JP4778698B2 - プレス機械のワーク搬送装置 - Google Patents
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そして、例えば3次元トランスファフィーダの場合、トランスファバー114は、クランプ、リフト、アドバンス、ダウン、アンクランプ、リターンを繰り返すことで、ワークを下流側の下金型113上に順次移送する。
これらフィード駆動部115、クランプ駆動部116、及びリフト駆動部117では、プレス本体より取り出した回転動力によりそれぞれフィードカム、クランプカム、及びリフトカムを回転させ、これらカムによりトランスファバー114を、フィード方向、クランプ方向及びリフト方向の3次元方向に駆動している。
このサーボモータ駆動によるフィード駆動部115、クランプ駆動部116、及びリフト駆動部117は次のように構成されている。フィード駆動部115には、第1のサーボモータを駆動源とするボールねじ機構が設けられ、トランスファバー114をフィード方向に往復動させている。クランプ駆動部116には第2のサーボモータを駆動源とするボールねじ機構が設けられ、トランスファバー114をクランプ方向に往復動させ、リフト駆動部117には第3のサーボモータを駆動源とするラック&ピニオン機構が設けられ、トランスファバー114をリフト方向に往復動させている。
また、フィード駆動部115を内蔵したフィードボックスがプレス本体側面から外側に大きく突出しているため、材料供給装置あるいはワーク搬出装置を設置する際に邪魔になる上、プレスラインとして広い設置スペースが必要になるという問題がある。
以上のように、サーボモータ駆動やその他の対策方法によっても、構造の簡素化の効果は十分ではなく、さらなる構造の簡素化、コスト削減の要求は高い。
第4の発明は、第2の発明のプレス機械のワーク搬送装置において、クランプ駆動機構は、リニアモータを備えたことを特徴とする。
第6の発明は、第2の発明のプレス機械のワーク搬送装置において、クランプ駆動機構は、サーボモータを備えたことを特徴とする。
第8の発明は、第1の発明から第6の発明のいずれかのプレス機械のワーク搬送装置において、バーには、複数のフィードキャリアが支承され、隣接するフィードキャリアは、連結手段で連結されていることを特徴とする。
フィードキャリアがバーに対してワーク搬送方向に移動するので、フィードキャリアのワーク搬送方向の移動可能範囲が広くなる。また、通常リフト方向の移動距離は、ワーク搬送方向の移動距離に比べて小さいので、フィードキャリアのリフト方向長さが小さくなる。よって、フィードキャリアが小さく軽く構成され、フィード駆動機構及びリフト駆動機構として容量の小さいものを採用でき、これらのフィード駆動機構及びリフト駆動機構をバー上及びフィードキャリア上に配置することが可能となる。
したがって、従来とは異なり、フィード駆動部を内蔵したフィードボックスが不要になるため、プレス本体からフィードボックスが突出せず、プレス機械全体がコンパクトにな
る。そして、フィードボックスが突出しないことによりプレス機械の近傍にワーク搬出装置等を配置することも可能となる。また、従来フィードボックスとともにアプライト間に設置されていた、リフト駆動部を内蔵したリフトボックスも不要になり、ワーク搬送装置の構造が簡素化する。
また、バー間隔調整装置が設けられているので、金型に応じてバーの間隔を最適に設定できる。また、ワーク搬送装置がクランプ駆動機構を備えている場合には、クランプ駆動機構の最大移動距離を定める際、最大移動距離(最大クランプ量)にバー間隔の寸法を加味する必要がないから、クランプ駆動機構の最大移動距離を短く抑えることができる。これにより、ベースの軽量化を図ることができる。
また、一つのベースに複数工程分のワーク保持具が設けられているので、例えば複数の加工工程を有するトランスファプレスなどにおいては、フィードキャリア、及びフィードキャリアとともに移動するリフトキャリアやクランプキャリアの数を少なくできるから、コスト低減が促進される。また、これによっても構造及び制御がより一層簡素化する。
さらに、バーがフレームから取り外し可能に構成されているので、金型交換の際にはバーを取り外してムービングボルスタに載置して、ムービングボルスタとともにワーク搬送領域の外側に移動させることができる。これによっても、ワーク保持具の交換が容易となり、金型交換作業が容易になる。
また、フィード駆動機構がバーに配置される場合としては、フィード駆動機構バーに取り付けられるなどして直接的に配置される場合と、バーに取り付けられた部材などを介して間接的に配置される場合とを問わない。
また、リフト駆動機構がフィードキャリアに配置される場合としては、リフト駆動機構がフィードキャリアに取り付けられるなどして直接的に配置される場合と、フィードキャリアに取り付けられた部材などを介して間接的に配置される場合とを問わない。
ここで、クランプ方向とは、ワーク搬送方向に対して水平直交する方向で、一対のバーが互いに近接離間する方向をいう。
第4の発明によれば、クランプ駆動機構がリニアモータを備えているので、非接触の移動が可能で、かつ回転部分を有しないから、ワーク搬送装置の耐久性が向上するとともに、駆動時の騒音が低減する。また、リニアモータが用いられているので、設置スペースが小さくて済み、高速搬送及び高精度の位置決めが可能となる。
第6の発明によれば、クランプ駆動機構がサーボモータを備えているので、クランプ駆動機構のコストが低減されるとともに、動力伝達機構にボールねじ機構、ラック及びピニオンによる機構等の通常の機構が採用可能となり、ワーク搬送装置及びプレス機械の保守及び調整が容易になる。
第8の発明によれば、隣接するフィードキャリアが連結手段で連結されているので、一つのフィードキャリアを駆動すると、連結手段で連結された複数のフィードキャリアが同時にワーク搬送方向に駆動される。したがって、全てのフィードキャリアにフィード駆動機構を設ける必要がなくなり、コスト低減が促進されるとともに、構造及び制御がより一層簡素化する。
図1は本発明の第1実施形態に係るワーク搬送装置を備えたトランスファプレス(プレス機械)1の正面図である。図2はワーク搬送装置であるトランスファフィーダ41の斜視図である。図3はトランスファフィーダ41の一部を拡大した斜視図である。図4ないし図6は、トランスファフィーダ41の部分拡大図を示している。
まず、図1に示されるように、トランスファプレス1の、プレスフレーム10の下部に位置するベッド23上には柱状のアプライト21が4本立設し、アプライト21の上面にクラウン20が設置されている。このクラウン20にはスライド駆動装置が内蔵されており、クラウン20の下方に位置するスライド22を昇降駆動させている。そして、このスライド22の下面に上金型12が取付けられている。前記スライド22に対向するムービングボルスタ30の上面には下金型13が設置され、上金型12、下金型13の協働によってワークがプレス成形される。上金型12及び下金型13を挾んで左右一対のバー14A,14Bがワーク搬送方向に平行に延設されている。
サポート47Aに設けられた移動モータ44により、バー14Aの中を長手方向に通っている図示しない駆動シャフトが回転すると、この駆動シャフトによりギヤ駆動される前記ピニオン43P,43Pが回転する。すると、前記ピニオン43P,43Pはそれぞれラック43,43と噛合っていることから、サポート47A,47Bと一緒に手前側バー14Aが移動する。これと同時に連動ラック34A,34Aが移動すると、連動ピニオン35,35と連動ラック34B,34Bが噛合っていることから連動ラック34B,34Bも移動し、サポート47C,47Dと一緒に奥側のバー14Bが移動する。
このように、連動ラック34A,34Bおよび連動ピニオン35を備えて、図2の手前側のバー14Aと奥側のバー14Bとによる一対のバー14A,14Bの間隔を調整することができる本発明のバー間隔調整装置40が構成されている。このバー間隔調整装置40により、金型に応じてバー14A,14Bの間隔を調整することで様々なプレス加工に柔軟に対応できるので、トランスファプレス1の汎用性を向上させることができる。
フィードキャリア52はフィード用リニアモータ(フィード駆動機構)53(図4参照)により駆動されフィード動作を行う。ここで、フィード動作とは、フィードキャリア52がフィード方向に沿って移動する動作をいう。また、フィード方向とは、ワーク搬送方向に平行な方向をいう。
このように1つのリフトキャリア72に複数(複数工程分)のフィンガ76,76が設けられ、複数のワーク2が保持可能に構成されているので、フィード用リニアモータ53、クランプ用リニアモータ63、およびリフト用リニアモータ73の設置数を低減でき、トランスファフィーダ41の構造の簡素化を促進できるとともに、製造コストを低減できる。
なお、第1実施形態では、ワーク2を保持するワーク保持具は、ワーク2を位置決めしながら載置するフィンガ76を用いているが、これに限らず例えば図8のようにワーク2を把持するグリッパ77であってもよい。また、第1実施形態では、リフトキャリア72には、2つのフィンガ76,76が設けられているが、フィンガ76,76の設置数は、金型に合わせて1つであっても、3つ以上であってもよい。
なお、各リニアモータのマグネット板は固定側、コイル板は移動側で説明したが、マグネット板は移動側、コイル板は固定側としても良い。
(1)まず、ワーク2が第1加工工程でプレス加工され、スライド22が上昇に転ずる。
この時、フィンガ76が固着したリフトキャリア72は、ダウン位置(リフトストローク下降端)にいる。また、リフトキャリア72を支承したクランプキャリア62は、アンクランプ位置(クランプストローク離間端)にいる。クランプ用リニアモータ63でクランプキャリア62を駆動すると、クランプキャリア62がクランプ用レール61,61に沿って、アンクランプ位置からクランプ位置(クランプストローク接近端)へクランプ動し、第1加工工程の下金型13上のワーク2を、フィンガ76に載置させる。
(3)ワーク2が第2加工工程に到達したら、リフト用リニアモータ73でリフトキャリア72を駆動して、リフトキャリア72をダウン位置までダウン動させ、第2加工工程の下金型13上にワーク2をセットする。
なお、前述のフィンガ76がアンクランプ位置まで移動し、上金型12との干渉域外に退避した後、スライド22の下降動作を行い、その下面に取着した上金型12と下金型13との間でワーク2を挟みこみ、且つ加圧して所定の第2加工工程のプレス加工を行う。
そこで、図12に示されるように、バー14A,14Bと、駆動シャフトを含むバー間隔調整装置40との間を分割可能に構成し、金型交換の際、バー14A,14Bをバー間隔調整装置40から分離する。つまり、第1実施形態では、バー14A,14Bは、バー間隔調整装置40に対して取り外し可能に構成されることによって、バー間隔調整装置40に固定される固定バーと、固定バーから分割可能な移動バーとで構成される。これにより、バー14A,14Bは、フレーム33A,33Bから取り外し可能となっている。
なお、ムービングボルスタ30には、昇降装置付きのバー受け台48が設置してあり、図12に示されるように、分割後のバー14A,14Bを支持する。
また、このバー受け台48には,バー14A,14Bをクランプ方向に移動させる手段が設けられており、プレス本体外での金型交換作業で、金型をムービングボルスタ30に載せ換える際、バー間隔を広げ、金型交換作業を容易に行えるようになっている。
次に、第2実施形態のトランスファフィーダ41Aについて、図13により説明する。図13はトランスファフィーダ41Aの一部を示す斜視図である。第2実施形態は第1実施形態とはフィードキャリア52、クランプキャリア62、およびリフトキャリア72がサーボモータで駆動される点で異なるので、その点について図13により説明し、その他の部分の説明は第1実施形態と同様なので第1実施形態で説明したものと同様のものは同じ符号を付し説明を省略する。
フィードキャリア52Aはバー14AAに設けられたフィード用サーボモータ(フィード駆動機構)53Aにより駆動されフィード動作を行う。フィード用サーボモータ53Aによりチェーン駆動するボールねじ54Aがバー14AAに設けられ、ボールねじ54Aが回転するとフィードキャリア52Aに設けられた図示しないボールナットが移動し、このボールナットとともにフィードキャリア52Aが移動する。これにより、フィードキャリア52Aがフィード動作を行う。
また、フィードキャリア52A、クランプキャリア62A、およびリフトキャリア72Aの動作についても第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
次に、第3実施形態のトランスファフィーダ41Bについて、図14により説明する。図14は、ワーク搬送装置であるトランスファフィーダ41Bの一部を示す斜視図である。第1実施形態で説明したものと同様のものは同じ符号を付し説明を省略する。
なお、第1実施形態のように、全てのフィードキャリア52にリニアモータを設け、それぞれのリニアモータを互いに同期駆動させてもよい。
トランスファフィーダ41Bの動作については第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
次に、第4実施形態のトランスファフィーダ41Cについて、図15により説明する。図15はワーク搬送装置であるトランスファフィーダ41Cの斜視図である。第1実施形態で説明したものと同様のものは同じ符号を付し説明を省略する。
以上の構成により、第4実施形態のトランスファフィーダ41Cは、フィードキャリア52がフィード動を行い、リフトキャリア72がリフト動を行うことにより、2次元動作が可能となる。
(1)まず、ワーク2が第1加工工程でプレス加工され、スライド22が上昇に転ずる。
この時、リフトキャリア72に設置されたクロスバー78は、第1加工工程と第2加工工程の中間の待機位置に配置されている。この待機位置では、リフトキャリア72は、リフト位置(リフトストローク上昇端)に位置している。プレス加工が終了すると、リフトキャリア72が支承されたフィードキャリア52は、制御駆動されて第1加工工程側にリターン動する。そしてクロスバー78が、待機位置から第1加工工程へ移動する。
次に、リフトキャリア72をダウン位置(リフトストローク下降端)まで下降させ、クロスバー78に配設されたバキュームカップ79によって、第1加工工程の下金型13上のワーク2を吸着する。
(2)次に、ワーク2をバキュームカップ79によって吸着した状態で、リフトキャリア72をリフト位置(リフトストローク上昇端)までリフト動させる。さらに、フィードキャリア52を制御駆動してフィード動させる。その結果、バキュームカップ79によって吸着されたワーク2を、第1加工工程から第2加工工程へ搬送する。
(3)ワーク2が第2加工工程に到達したら、リフトキャリア72をダウン位置までダウン動させ、第2加工工程の下金型13上にワーク2をセットする。そして、バキュームカップ79の吸着力を解除する。
(4)下金型13上にワーク2をセット完了後、リフトキャリア72をリフト位置までリフト動させ、かつフィードキャリア52を制御駆動してリターン動させて、最初の待機位置まで移動させる。
なお、クロスバー78が待機位置まで移動し、上金型12との干渉域外に退避した後、スライド22の下降動作を行い、その下面に取着した上金型12と下金型13との間でワーク2を挟みこみ、且つ加圧して所定の第2加工工程のプレス加工を行う。
トランスファプレスにおける近年の傾向として、既存のプレス機械のカム駆動のワーク搬送装置をサーボ制御駆動の装置に交換して、高速化、ワーク多種対応化などの機能を高める、プレスのレトロフィットが盛んに行われてきている。ところが、今までのようにフィード方向の駆動源をサーボモータとした場合においても、プレス本体の搬出側(またはワーク搬入側)側面に突出して配設された、フィード装置の主要部であるフィードボックスは残り、結果的にフィードボックスの交換をすることになっていた。フィードボックスが大型・重量物であり、しかもプレス本体の側面に突出して設けられているため、プレス本体にフィードボックス取付け座を溶接する工事などを含むフィードボックスの交換工事には、多くの工事日数を要していた。
このようなレトロフィットでは、稼動中の生産加工ラインの長い停止期間を必要とするため、ユーザの生産に支障をきたしていた。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
Claims (8)
- プレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B,41C)において、
ムービングボルスタ(30,30A)のワーク搬送方向両側に配置されたフレーム(33A,33B)に支承されるとともに、前記ワーク搬送方向に平行に配置される一対のバー(14,14A,14B,14AA)と、
前記バー(14,14A,14B,14AA)に支承されるフィードキャリア(52,52A)と、
前記バー(14,14A,14B,14AA)に設けられるとともに、前記フィードキャリア(52,52A)をワーク搬送方向に駆動するフィード駆動機構(53,53A,53B)と、
前記フィードキャリア(52,52A)に支承されるベース(50,50A)と、
前記フィードキャリア(52,52A)に設けられるとともに、前記ベース(50,50A)をリフト方向に駆動して上下動させるリフト駆動機構(73,73A)と、
前記ベース(50,50A)に着脱自在に設けられ、ワーク(2)を保持するワーク保持具(76,77,79)と、
前記フレーム(33A,33B)に設けられるとともに、前記プレス機械(1)でのプレス加工時とは別の調整作業時に稼働して前記一対のバー(14,14A,14B,14AA)の間隔を調整するバー間隔調整装置(40,40A)を備え、
前記一対のバー(14,14A,14B,14AA)は、前記プレス機械(1)のプレス本体から前記ムービングボルスタ(30,30A)が移動する際に前記バー間隔調整装置(40,40A)に固定される固定バーと、前記ムービングボルスタ(30,30A)に設けられたバー受台(84)に載置される移動バーとに分割可能に構成され、
前記フィードキャリア(52,52A)が前記移動バーに支承されており、
前記ベース(50,50A)には、複数工程分の前記ワーク保持具(76,77,79)が着脱自在に設けられている
ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B,41C)。 - 請求項1に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B)において、
前記フィードキャリア(52,52A)に設けられるとともに、前記ベース(50,50A)をワーク搬送方向に直交するクランプ方向に駆動するクランプ駆動機構(63,63A)を備えた
ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B)。 - 請求項1または請求項2に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B,41C)において、
前記フィード駆動機構(53,53A,53B)及び前記リフト駆動機構(73,73A)のうち少なくとも1つは、リニアモータを備えた
ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B,41C)。 - 請求項2に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B)において、
前記クランプ駆動機構(63,63A)は、リニアモータを備えた
ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B)。 - 請求項1または請求項2に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B,41C)において、
前記フィード駆動機構(53,53A)及び前記リフト駆動機構(73,73A)のうち少なくとも1つは、サーボモータを備えた
ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B,41C)。 - 請求項2に記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B)において、
前記クランプ駆動機構(63,63A)は、サーボモータを備えた
ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41B)。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41C)において、
前記バー(14,14A,14B,14AA)には、複数の前記フィードキャリア(52,52A)が支承され、
それぞれの前記フィードキャリア(52,52A)は、単独で移動制御可能に構成される
ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41,41A,41C)。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載のプレス機械(1)のワーク搬送装置(41B)において、
前記バー(14)には、複数の前記フィードキャリア(52)が支承され、
隣接する前記フィードキャリア(52)は、連結手段(56)で連結されている
ことを特徴とするプレス機械(1)のワーク搬送装置(41B)。
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