KR102238876B1 - 스탬핑 프레스 라인에 블랭크를 로딩하는 방법 - Google Patents

Abstract

스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법은 픽업 위치에서 블랭크 스택을 제공하는 단계; 블랭크를 블랭크 스택으로부터 스탬핑 프레스 라인의 헤드로 로딩하는 단계; 블랭크 스택이 고갈되기 전에, 미리 결정된 개수의 블랭크를 블랭크 스택의 상단으로부터 블랭크 스택 위의 위치로 상승시킴으로써 버퍼를 생성하는 단계; 블랭크 스택을 새로운 블랭크 스택으로 교체하면서 블랭크를 버퍼로부터 라인으로 로딩하는 단계를 포함한다. 버퍼를 생성하는 핸들링 시스템은 하나 이상의 버퍼 로봇을 포함하고, 각 버퍼 로봇은 블랭크가 유지될 수 있는 하나 이상의 지지 공구; 블랭크 스택의 상단의 하나 이상의 블랭크를 블랭크 스택의 하부에 위치된 블랭크로부터 분리하도록 구성된 하나 이상의 분리 공구를 포함한다.

Description

스탬핑 프레스 라인에 블랭크를 로딩하는 방법 {LOADING BLANKS TO A STAMPING PRESS LINE}

본 발명은 스탬핑 프레스 라인에 블랭크를 로딩하는 방법, 및 스탬핑 프레스 라인에 블랭크를 로딩할 때 블랭크 스택으로부터 버퍼를 생성하는 핸들링 시스템에 관한 것이다.

스탬핑된 또는 프레스된 금속 부품의 제조 시, 스탬핑 프레스 라인에는 별도의 블랭킹 라인에서 금속 코일로부터 이전에 절단된 금속 블랭크가 공급될 수 있다. 블랭크는 미리 결정된 길이의 전단 절단된 금속 블랭크일 수 있거나 또는 블랭킹 다이로 절단된 윤곽이 형성된 블랭크일 수 있다.

자동차 몸체 부품을 제조하기 위한 것과 같은 스탬핑 프레스 라인에서 블랭크를 적재하기 위한 산업용 로딩 로봇의 사용은 잘 알려져 있다.

스탬핑 프레스 라인에서, 블랭크는 스탬핑 프레스 라인에 블랭크를 공급하는 로딩 로봇에 의해 블랭크 스택으로부터 수집된다. 스택의 상단의 블랭크, 예컨대 자성 재료로 제조된 블랭크는 예를 들어 자석에 의해 적어도 에지에서 서로 약간 분리된 상태로 유지되어, 서로 접착되는 것이 방지되어 로딩 로봇이 하나 이상의 블랭크를 픽킹하는 것을 방지하는데, 이는 프레스에서 심각한 문제를 야기하게 된다.

최근 몇 년 동안, 스탬핑 프레스 라인이 개선되고 현대화되었고, 이에 따라 스탬핑 프레스 라인이 블랭크를 가공하는 능력이 향상되었다.

그러나 라인의 효율성은 스택이 소비되어 새로운 블랭크 스택으로 교체되어야 할 때 공정의 중단이 존재하지 않는 것을 필요로 한다. 이는 스탬핑 프레스 라인에의 공급에 바람직하지 않은 정지 시간을 초래할 수 있다.

정지 시간을 피하기 위한 로봇 라인의 알려진 해결책은 2개의 다른 픽업 위치에 2개의 블랭크 스택을 제공하여, 블랭크를 일 스택으로부터 가져올 수 있고 다른 하나는 교체되는 것이다.

이러한 해결책의 문제점은 로딩 로봇의 수가 증가되는 것일 수 있는데, 예컨대 각 블랭크 스택마다 하나의 로봇이 필요하므로, 비용도 증가할 수 있다. 또한, 각 로딩 로봇의 작업 공간이 줄어들어, 로딩 로봇이 픽업 지점으로부터 먼 위치에 위치될 수 있으므로, 로딩 사이클이 느려질 수 있다.

이러한 방식으로, 단일 스택으로 작업하는 것을 허용하면서 동시에 스택이 고갈될 때 정지 시간을 회피하는 보다 유연한 솔루션을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 로딩 로봇의 개수는 합리적인 개수로 유지될 수 있다.

제1 태양에서, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 픽업 위치에서 블랭크 스택을 제공하는 단계; 블랭크를 블랭크 스택으로부터 스탬핑 프레스 라인의 헤드로 로딩하는 단계; 블랭크 스택이 고갈되기 전에, 미리 결정된 개수의 블랭크를 블랭크 스택의 상단으로부터 블랭크 스택 위의 위치로 상승시킴으로써 버퍼를 생성하는 단계; 픽업 위치에 새로운 블랭크 스택을 제공하면서 버퍼로부터 스탬핑 프레스 라인의 헤드로 블랭크를 로딩하는 단계를 포함한다.

블랭크 스택 위에 블랭크 버퍼를 생성함으로써 단일의 블랭크 스택 및 단일의 픽업 위치(x축 및 y축)에서 작업하는 것이 허용되며, 동시에 소비된 블랭크 스택을 새로운 것으로 교체하는데 필요한 시간 동안 블랭크를 버퍼로부터 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 로딩하는 것이 허용되어, 정지 시간 없이 스택의 변경이 허용된다.

몇 개의 블랭크만이 남았을 때, 일반적으로 버퍼는 블랭크 스택의 바닥의 마지막 블랭크에 의해 생성될 수 있다. 미리 결정된 개수의 버퍼 블랭크는 스탬핑 프레스 라인의 속도 및 블랭크 스택을 교체하는데 필요한 시간에 따라 선택될 수 있어, 버퍼는 로딩 공정에서의 어떠한 정지도 피하기에 충분하다.

소정의 예에서, 미리 결정된 개수의 블랭크를 상승시키는 것은 블랭크가 유지될 수 있는 하나 이상의 지지 공구를 각각 포함하는 하나 이상의 버퍼 로봇에 의해 행해진다.

버퍼를 생성하기 위한 로봇의 사용은 로봇의 동작이 상이한 크기 및 형상의 블랭크와 작업하도록 조정될 수 있다는 장점을 가질 수 있다. 소정의 실시예에서, 지지 공구 자체는 블랭크의 형상에 맞게 조정될 수 있다.

블랭크의 형상에 따라 버퍼를 생성하기 위해 사용되는 장치를 변경할 필요가 없어지므로, 시스템의 동작이 향상될 수 있다.

제2 태양에서, 블랭크 스택으로부터 버퍼를 생성하는 핸들링 시스템이 제공되는데, 상기 시스템은 하나 이상의 버퍼 로봇을 포함한다. 각 버퍼 로봇은 블랭크가 유지될 수 있는 하나 이상의 지지 공구; 블랭크 스택의 상단의 하나 이상의 블랭크를 블랭크 스택의 하부에 위치된 블랭크로부터 분리하도록 구성된 하나 이상의 분리 공구를 포함한다.

시스템은 스택이 고갈되기 전에 블랭크 스택 위의 버퍼를 생성할 수 있으므로, 하나의 블랭크 스택만을 사용하여 스탬핑 프레스 라인의 연속 작업이 가능하다. 또한, 로봇의 유연성에 의해 스택의 임의의 원하는 높이에서 블랭크를 취함으로써 버퍼를 생성할 수 있으므로, 가능하다고 하더라도 예컨대 리프팅 지지대에 블랭크 스택을 배치할 필요가 없다.

동일한 버퍼 로봇을 사용하여 상단 블랭크를 서로 분리된 상태로 유지할 수 있으며, 또한 버퍼를 생성하기 위한 지지 공구가 제공될 수도 있으므로, 공간이 절약되고 추가 로봇에 대한 비용이 회피될 수 있다.

제3 태양에서, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 방법은 픽업 위치에서 블랭크 스택을 제공하는 단계; 로딩 로봇을 사용하여 블랭크를 블랭크 스택으로부터 스탬핑 프레스 라인의 헤드로 로딩하는 단계; 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 공급할 때 타임 아웃 동안, 미리 결정된 개수의 블랭크를 블랭크 스택의 상단으로부터 분리하여 로딩 로봇을 사용하여 버퍼 홀더에 위치시킴으로써 블랭크 버퍼를 생성하는 단계; 픽업 위치에 새로운 블랭크 스택을 제공하면서 버퍼의 블랭크를 스탬핑 프레스 라인의 헤드로 로딩하는 단계를 포함한다.

제4 태양에서, 블랭크 스택으로부터 버퍼를 생성하는 핸들링 시스템이 제공될 수 있다. 핸들링 시스템은 로딩 로봇; 하나 이상의 블랭크를 수용하도록 구성된 버퍼 홀더를 포함하고, 버퍼 홀더는 블랭크 스택의 상단의 하나 이상의 블랭크를 블랭크 스택의 하부에 위치된 블랭크로부터 분리하도록 구성된 하나 이상의 분리 공구를 포함한다.

본 발명의 실시예의 추가적인 목적, 장점 및 특징이 상세한 설명을 검토 시 당업자에게 명확해질 것이고, 또는 본 발명의 실시에 의해 습득될 수 있다.

본 발명의 비제한적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다.
도 1은 블랭크 스택으로부터 버퍼를 생성하기 위한 핸들링 시스템의 실시예를 갖는 스탬핑 프레스 라인의 헤드의 로딩 스테이션의 사시도이다.
도 2는 버퍼를 생성하는 핸들링 시스템을 도시하는, 도 1의 로딩 스테이션의 사시도이다.
도 3은 교체되고 있는 블랭크 스택을 도시하는, 도 1 및 도 2의 로딩 스테이션의 사시도이다.
도 4는 마지막 버퍼 블랭크를 픽업하는 핸들링 시스템을 도시하는 도 1, 도 2 및 도 3의 로딩 스테이션의 사시도이다.
도 5는 블랭크 스택으로부터 버퍼를 생성하는 핸들링 시스템의 제1 실시예를 갖는 스탬핑 프레스 라인의 헤드의 로딩 스테이션의 사시도이다.
도 6은 블랭크 스택으로부터 버퍼를 생성하는 핸들링 시스템의 제2 실시예를 갖는 스탬핑 프레스 라인의 헤드의 로딩 스테이션의 사시도이다.

도 1은 스탬핑 프레스 라인의 헤드의 로딩 스테이션에 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 핸들링 시스템을 도시한다.

보다 구체적으로, 도 1은 픽업 위치(5)에 위치한 블랭크 스택(4)으로부터 블랭크(3)를 수용할 수 있는 프레스 라인과 같은 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드를 매우 개략적으로 도시한다.

로딩 로봇(6), 예를 들어 적합한 산업용 로봇은 스택(4)의 상단에서 블랭크(3)를 픽업하여 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드에 공급할 수 있다. 도 1에 도시된 위치에서, 로봇(6)은 스탬핑 프레스 라인의 헤드의 시작 부분에 블랭크(3)를 배치한다.

블랭크 스택(4)은 블랭크 스택을 유지하도록 구성된 스택킹 지지부(7) 상에 위치될 수 있다. 스택킹 지지부(7)는 도면에 단지 개략적으로 도시되어 있으며, 임의의 공지된 유형일 수 있다.

이 예에서, 일부 다른 옵션이 가능할 수도 있지만, 블랭크 스택(4)은 하나의 블랭크 스택일 수 있다. 예를 들어, 블랭크 스택은 복수의 블랭크 스택으로 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 복수의 블랭크 스택이 스택킹 지지부 상에 위치될 수 있다. 복수의 블랭크 스택은 소정의 기하학적 분포가 가능할지라도 프레스 스탬핑 라인의 유동 방향으로 서로 평행하게 위치될 수 있다. 2개의 블랭크 스택의 특별한 경우에, 시스템의 동작은 다음과 같이 기술될 수 있다: 로딩 로봇(6)은 제1 블랭크 스택의 상단에 위치한 제1 블랭크와 제2 블랭크 스택의 상단에 위치한 제2 블랭크를 동시에 픽업할 수 있다. 스탬핑 프레스 라인에는 제1 및 제2 블랭크가 동시에 공급될 수 있으므로, 라인의 공급 속도가 증가될 수 있다.

스택킹 지지부(7)는 트랙(도시되지 않음)을 따라 변위될 수 있는 캐리지(8)를 포함할 수 있다. 캐리지(8)는 선형 모터(도시되지 않음)에 의해 구동될 수 있지만, 다른 옵션이 가능할 수 있다. 스택킹 지지부(7)에는 블랭크 스택(4)이 소진된 것을 검지하는 검지 수단(도시되지 않음)이 설치될 수 있고, 또는 미리 결정된 매수의 블랭크만 남아있을 수 있다.

로딩 로봇(6)은 4개의 축 또는 6개의 축을 구비할 수 있다. 로딩 로봇은 그의 말단부에 위치된 손목 마운트(30)를 포함할 수 있다. 예컨대 블랭크(3)를 취급하기에 적합한 자석 또는 흡입 컵이 구비된 툴링(tooling)(9)이 손목 마운트(30)에 부착될 수 있다. 로딩 로봇(6)은 바닥에 장착될 수 있지만, 다른 일부 구성이 가능할 수 있는데, 예컨대 루프 장착도 가능하다.

로딩 로봇(6)은 블랭크의 스택(4)으로부터 블랭크(3)를 픽업하여 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드 상에 로딩하기 위해 제어 수단(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다.

도 1, 도 2, 도 3 및 도 4의 로딩 스테이션에 채용될 수 있는 로딩 로봇의 예는 특히 ABB(www.abb.com)에서 입수할 수 있는 로봇 IRB 6660 또는 IRB 760이다.

블랭크(3)가 픽업될 수 있는 픽업 위치(5)는 도시된 바와 같이 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드와 정렬되어 위치될 수 있지만, 다른 픽업 위치가 가능할 수 있다.

후술하는 바와 같이, 블랭크를 스택(4)으로부터 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드로 로딩하는 동안, 그리고 블랭크 스택(4)이 소모되기 전에, 핸들링 시스템이 작동하여, 소정의 수의 블랭크를 나머지 스택(4)의 위에 또는 스택킹 지지부(7) 위에 위치시킴으로써, 블랭크 스택(4)으로부터 블랭크의 버퍼를 생성할 수 있다. 그 다음, 버퍼를 사용하여 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드를 로봇(6)에 의해 공급할 수 있고, 버퍼 아래의 픽업 위치에 새로운 블랭크 스택이 제공된다. 이는 소모된 블랭크 스택이 교체되는 동안 로딩 작업이 정상 속도로 계속 진행될 수 있으므로 정지 시간을 피할 수 있음을 의미한다.

블랭크가 거의 소모되었을 때 스택의 바닥에 남아있는 블랭크에 의해 버퍼가 생성될 수 있다. 새로운 블랭크 스택을 제공하는데 요구되는 시간 및 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드의 속도에 따라, 버퍼는 예를 들어 2 내지 10개의 블랭크의 미리 결정된 개수로 생성될 수 있다.

버퍼를 생성하기 위한 핸들링 시스템은 그 기능을 나타내기 위해 본 명세서에서 "버퍼 로봇"으로 언급될 하나 이상의 적합한 산업용 로봇을 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에서, 핸들링 시스템은 4개의 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)을 포함한다. 이러한 핸들링 시스템에서 버퍼 로봇으로서 채용되기에 적합한 산업용 로봇의 예는 특히 ABB(www.abb.com)로부터 입수 가능한 IRB 260 또는 IRB 460이다.

각 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)에는 그 말단에 위치된 손목 마운트(40)가 제공될 수 있다. 각 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)의 손목 마운트(40)에는 지지 공구(11)가 부착될 수 있다. 지지 공구(11)는 블랭크 스택(4)을 간섭하지 않는 후퇴된 위치와 블랭크 스택(4) 중 하나의 아래에 삽입되는 연장된 위치 사이에서 이동 가능하도록 의도되어, 지지 공구(11) 위의 블랭크는 그 위에 놓여 지지될 수 있다.

전형적으로, 지지 공구(11)는 스택(4)의 최하부 블랭크 아래에 삽입되어 스택(4)의 바닥에 남아있는 블랭크로 버퍼를 생성할 수 있다. 이는 스택(4) 상의 모든 블랭크를 다 쓸 수 있게 하고, 공구의 삽입을 용이하게 하는데: 예를 들어, 스택킹 지지부(7)는 스택(4)의 최하부 블랭크 아래에 공구(11)를 삽입하기 위한 적절한 리세스 또는 채널(도시되지 않음)을 구비할 수 있다.

도 1에 도시된 실시예(특히 확대된 세부사항 참조)에서, 지지 공구(11)는 하우징(12) 및 2개의 평행한 아암 또는 로드(12a, 12b)를 포함할 수 있으며, 이들은 블랭크 스택(4)을 간섭하지 않는 후퇴된 위치와 블랭크 스택(4) 중 하나의 아래에 삽입되는 연장된 위치 사이에서 하우징(12)에 대해 슬라이드 가능하게 장착되어, 아암(12a, 12b) 위의 블랭크가 그 위에 안착되어 지지될 수 있다. 도 1에서, 지지 공구(11)의 아암(12a, 12b)은 후퇴된 위치에 도시되어 있다.

지지 공구의 다른 실시예가 가능하다. 예를 들어, 지지 공구는 로봇과 분리될 수 있고, 버퍼를 생성해야 할 때 로봇에 의해 픽업될 수 있고, 버퍼가 고갈되고 새로운 블랭크 스택으로부터의 정상 로딩 작업이 재개되는 경우 다시 낙하될 수 있다. 다른 실시예에서, 적절한 지지체가 블랭크 스택 아래에 제공될 수 있는데, 예를 들어 스택의 측면으로부터 돌출하는 수평 바(bar)가 있으며, 버퍼 로봇은 그리퍼로 구성되거나 다르게 지지체의 측면과 맞물리도록 적응되는 지지 공구를 포함할 수 있어 블랭크를 상승시킬 수 있다.

분리 공구(13), 예를 들어 자기 장치가 각 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)에 제공될 수도 있다. 자기 장치는 자기장을 생성하므로, 스택의 상단에 위치한 블랭크는 블랭크 스택(4)의 하부 블랭크로부터 약간 분리될 수 있다.

예를 들어, 로봇(6)에 의해 픽업되도록 준비되는 스택(4)의 상단에 있는 블랭크는 제2 블랭크로부터 보통 에지를 따라 약간 분리될 수 있다: 이러한 방식으로, 로딩 로봇(6)에 의한 블랭크(3)의 픽업은 개선될 수 있는데, 왜냐하면 로딩 로봇(6)에 의해 상승될 때 상단 블랭크가 하부 블랭크를 드래그 또는 변위시킬 위험이 적기 때문이다.

분리 공구는 전술한 바와 같이 자성일 수 있지만, 다른 실시예가 가능하다. 예를 들어, 알루미늄과 같은 비자성 재료상의 블랭크의 경우, 공구는 블랭크 사이에 공기를 주입하여 이들을 분리하거나 또는 자기 및 공압 효과를 결합할 수 있다. 다른 옵션은 스택의 상단에 있는 블랭크의 상부 에지 상에 상향 방향으로 기계 마찰력을 가하여 약간 상승시키는 것일 수 있는데, 이러한 경우 기계적 마찰은 두 자석 및 비자성 블랭크에 인가될 수 있다.

도 1의 실시예에서, 분리 공구(13)(확대 상세 참조)는 지지 공구의 동일한 하우징(12)에 부착된 것으로 도시되어 있다.

예를 들어 분리 공구가 스택의 정확한 위치에 적용될 수 있도록 높이 및/또는 수평 위치에서 스택의 위치를 결정하기 위해 센서 시스템(도시되지 않음)이 또한 제공될 수 있다.

복수의 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)은 버퍼 로봇이 블랭크(들)(14) 상에 동시에 작용하여 블랭크 스택(4)으로부터 분리할 수 있도록 함께 제어될 수 있다.

로봇을 공동으로 작동시킬 수 있는 제어 장치는 예를 들어 MultiMove 기능을 포함하는 ABB(www.abb.com)에서 제공되는 제어 장치이다; MultiMove는 예컨대 ABB의 IRC5 제어 모듈에 내장된 기능이고, 이는 단일 로봇과 같이 작동하도록 수 개의 매니퓰레이터의 축을 제어하는 것을 허용한다.

핸들링 시스템을 사용하는 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법의 실시예는 도 1 내지 도 4를 참조하여 지금 설명될 것이다.

도 1에서, 로딩 로봇(6)은 스택(4)으로부터 블랭크(3)를 픽업하고, 지지 공구(11)는 후퇴된 위치에 있는데, 즉 블랭크와 상호 작용하지 않는다. 복수의 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)은 분리 공구(13)를 활성화시킬 수 있으므로, 블랭크 스택(4)의 상단에 위치한 블랭크는 약간 유지될 수 있다. 로딩 로봇(6)은 스택(4)의 상단으로부터 블랭크를 픽업하고, 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드에 공급될 수 있다.

블랭크가 스택(4)으로부터 제거될 때, 스택킹 지지부(7)에 리프트가 제공되지 않는다면, 스택(4)의 높이는 감소할 것이고; 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)은 분리 공구(13)의 위치를 스택 높이로 점진적으로 조정할 수 있다.

스택(4) 상에 잔류하는 블랭크의 개수는 예를 들어 로드 검출기(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다; 대안적으로, 개수 또는 잔여 블랭크는 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)의 높이에 따라 결정될 수 있는데, 왜냐하면 이들 로봇이 스택의 상단에서 블랭크에 인접하는 분리 공구를 위치시킴으로써, 임의의 시간의 그 높이는 잔여 블랭크의 개수에 의존하기 때문이다.

미리 결정된 개수의 블랭크만이 스택(4) 상에 남아있는 경우, 핸들링 시스템은 이들 블랭크에 의해 버퍼를 생성하도록 작동될 수 있다. 이를 위해, 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)은 나머지 스택의 바닥에 지지 공구(11)를 배치할 수 있으며, 공구(11)는 연장된 위치로 이동할 수 있다. 그 결과, 아암(12a, 12b)은 스택(4)의 최하부 블랭크 아래로 변위될 수 있다

그 다음, 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)은 지지 공구(11) 상에 놓여있는 블랭크를 스택킹 지지부 위의 위치로 그리고 완전한 또는 가득찬 블랭크 스택의 높이 위로 상승시키도록 작동될 수 있다.

도 2는 이 위치를 도시한다. 지지 공구(11)에 의해 유지된 블랭크는 블랭크 버퍼(16)를 생성하고, 블랭크 버퍼로부터 로딩 로봇(6)은 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드에 공급하도록 블랭크를 픽업할 수 있고, 블랭크가 남아 있지 않은 스택킹 지지부(7)는 도 2의 화살표로 도시되는 바와 같이 픽업 위치(5)로부터 변위된다.

빈 블랭크 스택은 도 2에서 픽업 위치(5)의 일측에 준비된 것으로 도시된 새로운 블랭크 스택(17)으로 교체될 수 있으며, 또한 새로운 스택킹 지지부(18) 및 캐리지(19) 상에 배치될 수도 있다.

새로운 블랭크 스택(17)을 갖는 스택킹 지지부(18)는 빈 스택킹 지지부(7)가 상기 위치로부터 제거되는 것과 동시에 픽업 위치(5)쪽으로 변위될 수 있다. 이 동작 중에 로딩 로봇(6)이 블랭크를 픽업하는 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)에 의해 유지되는 버퍼(16)는 새로운 스택(17)을 갖는 스택킹 지지부(18)의 이동을 방해하지 않는데, 왜냐하면 이는 스택(17)의 레벨 위로 유지되기 때문이다.

도 3은 스택킹 지지부(7)가 픽업 위치(5)로부터 거의 제거되고 새로운 블랭크 스택(17)을 갖는 스택킹 지지부(18)가 픽업 위치쪽으로 이동하는 로딩 스테이션을 도시한다. 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)은 연장된 위치에 있는 지지 공구(11)에 의해 블랭크 버퍼(16)를 유지하고 있다. 이 도면은 공구(9)가 버퍼(16)로부터 블랭크를 픽업하는 로딩 로봇(6)을 도시한다. 분리 공구(13)는 스택킹 지지부 상에 있을 때 블랭크 상에 작용하는 것과 동일한 방식으로, 버퍼(16)의 블랭크 상에 작용하여 로딩 로봇에 의한 픽킹을 용이하게 할 수 있다.

도 4는 새로운 스택(17)이 픽업 위치(5)에 있고 로딩 로봇(6)이 버퍼(16)의 마지막 블랭크를 픽킹하고 버퍼 로봇(10a, 10b, 10c, 10d)이 다시 하강되고 지지 공구(11)가 후퇴된 위치로 철수되어, 핸들링 시스템이 도 1의 위치로 되돌아가고 로딩 로봇(6)은 새로운 블랭크 스택(17)으로부터 블랭크를 픽킹하기 시작하여 로딩 동작이 멈추지 않고 계속될 수 있다는 것을 도시한다.

상기 방법의 대안적 실시예에서, 블랭크 버퍼는 블랭크 분리 공구와 동일한 로봇에 부착되지 않고 독립적인 지지 공구에 의해 생성될 수 있다. 이들은 전용 버퍼 로봇에 부착되거나 또는 다른 방식으로 작동될 수 있다. 미리 결정된 개수의 블랭크만이 스택에 남아있는 경우, 이들 독립적인 지지 공구는 버퍼를 생성하도록 동작될 수 있고, 버퍼가 고갈된 후에는, 다음 버퍼가 생성될 때까지 지지 공구는 철수될 수 있다.

도 1 내지 도 4에서 버퍼 로봇과 로딩 로봇은 매우 개략적으로만 표시된다는 것을 알아야 한다. 버퍼 로봇 및 로딩 로봇의 구조, 세부 사항 및 작동 파라미터는 당업자에게 공지되어 있으며, 이들은 임의의 특정 적용에 가장 적합한 특징을 갖는 두 종류의 로봇을 채용할 수 있을 것이다. 예를 들어, 로봇은 4축 또는 6축일 수 있고, 버퍼 로봇의 레이아웃은 채용될 수 있는 손목의 위치 및/또는 각각의 특정 적용에서 이용 가능한 공간에 기초하여 결정될 수 있다.

도 5는 스탬핑 프레스 라인의 헤드의 로딩 스테이션에서 본 발명의 일 실시예에 따른 처리 시스템의 사시도이다.

특히, 도 5는 픽업 위치(54)에 위치한 블랭크 스택(53)으로부터 블랭크(50)를 수용할 수 있는 프레스 라인과 같은 스탬핑 프레스 라인(52)의 헤드를 매우 개략적으로 보여준다.

로딩 로봇(55), 예를 들어 적합한 산업용 로봇이 스택(53)의 상단에서 블랭크를 픽업하여 스탬핑 프레스 라인(52)의 헤드에 공급할 수 있다.

이 예에서, 블랭크 스택(53)은 소정의 다른 옵션들이 가능할지라도 하나의 블랭크 스택일 수 있다. 예를 들어, 블랭크 스택은 복수의 블랭크 스택으로 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 복수의 블랭크 스택이 스택킹 지지부 상에 위치될 수 있다. 복수의 블랭크 스택은 소정의 기하학적 분포가 가능할지라도 프레스 스탬핑 라인의 유동 방향으로 서로 평행하게 위치될 수 있다. 2개의 블랭크 스택의 특별한 경우에, 시스템의 동작은 다음과 같이 기술될 수 있다: 로딩 로봇(55)은 제1 블랭크 스택의 상단에 위치한 제1 블랭크 및 제2 블랭크 스택의 상단에 위치한 제2 블랭크를 동시에 픽업할 수 있다. 스탬핑 프레스 라인에는 제1 및 제2 블랭크가 동시에 공급될 수 있으므로, 라인의 공급 속도가 증가될 수 있다.

블랭크 스택(53)은 블랭크 스택을 유지하도록 구성된 스택킹 지지부(56) 상에 위치될 수 있다. 스택킹 지지부(56)는 도면에 단지 개략적으로 도시되어 있으며, 임의의 공지된 유형일 수 있다.

스택킹 지지부(56)는 트랙(도시되지 않음)을 따라 변위될 수 있는 캐리지(57)를 포함할 수 있다. 캐리지(8)는 선형 모터(도시되지 않음)에 의해 구동될 수 있지만, 다른 옵션이 가능할 수 있다. 스택킹 지지부(56)에는 블랭크 스택(53)이 소진되거나 또는 소정 개수의 블랭크만이 남아 있다는 것을 검지하는 검지 수단(도시하지 않음)이 제공될 수 있다.

상기 로딩 로봇(55)은 4축 또는 6축을 구비할 수 있다. 로딩 로봇은 그 말단부에 위치된 손목 마운트(58)를 포함할 수 있다. 블랭크를 취급하기에 적합한 자석 또는 흡입 컵을 구비한 공구(59)는 손목 마운트(58)에 부착될 수 있다. 로딩 로봇(55)은 바닥에 장착될 수 있지만, 다른 일부 구성이 가능할 수 있는데, 예컨대 루프 장착도 가능하다.

로딩 로봇(55)은 블랭크 스택(53)으로부터 블랭크(50)를 픽업하여 스탬핑 프레스 라인(52)의 헤드 상에 로딩하기 위해 제어 수단(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다.

도 5 및 도 6의 로딩 스테이션에 채용될 수 있는 로딩 로봇의 예는 특히 ABB(www.abb.com)에서 입수할 수 있는 로봇 IRB 6660 또는 IRB 760이다.

블랭크(50)가 픽업될 수 있는 픽업 위치(54)는 도시된 바와 같이 스탬핑 프레스 라인(52)의 헤드와 정렬되어 위치될 수 있지만, 다른 픽업 위치가 가능할 수 있다.

복수의 분리 로봇(71, 72, 73, 74)이 제공될 수 있다. 복수의 분리 로봇에는 하나 이상의 분리 기구(75)가 제공될 수 있다.

버퍼 홀더(60)가 제공될 수 있다. 버퍼 홀더(60)는 하나 이상의 블랭크를 유지하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 버퍼 홀더는 하나 이상의 블랭크 스택을 유지하도록 구성될 수 있다. 버퍼 홀더에는 하나 이상의 분리 공구(78), 예컨대 자기 장치가 제공될 수 있다. 자기 장치는 자기장을 생성하므로, 스택의 상단에 위치한 블랭크는 버퍼를 형성하는 블랭크 스택의 하부 블랭크로부터 약간 분리될 수 있다. 자기 장치에 적합한 블랭크는 자성 재료, 예컨대 강철로 제조될 수 있다. 버퍼 홀더 상에 위치된 복수의 블랭크 스택의 특별한 경우에, 추가적인 분리 공구가 필요할 수 있다.

버퍼 홀더는 스탬핑 프레스 라인을 위한 헤드 옆에 위치될 수 있지만, 버퍼 홀더의 소정의 다른 위치가 가능할 수 있는데, 예컨대 로딩 로봇이 블랭크를 낙하시키는 것을 간섭하지 않는 스탬핑 프레스 라인의 헤드 위도 가능하다.

분리 공구는 전술한 바와 같은 자기 장치일 수 있지만, 소정의 다른 옵션들이 가능할 수 있는데, 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 지지면 또는 진공 컵을 구비하는 구조도 가능하다.

시스템의 동작은 다음과 같이 기술될 수 있다. 로딩 로봇(55)은 픽업 위치(54)에 위치된 블랭크 스택(53)으로부터 블랭크를 픽업할 수 있다. 분리 로봇(71, 72, 73, 74)은 활성화된 분리 메커니즘을 가질 수 있으므로, 블랭크 스택(53)의 상단에 위치된 블랭크는 약간 분리된 상태로 유지될 수 있다. 로딩 로봇(55)은 스택(53)의 상단으로부터 블랭크를 픽업하고, 스탬핑 프레스 라인(52)의 헤드에 공급될 수 있다.

블랭크가 스택(53)으로부터 제거될 때, 스택킹 지지부(56)에 리프트가 제공되지 않는다면, 스택(53)의 높이가 감소될 것이고; 버퍼 로봇(71, 72, 73, 74)은 분리 기구(75)의 위치를 스택 높이까지 점진적으로 조정할 수 있다.

스택(53) 상에 남아있는 블랭크의 개수는 예를 들어 로드 검출기(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있고; 대안적으로, 남아있는 블랭크의 개수는 버퍼 로봇(71, 72, 73, 74)의 높이에 따라 결정될 수 있는데, 왜냐하면 이들 로봇은 블랭크에 인접한 분리 기구를 스택의 상단에 위치시키므로 남아있는 블랭크의 개수에 따라 언제든지 그 높이가 결정될 수 있기 때문이다.

시스템의 동작 중에, 로딩 로봇(55)은 타임 아웃을 가질 수 있다. 타임 아웃은 (프레스 라인의 헤드가 적절하게 작동하기에 충분한 블랭크를 가지고 있기 때문에) 로딩 로봇이 스탬핑 프레스 라인의 헤드에의 공급을 정지할 수 있는 기간으로 정의될 수 있다. 결과적으로, 로딩 로봇(55)은 버퍼 홀더(60) 상의 블랭크 스택(53)으로부터 블랭크를 픽업하고 위치시킴으로써 하나 이상의 타임 아웃 동안 버퍼 홀더(60)를 공급하도록 작동될 수 있으므로, 버퍼 홀더(60) 상의 블랭크 버퍼(62)의 형성이 달성될 수 있다.

이러한 방식으로, 로딩 로봇(55)은 스탬핑 프레스 라인(52)의 헤드에 공급할 수 있도록 로딩 로봇(55)이 블랭크를 픽업할 수 있는 블랭크 버퍼(62)를 생성할 수 있으며, 블랭크가 남아있지 않는 스택킹 지지부(56)는 픽업 위치(54)로부터 변위된다.

빈 블랭크 스택은 이 도면에서 픽업 위치(54)의 일 측에 준비된 것으로 도시된 새로운 블랭크 스택(64)으로 교체될 수 있다. 새로운 블랭크 스택(64)은 또한 새로운 스택킹 지지부(65) 및 캐리지(66) 상에 배치될 수 있다.

새로운 블랭크 스택(64)을 갖는 스틱킹 지지부(65)는 빈 스택킹 지지부(56)가 상기 위치로부터 제거되는 것과 동시에 픽업 위치(54)쪽으로 변위될 수 있다. 이 작동 중에, 로딩 로봇(55)은 블랭크를 픽킹하여 블랭크 버퍼(62)로부터 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 공급한다. 블랭크 버퍼(62)는 전술한 바와 같이 형성될 수 있다.

도 6은 블랭크 스택으로부터 버퍼를 생성하기 위한 핸들링 시스템의 실시예를 갖는 스탬핑 프레스 라인의 헤드의 로딩 스테이션의 사시도이다. 이 도면에서 동일한 참조 번호는 도 5에서와 동일한 요소를 나타낸다. 시스템의 구조 및 동작은 도 5에서 설명된 것과 동일할 수 있다.

이 특정 실시예에서, 버퍼 홀더(60)가 제공될 수 있다. 버퍼 홀더(60)는 하나 이상의 블랭크를 유지하도록 구성될 수 있다. 일부 예에서, 버퍼 홀더는 하나 이상의 블랭크 스택을 유지하도록 구성될 수 있다. 버퍼 홀더는 하나 이상의 분리 공구, 예컨대 진공 컵(76)을 구비할 수 있다. 진공 컵(76)은 구조(80), 예컨대 금속 구조 상에 위치될 수 있다. 구조(80)는 하나 이상의 지지면을 포함할 수 있다. 진공 컵(76)은 지지부(80) 상에 하나 이상의 라인, 예컨대 4개 라인의 진공 컵을 형성하도록 위치될 수 있다. 버퍼 홀더 상에 위치된 복수의 블랭크 스택의 특별한 경우에, 추가적인 분리 공구가 필요할 수 있다.

각각의 진공 라인은 그 옆의 라인에 대해 실질적으로 평행하고 상이한 높이에 위치될 수 있다. 또한, 각 라인은 수평 위치에서 그 옆의 라인에 대해 분리될 수 있다. 이러한 방식으로, 높이의 오프셋 및 블랭크들 간의 수평 위치가 그들의 위치 설정 동안에 달성될 수 있다.

따라서, 전술한 타임 아웃 동안 버퍼 홀더(60) 상에 놓인 블랭크는 서로에 대해 오프셋되어 위치될 수 있다. 하나의 블랭크를 버퍼에서 픽킹될 수 있다면, 나머지 진공 라인은 블랭크의 나머지 부분을 유지하기 위해 활성화된 상태로 유지되면서, (일반적으로 블랭크를 유지하고 있는) 대응하는 진공 라인의 진공 컵이 해제될 수 있다. 이러한 방식으로, 블랭크가 픽업될 때 아래에 위치된 블랭크가 변위될 위험이 방지될 수 있다. 또한 분리를 용이하게 하기 위해 송풍을 사용할 수 있다.

일부 다른 예에서, 진공 컵을 유지하는 진공 컵(76) 및 구조(80)의 몇몇 다른 기하학적 구성이 가능할 수 있다.

진공 컵에 적합한 블랭크는 자성 재료, 예컨대 강철로 제조될 수 있지만, 소정의 다른 비자성 옵션도 가능한데, 예컨대 알류미늄도 가능하다.

도시되지 않은 일부 다른 실시예에서, 버퍼 홀더가 제공될 수 있다. 버퍼 홀더는 하나 이상의 블랭크를 유지하도록 구성될 수 있다. 버퍼 홀더는 예를 들어 금속 구조와 같은 분리 공구를 구비할 수 있다. 금속 구조는 하나 이상의 지지면, 예컨대 라인 또는 계단을 구비할 수 있다. 지지면은 하나 이상의 블랭크를 지지하도록 구성될 수 있다. 지지면은 그 옆의 선에 대해 실질적으로 평행하고 상이한 높이에 위치될 수 있다. 또한, 각 지지면은 수평 위치에서 그 옆의 지지면에 대해 분리될 수 있다.

따라서, 전술한 타임 아웃 동안 버퍼 홀더 상에 놓인 블랭크는 서로에 대해 오프셋되어 위치될 수 있으므로, 블랭크가 픽업될 때 하부 블랭크가 변위될 위험이 방지될 수 있다. 일부 다른 예들에서, 구조 및 지지면의 몇몇 다른 기하학적 구성이 가능할 수 있다.

도 5 내지 도 6에서, 분리 로봇 및 로딩 로봇은 매우 개략적으로만 도시되어 있다는 것을 알아야 한다. 버퍼 로봇 및 로딩 로봇의 구조, 세부 사항 및 작동 파라미터는 당업자에게 공지되어 있으며, 이들은 임의의 특정 적용에 가장 적합한 특징을 갖는 두 종류의 로봇을 채용할 수 있을 것이다. 예를 들어, 로봇은 4축 또는 6축일 수 있으며, 로봇의 레이아웃은 채용될 수 있는 손목의 위치 및/또는 각각의 특정 적용에서 이용 가능한 공간에 기초하여 결정될 수 있다.

단지 다수의 예가 본원에 개시되었지만, 다른 대안, 변형, 사용 및/또는 동등물이 가능하다. 또한, 설명된 예들의 가능한 모든 조합도 또한 포함된다. 따라서, 본 개시의 범위는 특정한 예에 의해 제한되어서는 안 되며, 다음의 청구범위를 공정하게 읽음으로써만 결정되어야한다.

2: 스탬핑 프레스 라인
3: 블랭크
4: 블랭크 스택
5: 픽업 위치
6: 로딩 로봇

Claims (23)

1. 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드에 블랭크(3)를 로딩하는 방법으로서,
   픽업 위치에서 블랭크 스택(4)을 제공하는 단계;
   블랭크(3)를 블랭크 스택(4)으로부터 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드로 로딩하는 단계
   를 포함하는, 상기 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법에 있어서,
   블랭크 스택(4)이 고갈되기 전에, 미리 결정된 개수의 블랭크(3)를 블랭크 스택(4)의 상단으로부터 블랭크 스택(4) 위의 위치로 상승시킴으로써 버퍼를 생성하는 단계 - 미리 결정된 개수의 블랭크를 상승시키는 것은 블랭크(3)가 유지될 수 있는 하나 이상의 지지 공구(11)를 각각 포함하는 하나 이상의 버퍼 로봇(10a-10d)에 의해 행해지고, 상기 버퍼 로봇(10a-10d)은 산업용 로봇임 - ; 및
   픽업 위치에 새로운 블랭크 스택을 제공하면서 버퍼로부터 스탬핑 프레스 라인(2)의 헤드로 블랭크(3)를 로딩하는 단계
   를 포함하는, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 지지 공구(11)는 블랭크 스택을 간섭하지 않는 후퇴된 위치로부터 블랭크 스택의 블랭크 중 하나의 블랭크 아래에 삽입되는 연장된 위치로 이동되어 지지 공구 위의 블랭크가 그 위에 놓이는, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지 공구(11)를 블랭크의 형상에 맞게 조정하는 단계를 더 포함하는, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 블랭크 스택의 상단의 하나 이상의 블랭크(3)를 블랭크 스택의 하부에 위치된 블랭크로부터 분리하여 유지하는 단계를 더 포함하는, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 블랭크 스택의 상단의 하나 이상의 블랭크를 하부에 위치된 블랭크로부터 분리하여 유지하는 단계는 분리 공구(13)에 의해 행해지는, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 분리 공구(13)는 하나 이상의 버퍼 로봇(10a-10d) 상에 배치되는 자기 장치인, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법.
7. 제5항에 있어서, 분리 공구(13)는 블랭크의 상부 에지 상에서 상향 방향으로 기계적 마찰력을 가하도록 구성된 장치인, 스탬핑 프레스 라인의 헤드에 블랭크를 로딩하는 방법.
8. 블랭크 스택(4)으로부터 버퍼를 생성하는 핸들링 시스템으로서,
   미리 결정된 개수의 블랭크(3)를 블랭크 스택(4)의 상단으로부터 블랭크 스택(4) 위의 위치로 상승시킴으로써 버퍼를 생성하기 위한 하나 이상의 버퍼 로봇(10a-10d)을 포함하고, 상기 버퍼 로봇은 산업용 로봇이며,
   각 버퍼 로봇은
   블랭크(3)가 유지될 수 있는 하나 이상의 지지 공구(11), 및
   블랭크 스택의 상단의 블랭크 스택 중 상기 미리 결정된 개수의 블랭크(3)를 블랭크 스택(4)의 하부에 위치된 블랭크로부터 분리하도록 구성된 하나 이상의 분리 공구(13)를 포함하는, 핸들링 시스템.
9. 제8항에 있어서, 하나 이상의 지지 공구(11)는 블랭크 스택(4)을 간섭하지 않는 후퇴된 위치로부터 블랭크 스택의 블랭크 중 하나의 블랭크 아래에 삽입되는 연장된 위치로 이동 가능하여 지지 공구 위의 블랭크가 그 위에 놓이는, 핸들링 시스템.
10. 제9항에 있어서, 하나 이상의 지지 공구(11)는 블랭크의 형상에 맞게 조정되도록 구성되는, 핸들링 시스템.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 각각의 지지 공구(11)는 버퍼 로봇 상에 장착된 하우징(12), 후퇴된 위치와 연장된 위치 사이에서 하우징에 대해 슬라이드 가능하게 장착된 적어도 하나의 아암 또는 로드(12a, 12b), 및 상기 후퇴된 위치 및 연장된 위치 사이에서 아암 또는 로드를 변위시키는 구동 시스템을 포함하는, 핸들링 시스템.
12. 제11항에 있어서, 각각의 지지 공구(11)에는 2개의 평행한 아암 또는 로드(12a, 12b)가 제공되는, 핸들링 시스템.
13. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 버퍼 로봇(10a-10d)을 포함하는, 핸들링 시스템.
14. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 4개의 버퍼 로봇(10a-10d)을 포함하는, 핸들링 시스템.
15. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 분리 공구(13)는 자기 장치를 포함하는, 핸들링 시스템.
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