特許 7300204 自動スタンピング生産システムおよびその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-21

(45)【発行日】2023-06-29

(54)【発明の名称】自動スタンピング生産システムおよびその方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 37/04 20060101AFI20230622BHJP

   B23K 11/11 20060101ALI20230622BHJP

   B23K 11/00 20060101ALI20230622BHJP

【ＦＩ】

B21D37/04 H

B23K11/11

B23K11/00 510

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022010200

(22)【出願日】2022-01-26

【審査請求日】2022-01-27

(31)【優先権主張番号】110149199

(32)【優先日】2021-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(73)【特許権者】

【識別番号】522036521

【氏名又は名称】國立高雄科技大學

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100220917

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 忠大

(72)【発明者】

【氏名】郭峻志

(72)【発明者】

【氏名】黄皓倫

(72)【発明者】

【氏名】林栢村

(72)【発明者】

【氏名】楊正▲玉▼

(72)【発明者】

【氏名】林弘國

【審査官】永井 友子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２７１１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２５３７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８８８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０７２４３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０７６９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２１６４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－３２８１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭５２－０２０４２９（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ３７／０４

Ｂ２３Ｋ １１／１１

Ｂ２３Ｋ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

材料供給システムであって、
第１スタンピング材料および第２スタンピング材料を収容するための材料巻出し装置であるアンコイラーと、
前記第１スタンピング材料および前記第２スタンピング材料を平坦化させてから、動力源によって前記第１スタンピング材料および前記第２スタンピング材料を同じ経路に沿って移動させるためのレベラーと、を含む、材料供給システムと、
前記材料供給システムの後端に設けられており、溶接材料供給端から溶接材料排出端を経てスタンピング機へ移入し、連続生産時の材料交換溶接プロセスを提供するための材料交換溶接システムであって、
前記溶接材料供給端に設けられており、前記第１スタンピング材料を検出するための近接スイッチであって、前記第１スタンピング材料を検出しなかった場合に、材料交換信号を生成する近接スイッチと、
前記溶接材料排出端に設けられており、前記材料交換信号に基づいて、前記第１スタンピング材料を挟持する２つの材料挟持気圧シリンダと、
前記材料交換信号に基づいて、溶接接続板によって前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料とを溶接接合する電気溶接機と、を含む、材料交換溶接システムと、
前記スタンピング機によって自動生産を行うスタンピングシステムであって、
前記スタンピングシステムに設けられている基台と、
モールドがモールド位置決め領域に位置することを検出した場合、モールドクランプ信号を生成するためのセンサと、
昇降することによって、前記モールドを移動させるためのモールドリフターと、
前記モールドをクランプすることによって、前記モールドを固定するためのモールドクランプと、を含む、スタンピングシステムと、
モールド格納領域に収容され、少なくとも１つのマーク構造を有する前記モールドを載置するモールド載置部材を取得するためのモールド取出システムであって、
前記モールド載置部材を引っ張って平面において摺動させるモールド取出アームと、
前記モールド載置部材が位置決め領域に位置する場合、位置決め信号を生成する近接位置決めスイッチと、
前記位置決め信号に基づいて、前記モールド載置部材を固定する固定ピンと、
前記モールド載置部材を直線方向に沿って移動させるためのリニアガイドと、を含む、モールド取出システムと、
前記材料供給システム、前記材料交換溶接システム、前記スタンピングシステムおよび前記モールド取出システムと電気的に接続されている制御ユニットであって、
前記材料交換信号に基づいて、前記材料交換溶接システムの作動を制御・統合することによって、材料交換溶接プロセスを実行し、
前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料の前端とを前記溶接接続板によって接続することで、スタンピング材料自動交換溶接作業を実行し、
前記モールドクランプ信号に基づいて、前記モールドリフターおよび前記モールドクランプの作動を制御・統合することによって、自動スタンピング生産作業を完了し、
前記位置決め信号に基づいて、前記モールド取出アームおよび前記リニアガイドの作動を制御・統合することによって、モールド自動取出作業を完了する制御ユニットと、を含み、
前記モールド載置部材は、前記モールド載置部材の一方側に設けられている２つの第１貫通孔であって、
前記モールド取出アームは、
前記２つの第１貫通孔を介して、前記モールド載置部材を前記モールド格納領域に対して引き出しまたは押し入れる２つの第１貫通孔と、
前記２つの第１貫通孔とは平行に前記モールド載置部材の一方側に設けられている２つの固定ピン貫通孔であって、前記固定ピンは、移動過程において前記モールド載置部材を固定するために前記２つの固定ピン貫通孔に挿入される２つの固定ピン貫通孔と、
前記２つの第１貫通孔の両側にそれぞれ設けられており、前記モールド載置部材と前記モールドクランプとを係合させる２つのＵ型固定装置であって、Ｕ型押さえ板またはＵ型溝であり得る２つのＵ型固定装置と、
前記モールド載置部材の他方側に設けられている２つの第２貫通孔であって、前記モールド取出アームは、前記２つの第２貫通孔を介して、前記モールド載置部材を前記基台に対して引き出しまたは押し入れる２つの第２貫通孔と、を含む、
自動スタンピング生産システム。

【請求項2】

光学検出装置によって製品検出を行う検出システムをさらに含む請求項１に記載の自動スタンピング生産システム。

【請求項3】

前記アンコイラーは、スタンピング材料を２ロール同時に載置可能であり、第１作業ステーションでの前記第１スタンピング材料の生産が終了すると、気圧シリンダとリニアガイドとの連動によって、移載ステージを左右にシフトさせるだけで、第２作業ステーションでの前記第２スタンピング材料に交換できる請求項１に記載の自動スタンピング生産システム。

【請求項4】

前記電気溶接機は、出力電流が調整可能な銃型抵抗溶接機であり、前記銃型抵抗溶接機の溶接端圧力が３００kgであり、圧力調整弁によって、圧力調節を行うことができる請求項１に記載の自動スタンピング生産システム。

【請求項5】

前記溶接接続板はＳＵＳ３０４ステンレスプレートまたはスチールプレートであり、その厚さがスタンピング材料の略１／５である請求項１に記載の自動スタンピング生産システム。

【請求項6】

前記材料交換溶接システムは、真空吸着によって前記溶接接続板を取得する請求項１に記載の自動スタンピング生産システム。

【請求項7】

前記マーク構造は、前記モールドに設けられた第１識別ピンおよび第２識別ピンによって、前記モールドのＩＤ情報を確認するためのものであり、前記ＩＤ情報は、識別ピンが設けられていないこと、前記第１識別ピンのみが設けられたこと、前記第２識別ピンのみが設けられたこと、および前記第１識別ピンと前記第２識別ピンが同時に設けられたことを含む請求項１に記載の自動スタンピング生産システム。

【請求項8】

前記ＩＤ情報は、前記モールドのスタンピングパラメータ、例えば型締め高さ、スタンピング速度、材料供給距離、材料供給速度等のパラメータをさらに含む、請求項７に記載の自動スタンピング生産システム。

【請求項9】

請求項１に記載の自動スタンピング生産システムを利用する自動スタンピング生産方法であって、
制御ユニットによって、生産信号に基づいてモールド取出装置をモールド格納領域に移動させることと、
近接識別スイッチによって、モールド載置部材に載置されているモールドを対象モールドとして識別することと、
前記モールド取出装置のモールド取出アームによって、２つの第１貫通孔を介してリニアガイドに沿って前記モールド載置部材を引っ張ることと、
前記モールド載置部材を前記モールド取出装置の位置決め領域まで引っ張り、近接位置決めスイッチによって、位置決め信号を生成することと、
前記制御ユニットによって、前記位置決め信号に基づいて前記モールド載置部材における固定ピンを２つの固定ピン貫通孔まで上昇させ、前記モールド載置部材を固定することと、
前記リニアガイドとモータの連動によって、前記モールド取出装置を押し抜き機まで移動させることと、
前記モールド取出アームによって、２つの第２貫通孔を介して前記リニアガイドに沿って前記モールド載置部材を基台まで引っ張ることと、
前記基台におけるセンサによって、前記モールドがモールド位置決め領域に位置することを検出した場合、モールドクランプ信号を生成することと、
前記制御ユニットによって、前記モールドクランプ信号に基づいてモールドリフターを降下させ、前記モールドを前記基台に載置してから、モールドクランプを降下させ、前記モールド載置部材における２つのＵ型固定装置を固定し、材料供給生産を開始させることと、を含み、
材料交換溶接システムにおける近接スイッチによって前記第１スタンピング材料を検出しなかった場合、材料交換信号を生成し、
前記材料挟持気圧シリンダによって、前記第１スタンピング材料を挟持し、
材料供給システムによって、前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料の前端とを前記溶接接続板によって繋ぎ合わせ、
電気溶接機によって、前記第１スタンピング材料と前記第２スタンピング材料を溶接接続板により互いに接続することで、材料交換溶接プロセスを完了する、
自動スタンピング生産方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動スタンピング生産システムおよびその方法に関し、特に、スタンピング生産に適用され、モールドを自動的に取り出してスタンピング機に装着してから生産を自動的に行い、また、新旧のコイル材を溶接によって接続することで持続的に生産できる自動スタンピング生産システムおよびその方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モールドは、工業大量生産の基礎製造設備であり、「工業の母」と言われている。モールドの応用は幅広く、機械、自動車、航空、電子、化学工業、冶金、建材等の各分野に関わる。科学技術の迅速な発展につれて、世界の工業は知能化の方向へ発展しており、例えば、人工知能、機械学習、モノのインターネットおよびオンライン・ツー・オフライン等により、生産ラインは、初期の単一製品および労働集約型の生産ラインから、多様化・無人化の生産ラインに変化しつつある。同様に、モールド産業も、このような生産特性に対応しなければならない。このような背景から、スマートモールドが開発され、モールド産業以外の関連する製造業も、次々に自動化と知能化の方向へ発展している。

【0003】

スタンピング自動化生産ラインは、多種の高度自動化設備の、多部分から構成される大型で複雑なシステムである。その生産能力を最大限に発揮させるためには、設計において、自動生産ラインに対する合理的な計画と配置が必要である。しかし、スタンピング自動化生産ラインによる無人スタンピングが未だに実現できない要因の一つは、異なる製品を生産する時に、モールド交換や各パラメータの校正を手動で行う必要があり、また、コイル材の生産終了後、機械を停止させ、材料交換作業を手動で行い、材料交換が完成してから材料供給を再開し、モールドを調整し生産するしか方法がないことである。このため、迅速なモールド交換と材料交換を実現し、スタンピング自動化生産ラインの利点を強化させることが、現在解決が切望されている難題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、自動化生産ラインの自動生産設備を応用し、モールドの自動的な取得、取付、生産、および、旧コイル材が使い切ることを検出した場合に溶接銃で新旧のコイル材を溶接接続することにより、スタンピング自動化生産ラインの持続的な生産稼働を実現する自動スタンピング生産システムおよびその方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的を達成するために、本発明は、材料供給システムであって、第１スタンピング材料および第２スタンピング材料を収容するための材料巻出し装置であるアンコイラーと、前記第１スタンピング材料および前記第２スタンピング材料を平坦化させてから、動力源によって前記第１スタンピング材料および前記第２スタンピング材料を同じ経路に沿って移動させるためのレベラーと、を含む材料供給システムと、前記材料供給システムの後端に設けられており、溶接材料供給端から溶接材料排出端を経てスタンピング機へ移入し、連続生産時の材料交換溶接プロセスを提供するための材料交換溶接システムであって、前記溶接材料供給端に設けられており、前記第１スタンピング材料を検出するための近接スイッチであって、前記第１スタンピング材料を検出しなかった場合に、材料交換信号を生成する近接スイッチと、前記溶接材料排出端に設けられており、前記材料交換信号に基づいて、前記第１スタンピング材料を挟持する２つの材料挟持気圧シリンダと、前記材料交換信号に基づいて、溶接接続板によって前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料とを溶接接合する電気溶接機と、を含む材料交換溶接システムと、前記スタンピング機によって自動生産を行うスタンピングシステムであって、前記スタンピングシステムに設けられている基台と、前記モールドがモールド位置決め領域に位置することを検出した場合、モールドクランプ信号を生成するためのセンサと、昇降することによって、前記モールドを移動させるためのモールドリフターと、前記モールドをクランプすることによって、前記モールドを固定するためのモールドクランプと、を含むスタンピングシステムと、モールド格納領域に収容され、少なくとも１つのマーク構造を有する前記モールドを載置するモールド載置部材を取得するためのモールド取出システムであって、前記モールド載置部材を引っ張って平面において摺動させるモールド取出アームと、前記モールド載置部材が位置決め領域に位置する場合、位置決め信号を生成する近接位置決めスイッチと、前記位置決め信号に基づいて、前記モールド載置部材を固定する固定ピンと、前記モールド載置部材を直線方向に沿って移動させるためのリニアガイドと、を含むモールド取出システムと、前記材料供給システム、前記材料交換溶接システム、前記スタンピングシステムおよび前記モールド取出システムと電気的に接続されている制御ユニットであって、前記材料交換信号に基づいて、前記材料交換溶接システムの作動を制御・統合することによって、材料交換溶接プロセスを実行し、前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料の前端とを前記溶接接続板によって接続することで、スタンピング材料自動交換溶接作業を実行し、また、前記モールドクランプ信号に基づいて、前記モールドリフターおよび前記モールドクランプの作動を制御・統合することによって、自動スタンピング生産作業を完了し、また、前記位置決め信号に基づいて、前記モールド取出アームおよび前記リニアガイドの作動を制御・統合することによって、モールド自動取出作業を完了する制御ユニットと、を含む、自動スタンピング生産システムを提供する。

【0006】

一部の実施形態において、前記モールド載置部材は、前記モールド載置部材の一方側に設けられている２つの第１貫通孔であって、前記モールド取出アームは、前記２つの第１貫通孔を介して、前記モールド載置部材を前記モールド格納領域に対して引き出しまたは押し入れる２つの第１貫通孔と、前記２つの第１貫通孔とは平行に前記モールド載置部材の一方側に設けられている２つの固定ピン貫通孔であって、前記固定ピンは、移動過程において前記モールド載置部材を固定するために前記２つの固定ピン貫通孔に挿入される２つの固定ピン貫通孔と、前記２つの第１貫通孔の両側にそれぞれ設けられており、前記モールド載置部材と前記モールドクランプとを係合させる２つのＵ型固定装置と、前記モールド載置部材の他方側に設けられている２つの第２貫通孔であって、前記モールド取出アームは、前記２つの第２貫通孔を介して、前記モールド載置部材を前記基台に対して引き出しまたは押し入れる２つの第２貫通孔と、を含む。

【0007】

一部の実施形態において、光学検出装置によって製品検出を行う検出システムをさらに含む。

【0008】

一部の実施形態において、前記アンコイラーは、スタンピング材料を２ロール同時に載置可能であり、第１作業ステーションでの前記第１スタンピング材料の生産が終了すると、気圧シリンダとリニアガイドとの連動によって、移載ステージを左右にシフトさせるだけで、第２作業ステーションでの前記第２スタンピング材料に交換できる。

【0009】

一部の実施形態において、前記電気溶接機は、出力電流が調整可能な銃型抵抗溶接機であり、前記銃型抵抗溶接機の溶接端圧力が３００kgであり、圧力調整弁によって、圧力調節を行うことができる。

【0010】

一部の実施形態において、前記溶接接続板はＳＵＳ３０４ステンレスプレートまたはスチールプレートであり、その厚さがスタンピング材料の略１／５である。

【0011】

一部の実施例において、前記材料交換溶接システムは、真空吸着によって前記溶接接続板を取得する。

【0012】

一部の実施例において、前記マーク構造は、前記モールドに設けられた第１識別ピンおよび第２識別ピンによって、前記モールドの前記ＩＤ情報を確認するためのものであり、前記ＩＤ情報は、識別ピンが設けられていないこと、前記第１識別ピンのみが設けられたこと、前記第２識別ピンのみが設けられたこと、および前記第１識別ピンと前記第２識別ピンが同時に設けられたことを含む。

【0013】

一部の実施例において、前記ＩＤ情報は、前記モールドのスタンピングパラメータ、例えば型締め高さ、スタンピング速度、材料供給距離、材料供給速度等のパラメータをさらに含む。

【0014】

一部の実施例において、前記Ｕ型固定装置はＵ型押さえ板またはＵ型溝であってもよい。

【0015】

本発明は、上記の自動スタンピング生産システムを利用する自動スタンピング生産方法であって、溶接ステージによって、第１スタンピング材料および第２スタンピング材料を同じ経路に沿って、溶接材料供給端から溶接材料排出端を経てスタンピング機へ移入させることと、前記溶接材料供給端に設けられており、前記第１スタンピング材料を検出するための近接スイッチによって、前記第１スタンピング材料を検出しなかった場合に、材料交換信号を生成することと、制御ユニットによって、前記材料交換信号に基づいて、前記第１スタンピング材料の末端を前記溶接材料供給端と前記溶接材料排出端の間の溶接ステージの上方に停止させるとともに、前記自動材料供給機に、前記第２スタンピング材料の前端を連動させて前記溶接ステージの上方に停止させるように前記溶接ステージを制御することであって、前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料の前端とは隣り合うが重ならないことと、前記近接スイッチが前記第１スタンピング材料を検出しなかった場合、前記溶接材料排出端に設けられている２つの材料挟持気圧シリンダによって、前記第１スタンピング材料を挟持して固定することと、溶接接続板吸着装置によって、溶接接続板を吸着して前記溶接ステージの上方に載置することと、溶接移載スライドステージの駆動機構によって、電気溶接機に溶接プロセスを実行させ、前記溶接接続板、前記第１スタンピング材料の末端および前記第２スタンピング材料の前端を互いに接続することで、自動材料交換溶接を完了することと、前記駆動機構によって、自動材料交換溶接の完成後、前記電気溶接機を戻すことと、を含む自動スタンピング生産方法をさらに提出する。

【0016】

本発明の自動スタンピング生産システムおよびその方法は、材料の自動ロード・アンロードおよび自動交換、自動溶接技術、自動モールド交換等の技術を利用し、サーボ押し抜き機と周辺の自動化設備をさらに組み合わせ、監視システムコントローラの構築と生産を行う。これによって、スタンピング製品の知能化製造生産を実現し、知能化技術を全面的に発展させ、国内のスタンピング製品の発売時期を早め、開発の柔軟性を向上させ、生産効率を高め、産業の持続的な発展を実現する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの模式図である。

【図2】本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの材料供給システムの模式図である。

【図3】本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの材料交換溶接システムの模式図である。

【図4】本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムのスタンピングシステムの模式図である。

【図5】本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムのモールド取出システムの模式図である。

【図6】本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムのモールド載置部材の模式図である。

【図7】本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの生産ステップのフローチャートである。

【図8】本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの材料交換溶接ステップのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、図面を参照しながら本発明の実施例を詳しく説明する。添付図面は、主に簡略化された模式図であり、本発明の基本構造を模式的に説明するためのものに過ぎないため、これらの図面において、本発明と関係のある要素のみが表記されている。また、図示される要素は、実施時の数、形状、サイズ比等で描かれておらず、実際の実施時の規格サイズを選択的な設計であり、その配置の形態はより複雑になる可能性がある。

【0019】

以下の各実施例の説明は、添付図面を参照しながら、本発明の実施可能な特定の実施例を例示するためのものである。本発明に用いられる、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「側面」等のような方向用語は、添付図面における参考方向に過ぎない。したがって、用いられる方向用語は、本出願を説明および理解するためのものであり、本出願を制限するためのものではない。また、明細書において、明確な反対の記載がない限り、用語「含む」は、述べられた要素を含むが、他のあらゆる要素を排除しない意味と理解される。

【0020】

図１は本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの模式図である。図１に示すように、前記自動スタンピング生産システムは、材料供給システム１１０と、材料交換溶接システム１２０と、スタンピングシステム１３０と、モールド取出システム１４０と、制御ユニット１５０と、を含む。
材料供給システム１１０は、第１スタンピング材料および第２スタンピング材料を収容するための材料巻出し装置であるアンコイラー１１１と、前記第１スタンピング材料および前記第２スタンピング材料を平坦化させてから、動力源によって前記第１スタンピング材料および前記第２スタンピング材料を同じ経路に沿って移動させるためのレベラー１１２と、を含む。材料交換溶接システム１２０は、前記材料供給システム１１０の後端に設けられており、溶接材料供給端から溶接材料排出端を経てスタンピング機へ移入し、連続生産時の材料交換溶接プロセスを提供するためのものであり、前記溶接材料供給端に設けられており、前記第１スタンピング材料を検出するための近接スイッチ１２１であって、前記第１スタンピング材料を検出しなかった場合、材料交換信号を生成する近接スイッチ１２１と、前記溶接材料排出端に設けられており、前記材料交換信号に基づいて、前記第１スタンピング材料を挟持する２つの材料挟持気圧シリンダ１２２と、前記材料交換信号に基づいて、溶接接続板によって前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料とを溶接接合する電気溶接機１２３と、を含む。
スタンピングシステム１３０は、前記スタンピング機によって自動生産を行うものであり、前記スタンピングシステム１３０に設けられている基台（未図示）と、前記モールドがモールド位置決め領域に位置することを検出した場合、モールドクランプ信号を生成するためのセンサ（未図示）と、昇降することによって前記モールドを移動させるモールドリフター（未図示）と、前記モールドをクランプすることによって、前記モールドを固定するためのモールドクランプ（未図示）と、を含む。モールド取出システム１４０は、モールド格納領域に収容され、少なくとも１つのマーク構造を有する前記モールドを載置するモールド載置部材を取得するためのものであり、前記モールド載置部材を引っ張って平面において摺動させるモールド取出アーム１４１と、前記モールド載置部材が位置決め領域に位置する場合、位置決め信号を生成する近接位置決めスイッチ１４２と、前記位置決め信号に基づいて、前記モールド載置部材を固定する固定ピン１４３と、前記モールド載置部材を直線方向に沿って移動させるためのリニアガイド１４４と、を含む。
制御ユニット１５０は、前記材料供給システム１１０、前記材料交換溶接システム１２０、前記スタンピングシステム１３０および前記モールド取出システム１４０と電気的に接続されており、前記材料交換信号に基づいて、前記材料交換溶接システム１２０の作動を制御・統合することによって、材料交換溶接プロセスを実行し、前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料の前端とを前記溶接接続板によって接続することで、スタンピング材料自動交換溶接作業を実行する。また、前記モールドクランプ信号に基づいて、前記モールドリフターおよび前記モールドクランプの作動を制御・統合することによって、自動スタンピング生産作業を完成し、前記位置決め信号に基づいて、前記モールド取出アーム１４１および前記リニアガイド１４４の作動を制御・統合することによって、モールド自動取出作業を完成する。

【0021】

本実施例の自動スタンピング生産システムにおいて、前記モールド載置部材は、前記モールド載置部材の一方側に設けられている２つの第１貫通孔であって、前記モールド取出アームは、前記２つの第１貫通孔を介して、前記モールド載置部材を前記モールド格納領域に対して引き出しまたは押し入れる２つの第１貫通孔と、前記２つの第１貫通孔とは平行に前記モールド載置部材の一方側に設けられている２つの固定ピン貫通孔であって、前記固定ピンは、移動過程において前記モールド載置部材を固定するために前記２つの固定ピン貫通孔に挿入される２つの固定ピン貫通孔と、前記２つの第１貫通孔の両側にそれぞれ設けられており、前記モールド載置部材と前記モールドクランプとを係合させる２つのＵ型固定装置と、前記モールド載置部材の他方側に設けられている２つの第２貫通孔であって、前記モールド取出アームは、前記２つの第２貫通孔を介して、前記モールド載置部材を前記基台に対して引き出しまたは押し入れる２つの第２貫通孔と、を含む。

【0022】

本発明の一部の実施例において、光学検出装置によって製品検出を行う検出システムをさらに含む。

【0023】

本発明の一部の実施例において、前記アンコイラーは、スタンピング材料を２ロール同時に載置可能であり、第１作業ステーションでの前記第１スタンピング材料の生産が終了すると、気圧シリンダとリニアガイドとの連動によって、移載ステージを左右にシフトさせるだけで、第２作業ステーションでの前記第２スタンピング材料に交換できる。

【0024】

本発明の一部の実施例において、前記電気溶接機は、出力電流が調整可能な銃型抵抗溶接機であり、前記銃型抵抗溶接機の溶接端圧力が３００kgであり、圧力調整弁によって、圧力調節を行うことができる。

【0025】

本発明の一部の実施例において、前記溶接接続板はＳＵＳ３０４ステンレスプレートまたはスチールプレートであり、その厚さがスタンピング材料の略１／５である。

【0026】

本発明の一部の実施例において、前記材料交換溶接システムは、真空吸着によって前記溶接接続板を取得する。

【0027】

一部の実施例において、前記マーク構造は、前記モールドに設けられた第１識別ピンおよび第２識別ピンによって、前記モールドの前記ＩＤ情報を確認するためのものであり、前記ＩＤ情報は、識別ピンが設けられていないこと、前記第１識別ピンのみが設けられたこと、前記第２識別ピンのみが設けられたこと、および前記第１識別ピンと前記第２識別ピンが同時に設けられたことを含む。

【0028】

一部の実施例において、前記ＩＤ情報は、前記モールドのスタンピングパラメータ、例えば型締め高さ、スタンピング速度、材料供給距離、材料供給速度等のパラメータをさらに含む。

【0029】

一部の実施例において、前記Ｕ型固定装置はＵ型押さえ板またはＵ型溝であってもよい。

【0030】

図２は本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの材料供給システムの模式図である。図２に示すように、材料供給システム１１０は、第１スタンピング材料および第２スタンピング材料を収容するための材料巻出し装置であるアンコイラー１１１と、前記第１スタンピング材料および前記第２スタンピング材料を平坦化させてから、動力源によって前記第１スタンピング材料および前記第２スタンピング材料を同じ経路に沿って移動させるためのレベラー１１２と、を含む。

【0031】

本発明の一部の実施例において、前記アンコイラーはダブルヘッドアンコイラーであり、両軸構造を採用し、２つのコイル材を同時に装着することができ、生産しながら材料を装填することができる。一方のヘッドのコイル材が使い切った場合、左右にシフトさせるだけでコイル交換を実現することができ、生産効率を向上させ、生産速度と同期して巻き出すことができる。

【0032】

本発明の一部の実施例において、前記アンコイラーは、移載ステージ１１１１および材料載置ステージ１１１２をさらに含む。

【0033】

図３は本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの材料交換溶接システムの模式図である。図３に示すように、材料交換溶接システム１２０は、溶接移載スライドステージ３１０と、溶接ステージ３２０と、制御ユニット（未図示）と、を含む。
溶接移載スライドステージ３１０は、溶接プロセスを実行するための電気溶接機１２３と、前記溶接移載スライドステージ３１０に設けられており、前記電気溶接機１２３を載置して移動させるための駆動機構３１１と、リニアガイド群に設けられており、前記電気溶接機１２３を前記リニアガイド群の方向に応じて往復移動させるための制限ブロック３１２と、を含む。溶接ステージ３２０は、スタンピング材料を同じ経路に沿って、溶接材料供給端から溶接材料排出端を経て前記スタンピング機へ移入させるためのものであり、前記溶接材料供給端に設けられており、前記スタンピング材料を検出し、材料交換信号を生成するための近接スイッチ１２１と、前記溶接材料排出端に設けられており、前記近接スイッチ１２１が前記スタンピング材料を検出しなかった場合、前記スタンピング材料を挟持する２つの材料挟持気圧シリンダ１２２と、溶接接続板を吸着して前記溶接ステージ３２０の上方に載置するための溶接接続板吸着装置３２１と、をさらに含む。
制御ユニット（未図示）は、前記溶接移載スライドステージ３１０および前記溶接ステージ３２０に電気的に接続されており、前記材料交換信号に基づいて、前記溶接移載スライドステージ３１０および前記溶接ステージ３２０の作動を制御・統合し、前記溶接プロセスを実行することによって、前記スタンピング材料を前記溶接接続板で接続し、これによって、スタンピング材料自動交換溶接作業を実行する。

【0034】

本発明の一部の実施例において、前記第１スタンピング材料の末端と前記第２スタンピング材料の前端は、レベラーによって１０ｍｍ離れ、前記溶接接続板によって接続される。

【0035】

本発明の一部の実施例において、前記溶接移載スライドステージの駆動機構は、２つの気圧シリンダと、前記気圧シリンダによって駆動されるリニアガイド群とを含むことによって、前記電気溶接機を前記溶接移載スライドステージの上方においてＸ軸およびＹ軸方向に沿って移動させ、前記制限ブロックによって前記電気溶接機の往復移動方向を限定する。

【0036】

前記制限ブロックはポリウレタン（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ、ＰＵ）材質である。

【0037】

本発明の一部の実施例において、前記電気溶接機は銃型抵抗溶接機である。

【0038】

前記銃型抵抗溶接機は出力電流を調整可能であり、溶接端圧力が３００ｋｇの抵抗溶接機であり、圧力調整弁によって圧力調節を行うことができる。

【0039】

一部の実施例において、前記電気溶接機の５０％使用率での定格出力は３２ｋＶＡである。

【0040】

一部の実施例において、前記電気溶接機の二次無負荷電圧は５．６Ｖである。

【0041】

一部の実施例において、前記電気溶接機の持続二次電流は４ｋＡである。

【0042】

一部の実施例において、前記電気溶接機に使用される電源線の規格は１４ｍｍ^２である。

【0043】

一部の実施例において、前記電気溶接機の最大溶接能力（ソフトスチールプレート）は３．５ｍｍである。

【0044】

一部の実施例において、前記電気溶接機の溶接端最大ストロークは６０ｍｍである。

【0045】

一部の実施例において、前記電気溶接機の操作スロート幅は１１０ｍｍである。

【0046】

一部の実施例において、前記電気溶接機のスロート開度の調整可能ストロークは０～２０ｍｍである。

【0047】

一部の実施例において、前記電気溶接機の最大スロート開度は６０ｍｍである。

【0048】

一部の実施例において、前記電気溶接機の溶接端圧力は３００ｋｇであり、圧力調整弁によって圧力調節を行うことができる。

【0049】

本発明の一部の実施例において、前記溶接接続板吸着装置は、シフト機構、取り出し用気圧シリンダ、吸着固定式チャック、および真空発生器をさらに含む。

【0050】

前記溶接接続板吸着装置は送風鋼管を更に含む。

【0051】

一部の実施例において、前記溶接接続板はＳＵＳ３０４ステンレスプレートまたはスチールプレートであり、その厚さがスタンピング材料の略１／５である。

【0052】

図４は本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムのスタンピングシステムの模式図である。図４に示すように、スタンピングシステム１３０は、前記スタンピング機によって自動生産を行うものであり、前記スタンピングシステム１３０に設けられている基台１３１と、前記モールド５２０１がモールド位置決め領域に位置することを検出した場合、モールドクランプ信号を生成するためのセンサ１３２と、昇降することによって、前記モールド５２０１を移動させるためのモールドリフター１３３と、モールド５２０１を固定するモールドクランプ１３４と、を含む。

【0053】

前記スタンピングシステム１３０は、サーボスタンピング機をさらに含む。サーボスタンピング機は、クランクスライダ式のスタンピング機である。これは、異なるスタンピング成形方式に応じて調整可能であり、従来の押し抜き機よりも、効率と生産速度が向上し、本体の剛性構造も比較的安定し、高精密のスタンピング生産が可能であり、製品の精度を効果的に向上させ、生産効率を向上させる。

【0054】

一部の実施例において、前記モールドリフターは油圧式モールドリフターである。

【0055】

従来は、人力によりモールドを基台において移動させていたが、基台との直接接触により、移動の困難度を高めるだけでなく、モールドと基台を損傷する可能性もあった。また、極めて重いモールドの場合、モールドを移動させるためにより多くの人力が必要になり、人件費が高くなっていた。これに対し、モールドリフターは、異なる重量のモールドに適応でき、ローラ設計を採用しているため、モールドの接触面積は従来の面接触から線接触になり、摩擦力を大幅に低下させる。

【0056】

前記モールドリフターの総長さは４００ｍｍである。

【0057】

前記モールドリフターのモールド載置能力は３００ｋｇである。

【0058】

一部の実施例において、前記モールドクランプとモールド載置部材のＵ型固定装置との組み合わせ設計により、モールドを迅速に固定することができる。

【0059】

前記Ｕ型固定装置はＵ型押さえ板またはＵ型溝であってもよい。

【0060】

前記モールドクランプは、油圧２５０ｋｇ／ｃｍ^２の場合、挟持力が１ｔである。

【0061】

図５は本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムのモールド取出システムの模式図である。図５に示すように、モールド取出システム１４０は、モールド格納領域５１０に収容され、少なくとも１つのマーク構造を有する前記モールド５２０１を載置するモールド載置部材５２０を取得するためのものである。モールド取出システム１４０は、前記モールド載置部材５２０を引っ張って平面において摺動させるモールド取出アーム１４１と、前記モールド載置部材５２０が位置決め領域に位置する場合、位置決め信号を生成する近接位置決めスイッチ１４２と、前記位置決め信号に基づいて、前記モールド載置部材５２０を固定する固定ピン１４３と、前記モールド載置部材５２０を直線方向に沿って移動させるためのリニアガイド１４４と、を含む。

【0062】

一部の実施例において、前記マーク構造は、前記モールドに設けられた第１識別ピンおよび第２識別ピンによって、前記モールドの前記ＩＤ情報を確認するためのものである。ここで、前記ＩＤ情報は、識別ピンが設けられていないこと、前記第１識別ピンのみが設けられたこと、前記第２識別ピンのみが設けられたこと、および前記第１識別ピンと前記第２識別ピンが同時に設けられたことを含む。

【0063】

前記ＩＤ情報は、前記モールドのスタンピングパラメータ、例えば型締め高さ、スタンピング速度、材料供給距離、材料供給速度等のパラメータをさらに含む。

【0064】

図６は本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムのモールド載置部材の模式図である。図６に示すように、モールド載置部材５２０は、前記モールド載置部材５２０の一方側に設けられている２つの第１貫通孔５２１であって、前記モールド取出アームは、前記２つの第１貫通孔５２１を介して、前記モールド載置部材５２０を前記モールド格納領域に対して引き出しまたは押し入れる２つの第１貫通孔５２１と、前記２つの第１貫通孔５２１とは平行に前記モールド載置部材５２０の一方側に設けられている２つの固定ピン貫通孔５２２であって、前記固定ピンは、移動過程において前記モールド載置部材５２０を固定するために前記２つの固定ピン貫通孔５２２に挿入される２つの固定ピン貫通孔５２２と、前記２つの第１貫通孔５２１の両側にそれぞれ設けられており、前記モールド載置部材５２０と前記モールドクランプとを係合させる２つのＵ型固定装置５２３と、前記モールド載置部材５２０の他方側に設けられている２つの第２貫通孔５２４であって、前記モールド取出アームは、前記２つの第２貫通孔５２４を介して、前記モールド載置部材５２０を前記基台に対して引き出しまたは押し入れる２つの第２貫通孔５２４と、を含む。

【0065】

一部の実施例において、モールド取出アームが載置部材を格納システムから取り出す時に、第１貫通孔を介してモールドを引き出し、近接スイッチによってモールドが正確な位置に到達したか否かを判定する。

【0066】

一部の実施例において、固定ピン貫通孔は、モールド取出システムによる搬送過程において、モールドに摺動または回転等が発生することにより、モールド取出アームが指令を操作する過程に問題が発生することを回避するためのものである。この孔はモールド載置部材を固定するために設計される。

【0067】

一部の実施例において、前記Ｕ型固定装置はＵ型押さえ板またはＵ型溝であってもよい。

【0068】

一部の実施例において、第２貫通孔は、モールド取出アームがモールドをスタンピング機に押し入れるために設計される孔であり、モールド取出アームには、同じ孔径の固定ピンが取り付けられ、この固定ピンが第２貫通孔に挿入され、このとき、モールド取出システムはスタンピング機まで移動し、モールドを押し入れる。

【0069】

図７は本発明の一実施例の自動スタンピング生産システムの生産ステップのフローチャートである。ステップのフローを次に示す。

【0070】

ステップＳ７１０において、制御ユニットによって、生産信号に基づいてモールド取出装置をモールド格納領域に移動させる。

【0071】

ステップＳ７２０において、近接識別スイッチによって、モールド載置部材に載置されているモールドを対象モールドとして識別する。

【0072】

ステップＳ７３０において、モールド取出装置のモールド取出アームによって、第１貫通孔を介してリニアガイドに沿ってモールド載置部材を引っ張る。

【0073】

ステップＳ７４０において、モールド載置部材をモールド取出装置の位置決め領域まで引っ張り、近接位置決めスイッチによって、位置決め信号を生成する。

【0074】

ステップＳ７５０において、制御ユニットによって、位置決め信号に基づいてモールド載置部材における固定ピンを固定ピン貫通孔まで上昇させ、モールド載置部材を固定する。

【0075】

ステップＳ７６０において、リニアガイドとモータの連動によって、モールド取出装置を押し抜き機まで移動させる。

【0076】

ステップＳ７７０において、モールド取出アームによって、第２貫通孔を介してリニアガイドに沿ってモールド載置部材を基台まで引っ張る。

【0077】

ステップＳ７８０において、基台におけるセンサによって、モールドがモールド位置決め領域に位置することを検出した場合、モールドクランプ信号を生成する。

【0078】

ステップＳ７９０において、制御ユニットによって、モールドクランプ信号に基づいてモールドリフターを降下させ、モールドを基台に載置してから、モールドクランプを降下させ、モールド載置部材におけるＵ型固定装置を固定し、材料供給生産を開始させる。

【0079】

前記Ｕ型固定装置はＵ型押さえ板またはＵ型溝であってもよい。

【0080】

図８は本発明の一実施例のスタンピング材料自動交換溶接方法のステップのフローチャートである。ステップのフローを次に示す。

【0081】

ステップＳ８１０において、溶接ステージによって、第１スタンピング材料および第２スタンピング材料を同じ経路に沿って、溶接材料供給端から溶接材料排出端を経てスタンピング機へ移入させる。

【0082】

ステップＳ８２０において、溶接材料供給端に設けられており、第１スタンピング材料を検出するための近接スイッチによって、第１スタンピング材料を検出しなかった場合に、材料交換信号を生成する。

【0083】

ステップＳ８３０において、制御ユニットによって、材料交換信号に基づいて、第１スタンピング材料の末端を溶接材料供給端と溶接材料排出端の間の溶接ステージの上方に停止させるとともに、自動材料供給機に、第２スタンピング材料の前端を連動させて溶接ステージの上方に停止させるように溶接ステージを制御する。この際、第１スタンピング材料の末端と第２スタンピング材料の前端とは隣り合うが重ならない。

【0084】

ステップＳ８４０において、近接スイッチが第１スタンピング材料を検出しなかった場合、溶接材料排出端に設けられている２つの材料挟持気圧シリンダによって、第１スタンピング材料を挟持して固定する。

【0085】

ステップＳ８５０において、溶接接続板吸着装置によって、溶接接続板を吸着して溶接ステージの上方に載置する。

【0086】

ステップＳ８６０において、溶接移載スライドステージの駆動機構によって、電気溶接機に溶接プロセスを実行させ、溶接接続板、第１スタンピング材料の末端および第２スタンピング材料の前端を互いに接続することで、自動材料交換溶接を完了する。

【0087】

ステップＳ８７０において、駆動機構によって、自動材料交換溶接の完了後、電気溶接機を戻す。

【0088】

上記をまとめると、本発明の自動スタンピング生産システムは、材料の自動ロード・アンロードおよび自動交換、自動溶接技術、自動モールド交換等の技術を利用し、サーボ押し抜き機と周辺の自動化設備をさらに組み合わせ、監視システムコントローラの構築と生産を行う。これによって、スタンピング製品の知能化製造生産を実現し、知能化技術を全面的に発展させ、国内のスタンピング製品の発売時期を早め、開発の柔軟性を向上させ、生産効率を高め、産業の持続的な発展を実現する。

【0089】

上記で開示された実施形態は、本発明の原理、特徴およびその効果を例示的に説明するためのものに過ぎず、本発明の実施可能な範囲を制限するためのものではない。当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱しない限り、上記実施形態に対して修飾および変更を行うことができる。本発明の開示内容によって完成されるあらゆる等価な変更および修飾は、いずれも下記の特許請求の範囲に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0090】

１１０ 材料供給システム
１１１ アンコイラー
１１１１ 移載ステージ
１１１２ 材料載置ステージ
１１２ レベラー
１２０ 材料交換溶接システム
１２１ 近接スイッチ
１２２ 材料挟持気圧シリンダ
１２３ 電気溶接機
１３０ スタンピングシステム
１３１ 基台
１３２ センサ
１３３ モールドリフター
１３４ モールドクランプ
１４０ モールド取出システム
１４１ モールド取出アーム
１４２ 近接位置決めスイッチ
１４３ 固定ピン
１４４ リニアガイド
１５０ 制御ユニット
３１０ 溶接移載スライドステージ
３１１ 駆動機構
３１２ 制限ブロック
３２０ 溶接ステージ
３２１ 溶接接続板吸着装置
５１０ モールド格納領域
５２０ モールド載置部材
５２０１ モールド
５２１ 第１貫通孔
５２２ 固定ピン貫通孔
５２３ Ｕ型固定装置
５２４ 第２貫通孔
Ｓ７１０～Ｓ８７０ ステップフロー

【要約】      （修正有）

【課題】自動スタンピング生産設備に適用され、モールドの交換・取出を自動的に行い、新旧のコイル材を溶接によって接続することで持続的に生産することが可能な自動スタンピング生産システムおよびその方法を提供する。
【解決手段】材料供給システムと、材料交換溶接システムと、スタンピングシステムと、モールド取出システムと、制御ユニットを含み、制御ユニットは、モールド取出アームとリニアガイドの作動を制御・統合することにより、モールド自動取出作業を完了し、後、モールドクランプ信号に基づき、モールドリフターとモールドクランプを制御・統合し、生産を完了し、また、材料交換信号に基づき、材料交換溶接システムを制御・統合し、材料交換溶接プロセスを実行し、第１スタンピング材料の末端と第２スタンピング材料の前端を溶接接続板により、溶接作業を実行し、スタンピング自動化生産ラインを持続的に生産稼働させる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】