JP4906266B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、プレスマシン特にタンデムプレスラインにおいてプレスステージ間でワークを搬送するワーク搬送装置に関する。

従来、タンデムプレスラインにおいてプレスマシン間ワーク搬送装置としては、ローダー・アンローダー方式とロボット方式とがある。
ローダー・アンローダー方式では、例えば図７に模式的に示すように、上流側のプレス（Ｉ）にワークＷ取出用のアンローダー１０１が、また下流側のプレス（II）にはワーク投入用ローダー１０２が装備される。
プレスマシン相互間にはシャトル１００あるいはベルトコンベヤが設置され、ワークＷは成形後アンローダー１０１、シャトル１００およびローダー１０２の装置間を順次受け渡され、次工程のプレスマシンへ投入される。

一方、ロボット方式ではプレスマシン相互間に多関節ロボットが設置され、ワークは成形後ロボットによって取り出され、次工程のプレスマシンへ投入される。
更に、この種の搬送装置として、例えば特許文献１等に記載のものが知られている。

特開２００３−３８２６６０号公報

しかしながら、ローダー・アンローダー方式ではシャトル等の大きな設置スペースが必要になるため、プレスマシン間のピッチが大きくなってしまう。
そのためプレス設備全体として大型化せざるを得ない等の問題がある。
また、アンローダー、シャトル、及びローダーのように、複数の装置間を受け渡すため、搬送異常が発生し易くなる。
また、ロボット方式ではプレス（製品）が大型化すると、それに伴いロボットの各関節の剛性等を確保するためにロボット自体も大型化し、装置の高速化や生産性向上に対応できなくなる。

さらに、特許文献１等に記載の搬送装置では、走行軸がプレス間を渡ることになり、設置及びメンテナンス等が困難になる。

本発明はかかる実情に鑑み、円滑且つ適正作動を保証しながら構成の簡素化を図り得るワーク搬送装置を提供することを目的とする。

即ち、本発明は、（１）、タンデムプレスラインにおいて、上流側のプレスと下流側のプレスとからなる２つのプレスステージ間に配置され、複数のアームを相互に回動又は伸縮可能に結合してなるアームユニットを有し、ワーク把持機構によって保持したワークを、前記アームユニットの作動により一方のプレスステージから他方のプレスステージに、水平に搬送するワーク搬送装置であって、前記アームユニットは、ワーク搬送方向に回動可能な第１アームと、前記第１アームの端部に枢支されワーク搬送方向に回動可能な第２アームと、前記第２アームの端部に支持され、その長手方向に沿って伸縮可能な第３アームとを含み、前記ワーク把持機構は、前記第３アームの先端部に着脱自在に設けられたワーク保持手段を有するハンドバーを備えており、前記ハンドバーは手首部を介して、少なくとも回転可能に支持され、ワーク搬送の際、姿勢変化し得るように構成されており、前記アームユニットは装置基体に支持されており、該装置基体は、前記タンデムプレスラインの上流側のプレスまたは下流側のプレスのいずれかのプレスに対して、ワーク搬送方向の両側に配置された２つのアプライト間に、ワーク搬送方向に直交して横架されたビームを介して配置された昇降機構に取り付けられているワーク搬送装置に存する。

本発明によれば、タンデムプレスのいずれかに対して、１箇所で取り付けられるため、例えば特に防振装置を備えたプレス等に対しても容易且つ適正に取り付けることができる。
また、アームユニットをタンデムプレス間で走行させるための走行軸を持たないため、タンデムプレス間のスペース内に配置可能である。
これにより装置の取付けやメンテナンス等を極めて容易に行うことができ利点がある。

更に、プレスステージ間を最短距離で搬送することが可能となり、効率良く搬送することができる。
また、ワークを一方のプレスから取り出し、あるいは他方のプレスに移載し易い姿勢で搬送し、円滑で適正にワークを受け渡すことができる等の効果がある。

以下、図面に基づき、従来例と実質的に同一又は対応する部材には同一符号を用いて、本発明によるワーク搬送装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は、それぞれ本発明の第１の実施形態におけるワーク搬送装置１０の正面図、図２はその平面図、図３はその側面図である。
ワーク搬送装置１０は、上流側のプレス（Ｉ）と下流側のプレス（II）間に配置される。
プレス（Ｉ）及びプレス（II）は、それぞれのプレスステージにて上型１（Ｉ），１（II）及び下型２（Ｉ），２（II）を有しており、成形後のワークＷをワーク搬送装置１０によってプレス（Ｉ）の位置からプレス（II）の位置へと搬送する。

プレス（Ｉ）及びプレス（II）間のスペース適所には、アプライト３に横架されたビーム１１を介して後述する昇降機構１２が配置され、装置の基体１３が昇降機構１２によって支持される。
基体１３には後述するように、複数のアームを相互に回動又は伸縮可能に結合してなるアームユニット１４が支持され、ワーク把持機構によって保持したワークＷを、アームユニット１４の作動によりプレスステージ間で搬送する。

アームユニット１４は、ワーク搬送方向（矢印Ｘ）と平行に回動可能な第１アーム１５と、該第１アーム１５の端部に枢支されワーク搬送方向と平行に回動可能な第２アーム１６と、該第２アーム１６の端部に支持され、その長手方向に沿って伸縮可能な第３アーム１７とを含む。
この場合、第１アーム１５は枢軸１８のまわりに、第２アーム１６は枢軸１９のまわりにそれぞれ回動する。

また、アームユニット１４は、第１アーム１５の回動駆動用サーボモータ２０、第２アーム１６の回動駆動用サーボモータ２１及び第３アーム１７の伸縮駆動用サーボモータ２２を有する。
これらのサーボモーボ２０，２１，２２は、装置の制御部もしくは制御回路（図示せず）に接続され、独立して駆動制御可能である。
サーボモーボ２０，２１，２２の回転量は、例えばパルス信号を管理することで常に把握することができ、また、エンコーダ等を付設してその回転量を把握するようにしてもよい。
これにより各アーム１５，１６，１７の回動量及び伸縮量を検出することができるようになっている。

ここで、昇降機構１２は、基体１３と結合する昇降ロッド２３と、この昇降ロッド２３の上下駆動用サーボモータ２４とを有する。
このサーボモーボ２４も制御部もしくは制御回路に接続され、駆動制御されるようになっている。

ワークＷの搬送に際しては、先ずワーク把持機構によってワークＷを上方から把持する。
このワーク把持機構は、第３アーム１７の先端部に着脱自在に設けられたワーク保持手段２６を有するハンドバー２５を備える。
ワーク保持手段２６としては、例えば吸着パッド等が好適である。
この吸着パッドは、ワークＷの形状等に合わせてバランスよく複数配設されるが、その各々が吸引力を調整する手段を備えることが好ましい。

ハンドバー２５は手首部２７（着脱用アタッチメント）を介して、少なくとも回転可能に支持され、ワーク搬送の際姿勢変化し得るように構成されている。
この場合、第３アーム１７の先端部付近にハンドバー２５の回転駆動用サーボモータ２８を有し、このサーボモータ２８によりハンドバー２５を適度に回転させることができる。

なお、図１に示されるようにアームユニット１４の下方には、ハンドバー２５の交換台２９が配備される。
この交換台は、アームユニット１４の移動の支障にならない範囲の領域（プレス(I)とプレス(II)の間）に設置される。
図のような位置では、アームユニット１４の第３アーム１７が使用済のハンドバー２５を外した状態で、新しいハンドバー２５を取りに行き、それを交換する。
このように、外段取りが極めて容易となる。

上記構成において、ワーク搬送装置１０によって成形後のワークＷをプレス（Ｉ）の位置からプレス（ＩＩ）の位置へと搬送する。
その際、アームユニット１４の作動によりプレスステージ間で搬送するが、第１〜第３アーム１５，１６，１７をそれぞれのサーボモータ２０，２１，２２により回動又は伸縮させることによって、アームユニット１４は所望の軌道に沿って作動するように制御することができる。

例えば図１に示されるように、ハンドバー２５もしくはワークＷがＡ点→Ｂ点→Ｃ点→Ｄ点→Ｅ点→Ｆ点を通るように作動する。
即ち、アームユニット１４はプレスステージの略中間点であるＡ点を基点もしくは始点として、プレス（Ｉ）に進入して、先ずＢ点で下型２（Ｉ）上のワークＷを吸着する。
その後、第１アーム１５の回転及び第３アーム１７の短縮により適度に上昇し、水平移動しＤ点を経由してプレス（II）へ進入する。
Ｅ点にてそのまま降下後、Ｆ点でワークＷを下型２（II）上に開放する。

本発明のワーク搬送装置１０は、上流側プレス（Ｉ）及び下流側プレス（II）いずれかに対して、１箇所で取り付けられるため、例えば特に防振装置を備えたプレス等に対しても容易且つ適正に取り付けることができる。
また、アームユニット１４をタンデムプレス間で走行させるための走行軸を持たないため、タンデムプレス間のスペース内に容易に配置可能である。
これにより装置の取付けやメンテナンス等を極めて容易に効率良く行うことができる。

また、金型が交換され、ワークＷを搬送する高さが変化しても、第１〜第３アーム１５，１６，１７の回転量、伸縮量を変えることなく、昇降機構１２によって対応できる。
これによりワークＷを略直線的な軌道に沿って搬送することができ、各アーム駆動用サーボモータの大型化や伸縮軸の長大化を回避することができる。

なお、上述の作動例のようにプレス（Ｉ）のワーク吸着点でワークＷを取り出し、略水平姿勢でプレス（II）へ移動することでアームユニット１４はプレスと干渉することなく、安全且つ円滑に作動する。ワークＷを略水平且つ同一高さを維持させながらワーク開放点まで搬送することにより、プレス（Ｉ）からプレス（II）まで最短距離で搬送することが可能になる。
特に水平搬送時、第１アーム１５は上方に、第２アーム１６は下方に旋回するため、全体を昇降することなく、第３アーム１７の伸縮量が微少ですむため、効率が良い。
この結果、搬送時間、いわゆるタクトタイムを短縮し、効率良く搬送することができる。

次に、本発明のワーク搬送装置の第２の実施形態を説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態におけるワーク搬送装置１０の正面図、図５はその平面図、図６はその側面図である。
なお、前述の実施形態と実質的に同一又は対応する部材には同一符号を付すと共に、既に説明した部分については適宜説明を省略するものとする。

本発明の第２の実施形態では、ワーク把持機構であるハンドバー２５は両側から支持される。
そのためハンドバー２５の両側に２基のアームユニット１４が配置されるが、この場合、図示例のようにプレス（Ｉ）の２つのアプライト３それぞれに昇降機構１２が取り付けられ、装置の基体１３がそれぞれの昇降機構１２によって支持される。
なお、その他の基本構成は、実質的に前述の実施形態の場合と同様である。

第２の実施形態において、ワーク搬送装置１０によって成形後のワークＷをプレス（Ｉ）の位置からプレス（II）の位置へと搬送する。
その際、２つの昇降機構１２及び２つのアームユニット１４は相互に同期して作動し、ワークＷをプレスステージ間で搬送する。
この場合も、第１〜第３アーム１５，１６，１７をそれぞれのサーボモーボ２０，２１，２２によって回動又は伸縮させることにより、アームユニット１４は所望の軌道に沿って作動する。

第２の実施形態において、特に、ハンドバー２５の両側を支持するようにしたことで、プレス（Ｉ）及びプレス（II）間を空きスペースとすることができる。
ワークＷの搬送経路上に何も配置されていないため、搬送時に高い安全性を確保することができる。

以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態においてはタンデムプレスのプレスステージ間でワークを搬送する例を説明したが、単一のプレスからワークを取り出し、あるいは単一のプレスにワークを供給する場合にも本発明装置を適用可能である。

本発明は、プレスマシン特にタンデムプレスラインにおいてプレスステージ間でワークを搬送するワーク搬送装置に関するものであるが、その原理を利用する限り、プレスライン以外の製造ラインにも当然適用可能であり、その応用分野は極めて広範囲である。

本発明の実施形態におけるワーク搬送装置の正面図である。 本発明の実施形態におけるワーク搬送装置の平面図である。 本発明の実施形態におけるワーク搬送装置の側面図である。 本発明の第２の実施形態におけるワーク搬送装置の正面図である。 本発明の第２の実施形態におけるワーク搬送装置の平面図である。 本発明の第２の実施形態におけるワーク搬送装置の側面図である。 従来装置の例を模式的に示す図である。

符号の説明

１（Ｉ），１（II） 上型
２（Ｉ），２（II） 下型
３ アプライト
１０ ワーク搬送装置
１１ ビーム
１２ 昇降機構
１３ 基体
１４ アームユニット
１５ 第１アーム
１６ 第２アーム
１７ 第３アーム
１８，１９ 枢軸
２０，２１，２２ サーボモータ
２３ 昇降ロッド
２５ ハンドバー
２６ ワーク保持手段
２７ 手首部
２９ 交換台

Claims (1)

1. タンデムプレスラインにおいて、上流側のプレスと下流側のプレスとからなる２つのプレスステージ間に配置され、複数のアームを相互に回動又は伸縮可能に結合してなるアームユニットを有し、
   ワーク把持機構によって保持したワークを、前記アームユニットの作動により一方のプレスステージから他方のプレスステージに、水平に搬送するワーク搬送装置であって、
   前記アームユニットは、ワーク搬送方向に回動可能な第１アームと、前記第１アームの端部に枢支されワーク搬送方向に回動可能な第２アームと、前記第２アームの端部に支持され、その長手方向に沿って伸縮可能な第３アームとを含み、
   前記ワーク把持機構は、前記第３アームの先端部に着脱自在に設けられたワーク保持手段を有するハンドバーを備えており、
   前記ハンドバーは手首部を介して、少なくとも回転可能に支持され、ワーク搬送の際、姿勢変化し得るように構成されており、
   前記アームユニットは装置基体に支持されており、該装置基体は、前記タンデムプレスラインの上流側のプレスまたは下流側のプレスのいずれかのプレスに対して、ワーク搬送方向の両側に配置された２つのアプライト間に、ワーク搬送方向に直交して横架されたビームを介して配置された昇降機構に取り付けられていることを特徴とするワーク搬送装置。

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