JP2006527088A - プレスにおける移送装置 - Google Patents
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
- B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
- B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
- B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
Description
供給角度=120°
供給後の休止角度=60°
戻りストローク角度=120°
戻りストローク後の休止角度=60°
・ウォーム歯車の形状で表された所定の数式にしたがって、一連の動作が進行する
・高加速を実現することができる(25g(g=重力加速度)まで)
・遅延誤差が発生しない
・プレス動作に同期して常に一連の動作が進行する
・動く補助的な組立品が機械的に連結されているために、工作機械との衝突の危険がない
・一連の動作(供給サイクル)を変更することができない
・プレスから歯車までの駆動手段の設計が複雑
・歯車の位置決めがプレスの下向きの力によって予め定められている
・供給経路が固定されている
・供給サイクルを自在に選択することができる(ソフトウェアによって)
・プレスへの取り付けが自在である
・プレスにおいて様々なサイクルを実行することができる
・供給経路を変更することができる
・加速が制限される
・一連の動作の間に遅延誤差およびオーバーシュートが発生する
・サイクル数が制限される
・ストローク速度および供給に関して動かせる質量が制限される
・駆動手段が故障する可能性がある
・サーボモータが自身の質量を動かすことができるようにするには、すでに比較的大量のエネルギーを必要とする
しかし、この欠点は、純粋に機械的な長手方向の動作と比較して、サーボモータを使用しているために、およそ300又は250ストローク/分より下の比較的遅いサイクル速度しか可能にならないことである。
・形成部品を一つのツール段から次段へ搬送する供給領域25
・形成部品を移送システムから形成ツールへ送る休止領域26
・グラブレールを開始位置へ戻す戻りストローク領域27
・形成部品をツールからグラブレールへ送る休止領域28
・供給領域25:120°
・休止領域26:60°
・戻りストローク領域27:120°
・休止領域28:60°
・歯車がプレスと同じ回転速度で動作するならば、そのときは、供給時間は、決められた供給角度に対応する(図5の状況)
・供給角度範囲25および40における歯車が、それぞれプレスよりも速く動作するならば、そのときは、時間が短縮され、供給角度が事実上小さくなる。それによって、部品の形成に使用可能な高さ(図5の矢印30)が増す。なお、部品の形成に使用可能な高さは、形成される部品の高さの少なくとも2倍であり、搬送には通常少なくとも3分の1が許容されなければならない。
・休止域26、28の領域においては、サーボモータ35の回転速度を変化させることができる。
開始位置
・プレスは、例えば300ストローク/分の公称速度で動作する
・機械式ステッピング歯車38は、標準角度120°/60°/120°/60°に合わせて設計されている
・供給サイクル(時間)は、標準時間に関連して、例えば50%(事実上の供給角度=60°)短縮される
1.プレスは、プレスの上死点39で始動し、短い時間の後、その公称速度に達する。ここでの移送供給は、依然として供給経路33の半分に及ぶ。
2.位置Aにおいて、供給は行われないのに対し、プレスは一定の速度で動作を継続する。この位置では、グラブは閉じている。前記領域内に入ると、グラブは、プレスのツールが処理すべき部品を十分に締め付けるとすぐに開放する。
3.領域Bにおいて、サーボモータ35は、(プレスの速度よりも下まで)減速する。
4.領域Cにおいて、サーボモータ35は、プレスの公称速度まで速度を上げる。
5.位置Dにおいて、移送供給は、その戻りストローク42を開始し、プレスと同じ速度で、その最終位置Pos.Eへ戻る。領域42において、ツールの実際の作業が行われる。したがって、位置Eに達するとすぐに、グラブは、既に加工済みの部品の周囲に戻って閉鎖する。
6.領域Fにおいて、サーボモータ35は(プレスの速度よりも下まで)減速する。なお、極端な場合には、サーボモータの速度を零まで低下させることができる。
7.領域Gにおいて、サーボモータ35は(プレスの速度よりも上に)速度を上げる。
8.位置Hにおいて、移送供給40が開始する。この場合、位置HとAとの間の領域を、プレス速度に関連して、移送歯車の速度を上げて(例えば、本例においては2倍の速度)で通過する。
・機械式歯車のすべての利点
・可変供給経路を除くサーボ駆動手段のすべての利点
・サーボモータが停止及び運転の動作で運転する必要がないため、必要とするエネルギーが少ない(通常、ウォーム歯車のないサーボモータを備えた長手方向の駆動手段と比較して、出力が半分のサーボモータを用いることができる)
・速度の変化をウォーム歯車の休止領域で実行することができる
・移送システムの出力が完全に機械的なシステムの出力に相当する
・固定されたストローク高さのプレス上では、より丈の高い部品を形成することができる。
・プレスの応用分野を広げることができ、より大きな顧客の利益が生まれる
・サーボモータが速度を変化させると、直線運動しなければならない移送システムの質量が休止領域にあるため、サーボモータは、自身の質量(ロータ)およびウォーム歯車の質量を加速または遅延させるだけでよい。
・純粋なサーボ移送手段と比較して、移送システムの出力を、およそ20から30%上げることができる。
2:案内柱
3:プレスラム
4:移送バー
5:加工品用グラブ
6:アングルブラケット
7:長手方向スライド部材
8:案内バー
9:横方向スライド
10:横方向案内バー
11:制御レール
12:制御カム
13:制御ローラ
14:連続部
15:ピストンロッド
16:エアシリンダ
17:締め付けられた加工品
18:半加工品
19:横切るように進む細長い部材
20:板ばね
21:案内スライド部材
22:歯付きベルト
23:サーボモータ
24:制御信号
25:供給(標準角度=120°)
26:休止(標準角度=60°)
27:戻りストローク(標準角度=120°)
28:休止(標準角度=60°)
29:プレスストローク、固定された
30:部品形成に理論的に使用可能な高さ
31:プレス
32:増分角度変換器
33:供給経路
34:供給レバー
35:サーボモータ
36:減速歯車
37:ウォーム歯車
38:移送歯車
39:プレスの上死点
40:供給
41:休止
42:戻りストローク
43:休止
44:供給レバーの回転軸
Claims (18)
- 加工品用の搬送手段(4)を使用して、受入れ台からプレスの少なくとも一つの加工台を経て、加工品(17、18)を長手方向に進めるように搬送するための、プレス(1−3、31)における装置であって、
前記搬送手段が、前記加工品を把持するか、あるいは、放出するために、周期的に、かつ、前記プレスの動作と同期して、前記長手方向に、及び、該長手方向とほぼ直交する横方向に、前後に移動し、
前記搬送手段が、外部駆動ユニット(20−24、35−37)によって、前記長手方向に移動し、この移動は、前記プレス(1−3、31)の前記動作のみと同期し、
前記外部駆動ユニット(23、35)の回転を逆にすることなく、前記搬送手段(4)を前後に移動させることができるように、前記モータ出力の外部駆動ユニット(20−24、35−37)が、前記搬送手段(4)と機械的に連結されたことを特徴とする装置。 - 外部駆動ユニット(23、35)と搬送手段(4)との前記機械的な連結が、機械的な歯車として、特に、好ましくは、機械的なカム歯車(38)として、構成されたことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記歯車が、ウォーム歯車(37、38)によって構成されたことを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記モータ出力の外部駆動ユニット(20−24、35−37)の動作が、増分角度変換器(32)によって、前記プレス(1−3、31)の動作、好ましくは、前記プレス(1−3、31)の偏心軸の動作と連動したことを特徴とする前記請求項の一つに記載の装置。
- 供給サイクルにもとづいて、異なる速度で、前記モータ出力の外部駆動ユニット(20−24、35−37)を作動させることができる手段が存在することを特徴とする前記請求項の一つに記載の装置。
- 前記モータ出力の外部駆動ユニット(20−24、35−37)が、サーボモータによって構成されたことを特徴とする前記請求項の一つに記載の装置。
- 前記加工品を放出するための前記横方向への前記搬送手段(4)の動作が、直接的な機械的連動によって、前記プレスの動作から得られることを特徴とする前記請求項の一つに記載の装置。
- 前記加工品(17、18)を把持するための、前記搬送手段(4)の前記横方向への動作が、同様に外部駆動ユニット(16)によって起こることを特徴とする前記請求項の一つに記載の装置。
- 前記搬送手段(4)の長手方向の動作速度が、単に前記外部駆動ユニット(23、35)の速度を制御することによって、機械的な変更なしに一定の限度内で変化可能であることを特徴とする前記請求項の一つに記載の装置。
- 前記加工品を放出するための前記横方向への前記搬送手段(4)の駆動が、機械的なカムシステム(11、12)を介して、前記プレスラム(3)の動作から得られることを特徴とする前記請求項の一つに記載の装置。
- 前記搬送手段が、前記受入れ台および前記少なくとも一つの加工台の両側で、前記長手方向に延びており、かつ、好ましくは、前記加工品(17、18)のためのグラブ(5)を有する移送バー(4)を備えることを特徴とする前記請求項の一つに記載の装置。
- 加工品用の搬送手段(4)を使用して、受入れ台からプレスの少なくとも一つの加工台を経て、プレス(1−3、31)上の加工品(17、18)を長手方向に、好ましくは、請求項1−11の一つに記載の装置を用いて、進めるように搬送する方法であって、
前記搬送手段が、前記加工品を把持するか、あるいは、放出するために、周期的に、かつ、前記プレスの動作と同期して、前記長手方向に、及び、該長手方向とほぼ直交する横方向に、前後に移動し、
前記搬送手段が、外部駆動ユニット(20−24、35−37)によって、前記長手方向に移動し、この移動は、前記プレス(1−3、31)の前記動作のみと同期し、
前記搬送手段(4)の前後への移動が、前記外部駆動ユニット(23、35)の回転を逆にすることなく、前記モータ出力の外部駆動ユニット(20−24、35−37)によって得られることを特徴とする方法。 - 前記外部駆動ユニット(23、35)が、一定の回転速度で、かつ、一定の回転方向に作動されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記モータ出力の外部駆動ユニット(23、35)が、変化する回転速度における一定の供給サイクルにもとづいて、さらに好ましくは一定の回転方向に、作動されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記外部駆動ユニット(23、35)の回転速度を、前記搬送手段(4)が長手方向の動作を行わない供給サイクルのセクション(26、28、41、43)において、変化させることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 前記外部駆動ユニット(23、35)の一定の回転速度における作動挙動に関連して、供給角度(25、40)が小さくなるように、前記外部駆動ユニット(23、35)の回転速度を変化させることを特徴とする請求項14又は15に記載の方法。
- 供給動作(25、40)では、増速された一定の回転速度で作動させ、前記搬送手段(4)が長手方向の動作を行わない供給サイクルのセクション(26、28、41、43)においては、回転速度を最初は遅くし(B、F)、その後、次のセクション(25、27、40、42)に関連した値まで加速させる(C、G)ことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記プレス(1−3、31)が、200ストローク/分よりも多い、好ましくは、およそ300ストローク/分よりも多いストローク速度で作動されることを特徴とする請求項12−17の一つに記載の方法。
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