JP5259693B2 - ワーク移載装置 - Google Patents
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Description
この構成によれば、ワークが保持ユニットに保持された状態で、ワークは固定ユニットにより固定されて保持ユニット上の所定の保持位置に固定(移動しないように保持)されている。そして、搬送機構が間欠的に搬送動作を行って所定位置に停止すると、昇降駆動ユニットにより保持ユニットが下降駆動され、ワークは、固定ユニットによる固定が解除されて処理テーブル上に移載され、又、処理が終了すると、保持ユニットが上昇駆動されて、ワークは処理テーブルから持ち上げて保持ユニット上に保持されると共に固定ユニットにより所定の保持位置に固定(移動しないように保持)される。
このように、保持ユニットの昇降動作及び固定ユニットの固定及び解除動作だけで、ワークを保持ユニットから処理テーブル上に移載し、又、処理が済んだワークを処理テーブル上から持ち上げて保持ユニット上に移載することができるため、構造の簡素化、装置の小型化、移載に要する時間の短縮化等を達成することができる。また、搬送機構とは別個に設けられた処理テーブル上でワークに所定の処理を施すことができるため、搬送機構上で処理を施す場合に比べて搬送機構を簡素化できる。
特に、保持ユニットの昇降動作に連動する連動機構により、当接部材によるワークの押し付けとその解除が行われるため、特別な検出手段を採用することなく、構造の簡素化を達成しつつ、ワークの押し付けと解除のタイミングを所定のタイミングで高精度に設定することができる、又、保持ユニットの昇降動作により、カム部材が押付部材にカム作用を及ぼすことで、押付部材が当接部材を押し付けてワークを固定し又押付部材が当接部材の押し付けを解除してワークを解放することができ、特別な検出手段を採用することなく、構造の簡素化を達成しつつ、ワークの押し付けと解除のタイミングを所定のタイミングで高精度に設定することができる。
この構成によれば、回転テーブルの周りに複数の処理テーブルが配置される状態で、回転テーブルを所定の角度刻みで回転駆動し、又、保持ユニットを昇降駆動すると共に固定ユニットによるワークの固定動作及びその解除動作を行うことで、複数のワークに対して複数の処理を施すことができる。
この構成によれば、コンベアユニットに沿って複数の処理テーブルが配置される状態で、コンベアユニットを所定の送り量で送り駆動し、又、保持ユニットを昇降駆動すると共に固定ユニットによるワークの固定動作及びその解除動作を行うことで、複数のワークに対して複数の処理を施すことができる。
この構成によれば、搬送機構に隣接して配置された処理テーブルに対して、保持ユニットとの間でワークの受け渡し及び受け取りを行うことができ、又、搬送機構に対して昇降フレームが下降すると、保持フレームの保持部に保持されたワークが処理テーブルの上面に接触し、さらに昇降フレームが下降すると、処理テーブルが保持フレームの開口部を通してワークを保持部から離脱させるように持ち上げて、処理テーブル上への移載が完了する。このように、保持フレームと処理テーブルとの相対的な移動のみにより、ワークを移載することができるため、構造をより一層簡素化することができ、又、移載に要する時間をより一層短縮化することができる。
この構成によれば、当接部材及び付勢部材が保持フレームに支持されるため、ワークの種類に応じて保持フレームを用意する場合に、ワークに応じた最適な形状の当接部材を採用することができる。
A1,A2,A3,A4,A5,A6 処理エリア
10 ベース
20 回転テーブル(搬送機構)
21 回転軸
22 モータ
23 上盤
24 側壁
24a スリット
30 処理テーブル
31 載置部
32 脚部
33 ベース部
40 搬出ライン
M ワーク移載装置
100 保持ユニット
110 昇降フレーム
111 スライダ部
111a 被ガイド部
111b 開口部
112 ホルダ部
112a 開口部
112b 長孔
112c スリット
112d 位置決めピン
112e 保持部
113 連結機構
113a ロッド
113b 付勢部
R1,R2 リング部材
S1,S2 スプリング
113c アーム部
120 保持フレーム
121 保持部
122 開口部
123 スリット
124 長孔
125 嵌合穴
200 昇降駆動ユニット
210 ガイドレール
220 ボールねじ(駆動機構)
230 モータ(駆動機構)
240 ナット部材(駆動機構)
300 固定ユニット
310 当接部材
320 付勢部材(連動機構)
330 押付部材(連動機構)
331 押付ピン
332 フォロワピン
340 カム部材(連動機構)
341 下端部
342 上端部
343 カム溝
400,400´ コンベアユニット(搬送機構)
401,401´ 軌道
402,402´ 可動コンベア
403 垂下フレーム
この処理システムは、図1に示すように、略矩形をなすベース10、ベース10上に配置された略六角柱の形状をなす搬送機構としての回転テーブル20、回転テーブル20の周方向に等間隔で配置されて回転テーブル20に設けられた6個のワーク移載装置M、6個のワーク移載装置Mに対応するように回転テーブル20の周りに環状に配列された6箇所の処理エリアA1〜A6、各々の処理エリアA1〜A6内に配置された6個の処理テーブル30、各々の処理エリアA1〜A6に配置された複数の処理ユニット(不図示)、全ての処理が済んだワークWを搬出する搬出ライン40等を備えている。
そして、側壁24には、回転テーブル20の周方向に等間隔で配置されるように、6個のワーク移載装置Mが設けられている。
すなわち、回転テーブル20は、6個のワーク移載装置Mを一体的に備えて、軸線L回りに所定の角度(ここでは、略60度)刻みで回転駆動されるようになっている。
載置部31は、後述する保持フレーム120の開口部122を通過し得る形状に形成されている。ここでは、載置部31は、円形断面をなすように形成されているが、ワークWの輪郭が矩形であれば、それに合わせて矩形断面をなすように形成される。
尚、処理テーブル30は、必要に応じて、水平方向に移動可能に又載置部31が回転可能に形成されていてもよい。
スライダ部111は、図3ないし図6に示すように、後述するガイドレール210に対して移動自在に嵌合される2つの被ガイド部111a、2つの被ガイド部111aに挟まれる領域に形成された略矩形の開口部111b等を有する。
ホルダ部112は、図3ないし図7に示すように、後述するカム部材340を通す略矩形の開口部112a、後述する押付部材330の押付ピン331を通す長孔112b、連結機構113の後述するロッド113aを通す2つのスリット112c、保持フレーム120を位置決めする2つの位置決めピン112d、後述する押付部材330を保持する保持部112e等を有する。
付勢部113bは、図8A及び図8Bに示すように、ロッド113aの揺動支点側から順にロッド113aの外周に組付けられたスプリングS1、スプリングS1の付勢力に抗しつつ保持フレーム120に当接し得るリング部材R1、スプリングS2、スプリングS2により付勢されてアーム部113cのカム部113c´に当接するリング部材R2のうち、リング部材R1、スプリングS2、リング部材R2により構成されている。
また、保持フレーム120には、後述する固定ユニット300の当接部材310及び付勢部材320が設けられている。
その後、図8A及び図8Bの実線で示すように、ロッド113aをスリット112c,123に嵌め込むように上向きに移動させた後、アーム部113cを所定の角度位置まで回転させ、アーム部113c(のカム部113c´)のカム作用により付勢部113b(リング部材R1,R2)をそれぞれ下側に押圧する。これにより、保持フレーム120は昇降フレーム110に連結されて堅固に固定される。
このように、保持フレーム120は、昇降フレーム110に対して着脱自在に形成されているため、ワークWの種類(大きさ、輪郭等の異なるワーク)に応じた保持フレーム120と交換することで、種々のワークWを取り扱うことができ、又、昇降フレーム110を兼用して保持フレーム120のみ交換すればよいため、交換作業も簡単に行うことができる。
このように、駆動機構(ボールねじ220、モータ230、ナット部材240の一部)が回転テーブル20の内部に配置されているため、保持ユニット100(の昇降フレーム110)がガイドレール210に沿って昇降自在にガイドされる際に、保持ユニット100(昇降フレーム110及び保持フレーム120)の昇降動作に対して障害となるものを昇降領域から排除することができ、それ故に、保持ユニット100が駆動機構等と干渉するのを確実に防止して、円滑な昇降動作を保証することができる。
付勢部材320は、図6に示すように、保持フレーム120に設けられており、保持部121に保持されたワークWから当接部材125を離脱させる方向に付勢力(引張り力)を及ぼすように形成されている。
押付部材330は、図3、図4、図6に示すように、昇降フレーム110の下面において保持部112eにより移動自在に保持され、その一端側において上方に伸長して長孔112bを貫通する押付ピン331、その他端側において水平方向に伸長して後述するカム部材340のカム溝343に挿入されるフォロワピン332等を有する。
カム溝343は、押付部材330のフォロワピン332を受け入れ、保持ユニット100の上昇動作に連動して押付部材330を押付方向(当接部材310をワークWに押し付ける方向)に移動させ、かつ、保持ユニット100の下降動作に連動して押付部材330を解除方向(当接部材310をワークWに押し付けるのを解除する方向)に移動させるカム作用を及ぼすように形成されている。
上記構成においては、付勢部材320、押付部材330、及びカム部材340により、保持ユニット100の上昇動作に連動して当接部材310をワークWに押し付けかつ保持ユニット100の下降動作に連動して当接部材310によるワークWの押し付けを解除する連動機構が構成されている。
先ず、保持ユニット100が上昇した所定高さ位置にあるとき、図9Aに示すように、ワークWは保持ユニット100の保持部121に保持され、かつ、固定ユニット300の当接部材310により押し付けられて所定の保持位置に固定(移動しないように保持)されている。
続いて、昇降駆動ユニット200の下降駆動により、保持ユニット100が下降し始めると、その下降動作に連動して、固定ユニット300(の当接部材310)による固定が解除される。
その後、処理テーブル30上において、ワークWに対して所定の処理が施される。
そして、保持ユニット100は、図9Aに示すように、さらに上昇して元の高さ位置に停止する。
また、回転テーブル20とは別個に設けられた処理テーブル30上でワークWに所定の処理を施すことができるため、回転テーブル20上で処理を施す場合に比べて回転テーブル20を簡素化することができる。
先ず、処理エリアA1において、保持ユニット100が所定高さ位置まで下降した状態において、作業者により、図9Bに示すように、ワークWが処理テーブル30(の載置部31)上にセットされる。
その後、保持ユニット100が所定高さ位置まで上昇すると、図9Aに示すように、ワークWは処理テーブル30から持ち上げられて保持ユニット100(の保持部121)に保持されると共に、その上昇動作に連動して、固定ユニット300が固定動作を行い、ワークWがその保持位置に固定される。
その後、回転テーブル20が所定の角度(略60度)だけ回転すると、ワークWは次の処理エリアA2に搬送される。
そして、処理エリアA2に配置された所定の処理ユニット(不図示)により、ワークWに対して所定の処理が施される。
処理が終了すると、保持ユニット100が所定高さ位置まで上昇し、図9Aに示すように、ワークWは処理テーブル30から持ち上げられて保持ユニット100(の保持部121)に保持されると共に、その上昇動作に連動して、固定ユニット300が固定動作を行い、ワークWがその保持位置に固定される。
その後、回転テーブル20が所定の角度(略60度)だけ回転すると、ワークWは次の処理エリアA3に搬送される。
また、保持ユニット100の昇降動作及び固定ユニット300の固定及び解除動作だけで、ワークWを保持ユニット100から処理テーブル30上に移載し、又、処理が済んだワークWを処理テーブル30上から持ち上げて保持ユニット100上に移載することができるため、構造の簡素化、装置の小型化、移載に要する時間の短縮化等を達成することができ、さらに、回転テーブル20上から外れた処理テーブル30上でワークWに所定の処理を施すことができるため、回転テーブル20上で処理を施す場合に比べて回転テーブル20を簡素化することができる。
上記実施形態においては、回転テーブル20に対して6個のワーク移載装置Mを設け、その個数に対応して6個の処理テーブル30(及び処理エリアA1〜A6)を配置した場合を示したが、これに限定されるものではなく、5個以下あるいは7個以上のワーク移載装置M及び処理テーブル30を配置してもよい。
コンベアユニット400は、図10Aに示すように、処理エリアの上方領域に配設された軌道401、軌道401に沿って移動する可動コンベア402、可動コンベア402に対して所定間隔をおいて垂下するように連結された垂下フレーム403等を備えている。
垂下フレーム403には、それぞれ、保持ユニット100が取り付けられている。そして、それぞれの保持ユニット100に対応して、昇降駆動ユニット200及び固定ユニット300が設けられている。
昇降駆動ユニット200は、垂下フレーム403に対して設けられている。
すなわち、複数の保持ユニット100が、コンベアユニット400の一側部に沿うように配置され、又、複数の処理テーブル30が、コンベアユニット400の一側部に沿うように配置されている。
ここで、軌道401としては、図10Aに示すような直線軌道の他に、曲線軌道、楕円軌道等を採用することができる。
コンベアユニット400´は、図10Bに示すように、処理エリアの床面に配設された軌道401´、軌道401´に沿って移動する可動コンベア402´、可動コンベア402´等を備えている。
可動コンベア402´の側壁には、所定の間隔をおいて複数の保持ユニット100が取り付けられている。また、それぞれの保持ユニット100に対応して昇降駆動ユニット200及び固定ユニット300が設けられている。
昇降駆動ユニット200は、可動コンベア402´の側壁に設けられている。
すなわち、複数の保持ユニット100が、コンベアユニット400´の一側部に沿うように配置され、又、複数の処理テーブル30が、コンベアユニット400´の一側部に沿うように配置されている。
ここで、軌道401´としては、図10Bに示すような直線軌道の他に、曲線軌道、楕円軌道等を採用することができる。
上記実施形態においては、固定ユニットとして、保持ユニット100の昇降動作に連動してワークWの固定動作及び解除動作を行うものを示したが、これに限定されるものではなく、保持ユニット100以外の動作に連動するように構成されてもよい。
Claims (5)
- 搬送機構により所定の搬送方向に搬送されるワークを、前記搬送方向に沿って配置された処理テーブル上に移載し得るワーク移載装置であって、
前記搬送機構に取り付けられると共にワークを保持し得る保持ユニットと、
前記保持ユニットに保持されたワークを前記処理テーブル上に移載するべく前記保持ユニットを下降駆動しかつ前記処理テーブル上に保持されたワークを前記保持ユニット上に移載するべく前記保持ユニットを上昇駆動する昇降駆動ユニットと、
前記保持ユニットに保持されたワークを固定しかつ前記処理テーブル上にワークを移載する際にワークの固定を解除し得る固定ユニットと、を含み、
前記固定ユニットは、ワークに対して当接及び離脱し得るように移動自在に支持された当接部材と、前記保持ユニットの上昇動作に連動して前記当接部材をワークに押し付けかつ前記保持ユニットの下降動作に連動して前記当接部材の押し付けを解除する連動機構とを含み、
前記連動機構は、前記当接部材をワークから離脱させる方向に付勢する付勢部材と、前記当接部材をワークに押し付ける押付方向及びその押し付けを解除する解除方向に移動自在に支持された押付部材と、前記搬送機構に固定されると共に前記保持ユニットの上昇動作に連動して前記押付部材を前記押付方向に移動させかつ前記保持ユニットの下降動作に連動して前記押付部材を前記解除方向に移動させるカム作用を及ぼすカム部材とを含む、
ことを特徴とするワーク移載装置。 - 前記搬送機構は、間欠的に回転駆動される回転テーブルを含み、
前記処理テーブルは、前記回転テーブルの周りに配置され、
前記保持ユニットは、前記回転テーブルの周方向に配列して設けられた複数の保持ユニットからなり、
前記昇降駆動ユニット及び固定ユニットは、前記複数の保持ユニットにそれぞれ対応して設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載のワーク移載装置。 - 前記搬送機構は、所定の軌道に沿って間欠的に送り駆動されるコンベアユニットを含み、
前記処理テーブルは、前記コンベアユニットの一側部に沿うように配置され、
前記保持ユニットは、前記コンベアユニットの一側部に沿って配列して設けられた複数の保持ユニットからなり、
前記昇降駆動ユニット及び固定ユニットは、前記複数の保持ユニットにそれぞれ対応して設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載のワーク移載装置。 - 前記保持ユニットは、前記搬送機構に対して昇降自在に支持された昇降フレームと、ワークを保持し得る保持部及び前記処理テーブルの通過を許容する開口部を有するように形成された保持フレームとを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のワーク移載装置。 - 前記当接部材及び付勢部材は、前記保持フレームに支持され、
前記押付部材は、前記昇降フレームに支持されている、
ことを特徴とする請求項4に記載のワーク移載装置。
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