JP3687450B2

JP3687450B2 - ワーク搬送装置

Info

Publication number: JP3687450B2
Application number: JP34495099A
Authority: JP
Inventors: 健志難波
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: JP2001158528A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、往復移動するシャトル部によってワークを搬送するワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車部品等のワークを検査ステージにおいて検査したのち、その検査結果に応じてワークに打刻等の目印（マーキング）を付ける必要がある場合に、ワークの搬送路の途中にマーキング装置を新設し、検査が終了したワークを次工程に送る途中でワークを一旦停止させ、マーキング装置を作動させることによってワークに打刻することが検討された。
【０００３】
前記ワークを検査ステージからマーキング装置まで移動させるため、シャトルと呼ばれる直線往復移動形の搬送装置を利用することが考えられる。その場合、ワークをマーキング装置まで移動させたのち、マーキング装置に対するワークの位置決め（センタリング）を行い、その状態でポンチ等の打刻用の治具をワークの端面に押し当てることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のマーキング装置を用いてワークに目印を付ける場合、ワークの打刻すべき面が広い場合にはワークの位置決め精度が多少悪くても問題は生じないが、例えば自動車の駆動系に用いるハブのように円環状の端面の幅が数ｍｍと狭い範囲にポンチの先端を正確に当てるには、ワークの位置決めをかなり正確に行う必要がある。
【０００５】
その場合、シャトルとは別にワーク位置決め装置が必要となり、構造が複雑化する。しかもシャトルによってワークをマーキング装置まで搬送したのちにワークの位置決めを行う必要があるために、搬送から位置決めに要する工程が非能率的である。しかもシャトル駆動用のシリンダと位置決め装置用のシリンダ等を別々のバルブによって個別に作動させることになるため制御が複雑になるなど、設備費が高くつく。
【０００６】
従ってこの発明の目的は、ワークを所定位置まで搬送しながら位置決めを行うことができるようなワーク搬送装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を果たすための本発明のワーク搬送装置は請求項１に記載したように、ワークの搬送路に沿って前進位置と後退位置とにわたって往復移動可能なシャトル部を有し、該シャトル部によって前記ワークをワーク搬入部から一方のステージを経て他方のステージまで搬送し前記他方のステージにて前記ワークを位置決めするワーク搬送装置において、前記搬送路に沿って往復移動するシャトル本体と、前記シャトル本体に設けられた回動軸と、前記シャトル本体を前記往復移動させるシャトル駆動シリンダと、前記シャトル本体と一体に移動可能な第１アームと第２アームとを有し、これらアームが互いに近付いて前記ワークを挟持する閉位置と互いに遠ざかる開位置とにわたって移動可能でしかもワークを搬送可能な下降位置とワークの上方に退避する上昇位置とにわたって前記回動軸を中心に回動するアーム対と、前記シャトル部が前記シャトル駆動シリンダによって前記前進位置に向かって移動する際に、その移動に伴なって前記アーム対を前記閉位置に駆動し、前記シャトル部が前記シャトル駆動シリンダによって前記後退位置まで移動する際に、その移動に伴なって前記アーム対を前記開位置まで駆動するアーム開閉用シリンダと、前記回動軸に取付けられた搬入アームであって、該搬入アームは前記ワークを保持できる形状をなし前記アーム対と一体に下降位置と上昇位置とにわたって回動可能でかつ前記ワーク搬入部と前記一方のステージとの間を前記アーム対と一体に前後方向に移動する搬入アームとを具備している。前記シャトル部が後退位置にあるときに、アーム対は開位置にある。シャトル駆動シリンダによってシャトル部が前進する際に、その移動に伴なってアーム開閉用シリンダも作動し、アーム対が閉位置に移動してワークを挟持する。このためシャトル部が前進する途中で、シャトル本体に対するワークの位置が規制される。そしてシャトル部が前進位置に達することにより、このワークはマーキングステージに対して位置決めがなされた状態となる。
【０００８】
望ましくは、前記アーム対は、前記閉位置にあるときにワーク外周との間に若干の遊びを有するようにし、マーキング装置に設けたセンタリングガイドをワークの孔に挿入することによって、マーキング装置に対するワークの最終的な位置決めを高精度に行うようにするとよい。
【０００９】
さらに前記シャトル部に、アーム対と一体に前後方向に往復移動しかつアーム対と一体に上昇位置と下降位置にわたって変位する搬入アームが設けられているため、この搬入アームにより、ワークの搬入部に置かれている後続のワークを保持し、シャトル部が前進位置まで移動することに伴ない、この後続のワークを検査ステージまで移動させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の一実施形態について図１から図６を参照して説明する。
図１に示されたワーク搬送装置１０は、例えば自動車の駆動系部品のハブに代表されるワークＷを、検査ステージＳ１において検査したのち、シャトル部１１によって、マーキングステージＳ２まで搬送する機能を有している。検査ステージＳ１に設ける検査装置１２は、例えばワークＷを回転させたときの芯ぶれ量をミクロン単位で測定可能であり、ワークＷの芯振れ量の程度に応じて、ワークＷを上級品と標準品と不良品とに識別する機能を担っている。
【００１１】
ワークＷの搬入部１３から検査ステージＳ１を経て、マーキングステージＳ２に至る間に、ワークＷの搬送路として機能するローラコンベア等の搬送案内部１５が設けられている。搬送案内部１５の搬送始端側に設けたワーク搬入部１３には、検査すべきワークＷが搬送装置（図示せず）によって搬入されてくる。このワークＷは、軸線を垂直に立てた姿勢でワーク搬入部１３の上に置かれる。
【００１２】
搬送案内部１５はほぼ水平な方向に延び、その上に乗せられたワークＷを、後述するシャトル部１１が備えるアーム対２０と搬入アーム２１とによって、ワーク搬入部１３から検査ステージＳ１へ、そしてマーキングステージＳ２へと、間欠的に送るように構成されている。
【００１３】
この搬送装置１０は、搬送案内部１５と平行な方向に延びるガイドレール等のガイド２５（図５に示す）を有するフレーム２６と、ガイド２５に沿って水平方向に往復移動可能なシャトル部１１と、シャトル駆動シリンダ３０などを備えている。
【００１４】
シャトル駆動シリンダ３０の一例は、圧縮空気等の流体圧によって作動するいわゆるロッドレスシリンダ等の直線移動形のシリンダ機構であり、前記ガイド２５と平行な方向（水平方向）に延びるガイド体３１と、ガイド体３１に沿って往復移動可能な移動体３２とを有している。この移動体３２は、作動流体制御用のバルブ３３（図１に示す）を介して流体供給源３４から送られてくる作動流体により、図１に示す後退位置Ｐ１と、図２に示す前進位置Ｐ２とにわたって往復移動させることができる。ガイド体３１の両端はフレーム２６に固定されている。バルブ３３はコントローラ３５によって制御される。
【００１５】
シャトル部１１は、シャトル駆動シリンダ３０の移動体３２と共に前記往復移動の方向に移動するシャトル本体４０と、シャトル本体４０に設けた回動軸４１と、この回動軸４１と一体に回動軸４１を中心に回動するベース部材４２と、ベース部材４２に設けたアーム対２０と、回動軸４１の後端に設けた搬入アーム２１などを有している。搬入アーム２１は、ワークＷを前後両側から保持できる形状をなしており、回動軸４１を介してアーム対２０と一体に、後述する下降位置と上昇位置とにわたって回動することができる。
【００１６】
アーム対２０は、ベース部材４２に固定された第１アーム４５と、第１アーム４５に対して接離する方向（前後方向）に相対移動可能な第２アーム４６とを有している。すなわちこの第２アーム４６は、図３に示すように第１アーム４５から遠ざかる開位置Ｐ３と、図４に示すように第１アーム４５に近付いて、後述する隙間Ｇを有してワークＷを挟持する閉位置Ｐ４とにわたって往復移動可能である。
【００１７】
しかもこのアーム対２０は、ベース部材４２と一体に、回動軸４１を中心に、図５に実線で示す下降位置と、２点鎖線で示す上昇位置とにわたって回動することができる。回動軸４１は、シャトル部１１に搭載されたアーム回動用シリンダ４７によって、前記下降位置と上昇位置とにわたって駆動される。このシリンダ４７は、バルブ４８（図１に示す）を経て流体供給源３４から供給される流体圧によって作動する。回動軸４１の後端に設けた搬入アーム２１は、アーム回動用シリンダ４７によって、アーム対２０と同じ方向、すなわちワークＷを前後両側から挟む下降位置と、ワークＷの上方に退避する上昇位置とにわたって移動することができる。
【００１８】
アーム対２０の第２アーム４６は、ベース部材４２に設けた水平方向のガイドロッド５０に沿って、アーム開閉用シリンダ５１によって、前記開位置Ｐ３と閉位置Ｐ４とにわたって駆動される。アーム開閉用シリンダ５１のロッド部５２は第２アーム４６に連結されており、図３に示すようにロッド部５２が伸び側に作動したときに第２アーム４６が開位置Ｐ３まで前進し、図４に示すようにロッド部５２が縮み側に作動したときに第２アーム４６が閉位置Ｐ４まで後退する。
【００１９】
アーム開閉用シリンダ５１は、例えば圧縮空気等の流体の圧力によってロッド部５２を動かすもので、その作動流体は、ポート５３，５４に接続されたホース等の管路５５（図１に模式的に示す）を介し、共通のバルブ３３を経て、流体供給源３４からアーム開閉用シリンダ５１とシャトル駆動シリンダ３０に供給されるようになっている。従ってシャトル駆動シリンダ３０がシャトル部１１を前進位置Ｐ２に向かって移動させる際に、その移動に伴なってアーム開閉用シリンダ５１が作動することにより、第２アーム４６が閉位置Ｐ４に移動する。またシャトル駆動シリンダ３０がシャトル部１１を後退位置Ｐ１まで移動させる際、その移動に伴なって第２アーム４６が開位置Ｐ３まで移動することになる。すなわちシャトル駆動シリンダ３０とアーム開閉用シリンダ５１は、互いに共通のバルブ３３によって駆動される。
【００２０】
第２アーム４６は、図示しないストッパによって、第１アーム４５に対する閉位置Ｐ４側の移動端が規制されており、図４に示すように、閉位置Ｐ４においてワークＷの外周とアーム対２０との間に僅かな隙間Ｇ（例えば０．５〜数ｍｍ程度）が形成されるようにしている。従って第２アーム４６が閉位置Ｐ４にあるときに、ワークＷは隙間Ｇの範囲内で水平方向にある程度の遊びを有する状態となり、このことによってワークＷのおおまかな位置決めがなされることになる。
【００２１】
マーキングステージＳ２は、ワークＷを乗せるワーク受け座６０と、ワーク受け座６０の上方に位置するマーキング装置６１を備えている。マーキング装置６１は、図５に示すように、上下方向に延びるガイドレール６２を備えたスタンドフレーム６３と、ガイドレール６２に沿って上下方向に移動可能なポンチ治具セット６４と、ポンチ治具セット６４を昇降させるシリンダ機構６５などを備えている。
【００２２】
ポンチ治具セット６４は、例えば市販の自動ポンチユニット６６を、センタリングガイド６７の周囲に互いに平行に４本束ねたもので、各ポンチユニット６６の尖った先端６８がそれぞれワークＷの打刻すべき端面Ｗ１に対向し、ポンチ治具セット６４がワークＷに向かって降下したときに、図示しないスプリングの弾力によって各ポンチユニット６６の先端６８がワークＷの端面Ｗ１を打つことにより、端面Ｗ１に小さな凹みが打刻されるようにしている。センタリングガイド６７は、下方に向かって先端が次第に細くなる形状であり、ワークＷの中心の孔Ｗ２に上方から挿入されることにより、ポンチ治具セット６４に対するワークＷの芯合わせ（センタリング）が正確になされるようにしている。
【００２３】
次に、上記搬送装置１０の作用について説明する。
図１に示すようにワーク搬入部１３にワークＷが搬入される。後退位置Ｐ１にあるシャトル部１１の搬入アーム２１が、アーム回動用シリンダ４７によって下降位置に移動することにより、ワーク搬入部１３上のワークＷが搬入アーム２１に保持される。そののちシャトル駆動シリンダ３０によってシャトル部１１が図２に示す前進位置Ｐ２まで移動することにより、ワークＷが検査ステージＳ１まで移動する。一方、ワーク搬入部１３には新たなワークＷが搬入される。
【００２４】
そしてアーム回動用シリンダ４７によって搬入アーム２１が上昇位置に移動することにより、検査ステージＳ１にワークＷが残る。その後、バルブ３３を介してシャトル駆動シリンダ３０に供給される流体圧によってシャトル部１１が後退位置Ｐ１に戻るとともに、同じくバルブ３３を介してアーム開閉用シリンダ５１に送られる流体圧によって、アーム対２０が開位置Ｐ３に移動する。
【００２５】
そしてアーム回動用シリンダ４７によってアーム対２０が上昇位置から下降位置に移動することにより、アーム対２０の内側に検査ステージＳ１上のワークＷが位置するとともに、ワーク搬入部１３上のワークＷが搬入アーム２１によって保持される。このときアーム対２０は開位置Ｐ３にあるから、アーム対２０が検査装置１２と干渉することはない。
【００２６】
検査装置１２によってワークＷの外径振れなどが測定されたのち、バルブ３３を介してシャトル駆動シリンダ３０に作動流体が供給され、シャトル部１１が前進位置Ｐ２に移動するとともに、バルブ３３を介してアーム開閉用シリンダ５１に送られる流体圧によって、アーム対２０が閉位置Ｐ４に移動する。このことにより、検査後のワークＷが第１アーム４５によってマーキングステージＳ２まで押されて前進するとともに、その移動の途中で第２アーム４６が閉位置Ｐ４に向かって移動することにより、シャトル部１１に対するワークＷの位置が規制される。このためワークＷがマーキングステージＳ２に到達した時点で、マーキング装置６１に対するワークＷの位置決めがなされる。また、シャトル部１１が前進位置Ｐ２まで移動することに伴ない、ワーク搬入部１３上の後続のワークＷが搬入アーム２１によって検査ステージＳ１まで移送されてくる。
【００２７】
マーキングステージＳ２に搬送されたワークＷは、検査装置１２によって行われた前記検査結果に応じて、上級品と判断されたワークＷの場合には、マーキング装置６１のシリンダ機構６５が作動することにより、ポンチ治具セット６４が降下し、ワークＷの端面Ｗ１にポンチユニット６６の先端６８を押し当てることにより、端面Ｗ１に小さな刻印が付される。この実施形態の場合、マークがポンチによる打刻であるため、後工程で行われる洗浄や加工等によってマークが消えてしまうことが回避される。また、検査結果によって標準品と判断されたワークＷの場合には、マーキング装置６１を作動させることなく、そのままマーキングステージＳ２にて待機させる。
【００２８】
そののち、アーム回動用シリンダ４７によってアーム対２０と搬入アーム２１が上昇位置まで回動し、さらにシャトル駆動シリンダ３０によってシャトル部１１が図１の後退位置Ｐ１に移動するとともに、アーム対２０が再び開位置に復帰したのち、アーム対２０と搬入アーム２１が下降位置に移動することにより、前述の検査から搬送までの一連の工程が繰返される。
【００２９】
なお、シャトル部１１が前進位置Ｐ２まで移動したとき、それまでマーキングステージＳ２に待機していたワークＷのうち上級品または標準品と判断されたものは、第２アーム４６によって搬出路７０に押し出される。不良品と判断されたワークは、図示しない切換シュートが作動することにより、不良品回収部へ送られる。
【００３０】
なおこの発明を実施するに当たって、ワークや搬送路の形態をはじめとして、シャトル部やシャトル駆動シリンダ、アーム対、アーム開閉用シリンダなど、この発明を構成する各要素を、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施できることは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、シャトル部の前進に伴なってワークが位置決め状態となるため、ワークの搬送と位置決めを効率良く行うことができる。そしてシャトル部が後退位置に復帰する際に、その移動に要する時間を利用してアーム対を元の開位置に戻すことができる。しかもシャトル駆動シリンダとアーム開閉用シリンダのバルブを共用できることによって構成も簡単となり、作動制御も容易となり、搬送装置全体のコンパクト化を図ることもできる。また搬入アームにより、ワークの搬入部に置かれている後続のワークを保持し、シャトル部が前進位置まで移動することに伴ない、この後続のワークを検査ステージまで移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すワーク搬送装置のシャトル部が後退位置にあるときの平面図。
【図２】図１に示されたワーク搬送装置のシャトル部が前進位置にあるときの平面図。
【図３】図１に示されたシャトル部のアーム対が開位置にあるときの平面図。
【図４】図１に示されたシャトル部のアーム対が閉位置にあるときの平面図。
【図５】図１に示されたワーク搬送装置とマーキング装置を一部断面で示す側面図。
【図６】図５に示されたマーキング装置の一部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
Ｗ…ワーク
１０…ワーク搬送装置
１１…シャトル部
１５…搬送案内部（ワークの搬送路）
２０…アーム対
２５…ガイド
３０…シャトル駆動シリンダ
４０…シャトル本体
４５…第１アーム
４６…第２アーム
４７…アーム回動用シリンダ
５１…アーム開閉用シリンダ

Claims

ワークの搬送路に沿って前進位置と後退位置とにわたって往復移動可能なシャトル部を有し、該シャトル部によって前記ワークをワーク搬入部から一方のステージを経て他方のステージまで搬送し前記他方のステージにて前記ワークを位置決めするワーク搬送装置において、
前記搬送路に沿って往復移動するシャトル本体と、
前記シャトル本体に設けられた回動軸と、
前記シャトル本体を前記往復移動させるシャトル駆動シリンダと、
前記シャトル本体と一体に移動可能な第１アームと第２アームとを有し、これらアームが互いに近付いて前記ワークを挟持する閉位置と互いに遠ざかる開位置とにわたって移動可能でしかもワークを搬送可能な下降位置とワークの上方に退避する上昇位置とにわたって前記回動軸を中心に回動するアーム対と、
前記シャトル部が前記シャトル駆動シリンダによって前記前進位置に向かって移動する際に、その移動に伴なって前記アーム対を前記閉位置に駆動し、前記シャトル部が前記シャトル駆動シリンダによって前記後退位置まで移動する際に、その移動に伴なって前記アーム対を前記開位置まで駆動するアーム開閉用シリンダと、
前記回動軸に取付けられた搬入アームであって、該搬入アームは前記ワークを保持できる形状をなし前記アーム対と一体に下降位置と上昇位置とにわたって回動可能でかつ前記ワーク搬入部と前記一方のステージとの間を前記アーム対と一体に前後方向に移動する搬入アームと、
を具備したことを特徴とするワーク搬送装置。