(57)【要約】【課題】成形手順の変更に柔軟に対応できるプレス加工システムを提供すること。【解決手段】プレス加工システム１は、複数のプレス機１０Ａ〜１０Ｄと、これら複数のプレス機１０Ａ〜１０Ｄの間に配置されてワーク４０を搬送する複数の第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄおよび複数の第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄと、を備える。複数のプレス機１０Ａ〜１０Ｄのうち隣り合うもの同士は、互いに略９０度の向きとなるよう配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプレス機と、
これら複数のプレス機の間に配置されてワークを搬送する複数の搬送ロボットと、を備えるプレス加工システムであって、
前記複数のプレス機のうち隣り合うもの同士は、互いに略９０度の向きで配置されることを特徴とするプレス加工システム。
【請求項２】
請求項１に記載のプレス加工システムであって、
前記複数のプレス機は、１つの仮想円の円周上に等間隔で配置され、
前記複数のプレス機の搬入方向および搬出方向は、前記仮想円の接線方向であることを特徴とするプレス加工システム。
【請求項３】
請求項２に記載のプレス加工システムであって、
前記搬送ロボットは、前記互いに隣り合うプレス機の端縁同士のうち最も近いものの間に配置されることを特徴とするプレス加工システム。
【請求項４】
請求項１に記載のプレス加工システムであって、
前記複数のプレス機は、１つの仮想直線上に配置され、
前記複数のプレス機の搬入方向および搬出方向は、前記仮想直線に対して略４５度傾斜していることを特徴とするプレス加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工システムに関する。詳しくは、プレス機および搬送ロボットを備えるプレス加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車部品のプレス加工システムは、例えば、絞り加工を行うプレス機、トリミング加工を行うプレス機、曲げ加工を行うプレス機、および、打ち抜き加工を行うプレス機が一列に配置して構成される。
これにより、自動車部品は、絞り加工、トリミング加工、曲げ加工、打ち抜き加工の順に加工されて製造される。
【０００３】
しかしながら、プレスラインにおいて製造対象となる部品は多種多様であり、必ずしも４台のプレス機を用いる必要はなく、３台あるいは２台のプレス機で製造できる部品もある。この場合、プレス機を一列に配置したのでは、稼動しないプレス機が存在し、生産性が低下する。
そこで、プレス機の配置を変更することが考えられるが、プレス機は、一度設置されると、容易に位置を変更することが困難である。
【０００４】
これらの問題を解決するため、複数のプレス機を備えるプレスラインについて、プレスラインを前段と後段とに分割して、前段のプレスラインから列をずらして後段のプレスラインを設けたレイアウトが提案されている（特許文献１参照）。
この提案によれば、前段のプレスラインと後段のプレスラインとをそれぞれ独立して稼動させることができるので、１つのプレスラインで２つの作業ラインを構築でき、生産性を向上できる。
【特許文献１】特開２００５−３４９４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、以上のような提案では、前段のプレスラインを後段のプレスラインからずらすことで、前段と後段とでそれぞれ作業ラインを構築するため、前段や後段のプレスラインの構成を変更できない。その結果、成形手順の変更に対して柔軟に対応できない。
【０００６】
本発明は、成形手順の変更に柔軟に対応できるプレス加工システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプレス加工システムは、複数のプレス機と、これら複数のプレス機の間に配置されてワークを搬送する複数の搬送ロボットと、を備えるプレス加工システムであって、前記複数のプレス機のうち隣り合うもの同士は、互いに略９０度の向きで配置されることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、複数のプレス機のうち隣り合うもの同士を互いに略９０度の向きで配置したので、互いに隣り合うプレス機の搬入方向および搬出方向も略９０度となる。よって、搬送ロボットを用いて、この隣り合うプレス機のうちの一方から他方にワークを搬送することで、これら隣り合うプレス機で１つの作業ラインを構築できる。また、搬送ロボットを用いて、これら隣り合うプレス機に異なる種類のワークを搬送することで、これら隣り合うプレス機で異なる作業ラインを構築することもできる。
すなわち、複数のプレス機のうちどのプレス機からでも作業ラインを開始できることとなり、１つのプレスラインを構成する複数のプレス機の中から任意のプレス機を用いて作業ラインを構築できるので、成形手順の変更に柔軟に対応できる。
【０００９】
この場合、前記複数のプレス機は、１つの仮想円の円周上に等間隔で配置され、前記複数のプレス機の搬入方向および搬出方向は、前記仮想円の接線方向であることが好ましい。
【００１０】
この発明によれば、複数のプレス機を１つの円周上に配置したので、プレスラインを構築するにあたり大きなスペースを必要としない。
【００１１】
この場合、前記搬送ロボットは、前記互いに隣り合うプレス機の端縁同士のうち最も近いものの間に配置されることが好ましい。
【００１２】
この発明によれば、搬送ロボットを互いに隣り合うプレス機の端縁同士のうち最も近いものの間に配置したので、隣り合うプレス機にワークを円滑に搬送できる。
【００１３】
この場合、前記複数のプレス機は、１つの仮想直線上に配置され、前記複数のプレス機の搬入方向および搬出方向は、前記仮想直線に対して略４５度傾斜していることが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、プレス機を１つの仮想直線上に配置したので、プレスラインを構築するにあたり大きなスペースを必要としない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、搬送ロボットを用いて、この隣り合うプレス機のうちの一方から他方にワークを搬送することで、これら隣り合うプレス機で１つの作業ラインを構築できる。また、搬送ロボットを用いて、これら隣り合うプレス機に異なる種類のワークを搬送することで、これら隣り合うプレス機で異なる作業ラインを構築することもできる。すなわち、複数のプレス機のうちどのプレス機からでも作業ラインを開始できることとなり、１つのプレスラインを構成する複数のプレス機の中から任意のプレス機を用いて作業ラインを構築できるので、成形手順の変更に柔軟に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るプレス加工システム１の概略構成を示す図である。
プレス加工システム１は、プレス機１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと、これらプレス機１０Ａ〜１０Ｄにプレス加工するワーク４０（例えば、鋼板）を搬入あるいは搬出する第１搬送ロボット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄと、を備える。
【００１８】
プレス機１０Ａ〜１０Ｄは、平面視で長方形であり、互いに対向する長辺の一方からワーク４０が搬入され、他方からワーク４０が搬出される。
これらプレス機１０Ａ〜１０Ｄは、図１中二点鎖線で示すように１つの仮想円Ｘを想定すると、この仮想円Ｘの円周上に等間隔で、かつ、ワーク４０の搬入方向および搬出方向が仮想円Ｘの接線方向となるように、配置される。これにより、プレス機１０Ａ〜１０Ｄのうち隣り合うもの同士は、互いに略９０度の向きで配置される。
【００１９】
第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄは、互いに隣り合うプレス機１０Ａ〜１０Ｄの端縁同士のうち最も近いものの間に配置される。
具体的には、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄは、プレス機１０Ａ〜１０Ｄの反時計方向で、かつ、仮想円Ｘの内側に配置される。
【００２０】
第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄは、プレス機１０Ａ〜１０Ｄを挟んで第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄとは反対側に配置される。
具体的には、第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄは、プレス機１０Ａ〜１０Ｄの時計方向で、かつ、仮想円Ｘの外側に配置される。
【００２１】
図２は、プレス機１０Ａの斜視図である。なお、プレス機１０Ｂ〜１０Ｄはプレス機１０Ａと同様の構成であるため、ここでは、プレス機１０Ｂ〜１０Ｄの詳細な説明を省略する。
【００２２】
プレス機１０Ａは、門型状であり、上述のように、互いに対向する長辺の一方側からワーク４０が搬入されて、他方側から搬出される構造である。
このプレス機１０Ａは、上型１２および下型１３を有しており、これら上型１２と下型１３との間にワーク４０を配置して、上型１２を下型１３に接近させることで、ワーク４０をプレス加工する。
なお、このプレス機１０Ａは、上型１２および下型１３を交換することにより、その用途を変更することができる。
【００２３】
図３は、第１搬送ロボット２０ａの正面図である。なお、第１搬送ロボット２０ｂ〜２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄは、第１搬送ロボット２０ａと同様の構成であるため、ここでは、第１搬送ロボット２０ｂ〜２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄの詳細な説明を省略する。
【００２４】
第１搬送ロボット２０ａは、床面に設置されて水平方向に旋回可能なロボット本体２１と、ワーク４０を把持するハンドリング装置２２と、このハンドリング装置２２のロボット本体２１に対する相対位置を変更するロボットアーム２３と、を有する。
この第１搬送ロボット２０ａは、ワーク４０をハンドリング装置２２によって把持し、この状態で、ロボット本体２１を旋回させるとともにロボットアーム２３を駆動することで、ワーク４０の搬送作業を行う。
【００２５】
以下、上述のプレス加工システム１の動作について説明する。
【００２６】
まず、プレス加工システム１において、４台のプレス機を用いて１つの作業ラインを構築する場合について説明する。
図４（ａ）に示すように、まず、第１搬送ロボット２０ａでプレス機１０Ａにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ａでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｂでワーク４０をプレス機１０Ａから搬出して、プレス機１０Ｂに搬入し、プレス機１０Ｂでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｃでワーク４０をプレス機１０Ｂから搬出して、プレス機１０Ｃに搬入し、プレス機１０Ｃでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｃから搬出して、プレス機１０Ｄに搬入し、プレス機１０Ｄでワーク４０をプレス加工する。次に、第２搬送ロボット３０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｄから搬出する。
【００２７】
このように、４台のプレス機１０Ａ〜１０Ｄと、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ｄとを用いて、１つの作業ラインを構築する。
なお、この作業ラインでは、第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｃは、稼動しない。
【００２８】
次に、プレス加工システム１において、３台のプレス機を用いた第１の作業ライン５１と、１台のプレス機を用いた第２の作業ライン５２と、あわせて２つの作業ラインを構築する場合について説明する。
図４（ｂ）に示すように、第１の作業ライン５１では、まず、第１搬送ロボット２０ａでプレス機１０Ａにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ａでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｂでワーク４０をプレス機１０Ａから搬出して、プレス機１０Ｂに搬入し、プレス機１０Ｂでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｃでワーク４０をプレス機１０Ｂから搬出して、プレス機１０Ｃに搬入し、プレス機１０Ｃでワーク４０をプレス加工する。次に、第２搬送ロボット３０ｃでワーク４０をプレス機１０Ｃから搬出する。
そして、第２の作業ライン５２では、まず、第２搬送ロボット３０ｄでプレス機１０Ｄにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ｄでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｄから搬出する。
【００２９】
このように、３台のプレス機１０Ａ〜１０Ｃと、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｃおよび第２搬送ロボット３０ｃとを用いて、１つの作業ラインを構築する。また、１台のプレス機１０Ｄと、第１搬送ロボット２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ｄとを用いて、１つの作業ラインを構築する。
なお、これらの作業ラインでは、第２搬送ロボット３０ａ、３０ｂは、稼動しない。
【００３０】
次に、プレス加工システム１において、２台のプレス機を用いた第３の作業ライン５３と、２台のプレス機を用いた第４の作業ライン５４と、あわせて２つの作業ラインを構築する場合について説明する。
図４（ｃ）に示すように、第３の作業ライン５３では、まず、第１搬送ロボット２０ａでプレス機１０Ａにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ａでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｂでワーク４０をプレス機１０Ａから搬出して、プレス機１０Ｂに搬入し、プレス機１０Ｂでワーク４０をプレス加工する。次に、第２搬送ロボット３０ｂでワーク４０をプレス機１０Ｂから搬出する。
そして、第４の作業ライン５４では、まず、第２搬送ロボット３０ｄでプレス機１０Ｄにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ｄでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｄから搬出して、プレス機１０Ｃに搬入し、プレス機１０Ｃでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｃでワーク４０をプレス機１０Ｃから搬出する。
【００３１】
このように、２台のプレス機１０Ａおよび１０Ｂと、第１搬送ロボット２０ａ、２０ｂおよび第２搬送ロボット３０ｂとを用いて、１つの作業ラインを構築する。また、２台のプレス機１０Ｃおよび１０Ｄと、第１搬送ロボット２０ｃ、２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ｄとを用いて、１つの作業ラインを構築する。
なお、これらの作業ラインでは、第２搬送ロボット３０ａ、３０ｃは、稼動しない。
【００３２】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）プレス機１０Ａ〜１０Ｄのうち隣り合うもの同士を互いに略９０度の向きで配置したので、互いに隣り合うプレス機１０Ａ〜１０Ｄの搬入方向および搬出方向も略９０度となる。よって、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄを用いて、この隣り合うプレス機のうちの一方から他方にワーク４０を搬送することで、これら隣り合うプレス機で１つの作業ラインを構築できる。また、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄを用いて、これら隣り合うプレス機に異なる種類のワーク４０を搬送することで、これら隣り合うプレス機で異なる作業ラインを構築することもできる。
すなわち、プレス機１０Ａ〜１０Ｄのうちどのプレス機からでも作業ラインを開始できることとなり、１つのプレスラインを構成する４台のプレス機１０Ａ〜１０Ｄの中から任意の３台のプレス機や任意の２台のプレス機を用いて作業ラインを構築できるので、成形手順の変更に柔軟に対応できる。
【００３３】
（２）プレス機１０Ａ〜１０Ｄを、搬入方向および搬出方向が仮想円Ｘの接線方向になるように１つの仮想円Ｘの円周上に等間隔で配置したので、プレスラインを構築するにあたり大きなスペースを必要としない。
【００３４】
（３）第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄを、互いに隣り合うプレス機１０Ａ〜１０Ｄの端縁同士のうち最も近いものの間に配置したので、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄを旋回させるだけで、隣り合うプレス機１０Ａ〜１０Ｄにワーク４０を円滑に搬送できる。
【００３５】
［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係るプレス加工システム１Ａの概略構成を示す図である。
本実施形態では、プレス機１０Ａ〜１０Ｄ、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄの配置が、第１実施形態と異なる。
【００３６】
すなわち、プレス機１０Ａ〜１０Ｄは、図５中二点鎖線で示すように左上から右下に延びる１つの仮想直線Ｙを想定すると、この仮想直線Ｙの上に等間隔で、かつ、ワーク４０の搬入方向および搬出方向が仮想直線Ｙに対して略４５度傾斜するように、配置される。具体的には、プレス機１０Ａ〜１０Ｄは、ワーク４０の搬入方向および搬出方向が、交互に図５中右向きあるいは下向きになるように、配置される。これにより、プレス機１０Ａ〜１０Ｄのうち互いに隣り合うもの同士は、互いに略９０度の向きで配置される。
【００３７】
第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄは、プレス機１０Ａ〜１０Ｄの図５中左上に、すなわち、プレス機１０Ａ〜１０Ｄの搬入側でかつ仮想直線Ｙの近傍に、配置される。
【００３８】
第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄは、プレス機１０Ａ〜１０Ｄの図５中右上または左下に、すなわち、プレス機１０Ａ〜１０Ｄの搬出側でかつ仮想直線Ｙから離れた位置に、配置される。
【００３９】
以下、上述のプレス加工システム１Ａの動作について説明する。
【００４０】
まず、プレス加工システム１Ａにおいて、４台のプレス機を用いて１つの作業ラインを構築する場合について説明する。
図６（ａ）に示すように、まず、第１搬送ロボット２０ａでプレス機１０Ａにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ａでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｂでワーク４０をプレス機１０Ａから搬出して、プレス機１０Ｂに搬入し、プレス機１０Ｂでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｃでワーク４０をプレス機１０Ｂから搬出して、プレス機１０Ｃに搬入し、プレス機１０Ｃでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｃから搬出して、プレス機１０Ｄに搬入し、プレス機１０Ｄでワーク４０をプレス加工する。次に、第２搬送ロボット３０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｄから搬出する。
【００４１】
このように、４台のプレス機１０Ａ〜１０Ｄと、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ｄとを用いて、１つの作業ラインを構築する。
なお、この作業ラインでは、第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｃは、稼動しない。
【００４２】
次に、プレス加工システム１Ａにおいて、３台のプレス機を用いた第１の作業ライン５１Ａと、１台のプレス機を用いた第２の作業ライン５２Ａと、あわせて２つの作業ラインを構築する場合について説明する。
図６（ｂ）に示すように、第１の作業ライン５１Ａでは、まず、第１搬送ロボット２０ａでプレス機１０Ａにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ａでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｂでワーク４０をプレス機１０Ａから搬出して、プレス機１０Ｂに搬入し、プレス機１０Ｂでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｃでワーク４０をプレス機１０Ｂから搬出して、プレス機１０Ｃに搬入し、プレス機１０Ｃでワーク４０をプレス加工する。次に、第２搬送ロボット３０ｃでワーク４０をプレス機１０Ｃから搬出する。
そして、第２の作業ライン５２Ａでは、まず、第１搬送ロボット２０ｄでプレス機１０Ｄにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ｄでワーク４０をプレス加工する。次に、第２搬送ロボット３０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｄから搬出する。
【００４３】
このように、３台のプレス機１０Ａ〜１０Ｃと、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｃおよび第２搬送ロボット３０ｃとを用いて、１つの作業ラインを構築する。また、１台のプレス機１０Ｄと、第１搬送ロボット２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ｄとを用いて、１つの作業ラインを構築する。
なお、これらの作業ラインでは、第２搬送ロボット３０ａ、３０ｂは、稼動しない。
【００４４】
次に、プレス加工システム１Ａにおいて、２台のプレス機を用いた第３の作業ライン５３Ａと、２台のプレス機を用いた第４の作業ライン５４Ａと、あわせて２つの作業ラインを構築する場合について説明する。
図６（ｃ）に示すように、第３の作業ライン５３Ａでは、まず、第１搬送ロボット２０ａでプレス機１０Ａにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ａでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｂでワーク４０をプレス機１０Ａから搬出して、プレス機１０Ｂに搬入し、プレス機１０Ｂでワーク４０をプレス加工する。次に、第２搬送ロボット３０ｂでワーク４０をプレス機１０Ｂから搬出する。
そして、第４の作業ライン５４Ａでは、まず、第１搬送ロボット２０ｃでプレス機１０Ｃにワーク４０を搬入し、プレス機１０Ｃでワーク４０をプレス加工する。次に、第１搬送ロボット２０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｃから搬出して、プレス機１０Ｄに搬入し、プレス機１０Ｄでワーク４０をプレス加工する。次に、第２搬送ロボット３０ｄでワーク４０をプレス機１０Ｄから搬出する。
【００４５】
このように、２台のプレス機１０Ａおよび１０Ｂと、第１搬送ロボット２０ａ、２０ｂおよび第２搬送ロボット３０ｂとを用いて、１つの作業ラインを構築する。また、２台のプレス機１０Ｃおよび１０Ｄと、第１搬送ロボット２０ｃ、２０ｄおよび第２搬送ロボット３０ｄとを用いて、１つの作業ラインを構築する。
なお、これらの作業ラインでは、第２搬送ロボット３０ａ、３０ｃは、稼動しない。
【００４６】
本実施形態によれば、上述の（１）に加え、以下のような効果がある。
（４）プレス機１０Ａ〜１０Ｄを、搬入方向および搬出方向が仮想直線Ｙに対して略４５度傾斜するように１つの仮想直線Ｙ上に配置したので、プレスラインを構築するにあたり大きなスペースを必要としない。
【００４７】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、各実施形態では、第１搬送ロボット２０ａ〜２０ｄと第２搬送ロボット３０ａ〜３０ｄとを設けたが、これに限らず、作業ラインの数に応じて搬送ロボットの数を増減させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプレス加工システムの概略構成を示す図である。
【図２】前記実施形態に係るプレス機の斜視図である。
【図３】前記実施形態に係る第１搬送ロボットの正面図である。
【図４】前記実施形態に係るプレス加工システムの動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るプレス加工システムの概略構成を示す図である。
【図６】前記実施形態に係るプレス加工システムの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４９】
１、１Ａ    プレス加工システム
１０Ａ〜１０Ｄ    プレス機
２０ａ〜２０ｄ、３０ａ〜３０ｄ    搬送ロボット
４０    ワーク
【図１】
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【図２】
2008087062.tif 000004
【図３】
2008087062.tif 000005
【図４】
2008087062.tif 000006
【図５】
2008087062.tif 000007
【図６】
2008087062.tif 000008