KR890002735B1

KR890002735B1 - 3차원 트랜스퍼 장치

Info

Publication number: KR890002735B1
Application number: KR1019830003862A
Authority: KR
Inventors: 마사가쓰 미즈모또
Original assignee: 가부시끼가이샤 고마쓰세이사꾸쇼; 아다가와 쇼오지
Priority date: 1982-08-19
Filing date: 1983-08-18
Publication date: 1989-07-26
Also published as: US4540087A; DE3329900A1; KR840005700A

Abstract

내용 없음.

Description

3차원 트랜스퍼 장치

제1도는 트랜스퍼 프레스와 함께 사용되는, 본 발명의 원리에 따라서 제조된 3차원 트랜스퍼 장치(three-dimensional work transfer apparatus)의 사시도.

제2도는 제1도의 장치의 피이드기구의 확대 평면도.

제3도는 제2도의 피이드기구의 수직 종단면도.

제4도는 제3도의 선(Ⅳ-Ⅳ)의 단면도.

제5도는 제1도의 장치의 1클램프기구 및 1리프트기구의 확대수평단면도.

제6도는 제5도의 클램프 및 리프트기구의 수직단면도.

제7도는 제6도의 선(Ⅶ-Ⅶ)의 단면도.

제8도는 제6도의 선(Ⅷ-Ⅷ)의 단면 확대도.

제9도는 제1도의 장치에 사용하는 과부하 보호기구의 평면도.

제10도는 제9도의 과부하 보호기구의 수직 종단면도.

제11도는 제10도의 선(XI-XI)의 단면도.

제12도는 본 장치의 작동을 설명하는 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 트랜스퍼 장치 22 : 이송바아

24 : 직립재 26 : 보울스터(bolster)

28 : 바아받침대 30 : 피이드기구

32, 34 : 하우징 36 : 클램프기구

38 : 리프트기구 40 : 요부

42 : 송출용 컨베이어 44 : 직류서어보모우터

46 : 감속기 48 : 구동링크

50 : 신장부 52 : 구동축

54 : 베어링 56 : 벽

58 : 피니언 60 : 랙(rack)

62, 68 : 캐리지(carriage) 64, 66 : 안내봉

70 : 직립 안내핀 72 : 베어링

74 : 캠 76 : 무접촉 스위치

78 : 셀신(selsyn)장치

본 발명은 3차원 트랜스퍼 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 다양하게 공작물을 분할(indexing) 또는 운반하기 위한 장치, 특히 예를들어 3차원 트랜스퍼 프레스에서와 같은 일련의 처리 공정구역을 통해 공작물을 이송하기 위한 평형하게 이격된 1조의 이송바아를 갖는 장치에 관한 것이다.

공지된 바와같이, 3차원 트랜스퍼 프레스는 평탄한 공작물을 지붕재, 마루재 및 도어재 등 용의 다양한 패널제품을 연속처리 하기 위한 일련의 프레스 공정구역을 조합하고 있는 합리적인 기계다. 트랜스퍼 프레스 외측으로 수평 신장하여, 전술한 1조의 이송바아가 종방향 왕복운동과 상하운동 및 상호 접근 및 이격운동을 한다. 이들 운동을 소정의 시이퀀스로 반복함으로써, 이송바아는 공작물을 파지 및 리프트하여 프레스 공정구역으로 부터 다음 공정구역으로 연속 운반한다.

상기와 같이 이송바아를 종방향, 횡방향 및 수직방향으로 운동시키기 위한 종래의 기구는 공히 트랜스퍼 프레스 그 자체로부터 치차, 링크 시스템 등을 통해 구동되어지고 있다. 따라서, 수개의 상이한 이송바아를 종방향, 횡방향 및 수직방향 각각으로 운동시키기 위해서는, 그에 상당하는 동일수량의 캠 또는 기계요소들이 각 기구에 조합되어져야 하며, 그로인해 구조가 복잡해지고 부피가 커진다.

또한, 캠 등을 사용함에 따라, 이송바아의 스트로크(stroke)는 무한정 변할 수 있는 것이 아니라 단지 단계적으로 변할 뿐이다. 또한 이송바아의 종방향, 횡방향 및 수직방향 운동의 개시점 및 종료점의 위치를 재조정하는 것이 용이하지도 않다. 이것은 트랜스퍼 프레스가 다양한 형상과 크기의 공작물을 취급하며, 그에따라 다양한 프레싱을 처리해야 하는점에서 대단히 불편하다.

종래기술의 또다른 문제점은, 이송바아의 종방향, 횡방향 및 수직방향의 운동기구가 공히 기계적으로 상호연관되어 작동되는 사실에 기인한다. 이로인해 운동기구를 독립적으로 작동하는 것이 어려우며, 또한 이송바아상의 공작물 파지용핑거 및 프레스 다이를 교환하기 위해 이송바아를 필요한 수효의 분편으로 분할하는것이 어렵다.

본 발명의 목적은 이송바아의 종방향, 횡방향 및 수직방향 스트로크와, 이들 스트로크의 개시 또는 종료점에서의 이송바아 위치를 무한정 변화시킬 수 있게하는 형식의 3차원 트랜스퍼 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한 장치의 구조를 간단하게하는 한편, 이송바아의 종방향, 횡방향 및 수직방향 운동기구가 서로 독립적으로 작동되도록하는 것이다.

요약하면, 본 발명은 서로 평행되게 이격되어 신장하는 1조의 이송바아와, 이송바아를 종방향으로 왕복운동시키기위해 이송바아의 조의 1단부에 인접배치되는 피이드기구와, 이송바아를 서로 접근 및 이격 운동시키기 위해 이송바아조의 양단부에 인접 배치되는 1조의 클램프기구 및, 이송바아를 상하운동시키기 위해 이송바아조의 양단부에 인접배치되는 1조의 리프트기구로 구성되며, 또한 상기 피이드기구와, 클램프기구 및 리프트기구가 모두 별개의 직류 서어보모우터를 구비하는 별개의 구동수단에 의해 구동되는 3차원 트랜스퍼 장치를 제공하는 것이다.

직류 서어보모우터는 이송바아로 하여금 종방향, 횡방향 및 수직방향운동을 소정의 시이퀀스로 용이하게 제어하도록 한다. 직류 서어보모우터는 이송바아의 종방향, 횡방향 및 수직방향 스트로크와, 이들 스트로크의 개시와 종료점에서의 이송바아의 위치가 무한정 변화될 수 있게한다. 또한, 서어보모우터를 독립적으로 구동시킴으로써, 종래기술에서와 같이 모든 피이드기구와, 클램프기구 및 리프트기구를 상호로크시킬 필요가 없게된다. 따라서, 기구를 독립적으로 작동시키고, 다이교환을 위해 이송바아를 분할하는 것이 종래보다 훨씬 용이하다.

본 발명의 또다른 특징에 따라서, 본 발명 장치는 클램프기구와 조합된 과부하 보호기구를 갖을 수도 있다. 과부하 보호기구는 이송바아가 과부하되어 클램프기구에 의해 서로 접근될시 이송바아가 굽혀지거나 파손되지 않도록 보호하는 기능을 한다.

본 발명의 상기 및 다른목적, 특징 및 이점들은 본 발명의 실시예를 도시하는 첨부도면을 참고로한 하기 서술로부터 명백히 이해될 것이다.

제1도는 트랜스퍼 프레스와 함께 사용하는 본 발명에 따른 3차원 트랜스퍼 장치의 1예의 설명도다. 트랜스퍼 장치(20)는 서로 평행하게 이격되어 수평하게 신장하는 1조의 이송바아(22)를 갖는다. 이송바아(22)의 양측부상의 각각에는 트랜스퍼프레스의 도시되지 않은 크라운부를 그 정부에 지지하는 직립재 또는 컬럼(24)이 다수개, 본 실시예에서는 2개, 반영구적으로 설치되어 있다.

도시하지 않은 프레스 다이를 교환하기 위해서는, 이송바아(22)를 프레스 외측방으로 이동하여야 한다. 그러나, 양측부상의 직립재(24) 사이의 거리보다 길기때문에, 이송바아를 분할하지 않는한 이송바아를 이동하는 것이 불가능하다. 각 이송바아는 3개의 분편(22-1), (22-2) 및 (22-3)으로 분할되어 있으며, 바아의 중앙분편(22-2)은 각 측부상의 2개의 직립재(24) 사이의 간격보다 짧다. 각 이송바아의 3개의 분편들은 서로 견고하게 결합된다. 다이를 교환하고자 할 경우, 각 이송바아의 2개의 단부 분편(22-1), (22-3)을 중앙분편(22-2)으로부터 종방향으로 이격시킨다. 이어서, 2본의 이송바아의 중앙분편(22-2)을 가동 보울스터(26)상의 도시하지 않은 프레스 다이와 함께 프레스로부터 제거한다. 가동 보울스터(26)상에는 바아 받침대(28)가 놓여있다. 이송바아의 중앙분편(22-2)은 바아의 단부분편(22-1), (22-3)으로부터 분리될시, 이 받침대(28)상에 놓여진다.

그러나, 이러한 분절식 이송바아는 공지되어 있으며, 그 자체로는 본 발명의 특징을 구성하지 않는다.

제1도의 우측인 이송바아조(22)의 출구단부에는, 이송바아를 종방향으로 왕복운동시키기위한 피이드기구(30)가 설치되어 있다. 이 피이드기구(30)는 하우징(32)내에 수용되어 있다. 피이드기구 하우징(32)의 바로 상류측에는 클램프기구(36)와 리프트기구(38)를 수용하는 다른 하우징(34)이 있으며, 또한 이송바아조(22)의 입구단부에는 또 다른 하우징(34')이 놓여있다. 하우징(34')에는 유사한 또 다른 클램프기구(36')와 리프트기구(38')가 수용되어 있다. 클램프기구(36 및 36')의 조는 협동하여 이송바아(22)를 서로 접근 및 이격운동시키는 반면에, 리프트기구(38, 38')의 조는 협동하여 이송바아를 상하방향으로 이동시킨다.

제1도에는 명백히 도시되어 있지 않지만, 클램프기구(36, 36')와 구조 및 작동상 관련되어 과부하 보호기구가 또한 설치되어 있다. 이 과부하보호기구는 이송바아(22)가 과부하되어 클램프기구(36, 36')에 의해 서로 접근될 경우, 이송바아(22)가 구부러지거나 파손되는 것을 방지하는 기능을 한다.

이하, 피이드기구(30), 클램프기구(36, 36')의 조, 리프트기구(38, 38')의 조 및 과부하보호기구에 대해 상세히 서술한다.

먼저, 제1도 내지 제4도를 참조로 피이드기구(3)에 대하여 상세히 설명한다. 동도들로부터, 피이드기구(30)를 수용하는 하우징(32)에는, 본 장치로부터 가공 완료된 프레스 제품(도시안됨)들을 반출하기 위한 송출용 컨베이어(42)가 수납되는 요부(40)가 형성되어 있다. 피이드기구의 구조를 개량할 경우, 송출용 컨베이어를 설치하는 것도 가능하지만, 후술하는 바와같이 이 송출용 컨베이어는 피이드기구(30)의 일부로 취급하지 않기로 한다.

피이드기구(30)는 제1도 및 제4도에 도시된 바와같이 피이드기구 하우징(32)의 저부에 설치된 직류 서어보모우터(44)에 의해 동력을 받는다. 이하, 피이드기구(30)를 구동하는 직류 서어보모우터(44)를 후술될 또다른 직류 모우터와 구별하기 위해서 피이드 모우터라 칭한다. 피이드 모우터(44)는 감속기(46)와 타이밍 벨트 등의 구동링크(48)를 경유하여, 이송바아(22)조와 직각을 이루며 피이드기구 하우징(32)내에 수평으로배치된 구동축(52)의 신장부(50)에 연결된다.

제4도는 구동축(52)의 양단부가 피이드기구 하우징(32)의 양대향벽(56)상의 1조의 베어링(54)내에 회전자재하게 지지되어 있는 것을 나타내고 있다. 구동축(52)의 양단부에 인접하여 1조의 피니언(58)이 고정 취부되어 있으며, 이 1조 피니언(58)에는 1조의 랙(60)이 치합되어 있다. 이들 랙은 1조의 캐리지(62)저부에 고착되어 이송바아(23)에 평행하게 신장하고 있다. 정부가 개방된 상자형상으로된 캐리지(62)는 각 안내봉(64)조에 의해 안내되며 이송바아에 연하여 왕복운동하도록 이송바아(22)의 단부분편(22-3)바로 저부에 설치된다.

각 캐리지(62)상에는 이송바아(22)와 직각되게 배치된 또다른 안내봉(66)조가 고정취부되어 있다. 또한, 직립안내핀(70)이 고정 취부되어 있는 또 다른 캐리지(68)가, 안내봉(66)의 각조에 연하여 미끄럼자재하게 설치되어 있다. 이하, 전자의 캐리지(62)조와 후자의 캐리지(68)조를 서로 구별하기 위해 각각 종방향 캐리지와 횡방향 캐리지라 칭한다. 안내핀(70)은 슬리이브 베어링(72)을 통하여, 이송바아(22)의 단부분편(22-3)의 출구단부에 형성된 보어를 미끄럼자재하게 관통신장한다.

따라서, 피이드기구(30)는 이송바아(22)를 상하운동과, 서로 접근 및 이격운동 시킨면서, 이송바아에 종방향 왕복운동을 부여하는 기능을 하는것을 알 수 있다. 물론 직립 안내핀(70)은 이송바아의 소정의 최대 상하 스트로크보다 길어야 한다. 그리고, 종방향 캐리지(62)의 조는 하나로 조합될 수도 있으나, 2개의 분리된 종방향 캐리지의 경우, 송출용 컨베이어(42)를 그 사이에 설치할 수 있는 큰 공간이 허용되므로 별도로 분리된 종방향 캐리지가 바람직하다.

제4도는 또한 오우버런(overrun) 검출용 캠(74)과, 그와 조합된 무접촉 스위치(76) 및 다른기구의 동작과 관련하여 피이드기구의 동작을 제어하기 위한 신호를 제공하는 셀신장치(78)를 도시한다.

한편, 제1도에서 보는바와같이, 대향하는 2쌍의 대향 직립재(24) 사이에 설치된 각 하우징(34, 34')내에는 1조의 클램프기구(36, 36')와 1조의 리프트기구(38, 38')가 수용되어 있다. 양 클램프기구(36, 36')는 유사한 구조이므로, 우측클램프기구(36)만을 제5도 및 제6도를 참고로 상세히 서술키로 하며, 동일한 서술이 다른 클램프기구(36')에도 적용되는 것으로본다. 이 다른 클램프기구(36')의 여러구성부품은 우측클램프기구(36)의 대응하는 구성부품의 도면부호에 프라임(')을 병기함으로서 구별키로한다.

클램프기구(36)는 클램프 및 리프트기구 하우징(34) 외측에 설치된 제1도의 또다른 직류 서어보모우터(80)에 의해 구동된다. 이하 이 직류 서어보모우터(80)를 클램프 모우터라 칭한다. 클램프 모우터(80)는 감속기(84)및 타이밍 벨트등의 구동링크(86)를 통해 제1도 및 제6도의 레벨기어 조립체 (82)에 연결된다. 베벨기어 조립체(82)는 하우징 내의 상방으로 신장하는 출력측(88)을 갖고, 클램프 및 리프트기구 하우징(34)의 저부에 취부된다.

베벨기어 조립체의 출력축(88)의 정부단부상에는, 피니언(90)이 이송바아(22)조 사이의 중앙에 고정취부되어 있다. 또한 1조의 랙(92)이 이송바아(22)의 각 단부분편(22-3)에 연결된 각 클램프 캐리지(94)로 부터 서로 평행하게 신장하고 있다. 상기 1조의 렉(92)의 양대향측부는 피니언(90)과 치합된다.

제1도, 제5도 및 제7도를 통하여 각 클램프 캐리지(94)는 이송바아(22)와 직각되게 설치된 1조의 안내봉(96)상에 미끄럼자재하게 취부되는 것을 볼수 있다. 1조의 클램프 캐리지(94)는 그의 양대향측부가 피니언(90)과 치합되도록 그의 양대향면으로부터 서로를 향해 신장하는 랙(92)을 갖고, 서로 대향하여 설치된다. 클램프 캐리지는 이송바아(22)와 함께 안내봉(96)조에 연하여 이동자재한다.

그리고, 제5도와 같이 피니언(90)이 시계방향으로 회전할 경우, 이송바아(22)는 서로 접근운동을 하게된다. 물론, 피니언이 반시계방향으로 회전할 경우, 이송바아는 서로 이격운동을 하게 된다.

클램프 캐리지(94)의 양대향면으로부터 시장하는 랙(92)과 동시에 계합시키기 위해 이송바아(22)사이의 중앙에 피이언(90)을 위치시키는 것을 클램프기구(36)의 1특징을 구성한다. 즉, 이러한 구성에 의해, 이송바아의 이격운동시 랙이 직립재(24)와 충돌하는 것이 방지되므로, 직립재에 랙을 수용하기 위한 요부를 형성할 필요가 없다.

제6도에서, 베벨기어 조립체(82)는 그로부터 수평으로 돌출하는 또 다른 축(98)을 갖는다. 이 축은 무접촉 스위치(102)와 조합된 오우버런 검출용 캠(100)을 수반한다. 또한 다른 기구의 작동과 관련하여 클램프기구의 작동을 제어하기 위한 신호를 제공하기 위해, 셀신 등의 장치(104)가 설치되어 있다.

이하, 리프트기구(38)에 대하여 설명한다.

제5도, 제6도, 제7도 및 제8도에는 리프트기구(38)의 1예가 명료하게 도시되어 잇으며, 또 다른 리프트기구는 그와 유사한 구조를 갖는다. 이기구는 제5도의 제3의 직류 서어보모우터(106)에 의해 동력을 받으며, 이하 이 직류 서어보모우터(106)를 리프트 모우터라 칭한다. 리프트 모우터(106)는 감속기(110)와, 타이밍 벨트 등의 구동링크(112)를 통하여 직선의 스플라인형 구동축(108)에 연결되어, 클램프 및 리프트기구 하우징의 일측부상에 취부된다.

상기 구동축(108)은 베어링장치(114)에 의해 회전자재하게 지지된 중간부를 갖고 클램프 및 리프트기구 하우징(34) 내에, 이송바아(22)에 직각이 되도록 취부된다. 1조의 피니언(116)이 결합회전운동과, 축방향으로 서로 접근 및 이격운동을 하도록 구동축(108)상에 스플라인 계합되어 있다. 피니언(116)은 구동축(108) 또는 안내봉(96)에 연하여 서로 결합 이동하도록 각 클램프 캐리지(94)에 회전자재하게 취부되어 있다.

각 클램프 캐리지(94)에는 1조의 직립 안내부(118, 120)가 미끄럼자재하게 수용되어 있으며, 이들 직립안내부의 정부단부는 이송바아(22)의 일방을 상부에 지지하는 채널형 지지체(122)에 연결되어 있다. 1조의채널형 지지체(122)는 이송바아(22)로하여금 그 위를 종방향으로 슬라이드 하도록 허용하지만, 그들 서로간의 결합운동 및 클램프 캐리지(94)간의 접근 및 이격운동을 억제하여준다. 각 채널형 지지체(122)가 서로 평행 이격됨에 따라, 1조의 직립안내부(118, 120)가 구동축(108)상의 1피니언(16)의 양대향측부에 위치하게 된다.

제8도에 명료하게 도시된 바와같이, 각 직립안내부(118)조의 일방에는, 구동축(108)상의 1피니언(116)과 계합하기 위해 일련의 랙의 치(teeth : 124)가 종방향으로 형성되어 있다. 따라서, 피니언(116)이 2방향으로 회전함에 따라, 이송바아(22)는 상하운동을 하게된다. 한편, 치가 없는 직립안내부(120)는 클램프 캐리지(94)에 상대적으로 이송바아의 상하운동을 안내하는 기능을 한다.

제5도는 무접촉 스위치(128)와 조합된 모우버런 검출용 캠(126)을 도시한다. 셀신(130)과 같은 장치는 리프트기구(38)의 적시의 작동을 위한 신호를 발한다.

과부하 보호기구는 전술한 도면들에는 나타내지 않았는데, 그것은 과부하 보호기구가 본 발명의 부수적인 특징을 구성하기 때문이다. 즉, 본 발명에 따른 장치는 과부하 보호장치 없이도 만족스럽게 작동될 수 있다.

그러나, 그들은 하기와 같은 이유로 인해 필요하다.

전술한 바와같이, 본 발명장치는 클램프 모우터 또는 직류 서어보모우터(80, 80')를 구비하는 각 구동수단에 의해 구동되는 클램프기구(36, 36')조를 갖는다. 물론, 2개의 직류 모우터는 전기적으로 동기화되어 클램프기구(36, 36')로 하여금 1조의 이송바아를 동시에 서로 접근 및 이격운동시키도록 한다. 이송바아가 서로 접근 운동하는 중, 이송바아와 어느일단부 사이에 이물질이 끼게된다고 가정하면, 본 장치의 도시하지 않은 전기제어 시스템은 즉시 클램프 모우터중 과부하된 모우터를 정지시킬 것이다. 그러나, 다른 클램프 모우터는 비상정지신호가 발해전후에도 이송바아의 타단부가 관성에 의해 일정한 거리만큼 서로 접근 운동하게 된다. 따라서, 여기서 제안된 과부하 보호기구가 없을 경우, 이송바아은 구부러지거나 파손될 것이다.

따라서, 과부하 보호기구는 클램프기구 (36, 36')와 밀접하게 관련된다. 클램프기구(36)를 1예로든다면, 2개의 과부하 보호기구는 각각 1조의 직립안내부(118, 120)와, 일방의 이송바아(22)를 상부에 지지하는 일방의 채널형 지지체(122) 사이에 설치된다.

제9도, 제10도 및 제11도는 그와같은 과부하 보호기구(132)를 설명한다. 제10도에서, 직립안내부(118, 120)조의 정부는 제6도, 제7도 및 제8도에서와 같이 채널형 지지체에 직접 연결되는 대신에 채널형 지지체(122) 저부에 위치하는 받침대(134)에 견고하게 연결된다. 상기 채널형 지지체(122)는 슬리이브 베어링(140)을 통해 받침대(134)에 형성된 보어(138)내에 회전 자재하게 계합되는 헤드핀 또는 피벗(136)을 갖는다. 피벗(136)은 직립 안내부(118, 120)조의 중간에 위치된다. 채널형 지지체(122)는 피벗(136)을 중심으로 받침대(134)에 상대적으로 회전될 수 있지만, 통상의 경우 후술하는 바와같은 수단에 의해 회전이 억제된다.

또한, 채널형 지지체(122)의 저부에는 폴리우레탄고무 등의 탄성체(144)용의 용기(142)가 고정취부된다. 이 용기는 받침대(134)로 부터 이송바아(22)의 종방향으로 미소간격만큼 이격되어 잇다.

용기(142)내에서, 탄성체(144)는 이송바아(22)의 종방향으로 미끄럼 자재한 1조의 압력판(146)사이에 협착되어 있다. 용기(142)상의 세트나사 등의 고정구(148)는 제10도에서와 같이 좌측 압력판(146)상에 접촉되어 탄성체(144)를 조절 가능한 압축하에서 양압력판 사이에 유지한다. 따라서, 우측 압력단(146)은 보울(150)상에 압력을 작용하여 통상 보울의 일부가 받침대(134)의 대향단부에 형성된 소켓(152)내에 계합되도록 지지한다. 보울(150)이 소켓(152)내에 계합 유지되는한, 채널형 지지체(122)는 받침대(134)에 상대적인 피벗이 방지된다.

이하, 제12도를 참고로, 전술한 바와같이 구성된 3차원 트랜스퍼 장치의 작동에 대해 설명한다. 그러나, 동도는 장치의 작동을 설명하기 위해 매우 개략적으로 도시되어 있어, 장치의 실제구조를 정확히 반영하지 않는다는것을 인식해야할 것이다. 제12도에 도시되지 않은 부분은 제1도나 다른 도면들을 참고하면 될 것이다.

전술한 바와같이, 본 장치는 도시되지 않는 평탄한 공작물을 일련의 프레스 공정구역을 통해 연속적으로 운송 또는 분할함으로써, 공작물을 소정의 프레스제품으로 처리한다. 공작물들은 본 장치의 좌측단부로 한개씩 반입되며, 가공이 완료된 프레스제품은 장치의 우측단부를 거쳐 반출된다.

본 장치의 좌측 입구 단부상에 각 공작물이 반입되면, 도시하지 않은 제어시스템으 클램프 모우터(80, 80')조에 제어신호를 발함으로써 그들이 소정의 방향으로 회전되게 한다. 클램프 모우터(80, 80')는 감속기(84, 84')와, 구동링크(86, 86') 및 베벨기어 조립체(82, 82')를 통해 클램프기구(36, 36')의 피니언(90, 90')에 회전을 부여한다. 따라서 피니언(90, 90')은 랙(92, 92')의 각조로 하여금 대향방향으로 운동하게 하며, 그에 따라 대향하는 클램프 캐리지(94, 94')의 각조는 이송바아(22)의 조와 함께 서로 접근운동을 하게된다. 피이드기구(30)는 이송바아(22)의 이러한 횡방향 접근운동을 방해하지 않으며, 그에 따라 횡방향 캐리지(68)조는 안내봉(66)의 각조를 따라 미끄럼운동하게 된다.

이송바아(22)는 그의 종방향 공간부에 도시되지 않는 파지용 핑거의 대향조를 구비한다. 이송바아가 서로를 향해 접근운동할시, 1조의 파지용 핑거는 반입된 공작물을 파지한다.

반입된 공작물이 클램프기구(36, 36')에 의해 이송바아(22) 사이에 클램핑된 직후, 제어시스템은 리프트 모우터(106, 106')조를 동작시켜, 그들을 전방 방향으로 회전시킨다. 리프트 모우터(106, 106')의 회전은 감소기(110, 110')등을 통해 리프트기구(38, 38')의 직선 스플라인형 구동축(108, 108')에 전달된다. 구동축(108, 108')은 그위에 스플라인 계합된 피니언(116, 116')조와 함께 회전한다. 이들 피이언은 직립안내부(118, 118')상의 랙의 치와 치합하므로, 소정의 전방향으로 피니언이 회전함에 따라, 제9도 내지 제11도의 보호기구를 통해 이송바아(22)는 상향운동을 하게된다. 이송바아(22)의 그러한 상향운동시, 리프트기구(38, 38')중 치가 없는 직립안내부(120, 120')는 피니언(116, 116')과 계합하는 치가 있는 직립안내부(118, 118')의 상향 변위의 반력을 받게되며, 이것은 이송바아의 원활한 수직운동에 기여한다.

피이드기구(30) 또한 이송바아(22)의 그러한 수직운동을 방해하지 않으므로, 이송바아는 횡방향 캐리지(68)상의 직립안내핀(70)에 연하여 미끄럼운동한다. 따라서 파지된 공작물은 제1프레스 공정구역의 소정의 높이까지 상승된다.

이어서, 제어시스템은 피이드 모우터(44)를 작동시켜 전방 방향의 운동을 유발한다. 피이드 모우터는 그의 회전운동을 감속기(46)와 타이밍 벨트 구동링크(48)을 통해 구동축(52)에 부여한다. 구동축(52)에 견고하게 취부된 피니언(58)조는 랙(60)상에서 종방향 캐리지(62)의 전방 운동이 안내봉(64)조에 연하여 일어나게 하다. 이송바아(22)는 직립안내핀(70)을 통해 캐리지(62)에 접속되므로 캐리지(62)와 함께 전방으로 운동한다.

이송바아는 전, 후방 스트로크시 제6도 내지 제8도 또는 제9도 내지 제11도의 채널형 지지체(122) 상부에서 미끄럼운동한다.

피이드 모우터(44)가 이송바아(22)의 전방 스트로크의 종료점에서 회전하지 않게되면, 리프트모우터(106, 106')는 역방향으로 회전하게 된다. 그 결과 이송바아(22)는 하강된다.

그 직후 클램프 모우터(80, 80')는 공히 역방향으로 회전하게된다. 그에따라 클램프기구(36, 36')는 이송바아(22)가 서로이격운동하도록 작동된다. 이송바아가 이러한 운동을함에 따라, 도시하지 않은 파지용핑거는 공작물을 해지하여 프레스 공정구역에 적재하며, 공작물은 거기서 소정의 방식으로 처리된다.

제1공작물을 제1프레스 공정구역에 적재한후, 이송바아는 최초위치로 복귀되어야한다. 이러한 목적을 위해, 피이드모우터(44)는 이송바아가 최초위치에 도달할때까지 역방향으로 회전된다.

그후 장치는 제12도에 화살표로 표시된 바와같이, 전술한 작동사이클을 반복하여, 일구역으로 부터 타구역으로 공작물을 연속분할한다. 장치의 이런 분할동작은 물론 일련의 공정구역에서의 트랜스퍼 프레스의 가공동작과 동시에 행해진다. 가공이 완료된 제품은 제2도 및 제4도의 송출용 컨벤이어에 의해 트랜스퍼프레스로부터 연속적으로 반출된다.

전술한 바와같이 본 장치의 정상적인 작동시, 제9도 내지 제11도의 과부하 보호기구(132)는 작동되지 않으며, 보울(150)은 각 과부하 보호기구내의 가압 탄성체(144)의 압력에 의해 받침대(134)내의 소켓(152)에 계합된다. 따라서 이송바아(22)는 받침대(134)에 상대적인 피벗운동이 억제된다.

반면에, 클램핑 스트로크 중 이송바아(22)가 과부하될 경우, 과부하 보호기구(132)는 과부하에 기인한 이송바아의 굽힘 또는 파손 또는 기타의 관련 부분의 손상을 방지하기 위해 다음과 같이 작동한다. 과부하시, 이송바아는 채널형 지지체(122)의 피벗(136) 주위로 선회하려 한다. 그에따라 보울(150)이 가압 탄성체(144)의 압력에 대향하여 소켓(152)으로부터 이탈함으로써, 이송바아는 채널형 지지체(122)와 함께 피벗(136)주위로 자유 선회할 수 있게되며 그 결과 과부하로부터 보호된다.

지금까지 본 발명의 3차원 트랜스퍼 장치를 단지 트랜스퍼 프레스와 관련하여 도시 및 기술하였지만, 본 장치는 그밖의 분야에도 적용될 수 있음은 말할나위도 없다. 또한 전술한 실시예에 대한 다양한 개조와 변형이 본 발명의 범위를 일탈함이 없이 당업자에 의해 가능할 것으로 본다.

Claims

(a) 서로 평행하게 이격되어 신장하는 1조의 이송바아, (b) 이송바아조를 종방향으로 전후운동시키기 위해 이송바아조의 1단부에 인접설치된 피이드기구, (c) 피이드기구를 구동하기 위해 제1직류 서어보모우터를 구비하는 제1구동수단, (d) 이송바아를 서로 접근 및 이격운동시키기 위해 이송바아조의 양단부에 인접설치된 1조의 클램프기구, (e) 각 클램프기구를 구동하기 위헤 제2직류 서어보 모우터를 구비하는 제2구동수단, (f) 이송바아조를 상하운동시키기 위해 이송바아조의 양단부에 인접설치된 1조의 리프트기구 및, (g) 각 리프트기구를 구동하기 위해 제3직류 서어보 모우터를 구비하는 제3구동수단으로 구성되며, 또한 (h) 상기 제1, 제2 및 제3 직류 서어보 모우터가 피이드기구, 클램프기구 및 리프트기구를 각각 소정의 시이퀀스로 작동시키도록 서로 제어되는 것을 특징으로하는 공작물을 트랜스퍼 프레스 등의 일련의 공정구역을 통해 처리하기 위한 3차원 트랜스퍼 장치.
제1항에 있어서, 피이드기구는, (a) 이송바아조의 종방향으로 신장하는 제1안내수단, (b) 제1구동수단에 연결됨으로써 제1안내수단에 연하여 왕복운동하는 1조의 종방향 캐리지, (c) 이송바아조와 직각으로 신장하는 각 종방향 캐리지상의 제2안내수단, (d) 제2안내수단에 연하여 왕복운동하기 위해 각 종방향 캐리지 상에 취부된 1조의 횡방향 캐리지, (e) 이송바아를 횡방향 캐리지에 상대적으로 상하운동 시키면서 종방향 캐리지와 이송바아를 종방향 이동시키기 위해 각 이송바아에 횡방향 캐리지를 연결하기 위한 수단으로 구성되는 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.
제1항에 있어서, 각 클램프기구는, (a) 이송바아조의 중간에 회전가능하게 지지되며, 제2구동수단에 연결됨으로써 2방향으로 회전되는 피니언, (b) 이송바아조와 직각으로 신장하는 안내수단, (c) 안내수단에 연하여 이송바아와 함께 서로 접근 및 이격운동을 하기 위해 각 이송바아에 연결된 1조의 클램프 캐리지, (d) 각 클램프 캐리지로부터 서로 향해 신장하며, 양측부가 피니언과 치합하는 1조의 랙으로 구성되는 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.
제3항에 있어서, 각 리프트기구는, (a) 이송바아조에 직각으로 회전 자재하게 지지되며, 제3구동수단에 연결됨으로써 2방향으로 회전되는 직선 스플라인형 구동축, (b) 구동축과 함께 결합회전하고 구동축 방향으로 상대적으로 미끄럼운동은 하기위해 구동축상에 스플라인 계합되며, 구동축에 인하여 결합 미끄럼운동 하기위해 1클램프기구의 각 클램프 캐리지에 회전자재하게 취부된 1조의 피니언, (c) 구동축에 연하여 각 클램프 캐리지의 상대적으로 수직방향의 미끄럼운동을 하고 구동축에 연하여 이동하기 위해 각 클램프에 취부되며, 이송바아와 함께 서로 접근 및 이격운동과, 상하운동을 하기 위해 각 이송바아에 연결되어 작동되는 1개이상의 직립안내부 및, (d) 구동축의 2방향 회전에 응답하여 1이송바아를 상하운동시키기 위해 구동축 상의 1피니언과 치합하는 각 직립안내부상의 일련의 랙의치로 구성되는 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.
제4항에 있어서, 각 리프트기구는 치가 있는 직립안내부에 대해 평행하여 이격되어 각 클램프 캐리지에 취부된 또다른 치가 없는 직립안내부를 가지며, 또한 치가 있는 직립안내부와 치가 없는 직립안내부가 구동축 상의 1피니언의 양측부상에 배치되어 상하운동 자재한 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.
제3항에 있어서, 각 클램프기구의 클램프 캐리지조는, 이송바아가 서로 접근운동하는 중 과부하될 경우, 이송바아로 하여금 클램프 캐리지에 상대적으로 그 자체면내에서 선회하도록, 과부하 보호수단을 통해 각 이송바아에 연결되는 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.
제4항에 있어서, 각 리프트기구의 각 직립 안내부와 이송바아의 대응부 사이에는 또한 과부하 보호기구가 설치되며, 이 과부하 보호기구는, (a) 1직립안내부의 정부 단부 상에 견고하게 취부된 받침대, (b) 이송바의 횡방향 변위를 억제하면서 이송바의 종방향 미끄럼운동을 허용하기 위해, 받침대상에 회전자재하게 취부되어 1이송바아를 지지하는 채널형 지지체, (c) 채널형 지지체로부터 늘어지며 받침대에 형성된 보어내에 회전자재하게 계합된 피벗, (d) 받침대로 부터 이송바아의 종방향으로 변위되는 위치로 채널형 지지체의 저부에 취부된 탄성수단, (e) 탄성수단에 대향하여 받침대에 형성된 소켓 및, (f) 통상, 탄성수단의 압력에 의해 받침대 내의 소켓에 부분적으로 계합유지되며, 또한 1이송바아가 타 이송바아를 향해 접근운동하는 중 과부하될 경우, 탄성수단의 압력에 대향하여 소켓으로부터 이탈함으로써 이송바아로 하여금 채널형 지지체와 함께 피벗주위를 선회할 수 있게하는 보올로 구성되는 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.
제7항에 있어서, 각 과부하 보호기구의 탄성수단은, (a) 채널형 지지체의 저부에 견고하게 취부된 용기, (b) 용기내의 탄성체, (c) 용기내에 미끄럼자재하게 취부되고 탄성체의 양측 부상에 설치되며, 그중 하나는 보올을 받침대 내의 소켓에 부분적으로 계함 유지하기 위해 보올상에 힘을 작용하는 1조의 압력판 및, (d) 탄성체를 조절가능한 입력하에서 압력판조 사이에 유지하기 위해 타 압력판 상에 힘을 작용하는 나사고정부재로 구성되는 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.
(a) 서로 평행하게 이격되어 신장하는 1조의 이송바아, (b) 이송바아조를 종방향으로 전후 운동시키기 위해 이송바아조의 1단부에 인접설치되며, 또한 (가) 이송바아조의 종방향으로 신장하는 제1안내수단, (나) 제1안내수단에 연하여 왕복운동하는 1조의 종방향 캐리지 수단, (다) 이송바아조의 직각으로 신장하는 종방향 캐리지 수단상의 제2안내수단, (라) 제2안내수단에 연하여 서로 접근 및 이격운동하는 1조의 횡방향 캐리지 (마) 이송바아가 종방향 캐리지 수단과 종방향 운동을 하고, 횡방향 캐리지와 함께 서로 접근 및 이격운동을 하며 횡방향 캐리지에 상대적으로 상하운동하도록, 각 이송바아에 횡방향 캐리지를 연결하기 위한 수단을 갖는 피이드기구, (c) 피이드기구의 종방향 캐리지 수단에 연결되며, 종방향 캐리지 수단을 제1안내수단에 연하여 왕복운동하도록 제어하기 위한 제1직류 서어보모우터를 구비하는 제1구동수단, (d) 이송바아를 서로 접근 및 이격운동시키기 위해 이송바아조의 양단부에 인접설치되며, 또한 (가) 이송바아에 직각으로 신장하는 제3안내수단, (나) 제3안내수단에 연하여 독립적으로 운동자재한 1조의 클램프 캐리지, (다) 클램프 캐리지를 제3안내수단에 연하여 공히 서로 접근 및 이격운동시키기 위한 랙 및 피니언 수단을 갖는 클램프기구, (e) 각 클램프기구의 랙 및 피니언 수단에 연결되며, 각 클램프기구의 클램프 캐리지조를 제3안내수단에 연하여 서로 접근 및 이격운동하도록 제어하기 위한 제2직류 서어보모우터를 구비하는 제2구동수단, (f) 이송바아조를 상하운동시키기 위해 이송바아조의 양단부에 인접설치되며, 또한 (가) 이송바아에 직각관계로 회전자재하게 지지되는 직선 스플라인형 구동축, (나) 구동축과 함께 결합회전하고 구동축 방향으로 상대적인 미끄럼운동을 하기위해 구동축상에 스플라인 계합되며, 구동축에 연하여 결합 미끄럼 운동하기 위해 1클램프기구의 각 클램프 캐리지에 회전자재하게 취부된 1조의 피니언, (다) 각 클램프 캐리지에 상대적으로 수직방향의 미끄럼운동을 하고 구동축에 연하여 함께 결합운동하기위해 각 클램프 캐리지에 취부되며, 구동축상의 1피니언과 계합됨으로써 상하운동하는 랙, (라) 이송바아의 랙에 상대적인 횡방향 변위를 억제하면서 이송바아의 랙에 상대적인 종방향 변위를 허용하도록 각 랙을 1이송바아에 연결하기 위한 수단을 갖는 리프트기구 (g) 각 리프트기구의 직선 스플라인형 구동축에 연결되며, 이송바아조를 상하운동하도록 제어하기 위한 제3직류 서어보모우터를 구비하는 제3구동수단으로 구성되는 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.
제9항에 있어서, 각 리프트기구의 각 랙을 1이송바아에 연결하기 위한 수단은 과부하 보호기구를 구비하며, 이 과부하 보호기구는, (a) 각 리프트기구의 각 랙의 정부 단부상에 견고하게 취부된 받침대, (b) 이송바아의 횡방향 변위를 억제하면서 이송바아의 종방향 미끄럼운동을 허용하도록 이송바아를 상부에 유지하며 받침대 상에 회전자재하게 취부된 채널형 지지체, (c) 채널형 지지체로부터 늘어지고 받침대 내에 형성된 보어내에 회전 자재하게 계합되는 피벗, (d) 받침대로 부터 이송바아의 종방향으로 변위되는 위치로 채널형 지지체의 저부에 취부된 탄성수단, (e) 탄성수단에 대향하여 받침대에 형성된 소켓 및, (f) 통상, 탄성수단의 압력에 의해 받침대 내의 소켓에 부분적으로 계합되며, 또한 1이송바아가 타 이송바아를 향해 접근운동하는 중 과부하될 경우, 탄성수단의 압력에 대향하여 소켓으로부터 이탈함으로써 이송바아로 하여금 채널형 지지체와 함께 피벗 주위를 선회할 수 있게하는 보울로 구성되는 것을 특징으로하는 3차원 트랜스퍼 장치.