JPS59182039A - 自動段取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はたとえばＦＭＳ　　（フレキシブル生産シス
テム）において被加工物などのワークをパレット上にク
ランプするだめの自動段取り装置にとする。

〔発明の技術的背景とその間耽〜府〕

形私１寸法が異なる多数１１１Ｉ・のワークを収納する
痛ルからノル１望のワークを毘）出してパレット上に載
置し、このワークをパレット上にクランプしたのちパレ
ットとともにワークをＤ１定の加工機に搬送して機＋成
力ＩＤ二へ二を自１動的にイカなうフレキシブル生産シ
ステムが注ｇさ？＋でいる。これに、自動工作機＋氷、
ロポ゛ントおよびコンベア等の組合せによって全自動化
を図ったものであるが、ワークを各工程に搬送するため
Ｋ　Ｉｔ−ｔ　、ぞのワークを可搬式のパレット上に［
ヒｉ定的に載置する段取り装ｋが必袈となる。

この段取り装置は、バＩノットとこのパレット上にワー
クを移載するロボット２）・よびパレットに設けられ、
上記ワークをパレットにクランプするクランパとから構
成さｆ＋−、バレント土に移載芒れたワークをクランパ
によって自決υ的（ｌこクランプしている。どのクラン
パは一１ｆｆ＋に１円圧りランパが多く用いられ、上記
各油圧クランパに油圧を与えてクランプするようになっ
ているが、クランプ後においてはそのワークをパレット
とともに搬送する必要がある。したがって、油圧クラン
パに油圧を与えてクランプしたのちは油圧クランパと油
圧供給分とを結ぶ油圧回路を切り離す必要があり、その
ためには各油圧クランパに油圧を力えた状態でしや助す
るだめのしゃ断弁や油圧回路を接離するジヨイントが必
要となる。また、一般に油圧クランパはクランプストロ
ークが小さいｌζめに形状お↓ひ寸法が大きく異なる多
Ｓ類のワークに対比、できないなどのフレキシビリティ
に劣る。さらに、バレット上には１個もしくは複数個の
ワークを＆短し、これらのワークを同時にクランプする
場合もあるが、従来のように、パレットの所足位誼にク
ランパが固定的に設置されているものは、ワークの形状
９寸法がある程度制限され、この点においてもフレキシ
ビリティに劣る。

〔発明の目的〕

この発明に、上言己事悄に着目し２てなされたもので、
その目的とするところは、形状２寸法が異なるワークで
あってもバ′し゛ントに対して自すシ１的にクランプ、
アンクランプでき、フ゛だ、メカニカルクランパの採用
によってクランパとクランパ躯垣υ−ｉ４：置との切り
１ｉｉｐ、　Ｌが容易にで炒る自動段取！１フルｉ１４
を提供しようとするものでヂ、る。

〔発つ」の概髪〕

この亮り弓に１バレ゛ントれ文−１してクランパをカニ
４児可能とし、必振個数のクランパをクランパ移わ：装
にによって上記バレット上の所望泣５５″に固定でき、
ま／コ、上記クランパをメカニカルクランパとしてパレ
ットの外側に設ｉ；Ｘ、Ｌ１（り’−）　７　ハ、’１
％動装飯によって作殿；可ｆｌ’＋Ｅとし、クランパと
クランパ駆動製電゛との切りＺ′シか谷４“、二にて〜
Ｚ）ようにしたことにある。

〔発（すｊの笑施千シリ〕

以］・、この発明を図面に示う−灸ね例にもとづいて説
明する。泥１図は自動段取り装６の全体を示す、もので
、１は床上に設置された基台である。この基台１上には
ＮＣプレート２と治具べ−７３とからなるパレット４が
着脱０］′能に設けられ、このパレット４は上記基台ｌ
に対して磁気的に吸着さｈ゛Ｃいる。このパレット４の
治具ベー２３は矩形板状体をなしており、この上面にも
’ｊ　７ＪＩＩ工物でを）るワーク５を１個もしくは複
数個、設Ｗ？″′Ｃきるようになっている。さらに、治
具ベース３の上面には複数個のクランパ取付式６・・・
（２′３図に示す）が穿設されていて、後述するメカニ
カルなりランパフ・・・をワーク５の形状１寸法ふ・よ
ひ個数に応じて選択的Ｖ−取付けられるようになってい
る。上記パレット４の外側にはクランパ移載製錠として
のロボット８が設けられている。このロボット８のアー
ム９の先端部にはグリッパ１０が設けられ、このロボッ
ト８の近傍に設置されたクランパｆｋ　＠　ｌ　ｌから
クランパ７・・・を持ち上げ、上記パレット４上のＢ１
１部診に移載できるようになっている。同じく上記パレ
ット４の外周囲にはクランパ駆動装置としてのナツトラ
ンナ１２およびロック解除装置としてのシリンダー１３
が核≦に餘設ｉハさ粍 れていて、上部クランパ７・・・の位置決め、駆動およ
び治具ベース３に対するクランパ７・・・のロックを解
除できるようになっている。

つぎに、上記クランパ７についてム÷２図ないし第５図
にもとづいて説明する。１４はアダプタで、この７′ダ
グタ１４の１部には一対のロック機栴ｘｓ、ｚｓが設け
られている。これらロック機構１５，１５なヒンｌ（ｉ
、１６を一支点として回動自在なＬ字状のロック）′−
ムノ７゜１７によって軸）成されている。これＣ）口′
ンクアーム１７，１７の下端には上西己つ′ニグノ′タ
ノ４の下面より矢出する爪）１６ｍ　８　ｙ　　１　Ｂ
７：ｒ’設けらＪ９，１上端には爪部１Ｂ、１Ｂを互い
に掘同ンＪ向に付勢するスプリング１９．１９が販設宴
れている。

また、上記アダプタＪ４の上部にはＴ形？壜、ｊ２０が
設けられ、このＴ形溝２０　ＶＣはクランプボックス２
１がスライド自在に設けられている。そして、このクラ
ンプボックス２１と上化アダプタ１４との間にはスプリ
ング２２が張設され、アダプタ１４に対してクランプボ
ックス２ノを當に後退する方向に刊勢している。・この
クランプホック２２ノの後端面には通孔２３が穿設され
、この通孔２３に臨む上記クランプボックス２１内には
回転軸２４か６ミ方向に軸支さｈている０この回転ｌｌ
ｌ１ｌＩ２４の一端１にはカップリング２５が設けられ
、中途部に（健ウオーム２６が設けられている。このウ
オーム２６の＠側には回転軸２４に旧。父する伝達軸２
７が上下に設けた軸受２８，２Ｂによって縦方向に設置
されている。この伝達軸２７には上記ウオーム２６に噛
合するウオームホイール２９とその上部に平歯車３０が
嵌着されている。さらに、上記伝達軸２７を挾んで両側
には２本のスクリューシャフト３１．３２が平行に立設
芒れていて、これらの上端部はクランプボックス２１よ
り上方へ突出している。これらスクリューシャフト３１
゜３２０中途部には上記平＠卓３０に噛合する伝達歯車
、９．？、Ｊ４が螺合されている。こ相、ら伝達歯車３
３．３４は軸受によって回転自在で、上下動すなわちス
クリューシャツｌ−、？　ｌ　、　３２の軸方向移動不
能に支承されており、伝達筒車３３．３４の回転によっ
てスクリューシャフト、１１．３２が上下動するように
なっている。これらスクリューシャフト３１，３２の上
端にはクランプボックス２１のスライド方向に沿ってク
ランプアーム３５が架設されており、この上端にはグリ
ップ３６が突設されている。そして、このクランプアー
ム３５は２本のスクリューシャフト、９１．３２の上下
動と一体に水平状態を保ちながら昇降し、クランプ時は
下降して上記ワーク５をクランクし、アンクランク時は
上昇するようになっている。

このように構成されたクランパ７を上記治具ベース３に
対して取付けるためのクランパ取付穴６は第３図に詳図
されている。このクランパ取付穴６はアダプタ１４に設
けた一対のロック機ｊｔＨ１ｓ、ｘｓに対応して穿設さ
れており、その上部口縁にはロックアーム１７．１７の
爪部１８．１８が滑りながら挿入されるテーパ面３７が
形成されている。さらに、各クランパ取付穴６の下部口
縁には上記爪部１Ｂ、１８の係合する保合受部３８．３
８が設けられ、これら保合受部３８．３８に隣接する外
側にはスライド孔３９．．１９が穿設されている。そし
て、このスライド孔３９．３９にはスライドシャフト４
０．４０がスライド自在に挿入されていて、これらは徨
帰スプリング４１．４１によって常に一方向に付勢され
ている。これらスライドシャフト−ｔ　ｏの中途部には
抑圧子４２．４２が突設され、これは上記スライド孔３
９．、”１９の切欠％３．４　、？、　４　、？から突
出している。そして、これら抑圧子４２．４２はり帰ス
プリング４１゜４）によってスライドシャフト４０．４
０が一方向に押し付けられているためロックアーム１７
．１７の爪部１Ｂ、１Ｂとは位置ずれしているが、スラ
イドシャフト４０．４０が押圧され、押圧子４２，４２
が爪部１Ｂ、１Ｂに対向すると、これらを押圧して保合
受部３８．３８との保合をＷｒ除できるようになってい
る。また、これらスライドシャフト４θ、４０はその一
端部が連結板４４によって連結されてＩ／＞て、同時に
作動するようになっている。

壕だ、上記ナツトランナ１２は、その本体４５の上部に
モータ４６が設けらｔム、このモータ４６の回転力はギ
ヤ機桔４７を介して１（駆動シャフト４８に伝達キれる
ようになっている。この駆動シャフト４８は回転および
進退自在になっていて、その先端には上記クランパ７の
回転面１１２４に設けたカップリング２５と組合する係
止部４９が設けられている。聾だ、上ｉｉ１シリンダ１
３はシリンダ支持台５０に支’４’、ｊ’　”；ａ　；
ｈ−ており、このシリンダ１３には上記連結板４４と対
向する抑圧シャフト５）が設けられている。

つぎに、上述のように構成きれた自動段取り装置の作動
について説明する。まう゛、バレット４の治具ベース３
上にワーク５がｎ・λｔ６さノ１．るとロボット８が作
動する。そして、クランパ１σ台１１上のクランパ７・
・・のグリップ３（ｉを四ポツト８のクリッパ１０が握
持し、アーム９を旋回芒ぜて治具ベース３上に移載する
。このとき、治具ベース３上のワーク５の形状１寸法お
よびイト１数によってクランパ７の個数および設置位額
を決め、そのクランパ７・・・をクランパ取付穴６・・
・に位置決めする。この場合、上記クランパ７のアダプ
タ１４には一対のロック機構１５゜１５が設けられてい
るため、ロボット８によってクランパ７を下降すると、
まず、ロックアーム１７．１７の爪部１Ｂ、１Ｂがクラ
ンパ取付穴６（ｃ当接する。そして、クランパ７がさら
に下降すると、爪部）Ｂ、１Ｂがテーパ３７に摺動しな
がらスプリング１９，１９の復元力に抗してロックアー
ム１７．１７が内方へ年み、所定位１ｈマで下降すると
爪部１Ｂ、１８が保合受部３８．３８に係合される。つ
まり、ロックアーム１７．１７はスプリング１９．１９
の復元力によって拡開し、爪部１８，１Ｂを介してアダ
プタ１４が治具プレート３にロックする。このようにし
て治具プレート３上に複数個のクラ７ｉ＜’７・・・を
ロックし、ついで、ナツトランナ１２を作動すると、丑
ず、駆動シャフト４８が前）４ｙｊする。駆動シャフト
４８が前進すると、ぞの先端はクランプボックス２１の
通孔２３を貫通してその先端の係止部４９はカップリン
グ２５を介して回転軸２４と連結される。駆動シャフト
４８がさらに前進すると、回転軸２４とクランプボック
ス２１は一体になっているために、クランプボックス２
１の全体がスプリング２２の復元力に抗して前進する。

したがって、クランプボックス２ノに設けられたクラン
ファーム３５は前進してワーク５の周縁上に対向し、こ
の時点で駆動シャフト４８の前進動は停止する。

つぎに、モータ４６が作動し、キヤ機構４７を介して駆
動シャフト４８が回転する。したがって、この駆動シャ
フト４８の回転力はカップリング２５をブ「して回転軸
２４に伝達し、さらに、ウオーム２６からウオームホイ
ール２９に伝達する。ウオームホイール２９の回転は伝
達軸２７を介して平歯車３０に伝達さ力、さらに、一対
の伝達両車、？３．．９４に伝達する。この場合、伝達
歯車３３．３４は軸方向は移動不能で、回転のみするた
め、これら伝達歯車、９３．３４に螺合するスクリュー
シャフト３１．３２は下［Ｓ中する。したがって、スク
リューシャフト３１．３２と一体のクランプアーム３５
は下降し、ワーク５の周縁上を下方すなわち治具ベース
３上に押圧してクランプする。

ワーク５の治具ベース３に対するクランプが光子すると
、駆動シャフト４８の回転は停止し、ついて′後退する
ため回転軸２４のカップリング２５から外れる。つまり
、クランパ７とナツトランナ１２とは完全に切り離され
るが、回転軸２４はウオーム２６とウオームホイール２
９との噛合によって機械的にロックさシ１．ているため
スクリューシャフト３１．３２も固定的となり、クラン
プ状態を維持することに々る。したがって、この状態で
、パレット４をたとえば工作機械等へ搬送してもワーク
５はパ１／ット４がら外れることはなく、ま７辷、この
クランプ状態で機械加工ができる。

廿た、ワーク５をアンクランプする場合には上述と同様
に、ナツトランナ１２の駆動シャフト４８を前進させて
回転軸２４に連結し、回転軸２４を逆回転させることに
よりスクリューシャフト３１，３；ｌを上列させること
ができ、クランプアーム３５をワーク５の周縁上から陥
１間させることができる。１だ、駆動シャフト４８を後
退きせると、クランプボックス２）はスフリング２２の
復元力によってアダプタＪ４上をスライドしながら後退
するため、クランプアーム３５は“ワーク５がら後退す
る。したがって、治具ベース３からワーク５を持ち上げ
る際にクランパ７のクランプアーム３５が邪魔になるこ
とはない。

さらに、シリンダ１３を作動させ、：ｌＩＰ圧シャフト
５ノを前進はせると、その先端は連結板４４に当接する
。そして、押圧シャツｈ５１がさらに前進すると、一対
のスライド′シャフト４０．４０は後締スプリング４１
，４１にν１．シてづ中し込マ；詑る。スライドシャフ
ト４’０．４０が所定位動１でスライドすると押圧子４
２゜４２が爪部１８，１Ｂに尚接し、これを内方ヘイ７
１１圧する。したがって、ロックアーム１７゜７７１ｉ
：スフ゛リング１９，１９の復元力に抗してヒ号万へ回
動缶位し、爪部１Ｂ、１Ｂが係付受部３８．３８から外
れる。すなわち、クランパ７のロック４”Ｊｋｌ　５＋
、１５はロック解除状態となり、上述したロボット８の
グリッパ１０ｔｌＣよってクランパ７のグリップ３６を
根持し、持ち上りでアーム９を旋回させることによりク
ランパ７をクランプを台１１に移載することができる。

クランパ？をすべて取り外したのちは、シリンダ１３の
抑圧シャフト５１を後退式せることにより、（ａｉ＋、
（スプリング４１．４１によってスライドシャフト４０
．４０は元の位置にもどされることになり、シリンダ１
３はパレット４と゛完全に切り離される。

なお、上記一実施例においては、パレットの周囲にナツ
トランナおよびシリンダを配設し、複数のクランパを同
時に駆動するようにしたが、こわ、らの装置を１箇所に
設け、パレットを回転芒せることにより、各クランパを
ナラ１〜ランチに対向妊せるようにしてもよい。

〔発明の効味〕

以」二詳述したように、この発明によれは、必要個数の
クランパをパレット上の任意の位置に取付けることがで
さ、ワークの形状９寸法および（Ｉ？数が異なっても自
動的にクランプ・アンクランプでき、フレキシビリティ
に富んだ段取り装置゛を提供できる。また、クランパを
メカニカルクランパとし、パレットの外側に設置し７″
こクランパ駆動装憧によって駆動するようにし１こから
、油圧クランパのように油圧回路によってクランパと油
圧供給源とを結ぶ必要もなく、クランプ、アンクランプ
時以外は完全に切りＰｅ１ｌずことができ、ワークをパ
レットとともに搬送する場合に便オＵであり、甘だ、メ
カニカルクランパの採用によってクランプストロークが
大きくとれるため、この点においても）１／キシビリテ
イに富み、多種類のワーククランプに適用することか□
で・きる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の一実施例を示すもので、第１図は自
動段取り装置全体の正面図、第２図は要部を拡大して示
す一部切欠した正面図、第３図はクランパの取付状態を
示す縦断側面図、第４図（ケクランプボックスの仮貼平
面図、第５図は第４図■−■線に沿う断面図である。 ４・・・パレット、５・・・ワーク、７・・・メカニカ
ルクランパ、８・・・ロボット　（クランパ移載装置）
１２・・・ナツトランナ（クランパ駆諏１装置）、１３
・・シ１フンダ（ロック解除装置）。 出願人代理人　弁理士　鈴　　江　　武　　彦２０１ 第３図 第４図 Ｖ″！ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 形状９寸法が異なる１個もしくは複数個のワーーりを載
   置′するだめのパレットと、このパレッな トに着脱可能な複数個のメカニカル現クランパと、上記
   パレットに上記クランパを移載するクランパ移載装置と
   、上記パレットの外側に隔離して設置され、上記各クラ
   ンパを所定位置に位置決めするとともにクランパを駆動
   して上記ワークをパレット上にクランプさせるクランパ
   駆動装置と、同じくパレットの外側に隔離して設置され
   上記各クランパとパレットとのロックを解除するロック
   解除装置とを具備したことを特徴とする自動段取り装置
   。