(57)【要約】  アンコイリング、ブランキングおよび成形方法は、１）スチールコイルの巻きを解くステップを含み、スチールコイルから解かれたスチールストリップは、洗浄され、真っ直ぐにされ、ピンチローラによってブランキング領域に送り込まれ、上記方法はさらに、２）レーザブランキングを行うステップを含み、スチールコイルは、ブランキング領域に入り、必要な形状を有するシートを形成するようにレーザブランキングによってレーザ切断ヘッドによって切断され、廃棄材料は、落下して外部に運搬され、上記方法はさらに、３）シートを出力するステップを含み、シートは、磁気伸縮式ベルトコンベヤを通過し、次いでマニピュレータまたはロボットによってスタンピングプロセスに搬送され、上記方法はさらに、４）スタンピング成形を行うステップを含み、上記シートは、ワークピースを形成するようにスタンピングされ、上記方法はさらに、５）検査するステップを含み、ワークピースは、検査され、保管場所に入れられる。本発明は、ブランキングラインおよびスタンピング成形ラインの直列統合を達成して、それらの間のマッチングを実現することができ、積層、梱包、輸送、位置決め、開梱、搬送、ならびにシートおよびスタンピング成形されたワークピースのセンタリングなどの中間ステップを減少させることができ、移送に必要なスペースも減少させることができ、ワークフローを単純化することができ、レーザブランキングによって材料コイルを直接機械加工して成形部品を形成するための手順を直列に統合する。
2016508879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンコイリング、ブランキングおよび成形方法であって、
１）スチールコイルの巻きを解くステップを備え、前記スチールコイルから解かれたスチールストリップは、洗浄され、真っ直ぐにされ、ピンチローラによってブランキング領域に送り込まれ、前記方法はさらに、
２）レーザブランキングを行うステップを備え、前記スチールコイルは、前記ブランキング領域に入り、必要な形状を有するシートを形成するようにレーザブランキングによってレーザ切断ヘッドによって切断され、廃棄材料は、落下して外部に運搬され、前記方法はさらに、
３）前記シートを出力するステップを備え、前記シートは、磁気伸縮式ベルトコンベヤによって受取られて運搬され、次いで外部シャフトを有するマニピュレータまたはロボットによってスタンピングプロセスに搬送され、次いで、前記シートは、スタンピング下型に入れられるか、または、前記シートは、外部シャフトを有する前記ロボットによって直接取り上げられて前記スタンピングプロセスに運搬され、次いで、前記シートは、前記スタンピング下型に入れられ、前記方法はさらに、
４）スタンピング成形を行うステップを備え、前記シートは、特定の形状およびサイズのワークピースを形成するようにスタンピングされ、端縁切断され、パンチングされ、トリミングされ、前記方法はさらに、
５）前記形成されたワークピースを検査するステップを備え、前記形成されたワークピースは、出力され、検査され、最終的に保管場所に入れられる、方法。
【請求項２】
ステップ１）において、前記真っ直ぐにするプロセスと前記ピンチローラとの間にルーパ装置が設けられる、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項３】
ステップ２）において、前記シートは、切断中に動的に移動するか、または静止状態で切断される、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項４】
ステップ２）において、レーザ切断およびブランキングを行うために、前記レーザ切断ヘッドとともに少なくとも１つのレーザ光源が使用されることを特徴とする、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項５】
ステップ２）において、プレートの静止切断のために２つのレーザ切断ヘッドが使用される、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項６】
ステップ２）において、廃棄材料収集ボックスへの廃棄物運搬チェーンと組合わせられた廃棄材料シュートを用いて、前記廃棄材料は、落下して外部に運搬される、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項７】
ステップ３）において、前記シートは、スタンピングの前に事前処理され、前記事前処理は、前記プレートを油でコーティングすることを含む、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項８】
ステップ３）において、前記シートは、最初にセンタリングされ、次いで前記マニピュレータまたはロボットによって取り上げられて前記スタンピング下型に搬送される、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項９】
ステップ４）において、前記スタンピング成形は、生産されるべき部品に応じて、単純に手動生産と自動生産とに分けられ、前記自動生産における材料の積み降ろしのためにロボットまたはマニピュレータが使用される、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項１０】
前記マニピュレータは、単一アーム・クロスバー・マニピュレータまたはダブルアーム・クロスバー・マニピュレータを含む、請求項９に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【請求項１１】
ステップ５）において、前記形成されたワークピースは、ロボットによって取り上げられて、表面品質検出ならびに形状および位置検出を受けることによって、出力されて検査され、部品のバリおよび欠陥を検出するために観察および外観検査が使用され、検出ツールは、ノギス、マイクロメータおよび検査ジグを含み、前記形状および位置検出は、オフラインの態様でまたは３Ｄオンラインの態様で行われる、請求項１に記載のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、自動車のプレートコイルの機械加工に関し、より具体的には、スタンピングされた三次元プレートを形成するように自動車のプレートコイルを機械加工するためのアンコイリング、ブランキングおよび成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
従来の自動車プレート金型アンコイリングおよびブランキングラインは、生産速度が１分当たり約２５シートであり、年間生産量が４，０００，０００〜６，０００，０００シートであり、金型ブランキングによって平面的なブランクシートが得られた後、ブランクシートは、スタンピング成形ラインを受けるべきであり、スタンピングされた自動車プレート部品が得られる。さまざまな投資および生産規模に対応するスタンピング成形ラインによって三次元部品が得られる。しかし、中国で一般に使用されているロボットスタンピング生産ラインは、生産速度が１分当たり約５シートであり、単一アーム・クロスバー・マニピュレータ・スタンピングラインは、生産速度が１分当たり約１０シートであり、手動送りスタンピングラインは、生産速度がよりゆっくりであり、１分当たり３〜５シートだけである。これは、１つのアンコイリングおよびブランキングラインが複数のスタンピング成形生産ラインに対応すべきであることを意味する。この方式は、マシニングセンタまたは自動車工場全体において一般に適用され、工場面積を大きくし、投資を大きくすることになる。
【０００３】
小型炭酸飲料缶カバースタンピング部品の生産において、中国特許出願第ＣＮ２００９２０１７１４０７．５号は、例えば、炭酸飲料のための既存の生産ソリューションを概説して、複数通路自動スタンピング方法を提案し、その２つのパンチングマシンの同期動作ソリューションまたは複数通路スタンピングソリューションは、小さな部品の生産に好適であり、高い投資圧力と、設計および実装の際の大変な困難とを疑いなく引起すことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のアンコイリングおよびブランキングラインは、ブランキング後に積層プロセスを必要とし、積層後のシートの束は、個々の動作のために複数のスタンピングラインに移送されなければならず、各々のスタンピングラインは、フォークリフトトラック、牽引平台トレーラまたは輸送トラックなどの頻繁な移送のための移送装置を備えているべきであり、解体ならびに材料の集荷および積載などのプロセスは、スタンピングラインの前に存在すべきであり、スタンピングラインは、概して、完成部品を得るために、複数のプレスからなっているか、またはマルチダイプレスが使用される。手短に言えば、成形プロセスを実現するためには２つの生産ライン、すなわちアンコイリングおよびブランキングラインと、スタンピング成形ラインとがそれぞれ必要とされ、シートを繰返し移動させる必要があることにより、動作効率が低減し、最終的に成形部品を得るために保管および運搬に必要なスペースがより大きくなる。
【０００５】
金型ブランキングに起因する莫大な金型費用ならびにそのメンテナンスおよび保管コストの問題を解決して、柔軟性のあるブランキングを達成するために、レーザブランキングが適用可能な方法になってきている。しかし、レーザブランキングを従来の金型ブランキングの生産速度に到達させることが依然として技術的ネックであり、金型ブランキングと同等の出力を実現するために複数の切削ヘッドが設けられたとしても、依然としていくつかの技術的問題および投資リスクが存在する。
【０００６】
現在のところ、ブランキング品質が保証された状態で、レーザアンコイリングおよびブランキングラインは、通常の生産速度が１分当たり数十シート未満であり、このような低い出力は、莫大な金型開発費用および車両モデルの長い金型試用期間を用いることなく、いくつかの新たな車両モデル、カスタマイズされた車両モデルおよび修正モデルの要件を厳密に満たす。さらに、このような生産速度は、一般的なスタンピング成形ラインの生産速度に厳密にマッチングする。したがって、レーザブランキングラインとスタンピングラインとを組合わせる方法が可能になる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
概要
本発明の目的は、ブランキングラインおよびスタンピング成形ラインの直列統合を達成して、それらの間のマッチングを実現することができるアンコイリング、ブランキングおよび成形方法を提供することである。この方法は、積層、梱包、輸送、位置決め、開梱、搬送、ならびにシートおよびスタンピング成形されたワークピースのセンタリングなどの中間ステップを減少させることができ、移送に必要なスペースも減少させることができ、ワークフローを単純化することができ、レーザブランキングによって材料コイルを直接機械加工して成形部品を形成するための手順を直列に統合する。
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の技術的解決策が以下のように提供される。
アンコイリング、ブランキングおよび成形方法は、
１）スチールコイルの巻きを解くステップを含み、上記スチールコイルから解かれたスチールストリップは、洗浄され、真っ直ぐにされ、ピンチローラによってブランキング領域に送り込まれ、上記方法はさらに、
２）レーザブランキングを行うステップを含み、上記スチールコイルは、上記ブランキング領域に入り、必要な形状を有するシートを形成するようにレーザブランキングによってレーザ切断ヘッドによって切断され、廃棄材料は、落下して外部に運搬され、上記方法はさらに、
３）上記シートを出力するステップを含み、上記シートは、磁気伸縮式ベルトコンベヤによって受取られて運搬され、次いで外部シャフトを有するマニピュレータまたはロボットによってスタンピングプロセスに搬送され、次いで、上記シートは、スタンピング下型に入れられるか、または、上記シートは、外部シャフトを有する上記ロボットによって直接取り上げられて上記スタンピングプロセスに運搬され、次いで、上記シートは、上記スタンピング下型に入れられ、上記方法はさらに、
４）スタンピング成形を行うステップを含み、上記シートは、特定の形状およびサイズのワークピースを形成するようにスタンピングされ、端縁切断され、パンチングされ、トリミングされ、上記方法はさらに、
５）上記形成されたワークピースを検査するステップを含み、上記形成されたワークピースは、出力され、検査され、最終的に保管場所に入れられる。
【０００９】
さらに、ステップ１）において、上記真っ直ぐにするプロセスと上記ピンチローラとの間にルーパ装置が設けられる。
【００１０】
ステップ２）において、上記シートは、切断中に動的に移動するか、または静止状態で切断され得る。
【００１１】
ステップ２）において、レーザ切断およびブランキングを行うために、上記レーザ切断ヘッドとともに少なくとも１つのレーザ光源が使用される。
【００１２】
ステップ２）において、プレートの静止切断のために２つのレーザ切断ヘッドが使用される。
【００１３】
ステップ２）において、廃棄材料収集ボックスへの廃棄物運搬チェーンと組合わせられた廃棄材料シュートを用いて、上記廃棄材料は、落下して外部に運搬される。
【００１４】
ステップ３）において、上記シートは、スタンピングの前に事前処理され、上記事前処理は、上記プレートを油でコーティングすることを含む。
【００１５】
ステップ３）において、上記シートは、最初にセンタリングされ、次いで上記マニピュレータまたはロボットによって取り上げられて上記スタンピング下型に搬送される。
【００１６】
ステップ４）において、上記スタンピング成形は、生産されるべき部品に応じて、単純に手動生産と自動生産とに分けられ、上記自動生産における材料の積み降ろしのためにロボットまたはマニピュレータが使用され、上記マニピュレータは、単一アーム・クロスバー・マニピュレータまたはダブルアーム・クロスバー・マニピュレータを含む。
【００１７】
ステップ５）において、上記形成されたワークピースは、ロボットによって取り上げられて、表面品質検出ならびに形状および位置検出を受けることによって、出力されて検査され、部品のバリおよび欠陥を検出するために観察および外観検査が使用され、検出ツールは、ノギス、マイクロメータおよび検査ジグを含み、上記形状および位置検出は、オフラインの態様でまたは３Ｄオンラインの態様で行われる。
【００１８】
本発明の利点は、以下の通りである。
本発明は、レーザブランキングとスタンピング成形との間の生産歩留まりのマッチングに基づいて設計される。この方法は、積層、梱包、輸送、位置決め、開梱、搬送、ならびに平面的なシートおよびスタンピング成形されたワークピースのセンタリングなどの中間ステップを減少させることができ、移送に必要なスペースも減少させることができ、ワークフローを単純化することができ、レーザブランキングによって材料コイルを直接機械加工して成形部品を形成するための手順を直列に統合する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施例の概略図である。
【図２】本発明の第２の実施例の概略図である。
【図３】本発明の第１の実施例のアンコイリングおよびブランキング成形プロセスの概略図である。
【図４】本発明の第１の実施例のアンコイリングおよびブランキング成形プロセスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
詳細な説明
図１を参照して、本発明の第１の実施例の概略図が示される。本発明のアンコイリング、ブランキングおよび成形方法は、
１）スチールコイルの巻きを解くステップを含み、スチールコイル１から解かれたスチールストリップは、洗浄され２、真っ直ぐにされ３、ルーパ４およびピンチローラ５を通過してブランキング領域に入り、上記方法はさらに、
２）レーザブランキングを行うステップを含み、スチールコイルは、ブランキング領域に入り、必要な形状を有するシートを形成するようにレーザブランキングによってレーザ切断ヘッド６によって切断され、廃棄材料は、落下して外部に運搬され、上記方法はさらに、
３）シートを出力するステップを含み、シートは、磁気伸縮式ベルトコンベヤによって受取られて運搬され、次いで外部シャフトを有するマニピュレータまたはロボットによってスタンピングプロセスに搬送され、次いで、シートは、スタンピング下型に入れられ、上記方法はさらに、
４）スタンピング成形を行うステップを含み、シートは、特定の形状およびサイズのワークピースを形成するようにスタンピングされ１１、端縁切断され、パンチングされ、トリミングされ、上記方法はさらに、
５）形成されたワークピースを検査するステップを含み、形成されたワークピースは、出力され、検査され、最終的に保管場所に入れられる１３。
【００２１】
この実施例によれば、ステップ２）において、プレートの静止切断のために２つのレーザ切断ヘッドが使用される。
【００２２】
ステップ２）において、廃棄材料収集ボックスへの廃棄物運搬チェーンと組合わせられた廃棄材料シュートを用いて、廃棄材料は、落下して外部に運搬される。
【００２３】
ステップ３）において、シートは、外部シャフトを有するロボットによって直接取り上げられてスタンピング下型に運搬される。スタンピングの前の事前処理は、プレートを洗浄してプレートを油でコーティングすることを含む。シートは、積載中にシートを取り上げるマニピュレータまたはロボットによってセンタリングされ、次いでマニピュレータまたはロボットによってスタンピング下型に搬送される。
【００２４】
ステップ４）において、スタンピング成形は、生産されるべき部品に応じて、単純に手動生産と自動生産とに分けられ、自動生産における材料の積み降ろしのためにロボットまたはマニピュレータが使用され、マニピュレータは、単一アーム・クロスバー・マニピュレータまたはダブルアーム・クロスバー・マニピュレータを含む。
【００２５】
ステップ５）において、形成されたワークピースは、ロボットによって取り上げられて、表面品質検出ならびに形状および位置検出を受けることによって、出力されて検査され、部品のバリおよび欠陥を検出するために観察および外観検査が使用され、検出ツールは、ノギス、マイクロメータおよび検査ジグを含み、形状および位置検出は、オフラインの態様でまたは３Ｄオンラインの態様で行われる。
【００２６】
具体的には、本発明の第１の実施例に係る全ライン周期動作モードは、以下の通りである。
【００２７】
材料コイルは、アンコイリング装置１によって解かれ、プレートストリップ洗浄装置２に送り込まれ、真っ直ぐにされ３、ルーパ４を通過して、次いでピンチ装置５によってつままれ、次いで廃棄材料を切断および除去するためにレーザ切断ヘッド６に入る。得られたシートは、シート洗浄８および油コーティング９のために搬送ロボット７によってプラットフォームに移送され、ピックアップロボット１０は、シートを取り上げてスタンピング装置１１に入れ、荷降ろしロボット１２は、スタンピングされたシートを取り上げて保管場所に入れる１３。
【００２８】
図３および図４に示されるように、この実施例では、切断のために２つのレーザ切断ヘッドが使用される。プレートストリップは、アンコイリングおよび準備プロセスを受けた後に静止ブランキング領域に入り、第１のレーザ切断ヘッドが、第１の切断領域Ａにおいてシート１００を部分的に切断し、プレートストリップは、１枚のシートに対応する分だけ前進し、出力シートを得るために、第２のレーザ切断ヘッドが、第２の切断領域Ｂにおいてシート１００の残りの部分をさらに切断し、同時に、第１のレーザ切断ヘッドが、第１の切断領域Ａにおいてシート２００を部分的に切断する。このようなプロセスが繰返される。
【００２９】
２つのレーザ切断ヘッドがこの領域において切断動作を完了させた後、プレートストリップは前進し、切断が継続される。切断後のシートは、洗浄および油コーティングのために、外部シャフトを有する搬送ロボットによってスタンピング準備プロセスに搬送され、次いでプレスがスタンピングを行って、検査後の合格品が保管場所に入れられる。
【００３０】
また、第１のレーザ切断ヘッドは、３枚以上のシートを部分的に切断することも可能であり、出力シートを得るために、第２のレーザ切断ヘッドはシートの残りの部分を切断する。
【００３１】
図２は、本発明に係る第２の実施例のシステムソリューションの概略図である。生産ライン間の生産速度のマッチングを達成するために、図２に示されるようなシステムソリューションが、異なるシートのブランキング成形に使用されてもよく、切断およびブランキング領域において単一の切断ヘッドが使用される。例えば、小さな切断サイズまたは単純な切断形状（長方形または台形）の平面的なシートの場合、ルーパを用いることなく、動的な単一レーザ連続切断方法が使用されてもよい。
【図１】
2016508879.tif 000003
【図２】
2016508879.tif 000004
【図３】
2016508879.tif 000005
【図４】
2016508879.tif 000006
【国際調査報告】
2016508879.tif 000007
2016508879.tif 000008
2016508879.tif 000009
2016508879.tif 000010