特開 2017-80805 超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-80805(P2017-80805A)

(43)【公開日】2017年5月18日

(54)【発明の名称】超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボット

(51)【国際特許分類】

   B21D 43/05 20060101AFI20170414BHJP

   B25J 9/06 20060101ALI20170414BHJP

   B21D 43/00 20060101ALI20170414BHJP

   B30B 13/00 20060101ALI20170414BHJP

【ＦＩ】

   B21D43/05 U

   B25J9/06 E

   B21D43/00 P

   B30B13/00 M

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-207648(P2016-207648)

(22)【出願日】2016年10月24日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0149040

(32)【優先日】2015年10月26日

(33)【優先権主張国】KR

(71)【出願人】

【識別番号】516319049

【氏名又は名称】ロファ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＬＯＦＡ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】李 秉 國

【テーマコード（参考）】

3C707

4E090

【Ｆターム（参考）】

3C707AS05

3C707BS23

3C707CT01

3C707CT02

3C707CT04

3C707FS01

4E090AA01

4E090AB01

4E090EB05

4E090FA02

4E090FA05

4E090FA09

4E090HA01

(57)【要約】

【課題】 移送ロボットを構成するアームの駆動時に一箇所にだけ集中的に荷重がかかることを防止することができるので、維持補修の必要性の少ない特徴がある、プレスラインの各プレスの間でワークピースを運搬する役割をする移送ロボットを開示する。
【解決手段】 前記移送ロボットは、長さ方向がワークピースの移送方向と垂直に形成される水平な板形の中心板材、前記中心板材の長さ方向の両端部にそれぞれヒンジ結合されて、中心板材と平行な面上で相互回転する多数のアームで構成される一対のアームユニット、両端部に前記一対のアームユニットの各末端部が結合するワークピース結合台、及び前記中心板材を上下に移動させる上下移動手段を含み；前記アームユニットのそれぞれは、中心板材に結合して第１モーターによって回転する第１アームと前記第１アームの末端に結合して第１アームが回転することによって回転する第２アームから構成され；前記中心板材は上下移動手段を基準としてワークピースの移送方向にスライディングされる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレスラインの一つのプレスから他のプレスにワークピースを移送する移送ロボットにおいて、
長さ方向がワークピースの移送方向と垂直に形成される水平な板形の中心板材、前記中心板材の長さ方向の両端部にそれぞれヒンジ結合されて、中心板材と平行な面上で相互回転する複數 のアームで構成される一対のアームユニット、両端部に前記一対のアームユニットの各末端部が結合するワークピース結合台、及び前記中心板材を上下に移動させる上下移動手段を含み；
前記アームユニットのそれぞれは、中心板材に結合して第１モーターによって回転する第１アームと前記第１アームの末端に結合して第１アームが回転することによって回転する第２アームから構成され；
前記中心板材は上下移動手段を基準としてワークピースの移送方向にスライディングされ；
前記中心板材のスライディングされた位置に従ってアームユニットの角度を調節してアームユニットの末端が一定の地点で停止するようにする位置制御手段をさらに備えることを特徴とする超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボット。

【請求項2】

前記上下移動手段を基準として中心板材をワークピースの移送方向に傾くようにする第１ティルティング手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボット。

【請求項3】

前記ワークピース結合台は、一対のアームユニットと結合する連結部と前記連結部に平行に接合され、第２ティルティング手段によって連結部を基準としてワークピースの移送方向に傾くことができるワークピース結合部で構成されることを特徴とする請求項１に記載の超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、板材を加工するためのプレスラインの高速サーボプレスの間でワークピースを運搬する役割をする移送ロボットに係り、さらに詳しくは、移送ロボットを構成するアームの駆動時に一箇所にだけ集中的に荷重がかかることを防止することができ、維持補修の必要性の少ない超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の車体などを成型するためのプレスラインでは車体を順に成型するために順番に配列された各プレスの間でワークピースを移送する手段が必要である。

【0003】

このような移送手段としてはローダー／アンローダー方式とロボット方式に大きく分けることができる。

【0004】

ローダー／アンローダー方式による移送手段は、上流側のプレスに設けられたローダー、下流側のプレスに設けられたアンローダー及び前記ローダーとアンローダーの間の台車などで構成され、台車などを設ける空間が必要なので、プレスラインが大型化される問題がある。

【0005】

日本特許第４４０２０１３号の‘ワーク搬送装置’のようなロボット方式の移送手段は、ローダー／アンローダー方式のような台車が必要でないので、プレスラインが大型化されることを防止することができるが、ロボットのアームが同一の区間内で繰り返して作動しながら一箇所だけに集中的に荷重がかかるので維持補修の側面で不利という問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国登録特許第１０−０８７８６５２号公報

【特許文献2】韓国登録実用新案第２０−０４２７９３１号公報

【特許文献3】日本登録特許第４４０２０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従って、本発明の目的は、前記のような従来技術の問題を解決するため、ロボット方式で行われて、プレスラインが大型化されることを防止し、また、移送ロボットを構成するアーム駆動時に一箇所だけに集中的に荷重がかかることを防止することによって、維持補修の側面でも有利な超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記のような課題を解決するための本発明の好ましい実施形態によると、プレスラインの一つのプレスから他のプレスにワークピースを移送するロボットにおいて、長さ方向がワークピースの移送方向と垂直に形成される水平な板形の中心板材、前記中心板材の長さ方向の両端部にそれぞれヒンジ結合されて、中心板材と平行な面上で相互回転する多数のアームで構成される一対のアームユニット、両端部に前記一対のアームユニットの各末端部が結合するワークピース結合台、及び前記中心板材を上下に移動させる上下移動手段を含み；前記アームユニットのそれぞれは、中心板材に結合して第１モーターによって回転する第１アームと前記第１アームの末端に結合して第１アームが回転することによって回転する第２アームから構成され；前記中心板材は上下移動手段を基準としてワークピースの移送方向にスライディングされ、前記中心板材のスライディングされた位置に従ってアームユニットの角度を調節してアームユニットの末端が一定の地点で停止するようにする位置制御手段をさらに備えることを特徴とする超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボットが提供される。

【0009】

また、本発明の他の実施形態によると、前記上下移動手段を基準として中心板材をワークピースの移送方向に傾くようにする第１ティルティング手段をさらに含むことを特徴とする超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボットが提供される。

【0010】

本発明の他の実施形態によると、前記ワークピース結合台は、一対のアームユニットと結合する連結部と前記連結部に平行に接合され、第２ティルティング手段によって連結部を基準としてワークピースの移送方向に傾くことができるワークピース結合部で構成されることを特徴とする超高速ハイブリッドプレスのための超高速移送ロボットが提供される。

【発明の効果】

【0011】

本発明による移送ロボットは、ワークピースを移送しながら加速度が大きいとき中心板材がスライディングされて、移送時に移動するアームユニットと固定される部分の接合部で発生する衝撃を緩和し、一箇所にだけ反復的に衝撃がかかることを防止できるので耐久性が優れる。

【0012】

位置制御手段は、中心板材がスライディングされてもワークピースの移送の正確度は低下されないようにする。

【0013】

第１ティルティング手段及び第２ティルティング手段は、移送ロボットがワークピースを容易で安定的に移送できるようにする。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明による移送ロボットの正面図である。

【図2】前記移送ロボットの平面図である。

【図3】前記移送ロボットがプレスラインに設けられた姿である。

【図4】前記移送ロボットが作動する方法に関する説明図である。

【図5】前記移送ロボットの位置制御手段に関する説明図である。

【図6】前記移送ロボットの第１ティルティング手段及び第２ティルティング手段に関する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の具体的な実施形態に対して図面を参照して詳しく説明する。

【0016】

本発明は、板材の加工のための超高速ハイブリッドプレスラインの一つのプレスから他のプレスにワークピースを移送する役割をするロボットに係り、ロボットの駆動時に一箇所にだけ集中的に荷重が反復的にかかることを防止することができ、維持補修の側面で有利という特徴を有する。

【0017】

図１には本発明による移送ロボット１０の正面図が図示され、図２には前記移送ロボット１０の平面図が図示されている。前記図面はワークピースの移送方向を移送ロボット１０の前後方向にする時を基準としたことである。

【0018】

前記移送ロボットは１０は、大きく中心板材１００、一対のアームユニット２００、ワークピース結合台３００及び上下移動手段４００を含む。

【0019】

前記中心板材１００は移送ロボット１０の各部分を連結する役割をし、その長さ方向がワークピースの移送方向と垂直に配置される。

【0020】

一対のアームユニット２００（ａｒｍ ｕｎｉｔ）は、前記中心板材１００の長さ方向の両端部にヒンジ結合される。各アームユニット２００は、中心板材１００にヒンジ結合する第１アーム２１０と前記第１アーム２１０の末端に結合する第２アーム２２０から構成される。第１アーム２１０は第１アーム２１０と中心板材１００のヒンジ結合軸上に位置する第１モーター２３０により回転し、第２アーム２２０は前記第１アーム２１０が回転することにより共に回転する。第１モーター２３０と直接的に連結されていない第２アーム２２０を制御することができるように第１モーター２３０の軸と第２アーム２２０の回転軸はタイミングベルトなどにより結合することが好ましい。

【0021】

前記ワークピース結合台３００はその両端部が、各アームユニット２００の末端部、さらに詳しくは、第２アーム２２０の末端部と結合して第２アーム２２０の末端を連結しており、移送しようとするワークピースと結合して、一つのプレスから他のプレスへのワークピースの移送が完了されるとワークピースと分離される。

【0022】

ワークピース結合台３００の下部には複數の吸着板３３０を形成し、ワークピースの移送時にワークピースがワークピース結合台３００に固く固定されるようにすることが好ましい。

【0023】

前記中心板材１００は上下移動手段４００により上下に移動する時、中心板材１００と共にアームユニット２００などが共に上下に動く。上下移動手段４００はワークピースの運搬時には中心板材１００を上部に移動させてワークピースとプレス２０が触れないようにし、他のプレス２０にワークピースを置くときには中心板材１００を下部に移動させてワークピースをプレス上に安定的に置くことができるようにする。

【0024】

前記上下移動手段４００は、図１に示すように、中心板材１００と結合する垂直バー４１０と前記垂直バー４１０を上下に移動させる第２モーター４２０から構成される。第２モーター４２０の回転運動を垂直バー４１０の上下運動に変えられるように、第２モーター４２０の回転軸にはピニオンが形成され垂直バー４１０にはラックが形成されることが好ましい。

【0025】

図３には前記移送ロボット１０がプレスライン１に設けられた姿が示され、図４には移送ロボット１０が作動する姿が示されている。プレスライン１は、図３に示すことよりもより多くのプレスを備えることができるのは当然である。

【0026】

前記移送ロボット１０は、図４に示すように、アームユニット２００の第１アーム２１０及び第２アーム２２０がなす角度を変化しながらワークピースを直線に移動させるのでワークピースを迅速 に移送することができ、第１アーム２１０及び第２アーム２２０が完全に重なった状態で移送ロボット１０が取る空間が小さくてプレスラインが大型化されることを防止することができる。

【0027】

本発明による移送ロボット１０は、中心板材１００が上下移動手段４００を基準としてワークピースの移送方向にスライディングされる特徴がある。

【0028】

移送ロボットの作動時、特にワークピースと結合された状態の移送ロボット１０が動いて中止するときには加速度によってアームユニット２００と中心板材１００の接合部に衝撃が加えられるが、スライディング可能な中心板材１００は移送ロボット１０の速度が大きく変化する時にスライディングされて衝撃が緩和され一箇所にだけ反復的に衝撃がかかることを防止する。従って集中荷重によってアームユニット２００と中心板材１００の接合部が破損される可能性が低くなるので維持補修の必要性が減ることになる。

【0029】

図１に示すように、中心板材１００と上下移動手段４００の中の一つにはワークピースの移送方向にレール（Ｒ）が形成され、他の一つにはレール溝（Ｇ）が形成されてスライディングの経路になる。

【0030】

スライディング経路の両端部にはコイルスプリングのような弾性部材を設けて衝撃緩和の効果をさらに大きくすることができる。

【0031】

本発明による移送ロボット１０は、前記中心板材１００のスライディングされた位置に従ってアームユニット２００の角度を調節してアームユニット２００の末端が一定の地点で停止するようにする位置制御手段（図示せず）をさらに備えることができる。図５には前記位置制御手段に関する説明図が示されている。

【0032】

前記位置制御手段は中心板材１００がスライディングできるように形成されることによってワークピース結合台３００が毎度異なる所に位置するようになってワークピース移送の正確度が低下されることを防止する。即ち、図５Ａに示すように、中心板材１００がワークピースの位置（Ｗ）と相対的に近い所で中止する時にはアームユニット２００の第１アーム２１０及び第２アーム２２０がなす角度（α）を小さくし、図５Ｂに示すように、中心板材１００がワークピースの位置（Ｗ）と相対的に遠い所で中止する時にはアームユニット２００の第１アーム２１０及び第２アームがなす角度
（α′）を大きくしてワークピース結合台３００が常に同じ所に位置するようにする。

【0033】

前記移送ロボット１０は、上下移動手段４００を基準として中心板材１００をワークピースの移送方向に傾くようにする第１ティルティング手段５００をさらに備えることができる。図６Ａには前記第１ティルティング手段５００に対する説明図が示されている。

【0034】

第１ティルティング手段５００が中心板材１００を傾けることによって、アームユニット２００を通じて中心板材１００と結合するワークピース結合台３００は上下に移動することができる。このような第１ティルティング手段５００は、ワークピースを運搬する時にはワークピースを上部に移動させ、他のプレス２０にワークピースを置く時にはワークピースを下部に移動させることによって上下移動手段４００と類似な作用をする。

【0035】

第１ティルティング手段５００は、図１に示すように、上下移動手段４００に固定される第１ピンホール部５１０、中心板材１００に固定され前記第１ピンホール部５１０とピン結合する第２ピンホール部５２０及びモーター本体５３１が第１ピンホール部５１０に固定されモーター軸５３２が第２ピンホール部５２０に固定される第３モーター５３０からなって、第３モーター５３０が作動することによってモーター軸に固定された中心板材１００が傾くようになる。

【0036】

前記移送ロボット１０が第１ティルティング手段５００をさらに備える時には、ワークピースの移送時に上下移動手段４００を毎度作動せず、移送するワークピースの規格が変わるなどワークピース結合台３００の高さが大きく変わる必要がある場合にだけ作動させることもできる。

【0037】

前記ワークピース結合台３００は、一対のアームユニット２００と結合する連結部３１０と前記連結部３１０に平行に接合され、第２ティルティング手段６００によって連結部３１０を基準としてワークピースの移送方向に傾くことができるワークピース結合部３２０から構成されることができる。図６Ｂには第２ティルティング手段６００に対する説明図が示されている。

【0038】

第２ティルティング手段６００によって傾くことができるワークピース結合部３２０は一定しない形状のワークピースを運搬する時ワークピースが安定的な角度をなすように傾けて、何れか一側にワークピースの荷重が傾かないようにする。また、第２ティルティング手段６００が第１ティルティング手段５００と共に構成される場合には、中心板材１００が傾いてワークピース結合台３００の全体が傾いても第２ティルティング手段６００によってワークピースを安定的な角度を維持することができる。

【0039】

第２ティルティング手段６００としては、連結部３１０に固定されるモーター本体６１０とワークピース結合部３２０に固定されるモーター軸６２０からなる第４モーターが設けられることができる。

【0040】

本発明による移送ロボット１０は前記のような構成の以外にもアームユニット２００の角度、角度変化、上下移動手段４００の作動による中心板材１００等の高さ及び第１ティルティング手段５００及び第２ティルティング手段６００によるアームユニット２００等の傾いた角度を自動に調節する制御手段をさらに備えることができる。

【0041】

以上では本発明の具体的な実施形態に対して図面を参考して説明したが、請求範囲の技術的な思想から外れない範囲内で当業者が本発明を多様に変形し実施することができ、これも請求範囲の記載によって本発明の権利範囲に属する。

【符号の説明】

【0042】

１ プレスライン
１０ 移送ロボット
２０ プレス
１００ 中心板材
２００ アームユニット
２１０ 第１アーム
２２０ 第２アーム
２３０ 第１モーター
３００ ワークピース結合台
３１０ 連結部
３２０ ワークピース結合部
４００ 上下移動手段
５００ 第１ティルティング手段
６００ 第２ティルティング手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】