JPS6312698B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被加工材投入ならびに製品取出ロボ
ツトを機械内空間に内蔵したコンパクトなプレス
機、特に二次加工用プレス機に関するものであ
る。

近時、プレス加工の自動化，省力化のため、プ
レス加工近代化システムにもとづいたロボツトシ
ステムが採用されていることは周知の通りであ
る。

ロボツトシステムは通常チヤツクを備えたフイ
ードバー，リフトユニツト，真空ポンプ，真空ユ
ニツトからなり、種々の付属装置と共に作られ、
全体としてプレスロボツト集中操作を行なうシス
テムである。

しかして現在、かかるシステムを遂行するロボ
ツトとしてプレス機の側方に駆動部、作動機構を
含む主体部を置き、フイードバー及びフイードバ
ーより突き出たチヤツクをプレス機に対し横方向
に移動して被加工材の投入，製品の取り出しを行
なう機構が最も一般的に使用されている。

しかし、現在使用されているこの種、横送り機
構のロボツトはプレス機側方に被加工材ケースや
製品ケースを配置する関係上、前記駆動系統を含
む主体部の位置が更にプレス機より遠のき、全体
として据付スペースが広く要求される欠陥をもつ
ている。

このことは、自動化，省力化の面では大きな効
果をもつ反面、取扱い面において不便を来たし、
又、工場用地の有効活用の面から致命的であり、
その改善がひとしく検討されて来た。

そこで、本発明者らも、かねてよりかかる時代
の趨勢に対応し、鋭意、その検討に努め、その結
果、さきに機械的手段によるロボツトの開発に成
功し、一連の駆動部を含むロボツト主体部をプレ
ス機の加工部背後の空間を利用し、内蔵配設する
に適したコンパクトなロボツト機構を見出し、該
ロボツトをプレス機に内蔵せしめてコンパクトな
ロボツト内蔵プレス機を提案した。

このロボツトは駆動部と、駆動軸に嵌着された
リフトカム及びフイードカムと、それら各カムの
周縁に当接し、カム形状に従つて作動する各スイ
ングアームと、それぞれのスイングアームに連動
し、フイードバーに作動を伝達する一連の作動系
統を含んで構成されるものであり、従来のロボツ
トを著しくコンパクトならしめ、プレス機の実用
性を向上せしめた点において頗る功績を有する
が、Ｃ型フレームの背後空間を一連の作動系統機
構が占有することになり、より一層のコンパクト
性に対する要求が望まれるに至つた。

本発明は、かくて、かかる一段の要求に即応
し、より機構を簡素化し、コンパクト性を向上さ
せ、据付スペースの有効活用を図ることを目的と
して発明されるに至つたものである。

即ち、本発明の特徴は、前記既提案のロボツト
内蔵プレス機の一連の機械的作動機構に代え、
DCサーボモータなど、産業機械の位置決め制御、
送り制御などに好適な正逆モータを使用するもの
であり、その１つはプレス機の加工部背後に配設
された正逆可能で、かつコンピユーター等による
数値設定によつて作動されるモータ駆動部と、左
右一対のチヤツクをプレス機加工部に突出して有
し、前記モータの駆動によつて所要の作動を行な
うフイードバーを含んでなり、駆動部の駆動軸に
連結された連結軸端にピニオンを嵌着してフイー
ドバーに設けられたラツクと噛合して前記フイー
ドバー及び該バーより突出した一対のチヤツクを
左右方向に移動可能ならしめた点、もう１つは、
少くとも、第１，第２のモータを利用し、第１の
モータをフイードモータ、第２のモータをリフト
用モータとしてピニオン及びラツクの噛合による
フイードバーの上下，左右動を可能ならしめた点
にある。

以下、添付図面にもとづいて本発明の具体的な
実施態様を説明する。

第１図，第２図は本発明プレス機の１実施例と
してフイードバーの上下，左右動を可能ならしめ
たプレス機に係る正面図ならびに要部側面図であ
り、Ｃ型フレムの単動クランク式プレス機Ａにお
いてスライド下部フランジ２１とボルスター２２
に挾まれた加工部Ｂ背後の中間位置空間に本発明
の要部をなす被加工材投入ならびに製品取出用ロ
ボツトＣが後述するチヤツクをプレス機Ａ前面に
突き出して配設されている態様が示されている。

ここで、プレス機自体については、公知のＣ型
フレームの単動又は複動クランク式プレス機であ
り、あえて説明するまでもないのでその説明は省
略する。

しかして、上記図示構成において、該ロボツト
は加工部Ｂ背後の駆動部Ｄと、該駆動部Ｄ前面の
フイードバー及び該バーより突出したアーム先端
に取着された左右一対のチヤツクからなる作動部
Ｅによつて構成されており、駆動部Ｄにはフイー
ド用モータ１と、リフト用モータ２の少くとも第
１，第２の２個の正逆モータがケース３内に収設
されて加工部Ｂ背後に設置されている。

このうち、第１のフイード用モータ１はその駆
動軸４に自在継手６，７をもつて介設された中間
軸５を介して従動軸８が連結されており、該連結
された軸８の端部にピニオン９が嵌着されてい
る。

一方、第２のリフト用モータ２はこれより延び
る駆動軸１０の先端に同じくピニオン１１が取着
されている。

そして、上記両ピニオン９，１１は、何れも駆
動部Ｄ前面に配設されている作動部Ｅに連繋され
る。

駆動部前面の前記作動部Ｅは加工部中間位置に
おいて縦方向に延びる支持ガイド１２内に収設さ
れた支持杆１３と該支持杆１３の下端部で横方向
に延設されたＣ型支持ガイド１４内で左右方向に
移動するフイードバー１５ならびに該フイードバ
ー１５よりＣ型支持ガイド１４の前面スリツト部
より前方に突出する一対のアーム１６，１６′を
介して設けられた左右各一対のチヤツク１７，１
７′によつて構成されており前記縦方向の支持杆
１３の一側ならびにフイードバー１５の一側、図
では上側に夫々ラツク１８，１９が刻設されてい
て、これに前記駆動部Ｄの各ピニオン９，１１が
夫々噛合している。

ここで前記第１，第２の各モータ１，２は何れ
もDCサーボモータを使用することが好ましく、
これらにはマイコン等コンピユータからの数値デ
ータが与えられ、夫々の作動タイミングが設定さ
れる。そのため、図示していないが市販のデジタ
ル指令によりDCサーボモータを自在にコントロ
ールし、位置決め動作、回転角度、あるいは超精
密速度制御を実現するデジタルサーボ演算ユニツ
トが付設される。

かかる演算ユニツトの１例としては例えば操作
入力信号による自動運転、手動運転、原点復帰動
作を行なうシーケンス回路およびデジタルスイツ
チなどの数値指令をパルス列に変換する演算回路
とデジタルサーボ回路からなるものであり、数値
指令入力により数値が位置カウンターに設定さ
れ、この設定された数値は速度設定によつてＶ−
Ｆコンバータから発生するパルス列（パルス周波
数）で減算される。そして、このパルス列は同時
にデジタルサーボ回路に送られ、指令パルスとし
て偏差カウンタ，Ｄ／Ａコンバータを通つてモー
タを駆動させる。この場合、パルス列は位置カウ
ンターに設定された量だけ送り出され、設定値に
なると位置カウンターからゼロ出力信号が出さ
れ、パルスが停止する。

かくて、指令パルスが停止すると、モータはデ
ジタルサーボの偏差量だけ動いて停止し、位置決
め完了となるのである。

勿論、かかる演算装置は、これに適合した装置
が適宜、使用可能であることは云うまでもない。

又、前記駆動部Ｄの作動部Ｅへの駆動伝達に際
し、第１のモータ１の連結軸端ならびに第２のモ
ータ２の駆動軸端の各ピニオン９，１１と、作動
部Ｅにおけるラツク１８，１９との噛係合は、
夫々ピニオン１個となつているが、ピニオンは各
２個又はそれ以上でもよく、従つてモータ数は２
個に限らず増加することも可能である。又、モー
タには適宜、減速機を併設して使用する。

なお、フイードバー１５より突出したアーム１
６，１６′先端のチヤツク１７，１７′は真空チヤ
ツクが最も一般的であるが他のチヤツク、例えば
マグネツトチヤツク等も使用可能であり、これら
は適宜、前記フイードバー１５に対し取替可能と
なつている。図中、２０はスクラツプ放出口であ
る。

本発明プレス機は、その要部をなすロボツト機
構が叙上の如く構成されており、次に上記各ロボ
ツトの各作用と共にプレス機による作動を第３図
乃至第５図にもとづいて説明すると、第３図はフ
イードバー１５が図の左方側終端位置に移動し被
加工材Ｍの取上げ、加工製品取出しを行なう段階
にある場合である。

勿論、この位置において当初は製品は存在せ
ず、被加工材Ｍの取上げ、投入の開始位置とな
る。

この場合プレス機のスライド下部フランジ２１
とテーブル上のボルスター２２は非プレス位置に
あり、プレス上型２３と下型２４は開放されフイ
ードバー１５は下降して左端側チヤツク１７は被
加工材置き部２５より所要の被加工材Ｍを取り上
げる状態、一方、右端側のチヤツク１７′はプレ
ス下型２４、製品Ｐがあるときは該製品Ｐの上に
あつて取り出し開始の状勢にある。

そして、この状勢において、第２のリフト用モ
ータ２の回動ならびに第１のフイード用モータ１
の回動に従つて、前者によりピニオン１１とラツ
ク１９の噛合によりフイードバー１５を上動さ
せ、かつ左端のチヤツク１７を被加工材Ｍを伴な
つて同時に上動させると共に、一方、第１のフイ
ード用モータ１の回動によりピニオン９とラツク
１８との噛係合によりガイドバー１５を横方向移
動させて被加工材Ｍをプレス位置へ搬送する。こ
のとき一方、右端側のチヤツク１７′では製品Ｐ
があるときは該製品を同様な作動でプレス下型２
４より取り上げ、製品置き部２６へ搬送する。

第６図２点鎖線は、このような搬送により被加
工材Ｍをプレス加工位置へ搬送し、製品Ｐを製品
置き部２６へ持ち運んだ状態を示しており、
夫々、被加工材Ｍの投入、製品Ｐの放出が行なわ
れる。

次に上記搬送が完了し、プレス位置に新たに持
ち運ばれた被加工材Ｍにプレスを行ない、製品Ｐ
の放出を行なうに際しては、前記第２のモータ２
を前回と逆方向に回動し、支持杆のラツク１９と
ピニオン１１との噛合作用によりフイードバー１
５をチヤツク１７，１７′と共に下方へ移動させ、
所定の下型２４上へ被加工材Ｍを配置する。この
とき、同時に右端側のチヤツク１７′は製品Ｐを
製品置き部２６上に放出する。

かくして、プレス加工の準備が完了すると、フ
イードバー１５は再び２点鎖線位置に前記の駆動
によつて上動し、左端側のチヤツク１７は第１の
フイード用モータ１の逆方向への回動に伴なうフ
イードバー１７の左方への移動に応じて僅かに左
方へ移動し、一方、これと同時に右端側のチヤツ
ク１７′も製品Ｐを放出して稍左方へ移動してプ
レス材の加工部空間よりチヤツク１７，１７′が
中立位置へ退避し、上下プレス型２３，２４の嵌
合により公知の作動系統に従つてプレス作業が支
障なく行なわれる。

その後、再び、第１，第２のモータの正逆回動
に従つて前記作業が繰り返され、プレス加工、被
加工材の投入、製品取り出しが連続的、自動的に
行なわれるのである。

しかして、上記説明におけるフイードバー１５
の上下動ならびに横方向移動の一連のタイミング
は、マイコン等によつて設定された指令に追従す
る演算装置によつて行なわれることは前述の通り
であり、第１，第２の各モータの正逆回動作動は
正確にコントロールされている。

なお、上記説明は、プレス機１台の場合につい
て述べているが、プレス機を２台以上、並置する
ことを可能であり、この場合には、その１つのプ
レス機に駆動部を配置し、フイードバー支持ガイ
ド及びフイードバーを延長すれば全機一斉に作動
させることができる。

本発明は以上の如く、プレス機の加工部背後の
空間を利用して、これを主要部を配置可能なロボ
ツトを組み付けたものであり、ロボツト自体、コ
ンパクトで、プレス機への組み付けが容易で、か
つ、加工部背後の空間を利用するものであるから
据付けスペースは大幅に減少し、プレス機として
誠にまとまつた装置とすることが出来ると共に、
装置前面には何ら邪魔するものがなく、金型交換
などの作業も極めて容易である。

殊に本発明にあつては、機械式駆動機構をプレ
ス機背後の空間に配設したものに比し更にコンパ
クト性がありＣ型フレームの空間の有効活用が可
能であると共に、DCサーボモータ等の利用によ
りその一連のタイミング制御が簡単となり一層、
実用性を向上させる。

又、ロボツトがプレス機の加工部背後にプレス
機と一体となつて配置されるため、プレス機を移
動させるときでも従来のロボツトシステムと異な
り、あたかもプレス機の部品として取扱うことが
できるので頗る楽であり、又、従来のＣ型フレー
ムの単動，複動クランク式プレス機等に対し、僅
かの改造で取り付けられるので実用効果も大きく
プレス機の自動化，省力化はもとより、作業時間
の短縮化、更に据付スペースを考慮した工場用地
の有効活用面でも本発明プレス機は大いにその利
用が期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係るプレス機の要
部正面図及び縦断側面図、第３図乃至第５図は本
発明プレス機の作業工程説明図である。 Ａ……プレス機、Ｂ……加工部、Ｃ……ロボツ
ト、Ｄ……駆動部、Ｅ……作動部、１……フイー
ド用モータ（第１モータ）、２……リフト用モー
タ（第２モータ）、４，１０……駆動軸、５……
中間軸、６，７……自在継手、８……従動軸、
９，１１……ピニオン、１２，１４……支持ガイ
ド、１３……支持杆、１５……フイードバー、１
６，１６′……アーム、１７，１７′……チヤツ
ク、１８，１９……ラツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｃ型フレームのクランク式プレス機におい
   て、被加工材投入ならびに製品取出用ロボツトを
   付設してなり、前記ロボツトは、プレス機の加工
   部背後に配設された正逆可能で、かつコンピユー
   ター等による数値設定によつて作動されるモータ
   からなる駆動部と、左右一対のチヤツクをプレス
   機加工部に突出して有し、前記駆動部の駆動によ
   つて所要の作動を行なうフイードバーを含んで構
   成され、前記駆動部の駆動軸に連結された連結軸
   端にピニオンを嵌着してフイードバーに設けられ
   たラツクと噛合して前記フイードバー及び該バー
   より突出した一対のチヤツクを左右方向に移動可
   能ならしめていることを特徴とするロボツト付設
   プレス機。 ２ 駆動部のモータがDCサーボモータである特
   許請求の範囲第１項記載のロボツト付設プレス
   機。 ３ Ｃ型フレームのクランク式プレス機におい
   て、被加工材投入ならびに製品取出用ロボツトを
   付設してなり、前記ロボツトは、プレス機の加工
   部背後に配設された正逆可能で、かつコンピユー
   ター等による数値設定によつて作動される第１，
   第２の少くとも２個のモータからなる駆動部と、
   左右一対のチヤツクをプレス機加工部に突出して
   有し、前記駆動部の駆動によつて所要の作動を行
   なうフイードバーを含んで構成され、前記第１の
   モータはフイード用モータであつてその駆動軸に
   連結された連結軸端にピニオンを嵌着してフイー
   ドバーに設けられたラツクと噛合し、一方、第２
   のモータはリフト用モータであつて、その駆動軸
   の端部にピニオンを取着して前記フイードバー
   を、これに噛合する前記ピニオンと共に一体的に
   保持する支持杆に設けられたラツクと噛合して前
   記フイードバー及び該バーより突出した一対のチ
   ヤツクを左右ならびに上下方向に移動可能ならし
   めていることを特徴とするロボツト付設プレス
   機。 ４ 第１，第２のモータがDCサーボモータであ
   る特許請求の範囲第３項記載のロボツト付設プレ
   ス機。 ５ 第１モータの駆動軸に連結軸が自在継手で連
   結されている特許請求の範囲第３項又は第４項記
   載のロボツト付設プレス機。 ６ モータに減速機が付設される特許請求の範囲
   第３項，第４項又は第５項記載のロボツト付設プ
   レス機。