JP3675123B2 - 搬送装置及びその搬送装置を使用したトランスファマシン - Google Patents
搬送装置及びその搬送装置を使用したトランスファマシン Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを第1の位置から第2の位置まで一定の軌跡で搬送する搬送装置及びその搬送装置を使用したトランスファマシンに関する。
【0002】
【従来の技術】
これに関連する従来の搬送装置及びその搬送装置を使用したトランスファマシンが図9に示されている。
前記搬送装置100は、ワークwを直線状のガイドレール102に倣って一つの工作機械Mから次の工作機械Mまで搬送するための装置であり、ガイドレール102に沿って配置された搬送バー104を備えている。前記搬送バー104は、搬送方向に適宜間隔をおいて配置されたガイドローラ105によって軸方向に移動できるように支持されており、各々の工作機械Mの加工テーブル112の脇を通過している。
前記搬送バー104の外周面には半径方向にワークwと係合する送り爪114が加工テーブル112のピッチに等しい間隔で形成されており、さらにその外周面には傾動用アクチュエータ106に連結される連結ピン116が取付けられている。また、前記搬送バー104には、その搬送バー104をワークwの搬送距離だけ移動させる油圧シリンダ107が連結されている。
【0003】
このため、傾動用アクチュエータ106により搬送バー104を回動させ、送り爪114をワークwに係合させた状態で、油圧シリンダ107により搬送バー104を送ることにより、各々の工作機械Mの加工テーブル112上のワークwを次の工作機械Mの加工テーブル112まで同時に搬送することができる。なお、搬送バー104を元の位置に戻すには、傾動用アクチュエータ106により搬送バー104を逆方向に回動させ、送り爪114をワークwから外した状態で、油圧シリンダ107を逆方向に動作させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した搬送装置100によると、搬送バー104の移動用に油圧シリンダ107が必要であり、送り爪114の回動用に傾動用アクチュエータ106が必要である。このため、安全上、油圧シリンダ107と傾動用アクチュエータ106との間でインタロックが必要であり、このインタロックが複雑になるため、サイクルタイムの短縮が難しいという問題がある。また、搬送装置の安全性や信頼性を考慮すると、送り爪114は搬送バー104が所定位置に到達したときに、機械的な構造により自動的に回動するのが好ましい。
さらに、一台の油圧シリンダ107と搬送バー104により、それぞれの加工テーブル112上のワークwを同時に送る方式のため、加工テーブル112間のピッチを個々に変えたり、新たな工作機械Mを増設等することは困難である。
【0005】
そこで、本発明のうち請求項1に記載の発明は、送り爪を所定位置で機械的な構造により自動的に回動させることができるようにし、インターロック等を不要にしてサイクルタイムの短縮を図ることをその目的とするものである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明の目的に加えて、搬送装置やガイドレール等の設置面積を小さくすることを、その目的とするものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明の目的に加えて、搬送装置の長手方向の設置スペースを小さくすることをその目的とするものである。また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明の目的に加えて、係合手段及び旋回機構の構造を簡単にすることをその目的とするものである。
また、請求項5に記載の発明は、工作機械の加工テーブル間のピッチを個々に変えたり、新たな工作機械の増設等を容易に行えるようにすることをその目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、以下の特徴を有する搬送装置及びその搬送装置を使用したトランスファマシンによって解決される。
即ち、請求項1に記載された搬送装置は、ワークを第1の位置から第2の位置まで一定の軌跡で搬送する搬送装置において、
一定方向に回動することによりワークと係合し、逆方向に回動することによりその係合が解除される送り爪を備え、その送り爪がワークと係合した状態で所定距離だけ移動することにより、ワークを第1の位置から第2の位置まで移動させるワーク支持体と、
前記ワーク支持体と同方向に、かつ、そのワーク支持体よりも予め決められた距離だけ長く移動できる搬送体と、
前記搬送体を移動させる移動手段と、
前記ワーク支持体が移動可能な範囲内にあるときにはそのワーク支持体と搬送体とが一体に移動できるように両者を係合させ、前記ワーク支持体が移動限界位置にあるときにはその係合を解除する係合手段と、
前記ワーク支持体と搬送体との間に装着されており、前記係合手段の係合が解除されて前記搬送体がそのワーク支持体に対して所定方向に移動するときに、その移動力を利用してワーク支持体の送り爪を一定方向に回動させ、前記搬送体が逆方向に移動するときに同じくその移動力を利用して前記送り爪を逆方向に回動させる旋回機構と、
を有している。
【0007】
本発明によると、ワーク支持体が移動可能な範囲内にあるときは、係合手段によりそのワーク支持体と搬送体とは係合される。このため、移動手段から搬送体に対して搬送力が加わると、ワーク支持体は搬送体と一体で移動する。そして、ワーク支持体が移動限界位置まで到達し、例えば、送り爪が第1の位置まで到達すると、搬送体とワーク支持体との係合が解除され、両者は相対移動可能な状態に保持される。このため、搬送体がワーク支持体に対して所定方向に移動し、旋回機構が働くことにより、ワーク支持体の送り爪は搬送体の移動力を受けて一定方向に回動する。これによって、前記送り爪は第1の位置にあるワークと係合するようになる。
また、この状態で、移動手段から搬送体に対して逆方向に搬送力が加わると、ワーク支持体は搬送体と一体で逆方向、即ち、第2の位置に向かって移動する。このとき、ワークも送り爪の働きで第2の位置に向かって移動する。そして、ワーク支持体が移動限界位置まで到達し、ワークが第2の位置に到達すると、搬送体とワーク支持体との係合が解除される。これによって、ワーク支持体が移動限界位置に保持された状態で搬送体はさらに予め決められた距離だけ移動し、旋回機構によりワーク支持体の送り爪は搬送体の移動力を受けて逆方向に回動する。このため、その送り爪とワークとの係合が解除される、以後、上記手順が繰り返されて、ワークの搬送が行われる。
このように本発明に係る搬送装置よると、ワーク支持体の送り爪はそのワーク支持体が移動限界位置まで到達した状態で、前記搬送体の移動力により自動的に回動する構造であるため、一台のアクチュエータで搬送体の移動とワーク支持体の送り爪の回動とを行うことができる。このため、従来のように、二台のアクチュエータで搬送体の移動とワーク支持体の送り爪の回動とをそれぞれ行う方式と比べ、安全上のインターロック等が必要なくなり、サイクルタイムの短縮を図ることができる。また、アクチュエータが一台に減少するため、装置の安全性や信頼性が向上する。
この請求項1の発明においては、前記送り爪は搬送動作中ワークをクランプ状態で保持する構成をとることができる。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の搬送装置において、
ワークは、ワーク支持体及び搬送体と平行に設けられたガイド手段によって、第1の位置から第2の位置まで導かれることを特徴とする。
【0009】
本発明によると、ワーク支持体及び搬送体とワークをガイドするガイド手段とは互いに平行に設けられているため、搬送装置及びガイド手段の幅方向の設置面積を極力小さくすることができる。特に、ワーク支持体及び搬送体とガイド手段とを上下に配置することにより、設置面積を小さくできる。
【0010】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の搬送装置において、
前記搬送体は、第1搬送体と第2搬送体から構成されており、
第1搬送体は、所定ストロークだけ往復動する構造であり、
第2搬送体は、第1搬送体と同じ方向にその第1搬送体上を前記第1搬送体の移動ストロークよりも若干短い所定ストロークだけ往復動する構造であり、
前記ワーク支持体が係合手段により前記第2搬送体に係合される。
【0011】
本発明によると、第1搬送体は固定架台に対して所定ストロークだけ往復動するのに対し、第2搬送体は第1搬送体に対して所定ストロークだけ往復動する。即ち、第2搬送体は固定架台に対して第1搬送体の倍の距離だけ往復動するようになる。また、第2搬送体は第1搬送体の上を移動する構造である。
このため、第2搬送体の往復動するスペースを確保する際に、その半分だけ往復動する第1搬送体の移動スペースを確保すれば良くなり、搬送装置の長手方向の設置スペースを小さくすることができる。
【0012】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1又は請求項2又は請求項3に記載された搬送装置において、
前記係合手段は、ワーク支持体に連結された回動可能なレバーと、搬送体に形成された第1受け部及び第2受け部とを備えており、そのレバーの先端が第1受け部あるいは第2受け部に当接している状態で搬送体とワーク支持体とは移動方向に係合され、前記レバーが回動して第1受け部と第2受け部との間に位置するときに両者の係合が解除される構造であり、
また、前記旋回機構はカム機構を利用していることを特徴とする。
【0013】
本発明によると、係合手段はワーク支持体に取付けられたレバーの先端を搬送体の第1受け部や第2受け部に当接させることにより両者を移動方向において係合させ、また、前記レバーを回動させてその先端を第1受け部や第2受け部から外すことにより両者の係合を解除する構造である。このように、前記レバーとそのレバーが当接する受け部とにより、ワーク支持体と搬送体とを係合させたりその係合を解除する構造のため、構造が簡単で信頼性が高くメンテナンスが容易である。また、コストもさほど高くならない。
また、前記旋回機構はカム機構を利用しているため、旋回機構の構造も簡単になり信頼性が高くメンテナンスも容易になる。
【0014】
また、請求項5に記載の発明は、複数の工作機械と、これらの工作機械の間でワークを搬送する搬送装置を備えるトランスファーマシンにおいて、
前記搬送装置は、請求項1又は請求項2又は請求項3又は請求項4に記載された構成であり、各々の搬送装置は隣合う工作機械間でワークを搬送することを特徴とする。
【0015】
本発明によると、各々の搬送装置は隣合う工作機械間でワークを搬送するため、工作機械間のピッチを変更する場合にも、該当する搬送装置を改造するだけで他の搬送装置を改造する必要はない。また、新たな工作機械を増設等する場合にも対応が容易である。さらに、サイクルタイムが最も長い工作機械に合わせてワークの搬送を行う必要もなくなる。
【0016】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施の形態〕
以下、図1から図6に基づいて、本発明の第1の実施の形態に係る搬送装置及びその搬送装置を使用したトランスファマシンの説明を行う。ここで、本実施の形態に係るトランスファマシンのワーク搬送方向をX軸方向、高さ方向をY軸方向、工作機械の主軸方向をZ軸方向として以下の説明を行う。
本実施の形態に係るトランスファマシン1は、図6に示されるように、工程順にX軸方向に配置された三台の工作機械Mを備えている。
【0017】
前記工作機械Mは、加工位置に回転テーブル2を備えており、その回転テーブル2の中央位置にワークwが位置決め固定されるようになっている。さらに、各々の工作機械Mの回転テーブル2間及び前記回転テーブル2の搬入側及び搬出側には直線状のガイドレール6がX軸方向に設置されている。
前記ガイドレール6は、ワークwをガイドするためのレールであり、図5の側面図に示されるように、ワークwを載置する二本の支持レール6uと、ワークwを側面から拘束する一対のサイドレール6sとから構成されている。
【0018】
また、回転テーブル2及びガイドレール6を挟んで前記工作機械Mと対向する位置には搬送装置10が設置されている。
前記搬送装置10は、ワークwをガイドレール6に倣って移動させる装置であり、図3の正面図に示されるように、床面上に設置された固定ベース12を備えている。前記固定ベース12は、平面長方形状の第1搬送体14をX軸方向に移動可能な状態で支持するベースであり、図5の側面図に示されるように、X軸方向に嵌合溝12mが形成されている。そして、固定ベース12の嵌合溝12mに第1搬送体14の下面14dに形成された突条部14tが摺動可能な状態で嵌合されている。
【0019】
また、前記第1搬送体14の突条部14tの下端面にはラック13rがX軸方向に取付けられている。
一方、前記固定ベース12には、前記ラック13rと噛合する位置にピニオン13pが取付けられており(図3参照)、そのピニオン13pが前記固定ベース12の外側面に取付けられたサーボモータ13m(以下、単にモータ13mという)によって回転させられる。このため、前記モータ13mが駆動されると、ラック13r&ピニオン13pの働きにより、第1搬送体14はX軸方向に移動する。ここで、図1〜図4及び図6において右方向への移動を前進、左方向への移動を後退として以下の説明を行う。
【0020】
前記第1搬送体14の内部には、図3に示されるように、前端部と後端部とにそれぞれスプロケット14sが装着されており、それらのスプロケット14sにチェーン14tが掛けられている。そして、両スプロケット14sの下側に位置する前記チェーン14tの両端部が固定ベース12の引き留め部材12yに接続されている。このため、第1搬送体14とともに双方のスプロケット14sがX軸方向に速度Vで移動すると、それらのスプロケット14sは前記チェーン14tと噛合して回転し、前記チェーン14t自体は前記スプロケット14sに対して速度Vで移動するようになる。即ち、両スプロケット14sの上側に位置するチェーン14tはそれらのスプロケット14sに対して同方向に速度Vで移動し、両スプロケット14sの下側に位置するチェーン14tはそれらのスプロケット14sに対して逆方向に速度Vで移動する。
【0021】
前記第1搬送体14の上部にはX軸レール(図示されていない)が設置されており、そのX軸レールに第2搬送体16が摺動可能な状態で載置されている。そして、第2搬送体16の下側に形成された連結金具16kが前記スプロケット14sの上側に位置するチェーン14tに接続されている。この構造により、第1搬送体14がラック13r&ピニオン13pの働きにより速度Vで前進/後退すると、前記第2搬送体16は倍速機構を構成するスプロケット14s及びチェーン14tの働きにより、第1搬送体14に対して速度Vで前進/後退するようになる。したがって、第2搬送体16は固定ベース12に対して第1搬送体14の倍速で移動するようになる。
即ち、前記モータ13m、ラック13r&ピニオン13p及びスプロケット14s、チェーン14t等が本発明の移動手段として機能する。
【0022】
第2搬送体16は、後記するワーク支持体18を支持するとともにそのワーク支持体18を回動させるための部材であり、図4の要部平面図に示されるように、ワーク支持体18の回動軸18jを支持する筒部16tを備えている。前記筒部16tにはその側面中央にバネ力でその筒部16tの半径方向内側に突出するピン16pが装着されており、そのピン16pが前記回動軸18jの外周面に形成されたカム溝18mと係合している。
【0023】
これにより、第2搬送体16がワーク支持体18の回動軸18jに対して軸方向(X軸方向)に移動すると、第2搬送体16の移動力と前記ピン16p及びカム溝18mの働きにより、回動軸18jが軸心回りに回動するようになる。ここで、前記カム溝18mは、第2搬送体16が回動軸18jに対して一定距離前進するときにその回動軸18jを図5において角度θだけ右回動(後述する搬送爪とワークwとの係合を解除)するように、また、第2搬送体16が回動軸18jに対して一定距離後退するときにその回動軸18jを角度θだけ左回動(前記搬送爪とワークとを係合)するように、所定形状に形成されている。
即ち、前記ピン16p及びカム溝18mが本発明の旋回機構として機能する。
【0024】
また、第2搬送体16の筒部16tの両端には、その筒部16tと連続して回り止め部16zが固定されている。前記回り止め部16zには、ワーク支持体18の回動軸18jと平行に小径貫通孔16sが形成されており、さらにその回り止め部16zの外側面には、小径貫通孔16sの反対側の位置に段差部16dが形成されている。
【0025】
一方、前記ワーク支持体18の回動軸18jはその両端部が小径化しており、その小径化した部分(小径部)にそれぞれ軸受け部材19が装着されている。前記軸受け部材19は、ベアリング19bによって回動軸18jの小径部に回動可能な状態で取付けられており、その軸受け部材19の端部にロッド19rが回動軸18jと平行に固定されている。そして、前記ロッド19rが第2搬送体16の回り止め部16zに形成された小径貫通孔16sに挿通されている。この構造により、前記軸受け部材19は、第2搬送体16に対して相対回転不能、かつ、軸方向に移動可能な状態に保持される。また、その軸受け部材19はワーク支持体18の回動軸18jに対しては相対回転可能、かつ、軸方向に移動不能な状態に保持される。
【0026】
前記ワーク支持体18の回動軸18jの前後に連結された両軸受け部材19には、前記ロッド19rと反対側にレバー19eが装着されている。前側の軸受け部材19のレバー19eはその軸受け部材19に対し回動ピン19fにより取付けられており、その先端が第2搬送体16の前端面16uに当接する位置から段差部16dに当接する位置まで微小回動できるようになっている。また、前記軸受け部材19には、前記レバー19eを第2搬送体16の前端面16uの側(図4中右回り)に回動させるように付勢されたバネ19hが装着されている。
同様に、後側の軸受け部材19のレバー19eは、その先端が第2搬送体16の後端面16mに当接する位置から段差部16dに当接する位置まで微小回動できるようになっており、バネ19hにより第2搬送体16の後端面16mの側(図4中左回り)に回動する力を受けている。
【0027】
前記ワーク支持体18が前進限位置に到達すると、前側に位置するレバー19eの中央端部は第1搬送体14に固定した前部レバー動作ピン14f(図2参照)によって押圧される。これによって、レバー19eはバネ19hの力に抗して図4中左回り回動し、そのレバー19eの先端は第2搬送体16の前端面16uから外れる。このため、第2搬送体16はさらに前進が可能になり、前記レバー19eの先端が第2搬送体16の段差部16dに当接した段階で、その第2搬送体16の前進が止められる。即ち、第2搬送体16はワーク支持体18よりもその第2搬送体16の前端面16uと段差部16d間の距離Lだけ余分に前進できるようになる。
【0028】
このようにして、第2搬送体16がワーク支持体18の回動軸18jに対して寸法Lだけ前進すると、前述のように、ピン16pとカム溝18mの働きでその回動軸18jは図5において角度θだけ右回動(搬送爪とワークとの係合を解除)する。また、後側に位置するレバー19eはバネ19hの力で図4中左回りに回動し、その先端が第2搬送体16の後端面16mに当接する。これによって、ワーク支持体18と第2搬送体16とは移動方向において係合し、両者16,18はその後一体で後退できるようになる。
【0029】
同様に、前記ワーク支持体18が後退限位置に到達すると、後側に位置するレバー19eの中央端部は第1搬送体14の後部レバー動作ピン14e(図4参照)によって押圧される。これによって、レバー19eはバネ19hの力に抗して図4中右回りに回動し、そのレバー19eの先端は第2搬送体16の後端面16mから外れる。このため、第2搬送体16はさらに後退可能になり、前記レバー19eの先端が第2搬送体16の段差部16dに当接した段階で、第2搬送体16の後退が止められる。即ち、第2搬送体16はワーク支持体18よりもその第2搬送体16の後端面16mと段差部16d間の距離Lだけ余分に後退できるようになる。
【0030】
このようにして、第2搬送体16がワーク支持体18の回動軸18jに対して寸法Lだけ後退すると、前述のように、ピン16pとカム溝18mの働きでその回動軸18jは図5において角度θだけ左回動(搬送爪とワークwとを係合)する。また、前側に位置するレバー19eはバネ19hの力で図4中右回りに回動し、その先端が第2搬送体16の前端面16uに当接する。これによって、ワーク支持体18と第2搬送体16とは移動方向において係合し、両者16,18はその後一体で前進できるようになる。
【0031】
前記前部レバー動作ピン14fは、図2、図3に示されるように、その第1搬送体14の先端に設置されたL型架台14xの幅方向端部に取付けられており、後部レバー動作ピン14eはその第1搬送体14の後端に設置されたL型架台14xの幅方向端部に取付けられている。また、その第1搬送体14の先端及び後端に設置されたL型架台14xの中央位置にはワーク支持体18の前進限ストッパー14n(図2参照)及び後退限ストッパー14kが取付けられている。これによって、前記ワーク支持体18は第1搬送体14上を前進限ストッパー14n〜後退限ストッパー14kの間で移動できるようになる。なお、前進限ストッパー14n〜後退限ストッパー14kの間の距離はワークwの搬送距離に基づいて設定される。
【0032】
前記第1搬送体14のサイドには、前記レバー19eの先端が第2搬送体16の前後端面16u,16mに当接しているか、または段差部16dに当接しているかを検出するための複数の近接スイッチ14zが所定位置に設置されている。即ち、軸受け部材19によって間接的にワーク支持体18に連結されたレバー19eと第2搬送体16に形成された前後端面16u,16m及び段差部16dとが本発明の係合手段として機能する。さらに、前後端面16u,16mが第1受け部、段差部16が第2受け部に相当する。
【0033】
前記ワーク支持体18の回動軸18jには、図4に示されるように、前記軸受け部材19から突出した部分にアーム18aが直角にキー連結されており、そのアーム18aの先端に前記回動軸18jと平行に横梁18yが固定されている。さらに、その横梁18yの前部側面にはワークwを前後から挟む前部送り爪18qが固定されており、後部側面には同じく後部送り爪18pが固定されている。ここで、前部送り爪18qと後部送り爪18pとの間の距離はワークwの搬送距離H(図6参照)に等しく設定されている。
【0034】
次に、図1〜図6に基づいて、本実施例に係る搬送装置及びその搬送装置を使用したトランスファマシンの説明を行う。ここで、説明の便宜上、図6に示される工作機械M及び搬送装置10には左から順番にNo.1、No.2、No.3の番号が付されているものとする。
No.1搬送装置10は、搬入位置にあるワークwをNo.1工作機械Mの回転テーブル2まで搬送し、そのNo.1工作機械Mの回転テーブル2上にある加工済のワークwをNo.1工作機械MとNo.2工作機械Mの中間位置まで搬送する。
【0035】
また、No.2搬送装置10は、No.1工作機械MとNo.2工作機械Mの中間位置にあるワークwをNo.2工作機械Mの回転テーブル2まで搬送し、そのNo.2工作機械Mの回転テーブル2上にある加工済のワークwをNo.2工作機械MとNo.3工作機械Mの中間位置まで搬送する。
また、No.3搬送装置10は、No.2工作機械MとNo.3工作機械Mの中間位置にあるワークwをNo.3工作機械Mの回転テーブル2まで搬送し、そのNo.3工作機械Mの回転テーブル2上にある加工済のワークwを搬出位置まで搬送する。
【0036】
ここで、No.1からNo.3搬送装置10の動作は全く同じであるため、図1を中心に、代表してNo.1搬送装置10の動作説明を行う。
工作物の加工中において、各搬送装置10は図2、図3、図4及び図1(A)に示す原位置に位置決めされている。この原位置状態においては、第1搬送体14及び第2搬送体16は、その移動ストロークHの中間位置にあり、各対の送り爪18q,18pを対応する工作機械Mの回転テーブル2の両側に位置させている。この時、前側のレバー19e及び後側のレバー19eは、図2及び図3に示されるように、それらの先端をそれぞれ第2搬送体16の前側段部16d及び後端面16mに当接して第2搬送体16に対するワーク支持体18の搬送方向位置を拘束し、また送り爪18q,18pを図5において鎖線で示す起立位置に保持している。
【0037】
ここで、No.1工作機械Mの回転テーブル2上でNo.1ワークwの加工が完了すると、モータ13mが後進回転し、ピニオン13pとラック13rの運動伝達機構を介して第1搬送体14を図3において左方向に速度Vで後退させるとともに、第2搬送体16を一対のスプロケット14s及びチェーン14tからなる倍速機構を介して第1搬送体14に対して速度Vでさらに後退させる。この後退動作において、第1搬送体14及び第2搬送体16は、一対の後部送り爪18pが搬入位置上のNo.2ワークwをそれらの間に挟むとともに一対の前部送り爪18qが回転テーブル2上でアンクランプされたNo.1ワークwをそれらの間に挟む後退位置(図1(C)及び図4参照)までワーク支持体18を後退させ、さらに旋回させる。
【0038】
即ち、第2搬送体16の後端面16mと段差部16dとの距離Lだけ前記後退位置より手前の傾動開始位置(図1(B)参照)に第1搬送体14及び第2搬送体16が到達すると、ワーク支持体18の回動軸18jの後端面が第1搬送体14の後退限ストッパー14kに当接し、以降第1搬送体14とワーク支持体18の搬送方向における相対移動が不能となる。これと同時に後部レバー動作ピン14eが後側レバー19eに当接することによりこのレバー19eがバネ19hに抗して図4において右旋回し、このレバー19eの先端が第2搬送体16の後端面16mから外れる。
【0039】
したがって、第1搬送体14が図1(B)の傾動開始位置から図1(C)の前記後退位置まで距離Lだけさらに後退したときには、第2搬送体16は後部レバー19eの先端が段差部16dに当接するまで距離Lだけ第1搬送体14に対してさらに後退する。この第2搬送体16の第1搬送体14に対する距離Lの後退運動は、ピン16pとカム溝18mの作用により回動軸18jつまりワーク支持体18に伝わり、そのワーク支持体18は図5において実線の傾斜位置まで左回動する。このため、ワーク支持体18は回動しながらワークwに対して前記距離Lだけさらに後退し、後部送り爪18p及び前部送り爪18qは搬入位置のNo.2ワークw及び回転テーブル2上のNo.1ワークwにそれぞれ係合する。
【0040】
一方、前側レバー19eは、第1搬送体14及び第2搬送体16が図1(C)及び図4に示す後退位置まで後退したときに、バネ19hの力により図4において右旋回し、その先端は第2搬送体16の前端面16uに当接する。このため、この後退位置において、第2搬送体16に対するワーク支持体18の相対位置がこれら一対のレバー19eにより再び拘束される。
【0041】
次に、モータ13mが前進回転し、第1搬送体14はラック13r&ピニオン13pの働きにより固定ベース12に対して速度Vで前進する。また、第1搬送体14が速度Vで前進することにより、スプロケット14s及びチェーン14tの働きにより第2搬送体16及びワーク支持体18が第1搬送体14に対して速度Vで前進する。これによって、ワーク支持体18の前部送り爪18q及び後部送り爪18pと係合しているNo.1ワークw、No.2ワークwがガイドレール6に倣って前進するようになる。なお、No.1ワークw、No.2ワークw、第2搬送体16及びワーク支持体18は固定ベース12に対して第1搬送体14の倍速で前進するようになる。
【0042】
このようにして、第2搬送体16及びワーク支持体18が前進して、そのワーク支持体18の先端部が第1搬送体14の前進限ストッパー14nに当接した状態で、図1(D)に示されるように、No.1ワークwはNo.1工作機械Mの回転テーブル2上からNo.1工作機械MとNo.2工作機械Mの中間位置まで搬送される。また、No.2ワークwは搬入位置からNo.1工作機械Mの回転テーブル2上まで搬送される。
【0043】
前記ワーク支持体18が図1(D)の前進限位置まで到達すると、第1搬送体14の前部レバー動作ピン14fが前側のレバー19eの中央端部を押圧するため、そのレバー19eの先端が第2搬送体16の前端面16uから外れる。したがって、第1搬送体14が図1(D)の起立開始位置から前記距離Lだけ前進して図1(E)の前進位置へ進むとき、第2搬送体16は第1搬送体14に対してさらに前進する。そして、その第2搬送体16が第1搬送体14及びワーク支持体18に対して前進することにより、ピン16pとカム溝18mの働きで、ワーク支持体18は図5の起立位置へ右方向に回動する。
【0044】
そして、第2搬送体16がワーク支持体18に対して距離Lだけ前進し、レバー19eの先端が第2搬送体16の段差部16dに当接した状態でその第2搬送体16の前進が止められる。また、このとき、後側のレバー19eはバネ19hの力で回動し、そのレバー19eの先端は第2搬送体16の後端面16mに当接する。これによって、ワーク支持体18と第2搬送体16とは移動方向において係合し、両者16,18はその後一体で後退できるようになる。
【0045】
このように、第2搬送体16がワーク支持体18に対して距離Lだけ前進することにより、ワーク支持体18の前部送り爪18q、後部送り爪18pは傾斜した状態から直立した状態まで角度θ(図5参照)だけ回動し、No.1ワークw及びNo.2ワークwとの係合が解除される。
次に、モータ13mが後進回転し、第1搬送体14はラック13r&ピニオン13pの働きにより固定ベース12に対して速度Vで後退する。また、第2搬送体16及びワーク支持体18はスプロケット14s及びチェーン14tの働きにより第1搬送体14に対して速度Vで後退する。そして、第1搬送体14及び第2搬送体16ならびにワーク支持体18の後退動作は、それらが図1(A)に示す原位置へ復帰して終了される。そして、以後は上述した手順でNo.2ワークwとNo.3ワークw(図示されていない)の搬送が行われる。
【0046】
このように、本実施の形態に係る搬送装置10よると、ワーク支持体18の送り爪18p,18qはそのワーク支持体18が第1搬送体14に対する移動限界位置まで到達した状態で、第2搬送体16の移動力により自動的に回動する。このため、一台のアクチュエータで搬送体の移動とワーク支持体の送り爪の回動とを行える。このため、二台のアクチュエータで搬送体の搬送とワーク支持体の送り爪の回動とをそれぞれ行う従来の方式と比べ、安全上のインターロック等が必要なくなり、サイクルタイムの短縮を図ることができる。また、アクチュエータが一台に減少するため装置の安全性や信頼性が向上する。
【0047】
さらに、第1搬送体14は固定ベース12に対して所定ストロークだけ往復動するのに対し、第2搬送体16は第1搬送体14に対して前記距離Lの二倍だけ短い所定ストロークだけ往復動する構造である。このため、第2搬送体16の往復動するスペースを確保する際に、その略半分だけ往復動する第1搬送体14の移動スペースを確保すれば良くなり、搬送装置10の長手方向の設置スペースを小さくすることができる。
また、係合手段は、レバー19eとそのレバー19eが当接する段差部16d等により、ワーク支持体18と第2搬送体16とを係合させたりその係合を解除する構造のため、構造が簡単で信頼性が高くメンテナンスが容易である。また、コストもさほど高くならない。また、ワーク支持体18の旋回機構はカム機構を利用しているため、旋回機構の構造も簡単になり信頼性が高くメンテナンスも容易になる。
【0048】
さらに、各々の搬送装置10は隣合う工作機械間でワークwを搬送するため、工作機械Mに応じて搬送ピッチを変更する場合にも、該当する搬送装置10を改造するだけで他の搬送装置10を改造する必要はない。また、新たな工作機械Mを増設等する場合にも対応が容易である。さらに、サイクルタイムが最も長い工作機械Mに合わせてワークの搬送を行う必要もなくなる。
【0049】
〔第2の実施の形態〕
図7に示す第2の実施の形態に係るトランファマシン21は、前述した搬送装置10と同一構成の搬送装置20を工作機械Mの間に設置したものであり、その他の構造は第1の実施の形態に係るトランファマシン1と同様である。このように、搬送装置20を特に工作機械Mに対向して配置する必要がなくなるため、回転テーブル2に対する保守要員のアクセスが容易になる他、搬送装置20を設置する際の自由度が高くなる。
【0050】
〔第3の実施の形態〕
本実施の形態に係るトランファマシン31は、図8に示されるように、搬送装置30の送り爪38pを改造して小型化し、その搬送装置30をガイドレール36に下側に設置できるようにしたものである。これによって、搬送装置30とガイドレール36の設置面積を小さくすることができる。
【0051】
【発明の効果】
本発明によると、一台のアクチュエータで搬送体の搬送とワーク支持体の送り爪の回動とを行うことができるようになるため、二台のアクチュエータで搬送体の搬送とワーク支持体の送り爪の回動とをそれぞれ行う従来の方式と比べ、サイクルタイムの短縮を図ることができる。また、搬送装置の安全性や信頼性も高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る搬送装置の動作を表す説明図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る搬送装置の全体平面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る搬送装置の全体正面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る搬送装置の要部平面図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る搬送装置の側面図(図4のV-V 矢視図)である。
【図6】本発明の第1の実施の形態に係る搬送装置を使用したトランスファマシンの全体平面図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係る搬送装置を使用したトランスファマシンの全体平面図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係る搬送装置の側面図である。
【図9】従来の搬送装置の側面図である。
【符号の説明】
w ワーク
6 ガイドレール(ガイド手段)
13r ラック(移動手段)
13p ピニオン(移動手段)
14 第1搬送体
14s スプロケット(移動手段)
14t チェーン(移動手段)
16 第2搬送体
16m 後端面(係合手段、第1受け部)
16u 前端面(係合手段、第1受け部)
16d 段差部(係合手段、第2受け部)
16p ピン(旋回機構)
18 ワーク支持体
18m カム溝(旋回機構)
18p 後部送り爪
18q 前部送り爪
19e レバー(係合手段)
Claims (5)
- ワークを第1の位置から第2の位置まで一定の軌跡で搬送する搬送装置において、
一定方向に回動することによりワークと係合し、逆方向に回動することによりその係合が解除される送り爪を備え、その送り爪がワークと係合した状態で所定距離だけ移動することにより、ワークを第1の位置から第2の位置まで移動させるワーク支持体と、
前記ワーク支持体と同方向に、かつ、そのワーク支持体よりも予め決められた距離だけ長く移動できる搬送体と、
前記搬送体を移動させる移動手段と、
前記ワーク支持体が移動可能な範囲内にあるときにはそのワーク支持体と搬送体とが一体に移動できるように両者を係合させ、前記ワーク支持体が移動限界位置にあるときにはその係合を解除する係合手段と、
前記ワーク支持体と搬送体との間に装着されており、前記係合手段の係合が解除されて前記搬送体がそのワーク支持体に対して所定方向に移動するときに、その移動力を利用してワーク支持体の送り爪を一定方向に回動させ、前記搬送体が逆方向に移動するときに同じくその移動力を利用して前記送り爪を逆方向に回動させる旋回機構と、
を有することを特徴とする搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置において、
ワークは、ワーク支持体及び搬送体と平行に設けられたガイド手段によって、第1の位置から第2の位置まで導かれることを特徴とする搬送装置。 - 請求項1に記載の搬送装置において、
前記搬送体は、第1搬送体と第2搬送体から構成されており、
第1搬送体は、所定ストロークだけ往復動する構造であり、
第2搬送体は、第1搬送体と同じ方向にその第1搬送体上を前記第1搬送体の移動ストロークよりも若干短い所定ストロークだけ往復動する構造であり、
前記ワーク支持体が係合手段により前記第2搬送体に係合されることを特徴とする搬送装置。 - 請求項1又は請求項2又は請求項3に記載された搬送装置において、
前記係合手段は、ワーク支持体に連結された回動可能なレバーと、搬送体に形成された第1受け部及び第2受け部とを備えており、そのレバーの先端が第1受け部あるいは第2受け部に当接している状態で搬送体とワーク支持体とは移動方向に係合され、前記レバーが回動して第1受け部と第2受け部との間に位置するときに両者の係合が解除される構造であり、
また、前記旋回機構はカム機構を利用していることを特徴とする搬送装置。 - 複数の工作機械と、これらの工作機械の間でワークを搬送する搬送装置を備えるトランスファーマシンにおいて、
前記搬送装置は、請求項1又は請求項2又は請求項3又は請求項4に記載された構成であり、各々の搬送装置は隣合う工作機械間でワークを搬送することを特徴とするトランスファーマシン。
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