JPH0871883A - ワークの搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持テーブルの往復動端におけるワークへの
衝撃を緩衝するようにしたワークの搬送装置を提供す
る。 【構成】 基台１にはピストン４と従動部材１１とが相
互に平行に直線方向に往復動自在に設けられており、こ
れらに形成されたラックにはピニオン１４が噛み合って
いる。ピニオン１４にはアーム３０が取り付けられ、こ
のアーム３０の先端に取り付けられた駆動ピン３１には
スライドテーブルに形成された貫通孔に嵌合され、スラ
イドテーブルにこれの摺動方向に対して直角の方向に摺
動自在に設けられた支持テーブルにスライドテーブルの
摺動方向に沿って形成された長孔に摺動自在に係合して
いる。したがって、ピストン４の直線運動がピニオン１
４を介して回転運動に変換され、再度スライドテーブル
と支持テーブルとの直線運動に変換されてワークの搬送
に変換される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気圧により作動するピ
ストンを利用してワークを円弧状の軌跡で移動するよう
にしたワークの搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被加工物つまりワークを第１の位置から
第２の位置にまで搬送して、両方の位置でそれぞれ相互
に相違した加工を行ったり、第１の位置でワークを支持
テーブルに装填し、第２の位置でワークの加工を行うこ
とがある。第１の位置から第２の位置に向けてワークを
直線状に移動する場合には、空気圧によりピストンを直
線往復動させるようにした空気圧シリンダが使用され
る。

【０００３】この場合には、ワークを支持するための支
持テーブルが第１の位置と第２の位置との間を往復動す
ることになり、往復動端である両方の位置においては、
ピストンによって支持テーブルには衝撃力が作用するこ
とになるので、それを防止するために、シリンダ内には
クッション機構やショックアブソーバを組み込むことが
ある。このクッション機構としては、たとえば株式会社
オーム社、1989年２月25日発行の「新版油空圧便覧」Ｐ
４８７に記載されるようなものがある。

【０００４】第１の位置と第２の位置とを結ぶ直線状の
軌跡の部分に障害物が存在すると、これらの位置の間を
直線状にワークを移動することはできないので、障害物
を避けてワークを円弧状の軌跡をもって移動させる必要
がある。その場合には、出力軸をある角度の範囲内で回
転往復動させるようにした揺動アクチュエータがワーク
の駆動に使用される。このような場合であっても、揺動
端の位置におけるワークへの衝撃力を小さくするには、
アクチュエータのハウジング内あるいはアクチュエータ
の外部に衝撃を緩衝するためのクッション機構を設ける
ことが必要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように支持テーブ
ルを往復動させて第１の位置から第２の位置へワークを
空気圧を利用して搬送する場合には、往復動端の位置に
おけるワークに作用する衝撃力を緩衝することが必要と
なり、従来では、前記したクッション機構やショックア
ブソーバをシリンダなどのアクチュエータに組み込むよ
うにしているが、そのためにアクチュエータの構造が複
雑となり、組立工数が増加して製造コストを上昇させて
しまうという欠点がある。

【０００６】本発明の目的は、空気圧により往復動する
ピストンの直線移動を回転移動に変換するためのアーム
を利用して支持テーブルの往復動端における衝撃を緩衝
するようにしたワークの搬送装置を提供することにあ
る。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０００９】すなわち、本発明のワークの搬送装置は、
ピストンと従動部材がそれぞれ直線方向に往復動自在に
装着されこれらを噛み合わせるピニオンが装着された基
台を有し、この基台にはピニオンの回転中心軸に対して
直角方向に摺動自在にスライドテーブルが設けられ、さ
らにこのスライドテーブルにはこれの摺動方向に対して
直角の方向に摺動自在にワーク支持用の支持テーブルが
設けられている。ピニオンに固定されたアームの先端に
は駆動ピンが取り付けられ、この駆動ピンはスライドテ
ーブルに形成された貫通孔に嵌合しかつ支持テーブルに
スライドテーブルの摺動方向に形成された長孔に摺動自
在に係合している。従動部材にはこれの直線往復動端の
位置でストッパが当接し、アームのほぼ半円状の軌跡の
揺動ストローク端の位置が規制される。

【００１０】

【作用】上記構成のワークの搬送装置にあっては、ピス
トンの直線運動をピニオンの回転運動に変換し、ピニオ
ンに取り付けられたアームをスライドテーブルと支持テ
ーブルのそれぞれ直線方向に運動を再変換して、支持テ
ーブルに取り付けられたワークを円弧状の軌跡で搬送す
る。これにより、ワークはその揺動ストローク端では一
方のストローク端と他方のストローク端とを直線で結ぶ
方向に対して直角の方向に大きな分速度となる一方、同
一の方向には小さな分速度となってワークが搬送される
ことになるので、ワークには大きな衝撃力が作用しな
い。また、高い搬送精度で障害物を避けてワークを搬送
することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例であるワークの搬
送装置の全体を示す斜視図であり、図２は図１における
II−II線に沿う断面図であり、図３は図２におけるIII-
III線に沿う断面図である。

【００１３】四辺形の基台１には、図２に示すように、
相互に平行に第１と第２の２つの案内孔２，３が形成さ
れており、第１の案内孔２内にはピストン４が直線方向
に往復動自在に装着されている。ピストン４の両端部に
はＯリングなどのシール材５が設けられており、第１の
案内孔２のうちピストン４の両端側は、それぞれ空気圧
室６，７となっている。

【００１４】空気圧室６を閉塞するプラグ８に形成され
たねじ孔にねじ結合される流路により空気圧室６に対し
て圧縮空気が給排気され、空気圧室７を閉塞するプラグ
９に形成されたねじ孔にねじ結合される流路により空気
圧室７に対して圧縮空気が給排気されるようになってお
り、それぞれの空気圧室６，７に対して圧縮空気を給排
気することにより、ピストン４が直線方向に往復駆動さ
れる。

【００１５】第２の案内孔３内には棒状の従動部材１１
が直線方向に往復動自在に装着されている。

【００１６】ピストン４にはラック１２が形成され、従
動部材１１にはラック１３が形成され、両方のラック１
２，１３にそれぞれ噛み合うピニオン１４が基台１に回
転自在に設けられている。

【００１７】基台１の表面にはピストン４の直線往復動
方向と平行な方向に２つのガイドレール１５，１６が図
示しないねじ部材により固定されており、それぞれのガ
イドレール１５，１６に摺動自在となったリニアガイド
１７，１８には、スライドテーブル１９が図示しないね
じ部材により固定されている。したがって、このスライ
ドテーブル１９は、基台１に対してピストン４および従
動部材１１に平行な方向、つまりピニオン１４の回転中
心軸に対して直角の方向に摺動自在となっている。

【００１８】このスライドテーブル１９の表面には、こ
のスライドテーブル１９の摺動方向に対して直角の方向
に２つのガイドレール２１，２２が図示しないねじ部材
により固定されており、それぞれのガイドレール２１，
２２に摺動自在となったリニアガイド２３，２４には、
被加工物であるワークを支持するための支持テーブル２
５が図示しないねじ部材により固定されている。したが
って、この支持テーブル２５はスライドテーブル１９に
対して直角の方向に摺動自在となっている。

【００１９】ピニオン１４は基台１にねじ止めされるリ
テーナ２６，２７に保持された軸受２８により回転自在
に保持されており、このピニオン１４にはアーム３０が
ねじ止めなどによって固定されている。このアーム３０
にはピニオン１４の回転中心軸に対して平行に駆動ピン
３１が取り付けられており、この駆動ピン３１はスライ
ドテーブル１９に形成された貫通孔３２に嵌合し、さら
に支持テーブル２５に形成された長孔３３に摺動自在に
嵌合している。この長孔３３はスライドテーブル１９の
摺動方向に平行に延びて形成されており、支持テーブル
２５の摺動方向に対しては直角の方向に延びている。

【００２０】したがって、ピストン４の両端部側に形成
された２つの空気圧室６，７の一方に圧縮空気を供給す
ると、ピストン４が直線方向に駆動されることになり、
この直線方向のピストン４の運動がピニオン１４の回転
運動に変換される。そして、ピニオン１４が回転する
と、これに取り付けられたアーム３０が回転して駆動ピ
ン３１が円弧状軌跡となって移動する。これにより、ス
ライドテーブル１９がガイドレール１５，１６に沿って
摺動するとともに、支持テーブル２５がガイドレール２
１，２２に沿って摺動することになり、結果的に支持テ
ーブル２５は円弧状の軌跡で移動する。

【００２１】図４には駆動ピン３１の移動軌跡つまり支
持テーブル２５の移動軌跡が示されており、符号Ｍで示
すように、駆動ピン３１はほぼ半円形つまり１８０°の
揺動ストロークで移動するようになっており、駆動ピン
３１は符号３１ａと３１ｂとで示す揺動ストローク端を
有している。一方の揺動ストローク端はワークを搬送す
る場合の第１の位置となり、他方の揺動ストローク端は
第２の位置となる。

【００２２】ピストン４をプラグ９に接近させると駆動
ピン３１は揺動ストローク端３１ａとなり、プラグ８に
接近させると駆動ピン３１は反対側の揺動ストローク端
３１ｂとなる。駆動ピン３１の揺動ストローク端の位置
を規制するために、基台１にねじ止めされたブラケット
３４，３５にはストッパ３６，３７がねじ結合されてい
る。それぞれのストッパ３６，３７はねじ部材からな
り、これを回転させることにより、それぞれのストッパ
３６，３７が従動部材１１の両端面に当接する位置を調
整することができる。これにより、従動部材１１の直線
往復動のストロークが変化されて、駆動ピン３１の揺動
ストローク、つまり支持テーブル２５に支持されたワー
クＷの揺動ストロークを調整することができる。

【００２３】このような構造の搬送装置を用いてワーク
を搬送するには、支持テーブル２５にワークＷを図１に
示すように取り付ける。ワークＷの支持テーブル２５に
対する取り付けは、支持テーブル２５に設けられた図示
しないチャックなどを介して行っても良く、ねじ部材な
どを用いて直接取り付けるようにしても良い。

【００２４】たとえば、図４において駆動ピン３１が揺
動ストローク端３１ａの位置でワークＷを支持テーブル
２５に取り付け、揺動ストローク端３１ｂの位置まで搬
送する場合には、空気圧室６内に圧縮空気を供給して、
駆動ピン３１を揺動ストローク端３１ａの位置に設定し
ておく。この状態で空気圧室７内に圧縮空気を供給する
と、ピストン４の直線移動によりピニオン１４が図４に
おいて時計方向に回転する。この回転速度が一定であっ
ても、回転の初期は駆動ピン３１のピストン４に平行な
方向の分速度が少なく、徐々に分速度が上昇するので、
図４において下方に向かう方向には低速度で図４におい
て右側に向かう方向には高速度で駆動ピン３１つまり支
持テーブル２５に一体のワークＷは移動が開始され、徐
々に図４において下方に向かう程、分速度が高くなる。

【００２５】この分速度は、揺動ストローク端３１ａの
位置から９０°だけアーム３０が回転した時点で最大と
なり、ここを過ぎて揺動ストローク端３１ｂに向かうに
従って徐々に小さくなる。したがって、ワークＷが揺動
ストローク端３１ｂの位置つまり第２の位置まで搬送さ
れる際には、図４において下方に向かう分速度が徐々に
小さくなり、揺動ストローク端３１ｂでゼロとなって停
止するので、揺動ストローク端３１ｂにおいては支持テ
ーブル２５つまりワークＷに対しては大きな衝撃力が作
用することがない。

【００２６】つまり、ストローク端では両方のストロー
ク端を最短距離で結ぶ直線方向の分速度が小さくなるか
ゼロとなり、これに対してほぼ直角方向の分速度が大き
くなるので、支持テーブル２５そしてワークＷには大き
な衝撃が作用しなくなる。このことは、揺動ストローク
端３１ｂから揺動ストローク端３１ａに向けてワークＷ
を搬送する場合にも同様であり、装置にクッション機構
やショックアブソーバの機構を組み込むことなく、スト
ローク端におけるワークＷへの衝撃を小さくすることが
できる。

【００２７】しかも、ワークＷは円弧状の軌跡で搬送さ
れるので、両方の揺動ストローク端３１ａ，３１ｂを最
短距離つまり直線で結ぶ軌跡の途中に障害物が存在する
場合にそれを避けてワークＷを搬送することができる。

【００２８】揺動ストロークを変更する場合には、図３
に示すように、ピニオン１４の回転中心軸と駆動ピン３
１の中心軸との間の距離をＲとすると、この距離Ｒが相
違したアーム３０に変更し、さらにストッパ３６，３７
を調整回転させれば良く、他の部材を変更することな
く、揺動ストロークを変更することできる。

【００２９】図示したワークの搬送装置によるワークＷ
の搬送は、図５（ａ）に示すように、支持テーブルを水
平面内において移動させることによりワークを水平方向
に移動させるようにしたり、図５（ｂ）に示すように、
上下方向に移動させるようにしたり、または図５（ｃ）
に示すように、上下方向の軌跡を通して相互に水平面内
に位置する第１の位置と第２の位置との間にワークを搬
送するようにしても良い。さらには、これらの搬送方向
の中間の搬送方向つまり傾斜させた移動軌跡をもってワ
ークＷを搬送する場合にも、この装置を適用することが
できる。

【００３０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３１】たとえば、スライドテーブル１９の摺動方
向は図示する場合にはピストン４の移動方向と平行な方
向となっているが、スライドテーブル１９をピストン４
の移動方向に対してほぼ直角の方向あるいは所定の角度
をなした方向に設定することができる。

【００３２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００３３】(1).アームの回転運動を利用して支持テー
ブルを移動させるようにしたので、揺動ストローク端に
おいてはアームにより駆動される支持テーブルの移動方
向が揺動ストローク端を直線で結んだ方向に対してほぼ
直角あるいはこれに近い方向となり、ワークには大きな
衝撃力が作用することがなくなる。

【００３４】(2).したがって、装置内に衝撃力を緩衝す
るためのクッション機構やショックアブソーバなどを組
み込むことなく、ストローク端におけるワークへの衝撃
を少なくすることができる。

【００３５】(3).支持テーブルは円弧状の軌跡を通って
移動することになるので、支持テーブルの揺動スローク
端を直線で結ぶ線の上に障害物が存在する場合にそれを
避けてワークを搬送することができる。

【００３６】(4).ピストンの直線運動を回転運動に変換
するピニオンに設けられたアームの回転運動をスライド
テーブルの直線運動とこれに対して直角方向の支持テー
ブルの直線運動とに再度変換して、支持テーブルを円弧
状に移動するようにしたので、スライドテーブルと支持
テーブルとをそれぞれ高精度で摺動させることができ、
支持テーブルに取り付けられるワークを高精度で所定の
位置にまで搬送することがきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるワークの搬送装置の外
観を示す斜視図である。

【図２】図１におけるII−II線に沿う断面図である。

【図３】図２におけるIII-III 線に沿う断面図である。

【図４】図３におけるIV-IV 線に沿う断面図である。

【図５】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ本発明のワ
ークの搬送装置の設置態様を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１ 基台 ２，３ 案内孔 ４ ピストン ５ シール材（Ｏリング） ６，７ 空気圧室 ８，９ プラグ １１ 従動部材 １２，１３ ラック １４ ピニオン １５，１６ ガイドレール １７，１８ リニアガイド １９ スライドテーブル ２１，２２ ガイドレール ２３，２４ リニアガイド ２５ 支持テーブル ２６，２７ リテーナ ２８ 軸受 ３０ アーム ３１ 駆動ピン ３２ 貫通孔 ３３ 長孔 ３４，３５ ブラケット ３６，３７ ストッパ Ｗ ワーク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンが直線方向に往復動自在に装着
   される第１案内孔およびこの第１案内孔に平行に形成さ
   れ従動部材が直線方向に往復動自在に装着される第２の
   案内孔とを有する基台と、 前記ピストンおよび前記従動部材のそれぞれに形成され
   たラックと噛み合い前記基台に回転自在に設けられたピ
   ニオンと、 前記ピニオンの回転中心軸に対して直角方向に摺動自在
   に前記基台に設けられるスライドテーブルと、 前記スライドテーブルの摺動方向に対して直角の方向に
   摺動自在に前記スライドテーブルに設けられワークを支
   持する支持テーブルと、 前記ピニオンに固定されたアームの先端に前記回転中心
   軸に平行に取り付けられ、前記スライドテーブルに形成
   された貫通孔に嵌合しかつ前記支持テーブルに前記スラ
   イドテーブルの摺動方向に形成された長孔に摺動自在に
   係合する駆動ピンと、 前記従動部材にこれの直線往復動端の位置で当接して前
   記アームのほぼ半円状の軌跡の揺動ストローク端の位置
   を規制するストッパとを有することを特徴とするワーク
   の搬送装置。
2. 【請求項２】 前記ストッパは前記基台にねじ結合され
   る調整ねじにより形成され、前記従動部材の直線往復動
   のストロークを変化させることにより前記ワークの揺動
   ストロークを調整し得るようにしたことを特徴とする請
   求項１記載のワークの搬送装置。