JP2020116668A - Workpiece conveying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク搬送装置に関し、特に半自動設備と組み合わせて使用することで半自動設備を自動設備に昇華させ得るワーク搬送装置に関する。 The present invention relates to a work transfer device, and more particularly to a work transfer device that can be used in combination with semi-automatic equipment to sublimate the semi-automatic equipment into automatic equipment.
例えば転がり軸受や等速自在継手のように、複数の部品のアセンブリからなる機械製品は、部品同士を組み付ける組み付け工程や、部品の組み付け精度を検査する検査工程などといった様々な作業工程を順次経ることで完成する。これらの作業工程で実施すべき作業(処理)の全てを人手で行なうと、多大なコストが必要となる他、作業者の習熟度等によって製品品質にバラツキが生じるおそれがある。そのため、上記機械製品の生産ラインに設けられる各種作業工程は、可能な限り作業装置を用いて自動で実施される。 Machine products such as rolling bearings and constant velocity universal joints that consist of an assembly of multiple parts must undergo various work processes such as the process of assembling the parts together and the inspection process to inspect the accuracy of the parts. Is completed. If all of the work (processing) to be performed in these work steps is performed manually, a large amount of cost is required, and the product quality may vary due to the skill level of the worker. Therefore, the various work processes provided on the production line of the above-mentioned machine products are automatically carried out by using the work device as much as possible.
上記機械製品の生産ラインでは、「半自動設備」又は「自動設備」を好適に使用することができる。半自動設備とは、例えば、一列に並べて設けられた複数の作業工程を備え、各作業工程で実施すべき作業を作業装置を用いて自動で行う一方、工程間でワークを搬送するワーク搬送作業を人手で行う設備である。また、自動設備(全自動設備とも称される)とは、工程間でのワーク搬送作業を含め、全ての作業を自動で行う設備である。半自動設備は、設備のレイアウト変更等に伴って工程間ピッチ(ワークの搬送ピッチ)が変更された場合でも、その変更に柔軟に対応できるという利点があるが、機械製品の製造コスト低減を図る上では、省人化が可能な自動設備の方が有利である。 "Semi-automatic equipment" or "automatic equipment" can be preferably used in the production line of the above-mentioned machine products. The semi-automatic equipment includes, for example, a plurality of work processes arranged in a line, and the work to be performed in each work process is automatically performed by using the work device, while the work transfer work for transferring the work between the processes is performed. This is a manual facility. Further, automatic equipment (also referred to as fully automatic equipment) is equipment that automatically performs all work including work transfer work between processes. Semi-automatic equipment has the advantage of being able to flexibly respond to changes in the inter-process pitch (workpiece conveyance pitch) due to equipment layout changes, etc., but to reduce the manufacturing cost of mechanical products. Then, it is more advantageous to use automatic equipment that can save labor.
但し、製品の仕様等に応じた自動設備を逐一新設していたのでは、莫大なコストが必要となる。そこで、本発明者らは、半自動設備と、適当なワーク搬送装置とを組み合わせることにより、半自動設備を自動設備に昇華させることを検討した。半自動設備に組み合わせるワーク搬送装置としては、例えば、三次元移動可能なアームを有する産業ロボットの他、特開平7−214452号公報(特許文献1)に開示されたもの、具体的には、ワークを保持した状態でガイドレールに沿ってスライド移動可能なスライド部材と、スライド部材に移動力を付与する流体圧シリンダとを備えるものを挙げることができる。 However, enormous cost would be required if automatic equipment was newly installed according to the specifications of the product. Therefore, the present inventors have examined sublimation of the semi-automatic equipment to the automatic equipment by combining the semi-automatic equipment and an appropriate work transfer device. Examples of the work transfer device to be combined with the semi-automatic equipment include an industrial robot having a three-dimensionally movable arm, and a work transfer device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-214452 (Patent Document 1), specifically, a work. An example thereof is one including a slide member that is slidable along the guide rail in the held state, and a fluid pressure cylinder that applies a moving force to the slide member.
産業ロボットをワーク搬送装置として用いれば、搬送ピッチの変更等にも柔軟にかつ容易に対応することができる。しかしながら、産業ロボットは、広大な設置スペースが必要であることに加え、コストの嵩む厳重な安全対策を追加的に講じる必要があることから安易に採用することができない。 By using the industrial robot as the work transfer device, it is possible to flexibly and easily cope with a change in the transfer pitch. However, the industrial robot cannot be easily adopted because it requires a vast installation space and additionally requires costly and strict safety measures.
一方、特許文献1のワーク搬送装置は、産業ロボットよりも格段に安価に実現できるという利点を有するものの、スライド部材のスライド移動量が流体圧シリンダ(に設けられたピストンロッド)の進退移動量に依存する関係上、搬送ピッチの変更等、ワークの搬送態様の変更に柔軟に対応できるとは言い難い。また、流体圧シリンダは、基本的にピストンロッドの短縮限と伸長限の二位置間で操作対象を操作するものであることから、工程間のピッチ出しが精度良く行われていなければ、搬送不良が生じるおそれがある。 On the other hand, although the work transfer device of Patent Document 1 has an advantage that it can be realized at a much lower cost than an industrial robot, the slide movement amount of the slide member is equal to the forward/backward movement amount of the fluid pressure cylinder (piston rod provided therein). Due to the dependency, it is hard to say that it is possible to flexibly deal with the change of the work transfer mode such as the change of the transfer pitch. In addition, since the fluid pressure cylinder basically operates the operation target between the two positions, that is, the shortening limit and the extension limit of the piston rod, if the pitch between the processes is not accurately adjusted, the conveyance error will occur. May occur.
上記の実情に鑑み、本発明は、ワークの搬送態様の変更に柔軟にかつ容易に対応することができるワーク搬送装置を提供することを目的とする。 In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a work transfer device that can flexibly and easily cope with a change in the transfer mode of a work.
上記の目的を達成するために創案された本発明は、水平面内で一列に並べて配置された複数の工程のうち、一端側に配置された工程から他端側に配置された工程に向けてワークを搬送するワーク搬送装置であって、複数の工程の配列方向に沿って進退移動可能に設けられたスライドユニットと、スライドユニットの進退移動をガイドするスライドガイドとを備え、スライドユニットは、スライドユニットの駆動源としてのサーボモータと、サーボモータと電気的に接続された制御装置から出力される信号に基づいて、ワークを保持する保持状態とワークを保持しない非保持状態とが切り換えられるワーク保持機構とを有することを特徴とする。なお、本発明でいう「工程」とは、ワークに対して所定の作業を行う工程(作業工程)のみならず、ワークに対して何らの作業も行わず、ワークを一時的に保管する工程(一時保管工程)等も含む概念である。 The present invention, which was conceived to achieve the above-mentioned object, has a plurality of processes arranged in a line in a horizontal plane, from a process arranged on one end side to a process arranged on the other end side. And a slide guide that guides the forward and backward movements of the slide unit, and the slide unit is a slide unit. A work holding mechanism capable of switching between a holding state in which a work is held and a non-holding state in which a work is not held based on a signal output from a servo motor serving as a drive source of the motor and a control device electrically connected to the servo motor. And having. The “process” in the present invention means not only a process of performing a predetermined work on a work (working process) but also a process of temporarily storing a work without performing any work on the work ( This is a concept that also includes (temporary storage process).
上記の構成を有する本発明に係るワーク搬送装置では、ワークを保持した状態で複数の工程の配列方向に沿って進退移動可能なスライドユニットにサーボモータが搭載されていることから、ワークの搬送量(停止位置)を任意にかつ精度良くコントロールすることができる。そのため、例えば工程間ピッチが変更されることにより、ワークの搬送ピッチを変更する必要が生じた場合でも、制御装置に保管されたサーボモータの動作制御プログラムを変更するだけで搬送ピッチの変更に対応することができ、ワーク搬送装置におけるハード面の変更や、高精度の工程間ピッチ調整は不要である。また、スライドユニットに設けられるワーク保持機構は、上記制御装置から出力される信号に基づいて、ワークを保持する保持状態とワークを保持しない非保持状態とが切り換えられる。すなわち、サーボモータの制御装置は、ワーク保持機構の動作制御を行う部位を併せ持つ。そのため、簡素な構成でありながら、工程間でワークを適切に搬送することができる。従って、本発明によれば、ワークの搬送態様の変更に柔軟にかつ容易に対応し得るワーク搬送装置を実現することができる。 In the work transfer device according to the present invention having the above configuration, since the servo motor is mounted on the slide unit that can move back and forth along the arrangement direction of the plurality of steps while holding the work, the transfer amount of the work (Stop position) can be controlled arbitrarily and accurately. Therefore, even if it is necessary to change the work transfer pitch due to, for example, a change in the process pitch, it is possible to change the transfer pitch simply by changing the servo motor operation control program stored in the controller. Therefore, it is not necessary to change the hardware surface of the work transfer device or adjust the pitch between steps with high accuracy. Further, the work holding mechanism provided in the slide unit is switched between a holding state in which the work is held and a non-holding state in which the work is not held based on a signal output from the control device. That is, the control device for the servo motor also has a part for controlling the operation of the work holding mechanism. Therefore, it is possible to appropriately convey the work between the processes even with a simple configuration. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a work transfer device which can flexibly and easily cope with a change in the transfer mode of a work.
ワーク保持機構は、上記制御装置から出力される信号に基づいて昇降可能に構成することもできる。このようにすれば、工程間でワークを搬送するにあたってワークを昇降させる必要が生じた場合でも、このような要請に容易に対応することができる。 The work holding mechanism can also be configured to be able to move up and down based on a signal output from the control device. By doing so, even if it is necessary to move the work up and down in order to convey the work between the processes, it is possible to easily meet such a request.
スライドガイドには、複数の工程の配列方向に沿って延び、サーボモータの回転軸に設けられたピニオンギヤと噛み合うラックギヤを設けることができる。このようにすれば、簡素な構成でありながら、サーボモータの回転運動を受けて進退移動するスライドユニットを実現することができる。 The slide guide may be provided with a rack gear that extends along the arrangement direction of the plurality of steps and that meshes with a pinion gear provided on the rotation shaft of the servo motor. By doing so, it is possible to realize a slide unit that has a simple structure and that moves forward and backward in response to the rotational movement of the servo motor.
本発明に係るワーク搬送装置は、複数のスライドユニットを有するものとすることができる。この場合、各スライドユニットに設けられたサーボモータが単一の制御装置と電気的に接続されていれば、複数のスライドユニットを有するワーク搬送装置を簡素化することができる。 The work transfer device according to the present invention may have a plurality of slide units. In this case, if the servo motor provided in each slide unit is electrically connected to the single control device, the work transfer device having a plurality of slide units can be simplified.
以上で述べたように、本発明に係るワーク搬送装置は、ワークの搬送態様の変更に柔軟にかつ容易に対応することができる。そのため、このワーク搬送装置を、例えば、水平面内で一列に並べて配置された複数の工程(作業工程)を備える半自動設備と組み合わせて使用すれば、低コストに自動設備を構築することができる。 As described above, the work transfer device according to the present invention can flexibly and easily cope with a change in the transfer mode of a work. Therefore, if this work transfer device is used in combination with, for example, a semi-automatic equipment including a plurality of steps (working steps) arranged side by side in a horizontal plane, the automatic equipment can be constructed at low cost.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るワーク搬送装置1が組み込まれた生産ラインの一例を上側から見たときの概念図である。この生産ラインは、通常稼働時には人手作業が実施されないいわゆる自動ラインとされ、水平面内に一列に並べて配置された第1工程S1〜第9工程S9と、第1工程S1に搬入されたワークW(図2参照。詳細は後述する。)を、第2工程S2〜第8工程S8を順に経由して第9工程S9に自動で搬送するワーク搬送部とを備える。本実施形態のワーク搬送部は、ワーク搬送装置1と、ワーク搬送装置1とは別に設けられ、第3工程S3から第4工程S4にワークWを搬送する搬送コンベア9とで構成される。ワーク搬送部は、ワーク搬送装置1のみで構成することも可能である。
FIG. 1 is a conceptual diagram when an example of a production line in which a work transfer device 1 according to an embodiment of the present invention is incorporated is viewed from above. This production line is a so-called automatic line in which no manual work is performed during normal operation, and the first step S1 to the ninth step S9 are arranged in a line in a horizontal plane, and the work W carried into the first step S1 ( 2 (which will be described later in detail)) is automatically conveyed to the ninth step S9 through the second step S2 to the eighth step S8 in order. The work transfer unit of the present embodiment includes a work transfer device 1 and a
ここで、ワークWの一例を図2に基づいて説明する。図2に示すワークWは、自動車の車輪を車体に対して回転自在に支持するための車輪用軸受装置を構成する複列玉軸受100である。この複列玉軸受100は、内周に複列の外側軌道面101aを有する外方部材101と、外周に複列の内側軌道面102aを有する内方部材102と、対をなす軌道面間に介在するボール103と、ボール103を周方向所定間隔で保持する保持器104と、外方部材101と内方部材102の間に画成された環状空間のアウトボード側(図2の紙面左側)およびインボード側(図2の紙面右側)の端部開口をシールするシール部材105,106とを備える。
Here, an example of the work W will be described with reference to FIG. The work W shown in FIG. 2 is a double row ball bearing 100 that constitutes a wheel bearing device for rotatably supporting the wheels of an automobile with respect to the vehicle body. The double-row ball bearing 100 includes an
外方部材101は、径方向外向きに延びるフランジ101bを一体に有し、このフランジ101bには、外方部材101を車体に取り付けるためのボルト部材が挿通されるボルト孔101cが設けられている。内方部材102は、径方向外向きに延びるフランジ107aを有する第1内方部材(ハブ輪とも称される)107のインボード側の外周部に第2内方部材108を加締め固定することで形成され、第1内方部材107および第2内方部材108の外径面に内側軌道面102aがそれぞれ設けられている。第1内方部材107のフランジ107aには、内方部材102を車輪に固定するためのボルト部材が挿通されるボルト孔107bが設けられている。
The
車輪用軸受装置には、自動車に設けられる各種システム(例えば、アンチロックブレーキシステム(ABS))を制御するための回転検出装置が設けられる場合がある。回転検出装置は、例えば、シール部材106の軸方向外側に隣接配置された環状のパルサリング109と、パルサリング109と軸方向に対向配置される図示外のセンサとを備え、センサは、外方部材101のインボード側の端部に装着される図示外のセンサキャップに取付固定される。図1に示す生産ラインは、外方部材101の周方向所定箇所にセンサキャップを取付固定してなるアセンブリを自動で作製するように構成されており、複列玉軸受100は、図3に示すように、その中心軸を鉛直方向に沿わせた縦姿勢(より詳細には、第1内方部材107のフランジ107aを下側に配置すると共に第2内方部材108を上側に配置した縦姿勢)の状態で生産ライン内(工程間)を搬送される。
The wheel bearing device may be provided with a rotation detection device for controlling various systems (for example, an antilock brake system (ABS)) provided in the automobile. The rotation detection device includes, for example, an
次に、生産ラインに設けられた第1工程S1〜第9工程S9について簡単に説明する。 Next, the first step S1 to the ninth step S9 provided on the production line will be briefly described.
まず、第1工程S1は、生産ラインに搬入されたワークW(複列玉軸受100)を一時的に保管する工程であり、ワークWに対して何らの作業(処理)も実施されない。第2工程S2は、ワークWの所定箇所に型番や製造年月日等を印字するマーキング作業が実施される工程であり、このマーキング作業を自動で実施するための作業装置(図示省略)が設けられている。第3工程S3は、マーキング済のワークWを一時的に保管する工程であり、ワークWに対して何らの作業も実施されない。 First, the first step S1 is a step of temporarily storing the work W (double-row ball bearing 100) carried into the production line, and no work (processing) is performed on the work W. The second step S2 is a step in which a marking operation for printing the model number, the manufacturing date, etc. is performed on a predetermined portion of the work W, and a working device (not shown) for automatically performing this marking operation is provided. Has been. The third step S3 is a step of temporarily storing the marked work W, and no work is performed on the work W.
第4工程S4は、第3工程S3から搬送されてきたワークWを受け取って一時的に保管する工程であり、ワークWに対して何らの作業も実施されない。第5工程S5は、次工程(第6工程S6)で外方部材101の周方向所定箇所にセンサキャップを取付固定するために、外方部材101をその軸線回りに回転させる作業(センサキャップの取付位置の位置出し作業)が実施される工程であり、この作業を自動で実施するための作業装置(図示省略)が設けられている。第6工程S6は、上記のとおり、外方部材101の周方向所定箇所にセンサキャップを取付固定する作業が実施される工程であり、この作業を自動で実施するための作業装置(図示省略)が設けられている。第7工程S7は、センサキャップの取付精度を検査する工程であり、この検査作業を自動で実施するための作業装置(図示省略)が設けられている。なお、図示は省略しているが、生産ラインには、第7工程S7で不合格品と判定されたワークWを仮置きする仮置き台が設置されており、この仮置き台へのワーク搬送作業は、図示しない別途の搬送装置によって行われる。
The fourth step S4 is a step of receiving the work W conveyed from the third step S3 and temporarily storing the work W, and no work is performed on the work W. The fifth step S5 is a step of rotating the
第8工程S8は、第7工程S7で合格品と判定されたキャップ付のワークWを一時的に保管する工程であり、このワークWに対して何らの作業も実施されない。第9工程S9は、キャップ付のワークWに対して防錆処理を施す工程であり、この防錆処理を自動で実施するための作業装置(図示省略)が設けられている。防錆処理が完了したワークWは、ワーク搬送装置1とは別の搬送装置、あるいは人手によって生産ライン外に排出される。 The eighth step S8 is a step of temporarily storing the capped work W that has been determined to be a passed product in the seventh step S7, and no work is performed on this work W. The ninth step S9 is a step of performing anticorrosion treatment on the work W with a cap, and a working device (not shown) for automatically performing the anticorrosion treatment is provided. The work W that has been subjected to the rust prevention treatment is discharged to the outside of the production line by a conveyance device different from the work conveyance device 1 or manually.
上記構成の生産ラインにおいて、隣り合う2つの工程間ピッチは一定ではなく、第2工程S2および第5工程S5〜第7工程S8のそれぞれに設けられる図示外の作業装置のサイズやサイクルタイム等に応じて調整されている。また、ワークWの仕様等に応じた作業装置の入れ替えや作業装置の追加又は撤去等により、生産ラインに設けるべき工程数や工程間ピッチが変更される場合がある。従って、ワーク搬送装置1は、工程間ピッチの変更に応じてワークWの搬送ピッチを柔軟にかつ容易に変更可能であることが望まれ、本実施形態のワーク搬送装置1はこのような要請に容易に応え得る。以下、ワーク搬送装置1について詳細に説明する。 In the production line configured as described above, the pitch between two adjacent steps is not constant, and the size, cycle time, etc. of the working device (not shown) provided in each of the second step S2 and the fifth step S5 to the seventh step S8, etc. Has been adjusted accordingly. Further, the number of steps to be provided in the production line and the pitch between steps may be changed due to replacement of work devices or addition or removal of work devices depending on the specifications of the work W or the like. Therefore, it is desired that the work transfer device 1 can flexibly and easily change the transfer pitch of the work W according to the change in the inter-process pitch, and the work transfer device 1 of the present embodiment meets such a request. Can easily respond. Hereinafter, the work transfer device 1 will be described in detail.
図1に示すように、ワーク搬送装置1は、第1工程S1〜第9工程S9の配列方向に沿って直線状に延びたスライドガイド2と、スライドガイド2に沿って進退移動する複数のスライドユニット3(ここでは、第1スライドユニット3A〜第4スライドユニット3D)とを備える。本実施形態では、スライドガイド2が第3工程S3と第4工程S4との間で分断されている。これは、上記のとおり、第3工程S3から第4工程S4へのワークWの搬送がワーク搬送装置1とは別に設けられた搬送コンベア9によって行われるためである。
As shown in FIG. 1, the work transfer device 1 includes a
本実施形態において、第1スライドユニット3Aは、第1工程S1と第3工程S3の間で進退移動可能に設けられており、第1工程S1→第2工程S2→第3工程S3の順にワークWを搬送する。また、第2スライドユニット3Bは、第4工程S4と第6工程S6の間で進退移動に設けられており、第4工程S4→第5工程S5→第6工程S6の順にワークWを搬送する。また、第3スライドユニット3Cは、第6工程S6と第8工程S8の間で進退移動可能に設けられており、第6工程S6→第7工程S7→第8工程S8の順にワークWを搬送する。また、第4スライドユニット3Dは、第8工程S8と第9工程S9の間で進退移動可能に設けられ、第8工程S8から第9工程S9にワークWを搬送する。なお、第1スライドユニット3A〜第4スライドユニット3Dのそれぞれは、他のスライドユニットが進退移動するのと同時に進退移動することが可能である。従って、上記の生産ライン内では、ワーク搬送装置1によって複数のワークWが同時に(並行して)搬送される場合がある。
In the present embodiment, the
図1に示すように、第1工程S1〜第9工程S9には、それぞれ、ワーク搬送部(ワーク搬送装置1および搬送コンベア9)との間でワークWの受け渡しが行われるワーク受け渡し位置P1〜P9が設けられている。従って、厳密に言うと、第1スライドユニット3Aは、第1工程S1に設けられたワーク受け渡し位置P1→第2工程S2に設けられたワーク受け渡し位置P2→第3工程S3に設けられたワーク受け渡し位置P3の順にワークWを搬送する。第2スライドユニット3B〜第4スライドユニット3Dについても同様である。
As shown in FIG. 1, in the first step S1 to the ninth step S9, the work transfer positions P1 to P1 at which the work W is transferred between the work transfer section (the work transfer device 1 and the transfer conveyor 9), respectively. P9 is provided. Therefore, strictly speaking, the
第1工程S1〜第9工程S9のうち、少なくとも、所定の作業を自動で行う作業装置が設けられた第2工程S2、第5工程S5〜第7工程S7および第9工程S9のワーク受け渡し位置には、図3に示すように、ワークWを支持するためのワーク受け10が設置されている。このワーク受け10は、筒部と底部とを有する有底筒状をなし、筒部の内径面で第1内方部材107のアウトボード側端部に設けられた円筒部(パイロット部とも称される)の外径面をガイドすると共に、筒部の上端で第1内方部材107のフランジ107aを下方側から支持する。
Of the first step S1 to the ninth step S9, at least the work transfer positions of the second step S2, the fifth step S5 to the seventh step S7, and the ninth step S9 in which a working device for automatically performing a predetermined work is provided. As shown in FIG. 3, a
図1および図4〜図6に示すように、スライドガイド2は、床面上に立設された支柱によって水平姿勢で支持されたベース部材11と、ベース部材11の上面に敷設された一対のガイドレール12と、ベース部材11に取付固定され、後述するサーボモータ4の回転軸4aと一体回転可能に設けられたピニオンギヤ4bと噛み合ったラックギヤ13と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 4 to 6, the
図4〜図6に示すように、各スライドユニット3(第1スライドユニット3A〜第4スライドユニット3D)は、スライドユニット3の駆動源としてのサーボモータ4と、ワークWを保持するワーク保持機構5と、ワーク保持機構5を昇降可能に支持した昇降機構16と、これらを支持したベース部材14とを備える。ベース部材14には、スライドガイド2に設けられたガイドレール12と嵌合した第1スライダ15が取付固定されている。この第1スライダ15は、スライドユニット3がスライドガイド2に沿って水平方向に進退移動するときにガイドレール12に対してスライド移動する。
As shown in FIGS. 4 to 6, each slide unit 3 (
サーボモータ4の回転軸4aには、該回転軸4aと一体回転可能なピニオンギヤ4bが設けられており、ピニオンギヤ4bは、スライドガイド2に設けられたラックギヤ13と噛み合っている。係る構成により、サーボモータ4が回転駆動されると、スライドユニット3は、サーボモータ4の回転軸4aの回転量に応じた量スライドガイド2に沿って進退移動する。図示は省略しているが、各スライドユニット3には、サーボモータ4の回転軸4a(ピニオンギヤ4b)が適切に回転しているか否かを確認するためのセンサ(回転確認センサ)が取り付けられている。そして、ピニオンギヤ4bが適切に回転していないことを回転確認センサが検出すると、ワーク搬送装置1に異常が生じていることが報知されるようになっている。
The
図7に概念的に示すように、各スライドユニット3に設けられたサーボモータ4は、動力線26を介して単一の制御装置6(に設けられたモータ制御部7)と電気的に接続されると共に、信号線25を介してモータ制御部7と電気的に接続されている。モータ制御部7は、電源線28を介して電源30と電気的に接続されている。制御装置6のモータ制御部7は、各スライドユニット3に設けられたサーボモータ4の動作(回転軸4aの回転/停止や回転量)を制御するためのプログラムを保存しており、各スライドユニット3から入力される位置情報等に基づき、各サーボモータ4の回転軸4aの回転/停止や回転量を制御するための信号を、所定のタイミングで出力し、モータ4の位置制御を行う。これにより、各スライドユニット3は、所定のタイミングで所定量進退移動し、ワークWを搬送する。
As conceptually shown in FIG. 7, the
図4〜図6に示すように、ワーク保持機構5は、相手側と協働してワークWを保持(チャッキング)可能な一対のワークチャック17,17と、各ワークチャック17を、ワークWを保持可能な保持位置(図示省略)とワークWを保持しない非保持位置(図5参照)の二位置間で往復動させる駆動部18とを備える。要するに、ワーク保持機構5は、ワークWを保持可能な保持状態とワークWを保持しない非保持状態とが切り換えられるようになっている。係る態様で動作するワーク保持機構5は、昇降機構16を構成するエアシリンダ20のピストンロッド20aに取付固定された支持部材23に支持されている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
各ワークチャック17は、駆動部18の出力を受けて垂直軸回りに回転可能な回転部材17aと、回転部材17aに連結された爪部材17b(図5参照)とを有し、爪部材17bは、ワークチャック17が保持位置に位置したとき、第1内方部材107のフランジ107aと軸方向で係合可能な状態(フランジ107aを下方側から支持可能な状態)となる。駆動部18としては、例えばエアー駆動式のアクチュエータが使用される。この場合、駆動部18は、図7に示すように、エアー配管27を介してエアー源31と接続され、このエアー源31は、上記制御装置6に設けられたワークチャック制御部8と電気的に接続された電磁弁を有する。そして、ワークチャック制御部8から制御信号が出力されると、その信号に基づいてエアー源31に設けられた電磁弁が開閉動作して駆動部18が駆動され、ワークチャック17が保持位置および非保持位置の何れか一方から他方に移行する(ワークWが保持又は解放される)。
Each
昇降機構16は、ベース部材14上に配置され、昇降移動する操作部(ピストンロッド20a)を有する直動アクチュエータとしてのエアシリンダ20と、エアシリンダ20のピストンロッド20aの先端に取付固定された支持部材23と、支持部材23(で支持されたワーク保持機構5)の昇降移動を案内する昇降案内部とを主な構成とする。昇降案内部は、ベース部材14に立設された昇降ガイド19と、昇降ガイド19に設けられたガイドレール19aに沿って昇降移動する第2スライダ22とで構成される。第2スライダ22には、支持部材23の一部が取付固定されている。昇降ガイド19の下方側領域には、エアシリンダ20を縦姿勢(中心軸を鉛直方向に沿わせた姿勢)に保持するためのブラケット21が取付固定されている。このような構成の昇降機構16を設けることにより、ワーク保持機構5が精度良く昇降移動可能となる。
The elevating
本実施形態では、図3を参照して説明したように、第2工程S2に設けられたワーク受け渡し位置P2等に有底筒状のワーク受け10を設置し、ワーク搬送装置1によってワーク受け渡し位置P2等に搬送されてきたワークWの外径面をワーク受け10の筒部内径面でガイドするようにしている。そのため、仮に昇降機構16が設けられていなければ、ワーク搬送装置1のスライドユニット3とワーク受け渡し位置P2等との間でワークWを受け渡しすることができない。但し、ワーク受け渡し位置P2等に上記のようなワーク受け10を設置しないのであれば、昇降機構16は不要である。従って、昇降機構16は、必ずしも設ける必要はなく、場合によっては省略可能である。昇降機構16を省略する場合には、ベース部材14に設けた適宜の支持部材でワーク保持機構5を支持すれば良い。
In the present embodiment, as described with reference to FIG. 3, the bottomed
詳細な図示は省略しているが、昇降機構16(を構成するエアシリンダ20)は、ワーク保持機構5の駆動部18を動作させるためのエアー源31および制御装置6を用いて昇降動作させることができる。これにより、昇降機構16を動作させるための専用のエアー源および制御装置を用いる必要がなくなるので、ワーク搬送装置1を全体として簡素な構成とすることができる。
Although not shown in detail, the lifting mechanism 16 (the
以上で説明したように、本実施形態のワーク搬送装置1では、ワークWを保持した状態で複数の工程の配列方向に沿って進退移動可能なスライドユニット3(第1スライドユニット3A〜第4スライドユニット3Dのそれぞれ)にサーボモータ4が搭載され、スライドユニット3が自走可能であることから、ワークWの搬送量や停止位置を任意にかつ精度良くコントロールすることができる。そのため、例えば工程間ピッチが変更されることにより、ワークWの搬送ピッチを変更する必要が生じた場合でも、制御装置6(に設けられたモータ制御部7)に保管されたサーボモータ4の動作制御プログラム(回転軸4aの回転量制御プログラム)を変更するだけで搬送ピッチの変更に対応することができ、ワーク搬送装置1におけるハード面の変更や、高精度の工程間ピッチ調整は不要となる。
As described above, in the work transfer device 1 of the present embodiment, the slide unit 3 (
特に、本実施形態のワーク搬送装置1は、複数のスライドユニット3(3A〜3D)を有し、各スライドユニット3に設けたサーボモータ4が単一の制御装置6と電気的に接続されていることから、各スライドユニット3に個別に設けられるサーボモータ4の動作制御を個別に設けた制御装置を用いて行う場合に比べ、装置全体を簡素化することができる。
In particular, the work transfer device 1 of the present embodiment has a plurality of slide units 3 (3A to 3D), and the
また、各スライドユニット3に設けられるワーク保持機構5は、サーボモータ4の動作制御を行う制御装置6から出力される信号に基づいて、ワークWを保持する保持状態とワークWを保持しない非保持状態とが切り換えられる。すなわち、サーボモータ4の動作制御を行うために設けられる制御装置6は、ワーク保持機構5の動作制御を行う部位を併せ持つ。そのため、簡素な構成でありながら、工程間でワークWを適切に搬送することができる。
Further, the
以上で説明したような作用効果が相俟って、本発明に係るワーク搬送装置1は、生産ラインのレイアウト変更等に伴ってワークWの搬送ピッチ等を変更する必要が生じた場合でも、その変更に柔軟にかつ容易に対応することができる。従って、ワーク搬送装置1を、水平面内で一列に並べて配置された複数の工程(作業工程)を備える半自動設備と組み合わせて使用すれば、低コストに自動設備(例えば、以上で説明した生産ライン)を構築することができる。 Even when the work transfer device 1 according to the present invention needs to change the transfer pitch of the work W or the like due to a change in the layout of the production line, etc. due to the combination of the above-described effects. It is possible to respond flexibly and easily to changes. Therefore, when the work transfer device 1 is used in combination with the semi-automatic equipment having a plurality of processes (working steps) arranged in a line in a horizontal plane, the automatic equipment can be manufactured at low cost (for example, the production line described above). Can be built.
以上、本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置1について説明したが、ワーク搬送装置1には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を施すことが可能である。 Although the work transfer device 1 according to the embodiment of the present invention has been described above, the work transfer device 1 can be appropriately modified without departing from the scope of the present invention.
例えば、以上で説明した実施形態では、4台のスライドユニット3を備えたワーク搬送装置1を採用したが、1〜3台のスライドユニット3、又は5台以上のスライドユニット3を備えたワーク搬送装置1を採用することももちろん可能であり、スライドユニット3の設置数や各スライドユニット3の動作範囲は、生産ラインに設けられる工程数や工程間ピッチ等に応じて任意に変更可能である。
For example, in the embodiment described above, the work transfer device 1 including four
また、以上では、ワーク保持機構5を構成する駆動部18にエアー駆動式のアクチュエータを使用したが、駆動部18は、電動アクチュエータや油圧アクチュエータで構成することも可能である。同様に、昇降機構16を構成する直動アクチュエータにエアシリンダ20を使用したが、これを電動シリンダや油圧シリンダに置き換えることも可能である。
Further, in the above, the air-driven actuator is used as the
また、以上では、いわゆる組立ラインで本発明に係るワーク搬送装置1を用いた場合について説明したが、本発明に係るワーク搬送装置1は、他の生産ライン、例えば、ワークに対して順次機械加工を施す加工ラインや、加工ラインと組立ラインの複合ラインでワークWを搬送(自動搬送)するために用いることも可能である。 Further, although the case where the work transfer device 1 according to the present invention is used in a so-called assembly line has been described above, the work transfer device 1 according to the present invention can sequentially machine other production lines, for example, a work. It is also possible to use it for carrying (automatic carrying) the work W on a working line for carrying out the work or a combined line of the working line and the assembly line.
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be carried out in various forms without departing from the gist of the present invention. That is, the scope of the present invention is defined by the claims, and includes equivalent meanings in the claims and all modifications within the scope.
1 ワーク搬送装置
2 スライドガイド
3 スライドユニット
4 サーボモータ
4a 回転軸
4b ピニオンギヤ
5 ワーク保持機構
6 制御装置
7 モータ制御部
8 ワークチャック制御部
10 ワーク受け
13 ラックギヤ
16 昇降機構
17 ワークチャック
18 駆動部
30 電源
31 エアー源
100 複列玉軸受(ワーク)
P1〜P9 ワーク受け渡し位置
S1〜S9 工程
W ワーク
1
P1 to P9 Work transfer position S1 to S9 Process W Work
Claims (4)
前記複数の工程の配列方向に沿って進退移動可能に設けられたスライドユニットと、該スライドユニットの進退移動をガイドするスライドガイドとを備え、
前記スライドユニットは、前記スライドユニットの駆動源としてのサーボモータと、該サーボモータの動作制御を行う制御装置から出力される信号に基づいて、ワークを保持する保持状態とワークを保持しない非保持状態とが切り換えられるワーク保持機構とを有することを特徴とするワーク搬送装置。 Among a plurality of processes arranged side by side in a horizontal plane, a work transfer device for transferring a work from a process arranged on one end side to a process arranged on the other end side,
A slide unit provided to be movable back and forth along the arrangement direction of the plurality of steps; and a slide guide for guiding the forward and backward movement of the slide unit,
The slide unit has a holding state for holding the work and a non-holding state for not holding the work based on a signal output from a servo motor as a drive source of the slide unit and a control device that controls the operation of the servo motor. And a work holding mechanism capable of switching between and.
各スライドユニットに設けられた前記サーボモータが単一の前記制御装置と電気的に接続されている請求項1〜3の何れか一項に記載のワーク搬送装置。 Having a plurality of the slide units,
The work transfer device according to claim 1, wherein the servo motor provided in each slide unit is electrically connected to the single control device.
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