JPH07133859A - カム機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カムフローがカム曲線に正常に接触し、倣っ
ていることを常時監視する機構を設けることにより、カ
ム動作の信頼性の向上を図る。 【構成】 一端の倣いヘッドがカム面に接し、他端が支
点を中心に揺動するカムフローを備えたカム機構におい
て、一端の倣いヘッドがカム面に接し、他端が前記カム
フローに設けた支点を中心に揺動する監視用カムフロー
と、この監視用カムフローの揺動端部の位置が所定域外
に変位したことを検出するセンサとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一端の倣いヘッドがカ
ム面に接し、他端が支点を中心に揺動するカムフローを
備えたカム機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カム機構を用いる装置として、例えば、
モータを駆動源としたカム動作を介した電子部品等の搬
送機構がある。

【０００３】この部品搬送機構におけるトランスファー
搬送においては、まず、部品供給ユニットにより、部品
が順次搬送されるステーションの先頭ステーション上に
移載される。次に、部品搬送方向に対し平行で、各ステ
ーションの両側にあるステーション全長と同じ長さのト
ランスファーが、該トランスファーに連結されたシャフ
ト及びカムフローを通してモーターにより駆動されるカ
ムの連動によって、部品がステーション上面から離れる
高さまで上昇し、上昇状態のまま、ステーション上面に
沿って部品搬送方向に次のステーション上まで水平移動
し、部品がステーション表面に完全に接置するまで下降
し、更に下降状態のまま、部品搬送逆方向に初期位置に
戻るまで後退する。トランスファー搬送方式は、これを
繰り返すことによって、部品を搬送する方式である。

【０００４】以下、図５から図９を参照しながら、上述
した従来のカム連動による搬送機構の概略を説明する。

【０００５】図５から図９に示すように、該搬送機構
は、架台（図示しない）に固定されたスタンド１０１
と、このスタンド１０１に鉛直方向に移動可能なように
設けられているベース１０２と、ベース１０２に固定さ
れている水平動用ガイド１０３と、水平動用ガイド１０
３に水平方向に移動可能なように支持ガイド１０４を介
して設けられているスライドベース１０５と、スライド
ベース１０５に支持フレーム１０６を介して固定されて
いるトランスファー１０７と、トランスファー１０７を
移動させるトランスファー移動機構により構成される。

【０００６】トランスファー１０７は、図９に示すよう
に、お互いに平行な２枚の板で構成されて、その上部に
部品１２１を搭載できるように部品１２１の大きさに対
応した溝が形成されているものである。また、ステーシ
ョン１１８は、このトランスファー１０７を構成する２
枚の板の間に、直列的に複数配されている。

【０００７】トランスファー移動機構は、トランスファ
ー１０７を移動させるための駆動源となる駆動モータ１
２３と、この駆動モータ１２３からの回転駆動力が伝達
されるカム回転軸１０８と、カム回転軸１０８に固定さ
れているトランスファー上下動用カム１０９及びトラン
スファー水平動用カム１１０と、トランスファー上下動
用カム１０９のカム面に接し、Ｏ点を中心として揺動す
るトランスファー上下動用カムフロー１１３と、トラン
スファー水平動用カム１１０のカム面に接し、Ｏ’点を
中心として揺動するトランスファー水平動用カムフロー
１１４と、これらのカムフロー１１３，１１４を対応す
るカム１０９，１１０のカム面に接触する方向に位勢す
るバネ１１１，１１２と、カムフロー１１３，１１４の
動作を伝達するトランスファー上下動用ロッド１１５と
及びトランスファー水平動用ロッド１１６と、トランス
ファー水平動用ロッド１１６の上下動作を変換するため
のＬ字ガイド１１７とを有して構成されている。

【０００８】次に、この搬送機構の動作について説明す
る。トランスファー移動機構の動作は、駆動モータ１２
３の回転で、トランスファー上下動用ロッド１１５及び
トランスファー水平動用ロッド１１６を上下運動させて
行う。

【０００９】駆動モータ１２３が駆動すると、カム回転
軸１０８を介して、トランスファー上下動用カム１０９
及びトランスファー水平動用カム１１０が回転し、トラ
ンスファー上下動用カムフロー１１３及びトランスファ
ー水平動用カムフロー１１４は、両カム曲線に倣って、
Ｏ，Ｏ’点を中心として揺動する。この揺動により、ト
ランスファー上下動用ロッド１１５及びトランスファー
水平動用ロッド１１６は、上下運動する。

【００１０】このトランスファー水平動用ロッド１１６
の上下動は、Ｌ字ガイド１１７の作用により水平方向動
作に変換される。

【００１１】以上のようなトランスファー移動機構の動
作によって、トランスファー１０７は、図８及び図９に
示すように、初期位置Ａから、順次、上昇位置Ｂ、上昇
前位置Ｃ、下降前位置へと移動して、再び、初期位置Ａ
に戻る。この動作を繰り返すことにより、部品１２１を
搬送する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなカム動作を利用した搬送機構では、何らかの原因に
より、トランスファーの前進あるいは下降途中に動作障
害物等の干渉や機器異常が発生した場合、正規位置への
部品搬送が行えず、動作不良となり、部品不良のみなら
ず、機器破損をも引き起こす可能性がある。

【００１３】これを図８、図１０及び図１１を用いて説
明する。図１０は、図５から図７に示すトランスファー
水平動用カム１０９及びトランスファー上下動用カム１
１０のカム曲線をカム回転角に沿って便宜的に引き伸ば
したものである。

【００１４】本来、カムの正規動作では、トランスファ
ー水平動用カムフロー１１４は、バネ１１１の作用によ
り、カム曲線に沿って図１０に示す（ａ）→（ｂ）→
（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）の経路上を倣う機構となってい
る。しかしながら、何らかの原因により、トランスファ
ー１０７の前進動作方向に障害物（例えば、正規搬送ラ
インからはずれた部品や他ユニットの構成物、ネジな
ど）が生じ、図８の上昇位置Ｂから上昇前位置Ｃへの移
動途中で干渉が発生したと仮定すると、障害物のため、
バネ１１１のカムに対する押し付け作用が妨害されるた
め、トランスファー水平動用カムフロー１１４は、図１
０に示すように（ａ）→（ｂ´）→（ｃ´）→（ｄ´）
→（ｅ）の経路をカム曲線に倣うことなく通過してしま
う。この間もカムは、回転を続けているため、トランス
ファー上下動用カム１１０等の動作によって、トランス
ファー１０７は下降動作に移り、図１１（ｃ）に示すよ
うに正規の上昇前位置に到達することのないまま、下降
してしまい、部品１２１は、正規のステーション１１８
上に載置されず、部品１２１が正規の位置にあることを
前提としている各種機構や次サイクルのトランスファー
搬送動作により、部品破損を引き起こす可能性がある。

【００１５】これは、トランスファー１０７の下降動作
方向に障害物が生じ、図８に示す上昇前位置Ｃから下降
前位置Ｄへの移動途中で干渉が発生した場合も同様であ
る。

【００１６】この防止策としては、カムフローをカム曲
線に対しメカ的に倣わせること（例えば、内カム機構を
用いる等）が考えられるが、この機構において、仮に障
害物が発生した場合、障害物を吸収する裕度が機構内に
ないため、搬送機構自体の破損を引き起こす可能性があ
る。

【００１７】このような問題は、カム動作を用いる機構
において共通するものである。

【００１８】本発明は、このようなことに着目してなさ
れたものであり、カムフローがカム曲線に正常に接触
し、常に倣っていることを監視する機構を設けることに
より、カム動作の信頼性を向上させることができるカム
機構を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、一端の倣いヘッドがカム面に接し、他
端が支点を中心に揺動するカムフローを備えたカム機構
において、一端の倣いヘッドがカム面に接し、他端が前
記カムフローに設けた支点を中心に揺動する監視用カム
フローと、この監視用カムフローの揺動端部の位置が所
定域外に変位したことを検出するセンサとを設けた。

【００２０】あるいは、カムまたはその同電位部と前記
カムフローとの間の電位差または電気抵抗が所定値外に
変化したことを検出するセンサを設けた。

【００２１】そのうえで、前記センサの検出出力によっ
てカムの回転を停止させるようにした。

【００２２】

【作用】本発明によれば、監視用カムフローは、自身が
取り付けられているカムフローの倣い状態に関係なくカ
ム面に常時倣っている。従って、カムフローが何等かの
原因でカム面に倣わなくなった場合は、監視用カムフロ
ーとカムフローとの相対関係が変化する。センサは、こ
のことを検出する。

【００２３】そこで、このセンサの検出出力によってカ
ムの回転を停止させることにより、機器破損等を未然に
防止することができ、信頼性を向上させることができ
る。

【００２４】そして、このようなカム機構を利用した部
品搬送機構においては、部品搬送動作の信頼性を向上さ
せることができる。

【００２５】この場合、カムを停止させる方法として
は、カム駆動源を直接停止させても、カムとカム駆動源
との間の動力伝達を遮断してもよい。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。

【００２７】図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
り、図５から図８に示した搬送装置のトランスファー水
平動用カムフロー１１４に適用する場合を仮定したもの
である。

【００２８】本実施例のカム機構は、図１及び図１のＩ
方向矢視図である図２に示すように、架台８に固定され
たスタンド７に点Ｏ’を中心として、揺動可能なように
取り付けられたトランスファー水平動用カムフロー１１
４に固設されているベース１と、ベース１に点Ｏ''を中
心として、揺動可能なように取り付けられた監視用カム
フロー２と、監視用カムフロー２の先端でカム１１０の
カム面に直接接している倣いヘッド３と、倣いヘッド３
が常にトランスファー水平動用カム１１０のカム曲線に
接するように付勢しているバネ４と、監視用カムフロー
２の後端部に固設されているセンサドク５と、センサド
ク５を通して監視用カムフロー２の挙動を捕らえるため
にベース１に固設されている遮光型センサ６を有して構
成されている。

【００２９】制御装置９は、図１に示すように駆動モー
タ１２３を駆動させるための駆動回路１０と、駆動回路
１０に指示を与えるＣＰＵ１１と、遮光センサ６からの
信号を取り込むと共に、ＣＰＵ１１とをつなぐインター
フェイス１２とを有して構成される。

【００３０】次に、本実施例の各機構の動作について説
明する。

【００３１】まず、通常運転中は、カムフロー１１４お
よび監視用カムフロー２は、図１及び図２に示すよう
に、トランスファー水平動用カム１１０のカム曲線に付
勢されている。これによって、駆動モータ１２３により
回転するトランスファー水平動用カム１１０のカム曲線
に従い、トランスファー水平動用カムフロー１１４は、
点Ｏ’を中心として揺動する。

【００３２】一方、点Ｏ’’を中心に揺動可能なように
ベース１を介してトランスファー水平動用カムフロー１
１４に設けられた監視用カムフロー２もバネ４によって
トランスファー水平動用カム１１０のカム曲線に付勢さ
れているため、トランスファー水平動用カム１１０のカ
ム曲線に常に倣い、接している。

【００３３】以上より、トランスファー水平動用カムフ
ロー１１４も、監視用カムフロー２も、トランスファー
水平動用カム１１０のカム曲線上では、常時同一点上に
あることになる。すなわち、トランスファー水平動用カ
ムフロー１１４の倣いヘッド７も、監視用カムフロー２
の倣いヘッド３も、常にカム曲線の同一点上にあること
になる。このため、監視用カムフロー２は、点Ｏ’を中
心に揺動可能なように取り付けられてはいるものの、あ
たかもトランスファー水平動用カムフロー１１４に、ベ
ース１を介して固定されているかのようにふるまうこと
になる。

【００３４】従って、センサドク５を介して、監視用カ
ムフロー２の挙動を捕らえるために固設されている遮光
型センサ６には、異常は検出されず、駆動モータ１２３
の駆動及びこれに連動するトランスファー搬送動作は継
続される。

【００３５】次に、何らかの原因により、トランスファ
ーが図８に示す上昇位置Ｂから上昇前位置Ｃへの移動途
中に、障害物等の干渉が発生した場合の各機構の動作に
ついて説明する。

【００３６】トランスファー１０７が障害物のため図１
１（ｃ）に示すように前進動作途中で障害物の干渉によ
り動作を止められている時、トランスファー水平動用カ
ムフロー１１４の倣いヘッド１２０は、障害物により、
バネ１１１のカム１１０に対する押し付け作用が妨害さ
れるため、図１０に示す（ａ）→（ｂ´）→（ｃ´）→
（ｄ´）→（ｅ）の経路を通過することになる。

【００３７】一方、監視用カムフロー２において、倣い
ヘッド３を常にトランスファー水平動用カム１１０のカ
ム曲線に倣うように付勢しているバネ４には、障害物の
影響は全くないため、正常に作用する。この結果、監視
用カムフロー２は、通常通り、カム曲線に倣っている。

【００３８】このため、トランスファー水平動用カムフ
ロー１１４と監視用カムフロー２の間の相対位置が図３
に示すように変化し、見かけ上、監視用カムフロー２が
点Ｏ''を中心に若干左回転（反時計回りに回転）するこ
とになる。すなわち、監視用カムフロー２が所定域外へ
変位する。その結果、監視用カムフロー２に固設された
センサドク５が遮光型センサ６を遮光し、トランスファ
ー水平動用カムフロー２の挙動に異常があったことを直
ちに検知する。なお、図３では、説明を判り易くするた
めに、センサドク５が遮光型センサ６を一旦遮光し、さ
らに変位した状態を示している。

【００３９】本実施例は、この信号を制御装置９にイン
ターフェイス１２を介して取り込み、ＣＰＵ１１にて信
号を認識し、駆動回路１０を介して駆動モータ１２３に
対し、モーター回転指令を取り消すと共にモーター停止
指令を与え、モータ駆動を停止し、これに伴うカム機構
及びトランスファー搬送動作も停止させる。

【００４０】以上、この実施例は監視用カムフロー２に
よってトランスファー水平動用カムフロー１１４の挙動
の異常を検出するものであったが、図４の他の実施例に
示すように、トランスファー水平動用カム１１０または
そのカム回転軸１０８と、トランスファー水平動用カム
フロー１１４との間に、抵抗Ｒを介して電圧を印加し、
抵抗Ｒの接続点電位が０（ｖ）ならば正常、＋Ｖ（ｖ）
ならば異常としてＣＰＵ１１で判定するようにしてもよ
い。

【００４１】この場合、電位に代えて、トランスファー
水平動用カム１１０またはそのカム回転軸１０８と、ト
ランスファー水平動用カムフロー１１４との間の電気抵
抗の変化を検出する構成でも等価である。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、一端の倣
いヘッドがカム面に接し、他端が支点を中心に揺動する
カムフローを備えたカム機構において、一端の倣いヘッ
ドがカム面に接し、他端が前記カムフローに設けた支点
を中心に揺動する監視用カムフローと、この監視用カム
フローの揺動端部の位置が所定域外に変位したことを検
出するセンサとを設けるか、あるいは、カムまたはその
同電位部と前記カムフローとの間の電位差または電気抵
抗が所定値外に変化したことを検出するセンサを設けた
ので、センサの検出出力によってカムの回転を停止させ
ることにより、機器破損等を未然に防止することがで
き、信頼性を向上させることができる。

【００４３】そして、このようなカム機構を利用した部
品搬送機構においては、部品搬送動作の信頼性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカム機構の全体構成図であ
る。

【図２】図１におけるＩ矢視図である。

【図３】図１において監視用カムフローと水平動用カム
フローとの相対関係が変位した状態を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す構成図である。

【図５】従来のカム機構を用いた搬送機構の全体構成図
である。

【図６】図５におけるII矢視図である。

【図７】図５におけるIII矢視図である。

【図８】従来のカム機構を用いた搬送機構の動作概念を
説明するための説明図である。

【図９】従来のカム機構を用いた搬送機構の動作を説明
するための説明図である。

【図１０】カム及びカムフロー動作を説明するための説
明図である。

【図１１】カム機構の問題点を説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】 １…ベース、２…監視用カムフロー、３…倣いヘッド、
４…バネ、５…センサドク、６…遮光型センサ、７…ス
タンド、８…架台、９…制御装置、１０…駆動回路、１
１…ＣＰＵ、１２…インターフェイス、１０１…スタン
ド、１０２…ベース、１０３…水平動用ガイド、１０４
…支持ガイド、１０５…スライドベース、１０６…支持
フレーム、１０７…トランスファー、１０８…カム回転
軸、１０９…トランスファー上下動用カム、１１０…ト
ランスファー水平動用カム、１１１…バネ、１１２…バ
ネ、１１３…トランスファー上下動用カムフロー、１１
４…トランスファー水平動用カムフロー、１１５…トラ
ンスファー上下動用ロッド、１１６…トランスファー水
平動用ロッド、１１７…Ｌ字ガイド、１１８…ステーシ
ョン、１１９…倣いヘッド、１２０…倣いヘッド、１２
１…加工部品、１２２…エンコーダ、１２３…駆動モー
タ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端の倣いヘッドがカム面に接し、他端
   が支点を中心に揺動するカムフローを備えたカム機構に
   おいて、 一端の倣いヘッドが前記カム面に接し、他端が前記カム
   フローに設けた支点を中心に揺動する監視用カムフロー
   と、この監視用カムフローの揺動端部の位置が所定域外
   に変位したことを検出するセンサとを有することを特徴
   とするカム機構。
2. 【請求項２】 前記センサの検出出力によってカムの回
   転を停止させることを特徴とする請求項１記載のカム機
   構。
3. 【請求項３】 一端の倣いヘッドがカム面に接し、他端
   が支点を中心に揺動するカムフローを備えたカム機構に
   おいて、 カムまたはその同電位部と前記カムフローとの間の電位
   差または電気抵抗が所定値外に変化したことを検出する
   センサを有することを特徴とするカム機構。