JPS5943260B2 - メカニカル・ロ−ダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワークのワーク装填位置への転送、位置割出
し、ワーク装填の複合動作を駆動軸による単一の駆動に
よって機構的にかつ連続的に行うメカニカル・ローダ−
に関する。

加工機械へのワークの装填には、作業能率を向上するた
めに自動ローダ−が用いられることが多い。

従来のローダ−は、ワーク受入位置から装填位置への転
送及び位置割出し作動とワーク装填作動を別々のアクチ
ュエータによって作動される独立の機構によって行なっ
ているのが通常であり、また、アクチュエータとして油
圧または空圧駆動のシリンダを用いていた。

したがって従来のローダは、複数個のアクチュエータが
必要となり、しかも個々のアクチュエータにはアクチュ
エータの作動ストロークの２倍以上のスペースが不可欠
となるので、必然的にコストアップを招き、スペース上
も問題となっていた。

さらに各アクチュエータには、配管が必要であるので、
装置の構成がこみ入ったものとなり、機械自体の切粉処
理性を悪化させたり、作業性、保全性を悪化させていた
。

また、アクチュエータの動作の切替えは、電磁ソレソイ
ドバルブに頼っていたので、電気制御部品が多くなり、
コストが高くなるばかりでな（、各動作の切替え時に安
全上タイマーによってタイミングをとることが必要とな
り、それだけ無駄時間が多くなっていた。

更にまた、ローディング動作時間は、油圧や空圧の影響
で安定性に欠け、加速度の制御もできなかったので、無
駄時間を短縮させようとしてローディング速度を製犬さ
せると、起動、停止時にワークを振り落すおそれがある
という問題も生じていた。

本発明はこれらの問題を解消するために、駆動軸による
単一の駆動によって、ワークの転送、装填位置への位置
割出し、ワーク装填の複合動作を順次行なわせることに
より、スペースの減少、装置の簡素化、設備費の低廉化
などを図ったメカニカル・ローダ−を提供することを目
的とする。

本発明の別の目的は、前記転送、位置割出し、ワーク装
填を、機械的機構によって順次連撃させて行なわせるこ
とにより、無駄時間の除去、機械のサイクルタイムの向
上を図ったメカニカル・口−ダを提供することにある。

以下に、本発明のメカニカル・ローダ−の実施例を図に
従って説明する。

第１図は実施例装置の正面を示したものであるが、図中
１は駆動軸で、ベース２上に軸受３，４により回転自在
に支持されている。

駆動軸１の駆動手段は、モータ５と必要に応じて設けら
れる減速機６とからなる。

モータ５は、制御の容易性、過負荷からの保護の観点よ
り直流モータが用いられている。

駆動軸１には、キー７を介してカム板８が固定されてお
り、駆動軸１と一体に回転するようになっている。

カム板８は駆動軸１の軸芯と直角の面内に延びる板体か
ら形成されており、その側面には、第３図に示すように
、駆動軸１の軸芯まわりに円周方向に変位するに従って
前記軸芯と平行方向に面位置が変化する、傾斜面または
湾曲面からなるカム９が形成されている。

駆動軸１と同軸上には、アーム１０が回転可能に、かつ
駆動軸１またはカム板８とは相対回転可能に、軸支され
ている。

図示例ではアーム１０がすべり軸受１１を介して駆動軸
１上に直接軸支されている場合が示されているが、駆動
軸１と別体の被駆動軸を同軸状に設けてこれにアームを
固定するようにしてもよい。

アーム１０は駆動軸軸芯と直角方向に延びるワーク転送
アーム１０ａと１駆動軸１囲りのボス１０ｂと回転規制
アーム１０ｃとから形成されており、ワーク転送アーム
１０ａの先端にワーク装填機構を収容するハウジング１
２が設けられている。

アーム１０には、棒状体からなるレバー１３が、アーム
１０の中心線と１駆動軸軸芯との両者を含む平面内にお
いて揺動可能に軸支されている。

レバー１３の一端は前記カム板８のカム９に対向する位
置迄延びており、レバー１３の枢支点３６囲りに設けら
れたスプリング３２によってカム９に対して付勢されピ
ン１３ａを介してカム９に接触している。

レバー１３の他端は前記ハウジング１２の位置迄延びて
おり、レバー１３がアーム１０に対して揺動したときに
レバー１３の他端とハウジング１２との間に前記軸芯と
平行方向の相対動が生じるようになっている。

この動きはハウジング１３に収容されたワーク装填機構
に連動する。

カム板８には、前記軸芯と平行方向に延びる、アーム１
０の回転規制アーム１０ｃと係合可能な回転ストッパー
１４が取付けられており、カム板８と、一体的に軸芯ま
わりに回転し得るようになっている。

駆動軸１及びカム板８とは相対回転可能に設けられたア
ーム１０は、スプリング１５によって回転ストッパー１
４に対して付勢されており、したがってアーム１０は回
転ストッパー１４に常時は予圧を与えられて接触してい
る。

この場合、スプリング１５はその一端をアーム１０に、
他端をカム板８側に設けられた固定支点３３に掛止され
ている。

アーム１００回転規制アーム１０ｃ回転域内には、アー
ム１０とレバー１０との一体物の回動範囲を規制する固
定ストッパー１６，１７がベース２側に固定して設けら
れている。

固定ストッパー１６．１７の配設位置は、第２図に示す
ように、回転規制アーム１０ｃの一側が固定ストッパー
１６に当接して回転を停止したときにワーク転送アーム
’ｌＯａ先端のハウジング１２がワーク受入位置Ｂに位
置せしめられ、回転規制アーム１０ｃの他側が固定スト
ッパー１７に当接したときにワーク転送アーム１０ａ先
端のハウジング１２が加工機のワーク装填位置Ａに位置
せしめられる位置に、配設されている。

そして、前記回転ストッパー１４は、２つの固定ストッ
パー１６，１７の間をアーム１０と係合して回転しうる
位置に、カム板８側面に取付けられている。

１駆動軸１が第２図中時計方向にアーム１０の回動領域
θを越えて回転すると、アーム１０は固定ストッパー１
７により回動を止められるが、駆動軸１は回転し得るの
でカム９とレバー１３とは相対回転する。

カム９の形状は、第３図に示すように、カム９とレバー
１３とが相対回転した時に、レバー１３の他端に、ワー
クの加工機への装填に必要な、レバー１３の他端とワー
ク転送アーム１０ａ先端のハウジング１２間の相対動を
与え得るリフトをもたせて形成されている。

カム９の傾斜、湾曲の度合を適切なものに選定すること
によってレバー１３の他端に必要な速度及び加速度を有
する動きが与えられる。

ワークＷの装填機構は、夫々のワークと加工機からの要
請によって適宜に設計される。

本実施例における装填機構は次のようになっている。

すなわち、アーム１０先端のハウジング１２には駆動軸
１の軸芯と平行方向に延びる孔１８が設けられており、
この孔にはすべり軸受１９を介して押込体２０が摺動自
在に嵌入されている。

押込体２０は有底円筒体からなるスリーブから形成され
ており、そのスリーブ内には芯軸体２１が摺動自在に挿
入されている。

芯軸体２１と押込体２０の底部との間にはスプリング２
２が介装されており、押込体２０は芯軸体２１に対して
後方に付勢されている。

軸芯体２１には、長手方向に延びるスロット２３が穿設
されていると共に、ハウジング１２には、長手方向に延
びる、スロット２３より長いスロット２４が穿設されて
おり、芯軸体２１のスロット２３を挿通するピン２５が
押込体２０に設けられた挿通丸孔およびスロット２４を
挿通してハウジング１２の外部に突出されている。

このピン２５は、ハウジング１２の外部において、ハウ
ジング１２の位置に迄延びてきているレバー１３の他端
に設けられたＵ状溝２６に係合されている。

ハウジング１２の先端には、第４図に示すように、ピン
２７，２７により支持された一対の爪２８゜２８が、閉
方向にスプリング２９により付勢されて、設けられてお
り、ワークＷを爪２Ｂ 、２８間に保持し得るようにな
っている。

なお、第１図及び第５図において駆動軸１の先端のノブ
３４，３５に近接させて設けられているリミットスイッ
チ３０．３１は、駆動軸１０回転角度を検出するための
もので、リミットスイッチ３０．３１０信号に応じてモ
ータ５の正転、逆転が切替えられるようになっている。

上記構成を有するメカニカル・ローダ−は次のように作
動する。

モータ５が回転されると、この回転が減速機６を介して
駆動軸１に伝えられ、駆動軸１が回転されるとともに、
カム板８も駆動軸１と一体となって回転される。

アーム１００回転規制アーム１０ｃは、回転ストッパー
１４に付勢接触されているので、カム板８と共に回転し
、アーム１０とレバー１３は、第２図のワーク受入位置
Ｂがらワーク装填位置Ａ迄回転され、回転規制アーム１
０ｃが固定ストッパー１７に当接した位置で停止される
。

停止は、アーム１０と固定ストッパー１７との機械的な
当接により行なわれるので、自動的に位置割出しが達成
されることになる。

この状態より更に駆動軸１が第２図中時計方向に回転さ
れると、アーム１０は停止したまま、カム板８は更に時
計方向に回転され、カム板８とアーム１０との間に相対
回転が生じる。

したがって、カム９とレバー１３との間にも相対回転が
生じる。

レバー１３は、カム９にその一端を付勢接触させられて
いるので、レバー１３の一端がカム９に沿って移動され
ると、カム９のリフト量に従ってレバー１３は揺動され
、レバー１３の他端とハウジング１２との間に相対動が
生じる。

レバー１３がハウジング１２に対して加工機Ｍ方向に移
動されると、ピン２５とＵ状溝２６との係合を介して、
芯軸体２１が加工機Ｍ方向にハウジング１２内を摺動移
動し、爪２８．２８間に保持されていたワークＷは、芯
軸体２１によって、加工機ＭのコレットＭ′へと移され
る。

芯軸体２１の加工機Ｍへの移行がある程度進んだ時点に
おいて、押込体２０の前端がワークＷに当接して押込体
２０によってワークＷは加工機Ｍへ押込まれる。

この場合、芯軸体２１と押込体２０間の間にはスプリン
グ２２が介在しであるので、押込体２０による押込み力
は非常に安定したものになる。

また、押込体２０の押込み力は、直流モータ１の電源電
圧または直流モータ駆動回路に設けられた可変抵抗によ
ってきまる直流モータ出力トルクとカム面の傾斜角及び
レバー１３のレバー比によって決定されるが、直流モー
タの電機子電流を制限することによって直流モータは極
めて安定したトルクを出力するので、押込体２０の押込
み力は極めて安定したものとなり、ワーク取付精度は向
上される。

ワークＷがコレットＶに十分に押込まれて装填が完了す
ると、リミットスイッチ３０の信号によって、モータ５
への指令がはじめて正転がら逆転に切替えられ、モータ
５、駆動軸１、カム板８が逆転される。

これによってスプリング１５の緊張が緩和され、カム９
とレバー１３の相対回転によりレバー１３が第１図にお
いて時計方向に回動され、芯軸体２１、押込体２０はハ
ウジング１２内に引戻される。

モータ５の逆回転が更に進むと、７−ム１０とレバー１
３は、ワーク装填位ｉＢからワーク受入位置Ａに回転し
て戻され、アーム１０が回転ストッパー１７に当接して
正しくワーク受入位置Ａに停止される。

ワーク受入位置Ａでは次のワークＷがハウジング１２先
端の爪２８゜２８間に挿入される。

以後、上述の工程が繰返される。

本発明によるメカニカル・ローダーによるときは次の種
々の効果を得る。

まず、本発明のメカニカルローダ−では、単一の駆動軸
からの駆動によって、アーム及びレバーのワーク受入位
置とワーク装填位置間における回動及び位置割出しと、
レバー揺動によるワークの装填との複合動作を達成する
ことができ、従来のように複合動作の各々に独立のアク
チュエータを設ける必要がないため、スペースの低減、
装置のの単純化、設備費の低廉化を図ることができる。

また、本発明のメカニカル・ローダーでは、ワークの転
送、位置の割出し、ワークの装填が、元位置復帰が全て
、アームとストッパーとの係合、カムとレバーとの係合
等の機械的手段によって達成され、しかもこれらの動作
が連続的に行なわれるように構成されているので、ロー
ディング速度を速くすることができ、各動作量に切替え
タイミングが不要のため無駄時間を除することができ、
機械加工工程のサイクルを上昇させることができる。

更に従来の油圧又は空圧駆動で必要とされた配管も不要
となるので、装置まわりが簡素となり、作業性、保全性
、切粉処理性を改善することができる他、油洩れの心配
も除去することができる。

また、従来装置で必要とされた切替えタイミングをとる
ためのリミットスイッチやタイマーが不要となるばかり
でなくシリンダ・アクチュエータを作動させるための各
種パルプも不要であるので、複合動作の単一のモータに
よる駆動によって得られる装置の単純化、低廉化を更に
助長することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の正面図、第２図は第１
図の装置の側面図、第３図は第１図の装置のカムの部分
の平面図、第４図は第１図の装置のハウジング先端部分
の側面図、第５図は第１図の装置のリミットスイッチの
部分の正面図、である。 １・・・・・・駆動軸、５・・・・・・モータ、８・・
・・・・カム板、９・・・・・・カム、１０・・・・・
・アーム、１０ａ・・・・・・ワーク転送アーム、１０
ｂ・・・・・・ボス、１０ｃ・・・・・・回転規制アー
ム、１２・・・・・・ノ・ウジンク、１３・・・・・・
レバー、１４・・・・・・回転ストッパー、１５・・・
・・・スプリング、１６．１γ・・・・・・固定ストッ
パー、１８・・・・・・孔、２０・・・・・・押込体、
２１・・・・・・芯軸体、２２・・・・・・スプリング
、２３，２４・・・・・・スロット、２５・・・・・・
ピン、２６・・・・・・Ｕ字溝、２８・・・・・・爪、
３０，３１・・・・・・リミットスイッチ、Ｗ・・・・
・・ワーク、Ｍ・・・・・・加工機、Ａ・・・・・・ワ
ーク受入位置、Ｂ・・・・・・ワーク装填位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転駆動される駆動軸と、駆動軸と一体に回転する
   カム板と、駆動軸と同軸上に駆動軸と相対回転可能に軸
   支されたアームと、アームにアームの回転と直角方向に
   摺動可能に軸支され一端がカム板のカムに対して付勢さ
   れたレバーと、アームと係合可能にカム板に取付けられ
   た一つの回転ストッパー及びアームの回転域内のベース
   上に配設されたニ一つの固定ストッパーとからなり、前
   記回転ストッパー及び固定ストッパーは、駆動軸の回転
   により回転されるアームとレバーとを一体的にワーク装
   填位置とワーク受入位置との２位置に回転、位置割出し
   する位置に配設されており、前記カムは、カムとレバー
   との相対回転時にワークの装填機構に連動する揺動を与
   えるようにその形状を定められていることを特徴とする
   メカニカル・ローダ−０