JPH0650740U - ワークの移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、アーム停止位置やアーム旋回範囲
を任意に設定することができ、かつ、高速化を図ったワ
ークの移送装置を提供することを目的とする。 【構成】 支持体12に回転自在に支持された第１回転軸
24と、支持体12に第１回転軸24と同軸に固定された第１
プーリー22と、基端側で第１回転軸24に連結されるとと
もに先端側で第１回転軸24と平行な第２回転軸26を回転
自在に支持する第１アーム部材25と、第１プーリー22の
ピッチ円半径に相当するピッチ円直径に形成され第２回
転軸26に回転方向一体に支持された第２プーリー28と、
第１プーリー22および第２プーリー28に巻き掛けられた
ベルト29と、基端側で第２回転軸26に連結されるととも
に先端側にワーク保持手段を装着された第２アーム部材
35と、支持体12に第１回転軸24と同軸に支持され、減速
機構30を介して第１回転軸24に結合したサーボモータ40
と、を備えるように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワークの移送装置に関し、特にワークを直線的に移送するワークの 移送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、各種ワークを直線的に移送する移送装置として、直動型流体シリンダ等 を用いたものが多用されているが、このような装置ではその移送距離が大きくな ると前記流体シリンダが機台から側方にかなり突出し、設置スペースの拡大を招 来するとともに作業安全面でも好ましくないという問題があった。

【０００３】 そこで、近時、機台からの突出物のない移送装置として、例えば特開平２−３ ０７７１７号公報に記載されるようなものが提案されている。この装置は、カル ダン円の特性（第１の円の半径を直径とする第２の円が第１の円に内接して回転 するとき、第２の円上の任意の点が第１の円の直径線上を移動するという特性） を応用した旋回アーム機構を設け、その機構の先端部に取り付けたワーク把持手 段を直線的に移動させるようにしたもので、支持板に支持された固定の大プーリ ーと、支持板に回転可能かつ前記大プーリーと同軸に支持された第１回転軸と、 第１回転軸を駆動する旋回用エアーシリンダと、基端側で第１回転軸に連結され るとともに先端側で第１回転軸と平行な第２回転軸を回転自在に支持するアーム と、大プーリー２のピッチ円半径に相当するピッチ円直径に形成されて第２回転 軸に回転方向一体に支持された小プーリーと、大小プーリー間に巻き掛けられた ベルトと、基端側で第２回転軸に連結されたるとともに先端側にワーク保持用の フィンガを装着したハンドと、を備えている。また、この移送装置によるワーク 把持位置とワーク解放位置の双方で前記アームの旋回を停止させるように、機台 には図示しないストッパが設けられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 しかしながら、このような従来のワークの移送装置にあっては、アームを旋回 させるために旋回用エアーシリンダを使用し、停止位置精度を確保するためにス トッパを設ける構成であったため、アームとハンドの相対回転の範囲が一義的に 決定されてしまい、アームとハンドの停止位置や移送時のアーム旋回範囲を任意 に変更することができなかった。

【０００５】 また、旋回用エアーシリンダの旋回誤差やベルトの伸びによるアーム旋回角度 の誤差が大小プーリーのプーリー比によって２倍に拡大されるため、旋回角度誤 差が大きく、ストッパの負荷も過大になることから、作業速度（旋回速度）の高 速化を図ることができなかった。 そこで、本考案は、アーム停止位置やアーム旋回範囲を任意に設定することが でき、かつ、高速化を図ったワークの移送装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的達成のため、請求項１記載の考案に係るワークの移送装置は、支持体 に回転自在に支持された第１回転軸と、支持体に第１回転軸と同軸に固定された 所定ピッチ円直径の第１プーリーと、基端側で第１回転軸に連結されるとともに 、先端側で第１回転軸と平行な第２回転軸を回転自在に支持する第１アーム部材 と、第１プーリーのピッチ円半径に相当するピッチ円直径に形成され、第２回転 軸に回転方向一体に支持された第２プーリーと、第１プーリーおよび第２プーリ ーに巻き掛けられたベルトと、基端側で第２回転軸に連結されるとともに、先端 側にワーク保持手段を装着された第２アーム部材と、支持体に第１回転軸と同軸 に支持され減速機構を介して第１回転軸に結合したサーボモータと、を備えたこ とを特徴とするものであり、 請求項２記載の考案のように、前記第１アーム部材および第２アーム部材のう ち何れか一方に、該一方から他方に向かって突出するストッパ部材と、該ストッ パ部材を前記突出した突出位置とそこから退避した退避位置とに移動させてスト ッパ部材の作動の有無を切り換える切換手段と、を設けるとともに、前記第１ア ーム部材および第２アーム部材のうち何れか他方に、第１アーム部材が所定旋回 範囲の一端又は他端に旋回したとき前記突出位置のストッパ部材に当接可能な当 接部材を設けることができる。

【０００７】

【作用】

請求項１記載の考案では、サーボモータが回転すると第１回転軸が減速機構の 減速比に対応して所定角度だけ回転し、第１アーム部材が旋回する。このとき、 ベルトを介して第１プーリに連結された第２プーリーが第１アーム部材の旋回角 度の２倍の角度だけ回転し、第２アーム部材が回転する。したがって、ワーク移 送時の第１、第２アーム部材の停止位置や旋回範囲は、サーボモータの回転、停 止を制御することで任意に設定することができる。また、サーボモータの採用に より停止位置精度が高まるとともに、ストッパを設けるにしても過大な負荷が加 わることがないから、高速化が可能になる。

【０００８】 請求項２記載の考案では、切換手段によってストッパが不必要時（例えば原点 合わせ時）には突出位置から退避位置に退避され、必要時にのみ突出位置に移動 され、該突出位置において当接部材と当接可能になる。したがって、アーム部材 の旋回範囲を制限することなく、ストッパを所望の位置に設けることができ、高 速化を図りつつ第１、第２プーリー間のベルト等に加わる負荷を軽減することが できる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案を図面に基づいて説明する。 図１、図２は本考案に係るワークの移送装置の一実施例を示す図である。 まず、構成を説明する。 図１、図２において、１はスタンド、２はそのスタンド１の上部に固定された 固定アームであり、固定アーム２には昇降用シリンダ10が装着されている。この 昇降用シリンダ10はブラケット11を介して昇降板12を昇降可能に支持している。 昇降板12は固定アーム２の先端部に上下方向に向けて設けられた左右一対のガイ ド部材３、４によって昇降のみ可能に案内されている。なお、スタンド１は、複 数のボルトにより図示しない機台、例えば、たて型射出成形機の機台上に固定さ れ、昇降板12をその機台の上方で支持している。

【００１０】 昇降板12にはプーリーホルダ21が取り付けられており、このプーリーホルダ21 を介して第１プーリー22が固定されている。第１プーリー22の中心部およびそれ に近接するプーリーホルダ21の下端部には軸受23ａ、23ｂが装着されており、両 軸受23ａ、23ｂは第１プーリー22と同軸な第１回転軸24を昇降板12に対し回転自 在に軸支している。この第１回転軸24は、その上端側で減速機構、例えば公知の 調和減速機構30を介してサーボモータ40の出力軸41に駆動連結されるとともに、 その下端側で第１アーム部材25の基端部に連結されている。サーボモータ40は、 図示しないコントロールユニットに接続され、このコントロールユニットからの 制御信号に応じた角度だけ回転するようになっており、その回転により減速機構 30と第１回転軸24を介して第１アーム部材25を所定角度だけ旋回させ、予め設定 された停止位置に第１アーム部材25を停止させるようになっている。

【００１１】 また、第１アーム部材25の先端側には第１回転軸24と平行な第２回転軸26が軸 受27ａ、27ｂを介して回転自在に支持されており、この第２回転軸26には第２プ ーリー28が回転方向一体に取り付けられている。第２プーリー28は第１プーリー 22のピッチ円半径に相当するピッチ円直径（第２プーリー28のピッチ円直径は第 １プーリー22のピッチ円直径の半分である）に形成されており、この第２プーリ ー28と第１プーリー22との間にはタイミングベルト29が巻き掛けられている。な お、第２回転軸26はリング31およびナット32により軸受27ａ、27ｂに対して抜け 止めされている。35は、その一端側で複数のボルト34により第２回転軸26に連結 された第２アーム部材であり、この第２アーム部材35の先端側には図示しないワ ーク保持手段が装着されている。ワーク保持手段は、例えば公知の空気吸引式の 吸着ユニットを具備しており、この吸着ユニットは図示しないワーク、例えば前 記射出成形機の成形作業に用いるインサート用の個片材や短冊材を吸着する。

【００１２】 一方、第１アーム部材25および第２アーム部材35のうち何れか一方、例えば第 １アーム部材25には、第２アーム部材35に向かって下方に突出するストッパ部材 51が設けられている。このストッパ部材51は第１アーム部材25の先端部に支軸36 を介して上下回動可能に支持されており、支軸36の一端に固定されたレバー37を 介してストッパ位置切換シリンダ39により駆動（回動）され、先端部を下方に移 動させた突出位置あるいは先端部を突出位置から上方に退避させた退避位置に移 動する。

【００１３】 また、第１アーム部材25および第２アーム部材35のうち何れか他方、この場合 第２アーム部材35には、第１アーム部材25が所定旋回範囲（例えば１８０度の旋 回範囲）の一端又は他端に旋回したとき前記突出位置のストッパ部材51に当接す る当接部材61が設けられており、第１、第２プーリー22、28のプーリー比により 第１アーム部材25と第２アーム部材35が所定角度だけ相対回転するとき、この当 接部材61がストッパ部材51のストッパ面51ａ又は51ｂに当接するようになってい る。そして、ストッパ部材51が当接部材61に突き当たったとき、ストッパ部材51 および当接部材61を介して両アーム部材25、35の相対回転が阻止されるようにな っている。すなわち、ストッパ位置切換シリンダ39は、ストッパ部材51を前記突 出位置と退避位置とに移動させてストッパ部材51の作動の有無を切り換える切換 手段となっている。なお、ストッパ61は両アーム部材25、35、タイミングベルト 29、減速機構30等に起因する精度低下を防止するために設けられており、アーム 部材35の360゜の旋回に対しストッパ61はその旋回方向の厚さ分だけスライドす るようになっている。

【００１４】 なお、図１、図２において、71、72は、昇降板12の垂直板部12ａにねじ結合し たオイルダンバー73ａ、73ｂと当接するストップボルトで、ストップボルト71又 は72は第１アーム部材25が図２に実線で示す旋回位置又はそれから１８０度（旋 回範囲の設定値分だけ）旋回した位置に移動したとき、垂直板部12ａの側面部に 設けられたオイルダンパー73ａ又は73ｂを衝止するようになっている。また、74 は、タイミングベルト29に張力を付与し加減調整するためローラであり、ローラ 74は第１アーム部材25にボルト締結されたブラケット75に回転自在に支持されて いる。

【００１５】 また、図示していないが、第１、第２アーム部材25、35の下方には前記所定の ワーク（個片材や短冊材）を載置したワーク供給装置と射出成形金型の下金型と が配置されており、昇降用シリンダ10、ストッパ位置切換シリンダ39、ワーク保 持手段およびワーク供給装置等に流体を供給する配管経路には、前記コントロー ルユニットからの制御信号に応動する制御弁やアクチュエータ等が設けられてい る。そして、コントロールユニットからの制御信号に従って、ワーク供給装置に より供給されたワークが前記ワーク保持手段に保持され、サーボモータ40により 第１、第２アーム部材25、35が所定角度だけ旋回駆動させた後、ワーク保持手段 によるワーク保持状態が解放されて前記下金型上にワークが載置される、という ような移送作業が自動的に行なわれる。

【００１６】 次に、作用を説明する。 移送作業を開始する際、例えばストッパ部材51の一方のストッパ面51ｂと当接 部材61とが当接した状態にあり、ストッパ部材51が突出位置にあったとする。こ こで、前記コントロールユニットからの指令（制御信号）に従い、昇降用シリン ダ10が作動し、両アーム部材25、35が所定量下降し、次いで、吸着手段が作動す ると、前記ワーク供給装置に載置されたワークがワーク保持手段に保持される。 次いで、昇降用シリンダ10が作動して両アーム部材25、35が所定量上昇した後、 サーボモータ40が作動して第１アーム部材25が例えば図２の反時計方向に旋回す る。このとき、第１アーム部材25に回転自在に支持された第２回転軸26は、第２ プーリー28およびタイミングベルト29を介して固定の第１プーリー22と連結され ていることから、第１アーム部材25の旋回角度に対応してその逆方向に倍の角度 （この角度は第１アーム部材25に対する旋回角度）だけ旋回し、結果的に第１ア ーム部材25の旋回と同時に第２アーム部材35がその逆方向に等速に旋回する。

【００１７】 サーボモータ40の回転角度がコントロールユニットからの制御信号に応じた角 度に達すると、サーボモータ40はその回転を停止する。このとき、第１アーム部 材25は予め設定された旋回角度、例えばほぼ１８０度まで旋回し、第１アーム部 材25と第２アーム部材35はほぼ３６０度相対回転しているが、慣性によりその旋 回を継続しようとする。これに対し、サーボモータ40が減速機構30を介して第１ 回転軸24に連結され、第１回転軸24の回転が有効に規制されるため、第１アーム 部材25の旋回が有効に減速される。また、このとき第２アーム部材35はストッパ 部材51の他方のストッパ面51ａと当接部材61とが当接することで第１アーム部材 25に対する相対回転を規制されるとともに、第２プーリー28およびタイミングベ ルト29を介してその旋回を規制される。したがって、タイミングベルト29に過大 に負荷を加えることなく第２アーム部材35の旋回が有効に減速される。

【００１８】 このように、サーボモータ40が減速機構30を介して第１回転軸24に連結される とともに、ストッパ部材51と当接部材61とを介して停止位置における第１アーム 部材25と第２アーム部材35の相対回転が規制されるから、さらにはその規制とほ ぼ同時に第１アーム部材25の中間部がストップボルト72に衝止されて第１アーム 部材25の過回転が確実に阻止されるから、第１、第２アーム部材25、35を停止位 置に正確に停止させることができ、しかも、ストッパ部材51やストップボルト72 の負荷も小さいものにしつつ高速化を図ることができる。

【００１９】 この停止状態において、昇降用シリンダ10が作動し、両アーム部材25、35が所 定量下降すると、吸着手段41、42によるワークの保持状態が解除され、ワーク保 持手段に保持されていたワークが前記下金型上に載置される。 次いで、昇降用シリンダ10が作動し、両アーム部材25、35が所定量だけ上昇し た後、サーボモータ40が作動して第１アーム部材25が図２の時計方向に旋回する とともに、第２アーム部材35がその逆方向に等速に旋回する。

【００２０】 第１アーム部材25が初期位置付近まで旋回すると、サーボモータ40が停止し、 ストッパ部材51の他方のストッパ面51ｂと当接部材61が当接し、両アーム部材25 、35の相対回転が規制され、これとほぼ同時に第１アーム部材25がダンパー73ｂ 又は73ａを介してストップボルト71に衝止されることで、両アーム部材25、35の 停止位置が規定される。したがって、上述の場合と同様に、両アーム部材25、35 が所定の停止位置に正確に停止する。

【００２１】 ところで、前記射出成形機の成形作業の効率化あるいは作業環境の向上等を図 るため、ワーク供給位置やワークの向き等を変えたい場合には、前記コントロー ルユニットからサーボモータ40へ送る制御信号を変更してサーボモータ40の回転 方向や回転角度を変化させる。この場合、例えば旋回時の原点となる位置が作業 エリア内にあるソフト設計となっていればストツパ51を固定のままで作業できる が、そうでない場合、ストッパ位置切換シリンダ39を作動させてストッパ部材51 を退避位置に退避させておき、その状態で原点合わせを行なう。

【００２２】 このように本実施例では、第１、第２アーム部材25、35の停止位置や旋回方向 が、サーボモータ40の回転の方向と角度を変更することで任意に設定することが できる。また、サーボモータ40を採用することによって、サーボ制御の加減速特 性の優位性を利用して停止位置精度を高めることができるとともに、ストッパ部 材51に加わる慣性力を減少させることができる。したがって、ストッパ部材51に 過大な負荷が加わるのを防止して、旋回速度の高速化を図ることができる。さら に、サーボモータ40の採用と相俟ってストッパ51を退避可能にすることで、両ア ーム部材25、35を簡易な制御ソフトで任意の旋回範囲又は旋回角度だけ精度良く 旋回させることができ、所望のワーク移送作業を安価に実現できる。

【００２３】 なお、上述の一実施例は、ストッパ部材を第１アーム部材側に、当接部材を第 ２アーム部材側に設けたものであったが、逆にすることもできる。また、ストッ プボルト71はかならずしも必要でなく、サーホモータのみでも停止位置の確保が できるのはいうまでもない。さらに、第１アームの旋回速度をその旋回範囲の端 部と中央部とで異なるものとするモータ制御方式も考えられる。

【００２４】

【考案の効果】

請求項１記載の考案によれば、サーボモータと減速機構の併用により、第１、 第２アーム部材の停止位置や旋回範囲を任意に設定することができるとともに、 サーボ制御の加減速特性の優位性を利用して、停止位置精度を高めることができ 、しかも、大幅な高速化を図ることができる。

【００２５】 請求項２記載の考案によれば、サーボモータの採用と相俟ってストッパを退避 可能にすることで、アーム部材の旋回範囲を制限することなくストッパを必要時 に所望位置に設けることができ、高速化を図りつつ第１、第２プーリー間のベル ト等に加わる負荷を軽減することができる。また、簡易な制御ソフトで旋回精度 を確保でき、所望のワーク移送作業を安価に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るワークの移送装置の一実施例の全
体構成図を示すその正面断面図である。

【図２】その一実施例の上面図である。

【符号の説明】

10 昇降用シリンダ 12 昇降板（支持体） 22 第１プーリー 24 第１回転軸 25 第１アーム部材 26 第２回転軸 28 第２プーリー 29 タイミングベルト（ベルト） 30 減速機構 35 第２アーム部材 39 ストッパ位置切換シリンダ（切換手段） 40 サーボモータ 51 ストッパ部材 51ａ、51ｂ ストッパ面 61 当接部材 71、72 ストップボルト 73ａ、73ｂ オイルダンパー

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体(12)に回転自在に支持された第１回
   転軸(24)と、 支持体(12)に第１回転軸(24)と同軸に固定された所定ピ
   ッチ円直径の第１プーリー(22)と、 基端側で第１回転軸(24)に連結されるとともに、先端側
   で第１回転軸(24)と平行な第２回転軸(26)を回転自在に
   支持する第１アーム部材(25)と、 第１プーリー(22)のピッチ円半径に相当するピッチ円直
   径に形成され、第２回転軸(26)に回転方向一体に支持さ
   れた第２プーリー(28)と、 第１プーリー(22)および第２プーリー(28)に巻き掛けら
   れたベルト(29)と、 基端側で第２回転軸(26)に連結されるとともに、先端側
   にワーク保持手段を装着された第２アーム部材(35)と、 支持体(12)に第１回転軸(24)と同軸に支持され、減速機
   構(30)を介して第１回転軸(24)に結合したサーボモータ
   (40)と、を備えたことを特徴とするワークの移送装置。
2. 【請求項２】前記第１アーム部材(25)および第２アーム
   部材(35)のうち何れか一方に、該一方から他方に向かっ
   て突出するストッパ部材(51)と、該ストッパ部材(51)を
   前記突出した突出位置とそこから退避した退避位置とに
   移動させてストッパ部材(51)の作動の有無を切り換える
   切換手段(39)と、を設けるとともに、 前記第１アーム
   部材(25)および第２アーム部材(35)のうち何れか他方
   に、第１アーム部材(25)が所定旋回範囲の一端又は他端
   に旋回したとき前記突出位置のストッパ部材(51)に当接
   可能な当接部材(61)を設けたことを特徴とする請求項１
   記載のワークの移送装置。