JP7267190B2 - トランスファ機構およびトランスファ装置 - Google Patents

Description

本発明は、プレス機械に用いられるトランスファ機構およびトランスファ装置に関する。さらに詳しくは、金型へのワークの供給、金型間のワーク搬送、成形したワークの取り出しに用いるトランスファ機構およびトランスファ装置に関する。

プレス機械の材料（ワーク）搬送装置として、トランスファ装置がある。従来のトランスファプレスでは、多工程ある各ステージの成形途中のワークを、左右に通った２本のフィードバーのクランプ（ワークの把持）、リフト（上昇）、アドバンス（前進）、ダウン（下降）、アンクランプ（ワークの把持解除）、リターン（後退）の動作で一斉に次のステージに搬送すると共に、リターン動作中にプレス加工を行なう（特許文献１参照）。

特許文献１ではサーボモータの回転をフィードキャリアなどの往復直線運動に変換する機構としてボールネジ・ナット機構を用いている。他方、直線動作部にリニアモータを介在させるタイプのトランスファ装置も開発されている（特許文献２参照）。このものはプレス機械に固定した左右一対のバーの上部にフィードキャリアを設け、フィードキャリアとバーの間に介在させたリニアモータでフィードキャリアを往復駆動する。

トランスファ装置としては、前述の３次元トランスファ装置のほか、リフト・ダウンを行わない２次元トランスファ装置が知られている。また、２本のフィードバーを備えたトランスファ装置のほか、１本のフィードバーに、バネの付勢力やエア駆動でワークをグリップするフィンガを配したシングルバータイプのトランスファ装置も知られている（特許文献３、特許文献４参照）。

実開平５－９７２６号公報 特開２００５－１４４５５５号公報 実開昭６１－９１４５号公報 特開平２－１４２６２９号公報

特許文献１のトランスファ装置では、２本のフィードバーに加え、それらのフィードバーに取り付けたフィンガ及び全ステージのワークを搬送する必要がある。そしてイナーシャ（ｉｎｅｒｔｉａ：慣性または慣性力）が大きいフィードバーを高速で加速、減速させ、さらに上下動させるので、高出力のサーボモータが必要とされる。他方、特許文献２の装置はフィードバー全体を駆動せず、固定したバーに移動自在に設けたフィードキャリアをリニアモータで往復移動させるので、モータ出力は軽減される。しかしクランプ、アンクランプはフィードキャリアに設けたリニアモータで駆動し、リフト、ダウンはクランプキャリアに設けたリニアモータで駆動する。そのため、この装置もかなり大きなイナーシャを駆動する必要があり、高出力モータを外すことができない。

特許文献３、４のトランスファ装置は、グリップ動作をバネやエアシリンダで行うのでモータは不要であるが、フィードバー全体をアドバンス、リターン操作するので、フィードバーの駆動に高い出力のモータが必要である。

本発明は低出力のモータで駆動することができ、さらにモータの数を少なくすることができるトランスファ機構およびトランスファ装置を提供することを課題とする。

本発明のトランスファ機構１０は、レール１１と、前記レール１１に移動自在に設けられる第１および第２テーブル１２、１３と、前記第１および第２テーブル１２、１３によってそれぞれ支持される第１および第２アーム１８、１９と、前記第１および第２テーブル１２、１３をそれぞれ前記レール１１に沿って独立して移動させる第１および第２駆動機構１５、１６とを備え、前記第１および第２駆動機構１５、１６による前記第１および第２テーブル１２、１３同士の相対的な逆方向への移動が前記第１および第２アーム１８、１９にクランプ／アンクランプ動作をもたらし、前記第１および第２テーブル１２、１３同士の同方向への協調移動が前記第１および第２アーム１８、１９にアドバンス／リターン動作をもたらすことを特徴としている。

さらに本発明のトランスファ機構１０においては、前記第１および第２アーム１８、１９の基部がそれぞれ前記第１および第２テーブル１２、１３によって回動自在に支持されており、前記第１および第２アーム１８、１９はそれぞれの先端側と基部（２５）側の間で互いに回動自在に連結されており、前記第１および第２アーム１８、１９の連結されている部位（１７）より先端側がワークＷを保持するフィンガ２１、２２とされている。

このようなトランスファ機構１０においては、前記第１および第２テーブル１２、１３が、それぞれ斜めガイド１２ａ、１３ａを備えたテーブル本体１２ｂ、１３ｂと、前記斜めガイド１２ａ、１３ａに沿って移動自在に設けられるアームベース１２ｃ、１３ｃとからなり、前記アームベース１２ｃ、１３ｃに前記第１および第２アーム１８、１９の基部が回動自在に支持されており、前記第１および第２テーブル１２、１３の前記斜めガイド１２ａ、１３ａが、上に向かって次第に離れるように互いに逆向きに傾斜しているものが好ましい。このような前記斜めガイド１２ａ、１３ａを備えたトランスファ機構１０においては、前記アームベース１２ｃ、１３ｃが、前記斜めガイド１２ａ、１３ａの下方に向かって付勢（２０）されているものが好ましい。

また、前記いずれのトランスファ機構１０においても、前記レール１１に複数組の前記第１および第２テーブル１２、１３が設けられており、前記第１駆動機構１５が複数の前記第１テーブル１２を一括して移動させ、前記第２駆動機構１６が複数の前記第２テーブル１３を一括して移動させるものが一層好ましい。

本発明のトランスファ装置４０、４５は、前記いずれかのトランスファ機構１０を２基、互いに向き合うように備えていることを特徴としている。このようなトランスファ装置４０、４５においては、前記向かい合う２基のトランスファ機構１０の前記第１テーブル１２が１つの前記第１駆動機構１５によって駆動され、前記第２テーブル１３が１つの前記第２駆動機構１６によって駆動されるものが好ましい。

本発明のトランスファ機構は、フィードバー全体を駆動させる必要がなく、前記第１および第２テーブルを前記レールに沿って移動させる第１および前記第２駆動機構だけでアドバンス／リターン動作およびクランプ／アンクランプ動作をさせることができる。したがって低出力のモータで駆動機構を高速駆動することができ、さらにモータの数を少なくすることができる。

さらに前記第１および第２アームの基部がそれぞれ前記第１および第２テーブルによって回動自在に支持されており、前記第１および第２アームはそれぞれの先端側と基部側の間で互いに回動自在に連結されており、前記第１および第２アームの連結されている部位より先端側がワークを保持するフィンガとされているので、前記第１および第２テーブル同士を離すように移動させると、前記第１および第２アームと前記第１および第２フィンガは開きながら、先端側が基部側へ移動して金型内の前記ワークから離れる。逆に前記第１および第２テーブル同士を近づけるように移動させると、前記第１および第２アームと前記第１および第２フィンガは閉じながら、先端側が金型側へ移動して金型内の前記ワークに近づく。そのため、金型とフィンガの取り合いがよく、省スペース化が図れる。また、アドバンス／リターンの動作によって、前記第１および第２テーブル同士が同方向へ移動しているときに、各々のテーブルの移動速度を変えると、テーブル同士は相対的に逆方向に動く。このように相対的に逆方向に動かすことによって、アドバンス／リターン動作をさせながら、前記第１および第２アームにクランプ／アンクランプ動作をさせることができるため、搬送の高速化が可能になる。

前記第１および第２テーブルが、それぞれ斜めガイドを備えたテーブル本体と、前記斜めガイドに沿って移動自在に設けられるアームベースとからなり、前記アームベースに前記第１および第２アームの基部が回動自在に支持されており、前記第１および第２テーブルの前記斜めガイドが、上に向かって次第に離れるように互いに逆向きに傾斜している場合は、前記第１テーブルと前記第２テーブルを接近させると、まず前記テーブル本体と前記アームベースが接近して前記第１および第２アームおよび前記フィンガが閉じ、前記ワークをクランプする。前記ワークをクランプした後にさらに前記第１および第２テーブル同士を接近させると、前記アームベース同士はそれ以上接近できないため、前記アームベースが上昇し、前記第１および第２アームにリフト動作を行わせることができる。

その状態から前記第１および第２テーブル同士を離していくと、前記アームベースが下降し、前記第１および第２アームにダウン動作を行わせることができる。そしてさらに前記第１および第２テーブル同士を離すと、前記第１および第２アームは前記ワークをアンクランプする。したがって別個にリフト／ダウンの駆動源を設ける必要がない。

前記第１および第２テーブルが前記斜めガイドを有する前記テーブル本体と前記アームベースとからなる場合において、前記アームベースが、前記斜めガイドの下方にむかって付勢されている場合は、クランプ動作が一層確実になり、前記第１および第２テーブルを互いに離す方向に移動させるとき、前記アームベースの下降動作が一層確実になる。

前記いずれかのトランスファ機構において、前記レールに複数組の前記第１および第２テーブルが設けられており、前記第１駆動機構が、複数の前記第１テーブルを一括して移動させるものであり、前記第２駆動機構が、複数の前記第２テーブルを一括して移動させるものである場合は、複数のワークを一斉に次のステージに搬送することができる。

本発明のトランスファ装置は、互いに向き合う第１および第２アームの協調動作（または協調移動）によって大きいワークを搬送することができる。このようなトランスファ装置において、前記向かい合う２基のトランスファ機構の第１テーブルが１つの第１駆動機構によって駆動され、第２テーブルが１つの第２駆動機構によって駆動される場合は、駆動機構の数を少なくすることができる。

図１Ａは本発明のトランスファ機構の一実施形態をアンクランプ状態で示す平面図、図１Ｂおよび図１Ｃはその正面図および側面図である。 図２Ａ～図２Ｃはそれぞれ第１テーブル（兼第２テーブル）の背面斜視図、分解斜視図および正面斜視図、図２Ｄはアームベースの正面斜視図である。 図３Ａおよび図３Ｂは図１Ａのトランスファ機構のクランプ状態を示す平面図および正面図である。 図４Ａおよび図４Ｂは図１Ａのトランスファ機構のクランプ・リフト状態を示す平面図および正面図である。 本発明のトランスファ装置の一実施形態を示す平面図である。 図６Ａは本発明のトランスファ装置の他の実施形態を示す平面図、図６Ｂはその正面図である。 図７Ａおよび図７Ｂは本発明のトランスファ装置のさらに他の実施形態をアンクランプ状態で示す平面図および正面図である。 図７Ａのトランスファ装置のクランプ状態を示す平面図である。 図９Ａおよび図９Ｂは本発明のトランスファ機構の他の実施形態のクランプ状態およびアンクランプ状態を示す平面図、図９Ｃは図９Ｂの正面図、図９Ｄはプライヤ支点を外した状態の平面図である。

図１Ａに示すトランスファ機構１０は、１本のレール１１と、そのレール１１の上に摺動自在に設けられる第１および第２テーブル１２、１３と、両方のテーブルに跨って設けられるプライヤ機構１４と、それぞれのテーブル１２、１３をレール１１に沿って駆動する第１および第２駆動機構１５、１６とからなる。前記プライヤ機構１４は、前記第１および第２アーム１８、１９と、アーム１８、１９のそれぞれの先端側と基部側の間の部位を互いに回動自在に連結するためのピン（プライヤ支点）１７とからなる。第１テーブル１２と第２テーブル１３の間には引っ張りバネ２０が介在されている。

図１Ｂに示すように、第１および第２アーム１８、１９の先端近辺は厚さが半分にされ、それらを前述のピン（プライヤ支点）１７によって水平面内で回動自在となるように連結している。ピン１７より先端側の部分は、ワークＷをつかむフィンガ２１、２２である。アーム１８、１９の基部はそれぞれテーブル１２、１３に対し支持軸（アーム支点）２５回りに回動自在に取り付けられている。この実施形態のように各アーム１８、１９をそれぞれ１枚の板で構成している場合は、一方のアームの先端側を一山クレビス（凸）形状とし、他方のアームの先端側を二山クレビス（凹）形状とし、互いの凸凹を組合せた状態をピン１７で連結してもよい。また、一方のアームを２枚の板で構成し、他方の１枚の板からなるアームを挟むようにすることができ、あるいはそれぞれ２枚の板で構成することもできる。

第１および第２テーブル１２、１３は左右勝手違いで実質的に同一であるので、基本的に左側の第１テーブル１２について説明する。テーブル１２は、斜めガイド１２ａを備えたテーブル本体１２ｂと、斜めガイド１２ａに沿って摺動自在に設けられるアームベース１２ｃとからなる。前記引っ張りバネ２０はそれぞれのアームベース１２ｃ、１３ｃの間に介在されており、アームベース１２ｃ、１３ｃ間の距離を縮める方向に付勢している。両方のテーブル１２、１３の斜めガイド１２ａ、１３ａは、上に向かって次第に離れるように、互いに逆向きに傾斜している。すなわち、両方のテーブル１２、１３の向かい合っている側が低く、反対側が高くなるように傾斜している。

テーブル本体１２ｂの上部は略三角形状の板で構成され、前記略三角形状の板の傾斜面と平行に前記板を貫通するガイド用の溝が斜めガイド１２ａとして形成されている。斜めガイド１２ａは溝以外に突条などで構成することもできる。図２Ａ～Ｄに示すように、アームベース１２ｃの下端にはテーブル本体１２ｂの上部が挿入される溝１２ｅが形成され、さらに斜めガイド１２ａの溝内を摺動ないし転動する２本のガイドローラ１２ｆが取り付けられている。ガイドローラ１２ｆはアームベース１２ｃに対しガイドピン１２ｇによって連結され、斜めガイド１２ａの溝内を回転自在に転動する。ガイドローラ１２ｆに代えてピンないしスライドブロックを設けてもよい。テーブル本体１２ｂの下端にはレール１１に沿って移動するスライド部２６が設けられている（図１Ｃ参照）。レール１１とスライド部２６は、スライド式のリニアガイドのほか、ボールを介在させるリニアボールガイドによって構成することもできる。レール１１は支持部材２７によって支持されている。

この実施形態では前記斜めガイド１２ａの溝はテーブル本体１２ｂの板を貫通しているが、貫通しない浅い溝を両面に設けてもよい。また、テーブル本体１２ｂは上端が傾斜面とされた板とし、アームベース１２ｃの下部にその板の上部を挿入する溝１２ｅを形成しているが、逆にテーブル本体１２ｂの上端に溝を形成し、アームベース１２ｃの下部を挿入するようにすることもできる。

さらにこの実施形態では、両方のアームベース１２ｃ、１３ｃを引っ張りバネ２０によって互いに近づくように付勢している。そして両方のアーム１８、１９はピン（プライヤ支点）１７回りに基部側が閉じる方向に付勢される。そのため、たとえば図１Ａ、図１Ｂの状態からテーブル１２、１３同士を近づけたとき、アームベース１２ｃ、１３ｃが斜めガイド１２ａ、１３ａの溝に沿って上昇せず、図３Ａ、図３Ｂのように閉じる動作が優先される。それにより開閉操作が安定する。

前述のように、この実施形態では両方のアームベース１２ｃ、１３ｃを引っ張りバネ２０によって互いに近づけるように付勢しているので、１本の引っ張りバネで両方のアームベース１２ｃ、１３ｃの付勢手段を兼用することができる。さらに付勢力の大きさを同一にすることができる。ただしテーブル本体１２ｂ、１３ｂとアームベース１２ｃ、１３ｃの間に引っ張りバネを張り渡し、アームベース１２ｃ、１３ｃを斜めガイド１２ａの溝に沿って斜め下方向に付勢するようにしてもよい。引っ張りバネとしては引っ張りコイルスプリングが好ましい。圧縮コイルスプリングをテーブル本体１２ｂ、１３ｂとアームベース１２ｃ、１３ｃの間に介在させてもよい。

前記フィンガ２１、２２は、閉じたときにワークＷの厚さないし径と同一ないしそれよりいくらか狭い隙間となるように形成する（図３Ａ参照）。フィンガ２１、２２のワークと接触する面に弾性変形可能なシートなどを貼り付けて、製造誤差や制御誤差を吸収するようにしてもよい。片方のアーム１８のアーム支点２５回りの揺動角度は、アーム１８が開いて第１連結バー２８の長手方向に対し水平になった状態を０°として、初期アーム角度（アンクランプ時の角度）が０°～３０°程度、クランプ時の角度が６０°～８０°程度とするのが好ましい。初期アーム角度を０°近傍にする場合は、両方のアームベース１２ｃ、１３ｃが近づこうとするときにアーム１８、１９がクランプ側に動作するように、ねじりコイルバネ２０ａや板バネによってアーム支点２５回りに初期力を与えておくことが必要である（図９Ａ、Ｂ参照）。このアーム支点２５回りに初期力を与えるためのねじりコイルバネ２０ａを引っ張りバネ２０の代用にすることも可能である。初期アーム角度が３０°程度であれば、引っ張りバネ２０のみでクランプ／アンクランプ動作が可能である。アーム１８の基部側の長さ（プライヤ支点１７とアーム支点２５の距離）とフィンガ２１の長さの比は２：１～５：１程度が好ましい。それによりプライヤ機構１４による増力作用は２～５倍程度となる。

図１Ａに戻って、前記第１および第２駆動機構１５、１６は、図面の左側の第１テーブル１２の前面（図の下側）にスペーサ２８ａを介して固定される第１連結バー２８と、右側の第２テーブル１３の背面（図の上側）にスペーサ２９ａを介して固定される第２連結バー２９と、それらの連結バー２８、２９を独立して駆動する第１モータＭ１および第２モータＭ２とからなる。第１テーブル１２と第２連結バー２９との間には隙間２９ｂが設けられている。連結バー２８と第各モータＭ１、Ｍ２と連結バー２８、２９とは、ボールネジとボールナットの組み合わせなどの回転－直進変換機構（図４参照）などを介して連結することができる。

つぎに上記のように構成されるトランスファ機構１０の作用、とくにアーム周りの作用を説明する。このトランスファ機構１０では、図１Ａのように両方のテーブル１２、１３が離れている状態がアンクランプ状態である。この状態ではアーム１８、１９同士が広がり、先端がレール１１側に移動（後退）している。フィンガ２１、２２も広がって、金型や休止ステージなどに載置されているワークＷから遠ざかっている。また図１Ｂのように、アームベース１２ｃ、１３ｃは下端まで下降している。

この状態から駆動機構１５、１６によってテーブル本体１２ｂ、１３ｂが近づくように駆動されると、図３Ａに示すようにアーム１８、１９の基部側の間隔が狭くなり、第１および第２アーム１８、１９は閉じるようにアーム支点２５回りに回動する。それによりフィンガ２１、２２が閉じて金型の上のワークＷをクランプする（クランプ動作）。このとき、張られていた引っ張りバネ２０は緩むが、引っ張り力は残っている。引っ張りバネ２０の付勢力をワークのクランプ力に利用することができる。

図３Ａ、図３Ｂの状態から左右のテーブル本体１２ｂ、１３ｂ同士をさらに近づけると、フィンガ２１、２２がワークＷをクランプしているので、アーム１８、１９はそれ以上閉じない。そして図４Ａ、図４Ｂに示すように、アームベース１２ｃ、１３ｃが斜めガイド１２ａ、１３ａに沿って上昇する（リフト動作）。そのとき、フィンガ２１、２２はワークＷをクランプしたまま上昇し、たとえば成形されたワークＷが金型などから持ち上げられる。上昇端は上のストッパ１２ｈにより規制される。テーブル本体１２ｂ、１３ｂの動作が左右対称であり、斜めガイド１２ａ、１３ａの角度が同一であれば、アームベース１２ｃ、１３ｃはレール１１に対して直角に上昇する。ここで第１モータＭ１と第２モータＭ２の回転数の制御により、斜めなど、任意の軌跡で上昇させることもできる。下降の軌跡も同様である。

図４Ａ、図４Ｂの状態から駆動機構１５、１６によって第１および第２テーブル１２、１３を同時に、同一方向（たとえば図４Ａの右方向）に同一速度で移動させると、ワークＷはその方向に移動され、たとえば次の金型などのステージまで搬送される（アドバンス動作）。また、図３Ａ、図３Ｂの状態から第１および第２テーブル１２、１３を同時に、同一方向（たとえば図３Ａの右方向）に移動させ、このときに第１テーブル１２を第２テーブル１３よりも速く移動させると、ワークＷを上昇させながら次の金型などのステージへ搬送することもできる。テーブル１２、１３の動作が正確に同調されていると、フィンガ２１、２２のワークＷをつかむ力は緩まず、ワークＷを安定して搬送することができる。

ワークＷが次のステージに搬送された後、第１および第２テーブル１２、１３の距離を離すように互いに逆方向へ移動させる。第１および第２テーブル１２、１３の距離が離れても、引っ張りバネ２０がアーム１８、１９を閉じる方向に付勢しているので、アーム１８、１９はワークＷをつかんでいる。そして第１および第２アームベース１２ｃ、１３ｃが斜めガイド１２ａ、１３ａに沿って下降すると共に、ワークＷも下降する（図３Ｂ参照、ダウン動作）。下降端は下方のストッパ１２ｊにより規制される。また、ワークＷの搬送中に、第１テーブル１２を第２テーブル１３よりも遅く移動させると、ワークＷを下降させながら搬送することもできる。搬送中にリフト動作とダウン動作を行うことで搬送の高速化が可能になる。

その状態からさらにテーブル本体１２ｂ、１３ｂを離すように駆動すると、アームベース１２ｃ、１３ｃはそれ以上下降しないので、テーブル本体１２ｂ、１３ｂが離れるのに伴ってアーム１８、１９が開き、フィンガ２１、２２が開く（図１Ａ、図１Ｂ参照）。それによりワークＷが次のステージに載置される（アンクランプ動作）。そのとき、図１Ａのように、フィンガ２１、２２は金型などの中心から離れるように移動（後退）する。そしてこの状態で第１および第２テーブル１２、１３が一斉に戻り方向に移動し（リターン動作）、その間にプレス加工が行われる。テーブル１２、１３が元のステージまで戻ると、始めのクランプ動作から繰り返す。

なお、上型が大きく、フィンガ２１、２２のレール１１側への移動だけでは上型との干渉を充分に回避できない場合は、リターン動作を半ピッチだけ行い、その状態でトランスファ機構を停止し、プレス加工を行い、上型が上昇してから残りの半ピッチ分、リターン動作を継続させることもできる。このようにするとフィンガ２１、２２が隣接する工程の金型の中間位置で退避するので、フィンガ２１、２２と金型の干渉を一層避けることができる。

つぎに図５を参照して、シングルアームタイプの３次元トランスファ装置の実施形態を説明する。このトランスファ装置３０は、基本的に図１Ａのトランスファ機構１０をそのまま用いたもので、１本のレール１１上に第１および第２アーム１８、１９などからなるプライヤ機構（グリップ機構）３１を複数個、走行自在に設けている。図５では２個だけ示しているが、プレス機械の加工工程数などに応じて３個以上、たとえば５～１０個などとすることができる。プライヤ機構３１は金型のピッチ（送りピッチ）だけ間隔をあけて配置されている。それぞれのプライヤ機構３１は、図１Ａ、図１Ｂのプライヤ機構１４と同様であり、第１および第２アーム１８、１９、ピン１７、テーブル１２、１３および引っ張りバネ２０を備えている。

そして向かい合っているトランスファ機構のそれぞれの第１テーブル１２のテーブル本体１２ｂ同士は第１連結バー２８で連結され、第１モータＭでレール１１に沿って同一方向、同一距離を一斉に走行駆動される。第１連結バー２８は、テーブル本体１２ｂの前面（図５の下側）に固定している。この実施形態では、第１モータＭ１の出力軸に雄ねじ３２が連結され、その雄ねじ３２に螺合しているナット３３に第１連結バー２８が固定されている。雄ねじ３２の両端はフレーム３４に設けたボールベアリングなどの軸受け３５、３５によって回転自在に支持されている。雄ねじ３２およびナット３３はボールネジおよびボールナットとするのが好ましい。

第２テーブル１３についても上記と同様である。向かい合っているトランスファ機構の第２テーブル１３のテーブル本体１３ｂ同士は第２連結バー２９で連結されており、第２モータＭ２によってナット３３および雄ねじ３２を介して走行駆動される。なお、第２連結バー２９は、第１連結バー２８と反対のテーブル本体１３ｂの背面（図５の上側）に固定している。それにより、第１連結バー２８と第２連結バー２９の干渉や摺接を避けている。

第１および第２モータＭ１、Ｍ２はサーボモータが好ましく、それにより第１テーブル１２および第２テーブル１３のそれぞれの停止位置、移動速度、同調移動などを容易に制御することができる。そして第１モータＭ１および第２モータＭ２の制御プログラムにより、ワークの搬送方向は図５の右方向、左方向のいずれにすることもできる。また、ワークの送りピッチ（アドバンス、リターンの長さ）を任意に選択することができる。

このトランスファ装置３０では、多数のテーブル１２、１３、アーム１８、１９および連結バー２８、２９の重量がレール１１および支持部材（図１Ｂの符号２７）によって支持されているので、フィードバーを用いるトランスファ装置に比して作動部分のイナーシャが小さい。そのため、低出力のモータであっても高速で駆動させることができる。また、可動部分にモータや減速機を設けないので、一層、モータ負荷が少なくて済む。

つぎに図６Ａ、図６Ｂを参照して、ダブルレールタイプの３次元トランスファ装置の実施形態を説明する。このトランスファ装置４０は、基本的に前述のシングルレールタイプの３次元トランスファ装置３０を２セット、向かい合わせで組み合わせたものである。フィンガ２１、２２同士が向かい合わせに配置され、１個のワークＷの端部をそれぞれのプライヤ機構のフィンガ２１、２２でクランプし、両側のフィンガで保持したままリフト、アドバンス、ダウンした後、アンクランプすることにより次の金型まで搬送できる。アンクランプ後は、元の金型の位置までリターンする。リターンの間にプレス加工を行う。

なお、シングルタイプのトランスファ装置ごとに２本の雄ねじ、２個のナット、２個のモータＭ１、Ｍ２を用いることもできるが、図６Ａの装置では、奥側（図面の上側）のトランスファ機構の第１連結バー２８と手前側（図面の下側）のトランスファ機構の第１連結バー２８を第１クロスバー４１によって連結し、雄ねじ３２、ナット３３、モータＭ１を兼用している。第２連結バー２９についても同様に第２クロスバー４２で連結している。それにより部品点数を少なくすることができ、制御をシンプルにできる。

図７Ａおよび図７Ｂは、ダブルレールタイプの２次元トランスファ装置の実施形態を示している。このトランスファ装置４５はリフト／ダウン機構を備えていない。すなわち図７Ｂに示すように、テーブル１２、１３が本体とアームベースに分かれておらず、一体に構成され、あるいは複数の部品が一体に固定されている。ワークＷは金型上でプライヤ機構４６のフィンガ２１、２２によってクランプされ（図８参照）、同一のフィード高さを維持したままアドバンスされ、次の金型でアンクランプされる（図７Ａ参照）。ついでワークをつかんでいないプライヤ機構４６はリターンされ、その間にプレス加工が行われる。ワークＷのリフト／ダウンが必要な場合は、金型に組み込まれたダイクッションやリフト機構で行う。

図７Ａ、図７Ｂの２次元トランスファ装置４５においても、第１連結バー２８同士が第１クロスバー４１によって連結され、第２連結バー２９同士が第２クロスバー４２によって連結されている。なお、前述の３次元トランスファ装置３０、４０は、モータの制御によって２次元動作をさせることができる。しかし図７Ａ、図７Ｂのトランスファ装置４５はリフト／ダウン機構を省略した２次元専用の装置であるので、一層イナーシャが少なく、低出力のモータで高速駆動することができる。

なお、アドバンス／リターンの動作によって第１および第２テーブル１２、１３が同方向へ移動しているときに、各々のテーブル１２、１３の移動速度を変えると、テーブル１２、１３同士は相対的に逆方向に動く。このように相対的に逆方向に動かすことによって、アドバンス／リターン動作をさせながら、第１および第２アーム１８、１９にクランプ／アンクランプ動作をさせることができ、それにより搬送を一層高速化することができる。

図９Ａ～Ｃに示すトランスファ機構５０は、第１テーブル１２のアームベース１２ｃと第１アーム１８の間に、第１アーム１８をクランプする向きに、すなわち図面では反時計方向に回動付勢するねじりコイルバネ２０ａが介在されている。ねじりコイルバネ２０ａのコイル部分は、支持軸２５の周囲に配置され、一方の端部が第１アーム１８に、他方の端部がアームベース１２ｃに係止されている。第２テーブル１３と第２アーム１９の間にも、第２アーム１９をクランプする向き、すなわち時計方向に回転付勢するねじりコイルバネ２０ａが介在されている。

ところで図９Ｂのように、左右の支持軸２５、２５とピン１７とが一直線に並ぶまでアーム１２、１３を回動させると、アーム１２、１３が内向きに突出せず、プレス加工時におけるアームと金型の干渉を避けやすくなる。しかしこの状態で左右のアームベース１２ｃ、１３ｃ同士を近づける方向に力を加えても、アーム１２、１３を回動させる分力が生じない。そこで図９Ａのようにアーム１２、１３に回転付勢力を与えるねじりコイルバネ２０ａ、２０ａを設けると、ねじりコイルバネ２０ａで最初の回動力を与えることができる。そして一旦回動を始めると、引き続きクランプ／アンクランプ動作およびリフト／ダウン動作をスムーズ行わせることができる。

上記のように、ねじりコイルバネ２０ａ、２０ａは、とくに図９Ｂのように、左右の支持軸２５、２５とアーム１２、１３同士を連結するピン１７が一直線に並ぶまでアーム１８、１９を拡げる場合に、アームベース１２ｃ、１３ｃ同士を近づけるように付勢する引っ張りコイルバネ２０の作用を補助することができる。なお、ねじりコイルバネ２０ａ、２０ａを設けるだけで充分なクランプ力が確保できる場合は、引っ張りコイルバネ２０を省略することができる。

アーム１２、１３とアームベース１２ｃ、１３ｃの間には、アーム１２、１３がレール１１に対し直角を超えて回動しないようにストッパを設けるのが好ましい。この場合、支持軸２５によって両方のアーム１２、１３を連結する前は、図９Ｄのように、アーム１２、１３がレール１１に対して直角になるまで回動する。ねじりコイルバネ２０ａ、２０ａは、左右いずれか一方だけでも足りるが、両方に設ける方が動作がスムーズである。

以上、いくつかの実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、種々の変更を行うことができる。たとえば前記実施形態では雄ねじ（ないしボールネジ）とナット（ないしボールナット）を用いてモータの回転をテーブルの直線運動に変換しているが、レールとテーブルの間にリニアモータを介在して直接リニア駆動することもできる。さらにワイヤケーブルないしチェーンなどの巻き掛け要素を利用して、モータの回転をテーブル１２、１３の往復直進運動に変換することもできる。

また、複数の第１テーブル１２の背面にナット（ないしボールナット）を固定し、それらと螺合する１本の雄ねじ（ないしボールねじ）を第１モータで回転駆動させると共に、複数の第２テーブルの前面にナット（ないしボールナット）を固定し、１本の雄ねじ（ないしボールネジ）を介して第２モータで駆動するようにしてもよい。

なお、ダブルレールタイプのトランスファ装置の場合、フィンガでワークの端部をグリップするほか、向かい合わせに配置されたフィンガが中心側に近づくときにワークの両側をクランプし、中心側から離れるときにアンクランプさせるようにしてもよい。フランジを備えているワークの場合は、フランジの下面側をクランプすることによってより安定して搬送できる。

１０ トランスファ機構
１１ レール
１２ 第１テーブル
１２ａ 斜めガイド
１２ｂ テーブル本体
１２ｃ アームベース
１２ｅ 溝
１２ｆ ガイドローラ
１２ｇ ガイドピン
１２ｈ ストッパ
１２ｊ ストッパ
１３ 第２テーブル
１３ａ 斜めガイド
１３ｂ テーブル本体
１３ｃ アームベース
１４ プライヤ機構
１５ 第１駆動機構
１６ 第２駆動機構
１７ ピン（プライヤ支点）
１８ 第１アーム
１９ 第２アーム
２０ 引っ張りバネ
２０ａ ねじりコイルバネ
Ｗ ワーク
２１、２２ フィンガ
２５ 支持軸（アーム支点）
２６ スライド部
２７ 支持部材
２８ 第１連結バー
２８ａ スペーサ
２９ 第２連結バー
２９ａ スペーサ
２９ｂ 隙間
Ｍ１ 第１モータ
Ｍ２ 第２モータ
３０ トランスファ装置（シングルレールタイプ・３次元）
３１ プライヤ機構
３２ 雄ねじ
３３ ナット
３４ フレーム
３５ 軸受け
４０ トランスファ装置（ダブルレールタイプ・３次元）
４１ 第１クロスバー
４２ 第２クロスバー
４５ トランスファ装置（ダブルレールタイプ・２次元）
４６ プライヤ機構
５０ トランスファ機構

Claims (6)

1. レールと、前記レールに移動自在に設けられる第１および第２テーブルと、前記第１および第２テーブルによってそれぞれの基部が回動自在に支持される第１および第２アームと、前記第１および第２テーブルをそれぞれ前記レールに沿って独立して移動させる第１および第２駆動機構とを備え、
   前記第１および第２アームはそれぞれの先端側と基部側の間の部位で互いに回動自在に連結され、
   前記第１および第２アームの連結されている部位より先端側がワークを保持するフィンガとされており、
   前記第１および第２駆動機構による前記第１および第２テーブル同士の相対的な逆方向への移動が前記第１および第２アームにクランプ／アンクランプ動作をもたらし、
   前記第１および第２テーブル同士の同方向への協調移動が前記第１および第２アームにアドバンス／リターン動作をもたらす
   トランスファ機構。
2. 前記第１および第２テーブルが、それぞれ斜めガイドを備えたテーブル本体と、前記斜めガイドに沿って移動自在に設けられるアームベースとからなり、
   前記アームベースに前記第１および第２アームの基部が回動自在に支持されており、
   前記第１および第２テーブルの前記斜めガイドが、上に向かって次第に離れるように互いに逆向きに傾斜している、
   請求項１記載のトランスファ機構。
3. 前記アームベースが、前記斜めガイドの下方に向かって付勢されている請求項２記載のトランスファ機構。
4. 前記レールに複数組の前記第１および第２テーブルが設けられており、
   前記第１駆動機構が、複数の前記第１テーブルを一括して移動させるものであり、
   前記第２駆動機構が、複数の前記第２テーブルを一括して移動させるものである
   請求項１～３のいずれかに記載のトランスファ機構。
5. 請求項１～４のいずれかに記載のトランスファ機構を２基、互いに向き合うように備えているトランスファ装置。
6. 前記向かい合う２基のトランスファ機構の前記第１テーブルが１つの前記第１駆動機構によって駆動され、前記第２テーブルが１つの前記第２駆動機構によって駆動される請求項５記載のトランスファ装置。

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