JP4224810B2 - トランスファプレスのワーク搬送装置 - Google Patents
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- B30B15/146—Control arrangements for mechanically-driven presses for synchronising a line of presses
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はプレス成形されるワークを上流側から下流側の加工ステーションに搬送するトランスファプレスのワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来のトランスファプレスとそのワーク搬送装置の概要を示す図である。トランスファプレスは、プレスラインに沿うよう敷設したベッド２１と、このベッド２１上に該プレスラインＬを挟んで左右方向から対向するようにプレスラインＬ方向の所要間隔位置にそれぞれ立設するコラム２２と、これら左右両側のコラム２２の上端間にクラウン２３を掛け渡して構成されたプレスハウジング２４と、該プレスハウジング２４内のプレスラインＬ方向に沿うコラム２２間の位置に上下動可能にそれぞれ配置されたスライド２５と、上記クラウン２３内に設けられ該スライド２５を上下動させるスライド駆動装置２７と、該各スライド２５の下面にセットされた上金型と、前記ベッド２１の上面の各コラム間位置に設けられたボルスタ２６と、該ボルスタ２６上に前記上金型と対応させてセットされた下金型とから構成され、プレスラインＬ方向に沿い複数の加工ステーションを形成し、前記スライド２５を上下動させて、上下の金型間でパネル等のワークをプレス成形できるようにしてある。
【０００３】
又、上記のプレス成形動作とタイミングを合わせて、ワークを次の加工ステーションへ順次搬送させるようにするためのワーク搬送装置が用いられる。ワーク搬送装置は、プレスラインＬを挟んで対向する各コラム２の内側面に固定されプレスラインＬ方向に延びる一対のガイドビーム２８と、該ガイドビーム２８に移動自在に係合支持され金型の配列間隔に合わせて配置したキャリッジ２９と、プレスラインＬ方向に沿って設けられ前記各キャリッジ２９を互いに連結するフィードバー（連結軸）３０と、上記各キャリッジ２９にリフト用サーボモータ（ＡＣサーボモータ）３８によるリフト機構により昇降可能に組み付けられたリフト用ロッド３１と、プレスラインＬを挟んで対向するリフト用ロッド３１の下端部間を掛け渡して設けられたクロスバー３３と、該クロスバー３３に付設されワークを吸着などにより把持するワーク把持具３２と、上記プレスハウジング２４のプレスラインＬ方向の上流側位置に設置されたフィード用サーボモータ（ＡＣサーボモータ）３４と、該フィード用サーボモータ３４の出力軸に取り付けられたフィード用ピニオン３６と、該フィード用ピニオン３６に噛合し前記フィードバー１０の上流側端部に刻設されたラック３７とから構成されている。
【０００４】
クロスバー３３は、各リフト用サーボモータ３８を同期させて駆動させ、リフト用ロッド３１を介して昇降動作が与えられると共に、フィード用サーボモータ３４の駆動力をピニオン３６を介してラック３７に伝えることによりフィードバー３０をプレスラインＬ方向へ移動させて、送り動作が与えられるようになっている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−５７８９８（第２項、第４図）
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のトランスファプレスのワーク搬送装置では、各加工ステーション間を往来するクロスバー３３は、キャリッジ３９をフィードバー３０に連結してプレスラインＬ方向に一定間隔に設置されており、昇降動作も各リフト用モータ１８を同期させて行うので、その送り方向、リフト方向の動作は常に同じ動作となる。そのため、各クロスバーにそれぞれ独立した動作を与えることができず、自由度が極めて低い。
【０００６】
また、すべての加工ステーション用の各クロスバーを同時に動作させるため、フィードバーを介して各クロスバーに送り動作を与えるフィード用サーボモータおよびその駆動装置が大型になる。
【０００７】
さらに、フィード用サーボモータおよびその駆動装置が大型となるため、ディスタックフィーダ、オートパレタイザ等の前後設備の配置が制限される。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、各クロスバーをそれぞれ独立して動作させることが可能であり、かつ、クロスバーの駆動用モータおよびその駆動装置を小型化できるトランスファプレスのワーク搬送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、プレスラインを挟んで対峙するスタンドと、該スタンドのそれぞれに設けられ昇降可能に駆動される昇降移動体と、該昇降移動体に垂直面内を回動駆動可能に支持された第１アームと、該第１アームに垂直面内を第２アーム回動手段により可能に支持された第２アームと、該第２アームに取り付けられワーク把持具を付設するクロスバーと、前記昇降移動体を昇降駆動し、かつ、前記第１アームを回動駆動する昇降回動手段と、を備え、前記昇降回動手段は、第１アームの回動軸に取り付けられる歯車と、該歯車が軸支され昇降可能な第１駆動部と、該歯車と噛合するラックを有し昇降可能な第２駆動部とを備え、前記第１駆動部と前記第２駆動部を同方向かつ同速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させ、前記第１駆動部と前記第２駆動部を異なる方向または異なる速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させかつ前記第１アームを回動させる、ことを特徴とするトランスファプレスのワーク搬送装置が提供される。
また、本発明によれば、プレスラインを挟んで対峙するスタンドと、該スタンドのそれぞれに設けられ昇降可能に駆動される昇降移動体と、該昇降移動体に垂直面内を回動駆動可能に支持された第１アームと、該第１アームに垂直面内を第２アーム回動手段により回動可能に支持された第２アームと、該第２アームに取り付けられワーク把持具を付設するクロスバーと、前記昇降移動体を昇降駆動し、かつ、前記第１アームを回動駆動する昇降回動手段と、を備え、前記昇降回動手段は、前記第１アームの回動軸に取り付けられる歯車と、該歯車と噛合するラックを有しかつ該歯車を挟むように対抗して設けられ昇降可能な一対の駆動部とを備え、該駆動部を同方向かつ同速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させ、前記一対の駆動部を異なる方向または異なる速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させかつ前記第１アームを回動させる、ことを特徴とするトランスファプレスのワーク搬送装置が提供される。
【００１０】
上記本発明のトランスファプレスのワーク搬送装置は、プレスラインの各加工ステーション間にそれぞれ独立に設置され、しかも、クロスバーは、スタンドに設けられ上下方向に駆動する昇降移動体とこの昇降移動体に回動駆動可能に支持される第１アームとこの第１アームに回動駆動可能に支持される第２アームとにより、昇降動作および送り動作が与えられるので、それぞれ独立して最適動作によりワークを搬送することができる。また、クロスバーに昇降動作およびリフト動作を与えるサーボモータは、それぞれのワーク搬送装置に独立に設けることができるため、小出力かつ小型のもので済む。
また、昇降移動体の昇降駆動と第１アームの回動駆動を昇降回動手段により一体的に行うので、昇降動作と送り動作に同じ種類の駆動装置（アクチュエータ）を用いることができ、駆動機構全体をシンプルにできる。
【００１１】
また好ましくは、さらに前記昇降移動体を昇降駆動する昇降手段を備え、該昇降手段は、ボールネジとボールネジナット、タイミングベルト、油圧シリンダ、ラックアンドピニオン、又はリニアモータを備える。
【００１２】
これらの駆動装置を用いることにより、昇降移動体の高さ位置を高速に、かつ性格に位置決めすることができる。
【００１５】
また、前記第２回アーム動手段は、前記昇降移動体に固定された第１プーリと、前記第２アームの回動軸に接続されかつ前記第１アームに回動自在に支持された第２プーリと、前記第１プーリの回転駆動を前記第２プーリに伝達するタイミングベルトとからなり、好ましくは前記第１プーリと前記第２プーリの呼び径の比は２対１である。
【００１６】
第１プーリを昇降移動体に固定し、第２プーリは第２アームに接続されかつ第１アームに回動自在に支持されているので、第１アームの回動によりタイミングベルトが第２プーリを回転させ、これにより第２アームが回動する。したがって、第２アームを回転駆動するアクチュエータを独立して設ける必要がなく、駆動機構全体をシンプルにできる。また、第１プーリと第２プーリの呼び径の比を２対１とすることにより、クロスバーをプレスライン方向に水平移動させることができるので、安定してワークを搬送することができる。
【００１７】
また、前記第１アームは、メインアームと、該メーンアームと等しい長さのサブアームと、該メインアームの端部と該サブアームの端部とを接続する中間部材とからなる。
【００１８】
第１アームを、メインアームとこれと等しい長さのサブアームと中間部材とにより構成したので、その剛性を高め、撓みや振動を抑制することができる。
【００１９】
また、前記第２アーム回動手段は、前記中間部材にデファレンシャルギヤ機構を備え、前記中間部材に対する前記メインアームの相対的な回転により、この回転方向と反対方向の回転により前記第２アームを回動駆動する。
【００２０】
中間部材にデファレンシャルギヤ機構を備え、第１アームの回動に連動して第２アームを回動させるので、第２アームを回転駆動するアクチュエータを独立して設ける必要がなく、駆動機構全体をシンプルにできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明のワーク搬送装置１０を備えたプレスラインの斜視図である。この図では、説明の便宜上、上流側、下流側の２つのプレスステーション７とその間に設けられた本発明のワーク搬送装置１０を示しているが、実機では通常、２〜５台程度設置される。
【００２３】
図２は本発明のワーク搬送装置の第１実施形態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。この図に示すように、ワーク搬送装置１０は、各加工ステーション７毎にプレスラインを挟んでスタンド１１を対峙して、この左右のスタンド１１に昇降可能に駆動される昇降移動体１２を備えている。昇降移動体１２は垂直面内を回動可能に第１アーム４を支持しており、この第１アーム４は垂直面内を回動可能に第２アーム５を支持している。また、第２アーム５の先端部とこれと対向している他の第２アームの先端部との間にバキュームカップなどのワーク把持具２が取り付けられたクロスバー３が取り付けられる。
【００２４】
本発明においては、図３に示すように、昇降移動体１２を昇降駆動する手段と第１アーム４を回動駆動する手段とを一体的に構成しており、ボールネジ１３とボールナットから構成されるボールネジ機構と、ボールネジ１３を回転駆動するサーボモータ１５とを備えている。なお、これら駆動手段としてタイミングベルト、油圧シリンダ、ラックアンドピニオン、又はリニアモータ等を用いてもよい。
【００２５】
図３（ａ）は、昇降移動体１２内部の昇降・回動駆動機構の構造を模式的に示すものであり、第１アーム４の回動軸に取り付けられる歯車１６と、この歯車が軸支されボールネジ１３と螺合するボールナットを備えた第１駆動部１７ａと、この歯車１６と噛合するラック部とボールネジ１３と螺合するボールナットを備えた第２駆動部１７ｂとから構成される。
【００２６】
図３（ｂ）のように、２つのサーボモータ１５の制御により第１駆動部１７ａと第２駆動部１７ｂを同じ方向かつ同じ速度で垂直駆動すると、第２駆動部１７ｂと歯車１６との相対的な位置変動は起きず歯車１６は回転しないので、第１アーム４は回動することなく昇降移動体１２が昇降する
【００２７】
一方、図３（ｃ）のように、第１駆動部１７ａと第２駆動部１７ｂを異なる方向または異なる速度で垂直駆動すると、第２駆動部１７ｂと第１駆動部１７ａとの相対的な位置変動による歯車１６の回転により、第１アーム４が回動する。
【００２８】
また、図４のように、駆動部１７の双方に歯車と噛合するようにラックを設けることによっても、上記と同様に２つのサーボモータの回転方向および回転速度を制御することにより、昇降移動体の昇降および第１アームの回動を制御できる。
【００２９】
また、スタンド１１には、昇降移動体１２を上下方向にガイドするガイド部材が上下方向に延びるように並設されており、昇降移動体の裏側に設けられた凹部と係合して上下方向以外の移動を拘束している。
【００３０】
図２に示すように、第２アーム回動手段は、昇降移動体１２に固定された第１プーリ６ａと、第２アーム５の回動軸に接続されかつ前記第１アーム４に回動自在に支持された第２プーリ６ｂと、前記第１プーリ６ａの回転駆動を前記第２プーリ６ｂに伝達するタイミングベルト６ｃとからなり、好ましくは第１プーリ６ａと第２プーリ６ｂの呼び径の比は２対１とする。
【００３１】
クロスバー３は第２アーム５に設けられたチルティング機構により傾動させることができ、ワークを所定の角度に保持することができる。通常は、ワークを水平に保持するようになっている。
【００３２】
図５は、第１実施形態によるワーク搬送装置の送り動作を模式的に示したものである。第１プーリ６ａを昇降移動体１２に固定し、第２プーリ６ｂは第２アーム５に接続されかつ第１アーム４に回動自在に支持されているので、第１アーム４が回転しても第１プーリ６ａは回転しない。一方、第２プーリ６ｂは第１アーム４に回転自在に支持されているので、第１アーム４が図のように反時計方向に回転するとタイミングベルト６ｃと第２プーリ６ｂとの接点がずれるため、第２プーリ６ｂは時計方向に回転し、第２プーリ６ｂに接続されている第２アーム５のクロスバー１取り付け位置Ｐ１はＰ２へと移動する。Ｐ３、Ｐ４は第１アーム４をさらに回転させたときのクロスバー１取り付け位置を示している。このように、第１プーリ６ａと第２プーリ６ｂの呼び径の比が２対１であるので第２プーリ６ｂは第１プーリ６ａの２倍の角度回転する。これにより、第２アーム５に取り付けられるクロスバー３を水平に移動させ、安定してワーク１を搬送することができる。
【００３３】
図６は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。昇降移動体１２、昇降手段、第１アーム回動手段は第１の実施形態におけると同様のものであるので説明は省略する。互いに等しい長さのメインアーム４ａとサブアーム４ｂはその一端で垂直面内を回動可能に昇降移動体１２に支持されており、他端同士が中間部材４ｃにより接続されている。メインアーム４ａの一端とサブアーム４ｂの一端との間隔は、メインアーム４ａの他端とサブアーム４ｂの他端との間隔と同一に保持されており、これらの端部は平行四辺形を形成し、メインアーム４ａとサブアーム４ｂが回動しても中間部材は常に水平面と一定の角度を保持して移動する。これらメインアーム４ａ、サブアーム４ｂ、中間部材４ｃにより第１アーム４を構成しており、これにより第１アーム４の剛性を高め、撓みや振動を抑制することができる。なお、第１アーム４の回動駆動は、第１実施形態と同様の手段によりメインアーム４ａ又はサブアーム４ｂのいずれか一方に駆動力を与えればよい。
【００３４】
図７は、図６（ａ）におけるＹ−Ｙ断面図である。中間部材４ｃはデファレンシャルギヤ機構８を備えており、第２アーム５はこのデファレンシャルギヤ機構８を介して第１アーム４に垂直面内を回動可能に支持されている。デファレンシャルギヤ機構８は、２つのピニオン８ａとメインアーム４ａに接続される第１サイドギア８ｂと、第２アーム５に接続される第２サイドギア８ｃとからなり、第１サイドギア８ｂと第２サイドギア８ｃとはピニオン８ａにより常に逆方向に回転するようになっている。また、第２アームの先端には第１実施形態と同様にクロスバーを傾動させるチルティング機構が設けられている。
【００３５】
図８は、第２実施形態によるワーク搬送装置の送り動作を説明する図である。メインアーム４ａが時計方向に回転するとサブアーム４ｂはこれに伴ってメインアーム４ａと平行を保持して回転し、中間部材４ｃは水平面と一定角度を保持して移動する。このとき、メインアーム４ａは中間部材４ｃに対し図で反時計方向に回転することになるので、上述したデファレンシャルギヤの機能により、第２アーム５は時計方向に回転する。これにより、第２アーム５のクロスバー取り付け位置Ｑ１はＱ２へと移動する。Ｑ３、Ｑ４はメインアーム４ａをさらに回転させたときのクロスバー１取り付け位置を示している。
【００３６】
上述した本発明の構成によれば、各プレスステーション７毎にワーク搬送装置を設置することができるので、各クロスバー３にそれぞれ独立した動作を持たせることができる。また、各クロスバー３に送り動作および昇降動作を持たせるための駆動用サーボモータやその駆動装置を小型化することができる。さらに、ディスタックフィーダ、オートパレタイザ等の前後設備の配置が制限されることもない。
【００３７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、以下の効果が得られる。
（１） プレスラインの各加工ステーション毎にそれぞれ独立に設置されており、しかも、クロスバーは、スタンドに設けられ昇降手段により上下方向に駆動する昇降移動体とこの昇降移動体に回動可能に支持される第１アームとこの第１アームに回動可能に支持される第２アームとにより、昇降動作および送り動作が与えられるので、それぞれ独立して最適動作によりワークを搬送することができる。（２） クロスバーに昇降動作およびリフト動作を与えるサーボモータは、それぞれのワーク搬送装置に独立に設けることができるため、小出力かつ小型のもので済む。
（３） 第２アームを第１アームの回動と連動させて回動駆動させるので、第２アームを回動駆動するアクチュエータを独立して設ける必要がなく、駆動機構全体をシンプルにできる。
（４） ワーク搬送装置を各加工ステーション毎に配置するため、ディスタックフィーダ、オートパレタイザ等の前後設備の配置が制限されることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワーク搬送装置を備えたプレスラインの斜視図である。
【図２】本発明のワーク搬送装置の第１実施形態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】（ａ）は昇降移動体内部の昇降・回動駆動機構の構造を模式的に示すものであり、（ｂ）は昇降駆動のみを行うときの説明図であり、（ｃ）は回動駆動を行うときの説明図である。
【図４】昇降・回動駆動機構の他の実施形態を示す図である。
【図５】第１実施形態によるワーク搬送装置の送り動作を模式的に示したものである。
【図６】本発明のワーク搬送装置の第２実施形態を示すものであり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図７】デファレンシャルギヤ機構の構造図である。
【図８】第２実施形態によるワーク搬送装置の送り動作を説明する図である。
【図９】従来のトランスファプレスとそのワーク搬送装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
１ ワーク
２ ワーク把持具
３ クロスバー
４ 第１アーム
４ａ メインアーム
４ｂ サブアーム
４ｃ 中間部材
５ 第２アーム
６ａ 第１プーリ
６ｂ 第２プーリ
６ｃ タイミングベルト
７ プレスステーション
８ デファレンシャルギヤ機構（第２アーム回動手段）
８ａ ピニオン
８ｂ 第１サイドギア
８ｃ 第２サイドギア
１０ ワーク搬送装置
１１ スタンド
１２ 昇降移動体
１３ ボールネジ
１５ サーボモータ
１６ 歯車
１７ａ 第１駆動部
１７ｂ 第２駆動部
【産業上の利用分野】
本発明はプレス成形されるワークを上流側から下流側の加工ステーションに搬送するトランスファプレスのワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来のトランスファプレスとそのワーク搬送装置の概要を示す図である。トランスファプレスは、プレスラインに沿うよう敷設したベッド２１と、このベッド２１上に該プレスラインＬを挟んで左右方向から対向するようにプレスラインＬ方向の所要間隔位置にそれぞれ立設するコラム２２と、これら左右両側のコラム２２の上端間にクラウン２３を掛け渡して構成されたプレスハウジング２４と、該プレスハウジング２４内のプレスラインＬ方向に沿うコラム２２間の位置に上下動可能にそれぞれ配置されたスライド２５と、上記クラウン２３内に設けられ該スライド２５を上下動させるスライド駆動装置２７と、該各スライド２５の下面にセットされた上金型と、前記ベッド２１の上面の各コラム間位置に設けられたボルスタ２６と、該ボルスタ２６上に前記上金型と対応させてセットされた下金型とから構成され、プレスラインＬ方向に沿い複数の加工ステーションを形成し、前記スライド２５を上下動させて、上下の金型間でパネル等のワークをプレス成形できるようにしてある。
【０００３】
又、上記のプレス成形動作とタイミングを合わせて、ワークを次の加工ステーションへ順次搬送させるようにするためのワーク搬送装置が用いられる。ワーク搬送装置は、プレスラインＬを挟んで対向する各コラム２の内側面に固定されプレスラインＬ方向に延びる一対のガイドビーム２８と、該ガイドビーム２８に移動自在に係合支持され金型の配列間隔に合わせて配置したキャリッジ２９と、プレスラインＬ方向に沿って設けられ前記各キャリッジ２９を互いに連結するフィードバー（連結軸）３０と、上記各キャリッジ２９にリフト用サーボモータ（ＡＣサーボモータ）３８によるリフト機構により昇降可能に組み付けられたリフト用ロッド３１と、プレスラインＬを挟んで対向するリフト用ロッド３１の下端部間を掛け渡して設けられたクロスバー３３と、該クロスバー３３に付設されワークを吸着などにより把持するワーク把持具３２と、上記プレスハウジング２４のプレスラインＬ方向の上流側位置に設置されたフィード用サーボモータ（ＡＣサーボモータ）３４と、該フィード用サーボモータ３４の出力軸に取り付けられたフィード用ピニオン３６と、該フィード用ピニオン３６に噛合し前記フィードバー１０の上流側端部に刻設されたラック３７とから構成されている。
【０００４】
クロスバー３３は、各リフト用サーボモータ３８を同期させて駆動させ、リフト用ロッド３１を介して昇降動作が与えられると共に、フィード用サーボモータ３４の駆動力をピニオン３６を介してラック３７に伝えることによりフィードバー３０をプレスラインＬ方向へ移動させて、送り動作が与えられるようになっている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−５７８９８（第２項、第４図）
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のトランスファプレスのワーク搬送装置では、各加工ステーション間を往来するクロスバー３３は、キャリッジ３９をフィードバー３０に連結してプレスラインＬ方向に一定間隔に設置されており、昇降動作も各リフト用モータ１８を同期させて行うので、その送り方向、リフト方向の動作は常に同じ動作となる。そのため、各クロスバーにそれぞれ独立した動作を与えることができず、自由度が極めて低い。
【０００６】
また、すべての加工ステーション用の各クロスバーを同時に動作させるため、フィードバーを介して各クロスバーに送り動作を与えるフィード用サーボモータおよびその駆動装置が大型になる。
【０００７】
さらに、フィード用サーボモータおよびその駆動装置が大型となるため、ディスタックフィーダ、オートパレタイザ等の前後設備の配置が制限される。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、各クロスバーをそれぞれ独立して動作させることが可能であり、かつ、クロスバーの駆動用モータおよびその駆動装置を小型化できるトランスファプレスのワーク搬送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、プレスラインを挟んで対峙するスタンドと、該スタンドのそれぞれに設けられ昇降可能に駆動される昇降移動体と、該昇降移動体に垂直面内を回動駆動可能に支持された第１アームと、該第１アームに垂直面内を第２アーム回動手段により可能に支持された第２アームと、該第２アームに取り付けられワーク把持具を付設するクロスバーと、前記昇降移動体を昇降駆動し、かつ、前記第１アームを回動駆動する昇降回動手段と、を備え、前記昇降回動手段は、第１アームの回動軸に取り付けられる歯車と、該歯車が軸支され昇降可能な第１駆動部と、該歯車と噛合するラックを有し昇降可能な第２駆動部とを備え、前記第１駆動部と前記第２駆動部を同方向かつ同速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させ、前記第１駆動部と前記第２駆動部を異なる方向または異なる速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させかつ前記第１アームを回動させる、ことを特徴とするトランスファプレスのワーク搬送装置が提供される。
また、本発明によれば、プレスラインを挟んで対峙するスタンドと、該スタンドのそれぞれに設けられ昇降可能に駆動される昇降移動体と、該昇降移動体に垂直面内を回動駆動可能に支持された第１アームと、該第１アームに垂直面内を第２アーム回動手段により回動可能に支持された第２アームと、該第２アームに取り付けられワーク把持具を付設するクロスバーと、前記昇降移動体を昇降駆動し、かつ、前記第１アームを回動駆動する昇降回動手段と、を備え、前記昇降回動手段は、前記第１アームの回動軸に取り付けられる歯車と、該歯車と噛合するラックを有しかつ該歯車を挟むように対抗して設けられ昇降可能な一対の駆動部とを備え、該駆動部を同方向かつ同速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させ、前記一対の駆動部を異なる方向または異なる速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させかつ前記第１アームを回動させる、ことを特徴とするトランスファプレスのワーク搬送装置が提供される。
【００１０】
上記本発明のトランスファプレスのワーク搬送装置は、プレスラインの各加工ステーション間にそれぞれ独立に設置され、しかも、クロスバーは、スタンドに設けられ上下方向に駆動する昇降移動体とこの昇降移動体に回動駆動可能に支持される第１アームとこの第１アームに回動駆動可能に支持される第２アームとにより、昇降動作および送り動作が与えられるので、それぞれ独立して最適動作によりワークを搬送することができる。また、クロスバーに昇降動作およびリフト動作を与えるサーボモータは、それぞれのワーク搬送装置に独立に設けることができるため、小出力かつ小型のもので済む。
また、昇降移動体の昇降駆動と第１アームの回動駆動を昇降回動手段により一体的に行うので、昇降動作と送り動作に同じ種類の駆動装置（アクチュエータ）を用いることができ、駆動機構全体をシンプルにできる。
【００１１】
また好ましくは、さらに前記昇降移動体を昇降駆動する昇降手段を備え、該昇降手段は、ボールネジとボールネジナット、タイミングベルト、油圧シリンダ、ラックアンドピニオン、又はリニアモータを備える。
【００１２】
これらの駆動装置を用いることにより、昇降移動体の高さ位置を高速に、かつ性格に位置決めすることができる。
【００１５】
また、前記第２回アーム動手段は、前記昇降移動体に固定された第１プーリと、前記第２アームの回動軸に接続されかつ前記第１アームに回動自在に支持された第２プーリと、前記第１プーリの回転駆動を前記第２プーリに伝達するタイミングベルトとからなり、好ましくは前記第１プーリと前記第２プーリの呼び径の比は２対１である。
【００１６】
第１プーリを昇降移動体に固定し、第２プーリは第２アームに接続されかつ第１アームに回動自在に支持されているので、第１アームの回動によりタイミングベルトが第２プーリを回転させ、これにより第２アームが回動する。したがって、第２アームを回転駆動するアクチュエータを独立して設ける必要がなく、駆動機構全体をシンプルにできる。また、第１プーリと第２プーリの呼び径の比を２対１とすることにより、クロスバーをプレスライン方向に水平移動させることができるので、安定してワークを搬送することができる。
【００１７】
また、前記第１アームは、メインアームと、該メーンアームと等しい長さのサブアームと、該メインアームの端部と該サブアームの端部とを接続する中間部材とからなる。
【００１８】
第１アームを、メインアームとこれと等しい長さのサブアームと中間部材とにより構成したので、その剛性を高め、撓みや振動を抑制することができる。
【００１９】
また、前記第２アーム回動手段は、前記中間部材にデファレンシャルギヤ機構を備え、前記中間部材に対する前記メインアームの相対的な回転により、この回転方向と反対方向の回転により前記第２アームを回動駆動する。
【００２０】
中間部材にデファレンシャルギヤ機構を備え、第１アームの回動に連動して第２アームを回動させるので、第２アームを回転駆動するアクチュエータを独立して設ける必要がなく、駆動機構全体をシンプルにできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明のワーク搬送装置１０を備えたプレスラインの斜視図である。この図では、説明の便宜上、上流側、下流側の２つのプレスステーション７とその間に設けられた本発明のワーク搬送装置１０を示しているが、実機では通常、２〜５台程度設置される。
【００２３】
図２は本発明のワーク搬送装置の第１実施形態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。この図に示すように、ワーク搬送装置１０は、各加工ステーション７毎にプレスラインを挟んでスタンド１１を対峙して、この左右のスタンド１１に昇降可能に駆動される昇降移動体１２を備えている。昇降移動体１２は垂直面内を回動可能に第１アーム４を支持しており、この第１アーム４は垂直面内を回動可能に第２アーム５を支持している。また、第２アーム５の先端部とこれと対向している他の第２アームの先端部との間にバキュームカップなどのワーク把持具２が取り付けられたクロスバー３が取り付けられる。
【００２４】
本発明においては、図３に示すように、昇降移動体１２を昇降駆動する手段と第１アーム４を回動駆動する手段とを一体的に構成しており、ボールネジ１３とボールナットから構成されるボールネジ機構と、ボールネジ１３を回転駆動するサーボモータ１５とを備えている。なお、これら駆動手段としてタイミングベルト、油圧シリンダ、ラックアンドピニオン、又はリニアモータ等を用いてもよい。
【００２５】
図３（ａ）は、昇降移動体１２内部の昇降・回動駆動機構の構造を模式的に示すものであり、第１アーム４の回動軸に取り付けられる歯車１６と、この歯車が軸支されボールネジ１３と螺合するボールナットを備えた第１駆動部１７ａと、この歯車１６と噛合するラック部とボールネジ１３と螺合するボールナットを備えた第２駆動部１７ｂとから構成される。
【００２６】
図３（ｂ）のように、２つのサーボモータ１５の制御により第１駆動部１７ａと第２駆動部１７ｂを同じ方向かつ同じ速度で垂直駆動すると、第２駆動部１７ｂと歯車１６との相対的な位置変動は起きず歯車１６は回転しないので、第１アーム４は回動することなく昇降移動体１２が昇降する
【００２７】
一方、図３（ｃ）のように、第１駆動部１７ａと第２駆動部１７ｂを異なる方向または異なる速度で垂直駆動すると、第２駆動部１７ｂと第１駆動部１７ａとの相対的な位置変動による歯車１６の回転により、第１アーム４が回動する。
【００２８】
また、図４のように、駆動部１７の双方に歯車と噛合するようにラックを設けることによっても、上記と同様に２つのサーボモータの回転方向および回転速度を制御することにより、昇降移動体の昇降および第１アームの回動を制御できる。
【００２９】
また、スタンド１１には、昇降移動体１２を上下方向にガイドするガイド部材が上下方向に延びるように並設されており、昇降移動体の裏側に設けられた凹部と係合して上下方向以外の移動を拘束している。
【００３０】
図２に示すように、第２アーム回動手段は、昇降移動体１２に固定された第１プーリ６ａと、第２アーム５の回動軸に接続されかつ前記第１アーム４に回動自在に支持された第２プーリ６ｂと、前記第１プーリ６ａの回転駆動を前記第２プーリ６ｂに伝達するタイミングベルト６ｃとからなり、好ましくは第１プーリ６ａと第２プーリ６ｂの呼び径の比は２対１とする。
【００３１】
クロスバー３は第２アーム５に設けられたチルティング機構により傾動させることができ、ワークを所定の角度に保持することができる。通常は、ワークを水平に保持するようになっている。
【００３２】
図５は、第１実施形態によるワーク搬送装置の送り動作を模式的に示したものである。第１プーリ６ａを昇降移動体１２に固定し、第２プーリ６ｂは第２アーム５に接続されかつ第１アーム４に回動自在に支持されているので、第１アーム４が回転しても第１プーリ６ａは回転しない。一方、第２プーリ６ｂは第１アーム４に回転自在に支持されているので、第１アーム４が図のように反時計方向に回転するとタイミングベルト６ｃと第２プーリ６ｂとの接点がずれるため、第２プーリ６ｂは時計方向に回転し、第２プーリ６ｂに接続されている第２アーム５のクロスバー１取り付け位置Ｐ１はＰ２へと移動する。Ｐ３、Ｐ４は第１アーム４をさらに回転させたときのクロスバー１取り付け位置を示している。このように、第１プーリ６ａと第２プーリ６ｂの呼び径の比が２対１であるので第２プーリ６ｂは第１プーリ６ａの２倍の角度回転する。これにより、第２アーム５に取り付けられるクロスバー３を水平に移動させ、安定してワーク１を搬送することができる。
【００３３】
図６は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。昇降移動体１２、昇降手段、第１アーム回動手段は第１の実施形態におけると同様のものであるので説明は省略する。互いに等しい長さのメインアーム４ａとサブアーム４ｂはその一端で垂直面内を回動可能に昇降移動体１２に支持されており、他端同士が中間部材４ｃにより接続されている。メインアーム４ａの一端とサブアーム４ｂの一端との間隔は、メインアーム４ａの他端とサブアーム４ｂの他端との間隔と同一に保持されており、これらの端部は平行四辺形を形成し、メインアーム４ａとサブアーム４ｂが回動しても中間部材は常に水平面と一定の角度を保持して移動する。これらメインアーム４ａ、サブアーム４ｂ、中間部材４ｃにより第１アーム４を構成しており、これにより第１アーム４の剛性を高め、撓みや振動を抑制することができる。なお、第１アーム４の回動駆動は、第１実施形態と同様の手段によりメインアーム４ａ又はサブアーム４ｂのいずれか一方に駆動力を与えればよい。
【００３４】
図７は、図６（ａ）におけるＹ−Ｙ断面図である。中間部材４ｃはデファレンシャルギヤ機構８を備えており、第２アーム５はこのデファレンシャルギヤ機構８を介して第１アーム４に垂直面内を回動可能に支持されている。デファレンシャルギヤ機構８は、２つのピニオン８ａとメインアーム４ａに接続される第１サイドギア８ｂと、第２アーム５に接続される第２サイドギア８ｃとからなり、第１サイドギア８ｂと第２サイドギア８ｃとはピニオン８ａにより常に逆方向に回転するようになっている。また、第２アームの先端には第１実施形態と同様にクロスバーを傾動させるチルティング機構が設けられている。
【００３５】
図８は、第２実施形態によるワーク搬送装置の送り動作を説明する図である。メインアーム４ａが時計方向に回転するとサブアーム４ｂはこれに伴ってメインアーム４ａと平行を保持して回転し、中間部材４ｃは水平面と一定角度を保持して移動する。このとき、メインアーム４ａは中間部材４ｃに対し図で反時計方向に回転することになるので、上述したデファレンシャルギヤの機能により、第２アーム５は時計方向に回転する。これにより、第２アーム５のクロスバー取り付け位置Ｑ１はＱ２へと移動する。Ｑ３、Ｑ４はメインアーム４ａをさらに回転させたときのクロスバー１取り付け位置を示している。
【００３６】
上述した本発明の構成によれば、各プレスステーション７毎にワーク搬送装置を設置することができるので、各クロスバー３にそれぞれ独立した動作を持たせることができる。また、各クロスバー３に送り動作および昇降動作を持たせるための駆動用サーボモータやその駆動装置を小型化することができる。さらに、ディスタックフィーダ、オートパレタイザ等の前後設備の配置が制限されることもない。
【００３７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、以下の効果が得られる。
（１） プレスラインの各加工ステーション毎にそれぞれ独立に設置されており、しかも、クロスバーは、スタンドに設けられ昇降手段により上下方向に駆動する昇降移動体とこの昇降移動体に回動可能に支持される第１アームとこの第１アームに回動可能に支持される第２アームとにより、昇降動作および送り動作が与えられるので、それぞれ独立して最適動作によりワークを搬送することができる。（２） クロスバーに昇降動作およびリフト動作を与えるサーボモータは、それぞれのワーク搬送装置に独立に設けることができるため、小出力かつ小型のもので済む。
（３） 第２アームを第１アームの回動と連動させて回動駆動させるので、第２アームを回動駆動するアクチュエータを独立して設ける必要がなく、駆動機構全体をシンプルにできる。
（４） ワーク搬送装置を各加工ステーション毎に配置するため、ディスタックフィーダ、オートパレタイザ等の前後設備の配置が制限されることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワーク搬送装置を備えたプレスラインの斜視図である。
【図２】本発明のワーク搬送装置の第１実施形態を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図３】（ａ）は昇降移動体内部の昇降・回動駆動機構の構造を模式的に示すものであり、（ｂ）は昇降駆動のみを行うときの説明図であり、（ｃ）は回動駆動を行うときの説明図である。
【図４】昇降・回動駆動機構の他の実施形態を示す図である。
【図５】第１実施形態によるワーク搬送装置の送り動作を模式的に示したものである。
【図６】本発明のワーク搬送装置の第２実施形態を示すものであり、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視図である。
【図７】デファレンシャルギヤ機構の構造図である。
【図８】第２実施形態によるワーク搬送装置の送り動作を説明する図である。
【図９】従来のトランスファプレスとそのワーク搬送装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
１ ワーク
２ ワーク把持具
３ クロスバー
４ 第１アーム
４ａ メインアーム
４ｂ サブアーム
４ｃ 中間部材
５ 第２アーム
６ａ 第１プーリ
６ｂ 第２プーリ
６ｃ タイミングベルト
７ プレスステーション
８ デファレンシャルギヤ機構（第２アーム回動手段）
８ａ ピニオン
８ｂ 第１サイドギア
８ｃ 第２サイドギア
１０ ワーク搬送装置
１１ スタンド
１２ 昇降移動体
１３ ボールネジ
１５ サーボモータ
１６ 歯車
１７ａ 第１駆動部
１７ｂ 第２駆動部
Claims (7)
- プレスラインを挟んで対峙するスタンドと、
該スタンドのそれぞれに設けられ昇降可能に駆動される昇降移動体と、
該昇降移動体に垂直面内を回動駆動可能に支持された第１アームと、
該第１アームに垂直面内を第２アーム回動手段により回動可能に支持された第２アームと、
該第２アームに取り付けられワーク把持具を付設するクロスバーと、
前記昇降移動体を昇降駆動し、かつ、前記第１アームを回動駆動する昇降回動手段と、を備え、
前記昇降回動手段は、第１アームの回動軸に取り付けられる歯車と、該歯車が軸支され昇降可能な第１駆動部と、該歯車と噛合するラックを有し昇降可能な第２駆動部とを備え、前記第１駆動部と前記第２駆動部を同方向かつ同速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させ、前記第１駆動部と前記第２駆動部を異なる方向または異なる速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させかつ前記第１アームを回動させる、ことを特徴とするトランスファプレスのワーク搬送装置。 - プレスラインを挟んで対峙するスタンドと、
該スタンドのそれぞれに設けられ昇降可能に駆動される昇降移動体と、
該昇降移動体に垂直面内を回動駆動可能に支持された第１アームと、
該第１アームに垂直面内を第２アーム回動手段により回動可能に支持された第２アームと、
該第２アームに取り付けられワーク把持具を付設するクロスバーと、
前記昇降移動体を昇降駆動し、かつ、前記第１アームを回動駆動する昇降回動手段と、を備え、
前記昇降回動手段は、前記第１アームの回動軸に取り付けられる歯車と、該歯車と噛合するラックを有しかつ該歯車を挟むように対抗して設けられ昇降可能な一対の駆動部とを備え、該駆動部を同方向かつ同速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させ、前記一対の駆動部を異なる方向または異なる速度で昇降させることにより前記昇降移動体を昇降させかつ前記第１アームを回動させる、ことを特徴とするトランスファプレスのワーク搬送装置。 - さらに前記昇降移動体を昇降駆動する昇降手段を備え、該昇降手段は、ボールネジとボールネジナット、タイミングベルト、油圧シリンダ、ラックアンドピニオン、又はリニアモータである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のトランスファプレスのワーク搬送装置。
- 前記第２アーム回動手段は、前記昇降移動体に固定された第１プーリと、前記第２アームの回動軸に接続された第２プーリと、前記第１プーリの回転駆動を前記第２プーリに伝達するタイミングベルトとからなる、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のトランスファプレスのワーク搬送装置。
- 前記第１プーリと前記第２プーリの呼び径の比が２対１である、ことを特徴とする請求項４に記載のトランスファプレスのワーク搬送装置。
- 前記第１アームは、メインアームと、該メインアームと等しい長さのサブアームと、該メインアームの端部と該サブアームの端部とを接続する中間部材とからなる、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のトランスファプレスのワーク搬送装置。
- 前記第２アーム回動手段は、前記中間部材にデファレンシャルギヤ機構を備え、前記中間部材に対する前記メインアーム又はサブアームの相対的な回転により、この回転方向と反対方向の回転により前記第２アームを回動駆動する、ことを特徴とする請求項６に記載のトランスファプレスのワーク搬送装置。
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