JP5882541B2 - 鋼板の組合せせん断のための方法およびシステム - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、自動車または家庭用品用の板材の解反および打抜き加工の分野、特に、平面の賦形シートを得るための鋼板の組合せせん断のための方法およびシステムに関する。

背景
鋼板の機械加工において、解反および打抜きラインにより、振り子せん断型を用いることによってまっすぐな端縁または斜めの端縁を有するせん断片を生じることができる一方で、他の複雑な形状のシートは、賦形シートを得るための他の対応の型での打抜きを要件とする。

中国特許ＣＮ１０２１０５２５６およびＣＮ１０２２１６０２５は、型を用いる伝統的な解反および打抜きラインの代わりに、複数組のレーザ切断ヘッドを用いて、レーザ切断室の接続および整合による賦形シートの生産工程を実現するさまざまな高速レーザ切断装置を開示する。これらの方法は、新たな生産ラインおよび新たな用地の再設計および再計画を必要とし、新技術をもたらすものの、大量の投資およびリスクも発生させる。

発明の要約
本発明の目的は、鋼板の組合せせん断のための方法およびシステムを提供することであり、これは、振り子切断ラインからの打抜きからの横方向材料搬出によって賦形材料のレーザ切断を達成し、生産ラインの他の機能的セグメントを共有することができる一方で、２つの打抜き方法を組合わせて、任意の形状のシートの切断を達成して、生産ラインの機能を最適化および改良するとともに設置面積および設備投資コストを低減する。

以上言及した目的を達成するため、本発明の技術的解決策は：
レーザ切断との解反および振り子せん断の組合せを採用する鋼板の組合せせん断のための方法であり、鋼のロールが解反および振り子せん断によって切断されて特定長のシートを得た後、シートの一部またはすべてが完成シート材料として積層体へ直接に運搬され、シートの他の一部またはすべてが解反および振り子切断ラインからの横方向材料搬出によってレーザ切断ラインに移送され、積載ロボットによって取り上げられてレーザ切断位置に移動されて二次切断され、賦形シート材料を最終的に得、これらは、完成品を積層する動作のための搬出材料荷役および積層ロボットによって取り上げられる。

さらに、当該解反および振り子せん断は、解反、洗浄、ならし、ルーピング、特定長送り、振り子せん断、シート運搬、および積層を備える。

解反および振り子せん断によって直接に得られるシートの一部またはすべては、完成シート材料として磁気ベルトの吸着によって積層位置に運搬される。

当該レーザ切断は平行に配置される２つのレーザ切断ステーションを採用し、少なくとも１つのレーザ切断機を用いて、振り子せん断部から横方向に搬出されるシートに対して複雑経路切断動作を行なって二次切断を完了して賦形シートを最終的に与える一方で、積載および積み下ろしロボットを用いて積載および積み下ろし動作を完了させる。

当該レーザ切断は平行に配置される２つのレーザ切断ステーションを採用し、これは材料を積載するための１つの積載ロボットを共有するとともに、各々に積み下ろし動作を行なう積み下ろしロボットを設ける。

本発明に従う鋼板の組合せせん断のためのシステムは、解反機、洗浄機、矯正機、ルーパ、特定長送り器、振り子せん断機、シート運搬装置、および積層器を順に備える解反および振り子せん断ラインを備え、振り子せん断機には長手方向搬出および横方向搬出が設けられ、さらに、解反および振り子せん断ラインの振り子せん断機の横方向搬出に設けられ、かつシート送り装置、レーザ切断ステーション、およびラックを順に備えるレーザ切断ラインを備える。

さらに、当該解反および振り子せん断ラインのシート運搬装置は磁気ベルトコンベヤである。

またさらに、当該レーザ切断ラインは、少なくとも、レーザ発生器およびレーザ切断機を備え、シートを支持しかつ廃棄材料が落下するようにするためのテーブルを備える。

またさらに、当該レーザ切断ラインのシート送り装置は、磁気ベルトコンベヤと、ボール式斜めすべりテーブルと、シュート式シート受けテーブルとを備える。

さらに、本発明に従う当該レーザ切断ラインのレーザ切断ステーションは、平行に配置される２つのレーザ切断機と、２つのレーザ切断機の間に配置されかつ２つのレーザ切断機の積載動作を行なう、材料を積載するための少なくとも１つの積載ロボットと、２つのレーザ切断機に対応する、積み下ろし動作を行なうための少なくとも２つの積み下ろしロボットとを備える。

積載ロボットは、シートを取り上げるための端工具を設け、ロボットが移動してシートをレーザ切断テーブルに運べるようにする外部軸を含む。

積み下ろしロボットは、切断されたシートを取り上げるための端工具を設け、ロボットが移動できるようにする外部軸を含み、少なくとも１組のシート積層位置を設ける。

当該レーザ切断ラインはさらに、切断された廃棄材料を移送するための廃棄材料移送ベルトと、廃棄材料を回収するための廃棄材料タンクとを備える。

本発明は以下の利点を有する：
既存の振り子切断ラインは矩形または台形の材料しか切断することができず、型を置換することによってしか賦形材料を達成することができない。本発明は、振り子切断ラインからの打抜きからの横方向材料搬出によって賦形材料のレーザ切断を達成し、生産ラインの他の機能的セグメントを共有することができる一方で、２つの打抜き方法を組合わせて、任意の形状のシートの切断を達成して、生産ラインの機能を最適化および改良するとともに設置面積および設備投資コストを低減する。

本発明に従う組合せせん断のためのシステムの概略斜視図である。 本発明に従う組合せせん断のためのシステムの上面図である。 本発明に従う横方向材料搬出方法の概略図である。

詳細な説明
本発明の実施形態の概略図である図１を参照する。本発明に従う鋼板の組合せせん断のためのシステムは、解反機１、洗浄機２、矯正機３、ルーパ４、特定長送り器５、振り子せん断機６、シート運搬装置７、および積層器８を順に備える解反および振り子せん断ラインＡを備え、振り子せん断機６には長手方向搬出および横方向搬出が設けられ、さらに、解反および振り子せん断ラインの振り子せん断機６の横方向搬出に設けられ、かつシート送り装置９、レーザ切断ステーション１０、およびラック１１を順に備えるレーザ切断ラインＢを備える。

本実施形態では、解反および振り子せん断ラインＡのシート運搬装置７は磁気ベルトコンベヤである。

レーザ切断ラインＢのシート送り装置９は、磁気ベルトコンベヤ９１と、ボール式斜めすべりテーブル９２と、シュート式シート受けテーブル９３とを備える。

本発明に従うレーザ切断ラインＢのレーザ切断ステーション１０は、平行に配置される２つのレーザ切断機１２、１２´と、２つのレーザ切断機１２、１２´の間に配置されかつ２つのレーザ切断機１２、１２´の積載動作を行なう、材料を積載するための積載ロボット１３と、２つのレーザ切断機１２、１２´に対応する、積み下ろし動作を行なうための２つの積み下ろしロボット１４、１４´とを備える。

積載ロボット１３は、シートを取り上げるための端工具を設け、ロボットが移動してシートをレーザ切断テーブルに運べるようにする外部軸１３１を含む。

積み下ろしロボット１４、１４´は、切断されたシートを取り上げるための端工具を設け、ロボットが移動できるようにする外部軸１４１、１４１´を含み、少なくとも１組のシート積層位置を設ける。

当該レーザ切断ラインＢはさらに、レーザ切断機１２、１２´に対応する、切断された廃棄材料を移送するための廃棄材料移送ベルト１５、１５´と、廃棄材料を回収するための廃棄材料タンク１６、１６´とを備える。

本発明に従う鋼板の組合せせん断のための方法は、レーザ切断との解反および振り子せん断の組合せを採用し、鋼のロールが解反および振り子せん断によって切断されて特定長のシートを得た後、シートの一部またはすべてが完成シート材料として積層体へ直接に運搬され、シートの他の一部またはすべてが解反および振り子切断ラインからの横方向材料搬出によってレーザ切断ラインに移送され、積載ロボットによって取り上げられてレーザ切断位置に移動されて二次切断され、賦形シート材料を最終的に得、これらは完成品を積層する動作のための搬出材料荷役および積層ロボットによって取り上げられる。

当該解反および振り子せん断は、解反、洗浄、ならし、ルーピング、特定長送り、振り子せん断、シート運搬、および積層を備える。

解反および振り子せん断によって直接に得られるシートの一部またはすべては、完成シート材料として磁気ベルトの吸着によって積層位置に運搬される。

当該レーザ切断は、平行に配置される２つのレーザ切断ステーションを採用し、少なくとも１つのレーザ切断機を用いて、振り子せん断部から横方向に搬出されるシートに対して複雑経路切断動作を行なって二次切断を完了して賦形シートを最終的に与える一方で、積載および積み下ろしロボットを用いて積載および積み下ろし動作を完了させる。

当該レーザ切断は平行に配置される２つのレーザ切断ステーションを採用し、これは材料を積載するための１つの積載ロボットを共有し、かつ各々に積み下ろし動作を行なう積み下ろしロボットを設ける。

図１から図３を参照して、材料のロールは解反機１によって解かれ、次に、材料導入ローラおよび材料押圧ローラを通って、洗浄機２、矯正機３、およびルーパ４を通って特定長送り器５に運搬される。洗浄され、矯正され、かつならされたロール材料は、ある生産速度および送り長さで特定長送り器５によって振り子せん断機６に送られる。ロール材料は、特定長送りの前にルーパ４内で上昇および下降されて、長さに合わせた保管およびロール材料のスムーズな積載を達成することができる。振り子せん断機６は、板の横方向のまっすぐな端縁または斜めの端縁をせん断する。振り子せん断機６によって得られた完成シートａは磁気ベルトコンベヤ７で受けられ、次に長手方向の積層位置に運搬され、そこでそれらは磁気積層器８によって２つの積層体１７に積層される。

振り子せん断機６から横方向に搬出される特定長シートｂは、磁気ベルトコンベヤ９１によってボール式斜めすべりテーブル９２へ、次にシュート式シート受けテーブル９３へ、最終的に積載ロボット１３の送り位置下の位置に送られる。

積載ロボット１３は、ロボットアームの一方端の端工具でシート受け平面上の特定長シートｂを把持し、これをレーザ切断機１２の切断テーブル上に置き、レーザ切断機１２は、計画された経路に応じてシートに対して複雑経路切断動作を行なって、１つよりも多くの二次切断賦形完成シートｃを得る。シートを置いた後、積載ロボット１３は第２の特定長シートｂを把持して、これをレーザ切断機１２´の切断テーブル上に置き、１つよりも多くの二次切断賦形完成シートｃを得る。積載ロボット１３には線形ガイドレール１３１が設けられ、ロボットが移動動作を行なってシート受けテーブルと切断テーブルとの間で作業できるようにする。２つのテーブルでの切断動作が完了した後、積み下ろしロボット１４が、そのロボットアーム上の端工具によって切断テーブルｃ上の賦形完成シートｃを取り上げてこれをラック１１の上に積層し、積み下ろしロボット１４は線形ガイドレール１４１によって線形に移動し、これにより、各々の積み下ろしロボットは１つよりも多くの積層位置で賦形シートの積層を達成することができる。積載ロボット１３は、２つの切断テーブルでの積載動作を担い、積み下ろしロボット１４、１４´は各々単一の切断テーブルの材料搬出動作を担い、切断テーブル上のレーザ切断機は、切断動作が一旦完了すると待機位置に戻って送りまたは搬出を待つ。

切断テーブル上でのシートの切断が完了した後、廃棄材料は廃棄材料コンベヤベルト１５、１５´に落ちて、次に回収用の廃棄材料タンク１６、１６´の中に落下する。

図１に図示されるような切断されるべき例は側壁シートであり、レーザ切断機は特定長シートに対して二次切断動作を行ない、次にシート材料および対応の積層体を得る。フェンダーおよび他の小片などの他のシートの切断の際は、レーザ切断機は、１枚の横方向に搬出されるシートから２つよりも多くの賦形完成シートおよび２つよりも多くの対応の積層体を作ることができる。

図２はこの実施形態の上面図であり、横方向に搬出される特定長シートｂがセグメント化された磁気ベルトコンベヤ９１によって受けられ、磁気ベルトは２つの領域、すなわち磁化部分および消磁部分、に分けられ、磁化部分はシートを吸着および搬送し、消磁部分はシートを搬送して、これを斜めすべりテーブル９２に投げる。

二次機械加工は２つのレーザ切断機によって行なわれて生産力を拡大する。特定長シートは、レーザ切断機１２、１２´の切断テーブル上に支持されかつ置かれ、切断テーブルはシートを支持するように働き、切断された廃棄材料が廃棄材料コンベヤベルト上に落下して切断テーブルの上に残らないようにする。

図３は、本発明に従う振り子せん断機６の横方向搬出の概略図である。賦形シートが切断されると、第１の切断された特定長シートｂが振り子せん断機６によって得られ、特定長シートｂは振り子せん断機６から横方向に搬出され、磁気ベルトコンベヤによって受けられ、ボール式斜めすべりテーブル９２に出力される。セグメント化された磁気ベルトが用いられ、これは、シートを受けかつ運搬する際には磁性であり、シートをボール式斜めすべりテーブル９２に投げる際には非磁性である。シートは、斜めテーブルおよびボールの導きの作用下でシュート式シート受けテーブル９３上へとすべり、シート受けプラットフォーム上の特定長シートｂは、その後の動作のために積載ロボット１４によって取り上げられる。

Claims (12)

1. 解反および振り子せん断と、レーザ切断と、の組合せを採用する鋼板の組合せせん断のための方法であって、鋼のロールが解反され、その後振り子せん断によって切断されて特定長のシートを得た後、シートの一部またはすべてが完成シート材料として積層器へ直接に運搬され、シートの他の一部またはすべてが解反および振り子切断ラインからの横方向材料搬出によってレーザ切断ラインに移送され、積載ロボットによって取り上げられてレーザ切断位置に移動されて二次切断され、賦形シート材料を最終的に得、これらは完成品を積層する動作のために搬出材料荷役および積層ロボットによって取り上げられる、方法。
2. 解反および振り子せん断によって直接に得られるシートの一部またはすべては、完成シート材料として磁気ベルトの吸着によって積層位置に運搬されることを特徴とする、請求項１に記載の鋼板の組合せせん断のための方法。
3. 前記レーザ切断は平行に配置される２つのレーザ切断ステーションを採用し、少なくとも１つのレーザ切断機を用いて、振り子せん断部から横方向に搬出されるシートに対して複雑経路切断動作を行なって二次切断を完了して、賦形シートを最終的に与える一方で、積載および積み下ろしロボットを用いて積載および積み下ろし動作を完了させることを特徴とする、請求項１に記載の鋼板の組合せせん断のための方法。
4. 前記レーザ切断は平行に配置される２つのレーザ切断ステーションを採用し、これは材料を積載するための１つの積載ロボットを共有し、かつ各々に積み下ろし動作を行なう積み下ろしロボットを設けることを特徴とする、請求項１に記載の鋼板の組合せせん断のための方法。
5. 鋼板の組合せせん断のためのシステムであって、
   解反機、洗浄機、矯正機、ルーパ、特定長送り器、振り子せん断機、シート運搬装置、および積層器を順に備える解反および振り子せん断ラインを備え、振り子せん断機には長手方向搬出および横方向搬出が設けられ、さらに
   解反および振り子せん断ラインの振り子せん断機の横方向搬出に設けられ、かつシート送り装置、レーザ切断ステーション、およびラックを順に備えるレーザ切断ラインを備える、システム。
6. 前記解反および振り子せん断ラインのシート運搬装置は磁気ベルトコンベヤであることを特徴とする、請求項５に記載の鋼板の組合せせん断のためのシステム。
7. 前記レーザ切断ラインは、少なくとも、レーザ発生器およびレーザ切断機を備え、シートを支持しかつ廃棄材料が落下するようにするためのテーブルを備えることを特徴とする、請求項５に記載の鋼板の組合せせん断のためのシステム。
8. 前記レーザ切断ラインのシート送り装置は、磁気ベルトコンベヤと、ボール式斜めすべりテーブルと、シュート式シート受けテーブルとを備えることを特徴とする、請求項５または７に記載の鋼板の組合せせん断のためのシステム。
9. 前記レーザ切断ラインのレーザ切断ステーションは、平行に配置される２つのレーザ切断機と、２つのレーザ切断機の間に配置されかつ２つのレーザ切断位置の積載動作を行なう、材料を積載するための少なくとも１つの積載ロボットと、２つのレーザ切断位置に対応する、積み下ろし動作を行なうための少なくとも２つの積み下ろしロボットとを備えることを特徴とする、請求項５、７、または８に記載の鋼板の組合せせん断のためのシステム。
10. 積載ロボットは、シートを取り上げるための端工具を設け、ロボットが移動してシートをレーザ切断テーブルに運べるようにする外部軸を含むことを特徴とする、請求項５または９に記載の鋼板の組合せせん断のためのシステム。
11. 積み下ろしロボットは、切断されたシートを取り上げるための端工具を設け、ロボットが移動できるようにする外部軸を含み、少なくとも１組のシート積層位置を設けることを特徴とする、請求項５または９に記載の鋼板の組合せせん断のためのシステム。
12. 前記レーザ切断ラインはさらに、切断された廃棄材料を移送するための廃棄材料移送ベルトと、廃棄材料を回収するための廃棄材料タンクとを備えることを特徴とする、請求項５、７、８、または９に記載の鋼板の組合せせん断のためのシステム。

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