TW202220921A - 加工生產線系統 - Google Patents

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堀昇悟
柴山健
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日商三共製作所股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種具備有可以使生產效率提升的方式來供給板材之板材供給裝置的加工生產線系統。加工生產線系統具備有將板材進行加工處理的加工裝置、將板材間歇地朝加工裝置搬送的板材進給裝置、及將來自開捲送料機的板材朝板材進給裝置供給的板材供給裝置，板材供給裝置可因應加工裝置之對板材的製程，變更將板材朝板材進給裝置供給的速度。

Description

加工生產線系統
發明領域
本發明是一種具備有板材供給裝置的加工生產線系統，該板材供給裝置可以使生產效率提升的方式將板材供給到對加工裝置間歇地搬送板材的板材進給裝置。
發明背景
在板材進給裝置對壓製裝置等加工裝置搬送捲材等板材時，板材進給裝置的搬送動作會配合加工裝置中之加工處理以反覆板材的行進、停止的方式被間歇地進行。因板材的行進、停止所發生的慣性力作用於板材，板材會振動且會發生一種被稱為顫動之波動現象。當發生這樣的的顫動時，不僅會有過大的負載施加於板材進給裝置上，而且由於也會在板材上產生彎曲、劃傷板材，所以必須設置被稱為成環裝置(looper)的緩衝區間。作為使板材的顫動緩和的手法，有著設有U字型、S字型等成環裝置作為緩衝區間的板材供給裝置。相較於未設U字型、S字型等成環裝置的情況，雖然顫動有變少，然而會有所謂在高速搬送板材時會發生顫動，無法更高速地搬送板材，於加工處理要求高速化之中，無法充分地發揮加工處理能力的問題點。
在專利文獻1中，揭示了一種捲材供給裝置，具備有：一對進給輥子，配置於壓製裝置之板材進給裝置的附近，具備有用以一面製作彎曲(loop)一面進給板材的伺服馬達；位置感測器，用以檢測捲材的彎曲量；以及控制裝置，藉由來自位置感測器的訊號控制伺服馬達，以控制進給輥子之板材的進給量。在專利文獻2揭示了一種用以將捲材朝壓製裝置之板材進給裝置供給的捲材供給裝置，包含：捲材供給部；位置感測器，設於該板材供給部的下游側且用以檢測捲材的彎曲量；控制裝置，藉由來自位置感測器的訊號來控制伺服馬達，以控制進給輥子之捲材的進給量；以及底座，以可符合條件來變更材料之供給角度的方式在可調整其安裝角度的狀態下保持捲材供給部。在專利文獻3揭示了一種在形成彎曲的部分設置感測器，來最佳地控制彎曲之凸出的捲材供給裝置，具有：整平部，將捲材矯正並送出；出口導引部，在整平部的出口設於形成捲材之彎曲的部分；上部導引部，設於形成捲材之彎曲的部分，其中一方設於整平部的出口，另一方設於彎曲之水平移轉部。 [先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本實開平6-5716號公報 [專利文獻2]日本特開2004-142876號公報 [專利文獻3]日本特開2011-104650號公報 [發明的概要] [發明所欲解決的課題]
發明概要
在具備有壓製裝置等加工裝置的加工生產線系統中，會有著所謂即使是在作為將板材朝板材進給裝置供給的板材供給裝置，使用專利文獻1〜3之捲材供給裝置的情況，於板材進給裝置間歇地將板材高速朝加工裝置搬送時，起因於板材的行進、停止而發生的慣性力會使板材振動，進而易於使顫動發生，而無法使加工生產線系統的生產效率提升的問題點。
因此，本發明的目的在於為了解決上述問題點而提供一種加工生產線系統，該加工生產線系統具有可以緩和起因於利用板材進給裝置所進行之板材的行進、停止而發生之慣性力的影響，進而控制顫動的發生，使生產效率提升的方式將板材朝板材進給裝置供給的板材供給裝置。 [用以解決課題的手段]
依據本發明之1個觀點，加工生產線系統包含將板材進行加工處理的加工裝置、將板材間歇地朝加工裝置搬送的板材進給裝置、及將來自開捲送料機的板材朝板材進給裝置供給的板材供給裝置，板材供給裝置可因應加工裝置之對板材的製程，變更將板材朝板材進給裝置供給的速度。
依據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，加工裝置的製程包含將板材移動的製程和對板材進行加工處理的製程，移動的製程中之板材供給裝置的供給板材的速度比進行加工處理的製程中之板材供給裝置的供給板材的速度快。
依據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，板材供給裝置可因應板材進給裝置將板材朝加工裝置搬送的速度，來變更將板材朝板材進給裝置供給的速度。
依據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，板材供給裝置可在利用板材進給裝置所進行之板材的搬送開始時，使板材朝板材進給裝置供給的速度較快，在利用板材進給裝置所進行之板材的搬送停止時，使板材朝板材進給裝置供給的速度較慢。
據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，板材供給裝置可將板材朝板材進給裝置供給的速度變更，以使在加工裝置的製程之1週期之期間從板材供給裝置朝板材進給裝置供給的板材的量和從板材進給裝置朝加工裝置搬送的板材的量實質地相同。
依據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，板材供給裝置經常將板材朝板材進給裝置供給。
依據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，在板材進給裝置未將板材朝加工裝置搬送的情況下，板材供給裝置將板材朝板材進給裝置供給。
依據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，板材供給裝置將板材朝板材進給裝置供給的速度與板材進給裝置將板材朝加工裝置搬送的速度不同。
依據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，加工裝置具備有用以檢測加工裝置的製程的感測器，因應來自感測器的輸出訊號，板材進給裝置可將板材間歇地朝加工裝置搬送。
依據本發明之一具體例，於加工生產線系統中，因應來自感測器的輸出訊號，板材供給裝置可變更將板材朝板材進給裝置供給的速度。 [發明的效果]
依據本發明，加工生產線系統可高速地將板材進行加工處理，且可使生產效率提升。
而且，本發明的其他目的、特徵及優點應可從所附圖面相關之以下本發明的實施例的記載而變得清楚。
以下，就有關本發明之實施例參照圖面來進行說明，然而本發明並不以該等實施例為限。
參照圖1，來說明作為本發明之一實施型態的加工生產線系統101。如圖1所示，加工生產線系統101具備有將捲材等板材106進行壓製加工等加工處理之壓製裝置等加工裝置102、將板材106朝加工裝置102間歇地搬送的板材進給裝置(進給器)103、將來自開捲送料機105的板材106朝板材進給裝置103供給的板材供給裝置(存料控制器)104。又，加工生產線系統101具備有用以控制加工裝置102、板材進給裝置103、及板材供給裝置104的控制裝置107。板材進給裝置103也可具備有一對輥子、驅動一對輥子中至少1個輥子旋轉的馬達、控制馬達的控制裝置，板材進給裝置103的控制裝置也可以是使板材106把持於一對輥子，或是使一對輥子分開而鬆開板材106，藉以控制板材106朝加工裝置102的間歇搬送。但是，板材進給裝置103並不以此為限。板材供給裝置104是將從開捲送料機105取出的板材106矯正並平坦化的裝置，也可以具備有用以將板材106把持並搬送的2個以上的輥子、驅動2個以上的輥子中至少1個輥子旋轉的馬達、及控制馬達來控制利用2個以上的輥子將板材106朝板材進給裝置103供給的供給量的控制裝置，2個以上的輥子也可以是藉由時規皮帶、齒輪等結合裝置來結合。但是，板材供給裝置104並不以此為限。而且，板材進給裝置103的控制裝置及板材供給裝置104的控制裝置也可以是內設於控制裝置107。
在板材供給裝置104和板材進給裝置103之間，設有可因應板材進給裝置103朝加工裝置102的間歇搬送而使板材106滯留的空間108。空間108成為板材106的容差的空間。在板材供給裝置104將板材106朝板材進給裝置103供給時，板材106會以在空間108中形成圖1所示的彎曲的方式被搬送。利用板材進給裝置103所進行之板材106的搬送動作會以配合加工裝置102中之加工處理而反覆板材106的行進、停止的方式被間歇地進行。板材進給裝置103停止板材106朝加工裝置102的搬送，另一方面，板材供給裝置104將板材106朝板材進給裝置103持續供給時，板材106會於空間108中滯留，藉由板材106所形成的彎曲會隨著利用板材進給裝置103所進行之板材的搬送的停止時間，而於圖1所示的空間108中朝向左側慢慢移動。板材進給裝置103再度開始板材106朝加工裝置102的搬送時，藉由板材106所形成之彎曲會於圖1所示的空間108中朝向右側慢慢移動。如此藉由設置空間108，而可調整藉由板材進給裝置103朝加工裝置102搬送之板材的量，然而在沒有導引板材106的導引件的彎曲中，起因於利用板材進給裝置103所進行之板材106的行進、停止而發生的慣性力會使板材106振動，進而易於使顫動發生。
板材供給裝置104可因應加工裝置102之對板材106的製程，而變更將板材106朝板材進給裝置103供給的速度。加工裝置102的製程中包含藉由板材進給裝置103因應目的的長度使板材106移動的製程、和對移動來的板材106進行加工處理的製程。板材供給裝置104在從使板材106移動的製程切換到對板材106進行加工處理的製程時，及在從對板材106進行加工處理的製程切換到使板材106移動的製程時，可變更將板材106朝板材進給裝置103供給的速度。例如，加工裝置102為壓製裝置時，壓製裝置也可以具備有曲柄軸109、上側模具111、下側模具112、驅動曲柄軸109旋轉的馬達、及控制馬達的控制裝置，在使板材106移動的製程之後，壓製裝置之控制裝置也可以是在對板材106進行壓製加工的製程中，藉由控制馬達來驅動設有偏心凸輪等之曲柄軸109旋轉，而使卡合於偏心凸輪等之上側模具111朝鉛直方向的上側及下側移動，藉由上側模具111和下側模具112的協動，對移動來的板材106進行壓製加工。而且，也可以是在對板材106進行壓製加工的製程之後，再次藉由板材進給裝置103因應目的的長度使板材106移動。但是，加工裝置102並不以此為限。而且，加工裝置102的控制裝置也可以是內設於控制裝置107。板材供給裝置104的控制裝置可在從使板材106移動的製程切換到對板材106進行壓製加工的製程時，以及在從對板材106進行壓製加工的製程切換到使板材106移動的製程時，使馬達的輸出軸的旋轉速度變更，且伴隨著馬達的輸出軸的旋轉速度變更，使把持板材106的2個以上的輥子的旋轉速度變更，而使將板材106朝板材供給裝置103供給的速度變更。
板材供給裝置104可讓在使板材106移動的製程中將板材106朝板材進給裝置103供給的速度，比在對板材106進行加工處理的製程中將板材106朝板材進給裝置103供給的速度快。圖2A中顯示加工裝置102之製程的1週期中加工裝置102、板材進給裝置103、以及板材供給裝置104的動作關係的一例。特別是，加工裝置102為壓製裝置時，顯示使用模具A作為上側模具111及下側模具112的一例時的動作關係的一例。表示於圖2A的角度(°)是表示曲柄軸109的旋轉角度，曲柄軸109從270°通過0°到90°旋轉時，表示藉由板材進給裝置103因應目的的長度使板材106移動的製程。而且，曲柄軸109從90°通過180°到270°旋轉時，表示停止了利用板材進給裝置103將板材106朝加工裝置102搬送的狀態，曲柄軸109旋轉到180°周邊時，表示對移動來的板材106進行加工處理的製程。又，曲柄軸109從270°通過0°到90°旋轉時，亦即於藉由板材進給裝置103使板材106移動的製程的情況，板材供給裝置104以一定的第1速度將板材106朝板材進給裝置103供給。而且，曲柄軸109從90°通過180°到270°旋轉時，亦即於包含對板材106進行加工處理的製程的情況，板材供給裝置104以一定的第2速度將板材106朝板材進給裝置103供給。因為第1速度是對應於藉由板材進給裝置103使板材106移動的製程的速度，所以是使比第2速度快。
圖2B是顯示加工裝置102之製程的1週期中加工裝置102、板材進給裝置103及板材供給裝置104的動作關係的其他例子。特別是，顯示加工裝置102為壓製裝置時，使用和模具A不同之模具B作為上側模具111及下側模具112的其他例子時的動作關係的其他例子。表示於圖2B的角度(°)是表示曲柄軸109的旋轉角度，曲柄軸109從240°通過0°到120°旋轉時，表示藉由板材進給裝置103因應目的的長度使板材106移動的製程。而且，曲柄軸109從120°通過180°到240°旋轉時，表示停止利用板材進給裝置103將板材106朝加工裝置102搬送的狀態，曲柄軸109旋轉到180°的周邊時，表示對移動來的板材106進行加工處理的製程。比較圖2A及圖2B，在利用板材進給裝置103使板材106移動的製程之期間的曲柄軸109的旋轉角度，在圖2A為180°，另一方面在圖2B則成為240°。每單位時間之板材進給裝置103的板材106的搬送量相同時，相較於圖2A，圖2B的板材進給裝置103可搬送較多量的板材106。又，將藉由板材進給裝置103使板材106移動的製程之期間的曲柄軸109的旋轉角度設為120°時，板材進給裝置103相較於圖2A可搬送較少量的板材106。如此，可以配合壓製裝置所使用的模具，因應曲柄軸109的旋轉角度，來調整利用板材進給裝置103將板材106朝加工裝置102搬送的搬送量。
而且，曲柄軸109也可以是因應旋轉角度使較快旋轉，也可以是使較慢旋轉。例如，於圖2A中，也可以是在曲柄軸109從270°通過0°到90°旋轉時使較快旋轉，以使將板材106朝加工裝置102搬送的時間較短，使板材106朝加工裝置102的搬送量較少。又，也可以是在曲柄軸109從270°通過0°到90°旋轉時使較慢旋轉，以使將板材106朝加工裝置102搬送的時間較長，而使板材106朝加工裝置102的搬送量較多。
板材供給裝置104可因應板材進給裝置103將板材106朝加工裝置102搬送的速度，來變更將板材106朝板材進給裝置103供給的速度。利用板材進給裝置103進行之板材106的搬送動作是以配合加工裝置102中之加工處理而反覆板材106的行進、停止的方式間歇地被進行，所以在板材進給裝置103停止板材106朝加工裝置102的搬送時，若板材供給裝置104以和板材進給裝置103將板材106朝加工裝置102搬送時相同的速度來持續供給板材時，會有起因於利用板材進給裝置103進行之板材106的行進、停止而發生的慣性力使顫動發生的情況。因此，板材供給裝置104也可以是以與板材進給裝置103將板材106朝加工裝置102搬送的速度同步的方式，來變更將板材106朝板材進給裝置103供給的速度。如圖2A及圖2B所示，也可以是板材供給裝置104在板材進給裝置103停止將板材106朝加工裝置102搬送的情況，相較於板材供給裝置104在板材進給裝置103將板材106朝加工裝置102搬送的情況，使板材106朝板材進給裝置103供給的速度較慢，而使板材106朝板材進給裝置103的供給量較少。藉此，可調整滯留於空間108的板材106的量，並抑制顫動的發生。
如圖2A及圖2B所示，板材供給裝置104也可以是在板材進給裝置103停止板材106朝加工裝置102的搬送時，以使板材106朝板材進給裝置103供給的速度較慢的方式來變更速度。而且，板材供給裝置104也可以是在板材進給裝置103再度開始將板材106朝加工裝置102搬送時，以使板材106朝板材進給裝置103供給的速度較快的方式來變更速度。又，板材供給裝置104也可以是在加工裝置102的製程的1週期之期間，以板材106從板材供給裝置104朝板材進給裝置103的供給量與板材106從板材進給裝置103朝加工裝置102的搬送量實質相同的方式，來變更板材106朝板材進給裝置103供給的速度。藉此，可調整滯留於空間108的板材106的量，並更抑制顫動的發生。
板材供給裝置104可以任何的速度將板材106朝板材進給裝置103供給，然而使板材供給裝置104進行與板材進給裝置103相同地將板材106間歇地朝板材進給裝置103供給般的動作時，會有在板材供給裝置104和開捲送料機105之間發生顫動的情況。為了抑制該顫動的發生，板材供給裝置104也可以是經常將板材106朝板材進給裝置103供給，即使是在板材進給裝置103未將板材106朝加工裝置102搬送的情況，板材供給裝置104也可將板材106朝板材進給裝置103供給。
如圖2A及圖2B所示，板材供給裝置104將板材106朝板材進給裝置103供給的速度不需要與板材進給裝置103將板材106朝加工裝置102搬送的速度相同，且不管加工裝置102的製程如何也可以是不同。板材供給裝置104之板材106的供給速度及板材進給裝置103之板材106的搬送速度也可以是因應板材106的材質、厚度、搬送長度等條件，設定成可抑制顫動的發生。
加工裝置102也可以是具備有用以檢測加工裝置102的製程的感測器。例如，加工裝置102為壓製裝置時，作為感測器，也可以是設置用以檢測曲柄軸109的旋轉角度的編碼器等角度檢測器110。藉由角度檢測器110，來檢測如圖2A及圖2B所示之曲柄軸109的旋轉角度。而且，藉由角度檢測器110所檢測出的旋轉角度的輸出訊號被發送到控制裝置107。藉此，控制裝置107可認知加工裝置102的製程。例如，如圖2A所示，曲柄軸109的旋轉角度位於從270°通過0°到90°之間的情況，控制裝置107可認知到是藉由板材進給裝置103因應目的的長度使板材106移動的製程。而且，在曲柄軸109的旋轉角度為180°的周邊的情況，控制裝置107可認知到是對移動來的板材106進行加工處理的製程。控制裝置107認知到曲柄軸109的旋轉角度為90°時，對板材進給裝置103，使板材106朝加工裝置102的搬送停止。而且，控制裝置107在認知到曲柄軸109的旋轉角度為270°時，便對板材進給裝置103，再度使板材106朝加工裝置102的搬送開始，以一定的速度使板材106朝加工裝置102搬送。如此，控制裝置107可因應來自角度檢測器110的輸出訊號，對板材進給裝置103，使板材106間歇地朝加工裝置102搬送。
控制裝置107在認知到曲柄軸109的旋轉角度位於從270°通過0°到90°之間，亦即認知到是藉由板材進給裝置103因應目的的長度使板材106移動的製程的情況，便對板材供給裝置104，以第1速度使板材106朝板材進給裝置103供給。而且，控制裝置107在認知到是曲柄軸109的旋轉角度位於從90°通過180°到270°之間，亦即認知到是包含對板材106進行加工處理的製程的情況，便對板材供給裝置104，以第2速度使板材106朝板材進給裝置103供給。控制裝置107認知到曲柄軸109的旋轉角度為90°時，便對板材供給裝置104，將板材106朝板材進給裝置103供給的速度從第1速度變更為第2速度。而且，控制裝置107在認知到曲柄軸109的旋轉角度為270°時，便對板材供給裝置104，將板材106朝板材進給裝置103供給的速度從第2速度變更為第1速度。如此，控制裝置107可因應來自角度檢測器110的輸出訊號，對板材供給裝置104，變更將板材106朝板材進給裝置103供給的速度。
加工生產線系統101也可以是具備有檢測形成於空間108之板材106的彎曲的下限的下限感測器113、檢測板材106之彎曲的下側的下側感測器114、檢測板材106之彎曲的上側的上側感測器115、及檢測板材106之彎曲的上限的上限感測器116。控制裝置107可因應來自各感測器113〜116的輸出訊號來認知板材106的彎曲的狀態，且可因應板材106的彎曲的狀態，變更使加工裝置102、板材進給裝置103、及板材供給裝置104的動作停止等動作的狀態，藉此，可抑制顫動的發生。
藉由使用如上述所說明之本發明的加工生產線系統101，板材供給裝置104可緩和起因於利用板材進給裝置103進行之板材106的行進、停止而發生之慣性力的影響，對間歇地將板材106朝壓製裝置等加工裝置102搬送的板材進給裝置103抑制顫動的發生，而抑制板材106的振動，且將也可因應壓製加工等加工處理的高速化之板材106進行供給。而且，壓製裝置等加工裝置102可對已從板材進給裝置103高精度且間歇地被搬送的板材106，進行壓製加工等加工處理，而製造使用於行動電話、個人電腦等資訊相關機器的小型零件、汽車、產業用馬達零件、家電製品等構成零件等構造物。
上述記載雖已就特定的實施例來說明，然而本發明並不以此為限，在本發明的原理和所附的申請專利範圍的範圍內可進行種種變更及修正對熟知該項技藝者而言是清楚的。
101:加工生產線系統 102:加工裝置 103:板材進給裝置 104:板材供給裝置 105:開捲送料機 106:板材 107:控制裝置 108:空間 109:曲柄軸 110:角度檢測器 111:上側模具 112:下側模具 113:下限感測器 114:下側感測器 115:上側感測器 116:上限感測器
圖1是作為本發明之一實施型態的加工生產線系統的概略圖。 圖2A是顯示圖1之加工生產線系統中之加工裝置、板材進給裝置、以及板材供給裝置的動作關係的一例的圖示。 圖2B是顯示圖1之加工生產線裝置中之加工裝置、板材進給裝置、以及板材供給裝置的動作關係的其他例子的圖示。
101:加工生產線系統
102:加工裝置
103:板材進給裝置
104:板材供給裝置
105:開捲送料機
106:板材
107:控制裝置
108:空間
109:曲柄軸
110:角度檢測器
111:上側模具
112:下側模具
113:下限感測器
114:下側感測器
115:上側感測器
116:上限感測器

Claims (10)

  1. 一種加工生產線系統，具備： 加工裝置，將板材進行加工處理； 板材進給裝置，將前述板材朝前述加工裝置間歇地搬送；及 板材供給裝置，將來自開捲送料機的前述板材朝前述板材進給裝置供給， 前述板材供給裝置可因應前述加工裝置之對前述板材的製程，變更將前述板材朝前述板材進給裝置供給的速度。
  2. 如請求項1之加工生產線系統，其中前述製程包含將前述板材移動的製程和對前述板材進行加工處理的製程，前述移動的製程中之前述板材供給裝置的供給前述板材的速度比前述進行加工處理的製程中之前述板材供給裝置的供給前述板材的速度快。
  3. 如請求項1或2之加工生產線系統，其中前述板材供給裝置可因應前述板材進給裝置將前述板材朝前述加工裝置搬送的速度，來變更將前述板材朝前述板材進給裝置供給的速度。
  4. 如請求項1至3中任一項之加工生產線系統，其中前述板材供給裝置可在利用前述板材進給裝置所進行之前述板材的搬送開始時，使前述板材朝前述板材進給裝置供給的速度較快，在利用前述板材進給裝置所進行之前述板材的搬送停止時，使前述板材朝前述板材進給裝置供給的速度較慢。
  5. 如請求項1至4中任一項之加工生產線系統，其中前述板材供給裝置可將前述板材朝前述板材進給裝置供給的速度變更，以使在前述製程之1週期之期間從前述板材供給裝置朝前述板材進給裝置供給的前述板材的量和從前述板材進給裝置朝前述加工裝置搬送的前述板材的量實質地相同。
  6. 如請求項1至5中任一項之加工生產線系統，其中前述板材供給裝置經常將前述板材朝前述板材進給裝置供給。
  7. 如請求項1至6中任一項之加工生產線系統，其中在前述板材進給裝置未將前述板材朝前述加工裝置搬送的情況下，前述板材供給裝置將前述板材朝前述板材進給裝置供給。
  8. 如請求項1至7中任一項之加工生產線系統，其中前述板材供給裝置將前述板材朝前述板材進給裝置供給的速度與前述板材進給裝置將前述板材朝前述加工裝置搬送的速度不同。
  9. 如請求項1至8中任一項之加工生產線系統，其中前述加工裝置具備有用以檢測前述製程的感測器，因應來自前述感測器的輸出訊號，前述板材進給裝置可將前述板材朝前述加工裝置間歇地搬送。
  10. 如請求項9之加工生產線系統，其中因應來自前述感測器的輸出訊號，前述板材供給裝置可變更將前述板材朝前述板材進給裝置供給的速度。
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