JP2017001042A - ワークキャリッジ及びワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の吸着部の位置を変更可能なワークキャリッジに関し、当該ワークキャリッジの機械的強度の低下を防止しつつ軽量化を図ることで、ワークの高速移動に適した形態を備えたことを特徴とするワークキャリッジ及びこれを備えたワーク搬送装置を提供すること。
【解決手段】 移送装置により移送されるワークキャリッジの吸着部の位置を移動変更する駆動装置とを備えたワーク搬送装置のワークキャリッジは、ワーク搬送方向に直交した延設される両端部を移送装置により支持されたメインフレームに走行部材が移動可能に配設され、その走行部材に駆動装置を着脱自在に連結する駆動連結部を設け、走行部材からワーク搬送方向前方及び後方に延びる前後一対のアーム部材に複数の吸着部を設け、走行部材に駆動連結部及び駆動装置の非連結状態で制止固定する一方、その連結状態で移動可能に制止解除するブレーキ装置を設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ワークを吸着する複数の吸着部の位置を変更可能なワークキャリッジ及びそのワークキャリッジを備えたワーク搬送装置に関するものである。

従来のプレス加工ラインには、ストックスペースに積層状態で載置されている複数枚のワークから、その最上位にあるワークを吸着してプレス装置内へ搬入し、ワークをプレス装置内に設置するワーク搬送装置が装備されたものがある。例えば、ワーク搬送装置には、複数の吸着部によりワークを吸着して吊下するワークキャリッジと、そのワークキャリッジをストックスペースとプレス装置との間で移送する移送装置とを備えたものがある。

例えば、かかるワーク搬送装置を装備したプレス装置によれば、ストックスペースの最上位にあるワークは、複数の吸着部により吸着されてワークキャリッジに吊下され、このワークキャリッジが移送装置によりプレス装置内へ移送され、プレス装置内の所定位置まで搬入された後、吸着部の吸引動作が停止されることで、ワークキャリッジから分離されると、ワークキャリッジが移送装置によりプレス装置の外へ搬出された後、プレス装置によりプレス成形される。

実開平５-０７６６２９号公報

しかしながら、このようなプレス加工ラインでは、必ずしも同一のサイズや形態のワークが常に搬送されてプレス加工される訳ではなく、種々の状況に応じてワークのサイズや形態が変更になることがある。特に、ワークの形態やサイズが変更になると、ワークの重心位置が変更になることもあるため、様々なワークを安定的かつ高速で移送するには、ワークキャリッジの各吸着部の配設位置をワークの形態やサイズなどの仕様に応じて適宜変更することが好ましくなる。

ところが、ワークキャリッジの各吸着部の位置を種々の状況に応じて移動変更するには、各吸着部を移動させる駆動装置が必要となるところ、かかる駆動装置をワークキャリッジに搭載してしまうと、その分、ワークキャリッジが重量化して移送装置が過負荷状態となり、移送装置によるワークキャリッジ及びワークの搬送速度が低下してしまうという問題点がある。

ワーク搬送の高速化は、プレス加工ラインの生産性向上に寄与するものであることから、ワークキャリッジの軽量化については、従来より種々の提案がなされているところでもあり、複数の吸着部を移動させる駆動装置を搭載するか否に関わらず重要な課題である。

しかしながら、ワークキャリッジの搬送移動の高速化にあたり、移送装置の負荷軽減を図るため、ワークキャリッジを極度に軽量化すると、ワークキャリッジの機械的強度が低下する恐れがある。ワークキャリッジの機械的強度が低下すると、ワークを各吸着部で吸着した際にワークの重量でワークキャリッジに撓みや歪みが生じる恐れがあり、ワークをプレス装置の所定位置に高精度で設置することが困難となるという問題点もある。

また、このようなワークキャリッジの撓みや歪みは、ワーク搬送時のワークキャリッジやワークの振動を誘発する可能性もあり、仮に、このような振動が発生することがあれば、吸着部によるワークの吸着状態が悪化する恐れもあり、その結果、ワークの搬送速度を高速化する困難となるという問題点も考えられる。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、複数の吸着部の位置を変更可能なワークキャリッジに関し、当該ワークキャリッジの機械的強度の低下を防止しつつ軽量化を図ることで、ワークの高速移動に適した形態を備えたことを特徴とするワークキャリッジ及びこれを備えたワーク搬送装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、第１発明のワークキャリッジは、ワークを吸着して吊下する複数の吸着部を有しており、そのワークキャリッジを移送してワークを加工装置へ搬送する移送装置と、その移送装置により移送される当該ワークキャリッジにおける前記吸着部の位置を移動変更する駆動装置とを備えたワーク搬送装置に用いられるものであり、更に、前記移送装置によるワークの搬送方向に直交して延設され、その延設方向両端部が前記移送装置に連結されて支持され、その移送装置によりワークの搬送方向に移動されるメインフレームと、そのメインフレームの延設方向に移動可能に当該メインフレームに配設される走行部材と、その走行部材に設けられ前記駆動装置に着脱自在に連結される駆動連結部と、その走行部材からワークの搬送方向の前方及び後方へ延設され前記メインフレームの延設方向に直交する前後一対のアーム部材と、その各アーム部材に配設されワークを上方から吸着する前記複数の吸着部とを有している１又は２以上の可動アームユニットと、その可動アームユニットの前記走行部材を、前記駆動連結部と前記駆動装置との非連結状態で前記メインフレームに対して制止固定する一方、その駆動連結部と前記駆動装置との連結状態で前記メインフレームに対して移動可能に制止解除するブレーキ装置とを備えており、前記駆動装置から分離した別体に形成されている。

第２発明のワークキャリッジは、第１発明において、前記メインフレームの延設方向へ往復移動する前記駆動装置の移動体に着脱自在に連結される前記駆動連結部であって、その移動体の下方に配設されて前記走行部材の上面部に設けられる前記駆動連結部を備えている。

第３発明のワークキャリッジは、第１又は第２発明のいずれかにおいて、前記走行部材は、前記メインフレームにおけるワークの搬送方向の前面部に配設され前記前側のアーム部材の基端部が固定される前腕台座と、前記メインフレームにおけるワークの搬送方向の後面部に配設され前記後側のアーム部材の基端部が固定される後腕台座と、その後腕台座及び前腕台座を前記メインフレームの上面部で連設する連設部と、その連設部に設けられる前記駆動連結部とを備えている。

第４発明のワークキャリッジは、第３発明において、前記ブレーキ装置は、前記前腕台座に配設され当該前腕台座を前記メインフレームにおけるワークの搬送方向前面部の所定位置に拘束固定する前腕ブレーキと、前記後腕台座に配設され当該後腕台座を前記メインフレームにおけるワークの搬送方向後面部の所定位置に拘束固定する後腕ブレーキとを備えている。

第５発明のワークキャリッジは、第３又は第４発明において、前記メインフレームは、ワークの搬送方向における前面部及び後面部にそれぞれ配設され、当該メインフレームの延設方向に連設されるガイドレールを備えており、前記前腕台座は、前記メインフレームの前面部に配設される前記ガイドレール上を当該ガイドレールに沿って移動可能に係合されており、前記後腕台座は、前記メインフレームの後面部に配設される前記ガイドレール上を当該ガイドレールに沿って移動可能に係合されている。

第６発明のワークキャリッジは、第１から第５発明のいずれかにおいて、前記メインフレームにおけるワークの搬送方向の前面部及び後面部に移動不能に固定され、その固定部分からワークの搬送方向の前方及び後方へ延設され前記メインフレームの延設方向に直交する前後一対の固定アーム部材を備えており、その前後一対の固定アーム部材は、一組、又は、前記メインフレームの延設方向に所定間隔を隔てて２組以上配設されている。

第７発明のワークキャリッジは、第１から第６発明のいずれかにおいて、前記２以上の可動アームユニットは、そのうち一部の可動アームユニットの可動範囲が前記メインフレームにおける延設方向片側半分の範囲内であり、その残りの可動アームユニットの可動範囲が前記メインフレームにおける延設方向もう片側半分の範囲内である。

第８発明のワークキャリッジは、第１から第７発明のいずれかにおいて、前記１又は２以上の可動アームユニットに対して配線又は配管されるケーブル又はホースなどの接続線を収容するケーブル類支持案内部材が前記メインフレームにおけるワークの搬送方向の前面部又は後面部のいずれか一方に併設されている。

第９発明のワーク搬送装置は、請求項１から８のいずれかに記載のワークキャリッジと、そのワークキャリッジを移送してワークを加工装置へ搬送する移送装置と、その移送装置により移送される前記ワークキャリッジにおける１又は２以上の可動アームユニットの位置を移動変更する駆動装置とを備えている。

本発明のワークキャリッジ及びワーク搬送装置によれば、移送装置によってワークキャリッジをストックスペースに積層載置されているワーク上方へ移動し、その最上位にあるワークを複数の吸着部により吸着して、ワークキャリッジの下方に吊下する。そして、ワークを吸着吊下したワークキャリッジは、移送装置によって搬送方向の前方（下流側）へ向かって移送されて、加工装置内へワークと一緒に搬入される。

ワークキャリッジを加工装置内の所定位置に移動した後、複数の吸着部を停止して、ワークを所定の加工位置に設置すると、移送装置によってワークキャリッジが搬送方向の後方（上流側）へ向かって移送されて加工装置の外へ搬出された後、加工装置によるワークの加工が行われる。加工装置の外へ搬出されたワークキャリッジは、次のワークを加工装置へ搬送するため、再びワークのストックスペースへ移送装置により移送されて、上記した動作が繰り返される。

また、ワークキャリッジの複数の吸着部の位置変更は、可動アームユニットが駆動装置によりメインフレーム上をその延設方向に適宜移動されることで行われる。具体的には、ワークキャリッジが移送装置によって駆動装置の設置位置へ移送されて、走行部材の駆動連結部に駆動装置が連結されると、ブレーキ装置の制止解除がなされて走行部材がメインフレームの延設方向に移動可能な状態となる。

このあと、駆動装置によって走行部材がメインフレームの延設方向における所望の位置に移動されると、可動アームユニットの前後一対のアーム部材が走行部材と一緒に移動されてメインフレームの延設方向に位置変更される。この前後一対のアーム部材の位置変更によって、これらに配設された吸着部は、ワークの搬送方向に直交する方向における位置の変更が行われる。

可動アームユニットの位置変更後は、走行部材の駆動連結部と駆動装置との連結状態が解除され、かかる解除に伴ってブレーキ装置が作動して走行部材がメインフレームに対して制止固定される。このブレーキ装置の作動によって、可動アームユニットの前後一対のアーム部材とそれに配設される複数の吸着部が当該変更後の位置に位置決め固定される。

なお、駆動装置は、１又は２以上の可動アームユニットのうち、ワークのサイズや形態に応じてメインフレームの延設方向に位置の変更を要する可動アームユニットについて、適宜移動させるものである。

本発明のワークキャリッジ及びワーク搬送装置によれば、メインフレームから前後方向にそれぞれアーム部材が延設されるので、例えば、前後一対のアーム部材の長さが等しい場合、前方又は後方のどちらかにのみアーム部材を延設する場合に比べて、アーム部材の１本当りの長さを半分以下に短縮でき、その分、アーム部材の機械的強度を向上できる。よって、ワークキャリッジによりワークを吸着吊下した場合に、各アーム部材がその自重やワークの重量に耐えきれずに大きく撓んで変形することを防止でき、結果、吸着吊下されているワークの撓みも低減できて、ワークの搬送速度の高速化に大きく寄与できるという効果がある。

また、メインフレームは、その延設方向両端部が移送装置により連結支持されるので、当該連結部分を除いた部分を可動アームユニットの可動範囲として可能な限り有効に使用することができ、ワーク搬送方向の直交方向においてワークの幅が大幅に増減したりワークの形態が変化することがあっても、そのワークの幅や形態に応じて１又は２以上の可動アームユニットの位置を広範に変更することができ、サイズや形態の異なるワークを適宜吸着吊下することができるという効果がある。

しかも、駆動装置が走行部材の駆動連結部に連結された場合に、ブレーキ装置による制止解除がなされて可動アームユニットがメインフレームに対して移動可能となる一方、駆動装置が走行部材の駆動連結部から分離された場合に、ブレーキ装置による制止固定がなされて可動アームユニットがメインフレームに対して移動不能となる。つまり、駆動装置による可動アームユニットの移動の要否に応じて、ブレーキ装置による可動アームユニットの制止又はその解除を自動的に行うことができるという効果がある。

そのうえ、可動アームユニットの位置を移動変更する駆動装置が、当該ワークキャリッジとは分離した別体に形成されるので、かかる駆動装置をワークキャリッジに搭載することに伴う重量増加を回避でき、ワークキャリッジの搬送速度の低下を防止できるという効果がある。

第２発明のワークキャリッジによれば、走行部材の上面部に駆動連結部があるので、駆動装置の移動体をワークキャリッジの上方に配設することができ、駆動装置の移動体をワークキャリッジよりも下方に配設する必要がなく、かかるワークキャリッジの下方にある空間を、例えば、ワークを積層載置するストックスペースとして使用するなどして、生産ラインの限られたスペースを有効に活用できるという効果がある。

第３発明のワークキャリッジによれば、前後一対のアーム部材は前腕台座及び後腕台座を介してメインフレームにおけるワーク搬送方向前面部及び後面部にそれぞれ配設されるので、アーム部材をメインフレームの上部又は下部に重ね合わせるように配設する必要がなく、その分、ワークキャリッジ全体としての薄型化が図られ、高さ制限のある加工装置内へワークキャリッジを搬入し易くなるという効果がある。

また、前腕台座及び後腕台座が連設部を介して一体化されるので、走行部材の駆動連結部に駆動装置が連結された場合に、前後一対のアーム部材をまとめて駆動装置により移動させることができ、前後一対のアーム部材の位置をそれぞれ個別に移動変更する必要がなく、かかる位置の移動変更動作を円滑に行えるという効果がある。

しかも、前腕台座及び後腕台座の上部を連設部を介してメインフレームの上面部にて連設することによって、かかる連設部を、前腕台座及び後腕台座を連結する補強材、及び、駆動装置を連結するための駆動連結部の形成媒体としての兼用できるという効果がある。

第４発明のワークキャリッジによれば、可動アームユニットは、前後一対のアーム部材の基端部が前腕台座及び後腕台座に固定され、これら前腕台座及び後腕台座にそれぞれ前腕ブレーキ及び後腕ブレーキを直接配設するので、これら前腕ブレーキ及び後腕ブレーキを介して、前記一対のアーム部材の根元部分を、メインフレームにおけるワーク搬送方向の前面部及び後面部に直接的に拘束固定でき、各アーム部材の根元部分がガタついたり位置ズレしたりすることを防止できるという効果がある。

第５発明のワークキャリッジによれば、走行部材の軌道となるガイドレールは、メインフレームの前面部及び後面部に配設され、これらガイドレールに対して前腕台座及び後腕台座が移動可能に係合されている。このため、走行部材のガイドレールをメインフレームの上面部に配設することが不要となり、その分、ワークキャリッジ全体としての薄型化が図られ、高さ制限のある加工装置内へワークキャリッジを搬入し易くなるという効果がある。

第６発明のワークキャリッジによれば、ワークキャリッジにある複数のアーム部材は、その全てが可動アームユニットに配設される移動可能な前後一対のアーム部材ではなく、その一部がメインフレームに固定される前後一対の固定アーム部材であるので、ワークのサイズや形態に応じて全てのアーム部材の位置を変更する必要がなく、吸着部の位置変更に要する手間を簡略化できるという効果がある。

第７発明のワークキャリッジによれば、１つの可動アームユニットの可動範囲がメインフレームの延設方向における半分の範囲内に限定されるので、各可動アームユニットに対して配線又は配管されるケーブル又はホースなどの接続線の引き回し距離を短縮でき、その分、これら接続線を収容支持するケーブル類支持案内部材の設置距離を短縮化でき、ワークキャリッジの軽量化及び小型化を実現できるという効果がある。

第８発明のワークキャリッジによれば、可動アームユニットに配線又は配管されるケーブル又はホースなどの接続線はケーブル類支持案内部材に収容されており、かかるケーブル類支持案内部材がメインフレームのワーク搬送方向前面部又は後面部に沿って配設されるので、かかる支持案内部材をメインフレームの下部又は上部に配設する必要がなく、その分、ワークキャリッジの更なる薄型化を実現でき、高さ制限のある加工装置内へワークキャリッジを更に搬入し易くなるという効果がある。

本発明の一実施例であるワーク搬送装置を示した概略構成図であり、（ａ）は、全体構成図であり、（ｂ）は、ワークキャリッジと駆動装置とを抽出した部分的な構成図である。 ワークキャリッジの外観斜視図である。 前後一対の固定アーム部材に関する縦断面図である。 （ａ）は、可動アームユニットの外観斜視図であり、（ｂ）は、バキュームカップの拡大正面図であり、（ｃ）は、バキュームカップの拡大内部構造図である。 可動アームユニットに関する縦断面図である。 （ａ）は、ワークキャリッジの平面図であり、（ｂ）は、ワークキャリッジの正面図である。 ４基の可動アームユニットの可動範囲を示した説明図であり、（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、正面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例であるワーク搬送装置１を示した概略構成図であり、（ａ）は、全体的な構成図であり、（ｂ）は、ワークキャリッジ２と駆動装置４とを抽出した部分的な構成図である。

ここで、図１（ａ）において、ワークキャリッジ２がストックスペース３０にてワークＷの上方に位置する状態を「実線」で、ワークキャリッジ２がプレス装置２０内に位置する状態を「２点鎖線」で、それぞれ図示している。

また、図１（ａ）中の左右両向きの矢印は、移送装置３によるワークキャリッジ２の移送方向を示しており、その移送方向のうち左向きの矢印は、ワーク搬送方向と同一方向を示している。また、図１（ｂ）中の上下両向きの矢印は、駆動装置４の移動体８の上下移動方向を示している。

図１に示すように、ワーク搬送装置１は、ストックスペース３０に積層載置されるワークＷを一枚ずつ加工装置であるプレス装置２０へ搬送する機器であり、主に、ワークキャリッジ２と、移送装置３と、駆動装置４とを備えている。

ワークキャリッジ２は、ストックスペース３０に積層載置される最上位のワークＷを吸着して吊下する機器であり、移送装置３は、ワークキャリッジ２を移送してワークＷをプレス装置２０へ搬送する機器であって、例えば、ロボットアーム５である。この移送装置３は、例えば、プレス装置２０のワーク搬入口側（図１左側）であって、ワーク搬送方向（図１左右方向）に対する横断方向（図１紙面に対する奥行き方向）両側に１基ずつ配設されている。

この移送装置３は、その２基のロボットアーム５の最先端にあるアームが、後述するアタッチメント１２（図２参照。）を介して、ワークキャリッジ２のメインフレーム６の長手方向（図１紙面に対する奥行き方向）両端部にそれぞれ連結されている。なお、図１では、一方のロボットアーム５のみを図示している。

駆動装置４は、ワークキャリッジ２にある複数の吸着部７の位置を移動変更して、その複数の吸着部７の位置を適宜変更する機器であり、ワークキャリッジ２とは分離した別体に形成されている。この駆動装置４は、複数の吸着部７の位置を移動変更するため、ワークキャリッジ２の可動アームユニット１０を移動させる移動体８を備えている。

移動体８は、ワークキャリッジ２がストックスペース３０に移動して来た場合に、可動アームユニット１０よりも上方に位置するように配設されている。移動体８は、駆動装置４に内蔵される水平駆動機構によって、ワーク搬送方向に直交する水平方向（図１紙面の奥行き方向）、即ち、ワークキャリッジ２のメインフレーム６の延設方向へ往復移動可能となっている。

また、この移動体８は、駆動装置４の本体部からストックスペース３０の上方へ向かって延設されており、その先端部に可動アームユニット１０の走行部材１１にある駆動連結穴１１ｄへ挿脱自在な連結ピン８ａが配設されている。この連結ピン８ａは、移動体８の先端部の下部から下方へ突出されている。この移動体８は、駆動帯４の本体部に内蔵される垂直駆動機構によって上下方向へ往復移動可能となっている。この移動体８の上下移動によって、連結ピン８ａが可動アームユニット１０の走行部材１１にある駆動連結穴１１ｄへ挿脱されるのである。

移動体８には、可動アームユニット１０の走行部材１１にある駆動連結穴１１ｄへ挿脱自在な連結ピン８ａが配設されている。この連結ピン８ａは、移動体８の先端部の下部から下方へ突出されている。

駆動装置４によれば、移動体８が下方へ移動されて連結ピン８ａが駆動連結穴１１ｄに挿入されることによって、移動体８と可動アームユニット１０の走行部材１１と連結状態となる一方、移動体８が上方へ移動されて連結ピン８ａが駆動連結穴１１ｄから抜脱されることによって、移動体８と可動アームユニット１０の走行部材１１との連結状態が解除される。

ここで、ワークキャリッジ２には可動アームユニット１０が複数基設けられているが（図２参照。）、各可動アームユニット１０は、それぞれ独立してメインフレーム６上を移動するように構成されている。また、駆動装置４の移動体８は、１基又は２基以上設けても良く、例えば、可動アームユニット１０と同じ数だけ設けるようにしても良い。

図２は、ワークキャリッジ２の外観斜視図であり、図中の両やじりの矢印は、移送装置３によるワークキャリッジ２の移送方向を示しており、その移送方向のうち左側向きのやじりの矢印は、ワーク搬送方向と同一方向を示している。図２に示すように、ワークキャリッジ２は、主に、メインフレーム６と、２組の前後一対の固定アーム部材９と、４基の可動アームユニット１０とを備えている。

メインフレーム６は、ワーク搬送方向に直交する水平方向に延設されている。このメインフレーム６の延設方向（長手方向）の両端部には、ロボットアーム５と連結されるアタッチメント１２がそれぞれ配設されている。ワークキャリッジ２は、アタッチメント１２を介してメインフレーム６が２基のロボットアーム５により支持された格好で、ワーク搬送方向（図１左右方向）に移動される。

２組の前後一対の固定アーム部材９は、メインフレーム６の延設方向中央部に各組が当該延設方向に所定間隔を隔てて配設されている。前後一対の固定アーム部材９のうち、一方の固定アーム部材９はメインフレーム６のワーク搬送方向前面部６ａに、他方の固定アーム部材９はメインフレーム６のワーク搬送方向後面部６ｂに、それぞれ移動不能に固定されている。

図３は、前後一対の固定アーム部材９に関する縦断面図である。図３に示すように、前後一対の固定アーム部材９は、メインフレーム６からワーク搬送方向の前方及び後方へそれぞれ水平に延設されており、その延設方向がメインフレーム６の延設方向（図３紙面に対する奥行き方向）と直交している。これら各固定アーム部材９には、ワークＷを上方から吸着する吸着部７であるバキュームカップ１３（図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照。）が２基ずつ締結固定されている。

図２に戻って説明する。４基の可動アームユニット１０はいずれも、走行部材１１を介してメインフレーム６上を走行可能に構成されており、その走行部材１１に前後一対の移動アーム部材１４が固定され、その各移動アーム部材１４にワークＷを上方から吸着する吸着部７であるバキュームカップ１３（図４（ｂ）及び図４（ｃ）参照。）が２基ずつ締結固定されている。

このように複数のバキュームカップ１３は、各固定アーム部材９及び各移動アーム部材１４に２基ずつ取着されている。各バキュームカップ１３は、固定具１５を介して各固定アーム部材９及び各移動アーム部材１４に締結固定されており、この固定具１５の締結を手作業で一旦解除することで、各バキュームカップ１３の取着位置を各固定アーム部材９及び各移動アーム部材１４の延設方向に沿って変更できるようになっている。

図４（ａ）は、可動アームユニット１０の外観斜視図であり、図４（ｂ）は、バキュームカップ１３の拡大正面図であり、図４（ｃ）は、バキュームカップ１３の拡大内部構造図である。

図４（ａ）に示すように、可動アームユニット１０は、上記したように走行部材１１と、前後一対の移動アーム部材１４と、複数のバキュームカップ１３とを備えている。ここで、走行部材１１は、主に、前腕台座１１ａ及び後腕台座１１ｂと、連結板１１ｃと、駆動連結穴１１ｄとを備えており、メインフレーム６の延設方向へ移動可能に形成されている。

前腕台座１１ａは、メインフレーム６におけるワーク搬送方向の前面部６ａに配設されている。この前腕台座１１ａには、前後一対の移動アーム部材１４のうちワーク搬送方向前面部６ａにある移動アーム部材１４の基端部が固定されている。また、後腕台座１１ｂは、メインフレーム６におけるワーク搬送方向後面部６ｂに配設されている。後腕台座１１ｂには、前後一対の移動アーム部材１４のうち、メインフレーム６のワーク搬送方向後側にある移動アーム部材１４の基端部が固定されている。

連結板１１ｃは、前腕台座１１ａ及び後腕台座１１ｂの上端部同士を、メインフレーム６の上面部６ｃにて連設しており、この連結板１１ｃの上面には駆動装置４の移動体８に連結される駆動連結穴１１ｄが設けられている。この駆動連結穴１１ｄは、走行部材１１の上面部６ｃに設けられており、駆動装置４の移動体８の下方に配設されて、駆動装置４の移動体８から突出される連結ピン８ａが挿脱自在となっている。この駆動連結穴１１ｄに連結ピン８ａが挿入されることによって、可動アームユニット１０の走行部材１１は、駆動装置４の移動体８と連結される。

前後一対の移動アーム部材１４は、走行部材１１の前腕台座１１ａ及び後腕台座１１ｂからワーク搬送方向の前方及び後方へ向かってそれぞれ水平に延設されており、その延設方向がメインフレーム６の延設方向と直交している。

図５は、可動アームユニット１０に関する縦断面図である。図５に示すように、可動アームユニット１０は、その走行部材１１の前腕台座１１ａ及び後腕台座１１ｂの内側面にランナー１１ｅが固定されている。このランナー１１ｅは、メインフレーム６に配設されるガイドレール６ｅとともにリニアガイドを構成している。リニアガイドのランナー１１ｅは、メインフレーム６のガイドレール６ｅに移動自在に係合され、当該ランナー１１ｅの移動を制止するブレーキ装置としての空気圧クランパ−１６を備えている。

この空気圧クランパ−１６は、移動体８の連結ピン８ａと駆動連結穴１１ｄとが非連結となった状態において、可動アームユニット１０の走行部材１１をメインフレーム６に対して制止固定する一方で、移動体８の連結ピン８ａと駆動連結穴１１ｄとが連結された状態において、可動アームユニット１０の走行部材１１をメインフレーム６に対して移動可能となるようにその制止状態が解除されるものである。

ここで、各可動アームユニット１０に配設される空気圧クランパ−１６には、前腕台座１１ａに固定されたランナー１１ｅに配設される前腕クランパ−１７と、後腕台座１１ｂに固定されたランナー１１ｅに配設される後腕クランパ−１８とがある。前腕クランパ−１７は、前腕台座１１ａのランナー１１ｅを、メインフレーム６のワーク搬送方向前面部６ａに配設されるガイドレール６ｅに対して拘束固定するものである。一方で、後腕クランパ−１８は、後腕台座１１ｂのランナー１１ｅをメインフレーム６のワーク搬送方向後面部６ｂに配設されるガイドレール６ｅに対して拘束固定するものである。

ここで、空気圧クランパ−１６（１７，１８）は、常時閉型の空気圧式のクランパ−であり、当該クランパ−１６（１７，１８）からの圧縮空気の排出時にリニアガイドのガイドレール６ｅをクランプしてランナー１１ｅをガイドレール６ｅの所定位置に拘束固定する一方で、当該クランパ−１６（１７，１８）への圧縮空気の供給時にリニアガイドのガイドレール６ｅのクランプを開放して、ランナー１１ｅをガイドレール６ｅに対して移動可能にするものである。

図６（ａ）は、ワークキャリッジ２の平面図であり、図６（ｂ）は、ワークキャリッジ２の正面図である。図６に示すように、ワークキャリッジ２は、メインフレーム６の延設方向中央位置を通る中心線（図中の一点鎖線）に対して左右対称に形成されている。また、２組の前後一対の固定アーム部材９は、このメインフレーム６の中心線に対して左右対称となる位置に一組ずつ配設されている。

図７は、４基の可動アームユニット１０の可動範囲を示した説明図であり、図７（ａ）は、平面図であり、図７（ｂ）は、正面図である。なお、図中では、可動アームユニット１０が第１可動範囲Ａ１及び第２可動範囲Ａ２の最右端にある状態を実線で図示し、可動アームユニット１０が第１可動範囲Ａ１及び第２可動範囲Ａ２の最左端に移動した状態を２点鎖線で図示している。

このワークキャリッジ２は、メインフレーム６の延設方向において、前後一対の固定アーム部材９の配設部分よりも外方となる部分が、それぞれ可動アームユニット１０の可動範囲となっている。具体的には、メインフレーム６の延設方向の一側部分（図６左側）は、２基の可動アームユニット１０が移動可能な第１可動範囲Ａ１となっており、メインフレーム６の延設方向の他側部分（図６右側）は、残る２基の可動アームユニット１０が移動可能な第２可動範囲Ａ２となっている。

このようにメインフレーム６には、その延設方向における片側半分ともう片側半分とに、ぞれぞれ２基ずつの可動アームユニット１０が配設されている。そして、このメインフレーム６の第１及び第２可動範囲Ａ２には、可動アームユニット１０をガイドするガイドレール６ｅがそれぞれ配設されている。

ガイドレール６ｅは、第１可動範囲Ａ１及び第２可動範囲Ａ２におけるワーク搬送方向の前面部６ａ及び後面部６ｂにそれぞれ配設されており、メインフレーム６の延設方向（図４の左右方向）に向かって連設されている。このようにガイドレール６ｅがメインフレーム６の前面部６ａ及び後面部６ｂの縦立面に配設されるので、メインフレーム６の上面部６ｃにリニアガイドを配設することが不要となり、その分、ワークキャリッジ２の厚みが低減されて、ワークキャリッジ２の薄型化が図られている。

また、メインフレーム６におけるワーク搬送方向前面部６ａには、各可動アームユニット１０に対して配線及び配管されるケーブル及びホースなどの各種接続線を収容して支持するケーブ類１９が配設されている。

ケーブル類支持案内部材１９は、第１可動範囲Ａ１にある２基の可動アームユニット１０用のものがメインフレーム６における第１可動範囲Ａ１の域内に、第２可動範囲Ａ２にある２基の可動アームユニット１０用のものがメインフレーム６における第２可動範囲Ａ２の域内に、それぞれ併設されている。なお、ケーブル類支持案内部材１９の配設位置は、必ずしもメインフレーム６のワーク搬送方向前面部６ａに限定されるものではなく、メインフレーム６のワーク搬送方向後面部６ｂに併設するようにしても良い。

上記のように構成されたワークキャリッジ２及びワーク搬送装置１によれば、図１に示すように、ワークＷは、ストックスペース３０に積層載置されており、そこからワーク搬送装置１により搬送されてプレス装置２０へ搬入されて加工される。

具体的には、ワークキャリッジ２が、２基のロボットアーム５によって、ストックスペース３０にあるワークＷ上方へ移動され、その最上位にあるワークＷを複数のバキュームカップ１３により吸着して吊下する。ワークＷを吊下したワークキャリッジ２は、２基のロボットアーム５によって、プレス装置２０へ向かって移送され、ワークＷと一緒にプレス装置２０内へ搬入される。

ワークキャリッジ２がプレス装置２０内の所定位置に到達すると、複数のバキュームカップ１３による吸引を停止して、ワークＷをプレス装置２０内に載置した後、２基のロボットアーム５によってワークキャリッジ２がプレス装置２０の外へ向かって移送される。

そして、ワークキャリッジ２がプレス装置２０内から搬出されると、プレス装置２０によるワークＷの加工が行われる。プレス装置２０の外へ搬出されたワークキャリッジ２は、次のワークＷをプレス装置２０へ搬送するため、再びワークＷのストックスペース３０へロボットアーム５により移送されて、上記した動作を繰り返すのである。

ワークキャリッジ２によれば、複数のバキュームカップ１３の位置変更は、可動アームユニット１０が駆動装置４によりメインフレーム６の延設方向に適宜移動されることで行われる。具体的には、ワークキャリッジ２がロボットアーム５によって駆動装置４の移動体８の下方位置まで移送された後、移動体８が下方へ移動されて走行部材１１の駆動連結穴１１ｄに移動体８の連結ピン８ａが挿入係合されると、図示しない空気圧制御装置によって、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８に圧縮空気が供給されて、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８による制止が解除され、走行部材１１がメインフレーム６の延設方向に移動可能な状態となる。

このあと、駆動装置４により移動体８が駆動されて、走行部材１１がメインフレーム６の延設方向における所望の位置に移動されると、可動アームユニット１０の前後一対の移動アーム部材１４は、走行部材１１と一緒に移動されてメインフレーム６の延設方向における位置変更がなされる。この前後一対の移動アーム部材１４の位置変更によって、これらに配設されたバキュームカップ１３は、ワーク搬送方向に直交する方向において位置変更される。

可動アームユニット１０の位置変更後は、移動体８が上方へ移動されることで、走行部材１１の駆動連結穴１１ｄと移動体８の連結ピン８ａとの連結状態が解除され、かかる解除に伴って前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８への圧縮空気の供給が空気圧制御装置によって停止される。すると、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８の制止状態が回復して、走行部材１１がメインフレーム６に対して制止固定される。この前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８の作動によって、前後一対の移動アーム部材１４とそれに配設される複数のバキュームカップ１３が当該変更後の位置に位置決め固定される。

このように駆動装置４による可動アームユニット１０の移動の要否に応じて、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８による可動アームユニット１０の制止又はその解除は、自動的に行われる。

以上説明したように、本実施例のワークキャリッジ２及びこれを備えたワーク搬送装置１によれば、メインフレーム６から前後双方向に移動アーム部材１４及び固定アーム部材９がそれぞれ延設されているので、前方又は後方のどちらかにのみ移動アーム部材１４や固定アーム部材９を延設する場合に比べて、移動アーム部材１４及び固定アーム部材９の１本当りの長さを短縮でき、その分、移動アーム部材１４や固定アーム部材９の撓み変形に対する剛性や振動抑制に対する性能を向上できる。

このため、ワークキャリッジ２によりワークＷを吸着吊下した場合に、各移動アーム部材１４や各固定アーム部材９がその自重及びワークＷの重量に抗しきれずに大きく撓み変形することを防止でき、結果、吸着吊下されているワークＷの撓みも低減できるため、ワークＷの搬送速度の高速化に大きく寄与できる。

また、可動アームユニット１０の位置を移動変更する駆動装置４は、当該ワークキャリッジ２とは別体かつ別設されるので、かかる駆動装置４をワークキャリッジ２に搭載することに伴う重量増加を回避でき、ワークキャリッジ２の搬送速度の低下を防止できる。

また、走行部材１１の上面部６ｃに駆動装置４の連結ピン８ａが挿入係合される駆動連結穴１１ｄがあるので、駆動装置４の移動体８をワークキャリッジ２の上方に配設することができる（図１参照。）。このため、駆動装置４の移動体８をワークキャリッジ２よりも下方に配設する必要がないので、かかるワークキャリッジ２の下方にある空間を、ワークＷを積層載置するストックスペース３０として有効に活用できる。

さらに、前後一対の移動アーム部材１４及び前後一対の固定アーム部材９は、メインフレーム６におけるワーク搬送方向前面部６ａ及び後面部６ｂにおいてメインフレーム６の高さ以内それぞれ配設されるので、これら移動アーム部材１４及び固定アーム部材９をメインフレーム６の上面部６ｃ又は下面部６ｄに重ね合わせて配設する必要がなく、その分、ワークキャリッジ２全体としての薄型化が図られる。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記した第１実施例のワークキャリッジ２の変形例として、常時閉型の空気圧クランパ−１６を用いた前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８について、駆動連結穴１１ｄを、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８のクランプを解除するための圧縮空気供給口として兼用し、駆動装置４の連結ピン８ａを、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８に圧縮空気を供給するための着脱自在なジョイント継手として兼用するようにしても良い。

このようにすることで、連結ピン８ａを駆動連結穴１１ｄに挿入係合することによって、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８に圧縮空気を自動的に供給して、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８による制止状態を自動的に解除することができ、また、連結ピン８ａを駆動連結穴１１ｄから抜脱することによって、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８への圧縮空気の供給を自動的に停止して、前腕クランパ−１７及び後腕クランパ−１８による制止状態を自動的に回復できるようになる。

また、本実施例では、吸着部として空気吸引式のバキュームカップ１３を例に説明したが、かかる吸着部の態様は、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、電磁石などの磁力を用いた吸着部であっても良い。

１ ワーク搬送装置
２ ワークキャリッジ
３ 移送装置
４ 駆動装置
５ ロボットアーム（移送装置の一部）
６ メインフレーム
６ａ 前面部（メインフレームにおけるワークの搬送方向前面部）
６ｂ 前面部（メインフレームにおけるワークの搬送方向後面部）
６ｃ 上面部（メインフレームの上面部）
６ｄ 下面部（メインフレームの下面部）
６ｅ ガイドレール
７ 吸着部
８ 移動体
８ａ 連結ピン
９ 固定アーム部材（前後一対の固定アーム部材）
１０ 可動アームユニット
１１ 走行部材
１１ａ 前腕台座
１１ｂ 後腕台座
１１ｃ 連結板（連設部）
１１ｄ 駆動連結穴（駆動連結部）
１１ｅ ランナー
１２ アタッチメント
１３ バキュームカップ（吸着部）
１４ 移動アーム部材（前後一対のアーム部材）
１５ 固定具
１６ 空気圧クランパ−（ブレーキ装置）
１７ 前腕クランパ−（前腕ブレーキ、ブレーキ装置の一部）
１８ 後腕クランパ−（後腕ブレーキ、ブレーキ装置の一部）
１９ ケーブル類支持案内部材
２０ プレス装置（加工装置）
Ａ１ 第１可動範囲（可動アームユニットの一方の可動範囲）
Ａ２ 第２可動範囲（可動アームユニットの他方の可動範囲）
Ｗ ワーク

Claims (9)

1. ワークを吸着して吊下する複数の吸着部を有しているワークキャリッジと、そのワークキャリッジを移送してワークを加工装置へ搬送する移送装置と、その移送装置により移送される前記ワークキャリッジにおける前記吸着部の位置を移動変更する駆動装置とを備えたワーク搬送装置における前記ワークキャリッジにおいて、
   前記移送装置によるワークの搬送方向に直交して延設され、その延設方向両端部が前記移送装置に連結されて支持され、その移送装置によりワークの搬送方向に移動されるメインフレームと、
   そのメインフレームの延設方向に移動可能に当該メインフレームに配設される走行部材と、その走行部材に設けられ前記駆動装置に着脱自在に連結される駆動連結部と、その走行部材からワークの搬送方向の前方及び後方へ延設され前記メインフレームの延設方向に直交する前後一対のアーム部材と、その各アーム部材に配設されワークを上方から吸着する前記複数の吸着部とを有している１又は２以上の可動アームユニットと、
   その可動アームユニットの前記走行部材を、前記駆動連結部と前記駆動装置との非連結状態で前記メインフレームに対して制止固定する一方、その駆動連結部と前記駆動装置との連結状態で前記メインフレームに対して移動可能に制止解除するブレーキ装置とを備えており、
   前記駆動装置から分離した別体に形成されていることを特徴とするワークキャリッジ。
2. 前記メインフレームの延設方向へ往復移動する前記駆動装置の移動体に着脱自在に連結される前記駆動連結部であって、その移動体の下方に配設されて前記走行部材の上面部に設けられる前記駆動連結部を備えていることを特徴とする請求項１記載のワークキャリッジ。
3. 前記走行部材は、前記メインフレームにおけるワークの搬送方向の前面部に配設され前記前側のアーム部材の基端部が固定される前腕台座と、前記メインフレームにおけるワークの搬送方向の後面部に配設され前記後側のアーム部材の基端部が固定される後腕台座と、その後腕台座及び前腕台座を前記メインフレームの上面部で連設する連設部と、その連設部に設けられる前記駆動連結部とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワークキャリッジ。
4. 前記ブレーキ装置は、前記前腕台座に配設され当該前腕台座を前記メインフレームにおけるワークの搬送方向前面部の所定位置に拘束固定する前腕ブレーキと、前記後腕台座に配設され当該後腕台座を前記メインフレームにおけるワークの搬送方向後面部の所定位置に拘束固定する後腕ブレーキとを備えていることを特徴とする請求項３記載のワークキャリッジ。
5. 前記メインフレームは、ワークの搬送方向における前面部及び後面部にそれぞれ配設され、当該メインフレームの延設方向に連設されるガイドレールを備えており、
   前記前腕台座は、前記メインフレームの前面部に配設される前記ガイドレール上を当該ガイドレールに沿って移動可能に係合されており、
   前記後腕台座は、前記メインフレームの後面部に配設される前記ガイドレール上を当該ガイドレールに沿って移動可能に係合されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のワークキャリッジ。
6. 前記メインフレームにおけるワークの搬送方向の前面部及び後面部に移動不能に固定され、その固定部分からワークの搬送方向の前方及び後方へ延設され前記メインフレームの延設方向に直交する前後一対の固定アーム部材を備えており、
   その前後一対の固定アーム部材は、一組、又は、前記メインフレームの延設方向に所定間隔を隔てて２組以上配設されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のワークキャリッジ。
7. 前記２以上の可動アームユニットは、そのうち一部の可動アームユニットの可動範囲が前記メインフレームにおける延設方向片側半分の範囲内であり、その残りの可動アームユニットの可動範囲が前記メインフレームにおける延設方向もう片側半分の範囲内であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のワークキャリッジ。
8. 前記１又は２以上の可動アームユニットに対して配線又は配管されるケーブル又はホースなどの接続線を収容するケーブル類支持案内部材が前記メインフレームにおけるワークの搬送方向の前面部又は後面部のいずれか一方に併設されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のワークキャリッジ。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のワークキャリッジと、
   そのワークキャリッジを移送してワークを加工装置へ搬送する移送装置と、
   その移送装置により移送される前記ワークキャリッジにおける１又は２以上の可動アームユニットの位置を移動変更する駆動装置とを備えていることを特徴とするワーク搬送装置。

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