JP2005212092A - ガントリローダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化されると共に構造が簡素化されたガントリローダ装置を提供する。
【解決手段】ワーク受け渡し位置に位置決めされたクランパ１８或いは１９のみがエアシリンダ２３により駆動される。このように構成することで、単一のエアシリンダ２３で複数個のクランパ１８，１９が駆動されるので、従来各クランパ１８，１９毎に設けられていたエアシリンダが一つで済む。従って、ローダヘッド１４を小型化且つ軽量化することが可能となると共に、エアシリンダを含む部品の点数が削減されて構造を簡素化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガントリローダ装置に関し、特に、ローダヘッドに複数個のクランパが割り付けられたガントリローダ装置に関する。

従来から、生産ライン上に生産工程に応じて配置された各工作機械とのワークの受け渡しを行うガントリローダ装置が知られている。前記ガントリローダ装置には、小型化、軽量化、省スペース化、低コスト化、構造並びに制御の簡略化によるメンテナンス性の向上等が要望されている。

図５及び図６に、従来のガントリローダ装置４１の一例を示す。前記ガントリローダ装置４１は、生産ラインに沿って設けられたレールを走行して各工作機械の上方の所定位置に位置決めされ、各工作機械との間でワークの受け渡しが行われる。これらの図に示されるように、ガントリローダ装置４１には、昇降することで工作機械の治具（ワークテーブル）に対して近接離反され、クランパ４２とクランパ４３とが旋回軸４４の回りに割り付けられたローダヘッド４５を具備するものがある。このようなガントリローダ装置４１は、ワークの受け渡しを行う場合、まず、上記ローダヘッド４５が一工作機械の治具の上方で下降されて、クランパ４２が治具上にある加工済みワークをクランプ可能な位置にローダヘッド４５が位置決めされる。

この状態で、治具上にある加工済みワークがクランパ４２でクランプされ、クランプ完了後、ローダヘッド４５が所定距離だけ上昇される。これにより、加工済みワークはクランパ４２でクランプされた状態で上昇して治具から取り出される。なお、クランパ４３には、予め、上記治具に次にセットされるワーク（以下、次のワークと称す）がクランプされている。そして、各クランパ４２，４３が旋回軸４４の回りに図５に示す時計回り方向へ所定角度（クランパ４２とクランパ４３とがなす旋回軸４４回りの角度位相差）だけ旋回される。旋回完了後、ローダヘッド４５が所定距離だけ下降されてクランパ４３にクランプされていた次のワークが治具にセットされる。そして、クランパ４３をアンクランプさせた後にローダヘッド４５が上昇されて工作機械の軸移動範囲内から退避され、工作機械による次のワークの加工が開始される。

従来、上述したガントリローダ装置は、図６に示すように、クランパ４２を駆動させるエアシリンダ４６とクランパ４３を駆動させるエアシリンダ４７とが旋回軸４４と同軸上に対向させて配置されていた。なお、複数個のクランパを有して各クランパ毎に設けられたクランパ駆動用のエアシリンダが対向して配置されたガントリローダ装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。
特開平７−２０４９７１（段落番号０００６〜００５１６、第３図）

そこで本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、小型化されると共に構造が簡素化されたガントリローダ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、本発明のうち請求項１に記載の発明は、複数個のクランパが旋回軸の回りに割り付けられたローダヘッドを有し、エアシリンダで直動駆動されるロッドがスライド移動されてクランパが開き動作或いは閉じ動作されると共に、クランパ旋回機構により各クランパが旋回軸の回りに旋回され、
旋回軸の回りに所定角度位相に位置されたクランパのみが、ロッドを介してエアシリンダで駆動されるクランパ駆動機構を具備するガントリローダ装置であって、
クランパの開き動作あるいは閉じ動作をそれぞれリンク機構によりおこない、リンク機構の支点部の動作を、ロッドを介してエアシリンダで駆動されてスライド移動される単一のスライド部材によりおこない、
旋回軸の回りに所定角度位相に配置されたリンク機構によるクランパの動作点のみが、エアシリンダで駆動されるロッドを介してスライド部材と係合されることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、クランパ駆動機構は、各クランパが閉じ動作される方向へ常時付勢して各クランパにクランプ力を付与する付勢手段を具備することを特徴とするものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項３に記載の発明は、単一の駆動手段で旋回軸の回りに割り付けられた複数個のクランパのうち、旋回軸の回りに所定角度位相に位置されたクランパのみが駆動されることを特徴とするものである。

従って、請求項１に記載の発明では、旋回軸の回りに割り付けられた複数個のクランパのうち旋回軸の回りに所定角度位相に位置決めされたクランパのみが単一で設けられたエアシリンダにより駆動され、
旋回軸の回りに所定角度位相に位置されたクランパのスライド部材のみがロッドを介してエアシリンダで駆動される。

請求項２に記載の発明では、各クランパには常時クランプ力が付与されて、エアシリンダが駆動されると旋回軸の回りに所定角度位相に位置されたクランパのスライド部材のみがクランパ開き動作側へ駆動される。

請求項３に記載の発明では、旋回軸の回りに割り付けられた複数個のクランパのうち旋回軸の回りに所定角度位相に位置決めされたクランパのみが単一の駆動手段により駆動される。

本発明によれば、単一のエアシリンダ（駆動手段）で複数個のクランパが駆動されるので、エアシリンダが一つで済み、ローダヘッドを小型化且つ軽量化することが可能となる。これにより、搬送速度を高めることが可能となり、生産ラインの生産性を向上させることができる。
また、エアシリンダを含む部品の点数が削減されるので、製造コストを削減することができる。さらに、クランパ駆動機構、空気圧回路並びに制御が簡素化されるので、メンテナンス性を向上させることができる。

発明を実施するための最良の状態

本発明の一実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、材質、その相対位置などは、特に特定的な記載がないかぎりはこの発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

図１に示すように、本ガントリローダ装置１１は、生産ラインに沿って延設されたレール１２を走行可能な走行機構１３を有し、前記走行機構１３にはローダヘッド１４を昇降可能に支持するローダーヘッド支持機構１５が設けられている。これにより、ローダヘッド１４は、上記走行機構１３がレール１２に沿って走行することで図１に示すＡ方向へ移動されて生産ライン上の工作機械の治具の上方に位置決めされると共にローダヘッド支持機構１５により昇降されて上下方向へ位置決めされる構造になっている。

また、図２に示すように、上記ローダヘッド１４は、ローダヘッド支持機構１５に固定された基部１６に、旋回プレート１７に具備されたクランパ１８，１９が旋回軸２０の回りに割り付けられている。そして、本ガントリローダ装置１１は、クランパ旋回機構２１により旋回プレート１７に具備された各クランパ１８，１９が旋回軸２０の回りに一体で旋回されると共に、クランパ駆動機構２２により単一のエアシリンダ２３（駆動手段）で選択されたクランパ１８或いは１９のみが駆動される構造になっている。

図２に示すように、旋回プレート１７に具備された、各クランパ１８，１９は、各爪プレート２４に一対のクランプ爪２５を具備している。そして、一対のクランプ爪２５を具備した各爪プレート２４は、それぞれ図２において紙面視方向へ延びるピン２６により旋回プレート１７に揺動可能に取り付けられる。
爪プレート２４のクランプ爪２５取り付け部の他端には、ピン２７によりそれぞれリンク２８が具備される。

各クランパ１８，１９に上記ピン２７を挿入することにより取り付けられたそれぞれ一対のリンク２８は、それぞれその他端を、図２において紙面視方向へ延びる一箇所のリンク支持ピン２９により同時に回転可能に支持される。

円板プレート３０には、エアシリンダ２３のロッド３１を介して取り付けられたガイド３２を摺動させるための案内溝３３が具備される。

ガイド３２にはその内径を円板プレート３０の外形と同寸法とし、リンク支持ピン２９（被案内部）が入り込むことが出来る外径寸法を有した、円板プレート３０と同心のピン案内溝３４が具備される。

また、上述のように、各クランパ１８，１９を具備した旋回プレート１７は、旋回軸２０に固定されて、ローダヘッド１４の旋回軸２０の回りに割り付けられている。
なお、図２に示すように、本実施の形態では、クランパ１８，１９が旋回軸２０の回りに１２０度の角度位相差で割り付けられている。そして、図３に示すように、上記クランパ旋回機構２１は、基部１６に具備された旋回軸２０に所定間隔で配設された一対のベアリング３５，３６を介して基部１６に回転可能に軸支されている。

また、クランパ旋回機構２１は、旋回軸２０の前記旋回軸２０と同軸上にピニオン３７が固着されており、エアシリンダ３８のロッド３９を介して固着されたラック４０と係合することにより、前記ピニオン３７がエアシリンダ３８の往復運動により回転駆動されることで、旋回軸２０が回転されて各クランパ１８，１９を具備した旋回プレート１７が、図２の紙面視における旋回中心（旋回軸２０）の回りに時計回り方向または反時計回り方向へ１２０度だけ旋回されて当該旋回中心（旋回軸２０）の回りに位置決めされる構造になっている。

また、図２〜図４に示すように、各クランパ１８，１９を具備した旋回プレート１７の旋回時には、各クランパ１８，１９に具備された各一対のリンク２８のリンク支持ピン２９が円板プレート３０の外周にそって摺動し、このことにより各クランパ１８，１９は、一対のクランプ爪２５が閉じ側に駆動されてクランプ力（ワークをクランプするのに要する駆動力）が付与されている。（リンク機構）

図４に示すように、各クランパ１８，１９を具備した旋回プレート１７が旋回し、各クランパ１８，１９のどちらか一方のクランパ爪２５が真下に位置した状態において、上述のようにリンク２８のリンク支持ピン２９（被案内部）が、エアシリンダ２３のロッド３１を介して取り付けられたガイド３２に具備されたピン案内溝３４内に位置する。

リンク支持ピン２９（被案内部）がガイド３２に具備されたピン案内溝３４内に位置された状態でエアシリンダ２３のピストンロッドを縮退側に作動させることにより、一対のクランプ爪２５が開き側に駆動されてクランプ力（ワークをクランプするのに要する駆動力）が除去されアンクランプ状態となる。（リンク機構）

次に、本実施の形態の作用を説明する。本ガントリローダ装置１１は、ワークの受け渡しを行うに際してローダヘッド１４がワークの加工が完了した工作機械の治具の直上に位置するように位置決めされる。
この状態では、図２及び図３に示すように、本ガントリローダ装置１１は、クランパ１８がワーク受け渡し位置に位置決めされて前記クランパ１８のリンク支持ピン２９（被案部）がガイド３２に具備されたピン案内溝３４内に位置された状態で、各クランパ１８，１９は、閉じられた状態にあり、クランパ１９には工作機械の治具に供給するための新規ワークがクランプされている。

そして、本ガントリローダ装置１１は、エアシリンダ２３がピストンロッド縮退側に作動させるとリンク機構により、一対のクランプ爪２５が開き側に駆動されてクランプ力が除去されアンクランプ状態となる。
この状態で、本ガントリローダ装置１１は、ローダヘッド１４が下降されてクランパ１８が治具上にある加工済みワークをクランプ可能な位置に位置決めされ、位置決め完了後、エアシリンダ２３のピストンロッドを突出側に作動させることにより、一対のクランプ爪２５が閉じ側に駆動されて、加工済みのワークが一対のクランプ爪２５でクランプされる。

そして、本ガントリローダ装置１１は、ローダヘッド１４が所定距離だけ上昇されることにより加工済みワークが治具から取り出される。この状態で、本ガントリローダ装置１１は、クランパ旋回機構２１の駆動により各クランパ１８，１９が旋回軸２０の回りに図２における紙面視時計回り方向へ１２０度の角度位相だけ旋回されて新規ワークをクランプしたクランパ１９がワーク受け渡し位置に位置決めされる。

そして、クランパ１９にクランプされた新規ワークは、ローダヘッド１４が下降されることにより工作機械の治具上に位置決めされる。新規ワークが治具上に位置決めされると、本ガントリローダ装置１１は、エアシリンダ２３のピストンロッドを縮退側に作動させて、クランパ１９の一対のクランプ爪２５を開かれた状態（アンクランプ状態）とし、新規ワークがアンクランプされる。

そして、本ガントリローダ装置１１は、ローダヘッド１４を上昇させた後、ローダヘッド１４が次工程の加工が行われる工作機械へ向けて走行されて位置決めされる。位置決め完了後、クランパ１９により次工程の工作機械の治具上にある当該工作機械で加工された加工済みワークが取り出される。そして、各クランパ１８，１９が旋回軸２０の回りに図２における紙面視反時計回り方向へ旋回されて前工程より搬送されたワークをクランプしたクランパ１８がワーク受け渡し位置に位置決めされ、位置決め完了後、クランパ１８にクランプされたワークが次工程の工作機械の治具に供給される。

その他本発明装置は、前にも述べたように上記しかつ図面に示した実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更しうるものである。

本ガントリローダ装置の斜視図である。 本ガントリローダ装置の説明図で、ローダヘッドを旋回軸方向から見た場合の図である。 本ガントリローダ装置の説明図で、ローダヘッドを正面から見た場合の断面図である。 図３におけるＢ矢視図である。 従来のガントリローダ装置の説明図で、ローダヘッドを旋回軸方向から見た場合の図である。 従来のガントリローダ装置の説明図で、ローダヘッドを正面から見た場合の図である。

符号の説明

１１・・・ガントリローダ装置 １２・・・レール
１３・・・走行機構 １４・・・ローダヘッド
１５・・・ローダヘッド支持機構 １６・・・基部
１７・・・旋回プレート １８・・・クランパ
１９・・・クランパ ２０・・・旋回軸
２１・・・クランパ旋回機構 ２２・・・クランパ駆動機構
２３・・・エアシリンダ ２４・・・爪プレート
２５・・・クランプ爪 ２６・・・ピン
２７・・・ピン ２８・・・リンク
２９・・・リンク支持ピン ３０・・・円板プレート
３１・・・ロッド ３２・・・ガイド
３３・・・案内溝 ３４・・・ピン案内溝
３５・・・ベアリング ３６・・・ベアリング
３７・・・ピニオン ３８・・・エアシリンダ
３９・・・ロッド ４０・・・ラック
４１・・・ガントリローダ装置 ４２・・・クランパ
４３・・・クランパ ４４・・・旋回軸
４５・・・ローダヘッド ４６・・・エアシリンダ
４７・・・エアシリンダ

Claims (3)

1. 複数個のクランパが旋回軸の回りに割り付けられたローダヘッドを有し、エアシリンダで直動駆動されるロッドがスライド移動されて前記クランパが開き動作或いは閉じ動作されると共に、クランパ旋回機構により各クランパが前記旋回軸の回りに旋回され、
   前記旋回軸の回りに所定角度位相に位置された前記クランパのみが、前記ロッドを介して前記エアシリンダで駆動されるクランパ駆動機構を具備するガントリローダ装置であって、
   前記クランパの開き動作或いは閉じ動作をそれぞれリンク機構によりおこない、前期リンク機構の支点部の動作を、前記ロッドを介して前記エアシリンダで駆動されてスライド移動される単一のスライド部材によりおこない、
   前記旋回軸の回りに所定角度位相に位置された前期リンク機構による前記クランパの動作点のみが、前記エアシリンダで駆動される前記ロッドを介して前記スライド部材と係合されることを特徴とするガントリローダ装置。
2. 前記クランパ駆動機構は、各クランパが閉じ動作される方向へ常時付勢して各クランパにクランプ力を付与する付勢手段を具備することを特徴とする請求項１に記載のガントリローダ装置。
3. 単一の駆動手段で旋回軸の回りに割り付けられた複数個のクランパのうち、前記旋回軸の回りに所定角度位相に位置された前記クランパのみが駆動されることを特徴とするガントリローダ装置。

Images