多臺壓機傳送裝置的製作方法
2023-09-22 11:55:00
專利名稱：多臺壓機傳送裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於由相互連接的同步運轉的多臺壓機構成多臺壓機組的多個壓機傳送裝置。
背景技術：
一般地，在利用壓機對一個工件進行多工序壓力加工時，採用排列式串列配置多臺壓機，將工件依次運送到所述多臺壓機進行加工的方法。在這種情況下，由於當工件的加工位置不同時，必須利用另一個金屬模，所以，並列地採用臺數隻與加工部位對應的裝有各個不同金屬模的壓機。此外，在個壓機之間配置作為工件中繼點的空置臺，利用搬運機器人進行在各壓機和空置臺之間的工件的搬運。
但是，在這種利用搬運機器人搬運工件的方式中，必須加大相互鄰接的壓機之間的間隔，存在著不適合大的部件的加工的問題。此外，在這種方式中，難以使各壓機同步運轉，存在著一工序每次都不得不進行恢復到原點的所謂間歇運轉的問題。
另一方面，為了消除前述問題，對於稍大的部件的加工大多採用傳送壓機。該傳送壓機的結構為，利用傳送裝置把將要進行壓力加工的工件依次自動地搬運到配置在各加工工作檯上的多個金屬模處進行加工。因此，在前述傳送裝置上，沿工件的搬運方向的整個區域設置具有把持工件的機械手的長形的進給杆，使該進給杆進行前進退回動作以及夾緊鬆開動作，進而進行上升下降的動作，高效率地進行工件的搬運和加工。
但是，在這種現有技術的傳送壓機中，由於在一臺壓機上配置一個或多個加工工作檯，利用一臺傳送裝置在各加工工作檯的金屬模之間進行工件的搬運，所以，在需要多工序加工的場合，壓機複雜並且大型化，存在著每一臺壓機的成本急劇增加的問題。
此外，在現有技術的傳送壓機中，儘管說能夠加工多工序的工件，並不能加工規定的加工工作檯以上的工序數，一臺金屬模的大小，形狀也有一定的制約，存在著預先設定的大小和形狀的金屬模以及只能與工件的制約之內的條件相對應的問題。例如，最近的電子設備的機殼等，加工形狀，工序數千差萬別，不能與形狀吻合的傳送壓機的加工工作檯相對應的情況很多。此外，還希望適合於工件的加工形狀，重量及大小，可任意連續地變化壓機的轉速、速度，進行適合於傳送裝置的跟蹤限度的最快的運轉。
發明內容
本發明鑑於上述情況，其目的是提供一種不會導致壓機的大型化，能夠連續高速加工，並且可以自由變更工件的搬運間距的多臺壓機傳送裝置。
即，在本發明中，大膽地改變現有技術的壓機的結構的構思，按照工件的加工工序使壓機成為多臺(4臺～8臺)的緊密接合體，藉此，使壓機的鄰接距離接近，縮短並加快工件的傳送進給量，與現有技術相比，可以用一對傳送機構以非常高的速度傳送，並且，使工件的形狀，大小，工序數具有自由度，格外提高加工效率。
為到達前述目的，根據本發明的多臺壓機傳送裝置，是用於由相互緊密連接同步運轉的多臺壓機構成的多個壓機組的多臺壓機傳送裝置，其特徵為，它包括具有配置在工件搬運方向的兩側、把持該工件的多個機械手的一對進給杆，使該進給杆進行夾緊·鬆開動作的夾緊·鬆開機構，使前述進給杆進行上升·下降動作的上升·下降機構，使前述進給杆前進·後退動作的前進·後退機構，連接所述各機構並驅動各機構的各伺服馬達，通過控制驅動前述前進·後退機構的伺服馬達可以改變工件搬運間距的搬運間距可變機構。
根據本發明，將多臺壓機相互緊密連接使之同步運轉，而且，由於所述多臺壓機共用一臺傳送裝置，所以，不存在因壓機大型化引起的成本增加的問題，並且，各壓機的同步運轉變得更加容易，可以將工件依次自動的搬運到多臺壓機中的多個金屬模進行加工，可以高效率地進行工件的搬運和加工。此外，配置在工件搬運方向的兩側的一對進給杆，由伺服馬達驅動可以進行夾緊·鬆開動作，上升·下降動作以及前進後退動作的三維動作，所以，在利用壓機加工時，可以將安裝在進給杆上的機械手退避到工件加工位置的側方。從而，無需進行一度使壓機停止的間歇運轉，可以連續而且高速地進行工件的加工和搬運。進而，由於可以利用搬運間距可變機構自由地變更工件的搬運間距，所以，在一臺壓機上可以設置兩個部位以上的加工工作檯，可以最大限度地發揮壓機的功能，以達到加工的高效率。這樣，不必像利用現有技術中的搬運機器人進行的進給那樣，壓機每旋轉一次切換離合器使之停止，即使在使壓機連續地運轉的狀態下，也能夠實現高速傳送。
在本發明中，優選地，前述多臺壓機利用分別獨立的馬達驅動，並且，在各馬達的輸出軸上分別設置帶輪，通過在這些帶輪之間卷繞正時帶，使各壓機同步運轉。這樣，可以用比較簡單的機構同步運轉多臺壓機。
優選地，利用共同的變頻器(inverter)可變頻率電源，對獨立驅動前述各壓機的馬達進行連續可變速度的控制。藉此，對應於工件的大小、重量，形狀，並且與處於跟蹤速度限度內的傳送裝置相適應，能夠以最快的行程速度高效率地運轉多臺壓機。
此外，優選地，在前述多臺中的至少一臺壓機的主軸上設置檢測該主軸的旋轉角的旋轉角檢測機構，並且，設置通過根據該旋轉角檢測機構的檢測值控制前述各伺服馬達使前述壓機與前述進給杆的動作同步的同步控制機構。藉此，可以容易實現多臺壓機的動作與傳送裝置的進給杆的動作的同步運轉。
附圖的簡單說明圖1、是包含根據本發明的一種實施形式的多臺壓機傳送裝置的壓力加工系統的正視圖。
圖2、是本實施形式的壓力加工系統的右側視圖。
圖3、是表示傳送裝置的詳細結構的圖示，是前進·後退機構的正視圖(a)及其B-B線剖面圖(b)。
圖4、是表示傳送裝置的詳細結構的圖示，是上升·下降機構和夾緊·鬆開機構的剖面圖。
圖5、是進給杆的俯視圖(a)及進給杆的運動模式的說明圖(b)。
圖6、是本實施形式的壓力加工系統的控制框圖。
實施發明的最佳形式下面，參照
根據本發明的多臺壓機傳送裝置的具體的實施形式。
圖1中表示包含根據本發明的一種實施形式的多臺壓機傳送裝置的壓力加工系統的正視圖，圖2中表示同一個系統的右側視圖。
本實施形式的壓力加工系統的結構為，4臺壓機1a、1b、1c、1d串列配置相互緊密連接，並且沿這些壓機1a～1d中的工件搬運方向(箭頭A的方向)配置傳送裝置2。
利用配置在這些壓機的機架之間的上部和下部上的固定裝置3、3將相互鄰接的壓機1a、1b；1b、1c；1c、1d之間連接，將前述4臺壓機1a～1d一體化。這裡，前述固定裝置3，基本上是由螺栓螺母構成的緊固結構，在螺栓與機架之間配置軸承等，使鄰接的機架之間具有一定的遊隙的結合。
各壓機1a～1d具有配置在上部的滑板4，與該滑動件對向配置的墊板5，升降驅動前述滑板4的驅動裝置，在滑板4上安裝上金屬模，在墊板5上安裝下金屬模，通過滑板4的升降運動，對工件進行壓力加工。
各壓機1a～1d分別被獨立的馬達6驅動。在該馬達6的輸出軸(主軸)7上設置帶輪8，在該帶輪8與飛輪9之間卷繞正時帶10，將馬達的驅動力傳遞給飛輪9。此外，飛輪9內裝離合器制動裝置，並連接到驅動前述滑板4的圖中未示出的曲柄軸上。
此外，在各壓機1a～1d上，設置同步驅動相互鄰接的壓機用的帶輪11，在該帶輪11與前述帶輪8之間卷繞正時帶12，並且，在相互鄰接的壓機的各帶輪11、11之間，卷繞正時帶13。
這裡，作為前述各馬達6，採用可變頻率感應電動機，通過變頻控制該馬達6，可以自由地控制其速度。這樣，能夠進行4臺壓機1a～1d的完全同步、連續運轉，並且也可以自由地控制其速度。
下面，參照圖3～圖5說明鄰接配置在前述壓機1a～1d上的本實施形式的傳送裝置2的詳細結構。
本實施形式的傳送裝置2，包括具有把持工件W的多個(本實施形式中為8對)機械手20(20a～20h)(參照圖5(a))的配置在工件搬運方向左右的一對進給杆21、21，使該進給杆21、21進行夾緊·鬆開動作的夾緊·鬆開機構22(參照圖4)，使前述進給杆21、21進行上升·下降動作的上升·下降機構23(參照圖4)，使前述進給杆21、21進行前進·後退動作的前進·後退機構24(參照圖3)，將這些各個機構連接起來並驅動各機構的各個伺服馬達25、26、27，可以使各機械手20a～20h進行三維的傳送動作。
如圖1所示，前述夾緊·鬆開機構22及上升·下降機構23，前後各設置一對，它們位於進給杆21，21的下方，並被支承在分別配置在4臺壓機1a～1d的入口側和出口側的支承臺28、29上。另一方面，前述前進·後退機構24，被支承在以伸出到4臺壓機1a～1d的出口側的方式設置的支承託架30的下面。
這裡，如圖3所示，前述前進·後退機構24，包括支承在前述支承託架30上的第一箱體31，經由軸承旋轉支承在該第一箱體31上的滾珠絲槓軸(圖中未示出)，螺紋配合到該滾珠絲槓軸上的滾珠螺母構件(圖中未示出)，固定在該滾珠螺母構件上的滑塊32，以及，連接到前述滾珠絲槓軸上的伺服馬達27。這樣，當伺服馬達27正反轉時，經由滾珠絲槓軸及滾珠螺母構件，滑塊32沿第一箱體31在X方向上，在實線位置(退回位置)及點劃線位置(前進位置)之間往復移動，換句話說，進給杆21、21進行前進·後退動作。
在前述滑塊32的下面，沿Y方向(壓機的寬度方向)延伸設置滑動導向件32a，左右一對進給杆的載體33、33可以沿該滑動導向件32a自由移動。此外，在各進給杆的載體33的後面，沿Z方向延伸設置滑動導向件33a，保持進給杆21的前端部的進給杆保持片34可以沿該滑動33a自由移動。這樣，由於進給杆的載體33可以沿Y方向相對於滑塊32自由移動，並且，進給杆保持片34可以沿Z方向相對於進給杆的載體33自由移動，所以，即使因後面所述的夾緊·鬆開機構22及上升、升降機構23的動作進給杆21、21沿Y方向及Z方向移動，也能夠藉助前進·後退機構24可靠地使進給杆21沿X方向移動。
其次，如圖4所示，前述上升·下降機構23，包括支承在支承臺28、29上的第二箱體35，通過軸承36、36旋轉支承在該第二箱體35上的滾珠絲槓軸37，螺紋配合到該滾珠絲槓軸37上的一對滾珠螺母構件38、38，固定在該滾珠螺母構件38、38上的滑塊39、39，連接到前述滾珠絲槓軸37上的伺服馬達26。這裡，在前述滾珠絲槓軸37中，圖4中左方的絲槓軸37a和右方的絲槓軸37b是反向螺紋，當伺服馬達26正反轉時，通過滾珠絲槓軸37及滾珠螺母構件38、38，左右各滑塊39、39沿第二箱體35在Y方向上以相互接近、遠離的方式往復移動。
將第三箱體40相對於該第二箱體35沿Z方向(上下方向)可自由移動地支承在前述第二箱體35的上方，並且，該第三箱體35的下端部被前述第二箱體35的各滑塊39、39與ハ字形配置的連杆41、41及銷42、43連接。這樣，當自由滑塊39、39沿Y方向相互接近、遠離時，第三箱體40保持與第二箱體35的平行度不變地沿Z方向升降。
此外，前述夾緊·鬆開機構22，包括支承在前述第二箱體35上的第三箱體40，通過軸承44、44旋轉支承在該第三箱體40上的滾珠絲槓軸45，螺紋配合到該滾珠絲槓軸45上的一對滾珠螺母構件46、46，固定到該滾珠螺母構件46、46上的滑塊47、47，連接到前述滾珠絲槓軸45上的伺服馬達25。這裡，在前述滾珠絲槓軸45中，圖4中左方的絲槓軸45a和右方的絲槓軸45b是反向螺紋，當伺服馬達25正反轉時，通過滾珠絲槓軸35及滾珠螺母構件46、46，左右各滑塊47、47沿第三箱體40在Y方向上以相互接近、遠離的方式往復移動。
進給杆21固定在前述各滑塊47上，如前面所述，各滑塊47、47沿Y方向相互接近、遠離，機械手20(20a～20h)也因此相互接近、遠離，藉此，進行工件W的夾緊及鬆開動作。此外，在本實施形式中，機械手20(20a～20h)被製成能夠在形成於工件W上部凸緣部的下方保持該工件W的形狀，但除此之外，也可以是利用磁力或真空吸引力吸引工件W型的機械手，以及，也可以是從兩側夾持工件W型的機械手。
圖6中表示本實施形式的壓力加工系統的控制框圖。
該控制系統包括控制4臺壓機1a～1d的壓機控制器50，控制傳送裝置2的進給裝置控制器51，利用從壓機控制器50來的信號控制各馬達6(6a、6b、6c、6d)，控制其輸出軸7(7a、7b、7c、7d)的旋轉。此外，設置檢測該輸出軸7的旋轉角的編碼器(壓力角檢測器)52，根據該編碼器52的檢測值，利用進給裝置控制器51經由各伺服放大器53(53a、53b、53c、53d)控制各伺服馬達25、26、27。藉此，與壓機1a～1d的動作同步地進行傳送裝置2的進給杆1的夾緊·鬆開動作，上升·下降動作，前進·後退動作。為了進行這種控制，前述進給裝置控制器51包括執行規定程序的中央處理器(CPU)51a，存儲讀出該程序的專用存儲器(ROM)51b，作為執行該程序所必須的工作存儲器以及作為各種寄存器的可寫入存儲器(RAM)51c，並且，還包括連接到前述各伺服放大器53(53a、53b、53c)上的輸出埠51d，連接到操作面板54和編碼器52上的輸入埠51e。此外，在本實施形式中的編碼器52和進給裝置控制器51等，相當於本發明中的同步控制機構。
下面，參照圖5(b)說明利用進給杆21、21進行的工件W的搬運形式。
首先，進給杆21、21藉助退回動作，在退回位置a待機的狀態下，當伺服明達5被驅動時，進給杆21、21沿Y方向(鄰近方向)移動到夾緊位置b，用安裝在該進給杆21、21上的機械手20將工件W夾緊。其次，通過驅動伺服馬達26，進給杆21、21沿Z方向(上方)移動到上升位置c，用安裝在該進給杆21、21上的機械手20將工件W抬起。接著，通過驅動伺服馬達27，進給杆21、21沿X方向(前進方向)移動到前進位置，將工件W搬運到下一個金屬模的位置。
然後，通過驅動伺服馬達26，進給杆21、21沿Z方向(下方)移動到下降位置e，將工件W供應給下一個金屬模，接著，通過驅動伺服馬達25，進給杆21、21沿Y方向(離開方向)移動到鬆開位置f，從金屬模處退避。這裡，壓機滑板4下降·上升，進行工件W的加工。在此期間，通過驅動伺服馬達27，進給杆21、21沿X方向(後退方向)作為退回動作回到退回位置a，完成一個循環。
此外，前述的說明，是關於一個工件W的搬運形式進行的說明，但在本實施形式中，如圖5(a)所示，左右的進給杆21、21安裝8對機械手20a～20h，前述進給杆21、21的夾緊、上升、前進，下降、鬆開及退回的各個動作，相對於全部機械手20a～2 0h同時進行。從而，各工件W被各壓機1a～1d一起進行所需的加工後，被各機械手20a～20h一起送往下一個加工工作檯或者排出位置。
在這種情況下，由於在進給杆21、21的鬆開動作及退回動作時，機械手20a～20h退避到與滑板4的擠壓動作不幹擾的側方位置，所以，不必進行一度使滑板4停止的間歇運轉，可以連續且高速地進行各壓機1a～1d的加工動作和進給杆21、21的工件搬運動作。
此外，在本實施形式中，如圖5(a)所示，相對於一臺壓機設置兩個部位的加工工作檯，4臺壓機可以總計設置8個部位處的加工工作檯。這樣，通過控制伺服馬達27的轉速，可以利用包含搬運間距可變機構的進給裝置控制器51自由地變更進給杆21、21的前進·後退動作的行程(搬運間距)。從而，每一臺壓機的加工工作檯數可以是一個部位，也可以是3個部位以上。這樣，根據本實施形式的壓力加工系統，由於將多臺壓機相互連接同步運轉，並且，將這些壓機和傳送裝置進行同步控制，所以，不必導致壓機的大型化，能夠進行連續高速加工，並且可以自由改變工件的搬運間距，具有最大限度地發揮壓機的功能、並且提高加工效率的優異效果。
權利要求
1.多臺壓機傳送裝置，在用於由相互緊密連接同步運轉的多臺壓機構成的多個壓機組的多臺壓機傳送裝置中，其特徵為，包括具有配置在工件搬運方向的兩側、把持該工件的多個機械手的一對進給杆，使該進給杆進行夾緊·鬆開動作的夾緊·鬆開機構，使前述進給杆進行上升·下降動作的上升·下降機構，使前述進給杆前進·後退動作的前進·後退機構，連接所述各機構並驅動各機構的各伺服馬達，通過控制驅動前述前進·後退機構的伺服馬達可以改變工件搬運間距的搬運間距可變機構。
2.如權利要求1所述的多臺壓機傳送裝置，前述多臺壓機分別由獨立的馬達驅動，並且，在各馬達的輸出軸上分別設置帶輪，通過在這些帶輪之間卷繞正時帶，使各壓機同步運轉。
3.如權利要求2所述的多臺壓機傳送裝置，利用共同的變頻器可變頻率電源，對獨立驅動前述各壓機的馬達進行連續可變速度的控制。
4.如權利要求1～3中任何一個所述的多臺壓機傳送裝置，在前述多臺中的至少一臺壓機的主軸上設置檢測該主軸的旋轉角的旋轉角檢測機構，並且，設置通過根據該旋轉角檢測機構的檢測值控制前述各伺服馬達使前述壓機與前述進給杆的動作同步的同步控制機構。
全文摘要
本發明的目的是提供一種不會導致壓機的大型化，能夠連續高速加工，並且可以自由變更工件的搬運間距的多臺壓機傳送裝置，所述裝置包括具有配置在工件搬運方向的兩側、把持該工件的多個機械手的一對進給杆，使該進給杆進行夾緊·鬆開動作的夾緊·鬆開機構，使前述進給杆進行上升·下降動作的上升·下降機構，使前述進給杆前進·後退動作的前進·後退機構，連接所述各機構並驅動各機構的各伺服馬達，通過控制驅動前述前進·後退機構的伺服馬達可以改變工件搬運間距的搬運間距可變機構。
文檔編號B30B13/00GK1495015SQ0315407
公開日2004年5月12日 申請日期2003年8月15日 優先權日2002年8月15日
發明者村元弘平 申請人:村元弘平