切斷裝置以及切斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將鋼板切斷的切斷裝置以及切斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為用于將鋼板切斷的切斷裝置，廣泛公知有步?jīng)_輪廓機(jī)(nibbler)。
[0003]—般而言，步?jīng)_輪廓機(jī)具備:筒狀的殼體；設(shè)置于該殼體的內(nèi)部的沖頭；以及設(shè)置于上述殼體的下方的凹模，上述步?jīng)_輪廓機(jī)一邊移動(dòng)一邊利用上述沖頭連續(xù)地沖裁被供給至上述殼體與上述凹模之間的鋼板，由此將該鋼板切斷。
[0004]專利文獻(xiàn)I中公開了構(gòu)成為通過由操作者把持并使之移動(dòng)來進(jìn)行鋼板的切斷的手持式步?jīng)_輪廊機(jī)。
[0005]另一方面，也能夠?qū)⒉經(jīng)_輪廓機(jī)安裝于機(jī)器人。
[0006]在將步?jīng)_輪廓機(jī)安裝于機(jī)器人的情況下，進(jìn)行機(jī)器人的控制以使得步?jīng)_輪廓機(jī)沿預(yù)先設(shè)定的路徑移動(dòng)。
[0007]當(dāng)使步?jīng)_輪廓機(jī)呈曲線狀地移動(dòng)時(shí)，在機(jī)器人的結(jié)構(gòu)上，與使步?jīng)_輪廓機(jī)呈直線狀地移動(dòng)時(shí)相比較，以步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度變小的方式控制機(jī)器人。
[0008]尤其是在使步?jīng)_輪廓機(jī)呈曲線狀地移動(dòng)時(shí)，在步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)路徑的曲率半徑極小的情況下，步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度變得極小，每進(jìn)行一次鋼板的沖裁時(shí)的切斷面積變得極小。
[0009]因此，切斷鋼板時(shí)的沖裁次數(shù)增加。
[0010]結(jié)果，產(chǎn)生步?jīng)_輪廓機(jī)的沖頭容易磨損，沖頭的壽命變短的問題。
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9 - 234622號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的課題在于提供一種能夠使設(shè)置于步?jīng)_輪廓機(jī)的沖頭長(zhǎng)壽命化的技術(shù)。
[0013]本發(fā)明所涉及的切斷裝置是用于將鋼板切斷的切斷裝置，其特征在于，上述切斷裝置具備:至少一個(gè)機(jī)器人，該至少一個(gè)機(jī)器人具有能夠變更位置以及姿態(tài)的臂；步?jīng)_輪廓機(jī)，該步?jīng)_輪廓機(jī)安裝于上述機(jī)器人的臂的前端，且具有通過沿上下方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)來沖裁上述鋼板的沖頭；以及控制裝置，該控制裝置對(duì)上述機(jī)器人以及上述步?jīng)_輪廓機(jī)進(jìn)行控制，在利用上述機(jī)器人使上述步?jīng)_輪廓機(jī)移動(dòng)的同時(shí)，上述步?jīng)_輪廓機(jī)利用上述沖頭連續(xù)地沖裁上述鋼板，由此將上述鋼板切斷，上述控制裝置具有:機(jī)器人控制部，該機(jī)器人控制部對(duì)上述機(jī)器人進(jìn)行控制，以使得上述步?jīng)_輪廓機(jī)以與上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)路徑的形狀對(duì)應(yīng)的移動(dòng)速度移動(dòng)；以及沖頭控制部，該沖頭控制部與上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度對(duì)應(yīng)地使上述沖頭的振動(dòng)頻率變動(dòng)。
[0014]在本發(fā)明所涉及的切斷裝置中，優(yōu)選形成為:上述控制裝置的沖頭控制部取得上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度和上述沖頭的振動(dòng)頻率，在上述沖頭的振動(dòng)頻率相對(duì)于上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度之比的值大于規(guī)定的值的情況下，使上述沖頭的振動(dòng)頻率減少，以使得上述沖頭的振動(dòng)頻率相對(duì)于上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度之比的值成為上述規(guī)定的值，在上述沖頭的振動(dòng)頻率相對(duì)于上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度之比的值小于上述規(guī)定的值的情況下，使上述沖頭的振動(dòng)頻率增加，以使得上述沖頭的振動(dòng)頻率相對(duì)于上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度之比的值成為上述規(guī)定的值。
[0015]本發(fā)明所涉及的切斷方法是用于將鋼板切斷的切斷方法，上述切斷方法的特征在于，將步?jīng)_輪廓機(jī)安裝于至少一個(gè)機(jī)器人，上述步?jīng)_輪廓機(jī)具有通過沿上下方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)來沖裁上述鋼板的沖頭，對(duì)上述機(jī)器人進(jìn)行控制，以使得上述步?jīng)_輪廓機(jī)以與上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)路徑的形狀對(duì)應(yīng)的移動(dòng)速度移動(dòng)，與上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度對(duì)應(yīng)地使上述沖頭的振動(dòng)頻率變動(dòng)。
[0016]在本發(fā)明所涉及的切斷方法中，優(yōu)選形成為:在上述沖頭的振動(dòng)頻率相對(duì)于上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度之比的值大于規(guī)定的值的情況下，使上述沖頭的振動(dòng)頻率減少，以使得上述沖頭的振動(dòng)頻率相對(duì)于上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度之比的值成為上述規(guī)定的值，在上述沖頭的振動(dòng)頻率相對(duì)于上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度之比的值小于上述規(guī)定的值的情況下，使上述沖頭的振動(dòng)頻率增加，以使得上述沖頭的振動(dòng)頻率相對(duì)于上述步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度之比的值成為上述規(guī)定的值。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠使設(shè)置于步?jīng)_輪廓機(jī)的沖頭長(zhǎng)壽命化。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出本發(fā)明所涉及的切斷裝置的圖。
[0019]圖2是示出設(shè)置于本發(fā)明所涉及的切斷裝置的步?jīng)_輪廓機(jī)的圖，(a)是側(cè)視剖視圖，(b)是沿著圖2(a)的A — A線的端面圖。
[0020]圖3是示出步?jīng)_輪廓機(jī)將鋼板切斷時(shí)的步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)路徑、步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度以及步?jīng)_輪廓機(jī)的沖頭的振動(dòng)頻率的圖。
[0021]圖4是示出由控制裝置的沖頭控制部進(jìn)行的沖頭的振動(dòng)頻率的控制的圖。
[0022]圖5是利用以往的步?jīng)_輪廓機(jī)從鋼板沖裁出的碎肩的俯視圖，(a)是步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度比較大的情況下的碎肩的俯視圖，(b)是步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度比較小的情況下的碎肩的俯視圖。
[0023]圖6是示出步?jīng)_輪廓機(jī)的移動(dòng)速度與步?jīng)_輪廓機(jī)的沖頭的振動(dòng)頻率之間的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，參照?qǐng)D1以及圖2，對(duì)作為本發(fā)明所涉及的切斷裝置的一個(gè)實(shí)施方式的切斷裝置I進(jìn)行說明。
[0025]切斷裝置I是用于對(duì)鋼板亦即工件W進(jìn)行切斷的裝置。
[0026]如圖1所示，切斷裝置I具備下模10、機(jī)器人20、步?jīng)_輪廓機(jī)30、以及控制裝置40。
[0027]下模10是供工件W載置的部件，且構(gòu)成為能夠?qū)ぜ進(jìn)行固定。
[0028]機(jī)器人20具有多關(guān)節(jié)的臂，且構(gòu)成為能夠變更該臂的位置以及姿態(tài)。在機(jī)器人20的臂的前端安裝有步?jīng)_輪廓機(jī)30。
[0029]如圖2的(a)以及圖2的(b)所示，步?jīng)_輪廓機(jī)30是一邊移動(dòng)一邊連續(xù)地沖裁工件W的裝置，具備殼體31、沖頭32、支承部33、凹模34、以及驅(qū)動(dòng)部35。
[0030]此外，為方便說明，將圖2的(a)中的上下方向定義為步?jīng)_輪廓機(jī)30的上下方向。
[0031]殼體31形成為沿上下方向延伸的近似圓筒形狀，且下端部敞開。
[0032]沖頭32以能夠沿上下方向滑動(dòng)的方式被收納在殼體31的內(nèi)部。
[0033]在殼體31的內(nèi)周面，固定有用于對(duì)殼體31和凹模34進(jìn)行支承的支承部33。
[0034]沖頭32構(gòu)成為以規(guī)定的振動(dòng)頻率沿上下方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)工件W進(jìn)行沖裁。沖頭32具有沖裁刃32a和連結(jié)部32b。
[0035]沖裁刃32a具有近似蹄狀的截面形狀，在下端形成有用于對(duì)工件W進(jìn)行沖裁的刀尖。沖裁刃32a構(gòu)成為:在沖頭32到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，沖裁刃32a從殼體31的下端向下方突出，進(jìn)入后述的凹模34的凹?？?4a。
[0036]連結(jié)部32b與驅(qū)動(dòng)部35連結(jié)，以便借助驅(qū)動(dòng)部35使沖頭32沿上下方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0037]支承部33是用于支承殼體31和凹模34的部件。支承部33的上端部被固定于殼體31的內(nèi)周面，并從殼體31的內(nèi)部朝下方延伸。支承部33具有在殼體31的下端面形成沿著沖裁刃32a的截面形狀的開口的形狀。也就是說，在支承部33的嵌插于殼體31內(nèi)的部分與殼體31之間，形成有用于收納沖頭32的空間，該空間的形成于殼體31的下端面的開口具有沿著沖裁刃32a的截面形狀的形狀。
[0038]在支承部33的下端部固定有凹模34。
[0039]凹模34以與殼體31夾著工件W的方式設(shè)置于殼體31的下方。凹模34具有近似圓柱形狀，以覆蓋支承部33的下端部的方式被固定于支承部33。凹模34具有凹模孔34a和排出孔34b。
[0040]凹?？?4a形成為:在沖頭32到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，沖裁刃32a進(jìn)入該凹?？?4a。詳細(xì)而言，凹模孔34a形成在凹模34與支承部33的嵌插于凹模34內(nèi)的部分之間，呈沿著沖裁刃32a的截面形狀的形狀，且在凹模34的上端面開口。
[0041]排出孔34b是用于將由沖頭32從工件W沖裁下的月牙狀的碎肩S向凹模34的外部排出的孔。排出孔34b形成于凹模34的側(cè)面，且與凹模孔34a連通。
[0042]驅(qū)動(dòng)部35構(gòu)成為使沖頭32以規(guī)定的振動(dòng)頻率沿上下方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)部35具有連結(jié)部35a、桿35b以及馬達(dá)35c。
[0043]連結(jié)部35a與沖頭32的連結(jié)部32b連結(jié)。
[0044]桿35b與馬達(dá)35c和連結(jié)部35a連接，以便將馬達(dá)35c的動(dòng)力傳遞至連結(jié)部35a。
[0045]馬達(dá)35c構(gòu)成為經(jīng)由桿35b向連結(jié)部35a傳遞動(dòng)力。馬達(dá)35c的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由桿35b被轉(zhuǎn)換成連結(jié)部35a的上下運(yùn)動(dòng)。
[0046]這樣，步?jīng)_輪廓機(jī)30在將工件W夾裝在殼體31與凹模34之間的狀態(tài)下，一邊沿規(guī)定的方向移動(dòng)一邊使沖頭32沿上下方向(相對(duì)于凹模34接近以及離開的方向)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由此能夠連續(xù)地沖裁工件W。
[0047]如圖1所示，控制裝置40具有機(jī)器人控制部40a和沖頭控制部40b。
[0048]機(jī)器人控制部40a與機(jī)器人20電連接，且構(gòu)成為能夠控制機(jī)器人20。機(jī)器人控制部40a對(duì)機(jī)器人20進(jìn)行控制，以使得安裝于機(jī)器人20的臂的前端的步?jīng)_輪廓機(jī)30沿預(yù)先設(shè)定的路徑移動(dòng)。另外，機(jī)器人控制部40a對(duì)機(jī)器人20進(jìn)行控制，以使得安裝于機(jī)器人20的臂的前端的步?jīng)_輪廓機(jī)30以預(yù)先設(shè)定的速度移動(dòng)。
[0049]詳細(xì)而言，在控制裝置40的存儲(chǔ)部(未圖示)，儲(chǔ)存有步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)路徑(嚴(yán)格來說是機(jī)器人20的臂的前端的移動(dòng)路徑)、和步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)速度(嚴(yán)格來說是機(jī)器人20的臂的前端的移動(dòng)速度)，機(jī)器人控制部40a基于這些信息對(duì)機(jī)器人20進(jìn)行控制。
[0050]此外，與步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)路徑的曲率半徑對(duì)應(yīng)地設(shè)定步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)速度，以使得步?jīng)_輪廓機(jī)30呈曲線狀地移動(dòng)時(shí)的速度比步?jīng)_輪廓機(jī)30呈直線狀地移動(dòng)時(shí)的速度小。也就是說，步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)速度與步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)路徑的形狀對(duì)應(yīng)地設(shè)定有多個(gè)。
[0051]沖頭控制部40b與步?jīng)_輪廓機(jī)30電連接，且構(gòu)成為能夠?qū)Σ經(jīng)_輪廓機(jī)30進(jìn)行控制。詳細(xì)而言，沖頭控制部40b與步?jīng)_輪廓機(jī)30的驅(qū)動(dòng)部35的馬達(dá)35c電連接，且構(gòu)成為能夠?qū)_頭32的振動(dòng)頻率(每秒內(nèi)沖頭32從上止點(diǎn)移動(dòng)至下止點(diǎn)而后再次返回上止點(diǎn)的次數(shù))進(jìn)行控制。沖頭控制部40b與步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)速度對(duì)應(yīng)地控制沖頭32的振動(dòng)頻率。
[0052]以下，參照?qǐng)D3?圖6，對(duì)控制裝置40的動(dòng)作方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0053]圖3是示出步?jīng)_輪廓機(jī)30依次通過工件W的位置Pl?P4而將工件W切斷的情況下的、步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)速度以及沖頭32的振動(dòng)頻率的圖。
[0054]圖3中的工件W上的粗線表示步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)路徑。對(duì)于步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)路徑，從位置Pl至位置P2是直線，從位置P2至位置P3是圓弧狀的曲線，從位置P3至位置P4是直線。
[0055]此外，將從位置Pl至位置P2的路徑中的步?jīng)_輪廓機(jī)30的移動(dòng)速度以及沖頭32的振動(dòng)頻率分別設(shè)為vl以及Π，將從位置P2至位置P3的