(57)【要約】  金属板積込／積出および切断方法ならびにシステムであって、両方ともガイドレール上に配置されるブロックカートおよびシートカートと；ガイドレールの一方の側に配置され、平行配置された第１および第２の高速移動テーブルと、レーザ切断ヘッドとを含む切断動作ユニットとを含み、２つの高速移動テーブルは、ガイドレールに垂直に配置され、各々、切断ステーションと待機ステーションとを設けられ、レーザ切断ヘッドは２つの切断ステーションの上をそのガイドレールに沿って移動し、待機ステーションは、ブロックカートおよびシートカートのガイドレールの側に対応し；この方法およびシステムはさらに、切断動作ユニットとブロックカートおよびシートカートのガイドレールとの間に配置される運搬および積重ねロボットを含み、ロボット外部シャフトはカートガイドレールと平行であり、切断動作ユニットの２つの高速移動テーブルの待機ステーションに亘って延在し；この方法およびシステムはさらに、切断動作ユニットの２つの切断ステーションより下に配置された廃材搬送装置を含む。この発明は、材料利用効率を効果的に増大させることができ、製造および機械加工における範囲をさらに拡大させることができ、特に、小バッチの車両モデルの製造および新たな車両モデルの試作を提供することに対して好適である。
2016507380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板積込／積出および切断システムであって、
両方ともガイドレール上に配置されるブロックカートおよびシートカートと；
前記ガイドレールの一方の側に配置された切断動作ユニットとを含み、前記切断動作ユニットは、平行配置された第１および第２の高速移動テーブルと、レーザ切断ヘッドとを含み、前記第１および第２の高速移動テーブルは、前記ガイドレールに垂直に配置され、各々、切断ステーションと待機ステーションとを設けられ、前記レーザ切断ヘッドは２つの切断ステーションの上をそのガイドレールに沿って移動し、前記待機ステーションは、前記ブロックカートおよび前記シートカートの前記ガイドレールの側に対応し；前記システムはさらに、
前記切断動作ユニットと前記ブロックカートおよび前記シートカートの前記ガイドレールとの間に配置される運搬および積重ねロボットを含み、ロボット外部シャフトは、カートガイドレールと平行であり、前記切断動作ユニットの前記第１および第２の高速移動テーブルの前記待機ステーションに亘って延在し；前記システムはさらに、
前記切断動作ユニットの前記２つの切断ステーションより下に配置された廃材搬送装置を含む、金属板積込／積出および切断システム。
【請求項２】
取替可能なライナーダイが前記切断ステーションに設けられ、支持装置が、前記ライナーダイ上において、シートおよび再生利用可能な廃材に対応する位置より下に配置され、前記ライナーダイの残りの部分は、打抜加工のために残される中空である、請求項１に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項３】
前記シートカートに近接する再生利用可能廃材カートをさらに含む、請求項１または２に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項４】
前記再生利用可能廃材カートは前記シートカートに結合される、請求項３に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項５】
前記再生利用可能廃材カートおよび前記シートカートはレールを共有する、請求項３に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項６】
前記切断動作ユニットの前記２つの切断ステーションに対応して配置される、少なくとも１つの、セグメント化された煙道をさらに含む、請求項１または２に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項７】
前記廃材搬送装置は、前記切断ステーションより下に配置された廃材シュートと、廃材を外部に搬送するための対応する廃材搬送ベルトとを含む、請求項１に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項８】
前記第１および第２の高速移動テーブルは、片側供給および放出用である、請求項１に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項９】
前記レーザ切断ヘッドの移動機構は、直交座標ロボットの形式にあり、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に可動である、請求項１に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項１０】
前記レーザ切断ヘッドの移動機構上に配置される２Ｄセンサをさらに含み、前記２Ｄセンサはレーザ切断コントローラに結合される、請求項１または９に記載の金属板積込／積出および切断システム。
【請求項１１】
金属板積込／積出および切断方法であって、
まず、ブロックを、シートの形状に従ってレイアウトし、ブロックカートによって搬送し、積重ねるステップと；
ブロックを、運搬および積重ねロボットによって、積重ねステーションから、第１の高速移動テーブルの待機ステーションに運搬し、次いで、前記ブロックを、前記第１の高速移動テーブルによって切断ステーションに移動するステップとを含み、前記ブロックは、前記切断ステーションで、レーザ切断ヘッドによって、予め定められる切断経路に沿って、シートに切断され、同時に、あるブロックが、前記運搬および積重ねロボットによって、第２の高速移動テーブルの待機ステーションに運搬され；前記方法はさらに、
前記第１の高速移動テーブル上における切断完了後に、前記レーザ切断ヘッドを前記第２の高速移動テーブルの切断ステーションに移動させて切断を実行し、同時に、前記第１の高速移動テーブル上の切断されたシートを前記待機ステーションに移動させ、次いで、前記切断されたシートを、前記運搬および積重ねロボットによって、外部への搬送、積重ね、および梱包のためにシートカートに運搬するステップと；
上記のステップを繰り返して、ブロックおよびシートは、前記第１および第２の高速移動テーブルによって、前記切断ステーションの内外に、交互に移動され、前記レーザ切断ヘッドは、前記第１および第２の高速移動テーブルの前記切断ステーション間において移動して、ブロックの切断を達成するステップと；
切断除去された廃材を、前記切断ステーションより下の廃材搬送装置によって切断動作ユニットから移動するステップとを含む、金属板積込／積出および切断方法。
【請求項１２】
ライナーダイ設計を採用するステップをさらに含み、ライナーダイは、シートおよび再生利用可能な廃材の形状に従ってレイアウトされたブロックに対応し、支持装置が、前記ライナーダイ上において、前記シートおよび前記再生利用可能な廃材に対応する位置より下に配置され、前記ライナーダイの残りの部分は、打抜加工のために残される中空であり；前記方法はさらに、
前記ライナーダイを高速移動テーブルの切断ステーションに配置するステップを含み、ブロックはブロック積重ねステーションに積重ね状態で供給され、前記方法はさらに、
ブロックを、前記運搬および積重ねロボットによって、前記積重ねステーションから前記切断動作ユニットの前記ライナーダイに拾い上げるステップと；
前記レーザ切断ヘッドによって、前記ブロック上において切断動作を実行して、必要なシートを形成するステップとを含む、請求項１１に記載の金属板積込／積出および切断方法。
【請求項１３】
前記運搬および積重ねロボットはエンドエフェクタをピックアップおよび配置動作のために用いる、請求項１１または１２に記載の金属板積込／積出および切断方法。
【請求項１４】
前記エンドエフェクタは真空吸着器により前記ピックアップおよび配置動作を実行する、請求項１３に記載の金属板積込／積出および切断方法。
【請求項１５】
前記シートカートに近接して配置される再生利用可能廃材カートがさらに設けられ、前記再生利用可能廃材カートおよび前記シートカートは、同時または連続的に出入りする、請求項１１に記載の金属板積込／積出および切断方法。
【請求項１６】
前記ライナーダイはアルミニウム形材から加工される、請求項１２に記載の金属板積込／積出および切断方法。
【請求項１７】
１つのライナーダイが１つより多い種類のシートに対して好適である、請求項１１または１６に記載の金属板積込／積出および切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
この発明は金属機械加工に関し、特に自動車製造の技術分野における金属板積込／積出および切断方法ならびにシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
従来の自動車板材打抜加工方法はダイ打抜加工であり、鉄鋼工場または自動車工場全体は、概して、自動的な巻戻し‐切断‐積重ねの生産ラインを有する。装置は搬送ユニット、プレスユニットおよび積重ねユニットを含む。
【０００３】
前述のダイ打抜加工方法により、単純な形状（矩形、台形、または円弧形状のような）の材料シートは、揺動切断により加工することができ、複雑な曲線形状の材料シートがダイ打抜加工によって加工される。車両モデルの材料シートのサイズに依って打抜加工ラインに異なる打抜加工ダイを設けること、およびダイの交換によって異なる材料シートを製造することが必要とされる。自動車を製造する分野では、金属板打抜加工ラインは、一般に１年当たり４，０００，０００〜６，０００，０００枚のシートという非常に高い作業効率を有する。それは、１年当たり３，８００時間として、平均で毎分約２５枚のシートである。
【０００４】
しかしながら、前述のダイ打抜加工方法は、通常の車両モデルの大規模大量生産に対しては好適であるが、依然として、ある制限、特に以下の問題がある。
【０００５】
打抜加工ダイの製造および保管における高コスト；ダイの積重ねおよび維持管理室のための高い空間要件；ならびに大きなプレス設備および設備基礎による工場建設投資。特に、いくつかの個人仕様の車両モデルの小バッチ生産に対しては、前述のダイ打抜加工方法は非経済的である。
【０００６】
近年、レーザ技術の急速な発展により、切断速度（１．５ｍｍ未満の厚みを有する鋼板に対しては、４ＫＷの光ファイバレーザ発生器を用いる場合、切断速度は２０ｍ／分以上を保持することができる）およびレーザ光線の光電変換効率（現在、２０％を超える）は、継続的に増大しており、レーザ切断コストは、形材化された板金の大規模打抜機械加工にレーザ切断を適用することを可能にするよう、臨界点に達する。
【０００７】
国内外におけるいくつかの企業および研究所が自動車板材のレーザ打抜加工を研究し始めていることが知られている。たとえば、Automatic Feed Companyへの中国特許ＣＮ  １０２１０５２５６  Ａは、高速切断のための漸進的なレーザ切断装置を提供する。この特許において提供される装置では、各ドアフレームにおいて、少なくとも１つの可動レーザヘッドがレーザ切断動作を実行する。しかしながら、この方法は多くの技術的な問題があり；たとえば、複数の切断ヘッドの同時動作は複数の装置の切断動作によって生じた切断物の位置合わせを保証することがほとんどできず、板材形状における偏差が切断形状に影響することになる。レーザカッターと切断ユニットとの複数の組の巨大な構成および占有面積は、高い設備投資も引起す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
概要
この発明の目的は、金属板積込／積出および切断方法、ならびにそのためのシステムであって、切断された廃材を効果的に処理して材料利用を増大させることができ、製造および機械加工における範囲をさらに拡大させることができ、特に、小バッチの車両モデルの製造および新たな車両モデルの試作を提供することに対して好適である、方法およびシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するために、この発明の技術的解決策は、以下のように与えられる。
金属板積込／積出および切断システムが提供される。このシステムは、両方ともガイドレール上に配置されるブロックカートおよびシートカートと；ガイドレールの一方の側に配置され、平行配置された第１および第２の高速移動テーブルと、レーザ切断ヘッドとを含む切断動作ユニットとを含み、２つの高速移動テーブルは、ガイドレールに垂直に配置され、各々、切断ステーションと待機ステーションとを設けられ、レーザ切断ヘッドは２つの切断ステーションの上をそのガイドレールに沿って移動し、待機ステーションは、ブロックカートおよびシートカートのガイドレールの側に対応し；このシステムはさらに、切断動作ユニットとブロックカートおよびシートカートのガイドレールとの間に配置される運搬および積重ねロボットを含み、ロボット外部シャフトは、カートガイドレールと平行であり、切断動作ユニットの第１および第２の高速移動テーブルの待機ステーションに亘って延在し；このシステムはさらに、切断動作ユニットの２つの切断ステーションより下に配置された廃材搬送装置を含む。
【００１０】
さらに、取替可能なライナーダイが切断ステーションに設けられ、支持装置が、ライナーダイ上において、シートおよび再生利用可能な廃材に対応する位置より下に配置され、ライナーダイの残りの部分は、打抜加工のために残される中空である。
【００１１】
さらに、シートカートと同時に出入りできる再生利用可能廃材カートがさらに含まれる。
【００１２】
さらに、切断動作ユニットの２つの切断ステーションに対応して配置される、少なくとも１つの、セグメント化された煙道が含まれる。
【００１３】
廃材搬送装置は、切断ステーションより下に配置された廃材シュートと、廃材を外部に搬送するための対応する廃材搬送ベルトとを含む。
【００１４】
高速移動テーブルは、片側供給および放出用である。
レーザ切断ヘッドの移動機構は、直交座標ロボットの形式にあり、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動することができる。
【００１５】
さらに設けられるのは、２Ｄセンサであり、それは、レーザ切断ヘッドの移動機構上に設けられ、レーザ切断コントローラに結合される。２Ｄセンサは、２つの高速移動テーブルの切断ステーション上において各ブロックの位置を測定するために用いられ、測定されたデータを、コントローラによって処理および計算して、原点からのオフセットおよびブロックの配置ステーションの偏角を得ることにより、切断経路の自動補正を実行する。
【００１６】
金属板積込／積出および切断方法がこの発明に従って提供される。まず、ブロックがシートの形状に従ってレイアウトされ、ブロックカートによって搬送され、積重ねられ；あるブロックが、積重ねステーションで、運搬および積重ねロボットによって、第１の高速移動テーブルの待機ステーションに運搬され、次いで、ブロックは、第１の高速移動テーブルによって切断ステーションに移動され、ブロックは、切断ステーションで、レーザ切断ヘッドによって、予め定められる切断経路に沿って、シートに切断され、同時に、あるブロックが、運搬および積重ねロボットによって、第２の高速移動テーブルの待機ステーションに運搬され；第１の高速移動テーブル上における切断完了後に、レーザ切断ヘッドは第２の高速移動テーブルの切断ステーションに移動して切断を実行し、同時に、第１の高速移動テーブル上の切断されたシートは待機ステーションに移動され、次いで、運搬および積重ねロボットによって、外部への搬送、積重ね、および梱包のためにシートカートに運搬され；このプロセスが繰り返され、ブロックおよびシートは、第１および第２の高速移動テーブルによって、切断ステーションの内外に、交互に移動され、レーザ切断ヘッドは、第１および第２の高速移動テーブルの切断ステーション間において移動して、ブロックの切断を達成し；切断除去された廃材は、切断ステーションより下の廃材搬送装置によって切断動作ユニットから移動される。
【００１７】
さらに、この発明はライナーダイ設計も採用し、ライナーダイは、シートおよび再生利用可能な廃材の形状に従ってレイアウトされたブロックに対応し、支持装置が、ライナーダイ上において、シートおよび再生利用可能な廃材に対応する位置より下に配置され、ライナーダイの残りの部分は、打抜加工のために残される中空であり；ライナーダイは高速移動テーブルの切断ステーションに配置され、ブロックはブロック積重ねステーションに積重ね状態で供給され、あるブロックが、運搬および積重ねロボットによって、積重ねステーションから切断動作ユニットのライナーダイに拾い上げられ、レーザ切断は、ブロック上において切断動作を実行して、必要なシートを形成する。
【００１８】
さらに、運搬および積重ねロボットはエンドエフェクタをピックアップおよび配置動作のために用いる。
【００１９】
エンドエフェクタは真空吸着器によりピックアップおよび配置動作を実行する。
加えて、この発明のライナーダイはアルミニウム形材から加工され、１つのライナーダイは、１つより多い種類のシートに対して好適である。
【００２０】
この発明の有益な効果は以下のとおりである：
切断ステーションと、運搬および積重ねロボットと、ブロックの積込と、シートの積出との妥当なレイアウトを通して、この発明は元の鉄鋼工場における機械加工切断方法およびシステムを変更し、さらに、小バッチの生産要件の問題を解決し、それによって経費削減の効果を達成する。さらに、この発明は、設備投資において小さい占有面積および低コストの生産ラインを有し、小バッチの車両モデルの製造要件を満たすことができ、それによって十分な切断断面を有する金属シートを得ることができ、廃材を利用し、原料を節約し、材料利用を増大させ、機械加工されるべき材料の範囲をさらに拡大させる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態に従う自動車板材打抜加工システムの上面図である。
【図２】この発明の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態に従う高速移動テーブルの概略図である。
【図４】この発明の実施の形態に従うレーザ切断ヘッドおよびセンサの位置を示す概略図である。
【図５】この発明の実施の形態において用いられるライナーダイの概略図である。
【図６】この発明の実施の形態に従って、エンドエフェクタの真空吸着器がどのようにシートを吸着するかを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
詳細な記載
図１〜図６を参照して、この発明の金属板積込／積出および切断システムは：両方ともガイドレール３上に配置されるブロックカート１およびシートカート２と；ガイドレールの一方の側に配置され、平行配置された第１および第２の高速移動テーブル５、６と、レーザ切断ヘッド７とを含む切断動作ユニット４とを含み、２つの高速移動テーブル５、６は、ガイドレール３に垂直に配置され、各々、切断ステーション５１、６１と待機ステーション５２、６２とを設けられ、レーザ切断ヘッド７は２つの切断ステーション５１、６１の上をそのガイドレールに沿って移動し、待機ステーション５２、６２は、ブロックカート１およびシートカート２のガイドレール３の側に対応し；このシステムはさらに、切断動作ユニット４とブロックカートおよびシートカートのガイドレール３との間に配置される運搬および積重ねロボット９を含み、ロボット外部シャフト８はカートガイドレール３と平行であり、切断動作ユニット４の２つの高速移動テーブルの待機ステーション５２、６２に亘って延在し；このシステムはさらに、切断動作ユニット４の２つの切断ステーション５１、６１より下に配置された廃材搬送装置１０を含む。
【００２３】
さらに、取替可能なライナーダイ１５が切断ステーションに設けられ、支持装置が、ライナーダイ上において、シートおよび再生利用可能な廃材に対応する位置より下に配置され、ライナーダイの残りの部分は、打抜加工のために残される中空である。
【００２４】
さらに、シートカート２と同時に出入りできる再生利用可能廃材カート１１がさらに含まれる。
【００２５】
さらに、切断動作ユニット４の２つの切断ステーション５１、６１に対応して配置される、少なくとも１つの、セグメント化された煙道１２がさらに含まれる。
【００２６】
廃材搬送装置１０は、切断ステーション５１、６１より下に配置された廃材シュート１０１と、廃材を外部に搬送するための対応する廃材搬送ベルト１０２とを含む。
【００２７】
高速移動テーブル５、６は、片側投入および放出用である。
レーザ切断ヘッド７の移動機構は、直交座標ロボットの形式にあり、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動することができる。
【００２８】
加えて、この発明は、２Ｄセンサ１６をさらに設けられる。２Ｄセンサ１６は、レーザ切断ヘッド７の移動機構上に配置され、レーザ切断コントローラに結合され、２つの高速移動テーブルの切断ステーション５１、６１上における各ブロックの位置を測定するために用いられる。測定されたデータを、コントローラによって処理および計算して、原点からのオフセットおよびブロックの配置ステーションの偏角を得ることにより、切断経路の自動補正を実行する。
【００２９】
この発明の金属板積込／積出および切断方法では、まず、ブロック１００がシート２００の形状に従ってレイアウトされ、ブロックカート１によって搬送され、積重ねられ；あるブロックが、積重ねステーションで、運搬および積重ねロボット９によって、第１の高速移動テーブル５の待機ステーションに運搬され、次いで、ブロックは、第１の高速移動テーブル５によって切断ステーションに移動され、ブロックは、切断ステーションで、レーザ切断ヘッド７によって、予め定められる切断経路に沿って、シートに切断され、同時に、あるブロックが、運搬および積重ねロボット９によって、第２の高速移動テーブル６の待機ステーションに運搬され；第１の高速移動テーブル５上における切断完了後、レーザ切断ヘッド７は第２の高速移動テーブル６の切断ステーションに移動して切断を実行し、同時に、第１の高速移動テーブル５上の切断されたシートは待機ステーションに移動され、次いで、運搬および積重ねロボット９によって、外部への搬送、積重ね、および梱包のためにシートカート２に運搬され；このプロセスが繰り返され、ブロックおよびシートは、第１および第２の高速移動テーブル５、６によって、切断ステーションの内外に、交互に移動され、レーザ切断ヘッド７は、第１および第２の高速移動テーブル５、６の切断ステーション間において移動して、ブロックの切断を達成し；切断除去された廃材は、切断ステーションより下の廃材搬送装置１０によって切断動作ユニット４から移動される。
【００３０】
さらに、この発明はライナーダイ設計も採用し、ライナーダイは、シートおよび再生利用可能な廃材の形状に従ってレイアウトされたブロックに対応し、支持装置が、ライナーダイ上において、シートおよび再生利用可能な廃材に対応する位置より下に配置され、ライナーダイの残りの部分は、打抜加工のために残される中空であり；ライナーダイは高速移動テーブルの切断ステーションに配置され、ブロックはブロック積重ねステーションに積重ね状態で供給され、あるブロックが、運搬および積重ねロボットによって、積重ねステーションから切断動作ユニットのライナーダイに拾い上げられ、レーザ切断は、ブロック上において切断動作を実行して、必要なシートを形成する。
【００３１】
さらに、運搬および積重ねロボット９はエンドエフェクタ１３をピックアップおよび配置動作のために用いる。
【００３２】
エンドエフェクタ１３は真空吸着器によりピックアップおよび配置動作を実行する。
加えて、この発明のライナーダイはアルミニウム形材から加工され、したがって、１つのライナーダイは、少なくとも、１つより多い種類のシートに対して好適である。
【００３３】
運搬および積重ねロボットは、ブロックを真空吸着器により拾い上げて配置する。１台のロボットは運搬および積重ねの両方の機能を有し、ブロックを切断ステーションに運搬すること、シートを拾い上げること、およびそれらを積重ねカートに運搬することを担う。切断中においてサイズが３００ｍｍ×３００ｍｍより大きな廃材がある場合、ロボットは廃材を再使用可能廃材カートに運搬し、廃材は切断ステーションからシートと共に拾い上げられ、他の廃材は、ライナーダイの下に直接落ちて廃材シュートを通過して、廃材搬送ベルトによって搬送されることになる。
【００３４】
この実施の形態は、最大で３，７００ｍｍ×１，８５０ｍｍのブロックのために設計される。
【００３５】
ライナーダイは、最大で３，７００ｍｍ×１，８５０ｍｍのブロックのために設計され、シートの分布に依って、アルミニウム形材から組付けられ、廃材の打抜加工および回収を容易にするよう設計される。再利用可能な廃材のために、支持リンクがしたがってライナーダイのために設計され、再利用可能な廃材が廃材搬送ベルト上に落ちるのを防ぐ。
【００３６】
直交座標ロボットの形式のレーザ切断ヘッドの移動機構は、長手方向の動作動程で動作し、長さ方向Ｘの作業領域は９，０００ｍｍであり、幅方向Ｙの作業領域は２，０００ｍｍであり、高さ方向Ｚの作業領域は４００ｍｍである。
【００３７】
レーザ打抜加工のワークフローは以下のとおりである：
運搬および積重ねロボットはブロックカートから第１のブロックを拾い上げ、第１の高速移動テーブルは積出位置に位置し、積込のために待機し、ロボットはブロックを運搬し、それを切断動作ユニットの第１の高速移動テーブル上に配置し、積出時は、レーザ切断ヘッドは、これから切断される位置に位置し；
第１の高速移動テーブルは切断ステーションに移動し、レーザ切断ヘッドは予め定められる切断経路に沿って第１のブロックを切断し；同時に、運搬および積重ねロボットはブロックカートから第２のブロックを拾い上げて、それを第２の高速移動テーブル上に運搬および配置し、次いで、高速移動テーブルは切断ステーションに移動する。
【００３８】
第１のブロックの切断が終了すると、レーザ切断ヘッドは第２の高速移動テーブルに移動し、予め定められる切断経路に沿って第２のブロックを切断し；
第１のブロックの切断が終了すると、第１の高速移動テーブルはピックアップ／配置ステーションに移動し、ロボットは第１の組のシートを拾い上げ、シートをシートカートに積重ねる。第１の組のシートが積重ねられた後、運搬および積重ねロボットはブロックカートに移動し、第３のブロックを拾い上げ、第３のブロックを切断動作ユニットの第１の高速移動テーブル上に運搬および配置し、次いで、高速移動テーブルは切断ステーションに移動する。
【００３９】
第２のブロックの切断が終了すると、レーザ切断ヘッドは第１の高速移動テーブルに移動し、予め定められる切断経路に沿って第３のブロックを切断する。
【００４０】
第２のブロックの切断が終了すると、第２の高速移動テーブルはピックアップ／配置ステーションに移動し、ロボットは第２のシートを拾い上げ、それをシートカートに積重ねる。第２のシートが積重ねられた後、ロボットはブロックカートに移動し、第４のブロックを拾い上げ、それを切断動作ユニットの第２の高速移動テーブル上に運搬および配置し、次いで、高速移動テーブルは切断ステーションに移動する。
【００４１】
第３のブロックの切断が終了すると、レーザ切断ヘッドは第２の高速移動テーブルに移動し、予め定められる切断経路に沿って第４のブロックを切断する。
【００４２】
第３のブロックの切断が終了すると、第１の高速移動テーブルはピックアップ／配置ステーションに移動し、ロボットは第３のシートを拾い上げて、それをシートカートに積重ねる。第３のシートが積重ねられた後、ロボットはブロックカートに移動し、第５のブロックを拾い上げ、それを切断動作ユニットの第１の高速移動テーブル上に運搬および配置し、次いで、高速移動テーブルは切断ステーションに移動し、第５のブロックはレーザ切断ヘッドによって切断されることになる。
【００４３】
第４のブロックの切断が終了すると、レーザ切断ヘッドは第１の高速移動テーブルに移動し、予め定められる切断経路に沿って第５のブロックを切断する。
【００４４】
第４のブロックの切断が終了すると、第２の高速移動テーブルはピックアップ／配置ステーションに移動し、ロボットは第４のシートを拾い上げて、それをシートカートに積重ねる。
【００４５】
したがって、レーザ切断ヘッドは、第１および第２の移動テーブル間において往復運動し、運搬および積重ねロボットは、２つの高速移動テーブル上において、ピックアップ／配置ステーションで、周期的な積込および積出動作を実行する。第５のブロックが切断され、第４のシートは積出されて積重ねられ、第６のブロックが積込まれ；第６のブロックが切断され、第５のシートは積出されて積重ねられ、第７のブロックが積込まれ；第７のブロックが切断され、第６のシートは積出されて積重ねられ、第８のブロックが積込まれ；……となる。
【００４６】
加えて、レーザ切断ヘッドの縁部に取り付けられた２Ｄセンサは、切断テーブル上のブロックの各々を検出する。３軸デジタル制御レーザ切断システムに対する切断されたブロックの相対的位置を測定して、積重ね、運搬および配置などの間において生じたエラーを補正する。
【００４７】
加えて、廃材は、切断中においてライナーダイの穴を通して廃材搬送ベルト上に落ちて、外部に運搬される。切断中にてサイズが３００ｍｍ×３００ｍｍより大きな廃材がある場合には、運搬および積重ねロボットは再利用可能な廃材をシートとともに拾い上げ、ロボットは、シートを積重ねステーションでカート上に置き、次いで、再利用可能な廃材を廃材カート上に置いて、廃材の山を形成する。最後に、ロボットは、ブロックカートに戻って、ブロックを拾い上げる。
【００４８】
加えて、鋼板切断プロセスにおける切断排煙は、排煙室によって区分分離されて吸引され、切断プラットフォームの一方の側に配置された排煙吸込管を通って引き離される。
【００４９】
この実施の形態では、図５に示されるように、ブロックはボディサイドアウターパネルのための単一シートのブロックであり、このブロックのために設計されたライナーダイの形状は点線によって示される。ボディサイドアウターパネル２１は、２９８５ｍｍ×１５８５ｍｍの長さおよび幅の寸法を有し、図５において実線で示されるような形状にある。他のブロックの各々から切断されるべきシート枚数が、表１に示される。ボディサイドアウターパネルは、廃材１＃、２＃、３＃および４＃に対応する４つの内部廃材部分を有し、廃材３＃は再生利用されるべき再利用可能な廃材であり、それは、３００ｍｍ×３００ｍｍより大きく、運搬および積重ねロボットによって廃材積重ねステーションに拾い上げられることになる。したがって、ライナーダイ１５は廃材３＃より下に支持装置１５１を設けられ、それは、再利用可能な廃材が廃材搬送ベルト上に落ちるのを防ぐことができる。
【００５０】
表１は、この発明の実施の形態に従ってブロックから切断されるべきシート枚数を示す。
【００５１】
【表１】
2016507380.tif 000003
【００５２】
この実施の形態では、図６において示されるように、高さ差を有する２つの真空吸着器１４および１４’が、この発明の運搬および積重ねロボットのエンドエフェクタ１３上に取り付けられ、それぞれボディサイドアウターパネルシート２００および再利用可能な廃材３＃を吸着し拾い上げるために用いられ、シートおよび再利用可能な廃材は、吸着器によって高さ差を形成して、切断縁部の分離を保証し、シートの積出後、ロボットは、さらに、再利用可能な廃材を廃材積重ねステーション上に置く。
【００５３】
この発明は、十分な切断断面を有する金属シートを製造し、廃材を利用し、原料を節約し、材料利用を増大させ、機械加工されるべき材料の範囲をさらに拡大させることができる。この発明は、元の鉄鋼工場における機械加工切断方法およびシステムを変更し、設備投資において小さい占有面積および低コストの生産ラインを有し、小さいバッチの車両モデルの製造の要件を満たすことができる。
【図１】
2016507380.tif 000004
【図２】
2016507380.tif 000005
【図３】
2016507380.tif 000006
【図４】
2016507380.tif 000007
【図５】
2016507380.tif 000008
【図６】
2016507380.tif 000009
【国際調査報告】
2016507380.tif 000010
2016507380.tif 000011
2016507380.tif 000012
2016507380.tif 000013
2016507380.tif 000014
2016507380.tif 000015