JPH11322254A - ワーク搬送挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺状のワークを所定の位置に挿入する場所
を除いては、高い天井高さを必要としないようなワーク
搬送挿入装置を提供すること。 【解決手段】 ワーク搬送挿入装置３０は、水平方向に
配置されたスライド軸６と、スライド軸６に摺動可能に
設けられ、旋回軸８ａを有するスライダ８と、旋回軸８
ａに設けられた旋回アーム９とを備えている。旋回アー
ム９の一端には、ワーク把持部１１が垂直方向に支持さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを把持し搬
送して所定位置に挿入するためのワーク搬送挿入装置に
係り、とりわけ、長尺状のワークを垂直に立てた状態の
まま把持し搬送して所定位置に挿入するためのワーク搬
送挿入装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に、長尺状のワークを搬送挿入する
従来のワーク搬送挿入装置を示す。図７に示すように、
従来のワーク搬送挿入装置５０は、床面５３に設置され
た支柱５４と、支柱５４内に支柱５４に平行に設けられ
た昇降軸５５とを備えている。昇降軸５５には、昇降軸
５５に沿って昇降する昇降アーム５８が取付られてお
り、昇降アーム５８には、水平方向にスライド軸５６が
設けられている。スライド軸５６には、長尺状のワーク
１の上端部を把持するためのワーク把持部５７がスライ
ド軸５６上に移動可能に取付られている。

【０００３】図７に示す従来のワーク搬送挿入装置５０
は、ワーク把持部５７が水平軸５６上を移動することに
よって長尺状のワーク１を垂直状態のまま水平方向に移
動し、昇降アーム５８が昇降軸５５上を昇降することに
よって長尺状のワークを垂直状態のまま上下方向に移動
する。これにより、長尺状のワーク１は、垂直状態のま
ま把持され搬送されて所定の容器２内に挿入される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のような従来のワ
ーク搬送挿入装置５０において、支柱５４は、ワーク１
の全長とワーク１を挿入する容器２の全長とを加えた高
さ以上の高さが必要である。支柱５４の高さはワーク１
の操作状態に拘わらず一定であるため、天井高さや天井
に取付けられるクレーン装置等の高さが、ワーク搬送挿
入装置５０の支柱５４の設置時の移動路全長にわたっ
て、支柱５４よりも高い必要がある。このように広範囲
にわたって天井を高くすることには、コスト上の問題が
ある。

【０００５】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、長尺状のワークを所定の位置に挿入する
場所を除いては、高い天井高さを必要としないようなワ
ーク搬送挿入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】本発明は、水平方向に配
置されたスライドガイドと、スライドガイドに摺動可能
に設けられた旋回軸を有するスライダと、旋回軸に設け
られた旋回アームと、旋回アームの一端に支持され、垂
直方向に配置されたワーク把持部と、を備えたことを特
徴とするワーク搬送挿入装置である。

【０００７】本発明によれば、ワーク把持部を支持する
旋回アームの旋回を利用してワークを上下方向に移動す
るため、従来装置のような支柱が不要であり、ワークを
所定位置に挿入する時以外には旋回アームの最高点をワ
ークの長さ程度に抑えることが可能で、ワークの挿入位
置を除いて高い天井高さが不要となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明
する。

【０００９】図１乃至図４は、本発明による第１の実施
の形態のワーク搬送挿入装置を示す図である。図１に示
すように、ワーク搬送挿入装置３０は、水平方向に配置
されたスライド軸（スライドガイド）６と、スライド軸
６に摺動可能に設けられ、旋回軸８ａを有するスライダ
８と、旋回軸８ａに設けられた旋回アーム９とを備えて
いる。また旋回アーム９の一端には、ワーク１を把持し
て容器２内に挿入するワーク把持部１１が垂直方向に支
持されている。

【００１０】スライド軸６は、床面３（あるいは架台）
に設置された台座４に設けられている。台座４は、床面
３上に安定に固定された脚部４ａと、脚部４ａの上端部
に設けられ水平に延びる水平部４ｂと、水平部４ｂの先
端に設けられ容器２の開口部近傍に配置された挿入ガイ
ド４ｃとを有しており、スライド軸６は、水平部４ｂ内
に水平方向に収容されている。

【００１１】旋回軸８ａを有するスライダ８は、Ｘ軸サ
ーボモータ４１（図４参照）によって、スライド軸６に
沿って水平方向に摺動可能となっている。

【００１２】また旋回軸８ａに取付けられた旋回アーム
９は、旋回軸８ａを中心として両側に延びており、一方
の先端部はワーク把持部１１を支持し、他方の先端部に
はバランスウェイト１２が設けられている。ここで、旋
回軸８ａからワーク把持部１１までの長さは、ワーク１
の全長（例えば数ｍ）と容器２の全長との和から旋回軸
８ａの高さを引いた長さよりも長くなっている。旋回ア
ーム９は、θ軸サーボモータ４２（図４参照）によっ
て、旋回軸８ａを中心として旋回可能となっている。

【００１３】旋回軸８ａとワーク把持部１１との間に
は、旋回アーム９と平行に延びるリンク１０が設けられ
ている。このため、リンク１０と旋回アーム９とは、図
２に示すように、平行リンクを構成している。この平行
リンクにより、ワーク把持部１１は、旋回アーム９の旋
回位置に係わらず、常に垂直方向を向くようになってい
る。

【００１４】図３に示すように、ワーク把持部１１は、
上側支持板２５と、下側支持板１９と、両支持板２５、
１９間で芯出し調整を行う芯出し調整機構２０と、を有
している。芯出し調整機構２０は、上側支持板２５と下
側支持板１９とをそれらの水平関係を維持して揺動可能
に接続する複数のリンクボール２１と、下側支持板１９
に設けられ上側支持板２５側に伸縮するロッドピン２３
を有するエアシリンダ２２と、上側維持板２５の下側支
持板１９側に設けられロッドピン２３の形状に対応する
円錐ガイド２４と、によって構成されている。

【００１５】また、下側支持板１９の下方側には、エア
シリンダ１６と、エアシリンダ１６によって上下動する
円錐コマ１７と、円錐コマ１７の上下動によって開閉可
能な複数の球面座１５が設けられている。球面座１５
は、周方向に三爪状に設けられており、スプリング１８
によって閉状態に付勢されている。

【００１６】次に、図４を用いて、Ｘ軸サーボモータ４
１およびθ軸サーボモータ４２の制御系について説明す
る。図４に示すように、Ｘ軸サーボモータ４１はＸ軸ド
ライバ４３に接続され、θ軸サーボモータ４２はθ軸ド
ライバ４４に接続され、各ドライバ４２、４４は、モー
ションコントローラ４５に接続されている。

【００１７】さらにまた、モーションコントローラ４５
は、ティーチングボックス４６とシーケンサ４７に接続
されており、ワーク１の移動軌跡１４（図２参照）の各
通過点の位置をティーチングボックス４６等を介して記
憶できるようになっている。またモーションコントロー
ラ４５は、シーケンサ４７からの動作命令に応じて、各
ドライバ４２、４４を介して各サーボモータ４１、４３
を駆動できるようになっている。

【００１８】その他、Ｘ軸及びθ軸の各軸に対応して、
原点位置ＯＲＧのセンサと動作限±ＯＴのセンサとが設
置されている。そして各軸方向の動作は、原点位置ＯＲ
Ｇを基に位置制御されるようになっており、各軸の動作
限±ＯＴのセンサが作動した場合には各サーボモータの
駆動が停止されるようになっている。

【００１９】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。ワーク搬送挿入装置３０
は、Ｘ軸サーボモータ４１およびθ軸サーボモータ４２
を駆動して旋回アーム９の位置状態を調整することによ
り、保管に最も適した状態、例えば旋回アーム９が水平
となった状態で保管される。

【００２０】保管状態にあったワーク搬送挿入装置３０
を使用する際には、ワーク搬送挿入装置３０を所定位
置、例えば図１に示すように挿入ガイド４ｃが容器２の
開口部近傍に配置される位置に設置する。そして、シー
ケンサ４７からの動作命令、あるいは予めティーチング
ボックス４６等によって記憶された移動軌跡１４に基づ
いて、モーションコントローラ４５を作動させ、Ｘ軸サ
ーボモータ４１およびθ軸サーボモータ４２を駆動して
旋回アーム９の位置状態を調整し、ワーク把持部１１を
ワーク１の上端部へと案内する。

【００２１】本実施の形態の場合、ワーク１は内側肩部
を有する中空形状であり、ワーク把持部１１がワーク１
の上端部に案内されると、エアシリンダ１６が作動して
円錐コマ１７が上昇し、三爪状の球面座１５がスプリン
グ１８に抗して開状態となり、球面座１５がワーク１の
内側肩部を引掛け保持する。

【００２２】この把持工程の間、芯出し調整機構２０の
ロッドピン２３は、エアシリンダ２２の作動によって円
錐ガイド２４から解離した状態とされ、上側支持板２５
と下側支持板１９とはリンクボール２１によって水平を
維持しながら揺動自在である。この結果、ワーク１とワ
ーク把持機構１１との間の微量の位置ずれは、芯出し調
整機構２０によって調整され、三爪状の球面座１５はワ
ーク１を堅固に保持することができる。勿論、ワーク１
およびワーク把持機構１１の位置決め精度が高い場合に
は、円錐ガイド２４とロッドピン２３とを、互いに係合
したロック状態に維持していてもよい。

【００２３】ワーク把持部１１がワーク１を引掛け保持
した後、シーケンサ４７からの動作命令、あるいは予め
ティーチングボックス４６等によって記憶された移動軌
跡１４に基づいてモーションコントローラ４５を作動さ
せ、Ｘ軸サーボモータ４１およびθ軸サーボモータ４２
を駆動して旋回アーム９の位置状態を調整し、ワーク把
持部１１を介してワーク１を挿入すべき容器２の上部ま
で搬送する。

【００２４】搬送工程の間、芯出し調整機構２０のロッ
ドピン２３は、エアシリンダ２２の作動により円錐ガイ
ド２４に係合したロック状態とされる。また、ワーク把
持機構１１は、リンク１０による平行リンクによって常
に垂直方向に維持され、搬送中のワークの振れやワーク
の傾きが防止され、結果として極めて安定にワーク１を
搬送することができる。

【００２５】容器２の上部に搬送されたワーク１は、Ｘ
軸サーボモータ４１およびθ軸サーボモータ４２が駆動
されて下降し、容器２内に挿入される。挿入時において
は、再び芯出し調整機構２０のロッドピン２３が円錐ガ
イド２４から解離した状態とされ、ワーク１と容器２と
の間の微量の位置ずれは、芯出し調整機構２０によって
調整され、ワーク１は円滑に容器２内に収容されること
ができる。

【００２６】ワーク１が容器２内に完全に収容される
と、エアシリンダ１６によって円錐コマ１７が下降して
スプリング１８により球面座１５が閉状態となり、球面
座１５によるワーク１の保持状態が解除される。その
後、ワーク把持部１１は、Ｘ軸サーボモータ４１および
θ軸サーボモータ４２が駆動されて上昇する。

【００２７】以上のように本実施の形態によれば、ワー
ク把持部１１を支持する旋回アーム９の旋回と水平移動
との協調制御を利用してワーク１を移動するため、従来
装置のような支柱が不要である。従って、ワーク１を容
器２に挿入する時以外には旋回アーム９の最高点をワー
ク１の長さ程度に抑えることが可能で、ワーク１の容器
２への挿入位置を除いて高い天井高さが不要である。

【００２８】特に、本実施の形態のワーク搬送挿入装置
３０は、保管に適した状態、例えば旋回アーム９が水平
となった状態で保管することができる。

【００２９】また、本実施の形態のワーク搬送挿入装置
３０は、芯出し調整機構２０および三爪状の球面座１５
によって、内側肩部を有する中空形状のワーク１を堅固
に引掛け保持することができる。

【００３０】さらに本実施の形態のワーク搬送挿入装置
３０は、芯出し調整機構２０によって、ワーク１と容器
２との間の微量の位置ずれを調整することができるた
め、ワーク１を円滑に容器２内に収容することができ
る。

【００３１】第２の実施の形態 次に図５および図６により、本発明による第２の実施の
形態によるワーク搬送挿入装置３０について説明する。
図５および図６において、ワーク搬送挿入装置３０は、
下側支持板１９の下方に、鉛直方向に延びるポール３５
と、ポール３５の軸方向３ヶ所にエアシリンダ３８を介
して設けられポール３５の半径方向に伸縮可能な固定吸
着パッド３６とが設けられている。また固定吸着パッド
３６と略同位置のポール３５の軸方向３ヶ所に、エアシ
リンダ３８を介してポール３５の半径方向に伸縮可能で
あって、さらに固定吸着パッド３６に対してポール３５
の周方向にも移動可能な移動吸着パッド３６ａが設けら
れている。さらに固定吸着パッド３６と移動吸着パッド
３６ａとが、スプリング３８によって連結されている。

【００３２】第２の実施の形態において、図１乃至図４
に示す第１の実施の形態と同一の部分には同一の符号を
付して詳細な説明は省略する。

【００３３】本実施の形態において、移動吸着パッド３
６ａは、１個の固定吸着パッド３６に対して２個が対応
して設けられ、３個の対応する吸着パッド３６、３６ａ
は、互いに略等間隔となっている。移動吸着パッド３６
ａは、図示しない駆動機構によって固定吸着パッド３６
に対して周方向に移動するようになっている。本実施の
形態のワーク搬送挿入装置３０は、薄肉の巻状ワーク３
１を搬送するのに特に適している。

【００３４】図５および図６を用いて本実施の形態の作
用を説明すると、ワーク搬送挿入装置３０は、ワーク把
持機構１１が巻状ワーク３１内に挿入された後、各吸着
パッド３６、３６ａがエアシリンダ３８によって伸長す
ることにより、巻状ワーク３１に当接してこれを吸引す
る。その後、移動吸着パッド３６ａを各々固定吸着パッ
ド３６から遠ざかる方向に移動することにより、巻状ワ
ーク３１の巻径を小さくすることができる。この状態で
巻状ワーク１を搬送することにより、安定に巻状ワーク
３１を搬送することができる。

【００３５】移動吸着パッド３６ａの移動によって、巻
状ワーク３１の巻径は任意に調整可能である。例えば、
容器２への巻状ワーク１の挿入時には、巻状ワーク３１
は容器２よりも小径に調整される。

【００３６】スプリング３８は、移動吸着パッド３６ａ
を周方向に駆動する図示しない駆動機構が作動しない場
合に、移動吸着パッド３６ａを元の所定位置（等間隔位
置）に戻す。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ワーク把
持部を支持する旋回アームの旋回を利用してワークを上
下方向に移動するため、従来装置のような支柱が不要で
あり、ワークを所定位置に挿入する時以外には旋回アー
ムの最高点をワークの長さ程度に抑えることが可能で、
ワークの挿入位置を除いて高い天井高さが不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態のワーク搬送挿
入装置を示す概略図。

【図２】図１のワーク搬送挿入装置における駆動機構を
示す概略図。

【図３】図１のワーク搬送挿入装置におけるワーク把持
機構を示す概略図。

【図４】図１のワーク搬送挿入装置における制御系を示
すブロック図。

【図５】本発明による第２の実施の形態のワーク搬送挿
入装置におけるワーク把持機構を示す概略図。

【図６】本発明による第２の実施の形態のワーク搬送挿
入装置におけるワーク把持機構の作用を示す概略図。

【図７】従来のワーク搬送挿入装置を示す概略図。

【符号の説明】

１ ワーク ２ 容器 ３ 床面 ４ 支柱 ６ スライド軸 ８ スライダ ８ａ 旋回軸 ９ 旋回アーム １０ リンク １１ ワーク把持部 １２ バランスウェイト １５ 球面座 ２０ 芯出し調整機構 ３０ ワーク搬送挿入装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に配置されたスライドガイドと、 スライドガイドに摺動可能に設けられた旋回軸を有する
   スライダと、 旋回軸に設けられた旋回アームと、 旋回アームの一端に支持され、垂直方向に配置されたワ
   ーク把持部と、 を備えたことを特徴とするワーク搬送挿入装置。
2. 【請求項２】旋回軸とワーク把持部との間に、旋回アー
   ムと平行に延びるリンクを設け、このリンクと旋回アー
   ムは平行リンクを構成することを特徴とする請求項１に
   記載のワーク搬送挿入装置。
3. 【請求項３】ワーク把持部は、芯出し調整機構を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のワーク搬送
   挿入装置。
4. 【請求項４】ワーク把持部は、開閉可能な複数の球面座
   を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載のワーク搬送挿入装置。
5. 【請求項５】ワーク把持部は、環状に配置されるととも
   に径方向に伸縮可能でかつ互いに周方向に回動可動であ
   る複数の吸着パッドを有していることを特徴とする請求
   項１乃至３のいずれかに記載のワーク搬送挿入装置。