JP5707517B2 - 棒材の移し変え方法及び搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、棒材の移し変え方法及びその方法の実施に使用する搬送装置に関する。

製造現場においては、ワークを一の装置から他の装置に移し変えることが行われており、そのワークの移し変えには、把持手段を備える搬送装置（具体的には、高速多関節ロボットのロボットハンド）が広く用いられている。例えば特許文献１（図４）には、一の装置の保持手段により保持されたワークとしての棒材を、搬送装置がその把持手段をもって把持することによりその保持手段から受け取り、その受け取った棒材を、他の装置における所定の位置決め孔に搬送すると共に、その所定の位置決め孔に対してその棒材を、その一方の端部から挿入することによりその棒材を他の装置に移し変えることが行われている。これにより、一の装置で棒材の他方の端部側を加工したとしても、他の装置において、それに影響を与えることなく、棒材の一方の端部側を保持できる。

ところで、このような棒材の移し変えを行う場合において、棒材の全長（軸心延び方向長さ全長）が短いものを扱うことも考慮して、棒材の一方の端部側を極力、保持手段から外部にはみ出るようにすべく、一の装置の保持手段により、可能な限り棒材の他方の端部側を把持する場合がある。これにより、搬送装置の把持手段は、棒材の一方の端部側を把持でき、保持手段から棒材を受け取ることができる。

特開２００２−２７３５３９号公報（図４）

しかし、棒材には、その全長がかなり短いものがあり、そのような棒材が用いられる場合には、上記のように、保持手段が棒材を保持し、しかも、搬送装置の把持手段が棒材の一方の端部側を把持して該棒材を保持手段から受け取ったとしても、搬送装置の把持手段から外部への棒材（棒材の一方の端部側）のはみ出し量が少なくなることがある。このような場合には、所定の位置決め孔に対する棒材の挿入代は不足することになり、その棒材を、その一方の端部から他の装置における所定の位置決め孔に挿入しようとしても、その挿入が的確に行われないおそれがある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、ワークとしての棒材の全長が短い場合であっても、その棒材を、その一方の端部から所定の位置決め孔に的確に挿入できる棒材の移し変え方法を提供することにある。

第２の目的は、上記棒材の移し変え方法の実施に使用する搬送装置を提供することにある。

前記第１の目的を達成するために本発明（請求項１に係る発明）にあっては、
把持手段を備える搬送装置を用意し、保持手段により保持された棒材のうち、該保持手段が保持する部分よりも該棒材の一方の端部側を、前記搬送装置の把持手段をもって把持することにより該保持手段から受け取り、その受け取った棒材を、所定の位置決め孔に搬送すると共に、該所定の位置決め孔に対して該棒材を、該棒材の一方の端部から挿入する棒材の移し変え方法において、
前記保持手段から前記棒材を受け取るに際して、搬送装置における一の把持手段を用い、
前記棒材の受け取り後であって、該棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入する前に、前記搬送装置における一の把持手段とは異なる別の把持手段をもって、前記棒材のうち、前記保持手段が保持していた部分を把持し、
前記棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入するに際して、該棒材に対する前記一の把持手段の把持を解除し、
前記棒材として、バルブ成形のための棒状素材を用い、
前記保持手段として、前記棒材を掴んで該棒材端との間で電流を流す電極を用い、
前記所定の位置決め孔として、前記棒材における一方の端部側を保持して該棒材の他方の端部をバルブの傘部として成形する鍛造プレス本体における保持孔を用いる構成としてある。この請求項１の好ましい態様としては請求項２〜４の記載の通りとなる。

前記第２の目的を達成するために本発明（請求項５に係る発明）にあっては、
拡縮可能な一対の把持部を有する把持手段を備え、保持手段により保持された棒材を、該保持手段が保持する部分よりも該棒材の一方の端部側において、前記把持手段における一対の把持部をもって把持することにより該保持手段から受け取り、その受け取った棒材を所定の位置決め孔に搬送して、前記棒材を該棒材の一方の端部から所定の位置決め孔に挿入する搬送装置において、
前記把持手段として、第１、第２把持手段が並設された状態で備えられ、
前記第１、第２把持手段における各一対の把持部が、該各一対の把持部の拡縮方向を同じにしつつ対向された状態で配置され、
前記第１把持手段は、該第１把持手段における一対の把持部が、前記保持手段から前記棒材を受け取るに際して、該棒材を、該保持手段が保持する部分よりも該棒材の一方の端部側において把持すると共に、該棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入するに際して、該棒材に対する把持を解除するものとして設定され、
前記第２把持手段は、該第２把持手段における一対の把持部が、前記棒材の受け取り後であって、該棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入する前に、該棒材のうち、前記保持手段が保持していた部分を把持するように設定され、
前記第１把持手段の一対の把持部と該第２把持手段の一対の把持部との間の間隔は、該第１、第２把持手段の並設方向において、該両一対の把持部の基端側間隔に比して先端側間隔が狭められている構成とされている。この請求項５の好ましい態様としては、請求項６の記載の通りとなる。

本発明（請求項１に係る発明）によれば、保持手段から棒材を受け取るに際して、搬送装置における一の把持手段を用い、棒材の受け取り後であって、棒材を該棒材の一方の端部から所定の位置決め孔に挿入する前に、搬送装置における一の把持手段とは異なる別の把持手段をもって、棒材のうち、保持手段が保持していた部分を把持し、棒材を該棒材の一方の端部から所定の位置決め孔に挿入するに際して、棒材に対する一の把持手段の把持を解除することから、別の把持手段を備える搬送装置により棒材を移動させることができる一方、棒材の一方の端部側において、該棒材に対して一の把持手段が把持していた部分を挿入代として新たに確保（挿入代の増大）できることになり、その挿入代を所定の位置決め孔に挿入することにより棒材の一方の端部側を的確に所定の位置決め孔に挿入することができる。このため、ワークとしての棒材の全長が短い場合であっても、その棒材を、その一方の端部から所定の位置決め孔に的確に挿入できる棒材の移し変え方法を提供できる。

具体的には、棒材として、バルブ成形のための棒状素材を用い、保持手段として、棒材を掴んで該棒材端との間で電流を流す電極を用い、所定の位置決め孔として、棒材における一方の端部側を保持して該棒材の他方の端部をバルブの傘部として成形する鍛造プレス本体における保持孔を用いることから、アプセッタにより成形された一次成形ワーク（加熱端（他方の端部側）が膨らまし成形された棒材）が短い場合においても、その一次成形ワークをアプセッタから鍛造プレス本体に移し変えるに際して、その一次成形ワークの一方の端部側を鍛造プレス本体の挿入孔に的確に挿入することができる。

請求項２に係る発明によれば、一の把持手段と別の把持手段とが、１つの搬送装置における第１、第２把持手段として、並設した状態で設けられ、第１把持手段と第２把持手段とは、拡縮可能な一対の把持部をそれぞれ備えると共に、その両一対の把持部が該両一対の把持部の拡縮方向を同じにしつつ対向された状態で配置されていることから、単一の搬送装置により棒材の移し変えを的確に行うことができ、その棒材の移し変えにおいて、設備、搬送装置の増加を極力、抑えることができる。

請求項３に係る発明によれば、一の把持手段と別の把持手段とが、異なった搬送装置において、別々に設けられていることから、２台の搬送装置を用いて、棒材の移し変えを具体的且つ的確に行うことができる。

請求項５に係る発明によれば、拡縮可能な一対の把持部を有する把持手段を備え、保持手段により保持された棒材を、該保持手段が保持する部分よりも該棒材の一方の端部側において、前記把持手段における一対の把持部をもって把持することにより該保持手段から受け取り、その受け取った棒材を所定の位置決め孔に搬送して、前記棒材を該棒材の一方の端部から所定の位置決め孔に挿入する搬送装置において、前記把持手段として、第１、第２把持手段が並設された状態で備えられ、前記第１、第２把持手段における各一対の把持部が、該各一対の把持部の拡縮方向を同じにしつつ対向された状態で配置され、前記第１把持手段は、該第１把持手段における一対の把持部が、前記保持手段から前記棒材を受け取るに際して、該棒材を、該保持手段が保持する部分よりも該棒材の一方の端部側において把持すると共に、該棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入するに際して、該棒材に対する把持を解除するものとして設定され、前記第２把持手段は、該第２把持手段における一対の把持部が、前記棒材の受け取り後であって、該棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入する前に、該棒材のうち、前記保持手段が保持していた部分を把持するように設定されていることから、当該搬送装置を用いることにより、請求項１に係る棒材の移し変え方法を実施することができ、請求項１に係る棒材の移し変え方法の実施に使用する搬送装置を提供できる。

また、第１把持手段の一対の把持部と第２把持手段の一対の把持部との間の間隔は、該第１、第２把持手段の並設方向において、該両一対の把持部の基端側間隔に比して先端側間隔が狭められていることから、第１把持手段の一対の把持部と第２把持手段の一対の把持部とによる短い棒材の把持を考慮しつつ、当該搬送装置に対するその第１把持手段の一対の把持部及び第２把持手段の一対の把持部の取付け自由度を高めることができる。

請求項４に係る発明によれば、搬送装置として、ロボットハンド又はロボットハンドを備えるロボットを用いることから、全長が短いワークとしての棒材を、その一方の端部から所定の位置決め孔に的確に挿入するに際して、搬送装置として最適のものを用いることができる。

請求項６に係る発明によれば、ロボットハンド又はロボットハンドを備えるロボットを用いて構成されていることから、全長が短いワ
ークとしての棒材を、その一方の端部から所定の位置決め孔に的確に挿入するために、最適のものを用いて構成できる。

実施形態に係るバルブの鍛造自動化ラインの全体構成を示す平面図である。 実施形態に係るバルブの鍛造自動化ラインにおいて用いられるアプセッタを示す斜視図である。 一次成形ワークを鍛造プレス本体に搬入する高速多関節ロボットを示す図（図１において右方向から見た図）である。 実施形態に係るバルブの鍛造自動化ラインの製造工程を説明する説明図である。 実施形態に係る高速多関節ロボットのロボットハンド付近を示す拡大正面図である。 実施形態に係る高速多関節ロボットのロボットハンド付近を示す拡大平面図である。 実施形態に係る移し変え方法を説明する説明図である。 図７の続きを説明する説明図である。 図８の続きを説明する説明図である。 図９の続きを説明する説明図である。 図１０の続きを説明する説明図である。 図１１の続きを説明する説明図である。 従来に係る移し変え方法を説明する説明図である。 図１３の続きを説明する説明図である。 図１４の続きを説明する説明図である。 図１５の続きを説明する説明図である。 図１６の続きを説明する説明図である。 実施形態に係る移し変え方法に用いられるタイムチャートである。 実施形態に係る制御ユニットの制御例を示すフローチャートである。 図１９の続きを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、バルブの鍛造のための各装置が直線状に配置されたバルブの鍛造自動化ライン１を示す。このバルブの鍛造自動化ライン１においては、その直線状の配置ラインの中心に鍛造プレス本体１０が配置され、その鍛造プレス本体１０の左右両側には、その鍛造プレス本体１０に向かって順に、棒材供給装置４０Ａ（４０Ｂ）、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）がそれぞれ配置されている。そして、各装置１０，２０Ａ（２０Ｂ），４０Ａ（４０Ｂ）間のワークＷの移し変えを適正に行うべく、各棒材供給装置４０Ａ（４０Ｂ）及びアプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）の前面側には、ワーク供給装置３０Ａ（３０Ｂ）がそれぞれ配置され、各アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）と鍛造プレス本体１０との間には、高速多関節ロボット（搬送装置）６０Ａ（６０Ｂ）がそれぞれ配置されている。

前記棒材供給装置４０Ａ（４０Ｂ）は、図１に示すように、ワーク供給路４２を備えている。このワーク供給路４２は、ワークとしての丸棒材Ｗ（棒材）を順次、ワーク供給装置３０Ａ（３０Ｂ）に向けて供給することになっている(図４も参照)。

前記ワーク供給装置３０Ａ（３０Ｂ）は、図１に示すように、ワーク供給用チャック３６を備えている。このチャック３６は、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）及び棒材供給装置４０Ａ（４０Ｂ）の前方側において、左右方向（図１中、左右方向）および前後方向（図１中、上下方向）にスライド可能に構成されており、このチャック３６は、棒材供給装置４０における棒材供給路４２の丸棒材Ｗを掴んで、その丸棒材Ｗをアプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）の空の成形ステージ２０Ａ１，２０Ａ２（２０Ｂ１，２０Ｂ２）に供給することになっている(図４も参照)。

前記アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）は、図４に示すように、丸棒材Ｗを、その一方の端部側が軸部Ｗ１１であって他方の端部側が膨らんだ形状（膨らみ部を符号Ｗ１２をもって示す）とされる一次成形ワークＷ１（棒材）に成形する役割を有する。このため、図１〜図３に示すように、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）の前面側には、成形ステージ２０Ａ１，２０Ａ２（２０Ｂ１，２０Ｂ２）が左右方向に並設された状態で設けられ、その各成形ステージ２０Ａ１，２０Ａ２（２０Ｂ１，２０Ｂ２）には、前記チャック３６から丸棒材Ｗを受け取って該丸棒材Ｗを上下方向に延びる状態で把持する左右一対の電極チャック２２，２２と、該左右一対の電極チャック２２，２２の上方に配置されるアンビル電極２３と、左右一対の電極チャック２２，２２の下方に配置されて丸棒材Ｗの一方の端部側を上方に押圧することにより該丸棒材Ｗの他方の端部をアンビル電極２３に押し当てる加圧装置２４と、が備えられている。このアプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）においては、通電を行うことにより丸棒材Ｗのアンビル電極２３側（丸棒材Ｗの他方の端部側）が加熱溶融されて、その部分が膨らんだ形状とされた（膨らみ部Ｗ１２を有する）一次成形ワークＷ１に成形され、その成形が完了すると、通電が停止されてその一次成形ワークＷ１に対する加熱が止められる。

尚、符号２４ａは、ワークＷを下方から担持する加圧装置２４の昇降ロッドである。

前記鍛造プレス本体１０は、図４に示すように、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）で成形された一次成形ワークＷ１を二次成形する役割を有する。このため、鍛造プレス本体１０は、図１に示すように、二次成形用の上下一対の金型１１を備えている（図１においては下型のみ図示）。この鍛造プレス本体１０における下型（以下、金型１１の符号を用いる）の上面には、一次成形ワークＷ１における膨らみ部Ｗ１２を下型１１の上方側に位置させて二次成形を適正に行わせるべく、一次成形ワークＷ１の軸部（丸棒材Ｗの一方の端部側であった部分）を挿入保持するための挿入孔１２（所定の位置決め孔）が開口されている（後述の図１１も参照）。

前記高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）は、図１、図３に示すように、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）で成形された一次成形ワークＷ１を鍛造プレス本体１０に搬送してその下型１１における挿入孔１２に挿入する役割を有する。このため、高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）は、ロボット本体６１と、基端側アーム６２ａと、先端側アーム６２ｂと、ロボットハンド（搬送装置）６２ｃと、を備えて、その各要素６１，６２ａ〜６２ｃをもって、６軸（Ｌ１〜Ｌ６）周りに回動可能な構造が構成されている。具体的には、ロボット本体６１は、垂直支軸Ｌ１周りに旋回でき、基端側アーム６２ａは、ロボット本体６１に対し水平支軸Ｌ２回りに回動できる。また、先端側アーム６２ｂは、基端側アーム６２ａ先端部の水平支軸Ｌ３回りおよびアーム６２ｂの中心軸に沿った支軸Ｌ４回りにそれぞれ回動でき、ロボットハンド６２ｃは、アーム６２ｂ先端側の水平支軸Ｌ５回りおよびアーム６２ｂ先端側の垂直支軸Ｌ６回りに回動できる。

前記各高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）におけるロボットハンド６２ｃには、図１、図３、図５、図６に示すように、一の把持手段（第１把持手段）及び他の把持手段（第２把持手段）として第１、第２のチャック装置６４Ａ，６５Ａ（６４Ｂ，６５Ｂ）がそれぞれ取付けられている。第１チャック装置６４Ａ（６４Ｂ）には、拡縮（開閉）して一次成形ワークＷ１の軸部Ｗ１１を把持、把持解除する第１の一対の爪部（第１の一対の把持部）６４Ａ１（６４Ｂ１）と、駆動ロッド（図示略）を有してその駆動ロッドの伸縮動に基づき第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）を拡縮（開閉）させるエア駆動シリンダ装置（シリンダ内をピストにより二室に区画し、その二室への圧縮エアの供給調整によりピストンを変位動させ、その変位動により駆動ロッドを伸縮動させるもの）６４Ａ２（６４Ｂ２）と、そのエア駆動シリンダ６４Ａ２（６４Ｂ２）に対して圧縮エアを供給してその圧縮エアに基づきエア駆動シリンダ装置６４Ａ２の駆動ロッド伸縮動させるエア駆動源としてのコンプレッサ６６Ａ（６６Ｂ）と、そのコンプレッサ６６Ａからエア駆動シリンダ装置６４Ａ２（６４Ｂ２）への圧縮エアの供給調整を行う第１把持部調整手段としての第１調整弁（電磁式）６４Ａ３（６４Ｂ３）と、が備えられ、第２チャック装置６５Ａにも、コンプレッサ６６Ａを共通の要素とした上で、第１チャック装置６４Ａと同様の構成要素として、第２の一対の爪部（第２の一対の把持部）６５Ａ１（６５Ｂ１）と、エア駆動シリンダ装置６５Ａ２（６５Ｂ２）と、第２調整弁（第２の一対の把持部）６５Ａ３（６５Ｂ３）と、が備えられている。

この場合、第１、第２チャック装置６４Ａ，６５Ａ（６４Ｂ，６５Ｂ）における第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）については、図６に示すように、いずれも、最大１８０度に開くことができると共に、閉じることによりワークとしての細い一次成形ワークＷ１の軸部Ｗ１１を確実に掴むことができることになっている。

前記第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）は、基本姿勢の状態（図５の状態）において、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）が第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）よりも下方側に配置されている。第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）と第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）とは、並設された状態で配置されており、その第１、第２の各一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）は、拡縮方向を同じにしつつ対向された配置状態とされている。しかも、本実施形態においては、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）と第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）との間の間隔は、図５に示すように、その第１、第２の両一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）の先端側間隔Ｌｆが極力、近接した状態とされて短い丸棒材Ｗの把持に対応されている一方、基端側間隔Ｌｂは、各エア駆動シリンダ装置６４Ａ２，６５Ａ２（６４Ｂ２，６５Ｂ２）の厚みが各一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）の厚みに比して厚くならざるを得ないこと、さらには、各一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）の取付けの自由度を高めたいこと等を考慮して、先端側間隔Ｌｆに比して広げられている。

さらに本実施形態においては、前記ワーク供給装置３０Ａ（３０Ｂ）を挟んで前記アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）とは反対側には、図１に示すように、二次成形ワーク集積部７４が設けられている。この二次成形ワーク集積部７４は、鍛造プレス本体１０で成形された二次成形ワークＷ２を前述の高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）により受け取り、それを、次工程の熱処理を行うまでの間、集積しておく役割を有する。

前述の高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）は、図４に示すように、前記第１調整弁６４Ａ３（６４Ｂ３）、第２調整弁６５Ａ３（６５Ｂ３）、電極チャック２２，２２用駆動調整部８０、ロボット駆動調整部８１を制御する制御ユニットＵ（制御手段）を備えている。制御ユニットＵには、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）での加熱が終了（成形完了）したことを検出する受け取りタイミング検出機構８２からの受け取りタイミング信号、第１タイマの経過時間Ｔ_Ｃ１を検出する第１経過時間検出機構８３からの経過時間Ｔ_Ｃ１信号、第２タイマの経過時間Ｔ_Ｃ２を検出する第２経過時間検出機構８４からの経過時間Ｔ_Ｃ２信号、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）の把持、把持解除状態を検出する第１爪部状態検出センサ８５からの把持、把持解除信号、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）の把持、把持解除状態を検出する第２爪部状態検出センサ８６からの把持、把持解除信号、第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１、６５Ｂ１）の位置情報を検出する位置情報検出センサ８７からの位置情報信号、ロボットハンドの移動の有無を検出する移動検出センサ８８からの移動状態信号、電極チャック２２，２２の保持、保持解除状態を検出する電極チャック状態検出センサ８９からの保持、保持解除信号が入力される一方、制御ユニットＵからは、第１、第２調整弁６４Ａ３，６５Ａ３（６４Ｂ３、６５Ｂ３）、電極チャック２２、２２用駆動調整部８０、ロボット駆動調整部８１に対して制御信号がされることになっている。

このようなバルブの鍛造自動化ライン１においては、図４に示すように、棒材供給装置４０Ａ（４０Ｂ）により供給されるワークとしての丸棒材Ｗをワーク供給装置３０Ａ（３０Ｂ）がアプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）に供給し、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）は、その丸棒材Ｗを、その丸棒材Ｗにおける他方の端部側(本実施形態においては、上方側)が膨らんだ形状とされた一次成形ワークＷ１に成形する。その一次成形ワークＷ１は、高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）により鍛造プレス本体１０に搬送されて、その鍛造プレス本体１０において、その一次成形ワークＷ１は二次成形ワークＷ２としてのバルブに成形される。この二次成形ワークＷ２は、再び高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）を用いて、二次成形ワーク集積部７４に搬送され、その二次成形ワーク集積部７４に集積された二次成形ワークＷ２は、所定時間経過して冷えた段階で、例えば作業者によりバッチ式加熱処理炉（図示せず）に搬送される。

このようなバルブの鍛造自動化ライン１において、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）から鍛造プレス本体１０に一次成形ワークＷ１を搬送する際に、本実施形態に係る移し変え方法が用いられている。その移し変え方法を、前述の制御ユニットＵの概要と共に、図７〜図１２に基づいて説明する。

アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）では、ワークとしての比較的短い丸棒材Ｗを一次成形ワークＷ１に成形するに際して、図７に示すように、丸棒材Ｗは電極チャック２２、２２により上下方向に延びる姿勢となるように保持され、その把持位置は、できるだけ丸棒材Ｗにおける他方の端部側（図６中、上方側）とされる。その一方、ロボットハンド６２ｃにおける第１、第２の両一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）は、そのアプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）での一次成形ワークＷ１の成形完了前に待機位置に到着し、その各一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）を開いた状態で待機している（同図７参照）。

このような前提状態の下で、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）において、ワークとしての丸棒材Ｗが一次成形ワークＷ１に成形され、その成形が完了したとして通電（加熱）が停止されると、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）は、図８に示すように、電極チャック２２、２２が保持している一次成形ワークＷ１の軸部Ｗ１１の保持部分Ｗ１１ａよりも下側の軸部下方部分Ｗ１１ｂ（丸棒材Ｗの一方の端部側であった部分）を把持する。

上記のように第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）が一次成形ワークＷ１における軸部Ｗ１１の軸部下方部分Ｗ１１ｂを把持すると、電極チャック２２、２２が一次成形ワークＷ１に対する保持を解除し、これに伴い、高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）は、予めティーチングされている情報に基づき、ロボット本体６１、アーム６２ａ，６２ｂ、ロボットハンド６２ｃの動作を通じて、一次成形ワークＷ１を鍛造プレス本体１０に向けて搬送し始める。この一次成形ワークＷ１の搬送が行われると、その搬送中において、図９に示すように、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）が、一次成形ワークＷ１における軸部Ｗ１１のうち、これまで電極チャック２２が保持していた保持部分Ｗ１１ａを把持し、続いて、図１０に示すように、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ａ１）が一次成形ワークＷ１における軸部下方部分Ｗ１１ｂの把持を解除する。これにより、一次成形ワークＷ１には、その下方部分Ｗ１１ｂをもって、鍛造プレス本体１０における挿入孔１２に対する挿入代が新たに確保される。

第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）が一次成形ワークＷ１の軸部下方部分Ｗ１１ｂの把持を解除すると、図１１に示すように、一次成形ワークＷ１は、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）による把持(ロボットハンド６２ｃの移動)により、鍛造プレス本体１０における挿入孔１２にまで搬送され、その一次成形ワークＷ１における軸部Ｗ１１の下方部分Ｗ１１ｂが挿入孔１２に上方側から挿入される。そして、一次成形ワークＷ１における軸部下方部分Ｗ１１ｂが挿入孔１２に挿入されると、ロボットハンド６２ｃは移動を停止し、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）の把持を解除する。これにより、一次成形ワークＷ１は、その自重に基づき、挿入孔１２の内壁に案内されつつ下方に落下することになり、最終的に、図１２に示すように、一次成形ワークＷ１の膨らみ部Ｗ１２が下型１１に受け止められ、一次成形ワークＷ１は、その全長が短いものであっても、鍛造プレス本体１０に的確にセット（挿入保持）される。

これに対して、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）だけからなる既存のシングルハンドタイプにおいては、ワークとしての丸棒材Ｗが短い場合には、それがアプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）により一次成形ワークＷ１に成形された後に、その一次成形ワークＷ１のうち、電極チャック２２が保持する保持部分Ｗ１１ａよりも下側の軸部下方部分Ｗ１１ｂを一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）をもって把持することにより搬送できる(図１３〜図１５参照)。しかし、その把持により、一次成形ワークＷ１の軸部Ｗ１１に挿入代がなくなるため、図１６、図１７に示すように、鍛造プレス本体１０における挿入孔１２に挿入しようとしても、挿入することができない。

上記アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）から鍛造プレス本体１０へのワークの移し変えに際しての制御ユニットＵの制御例を、図１８に示すタイムチャート、及び図１９、図２０に示すフローチャートに基づいて具体的に説明する。尚、図１９、図２０中、Ｓはステップを示す。また、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）から鍛造プレス本体１０へワークを移し変える際の開始の前提状態は、前述と同様である（図６参照）。

先ずＳ１において、丸棒材Ｗの一次成形が完了したためにアプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）での加熱が終了したか否かが判別される。アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）での加熱が終了しない間は、その判断が繰り返される一方、Ｓ１がＹＥＳのときには、Ｓ２においては、第１調整弁６４Ａ３（６４Ｂ３）に対して第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）を把持させるための制御信号が出力される。これにより、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）は、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）における電極チャック２２，２２により保持されている一次成形ワークＷ１（棒材）の軸部保持部分Ｗ１１ａよりも下方側の軸部下方部分Ｗ１１ｂ（丸棒材Ｗの一方の端部側部分）を把持する（図８参照）。

次いで、Ｓ３において、第１タイマがセットされ（時間Ｔ_Ｃ１＝０）、次のＳ４において、時間Ｔ_Ｃ１に１が加算されて、時間Ｔ_Ｃ１がカウントされ始める。そして次のＳ５において、時間Ｔ_Ｃ１が所定時間Ｔ_Ｃ１０に達したか否かが判別され、その判別がＮＯのときには、Ｓ４に戻って、時間のカウントが続行される。その一方、Ｓ５の判断がＹＥＳのときには、時間Ｔ_Ｃ１が所定時間Ｔ_Ｃ１０に達したとして、Ｓ６において電極チャック２２の駆動調整部８０に対して保持解除信号が出力される。これにより、電極チャック２２、２２は、一次成形ワークＷ１の保持を解除する。このときには、前述の通り、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）が丸棒材Ｗを既に把持していることから、電極チャック２２が一次成形ワークＷ１の保持を解除しても、その一次成形ワークＷ１が落下することはない。

電極チャック２２、２２の駆動調整部８０に対して保持解除信号が出力されると、Ｓ７において、電極チャック２２、２２が実際に一次成形ワークＷ１の保持を解除したか否かが判別される。このＳ７がＮＯのときには、Ｓ６に戻されて、Ｓ６の処理、Ｓ７の判別が繰り返される一方、Ｓ７がＹＥＳのときには、Ｓ８において、高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）におけるロボット本体６１、アーム６２ａ，６２ｂ、ロボットハンド６２ｃの駆動が開始され、高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）は、その高速多関節ロボット６０Ａ（６０Ｂ）に対してティーチングされている記録移動動作を実行する。これにより、一次成形ワークＷ１の搬送等の移動（ロボットハンド６２ｃの移動）が開始されることになる。この場合、一次成形ワークＷ１の移動は、その一次成形ワークＷ１を保持するロボットハンド６２ｃの移動動作に基づいて行われることになるが、このロボットハンド６２ｃの移動動作には、当然のことながら、そのロボットハンド６２ｃ自体の移動動作に限らず、ロボット本体６１及びアームの作動に基づくロボットハンド６２ｃの移動動作をも含む。

ロボットハンド６２ｃの移動が開始されて一次成形ワークＷ１の移動が開始され始めると、Ｓ９において、ロボットハンド６２ｃ（第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１））が、記録移動動作路上の第１所定位置を通過したか否かが判別される。この第１所定位置は、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）から所定距離離間して、第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）が開閉動しても、それらがアプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）及びその他の装置類に干渉しない位置の限度として設定されている。このＳ９がＮＯのときには、その判別が繰り返される一方、そのＳ９がＹＥＳのときには、Ｓ１０において、第２調整弁６５Ａ３（６５Ｂ３）に対して第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）を把持させるための制御信号が出力される。これにより、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）は、一次成形ワークＷ１の軸部Ｗ１１のうち、アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）における電極チャック２２、２２がこれまで保持していた保持部分Ｗ１１ａを把持することになる（図９参照）。

Ｓ１０において、第２調整弁６５Ａ３（６５Ｂ３）に対して第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）を把持させるための制御信号が出力されると、Ｓ１１において、第２タイマがセットされ（時間Ｔ_Ｃ２＝０）、Ｓ１２において、ロボットハンド６２ｃ（第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１））が記録移動動作路上の第２所定位置に到達前か否かが判別される。この第２所定位置は、鍛造プレス本体１０から所定距離離間して、第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）が開閉動しても、それら（一次成形ワークＷ１も含む）が鍛造プレス本体１０及びその他の装置類に干渉しない位置の限度として設定されている。このＳ１２がＹＥＳのときは、第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）等に関し、干渉の問題が生じないとして、ロボットハンド６２ｃが移動する状態下で、時間Ｔ_Ｃ２がカウントされた後（Ｓ１３）、次のＳ１４に進む。一方、Ｓ１２がＮＯとなって、ロボットハンド６２ｃが第２所定位置に到達したと判断されたときには、これ以後の移動により第１、第２の一対の爪部６５Ａ１等に干渉の問題が生じるとして、Ｓ１５において、ロボットハンド６２ｃ（ロボット本体６１、アーム６２ａ，６２ｂ）の移動が停止され、Ｓ１３においては、ロボットハンド６２ｃが停止した状態下で、時間Ｔ_Ｃ２がカウントされる。

次のＳ１４においては、時間Ｔ_Ｃ２が所定時間Ｔ_Ｃ２０に達したか否かが判別される。このＳ１４がＮＯのときには、Ｓ１２に戻されて、一連の処理（Ｓ１２〜Ｓ１４、Ｓ１５）が繰り返される一方、Ｓ１４がＹＥＳのときには、Ｓ１６において、第１調整弁６４Ａ３（６４Ｂ３）に対して第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）が把持を解除するための制御信号が出力される。これにより、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）は一次成形ワークＷ１の把持を解除する。このとき、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）が一次成形ワークＷ１の軸部Ｗ１１を把持していることから、一次成形ワークＷ１が落下することはなく、また、第１の一対の爪部６４Ａ１（６５Ｂ１）の把持解除により、一次成形ワークＷ１における軸部下方部分Ｗ１１ｂが解放されて挿入代が確保されることになる。

Ｓ１６において、第１調整弁６４Ａ３（６４Ｂ３）に対して第１の一対の爪部６４Ａ１（６５Ｂ１）が把持を解除するための制御信号が出力されると、Ｓ１７において、ロボットハンド６２ｃ（第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１、一次成形ワークＷ１）が第２所定位置に到達前か否かが判別される。このＳ１７がＹＥＳのときには、第１、第２の一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１等に対して干渉の問題が生じないとして、ロボットハンド６２ｃが移動する状態の下で、次のＳ１８において、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）が把持を解除したか否かが判別される。その一方、Ｓ１７がＮＯのときには、Ｓ１９において、ロボットハンド６２ｃの移動が停止しているか否かが判別され、ロボットハンド６２ｃが未だ停止中でないときは、Ｓ２０において、ロボットハンド６２ｃの移動が停止された上でＳ１８に進み、Ｓ１９の判別によりロボットハンド６２ｃが既に停止中と判断された場合には、直接、Ｓ１７に進む。

Ｓ１８においては、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）が把持を解除していないと判断されたときには、Ｓ１６に戻されて一連の処理（Ｓ１６〜Ｓ２０）が繰り返される一方、Ｓ１８がＹＥＳのときには、第１の一対の爪部６４Ａ１（６４Ｂ１）が把持を解除したと判断されて、Ｓ２１において、ロボットハンド６２ｃが停止中か否かが判別される。Ｓ２１がＹＥＳと判断されたときには、ロボットハンド６２ｃ停止状態にあることから、Ｓ２２において、ロボットハンド６２ｃは再び移動を開始し、次のＳ２３において、そのロボットハンド６２ｃの移動に基づき、一次成形ワークＷ１の軸部Ｗ１１が鍛造プレス本体１０における下型１１の挿入孔１２内にその上方側から挿入されたか否かが判別される。一方、Ｓ２１がＮＯのときには、直接、Ｓ２３に進む。

Ｓ２３においては、その判断がＮＯのときには、その判断処理が繰り返される一方、Ｓ２３の判断がＹＥＳのときには、Ｓ２４において、ロボットハンド６２ｃの移動が停止され、次のＳ２５において、第２調整弁６５Ａ３（６５Ｂ３）に対して第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）の把持を解除する制御信号が出力され、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）は一次成形ワークＷ１の把持を解除する。これにより、一次成形ワークＷ１は、自重に基づき落下することになり、一次成形ワークＷ１の軸部Ｗ１１は、鍛造プレス本体１０における挿入孔１２の内壁に案内されつつ、その挿入孔１２内に挿入される。

次のＳ２６においては、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）が実際に把持を解除しているかが判別される。Ｓ２６がＮＯのときには、Ｓ２５に戻されて、第２の一対の爪部６５Ａ１（６５Ｂ１）の把持解除を待つことになる一方、Ｓ２６がＹＥＳのときには、Ｓ２７において、一次成形ワークＷ１の鍛造プレス本体１０への移し変えが終了したとして、ロボットハンド６２ｃは次工程へ移行する。

以上実施形態について説明したが本発明においては、次の態様を包含する。
（１）本発明を、バルブの鍛造における移し変えに用いるだけでなく、他の用途にも用いること。
（２）１台のロボットハンドに第１、第２の両一対の爪部６４Ａ１，６５Ａ１（６４Ｂ１，６５Ｂ１）を設けることなく、２台のロボットに、一対の爪部をそれぞれ設けて、２台のロボットを用いて、ワークとしての一次成形ワークの移し変え（アプセッタ２０Ａ（２０Ｂ）から鍛造プレス本体１０への搬送）を行うこと。

１０ 鍛造プレス本体
１１ 鍛造プレス本体の金型
１２ 挿入孔（所定の位置決め孔、保持孔）
２０Ａ，２０Ｂ アプセッタ
２２ 電極チャック（保持手段）
６０Ａ，６０Ｂ 高速多関節ロボット（搬送装置）
６２ｃ ロボットハンド（搬送装置）
６４Ａ，６４Ｂ チャック装置（一、他の把持手段、第１、第２の把持手段）
６４Ａ１，６４Ｂ１ 第１の一対の爪部（第１把持手段における一対の把持部）
６５Ａ１，６５Ｂ１ 第２の一対の爪部（第２把持手段における一対の把持部）
６４Ａ３，６４Ｂ３ 第１調整弁（第１把持調整手段）
６５Ａ３，６５Ｂ３ 第１調整弁（第２把持調整手段）
８１ ロボット駆動調整部
８２ 受け取りタイミング検出機構（受け取りタイミング検出手段）
８３ 第１経過時間検出機構
８４ 第２経過時間検出機構
８５ 第１爪部状態検出センサ（第１把持検出手段）
８６ 第２爪部状態検出センサ（第２把持検出手段）
８７ 位置情報検出センサ（位置情報検出手段）
８８ 移動検出センサ
Ｌｆ 第１の一対の爪部と第２の一対の爪部との間における先端側間隔
Ｌｂ 第１の一対の爪部と第２の一対の爪部との間における基端側間隔
Ｗ 丸棒材（棒材）
Ｗ１ 一次成形ワーク（棒材）
Ｗ１１ 一次成形ワークの軸部
Ｗ１１ａ 一次成形ワークにおける軸部のうち、電極チャックが保持する保持部分
Ｗ１１ｂ 一次成形ワークにおける軸部下方部分
Ｗ２ 二次成形ワーク（棒材）
Ｕ 制御ユニット（制御手段）

Claims (6)

1. 把持手段を備える搬送装置を用意し、保持手段により保持された棒材のうち、該保持手段が保持する部分よりも該棒材の一方の端部側を、前記搬送装置の把持手段をもって把持することにより該保持手段から受け取り、その受け取った棒材を、所定の位置決め孔に搬送すると共に、該所定の位置決め孔に対して該棒材を、該棒材の一方の端部から挿入する棒材の移し変え方法において、
   前記保持手段から前記棒材を受け取るに際して、搬送装置における一の把持手段を用い、
   前記棒材の受け取り後であって、該棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入する前に、前記搬送装置における一の把持手段とは異なる別の把持手段をもって、前記棒材のうち、前記保持手段が保持していた部分を把持し、
   前記棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入するに際して、該棒材に対する前記一の把持手段の把持を解除し、
   前記棒材として、バルブ成形のための棒状素材を用い、
   前記保持手段として、前記棒材を掴んで該棒材端との間で電流を流す電極を用い、
   前記所定の位置決め孔として、前記棒材における一方の端部側を保持して該棒材の他方の端部をバルブの傘部として成形する鍛造プレス本体における保持孔を用いる、
   ことを特徴とする棒材の移し変え方法。
2. 請求項１において、
   前記一の把持手段と前記別の把持手段とが、１つの搬送装置における第１、第２把持手段として、並設した状態で設けられ、
   前記第１把持手段と前記第２把持手段とは、その両一対の把持部が該両一対の把持部の拡縮方向を同じにしつつ対向された状態で配置されている、
   ことを特徴とする棒材の移し変え方法。
3. 請求項１において、
   前記一の把持手段と前記別の把持手段とが、異なった搬送装置において、別々に設けられている、
   ことを特徴とする棒材の移し変え方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記搬送装置として、ロボットハンド又はロボットハンドを備えるロボットを用いる、
   ことを特徴とする棒材の移し変え方法。
5. 拡縮可能な一対の把持部を有する把持手段を備え、保持手段により保持された棒材を、該保持手段が保持する部分よりも該棒材の一方の端部側において、前記把持手段における一対の把持部をもって把持することにより該保持手段から受け取り、その受け取った棒材を所定の位置決め孔に搬送して、前記棒材を該棒材の一方の端部から所定の位置決め孔に挿入する搬送装置において、
   前記把持手段として、第１、第２把持手段が並設された状態で備えられ、
   前記第１、第２把持手段における各一対の把持部が、該各一対の把持部の拡縮方向を同じにしつつ対向された状態で配置され、
   前記第１把持手段は、該第１把持手段における一対の把持部が、前記保持手段から前記棒材を受け取るに際して、該棒材を、該保持手段が保持する部分よりも該棒材の一方の端部側において把持すると共に、該棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入するに際して、該棒材に対する把持を解除するものとして設定され、
   前記第２把持手段は、該第２把持手段における一対の把持部が、前記棒材の受け取り後であって、該棒材を該棒材の一方の端部から前記所定の位置決め孔に挿入する前に、該棒材のうち、前記保持手段が保持していた部分を把持するように設定され、
   前記第１把持手段の一対の把持部と該第２把持手段の一対の把持部との間の間隔は、該第１、第２把持手段の並設方向において、該両一対の把持部の基端側間隔に比して先端側間隔が狭められている、
   ことを特徴とする搬送装置。
6. 請求項５において、
   ロボットハンド又はロボットハンドを備えるロボットを用いて構成されている、
   ことを特徴とする搬送装置。

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