JP5544273B2 - ワーク反転装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの上下を反転させるワーク反転装置に関する。

ワークの向きを上下反転させるワーク反転装置が知られている。例えば、特許文献１には、水平方向の軸を支点として回転可能なブロックと、ブロックに設けられた垂直方向の軸を支点として回動可能な２つのアームとを備え、２つのアームによってワークを両側から把持した状態でブロックを回転させることで、ワークを上下反転させるワーク反転装置が記載されている。

特開平７−７５９２１号公報

しかし、上記従来の技術では、ワークを反転させるためにブロックを回転させると、ブロックの回転軸を中心としてアームの長さを半径とする円周上をワークが移動することになるので、その分だけクリアランスが必要となり、ワーク反転装置全体として水平方向及び垂直方向に大きなスペースを必要とする。また、ワーク反転時にワークの重心が垂直上方にアームの半径分だけ一度上昇するので、ワークを反転させるのに大きな力が必要となる。

本発明は、ワークを省スペースで反転させるとともにワークの反転に要する力を省力化することを目的とする。

本発明のある態様によれば、ワークの上下を反転させるワーク反転装置であって、ワークが載置されるとともに反転軸線を中心として反転可能であって、反転軸線が自身の幅方向の略中央部を貫く反転体と、反転軸線に平行であって反転体上に設けられる支軸に連結され、反転体に対して揺動してワークを挟持可能な揺動体と、反転体の反転に伴って、揺動体を反転体に対して開状態から閉状態まで揺動させるガイド機構とを備えることを特徴とするワーク反転装置が提供される。

上記の態様によれば、反転体の反転軸線が反転体の幅方向の略中央部を貫くように配置されるので、反転体の反転軸線に対する径方向の寸法を小さくすることができ、その分反転体の回転半径が短縮されるので、反転に要するスペースを省スペース化することができる。また、ワークと反転軸線との距離を短縮することができるので、反転時におけるワークの垂直方向の重心移動量を抑制することができ、よってワーク反転に要する力を省力化することができる。

本実施形態におけるワーク反転装置の構成を示す平面図である。 本実施形態におけるワーク反転装置の構成を示す側面図である。 本実施形態におけるワーク反転装置の構成を示す上面図である。 本実施形態におけるワーク反転装置の動作を示す側面図である。 本実施形態におけるワーク反転装置の動作を示す側面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は本実施形態におけるワーク反転装置１００の構成を示す平面図であり、図２は図１のワーク反転装置１００を矢印Ａ方向から見た側面図であり、図３は図１のワーク反転装置１００を矢印Ｂ方向から見た上面図である。

ワーク反転装置１００は、所定の間隔をあけて平行に配置される一対の基台１０と、基台１０の間で反転可能に軸支される反転トレー２０と、反転トレー２０に揺動可能に連結される揺動トレー３０と、揺動トレー３０の動きをガイドするガイド機構４０とから構成される。

反転トレー２０は、ワークを載置する載置面２１と、図１において載置面２１の両端２１ａ（図１の左右端）から上方へと延設される側壁２２とから構成され、側壁２２の長手方向（図２の左右方向）ほぼ中央（反転トレーの幅方向のほぼ中央）において、基台１０に軸支される反転軸１１に連結される。これにより、反転軸１１はワークを貫く位置に配置されることとなり、反転トレー２０は載置面２１の長手方向両端２１ｂ（側壁のない側）を反転軸１１から見て外側にした状態で上下反転可能である。

また、反転トレー２０は、反転トレー２０を反転させるレバーハンドル２３と、載置面２１に載置されるワークの位置決めを行う位置決め部材２４と、ワークのスライドを規制するストッパ２５とを備える。

ここで、ワークは例えばトルクコンバータであり、作業者がワークを載置面２１へと載置してもよいし、コンベアなどから直接載置面２１へとシュートする構造としてもよい。

レバーハンドル２３は、反転トレー２０の一端に設けられ、作業者がレバーハンドル２３を上方へと持ち上げることで、反転トレー２０が反転軸１１を中心として上下反転する。

位置決め部材２４は、載置面２１のほぼ中心に設けられ、反転トレー２０に載置されたワークの下面の一部と嵌合することで、特に反転トレー２０の反転軸線方向に対するワークの位置決めを行う。位置決め部材２４の形状はワークの下面の一部と嵌合するようにワークの形状に応じて適宜設定される。これにより、ワークは反転トレー２０のほぼ中央に載置される。なお、本実施形態ではワークがトルクコンバータであるので、トルクコンバータの出力軸が嵌合するように位置決め部材２４の上面に溝２４ａが形成される。

ストッパ２５は、側壁２２の一端であってレバーハンドル２３とは反対側の端部に設けられ、位置決め部材２４に載置されたワークのスライドを規制する。

揺動トレー３０は、図１、図２における下方端において反転トレー２０の反転軸１１と平行に反転トレー２０に軸支される揺動軸２６に連結される。すなわち、揺動トレー３０の揺動軸２６は反転トレー２０の反転に伴って揺動する。また、揺動トレー３０は、ワークをシュートさせる一対のローラコンベア３１と、ワークのシュート方向をガイドするシュートガイド３２とを備える。

一対のローラコンベア３１は、揺動トレー３０の面のうち反転トレー２０側の面３０ａに並設され、ワークを上下反転した後に、揺動トレー３０に支持されるワークを自重によってシュートさせる。シュートガイド３２は、一対のローラコンベア３１の外側にローラコンベア３１と平行に設けられ、ワークのシュート方向以外の方向への移動を規制する。

ガイド機構４０は、基台１０から上方へ向けて延設される延設部材４１と、延設部材４１に設けられる一対のガイドレール４２と、揺動トレー３０に突設される係合突起４３とを備える。

延設部材４１は、一方の基台１０に固定され、基台１０から揺動トレー３０の上方端部３０ｂまでに亘って延設される。なお、反転軸１１は延設部材４１を貫通するように設けられているので、反転軸１１は延設部材４１に干渉することなく回転可能である。

一対のガイドレール４２は、延設部材４１における揺動トレー３０側の面に所定の間隔で並設される。所定の間隔は係合突起４３がガイドレール４２間で摺動可能な程度に設定される。また、ガイドレール４２は揺動トレー３０から反転トレー２０側へと斜め下方に下降する第１の経路４２ａと、第１の経路４２ａの下端から折り返して反転トレー２０の反転軸１１を中心とするほぼ円周上を下降する第２の経路４２ｂとから構成される。したがって、ガイドレール４２は、図２に示すように上下方向中央４２ｃで屈曲したくの字型に配置される。さらに、第２の経路４２ｂの下端は反転軸１１より垂直方向下方側に配置される。

係合突起４３は揺動トレー３０の上方端部３０ｂから延設部材４１へ向けて凸形状に延設され、ガイドレール４２に沿って摺動することで反転トレー２０の反転時における揺動トレー３０の動き、特に傾きを規定する。

また、反転トレー２０の反転軸１１であって基台１０より外側にはおもり１２が設けられており、これにより反転トレー２０には、常にレバーハンドル２３によって加えられる力の向きとは反対方向の力が付与される。したがって、作業者がレバーハンドル２３に触れていない場合には、反転トレー２０及び揺動トレー３０は図１〜図３に示す位置にあり、これを初期位置とする。

次に、上記のように構成されるワーク反転装置１００の動作について説明する。図４及び図５は、ワーク反転装置１００の動作の過程を（ａ）から（ｅ）へと順に示す側面図であり、（ａ）〜（ｃ）は図４に示し、（ｄ）及び（ｅ）は図５に示す。

図４（ａ）に示すように、作業者がワークを反転トレー２０の載置面２１に載置する。ワークは、ワークの下面の一部が載置面２１に配置された位置決め部材２４と嵌合するように載置される。

作業者がレバーハンドル２３を持ち上げると、図４（ｂ）に示すように、反転トレー２０が反転軸１１を中心として回動する。これに伴って揺動トレー３０の揺動軸２６が反転トレー２０とともに下方に移動するので、揺動トレー３０の係合突起４３がガイドレール４２に沿って摺動しながら揺動トレー３０全体が下方へと移動する。これにより、揺動トレー３０と反転トレー２０とのなす角は反転トレー２０の反転に応じて徐々に減少し、揺動トレー３０がワークに近接していく。

反転トレー２０がさらに回動し、図４（ｃ）に示すようにほぼ直立状態となると、係合突起４３はガイドレール４２の第１の経路４２ａの下端４２ｃ（屈曲部）まで下降し、揺動トレー３０もほぼ直立状態となる。これにより、ワークは反転トレー２０と揺動トレー３０とによって挟持される。なお、ワークは必ずしも反転トレー２０と揺動トレー３０とに同時に当接するように挟持される必要はなく、反転トレー２０と揺動トレー３０との間にワークが保持されていればよい。

反転トレー２０がさらに回動すると、図５（ｄ）に示すように、反転トレー２０と揺動トレー３０とは一体的に回動し、ワークは主に揺動トレー３０に保持された状態となる。ここで、揺動トレー３０には自重により反転トレー２０に設けられる揺動軸２６を支点として回動する方向に力が作用するが、ガイドレール４２の第２の経路４２ｂは、反転トレー２０の反転軸１１を中心としたほぼ円周上に形成されるので、揺動トレー３０が反転トレー２０から離間することはなく、反転終了まで揺動トレー３０と反転トレー２０とが一体的に回動する。

係合突起４３がガイドレール４２の第２の経路４２ｂの下端まで到達すると、図５（ｅ）に示すように、反転トレー２０及び揺動トレー３０の回動は規制される。第２の経路４２ｂの下端は反転軸１１より垂直方向下方側に配置されるので、反転トレー２０及び揺動トレー３０は水平より少しだけ傾斜した状態となる。すなわち、反転トレー２０の端部２１ｂであってレバーハンドル２３側の端部２１ｂが反転軸１１より下方に位置する状態となる。これにより、ワークは揺動トレー３０に設けられたローラコンベア３１上を自重によって滑り落ち、ワーク反転装置１００とは別に設けられる所定のシュート位置へとシュートされる。

その後、作業者がレバーハンドル２３から手を離すと、反転軸１１に固定されたおもり１２によって反転トレー２０は逆回転し、揺動トレー３０とともに上記過程に沿って初期位置まで戻る。

図４及び図５からも明らかなように、以上の動作により、ワークは反転トレー２０とともに水平状態から垂直状態となるまで傾転され、垂直状態となった時、反転トレー２０から離間するとともに揺動トレー３０に当接し、その後、揺動トレー３０とともに垂直状態から水平状態となるまで傾転される。これらの動作により、ワークは１８０度回転して上下反転される。

以上のように本実施形態では、反転トレー２０の反転軸１１は反転トレー２０の幅方向のほぼ中央に配置されるので、反転トレー２０の反転軸１１に対する径方向の寸法を小さくすることができ、その分反転トレー２０の反転時における回転半径が短縮されるので、反転に要するスペースを省スペース化することができる。また、ワークと反転軸１１との距離を短縮することができるので、反転時におけるワークの垂直方向の重心移動量を抑制することができ、ワークを反転させるのに要する力を省力化することができる（請求項１に対応）。

また、ワークは反転トレー２０のほぼ中央に載置されるので、反転軸１１がワークの重心を貫くように配置されることとなり、反転時に反転トレー２０がほぼ自転することにより、反転トレー２０の回転半径をさらに短縮することができる。これにより、反転に要するスペースをさらに小さくすることができるとともに、ワークの重心と反転軸１１との距離が短縮されるので、ワークを反転させるのに要する力をさらに省力化することができる（請求項２に対応）。

さらに、ガイドレール４２は、反転トレー２０が反転を開始してから直立状態となるまでの間、揺動トレー３０が反転トレー２０に対して開状態から閉状態となるまで徐々に揺動することで、揺動トレー３０と反転トレー２０とのなす角が徐々に減少して揺動トレー３０がワークに近接対面するように揺動トレー３０をガイドする第１の経路４２ａと、反転トレー２０が直立状態となってから反転トレー２０の反転が終了するまでの間、揺動トレー３０と反転トレー２０とが閉状態のままで一体的に反転するように揺動トレー３０をガイドする第２の経路４２ｂとから構成される。

これにより、ワークを載置する際には載置面２１の上方が開放されてワークを容易に載置することができるとともに、反転トレー２０が直立状態となってワークが反転トレー２０から離間するまでに揺動トレー３０をワークに近接対面させることができる。よって、ワークの反転動作に際し、新たにワークを挟持する動作を必要とせず、単に反転トレー２０を反転させる動作を行うだけで揺動トレー３０を近接させてワークを支持させることができるので、ワークの反転動作を簡素化しながらワークを反転トレー２０から落下させることなく、より確実に反転させることができる（請求項３に対応）。

さらに、揺動トレー３０はローラコンベア３１を有し、第２の経路４２ｂの下端は反転軸１１より下方に配置されるので、反転トレー２０を反転させた後、ワークが自重によってローラコンベア３１上をシュートして搬出されるので、反転後に揺動トレー３０からワークを取り除く動作を省略することができ、ワークの反転動作をさらに簡素化することができる（請求項４に対応）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、反転トレー２０を作業者が人力で反転させる構成としたが、アクチュエータなどによって反転トレー２０を反転させる構成であってもよい。

１１ 反転軸（反転軸線）
２０ 反転トレー（反転体）
２１ 載置面
２６ 揺動軸（支軸）
３０ 揺動トレー（揺動体）
３１ ローラコンベア（コンベア）
４０ ガイド機構
４２ ガイド部
４２ａ 第１の経路
４２ｂ 第２の経路
４３ 係合突起（突起部）
１００ ワーク反転装置

Claims (4)

1. ワークの上下を反転させるワーク反転装置であって、
   前記ワークが載置されるとともに反転軸線を中心として反転可能であって、前記反転軸線が自身の幅方向の略中央部を貫く反転体と、
   前記反転軸線に平行であって前記反転体上に設けられる支軸に連結され、前記反転体に対して揺動して前記ワークを挟持可能な揺動体と、
   前記反転体の反転に伴って、前記揺動体を前記反転体に対して開状態から閉状態まで揺動させるガイド機構と、
   を備えることを特徴とするワーク反転装置。
2. 前記ワークは前記反転体のほぼ中央に載置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のワーク反転装置。
3. 前記ガイド機構は、前記揺動体から前記支軸の軸方向に突設される突起部と、前記支軸に垂直な面上に設けられ、前記突起部と摺接して前記揺動体の揺動をガイドするガイド部とから構成され、
   前記ガイド部は、前記反転体が反転を開始してから直立状態となるまでの間に、前記揺動体が前記反転体に対して開状態から閉状態となるまで揺動するように前記揺動体をガイドする第１の経路と、前記反転体が直立状態となってから前記反転体の反転が終了するまでの間、前記揺動体が前記反転体に対して閉状態のままで前記反転体とともに反転するように前記揺動体をガイドする第２の経路とから構成される、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワーク反転装置。
4. 前記揺動体は、前記ワークと近接する面にコンベアを有し、
   前記第２の経路の終端は前記反転軸線より下方に配置されることを特徴とする請求項３に記載のワーク反転装置。

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