JPH05185343A - 工具及び/または工作物マガジン - Google Patents

工具及び/または工作物マガジン

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JPH05185343A
JPH05185343A JP4143004A JP14300492A JPH05185343A JP H05185343 A JPH05185343 A JP H05185343A JP 4143004 A JP4143004 A JP 4143004A JP 14300492 A JP14300492 A JP 14300492A JP H05185343 A JPH05185343 A JP H05185343A
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 取扱い物品の交換を、製造工程を中断せず容
易に行い得る、工具や工作物の自動交換用マガジンを提
供する。 【構成】 マガジン52は、工具や工作物の自動交換の
ために少なくとも一つの加工装置50及びマニピュレー
タ51と共働する。マガジン52は、1本の回転可能な
支柱3に互いに重なり合って配置された複数の、取り扱
い物品53のための物品支持体4を有する回転棚2を具
備する。回転棚2は分離したユニットとして構成され、
かつマガジン52の回転棚作動手段を含む固定部分に交
換可能に装着されている。 【効果】 交換可能な回転棚は、物品の積み替えがマガ
ジンステーションの外で、しかも進行中の製造工程を中
断せずに可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製産用設備内で一定の
場所に位置して工具や工作物の交換のために少なくとも
一つの加工装置及び該装置に関連するマニピュレータと
共働するように規定されている工具及び/または工作物
マガジンに係わり、このマガジンは1本の支柱に互いに
重なり合って配置された複数の支持段を有する回転棚を
具備している。
【0002】
【従来の技術】上記のような用途のための上記のような
マガジンは、例えばEP 0132599 A1及びE
P 0297034 A2に開示されており、“多段式
周期回転保管庫(Mehrebenen−Rundta
ktspeicher)”という名称でも知られてい
る。製産用設備の無人でかつ長時間の運転では場合によ
って、特に加工内容が急速に切り替わる場合には多数の
工作物及び工具が供給されなければならず、そのために
は比較的大きいマガジンスペースと、対応して広い空間
で作業するマニピュレータとが用いられなければならな
い。このような場合従来技術では、例えば“Z. in
d. Fertig. 76(1986)Nr.10
(Springer−Verlag)”所載の記事“M
oeglichkeiten und Trends
bei der automatischen Wer
kstueckhandhabung mit Ind
ustrierobotern(工業用ロボットを用い
る自動的加工品マニピュレーションに関する可能性と動
向)”に述べられているように、1種以上の加工機械の
作業のためにしばしば複数の多段式周期回転保管庫と、
マニピュレータとして例えばガントリ型ロボットとが必
要とされる。このような規模で必要な補助装置のための
余分な物品及び所要スペースは、経験によれば相当のも
のとなる。そのうえ、マガジンに保管された物品をマガ
ジン設置場所で新しい物品と取り替えるための運転中断
は、マガジンスペースの大きさに対応して長時間継続さ
れる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の欠点
を回避しつつ上記のような製産用設備の運転を、物品積
み替えについての概念を変えることによって改善し、か
つ補助装置に関する無駄を減らすことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によるマガジン
は、回転棚が分離した構成ユニットとして形成されてお
り、かつマガジンの、回転棚作動手段を含む固定部分に
交換可能に装着されていることを特徴とする。
【0005】このようにして、マガジンステーションに
保管する物品量を減らし、かつ加工機械の作業のために
より単純なマニピュレータを設置することが可能とな
る。それによってマガジンに達するまでの掴み時間も短
縮され得る。交換可能な回転棚は周期的に、または必要
に応じて、新しい工作物や工具を積んだ回転棚に置き換
えられ得、即ち回転棚はマガジンステーションの外で、
積んでいた物品を降ろされ、かつ新しい物品を積み込ま
れ得る。このような交換は進行中の製造工程を中断する
ことなく行なわれ得る。
【0006】本発明によるマガジンの実用的な一実施例
は、その固定部分が支持枠を有し、この支持枠に回転棚
の支持及び駆動のための嵌脱可能な結合手段が設置され
ており、これら嵌脱可能な結合手段は特に回転棚の回転
可能な支柱の両端と共働することを特徴とする。
【0007】本発明のマガジンの好ましい一実施例は、
回転棚の回転支柱がその下端に、下方へと開口した心出
しソケットを具備した基部ディスクを有し、またその上
端には心出し円錐体を有し、支持枠下部には上向きの心
出しタップを具えた駆動回転座が配置されており、この
回転座の上に回転棚が載置されており、その際回転棚の
基部ディスクは回転座の上面に当接し、かつ回転座の心
出しタップは基部ディスクの心出しソケットに嵌合し、
支持枠上部には支柱の心出し円錐体を受容するべく下方
へと開口した円錐形の心出し穴を具えたシャフト片が回
転自在に支持されており、回転座は回転駆動装置と共に
昇降テーブルに支持されており、このテーブルは装着さ
れた回転棚を力の作用下に上方へ押し上げ、その結果回
転棚の支柱は回転座とシャフト片との間で形態ロック式
に適正位置に保持されており、かつ基部ディスクは回転
座と摩擦ロック式に結合されていることを特徴とする。
【0008】回転棚交換のために、即ち装着されている
回転棚をマガジンステーションから取り出し、この棚に
替えて新たに物品を積み込まれた他の回転棚を装着する
ために、水平な搬送路を有する搬送装置が有利に設置さ
れており、その際全体の構成は好ましくは、回転棚がそ
の作動位置を離れて基部ディスクにより搬送路上に降ろ
され得、かつ結合手段が回転棚から外れて該棚を搬送方
向へ移動できるように解放するように実現されている。
【0009】回転棚をその作動位置から搬送位置に置き
換える手段は、例えば昇降テーブルがその作動位置か
ら、回転棚が搬送装置上に載置された後に回転座の心出
しタップが支柱下端の心出しソケットと嵌合しなくなる
位置まで引き下げられ得、かつシャフト片が、支柱上端
の心出し円錐体がシャフト片の心出し穴と係合しなくな
るように上方へ引き離され得るように実現されており、
その結果回転棚は結合手段から2段階で外され得、その
際第1段階では依然上方の結合手段の作用下に回転棚が
その基部ディスクによって搬送装置上に載置され、かつ
下方の結合手段が外され、続いて第2段階で上方の結合
手段も回転棚から外される。
【0010】マガジンから取り出した回転棚への物品積
み込み、もしくは積み替えはいずれか適当な場所で、即
ち例えばマガジンステーションのすぐ脇で、あるいはま
たそのために特に設けられた場所で行なわれ得る。回転
棚への物品積み降ろしが行なわれる積み替えステーショ
ンをマガジンステーションから離隔した場所に配置し、
積み替えステーションからマガジンステーションへ、及
びこの逆方向へ回転棚を運搬する運搬手段を設置するこ
とも可能である。
【0011】上記搬送装置としては、全部一緒に駆動さ
れる複数のローラを具備したローラコンベヤが設置され
得る。好ましくは更に、回転棚を前後方向に案内する、
基部ディスクの周縁に対して作用し得る案内機構が搬送
路沿いに設置されており、また搬送路の終点には進入し
てくる回転棚を心出し領域に静止させるエンドストッパ
が設置されている。
【0012】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面を参照して以下
に詳述する。
【0013】回転棚を具備した本発明によるマガジンの
実施例として図示したマガジンは、参照符号1を付して
示した、四角管によって構成された支持枠を有し、支持
枠1の輪郭は正方形で、またその高さは図4に分離して
示した回転棚2に対応し、この支持枠1によってマガジ
ンの、回転棚駆動手段を含む固定部分が支持されてい
る。支持枠1の個々の部分には、説明の流れの中で必要
に応じてより細かく参照符号を付す。
【0014】図4によれば、その全体に参照符号2を付
して示した回転棚は実質的に、回転可能な支柱3によっ
てそれ自体公知のように構成されており、その際支柱3
には高さ方向に等間隔に位置する複数の平面内に配置さ
れた、取り扱われるべき物品(工作物及び/または工
具)のための円形プレート状支持体4が例えば5個取り
付けられている。この取り付けのために、物品支持体4
は各1個のハブ5を具備しており、ハブ5はここには詳
述しない方法で、即ち例えば鋲止め嵌合によって支柱3
に固定されている。図3によれば、各物品支持段4はそ
の周縁部に、互いに同様に構成された幾つか(例えば8
個)の収容場所6を有し、これらの収容場所6は物品を
適正位置に配置し、かつ一体的に保持するための、例え
ば半径方向に設けられた切り込み7と軸線方向凹部8と
を特徴とする。
【0015】回転棚2の回転支柱3はその下端に基部デ
ィスク9を有し、この基部ディスク9は支柱3にハブ1
0によって物品支持体4と同様に固定され得る。基部デ
ィスク9は物品支持体4の直径より幾分大きい直径を有
し、その周縁付近には幾つか(例えば8個)のノッチ1
1が設けてあり、これらのノッチ11は回転棚2を様々
な回転位置に位置決めするのに有用である。支柱3下端
に位置するハブ10は同時に、下方へと開口した心出し
ソケット12としても機能し、一方支柱3はその上端に
は心出し円錐体13を有する。
【0016】回転棚2の支持及び駆動のために、支持枠
1に取り付けられた結合手段が用意されており、この手
段は支柱3の、上述のように構成された両端と共働す
る。支持枠1下部に回転座14が配置されており、図1
及び図2によれば作動位置に有る回転棚2はその基部デ
ィスク9によってこの回転座14上に載っている。回転
座14の細部は図6及び図7から明らかである。回転棚
2と回転座14との摩擦ロック式結合を実現するべく、
回転座14上面には摩擦コーティング15が設けられて
いる。回転座14はシャフト16に取り付けられてお
り、かつこのシャフト16によって昇降テーブル17
に、図示のようにして回転可能に支持されている。回転
座14はその周縁に自身の駆動のための歯列18を具
え、歯列18は昇降テーブル17に取り付けられた電動
駆動モータ20のピニオン19と噛合する。シャフト1
6の上端は上方へ突出した心出しタップ21を構成し、
心出しタップ21は回転座14上に載置される回転棚2
の基部ディスク9が有する心出しソケット12に嵌合す
る(図1)。昇降テーブル17の高さの調節のために、
圧力媒体の作用を受け得る4個の作動シリンダ22が設
置されており、シリンダ22のピストンロッド23は昇
降テーブル17と結合されている。作動シリンダ22は
ベースプレート24の下側に取り付けられており、ベー
スプレート24は支持枠1の台枠部25の上に載ってい
る。
【0017】上方の結合手段は図1によれば、回転可能
でかつ鉛直方向に変位可能なシャフト片26から成り、
このシャフト片26は、回転棚2の支柱3の心出し円錐
体13を受容するべく下方へと開口した円錐形心出し穴
27を具えている。シャフト片26はプラットホーム2
9上に位置する駆動ブロック28内に支持されており、
その際プラットホーム29は控えプレート30によって
支持枠1の上方の台枠部31に固定されている。図8及
び図9から詳細に知見されるように、駆動ブロック28
においては概略的に図示した、圧力の作用を受けるピス
トン32を具備した作動シリンダが問題となり、その際
シャフト片26は中空のピストンロッド33内に回転自
在に支持されている。
【0018】マガジンが作動状態の時、昇降テーブル1
7は作動シリンダ22の力の作用下に上方の最終位置を
取り(図1、図2及び図6)、圧力下に置かれた作動シ
リンダ28はシャフト片26を、上記力とは反対の方向
に作用する力で支柱3の上端13に押し付ける。その
際、回転座14が有する心出しタップ21は支柱3下端
の心出しソケット12と嵌合しており、また支柱3上端
に位置する心出し円錐体13はシャフト片26の円錐形
の心出し穴27と嵌合しており、その結果支柱3は回転
座14とシャフト片26との間で形態ロック式に適正位
置に保持されており、かつ基部ディスク9は回転座14
と摩擦ロック式に結合されている。
【0019】回転棚2を該棚2に保管された物品のマニ
ピュレータによる搬出のために設定された角度位置に固
定するために、鉛直方向に移動して回転棚2の基部ディ
スク9に設けられたノッチ11と共働する係止ピン34
がそれ自体公知の方法で設置されており、このピン34
は、支持アーム35を介して支持枠1と結合された作動
シリンダ36によって操作され得る(図1)。くわえ
て、基部ディスク9の周縁部には、装着された回転棚2
の確認のためのデータを特に保持する電子記憶装置37
が配置されており、前記データは支持枠1に取り付けら
れた読み出し装置38によって読みだされ得る(図
2)。
【0020】回転棚2の交換用に、水平な搬送路を有す
る搬送装置39がマガジンの固定部分に設置されてお
り、回転棚2はこの装置39上に降ろされ得る。ここで
問題となるのはベースプレート24上に配置されたロー
ラコンベヤで、このコンベヤの複数のローラ40は平行
平面内に配置された支持プレート41同士の間に支持さ
れ、かつ図示しない共通の駆動モータによりチェーン4
2を介して駆動される。搬送路に沿って、回転棚2を前
後方向に案内するべく基部ディスク9の周縁に作用し得
る案内レール43が配置されており、この案内レール4
3は支持枠1の台枠部44に取り付けられている(図1
及び図3)。同じ台枠部44にエンドストッパ45も設
置されており(図2及び図3)、エンドストッパ45に
は、搬送装置39上の回転棚2が支持枠1内に進入する
際に基部ディスク9が当接し、それによって回転棚2
は、心出しタップ21が心出しソケット12に嵌入し
得、かつ心出し円錐体13が円錐形の心出し穴27に嵌
入し得るように心出し領域に静止する。
【0021】回転棚2のマガジンからの取り出しは、最
初に回転棚2を図1〜図3に示した作動位置から図5に
示した搬送位置に、即ち搬送装置39のローラ40上に
降ろす方法で実施される。その際昇降テーブル17は、
基部ディスク9がローラ40上に載置された後に回転座
14の心出しタップ21が支柱3下端の心出しソケット
12と嵌合しなくなる位置まで引き下げられ得る。この
時、作動シリンダ28はなお圧力下に有り、従って支柱
3上端での案内作用は回転棚2の降下移動の間維持され
続ける。その後、シャフト片26が作動シリンダ28内
の背圧によって引き上げられ、その結果支柱3上端の心
出し円錐体13はシャフト片26の心出し穴27と嵌合
しなくなる。このようにして回転棚2は、その最終位置
を図7及び図9に示した下方及び上方の結合手段から外
れ、更に係止ピン34も係合していた基部ディスク9の
ノッチ11から下方へ引き戻されるやいなや搬送装置3
9によって、図1に示した支持枠1前面から支持枠1外
へと移動され得る。
【0022】ごく単純な例では、支持枠1から取り出さ
れた回転棚2は支持枠1に近付けられた台車(手押し車
または電動台車)に積み替えられ、その一方で代替物品
を積んだ他の回転棚2が別の台車に載せられて支持枠1
付近まで運ばれ、かつ搬送装置39によって支持枠1内
へと移動される。好ましくは、上記のような台車は積み
替えを容易にするローラ付きプラットホームと、運搬さ
れるべき回転棚2を前記プラットホーム上で固定する適
当手段とを具備する。
【0023】図10に、単純な製産用設備の一例として
加工装置50と、マニピュレータ51と、本発明による
マガジン52との空間配置を示す。マガジン52は、図
1〜図9に示したような構成を有する交換可能な回転棚
2を具備しており、この棚2には象徴的に図示した工具
及び/または工作物53が保管されている。マニピュレ
ータ51は、制御される3本の軸線を有し、かつ軸受部
55に長手方向に変位可能に支承された掴みアーム54
を具備している。軸受部55は往復台56に、軸線57
周囲に回転可能であるようにして取り付けられており、
その際往復台56は固定支柱58に、鉛直方向に変位可
能に取り付けられている。工具及び/または工作物交換
の際の掴みアーム54の移動の諸相を一点鎖線で示す。
図10からは、補助装置が比較的僅かなステーションス
ペースしか要せず、マニピュレータ51は僅かな運動ス
ペースしか必要としないことが明らかである。このこと
は、製産用設備が比較的長期間にわたって運転される場
合も上述のようなマガジン52ただ1基で十分であり、
従って物品交換の際に掴みアーム54が到達するべきマ
ガジンはこのただ1基のマガジン52に限られ得るので
有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】交換可能な回転棚を具備したマガジンの正面図
である。
【図2】図1のマガジンの側面図である。
【図3】図1のマガジンの平面図である。
【図4】分離したユニットとして構成された交換可能な
回転棚の側面図である。
【図5】回転棚が搬送装置上に降ろされ、結合手段から
は外れたところを示す、図1に類似の正面図である。
【図6】作動位置に有る下方の結合手段を拡大して示す
断面図である。
【図7】外れた状態の下方の結合手段を示す、図6に類
似の断面図である。
【図8】作動位置に有る上方の結合手段を拡大して示す
断面図である。
【図9】外れた状態の上方の結合手段を示す、図8に類
似の断面図である。
【図10】加工装置と、工具及び/または工作物自動交
換用マニピュレータと、本発明による取り扱い物品用マ
ガジンとを有する単純な製産用設備の概略的説明図であ
る。
【符号の説明】
1 支持枠 2 回転棚 3 支柱 4 支持体 17 昇降テーブル 22,28,36 作動シリンダ 50 加工装置 51 マニピュレータ 52 マガジン 53 工具、工作物

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 製産用設備内で一定の場所に位置して工
    具や工作物の自動交換のために少なくとも一つの加工装
    置及び該装置に関連するマニピュレータと共働するよう
    に規定されている工具及び/または工作物マガジンであ
    って、1本の支柱に互いに重なり合って配置された複数
    の支持体を有する回転棚を具備しており、回転棚が分離
    した構成ユニットとして形成されており、かつマガジン
    の、回転棚作動手段を含む固定部分に交換可能に装着さ
    れていることを特徴とする工具及び/または工作物マガ
    ジン。
  2. 【請求項2】 前記固定部分が支持枠を有し、この支持
    枠に回転棚の支持及び駆動のための、嵌脱可能な結合手
    段が設置されていることを特徴とする請求項1に記載の
    マガジン。
  3. 【請求項3】 嵌脱可能な結合手段が回転棚の回転可能
    な支柱の両端と共働することを特徴とする請求項2に記
    載のマガジン。
  4. 【請求項4】 回転棚の回転支柱がその下端に、下方へ
    と開口した心出しソケットを具備した基部ディスクを有
    し、またその上端には心出し円錐体を有し、支持枠下部
    には上向きの心出しタップを具えた駆動回転座が配置さ
    れており、この回転座の上に回転棚が載置されており、
    その際回転棚の基部ディスクは回転座の上面に当接し、
    かつ回転座の心出しタップは基部ディスクの心出しソケ
    ットに嵌合し、支持枠上部には支柱の心出し円錐体を受
    容するべく下方へと開口した円錐形の心出し穴を具えた
    シャフト片が回転自在に支持されており、回転座は回転
    駆動装置と共に昇降テーブルに支持されており、このテ
    ーブルは装着された回転棚を力の作用下に上方へ押し上
    げ、その結果回転棚の支柱は回転座とシャフト片との間
    で形態ロック式に適正位置に保持されており、かつ基部
    ディスクは回転座と摩擦ロック式に結合されていること
    を特徴とする請求項3または4に記載のマガジン。
  5. 【請求項5】 固定部分に回転棚交換用の、水平な搬送
    路を有する搬送装置が設置されていることを特徴とする
    請求項1に記載のマガジン。
  6. 【請求項6】 回転棚がその作動位置を離れて基部ディ
    スクにより搬送路上に降ろされ得、その際結合手段は回
    転棚から外れて該棚を搬送方向へ移動できるように解放
    することを特徴とする請求項2、4または5に記載のマ
    ガジン。
  7. 【請求項7】 昇降テーブルがその作動位置から、回転
    棚が搬送装置上に載置された後に回転座の心出しタップ
    が支柱下端の心出しソケットと嵌合しなくなる位置まで
    引き下げられ得、シャフト片は支柱上端の心出し円錐体
    がシャフト片の心出し穴と係合しなくなるように上方へ
    引き離され得、その結果回転棚は結合手段から2段階で
    外され得、その際第1段階では依然上方の結合手段の作
    用下に回転棚がその基部ディスクによって搬送装置上に
    載置され、かつ下方の結合手段が外され、続いて第2段
    階で上方の結合手段も回転棚から外されることを特徴と
    する請求項4または6に記載のマガジン。
  8. 【請求項8】 回転棚を前後方向に案内する、基部ディ
    スクの周縁に対して作用し得る案内機構が搬送路沿いに
    設置されていることを特徴とする請求項5に記載のマガ
    ジン。
  9. 【請求項9】 搬送路がエンドストッパを有し、このス
    トッパは前進してくる回転棚をその都度心出し領域に静
    止させることを特徴とする請求項5に記載のマガジン。
  10. 【請求項10】 全部一緒に駆動される複数のローラを
    持つローラコンベヤが搬送装置として設置されているこ
    とを特徴とする請求項5に記載のマガジン。
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