JP2013043228A - ワーク搬送装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークのアンクランプ時にワークをワーク受けに確実に供給することが可能で且つそのために把持爪とワーク受けとの位置調整が容易なワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】鉛直線に対して傾斜した中心線20の両側に2つの下把持爪32、上把持爪33が対向するように配置され、これらの下把持爪32と上把持爪33とを近接させることで円柱状のワーク11を把持しつつ所定のワーク受け25へ搬送するワーク搬送装置10において、下把持爪32は、中心線20の下方に配置され、この下把持爪32にワーク11を把持するために設けられた平坦把持面32aは、平坦面に形成され、上把持爪33は、ワーク11を把持するV字溝33aが形成され、平坦把持面32aとV字溝33aとによってワーク11は3点支持される。
【選択図】図3
【解決手段】鉛直線に対して傾斜した中心線20の両側に2つの下把持爪32、上把持爪33が対向するように配置され、これらの下把持爪32と上把持爪33とを近接させることで円柱状のワーク11を把持しつつ所定のワーク受け25へ搬送するワーク搬送装置10において、下把持爪32は、中心線20の下方に配置され、この下把持爪32にワーク11を把持するために設けられた平坦把持面32aは、平坦面に形成され、上把持爪33は、ワーク11を把持するV字溝33aが形成され、平坦把持面32aとV字溝33aとによってワーク11は3点支持される。
【選択図】図3
Description
本発明は、円柱状ワークを把持しつつ所定のワーク受けに搬送するワーク搬送装置に関する。
生産ラインの一加工工程とその次の加工行程との間で、円柱状のワークを一対の爪で把持し搬送するワーク搬送装置として、特許文献1には、ワークとしてドライブシャフトユニットをチャックで把持して搬送する移送装置が記載されている。
特許文献1の図2及び図5によれば、移送装置32a,32bは、ドライブシャフトユニット20を把持する把持爪58a,58bを有する第1チャック60a、第2チャック60bを備える。
把持爪58a,58bにおいて、ドライブシャフトユニット20の円柱部分を把持する把持面は側面視V字状に形成され、把持爪58a,58bの一対の把持面によってドライブシャフトユニット20の円柱部分は周方向に4点で支持される。
把持爪58a,58bにおいて、ドライブシャフトユニット20の円柱部分を把持する把持面は側面視V字状に形成され、把持爪58a,58bの一対の把持面によってドライブシャフトユニット20の円柱部分は周方向に4点で支持される。
また、特許文献2には、円柱状の部品を3点で支持する支持構造として、光導波路部品に接続される光ファイバアレイが記載されている。
この特許文献2の図10(a)によれば、光ファイバアレイは、複数のV字状の溝9が形成された光ファイバ整列部材8と、これらの溝9にそれぞれ配置された光ファイバ2と、各光ファイバ2を押し付けるように光ファイバ整列部材8に取付けられたカバー10とからなる。各光ファイバ2は、溝9に2点で支持され、平坦なカバー10の内面に1点で支持され、合計3点で支持されている。
この特許文献2の図10(a)によれば、光ファイバアレイは、複数のV字状の溝9が形成された光ファイバ整列部材8と、これらの溝9にそれぞれ配置された光ファイバ2と、各光ファイバ2を押し付けるように光ファイバ整列部材8に取付けられたカバー10とからなる。各光ファイバ2は、溝9に2点で支持され、平坦なカバー10の内面に1点で支持され、合計3点で支持されている。
特許文献1の把持爪58a,58bの作用を、同様な構造を有するチャックを用いて図7(a),(b)で説明する。
図7(a)に示すように、チャック100は、鉛直に延びる鉛直線に対して傾斜した中心線101の両側に配置された一対の把持爪102,103からなり、把持爪102は中心線101の下方に配置され、把持爪103は中心線101の上方に配置されている。
図7(a)に示すように、チャック100は、鉛直に延びる鉛直線に対して傾斜した中心線101の両側に配置された一対の把持爪102,103からなり、把持爪102は中心線101の下方に配置され、把持爪103は中心線101の上方に配置されている。
把持爪102,103は、円柱状のワーク104を把持するV字溝106がそれぞれ形成され、これらのV字溝106でワーク104が把持(クランプ)される。図中の符号111〜114は、ワーク104を支持するV字溝106側の支持点(即ち、V字溝106とワーク104との接触点)である。
図7(b)に示すように、把持爪102,103によるワーク104の把持を解除(アンクランプ)すると、ワーク104は、実線の矢印Aで示すように、始めは下側の把持爪102のV字溝106に沿って下降し、やがて把持爪102から離れて落下し、チャック100の下方に配置されたワーク受け116(詳しくはワーク受け116の上面に形成されたV形溝117)に供給される。
ところが、上記チャック100を長期に亘って使用すると、把持爪102とワーク104との接触によって、V字溝106の摩耗量が大きくなり、特にV字溝106の下端部106eが摩耗すると、ワーク104の落下位置が図の左方に移動するようになり、場合によっては、破線の矢印Bで示すように、ワーク104がワーク受け116のV形溝117の端部117aに当たり、V形溝117に収まらずにワーク受け116から飛び出すおそれがある。
更に、把持爪102とワーク受け116との位置関係を、ワーク104がワーク受け116に精度良く供給されるように調整する場合、把持爪102のV字溝106における2つの斜面106b,106cのうちの下側の斜面106cがチャック100の中心線101(図7(a)参照)に対して傾斜しているので、ワーク104の落下軌跡を推測するのが難しく、把持爪102とワーク受け116との位置関係調整に手間取る。
特許文献2では、光ファイバ整列部材8にカバー10が接着剤等で固定されるため、光ファイバ2はV字状の溝9と平坦な面とで挟まれて3点支持された状態が維持されるだけであり、V字状の溝9及び平坦な面から離れることはないから、この構造によって光ファイバ2だけが別の場所に搬送されることはなく、搬送による効果も発揮されない。
本発明の目的は、ワークのアンクランプ時にワークをワーク受けに確実に供給することが可能で且つそのために把持爪とワーク受けとの位置調整が容易なワーク搬送装置を提供することにある。
本発明は、かかる目的を達成するため、鉛直線に対して傾斜した中心線の両側に2つの把持爪が対向するように配置され、これらの把持爪を近接させることで円柱状のワークを把持しつつ所定の搬送先へ搬送するワーク搬送装置において、前記把持爪の一方は、前記中心線の下方に配置され、この一方の把持爪に前記ワークを把持するために設けられた把持面は、平坦面に形成され、前記把持爪の他方は、前記ワークを把持するV字溝が形成され、前記平坦面と前記V字溝とによって前記ワークは3点支持されることを特徴とする。
本発明によれば、一方の把持爪の把持面を平坦面とすることで、一方の把持爪における把持面の延長線を所定の搬送先にほぼ向けて一方の把持爪を配置することができるため、ワークアンクランプ時のワーク移動軌跡を推測しやすくなり、ワークを所定の搬送先に搬送するために、一方の把持爪と所定の供給先との位置関係を容易に調整することができる。
また、従来のような4点支持するための把持爪の把持面に比較して、平坦面とされた把持面の鉛直線に対する傾斜角度が小さくなるため、把持面にワークから加えられる荷重がより小さくなり、ワークとの接触によって発生する把持面下端の摩耗を小さくすることができ、ワークをアンクランプした時に、ワーク供給先への移動軌跡の変化を小さくすることができる。
以上から、ワークアンクランプ時に所定の供給先にワークを確実に供給することができる。従って、ワーク加工の流れをスムーズにすることができ、生産性を向上させることができる。
また、本発明において、前記一方の把持爪は基部に固定され、前記他方の把持爪は、前記一方の把持爪に対して接近又は離間するように前記基部に移動自在に設けられていることが望ましい。
このように構成することによって、中心線の下方に配置される一方の把持爪は基部に固定されているため、ワークアンクランプ時に、ワークは一方の把持爪の平坦な把持面に沿って移動し、ワーク移動軌跡を一定にすることが可能になる。
このように構成することによって、中心線の下方に配置される一方の把持爪は基部に固定されているため、ワークアンクランプ時に、ワークは一方の把持爪の平坦な把持面に沿って移動し、ワーク移動軌跡を一定にすることが可能になる。
また、本発明において、前記一方の把持爪の把持面は、前記中心線に平行に配置されていることが望ましい。
このように構成することによって、一方の把持爪の把持面延長線を所定の供給先に一層向けやすくすることができ、一方の把持爪と所定の供給先との位置関係を容易に且つ短時間に調節することができる。
このように構成することによって、一方の把持爪の把持面延長線を所定の供給先に一層向けやすくすることができ、一方の把持爪と所定の供給先との位置関係を容易に且つ短時間に調節することができる。
また、本発明において、前記一方の把持爪の把持面は、ワークアンプランプ時に前記所定の搬送先に設けられたV形溝の前記一方の把持爪側の面と略同一直線上に配置されるのが望ましい。
一方の把持爪の把持面とV形溝の面とがほぼ連続面として形成されるため、円柱状のワークの外径の変化に対応して芯ずれを生じにくくすることができる。
一方の把持爪の把持面とV形溝の面とがほぼ連続面として形成されるため、円柱状のワークの外径の変化に対応して芯ずれを生じにくくすることができる。
以上記載のごとく本発明によれば、一方の把持爪の把持面を平坦面とすることで、一方の把持爪における把持面の延長線を所定の供給先にほぼ向けて配置することができ、ワークアンクランプ時のワーク移動軌跡を推測しやすくなり、ワークが所定の供給先に供給されるように、一方の把持爪と所定の供給先との位置関係を容易に調整することができる。
また、従来のような4点支持するための把持爪の把持面に比較して、平坦面とされた把持面の鉛直線に対する傾斜角度が小さくなるため、把持面にワークから加えられる荷重がより小さくなり、ワークによって発生する把持面下端の摩耗を小さくすることができ、ワークアンクランプ時のワーク移動軌跡の変化を小さくすることができる。
以上より、ワークアンクランプ時に所定の供給先にワークを確実に供給することができる。従って、ワーク加工の流れをスムーズにすることができ、生産性を向上させることができる。
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
図1に示すように、ワーク搬送装置10は、製造ラインの一加工工程とその次の加工工程との間で円柱状のワーク11を搬送する装置である。
ワーク搬送装置10は、ワーク11を把持するために下端部に設けられた平行チャック12と、この平行チャック12を駆動するチャック駆動部(不図示)と、これらの平行チャック12及びチャック駆動部を一括して昇降させる昇降シリンダ16とを備える。
ワーク搬送装置10は、ワーク11を把持するために下端部に設けられた平行チャック12と、この平行チャック12を駆動するチャック駆動部(不図示)と、これらの平行チャック12及びチャック駆動部を一括して昇降させる昇降シリンダ16とを備える。
ワーク搬送装置10の中心線20は、鉛直に延びる鉛直線21に対して角度θだけ傾斜している。例えば、θ=30°傾斜している。この傾斜角度θは、次の加工工程の加工装置や、ワーク搬送装置(ローダ)の動きと干渉しない角度にように適宜設定される角度である。
図中の符号25はワーク11を受け取るために次の加工工程ラインに設けられたVブロック状のワーク受けであり、上面にワーク11を受けるV形溝25aが形成されている。
図中の符号25はワーク11を受け取るために次の加工工程ラインに設けられたVブロック状のワーク受けであり、上面にワーク11を受けるV形溝25aが形成されている。
平行チャック12は、基部31と、この基部31に固定された下把持爪32と、基部31に移動自在に取付けられるとともに下把持爪32に対して接近又は離間自在に設けられた上把持爪33とからなる。
下把持爪32及び上把持爪33は、中心線20を挟むように中心線20の下方及び上方に配置され、基部31に対して取付け、取外し可能に設けられている。
下把持爪32及び上把持爪33は、中心線20を挟むように中心線20の下方及び上方に配置され、基部31に対して取付け、取外し可能に設けられている。
図1(b)は図1(a)のb矢視図(ワーク受け25は省略)であり、平行チャック12で把持されるワーク11は、例えば、円柱部11aと、この円柱部11aの端部に形成されたベベルギヤ11bとからなる差動装置のドライブピニオンシャフトであり、円柱部11aが平行チャック12で把持される。
ワーク11としては、他に車両用トランスミッションを構成するインプットギヤ、アウトプットギヤ、カウンターシャフトなどの円柱部分を有する部品が把持可能である。
ワーク11としては、他に車両用トランスミッションを構成するインプットギヤ、アウトプットギヤ、カウンターシャフトなどの円柱部分を有する部品が把持可能である。
図2に示すように、下把持爪32は、平坦で且つ中心線20に平行に形成されたワーク把持面としての平坦把持面32aを備え、上把持爪33は、V字形状に形成されてワークを把持するV字溝33aを備える。
V字溝33aは、2つの斜面33d,33eからなる。
図中の符号32bは平坦把持面32aの下端部、33bは斜面33eの下端部である。
V字溝33aは、2つの斜面33d,33eからなる。
図中の符号32bは平坦把持面32aの下端部、33bは斜面33eの下端部である。
以上に述べたワーク搬送装置10の作用を次に説明する。
図3(a)に示すように、平行チャック12では、図2の状態から白抜き矢印で示すように下把持爪32に対して上把持爪33を近接させることでワーク11を把持状態とする、即ちクランプ状態とすることができる。
図3(a)に示すように、平行チャック12では、図2の状態から白抜き矢印で示すように下把持爪32に対して上把持爪33を近接させることでワーク11を把持状態とする、即ちクランプ状態とすることができる。
この時、下把持爪32の平坦把持面32aではワーク11を支持点36で1点支持し、上把持爪33のV字溝33aではワーク11を支持点37,38で2点支持し、合計3点支持している。
また、図3(b)に示すように、平行チャック12では、図3(a)の状態から白抜き矢印で示すように下把持爪32に対して上把持爪33を離間させることでワーク11を把持解除状態とする、即ちアンクランプ状態とすることができる。
この結果、矢印Cで示すように、ワーク11は、下把持爪32の平坦把持面32aに沿って下方へ移動した後、下把持爪32から離れて落下し、ワーク受け25のV形溝25aに供給される。
この結果、矢印Cで示すように、ワーク11は、下把持爪32の平坦把持面32aに沿って下方へ移動した後、下把持爪32から離れて落下し、ワーク受け25のV形溝25aに供給される。
図4(a)に示す本実施形態では、生産ラインの稼動前に下把持爪32とワーク受け25との位置関係を調整する際に、下把持爪32の平坦把持面32aの延長線40がワーク受け25のV形溝25aに向くように目視で容易に調整することができる。
また、ワーク11(図3(b)参照)をアンクランプした時に、ワーク11の移動軌跡を容易に且つ直感的に推測することができる。
また、ワーク11(図3(b)参照)をアンクランプした時に、ワーク11の移動軌跡を容易に且つ直感的に推測することができる。
従って、ワークアンクランプ時にワーク受け25にワーク11を確実に供給することができ、次の加工工程でのワーク加工にスムーズに移行させることができるので、生産性を向上させることができる。
図4(b)に示す比較例(図7(a),(b)に示した従来技術である。)では、生産ラインの稼動前に下側の把持爪102とワーク受け116との位置関係を調整する際に、把持爪102のV字溝106の延長線120は、ワーク受け116のV形溝117に対してかけ離れた方向を向くため、ワーク104(図7(b)参照)をアンクランプした時に、ワーク104の供給地点がV形溝117となるように、V字溝106の延長線120を利用してワーク104の移動軌跡を推測することは難しい。
また、V字溝106の2つの斜面106b,106cのうちの下側の斜面106cは鉛直方向に対して大きく傾斜しているため、この斜面106cに沿ってワーク104が下降した後に落下するときの水平方向の移動距離は大きくなる。
これに対して図4(a)に示した本実施形態では、平坦把持面32aは、鉛直方向に対して比較例の斜面106c(図4(b)参照)より傾斜角度が小さいため、平坦把持面32aに沿ってワーク11が下降した後に落下するときの水平方向の移動距離は、比較例の斜面106c(図4(b)参照)の場合よりも小さくなる。
このことからも、本実施形態の方が、比較例よりもワークの移動軌跡を推測しやすくなり、更に、下把持爪32とワーク受け25との位置調整時間も短縮することができる。
このことからも、本実施形態の方が、比較例よりもワークの移動軌跡を推測しやすくなり、更に、下把持爪32とワーク受け25との位置調整時間も短縮することができる。
図5(a)の本実施形態に示すように、下把持爪32の平坦把持面32aは、鉛直方向に対して角度θだけ傾いている。ここで、ワーク11から平坦把持面32aの下端部32bが鉛直方向に受ける荷重をWとすると、荷重Wの分力、即ち、平坦把持面32aに垂直に作用する分力はW1となる。
また、図5(b)の比較例(図7(a),(b)に示した従来技術である。)に示すように、下側の把持爪102のV字溝106、詳しくはV字溝106の下側の斜面106cは、鉛直方向に対して角度αだけ傾いている。角度αは角度θよりも大きい(α>θ)。
ここで、ワーク104から斜面106cの下端部106eが鉛直方向に受ける荷重を本実施形態と同じWとすると、斜面106cに垂直に作用する分力はW2となる。分力W2は分力W1よりも大きい(W2>W1)。
ここで、ワーク104から斜面106cの下端部106eが鉛直方向に受ける荷重を本実施形態と同じWとすると、斜面106cに垂直に作用する分力はW2となる。分力W2は分力W1よりも大きい(W2>W1)。
以上の図5(a),(b)から、平坦把持面32aの下端部32bは、斜面106cの下端部106eよりもワークから繰り返して受ける荷重が小さいので、摩耗量が少なくなり、下把持爪32を長期に亘って使用してもワークアンクランプ時のワーク11の供給軌跡の変化を小さくすることができるから、ワーク11をワーク受け25に確実に供給することができる。従って、ワーク加工の流れをスムーズにすることができ、生産性を向上させることができる。
また、図3(a)に示したように、本実施形態では、ワーククランプ時のワーク11と上把持爪33との中心線20に直交する方向の重なり分の距離eを少なくとも越えるようにワークアンクランプ時に上把持爪33を移動すれば、ワーク11をアンクランプすることができる。
これに対して、図7(a)に示したように、比較例では、ワーククランプ時のワーク104と上側の把持爪103との中心線101に直交する方向の重なり分は距離eであり、また同様に、ワーク104と下側の把持爪102との重なり分は距離eであり、これらの合計距離2eを少なくとも越えるように上把持爪33を移動しなければ、ワーク104をアンクランプすることができない。
このことから、図3(a),(b)に示したように、本実施形態では、一方の下把持爪32に平坦把持面32aを設けることで、ワークアンクランプ時の下把持爪32、上把持爪33間の相対移動量をより小さくすることができ、2つの下把持爪32及び上把持爪33の占有空間を小さくすることができて平行チャック12のレイアウト自由度を増すことができるとともに、上把持爪33、下把持爪32間の相対移動量が小さくなることでワーク11の着脱時間を短縮することができ、ワークの着脱性を向上させることができる。ひいては、ワークの生産性を向上させることができる。
図6に示すように、円柱部の外径が大きなワーク41を把持する場合には、側面視で下把持爪32(実線で示されている。)の平坦把持面32aの延長線40A(図4(a)に示した延長線40と同一であるが、説明の都合上、別の符号を付けた。)は、ワーク受け25のV形溝25a、詳しくはV形溝25aの下把持爪32側の面25b上に略重なる。
即ち、下把持爪32の平坦把持面32aは、ワークアンプランプ時にワーク受け25の面25bと略同一直線上に配置される。
即ち、下把持爪32の平坦把持面32aは、ワークアンプランプ時にワーク受け25の面25bと略同一直線上に配置される。
また、円柱部の外径が小さなワーク42を把持する場合には、側面視で下把持爪32(一点鎖線で示されている。)の平坦把持面32aの延長線40B(図4(a)に示した延長線40と同一であるが、説明の都合上、別の符号を付けた。)は、ワーク受け25の面25bとほぼ平行に配置されるとともに、延長線40Bとワーク受け25のV形溝25a、詳しくはV形溝25aの下把持爪32から遠い側の面25cとが交差するように配置される。
このように、ワーク41,42の外径に応じて、下把持爪32の平坦把持面32aとV形溝25aとの位置関係をV形溝25aの下把持爪32側の面25bを基準にして調整することで、ワーク41,42のワーク受け25に対する芯ずれを容易に修正することができ、ワークアンクランプ時に、ワーク41,42を確実にワーク受け25に供給することができる。
尚、本実施形態では、図3(b)に示したように、上把持爪33の移動だけでワーク11をアンクランプしたが、これに限らず、ワークアンクランプ時に、下把持爪32及び上把持爪33を同時に移動させて、下把持爪32が図3(b)の位置になるようにしてもよいことは勿論である。
また、図5(a)に示したように、下把持爪32の平坦把持面32aの傾斜角度θを小さくすることで、平坦把持面32aの下端部32bの摩耗量を少なくしたが、これに加えて、平坦把持面32aの熱処理や表面処理で平坦把持面32aの表面硬度を増すようにしてもよい。この結果として、下端部32bの摩耗量をより一層少なくすることができる。
本発明のワーク搬送装置は、円柱状のワークの搬送に好適である。
10 ワーク搬送装置
11,41,42 ワーク
20 中心線
21 鉛直線
25 搬送先(ワーク受け)
25a V形溝
25b V形溝の面
31 基部
32 把持爪(下把持爪)
33 把持爪(上把持爪)
32a 把持面(平坦把持面)
33a V字溝
40A,40B 直線(延長線)
11,41,42 ワーク
20 中心線
21 鉛直線
25 搬送先(ワーク受け)
25a V形溝
25b V形溝の面
31 基部
32 把持爪(下把持爪)
33 把持爪(上把持爪)
32a 把持面(平坦把持面)
33a V字溝
40A,40B 直線(延長線)
Claims (4)
- 鉛直線に対して傾斜した中心線の両側に2つの把持爪が対向するように配置され、これらの把持爪を近接させることで円柱状のワークを把持しつつ所定の搬送先へ搬送するワーク搬送装置において、
前記把持爪の一方は、前記中心線の下方に配置され、この一方の把持爪に前記ワークを把持するために設けられた把持面は、平坦面に形成され、
前記把持爪の他方は、前記ワークを把持するV字溝が形成され、
前記平坦面と前記V字溝とによって前記ワークは3点支持されることを特徴とするワーク搬送装置。 - 前記一方の把持爪は基部に固定され、前記他方の把持爪は、前記一方の把持爪に対して接近又は離間するように前記基部に移動自在に設けられていることを特徴とする請求項1記載のワーク搬送装置。
- 前記一方の把持爪の把持面は、前記中心線に平行に配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載のワーク搬送装置。
- 前記一方の把持爪の把持面は、ワークアンプランプ時に前記所定の搬送先に設けられたV形溝の前記一方の把持爪側の面と略同一直線上に配置されることを特徴とする請求項3記載のワーク搬送装置。
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