JP2018001251A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動力の大きな昇降駆動部を必要とすることなくワークを搬送することが可能なワーク搬送装置を提供すること。【解決手段】ワーク搬送装置１０の搬送機構１１は、フレーム２０と、基端側がフレーム２０に揺動可能に設けられたレバー３０と、レバー３０の先端側に回転可能に設けられた第１スライド部材４０と、フレーム２０に昇降可能に設けられた第２スライド部材５０と、第２スライド部材に回転可能に設けられた第３スライド部材５３と、第１スライド部材４０及び第３スライド部材５３に長手方向に移動可能に取り付けられたアーム部材６０と、アーム部材６０の先端側に設けられ、ワークを保持可能に形成されたワーク保持部１２と、レバー３０を揺動させる揺動駆動部７０と、第２スライド部材５０を昇降させる昇降駆動部８０と、アーム部材６０を第３スライド部材５３に対してアーム部材６０の長手方向に移動させる移動駆動部８３とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、プレス機械で加工されるワーク、またはプレス機械で加工されたワークを搬送するワーク搬送装置に関する。

加工のためのワークをプレス機械に装着された金型の位置に搬送（搬入）したり、あるいは加工後のワークをプレス機械の金型から取り出して搬送（搬出）するワーク搬送装置が知られている。また、このようなワーク搬送装置として、スコットラッセル機構を備えた搬送装置が知られている（例えば、特許文献１）。

欧州特許第１１６１３１７号明細書

通常のスコットラッセル機構を備えたワーク搬送装置では、アーム部材の長手方向中央にアーム部材を回動するレバーの先端部が連結されており、レバーの揺動により、アーム部材の先端が水平移動する。アーム先端部には、ワークを吸着保持したりその吸着保持を開放するための吸着部を備えたクロスバーが備えられている。吸着部は、電磁的なものや、吸引による真空吸着によるものなどが採用される。搬送動作は、まず、搬送装置のアーム先端部をワークが置かれた位置の上部に移動させ、次いで、搬送装置全体をワークの表面まで下降させ、吸着部がワークを吸着させる。ワークを吸着後、搬送装置を上昇させる。上昇後、搬送装置のレバーの回転駆動を行うことにより、スコットラッセル機構のアーム部の先端が搬送方向に水平移動する。この水平移動による搬送は、吸着しているワークの搬送場所（下流側プレス機械内のワーク加工位置）まで行われ、その場所で、搬送装置全体を下降させる。これにより、ワークは、搬送位置に載置される。その後、吸着部の吸着力を消失させワークをその位置で開放する。吸着解放後、搬送装置全体を上昇させ、搬送装置のレバーを搬送時とは逆方向に回動させることにより、アーム部材を搬送とは逆の方向に移動させる。このようにして、ワークはプレス加工を行うプレス機械内に次々と搬送させることができる。この従来公知のスコットラッセル機構を備えた搬送装置では、アーム部材の先端を上下方向に移動（昇降および下降）させるため、レバー及びその揺動駆動部を全体として昇降させる構造になっている。このように、従来のスコットラッセル機構を用いたワーク搬送装置では、昇降駆動に必要な駆動力として搬送装置全体を上昇したり下降させる必要があり、駆動力の大きな昇降駆動部を用いる必要があった。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、搬送動作時のワーク保持手段の昇降動作を行うための駆動力を小さくすることができるワーク搬送装置を提供することにある。

本発明に係るワーク搬送装置は、プレス機械の上流側または下流側に配置され、ワークを搬送するための少なくとも１台の搬送機構と、該搬送機構を駆動制御する駆動制御装置とを有するワーク搬送装置において、前記搬送機構は、フレームと、基端側が前記フレームに揺動可能に設けられたレバーと、前記レバーの先端側に回転可能に設けられた第１スライド部材と、前記フレームに昇降可能に設けられた第２スライド部材と、前記第２スライド部材に回転可能に設けられた第３スライド部材と、前記第１スライド部材及び前記第
３スライド部材に長手方向に移動可能に取り付けられたアーム部材と、前記アーム部材の先端側に設けられ、ワークを保持可能に形成されたワーク保持部と、前記レバーを揺動させる揺動駆動部と、前記第２スライド部材を昇降させる昇降駆動部と、前記アーム部材を前記第３スライド部材に対して前記アーム部材の長手方向に移動させる移動駆動部とを備える。

このワーク搬送装置によれば、レバーを揺動させるとともに第２スライド部材を昇降させ且つアーム部材を長手方向に移動させることで、アーム部材の先端を水平方向及び上下方向に移動させることができる。このため、レバーや揺動駆動部を全体として昇降させる駆動力の大きな駆動部を必要とすることなく、小さな駆動力によってワークを搬送するワーク搬送装置を提供することができる。

また、本発明の好ましいワーク搬送装置の前記搬送機構は、前記レバー、前記第１スライド部材、前記第２スライド部材、前記アーム部材、前記ワーク保持部、前記揺動駆動部、前記昇降駆動部、及び前記移動駆動部の前記搬送機構全体を、ワーク搬送装置が搬送動作を行っていない期間に昇降動作させ、搬送動作時のフィードレベルを調節するフィードレベル調整機構を設けている。

この好ましいワーク搬送装置では、搬送装置が運転中においては小さな駆動力でワーク搬送を行うことができるとともに、プレス加工の種類により異なる金型の種類に合わせて搬送装置のフィードレベル（搬送動作時の平均的な高さ位置）を調整することができるので、金型の変更があってもより安定した搬送を実現することができる。

また、本発明の好ましいワーク搬送装置は、前記搬送機構を、少なくとも第１および第２のプレス機械を有するプレスラインにおいて、該第１プレス機械の上流側と、該第１プレス機械と該第２プレス機械間と、該第２のプレス機械の下流側とに、配置している構成である。

この構成では、コンパクトな搬送装置を実現することができる。特に、多数のプレス機械を直列に配置したタンデムプレスラインに好ましい搬送装置を実現する。

また、本発明の好ましいワーク搬送装置は、上記いずれかの構成を採用したワーク搬送装置であって、前記搬送機構は、搬送方向と直交する方向（左右方向）に一対設けられており、前記ワーク保持部は、クロスバーと、該クロスバーに設置された吸着装置とからなり、該クロスバーの夫々の端部は前記一対の搬送機構の前記各アーム部材先端部に架設されている構成である。

この構成によるワーク搬送装置は、搬送機構の上昇加工時の駆動力の低減とともに、安定したワーク搬送を実現することができる。また、また、安定な搬送を実現できることから、搬送速度を上昇させることができる。

また、本発明の好ましいワーク搬送装置は、上記いずれかのワーク搬送装置において、前記搬送機構はプレス機械の搬送方向の前面または後面に取付けられている。

この構成のワーク搬送装置は、構造が簡単で、プレス機械とワーク搬送装置との間隔を狭くすることができるので、プレス機械を複数台有するプレスラインに適用するのに適している。

更に、より好ましくは、左右の搬送装置を同期して駆動し、クロスバーの両端部の移動速度、移動加速度を同期させる制御を行うことにより、より安定した搬送動作を実現する
ことができる。

また、本発明の他の特徴や構成、及びそれら特徴や構成がもたらす作用効果は、後述する本発明の実施態様の記載から明らかとなる。

本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置の簡略的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置を備えたプレスラインの正面図である。 本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置の詳細を示す正面図である。 アーム部材が上向きに起立した状態における、レバー、第１スライド部材及びアーム部材の構成を一部断面で示す平面図である。 アーム部材が上向きに起立した状態における、第２スライド部材、第３スライド部材及びアーム部材の構成を一部断面で示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置の動作を時系列順に示す図である。 本発明の一実施形態における駆動制御装置の構成を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る搬送機構の正面図である。 図８に示す本発明の他の実施形態における駆動制御装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態におけるワーク搬送装置の簡略的な斜視図を示す。この図では、上流と下流に設置される２台のプレス機械１Ａと１Ｂと、その間に設けられたワーク搬送装置１０の左右一対の搬送機構１１Ｌと１１Ｒを示している。しかし、後述するように、本発明の実施態様におけるプレスラインは、２台以上のプレス機械間に夫々搬送機構１１が配設される。ワーク搬送装置１０の一対の搬送機構１１Ｌ，１１Ｒは、プレス機械１Ａと下流側のプレス機械１Ｂとの間に設置されている。この実施態様では、プレス機械１Ｂの搬送側側面に設置されている。プレス機械の搬送側や搬入側の側面（搬送方向の前面または後面）にワーク搬送装置の搬送機構を取付けると全体の構成がコンパクトになる。もちろん、搬送機構１１は、プレス機械間に別途取付用の支持部を設け、その支持部に取付けても良い。その場合、別途支持部が必要となるが、プレス機械の振動などの影響を低減できるので好ましい。

図１から明らかなように、ワーク搬送装置１０は、上流側プレス機械１Ａでプレス加工されたワークを、次の工程のプレス加工を行う下流側プレス機械１Ｂに搬送する。一対の搬送機構１１Ｌ，１１Ｒの夫々の搬送アーム部材の先端にはクロスバー１３の端部が夫々接続されている。クロスバー１３には、真空吸着によりワークを吸着するバキュームカップ１４を装着している。この場合、吸着装置としては、バキュームカップ以外の吸着装置でも良い。例えば、ワークが磁力より吸着できる場合には、電磁的な吸着装置（電磁石）などでも良い。ここでは、非電磁的なワークでも吸着可能であるバキュームカップを用いた。左右一対の搬送機構１１Ｌと１１Ｒは、後述する制御装置により、クロスバー１３の移動動作の安定化のため同期して駆動制御される。この同期制御により、クロスバー１３に取付けたバキュームカップが保持するワークを安定して搬送することができる。

図２は、本実施形態に係るワーク搬送装置とプレス機械とを備えたプレスラインの正面図である。プレスラインは、複数台のプレス機械１と複数台のワーク搬送装置１０がワーク搬送方向（図中右方向）に交互に配列されている、ワーク搬送装置１０を用いて上流側
のプレス機械１から下流側のプレス機械１へワークを搬送しつつ、各プレス機械１においてプレス加工させるように形成されている。ここでは、４台のプレス機械１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄと、５台のワーク搬送装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ（より正確には、搬送機構１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ）が搬送方向に並んで配置されている。夫々の搬送機構１１は、図１に示すように、左右方向に離間して鏡像的に一対（１１Ｌ，１１Ｒ）配置されている。

図２に示す例では、搬送機構１１は下流側のプレス機械１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）に取り付けられているが、ワーク搬送装置１０を上流側のプレス機械１に取り付けてもよいし、隣接する２台のプレス機械１の間に独立して設置してもよい。また、第１番目のプレス機械の上流側の搬送機構は、第１番目のプレス機械の上流側側面に取付けても良いし、別途支持部材を設けて取付けることでも良い。同様に、第４番目のプレス機械の下流側の搬送機構は、４番目のプレス機械の下流側側面に取付けても良いし、別途支持部材を設けて取付けることでも良い。

各プレス機械１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ）は、昇降可能なスライド２と、スライド２の下面に取り付けられた上型（図示省略）と、上型と組み合わされてプレス加工する下型（図示省略）と、下型を上面に載置固定したボルスタ３とを含む。プレス機械１のスライド２を駆動する駆動機構は、図２では省略している。スライド駆動機構としては、公知のスライド駆動機構を採用することができる。例えば、駆動電動機に回転駆動されるクランク軸と、クランク軸に回動可能に取付けられ回転駆動を直線運動に変換してスライドを上昇下降するためのコネクティングロッドで構成されるスライド駆動機構を採用できる。

ワーク搬送装置１０の搬送機構１１は、図２において、図中奥行き方向に離隔配設された１対（右側搬送機構、左側搬送機構）からなる。図では、左側の搬送機構が示されている。右側搬送機構と左側搬送機構の間には、ワークを保持するワーク保持部１２が架設される。右側搬送機構１１Ｒと左側搬送機構１１Ｌは、左右対称に鏡像的に構成されているため、以下では、搬送機構１１の説明は一方についてのみ説明し、必要に応じて左右の動作を説明する。

図３は、本発明の一実施態様における搬送機構１１（１１Ｌ，１１Ｒ）の詳細な構成を示す正面図である。搬送機構１１は、フレーム２０と、レバー３０と、第１スライド部材４０と、第２スライド部材５０と、第３スライド部材５３と、アーム部材６０と、揺動駆動部７０と、昇降駆動部８０と、移動駆動部８３と、姿勢制御部９０とを含む。

レバー３０は、基端側がフレーム２０に揺動可能に設けられ、揺動駆動部７０により基端側の回転軸３１を中心に回転駆動（揺動駆動）される。

第１スライド部材４０は、レバー３０の先端側に回転可能に設けられている。第２スライド部材５０は、フレーム２０に昇降可能に設けられ、昇降駆動部８０によりフレーム２０に対して昇降駆動される。フレーム２０には、鉛直方向に延びる第１ガイド５１が取り付けられており、第２スライド部材５０は、第１ガイド５１にガイドされることでフレーム２０に対して昇降可能となっている。第３スライド部材５３は、第２スライド部材５０に回転可能に設けられている。

アーム部材６０は、第１スライド部材４０及び第３スライド部材５３に長手方向に移動可能に取り付けられ、移動駆動部８３により長手方向に移動駆動される。アーム部材６０には、アーム部材６０の長手方向に延びる第２ガイド４１が取り付けられており、第１スライド部材４０及び第３スライド部材５３が第２ガイド４１にガイドされることで、アーム部材６０は長手方向に移動可能となっている。なお、第１スライド部材４０をガイドす
るガイド部材と、第３スライド部材５３をガイドするガイド部材とを、別個にアーム部材６０に設けてもよい。

揺動駆動部７０は、フレーム２０に固定された第１揺動駆動用モータ７１と、第１揺動駆動用モータ７１に連結された図示しない減速機とを備えている。第１揺動駆動用モータ７１を回転制御することで、レバー３０をその基端側の回転軸３１を中心に揺動させることができる。

昇降駆動部８０は、フレーム２０に固定された昇降駆動用モータ８１と、鉛直方向に配置され、昇降駆動用モータ８１に連結されたボールねじ８２とを備えている。昇降駆動用モータ８１の駆動力をボールねじ８２に伝達する場合、この例では駆動力を直接伝達する構成としたが、必要であれば公知の減速機を介して伝達する構成にしても良い。第２スライド部材５０には、ボールねじ８２に螺合するナット部５２が固定されている。昇降駆動用モータ８１を回転制御してボールねじ８２を回転駆動することで、第２スライド部材５０をフレーム２０に対して昇降させることができる。なお、第２スライド部材５０を昇降させる機構は、ボールねじを用いたものに限らず、ベルトやラックアンドピニオン等を用いた機構により第２スライド部材５０を昇降させるように構成してもよい。

移動駆動部８３は、アーム部材６０の基端側に固定された移動駆動用モータ８４と、アーム部材６０の長手方向に配置され、移動駆動用モータ８４に連結されたボールねじ８５とを備えている。移動駆動用モータ８４の駆動力をボールねじ８５に伝達する場合、この例では駆動力を直接伝達する構成としたが、必要であれば公知の減速機を介して伝達する構成にしても良い。第３スライド部材５３には、ボールねじ８５に螺合するナット部５４が固定されている。移動駆動用モータ８４を回転制御してボールねじ８５を回転駆動することで、アーム部材６０を第３スライド部材５３（及び、第２スライド部材５０）に対してアーム部材６０の長手方向に移動させることができる。なお、アーム部材６０を長手方向に移動させる機構は、ボールねじを用いたものに限らず、ベルトやラックアンドピニオン等を用いた機構によりアーム部材６０を長手方向に移動させるように構成してもよい。

図４は、アーム部材６０が上向きに起立した状態（図２のワーク搬送装置１０Ａ、１０Ｅ参照）における、レバー３０、第１スライド部材４０及びアーム部材６０の構成を一部断面で示す平面図である。図４に示すように、第１スライド部材４０には回転軸４２が固定され、回転軸４２はレバー３０の先端側に回転可能に装着されている。また、第１スライド部材４０は、アーム部材６０に設けられた第２ガイド４１に移動可能に取り付けられている。

図５は、アーム部材６０が上向きに起立した状態における、第２スライド部材５０、第３スライド部材５３及びアーム部材６０の構成を一部断面で示す平面図である。図５に示すように、第２スライド部材５０は、フレーム２０に設けられた第１ガイド５１に昇降可能に取り付けられている。第３スライド部材５３には回転軸５５が固定され、回転軸５５は第２スライド部材５０に回転可能に装着されている。また、第３スライド部材５３は、アーム部材６０に設けられた第２ガイド４１に移動可能に取り付けられている。アーム部材６０内部に設けられたボールねじ８５は、第３スライド部材５３に固定されたナット部５４に螺合している。

図３の説明に戻ると、ワーク保持部１２の姿勢を調節する姿勢制御部９０は、基端側がアーム部材６０の先端側に支持され、先端側がワーク保持部１２を支持する。姿勢制御部９０は、アーム部材６０の先端側に固定された第２揺動駆動用モータ９１と、ワーク保持部１２と連結するブラケット９２とを備えている。第２揺動駆動用モータ９１を回転制御することで、ブラケット９２とワーク保持部１２とを介してワークの姿勢を制御（変更）
することができる。なお、姿勢制御部９０は、第２揺動駆動用モータ９１の回転を調節するために必要であれば減速機構を設けることができる。

ワーク保持部１２は、右側搬送機構と左側搬送機構の間に架設される（ブラケット９２に連結される）クロスバー１３と、クロスバー１３に固着され、ワークを吸着及び開放するバキュームカップ１４とを備えている。なお、ワークを保持する機構は、吸着式の装置に限らず、ワークを保持可能に構成されていればどのようなものであってもよい。

本実施形態に係るワーク搬送装置１０の搬送機構１１では、アーム部材６０が、レバー３０の先端側に回転可能に設けられた第１スライド部材４０と、第２スライド部材５０に回転可能に設けられた第３スライド部材５３とにガイドされることで、アーム部材６０の長手方向に移動可能に設けられており、アーム部材６０の駆動点６１（第１スライド部材４０の回転中心）がアーム部材６０の長手方向に移動可能となっている。すなわち、アーム部材６０は、レバー３０によって、アーム部材６０の長手方向に移動可能な駆動点６１で駆動される。

通常のスコットラッセル機構では、駆動点の位置がアーム部材の長手方向中央に固定されているため、レバーの揺動により、アーム部材の先端が水平移動する。そのため、スコットラッセル機構を備えた従来のワーク搬送装置では、アーム部材の先端を上下方向に移動させるために、レバーと揺動駆動部とを全体として昇降させる必要がある。この構成では大きな駆動力を必要とする。

これに対して、図３に示す搬送機構１１では、揺動駆動部７０によってレバー３０の角度を変更しつつ、昇降駆動部８０により第２スライド部材５０（アーム部材６０の基端側）の上下位置を変更し、且つ、移動駆動部８３によりアーム部材６０の長手方向の位置を変更することで、駆動点６１のアーム部材６０長手方向における位置を任意に変更することができる。すなわち、本実施形態に係るワーク搬送装置１０の搬送機構１１では、通常のスコットラッセル機構と異なり、アーム部材６０の長手方向に移動可能な駆動点６１を支点としてアーム部材６０の姿勢（角度）を変えることができるため、アーム部材６０の先端部を水平方向だけでなく上下方向にも移動させることができる。

図６の（ａ）〜（ｇ）は、ワーク搬送装置１０の搬送機構１１の動作を時系列順に示す図である。図６の（ａ）は、アーム部材６０の先端部が上流側のプレス機械１の加工領域内にある状態を示しており、（ｇ）は、アーム部材６０の先端部が下流側のプレス機械１の加工領域内にある状態を示しており、（ｂ）〜（ｆ）は、（ａ）の状態から（ｇ）の状態に至るまでの途中の状態を示している。図６に示すように、本実施形態に係るワーク搬送装置１０では、装置全体を昇降させることなく、レバー３０の揺動運動と第２スライド部材５０の昇降運動とアーム部材６０の長手方向に沿った移動運動との協働により、アーム部材６０の先端部を軌跡Ｒ（ワーク搬送軌跡）に沿って移動させることができる。

このように、本実施形態に係るワーク搬送装置１０の搬送機構１１では、レバー３０を揺動させるとともに第２スライド部材５０を昇降させ、且つアーム部材６０を長手方向に移動させることで、アーム部材６０の先端を水平方向及び上下方向に移動させることができるため、フレーム２０、レバー３０、揺動駆動部７０、アーム部材６０等を全体として昇降させるための駆動力の大きな駆動部（駆動力の大きなアクチュエータ、大きな駆動力に耐えられる強度を有するガイド等の機械要素）を必要とすることなくワークを搬送することができる。また、重量の大きな機械要素を移動させる必要がなくなるため、プレス機械１の振動による加速度の影響が軽減され、ワーク搬送装置１０の駆動制御を容易にすることができる。

図７は、図３に示す搬送機構１１の駆動制御を行う駆動制御装置１００の構成を示す図である。この図７では、１台のワーク搬送装置の駆動制御を行う駆動制御装置として記載したが、図３に示すようなプレスラインにおけるワーク搬送装置を駆動制御する場合には、夫々のワーク搬送装置に対して図７のような駆動制御装置１００を夫々設けて制御するか、あるいは、１台の駆動制御装置１００がプレス機械間に配備された複数台のワーク搬送装置を制御するように構成する。以下の説明では、簡単のために、１台のワーク搬送装置を制御する場合を説明する。本実施態様におけるワーク搬送装置は、左右一対の搬送機構１１Ｌ，１１Ｒで構成されているので、駆動制御装置は、それら一対の搬送機構を夫々制御する。

図７において、駆動制御装置１００は、ＣＰＵ、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク装置）を備えた制御部１０１と、設定部１０２とを含み、左右一対の搬送機構１１Ｌ，１１Ｒの駆動モータを夫々制御するための信号を各ドライバに出力する。具体的には、制御部１０１は、左側搬送機構１１Ｌの第１揺動駆動用モータ７１Ｌを駆動する第１のモータドライバ７１ＤＬ、同じく左側搬送機構１１Ｌの昇降駆動用モータ８１Ｌを駆動する第２のモータドライバ８１ＤＬ、同じく左側搬送機構１１Ｌの移動駆動用モータ８４Ｌを駆動する第３のモータドライバ８４ＤＬ、同じく左側搬送機構１１Ｌの第２揺動駆動用モータ９１Ｌを駆動する第４のモータドライバ９１ＤＬに制御信号を出力する。また、同様に、制御部１０１は、右側搬送機構１１Ｒを駆動するために、第１揺動駆動用モータ７１Ｒを駆動する第１のモータドライバ７１ＤＲ、昇降駆動用モータ８１Ｒを駆動する第２のモータドライバ８１ＤＲ、移動駆動用モータ８４Ｒを駆動する第３のモータドライバ８４ＤＲ、第２揺動駆動用モータ９１Ｒを駆動する第４のモータドライバ９１ＤＲに制御信号を出力する。第１のモータドライバ７１Ｄ（７１ＤＬ，７１ＤＲ）は、制御信号に基づき、第１揺動駆動用モータ７１（７１Ｌ，７１Ｒ）を回転制御して、レバー３０（３０Ｌ，３０Ｒ）を夫々揺動駆動する。

この場合、左右一対の搬送機構１１Ｌ，１１Ｒは鏡像的に配置されているので、第１揺動駆動用モータ７１Ｌと７１Ｒの回転方向は逆方向になるよう制御される。これにより、左右の揺動動作を同一搬送方向に制御でき、夫々のアーム部材先端部に架設されたクロスバー１３は同一搬送方向に移動する。第２のモータドライバ８１Ｄ（８１ＤＬ，８１ＤＲ）は、制御信号に基づき、昇降駆動用モータ８１（８１Ｌ，８１Ｒ）を回転制御して、第２スライド部材５０を昇降駆動する。第３のモータドライバ８４Ｄ（８４Ｄｌ，８４ＤＲ）は、制御信号に基づき、移動駆動用モータ８４（８４Ｌ，８４Ｒ）を回転制御して、アーム部材６０を移動駆動する。第４のモータドライバ９１Ｄ（９１ＤＬ，９１ＤＲ）は、制御信号に基づき、第２揺動駆動用モータ９１（９１Ｌ，９１Ｒ）を回転制御して、ワーク保持部１２を揺動駆動する。また、駆動制御装置１００は、バキュームコントローラ１５に吸着・開放制御信号を出力してワーク保持部１２（バキュームカップ１４）の吸着・開放を制御する。

ここで、左右一対の搬送機構を制御する制御信号は、原則として、左右において同様の制御信号であり、一方の搬送機構（例えば左側搬送機構）の各制御信号をマスターとし、他方の搬送機構の各制御信号をスレーブとして駆動することにより、左右搬送機構を同期制御させることができ、安定した搬送を実現する。

ワーク搬送プログラムを構成する基本的な固定的情報（例えば、ワーク搬送情報、姿勢調整情報、吸着・開放情報等）は記憶部に格納されており、選択的情報（例えば、ワークの種類）は設定部１０２を用いて設定変更（例えば選択）でき、この情報も記憶部に記憶される。

プレス運転に際しては、設定部１０２を用いて複数のワーク搬送プログラムの中からそ
の１つを選択設定することができる。制御部１０１は選択設定されたワーク搬送プログラムを実行する。なお、プレス機械１側の各種動作（例えば、スライド昇降動作）は、図示しないプレス運転制御盤からの信号により実行される。このプレス機械１側の動作は、プレス動作信号として通信線１０３を介して伝送され、駆動制御装置１００はこのプレス動作信号を用いてタイミング同期させつつワーク搬送の駆動制御を行う。

ワーク搬送運転に関しては、駆動制御装置１００は、レバー３０を揺動させつつ、第２スライド部材５０を昇降させ、且つアーム部材６０を長手方向に移動させて、ワーク保持部１２を水平方向及び上下方向に移動させる。これと並行して、ワーク保持部１２の姿勢を制御する。すなわち、駆動制御装置１００は、アーム部材６０の先端部を、図６に示す軌跡Ｒに沿って移動させる。

駆動制御装置１００は、設定部１０２で設定されたワーク搬送軌跡（アーム部材６０先端部の目標位置）と、レバー３０、第２スライド部材５０及びアーム部材６０それぞれの動作可能範囲（単位時間当たりの変位量の上限）とに基づいて、レバー３０の目標角度と第２スライド部材５０の目標位置とアーム部材６０の長手方向の目標位置とを決定し、決定した目標角度に基づき第１揺動駆動用モータ７１を回転制御するとともに、決定した第２スライド部材５０の目標位置に基づき昇降駆動用モータ８１を回転制御し、決定したアーム部材６０の目標位置に基づき移動駆動用モータ８４を回転制御する。

なお、本実施形態に係るワーク搬送装置１０の搬送機構１１では、レバー３０の角度と第２スライド部材５０の上下位置とアーム部材６０の長手方向位置の組み合わせは、アーム部材６０の先端部の位置から一意には決まらないため、アーム部材６０先端部の目標位置が決まっていても、レバー３０の角度とアーム部材６０の姿勢とをある程度自由に決定することができる。そのため、アーム部材６０先端部の目標位置を維持しつつ、レバー３０の角度及びアーム部材６０の姿勢がプレス機械１（スライド２、金型）や他の機器との干渉を回避できるような角度及び姿勢となるように、レバー３０の目標角度と第２スライド部材５０の目標位置とアーム部材６０の長手方向の目標位置とを決定することもできる。

上記図７において、通信線１０３は、ワーク搬送装置１０と上流側と下流側のプレス機械１との連携制御を行うための情報通信に利用される。ワーク搬送装置１０のアーム部材６０がプレス機械１へ侵入した場合、プレス機械１のスライド２の位置や速度との協調制御をしないと、ワーク搬送装置１０のアーム部材６０がプレス機械１のスライド２と接触する可能性があるが、ワーク搬送装置１０からプレス機械１のコントローラ(図示せず)にワーク搬送装置１０の状況（アーム部材６０の位置情報や速度情報）を送信しておくことにより、機械の接触事故のリスクを少なくすることができる。また、この通信線１０３により、プレス機械１のコントローラからプレス機械１の状況信号（プレス機械１のスライド位置やプレスの加工速度など）を受信することができ、ワーク搬送装置１０がプレス機械１と接触しないように制御することを可能にする。なお、図７における破線で囲んだ部分は、搬送機構１１（１１Ｒ，１１Ｌ）の構成部分を示している。

図１〜図７に示す本発明の実施態様においては、高速で安定した搬送を実現するために左右一対の搬送機構を設けた構成としたが、本発明はこの実施態様に限定されない。すなわち、各プレス機械間に、各１台の搬送機構（搬送装置）を設け、この搬送機構のアーム部材の先端部においてクロスバーを把持する構成とすることもできる。アーム部材がクロスバーを保持する位置は、搬送動作の安定のためには、クロスバーの略中心位置が良い。つまり、クロスバー中心部を１台の搬送機構のアームで保持する構成が好ましい。この場合、搬送機構が１台なので、当然、制御は１台の搬送機構を制御することになる。この実施態様では、上述した実施態様の場合と比較すると、高速での安定性に欠けるが、比較的
低速での搬送を行うプレスラインでは問題はない。クロスバー中心部を１台の搬送機構のアームで保持する構成の実施態様の場合、搬送装置全体の構成は簡単になるので、低コストで実現できる。また、構造が簡単なことから、コンパクト化に寄与する。

次に、本発明のワーク搬送装置の他の実施態様を説明する。本発明の他の実施態様は、主に図８、図９により説明するが、この実施態様の場合も、当然図２に示すプレスラインに適用できる。また、搬送動作に関しては図６に示す動作と同様である。

本発明の他の実施態様における搬送機構１１の詳細を、図８に示す。図８において、図３に示す各機器と同じものについては、同じ符号（番号）を付し、その説明を省略する。ワークを実際に搬送する搬送時の搬送動作についてみると、図８の実施態様の場合と、図３の実施態様の場合とは同様の搬送動作を行う。したがって、図８の搬送動作の説明は省略する。

図８の搬送機構１１と図３の搬送機構１１との違いは、図３の場合、搬送機構１１の本体はフレームに固定される構造であるのに対し、図８の場合は、この搬送機構１１本体を昇降可能に構成した点が異なる。つまり、図８においては、搬送動作時においては図３と同様に、搬送機構１１本体を持ち上げる必要はない（このため、搬送時の昇降時の駆動力を低減できる）が、搬送動作とは別に、搬送機構本体の位置を上昇したり下降したりする方が便利な場合がある。つまり、プレス加工では、加工する製品が違うと、プレス機械に取付ける金型が異なる。金型が異なると、当然、その高さや大きさは異なるので、搬送装置が搬送するフィードレベルも、それに合わせて適切な高さに調整した方が、より安定した搬送を実現することができ、また、より小さな駆動力での駆動が可能となる。

そのため、図８の搬送機構１１では、フィードレベル調整を行うことが可能な構成にしたものである。この機能を実現するフィードレベル調整機構２５０は、プレス機械のワーク搬送側（またはワーク搬出側）の側面に取付けたベース２３０と、そのベース２３０に取付けられた駆動モータ２２０と、その駆動モータ２２０の回転駆動軸に接続されたボールねじ２１０と、揺動駆動部７０に固定されたナット部２４０で実現できる。なお、図８の昇降駆動部２００は、駆動モータ２２０とボールねじ２１０とで構成したが、それ以外の公知の昇降駆動手段を使用することができる。例えば、ボールねじの代わりに、ベルトやラックアンドピニオン等を用いた機構を用いて昇降動作をさせるように構成してもよい。

このフィードレベル調整機構２５０に用いられる駆動力源である駆動モータ２２０は、搬送動作の都度、高速に昇降駆動を行う訳ではないので、低コストの小型モータを用いることができる。したがって、フィードレベル調整機構２５０を設けたとしても、従来のような大きな駆動力は必要としない。

フィードレベル調整機構２５０は、プレスラインにおけるプレス加工が開始される前の段階、及び対処とする製品のプレス加工が終了し、次の金型をプレス機械に装着した状態などにおいて、ワーク搬送装置による搬送のフィードレベルを調整するために用いられ、プレス加工が開始されワーク搬送装置が搬送動作を行っている場合には、動作させない。

図９は、図８に示す搬送機構１１の駆動制御を行う駆動制御装置１００の構成を示す図である。図９における構成機器は、基本的に図７の構成機器と同様であり、図７と同じ機器には同一符号（番号）を付し、その説明は省略する。また、搬送動作時の搬送機構１１の制御は、図９の駆動制御装置を用いた制御と、図７の駆動制御装置を用いた制御とが同じなので、説明を省略する。図９では、図７の機能に、更にフィードレベル調整機構２５０を制御する機能が追加されているので、その制御について説明する。

図９において、２２０Ｄはモータドライバである、左側の搬送機構１１Ｌに対応するモータドライバが２２０ＤＬであり、右側の搬送機構１１Ｒに対応するモータドライバが２２０ＤＲである。各モータドライバ２２０ＤＬ，２２０ＤＲは、夫々、左右の各モータ２２０Ｌ，２２０Ｒを駆動する。左右一対の搬送機構１１Ｌ，１１Ｒは同期して駆動制御される。搬送時の駆動制御動作は、図９と図６とは全く同様の動作となるので、説明は省略する。図９では、搬送動作を行っていない期間に、加工する金型の違い等により搬送フィードレベルを調整する必要が生じた場合、制御部１０１が、モータドライバ２２０Ｄ（２２０ＤＬ，２２０ＤＲ）に制御信号を出力し、このモータドライバ２２０Ｄが駆動用のモータ２２０（２２０Ｌ，２２０Ｒ）を駆動する。このモータ駆動により、左右の搬送機構のボールねじ２１０を駆動し、左右の搬送機構本体、つまりワーク搬送装置本体を昇降動作する。繰り返すが、このフィードレベルの調節は、ワーク搬送装置１０が搬送動作している状態では行わず、ワーク搬送装置１０の搬送動作が行われていない状況下で行われる。

なお、上記のように本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能である。

１ プレス機械、２ スライド、３ ボルスタ、１０ ワーク搬送装置、１１ 搬送機構、１２ ワーク保持部、１３ クロスバー、１４ バキュームカップ、１５ バキュームコントローラ、２０ フレーム、３０ レバー、４０ 第１スライド部材、４１ 第２ガイド、４２ 回転軸、５０ 第２スライド部材、５１ 第１ガイド、５２ ナット部、５３ 第３スライド部材、５４ ナット部、５５ 回転軸、６０ アーム部材、６１ 駆動点、７０ 揺動駆動部、７１ 第１揺動駆動用モータ、７１Ｄ 第１のモータドライバ、８０ 昇降駆動部、８１ 昇降駆動用モータ、８１Ｄ 第２のモータドライバ、８２ ボールねじ、８３ 移動駆動部、８４ 移動駆動用モータ、８４Ｄ 第３のモータドライバ、８５ ボールねじ、９０ 姿勢制御部、９１ 第２揺動駆動用モータ、９１Ｄ 第４のモータドライバ、９２ ブラケット、１００ 駆動制御装置、１０１ 制御部、１０２ 設定部、１０３ 通信線、Ｒ 軌跡、２００ 昇降駆動部、２１０ ボールねじ、２２０
昇降駆動用モータ、２３０ ベース、２４０ ナット部、２５０ フィードレベル調整機構、２２０Ｄ モータドライバ

Claims (5)

1. プレス機械の上流側または下流側に配置されており、ワークを搬送するための少なくとも１台の搬送機構と、該搬送機構を駆動制御する駆動制御装置とを有するワーク搬送装置であって、
   前記搬送機構は、
   フレームと、
   基端側が前記フレームに揺動可能に設けられたレバーと、
   前記レバーの先端側に回転可能に設けられた第１スライド部材と、
   前記フレームに昇降可能に設けられた第２スライド部材と、
   前記第２スライド部材に回転可能に設けられた第３スライド部材と、
   前記第１スライド部材及び前記第３スライド部材に長手方向に移動可能に取り付けられたアーム部材と、
   前記アーム部材の先端側に設けられ、ワークを保持可能に形成されたワーク保持部と、
   前記レバーを揺動させる揺動駆動部と、
   前記第２スライド部材を昇降させる昇降駆動部と、
   前記アーム部材を前記第３スライド部材に対して前記アーム部材の長手方向に移動させる移動駆動部とを備えていることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 請求項１に記載のワーク搬送装置において、
   前記搬送機構は、
   前記レバー、前記第１スライド部材、前記第２スライド部材、前記第３スライド部材、前記アーム部材、前記ワーク保持部、前記揺動駆動部、前記昇降駆動部、及び前記移動駆動部の全体を昇降動作させるフィードレベル調整機構を設けていることを特徴とするワーク搬送装置。
3. 請求項１または２記載のワーク搬送装置において、
   前記プレス機械が複数台設けられ、前記搬送機構は、該複数台のプレス機械間に配置されていることを特徴とするワーク搬送装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のワーク搬送装置において、
   前記搬送機構は、搬送方向と直交する両側に一対設けられており、前記ワーク保持部は、クロスバーと、該クロスバーに設置された吸着装置とからなり、
   該クロスバーの夫々の端部は、前記一対の搬送機構の前記各アーム部材先端部に架設されていることを特徴とするワーク搬送装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のワーク搬送装置において、
   前記搬送機構は、プレス機械の搬送方向の前面または後面に取付けられていることを特徴とするワーク搬送装置。

Images