(57)【要約】  【課題】  トランスファープレス等におけるワーク搬送装置において、ワーク把持装置をプレスライン方向へ往復移動させるサーボモータの故障による運転停止の頻度を低減させるとともに、保守部品の保管・管理の負担を軽減させる。  【解決手段】  一列に配置された複数の加工装置３０の両脇にその列Ｌ方向と平行に配置されるとともにその列Ｌ方向に移動可能な一対のフィードバー１０と、一対のフィードバー１０に連結され上下移動可能な複数のクロスバー１３と、クロスバー１３のそれぞれに設けられたワーク把持部１２と、一対のフィードバー１０を同期させつつ列Ｌ方向に往復運動させる一対の駆動部２０とを備え、複数の加工装置３０により加工されるワークをワーク把持部１２で把持して、複数の加工装置３０の間を順次搬送するワーク搬送装置４０において、一対の駆動部２０がそれぞれ複数のアクチュエータ２１により構成されるようにした。  【選択図】  図１
2005059080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一列に配置された複数の加工装置の両脇に前記列方向と平行に配置されるとともに、前記列方向に移動可能な一対のフィードバーと、
前記一対のフィードバーに連結され、上下移動可能な複数のクロスバーと、
前記クロスバーのそれぞれに設けられたワーク把持部と、
前記一対のフィードバーを同期させつつ、前記列方向に往復運動させる一対の駆動部とを備え、
前記複数の加工装置により加工されるワークを前記ワーク把持部で把持して、前記複数の加工装置の間を順次搬送するワーク搬送装置において、
前記一対の駆動部は、それぞれ複数のアクチュエータにより構成されることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記一対の駆動部は、前記複数のアクチュエータのそれぞれの駆動伝達を切り離す分離部を備え、前記複数のアクチュエータのいずれか一方が駆動不能となった際には、前記分離部により駆動不能なアクチュエータの駆動伝達を切り離すことを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
一列に配置された複数のプレス装置と、前記プレス装置によりプレス加工されるワークを把持しつつ、前記複数のプレス部の間を順次搬送するワーク搬送装置と、を備えるトランスファープレスにおいて、
前記搬送装置として、請求項１又は請求項２に記載の搬送装置を備えることを特徴とするトランスファープレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のプレス機間を順次搬送して、数種類のプレス工程を経ることにより、最終的な部品を成形するトランスファープレス等における搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車各部のパネル（ボディ、ボンネット、ドア等）等を成形する装置として、複数のプレス装置のそれぞれに金型をセットし、板材を順次送りながらプレスを行い、数種類の工程を経て最終的な製品を形成させるトランスファープレスが知られている。このトランスファープレスにおけるワーク搬送装置は、複数のプレス装置の配列間隔に合わせて配置した複数の把持装置を、プレス成形動作と同期して、プレスライン方向へ往復及び上下移動させることにより、ワークを次のプレス装置へ順次搬送するようになっている。
そして、把持装置をプレスライン方向へ往復移動させるために、プレス装置の両脇に配置されてプレスライン方向に延びるフィードバーに把持装置を固定するとともに、フィードバーの一端部側にフィード用サーボモータを配置し、その出力軸に取り付けたピニオンとフィードバーに設けたラックとを噛合させることにより、フィードバーを介して把持装置をプレスライン方向へ往復移動可能にしている。
上述したように、フィード用サーボモータにより複数の把持装置をプレスライン方向へ往復移動させる技術の他、把持装置毎にフィードバー及びフィード用サーボモータを設けて、ワーク搬送装置をモジュール化する技術もある。
【特許文献１】特開平１１−５７８９８号公報（第１図）
【特許文献２】特開平１１−５７８９９号公報（第１図）
【特許文献３】特開平１１−５７９００号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した技術では、夫々のフィードバー毎にサーボモータを配置して駆動しているため、仮に片方のフィードバーを往復移動させるサーボモータが故障等により停止した場合には、ワークの搬送ができなくなるため、トランスファープレス全体を停止させなければならない。特に、複数の把持装置を往復運動させるために、大型のサーボモータを用いる場合には、モータ交換等のメンテナンスに時間を要するとともに、保守部品の保管・管理にコストがかさんでしまうという問題がある。また、大型のサーボモータは、小型及び中型のサーボモータに比べて故障率が高い場合が少なくなく、メンテナンスの頻度が多くなってしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、トランスファープレス等におけるワーク搬送装置において、ワーク把持装置をプレスライン方向へ往復移動させるサーボモータの故障による運転停止の頻度を低減させるとともに、保守部品の保管・管理の負担を軽減することができるワーク搬送装置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】
【０００５】
本発明に係るワーク搬送装置等では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、一列に配置された複数の加工装置の両脇にその列方向と平行に配置されるとともに、その列方向に移動可能な一対のフィードバーと、一対のフィードバーに連結され、上下移動可能な複数のクロスバーと、クロスバーのそれぞれに設けられたワーク把持部と、一対のフィードバーを同期させつつ、列方向に往復運動させる一対の駆動部とを備え、複数の加工装置により加工されるワークをワーク把持部で把持して、複数の加工装置の間を順次搬送するワーク搬送装置において、一対の駆動部がそれぞれ複数のアクチュエータにより構成されるようにした。この発明によれば、ワーク搬送装置が複数のアクチュエータにより構成されるので、いずれか一方のアクチュエータが故障等により停止した場合であっても、他方のアクチュエータを駆動させることにより、運転を続行することができる。
【０００６】
また、一対の駆動部が、複数のアクチュエータのそれぞれの駆動伝達を切り離す分離部を備え、複数のアクチュエータのいずれか一方が駆動不能となった際には、前記分離部により駆動不能なアクチュエータの駆動伝達を切り離すものでは、駆動不能なアクチュエータがその後の運転の妨げになることが防止できる。
【０００７】
第２の発明は、一列に配置された複数のプレス装置と、プレス装置によりプレス加工されるワークを把持しつつ、複数のプレス部の間を順次搬送するワーク搬送装置とを備えるトランスファープレスにおいて、搬送装置として、第１の発明に係る搬送装置を備えるようにした。トランスファープレスのワーク搬送装置の故障頻度が低減されるので、トランスファープレスの停止回数を減らすことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば以下の効果を得ることができる。
第１の発明は、一列に配置された複数の加工装置の両脇にその列方向と平行に配置されるとともに、その列方向に移動可能な一対のフィードバーと、一対のフィードバーに連結され、上下移動可能な複数のクロスバーと、クロスバーのそれぞれに設けられたワーク把持部と、一対のフィードバーを同期させつつ、列方向に往復運動させる一対の駆動部とを備え、複数の加工装置により加工されるワークをワーク把持部で把持して、複数の加工装置の間を順次搬送するワーク搬送装置において、一対の駆動部がそれぞれ複数のアクチュエータにより構成されるようにした。これにより、ワーク搬送装置が複数のアクチュエータにより構成されるので、いずれか一方のアクチュエータが故障等により停止した場合であっても、他方のアクチュエータを駆動させることにより、運転を続行することができる。また、複数のアクチュエータにより構成されるので、各アクチュエータを小型化することができ、設備コストを抑えることができる。また、比較的信頼性が高い小型アクチュエータを用いることができるので、アクチュエータの保守頻度、保守部品の管理等の負担を抑えることもできる。
【０００９】
また、一対の駆動部が、複数のアクチュエータのそれぞれの駆動伝達を切り離す分離部を備え、複数のアクチュエータのいずれか一方が駆動不能となった際には、前記分離部により駆動不能なアクチュエータの駆動伝達を切り離すものでは、駆動不能なアクチュエータがその後の運転の妨げになることが防止できるので、他方のアクチュエータの負担が低減されて、負担増による故障の連鎖が抑えられる。また、駆動不能なアクチュエータを切り離すので、アクチュエータの修理・交換作業を運転を停止させることなく安全に行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、一列に配置された複数のプレス装置と、プレス装置によりプレス加工されるワークを把持しつつ、複数のプレス部の間を順次搬送するワーク搬送装置とを備えるトランスファープレスにおいて、搬送装置として、第１の発明に係る搬送装置を備えるようにした。トランスファープレスのワーク搬送装置の故障頻度が低減されるので、トランスファープレスを連続運転させることができ、プレス品の製造コストを低減させるとともに、品質の安定化を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のトランスファープレス及びそのワーク搬送装置の実施形態について図を参照して説明する。図１は、トランスファープレス５０及びそのワーク搬送装置４０を示す模式図である。
トランスファープレス５０は、複数のプレス機３０と、ワークを搬送するワーク搬送装置４０等から構成される。
複数のプレス機（加工装置）３０は、床面に敷設されたベッド１上に、プレスライン（列）Ｌ方向に沿って、所要間隔位置に配置される。また、各プレス機３０は、ベッド１上に固定されるとともに、その上面に下金型が配置されたボルスタ６と、ボルスタ６の上方に配置されるとともに、その下面に上金型が配置されたスライド５と、スライド５を上下移動させるスライド駆動装置７等から構成される。そして、スライド駆動装置７によりスライド５を上下動させことにより、上下の金型間でパネル等のワークをプレス成形するようにしてある。
また、トランスファープレス５０は、プレスラインＬを挟んで両端に対向するように立設されたコラム２を備え、その上端にウエブ構造としたクラウン３を掛け渡してプレスハウジング４が形成され、そのプレスハウジング４には、スライド５及びスライド駆動装置７が配置される。
このように構成されたトランスファープレス５０では、通常、上流側より順に、絞り成形、トリミング、孔あけ（ピアス）、リストライクの各工程を行う４つないし５つのプレス加工ステーションが形成されている。
【００１２】
図２は、ワーク搬送装置４０を示す斜視図である。ワーク搬送装置４０は、プレス機３０のプレス成形動作とタイミングを合わせて、ワークを次のプレス機３０へ順次搬送させるための装置である。
ワーク搬送装置４０は、一対のフィードバー１０と、一対のフィードバー１０に連結されるとともに上下移動可能な複数のクロスバー１３と、クロスバー１３のそれぞれに設けられたワーク把持部１２と、一対のフィードバー１０を同期させつつプレスラインＬ方向に往復運動させる駆動部２０等とを備える。
まず、プレスラインＬを挟んで対向する各コラム２の内側面に、プレスラインＬ方向に延びる一対のガイドビーム８が配置される。そして、一対のガイドビーム８の間にフィードバー１０が配置され、プレスラインＬ方向に沿って移動可能に支持される。フィードバー１０を一対のガイドビーム８で挟持することにより、振動等が軽減され、ワークの搬送を円滑に行うことが可能となっている。
また、各フィードバー１０には、プレス機３０の配列間隔に合わせて配置したキャリッジ９が結合される。各キャリッジ９には、サーボモータ１４により昇降可能に構成されたリフト用ロッド１１が連結される。そして、プレスラインＬを挟んで対向するリフト用ロッド１１の下端部間にクロスバー１３が掛け渡される。これにより、各クロスバー１３は、対向する２つのサーボモータ１４を駆動することにより、リフト用ロッド１１を介して上下移動可能となっている。
また、各クロスバー１３には、ワークを吸引吸着する複数の吸着パッドを備えるワーク把持部１２が設けられる。
【００１３】
一対のフィードバー１０をプレスラインＬ方向に移動させる駆動部２０は、プレスラインＬ方向の上流側位置に設けられる。駆動部２０は、サーボモータ（アクチュエータ）２１と、サーボモータ２１の出力軸に取り付けたギア２２、ギア２２に噛み合うアイドルギア（分離部）２３、アイドルギア２３及びフィードバー１０の上流側端部に刻設したラック２５に噛み合うピニオン２４から構成され、それぞれのフィードバー１０毎に上述した要素を備える。
また、各フィードバー１０を駆動するサーボモータ２１は、それぞれ複数台設けられる。本実施形態では、フィードバー１０毎に２台のサーボモータ２１ａ，２１ｂを設置したが、これに限らず、３台以上であってもよい。サーボモータ２１の台数が多い程、各サーボモータ２１の駆動負担が軽減されるので、より小型で安価、且つ高信頼性のサーボモータ２１を選定することが可能となる。また、サーボモータ２１ａ，２１ｂの能力は、必要とされる能力よりも高能力のものを用意する。例えば、サーボモータ２１ａのみでも、フィードバー１０を駆動することができる程度のものが望ましい。一方のサーボモータ２１ｂ等が故障した場合にも、引き続きフィードバー１０を駆動するためである。また、複数のサーボモータ２１ａ，２１ｂは、同一のものを選定することが望ましい。サーボモータ２１の種類を一致させることにより、設備コストを低減でき、また、保守部品の保持・管理等の負担が軽減されてメンテナンスの効率化が図れるからである。
このような構成により、サーボモータ２１の駆動力を、ギア２２、アイドルギア２３、ピニオン２４を介してラック２５に伝えることによりフィードバー１０をプレスラインＬ方向へ移動させて、クロスバー１３に送り動作が与えられるようにしてある。
なお、一対のピニオン２４は、シャフト２６により連結されており、左右のフィードバー１０が同期してプレスラインＬ方向に移動するようになっている。
【００１４】
図３は、駆動部２０を示す拡大図である。アイドルギア２３は、ギア２２ａ，２２ｂの略２倍程度の厚みがあり、その回転軸方向に移動可能に構成される。また、サーボモータ２１ａ，２１ｂの出力軸に連結されたギア２２ａ，２２ｂは、出力軸方向の位置において重ならないように、ずれた位置に配置されつつ、それぞれアイドルギア２３に噛み合っている。
そして、アイドルギア２３を出力軸方向に移動させることにより、ギア２２ａ，２２ｂの両方或いはいずれか一方がアイドルギア２３と噛み合うようになっている。言い換えれば、アイドルギア２３を出力軸方向に移動させることにより、ギア２２ａ，２２ｂのいずれか一方をアイドルギア２３から分離させて、その駆動伝達を切り離させることができるようになっている。なお、アイドルギア２３等は、アイドルギア２３が出力軸方向に移動した場合であっても、ピニオン２４とは常に噛み合うように配置される。
このような構成により、サーボモータ２１ａ，２１ｂの両方或いはいずれか一方の駆動力を任意に選択して、フィードバー１０に伝えることが可能になっている。
【００１５】
続いて、上記構成を備えるトランスファープレス５０を用いて、プレス成形品を製造する手順等について説明する。
まず、各プレス機３０のスライド５及びボルスタ６にそれぞれ金型がセットされると、各スライド駆動装置７によりスライド５を同期させて上下動させる。そして、トランスファープレス５０の上流側に板材が配置される。
次いで、駆動部２０のサーボモータ２１ａ，２１ｂが同期して往復回転し、その駆動力がギア２２ａ，２２ｂ、アイドルギア２３、ピニオン２４を介して、フィードバー１０の一端部に形成されたラック２５に伝えられる。これにより、フィードバー１０がプレスラインＬ方向へ往復移動させて、クロスバー１３に往復動作が与えられる。サーボモータ２１ａ，２１ｂの往復回転運動は、各プレス機３０のスライド５の上下運動に同期して行われる。また、アイドルギア２３は、ギア２２ａ，２２ｂの両方と噛み合う位置に配置される。
そして、クロスバー１３が往復動作して、ボルスタ６の上方に位置すると、サーボモータ１４を駆動して、リフト用ロッド１１を介してクロスバー１３を昇降移動させる。そして、ワーク把持部１２により、ボルスタ６の上面に配置された金型上のワーク（板材）を吸着保持或いは保持解除する。
このような動作を繰り返し行うことにより、上下の金型間でパネル等のワークをプレス成形しつつ、ワークを次のプレス機３０へ順次搬送させる。
【００１６】
上述した動作を長時間行うと、サーボモータ２１ａ，２１ｂの出力軸を支持するベアリング等が磨耗して、故障停止してしまう場合がある。
例として、４台のサーボモータ２１ａ，２１ｂのうち、１つのサーボモータ２１ａが停止してしまった場合について説明する。
サーボモータ２１ａ，２１ｂの運転状況は、サーボモータ２１ａ，２１ｂに取り付けたエンコーダ（不図示）の信号により検出され、トランスファープレス５０の運転を制御する制御部（不図示）に送られている。
そして、サーボモータ２１ａが故障により停止した場合には、残りのサーボモータ２１、すなわち、１台のサーボモータ２１ａと２台のサーボモータ２１ｂにより、運転が続行される。この際、一対のピニオン２４がシャフト２６により連結されているので、４台のサーボモータ２１ａ，２１ｂのうちの１台が停止しても、左右のピニオン２４を回転させる駆動力が偏ることなく、同期して回転できるので、引き続き各フィードバー１０をプレスラインＬ方向へ往復移動させることができる。
また、サーボモータ２１ａが故障により停止すると、制御部からアイドルギア２３を回転軸方向に移動させる駆動部に指令が送られ、アイドルギア２３とサーボモータ２１ａの出力軸に取り付けたギア２２ａとの連結を切り離すように、アイドルギア２３を移動させる。これにより、故障したサーボモータ２１ａが、アイドルギア２３の回転を妨げる障害となることが回避でき、残りのサーボモータ２１により、円滑に各フィードバー１０をプレスラインＬ方向へ往復移動させることができる。
【００１７】
また、残りのうちのサーボモータ２１ａも故障により停止しても、２台のサーボモータ２１ｂにより運転を続行することも可能である。この際にも、他方のアイドルギア２３を回転軸方向に移動させて、サーボモータ２１ａの駆動伝達を切り離すようにする。
このように、複数のワーク把持部１２が連結された各フィードバー１０をプレスラインＬ方向へ往復移動させるワーク搬送装置４０において、駆動部２０のサーボモータ２１を複数台で構成することにより、そのうちの幾つかが故障等により停止した場合であっても、運転を続行することが可能となる。したがって、連続運転が可能となるとともに、運転続行中に故障したサーボモータ２１を修理・交換することにより、装置全体の運転を停止させる事態を回避することができる。
また、アイドルギア２３により、故障したサーボモータ２１の駆動伝達を切り離すことができるので、故障したサーボモータ２１がその後の運転の妨げとなることが防止できるとともに、故障したサーボモータ２１の修理・交換作業を運転を停止させることなく安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】トランスファープレス及びそのワーク搬送装置を示す模式図である。
【図２】ワーク搬送装置を示す斜視図である。
【図３】駆動部を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  フィードバー
１２  ワーク把持部
１３  クロスバー
２０  駆動部
２１  サーボモータ（アクチュエータ）
２３  アイドルギア（分離部）
３０  プレス機（加工装置）
４０  ワーク搬送装置
５０  トランスファープレス
Ｌ  プレスライン（列）
【図１】
2005059080.tif 000003
【図２】
2005059080.tif 000004
【図３】
2005059080.tif 000005