JPS6117615B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械に加工されるべき工作物を供
給したり、工作機械から加工済みの工作物を取出
す作業を一つの駆動源による回動を利用して行う
ようにした工作物把持および解放装置に関するも
のである。

従来、上記のように一つの駆動源の回動を利用
して行うようにしたものとしては、例えば特公昭
56−18337号に開示されているように、本体に取
付けた電動モータに連結した回転円板の回転によ
り第１のリンクを介してグリツパ支持体を本体に
往復直線運動可能に装着し、グリツパ開閉用の第
２のリンクを第１のリンクにほぼ沿うように配設
し、この第２のリングをグリツパ支持体の下降端
付近で本体に設けたカム部材を介して第１のリン
クに対してほぼ沿う方向に相対的に摺動させ、こ
の第２のリンクの第１のリンクに対する相対変位
に応じてグリツパを開閉させるようにしたものが
知られている。しかし、このような装置によれば
グリツパ支持体が下降端で完全に停止することな
くグリツパが工作物を把持又は解放するので、工
作物を所定の位置で正確かつ確実に把持解放させ
ることができない問題があつた。特に工作物の形
状等により加工ステーシヨンに工作物を所定の向
きに正確に供給しなければならない場合には大き
な問題であつた。

本発明は上記従来装置の問題点に鑑み、工作機
械若しくは任意の搬送装置の所定の位置で工作物
を正確かつ確実に把持、解放することができるよ
うにした工作物把持および解放装置を提供しよう
とするもので、往復直線運動の一端で停止するク
ロス・スライダ機構を利用してグリツパ支持体を
本体に対して往復直線運動させると共にその一端
で停止させ、この停止している間に上記クロス・
スライダ機構の回動部材により動かされるグリツ
パの開、閉保持機構とその切換機構の動きによつ
て上記グリツパ支持体の先端部に取付けた工作物
グリツパを開閉させるようにしたことを特徴とす
るものである。

以下、本発明を図面に示す一実施例に基いて詳
細に説明する。

第１図、第２図において、１はレール用Ｉビー
ムで、左右夫々２本の支柱２，２上に載架して取
付けられたＩビーム３，３上に支持され、このレ
ール用Ｉビーム１にはガイドレール４，４が略全
長に亘つて上下に固設されると共に、この上下の
ガイドレール４，４間にはラツク５がレール用Ｉ
ビーム１の略全長に亘つて固設されている。Ｌ
１，Ｌ２は本願に係る工作物把持及び解放装置
（以下把持解放装置とする）で、一方が搬送装置
Ｃ１から工作機械Ｍへ工作物Ｗを供給し、他方は
工作機械Ｍから搬送装置Ｃ２へ工作物Ｗを排除す
るものである。これらの把持解放装置Ｌ１，Ｌ２
はほぼ同じ構成であるので、その一方Ｌ１につい
て詳細に説明する。

第２〜６図に示す把持解放装置Ｌ１において、
６はその本体として例示するキヤリアで、このキ
ヤリア６には第１図〜第３図に示すように上記ガ
イドレール４，４を上、下からはさむ位置に夫々
軸受８を介してガイドローラ７が回動可能に取付
けられている。上記キヤリア６にはキヤリア移動
用モータ９がそのモータ軸１０をキヤリア６のガ
イドレール４，４側へ突出させて取付けられ、こ
のモータ軸１０には上記ラツク５と噛合するピニ
オン１１が嵌着され、キヤリア６がキヤリア移動
用モータ９の正逆転によつてガイドレール４，４
に沿つて左右に移動するようにしてある。キヤリ
ア６には、後述するグリツパ支持体１７駆動用の
正逆転可能なブレーキ付ギヤードモータ１２（以
下ギヤードモータ１２とする。）がガイドレール
４，４側から取付けられ、そのモータ軸１３がキ
ヤリア移動用モータ９側へ突出されている。この
モータ軸１３には回動部材として例示するクラン
クアーム１４の一端が嵌着され、このクランクア
ーム１４の他端にはクランクピン１５が設けら
れ、上記クランクアーム１４がギヤードモータ１
２の回動により回転するとその先端のクランクピ
ン１５が円弧軌跡を描くようにしてある。このク
ランクアーム１４はモータ軸１３に直結した回転
円板でも良く、またその場合クランクピン１５の
取付位置は回動中心から離れた位置に取付ければ
良い。勿論、このようなクランクアームや回転円
板といつた回動部材は駆動源に直結されていなく
ても良く、適宜な伝達装置を介して回動するよう
にしてあつても良い。また、駆動源もブレーキ付
ギヤードモータに限ることなく、例えばラツクと
ピニオンを用いたシリンダ利用のものであつても
良い。１６，１６は後述するグリツパ支持体１７
を案内する為の一対の案内部材で、第５図に示す
ように上記ガイドレール４，４と直角な向きで相
対向するようにキヤリア６のキヤリア移動用モー
タ９側に突設されている。１７はグリツパ支持体
で、このグリツパ支持体１７の両側部にはその上
下位置に夫々２個ずつのガイドローラ１８，１８
が回動可能に支持され、これらの両側部のガイド
ローラ１８，１８が上記案内部材１６，１６間に
嵌め込まれてグリツパ支持体１７が往復直線運動
（本実施例では上、下動）可能に装着されてい
る。このグリツパ支持体１７はカム板１９を備え
ており、このカム板にはカム溝２０が設けられて
いる。このカム溝２０は、第３図、第８図に示す
ように上記クランクアーム１４が回動する際にそ
の先端のクランクピン１５の描く円弧軌跡の一部
と重合可能な円弧部分２０ａと、この円弧部分２
０ａの両端に夫々連続する水平な案内部２０ｂ，
２０ｂとから構成され、このカム溝２０の左右の
長さはクランクピン１５が描く円弧軌跡の外径即
ちクランクアーム１４の回転直径とクランクピン
１５の直径とを加えた長さ以上に設定されてい
る。このカム溝２０には上記クランクピン１５が
摺動可能に嵌込まれ、上記クランクアーム１４の
回動によりグリツパ支持体１７が往復直線運動の
一端で停止するクロス・スライダ機構が構成され
ている。次に、２１は後述するグリツパ支持体１
７の先端受部４３に取付けられた工作物グリツパ
で、第３図、第６図に示すように先端受部４３に
固設された支持部材２２にピン２３，２３が回動
可能に支持され、これらのピン２３，２３に一対
の把持爪２４ａ，２４ｂが２組夫々キーを介して
嵌着され、またピン２３，２３には夫々その略中
央にキーを介してリンク部材２５，２５の一端が
夫々嵌着されている。このリンク部材２５，２５
の他端はピン２８，２８によつてリンク部材２
６，２６の一端に連結され、このリンク部材２
６，２６の他端はピン２７によつて後述するスプ
ール４２の先端に連結され、このスプール４２が
上方へ移動するとリンク機構を介して把持爪２４
ａ，２４ｂが開くようになつている。２９は工作
物押付方向規制装置で、支持部材２２によつて上
下摺動可能に支持されかつその下端が２叉に形成
されて工作物Ｗの凹部Ｗ１に嵌込み得るようにし
てある押え具２９ａと、この押え具２９ａの回り
止め２９ｂ、及びこの押え具２９ａを下方へ付勢
して最下端に位置保持させるばね２９Ｃとで構成
されている。この押え具２９ａは把持爪２４ａ，
２４ｂが工作物Ｗを把持しているときこの工作物
Ｗの凹部Ｗ１に嵌合すると共にこの工作物Ｗを弾
圧するように把持爪２４ａ，２４ｂとの相対位置
が設定されている。なお、この押え具２９ａは工
作物の形状に応じた形状に形成すれば良く、例え
ば棒状の加工物の方向を定めたい場合には一対の
二叉片を有する形状に形成すると良い。

次にグリツパ支持体１７に取付けられた、開、
閉保持機構とその切換機構とから成るグリツパ切
換保持機構３０について説明する。このグリツパ
切換保持機構３０において、３１は係合部材で、
第４図に示すようにグリツパ支持体１７の底板１
７ａとこの底板１７ａに所定間隔をおいて取付け
られた押え部材３２とによつて回動自在に支持さ
れた段付揺動軸３３と、この段付揺動軸３３の太
径部３３ａから上方へ突設されてその先端が上記
カム溝２０の円弧部分２０ａを摺動するクランク
ピン１５の軌跡内に出没可能に位置されている係
合腕３４とから成つている。上記太径部３３ａは
係合腕３４側とは略反対側を平面部３３ｂに削除
してある。３５は押え部材３２に上下動可能に支
持された復帰部材で、その先端の平面がばね３６
のばね力により上記平面部３３ｂに係合され、上
記クランクピン１５と係合腕３４が係合していな
い時には、上記係合腕３４を常に中立位置（第７
図１又は３のＮ位置）に保つようにしてある。３
７は先端にカムフオロア３８を取付けた、保持部
材として示す切換杆で、第４図に示すように上記
段付揺動軸３３に軸受３９を介して揺動可能に嵌
装され、そのボス部４０には上記係合腕３４側に
この係合腕３４の側面と当接可能なグリツパ開き
側突壁４０ａ及びグリツパ閉じ側突壁４０ｂが突
設されている。これらの突壁４０ａ，４０ｂ間に
上記係合腕３４が回動方向に遊び（間隔）をもた
せて位置されており、これらの突壁４０ａ，４０
ｂと上記係合腕３４との遊びの大きさは、クラン
クピン１５がカム溝２０内を移動してその先端部
分が係合腕３４と係合し、この係合腕３４を第７
図に示す中立位置Ｎから左右位置RT，LT（夫々
係合腕３４がカム溝２０の円弧部分２０ａにおけ
るクランクピン１５の軌跡から外れる位置）に
夫々移動させた時に、係合腕３４の側面が突壁４
０ａ，４０ｂと係合して切換杆３７をLE位置
（切換杆３７のデツドポイントを越えた位置、本
実施例では第７図に示すように垂直より５度左に
傾いた位置）からRE位置、若しくはその逆に切
換えるような大きさに設定されている。４１ａ，
４１ｂは上記切換杆３７の側面と当接するストツ
パーで、グリツパ支持体１７に取付けられてい
る。４２はスプールで、グリツパ支持体１７の先
端、後端受部４３，４４に支持され、グリツパ支
持体１７の移動方向と同一方向に摺動可能になつ
ている。このスプール４２は先端受部４３内に内
蔵されたばね４５により常に下方に付勢され、ま
た後端受部４４近くには第４図に示すように断面
略Ｌ型の切換杆係合体４６がネジ４７によつて固
設され、この切換杆係合体４６に上記切換杆３７
のカムフオロア３８が上記ばね４５のばね力によ
つて係合されている。従つて上記切換杆３７が
RE位置（閉位置）からLE位置（開位置）へ移動
すると、切換杆係合体４６が押上げられてスプー
ル４２が上方へ引かれ、これにより前述の工作物
グリツパ２１を開き、その開状態を保持し、ま
た、LE位置からRE位置へ移動するとスプール４
２が下降して工作物グリツパ２１を閉じ、その閉
状態を保持するようにしてある。本実施例では、
切換杆３７とスプール４２の切換杆係合体４６に
より、、グリツパの開、閉保持機構を構成し、ま
た、この開、閉保持機構を夫々の状態に切換える
切換機構は、前記係合部材３１、ばね３６で作用
する復帰部材３５、及び突壁４０ａ，４０ｂで構
成される。尚、他方の把持解放装置Ｌ２は上記把
持解放装置Ｌ１の構成から工作物押付方向規制装
置２９を除いた構成と同じ構成である。また、第
６図に示すＪは工作物を載置する治具の仮受け
で、工作物Ｗはこの仮受けＪ上に載置された後、
図示しない基準ピン等により方向を規制されて治
具にクランプされる。

次に作用について説明する。先ず把持解放装置
Ｌ１がキヤリア揺動用モータ９の作動により搬送
装置Ｃ１の上方へ移動され、この位置でギヤード
モータ１２が作動されてグリツパー支持体１７が
前進（下降）され、その前進端で工作物グリツパ
２１は前工程から搬送装置Ｃ１によつて方向を規
制されて運ばれてきた工作物Ｗを把持し、その後
グリツパ支持体１７が後退（上昇）してギヤード
モータ１２の作動が停止され、その後再びキヤリ
ア移動用モータ９が作動されて把持解放装置Ｌ１
が工作機械Ｍ上へ移動されると、図示しないリミ
ツトスイツチの指令によりキヤリア移動用モータ
９の作動が停止されて把持解放装置Ｌ１は所定位
置で停止する。次いでギヤードモータ１２が駆動
されてクランクアーム１４を矢印Ｘ１方向へ回転
させ、これによりクランクピン１５はカム溝２０
内を摺動してグリツパ支持体１７を下降させ始め
る。そしてクランクアーム１４の回動が進んでカ
ム溝２０の円弧部分２０ａとクランクピン１５の
円弧軌跡が重合すると（第７図１）、グリツパ支
持体１７の下降は停止し、工作物Ｗを最先端の所
定位置に位置させる。更にクランクアーム１４が
回動すると、グリツパ支持体１７は下降端で停止
したままクランクピン１５がカム溝２０の円弧部
分２０ａの略中央でグリツパ切換保持機構３０の
係合腕３４と係合し、この係合腕３４を押して所
定角度回動させた後、開き側突壁４０ａに当接さ
せる。更に係合腕３４が押されると開き側突壁４
０ａを押して切換杆３７をストツパー４１ａにほ
ぼ当接する位置まで回動させる。この切換杆３７
の回動により切換杆３７の先端のカムフオロア３
８は切換杆係合体４６をばね４５のばね力に抗し
て押上げ、スプール４２を上方へ移動させる（第
７図２）。このようにスプール４２が上方へ移動
し始めるとリンク機構を介して工作物グリツパ２
１の把持爪２４ａ，２４ｂが開き、工作物Ｗは所
定位置で正確に解放されると共に工作物押付方向
規制装置２９によつて仮受けＪに押付けられ、ク
ランクピン１５が円弧部分２０ａの左端に到る間
に図示しない工作機械Ｍ側の治具のクランプシリ
ンダが作用して工作物Ｗを方向規制（回り止め
等）したままクランプする。上記係合腕３４は切
換杆３７がストツパー４１ａの近くまで回動され
た時点でクランクピン１５との係合が外れ、その
後復帰部材３５の作用で中立位置に復帰する。
（第７図３）この時、切換杆３７はそのデツドポ
イントを越えてストツパー４１ａに当つているの
で切換杆３７は工作物グリツパ２１を開いたまま
に保持する。次いでクランクピン１５が円弧部分
２０ａを通り過ぎるとカム溝２０の円弧部分２０
ａとクランクピン１５の円弧軌跡の重合が外れ、
グリツパ支持体１７は工作物グリツパ２１を開い
たまま除々に上昇し、上昇端（クランクアーム１
４が第３図Ａ１の位置）で図示しないリミツトス
イツチの指令により停止する。その後、把持解放
装置Ｌ１は搬送装置Ｃ１上へ移動し待機する。

次に、工作物の加工が終了すると、予め工作機
Ｍ上方で工作物グリツパ２１を開いたまま待機し
ていた把持解放装置Ｌ２のギヤードモータ１２が
上記と逆回転し、グリツパ支持体１７は下降し、
上記同様カム溝２０の円弧部分２０ａとクランク
ピン１５の円弧軌跡が重合している間グリツパ支
持体１７が下降端で停止する。この間にクランク
アーム１４が更に回動してクランクピン１５が係
合腕３４と係合し、係合腕３４が更に押されて閉
じ側突壁４０ｂを押して切換杆３７が第７図３の
位置から第７図４の位置へ切換えられ、スプール
４２はばね４５のばね力によつて所定量下降し、
治具の仮受けＪ上のアンクランプされた工作物Ｗ
を所定位置で確実に把持する。クランクピン１５
はそのまま回動し、工作物グリツパ２１は工作物
Ｗを把持したまま上昇し所定の上昇端（クランク
アーム１４が第３図のＡ２の位置）で停止する。
係合腕３４はクランクピン１５との係合が外れた
後は上記同様中立位置Ｎに復帰する。（第７図
１）その後、把持解放装置Ｌ２は搬送装置Ｃ２上
方へ移動し、Ｃ２上へ工作物Ｗを排出する。

尚、上記実施例中、工作物グリツパ２１が下降
端にある時に把持解放装置Ｌ１又はＬ２全体の動
作を完全に停止させる必要がある時には、工作物
グリツパ２１が一定時間下降端で停止するので、
この停止中に完全停止のタイミングを容易にとる
ことができる。また、上記実施例では、工作物押
付方向規制装置２９を供給側の把持解放装置Ｌ１
に設けたので、工作物の方向を規制して治具に供
給することができる。勿論、方向を定めない工作
物にあつては、上記のような工作物押付方向規制
装置２９は省略できる。

また、上記実施例では、切換杆３７をデツドポ
イントを越えた位置に停止するようにし、切換杆
３７の開き側突壁４０ａ及び閉じ側突壁４０ｂと
係合腕３４との間に遊びをもたせ、かつ、この係
合杆３１の段付揺動軸３３の係合腕３４と略反対
側に平面部３３ｂを設け、この平面部と復帰部材
３５を係合させたので、切換杆３７が切換えられ
た位置を維持したまま係合杆３１が常に中立位置
に復帰でき、１本の係合杆３１で左右の切換えを
確実に行うことができる。尚、上記実施例では工
作物Ｗの供給、排出を把持解放装置Ｌ１，Ｌ２に
よつて別々に行なうようにしたが、一つの把持解
放装置によつて工作物Ｗの供給、排出を行うよう
にしても良い。

第８，９図はグリツパ切換保持機構３０の他の
実施例を示すもので、上記実施例と同一部分には
同一番号を付して説明を省略する。５０はグリツ
パ支持体１７の左右に設けた案内溝５１，５１に
嵌込まれ、左右に摺動可能に取付けた、保持部材
として示す摺動カムで、この摺動カム５０の上面
には工作物グリツパを開閉させるカム面５０Ａが
形成されている。この摺動カム５０の中央部及び
右端部に係合部材として示す係合片５２，５２が
突設され、これらの係合片５２，５２はクランク
アーム１４先端のクランクピン１５の先端部分と
係合可能になつている。また５３はピン５４によ
つて枢着された係合ピンで、上記実施例と同様に
ばね４５力によつて下方へ付勢されたスプール４
２に取付けられ、上記摺動カム５０のカム面５０
Ａに常に圧接され、転動可能になつている。更に
上記摺動カム５０には、上記係合ピン５３と係合
可能な係合凹部５０ａ，５０ｂが設けられてい
る。係合片５２と係合片５２の間隔は、上記クラ
ンクピン１５の先端部分が一方の係合片５２と係
合してこれを移動させ、この係合片５２がグリツ
パ支持体１７のカム溝２０から外れた時に、他方
の係合片５２がカム溝２０の略中央に位置するよ
うに設定されている。本実施例では、摺動カム５
０、カム面５０Ａ、このカム面５０Ａの係合凹部
５０ａ，５０ｂ及びスプール４２に枢着された係
合ピン５３によつてグリツパの開、閉保持機構を
構成し、また摺動カム５０と係合片５２，５２に
より切換機構が構成される。さて、クランクアー
ム１４が回動し、カム溝２０の円弧部分２０ａと
クランクピン１５の円弧軌跡が重合すると上記実
施例と同様グリツパ支持体１７は停止し、クラン
クピン１５が第８図Ｒ位置から矢印Ｙ１方向へ移
動するとクランクピン１５はカム溝２０ａの略中
央で係合片５２と係合して摺動カム５０を左方へ
移動させ、係合ピン５３は斜面を登つて係合凹部
５０ｂに嵌まり込み、その位置を保持する。係合
ピン５３の上昇によりスプール４２が上昇し、工
作物グリツパ２１は開かれて工作物を所定位置で
正確に解放する。その後、更にクランクアーム１
４の移動により工作物グリツパ２１は開いたまま
グリツパ支持体１７が上昇端まで上昇する。ま
た、クランクアーム１４を逆回転させれば、クラ
ンクピン１５と係合片５２の係合により摺動カム
５０が右方へ移動し、係合ピン５３が係合凹部５
０ｂから外れて斜面を下り、係合凹部５０ａに嵌
まり込み、その位置を保持する。従つてスプール
４２は下降し工作物グリツパ２１は閉じて工作物
を所定位置で正確に把持する。更にクランクアー
ム１４の移動により工作物グリツパ２１が工作物
を把持したままグリツパ支持体１７が上昇端まで
上昇する。

以上のように本発明にあつては、グリツパ支持
体の駆動源によつて工作物グリツパを作動させる
ようにしたので、工作物グリツパ開閉用の駆動源
を別個に設けなくても工作物の把持、解放を行う
ことができて経済的である。また、このようにグ
リツパ支持体の駆動源によつて工作物グリツパを
作動させるようにしたものであつても往復直線運
動の一端で停止するクロス・スライダ機構を利用
してグリツパ支持体をその往復直線運動の一端で
停止させ、かつ、この停止中に、クロス・スライ
ダ機構の回動部材のクランクピンの一方から他方
への移動で係合部材が開、閉保持機構の保持部材
を閉位置から開位置へ切換え保持し、またその逆
方向移動で開位置から閉位置へ切換え保持するよ
うにしたので、工作物を所定の位置で正確かつ確
実に把持及び解放することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願を実施したオートローダ、アンロ
ーダ装置全体図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面
図、第３図は第２図のＢ−Ｂ視図で一部を省略し
た図、第４図は第３図のＣ−Ｃ断面拡大図、第５
図は第３図のＤ−Ｄ断面図、第６図は第３図のＥ
−Ｅ断面拡大図、第７図はグリツパ切換保持機構
の作動説明図、第８図はグリツパ切換保持機構の
他の実施例を示す部分図、第９図は第８図のＦ−
Ｆ断面図である。 ６……キヤリア、１２……ブレーキ付ギヤード
モータ、１４……クランクアーム、１５……クラ
ンクピン、１６……案内部材、１７……グリツパ
支持体、１８……ガイドローラ、２０……カム
溝、２０ａ……円弧部分、２１……工作物グリツ
パ、３０……グリツパ切換保持機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 本体に駆動源によつて回動される回動部材を
   軸支し、この回動部材にはその回動中心から離れ
   た位置にクランクピンを設け、更に前記本体には
   グリツパ支持体を往復直線運動可能に装着し、こ
   のグリツパ支持体に上記クランクピンの抽く円弧
   軌跡の一部と重合可能な円弧部分を有するカム溝
   を設け、このカム溝に上記クランクピンを摺動自
   在に嵌込んで上記回動部材の回動によりグリツパ
   支持体が往復直線運動の一端にて停止するクロ
   ス・スライダ機構を構成し、上記グリツパ支持体
   にはその先端に工作物グリツパを開閉自在に取付
   け、更に上記グリツパ支持体には前記工作物グリ
   ツパを保持部材の開位置への移動により開状態
   に、保持部材の閉位置への移動により閉状態に
   夫々保持するようにしてある開、閉保持機構と、
   前記保持部材を係合部材の一方側への移動により
   開位置に、係合部材の他方側への移動により閉位
   置に夫々切換移動させるようにしてある切換機構
   とを備え、その切換機構の係合部材は前記カム溝
   の円弧部分におけるクランクピンの一方から他方
   への移動により一方側へ移動され、クランクピン
   の他方から一方への移動により他方側へ移動され
   るようにクランクピンの円弧軌跡内に位置させて
   あることを特徴とする工作物把持および解放装
   置。