JPS6130854B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械に装着するワークの自動着脱装置
に関する。

ワークの自動着脱については多数の提案がなさ
れている。本発明はそれらの内走行レール上を往
復動して走行レールに交又する方向にアームを往
復させアーム端に把握爪装置を備えた形式につい
てのものである。

第１図はかゝるワークの自動着脱装置の従来例
の正面図、第２図は第１図の側面図である。例示
する機械は旋盤であつて１はヘツドストツク、２
はテールストツク、３はベツドであつてヘツドス
トツク１に装着した主軸にはチヤツク４が、そし
てテールストツクには出入り可能なテールストツ
クスリーブにセンタ５が備えてありワークＷを支
持して図示されない刃物台装置により加工を行
う。

柱体６により支持された走行レールを取付けた
走行ビーム７には走行装置８が係合し、第１図に
おいて紙面に平行水平に移動する。走行装置８に
は全体を符号９で示すワーク自動着脱装置が取付
けられている。ワーク自動着脱装置９は走行装置
８に固定された支台１１に固定された二つの流体
圧シリンダ１２，１３のピストンロツドがアーム
１４，１５となつており、各アーム端に取付けた
把握爪１６，１７によりワークＷを把握できるよ
うになつている。

以上の動作は公知のようにコンベア１８上から
把握爪１７がワークＷを把握してアーム１４，１
５が上昇したまゝで第１図の位置に来ると、アー
ム１４は下降して把握爪１６が機械上のワークＷ
を把握してチヤツク４より抜出すように走行装置
８がわずかにテイルストツク２のセンター５側へ
走行し、アーム１４が上昇して入違いにアーム１
５が下降して把握爪１７がくわえているワークＷ
を走行装置８を左行してチヤツク４に入れ、更に
テールストツク２のセンタ５で押してワークＷを
支持し、把握爪１７は開き、続いてアーム１５は
上昇し、走行装置８により、走行ビーム７に沿つ
て移動し、ワークＷをコンベア１８上に下すもの
である。

このような従来例はワーク把握爪１６，１７を
駆動するため夫々について流体圧シリンダ１９又
は電動機（トルクモータ）を備え、そのために把
握爪を開閉する装置部分が出つぱり、又、ホース
又は配線が図示符号２０のように附されているが
ローダアームの上下と共に移動するのでその処理
が特に困難である。

更に以上よりも本質的に重要なことは従来この
種のワーク自動着脱装置は走行ビームに沿つて運
ばれて来たワークが機械上方に達した後、機械が
停止した後はワーク着脱時間を速かにする必要が
ある。然し乍ら、従来例は上述の如く流体圧又は
電動で把握爪の開閉を行うため夫々行程端にスイ
ツチを設け、そのスイツチと制御装置によりシー
ケンス制御を行つている。そのために一例として
アーム下降の加工済ワーク把握・引出し・未加工
ワーク押込・アーム上昇等の動作に際してスイツ
チが確認されインターロツク信号待ちのシーケン
スが加わる。更にアームが二本あつて共に往復動
作するため動作時間が長くこれを早くすると振
動、位置決め精度不良を生ずる。これらの結果一
例として従来のものはアーム下降・加工済ワーク
引出し・未加工ワーク押し込み・アーム上昇等の
動作が10秒以上もかゝつていた。

従来例としては実開昭49―91074号公報に示さ
れるように首振り装置を設けたワーク自動着脱装
置があるが該装置をアームの長い例えば第１図の
ようなワーク自動着脱装置のアーム端に取付ける
とアーム端にその駆動アクチユエータ類が集中し
ているためアーム端が重くなり、運動速度を結局
遅くせざるを得ない。ホース類をアームに添わせ
して配設するという問題点が生ずる。

本発明はワーク自動着脱装置においてローデイ
ングアンローデイングの時間を縮め、部品加工の
時間（フロアツーフロアー）を短縮することを目
的とするものである。

以下、この発明の実施例について説明する。第
３図は正面図、第４図は側面図である。図におい
て右側が上部になるように通常用いられるので右
側を上左側を下として以下説明する。走行装置８
の側面にはローダの本体２１がローダアーム２２
が垂直もしくは斜めになるように固定されてい
る。本体２１の中心穴にはローダアーム２２が挿
通しており、本体２１から延出した支腕等に固定
したローラガイドのローラ２４の外周が四角棒の
ローダアーム２２を案内するようにローダアーム
２２に接している。ローダアーム２２の上下動は
本体２１に固定されたＤ・Ｃサーボモータ２５の
軸端に固定されたピニオン２６がローダアーム２
２に沿つて当接固定されたラツク２７にかみ合つ
ており、その移動限位置はＤ・Ｃサーボモータを
デジタル制御をして位置決めを行ない、安全のた
めローダアーム２２に固定されたストツパー２
８，２９が本体２１に固定された受板３１，３２
に当つてオーバランをしないようになつている。

ローダアーム２２の端部には軸受箱３３が固定
されており、軸受箱３３に枢着された首ふり軸３
４（軸受は図示されない）には把握爪ブラケツト
３５が固定されており、把握爪ブラケツト３５に
は首ふり軸３４を中心として首ふりを行う角度に
おいて把握爪装置３６，３７が固定されている。

把握爪ブラケツト３５を駆動する装置について
のべる。把握爪ブラケツト３５に固定された首ふ
りアーム３８に首ふりロツド３９の一端がピン４
１により枢着され、首ふりロツド３９は上方にの
べる。ローダアーム２２上端に固定されたブラケ
ツト４２に固定された軸４３には回転滑り子４４
が回転可能に取付けられ、首ふりロツド３９の上
端がピン４５により回転滑り子４４に枢着されて
いる。本体２１に固定されたブラケツト４６には
流体圧回転シリンダ４７が固定され、流体圧回転
シリンダ４７の出力軸には回転滑り子４４の滑入
可能な条溝を備えた駆動板４８が固定されてい
る。ブラケツト４２中にはばね４２Ａにより弾撥
して回転滑り子４４の円筒部分のノツチ溝４４Ａ
に突入するノツチ４０が滑入している。

把握爪装置３６，３７についてのべる。第６図
は把握爪装置の一部断面で示す側面図である。把
握爪装置３６，３７は同じ構造である。把握爪ブ
ラケツト３５には中間板４９がボルト５０により
固定され、中間板４９には側板５１が嵌め込まれ
ボルト５２（第３図）により固定されている。側
板５１には軸５３により把握爪レバー５４が枢着
され、把握爪レバー５４の端部にはリンク５５の
一端がピン５６により枢着されリンク５５の他端
は軸５７に枢着されている。軸５７は側板５１に
設けた溝５８中を移動できるようになつている。
把握爪レバー５４には把握爪５９，６１が夫々固
定されている。

軸５７を固定した継手６０には中継ロツド６２
がねじ込まれた上テーパピン６３により剛に結合
されており、中間板４９に嵌入してボルト６４に
より固定されたばねホルダ６５中を挿通してお
り、先端にはばねホルダ６５中への切屑等の侵入
を防ぐダストカバー６６、受金６７，６７′（把
握爪装置３６側の符号６７、把握爪装置３７側の
荷号６７′）がねじ込まれている。中継ロツド６
２はフランジ６２′を備え、フランジ６２′とホル
ダ６５の底との間には圧縮ばね６８が挿入されて
いる。

従つて、把握爪５９，６１は首ふり軸３４の方
へ附勢される中継ロツド６２が軸５７を介しリン
ク５５の一端を同方向に移動させるので把握爪装
置３６，３７の夫々の一対のピン５６は互に遠の
き把握爪レバー５４のピン５６側の端部は互に遠
のき把握爪５９，６１を附してある端部は互に近
ずくので把握爪５９，６１は閉じる。

次に把握爪装置３６，３７の駆動装置について
のべる。ローダアーム２２中には爪駆動ロツド６
９が滑入しており、第６図に示すように一端は受
金６７′もしくは６７に選択的に接し、他端は第
４図に示すようにローダアーム２２の上端に固定
したブラケツト７１に軸７２により枢着したベル
クランク７３の一端にピン７４にり枢着したロー
ラ７５に接しており、ベルクランク７３の他端に
は軸７６によりカムローラ７７が回転可能に取付
けられている。本体２１上には板カム７８が固定
されている。カムローラ７７はローダアーム２２
が下降した際に板カム７８に係合するものであ
る。ローダアーム２２中の穴に配されて穴の段に
一端が当接し他端が爪駆動ロツド６９のフランジ
６９Ａに接するばね８０により、爪駆動ロツド６
９は上方へ附勢されている。

次にこの発明の動作をのべる。第１図の走行装
置８には本発明の装置が従来例の装置に代えて附
される。第７図Ａ乃至Ｎは動作を示す略図であ
る。コンベア１８は運転され、ローダアーム２２
の延長上のコンベア１８上の位置８０にワークＷ
があるようにコンベア１８は停止して待機する如
くなつている。機械上ではワークＷが加工されて
いる間に第１図に示した走行ビーム７上を移動す
る走行装置８によりワーク自動着脱装置はワーク
供給コンベア１８上に来ている（第７図Ａ）。

そして走行装置８の位置及びワークＷが図示さ
れない検知手段により確認されるとモータ２５は
附勢され、ピニオン２６は回転し、ラツク２７を
下降させ従つてローダアーム２２は下り、ローダ
アーム２２が担持している把握爪装置３６，３
７、把握爪の首ふり装置、把握爪装置の駆動装置
等が一体となり、ローダアーム２２はローラ２４
に案内されデジタルサーボ制御されて高速度で下
る。ローダアーム２２の下降端近くでカムローラ
７７は板カム７８の斜面７８Ａの端部で接する。
ローダアーム２２が更に下降するとカムローラ７
７は斜面７８Ａ上に持上げられ、ベルクランク７
３は軸７２を中心に時計方向に回動し、ローラ７
５は爪駆動ロツド６９を押し下げる。爪駆動ロツ
ド６９の下端は把握爪６１を備える把握爪装置３
７の受金６７′を押し下げて中継ロツド６２をば
ね６８に抗して押し下げるから、軸５７は下り、
リンク５５は上側の挾角が小さくなるように回動
して、ピン５６間は互に近寄るので把握爪レバー
５４端に取付けた把握爪６１は開く。把握爪６１
が開いたときはコンベア１８上のワークＷに把握
爪６１の先はワークＷを囲むようになつており、
更にローダアーム２２の降下によりカムローラ７
７は板カム７８の頂部７８Ｂに達すると把握爪６
１は開きが最大限になり、頂部７８Ｂを越えて斜
面を下つて凹部７８Ｃにカムローラ７７は進む。
このときばね６８が中継ロツド６２を押し上げる
から、軸５７は上昇して一対のリンク５５の上側
の挾角は大きくなり、ピン５６間は互に遠のき、
把握爪レバー５４は軸５３を中心に回動して把握
爪６１は互に近ずきワークＷを把握する。一方、
中継ロツド６２は受金６７′を介して爪駆動ロツ
ド６９を押し上げ、爪駆動ロツド６９もばね８０
により押上げられているのでローラ７５は持上げ
られ、ベルクランク７３は軸７２を中心に反時計
方向に回動し、カムローラ７７は板カム７８の凹
部７８Ｃに入り込む（第７図Ｂ）。かくしてワー
クＷは把握爪６１に把握される。

流体圧回転シリンダ４７が駆動される。駆動板
４８の条溝にローダアーム２２の下降位置におい
て回転滑り子４４が滑入しているから、駆動板４
８が回るとノツチ４２はばね４２Ａに抗してノツ
チ溝４４Ａから押し出され回転滑り子４４は軸４
３を中心に回されピン４５は半円を画いて位置４
５Ａから４５Ｂまで上昇し、首ふりロツド３９は
ピン４１を引き上げ、首ふりアーム３８を軸３４
を中心に第４図において反時計方向第７図Ｂにお
いて時計方向（第７図Ａ乃至Ｆ，Ｈ，Ｊ，Ｌ，
Ｍ，Ｎは第４図を裏返して示してある）に回動す
るから、把握爪ブラケツト３５は同方向に回り、
ワーク把握爪５９，６１も軸３４を中心に同方向
に回動して把握爪６１の位置に把握爪５９が来て
止る。把握爪装置３６，３７が首ふり軸３４を中
心に回動する際に把握爪装置３７の受金６７′と
接していた爪駆動ロツド６９は把握爪装置３６の
受金６７と接する（第７図Ｃ）。

ワーク把握爪装置３６，３７の上述の回動が図
示されないスイツチにより確認されると、モータ
２５はローダアーム２２の下降時と逆方向に附勢
されピニオン２６によりラツク２７を上昇させロ
ーダアーム２２及びそれが担持するもの及びワー
クＷを共に上昇させる。ローダアーム２２の上昇
に際してカムローラ７７は凹部７８Ｃより、頂部
７８Ｂを越える。そこでカムローラ７７はベルク
ランク７３を軸７２を中心に第４図において時計
方向に回動させてローラ７５により爪駆動ロツド
６９を押し下げ、カムローラ７７が頂部７８Ｂを
越えるとカムローラ７７は斜面７８Ａを下るから
爪駆動ロツド６９を押さなくなる。そこで把握爪
装置３６の受金６７は押され、続いてばね６８，
８０の力により戻り、爪駆動ロツド６９を押し上
げる。爪駆動ロツド６９の押し下げにより既にの
べた作用により把握爪５９はコンベア１８を離れ
た直後に開閉するが把握爪５９はワークＷをくわ
えていないので他に影響がなく、把握爪装置３７
は爪駆動ロツド６９とは縁が切れているのでワー
クＷをくわえた把握爪６１は開くことなく上昇す
る（第７図Ｄ）。

ローダアーム２２の上昇端が図示されないスイ
ツチにより確認されると走行装置８は走行ビーム
７上を移動してコンベア１８上より離れて機械上
に移動し、機械により加工されているワークＷの
加工完了を持つ（第７図Ｅ）。

機械加工が完了して機械が停止するとその信号
を受けて図示されない制御装置を介してモータ２
５は附勢されてローダアーム２２は下降する。そ
の際は機械上のワークＷには把握爪５９が向う。
既にコンベア１８上のワークＷを把握爪６１がワ
ークＷを把握したのと同じ動作をして機械上のワ
ークＷは把握爪５９に把握される（第７図Ｆ）。

ワークＷが把握爪５９により把握されたことが
ローダアーム２２のデジタル制御による移動限位
置によつて確認されるとその信号を受けてチヤツ
ク４は開き、同時にセンタ５は退き、センタ５の
後退が図示されないスイツチにより確認されると
走行装置８がテイルトストツク２の方向にわずか
に移動する（第７図Ｇ）。

次に走行装置８の移動によりワークＷがチヤツ
ク４から離脱したことが確認されると流体圧回転
シリンダ４７は上述したのと逆方向に回動し、回
転滑り子４４は駆動板４８中にて回されて、ピン
４５は位置４５Ｂから位置４５Ａに下るので首ふ
りロツド３９は下降し、ピン４１は下り首ふりア
ーム３８に従つて把握爪ブラケツト３５は軸３４
を中心に第４図において時計方向に回動する。そ
して把握爪５９，６１も同方向に回動して加工済
ワークＷは主軸中心から離れ、材料のワークＷを
把握している把握爪６１が主軸中心線上に来る
（第７図Ｈ）。

ワーク把握爪装置３６，３７の首ふりが確認さ
れると走行装置８は機械のヘツドストツク１側へ
わずかに移動し、把握爪６１のくわえているワー
クＷ端をチヤツク４に込む（第７図Ｉ）。そして
走行装置８のヘツドストツク１側への移動が確認
されるとチヤツク４がしまり、センタ５が前進し
てワークＷは機上に装着される。

次にワークＷの機械への装着が確認されるとモ
ータ２５は附勢され、ローダアーム２２は上昇す
る。その際、カムローラ７７が板カム７８の凹部
７８Ｃから頂部７８Ｂをのり越えるから把握爪６
１は開き機械上のワークＷを残して離れ、該ワー
クＷより離れて閉じる。把握爪装置３６は爪駆動
ロツド６９と係合していないから加工済ワークＷ
をくわえている把握爪５９は開くことがない（第
７図Ｊ）。そして加工機械は起動する。

ローダアーム２２が上昇端に達すると走行装置
８はコンベア１８の方向に移動し、コンベア１８
上で停止する（第７図Ｋ）。

走行装置８のコンベア１８上での停止信号によ
り、ローダアーム２２は下降し、把握爪６１は第
７図Ｂの作用についてのべたのと同じく材料のワ
ークＷをくわえる（第７図Ｌ）。

次に首ふり装置によりワーク把握爪装置３６，
３７が揺動して把握爪６１の位置に加工済ワーク
クＷを把握している把握爪５９が来る（第７図
Ｍ）。

続いてローダアーム２２が上昇開始把握爪５９
は開閉して加工済ワークＷをコンベア１８上にし
て上昇する（第７図Ｎ）。

以後は第７図Ｄ以降の動作をくり返す。

以上のようにこの発明はローダアームを一本と
し先端に首ふり装置を取り付け、首ふり装置に位
置が入替るように二つの把握爪装置を設けたから
ローダアームが二本ある場合のようにワークを機
械上に取付ける際にローダアームの往復動を行う
ことなく、首ふりにより把握爪装置の位置を入替
えるだけであるからワーク着脱時間が極めて短か
い。

把握爪装置をワーク把握中心に向つて運動をす
る中継ロツド６２によつて把握爪の開きを行なう
が中継ロツド６２はワーク把握爪装置以外とはロ
ーダアーム中を挿通する爪駆動ロツドとは二つの
ワーク把握爪装置の中継棒の一が選択的に突合せ
て作動できるようにし、ワーク把握力は中継棒を
附勢するばね力によることとしたからローダアー
ム先端部のワーク把握爪装置の周囲は簡潔であ
り、機械上で干渉の多い加工を行う領域での他物
との干渉が少ない。即ち、従来例のようなワーク
把握爪装置の駆動流体圧シリンダ及びその配管類
が存しない。

ワーク把握爪装置の駆動装置はローダアーム中
を挿通し、該駆動装置に備える駆動ロツドの一方
は何れかのワーク把握爪装置を動作させ得る位置
にあり、他端に該ロツド端を押えるベルクランク
を備え、ローダアームの案内支持部材にベルクラ
ンク端に設けたカムローラと係合する板カムを設
け、板カムによりベルクランクを動作してローダ
アーム中の爪駆動ロツドを押して把握爪装置を動
作させるようにしたから把握爪の開閉が確実で且
つ早い。又、把握爪の開閉駆動には油圧装置電装
品を別個備えるのでないから配管、配線がなく、
他物との干渉がさけられる。

首ふり装置はローダアーム端に枢着した把握爪
ブラケツトから突出した首ふりアーム端とローダ
アーム端に設けた回転滑り子間にロツドを連結
し、ローダアームがワークに向つて進み把握爪装
置がワークと一致した位置において回転滑り子と
係合する回転軸に直交する条溝を備えた駆動板の
該条溝に係合して駆動板を回動することにより行
われるからローダアームには首ふり装置の駆動装
置、例えば重い回転流体圧シリンダその他の原動
機を備えなくてもよいからローダアームが担持す
るものを軽量にでき、高速化が容易である。又、
かくしたため駆動板を回動する原動機はローダア
ームの案内支持部材に固定できるから、ローダア
ーム上下動に際してホース配線類が上下動するこ
となくワーク自動着脱装置の運動範囲に占有する
空間が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の正面図、第２図は第１図の側
面図、第３図はこの発明の実施例の正面図、第４
図は第２図の側面図、第５図は第４図のＡ―Ａ矢
視図、第６図は第４図の一部を拡大し一部を断面
で示す図、第７図Ａ乃至Ｎの各図は本発明の作用
を示す説明図である。 １……ヘツドストツク、２……テールストツ
ク、３……ベツド、４……チヤツク、５……セン
タ、６……柱体、７……走行ビーム、８……走行
装置、９……ワーク自動着脱装置、１１……支
台、１２，１３……流体圧シリンダ、１４，１５
……アーム、１６，１７……把握爪、１８……コ
ンベア、１９……ホース又は配線、２１……ロー
ダの本体、２２……ローダアーム、２４……ロー
ラ、２５……モータ、２６……ピニオン、２７…
…ラツク、２８，２９……ストツパー、３１，３
２……受板、３３……軸受箱、３４……首ふり
軸、３５……把握爪ブラケツト、３６，３７……
把握爪装置、３８……首ふりアーム、３９……首
ふりロツド、４０……ノツチ、４１……ピン、４
２……ブラケツト、４３……軸、４４……回転滑
り子、４５……ピン、４６……ブラケツト、４７
……流体圧回転シリンダ、４８……駆動板、４９
……中間板、５０……ボルト、５１……側板、５
２……ボルト、５３……軸、５４……把握爪レバ
ー、５５……リンク、５６……ピン、５７……
軸、５８……溝、５９……把握爪、６０……継
手、６１……把握爪、６２……中継ロツド、６３
……テーパピン、６４……ボルト、６５……ばね
ホルダ、６６……ダストカバー、６７，６７′…
…受金、６８……圧縮ばね、６９……爪駆動ロツ
ド、７１……ブラケツト、７２……軸、７３……
ベルクランク、７４……ピン、７５……ローラ、
７６……軸、７７……カムローラ、７８……板カ
ム、８０……ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワーク着脱位置に向つて支持部材に案内され
   て直動するローダアームの先端に揺動する首ふり
   装置を設け、首ふり装置に交互に一定位置をとり
   得るように首ふり中心より角度をなして二つのワ
   ーク把握装置を配し、ローダアームの駆動装置、
   首ふり装置の駆動装置、ワーク把握装置の駆動装
   置を設けてなるワーク自動着脱装置においてワー
   ク把握装置が一対の相対する部分に把握爪を設け
   たレバーであつて、把握ワークと反対方向に向つ
   て該レバー間にばね力により把握爪を閉じる前記
   レバーに連動機構を介して連結された直動部材が
   設けられ、何れか一のワーク把握装置の該直動部
   材端に選択的にローダアーム中を挿通する爪駆動
   ロツドの一端が接し、爪駆動ロツドの他端がロー
   ダアーム端に設けられたベルクランクの一端と係
   合し、ベルクランク他端にはカムローラを備え、
   ローダアームがワークに向つて移動した限度位置
   において前記カムローラと係合するカムをローダ
   アームを案内支持する部材に設けたワーク自動着
   脱装置。