JP4569175B2 - ワーク入替機構付き自動搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク入替方法及びワーク入替機構付き自動搬送装置に関し、詳細には、加工前のワークと加工後のワークを入れ替えるための技術に関する。

例えば、ワークに対して所望の加工を順次行う加工部を複数配列してなる加工ラインにおいて、工程間のワーク搬送を行う手段として、トランスファーバーを用いた搬送方法が知られている。トランスファーバーは、ワークを保持し、該ワークをある工程から次の工程に搬送させるための長尺状をなすバーからなる。

このトランスファーバーを用いたラインの場合、ライン全長に亘ってトランスファーバーが必要であり、複数の工程全体が一つの設備となるため、搬送装置が大型化し、加工工程を増やす場合、さらにトランスファーバーを長くしなくてはならずラインの構成を容易に変更できないという問題がある。

また、搬送台車を利用してワークを搬送する方法もある（例えば、特許文献１など参照）。かかる方法は、搬送台車を加工ラインに沿って搬送させ、その搬送台車にワークを乗せてある加工部から次の加工部へとワークを搬送させる方法である。

しかしながら、搬送台車を利用してワークを搬送させる方法では、搬送台車はワークを搬送する機能のみであるため、加工前のワークと加工後のワークを入れ替えるワーク入替機構をそれぞれの加工部（設備側）で持つ必要がある。つまり、加工部側で加工前のワークを搬送台車から加工部に載せると共に、加工後のワークを加工部から搬送台車に載せるためのワーク入替機構が設備側に必要となる。つまり、全ての加工部にワーク入替機構が必要となり、また、搬送台車も工程数分必要になる。

そこで、搬送台車にワーク入替機構を設けるようにした方法も提案されている。
実開平５−７０７７９号公報（第７頁および第８頁、第１図及び第２図）

しかしながら、ワーク入替機構を搬送台車に設けた場合、ワークの受け取り、引き渡しをそれぞれ別々に行う構成となっているため、台車上には常に一つのワークしか載せないにも拘わらず、台車上にワーク二つ分以上のスペースが必要となり、台車の大きさに対して小型のワークしか運搬できないという問題がある。

また、ワークの受け取り、引き渡しを行う装置が別々であるため、ワークの入れ替えに際して台車側の位置調整や治具側でのワーク入替機構が必要になるという問題があった。

そこで、本発明は、搬送台車上に無駄なスペースを必要とせず、且つ、ワーク入替機構を備えた１台の搬送台車でワークの受け渡しを効率良く行うことのできるワーク入替方法及びワーク入替機構付き自動搬送装置を提供することを目的とする。

本発明のワーク入替機構付き自動搬送装置は、ワークに対して順次所定の加工を行う加工部が複数配列され、その各加工部へ自動走行する搬送台車と、この搬送台車の上に設けられたワーク載置本体と、このワーク載置本体に対して出没自在に設けられ、各加工部での加工前のワークと加工後のワークを入れ替えるワーク入替機構とを備える。

そして、このワーク入替機構は、加工前のワークと加工後のワークを一端側部と他端側部に保持するワーク保持入替アームと、該ワーク保持入替アームを昇降動させるアーム昇降動手段と、該ワーク保持入替アームを回転させるアーム回転手段とからなる。

本発明のワーク入替機構付き自動搬送装置によれば、一端側部と他端側部にワークを保持させたワーク保持入替アームを回転させて加工前のワークと加工後のワークを入れ替えるので、ワーク１つ分を載置するに充分な面積を確保すれば良いので無駄なスペースを無くせ装置自体を小型化できる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施の形態は、自動車用部品であるフロントサスペンションメンバー（ワーク）を順次加工して完成品とするための複数の加工部が配列され、その各加工部へと搬送台車によって順次搬送させて所望の加工を行う製造ラインに本発明を適用した例である。

「ワーク入替方法」
先ず、本発明を適用したワーク入替方法について簡単に説明する。図１は本発明を適用したワーク入替方法によりワークの入れ替え手順を順次示す工程図である。

本実施の形態のワーク入替方法では、先ず、ワーク１（加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂ）に対して順次所定の加工を行う各加工部のうち、任意の加工部２（例えば、溶接加工部）に、本発明のワーク入替機構付き自動搬送装置３が自動走行して移動する。そして、このワーク入替機構付き自動搬送装置３は、その加工部２で一旦停止する。

ワーク入替機構付き自動搬送装置３は、各加工部を順次自動走行する搬送台車上にワーク載置本体を載せ、そのワーク載置本体に、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂを保持するワーク保持入替アームを有したワーク入替機構を出没自在に設けており、該ワーク保持入替アームを昇降動及び回転させてこれらワーク１Ａ、１Ｂを入れ替えるように構成されている。このワーク入替機構付き自動搬送装置３については、その詳細を後述するものとする。

次に、ワーク載置本体からワーク入替機構が加工部側へ突出し、そのワーク入替機構のワーク保持入替アームの一端側部と他端側部にそれぞれ加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂを保持させる。ワーク載置本体上の加工前ワーク１Ａは、ワーク保持入替アームの一端側部に、加工部２上の加工完了後ワーク１Ｂは、ワーク保持入替アームの他端側部に保持される。

そして、このワーク保持入替アームを上昇させた後、図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように回転させ、最終的に１８０度まで回転させる。次いで、ワーク保持入替アームを下降させ、一端側部に保持した加工前ワーク１Ａを加工部２上に載せ、他端側部に保持した加工完了後ワーク１Ｂをワーク載置本体上に載せる。これにより、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂとを１回の操作で入れ替えることができる。

加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂを入れ替えたら、受け取った加工完了後ワーク１Ｂを次の加工部へと搬送させ、その加工部で同様にワークの入れ替え操作を行う。

このように、本実施の形態のワーク入替方法によれば、加工前後のワーク１Ａ、１Ｂの入れ替えが１回の動作で可能となるので、ワーク１の入れ替えに必要な時間を大幅に短縮することができ、作業効率を向上させることができる。

また、本実施の形態のワーク入替方法によれば、ワーク載置本体上のワーク１を載せるスペースがワーク１つ分で済むため、ワークを載せる部分を無駄に大きくする必要は無く、より大型のワークの搬送を実現できる。

「ワーク入替機構付き自動搬送装置」
次に、本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置について図面を参照して詳細に説明する。図２は本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、ワーク入替機構をワーク載置本体から加工部側へ突出させる前の状態を示す正面図、図３は本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、ワーク入替機構をワーク載置本体から加工部側へ突出させた状態を示す正面図、図４は本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、搬送台車を加工部に亘って敷設したレールに沿って走行ガイドさせる状態を示す正面図、図５（Ａ）は本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、搬送台車を加工部に亘って敷設したレールに沿って走行ガイドさせる状態を示す平面図であり、図５（Ｂ）はレール係合部分を拡大して示す要部拡大平面図、図６は本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、加工部に設けたワーク位置決め手段でワークを位置決めした状態を示す平面図である。

本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置３は、図２から図６に示すように、加工部２へ自動走行する搬送台車４と、この搬送台車４の上に設けられたワーク載置本体５と、このワーク載置本体５に対して出没自在に設けられ、各加工部２での加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂを入れ替えるワーク入替機構６とを備えている。

搬送台車４は、製造ライン上をコンピュータで制御されて無人で各加工部２へと自走する無人自動搬送車（ＡＧＶ：Auto Guided Vehicle）からなる。

ワーク載置本体５は、少なくともワーク１であるフロントサスペンションメンバー一つ分を載置させるに足るワーク載置部７をその上面に有している。このワーク載置本体５は、搬送台車４上に設けられた可動テーブルであるＸ−Ｙテーブル８上に固定されている。Ｘ−Ｙテーブル８は、搬送台車４の走行方向に可動自在とされたＸテーブル９と、搬送台車４の走行方向と直交する方向に可動自在とされたＹテーブル１０とから構成される。

Ｘテーブル９は、Ｙテーブル１０上に固定された第１のレール１１に対してスライド自在な第１のスライダー１２を係合させることにより搬送台車４の走行方向に可動自在とされ、その上に固定させた前記ワーク載置本体５を同方向（Ｘ方向）に可動自在とする。Ｙテーブル１０は、搬送台車４上に固定された第２のレール１３に対してスライド自在な第２のスライダー１４を係合させることにより搬送台車４の走行方向と直交する方向（Ｙ方向）に可動自在とされ、その上に固定させた前記ワーク載置本体５を同方向に可動自在とする。

ワーク入替機構６は、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂを一端側部と他端側部に保持するワーク保持入替アーム１５と、このワーク保持入替アーム１５を昇降動させるアーム昇降動手段とワーク保持入替アーム１５を回転させるアーム回転手段を一体化したアーム昇降動回転機構部１６と、このアーム昇降動回転機構部１６をワーク載置本体５に対して出没（突出）自在とする出没駆動機構部（図示は省略する）とを有している。

ワーク保持入替アーム１５は、図６に示すように、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂをその一端側部と他端側部にそれぞれ安定して保持させるために所定間隔を置いて平行に二つ配置されている。そして、これら二つのワーク保持入替アーム１５は、その長手方向のほぼ中心位置に設けられた連結部材２０によって連結されて一体化されている。このワーク保持入替アーム１５は、一端側部１５ａと他端側部１５ｂがそれぞれスライド自在とされ、図示しない駆動機構によってそのアーム長さが伸縮可能となっている。そして、これらワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａと他端側部１５ｂには、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂをそれぞれ位置決め保持させるためのワーク位置決め保持手段が設けられている。

かかるワーク位置決め保持手段は、加工前ワーク１Ａ及び加工完了後ワーク１Ｂに形成された孔部１７に嵌入する位置決めピン１８と、加工前ワーク１Ａ及び加工完了後ワーク１Ｂの外形の一部をクランプするクランパー１９とからなる。位置決めピン１８は、ワーク保持入替アーム１５の一端部近傍及び他端部近傍にそれぞれ固定され、加工前ワーク１Ａ及び加工完了後ワーク１Ｂに形成された孔部１７に嵌入されることによりこれらワーク１Ａ、１Ｂを位置決めする。クランパー１９は、ワーク保持入替アーム１５の一端部先端及び他端部先端にそれぞれ可動自在に設けられ、加工前ワーク１Ａ及び加工完了後ワーク１Ｂの外形の一部をクランプしてこれらワーク１Ａ、１Ｂががたつかないように保持する。

アーム昇降動回転機構部１６は、ワーク保持入替アーム１５を昇降動させるアーム昇降動手段と、ワーク保持入替アーム１５を回転させるアーム回転手段（何れも図示は省略する）とを有する。このアーム昇降動手段を構成する昇降回転駆動軸２１の先端には、前記した一対のワーク保持入替アーム１５を連結させた連結部２０が固定されている。したがって、ワーク保持入替アーム１５は、このアーム昇降動回転機構部１６によって、上下方向に昇降動すると共に水平面内において回転自在となる。

出没駆動機構部は、アーム昇降動回転機構部１６をワーク載置本体５に対して出没自在とする駆動部をワーク載置本体５内に設け、出没アーム２２の先端部に該アーム昇降動回転機構部１６を固定させている。この出没駆動機構部は、ワーク載置本体５の側面から出没する出没アーム２２の先端に固定させたアーム昇降動回転機構部１６を、加工部２側へ突出させると共にワーク載置本体５側へ没する（進退する）ようになっている。

また、本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置３においては、各加工部２に亘って敷設されたレール２３に係合して搬送台車４を走行させる走行ガイド手段を有し、該レール２３に沿って移動するように構成されている。走行ガイド手段は、Ｘテーブル９上に所定間隔を置いて固定された一対のガイドアーム２４と、前記レール２３を両側から挟み込むと共に該レール２３の上面に設けられるガイドローラ２５とから構成されている。

レール２３を挟み込むガイドローラ２５は、片側２個づつ設けられ、ガイドアーム２４の先端部に設けられたガイドローラ取付部材２６に回転自在に設けられている。レール２３の上面に設けられたガイドローラ２５は、ガイドアーム２４の下面に取り付けられたガイドローラ取り付け部材２７に回転自在に設けられている。レール２３は、加工部２を載置させるベース部２８の側面に固定されたレールガイド部材２９に取り付けられており、所定間隔を置いて複数配置された加工部２を連結して敷設されている。

加工部２は、ベース部２８の上に設けられている。かかる加工部２は、加工前ワーク１Ａをその上面２ａに受け取り、その加工前ワーク１Ａに対して所望の加工を行う部分である。例えば、この加工部２は、受け取った加工前ワーク１Ａに対して、例えば所望箇所を溶接する溶接加工を行う。ベース部２８の側面には、ワーク１の入替時に、前記したワーク入替機構６を支持する支持台３０が固定されている。この支持台３０は、ワーク入替機構６を支持させる載置面３０ａが、前記加工部２を載置させる上面２８ａとほぼ面一とされている。

また、加工部２には、ワーク載置本体５上に載置されるワーク１を、加工部２上のワーク１に対して所定の位置関係に位置決めするワーク位置決め手段である可動ストッパー３１と、可動クランパー３２とが設けられている。可動ストッパー３１は、例えばエアシリンダー３３のロッド３４に固定され、ベース部２８とワーク載置本体５との間を図５中矢印Ａで示すように進退自在とされている。可動クランパー３２は、例えばエアシリンダー３５のロッド３６の先端部に可動自在に取り付けられたクランク部材３７の先端に取り付けられている。この可動クランパー３２は、ロッド３６とクランク部材３７の可動連結部を中心として図５中矢印Ｂで示すように円弧を描くように可動自在とされている。これら可動ストッパー３１と可動クランパー３２は、ワーク１の搬送方向前後端の一部にそれぞれ接して当該ワーク１の前記加工部２に対する位置決めをする。

「ワーク入替動作説明及び作用効果」
次に、上述のように構成されたワーク入替機構付き自動搬送装置３によるワーク１の入替方法について説明する。搬送台車４は、図２に示すように、複数配列された各加工部２間に亘って敷設されたレール２３に沿って自動走行し、ワーク１の入替を行うべき加工部２に到達するとその位置で自動停止する。すると、図６に示すように、ワーク載置本体５上に載置された加工前ワーク１Ａの搬送方向前方一端部に、加工部２に設けられた可動ストッパー３１が接触すると共に、可動クランパー３２が回動操作されて加工前ワーク１Ａの搬送方向後方他端部に接触する。

これら可動ストッパー３１と可動クランパー３２とによりワーク載置本体５（またはＸ−Ｙテーブル８）が挟み込まれると、搬送台車４上に設けられたＸ−Ｙテーブル８上のワーク載置本体５がＸＹ方向に可動し、前記加工部２上の加工完了後ワーク１Ｂに対する前記加工前ワーク１Ａの入替位置が自動的に位置出しされる。つまり、加工前ワーク１Ａは、加工部２の加工完了後ワーク１Ｂに対して自ずと正確なワーク入替位置に自動調芯される。

一般的に、通常の搬送台車４の位置決め精度は、±３０ｍｍ〜±２０ｍｍ程度と低いが、本発明では、前記可動ストッパー３１及び可動クランパー３２、Ｘ−Ｙテーブル８並びにレール２３に沿って搬送台車４を走行させることによる作用を合わせることで、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂを入れ替えるのに適正な位置関係とすることができる。

次に、図３に示すように、出没駆動機構部によってワーク載置本体５からアーム昇降動回転機構部１６が加工部２に向けて突出する。そして、突出したアーム昇降動回転機構部１６は、支持台３０の載置面３０ａの上に載せられる。次いで、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａと他端側部１５ｂがそれぞれ伸張し、一端側部１５ａがワーク載置部７と加工前ワーク１Ａとの隙間に、他端側部１５ｂが加工部２の上面２ａと加工完了後ワーク１Ｂとの隙間にそれぞれ入り込みむ。

そして、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａに設けられた位置決めピン１８が加工前ワーク１Ａに形成された孔部１７に嵌入し、他端側部１５ｂに設けられた位置決めピン１８が加工完了後ワーク１Ｂに形成された孔部１７に嵌入する。さらに、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａ及び他端側部１５ｂにそれぞれ設けられたクランパー１９が、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂの外形の一部をそれぞれクランプする。その結果、加工前ワーク１Ａは、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａに位置決め保持され、加工完了後ワーク１Ｂも同様にワーク保持入替アーム１５の他端側部１５ｂに位置決め保持されることになる。

次に、ワーク保持入替アーム１５は、アーム昇降動回転機構部１６によって上昇せしめられる。ワーク保持入替アーム１５が上昇すると、一端側部１５ａと他端側部１５ｂにそれぞれ載せられた加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂがそれぞれワーク載置本体５及び加工部２からそのまま上方へと持ち上げられる。

次に、ワーク保持入替アーム１５は、アーム回転手段によって水平面内において１８０度回転せしめられる。そして、１８０度の回転が完了した時点で、アーム昇降動回転機構部１６によってワーク保持入替アーム１５が下降される。その結果、加工前ワーク１Ａは加工部２の上面２ａに降ろされると共に、加工完了後ワーク１Ｂはワーク載置部７上に降ろされる。そして、位置決めピン１８及びクランパー１９による位置決め及びクランプが解除された後、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａ及び他端側部１５ｂは、それぞれ元の位置までスライドして戻る。

そして最後に、アーム昇降動回転機構部１６は、出没駆動機構部によってワーク載置本体５に向かって進退し、図２の元の位置に戻る。これにより、加工部２で加工が完了した加工完了後ワーク１Ｂと、加工前ワーク１Ａとが入れ替えられる。なお、受け取った加工完了後ワーク１Ｂに対して次の加工を行う場合は、その受け取った加工完了後ワーク１Ｂを次なる加工部２へと搬送して前述の動作を繰り返し、次なる加工が無ければ、その時点で加工は終了する。

以上のように、本実施の形態によれば、一端側部１５ａと他端側部１５ｂにワーク１（加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂ）を保持させたワーク保持入替アーム１５を回転させて加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂを入れ替えるようにしたので、ワーク１つ分を載置するに充分な面積を確保すれば良いので無駄なスペースを無くせ、装置自体を小型化できると共により大きなワーク１の搬送が可能になる。また、加工前後のワーク１の入れ替えが１回の動作で可能なため、ワーク１の入れ替えに際して搬送台車４側での位置調整が不要となり、またワーク１の入れ替えに必要な時間を短縮でき、作業効率を大幅に向上できる。

図７には、加工部２側にワーク入替機構を設け、このワーク入替機構によって加工前ワークと加工完了後ワークを入れ替えるようにした従来方法を示す。かかる従来方法では、ワーク１の受け取り、引き渡しをそれぞれ別々に行う構成であるため、搬送台車４上には常に一つのワーク１しか載せないにも拘わらず、搬送台車４上には加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂをそれぞれ配置させるワーク載置部ＷＡ、ＷＢを二つ持つ必要があることから、無駄なスペースが存在し、また搬送台車４の大きさに対して小型のワーク１しか運搬することができない。しかしながら、本実施の形態によれば、搬送台車４上のワーク載置本体５には一つのワーク１しか載せず、しかも同一位置で回転操作によってたった１度の操作で簡単にワーク１の入れ替えを行うことができるので、これらの問題を解消することができる。

また、本実施の形態によれば、ワーク入替機構６を搬送台車４側で持ち加工部２側（設備側）はワーク入替機構６を持たないので、各加工部２（加工工程）毎に独立した構成とすることが可能となり、ライン構成の変更（設備数の増減）に対応することができ、しかも設備作成時のコストアップが避けられる。

また、本実施の形態によれば、ワーク１の入替を行うときに、ワーク載置本体５から各加工部２へ向かってアーム昇降動回転機構部１６（ワーク入替機構６）を突出させ、ワーク保持入替アーム１５の回転中心を前記加工部２側へオフセットさせたので、搬送台車４上のワーク保持部（ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａ）と加工部２上のワーク保持部（ワーク保持入替アーム１５の他端側部１５ｂ）の中間部に回転中心を置くことができ、単純な回転動作にてワーク１の入れ替えが可能となる。

また、ワーク保持入替アーム１５の回転中心を加工部２側へオフセットさせたことによって、アーム昇降動回転機構部１６に掛かるワーク二つ分の荷重を搬送台車４単独だけはなく、加工部２側に設けた支持台３０にて支えることができ、当該アーム昇降動回転機構部１６への負荷を大幅に低減することができる。

また、本実施の形態によれば、ワーク１の入替終了後に、アーム昇降動回転機構部１６をワーク載置本体５に向かって進退させているので、走行時バランスを崩すことが無く、またアーム昇降動回転機構部１６が邪魔にならない。

また、本実施の形態によれば、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａ及び他端側部１５ｂに、ワーク１を位置決め保持する位置決めピン１８及びクランパー１９を設けたので、ワーク１を確実に位置決め保持させることができる。

また、本実施の形態によれば、搬送台車４上のＸ−Ｙテーブル８上にワーク載置本体５を設けたので、加工部２に対する搬送台車４（搬送台車４上のワーク１）の位置決め精度を大幅にアップさせることができる。また、このＸ−Ｙテーブル８に加えて搬送台車４を各加工部２に亘って敷設したレール２３に係合する走行ガイド手段（ガイドアーム２４及びガイドローラ２５）を設けたので、より一層加工部２に対する搬送台車４の位置決め精度が向上する。また、レール２３、ガイドアーム２４及びガイドローラ２５を設けたことで、アーム昇降動回転機構部１６に掛かるワーク１の荷重を加工部２側へ伝達し、当該アーム昇降動回転機構部１６への負荷をより一層軽減できる。

また、本実施の形態によれば、加工部２に可動ストッパー３１及び可動クランパー３２を設けてワーク載置本体５上のワーク１を位置決めしたので、加工部２上の加工完了後ワーク１Ｂとワーク載置本体５上の加工前ワーク１Ａとの相対位置が高精度なものとなり、ワーク１の入れ替え動作を確実に行うことができる。

また、本実施の形態によれば、ワーク保持入替アーム１５を昇降動させるのにシリンダを使用しているので、装置構成を簡略化でき設備費用を抑えることができる。

「その他の実施の形態」
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。

図８はリフターを下降させた状態のワーク入替機構付き自動搬送装置の正面図、図９はリフターを上昇させた状態のワーク入替機構付き自動搬送装置の正面図である。

図８及び図９に示すワーク入替機構付き自動搬送装置３では、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂを入れ替えるワーク入替機構と、ワーク載置本体及びワークをクランプするワーククランプ手段が前記した実施の形態と異なる。

この実施の形態のワーク入替機構３８は、伸縮自在な一端側部１５ａ及び他端側部１５ｂを有したワーク保持入替アーム１５と、このワーク保持入替アーム１５を昇降動させるリフター３９と、このリフター３９をＸ−Ｙテーブル８上に設けたベース板４０上をスライド自在とさせる駆動シリンダ４１とから構成してある。

リフター３９は、駆動シリンダ４１のロッド４２の先端部に固定され、このロッド４２の進退操作によって搬送台車４から加工部２側へ飛び出したオフセット位置と搬送台車４上の位置との間をスライドする。また、このリフター３９は、ワーク保持入替アーム１５を昇降動させるだけでなく、該ワーク保持入替アーム１５を水平面内において回転自在とする回転駆動機構を備えている。

この実施の形態では、加工部２上に載置された加工完了後ワーク１Ｂをクランプするためのクランプ手段が当該加工部２に設けられている。クランプ手段は、加工完了後ワーク１Ｂをワーク保持入替アーム１５の他端側部１５ｂへ押し付けるＬ字形状とされたクランパー４３と、このクランパー４３を可動自在に動かすエアシリンダー４４とからなる。クランパー４３は、加工部２に設けられたクランパー取付部材４５に対して回動軸４６を中心として回動自在に取り付けられると共に、エアシリンダー４４のロッド４７の先端にその基端部を連結させて回動操作される。

ワーク１を載置させるワーク載置本体４８は、前記した実施の形態の物とは異なり、搬送台車４の上に立てられた支柱４９の先端に固定されている。

このように構成されたワーク入替機構３８では、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂの入れ替えを行うときに、図８に示すように、駆動シリンダ４１によってリフター３９が加工部２側へ押される。その結果、リフター３９は、搬送台車４から加工部２側へ突出した、ほぼレール２３の真上程度となるオフセット位置に設けられる。

次に、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａと他端側部１５ｂがそれぞれ伸張し、一端側部１５ａがワーク載置本体４８上の加工前ワーク１Ａの底面を、他端側部１５ｂが加工部２上の加工完了後ワーク１Ｂの底面をそれぞれ支持する。そして、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａに設けられた位置決めピン１８が加工前ワーク１Ａに形成された孔部１７に嵌入し、他端側部１５ｂに設けられた位置決めピン１８が加工完了後ワーク１Ｂに形成された孔部１７に嵌入する。さらに、加工部２に設けられたクランパー４３が、加工完了後ワーク１Ｂをワーク保持入替アーム１５の他端側部１５ｂへ押し付けるようにクランプする。

次に、ワーク保持入替アーム１５は、図９に示すように、リフター３９によって上昇せしめられる。これにより、加工前ワーク１Ａと加工完了後ワーク１Ｂは、それぞれワーク載置本体３８及び加工部２から真っ直ぐ上方へ持ち上げられる。次に、ワーク保持入替アーム１５は、リフター３９に設けられた回転駆動機構によって水平面内において１８０度回転せしめられる。

そして、１８０度の回転が完了した時点で、リフター３９によってワーク保持入替アーム１５が下降される。その結果、加工前ワーク１Ａは加工部２の上面に降ろされると共に、加工完了後ワーク１Ｂはワーク載置本体４８上に降ろされる。そして、位置決めピン１８及びクランパー４３による位置決め及びクランプが解除された後、ワーク保持入替アーム１５の一端側部１５ａ及び他端側部１５ｂは、それぞれ元の位置までスライドして戻る。

そして最後に、リフター３９は、駆動シリンダ４１によってワーク載置本体４８に向かって進退し元の位置に戻る。これにより、加工部２で加工が完了した加工完了後ワーク１Ｂと、加工前ワーク１Ａとが入れ替えられる。

このように、ワーク保持入替アーム１５を昇降動する手段としてリフター３９を使用すれば、既存の設備で簡単にワーク入替機構付き自動搬送装置を製造することができる。

本発明を適用したワーク入替方法によりワークの入れ替え手順を順次示す工程図である。 本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、ワーク入替機構をワーク載置本体から加工部側へ突出させる前の状態を示す正面図である。 本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、ワーク入替機構をワーク載置本体から加工部側へ突出させた状態を示す正面図である。 本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、搬送台車を加工部に亘って敷設したレールに沿って走行ガイドさせる状態を示す正面図である。 図５（Ａ）は本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、搬送台車を加工部に亘って敷設したレールに沿って走行ガイドさせる状態を示す平面図であり、図５（Ｂ）はレール係合部分を拡大して示す要部拡大平面図である。 本実施の形態のワーク入替機構付き自動搬送装置を示し、加工部に設けたワーク位置決め手段でワークを位置決めした状態を示す平面図である。 加工部側にワーク入替機構を設け、このワーク入替機構によって搬送台車に加工前ワークと加工完了後ワークを入れ替えるようにした従来方法によるワークの入れ替え手順を順次示す工程図である。 他の実施の形態を示し、リフターを下降させた状態のワーク入替機構付き自動搬送装置の正面図である。 他の実施の形態を示し、リフターを上昇させた状態のワーク入替機構付き自動搬送装置の正面図である。

符号の説明

１…ワーク
１Ａ…加工前ワーク
１Ｂ…加工完了後ワーク
２…加工部
３…ワーク入替機構付き自動搬送装置
４…搬送台車
５…ワーク載置本体
６…ワーク入替機構
７…ワーク載置部
８…Ｘ−Ｙテーブル
１５…ワーク保持入替アーム（ワーク入替機構）
１５ａ…一端側部（ワーク保持入替アームの一端側部）
１５ｂ…他端側部（ワーク保持入替アームの他端側部）
１６…アーム昇降動回転機構部（アーム昇降動手段、アーム回転手段）
１８…位置決めピン（ワーク位置決め保持手段）
１９…クランパー（ワーク位置決め保持手段）
２３…レール（走行ガイド手段）
２５…ガイドローラ（走行ガイド手段）
３０…支持台
３１…可動ストッパー（ワーク位置決め手段）
３２…可動クランパー（ワーク位置決め手段）

Claims (7)

1. ワークに対して順次所定の加工を行う加工部が複数配列され、その各加工部へ自動走行
   する搬送台車と、この搬送台車の上に設けられたワーク載置本体と、このワーク載置本体
   に対して出没自在に設けられ、各加工部での加工前のワークと加工後のワークを入れ替え
   るワーク入替機構と、を備えたワーク入替機構付き自動搬送装置であって、
   前記ワーク入替機構は、
   加工前のワークと加工後のワークを一端側部と他端側部に保持するワーク保持入替アームと、
   前記ワーク保持入替アームを昇降動させるアーム昇降動手段と、
   前記ワーク保持入替アームを回転させるアーム回転手段とからなり、
   前記ワーク入替機構は、前記ワーク保持入替アームを前記ワーク載置本体から前記加工
   部へ向かって突出させる出没駆動機構部を有し、ワーク入替時に、前記ワーク保持入替ア
   ームの回転中心が前記加工部側へオフセットされることを特徴とするワーク入替機構付き自動搬送装置。
2. 請求項１に記載のワーク入替機構付き自動搬送装置であって、
   前記ワーク入替機構は、前記ワークの入替時に、前記加工部側に設けられた支持台上に
   支持されることを特徴とするワーク入替機構付き自動搬送装置。
3. 請求項１または請求項２に記載されるワーク入替機構付き自動搬送装置であって、
   前記ワーク保持入替アームは、前記ワークを位置決め保持するワーク位置決め保持手段
   を有していることを特徴とするワーク入替機構付き自動搬送装置。
4. 少なくとも請求項１から請求項３の何れか一つに記載されるワーク入替機構付き自動搬送装置であって、
   前記ワーク載置本体は、前記搬送台車の上に設けられた可動テーブルに固定されたことを特徴とするワーク入替機構付き自動搬送装置。
5. 少なくとも請求項１から請求項４の何れか一つに記載されるワーク入替機構付き自動搬送装置であって、
   前記搬送台車は、各加工部に亘って敷設されたレールに係合する走行ガイド手段を有し
   、該レールに沿って移動することを特徴とするワーク入替機構付き自動搬送装置。
6. 少なくとも請求項１から請求項５の何れか一つに記載のワーク入替機構付き自動搬送装置であって、
   前記加工部には、前記ワーク載置本体上に載置されるワークを、該加工部上のワークに
   対して所定の位置関係に位置決めするワーク位置決め手段が設けられたことを特徴とするワーク入替機構付き自動搬送装置。
7. 少なくとも請求項１から請求項６の何れか一つに記載のワーク入替機構付き自動搬送装置であって、
   前記アーム昇降動手段は、シリンダまたはリフターからなることを特徴とするワーク入替機構付き自動搬送装置。

Images