JPH0347807Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はワーク着脱装置に関する。

（従来の技術） 揺動可能なアームに対し進退可能に設けられた
ヘツドにワークを保持するホルダを設けたワーク
着脱装置が知られ、従来は加工機に対する装着用
と取出用の２本のアームを備えていた。

（考案が解決しようとする問題点） 従来では、取出用アームを往復揺動させてワー
クを取出した後、装着用アームを往復揺動させて
ワークを装着するため、ワーク着脱に要する時間
はアームの２往復分となつていた。

また２本のアームを必要とすることから構造が
複雑となり、設置スペースも大きなものとなつて
いた。

（問題点を解決するための手段） 斯かる問題点を解決すべく本考案は、揺動可能
なアーム１１に対し進退可能に設けられたヘツド
３７にワークＷを保持するホルダ４１を設けたワ
ーク着脱装置において、ヘツド３７を任意の角度
に回転させる回転装置３１を設けるとともに、ヘ
ツド３７には回転中心に対し180°の位相差をもつ
た一対のホルダ４１，４１を設けた。

そして本考案は、アーム回転軸７を支持する機
台１には、アーム回転軸７と伝動装置５１を介し
同期して揺動する平行リンク機構６１と、この平
行リンク機構６１と機台１間に架設されたエアシ
リンダ７３及びピストンロツド７５から構成され
るモーメントバランス装置を設けたことを特徴と
する。

（作用） 加工機に対するワーク着脱に際しては、先ず投
入シユート上の加工用ワークＷを一方のホルダ４
１で保持してヘツド３７を後退させ、アーム１１
を揺動させながらヘツド３７を前進させつつ回転
装置３１によりヘツド３７を180°回転させて他方
のホルダ４１で加工済ワークＷを保持した後取出
す。ヘツド３７を後退させて加工済ワークＷを取
出す。そして再びヘツド３７を前進させながら
180°回転させて前記一方のホルダ４１に保持した
加工用ワークＷを加工機に装着する。

このようにアーム１１を原位置に戻すことなく
ヘツド３７を加工機側に臨ませたまま一対のホル
ダ４１，４１にてワーク着脱が行えるので、着脱
に要する時間の短縮化が図れる。

また１本のアーム１１を備えるだけで良いた
め、構造の簡単化と併せ省スペース化にも寄与す
る。

そしてアーム１１の揺動時において、平行リン
ク機構６１の同期した揺動とともに、エアシリン
ダ７３及びピストンロツド７５の伸縮挙動によつ
て、アーム１１のモーメントに対抗するモーメン
トが得られ、モーメントバランスが自動調整され
る。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を詳述する。

第１図はワーク着脱装置の要部縦断側面図、第
２図はその正面図で、ポスト状に起設された機台
１上部の水平なる円筒部２の一端にはサーボモー
タ５が設置され、他端には一体に左側方へ延出す
る垂直なるプレート３が形成され、このプレート
３の下縁には前方へ突出する水平方向のレール４
が固設される。そして円筒部２のプレート３側内
には軸受ホルダ６が嵌合固設され、前記サーボモ
ータ５の出力軸に連結されるアーム回転軸７は軸
受ホルダ６内にベアリング８，８を介して軸承さ
れ、回転軸７の突出端にはアーム１１が固設され
る。

アーム１１は縦長形状の後壁１２から両側壁１
３，１３と上壁１４及び下壁１５を形成し、上壁
１４と下壁１５の中央部間にはスクリユーロツド
１６がそれぞれベアリング１７，１８を介して軸
承され、上壁１４の前部に垂設したサーボモータ
２１の出力軸とスクリユーロツド１６の上端には
ベルトプーリ機構２２が架設される。更にスクリ
ユーロツド１６の左右には第５図のように一つの
リフトロツド２３，２３が配設され、リフトロツ
ド２３，２３上端間に固設されたジヨイント部材
２４はスクリユーロツド１６に螺合しており、両
リフトロツド２３，２３はアーム下壁１５を貫通
して下方に突出している。この両リフトロツド２
３，２３下端間にはギヤボツクス２５が固設さ
れ、またアーム１１の開放面はカバー２６にて閉
じられている。

ギヤボツクス２５には回転装置３１が組込まれ
る。即ちギヤボツクス２５の後部上にはサーボモ
ータ３２が設置され、サーボモータ３２の出力軸
にベベルギヤ３３，３４にて噛合する水平なるヘ
ツド回転軸３５はベアリング３６，３６を介して
ギヤボツクス２５内に軸承され、ギヤボツクス２
５から前方への回転軸３５の突出端にはワークヘ
ツド３７が固設される。

ワークヘツド３７にはその回転中心Ｃに対し
180°の位相差をもつた一対のワークホルダ４１，
４２が備えられる。即ちワークヘツド３７は横長
形状で、第６図のようにその回転中心Ｃに対し右
上半部と左下半部にそれぞれエアシリンダ３８，
３８を水平に内蔵し、また回転中心Ｃに対し右下
半部と左上半部にそれぞれワークホルダ４１，４
１を組込む。ワークホルダ４１は左右一対のチヤ
ツクアーム４２，４２から成り、両チヤツクアー
ム４２，４２はヘツド３７に枢着軸４３，４３に
て枢支され、且つそれぞれのセクタギヤ４４，４
４が噛合し、両者間に架設したリターンスプリン
グ４５にて常時は拡開方向に付勢されている。そ
して一方のアーム４２の基部にはレバー部４６が
形成され、エアシリンダ３８のピストンロツド３
９はこのレバー部４６に当接しており、シリンダ
３８内にエアが供給されると、ピストンロツド３
９が前進してレバー部４６を押圧し、両アーム４
２，４２はリターンスプリング４５に抗し、且つ
セクタギヤ４４，４４により同期してチヤツキン
グ作動を行う。

更に前記アーム回転軸７と機台１に固設したプ
レート３とにはチエンスプロケツト機構５１が架
設される。即ちアーム回転軸７上に駆動スプロケ
ツト５２を固設するとともに、プレート３の左側
には第８図のように支軸５３を水平に中間部で固
設し、この支軸５３の前端上に従動スプロケツト
５４をベアリング５５，５５を介して支承し、両
スプロケツト５２，５４にチエン５６を掛装す
る。

そして従動スプロケツト５４とプレート３とに
は平行リンク機構６１が架設される。即ち支軸５
３上には前後一対のリンク６２，６２をそれぞれ
ベアリング６３，６３を介して支承する一方、プ
レート３の中間部にも支軸５３と平行で、且つ同
高位なる支軸６４を第７図のように中間部で固設
し、この支軸６４上にも前後一対のリンク６５，
６５をそれぞれベアリング６６，６６を介して支
承する。また従動スプロケツト５４とこれの内側
に臨むリンク６２とを第８図のようにボルト６
７、ナツト６８にて一体に連結し、左右でそれぞ
れ対をなすリンク６２，６５間には水平にシリン
ダベツド７１をそれぞれベアリング７２…を介し
て枢着連結する。

このシリンダベツド７１の中央にはエアシリン
ダ７３を垂設する。このエアシリンダ７３内には
ピストン７４が摺動自在に嵌装され、このピスト
ン７４と一体のピストンロツド７５はベツド７１
上に突出し、このピストンロツド７５上端には第
７図のようにＬ型ブラケツト７６が固定される。
このＬ型ブラケツト７６の垂直面には前記レール
４の上下に係合する一対のローラ７７，７７が枢
支されている。

以上において、機台１上のサーボモータ５はア
ーム１１を第３図に示すように所定角度の範囲内
を往復揺動させ、アーム１１上のサーボモータ２
１はワークヘツド３７をアーム１１から所定両の
範囲内で往復進退させ、またギヤボツクス２５上
のサーボモータ３２はワークヘツド３７を180°毎
に回転させるものである。またワークヘツド３７
内のエアシリンダ３８，３８内には不図示のエア
供給源からエアが給排され、前記サーボモータ
５，２１，３２及びエア供給源の各作動は制御装
置により行われる。

次に以上のワーク着脱装置の機能を説明する。
ここで、実施例では第１図に示すように内燃機関
のクランク軸をワークＷとした。

先ず原位置は第１図及び第２図のようにアーム
１１及び平行リンク機構６１が垂直状態にあり、
ワークヘツド３７の一方のワークホルダ４１は下
方に、また他方のワークホルダ４１は上方に臨ん
だ状態にある。そして下向きのホルダ４１の下方
には不図示のワーク投入シユートが配設され、更
にワーク着脱装置の右側方には不図示の加工機が
配設されている。

而して作業開始時は、サーボモータ２１の作動
によりアーム１１から下方にワークヘツド３７が
前進し、下向きのワークホルダ４１にて加工用ワ
ークＷを保持した後、ヘツド４１を上方へ後退さ
せ、次にサーボモータ３２を作動させてヘツド３
７を180°回転し、再びヘツド３７を前進させて他
方のホルダ４１にも加工用ワークＷを保持した
後、同様にヘツド３７を後退させる。そして同時
にサーボモータ５の作動により加工機側に向かつ
て第３図のようにアーム１１を揺動させながらヘ
ツド３７を前進させ、後から保持したホルダ４１
から加工機にワークＷを装着し、ヘツド３７を後
退させ、アーム１１をそのまま待機させておく。

加工が終わると、ヘツド３７を前進させて加工
済ワークＷを前記装着したのと同じホルダ４１の
保持し、ヘツド３７の後退により加工済ワークＷ
を加工機から取出し、サーボモータ３２を作動さ
せてヘツド３７を180°回転させ、再びヘツド３７
を前進させて他方のホルダ４１で保持した加工用
ワークＷを加工機に装着する。

然る後、ヘツド３７を後退させてアーム１１を
原位置に復帰させた後、ヘツド３７を前進させて
投入シユート上の加工用ワークＷを前記第２回目
に装着したのと同じホルダ４１に保持し、再びヘ
ツド３７を後退させながら180°回転させ、ヘツド
３７を前進させて他方のホルダ４１で保持した加
工済ワークＷを投入シユート上に払い出す。そし
て再びヘツド３７を後退させると同時にアーム１
１を加工機側に揺動させ、ヘツド３７を前進させ
て前記払い出したのと同じホルダ４１で加工済ワ
ークＷを保持して取出した後、ヘツド３７を180°
回転させながら前進させて他方のホルダ４１に保
持した加工用ワークＷを加工機に装着する。以降
は同じ手順を繰り返す。

斯かるワーク着脱装置において、アーム１１の
揺動時は、その回転軸７上の駆動スプロケツト５
２に同期してプレート３側の従動スプロケツト５
４がチエン５６を介して回転し、平行リンク機構
６１も同期して水平方向に揺動する。この平行リ
ンク機構６１の水平揺動の際、機台１側のプレー
ト３下縁に固設された水平なるレール４に上下の
ローラ７７，７７を介してピストンロツド７５が
係合しているため、ピストン７４に対しエアシリ
ンダ７３が上下動する。

従つてアーム１１が加工機側へ揺動する場合、
平行リンク機構６１も同方向へ揺動して第３図の
ようにアーム回転軸７のほぼ下方まで前進し、同
時にレール４に係合して右側に移動するピストン
ロツド７５に対しエアシリンダ７３が上昇し、ピ
ストン７４上方のエアシリンダ７３内にエアが入
り、平行リンク機構６１を持ち上げるので、アー
ム１１のモーメントに対抗するモーメントを発生
する。

アーム１１が原位置に復帰する場合は、平行リ
ンク機構６１もレール４の左側に移動し、ピスト
ン７４に対しエアシリンダ７３が下降して、ピス
トン７４上方のエアが排出される。

このようにアーム１１の揺動に伴うモーメント
のバランスはエアシリンダ７３により自動調整さ
れる。

ところで、ワークＷとしては実施例の如きクラ
ンク軸に限らず任意のものを採用し得、また加工
工程に限らず組立工程においても本着脱装置が適
用されること勿論である。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、アームを原位置
に戻すことなくヘツドを加工機側に臨ませたまま
ワーク着脱を行うため、着脱に要する時間の短縮
化を達成できるとともに、１本のアームを備える
だけで足りるため、構造の簡単化と省スペース化
をも併せて達成できる。

更に本考案によれば、アーム回転軸を支持する
機台に、アーム回転軸と伝動装置を介し同期して
揺動する平行リンク機構と、この平行リンク機構
と機台間に架設されたエアシリンダ及びピストン
ロツドから構成されるモーメントバランス装置を
設けたため、アームの揺動時において、平行リン
ク機構の同期した揺動とともに、エアシリンダ及
びピストンロツドの伸縮挙動によつて、アームの
モーメントに対抗するモーメントを得ることがで
き、大掛かりなバランスウエイト装置を用いるこ
となく、コンパクト化を図りながらモーメントバ
ランスを自動調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワーク着脱装置の要部縦断側面図、第
２図は同要部正面図、第３図は作動状態を示す要
部正面図、第４図乃至第６図は第１図−線、
Ｖ−Ｖ線及び−線の各断面図、第７図と第８
図は第３図−線及び−線の各断面図であ
る。 尚、図面中、１は機台、３はプレート、４はレ
ール、７はアーム回転軸、１１はアーム、１６は
スクリユーロツド、２１はサーボモータ、２２は
ベルトプーリ機構、２３はリフトロツド、２５は
ギヤボツクス、３１は回転装置、３２はサーボモ
ータ、３５はヘツド回転軸、３７はワークヘツ
ド、４１はワークホルダ、５１はチエンスプロケ
ツト機構、６１は平行リンク機構、７３はエアシ
リンダ、７５はピストンロツド、７７はローラ、
Ｗはワークである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 揺動可能なアームに対し進退可能に設けられた
   ヘツドにワークを保持するホルダを設けたワーク
   着脱装置において、 ヘツドを任意の角度に回転させる回転装置を設
   け、ヘツドには回転中心に対し180°の位相差をも
   つた一対のホルダを設けるとともに、 アーム回転軸を支持する機台には、アーム回転
   軸と伝動装置を介し同期して揺動する平行リンク
   機構と、この平行リンク機構と機台間に架設され
   たエアシリンダ及びピストンロツドから構成され
   るモーメントバランス装置を設けたことを特徴と
   するワーク着脱装置。