JP6492472B2 - Work conveying device, method for manufacturing rolling bearing, and method for manufacturing mechanical parts and electric / electronic parts - Google Patents
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Description
本発明は、ワーク搬送装置、転がり軸受の製造方法、及び機械部品、電気・電子部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a work transfer device, a method for manufacturing a rolling bearing, and a method for manufacturing mechanical parts and electrical / electronic parts.
各種の機械部品の製造ラインや搬送ラインにおいて、ワークを連続的に自動搬送する技術が種々提案されている。例えば、ワーク搬送方式の一つとして、ワーク支持部を有する支持フレームを上昇させてワークを受け取り、支持フレームの水平移動と共にワークを搬送させ、支持フレームを降下させることでワークを搬出側に受け渡す、といったリフト・アンド・キャリー方式がある（特許文献１，２参照）。 Various techniques for continuously and automatically transporting workpieces in production lines and transport lines for various machine parts have been proposed. For example, as one of the work transfer methods, the support frame having the work support part is raised to receive the work, the work is transferred along with the horizontal movement of the support frame, and the work is transferred to the unloading side by lowering the support frame. There is a lift and carry system such as (see Patent Documents 1 and 2).
上記のような従来のワーク搬送方式においては、ワークを搬送する部材が２次元の搬送面内で移動する２軸のボックスモーションが行われる。図１１（Ａ）〜（Ｅ）に水平面内のボックスモーションの例を段階的に示す。この搬送方式では、図１１（Ａ）に示すワーク把持用のアーム１２１Ａ，１２１Ｂの原点（待機）位置から、図１１（Ｂ）に示すようにアーム１２１Ａ，１２１Ｂを前進させ、ワークＷを把持する。次に、図１１（Ｃ）に示すように、ワークＷを目標位置まで引き摺りながら水平搬送した後、図１１（Ｄ）に示すように、アーム１２１Ａ，１２１Ｂを開いて待避させる。そして、図１１（Ｅ）に示すように、アーム１２１Ａ，１２１Ｂを原点位置に戻す。これにより、水平面内で移動ループを描いた１サイクルの搬送作業が完了する。
In the conventional workpiece conveyance system as described above, a two-axis box motion is performed in which a member conveying a workpiece moves within a two-dimensional conveyance plane. FIGS. 11A to 11E show examples of box motion in a horizontal plane in stages. In this transport system, the
上記搬送方式では、搬送面上でワークＷが引き摺られる。そのため、ワークＷ表面に傷付きや異物の付着が生じ、また、ワークＷの摩耗粉が発生する。ワークＷの摩耗粉は、例えば、ワークＷが転がり軸受のような機械部品である場合に、軸受内部に侵入して不良品を発生させることがある。 In the transport method, the work W is dragged on the transport surface. As a result, the surface of the workpiece W is scratched or foreign matter is attached, and wear particles of the workpiece W are generated. For example, when the workpiece W is a mechanical part such as a rolling bearing, the wear powder of the workpiece W may enter the bearing and cause defective products.
そこで、搬送面に垂直な面内でワークＷを搬送させることで、上記の引き摺りをなくすことができる。図１２（Ａ）〜（Ｅ）に垂直面内のボックスモーションの例を段階的に示す。この搬送方式では、図１２（Ａ）に示すワーク把持用のアーム１２１Ａ，１２１Ｂの原点（待機）位置から、図１２（Ｂ）に示すようにアーム１２１Ａ，１２１Ｂを降下させて、ワークＷを把持する。次に、図１２（Ｃ）に示すようにワークＷを上昇させてから水平搬送する。そして、図１２（Ｄ）に示すように、アーム１２１Ａ，１２１Ｂを降下させてワークＷを目標位置に着座させる。次に、アーム１２１Ａ，１２１Ｂを開き、図１２（Ｅ）に示すように、アーム１２１Ａ，１２１Ｂを上昇させてから原点位置に戻す。これにより、垂直面内で移動ループを描いた１サイクルの搬送作業が完了する。
Thus, the drag can be eliminated by transporting the workpiece W in a plane perpendicular to the transport surface. 12A to 12E show examples of box motion in the vertical plane step by step. In this transport system, the workpieces W are gripped by lowering the
上記搬送方式では、ワークＷを持ち上げて搬送するため、ワークＷの引き摺りがなくなる。しかし、図１２（Ｄ）に示すワークＷを目標位置に向けて降下させる際、ワークＷの降下速度が大きいと、載置面に着座するときに受ける衝撃によってワークＷに打ち傷が発生することがある。また、ワークＷの搬送中は、ワークＷの上方空間がアーム１２１Ａ，１２１Ｂの移動空間となるので、次工程のキャリア等がワーク上方空間に挿入されると、ワーク搬送の障害になってしまう。このため、次工程の開始は、ワークＷの搬送とアーム１２１Ａ，１２１Ｂの移動が完了するのを待つ必要があり、搬送のサイクルタイムを短縮することを困難にしていた。
In the above transport method, since the work W is lifted and transported, the work W is not dragged. However, when the workpiece W shown in FIG. 12D is lowered toward the target position, if the workpiece W is lowered at a high speed, the workpiece W may be scratched by an impact received when sitting on the mounting surface. is there. Further, since the upper space of the workpiece W becomes the moving space of the
更に、特許文献２のような垂直面内の２軸ボックスモーションを行う搬送装置では、ワーク載置面の下方はキャリアの移動スペースとなる。そのため、ワーク載置面の下方のスペースを加工設備として使用することができず、生産設備のスペース効率を低下させていた。 Furthermore, in the transfer apparatus that performs the biaxial box motion in the vertical plane as in Patent Document 2, the lower part of the workpiece placement surface is a carrier moving space. For this reason, the space below the workpiece mounting surface cannot be used as a processing facility, and the space efficiency of the production facility is reduced.
また、上記の図示例では、一つのワークＷの搬送について示しているが、実際の製造ラインや搬送ラインでは、一度に複数のワークＷを搬送して搬送効率を向上させることが多い。その場合、複数のワークＷを同時搬送するため、キャリア機構が大型化し、駆動には大きな動力が必要になる。
そして、搬送装置には、製造ラインや搬送ラインから脱落したワークＷがキャリア機構に挟まれる等、キャリアが破損することがないように安全機構が設けられる。しかし、安全機構が作動した場合、その復帰動作はオペレータが手作業で行っている。そのため、復帰のための作業に時間がかかり、オペレータには復帰作業のスキルが要求されるという問題がある。
In the illustrated example, conveyance of one workpiece W is shown. However, in an actual production line or conveyance line, a plurality of workpieces W are conveyed at a time to improve conveyance efficiency. In this case, since a plurality of workpieces W are simultaneously conveyed, the carrier mechanism is enlarged and a large amount of power is required for driving.
The transport device is provided with a safety mechanism so that the carrier is not damaged, for example, the workpiece W dropped from the production line or the transport line is caught by the carrier mechanism. However, when the safety mechanism is activated, the return operation is manually performed by the operator. For this reason, there is a problem that it takes time for the work for returning, and the operator is required to have the skill of returning work.
そこで本発明は、ワーク搬送時におけるワークの傷付きを防止し、ワーク搬送のサイクルタイムを短縮できるワークの搬送方法、転がり軸受の製造方法、及び機械部品、電気・電子部品の製造方法を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、安全機構の作動後の復帰作業を、オペレータの負担を掛けることなく、自動で行えるワーク搬送装置、転がり軸受の製造方法、及び機械部品、電気・電子部品の製造方法を提供することを第２の目的としている。
Therefore, the present invention provides a workpiece conveying method , a rolling bearing manufacturing method, a mechanical component, and an electric / electronic component manufacturing method that can prevent the workpiece from being damaged during workpiece conveyance and reduce the cycle time of workpiece conveyance. This is the first purpose.
In addition, the present invention provides a workpiece transfer device, a rolling bearing manufacturing method, a mechanical component, and an electrical / electronic component manufacturing method that can automatically perform a return operation after the operation of the safety mechanism without burdening the operator. The second purpose is to do this.
本発明は、下記の構成からなる。
（１） 第１の位置のワークを保持し、保持した前記ワークを前記第１の位置とは異なる第２の位置まで搬送するワーク搬送装置であって、
前記ワークを保持するワーク保持機構と、
前記ワーク保持機構を支持する第１ベース部と、
該第１ベース部を相対移動自在に支持する第２ベース部と、
前記第１ベース部を前記第２ベース部に対する基準位置に仮止めして前記相対移動を制限する移動制限機構と、
前記移動制限機構による仮止めが解除されたことを検出する検出手段と、
前記仮止めが解除された前記第１ベース部を前記基準位置に復帰させる復帰機構と、
前記第２ベース部を水平及び垂直方向に移動させるワーク移動機構と、
前記ワーク保持機構、前記ワーク移動機構、及び、前記復帰機構を制御する搬送制御部と、
を備え、
前記復帰機構は、
前記第１ベース部が有するドグを前記相対移動の方向に沿った第１の方向に押し戻す第１アクチュエータと、
前記ドグを前記第１の方向とは逆の第２の方向に押し戻す第２アクチュエータと、
を有し、
前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータは前記第２ベース部上に配置され、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの少なくとも一方が、前記仮止めが解除された前記第１ベース部を前記基準位置に押し戻す、ワーク搬送装置。
（２） 前記第１アクチュエータは、前記第１の方向に繰り出す可動部を有し、前記第２アクチュエータは、前記第２の方向に繰り出す可動部を有し、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータは、前記基準位置に仮止めされた状態の前記第１ベース部の前記ドグから反対方向に等距離だけ離間した位置に配置されていることを特徴とする（１）に記載のワーク搬送装置。
（３） 前記第１アクチュエータの可動部と前記第２アクチュエータの可動部とが、前記ドグを挟み込んだ状態で前記第１ベース部を前記基準位置に復帰させることを特徴とする（２）に記載のワーク搬送装置。
（４） 前記第１アクチュエータの可動部と前記第２アクチュエータの可動部とは、前記基準位置にある前記第１ベース部の前記ドグを挟み込んでおり、前記仮止めの解除が検出されると、前記ドグに押し戻された可動部を有する前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータは、前記可動部を、前記相対移動の方向に進退自在な状態にすることを特徴とする（２）に記載のワーク搬送装置。
（５） （１）〜（４）のいずれか一つに記載の前記ワーク搬送装置を用いて転がり軸受を搬送する工程を含む転がり軸受の製造方法。
（６） （１）〜（４）のいずれか一つに記載の前記ワーク搬送装置を用いて機械部品、電気・電子部品を搬送する工程を含む機械部品、電気・電子部品の製造方法。
The present invention has the following configuration.
( 1 ) A workpiece transfer device that holds a workpiece at a first position and conveys the held workpiece to a second position different from the first position,
A workpiece holding mechanism for holding the workpiece;
A first base portion that supports the workpiece holding mechanism;
A second base portion that supports the first base portion so as to be relatively movable;
A movement limiting mechanism that temporarily locks the first base portion at a reference position with respect to the second base portion to limit the relative movement;
Detecting means for detecting that the temporary fixing by the movement restriction mechanism is released;
A return mechanism for returning the first base portion, which has been temporarily fixed, to the reference position;
A workpiece moving mechanism for moving the second base portion horizontally and vertically;
A transfer control unit for controlling the workpiece holding mechanism, the workpiece moving mechanism, and the return mechanism;
With
The return mechanism is
A first actuator that pushes back a dog of the first base portion in a first direction along the direction of relative movement;
A second actuator that pushes back the dog in a second direction opposite to the first direction;
Have
The first actuator and the second actuator are disposed on the second base portion, and at least one of the first actuator and the second actuator has the first base portion released from the temporary fixing as the reference position. The workpiece transfer device is pushed back to
(2) The first actuator has a movable part that extends in the first direction, and the second actuator has a movable part that extends in the second direction, and the first actuator and the second actuator a work conveying apparatus described in (1) that are disposed in spaced apart positions equidistantly in opposite directions from the dog of the first base portion of the temporarily fixed state to the reference position.
(3) The movable portion of the first actuator and the movable portion of the second actuator return the first base portion to the reference position in a state where the dog is sandwiched therebetween ( 2 ). Work transfer device.
(4) The movable portion of the first actuator and the movable portion of the second actuator sandwich the dog of the first base portion at the reference position, and when the release of the temporary fixing is detected, The workpiece according to ( 2 ), wherein the first actuator or the second actuator having the movable part pushed back by the dog makes the movable part movable in the direction of the relative movement. Conveying device .
( 5 ) A method for manufacturing a rolling bearing including a step of transporting the rolling bearing using the workpiece transport device according to any one of (1) to (4) .
( 6 ) A manufacturing method of a mechanical part and an electrical / electronic part including a process of transporting a mechanical part and an electrical / electronic part using the work transportation device according to any one of (1) to (4) .
本発明のワーク搬送装置、転がり軸受の製造方法、及び機械部品、電気・電子部品の製造方法は、ワーク搬送時におけるワークの傷付きや異物の付着を防止できる。また、ワーク搬送後のワーク上方空間を、直ちに次工程の加工に利用可能な状態にでき、ワーク搬送のサイクルタイムを短縮できる。
また、ワーク搬送時にトラブルが生じても、安全機構の作動によって搬送装置を損傷させることがない。しかも、安全機構作動後の復帰作業を自動で行え、オペレータの負担を軽減できる。
The work conveying device, the rolling bearing manufacturing method, and the mechanical parts and electrical / electronic parts manufacturing method according to the present invention can prevent the work from being damaged and foreign matter adhering during the work transfer. In addition, the space above the workpiece after the workpiece conveyance can be immediately made available for processing in the next process, and the cycle time of the workpiece conveyance can be shortened.
Moreover, even if a trouble occurs during the workpiece conveyance, the conveyance device is not damaged by the operation of the safety mechanism. In addition, the return operation after the safety mechanism is activated can be performed automatically, and the burden on the operator can be reduced.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
＜ワーク搬送装置の構成＞
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、ワーク搬送装置を概略的に示す構成図である。本ワーク搬送装置１００は、第１の位置のワークを保持して、第１の位置とは異なる第２の位置まで搬送する際に、後述する３軸のボックスモーションでワークを搬送する装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<Configuration of workpiece transfer device>
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention and is a configuration diagram schematically showing a workpiece transfer device. The
ワーク搬送装置１００は、ワークＷを保持する複数のワーク保持機構１１と、複数のワーク保持機構１１を支持するベース部材１３と、ベース部材１３を水平方向及び垂直方向に移動させるワーク移動機構１５と、ワーク保持機構１１とワーク移動機構１５の駆動を制御して、ワークＷを目標位置に搬送させる搬送制御部１７と、を備える。ワークＷは、例えば、転がり軸受であって、図示しない載置台上に配置されている。
The
ベース部材１３は、複数のワーク保持機構１１が支持された第１ベース部１９と、第１ベース部１９を一軸方向（図中Ｘ方向）に相対移動自在に支持する第２ベース部２１とを有する。ワーク移動機構１５によって第２ベース部２１を水平方向、垂直方向に移動すると、複数のワーク保持機構１１は、第２ベース部２１と一体になって移動する。
The
また、ベース部材１３は、第１ベース部１９と第２ベース部２１のＸ方向に関する移動を制限する移動制限機構２３を備える。移動制限機構２３は、第１ベース部１９と第２ベース部２１とを、設定された以上の荷重が負荷されるまでＸ方向に仮止めする。ベース部材１３は、復帰機構２５と、移動制限機構２３による仮止めの解除を検出するセンサ２７とを更に備える。
The
第１ベース部１９と第２ベース部２１とは、図示しない直動ガイドを介して相互に接続され、直動ガイドに沿った一軸方向に相対移動自在となっている。これらの移動制限機構２３、復帰機構２５、センサ２７は、負荷される外力に対するトルクリミッタとしての安全機構を構成しており、その詳細については後述する。
The
ワーク移動機構１５は、図示しないベース移動用アクチュエータによりベース部材１３を移動させる周知の機構である。ベース移動用アクチュエータは、水平面となるＸＹ面内でベース部材１３をＸ方向に移動させるＸ軸アクチュエータ、Ｙ方向に移動させるＹ軸アクチュエータ、及び垂直方向に移動させるＺ軸アクチュエータとを有する。
The
これらＸ，Ｙ，Ｚ軸アクチュエータとしては、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータとねじ機構（又はベルト機構）を組み合わせたもの等が使用できる。ワーク移動機構１５は、搬送制御部１７からの駆動信号が入力され、この駆動信号に応じてベース部材１３を移動させることで、ワークＷの搬送を行う。
As these X, Y, and Z axis actuators, for example, an air cylinder, a hydraulic cylinder, a combination of a servo motor and a screw mechanism (or a belt mechanism), or the like can be used. The
なお、図示例のワーク移動機構１５は、３軸の直交座標系の各軸に沿って移動させる構成としているが、水平面内における半径方向（ｒ軸）、回転方向（θ軸）、垂直方向（Ｚ軸）のｒ−θ−Ｚ座標系の各軸に沿って移動させる構成としてもよい。
In addition, although the
図２（Ａ），（Ｂ）は、ワーク保持機構１１とワークの把持動作を示す説明図である。ワーク保持機構１１は、図２（Ａ）に示すように、一対のアーム３１Ａ，３１Ｂと、各アーム３１Ａ，３１Ｂを開閉駆動する開閉アクチュエータ３３と、を備える。
2A and 2B are explanatory views showing the
ワーク保持機構１１は、一対のアーム３１Ａ，３１Ｂの先端側でワークＷを挟み込むことによりワークＷを把持する。各アーム３１Ａ，３１Ｂは、先端側の内側面に切り欠き３５が形成され、円筒形状のワークＷの外周面を安定して把持可能となっている。
The
開閉アクチュエータ３３は、図２（Ｂ）に示すように、各アーム３１Ａ，３１Ｂの基端側に接続されたエア駆動のシリンダ・ピストンロッド機構である。開閉アクチュエータ３３は、各アーム３１Ａ，３１Ｂに接続されたピストンロッド３７を、シリンダから延出又は縮退させる。これにより、各アーム３１Ａ，３１Ｂを平行移動させ、各アーム３１Ａ，３１Ｂの切り欠き３５で、ワークの把持と、把持の解除を行う。
As shown in FIG. 2B, the opening /
上記のワーク保持機構１１は一例であり、例えば、エア吸着方式、電磁吸着方式等の他の方式でワークを保持する構成を採用することもできる。
The
＜ワークの搬送手順＞
次に、上記構成のワーク搬送装置１００によるワーク搬送方法の手順について説明する。本搬送手順は、３軸のボックスモーションによる搬送方式となっている。図３（Ａ）〜（Ｅ）は、本搬送方式による３軸のボックスモーションを段階的に示す説明図である。
<Work transfer procedure>
Next, the procedure of the workpiece conveyance method by the
ここでは、第１の位置における載置台４１の載置面４３から、搬送目標位置である第２の位置における載置台４５の載置面４７にワークＷを移送する手順を、図３（Ａ）〜（Ｅ）に基づいて順次説明する。なお、図示例においては、１つのワーク保持機構１１のみ示しているが、他のワーク保持機構１１についても同様であり、他のワーク保持機構１１については、ここではその説明を省略する。
Here, the procedure for transferring the workpiece W from the mounting
図１に示す搬送制御部１７は、まず、ワーク移動機構１５に駆動信号を出力して、ベース部材１３を初期位置となる待機位置に配置させる。図３（Ａ）は初期状態のワークＷと、ワーク保持機構１１のアーム３１Ａ，３１Ｂとの位置関係を示している。ワークＷは、第１の位置における載置台４１の載置面４３上に設けられている。ワーク保持機構１１の待機位置は、第１の位置における載置台４１から離れた位置に設定されている。また、ワーク保持機構１１のアーム３１Ａ，３１Ｂは、ワークＷの保持が解除される開き位置にされている。ワーク保持機構１１は、搬送制御部１７が各ワーク保持機構１１に保持信号、保持解除信号を出力することで駆動される。
The
アーム３１Ａ，３１Ｂを開き位置にした状態で、搬送制御部１７は、ワーク移動機構１５に駆動信号を出力する。ワーク移動機構１５は、入力された駆動信号に基づいて、ワーク保持機構１１が設けられたベース部材１３をＹ方向に移動させる。これにより、アーム３１Ａ，３１Ｂが、ワークＷが保持可能な保持位置に配置される。そして、搬送制御部１７は、ワーク保持機構１１を駆動して、アーム３１Ａ，３１Ｂを閉じ位置に移動させる。その結果、アーム３１Ａ，３１ＢによりワークＷが挟み込まれ、ワーク保持機構１１によって搬送可能な状態に把持される（ワーク保持工程）。
With the arms 31 </ b> A and 31 </ b> B in the open position, the
搬送制御部１７は、図３（Ｃ）に示すように、ワーク移動機構１５を駆動して、ワークＷを把持したワーク保持機構１１を、第１の位置における載置台４５の垂直軸Ｌ１に沿って上昇させる（上昇搬送工程）。
As shown in FIG. 3C, the
そして、ワーク保持機構１１が所定の上昇位置に達すると、ワーク保持機構１１の上昇を停止させると共に、ワーク移動機構１５を駆動して、ワーク保持機構１１に把持されたワークＷの中心が第２の位置における載置台４５の垂直軸Ｌ２上に到達するまで、ワーク保持機構１１を移動させる（水平搬送工程）。
When the
次に、搬送制御部１７は、図３（Ｄ）に示すように、ワーク移動機構１５を垂直軸Ｌ２に沿って降下させる（降下搬送工程）。その際、搬送制御部１７は、第２の位置における載置台４５の載置面４７にワークＷが着座する直前に、降下速度が低下するようにワーク移動機構１５を制御する。ワークＷの降下動作を減速することで、ワークＷが載置面４７に着座するときの衝撃が緩和され、ワークＷの傷付きが防止される。
Next, as shown in FIG. 3D, the
ワークＷの降下速度の減速制御は、降下搬送工程における降下途中から減速させてもよく、ストロークが短い場合には降下開始から減速させてもよい。この減速制御は、少なくとも着座直前のワークＷの搬送速度が、ワークＷを第２の位置まで搬送する搬送速度より低下させる制御であればよい。 The deceleration control of the descent speed of the workpiece W may be decelerated from the middle of the descent in the descent conveyance process, and may be decelerated from the start of descent when the stroke is short. This deceleration control may be any control as long as the conveyance speed of the workpiece W immediately before the seating is lower than the conveyance speed of conveying the workpiece W to the second position.
ワークＷが載置面４７上に載置された後、搬送制御部１７は、ワーク保持機構１１を駆動してワークＷの把持を解除する（保持解除工程）。これにより、ワークＷは、第１の位置の載置台４１から第２の位置の載置台４５まで空中搬送されることになる。
After the workpiece W is placed on the
次に、搬送制御部１７は、図３（Ｅ）に示すように、ワーク移動機構１５を駆動して、ワークＷの保持を解除したワーク保持機構１１を、図３（Ａ）に示す待機位置に戻す（復帰工程）。この復帰工程の搬送経路は、前述の水平搬送工程における移動経路を含む垂直面と交差する面の面内に設定される搬送経路を辿って、待機位置に戻す経路に設定する。すなわち、ワーク保持機構１１の復帰工程の移動経路は、水平面内の移動経路であり、ワークＷの上方空間の通過を避けるように設定する。この復帰工程により、ワーク保持機構１１は、ワークＷの上方空間に侵入することなく待機位置に戻される。
Next, as shown in FIG. 3E, the
上記の搬送手順によれば、ワーク保持機構１１の移動経路は、図３（Ｅ）に点線で示すように、待機位置Ｐ０から第１の位置Ｐ１、所定の上昇位置Ｐ２、垂直軸Ｌ２と重なる位置Ｐ３、第２の位置Ｐ４、そして待機位置Ｐ０を結ぶ３軸のボックスモーションとなる。
According to the above transport procedure, the movement path of the
＜ワークの搬送手順の変形例＞
図３（Ｅ）に示す３軸のボックスモーションによるワーク搬送は、これ以外にも、図４に示す３軸のボックスモーションにすることができる。
<Modification of workpiece transfer procedure>
In addition to this, the workpiece conveyance by the 3-axis box motion shown in FIG. 3E can be changed to the 3-axis box motion shown in FIG.
ワーク搬送装置１００においては、ワーク保持機構１１の周囲のスペースは限られた狭いスペースであることが多い。そのため、アーム３１Ａ，３１Ｂの開閉ストロークと、ワークＷのサイズ等の関係によっては、ワークＷの保持を解放した後に、アーム３１Ａ，３１Ｂが水平面内の手前側に退避できない場合がある。その場合、図４に示すように、ワークＷの保持を第２の位置Ｐ４で解除した後に、第３の位置Ｐ３にワークＷを上昇させる上昇搬送工程を経てから待機位置Ｐ０まで水平搬送すればよい。
In the
このワーク搬送によれば、狭いスペースであっても３軸のボックスモーションが可能となる。 According to this work conveyance, 3-axis box motion is possible even in a narrow space.
＜ワークの搬送手順による効果＞
次に、上述した本ワークの搬送手順による効果について説明する。
本搬送方法の手順によれば、ワーク保持機構１１に保持されたワークＷは、第１の位置から第２の位置に空中搬送され、ワークＷの載置面上でワークＷを引き摺ることがない。このため、ワークＷの傷付きや異物の付着を防止でき、ワークＷの清浄性を維持できる。
<Effects of workpiece transfer procedure>
Next, the effect of the above-described transfer procedure of the workpiece will be described.
According to the procedure of this conveyance method, the workpiece W held by the
また、引き摺りによる摩耗粉の発生がないため、ワークＷの内部に摩耗粉が入り込み、不良品を生じることを未然に防止できる。特に、ワークＷが転がり軸受である場合、軸受内部はグリース等の粘性を有する材料が存在し、グリースに異物が付着しやすくなる。グリースに異物が混入すると、軌道輪や転動体の摩耗が促進されて軸受の寿命が短くなるが、このような不具合を生じることがない。 Moreover, since there is no generation | occurrence | production of the abrasion powder by drag, it can prevent in advance that an abrasion powder enters the inside of the workpiece | work W and produces a defective product. In particular, when the workpiece W is a rolling bearing, a viscous material such as grease is present inside the bearing, and foreign matter tends to adhere to the grease. If foreign matter is mixed in the grease, the wear of the race and rolling elements is promoted and the life of the bearing is shortened, but such a problem does not occur.
また、本搬送方法の手順によれば、ワークＷを第２の位置に着座させる際、ワークＷの搬送速度を減速させている。このため、着座時にワークＷが受ける衝撃によってワークＷに打ち傷が生じることを防止できる。 Further, according to the procedure of the present conveying method, when the workpiece W is seated at the second position, the conveying speed of the workpiece W is reduced. For this reason, it is possible to prevent the workpiece W from being damaged due to the impact received by the workpiece W when seated.
更に、第１の位置から第２の位置へワークＷの搬送を完了した後、ワーク保持機構１１をワークＷの上方空間を復帰経路に使用せず、この上方空間を避けた他の移動経路を辿って待機位置に戻している。このため、ワークＷの上方空間が、ワークＷの搬送後に直ちに解放され、次工程のキャリア等が上方空間に挿入されても部材同士の干渉がない。したがって、次工程の加工を早いタイミングから開始でき、ワークＷの製造や搬送のサイクルタイムを短縮できる。
Furthermore, after the conveyance of the workpiece W from the first position to the second position is completed, the
＜ワークの搬送装置の変形例＞
図５（Ａ），（Ｂ）は、ワーク搬送装置の変形例を示す要部平面図である。
本変形例のワーク搬送装置１１０は、複数のワーク保持機構１１Ａを備える。各ワーク保持機構１１Ａは、それぞれ独立してワークの保持、保持解除が可能な前述のワーク搬送装置１００の構成とは異なり、複数のワーク保持機構１１Ａが共通に駆動される構成となっている。
<Modification of workpiece transfer device>
5A and 5B are main part plan views showing a modification of the work transfer device.
The
具体的には、図５（Ａ）に示すように、一対のアーム３１Ａ，３１Ｂのうち、一方のアーム３１Ａは第１ベース部１９にそれぞれ固定されている。他方のアーム３１Ｂは、共通プレート５１にそれぞれ固定されている。第１ベース部１９には、開閉アクチュエータ３３Ａが配置され、共通プレート５１は、図中Ｘ方向に移動自在に支持されている。
Specifically, as shown in FIG. 5A, one arm 31 </ b> A of the pair of arms 31 </ b> A and 31 </ b> B is fixed to the
共通プレート５１は、開閉アクチュエータ３３Ａの駆動によってＸ方向に進退移動して、アーム３１Ｂをアーム３１Ａに近接、又は離反させる。この開閉アクチュエータ３３Ａによるアーム３１Ｂの進退移動によって、ワークＷの保持と、保持解除がなされる。
The
本変形例のワーク搬送装置１１０によれば、第１ベース部１９に設けられた複数のワーク保持機構１１Ａを確実に同時駆動することができる。よって、複数のワークＷを一度に搬送する際に、微妙な駆動タイミングのずれによってワークＷの保持姿勢が乱れ、ワークＷが脱落する等の問題を生じることがない。
According to the
＜安全機構の構成＞
次に、ワーク搬送装置に備わる安全機構について説明する。
図１に示すワーク搬送装置１００のベース部材１３は、前述したように、安全機構として移動制限機構２３と、復帰機構２５と、センサ２７と、を備える。
<Configuration of safety mechanism>
Next, a safety mechanism provided in the work transfer device will be described.
As described above, the
移動制限機構２３は、第１ベース部１９の側面に形成されたＶ字溝からなる溝部５５と、弾性突出部５７とを有する。弾性突出部５７は、第１ベース部１９が第２ベース部２１に対する基準位置に配置された状態で、第１ベース部１９の溝部５５に対面する第２ベース部２１の部位に配置される。
The
弾性突出部５７は、基端部が第２ベース部２１に固定されるコイルバネ等の弾性部材５９と、弾性部材５９の先端部に固定されたボール６１とを有する。弾性部材５９の先端のボール６１は、溝部５５に向けて弾性付勢される。なお、弾性突出部５７は、溝部５５に弾性付勢された状態で当接して、第１ベース部１９と第２ベース部２１とのＸ方向への相対移動を規制する構成であれば、上記以外の構成であっても構わない。
The
センサ２７は、第１ベース部１９から突出する検出片６５との相対位置に基づいて、第１ベース部１９と第２ベース部２１との位置ずれを検出する。このセンサ２７としては、静電容量型の近接センサを用いることができる。その他にも、光学式センサ、磁気式センサ、機械的なマイクロスイッチであってもよい。
The
復帰機構２５は、第１ベース部１９に突設されたドグ６７と、ドグ６７のＸ方向両脇側に配置された一対のアクチュエータ（第１，第２アクチュエータ）６９，７１とを有する。ドグ６７は、第１ベース部１９の外側に、第１ベース部１９と第２ベース部２１との相対移動の方向と直交して突設されている。
The
アクチュエータ６９，７１は、それぞれエアシリンダで構成され、可動部であるピストンロッド７３をＸ方向に沿って進退自在に配置されている。つまり、これらアクチュエータ６９，７１は、ピストンロッド７３によって、Ｘ方向に沿った第１の方向と、第１の方向とは逆の第２の方向にドグ６７を押圧可能に配置されている。
The
移動制限機構２３は、ボール６１が溝部５５に係合することで、第１ベース部１９をＸ方向に位置決めする。また、図６に示すように、第１ベース部１９と第２ベース部２１との間に移動制限機構２３で設定された以上のＸ方向の荷重Ｆが加わると、移動制限機構２３のボール６１と溝部５５との係合が外れる。これにより、ワーク保持機構１１が保持するワークＷに大きな荷重が負荷されることが防止される。
The
移動制限機構２３の係合が外れると、第１ベース部１９と、第２ベース部２１との仮止めが解除された状態となり、第１ベース部１９は、第２ベース部２１に対して相対的にＸ方向への位置ずれを生じる。この位置ずれの発生は、移動制限機構２３の仮止めの解除をセンサ２７が検出することで搬送制御部１７に通知される。
When the
センサ２７は、位置ずれを検出すると、位置ずれ発生信号を搬送制御部１７に出力する。搬送制御部１７は、センサ２７から位置ずれ発生信号が入力されると、ワーク移動機構１５によるベース部材１３の駆動を緊急停止させる。このベース部材１３の駆動が停止した状態が、安全機構の作動状態である。
When the
＜安全機構の作動後の復帰作業＞
搬送制御部１７は、センサ２７から位置ずれ発生信号が入力されることで、安全機構の作動を検知すると、復帰機構２５を作動させて第１ベース部１９を元の所定位置に戻す復帰動作を開始する。
<Returning work after the safety mechanism is activated>
When the position control signal is input from the
図７は、復帰機構２５を作動させた後の第１ベース部１９と第２ベース部２１との位置関係を示すベース部材１３の平面図である。搬送制御部１７は、各アクチュエータ６９，７１に復帰動作のための駆動信号を出力する。駆動信号を受けたアクチュエータ６９，７１は、それぞれのピストンロッド７３を繰り出すことにより、ドグ６７の両脇側を押圧する。このとき、各アクチュエータ６９，７１は、ドグ６７に向けたピストンロッド７３の延出長さが、それぞれ等しくなるようにピストンロッドを前進させる。なお、各アクチュエータ６９，７１は、第１ベース部１９の基準位置におけるドグ６７から、それぞれ等距離に離間して設置されている。
FIG. 7 is a plan view of the
図６に示す位置ずれの場合は、ドグ６７がアクチュエータ７１側に移動している。そのため、上記の復帰動作においては、アクチュエータ７１の駆動により、ピストンロッド７３の先端でドグ６７を押圧する。これにより、第１ベース部１９がアクチュエータ６９側に押し戻される。そして、アクチュエータ６９とアクチュエータ７１との中間位置にドグ６７が押し戻されると、ドグ６７の両脇側が各アクチュエータ６９，７１の各ピストンロッド７３の間に挟持された状態となる。このときの第１ベース部１９の位置は、弾性突出部５７と溝部５５とが係合する基準位置となる。
In the case of the positional shift shown in FIG. 6, the
＜安全機構の効果＞
上記構成によれば、ワークの噛み込み等の搬送トラブルが発生した場合でも、搬送装置を損傷させることがない。また、安全機構作動後の復帰動作が自動的に行なわれるため、オペレータが復帰作業を行う必要がない。よって、オペレータの作業負担を軽減でき、作業時間を短縮化できる。更に、オペレータは復帰作業に熟練する必要がなく、スキルレス化を図ることができる。
<Effect of safety mechanism>
According to the above configuration, even when a conveyance trouble such as a work biting occurs, the conveyance device is not damaged. Further, since the return operation after the safety mechanism is activated is automatically performed, it is not necessary for the operator to perform the return operation. Therefore, the operator's work burden can be reduced and the work time can be shortened. Furthermore, the operator does not need to be skilled in the return work, and can achieve skilllessness.
＜安全機構の変形例＞
上記の安全機構は、移動制限機構２３を復帰機構２５とは独立して設けていたが、復帰機構２５のエアシリンダのエア圧を調整することにより、移動制限機構２３と等価な機能を発揮させることができる。この場合の安全機構は、移動制限機構２３を省略できる。
<Modification of safety mechanism>
In the above safety mechanism, the
図８はエアシリンダからなるアクチュエータ６９，７１を移動制限機構として機能させたベース部材の平面図である。前述の図６に示す安全機構とは、移動制限機構２３が配置されておらず、エアシリンダからなるアクチュエータ６９，７１のピストンロッド７３が、ドグ６７を押圧した状態で常時保持している点が異なる。上記以外は前述の安全機構と同様である。
FIG. 8 is a plan view of a base member in which actuators 69 and 71 made of air cylinders function as a movement limiting mechanism. The safety mechanism shown in FIG. 6 described above is that the
設定された荷重より小さい力が第１ベース部１９に負荷された場合には、ドグ６７がアクチュエータ６９，７１のピストンロッド７３による仮止め状態が維持されている。そのため、第１ベース部１９と第２ベース部２１との相対位置は変化しない。ところが、図９に示すように、設定された以上のＸ方向の荷重Ｆが第１ベース部１９に負荷されると、ドグ６７がアクチュエータ６９のピストンロッド７３をアクチュエータ６９内に押し込み、第１ベース部１９が第２ベース部２１に対して相対移動する。第１ベース部１９の相対移動により、設定された以上の大きな荷重がワーク保持機構１１に伝達されて、ワーク搬送に不具合を生じさせること等が未然に防止される。
When a force smaller than the set load is applied to the
また、センサ２７は、エアシリンダが備えるオートスイッチで代用することが可能である。オートスイッチは、シリンダ位置の検出結果に応じてオンオフ切り替えするスイッチである。その場合、アクチュエータ６９，７１の各ピストンロッド７３が延び切った状態を検出できる位置にオートスイッチを取り付けておく。何らかの障害が発生して第１ベース部１９と第２ベース部２１との位置関係が変化すると、アクチュエータ６９，７１のいずれか一方のピストンロッド７３がアクチュエータ内に押し込まれる。すると、押し込まれたピストンロッド７３側のアクチュエータに設けたオートスイッチの状態が変化する。このオートスイッチの状態変化から障害の発生を検出できる。
The
図９に示すように、第１ベース部１９と第２ベース部２１との位置ずれが生じた場合、ドグ６７の移動先側のアクチュエータ６９にピストンロッド７３が押し込まれる。その際、ピストンロッド７３の押し込み抵抗が高いと、過大な荷重を十分に逃すことができない。そこで、搬送制御部１７は、ピストンロッド７３の押し込み抵抗を低減させる動作を行う。具体的には、上記のセンサ２７の出力やオートスイッチの状態から、第１ベース部１９と第２ベース部２１との位置ずれを検出する。位置ずれが検出された場合に、ピストンロッド７３の押し込みにより加圧されたアクチュエータ６９内のエアを、アクチュエータ６９に接続されたバルブからリリースする。これにより、ピストンロッド７３は、押し込み抵抗が軽減されて、進退自在なフリー状態となり、負荷された過大な荷重を確実に逃すことができる。
As shown in FIG. 9, when a displacement between the
また、搬送制御部１７は、加圧されたエアをリリースすることに加えて、ピストンロッドを引き込ませるための駆動エアを供給し、積極的にピストンロッドをアクチュエータ内に引き込んでもよい。その場合、高い応答性でピストンロッド７３の押し込み抵抗を軽減できる。
Further, in addition to releasing the pressurized air, the
＜その他の安全機構＞
上記の安全機構においては、第１ベース部１９と第２ベース部２１とに水平方向の荷重が負荷される場合を説明しているが、水平方向に限らず、任意の方向であってもよい。一例として、垂直方向に荷重が負荷される場合のワーク搬送装置の要部側面図を図１０に示す。
<Other safety mechanisms>
In the above safety mechanism, the case where a load in the horizontal direction is applied to the
本構成のワーク搬送装置１２０は、図示しないワーク保持機構が配置される前述同様のベース部材１３が、昇降駆動可能な垂直ステージ７５に取り付けられている。垂直ステージ７５は、基台７７と、基台７７から立設されたフレーム７９と、フレーム７９に昇降自在に取り付けられた昇降ブロック８１とを有する。基台７７には、昇降ブロック８１を昇降駆動する垂直移動用のアクチュエータ８３が配置されている。昇降ブロック８１の上部には、ベース部材１３を水平移動させる水平移動機構８５が配置される。
In the
本構成の安全機構は、アクチュエータ８３のピストンロッド８７の先端に設けられたドグ８９と、ドグ８９にピストンロッド９１を突き当てた状態で昇降ブロック８１に固定されるアクチュエータ９３，９５とを有する。各アクチュエータ９３，９５は、駆動軸を垂直方向にしてドグ８９の上下両側に配置される。
The safety mechanism of this configuration includes a
上記構成の安全機構によれば、アクチュエータ８３による昇降動作が、ドグ８９とアクチュエータ９３，９５のピストンロッド９１を介して昇降ブロック８１に伝達される。昇降ブロック８１は、フレーム７９にガイドされながらベース部材１３を昇降移動させる。そして、設定された以上の大きな垂直方向の荷重が昇降ブロック８１に負荷されると、いずれかのアクチュエータ９３，９５のピストンロッド９１がアクチュエータ内に押し込まれ、昇降ブロック８１が基台７７に対して相対移動する。例えば、下方に向かう荷重が負荷された場合には、アクチュエータ９５のピストンロッド９１が図中上方に押し込まれる。これにより、過大な荷重によってワーク搬送に不具合を生じさせることが未然に防止される。
According to the safety mechanism configured as described above, the lifting operation by the
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。上記の実施形態で説明したベース部材は、複数のワーク保持機構が搭載されるが、一つのワーク保持機構だけが搭載された構成であってもよい。例えば、パラレルリンクロボットにより、一つのワーク保持機構を空間内で搬送する構成としてもよい。また、ワークＷとして転がり軸受を例示しているが、他の機械部品、電気・電子部品等であっても本発明の適用が可能である。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can make changes and applications based on combinations of the configurations of the embodiments, descriptions in the specification, and well-known techniques. This is also the scope of the present invention, and is included in the scope for which protection is sought. The base member described in the above embodiment is equipped with a plurality of workpiece holding mechanisms, but may have a configuration in which only one workpiece holding mechanism is mounted. For example, a configuration may be adopted in which one work holding mechanism is transported in space by a parallel link robot. Moreover, although the rolling bearing is illustrated as the workpiece | work W, this invention is applicable also to another machine part, an electrical / electronic component, etc.
１１ ワーク保持機構
１３ ベース部材
１５ ワーク移動機構
１７ 搬送制御部
１９ 第１ベース部
２１ 第２ベース部
２３ 移動制限機構
２５ 復帰機構
２７ センサ
３１Ａ，３１Ｂ アーム
３３ 開閉アクチュエータ
３７ ピストンロッド
４１ 第１の位置の載置台
４５ 第２の位置の載置台
６７ ドグ
６９，７１ アクチュエータ
７３ ピストンロッド
９３，９５ アクチュエータ
１００，１１０，１２０ ワーク搬送装置
Ｌ１，Ｌ２ 垂直軸
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ワークを保持するワーク保持機構と、
前記ワーク保持機構を支持する第１ベース部と、
該第１ベース部を相対移動自在に支持する第２ベース部と、
前記第１ベース部を前記第２ベース部に対する基準位置に仮止めして前記相対移動を制限する移動制限機構と、
前記移動制限機構による仮止めが解除されたことを検出する検出手段と、
前記仮止めが解除された前記第１ベース部を前記基準位置に復帰させる復帰機構と、
前記第２ベース部を水平及び垂直方向に移動させるワーク移動機構と、
前記ワーク保持機構、前記ワーク移動機構、及び、前記復帰機構を制御する搬送制御部と、
を備え、
前記復帰機構は、
前記第１ベース部が有するドグを前記相対移動の方向に沿った第１の方向に押し戻す第１アクチュエータと、
前記ドグを前記第１の方向とは逆の第２の方向に押し戻す第２アクチュエータと、
を有し、
前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータは前記第２ベース部上に配置され、前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの少なくとも一方が、前記仮止めが解除された前記第１ベース部を前記基準位置に押し戻す、ワーク搬送装置。 A workpiece transfer device that holds a workpiece at a first position and conveys the held workpiece to a second position different from the first position,
A workpiece holding mechanism for holding the workpiece;
A first base portion that supports the workpiece holding mechanism;
A second base portion that supports the first base portion so as to be relatively movable;
A movement limiting mechanism that temporarily locks the first base portion at a reference position with respect to the second base portion to limit the relative movement;
Detecting means for detecting that the temporary fixing by the movement restriction mechanism is released;
A return mechanism for returning the first base portion, which has been temporarily fixed, to the reference position;
A workpiece moving mechanism for moving the second base portion horizontally and vertically;
A transfer control unit for controlling the workpiece holding mechanism, the workpiece moving mechanism, and the return mechanism;
With
The return mechanism is
A first actuator that pushes back a dog of the first base portion in a first direction along the direction of relative movement;
A second actuator that pushes back the dog in a second direction opposite to the first direction;
Have
The first actuator and the second actuator are disposed on the second base portion, and at least one of the first actuator and the second actuator has the first base portion released from the temporary fixing as the reference position. The workpiece transfer device is pushed back to the back .
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