JP3787656B2 - 吸着アタッチメントの高さ調節装置 - Google Patents

Description

本発明は吸着アタッチメントの高さ調節装置に関する。

プレス加工工場の自動化装置においては、加工部材である作業パネルの搬送に吸着アタッチメントが使用される。吸着アタッチメントとは、作業パネルを吸着して、プレス加工の工程間を移送する装置のことである。作業パネルには、例えば矩形の板材などがある。

図１に示すように、従来の吸着アタッチメントは、真空吸着カップ５と、固定サブフレーム１と、真空吸着カップを固定サブフレーム１に連結される垂直軸部３とを含んで構成されていた。

図２に示すように、垂直軸部３は、固定サブフレーム１に装着されるスクエアチューブ７、スクエアチューブ７の一端に装着されて垂直軸部をフレームに固定する固定用ブラケット９、固定用ブラケット９の下側に装着されるボディ１１、ボディ１１の外側に装着される緩衝部材１３、緩衝部材１３によって弾性構造をなすようにボディ１１の下側に設けられたボディ用ブラケット１５、および真空吸着カップ５を含んで構成されていた。

吸着アタッチメントは、溶接による固定構造で固定サブフレーム１を形成し、垂直軸部３が固定サブフレーム１に連結されて装着される。従って、一つの作業パネルに専用であり、作業パネルの保持のため、真空吸着カップ５の水平位置および高さの調節は困難であり、作業パネルの形状が変わるたびに固定サブフレーム１および垂直軸部３を別途製作しなければならないとの欠点があった。
例えば、作業パネルの縦横の寸法が小さくなり、吸着する場所を変える必要が生じた場合や、部材の板厚が薄くなり、それまでよりも真空吸着カップの位置を下げて吸着する場合などは、吸着アタッチメントを作り変えていた。

なお、従来の技術の例では、スクリューシャフトの脚体を有し、この脚体を回転させることによって高さ調節を行っている。（特許文献１参照）

特開２００３−０４９５３５号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、外からの干渉が防止でき、作業パネルの形状、特に高さ方向に変更があっても、吸着アタッチメントをそのまま使用できる、吸着アタッチメントの高さ調節装置を提供することにある。

本発明による吸着アタッチメントの高さ調節装置は、伸縮構造を有し、一端が真空吸着カップ（２３）に連結されるシリンダアセンブリ（４７）と、前記シリンダアセンブリ（４７）に内蔵され、一端が前記真空吸着カップ（２３）に前記シリンダアセンブリ（４７）と合わせて連結されるスクリューシャフト（４９）と、前記シリンダアセンブリ（４７）の他端に連結される箱形の固定ブラケット（４５）と、前記固定ブラケット（４５）の上部に設けられ、前記スクリューシャフト（４９）の他端の昇降を案内するとともに、前記スクリューシャフト（４９）の昇降方向に対して９０度湾曲してサブフレーム（２１）の水平移動ユニット（２６）に連結されるシャフトガイドパイプ（５９）と、前記固定ブラケット（４５）に内蔵され、前記スクリューシャフト（４９）を駆動し昇降させて前記シリンダアセンブリ（４７）の伸縮を行うアクチュエータ（５５）とを含んで構成されることを特徴とする。
なお、シャフトガイドパイプ（５９）は、スクリューシャフト（４９）を保護し、外からサブフレーム（２１）が干渉されることを防止するものである。また、シャフトガイドパイプ（５９）は、水平移動ユニット（２６）が固定ブラケット（４５）の斜め上方に位置するので、スクリューシャフト（４９）の昇降方向に対して９０度の湾曲した構造に形成されている。シャフトガイドパイプ（５９）は、高さ調節装置（２５）を水平移動ユニット（２６）に装着する部材もかねている。

固定ブラケット（４５）は、スクリューシャフト（４９）の昇降を案内するシャフトガイドパイプ（５９）を有することが好ましい。シャフトガイドパイプ（５９）は、スクリューシャフト（４９）を保護し、外からサブフレーム（２１）が干渉されることを防止するものである。

アクチュエータ（５５）は、モータと、モータの回転力をスクリューシャフト（４９）に伝達する動力伝達手段とで構成されることが好ましい。

この動力伝達手段は、モータの駆動軸に装着される駆動ギア（５１）と、駆動ギア（５１）に外接してかみ合い、内周に形成されたネジでスクリューシャフトに螺合する被動ギア（５３）とを含むことが好ましい。

本発明による吸着アタッチメントの高さ調節装置は、真空吸着カップ（２３）が高さ調節装置（２５）に連結され、アクチュエータ（５５）の駆動によってシリンダアセンブリ（４７）を上下に伸縮させることができるので、真空吸着カップ（２３）の高さ方向の調節が可能である。
従って、作業パネルの高さが変更になっても、引き続き使用することのできる吸着アタッチメントを提供することができる。

本発明の好ましい実施例を図３から図６によって詳細に説明する。本吸着アタッチメントは、真空吸着カップの水平垂直の位置を調節可能としたものである。なお、実施の形態は、これに限定されるものではなく本発明の技術的範囲から逸脱することなく変形が可能である。

図３は、本発明による吸着アタッチメントの斜視図である。吸着アタッチメントは、プレス加工工場で前工程を経た作業パネル（図示せず）を吸着して次の工程へ移送する装置である。
吸着アタッチメントは、サブフレーム２１、水平移動ユニット２６、作業パネルを吸着して保持する真空吸着カップ２３、およびサブフレーム２１と真空吸着カップ２３との間に装着され、真空吸着カップ２３の高さを調節する高さ調節装置２５から構成される。なお、固定ブラケット４５は、高さ調節装置２５の中に含まれる。

サブフレーム２１は、作業パネルを吸着する真空吸着カップ２３のＸ、Ｙ軸方向の位置を調節することができる。サブフレーム２１は、多様に構成することができるが、本実施例においては、図３に示すように、水平移動ユニット２６と、Ｘ方向とＹ方向に沿って交差するように配置したガイドバー２７とスクリューバー２９を設けている。これによって、真空吸着カップ２３が装着された高さ調節装置２５をＸ、Ｙ方向に移動させることができる。なお、図３の中央部分のユニットにも水平移動ユニット２６が内蔵されているものとする。

図３では、６個の真空吸着カップ２３と、６個の高さ調節装置２５と、９個の水平移動ユニット２６とがある。水平移動ユニット２６を駆動して、真空吸着カップ２３をＸ、Ｙ軸方向に移動させ吸着位置を調節する。真空吸着カップ２３は２個ずつの組になっていて、１つの組ではＸ座標が共用される。

図４、図５に水平移動ユニット２６の内部構成を示す。各構成要素の動作は、次のようになる。モータ３１の駆動によって、ウォーム３３とウォームギア３５とを通じて駆動プーリ３７が駆動される。すると、ベルト３９で連結された受動プーリ４１が駆動され、受動プーリ４１がスクリューバー２９上で回転する。
受動プーリ４１が回転するとハウジング４３がガイドバー２７上を移動する。結果、ハウジング４３と一体に形成された高さ調節手段２５も移動するので、真空吸着カップ２３の水平面上での位置が決められる。

水平移動ユニット２６と共に、吸着アタッチメントの高さ調節装置２５を用いて、真空吸着カップ２３のＺ軸方向に対する位置を調節できる。真空吸着カップ２３の作業パネルを吸着する位置ＸＹＺが設定できる。なお、真空吸着カップ２３の高さは各々個別に設定しても良い。このように、水平移動ユニット２６および高さ調節装置２５によって、真空吸着カップ２３の水平位置および高さ位置が調節される。

図６は、吸着アタッチメントの高さ調節装置２５の断面図である。吸着アタッチメントの高さ調節装置２５は、固定ブラケット４５、シリンダアセンブリ４７、スクリューシャフト４９、駆動ギア５１、被動ギア５３およびアクチュエータ５５を含んで構成される。

固定ブラケット４５は、サブフレーム２１に装着される水平移動ユニット２６に連結される部分である。水平移動ユニット２６のハウジング４３と一体に形成されるか、またはハウジング４３に固定される。

固定ブラケット４５の下側に装着されたシリンダアセンブリ４７は、伸縮可能な構造で装着され、シリンダアセンブリ４７の下端には真空吸着カップ２３が取り付けられる。従って、シリンダアセンブリ４７を上下に伸縮させることによって、真空吸着カップ２３のＺ軸方向の位置が決定される。

固定ブラケット４５は、上端にシャフトガイドパイプ５９を備えている。シャフトガイドパイプ５９は、スクリューシャフト４９が昇降する時に固定ブラケット４５の外部に突出する部分を案内すると共に、おおい隠すことで、サブフレーム２１が周囲の他の要素と干渉することを防止している。
スクリューシャフト４９の上端は、シャフトガイドパイプ５９の下端の直線部分を上下する。
なお、シャフトガイドパイプ５９は水平移動ユニット２６に連結する部材もかねている。高さ調節手段２５の斜め上方に位置する水平移動ユニット２６に連結するため、シャフトガイドパイプ５９はスクリューシャフト４９の昇降方向に対して９０度湾曲した構造としている。

一方、シリンダアセンブリ４７は、連続的な伸縮構造を有し、直径の小さい第１シリンダ６１、および第１シリンダ６１より直径が漸進的に大きい第２、３、４シリンダ６３、６５、６７を含んで構成される。第１、２、３、４シリンダ６１、６３、６５、６７は、上部に外側に向けて形成された係止部７１と、下部に内側に向けて形成された係止部６９とを備え、上下に隣り合うシリンダと伸縮可能に結合される。
シリンダアセンブリ４７は、スクリューシャフト４９の昇降作用によって伸張または収縮する。つまり、スクリューシャフト４９は、シリンダアセンブリ４７に内蔵して配置される。その下端は、真空吸着カップ２３に連結され、その上部は、アクチュエータ５５の被動ギア５３の内周と可動にネジ結合される。

スクリューシャフト４９は、駆動ギア５１と被動ギア５３とを通じてアクチュエータ５５の駆動力が伝えられる。スクリューシャフト４９が駆動されると、シリンダアセンブリ４７が伸縮し、真空吸着カップのＺ軸方向の位置が決定される。

スクリューシャフト４９は、実質的にシリンダアセンブリ４７を固定ブラケット４５に装着する要素である。従って、シリンダアセンブリ４７の荷重に耐えられる十分な剛性と柔軟性とを有しなければならない。つまり、真空吸着カップ２３を通じて伝えられる作用荷重を緩和することができる衝撃吸収性を有しなければならない。

シリンダアセンブリ４７は、スクリューシャフト４９の荷重負担を最少化するために、重量の軽いアルミニウム材質からなるのが好ましい。

一方、アクチュエータ５５は、エアーシリンダ（図示せず）と共に多様に構成することができるが、本実施例においては、時計方向と反時計方向への回転が可能な電気モータが示されている。

動力伝達手段も多様に構成することができるが、前記のように回転動力を発生させる電気モータをアクチュエータ５５として用いるならば、動力伝達手段は駆動ギア５１と被動ギア５３のような構成となる。なお、図示はしていないが、被動ギア５３は固定ブラケット４５で支持される構造としている。

駆動ギア５１は電気モータの駆動軸に装着され、被動ギア５３は駆動ギア５１と外接してかみ合い、内周にてスクリューシャフト４９とネジ結合されている。
従って、アクチュエータ５５の駆動によって駆動ギア５１が時計方向または反時計方向に回転すれば、回転動力が伝えられ被動ギア５３が回転運動する。
被動ギア５３が、回転運動すれば、スクリューシャフト４９が昇降する。

スクリューシャフト４９の昇降によって、真空吸着カップ２３を備えたシリンダアセンブリ４７が伸縮するので、真空吸着カップ２３のＺ軸方向の位置を決定することができる。

プレス加工の工程間を搬送する自動機械に適用できる。真空吸着カップの水平垂直位置を調節可能にしたので、加工すべき作業パネルの形状が頻繁に変更されるような場合に好適である。

従来の技術による吸着アタッチメントの斜視図である。 図１の吸着アタッチメントに適用される垂直軸部の斜視図である。 本発明による吸着アタッチメントの斜視図である。 水平移動ユニットの平面図である。 水平移動ユニットの右側面図である。 吸着アタッチメントの高さ調節装置の断面図である。

符号の説明

２１ サブフレーム
２３ 真空吸着カップ
２５ 高さ調節装置
２６ 水平移動ユニット
２７ ガイドバー
２９ スクリューバー
３１ モータ
３３ ウォーム
３５ ウォームギア
３７ 駆動プーリ
４１ 受動プーリ
４５ 固定ブラケット
４７ シリンダアセンブリ
４９ スクリューシャフト
５１ 駆動ギア
５３ 被動ギア
５５ アクチュエータ
５９ シャフトガイドパイプ

Claims (6)

1. 伸縮構造を有し、一端が真空吸着カップに連結されるシリンダアセンブリと、
   前記シリンダアセンブリに内蔵され、一端が前記真空吸着カップに前記シリンダアセンブリと合わせて連結されるスクリューシャフトと、
   前記シリンダアセンブリの他端に連結される箱形の固定ブラケットと、
   前記固定ブラケットの上部に設けられ、前記スクリューシャフトの他端の昇降を案内するとともに、前記スクリューシャフトの昇降方向に対して９０度湾曲してサブフレームの水平移動ユニットに連結されるシャフトガイドパイプと、
   前記固定ブラケットに内蔵され、前記スクリューシャフトを駆動し昇降させることによって、前記シリンダアセンブリの伸縮を行うアクチュエータとを含んで構成されることを特徴とする吸着アタッチメントの高さ調節装置。
2. 前記シリンダアセンブリは、前記真空吸着カップ取り付け側から前記固定ブラケット側に向けて漸進的に直径が増加する複数のシリンダを含み、
   前記複数のシリンダは、上部に外側に向けて形成された係止部と、下部に内側に向けて形成された係止部とを備えて、上下に隣り合うシリンダと連結されることを特徴とする請求項１に記載の吸着アタッチメントの高さ調節装置。
3. 前記アクチュエータは、モータと、モータの回転力をスクリューシャフトに伝達する動力伝達手段とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の吸着アタッチメントの高さ調節装置。
4. 前記アクチュエータは、モータとモータの回転力をスクリューシャフトに伝達する動力伝達手段とで構成されることを特徴とする請求項２に記載の吸着アタッチメントの高さ調節装置。
5. 前記動力伝達手段は、モータの駆動軸に装着される駆動ギアと、前記駆動ギアに外接してかみ合い、内周に形成されたネジでスクリューシャフトに螺合する被動ギアとを含むことを特徴とする請求項３に記載の吸着アタッチメントの高さ調節装置。
6. 前記動力伝達手段は、モータの駆動軸に装着される駆動ギアと、前記駆動ギアに外接してかみ合い、内周に形成されたネジでスクリューシャフトに螺合する被動ギアとを含むことを特徴とする請求項４に記載の吸着アタッチメントの高さ調節装置。

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