JP4153103B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の搬送経路に沿って複数の加工領域が設けられた加工ラインの各加工領域間のワークの受け渡しに好適なワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、少量または中量で多品種の製品を加工するいわゆるフレキシブル生産ライン等の加工ラインでは、ワークの搬送方向に沿って工作機械が設けられた複数の加工セルが設けられている。
上記のような加工ラインでは、加工セル間でワークの搬送を行う必要がある。従来においては、たとえば、各加工セルの加工位置がワークの搬送経路に沿って直線的に配置されている場合には、加工ラインに沿ってトランスファバー装置を設け、トランスファバー装置のトランスファバー上に所定の加工が完了したワークを載置して次の加工セルに当該ワークを搬送していた。
また、各加工セルの加工位置がワークの搬送経路に沿って直線的に配置されておらずオフセットしている場合には、たとえば、加工ラインに沿ってローラコンベア等の搬送装置を配設し、搬送装置で各加工セルに搬送されてきたワークをマニュピュレータやパレットチェンジャ等の移載手段によって加工セル内の加工位置に移載していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような搬送方法が適用された加工ラインでは、加工ラインの変更や加工セルの追加、各加工セル間の設置ピッチの変更等を行う場合に、トランスファバー装置や搬送装置は加工ラインの全長に渡って設けられているため、トランスファバー装置や搬送装置自体に変更を加える必要があり、時間、労力、コスト等がかかるという問題があり、加工ラインの変更や加工セルの追加を柔軟に行うことができないという不利益が存在した。
また、上記の加工ラインでは、加工ラインの全長に渡って設けられているため搬送装置の占有する設置面積も大きくなるという不利益も存在した。
【０００４】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、複数の加工セルが所定の搬送方向に沿って配設された加工ラインにおいて、各加工セルの加工位置間で直接ワークの移載が可能で、装置寸法が縮小され、各加工セルの加工位置の間隔の変更に容易に対応でき、柔軟にかつ安価に加工ラインを構成することを可能とするワーク搬送装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の搬送方向に沿って位置する複数の加工位置の間でワークを受け渡すワーク搬送装置であって、前記搬送方向に沿って伸びるレール部を有し、鉛直方向に移動自在に保持された昇降部材と、前記昇降部材のレール部に移動自在に保持された第１の移動部材と、前記搬送方向に沿って伸びる第１および第２のレール部を有し、前記第１のレール部が前記第１の移動部材によって移動自在に保持された第２の移動部材と、前記第２の移動部材の第２のレール部に移動自在に保持された前記ワークを載置保持するワーク保持部材と、前記第１の移動部材の移動に連動して、前記第２の移動部材を前記第１の移動部材に対して当該移動方向に移動させる第１の連動機構と、前記第２の移動部材の前記第１の移動部材に対する移動に連動して、前記ワーク保持部材を前記第２の移動部材に対して当該移動方向に移動させる第２の連動機構と、前記第１の移動部材を移動させる移動手段と、前記昇降部材を昇降させる昇降手段とを有する。
【０００６】
本発明では、第１の移動部材が移動手段によって所定の移動方向に移動されると、第１の連動機構によって第２の移動部材が第１の移動部材に対して当該移動方向に移動する。
ワーク保持部材は、第２の移動部材の移動にともなって、第２の連動機構によって第２の移動部材に対して当該移動方向に移動する。
ワーク保持部材の移動量は、ワーク保持部材の移動量の第２の移動部材に対する移動量と第１および第２の移動部材のそれぞれの移動量とを合計したものとなる。
ワーク保持部材の最大移動量は装置の搬送方向の寸法より十分大きくとれ、逆に、装置の搬送方向の寸法は、ワーク保持部材の最大移動量よりも十分に狭くすることができる。
また、所定の加工位置に載置されたワークは、昇降手段によってワーク保持部材をワークの下方から上昇させることにより、ワーク保持部材上に載置され、ワーク保持部材上に保持されたワークは、ワークを移載する所定の加工位置に昇降手段によってワーク保持部材を加工させることにより移載される。
さらに、ワーク保持部材の昇降量および水平移動量は、昇降手段および移動手段の駆動量によって調整することができる。
【０００７】
前記第１の連動機構は、前記昇降部材に設けられた前記搬送方向に沿って水平方向に伸びる第１のラック部材と、前記第１の移動部材に回転自在に保持され、前記第１のラック部材に噛合するピニオン部材と、前記第２の移動部材に設けられた前記搬送方向に沿って水平方向に伸びる第２のラック部材とを有する。
【０００８】
前記第２の連動機構は、前記第２の移動部材の長手方向の両端部に回転自在に保持されたローラ部材と、前記ローラ部材の回りに巻回され、両端部が前記ワーク保持部材と前記第１の移動部材にそれぞれ連結された駆動ベルトとを有する。
【０００９】
前記移動手段は、所定の回転軸を中心に旋回可能に保持された旋回アームと、前記第１の移動部材に設けられ、前記旋回アームの先端部と水平方向で係合し、かつ鉛直方向に移動自在に案内する係合部材と、前記旋回アームを旋回させる駆動モータとを有し、前記昇降手段は、前記昇降部材の昇降方向に沿って設けられ、回転運動を直線運動に変換する送り機構と、前記送り機構を駆動する駆動モータとを有する。
【００１０】
前記昇降手段は、前記昇降部材に連結され、前記ワークを加工位置間で移載する際の前記昇降部材の一連の昇降動作を規定する昇降用カム機構を有し、前記移動手段は、所定の回転軸を中心に旋回可能に保持された旋回アームと、前記第１の移動部材に設けられ、前記旋回アームの先端係合部と水平方向で係合し、かつ鉛直方向に移動自在に案内する係合部材と、前記ワークを加工位置間で移載する際の前記旋回アームの一連の旋回動作を規定する水平移動用カム機構とを有し、前記昇降用カム機構および水平移動用カム機構をともに駆動する単一の駆動モータとを有する。
【００１１】
前記昇降用カム機構は、前記ワーク保持部材の前記ワークとの接触および離間の際に減速制御されるようにカムが形成されている。
【００１２】
前記移動手段は、前記旋回アームの先端係合部の前記所定の回転軸からのアーム長を調整可能なアーム長調整手段を有し、前記第１の移動部材の移動範囲は、前記アーム長調整手段によるアーム長によって決定される。
【００１３】
前記昇降手段は、前記昇降部材に固定され、前記昇降用カム機構の所定の従動部に係合する係合部材と、前記係合部材の昇降方向の位置を調整可能な調整手段とを有し、前記昇降部材の昇降量は、前記係合部材の位置よって決定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
第１実施形態
図１は本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線方向から見た断面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ線方向から見た断面図である。
図１〜図３において、ワーク搬送装置１は、ベースＢＳ上に固定されたフレームＦＬに鉛直方向に移動自在に保持された昇降部１１と、昇降部１１上に移動自在に保持された第１の移動部３１と、第１の移動部３１によって移動自在に保持された第２の移動部５１と、第２の移動部５１に移動自在に保持されたワークを載置保持するワーク保持部材２０１と、第１の移動部３１を水平方向に移動させる水平移動機構部７１とを有する。
【００１５】
昇降部１１は、昇降部材１２と、昇降部材１２の上部に固定されたレール部材２１と、昇降部材１２を昇降させる送り機構１９と、送り機構１９を駆動する駆動モータ２２とを有している。
昇降部材１２は、フレームＦＬに鉛直方向に沿って固定された２本のレール部材１３上に昇降部材１２に固定された保持具１４を介して移動自在に保持されている。
【００１６】
送り機構１９は、ボールネジ軸１７と可動部材１６とからなる。
ボールネジ軸１７は、フレームＦＬに鉛直方向に沿って設けられた駆動モータ２２の出力軸２２ａとカップリングを介して連結されており、フレームＦＬに固定された軸受１８によって回転自在に保持されている。
可動部材１６は、転がりボールを保持し、この転がりボールを介してボールネジ軸１７が螺合するネジ部が形成されており、連結部材１５によって昇降部材１２の下端部に固定されている。
【００１７】
レール部材２１は、昇降部材１２の上端に水平方向に固定保持されており、このレール部材２１上には２本の平行なレール部２１ａが形成されている。
また、レール部材２１上には、レール部２１ａに沿って複数の歯を有するラック部材２４が設けられている。
【００１８】
第１の移動部３１は、第１の移動部材３２を有しており、この第１の移動部材３２の下部に保持部材３３が固着保持されており、保持部材３３はレール部材２１のレール部２１ａにレール部材３３ａを介して移動自在に保持されている。
また、第１の移動部３１は、水平方向に回転軸３５を保持しており、この回転軸３５には上記したラック部材２４と噛合する歯が外周に形成されたピニオン部材３６が回動自在に保持されている。
第１の移動部材３２の上部には第２の移動部５１を移動自在に保持する保持部材３７が固着されている。
【００１９】
第２の移動部５１は、第２の移動部材５２を有しており、第２の移動部材５２は水平方向に沿って下部に２本の平行な下部レール部５２ａと上部に２本の平行な上部レール部５２ｂとを有しており、下部レール部５２ａが第１の移動部材３２上の保持部材３７にレール部材３８を介して移動自在に保持されている。
【００２０】
第２の移動部材５２の各下部レール部５２ａの間には、第１レール部５２ａに沿ってラック部材５３が固着されており、このラック部材５３は上記のピニオン部材３６に噛合している。
第２の移動部材５２の各上部レール部５２ｂには、ワーク保持部材２０１を保持する保持部材２０２がレール部材２０３を介して移動自在に保持されている。
【００２１】
また、第２の移動部材５２の両端部には、それぞれ２個の回転ローラ５５が回転軸５６を中心に回動自在に保持されている。
これら２組の回転ローラ５５の外周には、一端部がローラ保持部材２０１に連結され他端部が第１の移動部材３２に連結された駆動ベルトＢＴがそれぞれ巻回されている。
【００２２】
水平移動機構部７１は、係合部材４１と、旋回アーム４２と、回転軸４９と、駆動モータ４３とを有する。
係合部材４１は、鉛直方向に沿って第１の移動部材３２の一端部に固着されており、係合部材４１の長手方向には案内溝部４１ａが形成されている。
係合部材４１の案内溝部４１ａには、旋回アーム４２の一端に回転自在に保持された従動ローラ４３が嵌合している。
旋回アーム４２の他端部には連結部４２ａが形成されており、連結部４２ａがに回転軸４９の一端部に嵌合固着されている。
【００２３】
回転軸４９は、フレームＦＬに固定された保持部材４０の内周に軸受３８および３９を介して回動自在に保持されている。
回転軸４９の他端部は、カップリング４１によって駆動モータ４３の出力軸に連結されている。
駆動モータ４３は、保持部材４０の後端部に固定された固定部材４２によって保持部材４０に対して固定されている。
【００２４】
次に、上記構成のワーク搬送装置１の動作の一例について、図４〜図７を参照して説明する。
ここでは、図示しない一方の加工セル側の載置台Ｆ１上の所定の加工位置に載置されたワークＷを搬送方向に沿って設けられた図示しない加工セル側の載置台Ｆ２上の所定の加工位置に移載する場合について説明する。なお、載置台Ｆ１およびＦ２は、ワーク搬送装置の第２の移動部５１と干渉しないように、搬送方向に沿って第２の移動部５１を挟むようにワークＷの下端部を２ヵ所で保持している。
【００２５】
まず、図４に示すように、図示しない一方の加工セル側の載置台Ｆ１上の所定の加工位置に載置されたワークＷに対して、ワーク保持部材２０１を水平方向に移動させて、ワーク保持部材２０１をワークＷの下方に位置させる。
ワーク保持部材２０１の水平方向への移動は、駆動モータ４３を所定の向きに所定の回転量で回転させることにより行う。
駆動モータ４３が回転すると、旋回アーム４２が旋回し、旋回アーム４２の先端の従動ローラ４３が水平方向において係合部材４１の案内溝部４１ａに係合する。
係合部材４１が固定された第１の移動部材３２は、昇降部材１２の上部に固定されたレール部材２１上を移動する。
第１の移動部材３２の移動にともなって、第１の移動部材３２に回動自在に保持されたピニオン部材３６は、レール部材２１に固定されたラック部材２４と噛合して回転する。
【００２６】
ピニオン部材３６が回転すると、ピニオン部材３６に噛合するラック部材５３が固定された第２の移動部材５２が第１の移動部材３２に対して水平方向に移動する。
したがって、第２の移動部材５２は第１の移動部材３２の移動量と、第１の移動部材３２に対する移動量とを合計した位置まで水平方向に移動する。ラック部材２４とラック部材５３の歯数が同じとすると、第１の移動部材３２が移動すると、第２の移動部材５２は第１の移動部材３２の移動量の２倍移動することになる。
【００２７】
第２の移動部材５２の移動にともなって、第２の移動部材５２に駆動ベルトＢＴで連結されたワーク保持部材２０１は、第２の移動部材５２の上部レール部５２ｂ上のレール部材２０３上を水平方向に移動する。
ワーク保持部材２０１の第２の移動部材５２に対する移動量は、第２の移動部材５２の第１の移動部材３２に対する移動量と等しくなる。
したがって、ワーク保持部材２０１は、第１の移動部材３２の水平方向の移動量の３倍の位置まで移動し、また、ワーク保持部材２０１は第１の移動部材３２の移動速度の３倍の移動速度で移動する。
【００２８】
ワーク保持部材２０１が載置台Ｆ１上に載置されたワークＷの下方まで移動されると、駆動モータ４３の駆動は停止され、駆動モータ２２が所定の方向に駆動される。
駆動モータ２２が駆動されると、送り機構１９を介して昇降部材が上昇し、図５に示すように、ワーク保持部材２０１がワークＷの下部を保持し、ワークＷ１は所定の位置まで上昇される。
本実施形態では、ワーク保持部材２０１がワークＷの下部に接触する際の衝撃を緩和するために、駆動モータ２２の速度制御を行ってワーク保持部材２０１の上昇速度を減速させる。
また、ワーク保持部材２０１の上昇位置は、駆動モータ２２の回転量によって決定することができる。
【００２９】
次いで、図６に示すように、ワーク保持部材２０１にワークＷを保持して状態で、ワーク保持部材２０１を搬送方向に沿って設けられた加工セルの載置台Ｆ２に向けて水平方向の所定の位置まで移動し、ワークＷを載置台Ｆ２の上方に位置決めする。この動作は、図４において説明して動作と同様である。
【００３０】
次いで、ワーク保持部材２０１を載置台Ｆ２に対して所定の位置まで下降させ、図７に示すように、載置台Ｆ２上にワークＷを載置する。
このときも、上記と同様に、載置台Ｆ２とワークＷの下部とが接触する際の衝撃を緩和するために、駆動モータ２２の速度制御を行ってワーク保持部材２０１の下降速度を減速させる。
【００３１】
以上のように、本実施形態に係るワーク搬送装置１によれば、搬送方向に沿って設けられた各加工位置の間でワークＷの保持、水平移動および載置からなる一連の搬送動作を行うことができる。
また、本実施形態によれば、ワーク保持部材２０１の水平方向の移動速度は、第１の移動部材３２の移動速度の３倍とすることができ、ワークＷの搬送時間を短縮化することができる。
また、ワーク保持部材２０１の水平方向の移動量は、ワーク保持部材２０１の第２の移動部材５２に対する移動量と、第２の移動部材５２の第１の移動部材３２に対する移動量と、第１の移動部材３２のレール部材２１に対する移動量との合計量であるため、ワーク保持部材２０１の最大移動量に対してワーク搬送装置１の搬送方向の幅を大幅に縮小することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、昇降部材１２を昇降させるための駆動モータ２２および第１の移動部材３２を水平移動させるための駆動モータ４３の回転駆動量を調整することにより、ワークＷの水平方向の移動量および昇降量を任意に調整することができる。
このため、本実施形態に係るワーク搬送装置１では、加工セル間の間隔を変更等した場合に容易に対応可能となる。
また、加工位置間でワークＷの載置位置の高さが異なる場合にも、容易に対応することができる。
また、本実施形態に係るワーク搬送装置１は、加工ラインへの設置および移動が容易であり、この結果、搬送方向に沿って複数の加工セルを配設した加工ラインを容易に構成、変更することが可能になる。
【００３３】
第２実施形態
図８は本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す正面図であり、図９は図８のＤ−Ｄ線方向の断面図であり、図１０は 図９のＥ−Ｅ線方向の断面図である。なお、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１と同一構成部分については同一符号で示している。
本実施形態に係るワーク搬送装置５０１と第１の実施形態に係るワーク搬送装置１とが異なる点は、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１では、昇降部１１の昇降を送り機構１９および駆動モータ２２によって行い、第１の移動部材３２を水平移動機構部７１および駆動モータ４３によって水平方向に移動する構成としたが、本実施形態では、昇降部材１２の昇降動作を昇降用カム機構４０１によって行い、第１の移動部材３２の水平移動動作を水平移動用カム機構３０１によって行い、昇降用カム機構４０１および水平移動用カム機構３０１を単一の駆動モータ４５１によって駆動する構成としている。
【００３４】
図８〜図１０に示すように、ワーク搬送装置５０１は、フレームＦＬに鉛直方向に沿って固定された２本のレール部材１３上に昇降部材１２が保持具１４を介して移動自在に保持されており、昇降部材１２上に固定されたレール部材２１、レール部材２１上に設けられた第１の移動部３１、第１の移動部３１上に設けられた第２の移動部５２および第２の移動部５２上に設けられたワーク保持部材２０１については、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１と同一構成となっている。
【００３５】
水平移動用カム機構３０１は、第１の移動部材３２に固定された係合部材３０２と、係合部材３０２に係合する従動ローラ３０３を回転自在に保持するアーム先端部材３０４と、旋回アーム３０６と、平溝カム部材３１０と、従動リンク３３０とを有する。
係合部材３０２は、鉛直方向に沿って第１の移動部材３２の一端部に固着されており、係合部材３０２の長手方向には案内溝部３０２ａが形成されている。
アーム先端部材３０４の従動ローラ３０３は、係合部材３０２の案内溝部３０２ａに嵌合されている。
アーム先端部材３０４は、旋回アーム３０６の長手方向に沿って複数の長孔３０４ａを有しており、長孔３０４ａを通じてボルト部材３０４ｂによって旋回アーム３０６の先端に連結されている。
したがって、長孔３０４ａによってアーム先端部材３０４の旋回アーム３０６の長手方向に対する固定位置を調整可能となっており、旋回アーム３０６の旋回軸から従動ローラ３０３までの距離を調整可能となっている。
【００３６】
旋回アーム３０６は、回転軸３２１の先端に軸受３２２を介して回動自在に保持されている。
回転軸３２１は、フレームＦＬに固定された保持部材３６３に軸受３６４および３６５を介して回転自在に保持されているとともに、駆動モータ３６１の出力軸とカップリング３６２を介して連結されている。
【００３７】
平溝カム部材３１０は、回転軸３２１に嵌合固着されており、側面に旋回アーム３０６の旋回動作、すなわち、第１の移動部材３２の水平移動動作を規定するカム溝３１１が形成されている。
平溝カム部材３１０のカム溝３１１には、従動リンク３３０の中途に回動自在に設けられた従動ローラ３３１が嵌合している。
【００３８】
従動リンク３３０は、基端部がフレームＦＬに固定された軸３５１に軸受３５３および３５４を介して回動自在に保持された保持部材３５２に軸受３５３および３５４を介して回動自在に保持された回転軸３５１に保持されており、先端部は従動リンク３３０に対して直交する方向に伸びるリンク部材３３２の一端部に連結軸３３３を介して回動自在に連結されている。
リンク部材３３２の他端部は、連結軸３３４を介して旋回アーム３０６の中途に回動自在に連結されている。
【００３９】
昇降用カム機構４０１は、外周にカム面４０２ａが形成された板カム部材４０２と、板カム部材４０２に従動する従動レバー４１０と、従動レバー４１０と係合する係合部材４２１とを有する。
【００４０】
板カム部材４０２は、昇降部材１２の昇降動作を規定するカムが外周に形成されており、上記した回転軸３２１の外周に挿入され、上記の平溝カム部材３１０の側面に固定されている。
【００４１】
従動レバー４１０は、フレームＦＬに固定された連結軸４１１を中心に回動自在に保持されており、連結軸４１１から所定の半径の位置に板カム部材４０２の外周のカムに従動する従動ローラ４１２が回動自在に設けられており、従動ローラ４１２よりもさらに遠い半径の位置に係合部材４２１の下端部に係合する係合ローラ４１３が回動自在に設けられている。
【００４２】
係合部材４２１は、昇降部材１２の昇降方向に沿った複数の長孔４２１ａを有しており、係合部材４２１は長孔４２１ａを通じてボルト部材４２１ｂによって昇降部材１２に固定部材４３１を介して固定されている。
したがって、係合部材４２１は長孔４２１ａによって昇降部材１２に対する昇降方向の位置を調整可能となっている。
【００４３】
上記構成のワーク搬送装置５０１における平溝カム部材３１０のカム溝３１１および板カム部材４０２の外周のカム面４０２ａは、たとえば、図１１に示すカム線図に従って形成されている。
図１１において、（ａ）は平溝カム部材３１０が規定するワーク保持部材２０１の水平移動動作を示しており、（ｂ）は板カム部材４０２が規定するワーク保持部材２０１の昇降動作を示している。
同軸に保持された平溝カム部材３１０および板カム部材４０２が１０度回転すると、平溝カム部材３１０に従動する従動リンク３３０によって旋回アーム３０６が旋回し、ワーク保持部材２０１が中立位置から後退方向に水平に移動し、４５度回転した時点で移動量ＳＴの位置に停止する。
【００４４】
また、ワーク保持部材２０１の水平方向への移動動作に重複して、平溝カム部材３１０および板カム部材４０２が４０度回転した時点で、板カム部材４０２に従動レバー４１０が回動を開始し、従動レバー４１０の係合ローラ４１３が昇降部材１２に固定された係合部材４２１に係合し、ワーク保持部材２０１が上昇する。１２０度回転した時点で昇降量ＬＴの位置に上昇する。
図１１では、ワーク保持部材２０１は直線的に上昇するが、ワーク保持部材２０１がたとえば、ワークＷの下部に当接する前にワーク保持部材２０１の上昇速度が低下するように、平溝カム部材３１０のカム溝３１１を形成することができる。
【００４５】
平溝カム部材３１０がさらに回転すると、ワーク保持部材２０１が前進方向に向かって水平移動し、平溝カム部材３１０が２４０度回転した時点で、ワーク保持部材２０１は移動量ＳＴの位置に移動する。
ここで、再度、板カム部材４０２によってワーク保持部材２０１は下降し、板カム部材４０２が３２０度回転した時点で昇降量０の位置まで下降する。
図１１では、ワーク保持部材２０１は直線的に下降するが、ワーク保持部材２０１がたとえば、ワークＷを載置台上に載置する際に、載置台とワークＷとの衝突による衝撃を抑制するために、ワーク保持部材２０１の下降速度が低下するように平溝カム部材３１０のカム溝３１１を形成することができる。
また、平溝カム部材３１０がさらに回転すると、ワーク保持部材２０１は後退方向に水平移動し、３６０度回転した時点で中立位置に復帰する。
【００４６】
ワーク保持部材２０１の水平方向の移動量ＳＴおよび昇降量ＬＴは、平溝カム部材３１０および板カム部材４０２のカムによって規定されるが、本実施形態のワーク搬送装置５０１では移動量ＳＴおよび昇降量ＬＴを調整することができる。
すなわち、アーム先端部材３０４の旋回アーム３０６に対する連結位置を調整して、従動ローラ３０３の旋回アーム３０６の旋回軸３２１までの距離を調整することにより、第１の移動部材２１の可動範囲を調整することができ、この結果移動量ＳＴを調整することができる。
【００４７】
また、昇降部材１２に対する係合部材４２１の固定位置を調整することにより、昇降量ＬＴを所定の範囲で調整することができる。
最大の昇降量は、従動レバー４１０の回動範囲によって決定されるが、係合部材４２１の固定位置を調整することにより、最大の昇降量の範囲内で昇降量ＬＴを調整することができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、単一の駆動モータ３６１によって昇降用カム機構４０１および水平移動用カム機構３０１を駆動することにより、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１と同様なワーク搬送動作を行うことができ、装置構成を簡素化することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の加工セルが所定の搬送方向に沿って配設された加工ラインにおいて、各加工セルの加工位置間で直接ワークの移載が可能となる。
また、本発明によれば、ワークの搬送距離に比べて搬送方向の装置寸法を縮小することができる。
また、本発明によれば、水平方向の移動量および昇降量を任意に調整できるので、各加工セルの加工位置の間隔の変更に容易に対応できる。
また、本発明によれば、ワーク搬送装置自体を移動できるので、柔軟にかつ安価に加工ラインを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線方向から見た断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線方向から見た断面図である。
【図４】本発明のワーク搬送装置によるワークの搬送動作の一例を説明するための説明図である。
【図５】図４に続くワークの搬送動作を説明するための図である。
【図６】図５に続くワークの搬送動作を説明するための図である。
【図７】図６に続くワークの搬送動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す正面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線方向の断面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ線方向の断面図である。
【図１１】昇降用カム機構および水平移動用カム機構のカム線図である。
【符号の説明】
１、５０１…ワーク搬送装置
１１…昇降部
１２…昇降部材
２１…レール部材
１９…送り機構
２２…駆動モータ
３１…第１の移動部
３２…第１の移動部材
５１…第２の移動部材
５２…第２の移動部材
７１…水平移動機構部
２０１…ワーク保持部材
３０１…昇降用カム機構
４０１…水平移動用カム機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の搬送経路に沿って複数の加工領域が設けられた加工ラインの各加工領域間のワークの受け渡しに好適なワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、少量または中量で多品種の製品を加工するいわゆるフレキシブル生産ライン等の加工ラインでは、ワークの搬送方向に沿って工作機械が設けられた複数の加工セルが設けられている。
上記のような加工ラインでは、加工セル間でワークの搬送を行う必要がある。従来においては、たとえば、各加工セルの加工位置がワークの搬送経路に沿って直線的に配置されている場合には、加工ラインに沿ってトランスファバー装置を設け、トランスファバー装置のトランスファバー上に所定の加工が完了したワークを載置して次の加工セルに当該ワークを搬送していた。
また、各加工セルの加工位置がワークの搬送経路に沿って直線的に配置されておらずオフセットしている場合には、たとえば、加工ラインに沿ってローラコンベア等の搬送装置を配設し、搬送装置で各加工セルに搬送されてきたワークをマニュピュレータやパレットチェンジャ等の移載手段によって加工セル内の加工位置に移載していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような搬送方法が適用された加工ラインでは、加工ラインの変更や加工セルの追加、各加工セル間の設置ピッチの変更等を行う場合に、トランスファバー装置や搬送装置は加工ラインの全長に渡って設けられているため、トランスファバー装置や搬送装置自体に変更を加える必要があり、時間、労力、コスト等がかかるという問題があり、加工ラインの変更や加工セルの追加を柔軟に行うことができないという不利益が存在した。
また、上記の加工ラインでは、加工ラインの全長に渡って設けられているため搬送装置の占有する設置面積も大きくなるという不利益も存在した。
【０００４】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであって、複数の加工セルが所定の搬送方向に沿って配設された加工ラインにおいて、各加工セルの加工位置間で直接ワークの移載が可能で、装置寸法が縮小され、各加工セルの加工位置の間隔の変更に容易に対応でき、柔軟にかつ安価に加工ラインを構成することを可能とするワーク搬送装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の搬送方向に沿って位置する複数の加工位置の間でワークを受け渡すワーク搬送装置であって、前記搬送方向に沿って伸びるレール部を有し、鉛直方向に移動自在に保持された昇降部材と、前記昇降部材のレール部に移動自在に保持された第１の移動部材と、前記搬送方向に沿って伸びる第１および第２のレール部を有し、前記第１のレール部が前記第１の移動部材によって移動自在に保持された第２の移動部材と、前記第２の移動部材の第２のレール部に移動自在に保持された前記ワークを載置保持するワーク保持部材と、前記第１の移動部材の移動に連動して、前記第２の移動部材を前記第１の移動部材に対して当該移動方向に移動させる第１の連動機構と、前記第２の移動部材の前記第１の移動部材に対する移動に連動して、前記ワーク保持部材を前記第２の移動部材に対して当該移動方向に移動させる第２の連動機構と、前記第１の移動部材を移動させる移動手段と、前記昇降部材を昇降させる昇降手段とを有する。
【０００６】
本発明では、第１の移動部材が移動手段によって所定の移動方向に移動されると、第１の連動機構によって第２の移動部材が第１の移動部材に対して当該移動方向に移動する。
ワーク保持部材は、第２の移動部材の移動にともなって、第２の連動機構によって第２の移動部材に対して当該移動方向に移動する。
ワーク保持部材の移動量は、ワーク保持部材の移動量の第２の移動部材に対する移動量と第１および第２の移動部材のそれぞれの移動量とを合計したものとなる。
ワーク保持部材の最大移動量は装置の搬送方向の寸法より十分大きくとれ、逆に、装置の搬送方向の寸法は、ワーク保持部材の最大移動量よりも十分に狭くすることができる。
また、所定の加工位置に載置されたワークは、昇降手段によってワーク保持部材をワークの下方から上昇させることにより、ワーク保持部材上に載置され、ワーク保持部材上に保持されたワークは、ワークを移載する所定の加工位置に昇降手段によってワーク保持部材を加工させることにより移載される。
さらに、ワーク保持部材の昇降量および水平移動量は、昇降手段および移動手段の駆動量によって調整することができる。
【０００７】
前記第１の連動機構は、前記昇降部材に設けられた前記搬送方向に沿って水平方向に伸びる第１のラック部材と、前記第１の移動部材に回転自在に保持され、前記第１のラック部材に噛合するピニオン部材と、前記第２の移動部材に設けられた前記搬送方向に沿って水平方向に伸びる第２のラック部材とを有する。
【０００８】
前記第２の連動機構は、前記第２の移動部材の長手方向の両端部に回転自在に保持されたローラ部材と、前記ローラ部材の回りに巻回され、両端部が前記ワーク保持部材と前記第１の移動部材にそれぞれ連結された駆動ベルトとを有する。
【０００９】
前記移動手段は、所定の回転軸を中心に旋回可能に保持された旋回アームと、前記第１の移動部材に設けられ、前記旋回アームの先端部と水平方向で係合し、かつ鉛直方向に移動自在に案内する係合部材と、前記旋回アームを旋回させる駆動モータとを有し、前記昇降手段は、前記昇降部材の昇降方向に沿って設けられ、回転運動を直線運動に変換する送り機構と、前記送り機構を駆動する駆動モータとを有する。
【００１０】
前記昇降手段は、前記昇降部材に連結され、前記ワークを加工位置間で移載する際の前記昇降部材の一連の昇降動作を規定する昇降用カム機構を有し、前記移動手段は、所定の回転軸を中心に旋回可能に保持された旋回アームと、前記第１の移動部材に設けられ、前記旋回アームの先端係合部と水平方向で係合し、かつ鉛直方向に移動自在に案内する係合部材と、前記ワークを加工位置間で移載する際の前記旋回アームの一連の旋回動作を規定する水平移動用カム機構とを有し、前記昇降用カム機構および水平移動用カム機構をともに駆動する単一の駆動モータとを有する。
【００１１】
前記昇降用カム機構は、前記ワーク保持部材の前記ワークとの接触および離間の際に減速制御されるようにカムが形成されている。
【００１２】
前記移動手段は、前記旋回アームの先端係合部の前記所定の回転軸からのアーム長を調整可能なアーム長調整手段を有し、前記第１の移動部材の移動範囲は、前記アーム長調整手段によるアーム長によって決定される。
【００１３】
前記昇降手段は、前記昇降部材に固定され、前記昇降用カム機構の所定の従動部に係合する係合部材と、前記係合部材の昇降方向の位置を調整可能な調整手段とを有し、前記昇降部材の昇降量は、前記係合部材の位置よって決定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
第１実施形態
図１は本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線方向から見た断面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ線方向から見た断面図である。
図１〜図３において、ワーク搬送装置１は、ベースＢＳ上に固定されたフレームＦＬに鉛直方向に移動自在に保持された昇降部１１と、昇降部１１上に移動自在に保持された第１の移動部３１と、第１の移動部３１によって移動自在に保持された第２の移動部５１と、第２の移動部５１に移動自在に保持されたワークを載置保持するワーク保持部材２０１と、第１の移動部３１を水平方向に移動させる水平移動機構部７１とを有する。
【００１５】
昇降部１１は、昇降部材１２と、昇降部材１２の上部に固定されたレール部材２１と、昇降部材１２を昇降させる送り機構１９と、送り機構１９を駆動する駆動モータ２２とを有している。
昇降部材１２は、フレームＦＬに鉛直方向に沿って固定された２本のレール部材１３上に昇降部材１２に固定された保持具１４を介して移動自在に保持されている。
【００１６】
送り機構１９は、ボールネジ軸１７と可動部材１６とからなる。
ボールネジ軸１７は、フレームＦＬに鉛直方向に沿って設けられた駆動モータ２２の出力軸２２ａとカップリングを介して連結されており、フレームＦＬに固定された軸受１８によって回転自在に保持されている。
可動部材１６は、転がりボールを保持し、この転がりボールを介してボールネジ軸１７が螺合するネジ部が形成されており、連結部材１５によって昇降部材１２の下端部に固定されている。
【００１７】
レール部材２１は、昇降部材１２の上端に水平方向に固定保持されており、このレール部材２１上には２本の平行なレール部２１ａが形成されている。
また、レール部材２１上には、レール部２１ａに沿って複数の歯を有するラック部材２４が設けられている。
【００１８】
第１の移動部３１は、第１の移動部材３２を有しており、この第１の移動部材３２の下部に保持部材３３が固着保持されており、保持部材３３はレール部材２１のレール部２１ａにレール部材３３ａを介して移動自在に保持されている。
また、第１の移動部３１は、水平方向に回転軸３５を保持しており、この回転軸３５には上記したラック部材２４と噛合する歯が外周に形成されたピニオン部材３６が回動自在に保持されている。
第１の移動部材３２の上部には第２の移動部５１を移動自在に保持する保持部材３７が固着されている。
【００１９】
第２の移動部５１は、第２の移動部材５２を有しており、第２の移動部材５２は水平方向に沿って下部に２本の平行な下部レール部５２ａと上部に２本の平行な上部レール部５２ｂとを有しており、下部レール部５２ａが第１の移動部材３２上の保持部材３７にレール部材３８を介して移動自在に保持されている。
【００２０】
第２の移動部材５２の各下部レール部５２ａの間には、第１レール部５２ａに沿ってラック部材５３が固着されており、このラック部材５３は上記のピニオン部材３６に噛合している。
第２の移動部材５２の各上部レール部５２ｂには、ワーク保持部材２０１を保持する保持部材２０２がレール部材２０３を介して移動自在に保持されている。
【００２１】
また、第２の移動部材５２の両端部には、それぞれ２個の回転ローラ５５が回転軸５６を中心に回動自在に保持されている。
これら２組の回転ローラ５５の外周には、一端部がローラ保持部材２０１に連結され他端部が第１の移動部材３２に連結された駆動ベルトＢＴがそれぞれ巻回されている。
【００２２】
水平移動機構部７１は、係合部材４１と、旋回アーム４２と、回転軸４９と、駆動モータ４３とを有する。
係合部材４１は、鉛直方向に沿って第１の移動部材３２の一端部に固着されており、係合部材４１の長手方向には案内溝部４１ａが形成されている。
係合部材４１の案内溝部４１ａには、旋回アーム４２の一端に回転自在に保持された従動ローラ４３が嵌合している。
旋回アーム４２の他端部には連結部４２ａが形成されており、連結部４２ａがに回転軸４９の一端部に嵌合固着されている。
【００２３】
回転軸４９は、フレームＦＬに固定された保持部材４０の内周に軸受３８および３９を介して回動自在に保持されている。
回転軸４９の他端部は、カップリング４１によって駆動モータ４３の出力軸に連結されている。
駆動モータ４３は、保持部材４０の後端部に固定された固定部材４２によって保持部材４０に対して固定されている。
【００２４】
次に、上記構成のワーク搬送装置１の動作の一例について、図４〜図７を参照して説明する。
ここでは、図示しない一方の加工セル側の載置台Ｆ１上の所定の加工位置に載置されたワークＷを搬送方向に沿って設けられた図示しない加工セル側の載置台Ｆ２上の所定の加工位置に移載する場合について説明する。なお、載置台Ｆ１およびＦ２は、ワーク搬送装置の第２の移動部５１と干渉しないように、搬送方向に沿って第２の移動部５１を挟むようにワークＷの下端部を２ヵ所で保持している。
【００２５】
まず、図４に示すように、図示しない一方の加工セル側の載置台Ｆ１上の所定の加工位置に載置されたワークＷに対して、ワーク保持部材２０１を水平方向に移動させて、ワーク保持部材２０１をワークＷの下方に位置させる。
ワーク保持部材２０１の水平方向への移動は、駆動モータ４３を所定の向きに所定の回転量で回転させることにより行う。
駆動モータ４３が回転すると、旋回アーム４２が旋回し、旋回アーム４２の先端の従動ローラ４３が水平方向において係合部材４１の案内溝部４１ａに係合する。
係合部材４１が固定された第１の移動部材３２は、昇降部材１２の上部に固定されたレール部材２１上を移動する。
第１の移動部材３２の移動にともなって、第１の移動部材３２に回動自在に保持されたピニオン部材３６は、レール部材２１に固定されたラック部材２４と噛合して回転する。
【００２６】
ピニオン部材３６が回転すると、ピニオン部材３６に噛合するラック部材５３が固定された第２の移動部材５２が第１の移動部材３２に対して水平方向に移動する。
したがって、第２の移動部材５２は第１の移動部材３２の移動量と、第１の移動部材３２に対する移動量とを合計した位置まで水平方向に移動する。ラック部材２４とラック部材５３の歯数が同じとすると、第１の移動部材３２が移動すると、第２の移動部材５２は第１の移動部材３２の移動量の２倍移動することになる。
【００２７】
第２の移動部材５２の移動にともなって、第２の移動部材５２に駆動ベルトＢＴで連結されたワーク保持部材２０１は、第２の移動部材５２の上部レール部５２ｂ上のレール部材２０３上を水平方向に移動する。
ワーク保持部材２０１の第２の移動部材５２に対する移動量は、第２の移動部材５２の第１の移動部材３２に対する移動量と等しくなる。
したがって、ワーク保持部材２０１は、第１の移動部材３２の水平方向の移動量の３倍の位置まで移動し、また、ワーク保持部材２０１は第１の移動部材３２の移動速度の３倍の移動速度で移動する。
【００２８】
ワーク保持部材２０１が載置台Ｆ１上に載置されたワークＷの下方まで移動されると、駆動モータ４３の駆動は停止され、駆動モータ２２が所定の方向に駆動される。
駆動モータ２２が駆動されると、送り機構１９を介して昇降部材が上昇し、図５に示すように、ワーク保持部材２０１がワークＷの下部を保持し、ワークＷ１は所定の位置まで上昇される。
本実施形態では、ワーク保持部材２０１がワークＷの下部に接触する際の衝撃を緩和するために、駆動モータ２２の速度制御を行ってワーク保持部材２０１の上昇速度を減速させる。
また、ワーク保持部材２０１の上昇位置は、駆動モータ２２の回転量によって決定することができる。
【００２９】
次いで、図６に示すように、ワーク保持部材２０１にワークＷを保持して状態で、ワーク保持部材２０１を搬送方向に沿って設けられた加工セルの載置台Ｆ２に向けて水平方向の所定の位置まで移動し、ワークＷを載置台Ｆ２の上方に位置決めする。この動作は、図４において説明して動作と同様である。
【００３０】
次いで、ワーク保持部材２０１を載置台Ｆ２に対して所定の位置まで下降させ、図７に示すように、載置台Ｆ２上にワークＷを載置する。
このときも、上記と同様に、載置台Ｆ２とワークＷの下部とが接触する際の衝撃を緩和するために、駆動モータ２２の速度制御を行ってワーク保持部材２０１の下降速度を減速させる。
【００３１】
以上のように、本実施形態に係るワーク搬送装置１によれば、搬送方向に沿って設けられた各加工位置の間でワークＷの保持、水平移動および載置からなる一連の搬送動作を行うことができる。
また、本実施形態によれば、ワーク保持部材２０１の水平方向の移動速度は、第１の移動部材３２の移動速度の３倍とすることができ、ワークＷの搬送時間を短縮化することができる。
また、ワーク保持部材２０１の水平方向の移動量は、ワーク保持部材２０１の第２の移動部材５２に対する移動量と、第２の移動部材５２の第１の移動部材３２に対する移動量と、第１の移動部材３２のレール部材２１に対する移動量との合計量であるため、ワーク保持部材２０１の最大移動量に対してワーク搬送装置１の搬送方向の幅を大幅に縮小することができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、昇降部材１２を昇降させるための駆動モータ２２および第１の移動部材３２を水平移動させるための駆動モータ４３の回転駆動量を調整することにより、ワークＷの水平方向の移動量および昇降量を任意に調整することができる。
このため、本実施形態に係るワーク搬送装置１では、加工セル間の間隔を変更等した場合に容易に対応可能となる。
また、加工位置間でワークＷの載置位置の高さが異なる場合にも、容易に対応することができる。
また、本実施形態に係るワーク搬送装置１は、加工ラインへの設置および移動が容易であり、この結果、搬送方向に沿って複数の加工セルを配設した加工ラインを容易に構成、変更することが可能になる。
【００３３】
第２実施形態
図８は本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す正面図であり、図９は図８のＤ−Ｄ線方向の断面図であり、図１０は 図９のＥ−Ｅ線方向の断面図である。なお、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１と同一構成部分については同一符号で示している。
本実施形態に係るワーク搬送装置５０１と第１の実施形態に係るワーク搬送装置１とが異なる点は、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１では、昇降部１１の昇降を送り機構１９および駆動モータ２２によって行い、第１の移動部材３２を水平移動機構部７１および駆動モータ４３によって水平方向に移動する構成としたが、本実施形態では、昇降部材１２の昇降動作を昇降用カム機構４０１によって行い、第１の移動部材３２の水平移動動作を水平移動用カム機構３０１によって行い、昇降用カム機構４０１および水平移動用カム機構３０１を単一の駆動モータ４５１によって駆動する構成としている。
【００３４】
図８〜図１０に示すように、ワーク搬送装置５０１は、フレームＦＬに鉛直方向に沿って固定された２本のレール部材１３上に昇降部材１２が保持具１４を介して移動自在に保持されており、昇降部材１２上に固定されたレール部材２１、レール部材２１上に設けられた第１の移動部３１、第１の移動部３１上に設けられた第２の移動部５２および第２の移動部５２上に設けられたワーク保持部材２０１については、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１と同一構成となっている。
【００３５】
水平移動用カム機構３０１は、第１の移動部材３２に固定された係合部材３０２と、係合部材３０２に係合する従動ローラ３０３を回転自在に保持するアーム先端部材３０４と、旋回アーム３０６と、平溝カム部材３１０と、従動リンク３３０とを有する。
係合部材３０２は、鉛直方向に沿って第１の移動部材３２の一端部に固着されており、係合部材３０２の長手方向には案内溝部３０２ａが形成されている。
アーム先端部材３０４の従動ローラ３０３は、係合部材３０２の案内溝部３０２ａに嵌合されている。
アーム先端部材３０４は、旋回アーム３０６の長手方向に沿って複数の長孔３０４ａを有しており、長孔３０４ａを通じてボルト部材３０４ｂによって旋回アーム３０６の先端に連結されている。
したがって、長孔３０４ａによってアーム先端部材３０４の旋回アーム３０６の長手方向に対する固定位置を調整可能となっており、旋回アーム３０６の旋回軸から従動ローラ３０３までの距離を調整可能となっている。
【００３６】
旋回アーム３０６は、回転軸３２１の先端に軸受３２２を介して回動自在に保持されている。
回転軸３２１は、フレームＦＬに固定された保持部材３６３に軸受３６４および３６５を介して回転自在に保持されているとともに、駆動モータ３６１の出力軸とカップリング３６２を介して連結されている。
【００３７】
平溝カム部材３１０は、回転軸３２１に嵌合固着されており、側面に旋回アーム３０６の旋回動作、すなわち、第１の移動部材３２の水平移動動作を規定するカム溝３１１が形成されている。
平溝カム部材３１０のカム溝３１１には、従動リンク３３０の中途に回動自在に設けられた従動ローラ３３１が嵌合している。
【００３８】
従動リンク３３０は、基端部がフレームＦＬに固定された軸３５１に軸受３５３および３５４を介して回動自在に保持された保持部材３５２に軸受３５３および３５４を介して回動自在に保持された回転軸３５１に保持されており、先端部は従動リンク３３０に対して直交する方向に伸びるリンク部材３３２の一端部に連結軸３３３を介して回動自在に連結されている。
リンク部材３３２の他端部は、連結軸３３４を介して旋回アーム３０６の中途に回動自在に連結されている。
【００３９】
昇降用カム機構４０１は、外周にカム面４０２ａが形成された板カム部材４０２と、板カム部材４０２に従動する従動レバー４１０と、従動レバー４１０と係合する係合部材４２１とを有する。
【００４０】
板カム部材４０２は、昇降部材１２の昇降動作を規定するカムが外周に形成されており、上記した回転軸３２１の外周に挿入され、上記の平溝カム部材３１０の側面に固定されている。
【００４１】
従動レバー４１０は、フレームＦＬに固定された連結軸４１１を中心に回動自在に保持されており、連結軸４１１から所定の半径の位置に板カム部材４０２の外周のカムに従動する従動ローラ４１２が回動自在に設けられており、従動ローラ４１２よりもさらに遠い半径の位置に係合部材４２１の下端部に係合する係合ローラ４１３が回動自在に設けられている。
【００４２】
係合部材４２１は、昇降部材１２の昇降方向に沿った複数の長孔４２１ａを有しており、係合部材４２１は長孔４２１ａを通じてボルト部材４２１ｂによって昇降部材１２に固定部材４３１を介して固定されている。
したがって、係合部材４２１は長孔４２１ａによって昇降部材１２に対する昇降方向の位置を調整可能となっている。
【００４３】
上記構成のワーク搬送装置５０１における平溝カム部材３１０のカム溝３１１および板カム部材４０２の外周のカム面４０２ａは、たとえば、図１１に示すカム線図に従って形成されている。
図１１において、（ａ）は平溝カム部材３１０が規定するワーク保持部材２０１の水平移動動作を示しており、（ｂ）は板カム部材４０２が規定するワーク保持部材２０１の昇降動作を示している。
同軸に保持された平溝カム部材３１０および板カム部材４０２が１０度回転すると、平溝カム部材３１０に従動する従動リンク３３０によって旋回アーム３０６が旋回し、ワーク保持部材２０１が中立位置から後退方向に水平に移動し、４５度回転した時点で移動量ＳＴの位置に停止する。
【００４４】
また、ワーク保持部材２０１の水平方向への移動動作に重複して、平溝カム部材３１０および板カム部材４０２が４０度回転した時点で、板カム部材４０２に従動レバー４１０が回動を開始し、従動レバー４１０の係合ローラ４１３が昇降部材１２に固定された係合部材４２１に係合し、ワーク保持部材２０１が上昇する。１２０度回転した時点で昇降量ＬＴの位置に上昇する。
図１１では、ワーク保持部材２０１は直線的に上昇するが、ワーク保持部材２０１がたとえば、ワークＷの下部に当接する前にワーク保持部材２０１の上昇速度が低下するように、平溝カム部材３１０のカム溝３１１を形成することができる。
【００４５】
平溝カム部材３１０がさらに回転すると、ワーク保持部材２０１が前進方向に向かって水平移動し、平溝カム部材３１０が２４０度回転した時点で、ワーク保持部材２０１は移動量ＳＴの位置に移動する。
ここで、再度、板カム部材４０２によってワーク保持部材２０１は下降し、板カム部材４０２が３２０度回転した時点で昇降量０の位置まで下降する。
図１１では、ワーク保持部材２０１は直線的に下降するが、ワーク保持部材２０１がたとえば、ワークＷを載置台上に載置する際に、載置台とワークＷとの衝突による衝撃を抑制するために、ワーク保持部材２０１の下降速度が低下するように平溝カム部材３１０のカム溝３１１を形成することができる。
また、平溝カム部材３１０がさらに回転すると、ワーク保持部材２０１は後退方向に水平移動し、３６０度回転した時点で中立位置に復帰する。
【００４６】
ワーク保持部材２０１の水平方向の移動量ＳＴおよび昇降量ＬＴは、平溝カム部材３１０および板カム部材４０２のカムによって規定されるが、本実施形態のワーク搬送装置５０１では移動量ＳＴおよび昇降量ＬＴを調整することができる。
すなわち、アーム先端部材３０４の旋回アーム３０６に対する連結位置を調整して、従動ローラ３０３の旋回アーム３０６の旋回軸３２１までの距離を調整することにより、第１の移動部材２１の可動範囲を調整することができ、この結果移動量ＳＴを調整することができる。
【００４７】
また、昇降部材１２に対する係合部材４２１の固定位置を調整することにより、昇降量ＬＴを所定の範囲で調整することができる。
最大の昇降量は、従動レバー４１０の回動範囲によって決定されるが、係合部材４２１の固定位置を調整することにより、最大の昇降量の範囲内で昇降量ＬＴを調整することができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、単一の駆動モータ３６１によって昇降用カム機構４０１および水平移動用カム機構３０１を駆動することにより、第１の実施形態に係るワーク搬送装置１と同様なワーク搬送動作を行うことができ、装置構成を簡素化することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の加工セルが所定の搬送方向に沿って配設された加工ラインにおいて、各加工セルの加工位置間で直接ワークの移載が可能となる。
また、本発明によれば、ワークの搬送距離に比べて搬送方向の装置寸法を縮小することができる。
また、本発明によれば、水平方向の移動量および昇降量を任意に調整できるので、各加工セルの加工位置の間隔の変更に容易に対応できる。
また、本発明によれば、ワーク搬送装置自体を移動できるので、柔軟にかつ安価に加工ラインを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線方向から見た断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線方向から見た断面図である。
【図４】本発明のワーク搬送装置によるワークの搬送動作の一例を説明するための説明図である。
【図５】図４に続くワークの搬送動作を説明するための図である。
【図６】図５に続くワークの搬送動作を説明するための図である。
【図７】図６に続くワークの搬送動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を示す正面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線方向の断面図である。
【図１０】図９のＥ−Ｅ線方向の断面図である。
【図１１】昇降用カム機構および水平移動用カム機構のカム線図である。
【符号の説明】
１、５０１…ワーク搬送装置
１１…昇降部
１２…昇降部材
２１…レール部材
１９…送り機構
２２…駆動モータ
３１…第１の移動部
３２…第１の移動部材
５１…第２の移動部材
５２…第２の移動部材
７１…水平移動機構部
２０１…ワーク保持部材
３０１…昇降用カム機構
４０１…水平移動用カム機構
Claims (6)
- 所定の搬送方向に沿って位置する複数の加工位置の間でワークを受け渡すワーク搬送装置であって、
前記搬送方向に沿って伸びるレール部を有し、鉛直方向に移動自在に保持された昇降部材と、
前記昇降部材のレール部に移動自在に保持された第１の移動部材と、
前記搬送方向に沿って伸びる第１および第２のレール部を有し、前記第１のレール部が前記第１の移動部材によって移動自在に保持された第２の移動部材と、
前記第２の移動部材の第２のレール部に移動自在に保持された、前記ワークを載置保持するワーク保持部材と、
前記第１の移動部材の移動に連動して、前記第２の移動部材を前記第１の移動部材に対して当該移動方向に移動させる第１の連動機構と、
前記第２の移動部材の前記第１の移動部材に対する移動に連動して、前記ワーク保持部材を前記第２の移動部材に対して当該移動方向に移動させる第２の連動機構と、
前記第１の移動部材を移動させる移動手段と、
前記昇降部材を昇降させる昇降手段と
を有し、
前記第１の連動機構は、
前記昇降部材に設けられた前記搬送方向に沿って水平方向に伸びる第１のラック部材と、
前記第１の移動部材に回転自在に保持され、前記第１のラック部材に噛合するピニオン部材と、
前記第２の移動部材に設けられた前記搬送方向に沿って水平方向に伸びる第２のラック部材と
を有し、
前記第２の連動機構は、
前記第２の移動部材の長手方向の両端部に回転自在に保持されたローラ部材と、
前記ローラ部材の回りに巻回され、両端部が前記ワーク保持部材と前記第１の移動部材にそれぞれ連結された駆動ベルトと
を有する
ワーク搬送装置。 - 前記移動手段は、
所定の回転軸を中心に旋回可能に保持された旋回アームと、
前記第１の移動部材に設けられ、前記旋回アームの先端部と水平方向で係合し、かつ鉛直方向に移動自在に案内する係合部材と、
前記旋回アームを旋回させる駆動モータと
を有し、
前記昇降手段は、
前記昇降部材の昇降方向に沿って設けられ、回転運動を直線運動に変換する送り機構と、
前記送り機構を駆動する駆動モータと
を有する
請求項１に記載のワーク搬送装置。 - 前記昇降手段は、前記昇降部材に連結され、前記ワークを加工位置間で移載する際の前記昇降部材の一連の昇降動作を規定する昇降用カム機構を有し、
前記移動手段は、
所定の回転軸を中心に旋回可能に保持された旋回アームと、
前記第１の移動部材に設けられ、前記旋回アームの先端係合部と水平方向で係合し、かつ鉛直方向に移動自在に案内する係合部材と、
前記ワークを加工位置間で移載する際の前記旋回アームの一連の旋回動作を規定する水平移動用カム機構と
を有し、
前記昇降用カム機構および水平移動用カム機構をともに駆動する単一の駆動モータを更に有する
請求項１に記載のワーク搬送装置。 - 前記昇降用カム機構は、前記ワーク保持部材の前記ワークとの接触および離間の際に減速制御されるようにカムが形成されている
請求項３に記載のワーク搬送装置。 - 前記移動手段は、前記旋回アームの先端係合部の前記所定の回転軸からのアーム長を調整可能なアーム長調整手段を有し、
前記第１の移動部材の移動範囲は、前記アーム長調整手段によるアーム長によって決定される
請求項３または４に記載のワーク搬送装置。 - 前記昇降手段は、
前記昇降部材に固定され、前記昇降用カム機構の所定の従動部に係合する係合部材と、
前記係合部材の昇降方向の位置を調整可能な調整手段と
を有し、
前記昇降部材の昇降量は、前記係合部材の位置よって決定される
請求項３〜５のいずれかに記載のワーク搬送装置。
Priority Applications (1)
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| JP26551598A JP4153103B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | ワーク搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP26551598A JP4153103B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | ワーク搬送装置 |
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|---|---|
| JP2000094259A JP2000094259A (ja) | 2000-04-04 |
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| JP26551598A Expired - Fee Related JP4153103B2 (ja) | 1998-09-18 | 1998-09-18 | ワーク搬送装置 |
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- 1998-09-18 JP JP26551598A patent/JP4153103B2/ja not_active Expired - Fee Related
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