JPH0750125Y2 - ワークの搬入搬出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はワークの搬入搬出装置に係わり、特に、機械加
工装置等に併設されて、ワークを自動的に搬入搬出する
ようにした搬入搬出装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、機械加工装置等においては、ワークの搬入搬出
装置を併設することにより、ワークの搬入搬出を自動的
に行うことが実施されている。

そして、この搬入搬出装置においては、搬送コンベアか
らワークを取り出して機械加工装置へ移載し、また、機
械加工装置から加工後のワークを取り出して搬出シュー
トへ移載するために、例えば、特公昭62-18446号公報に
示されるように、マニピュレータが多く用いられてい
る。

一方、前記機械加工装置では、搬入搬出装置が停止した
際の、作業者によるワークの搬入搬出を想定して、ワー
ク装着時における位置決め性を容易なものとするため
に、ワークの取付治具を一定角度傾斜して設けることが
行われている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、前述のように機械加工装置に設けられるワー
クの取付治具を傾斜させておき、これにマニピュレータ
を用いた搬入搬出装置を併設すると、次のような不具合
が生じる。

すなわち、マニピュレータは、搬送コンベアからワーク
を取り出して取付治具上に移載する際に、搬送コンベア
上におけるワークの搬送姿勢から、前記取付治具の傾斜
に合致させるべくワークを傾動させる必要があり、この
ために、マニピュレータに専用の関節を増設しなければ
ならず、マニピュレータの構造が繁雑化するばかりでな
く、その制御が複雑なものとなってしまうといった不具
合である。

また、マニピュレータによってワークを搬出する場合に
おいても、前記ワークを搬出シュートへ自重により落下
させることによって行うようにしているが、この場合、
落下時の衝撃によりワークに損傷を与えてしまうことも
あり、歩留り等に悪影響を与えることが想定される。

したがって、従来においてはこれらの不具合への対処が
望まれており、本考案はこのような課題を解決せんとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は前述した課題を有効に解決し得るワークの搬入
搬出装置を提供するもので、この搬入搬出装置は、特
に、搬送コンベアによって送り込まれる未加工のワーク
を作業工程へ搬入するとともに、加工後のワークを後段
の搬出シュートへ排出するマニピュレータを備えたワー
クの搬入搬出装置において、前記搬送コンベアから未加
工のワークを受け取るとともに、この未加工のワークを
所定角度の姿勢に傾動させる姿勢変換機構と、この姿勢
変換機構の上方から前記搬出シュートへかけて配設され
た搬出レールと、この搬出レールに走行可能に装着さ
れ、加工後のワークが載置されるスライドベースとを備
え、かつ、前記マニピュレータが、前記搬出レールを上
下に横切り、その下降位置において前記姿勢変換機構へ
対向させられるよう昇降可能に設けられ、前記搬出レー
ルの前記マニピュレータが横切る部分には、前記スライ
ドベースを前記姿勢変換機構において設定される傾斜角
度と略同一の傾斜角度となる傾動機構が設けられている
ことを特徴とする。

［作用］ 本考案に係わるワークの搬入搬出装置は前述した構成と
することにより、姿勢変換機構においてワークの姿勢
が、作業工程における取付姿勢に合致させられる。

これよりマニピュレータが下降させられて姿勢変換機構
に対向させられたのちに、それに載置されている前記ワ
ークが把持され、これに続くマニピュレータの上昇のの
ちに、マニピュレータによってワークが加工装置へ搬送
されて加工位置にセットされる。

この操作において、ワークは予め作業工程における取付
姿勢に合致させられているから、マニピュレータの動作
が簡素化される。

一方、加工が完了すると、そのワークがマニピュレータ
によって加工装置から取り出されて、搬出レールに設け
られた傾動機構の上方位置に位置させられると、スライ
ドベースが搬出レールに沿って移動させられるととも
に、傾動機構によりマニピュレータの下方において、姿
勢変換機構においてセットされたワークの傾斜角度と略
同一の傾斜状態に保持される。

このスライドベースの移動ののちに、マニピュレータに
よるワークの把持が解除されることにより、このワーク
がスライドベース上に移載され、さらに、スライドベー
スとともに搬出シュートへ向けて移送されたのちに、こ
の搬出シュートへ移載されて搬出される。

このような搬出操作に際しても、ワークがマニピュレー
タによって取り扱われている間は、常時所定の傾斜状態
に保持されて移載操作が行われることから、マニピュレ
ータの動作が簡素化される。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例について図面に基づき説明す
る。

第１図中、符号１は本実施例に係わるワークの搬入搬出
装置を示す。

この搬入搬出装置１は、搬送コンベア２によって送り込
まれる未加工のワークW₁を加工機（図示略）へ搬入する
とともに、加工後のワークW₂を後段の搬出シュート３へ
排出するマニピュレータ４を備えたワークの搬入搬出装
置において、前記搬送コンベア２から未加工のワークW₁
を受け取るとともに、この未加工のワークW₁を所定角度
の姿勢に傾動させる姿勢変換機構５と、この姿勢変換機
構５の上方から前記搬出シュート３へかけて配設された
搬出レール６と、この搬出レール６に走行可能に装着さ
れ、加工後のワークW₂が載置されるスライドベース７と
を備え、かつ、前記マニピュレータ４が、前記搬出レー
ル６を上下に横切り、その下降位置において前記姿勢変
換機構５へ対向させられるよう昇降可能に設けられ、前
記搬出レール６の前記マニピュレータ４が横切る部分に
は、前記スライドベース７を前記姿勢変換機構５におい
て設定される傾斜角度と略同一の傾斜角度となす傾動機
構８が設けられた概略構成となっている。

次いで、これらの詳細について説明すれば、本実施例で
は、前記ワークＷとして、内燃機関のピストンとクラン
クシャフトとを連結するコネクティングロッドを示し、
その加工機としては、コネクティングロッドの大端部
の、キャップとの合わせ面の研削、あるいは、連結ボル
ト挿通用の孔を穿設ないしは仕上げを行う装置が挙げら
れる。

前記搬送コンベア２は、前記未加工のワークW₁を、第１
図および第２図に鎖線で示すように、大端部を上にして
鉛直状態で順次搬送するようになっているとともに、第
２図に示すように、搬送方向両側に平行に一対づつ搬送
するようになっている。

また、その下流側の端部には搬送されてくるワークＷを
受け止める仮保持機構2aと、この仮保持機構2aに保持さ
れたワークＷを上方へ向けて移動させる押上機構2bとが
設けられている。

前記搬出シュート３は、第１図に示すように、前記搬送
コンベア２の搬送方向の前方に、この搬送コンベア２か
ら離間した位置に設けられており、搬送方向上流側から
下流側へ向けて先下がりとなるように傾斜して設けられ
ている。

また、搬送シュート３は、第３図に鎖線で示すように、
一対の平行なガイド板3aによって構成されているととも
に、相互に平行となるように２組設けられている。

そして前記各ガイド板3aの間隔は、前記ワークＷの大端
部の両側が係合し得るような距離に設定されている。

したがって、搬出シュート３の上流側の端部にワークＷ
が送り込まれると、その大端部がガイド板3aに係合させ
られることによって、ワークＷが搬出シュート３に吊り
下げられるように支持されるとともに、搬出シュート３
の傾斜により下流側へ自重によって移送されるようにな
っている。

前記姿勢変換機構５は、本実施例においては、前記搬送
コンベア２の下流側の端部の上方を覆うようにして設け
られており、支持脚９と、この支持脚９上に水平に取り
付けられたベースプレート10と、このベースプレート10
上に前記搬送コンベア２と略平行となるように設けられ
たガイドレール11と、このガイドレール11に走行自在に
支持されたスライドプレート12と、このスライドプレー
ト12に、その移動方向と略直交する方向に沿って装着さ
れた回動軸13と、この回動軸13にブラケット14を介して
一体に設けられた支持プレート15と、この支持プレート
15に装着されたクランプ手段16と、前記回動軸13とベー
スプレート10との間に設けられ、回動軸13の回動角度を
制限する回動制限手段17と、前記ベースプレート10をガ
イドレール11に沿って移動させる駆動手段18とを備えて
いる。

そして、前記回動制限手段17は、前記回動軸13に一体に
設けられるとともに、この回動軸13の軸回りに所定角度
離間した係合突起19（19a・19b）を有するカムプレート
20と、前記スライドプレート12に一体に設けられるとと
もに前記カムプレート20の回動面内に設けられ、前記支
持プレート15が鉛直方向に位置させられた際に、前記一
方の係合突起19aが当接させられる第１のストッパー21
と、前記支持プレート15が所定角度傾動させられた際
に、前記他方の係合突起19bが当接させられる第２のス
トッパー22とによって構成されている。

また、前記駆動手段18は、前記ベースプレート10にガイ
ドレール11の長さ方向に沿って所定間隔をおいて設けら
れた一対のストッパ23・24と、前記カムプレート20に一
体に設けられるとともに、前記両ストッパ23・24を結ぶ
線上に位置させられた係合片25と、前記ベースプレート
10とスライドプレート12との間に介装された流体圧アク
チュエータ26とによって構成されている。

そして、前記一方のストッパ23は、前記スライドプレー
ト12が搬送コンベア２の下流側へ向けて移動させられた
際に、その途中において前記係合片25が当接させられる
とともに、スライドプレート12のさらなる移動により、
カムプレート20、回動軸13および支持プレート15を直立
方向へ回動させる。

さらに、この支持プレート15が直立状態まで回動させら
れると、前記一方の係合突起19aが第１のストッパ21へ
当接させられてカムプレート20の回動が拘束され、か
つ、係合片25と一方のストッパー23との当接が継続して
行われていることにより、前記スライドプレート12の移
動が拘束されるとともに、前記支持プレート15に設けら
れているクランプ手段16が、搬送コンベア２の端部に設
けられている押上機構2bの上方に位置させられるように
なっている。

また、他方のストッパ24は、前記スライドプレート12の
前述と逆方向への移動の途中において前記係合片25が当
接させられるが、これよりさらにスライドプレート12が
移動させられることにより、前記カムプレート20が回動
させられる。

そして、このカムプレート20の回動は、その他方の係合
突起19bが第２のストッパ22に当接させられて、前記支
持プレート15が所定角度に傾倒させられた時点で停止さ
せられるとともに、この状態においても前記係合片25と
他方のストッパー24との当接が継続されていることによ
り、前記スライドプレート12の移動が拘束されるように
なっている。

さらに、前記他方のストッパー24によってスライドプレ
ート12が停止させられた際に、このスライドプレート12
上の支持プレート15が、前述したマニピュレータ４の昇
降経路の下方に位置するようになっている。

前記クランプ手段16は、第２図に示すように、ワークＷ
の大端部を幅方向から挾持する一対のクランプ爪16a
と、このクランプ爪16aを駆動するドライバー16bとによ
って構成されており、前記搬送コンベア２によって並列
的に搬送される一対のワークＷ（W₁））に対応して、前
記支持プレート15上に設けられている。

前記マニピュレータ４は、第１図に実線および鎖線で示
すように、所定角度に傾動させられた状態にある支持プ
レート15を通る鉛直方向に昇降自在となされており、そ
の最下降位置において、前記支持プレート15上に保持さ
れているワークW₁を把持するクランプ手段27を有してい
る。

そして、このクランプ手段27は、前記支持プレート15に
設けられているクランプ手段16とほぼ同様に構成されて
いる。

すなわち、ワークＷ（W₁・W₂）の幹部を挾持する一対の
クランプ爪27aと、このクランプ爪27aを駆動するドライ
バー27bとからなり、前記支持プレート15に保持される
一対のワークＷのそれぞれに対応して一対設けられてい
る。

また、このような構成のマニピュレータ４は、図示しな
い駆動機構により、前述したような支持プレート15を通
る鉛直線、ならびに、最上昇位置と加工機とを結ぶ線と
に沿って移動させられるようになっている。

前記搬出レール６は平面的に見て平行に一対設けられて
いるとともに、前記搬出シュート３の上流側の端部と重
畳する位置から、この搬出シュート３の傾斜よりも若干
大きな傾斜をもって設けられ、その相互に対向する側部
には、前記スライドベース７に設けられた走行ローラ28
が転動自在に嵌合させられるガイド溝6aが形成されてい
る。

また、この搬出レール６の上流側の端部は、略鉛直方向
に屈曲させられており、この屈曲部分が前記傾動機構８
となされている。

前記スライドベース７は、その両側部の走行方向前後に
間隔をおいた位置に、第３図に示すように（第３図にお
いては、一側部のみを示した）、前記走行ローラ28がそ
れぞれ一対設けられており、前述したように、これらの
各走行ローラ28が前記ガイド溝6aに嵌合させられること
により、搬出レール６に摺動自在に支持されている。

また、このスライドベース７は、搬出レール６の下流側
に設けられた流体圧アクチュエータ等からなる駆動機構
29により、前記搬出レール６に沿って往復移動させられ
るようになっている。

さらに、スライドベース７には、その上面に突出し、か
つ、前記ワークＷの大端部が係合させられる係止ピン30
が摺動自在に装着されている。

この係止ピン30は、スライドベース７との間に介装され
たスプリング31によって、突出方向に常時付勢されてい
るとともに、突出側と反対側の端部（スライドベース７
の下面側の端部）には、スライドベース７に設けられた
リンク機構32が連結され、このリンク機構32と、前記搬
出レール６の下流側の端部に設けられたストッパー33と
の協働により、スライドベース７の内側へ引き込まれる
ようになっている。

すなわち、スライドベース７が搬出レール６の下流側へ
移動させられると、リンク機構32が前記ストッパー33に
当接して回動させられる。

このようにしてリンク機構32が回動させられると、この
リンク機構32に連結されている前記係止ピン30が前記ス
プリング31の付勢力に抗して摺動させられて、その端部
が、第１図に実線で示すように、前記スライドベース７
の上面よりも下方となるように引き込まれる。

そして、前記係止ピン30は、第３図に示すように、並列
的に搬送される一対のワークＷ（W₁）に対応して２組設
けられている。

一方、前記搬出レール６の上流側に設けられる傾動機構
８は、前記スライドベース７に設けられた走行ローラ28
の内、搬出レール６の上流側に位置する両側部の走行ロ
ーラ28を、搬出レール６の鉛直方向に屈曲された部分に
よって他の一対の走行ローラ28よりも上方にガイドする
ことにより、前記スライドベース７をさらに傾斜させる
ようになっている。

そして、この傾斜角度は、前記駆動機構29によるスライ
ドベース７の移動位置制御によって設定され、かつ、前
記姿勢変換機構５によって与えられる傾斜角度に一致さ
せられている。

次いで、このように構成された本実施例のワークの搬入
搬出装置１の作用について説明する。

まず、未加工のワークW₁が、搬送コンベア２によって２
個１組として間欠的に送り込まれる。

このようにして送り込まれるワークW₁が、搬送コンベア
２の下流側の端部において、第１図に示すように、仮保
持機構2aへ移載されて待機状態に保持される。

この状態において、前記姿勢変換機構５は搬送コンベア
２の下流側へ移動させられて、その支持プレート15が直
立位置に回動させられている。

こののちに、押上機構2bが起動されて、第２図に矢印で
示すように、保持機構2aに保持されているワークW₁が前
記押上機構2bにより、上方に待機する支持プレート15を
対向する位置まで押し上げられる。

これより支持プレート15に設けられているクランプ手段
16が起動されることにより、そのクランプ爪16aによっ
て前記ワークW₁の大端部が挾持される。

次いで、駆動手段18によって前記スライドプレート12が
搬送コンベア２の上流側へ向けて移動させられる。

このスライドプレート12の移動にともない、カムプレー
ト20に設けられている係合片25と他方のストッパー24と
の当接、ならびに、他方の係合突起19bと第２のストッ
パー22との当接により、第１図に鎖線で示すように、前
記支持プレート15が所定角度まで傾動させられるととも
に、所定の位置に停止させられる。

この状態にて、前記ワークW₁が加工機の取付治具の傾斜
角度と合致させられる。

このようにしてワークW₁が所定の角度に傾動させられる
と、マニピュレータ４が下降させられて、ワークW₁に対
向位置させられるとともに、そのクランプ手段27のクラ
ンプ爪27aによってワークW₁の幹部が挾持される。

これによりマニピュレータ４は、搬出レール６の上方ま
で上昇させられたのちに加工機へ移動させられて、挾持
するワークW₁を加工機の取付治具へ据え付け、一方、前
記姿勢変換機構５は、元の位置に復帰させられて、第１
図に実線で示すように、新規のワークW₁の受け取りが可
能な状態に待機させられる。

このようなマニピュレータ４によるワークＷの取り出し
や加工機への据え付けに際し、前記ワークＷが姿勢変換
機構５によって、予め所定の角度（加工機における据え
付け角度）に傾動させられていることから、マニピュレ
ータ４の動きが、鉛直方向と水平方向とのほぼ２次元方
向に抑えられ、ワークW₁の傾動のための関節を必要とせ
ず、その構造ならびに制御が簡素化される。

一方、加工機において加工が完了すると、そのワークW₂
がマニピュレータ４によって加工機から取り出されて搬
出レール６の傾動機構８の上方まで搬送される。

このようにして加工後のワークW₂が傾動機構８の上方ま
で移動させられると、駆動機構29によりスライドベース
７がマニピュレータ４の下方へ向けて移動させられると
ともに、傾動機構８により、第１図に鎖線で示すよう
に、所定の角度傾斜した状態で前記マニピュレータ４に
対向させられる。

そして、スライドベース７の前述した方向への移動にと
もなって、リンク機構32とストッパー33との当接が解除
されることにより、スライドベース７に設けられた各係
止ピン30がスプリング31の作用によりスライドベース７
の上面は突出させられ、この状態は、スライドベース７
がマニピュレータ４に対向させられても保持されてい
る。

このように、スライドベース７がマニピュレータ４の下
方に対向させられると、このマニピュレータ４による加
工後のワークW₂の把持が解除されることにより、このワ
ークW₂が前記スライドベース７上に移載されるととも
に、その大端部が前記各係止ピン30間に係合状態で係止
される。

このようなマニピュレータ４による加工機からスライド
ベース７へのワークＷの移載操作に際しても、スライド
ベース７が予め所定の角度（加工機におけるワークＷの
据え付け角度）に合致させられていることから、マニピ
ュレータ４の動きが２次元的な動きであっても、ワーク
Ｗの移載が充分容易に、かつ、円滑に行われる。

ワークＷがスライドベース７に移載されると、このスラ
イドベース７は搬出シュート３へ向けて戻され、この搬
出シュート３に近接する位置まで移動させられると、ス
ライドベース７に設けられているリンク機構32がストッ
パー33との当接により回動させられて、前記各係合ピン
30がスライドベース７内に引き込まれ、これによって、
前記ワークW₂の係止が解除される。

前記係止ピン30による係止が解除されたワークW₂は、搬
出レール６およびスライドベース７が傾斜させられてい
ることから、自重によりスライドベース７上から搬出シ
ュート３へ向けて摺動してこの搬出シュート３へ送り込
まれ、さらに、この搬出シュート３を経て後工程へ送り
込まれる。

このような、加工後のワークW₂の搬出操作に際して、マ
ニピュレータ４は加工機から搬出シュート３までワーク
W₂を搬送する必要がないから、この点からもマニピュレ
ータ４の動きが簡素化され、制御ならびに構造の簡素化
が図られる。

しかも、前記搬出レール６と搬出シュート３の傾斜角度
が極めて近いために、両者間のワークW₂の受け渡しが円
滑に行われて、受け渡し時にワークW₂へ与えられる衝撃
力が緩和されて、ワークW₂の損傷等が防止される。

したがって、歩留り等の向上が図られる。

一方、スライドベース７から搬出シュート３へのワーク
W₂の受け渡しの完了に合わせて、前述した姿勢変換機構
５による未加工のワークW₁の受け取りおよび傾動作業が
行われて、マニピュレータ４へのワークW₁の受け渡しが
可能となる。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状や
寸法等は一例であって、ワークの形状や加工機の種類、
あるいは、設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、ワークの傾動角度は、鉛直状態から水平状態に
傾動させるものであってもよい。

また、傾動機構８として搬出レール６の端部を屈曲させ
ることによって構成した例について示したが、これに代
えて、スライドベース７の端部を他の機構を用いて上下
させるようにしてもよいものである。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案に係わるワークのの搬入搬
出装置は、搬送コンベアによって送り込まれる未加工の
ワークを作業工程へ搬入するとともに、加工後のワーク
を後段の搬出シュートへ排出するマニピュレータを備え
たワークの搬入搬出装置において、前記搬送コンベアか
ら未加工のワークを受け取るとともに、この未加工のワ
ークを所定角度の姿勢に傾動させる姿勢変換機構と、こ
の姿勢変換機構の上方から前記搬出シュートへかけて配
設された搬出レールと、この搬出レールに走行可能に装
着され、加工後のワークが載置されるスライドベースと
を備え、かつ、前記マニピュレータが、前記搬出レール
を上下に横切り、その下降位置において前記姿勢変換機
構へ対向させられるよう昇降可能に設けられ、前記搬出
レールの前記マニピュレータが横切る部分には、前記ス
ライドベースを前記姿勢変換機構において設定される傾
斜角度と略同一の傾斜角度となす傾動機構が設けられて
いることを特徴とするもので、次のような優れた効果を
奏する。

マニピュレータの動作をほぼ２次元方向に集約して、そ
の構成を簡素化するとともに、制御系の簡素化を図るこ
とができる。

スライドベースをマニピュレータの下方へ潜り込ませる
ようにしてワークの受け渡しを行うものであるから、ワ
ークの受け渡し時の衝撃力を緩和して、ワークの損傷を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は一部を
断面した側面図、第２図は姿勢変換機構の正面図、第３
図はスライドベースの一部を示す平面図、第４図は姿勢
変換機構の平面図である。 １……搬入搬出装置、２……搬送コンベア、３……排出
シュート、４……マニピュレータ、５……姿勢変換機
構、６……搬出レール、７……スライドベース、８……
傾動機構、Ｗ……ワーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送コンベアによって送り込まれる未加工
   のワークを作業工程へ搬入するとともに、加工後のワー
   クを後段の搬出シュートへ排出するマニピュレータを備
   えたワークの搬入搬出装置において、前記搬送コンベア
   から未加工のワークを受け取るとともに、この未加工の
   ワークを所定角度の姿勢に傾動させる姿勢変換機構と、
   この姿勢変換機構の上方から前記搬出シュートへかけて
   配設された搬出レールと、この搬出レールに走行可能に
   装着され、加工後のワークが載置されるスライドベース
   とを備え、かつ、前記マニピュレータが、前記搬出レー
   ルを上下に横切り、その下降位置において前記姿勢変換
   機構へ対向させられるよう昇降可能に設けられ、前記搬
   出レールの前記マニピュレータが横切る部分には、前記
   スライドベースを前記姿勢変換機構において設定される
   傾斜角度と略同一の傾斜角度となす傾動機構が設けられ
   ていることを特徴とするワークの搬入搬出装置