JP5632248B2

JP5632248B2 - ワーク搬送装置

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Publication number: JP5632248B2
Application number: JP2010224405A
Authority: JP
Inventors: 順三藤井; 透熊澤; 優谷河
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2030-10-01
Also published as: JP2012076187A

Description

本発明は、ワークの加工作業における各作業工程にワークを搬送するワーク搬送装置に関する。

従来、ワークの加工作業における各作業工程にワークを搬送するワーク搬送装置として、リフトアンドキャリー方式のワーク搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図１４および図１５に示すように、従来のワーク搬送装置１００は、ワークＷを保持可能に形成されるワーク受け具１０１、１０２と、ワーク受け具１０１、１０２を昇降するための昇降装置１０３と、昇降装置１０３およびワーク受け具１０１、１０２を搭載する搬送台車１０４と、搬送台車１０４の駆動源であるアクチュエータ１０５（例えば、エアシリンダ）と、から構成される。

ワーク搬送装置１００においては、昇降装置１０３に搭載されるワーク受け具１０１、１０２が、昇降装置１０３の昇降用アクチュエータ１０６（例えば、エアシリンダ）の駆動により、下降位置から上昇位置へ上昇する。そして、昇降装置１０３が上昇する過程で、ワーク受け具１０１が、第１作業工程のワーク受け台１０７により支持されるワークＷを上昇位置まで持ち上げる。
ワークＷが上昇位置まで持ち上げられると、昇降装置１０３、ワーク受け具１０１、１０２、およびワークＷを搭載した搬送台車１０４は、アクチュエータ１０５の駆動により第２作業工程まで搬送される。

第２作業工程まで搬送されたワークＷは、ワークＷを回転させるためのヘッドストック装置１０８およびテールストック装置１０９によって挟持される。そして、ヘッドストック装置１０８のモータＭを駆動させることにより、ワークＷを必要な角度だけ回転させる。

特開平６−５５４１９号公報

しかしながら、従来のワーク搬送装置１００では、ワーク回転機構（ヘッドストック装置１０８およびテールストック装置１０９）が別途設けられているために装置全体が複雑になるという問題があった。また、ワークＷの搬送動作とは別に、ワークＷの回転動作のみを行うための時間が必要となり、工程間の搬送動作の合計時間が長くなり、生産能率が低下するという問題があった。

本発明は、ワークの加工作業工程において、ワークの搬送工程の途中で別途設けられるワーク回転機構を不要にして、ワーク搬送装置を簡素化し、ワークを回転させるためにワークの搬送を停止させる時間を不要とし、生産性を向上させるワーク搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、ワークを保持可能に形成され、搬送上流側に配置される第１ワーク受け具と、ワークを保持可能に形成され、搬送下流側に配置される第２ワーク受け具と、前記第１ワーク受け具を先端部に固定して、基端部がワーク搬送方向と直交する第１軸に回動自在に支持される第１搬送アームと、前記第２ワーク受け具を先端部に固定して、基端部がワーク搬送方向と直交し、前記第１軸から搬送下流側に所定距離離間した位置に配置される第２軸に回動自在に支持され第２搬送アームと、前記第１搬送アームと前記第２搬送アームとを相互に連結する連結手段と、前記第１搬送アームおよび前記第２搬送アームを回動させるための回動駆動手段と、を具備するワーク搬送装置であって、前記第１ワーク受け具は、第１搬送アームの回動により第１作業位置と第２作業位置との間を移動可能とされるとともに、ワークを第１作業位置から第２作業位置への搬送時に前記第１軸と平行な回転軸を中心として、前記第１搬送アームの回動方向と同方向に所定角度回転し、前記第２ワーク受け具は、第２搬送アームの回動により第２作業位置と第３作業位置との間を移動可能とされるとともに、ワークを第２作業位置から第３作業位置への搬送時に前記第２軸と平行な回転軸を中心として、前記第２搬送アームの回動方向と同方向に所定角度回転するものである。

請求項２においては、ワークを保持可能に形成され、搬送上流側に配置される第１ワーク受け具と、ワークを保持可能に形成され、搬送下流側に配置される第２ワーク受け具と、前記第１ワーク受け具を先端部に固定して、基端部がワーク搬送方向と直交する第１軸に回動自在に支持される第１搬送アームと、前記第２ワーク受け具の搬送上流側を先端部に枢支して、基端部がワーク搬送方向と直交し、前記第１軸から搬送下流側に所定距離離間した位置に配置される第２軸に回動自在に支持される第２搬送アームと、前記第２ワーク受け具の搬送下流側を先端部に枢支して、基端部がワーク搬送方向と直交し、前記第２軸から搬送下流側に所定距離離間した位置に配置される第３軸に回動自在に支持される第３搬送アームと、前記第１搬送アームと前記第２搬送アームとを相互に連結する連結手段と、前記第１搬送アームと前記第２搬送アームおよび前記第３搬送アームを回動させるための回動駆動手段と、を具備するワーク搬送装置であって、前記第１ワーク受け具は、第１搬送アームの回動により第１作業位置と第２作業位置との間を移動可能とされるとともに、ワークを第１作業位置から第２作業位置への搬送時に前記第１軸と平行な回転軸を中心として、前記第１搬送アームの回動方向と同方向に所定角度回転し、前記第２ワーク受け具は、第２搬送アームおよび前記第３搬送アームの回動により第２作業位置と第３作業位置との間を移動可能とされるとともに、ワークを第２作業位置から第３作業位置への搬送時に前記第２軸と平行な回転軸を中心として、前記第２搬送アームの回動方向と反対方向に所定角度回転するものである。

請求項３においては、請求項１または請求項２に記載のワーク搬送装置であって、記載の前記第１搬送アーム、前記第２搬送アームを支持して昇降可能に形成される昇降装置と、前記第１作業位置と前記第２作業位置と前記第３作業位置でそれぞれワークを保持する第１ワーク受け台と、第２ワーク受け台と、第３ワーク受け台と、を備え、前記第１作業位置での前記昇降装置の昇降により、第１ワーク受け具と第１ワーク受け台の間でワークの受け渡しを行い、前記第２作業位置での前記昇降装置の昇降により、第１ワーク受け具と第２ワーク受け台との間、および、第２ワーク受け台と第２ワーク受け具との間でワークの受け渡しを行い、前記第３作業位置での前記昇降装置の昇降により、第２ワーク受け具と第３ワーク受け台との間でワークの受け渡しを行うものである。

請求項４においては、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワーク搬送装置であって、前記第１ワーク受け具および前記第２ワーク受け具には、各受け具により保持された前記ワークが脱落するのを防止する脱落防止手段が設けられ、前記脱落防止手段は、前記各受け具に保持された前記ワークを挟持可能な一対の可動片と、当該一対の可動片を開閉させるための開閉駆動手段と、から形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、ワークを搬送途中で回転させることができる。そのため、ワークを回転させるためのワーク回転機構を別途設ける必要がないため、ワーク搬送装置を簡素化および省力化できる。また、ワークを回転させる工程を別途設ける必要がないため、ワークを回転させるためにワークの搬送を停止させる時間（ワークの回転動作のみを行うための時間）が不要となる。そのため、工程間の搬送動作の合計時間が短くなり、生産性を向上させることができる。
さらに、ワークの搬送方向の前後位置で、２つのワークを搬送しながら同時に回転することができるため、ワークの搬送効率を向上できる。

請求項２においては、ワークを搬送途中で、正回転と逆回転の二方向に回転させることができる。そのため、ワークの加工作業の各作業工程において、必要なワークの回転を得ながら、ワークを各作業工程に搬送することができる。

請求項３においては、簡単な構成でワークの受け渡しを行うことができる。

請求項４においては、ワークが搬送途中で搬送アームの回転によりワーク受け具から脱落することを防止することができる。

第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。第１実施形態に係るワーク搬送装置の側面図。第１実施形態に係るワーク搬送装置の第１ワーク受け具近傍の側面図。（ａ）第１ワーク受け具が第１作業工程の下降位置にある場合の第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ｂ）第１ワーク受け具が第１作業工程の作業位置にある場合の第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ａ）第１ワーク受け具が第１作業工程の上昇位置にある場合の第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ｂ）第１ワーク受け具が第２作業工程の上昇位置にある場合の第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ａ）第１ワーク受け具が第２作業工程の作業位置にある場合の第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ｂ）第１ワーク受け具が第２作業工程の下降位置にある場合の第１実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。第１ワーク受け具が第１作業工程から第２作業工程へ移動する際の第１ワーク受け具の状態を示す図。第２実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ａ）第１ワーク受け具が第１作業工程の下降位置にある場合の第２実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ｂ）第１ワーク受け具が第１作業工程の作業位置にある場合の第２実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ａ）第１ワーク受け具が第１作業工程の上昇位置にある場合の第２実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ｂ）第１ワーク受け具が第２作業工程の上昇位置にある場合の第２実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ａ）第１ワーク受け具が第２作業工程の作業位置にある場合の第２実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。（ｂ）第１ワーク受け具が第２作業工程の下降位置にある場合の第２実施形態に係るワーク搬送装置の正面図。第２ワーク受け具が第２作業工程から第３作業工程へ移動する際の第２ワーク受け具の状態を示す図。第３実施形態に係るワーク搬送装置の脱落防止手段の正面図。従来のワーク搬送装置の正面図。従来のワーク搬送装置の側面図。

次に、本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置１の構成について説明する。なお、以下の説明においては、図１に示すように、ワークＷの搬送上流側を左方、搬送下流側を右方として、上下方向および前後方向を定義する。

図１および図２に示すように、ワークＷの加工作業の各作業工程には、第１作業工程、第２作業工程、および第３作業工程の３つの作業工程がある。そして、ワークＷの加工作業は、第１作業工程から、第２作業工程、第３作業工程の順に行われる。
ワーク搬送装置１は、ワークＷを左側の第１作業工程から、その右方の第２作業工程、さらに右方の第３作業工程に搬送する。
ワークＷは、本実施形態では正面視略四角形状の部材とする。ただし、ワークＷの形状は各面の回転が分かりやすいように正面視凹状としているが、ワークＷの形状は、限定するものではなく、正面視多角形状や楕円状等の部材であってもよい。具体的には、本実施形態では、ワークＷの形状を四角形としているので、第１作業工程から第２作業工程への搬送時に９０度、第２作業工程から第３作業工程への搬送時に９０度回転するように構成することで、ワークＷの各作業工程において、ワークＷの上方からの作業面を変更している。なお、ワークの形状を三角形とした場合にはワークの搬送時にワークが１２０度回転するようにし、ワークの形状を六角形とした場合にはワークが６０度回転するように構成とすることができる。

また、ワークＷが前後方向に長い柱状の場合には、ワークＷの搬送時に、ワークＷが撓んだりずれたりせず確実に搬送できるように、図２に示すように、ワーク搬送装置１が前後方向に適宜間隔をあけて複数並設される。
ワークＷの各面の加工作業後に、さらにワークＷのいずれかの面の加工作業が必要な場合には、さらにワークＷを回転させるために、ワークＷの搬送下流側に、別途ワーク搬送装置１を配置することも可能である。

次に、ワーク搬送装置１の構成を詳述する。

ワーク搬送装置１は、第１ワーク受け具１１と、第２ワーク受け具１２と、第１搬送アーム１３と、第２搬送アーム１４と、連結手段１５と、回動用アクチュエータ１６と、昇降装置２１とで主に構成される。

第１ワーク受け具１１は、ワークＷを載置保持するものであり、正面視で略Ｌ字状に形成され、前載置部１１ａと後載置部１１ｂとを備える。
前載置部１１ａおよび後載置部１１ｂは、前載置部１１ａのワーク載置面（以下載置面とする）と後載置部１１ｂの載置面との間の角度が９０度開いた角度となるように構成される。
ただし、第１ワーク受け具１１は、ワークＷの正面視形状に合わせた形状に構成されている。例えば、ワークＷが正面視正三角形状の場合には、第１ワーク受け具１１は、前載置部１１ａの載置面と後載置部１１ｂの載置面との間の角度が６０度開いたＶ字状に形成され、正面視正六角形の場合には１２０度開いたＶ字状に形成される。

第２ワーク受け具１２は、ワークＷを保持可能に形成され、第１ワーク受け具１１の搬送下流側に配置される。第２ワーク受け具１２は、第１ワーク受け具１１と同様に前載置部１２ａと後載置部１２ｂとを備え、正面視で略Ｌ字状に形成され、その上面にワークＷを載置できるようになっている。

第１搬送アーム１３は、先端部に第１ワーク受け具１１を固定して、基端部がワークＷの搬送方向と直交するように配置される第１軸１７に回動自在に支持される。第１搬送アーム１３は平板状の部材であり、その長手方向の一端部（先端部）が前記第１ワーク受け具１１の中央部下面に固定される。
第１軸１７は、ワークＷの加工作業の第１作業工程における第１作業位置３２と、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３との間の下方に配設され、後述する昇降装置２１の支持台２１ａ上に設けた第１軸支持部１９に支持される。

第２搬送アーム１４は、先端部に第２ワーク受け具１２を固定して、基端部がワークＷの搬送方向と直交するように配設される第２軸１８に回動自在に支持される。第２搬送アーム１４は第１搬送アーム１３と略同形状の平板状の部材であり、その長手方向の一端部（先端部）が第２ワーク受け具１２の中央部下面に固定される。
第２軸１８は、前記第１軸１７からワークＷの搬送下流側に所定距離離間した位置であって、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３と、ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４との間の下方に配設され、後述する昇降装置２１の支持台２１ａ上に設けた第２軸支持部２０に支持される。第１軸支持部１９と第２軸支持部２０との間の距離は、第１作業工程と第２作業工程との間の距離、および、第２作業工程と第３作業工程との間の距離に略等しい。なお、本実施形態では、第１ワーク受け具１１を固定した第１搬送アーム１３と、第２ワーク受け具１２を固定した第２搬送アーム１４は、同一の部材で構成して部品の種類を低減してコスト低減化をはかっている。

連結手段１５は、第１搬送アーム１３と第２搬送アーム１４とを相互に連結する。連結手段１５は、平板状の部材であり、その一端部が第１搬送アーム１３の略中央部に枢支軸を介して回転自在に支持され、その他端部が第２搬送アーム１４の略中央部に枢支軸を介して回転自在に支持される。こうして、第１搬送アーム１３と第２搬送アーム１４と連結手段１５とにより平行リンクが形成される。
連結手段１５の中途部には、接続部１５ａが下方に突出して設けられる。接続部１５ａは、回動用アクチュエータ１６と連結するための部材である。
なお、ワークＷを第３作業工程からさらに回転させて下流側に搬送する場合には、第１ワーク受け具１１を固定した第１搬送アーム１３と同一に構成した第４ワーク受け具を固定した第４搬送アームを、ワークＷの搬送下流側に、第２搬送アーム１４と所定距離離間した位置に配置し、連結手段１５で連結することで、ワークＷを同時に搬送することができる。

回動用アクチュエータ１６は、シリンダにより構成され、後述する昇降装置２１の支持台２１ａ上に立設した支持部１６ｂに回転自在に支持される。ただし、回動用アクチュエータ１６の配置位置は、第２軸支持部２０の下流側であっても、第１軸支持部１９の上流側であってもよい。
回動用アクチュエータ１６のピストンロッド１６ａ先端は、連結手段１５の接続部１５ａに枢結される。回動用アクチュエータ１６を作動させることにより、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４を回動させることができる。つまり、回動用アクチュエータ１６は、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４の回動駆動手段である。回動用アクチュエータ１６は後述する制御装置５と接続されて駆動制御される。
また、回動用アクチュエータ１６にはピストンロッド１６ａの作動位置を検出する手段として位置センサ２３が設けられ、制御装置５と接続される。ただし、ピストンロッド１６ａの作動位置は、第１搬送アーム１３または第２搬送アーム１４の回動位置を角度センサにより検出することにより検出することもできる。
回動用アクチュエータ１６は、エアシリンダまたは油圧シリンダまたは電動シリンダにより構成することができる。
ピストンロッド１６ａの先端の連結は、第１搬送アーム１３または第２搬送アーム１４に枢支する構成とすることも可能である。
また、回動用アクチュエータ１６はシリンダに限定するものではなく、モータにより構成して、該モータの出力軸を、第１搬送アーム１３を固定した第１軸１７、または、第２搬送アーム１４を固定した第２軸１８と連動連結して、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４を回動させる構成とすることもでき、回動駆動手段は限定するものではない。

昇降装置２１は、支持台２１ａと、昇降用アクチュエータ２１ｂと、昇降ガイド部材２１ｃから構成される。
支持台２１ａは、その上部において、第１軸１７を支持する第１軸支持部１９と、第２軸１８を支持する第２軸支持部２０と、回動用アクチュエータ１６と、が取り付けられる。また、支持台２１ａの左右両側下部には昇降ガイド部材２１ｃ・２１ｃが設けられる。昇降ガイド部材２１ｃ・２１ｃは、上下方向に伸縮可能に構成され、支持台２１ａが水平状態のまま昇降できるようにガイドするものである。なお、昇降ガイド部材２１ｃは、数や配置位置が限定されるものではなく、また、レール等で構成することも可能である。
昇降用アクチュエータ２１ｂは、支持台２１ａの略中央下方に配設され、シリンダにより構成される。昇降用アクチュエータ２１ｂのピストンロッド２１ｄの先端は、支持台２１ａの下面に連結され、昇降用アクチュエータ２１ｂを作動させることにより支持台２１ａを昇降させることができる。つまり、昇降用アクチュエータ２１ｂは、支持台２１ａの昇降手段である。昇降用アクチュエータ２１ｂは、後述する制御装置５と接続されて駆動制御される。
また、昇降用アクチュエータ２１ｂにはピストンロッド２１ｄの作動位置を検出する手段として位置センサ２４が設けられ、制御装置５に接続される。
昇降用アクチュエータ２１ｂは、エアシリンダまたは油圧シリンダまたは電動シリンダにより構成することができる。
また、昇降用アクチュエータ２１ｂはシリンダに限定するものではなく、モータにより構成して、昇降ガイド部材２１ｃに沿ってラックを形成し、モータの出力軸に固定したピニオンをラックと噛合させて、支持台２１ａを昇降する構成とすることもでき、昇降駆動手段は限定するものではない。

制御装置５は、主としてアクチュエータの動力源およびその制御機器、およびＣＰＵ（中央演算処理装置）、記憶装置、インターフェース等を備える。当該記憶装置は、制御プログラムを格納するＲＯＭおよびデータを格納するＲＡＭ等により構成される。

また、図１に示すように、ワークＷの第１作業工程における第１作業位置３２には、ワークＷの作業時にワークＷを保持するための第１ワーク受け台２が設けられる。ワークＷの第１作業工程における第１作業位置３２は、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４を左側（搬送上流側）に回動した状態で、第１ワーク受け具１１が最上昇した位置（上昇位置）と最下降した位置（下降位置）の間の所定高さ位置である。この所定高さ位置は、ワークＷの搬送時に、第１ワーク受け具１１と第１ワーク受け台２と第２ワーク受け台３が、干渉しない高さ位置である。

第１ワーク受け台２は、正面視略凹状の部材であり、ワークＷを下方から嵌合できる形状としている。つまり、ワークＷの正面視における第１作業位置３２での下部の外形に合わせた形状としている。第１ワーク受け台２は、第１作業位置３２における第１ワーク受け具１１の前側または後側または両側に配設され、ワークＷを保持可能に構成している。

ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３には、ワークＷの加工作業時にワークＷを保持するための第２ワーク受け台３が設けられる。ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３は、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４を右側（搬送下流側）に回動した状態で、第１ワーク受け具１１が最上昇した位置（上昇位置）と最下降した位置（下降位置）の間の所定高さ位置である。この所定高さ位置は、ワークＷの搬送時に、第２ワーク受け具１２と第２ワーク受け台３と第３ワーク受け台４が、干渉しない高さ位置である。

第２ワーク受け台３は、第１ワーク受け台２と同様に正面視略凹状の部材であり、ワークＷを下方から嵌合できる形状としている。つまり、ワークＷの正面視における第２作業位置３３での下部の外形に合わせた形状としている。第２ワーク受け台３は、第２作業位置３３における第１ワーク受け具１１の前側または後側または両側に配設され、ワークＷを保持可能に構成している。

ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４には、ワークＷの加工作業時にワークＷを保持するため第３ワーク受け台４が設けられる。ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４は第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４を右側（搬送下流側）に回動した状態で、第２ワーク受け具１２が最上昇した位置（上昇位置）と最下降した位置（下降位置）の間の高さ位置である。つまり、第１作業位置３２と第２作業位置３３と第３作業位置３４は同じ高さに配置され、上流側から下流側に順に等間隔で配置される。

第３ワーク受け台４は、第１ワーク受け台２と同様に正面視略凹状の部材であり、ワークＷを下方から嵌合できる形状としている。つまり、ワークＷの正面視における第３作業位置３４での下部の外形に合わせた形状としている。第３ワーク受け台４は、第３作業位置３４における第２ワーク受け具１２の前側または後側または両側に配設され、ワークＷを保持可能に構成している。

図３に示すように、ワーク搬送装置１は、第１ワーク受け台２、第２ワーク受け台３、および第３ワーク受け台４の下方に配置される。
また、第１ワーク受け具１１は、第１ワーク受け台２および第２ワーク受け台３と干渉しない位置に配置され、第２ワーク受け具１２は、第２ワーク受け台３および第３ワーク受け台４と干渉しない位置に配置される。

次に、本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置１の搬送動作（搬送制御）、および、ワークＷの回転動作について、図４から図７を用いて説明する。

まず、ワークＷは、第１ワーク受け台２に載置されて、第１作業工程が行われる。なお、第１作業工程ではワークＷの上方から加工作業が行われ、ワークＷの上部の加工作業が行われる。当該加工作業としては、ワークＷ表面の加工や部品の組み付け等であって限定するものではない。
第１作業工程が終了すると、第１ワーク受け台２に置かれたワークＷは第２ワーク受け台３へ搬送される。なお、すでに第２ワーク受け台３に第２作業工程が行われた後のワークＷが載置されている場合は、同時に、第２ワーク受け台３に置かれたワークＷが第３ワーク受け台４へ搬送される。

ワークＷが第１ワーク受け台２から第２ワーク受け台３への搬送される工程（制御装置５による制御）について説明する。

図４（ａ）に示すように、ワーク搬送装置１の初期状態は、昇降用アクチュエータ２１ｂは縮小されて、支持台２１ａは下降状態であって、回動用アクチュエータ１６は伸長されて、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４は左側（搬送上流側）に回動した状態である。つまり、第１ワーク受け具１１は、第１作業工程の下降位置に位置している。
この状態から昇降装置２１の昇降用アクチュエータ２１ｂが伸長駆動されて、第１ワーク受け具１１は作業位置でワークＷを載置して（図４（ｂ））保持し、その状態のままワークＷは上昇位置まで上昇され、図５（ａ）の状態となる。
昇降用アクチュエータ２１ｂの作動により第１ワーク受け具１１が上昇位置に上昇され、位置センサ２４によりピストンロッド２１ｄの伸長位置が検知されると、図５（ａ）に示すように、回動用アクチュエータ１６が縮小駆動され、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４が右側（搬送上流側）へ回動する。すなわち、第１ワーク受け具１１が第１作業工程から第２作業工程に移動し、第２ワーク受け具１２が第２作業工程から第３作業工程に移動する。これにより、第１作業工程のワークＷが第２作業工程に搬送され、第２作業工程のワークＷが第３作業工程に搬送される。

このワークＷの搬送と同時に、図５および図７に示すように、ワークＷは、右方向（時計回り方向）に回転される。なお、本実施形態では、この回転動作において、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４は９０度回転されるが、この角度は限定するものではなく、ワークＷの形状や作業形態に合わせて回転角度が設定される。例えば、ワークＷの正面視形状が正六角形状の場合には、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４を６０度回転することによりワークＷも６０度回転されることになる。
また、第２作業工程に位置していたワークＷは、図５（ｂ）に示すように、第３作業工程へ搬送されると同時に９０度回転され、ワークＷの凹状の開口部分Ｗａ（図７）が、右方向から下方向となるように回転される。

このように、ワークＷは、第１ワーク受け具１１（第２ワーク受け具１２）が、第１搬送アーム１３（第２搬送アーム１４）の回動に伴って、第１搬送アーム１３（第２搬送アーム１４）の回動角度と同じ角度で回動することにより、第１搬送アーム１３（第２搬送アーム１４）の回動角度と同じ角度分、搬送途中に回転する。すなわち、ワークＷは、第１作業工程から第３作業工程までを搬送される間は、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４（第１ワーク受け具１１および第２ワーク受け具１２）の回動方向と同一の方向（図示時計回り）に回転する。

回動用アクチュエータ１６の作動により第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４が右側へ回動され、位置センサ２３によりピストンロッド１６ａの縮小位置が検知されると、図６に示すように、昇降用アクチュエータ２１ｂが縮小駆動される。そして、第１ワーク受け具１１上のワークＷは、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３で第２ワーク受け台３に載置されて（図６（ａ））保持されるとともに、第１ワーク受け具１１は、さらに下降位置まで下降される（図６（ｂ））。同様に、第２ワーク受け具１２上のワークＷは、ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４で第３ワーク受け台４に載置されて（図６（ａ））保持されるとともに、第２ワーク受け具１２は、さらに下降位置まで下降される（図６（ｂ））。
こうして、第２ワーク受け台３上のワークＷは、その左側面Ｗｂ（図７）を上方から作業することが可能となり、第３ワーク受け台４上のワークＷは、その下面Ｗｃ（図７）を上方から作業することが可能となる。

そして、図６（ｂ）に示すように、第１ワーク受け具１１および第２ワーク受け具１２が下降位置まで下降したことは、位置センサ２４がピストンロッド２１ｄの縮小位置を検知することにより制御装置５が判断する。第１ワーク受け具１１および第２ワーク受け具１２が下降位置まで下降したと判断されると、回動用アクチュエータ１６が伸長駆動され、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム１４が左方へ（反時計回りに）回動され、第２作業工程の第１ワーク受け具１１は第１作業工程へ、第３作業工程の第２ワーク受け具１２は第２作業工程へ、それぞれ移動し（図４（ａ）参照）、初期状態となる。
以後、この動作を繰り返すことにより、ワークＷを各作業工程において必要な回転を得ながら、ワークＷを各作業工程に搬送することができる。

以上のように、ワーク搬送装置１においては、第１ワーク受け具１１は、第１搬送アーム１３の回動により、ワークＷの加工作業の第１作業工程における第１作業位置３２と、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３との間を移動するとともに、ワークＷをワークＷの加工作業の第１作業工程における第１作業位置３２からワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３への搬送時に所定角度、ワークＷの搬送方向に回転させる。
また、第２ワーク受け具１２は、第２搬送アーム１４の回動により、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３と、ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４との間を移動するとともに、ワークＷをワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３からワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４への搬送時に所定角度、ワークＷの搬送方向に回転させる。
さらに、ワークＷの第１作業工程における第１作業位置３２での昇降装置２１の昇降により、第１ワーク受け具１１と第１ワーク受け台２の間でワークＷの受け渡しが行われ、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３での昇降装置２１の昇降により、第１ワーク受け具１１と第２ワーク受け台３との間、および、第２ワーク受け台３と第２ワーク受け具１２との間でワークＷの受け渡しが行われ、ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４での昇降装置２１の昇降により、第２ワーク受け具１２と第３ワーク受け台４との間でワークＷの受け渡しが行われる。このため、簡単な構成でワークＷの受け渡しを行うことができる。

このようにワーク搬送装置１を構成することにより、ワークＷを搬送途中で回転させることができる。そのため、ワークＷを回転させるための回転機構を別途設ける必要がないため、ワーク搬送装置１を簡素化および省力化できる。
また、ワークＷを回転させる工程を別途設ける必要がないため、ワークＷの回転動作のみを行うための時間が不要となり、工程間搬送動作の合計時間が短くなり、生産性を向上させることができる。
さらに、ワークＷの搬送方向の前後位置で、２つのワークＷを搬送しながら同時に回転することができるため、ワークＷの搬送効率を向上できる。

次に、本発明の第２実施形態に係るワーク搬送装置５０の構成について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図８に示すように、第１ワーク受け具１１と、第２ワーク受け具５２と、第１搬送アーム１３と、第２搬送アーム５４と、第３搬送アーム５５と、連結手段５６と、回動用アクチュエータ５７と、昇降装置２１とで主に構成される。

第１ワーク受け具１１と第１搬送アーム１３と第１軸１７と昇降装置２１は、第１実施形態と同じ構成であるので説明を省略する。第１軸１７は支持台２１ａの上流側上に設けた第１軸支持部６１に支持される。

第２ワーク受け具５２は、ワークＷを載置保持するものであり、正面視で右方および上方が開放される略Ｌ字状に形成され、前載置部５２ａと後載置部５２ｂとを備える。
第２ワーク受け具５２の前載置部５２ａの下面（搬送上流側の下面）には、第１枢支部５２ｃが設けられ、第１枢支部５２ｃに第２搬送アーム５４の先端部に枢支される。
また、第２ワーク受け具５２の後載置部５２ｂの下面（搬送下流側の下面）には、第３搬送アーム５５の先端部を枢支するための第２枢支部５２ｄが設けられる。
第２ワーク受け具５２は、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３からワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４までを移動可能に配置される。

第２搬送アーム５４は、第２ワーク受け具５２の搬送上流側を先端部に枢支して、基端部がワークＷの搬送方向と直交し、第１軸１７から搬送下流側に所定距離離間した位置に配置される第２軸５９に回動自在に支持される。第２搬送アーム５４は平板状の部材であり、その長手方向の中途部が屈曲して構成される。
第２軸５９は、第２ワーク受け台３および第３ワーク受け台４の下方であって、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３と、ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４と、の間に設けられる第２軸支持部６２に支持される。第２軸支持部６２は、第１軸支持部６１の下流側に所定距離離間した位置に設けられる。この所定距離は第１作業工程と第２作業工程との間の距離と略等しい。

第３搬送アーム５５は、第２ワーク受け具５２の搬送下流側を先端部に枢支して、基端部がワークＷの搬送方向と直交し、第２軸５９から搬送下流側に所定距離離間した位置に配置される第３軸６０に回動自在に支持される。第３搬送アーム５５は、平板状の部材であり、その長手方向の中途部が屈曲している。第３搬送アーム５５は、第２搬送アーム５４と左右対称に構成され、屈曲凹側が対向するように配置される。第３搬送アーム５５の他端部（基端部）は、第３搬送アーム５５がワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３と、ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４と、の間を回動可能に第３軸６０に支持される。第３軸６０は、第２軸支持部６２に支持される。

連結手段５６は、第１搬送アーム１３と第２搬送アーム５４とを相互に連結する。連結手段５６は、板状の部材であり、その長手方向の一端部が第１搬送アーム１３の略中央部に接続され、その長手方向の他端部が第２搬送アーム５４の略中央部に連結される。

回動用回動用アクチュエータ５７は、第１搬送アーム１３と第２搬送アーム５４および第３搬送アーム５５を回動させるための回動駆動手段である。回動用アクチュエータ５７は、前記回動用アクチュエータ１６と略同様に構成され、制御装置５と接続されている。回動用アクチュエータ５７のピストンロッド５７ａの先端は、第３搬送アーム５５の略中央部に接続される。回動用アクチュエータ５７にはピストンロッド５７ａの作動位置を検出する手段として位置センサ２３が設けられ、制御装置５と接続される。

次に、本発明の第２実施形態に係るワーク搬送装置５０の搬送動作（搬送制御）、および、ワークＷの回転動作について、図９から図１２を用いて説明する。なお、ワークＷが第１ワーク受け台２から第２ワーク受け台３への搬送は、第１実施形態と同じであるため説明は省略し、第２ワーク受け台３から第３ワーク受け台４への搬送について説明する。

図９、図１０および図１１に示すように、第２ワーク受け台３に置かれたワークＷを第３ワーク受け台４への搬送は、第１実施形態に係るワーク搬送装置１と異なり、ワークＷの搬送時に、ワークＷを逆方向に回転することができる。

図９（ａ）に示すように、ワーク搬送装置１の初期状態は、昇降用アクチュエータ２１ｂは縮小されて、支持台２１ａは下降状態であって、回動用アクチュエータ５７は伸長されて、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム５４および第３搬送アーム５５は左側（搬送上流側）に回動した状態である。つまり、第２ワーク受け具５２は、第２作業工程の下降位置に位置している。
この状態から昇降装置２１の昇降用アクチュエータ２１ｂが伸長駆動されて、第２ワーク受け具５２は作業位置でワークＷを載置して（図９（ｂ））保持し、その状態のままワークＷは上昇位置まで上昇され、図１０（ａ）の状態となる。
昇降用アクチュエータ２１ｂの作動により第２ワーク受け具５２が上昇位置に上昇され、位置センサ２４によりピストンロッド２１ｄの伸長位置が検知されると、図１０（ａ）に示すように、回動用アクチュエータ５７が縮小駆動され、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム５４および第３搬送アーム５５が右側（搬送上流側）へ回動する。すなわち、第２ワーク受け具５２が第２作業工程から第３作業工程に移動する。これにより、第１作業工程のワークＷが第２作業工程に搬送され、第２作業工程のワークＷが第３作業工程に搬送される。

このワークＷの搬送と同時に、図１０および図１２に示すように、ワークＷは左方向（反時計回り方向）に回転される。つまり、第２作業工程に位置していたワークＷは、第３作業工程へ搬送されると同時に９０度逆回転され、第１作業工程の状態に戻される。

このように、第２作業工程から第３作業工程へのワークＷの搬送時におけるワークＷの回転動作においては、第２搬送アーム５４および第３搬送アーム５５の回動方向と、第２ワーク受け具５２の回動方向とを逆方向にすることで、第１作業工程から第２作業工程へのワークＷの搬送時のワークＷの回転動作とは逆方向にワークＷを回転させている。

回動用アクチュエータ５７の作動により第１搬送アーム１３および第２搬送アーム５４および第３搬送アーム５５が右側へ回動されるとともに、位置センサ２３によりピストンロッド５７ａの縮小位置が検知されると、図１１に示すように、昇降用アクチュエータ２１ｂが縮小駆動される。そして、第１ワーク受け具１１上のワークＷは、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３で第２ワーク受け台３に載置されて（図１１（ａ））保持されるとともに、第１ワーク受け具１１は、さらに下降位置まで下降される（図１１（ｂ））。同様に、第２ワーク受け具５２上のワークＷは、ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４で第３ワーク受け台４に載置されて（図１１（ａ））保持されるとともに、第２ワーク受け具５２は、さらに下降位置まで下降される（図１１（ｂ））。

そして、図１１（ｂ）に示すように、第１ワーク受け具１１および第２ワーク受け具５２が下降位置まで下降したことは、位置センサ２４がピストンロッド２１ｄの縮小位置を検知することにより制御装置５が判断する。第１ワーク受け具１１および第２ワーク受け具１２が下降位置まで下降したと判断されると、回動用アクチュエータ５７が伸長駆動され、第１搬送アーム１３および第２搬送アーム５４および第３搬送アーム５５が左方へ（反時計回りに）回動され、第２作業工程の第１ワーク受け具１１は第１作業工程へ、第３作業工程の第２ワーク受け具５２は正回転されて第２作業工程へ、それぞれ移動し（図９（ａ）参照）、初期状態となる。

以上のように、ワーク搬送装置５０においては、第１ワーク受け具１１は、第１搬送アーム１３の回動により、ワークＷの加工作業の第１作業工程における第１作業位置３２と、ワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３との間を移動するとともに、ワークＷをワークＷの加工作業の第１作業工程における第１作業位置３２からワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３への搬送時に所定角度、ワークＷの搬送方向に回転させる。
また、第２ワーク受け具５２は、第２搬送アーム５４および第３搬送アーム５５の回動によりワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３と、ワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４との間を移動するとともに、ワークＷをワークＷの加工作業の第２作業工程における第２作業位置３３からワークＷの加工作業の第３作業工程における第３作業位置３４への搬送時に所定角度、ワークＷの搬送方向と反対方向に回転させる。

このようにワーク搬送装置５０を構成することにより、ワークＷを搬送途中で、正回転と逆回転の二方向に回転させることができる。そのため、ワークＷの加工作業の各作業工程において、必要なワークＷの回転を得ながら、ワークＷを各作業工程に搬送することができる。

次に、本発明の第３実施形態に係るワーク搬送装置７０の構成について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

図１３に示すように、ワーク搬送装置７０においては、第１搬送アーム７２（第２搬送アーム７５）の先端に設けられる第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）が、第１ワーク受け台２（第２ワーク受け台３）に置かれたワークＷを持ち上げる際、および第１搬送アーム７２（第２搬送アーム７５）が回動して下降する際に、惰性によりワークＷが第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）上で不安定な状態となり、第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）から脱落する可能性がある。そこで、ワーク搬送装置７０の第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）には、第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）より保持されたワークＷが第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）から脱落するのを防止する脱落防止手段（ワーク固定機構）８０が設けられている。

脱落防止手段８０は、第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）に保持されたワークＷを挟持可能な一対の可動片８１・８１と、一対の可動片８１・８１を開閉させるための開閉用アクチュエータ８２・８２と、から構成されている。
可動片８１・８１は、爪状の部材であり、ワークＷを第１ワーク受け具７１に固定するための部分である。可動片８１・８１は、正面視略Ｌ字状の第１ワーク受け具７１の両端部に回動可能に取り付けられる。
開閉用アクチュエータ８２・８２は、可動片８１・８１を開閉させるための開閉駆動手段である。開閉用アクチュエータ８２・８２は、例えばエアシリンダにより構成される。開閉用アクチュエータ８２・８２は、第１ワーク受け具７１に取り付けられる。ただし、開閉用アクチュエータ８２はシリンダに限定するものではなくモータで構成することも可能である。
図１３に示すように、開閉用アクチュエータ８２・８２を駆動すると、可動片８１・８１は、回動軸８１ａ・８１ａを中心に回動（開閉）し、ワークＷの両端部を挟み込む。これにより、ワークＷが可動片８１・８１により挟持され、第１ワーク受け具７１に固定される。

以上のように、ワーク搬送装置７０においては、第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）には、第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）により保持されたワークＷが脱落するのを防止する脱落防止手段８０が設けられる。そして、脱落防止手段８０は、第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）に保持されたワークＷを挟持可能な一対の可動片８１・８１と、一対の可動片８１・８１を開閉させるための開閉用アクチュエータ８２・８２（開閉駆動手段）と、から形成される。

このようにワーク搬送装置７０を構成することにより、ワークＷが搬送途中で第１搬送アーム７２（第２搬送アーム７５）の回転により第１ワーク受け具７１（第２ワーク受け具７６）から脱落することを防止することができる。

１ワーク搬送装置
２第１ワーク受け台
３第２ワーク受け台
４第３ワーク受け台
１１第１ワーク受け具
１２第２ワーク受け具
１３第１搬送アーム
１４第２搬送アーム
１５連結手段
１６回動用アクチュエータ（回動駆動手段）
１７第１軸
１８第２軸
２１昇降装置
３２第１作業位置
３３第２作業位置
３４第３作業位置
５０ワーク搬送装置
５２第２ワーク受け具
５４第２搬送アーム
５５第３搬送アーム
５６連結手段
５７回動用アクチュエータ（回動駆動手段）
５９第２軸
６０第３軸
８０脱落防止手段
８１可動片
８２開閉用アクチュエータ（開閉駆動手段）
Ｗワーク

Claims

ワークを保持可能に形成され、搬送上流側に配置される第１ワーク受け具と、
ワークを保持可能に形成され、搬送下流側に配置される第２ワーク受け具と、
前記第１ワーク受け具を先端部に固定して、基端部がワーク搬送方向と直交する第１軸に回動自在に支持される第１搬送アームと、
前記第２ワーク受け具を先端部に固定して、基端部がワーク搬送方向と直交し、前記第１軸から搬送下流側に所定距離離間した位置に配置される第２軸に回動自在に支持され第２搬送アームと、
前記第１搬送アームと前記第２搬送アームとを相互に連結する連結手段と、
前記第１搬送アームおよび前記第２搬送アームを回動させるための回動駆動手段と、
を具備するワーク搬送装置であって、
前記第１ワーク受け具は、第１搬送アームの回動により第１作業位置と第２作業位置との間を移動可能とされるとともに、ワークを第１作業位置から第２作業位置への搬送時に前記第１軸と平行な回転軸を中心として、前記第１搬送アームの回動方向と同方向に所定角度回転し、
前記第２ワーク受け具は、第２搬送アームの回動により第２作業位置と第３作業位置との間を移動可能とされるとともに、ワークを第２作業位置から第３作業位置への搬送時に前記第２軸と平行な回転軸を中心として、前記第２搬送アームの回動方向と同方向に所定角度回転する、
ことを特徴とするワーク搬送装置。
ワークを保持可能に形成され、搬送上流側に配置される第１ワーク受け具と、
ワークを保持可能に形成され、搬送下流側に配置される第２ワーク受け具と、
前記第１ワーク受け具を先端部に固定して、基端部がワーク搬送方向と直交する第１軸に回動自在に支持される第１搬送アームと、
前記第２ワーク受け具の搬送上流側を先端部に枢支して、基端部がワーク搬送方向と直交し、前記第１軸から搬送下流側に所定距離離間した位置に配置される第２軸に回動自在に支持される第２搬送アームと、
前記第２ワーク受け具の搬送下流側を先端部に枢支して、基端部がワーク搬送方向と直交し、前記第２軸から搬送下流側に所定距離離間した位置に配置される第３軸に回動自在に支持される第３搬送アームと、
前記第１搬送アームと前記第２搬送アームとを相互に連結する連結手段と、
前記第１搬送アームと前記第２搬送アームおよび前記第３搬送アームを回動させるための回動駆動手段と、
を具備するワーク搬送装置であって、
前記第１ワーク受け具は、第１搬送アームの回動により第１作業位置と第２作業位置との間を移動可能とされるとともに、ワークを第１作業位置から第２作業位置への搬送時に前記第１軸と平行な回転軸を中心として、前記第１搬送アームの回動方向と同方向に所定角度回転し、
前記第２ワーク受け具は、第２搬送アームおよび前記第３搬送アームの回動により第２作業位置と第３作業位置との間を移動可能とされるとともに、ワークを第２作業位置から第３作業位置への搬送時に前記第２軸と平行な回転軸を中心として、前記第２搬送アームの回動方向と反対方向に所定角度回転する、
ことを特徴とするワーク搬送装置。
前記第１搬送アーム、前記第２搬送アームを支持して昇降可能に形成される昇降装置と、
前記第１作業位置と前記第２作業位置と前記第３作業位置でそれぞれワークを保持する第１ワーク受け台と、第２ワーク受け台と、第３ワーク受け台と、を備え、
前記第１作業位置での前記昇降装置の昇降により、第１ワーク受け具と第１ワーク受け台の間でワークの受け渡しを行い、
前記第２作業位置での前記昇降装置の昇降により、第１ワーク受け具と第２ワーク受け台との間、および、第２ワーク受け台と第２ワーク受け具との間でワークの受け渡しを行い、
前記第３作業位置での前記昇降装置の昇降により、第２ワーク受け具と第３ワーク受け台との間でワークの受け渡しを行う、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のワーク搬送装置。
前記第１ワーク受け具および前記第２ワーク受け具には、各受け具により保持された前記ワークが脱落するのを防止する脱落防止手段が設けられ、
前記脱落防止手段は、前記各受け具に保持された前記ワークを挟持可能な一対の可動片と、当該一対の可動片を開閉させるための開閉駆動手段と、から形成される、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワーク搬送装置。