JP3947447B2 - ワーク搬送装置およびトランスファ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークをステーション間にわたって搬送するためのワーク搬送装置と、このワーク搬送装置の複数とワークに異なる加工を施す複数の工作機械とを備えたトランスファ装置とに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
トランスファ装置として、図10に示すように、ワークWの搬入ステーションSaから搬出ステーションSbにわたる一連の加工ラインの途中に、ワークWに異なる加工を施す複数の工作機械51を配置すると共に、ワークWの搬入ならびに搬出のステーションSa,Sbと各工作機械51の加工ステーションS1〜3のそれぞれの隣り合うステーション間にワーク搬送装置52を配設して、ワーク搬入ステーションSaに供給されたワークWを順次、下流側の加工ステーションS1〜3に搬送すると共に、最終的に、異なる一連の加工が施されたワークWを搬出ステーションSbに取り出すように構成してなるものがある。
【0003】
このトランスファ装置に備えるワーク搬送装置52として、図11に示すように、固定ベース53上の昇降ベース54にスライドベース55を、かつ、このスライドベース55にワーク支持テーブル56を、それぞれワークWの搬送方向にスライド可能に設け、昇降ベース54とスライドベース55のそれぞれワーク搬送方向の両側に、スプロケットホイール57,58を枢着すると共に、各対のスプロケットホイール57,58にわたって、ピニオンギヤ59の支持ブロック60を共通に備えたエンドレスチェーン61,62を巻回し、かつ、スライドベース55側のエンドレスチェーン62に対してピニオンギヤ59の支持ブロック60とは対称の部位に、ワーク支持テーブル56を連結する一方、ピニオンギヤ59に噛合するラックギヤ63,64をワーク搬送方向に向けて昇降ベース54とスライドベース55とに備えたものがある。
【0004】
上記の構成によるワーク搬送装置52が、第1及び第2の工作機械51の加工ステーションS1,S2間に存するものとして、その制御について説明すると、ワーク支持テーブル56が加工ステーションS1,S2間の中心に位置し、かつ、昇降ベース54が下降している状態をホームポジションとして、この状態から先ずは、昇降ベース54側のエンドレスチェーン61が駆動されて、スライドベース55がワーク搬送方向の上流側に移動される。
【0005】
この際、エンドレスチェーン61に備えたピニオンギヤ59が回転しながら移動することで、スライドベース55がエンドレスチェーン61の2倍速で、2倍のストローク分をワーク搬送方向の上流側に移動し、かつ、ワーク支持テーブル56がエンドレスチェーン61の駆動ストローク分を移動するのであって、ワーク支持テーブル56は合計で、ピニオンギヤ59の移動ストロークの3倍のストローク分を移動して、工作機械51の加工ステーションS1のワーク加工部に位置合わせされるのである。
【0006】
ここで昇降ベース54が持ち上げられて、ワーク支持テーブル56が、加工ステーションS1の加工部に存するワークWを受け取るのであり、次いで昇降ベース54側のエンドレスチェーン61が逆転駆動されて、ワーク支持テーブル56が下流側の工作機械51の加工ステーションS2のワーク保持部に位置合わせされる。
【0007】
ここで昇降ベース54が下降されて、加工ステーションS2へのワークWの受け渡しが完了した時点で、昇降ベース54側のエンドレスチェーン61が再び逆転駆動され、ワーク支持テーブル56がホームポジションに戻った時点で、スライドベース55の移動が停止されるのであって、爾後は、上記のサイクルが繰り返し行われるのであり、この他に配置されたワーク搬送装置52についても同様の制御が行われるのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の構成によるワーク搬送装置52では、ワークWの受け取り並びに受け渡しに際して、スライドベース55が昇降ベース54から大きく片持ち状にオーバーハングすることから、ワークWの重量に応じて、更には、オーバーハングの量に応じて、スライドベース55と、このスライドベース55の保持構造とを強固なものに構成する必要があった。
【0009】
また、ホームポジションにあるワーク搬送装置52のワーク搬送方向における装置寸法が、ワーク支持テーブル56の往復移動ストロークのほゞ半分程度になることから、トランスファ装置として、このワーク搬送装置52を工作機械51間に配置する上で、工作機械51の配置ピッチが大きくなり、トランスファ装置の設置スペースを広く必要としたのである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の不都合を解消すべくしてなされたもので、例えばトランスファ装置に備えるワークの搬送装置を次のように構成している。
【0011】
即ち、昇降ベースに第1スライドベースを、かつ、第1スライドベースに第2スライドベースを、更に、第2スライドベースにワーク支持テーブルを、それぞれワークの搬送方向にスライド可能に設けると共に、昇降ベースと第1スライドベースのそれぞれワーク搬送方向の両側にスプロケットホイールを枢着し、この各対のスプロケットホイールにわたって、第1ピニオンギヤの支持ブロックを共通に備えたエンドレスチェーンを巻回すると共に、第1ピニオンギヤに噛合するラックギヤをワーク搬送方向に向けて昇降ベースと第1スライドベースとに設けている。
【0012】
そして、第2スライドベースのワーク搬送方向の両側にスプロケットホイールを枢着すると共に、この一対のスプロケットホイールにわたって第2ピニオンギヤの支持ブロックをエンドレスチェーンを巻回し、かつ、第1スライドベース側のエンドレスチェーンに対して第1ピニオンギヤの支持ブロックとは対称の部位に、第2ピニオンギヤの支持ブロックを連結すると共に、更に、第2ピニオンギヤに噛合するラックギヤをワーク搬送方向に向けて第1及び第2スライドベースに設け、かつ、第2スライドベース側のエンドレスチェーンに対して第2ピニオンギヤの支持ブロックとは対称の部位に、ワーク支持テーブルを連結してなる点に特徴がある(請求項1)。
【0013】
上記の構成によるワーク搬送装置によれば、その詳細が本発明の実施の形態で明らかになるように、第1及び第2ピニオンギヤとワーク支持テーブルを装置中心位置に在らしめた状態をホームポジションとして、この状態で昇降ベース側のエンドレスチェーンを一方向に回動させると、このチェーンの回動に伴って第1ピニオンギヤが回転しながらワーク搬送方向の一方に移動することで、第1スライドベースが第1ピニオンギヤの移動速度の2倍速で、2倍のストローク分をワーク搬送方向の一方にスライドするようになる。
【0014】
そして、この第1スライドベースの移動に伴って、第2ピニオンギヤを備えた第2スライドベース側のエンドレスチェーンが回動すると共に、このチェーンの回動に伴って第2ピニオンギヤが回転しながらワーク搬送方向の一方に移動することで、第2スライドベースが第2ピニオンギヤの移動速度の2倍速で、2倍のストローク分をワーク搬送方向の一方にスライドするようになる。
【0015】
そして更に、第2スライドベース側のエンドレスチェーンが回動するに伴って、このエンドレスチェーンに装着されたワーク支持テーブルが、第2ピニオンギヤの移動ストローク分だけワーク搬送方向の一方に移動するのであって、ワーク支持テーブルは合計で、第1ピニオンギヤの移動ストロークの5倍のストローク分をワーク搬送方向の一方に向けて移動するようになる。
【0016】
即ち、本発明にかゝるワーク搬送装置では、第1及び第2スライドベースをそれぞれ2倍速でスライドさせる二段伸縮の構造をとったことで、ワーク支持テーブルが、第1ピニオンギヤの往復移動の5倍のストローク分で往復移動するのに対して、図11に示したワーク搬送装置では、ピニオンギヤの往復移動の3倍のストローク分で、ワーク支持テーブルが往復移動するのである。
【0017】
而して、それぞれのワーク搬送装置において、ワーク支持テーブルの往復移動のストローク、つまりはワークの搬送ピッチを同じに設定した場合は、ホームポジションに切り換えた状態でのワーク搬送装置のワーク搬送方向における装置寸法が、従来のワーク搬送装置に比較して本発明によるワーク搬送装置の方が大幅に短くなる。
【0018】
従って、本発明によるワーク搬送装置によれば、ワーク搬送装置を工作機械間に配置してトランスファ装置を構成する上で、装置寸法が狭くなった分、工作機械をワーク搬送装置に近づけて配置できることから、工作機械の配置ピッチを小さくすることができるのであって、トランスファ装置の小型化と同時に、省スペース化を図ることができるのである。
【0019】
また、第1及び第2スライドベースによる二段伸縮の構造をとることから、従来の構成に比較して、それぞれのスライドベースのオーバーハング量が小さくなることから、スライドベースやスライド支持手段を強固な構造物に構成にする必要性がなくなるのであり、これによってワーク搬送装置のイニシャルコストを大幅に低減させることができるのである。
【0020】
上記のワーク搬送装置を構成するに際して、昇降ベースの上部側に第1スライドベースを配置し、この第1スライドベースの上部側に第2スライドベースを配置する形態(請求項2)を選択すれば、ワーク搬送装置の奥行き寸法を小さくすることができる。
【0021】
一方、昇降ベースの上部側に第1スライドベースを配置し、この第1スライドベースの横側部に第2スライドベースを配置する形態(請求項3)や、昇降ベースの横側部に第1スライドベースを配置し、この第1スライドベースの上部側に第2スライドベースを配置する形態(請求項4)、更には、昇降ベースの横側部に第1スライドベースを配置し、この第1スライドベースの横側部に第2スライドベースを配置する形態(請求項5)を選択する際は、ワーク搬送装置の高さを低く抑えることができる。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
ここで、ワークの搬入ステーションから搬出ステーションにわたる一連の加工ラインの途中に、ワークに異なる加工を施す複数の工作機械を配置すると共に、工作機械の隣り合う加工ステーション間に、上記構成のワークの搬送装置を配設すれば(請求項6)、ワークに順次、異なる一連の加工を施すトランスファ装置が小型化して提供される。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1はトランスファ装置を示し、このトランスファ装置は、搬入ステーションSaに供給されたワークWを順次、下流側のワーク加工ステーションS1〜S3に搬送し、このワークWに異なる加工を施して、最終的にワークWを搬出ステーションSbに取り出すように構成されている。
【0028】
具体的には、上流側の中割れコンベア1によるワークWの搬送終端部をワークWの搬入ステーションSaとし、下流側の中割れコンベア1によるワークWの搬送始端部をワークWの搬出ステーションSbとして、この間にわたる一連の加工ラインの途中に、ワークWに異なる加工を施す複数(3台を図示している。)の工作機械2を配置し、かつ、ワークWの搬入ならびに搬出のステーションSa,Sbと各工作機械2の加工ステーションS1〜S3の間に、ワーク搬送装置3を配置してなる。
【0029】
ワーク搬送装置3を示す図2〜図4において、図中の4は固定ベースで、例えばエアシリンダによる昇降手段5とガイドロッド手段6とを介して昇降可能に昇降ベース7を備えている。
【0030】
この昇降ベース7には,図5及び図6に示すように、板状のブラケット8が立設されており、かつ、図7にも示すように、このブラケット8のワーク搬送方向の両側には、一対のスプロケットホイール9,9が横軸10まわりで回転可能に枢着されている。
【0031】
そして、図8にも示すように、第1ピニオンギヤ11の支持ブロック12を備えてエンドレスに構成したチェーン13を、上記一対のスプロケットホイール9,9にわたって巻回する一方、昇降ベース7の下面部に、正逆転の切り換え制御が可能な例えばブレーキ付きモーターなどによる駆動手段14を設け、かつ、この駆動手段14の出力軸15と一方の横軸10とにわたってチェーン式の伝動手段16を巻回して、上記の第1ピニオンギヤ11を備えたエンドレスチェーン13を正逆転に切り換え可能に構成している。
【0032】
図2〜図4に戻って、図中の17は昇降ベース7の上部側に配置された第1スライドベースで、図5及び図6に示すように、レール式のスライド支持手段18を介してワーク搬送方向にスライド可能に保持されており、図7〜図9にも示すように、この第1スライドベース17のワーク搬送方向の両側に、一対のスプロケットホイール19,19を縦軸20まわりで回転可能に枢着している。
【0033】
そして、第1ピニオンギヤ11の支持ブロック12と第2ピニオンギヤ21の支持ブロック22を共用してエンドレスに構成したチェーン23を、上記一対のスプロケットホイール19,19にわたって巻回すると共に、第1ピニオンギヤ11に噛合するラックギヤ24,24を、その長手方向をワーク搬送方向に向けて、第1スライドベース17と昇降ベース7とに設けている。
【0034】
図2〜図4に戻って、図中の25は第1スライドベース17の上部側に配置された第2スライドベースで、図5及び図6に示すように、レール式のスライド支持手段26を介してワーク搬送方向にスライド可能に保持されており、かつ、図7〜図9にも示すように、この第2スライドベース25のワーク搬送方向の両側に、一対のスプロケットホイール27,27を横軸28まわりで回転可能に枢着すると共に、第2ピニオンギヤ21の支持ブロック22を共用してエンドレスに構成したチェーン29を、上記一対のスプロケットホイール27,27にわたって巻回し、更に、第2ピニオンギヤ21に噛合するラックギヤ30,30を、その長手方向をワーク搬送方向に向けて、第1及び第2スライドベース17,25に設けている。
【0035】
図2〜図4に戻って、図中の31は第2スライドベース25の上部側に配置されたワーク支持テーブルで、図5及び図6に示すように、レール式のスライド支持手段32を介してワーク搬送方向にスライド可能に保持されており、かつ、図7〜図9にも示すように、このワーク支持テーブル31は、中割れコンベア1の中割れ部分を通過する形状に形成されている。
【0036】
図7〜図9を参照して、第1ピニオンギヤ11の支持ブロック12と第2ピニオンギヤ21の支持ブロック22とは、第1スライドベース17側に備えたエンドレスチェーン23に対して対称の部位に連結されており、第2ピニオンギヤ21の支持ブロック22とワーク支持テーブル31とについても、第2スライドベース25側に備えたエンドレスチェーン23に対して対称の部位に連結されている。
【0037】
また、第1及び第2ピニオンギヤ11,21の支持ブロック12,22には、ラックギヤ24,30をスライドガイドにするためのガイド部材33が設けられている。
【0038】
尚、図示は省略するが、各工作機械2の加工ステーションS1〜S3には、中割れコンベア1の中割れ部分と同じ幅程度の隙間を形成する状態で、ワークWの両側を支持するワーク受け具が設けられていて、このワーク受け具間および中割れコンベア1の中割れ部分を、ワーク支持テーブル31が上方に通過することで、ワーク支持テーブル31へのワークWの受け取りがなされるのであり、逆にワーク支持テーブル31が下方に通過することで、ワーク支持テーブル31上のワークWが、加工ステーションS1〜S3,Sbに受け渡されるのである。
【0039】
上記の構成によるワーク搬送装置3において、図2に示すように、第1スライドベース17が下降姿勢の昇降ベース7に重なり合い、かつ、この第1スライドベース17に第2スライドベース25が重なり合って、第1及び第2ピニオンギヤ24,30とワーク支持テーブル31の中心がワーク搬送装置3の中心と一致した状態を、ワーク搬送装置3のホームポジションとするのであって、この状態から第1加工ステーションS1にあるワークWを第2加工ステーションS2に供給することを例にして、以下にワークWの搬送動作を説明する。
【0040】
先ずは、図2において、駆動手段14を左方向に回転させて、昇降ベース7側のエンドレスチェーン13を左方向に回動させるのである。
【0041】
これによって図3及び図4に示すように、このチェーン12の回動に伴って第1ピニオンギヤ11が回転しながら、かつ、支持ブロック12がワーク搬送方向の上流側に移動することで、昇降ベース7に対して第1スライドベース17が、第1ピニオンギヤ11の移動速度の2倍速で、2倍のストローク分をワーク搬送方向の上流側に移動するようになる。
【0042】
一方、第1ピニオンギヤ11の支持ブロック12が、第1スライドベース17に対して相対的にワーク搬送方向の下流側に移動するに伴って、第1スライドベース17側のエンドレスチェーン24が左方向に回動し、これに伴って第2ピニオンギヤ21が回転しながら、かつ、支持ブロック22がワーク搬送方向の上流側に移動することで、第1スライドベース17に対して第2スライドベース25が、第2ピニオンギヤ21の移動速度の2倍速で、2倍のストローク分をワーク搬送方向の上流側に移動するようになる。
【0043】
この間に、第2ピニオンギヤ21の支持ブロック22が、第2スライドベース25に対して相対的にワーク搬送方向の下流側に移動するに伴って、第2スライドベース25側のエンドレスチェーン29が右方向に回動することで、ワーク支持テーブル31が第2ピニオンギヤ21のストローク分だけワーク搬送方向の上流側に移動するようになる。
【0044】
以上の動作によって、ワーク支持テーブル31は、第1工作機械2の加工ステーションS1に位置合わせされるのであり、ここで昇降ベース7を上昇させて、加工ステーションS1上のワークWをワーク支持テーブル31に受け取らせるのである。
【0045】
次に、駆動手段14を逆回転させて、上記の動作とは逆の動作で、ワーク支持テーブル31を第2工作機械2の加工ステーションS2に位置合わせさせるのであり、ここで昇降ベース7を下降させて、ワークWを加工ステーションS2に受け渡すのである。
【0046】
そして次に、駆動手段14を再び左方向に回転させて、逆の動作で第1及び第2スライドベース17,25とワーク支持テーブル31とがホームポジションに戻った時点で、駆動手段14の駆動を停止させるのである。
【0047】
爾後は、上記のサイクルを繰り返すように、ワーク搬送装置3が例えばプログラム制御されるのであり、第2及び第3のワーク搬送装置3についても同様の制御がなされるのであって、これによってワークWは順次、搬入ステーションSaからワーク加工ステーションS1〜S3を経て、最終的に搬出ステーションSbに取り出されるのであり、かつ、この間に、工作機械2によって異なる加工が施されるのである。
【0048】
尚、上記の実施の形態では、昇降ベース7の上部側に第1スライドベース17を配置し、この第1スライドベース17の上部側に第2スライドベース25を配置していることから、ワーク搬送装置3の奥行き寸法を小さく構成することができるのであるが、昇降ベース7の上部側に第1スライドベース17を配置し、この第1スライドベース17の横側部に第2スライドベース25を配置する形態をとることができる。
【0049】
この他にも、昇降ベース7の横側部に第1スライドベース17を配置し、この第1スライドベース17の上部側に第2スライドベース25を配置する形態や、昇降ベース7の横側部に第1スライドベース17を配置し、この第1スライドベース17の横側部に第2スライドベース25を配置する形態を選択することができるのであり、これらの形態によれば、ワーク搬送装置3の高さを低く抑えることが可能となる。
【0050】
なお、上記実施例において、詳述していないが、図5及び図6に示すレール式のスライド支持手段18,26,32は、後述するスライド機構43と同様の構成をしているのである。
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【0062】
【0063】
【0064】
【0065】
【0066】
【0067】
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】
【0077】
【0078】
【0079】
【0080】
【0081】
【0082】
【0083】
【0084】
【0085】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、スライドベースを第1及び第2二体のスライドベースに分けて、この第1及び第2スライドベースを二段にわたって伸縮させる構造をとった点に特徴を有し、これによって、ホームポジションにあるときのワーク搬送装置の幅を大幅に短縮させることができたのであって、本発明のワーク搬送装置によれば、ワーク搬送装置を工作機械間に配置してトランスファ装置を構成する上で、工作機械の配置ピッチを小さくできることから、トランスファ装置の小型化と同時に省スペース化が達成される。
【0086】
また、第1及び第2スライドベースのオーバーハング量が、従来に比べて大幅に小さくなることから、スライドベースやスライド支持手段を強固な構造物に構成にする必要がなくなり、これによってワーク搬送装置のイニシャルコストを大幅に低減させることも可能となる。
【0087】
また、前記スライドベースを2段ではなく、3段または4段とした場合には、上記の効果がより上昇することとなる。
【0088】
さらに、前記スライドベースの下部に平滑な下面を有する突出レール部を設け、この突出レール部をその下側に配置されたスライドベースに設けたローラにより保持するようにした場合には、よりスムーズにかつ安定した状態で、前記突出レール部を下部に有するスライドベースのスライドを行うことが可能となり、それに伴って、スライドベースの薄型化・スリム化を図ることができることから、ワーク搬送装置全体のコンパクト化を図ることも可能となる。
【0089】
別の観点から、小型化と同時に省スペース化が達成されるトランスファ装置も、これをコスト的に安価なものにして提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 トランスファ装置全体の構成図である。
【図2】 ホームポジションにある状態のワーク搬送装置の正面図である。
【図3】 第1及び第2スライドベースのワーク搬送方向上流側へのスライド状態を示すワーク搬送装置の正面図である。
【図4】 図3に示すワーク搬送装置の平面図である。
【図5】 ワーク搬送装置の側面図である。
【図6】 ワーク搬送装置の主要部の断面図である。
【図7】 ワーク搬送装置の駆動系を示す斜視図である。
【図8】 第2ピニオンギヤの支持ブロックを示す正面図である。
【図9】 第2ピニオンギヤの支持ブロックを示す斜視図である。
【図10】 従来例のトランスファ装置全体の構成図である。
【図11】 従来例のワーク搬送装置の正面図である。
【符号の説明】
2…工作機械、7…昇降ベース、9,19,27…スプロケットホイール、11…第1ピニオンギヤ、12,22…支持ブロック、13,23,29…エンドレスチェーン、17…第1スライドベース、21…第2ピニオンギヤ、24,30…ラックギヤ、25…第2スライドベース、31…ワーク支持テーブル、Sa,S1〜S3,Sb…ステーション、W…ワーク。

Claims (6)

  1. ワークをステーション間にわたって搬送するためのワーク搬送装置であって、
    昇降ベースに第1スライドベースを、かつ、第1スライドベースに第2スライドベースを、更に、第2スライドベースにワーク支持テーブルを、それぞれワークの搬送方向にスライド可能に設け、
    昇降ベースと第1スライドベースのそれぞれワーク搬送方向の両側にスプロケットホイールを枢着すると共に、各対のスプロケットホイールにわたって、第1ピニオンギヤの支持ブロックを共通に備えたエンドレスチェーンを巻回し、かつ、第1ピニオンギヤに噛合するラックギヤをワーク搬送方向に向けて昇降ベースと第1スライドベースとに設ける一方、
    第2スライドベースのワーク搬送方向の両側にスプロケットホイールを枢着し、この一対のスプロケットホイールにわたって第2ピニオンギヤの支持ブロックを備えたエンドレスチェーンを巻回すると共に、第1スライドベース側のエンドレスチェーンに対して第1ピニオンギヤの支持ブロックとは対称の部位に、第2ピニオンギヤの支持ブロックを連結し、
    更に、第2ピニオンギヤに噛合するラックギヤをワーク搬送方向に向けて第1及び第2スライドベースに設けると共に、第2スライドベース側のエンドレスチェーンに対して第2ピニオンギヤの支持ブロックとは対称の部位に、ワーク支持テーブルを連結してなることを特徴とするワーク搬送装置。
  2. 昇降ベースの上部側に第1スライドベースを配置し、この第1スライドベースの上部側に第2スライドベースを配置してなる請求項1に記載されたワーク搬送装置。
  3. 昇降ベースの上部側に第1スライドベースを配置し、この第1スライドベースの横側部に第2スライドベースを配置してなる請求項1に記載されたワーク搬送装置。
  4. 昇降ベースの横側部に第1スライドベースを配置し、この第1スライドベースの上部側に第2スライドベースを配置してなる請求項1に記載されたワーク搬送装置。
  5. 昇降ベースの横側部に第1スライドベースを配置し、この第1スライドベースの横側部に第2スライドベースを配置してなる請求項1に記載されたワーク搬送装置。
  6. ワークの搬入ステーションから搬出ステーションにわたる一連の加工ラインの途中に、ワークに異なる加工を施す複数の工作機械を配置すると共に、工作機械の隣り合う加工ステーション間に、請求項1〜5のいずれかに記載されたワークの搬送装置を配設して、異なる加工が施されたワークを順次、下流側の加工ステーションに搬送するように構成してなることを特徴とするトランスファ装置。
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