(57)【要約】  湾曲した押出し加工異形材（９）を押出し加工するための方法であって、押出し加工異形材（９）を、押出し加工装置（１）のカウンタビーム（６）の上流側に設けられている雌型（４）で成形し、次に外力を作用させることにより湾曲または屈曲させ、ホストコントロール部（１２）に接続されている切断ロボット（１０）を用いて成形ライン内で押出し加工異形材片に分断し、支持しながら搬出させ、操作ロボット（１４）を用いて蓄積部（１５）に送るようにした前記方法において、ホストコントロール部（１２）を介して操作ロボット（１４）を切断ロボット（１０）と連動させて該切断ロボット（１０）と同様に押出し加工機（５）前方のホームポジションへ移動させ、該ホームポジションにおいて切断ロボット（１０）よりも下流側の待避位置を占めさせ、次に切断過程の開始と同期して、操作ロボット（１４）に、押出し加工された押出し加工異形材（９）を支持させながら受け渡し、操作ロボット（１４）を、予め算出した押出し加工異形材（９）の押出し経路に沿って切断ロボット（１０）とともに切断終端位置（１３）へ移動させ、該切断終端位置（１３）から切断ロボット（１０）をそのホームポジションへ復帰させて次の押出し加工異形材（９）と新たに同期させ、他方操作ロボット（１４）により、分断された押出し加工異形材片（９ａ）を蓄積部へ搬送させて、該蓄積部に蓄積させ、次に操作ロボット（１４）をその待避位置へ復帰させる。このため、切断ロボット（１０）の下流側に、少なくとも切断終端位置（１３）から蓄積装置（１５）までの作業範囲（３３）を包括する操作ロボット（１４）が設けられ、該操作ロボット（１４）は、分断された押出し加工異形材片（９ａ）を支持しながら受け取る担持手段（１７）を有している。
2007504006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲した押出し加工異形材を押出し加工するための方法であって、押出し加工異形材を、押出し加工装置のカウンタビームの上流側に設けられている雌型で成形し、次に外力を作用させることにより湾曲または屈曲させ、ホストコントロール部に接続されている切断ロボットを用いて成形ライン内で押出し加工異形材片に分断し、支持しながら搬出させ、操作ロボットを用いて蓄積部に送るようにした前記方法において、
ホストコントロール部（１２）を介して操作ロボット（１４）を切断ロボット（１０）と連動させて該切断ロボット（１０）と同様に押出し加工機（５）前方のホームポジションへ移動させ、該ホームポジションにおいて切断ロボット（１０）よりも下流側の待避位置を占めさせ、次に切断過程の開始と同期して、操作ロボット（１４）に、押出し加工された押出し加工異形材（９）を支持させながら受け渡し、操作ロボット（１４）を、予め算出した押出し加工異形材（９）の押出し経路に沿って切断ロボット（１０）とともに切断終端位置（１３）へ移動させ、該切断終端位置（１３）から切断ロボット（１０）をそのホームポジションへ復帰させて次の押出し加工異形材（９）と新たに同期させ、他方操作ロボット（１４）により、分断された押出し加工異形材片（９ａ）を蓄積部へ搬送させて、該蓄積部に蓄積させ、次に操作ロボット（１４）をその待避位置へ復帰させることを特徴とする方法。
【請求項２】
押出し加工異形材（９）の押出し経路に挿入させた支持手段（２９）に押出し加工異形材（９，９ａ）を一時的に支持させることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
蓄積させた押出し加工異形材片（９ａ）をその搬送経路上で保管のために冷却することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
湾曲した押出し加工異形材を押出し加工するための装置であって、押出し加工異形材を、押出し加工装置のカウンタビームの上流側に設けられている雌型で成形し、次に外力を作用させることにより湾曲または屈曲させ、ホストコントロール部に接続されている切断ロボットを用いて成形ライン内で押出し加工部材片に分断し、支持しながら搬出させ、操作ロボットを用いて蓄積部に送るようにした前記装置、特に請求項１に記載の方法を実施するための前記装置において、
切断ロボット（１０）の下流側に、少なくとも切断終端位置（１３）から蓄積装置（１５）までの作業範囲（３３）を包括する操作ロボット（１４）が設けられ、該操作ロボット（１４）が、分断された押出し加工異形材片（９ａ）を支持しながら受け取る担持手段（１７）を有していることを特徴とする装置。
【請求項５】
担持手段（１７）が複数個の歯（１９）を備えた搬送フォーク（１８）として構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
歯（１９）の担持面または表面が耐熱層を備えていることを特徴とする、請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
押出し加工異形材（９，９ａ）の押出し経路内に、昇降可能な支持手段（２９）が配置されていることを特徴とする、請求項４から６までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
蓄積装置（１５）が互いに間隔を持って平行に並設された複数個の無端回転ベルト（２０）から構成されていることを特徴とする、請求項４から７までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項９】
蓄積装置（１５）の下流側に冷却搬送路（２２）が設けられていることを特徴とする、請求項４から８までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１０】
冷却搬送路（２２）が互いに間隔を持って平行に並設された複数個の無端回転ベルト（２１）から構成されていることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
蓄積装置（１５）と冷却搬送路（２２）とがモジュール状に構成されていることを特徴とする、請求項８から１０までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１２】
冷却搬送路（２２）に冷媒付勢要素（２３）が付設されていることを特徴とする、請求項９から１１までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１３】
冷却搬送路（２２）の端部に、押出し加工異形材片（９ａ）を起立させるための傾動装置（２４）が配置されていることを特徴とする、請求項９から１２までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１４】
冷却搬送路（２２）の下流側にスタックロボット（２６）が設けられ、スタックロボット（２６）の下流側に貯留保管装置（２５）が設けられていることを特徴とする、請求項９から１３までのいずれか一つに記載の装置。
【請求項１５】
スタックロボット（２６）が画像認識手段（２７）を備えたグリッパーアーム（２８）を有していることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
切断ロボット（１０）と操作ロボット（１４）とスタックロボット（２６）とがオーバーヘッドで吊設されていることを特徴とする、請求項４から１５までのいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲した押出し加工異形材を押出し加工するための方法であって、押出し加工異形材を、押出し加工装置のカウンタビームの上流側に設けられている雌型で成形し、次に外力を作用させることにより湾曲または屈曲させ、ホストコントロール部に接続されている切断ロボットを用いて成形ライン内で押出し加工異形材片に分断し、支持しながら搬出させ、操作ロボットを用いて蓄積部に送るようにした前記方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
種々の産業分野で各種の目的に必要で、主にアルミニウムとマグネシウムとの合金から成っている円形の押出し加工異形材を製造するため、壁厚が大きく異なる中空生産物の押出し加工に対して特許文献１のものが知られるようになった。この押出し加工では、雌型出口端またはカウンタビームから特定の間隔で加圧手段（ガイドダイス）により押出し加工材に力を作用させて、押出し加工用雌型のなかで成形された異形材に対し反作用を生じさせる。加圧手段はローラ、横力を発生させる摺動面、ローラケージ等の工具である。湾曲または屈曲した押出し加工材への成形は、押出し加工ダイスの後方で材料が塑性範囲にあるときに行われる。
【０００３】
所定の半径で片側へ連続的に湾曲せしめられるか、或いは、両方向へ交互に湾曲せしめられる押出し加工異形材は、たとえば鋸または炎切断によって所望の長さの異形材片に分断され、その後搬出される。さらに、特許文献２からは、冒頭で述べた種類の方法および装置が知られている。特許文献２によれば、成形ライン内に配置され、押出された押出し加工材を支持する昇降可能なテーブルが、複数の機能域に分割されており、これらの機能域のうち、加工機に近いほうの前部機能域に接続している後部機能域は、基台に対し傾斜した位置へ一時的に回動可能である。前部機能域は常にその位置にとどまっており、主に異形材を支持する用を成し、位置が不変に固定されているために次の押出し加工異形材に対しても使用される。これに対し、下方へ回動可能な後部機能域は分断された押出し加工異形材片を搬出する用を成している。
【０００４】
すなわち所望の長さの異形材片が存在すると、後部機能域が降下し、その結果これらの異形材片は支持台から滑り落ちることができる。そこで異形材片は操作ロボットにより把持され、搬出ローラコンベアに受け渡される。後部機能域がその支持位置から上方へ回動するまでは、次の押出し加工異形材はもっぱら前部機能域だけで支持される。これにより、押出し加工異形材片を個別化することができるので、連続している押出し加工材に対し十分な自由空間が得られるとともに、各連続押出し加工材に対しては同じ支持面が設けられ、或いは、支持面が不変であるという効果が得られる。しかしながら、支持面と蓄積されている押出し異形材との相対運動のために、押出し加工された異形材の表面の損傷は避けられず、これは成形熱によってさらに助長される。
【０００５】
【特許文献１】欧州特許第０７０６８４３Ｂ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０１４１３２８Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、冒頭で述べた種類の方法および装置において、作動特性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、方法に対しては、本発明によれば、ホストコントロール部を介して操作ロボットを切断ロボットと連動させて該切断ロボットと同様に押出し加工機前方のホームポジションへ移動させ、該ホームポジションにおいて切断ロボットよりも下流側の待避位置を占めさせ、次に切断過程の開始と同期して、操作ロボットに、押出し加工された押出し加工異形材を支持させながら受け渡し、操作ロボットを、予め算出した押出し加工異形材の押出し経路に沿って切断ロボットとともに切断終端位置へ移動させ、該切断終端位置から切断ロボットをそのホームポジションへ復帰させて次の押出し加工異形材と新たに同期させ、他方操作ロボットにより、分断された押出し加工異形材片を蓄積部へ搬送させて、該蓄積部に蓄積させ、次に操作ロボットをその待避位置へ復帰させることによって解決される。これにより、制御技術的に互いに同調した自動プロセス過程を達成でき、しかも、切断過程を行った後の短くなった湾曲した押出し加工異形材片は、相対運動なしに、したがって該異形材片を損傷させずに、切断領域から蓄積部へ搬送されるよう保証されている。この場合、連続的に押出された押出し加工異形材も、切断後に個別化された押出し加工異形材片も、搬出過程全体にわたって注意深く支持され、押出し加工異形材片が把持されたり締め付け保持されたりすることがなく、すなわち機械的負荷にさらされることがない。
【０００８】
本発明の構成によれば、押出し加工異形材の押出し経路に挿入させた支持手段に押出し加工異形材を一時的に支持させる。この支持は、操作ロボットが蓄積部へ戻り、次に待避位置であるそのホームポジションまで戻る場合に行われる。
【０００９】
本発明の提案によれば、蓄積させた押出し加工異形材片をその搬送経路上で保管のために冷却する。これは蓄積部にて行われ、押出し加工異形材片をさらに操作する以前に、或いは、保管過程の前に、該押出し加工異形材片を所望の温度へ冷却することが可能になる。
【００１０】
本発明の前記課題は、装置に関しては、切断ロボットの下流側に、少なくとも切断終端位置から蓄積装置までの作業範囲を包括する操作ロボットが設けられ、該操作ロボットが、分断された押出し加工異形材片を支持しながら受け取る担持手段を有していることによって解決される。押出し加工異形材は第１段階でコントロール部を介して切断ロボットと運動を同期して連動し、分断後は、好ましくは切断ロボットの鋸板により、すぐに担持手段により支持されて受け取られ、転送される。担持手段も押出し加工異形材の運動と同期している。
【００１１】
担持手段は複数個の歯を備えた搬送フォークとして構成するのが有利である。これにより、それぞれの異形材またはその曲率に適合可能な、可変の、容易に変更可能な担持面を得ることができる。したがって、第３次元へ複雑に湾曲させた異形材も損傷させずに搬送することができる。これを支援するため、操作ロボットはコントロール部を介して切断ロボットと連動しており、ソーロボットと同様に予め算出した異形材の運動または押出し経路に追従し、押出し加工異形材に対し相対運動を実施しない。
【００１２】
前記歯の担持面または表面が耐熱層を備えていると、たとえばケブラー（Kevlar商品名）を備えていると、穏やかな搬送または搬出を支援する。
【００１３】
操作ロボットが押出し加工機または切断ロボットの作業範囲から離間する方向へ搬送移動する際の一時的な支持のために、押出し加工異形材の押出し経路内に、昇降可能な支持手段（たとえばローラ）が配置されているのが有利である。
【００１４】
本発明の提案によれば、蓄積装置は互いに間隔を持って平行に並設された複数個の無端回転ベルトから構成されている。これにより、分断された熱いままの押出し加工異形材片をやさしく受け渡し、穏やかに搬送し、ベルトの上に静かに載置することが可能になる。
【００１５】
本発明の構成によれば、蓄積装置の下流側に冷却搬送路が設けられ、好ましくは、冷却搬送路が互いに間隔を持って平行に並設された複数個の無端回転ベルトから構成されているのがよい。これとは択一的に搬出テーブル等でもよい。冷却搬送経路または搬出テーブルはその都度の必要条件に適合しており、その幾何学的形状に関しても可変である。すなわち冷却領域の幾何学的形状は切断ロボットまたは操作ロボットの領域での方法ステップに依存していない。
【００１６】
本発明の提案によれば、蓄積装置と冷却搬送路とはモジュール状に構成されている。したがって、この領域をその長さおよび幅に関し簡単に拡張させることができる。したがって、たとえば特定の異形材のための比較的低コストの搬出態様を、より幅広の異形材のための拡張態様にいつでも変更させることができる。
【００１７】
冷却搬送路（冷却トンネルとして構成されていてもよい）に冷媒付勢要素が付設されているのが有利である。このためには、冷却搬送路の上方に配置されるベンチレータ、空気ノズルおよび／または水ノズル等が適している。
【００１８】
本発明の実施態様にしたがって、冷却搬送路の端部に、押出し加工異形材片を起立させるための傾動装置が配置されていると、押出し加工異形材片を、下流側に設けられている蓄積部のためのスタック位置へ自動的な過程で簡単に起立させることができる。
【００１９】
分断される湾曲した押出し加工異形材片の切断、冷却、保管のための自動プロセスチェーンは、冷却搬送路の下流側にスタックロボットが設けられ、スタックロボットの下流側に貯留保管装置が設けられていることによってさらに好都合なものとなる。
【００２０】
本発明の構成によれば、スタックロボットは画像認識手段を備えたグリッパーアームを有している。この画像認識手段により、グリッパーアームまたは他の適当なグリップシステムをすでに受け渡しの前に、押出し加工異形材片の曲率に整合した位置へもたらすことが可能になる。
【００２１】
切断ロボットと操作ロボットとスタックロボットとがオーバーヘッドで吊設されていれば、作業範囲全体、特に押出し加工機のカウンタビーム前方の領域が自由な空間になり、支障なく接近したり利用することができる。
【００２２】
本発明の他の構成および詳細は、図面に図示した本発明の実施形態に関する以下の説明から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１に図示した押出し加工装置１では、成形対象であるインゴット２がインゴットローダー３により押出し加工機５の成形用雌型またはダイス４の前まで供給される。図１では、押出し加工機５のうち、カウンタビーム６と該カウンタビーム６の出口側に配置されたガイドダイス７のみが図示されている。押し棒８を用いて成形用雌型またはダイス４によりインゴット２を付勢することで押出される押出し加工異形材９はカウンタビーム６から出て、成形ライン内でガイドダイス７を用いて所望の曲率または所望の半径で曲げられる。
【００２４】
成形ラインまたは押出し方向においてガイド第７の下流側には切断ロボット１０が設けられている。切断ロボット１０は制御線１１を介してホストコントロールユニット１２に接続され、本実施形態では、押出された押出し加工異形材９を湾曲した押出し加工異形材片９ａに分断するためのソーロボット（鋸引き用ロボット）として実施されている。切断ロボット１０は、コントロールユニットまたはコントロール部１２を介して、押出される押出し加工異形材９に対し予め算出して入力した運動に連動しており、したがって押出し加工異形材９とともに成形ライン内を移動して切断を開始し、切断終端位置１３で運動を終了する。この時点で、待避位置に移動している操作ロボット１４が切断された押出し加工異形材片９ａを最終的に受け取り、これを蓄積装置１５へ搬送して蓄積させる。操作ロボット１４は切断ロボット１０と同様に制御線１６を介してホストコントロール部１２に接続されており、したがって押出された押出し加工異形材９または押出し加工異形材片９ａと同期して移動する。
【００２５】
蓄積装置１５から少なくとも切断終端位置１３までの作業範囲全体を包括している操作ロボット１４は、切断された押出し加工異形材片９ａを損傷させずに受け取って転送するために、担持手段１７を備えている。担持手段１７は、本実施形態では３つの歯１９を備えた搬送フォーク１８として構成されている。これらの歯１９（場合によってはその表面に耐熱層を備えさせてもよい）は押出し加工異形材片９ａを下側から相対運動なしに支持し、押出し加工異形材片９ａを蓄積装置１５に対し静止した状態で担持して蓄積装置１５へ受け渡す。
【００２６】
蓄積装置１５は、本実施形態では、互いに間隔を持って平行に並設された複数個の無端回転ベルト２０から成っている。無端回転ベルト２０は、同様に互いに間隔を持って並設された複数個のベルト２１を有する冷却搬送路２２に接続し、図２に示したように押出し加工異形材片９ａをベルト２１上へ受け渡す。冷却搬送路２２は、上部に、連続的に設けられた複数個の冷媒付勢要素２３を有している。冷却搬送路２２の端部には傾動装置２４が配置され、傾動装置２４は押出し加工異形材片９ａが貯留台２５に蓄積される前に該押出し加工異形材片９ａを起立させる。起立した押出し加工異形材片９ａを傾動装置２４から貯留台２５へ受け渡すため、スタックロボット２６が設けられている。スタックロボット２６は画像認識手段２７を備えたグリッパーアーム２８を有している。
【００２７】
図３ないし図５には、プロセスの経過が異なる作動状況で示してある。押出し加工異形材９の押出し加工の開始時、切断ロボット１０と操作ロボット１４とはホームポジションにある。なお操作ロボット１４は、ハッチングで示した切断ロボット１０の作業範囲３３に達している待機位置を占めている。切断ロボット１０の作業範囲３３に接続している支持手段２９（フレーム３０内に配置される複数個のローラ３２として実施されている）は、担持手段１７を備えた操作ロボット１４の経路を阻害しない降下位置にある。押出し加工された押出し加工材９がカウンタビーム６から出て、ガイドダイス７によって所望の曲率に曲げられると、図４に図示したように、コントロール部またはコントロールユニット１２（図１を参照）によって切断ロボット１０は押出し加工された押出し加工異形材９またはその切断部位３４と運動的に連動して切断位置１３へ移動する。
【００２８】
押出し加工された押出し加工異形材９または分断された押し出し加工異形材片９ａは、待機位置にある操作ロボット１４の担持手段１７の上に載置される。このとき、操作ロボット１４はその担持手段１７とともに同様に同期して移動している。図４に図示した作動位置から操作ロボット１４はその担持手段１７とともに作業範囲３３を離れ、図５に図示したように、押出し加工異形材片９ａを蓄積装置１５の上へ蓄積させる。図５によれば、切断ロボット１０は、連続的に押出し加工される押出し加工材９の次の切断のために押出し加工材９の運動と同期するようにすでにそのホームポジションを再び占めている。
【００２９】
操作ロボット１４が移動している間、図５によれば、支持手段２９が持ち上げられ、この移動時間の間に、作業範囲３３から押出された押出し加工異形材９を支持する用を成している。支持手段２９は、操作ロボット１４が元の位置へ復帰し、その後押出し加工異形材９または分断された押出し加工異形材片９ａの支持と受け渡しとを再び行うときに降下させる。このような後押出し加工異形材９または分断された押出し加工異形材片９ａの切断、冷却、保管のための自動プロセスチェーンによる相互作用過程は、押出し加工の対象であるインゴット２の使用重量（Einsatzgewicht）が消耗して、新たなインゴットの装填と押出し加工を新たに行うまで反復する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】搬出領域にロボットを配置した湾曲押出し加工異形材を製造するための押出し加工設備の平面図である。
【図２】図１の押出し加工設備の搬出領域を詳細に示す平面図であり、すなわち下流側に冷却搬送路と押出し加工異形材保管装置を設けた貯蔵装置の平面図である。
【図３】図１の押出し加工機の詳細図であり、すなわち下流側に配置したロボットをそのホームポジションへ移動した位置で示した図である。
【図４】図３と同様の図で、ロボットの追従位置を示した図である。
【図５】図３および図４と同様の図で、ロボットを他の位置で示した図である。
【図１】
2007504006.tif 000003
【図２】
2007504006.tif 000004
【図３】
2007504006.tif 000005
【図４】
2007504006.tif 000006
【図５】
2007504006.tif 000007
【国際調査報告】
2007504006.tif 000008
2007504006.tif 000009
2007504006.tif 000010
2007504006.tif 000011