JP3255507B2 - 回転間欠割出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、処理すべき物品を円形
軌道に沿って搬送しつつ、所定角度位置で停止して、搬
送物を処理するための回転間欠割出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転間欠割出装置としては、例
えば特開平３−１９２０１６号公報（Ｂ６５Ｇ ４７／
８６）に開示されるものがあり、円形軌道に沿って物品
を搬送する間にこの搬送物を一時的に停止して、物品の
検査とか組付作業等の処理を行うようになっている。

【０００３】即ち、前記公開公報に開示された回転間欠
割出装置は、処理する物品を保持して円形軌道に沿って
搬送する割出搬送体と、この割出搬送体を駆動させる回
動アームを備えて回転する回転円盤体と、回動アームを
案内するカム形成体とを有し、回動アームを回転円盤体
の周縁部に回動可能に配設して、アームの回動支点から
所定距離にカムフォロワを備えると共に、回動アームの
先端部に第１係合部を有している。また、前記割出搬送
体は、品物の公転運動を案内する案内ガイドと、この案
内ガイドの周縁部に配設され、前記回動アームと対にな
るように設けられたワーク支持台と、この支持台に配設
され、前記回動アームの第１係合部と係合する第２係合
部とを有する。更に、前記カム形成体は、搬入位置と搬
出位置の間に波状形状の案内路を有し、この案内路に前
記回動アームのカムフォロワを係合させつつ案内路に沿
って走行させて、カムフォロワが波状形状の谷部の所定
位置にさしかかると同時に前記割出搬送体の第２係合部
を公転方向に搬送させる力を消滅せしめ、カムフォロワ
が谷部の所定位置を通過すると同時に、第２係合部を公
転方向に搬送させる力を再び発生させて、所定の間欠運
動を行うように構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の回転間欠割出装置にあっては、回動アームの回転
円盤体の中心方向にカムフォロワが設けられ、このカム
フォロワがカム形成体に案内されて回動アームが揺動さ
れるようになっているため、カムフォロワに入力される
揺動力に対して回動アームの作用点が外方に配置される
ため、装置自体が大型化すると共に、回動アームの回転
支持部に入力される荷重が大きくなるため、この回転支
持部の剛性を大きくしなければならなず、装置が重量化
されてしまう。また、前記回転円盤体はこれの中心に設
けた回転軸を回転するようになっているため、この回転
軸を駆動するために駆動トルクを大きくしなければなら
ず、駆動源の大型化が来されてしまうという各種課題が
あった。

【０００５】そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑み
て、円形軌道に沿って物品を搬送しつつ所定角度で停止
して所定の処理を行う際に、所定角度で停止するための
カムに対して物品を搬送するための作用点を内側に構成
することにより、装置自体のコンパクト化を図ると共
に、回転円盤体を外周部で駆動することにより駆動源の
小型化を達成し、かつ、物品を径方向にも移動できるよ
うにした回転間欠割出装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、駆動ギアを介して外周部が回転駆動され
るリング状回転体と、このリング状回転体に回転可能に
支持され、リング状回転体の中心側に向かって突出する
第１係合部を形成すると共に、カムフォロワーを設けた
揺動出力部材と、前記第１係合部に相対移動かつ相対回
転可能に嵌合する第２係合部を有し、リング状回転体の
内周側に位置してハウジングに設けた円形軌道に沿って
移動すると共に、搬送物を載置するテーブルを有する回
転間欠部材と、前記リング状回転体の外周部に位置して
同心状にハウジングに設けられ、その周方向適宜箇所に
前記フォロワーに当接して前記揺動出力部材を回転揺動
させる内接カムと、を備え、前記円形軌道の一部を径方
向に変形させることにより構成する。

【０００７】

【作用】以上の構成により本発明の回転間欠割出装置に
あっては、リング状回転体が駆動ギアを介して回転駆動
されると、このリング状回転体に伴って揺動出力部材が
回転する。すると、第１係合部および第２係合部を介し
て前記揺動出力部材に係合された回転間欠部材が円形軌
道に沿って移動する。そして、揺動出力部材が回転する
際に所定角度回転したときに揺動出力部材のカムフォロ
ワーが内接カムに当接して、この揺動出力部材を回転さ
せる。すると、揺動出力部材は回転間欠部材と第１係合
部および第２係合部で相対移動および相対回転しつつ揺
動し、この相対移動および相対回転により揺動出力部材
と回転間欠部材との移動速度を相対的に変化させること
ができ、前記内接カムの形状によって回転間欠部材を一
時的に停止させることが可能となる。また、前記円形軌
道の一部を径方向に変化させたことにより、この変形部
分で回転間欠部材を径方向にも変位させることができ
る。

【０００８】ところで、前記第１係合部は前記揺動出力
部材の作用点となり、この第１係合部はリング状回転体
の中心側に向かって突出するため装置の剛性が高くな
り、延いては、装置の軽量，コンパクト化を達成するこ
とができる。また、前記リング状回転体は外周部が回転
駆動されるため、駆動源のトルクが小さくて済み、その
分、駆動源の小型化を達成することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。図１から図７は本発明の一実施例を示
す回転間欠割出装置１０で、図１は要部を縦断した拡大
断面図、図２は平面図、図３は本実施例に用いられる揺
動出力部材と回転間欠部材との結合状体を示す縦断面
図、図４は同平面図、図５は同側面図、図６は揺動出力
部材と回転間欠部材の作動状態を示す平面図、図７は同
縦断面図、図８は作動状態を示すグラフ、図９は本装置
の概略説明図である。

【００１０】即ち、本実施例の回転間欠割出装置１０
は、図１，図２に示したように外郭を環状に覆うハウジ
ング１２を備え、この環状のハウジング１２内に同心状
にリング状回転体１４，揺動出力部材１６および回転間
欠部材１８等が収納される。

【００１１】前記リング状回転体１４はハウジング１２
内にフローティング状態で配置され、その外周部にギア
１４ａが形成されている。一方、前記ハウジング１２の
一部が外側方向に突出してギア収納部１２ａが形成さ
れ、このギア収納部１２ａに配置されるトラクションギ
ア２０が前記ギア１４ａに噛合される。前記トラクショ
ンギア２０は前記ギア収納部１２ａの上側に固定される
駆動源としてのモータ２２によって回転駆動される。
尚、前記トラクションギア２０および前記ギア１４ａを
平歯車として構成したものを図示したが、これに限るこ
となくウォームとウォームギアとして構成したもの、ま
たは斜歯ギアとして構成したものでもよい。

【００１２】前記リング状回転体１４の内部は中空状に
形成され、その中空部内に複数（本実施例では１０個）
の揺動出力部材１６が周方向に等間隔をもって配置され
る。揺動出力部材１６は上下端部がベアリング２４，２
４ａを介してリング状回転体１４に回転自在に支持さ
れ、かつ、ベアリング２４の更に上方部分およびベアリ
ング２４ａの更に下方部分が、ベアリング２６，２６ａ
を介してハウジング１２の内周に形成された環状の段部
１２ｂ，１２ｃに転動可能に支持される。従って、前記
ベアリング２６，２６ａを介して前記揺動出力部材１６
およびリング状回転体１４は、前記ハウジング１２にフ
ローティング状態で支持されることになる。

【００１３】前記揺動出力部材１６は、図３，図４に示
したようにリング状回転体１４の中心側に向かって第１
係合部としての一対の係合板１４ｂ，１４ｂが平行に突
設される。また、前記揺動出力部材１６の回転中心線Ｏ
上の上下中央部には、外方に切欠かれる切欠部１６ａが
形成され、この切欠部１６ａの上下両側には、図５に示
したように回転中心線Ｏを挟んで周方向（図１中紙面直
角方向）に一対のカムフォロワー２８，２８ａが所定間
隔をもって回転自在に取り付けられる。一方のカムフォ
ロワー２８は前記切欠部１６ａの上側面に取り付けられ
ると共に、他方のカムフォロワー２８ａはこの切欠部１
６ａの下側面に取り付けられ、これらカムフォロワー２
８，２８ａは上下方向にも所定間隔をもって離隔され
る。

【００１４】一方、前記回転間欠部材１８は上，下壁１
８ａ，１８ｂと、これら上，下壁１８ａ，１８ｂを連結
する縦壁１８ｃとによって断面コ字状に形成され、その
内部に前記揺動出力部材１６の係合板１４ｂを包含して
配置されるようになっている。このとき、係合板１４ｂ
の上下端と前記上，下壁１８ａ，１８ｂとは摺動可能に
密接される。前記上壁１８ａの上側および前記下壁１８
ｂの下側に突起１８ｄ，１８ｅが突設され、これら突起
１８ｄ，１８ｅはハウジング１２の上下内側に形成され
たリング状回転体１４と同心状の円形軌道としての環状
溝３０，３０ａに嵌合され、この環状溝３０，３０ａに
移動案内される。前記環状溝３０，３０ａの一部分（図
２中Ｐ部分）を直線状に形成して、この直線部分Ｐで環
状溝３０，３０ａを径方向に変化させてある。

【００１５】また、前記上，下壁１８ａ，１８ｂ間には
第２係合部としての断面円形状のシャフト３２が上下方
向を指向して取り付けられ、このシャフト３２は前記係
合板１４ｂ，１４ｂ間に相対回転可能に配置される。更
に、前記上壁１８ａのリング状回転体１４の中心方向を
延設してテーブル１８ｆが形成され、このテーブル１８
ｆに図外の搬送物を載置または取り付けるようになって
いる。

【００１６】前記ハウジング１２の内周には前記カムフ
ォロワー２８，２８ａの取付け位置に対応して内接カム
３４が取り付けられる。この内接カム３４は図７に示し
たように上方のカムフォロワー２８に摺接する上方カム
３４ａと、下方のカムフォロワー２８ａに摺接する下方
カム３４ｂとによって複合の内接カムとして構成され
る。前記内接カム３４はリング状回転体１４の所定角度
位置（本実施例では作業ステーションＡと作業ステーシ
ョンＢの２箇所）で凹凸状の操作部３４ｃ，３４ｄが形
成され、この操作部３４ｃ，３４ｄをカムフォロワー２
８，２８ａが通過することにより、揺動出力部材１６が
揺動して回転間欠部材１８の移動速度を変化させて一時
的に停止させるようになっている。

【００１７】以上の構成により本実施例の回転間欠割出
装置１０にあっては、モータ２２を駆動することにより
回転力がトラクションギア２０を介してギア１４ａに入
力され、これによってリング状回転体１４が等速回転さ
れる。リング状回転体１４の回転に伴って揺動出力部材
１６は回転し、この揺動出力部材１６に係合板１４ｂ，
１４ｂおよびシャフト３２を介して係合された回転間欠
部材１８が管状溝３０ａに沿って移動する。このとき、
内接カム３４の操作部３４ｃ，３４ｄおよび環状溝３
０，３０ａの直線部分Ｐ以外では、前記回転間欠部材１
８と揺動出力部材１６とがリング状回転体１４と一体と
なって移動しつつ、この回転間欠部材１８は環状溝３０
ａに沿って等速円運動を行う。

【００１８】次に、前記揺動出力部材１６が内接カム３
４の操作部３４ｃ，３４ｄに差し掛かると、図６に示し
たようにカムフォロワー２８，２８ａが上方カム３４ａ
および下方カム３４ｂに摺接して、揺動出力部材１６を
回転中心線Ｏ回りに回動（揺動）させる。すると、互い
に係合した係合板１４ｂ，１４ｂとシャフト３２とが相
対移動および相対回転し、揺動出力部材１６の移動量と
回転間欠部材１８の移動量とに相対差を作り出すことが
できる。

【００１９】即ち、図８はリング状回転体１４が回転さ
れる際のテーブル１８ｆの変位を、このリング状回転体
１４の回転角度と経過時間との関係をもって表したグラ
フで、図９に示したようにテーブル１８ｆの移動はステ
ーションＡとステーションＢで変化されることになる。
尚、前記グラフは縦軸に回転角度を示し、０度と３６０
度は同位置となる。また、横軸に示した経過時間は内接
カム３４の操作部３４ｃ，３４ｄの初期部分，中間部分
および終焉部分で区切り、それぞれの区切り点をａ，
ｂ，ｃ…のアルファベットで示してある。尚、グラフ
中、リング状回転体１４の回転角度で作業ステーション
ＡはＸ0 〜Ｘ2 区間となり、作業ステーションＢはＹ0
〜Ｙ2 区間となる。

【００２０】以下、テーブル１８ｆの変位を経過時間を
追って順次説明する。尚、テーブル１８ｆの変位はグラ
フに全工程が連続して示された特定のテーブルＴに例を
取って説明する。

【００２１】（ａ〜ｂ区間）テーブル１８ｆはリング状
回転体１４の回転に伴って等速円運動を行い、搬送物の
搬送区間となる。

【００２２】（ｂ〜ｃ区間）作業ステーションＡに達
し、揺動出力部材１６の揺動（図６中Ｔ1 状態）を伴っ
てテーブル１８ｆはＸ0 点で加速されつつＸ1 点に達す
る。

【００２３】（ｃ〜ｄ区間）Ｘ1 点に達したテーブル１
８ｆはその位置で停留し（図６中Ｔ2 状態）、この停止
状態で物品の検査とか組付作業等の処理が行われる。
尚、テーブル１８ｆが停止している間にもリング状回転
体１４は等速円運動を行っており、この停止区間中に先
行していたテーブル１８ｆはリング状回転体１４に追い
抜かれることになる。

【００２４】（ｄ〜ｅ区間）この区間（図６中Ｔ3 状
態）ではテーブル１８ｆは既にリング状回転体１４に追
い抜かれており、Ｘ1 点からＸ2 点に向け加速してｅ点
で追い付き、その後リング状回転体１４と同期して等速
円運動を行うことになる。

【００２５】尚、前記テーブル１８ｆの変位は作業ステ
ーションＡに付いて説明したが、作業ステーションＢに
おいても前記ｂ〜ｅ区間と同様にテーブル１８ｆが変位
される。

【００２６】従って、本実施例の回転間欠割出装置１０
にあっては、連続的に等速円運動を行うリング状回転体
１４から、テーブル１８ｆの「移動→停止→移動→停
止」という間欠割出しの動きを作り出し、そして、停止
する位置、運動の軌跡を３６０度任意の角度で行うこと
ができる。また、「加速早送り→減速同期送り→加速早
送り→減速同期送り」の変速送りを作り出すことが可能
になる。つまり、本装置１０の割出しは内接カム３４の
操作部３４ｃ，３４ｄの輪郭形状によって停止位置およ
び加減速域が決定され、割出しステーション毎に割出し
角および停留角を変化することが可能となる。

【００２７】また、本実施例では前記環状溝３０，３０
ａに直線部分Ｐを形成したので、この直線部分Ｐを回転
間欠部材１８が通過する際に、この回転間欠部材１８を
内径方向に変位させることができ、この径方向変化によ
り搬送物に他の処理を行うことができる。

【００２８】更に、本実施例にあっては第１従節である
揺動出力部材１６の揺動回転駆動は、内接カム３４を
上，下カム３４ａ，３４ｂからなる複合の共役カムを使
用したので、カムフォロワー２８，２８ａが上，下カム
３４ａ，３４ｂに摺接する際のバックラッシュを無くし
て、テーブル１８ｆの起動，停止をスムーズにかつ確実
な動きを得ることができる。

【００２９】更にまた、本実施例では内接カム３４から
カムフォロワー２８，２８ａに入力される揺動力に対し
て、揺動出力部材１６の作用点となる係合板１４ｂ，１
４ｂとシャフト３２との係合部を内方に配置することに
より、テーブル１８ｆをリング状回転体１４の内側とな
るように構成したので、装置自体を小型化することがで
きると共に、揺動出力部材１６の回転支持部に入力され
る荷重が小さくなるためその剛性を比較的小さくするこ
とができ、装置の小型化を達成することができる。

【００３０】また、前記リング状回転体１４はその外周
部に形成したギア１４ａにトラクションギア２０から駆
動力が入力されるようになっているため、モータ２２の
駆動トルクを小さいもので済ますことができ、このモー
タ２２の小型化を達成することができる。

【００３１】更に、リング状回転体１４が環状に形成さ
れるため、その中空部に周辺機器を配置することができ
るため、この点からも装置自体のコンパクト化を図るこ
とができると共に、回動部分を潤滑する際にオイルが内
側から外側に向かって有効に利用できることから、オイ
ルの飛散を防止することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる回
転間欠割出装置にあっては、揺動出力部材の第１係合部
をリング状回転体の中心側に向かって突出すると共に、
この第１係合部に円形軌道に沿って移動する回転間欠部
材の第２係合部を係合し、揺動出力部材に設けたカムフ
ォロワーを内接カムに摺接させることにより、等速回転
運動するリング状回転体に対して揺動出力部材の揺動を
伴って回転間欠部材の移動速度を相対的に変化させて一
時的に停止させるようにしたので、前記第１係合部は前
記揺動出力部材の作用点となり、この第１係合部はリン
グ状回転体の中心側に向かって突出するため装置の剛性
が高くなり、延いては、装置の軽量，コンパクト化を達
成することができる。また、前記リング状回転体は外周
部が回転駆動されるため、駆動源のトルクが小さくて済
み、その分、駆動源の小型化を達成することができる。
更に、前記円形軌道を径方向に変形したので、この径方
向の変形部分で回転間欠部材を径方向に変位させること
ができ、移動変化の多様性を増大することができるとい
う各種優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転間欠割出装置の一実施例を示す要
部拡大断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す平面図である。

【図３】本発明の一実施例を示す要部縦断面図である。

【図４】本発明の一実施例を示す要部平面図である。

【図５】本発明の一実施例を示す要部側面図である。

【図６】本発明の一実施例を示す揺動出力部材と回転間
欠部材の作動状態の平面図である。

【図７】本発明の一実施例を示す揺動出力部材と回転間
欠部材の作動状態の縦断面図である。

【図８】本発明の一実施例の作動状態を示すグラフであ
る。

【図９】本発明の一実施例を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１０ 回転間欠割出装置 １２ ハウジン
グ １４ リング状回転体 １４ｂ 係合板
（第１係合部） １６ 揺動出力部材 １８ 回転間欠
部材 ２０ トラクションギア ２２ モータ
（駆動源） ２８，２８ａ カムフォロワー ３０，３０ａ
環状溝（円形軌道） ３２ シャフト（第２係合部） ３４ 内接カム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動ギアを介して外周部が回転駆動され
   るリング状回転体と、 このリング状回転体に回転可能に支持され、リング状回
   転体の中心側に向かって突出する第１係合部を形成する
   と共に、カムフォロワーを設けた揺動出力部材と、 前記第１係合部に相対移動かつ相対回転可能に嵌合する
   第２係合部を有し、リング状回転体の内周側に位置して
   ハウジングに設けた円形軌道に沿って移動すると共に、
   搬送物を載置するテーブルを有する回転間欠部材と、 前記リング状回転体の外周部に位置して同心状にハウジ
   ングに設けられ、その周方向適宜箇所に前記フォロワー
   に当接して前記揺動出力部材を回転揺動させる内接カム
   と、を備え、 前記円形軌道の一部を径方向に変形させたことを特徴と
   する回転間欠割出装置。