JPS61155117A - ワ−ク反転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はブラウン管完成品のごとき特殊形状の物品を所
定角変反転させる装置に関する。

［従来の技術］ 各種別械、装置またはこれらの部品は、生産・物流の過
程において軸線を中心にして９０度、１８０度のごとく
所定の角度に反転させたい場合がある。

比較的軽量で反転時の衝撃によっても損傷を受けるおそ
れがなく、反転姿勢も安定なものについては、ワーク反
転作業は容易であるが、比較的重量がかさみ、反転時の
姿勢が不安定で、損傷を受けやすいものについては、ワ
ーク反転を慎重に行なう必要がある。例えばブラウン管
生産工場においては、生産設備の自動化は、かなり進展
しているものの、最終製品となった完成品の出荷工程で
は、バルブの形状が特異であること、ｆｆ１ｆｆｉが大
であることなどから、反転や積付は作業の自動−化が容
易でなかった。すなわちパネルを伏せネック管を立てた
状態で運ばれてくるブラウン管完成品は、出荷時に輸送
効率を高めるため、ネック管が水平となるように９０度
反転させ、反転させた姿勢で積付は間隔を最小限となる
ように積付けるが、この反転から積付けに至るまでの作
業の自動化は困難であるから、すべて人手に頼っていた
。

［発明が解決しようとする問題点１ 近時、工場生産のフレキシブル化に伴い各種ロボットや
省力機械が導入されつつあり、その中でワークを所望の
姿勢に変更する必要に迫らるが、製品が複雑・大形化し
重量も一段と増大するに伴い反転作業が一層激しくなる
ので、自動化の要求が高まって来ている。このため本発
明は上記のようなワークの積付は等の作業に際し、直角
座標ロボットによるツカミを安全かつ自動的に行うこと
のできるワーク反転装置を提供することを目的としてい
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は反転軸を突設させた
フレーム内にワークの幅合せ機構を設け、幅合せ機構に
はツカミビースとワーク押えユニットとによってワーク
両側を押付は把持する把持機構を設けると共にフレーム
前部中央にワーク位置決め機構を取付け、しかも前記反
転軸にワークを９０°反転させる反転駆動機構を設けた
ものである。

ワークは反転装置の把持機構で把持されるに先立ち、位
置決め装置によりワークの重心を含む横軸線上にツカミ
ピースが位置するように位置決めされる。次いでワーク
の両側中央下辺にツカミビースを挿入し、その上辺部へ
の押えユニットの押付けを行なってワークを完全に把持
し、反転駆動機構を駆動することにより９０度反転させ
るものである。

ワークがブラウン管の場合にはネック管を立てた状態で
運ばれてくるブラウン管を把持し、ネック管が水平にな
るよう９０度反転させるものであって、この反転により
補強バンド隅部のラグ（取付金具）を上向となして直角
座標ロボットのツカミニニットによるクランプを確実に
行わせ、吊上げた後の移送または積付は作業を容易にな
しうる。

し実施例１１ 次に図面について本発明を具体的説明する。

第１図は供給コンベヤ、ワークリフタを含むワ−り反転
設備の側面図を示すもので、１はワークの供給コンベヤ
、２はパレット戻し用コンベヤ、３は供給コンベヤ１上
にワークをアキュムレートさせるときに作動するストッ
パ、４はパレット、５はワークリフタであって、支柱６
．６にガイドされたテーブル７と、テーブル７内に説け
た駆動ローラ８と、テーブル昇降用のエアシリンダ９と
からなっている。１０はワーク反転装置である。

以下に示す例は、ワークとしてパネルを伏せネック管を
立てた状態で運ばれてくるブラウン管７０を対象とし、
これを把持してネック管が水平になるよう９０度反転さ
せる場合について説明する。

生産工場から運ばれてくるブラウン管完成品は、第１図
に示すようにパネル７１を下にしネック管７５を垂直に
立てた状態でパレット４のコマ４ａ、　４ａ上に載置さ
れ、供給コンベヤ１でアキュムレートされながら１個ず
つワークリフタ５に送られ、ワーク反転装置１０により
反転される。反転したのちのワーク（ブラウン管）は、
第３図について後述するように補強バンド７２隅部のラ
グ（取付金具）１３が上向に突出した姿勢となるから、
このラグの穴７４を利用して、例えば第８図に示すごと
き直交座標式ロボットのツカミニニット６０にクランプ
させ、吊上げて縦（Ｘ方向）、横（Ｙ方向）、上下（１
方向）の移動と旋回（α角）を与えながら、他のライン
への移載または梱包位置への積付けなどを行なう。一方
、ブラウン管７０を取上げられたのちの空パレットは、
エアシリンダ９の作動により下降し、テーブル７内の駆
動ローラ８の逆転よって戻し用コンベヤ２に移されたの
ち、供給コンベヤ１の始端に戻される。

次に本発明の反転装置１０について詳述すると、装置全
体は第２図〜第６図に拡大して示すように、軸受台１１
の１部に反転自在に支持されたフレーム１２と、幅合せ
機構２０と、把持機構３０と、位置決めユニット４０と
、反転駆動機構５０とを主要な構成部分としている。

型材等で適当の高さに組んだ軸受台１１の上部に軸受１
３．１３を設けて一定角度の回動ができるようにフレー
ム１２を支持する。フレーム１２の左右の端板１２ａか
ら水平に反転軸１４．１４を突出させ、一方の反転軸に
後述するごとき反転機構５０を取付ける。

フレーム１２内に前後一対のシャフト１５．１５を横架
してワーク幅方向に移動できる左右の移動体１６Ｌ、１
６Ｒを支持する。この移動体１６１．１６Ｒは第５図に
示すように、前後のシャフト１５．１゛５に嵌装される
アームケーシング２３Ｌ　、２３Ｒおよび２４Ｌ　１２
４Ｒと、左右のアームケーシング２３Ｌ、２４Ｌまたは
２３Ｒ１２４Ｒを連結する継ぎ材２５．２５と、継ぎ材
の下部からフレーム前方に突出させたアーム２６．２６
とよりなっている。両移動体の上部より対向的にシャフ
トと平行するラック１７Ｌ、　１７Ｒを設けると共に、
フレーム上部中央にロータリアクチュエータ１８を設け
、その出力軸１９に上記ラック１７Ｌ、１７Ｒとかみ合
うピニオン２１を取付けて幅合せ機構２０を構成させる
。

フレーム１２内のほぼ中央には、後述するような位置決
めユニット４０を吊下げる中間板２２が固着されている
。この中間板２２は前記シャフト１５．１５の中央部分
を支持し、その近傍にラック１７Ｌ、１７Ｒを挿通する
逃げを有している。上記ラックのうち一方のラック１７
Ｌは後側シャフトに嵌装したアームケーシング２３Ｌか
ら延び、他方のラック１７Ｒは前側のシャフトに嵌装し
たアームケーシング２４Ｒから延びて、それぞれフレー
ム中央の、ピニオン２１にかみ合っている。

なお、上記幅合せ機構２０にはワーク幅を確認する検出
手段を付設する。例えば第６図のようにロータリアクチ
ュエータ１８の軸に取付けたエンコーダ２１により予め
設定されたワーク幅に対応するパルス数に一致させて確
認させたり、或はフレーム内の移動体に当接するリミッ
トスイッチ群２８（第４図）を設けて該当するワーク幅
のリミットスイッチにより確認させたりして後述するご
ときツカミニニット６０のハンドの動きを開始する。

各移動体の前方に突設させたアーム２６．２６には、第
２〜４図のようにツカミピース３１とワーク押えユニッ
ト３２によりワーク両側を押付は把持する把持機構３０
を設ける。ツカミビース３１はワーク下部両側を保持し
やすいように、はぼ１字状に屈曲している。押えユニッ
ト３２は第２図および第４図に示すようにアーム２６の
先端下部のツカミビース３１と対向して配置された回動
腕３３と、回動腕３３の先端に設けた弾性材料製の押え
ローラ３４と、＠動腕３３の軸に設けた歯車３５．３６
と、ロータリアクチュエータ３７とから構成されている
。

またフレーム１２の前部中央には位置決めユニット４０
を有している。この位置決めユニット４０は第２図、第
４図、第６図に示すようにフレーム１２内のほぼ中央に
おける中間板２２の下部に取付けたネジ機構４１と、ネ
ジ機構４１の可動枠４８の先端に設けた一対のストッパ
ローラ４３と、ネジ機構４１を回転させる正逆ＤＣモー
タ４４とで構成されている。

位置決めする際には、予め取扱うワークの大きさに基づ
く設定信号によりＤＣモータ４４を駆動し、プーリ４５
．４６チエーンまたはベルト４７を介してメネジ筒とス
クリューとによるネジ機構４１を駆動し、可動枠４８の
先端に設けたストッパローラ４３を進退させる（第８図
）。この進退により前記把持機構３０の把持点（ツカミ
ピース３１と押えローラ３４とによる押付は位置）がワ
ークの重心を含む両側に来るように位置決めする。スト
ッパローラ４３の進出位置は、ネジ機構の回転またはガ
イドシャフトの移動に応じる位置を検出するリミットス
イッチ（図示省略）によって確認する。なお、第８図中
、符号４９は可動枠４８の両側に設けたガイドシャフト
、４２はガイビシャフト４９の支持筒、Ｓはストッパロ
ーラ４３のストロークを示している。

更に上記軸受台１１の側方にエアシリンダ５１を取付け
ると共に、一方の反転軸１４にレバー５３を固着し、レ
バーの回動端にピストンロッド５２をピンジヨイントし
て反転駆！ＩＩＪＪｌｊＭ構５０を形成させている（第
３図）。反転角度はエアシリンダ５１のストロークで決
定されるがストロークエンドでショックを吸収させるた
め、第６図□、第７図に示すようにフレーム１２の背部
に当り片５４を設け、これが反転時に軸受台１１側に設
けたショックアブソーバ５５に当接するように備えてい
る。なお、上図中５６は軸受台１１に設けたビーム、５
７はショックアブソーバ取付金具、５８は同取付アーム
である。

次に上記装置の作用を述べる。ブラウン管完成品は第１
図、第２図に示すようにネック管７５を垂直にした状態
でパレット４に載置され、供給コンベヤ１およびワーク
リフタ５によって本装置に送られる。供給コンベヤ１は
チェーン駆動ローラスラットコンベヤで、コンベヤ端の
ストッパ３の作動によりコンベヤ上でブラウン管をアキ
ュムレートさせ、ストッパ解除により最先端のパレット
４をワークリフタ５に移す。ワークリフタ５はワークの
幅合せ時には、リフトアップによりテーブル７を基準高
さに保ち、押えローラ３４の押付けにつれて僅かにテー
ブル７を下降させる。ツカミビースと押えローラとによ
るワークの把持が完了したのち、空パレットを載せたま
ま戻し用コンベヤ２と同一レベルまでリフトダウンさせ
る。

パレット４は根土にブラウン管のパネル周縁を支持する
数個（図では６個）のコマ４ａを有しているが、各コマ
４ａの内側には階段状斜面を有して異なる大きさのブラ
ウン管１０を載置できるようになっている。

ワークリフタ５から進出したパレット４の前端は第４図
のように反転装置１０の位置決めユニット４０に当る。

このユニットは前述したように予め取１及うワークの大
きさに応じて正逆ＤＣモータ４４を駆動しストッパロー
ラ４３を進退させることにより把持機構３０の把持点が
、ワークの重心を含む両サイドに来るように設定されて
いる。

位置決めユニット４０にワークを載せたパレット４の前
端が当ると図示省略のリミットスイッチＯＮによりロー
タリアクチュエータ１８を駆動し、、ピニオン２１、ラ
ック１７Ｌ、　１７Ｒを介してフレーム１２内の移動体
１６Ｌ、　１６Ｒを同期的に移動させ幅合せを行なう。

この幅合せと同時にワークの大きさをエンコーダ２７ま
たはフレーム内のリミットスイッチ群２８で確認する。

幅合せ時の移動体の動きに伴いブラウン管パネル７１の
両側中央下縁にツカミピース３１．３１を挿入させたの
ち、ロータリアクチュエータ３７を弱く回動して押えロ
ーラ３４を軽くブラウン管のファンネル１６にタッチさ
せる。ブラウン管７０は、パレット４に載せたとき、ネ
ック部７５が垂直におかれることが必要であるが、積込
み時、或は移送中に姿勢が狂うことがある。このような
場合でもツカミビース３１．３１のはさみ込みで正しい
姿勢となるよう矯正される。

次にワークリフタ５のテーブル７を少し下降させながら
、ロータリアクチュエータ３ンの空気圧を高め押えロー
ラ３４でファンネル１Ｇを押付けてツカミピースと押え
ローラとでブラウン管を強くクランプする。クランプ後
にワークリフタ５のテーブル７を戻し用コンペ≠２の位
置まで下げ、ロー５８を駆動して空パレットを戻し用コ
ンベヤ２に移す。

把持機構３０のツカミビースとワーク押えユニットとで
ブラウン管７０を完全に把持したのち、反転駆動用のシ
リンダ５１を駆動して９０度反転させる。

反転されたブラウン管７０は第３図の破線で示すように
ネック管７５が水平になり、供給時に後側にあったバン
ド１２の左右隅のラック７３が上向きの姿勢となり、ツ
カミニニット等によるツカミ準備を終了する。

ツカミニニット６０の１例を述べると、第９図の拡大示
すようにフレーム６１と、フレーム内に移動自在に取付
けられたハンド６２．６２と、各バンド６２の下部に設
けたフィンガー６３とからなっている。

ハンド６２．６２はガイド６４．６４とスクリュー６５
と駆動用ＤＣモータ６６とによって幅合せ方向βに移動
自在である。またハンドの下部にアクチュエータ６７を
設はフィンガー６３．６３を開閉させて、ブラウン管補
強バンド７２のラッグ７３の穴γ４にピン６８を挿脱し
うるように備えている。ピン６８の先端は対向するフィ
ンガーのピン穴６９に挿入される。

ハンド６２．６２の幅合せは、反転装置１０における幅
合せ作動における検出手段（エンコーダ２７またはリミ
ットスイッチ群２８）の信号をプレイバックすることに
よって決定される。ツカミニニットのフレーム６１をブ
ラウン管の反転□高さに近づけ、ハンドの幅合せを行な
ったのち、フィンガー６３．６３を駆動し、ラッグの穴
７４にピン６８を挿入し、その状態で吊上げ、以後線（
Ｘ方向）、横（Ｙ方向）上下（Ｚ方向）および旋回（α
角）の各動きを行なって所定位置への移載またはパレタ
イジング作業を行なうものである。

［発明の効果］ 上述のように本発明によれば、ワークの両側をツカミピ
ースと押えユニットとによる把持機構で把持したのち反
転駆動機構を作動させるのでワーク反転を容易に行なう
ことができる。特にブラウン管完成品のごとく特異な形
状で比較的重量のかさむワークを吊上げしやすい姿勢に
反転させることができるため、ワークの移載作業やパレ
タイジングの自動運転に不可欠な姿勢制御を正確に行な
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワーク反転装置の側面図、第２図ないし第４図
は拡大正面図、同側面図および同横断平面図、第５図は
幅合せ機構の平面図、第６図は第２図のｖ−ｖ線におけ
る拡大断面図、第７図は反転時に第２図のＶｌ　−Ｖｌ
線よりみた拡大側面図、第８図は第６図の■−■線にお
ける断面図、第９図はツカミニニットの斜視図である。 ４・・・パレット、５・・・ワークリフタ、１０・・・
反転装置、１１・・・軸受台、１２・・・フレーム、１
４・・・反転軸、１５・・・シャフト、１６・・・移動
体、１７・・・ラック、１８・・・ピニオン、１９・・
・ロータリアクチュエータ、２０・・・幅合せ機構、２
６・・・アーム、２７・・・エンコーダ、２８・・・リ
ミットスイッチ、３０・・・把持機構、３１・・・ツカ
ミビース、３２・・・ワーク押えユニット、３３・・・
回動腕、３４・・・押えローラ。 ４０・・・位置決めユニット、５０・・・反転駆動機構
、５１・・・エアシリンダ、５３・・・レバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　フレームを反転自在に支持した軸受台と、フレーム
   内のシャフトにガイドされてワーク幅方向に移動できる
   幅合せ機構と、ワーク幅合せ機構の移動体より突設させ
   たアーム先端においてワーク両側を押付け把持する把持
   機構と、ワークの重心を含む幅方向の線上でワーク把持
   を行なわせるためフレーム中央に設けた位置決めユニッ
   トと、フレーム端の反転軸に設けた反転駆動機構とを有
   するワーク反転装置。 ２　幅合せ機構は、シャフトにガイドされる１対の移動
   体と、両移動体からシャフトと平行に対向して延出させ
   た左右のラックと、左右ラックにかみあうようフレーム
   内の中央に取付けたピニオンと、ピニオンを駆動するロ
   ータリアクチュエータと、３ワーク幅を確認する検出手
   段とからなつている特許請求の範囲第１項記載のワーク
   反転装置。 ３　検出手段は、ロータリアクチュエータの回転軸に結
   合したエンコーダである特許請求の範囲第２項記載のワ
   ーク反転装置。 ４　検出手段はフレーム内に配置されたリミットスイッ
   チ群である特許請求の範囲第２項記載のワーク反転装置
   。 ５　把持機構は移動体より延出させたアームの先端部に
   設けたツカミピースとワーク押えユニットとよりなり、
   ワーク押えユニットは、アーム端部のツカミピースと対
   向してワーク把持方向に回動する回動腕と、回動腕の先
   端に設けた押えローラとを有している特許請求の範囲第
   １項記載のワーク反転装置。 ６　反転駆動機構は、軸受台の側部に設けたエアシリン
   ダと、一端を反転軸に固着し他端をシリンダのピストン
   ロッドに結合したレバーとからなつている特許請求の範
   囲第１項記載のワーク反転装置。