JP4198035B2 - プレスラインにおけるワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、プレス加工に連動して加工すべきワークを加工位置に対して搬入、搬出するためのプレスラインにおけるワーク搬送装置に関するものであり、例えばワークを次工程に移しながら加工を行うトランスファプレスや、複数台のプレス機械をワーク搬送方向に沿って配置してなるタンデムプレスラインなどにおいて用いられて好適なプレスラインにおけるワーク搬送装置に関するものである。

従来、トランスファプレス等においては、連続して行われる多工程のプレス加工に連動して加工すべきワークを加工位置に対して搬入、搬出するためのワーク搬送装置が備えられている。このようなワーク搬送装置として、例えば本出願人が特許文献１にて提案したものでは、図１１に示されるように、ワーク搬送方向Ｔに沿って並設される一対のリフトビーム２０１と、これらリフトビーム２０１に対してワーク搬送方向Ｔに間隔を存して移動自在に支承される複数のクロスバーキャリア２０２と、互いに対向するクロスバーキャリア２０２間にワーク搬送方向Ｔと直交するように横架されるクロスバー２０３を備え、このクロスバー２０３に取り付けられるバキュームカップによってワーク（いずれも図示省略）を吸着して搬送するように構成されている。

このワーク搬送装置２００においては、サーボモータ２０４を駆動源とするリフト機構を介してリフトビーム２０１が上方から吊り下げられる構造とされている。また、ワーク搬送方向Ｔに互いに隣接するクロスバーキャリア２０２は連結杆２０５により接続されるとともに、最下流に位置するクロスバーキャリア２０２は連結杆２０６を介してカムレバー２０７の先端部に接続されている。また、このカムレバー２０７には、プレス本体より取り出された動力にて回転されるフィードカム２０８が当接されている。そして、サーボモータ２０４の作動によりリフトビーム２０１が上下方向に移動されるとともに、フィードカム２０８が回転されることによりカムレバー２０７が揺動されて全てのクロスバーキャリア２０２が同時にワーク搬送方向Ｔに沿って往復駆動される。こうして、上下方向およびワーク搬送方向Ｔの合成運動によるクロスバー２０３のモーションによって互いに隣接するプレス装置の金型間をワークが移送されるようになっている。

その他のワーク搬送装置として特許文献２にて提案されているものは、図１２に示されるように、ワーク搬送方向Ｔに対して左右に所定距離離間して対向配置される一対のアプライト２１１の間の空間において前段の加工ステーションから後段の加工ステーションへのワーク搬送時にワーク（図示省略）を吊り下げ支持する複数のバキュームカップ２１２を装備されたクロスバー２１３を備え、このクロスバー２１３を揺動する揺動駆動装置２１４と、そのクロスバー２１３を上下動させる昇降駆動装置２１５とを組み合わせて構成されている。

ここで、前記揺動駆動装置２１４は、前記クロスバー２１３をワーク搬送方向Ｔに対して直交させた状態で両端部を支持する一対のアーム２１６と、各アーム２１６の基端部を枢支するとともに、アプライト２１１に垂直方向に移動自在に支承されるキャリッジ２１７と、各キャリッジ２１７にスライド可能に支承されるキャリッジ２１８と、このキャリッジ２１８に取り付けられたサーボモータ２１９と、このサーボモータ２１９の出力軸に、かさ歯車等を組み合わせてなる動力伝達機構を介して接続される動力伝達軸２２０ａを基端部に固着されるとともに、先端部がアーム２１６の略中央位置に枢着されるガイドロッド２２０を備え、キャリッジ２１７とキャリッジ２１８との相対移動にてサーボモータ２１９によるガイドロッド２２０の動力伝達軸２２０ａ周りの回動動作を許容しつつ、そのガイドロッド２２０から付与されるトルクによってアーム２１６が枢支点周りに揺動されるように構成されている。

また、前記昇降駆動装置２１５は、サーボモータ２２１と、このサーボモータ２２１とキャリッジ２１８との間に介設されそのサーボモータ２２１の回転力を直線運動力に変換するスクリュー機構２２２を備え、サーボモータ２２１の作動にてキャリッジ２１８を上下方向に移動させることにより、前記揺動駆動装置２１４の全体を昇降動させるように構成されている。なお、この昇降駆動装置２１５には、キャリッジ２１８に対して上方に付勢力を付与するエア式のバランスシリンダ２２３が付設されている。

そして、サーボモータ２１９によるアーム２１６の揺動運動が行なわれることによって生じるクロスバー２１３の高さ変化をサーボモータ２２１による昇降運動にて実質的に補償し、場合によってはクロスバー２１３を任意に上下動させて、図１２において記号Ｍで示される破線で表わされるようなモーションが行なわれるようにされている。

さらに、特許文献２にて別態様のワーク搬送装置として提案されたものは、図１３に示されるように、加工ステーションの間のベッド上においてワーク搬送方向Ｔの直角方向に所定距離離間して固定される一対のブラケット２３１に基端部を枢着される一対のアーム２３２を備え、この一対のアーム２３２の先端部に前記クロスバー２１３がワーク搬送方向Ｔに対して直交するように横架されるとともに、そのクロスバー２１３がその一対のアーム２３２に対して回動可能に装着されて構成されている。この別態様のワーク搬送装置２３０においては、前記ブラケット２３１に取り付けられた揺動駆動装置２３３の作動により一対のアーム２３２がその基端部の枢支点周りに揺動されるようになっている。また、各アーム２３２は、入れ子構造のアームであって、内部に装備される伸縮駆動装置（図示省略）により長手方向に伸縮するように構成されている。なお、当該ワーク搬送装置２３０には、ワーク（図示省略）を水平に維持するための図示省略される水平維持装置が設けられており、この水平維持装置は、クロスバー２１３に固着された第１の歯付ベルト車と、アーム２３２の基端部に取着された第２の歯付ベルト車と、両歯付ベルト車の間に巻き掛け装着される歯付ベルトを備え、第２の歯付ベルト車を回転不能に固定することで、一対のアーム２３２が揺動運動を行ってもワークを水平に維持するように構成されている。

そして、揺動駆動装置２３３によるアーム２３２の揺動運動が行なわれることによって生じるクロスバー２１３の高さ変化をアーム２３２を適宜伸縮させることで実質的に補償し、場合によってはクロスバー２１３を任意に上下動させて、前述したワーク搬送装置２１０によるモーションＭ（図１２参照）と同様のモーションが行なわれるようにされている。

一方、複数台のプレス機械をワーク搬送方向に沿って配置することで構成される所謂タンデムプレスラインにおいて用いられるワーク搬送装置としては、ロボット方式またはローダ・アンローダ方式のものが知られている。ロボット方式のワーク搬送装置においては、互いに隣接するプレス機械間に多関節型のハンドリングロボットが設置され、このハンドリングロボットにより前工程のプレス加工位置からワークを搬出するとともに、このワークを次工程のプレス加工位置に搬入するようにされている。このロボット方式のワーク搬送装置によれば、ワークの搬出・搬入の軌跡を金型に合わせて設定することができるという利点がある。一方、ローダ・アンローダ方式のワーク搬送装置においては、各プレス機械の上流側側面と下流側側面とにそれぞれリンク構造のローダおよびアンローダがそれぞれ設けられるとともに、上流側のアンローダと下流側のローダとの間にシャトル台車が設けられ、プレス機械本体に対するワークの搬出および搬入がそれぞれアンローダおよびローダで行われ、次工程へのワークの搬送をシャトル台車にて行われるようにされている。

ところが、前記ロボット方式のワーク搬送装置では、隣接するプレス機械間の距離が長い場合にはその離間距離に比例して各関節間のアーム長さを長くし、これに伴い各関節部における駆動装置をより高出力のものとする必要があることから、当該ワーク搬送装置の全体が累積的に大型化するという問題点がある。また、隣接するプレス機械間の距離が短い場合にはアプライト等との干渉を避けたワーク軌跡の設定が大変困難になるという問題点がある。一方、前記ローダ・アンローダ方式のワーク搬送装置の場合には、シャトル台車を隣接するプレス機械間に設置する必要があることから、装置が大掛かりになって大きな設置スペースが必要になるという問題点がある。また、ワークをシャトル台車に受け渡すので、搬送ミスを起こしやすいという問題点もある。このように、いずれのワーク搬送装置でも装置構成の大型化が免れないこと等から、ハンドリング速度の高速化が困難で、生産効率の向上を思うように図ることができないという問題点がある。

これらの問題点を解消するために、本出願人は、比較的スリムな構成で、ワーク搬送速度を高速化できるタンデムプレスラインにおけるワーク搬送装置を先願発明として既に提案している（特願２００１−４００８４９号）。この先願発明のワーク搬送装置２４０は、図１４（ａ）（ｂ）に示されるように、ワーク搬送方向Ｔと平行にリフトビーム２４１を設けるとともに、このリフトビーム２４１の長手方向に沿って移動自在なキャリア２４２およびサブキャリア２４３を設け、左右一対のサブキャリア２４３間にワーク保持手段としてのバキュームカップ２４４を有するクロスバー２４５を設けた構成を備えたものとされている。

この先願発明のワーク搬送装置２４０においては、リフト軸サーボモータ２４６の駆動によってリフトビーム２４１を昇降動させることで、キャリア２４２、サブキャリア２４３およびクロスバー２４５を介してバキュームカップ２４４を昇降動させるようにされている。また、リフトビーム２４１とキャリア２４２との間に介設されたリニアモータ（図示省略）の駆動によってキャリア２４２をリフトビーム２４１の長手方向に沿って移動させ、キャリア２４２とサブキャリア２４３との間に介設されたリニアモータ（図示省略）の駆動によってサブキャリア２４３をキャリア２４２の移動方向にオフセットさせることで、クロスバー２４５およびバキュームカップ２４４をワーク搬送方向Ｔに移動させるようにされている。こうして、上下方向および／またはワーク搬送方向Ｔの２つの直交する駆動軸位置を制御することにより、バキュームカップ２４４の移動軌跡、言い換えればワークＷの搬送軌跡を制御することができるようにされている。

特開平６−２６２２８０号公報 独国特許出願公開第１９８５１７４３号明細書

しかしながら、前記特許文献１に係るワーク搬送装置２００では、カム機構およびリンク機構を組み合わせてなる駆動手段により全てのクロスバーキャリア２０２を同時に駆動する構成であるため、駆動系が重厚長大で複雑になり、視認性が悪いという問題点がある。また、位置決め精度を確保するためにはリフトビーム２０１の剛性アップが必要で、このためリフトビーム２０１の重量増が避けられないことと、クロスバー２０３を上下動させる際にはリフトビーム２０１の全体を上下動させる必要があることから、サーボモータ２０４が大型化して、装置全体が大きくなるとともに、コストアップが避けられないという問題点がある。また、全ての加工ステーションにおけるクロスバー２０３のワーク搬送方向Ｔのモーションがフィードカム２０８によって決定されるため、加工ステーション毎に最適なモーションパターンを設定することに制約がかかり、自由度が低いという問題点がある。

また、前記特許文献２に係るワーク搬送装置２１０では、揺動駆動装置２１４およびその周辺の構造が複雑であるという問題点がある。また、アプライト２１１が無い所では当該ワーク搬送装置２１０を設けることは不可能であり、配置に制約があるという問題点がある。また、バランスシリンダ２２３を付設することでサーボモータ２２１の小型化が図られてはいるものの、構成の複雑化は免れないという問題点がある。

また、前記特許文献２に係る他の態様のワーク搬送装置２３０では、ワーク搬送方向Ｔに沿って揺動駆動される一対の伸縮可能なアーム２３２の先端部にクロスバー２１３が装着され、その一対のアーム２３２の伸縮動作により、クロスバー２１３とアーム２３２の揺動中心との相対距離を変化させるように構成されてはいるものの、それらアーム２３２が入れ子構造であるために、構造上必然的に生じるアームの最小長さ（最収縮時長さ）が比較的長く、このためクロスバー２１３の移動可能領域が比較的狭いという問題点がある。さらに、この特許文献２では、前記水平維持装置が、クロスバー２１３に固着された第１の歯付ベルト車と、アーム２３２の基端部に取着された第２の歯付ベルト車と、両歯付ベルト車の間に巻き掛け装着される歯付ベルトを備え、第２の歯付ベルト車を回転不能に固定することで、一対のアーム２３２が揺動運動を行ってもワークを水平に維持することができるという記載がなされているが、第１の歯付ベルト車と第２の歯付ベルト車との間に歯付ベルトが巻き掛け装着された構造では、一対のアームは伸長できないし、また一対のアームが収縮すると歯付ベルトが弛んでしまって、機能不全に陥るのではないかという疑問がある。なお、このような疑問を解消し得る技術的内容は当該特許文献２には記載されていない。

一方、前記先願発明に係るワーク搬送装置２４０では、位置決め精度を確保するためにリフトビーム２４１の剛性アップが必要で、このためリフトビーム２４１の重量増が避けられないことと、クロスバー２４５を上下動させる際にリフトビーム２４１の全体を上下動させる必要があることから、やはりサーボモータ２４６が大型化して、装置全体が大きくなるとともに、コストアップが避けられないという問題点がある。また、リフトビーム２４１の端部が金型の搬入・搬出領域内に配されているために、金型交換時には一旦リフトビーム２４１を金型の搬入・搬出領域外まで上昇させた後に、金型の交換動作を行わなければならず、生産効率が悪いという問題点がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、構成の簡素化と小型化によりコストダウンを図ることができるとともに、生産効率の向上やモーションパターン設定の自由度の向上を図ることのできるプレスラインにおけるワーク搬送装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、第１発明によるプレスラインにおけるワーク搬送装置は、
一端が支持体に回動支持軸を介して支持されるとともに、他端が前記回動支持軸より下方でワーク搬送方向に揺動自在に吊り下げ支持される揺動体と、
前記揺動体の揺動中心である前記回動支持軸に対して下方位置に配されるとともに、ワークを着脱自在に保持するワーク保持手段を有するクロスバーと、
前記クロスバーを支持するクロスバー支持体と、
前記クロスバー支持体を前記揺動体に沿わせて直線移動させることにより前記揺動体の揺動中心に対する前記クロスバーの相対位置を可変にする直線移動機構と、
前記クロスバーをその長軸周りに回動駆動するチルト手段とを備え、
前記直線移動機構は、前記揺動体の内部に配されるサーボモータと、前記クロスバー支持体に配されるボールねじと、このボールねじに螺合されるボールナットと、前記クロスバー支持体の長手方向に沿って配される直動案内とを備え、前記サーボモータに駆動されるボールナットによって、前記クロスバー支持体が前記揺動体の長手方向に沿う側方で前記直動案内に案内されて前記揺動体に沿って直線移動するように構成される
ことを特徴とするものである。

前記クロスバーが前記クロスバー支持体に少なくとも１節のリンクを介して設けられることにより、前記揺動中心と前記クロスバーとの相対距離が可変に構成されるのが好ましい（第２発明）。

また、前記プレスラインは、トランスファプレスであり、前記支持体は、そのトランスファプレスの天部から垂設される支柱構造体であり、この支持構造体により前記揺動体が吊り下げ支持されるのが好ましい（第３発明）。

前記揺動体は、サーボモータを駆動源として揺動駆動されるのが好ましい（第４発明）。

また、前記チルト手段は、サーボモータを駆動源として前記クロスバーをその長軸周りに回動駆動させるものであるのが好ましい（第５発明）。

前記第１発明〜第５発明において、前記クロスバー支持体は、前記揺動体と対向する平面に沿って延びるアーム部を有してなり、このクロスバー支持体が、前記アーム部の平面に長手方向に沿って取着される転がり直動案内に案内されて直線移動されるのが好ましい（第６発明）。

また、前記クロスバー支持体の先端部にアームの基端が回動自在に取り付けられ、このアームがその基端側に配されるサーボモータにより回動駆動されるのが好ましい（第７発明）。

第１発明によれば、揺動体に対してクロスバー支持体が直線移動機構を介して移動自在に設けられるので、クロスバーを揺動体の揺動中心に対する相対距離が比較的短い位置から構造上可能な最大の相対位置まで移動させることができる。これにより、揺動体の揺動運動成分と直線移動機構によるクロスバー支持体の直線運動成分との合成によってクロスバーの移動可能領域を従来よりも広く確保することができる。したがって、例えば、クロスバーの所要の移動領域を確保しつつ金型の搬入・搬出領域に干渉しないように当該ワーク搬送装置を配することが可能になるので、金型交換作業を容易かつ迅速に行うことができ、生産効率を向上させることができる。また、例えば、揺動体の揺動運動に伴うクロスバーの高さ変化を直線移動機構による直線運動にて実質的に補償したり、場合によってはクロスバーを任意に上下動させたりするなど、揺動体の揺動運動と直線移動機構による直線運動とを制御することで、クロスバーのモーションを任意に設定することができる。しかも、このような作用効果は、揺動駆動される揺動体に直線移動機構を介してクロスバー支持体を設けるといった簡易かつコンパクトな構成で得られるので、コスト削減を図ることができるという利点がある。さらに、例えばトランスファプレスにおいて、各加工ステーションの加工位置に対するワークの搬入・搬出動作に対応させるように当該ワーク搬送装置を配設することで、加工ステーション毎に最適なモーションパターンを設定することができ、従来に比し自由度を著しく向上させることができる。

また、クロスバーをその長軸周りに回動駆動するチルト手段が設けられているため、揺動体の揺動運動に伴い必然的に生じるワークの傾きを相殺するようにワークがチルト手段によって上下方向に傾動される。これにより、ワークを水平に保つことができるので、加工位置に対するワークの搬入・搬出動作をよりスムーズかつ確実に行うことができる。

第２発明においては、クロスバーがクロスバー支持体に少なくとも１節のリンクを介して設けられ、これによっても揺動体の揺動中心とクロスバーとの相対距離が可変にされるので、モーションパターンの設定の自由度を更に向上させることができる。

第３発明の構成を採用することにより、トランスファプレスにおいて当該ワーク搬送装置の配置の自由度を広げることができる。

次に、本発明によるプレスラインにおけるワーク搬送装置の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施形態）
図１には、本発明の第１の実施形態に係るトランスファプレスの全体概略正面図が示されている。また、図２には、図１のＸ−Ｘ視要部側面図が示されている。

本実施形態に係るトランスファプレス１は、クラウン２、スライド３およびベッド４を備えて構成されている。このトランスファプレス１においては、クラウン２、アプライト５およびベッド４が図示省略されるタイロッドにより一体化された構造とされ、スライド３の下面に取り付けられる上型（図示省略）とそのスライド３に対向するように設けられるムービングボルスタ６上の下型７との間でプレス成形が行われるようになっている。また、工程仕様に対応して所要の加工ステーションＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３およびアイドルステーションＩ_１が設けられるとともに、各加工ステーションＳ_１，Ｓ_２，Ｓ_３およびアイドルステーションＩ_１の加工位置に対するワークＷの搬入・搬出動作に対応させるように所要（本実施形態では５基）のワーク搬送装置３０，３０，・・・が配設されている。ここで、前記スライド３の駆動機構は、図示による説明は省略するが、プレスコントローラからの信号によって制御されるメインモータと、このメインモータにより回転駆動されるフライホイールと、クラッチおよびブレーキと、クラッチを介してフライホイールにより回転駆動されるドライブシャフトとを備えて構成されている。また、各ワーク搬送装置３０は、ワーク搬送方向Ｔに対して直交する方向に対向配置でクラウン２から垂設される支柱構造体８に、吊り下げられるように取り付けられており、プレス加工動作に連動させてそれらワーク搬送装置３０によりワークＷを各ステーションＳ_１，Ｉ_１，Ｓ_２，Ｓ_３に順次移送することで、所望のプレス加工製品を得ることができるようにされている。

次に、前記ワーク搬送装置３０の構成について図３および図４を参照しつつ詳述する。図３には、第１の実施形態に係るワーク搬送装置の構造および作動を説明する要部断面正面図（ａ）が示されている。また、図４には、第１の実施形態に係るワーク搬送装置の平面図（ａ）および側面図（ｂ）がそれぞれ示されている。なお、本実施形態のワーク搬送装置３０はワーク搬送方向Ｔに対して左右に対称な構成であるため、説明の都合上、図３および図４には当該ワーク搬送装置３０の右側部分のみが示されている。

本実施形態におけるワーク搬送装置３０は、ワークＷを着脱自在に保持する所要個数のバキュームカップ（ワーク保持手段）１１を介してワークＷを吊り下げ支持するクロスバー１２と、このクロスバー１２を支持する一対のフィードレバー（クロスバー支持体）３３と、ワーク搬送方向Ｔに沿って揺動駆動される一対の揺動台（揺動体）３４と、各揺動台３４に対してフィードレバー３３を直線移動させる直線移動機構３５を備えて構成されている。ここで、各揺動台３４は、前記支柱構造体８の下面に固着されるブラケット３６に当該揺動台３４の両側位置において軸受装置により回動自在に支持される回動支持軸３７に対して、キー（またはスプライン）等の結合手段によって固定されるとともに、ワーク搬送方向Ｔに対して直交する方向に対向配置で所要の設定高さ位置にスライド３と干渉しないように配されている。また、互いに対向するフィードレバー３３間にワーク搬送方向Ｔと直交するようにクロスバー１２が横架されている（図２参照）。

前記揺動台３４は、内部に所要の空間を有する全体視略立方体形状の箱形構造体であって、前記回動支持軸３７が嵌め込まれる挿通孔３４ａが基端部に形成されている。また、この回動支持軸３７の一端部には、キー（またはスプライン）等の結合手段によって従動歯車３８がその回動支持軸３７と同心で固定されている。

前記ブラケット３６には、減速機３９が装着されている。この減速機３９の入力軸にはカップリングを介してサーボモータ４０の出力軸が接続されるとともに、この減速機３９の出力軸にはキー（またはスプライン）等の結合手段によって駆動歯車４１がその減速機３９の出力軸と同心で固定され、この駆動歯車４１が前記従動歯車３８と噛み合わされている。こうして、サーボモータ４０から出力される回転力を、減速機３９、駆動歯車４１、従動歯車３８および回動支持軸３７を介して揺動台３４に伝達して、この揺動台３４をその回動支持軸３７の軸線周りに揺動駆動するようにされている。なお、駆動歯車４１および従動歯車３８を介さずに、減速機３９の出力軸を回動支持軸３７に直結させてもよい。

前記フィードレバー３３は、内部に所要の空間を有する正面視略鉤形の箱形構造体であって、前記揺動台３４と対向する平面に沿って延びるアーム部３３ａとそのアーム部３３ａの先端部から直角に突設される突起部３３ｂとを有してなり、この突起部３３ｂに、クロスバー１２の端面に形成された穴に嵌合するロッド部２６ａを備えてなる支持装置２６が取り付けられて構成されている。この支持装置２６は、図示省略される空気圧供給装置の操作にてそのロッド部２６ａが軸線方向に伸縮するように構成されている。こうして、クロスバー１２の着脱を所謂ワンタッチで容易に行えるようにされている。また、前記フィードレバー３３の突起部３３ｂには、ワークＷを上下方向に傾動させるチルト装置（チルト手段）２７が装備されている。このチルト装置２７は、突起部３３ｂに取着されるサーボモータ２８と、このサーボモータ２８の回転力を前記ロッド部２６ａに伝達する動力伝達機構（図示省略）を備え、サーボモータ２８の作動によりロッド部２６ａを介してクロスバー１２をその長軸周りに回動しワークＷを上下方向に傾動させるように構成されている。本実施形態では、フィードレバー３３の揺動運動に伴い生じるワークＷの傾きを相殺するようにチルト装置２７にてそのワークＷを傾動操作して当該ワークＷを水平に保つことで、加工位置に対するワークＷの搬入・搬出動作がよりスムーズかつ確実に行なわれるようにされている。

前記直線移動機構３５は、フィードレバー３３の内部に配設されて両端部をそのフィードレバー３３に固定支持されるボールねじ４２と、このボールねじ４２に螺合されるボールナット４３と、揺動台３４とフィードレバー３３との間に介挿されそのフィードレバー３３におけるアーム部３３ａの平面に長手方向に沿って取着される転がり直動案内（リニアガイド）４４と、揺動台３４の内部に配されるサーボモータ４５と、このサーボモータ４５の回転力を前記ボールナット４３に伝達する動力伝達手段４６を備え、サーボモータ４５に駆動されたボールナット４３によって、フィードレバー３３が転がり直動案内４４に案内されて直線運動するように構成されている。こうして、サーボモータ４５の作動により、揺動台３４の揺動中心（回動支持軸３７の中心）とクロスバー１２との相対距離が可変となるようにされている。

本実施形態においては、前記各サーボモータ４０，４５，２８に現在位置を検出する位置検出器（エンコーダ：図示省略）が付設され、これら位置検出器により検出される位置信号が当該ワーク搬送装置３０の制御に係わるワーク搬送装置用コントローラ（図示省略）に入力されるようになっている。一方、このワーク搬送装置用コントローラにおいては、それら位置検出器から入力される現在位置情報と、プレスコントローラから入力されるスライド３の現在位置情報とに基づいて、ワークＷのモーションパターンをプレス加工に連動させて行わせるようにされている。

以上に述べたように構成される本実施形態のワーク搬送装置３０では、揺動台３４に対してフィードレバー３３が直線移動機構３５により直線移動されることよって、クロスバー１２は揺動台３４の揺動中心（回動支持軸３７の中心）に対する相対距離が比較的短い位置から構造上可能な最大の相対位置まで移動される。そして、サーボモータ４０の作動による揺動台３４の揺動運動とサーボモータ４５の作動によるフィードレバー３３の直線運動との合成によってクロスバー１２が広い範囲で移動される。この際、サーボモータ４０およびサーボモータ４５の作動を制御することにより、クロスバー１２のモーションが任意に設定される。

また、本実施形態では、ワーク搬送装置３０により搬送されるワークＷと金型との干渉を避けるために、ワーク搬送装置用コントローラに入力されたモーションプログラムに基づくモーションパターンに従って当該ワーク搬送装置３０が駆動される。図３には、このモーションパターンの一例が図中記号Ｍで示される１点鎖線にて表わされている。この例において、ワークＷは吸着点Ｐにて前ステーション（例えばＳ _２ ：図１参照）の下型７内より吸着されてＺ軸方向に持ち上げられた後、次ステーション（Ｓ _３ ）の下型７上までＸ軸方向に搬送され、この下型７内に入れるためにＺ軸方向に下げられて解放点ＱにてワークＷの吸着が解放される。次に、前ステーション（Ｓ _２ ）へ戻るために一旦上方へ持ち上げられた後下方の待機点Ｒを通って再度上下動されて吸着点Ｐに戻され、１サイクルが終了する。

本実施形態によれば、各ステーションＳ _１ ，Ｉ _１ ，Ｓ _２ ，Ｓ _３ 位置に対するワークＷの搬入・搬出動作に対応させるようにワーク搬送装置３０，３０，・・・が配設され、ステーションＳ _１ ，Ｉ _１ ，Ｓ _２ ，Ｓ _３ 毎に最適なモーションパターンＭを設定することができるので、金型の種類に応じてモーションテーブルを自由に設定することができ、従来に比し自由度を著しく向上させることができる。また、独立駆動制御可能な複数基のワーク搬送装置３０の協動によってワークＷの移送動作が行われ、しかも各装置の駆動手段が集約した構成とされるので、装置構成の簡素化と小型化を図ることができ、設置に必要なスペースが少なくて済むという利点がある。このため、視認性およびメンテナンス性を向上させることができるとともに、コストを削減することができる。また、クラウン２から垂設される支柱構造体８によってワーク搬送装置３０を吊り下げ支持する支持手法が採用されているので、ワーク搬送装置３０を所望の位置に設置することが可能になり、配置の自由度が広がるという利点がある。また、本実施形態におけるワーク搬送装置３０では、揺動台３４に対してフィードレバー３３を直線移動機構３５により直線移動させつつ揺動台３４を揺動させる構成であるため、モーションパターンＭを実施させたとしても、フィードレバー３３が下方に大きく張り出されることはない。したがって、配置設計の自由度が更に広がるという利点がある。

（第２の実施形態）
図５には、第２の実施形態に係るワーク搬送装置の斜視図が示されている。なお、本実施形態のワーク搬送装置７０は、前記各ワーク搬送装置３０と同様に、ワーク搬送方向Ｔに対して左右に対称な構成であるため、説明の都合上、図５には当該ワーク搬送装置７０の一側の部分のみが図示されている。また、本実施形態においても、前記各実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。

本実施形態におけるワーク搬送装置７０においては、図５に示されるように、支柱構造体８の下面に固着されるブラケット７１に揺動台（揺動体）７２が取り付けられ、この揺動台７２がサーボモータ７３で回動駆動されるようになっている。また、揺動台７２には、フィードレバー（クロスバー支持体）７４が取り付けられている。本実施形態では、フィードレバー７４の上面部にボールねじ７５が取着されており、このボールねじ７５に螺合したボールナット７６をサーボモータ７７により回転させることで、フィードレバー７４を進退させる構成になっている。この際、フィードレバー７４の下面部には、ロッド状の直動案内７８が設けられ、この直動案内７８が揺動台７２と一体の支持部７２Ａに対して摺動可能に支持されている。そして、ボールねじ７５、ボールナット７６、サーボモータ７７、および図５に示す動力伝達手段７６Ａにより、直線移動機構７９が構成され、揺動台７２の揺動中心とクロスバー１２との相対距離を変化させるようになっている。

また、フィードレバー７４の先端には、アーム（本発明における「少なくとも１節のリンク」に相当）８０の基端が取り付けられている。アーム８０は、基端側のサーボモータ８１により回動駆動されるようになっている。すなわち、本実施形態においては、前記直線移動機構７９による他、サーボモータ８１の作動によっても、揺動台７２の揺動中心とクロスバー１２との相対距離を変化させるようになっている。また、アーム８０先端のコ字形状部分には、チルト装置８２を介してクロスバー１２が取り付けられている。

前記チルト装置８２は、図６にも拡大して示すように、アーム８０の先端間に回動自在に枢着された従動軸８３と、この従動軸８３を一対のベベルギア８４，８５を介して駆動する駆動軸８６と、この駆動軸８６を駆動するサーボモータ８７（図５参照）と、クロスバー１２を保持しながら前記従動軸８３と一体に回動する保持ブラケット８８とを備えている。ここで、駆動軸８６は、アーム８０に対してベアリング８９を用いて支持されているが、従動軸８３の支持構造も同様である。

図６において、チルト装置８２の保持ブラケット８８には、互いに対向する保持片８８Ａ，８８Ｂが設けられている。各保持片８８Ａ，８８Ｂには、保持ブラケット８８の長手方向に沿って複数（本実施形態では２個）のエアシリンダ９０が取り付けられており、エアシリンダ９０からのロッド９１がクロスバー１２の両側面に穿設された挿入孔１２Ａに挿入されている。そして、各ロッド９１を進退させることで、クロスバー１２を保持ブラケット８８に対して着脱させることができ、ワークＷの形状等に応じたクロスバー１２に交換することが可能である。

なお、ロッド９１が挿入されるクロスバー１２の挿入孔１２Ａには、保持ブラケット８８とクロスバー１２とのがたつきを防止するとともに、ロッド９１が挿入されるのをガイドするガイド部材９２が嵌合されている。また、クロスバー１２の図中の上面には、クロスバー１２のがたつき防止や振動吸収、あるいはロッド９１と挿入孔１２Ａとの位置決めの目的でパッド９３が取り付けられている。

本実施形態のワーク搬送装置７０によれば、フィードレバー７４の端部にアーム８０が回動自在に設置され、これによってフィードレバー７４の端部にクロスバー１２を配置する場合（例えば、第２の実施形態を参照）よりもモーションパターンの設定の自由度を更に向上させることができるので、フィードレバー７４またはアーム８０がスライド６や金型と干渉するのをより容易に防ぐことができる。

なお、前記各実施形態においては、クラウン２から垂設される支柱構造体８にワーク搬送装置３０，７０が吊り下げ取着される例を示したが、これに限られず、アプライト５に所要の取付手段を介してワーク搬送装置３０，７０を取り付けて吊り下げるように設けても良い。

また、前記各実施形態においては、通常のトランスファプレスに対して本発明が適用された例を示したが、他の態様のプレス、例えば、各工程毎にクラウン、スライドおよびベッドを一組としてモジュール化し、各工程間のアプライトを共有させた所謂モジュールトランスファプレスに対して本発明を適用することも勿論可能である。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について、以下に説明することとする。図７には、本発明の第３の実施形態に係るタンデムプレスラインの全体概略説明図が示されている。また、図８には、図７のＨ−Ｈ視要部側面図が示されている。本実施形態は、タンデムプレスライン１０１において用いられるワーク搬送装置として、第２の実施形態に係るワーク搬送装置７０が適用された例である。なお、この第２の実施形態に係るワーク搬送装置７０に代えて、第１の実施形態に係るワーク搬送装置３０を用いることも勿論可能である。

本実施形態のタンデムプレスライン１０１は、相互に所定間隔を有して上流側（図の左側）から下流側へ向けて直列に配置される複数台（本実施形態では２台）のプレス機械１０２，１０３と、上流側のプレス機械１０２の上流側に配される材料搬入装置（図示省略）と、下流側のプレス機械１０３の下流側に配される製品搬出装置（図示省略）と、前記材料搬入装置上のワークを上流側のプレス機械１０２の加工ステーションに搬送するワーク搬送装置（図示省略：後のワーク搬送装置７０と同構成）と、互いに隣接するプレス機械１０２，１０３の各加工ステーション間でワークＷの受け渡し（搬出・搬入）を行うワーク搬送装置７０と、後流側のプレス機械１０３の加工ステーションから前記製品搬出装置上へワークを搬送するワーク搬送装置（図示省略：先のワーク搬送装置７０と同構成）を備えて構成されている。

前記各プレス機械１０２，１０３は、本体フレームとしてのアプライト１０４と、このアプライト１０４の上方に配されて駆動力伝達機構が内蔵される上部フレーム１０５と、前記アプライト１０４に上下動自在に支承され、前記駆動力伝達機構を介して上下動されるスライド１０６と、このスライド１０６に対向配置されてベッド上に設けられるムービングボルスタ１０８とを備え、スライド１０６の下端に装着される上金型（図示省略）と、ムービングボルスタ１０８の上端に装着される下金型（図示省略）とによってワークＷにプレス加工がなされるように構成されている。

前記タンデムプレスライン１０１における隣接するプレス機械１０２，１０３の間には、一対のビーム（支持部材）１１１が架設されており、この一対のビーム１１１は、金型の搬入・搬出領域よりも上方位置においてワーク搬送方向Ｔの左右両側に互いに離間して配され、各ビーム１１１の一端部は、支持ブラケット１１２を介して上流側のプレス機械１０２における下流側のアプライト１０４に固定され、同ビーム１１１の他端部も同様に支持ブラケット１１２を介して下流側のプレス機械１０３における上流側のアプライト１０４に固定されている。そして、ワーク搬送装置７０においては、各ブラケット７１が各ビーム１１１の中央部に固定され、各揺動台７２が各ビーム１１１によって揺動可能に支持されるようにされている。

本実施形態によれば、第２の実施形態で述べた作用効果をタンデムプレスライン１０１においても得ることができるのは勿論のこと、金型交換時にはワーク搬送装置７０におけるクロスバー１２の周辺部分を金型の搬入・搬出領域から退避させればよく、しかもかかる退避動作はワーク搬送装置７０の操作にて迅速に行えるので、従来と比較して金型交換に要する時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。また、隣接するプレス機械１０２，１０３間に架設された一対のビーム１１１にワーク搬送装置７０が吊り下げ支持されるようにされているため、プレス機械１０２，１０３間の床上スペースを通路、搬送路等として有効利用することができる。

（第４の実施形態）
図９には、第４の実施形態に係るワーク搬送装置の斜視図が示されている。また、図１０には、図９のＪ−Ｊ視要部側面図が示されている。なお、本実施形態において、先の第３の実施形態と同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとする。

本実施形態は、先の第３の実施形態で述べたタンデムプレスライン１０１におけるワーク搬送装置７０の更なるコンパクト化が図られた例である。すなわち、第５の実施形態では、タンデムプレスライン１０１において用いられるワーク搬送装置として第２の実施形態に係るワーク搬送装置７０が適用されており、この第２の実施形態に係るワーク搬送装置７０は、揺動台７２からクロスバー１２に至る駆動系が２系統とされ、各駆動系を互いに同期させることで１基のワーク搬送装置が成り立つ構成のものとされているのに対して、本実施形態では、タンデムプレスライン１０１において用いられるワーク搬送装置として、図９に示されるように、揺動体（揺動台７２）からクロスバー１２に至る駆動系が１系統とされ、かかる駆動系にて１基のワーク搬送装置が成り立つ構成のものが適用されている。なお、本実施形態に係るワーク搬送装置７０'に代えて、第１の実施形態に係るワーク搬送装置３０と基本構成を一にし、かつ揺動体（揺動台３４）からクロスバー１２に至る駆動系が１系統とされ、かかる駆動系にて１基のワーク搬送装置が成り立つ構成のものを適用することも勿論可能である。

また、先の第３の実施形態においては、隣接するプレス機械１０２，１０３の間に架設されるビーム１１１が２本であるのに対して、本実施形態においては、隣接するプレス機械１０２，１０３の間に架設されるビーム１１１が１本とされている。本実施形態において、ビーム１１１の各端部は、各上部フレーム１０５の下部側に取り付けられたＵ字形状の支持フレーム１１３に固着されている。ここで、各プレス機械１０２，１０３において支持フレーム１１３は、金型搬入・搬出方向に沿ったアプライト１０４，１０４間の略中央に位置するようにされている。また、本実施形態に係るワーク搬送装置７０'においても、揺動台７２を支持するブラケット７１が前記ビーム１１１の中央部下面に固着されて隣接するプレス機械１０２，１０３の中間位置に配されている。

本実施形態によれば、隣接するプレス機械１０２，１０３の間に架設されるビーム１１１が１本だけであるから、一対のビーム１１１が設けられていた第５の実施形態と比較して構造をより簡素化でき、コストダウンを一層促進できる。また、アプライト１０４の内側面にワーク搬送装置７０'を配置しないため、アプライト１０４，１０４間隔を広げる必要がなく、プレス機械１０２，１０３の本体部分をコンパクトにできるうえ、コストダウンを促進することができる。さらに、アプライト１０４，１０４の間隔を変更できない既設プレスの改造（レトロフィット）にも適用できる。

なお、前記各実施形態においては、前記クロスバー１２のようなワーク支持手段が用いられた例を示したが、これに限られず、片持ちのフィンガータイプもしくは片持ちのカップタイプのワーク支持手段を採用することも可能である。

本発明は、例えば、（１）ワークを次工程に移しながら加工を行うトランスファプレスや、（２）各工程毎にクラウン、スライドおよびベッドを一組としてモジュール化し、各工程間のアプライトを共有させたモジュールトランスファプレス、（３）複数台のプレス機械をワーク搬送方向に一列に配置してなるタンデムプレスラインなどにおけるワーク搬送装置に利用できる。

本発明の第１の実施形態に係るトランスファプレスの全体概略正面図 図１のＸ−Ｘ視要部側面図 第１の実施形態に係るワーク搬送装置の構造および作動を説明する要部断面正面図 第１の実施形態に係るワーク搬送装置の平面図（ａ）および要部断面側面図（ｂ） 第２の実施形態に係るワーク搬送装置の斜視図 図５のＩ−Ｉ視要部断面図 本発明の第３の実施形態に係るタンデムプレスラインの全体概略説明図 図７のＨ−Ｈ視要部側面図 第４の実施形態に係るワーク搬送装置の斜視図 図９のＪ−Ｊ視要部側面図 従来のワーク搬送装置の構造説明図 従来のワーク搬送装置の構造説明図 従来のワーク搬送装置の構造説明図 従来技術に係るタンデムプレスラインの全体概略正面図（ａ）および（ａ）におけるワーク搬送装置の要部拡大正面図（ｂ）

符号の説明

１ トランスファプレス
８ 支柱構造体
３０，７０ ワーク搬送装置
１１ バキュームカップ（ワーク保持手段）
１２ クロスバー
１３ キャリア（クロスバー支持体）
１４ フィードレバー（揺動体）
３５，７９ 直線移動機構
２７，８２ チルト装置（チルト手段）
３３，７４ フィードレバー（クロスバー支持体）
３４，７２ 揺動台（揺動体）
８０ アーム（リンク）
１１１ ビーム（支持部材）
Ｔ ワーク搬送方向
Ｗ ワーク

Claims (7)

1. 一端が支持体（８）に回動支持軸（３７）を介して支持されるとともに、他端が前記回動支持軸（３７）より下方でワーク搬送方向に揺動自在に吊り下げ支持される揺動体（３４，７２）と、
   前記揺動体（３４，７２）の揺動中心である前記回動支持軸（３７）に対して下方位置に配されるとともに、ワークを着脱自在に保持するワーク保持手段（１１）を有するクロスバー（１２）と、
   前記クロスバー（１２）を支持するクロスバー支持体（３３，７４）と、
   前記クロスバー支持体（３３，７４）を前記揺動体（３４，７２）に沿わせて直線移動させることにより前記揺動体（３４，７２）の揺動中心に対する前記クロスバー（１２）の相対位置を可変にする直線移動機構（３５，７９）と、
   前記クロスバー（１２）をその長軸周りに回動駆動するチルト手段（２７，８２）とを備え、
   前記直線移動機構（３５，７９）は、前記揺動体（３４，７２）の内部に配されるサーボモータ（４５，７７）と、前記クロスバー支持体（３３，７４）に配されるボールねじ（４２，７５）と、このボールねじ（４２，７５）に螺合されるボールナット（４３，７６）と、前記クロスバー支持体（３３，７４）の長手方向に沿って配される直動案内（４４，７８）とを備え、前記サーボモータ（４５，７７）に駆動されるボールナット（４３，７６）によって、前記クロスバー支持体（３３，７４）が前記揺動体（３４，７２）の長手方向に沿う側方で前記直動案内（４４，７８）に案内されて前記揺動体（３４，７２）に沿って直線移動するように構成される
   ことを特徴とするプレスラインにおけるワーク搬送装置。
2. 前記クロスバーが前記クロスバー支持体に少なくとも１節のリンクを介して設けられることにより、前記揺動中心と前記クロスバーとの相対距離が可変に構成される請求項１に記載のプレスラインにおけるワーク搬送装置。
3. 前記プレスラインは、トランスファプレスであり、前記支持体は、そのトランスファプレスの天部から垂設される支柱構造体であり、この支持構造体により前記揺動体が吊り下げ支持される請求項１または２に記載のプレスラインにおけるワーク搬送装置。
4. 前記揺動体は、サーボモータを駆動源として揺動駆動される請求項１〜３のいずれかに記載のプレスラインにおけるワーク搬送装置。
5. 前記チルト手段は、サーボモータを駆動源として前記クロスバーをその長軸周りに回動駆動させるものである請求項１〜４のいずれかに記載のプレスラインにおけるワーク搬送装置。
6. 前記クロスバー支持体は、前記揺動体と対向する平面に沿って延びるアーム部を有してなり、このクロスバー支持体が、前記アーム部の平面に長手方向に沿って取着される転がり直動案内に案内されて直線移動される請求項１〜５のいずれかに記載のプレスラインにおけるワーク搬送装置。
7. 前記クロスバー支持体の先端部にアームの基端が回動自在に取り付けられ、このアームがその基端側に配されるサーボモータにより回動駆動される請求項１〜６のいずれかに記載のプレスラインにおけるワーク搬送装置。

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