JP6661473B2 - Transfer device gripping mechanism - Google Patents
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Description
この発明はトランスファ装置の把持機構に関し、特にワークのチャックミスを検知可能なトランスファ装置の把持機構に関する。 The present invention relates to a gripping mechanism of a transfer device, and more particularly, to a gripping mechanism of a transfer device capable of detecting a chuck error of a work.
ダイ及びパンチを備えた鍛造加工部が水平方向に複数並設された多段式鍛造プレス機に備えられたトランスファ装置では、一対の把持爪を用いて外周が円形状をなすワークを把持し、次の鍛造加工部へ搬送する。 In a transfer device provided in a multi-stage forging press machine in which a plurality of forging portions including a die and a punch are horizontally arranged in a horizontal direction, a pair of gripping claws grip a workpiece having a circular outer periphery, and a Conveyed to the forging section.
しかしながら、一対の把持爪でワークを把持する際に、ワークを落下させてしまったり、又は正規の状態よりもワークが斜めに傾いた状態で把持してしまうなどの不具合、所謂チャックミスを起こしてしまう場合がある。
このようなチャックミスは製品を所定の形状に成形できないだけでなく、ワークが装置と干渉するなどして装置トラブルの原因になる場合もあり、チャックミスが発生した場合には、速やかにこれを検知する必要がある。
However, when gripping the workpiece with a pair of gripping claws, a problem such as dropping the workpiece, or gripping the workpiece in a state where the workpiece is tilted more obliquely than in a normal state, causing a so-called chuck error. In some cases.
Such a chuck error not only prevents the product from being formed into a predetermined shape, but also causes a trouble with the device such as interference of the work with the device. Need to detect.
ワークのチャックミスを検知する具体的な手段として下記特許文献1には、一対の把持爪に対して電圧を印加し、把持爪の間にワークが無い場合(チャックミスの場合)に生じる検出回路内の電圧変動に基づいて電気的にチャックミスを検知するようになした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献1に記載のものでは、ワークの有無は検知できるものの、ワークが斜めに傾いて把持された状態のチャックミスについては検知ができない問題がある。
As a specific means for detecting a chuck error of a work, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-133873 discloses a detection circuit that applies a voltage to a pair of gripping claws and generates when there is no work between the gripping claws (in the case of a chuck error). It is disclosed that a chuck error is electrically detected based on a voltage fluctuation in the inside.
However, the technique disclosed in
一方、下記特許文献2にはワークを把持する3本の把持爪(フィンガ)を開閉動作させる際、上下方向に移動する作動ロッドの中間部に検出板を取り付け、この検出板の移動量を渦電流方式のセンサで検出し、これにより得られた波形データを把持爪の開き量に相当するものとして、この波形データに基づいて異常検知を行うようになした点が開示されている。
しかしながら特許文献2に記載のものは、鍛造加工が行なわれるワークの近傍にセンサが取り付けられている。ワークは通常1200℃〜1000℃程の高温で加工が行なわれるため、ワーク近傍にセンサを設けた場合はスケールの飛散や熱の影響を受け、安定的に把持爪の開度を検出することが難しい。
また検出板が取り付けられている作動ロッドは、一端が上下運動、他端が円運動するため、把持爪の開閉運動時、検出板の動きが複雑となり、作動ロッドの位置を検出できる範囲が狭い範囲に限定されてしまう。
On the other hand, in Patent Document 2 below, when opening and closing three gripping claws (fingers) for gripping a work, a detecting plate is attached to an intermediate portion of an operating rod that moves in a vertical direction, and the moving amount of the detecting plate is swirled. It is disclosed that the current is detected by a current-type sensor, and that the waveform data obtained thereby is equivalent to the opening amount of the gripping claw, and that the abnormality is detected based on the waveform data.
However, the sensor described in Patent Literature 2 has a sensor mounted near a work to be forged. Since the work is usually processed at a high temperature of about 1200 ° C to 1000 ° C, if a sensor is provided near the work, it is possible to stably detect the opening of the gripping claw due to the influence of scale scattering and heat. difficult.
In addition, the operating rod to which the detection plate is attached has one end moving up and down and the other end moving circularly, so that the movement of the detection plate becomes complicated during the opening and closing movement of the gripping claws, and the range in which the position of the operation rod can be detected is narrow. It is limited to the range.
本発明は以上のような事情を背景とし、安定的に把持爪におけるワークのチャックミスを検知することができるトランスファ装置の把持機構を提供することを目的としてなされたものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a gripping mechanism of a transfer device capable of stably detecting a workpiece chuck error at a gripping claw.
而して請求項1のものは、複数の鍛造加工部が水平方向に並設された多段式鍛造プレス機に備えられ、ワークを次の鍛造加工部へ順次搬送するトランスファ装置の把持機構であって、一方の把持面を平坦面に、他方の把持面をV字溝に形成した、前記ワークを把持する一対の把持爪と、該把持爪の開閉運動の際に出力軸を軸方向に進退移動させる駆動手段と、前記出力軸の進退運動を左右方向の開閉運動に変換し、これを前記一対の把持爪に伝達するリンク機構と、前記出力軸の前記把持爪とは反対側の端部に設けられ、前記出力軸の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの出力に基づいて、前記把持爪における前記ワークのチャックミスを検知する異常検知手段と、を有し、
前記リンク機構は、
前記出力軸に連結され、該出力軸とともに進退する駆動リンクと、
左右方向に分かれて延びる一対の傾動リンクと、これら傾動リンクの一端側同士を回転可能に連結するとともに、該一対の傾動リンクと前記駆動リンクとを回転可能に連結する連結ピンと、該一対の傾動リンクのそれぞれの他端に設けられ、基台に形成された左右方向に延びるガイド溝に沿って移動するスライドピンと、を有する開閉運動生成手段と、を備え、
前記傾動リンクのそれぞれの他端に接続された前記一対の把持爪を互いに左右方向にスライド移動させて前記一対の把持爪の開度を変化させるとともに、前記一対の把持爪を閉方向に移動させる際、前記左右方向と直交する上下方向よりも前記平坦面を備えた前記把持爪の側に傾いた傾斜方向に、前記開閉運動生成手段の前記連結ピンを移動させ、前記一対の把持爪の把持面に接する前記ワークの中心位置が変化しないようにそれぞれの把持爪を位置移動させることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gripping mechanism of a transfer device provided in a multi-stage forging press in which a plurality of forging sections are arranged in a horizontal direction, and sequentially transporting a workpiece to a next forging section. A pair of gripping claws for gripping the workpiece , one gripping surface being formed as a flat surface and the other gripping surface being formed as a V-shaped groove, and the output shaft being moved back and forth in the axial direction when the gripping claw is opened and closed. Driving means for moving, a link mechanism for converting the forward / backward movement of the output shaft into an opening / closing movement in the left-right direction, and transmitting this to the pair of gripping claws; and an end of the output shaft opposite to the gripping claws. Is provided, position detecting means for detecting the position of the output shaft, based on an output from the position detecting means, abnormality detecting means for detecting a chuck error of the workpiece in the gripping claw ,
The link mechanism,
A drive link coupled to the output shaft and moving forward and backward with the output shaft;
A pair of tilting links extending in the left-right direction, a connecting pin rotatably connecting one end of the tilting links to each other, and rotatably connecting the pair of tilting links and the driving link; and a pair of tilting links. A slide pin provided at the other end of each of the links and moving along a guide groove extending in the left-right direction formed on the base,
The pair of gripping claws connected to the other ends of the tilting links are slid in the left-right direction to change the opening degree of the pair of gripping claws, and move the pair of gripping claws in the closing direction. At this time, the connecting pin of the opening / closing movement generating means is moved in a tilt direction inclined toward the gripping claw provided with the flat surface than in a vertical direction orthogonal to the horizontal direction, and the pair of gripping claws are gripped. Each of the gripping claws is moved so that the center position of the work in contact with the surface does not change .
請求項2のものは、前記位置検出手段が検出用ロッドと該検出用ロッドに外嵌するスリーブとから成る検出部を有し、それら検出用ロッドとスリーブの何れか一方が前記出力軸と一体に移動するようになしたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the position detecting means has a detecting portion including a detecting rod and a sleeve externally fitted to the detecting rod, and one of the detecting rod and the sleeve is integrated with the output shaft. It is characterized by moving to.
以上のように本発明の把持機構は、出力軸の把持爪とは反対側の端部に設けられ、出力軸の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段からの出力に基づいて、把持爪におけるワークのチャックミスを検知する異常検知手段と、を有するものである。
一般に鍛造加工が行なわれるワークは1200℃〜1000℃程の高温であるため、ワーク若しくはこれを把持する把持爪の近傍に、把持爪の開度を検出するためのセンサを設けても、スケールの飛散や熱の影響を受け、安定的に把持爪の開度を検出することが難しい。
これに対し本発明は、把持爪の開閉運動と連動して移動する駆動手段の出力軸の位置を検出し、チャックミスの検知を行うようになしたものである。
特に本発明では出力軸の把持爪とは反対側の端部に位置検出手段を設けており、本発明によればスケールの飛散や熱の影響を受けることなく、安定的に把持爪の開度に応じた出力軸の位置を検出し得て、これに基づいてチャックミスを検知することができる。
As described above, the gripping mechanism of the present invention is provided at the end of the output shaft opposite to the gripping claw, and based on the position detection means for detecting the position of the output shaft and the output from the position detection means, Abnormality detecting means for detecting a chuck error of the workpiece with the gripping claw.
Generally, a workpiece to be forged is at a high temperature of about 1200 ° C. to 1000 ° C., and therefore, even if a sensor for detecting the opening of the gripping claw is provided in the vicinity of the workpiece or the gripping nail for gripping the workpiece, the scale is not affected. It is difficult to stably detect the degree of opening of the gripping claws due to the influence of scattering and heat.
On the other hand, according to the present invention, the position of the output shaft of the driving means that moves in conjunction with the opening and closing movement of the gripping claws is detected to detect a chuck error.
In particular, in the present invention, the position detection means is provided at the end of the output shaft opposite to the gripping claw, and according to the present invention, the opening of the gripping claw is stably opened without being affected by the scattering of scale or heat. , The position of the output shaft can be detected, and a chuck error can be detected based on this.
また本発明では、位置を検出する出力軸の動きが軸方向に進退移動する単純な動きであるため、スリーブセンサや差動トランス方式のセンサなど一般的に用いられる変位センサを用いて、軸方向の広い範囲に亘って出力軸の位置を検出することができるので、外径の小さいワークから外径の大きいワークまで広い範囲のワークを対象にチャックミスを検知することができる。 Also, in the present invention, since the movement of the output shaft for detecting the position is a simple movement of moving forward and backward in the axial direction, the displacement of the output shaft using a generally used displacement sensor, such as a sleeve sensor or a differential transformer type sensor, The position of the output shaft can be detected over a wide range, so that a chuck error can be detected for a wide range of works from a work having a small outer diameter to a work having a large outer diameter.
本発明では、前記位置検出手段が、検出用ロッドと検出用ロッドに外嵌するスリーブとから成る検出部を有し、それら検出用ロッドとスリーブの何れか一方を出力軸と一体に移動するようになすことができる(請求項2)。
かかる請求項2によれば、仮に出力軸が軸方向に長い距離移動する場合であっても検出部の検出有効長を軸方向に長くすることで、容易に出力軸の位置を検出することができる。
またその場合、出力軸の前記把持爪とは反対側の端部に検出部が設けられるため把持機構を構成する他の部品との間で干渉が生じることもない。
According to the present invention, the position detecting means has a detecting portion including a detecting rod and a sleeve externally fitted to the detecting rod, and one of the detecting rod and the sleeve is moved integrally with the output shaft. (Claim 2).
According to the second aspect, even if the output shaft moves a long distance in the axial direction, the position of the output shaft can be easily detected by increasing the effective detection length of the detection unit in the axial direction. it can.
Further, in this case, since the detection unit is provided at the end of the output shaft on the side opposite to the gripping claws, there is no interference with other components constituting the gripping mechanism.
本発明は、特に一対の把持爪が開度を変更する際、一対の把持面に接するワークの中心位置が変化しないようにそれぞれの把持爪が位置移動する。
従来、ワークの外径が変わると、把持した際のワークの中心位置がずれてしまう問題が生じるため、把持爪の交換を行なっていたが、本発明に従って一対の把持爪が開度を変更する際、一対の把持面に接するワークの中心位置が変化しないようにそれぞれの把持爪が位置移動するものであれば、ワークの外径が変わった場合においても把持爪をそのまま使用することができるため、把持爪の交換及びこれに伴う調整作業を不要とし得て、対象設備の稼働率を向上させることができる。
このような場合、外径の小さいワークから外径の大きいワークまで単一の把持爪が用いられると、使用される把持爪の開度も小から大まで範囲が広くなる。またこれに伴って出力軸の移動距離も長くなるが、本発明の把持機構では長い移動距離に亘って出力軸の位置を検出することができるため、外径の小さいワークから外径の大きいワークまで外径の異なるワークのチャックミスを検知することができる。
The present invention is particularly when the pair of gripping claws changing the opening, each of the gripping claws so that the center position does not change the work in contact with the pair of gripping surfaces that move position.
Conventionally, when the outer diameter of the work changes, a problem occurs in that the center position of the work when the work is gripped is shifted. Therefore, the gripping claws are exchanged. However, according to the present invention , a pair of gripping claws change the opening degree. At this time, if the respective gripping claws are moved so that the center position of the work in contact with the pair of gripping surfaces does not change, the gripping claws can be used as they are even when the outer diameter of the work changes. In addition, the replacement of the gripping claws and the adjustment work associated therewith can be made unnecessary, and the operation rate of the target facility can be improved.
In such a case, when a single gripping claw is used from a work having a small outer diameter to a work having a large outer diameter, the opening degree of the used gripping claw is widened from small to large. In addition, the moving distance of the output shaft also increases with this. However, the gripping mechanism of the present invention can detect the position of the output shaft over a long moving distance. It is possible to detect chuck errors of workpieces with different outer diameters.
以上のような本発明によれば、安定的に把持爪におけるワークのチャックミスを検知することができるトランスファ装置の把持機構を提供することができる。 According to the present invention described above, it is possible to provide a gripping mechanism of a transfer device that can stably detect a workpiece chuck error at a gripping claw.
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1は、本実施形態のトランスファ装置の把持機構を備えた多段式鍛造プレス機を示した図である。図1において、10は多段式鍛造プレス機(以下、鍛造プレス機とする場合がある)で、箱型形状をなすフレーム12の内部にワークを鍛造加工するための複数(ここでは3段)の鍛造加工部が水平方向に一定間隔で並設されている。
鍛造加工部は、フレーム12に固定されたダイと、ダイに対向して配置されたパンチ16とで構成されている。各パンチ16は何れもラム18の先端部に装着されており、ラム18の前進移動により各鍛造加工部で材料(ワーク)が同時に成形される。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a multi-stage forging press provided with a gripping mechanism of the transfer device of the present embodiment. In FIG. 1,
The forged portion includes a die fixed to the
本例の鍛造プレス機10では、ラム18の動力源として主モータ20が設けられている。主モータ20はベルト22を介してフライホイール24に連結され、フライホイール24はクランク軸26を介してラム18に連結されている。
詳しくは、フライホイール軸25のフライホイール24とは反対側の端部に設けられたピニオンギア27と、クランク軸26の端部に設けられた大ギア28とが噛み合い状態で連結されている。
このため本例では主モータ20の動力によりフライホイール24が回転せしめられるとともに、その動力によりラム18が進退移動する。即ちラム18の先端部に装着されたパンチ16がダイに対して進退し鍛造加工が行なわれる。
In the forging
Specifically, a
Therefore, in this example, the
このように構成された鍛造プレス機10において、外部から供給された材料(ワークW)は、上記3段の鍛造加工部を順次経由することで所定の形状に成形される。この際各鍛造加工部へのワークWの搬送はトランスファ装置30によって行なわれる。
そして鍛造加工が完了した製品は図示を省略した搬出装置により機外に搬出される。
In the forging
Then, the forged product is carried out of the machine by a carry-out device (not shown).
図1で示すように本例の鍛造プレス機10は、鍛造加工部が配置された部分でフレーム12の上面が開放されており、この開放空間におけるダイの上方の位置にトランスファ装置30の本体部分が配置されている。
As shown in FIG. 1, the forging
図2は、このトランスファ装置30の概略構成を示した図である。
同図において、36はワークを把持する一対の把持爪50,52を備えた把持ユニットで、搬送用プレート31の縦向きの取付面に等間隔に取り付けられている。
尚、図中39は把持ユニット36の把持爪50,52を開閉させる際、エアーシリンダ46に高圧エアーを供給するソレノイドバルブである。
搬送用プレート31にはサーボモータ33が連結されており、搬送用プレート31及び把持ユニット36は鍛造加工部の並設方向である水平方向に移動可能とされている。
また場合によっては水平方向に移動するためのサーボモータ33に加えて、上下方向に移動するためのサーボモータを搬送用プレート31に取り付け、搬送用プレート31を上下方向にも移動可能な構成とすることも可能である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the
In the figure,
A
A
In some cases, in addition to the
38はトランスファ装置30におけるワーク搬送動作を制御する制御部である。搬送用プレート31の水平方向の移動、及び把持ユニット36における把持爪50,52の開閉動作は、ラム18を前後させるクランク軸26側からのエンコーダ信号に基づいて制御部38によって制御される。
また後述するように制御部38では、それぞれの把持ユニット36に取り付けられているスリーブセンサ98からの出力に基づいて、把持爪50,52にてワークのチャックミスが生じているか否かを判断することができるようになっている。
Further, as described later, the
図3は把持ユニット36の構成を示した図で、図4は図3のIV−IV断面図、図5は図3のV−V断面図である。
図3において、42は把持ユニット36の基台を構成するハウジングで、ケース本体44と蓋体45とで構成されている。尚、図3は蓋体45を取り外した状態を示している。
3 is a diagram showing the configuration of the
In FIG. 3,
図3において、46は駆動手段としてのエアーシリンダ、48はハウジング42内部に収納されたリンク機構である。
本例ではエアーシリンダ46による上下方向の進退運動をリンク機構48により左右方向の開閉運動に変換し、これをリンク機構48の出力端に接続された把持爪50,52に伝達する。
In FIG. 3,
In this example, the vertical movement by the
エアーシリンダ46は、その本体部54がハウジング42の上端面に取付固定されており、本体部54からはハウジング42内に出力軸55が図中下向きに延び出している。この出力軸55は、本体部54に導入されるエアーによって図中上下方向の軸方向に進退運動する。
The
出力軸55の先端には、リンク機構48の一部を構成する第1駆動リンク56の一端が連結ピン57を介して回転可能に連結されている。そして第1駆動リンク56の他端には第2駆動リンク58が連結ピン59を介して回転可能に連結されている。
尚、図4で示すように本例では、これら第1駆動リンク56及び第2駆動リンク58が出力軸55の中心線に対して対称な図中左右方向位置にそれぞれ2本ずつに分割されて設けられている。
而してエアーシリンダ46の出力軸55が上下方向に進退すると、これとともに第1駆動リンク56及び第2駆動リンク58も上下方向に進退する。
本例では第1駆動リンク56及び第2駆動リンク58にて、出力軸とともに進退する駆動リンクが構成されている。
本例では、第2駆動リンク58が図3中上下方向に進退移動する際、出力軸55の中心軸に対して第2駆動リンク58の軸芯が左右方向に移動することができるよう、出力軸55と第2駆動リンク58との間に生じる左右方向のずれを吸収させる目的で、出力軸55と第2駆動リンク58との間に第1駆動リンク56が設けられている。
One end of a
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the
When the
In this example, the
In this example, when the
第2駆動リンク58の一端側には、第2駆動リンク58の進退運動を左右方向の開閉運動に変換する第1の開閉運動生成手段60が連結ピン59により回転可能に連結されている。
第1の開閉運動生成手段60は、左右方向に分かれて延びる一対の傾動リンク62,64と、これらの一端側同士を回転可能に連結する連結ピン59と、傾動リンク62,64のそれぞれの他端に設けられたスライドピン66,68と、を備えている。
尚、図5で示すように本例では、これら傾動リンク62,64が出力軸55の中心線に対して対称な位置にそれぞれ2本ずつに分割されて設けられている。
スライドピン66,68は、それぞれの両端部に平面視四角形状の鍔部69が形成されており、これら鍔部69はケース本体44及び蓋体45に形成された左右方向に延びるガイド溝70にスライド移動可能に係合している。
また、連結ピン59の一方(蓋体45側)の端部にも平面視四角形状の鍔部72が形成されており、この鍔部72が蓋体45に形成されたガイド溝73にスライド可能に係合している。
この第1の開閉運動生成手段60は、連結ピン59が左右方向と直交する上方向に引き上げられるとスライドピン66,68がそれぞれ左右方向の閉方向に位置移動する。また、連結ピン59が反対に下方向に押し下げられると、スライドピン66,68がそれぞれ左右方向の開方向に位置移動する。
To one end of the
The first opening / closing motion generating means 60 includes a pair of tilting
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, these tilting
Each of the slide pins 66 and 68 is formed with a
A
In the first opening / closing motion generating means 60, when the connecting
第2駆動リンク58の他端側には、第2駆動リンク58の進退運動を左右方向の開閉運動に変換する第2の開閉運動生成手段76が連結ピン78により回転可能に連結されている。
第2の開閉運動生成手段76は、左右方向に分かれて延びる一対の傾動リンク80,82と、これらの一端側同士を回転可能に連結する連結ピン78と、傾動リンク80,82のそれぞれの他端に設けられたスライドピン84,86と、を備えている。
スライドピン84,86はそれぞれの両端部に平面視四角形状の鍔部87が形成されており、これら鍔部87はケース本体44及び蓋体45に形成された左右方向に延びるガイド溝88にスライド移動可能に係合している。
また、連結ピン78の一方(蓋体45の側)の端部にも平面視四角形状の鍔部79が形成されており、この鍔部79が蓋体45に形成されたガイド溝90にスライド可能に係合している。
この第2の開閉運動生成手段76も 第1の開閉運動生成手段60と同様に、連結ピン78が左右方向と直交する上方向に引き上げられるとスライドピン84,86がそれぞれ左右方向の閉方向に位置移動する。また、連結ピン78が反対に下方向に押し下げられるとスライドピン84,86がそれぞれ左右方向の開方向に位置移動する。
The other end of the
The second opening / closing motion generating means 76 includes a pair of tilting
Each of the slide pins 84 and 86 has a
A
Similarly to the first opening / closing motion generating means 60, when the connecting
第2駆動リンク58に沿って上下方向に設けられたこれら第1の開閉運動生成手段60と第2の開閉運動生成手段76は、それぞれの図3中左側の傾動リンク62と80を同じリンク長とし、それぞれの図中左側のスライドピン66と84が左右方向同じ位置になるように設定されている。
同様に図3中右側の傾動リンク64と82についても同じリンク長とし、それぞれの図中右側のスライドピン68と86が左右方向同じ位置になるように設定されている。
The first opening / closing motion generating means 60 and the second opening / closing motion generating means 76 provided in the vertical direction along the
Similarly, the right tilt links 64 and 82 in FIG. 3 have the same link length, and the right slide pins 68 and 86 in the respective drawings are set to be at the same position in the left-right direction.
92,94はそれぞれ上下方向に延びる一対の出力用リンクである。
図3中左側の出力用リンク92は第1の開閉運動生成手段60のスライドピン66及び第2の開閉運動生成手段76のスライドピン84にそれぞれ連結され、また図中右側の出力用リンク94は第1の開閉運動生成手段60のスライドピン68及び第2の開閉運動生成手段76のスライドピン86にそれぞれ連結されており、左右方向に開閉移動する際、一対の出力用リンク92,94は互いに平行を維持した状態でこれらスライドピンの位置に応じて左右方向に位置移動する。
尚、図5で示す出力用リンク94のように本例では、一対の出力用リンク92,94は出力軸55の中心線に対して対称な位置にそれぞれ2本ずつに分割されて設けられている。
The
In this example, like the
これら一対の出力用リンク92,94の下端には、それぞれ把持爪50,52が接続されている。
図3に示すように、一対の把持爪50,52はワークを把持するための把持面を内側に向け左右方向に対向配置されている。本例では図中左側の把持爪50の把持面51は平坦面に形成され、図中右側の把持爪52の把持面53はV字溝に形成されている。
把持面53に形成された斜面は、左右方向の仮想線に対して角度θだけ上下方向にそれぞれ傾斜しており、本例ではθ=60°とされている。
本例では外周が円形状のワークをこれら一対の把持爪50,52により3点支持する。
The gripping
As shown in FIG. 3, the pair of
The slope formed on the
In this example, a work having a circular outer periphery is supported at three points by the pair of
但しこのような3点支持の場合、把持するワークの径が変わった際にワークの中心位置がずれてしまう(以下、芯ずれとする場合がある)問題が生じる。
3点支持において芯ずれが生じるのは、以下のような理由によるものである。
例えば図8(A)で示すような径の大きなワークW1を把持した状態から中心位置O1が同じで径の小さいワークW2を把持するため、両側の把持爪をそれぞれ同量閉方向に移動させると、図8(B)で示すように先ず平坦面を備えた把持爪110だけがワークW2と当接し、このときV字溝を備えた把持爪112とワークW2との間には、まだ隙間が残っている。この状態から更に両側の把持爪110,112を閉方向に移動させるとワークW2は平坦面を備えた把持爪110により図中右側に移動せしめられ、最終的にワークW2は、図8(C)で示すように図8(A)とはワーク中心が異なる位置O2において両把持爪110,112で把持される。
However, in the case of such three-point support, there occurs a problem that the center position of the work is shifted when the diameter of the work to be gripped is changed (hereinafter, may be referred to as misalignment).
The misalignment in the three-point support is due to the following reasons.
For example for FIG. 8 (A) the center position O 1 from the state a large gripping the workpiece W 1 of such diameter as indicated by the grips small the workpiece W 2 of the same in diameter, on both sides of the gripping claws in the same amount closing direction, respectively when the movement is, only the gripping
このことからも分かるように、ワークの径が変化した場合に芯ずれが生じるのは、ワークと把持面との当接位置が左右非対称であるため、ワーク当接までに要する移動量が左右の把持爪で異なり、ワーク中心位置を変化させることなく把持するにはV字溝を備えた把持爪112側の移動量が足りないことによるもので、このままではワークの外径が変わった場合には把持爪の交換を行なわなければならず、設備の停止が生じ設備稼働率低下の要因となってしまう。
そこで本実施形態では以下で述べるように、一対の把持爪50,52は開度を変更する際、ワークを把持する一対の把持爪50,52の把持面51,53に接するワークの中心位置が変化しないように、V字溝を備えた把持爪52を、平坦面を備えた把持爪50よりも多く移動させるようにした。
As can be seen from this, when the diameter of the work changes, the misalignment occurs because the contact position between the work and the gripping surface is asymmetrical in the left and right direction, and the amount of movement required until the work abuts on the left and right. Unlike the gripping claws, gripping without changing the center position of the work is due to the insufficient amount of movement of the gripping
Therefore, in the present embodiment, as described below, when the opening degree of the pair of
図3(B)及び図4で示すように、蓋体45には第1の開閉運動生成手段60の連結ピン59の移動をガイドするガイド溝73及び第2の開閉運動生成手段76の連結ピン78の移動をガイドするガイド溝90がそれぞれ形成されている。
ガイド溝73は、図3(B)で示すように左右方向と直交する上下方向の仮想線に対して角度αだけ平坦面を備えた把持爪50の側(図中左側)に傾いて設けられている。このガイド溝73に対しては連結ピン59の鍔部72がスライド移動可能に係合されている。
As shown in FIGS. 3B and 4, the
As shown in FIG. 3B, the
一方、ガイド溝73の下方に設けられたガイド溝90もガイド溝73と同様に上下方向の仮想線に対して角度αだけ傾いて設けられており、このガイド溝90に対しては連結ピン78の鍔部79がスライド移動可能に係合されている。
本例では一対の把持爪50,52を閉方向に移動させる際、開閉運動生成手段60,76の連結ピン59,78を、上下方向よりも平坦面を備えた把持爪50の側に傾けて移動させることで、V字溝を備えた把持爪52を、平坦面を備えた把持爪50よりも多く移動させ、ワークWの外径が変化した場合のワークの芯ずれを有効に防止する。
ガイド溝73,90は連結ピン59,78を上記傾斜方向に位置移動させるために設けられたものである。
尚、芯ずれを防止するための上記角度αは、開閉運動生成手段を構成する傾動リンクの長さや把持爪におけるV字溝の斜面の角度によって異なるため必要に応じて適宜最適な角度を採用することができる。
On the other hand, similarly to the
In this example, when the pair of
The
The angle α for preventing misalignment varies depending on the length of the tilting link constituting the opening / closing motion generating means and the angle of the slope of the V-shaped groove in the gripping claw, so that an appropriate angle is appropriately used as necessary. be able to.
次に、図6はエアーシリンダ46の本体部54及びその周辺部を示した図である。
図6(A)で示すように、エアーシリンダ46の出力軸55の基端側には、エアーシリンダ46の本体部54の内部を摺動するピストン95が取り付けられている。
ピストン95の上下方向の両側には、ピストン95と本体部54の容器で区画された作動室96,97が形成されている。
本例では所定の圧力のエアーを一方の作動室に供給し、他の作動室でエアーの排気を行うことでピストン95及び出力軸55を上下方向に進退移動させる。
Next, FIG. 6 is a diagram showing the
As shown in FIG. 6A, a
Working
In this example, air at a predetermined pressure is supplied to one working chamber, and air is exhausted from the other working chamber to move the
また、出力軸55の把持爪とは反対側の端部には、出力軸55の位置を検出する位置検出手段としてのスリーブセンサ98が設けられている。
本例のスリーブセンサ98は、センサ本体99と検出用ロッド100と検出用ロッド100に外嵌する金属製の円筒形状をなしたスリーブ101とで構成されている。
検出用ロッド100の内部には高周波磁界を発生させる細いコイルが収納されており、検出用ロッド100に外嵌するスリーブ101が軸方向に相対移動した時に生じる検出用ロッド100とスリーブ101との間で作用する電磁結合の強弱に基づいて、センサ本体99から出力される電圧値が変化する。
Further, a
The
A thin coil for generating a high-frequency magnetic field is housed inside the
図6(B)は、検出用ロッド100及びスリーブ101を拡大して示した図である。
同図において、110はエアーシリンダ46の本体部54に取り付けられたブラケットで、スリーブセンサ98の検出用ロッド100を固定状態に支持している。
一方、102は出力軸55の端部に取り付けられ軸方向上向きに延びる連結部材で、その軸部分には上向きに開口したガイド孔104が形成されており、その内周面にスリーブ101が取り付けられている。
FIG. 6B is an enlarged view of the
In the figure,
On the other hand, a connecting
このため本例では、把持爪50,52を開閉運動させるために出力軸55が軸方向に直線状に進退運動すると、出力軸55に取り付けられているスリーブ101も軸方向に直線状に移動する。このため検出用ロッド100に対するスリーブ101の相対位置が変化し、スリーブセンサ98からは出力軸55の位置に応じた電圧値が出力される。
この出力値は把持爪50,52の開度にも対応するものであるため、制御部38ではスリーブセンサ98からの出力に基づいて把持爪50,52の開度を検出することができる。
Therefore, in this example, when the
Since this output value also corresponds to the degree of opening of the gripping
次に本例の把持ユニット36における把持動作について説明する。
ワークWの左右方向両側に把持爪50,52が位置する状態(図3に示す状態)で、エアーシリンダ46を駆動させ、出力軸55とともに第1駆動リンク56及び第2駆動リンク58を上方に引き上げると、図7で示すように第2駆動リンク58に連結されている連結ピン59及び連結ピン78がそれぞれガイド溝73,90に案内され、図中上方に(詳しくは斜め左上に向けて)移動する。
これにより第1の開閉運動生成手段60のスライドピン66,68及び第2の開閉運動生成手段76のスライドピン84,86は何れも中心部に向かって閉方向に移動し、これらスライドピンに連結されている出力用リンク92,94及び出力用リンク92,94の端部に取り付けられている把持爪50,52もまた中心部に向けて閉方向に移動する。
Next, a gripping operation in the gripping
The
Accordingly, the slide pins 66, 68 of the first opening / closing movement generating means 60 and the slide pins 84, 86 of the second opening / closing movement generating means 76 move in the closing direction toward the center, and are connected to these slide pins. The output links 92, 94 and the gripping
本例では第1の開閉運動生成手段60の連結ピン59及び第2の開閉運動生成手段76の連結ピン78の軌道が角度αだけ傾いた軌道になるよう、それぞれガイド溝73,90により規定されており、把持爪50,52が閉方向に移動する際、第1の開閉運動生成手段60及び第2の開閉運動生成手段76がガイド溝73,90の傾きに伴い平坦面を備えた把持爪50の側(図中左側)に移動するため、V字溝を備えた把持爪52は、平坦面を備えた把持爪50の移動量よりも多く移動する。
このように本例では、一対の把持爪が開度を変更する際、V字溝を備えた把持爪52を、平坦面を備えた把持爪50の移動量よりも多く移動させることで、V字溝を備えた把持爪52の移動量が足りないことによるワークの芯ずれを防止し得て、何れの大きさのワークWを把持する場合であっても、ワーク中心位置を一定に維持した状態でワークWを把持することができる。
In this example, the trajectories of the connecting
As described above, in this example, when the pair of gripping claws change the opening degree, the gripping
尚、ワークを把持する際にチャックミスが生じた場合、本例では出力軸55の位置に応じた出力がスリーブセンサ98から制御部38に出力されているため、制御部38はこの出力に基づいてチャックミスの検知を行うことができる。
例えば把持爪50,52にて外径の小さいワークW2を把持する場合、ワークW2を正常に把持した際のスリーブセンサ98からの出力値F2に対して予め上限値及び下限値を設定しておく。
そして把持爪50,52を閉動作させたにも拘わらずスリーブセンサ98からの出力値が上限値を超えた場合には、正常な状態よりも把持爪50,52の開度が大きい状態、即ちワークW2が斜めに傾いた状態で把持されていると判断して、制御部38がトランスファ装置30の動作を停止させる。
一方、スリーブセンサ98からの出力値が下限値を下回った場合には、正常な状態よりも把持爪50,52の開度が小さい状態、即ちワークW2が無い(把持されていない)状態であると判断し、この場合もトランスファ装置30の動作を停止させる。
If a chuck error occurs when gripping the workpiece, an output corresponding to the position of the
For example, when gripping a small workpiece W 2 of the outer diameter at the gripping
If the output value from the
On the other hand, when the output value from the
また、外径の大きいワークW1を把持する場合も、ワークW1を正常に把持した際のスリーブセンサ98からの出力値F1に対して同様に上限値及び下限値を設定しておく。
このように把持するワークの外径毎に、正常にワークを把持した場合のスリーブセンサ98からの出力値に対してチャックミスを検知するための上限値及び下限値を設定しておけば、スリーブセンサ98からの出力に基づいて様々な大きさのワークに対してチャックミスの検知を行うことができる。
Also, when gripping a large workpiece W 1 of the outer diameter, setting the upper and lower limits as well the output value F 1 from the
By setting an upper limit and a lower limit for detecting a chuck error with respect to the output value from the
以上のように本実施形態では、出力軸55の把持爪とは反対側の端部にスリーブセンサ98を設けており、スケールの飛散や熱の影響を受けることなく、安定的に把持爪50,52の開度に応じた出力軸55の位置を検出し得て、これに基づいてチャックミスを検知することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また本実施形態では、位置を検出する出力軸55の動きが軸方向に進退移動する単純な動きであるため、スリーブセンサ98を用いて、軸方向の広い範囲に亘って出力軸55の位置を検出することができ、外径の小さいワークから外径の大きいワークまで広い範囲のワークを対象にチャックミスを検知することができる。
Further, in the present embodiment, since the movement of the
本実施形態では、スリーブセンサ98が、検出用ロッド100と検出用ロッド100に外嵌するスリーブ101とから成る検出部を有し、スリーブ101が出力軸55と一体に移動するように構成されているため、仮に出力軸55が軸方向に長い距離移動する場合であっても検出部(検出用ロッド100及びスリーブ101)の検出有効長を軸方向に長くすることで、容易に対応することができる。
またその場合、出力軸55の把持爪50,52とは反対側の端部に検出部が設けられるため把持機構を構成する他の部品との間で干渉が生じることもない。
In the present embodiment, the
Further, in this case, since the detection unit is provided at the end of the
本実施形態では、一対の把持爪50,52が開度を変更する際、一対の把持面51,53に接するワークの中心位置が変化しないようにそれぞれの把持爪50,52が位置移動するので、ワークの外径が変わった場合でも把持爪50,52をそのまま使用することができる。このため本例では把持爪の交換及びこれに伴う調整作業を不要とし得て、鍛造プレス機10の稼働率を向上させることができる。
この場合、外径の小さいワークから外径の大きいワークまで対応すると、使用される把持爪50,52の開度も小から大まで範囲が広くなる。またこれに伴って出力軸55の移動距離も長くなるが、本実施形態では長い移動距離に亘って出力軸55の位置を検出することができるため、外径の小さいワークから外径の大きいワークまで外径の異なるワークのチャックミスを良好に検知することができる。
In the present embodiment, when the pair of
In this case, when the work is performed from a work having a small outer diameter to a work having a large outer diameter, the opening degree of the gripping
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。上記実施形態ではワークを左右非対称の3点で支持する把持爪を用いたが、場合によっては左右の把持面を共にV字溝とした左右対称の4点で支持する把持爪を採用することも可能である。
この場合は把持するワークの径が変わっても左右の把持爪をそれぞれ同量移動させるだけでワークの芯ずれを防止することができる。
また出力軸の位置を検出するための位置検出手段としてのセンサは、上記スリーブセンサに限定するものではなく差動トランス方式のセンサなど他の変位センサを用いることも可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
The embodiment of the present invention has been described in detail above, but this is merely an example. In the above embodiment, the gripping claws that support the work at three points that are asymmetrical to the left and right are used. However, depending on the case, the gripping claws that support the left and right gripping surfaces with four V-shaped grooves may be used. It is possible.
In this case, even if the diameter of the workpiece to be gripped changes, the center deviation of the workpiece can be prevented only by moving the left and right gripping claws by the same amount.
Further, the present invention is not limited to the above-mentioned sleeve sensor as a sensor as a position detecting means for detecting the position of the output shaft, and other displacement sensors such as a differential transformer type sensor can be used. The present invention can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the invention.
10 鍛造プレス機
30 トランスファ装置
36 把持ユニット
38 制御部(異常検知手段)
46 エアーシリンダ(駆動手段)
48 リンク機構
50,52 把持爪
51,53 把持面
55 出力軸
98 スリーブセンサ(位置検出手段)
100 検出用ロッド
101 スリーブ
46 air cylinder (drive means)
48
100
Claims (2)
一方の把持面を平坦面に、他方の把持面をV字溝に形成した、前記ワークを把持する一対の把持爪と、
該把持爪の開閉運動の際に出力軸を軸方向に進退移動させる駆動手段と、
前記出力軸の進退運動を左右方向の開閉運動に変換し、これを前記一対の把持爪に伝達するリンク機構と、
前記出力軸の前記把持爪とは反対側の端部に設けられ、前記出力軸の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段からの出力に基づいて、前記把持爪における前記ワークのチャックミスを検知する異常検知手段と、を有し、
前記リンク機構は、
前記出力軸に連結され、該出力軸とともに進退する駆動リンクと、
左右方向に分かれて延びる一対の傾動リンクと、これら傾動リンクの一端側同士を回転可能に連結するとともに、該一対の傾動リンクと前記駆動リンクとを回転可能に連結する連結ピンと、該一対の傾動リンクのそれぞれの他端に設けられ、基台に形成された左右方向に延びるガイド溝に沿って移動するスライドピンと、を有する開閉運動生成手段と、を備え、
前記傾動リンクのそれぞれの他端に接続された前記一対の把持爪を互いに左右方向にスライド移動させて前記一対の把持爪の開度を変化させるとともに、前記一対の把持爪を閉方向に移動させる際、前記左右方向と直交する上下方向よりも前記平坦面を備えた前記把持爪の側に傾いた傾斜方向に、前記開閉運動生成手段の前記連結ピンを移動させ、前記一対の把持爪の把持面に接する前記ワークの中心位置が変化しないようにそれぞれの把持爪を位置移動させることを特徴とするトランスファ装置の把持機構。 A gripping mechanism of a transfer device that is provided in a multi-stage forging press in which a plurality of forging sections are arranged in a horizontal direction and sequentially conveys a workpiece to a next forging section.
A pair of gripping claws for gripping the work , wherein one gripping surface is a flat surface and the other gripping surface is a V-shaped groove ,
Driving means for moving the output shaft in the axial direction at the time of opening and closing movement of the gripping claws,
A link mechanism that converts the forward / backward movement of the output shaft into a left / right opening / closing movement, and transmits this to the pair of gripping claws;
Position detecting means provided at an end of the output shaft opposite to the gripping claw, and detecting a position of the output shaft,
Abnormality detecting means for detecting a chuck error of the work at the gripping claw based on an output from the position detecting means ,
The link mechanism,
A drive link coupled to the output shaft and moving forward and backward with the output shaft;
A pair of tilting links extending in the left-right direction, a connecting pin rotatably connecting one end of the tilting links to each other, and rotatably connecting the pair of tilting links and the driving link; and a pair of tilting links. A slide pin provided at the other end of each of the links and moving along a guide groove extending in the left-right direction formed on the base,
The pair of gripping claws connected to the other ends of the tilting links are slid in the left-right direction to change the opening degree of the pair of gripping claws, and move the pair of gripping claws in the closing direction. At this time, the connecting pin of the opening / closing movement generating means is moved in a tilt direction inclined toward the gripping claw provided with the flat surface than in a vertical direction orthogonal to the horizontal direction, and the pair of gripping claws are gripped. A gripping mechanism for a transfer device, wherein each gripping claw is moved so that the center position of the work in contact with a surface does not change .
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