CN102233390A - 冲压机械的工件运送装置和横梁单元 - Google Patents

Abstract

本发明为具备被支撑在与工件的运送方向大致正交地延伸的横梁的、可保持和释放工件的工件保持单元的冲压机械的工件运送装置，其特征在于，具备引导单元、驱动单元和制动单元；该引导单元，相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导工件保持单元；该驱动单元驱动通过引导单元支撑引导的工件保持单元，使其沿横梁的长度方向移动；该制动单元以与驱动单元不同的途径起作用，可以相对于横梁的长度方向对工件保持单元进行位置固定和释放。

Description

冲压机械的工件运送装置和横梁单元

技术领域

本发明涉及冲压机械(机器)的工件运送装置和横梁单元(crossbarunit)。例如涉及冲压机械之间的工件的运送装置和横梁单元。

背景技术

以往，作为冲压机械之间等的工件的运送装置，提出了各种各样的方案。

例如，已为公众所知如下作为以往的具备沿与工件运送方向大致正交的方向延伸的横梁单元的工件运送装置，构成为具备在工件运送方向往复运动的横梁、设置在横梁来保持释放工件的工件保持单元、沿横梁的长度方向设置成能够自由转动的与工件保持单元螺纹连接的螺旋轴、旋转驱动该螺纹轴的旋转驱动单元、和通过上述螺旋轴的旋转驱动可沿横梁的长度方向移动地支撑以及引导工件保持单元的引导单元。

在专利文献1(日本专利申请公开号：2003-290850)中记载有如下工件运送装置：如在专利文献1中附图中记载的那样，具备在横梁7的至少一个上沿该横梁7的长度方向自由转动地设置且在外周部的多个部位分别具有公螺纹的一根螺旋轴20和使上述螺旋轴20旋转的旋转驱动单元25，使多个工件保持单元9的至少一个分别与上述螺旋轴2的多个部位的公螺纹螺纹连接，并且将其设置成沿上述横梁7的长度方向自由移动，通过在工件保持单元9的工件保持和横梁7的上下动作和向工件运送方向的往复移动，将工件11运送到下一道工序。

另外，在专利文献2(日本专利申请公开号：2003-290851)中记载有如下工件运送装置：如在专利文献2中附图中记载的那样，具备设置在与工件运送方向大致正交的方向并且设置有可保持工件的保持单元9的横梁7的冲压机械的工件运送装置中，具备线性马达17和控制器14，该线性马达17使设置在至少一根横梁7的工件保持单元9沿横梁7的长度方向自由移动、驱动该工件保持单元9的移动，该控制器14与冲压机械的运行同步地控制上述线性马达17和/或单独控制上述线性马达17。

在专利文献3(日本专利申请公开号：H11-57899号公报)中记载有如下工件运送装置：如在专利文献3中附图中记载的那样，在冲压机外壳4内的夹着压制线L对向的左右两侧位置，平行固定有引导梁20，该引导梁20在长度方向上以工件运送间距单位可拆卸地连接模块化了的引导梁体19，并且，在引导梁20的各引导梁体19的一端面设置有沿长度方向的导轨21，在可自由移动地卡合支撑在该导轨21的横梁托架22上组装有赋予横梁13升降动作的升降用伺服马达24，并且装备有通过横梁托架22由齿轮齿条机构赋予横梁13运送动作的进给用伺服马达27。

如上述专利文献1～3中所述的具备沿与工件运送方向大致正交的方向延伸的横梁单元的工件运送装置，根据要加工工件的尺寸和形状等，可自动变更通过真空吸附或磁力吸附等保持工件的工件保持单元的配置，因此，可以容易且快速地将准备(换产调整，段取り)作业实现为准确的作业，是有益的。

但是，在另一方面，存在工件的运送速度的高速化进而冲压加工的高速化(生产效率的提高)的要求，如以往那样，沿横梁延伸的“螺旋轴”或“齿条”重量增大较多，因此，存在：若想要提高工件的运送速度(横梁的往复移动速度)则惯性力大从而振动等也变大等不能将工件运送速度提高到规定级别以上的实际情况。

例如，为了轻量化，也可考虑使上述“螺旋轴”或“齿条”的长度缩短化这样的对策，但在该对策中，存在将工件保持单元的可动范围限制为较窄这样的实际情况。

另外，在以往的使用“螺旋轴”或“齿条”的构成中，有在螺纹连接或啮合的部件之间进行润滑脂等的供脂等的要求，还有可能供给的润滑脂附着在工件等而对后序工序或制品的品质产生不良影响。

发明内容

本发明是鉴于上述的实际情况而做成的，其目的在于提供如下冲压机械的工件运送装置和横梁单元：通过简单廉价且轻量紧凑的构成，实现可自动改变相对于横梁的长度方向的工件保持单元的相对位置，容易且快速地将准备作业实现为准确的作业，并且可以不需要向驱动机构的供脂，还可以应对工件的运送速度的提高的要求，进而可以应对生产效率的提高等。

因此，本发明涉及的冲压机械的工件运送装置，具备被支撑在与工件的运送方向大致正交地延伸的横梁、可保持释放工件的工件保持单元，其特征在于，包括：

引导单元，其相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导工件保持单元；

驱动单元，其驱动通过引导单元相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导的工件保持单元，使其沿横梁的长度方向移动；和

制动单元，其以与所述驱动单元不同的途径起作用，可以相对于横梁的长度方向对通过引导单元相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导的工件保持单元进行位置固定和释放。

在本发明中，可以以下述方面为特征，所述方面为：所述驱动单元构成为包括：大致一体地安装在工件保持单元侧的电动机、安装在电动机的输出旋转轴的小齿轮、和与该小齿轮啮合并且沿横梁的长度方向大致一体地安装在横梁侧的齿条。

在本发明中，可以以下述方面为特征，所述方面为：所述制动单元构成为：大致一体地安装在工件保持单元侧，通过相对于横梁使摩擦元件起作用，能够相对于横梁(クロスバ一)的长度方向对工件保持单元进行位置固定和释放。

在本发明中，可以以下述方面为特征，所述方面为：所述摩擦元件相对于沿横梁的长度方向与横梁大致一体地延伸的引导单元的导轨起作用。

另外，本发明涉及的横梁单元，为具有支撑可保持/释放工件的工件保持单元、与工件运送方向大致正交地延伸的横梁的冲压机械的工件运送装置的横梁单元，其特征在于，包括：

引导单元，其相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导工件保持单元；

驱动单元，其驱动通过引导单元相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导的工件保持单元，使其沿横梁的长度方向移动；和

制动单元，其以与所述驱动单元不同的途径起作用，能够相对于横梁的长度方向对通过引导单元相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导的工件保持单元进行位置固定和释放。

根据本发明，提供如下冲压机械的工件运送装置和横梁单元：通过简单廉价且轻量紧凑的构成，实现可自动改变相对于横梁的长度方向的工件保持单元的相对位置，从而容易且快速地将准备作业实现为准确的作业，并且可以不需要向驱动机构的润滑脂供给，还可以应对工件的运送速度的提高的要求，进而可以应对生产效率的提高等。

附图说明

图1是概略表示本发明涉及的实施方式涉及的冲压机械的工件运送装置的整体构成的立体图。

图2是构成图1的实施方式的冲压机械的工件运送装置的横梁单元的侧视图(从与工件运送方向正交的方向观察的图)。

图3是从下侧(工件W侧)观察构成图2的冲压机械的工件运送装置的横梁单元的仰视图。

图4(A)是构成本实施方式涉及的冲压机械的工件运送装置的横梁单元(另一构成例)的侧视图(从与工件运送方向正交的方向观察的图)。

图4(B)是省略示出横梁4和导轨9的图4(A)的立体图。

图5是透示一部分而示出用于说明构成图4的实施方式的冲压机械的工件运送装置的制动装置的一例的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图，对表示本发明涉及的冲压机械的工件运送装置的一例子的实施方式进行说明。另外，并非通过以下说明的实施方式限定本发明。

如图1所示，本实施方式涉及的冲压机械的工件运送装置1构成为：借助被支撑在横梁4的工件保持装置5(相当于本发明涉及的工件保持单元)通过真空吸附等保持工件W，维持该保持状态，通过使工件运送用驱动装置2的摇动臂2A向绕旋转支点2a的运送方向下游侧摇动(转动)，使被连接在摇动臂2A的连杆臂2B以沿引导槽2C上下移动的旋转支点2c为摇动中心摇动，由此，可以向运送方向下游侧运送被连接到连杆臂2B的前端的横梁4、工件保持装置5进而工件W。

通过这样的摇动臂2A、连杆臂2B的摇动，将工件W运送到运送方向下游侧的规定位置时，解除通过工件保持装置5实现的真空吸附等，释放工件W。其后，为了保持接下来的工件W，工件运送用驱动装置2，通过使摇动臂2A向反方向(运送方向上游侧)摇动，使连杆臂2B以旋转支点2C为中心向运送方向上游侧摇动，使连接到连杆臂2B的前端的横梁4、工件保持装置5向原位置(开始接下来的工件W的保持的位置)复位。

这样做，本实施方式涉及的工件运送装置1运送工件W，但从容易且快速地将准备作业实现为准确的作业等的角度出发，希望：可以根据工件W的形状、尺寸等，自动改变工件保持装置5的横梁4的长度方向的设置位置。

但是，在以往，在将用于应对这样的要求的自动驱动机构设置在横梁上的情况下，横梁单元3(特别是，沿横梁4的长度方向移动工件保持装置5的驱动机构)的重量增多，伴随着工件运送速度的上升，振动等变大，难以将工件运送速度提高到规定级别以上。因此，本发明者进行了各种研讨、研究、实验，其结果，得到了如下的工件运送装置。

本实施方式涉及的工件运送装置1，如图1所示，工件运送用驱动装置2被配设在运送方向的两侧，在这些工件运送用驱动装置2之间架设有横梁单元3。

横梁单元3，如图1～图4所示，构成为具备横梁4、工件保持装置5、引导装置8(相当于本发明涉及的引导单元)、驱动装置11(相当于本发明涉及的驱动单元)和制动装置15(相当于本发明涉及的制动单元)，该横梁4被架设在两侧的工件运送用驱动装置2之间延伸，该工件保持装置5被支撑在横梁4，可以通过例如真空吸附等保持释放工件W，该引导装置8引导工件保持装置5的沿横梁4的长度方向的移动，该驱动装置11驱动工件保持装置5的沿横梁4的长度方向(引导装置8)的移动，该制动装置15固定和释放在横梁4(引导装置8)的长度方向的工件保持装置5的位置。

工件保持装置5，可以制成为可通过例如真空吸附、磁力吸附等保持释放工件W的构成，在此，作为一例子，如图2～图4所示，构成为包括可真空吸附、释放工件W的吸盘6和支撑吸盘6并且沿工件W的运送方向延伸的托架7。

引导装置8构成为具备沿横梁4的长度方向延伸的导轨9、和沿横梁4(导轨9)的长度方向自由滑动地与导轨9卡合并且支撑工件保持装置5的托架7的块10。

在本实施方式中，如图1所示，在工件运送方向并列设置有多个工件保持装置5(托架7)，各托架7的一端分别被支撑在对应的引导装置8的块10。

因此，各托架7成为如下构成：伴随着对应的引导装置8的沿横梁4(导轨9)的长度方向的移动，各自可移动。

驱动装置11，被大致一体地安装在每个对应的块10，构成为具备齿条12和电动机14，该齿条12沿横梁4的长度方向大致一体地配设在横梁4，该电动机14在输出旋转轴上设置有与该齿条12啮合的小齿轮13。另外，电动机14可以采用例如轻量的伺服马达等。

在此，本实施方式涉及的齿条12和小齿轮13，采用ナイロン制(注册商标)的齿条和小齿轮。

例如，モノキヤストナイロン、MCナイロン(注册商标：日本ポリペン株式会社)，在具有所期望的强度并且自身润滑性高而可以不要润滑脂等的供给的方面是有利的。モノキヤストナイロン(MONOCAST尼龙)是在大气压下对主原料尼龙单体进行聚合成型的产物。

制动装置15，如图2～图4所示，被大致一体地安装在每个对应的块10，并构成为通过保、持释放引导装置8的导轨9，可以相对于导轨9的长度方向在预定位置固定、释放对应的块10以及工件保持装置5。

该制动装置15，例如，可以利用NBK(鍋屋バイテシク会社)制的线性夹具(商品名“リニアクランプ·ズイ一(Linear clamper-Zee)”(注册商标))。

该线性夹具15构成为，可以通过直接夹往线性导轨(导轨9)，相对于线性导轨(导轨9)对线性夹具体进而对块10进行保持、定位

例如，如图5所示，线性夹具(制动装置的一例子)15，在导轨9的长度方向自由滑动地卡合的线性夹具体的内部设置有通过弹簧15B向图5中下方施加弹性力的活塞15A、在该活塞15A的背面(图5中下侧)安装有图5中下侧细的楔元件15C。

在楔元件15C的图5中左侧，面向导轨9设置有摩擦元件15D，根据楔元件15C的上、下动作，摩擦元件15D相对于导轨9接触、分离

即，在没有使气压等作用在活塞15A的背面的状态下，成为通过弹簧15B推压活塞15A对其向图5中下方施加了弹性力的状态。此时，使活塞15A下的楔元件15C也连动而向图5中下侧移动，因此，通过楔元件15的基端侧(图5中上侧)的粗的部分，摩擦元件15D被推到导轨9侧与其抵接，因此，在摩擦元件15D和导轨9之间产生摩擦力，线性夹具体(制动装置15)进而块10被固定保持在导轨9。

另外，虽然在图5中省略了，但在夹着图5中所示切断面的相反侧，也可以面对称地配设同样的机构，由此，可以期待制动装置15的制动力提高等。

另一方面，在使气压等作用在活塞15A的背面时，活塞15A对抗弹簧15B的弹性力向图5中上方移动。此时，活塞15A下的楔元件15C也连动地向图5中上侧移动，因此，楔元件15C的顶端侧(图5中下侧)的细的部分与摩擦元件15D卡合，因此，摩擦元件15D的对导轨9的挤压力消失，因此，摩擦元件15D和导轨9之间的摩擦力消失，线性夹具体(制动装置15)进而块10成为相对于导轨9自由滑动的状态。

具备这样的构成的本实施方式涉及的工件运送装置1，在准备作业等中，可以使各工件保持装置5的托架7沿横梁4的长度方向自动移动，使得与工件W的尺寸和形状对应，在此时，首先，在步骤1，解除由制动装置15实现的导轨9的保持。具体来说，例如，赋予气压，解开摩擦元件15D和导轨9的卡合，使块10成为相对于导轨9自由滑动的状态。

在步骤2中，向所期望的方向旋转驱动驱动装置11的电动机14，通过齿条12和小齿轮13的机构，按照预先设定的程序或通过线性操作等，使与电动机14大致一体的块10(托架7)移动到沿导轨9进而横梁4的长度方向的所期望的位置。

在步骤3中，在将块10(托架7)移动到所期望的位置之后，停止电动机14的驱动，并且，通过制动装置15相对于导轨9保持固定块10。详细来说，释放气压，通过弹簧15B的弹性力使摩擦元件15D与导轨9抵接，通过摩擦力使成为相对于导轨9保持固定块10的状态。

这样，制成为通过制动装置15相对于导轨9进而横梁4保持固定工件保持装置5(托架7、块10等)的构成，则可以让用于相对于导轨9进而横梁4保持工件保持装置5的保持力不作用于齿条12和小齿轮13。

即，即使在与工件运送中的惯性力和振动等相伴的摇晃振动那样的比较大的激振力起作用那样的情况下，也可以通过制动装置15将块10可靠地保持固定在导轨9，因此，可以不使这样的比较大的力作用在齿条12和小齿轮13。

因此，在齿条12和小齿轮13，在准备(例如上述步骤2)时，仅释放制动装置15通过电动机4使工件保持装置5(托架7、块10等)向横梁4的长度方向移动时的比较小的转矩起作用，因此，作为齿条12和小齿轮13的材质，可以采用强度比较小且比重小的材料例如尼龙等的树脂等。

另外，在本实施方式中，使用齿条12和小齿轮13构成驱动装置11，因此，可以使各工件保持装置5相对于其他的工件保持装置5独立移动，因此，可以将各工件保持装置5配设在任意的位置，并且移动范围也可以取大的范围，由此可以将面向工件W的尺寸和形状变更的适应范围设为大的范围。

这样，根据本实施方式涉及的工件运送装置1，可以采用利用了沿横梁4的长度方向配设的齿条12和与其啮合且通过电动机14驱动的小齿轮13的驱动装置11，并且通过相对于驱动装置11独立的制动装置15进行相对于横梁4的工件保持装置5(托架7、块10等)的保持和释放，因此，即使在与工件运送时的惯性力和振动等相伴的摇晃振动那样的比较大的激振力起作用那样的情况下，也可以不向驱动装置11侧施加负担。

因此，在如以往那样驱动装置直接承受上述激振力那样的构成中，要求为了即使承受该激振力使工件保持装置5(托架7、块10等)也不发生游动而使驱动装置大型化来实现各部容量上升和强度上升，而根据本实施方式，则可以没有这样的要求地使驱动装置小型轻量化，并且可以抑制由于上述激振力而使驱动装置的齿轮机构等发生偏磨损那样的可能性，因此还可以省略润滑剂等。

因此，可以采用小容量(负载量)且小型轻量的电动机14，并且可以将沿横梁4的长度方向配设的比较长的齿条12制成为比重小的材料(モノキヤストナイロン等的树脂、轻金属等)，因此，可以大幅度减轻横梁单元3的重量。

因此，根据本实施方式涉及的工件运送装置1，可以减小作为工件运送时的可动部分的横梁单元3(横梁4、驱动装置11、工件保持装置5等)的重量，进而可以减小惯性力，相对于以往可以提高工件运送速度，进而可提高生产效率。

另外，根据本实施方式涉及的工件运送装置1，可以根据工件W的形状、尺寸等，自动改变工件保持装置5的在横梁4的长度方向的设置位置，因此，可以容易且快速地将准备作业实现为准确的作业。

另外，作为本实施方式涉及的齿条12和小齿轮13的材质，不限于尼龙，可以采用工程塑料等的其他的比重小的树脂材料。另外，也可以根据各种特性(运送速度高速化的要求程度、可靠性的要求程度、噪音振动等的要求程度、由润滑脂等导致的污损的问题等)，采用其他的材料、例如铝、钛等的比重小的金属材料。

另外，也可以不使齿条12和小齿轮13为同一材质，而是组合使用相互不同的材质。

另外，在本实施方式中，对于制动装置15以线性夹具(リニアクランプ)为代表例进行了说明，但不限于此，只要是可以以与驱动装置11不同的途径(経路)相对于横梁4固定和释放工件保持装置5(托架7、块10等)的构成的制动装置，就可在本发明中适用。

以上说明的实施方式只不过是用于说明本发明的例示，可以在不脱离本发明的要旨的范围内添加各种变更。

Claims (5)

1.一种冲压机械的工件运送装置，具备被与工件的运送方向大致正交地延伸的横梁支撑、可保持/释放工件的工件保持单元，其特征在于，包括：

引导单元，其支撑引导工件保持单元相对于横梁的长度方向自由滑动；

驱动单元，其驱动由引导单元相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导的工件保持单元，使得该工件保持单元沿横梁的长度方向移动；和

制动单元，其以与所述驱动单元不同的途径起作用，可以相对于横梁的长度方向对由引导单元相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导的工件保持单元进行位置固定和释放。

2.根据权利要求1所述的冲压机械的工件运送装置，其特征在于，所述驱动单元构成为包括：大致一体地安装在工件保持单元侧的电动机、安装在电动机的输出旋转轴的小齿轮、和与该小齿轮啮合并且沿横梁的长度方向大致一体地安装在横梁侧的齿条。

3.根据权利要求1或2所述的冲压机械的工件运送装置，其特征在于，所述制动单元构成为：大致一体地安装在工件保持单元侧，通过相对于横梁使摩擦元件起作用，能够相对于横梁的长度方向对工件保持单元进行位置固定和释放。

4.根据权利要求3所述的冲压机械的工件运送装置，其特征在于，所述摩擦元件相对于沿横梁的长度方向与横梁大致一体地延伸的引导单元的导轨起作用。

5.一种横梁单元，为具有支撑可保持/释放工件的工件保持单元、与工件运送方向大致正交地延伸的横梁的冲压机械的工件运送装置的横梁单元，其特征在于，包括：

引导单元，其支撑引导工件保持单元相对于横梁的长度方向自由滑动；

驱动单元，其驱动由引导单元相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导的工件保持单元，使得该工件保持单元沿横梁的长度方向移动；和

制动单元，其以与所述驱动单元不同的途径起作用，能够相对于横梁的长度方向对由引导单元相对于横梁的长度方向自由滑动地支撑引导的工件保持单元进行位置固定和释放。

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