JP2009083028A

JP2009083028A - ワーク反転装置

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Publication number: JP2009083028A
Application number: JP2007254841A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Mibuchi; 義弘実渕
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP4806671B2

Abstract

【課題】作業者やハンドリングロボットによらず自動的にワークを上下に反転することのできるワーク反転装置を提供する。
【解決手段】ワーク反転装置３０は、圧入装置１０の搬出経路途中に配置され、開口３１ａを回転中心からみて外側にした状態で回転可能なワークボックス３１と、ワークボックス３１の側面に設けられる第１及び第２のローラピン４１、４２と、開口３１ａが圧入装置１０と反対側を向いているときに、昇降ユニット１１の動きを第１のローラピン４１に伝達して第１のローラピン４１を押し下げ、ワークボックス３１を回転させる押下げレバー３３と、開口３１ａが圧入装置１０の側を向いているときに、ワーク受けリフター１３の動きを第２のローラピン４２に伝達して第２のローラピン４２を押し上げ、ワークボックス３１を前記回転と逆方向に回転させるワーク受けリフター１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は加工装置から搬出されるワークを上下に反転するワーク反転装置に関する。

ワークを複数の工程を経て加工する場合、次工程の加工内容によってはワークを上下に反転させてから次工程の加工装置へと搬送する必要がある。

ワークを上下に反転させる方法としては、２つの加工装置の間に作業者あるいは特許文献１に開示されるようにハンドリングロボットを配置し、加工装置から搬出されるワークを持ち上げて上下に反転させた後、次工程の加工装置のコンベアに搬入する方法が考えられる。
特開平６−４７４６５号公報

しかしながら、作業者がワークを手で持つと、不純物がワークに付着し、次工程の加工内容によっては好ましくない場合がある。また、作業者はワークを上下に反転する作業を繰り返し行う必要があり、作業者の工数、作業負担が大きい。ハンドリングロボットを利用すればこれらの問題は解消できるものの、製造コストを押し上げる要因となり、好ましくない。

本発明は、このような技術的課題を鑑みてなされたもので、作業者やハンドリングロボットによらず自動的にワークを上下に反転することのできるワーク反転装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１の昇降機構が移動した後に第２の昇降機構が移動する加工装置に用いられ、前記加工装置の搬出経路に搬出されるワークを上下に反転するワーク反転装置において、前記搬出経路途中に配置され、前記ワークが通過可能な開口を有し、前記開口を回転中心からみて外側にした状態で回転可能なワーク収容部と、前記ワーク収容部の側面に設けられ、前記ワーク収容部の回転中心を挟んで両側に配置される第１及び第２の当接部と、前記開口が前記加工装置と反対側を向いているときに、前記第１の昇降機構の動きを前記第１の当接部に伝達して前記第１の当接部を押し下げ、前記ワーク収容部を回転させる第１の伝達機構と、前記開口が前記加工装置の側を向いているときに、前記第２の昇降機構の動きを前記第２の当接部に伝達して前記第２の当接部を押し上げ、前記ワーク収容部を前記回転と逆方向に回転させる第２の伝達機構と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、作業者によらず、加工装置の昇降機構の動きを利用して、自動的にワークを上下に反転することができるので、作業者の工数、作業負担を低減することができる。また、作業者が圧入加工後のワークに手を触れることがないので、ワークに付着する不純物を減らし、品質を向上することができる。

さらに、加工装置の昇降機構の動きを機械的に利用するので、ワーク反転装置を設けるコストはハンドリングロボットを設ける場合と比べ格段に安くなる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、円筒形の変速機用クラッチハブ（以下、ワーク）１に円盤状プレート２を圧入する圧入装置１０に、本発明に係るワーク反転装置３０を取り付けた例である。圧入装置１０により円盤状プレート２が圧入されたワーク１は、圧入装置１０から搬出されるとワーク反転装置３０により円盤状プレート２が下になるよう上下に反転され、次の工程のビーム溶接装置（図示せず）へと搬送される。

圧入装置１０は、昇降ユニット１１と、セット治具１２と、ワーク受けリフター１３と、搬出機構１４と、第１のローラコンベア１５とを備える。また、ワーク反転装置３０は、ワーク収容部としてのワークボックス３１と、ワークボックス３１を回転可能に支持する第２の支持柱３２と、第１の伝達機構としての押下げレバー３３と、第２の伝達機構としての揺動アーム３４とを備える。

まず、圧入装置１０の各構成ついて説明する。

昇降ユニット１１は、基台５０に立設された第１の支持柱１６に保持部１１ａを介して支持され、第１の支持柱１６に沿って昇降する。昇降ユニット１１の下側には圧入治具１７が懸架される。また、保持部１１ａの下端近傍には押下げレバー３３が側方に向けて固定される。

セット治具１２は、圧入治具１７の真下に配置され、基台５０に固定される。セット治具１２の上面には、ワーク１の底部に対応する凹凸を有するワーク受け部１２ａが設けられる。

ワーク受けリフター１３は、テーブル１３ａと、基台５０に固定されてテーブル１３ａを昇降させるエアシリンダ１３ｂとで構成される。テーブル１３ａには、セット治具１２の外径よりも大きく、ワーク１の外形よりも小さな開口１２ｂが形成されており、テーブル１３ａは開口１２ｂを介してセット治具１２に外嵌される。開口１２ｂがワーク１の外形よりも小さいため、エアシリンダ１３ｂが伸張してテーブル１３ａが上昇すると、テーブル１３ａがワーク１の下面に接触し、セット治具１２に載置されたワーク１をセット治具１２から離間させることができる。

搬出機構１４は、テーブル１３ａと平行に設けられるレール１４ａと、レールに沿って水平方向にスライド可能なスライドプッシャー１４ｂとを備える。ワーク１がワーク受けリフター１３によって上昇し、スライドプッシャー１４ｂがレール１４ａに沿って移動すると、ワーク１はスライドプッシャー１４ｂに押されてテーブル１３ａ上を移動し、第１のローラコンベア１５へと移動する。

第１のローラコンベア１５は、複数のローラ１５ａと、複数のローラ１５ａを回転自在に支持するローラ保持枠１５ｂとを備える。第１のローラコンベア１５は水平面に対して傾斜した状態で図示しないフレームに固定される。

次にワーク反転装置３０の各構成ついて説明する。

ワークボックス３１は、圧入装置１０の第１のローラコンベア１５とビーム溶接装置にワークを搬送する第２のローラコンベア４０の間、すなわち、圧入装置１０の搬出経路途中に配置される。ワークボックス３１は、図２に示すように、ワーク１が通過可能な開口３１ａを有し、ワーク１を収容するのに十分な空間３１ｂを内部に有する略台形台形状の箱である。なお、ワークボックス３１の形状は、ワーク１を収容可能な形状であれば、この形状に限らない。

ワークボックス３１は第２の支持柱３２に両側を枢着され、開口３１ａを回転中心Ｏ１からみて外側にした状態で回転することができる。また、ワークボックス３１の内側には回転中心Ｏ１を挟む内壁に複数のローラ３１ｃがそれぞれ配置される。

また、第１、第２のローラコンベア１５、４０にはそれぞれストッパ３６、３７が固定される。ストッパ３６、３７は、ワークボックス３１の開口３１ａの縁部に当接することで、ワークボックス３１の回転を、開口３１ａを圧入装置１０と反対側を向けた払出し位置と開口３１ａを圧入装置１０側に向けた受入れ位置との間に規制する。なお、ストッパ３６、３７の固定位置はこれに限らず、例えば、第２の支持柱３２や図示しないフレームに固定してもよい。

揺動アーム３４は、その略中央を基台５０に立設された第３の支持柱３８に支持され、揺動中心Ｏ２を中心として揺動することができる。揺動アーム３４の先端は下側から上側に向けての力が作用したときのみ回転中心Ｏ３を中心として折れ曲がることのできる爪部３４ａとなっている。また、揺動アーム３４の基端はテーブル１３ａの側面に遊びを持たせた状態で枢着される。

ワークボックス３１の側面には、側方に延びる第１のローラピン４１及び第２のローラピン４２が取り付けられる。第１のローラピン４１は、ワークボックス３１が払出し位置にあるときに、回転中心Ｏ１よりも圧入装置１０側にあり、かつ、押下げレバー３３の真下にある。一方、第２のローラピン４２は、ワークボックス３１が受入れ位置にあるときに、回転中心Ｏ１よりも圧入装置１０側にあり、かつ、揺動アーム３４が揺動したときの爪部３４ａの軌跡上にある。

続いて、図３Ａ〜図３Ｉを参照しながら、本発明に係るワーク反転装置３０及びそれを備えた圧入装置１０の動作について説明する。

まず、セット治具１２にワーク（クラッチハブ）１を載置し、その上にワーク１に圧入すべき円盤状プレート２を載置する（図３Ａ）。

昇降ユニット１１が下降していくと、保持部１１ａから延びる押下げレバー３３がワークボックス３１の第１のローラピン４１に接触し、ワークボックス３１が図中時計回りに回転する（図３Ｂ）。この結果、ワークボックス３１は、開口３１ａが圧入装置１０側を向く受入れ位置まで回転し、開口３１ａの縁部がストッパ３６に接触して回転を停止する。

昇降ユニット１１がさらに下降すると、圧入治具１７が円盤状プレート２に接触し、円盤状プレート２をクラッチハブ１内へと圧入する（図３Ｃ）。

圧入終了後、昇降ユニット１１が上昇し、ワーク受けリフター１３が上昇する（図３Ｄ）。ワーク受けリフター１３のテーブル１３ａが上昇することで、これに枢着される揺動アーム３４が傾斜して爪部３４ａが下降し、第２のローラピン４２と接触するが、爪部３４ａは図中上方へと折れ曲がるので揺動アーム３４の動きを阻害することはない。さらに、ワーク受けリフター１３のテーブル１３ａがワーク１の下面に接触するので、ワーク１がテーブル１３ａによって持ち上げられてセット治具１２から離間し、テーブル１３ａとともに上昇する。

ワーク受けリフター１３のテーブル１３ａがさらに上昇すると、揺動アーム３４の爪部３４ａがさらに下降する。そして、爪部３４ａが第２のローラピン４２と干渉しなくなると、爪部３４ａは自重により揺動アーム３４と直線上に並ぶ元の位置まで戻る（図３Ｅ）。

搬送機構１４のスライドプッシャー１４ｂがレール１４ａに沿って移動すると、ワーク１がスライドプッシャー１４ｂに押されてテーブル１３ａ上を移動し、第１のローラコンベア１５へと移動する（図３Ｆ）。その後、ワーク１は自重によって第１のローラコンベア１５の上を移動し、ワークボックス３１内へと移動する。

ワーク１がワークボックス３１内に収容されると、ワーク受けリフター１３のテーブル１３ａが下降していき、揺動アーム３４の爪部３４ａが上昇する（図３Ｇ）。

ワーク受けリフター１３がさらに下降すると、爪部３４ａが第２のローラピン４２の下側に接触して第２のローラピン４２を押し上げ、ワークボックス３１を図中反時計回りに回転させる（図３Ｈ）。ワークボックス３１は、開口３１ａが圧入装置１０と反対側を向く払出し位置まで回転し、開口３１ａの縁部がストッパ３７に接触して停止する。そして、ワークボックス３１内のワーク１が自重によって第２のローラコンベア４０へと移動し、次の工程へと移動する。

このように、本発明に係るワーク反転装置３０によれば、作業者によらず、圧入装置１０の昇降機構（昇降ユニット１１、ワーク受けリフター１３）の動きを利用して、自動的にワーク１を上下に反転することができるので、作業者の工数、作業負担を低減することができる。また、作業者が圧入加工後のワーク１に手を触れることがないので、ワーク１に付着する不純物を減らし、品質を向上することができる。

さらに、本発明に係るワーク反転装置３０は圧入装置１０の昇降機構の動きを機械的に利用してワーク１を上下に反転するので、ワーク反転装置３０を設けるコストはハンドリングロボットを設ける場合と比べ格段に安くなる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものであり、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、加工装置として圧入装置を例に挙げて説明したが、少なくとも２つの昇降機構を備える加工装置であれば圧入装置に限らず本発明を適用することが可能である。

また、加工装置の昇降機構の動きをワーク収容部（ワークボックス３１）に伝達する機構は、上記押下げレバー３３や揺動レバー３４に限らず、同様な動きの伝達が可能なリンク機構等に置き換えてもよい。

また、ローラピン４１、４２の取付け位置はワークボックス３１ではなく、押下げレバー３３、爪部３４ａでもよい。この場合、ローラピン４１、４２が接触する部位をワークボックス３１の側面から突出させればよい。

また、本発明に係るワーク反転装置は、上記実施形態のように２つの加工装置の間に配置される必要はなく、例えば、最終工程において加工後のワークを所望の姿勢にするためにワークを上下に反転させる場合にも適用することができる。

本発明に係るワーク反転装置を備えた圧入装置の概略構成図である。ワークボックスの斜視図である。本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。同じく、本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。同じく、本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。同じく、本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。同じく、本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。同じく、本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。同じく、本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。同じく、本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。同じく、本発明に係るワーク反転装置及びそれを備えた圧入装置の動作説明図である。

符号の説明

１ワーク
１０圧入装置
１１昇降ユニット（第１の昇降機構）
１２セット治具
１３ワーク受けリフター（第２の昇降機構）
３０ワーク反転装置
３１ワークボックス（ワーク収容部）
３３押下げレバー（第１の伝達機構）
３４揺動アーム（第２の伝達機構）
４１第１のローラピン（第１の当接部）
４２第２のローラピン（第２の当接部）

Claims

第１の昇降機構が移動した後に第２の昇降機構が移動する加工装置に用いられ、前記加工装置の搬出経路に搬出されるワークを上下に反転するワーク反転装置において、
前記搬出経路途中に配置され、前記ワークが通過可能な開口を有し、前記開口を回転中心からみて外側にした状態で回転可能なワーク収容部と、
前記ワーク収容部の側面に設けられ、前記ワーク収容部の回転中心を挟んで両側に配置される第１及び第２の当接部と、
前記開口が前記加工装置と反対側を向いているときに、前記第１の昇降機構の動きを前記第１の当接部に伝達して前記第１の当接部を押し下げ、前記ワーク収容部を回転させる第１の伝達機構と、
前記開口が前記加工装置の側を向いているときに、前記第２の昇降機構の動きを前記第２の当接部に伝達して前記第２の当接部を押し上げ、前記ワーク収容部を前記回転と逆方向に回転させる第２の伝達機構と、
を備えたことを特徴とするワーク反転装置。
前記加工装置が圧入装置であり、
前記第１の昇降機構が、セット治具上に載置された前記ワークに向けて圧入治具を下降させる昇降ユニットであり、
前記第２の昇降機構が、圧入加工後の前記ワークを前記セット治具から持ち上げ、前記ワークが前記収容部に入った後に下降するワーク受けリフターである、
ことを特徴とする請求項１に記載のワーク反転装置。
前記第１の伝達機構が、前記昇降ユニットとともに下降し、前記ワーク収容部の前記開口が前記加工装置と反対側を向いているときに前記第１の当接部に接触する押下げレバーであることを特徴とする請求項２に記載のワーク反転装置。
前記第２の伝達機構が、基端が前記ワーク受けリフターに連結されるとともに、先端が前記第２の当接部に接触し、前記先端と前記基端の間を中心にして揺動する揺動アームであることを特徴とする請求項２または３に記載のワーク反転装置。
前記揺動アームの先端が、下側から上側に向けての力が作用したときのみ折れ曲がることのできる爪部で構成され、前記ワーク受けリフターが上昇して前記爪部が前記第２の当接部に接触するときは前記ワーク受けリフターの動きを前記第２の当接部に伝達せず、前記ワーク受けリフターが下降して前記爪部が前記第２の当接部に接触するときは前記ワーク受けリフターの動きを前記第２の当接部に伝達する、
ことを特徴とする請求項４に記載のワーク反転装置。