JP2004249341A

JP2004249341A - プレス機械のワーク搬送装置

Info

Publication number: JP2004249341A
Application number: JP2003043715A
Authority: JP
Inventors: Takanori Yoshio; 隆徳由雄
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09

Abstract

【課題】電源ＯＦＦ時における原点設定や磁極検出作業を皆無にして、プレスラインの稼動率の向上に寄与する。
【解決手段】リニアモータ１８の固定部１０側にラック２０を設けるとともに、このラック２０に噛合するピニオン２１をリニアモータ１８の可動部１４側に設け、ピニオン２１の出力軸２３にアブソリュート型エンコーダ２４を装着してリニアモータ１８の位置検出を行う。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモータを駆動源としてワークを搬送するプレス機械のワーク搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の加工工程で略同時にプレス加工を行うトランスファプレスにおいては、連続して行われる多工程のプレス加工に連動して加工すべきワークを加工位置に対して搬入、搬出するためのワーク搬送装置が備えられている。この場合、加工すべきワークのサイズが大きくなればなる程、ワーク搬送距離が長くなることから、プレスの高速運転と相俟ってワーク搬送装置の駆動源にリニアモータを用いて、ワークを高速で搬送する試みがなされている。
【０００３】
一方、複数台のプレス機械をワーク搬送方向に一列に配置して順次プレス加工を行うタンデムプレスラインにおいても、ワーク搬送速度の高速化に対する要求があることから、本出願人は、先願発明として、リニアモータを駆動源として用いるワーク搬送装置を提案している（特願２００１−４００８４９号）。この先願発明のワーク搬送装置は、ワーク搬送方向と平行に上下動自在なリフトビームを設けるとともに、このリフトビームの長手方向に沿って移動自在なキャリアおよびサブキャリアを設け、左右一対のサブキャリア間にワーク保持手段を有するクロスバーを設けた構成とされ、前記キャリアを移動させる移動手段としてリニアモータを用いるようにされている。
【０００４】
ところで、このリニアモータを用いる搬送系において、そのリニアモータの位置情報を検出するには、インクリメンタル型のリニアエンコーダが用いられるのが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、インクリメンタル型のエンコーダは、パルス数をカウントすることによってリニアモータにおける可動体の移動量、言い換えれば位置情報を検出することができるが、電源をＯＦＦにしたときにその位置情報が消失されてしまうために、電源をＯＦＦにするたびにリミットスイッチ等を用いて可動体の原点出しを行う必要があり、その作業が極めて煩雑で、プレスラインの稼動率の低下を引き起こすという問題点がある。
【０００６】
また、リニアモータの磁極検出についても、サーボアンプへの制御用電源を投入するたびに行うことが必要となって、やはりその作業が極めて煩雑であるという問題点もある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、電源ＯＦＦ時における原点設定や磁極検出作業を皆無にして、プレスラインの稼動率の向上に寄与することのできるプレス機械のワーク搬送装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明によるプレス機械のワーク搬送装置は、
前記リニアモータの固定部側にラックを設けるとともに、このラックに噛合するピニオンを前記リニアモータの可動部側に設け、前記ピニオンの出力軸にアブソリュート型エンコーダを装着して前記リニアモータの位置検出を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、リニアモータの可動部の直線運動をラック−ピニオン機構によって回転運動に変換し、このピニオンの回転運動をエンコーダによって検出することにより前記可動部の位置情報を検出するようにされているので、従来のインクリメンタル型のエンコーダに代えて、回転タイプのアブソリュート型エンコーダを用いることが可能となる。したがって、このアブソリュート型エンコーダが本来有している、絶対位置データを出力するという特性を効果的に利用することができ、従来のように電源をＯＦＦにするたびに可動体の原点設定や、磁極検出を行うことが不要となって、プレスラインの稼動率を向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるプレス機械のワーク搬送装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１には本発明の一実施形態に係るタンデムプレスラインの部分正面図が示され、図２には図１の側面図が示されている。また、図３には図１のＡ−Ａ断面図が示されている。
【００１２】
本実施形態のタンデムプレスライン１は、相互に所定間隔を有して上流側（図１の左側）から下流側へ向けて直列に配置される複数台（図１では２台のみを示す。）のプレス２，３を備えるとともに、互いに隣接配置された各プレス２，３の各加工ステーション間で図示されないワークの受け渡し（搬出・搬入）を行うワーク搬送装置（以下、「フィーダ」という。）４を備えて構成されている。
【００１３】
前記各プレス２，３は、本体フレームとしてのアプライト５と、このアプライト５の上方に配されて駆動力伝達機構が内蔵される上部フレーム６と、前記アプライト５に上下動自在に支承され、前記駆動力伝達機構を介して上下動されるスライド７と、このスライド７に対向配置されてベッド８上に設けられるボルスタ９とを備え、スライド７の下端に装着される上金型と、ボルスタ９の上端に装着される下金型とによってワークに加工がなされるように構成されている。
【００１４】
前記フィーダ４は、ワーク搬送方向の左右両側に互いに離間して配される一対のリフトビーム１０を備えている。このリフトビーム１０の上部には、アプライト５に沿うように上方へ向けて延設されるロッド１１が取着されている。このロッド１１にはラックが刻設され、このラックがリフト軸サーボモータ１２の出力軸に動力伝達機構を介して駆動連結されるピニオンに噛合することで、サーボモータ１２の正逆回転によってリフトビーム１０が昇降動されるようになっている。
【００１５】
左右の各リフトビーム１０の下方にはそのリフトビーム１０の長手方向（ワーク搬送方向）に沿って移動可能なキャリア１４が配され、このキャリア１４の下方にはそのキャリア１４に沿ってワーク搬送方向に移動可能なサブキャリア１５が配されている。また、互いに対向する一対のサブキャリア１５，１５間はクロスバー１６により連結され、このクロスバー１６の下面に複数個のバキュームカップ１７が装着されて、これらバキュームカップ１７によってワークが吸着されるようになっている。
【００１６】
図３に示されるように、左右の各リフトビーム１０の下面とそれに対向するキャリア１４の上面との間には、キャリア１４をリフトビーム１０に沿って移動させる移動手段としてリニアモータ１８が配されるとともに、このリニアモータ１８の両側に、リフトビーム１０に対するキャリア１４の移動動作を案内するリニアガイド１９が配されている。ここで、前記リニアモータ１８は、リフトビーム１０の下面に搬送方向（長手方向）に沿って配されるマグネット１８ａと、このマグネット１８ａに対向するキャリア１４の上面に搬送方向（長手方向）に沿って配されるコイル１８ｂとより構成され、このコイル１８ｂを有するアーマチャ（キャリア１４）が、マグネット１８ａを有するステータ（リフトビーム１０）上に作られる磁場の変化によって直線的に移動するようにされている。
【００１７】
また、図にはその詳細が明示されていないが、前記キャリア１４の下面とそれに対向するサブキャリア１５の上面との間にも、サブキャリア１５をキャリア１４に沿って移送させる移動手段としてのリニアモータが配されている。
【００１８】
このように構成されているフィーダ４においては、リフト軸サーボモータ１２の駆動によってリフトビーム１０を昇降動させることで、キャリア１４、サブキャリア１５およびクロスバー１６を介してバキュームカップ１７を昇降動させることができる。また、リニアモータ１８の駆動によってキャリア１４をリフトビーム１０の長手方向に沿って移動させ、図示されないサブキャリア移動用のリニアモータの駆動によってサブキャリア１５をキャリア１４の移動方向にオフセットさせることで、クロスバー１６およびバキュームカップ１７をワーク搬送方向に移動させることができる。こうして、上下方向および／または搬送方向の２つの直交する駆動軸位置を制御することにより、バキュームカップ１７の移動軌跡、言い換えればワークの搬送軌跡を制御することができる。
【００１９】
前記リフトビーム１０（リニアモータ１８の固定部側）の側面にはそのリフトビーム１０の長手方向に沿ってラック２０が取り付けられ、このラック２０にはピニオン２１が噛合されている。このピニオン２１は、キャリア１４（リニアモータ１８の可動部側）の端部に取り付けられたＬ字形のステー２２に回転自在に支持される出力軸２３の一端部に固着され、この出力軸２３の他端部にはアブソリュート型エンコーダ２４が装着されている。こうして、キャリア１４がリフトビーム１０の長手方向に沿って走行すると、ラック２０に噛合するピニオン２１が回転し、その回転軸（出力軸２３）の現在位置（絶対位置）をアブソリュート型エンコーダ２４によって検出することができる。したがって、リニアモータ１８の位置情報、言い換えればキャリア１４の位置情報を検出することができる。
【００２０】
なお、上述の説明では、キャリア１４をリニアモータ１８により移動させる際に、そのキャリア１４の位置情報をアブソリュート型エンコーダ２４にて検出するものについて説明したが、サブキャリア１５についても同様にしてアブソリュート型エンコーダによってその位置情報の検出を行っても良い。
【００２１】
従来、アブソリュート型のリニアエンコーダは存在しないため、この種のリニアモータを用いる系において、そのリニアモータの絶対位置情報を検出することは困難であったが、本実施形態によれば、リニアモータ１８の可動部であるキャリア１４（もしくはサブキャリア１５）の直線運動をラック−ピニオン機構によって回転運動に変換し、このピニオンの回転運動をアブソリュート型の回転式エンコーダによって検出するように構成しているので、極めて簡易な構成によって、リニアモータによって直線運動される可動部の絶対位置情報を確実に検出することができるという優れた効果を有している。したがって、可動体の原点設定や、磁極検出は、システムの立上げ時やモータ交換時にのみ行えば良く、従来のように電源をＯＦＦにする毎に行うことが不要になるという利点がある。
【００２２】
本実施形態においては、タンデムプレスラインのフィーダに適用した例について説明したが、本発明は、タンデムプレスラインに限らず、トランスファフィーダを始めとする他のプレス機械のフィーダに対しても適用できるのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るタンデムプレスラインの部分正面図である。
【図２】図２は、図１の側面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１タンデムプレスライン
２，３プレス
４フィーダ
１０リフトビーム
１４キャリア
１５サブキャリア
１８リニアモータ
２０ラック
２１ピニオン
２２ステー
２３出力軸
２４アブソリュート型エンコーダ

Claims

リニアモータを駆動源としてワークを搬送するプレス機械のワーク搬送装置であって、
前記リニアモータの固定部側にラックを設けるとともに、このラックに噛合するピニオンを前記リニアモータの可動部側に設け、前記ピニオンの出力軸にアブソリュート型エンコーダを装着して前記リニアモータの位置検出を行うことを特徴とするプレス機械のワーク搬送装置。