JPH0435835A - 段積み式ワーク供給装置 - 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、被加工材であるワークを複数個、段積み状態
に保持して順次に供給するパレットとワークサポート桿
とを有した役積み式ワーク供給装置に関し、パレット上
に段積みされたワークから１個づつ把持して持ち上げ、
目的位置、例えば、自動旋盤の主軸を始めとする種々の
自動加工機械のワーク加工部や自動組立ラインの組立ス
テーションへ搬送、供給し又、必要に応じて加工済のワ
ークを自動加工機から取り出して搬送されて来たときに
、空パレツト上面にワークサポート桿で支持、整列させ
ながら複数個のワークを段積み状に受取ることが可能な
段積み式ワーク供給装置に関する。

〔従来技術〕

近時、自動旋盤等の自動加工機械又は自動工作機械に対
して産業用ロボットのエンドエフェクタを成すロボット
ハンドの先端に装着した把持爪により被加工材であるワ
ークを把持して供給し、加工済み後に再び該ワークを把
持して搬出するように自動システム化した所謂、ＦＡ（
ファクトリ−オートメーション）が普及している。この
ようなＦＡ現場においては、多数のワークを能率良く処
理するために、一般的には、産業用ロボットのロボット
ハンドへワークを順次に供給し、又、加工済ワークをロ
ボットハンドから受領するワーク供給ｉｔが用いられて
いる。このようなワーク供給装置は、一般的にはワーク
フィーダーと称され、同ワークフィーダーは１台の間欠
旋回性ベース上に或いは６１１１ルートを有した基台上
に複数のパレットを備え、各パレットは複数のワークを
段積み状態に積載して保持すると共に所定のワーク授受
位置を順次に経由するように構成されている。そして、
ワーク授受位置で産業用ロボットがワークフィーダーか
ら段積みされているワークの１つを取上げて自動加工機
の主軸や加工部へ装着し、また、加工済ワークをワーク
フィーダーの空パレットへ返還する構成がとられる。ワ
ークフィーダーでは更に、自動加工の進捗に応じて未加
工ワークの補給及び加工済みワークの搬出が行われるよ
うになっている。

第８図、第９図、第１０図は、従来の構成に係る産業用
ロボットとワークフィーダーの配置及び同ワークフィー
ダー上のパレットの構成を略示した斜視図であり、産業
用ロボット１は機体２から延びた第１０ボツト腕３、同
第１０ボツト腕３に枢着された第２０ボツト腕４を具備
し、この後者の第２０ボツト腕４の先端にエンドエフェ
クタとしてのロボットハンド５に２つ１組のワーク把持
具６．６を有した構成を有し、第１０ボツト腕３が旋回
機能と伸縮機能とを有すると共に第１１第２０ボツト腕
３．４が一体となって矢印Ｐで示す旋回運動を行うよう
に構成られている。他方、ワークフィーダー８は、ベー
ス９上に多数のバレットエ０を有し各バレッ）１０は、
第９図に明示のように、ワーク載蓋面１１とワークの崩
れ、位置ずれ防止用の複数のワークサポート桿１２を備
えて成り、ベース９上において所定のワーク授受ステー
ション位置に近接して設けられたりフタ−１３を経由し
て搬送される構成にある。

上述した産業用ロボット１とワークフィーダー８によれ
ば、同ワークフィーダー８の各パレット１０には複数の
ワークが段積み状に積載され、各パレット１０が上記の
ようにリフター１３の直近のワーク授受ステーション位
置を経由して順次に搬送されるとき、同ワーク授受ステ
ーションでロボット１がパレット１０に積載されたワー
クに接近動作してワーク把持爪等の把持具６でワークを
取上げ、その後に矢印Ｐの動作を行ってワークフィーダ
ー８から遠ざかり、その後、更に第１０ボツト腕３の旋
回や直進動作により、例えば、自動旋盤（図示なし）の
主軸等の自動加工機の加工部へ同ワークの供給を行うう
。他方、加工済のワークを自動旋盤から受取り、第１０
ボツト腕３の旋回動作と直進動作とにより自動旋盤の主
軸から遠ざかり、次に、矢印Ｐの動作を行ってワークフ
ィーダー８に接近し、加工済みのワークを同ワークフィ
ーダー８の空状態にあるパレット１０へ返送する作業を
一定のプログラムに従って遂行するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、上述した従来技術の１例によるワークフィーダ
ー８では、第１０図に示すように、パレット１０上に立
設されたワークサポート桿１２は、単に、パレット１０
の内部底面上に取付座１２ａを介して摺動可能に設け、
載置面１１を有するワーク載台板１０ａに穿設された十
字状の案内溝（図示なし）に沿って上記載置面１１の中
心から外周方向へ或いは該中心方向へ段積みするワ−ク
のサイズに合わせて調整し得る構成は有するにしても載
置面１１から上方へのワークサポート桿１２の突出長さ
は固定長さになっている。

従って、ロボットハンド５のワーク把持具６を接近させ
るとき、同ロボットハンド５は、ワークサポート桿１２
の最上端に接触、干渉を起こすことになる。つまり、ロ
ボットハンド５のワーク把持具６がつかえてしまうため
にリフター１３を作用させ、同リフター１３に具備され
たフォーク爪をパレット１０のワーク載置面１１の裏面
側に挿入し、上方へ持ち上げてワークサポート桿１２の
高さ位置までワークを持ち上げ、露出させるようにして
ロボットハンド５のワーク把持具６がワークサポート桿
１２と干渉することなく、容易にワーク把持をなし得る
ようにしていた。従って、自動加工現場でこのようなり
フタ−装置を設け、産業用ロボット１のワーク授受作用
タイミングに合わせてリフターを作動させる構成を取る
ことは、自動加工にけるプログラム動作を煩瑣にし、又
、リフター１３がワーク授受に必須の装置であるために
、該リフター１３の位置を通過するパレット８とロボッ
ト１との間でしかワーク授釆を遂行し得ない不利があり
、同時に、ワークフィーダー８を自動加工現場内に配置
する場合にワークの授受を行い易くする観点からりフタ
−１３の配置場所が限定されてくることから、自動加工
機や産業用ロボットとの関連配置上の制約が大きい等の
種々の問題点が発生していた。更に、ロボットハンド５
側のワーク把持具６を有したハンド先端部等のハンド側
の構造を特殊化してワークフィーダー側のワークサポー
ト桿１２と干渉を起こさない特殊構造、形状に設計、製
作する必要がある等の煩瑣を免れなかった。

依って、本発明の主目的は、斯か−る問題点の解消を図
ることにある。

また、本発明の他の目的は、パレットの上面から上方へ
突出して段積みワークの崩れ防止と位置決め整列を行う
ワークサポート桿を上下方向に可動な構成とし、かつ、
ワーク把持具を有したハンド側の接近動作に応じて、該
ワークサポート桿が下方へ沈み動作し、干渉を排すると
共に最上段のワークをワーク把持具で把持できる位置へ
露呈させるように構成された段積み式ワーク供給装置を
提供することにある。

本発明の更に他の目的は、従来のワークフィーダーにお
いて必須の構成要素であったりフタ−装置を排除可能な
段積み式ワーク供給装置を提供せんとすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上述の発明目的に鑑み、段積み式ワーク供給装
置のパレット上面から突出した段積みワークの崩れ防止
と位置決めとを行うワークサポート桿を上方から下方へ
可動構成にして、段積みワークにおける最上段のワーク
を、所定のワーク把持具を有したハンド等のハンドリン
グ装置側へ容易に受は渡し得るようにし、且つ、ワーク
サポート桿は可動位置から元の上昇位置へ弾性手段によ
り復帰可能にしたものである。

すなわち、本発明によれば、パレットの上面から突出状
に配置された複数本のワークサポート桿により複数のワ
ークを該パレットの上面に段積みして順次に供給する段
積み式ワーク供給装置において、上記パレット上面から
突出された複数本のワークサポート桿は、上記段積みワ
ークの周囲に柵状に配置されて、該段積みワークを縦方
向に整列せしめると共に上記パレット下面の下方へ弾性
押しＥげ力に抗して下動可能に構成されていることを特
徴とする段積み式ワーク供給装置を提供するものである
。以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明による段積み式ワーク供給装置の構成
と作用の概略を示す正面図、第２図はパレットと下動可
能なワークサポート桿とを有した本発明の実施例に係る
ワーク供給装置の構成を示す分解斜視図、第３図は、第
２図の■−■矢視により見たパレットの平面図、第３図
は、第２図の１’Ｖ−ｒＶ矢視によるパレットの底面側
から見た部分斜視図、第５１！ｌは、本発明の実施例に
よる段積み式ワーク供給装置におけるワークサポート桿
がパレットに組立られた状態の詳細を示す部分断面図、
第６図はと第７図とは本発明に係る段積み式ワーク供給
装置をワークフィーダーとして構成し、ワークの把持、
搬送を行うハンドリング装置を自動旋盤の側面に取付け
た産業用ロボットのエンドエフェクタとして構成した場
合の正面図と上面図、第８図から第１０図は、従来技術
によるワークフィーダー等を示す図である。

先ず、第１図を参照すると、本発明の実施例に係る段積
み式ワーク供給装置２０は、複数の７−りＷを段積み状
態で積載し、供給可能なユニットとして形成され、この
ワーク供給装置２０と協動してワークＷの授受を行う可
動ハンドリング装置５０が押し下げ板５６、ワーク把持
爪５４を有して上方からワーク供給装置２０に接近して
段積みされた複数ワークＷにおける最上段のワークＷよ
り上方へ突出しているワークサポート桿部分を押し下げ
板５６で押し下げてから該最上段のワークＷを把持、搬
送可能に構成されている。ワーク供給装置２０は、回転
テーブル等の基台１８にねじ止め等で固定れれたパレッ
ト２２を有し、このパレット２２の上部に水平面内で回
転可能に取付られた後述の調整プレート３４を介して上
方に向けて突出状に立設した複数本の同長さのワークサ
ポート桿２６によりパレット２２上に段積みされる多数
のワークＷを崩れないように防止しながら、同寸法のワ
ークＷを縦方向に整列して支持している。ワークサポー
ト桿２６は該ワークサポート桿２６が挿通されるフラン
ジ付きの円筒形ブツシュ２８の内孔中に貫通し、更に、
パレット２２を貫通して下方に伸長しており、最下端に
取付けたばねホルダーＥ１３０に一端３２ａを止着した
コイルばね３２の他端３２ｂが、上記パレット２２の底
面の直下で円筒形ブツシュ２８の側面に止着されている
ことから、同ばね３２のばね押し上げ力を受けて常時、
上向きの押し上げ力を受けて所定の元位置に復帰するよ
うになっている。然しながら、夫々のワークサポート桿
２６は下向きに押圧力を受けると、上記押上ばね３２の
押上刃に抗して円筒形ブツシュ２８の内孔を通過して元
位置から下方へ押し下げられる。第１図には下方へ押下
された状態のワークサポート桿２６の下方部分が押上ば
ね３２を引き延している状態も示している。

可動ハンド部５０は、上述のように、把持爪５４として
形成された複数（例えば３つ爪）の把持具を具備し、同
把持爪５４を一斉に中心方向に収束動作させて把持動作
させ、中心から外向きに開放動作して把持解除動作・を
遂行させる周知の機構を内蔵した把持爪駆動装置５２が
上部に設けられている。また、把持爪５４の外周には円
環形状又は円板形状をした押し下げ板５６を具備し、こ
の押し下げ板５６が、ワーク供給部２０の上端への接近
動作でワークサポート桿２６の最上端に当接し、次いで
、該ワークサポート桿２６を押下すると、上述のように
ワークサポート桿２６は徐々に下動して行くのである。

なお、押し下げ板５６は、ワーク供給装置２０のワーク
サポート桿２６が円形ワークＷを支持するために円周上
に間隔を置いて柵を形成するように配列されているとき
、同円周の径より大きな外径を有すると共に同円周の径
より小さい内径を有した環状板として形成されているが
、後述のようにワークサポート桿２６はワークＷの直径
寸法に従って、パレット２２の中心に対して縮小、拡大
両方向へ移動可能に構成されている場合は、環状板に替
えて円板に形成しておいても良い。

次に第２図から第４図を参照すると、第１図に示したワ
ーク供給装置２０の詳細な構造が分解した状態で示され
ている。

パレット２２は深皿形状部品の構造を有し、基台１８に
取付られるフランジ部２３ａと１１室２３ｂとを具備し
、同内室２３ｂ内に設けられたブラケット部材２９がピ
ボット３１により内室２３ｂの底面のピボット孔２３ｃ
（第３図参照）に枢着され、同底面に沿って摺動変位可
能に設けられている。このブラケット部材２９の先端に
形成された貫通孔２９ａ内に上述した円筒形ブツシュ２
８が嵌合され、同円筒形ブツシュ２８は更にパレット２
２の内室２３ｂの底面に形成されている円弧状の長孔２
３ｄを貫通してパレット２２の下方へ伸び、該ブツシュ
２８の内孔を貫通して更に前述のようにワークサポート
桿２６が伸びているのである。このとき、ワークサポー
ト桿２６は、深皿形のパレット２２の上面に嵌合された
調整プレート３４に上記パレット２２の円弧形の長孔２
３ｄと同角度ピッチ間隔で形成された同数個の直線長孔
３５を貫通した上方へ延びた構造にある。このように、
調整プレート３４が直線長孔３５を有し、かつ、パレッ
ト２２の底面が円弧形の長孔２３ｄを対応具備している
ことにより、調節プレート３４をパレット２２に対して
旋回させると、複数（本実施例は３本）のワークサポー
ト桿２６が一斉に中心に向けて内向きまたは外向きに変
位し、その結果、ワークサポート桿２６が外周から支持
するワークＷの外径の大小に応じて支持径を拡大、収縮
することができるのである。

第４図を参照すると、パレット２２の外底面から下方へ
突出したブツシュ２８、同ブツシュ２８内を貫通して下
方へ延びたワークサポート桿２６、ばねホルダーＩＬ３
０に一端３２ａを止着し、他端３２ｂをブツシュ２８の
外周面に止着した押上ばね３２が明示されている。この
押上ばね３２は既述のように、ワークサポート桿２６を
上向きに押し上げる力を付与し、以て、下動されたワー
クサポート桿２６を上昇した元の位置へ復元させ得ると
共にワークサポート桿２６の落下防止作用を行っている
。更に、ブツシュ２８の下端から突出したワークサポー
ト桿２６に止めねじによって取付は位置を調整、変更可
能な調整部材３６を組付けた構成にすれば、ワークサポ
ート桿２６の下端に取付けられたばねホルダー環３０と
ブツシュ２８の下端との間の距離を長短調節してワーク
サポート桿２６の上方への伸長量を調整することができ
る。故に、段積みするワークＷの最大段積み高さに応じ
てワークサポート桿２６の上端元位置を予め調整するこ
ともできるのである。なお、第２図と第４！！Ｉは代表
的に１本のワークサポート桿２６に関して関連部材を図
示したが、複数のワークサポート桿２６の夫々に対応の
関連部材が設けられることは言うまでもない。

第５図は、パレット２２の内室２３ｂ内邪に設けられた
ブラケット２９にブツシュ２８が着座している構成を明
示し、かつ、ワークサポート桿２６の下端領域に設けら
れた上述のばねホルダーＢ１３０、押し上げばね３２、
調整部材３６等を拡大して図示している。

次に上述した本発明に係る段積み式ワーク供給装置をワ
ークフィーダーに適用し、ハンドリング装置５０を産業
用ロボットのエンドエフェクタに適用して自動加工機又
は自動旋盤に対してワークＷの授受を自動遂行する場合
の実施例に就いて説明する。

第６図及び第７図において、複数のワーク供給装置２０
が、ワークフィーダー６０において間欠駆動装置を内蔵
した駆動基部６４から延長した出力軸６５により間欠的
に旋回可能な基台６２上に複数台が取付られ、各ワーク
供給装置２０は上述した下動可能なワークサポート桿２
６を有したパレット２２を具備し、夫々に複数のワーク
Ｗが段積み可能になっている。

他方、自動旋盤１００はワークを加工時に掴持するチャ
ックを有した主軸１０２を儒えた自動旋盤であり、主軸
駆動装置１０４や制御袋ｗ１０６を具備すると共に加工
作業時は閉扉室内で加工を遂行して加工液の散逸が防止
された周知の自動盤の構造を備えている。また、同自動
旋盤の側面には産業用ロボット８０がそ備えられ、この
産業用ロボット８０　（以下、単にロボットと言う）は
、胴部８２、第１のロボット腕８４、第２のロボット腕
８６、同第２のロボット腕８６の先端に設けられたロボ
ットハンド８８を具備し、このロボットハンド８８が、
上述したハンドリング装置５０の構成を２つ１組にして
両頭形に具備している。

そして、第１０ボツト腕８４は、図示のθで示す旋回、
Ａで示す伸縮動作を遂行可能であると共に第１０ボツト
腕８４、第２０ボツト腕８６が一体と成ってロボット胴
８２に対してβで示す旋回動作可能であるように、複数
の動作自由度を有した周知構造の産業用ロボットを形成
している。然しなから、ロボットハンド８８は上述した
ハンドリング装置５０と同構成を有するからワーク把持
具の背部に押し下げ板５６を具備している点は、新規構
成である。

上述の構成により、産業用ロボット８０が多数の動作自
由度を有することから、第２０ボツト腕８６の先端に設
けられたロボットハンド８８は自動旋盤１００の主軸１
０２の前方に旋回動作により達し、更に、第１０ボツト
腕８４の直線伸縮動作により、把持したワークを同主軸
１０２に装着したり、主軸１０２からワークを受は取る
ことが可能であり、更に、ワークフィーダー６０の上方
に旋回動作を利用して到達し、再び、第１０ボツト腕８
４の直線伸縮動作に従って各ワーク供給装置２０のパレ
ット２２上に段積みされたワークＷへ接近することがで
きるのである。しかも、パレット２２から上方へ立設さ
れているワークサポート桿２６の上端に対してロボット
ハンド８８がロボット動作に依って下動、接近すると、
同ロボットハンド８８に具備された押し下げ板５６がワ
ークサポート桿２６を押し下げるから、その前方にある
把持爪５４は直接、最上段のワークＷに接近して把持作
用を行い、ワークＷをしっかりと把持することができる
のである。つまり、本発明による段積み式ワーク供給装
置の構成を用いれば、ハンドリング装置５０がワークフ
ィーダー６０のパレット２２上に段積みされたワークＷ
に接近する動作自体を利用して該段積みされた多数のワ
ークＷを外周から支持しているワークサポート桿２６を
最上段のワークＷが露呈されるまで、リフター装置等の
何らの補助手段を用いることなく下動させることができ
、ロボットハンド８８と干渉して把持爪５４がワーク把
持不可能になる事態は回避できるのである。

また、本発明による段積み式ワーク供給装置を産業用ロ
ボットハンド８８と協動させると、ロボット８０の動作
自由度を利用して、第２０ボツト腕８６が第７図に点線
図示のようにワークフィーダー６０の上方で大きな旋回
角度範囲内、で変位可能であるから、一つのワーク供給
装置２０ばかりでなく、複数のワーク供給装置２０との
間でワークの授受が可能になる有利もある。従って、段
積みされた未加工ワークを何れか１つのワーク供給装置
２０からロボットハンド８８により順次に受取り、同時
に両頭形ハンドの他方のロボットハンド８８に把持した
自動旋盤１００から受は取った加工済ワークを空状態に
あるワーク供給装置２０のワークサポート桿２６を押し
下げながら、パレット２２上に戻すことが、簡単に遂行
できるのである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明による段積み式
ワーク供給装置によれば、ワークを自動授受すると共に
目的位置へ搬送するワークのハンドリング装置と協動し
て、従来技術で要したりフタ−装置等の補助装置類を用
いなくても、ワーク供給装置側のワークサポート桿とハ
ンドリング装置のワーク把持部との間で機械的干渉を生
ずることなく、段積みされたワークの授受を精度良く、
しかも確実に遂行できるのである。しかも、ワークの外
径寸法の変動に合わせて簡単に複数ワークサポート桿を
一斉に移動させてワークに対する外周からの支持を確実
に付与して崩れを防止でき、かつ、段積み高さに応じて
、各ワークサポート桿の初期高さを調整することもでき
るので、極めて使い勝手に優れた段積み式ワーク供給装
置を得ることができるのである。また、本発明によれば
、リフター装置の削減に引換えて僅かな部品点数の追加
でワークフィーダーとハンド部との干渉防止を達成でき
、コスト低減効果を期待することもできるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による段積み式ワーク供給装置の構成
と作用の概略を示す正面図、第２図はパレットと下動可
能なワークサポート桿とを有した本発明の実施例に係る
ワーク供給装置の構成を示す分解斜視図、第３図は、第
２図のＩＩ［−ＩＩＩ矢視により見たパレットの平面図
、第ヰ図は、第２図のＴＶ−ＴＶ矢視によるパレットの
底面側から見た部分斜視図、第５図は、本発明の実施例
による段積み式ワーク供給装置におけるワークサポート
桿がパレットに組立られた状態の詳細を示す部分断面図
、第６図はと第７図とは本発明に係る段積み式ワーク供
給装置をワークフィーダーとして構成し、ワークの把持
、搬送を行うハンドリング装置を自動旋盤の側面に取付
けた産業用ロボットのエンドエフェクタとして構成した
場合の正面図と上面図、第８図から第１０図は、従来技
術によるワークフィーダー等を示す図。 ２０・・・ワーク供給部、２２・・・パレット、２３ｄ
・・・円弧状の長孔、２６・・・ワークサポート桿、２
８・・・ブツシュ、２９・・・ブラケット、３２・・・
押し上げばね、３４・・・調整プレート、３５・・・直
線長孔、３６・・・調整部材。 第 図 第 図 第 図 第 図 （従来技術） 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パレットの上面から突出状に配置された複数本のワ
   ークサポート桿により複数のワークを該パレットの上面
   に段積みして順次に供給する段積み式ワーク供給装置に
   おいて、 前記パレット上面から突出された前記複数本のワークサ
   ポート桿は、前記段積みワークの周囲に柵状に配置され
   て、該段積みワークを縦方向に整列せしめると共に前記
   パレット下面の下方へ弾性押し上げ力に抗して下動可能
   に構成されていることを特徴とする段積み式ワーク供給
   装置。 ２、前記ワークサポート桿は、前記パレットの上面から
   の突出長さを調節するサポート桿調整手段を具備してい
   る請求項１に記載の段積み式ワーク供給装置。 ３、前記ワークサポート桿は、前記パレット下面に近接
   した静止位置と前記各ワークサポート桿の最下端位置と
   に止着されたばね手段により規定される最上昇位置と、
   前記ばね手段のばね力に抗して下動し、前記段積みワー
   クにおける最上段のワークが露出する位置との間で縦方
   向に可動に構成されている請求項１又は２に記載の段積
   み式ワーク供給装置。