JPH04164542A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加工機にワークを供給し加工済のワークを収納
するワーク搬送装置に関する。

〔従来の技術〕

加工機を無人運転させるためには加工機にワークを供給
し加工済のワークを収納するワーク搬送装置が必要であ
る。従来のワーク搬送装置は汎用のロボットを利用した
り、パレットチェンジャーを利用するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の装置は加工機の前面からワー
クの供給、取出しを行うため、作業者が加工機に接近す
るのが困難になり、加工機の操作性、保守性が悪くなる
という問題点があった。また、ロボット等が加工機の前
面を専有するため広い面積の設置スペースが必要になる
という問題点もあった。さらに、装置によってはワーク
の供給、取出しの動作にかなりの時間を要し、小物部品
の加工では切削加工の時間に比べてワーク交換時間の割
合が高くなってしまうという問題点があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、加工機の前面を専有することな
く、小さな面積で設置でき、かつ、ワーク交換時間が短
く小物部品の加工に適したワーク搬送装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明では、加工機にワー
クを供給し加工済のワークを収納するワーク搬送装置に
おいて、左右２台の加工機の間に設置され、複数個のワ
ークが載置されたパレットを前後に水平移動させるパレ
ット水平移動機構と、前記パレット水平移動機構の一端
に設置され、前記パレットを上下に多段に保持すると共
に、最下段のパレットを前記パレット水平移動機構上に
載置することが可能な供給ストッカーと、前記パレット
水平移動機構の他端に設置され、前記パレットを上下に
多段に保持すると共に、前記パレット水平移動機構の前
記他端に位置するパレットを持ち上げ保持することが可
能な収納ストッカーと、前記パレット水平移動機構の略
中央に設置され、左右に移動する可動板とその可動板に
設けられた把持爪とを有し、前記パレット上のワークと
前記加工機上のワークとを交換することが可能なローダ
と、を備えることを特徴とするワーク搬送装置が提供さ
れる。

〔作用〕

上記のように構成されたワーク搬送装置では、ワーク搬
送装置が左右２台の加工機の間に設置されるので加工機
の前面を専有しない。また、多数個のワークが載置され
たパレットを供給ストッカーと収納ストッカーとに上下
に多段に保持するので、ワークの数に比べて専有面積が
極めて小さくなる。さらに、左右２台の加工機の間に設
置されパレットの移動方向と直交する方向に移動するロ
ーダにより左右２台の加工機に交互にワークを供給し加
工済のワークを収納するから、加工機の前面から２台の
加工機にワークを供給する場合に比ベローダの移動距離
が小さくなり、ワーク交換時間が短くなる。

〔実施例〕

本発明の実施例について図面を参照し説明する。

第１図はワーク搬送装置を示す正面図、第２図は平面図
、第３図は側面図である。このワーク搬送装置１は左右
２台の加工機２．３の間に設置された基台４と、その基
台４の後端付近に立設された供給ストッカー５と、基台
４の前端付近に立設された収納ストッカー６と、基台４
の中央部に左右に突出可能に設けられたローダ７と、基
台４上面に設けられた搬送チェーン１１からなるパレッ
ト水平移動機構８とを主な要素としている。搬送される
ワーク１０は例えばステップモータのエンドプレートの
如き円板状のものであり、長方形のパレット９上に横４
列、縦７列の２８個のワークｌＯが載置される。

（パレット水平移動機構） パレット水平移動機構８は基台４の上面を走行する２条
の搬送チェーン１１からなる。２条の搬送チェーン１１
は基台４の前端部と後端部に設けられたスプロケット軸
１２．１３に架設され、後端部のスプロケット軸１３が
第１のモータ１４に連結され回転駆動される。第１のモ
ータエ４の回転により基台４上面の２条の搬送チェーン
１１が前方に移動するようにされている。パレット９は
基台４上面の２条の搬送チェーン１１の上に載置される
ことにより前方に搬送される。

（供給ストッカー） 供給ストッカー５は上下に走行するチェーン２１に固定
された左右のアングル形状の保持部材２２によりパレッ
ト９の端部を保持するものである。

フレームに水平方向に回転自在に支承された上下左右４
本の回転軸２３０両端にスプロケット２４が設けられ、
上下のスプロケット２４１ｍに合計４条のローラチェー
ン２１が架設されている。そのローラチェーン２１にア
ングル形状の保持部材２２が多数固定されている。下方
の２本の回転軸２３は図示しないギア系列により第２の
モータ２５に連結され回転駆動される。第２のモータ２
５の回転により保持部材２２に保持されたパレットが下
降するようにされている。供給ストッカー５には１１枚
のパレット９が格納可能である。

（収納ストッカー） 収納ストッカー６は供給ストッカー５とほぼ同じ構造を
有するものであり、スプロケット３４を有する上下左右
４本の回転軸３３と、上下のスプロケット３４間に架設
された４条のローラチェーン３】と、ローラチェーン３
１に固定された多数の保持部材３２と、下方の２本の回
転軸３３を回転駆動する第３のモータ３５とを備え、第
３のモータ３５の回転により保持部材３２に保持された
パレット９が上昇するようにされている。収納ストッカ
ー６には１１枚のパレット９が格納可能である。

（ローダ） 第４図はローダ７を示す側面図、第５図はローダ７の一
部を示す正面図である。基台４に立設されたブラケット
４１に基台４の幅よりやや長く略板形状をしたテーブル
４２が固定されている。テーブル４２の前面にはリニア
ガイド４３が設けられ、そのリニアガイド４３に案内さ
れて幅狭の第１の可動板４４が左右に摺動自在に取り付
けられている。さらに、第１の可動板４４の前面に、リ
ニアガイド４５を介して第２の可動板４６が左右に摺動
自在に取り付けられている。第２の可動板４６の長さは
テーブル４２の長さと略等しい。その第２の可動板４６
の前面にさらにガイド４７が設けられ、そのガイド４７
に案内されてハンドベース板４８が左右に摺動自在に取
り付けられている。

第１の可動板４４はテーブル４２に固定された第１のコ
ツドレスエアシリンダ８１により駆動すれ、第２の可動
板４６は第１の可動板４４に出力部が取り付けられ本体
が第２の可動板４６自体に固定された第２のロッドレス
エアシリンダ８２により駆動されるようになっている。

また、第２の可動板４６の右端には位置検出器４９を備
えたサーボモータ５０が出力軸５１を下にして固定され
、左端にはプーリ５３が回転自在に設けられている。そ
して、サーボモータ５０の出力軸５１に設けられたプー
リ５２と前記プーリ５３との間に歯付ベルト５４が巻装
され、その歯付ベルト５４の一箇所にハンドベース板４
８が固定されている。従って、ハンドベース板４８の第
２の可動板４６上の左右位置はサーボモータ５０の回転
位置により制御されるようになっている。

ハンドベース板の前面には上下方向にフィンガー上下ガ
イド５５が設けられ、そのフィンガー上下ガイド５５に
案内されてフィンガー板５６が上下に摺動可能に取り付
けられている。フィンガー板５６はハンドベース板４８
に固定された第３のエアシリンダ８３により上下に移動
されるようになっている。

フィンガー板５６の前面には上方に旋回軸５７が設けら
れ、その旋回軸５７に２枚の略三角形をした板からなる
フィンガー旋回板５８が揺動可能に支承されている。フ
ィンガー旋回板５８は、フィンガー板５６に本体後端部
を軸支されフィンガー旋回板５８にピストンロッド先端
部を軸支された第４のエアシリンダ８４により、４５°
の角度範囲で旋回されるようになっている。

フィンガー旋回板５８には、ワークＩＯを把持する２組
の把持爪５９．６０が設けられている。

各把持爪５９．６０は平行エアチャックからなり、それ
ぞれ第５及び第６のエアシリンダ８５．８６により開閉
駆動されるようになっている。

ローダ７は、第１の可動板４４がテーブル４２の左端に
位置し、第２の可動板４６が右方にいっばいに移動して
テーブル４２と重なった位置が待機位置である。この位
置ではローダ７は左右の加工機２．３から離れ、ハンド
ベース板４８の左右の移動により把持爪５９．６０をパ
レット９上の４列のワーク１０のいずれかの上に位置さ
せることができる。待機位置から第２の可動板４６を左
方にいっばいに移動すると、第２図に示す様に、把持爪
５９．６０を左の加工機２の加工テーブル６１上に位置
させることができる。一方、待機位置から第１の可動板
４４を右方にいっばいに移動すると、第２図に想像線で
示す様に、把持爪５９．６０を右の加工機３の加工テー
ブル６６上に位置させることができる。

（加工機） 左右の加工機２．３はマシニングセンタあるいはタッピ
ングセンタのような標準的なＮＣ機であり、それぞれ左
右方向（Ｘ方向）に移動する加工テーブル６１．６６を
有し、加工テーブル６１゜６６上にワーク１０を固定す
る三つ爪のエアーチャック（第７及び第８のエアシリン
ダ）８７．８８を備えた加工治具６２．６７が設けられ
ている。

加工機２．３の周囲は加工液等が飛散しないようにカバ
ー６３．６８で囲われ、カバー６３．６８の側方にロー
ダ７が出入りするための側面ドア６４．６９が設けられ
、その側面ドア６４．６９を上下に開閉する第９及び！
１０のエアシリンダ８９．９０がそれぞれ設けられてい
る。

（制御機器） 第３図に示す様に、供給ストッカー５の直下の基台４上
には、パレット９がパレット水平移動機８である２条の
チェーン１１上に載置されたことを検出する第１のリミ
ットスイッチ（ＬＳ−Ａ）７１が設けられている。ロー
ダ７の下の基台４上にはパレット９がローダ７の直下に
存在することを検出する第２のリミットスイッチ（ＬＳ
−Ｂ）７２が設けられている。また、把持爪５９．６０
の直下の基台４上にはパレット９のピッチ毎の位置を検
出する近接センサー（ＰＸ−１）７５が設けられている
。

ここでピッチ毎の位置とはパレット９上に載置された縦
７列のワーク１０の１列毎の位置をいい、パレット】Ｏ
の裏面の各列の位置に締着されたボルトの頭を近接セン
サー７５により検出することによりピッチ毎の位置を検
出する。また、収納ストッカー６の直下の基台４上には
パレット９が収納ストッカー６の位置に搬送されたこと
を検出する第３のリミットスイッチ（ＬＳ−Ｃ）７３が
設けられている。さらに、収納ストッカー６の上部には
収納ストッカー６に格納されたパレット９が最上段に到
着したことを検出する第４のリミットスイッチ（ＬＳ−
Ｄ）７４が設けられている。

第６図は各機器の接続を示す接続図である。上記のリミ
ットスイッチ等７１〜７５はシーケンサ】０】に接続さ
れ信号が入力される。また、シーケンサ１０１には各種
モータ１４．２５．３５．５０及びサーボモータ５０の
位置検出器であるロータリエンコーダ４９が接続され、
第１乃至第１０のエアシリンダ８１〜９０をそれぞれ駆
動する電磁弁９１〜１００が接続されている。そして、
シーケンサ１０１にはワーク搬送装置の動作を指示した
り教示したりする操作パネル１０２及びティーチングパ
ネル１０３が接続されている。さらに、左右の加工機２
．３のＮＣ装置１０５．１０６とも接続され、加工完了
等の信号の授受を行う。

シーケンサ１０１では各種の入力信号に従って予め教示
されたシーケンスを実行し各種モータ１４．２５．３５
．５０及び電磁弁９１〜１００を駆動する。

（ストッカー及びパレット移動機構の作動）供給ストッ
カー５の作動については、シーケンサ１０１は、第１の
リミットスイッチ（、Ｌ　Ｓ　−Ａ）７１及び第２のリ
ミットスイッチ（ＬＳ−Ｂ）７２の両者がオフのときに
第２のモータ２５の回転駆動を開始し、第１のリミット
スイッチ（ＬＳ−Ａ）７１がオンされたときに第２のモ
ータ２５を停止させてパレット９を１段ずつ搬送チェー
ン１１上に下降させる。

パレット水平移動機構８をなす２条の搬送チェーン１】
の作動については、シーケンサ１０１は、パレット９上
の４個の横１列のワークｌＯの加工が完了する毎に、第
１のモータ１４の回転駆動を開始し、近接センサー（Ｐ
Ｘ−１）７５が次のボルトの頭を検出したときに停止し
てパレット９を１ピツチ毎に前進させる。７列目の最後
の列の加工が完了した後は、次のパレット９の最初の列
のボルトの頭を検出するまで第１のモータ１４を回転し
搬送チェーン１１を走行させることになる。

収納ストッカー６の作動については、シーケンサ１０１
は、第３のリミットスイッチ（ＬＳ−Ｃ）７３がオンさ
れると第３のモータ３５の回転駆動を開始し、第３のリ
ミットスイッチ（ＬＳ−Ｃ）７３がオフされパレット９
が１段だけ持ち上げられると回転を停止する。そして、
最上段の第４のリミットスイッチ（ＬＳ−Ｄ）７４がオ
ンされると全てのパレット９上のワーク１０の加工が終
了したと判断し、システム全体を終了させる。

（ローダの作動） 最初に、ローダ７の待機位置即ち、第１の可動板４４が
テーブル４２の左端に位置し、第２の可動板４６が右方
にいっばいに移動してテーブル４２と重なった位置での
動作から説明する。まず、搬送チェーン１】によるパレ
ット９のピッチ送りが完了し近接センサー（ＰＸ−１）
７５がオンになるのを待つ。次に、サーボモータ５０を
駆動してハンドベース板４８を所定のワーク１０の上に
位置決めをすると共に、第４のエアシリンダ８４を制御
する電磁弁９４を駆動してフィンガー旋回板５８を旋回
させて左把持爪５９を垂直な姿勢にする。この時、左把
持爪５９は開いた状態にある。

ハンドベース板４８の前記所定位置は予めティーチング
操作により記憶させてお（。

次に、第３のエアシリンダ８３を制御する電磁弁９３を
駆動してフィンガー板５６を下降させ、左把持爪５９を
パレット９上のワーク１０の位置に下降させる。そして
、第５のエアシリンダ８５を制御する電磁弁９５を駆動
して平行エアチャックを閉じ左把持爪５９を閉じてワー
クｌＯを把持する。次に、再び第３のエアシリンダ８３
を制御する電磁弁９３を駆動してフィンガー板５６を上
昇させ、上昇端の位置で左把持爪５９が未加工のワーク
１０を保持したまま、左右の加工機２．３のいずれかが
加工完了になるまで待機する。

左の第１の加工機２のＮＣ装置１０５から加工完了の信
号がシーケンサ１０１に入力したとする。

シーケンサ１０１は直ちに第９のエアシリンダ８９を制
御する電磁弁９９を駆動して第１の加工機２の側面ドア
６４を開くと共に、第４のエアシリンダ８４を制御する
電磁弁９４を駆動してフィンガー旋回板５８を旋回させ
て空の右把持爪６ｏが垂直な姿勢にする。この時、右把
持爪６０は開いた状態にある。次に、第２のエアシリン
ダ８２を制御する電磁弁９２を駆動して第２の可動板４
６を左方向に移動し開かれた側面ドア６４から第２図に
示す様に第１の加工機２の中に侵入させる。

第１の可動板４４は最初の待機位置からテーブル４２の
左端に位置している。同時に、サーボモータ５０を駆動
してハンドベース板４８を加工テーブル６１上のワーク
１０の上に位置決めをする。

この位置は予めティーチング操作により記憶させである
。

次に、加工済のワーク１０を取り出す動作が行われる。

まず、第３のエアシリンダ８３を制御する電磁弁９３を
駆動してフィンガー板５６を下降させ空の右把持爪６０
を加工テーブル６１上のワーク１０の位置に移動させる
。そして、第６のエアシリンダ８６を制御する電磁弁９
６を駆動して平行エアチャックを閉じ右把持爪６０を閉
じて加工テーブル６１上のワーク１０を把持する。次に
、第７のエアシリンダ８７を制御する電磁弁９７を駆動
して三つ爪のエアーチャックを開きワーク１０を加工治
具６２から開放する。そして、第３のエアシリンダ８３
を制御する電磁弁９３を駆動してフィンガー板５６を上
昇させる。

次に、未加工のワーク１０を加工治具６２に装着する動
作が行われる。まず、第４のエアシリンダ８４を制御す
る電磁弁９４を駆動してフィンガー旋回板５８を旋回さ
せて未加工のワークＩＯを把持した左把持爪５９を垂直
な姿勢にする。この時、右把持爪６０は加工済のワーク
１０を把持している。次に、第３のエアシリンダ８３を
制御する電磁弁９３を駆動してフィンガー板５６を下降
させ未加工のワークＩＯを加工テーブル６１上の三つ爪
のエアーチャックの位置に移動させる。そして、第５の
エアシリンダ８５を制御する電磁弁９５を駆動して左把
持爪５９を開き、第７のエアシリンダ８７を制御する電
磁弁９７を駆動して三つ爪のエアーチャックを閉じてワ
ーク１０を加工治具６２にクランプする。次いで左把持
爪５９を開いたまま、第３のエアシリンダ８３を制御す
る電磁弁９３を駆動してフィンガー板５６を上昇させる
。このとき左把持爪５９は空になる。

次に、ローダ７の待機位置への退避が行われる。

まず、第２のエアシリンダ８２を制御する電磁弁９２を
駆動して第２の可動板４６を右方向に移動し開かれた側
面ドア６４から待機位置に退避する。

そして、第４のエアシリンダ８４を制御する電磁弁９４
を駆動してフィンガー旋回板５８を旋回させ加工済のワ
ーク１０を把持している右把持爪６０を垂直な姿勢にす
る。同時に、サーボモータ５０を駆動してハンドベース
板４８をパレット９上の前回ワーク１０を取り出した位
置に位置決めをする。前回ワーク１０を取り出した位置
は予め記憶されている。一方、可動板４４．４６の退避
が終了すると直ちに第９のエアシリンダ８９を制御する
電磁弁９９を駆動して第１の加工機２の側面ドア６４を
閉じる。そして、第１の加工機２のＮＣ装置】０５に加
工開始信号を送り、切削加工を開始させる。

次に、ローダ７の待機位置でのワーク１０の交換が行わ
れる。まず、第３のエアシリンダ８３を制御する電磁弁
９３を駆動してフィンガー板５６を下降させ加工済のワ
ーク１０をパレット９上に移動し、第６のエアシリンダ
８６を制御する電磁弁９６を駆動して右把持爪６０を開
き、加工済のワーク１０をパレット９上に載置する。次
いで、第３のエアシリンダ８３を制御する電磁弁９３を
駆動してフィンガー板５６を上昇させ、第４のエアシリ
ンダ８４を制御する電磁弁９４を駆動してフィンガー旋
回板５８を旋回させて左把持爪５９を垂直な姿勢にする
。この時、左右の把持爪５９．６０は共に空で開いた状
態にある。そして、サーボモータ５０を駆動してハンド
ベース板４８を次のワーク１０の上に位置決めをし、第
３のエアシリンダ８３を制御する電磁弁９３を駆動して
フィンガー板５６を下降させ、左把持爪５９をパレット
９上のワーク１０の位置に下降させる。そして、第５の
エアシリンダ８５を制御する電磁弁９５を駆動して左把
持爪５９を閉じて未加工のワークｌＯを把持する。次に
、第３のエアシリンダ８３を制御する電磁弁９３を駆動
してフィンガー板５６を上昇させ、上昇端の位置で左把
持爪５９が未加工のワーク１０を保持したまま、右の加
工機３が加工完了になるまで待機する。

右の第２の加工機３のＮＧ装置１０６から加工完了の信
号がシーケンサ１０１に入力すると、シーケンサ１０１
は直ちに第１０のエアシリンダ９０を制御する電磁弁１
００を駆動して第２の加工機３の側面ドア６９を開き、
以下前述の動作と同様の動作が実行される。異なる点は
、第２の可動板４６の代わりに第１の可動板４４が右方
に移動されることである。

以下は次々に同じ動作が繰り返され、１１枚のパレット
９上のワーク１０の加工が全て終わり、収納ストッカ−
６最上段の第４のリミットスイッチ（ＬＳ−Ｄ）７４が
オンされるまで連続無人加工が行われる。

（利点） 以上説明したように、本実施例はパレット９の搬送方向
とローダ７の移動方向を直交させ、かつ、供給及び収納
ストッカー５．６を多段化したので、ワーク搬送装置１
の専有スペースが極めて小さくなっている。また、ロー
ダ７の移動機構をエアシリンダ８１．８２で駆動される
２つの可動板４４．４６とサーボモータ５０で駆動され
るハンドベース板４８とに多段化したため、同時動作を
させて移動時間の短縮を図ることができると共に、ワー
ク加工中はローダ７を左右の加工機２．３間の狭いスペ
ースに退避させておくことができる。さらに、フィンガ
旋回板５８に２組の把持爪５９．６０を取り付け、フィ
ンガ旋回板５８の旋回により作動させる把持爪５９．６
０を選択するようにしたので、ローダ７をパレット９の
位置に戻すことなく加工テーブル６１．６６上のワーク
１０の交換ができ、ワーク交換時間を短縮することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上詳述したことから明らかなように、本発明は、上記
の構成を有するものであるから、加工機の前面を専有す
ることがなく、小さな面積でワーり搬送装置を設置でき
、かつ、ワーク交換時間が短いという優れた効果がある
。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はワーク搬送装置
を示す正面図、第２図は平面図、第３図は側面図、第４
図はローダを示す側面図、第５図はローダの一部を示す
正面図、第６図は各機器の接続を示す接続図である。 １１．ワーク搬送装置、　２．３１．加工機、５９．供
給ストッカー、　　６゜、収納ストッカー、　　７０．
ローダ、　　８０．パレット水平移動機構、　　９０．
パレット、　　１０１．ワーク、１１１．搬送チェーン
、　４４．４６９．可動板、５９．６０１２把持爪。 特許出願人　　ブラザー工業株式会社 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加工機にワークを供給し加工済のワークを収納するワー
   ク搬送装置において、 左右２台の加工機の間に設置され、複数個のワークが載
   置されたパレットを前後に水平移動させるパレット水平
   移動機構と、 前記パレット水平移動機構の一端に設置され、前記パレ
   ットを上下に多段に保持すると共に、最下段のパレット
   を前記パレット水平移動機構上に載置することが可能な
   供給ストッカーと、 前記パレット水平移動機構の他端に設置され、前記パレ
   ットを上下に多段に保持すると共に、前記パレット水平
   移動機構の前記他端に位置するパレットを持ち上げ保持
   することが可能な収納ストッカーと、 前記パレット水平移動機構の略中央に設置され、左右に
   移動する可動板とその可動板に設けられた把持爪とを有
   し、前記パレット上のワークと前記加工機上のワークと
   を交換することが可能なローダと、 を備えることを特徴とするワーク搬送装置。