JPH09253950A - ワークのストッカー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備費の負担やスペース面での不利を招くこ
となく、ワーク加工中に次に加工すべきワークをパレッ
トに搭載する外段取りを行えて、全体として生産性の著
しい向上を図ることができるようにする。 【解決手段】 回転駆動装置２およびプレート昇降機構
２２を装備したストッカー本体１に対して、回転周方向
に等間隔を隔ててワークＷを積み重ね状に保持する複数
のプレート８を有し、これらプレート８のうちの一つま
たは複数個をプレート昇降機構２２に対応する所定位置
に回転変位させるワーク搭載用パレット７を分離可能に
構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば単ギヤや
ベベルギヤといった種々形状をもつギヤなどの多品種少
量ワークをそれの自動加工ラインにおける各加工設備毎
にそれぞれストックさせておくために、ロボット等のロ
ーディング装置と共に設置使用されるワークのストッカ
ー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえばギヤの自動加工ラインにおいて
は、ギヤに加工される鋳物製のワーク（素材）を切削加
工する工程や研磨工程などの各工程毎にワークのストッ
カー装置が設置されており、加工部へのワークの授受な
どはローディング装置のハンドに把持させて行なってい
る。

【０００３】このように工程毎に設置するストッカー装
置として、従来では、図８に示すような構成のものが使
用されていた。即ち、モータ１０１が装備されたストッ
カー本体１０２と、このストッカー本体１０２の上面側
に水平面内で回転可能に配設されるとともに、上記モー
タ１０１の回転軸１０１ａに直結して回転駆動可能に構
成されたワーク搭載用パレット１０３と、このパレット
１０３上の回転周方向に等間隔置きに配設され、かつ、
それぞれの位置でパレット１０３上に立設されたワーク
拘束バー１０５に沿って昇降可能に構成されて複数のワ
ークＷを積み重ねて保持する複数のプレート１０４と、
上記ストッカー本体１０２側のシリンダ１０７に連結さ
れ、上記パレット１０３の回転駆動を介して所定位置に
回転変位されたプレート１０４を押し上げて該プレート
１０４上に積み重ねたワークＷの１個分を上昇変位させ
るリフター１０６と、このリフター１０６によるプレー
ト押上時に図９に示すように、最上段のワークＷの上面
レベルＬ１を検出して押上動作を停止させるセンサ１０
８とを備えてなり、上記リフター１０６によるプレート
１０４の押上げ停止状態で上記最上段のワークＷをロー
ディング装置のハンド１０９で把持させて所定の加工設
備に搬入する一方、上記パレット１０３の回転駆動を介
して加工済ワーク保持用のプレート１０４を所定位置に
回転変位させた上、加工済のワークＷをその加工済ワー
ク保持用プレート１０４に移載し、その後、再び未加工
ワーク保持用プレート１０４を所定位置に戻して上記同
様にリフター１０６により次段のワークＷを上昇させロ
ーディング装置のハンド１０９に把持させて所定の加工
設備に搬入するといった動作を繰り返すことで、一つの
プレート１０４上の複数のワークＷに対する加工を行
い、このような動作を複数のプレート１０４に対してそ
れぞれ行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
従来のワークのストッカー装置においては、ワーク搭載
用パレット１０３がストッカー本体１０２側のモータ１
０１の回転軸１０１ａに直結されてパレット１０３とス
トッカー本体１０２とが固定関係に一体化されているの
で、上記パレット１０３上に複数のプレート１０４を介
して保持されたワークＷを入れ替える、所謂段取り替え
は、いわゆる内段取りとなる。つまり、上記全部のワー
クＷに対する所定の加工工程が終了した後にストッカー
装置に対して全ての加工済ワークと未加工ワークとを入
れ替える内段取り替え作業を行なわなければならないた
めに、その段取り替え作業に多大な時間を費やし、加工
能率、生産性の向上に自ずと限界があった。また、上記
ワークＷの段取り替えを外段取り、つまり、上記パレッ
ト１０３上のワークＷの加工中に次に加工すべきワーク
をパレットに搭載させるといった段取り替えの準備を行
えるようにしようとすれば、この種のストッカー装置全
体を複数台用意する必要があって、設備費の負担が極め
て大きくなるだけでなく、スペース的にも非常に不利で
ある。

【０００５】そこで本発明は上記実情に鑑みてなされた
もので、設備費の負担やスペース面での不利を招くこと
なく、ワーク加工中に次に加工すべきワークをパレット
に搭載する外段取りを行えて、全体として生産性の著し
い向上を図ることができるワークのストッカー装置を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項１記載の発明は、ストッカー本
体と、このストッカー本体の上面側に水平面内で回転自
在に配設されたワーク搭載用のパレットと、上記ストッ
カー本体に設置されて上記パレットを所定の動作毎に回
転変位させる回転駆動装置と、上記パレット上にその回
転周方向に等間隔に配置されるとともに、各位置で上記
パレット上に立設された複数のワーク拘束バーに沿って
昇降可能に構成されて複数のワークを積み重ね状に保持
する複数のプレートと、上記ストッカー本体に設置され
て所定位置のプレートを昇降変位させるプレート昇降機
構と、このプレート昇降機構によりプレートを介してワ
ークが押し上げられた際に最上段のワークを検出するセ
ンサとを備え、上記パレットを介して所定位置に上昇変
位されたプレートにおける最上段のワークをローディン
グ装置のハンドに把持させ、加工後のワークを上記パレ
ットにおける所定のプレート上に移載させるように構成
されたワークのストッカー装置において、上記複数のプ
レートを有するパレット側を上記ストッカー本体側に対
して分離可能に構成したことを特徴とするものであり、
上記複数のプレートを有するパレットを複数用意してお
くだけで、ある一つのパレット上に搭載したワークの加
工中に別のパレットに次に加工すべきワークを搭載させ
るという段取り替えの準備を並行する外段取りが可能で
あり、一つのパレット上の全てのワークの加工が完了し
た段階でパレット同士を交換するだけでよく、段取り替
え作業時間の大幅な短縮によって加工能率、生産性の向
上が図れる。また、パレットのみの交換でよいから、ス
トッカー装置全体を入れ替える場合に比して、設備負
担、スペース負担の軽減だけでなく、段取り替え作業自
体の簡略化も図れる。

【０００７】また、上記請求項１に記載のワークのスト
ッカー装置において、請求項２に記載のように、上記パ
レット側の回転軸と回転駆動装置側の回転軸との間を連
結するカップリングとして、回転駆動装置側の原動部と
パレット側の従動部とからなり、上記原動部と従動部と
に上記回転駆動装置側の回転軸の回転にともなって互い
に弾性的、自動的に嵌合する回転力伝達用の嵌合部を設
けてなるものを用いる場合は、未加工ワークを搭載した
パレットをストッカー本体の所定位置に装着した上で、
ストッカー本体側の回転駆動装置を駆動させるだけで、
該回転駆動装置側の原動部の嵌合部とパレット側の従動
部の嵌合部とを弾性的、自動的に嵌合させてストッカー
本体側の回転駆動装置からパレット側への回転力伝達が
可能となるので、上述の段取り替え時に動力伝達系に対
する人為的な作業も一切不要である。

【０００８】さらに、上記請求項１に記載のワークのス
トッカー装置におけるプレート昇降機構として、請求項
３に記載のように、上記ストッカー本体に上下方向姿勢
に保持されたボールねじと、このボールねじを回転駆動
するサーボモータと、上記ボールねじに螺合し、かつ上
記プレートを押し上げる複数のフォークを立設している
リフターと、上記ボールねじの両側においてストッカー
本体とリフターとの間に形成された昇降ガイド装置とか
ら構成されたものを用いる場合は、ワークの上昇停止精
度を高めてローディング装置のハンドによるワーク把持
を確実なものとすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係るワークのスト
ッカー装置の全体を示す一部破断側面図、図２は同装置
を一部取り外し状態で示す平面図である。

【００１０】図１および図２において、１は上壁１ａが
周辺部位を残して開放された略箱形のストッカー本体で
あり、内部には、後述するワーク搭載用パレットを所定
動作毎に回転変位させるための回転駆動装置として、ブ
レーキ付モータ２が設置されている。上記ストッカー本
体１の上壁１ａ上には、ベース位置決め用の複数のピン
３やストッパ４が設けられている。

【００１１】５は上記ストッカー本体１の上壁１ａの上
に配置されるベースであり、上記ストッカー本体１側の
一対の搬入用ローラコンベア６，６により上記ストッパ
４に当接する位置まで搬入された際、上記ピン３により
位置決めされるようになっている。７はその中央下面に
回転軸７Ａが垂設されて上記ベース５上に回転可能に配
設された円盤状のワーク搭載用のパレットであり、この
パレット７上には、複数段に積み重ねられるワークＷを
下方から支持する複数の円形のプレート８が回転軸心周
りに等間隔に配置されている。上記各プレート８は上記
パレット７上に立設されてワークＷを取り囲む逸脱防止
用の複数のワーク拘束バー９に沿って昇降可能に構成さ
れている。

【００１２】上記ワーク拘束バー９は、ワーク径の異な
るものに対応できるように、図３に示すようなバー変位
機構１０により径方向に変位可能に構成されている。上
記変位機構１０は、例えば上記パレット７に固定された
内歯車１１、この内歯車１１内に同心状に配設された太
陽歯車１２、この太陽歯車１２の周りに等間隔に配され
た複数の遊星歯車１３、および各遊星歯車１３と上記ワ
ーク拘束バー９との間を連結して遊星歯車１３の公転に
伴って上記ワーク拘束バー９を径方向に変位させるリン
ク１４などから構成されている。

【００１３】上記ベース５の所定位置には、上記プレー
ト８の外周部に対応して後述するワーク持上用フォーク
が挿通可能な複数の孔部１５が形成され、また、上記パ
レット７にも上記各プレート８の外周部に対応して複数
の孔部１６が形成されており、上記パレット７の回転変
位により所定位置に達したプレート８側の孔部１６がベ
ース５側の孔部１５に一致して割り出し状態となる。上
記ベース５、パレット７およびプレート８などにより、
パレットブロック１７が構成されている。１８は上記ス
トッカー本体１内に設けられて上記孔部１５，１６の割
り出し状態を位置決めする割り出し位置決めシリンダで
ある。

【００１４】１９は上記パレット７側の回転軸７Ａと上
記モータ２側の回転軸２ａとの間を離脱可能に連結する
カップリングであり、このカップリング１９は、たとえ
ば図４に示すように、モータ２側の原動部１９Ａとパレ
ット７側の従動部１９Ｂとを有し、これら原動部１９Ａ
と従動部１９Ｂの各対向面には、軸心周りの所定位置で
互いに嵌合する回転力伝達用の凸部１９ａおよび凹部１
９ｂがそれぞれ形成されている。上記モータ２の回転軸
２ａはスプライン軸から構成されるとともに、上記原動
部１９Ａの下面に形成された軸孔２０に廻り止め状態に
嵌合されており、また、上記モータ２と原動部１９Ａと
の間には、該原動部１９Ａを上下方向に変位可能に弾性
支持するスプリング２１が介在されている。

【００１５】すなわち、上記構成のカップリング１９に
おいては、パレットブロック１７がフォークリフトＦＬ
などでストッカー本体１上に搬入され、ローラコンベア
６，６により、所定位置に移動された際に上記従動部１
９Ｂがパレットブロック１７側の自重で原動部１９Ａに
押し付けられ、この状態で上記モータ２を駆動して原動
部１９Ａを回転させると、該原動部１９Ａ側の凸部１９
ａと従動部１９Ｂ側の凹部１９ｂとの回転位相が合致し
たとき、両者１９ａ，１９ｂがスプリング２１を介して
弾性的、自動的に嵌合して原動部１９Ａと従動部１９Ｂ
とが結合状態となり、モータ２の回転力が上記パレット
７側に伝達される。

【００１６】２２，２２は上記プレート８を所定動作毎
にワークＷを１枚ずつ昇降させる２連のプレート昇降機
構であり、例えばパレット７側の孔部１５を貫通してプ
レート８を押し上げる複数のフォーク（図５）２３が立
設されたリフター２４と、このリフター２４の基部側に
固設されたナット部２５と、上記ストッカー本体１内に
上下方向姿勢に配設されて上記ナット部２５が螺合する
ボールねじ２６と、このボールねじ２６を回転駆動する
サーボモータ２７と、上記ボールねじ２６の両側におい
て上記ストッカー本体１側に固定され、かつ上記リフタ
ー２４側のガイド２８にスライド可能に嵌合するレール
（図６）２９からなる昇降ガイド装置とを備えており、
パレット７側の孔部１６がベース５側の孔部１５に割り
出された際に上記サーボモータ２７を駆動してボールね
じ２６を回転させると、上記リフター２４が上下方向に
移動し、フォーク２３によりプレート８を介してワーク
Ｗを上昇もしくは下降させるように構成されている。

【００１７】上記各プレート８に対応してワーク拘束バ
ー９の先端側の側方には、図７のように、プレート昇降
機構２２によりワークＷがプレート８を介して押し上げ
られた際に最上段のワークＷを検出してサーボモータ２
７を停止させるセンサ３０が配置されている。このセン
サ３０は最上段のワークＷのみが上記ワーク拘束バー９
の先端レベルＬを越えたことを検出する位置、具体的に
は、厚さの異なる複数種のワークＷのうちで最小厚さの
ワークＷの厚さ範囲内で最上段のワークＷの下面が上記
レベルＬを越えるのを検出する位置に設定されている。

【００１８】上記最上段のワークＷはローディング装置
となるロボットのハンド３１に把持されて加工部に移さ
れ、加工後に再びパレット７における空のプレート（加
工済用のプレート）８に移載されるように構成されてい
る。

【００１９】上記構成のワークのストッカー装置におい
て、未加工のワークＷを積み重ね状態に保持するプレー
ト８が上記プレート昇降機構２２のフォーク２３により
ワークＷの１個分の厚さだけ押し上げられると、最上段
のワークＷがロボットのハンド３１に把持されて加工部
に移載される。この時点で、上記フォーク２３が上記パ
レット７側から下降すると、上記モータ２によりパレッ
ト７が一方向に所定量回転変位し、加工済ワーク保持用
プレート８が上記フォーク２３に対応する所定位置に変
位される。この状態で上記プレート昇降機構２２のフォ
ーク２３により上記加工済ワーク保持用プレート８を上
昇させ、上記ハンド３１に把持された加工済ワークＷを
加工済ワーク保持用プレート８上に移載させる。次に、
上記フォーク２３を下降させた後、上記モータ２により
上記パレット８を逆方向に回転させて、未加工ワークＷ
が積み重ねられた未加工ワーク保持用プレート８を再び
フォーク２３上に位置させ、そのプレート８における次
段のワークＷを上昇させてハンド３１に把持させること
を繰り返すことによって、一つの未加工ワーク保持用プ
レート８に保持された全てのワークＷに対する加工と加
工済ワークの再保持とを順次行う。

【００２０】ここで、上記パレット７側の回転軸７Ａと
モータ２の回転軸２ａとはカップリング１９を介して離
脱可能に連結されているので、上記パレット７のみを複
数個用意しておけば、複数台のストッカー装置を設置す
ることなく、ワークＷに対する加工中に別のパレット７
上にプレート８を介して次に加工すべきワークＷを積み
重ねる段取り替えの準備を、いわゆる外段取りで行なえ
段取り替え作業時間の短縮化を図ることができる。

【００２１】また、上記プレート８上のワークＷをプレ
ート昇降機構２２により押し上げた際に、最上段のワー
クＷのみがワーク拘束バー９の先端レベルＬを越える
と、これをセンサ３０が検出して上記押上動作を停止さ
せるようにしたので、厚さの異なる種々のワークＷに対
してロボットのハンド３１による把持位置を一定にさせ
ることができ、ハンド３１の動作パターンをワークＷの
種別毎に変えたりする煩わしさもなくなる。また、上記
ワークＷ同士が切削油等で粘着していても、上記ハンド
３１により最上段のワークＷを把持させて持ち上げてか
ら水平移動させることにより次段のワークＷをワーク拘
束バー９に当てて最上段のワークＷのみを確実に移載さ
せることができる。

【００２２】さらに、上記プレート昇降機構２２におけ
るリフター２４の昇降をサーボモータ２７とボールねじ
２６を使用して行なわせる構成としたことにより、上記
ワークＷを上昇させた際の停止位置精度が高められ、ワ
ークＷの種別に関係なく、上記ハンド３１による最上段
のワークＷの受け渡しをミスなく確実、適正に行なわせ
ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、ストッカー本体に対してワーク搭載用パレットを
分離することができるので、ワークの段取り替えを、ワ
ーク加工中に別のパレット上に次に加工すべきワークを
搭載させるといった外段取りで行なうことができるとと
もに、全てのワークの加工が完了したとき、パレット同
士のみを交換するだけで、次の加工工程に移行すること
ができる。したがって、ストッカー装置全体を複数台用
意するといった設備経済的負担、スペース負担を要する
ことなく、段取り替え作業時間を短縮してワークの供給
効率、加工能率を増進して生産性の著しく向上を達成す
ることができるという効果を奏する。

【００２４】また、請求項２の発明によれば、上記請求
項１記載の発明の効果に加えて、上述のような段取り替
え時における動力伝達系に対する人為的な作業も一切不
要とでき、段取り替え作業を簡単にできるとともに、そ
の作業時間を一層短縮化することができる。

【００２５】さらに、請求項３の発明によれば、上記請
求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、ワー
クの上昇停止精度を高めてローディング装置のハンドに
よるワーク把持を確実、かつ適正なものとすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワークのストッカー装置全体を示
す一部破断側面図である。

【図２】同上装置の一部であるパレットを離脱した状態
を示す平面図である。

【図３】ワーク拘束バーの変位機構の概要を示す要部の
拡大平面図である。

【図４】パレット側と回転駆動装置側とのカップリング
の具体構造を示す要部の縦断側面図である。

【図５】プレート昇降機構におけるフォークを拡大して
示す斜視図である。

【図６】プレート昇降機構を示す要部の拡大横断面図で
ある。

【図７】最上段のワークの取り出し状態を説明する要部
の正面図である。

【図８】従来のワークのストッカー装置全体の概要を示
す側面図である。

【図９】従来のワークのストッカー装置におけるワーク
取り出し状態を説明する要部の正面図である。

【符号の説明】

１ ストッカー本体 ２ モータ（回転駆動装置） ２ａ 回転駆動装置側の回転軸 ７ ワーク搭載用パレット ７Ａ パレット側の回転軸 ８ プレート ９ ワーク拘束バー １９ カップリング １９Ａ 原動部 １９Ｂ 従動部 １９ａ，１９ｂ 凹凸部（嵌合部） ２２ プレート昇降機構 ３０ センサ ３１ ロボットのハンド Ｗ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストッカー本体と、このストッカー本体
   の上面側に水平面内で回転自在に配設されたワーク搭載
   用のパレットと、上記ストッカー本体に設置されて上記
   パレットを所定の動作毎に回転変位させる回転駆動装置
   と、上記パレット上にその回転周方向に等間隔に配置さ
   れるとともに、各位置で上記パレット上に立設された複
   数のワーク拘束バーに沿って昇降可能に構成されて複数
   のワークを積み重ね状に保持する複数のプレートと、上
   記ストッカー本体に設置されて所定位置のプレートを昇
   降変位させるプレート昇降機構と、このプレート昇降機
   構によりプレートを介してワークが押し上げられた際に
   最上段のワークを検出するセンサとを備え、上記パレッ
   トを介して所定位置に上昇変位されたプレートにおける
   最上段のワークをローディング装置のハンドに把持さ
   せ、加工後のワークを上記パレットにおける所定のプレ
   ート上に移載させるように構成されたワークのストッカ
   ー装置において、上記複数のプレートを有するパレット
   側を上記ストッカー本体側に対して分離可能に構成した
   ことを特徴とするワークのストッカー装置。
2. 【請求項２】 上記パレット側の回転軸と回転駆動装置
   側の回転軸との間を連結するカップリングが、回転駆動
   装置側の原動部とパレット側の従動部とからなり、上記
   原動部と従動部とに上記回転駆動装置側の回転軸の回転
   にともなって互いに弾性的、自動的に嵌合する回転力伝
   達用の嵌合部を設けてなるものから構成されている請求
   項１記載のワークのストッカー装置。
3. 【請求項３】 上記プレート昇降機構が、上記ストッカ
   ー本体に上下方向姿勢に保持されたボールねじと、この
   ボールねじを回転駆動するサーボモータと、上記ボール
   ねじに螺合し、かつ上記プレートを押し上げる複数のフ
   ォークを立設しているリフターと、上記ボールねじの両
   側においてストッカー本体とリフターとの間に形成され
   た昇降ガイド装置とから構成されている請求項１または
   ２記載のワークのストッカー装置。