JP2010094695A - Workpiece conveying apparatus - Google Patents

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Tetsuyuki Terauchi
哲行 寺内
Yuji Uchiumi
祐治 内海
Akitada Narimatsu
明格 成松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a workpiece conveying apparatus capable of linearly conveying a workpiece in parallel and at high speed without scattering oil. <P>SOLUTION: The workpiece conveying apparatus 10 includes a robot 11, a direct acting mechanism 20 mounted at the tip end of the arm 13 of the robot 11 and having a carrier 29 linearly driven with a belt 21, and a workpiece holding mechanism 23 mounted on a carrier 29. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、プレスラインにおいてワークを搬送するワーク搬送装置に関する。   The present invention relates to a work transfer device that transfers a work in a press line.

例えば、自動車用パネルは複雑な形状をしているため、成形工程を複数段に分け、直線状に並べられたプレスによって成形される。このような複数のプレスを用いるトランスファプレスやタンデムプレスでは、ワーク搬送装置により、あるプレスで成形されたワーク(被加工材)を次のプレスに順次搬送する。   For example, since the panel for automobiles has a complicated shape, the molding process is divided into a plurality of stages and molded by presses arranged in a straight line. In such a transfer press or tandem press using a plurality of presses, a workpiece (workpiece) formed by a certain press is sequentially transferred to the next press by a workpiece transfer device.

この種のワーク搬送装置として、複数のプレスステーションの全域に延びて各プレスステーション間で同一モーションでワークを搬送するものと、各プレスステーション間にワーク搬送装置を配置してそれぞれ独立にワークを搬送するもの(プレス間ワーク搬送装置)とがある。本発明は、後者のワーク搬送装置に関するものである。   As this type of work transfer device, it extends across the entire area of multiple press stations and transfers work in the same motion between each press station, and a work transfer device is placed between each press station to transfer work independently. There is what to do (work transfer device between presses). The present invention relates to the latter work transfer device.

従来のワーク搬送装置の第1の例として、図5に示すように、汎用多関節ロボット40のアーム41の先端部に吸盤ユニットのようなワーク把持部42を取り付け、ワーク把持部42によりワークを把持して図中の矢印X方向に移動することで前工程プレスP1から後工程プレスP2に搬送するものがある。しかし、第1の従来例のワーク搬送装置では、一般的にアーム41を横倒しできないため、プレス装置P1、P2の上下の金型2、3間に進入する高さが高くなりアーム41と上金型2とが干渉しやすい。もしくはアーム41と上金型2が干渉しない程度に十分に、上金型2とスライド5が上方に退避するのを待つ時間が必要なため、生産を高速化することが困難である問題がある。 As a first example of a conventional workpiece transfer device, as shown in FIG. 5, a workpiece gripping portion 42 such as a suction cup unit is attached to the tip of an arm 41 of a general-purpose articulated robot 40, and the workpiece is gripped by the workpiece gripping portion 42. There are some which are conveyed from the pre-process press P1 to the post-process press P2 by gripping and moving in the arrow X direction in the figure. However, in the first conventional example, since the arm 41 cannot be laid down sideways, the height of entry between the upper and lower molds 2 and 3 of the press devices P1 and P2 is increased, and the arm 41 and the upper die are increased. It is easy to interfere with the mold 2. Alternatively, there is a problem that it is difficult to speed up the production because it is necessary to wait for the upper mold 2 and the slide 5 to be retracted upward enough to prevent the arm 41 and the upper mold 2 from interfering with each other. .

また従来のワーク搬送装置の第2の例として、多関節ロボットのアーム先端部にリンク機構からなるロボットハンドを水平旋回可能に取り付け、このロボットハンドの先端にワーク把持部を取り付け、アーム及びロボットハンドの動作によりワーク把持部の位置及び姿勢を動かし、ワーク把持部によりワークを把持して搬送するものがある(例えば下記特許文献1及び2を参照)。   As a second example of a conventional workpiece transfer device, a robot hand comprising a link mechanism is attached to the tip of an articulated robot arm so as to be able to turn horizontally, and a workpiece gripping part is attached to the tip of the robot hand. There are some which move the position and posture of the workpiece gripping part by the above operation and grip the workpiece by the workpiece gripping part and convey it (for example, see Patent Documents 1 and 2 below).

第2の従来例のワーク搬送装置によれば、上下の金型間に進入するロボットハンドの高さが低いので生産の高速化を図ることができるが、多関節ロボットの水平旋回に加えてリンク機構においても水平旋回運動があるため、送り方向へワーク把持部を直線的に移動させるためには多関節ロボットとロボットハンドとの回転同期制御が必要であり、制御が複雑である問題がある。   According to the work transfer device of the second conventional example, since the height of the robot hand entering between the upper and lower molds is low, the production speed can be increased, but in addition to the horizontal rotation of the articulated robot, the link Since the mechanism also has a horizontal turning motion, in order to move the workpiece gripping portion linearly in the feed direction, it is necessary to perform synchronous rotation control between the articulated robot and the robot hand, and there is a problem that the control is complicated.

また従来のワーク搬送装置の第3の例として、多関節ロボットのアーム先端部にねじ伝動装置からなる直動機構を取り付け、直動機構の往復移動体にワーク把持部を取り付け、多関節ロボット及び直動機構によってワーク把持部の位置及び姿勢を動かし、ワーク把持部によりワークを把持して搬送するものがある(例えば下記特許文献3を参照)。   As a third example of a conventional workpiece transfer device, a linear motion mechanism including a screw transmission device is attached to the arm tip of an articulated robot, and a workpiece gripping portion is attached to a reciprocating body of the linear motion mechanism. There is one in which the position and posture of a workpiece gripping portion are moved by a linear motion mechanism, and the workpiece is gripped and conveyed by the workpiece gripping portion (for example, see Patent Document 3 below).

第3の従来例のワーク搬送装置によれば、第2の従来例のような回転同期制御が不要であるため制御が簡単であるが、直動機構として、ねじ伝動装置を用いているため油飛散の可能性が高く、油滴などの汚れを嫌う金型の内部へ進入させる搬送装置として不都合である。直動機構としてラック&ピニオン装置を用いる場合も同様である。また直動機構としてリニアモータを用いる場合、高価であり、停電時に制御不能となり、重い、などの不都合がある。   According to the work conveying device of the third conventional example, the rotation synchronization control as in the second conventional example is unnecessary, and the control is simple. However, since the screw transmission device is used as the linear motion mechanism, the oil transfer device is used. The possibility of scattering is high, and it is inconvenient as a transport device for entering the inside of a mold that dislikes dirt such as oil droplets. The same applies when a rack and pinion device is used as the linear motion mechanism. In addition, when a linear motor is used as the linear motion mechanism, it is expensive and uncontrollable at the time of a power failure.

特許第3560908号公報Japanese Patent No. 3560908 特開2006−123009号公報JP 2006-123209 A 実開平4−42390号公報Japanese Utility Model Publication No. 4-42390

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、多関節ロボットを用いたワーク搬送装置において、油飛散なく、高速に平行に直線的にワークを搬送することができるワーク搬送装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a workpiece transfer device that can transfer a workpiece linearly in parallel at high speed without oil scattering in a workpiece transfer device using an articulated robot. The task is to do.

上記の課題を解決するため、本発明のワーク搬送装置は、以下の手段を採用する。
(1)本発明は、プレスラインにおいてワークを搬送するワーク搬送装置であって、ロボット本体と該ロボット本体に対して先端位置を3次元的に移動させるアームとを有するロボットと、前記アームの先端部に取り付けられ、ベルトによって直線駆動されるキャリアを有する直動機構と、前記キャリアに取り付けられ、ワークを把持するワーク把持機構と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the workpiece transfer apparatus of the present invention employs the following means.
(1) The present invention is a workpiece transfer device that transfers a workpiece on a press line, the robot having a robot body and an arm that three-dimensionally moves the tip position relative to the robot body, and the tip of the arm And a linear motion mechanism having a carrier that is linearly driven by a belt, and a workpiece gripping mechanism that is attached to the carrier and grips a workpiece.

上記の本発明の構成によれば、直動機構によってワーク把持機構を直線移動させる。したがって直動機構とロボットとの回転同期制御が不要であるため制御が簡単であるとともに、ベルト機構によってキャリアを移動させるので、油飛散することがない。
よって、本発明のワーク搬送装置によれば、油飛散なく、高速に平行に直線的にワークを搬送することができる。
According to the configuration of the present invention, the workpiece gripping mechanism is linearly moved by the linear motion mechanism. Therefore, since the rotation synchronization control between the linear motion mechanism and the robot is unnecessary, the control is simple and the carrier is moved by the belt mechanism, so that no oil is scattered.
Therefore, according to the workpiece conveyance apparatus of this invention, a workpiece | work can be conveyed linearly in parallel at high speed without oil scattering.

(2)また上記(1)のワーク搬送装置において、前記直動機構は、前記キャリアの直線移動を案内する搬送ビームと、該搬送ビームの前後に設けられた回転自在な一対のプーリと、一対のプーリ間に掛け回されたベルトとを有し、前記搬送ビームは前記アームの先端部に対して前記キャリアの移動方向と平行に直線駆動可能に取り付けられ、前記ベルトはその一部において前記アームの先端部に固定されるとともに該固定位置を基点に前記プーリを一旦経由した位置において前記キャリアが連結され、前記搬送ビームの移動に連動して該搬送ビームの移動方向と同一方向に前記キャリアが直線移動する。 (2) In the workpiece transfer apparatus according to (1), the linear motion mechanism includes a transfer beam that guides the linear movement of the carrier, a pair of rotatable pulleys provided before and after the transfer beam, and a pair of The carrier beam is attached to the tip of the arm so as to be linearly driven parallel to the moving direction of the carrier, and the belt is partially attached to the arm. The carrier is coupled at a position once passed through the pulley from the fixed position as a base point, and the carrier moves in the same direction as the direction of movement of the carrier beam in conjunction with the movement of the carrier beam. Move straight.

(3)また上記(1)のワーク搬送装置において、前記直動機構は、前記キャリアの直線移動を案内する搬送ビームと、該搬送ビームの前後に設けられた回転自在な一対のプーリと、該一対のプーリ間に掛け回されたベルトとを有し、前記キャリアは前記ベルトに取り付けられ、前記ベルトが駆動されることで前記キャリアが直線駆動される。 (3) Further, in the workpiece transfer device of (1), the linear motion mechanism includes a transfer beam for guiding the linear movement of the carrier, a pair of rotatable pulleys provided before and after the transfer beam, The carrier is attached to the belt, and the carrier is linearly driven by driving the belt.

上記(2)及び(3)のように直動機構の構成としては種々の形態を採用できる。
上記(2)ではキャリアが搬送ビームの2倍の距離を移動する倍速機構が構成されるので、(2)及び(3)の構成においてキャリアの移動距離が同じである場合、キャリアを支持する搬送ビームの必要長さに関しては、(2)は(3)の2分の1でよい。したがって、上記(2)の構成によれば機構を軽量化できる。また上記(2)の構成によれば搬送ビームの長さを短くできるので、プレス間ピッチが短いプレスラインへの適用に対する制約が少ない。
Various configurations can be adopted as the configuration of the linear motion mechanism as in (2) and (3) above.
In (2) above, a double speed mechanism is configured in which the carrier moves a distance twice that of the carrier beam. Therefore, in the configurations of (2) and (3), when the carrier movement distance is the same, the carrier supports the carrier. Regarding the required length of the beam, (2) may be half of (3). Therefore, the mechanism (2) can reduce the weight of the mechanism. Further, according to the configuration (2), the length of the carrier beam can be shortened, so that there are few restrictions on application to a press line with a short inter-press pitch.

本発明のワーク搬送装置によれば、油飛散なく、高速に平行に直線的にワークを搬送することができる。   According to the workpiece conveyance device of the present invention, it is possible to convey a workpiece linearly in parallel at high speed without oil scattering.

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1において、P1は前工程(上流側)プレス装置であり、P2は後工程(下流側)プレス装置である。プレス装置P1、P2は、ワーク(被加工材、例えばドアパネル等の薄板)を順次プレス加工するようプレスライン方向に直列に配置されている。   In FIG. 1, P1 is a pre-process (upstream side) press apparatus, and P2 is a post-process (downstream side) press apparatus. The press devices P1 and P2 are arranged in series in the press line direction so as to sequentially press work (a workpiece, for example, a thin plate such as a door panel).

前工程プレス装置P1からワークを搬出して下流側に送り、後工程プレス装置P2へワークを搬入するために、前工程プレス装置P1と後工程プレス装置P2の間に、本発明のワーク搬送装置10が配置されている。ワーク搬送装置10は、床上に設置されたロボット11と、ロボット11に取り付けられた直動機構20と、直動機構20に取り付けられたワーク把持機構23とを備える。   In order to unload the work from the pre-process press apparatus P1, send it downstream, and load the work into the post-process press apparatus P2, the work transfer apparatus of the present invention between the pre-process press apparatus P1 and the post-process press apparatus P2. 10 is arranged. The workpiece transfer device 10 includes a robot 11 installed on the floor, a linear motion mechanism 20 attached to the robot 11, and a workpiece gripping mechanism 23 attached to the linear motion mechanism 20.

ロボット11は、ロボット本体12と、このロボット本体12に対して先端位置を3次元的に移動させるアーム13とを有する。アーム13は、鉛直方向及び水平方向の各軸回りの回転駆動軸を複数有する多関節アームであり、図1に示すようにロボット本体12に対するB軸回りの水平旋回を含む、各駆動軸の動きによりアーム13の先端部の位置及び姿勢を3次元的に制御することができるようになっている。このようなロボット11としては、産業ロボットして一般的に用いられているピューマ型ロボット(鉛直周り1軸、水平周り2軸、アーム2本、手首に3軸)だけでなく、他の構成のロボットを用いることもできる。   The robot 11 includes a robot body 12 and an arm 13 that moves the tip position three-dimensionally relative to the robot body 12. The arm 13 is an articulated arm having a plurality of rotational drive shafts around the vertical and horizontal axes, and includes movements of the drive shafts including horizontal turning around the B axis with respect to the robot body 12 as shown in FIG. Thus, the position and posture of the tip of the arm 13 can be controlled three-dimensionally. Such a robot 11 is not only a puma type robot (one vertical axis, two horizontal axes, two arms, three axes on the wrist), which is generally used as an industrial robot, but also other configurations. A robot can also be used.

アーム13の先端部には手先部材14が取り付けられており、この手先部材14に直動機構20が取り付けられている。直動機構20は、ベルト21によって直線駆動されるキャリア29と、このキャリア29の直線移動を案内する搬送ビーム22とを備えている。キャリア29はベルト21に連結されており、ベルト21によって搬送ビーム22に沿ってプレスライン方向(図1の矢印A方向)の前後に直線駆動される。なお、図1では、後述する第1構成例の直動機構20Aが示されている。   A hand member 14 is attached to the tip of the arm 13, and a linear motion mechanism 20 is attached to the hand member 14. The linear motion mechanism 20 includes a carrier 29 that is linearly driven by a belt 21 and a carrier beam 22 that guides the linear movement of the carrier 29. The carrier 29 is connected to the belt 21 and is linearly driven by the belt 21 along the carrier beam 22 in the press line direction (in the direction of arrow A in FIG. 1). In FIG. 1, a linear motion mechanism 20A of a first configuration example described later is shown.

直動機構20のキャリア29には、ワークを把持するワーク把持機構23が取り付けられている。ワーク把持機構23は、物理的作用によってワークを把持及び解放する機能を有するものであり、例えば、負圧空気によってワークを吸着するバキュームカップ方式や、磁力によってワークを吸着する電磁石方式(ただしワークが強磁性体の場合に限る)や、マニピュレータによってワークを掴む方式などを適用できる。   A workpiece gripping mechanism 23 that grips a workpiece is attached to the carrier 29 of the linear motion mechanism 20. The workpiece gripping mechanism 23 has a function of gripping and releasing the workpiece by physical action. For example, a vacuum cup method that attracts the workpiece with negative pressure air, or an electromagnet method that attracts the workpiece by magnetic force (however, the workpiece is (Only in the case of a ferromagnetic material) and a method of gripping a work by a manipulator can be applied.

上記のように構成されたワーク搬送装置10は、以下のようにしてワークを搬送する。
まず、ロボット11により直動機構20を前工程プレス装置P1の方向に直線的に移動させる。このとき、ロボット11において、直動機構20がプレスライン方向Xと平行を保ったまま移動するように、鉛直方向の回転軸が制御される。
The workpiece conveyance device 10 configured as described above conveys a workpiece as follows.
First, the linear motion mechanism 20 is linearly moved by the robot 11 in the direction of the pre-process press apparatus P1. At this time, in the robot 11, the rotation axis in the vertical direction is controlled so that the linear motion mechanism 20 moves while keeping parallel to the press line direction X.

ロボット11による直動機構20の移動と並行して、直動機構20においてキャリア29を前工程プレス装置P1の方向に直線的に移動させて、搬送ビーム22ごとキャリア29を前工程プレス装置P1の上金型2と下金型3の間に進入させる。そしてキャリア29をワークの直上に位置させ、ワーク把持機構23がワークを把持できる高さに来るようにロボット11のアーム13を動作させ、ワーク把持機構23によりワークを把持して所定の高さまで持ち上げる。   In parallel with the movement of the linear motion mechanism 20 by the robot 11, the carrier 29 is linearly moved in the direction of the pre-process press apparatus P1 in the linear motion mechanism 20, and the carrier 29 together with the transport beam 22 is moved to the pre-process press apparatus P1. It is made to enter between the upper mold 2 and the lower mold 3. Then, the carrier 29 is positioned immediately above the work, the arm 13 of the robot 11 is operated so that the work gripping mechanism 23 can hold the work, the work gripping mechanism 23 grips the work and lifts it to a predetermined height. .

次に、ロボット11により直動機構20を、プレスライン方向Xと平行を保ったまま移動するように、後工程プレス装置P2の方向に移動させるとともに、直動機構20においてキャリア29を後工程プレス装置P2の方向に直線的に移動させて、搬送ビーム22ごとワーク把持機構23を後工程プレス装置P2の上金型2と下金型3の間に進入させる。そしてワーク把持機構23をワークの投入に適切な位置及び高さまで移動させたら、ワーク把持機構23からワークを解放して下金型3上にワークを投入する。   Next, the linear motion mechanism 20 is moved by the robot 11 in the direction of the post-process press apparatus P2 so as to be moved in parallel with the press line direction X, and the carrier 29 is moved by the post-process press in the linear motion mechanism 20. The workpiece gripping mechanism 23 together with the transport beam 22 is moved between the upper die 2 and the lower die 3 of the post-process press device P2 by moving linearly in the direction of the device P2. When the workpiece gripping mechanism 23 is moved to a position and height appropriate for workpiece loading, the workpiece is released from the workpiece gripping mechanism 23 and loaded onto the lower mold 3.

続いて、ワークを下金型3上に残した状態で、上記の諸動作とほぼ逆動作の軌跡を辿って出発点に戻り、一連の工程間搬送動作が終了する。   Subsequently, with the workpiece remaining on the lower mold 3, the trajectory of the operations almost reverse to the above-mentioned operations is followed to return to the starting point, and the series of inter-process transfer operations is completed.

上記のように構成されたワーク搬送装置10によれば、上述した第1の従来技術と異なり、搬送ビーム22はその通過スペースが小さいので、スライド5が上方に上がりきらないうちに金型エリアに進入しても搬送装置10と金型2、3とが干渉しない。したがって、プレスラインの運転を高速化でき、生産性が向上する。   According to the workpiece transfer apparatus 10 configured as described above, unlike the above-described first prior art, the transfer beam 22 has a small passage space, so that the slide 5 does not reach the mold area before it can be lifted up. Even if it enters, the conveyance apparatus 10 and the metal mold | die 2 and 3 do not interfere. Therefore, the operation of the press line can be speeded up, and productivity is improved.

また、直動機構20によってワーク把持機構23を直線移動させる構成であるので、上述した第2の従来技術と異なり、直動機構20とロボット11との回転同期制御が不要であり、制御が簡単である。
また、上述した第3の従来技術と異なり、ベルト21駆動機構によってキャリア29を移動させるので、油飛散することがない。
In addition, since the workpiece gripping mechanism 23 is linearly moved by the linear motion mechanism 20, unlike the above-described second prior art, rotation synchronization control between the linear motion mechanism 20 and the robot 11 is unnecessary, and control is simple. It is.
Further, unlike the above-described third prior art, the carrier 29 is moved by the belt 21 drive mechanism, so that oil does not scatter.

上述した直動機構20は、以下のように各種の構成を採用することができる。   The linear motion mechanism 20 described above can employ various configurations as follows.

図2は、第1構成例の直動機構20Aの構成図であり、(A)はキャリア29が中立位置Cにある状態、(B)はキャリア29が一方の側(図で右側)に移動した状態を示している。
図2に示すように、直動機構20Aは、搬送ビーム22の前後に設けられた回転自在な一対のプーリ32、33と、一対のプーリ32、33間に掛け回されたベルト21とを有する。一対のプーリ32、33はそれぞれプーリ固定軸30、31により搬送ビーム22に回転自在に支持されている。
2A and 2B are configuration diagrams of the linear motion mechanism 20A of the first configuration example, in which FIG. 2A shows a state where the carrier 29 is in the neutral position C, and FIG. 2B shows that the carrier 29 moves to one side (right side in the figure). Shows the state.
As shown in FIG. 2, the linear motion mechanism 20 </ b> A includes a pair of freely rotatable pulleys 32 and 33 provided before and after the carrier beam 22, and a belt 21 wound around the pair of pulleys 32 and 33. . The pair of pulleys 32 and 33 are rotatably supported by the carrier beam 22 by pulley fixing shafts 30 and 31, respectively.

図2の構成例において、一対のプーリ32、33の回転軸心はともに水平方向(図で紙面に垂直な方向)を向いているが、水平方向に対して傾斜する方向、あるいは鉛直方向の回転軸心であってもよい。ただし、一対のプーリ32、33の回転軸心は、互いに平行であるのが好ましい。   In the configuration example of FIG. 2, the rotational axes of the pair of pulleys 32 and 33 are both oriented in the horizontal direction (direction perpendicular to the paper surface in the figure), but are rotated in the direction inclined with respect to the horizontal direction or in the vertical direction. It may be an axial center. However, the rotational axes of the pair of pulleys 32 and 33 are preferably parallel to each other.

搬送ビーム22には、その長手方向に互いに平行に伸びるガイドレール24a、24bが設けられている。ロボット11の先端部に設けられた手先部材14には、一方のガイドレール24aを直線的に移動可能に支持及び案内するガイドブロック25が固定されている。キャリア29は他方のガイドレール24bによって搬送ビーム22の移動方向と平行に直線的にスライド可能なように支持及び案内されている。   The carrier beam 22 is provided with guide rails 24a and 24b extending in parallel with each other in the longitudinal direction. A guide block 25 that supports and guides one of the guide rails 24a so as to be linearly movable is fixed to the hand member 14 provided at the tip of the robot 11. The carrier 29 is supported and guided by the other guide rail 24b so as to be linearly slidable in parallel with the moving direction of the carrier beam 22.

ベルト21はその一部においてアーム13の先端部(この例では手先部材14)に固定されるとともにその固定位置を基点にプーリ32(又は33)を一旦経由した位置においてキャリア29が連結さている。ベルト21において、手先部材14から一方のプーリ32を経由してキャリア29に連結する部分の長さと、手先部材14から他方のプーリ33を経由してキャリア29に連結する部分の長さは、同一であるのが好ましく、こうすることにより搬送ビーム22が移動しても、キャリア29の位置は、手先部材14(中立位置)に対して直動機構20上の対角の位置に保持される。   A portion of the belt 21 is fixed to the tip of the arm 13 (in this example, the hand member 14), and the carrier 29 is connected to a position that once passes through the pulley 32 (or 33) with the fixed position as a base point. In the belt 21, the length of the portion connected from the hand member 14 via the one pulley 32 to the carrier 29 is the same as the length of the portion connected from the hand member 14 via the other pulley 33 to the carrier 29. In this way, even if the transport beam 22 moves, the position of the carrier 29 is held at a diagonal position on the linear motion mechanism 20 with respect to the hand member 14 (neutral position).

また搬送ビーム22には、その長手方向にラック26が形成されている。手先部材14には、直動機構用モータ27が取り付けられており、このモータ27の出力軸にはラック26と噛み合うピニオン28が固定されている。これにより、搬送ビーム22は、アーム13の先端部(手先部材14)に対してキャリア29の移動方向と平行に直線駆動可能となっている。なお、搬送ビーム22の駆動機構としては、上記のラックアンドピニオン機構のほかに、ボールネジ機構、リニアモータ等を採用してもよい。   A rack 26 is formed in the longitudinal direction of the carrier beam 22. A linear motion motor 27 is attached to the hand member 14, and a pinion 28 that meshes with the rack 26 is fixed to the output shaft of the motor 27. As a result, the carrier beam 22 can be linearly driven in parallel to the moving direction of the carrier 29 with respect to the distal end portion (hand member 14) of the arm 13. In addition to the rack and pinion mechanism described above, a ball screw mechanism, a linear motor, or the like may be employed as the drive mechanism for the carrier beam 22.

第1構成例の直動機構20は以下のように動作する。
図2(A)のように搬送ビーム22及びキャリア29の中心が中立位置Cにある状態から、搬送ビーム22を図で右方向に距離L1だけ移動させたとする。この場合、図2(B)に示すように、ベルト21と搬送ビーム22の相対位置が変化し、キャリア29側においては、ベルト21は搬送ビーム22に対して搬送ビーム22と同じ方向にL1だけ送られる。この結果、キャリア29の中立位置からの移動距離L2は2L1となる。すなわち、キャリア29は、搬送ビーム22の移動距離の2倍の距離を移動する。
The linear motion mechanism 20 of the first configuration example operates as follows.
Assume that the carrier beam 22 is moved rightward in the drawing by a distance L1 from the state where the centers of the carrier beam 22 and the carrier 29 are at the neutral position C as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 2B, the relative position of the belt 21 and the carrier beam 22 changes, and on the carrier 29 side, the belt 21 is only L1 in the same direction as the carrier beam 22 with respect to the carrier beam 22. Sent. As a result, the moving distance L2 from the neutral position of the carrier 29 is 2L1. In other words, the carrier 29 moves a distance twice the moving distance of the carrier beam 22.

図3は、第2構成例の直動機構20Bの構成図である。
直動機構20Bは、搬送ビーム22の前後に設けられた回転自在な一対のプーリ32、33と、一対のプーリ32、33間に掛け回されたベルト21とを有する。一対のプーリ32、33はそれぞれプーリ固定軸30、31により搬送ビーム22に回転自在に支持されている。
FIG. 3 is a configuration diagram of the linear motion mechanism 20B of the second configuration example.
The linear motion mechanism 20 </ b> B includes a pair of rotatable pulleys 32 and 33 provided before and after the carrier beam 22, and a belt 21 wound around the pair of pulleys 32 and 33. The pair of pulleys 32 and 33 are rotatably supported by the carrier beam 22 by pulley fixing shafts 30 and 31, respectively.

図3の構成例において、一対のプーリ32、33の回転軸心はともに水平方向(紙面に垂直な方向)を向いているが、水平方向に対して傾斜する方向、あるいは鉛直方向の回転軸心であってもよい。ただし、一対のプーリ32、33の回転軸心は、互いに平行であるのが好ましい。   In the configuration example of FIG. 3, the rotation axes of the pair of pulleys 32 and 33 are both oriented in the horizontal direction (the direction perpendicular to the paper surface), but are inclined with respect to the horizontal direction or the rotation axis in the vertical direction. It may be. However, the rotational axes of the pair of pulleys 32 and 33 are preferably parallel to each other.

搬送ビーム22はロボット11の先端部に設けられた手先部材14に固定されている。また搬送ビーム22には、その長手方向に伸びるガイドレール24bが設けられている。キャリア29は、ガイドレール24bによって搬送ビーム22の長手方向に直線的にスライド可能なように支持及び案内されている。   The carrier beam 22 is fixed to a hand member 14 provided at the tip of the robot 11. The carrier beam 22 is provided with a guide rail 24b extending in the longitudinal direction. The carrier 29 is supported and guided by a guide rail 24b so as to be linearly slidable in the longitudinal direction of the transport beam 22.

手先部材14には直動機構用モータ27が取り付けられており、このモータ27の出力軸にはベルト21に接触する送りローラ35が固定されている。なお、送りローラ35とベルト21との間にベルト送りに適切な摩擦力を発生させるために、送りローラ35の両側には補助ローラ36、37が配置されている。   A linear motion motor 27 is attached to the hand member 14, and a feed roller 35 that contacts the belt 21 is fixed to the output shaft of the motor 27. Auxiliary rollers 36 and 37 are arranged on both sides of the feed roller 35 in order to generate an appropriate frictional force for feeding the belt between the feed roller 35 and the belt 21.

上記のように構成された第2構成例の直動装置20Bにおいて、図3(A)の状態から直動機構用モータ27を回転駆動すると、図3(B)に示すように、ベルト21が送られることでベルト21に連結されたキャリア29が直線的に移動する。   In the linear motion device 20B of the second configuration example configured as described above, when the linear motion mechanism motor 27 is rotationally driven from the state of FIG. 3A, the belt 21 is moved as shown in FIG. By being sent, the carrier 29 connected to the belt 21 moves linearly.

図4は、上記の第1構成例20Aと第2構成例20Bとの比較図である。
第1構成例20Aではキャリア29が搬送ビーム22の2倍の距離を移動する倍速機構が構成されるので、キャリア29の移動距離が同じである場合には、キャリア29を支持する搬送ビーム22の必要長さに関しては、第1構成例20Aは第2構成例20Bの2分の1でよい。したがって、第1構成例20Aによれば機構を軽量化できる利点がある。
FIG. 4 is a comparison diagram between the first configuration example 20A and the second configuration example 20B.
In the first configuration example 20A, a double speed mechanism in which the carrier 29 moves twice the distance of the carrier beam 22 is configured. Therefore, when the movement distance of the carrier 29 is the same, the carrier beam 22 that supports the carrier 29 Regarding the required length, the first configuration example 20A may be a half of the second configuration example 20B. Therefore, according to the first configuration example 20A, there is an advantage that the mechanism can be reduced in weight.

また第2構成例20Bでは図4(B)に示すようにプレス間ピッチ(前工程プレス装置P1と後工程プレス装置P2の中心間距離)が比較的長いプレスラインに適用する場合は問題が少ないが、第2構成例20Bを図4(A)のようにプレス間ピッチの短いプレスラインに適用する場合には、搬送装置と金型2、3との干渉、あるいは搬送装置とプレス装置P1、P2との干渉を避けるため、搬送ビーム22を多段に伸びる構成とするなどの工夫が必要であり装置が大掛かりとなってしまう。これに対し、第1構成例20Aによれば搬送ビーム22を短くできるので、図4(A)に示すようなプレス間ピッチが短いプレスラインへの適用に対する制約が少ないという利点がある。   In the second configuration example 20B, as shown in FIG. 4B, there are few problems when applied to a press line having a relatively long pitch between presses (the distance between the centers of the pre-process press apparatus P1 and the post-process press apparatus P2). However, when the second configuration example 20B is applied to a press line with a short pitch between presses as shown in FIG. 4A, the interference between the transfer device and the dies 2, 3 or the transfer device and the press device P1, In order to avoid interference with P2, it is necessary to devise such as a configuration in which the carrier beam 22 is extended in multiple stages, and the apparatus becomes large. On the other hand, according to the first configuration example 20A, since the carrier beam 22 can be shortened, there is an advantage that there are few restrictions on application to a press line with a short pitch between presses as shown in FIG.

上記において、本発明の実施形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

本発明のワーク搬送装置を備えたプレスラインの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the press line provided with the workpiece conveyance apparatus of this invention. 本発明のワーク搬送装置における第1構成例の直動機構の構成図である。It is a block diagram of the linear motion mechanism of the 1st structural example in the workpiece conveyance apparatus of this invention. 本発明のワーク搬送装置における第2構成例の直動機構の構成図である。It is a block diagram of the linear motion mechanism of the 2nd structural example in the workpiece conveyance apparatus of this invention. 直動機構の第1構成例と第2構成例との比較図である。It is a comparison figure of the 1st example of composition and the 2nd example of composition of a linear motion mechanism. 従来技術を説明する図である。It is a figure explaining a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

P1 前工程プレス装置
P2 後工程プレス装置
10 ワーク搬送装置
11 ロボット
12 ロボット本体
13 アーム
14 手先部材
20、20A、20B 直動機構
21 ベルト
22 搬送ビーム
23 ワーク把持機構
24a、24b ガイドレール
25 ガイドブロック
26 ラック
27 直動機構用モータ
28 ピニオン
29 キャリア
30、31 プーリ固定軸
32、33 プーリ
35 ローラ
36、37 補助ローラ
P1 Pre-process press device P2 Post-process press device 10 Work transfer device 11 Robot 12 Robot body 13 Arm 14 Hand members 20, 20A, 20B Linear motion mechanism 21 Belt 22 Transport beam 23 Work gripping mechanisms 24a, 24b Guide rail 25 Guide block 26 Rack 27 Motor for linear motion mechanism 28 Pinion 29 Carrier 30, 31 Pulley fixed shaft 32, 33 Pulley 35 Roller 36, 37 Auxiliary roller

Claims (3)

プレスラインにおいてワークを搬送するワーク搬送装置であって、
ロボット本体と該ロボット本体に対して先端位置を3次元的に移動させるアームとを有するロボットと、
前記アームの先端部に取り付けられ、ベルトによって直線駆動されるキャリアを有する直動機構と、
前記キャリアに取り付けられ、ワークを把持するワーク把持機構と、を備えることを特徴とするワーク搬送装置。
A workpiece transfer device for transferring workpieces in a press line,
A robot having a robot body and an arm that three-dimensionally moves the tip position relative to the robot body;
A linear motion mechanism having a carrier attached to the tip of the arm and linearly driven by a belt;
And a workpiece gripping mechanism which is attached to the carrier and grips the workpiece.
前記直動機構は、前記キャリアの直線移動を案内する搬送ビームと、該搬送ビームの前後に設けられた回転自在な一対のプーリと、一対のプーリ間に掛け回されたベルトとを有し、前記搬送ビームは前記アームの先端部に対して前記キャリアの移動方向と平行に直線駆動可能に取り付けられ、前記ベルトはその一部において前記アームの先端部に固定されるとともに該固定位置を基点に前記プーリを一旦経由した位置において前記キャリアが連結され、前記搬送ビームの移動に連動して該搬送ビームの移動方向と同一方向に前記キャリアが直線移動する、請求項1記載のワーク搬送装置。   The linear motion mechanism has a carrier beam that guides the linear movement of the carrier, a pair of rotatable pulleys provided before and after the carrier beam, and a belt wound around the pair of pulleys, The carrier beam is attached to the tip of the arm so as to be linearly driven in parallel with the moving direction of the carrier, and the belt is fixed to the tip of the arm at a part thereof and based on the fixing position. The workpiece transfer apparatus according to claim 1, wherein the carrier is connected at a position once passing through the pulley, and the carrier linearly moves in the same direction as the transfer beam in conjunction with the movement of the transfer beam. 前記直動機構は、前記キャリアの直線移動を案内する搬送ビームと、該搬送ビームの前後に設けられた回転自在な一対のプーリと、該一対のプーリ間に掛け回されたベルトとを有し、前記キャリアは前記ベルトに取り付けられ、前記ベルトが駆動されることで前記キャリアが直線駆動される、請求項1記載のワーク搬送装置。   The linear motion mechanism includes a carrier beam for guiding the linear movement of the carrier, a pair of rotatable pulleys provided before and after the carrier beam, and a belt wound around the pair of pulleys. The work carrier according to claim 1, wherein the carrier is attached to the belt, and the carrier is linearly driven by driving the belt.
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