JP6634377B2 - ワーク搬送装置およびワーク搬送装置の制御方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に示すワーク搬送装置には、金型が配置されるボルスタのワーク搬送方向両側に配置されたボックスと、ボックスに支持されワーク搬送方向に沿って配置された1対のバーと、バーに着脱可能に支持されたワーク保持具が設けられている。一対のバーに支持されたワーク保持具をフィード方向に移動し、一対のバーをボックスに設けられた機構がリフト方向およびクランプ方向に移動することにより、金型間においてワークが搬送される。
このようなワーク搬送装置では、図20(a)に示すように、ボルスタ1003に載置された下金型1004bの上面に、フィンガー1007によって保持されたワーク1006を載置した状態におけるバー1005の、ボルスタ1003の上面1003aからの高さh1がパスラインとして設定される。そして、パスラインh1からバー1005を上昇させることによってワーク1006を下金型1004bからリフト方向に持ち上げて次の金型へと搬送している(2点鎖線参照)。また、ワーク搬送時におけるパスラインからのバー1005の上昇量h2が、リフトストロークとして設定される。
従来のワーク搬送装置では、高さの異なる金型に変更する場合にはパスラインを変更することによって対応することになるが、バーのリフト方向への移動可能な距離が予め決まっているため、変更する金型の高さが大きく異なると対応できない場合がある。
一方、高さの大きく異なる金型に対応するためには、バーのリフト方向への移動可能な距離を長く設定する必要があるが、各部品を大型化する必要があるので、バーをリフトする機構が設けられたボックスが大型化することになる。
また、ボックスに設けられているリフト駆動機構の部品を大型化する必要がないので、ボックスの大型化を抑えることができる。
さらに、異なる金型を使用する場合であっても、金型の変更によるパスラインの変更量がボックスの昇降によって補える範囲内ならば同じ寸法のボックスを用いることができ、部品の共通化が図れる。
これにより、ワーク保持具をクランプ方向に移動でき、3次元にワーク保持具を移動するワーク搬送装置を実現できる。
プレス動作を行う際にワーク搬送装置に振動が生じるが、摺動部材によりワーク搬送装置の水平方向への移動を規制することにより、精度良くワークを搬送できる。
また、摺動部材によってボックスはアプライトに沿って昇降するため、できるだけ水平を保ったまま安定して上昇させることができる。
ボックスを昇降させる駆動源としてサーボモータを用いることにより、水平を保ちながらボックスを昇降できる。
また、サーボモータを用いることにより、当接部材を所望の位置で正確に停止させることができる。
このように、油圧シリンダをサーボモータの補助として用いることにより、サーボモータにかかる負荷を低減できる。
これにより、上方位置および下方位置においてプレス動作時におけるワーク搬送装置の振動を低減でき、精度よくワークを搬送できる。
これにより、上方位置および下方位置においてボックスを固定することができるため、プレス動作時におけるワーク搬送装置の振動を低減でき、精度よくワークを搬送できる。
このように、油圧シリンダをサーボモータの補助として用いることにより、サーボモータにかかる負荷を低減できる。
これにより、ボックスが上方位置または下方位置に固定されている状態では、当接部材がボックスから離間しているため、プレス動作による振動が生じた場合でも当接部材およびサーボモータにかかる負荷を低減できる。
これにより、油圧シリンダの動作をサーボモータに追従させるとともに、作動油の油圧によってボックスを上方位置および下方位置で固定できる。
このように、当接部材をボックスに当接または近接させた後に、作動油の圧を切り替えることにより、ボックスから当接部材が離間した状態で作動油の圧を切り替えるよりもボックスの下降によって当接部材に生じる衝撃を低減できる。
これにより、ボックスが上方位置または下方位置に固定されている状態では、当接部材がボックスから離間しているため、プレス動作による振動が生じた場合でも当接部材およびサーボモータにかかる負荷を低減できる。
<1.構成>
(1−1.トランスファプレスの概要)
図1は、本発明にかかる実施の形態のトランスファプレス1の全体概要を示す模式図である。
プレス装置本体2は、主に、ベッド21と、アプライト22と、クラウン23と、スライド24を有している。
ベッド21は、図1に示すように、フロアFに埋め込まれており、プレス装置本体2の土台となる。
アプライト22は、柱状の部材であり、図1および図2に示すように、フィード方向Xの上流方向X2側に2本、下流方向X1側に2本配置されている。上流方向X2側に配置されている2本のアプライト22は、クランプ方向Yの右方向Y1側と左方向Y2側に所定の間隔を空けて配置されている。下流方向X1側に配置されている2本のアプライト22は、クランプ方向Yの右方向Y1側と左方向Y2側に所定の間隔を空けて配置されている。すなわち、4本のアプライト22は、平面視において矩形状を形成するように配置されている。
スライド24は、クラウン23に設けられたスライド機構により昇降自在であり、複数のダイクランパ25を有している。これらダイクランパ25によって上金型4aが着脱自在に取り付けられている。
ムービングボルスタ3の上面には、下金型4bが載置される。ムービングボルスタ3は、金型4を交換する際にベッド21の上面を移動可能に構成されている。フロアFおよびベッド21には、図示しないレールが敷設されている。ムービングボルスタ3には、ムービングボルスタ3を駆動する駆動機構が設けられている。
図3は、トランスファフィーダ5の斜視図である。
本実施の形態のトランスファフィーダ5は、図2および図3に示すように、主に、一対のバー51と、ボックス52(52a、52b)と、リフト駆動機構53(後述する図5参照)と、クランプ駆動機構54(後述する図5参照)と、フィード駆動機構55と、昇降部56と、固定部57と、を備えている。
一対のバー51は、ムービングボルスタ3の上方に、フィード方向Xに沿って互いに平行に配置されている。一対のバー51は、クランプ方向Yにおいてアプライト22の内側に配置されている。
一対のバー51は、図3に示すように、それぞれバー本体511と、バー本体511の上側に載置されたスライドプレート512とを有している。図4(a)は、図3のAA間のバーの断面模式図である。
スライドプレート512は略板状の部材である。図4(a)に示すように、スライドプレート512の下面には、ガイドホルダ512aが設けられており、ガイドホルダ512aは、バー本体511の上面に設けられているガイドレール511aと嵌合している。このようにスライドプレート512は、バー本体511の上面にフィード方向Xにスライド可能に支持されている。
図4(b)は、図3のBB間のバー51の断面模式図である。フィード駆動機構55は、移動プレート551と、移動プレート551とスライドプレート512を接続する接続プレート552(図3参照)と、移動プレート551に取り付けられ、移動プレート551をスライドプレート512とともにフィード方向Xに移動するリニアモータ553とを有している。
移動プレート551は、接続プレート552によってスライドプレート512と接続されているため、移動プレート551のフィード方向X方向の移動に伴い、スライドプレート512も移動し、スライドプレート512に取り付けられているフィンガー7によって保持されているワーク6をフィード方向に移動することができる。
図5は、上流側のボックス52aおよび下流側のボックス52bの内部構造を示す斜視図である。ボックス52aとボックス52bの構成は同様であるため、ボックス52bの内部構造について説明する。
ボックス52b内には、リフト駆動機構53と、クランプ駆動機構54が設けられている。
リフト駆動機構53は、2つのバー本体511のそれぞれに固定されたリフトキャリア531と、リフトキャリア531を支持するリフトビーム532と、リフトビームを上下させるリフトモータ533と、バランサーとしてのエアシリンダ534とを有している。
リフトビーム532は、クランプ方向Yに沿って配置された棒状の部材であり、一対のリフトバー531aの間に配置されている。リフトビーム532の左右端部におけるフィード方向の両側面には、クランプ方向Yに沿ってレール部材532aが設けられている。リフトバー531aには、レール部材532aを上下方向から挟むようにローラ(図示せず)が設けられている。これによりリフトキャリア531は、レール部材532aに沿ってリフトビーム532に支持されながらクランプ方向Yに移動できる。
クランプ駆動機構54は、主に、一対のクランプキャリア541と、ボールねじ542と、クランプモータ543などを有している。
クランプキャリア541は、クランプ方向に配置された2つのリフトキャリア531のそれぞれに固定されている。
次に、ボックス52a、52bを上昇および下降させる昇降部56について説明する。 図6は、ボックス52aを上方から視た斜視図であり、ボックス52aの外形のみ二点鎖線で示されている。
昇降部56は、図3に示すようにボックス52a、52bのそれぞれの下側に設けられており、ボックス52a、52bを昇降させる。なお、ボックス52a、52bに設けられている昇降部56は同様の構成であるため、ボックス52a側の昇降部56についてのみ詳細な構成について説明する。
動力変換機構560は、主に、電動ジャッキ561と、第1カップリング563と、電動軸564と、第2カップリング565とを有している。
図7(a)は、ジャッキナット561b近傍を示す縦断面図である。図7(b)は、図7(a)のCC間を示す平面図である。図7(a)に示すように、ボックス52aの下面52sには、ジャッキナット561bに支持される支持部521が形成されている。詳細は後述するが、図7(a)は、ボックス52a、52bが上方位置または下方位置で固定されているときのジャッキナット561bの状態を示している。
次に、ボックス52a、52bを上方位置または下方位置で固定する固定部57について説明する。なお、ボックス52a、52bに設けられている固定部57は同様の構成であるため、主にボックス52a側の固定部57について説明する。
固定部57は、主に、移動部材70と、油圧シリンダ80と、規制部90と、油圧回路100を有している。図6に示すように、油圧シリンダ80は、ボックス52aの下面52sの下側に配置されている。油圧シリンダ80は、1つのボックス52に対して2つ配置されており、2つの油圧シリンダ80は、クランプ方向Yに離間して配置されている。また、それぞれの油圧シリンダ80は、ボックス52aの下側であって左右の端に設けられている伝達軸564よりもクランプ方向Y内側に配置されている。また、それぞれの油圧シリンダ80のフィード方向Xの両側には規制部90が配置されている。すなわち、1つのボックス52に対して、規制部90は、4つ配置されている。
図8は、フィード方向Xに沿って視た状態の規制部90を示す図である。なお、詳細は後述するが、図8では、ボックス52a、52bを上昇または下降させている途中の状態の規制部90を示している。
規制部90は、ベッド21上にボルトなどによって固定される板状の部材であるベッド固定部91と、ベッド固定部91に対して垂直に配置された壁部材92とを有している。壁部材92は、2つ設けられており、クランプ方向Yに沿って対向して配置されている。壁部材92は、ベッド固定部91から鉛直方向に配置された鉛直部92aと、鉛直部92aの上端から水平方向に形成された水平部92bによって構成されている。2つの鉛直部92aは、板状であり、その平面が互いに対向するように配置されている。水平部92bは、対向する側の壁部材92に向かって突出している。対向する壁部材92の水平部92bの間には、所定の間隔90wが形成されている。このように、ベッド固定部91および対向する壁部材92によって囲まれた空間90sが形成されている。
移動部72は、接続部73の下端に配置された板状の部材であり、一対の鉛直部92aの間に水平に配置されている。移動部72は、間隔90Wよりも面積は大きく、間隔90Wの間を通過できない形状である。すなわち、移動部72は、鉛直部92aの高さの距離分のみ上下方向に移動可能となる。詳細には、移動部72は、ベッド固定部91の上面91aに当接する下位置から、水平部92bの下側の面92sに当接する上位置までの間隔(h4)分移動できる。この間隔(h4)が、ボックス52a、52bの上方位置と下方位置の間の距離となる。
油圧シリンダ80は、図6に示すように、ピストンロッド81と、シリンダ部82とを有している。ピストンロッド81の上端は、ボックス52aの下面52sに固定されており、シリンダ部82は、その一部がベッド21に埋め込まれるように固定されている。
図9は、油圧シリンダ80を動作させるための油圧回路100を示す図である。本実施の形態の油圧回路100は、主に、油圧ポンプ101と、高圧レギュレータ102と、高圧用方向切替弁103と、高圧用流量制御弁104と、低圧レギュレータ105と、低圧用方向切替弁106と、低圧用流量制御弁107と、第1ポート開閉弁108と、第2ポート開閉弁109と、を有する。
この状態では、油圧ポンプ101から供給され低圧レギュレータ105によって低圧となる作動油が第5流路115から第1ポート開閉弁108を経由して第1ポート82aに供給されるため、ピストンロッド81は低圧の作動油により上昇方向に力を加えられる。
この状態では、油圧ポンプ101から供給され高圧レギュレータ102によって高圧となる作動油が第2流路112から第1ポート開閉弁108を経由して第1ポート82aに供給されるため、ピストンロッド81は高圧の作動油により上昇方向に力を加えられる。
この状態では、油圧ポンプ101から供給され低圧レギュレータ105によって低圧となる作動油が第6流路116から第2ポート開閉弁109を経由して第2ポート82bに供給されるため、ピストンロッド81は低圧の作動油により下降方向に力を加えられる。
この状態では、油圧ポンプ101から供給され高圧レギュレータ102によって高圧となる作動油が第3流路113から第2ポート開閉弁109を経由して第2ポート82bに供給されるため、ピストンロッド81は高圧の作動油により下降方向に力を加えられる。
上記昇降部56により、ボックス52a、52bはそれぞれ両隣に配置されているアプライト22に沿って昇降されるが、ボックス52a、52bにはギブ61、62が設けられており、アプライト22との間で摺動しながら昇降される。
ギブ61、62はオイレスプレートによって構成されている。オイレスプレートとは、潤滑剤を含浸させたプレートのことである。
図6および図10(a)に示すように、ギブ61は、ボックス52aのムービングボルスタ3側(フィード方向Xの下流方向X1側ともいえる)の面52tの右端および左端に配置されている。ギブ62は、ボックス52aのムービングボルスタ3とは反対側の面52vの右端部および左端部に配置されている。なお、図6には、ギブ61、62とともに、アプライト22に固定されている被摺動部材222、232が図示されている。また、図3には、被摺動部材222、232が図示されている。
ボックス52bにもボックス52aと同様にギブ61、62が設けられている。詳細には、ギブ61は、ボックス52bのムービングボルスタ3とは反対側の面52f(フィード方向Xの下流方向X1側の面ともいえる)の右端および左端にボルト63によって固定されている。
また、ボックス52b側のアプライト22にも、上述のような被摺動部材222、232が設けられているが、ボックス52bは、その両側のアプライト22よりも面52fが下流方向X1側に飛び出すように配置されているため、被摺動部材222、232のアプライト22に対する取り付けが、ボックス52a側とは異なっている。
次に、本実施の形態の制御構成について説明する。
図12は、本実施の形態のトランスファプレス1の制御構成を示すブロック図である。
図12に示すように、トランスファプレス1は、プレス制御部201およびトランスファ制御部202を有するトランスファプレス制御部200、操作部203、およびメモリ204などを有している。
プレス制御部201は、トランスファ制御部202と互いに連携を取りながら、クラウン23内のスライド機構26等を制御し、スライド24を駆動する。
メモリ204には、リフトストロークなどの各種設定値が記憶されている。また、メモリ204には、ボックス52a、52bを上方位置で固定させるパスラインの値の範囲(上方位置範囲とよぶ)および下方位置で固定させるパスラインの値の範囲(下方位置範囲とよぶ)も記憶されている。
すなわち、作業者がパスラインの値を操作部203から入力すると、トランスファ制御部202は、入力されたパスラインの値が、上方位置範囲内か、下方位置範囲内かを判断し、ボックス52a、52bの昇降動作を行う。
ここで、パスラインについて説明する。図13(a)は、パスラインを説明するための模式図である。図13(a)に示すように、ムービングボルスタ3上に使用する下金型4bを取り付け、ワーク6を搬送する場合、下金型4b上にワーク6を載置したときのバー51の上面からムービングボルスタ3の上面3aまでの距離h1が、パスラインとなる。図13(b)は、プレス動作の際にバー51をリフトした状態を示す模式図である。図13(b)に示すように、下金型4bにワーク6を載置した状態からリフトする高さh2がリフトストロークとなる。
次に、本実施の形態のトランスファプレス1に用いられるトランスファフィーダ5の動作について説明する。
(2−1.プレス時の動作)
ワーク6を搬送する際には、トランスファ制御部202がクランプ駆動機構54を駆動して一対のバー51をクランプ方向Y内側に移動させる。これにより、バー51のスライドプレート512上に取り付けられているフィンガー7が下金型4b上に載置されているワーク6を保持する。
次に、リフト駆動機構53が駆動されて、一対のバー51が下方Z2へと移動し、それぞれのワーク6が上流側の下金型4b上に載置される。
最後に、フィード駆動機構55が駆動されて、スライドプレート512がバー本体511に対してフィード方向Xの上流方向X2側へと移動する。
上記一連の動作が繰り返されて、ワーク6がフィード方向Xの下流方向X1側へと搬送される。
次に、金型4の交換時に行われるボックス52a、52bの昇降動作について説明する。図14は、ボックス52a、52bの昇降動作を示すフロー図である。
金型4を交換する際に、作業者によって操作部203からパスラインが入力されると、トランスファフィーダ5のトランスファ制御部202は、メモリ204に記憶されている上方位置範囲および下方位置範囲に基づいて、ボックス52a、52bを上方位置で固定するか、下方位置で固定するかを判断する(ステップS101)。
現在位置が上方位置である場合には、ボックスの昇降動作の制御は終了する。一方、ボックス52a、52bの現在位置が下方位置である場合は、トランスファ制御部202は、ボックス52a、52bの上昇動作を行う。
はじめに、下方位置におけるトランスファフィーダ5の状態について説明する。
図15は、ボックス52aが下方位置に固定されている状態を示す図であり、フィード方向Xの上流方向X2側から視た側面図である。
下方位置では、移動部材70の移動部72が、規制部90のベッド固定部91の上面91aに押し付けられている。また、トランスファ制御部202は、油圧回路100を制御し、第2ポート82bから高圧の作動油を供給し、ピストンロッド81に対して下方に力を加えてボックス52a、52bに対して下方に力を加えている。これにより、ボックス52a、52bに取り付けられている移動部材70の移動部72が、油圧によりベッド固定部91の上面に押し付けられることになり、ボックス52a、52bは下方位置で固定されている。
図16は、ボックス52a、52bの昇降時におけるサーボモータ562、油圧シリンダ80、高圧用方向切替弁103、および低圧用方向切替弁106の動作を示す図である。また、図16には、ボックス52a、52bの下面52sに形成された支持部521の空間521s内におけるジャッキナット561bの第1部材561baの状態も示されている。
トランスファ制御部202は、4つのサーボモータ562をオン状態とし、8つの電動ジャッキ561を駆動させてジャッキナット561bを上方に移動させる(ステップS103)。ジャッキナット561bが上方に移動すると、図7(a)に示す第1部材561baが空間521s内を3mm上方に移動し、上面521dに当接する。そして、さらに第1部材561baを上方に移動させることによって、ボックス52a、52bが上昇する。なお、ボックス52a、52bは、ギブ61、62によって、アプライト22に取り付けられた被摺動部材222、232と摺動しながら上昇する。
次に、トランスファ制御部202は、ジャッキナット561bが200mm上方に移動した時点でサーボモータ562を停止する(ステップS105)。このとき、ボックス52a、52bは、上方位置の3mm手前に位置している。
ボックス52a、52bが上方位置に配置されている間は、高圧用方向切替弁103が第2流路112側(上昇状態)に切り替えられた状態に保持され、低圧用方向切替弁106が閉じた状態(センター状態)に保持されている。そのため、第1ポート82aに高圧で作動油が供給されており、移動部72が面92sに押し付けられた状態となり、ボックス52a、52bが上方位置で固定された状態となる。
この状態において、プレス動作が行われる。
次に、ボックス52a、52bを下降させる動作について、説明する。
金型4の変更に伴い、作業者が操作部203を操作してパスラインの値を入力し、入力した値が、下方位置範囲であるとトランスファ制御部202が判断した場合(ステップS101)、トランスファ制御部202は、現在のボックス52a、52bの位置が上方位置であるか否かを判定する(ステップS108)。
トランスファ制御部202は、サーボモータ562を動作させてジャッキナット561bを上方に移動させる(ステップS109)。トランスファ制御部202は、ジャッキナット561bを約3mm分上方に移動させた後、サーボモータ562を停止する(ステップS110)。詳細には、3mmより若干少ない量に設定したほうが好ましい。これにより、ジャッキナット561bの第1部材561baが上面521dに当接または近接する。
次に、トランスファ制御部202は、下方位置の3mm手前で、サーボモータ562を停止する(ステップS113)。このサーボモータ562の停止と同時に、トランスファ制御部202は、高圧用方向切替弁103を第3流路113側に切り替えた状態(下降状態)とし、低圧用方向切替弁106を閉じた状態(センター状態)とする。これにより、第2ポート82bに高圧で作動油が供給され、高圧の作動油による強い力でピストンロッド81が下方に移動する(ステップS114)。このピストンロッド81の移動に伴い、ボックス52a、52bも下方に移動する。ボックス52a、52bの下方への移動によって移動部材70も下方に移動し、移動部材70の移動部72がベッド固定部91の上面91aに押し付けられて、ボックス52a、52bの移動が下方位置で停止する(図15参照)。また、トランスファ制御部202は、近接スイッチ300による検出体301aの検出によりボックス52a、52bが下方位置に移動したことを判断し(ステップS115)、メモリ204に現在位置が記憶されてボックス52a、52bの下降制御が終了する(ステップS115)。
以上の動作により、上方位置から下方位置にボックス52a、52bが移動される。
なお、第1ポート開閉弁108は、油圧の供給を停止した状態でボックス52a、52bを上方位置に長時間とどめておく場合に閉じられ、作動油の減少による油圧の低下を抑制する。また、第2ポート開閉弁109は、油圧の供給を停止した状態でボックス52a、52bを下方位置に長時間とどめておく場合に閉じられ、作動油の減少による油圧の低下を抑制する。
図18(a)は、ボックス52a、52bが下方位置に配置されている状態のバー51を示す模式図であり、図18(b)は、ボックス52a、52bが上方位置に配置されている状態のバー51を示す模式図である。図18(a)、(b)は、フィード方向Xに沿って視た模式図であり、ボックス52a、52bを点線で示している。
なお、下方位置と上方位置の間の高さ等の値は、使用する金型の種類の範囲によって適宜設定すればよいので、下方位置と上方位置において対応できるパスラインの幅が重なってもよいし、連続的であってもよいし、重なっていなくてもよい。パスラインの幅が重なっているとは、a(mm)<b(mm)<c(mm)<d(mm)の場合、下方位置において対応可能なパスラインの幅がamm〜cmmであり、上方位置において対応可能なパスラインの幅がbmm〜dmmとすることである。また、連続的とは、例えば、下方位置において対応可能なパスラインの幅がamm〜bmmであり、上方位置において対応可能なパスラインの幅がbmm〜cmmとすることである。また、重なっていないとは、例えば、下方位置において対応可能なパスラインの幅がamm〜bmmであり、上方位置において対応可能なパスラインの幅がcmm〜dmmとすることである。
(3−1)
本実施の形態のトランスファフィーダ5(ワーク搬送装置の一例)は、一対のバー51と、フィード駆動機構55と、ボックス52a、52bと、リフト駆動機構53と、昇降部56とを備える。一対のバー51は、ワーク搬送方向Xに平行に配置され、ワークを保持するフィンガー7(ワーク保持具の一例)が着脱自在に取り付けられる。フィード駆動機構55は、取り付けられたフィンガー7をワーク搬送方向Xに移動する。ボックス52a、52bは、ムービングボルスタ3(ボルスタの一例)のワーク搬送方向Xの両側方に配置されている。リフト駆動機構53は、ボックス52a、52bに設けられ、一対のバー51を上下方向に移動する。昇降部56は、ボックス52a、52bを上下方向に移動する。
すなわち、金型交換時のパスラインの変更量をボックスの昇降により対応出来るため、高さの異なる金型にも対応できる。
さらに、異なる金型4を使用する場合であっても金型4の変更によるパスライン(h2)の変更量が、ボックス52a、52bの昇降により補える範囲内ならば、同じ寸法のボックス52a、52bを用いることができ、部品の共通化が図れる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5は、クランプ駆動機構54をさらに備える。クランプ駆動機構54は、ボックス52a、52bに設けられ、水平な方向であってワーク搬送方向Xに直交する方向であるクランプ方向Yに一対のバー51を移動する。
これにより、フィンガー7をクランプ方向Yに移動でき、3次元にフィンガー7を移動するワーク搬送装置を実現できる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5は、ボックス52a、52bと、そのクランプ方向Y(水平方向であってワーク搬送方向Xに直交する方向)の両側に配置されたアプライト22の間において、ボックス52a、52b側に取り付けられたギブ61、62(摺動部材の一例)を備えている。ギブ61、62は、昇降部56によるボックス52a、52bの昇降の際、被摺動部材222、232を介してアプライト22との間で摺動する。ギブ61、62は、ボックス52a、52bの水平方向の移動を規制する、
プレス動作を行う際にトランスファフィーダ5に振動が生じるが、ギブ61、62によりトランスファフィーダ5の水平方向への移動を規制することにより、精度良くワークを搬送できる。
また、ボックスを昇降させる際に、ギブ61、62が、アプライト22に取り付けられた被摺動部材222、232との間で摺動するため、できるだけ水平を保ったまま安定して上昇させることができる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5では、昇降部56は、サーボモータ562と、サーボモータ562の回転動作を昇降動作に変換してボックス52a、52bに伝達する動力変換機構560とを有する。動力変換機構560は、ボックス52a、52bに圧接することにより昇降動作をボックス52a、52bに伝達する第1部材561ba(当接部材の一例)と、を有する。
ボックス52a、52bを昇降させる駆動源としてサーボモータ562を用いることにより、水平を保ちながらボックスを昇降できる。
また、サーボモータを用いることにより第1部材561baを所望の位置で正確に停止させることができる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5は、油圧シリンダ80と、油圧回路100と、トランスファ制御部202(制御部の一例)とを備える。油圧シリンダ80は、ボックス52a、52bの下面52sに取り付けられ上下方向に移動可能なピストンロッド81を有する。油圧回路100は、油圧シリンダ80に作動油を供給する。トランスファプレス制御部200は、サーボモータ562の駆動に伴って、油圧回路100を動作させてピストンロッド81を移動させる。
このように、油圧シリンダ80をサーボモータ562の補助として用いることにより、サーボモータ562にかかる負荷を低減できる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5は、固定部57を備えている。固定部57は、ボックス52a、52bを上方位置と下方位置で固定する。
これにより、上方位置および下方位置においてプレス動作時におけるトランスファフィーダ5の振動を低減でき、精度よくワーク6を搬送できる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5では、固定部57は、油圧シリンダ80と、油圧回路100と、移動部72と、規制部90と、を有する。規制部90は、水平部92b(第1規制部分の一例)と、ベッド固定部91(第2規制部分の一例)とを有する。油圧シリンダ80は、ボックス52a、52bの下面52sに取り付けられ上下方向に移動可能なピストンロッド81を有する。油圧回路100は、油圧シリンダ80に作動油を供給する。移動部72は、ボックス52a、52bの下面52sに取り付けられ所定の範囲h4(図8参照)において上下方向に移動可能である。水平部92bは、移動部72の所定の範囲より上方への移動を規制する。ベッド固定部91は、水平部92bよりも下方の位置に設けられ、移動部72の所定の範囲より下方への移動を規制する。固定部57は、ボックス52a、52bを上方位置に固定する際には、油圧シリンダ80に供給する作動油の油圧によってボックス52a、52bに上方向に力を加えて移動部72を水平部92bに押し付け、ボックス52a、52bを下方位置に固定する際には、油圧シリンダ80に供給する作動油の油圧によってボックス52a、52bに下方向に力を加えて移動部72をベッド固定部91に押し付ける。
これにより、上方位置および下方位置においてボックス52a、52bを固定することができるため、プレス動作時におけるトランスファフィーダ5の振動を低減でき、精度よくワークを搬送できる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5では、昇降部56は、サーボモータ562と、サーボモータ562の回転動作を昇降動作に変換してボックス52a、52bに伝達する動力変換機構560とを有する。動力変換機構560は、ボックス52a、52bに圧接することにより昇降動作をボックス52a、52bに伝達する第1部材561ba(当接部材の一例)を有している。トランスファフィーダ5は、トランスファ制御部202(制御部の一例)をさらに備えている。第1部材561baは、ボックス52a、52bに当接する。サーボモータ562は、第1部材561baを上下方向に移動することによりボックス52a、52bを上下方向に移動させる。
このように、油圧シリンダ80をサーボモータ562の補助として用いることにより、サーボモータ562にかかる負荷を低減できる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5では、トランスファ制御部202は、ボックス52a、52bを上方位置に移動させる際、サーボモータ562を上方位置よりも所定距離手前(本実施の形態では例えば、3mm)で停止させた後、油圧シリンダ80のピストンロッド81の上方移動によりボックス52a、52bを上方に移動させて移動部72を水平部92bに押し付けて、第1部材561baをボックス52a、52bから離間させる。トランスファ制御部202は、ボックス52a、52bを下方位置に移動させる際、サーボモータ562を下方位置よりも所定距離手前(本実施の形態では例えば、3mm)で停止させた後、油圧シリンダ80のピストンロッド81の下方移動によりボックス52a、52bを下方に移動させて移動部72をベッド固定部91に押し付けて、第1部材561baをボックス52a、52bから離間させる。
これにより、ボックス52a、52bが上方位置または下方位置に固定されている状態では、第1部材561baがボックス52a、52bから離間しているため、プレス動作による振動が生じた場合でも第1部材561baおよびサーボモータ562にかかる負荷を低減できる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5では、トランスファ制御部202は、ボックス52a、52bを上方位置に移動させる際、サーボモータ562を停止させるまでは、油圧回路100を制御して油圧シリンダ80に低圧の作動油を供給し、サーボモータ562を停止した後は、油圧回路100を制御して油圧シリンダ80に高圧の作動油を供給する。トランスファ制御部202は、ボックス52a、52bを下方位置に移動させる際、サーボモータ562を停止させるまでは、油圧回路100を制御して油圧シリンダ80に低圧の作動油を供給し、サーボモータ562を停止した後には、油圧回路100を制御して油圧シリンダ80に高圧の作動油を供給する。
これにより、油圧シリンダ80の動作をサーボモータ562に追従させるとともに、作動油の油圧によってボックス52a、52bを上方位置および下方位置で固定できる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5では、トランスファ制御部202は、ボックス52a、52bを上方位置から下方位置に移動させる際、サーボモータ562を動作させて第1部材561baを上方に移動させボックス52a、52bに当接または近接させた後、ピストンロッド81に対して高圧の作動油で加えている上向きの力を解除するとともに、サーボモータ562を動作させて第1部材561baを下方に移動させることによってボックス52a、52bを下降させる。
本実施の形態のトランスファフィーダ5の制御方法は、ボックス52a、52bを上昇させる上昇工程と、ボックス52a、52bを下降させる下降工程と、を備えている。
上昇工程は、図14に示すように、サーボモータ562を駆動し、ボックス52a、52bを上昇させるステップS103(第1上昇動作の一例)と、サーボモータ562の駆動に伴って油圧シリンダ80に低圧の作動油を供給してピストンロッド81を上方に移動させるステップS104(第2上昇動作の一例)と、サーボモータ562を上方位置よりも所定距離手前で停止させるステップS105(第3上昇動作の一例)と、サーボモータ562の停止に伴って、油圧シリンダ80に高圧の作動油を供給してピストンロッド81を上方に移動させることによりボックス52a、52bを上方に移動させ移動部72を水平部92b(第1規制部分の一例)に押し付けるステップS106(第4上昇動作の一例)と、を有する。
これにより、ボックス52a、52bが上方位置または下方位置に固定されている状態では、第1部材561baがボックス52a、52bから離間しているため、プレス動作による振動が生じた場合でも第1部材561baおよびサーボモータ562にかかる負荷を低減できる。
また、油圧シリンダ80の動作をサーボモータ562に追従させるとともに、作動油の油圧によってボックス52a、52bを上方位置および下方位置で固定できる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記実施の形態では、本発明のワーク搬送装置の一例としてトランスファフィーダ5が用いられ、クランプ駆動機構54によってバー51がクランプ方向に移動されるが、クランプ駆動機構54が設けられていない構成であってもよい。
この場合、図19に示すトランスファフィーダ500のように、ワーク保持具の一例としてフィンガー7ではなくバキュームカップ700が一対のバー51に取り付けられている。詳細には、一対のスライドプレート512の間に、バー51に対して垂直な方向にバキュームカップ700を支持する支持部材701が配置されている。支持部材701は、ワーク搬送方向Xに沿って複数本配置されており、それぞれの支持部材701にバキュームカップ700が設けられている。このバキュームカップ700は、ワーク6を吸着して保持する。
この一連の動作によってワーク6をワーク搬送方向Xに移動できる。
上記実施の形態では、バー51全体は動かず、バー51のうちスライドプレート512がフィード方向Xに移動しているが、スライドプレート512が設けられておらずバー51全体がフィード方向Xに移動する構成であってもよい。
上記実施の形態では、ギブ61、62は、ボックス52a、52b側に取り付けられているが、アプライト22側に取り付けられていてもよい。
また、上記実施の形態では被摺動部材222、232が設けられているが、被摺動部材222、232が設けられておらず、ギブ61、62がアプライト22に直接摺動する構成であってもよい。
上記実施の形態では、ボックス52a、52bを上方位置および下方位置で固定部57を用いて固定していたが、下方位置ではボックス52a、52bの自重などによりボックス52a、52bが固定される場合には、下方位置において固定部の一例として自重を用い、固定部57による固定を行わなくてもよい。
上記実施の形態では、固定部の一例として、油圧シリンダ80の油圧より、ボックス52a、52bを上方位置および下方位置で固定していたが、油圧に限らなくてもよい。例えば、下方位置および上方位置にボックス52a、52bが移動した後にボックス52a、52bとアプライト22の間をピンなどによって固定する構成であってもよい。
この場合、ピンなどによる固定後に、第1部材561baを若干量下降または上昇させることにより、上方位置および下方位置において第1部材561baをボックス52a、52bから離間できる。
上記実施の形態のトランスファフィーダ5では、ボックス52a、52bはバー51の下方に配置されているが、下方に限らず、例えば、ボックス52a、52bがバー51の上方に配置されていてもよく、ボックス52a、52bを上下方向に移動する昇降部が設けられていればよい。さらに、例えば、上流方向X2側のボックス52aがバー51の上方に配置され、下流方向X1側のボックス52bがバー51の下方に配置されるような構成であってもよい。
上記実施の形態では、動力変換機構560に電動軸564および第2カップリング565が設けられ、1つのサーボモータ562の動力によって2つの電動ジャッキ561が駆動されているが、電動ジャッキ561ごとにサーボモータ562が設けられていてもよい。この場合、電動ジャッキ561ごとに、第1カップリング563を介してサーボモータ562が設けられる。また、電動ジャッキ561および第1カップリング563が、サーボモータ562の回転動作を昇降動作に変換してボックス52a、52bに伝達する動力変換機構に対応する。
2 プレス装置本体
3 ムービングボルスタ(ボルスタの一例)
3a 上面
4 金型
4a 上金型
4b 下金型
5 トランスファフィーダ(ワーク搬送装置の一例)
5a ボックス
6 ワーク
7 フィンガー(ワーク保持具の一例)
9 クレーム
21 ベッド
22 アプライト
22a 側面
22b 側面
23 クラウン
24 スライド
25 ダイクランパ
26 スライド機構
42sa 開口部
51 バー
52 ボックス
52a ボックス
52b ボックス
52s 下面
52sa 開口部
52t 面
52v 面
52v1 右端部
52v2 左端部
53 リフト駆動機構
54 クランプ駆動機構
55 フィード駆動機構
56 昇降部
57 固定部
61 ギブ(摺動部材の一例)
61a 表面
62 ギブ(摺動部材の一例)
62a 表面
63 ボルト
64 ボルト
70 移動部材
71 ボックス固定部
72 移動部
73 接続部
80 油圧シリンダ
81 ピストンロッド
82 シリンダ部
82a 第1ポート
82b 第2ポート
90 規制部
90s 空間
91 ベッド固定部(第2規制部分の一例)
91a 上面
92 壁部材
92a 鉛直部
92b 水平部(第1規制部分の一例)
92s 面
100 油圧回路
101 油圧ポンプ
102 高圧レギュレータ
103 高圧用方向切替弁
104 高圧用流量制御弁
105 低圧レギュレータ
106 低圧用方向切替弁
107 低圧用流量制御弁
108 第1ポート開閉弁
109 第2ポート開閉弁
111 第1流路
112 第2流路
113 第3流路
114 第4流路
115 第5流路
116 第6流路
117 第7流路
118 第8流路
119 第9流路
120 第10流路
200 トランスファプレス制御部
201 プレス制御部
202 トランスファ制御部(制御部の一例)
203 操作部
204 メモリ
221 被摺動面
222 被摺動部材
223 ボルト
231 被摺動面
232 被摺動部材
233 ボルト
300 近接スイッチ
301a 検出体
301b 検出体
500 トランスファフィーダ
511 バー本体
511a ガイドレール
511b ガイドレール
512 スライドプレート
512a ガイドホルダ
521 支持部
521a 開口部
521b 壁部
521c 支持底部
521d 上面
521e 下面
521s 空間
531 リフトキャリア
531a リフトバー
532 リフトビーム
532a レール部材
533 リフトモータ
534 エアシリンダ
534a シリンダ部
534b ロッド
535 スクリュー
536 ベルト
541 クランプキャリア
542 ボールねじ
543 クランプモータ
544 プーリ
545 ベルト
551 移動プレート
551a ガイドホルダ
552 接続プレート
553 リニアモータ
553a コイル
553b マグネット板
560 動力変換機構
561 電動ジャッキ
561a ジャッキスクリュー
561b ジャッキナット
561ba 第1部材(当接部材の一例)
561bb 第2部材
562 サーボモータ
562ba 第1部材
563 第1カップリング
564 第2カップリング
700 バキュームカップ
701 支持部材
1003 ボルスタ
1004b 下金型
1004b´ 金型
1005 バー
1006 ワーク
F フロア
Claims (12)
- プレス機械に用いるワーク搬送装置であって、
ワーク搬送方向に平行に配置され、ワークを保持するワーク保持具が着脱自在に取り付けられる一対のバーと、
取り付けられた前記ワーク保持具を前記ワーク搬送方向に移動するフィード駆動機構と、
ボルスタの前記ワーク搬送方向の両側方に配置されたボックスと、
前記ボックスに設けられ、前記一対のバーを上下方向に移動するリフト駆動機構と、
前記ボックスを、パスラインに応じて上下方向に移動可能な昇降部と、を備えた、
ワーク搬送装置。 - 前記ボックスに設けられ、水平な方向であって前記ワーク搬送方向に直交する方向であるクランプ方向に前記一対のバーを移動するクランプ駆動機構を、
更に備えた、請求項1に記載のワーク搬送装置。 - 水平な方向であって前記ワーク搬送方向に直交する方向における前記ボックスの両側方に配置されたアプライトと、前記ボックスとの間において、前記ボックス側または前記アプライト側に取り付けられた摺動部材を備え、
前記摺動部材は、前記昇降部による前記ボックスの昇降の際、前記アプライト若しくは前記ボックスと直接的に、または被摺動部材を介して前記アプライト若しくは前記ボックスと間接的に摺動し、
前記摺動部材は、前記ボックスの水平方向の移動を規制する、
請求項1に記載のワーク搬送装置。 - 前記昇降部は、
サーボモータと、
前記サーボモータの回転動作を昇降動作に変換して前記ボックスに伝達する動力変換機構と、を有し、
前記動力変換機構は、前記ボックスに圧接することにより前記昇降動作を前記ボックスに伝達する当接部材を有する、
請求項1に記載のワーク搬送装置。 - 前記ボックスの下面に取り付けられ上下方向に移動可能なピストンロッドを有する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、
前記サーボモータの駆動に伴って、前記油圧回路を動作させて前記ピストンロッドを移動させる制御部と、
を更に備えた、請求項4に記載のワーク搬送装置。 - 前記ボックスを上方位置と下方位置で固定する固定部を、
さらに備えた、
請求項1に記載のワーク搬送装置。 - 前記固定部は、
前記ボックスの下面に取り付けられ上下方向に移動可能なピストンロッドを有する油圧シリンダと、
前記油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路と、
前記ボックスの下面に取り付けられ所定の範囲において上下方向に移動可能な移動部と、
前記移動部の前記所定の範囲より上方への移動を規制する第1規制部分と、前記第1規制部分よりも下方の位置に設けられ、前記移動部の前記所定の範囲より下方への移動を規制する第2規制部分と、を有する規制部と、
を有し、
前記固定部は、
前記ボックスを前記上方位置に固定する際には、前記油圧シリンダに供給する作動油の油圧によって前記ボックスに上方向に力を加えて前記移動部を前記第1規制部分に押し付け、
前記ボックスを前記下方位置に固定する際には、前記油圧シリンダに供給する作動油の油圧によって前記ボックスに下方向に力を加えて前記移動部を前記第2規制部分に押し付ける、
請求項6に記載のワーク搬送装置。 - 前記昇降部は、
サーボモータと、
前記サーボモータの回転動作を昇降動作に変換して前記ボックスに伝達する動力変換機構と、を有し、
前記動力変換機構は、前記ボックスに圧接することにより前記昇降動作を前記ボックスに伝達する当接部材を有し、
前記サーボモータの駆動に伴って、前記油圧回路を動作させて前記ピストンロッドを移動させる制御部をさらに備えた、
請求項7に記載のワーク搬送装置。 - 前記制御部は、
前記ボックスを前記上方位置に移動させる際、前記サーボモータを前記上方位置よりも所定距離手前で停止させた後、前記油圧シリンダの前記ピストンロッドの上方移動により前記ボックスを上方に移動させて前記移動部を前記第1規制部分に押し付け、前記当接部材を前記ボックスから離間させ、
前記ボックスを前記下方位置に移動させる際、前記サーボモータを前記下方位置よりも所定距離手間で停止させた後、前記油圧シリンダの前記ピストンロッドの下方移動により前記ボックスを下方に移動させて前記移動部を前記第2規制部分に押し付け、前記当接部材を前記ボックスから離間させる、
請求項8に記載のワーク搬送装置。 - 前記制御部は、
前記ボックスを前記上方位置に移動させる際、前記サーボモータを停止させるまでは、前記油圧回路を制御して前記油圧シリンダに低圧の作動油を供給し、前記サーボモータを停止した後は、前記油圧回路を制御して前記油圧シリンダに高圧の作動油を供給し、
前記ボックスを前記下方位置に移動させる際、前記サーボモータを停止させるまでは、前記油圧回路を制御して前記油圧シリンダに低圧の作動油を供給し、前記サーボモータを停止した後には、前記油圧回路を制御して前記油圧シリンダに高圧の作動油を供給する、
請求項9に記載のワーク搬送装置。 - 前記制御部は、前記ボックスを前記上方位置から前記下方位置に移動させる際、前記サーボモータを動作させて前記当接部材を上方に移動させ前記ボックスに当接または近接させた後、前記ピストンロッドに対して高圧の作動油で加えている上向きの力を解除するとともに、前記サーボモータを動作させて前記当接部材を下方に移動させることによって前記ボックスを下降させる、
請求項10に記載のワーク搬送装置。 - 請求項8に記載のワーク搬送装置の制御方法であって、
前記ボックスを上昇させる上昇工程と、
前記ボックスを下降させる下降工程と、を備え、
前記上昇工程は、
前記サーボモータを駆動し、前記ボックスを上昇させる第1上昇動作と、
前記サーボモータの駆動に伴って前記油圧シリンダに低圧の作動油を供給して前記ピストンロッドを上方に移動させる第2上昇動作と、
前記サーボモータを前記上方位置よりも所定距離手前で停止させる第3上昇動作と、
前記サーボモータの停止に伴って、前記油圧シリンダに高圧の作動油を供給して前記ピストンロッドを上方に移動させることにより前記ボックスを上方に移動させて前記移動部を前記第1規制部分に押し付ける第4上昇動作と、を有し、
前記下降工程は、
前記サーボモータを駆動し、前記ボックスを下降させる第1下降動作と、
前記サーボモータの駆動に伴って前記油圧シリンダに低圧の作動油を供給して前記ピストンロッドを下方に移動させる第2下降動作と、
前記サーボモータを前記下方位置よりも所定距離手前で停止させる第3下降動作と、
前記サーボモータの停止に伴って、前記油圧シリンダに高圧の作動油を供給して前記ピストンロッドを下方に移動させることにより前記ボックスを下方に移動させて前記移動部を前記第2規制部分に押し付ける第4下降動作と、を有し、
前記上昇工程は、前記ボックスを、パスラインに応じて上方向に移動可能であり、
前記下降工程は、前記ボックスを、前記パスラインに応じて下方向に移動可能である、
ワーク搬送装置の制御方法。
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