JP2011079006A

JP2011079006A - トランスファ装置

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Publication number: JP2011079006A
Application number: JP2009231771A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Bizen; 雅一備前
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2009-10-05
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにすることである。
【解決手段】進退動作と開閉動作をさせる進退開閉駆動装置９を、一対のビーム１の両端側を、これらの動作をさせる２つの方向を包含する水平な動作平面内で旋回可能な関節１０ａを有するアーム１０で支持し、各アーム１０の関節１０ａと各後アーム部１０ｃの基端側をサーボモータ１２ａ、１２ｂで旋回駆動するとともに、ビーム１の供給端側の延長部１ｂを、供給端側のアーム１０の先端に連結した連結部材４のガイド孔４ａに嵌挿し、ビーム１の供給端側を、送り方向に進退ストローク以上の距離で直線案内することにより、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランスファプレスに配列された複数の金型にワークを順送りするトランスファ装置に関する。

鍛造プレス等のトランスファプレスには、ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプする複数組のフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動し、フィンガでクランプしたワークを配列された金型に、所定の進退ストロークで順送りするトランスファ装置を備えたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１、２に記載されたトランスファ装置では、一対のビームの進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作を、いずれもサーボモータの回転を直線運動に変換するねじ機構を用いた直線駆動装置で行うようにしている。これらの各動作の駆動装置は、通常、トランスファプレスのワークの供給端側と排出端側のプレス本体の外側に配置され、送り方向に延びる各ビームの両端部を支持して駆動するようになっている。

特許文献１に記載されたものは、一対のビームを３次元動作させる各サーボモータを各ビームで共通のものとし、サーボモータの設置個数を減らしている。また、特許文献２に記載されたものは、ねじ機構にボールねじを用いるとともに、３次元動作させる各サーボモータを各ビームで独立のものとして、トランスファプレスのワークの供給端側と排出端側とに前後方向でスペースを開け、ワークの搬出入装置の設置スペースを確保できるようにしている。

特開平１０−１７５０３０号公報特開２００５−２７９６７５号公報

特許文献１、２に記載されたトランスファ装置は、一対のビームを進退動作、開閉動作および昇降動作させる各駆動装置を、サーボモータの回転を直線運動に変換するねじ機構を用いた直線駆動装置としているので、これらの直線駆動装置が大寸法のものとなり、コンパクトな設計を阻害する問題がある。また、回転運動を直線運動に変換するねじ機構は、ボールねじを用いたとしても、運動エネルギの変換ロスが大きいので、サーボモータも大型のものが必要となり、さらにコンパクトな設計を阻害する。

そこで、本発明の課題は、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプするフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動して、前記フィンガでクランプしたワークを配列された金型に、所定の進退ストロークで順送りするトランスファ装置において、前記開閉動作または昇降動作と前記進退動作をさせる駆動装置を、前記一対の各ビームの少なくとも一端側を、前記開閉動作または昇降動作をさせる方向と、前記進退動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有するアームで支持し、このアームの関節の前側の前アーム部の先端側を、前記ビームの一端側に前記動作平面内で旋回自在に連結して、このアームの基端側と前記関節を動作平面内で旋回駆動するものとし、前記ビームの他端側を、前記進退ストローク以上の距離で、前記送り方向に直線案内する直線案内機構を設けた構成を採用した。

すなわち、開閉動作または昇降動作と前記進退動作をさせる駆動装置を、一対の各ビームの少なくとも一端側を、開閉動作または昇降動作をさせる方向と、進退動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有するアームで支持し、このアームの関節の前側の前アーム部の先端側を、ビームの一端側に動作平面内で旋回自在に連結して、このアームの基端側と関節を動作平面内で旋回駆動するものとし、ビームの他端側を、進退ストローク以上の距離で、送り方向にスライド自在とするスライド機構を設けることにより、大寸法で運動エネルギの変換ロスが大きいねじ機構を用いた直線駆動装置を減らして、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにした。

また、本発明は、ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプするフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動して、前記フィンガでクランプしたワークを配列された金型に、所定の進退ストロークで順送りするトランスファ装置において、前記開閉動作または昇降動作と前記進退動作をさせる駆動装置を、前記一対の各ビームの少なくとも一端側を、前記開閉動作または昇降動作をさせる方向と、前記進退動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能なアームの先端側に、動作平面内で旋回自在に支持し、このアームの基端側を、前記動作平面内で旋回駆動するとともに、前記送り方向へ直線駆動するものとし、前記ビームの他端側を、前記進退ストローク以上の距離で、前記送り方向に直線案内する直線案内機構を設けた構成も採用した。

すなわち、開閉動作または昇降動作と前記進退動作をさせる駆動装置を、一対の各ビームの少なくとも一端側を、開閉動作または昇降動作をさせる方向と、進退動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能なアームの先端側に、動作平面内で旋回自在に支持し、このアームの基端側を、動作平面内で旋回駆動するとともに、送り方向へ直線駆動するものとし、ビームの他端側を、進退ストローク以上の距離で、送り方向に直線案内する直線案内機構を設けることにより、大寸法で運動エネルギの変換ロスが大きいねじ機構を用いた直線駆動装置を減らして、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにした。

前記ビームの他端側は、前記動作平面内で旋回可能なアームの先端側に、動作平面内で旋回自在に支持し、このアームの基端側を前記動作平面内で旋回駆動するものとすることができる。

前記ビームの他端側を直線案内する直線案内機構は、前記ビームの他端側を支持する支持側と支持されるビーム側のいずれか一方に、ガイド孔を有するガイド部を設け、他方に前記ガイド孔に嵌挿されて案内される軸部を設けたものとすることができる。

本発明に係るトランスファ装置は、開閉動作または昇降動作と前記進退動作をさせる駆動装置を、一対の各ビームの少なくとも一端側を、開閉動作または昇降動作をさせる方向と、進退動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有するアームで支持し、このアームの関節の前側の前アーム部の先端側を、ビームの一端側に動作平面内で旋回自在に連結して、このアームの基端側と関節を動作平面内で旋回駆動するものとし、ビームの他端側を、進退ストローク以上の距離で、送り方向にスライド自在とするスライド機構を設けたので、大寸法で運動エネルギの変換ロスが大きいねじ機構を用いた直線駆動装置を減らして、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計することができる。

また、本発明に係るトランスファ装置は、開閉動作または昇降動作と前記進退動作をさせる駆動装置を、一対の各ビームの少なくとも一端側を、開閉動作または昇降動作をさせる方向と、進退動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能なアームの先端側に、動作平面内で旋回自在に支持し、このアームの基端側を、動作平面内で旋回駆動するとともに、送り方向へ直線駆動するものとし、ビームの他端側を、進退ストローク以上の距離で、送り方向に直線案内する直線案内機構を設けた構成も採用したので、大寸法で運動エネルギの変換ロスが大きいねじ機構を用いた直線駆動装置を減らして、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計することができる。

第１の実施形態のトランスファ装置を示す平面図図１の正面図（ａ）〜（ｃ）は、図１のビームの進退動作と開閉動作を説明する平面図図１のビームの３次元動作を説明する動作線図第２の実施形態のトランスファ装置を示す平面図図５の正面図（ａ）〜（ｄ）は、図５の前側のビームの進退動作と開閉動作を説明する平面図第３の実施形態のトランスファ装置を示す平面図図８の正面図（ａ）〜（ｄ）は、図８の前側のビームの進退動作と開閉動作を説明する平面図第４の実施形態のトランスファ装置を示す平面図図１１の正面図（ａ）〜（ｄ）は、図１１の前側のビームの進退動作と開閉動作を説明する平面図第５の実施形態のトランスファ装置を示す平面図図１４の正面図（ａ）〜（ｄ）は、図１４の前側のビームの進退動作と昇降動作を説明する正面図第６の実施形態のトランスファ装置を示す平面図図１７の正面図（ａ）〜（ｄ）は、図１７の前側のビームの進退動作と昇降動作を説明する正面図第７の実施形態のトランスファ装置を示す平面図図２０の正面図（ａ）〜（ｄ）は、図２０の前側のビームの進退動作と昇降動作を説明する正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図４は、第１の実施形態を示す。このトランスファ装置は鍛造用トランスファプレスに装備されたものであり、図１および図２に示すように、プレス本体３１のワークＷの送り方向に配列された複数の金型３２の前後に、ワークＷを前後方向からクランプする複数組のフィンガ２を設けた一対の平行なビーム１が送り方向に延びるように配置され、この一対のビーム１を、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をするように駆動して、供給端側に配置される搬入装置からワークＷを受け取り、受け取ったワークＷをフィンガ２でクランプして配列された各金型３２に順送りして、加工されたワークＷを排出端側に配置される搬出装置に受け渡す。

前記各ビーム１は、フィンガ２が設けられた本体部１ａと、その両側の延長部１ｂとから成り、排出端側の延長部１ｂは連結部材３を介して、後述する関節１０ａを有するアーム１０の前アーム部１０ｂに連結され、供給端側の延長部１ｂは、アーム１０の前アーム部１０ｂに連結された連結部材４に設けられたガイド孔４ａに嵌挿されており、各ビーム１の供給端側が送り方向に直線案内されるようになっている。このガイド孔４ａで直線案内される距離は、一対のビーム１の進退ストローク以上の長さとされ、進退動作をする各ビーム１が外れないようになっている。

前記プレス本体３１の四隅の各ポスト３１ａには、供給端側または排出端側の外側に向けて、一対のビーム１を昇降動作させる昇降駆動装置５が取り付けられている。各昇降駆動装置５は、サーボモータ６の回転をボールねじ機構７で直線運動に変換する直線駆動装置とされ、ボールねじ機構７のナット７ａに、上下に昇降する昇降駆動ベース８が取り付けられている。

前記各昇降駆動装置５の昇降駆動ベース８には、一対のビーム１に進退動作と開閉動作をさせる進退開閉駆動装置９が取り付けられている。進退開閉駆動装置９は、進退動作させる方向と開閉動作をさせる方向とを包含する水平な動作平面内で旋回可能な関節１０ａを有するアーム１０を備えている。各アーム１０は、関節１０ａの前側の前アーム部１０ｂの先端側が、ビーム１の両端側に連結部材３、４を介して、動作平面内で旋回自在に連結され、関節１０ａの後側の後アーム部１０ｃの基端側が、昇降駆動ベース８に連結ピン１１で動作平面内で旋回自在に取り付けられている。アーム１０の基端側と関節１０ａは、それぞれサーボモータ１２ａ、１２ｂによって、動作平面内で旋回駆動されるようになっており、両端部をこれらの進退開閉駆動装置９で支持された一対のビーム１が、以下に述べるように、進退動作と開閉動作をする。

図１に示した状態は、一対のビーム１が開いて後退した状態であり、排出端側のアーム１０が、後アーム部１０ｃを右方へ少し傾斜させて、前アーム部１０ｂを供給端側へ伸ばし、供給端側のアーム１０は、関節１０ａで左方へ屈曲しており、供給端側の延長部１ｂが、連結部材４に設けられたガイド孔４ａの奥側に深く嵌挿されている。まず、この状態から、図３（ａ）に示すように、排出端側のアーム１０が、後アーム部１０ｃを左方へ少し傾斜させ、前アーム部１０ｂを互いに接近させるように各サーボモータ１２ａ、１２ｂで旋回駆動されるとともに、供給端側のアーム１０が、関節１０ａの屈曲度を小さくして互いに接近するように各サーボモータ１２ａ、１２ｂで旋回駆動され、一対のビーム１が閉じて各組のフィンガ２でワークＷをクランプする。

つぎに、図３（ｂ）に示すように、排出端側のアーム１０が、後アーム部１０ｃを右方へ旋回駆動されるとともに、前アーム部１０ｂが閉じた一対のビーム１の間隔を保持するように旋回駆動され、一対のビーム１が前進して、クランプした各ワークＷを順送りする。このとき、供給端側のアーム１０は駆動されず、ビーム１が前進するストローク分だけ、供給端側の延長部１ｂがガイド孔４ａの奥側から入口側へ直線案内される。

続いて、図３（ｃ）に示すように、排出端側と供給端側の各アーム１０が、関節１０ａの屈曲度を大きくするように旋回駆動され、一対のビーム１が開いて、各組のフィンガ２でクランプされたワークＷがアンクランプされる。こののち、排出端側のアーム１０が図１に示した状態に旋回駆動され、開いた一対のビーム１が後退位置に戻されて、１回の進退動作と開閉動作が終了する。このとき、供給端側のアーム１０は駆動されず、各ビーム１が後退するストローク分だけ、供給端側の延長部１ｂがガイド孔４ａの入口側から奥側へ直線案内され、図１に示した嵌挿位置に戻る。なお、後述するように、開閉動作と進退動作の前進動作との間には、昇降駆動装置５による昇降動作が介在し、前進動作はビーム１が上昇した状態で行われ、後退動作はビーム１が下降した状態で行われる。

図４は、上述した一対のビーム１の進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作のサイクルを３次元的に表示した動作線図である。この動作線図は、左右方向を進退方向、奥行方向を開閉方向、上下方向を昇降方向としており、サイクル動作の向きを矢印で示す。このサイクル動作のスタート点を、後退したビームが下降して開いた左下の状態とすると、動作の順序は以下の通りである。
・動作の順序：閉（クランプ）→上昇→前進→下降→開（アンクランプ）→後退

なお、この３次元動作では、図４の動作線図で動作が切り替わるコーナ部を丸めて示すように、前進動作と後退動作の前後期に、開閉動作または昇降動作を同時に行い、サイクル時間を短縮するようにしている。コーナ部を丸めていない、閉動作から上昇動作への切り替えと、下降動作から開動作への切り替えは、先行動作が完了してから行われる。また、コーナ部を丸めた部分以外では、進退動作は、ビーム１の延びる方向と平行に直線的に行われ、開閉動作は、進退動作方向と直交する前後方向に直線的に行われる。

図５乃至図７は、第２の実施形態を示す。このトランスファ装置は、図５および図６に示すように、前記昇降駆動装置５と排出端側の進退開閉駆動装置９は第１の実施形態のものと同じで、供給端側の進退開閉駆動装置９が、供給端側の昇降駆動装置５の昇降駆動ベース８に、サーボモータ１２ｃによって水平な動作平面内で旋回駆動されるアーム１３を取り付け、その先端側にビーム１の供給端側を連結部材４を介して動作平面内で旋回自在に支持したものとされている。

前記ビーム１の供給端側の延長部１ｂは、第１の実施形態のものと同様に、アーム１３の先端に連結された連結部材４に設けられたガイド孔４ａに嵌挿され、各ビーム１の供給端側が送り方向に、ビーム１の進退ストローク以上の距離で直線案内されるようになっている。

図７（ａ）〜（ｄ）は、前記進退開閉駆動装置９によって進退動作と開閉動作を行う過程を示す。図７の各図では、表示を拡大できるように、前側のビーム１のみを示す。また、排出端側の進退開閉駆動装置９の関節１０ａを有するアーム１０の動作は、図１および図３（ａ）〜（ｃ）に示した第１の実施形態のものと同じであるので、供給端側の進退開閉駆動装置９の動作のみを説明する。

図７（ａ）は、前記ビーム１が開いて後退した状態であり、供給端側の進退開閉駆動装置９のアーム１３は、右方へ傾斜した位置に旋回駆動され、供給端側の延長部１ｂが、連結部材４のガイド孔４ａの奥側に深く嵌挿されている。図７（ｂ）は、後退したビーム１を閉じて各組のフィンガ２でワークＷをクランプした状態であり、アーム１３は、起立するように左方へ旋回駆動され、供給端側の延長部１ｂはガイド孔４ａの入口側へ少し移動している。図７（ｃ）は、ワークＷをクランプしたビーム１が排出端側へ前進した状態であり、アーム１３は起立した状態のままで、供給端側の延長部１ｂがガイド孔４ａの入口側へ直線案内されている。図７（ｄ）は、前進したビーム１を開いてワークＷをアンクランプした状態であり、アーム１３は図７（ａ）と同じ傾斜位置に右方へ旋回駆動され、供給端側の延長部１ｂはガイド孔４ａの奥側へ少し移動している。こののち、図７（ａ）に示したように、ビーム１は後退位置に戻り、アーム１３は右方へ傾斜したままで、供給端側の延長部１ｂがガイド孔４ａの奥側へ直線案内される。

この実施形態でも、第１の実施形態と同様に、開閉動作と進退動作の前進動作との間には、昇降駆動装置５による昇降動作が介在し、前進動作はビーム１が上昇した状態で、後退動作はビーム１が下降した状態で行われ、図４に示したものと同様の３次元動作が行われる。

図８乃至図１０は、第３の実施形態を示す。このトランスファ装置も、図８および図９に示すように、前記昇降駆動装置５と排出端側の進退開閉駆動装置９は第１の実施形態のものと同じで、供給端側の進退開閉駆動装置９が、供給端側の昇降駆動装置５の昇降駆動ベース８に、サーボモータ１４の回転でナット１５ａを前後方向へ直線駆動するボールねじ機構１５を取り付けたものとされ、ナット１５ａに取り付けられたガイド部としてのボールスプライン１６に、ビーム１の供給端側の延長部１ｂが嵌挿されて、各ビーム１の供給端側の延長部１ｂが送り方向に直線案内されるようになっている。このボールスプライン１６で直線案内される距離も、一対のビーム１の進退ストローク以上の長さとされ、進退動作をする各ビーム１が外れないようになっている。なお、ボールスプライン１６はボールブッシュとしてもよい。

図１０（ａ）〜（ｄ）は、前記進退開閉駆動装置９によって進退動作と開閉動作を行う過程を示す。図１０の各図でも、前側のビーム１のみを示し、排出端側の進退開閉駆動装置９の関節１０ａを有するアーム１０の動作は、図１および図３（ａ）〜（ｃ）に示した第１の実施形態のものと同じであるので、供給端側の進退開閉駆動装置９の動作のみを説明する。

図１０（ａ）は、前記ビーム１が開いて後退した状態であり、供給端側の進退開閉駆動装置９のボールねじ機構１５は、ナット１５ａが前後方向へ開いた位置に直線駆動され、ビーム１の供給端側の延長部１ｂは、ボールスプライン１６から左方へ突出するように嵌挿されている。図１０（ｂ）は、後退したビーム１を閉じて各組のフィンガ２でワークＷをクランプした状態であり、ナット１５ａが前後方向へ閉じた位置に直線駆動されている。図１０（ｃ）は、ワークＷをクランプしたビーム１が排出端側へ前進した状態であり、ナット１５ａはそのままの位置で、供給端側の延長部１ｂがボールスプライン１６の右方へ直線案内されている。図１０（ｄ）は、前進したビーム１を開いてワークＷをアンクランプした状態であり、ナット１５ａは図１０（ａ）と同じ開いた位置に直線駆動されている。こののち、図１０（ａ）に示したように、ビーム１は後退位置に戻り、ナット１５ａはそのままの位置で、供給端側の延長部１ｂがボールスプライン１６の左方へ突出するように直線案内される。

図１１乃至図１３は、第４の実施形態を示す。このトランスファ装置は、図１１および図１２に示すように、前記昇降駆動装置５は上述した各実施形態のものと同じで、排出端側の進退開閉駆動装置９が、昇降駆動装置５の昇降駆動ベース８に、サーボモータ１７の回転でナット１８ａを送り方向へ直線駆動するボールねじ機構１８を取り付け、このボールねじ機構１８のナット１８ａに、サーボモータ１２ｄによって水平な動作平面内で旋回駆動されるアーム１９が取り付けられており、その先端側にビーム１の供給端側が連結部材３を介して動作平面内で旋回自在に支持されている。供給端側の進退開閉駆動装置９は、第２の実施形態のものと同じであり、昇降駆動装置５の昇降駆動ベース８に、サーボモータ１２ｃによって水平な動作平面内で旋回駆動されるアーム１３が取り付けられ、その先端側にビーム１の供給端側が連結部材４を介して動作平面内で旋回自在に支持されている。また、ビーム１の供給端側の延長部１ｂは、アーム１３に連結された連結部材４のガイド孔４ａに嵌挿され、各ビーム１の供給端側が送り方向に、ビーム１の進退ストローク以上の距離で直線案内されるようになっている。

図１３（ａ）〜（ｄ）は、前記進退開閉駆動装置９によって進退動作と開閉動作を行う過程を示す。図１３の各図でも、前側のビーム１のみを示し、供給端側の進退開閉駆動装置９のアーム１３の動作は、図７（ａ）〜（ｄ）に示した第２の実施形態のものと同じであるので、排出端側の進退開閉駆動装置９の動作のみを説明する。

図１３（ａ）は、前記ビーム１が開いて後退した状態であり、排出端側の進退開閉駆動装置９のボールねじ機構１８のナット１８ａが供給端側の左方へ直線駆動されるとともに、アーム１９が左方へ傾斜するように旋回駆動されている。図１３（ｂ）は、後退したビーム１を閉じて各組のフィンガ２でワークＷをクランプした状態であり、アーム１９が起立するように右方へ旋回駆動されるとともに、この旋回駆動によるアーム１９の先端の右方への移動を補償するように、ナット１８ａがさらに左方へ直線駆動されている。図１３（ｃ）は、ワークＷをクランプしたビーム１が排出端側へ前進した状態であり、アーム１９が起立したままの状態で、ナット１８ａが排出端側の右方へ直線駆動されている。図１３（ｄ）は、前進したビーム１を開いてワークＷをアンクランプした状態であり、アーム１９が左方へ傾斜するように旋回駆動されるとともに、この旋回駆動によるアーム１９の先端の左方への移動を補償するように、ナット１８ａがさらに右方へ直線駆動されている。こののち、図１３（ａ）に示したように、ビーム１は後退位置に戻り、アーム１９は左方へ傾斜した状態のままで、ナット１８ａが供給端側の左方へ直線駆動される。

図１４乃至図１６は、第５の実施形態を示す。このトランスファ装置は、図１４および図１５に示すように、前記一対のビーム１を開閉動作させる開閉駆動装置２０が、四隅の各ポスト３１ａに外側に向けて取り付けられている。この開閉駆動装置２０は、サーボモータ２１の回転をボールねじ機構２２でナット２２ａの直線運動に変換する直線駆動装置とされ、ナット２２ａに取り付けられた前後に開閉する各開閉駆動ベース２３に、一対のビーム１に進退動作と昇降動作をさせる進退昇降駆動装置２４が取り付けられている。開閉駆動装置２０は、前後のボールねじ機構２２のねじ軸を連結して前後で逆ねじとし、共用のサーボモータ２１で前後のナット２２ａに取り付けられた各開閉駆動ベース２３を開閉させるようにすることもできる。

前記各ビーム１は、第１の実施形態のものと同様に、フィンガ２が設けられた本体部１ａと、その両側の延長部１ｂとから成り、排出端側の延長部１ｂは連結部材３を介して、後述する関節２５ａを有するアーム２５の前アーム部２５ｂに連結され、供給端側の延長部１ｂは、アーム２５の前アーム部２５ｂに連結された連結部材４に設けられたガイド孔４ａに嵌挿されており、各ビーム１の供給端側が送り方向に直線案内されるようになっている。このガイド孔４ａで直線案内される距離も、一対のビーム１の進退ストローク以上の長さとされ、進退動作をする各ビーム１が外れないようになっている。

前記進退昇降駆動装置２４は、進退動作をさせる方向と昇降動作をさせる方向とを包含する垂直な動作平面内で旋回可能な関節２５ａを有する上向きのアーム２５を備え、関節２５ａの前側の前アーム部２５ｂの先端側が、ビーム１の両側の延長部１ｂに連結部材３、４を介して、動作平面内で旋回可能に連結されるとともに、関節２５ａの後側の後アーム部２５ｃの基端側が、開閉駆動ベース２３に連結ピン２６を介して、動作平面内で旋回可能に連結されている。アーム２５の基端側と関節２５ａは、それぞれサーボモータ２７ａ、２７ｂによって、動作平面内で旋回駆動されるようになっており、両端側をこれらの進退昇降駆動装置２４で支持された一対のビーム１が、以下に述べるように、進退動作と昇降動作をする。

図１６（ａ）〜（ｄ）は、前記進退動作と昇降動作を行う過程を示す。図１６の各図では、前側のビーム１のみを示す。図１６（ａ）は、ビーム１が下降して後退した状態であり、排出端側のアーム２５が、後アーム部２５ｃを右方へ少し傾斜させて、前アーム部２５ｂを供給端側へ伸ばし、供給端側のアーム２５は関節２５ａで左方へ屈曲しており、供給端側の延長部１ｂが、連結部材４のガイド孔４ａの奥側に深く嵌挿されている。図１６（ｂ）は、後退したビーム１が上昇した状態であり、排出端側のアーム２５が、後アーム部２５ｃを左方へ少し傾斜させ、前アーム部２５ｂを上方へ旋回駆動されるとともに、供給端側のアーム２５が、関節１０ａの屈曲度を小さくして上方へ延出されている。

図１６（ｃ）は、上昇したビーム１が前進した状態であり、排出端側のアーム２５が、後アーム部２５ｃを右方へ旋回駆動されるとともに、前アーム部２５ｂがビーム１の上昇位置を保持するように旋回駆動されている。このとき、供給端側のアーム２５は駆動されず、ビーム１が前進するストローク分だけ、供給端側の延長部１ｂがガイド孔４ａの奥側から入口側へ直線案内される。図１６（ｄ）は、前進したビーム１が下降した状態であり、排出端側と供給端側の各アーム２５が、関節２５ａの屈曲度を大きくするように旋回駆動されている。こののち、排出端側のアーム２５が図１６（ａ）に示した状態に旋回駆動され、開いた一対のビーム１が後退位置に戻されて、１回の進退動作と開閉動作が終了する。このとき、供給端側のアーム２５は駆動されず、各ビーム１が後退するストローク分だけ、供給端側の延長部１ｂがガイド孔４ａの入口側から奥側へ直線案内され、図１６（ａ）に示した嵌挿位置に戻る。

なお、前記上昇動作の前と下降動作の後には、開閉駆動装置２０による開閉動作が介在し、図４に示したものと同様の３次元動作が行われる。また、図４でコーナ部を丸めた部分以外では、進退動作は、ビーム１の延びる方向と平行に直線的に行われ、昇降動作は、進退動作方向と直交する上下方向に直線的に行われる。

図１７乃至図１９は、第６の実施形態を示す。このトランスファ装置は、図１７および図１８に示すように、前記開閉駆動装置２０と排出端側の進退昇降駆動装置２４は第５の実施形態のものと同じで、供給端側の進退昇降駆動装置２４が、供給端側の開閉駆動装置２０の開閉駆動ベース２３に、サーボモータ２７ｃによって垂直な動作平面内で旋回駆動されるアーム２８を取り付け、その先端側にビーム１の供給端側を、連結部材４を介して動作平面内で旋回自在に支持したものとされている。

前記ビーム１の供給端側の延長部１ｂは、第５の実施形態のものと同様に、アーム２８の先端に連結された連結部材４のガイド孔４ａに嵌挿され、各ビーム１の供給端側が送り方向に、ビーム１の進退ストローク以上の距離で直線案内されるようになっている。

図１９（ａ）〜（ｄ）は、前記進退昇降駆動装置２４によって進退動作と昇降動作を行う過程を示す。図１９の各図では、前側のビーム１のみを示し、排出端側の進退昇降駆動装置２４の関節２５ａを有するアーム２５の動作は、図１６（ａ）〜（ｄ）に示した第５の実施形態のものと同じであるので、供給端側の進退昇降駆動装置２４の動作のみを説明する。

図１９（ａ）は、前記ビーム１が下降して後退した状態であり、供給端側の進退昇降駆動装置２４のアーム２８は、右方へ傾斜した位置に旋回駆動され、供給端側の延長部１ｂが、ガイド孔４ａの奥側に深く嵌挿されている。図１９（ｂ）は、後退したビーム１が上昇した状態であり、アーム２８は、起立するように左方へ旋回駆動され、供給端側の延長部１ｂはガイド孔４ａの入口側へ少し移動している。図１９（ｃ）は、上昇したビーム１が前進した状態であり、アーム２８は起立した状態のままで、供給端側の延長部１ｂがガイド孔４ａの入口側へ直線案内されている。図１９（ｄ）は、前進したビーム１が下降した状態であり、アーム２８は図１９（ａ）と同じ傾斜位置に右方へ旋回駆動され、供給端側の延長部１ｂはガイド孔４ａの奥側へ少し移動している。こののち、図１９（ａ）に示したように、ビーム１は後退位置に戻り、アーム２８は右方へ傾斜したままで、供給端側の延長部１ｂがガイド孔４ａの奥側へ直線案内される。

この実施形態でも、第５の実施形態と同様に、上昇動作の前と下降動作の後には、開閉駆動装置２０による開閉動作が介在し、前進動作はビーム１が上昇した状態で、後退動作はビーム１が下降した状態で行われ、図４に示したものと同様の３次元動作が行われる。

図２０乃至図２２は、第７の実施形態を示す。このトランスファ装置も、図２０および図２１に示すように、前記開閉駆動装置２０と排出端側の進退昇降駆動装置２４は第５の実施形態のものと同じで、供給端側の進退昇降駆動装置２４が、供給端側の開閉駆動装置２０の開閉駆動ベース２３に、サーボモータ２９の回転でナット３０ａを上下方向へ直線駆動するボールねじ機構３０を取り付けたものとされ、ナット３０ａに取り付けられたボールスプライン１６に、ビーム１の供給端側の延長部１ｂが嵌挿されて、各ビーム１の供給端側が送り方向に直線案内されるようになっている。このボールスプライン１６で直線案内される距離も、一対のビーム１の進退ストローク以上の長さとされ、進退動作をする各ビーム１が外れないようになっている。

図２２（ａ）〜（ｄ）は、前記進退昇降駆動装置２４によって進退動作と昇降動作を行う過程を示す。図２２の各図でも、前側のビーム１のみを示し、排出端側の進退昇降駆動装置２４の関節２５ａを有するアーム２５の動作は、図１６（ａ）〜（ｄ）に示した第５の実施形態のものと同じであるので、供給端側の進退昇降駆動装置２４の動作のみを説明する。

図２２（ａ）は、前記ビーム１が下降して後退した状態であり、供給端側の進退昇降駆動装置２４のボールねじ機構３０は、ナット３０ａが下降した位置に下方へ直線駆動され、ビーム１の供給端側の延長部１ｂは、ボールスプライン１６から左方へ突出するように嵌挿されている。図２２（ｂ）は、後退したビーム１が上昇した状態であり、ナット３０ａが上方へ直線駆動されている。図２２（ｃ）は、上昇したビーム１が前進した状態であり、ナット３０ａはそのままの位置で、供給端側の延長部１ｂがボールスプライン１６の右方へ直線案内されている。図２２（ｄ）は、前進したビーム１が下降した状態であり、ナット３０ａは図２２（ａ）と同じ下降した位置に直線駆動されている。こののち、図２２（ａ）に示したように、ビーム１は後退位置に戻り、ナット３０ａはそのままの位置で、供給端側の延長部１ｂがボールスプライン１６の左方へ突出するように直線案内される。

上述した各実施形態では、ビームの供給端側を、その支持側に設けたボールスプライン等のガイド孔に嵌挿して直線案内するようにしたが、ビームの排出端側を直線案内するようにすることもでき、ビーム側にガイド孔を設けて、支持側にガイド孔で直線案内される軸部を設けることもできる。

１ビーム
１ａ本体部
１ｂ延長部
２フィンガ
３、４連結部材
４ａガイド孔
５昇降駆動装置
６サーボモータ
７ボールねじ機構
７ａナット
８昇降駆動ベース
９進退開閉駆動装置
１０アーム
１０ａ関節
１０ｂ前アーム部
１０ｃ後アーム部
１１連結ピン
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄサーボモータ
１３アーム
１４サーボモータ
１５ボールねじ機構
１５ａナット
１６ボールスプライン
１７サーボモータ
１８ボールねじ機構
１８ａナット
１９アーム
２０開閉駆動装置
２１サーボモータ
２２ボールねじ機構
２２ａナット
２３開閉駆動ベース
２４進退昇降駆動装置
２５アーム
２５ａ関節
２５ｂ前アーム部
２５ｃ後アーム部
２６連結ピン
２７ａ、２７ｂ、２７ｃサーボモータ
２８アーム
２９サーボモータ
３０ボールねじ機構
３０ａナット
３１プレス本体
３１ａポスト
３２金型

Claims

ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプするフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動して、前記フィンガでクランプしたワークを配列された金型に、所定の進退ストロークで順送りするトランスファ装置において、前記開閉動作または昇降動作と前記進退動作をさせる駆動装置を、前記一対の各ビームの少なくとも一端側を、前記開閉動作または昇降動作をさせる方向と、前記進退動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有するアームで支持し、このアームの関節の前側の前アーム部の先端側を、前記ビームの一端側に前記動作平面内で旋回自在に連結して、このアームの基端側と前記関節を動作平面内で旋回駆動するものとし、前記ビームの他端側を、前記進退ストローク以上の距離で、前記送り方向に直線案内する直線案内機構を設けたことを特徴とするトランスファ装置。
ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプするフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動して、前記フィンガでクランプしたワークを配列された金型に、所定の進退ストロークで順送りするトランスファ装置において、前記開閉動作または昇降動作と前記進退動作をさせる駆動装置を、前記一対の各ビームの少なくとも一端側を、前記開閉動作または昇降動作をさせる方向と、前記進退動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能なアームの先端側に、動作平面内で旋回自在に支持し、このアームの基端側を、前記動作平面内で旋回駆動するとともに、前記送り方向へ直線駆動するものとし、前記ビームの他端側を、前記進退ストローク以上の距離で、前記送り方向に直線案内する直線案内機構を設けたことを特徴とするトランスファ装置。
前記ビームの他端側を、前記動作平面内で旋回可能なアームの先端側に、動作平面内で旋回自在に支持し、このアームの基端側を前記動作平面内で旋回駆動するようにした請求項１または２に記載のトランスファ装置。
前記ビームの他端側を直線案内する直線案内機構を、前記ビームの他端側を支持する支持側と支持されるビーム側のいずれか一方に、ガイド孔を有するガイド部を設け、他方に前記ガイド孔に嵌挿されて案内される軸部を設けたものとした請求項１乃至３のいずれかに記載のトランスファ装置。