JP3442292B2 - 刃替装置のハンド - Google Patents

刃替装置のハンド

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、金属ストリップを
幅狭にスリットするスリッタ装置の刃物軸の円盤状刃
物、リング状スペーサ、リング状緩衝材等の刃物部品
を、刃物軸から取り外し又は取付ける刃替装置のハンド
の構造に関する。 【0002】 【従来の技術】スリッタ装置は、固定スタンドと可動ス
タンドとの間に刃物軸が上下に配置され、これらの刃物
軸に円盤状刃物がスリット幅を隔てて装着されている。
これらの上下の刃物軸間に金属ストリップを連続的に通
過させ、金属ストリップを所定のスリット幅に多条切り
したり、サイドトリミング(耳切り)する。 【0003】このようなスリッタ装置の刃物軸では、図
6に示すように、複数の円盤状刃物61間に上記スリッ
ト幅に応じた枚数のスペーサ62が設置され、このスペ
ーサ62上に緩衝材(ゴムリングやMCナイロン等)6
3を積層状に被着し、カラー64やナット65を用いて
円盤状刃物61が位置決めされている。上記円盤状刃物
61、スペーサ62、緩衝材63及びカラー64を総称
して本発明では刃物部品と指称する。 【0004】金属ストリップのスリット幅を変更するに
は、刃物軸から円盤状刃物61、スペーサ62、緩衝材
63、カラー64等を取り外し、新たな配列状態で円盤
状刃物61、スペーサ62、緩衝材63等を取り付けな
ければならない。 【0005】特開平8−132314号公報には、次の
(a)〜(e)を有する刃替装置が開示されている。
(a)刃物部品を複数本の保管軸に個別に保管する保管
装置、(b)刃物軸を片持状態で支持する軸支持装置、
(c)移動ユニットのアーム先端に刃物部品を保持する
刃替ハンドを備え、保管軸と刃物軸との間で刃物部品を
受渡すハンドリング装置、(d)刃物軸の軸心ずれ量を
検出する軸心検出センサ、(e)刃替情報を格納し、刃
替情報に基づいて上記ハンドリング装置を作動させ、刃
物軸に刃物部品を着脱させるとともに、上記軸心検出セ
ンサからの検出値に基づいて、上記刃替ハンドの移動軸
心を上記刃物軸心に一致させる制御装置。 【0006】このような刃替装置は、刃物軸に円盤状刃
物、スペーサ又は緩衝材を取り付け取り外すものであ
り、保管装置、軸支持装置、ハンドリング装置、軸心検
出センサ及び制御装置から構成される。さらに、上記刃
替ハンドは、刃物部品の直径方向に拡縮移動して、刃物
部品の外周を把持する一対の把持部と、これらの把持部
のそれぞれに配設されて、刃物部品の端面を刃物軸上で
押圧する一対の押圧部を有することが開示されている。 【0007】保管装置は、ワーク置き台に複数本の保管
軸が設置され、保管軸に刃物、スペーサ、緩衝材が個別
に保管される。例えば、刃物は、内径及び厚みが一定
で、外径別に必要数だけ保管軸に保管される。また、ス
ペーサは、内径及び外径が一定で、厚み別に必要数だけ
保管軸に保管される。更に、緩衝材は、内径及び厚みが
一定で、外径別に必要数だけ保管軸に保管される。これ
らの刃物、スペーサ及び緩衝材の保管は番地管理され、
その管理情報が制御装置に入力される。 【0008】刃物台は、前述のように取付軸を備えてお
り、スリッタ設備から取り外した刃物軸を取付軸に片持
状態で装着支持する。 【0009】ハンドリング装置は移動ユニットとしての
6軸多関節ロボットと刃替ハンドを備えて構成され、保
管装置の保管軸と刃物台に支持された刃物軸との間で円
盤状刃物、スペーサ或いは緩衝材を受渡すものである。
6軸多関節ロボットは、刃替ハンドを三次元移動及び回
動させることができる既存技術である。また、刃替ハン
ドは、6軸多関節ロボットのアームの先端に取付ブラケ
ットによって取り付けられ、作動範囲内で任意の姿勢を
とることができ、任意の移動運動をすることができる。 【0010】この従来技術の刃替ハンドは、把持部とし
ての一対の外周把持爪と、押圧部としての一対の押圧プ
レートと、コイルスプリングを備えたクッション機構
と、上記外周把持爪を作動させる把持爪作動機構とを有
する。 【0011】また特開平8−132313号公報には、
刃物の位置決め部品を刃物軸から取り外し取り付ける刃
替装置の刃替ハンドにおいて、リング形状のハンド本体
の前面に周方向に延びるスリット溝が形成され、スリッ
ト溝の周囲にシール部材が装着され、スリット溝が真空
発生装置に接続されて、前記刃物部品を上記ハンド本体
の前面に吸着保持する刃替装置の刃替ハンドが開示され
ている。ハンド本体の前面に、ハンド本体の軸方向に進
退可能なクランプ爪が設置され、ハンド本体の前面との
間で前記刃物部品を挟持するハンドが開示されている。 【0012】 【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の刃
替装置のハンドは、円盤状刃物、スペーサ、緩衝ゴムの
外周を挟む一対の挟持アーム(外周把持爪)を備えたも
のと、スペーサ、緩衝ゴムを端面で吸着するリング状の
吸着保持形式のものとの2種類があり、対象物に応じて
使い分けるようになっている。リング状の吸着保持形式
のハンドでは、落下防止用回動型クランプ装置を必要と
した。 【0013】この外周を挟む挟持アームを備えたハンド
と、端面で吸着する吸着保持形式のハンドはハンドリン
グする対象物に応じて変える必要があり、その取替は、
従来、自動取替装置を用いているが、この2種のハンド
の取替頻度が多く、刃替作業時間を短縮することが困難
であるという問題があった。 【0014】また、スリッタ刃物にはスペーサで刃物の
位置決めをする方式のほかに、より軸を膨張させて刃物
の位置決めをする油圧式のものもあり、これらのいずれ
方式の刃物の取替にも供用することができるハンドを開
発した。 【0015】本発明は、上記従来のハンドに改善を加
え、対象物に応じて外周を挾持する機能、端面を吸着保
持する機能を併有すると共に、これらをスリッタ刃物軸
上を移動させることができる押圧板を一体に備えたハン
ドを提供することを目的とするもので、従来のように2
種類以上のハンドを取替えて使用することをを不要とし
た技術を提供するものである。 【0016】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
した刃替装置のハンドを提供するもので、その技術手段
は、スリッタ装置の円盤状刃物、リング状スペーサ、リ
ング状緩衝材等の刃物部品を刃物軸から取り外し又は取
付けるロボット刃替装置の刃替ハンドにおいて、刃物部
品の外周を挟持する内側湾局部を備え部品の外周に接離
自在に吊下された一対の挟持アームと、この挟持アーム
の側面に装着され刃物部品の端面を吸着する吸着部を備
えた一対の弦状吸着板と、前記挟持アームの他の側面に
装着され刃物部品の端面を押圧する一対の弦状押圧板と
を備え、前記吸着板及び押圧板はそれぞれ前記挟持アー
ムに対して刃物部品の半径方向に独立に相対的にシフト
自在に形成したことを特徴とする刃替装置のハンドであ
る。 【0017】本発明の刃替装置のハンドは、 (a)刃物部品の外周を挟持する挟持アーム (b)刃物部品の端面を吸着する吸着部を備えた吸着板 (c)刃物部品の端面を押圧する押圧板 を一体に揃えた1個のハンドである。従来は (イ)外周把持爪と押圧プレートを備えたハンド (ロ)リング状の吸着装置と落下防止用回動型クランプ
装置を備えたハンド の2種類のハンドを、対象物に応じて取り替えて使用し
ていたが、本発明はこれを合理化してハンドの取替を不
要にしたものである。 【0018】 【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。 【0019】図4は本発明の適用される刃替装置の全体
平面図を示すものである。また図5はこの刃替装置のロ
ボットの側面図である。ロボット40は6軸多関節走行
ロボットであって、走行軌道43上を走行し、その操作
範囲42(42a)内のあらゆる位置に刃替装置のハン
ド1を移動させることができる。刃物部品保管部50に
は、あらゆるサイズの刃物部品が、種類別、サイズ別に
保管されており、その保管部位はコンピュータによって
番地管理がなされている。 【0020】6軸多関節走行ロボット40はコンピュー
タの指令により、必要な刃物部品にアクセスしてこれを
スリッタ刃物軸51(又は51a)に着脱する。スリッ
タ刃物軸51又は51aは片持支持装置52、52aに
支持されている。51は油圧拡径式スタンド用刃物軸、
51aはスペーサ式スリッタースタント用であり、両型
式のスタンドの刃替が可能となっている。このロボット
のハンド1は従来、刃物部品の外周を挟持する形式のも
のと、刃物部品の側面を真空吸着する形式のものとがあ
り、刃物部品の種類に応じて、都度2つの形式のハンド
を取替えて使用していた。図5はロボット40のアーム
の先端44とハンド1の連結部45とを離して描いてあ
るが、先端44と連結部45とは一体に結合されて、ロ
ボット40が刃物部分保管部50から刃物部品を連行し
てくる。 【0021】本発明の実施例の刃替装置のハンド1の正
面図を図1に、背面図を図2に、縦断面図を図3に示し
た。 【0022】実施例のハンド1は、刃物部品の外周を挟
持する一対の板状の挟持アーム11と、その正面及び背
面にスライド機構23、33を備えシフトシリンダ22
によって相対的にシフトされる正面板(吸着板)21及
び背面板(押圧板)31とから成っている。挟持アーム
11は横梁10から吊下され、横方向往復動装置12、
12によって矢印13で示す方向に往復動し、V形状部
で刃物部品の外径をクランプする。挟持すべき刃物部品
の位置を検出するセンサが備えられており、挟持間隔、
位置などが定められ、問題なく刃物部品を挟持して所要
位置に運搬することができる。 【0023】次に吸着板21と押圧板31の使用法につ
いて説明すると、外径把持する場合はシフトシリンダ2
2、32は引込んでいる。吸着板21と押圧板31を使
用する場合は、シフトシリンダ22、32を前進させて
アーム11のV形状面より出っ張らせて使用することに
なる。刃物部品のあらゆる外径の組合わせに対応可能な
ように、往復動装置12、32は2段ストロークシリン
ダとし、シフトシリンダ22はシングルストロークシリ
ンダとし、それぞれのシリンダストロークを組合わせて
使用するように構成している。 【0024】基本操作としては、吸着板21又は挟持ア
ーム11にて刃物部品を刃物軸上に複数置いたあと、ハ
ンドを反転させて押圧板31を作用させ押圧板31が刃
物軸上の刃物部分をフリーな状態で押していくことにな
る。このようにすることにより、刃物軸上での刃物部品
と刃物軸との“かじり"を防止することができる。な
お、通常刃物軸と刃物との直径嵌合隙間は50〜100
μm程度である。 【0025】以上の新規なハンドを用いることにより、
従来、刃物部品に応じて、都度取替えていた2双のハン
ドによる刃物部品の搬送を、1つのハンドで行うことが
でき、ハンド取替工程が不要となり、作業が容易迅速と
なり、寄与するところが大きい。 【0026】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スリッタ刃物軸の刃物の配列を変更する羽替装置のハン
ドを1種類ですべての作業を行うことができるようにし
たので、羽替作業が迅速、高能率で行えるようになっ
た。また、ハンド取替不要に伴う取替ハンド置場削除に
よる全体スペース縮小を図ることができ、ハンド取替不
要に伴うツールチェンジャ(自動連結器)削除によるハ
ンド重量軽減及び作業信頼性の向上に寄与するという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】 【図1】実施例の刃替装置のハンドの正面図である。 【図2】実施例の刃替装置のハンドの背面図である。 【図3】実施例の刃替装置のハンドの縦断面図である。 【図4】本発明の適用される刃替装置の全体平面図であ
る。 【図5】本発明の適用される刃替装置のロボットの側面
図である。 【図6】スリッタ装置の刃物軸の部分縦断面図である。 【符号の説明】 1 刃替装置のハンド 10 横梁 11 挟持アーム 12 往復動装置(2段ストロークシリンダ) 13 矢印 14 スライド装置 21 吸着板 22 シフトシリンダ 23 スライド装置 24 吸着ボタン 31 押圧板 32 シフトシリンダ 33 スライド装置 40 ロボット 42 操作範囲 43 走行軌道 44 先端 45 連結部 50 羽物部品保管部 51 スリッタ刃物軸 52 片持支持装置 61 円盤状刃物 62 スペーサ 63 緩衝材 64 カラー 65 ナット
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−183519(JP,A) 実開 平2−110492(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B25J 15/08 B23D 35/00 B23Q 3/157 B25J 15/00 B25J 15/06

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 スリッタ装置の円盤状刃物、リング状ス
    ペーサ、リング状緩衝材等の刃物部品を刃物軸から取り
    外し又は取付けるロボット刃替装置の刃替ハンドにおい
    て、刃物部品の外周を挟持する内側湾局部を備え部品の
    外周に接離自在に吊下された一対の挟持アームと、この
    挟持アームの一方の側面に装着され刃物部品の端面を吸
    着する吸着部を備えた一対の弦状吸着板と、前記挟持ア
    ームの他の側面に装着され部品の端面を押圧する一対の
    弦状押圧板とを備え、前記吸着板及び押圧板はそれぞれ
    前記挟持アームに対して刃物部品の半径方向に独立に相
    対的にシフト自在に形成したことを特徴とする刃替装置
    のハンド。
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