JP2021146448A - 移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で加工品の姿勢を変えることができる移載装置を提供する。【解決手段】第１リンク部材１１と、第２リンク部材１２と、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２の一端部側に回動可能に配設された第３リンク部材１３と、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２の他端部側に回動可能に配設された第４リンク部材１４とを有する４節リンク機構部１０を備えている。４節リンク機構部１０は、例えば、第４リンク部材１４の姿勢を一定として可動とされている。第４リンク部材１４には、対象物Ｍを保持する保持手段３０が回動可能に配設されている。保持手段３０は、第１リンク部材及び第２リンク部材のうちの少なくとも一方と連結部材６０により連結され、第１リンク部材１１又は第２リンク部材１２の動きに応じて第４リンク部材１４に対して回動可能とされている。【選択図】図１

Description

本発明は、対象物を例えば搬送設備間や他の位置に受け渡す移載装置に関する。

各種生産工程では、例えば、プレス機等により加工された加工品を移載装置によりパレットに積み込むことがある。その際に用いる移載装置としては、例えば、図５に示したように、平行リンク機構を有するアーム１１０の先端に加工品Ｍを吸着する吸着パッド１３１を取り付けた保持手段１３０を設けたものがある。この移載装置では、例えば、保持手段１３０を上型と下型との間に入れ、加工品Ｍを上から吸着パッド１３１で吸着して保持し、加工品ＭをパレットＭ１の上に移動させ、アーム１１０を回動させることにより、容易に加工品ＭをパレットＭ１の上に置くことができる。また、アーム１１０に平行リンク機構を用いているので、アーム１１０の動きにかかわらず保持手段１３０及び加工品Ｍの姿勢を一定として移載することができる。

特願２０１９−１２３６０８号公報 特許第２５３１９７７号公報

しかしながら、この移載置装置では、加工品Ｍの姿勢を一定として移載するので、例えば、プレス機の型内における加工品Ｍの姿勢と、パレットＭ１に載置された時の加工品Ｍの姿勢が異なる場合には、プレス機の型から加工品Ｍを取り出し、そのままの姿勢でパレットＭ１に移すと、加工品ＭがパレットＭ１等に当たり、傷や変形などの品質不良が発生してしまう場合があるという問題があった。

なお、特許文献１には、プレス等で加工されて搬送されてくる加工品の姿勢を加工品の搬送速度を変えずに変換することができる姿勢変換装置が記載されている。この姿勢変換装置では、加工品を吸着する加工品吸着機構に回転盤を設け、吸着した加工品の姿勢を変えることができるようになっている。また、特許文献２には、積込み用搬送手段から積込み用パレットにプレス成形部品を移載するための移載手段であって、揺動可能に支承された揺動腕の先端に成形部品を着脱可能に保持するフィンガが回転自在に設けたものが記載されている。しかし、これらの装置では、加工品の姿勢を変えるために回転盤等の駆動源を有する回転機構が必要であり、構造が複雑になってしまうという問題があった。

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、簡単な構成で加工品の姿勢を変えることができる移載装置を提供することを目的とする。

本発明の移載装置は、対象物を移載するものであって、第１リンク部材と、第２リンク部材と、第１リンク部材及び第２リンク部材の一端部側に回動可能に配設された第３リンク部材と、第１リンク部材及び第２リンク部材の他端部側に回動可能に配設された第４リンク部材とを有する４節リンク機構部と、４節リンク機構部を動作させる駆動手段と、第４リンク部材に回転可能に配設され、対象物を保持する保持手段と、第１リンク部材及び第２リンク部材のうちの少なくとも一方と保持手段とを連結する連結手段とを備えたものである。

本発明によれば、４節リンク機構部を用い、４節リンク機構部の第１リンク部材及び第２リンク部材のうちの少なくとも一方と保持手段とを連結手段により連結するようにしたので、第１リンク部材又は第２リンク部材の動きに応じて保持手段を回動させることができる。よって、駆動源を有する回転機構を設けることなく、簡単な構成で保持手段を回動させ、加工品の姿勢を変えることができ、移載の際に、加工品が傷ついたり変形し、品質不良が発生してしまうことを抑制することができる。

本発明の一実施の形態に係る移載装置の構成を表す図である。 図１に示した移載装置の一部を拡大して表す図である。 図１に示した移載装置の動きを説明する図である。 図１に示した移載装置により対象物を移載する工程を表すものである。 従来の移載装置の構成を表す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る移載装置１の全体構成を表すものである。図２は図１に示したＩ方向から見た移載装置１の一部を拡大して表すものである。図３は移載装置１の動作原理を説明するためのものであり、図１に示したＩＩ方向から見た状態を表している。図１から図３において、（Ａ）は第１位置における状態を表し、（Ｂ）は第２位置における状態を表している。この移載装置１は、対象物Ｍを移載するものであり、例えば、プレス機により加工された加工品を対象物Ｍとし、この加工品をプレス機の型からパレット等に移載する際に用いることができる。この移載装置１は、例えば、アームとして機能する４節リンク機構部１０と、この４節リンク機構部を動作させる駆動手段２０と、４節リンク機構部に配設され、対象物Ｍを保持する保持手段３０と、４節リンク機構部を移動させる移動手段４０とを備えている。

４節リンク機構部１０は、第１リンク部材１１と、第２リンク部材１２と、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２の一端部側に回動可能に配設された第３リンク部材１３と、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２の他端部側に回動可能に配設された第４リンク部材１４とを有している。４節リンク機構部１０は、例えば、第４リンク部材１４の姿勢を一定として可動とされていることが好ましい。具体的には、例えば、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２は互いに平行な状態を保って可動する平行リンクとされ、第３リンク部材１３及び第４リンク部材は第１リンク部材１１及び第２リンク部材を連結する中間リンクとされている。

４節リンク機構部１０は、例えば、移動手段４０により第３リンク部材１３が支持されて移動可能とされている。第３リンク部材１３には、例えば、移動手段４０に配設するためのリンク機構配設部４１が設けられている。移動手段４０は、例えば、４節リンク機構部１０を移動させる産業用ロボット４２と、この産業用ロボット４２に対して水平方向に延出して配設された支持腕４３とを有している。支持腕４３には、例えば、複数のリンク機構配設部４１を介して複数の４節リンク機構部１０が配設されており、複数の対象物Ｍを同時に移載することができるようになっている。

駆動手段２０は、例えば、直線運動を行う動力シリンダーを有している。動力シリンダーの一端部は例えば第１リンク部材１１に対して配設され、他端部は例えば配設部４１に対して配設されている。すなわち、例えば、第１リンク部材１１が駆動リンクとなり、駆動手段２０の直線運動に応じて第１リンク部材１１が第３リンク部材１３に対して回動し、これに応じて、第２リンク部材１２も従動して回動するようになっている。

なお、この移載装置１は、例えば、４節リンク機構部１０の可動範囲、具体的には、第１リンク部材１１の可動範囲を制御する可動範囲制御部５０を備えていることが好ましい。可動範囲制御部５０は、例えば、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とが近付いた状態の第１位置から、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とが離れた状態の第２位置まで回動可能とするものである。例えば、本実施の形態では、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２が水平となり、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とが最も近づいた状態を第１位置とし、この第１位置から第４リンク部材１４が下方に向かって移動し、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とが離れた状態を第２位置としている。可動範囲制御部５０は、例えば、第１位置では、第３リンク部材１３の他端部と、第１リンク部材１１の一端部が当接することにより、第１リンク部材１１の回動を停止させ、第２位置では、配設部４１に設けられた係止部５１により第２リンク部材１２係止することにより、第１リンク部材１１の回動を停止させるようになっている。

保持手段３０は、第４リンク部材１４に対して回動可能に配設されており、これにより、対象物Ｍの姿勢を変化させることができるようになっている。保持手段３０は、例えば、対象物Ｍを吸着させて保持する吸着パッドなどの把持部３１と、この把持部３１を第４リンク部材１４に対して配設する取付部３２とを有している。取付部３２は、例えば、第４リンク部材１４に設けられた保持手段配設部１４Ａに対して、回動可能に配設されている。保持手段３０の第４リンク部材１４に対する回転軸Ｘは、例えば、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２の可動面と平行とされている。

この移載装置１は、また、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２のうちの少なくとも一方と保持手段３０とを連結する連結手段６０を備えており、これにより、第１リンク部材１１又は第２リンク部材１２の動きに応じて、保持手段３０を第４リンク部材１４に対して回動させることができるようになっている。なお、図１及び図２では、第１リンク部材１１と保持手段３０とを連結手段６０により連結する場合を示したが、第２リンク部材１２と保持手段３０とを連結手段６０により連結してもよく、また、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２と保持手段３０とを連結手段６０により連結してもよい。

これは、例えば、図３に示したように、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２の回動に応じて、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２と第４リンク部材１４との位置関係が変化し、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２と保持手段３０との位置関係が変化することを利用したものである。なお、図３では、説明を分かりやすくするために、第１リンク部材１１又は第２リンク部材１２と保持手段３０とを連結手段６０で連結していない状態を表している。例えば、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とを近づけた第１位置（図３（Ａ）参照）と、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とが離れた第２位置（図３（Ｂ）参照）とを比べると、第１リンク部材１１の任意の定点Ｐ１又は第２リンク部材１２の任意の定点Ｐ２と、保持部材３０の取付部３２の任意の定点Ｐ３との間の距離Ｌ１，Ｌ２は、第１位置に比べて第２位置の方が長くなる。よって、この距離の変化を利用して保持手段３０を第４リンク部材１４に対して回動させることができるようになっている。

連結手段６０は、例えば、一端部が保持手段３０（例えば取付部３２）に対して配設され、他端部が第１リンク部材１１又は第２リンク部材１２に対して配設され、一端部を他端部に向かい付勢するばね等の付勢手段６１を有していることが好ましい。

また、第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２の少なくとも一方には、保持手段３０（例えば取付部３２）を係止することにより、保持手段３０を第１姿勢に保持する第１ガイド部材６２が配設されていることが好ましい。第１ガイド部材６２は、例えば、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とを近づけた第１位置において、保持手段３０を係止して第１姿勢を保持するものである。具体的には、例えば、第１ガイド部材６２は、一端部が第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２の少なくとも一方に配設され、他端部が第１位置において保持手段３０の取付部３２に当接し、保持手段３０が付勢手段６１により付勢される方向に回動することを停止させるように構成されている。また、第１ガイド部材６２は、例えば、第１位置から第２位置に変化すると、他端部が保持手段３０の取付部３２から離間し、保持手段３０が付勢手段６１により付勢される方向に回動するように構成されている。

更に、第４リンク部材１４には、保持手段３０（例えば取付部３２）を係止することにより、保持手段３０を第２姿勢に保持する第２ガイド部材６３が配設されていることが好ましい。第２ガイド部材６３は、例えば、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とが離れた第２位置において、保持手段３０を係止して第２姿勢を保持するものである。すなわち、第２姿勢は、回転軸Ｘを中心として、第１姿勢よりも、保持手段３０が第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２に近づくように回動した姿勢である。具体的には、例えば、第２ガイド部材６３は、一端部が第４リンク部材１４に配設され、他端部が第２位置において保持手段３０の取付部３２に当接し、保持手段３０が付勢手段６１により付勢される方向に回動することを停止させるように構成されている。また、第２ガイド部材６３は、例えば、第１位置から第２位置に至るまでは、他端部が保持手段３０の取付部３２から離間しており、保持手段３０が付勢手段６１により付勢される方向に回動するように構成されている。

この移載装置１は、例えば、次のようにして用いられる。図４は移載装置１により対象物Ｍを移載する工程を表すものであり、図１に示したＩ方向から見た状態を表している。なお、以下の説明では、プレス機の型（図示せず）から加工品を対象物ＭとしてパレットＭ１に移載する場合について具体的に説明する。

まず、例えば、移動手段４０により４節リンク機構部１０を移動させ、保持手段３０をプレス機の型の上に移動させる。その際、例えば、駆動手段２０により４節リンク機構部１０を回動し、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とを近づけた第１位置とする（図１（Ａ）参照）。これにより、保持手段３０は、例えば、第１ガイド部材６２により係止され、第１姿勢に保持される（図１（Ａ）及び図２（Ａ）参照）。次いで、保持手段３０により対象物Ｍを吸着して保持する（図４（Ａ）参照）。

続いて、例えば、移動手段４０により４節リンク機構部１０及び保持手段３０をパレットＭ１の上に移動させ、駆動手段２０により４節リンク機構部１０を回動し、第１リンク部材１１と第２リンク部材１２とが離れた第２位置とする（図１（Ｂ）参照）。これにより、保持手段３０は、例えば、第１ガイド部材６２による係止が解除されて、付勢手段６１により第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２に近づく方向に回動し、第２ガイド部材６３により係止され、第２姿勢に保持される（図１（Ｂ），図２（Ｂ）及び図４（Ｂ）参照）。その後、例えば、移動手段４０により４節リンク機構部１０を移動させて保持手段３０をパレットＭ１に近づけ、対象物Ｍを脱着してパレットＭ１に収納する（図４（Ｂ）参照）。

このように本実施の形態によれば、４節リンク機構部１０を用い、４節リンク機構部１０の第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２のうちの少なくとも一方と保持手段３０とを連結手段６０により連結するようにしたので、第１リンク部材１１又は第２リンク部材１２の動きに応じて保持手段３０を回動させることができる。よって、駆動源を有する回転機構を設けることなく、簡単な構成で保持手段３０を回動させ、加工品Ｍの姿勢を変えることができ、移載の際に、加工品Ｍが傷ついたり変形し、品質不良が発生してしまうことを抑制することができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、移載装置１の各構成要素について具体的に説明したが、各構成要素の具体的な構成は異なっていてもよい。また、上述した各構成要素の全てを備えていなくてもよく、他の構成要素を備えていてもよい。

更に、上記実施の形態では、第１位置及び第２位置について具体的に説明したが、４節リンク機構部１０の回動に応じて第１リンク部材１１及び第２リンク部材１２と第４リンク部材１４との位置関係が変化する他の位置であってもよい。また、上記実施の形態では、第１姿勢及び第２姿勢について具体的に説明したが、対象物Ｍ、並びに、移載元及び移載先の場所に応じて、任意に設定することができる。更に、上記実施の形態では、第１位置及び第１姿勢において対象物Ｍを保持し、第２位置及び第２姿勢において対象物Ｍを離す場合について説明したが、逆であってもよい。

加えて、上記実施の形態では、プレス機により加工された加工品をプレス機の型からパレット等に移載する場合について説明したが、各種の対象物Ｍを搬送設備間や他の位置に受け渡す際に広く用いることができる。

１…移載装置、１０…４節リンク機構部、１１…第１リンク部材、１２…第２リンク部材、１３…第３リンク部材、１４…第４リンク部材、１４Ａ…保持手段取付部、２０…駆動手段、３０…保持手段、３１…把持部、３２…取付部、４０…移動手段、４１…リンク機構配設部、４２…産業用ロボット、４３…支持腕、５０…可動範囲制御部、５１…係止部、６０…連結手段、６１…付勢手段、６２…第１ガイド部材、６３…第２ガイド部材

Claims (3)

1. 対象物を移載する移載装置であって、
   第１リンク部材と、第２リンク部材と、前記第１リンク部材及び前記第２リンク部材の一端部側に回動可能に配設された第３リンク部材と、前記第１リンク部材及び前記第２リンク部材の他端部側に回動可能に配設された第４リンク部材とを有する４節リンク機構部と、
   前記４節リンク機構部を動作させる駆動手段と、
   前記第４リンク部材に回転可能に配設され、前記対象物を保持する保持手段と、
   前記第１リンク部材及び前記第２リンク部材のうちの少なくとも一方と前記保持手段とを連結する連結手段と
   を備えたことを特徴とする移載装置。
2. 前記４節リンク機構部は、前記第４リンク部材の姿勢を一定として可動であり、
   前記連結手段は、前記第１リンク部材又は前記第２リンク部材の動きに応じて、前記保持手段を前記第４リンク部材に対して回動させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の移載装置。
3. 前記連結手段は、一端部が前記保持手段に対して配設され、他端部が前記第１リンク部材又は前記第２リンク部材に対して配設されて、一端部を他端部に向かい付勢する付勢手段を有し、
   前記第１リンク部材及び前記第２リンク部材の少なくとも一方には、前記保持手段を係止することにより、前記保持手段を第１姿勢に保持する第１ガイド部材が配設され、
   前記第４リンク部材には、前記保持手段を係止することにより、前記保持手段を第２姿勢に保持する第２ガイド部材が配設された
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移載装置。

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