JP2016203289A - ロボットアーム - Google Patents

Abstract

【課題】 可動における自由度の向上を図るとともに、可動を適正に制御可能なものとしつつ、更に耐久性の向上を図ることができるロボットアームを提供する。【解決手段】 ロボットアームＲＡは、加熱処理が施されるワークを把持するために機枠ＭＦに取り付けて使用され、長手方向に伸縮可能に構成されたアーム本体１１と、アーム本体１１の先端部に取り付けられて開閉可能とされたクリップ１２と、機枠ＭＦに対してアーム本体１１を上下方向に回動させる回動機構、クリップ１２を開閉させる開閉機構及びアーム本体１１を伸縮させる伸縮機構と、を備え、回動機構、伸縮機構及び開閉機構のそれぞれは、数値制御下にあるサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３で駆動され、更に加熱処理時に各機構のサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３が加熱の影響を受けないように、サーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３はアーム本体１１の基端部にそれぞれ配設されて加熱範囲外に設置される。【選択図】 図１

Description

本発明は、加熱処理が施される対象物を把持するために使用されるロボットアームに関するものである。

一般に、シート状のワークをプレス成形等することで所定形状とする成形加工では、プレス機等の成形機の前後方向に移動可能とされた搬送用クランプを用いることで、該搬送用クランプに該ワークを把持したままの状態で、加熱処理やプレス処理等といった成形加工に係る一連の処理を行う（特許文献１参照）。
通常、上記搬送用クランプは、上記ワークの左右両側方に配設されたベースと、該ベースから該ワークに向かって略水平方向へ差し出された複数本のアームと、各アームの先端に開閉可能に設けられたクリップとによって構成されている。また、前記アームは、前記ベースに対して、角度を固定した状態で取り付けられており、前記クリップは、シリンダー等によって開閉されるようになっている。そして、上記搬送用クランプは、前記クリップで上記ワークの側縁部を挟持しつつ、左右両側方のアームの間で上記ワークを吊り下げるように支持して搬送する。
しかし、左右の前記アームの間に吊り下げられたワークは、加熱処理後の軟化状態で、前記クリップで挟持されていない部分、特に左右方向の中間部分が自重で大きく垂れ下がってしまう場合があり、このような場合には成形不良が頻繁に起こる。そこで、例えば特許文献２に示されるように、前記アームを収縮させることで、中間部分が垂れ下がろうとするワークを左右方向へ引っ張るような試みがなされている。
また、前記アームに伸縮や可動等の機構を設ける場合、特に成形加工に係る一連の処理として加熱処理を含むのであれば、該アームの耐久性が問題となり、これを解決するべく例えば特許文献３に示されるような試みが為されている。

特開２００５−００７４４１号公報 特開平１１−０７７８１７号公報 特開平１０−１９３０３０号公報

ところが、上記特許文献２に示されるように前記アームを収縮させ、上記ワークを左右方向へ引っ張ってテンションを加えると、上記ワークの中間部分が垂れ下がった場合とは異なる成形不良が生じてしまうという問題があった。すなわち、上記ワークの中間部分が垂れ下がった場合、該垂れ下がった部位でワークが弛み、しわが発生し、また上記ワークを左右方向へ引っ張ってテンションを加えると、プレス時のワークに過剰なテンションが加わることで、該ワークが破れてしまう。
上記のようなしわや破れといった成形不良を抑制するには、成形時のワークに最適なテンションが加わるように上記アームの上下位置を適宜制御し、上下位置を適宜制御された該アームで該ワークを適正な把持位置に支持することが要請される。しかし、上記したように、上記アームは、上下位置を適宜制御できるような複雑な機構を組み込むと、耐久性に難を生じてしまう。
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、可動における自由度の向上を図るとともに、該可動を適正に制御可能なものとしつつ、更に耐久性の向上を図ることができるロボットアームを提供することにある。

上記従来の問題点を解決する手段として、請求項１に記載のロボットアームの発明は、加熱処理が施されるワークを把持するために機枠に取り付けられて使用されるロボットアームであって、長手方向に伸縮可能に構成されたアーム本体と、該アーム本体の先端部に取り付けられて開閉可能とされたクリップと、を備えているとともに、上記機枠に対して上記アーム本体を上下方向に回動させる回動機構、上記クリップを開閉させる開閉機構及び上記アーム本体を伸縮させる伸縮機構と、を備えており、上記回動機構、上記伸縮機構及び上記開閉機構のそれぞれは、数値制御下にあるサーボモーターで駆動され、更に上記加熱処理時に各機構のサーボモーターが加熱の影響を受けないように、各機構のサーボモーターは上記アーム本体の基端部にそれぞれ配設されることで加熱範囲外に設置されることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロボットアームの発明において、上記アーム本体は、径が異なる複数の筒状体を嵌め合わせてなるテレスコピック構造とすることにより、長手方向に伸縮可能に構成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のロボットアームの発明において、上記伸縮機構は、上記アーム本体の基端部に配設された上記サーボモーターの駆動力を上記アーム本体の全体に伝達することにより、該アーム本体を構成する上記筒状体を該アーム本体の基端側から先端側へ向かう伸長方向へ移動させる伸長構造と、該アーム本体を構成する上記筒状体を該アーム本体の先端側から基端側へ向かう収縮方向へ移動させる収縮構造と、からなり、上記伸長構造として、上記アーム本体の基端部に配設されて上記サーボモーターにより回転駆動される伸長用回転体と、該伸長用回転体から上記アーム本体の先端側に向かって繰り出されて該伸長用回転体が回転すると上記収縮方向へ動きながら該伸長用回転体に巻き取られる伸長用線状体と、該伸長用回転体への巻き取り時における該伸長用線状体の上記収縮方向への動きを上記伸長方向への動きに方向転換する方向転換部材と、該方向転換部材によって伸長方向へ動く上記伸長用線状体からの力を上記筒体に伝達することで該筒体を伸長方向へ移動させる伸長用伝達部材と、を備えており、上記収縮構造として、上記アーム本体の基端部に配設されて上記サーボモーターにより回転駆動される収縮用回転体と、上記収縮用回転体から上記アーム本体の先端側に向かって繰り出されて上記収縮用回転体が回転することで収縮方向へ動きつつ該収縮用回転体に巻き取られる収縮用線状体と、収縮方向へ動く上記収縮用線状体からの力を上記筒体に伝達することで該筒体を収縮方向へ移動させる収縮用伝達部材と、を備えていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のロボットアームの発明において、上記伸縮機構において、上記伸長用回転体と上記収縮用回転体とは、同一のサーボモーターにより回転駆動されることで互いに同期して回転するように設定されるとともに、上記伸長用回転体が上記伸長用線状体を巻き取るための回転方向は、上記収縮用回転体が上記収縮用線状体を繰り出すための回転方向に等しく、上記収縮用回転体が上記収縮用線状体を巻き取るための回転方向は、上記伸長用回転体が上記伸長用線状体を繰り出すための回転方向に等しくなるように設定されることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載のロボットアームの発明において、上記開閉機構は、上記アーム本体に内装されて上記サーボモーターにより回転駆動される回転シャフトと、該回転シャフトの先端と上記クリップとの間に架設されたクランクと、を備えており、上記回転シャフトは、上記アーム本体の伸縮に応じて伸縮するテレスコピック構造を有することを要旨とする。

〔作用〕
本発明のロボットアームは、長手方向に伸縮可能に構成されたアーム本体と、該アーム本体の先端部に取り付けられて開閉可能とされたクリップと、を備えているとともに、機枠に対して上記アーム本体を上下方向に回動させる回動機構、上記クリップを開閉させる開閉機構及び上記アーム本体を伸縮させる伸縮機構と、を備えており、アーム本体が伸縮することに加え、上下方向に回動するため、可動における自由度が高い。更に、上記回動機構、上記伸縮機構及び上記開閉機構のそれぞれは、数値制御下にあるサーボモーターで駆動されるため、可動を適宜制御することが可能である。各機構のサーボモーターは、加熱の影響を受けないように、上記アーム本体の基端部にそれぞれ配設されることで加熱範囲外に設置されており、加熱に対する耐久性の向上が図られる。
また、上記アーム本体は、テレスコピック構造で伸縮可能に構成することで、該テレスコピック構造を構成する複数の筒状体の軸線を略一致させることができるから、伸縮を円滑なものにすることができる。
また、上記サーボモーターを上記アーム本体の基端部に設けたことで、伸縮に際して該サーボモーターの駆動力を上記アーム本体の先端部に伝達する手段については、上記伸縮機構として、伸長構造と、収縮構造とが組み込まれる。該伸長構造は、上記サーボモーターによって回転駆動される伸長用回転体、該伸長用回転体に巻き取られる伸長用線状体、巻き取り時における該伸長用線状体の収縮方向への動きを伸長方向への動きに方向転換する方向転換部材、伸長方向へ動く上記伸長用線状体からの力を上記アーム本体の筒体に伝達する伸長用伝達部材によって構成される。上記収縮構造は、上記サーボモーターにより回転駆動される収縮用回転体、該収縮用回転体に巻き取られる収縮用線状体、巻き取り時に収縮方向へ動く該収縮用線状体からの力を上記アーム本体の上記筒体に伝達する収縮用伝達部材によって構成される。すなわち、伸長構造と収縮構造は、伸長用線状体あるいは収縮用線状体を巻き取る動きのみで上記アーム本体を伸長あるいは収縮させることができるため、構造が簡易であり、耐久性を損なうことなく、正確な数値制御が可能となる。
また、上記伸長用回転体と上記収縮用回転体とは、それぞれが線状体を巻き取るための回転方向と繰り出すための回転方向とを逆回転としたうえで、同一のサーボモーターにより回転駆動されることで互いに同期して回転するように構成することで、１つのサーボモーターで回転駆動を制御することができ、構造の簡易化を図ることができる。
また、上記開閉機構は、上記サーボモーターにより回転駆動される回転シャフトと、クランクとで構成することにより、簡易化を図ることができるとともに、該回転シャフトをテレスコピック構造とすることで、上記アーム本体の伸縮を損なうことなく、駆動力の伝達を行うことができる。

〔効果〕
本発明では、可動における自由度の向上を図るとともに、該可動を適正に制御可能なものとしつつ、更に耐久性の向上を図ることができるロボットアームを提供することが出来る。

実施形態のロボットアームの（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図。 アーム本体を示す（ａ）は収縮状態の平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は伸長状態の平面図。 伸縮機構によるアーム本体の第１段階の伸長を平面視で示す模式図であって、（ａ）は伸長前の状態、（ｂ）は伸長中の状態、（ｃ）は最大値まで伸長した状態。 伸縮機構によるアーム本体の第２段階の伸長を平面視で示す模式図であって、（ａ）は伸長前の状態、（ｂ）は伸長中の状態、（ｃ）は最大値まで伸長した状態。 収縮機構によるアーム本体の収縮動作を平面視で示す模式図であって、（ａ）は収縮前の状態、（ｂ）は収縮中の状態、（ｃ）は収縮が完了した状態。 回動機構によるアーム本体の回動を側面視で示す模式図であって、（ａ）は水平な状態、（ｂ）は上下方向に回動させた状態。 開閉機構によるクリップの開閉を側面視で示す模式図であって、（ａ）はクリップが閉じた状態、（ｂ）はクリップが開いた状態。 実施形態の成形加工を示す模式図。 実施形態の搬送装置を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 搬送装置によるワークの吊持を示す模式図であって、（ａ）は加熱工程の状態、（ｂ）はプレス工程でアーム本体を伸縮及び回動させた状態、（ｃ）はプレス工程で型締め直前の状態、（ｃ）はプレス工程で型締めした状態。

本発明を具体化した一実施形態を、図面を用いて説明する。
［ロボットアーム］
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、ロボットアームＲＡは、加熱処理が施されるワークＷを把持するためのものであって、アーム本体１１と、該アーム本体１１の先端部に取り付けられたクリップ１２と、を備えており、該アーム本体１１の基端部において機枠ＭＦに取り付けられている。
上記アーム本体１１は、長手方向に伸縮可能に構成されている。上記クリップ１２は、上下一対の挟持爪１２Ａが相互回動可能に組み合わされることで、開閉可能に構成されている。
加えて、上記ロボットアームＲＡは、上記アーム本体１１を伸縮させる伸縮機構、上記機枠ＭＦに対して上記アーム本体１１を上下方向に回動させる回動機構、及び、上記クリップ１２を開閉させる開閉機構を備えている。これら伸縮機構、回動機構及び開閉機構は、それぞれが数値制御下にあるサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３で駆動されるように構成されたものである。本実施形態のロボットアームＲＡは、各機構に１機ずつ、合計で３機のサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３を備えている。そして、該３機のサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、ロボットアームＲＡ（アーム本体１１）の基端部にそれぞれ配設されている。

上記ロボットアームＲＡは、サーボモーターＭ１によって駆動される伸縮機構を備えており、上記アーム本体１１を伸縮させることで、該アーム本体１１の長手方向における上記クリップ１２の位置（前後位置）を自在に変えることが可能である。また、上記ロボットアームＲＡは、サーボモーターＭ２によって駆動される回動機構を備えており、上記アーム本体１１を上記機枠ＭＦに対して上下方向に回動させることで、上記クリップ１２の上下位置を自在に変えることが可能である。即ち、該伸縮機構及び該回動機構を備える上記ロボットアームＲＡは、上記アーム本体１１を伸縮及び回動させることで、上記クリップ１２の位置を前後、上下と自在に変えることが可能であり、可動における自由度の向上が図られている。
更に、上記ロボットアームＲＡは、上記サーボモーターＭ３によって駆動される開閉機構で上記一対の挟持爪１２Ａを開閉させることにより、上記クリップ１２でワークを把持又は解放するように構成されている。
上記伸縮機構、上記回動機構及び上記開閉機構の各機構は、それぞれを駆動する上記サーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３が動作を数値情報で指令する数値制御下にあることから、それぞれの可動を適正に制御することが可能である。
そして、各機構をそれぞれ駆動するサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、上記ロボットアームＲＡ（アーム本体１１）の基端部にそれぞれ配設されていることから、該ロボットアームＲＡで加熱処理が施されるワークを把持する際、該ワークを加熱する熱源の加熱範囲外に設置され、加熱の影響を受けず、加熱に対する耐久性の向上が図られている。更にまた、各機構をそれぞれ駆動するサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、遮熱板によって覆われることで、加熱に対する耐久性の更なる向上が図られている。

〔アーム本体〕
上記アーム本体１１について説明する。
図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記アーム本体１１は、複数の筒状体、すなわち略四角筒状に形成されたボトムチューブ１３、ミドルチューブ１４、及びトップチューブ１５によって構成されている。これらボトムチューブ１３、ミドルチューブ１４、及びトップチューブ１５は、それぞれ径が異なり、ボトムチューブ１３が最も太い径とされ、ミドルチューブ１４が該ボトムチューブ１３に次ぐ径とされ、トップチューブ１５が最も細い径とされている。
なお、上記ボトムチューブ１３及び上記ミドルチューブ１４は、後述する伸縮機構を設けるべく、上壁の大半が切り欠かれて開放された形状とされている。
また、上記ボトムチューブ１３と上記ミドルチューブ１４との間、及び上記ミドルチューブ１４と上記トップチューブ１５との間には、それぞれ摺動用ガイドレール（図示略）が設けられている。該摺動用ガイドレールを設けることにより、上記アーム本体１１は、上記ボトムチューブ１３に対して上記ミドルチューブ１４が円滑に摺動自在とされ、上記ミドルチューブ１４に対して上記トップチューブ１５が円滑に摺動自在とされる。

上記ボトムチューブ１３、上記ミドルチューブ１４、及び上記トップチューブ１５は、基端側からボトムチューブ１３、ミドルチューブ１４、トップチューブ１５の順番となるように、相互に嵌め合わせることにより、テレスコピック構造を構成する。
上記テレスコピック構造を有する上記アーム本体１１は、上記トップチューブ１５を上記ミドルチューブ１４の内部に収容し、該ミドルチューブ１４を上記ボトムチューブ１３の内部に収容することによって、収縮状態とされる（図２（ａ）参照）。また、上記テレスコピック構造を有する上記アーム本体１１は、上記ボトムチューブ１３の内部から上記ミドルチューブ１４を引き出し、該ミドルチューブ１４の内部から上記トップチューブ１５を引き出すことによって、伸長状態とされる（図２（ｂ）参照）。
上記テレスコピック構造を採用した上記アーム本体１１においては、ボトムチューブ１３、ミドルチューブ１４、及びトップチューブ１５の軸中心が略一致しており（図２（ｃ）参照）、伸縮の際に各筒状体の動きのズレや、筒状体相互のがたつきの発生が抑えられるため、伸縮を円滑に行うことができる。
なお、上記ボトムチューブ１３と上記ミドルチューブ１４との間には、該ボトムチューブ１３内から該ミドルチューブ１４が所定長さだけ引き出されたときに、該所定長さ以上の該ミドルチューブ１４の引き出しを規制する伸長用ストッパー（図示略）と、該ボトムチューブ１３内に該ミドルチューブ１４が所定長さだけ収容されたときに、該所定長さ以上の該ミドルチューブ１４の収容を規制する収縮用ストッパー（図示略）が設けられている。同様に、上記ミドルチューブ１４と上記トップチューブ１５との間には、所定長さ以上の該トップチューブ１５の引き出しを規制する伸長用ストッパー（図示略）と、所定長さ以上の該トップチューブ１５の収容を規制する収縮用ストッパー（図示略）が設けられている。

〔伸縮機構〕
上記アーム本体１１を伸縮させる伸縮機構について説明する。
上記伸縮機構は、上記アーム本体１１の基端部に配設された上記サーボモーターＭ１による駆動力を、該アーム本体１１の全体に伝達して、該アーム本体１１を伸縮させるものである。即ち、上述したように加熱による影響が及ばないようにするために上記サーボモーターＭ１が上記アーム本体１１の基端部に配設されていることから、上記伸縮機構は、該アーム本体１１の全体を円滑に伸縮させるべく、該サーボモーターＭ１の駆動力を該アーム本体１１の先端部にまで伝達させるために設けられたものである。
上記伸縮機構は、伸長構造と、収縮構造とからなる。該伸長構造は、上記アーム本体１１を構成する上記筒状体（ミドルチューブ１４及びトップチューブ１５）を、該アーム本体１１の基端側から先端側へ向かう伸長方向へ移動させるための構造である。また、該収縮構造は、上記アーム本体１１を構成する上記筒状体（ミドルチューブ１４及びトップチューブ１５）を該アーム本体１１の先端側から基端側へ向かう収縮方向へ移動させるための構造である。

［伸長構造］
図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ａ）〜（ｃ）は、上記伸長構造を分かり易くするために構成を簡略化して示す模式図である。
上記アーム本体１１の基端部（ボトムチューブ１３）には、伸長用回転体２０として、ドラム２１と、伸長用ガイドプーリー２２とが配設されている。
上記ドラム２１の周面上には伸長用線状体２３が巻回されており、該伸長用線状体２３は、該ドラム２１の一端部から伸ばし出されて、上記伸長用ガイドプーリー２２に架けられ、該伸長用ガイドプーリー２２から上記アーム本体１１の先端側に向かって繰り出されている。具体的に、上記ドラム２１の周面上には、鉄索や鋼索等の線材が螺旋状に巻回され、該線材の両端部は該ドラム２１の軸線方向における左右両端からそれぞれ伸ばし出された形態となっており、該線材の両端部のうち一端部が上記伸長用線状体２３とされる。なお、該線材の両端部のうち他端部は、後述する収縮用線状体３０とされる。
上記ドラム２１は、上記サーボモーターＭ１に接続されることで、軸線を中心に、所定方向又は該所定方向と逆方向に回転される。そして、該ドラム２１が所定方向に回転すると、上記線材の一端部である上記伸長用線状体２３は、上記アーム本体１１の先端側から基端側へ向かう方向（収縮方向）へ動きながら、該伸長用回転体２０のドラム２１上に巻き取られる。
なお、上記伸長用線状体２３として用いる線材には、炭素鋼やスレンレス鋼等の金属材料からなる柔軟性を有する線材、あるいは、炭素繊維、ガラス繊維、化学繊維等の繊維材料からなる柔軟性を有する線材が用いられるが、高度の耐熱性や耐久性を付与するという観点から、金属材料からなる線材（鉄索又は鋼索）を使用することが望ましい。

上記ボトムチューブ１３の先端部で側方寄りの部位には、プーリーによって構成される第１方向転換部材２４が回転自在に取り付けられている。
上記ミドルチューブ１４の基端には、円盤状の第１伸長用伝達部材２５が取り付けられている。また、上記ミドルチューブ１４の先端部には、プーリーによって構成される第２方向転換部材２６が回転自在に取り付けられている。
上記トップチューブ１５の基端には、矩形状の第２伸長用伝達部材２７が取り付けられている。

上記伸長用回転体２０の上記伸長用ガイドプーリー２２から上記アーム本体１１の先端側に向かって繰り出された上記伸長用線状体２３は、まず、上記第１方向転換部材２４へ向かって伸び、該第１方向転換部材２４に架けられることで、該第１方向転換部材２４で方向転換され、該アーム本体１１の基端側へ向かって伸びる。
上記アーム本体１１の基端側へ向かって伸びる伸長用線状体２３は、次いで、上記第１伸長用伝達部材２５に架けられ、該第１伸長用伝達部材２５が円盤状をなすことから方向転換されたうえで、上記アーム本体１１の先端側へ向かって伸びる。
そして、上記アーム本体１１の先端側へ向かって伸びる伸長用線状体２３は、上記第２方向転換部材２６に架けられ、該第２方向転換部材２６で方向転換され、該アーム本体１１の基端側へ向かって伸び、その先端が上記第２伸長用伝達部材２７に接続固定される。
即ち、上記伸長用ガイドプーリー２２から繰り出された上記伸長用線状体２３は、上記第１方向転換部材２４と上記第２方向転換部材２６とを経て上記第２伸長用伝達部材２７に至るが、該第１方向転換部材２４から該第２方向転換部材２６へ至る途中で上記第１伸長用伝達部材２５へ迂回する経路を辿るように張設されている。

［伸長動作］
上記伸長構造による上記アーム本体１１の伸長動作について説明する。
上記アーム本体１１は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すような、上記ボトムチューブ１３内から上記ミドルチューブ１４が引き出される第１段階の伸長と、図４（ａ）〜（ｃ）に示すような、上記ミドルチューブ１４内から上記トップチューブ１５が引き出される第２段階の伸長とを行うことが可能である。

上記第１段階の伸長では、上記サーボモーターＭ１が上記伸長用回転体２０の上記ドラム２１を所定方向に回転させ、該ドラム２１上に上記伸長用線状体２３を巻き取る（図３（ａ）参照）。該ドラム２１上に巻き取られる伸長用線状体２３は、上記伸長用ガイドプーリー２２と上記第１方向転換部材２４との間を上記アーム本体１１の収縮方向へ動き、該第１方向転換部材２４を越えると、該第１方向転換部材２４により方向転換され、該第１方向転換部材２４と上記第１伸長用伝達部材２５との間を上記アーム本体１１の先端側から基端側へ向かう方向（伸長方向）へ動く（図３（ｂ）参照）。
ここで、上記第１伸長用伝達部材２５には、上記第１方向転換部材２４と上記第２方向転換部材２６との間に張られた上記伸長用線状体２３が迂回して架けられているため、該第１伸長用伝達部材２５は該伸長用線状体２３からの張力を受けることが可能な状態にある。また、上記第１伸長用伝達部材２５と上記第２方向転換部材２６とは、同一部材である上記ミドルチューブ１４の基端部と先端部とに設けられたものであるから、相互間の距離が変わらず一定に保たれた状態にある。同様に、上記伸長用ガイドプーリー２２と上記第１方向転換部材２４とは、同一部材である上記ボトムチューブ１３上に設けられたものであるから、相互間の距離が変わらず一定に保たれた状態にある。更に、該第１伸長用伝達部材２５は、該第１伸長用伝達部材２５が取り付けられた上記ミドルチューブ１４が上記ボトムチューブ１３内から引き出される方向に移動可能であるから、上記アーム本体１１の伸長方向への移動を許容された状態にある。
従って、上記ドラム２１上に上記伸長用線状体２３を巻き取ると、該伸長用線状体２３は、上記第１方向転換部材２４と上記第１伸長用伝達部材２５との間で上記アーム本体１１の伸長方向へ動きつつ、該第１伸長用伝達部材２５に張力を加える。このとき、上記伸長用ガイドプーリー２２と上記第１方向転換部材２４との距離が一定に保たれ、かつ上記第１伸長用伝達部材２５と上記第２方向転換部材２６との距離が一定に保たれた状態にあり、上記伸長用線状体２３は、上記ドラム２１上に巻き取られた分だけ上記第１方向転換部材２４と上記第１伸長用伝達部材２５との距離を詰める。その結果、該第１伸長用伝達部材２５は、上記アーム本体１１の伸長方向へ移動し、該第１伸長用伝達部材２５を移動させる力が上記ミドルチューブ１４に伝達され、該ミドルチューブ１４が上記ボトムチューブ１３内から引き出される。
上記第１段階の伸長は、上記伸長用ストッパーによって上記ボトムチューブ１３内からの上記ミドルチューブ１４の引き出しが規制された状態が最大値となる（図３（ｃ）参照）。そして、該第１段階の伸長の最大値を超えて、上記アーム本体１１を更に伸長させる必要がある場合に、上記第２段階の伸長が行われる。

上記第２段階の伸長にあって、上記第２方向転換部材２６よりも上記アーム本体１１の基端側では、上記第１段階と同様に、上記サーボモーターＭ１が上記ドラム２１を所定方向に回転させることで、上記第１伸長用伝達部材２５、上記第１方向転換部材２４及び上記伸長用ガイドプーリー２２を経て、上記伸長用線状体２３は、上記ドラム２１上に巻き取られる。但し、該第２段階の伸長では上記第１段階の伸長が最大値となっているため、上記第１方向転換部材２４と上記第１伸長用伝達部材２５とは相互間の距離が一定に保たれた状態にある。
上記第２段階の伸長において、上記伸長用線状体２３は、まず、上記第１伸長用伝達部材２５と上記第２方向転換部材２６との間を上記アーム本体１１の収縮方向へ動く。該伸長用線状体２３は、該第２方向転換部材２６を越えると、該第２方向転換部材２６によって方向転換され、該第２方向転換部材２６と上記第２伸長用伝達部材２７との間を上記アーム本体１１の伸長方向へ動きつつ、該第２伸長用伝達部材２７に張力を加える（図４（ａ）参照）。
ここで、上述したように、上記第１伸長用伝達部材２５と上記第２方向転換部材２６とは、相互間の距離が一定に保たれた状態にある。更に、該第２伸長用伝達部材２７は、該第２伸長用伝達部材２７が取り付けられた上記トップチューブ１５が上記ミドルチューブ１４内から引き出される方向に移動可能であるから、上記アーム本体１１の伸長方向への移動を許容された状態にある。
従って、上記ドラム２１上に上記伸長用線状体２３を巻き取ると、上記伸長用線状体２３は、上記ドラム２１上に巻き取られた分だけ上記第２方向転換部材２６と上記第２伸長用伝達部材２７との距離を詰める。その結果、該第２伸長用伝達部材２７には、上記伸長用線状体２３により、上記アーム本体１１の伸長方向へ引っ張る力が加わり、該第２伸長用伝達部材２７が上記アーム本体１１の伸長方向へ移動する。そして、該第２伸長用伝達部材２７を移動させる力が上記トップチューブ１５に伝達され、該トップチューブ１５が上記ミドルチューブ１４内から引き出される（図４（ｂ）参照）。

上記第２段階の伸長は、上記伸長用ストッパーによって上記ミドルチューブ１４内からの上記トップチューブ１５の引き出しが規制された状態が最大値となる（図４（ｃ）参照）。つまり、上記第１段階の伸長が最大値となり、かつ上記第２段階の伸長が最大値となった状態が、上記アーム本体１１の伸長の最大値となる。
上記アーム本体１１の伸長量は、上述したように、上記サーボモーターＭ１による上記ドラム２１への上記伸長用線状体２３の巻き取り量によりよって調整される。該サーボモーターＭ１は、上述したように数値制御下にあるため、該アーム本体１１の伸長量もまた、制御することが可能である。つまり、該アーム本体１１の伸長量が所望値に達しているのであれば、上記第１段階の伸長は最大値に達する前に停止することが可能であり、また上記第２段階の伸長は最大値に達する前に停止することが可能である。
なお、上述したように、上記伸長用線状体２３は、上記ドラム２１の一端部から伸ばし出された線状体の一端部であり、該ドラム２１の他端部からは該線状体の他端部である収縮用線状体３０が伸ばし出されている。そして、上記ドラム２１上に上記伸長用線状体２３を巻き取った分だけ、該ドラム２１上からは上記収縮用線状体３０が繰り出されることにより、上記伸長用線状体２３の詰まりや弛みが抑制されている。更に、上記アーム本体１１には、弛み防止構造（図示略）が設けられることで、伸長用線状体２３の弛みが好適に防止されている。

［収縮構造］
図５（ａ）〜（ｃ）は、上記収縮構造を分かり易くするために構成を簡略化して示す模式図である。
上記アーム本体１１の基端部（ボトムチューブ１３）には、ドラム２１と、収縮用ガイドプーリー２９と、からなる収縮用回転体２８が配設されている。該ドラム２１の周面上には収縮用線状体３０が巻回されており、該収縮用線状体３０は、該ドラム２１の他端部から伸ばし出されて、上記収縮用ガイドプーリー２９に架けられ、該収縮用ガイドプーリー２９から上記アーム本体１１の先端側に向かって繰り出されている。そして、該収縮用線状体３０の先端は、収縮用伝達部材としても使用される上記第２伸長用伝達部材２７に接続固定されている。
上記収縮用回転体２８の上記ドラム２１には、上記伸長用回転体２０のドラム２１が共用される。従って、上記伸長用回転体２０と上記収縮用回転体２８とは、同一のサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３により回転駆動される上記ドラム２１を共用することで、互いに同期して回転する。
更に、上記収縮用線状体３０は、上述したように、上記ドラム２１の軸線方向における左右両端からそれぞれ伸ばし出された線材の両端部のうちの他端部であり、また両端部のうちの一端部は上記伸長用線状体２３である。即ち、上記伸長用線状体２３と上記収縮用線状体３０とは、上記ドラム２１の周面上に螺旋状に巻回された同一の線材の両端部にそれぞれ該当する。従って、該ドラム２１（伸長用回転体２０）が伸長用線状体２３を巻き取るための回転方向は、該ドラム２１（収縮用回転体２８）が収縮用線状体３０を繰り出すための回転方向に等しく、該ドラム２１（収縮用回転体２８）が収縮用線状体３０を巻き取るための回転方向は、該ドラム２１（伸長用回転体２０）が伸長用線状体２３を繰り出すための回転方向に等しくなる。
上述したように、上記第２伸長用伝達部材２７は、伸長用の部材として使用される一方で、収縮用伝達部材としても使用される。但し、上記伸長用線状体２３は、上記トップチューブ１５を伸長方向へ引っ張る方向から上記第２伸長用伝達部材２７に接続固定されているのに対し、上記収縮用線状体３０は、上記トップチューブ１５を収縮方向へ引っ張る方向から上記第２伸長用伝達部材２７に接続固定されている点で異なる。

［収縮動作］
上記収縮構造による上記アーム本体１１の収縮動作について説明する。
上記収縮動作では、上記サーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３が上記収縮用回転体２８の上記ドラム２１を所定方向と逆方向に回転させ、該ドラム２１上に上記収縮用線状体３０を巻き取る（図５（ａ）参照）。
上記ドラム２１上に巻き取られた収縮用線状体３０は、上記収縮用ガイドプーリー２９と上記第２伸長用伝達部材２７との間を上記アーム本体１１の収縮方向へ動く。すると、上記第２伸長用伝達部材２７には、上記収縮用線状体３０によって上記アーム本体１１の収縮方向へ働く引張り力が加わり、該引張り力を受けた該第２伸長用伝達部材２７は、上記アーム本体１１の収縮方向へ移動する。

上記第２伸長用伝達部材２７の移動に伴い、該移動の力を伝達された上記トップチューブ１５は上記ミドルチューブ１４内に引き込まれて収容される（図５（ｂ）参照）。このとき、上記伸長用回転体２０と上記収縮用回転体２８とは、互いに同期して回転しており、また該ドラム２１（収縮用回転体２８）が収縮用線状体３０を巻き取るための回転方向は、該ドラム２１（伸長用回転体２０）が伸長用線状体２３を繰り出すための回転方向に等しい。すなわち、上記ドラム２１は、上記収縮用線状体３０を巻き取った量と等量の上記伸長用線状体２３を繰り出す。その結果、上記ミドルチューブ１４内への上記トップチューブ１５の収容の際には、該伸長用線状体２３の繰り出しにより、上記第２方向転換部材２６と上記第２伸長用伝達部材２７との距離が伸びる。
また、上記トップチューブ１５の上記ミドルチューブ１４内への収容と略同時、あるいは該収容から遅れて、該トップチューブ１５を介して上記第２伸長用伝達部材２７の移動の力を伝達された上記ミドルチューブ１４が上記ボトムチューブ１３内に引き込まれて収容される（図５（ｃ）参照）。この上記ボトムチューブ１３内への上記ミドルチューブ１４の収容の際には、上記伸長用線状体２３の上記ドラム２１からの繰り出しにより、上記第１方向転換部材２４と上記第１伸長用伝達部材２５との距離が伸びる。
そして、上記ミドルチューブ１４内に上記トップチューブ１５の略全体が収容され、かつ上記ボトムチューブ１３内に上記ミドルチューブ１４の略全体が収容された時点で、上記収縮動作が完了する。

〔回動機構〕
上記アーム本体１１を回動させる回動機構について説明する。図６（ａ），（ｂ）は、該回動機構を分かり易くするために構成を簡略化して示す模式図である。
上記機枠ＭＦの内側には、上記アーム本体１１を取着するための平面視で略凹字状をなす取着座３１が取付固定されている（図１（ａ），（ｃ）参照）。
上記アーム本体１１には、回動軸３２が基端部の両側面で外面から側方に向かって伸びるように取り付けられている。該アーム本体１１は、基端部が該取着座３１の内側に収容されたうえで、該取着座に対して上記回動軸３２が回転自在に挿通されることにより、該取着座３１に枢支されている。
上記取着座３１の一側壁の外側において、上記回動軸３２の一端には、かさ歯車３３が取り付け固定されている（図１（ａ），図６（ａ）参照）。また、上記取着座３１の一側部の先端には、固定部３１Ａが延設されており、該固定部３１Ａには上記サーボモーターＭ２が取り付けられている。そして、該サーボモーターＭ２から延びるシャフトの先端に取り付けられたギア３４は、上記かさ歯車３３に噛合されている。

上記回動機構は、上記取着座３１、上記回動軸３２、上記かさ歯車３３、上記サーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３等によって構成されている。上記サーボモーターＭ２がギア３４を回転駆動すると、該ギア３４と噛合する上記かさ歯車３３が回転し、該かさ歯車３３の回転に伴って上記回動軸３２が回転し、該回動軸３２に対して固定された上記アーム本体１１が、上記取着座３１に対して上下方向に回動する（図６（ｂ）参照）。
また、上記サーボモーターＭ２は、数値制御下にあることから、上記ギア３４の回転駆動を制御することで、上記アーム本体１１は任意の位置で回動を停止することが可能である。このため、該アーム本体１１の先端に設けられたクリップ１２は、その上下位置を所望に応じて自在に変更することができる。
なお、図６（ｂ）中では、上記アーム本体１１を伸長させずに回動させているが、当然、上記アーム本体１１を伸長させて回動させることも可能である。

上記クリップ１２は、上記アーム本体１１の先端に回動可能に取り付けられている。上記回動機構は、上記アーム本体１１の回動角を検出する検出器（図示略）を有している。
そして、上記検出器による検出結果に基づき、上記アーム本体１１の回動に応じて上記クリップ１２を上記アーム本体１１の先端に対して上下方向で回動させることにより、該クリップ１２は、常に水平向きで開閉する向きとなるように構成されている。
即ち、上記アーム本体１１を上下方向に回動させる場合、該アーム本体１１の先端にクリップ１２が角度固定の状態で取り付けられていると、該クリップ１２が下向きになることで把持したワークが滑り落ちたり、該クリップ１２が上向きになることでワークの周縁を意図せず引っ張り上げたりする等の不具合が生じてしまう。そこで、上記クリップ１２を上記アーム本体１１の先端に回動可能に取り付け、常に水平向きで開閉するように構成することで、上記のような不具合が生じることを防止している。

〔開閉機構〕
上記クリップ１２を開閉させる開閉機構について説明する。なお、図７（ａ），（ｂ）は、該開閉機構を分かり易くするために構成を簡略化して示す模式図である。
上記開閉機構は、上述したように加熱による影響が及ばないようにするために上記アーム本体１１の基端部に配設された上記サーボモーターＭ３による駆動力を、該アーム本体１１の先端に設けられた上記クリップ１２にまで伝達し、該クリップ１２を開閉させるために設けられたものである。
上記アーム本体１１には、回転シャフト３５が内装されている。該回転シャフト３５は、上記アーム本体１１の基端で外側において、プーリーやベルト等を介して上記サーボモーターＭ３と接続されており、該サーボモーターＭ３によって回転駆動されるようになっている。

上記回転シャフト３５の先端には、該回転シャフト３５の回転駆動に応じて作動する作動体３６が設けられている。上記クリップ１２を構成する上下一対の挟持爪１２Ａにおいて、それぞれの基端と、上記作動体３６との間には、クランク３７が架設されている。
上記開閉機構は、上記回転シャフト３５、上記クランク３７等によって構成されている。該開閉機構にあっては、数値制御下にある上記サーボモーターＭ３によって上記回転シャフト３５が所定方向に回転駆動されると、該回転シャフト３５の先端で作動体３６が該回転シャフト３５内に引き込まれるようにして作動する。そして、該作動体３６が作動することで、該作動体３６に連動した上記クランク３７が上記挟持爪１２Ａを動かし、上記クリップ１２を開く。また、上記サーボモーターＭ３によって上記回転シャフト３５が所定方向と逆方向に回転駆動されると、該回転シャフト３５の先端で作動体３６が該回転シャフト３５内から突出するようにして作動し、該作動体３６に連動した上記クランク３７が上記挟持爪１２Ａを動かし、上記クリップ１２を閉じる。
なお、上記回転シャフト３５は、上記アーム本体１１の伸縮に影響を及ぼさないようにするため、テレスコピック構造を有しており、該アーム本体１１の伸縮に応じて伸縮できるように構成されている。また、上記回転シャフト３５は、上記アーム本体１１の先端に対する上記クリップ１２の回動に影響を及ぼさないようにするため、先端部に自在継手３８を有している。

［搬送装置］
図８（ａ），（ｂ）に示すように、搬送装置１は、機枠ＭＦと、上記ロボットアームＲＡの複数本とを有する。
上記機枠ＭＦは、上記搬送装置１による搬送方向の進行側となる一辺の前辺４と、該前辺４と対向する後辺５と、左右一対の側辺６とにより、平面視で四角形状をなすように形成されている。また上記前辺４は、長手方向の中央で分割された一対の分割辺４Ａによって構成されている。該一対の分割辺４Ａは、それぞれの基端で上記各側辺６の先端に回動可能に連結されている。そして、該一対の分割辺４Ａを上方に回動させて跳ね上げることにより、該機枠ＭＦは、上記前辺４が開閉可能に構成されている。
上記ロボットアームＲＡは、上記機枠ＭＦを構成する前辺４、後辺５及び左右一対の側辺６のそれぞれから複数本ずつ、該機枠ＭＦの内側に向かって差し出されている。これら複数本のロボットアームＲＡは、四角形状をなす合成樹脂製のシート材からなるワークＷを、前後左右の４方向から複数個所にわたって把持する。

上記搬送装置１において、上記機枠ＭＦの一辺当たりに設けられる上記ロボットアームＲＡの本数は、望ましくは２本以上であり、より望ましくは２本以上で１０本以下であり、さらに望ましくは４本以上で８本以下である。該機枠ＭＦの一辺当たりに設けられるロボットアームＲＡの本数が少なすぎると、上記ワークＷの該ロボットアームＲＡにより吊持されていない個所が大きく垂れ下がることで成形不良が生じる可能性があり、一方、ロボットアームＲＡの本数が多すぎると、上記搬送装置１が重くなって搬送時の動きが円滑でなくなる可能性がある。
また、上記ロボットアームＲＡの本数は、上記機枠ＭＦの各辺でそれぞれ同じ本数とすることに限らず、各辺でそれぞれ異なる本数としてもよい。本実施形態では、前辺４と後辺５にそれぞれ４本ずつロボットアームＲＡが設けられ、左右一対の側辺６にそれぞれ６本ずつロボットアームＲＡが設けられている。

［成形加工］
図９に示すように、上記搬送装置を使用する成形加工は、ヒーター２を用いる加熱工程と、上型３Ａと下型３Ｂとからなるプレス成形型３を用いるプレス工程とを有している。上記搬送装置１は、通常はプレス工程の場に位置しており、該プレス工程と上記加熱工程との間を移動するように構成されている。
上記加熱工程として、まず上記ワークＷが搬送台２Ａ上に載せられて、ヒーター２の下方へ移送される（図９中の矢印Ａ）。
次いで、上記プレス工程の場に位置している上記搬送装置１が搬送台２Ａの上方へ移動する（図９中の矢印Ｂ）。該搬送装置１が移動する際には、上記機枠ＭＦの前辺４を構成する一対の分割辺４Ａが上方へ跳ね上げるように回動されることで、移動時における上記プレス成形型３への衝突を避けるように構成されている。
上記搬送台２Ａの上方へ移動された後、上記搬送装置１は、上記ロボットアームＲＡのアーム本体１１を伸長及び回動させ、更にクリップ１２を開閉させて、上記ワークＷの周縁部を把持し、複数のロボットアームＲＡの全てでもって機枠ＭＦの内側に該ワークＷを吊持する（図１０（ａ）参照）。
その後、上記ワークＷは、上記搬送装置１に吊持されたままの状態で、上記ヒーター２によって加熱されることで加熱軟化状態とされる。そして、加熱軟化状態とされた上記ワークＷが、上記プレス工程に搬送される。
上記ヒーター２によって上記ワークＷが加熱される際には、上記搬送装置１の上記ロボットアームＲＡ上において、熱源であるヒーター２に最も近い位置（ロボットアームＲＡの先端部）は、該ヒーター２による加熱範囲内にあり、加熱による影響が及ぶ。一方、該ロボットアームＲＡ上において、伸縮機構、回動機構及び開閉機構を駆動するサーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、アーム本体１１の基端部、つまり熱源であるヒーター２から最も遠い位置に配設されている。従って、上記搬送装置１を加熱工程で使用しても、該サーボモーターＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、上記ヒーター２による加熱範囲外に設置されており、加熱の影響が及びにくく、加熱環境下においても作動の確実性が保持される。

上記加熱工程に続く上記プレス工程として、まず加熱軟化状態とされた上記ワークＷは、上記搬送装置１に吊持された状態で、該搬送装置１が前方へ移動することにより、上記プレス成形型３の下型３Ｂの上方に搬送される（図９中の矢印Ｃ）。
上記搬送にあって、上記搬送装置１は、加熱軟化状態にある上記ワークＷを、上記機枠ＭＦの内側で上記複数のロボットアームＲＡにより、前後左右の４方向から安定的に吊持する。更に、例えば、上記ワークＷの軟化の度合いが大きい場合に上記アーム本体１１を収縮させて、該ワークＷの中間部分の垂れ下がりを抑制し、該ワークＷの弛みやしわを防止する等も可能である。従って、上記搬送装置１は、複数のロボットアームの可動における自由度を向上させることで、加熱軟化状態にある上記ワークＷを適正なテンションで吊持し、搬送することが可能であり、該ワークＷの望まない変形による成形不良が抑制される。
次いで、上記搬送装置１において、上記ワークＷを把持する上記複数のロボットアームＲＡは、それぞれの上記アーム本体１１を上記回動機構によって回動させて及び／又は上記伸縮機構によって伸縮させて、上記クリップ１２による上記ワークＷの周縁の把持位置を上下方向と左右（前後）方向に適宜変化させる（図１０（ｂ）参照）。
例えば、図１０（ｂ）に示すような、深絞り部分が一側方に片寄る一方で、他側方に平面部分が存在する型面の場合、他側方側のロボットアームＲＡがアーム本体１１を大きく伸長させ、かつ下方に回動させることで、該ワークＷを型面に略追従するように立体的に吊持し、プレス時のワークＷに過剰なテンションが加わることを抑制し、該ワークＷの破れを防止している。
その後、上記搬送装置１の上記ロボットアームＲＡに上記ワークＷを吊持させたままの状態で、下型３Ｂに対して上型３Ａが下降される（図９中の矢印Ｄ）。ここで、該ロボットアームＲＡは、プレス成形型３の下型３Ｂと上型３Ａとが合わされた後、型締めされる直前まで、上記クリップ１２によって上記ワークＷの周縁部を把持する（図１０（ｃ）参照）。
即ち、加熱軟化状態にあるワークを前後左右の４方向から立体的に吊持することで、該ワークＷの略全体を無駄なく成形に使用することができる。
そして、上記ロボットアームＲＡの上記クリップ１２による上記ワークＷの周縁部の把持を解除し、プレス成形型３の下型３Ｂと上型３Ａを型締めすることで、該ワークＷが所定形状に成形され、成形体Ｐが得られる（図１０（ｄ）参照）。
上記ワークＷを所定形状に成形してなる成形体Ｐは、上記プレス成形型３が型開きされた後、取り出され（図９中の矢印Ｅ）、外部へ搬送される。

上記プレス工程において、図１０（ｂ）に示したように、上記複数のロボットアームＲＡは、それぞれの上記アーム本体１１を上記回動機構によって回動させて及び／又は上記伸縮機構によって伸縮させて、上記クリップ１２による上記ワークＷの周縁の把持位置を上下方向と左右（前後）方向に適宜変化させる。該クリップ１２による該ワークＷの把持位置の変化により、上記プレス成形時においては、上記機枠ＭＦの内側に吊持された上記ワークＷに及ぼされる負荷を所望値に抑えることが可能である。
即ち、通常のプレス工程であれば、プレス成形型の下型と上型のそれぞれ型面の周囲には、板状のクランプが、該型面の周縁から距離をおいて設けられている。そして、通常のプレス工程で使用される搬送用クランプは、下型の上方までワークを搬送した後、該板状のクランプ上に該ワークを載せることで該ワークの把持を解除してしまい、プレス成形中は該プレス成形型に設けられた板状のクランプが該ワークの周縁部を挟持する。しかし、該通常のプレス工程における該板状のクランプは、立体的な型面に該ワークを追従させる機能は有しておらず、該ワークの周縁部を平面的に挟持する機能しか有していない。また通常の搬送用クランプも、ワークを下型の上方まで搬送させる機能しか有していない。
一方、上記搬送装置１は、上記ワークＷを下型の上方まで搬送するのみならず、上記アーム本体１１の伸縮及び／又は回動により、上記クリップ１２による上記ワークＷの周縁の把持位置を上下方向と左右（前後）方向に適宜変化させることで、上記ワークＷを型面に追従させるように立体的に吊持する機能を有する。さらに、上記搬送装置１は、上記アーム本体１１の伸縮及び／又は回動により、上記クリップ１２による上記ワークＷの把持位置を、上記型面の周縁の直近位置とすることが可能であり、通常のプレス成形型に設けられているような板状のクランプは必要ない。そして、該通常のプレス成形型であれば、板状のクランプが型面の周縁から距離をおいて設けられている分、成形後の余剰部分も大きくなるが、上記搬送装置１によれば上記クリップ１２による上記ワークＷの把持位置が上記型面の周縁の直近位置であるから、成形後の余剰部分を最小限に抑えることが可能である。

上記搬送装置１を用いた成形加工は、上記ワークＷに及ぼされる負荷を、実際に成形加工を行う前に検出することで、更に有用なものとなる。該ワークＷに及ぼされる負荷は、コンピューター装置等を使用し、予め、プレス成形のシミュレーションを実行し、実行結果として成形モデルを生成することで得られる。
即ち、上記シミュレーションを実行し、上記ワークＷに及ぼされる負荷を検出する場合、上記プレス成形時に上記ワークＷが、上記プレス成形型３内に引き込まれる力と、上記プレス成形時における上記ワークＷの応力状態とを解析することが可能となる。このため、上記ワークＷを型面に追従させるように立体的に吊持して負荷を軽減することに加え、該負荷として上記ワークＷが上記プレス成形型３内に引き込まれる力と量、上記ワークの応力状態とを解析することにより、該ワーク上における成形の余剰部分の減量を図ることが可能になる。

〔変形例〕
本発明は、上記実施形態で示した構成に限定されるものではなく、以下のように構成を変更することが可能である。
上記伸縮機構において、伸長構造と収縮構造とでドラム２１を共用したが、これに限らず、伸長用ドラムと収縮用ドラムとを別個に設けてもよい。また伸長用ドラムと収縮用ドラムとを別個に設ける場合、ドラムに対する線状体の巻き方向を互いに逆方向として、これら伸長用ドラムと収縮用ドラムとが同じ回転方向に回転する場合に、一方は線状体を巻き取り、他方は線状体を繰り出すように構成してもよい。
上記伸縮機構において、複数の筒状体は、テレスコピック構造で伸縮することに限らず、例えば複数の筒状体を相互にスライド移動可能に階段状に組み合わせることで、伸縮するように構成してもよい。
上記伸縮機構において、例えば一方の筒状体の内周面に雌ねじ溝を螺刻し、他方の筒状体の外周面に雄ねじ溝を螺刻して、一方の筒状体に対して他方の筒状体を回転させることで伸縮するように構成してもよい。
上記開閉機構は、上記回転シャフトに代えて、線状体によって引っ張る等することで、上記クリップを開閉させるように構成されてもよい。

１：搬送装置，２：ヒーター，２Ａ：搬送台，３：プレス成形型，３Ａ：上型，３Ｂ：下型，ＭＦ：機枠，４：前辺，４Ａ：分割辺，５：後辺，６：一対の側辺，Ｗ：ワーク，Ｐ：成形体，ＲＡ：ロボットアーム，１１：アーム本体，１２：クリップ，１２Ａ：挟持爪，１３：ボトムチューブ，１４：ミドルチューブ，１５：トップチューブ，Ｍ１：伸縮機構用のサーボモーター，２０：伸長用回転体，２１：ドラム（伸長用及び収縮用），２２：伸長用ガイドプーリー，２３：伸長用線状体，２４：第１方向転換部材，２５：第１伸長用伝達部材，２６：第２方向転換部材，２７：第２伸長用伝達部材（収縮用伝達部材），２８：収縮用回転体，２９：収縮用ガイドプーリー，３０：収縮用線状体，Ｍ２：回動機構用のサーボモーター，３１：取着座，３１Ａ：固定部，３２：回動軸，３３：かさ歯車，３４：ギア，Ｍ３：開閉機構用のサーボモーター，３５：回転シャフト，３６：作動体，３７：クランク，３８：自在継手。

Claims (5)

1. 加熱処理が施されるワークを把持するために機枠に取り付けられて使用されるロボットアームであって、
   長手方向に伸縮可能に構成されたアーム本体と、該アーム本体の先端部に取り付けられて開閉可能とされたクリップと、を備えているとともに、上記機枠に対して上記アーム本体を上下方向に回動させる回動機構、上記クリップを開閉させる開閉機構及び上記アーム本体を伸縮させる伸縮機構と、を備えており、
   上記回動機構、上記伸縮機構及び上記開閉機構のそれぞれは、数値制御下にあるサーボモーターで駆動され、更に上記加熱処理時に各機構のサーボモーターが加熱の影響を受けないように、各機構のサーボモーターは上記アーム本体の基端部にそれぞれ配設されることで加熱範囲外に設置される
   ことを特徴とするロボットアーム。
2. 上記アーム本体は、径が異なる複数の筒状体を嵌め合わせてなるテレスコピック構造とすることにより、長手方向に伸縮可能に構成されている
   請求項１に記載のロボットアーム。
3. 上記伸縮機構は、上記アーム本体の基端部に配設された上記サーボモーターの駆動力を上記アーム本体の全体に伝達することにより、該アーム本体を構成する上記筒状体を該アーム本体の基端側から先端側へ向かう伸長方向へ移動させる伸長構造と、該アーム本体を構成する上記筒状体を該アーム本体の先端側から基端側へ向かう収縮方向へ移動させる収縮構造と、からなり、
   上記伸長構造として、上記アーム本体の基端部に配設されて上記サーボモーターにより回転駆動される伸長用回転体と、該伸長用回転体から上記アーム本体の先端側に向かって繰り出されて該伸長用回転体が回転すると上記収縮方向へ動きながら該伸長用回転体に巻き取られる伸長用線状体と、該伸長用回転体への巻き取り時における該伸長用線状体の上記収縮方向への動きを上記伸長方向への動きに方向転換する方向転換部材と、該方向転換部材によって伸長方向へ動く上記伸長用線状体からの力を上記筒体に伝達することで該筒体を伸長方向へ移動させる伸長用伝達部材と、を備えており、
   上記収縮構造として、上記アーム本体の基端部に配設されて上記サーボモーターにより回転駆動される収縮用回転体と、上記収縮用回転体から上記アーム本体の先端側に向かって繰り出されて上記収縮用回転体が回転することで収縮方向へ動きつつ該収縮用回転体に巻き取られる収縮用線状体と、収縮方向へ動く上記収縮用線状体からの力を上記筒体に伝達することで該筒体を収縮方向へ移動させる収縮用伝達部材と、を備えている
   請求項２に記載のロボットアーム。
4. 上記伸縮機構において、上記伸長用回転体と上記収縮用回転体とは、同一のサーボモーターにより回転駆動されることで互いに同期して回転するように設定されるとともに、
   上記伸長用回転体が上記伸長用線状体を巻き取るための回転方向は、上記収縮用回転体が上記収縮用線状体を繰り出すための回転方向に等しく、上記収縮用回転体が上記収縮用線状体を巻き取るための回転方向は、上記伸長用回転体が上記伸長用線状体を繰り出すための回転方向に等しくなるように設定される
   請求項３に記載のロボットアーム。
5. 上記開閉機構は、上記アーム本体に内装されて上記サーボモーターにより回転駆動される回転シャフトと、該回転シャフトの先端と上記クリップとの間に架設されたクランクと、を備えており、上記回転シャフトは、上記アーム本体の伸縮に応じて伸縮するテレスコピック構造を有する
   請求項１から請求項４のうち何れか一項に記載のロボットアーム。
   

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