JP2520411Y2 - ワーク姿勢変換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、トランスファラインと隣合わせの移動位置
との間でワーク移動中にワークの姿勢変換を行うワーク
姿勢変換装置に関する。

［従来の技術］ この種のワーク姿勢変換装置は主にトランスファライ
ンにおけるローダ、アンローダ装置に使用され、従来で
は例えば実公昭55−41456号や実公昭61−37478号をはじ
め多くが提案されている。

しかし、これらはいずれもワーク移動と同時に姿勢変
換を成し得るように構成されてはいるが、トランスファ
ラインと離れた移動位置との間のワーク移動のためのシ
リンダを特別に設けており、ワーク移動用の駆動機構は
トランスファ装置とは機構的に完全に切り離れている。

［考案が解決しようとする問題点］ このような従来のものでは、特別に設けられたワーク
移動用のシリンダは手動操作によるか或はトランスファ
装置の搬送サイクルに対し電気的にシーケンス制御され
る。このようなシリンダによるワーク移動および姿勢変
換動作がトランスファ装置の搬送サイクルに対し例えば
検知スイッチや電磁弁等を介して電気的に同期されてい
ても、各種機器の応答時間および電気的信号の伝達時間
を要することから必ず動作に遅れが生じ、ロス時間が生
じるため高速搬送には追従できないという重大な欠点が
あった。

そこで、本考案はワーク移動用としてのシリンダを用
いることなく、トランスファー装置の送り駆動を利用し
てワーク移動と同時にワーク姿勢変換を行わせることに
より、上記問題点を解決しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、ワーク姿勢変換機構をトランスファバーと
機械的に連結し、トランスファバーの動作に連動してワ
ーク移動およびワーク姿勢変換時に２平面での同時変換
を行うようにしたものである。

すなわち本考案は、トランスファラインと移動位置と
の間を移動自在に支持されたサドルと、このサドルに固
定され下端にベベルギヤを一体に取り付けた垂直軸と、
この垂直軸と同心的にサドルに回転自在に取り付けられ
た回転体と、この回転体と固定ベースに設けられた支持
体との間を連結しサドルの進退動作を回転体の回転に変
換する動作変換機構と、上記回転体の下端に一体に取り
付けた支持体と、この支持体に水平軸を中心に回転自在
に支持され内部にワークを案内支持する複数のガイド部
材および支持部材を設けたハウジングと、上記水平軸と
同心的に上記ハウジングに固定され上記垂直軸のベベル
ギヤと噛合するベベルギヤと、トランスファバーの進退
動作と一体に進退動作されるように設けられたカム体
と、このカム体に摺動自在に係合されるカムフォロアを
有しトランスファバーの進退動作によってカム体を介し
サドルに送り方向の駆動力を伝達する動力伝達機構とに
より構成したものである。

［作用］ 以上の構成から、トランスファバーの前進または後退
動作によりカム体を介してカムファロアが動作制御さ
れ、このカムファロアの動きに基づいて動力伝達機構を
介しサドルに送り方向の駆動力が伝達される。

サドルが移動することにより、動作変換機構を介して
回転体が水平面で回転し、これと一体に支持体が回転
し、この支持体の回転によって固定のベベルギヤに対し
ハウジング側のベベルギヤが回転し、ハウジングが支持
体に対して垂直面で回転する。

例えばサドルがトランスファラインに対応する位置か
ら移動位置に対応する位置に移動した時点で、ワークは
ハウジングに支持されたまま水平面および垂直面の２平
面で回転され、所定の姿勢に変換される。サドルの逆方
向の動きでハウジングは元の姿勢に戻る。

サドル移動およびワーク姿勢変換のタイミングやサド
ル移動方向の選定はカム体のカム形状で調整でき、また
サドルの移動ストロークはカム体および動力伝達機構の
伝達比で調整でき、さらにワークの姿勢変換角度も動作
変換機構およびベベルギヤのギヤ比等によって変更が可
能である。

［実施例］ 以下、本考案の具体的一実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図はワーク姿勢変換装置の正面図、第２図はその
側面図、第３図はその平面図、第４図は動作変換機構部
の断面図、第５図は姿勢変換機構部の断面図、第６図は
トランスファバーの前進、後退によるカムフォロアの上
下動作を示す線図である。

第１図および第２図において、１はトランスファライ
ン（第１図では紙面垂直方向、第２図では左右方向）に
沿って設けられたトランスファバーで、周知の駆動手段
により上昇、前進、下降、後退の搬送サイクルを間欠的
に繰返して各ステーションのワークＷをそれぞれ次ステ
ーションへ同時搬送する。

このトランスファラインの１ステーション位置Ｓ（こ
こでは最終ステーション）から前方において、トランス
ファバー１と平行に搬出コンベア２が設置されている。
加工済のワークＷを上記ステーション位置Ｓからこの搬
出コンベア２に移載するために、搬出コンベア２に面し
た移動位置ＰへワークＷを移送すると同時にそのワーク
Ｗを例えば水平面上で180°、垂直面上で90°姿勢変換
する必要がある。

３はそれを成し得るためのワーク姿勢変換装置であ
る。

上記ステーション位置Ｓと移動位置Ｐを挟むようにし
て両側に一対の支持枠４、５が立設され、この一対の支
持枠４、５間にトランスファラインと直交する方向の２
本の案内バー６、７が架設されている。案内バー６、７
にはワークＷの姿勢変換機構部を搭載したサドル８が摺
動自在に支持され、このサドル８が第１図実線の位置で
はワークＷは搬送姿勢Ａにあり、この位置からサドル８
が右方向に移動して第１図２点鎖線の位置でワークＷは
搬出姿勢Ｂに変換されるようになっている。

上記サドル８はトランスファバー１の進退動作によっ
て送り方向の駆動力が与えられる。すなわち、サドル８
とトランスファバー１とはカム体９および動力伝達機構
10を介して機械的に連結されている。

第３図に示すように、カム体９は一対のブラケット1
1、12に両端が固定されたトランスファバー１と平行な
一対のガイドバー13、14に摺動自在に支持され、かつト
ランスファバー１の１搬送ストローク分の長さを有して
いる。このカム体９のトランスファバー１側の面には上
下方向に貫通した係合溝15が形成され、この係合溝15に
トランスファバー１に設けたキー部材16が上下方向にの
み摺動自在として常に係合状態にある。このカム体９の
反対側の面にはサドル８の送り制御のためのカム溝17が
形成されている。このカム溝17は第２図で示すような高
い位置の水平溝17a、傾斜溝17bおよび低い位置の水平溝
17cにてなる。

支持枠４には案内部材18を介して垂直ラック軸19が上
下方向に摺動自在に案内支持され、この垂直ラック軸19
の下端には支軸20を介してカムフォロア21が回転自在に
取り付けられている。このカムフォロア21が上記カム体
９のカム溝17に摺動自在に係合され、この係合関係によ
ってカム体９の移動とともに上記垂直ラック軸19が上昇
または下降動作されるようになっている。

上記垂直ラック軸19の一側面に形成されたラック19a
にはピニオン22が噛合されている。このピニオン22は、
支持枠４に固定されたブラケット23に軸受等で回転自在
に支持された水平な回転伝達軸24の一端に取り付けら
れ、この回転伝達軸24の他端には上記ピニオン22より大
径のギヤ25が取り付けられている。

また、サドル８には水平ラック軸26の一端が一体に固
着されている。この水平ラック軸26は支持枠４に形成し
た挿通孔27に進退自在に挿通され、この水平ラック軸26
の一側面に形成されたラック26aが上記ギヤ25に噛合し
ている。よって上記垂直ラック軸19の上下運動をラック
・ピニオン19a、22、25、26aを介して水平ラック軸26に
水平方向の進退運動として伝達し、サドル８が送り移動
される。

次に、上記サドル８に設けられた姿勢変換機構部につ
いて説明する。

第５図で示すように、サドル８には固定カバー体30と
の間で垂直軸31が固定的に設けられ、この垂直軸31の外
側において垂直軸31と同心的に回転体としての回転筒32
がサドル８に対し軸受33、33を介し回転自在に支持され
ている。上記垂直軸31の下端にベベルギヤ34が一体に取
り付けられている。上記回転筒32の上端には上記垂直軸
31と同心的に垂直軸31の回りに回転自在に嵌合されたギ
ヤ35が一体に取り付けられている。

さらに、サドル８には上記回転筒32と平行に軸36が軸
受37、37および固定カバー体30に対しては軸受38を介し
回転自在に支持され、この軸36に一体に設けたギヤ39が
上記ギヤ35に噛合している。このギヤ39は上記ギヤ35の
歯数の２倍の歯数を有する。

第４図で示すように、上記軸36の上端には摺動ロッド
40の基部41が一体に取り付けられ、この摺動ロッド40の
先端部は固定ベース42に設けたブラケット43に軸44を中
心に回動自在に取り付けられた支持体としての中空のホ
ルダ45に摺動自在に挿通されている。すなわち、サドル
８が移動することによってホルダ45内を摺動ロッド40が
進退しながら軸44を支点に回動し、この摺動ロッド40と
一体の軸36を回転してこれと一体のギヤ39が回転され、
さらにギヤ35を介して回転筒32に回転が与えられる。よ
って、上記ホルダ45、摺動ロッド40および軸36によりサ
ドル８の進退動作を回転動作に変換する動作変換機構46
が構成されている。

また、第５図で示すように、上記回転筒32の下端には
取付筒47を介して支持体としての支持プレート48が一体
に取り付けられている。この支持プレート48に回転自在
に設けた水平軸49にワークＷのハウジング50が固定され
ており、ハウジング50は支持プレート48に対し上記水平
軸49を中心に回転自在に支持されている。このハウジン
グ50には内部にワークＷを案内支持するための複数の平
行なガイド部材51、52、53、54、55および支持部材56が
取り付けられている。

また、上記ハウジング50には上記水平軸49と同軸上に
ベベルギヤ57が一体に固定され、上記垂直軸31のベベル
ギヤ34と噛合している。このベベルギヤ57は上記ベベル
ギヤ34の歯数の２倍の歯数を有する。したがって、回転
筒32によって支持プレート48が例えば180°回転するこ
とにより、固定のベベルギヤ34の回りをベベルギヤ57が
遊星回転して支持プレート48に対し水平軸49を中心にハ
ウジング50が90°回転されるようになっている。

なお、支持枠４、５にはワークＷの搬送姿勢Ａおよび
搬出姿勢Ｂにそれぞれ対応する上記ハウジング50の２つ
の姿勢に対し正規の位置で接触するように位置決めスト
ッパ58、59がそれぞれ設けられている。

上記の構成において、ワークＷの移動および姿勢変換
動作について説明する。

まず、トランスファバー１が上昇状態で前進し、ワー
クＷを搬送姿勢Ａのままハウジング50内に搬入した第１
図の状態から説明する。

トランスファバー１が第１図実線で示す位置から２点
鎖線で示す位置に下降するが、キー部材16はカム体９の
係合溝15内を摺動するだけでカム体９とは下降位置にお
いても係合状態にある。

次に、トランスファバー１が後退動作に入る。トラン
スファバー１の後退とともにキー部材16を介してカム体
９も一体に後退する。これによって、カムフォロア21は
第２図の位置から水平溝17aに係合している間は上下方
向に動かないが次の傾斜溝17bで下降動作される。この
カムフォロア21が下降すると垂直ラック軸19も一体に下
降し、ラック19a、ピニオン22を介して軸24、ギヤ25が
回転し、ラック26aによって水平ラック軸26が第１図右
方向へ移動し、この水平ラック軸26と一体にサドル８が
右方向へ移動する。この傾斜溝17bの終端すなわち水平
溝17cに入ってカムフォロア21が下降端に移行した時点
で、サドル８が第１図で２点鎖線で示す位置に移動され
る。すなわち、ワークＷをステーション位置Ｓから移動
位置Ｐに移動する。

サドル８の移動は摺動ロッド40の基部41も移動させる
ため、第３図で示すように摺動ロッド40は軸44を中心に
水平面を反時計方向に90°回転する。同時に軸36も反時
計方向に90°回転し、ギヤ39、35を介し両ギヤ39、35の
歯数比で回転筒32が時計方向に180°回転する。これと
一体に、支持プレート48が垂直軸31を中心に180°回転
するため、ハウジング50に支持されたワークＷは搬送姿
勢Ａの状態から180°裏返した姿勢に変換される。

支持プレート48が水平面で時計方向に180°回転する
と同時に、ハウジング50に設けたベベルギヤ57が固定の
垂直軸31に設けたベベルギヤ34と噛み合いながらベベル
ギヤ34の回りを遊星回転する。両ベベルギヤ57、34の歯
数比によってハウジング50は支持プレート48に対し軸49
を中心に垂直面上で反時計方向に90°回転するため、ハ
ウジング50とともにワークＷは搬送姿勢Ａの状態から90
°倒した姿勢に変換される。

このようにして、第５図で示すようにワークＷは、ス
テーション位置Ｓから移動位置Ｐに移動される間に搬送
姿勢Ａから搬出姿勢Ｂに自動的に変換される。そして、
カムフォロア21が水平溝17cに係合している間はカムフ
ォロア21は上下方向の動きはなく、サドル８およびハウ
ジング50も静止状態に保持される。

トランスファバー１は後退端で停止し、各加工ステー
ションで加工が終わるまで待機する。この間に作業者或
は機械的手段により移動位置ＰのワークＷをハウジング
50から搬出コンベア２上に移載する。

加工が終了すると、トランスファバー１は第１図に２
点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで上昇するが、
キー部材16は係合溝15内を摺動するだけでカム体９とは
常に係合した状態にある。

次に、トランスファバー１の前進動作に入る。トラン
スファバー１が前進すると、カム体９も一体に前進する
ため、カムフォロア21は水平溝17cから次の傾斜溝17bで
上昇動作される。カムフォロア21が上昇すると垂直ラッ
ク軸19も一体に上昇し、ラック19a、ピニオン22を介し
て軸24、ギヤ25が回転し、ラック26aによって水平ラッ
ク軸26が第１図左方向へ移動し、この水平ラック軸26と
一体にサドル８が左方向へ移動する。この傾斜溝17bの
終端すなわち水平溝17aに入ってカムフォロア21が上昇
端に移行した時点で、サドル８が第１図で実線で示す位
置に移動される。すなわち、ワークＷを移動位置Ｐから
ステーション位置Ｓに移動する。

サドル８の移動は摺動ロッド40の基部41も移動させる
ため、第３図において摺動ロッド40は軸44を中心に水平
面を時計方向に90°回転する。同時に軸36も時計方向に
90°回転し、ギヤ39、35を介し回転筒32が反時計方向に
180°回転する。これと一体に、支持プレート48が垂直
軸31を中心に180°回転するため、ハウジング50は180°
裏返される。

支持プレート48が水平面で反時計方向に180°回転す
ると同時に、ベベルギヤ57、34によってハウジング50は
支持プレート48に対し軸49を中心に垂直面上で時計方向
に90°回転するため、ハウジング50は搬送姿勢Ａのワー
クＷを受け入れ可能な元の姿勢に変換される。

トランスファバー１によって前段のステーションから
搬送されたワークＷがハウジング50のガイド部材51、5
2、53、54、55および支持部材56の先端に到達する以前
にハウジング50の姿勢が確定しているように、カム溝17
の傾斜溝17bと水平溝17aの切替え点が設定されている。
そして、カムフォロア21が水平溝17aに係合している間
はカムフォロア21は上下方向の動きはなく、サドル８お
よびハウジング50も静止状態に保持され、このときワー
クＷがハウジング50内に搬入される。トランスファバー
１は前進端で停止し、全て第１図または第５図の実線で
示す状態と同じ状態になる。

このようにしてトランスファバー１の動作に機械的に
連動してワークＷの移動および姿勢変換そしてハウジン
グの戻し動作がトランスファバー１の搬送サイクルと確
実に同期して行なわれる。

第６図はトランスファバー１の後退時および前進時に
ついて、カム溝17形状に沿ったカムフォロア21の上下の
動きを示すとともにワークＷ姿勢の動きを説明した線図
である。

なお、本考案を構成する各要素についてあくまでも上
記実施例で示すものに限定されることはない。例えばカ
ム体９を水平に設けてもよく、また動力伝達機構10はラ
ック・ピニオンを用いなくともレバー比を利用したリン
ク機構を用いてもよい。さらに、カム体としてゼネバ機
構等を用いることも可能である。

また、上記実施例においては、サドル８の移動タイミ
ングをトランスファバー１の後退動作と前進動作の往復
動作を使って設定しているが、これに限らず例えばトラ
ンスファバー１の後退動作のみでサドル８の往復移動タ
イミングをとることも可能である。

さらに、ワークの姿勢変換角度も動作変換機構46およ
びベベルギヤ34、57の各ギヤ比を考慮することで容易に
変更可能である。

また本考案は、逆に加工前のワークを姿勢変換しなが
らトランスファラインに移載する場合についても容易に
適用できる。

［考案の効果］ 本考案によれば、ワーク移動および姿勢変換機構をト
ランスファ装置に機械的に連結し、トランスファバーの
前進、後退動作に連動してワーク移動と同時にワーク姿
勢変換を行うようにしたので、ワークをトランスファラ
インの１ステーションとこれと直交する方向の移動位置
との間で移動させるとともにこの移動動作に連動するワ
ークの姿勢変換をトランスファ装置の搬送サイクルに確
実に同期させることができ、したがってトランスファ装
置によるワーク高速搬送にも容易に追従できる。

ワーク姿勢変換は特別な駆動源を用いることなく行え
るとともに、２平面での同時変換がなせるため、加工
時、搬出時または搬入時に対応して２次元的な各種のワ
ーク姿勢に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のワーク姿勢変換装置の一実施例を示す
正面図、第２図は同上側面図、第３図は同上平面図、第
４図は動作変換機構部の断面図、第５図は姿勢変換機構
部の断面図、第６図はトランスファバーの前進、後退に
よるカムフォロアの上下の動きを示す線図である。 １……トランスファバー、３……ワーク姿勢変換装置、
８……サドル、９……カム体、10……動力伝達機構、17
……カムフォロア、31……垂直軸、32……回転体として
の回転筒、34……ベベルギヤ、46……動作変換機構、48
……支持体としての支持プレート、49……水平軸、50…
…ハウジング、51、52、53、54、55……ガイド部材、56
……支持部材、Ａ……搬送姿勢、Ｂ……搬出姿勢、Ｓ…
…ステーション位置、Ｐ……移動位置、Ｗ……ワーク。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】トランスファラインの１ステーションと移
   動位置との間をトランスファラインに対し直交する方向
   にワークを移動させながら姿勢変換させるワーク姿勢変
   換装置において、トランスファラインと移動位置との間
   を移動自在に支持されたサドルと、このサドルに固定さ
   れ下端にベベルギヤを一体に取り付けた垂直軸と、この
   垂直軸と同心的にサドルに回転自在に取り付けられた回
   転体と、この回転体と固定ベースに設けられた支持体と
   の間を連結しサドルの進退動作を回転体の回転に変換す
   る動作変換機構と、上記回転体の下端に一体に取り付け
   た支持体と、この支持体に水平軸を中心に回転自在に支
   持され内部にワークを案内支持する複数のガイド部材お
   よび支持部材を設けたハウジングと、上記水平軸と同心
   的に上記ハウジングに固定され上記垂直軸のベベルギヤ
   と噛合するベベルギヤと、トランスファバーの進退動作
   と一体に進退動作されるように設けられたカム体と、こ
   のカム体に摺動自在に係合されるカムフォロアを有しト
   ランスファバーの進退動作によってカム体を介しサドル
   に送り方向の駆動力を伝達する動力伝達機構とを具備し
   たことを特徴とするワーク姿勢変換装置。