本實用新型涉及搬運裝置以及沖壓裝置單元。
背景技術:
在沖壓裝置中,設置有將片狀部件(以下,記載為工件)向沖壓裝置的加工區域搬運的搬運裝置。例如,在日本特開2009-18325號公報中,記載了一種通過夾緊單元將工件夾緊并斷續地供應給沖壓裝置的搬運裝置。
在該文獻中記載的搬運裝置具有:安裝于沖壓裝置的裝置主體;與通過沖壓裝置進行的沖壓動作同步地旋轉驅動的旋轉驅動軸;配置于裝置主體的規定位置的第一夾緊單元;以及配置為能夠在搬運工件的前進位置與從前進位置后退的后退位置之間往復移動的第二夾緊單元。
第一夾緊單元以及第二夾緊單元隨著旋轉驅動軸的旋轉而像下面那樣動作。首先,第二夾緊單元夾緊工件并從后退位置移動至前進位置。在這期間,第一夾緊單元為解除了工件的夾緊的狀態。接下來,第一夾緊單元夾緊工件,而第二夾緊單元解除工件的夾緊。然后,第二夾緊單元從前進位置向后退位置移動。由此,工件被斷續地向沖壓裝置搬運。然后,被搬運至沖壓裝置的工件在第二夾緊單元從前進位置移動至后退位置期間進行沖壓加工。
在這樣的搬運裝置中,用于提高工件的沖壓加工的精度的工件的定位變得重要。工件的定位通過將導向銷插入設置于工件的導向孔來進行。在工件被定位期間,第一夾緊單元需要暫時解除工件的夾緊,即進行所謂的導向釋放。導向釋放的時間以及時機(以下,稱為導向釋放開始角度位置)因工件的材質、沖壓加工的條件而不同。因此,更換工件時或者改變加工條件時,需要進行導向釋放開始角度位置的調整。
以往,導向釋放開始角度位置的調整由于通過目視、手動來進行,因此花費大量的時間。因此,若能夠使導向釋放開始角度位置的調整變得簡單,則能夠實現進一步提高生產率。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于,提供一種使導向釋放開始角度位置的調整變得簡單的搬運裝置。
本申請的例示性的第一實用新型是一種將板狀的工件斷續地搬運給沖壓裝置主體部的搬運裝置,具有:殼體,其構成外殼;驅動軸,其與沖壓裝置主體部的動作同步,并以中心軸線為中心旋轉;導向套筒,其設置為能夠以中心軸線為中心與驅動軸相對旋轉;移動夾具,其設置為能夠沿從搬運裝置向沖壓裝置主體部的推進方向往復運動,并與往復運動同步地進行工件的保持動作以及解除動作;固定夾具,其與移動夾具相鄰設置,并與往復運動同步地進行工件的保持動作以及解除動作;導向凸輪,其以中心軸線為中心與導向套筒同步地旋轉;逆止凸輪,其以中心軸線為中心與驅動軸同步地旋轉;馬達,其是除驅動軸的動力源以外的另一動力源;動力傳動機構,其將馬達的動力傳遞給導向套筒;以及控制部,其控制馬達以及沖壓裝置主體部。導向凸輪以及逆止凸輪使固定夾具進行保持動作以及解除動作,動力傳動機構使導向套筒相對于驅動軸而相對地旋轉。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,動力傳動機構具有:第一太陽齒輪,其固定于驅動軸,并以中心軸線為中心與驅動軸同步地旋轉;多個第一行星齒輪,它們在第一太陽齒輪的徑向外側,一邊與第一太陽齒輪嚙合,一邊以第一齒輪銷為中心旋轉;第二太陽齒輪,其固定于導向套筒,并以中心軸線為中心與導向套筒同步地旋轉;多個第二行星齒輪,它們在第二太陽齒輪的徑向外側,一邊與第二太陽齒輪嚙合,一邊以第二齒輪銷為中心旋轉;內齒輪,其具有與第一行星齒輪以及第二行星齒輪嚙合的內齒,并以中心軸線為中心旋轉;蝸桿,其通過馬達的動力旋轉;以及蝸輪,其隨著蝸桿的旋轉,而以中心軸線為中心旋轉。第一齒輪銷固定于殼體。第二齒輪銷固定于蝸輪。第二行星齒輪以隨著蝸輪的旋轉,而在第二太陽齒輪的周圍公轉的方式來配置。第二太陽齒輪以與第二行星齒輪的公轉同步地以中心軸線為中心旋轉的方式來配置。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,控制部存儲導向凸輪的旋轉位置,并基于旋轉位置來使馬達驅動。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,馬達與蝸桿配置在隔著蝸輪而相 向的位置。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,蝸輪位于第二太陽齒輪與導向凸輪之間。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,蝸輪的外周部位于比第二行星齒輪靠徑向外側的位置。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,在內齒輪與殼體之間,還具有第一軸承,內齒輪通過第一軸承被支承為能夠相對于殼體而旋轉。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,第一齒輪銷與第二齒輪銷中的至少一方通過螺紋固定而固定。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,第一行星齒輪的齒形與第二行星齒輪的齒形相同。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,在蝸輪與導向套筒之間,還具有第二軸承。蝸輪通過第二軸承被支承為能夠相對于導向套筒而旋轉。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,馬達與蝸桿通過架設了環狀的傳動帶的多個帶輪而連接。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,馬達與蝸桿在殼體的外部通過架設了環狀的傳動帶的多個帶輪而連接。
在本申請的例示性的一實施方式的搬運裝置中,馬達是伺服馬達。
在本申請的一實施方式的沖壓裝置中,具有:沖壓裝置主體部,其對工件施加壓力來進行加工;以及上述的搬運裝置。
能夠通過使馬達驅動,來調整相對于逆止凸輪的導向凸輪的相對角度。由此,能夠使導向釋放開始角度位置的調整變得簡單。
參照附圖并通過以下對本實用新型的優選實施方式的詳細說明,本實用新型的上述以及其他特征、要素、步驟、特點和優點會變得更加清楚。
附圖說明
圖1是具有搬運裝置的沖壓裝置的剖視圖。
圖2是搬運裝置的示意圖。
圖3是搬運裝置的剖視圖。
圖4a、圖4b、圖4c、圖4d、圖4e、圖4f是搬運裝置的動作概念圖。
圖5是示出了動力傳動機構的結構的圖。
圖6是控制系統的框圖。
圖7是示出了從更換模具、改變材料至開始加工的動作的流程圖。
具體實施方式
以下,一邊參照附圖一邊對本實用新型的例示性的實施方式進行說明。
<1.搬運裝置的結構>
圖1是示出具有搬運裝置1的沖壓裝置單元2的結構的圖。如圖1所示,搬運裝置1例如用于沖壓裝置單元2,并設置為與沖壓裝置主體部20相鄰。搬運裝置1是在朝向沖壓裝置主體部20的推進方向上,斷續地搬運片狀或者板狀的工件3的裝置。沖壓裝置主體部20是通過使模具上下動作,對工件3施加壓力來加工的裝置。搬運至沖壓裝置主體部20的工件3固定于固定模具21上。通過可動模具22的上下動作來加工工件3。
圖2是搬運裝置1的示意圖。圖3是圖2中的A-A剖視圖。如圖2以及圖3所示,搬運裝置1具有:構成外殼的殼體11、驅動軸12、移動夾具13、固定夾具14、導向套筒15、導向凸輪16、逆止凸輪17、馬達19、動力傳動機構40、以及控制部50。
驅動軸12與工件3的搬運方向垂直且水平地配置。驅動軸12與沖壓裝置主體部20的可動模具22的上下動作同步,并以中心軸線9為中心而旋轉。移動夾具13以及固定夾具14沿工件3的搬運路徑而相鄰地配置。固定夾具14具有第一固定夾緊部件141以及第一可動夾緊部件142。第一固定夾緊部件141配置于比工件3的搬運路徑靠上側的位置。第一可動夾緊部件142配置于比工件3的搬運路徑靠下側的位置。第一可動夾緊部件142通過向上方移動而在與第一固定夾緊部件141之間夾緊工件3。由此,工件3通過固定夾具14來保持。另外,若第一可動夾緊部件142向下方移動,則解除工件3的夾緊。
移動夾具13設置為能夠沿從搬運裝置1朝向沖壓裝置主體部20的推進方向往復運動。移動夾具13具有配置于上側的第二固定夾緊部件131以及配置于下側的第二可動夾緊部件132。第二可動夾緊部件132通過向上方移動而在與第二固定夾緊部件131之間夾緊工件3。由此,工件3通過移動夾具13來保持。另外,若第二可動夾緊 部件132向下方移動,則解除工件3的夾緊。并且,移動夾具13一邊保持工件3,一邊向靠近固定夾具14的方向移動。由此,工件3向沖壓裝置主體部20搬運。
圖4a至圖4f是搬運裝置1的動作概念圖。向沖壓裝置主體部20搬運的工件3,首先通過移動夾具13來保持。這時,固定夾具14是解除狀態(圖4a)。接下來,移動夾具13一邊保持工件3,一邊向靠近固定夾具14的方向移動(圖4b)。接下來,工件3通過固定夾具14來保持(圖4c)。然后,移動夾具13解除工件3的保持(圖4d),并向初始位置移動(圖4e)。然后,移動至初始位置的移動夾具13再次保持工件3(圖4f)。搬運裝置1通過重復這些動作,而將工件3斷續地供應給沖壓裝置主體部20。
另外,工件3的定位在圖4d的工序與圖4e的工序之間進行。工件3的定位通過將導向銷(省略圖示)插入設置于工件3的導向孔(省略圖示)來進行。這時,暫時解除固定夾具14對工件3的保持,即進行導向釋放。
如圖2、圖3所示,逆止凸輪17固定于驅動軸12。逆止凸輪17以中心軸線9為中心,與驅動軸12同步地旋轉。如圖3所示,導向套筒15設置于驅動軸12的外周。但是,導向套筒15能夠以中心軸線9為中心而與驅動軸12相對地旋轉。導向凸輪16固定于導向套筒15,并與導向套筒15同步地以中心軸線9為中心旋轉。導向凸輪16在軸向與逆止凸輪17相鄰地設置。通過使導向凸輪16旋轉,調整相對于逆止凸輪17的導向凸輪16的相對角度,來進行導向釋放開始角度位置的調整。
固定夾具14對工件3的解除動作以及保持動作是通過逆止凸輪17、導向凸輪16以及第一桿機構61來進行的。逆止凸輪17與工件3的向推進方向的搬運同步,并進行固定夾具14對工件3的保持或者解除的動作。在工件3定位時,導向凸輪16暫時解除固定夾具14對保持工件3的保持,即進行導向釋放。第一從動輥75與逆止凸輪17的外周面以及導向凸輪16的外周面接觸。第一從動輥75是逆止凸輪17以及導向凸輪16這兩方共通使用的輥。
第一桿機構61具有第一桿部件611。第一桿部件611通過第一銷71被安裝為能夠相對于殼體11而旋轉。第一桿部件611的一端部貫穿插入設置于第一可動夾緊部件142的下方的通孔111。并且,在第一桿部件611的另一端部設置第一從動輥75。在殼體11與第一可動夾緊部件142之間配置為彈性體的第一彈簧部件81。第一彈簧部件81以相對于自然長度被壓縮的狀態安插于第一桿部件611的一端部與殼體11 之間。因此,第一彈簧部件81通過其反作用力而對第一可動夾緊部件142向第一固定夾緊部件141側加壓。
逆止凸輪17以及導向凸輪16分別具有谷部以及比谷部向徑向外側突出的峰部。若逆止凸輪17或者導向凸輪16的峰部與第一從動輥75接觸,則第一桿部件611沿圖2中的順時針方向旋轉。如此一來,第一桿部件611的上述的一端部一邊使第一可動夾緊部件142克服第一彈簧部件81的彈力,一邊沿離開第一固定夾緊部件141的方向向下按壓第一可動夾緊部件142。由此,固定夾具14解除工件3的保持。
另外,若逆止凸輪17以及導向凸輪16的谷部與第一從動輥75接觸,則第一桿部件611沿圖2中的逆時針方向旋轉。如此一來,第一桿部件611的上述的一端部通過第一彈簧部件81的彈力向上按壓第一可動夾緊部件142。然后,第一可動夾緊部件142向靠近第一固定夾緊部件141的方向移動。由此,固定夾具14保持工件3。
移動夾具13對工件3的解除動作以及保持動作是通過設置于驅動軸12的進給凸輪18以及第二桿機構62來進行的。第二從動輥76與進給凸輪18的外周面接觸。第二桿機構62具有第二桿部件622、第三桿部件623以及第四桿部件624。第二桿部件622通過第二銷72被安裝為能夠相對于殼體11而旋轉。第四桿部件624通過第一銷71被安裝為能夠相對于殼體11而旋轉。
第四桿部件624的端部與第三桿部件623的端部通過第三銷73連接為能夠旋轉。第二桿部件622的端部與第三桿部件623的端部通過第四銷74連接為能夠旋轉。在第四桿部件624的另一端部設置第二從動輥76。在殼體11與第三桿部件623的第二桿部件622側的端部之間配置為彈性體的第二彈簧部件82。第二彈簧部件82以相對于自然長度被壓縮的狀態安插于殼體11與第三桿部件623之間。因此,第二彈簧部件82通過其反作用力對第三桿部件623向推進方向加壓。第二可動夾緊部件132被支承為能夠與第三桿部件623同步地向推進方向移動。
進給凸輪18的外周面具有谷部以及比谷部向徑向外側突出的峰部。若進給凸輪18的峰部與第二從動輥76接觸,則第四桿部件624沿圖2中的逆時針方向旋轉。第二桿部件622一邊克服第二彈簧部件82的彈力,一邊沿圖2中的逆時針方向旋轉。如此一來,第二可動夾緊部件132與第三桿部件623聯動,向離開第二固定夾緊部件131的方向移動。由此,移動夾具13接觸工件3的保持。
另外,若進給凸輪18的谷部與第二從動輥76接觸,則第二桿部件622通過第二 彈簧部件82的彈力沿圖2中的順時針方向旋轉。第四桿部件624沿圖2中的順時針方向旋轉。如此一來,第二可動夾緊部件132與第三桿部件623聯動,向靠近第二固定夾緊部件131的方向上升。由此,移動夾具13保持工件3。
如圖3所示,動力傳動機構40包括:將驅動軸12的旋轉運動向導向套筒15傳遞的機構;以及將馬達19的動力變換為導向套筒15的旋轉運動的機構。馬達19是除驅動軸12的動力源以外的另一動力源。若使馬達19驅動,則馬達19的動力通過動力傳動機構40傳遞給導向套筒15。由此,導向套筒15相對于驅動軸12而以中心軸線9為中心相對地旋轉。另外,優選馬達19為伺服馬達。但是,馬達19也可以是其他類型的馬達。
<2.動力傳動機構的結構>
圖5是示出了動力傳動機構40的結構的圖。動力傳動機構40具有:第一太陽齒輪41、第一行星齒輪411、第二太陽齒輪42、第二行星齒輪422、內齒輪43、蝸桿44以及蝸輪45。
第一太陽齒輪41固定于驅動軸12,并以中心軸線9為中心而與驅動軸12同步地旋轉。第一太陽齒輪41具有向徑向外側突出的多個外齒。在第一太陽齒輪41的徑向外側配置至少一個第一行星齒輪411。第一行星齒輪411以固定于殼體11的第一齒輪銷46(參照圖3)為中心,而與第一太陽齒輪41嚙合地旋轉。第一齒輪銷46例如通過螺紋固定而固定于殼體11。因此,第一行星齒輪411的在第一太陽齒輪41的外周部的周向的移動被限制。因此,若驅動軸12旋轉,則第一行星齒輪411在第一太陽齒輪41的徑向外側,隨著第一太陽齒輪41的旋轉而以第一齒輪銷46為中心自轉。另外,第一齒輪銷46也可以通過其他的方法固定于殼體11。
如圖3所示,第二太陽齒輪42固定于導向套筒15,并以中心軸線9為中心而與導向套筒15同步地旋轉。第二太陽齒輪42具有向徑向外側突出的多個外齒。在第二太陽齒輪42的徑向外側配置至少一個第二行星齒輪422。在后述的蝸輪45處固定有第二齒輪銷47。第二行星齒輪422以第二齒輪銷47為中心而與第二太陽齒輪42嚙合地旋轉。第二齒輪銷47例如通過螺紋固定而固定于蝸輪45。另外,第二齒輪銷47也可以通過其他的方法固定于蝸輪45。
內齒輪43位于第一行星齒輪411以及第二行星齒輪422的徑向外側。內齒輪43具有向徑向內側突出的多個內齒。內齒輪43一邊與第一行星齒輪411以及第二行星 齒輪422嚙合,一邊以中心軸線9為中心旋轉。若第一行星齒輪411旋轉,則內齒輪43以中心軸線9為中心旋轉。然后,與內齒輪43的旋轉同步地,第二行星齒輪422旋轉,第二太陽齒輪42旋轉。如此一來,導向套筒15與第二太陽齒輪42的旋轉同步地旋轉。因此,若驅動軸12旋轉,則逆止凸輪17以及導向凸輪16旋轉。
另外,優選第一行星齒輪411的齒形與第二行星齒輪422的齒形彼此相同。由此,在向推進方向搬運工件3時,能夠防止產生相位誤差。
在本實施方式中,如圖3所示,在內齒輪43與殼體11之間設置有第一軸承48。內齒輪43通過第一軸承48而被支承為能夠相對于殼體11而旋轉。如此一來,能夠提高內齒輪43的相對于第一行星齒輪411以及第二行星齒輪422的旋轉剛性。因此,能夠在內齒輪43與第一行星齒輪411之間以及在內齒輪43與第二行星齒輪422之間,高效地傳遞旋轉。
蝸桿44通過馬達19的動力而旋轉。蝸桿44在表面具有螺旋狀的槽。蝸輪45在外周部具有多個齒。若蝸桿44旋轉,則蝸桿44的螺旋狀的槽與蝸輪45的多個齒嚙合,從而蝸輪45以中心軸線9為中心旋轉。
如圖5所示,馬達19的動力通過架設了環狀的傳動帶442的多個帶輪441向蝸桿44傳遞。如此一來,能夠將馬達19與蝸桿44隔開。因此,能夠有效地利用搬運裝置1的內部空間。特別是,在本實施方式中,馬達19與蝸桿44在殼體11的外部連接。并且,馬達19與蝸桿44配置在隔著蝸輪45相向的位置。由此,能夠進一步地有效利用搬運裝置1的內部空間,能夠使搬運裝置1小型化。但是,馬達19也可以與蝸桿44的軸直接連接。
在本實施方式中,在蝸輪45與導向套筒15之間配置有第二軸承49。蝸輪45通過第二軸承49被支承為能夠相對于導向套筒15而旋轉。如此一來,能夠使蝸輪45相對于導向套筒15而高精度地旋轉。
在本實施方式中,蝸輪45位于第二太陽齒輪42與導向凸輪16之間。如此一來,相對于蝸輪45,能夠將第一行星齒輪411以及第二行星齒輪422配置于軸向的單側。因此,由于能夠將齒輪容易地裝入搬運裝置1內,從而容易地制造搬運裝置1,因此能夠降低搬運裝置1的制造成本。
在本實施方式中,如圖5所示,蝸輪45的外周部位于比第二行星齒輪422靠徑向外側的位置。像這樣,若加大蝸輪45的外徑,則能夠使驅動蝸桿44的轉矩變小。 由此,能夠降低馬達19的驅動電力。
如圖3所示,第二齒輪銷47固定于蝸輪45。若蝸輪45旋轉,則第二行星齒輪422與第二齒輪銷47同步地在第二太陽齒輪42的周圍公轉。并且,第二太陽齒輪42與第二行星齒輪422的公轉同步地以中心軸線9為中心旋轉。因此,通過使馬達19驅動,能夠不使驅動軸12旋轉地使導向套筒15旋轉。即,能夠通過使馬達19驅動,使導向凸輪16相對于逆止凸輪17而相對地旋轉。
控制部50控制搬運裝置1以及沖壓裝置主體部20的動作。控制部50例如使用具有CPU等運算處理部、RAM等存儲器以及硬盤驅動器等存儲部的計算機。但是,也可以使用具有微控制器等運算裝置的電路來取代計算機。
圖6是概略地示出了沖壓裝置單元2中的控制系統的結構的圖。如圖6所示,控制部50分別與馬達19以及沖壓裝置主體部20電連接。控制部50基于預先設定的程序或者模具、工件的信息等數據來控制上述各部分的動作。并且,控制部50具有存儲預先輸入的導向凸輪16的旋轉位置的存儲部51。然后,控制部50基于從該存儲部51讀取出的表示旋轉位置的數據、計算機程序,來控制馬達19、沖壓裝置主體部20等。由此,在更換模具、改變工件之后,也能夠基于預先存儲的數據,來進行導向釋放開始角度位置的調整。
圖7是示出了從具有搬運裝置1的沖壓裝置主體部20的從更換模具或者改變工件(工序S1)至開始沖壓加工的流程的流程圖。若進行更換模具或者改變工件,則搬運裝置1首先使馬達19驅動(工序S2)。由此,蝸桿44旋轉。如此一來,蝸桿44的旋轉通過蝸輪45、第二行星齒輪422以及第二太陽齒輪42傳遞給導向套筒15,從而導向凸輪16旋轉(工序S3)。其結果是,導向釋放開始角度位置被自動調整(工序S4)。然后,驅動沖壓裝置主體部20(工序S5),從而再次開始沖壓加工(工序S6)。由此,能夠簡單地進行導向釋放開始角度位置的調整。
<3.變形例>
以上,雖然對本實用新型的一實施方式進行了說明,但是本實用新型并不限定為上述的實施方式。
在上述的實施方式中,沖壓裝置主體部2是利用了將曲柄軸的旋轉運動變換為模具的上下動作的曲柄方式的沖壓裝置。但是,沖壓裝置主體部也可以是利用連桿方式、凸輪方式等其他的方式的裝置。沖壓裝置主體部也可以是液壓式、氣壓式等的沖壓裝 置。沖壓裝置主體部例如既可以用于制造連接器等電子元件,也可以用于制造電子元件以外的沖壓制品。
將馬達的動力傳遞給導向套筒的動力傳動機構的結構也可以是與上述的實施方式不同的結構。
關于各部件的細節部分的形狀也可以與本申請的各圖所示形狀不同。并且,也可以在不矛盾的范圍內,對在上述的實施方式、變形例中出現的各要素進行適當地組合。