JP3314888B2 - 電動式マニプレータ装置 - Google Patents

電動式マニプレータ装置

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JP3314888B2
JP3314888B2 JP11264893A JP11264893A JP3314888B2 JP 3314888 B2 JP3314888 B2 JP 3314888B2 JP 11264893 A JP11264893 A JP 11264893A JP 11264893 A JP11264893 A JP 11264893A JP 3314888 B2 JP3314888 B2 JP 3314888B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は鍛造プレスなどへワー
クを搬送する電動式マニプレータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の装置として例えば特公平2
−59016号公報に記載されたものが公知である。上
記装置はカムにより駆動される摺動ロッドの先端に、ワ
ークを把握するジョーを設けた構造で、上記ジョーが上
下、左右及び前後に移動して、ワークを搬送するように
構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の装置
では、フィードストロークやノックアウトタイミングが
カムにより決定されてしまうため、フィード動作を停止
して金型に潤滑剤を塗布するタイミングや、ノックアウ
トタイミングを製品に応じて変更できない不具合があ
る。また装置の全高が高いため、プレスの前方に設置す
ると、作業状態を監視するのに支承をきたすと共に、3
軸のストロークやフィードライン高さが固定されている
ため、搬送できるワークに制限を受けるなどの不具合が
あった。この発明はかかる従来の不具合を解消したマニ
プレータ装置を提供することを目的するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、プレスに対して前後及びこれと直交する
横行方向へ移動自在な本体と、上記本体に設けられ、か
つフィードモータによりフィード方向へ移動自在なフィ
ードキャリヤと、上記本体に設けられ、かつクランプモ
ータにより上記フィード方向と直交するクランプ方向へ
移動自在なクランプキャリヤと、上記クランプキャリヤ
に上下動自在に支承され、かつリフトモータにより上下
動自在な複数のクランプ用ビームと、上記フィードキャ
リヤ上に立設し、前後方向に離間した一対のガイドポス
ト上に基端側が支承され、かつクランプ用ビームを介し
てクランプ方向及びリフト方向へ移動自在なフィードア
ームと、上記フィードアームの先端部に着脱自在に取付
けられた複数のジョーとを具備した電動式マニプレータ
装置である。
【0005】
【作 用】上記構成により、サーボモータよりなるフ
ィードモータ,クランプモータ,及びリフトモータをプ
レスに同期させて制御することにより、ワークの搬送が
行えると共に、フィードストローク,クランプストロー
ク,リフトストロークを任意に設定することができるた
め、フィードを途中で停止して金型に離型剤を噴霧した
り、フィードストロークなどの変更が容易に行える。
【0006】
【実 施 例】この発明の一実施例を図面を参照して詳
述する。図1において1はこの装置の本体で、鍛造プレ
ス2の前後方向に布設された前後走行用レール3と、こ
れと直交する方向に布設された横行レール4上を走行す
る車輪5,6を下部に有している。前後方向へ走行する
車輪5の車軸5aには図4に示すように走行モータ7が
接続されていて、この走行モータ7により車輪5を回転
することにより、本体1が鍛造プレス2に対して前後方
向へ移動自在となっており、横行用車輪6が前進端の定
位置で下降して固定レール4aに嵌合することにより、
鍛造プレス2に対して本体1を位置決めできるようにな
っている。
【0007】また横行レール4上を走行する車輪6はリ
フトシリンダ10のピストン杆10a先端に取付けられ
ていて、リフトシリンダ10により各車輪6を横行レー
ル4に接地させて、前後走行用の車輪5が浮上するまで
本体1をリフトさせることにより、手動で本体1を横行
させることができるようになっている。
【0008】一方上記本体1の上部に、横行レール4
と平行する方向に一対のガイドレール12が布設されて
いて、これらガイドレール12上にフィード方向に移動
自在にフィードキャリヤ13が載設されている。上記フ
ィードキャリヤ13の下面にはガイドレール12と平行
する方向に3本のラック14,15が布設されていて、
両側のラック14に軸により本体1側に支承された同
期軸17aの両端部に取付けられたピニオン17が噛合
されていると共に、残りのラック15にはサーボモータ
よりなるフィードモータ18により回転されるピニオン
19が噛合されていて、フィードモータ18によりフィ
ードキャリヤ13がフィード方向へ移動されるようにな
っている。
【0009】また上記フィードキャリヤ13上にガイド
レール12と直交する方向に一対のガイドレール21が
布設されていて、これらガイドレール21に前後方向に
離間して一対のガイドポスト22の下端が移動自在に支
承されている。そしてこれらガイドポスト22に図3に
示すようにフィードアーム23の基端側が球面軸受け2
0を介して上下動自在に支承されている。上記フィード
アーム23の下側には、フィードアーム23と直交する
方向に一対のクランプビーム24が設けられていて、こ
れらクランプビーム24に支承された複数のローラ24
aにフィードアーム23に設けられたレール23aが図
4に示すように支承されている。
【0010】上記クランプビーム24の両端はクランプ
キャリヤ25に上下動自在に支承されたリフト杆26の
上端に取付けられている。上記各クランプキャリヤ25
は本体1側に布設されたガイドレール27上をクランプ
方向へ移動自在となっていると共に、各クランプキャリ
ヤ25間は連絡リンク28で連結され、後側のクランプ
キャリヤ25は駆動リンク29を介してクランプ用同期
軸30の一端に取付けられたクランプレバー31の先端
に接続されている。上記クランプ用同期軸30の他端に
は駆動レバー33が取付けられていて、この駆動レバー
33が先端に図3に示すようにラック34が接続されて
おり、このラック34にサーボモータよりなるクランプ
モータ35により回転されるピニオン36が噛合されて
いて、上記クランプモータ35により上記クランプキャ
リヤ25がクランプ方向へ移動されるようになってい
る。
【0011】一方クランプキャリヤ23より下方へ突
出されたリフト杆26の下端側には、本体1の両側にク
ランプ方向に設けられたリフトビーム37上を転動する
ローラ38が支承されている。上記リフトビーム37
は、図5に示すように両端側がボールねじ軸39に螺合
するナット39aに取付けられていると共に、各ボール
ねじ軸39の上端に取付けられたピニオン40は、リフ
トビーム37と平行するように設けられたラック41に
螺合されている。そして各ラック41の一端側はリフ
ト用同期軸42の両端に取付けられたピニオン43に噛
合されていると共に、一方のラック41にサーボモータ
よりなるリフトモータ44により回転されるピニオン4
5が噛合されていて、リフトモータ44により左右のラ
ック41が同期してクランプ方向へ駆動されるようにな
っている。
【0012】一方上記フィードアーム23の先端にはこ
れと直交する方向にフィードビーム23aが取付けられ
いて、このフィードビーム23aの前面に、図7に示す
ようにフィード方向に間隔を存して複数本のジョー47
がコモンプレート48を介して着脱自在に取付けられて
いる。また上記フィードアーム23は、先端にジョー4
7やワーク50の荷重が加わる片持ち構造となっている
ため、これを支持するガイドポスト22のうち、前側の
ガイドポスト22の上部にバランサ室51が設けられて
いて、このバランサ室51に封入された流体圧により、
フィードアーム23が上方向へ付勢されている。そして
後側のガイドポスト22の上部はシリンダ室53内に収
容されていて、シリンダ室53内に封入された流体圧に
より下方向へ付勢されていて、フィードアーム23の先
端に作用する荷重を相殺するようになっている。なお図
7中55は各ジョー47の間に設けられたスプレーノズ
ルで、鍛造プレス2に取付けられて上型56及び下型5
7の間に進入して、成形面に離型剤を噴霧するようにな
っている。
【0013】次に作用を説明すると、鍛造プレス2によ
り鍛造するワーク50を搬送するに当てて、鍛造プレス
2の前方に本体1が移動され、本体1の4個所に設けら
れた横行用車輪6が床面の固定レール4aに上方より嵌
合して、鍛造プレス2に対して本体1の位置決めがなさ
れると共に、作業中は下降シリンダへ油圧が引き続き供
給されて、その付勢力により位置決めレール9が固定ス
トッパ8に押し付けられ、これによって作業中発生する
振動等により本体1が浮き上るのが防止される。次に鍛
造プレス2の動作に同期して、フィードモータ18及び
クランプモータ35が図8に示すように制御され、ワー
ク50の搬送を行う。すなわち鍛造プレス2のスライド
2aは図8の曲線Aに示すような速度で上下動を繰返す
のに対して、フィード動作は、曲線B、クランプ動作は
曲線C、そしてリフト動作は曲線Dのように行われる。
【0014】いま鍛造プレス2のスライド2aが上死点
で停止している間に、フィードモータ18によりフィー
ドキャリヤ13が前進を開始し、先進端に達する手前で
リフトモータ44によりねじ軸39が回転されてリフト
ビーム37が下降され、これによってリフト杆39の上
端間の横架されたクランプ用ビーム24が下降されるた
め、フィードアーム23も下降される。そしてフィード
キャリヤ13が前進端に達すると、フィードアーム23
の先端に取付けられた各ジョー47がクランプしている
ワーク50が、鍛造プレス2の各加工ポジションでアン
クランプされる。その後クランプモータ35によりクラ
ンプキャリヤ25が後退されている間にスライド2aが
上死点より下降を開始し、ほぼ同時に、フィードモータ
18によりフィードキャリヤ13のリターンが開始され
る。スライド2aが下死点に達してワーク50の成形を
完了し、上昇を開始すると、クランプモータ35が再び
回転を開始してクランプキャリヤ25を前進端まで前進
させ、フィードアーム23の先端に取付けられた複数の
ジョー47のうち、もっとも上流側に位置するジョー4
7は新たなワーク50を、そしてその他のジョー47は
各加工ポジションで加工の完了したワーク50をクラン
プする。その後リフトモータ44が回転してリフトビー
ム37を上昇させ、フィードアーム23が上昇端に達し
たところでフィードモータ18が回転して、フィードキ
ャリヤ13をフィード方向へ前進させ、中間点で一時停
止させる。そしてこのとき各ジョー47の間に設けられ
たスプレーノズル55より上型56の下面及び下型57
の上面に図9に示すように離型剤が噴霧されると共に、
離型剤の噴霧が完了すると再びフィードキャリヤ13が
前進端まで前進する。
【0015】以下再び上記動作を繰返してワーク50の
搬送と鍛造プレス2による加工を行うものである。また
搬送するワーク50の大きさや形状が変ったり、金型交
換により搬送ピッチが変ったり、金型交換により搬送ピ
ッチが変った場合は、コモンプレート48を取外すこと
により、複数のジョー47を同時に交換することができ
ると共に、鍛造プレス2へのワーク50の搬送を手作業
を行ったり、金型交換の際には、横行レール5に沿って
本体1を移動させることより、本体1が作業の邪魔にな
ることがない。
【0016】
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、サーボ
モータによりフィード,リフト及びクランプ動作を行う
ようにしたことから、従来のカムにより動作させるもの
のようにフィードストロークやノックアウトタイミング
が制限されることがないと共に、フィード途中で停止し
て、金型へ離型剤を噴霧するなどの動作が容易に行え
る。またワークや金型などに応じて搬送ピッチが任意に
可変できるため、汎用性が高いと共に、3軸のストロー
クやフィード高さ、金型中心の位置合せなどが自由にし
かも高精度で行えるため、金型のトライ等が容易に行え
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例になるマニプレータ装置の
平面図である。
【図2】この発明の一実施例になるマニプレータ装置の
側面図である。
【図3】図1のX−X線に沿う断面図である。
【図4】図3のY−Y線に沿う断面図である。
【図5】図4のZ−Z線に沿う断面図である。
【図6】この発明の一実施例になるマニプレータ装置の
一部切欠平面図である。
【図7】この発明の一実施例になるマニプレータ装置の
ジョー付近の平面図である。
【図8】この発明の一実施例になるマニプレータ装置の
作用を示す速度線図である。
【図9】この発明の一実施例になるマニプレータ装置の
離型剤の噴霧時の作用説明図である。
【符号の説明】
1…本体、2…プレス、13…フィードキャリヤ、18
…フィードモータ、22…ガイドポスト、23…フィー
ドアーム、24…クランプ用ビーム、25…クランプキ
ャリヤ、35…クランプモータ、44…リフトモータ、
47…ジョー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00 B25J 1/00 - 21/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレス2に対して前後及びこれと直交す
    る横行方向へ移動自在な本体1と、上記本体1に設けら
    れ、かつフィードモータ18によりフィード方向へ移動
    自在なフィードキャリヤ13と、上記本体1に設けら
    れ、かつクランプモータ35により上記フィード方向と
    直交するクランプ方向へ移動自在なクランプキャリヤ2
    5と、上記クランプキャリヤ25に上下動自在に支承さ
    れ、かつリフトモータ44により上下動自在な複数のク
    ランプ用ビーム24と、上記フィードキャリヤ13上に
    立設し、前後方向に離間した一対のガイドポスト22上
    に基端側が支承され、かつクランプ用ビーム24を介し
    てクランプ方向及びリフト方向へ移動自在なフィードア
    ーム23と、上記フィードアーム23の先端部に着脱自
    在に取付けられた複数のジョー47とを具備してなる電
    動式マニプレータ装置。
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