JP6387810B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明はワーク搬送装置に関し、特に熱間状態のリング状ワーク等の搬送に適したワーク搬送装置に関するものである。

熱間鍛造を終えたワークは従来、金型からそのままコンベア等の上に落下させて搬送することが多い。一方、特許文献１にはプレス装置へのワークの搬入や搬出をチャックハンドによりワークを挟持して行うプレス装置の搬送機構が示されている。

特開平１０−２８６６９９

しかし、熱間状態の表面が軟弱なワークをコンベア上に落下させるとワーク外周に疵を生じるおそれがあるとともに、コンベアに触れている部分のみが抜熱されて局所的な温度の低下を生じ、ワークの均一な品質が保たれないという問題があった。また、チャックハンドを使用した搬送では搬送機構が複雑化するとともに、搬送時に挟持されるワーク部分のみが抜熱されることによる品質低下が避けられないという問題があった。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、ワーク品質を維持して疵付きを生じることなく簡易な構造で、熱間状態のリング状ワーク等を搬送することが可能なワーク搬送装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明では、横方向へ所定ピッチで複数の水平な支持棒（４１，４２）を設けた第１および第２の支持装置（２，５）を対向して位置させ、前記第１支持装置（２）にはその支持棒（４１）を、横方向へピッチ間を往復移動可能であるとともに、上下方向へ往復移動可能で、かつワーク（Ｗ）の挿入穴（Ｗ１）内に進入する位置と挿入穴（Ｗ１）外へ退出する位置の間で前後方向へ往復移動可能に設け、第２支持装置（５）にはその支持棒（４２）を、前記ワーク（Ｗ）の挿入穴（Ｗ１）内に進入する位置と挿入穴（Ｗ１）外へ退出する位置の間で前後方向へ往復移動可能に設ける。

本第１発明において、第１支持装置の支持棒を横方向、上下方向、前後方向へ適宜移動させ、前後方向へ移動して互いに接近した第１支持装置の支持棒から第２支持装置の支持棒へワークを架け渡す。これを繰り返すことによってワークは第１支持装置の支持棒から第２支持装置の支持棒へと交互に移動しつつ順次吊り下げ搬送される。本第１発明によれば、従来のようにコンベア上へワークを落下させないからワーク外周に傷を生じるおそれがない。またワークの内周面が支持棒外周面と線接触するだけであるから、ワークが局所的に抜熱されて温度分布が不均一になり、ワークの品質低下を招く不具合は生じない。さらにチャックハンドに比して構造が大幅に簡素化される。

本第２発明では、前記第１支持装置（２）を、所定ピッチで支持棒（４１）を設けた第１装置部（２Ａ）と、所定ピッチの２倍のピッチで支持棒（４１）を設けた第２装置部（２Ｂ）とで構成するとともに、前記第２支持装置（５）を、前記第１支持装置（２）に対応させて所定ピッチで支持棒（４２）を設けた第１装置部（５Ａ）と、前記２倍のピッチで支持棒（４２）を設けた第２装置部（５Ｂ）とで構成し、かつ前記第２装置部（５Ｂ）を前記所定のピッチで横方向へ往復移動可能に設ける。

本第２発明において、本第１発明の移動作動に加えて第２装置部を適宜横方向へ往復移動させることによって、所定ピッチから２倍ピッチへまたその逆へと搬送ピッチを変更することができる。

本第３発明では、前記第２支持装置（５）の一部（５７）を他の部分とは独立に前記前後方向へ往復移動可能に設けるとともに、前記一部（５７）に設けた支持棒（４２）に対向する前記第１支持装置（２）の支持棒（４１）からワーク（Ｗ）を抜き出す手段（６１）を設ける。

本第３発明において、必要なタイミングで第２支持装置の一部を前進させず当該第２支持装置の支持棒を第１支持装置の支持棒から離間させておき、この状態で第１支持棒からワークを抜き出すことによって、搬送されるワークＷを検品サンプルとしてライン外へ取り出すことができる。

本第４発明では、前記ワーク（Ｗ）の挿入穴（Ｗ１）は前記第１支持装置（２）および第２支持装置（２）の各支持棒（４１，４２）が進入ないし退出する共通の貫通穴であり、前記第２支持装置（５）の最後段に続いてワーク集積装置（７）を設けるとともに、当該ワーク集積装置（７）に前記第１支持装置（２）の支持棒（４１）に対向させてワーク集積用支持棒（７１）を設け、かつ先端が互いに近接した前記第１支持装置（２）の支持棒（４１）からワーク（Ｗ）を抜き出して前記ワーク集積用支持棒（７１）へ当該ワーク（Ｗ）を押し込む手段（６２）を設ける。

本第４発明においては、先端が互いに近接した状態で第１支持装置の支持棒からワークを抜き出してワーク集積用支持棒へ当該ワークを押し込み、これを繰り返すことによって複数のワークがワーク集積用支持棒へ押し込み集積される。

以上のように、本発明のワーク搬送装置によれば、ワーク品質を維持して疵付きを生じることなく簡易な構造で、熱間状態のリング状ワーク等を搬送することができる。

本発明の第１実施形態におけるワーク搬送装置の全体平面図である。 図１のII―II線に沿った垂直断面図である。 ワーク搬送装置の作動を示す装置の要部平面図である。 ワーク搬送装置の作動を示す装置の要部平面図である。 ワーク搬送装置の作動を示す装置の要部平面図である。 本発明の第２実施形態における装置の作動を示すワーク搬送装置の要部概略平面図である。 装置の作動を示すワーク搬送装置の要部概略平面図である。 装置の作動を示すワーク搬送装置の要部概略平面図である。 本発明の第３実施形態における装置の作動を示すワーク搬送装置の要部概略平面図である。 本発明の第４実施形態における装置の作動を示すワーク搬送装置の要部概略平面図である。

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

（第１実施形態）
図１にはワーク搬送装置の全体平面図を示し、図２には図１のII−II線に沿った断面図を示す。ワーク搬送装置は基台を備えており、当該基台１は左右方向へ延びる主部１１と、主部１１の長手方向二箇所で前方（図１の下方）へ突出する副部１２，１３とを有している。そして、ワーク搬送装置は主部１１上に設けられた第１支持装置２と、副部１２，１３上に設けられた第２支持装置５で構成されている。

すなわち、主部１１上にはこれに沿って長手方向へ延びる平行なレール部材１３が設けられて、レール部材１３上にこれに沿ってストッパ体１４，１４（図１）に当接する間で左右動可能に左右一対の板状可動体２１，２２が設けられている。各可動体２１，２２上にはレール部材１３と直交する前後方向へ延びる平行なレール部材２３，２４が設けられている。左右の可動体２１，２２間には板状連結部材２５が架設されており、当該連結部材２５の左右端部の下面は、それぞれ可動体２１，２２のレール部材２３．２４上にこれに沿って移動可能に装着されている。

連結部材２５の左右端部上にはＵ字アングル材よりなる支持体３１，３２が立設されている。このような構造により、左右の支持体３１，３２は、レール部材１３に沿って左右方向へ一体に移動可能であるとともにレール部材２３，２４に沿ってストッパ体２６，２６，２７，２７（図１）に当接する間で前後方向へ一体に移動可能である。

各支持体３１，３２の前面（図１の下面）にはスペーサ板３３，３４を介して、上下方向へ延びる平行なレール部材３５，３６が設けられている。左右の支持体３１，３２間には板状連結部材３７が架設されており、連結部材３７の左右端部の後面は、それぞれ支持体３１，３２のレール部材３５，３６上にこれに沿って移動可能に装着されている。このような構造により、連結部材３７はレール部材３５，３６に沿ってストッパ体３８，３８，３９，３９（図１）に当接する間で上下方向へ移動可能である。

ここで、連結部材３７には長手方向へ等ピッチで三箇所に、前方へ延びる支持棒４１が突設されている。支持棒４１は各一対が小間隙をなして近接して平行に設けられている。以上の構造によって、各支持棒４１は、一定範囲で一体に左右・前後および上下に移動可能となっており、これら支持棒４１、可動体２１，２２、連結部材２５，３７、支持体３１，３２等で第１支持装置２が構成されている。

基台１の左右の副部１２，１３上には固定基板１５，１６上にそれぞれ前後方向へ平行に延びるレール部材１７，１８が設けられている。副部１２，１３間には板状連結部材５１が架設されており、連結部材５１の左右端部の下面は、それぞれ副部１２，１３のレール部材１７，１８上に、これに沿ってストッパ体５２，５３（図１）に当接する間で移動可能に装着されている。

連結部材５１の左右端部上にはＵ字アングル材よりなる支持体５４，５５が立設されている。左右の支持体５４，５５間には板状連結部材５６が架設されており、連結部材５６には長手方向へ等ピッチで三箇所に、後方へ延びる支持棒４２が突設されている。以上の構造によって、各支持棒４２は、一定範囲で一体に前後移動可能となっており、これら支持棒４２、連結部材５１，５６、支持体５４，５５等で第２支持装置５が構成されている。

なお、各支持棒４２の設置ピッチは上記各一対の支持棒４１の設置ピッチと等しくしてあり、支持棒４１が図１に示す右端位置に移動している状態で、支持棒４２は一対の支持棒４１の中間に位置するようになっている。また、支持棒４１，４２を移動させるための上記各支持装置２，５の駆動は、図略のボールネジ機構とサーボモータによって行われる。

このような構造のワーク搬送装置で熱間状態のリング状ワークを搬送する場合の作動を図３〜図５を参照して以下に説明する。図３（１）において、第１支持装置２は図１と同様に右端の後端に位置し、一方、第２支持装置５は第１支持装置２に対して接近した後端位置にある。この状態で第１支持装置２の支持棒４１は最下端まで下降させられている。

熱間鍛造機で成形されたリング状ワークＷが当該鍛造機に付設された公知の搬出機構で搬出口に至ると、第１支持装置２が１ピッチ分だけ左方へ移動させられて左端位置に至り（図３（２））、支持棒４１がリング状のワークＷの貫通穴（挿入穴）Ｗ１に対向させられる。続いて第１支持装置２が第２支持装置５に接近するように前進して（図３（３））支持棒４１がワークＷの貫通穴Ｗ１内に挿入される。その後、支持棒４１が上昇させられると、この上昇過程で支持棒４１がワークＷの貫通穴Ｗ１の上縁内周に当接して当該ワークＷを吊り上げる（図４（１））。

この後、第２支持装置５が第１支持装置から離間するように後退してその支持棒４２が平面視で両支持棒４１の間から抜け出すと（図４（２））、第１支持装置２が再び１ピッチ分だけ右方へ移動させられて右端位置に至り、支持棒４１に吊り下げられたワークＷが、第２支持装置５の支持棒４２に対向する位置へ搬送される（図４（３））。そこで第２支持装置５が再び前進させられて支持棒４２が平面視で両支持棒４１の間に位置させられる（図５（１））。この状態で第１支持装置２の支持棒４１が支持棒４２の下方まで下降させられると、その過程で、貫通穴Ｗ１の上縁内周が支持棒４２に当接してワークＷが支持棒４１上から支持棒４２上へ移される（図５（２））。

その後、第１支持装置２が後退させられて支持棒４１がワークＷの貫通穴Ｗ１内から退出する（図５（３））。そして、再び図３（１）以下の作動が繰り返されることによって、熱間鍛造機で成形されたリング状ワークＷが、第１支持装置２の１ピッチの繰り返し往復作動により、第１支持装置２の支持棒４１から第２支持装置５の支持棒４２へと左方から右方へ交互に移動しつつ順次吊り下げ搬送される。

このようなワーク搬送装置によれば、従来のようにコンベア上へワークを落下させないからワーク外周に傷を生じるおそれがなく、またワークの内周面が支持棒外周面と線接触するだけであるから、ワークが局所的に抜熱されて温度分布が不均一になり、ワークの品質が低下する問題も生じない。特に、ワーク内周面と支持棒外周面との線接触部は搬送途中で振動等によってわずかにずれるから、局所的な抜熱はさらに緩和される。また、各支持棒とワークの貫通穴内周とが殆ど擦れないからワーク内周面が傷付くこともない。さらにチャックハンドに比して構造が大幅に簡素化される。

なお、本実施形態では各支持装置２，５の支持棒４１，４２を三箇所に設けたものについて説明したが、支持棒の数を増やせばもっと長い距離の搬送を行うことができる。また、第１支持装置２の各支持棒４１は近接させて一対平行に設けたが、第２支持装置５の支持棒４２のように一本としても良い。

（第２実施形態）
図６〜図８を参照して本発明のワーク搬送装置で搬送ピッチを変える場合の例を示す。なお、本実施形態の図６（１）〜（３）、図７（１）〜（３）、図８（１）〜（３）に示す作動状態は、それぞれ第１実施形態の図３（１）〜（３）、図４（１）〜（３）、図５（１）〜（３）に示す作動状態に対応している。

本実施形態においては、第１支持装置２として支持棒４１の設置ピッチが小さい装置部（第１装置部）２Ａと設置ピッチを２倍とした装置部（第２装置部）２Ｂが設けられるとともに、第２支持装置５では第１支持装置２のピッチ変更に合わせてそれぞれ支持棒４２の設置ピッチが小さい装置部５Ａと大きい装置部５Ｂが設けられている。そして、本実施形態では装置部５Ｂは前後動に加えて小さい１ピッチ（大きいピッチの１／２）分の左右動も可能なようになっている。他の構造は第１実施形態と同様である。なお、第１支持装置２の各支持棒４１は実際には第１実施形態で説明したように近接して一対設けられているが、以下の各図では一本のように描いてある。

本実施形態では第１支持装置２を第１実施形態と同様に移動作動させるとともに、第１支持装置２が左方へ小さい１ピッチだけ移動した際に、図６（２）に示すように第２支持装置５の装置部５Ｂを当該１ピッチだけ右方へ移動させる。そして、第１支持装置２の支持棒４１にワークＷが吊り下げられ当該第１支持装置２が右方へ小さい１ピッチ移動する際に、図７（３）に示すように第２支持装置２の装置部２Ｂを当該１ピッチだけ左方へ移動させる。このようにして図６〜図８の各行程を繰り返すことによって、第１支持装置２の支持棒４１から第２支持装置５の支持棒４２へと左方から右方へ交互に移動しつつ途中で搬送ピッチが変更されてワークＷが順次吊り下げ搬送される。

（第３実施形態）
第２実施形態において、図９（１）に示すように、第２支持装置５の装置部５Ａの一部５７を独立に前後動できる構造とするとともに、対応位置の第１支持装置２の装置部２Ａの背後にプッシャ６１を設ける。そして、所定タイミングで上記一部５７を前進させることなく後退位置で停止させ（図９（２））、このタイミングでプッシャ６１によって装置部２Ａの支持棒４１に吊り下げられたワークＷを当該支持棒４１の先端方向へ押しやって支持棒４１から抜き出し落下させる（図９（３）、（４））。これにより、ライン内を搬送されるワークＷを、検品サンプルとしてライン外へ取り出すことができる。

（第４実施形態）
図１０（１）〜（３）に示すように、第１支持装置２の最後段に、他の装置部２Ａ，２Ｂと一体に移動し支持棒４１の設置ピッチを装置部２Ａと同じ小さいピッチにした装置部２Ｃを設ける。そして第２支持装置５の最後段には装置部５Ａと一体に前後動のみ行い、支持棒４２の設置ピッチを装置部５Ａと同様の小さいピッチにした装置部５Ｃを設ける。さらに、装置部５Ｃに隣接させて固定のワーク集積装置７を設けて、これに、装置部２Ｃの支持棒４１と対応させてワーク集積用支持棒７１を設ける。さらに、装置部２Ｃの背後にプッシャ６２を設ける。他の構造は第２実施形態と同様である。

このような構成において、第１支持装置２の装置部２Ｃの支持棒４１に搬送され吊り下げられたワークＷを上記プッシャ６２によって所定タイミングで支持棒４１から抜き出しこれに対向する支持棒７１へ押し込む（図１０（２））。ワークＷが搬送されて来る毎にこれを繰り返すことによって、支持棒７１上に複数のワークＷが集積される（図１０（３））。所定数のワークＷが集積されたら、これらを支持棒７１から取り去って、再びワークＷの集積を行う。

（他の実施形態）
上記実施形態ではワークをリング状のものとしたが、これに限られるものではない。第１支持装置と第２支持装置の各支持棒を挿入できる挿入穴があるワークであれば形状は限定されない。また、上記実施形態ではワークは熱間状態のものとしたが、熱処理の前後を問わず、冷間状態のものであっても良い。

１…基台、１３，１４…レール部材、１７，１８…レール部材、２…第１支持装置、２Ａ…第１装置部、２Ｂ…第２装置部、２１，２２…可動基板、２３，２４…レール部材、３１，３２…支持体、３５，３６…レール部材、３７…連結部材、４１，４２…支持棒、５…第２支持装置、５Ａ…第１装置部、５Ｂ…第２装置部、５６…連結部材，５７…一部、６１…プッシャ（抜出し手段），６２…プッシャ（押込み手段）、７…ワーク集積装置、７１…ワーク集積用支持棒、Ｗ…ワーク、Ｗ１…貫通穴（挿入穴）。

Claims (4)

1. 横方向へ所定ピッチで複数の水平な支持棒を設けた第１および第２の支持装置を対向して位置させ、前記第１支持装置にはその支持棒を、横方向へピッチ間を往復移動可能であるとともに、上下方向へ往復移動可能で、かつワークの挿入穴内に進入する位置と挿入穴外へ退出する位置の間で前後方向へ往復移動可能に設け、第２支持装置にはその支持棒を、前記ワークの挿入穴内に進入する位置と挿入穴外へ退出する位置の間で前後方向へ往復移動可能に設けたワーク搬送装置。
2. 前記第１支持装置を、所定ピッチで支持棒を設けた第１装置部と、所定ピッチの２倍のピッチで支持棒を設けた第２装置部とで構成するとともに、前記第２支持装置を、前記第１支持装置に対応させて前記所定ピッチで支持棒を設けた第１装置部と、前記２倍のピッチで支持棒を設けた第２装置部とで構成し、かつ前記第２装置部を前記所定のピッチで横方向へ往復移動可能に設けた請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記第２支持装置の一部を他の部分とは独立に前記前後方向へ往復移動可能に設けるとともに、前記一部に設けた支持棒に対向する前記第１支持装置の支持棒からワークを抜き出す手段を設けた請求項１又は２に記載のワーク搬送装置。
4. 前記ワークの挿入穴は前記第１支持装置および第２支持装置の各支持棒が進入ないし退出する共通の貫通穴であり、前記第２支持装置の最後段に続いてワーク集積装置を設けるとともに、当該ワーク集積装置に前記第１支持装置の支持棒に対向させてワーク集積用支持棒を設け、かつ先端が互いに近接した前記第１支持装置の支持棒からワークを押し出して前記ワーク集積用支持棒へ当該ワークを押し込む手段を設けた請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク搬送装置。

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