压力机的工件输送装置的利记博彩app

文档序号:11271248阅读:165来源:国知局
压力机的工件输送装置的制造方法

本发明涉及压力机(pressmachine压力机)的工件输送装置(工件输送机器人)。



背景技术:

以往以来,作为向压力机送入·送出工件、在压力机等之间输送工件的工件输送装置,提出了各种方案。

专利文献1所述的工件输送装置在横梁(crossbar)的两端部侧配置有附件,在该附件配置有使该附件相对于横梁沿着横梁的长轴方向移位的(向与工件输送方向大致正交的水平方向(横向、y轴方向)相对移动)移位驱动机构、和对该移位进行导向的移位导向机构。

专利文献1的所述移位驱动机构构成为包括伺服马达,在附件更换(工具更换)时,需要使动力线(驱动电力供给电缆)和编码器线(控制相关电缆)相对于输送装置分离。因此,难以自动地进行附件更换,要通过手工作业来进行更换。在通过手工作业更换附件的情况下,特别耗费时间,由于在这段期间要停止生产,因此冲压生产效率降低。

即,虽然能够从输送装置将构成为包括伺服马达的附件自动地卸下,但是若将伺服马达从输送装置卸下则移位驱动机构中的位置信息消失。因此,存在下述问题:在再一次将附件(移位驱动机构)安装于输送装置的情况下,需要将传感器等拿到输送装置上的移位基准位置而进行原点设定作业,因此,关于工具更换所需要的时间,虽然由于拆卸作业自动化因而与手工作业的情况相比可以缩短,但是由于仍需要进行原点设定作业,因此无法大幅削减总共的工具更换时间。

另外,在专利文献2中记载有如图22(a)所示的工件输送装置,该工件输送装置构成为能够互相独立地控制两台水平多关节机器人(scararobot)的臂单元,并且通过滑动臂将各水平多关节机器人的臂单元的顶端连结。

更详细的是,在专利文献2中记载有下述工件输送装置,该工件输送装置具备:

第1臂单元和第2臂单元,能够旋转地被支撑于配置在冲压机工作台之间的适当位置的基体;和

使两个臂单元升降的升降单元,

所述第1臂单元具备第1滑动臂,

所述第2臂单元具备第2滑动臂,

第1滑动臂与第2滑动臂经由滑动机构能够滑动地结合使得彼此的相互间隔可变,并且

所述第1滑动臂具备第1工件把持部,

所述第2滑动臂具备第2工件把持部,

第1臂单元与第2臂单元能够相对独立运动,

通过两个臂单元的运动,能够调整工件把持部彼此的间隔。

在此,专利文献1是日本实开平4-113126号公报,专利文献2是日本特许第5274053号公报。

在具有上述结构的专利文献2的工件输送装置中,用于将第1滑动臂与第2滑动臂的间隔设为可变的滑动机构如图22(b)所示,构成为包括直线导轨。

在此,直线导轨,通过因第1滑动臂和第2滑动臂的各自的振动而造成的上下方向(z轴方向)上的微小移动(错位)来支撑重量较大的工件,因此会承受比较大的弯矩进而承受扭矩以及伴随倾斜驱动(绕y轴的旋转动作)的旋转力矩(参照图22(b)的箭头b)。

这种承受各种较大的力矩的直线导轨为了克服这些力矩而增大尺寸并且增大重量。因此,存在支撑该大的直线导轨的机器人的臂单元的顶端变重,由此难以进行高速且稳定的工件的输送的实际情况。

另外,在专利文献2所述的工件输送装置中,在输送中点(工件输送方向中间位置)(臂折叠的状态:基端侧的臂与顶端侧的臂重叠的状态,若换言之,则是如下状态:在基端侧的臂的顶端向外的状态下,基端侧的臂与y轴方向平行,并且,在顶端侧的臂的顶端向内的状态下,顶端侧的臂与y轴方向平行),在构造上无法进行臂的移位方向动作(向y轴方向的移动动作)。因此,存在工件的移位方向动作(向y轴方向的移动动作)被限制,无法设定任意的动作的实际情况。



技术实现要素:

本发明涉及一种压力机的工件输送装置,是用在压力机中的工件输送装置,其特征在于,

具备两台机器人,

所述机器人构成为包括:

升降框架,其被支撑为能够相对于固定框架在上下方向即z轴方向上移动,该固定框架沿着工件输送方向即x轴方向的宽度方向即y轴方向设置;

第1臂,其基端侧经由第1关节在水平面内旋转自如地被支撑于该升降框架;

第2臂,其基端侧经由第2关节在水平面内旋转自如地被支撑于该第1臂的顶端侧;

第1臂驱动机构,其驱动第1臂相对于升降框架绕第1关节旋转;以及

第2臂驱动机构,其驱动第2臂相对于第1臂绕第2关节旋转,

所述压力机的工件输送装置还具备:

升降机构,其构成为能够使所述两台机器人在z轴方向上移动;

横臂,其经由第3关节在水平面内旋转自如地将所述两台机器人的第2臂的顶端彼此连结;以及

工件保持单元,其能够装卸地连接于横臂,并且经由工具架能够释放地对工件进行保持,

所述压力机的工件输送装置还具备:

移位装置,其搭载于所述横臂,通过移位动作用驱动源使驱动侧移位构件沿着所述横臂的长轴方向相对于该横臂进行相对移动;和

滑动装置,其搭载于所述工件保持单元,在工件保持单元连接于横臂的状态下,与所述驱动侧移位构件相对应的被驱动侧移位构件从动于所述驱动侧移位构件,由此使所述工具架沿着y轴方向移动。

在本发明中,其特征在于,所述工具架沿着y轴方向配设有多个,所述滑动装置与各工具架相对应地设置;并且,

所述移位装置与这些滑动装置分别相对应地设置。

在本发明中,其特征在于,具有移位方向定位机构,在将所述工件保持单元从所述横臂分离了时,该移位方向定位机构将所述工具架相对于所述工件保持单元的相对位置保持在预定位置。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的工件输送装置的整体结构的立体图。

图2(a)是表示该实施方式涉及的工件输送装置的整体结构的主视图(从工件输送方向上游侧观察到的图),(b)是放大表示(a)的第2臂、横臂以及横梁的主视图。

图3(a)是表示该实施方式涉及的工件输送装置的整体结构的主视图,(b)是(a)的右视图,(c)是(b)的俯视图。

图4是分阶段说明该实施方式涉及的工件输送装置的工件w的输送状况的俯视图。

图5是详细地表示该实施方式涉及的工件输送装置的一个构成例的主视图。

图6是说明图5的工件输送装置的一个构成例中的可动部的动作方向、动作种类(驱动、从动)的主视图。

图7(a)是放大表示该实施方式涉及的工件输送装置的中央臂和横梁单元(移位装置和滑动装置)的主视图,(b)是(a)的俯视图。

图8(a)是放大表示该实施方式涉及的工件输送装置的中央臂与横梁单元的结合(连结、附着)状态的立体图,(b)是表示使所述横梁单元从所述横臂分离(脱离)的状态的立体图。

图9(a)是放大表示该实施方式涉及工件输送装置的中央臂与横梁单元的结合(连结、附着)状态的主视图,(b)是表示使所述横梁单元从所述横臂分离(脱离)的状态的主视图。

图10(a)是表示使在该实施方式涉及的工件输送装置的中央臂和横梁单元(移位装置和滑动装置)的在移位方向上排列的工具架互相接近的状态的主视图,(b)是表示使该工具架互相分开的状态的主视图。

图11是用于说明该实施方式涉及的工件输送装置中的工具更换动作(空的中央臂去获取横梁单元的动作)的主视图。

图12是用于说明该实施方式涉及的工件输送装置中的工具更换动作(中央臂紧贴横梁单元的状态)的主视图。

图13是表示该实施方式涉及的工件输送装置中的工具更换结束状态的主视图。

图14是表示该实施方式涉及的工具架的移位方向定位机构的一例(位置固定销与接合孔接合前的状态)的主视图。

图15是表示该实施方式涉及的工具架的移位方向定位机构的一例(位置固定销与接合孔接合的状态)的主视图。

图16是表示该实施方式涉及的工具架的移位方向定位机构的一例的整体结构的主视图(位置固定销与接合孔接合前的状态)。

图17是表示该实施方式涉及的工具架的移位方向定位机构另一例(使用了制动装置的一例)的主视图。

图18是表示该实施方式涉及的工具架的移位方向定位机构(制动装置)的一例的剖视立体图。

图19是表示在该实施方式涉及的工件输送装置中使横梁(工件)向y轴方向移动(移位)的状态的俯视图。

图20是表示在该实施方式涉及的工件输送装置中使横梁(工件)绕z轴旋转(偏转)的状态的俯视图。

图21是表示在该实施方式涉及的工件输送装置中,使横梁(工件)绕x轴旋转(摇摆)的状态的主视图。

图22(a)是以往的工件输送装置的立体图,(b)是对在(a)的装置中产生的问题进行说明的图。

具体实施方式

以下,参照附图说明表示本发明涉及的压力机的工件输送装置的一例的实施方式。此外,本发明并不限定于以下所说明的实施方式。

本发明是鉴于上述的实际情况而完成的,其目的在于,提供一种比较简单、成本低且结构轻量·紧凑并且能够高自由度地变更工件的输送姿势(输送期间的姿势,特别是工件向y轴方向的移位动作)的压力机的工件输送装置。

本实施方式涉及的压力机的工件输送装置除了对压力机送入·送出工件之外,还能够用于多个压力机从上游工序向下游工序排列的冲压生产线上的压力机之间的工件输送。因此,工件除了作为坯料的金属板状构件、冲压成形后的成品之外,还包括由多个压力机进行冲压加工的情况下的加工中途的制品和一块金属板状构件在冲压加工后分割为多块的构件等。

如图1~图5所示,本实施方式涉及的压力机的工件输送装置1具有:

两台机器人(水平多关节机器人)101a、101b,其被支撑为能够相对于固定框架f在上下方向(z轴方向)上移动,并且具备具有2条臂(第1臂21和第2臂31)的臂单元20a(20b),该固定框架f沿着工件输送方向的宽度方向(横向:y轴方向)固定地设置于冲压生产线(压力机);

升降机构10a、10b,其使两台机器人101a、101b分别独立地(互相独立地)相对于固定框架f进行升降动作;

一个(共同)横臂102,其连接于两个臂单元20a、20b的各自的第2臂31的顶端;以及

横梁单元103,其连接于横臂102。

此外,机器人(水平多关节机器人)101a构成为,关于经过工件输送中心的垂直面(xz平面)与机器人(水平多关节机器人)101b大致对称(面对称)。

使机器人101a(101b)升降(向z轴方向移动)的升降机构10a(10b)构成为包括伺服马达2、滚珠丝杠3、滚珠丝杠螺母(螺纹件,screw)4以及直线导轨5,并且构成为,在相对于大致垂直(z轴方向)地配设的滚珠丝杠3升降(上下动)的滚珠丝杠螺母4连接有机器人101a(101b)的升降框架11。

而且,当滚珠丝杠3通过伺服马达2的驱动力而旋转时,螺合于该滚珠丝杠3的滚珠丝杠螺母4进行升降动作,能够使经由升降框架11而连接于该滚珠丝杠螺母4的机器人101a(101b)在上下方向(z轴方向)上进行升降动作。

为了各机器人101a(101b)的升降而各设置一台伺服马达2,通常使各伺服马达2同步地(从相同的位置在相同的定时下向相同的方向以相同的速度移动相同的距离的方式)驱动,由此使各机器人101a(101b)在z轴方向上同步地进行升降动作。

另外,在本实施方式中,能够互相独立地驱动各伺服马达2,由此能够使各机器人101a(101b)在z轴方向上互相独立地进行升降。

在此,两台机器人101a(101b)分别构成为具备对应的臂单元20a(20b),臂单元20a(20b)构成为具备:

第1臂21,其经由第1关节10x(垂直轴、z轴)在水平面内(xy平面内)旋转自如地被支撑于升降框架11;

第2臂31,其经由第2关节20x(垂直轴、z轴)在水平面内(xy平面内)旋转(或转动、回转运动。以下同样)自如地被支撑于第1臂21的顶端;

横臂102,其经由第3关节30x在水平面内(xy平面内)旋转自如地将臂单元20a(20b)的各自的第2臂31的顶端之间连结;

第1臂驱动机构dm1(伺服马达13和减速机14),其驱动第1臂21相对于升降框架11绕第1关节10x旋转;以及

第2臂驱动机构dm2(伺服马达22和减速机23),其驱动第2臂31相对于第1臂21绕第2关节20x旋转。

在机器人101a、101b的各第2臂31的顶端通过各轴承32连接(轴支撑)有能够相对于各第3关节30x旋转的横臂102。

互相同步地驱动控制两台机器人101a(101b)的臂单元20a(20b),使其关于经过工件输送方向中心的垂直面(xz平面)对称(面对称)地工作,例如,通过各伺服马达13、22使各第1臂21和各第2臂31绕各关节旋转,从而使横臂102(进而使工件w)向工件输送方向(x轴方向)移动(工件输送)(参照图4(a)至图4(e))。

另外,使两台机器人101a(101b)的臂单元20a(20b)不同步地控制各自的第1臂21和第2臂31的臂角度(绕各关节的旋转量),由此能够在进行向移位方向(y轴方向)的动作(参照图19)的同时也进行绕z轴的旋转动作(参照图20)。

此外,如上所述,与机器人101a、101b分别相对应具备的伺服马达2是能够互相独立地驱动控制的,能够使机器人101a、101b分别互相独立地进行升降动作。因此,通常为了升降(z轴方向移动)而使2台伺服马达2同步地进行升降动作,但是通过使2台伺服马达2的速度不同地运行,不仅只是升降,还能够变更左右的机器人101a、101b的z轴方向(高度方向)上的位置,能够使横臂102进而使横梁单元103(由横梁单元103保持(把持、支撑)的工件w)在yz平面内绕x轴倾斜(参照图21)。

在此,在本实施方式中,仅能够使横臂102进而使横梁单元103(由横梁单元103保持的工件w)在yz平面内绕x轴倾斜(摇摆),因此与像专利文献1所述的工件输送装置那样使臂单元整体倾斜的情况相比,能够减小旋转能量,因此能够使驱动马达尺寸小容量化,能够谋求装置的轻量化、紧凑化。

进一步,在本实施方式中,仅使尺寸比较短的横臂102进而使横梁单元103(由横梁单元103保持的工件w)倾斜,因此与像专利文献1所述的工件输送装置那样使长尺寸的臂单元整体倾斜的情况相比,难以产生与其他部分的干涉,因此能够加大倾斜角(摇摆角)。

此外,横臂102包括中央臂51和两个支架45,该支架45配置于该中央臂51的两端并且连接于机器人101a(101b)的各第2臂31的顶端,各支架45和中央臂51经由绕第4关节40x(x轴)旋转自如的轴承54连接为能够在上下方向上(yz平面内)旋转。

由此,当左右的机器人101a、101b的升降位置(z轴方向位置:高度位置)改变时,中央臂51倾斜,能够使连接于该中央臂51的横梁单元103进而使工件w倾斜(参照图21)。

另外,在横臂102的一端,将中央臂51和支架45连结的轴承54能够沿着横臂102的长边方向相对于中央臂51(或者支架45)进行微小直进移动。由此,能够缓和因左右的臂单元20a、20b的控制误差对机器造成的应力。

进一步,在本实施方式中,在横臂102的两端的支架45与第2臂31的顶端之间设置有倾斜机构tm。

倾斜机构tm构成为包括伺服马达42、减速机43以及经由第3关节30x而连结于第2臂31连结的托架41,能够使中央臂51相对于托架41(进而相对于第2臂31)绕y轴(移位轴)(与中央臂51的长边方向平行的旋转轴)旋转(倾斜)(参照图6)。

但是,也可以设为如下结构:将倾斜机构tm设置于横梁单元103一侧,使横梁71绕与横梁71的长边度方向平行的旋转轴旋转(倾斜)。

此外,在横臂102的中央臂51的中央下部通过连接器61、62连接有能够装卸的横梁单元103(参照图8、图9)。作为连接器61、62,例如可以采用容易获得的市面上出售的快速更换型(quickchange)(工具更换型,toolchanger)(日本公司制)等。

横梁单元103构成为包括在与工件输送方向正交的方向(y轴方向:移位方向)上长的棒状的横梁71和把持(保持)工具81,把持工具81构成为包括多脚架(spider)(管状要素)81a和真空吸盘81b等,并且构成为能够通过真空吸盘81b吸附保持工件w1、w2,并将吸附保持的工件w1、w2释放。

在此,如图7(a)、图7(b)、图8(a)、图8(b)所示,在本实施方式的工件输送装置1的横臂102设置有(搭载有)两个移位装置s1a、s1b)。

移位装置s1a与移位装置s1b具有同样的结构,移位装置s1a、s1b分别构成为包括作为移位动作用驱动源的伺服马达s2、滚珠丝杠s3、直线导轨s4以及驱动侧移位构件s5。

此外,滚珠丝杠s3沿着横臂102(横梁71)的长轴方向(y轴方向)配设,与伺服马达s2的输出旋转轴一体地旋转。螺合于该滚珠丝杠s3的外周螺纹部的驱动侧移位构件s5构成为,能够通过伺服马达s2进而通过滚珠丝杠s3的旋转(正转或反转)而沿着滚珠丝杠s3的长轴方向(y轴方向)移动(往复移动)。而且,在驱动侧移位构件s5接合有直线导轨s4使得直线运动引导驱动侧移位构件s5的沿着滚珠丝杠s3的长轴方向(y轴方向)的移动。

由此,本实施方式涉及的移位装置s1a(或s1b)的驱动侧移位构件s5能够向横臂102的长轴方向(y轴方向)上的任意位置移动,并且能够在该位置维持停止(定位)。

驱动侧移位构件s5的下端部具有凹形状(或凸形状),能够与具有对应于该形状的凸形状(或凹形状)的上端部的被驱动侧(从动侧)移位构件(销)s14接合。因此,当驱动侧移位构件s5的下端部与被驱动侧移位构件s14的上端部在上下方向(z轴方向)上接近进而接合(参照图8(a)、图9(a))时,被驱动侧移位构件s14与通过移位装置s1a(或s1b)而实现的驱动侧移位构件s5向移位方向(y轴方向)的移位动作大致一体地从动,向与驱动侧移位构件s5相同的移位方向(y轴方向)进行移位动作(滑动动作)。

在此,被驱动侧移位构件s14是滑动装置s11a(s11b)的构成构件,滑动装置s11a(s11b)与移位装置s1a(s1b)相对应地搭载(设置)于横梁单元103(横梁71)一侧。

滑动装置s11a、s11b分别构成为包括直线导轨s12a、工具架(toolholder)s13a以及所述被驱动侧移位构件s14。

另外,夹着横梁71的长轴方向中心在滑动装置s11a、s11b的相反侧配设有从动侧滑动装置s21a、s21b,从动侧滑动装置s21a、s21b分别构成为包括直线导轨s12b和工具架s13b。

从动侧滑动装置s21a(s21b)的工具架s13b构成为,经由桥部(连接构件)s29与滑动装置s11a(s11b)的工具架s13a连接为大致一体,工具架s13b与工具架s13a联动(从动于工具架s13a),能够一边由直线导轨s12b直动导向,一边沿着横梁长轴方向(y轴方向)向与工具架s13a的移动方向相同的方向移动。

因此,当所述被驱动侧移位构件s14联动于通过移位装置s1a(或s1b)而实现的驱动侧移位构件s5向移位方向(y轴方向)的移位动作,而向移位方向(y轴方向)进行移位动作(滑动动作)时,经由与该被驱动侧移位构件s14大致一体的工具架s13a进而经由桥部(连接构件)s29连接的工具架s13b联动而沿着横梁长轴方向(y轴方向)向相同方向移动。

此外,滑动装置s11a以及从动侧滑动装置s21a,相对于图7(a)所示的中心点(横臂102的中心)相关,配设于滑动装置s11b与从动侧滑动装置s21b的对角位置。通过这样的配置,可确保作为重物的移位动作用驱动源(伺服马达s2)等的重量平衡,但并不限定于该配置,例如,也可以通过增加伺服马达(设置伺服马达以代替被驱动侧而独立地进行驱动)、搭载平衡器等方法,从而设为其他的配置。

另外,如图7和图8所示,在工具架s13a、s13b安装有把持(保持、支撑)工件的把持工具(夹具)81。如上所述,把持工具81构成为包括多脚架(管状要素)81a和真空吸盘81b等,构成为能够通过真空吸盘81b吸附保持工件,并将吸附保持的工件释放。

当通过分别控制两个移位装置s1a、s1b的伺服马达s2的驱动,由此使驱动侧移位构件s5向移位方向(y轴方向)进行移位动作时,与此联动,使所述被驱动侧移位构件s14从动而向移位方向(y轴方向)进行移位动作(滑动动作),进而使桥部(连接构件)s29和工具架s13a、s13b、工件把持工具81和工件w1、w2沿着横梁长轴方向(y轴方向)移动到任意位置。

此外,通过分别互相独立地控制两个移位装置s1a、s1b的伺服马达s2的驱动,既可以将两个移位装置s1a、s1b的驱动侧移位构件s5的移位方向(移动方向)均设为同一方向(同一相位),也可以如图9(a)、图9(b)所示,通过设为相反方向(相反相位)(互相接近的方向、互相分离的方向),从而能够变更工件w1、w2的彼此间隔。另外,也可以仅驱动两个移位装置s1a、s1b的伺服马达s2中的一个,使一个驱动侧移位构件s5(工件w1、w2中的一个)的位置不变,使另一个驱动侧移位构件s5(工件w1、w2中的另一个)的位置相对于所述一个驱动侧移位构件s5(工件w1、w2中的所述一个)接近或分离等。

像以上那样,根据本实施方式涉及的工件输送装置1,能够提供一种比较简单、成本低且结构轻量·紧凑并且能够高自由度地变更工件的输送姿势(输送期间的姿势,特别是工件向y轴方向的移位动作)的压力机的工件输送装置。

另外,在本实施方式涉及的工件输送装置1中,下了很大工夫使得能够在工件输送装置1(横臂102)一侧设置作为移位机构用驱动源(伺服马达)的伺服马达s2,因此在工具更换时,不会像以往(专利文献1)的装置那样使构成为包括移位机构用伺服马达的工具附件从工件输送装置分开,因此向移位机构用伺服马达(相当于伺服马达s2)的电力供给持续进行,所以不用担心会像以往(专利文献1)的装置那样每次工具更换时移位机构用伺服马达(伺服马达等)的位置信息都消失,在再次连接时无需进行原点设定操作,因此能够大幅地削减工具更换时间。

另外,在本实施方式中,以利用伺服马达s2作为移位动作用驱动源的情况为例进行了说明,但并不限定于此,也可以利用伺服马达之外的电动机、线性电动机等作为移位动作用驱动源。

在此,对本实施方式涉及的工件输送装置1的横梁单元的更换动作进行说明。

<横梁装卸动作(工具更换)>

(步骤a)

使搭载有接下来(本次)要使用的横梁单元103的平板车502从图11的退避位置1向图11的工具更换位置移动,并且使已经卸下了之前(上次)使用的横梁单元的状态(空的状态)的工件输送装置1(横臂102)向工具更换位置移动(参照图11)。

此外,如图11所示,之前使用了的横梁单元1031,在图11的工具更换位置从工件输送装置1自动地分离(脱离)(卸下)而搭载于另外的平板车5021后,移动至图11的退避位置2。

(步骤b)

在图11的状态下,使工件输送装置1的横臂102下降,使横臂102一侧的连接器61紧贴下一横梁单元103一侧的连接器62(参照图12)。

此时,通过工件输送装置1(横臂102)的下降动作,使驱动侧移位构件s5与被驱动侧移位构件s14接合(参照图8、图10等)。

另外,通过工件输送装置1(横臂102)的下降动作,使横臂102的连接器61与横梁单元103的连接器62接合,通过开始从连接器61一侧向连接器62一侧的空气供给从而自动地进行吸附(附着)。

(步骤c)

接着,当使工件输送装置1的横臂102上升时,由于横臂102一侧的连接器61接合于下一横梁单元103一侧的连接器62,因此下一横梁单元103从平板车502分离,工件输送装置1携带下一横梁单元103向预定的生产位置移动,平板车502返回退避位置1,开始冲压加工(生产)(参照图13)。

此外,在本实施方式中,如图14所示,在平板车502(与平板车5021同样)的承受并支撑横梁单元103的支承台503a、503b的上表面呈凸状地竖立设置有位置固定销504a、504b。

另一方面,在横梁单元103的工具架s13a(s13b)上,在相对于横梁71的相对的预定位置(例如,工具架s13a、13b的最大分离位置(工具架s13a在最右位置且工具架s13b在最左位置的状态),在与所述位置固定销504a、504b相对应的位置设置有接合孔s131a、s131b。此外,相对于横梁71的相对的预定位置与伺服马达s2的基准位置(预定旋转角度位置)相对应。

因此,在工具更换(工具拆卸)时,如图14所示,操作工件输送装置1使其带着横臂102和横梁单元103来到空的平板车502的上方,此时,驱动伺服马达s2而使各工具架s13a(s13b)(参照图7、图8等)移动至预定位置。而且,在该状态下,当使横臂102下降而使横梁单元103载置于平板车502的支承台503a、503b时,使平板车502一侧的位置固定销504a、504b与横梁单元103一侧的接合孔s131a、s131b接合,能够在将工具架s13a(s13b)进而将被驱动侧移位构件s14的位置维持在预定位置的状态下将横梁单元103载置于平板车502。

此时,停止从连接器61侧向连接器62侧的空气供给,从而自动地将横臂102的连接器61与横梁单元103的连接器62的接合释放,当操作工件输送装置1使横臂102上升时,横梁单元103从横臂102分离(脱离),能够仅将横梁单元103置于平板车502(参照图15、图16)。

此外,在工件输送装置1下一次来获取该横梁单元103时,通过位置固定销504a、504b与接合孔s131a、s131b的接合而将工具架s13a和被驱动侧移位构件s14维持在预定位置,因此也可获知与该位置相对应的驱动侧移位构件s5的位置(即,伺服马达s2的预定旋转角度量(相对于基准位置的驱动量)),因此通过调整该位置,能够容易地使驱动侧移位构件s5与被驱动侧移位构件s14接合,并且自动地连接横梁单元103。因此,之后的伺服马达s2的驱动控制不会招致所谓的失步等(基于伺服马达s2的编码器等的位置信息与工具架s13a的位置信息的不符合·失配等),能够就这样持续进行移位动作。

另外,在本实施方式中,由于设置成了在工件输送装置1(横臂102)一侧具备作为移位动作用驱动源的伺服马达s2的结构,因此在工具更换时,不会像以往(专利文献1)的装置那样使构成为包括移位动作用驱动源(相当于伺服马达s2)的工具附件从工件输送装置分开,因此向移位动作用驱动源(相当于伺服马达s2)的电力供给持续进行,因此不用担心会像以往(专利文献1)的装置那样每次工具更换时移位动作用驱动源(伺服马达等)的位置信息都消失。

即,像以往(专利文献1)的装置那样,若在工具更换时,一旦将伺服马达侧与工具侧分开,则在再次连接时,为了使伺服马达侧的位置信息与工具侧的位置信息相对应,需要再次进行原点设定操作,但是根据本实施方式,由于不需要进行原点设定操作,因此能够大幅削减工具更换时间。

此外,位置固定销504a、504b与接合孔s131a、s131b相当于本发明涉及的移位方向定位机构的一例。

另外,并不限定于图14所例示的情况,也可以构成为在平板车502一侧设置接合孔,在工具架s13a、s13b一侧向下呈凸状地设置位置固定销的结构。

作为移位方向定位机构的另外的一例,可以利用图17、图18所示的制动装置600。

每个工具架13a、13b均具备制动装置600,该制动装置600构成为,通过相对于横梁71或直线导轨s12a(s12b)抵接·释放摩擦元件604,从而能够相对于横梁71或直线导轨s12a(s12b)将工具架13a、13b固定于横梁71或直线导轨s12a(s12b)的长度方向的预定位置或释放。

该制动装置600例如能够利用nbk(鍋屋公司)制的线性钳制器(商品名“(linearclamper-zee)”(注册商标))。

更详细的是,作为线性钳制器(制动装置的一例)600的一例,在横梁71或直线导轨s12a(s12b)的轨道的长度方向(移位方向)上滑动自由的线性钳制器主体610(与工具架13a、13b大致一体的构件)的内部具备被弹簧601向图18中下方弹性施力的活塞602,在该活塞602的背面(图18中下侧)安装有图18中下侧细的楔状元件603。

在楔状元件603的图18中左侧,面向横梁71或直线导轨s12a(s12b)的轨道设置有摩擦元件604,根据楔状元件603的上下动作,摩擦元件604相对于横梁71或直线导轨s12a(s12b)的轨道接触分离。

即,在没有空气压等作用于活塞602的背面的状态(连接器61与62分离的状态)下,活塞602成为受弹簧601推压向图18中下方被弹性施力的状态。此时,活塞602下的楔状元件603也联动而向图18中下侧移动,因此,通过楔状元件603的基端侧(图18中上侧)的粗的部分,摩擦元件604被推到横梁71一侧而与其抵接,因此,在摩擦元件604与横梁71或直线导轨s12a(s12b)之间产生摩擦力,线性钳制器主体610(与工具架13a、13b大致一体的构件)固定保持于横梁71。

因此,在工具更换(工具拆卸)时,在将连接器61与连接器62分开之前,驱动伺服马达s2而使各工具架s13a(s13b)移动到预定位置,在该状态下,当使横臂102下降而使横梁单元103载置于平板车502的支承台面,进而使连接器61与连接器62分离时,空气供给由此而停止,通过制动装置600将工具架13a、13b(被驱动侧移位构件s14)相对于横梁71固定保持于预定位置。

另一方面,在将工具附着于空的横臂102时,在驱动伺服马达s2使驱动侧移位构件s5移动到与工具架13a、13b(被驱动侧移位构件s14)的预定位置相对应的位置的状态下,当使横臂102接近横梁单元103进而使连接器61与连接器62连接时,空气供给开始,因此释放通过制动装置600的摩擦元件604所实现的固定保持,工具架13a、13b变为能够相对于横梁71自由地移动。因此,以后的伺服马达s2的驱动控制不会招致所谓的失步等(基于伺服马达s2的编码器等的位置信息与工具架s13a的位置信息的不符合·失配等),能够就这样持续进行移位动作。

此外,工具架13a、13b经由桥部(连接构件)s29大致一体地连接,因此,制动装置600也可以构成为设置于滑动装置s11a、s11b的工具架13a和从动侧滑动装置s21a、s21b的工具架13b中的至少一方。

在此,对本实施方式涉及的工件输送装置1的基本的工件输送动作进行说明。

<工件输送动作(向x轴方向(工件输送方向)的移动和向z轴方向(高度方向,上下方向)的移动)>

<步骤1>

在步骤1中,如图4(a)所示,关于工件w向下一工序的输送(向压力机送入或者从压力机送出等),驱动水平多关节机器人101a(101b)的各伺服马达(13、22),使第1臂21、第2臂31旋转工作,使横梁单元103移动到要输送的工件w(输送机上的或者上一工序压力机的金属模上的工件等)的上方。

从该阶段或者从达到该阶段之前起,同步驱动各伺服马达2,使水平多关节机器人101a、101b同步下降,使配置于横梁71的把持工具81的吸附部(真空吸盘81b)紧贴工件w的上表面。在该状态下通过把持工具81的吸附部(真空吸盘81b等)的吸附力作用(通过负压的吸附或者通过磁力的吸附等)吸附把持工件w。

被各把持工具81吸附的工件w通过利用伺服马达2实现的机器人101a(101b)整体的上升而被抬起。

<步骤2>

在步骤2中,将在步骤1中通过机器人101a、101b的各第1臂21、各第2臂31、各伺服马达13、22等的作用而被抬起的工件w朝向工件输送方向(x轴方向)下游侧输送(参照图4(b)→图4(c)→图4(d))。

<步骤3>

在步骤3中,如图4(e)所示,将工件w输送到了要输送的位置的上方,因此使各伺服马达13、22等停止而使各第1臂21、各第2臂31的动作停止,另一方面,通过各伺服马达2使机器人101a、101b整体下降。

<步骤4>

在步骤4中,使安装于横梁71的把持工具81的吸附部的吸附力停止,释放工件w,工件的输送结束。

然后,当工件w的输送结束时,使把持工具81上升。该上升通过利用各伺服马达2使机器人101a、101b同步地上升来执行。

此后,通过机器人101a、101b的各第1臂21、各第2臂31和各伺服马达13、22等的作用,使横梁71和把持工具81移动至接下来要输送的工件w所处场所的上方(进行从图4(e)的状态向图4(a)的状态的返回动作,若换言之则是执行与图4的箭头反向的动作)。

之后,反复进行该一系列的动作,按顺序将工件向后面的工序输送。

<绕x轴的旋转动作(摇摆)>

另外,在将金属模倾斜地设置的情况(例如,从精加工质量(冲孔的美观等)的观点来看,想要使冲头沿着厚度方向笔直地打进工件的情况等)下,需要使把持的工件w在yz平面(高度方向上)倾斜(例如绕x轴旋转:摇摆),本实施方式的工件输送装置1能够满足这样的要求。

即,如图21所示,互相独立地控制(进行控制使得高度位置不同)左右的机器人101a、101b的各伺服马达2,从而能够使横梁71和把持工具81在yz平面内倾斜,在这样的倾斜状态下使左右的机器人101a、101b下降,从而能够将工件放置于倾斜配置的金属模上。

<绕y轴的旋转动作(俯仰:倾斜)>

另外,本实施方式涉及的工件输送装置1能够满足使横梁71和把持的工件w绕y轴旋转(倾斜:俯仰)的要求。

即,如图5所示,驱动配设于横臂102的两端的支架45与第2臂31的顶端之间的倾斜机构tm(伺服马达42和减速机43等),由此能够使工件w(中央臂51、横梁71和把持工具81)绕y轴(移位轴)旋转(倾斜)。

<绕z轴的旋转动作(偏转)>

另外,本实施方式涉及的工件输送装置1能够满足使横梁71和把持的工件w在水平面(xy平面)内旋转(绕z轴的旋转:偏转)的要求。

即,如图20所示,互相独立地控制左右的机器人101a、101b的臂单元20a、20b(各第1臂21、各第2臂31)的动作(控制各第1臂驱动机构dm1、各第2臂驱动机构dm2使各第1关节10x、各第2关节20x的旋转角度位置不同),从而能够使横梁71和把持工具81绕z轴旋转。

<向y轴方向的移动(移位)动作>

而且,本实施方式涉及的工件输送装置1能够满足想使横梁71和把持的工件w相对于工件输送方向(x轴方向)在横向(y轴方向:宽度方向)上移动(移位)的要求。

即,如图19所示,互相独立地控制左右的机器人101a、101b的臂单元20a、20b(各第1臂21、各第2臂31)的动作(控制各第1臂驱动机构dm1、各第2臂驱动机构dm2使各第1关节10x、各第2关节20x的旋转角度位置不同),从而能够使横梁71和把持工具81相对于工件输送方向(x轴方向)在横向(y轴方向)上移动(移位)。

此外,在上述中,经由绕x轴旋转自如的轴承54(第4关节40x)将绕第3关节旋转自如地连接于第2臂31的托架41和中央臂51的两端连接,使得经由作为垂直枢轴(绕z轴的枢轴)的第3关节30x将横臂102连接于第2臂31的顶端,并且能够使横臂102绕x轴进行旋转动作(摇摆)。

如以上所说明,根据本实施方式涉及的工件输送装置1,能够一边将绕x轴的旋转(摇摆)、绕y轴的旋转(倾斜)、绕z轴的旋转(偏转)、向z轴方向的移动(升降)以及向y轴方向的移动(移位)设为可能,一边向工件输送方向(x轴方向)输送工件。

即,根据本实施方式涉及的工件输送装置1,能够提供一种比较简单、成本低且结构轻量·紧凑并且能够高自由度地变更工件的输送姿势的压力机的工件输送装置。

此外,本发明涉及的移位装置和滑动装置并不限定于适用于构成为能够在上下方向(z轴方向)上互相独立地移动本实施方式涉及的输送机器人101a、101b的装置的情况,例如,也能够适用于如专利文献2记载的工件输送装置那样、将两台水平多关节机器人支撑于共同的支撑框架的结构的工件输送装置等。

以上所说明的实施方式只不过是用于说明本发明的例示,在不脱离本发明主旨的范围内能够施加各种变更。

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