JP2007144490A - トランスファプレスのフィード装置のクランプ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の把持アームを確実に同一タイミングで作動させて異なる外形のワークを適正に把持する。
【解決手段】基台１上に前後動可能に設けられた第１移動体２Ａ，２Ｂと、第１移動体２Ａ，２Ｂ上に前後動可能に設けられた第２移動体４と、第２移動体４に中間部が軸支されて前方へ突出し、互いに対向する挟持片５５が内外方へ旋回移動可能な一対の把持アーム５Ａ，５Ｂと、第１移動体２Ａ，２Ｂに中間部が軸支されて前方へ突出し、その先端ローラ６２がそれぞれ把持アーム５Ａ，５Ｂのアーム部基端５２の対向方向の背面に当接する一対の操作アーム６Ａ，６Ｂと、操作体８１を前方へ付勢するコイルバネ８２と、操作体８１と各操作アーム６Ａ，６Ｂの基端とに両端が回動可能に連結されたリンクアーム７Ａ，７Ｂとを具備している。
【選択図】 図１

Description

本発明はトランスファプレスのフィード装置のクランプ機構に関し、特にワークを片方のみから良好に挟持してハンドリングすることができるクランプ機構に関する。

図４には従来のトランスファプレス９のフィード装置９４を示す。図中、９１はボルスタ、９２はコモンプレート、９３はコモンプレート９２上に連設された金型である。フィード装置９４は各金型９３の両側に設けられており、両フィード装置９４に設けたフィンガー９４１が各金型９３内のワークＷの両側に近接して対向している。そして、両フィード装置９４のフィンガー９４１を対向方向へ接近移動させることによってワークＷを把持する。このような構造は例えば特許文献１に示されている。
特開２００４−７４２０９

上記従来の構造において、サイクルタイムを短縮する等ためには離間待機状態のフィンガー９４１を可能な限り金型９３に近接させて位置させる必要がある。このため型替えの際に両側から延びるフィンガー９４１が金型９３と干渉するおそれがあり、これを避けるために、フィンガー９４１を取り外したり、退避位置へ移動させたりする手間を要していた。そこで、図５に示すように、ワークＷの一方側のみに一対の把持アーム９４１Ａ，９４１Ｂを備えたフィード装置９４を設けてワークＷを把持するようにすれば、金型９３を把持アーム９４１Ａ，９４１Ｂとは反対側の側方へ引き出すことによって容易に型替えを行うことができる。しかし、この場合には一対の把持アーム９４１Ａ，９４１Ｂを確実に同一タイミングで作動させて外形の異なるワークＷを適正に把持する必要がある。

そこで、本発明はこのような課題を解決したもので、一対の把持アームを確実に同一タイミングで作動させて異なる外形のワークを適正に把持することができるトランスファプレスのフィード装置のクランプ機構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、本発明では、ワーク搬送方向へ往復移動可能な基台（１）と、基台（１）上に前後動可能に設けられた第１移動体（２Ａ，２Ｂ）と、第１移動体（２Ａ，２Ｂ）を前後方向へ移動させる駆動手段（３１，３２，３５）と、第１移動体（２Ａ，２Ｂ）上に前後動可能に設けられた第２移動体（４）と、第２移動体（４）を前方へ付勢する第１付勢手段と、第２移動体（４）の両側対称位置で中間部が軸支されて前方へ突出し、互いに対向する先端把持部（５５）が内外方へ旋回移動可能な一対の把持アーム（５Ａ，５Ｂ）と、基台（１）上に設けられて、第１移動体（２Ａ，２Ｂ）と一体に前方へ移動する第２移動体（４）の移動を途中で規制するストッパ部材（１４）と、第１移動体（２Ａ，２Ｂ）の両側対称位置で中間部が軸支されて前方へ突出し、その先端（６２）がそれぞれ把持アーム（５Ａ，５Ｂ）のアーム部基端（５２）の対向方向の背面に当接する一対の操作アーム（６Ａ，６Ｂ）と、第１移動体（２Ａ，２Ｂ）上に前後動可能に設けられた操作体（８１）と、操作体（８１）を前方へ付勢する第２付勢手段（８２）と、操作体（８１）と各操作アーム（６Ａ，６Ｂ）の基端とに両端が回動可能に連結され、第２付勢手段（８２）の付勢力を操作アーム（６Ａ，６Ｂ）に伝達して操作アーム（６Ａ，６Ｂ）の先端（６２）によって把持アーム（５Ａ，５Ｂ）のアーム部（５３）背面を押圧させるリンクアーム（７Ａ，７Ｂ）とを具備している。

本発明において、ワークを把持する場合には、駆動手段によって第１移動体を前方へ移動させる。第２移動体がストッパ部材に当接するまでは、第１移動体上の第２移動体および把持アームはその状態を保ったまま第１移動体と共に前方へ移動し、一対の把持アームがワークを挟持できる位置まで進出する。第１移動体をさらに前進させると、第２移動体はストッパ部材によってその前進が規制されるから、第１移動体上に設けられた操作アームのみが当該第１移動体と共に前進し、一対の操作アームの先端が各把持アームの背面を押してこれを対向方向内方へ同タイミングで同量旋回させ、先端把持部の間にワークを挟持する。ここで、第１移動体の前進距離が一定であるのに対してワークの外径が大小変化するとこれに応じて把持アームおよび操作アームの回動（旋回）位置が変動するが、これは第２付勢手段を適当に伸縮させつつ操作体が前後動することにより吸収される。このようにして、一対の把持アームを確実に同一タイミングで作動させて、異なる大きさのワークを適正に把持することができる。ワークを把持した後は基台がワーク搬送方向へ移動させられる。その後、第１移動体を後退させると把持アームが開いてワークの把持が解消される。

なお、上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。本発明において、基台上に複数の第１移動体を設けて、各第１移動体にそれぞれ第２移動体や把持アーム等を設ける構成とすることもできる。

以上のように、本発明のトランスファプレスのフィード装置のクランプ機構によれば、一対の把持アームを確実に同一タイミングで作動させて異なる外形のワークを適正に把持することができる。そして、本発明のクランプ機構を使用すれば、ワーク（金型）の一方側のみにフィード装置を設けることができるから、金型をフィード装置とは反対側の側方へ引き出すことによって容易に型替えを行うことができる。

図１には本発明に係るフィード装置のクランプ機構の平面図を示す。クランプ機構は板状の基台１を備えており、当該基台１はフィード装置の図略の駆動機構によって、所定タイミングで紙面垂直の上下方向と紙面の左右方向へ往復移動させられる。基台１は略長方形の主台１１とこれに付属した略正方形の副台１２よりなる。主台１には左右位置に、略Ｕ字形の主板中央から後方へ突出部２２を突出させた板状の第１移動体２Ａ，２Ｂが設けてあり、これら第１移動体２Ａ，２Ｂは主台１１上の平行レール１３によって紙面の上下へ向かう前後方向へ移動可能である。左右の第１移動体２Ａ，２Ｂは各後端部の内側位置がナット部材３１によって互いに結合されており、ナット部材３１の中央には副台１２から延びるボールネジ３２が貫通螺合している。ボールネジ３２の基端部は副台１２上に設けた支持片３３に回転自在に支持されており、ボールネジ３２の基端にはプーリ３４が装着されている。当該プーリ３４は図略のベルトによって、副台１２上に設けたモータ３５の出力軸に装着されたプーリ３６に連結されており、モータ３５を正逆回転させることによって、ボールネジ３２とナット部材３１を介して左右の第１移動体２Ａ，２Ｂが一体に前後に移動させられる。なお、図１は第１移動体２Ａ，２Ｂが後端の待機位置にある状態を示している。

第１移動体２Ａ上には板状の第２移動体４が設けてあり、第２移動体４は第１移動体２Ａ上の平行レール２１によって紙面の上下へ向かう前後方向へ移動可能である。第２移動体４の左右端部は八の字形に開きながら前方へ突出して支持腕部４１となっている。また、第２移動体４の前端部中央は下面が一定深さで矩形に抉られてストッパ凹所４２となっている。そして、主台１１の前端縁上には上記ストッパ凹所４２に対応させて矩形ブロック状のストッパ部材１４が設けてある。また、第１移動体２Ａ内には第１付勢手段たるコイルバネ４３が設けられて、第２移動体４の背後を押圧している。

左右の支持腕部４１の先端には軸部材５１が立設されて、ここに、一対の把持アーム５Ａ，５Ｂの各基端５２に近い中間部が回動可能に結合されている。各把持アーム５Ａ，５Ｂの基端５２はやや斜めに外方へ湾曲させてある。なお、基端は必ずしも外方へ湾曲させる必要はないが、この方が、把持アーム５Ａ，５Ｂの後述する開放作動を効率的に行わせることができる。把持アーム５Ａ，５Ｂのアーム部５３は基台１を越えて前方へ延び、先端５４が外方へＬ字状に屈曲し、当該先端５４には挟持片５５が装着されている。挟持片５５は長板体で、その中央部がアーム部先端５４にピン体５６で軸支されるとともに、その一端はアーム部先端５４から対向方向の内方へ突出している。挟持片５５の他端はアーム部先端５４に沿って位置して、その板面に球面状の突出部５５１が形成され、突出部５５１はアーム部先端５４に形成された円形貫通孔５４１内に進入している。なお、挟持片５５の先端部は一部を、挟持するワークＷ（本実施形態では円形。図２、図３参照）の外周に沿った円弧面に凹陥させて凹陥部５５２としてある。

第１移動体２Ａの前縁両端部には軸部材６１が立設されて、ここに、一対の操作アーム６Ａ，６Ｂの各中間部が回動可能に支持されている。各操作アーム６Ａ，６Ｂの先端にはローラ６２が装着されてこれらローラ６２が各把持アーム５Ａ，５Ｂの対向方向の背面に当接している。図１に示す待機状態ではローラ６２は各把持アーム５Ａ，５Ｂの基端５２背面に当接し、これによって各把持アーム５Ａ，５Ｂは対向方向外方へ傾斜して開いた状態となっている。

上記各操作アーム６Ａ，６Ｂのやや屈曲したアーム部６３は第１移動体２Ａの両側縁に沿って延び、その他端にはリンクアーム７Ａ，７Ｂの一端がそれぞれ回動可能に連結されている。なお、アーム部６３のうち軸部材６１に対して先端側と基端側の長さの比は、ほぼ１：２となっている。上記各リンクアーム７Ａ，７Ｂの他端は、第１移動体２Ａの突出部２２上に配設されたブロック状の操作体８１に回動可能に連結されている。操作体８１は背後が、上記突出部２２上に配設された第２付勢手段たる圧縮状態のコイルバネ８２によって押圧付勢されている。この付勢力によって、左右のリンクアーム７Ａ，７Ｂを介して各操作アーム６Ａ，６Ｂの基端は外方へ押圧されており、これによって操作アーム６Ａ，６Ｂの先端に設けたローラ６２が各把持アーム５Ａ，５Ｂの基端５２背面を押圧して、各把持アーム５Ａ，５Ｂを図略のストッパに当たるまで対向方向外方へ開いた状態に保持している。なお、第１移動体２Ａ上には操作体８１の前方位置にリミットスイッチ２３が設けられている。以上に説明した第２移動体４、把持アーム５Ａ，５Ｂ、操作アーム６Ａ，６Ｂ、操作体８１およびコイルバネ８２等は第１移動体２Ｂ上にも同様に設けられているが、図１では図示を省略してある。

このような構造のクランプ機構において、ワークＷを把持する場合にはモータ３５によってボールネジ３２を正転させて第１移動体２Ａ，２Ｂを前方へ移動させる。第２移動体４のストッパ凹所４２の後端面が図２に示すようにストッパ部材１４に当接するまでは、第１移動体２Ａ，２Ｂ上の第２移動体４、把持アーム５Ａ，５Ｂ、操作アーム６Ａ，６Ｂ、操作体８１およびコイルバネ８２はその状態を保ったまま第１移動体２Ａ，２Ｂと共に前方へ移動し、左右の把持アーム５Ａ，５ＢがワークＷを挟持できる位置まで進出する。第１移動体２Ａ，２Ｂをさらに前進させると、第２移動体４はストッパ部材１４によってその前進が規制されるから、第１移動体２Ａ，２Ｂ上に設けられた操作アーム６Ａ，６Ｂのみが当該第１移動体２Ａ，２Ｂと共に前進し、図３に示すように左右の操作アーム６Ａ，６Ｂ先端のローラ６２が各把持アーム５Ａ，５Ｂの背面を、基端５２から軸支部を越えて先端５４方向へそのアーム長さの約１／２の、同距離だけ移動する。

これにより、各把持アーム５Ａ，５Ｂはアーム部５３の背面が操作アーム６Ａ，６Ｂのローラ６２によって押されて対向方向内方へ同タイミングで同量旋回させられて挟持片５５の間にワークＷを挟持する。この時、挟持片５５はその凹陥部５５２がワークＷ外周に沿うように、貫通孔５４１に対して突出部５５１をずらしつつピン体５６回りに適当角度で回動する（図３の鎖線から実線）。ここで、第１移動体２Ａ，２Ｂの前進距離が一定であるのに対してワークＷの外径が大小変化するとこれに応じて把持アーム５Ａ，５Ｂおよび操作アーム６Ａ，６Ｂの回動位置が変動するが、これはコイルバネ８２を適当に伸縮させつつ操作片８１が前後動することにより吸収される。なお、ワークＷを挟持する際には、コイルバネ８２の付勢力が、八字形に開くリンクアーム７Ａ，７Ｂで３〜５倍に倍力されるとともに、操作アーム６Ａ，６Ｂでは２倍に倍力され、把持アーム５Ａ，５Ｂでは１／２に倍力されて、結局、ワークＷに対する挟持力はコイルバネ８２の付勢力の３〜５倍に倍力される。また、把持アーム５Ａ，５ＢがワークＷの把持に失敗した場合には、把持アーム５Ａ，５Ｂが操作アーム６Ａ，６Ｂに押圧されて対向方向内方へ大きく回動し、これに伴って、操作体８１がリミットスイッチ２３を作動させるまで前進して、ワーク把持失敗の信号が出力される。

このようにして左右位置に設けた各一対の把持アーム（一方のみ図示）５Ａ，５ＢでワークＷを把持した状態で基台１を上昇させた後、右方へ第１移動体２Ａ，２Ｂの設置間隔と同距離移動させ、その後第１移動体２Ａ，２Ｂを後退させて把持アーム５Ａ，５Ｂを開いて、ワークの把持を解消する。このようにしてワークＷを隣接する次の金型へ移送供給する。その後、基台１を元の位置へ戻し、第１移動体２Ａ，２Ｂを前進させて再びワークＷの把持を行う。これを繰り返すことによって、ワークＷを順次連設された金型内へ移送供給することができる。また、上記クランプ機構を設けたフィード装置を金型の一方にのみ設置すればよいから、金型をフィード装置とは反対側の側方へ引き出すことによって容易に型替えを行うことができる。

本発明の一実施形態を示すクランプ機構の待機位置での平面図である。 本発明の一実施形態を示すクランプ機構の作動中の平面図である。 本発明の一実施形態を示すクランプ機構の把持位置での平面図である。 従来のトランスファプレスのフィード装置の概略平面図である。 従来のトランスファプレスのフィード装置の概略平面図である。

符号の説明

１…基台、１４…ストッパ部材、２Ａ，２Ｂ…第１移動体、３１…ナット部材、３２…ボールネジ、３５…モータ、４…第２移動体、４３…コイルバネ（第１付勢手段）、５Ａ，５Ｂ…把持アーム、５３…アーム部、５５…挟持片（把持部）、６Ａ，６Ｂ…操作アーム、６２…ローラ（先端）、７Ａ，７Ｂ…リンクアーム、８１…操作体、８２…コイルバネ（第２付勢手段）。

Claims (1)

1. ワーク搬送方向へ往復移動可能な基台と、前記基台上に前後動可能に設けられた第１移動体と、前記第１移動体を前後方向へ移動させる駆動手段と、前記第１移動体上に前後動可能に設けられた第２移動体と、前記第２移動体を前方へ付勢する第１付勢手段と、前記第２移動体の両側対称位置で中間部が軸支されて前方へ突出し、互いに対向する先端把持部が内外方へ旋回移動可能な一対の把持アームと、前記基台上に設けられて、前記第１移動体と一体に前方へ移動する前記第２移動体の移動を途中で規制するストッパ部材と、前記第１移動体の両側対称位置で中間部が軸支されて前方へ突出し、その先端がそれぞれ前記把持アームのアーム部基端の対向方向の背面に当接する一対の操作アームと、前記第１移動体上に前後動可能に設けられた操作体と、前記操作体を前方へ付勢する第２付勢手段と、前記操作体と前記各操作アームの基端とに両端が回動可能に連結され、前記第２付勢手段の付勢力を前記操作アームに伝達して当該操作アームの先端によって前記把持アームのアーム部背面を押圧させるリンクアームとを具備するトランスファプレスのフィード装置のクランプ機構。

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