KR20180074640A - 로봇 핸들러를 구비한 성형 머신 - Google Patents

로봇 핸들러를 구비한 성형 머신 Download PDF

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Abstract

컷오프 카세트, 툴링 카세트들, 이동 슬라이드 및 이동 캠을 자동으로 변경하기 위한 진행식 냉간 성형 머신 및 로봇을 개시한다. 상기 머신 및 로봇에 인접한 로딩 영역은 교환되는 부품 중 일부를 일시적으로 수용하기 위한 툴링 카세트 팰릿, 및 이동 슬라이드 및 캠샤프트 팰릿 그리고 홀딩 영역을 지지하는 설비들을 갖는다.

Description

로봇 핸들러를 구비한 성형 머신{FORMING MACHINE WITH ROBOTIC HANDLER}
본 발명은 진행식 냉간 성형 머신(progressive cold forming machine) 결합체에서 툴링 및 워크피스 이동 부품의 자동 전환에 관한 것이다.
고속 생산율로 금속 부품들을 정형화하기 위한 대형 진행식 냉간 성형 머신의 부류가 있다. 미국특허 5,829,302호는 이러한 머신의 일례를 개시한다. 이들 머신들은 연속 워크스테이션에 배치된 툴 카세트들을 특징으로 한다. 이들 머신의 생산 성능은 고속이어서 부품들의 공급은 비교적 단시간에 공급될 수 있으므로, 상기 머신은 다른 부품들을 생산하는데 사용될 수 있다. 생산 과정이 완료되어 다른 부품이 생산될 때, 툴 카세트들을 전환하고, 슬라이드 메커니즘을 이동시켜서 동작 캠샤프트를 이동시키는 것이 일반적이다. 툴링 및 이동 관련 부품의 전환은 비교적 느리고, 노동 집약적인 프로세스이다. 다이 및 툴 카세트들은 머신, 이동 슬라이드 및 캠샤프트로부터 수동으로 이송되기에는 너무 중량이어서 이동 슬라이드 및 캠샤프트는 수동으로 이송하기에는 더욱 비실용적이다. 전형적으로, 호이스트(hoist)가 이들 부품을 머신 내의 그들 동작 위치들로 및 그 위치로부터 리프트하는데 사용된다. 그 절차는 일반적으로 기술자들이 다이 영역으로 올라간 다음 머신으로부터 부품을 가이드하고 팰릿이나 또는 다른 수용 장치상으로 가이드하기 위해 다이 영역을 이탈해야 하는 과정을 포함한다. 그 후 이러한 프로세스는 머신 내에 대체 툴링 도구를 로딩하기 위해 역전되어야 한다. 기술자가 방해받거나 또는 부주의할 경우는 실수나 사고가 있을 수 있다.
본 발명은 진행식 냉간 성형 머신 결합체에서 툴 카세트들, 이동 슬라이드 및 이동 캠을 자동으로 변경하는 시스템을 제공한다.
조인티드 암 쉘프 로봇은 다이 영역 위쪽에 수직으로 및 다이 영역의 외방에 수평으로 베이스를 갖고 머신 상에 장착된다. 로봇 암은 툴 카세트를 제거 및 대체하기 위해 상기 다이 영역 내로 도달할 수 있을 뿐만 아니라 이들 부품을 제거 및 대체하기 위해 상기 이동 슬라이드 및 이동 캠에 도달할 수 있다. 로봇 로딩 또는 스테이징 영역은 전략적으로 상기 성형 머신에 인접하게 배치된다.
기술한 바와 같이, 로봇 암 플랜지는 원격 결합 장치들과 정합된다. 하나의 장치는 상기 툴 카세트들, 컷오프 카세트 및 워크 플랫폼과 결합한다. 다른 장치는 상기 이동 슬라이드를 이송하기 위한 고정물 또는 상기 캠샤프트를 이송하기 위한 고정물과 결합한다. 로봇 로딩 스테이션의 한 부분은 인입 및 인출 툴 카세트들, 컷오프 카세트, 이동 슬라이드 및 캠샤프트에 배당되고, 다른 부분은 이동 슬라이드 및 캠샤프트 이동 고정물들의 도킹을 위해 그리고 인출 컷오프 카세트, 이동 슬라이드 및 캠샤프트의 일시적 유지를 위해 배당된다. 툴링 카세트, 컷오프 카세트 및 워크 플랫폼은 각각 로봇 암 플랜지의 센터에 다소 어긋나게 장착된 비교적 간단한 공기압으로 동작되는 결합 유닛과 자신들을 결합되게 하는 헤디드 핀과 정합된다.
상기 이동 슬라이드 및 이동 캠은 로봇 암 플랜지 상에 센터링된 마스터 플레이트에 선택적으로 결합된다. 상기 마스터 플레이트는 본 분야의 당업자들에게 공지된 바와 같이, 이송 고정물의 툴 플레이트 성형 부분을 수용하고, 그 부분 상에 고정하는 로봇에 의해 제어되는 내부 결합 요소들을 갖는다.
상기 마스터 플레이트 결합에 의해 로봇에 의해 동작되는 고정물들을 각각의 이동 슬라이드 또는 캠 부품에 고정적으로 고정하고, 또한 상기 고정물 및 각 부품의 방위의 제어를 유지할 수 있다.
도 1은 진행식 성형 머신, 툴 전환 로봇 및 로봇 로딩 영역의 등방도이다.
도 2는 도 1에 도시된 머신, 로봇 및 로딩 영역의 평면도이다.
도 3은 장치의 머신 쪽으로부터의 로봇, 로딩 영역의 등방도이다.
도 4는 도 1의 확대 스케일에서의 로봇 및 로딩 영역의 등방도이다.
도 5는 컷오프 카세트의 등방도이다.
도 6은 전형적인 다이 카세트의 등방도이다.
도 7은 전형적인 툴 카세트의 등방도이다.
도 8은 슬라이드 이동 고정물의 등방도이다.
도 9는 캠샤프트 이송 고정물의 등방도이다.
도 10a 및 도 10b는 로봇에 의해 수행되는 이동 슬라이드의 설치를 도시하는 도면들이다.
도 11은 로봇에 의해 설치 및 제거된 로봇 및 서비스 플랫폼을 가상선으로 도시한 머신의 부분에 대한 개략 등방도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 진행식 성형 머신이 도면 부호 10으로 도시된다. 머신(10)은 일반적으로 본 분야의 당업자에게 공지되어 있으며, 예를 들어, 전술한 미국특허 5,829,302호에 상세히 개시된다. 도시된 머신은 도면부호 11로 개략적으로 도시된 사운드 저감 인클로저에 의해 둘러싸여 있다. 머신(10)은 다이 카세트들(13)이 장착되는 고정 볼스터(12) 및 상기 고정 볼스터 쪽으로 왕복동하고, 상기 툴 카세트들(15)을 이송하는 슬라이드 또는 램(14)을 포함한다. 상기 다이 및 툴 카세트들(13, 15)은 때로 툴 카세트, 카세트 또는 툴링 카세트라고 한다. 대향한 다이 및 툴 카세트들(13, 15)의 각 쌍은 개별적으로 워크스테이션에 있다. 워크스테이션들은 종래 기술에서와 같이 공통 수평 평면에 있다. 다이와 카세트들(13, 15) 사이의 머신(10) 내의 영역은 다이 영역이라 한다.
메탈 블랭크들 또는 워크피스들은 상기 볼스터(12) 상에 장착된 커터 카세트(18)에서 와이어 또는 바 스톡의 공급으로부터 차단된다. 블랭크들은 도 1, 2 및 4의 머신(10)에서 생략되었지만, 이들 도면에서 머신(10)에서 보여지는 이동 슬라이드(19)의 핑거들 세트에 의해 연속 워크스테이션들에 이동된다. 상기 이동 슬라이드(19)는 일반적으로 통상적인 것으로 본 분야의 기술자들에게 공지되어 있는데, 일반적으로 U.S. 특허 5,713,236호에 개시되어 있다. 그 동작 위치에 있어서, 이동 슬라이드(19)는 다이 카세트들(13) 위에 중첩된다. 이동 슬라이드(19)의 블랭크 그리핑 핑거들(20)은 이동 슬라이드와 나란하고 그리고 이동 슬라이드 쪽으로(램(14)으로부터 멀어지게) 향하여 장착된 캠샤프트(21)에 의해 가동된다.
배경 부분에서 간략히 기술한 바와 같이, 상기 진행식 냉간 성형기는 비교적 고속에서 동작하고 또한, 고 생산율로 할 수 있다. 충분한 공급이 얻어지기까지는 특정 부분을 제조하는 것이 일반적이다. 그 후 머신 내의 툴링은 컷오프 카세트(18), 툴링 카세트(13, 15), 이동 슬라이드(19) 및 이동 동작 캠샤프트(21)를 제거하고 대체함으로써 변경된다. 일반적으로, 제거되어 대체되는 요소들은 단일 제품의 생산에 전용된다.
6축 쉘프 로봇(26)은 머신(10)의 프레임 또는 베드에 부착된 브라켓 또는 페데스탈(28)(도 3) 상에 장착된 그 베이스(27)를 갖는다. 바람직하게 베이스(27)는 그것이 머신 다이 영역보다 높게 장착되도록 머신 프레임 위에서 지지된다. 도시한 바와 같이, 베이스(27)는 슬라이드 운동 방향(도 2에서 왼쪽-오른쪽-왼쪽) 및 슬라이드 방향에 횡단하는 수평 방향 모두에서 다이 영역으로부터 수평으로 오프셋되는데 즉, 다이 카세트들(13)로 나타낸 다이들의 페이스 평면에 나타난 방향에서 오프셋된다. 슬라이드 운동 방향에서 로봇 베이스(27)의 오프셋은 바람직하게 볼스터(12)로부터 이격된다. 적합한 상업적으로 입수가능한 로봇의 일례로 Kuka, Model KR2400R3100 Ultra K가 시판중이다. 로봇 암은 29로 도시된다.
로봇 로딩 또는 스테이징 영역(31)은 오퍼레이터 쪽으로부터 대향한 머신(10) 쪽에 위치한다. 상기 오퍼레이터 쪽은 조사, 조정, 유지 및 유사의 것을 하기 위해 다이 영역에 대한 액세스를 허용하는 개구(32)에서 도어 또는 도어들(도시 않음)을 구비한다.
로딩 영역(31)은 사람이나 물체가 상기 로딩 영역으로 들어가는 경우에 로봇 동작을 정지하도록 동작시키는 적외선 센서들(34)에 의해 보호되고 펜스(33)에 의해 양쪽에서 차단될 수 있다.
도시된 경우에, 머신(10)은 각 워크스테이션에서 사용된 한 쌍의 대향 툴 및 다이 카세트들(15, 13)을 구비한 6 워크스테이션들을 갖는다. 다이 카세트들(13)은 실질적으로 툴 카세트들(15)과 같이 서로 동일하다. 이들 카세트들은 각기 도 6과 7에 도시된다.
로봇 암(29)의 말단부 상의 플랜지(36)는 공기압식으로 동작되는 결합 장치(37)를 이송한다. 적합한 장치는 VERO-S, Model NSE 플러스 100-75라는 상표로 Schunk GmbH & Co.에서 시판중인 클램핑 모듈이다. 결합 장치 또는 간단히 커플러(37)는 기본적으로 플랜지 상에 장착되고, 일반적으로 장방형 박스형 구성을 가지며, 그 각 사이드는 플랜지(36)의 평면에 수직인 각 평면 내에 놓인다. 그 바닥 센터에서, 결합 장치(37)는 이하 기술하는 바와 같이 툴링 카세트들(13, 15) 각각에 고정된 벌버스 핀(bulbous pin, 40)의 헤드 또는 벌브(39)를 수용하도록 되어 있는 개구 및 기타 부분들을 갖는다.
결합 장치(37)는 그 장치가 가압 공기를 공급받을 때 핀 헤드 또는 벌브(39)를 수용하고, 또한, 카세트(또는 임의의 다른 부분들)의 각도 방위는 블록형 결합 장치 쪽에 대해 레지스터하는 카세트 또는 다른 바디 상의, 상기 벌버스 핀(40)에 인접하게 성형부를 포함하는 한 쌍의 정렬 핀들(41)에 의해 결정된 바와 같이 정확하다. 가압 공기가 결합 장치(37)로부터 배기될 때, 내부 스프링 로딩된 래치들이 벌버스 핀(40) 위에 고정되어 로봇 암 플랜지(36)에 대해 벌버스 핀(40)을 이송하는 바디를 강하게 고정한다. 상기 결합 장치(37)로의 공기 공급은 로봇 제어기의 제어 하에 수행됨을 이해할 것이다.
로봇(26)은 머신(10)으로부터 툴링 카세트들(13, 15)을 제거하여 로딩 영역(31)에 전달되어 있는 대체물로 이들을 대체함으로써 부분적으로 툴 전환을 수행한다. 전형적으로, 대체 툴링 카세트들(13, 15) 및 컷오프 카세트(18)는 팰릿(46) 상에서 로딩 영역(31)에 전달된다. 팰릿(46)은 포크리프트 트럭의 포크들을 수용하기 위한 장방형 튜브들(47)을 구비하고 있다.
상기 팰릿(46)은 각각의 슬롯(49)에서 다이 및 툴 카세트들(13, 15)을 이송하도록 배치된다. 로봇 암(29)은 도 4의 빈 슬롯들(48, 49)의 뷰를 차단하고; 상기 빈 슬롯이 존재하는 단부에 대향하는 열의 단부에서 전형적인 슬롯들을 나타내도록 다이 및 툴 카세트의 부분들은 상기 도 4에서는 절단되어 있다. 도 3은 모든 슬롯들(48, 49)이 빈 팰릿(46)을 도시한다. 다이 카세트 슬롯들(49)은 바(bars)로 분리된 얕은 영역들이고, 툴 카세트 슬롯(49)은 툴 카세트가 매달린 작은 중앙의 업스탠딩 플레이트로 특징지어진다. 머신(10)의 동작에 사용된 다이 카세트들(13)의 숫자와 툴 카세트들(15)의 숫자 즉, 머신 워크스테이션들의 숫자 전체에 걸쳐서 각 툴링 카세트마다 하나의 엑스트라 슬롯(48, 49)이 있다. 도시된 경우에, 6개의 워크스테이션이 있으므로, 각 툴링 카세트 스타일마다 7개의 슬롯이 있다.
제2 팰릿(53)은 이동 슬라이드(19) 및 캠샤프트(21)를 로딩 영역(31)에 이송하는데 사용된다. 팰릿(46, 53)은 로딩 영역(31) 내의 한 존에서 영구 또는 고정 바이레벨 스탠드(54) 상에서 지지된다. 상기 스탠드(54)는 말하자면, 툴들이 수동으로 조사, 조정 또는 대체될 수 있는 곳에서 툴들을 지지하기 위한 알맞은 벤치 높이인 29 내지 39인치의 높이에서 카세트 팰릿(46)의 바닥을 지지한다. 높은 레벨의 스탠드(54)가 암의 필요한 길이를 제한하도록 로봇 암에 의해 도달될 수 있는 팰릿(53) 상의 이동 슬라이드(19) 및 캠샤프트(21)를 제공한다.
툴링 카세트들(13, 15)은 한 번에 하나씩 변경된다. 로봇(26)은 벌버스 핀(40)을 결합 장치(37)와 결합시킴으로써 머신(10) 내의 카세트들 중 하나를 제거해서 상기 팰릿(46) 상의 각각의 슬롯 열의 각 단부에서 대응 엑스트라 개방 슬롯(48 또는 49) 내에 상기 카세트를 배치하도록 프로그램된다. 그 다음에 로봇(26)은 팰릿(46) 상에서 상기 결합 장치(37)를 대체 카세트와 결합해서 그것을 이미 제거된 카세트에 의해 비어진 머신(10)의 워크스테이션 내의 한 위치로 이송한다. 그 후 로봇은 머신(10) 내의 다음 카세트를 픽업해서 그 카세트를 가장 최근에 설치된 대체 카세트에 의해 비어진 팰릿 슬롯 내에 놓는다.
이러한 프로세스는 한 사이클의 모든 카세트들이 교환되기까지 반복되고, 이어서 카세트의 다른 사이클에 의해 프로세스가 재개된다. 팰릿(26)은 다른 것으로부터 바깥쪽으로 향하여 떨어져 있는 다이 툴 및 카세트들(13, 15)을 유지하도록 배치되고, 로봇(26)은 그에 따라 그 카세트들을 배치하도록 프로그램되어 동작한다. 이러한 배치에 의해 조사, 수리 및 기타 유사의 것을 위해 툴링에 대한 기술자의 완전한 액세스가 가능하게 된다.
툴 카세트의 전환이 완료되면, 한 슬롯이 전환의 시작시에 존재한 단부와 대향하는 슬롯 열들의 단부 상에 빈 슬롯(48, 49)이 존재하게 된다. 이러한 절차를 통해 전환을 완료하기 위한 팰릿 상의 필요한 스페이스 및 로봇 암 움직임의 거리 및/또는 복잡도를 줄인다. 로봇은 슬롯 또는 워크스테이션 내에 대체되는 카세트를 배치한 후에 단지 인접 카세트들(13 또는 15) 사이의 간격만큼 이동한다. 이러한 기술을 용이하게 하기 위해, 로봇은 플랜지(36) 상에 또는 그와 인접하게 스캐닝 장치(63)를 구비한다. 로봇은 원래 빈 슬롯이 카세트 슬롯들의 열의 어떤 단부에 있는지를 결정하기 위해 팰릿 상의 카세트 슬롯들의 열을 훑어 보도록(sweep over) 프로그램되어 있고, 또한 상기 제1 툴링 카세트를 머신(10)으로부터 그 빈 개방 슬롯으로 가져오도록 프로그램되어 있다. 팰릿(46)은 그 팰릿에 의해 이송되는 다이 및 툴 카세트들과 관련된 컷오프 카세트(18)를 이송하는데 사용된다. 전환 동안, 머신(10) 내의 컷오프 카세트는 그 카세트 상의 벌버스 핀(40)과 결합된 플랜지 장착된 결합 장치(37)에 의해 첫째로 제거되고 바이레벨 스탠드(54)에 인접한 존에서 로딩 영역(31) 내에 전환 홀딩 스테이션을 형성하는 영구 고정 스탠드(60) 상에 일시적으로 놓여진다. 그 다음 로봇(26)이 제1 스테이션에서 다이 카세트(13)에 인접한 머신(10) 상의 그 스테이션에 대체 컷오프 카세트(18)를 이동시킨다. 그 후 몇 개의 포인트에서 로봇(26)은 플랫폼 또는 영구 스탠드(60)로부터 대체 컷오프 카세트에 의해 원래 점유된 스페이스 내의 팰릿(46)으로 상기 원래의 컷오프 카세트(18)를 이동시킨다.
이동 슬라이드들(19) 및 캠샤프트들(21)은 Model No. QC-210으로 ATI 인더스트리얼 오토메이션이 시판중인 것과 같은 마스터 플레이트 또는 커플러(66)를 이용하여 로봇 암(29)에 의해 이송된다. 마스터 플레이트(66)는 로봇 암 플랜지(36) 중앙에 고정되고, 본 분야의 기술자들에게 공지된 바와 같은 복수의 공기압 및 전기 회로 모두를 제공한다.
각각의 고정물들(67(도 8), 68(도 9))은 로봇 이송식 마스터 플레이트(66)와 이동 슬라이드(19) 및 캠샤프트(21) 사이의 인터페이스를 위해 제공된다. 고정물(67, 68) 각각은 마스터 플레이트(66)와 정합하고 그에 의해 선택적으로 그립되는 툴 플레이트(69)를 포함한다.
이제, 도 9를 참조하면, 캠샤프트 이송 고정물(68)은 캠샤프트(21) 아래에 수용되고 상기 캠샤프트를 상승시키는 크래들로서 역할하는 암들(72)을 형성하는 한 쌍의 이격된 단부 플레이트들을 갖는다. 캠샤프트(21)는 마스터 플레이트(66)를 구동하는 회로를 통해 로봇(26)에 의해 제어되는 공기압 실린더들(74)에 의해 동작되는 레버들(73)에 의해 상기 크래들 암들(72) 내에 고정된다. 근접 센서(도시 않음)에 의해 레버들(73)의 적합한 기능이 확인된다. 공기압 실린더(77)를 구비한 로봇에 의해 유사하게 동작되는 레버(76)는 캠샤프트(21)의 기준 각도 방위를 유지하기 위해 상기 캠샤프트 내의 노치 내에 인덱스를 넣는다. 레버(76) 상의 근접 센서(75)는 캠샤프트(21)가 로봇(26)에 의해 이송되기 전에 레버가 노치 내에 위치한 것을 확인한다.
전환 동안, 전환 홀딩 스테이션(60) 상의 할당된 위치로부터 고정물(68)을 검색한 후 로봇(26)은 머신(10)으로부터 캠샤프트(21)를 제거해서 그것을 홀딩 스테이션 상의 크래들 브라켓들(78) 내로 전달한다. 대체 캠샤프트가 팰릿(53)으로부터 픽업되고, 머신(10) 내에 설정된다. 다음에, 로봇(26)이 홀딩 스테이션(60)으로 복귀해서 대체된 캠샤프트를 픽업하고 팰릿(53) 상에 그것을 배치한다. 그 후 고정물(68)이 로봇(26)에 의해 홀딩 스테이션(60) 상에서 그 할당된 플레이스로 로봇에 의해 복귀된다.
도 8은 이동 슬라이드(19)를 이송하기 위한 고정물(67)을 도시한다. 고정물(67)은 툴 플레이트(69)가 부착되는 래더 프레임(81)을 구비한다. 프레임(81)의 각 단부에 인접한 결합 장치(82)는 로봇(26)에 의해 공기압으로 동작한다. 장치들(82)은 로봇 플랜지(36) 상의 결합 장치(37)와 유사하고, 로봇(26)에 의해 결합될 경우에 이동 슬라이드(19)의 통이 블럭들(trunnion block; 83)에 고정된 벌버스 핀들(40)과 결합하도록 되어 있다. 이동 슬라이드(19)의 전환 동안, 고정물(67)은 홀딩 스테이션(60)으로부터 로봇(26)에 의해 검색된다. 도시된 경우에, 상기 고정물은 홀딩 스테이션에 고정된 벌버스 핀들(40)(도 4의 장치들(82)에 의해 커버된)에 결합하도록 결합 장치들(82)을 이용하여 홀딩 스테이션(60)에 파킹된다. 머신(10) 내의 이동 슬라이드(19)는 그 이동 슬라이드(60) 상에서 벌버스 핀들(40)과 결합하는 고정물 결합 유닛들 또는 장치들(82)로 로봇(26)에 의해 제거된다. 제거된 이동 슬라이드(19)는 홀딩 스테이션의 브라켓들(84) 상에 일시적으로 고정된다. 대체 이동 슬라이드는 로봇에 의해 팰릿(53)으로부터 픽업되고 머신 내에 설치된다. 고정물(67)은 마스터 플레이트(66)를 통해 로봇(26)에 의해 동작하는 공기압 실린더들(86)을 수직으로 동작시키는 한 쌍의 쇼트 스트로크를 포함한다. 가압시 실린더들(86)은 이동 슬라이드(19)의 중력 중심이 통이 블럭들(83) 내의 보어들의 87로 도시된(도 10a, 10b) 축으로부터 오프셋되는 효과를 극복하고, 도 10a에서 이동 슬라이드를 반시계방향으로 경사시킨다. 로봇(26)은 머신(10) 내의 그 동작 위치 위에서 이동 슬라이드(19)를 현수시킨 다음 실린더들(86)로부터 공기를 해제한다. 이동 슬라이드(19)는 샤프트(89) 상에서 자유로이 회전하는 블록(88)이 플레이트(91)에 대해 바이어스된 결과 도 10a에서 시계방향으로 회전하는 성향을 갖는다. 따라서 블록(88)은 플레이트(91)에 의해 부분적으로 형성된 슬롯(92)과 양으로 정렬되고, 궁극적으로 상기 블록은 다이 카세트들(13)의 면들로부터 이탈하게 이동 핑거들(20)을 회전시키도록 머신(10) 내에서 동작한다. 공기압 실린더들(86) 내의 공기의 해제 및 블록(88)의 정렬 후, 로봇은 슬롯(92) 내에 완전하게 수용된 블록(88)을 구비한 머신(10) 내에서 그 동작위치로 이동 슬라이드(19)를 하강시킨다. 그 후, 제거된 이동 슬라이드(19)는 로봇(26)에 의해 전환 스테이션(60)으로부터 상승되고 팰릿(53) 위로 전달된다. 그 다음 고정물(67)이 전환 홀딩 스테이션(60) 상의 그 할당된 공간으로 복귀된다. 전환이 완료되면, 팰릿들(46, 53)은 조사 및 서비스를 위해 로딩 영역(31)으로부터 원격 저장 영역 및/또는 툴링 룸으로 제거될 수 있다.
도 11을 참조하면, 로봇(26)은 워크 플랫폼(94)을 설치 및 제거하는데 이용된다. 플랫폼(94)은 머신이 서비스, 조사 및 기타 작업을 위해 셧다운될 때 설치된다. 이동 슬라이드(19)가 서비스 위치로 돌았을 때, 플랫폼(94)에 의해 기술자는 편리한 높이에서 이동 슬라이드(19)에 올라서서 서비스한다. 플랫폼(94)은 도 11에 도시한 설치 위치에서 다이 영역에 걸쳐 브리지하는 일반적으로 평형 패널이다. 로봇 결합 장치(37)는 플랫폼(94)의 일 단부에 인접한 벌버스 핀(40)과 결합한다. 플랫폼상의 정렬 핀들(41)은 로봇 플랜지(36)와 플랫폼(94) 사이에서 고정 각도 방위를 유지한다. 로봇(26)은 머신의 동작중 로봇이 존재하는 머신(10) 위에서 설치된 위치와 각도 장방형 저장 영역(95) 사이에서 플랫폼(94)을 이송한다.
본 개시는 일 예일 뿐이고, 본 개시에 포함된 교시의 공정한 영역을 일탈하지 않는 범위 내에서 상세한 설명을 추가, 변경 또는 제거함으로써 여러 가지로 변경될 수 있다. 따라서 본 발명은 이하의 청구범위들이 불필요하게 한정되는 경우를 제외하고, 본 개시의 특정 상세한 설명으로 한정되지 않는다.

Claims (18)

  1. 컷오프 카세트를 구비한 스테이션과, 툴링 카세트들을 구비한 복수의 워크스테이션들, 및 컷오프 카세트와 툴링 카세트들을 자동으로 변경시키기 위해 진행식 성형 머신에 대하여 고정된 하나의 베이스를 갖는 6축 조인티드 암 쉘프 로봇(shelf robot)을 구비하는 진행식 성형 머신의 결합체로서,
    상기 로봇은 말단부 플랜지를 갖는 암(arm)과, 상기 말단부 플랜지 상의 결합 장치를 구비하고,
    상기 컷오프 및 툴링 카세트들 각각은 상기 컷오프 및 툴링 카세트들이 상기 로봇에 의해 상기 진행식 성형 머신으로 그리고 상기 진행식 성형 머신으로부터 이송가능하게 하도록 상기 결합 장치에 의해 결합가능한 결합 요소를 구비하며,
    상기 베이스는 상기 머신의 프레임에 부착된 요소 상에 장착되며, 상기 워크스테이션들을 구비하고 상기 카세트들을 수용하는 머신 다이 영역 위에 지지되며, 슬라이드 운동 방향 및 슬라이드 방향에 대해 횡단하는 수평 방향 모두에서 다이 영역으로부터 수평으로 오프셋되어 있는, 진행식 성형 머신 결합체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카세트들의 결합 요소는 동일한, 진행식 성형 머신 결합체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 결합 요소는 벌버스 핀(bulbous pin)인, 진행식 성형 머신 결합체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 카세트들은 하나의 카세트를 상기 결합 장치에 대해 각도적으로 지향시키도록 상기 벌버스 핀에 인접한 성형부(formation)를 포함하는, 진행식 성형 머신 결합체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 머신은 이동 슬라이드 및 이동 캠샤프트, 상기 머신으로 및 상기 머신으로부터 상기 이동 슬라이드 및 캠샤프트를 이송하기 위해 말단부 플랜지 상에 장착가능한 장치를 포함하는, 진행식 성형 머신 결합체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 장치는 상기 이동 슬라이드를 이송하기 위한 제1 고정물 및 상기 캠샤프트를 이송하기 위한 제2 고정물을 포함하고, 상기 고정물들은 상기 로봇의 암의 말단부 플랜지 상에 장착된 마스터 플레이트와 호환가능한 툴 플레이트를 갖는, 진행식 성형 머신 결합체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정물들의 각각은 상기 이동 슬라이드 및 캠샤프트의 각 부분들의 요소들과 상호 결합하는 로봇에 의해 작동되는 액츄에이터들을 갖는, 진행식 성형 머신 결합체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 머신의 다이 영역과 상기 머신에 인접한 보관 영역 사이에서 이동가능한 변위가능 워크 플랫폼을 포함하고, 상기 워크 플랫폼은 상기 워크 플랫폼이 상기 다이 영역과 상기 보관 영역 사이에서 상기 로봇에 의해 이동가능하게 하도록 상기 결합 장치에 의해 결합가능한 결합 요소를 가지는, 진행식 성형 머신 결합체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 워크 플랫폼 결합 요소는 카세트 결합 요소와 동일한, 진행식 성형 머신 결합체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 로봇의 베이스는 오퍼레이터 스테이션으로부터 측방으로 떨어져 장착되는, 진행식 성형 머신 결합체.
  11. 제1항에 있어서,
    컷오프 및 툴링 카세트들, 이동 슬라이드들 및 이동 캠샤프트들을 상기 로봇으로 및 상기 로봇으로부터 공급 및 수용하기 위해 상기 머신에 인접한 로딩 영역을 포함하는, 진행식 성형 머신 결합체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 로딩 영역은 두 개의 이동 슬라이드들, 두 개의 이동 캠샤프트들, 두 개의 컷오프 카세트들, 및 상기 머신이 워크스테이션들을 갖는 것보다 많은 툴 카세트들을 동시에 저장하기 위한 전용 존을 갖는, 진행식 성형 머신 결합체.
  13. 제12항에 있어서,
    툴링 카세트들을 위한 로딩 영역 전용 존은 각각의 툴 카세트 및 다이 카세트에 대해 상기 머신의 워크스테이션들의 수보다 많은 단 하나의 스페이스를 갖는, 진행식 성형 머신 결합체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 로딩 영역은 툴링 카세트 팰릿과 이동 슬라이드 및 이동 캠샤프트 팰릿을 위한 지지대를 포함하는, 진행식 성형 머신 결합체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 지지대는 바이레벨 배치(bi-level arrangement)이고, 상기 카세트 팰릿은 상기 이동 슬라이드 및 캠샤프트 팰릿보다 위치가 더 낮고, 상기 이동 슬라이드 및 캠샤프트 팰릿보다 상기 머신에 더 근접하는, 진행식 성형 머신 결합체.
  16. 자동 툴 전환을 위한 설비로서,
    상기 설비는 다이 영역을 구비하는 진행식 냉간 성형 머신과, 상기 머신에 인접한 로딩 영역, 및 상기 머신 내의 다이 영역 및 상기 로딩 영역에 도달하도록 배치된 6축 피벗식 암 로봇을 포함하고,
    상기 머신은 상기 다이 영역에 복수의 워크스테이션들과 컷오프 카세트를 위한 스테이션을 가지며, 상기 워크스테이션들에서 대향 세트의 다이 카세트들 및 툴 카세트들을 구비하며,
    상기 로딩 영역은 툴링 카세트들, 컷오프 카세트, 이동 슬라이드 및 이동 캠샤프트가 수용 또는 방출되는 팰릿 스테이션과, 상기 다이 카세트들과 중첩하는 머신 상에 장착가능한 이동 슬라이드 및 상기 이동 슬라이드에 근접한 머신 상에 장착가능한 이동 캠을 구비하며,
    상기 설비는, 이동 슬라이드 및 이동 캠샤프트를 일시적으로 홀딩하는 홀딩 스테이션을 상기 로딩 영역에 포함하고,
    상기 머신, 팰릿 스테이션, 및 홀딩 스테이션은 컷오프 카세트, 이동 슬라이드 및 이동 캠샤프트의 각각을 수용하는 3개의 개별적인 플레이스들을 공통으로 제공하고,
    상기 설비는, 다이 카세트들 및 툴 카세트들 각각에 대해 워크스테이션들의 2배수보다 하나 더 많은 플레이스를 포함하는, 자동 툴 전환을 위한 설비.
  17. 진행식 냉간 성형 머신에서 툴 카세트들을 자동으로 변경하는 방법으로서,
    6축 단일 암 로봇에 의해 머신 내의 워크스테이션으로부터 내측을 향하여 카세트를 개별적으로 제거하는 단계, 제거된 카세트를 상기 워크스테이션으로부터 직접 제거가능한 팰릿 상의 빈 슬롯 내에 외측으로 향하게 배치하고 회전시키기 위하여 상기 로봇을 사용하는 단계, 상기 로봇을 사용하여 상기 팰릿으로부터 대체 카세트를 제거하고 상기 제거된 카세트에 의해 비워진 워크스테이션에 대체 카세트를 배치하는 단계, 상기 로봇을 사용하여 제2 워크스테이션으로부터 제2 카세트를 제거하는 단계 및 상기 로봇에 의해 상기 최종 제거된 카세트의 제거로 비워진 팰릿 상의 슬롯에 외측으로 향하는 제2 카세트를 배치하는 단계, 상기 머신과 상기 팰릿 사이에서 카세트들이 교환될 때까지 전술한 단계들을 반복하는 단계를 포함하는, 진행식 냉간 성형 머신에서 툴 카세트들을 자동으로 변경하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 로봇은 피벗식 암의 말단부 플랜지 상에 또는 인접하여 센서를 구비하고, 상기 로봇은 상기 머신으로부터 단일 카세트를 검색하고 나서 상기 머신으로부터 단일 카세트를 빈 슬롯에 배치하기 전에 상기 빈 슬롯의 위치를 결정하기 위해 상기 팰릿 상의 카세트 홀딩 슬롯들의 열(row)을 스캔하도록 프로그램되는, 진행식 냉간 성형 머신에서 툴 카세트들을 자동으로 변경하는 방법.
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