JPH0755434B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は工作機械等に使用されるワーク搬送装置に関す
るものである。

従来の技術 旋盤，研削盤等工作機に械取付けられるワーク搬送装置
にはローダ又はロボット等があり、これらが素材ストッ
カから本機に素材を供給し、本機から完成品ストッカ若
しくは次工程へ成品を払いだす一連の動作を行うために
は、少なくとも２軸の動作軸が必要である。従来は第８
図，第９図に示すようにキャリア走行用モータ102又は
油圧モータ103及びアーム昇降用モータ104又は油圧シリ
ンダ105等各動作軸の駆動源はすべてキャリア101上に搭
載されていた。

発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べたキャリア上に各動作軸の駆動源を搭
載する構造は、被搬送物重量に比べて移動体の重量が大
きくなり、慣性モーメントが大きいために加減速性能が
悪く動作タクトが長くなる。これを改善するために更に
大型の駆動源にすると、振動防止上フレームの剛性を増
さねばならず、すべてコストアップにつながるという問
題点を有し、電源又は流体圧ホース等を長距離移動させ
ねばならずそれだけ更にコストアップとなり，そのうえ
保守が厄介になるという問題点をも有している。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、各軸の
駆動源を固定部に設けることにより、移動体の重量を低
減して運動性能を向上して動作タクトを短縮し、配管，
配線の処理を簡素にしてコスト低減のできるワーク搬送
装置を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明におけるワーク搬送装
置は、水平移動可能なキャリアと、該キャリアに昇降可
能なアームを有するワーク搬送装置において、前記キャ
リアに回転可能に設けられたピニオン軸を有するアーム
昇降用ラックピニオン部材と、フレームの両端部に設け
られた第１駆動プーリ及び第１折り返しプーリとの中間
に前記ピニオン軸に嵌合させるプーリを介在させてエン
ドレスに張設される第１駆動ベルトと、前記第１駆動プ
ーリを回転する前記フレームに固着のアーム昇降用第１
駆動モータと、前記フレームの両端部に設けられた第２
駆動プーリ及び第２折り返しプーリとの間に張設され両
端が前記キャリアに固定される第２駆動ベルトと、前記
第２駆動プーリを回転するフレームに固着の第２駆動モ
ータとを含んでなるものである。

また水平移動可能なキャリアと該キャリアに昇降可能な
アームを有するワーク搬送装置において、フレームの両
端部に設けられた第３駆動プーリ及び第３折り返しプー
リとキャリアに設けられた二つの方向変換用プーリとの
間に張設され両端が前記アームの上下両端部に固定され
る第３駆動ベルトと、前記第３駆動プーリを回転するア
ーム昇降用第３駆動モータと、前記フレームの両端部に
設けられた第４駆動プーリ及び第４折り返しプーリとの
間に張設され両端が前記キャリアに固定される第４駆動
ベルトと、前記第４駆動プーリを回転する第４駆動モー
タとを含んでなるものである。

また２個の駆動モータは、単独運転，同期運転及び回転
差運転が可能であって、アーム昇降用駆動モータの単独
運転でアームの昇降を行い２個の駆動モータの同期運転
でキャリアの移動を行い回転差運転でキャリア走行中に
アームの昇降を行うものである。

作用 請求項１はキャリアを位置決めして、第１駆動モータを
回転し、第１駆動ベルトによりラックピニオン部材を介
してアームを昇降する。第１駆動モータと第２駆動モー
タとを同期回転して第２駆動ベルトによりキャリアを移
動すると同時に同一速度で第１駆動ベルトを旋回させ
て、ピニオン軸の回転を規制する。第１駆動モータと第
２駆動モータを回転数に差が生じるように駆動制御して
キャリア走行中にアームの昇降を行う。

請求項２はキャリアを位置決めして、第３駆動モータを
回転し、第３駆動ベルトの移動でアームを昇降する。第
３駆動モータと第４駆動モータとを同期回転して第４駆
動ベルトによりキャリアを移動すると同時に同一速度で
反対方向に第３駆動ベルトを旋回させてアームの動きを
規制する。第３駆動モータと第４駆動モータを回転数に
差が生じるように互いに反対方向に回転制御してキャリ
ア走行中にアームの昇降を行う。

実施例 第１実施例について第１図〜第５図を参照して説明す
る。床上に設置された旋盤１の主軸台側の床上に素材供
給用コンベア２が設置され、心押台側の床上に完成品搬
出用コンベア３が設置されており、コンベア2,3は旋盤
の主軸軸心線に対して直角方向に移動して素材の搬入，
成品の搬出を行うようになっている。コンベア２及び３
の外側床上に立設される２本の脚4a上に旋盤の主軸中心
線と平行に横桁4bが固着されて門形フレーム４が形成さ
れている。そして横桁4bに設けられた走行用ガイドレー
ル５に沿ってキャリア６が移動可能に載置されており、
側面にガイドレール９を有する昇降アーム８がキャリア
に設けられたガイド10に沿って垂直方向に移動可能に設
けられ、昇降アーム８の先端にダブルハンド構造のワー
クハンド７が取つけられている。フレーム４の横桁上の
コンベア２側端部に、ブラケット11が固着されており、
ブラケット11にガイドレール５に対して直角にアーム昇
降用駆動モータ12が取付けられ、モータの駆動軸に駆動
プーリ13が嵌着されている。更にフレーム４の横桁4b上
のコンベア側端部に、ブラケット15を介して折り返しプ
ーリ16が回転可能に設けられており、キャリアの対応位
置に２個のテンションプーリ17,18が回転可能に設けら
れている。昇降アーム８の側面にラック20が固着されて
おり、ラック20はキャリアに回転可能に設けられたピニ
オン軸21と一体のピニオン21aと噛合されており、ピニ
オン軸にプーリ19が嵌着されている。そして各プーリ1
3,16〜19間にシンクロベルト22がエンドレスに張設さ
れ、モータ13の回転により昇降アーム８の移動が行われ
るようになっている。

更にフレーム４の横桁4bにはアーム昇降用駆動モータ12
の下方に、縦に並んでキャリア走行用駆動モータ26が、
ブラケット25を介して固着されており、モータ26の駆動
軸に駆動プーリ27が嵌着されている。また横桁4bにはプ
ーリ16の下方にたてに並んでプーリ28がブラケット29を
介して回転可能に設けられており、プーリ27,28間に張
設されるシンクロベルト30は、両端部がキャリア６に固
着の固定具31に固着されている。そしてモータ12とモー
タ26を同期回転することによりキャリア移動中にアーム
昇降用ピニオン軸が回転しないようになっており、モー
タ12とモータ26の回転差制御によりキャリア移動中に昇
降アームの同時移動が行われるようになっている。

更にモータ12にはベルト22の移動量を検出する検出器33
が同心に取付けられ、モータ26にはキャリア６の移動量
を検出する検出器34が同心に取付けられており、昇降ア
ームの移動量は検出器33と34の出力値の和差算により求
められ、キャリア，昇降アーム共にNC制御で移動位置決
めが行われる。

続いて第１実施例の作用について説明する。今キャリア
６は素材供給用コンベア２の上方に位置決めされ、駆動
モータ12が時計方向に回転されて、昇降アーム８が下降
し、ワークハンド７の一方の把持爪7aがコンベア２上の
素材と同心となる位置に位置決めされ、把持爪7aが閉じ
て素材が把持される。次いでモータ12が反時計方向に回
転され、アーム８が所定の位置まで上昇したのち、駆動
モータ12と駆動モータ26が時計方向に同期回転されてキ
ャリア６が右行し、旋盤１のチャック35に把持される加
工の終わった成品の上方位置に位置決めされる。次いで
ワークハンド７が旋回して把持爪7bが着脱位置に割出さ
れ、モータ12が時計方向に回転されてアーム８が下降
し、把持爪7bが成品と同心になる位置に位置決めされ、
把持爪7bが閉じて成品を把持する。次いで主軸チャック
35の把持が開き、モータ12及び26が時計方向に同期回転
されてキャリアが僅かに右行し、成品がチャック把持爪
から抜き取られ、ワークハンド７が旋回して素材を把持
する把持爪7aが着脱位置に割出され、モータ12及び26の
反時計方向の同期回転でキャリアが左行して素材がチャ
ック把持爪内に挿入され、チャック把持爪が閉じ、ワー
クハンド７の把持爪7aが開いて把持替えが行われる。

次いでモータ12が反時計方向に回転されて、アーム８が
僅かに上昇して、把持爪7aが素材から離れると、モータ
12が停止又は低速で回転され、モータ26が時計方向に回
転されて、キャリア６の右行とアーム８の上昇が同時に
行われ、アームが所定位置まで上昇すると、モータ12と
26が時計方向に同期回転されてキャリアが右行し、搬出
用コンベアの上方にキャリア６が位置決めされる。次い
でワークハンド７が旋回して成品を把持する把持爪7bが
着脱位置に割出され、モータ12が時計方向に回転されて
アームが下降し、搬送用コンベア３上に把持する成品が
当接する直前の位置に位置決めされ、把持爪7bが開いて
成品がコンベア上に降ろされる。

尚キャリア６及び昇降アーム８の現在位置の検出方法
は、検出器33及び34によって行うものと限定する必要は
なく、各軸にドットとリミットスイッチを設けて位置検
出を行うようにすることもできる。

また駆動ベルト22,30はワイヤ又はチェン等を使用する
ことができるのは勿論である。

またモータ12及び26の同期回転はNC制御によって行うも
のと限定されるものではなく第７図に示すように並列に
設けたアーム昇降用モータ50とキャリア走行用モータ51
の出力軸をベルト48で連結し、クラッチ49のオン，オフ
で機械的に同期回転を行わせるようにすることもでき
る。

またキャリア６の走行は駆動モータ12及び26の同期回転
で行うものと限定する必要はなく、駆動モータ12の出力
軸に電磁クラッチを介して駆動プーリ13を設け、更にア
ーム８のクランプ機構を設けて電磁クラッチにより駆動
プーリ13と駆動モータ12の縁を切ってフリーとなし、ア
ームをクランプして、駆動モータ26の単独回転でキャリ
アの走行を行うようにすることもできる。

続いて第２実施例について第６図を参照して説明する。

尚、第２実施例の第１実施例と異なるところは昇降アー
ム41の昇降機構のみで他は同一である。従って同一個所
は同一符号を伏して省略又は簡単な説明とする。

床上に立設された門形フレーム42の横桁42bに設けられ
たガイドレールに沿ってキャリア39が移動可能に載置さ
れていて、キャリア39の垂直方向のガイドに沿って昇降
アーム41が移動可能に設けられている。昇降アーム41の
下端にワークハンド47が取付けられていて、横桁42b上
左端部にブラケット11を介してアーム昇降用駆動モータ
12が固着されており、駆動モータ12の出力軸に駆動プー
リ43が嵌着されている。

更に横桁42b上右端部にブラケット15を介して折り返し
プーリ44が回転可能に支持されていて、キャリア６の方
向変換位置に方向変換用の二つのプーリ45,46が回転可
能に支持されている。そして昇降アーム41の上端と下端
にブラケットを介して両端がそれぞれ固着されるシンク
ロベルト（駆動ベルト）40が駆動プーリ43,折り返しプ
ーリ44及び方向変換用プーリ45,46の間に張設されてい
て、駆動モータ12の回転で昇降アーム41の移動が行われ
るようになっている。

更にフレーム42の横桁42bにはアーム昇降用駆動モータ1
2の下方にキャリア走行用駆動モータ26が取着されてい
て、駆動モータ26の駆動軸に駆動プーリ27が嵌着されて
いる。また横桁42bには折り返しプーリ44の下方に折り
返しプーリ28が回転可能に取つけられていて、プーリ2
7,28間にシンクロベルト（駆動ベルト）30が張設されて
いる。そして駆動モータ12と26を互いに反対方向に同期
回転することによりキャリア39の移動中に昇降アーム41
が移動しないようになっており、駆動モータ12と26の回
転差制御でキャリア移動中に昇降アームの同時上下移動
を行うようになっている。

第２実施例の作用についてはアーム昇降用駆動モータ12
の回転が逆になるところ以外殆ど同一であるが、昇降用
アーム41の駆動系に歯車列を持たないので、昇降動作が
円滑かつ騒音がなくバックラッシュによる位置決め誤差
がない等の作用効果が期待できる。

発明の効果 本発明は上述のとおり構成されているので、次に記載す
る効果を奏する。

請求項１はフレームの両端部に第１駆動プーリと第１折
り返しプーリを設け、第１駆動プーリと第１折り返しプ
ーリとの間にアーム昇降用ピニオン軸に嵌挿されるプー
リを介在させてエンドレスに駆動ベルトを張設し、第１
駆動モータによりアームの昇降を行うようにし、更にフ
レームの両端部に第２駆動モータにより回転される第２
駆動プーリと第２折り返しプーリとを設け、キャリアに
両端が固定された駆動ベルトを第２駆動プーリと第２折
り返しプーリの間に張設し、第１駆動モータと第２駆動
モータとの同期回転によりキャリアの走行を行うように
し、両モータの回転差制御でキャリア走行中にアームの
上下移動を行うようにしたので、移動体の重量の軽減
と、配線，配管等の処理が容易となり、構造の簡素化に
よるコスト低減と、移動体の重量軽減による加速性能の
向上で搬送時間の短縮ができる。

請求項２はフレームの両端部に設けた第３駆動プーリ及
び第３折り返しプーリと、キャリアに設けた二つの方向
変換用プーリとの間に、両端がアーム上下両端部に固定
される第３駆動ベルトを張設し第３駆動モータによりア
ームの昇降を行うようにしたので、請求項１の効果に加
えて駆動歯車系がないだけコスト安となり、騒音が少な
くバックラッシュによる位置決め誤差から解放される。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例のワーク搬送装置の正面を現す第２
図のＡ−Ａ線視断面図、第２図はワーク搬送装置の側面
を現す断面図、第３図は駆動モータ部の部分図、第４図
は旋盤上方にキャリアが位置しワーク着脱中のところを
示すワーク搬送装置の正面図、第５図は成品搬出用コン
ベア上にキャリアが位置するところを示すワーク搬送装
置の正面図、第６図は第２実施例のワーク搬送装置の説
明図、第７図は第１駆動モータと第２駆動モータの機械
的同期回転機構の説明図、第８図はキャリア上に駆動モ
ータを備えた従来のワーク搬送装置の正面図、第９図は
キャリア上に油圧モータ及び油圧シリンダを備えた従来
のワーク搬送装置の正面図である。 4,42……フレーム、6,39……キャリア 8,41……アーム、20……ラック 21……ピニオン軸、21a……ピニオン 13,27,43……駆動プーリ 16,28,44……折り返しプーリ 19,45,46……プーリ 22,30,40……駆動ベルト 12,26……駆動モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平移動可能なキャリア（６）と、該キャ
   リアに昇降可能なアーム（８）を有するワーク搬送装置
   において、前記キャリアに回転可能に設けられたピニオ
   ン軸（21）を有するアーム昇降用ラック（20）ピニオン
   （21a）部材と、フレーム（４）の両端部に設けられた
   第１駆動プーリ（13）及び第１折り返しプーリ（16）と
   の中間に前記ピニオン軸に嵌合させるプーリ（19）を介
   在させてエンドレスに張設される第１駆動ベルト（22）
   と、前記第１駆動プーリを回転する前記フレームに固着
   のアーム昇降用第１駆動モータ（12）と、前記フレーム
   の両端部に設けられた第２駆動プーリ（27）及び第２折
   り返しプーリ（28）との間に張設され両端が前記キャリ
   アに固定される第２駆動ベルト（30）と、前記第２駆動
   プーリを回転するフレームに固着の第２駆動モータ（2
   6）とを含んでなるワーク搬送装置。
2. 【請求項２】水平移動可能なキャリア（39）と該キャリ
   アに昇降可能なアーム（41）を有するワーク搬送装置に
   おいて、フレーム（42）の両端部に設けられた第３駆動
   プーリ（43）及び第３折り返しプーリ（44）とキャリア
   に設けられた二つの方向変換用プーリ（45,46）との間
   に張設され両端が前記アーム（41）の上下両端部に固定
   される第３駆動ベルト（40）と、前記第３駆動プーリ
   （43）を回転するアーム昇降用第３駆動モータ（12）
   と、前記フレームの両端部に設けられた第４駆動プーリ
   （27）及び第４折り返しプーリ（28）との間に張設され
   両端が前記キャリアに固定される第４駆動ベルト（30）
   と、前記第４駆動プーリを回転する第４駆動モータ（2
   6）とを含んでなるワーク搬送装置。
3. 【請求項３】２個の駆動モータは、単独運転，同期運転
   及び回転差運転が可能であって、アーム昇降用駆動モー
   タの単独運転でアームの昇降を行い２個の駆動モータの
   同期運転でキャリアの移動を行い回転差運転でキャリア
   走行中にアームの昇降を行うことを特徴とする請求項１
   又は２記載のワーク搬送装置。