JP4847306B2 - ワーク位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、プレス加工ラインなどに用いられるワーク位置決め装置に係わり、特に前工程から搬送されてきた板状のワークを傷めることなく位置決めできるようにしたワーク位置決め装置に関する。

トランスファプレスやタンデムプレスラインなどで板状のワークにプレス加工を施す場合には、積層されたワークを一枚ずつラインに供給し、これをプレス機に搬入してせん断、打ち抜き、成型などが順次行われる。

ここに、ラインに流されるワークは振動などによって位置が変わるので、これをローダなどによって移送時の位置、姿勢のままプレス機に搬入すると、金型に対してワークが不適切な状態にセッティングされて成型不良を惹起することになる。このため、プレス機にワークを搬入するときには、その前段でワークを一時停止させてワーク位置決め装置による位置決めが行われる。

一般に、係るワーク位置決め装置は、ワークを移送するコンベヤの定位置に複数のストッパを付設し、その各ストッパをワークの移送方向前端面や左右両側端面に接触させることでワークの位置決めが行われる構成とされる（例えば、特許文献１）。

特開平１０−３１６２３５号公報（段落００２４、図２）

しかしながら、従来のワーク位置決め装置では、角型ブロックから成るストッパを基準となる位置に固定しただけの構成であるから、ワークの形状によっては該ワークを位置決め時に傷めてしまうことがあった。

例えば、図８のように、ワークＷが前工程でせん断されて斜辺部ａを有する形態のブランクとされている場合、その斜辺部ａにストッパＳの稜角が突き当たって斜辺部ａが陥没してしまうことがあった。

尚、ストッパとして丸軸タイプのピンを利用する場合もあるが、その種のストッパはワークの形状に拘らずワークの端面に対して外周の一点が接触するので、その接触部分に過剰な加圧力が作用し、その周辺でワークが塑性変形してしまうという問題がある。

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は斜辺部をもつ異形のワークでもこれを傷めることなく位置決めできるようにすることにある。

本発明は上記の目的を達成するため、
板状のワークを載せるワーク支持面を形成する支持手段と、前記ワーク支持面に沿ってワークを移送する移送手段と、この移送手段による移送中のワークを前記ワーク支持面上の定位置に停止せしめる位置決め手段とを有し、
前記位置決め手段は、前記ワーク支持面上に突出してワークの端面に接触する複数のストッパを備え、
その各ストッパは、正六角形の輪郭を有する正六角柱体であって、前記ワーク支持面に直交される軸線を中心に回転自在に支持されていることを特徴とするワーク位置決め装置を提供する。

加えて、前記位置決め手段は、前記ワーク支持面の下方に配置されてワークの移送方向に移動可能とされる第１走行台と、前記ワーク支持面の下方に配置されて該ワーク支持面に平行する面内でワークの移送方向と直交する方向に移動可能とされる第２走行台とを備え、その第１走行台及び第２走行台の上部に前記ストッパがそれぞれ付設されることを特徴とする。

又、前記第２走行台に付設されるストッパは、前記ワーク支持面上に突出する起立姿勢から前記第２走行台の可動方向に傾動して前記ワーク支持面下に没入する傾斜姿勢に転換可能とされることを特徴とする。

本発明に係るワーク位置決め装置によれば、ワーク支持面上に突出してワークの端面に接触する複数のストッパを備え、その各ストッパが多角形の輪郭を有してワーク支持面に直交される軸線を中心に回転自在に支持されることから、ストッパの稜角がワークの端面に過剰な圧力で押し付けられることがなく、ワークの端面に対して各ストッパの任意の一面がそれぞれ接触した状態でワークの位置決めが行われるので、ストッパの接触部分でワークが陥没してしまうことを防止することができる。

加えて、ワーク支持面の下方に配置されてワークの移送方向に移動可能とされる第１走行台と、ワーク支持面の下方に配置されて該ワーク支持面に平行する面内でワークの移送方向と直交する方向に移動可能とされる第２走行台とを備え、その第１走行台及び第２走行台の上部にストッパがそれぞれ付設されることから、ワークの大きさや形状に応じてストッパを適切な位置に容易に配置することができ、ワークの変更に伴う段取りを短時間で行うことができる。

又、第２走行台に付設されるストッパは、ワーク支持面上に突出する起立姿勢から第２走行台の可動方向に傾動してワーク支持面下に没入する傾斜姿勢に転換可能とされることから、そのストッパにワークを干渉せずしてワークをワーク支持面上の定位置まで確実に移送することができる。

更に、ストッパが正六角柱体とされることから、ワークの端面に接触する面積を大きく設定しながら、各面の交差部分を鈍角状にして該鈍角状稜角がワークに当たったときでもワークの損傷を防止できる。

以下、図面に基づいて本発明を詳しく説明すれば、図１はプレス加工ラインの一部を示す側面図であり、図２には同平面を示す。

図１及び図２において、１は鋼板などから成る板状のワークＷを洗浄する洗浄機、２は洗浄機の下流側（後工程）に設けられるプレス機であり、洗浄機１とプレス機２との間には本発明に係るワーク位置決め装置３が設置される。

尚、洗浄機１の上流側（前工程）には積層されたワークＷをフィーダ上に一枚ずつ払い出す図示せぬディスタッカが設けられ、ワーク位置決め装置３の上方にはプレス機２に付属するローダ４が設けられる。ローダ４は、ワーク位置決め装置３により位置決めされたワークＷを吸着して引き上げ、これをプレス機２に搬入するもので、該ローダ４にはワークＷを吸着するためのバキュームカップ４Ａが設けられる。

そして、係るプレス加工ラインによれば、図示せぬディスタッカにより払い出されたワークＷが洗浄機１により洗浄された後、ワーク位置決め装置３により位置決めされ、しかしてローダ４によりプレス機１に搬入されて当該ワークＷの成型が行われる。

ここで、係るワーク位置決め装置３は、洗浄機１から搬出されたワークＷを載せるためのフラットなワーク支持面１０を形成する支持手段を備える。本例において、その支持手段は、洗浄機１の出口に近接して並列状に配列される複数本のバー１１と、その下流側で同じく並列状に配列されるバー１２と、上流側のバー１１の間に配置されるベルトコンベヤ１３とにより構成され、このうちベルトコンベヤ１３はワークＷをワーク支持面１０に沿ってプレス機２側に移送する移送手段を兼ねている。

バー１１，１２は金属の丸軸で、それぞれ同一平面内に配列されている。そして、下流側のバー１２の間には後述するストッパ１４が配置されると共に、上流側と下流側とのバー１１，１２の間にはワーク支持面１０を二分するような幅狭な空隙が形成され、その空隙にも左右一対のストッパ１５が配置されている。

それらストッパ１４，１５は、ワーク支持面１０上に突出してベルトコンベヤ１３による移送中のワークＷをワーク支持面１０上の定位置に停止せしめる位置決め手段を構成するもので、それらの配置位置はワークＷの大きさや形状に応じて変更可能とされる。

係る位置決め手段の構成例を詳しく説明すれば、図３において、１６はワーク支持面１０の下方に配置される第１走行台であり、その上部にはコ字形の軸ホルダ１７が設けられる。軸ホルダ１７にはストッパ１４の回転中心を成す支軸１８が固着され、その支軸１８にストッパ１４が回転自在に装着されている。特に、支軸１８はワーク支持面１０に対して直交されており、その外周に設けられるストッパ１４はその一部が常時ワーク支持面１０上に突出される。尚、ストッパ１４と支軸１８を一体とし、支軸１８を軸ホルダ１７で回転自在に支持するようにしてもよい。

又、軸ホルダ１７の背面にはスライド軸１９が固着され、そのスライド軸１９が第１走行台１６の上面に固着したブラケット２０により摺動自在に支持される。そして、スライド軸１９の外周には軸ホルダ１７とブラケット２０との間で圧縮バネ２１が設けられ、その圧縮バネ２１にてストッパ１４を保持した軸ホルダ１７が図３の左方（移送されるワークに対向する方向）に付勢されている。

一方、第１走行台１６の底面にはスライド２２が固着され、そのスライド２２がバー１２の長さ方向に沿って敷設したガイドレール２３に対して摺動自在に係合されている。

又、第１走行台１６には図示せぬナットが固着され、そのナットにネジ軸２４が螺入されている。ネジ軸２４は、ガイドレール２３と同方向に配向された状態で両端部（一端部側は図示せず）が軸受ユニット２５により支持されており、その一端にはギヤ２６を介して図示せぬモータの動力が伝達されるようになっている。しかして、ネジ軸２４の回転駆動により、第１走行台１６はガイドレール２３に沿って移動することができる。尚、その移動方向はバー１２の長さ方向、つまり上記コンベヤ１３によるワークＷの移送方向に一致する。従って、第１走行台１６の上部に設けられるストッパ１４は、第１走行台１６の移動によりワークＷの移送方向に沿って位置を変更することができる。

尚、図３において、２７は第１走行台１６に固着したアームで、その先端にはワーク支持面１０上のワークに近接するセンサ２８が取り付けられ、そのセンサ２８によりワークの有無を検知できるようにしてある。

次に、図４において、３０は位置決め手段を構成する第２走行台であり、この走行台３０はベース３１と該ベースの上部に設けられる上部台３２とで構成される。尚、第２走行台３０もワーク支持面１０の下方に配置される。

上部台３２は、ベース３１の上面に固着されるガイドレール３３を含み、そのガイドレール３３にスライド３４が摺動自在に係合されている。３５は底面に上記スライド３４を固着したスライドテーブルで、このスライドテーブル３５には流体圧（油圧又は空気圧）シリンダ３６の伸縮ロッド３６Ａが接続されている。又、スライドテーブル３５には揺動リンク３７を介してストッパ１５の回転中心を成す支軸３８が固着され、その支軸３８にストッパ１５が回転自在に装着されている。尚、その支軸３８もワーク支持面１０に対して直交され、その外周に設けられるストッパ１５はその一部がワーク支持面１０上に突出される。

ここで、揺動リンク３７には、その揺動支点Ｐ１とは別にガイドピンＰ２が固着され、そのガイドピンＰ２が上部台３２の側壁３２Ａに形成したカム溝３９に係合されている。そして、流体圧シリンダ３６の作動によりスライドテーブル３５をガイドレール３３に沿って移動させると、揺動リンク３７がカム溝３９に沿って揺動運動を行うようになっている。従って、揺動リンク３７に支軸３８を介して取り付けられるストッパ１５は、ワーク支持面１０上に突出する起立姿勢のみならず、その起立姿勢から第２走行台３０の可動方向（ワークの下方領域より外側）に傾動してワーク支持面１０下に没入する傾斜姿勢に転換することができる。尚、図４において、ストッパ１５の傾斜姿勢を想像線であらわしている。

一方、ベース３１の底面にはスライド４０が固着され、そのスライド４０がワーク支持面１０に平行する面内でバー１１と直交する方向に沿って敷設したガイドレール４１に対して摺動自在に係合されている。又、第２走行台３０にはナット４２が固着され、そのナット４２にネジ軸４３が螺入されている。

ネジ軸４３は、ガイドレール４１と同方向に配向された状態で両端部（一端部側は図示せず）が軸受ユニット４４により支持されており、その一端にはギヤ４５を介して図示せぬモータの動力が伝達されるようになっている。しかして、ネジ軸４３の回転駆動により第２走行台３０はガイドレール４１に沿って移動することができる。尚、その移動方向はバー１１の直交方向、つまりワーク支持面１０に平行する面内でワークの移送方向と直交する方向に一致する。従って、第２走行台３０の上部に設けられるストッパ１５は、第２走行台３０の移動により、ワーク支持面１０に平行する面内でワークの移送方向と直交する方向に沿って位置を変更することができる。

次に、図５及び図６によりストッパ１４，１５の構造について説明する。尚、図５、図６には一方のストッパ１４（フロントストッパ）を示してその構成を説明するが、他方のストッパ１５（サイドストッパ）も基本的構造はストッパ１４と同一である。

ここに、ストッパ１４は、容易に塑性変形しない硬質金属から成る角柱体であり、その外周は多角形、それも図６に示されるよう正六角形とされる。つまり、本例において、ストッパ１４は正六角形の輪郭を有する角柱体（正六角柱体）であり、これは図５に示すよう軸受４６，４７を介して支軸１８に回転自在に取り付けられる。尚、一方の軸受４６はブッシュで、他方の軸受４７は転がり軸受とされるが、上記のように支軸１８を軸ホルダ１７で回転自在に支持し、その支軸１８に対してストッパ１４を固着してもよい。

次に、以上のように構成されるワーク位置決め装置３の作用を説明すると、図１において洗浄機１から搬出されたワークＷは、ワーク支持面１０上に乗り移り、そのワーク支持面１０を形成するベルトコンベヤ１３によりプレス機２に向けて移送される。尚、このときストッパ１５はワーク支持面１０の下方に没入して位置決め待機状態となっている。

そして、ワークＷが所定の位置まで移送されると、その端面（前端面）が図７のようにワーク支持面上に突出するストッパ１４に突き当たってワークＷが停止され、ワークＷの移送方向に対する前後の位置決めが行われる。又、このとき図３に示したセンサ２８によりワークＷが検出されると、ストッパ１５がワーク支持面上に突出され、当該ストッパ１５がワークＷの左右両側端面に接触してワークＷの左右の位置決めが行われる。

特に、ストッパ１４，１５のそれぞれがワークＷの端面に接触するとき、それらストッパ１４，１５はワークＷに押されて回転し、それぞれ６面のうち何れか一つの面がワークＷの端面に接触した時点で安定する。このため、ストッパ１４，１５の稜角がワークＷの端面に過剰な圧力で押し付けられることがなく、ワークＷの端面に対して各ストッパ１４，１５の任意の一面がそれぞれ接触した状態で位置決めされるので、ストッパ１４，１５の接触部分でワークＷが陥没してしまうことがない。

そして、位置決めの終わったワークＷは図１に示したローダ４によりワーク支持面１０上に引き上げられた後、プレス機２に搬入されて成型が行われる。

以上、本発明に係るワーク位置決め装置の構成例を説明したが、係る装置は洗浄機１とプレス機２との間に設けることに限らず、２種のプレス機間に介在させたり、あるいはプレス加工ライン以外のラインに介在させたりしてワークの位置決めを行うこともできる。

又、上記例ではストッパ１４，１５を正六角形の輪郭を有する角柱体としたが、これを三角柱や四角柱その他の多角柱体としてもよい。但し、三角柱や四角柱では稜角が尖りすぎる一方、六角より大きくなると各面の面積が小さくなってワークに対する接触圧が過大となる。従って、ストッパ１４，１５は正六角柱が最も好ましい。

本発明に係るワーク位置決め装置を設けたプレス加工ラインの側面概略図 同プレス加工ラインの平面概略図 位置決め手段の構成例を示す説明図 位置決め手段の他の構成例を示す説明図 ストッパの取付部分を示す縦断面図 ストッパの横断面図 ワーク位置決め時の状態を示す説明図 従来例の説明図

符号の説明

３ ワーク位置決め装置
１０ ワーク支持面
１１，１２ バー
１３ ベルトコンベヤ（移送手段）
１４，１５ ストッパ（位置決め手段）
１６ 第１走行台
２２ スライド
２３ ガイドレール
２４ ネジ軸
３０ 第２走行台
３６ 流体圧シリンダ
３７ 揺動リンク
３９ カム溝
４０ スライド
４１ ガイドレール
４３ ネジ軸

Claims (3)

1. 板状のワークを載せるワーク支持面を形成する支持手段と、前記ワーク支持面に沿ってワークを移送する移送手段と、この移送手段による移送中のワークを前記ワーク支持面上の定位置に停止せしめる位置決め手段とを有し、
   前記位置決め手段は、前記ワーク支持面上に突出してワークの端面に接触する複数のストッパを備え、
   その各ストッパは、正六角形の輪郭を有する正六角柱体であって、前記ワーク支持面に直交される軸線を中心に回転自在に支持されていることを特徴とするワーク位置決め装置。
2. 前記位置決め手段は、前記ワーク支持面の下方に配置されてワークの移送方向に移動可能とされる第１走行台と、前記ワーク支持面の下方に配置されて該ワーク支持面に平行する面内でワークの移送方向と直交する方向に移動可能とされる第２走行台とを備え、
   その第１走行台及び第２走行台の上部に前記ストッパがそれぞれ付設されることを特徴とする請求項１記載のワーク位置決め装置。
3. 前記第２走行台に付設されるストッパは、前記ワーク支持面上に突出する起立姿勢から前記第２走行台の可動方向に傾動して前記ワーク支持面下に没入する傾斜姿勢に転換可能とされる請求項２記載のワーク位置決め装置。

Images