JPH0265952A - ワーク姿勢変換装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ワーク姿勢変換装置に関し、更に詳しくはト
ランスフアバーの進退運動を利用してワーク保持用のド
ラムを回動させ、ワークの姿勢を変換させる装置に関す
る。

［従来の技術］ 一般に、ワークを一端から供給し、その加工に必要な専
用ユニットを加工工程順に配設し、各ユニット間を各種
の搬送装置により連結した自動加ニジステムとしてトラ
ンスファマシンが知られている。

ところで、上記のようなトランスファマシンでは、ワー
クの搬送、位置決め、姿勢変換等、種々の作業が連続し
て行なわれている。

しかしながら、かかる従来のトランスファマシンにあっ
ては、上記の種々の作業は、個々の駆動機構により行な
われる構成となっていたため、装置が複雑になるととも
に、ワーク搬送動作との同期も確実でなく、個々の作業
を制御するシステムも複雑化し、装置の専有面積を要し
、更に高価になると言う問題があった。

この点に着目して、本出願人は既に実開昭６１−４６１
４０号でトランスファバーの往復運動を利用したワーク
の姿勢変換装置を提案している。これは、トランスフア
バーにこのバーの搬送ストロークに相当する大きさのカ
ム板を固定し、このカム板の往復連動によって昇降ロッ
ドな上下動させてワークの搬入出用の保持ドラムを所定
角度往復回動連動させるようにしたものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のようなカム板は、トランスフアバ
ーの搬送ストロークと等しい長さの横方向の往復２本の
カム溝と、トランスフアバーの昇降動を吸収する往復２
本の縦溝とを連続した無端状の大きなカム溝を形成する
必要があるため、カム板自体が非常に大型化してしまい
、特に大型ワークの搬送ライン等搬送ストロークが非常
に長いラインではこのようなカム板を設けることは困難
であった。

上記ドラムの回動動作は、ワーク搬送時において先のワ
ークがドラム側のガイドバーから完全に外れ、かつ後ろ
のワークがドラム側のガイドバーへ搬入する前に行う必
要がある。通常、加工ライン全体の占有面積を縮少する
ために隣り合う加工装置間（ステーション間隔）をでき
るだけ詰めるようにしているため、トランスファーバー
による１搬送ストロークのうち、姿勢変換に要するドラ
ムの回転ストローク区間は全体ストロークに対し小さい
割合に設定されている。

この短かい回転区間を除いた残りの長い区間がつまりワ
ークの搬入、搬出のための移送区間である。この区間内
では、カムの動きはドラムの回転動作を生じさせない不
作用域であって、この部分ではカム溝を執ように長く形
成する必要はないのである。

したがって、従来の装置では不作用域のカム溝の長さに
無駄があり、全体的にカム板が不必要に大型化しており
、製作上および占有容積上の問題を有していた。

そこで、本発明は、ドラムを回転させる揺動アームを、
上述のように短かく設定された姿勢変換のためのドラム
回転区間でのみ、トランスフアバーの係合軸と係合させ
て揺動させるようにすることにより、トランスフアバー
或は揺動アーム側に従来のようなトランスフアバーの移
動ストローク全域に係るカム溝を形成する必要がなく、
トランスフアバーとの連動部分の機構をコンパクトに形
成し、上記問題点を解決しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、トランスフアバーの移動ストローク間のうち
姿勢変換用の区間でのみトランスフアバーの係合軸と係
合して揺動される揺動アームを設け、この揺動アームと
ドラムとの間を連結手段を介して連結し、トランスフア
バーの進退運動な揺動アームを介してドラムに伝えるよ
うにすることにより、トランスフアバーの搬送動作と同
期してワークの姿勢変換動作が確実に行えるとともに、
従来のようなトランスフアバーの移動ストローク全域に
係るような大型のカム板を用いることなく、ドラムの往
復回動制御を揺動アームの１本の係合溝で共有できこの
溝も短くてよく、揺動アームを小さく形成することがで
き、トランスフアバーとの連動部分の機構を非常にコン
パクト化でき、設置スペースも小さくてよく、簡単な構
成でワークの姿勢を容易に変換できるようにしたもので
ある。

すなわち、本発明は、搬送路に沿って進退運動するトラ
ンスフアバーに係合軸を一体に突設し、上記搬送路上に
設けた固定枠にワーク保持用のドラムを垂直回転自在に
設け、上記固定枠に上記係合軸と係脱可能な係合溝を有
する揺動アームを回転自在に設け、との揺動アームを上
記トランスフアバーの進退運動による上記係合軸の移動
区間のうち姿勢変換のための区間でのみ上記係合軸と係
合させ、この揺動アームと上記ドラムとの間を連結手段
を介して連結し、トランスフアバーの進退運動に連動し
て揺動アームを揺動させドラムな回動運動させるように
構成したものである。

［実施例］ 以下、図面に基いて、本発明の具体的構成を説明する。

第１図は、トランスファマシンの１ステーシヨンとして
の姿勢変換用ステーションを示す側面図、第２図はその
正面図である。

機台１上には支持部材２を介してリフトアーム３が軸３
ａを中心に回動自在に軸支され、このリフトアーム３の
下端はシリンダ等のリフト用駆動手段４によって進退勤
されるロッド５に連結されている。また、上記リフトア
ーム３の上端にはローラ６が設けられ、このローラ６上
に、トランスファバー７が往復動自在に支持されている
。すなわち、各ステーション毎に同様のリフトアーム３
がそれぞれ支持されており、この複数のリフトアーム３
によってトランスファバー７が全長に渡って水平に支え
られている。

そして、上記駆動手段４によってロッド５を進退勤させ
ることにより、各リフトアーム３を揺動し、その上のト
ランスファバー７を水平状態で昇降運動させるようにな
っている。

また、上記トランスファバー７の一端は昇降動自在にシ
リンダ等の送り駆動手段８に連結され、ワーク搬送路に
沿って往復運動されるようになっている。

したがって、上記トランスファバー７の上昇、前進、下
降、後退の１サイクルの矩形運動中、その前進過程でワ
ークの搬送動作が行われる。

また、上記機台１上には、トランスファバー７を通過可
能にした門型状の一対の固定枠９．９が支持され、この
固定枠９．９には、ワーク回転用のドラム１０を構成す
る一対の回転板１０ａ、１０ａが垂直回転自在に取り付
けられている。このこの回転板１０ａ、１０ａ内にはワ
ークＷを搬入、搬出自在に保持する複数本のガイドバー
１１および下部ガイド１２が一体的に設けられている。

上記ドラム１０は、固定枠９に取付けられた複数個のガ
イドローラ１３により搬送路上の点０を中心に回動自在
に支持されている。

そして、このドラム１０を所定の角度（ロールオーバ量
）α°往復回動させることにより、上記ガイドバー１１
および下部ガイド１２に保持されるワークＷを搬出姿勢
（第２図）および搬入姿勢（第４図）の２通りに姿勢変
換させるようになっている。

この姿勢変換のための機構は、第２図および第３図に示
すように、トランスファバー７の下側にはバー７と一体
的に下方へ突設した係合軸１４と、ドラム１０の下方に
位置しトランスファバー７の往復運動によって上記係合
軸１４に係合して揺動運動される揺動アーム１５と、こ
の揺動アーム１５と上記ドラム７との間を連結する連結
手段としての連結ロッド１６および連結レバー１７等に
て構成されている。

上記係合軸１４は、トランスファバー７上に設けられた
姿勢変換ステーションに対応しワーク搬出用の搬送爪７
ａと前段のワーク搬入用の搬送爪７ｂとの間の略中間位
置に設けられている。この係合軸１４の上端はトランス
ファバー７の下面に接合される水平な取付座部１８が一
体に形成され、この部分でトランスファバー７と結合さ
れている。

また、係合軸１４は少なくともトランスファバー７の昇
降ストローク分の長さを有し、その下端にはローラ１９
が転勤自在に取り付けられている。

さらに、この係合軸１４の上記揺動アーム１５側の一側
部は揺動アーム１５との係脱がスムーズに行えるような
形状に切り欠き形成されている。

上記揺動アーム１５は、トランスファバー７の長手方向
中心より一側方においてその回転支軸２０′？：位置さ
せ、一対の固定枠９．９間の基台１に固定した支持板２
１に軸受２２を介して水平回転自在に支持されている。

また、との揺動アーム１５には上記係合軸１４と係脱可
能な係合溝２８が形成され、その溝長さは上記係合軸１
４が姿勢変換用の区間を移動している間その溝２３内を
摺動係合できる長さに形成されている。

上記支持板２１は、トランスファバー７に平行な直線状
の案内支持面２１ａを有し、この案内支持面２１ａに上
記係合軸１４のローラ１９が当接しながら転動案内され
る。これは、係合軸１４との係合によって揺動アーム１
５が回動される時、トランスフアバー７に作用する横方
向の分力を上記ローラ１９を介して支持板２１が受は止
め、トランスフアバー７の横方向の歪みを防止している
。

一方、上記ドラム１０の一側方において上記固定枠９に
、軸２４を介して略し字状の連結レバー１７が揺動自在
に設けられ、その一端側と上記揺動アーム１５の偏心位
置との間に連結ロッド１６の両端がそれぞれ回転自在に
連結されている。また、上記連結レバー１７の他端は、
ドラム１０の偏心位置の軸２５を介して一端を回転自在
に連結したアーム２６の他端と回転自在に連結されてい
る。

そして、この連結レバー１７の揺動運動により上記アー
ム２６を介してドラム１０が往復回転連動されるが、そ
の２つの回転割出し位置は連結レバー１７にそれぞれ対
向して固定枠９に設けた調整自在な２つのストッパー２
７．２８によってそれぞれ設定されている。さらに、連
結レバー１７の一端には上記回転割出し位置切り換え保
持用のトグルを形成する圧縮スプリング２９が縮設され
ている。

また、前段のステーション側には複数のガイドレール３
０がそれぞれ平行に設けられ、次段のステーション側に
も複数のガイドレール３１がそれぞれ平行に設けられて
いる。これらのガイドレール３０．３１は、姿勢変換ス
テーションでのドラム１０に設けたガイドバー１１の前
後端側に少しの間隙を置いて連結されるように配設され
、ワークＷの側部を支持しそれぞれ異なる搬送姿勢を維
持する固定された側部ガイドである。前段のガイドレー
ル３０はワークＷを搬入姿勢に維持し、次段のガイドレ
ール３１はワークＷを搬出姿勢に維持する。

さらに、トランスフアバー７には、上記揺動アーム１５
の側面と対応するようにトランスフアバー７から下方に
向かって延設した２個の保持片３２．３３が取付られで
いる。この保持片３２．３３は上記係合軸１４の位置を
中央に搬送方向に沿って前後位置に離れて設けられてい
る。

そして、この保持片３２．３３はトランスフアバー７の
前進位置と後退位置でいずれかの保持片３２．３３が揺
動アーム１５の側面と対向する位置にあり、何らかの外
力の作用でドラム１０が逆戻りするのを規制するための
ものである。

［実施例の作用］ 次に、作用を説明する。

まず、各ステーション位置にそれぞれワークＷが保持さ
れているとする。図示しない加工ステージョンではワー
クＷの加工が終了し、第１図の姿勢変換ステーションで
はワークＷはドラム１０内で第２図実線で示すような略
直立状態の搬出姿勢に保持されている。この状態より、
トランスフアバー７は、後退位置でかつ下降位置である
原位置からスタートし、上昇、前進、下降、後退で１サ
イクルの矩形運動を繰り返し、その前進過程でワークＷ
のステーション間搬送を行う。

第８図はトランスフアバー７の矩形運動に伴う係合軸１
４の移動軌跡を示す。トランスフアバー７の原位置にお
いて、姿勢変換ステーションのワークＷは、第６図２点
鎖線Ｗ′で示すような位置にあり、かつ係合軸１４は同
図２点鎖Ｍ１４’で示すように姿勢変換ステーションに
入る前の前段ステーションの搬送路上に位置している。

揺動アーム１５は、第３図の実線で示すように時計方向
の揺動限に保持されその先端の係合溝２３の開口部を係
合軸１４の移動軌跡上に位置させている。この状態では
、連結ロッド１６は第２図のように右端位置に保持され
ている。これにより、連結レバー１７は反時計方向の揺
動限に保持され、したがってドラム１０は搬出姿勢に保
持されている。このときのガイドバー１１は、第６図で
示すように次段のガイドレール３１と一直線状に位置さ
れている。

この状態からトランスフアバー７が第１図で示す原位置
から同図２点鎖線の位置に上昇されると、第８図で示す
ように、係合軸１４も一体にアの位置からイの位置へ上
昇する。トランスフアバー７の上昇位置では、トランス
フアバー７上に設けられた搬送爪７ａ、７ａがワークＷ
の下部前面および下部後面と係合可能に対向される。

そして、この上昇位置のままトランスフアバー７が所定
ストローク前進される。このトランスフアバー７が前進
移動する過程で、係合軸１４が第８図イの位置からつの
位置へ移動する間は、係合軸１４が１度揺動アーム１５
の係合溝２８に挿入するまでの間で、揺動アーム１５を
動かすことはない。したがって、ドラム１０も第２図の
状態を保ったままであり、この区間内で搬送爪７ａがワ
ークＷの背面に当接して前方へ押し出し、ドラム１０か
ら搬出してガイドバー１１に沿ってワークＷ１７！：搬
出姿勢のまま次段のガイドレール３１に完全に受は渡す
。すなわち、第６図に実線で示すように、ワークＷはド
ラム１０の回転に干渉のない位置まで搬出される。

続いて、係合軸１４が第８図つの位置から第３図２点鎖
線で示す第８図工の位置へ移動する間に、係合軸１４は
揺動アーム１５の係合溝２３を摺動して揺動アーム１５
を第３図実線の状態から同図２点鎖線の状態すなわち第
５図に実線で示す状態まで反時計方向に回動させる。

これによって、連結ロッド１６が第５図で示すように左
方向へ移動され、同時にその他端にて連結レバー１７を
時計方向に回動させる。そして連結レバー１７が第４図
のようにストッパー２８に当接されることで、連結レバ
ー１７は時計方向の揺動端に位置決めされる。よって、
連結レバー１７はアーム２６を介してドラム１０を第２
図の状態から第４図の状態へ所定の角度α°だけ時計方
向へ回動させ、ガイドバー１１および下部ガイド１２を
前段のガイドレール３０側と整合し、搬入姿勢のワーク
Ｗを受は入れ可能な状態に変換する。

すなわち、第７図で示すように、ガイドバーは前段のガ
イドレール３０と一直線状に位置される。

このドラム回転区間では、上記搬出されたワークＷは前
述のように既に次段のガイドレール３１へ受は渡され、
ドラム１０側のガイドバー１１からは完全に逃げており
、ドラム１０は回動が許される状態にある。そして、ド
ラム１０の回転終了時は第７図のように前段のガイドレ
ール３０に案内され、さらに搬入姿勢で搬入されてくる
ワークＷはドラム１０側のガイドバー１１の直前の位置
まで移動される。

続いて、この位置よりトランスフアバー７が前進位置ま
で移動する区間、すなわち係合軸１４が第８図工の位置
から才の位置へ移動する区間は、係合軸１４は第５図の
ように反時計方向の揺動限にある揺動アーム１５の係合
溝２３から抜は出て揺動アーム１５から１ｍ！脱される
。この間、連結レバー１７は第４図のようにスプリング
２９により位置保持されているため、揺動アーム１５は
静止保持されたままである。したがって、ドラム１０も
第４図の状態を保ったままであり、この区間内で、上記
搬出された前方のワークＷは次段のステーションへ確実
に搬出され、ドラム１０へ搬入されてくる後方のワーク
Ｗは搬入姿勢のままガイドバー１１に案内されて第３図
２点鎖線Ｗ′で示すようにドラム１０内に完全に搬入さ
れる。

ンに置いてワークＷの下面より下方に引き下げられる。

係合軸１４も第８図において才の位置から力の位置に下
降される。

そして、この下降位置のままトランスフアバー７が後退
されて、係合軸１４が第８図力の位置からキの位置にく
ると、第５図に実線で示すように係合軸１４は反時計方
向の揺動端にある揺動アーム１５の係合溝２３に挿入さ
れる。

トランスフアバー７の後退と同時に、係合軸１４は第８
図キの位置からりの位置まで移動され、これによって揺
動アーム１５が軸２０を中心に時計方向に回転され、第
５図２点鎖線の状態すなわち第３図実線で示す状態で反
転される。これと同時に、連結ロッド１６を介して連結
レバー１７が反時計方向に揺動され、ストッパー２７に
当接されて第２図のように反時計方向の揺動端に位置決
めされる。これにより、アーム２６を介してドラム１０
を第４図の状態から第２図の状態へ所定の角度α　だけ
時計方向へ回動させ、このドラム１０と一体にワークＷ
を第２図実線で示すように搬出姿勢に変換する。すなわ
ち、ドラム１０側のガイドパー１１は次段のガイドレー
ル３１と整合し、すなわち−直線状に位置され、ワーク
Ｗを次段のステーションへ搬出可能な状態に変換する。

ワーク姿勢変換後、この位置より続いて、トランスファ
バー２が後端位置へ復帰するまでは、係合軸１４は揺動
アーム１５の係合溝２３から抜は出して揺動アーム１５
から離脱される。この間、連結レバー１７が第２図のよ
うにスプリング２９により位置保持されているため、揺
動アーム１５は静止保持されたままである。したがって
、ドラム１０も第２図の状態を保ったままである。最終
的にトランスファバー７は原位置に戻り、すなわち、係
合軸１４がアの位置に戻り、１サイクルの搬送運動が終
了する。

このようにして、トランスフアバー７は上昇、前進、下
降、後退の矩形運動を繰り返し、この連動と同期してド
ラム１０からワークＷを搬出姿勢で搬出し、搬出後、ド
ラム１０は回転され、搬入姿勢で搬入されてくるワーク
Ｗを受は入れ、ワークＷを保持すると、ドラム１０は逆
方向に回転され、ワークＷを搬出姿勢に変換するという
一連の動作が繰り返される。

なお、この運動の中で、揺動アーム１５が係合軸１４と
係合されている間、すなわちドラム回転動作時にはドラ
ム１０はトランスファバー７と機械的に連結されている
が、それ以外のトランスファバー７の前進位置および後
退位置などで、万一作業者がドラム１０に触れたりなど
して何らかの外力がドラム１０に作用した場合、ドラム
１０が本来の姿勢から異なる姿勢に戻ってしまう心配が
ある。

これを防止するために、第９図および第１０図で示すよ
うに、トランスファバー７に２個の保持片３２．３３が
−設けられている。

第９図において、トランスファバー７が前進位置へ行く
少し手前で第１の保持片３２が２点鎖線で示す位置から
揺動アーム１５の一側面に摺動自在に係り合い、係合軸
１４が第９図実線で示す位置へ移動される前進位置まで
、第１の保持片３２は確実に揺動アーム１５の時計方向
の回動を制止している。

従って、トランスファバー７の前進位置およびその近傍
では、一方のストッパー２８と保持片３２との闇で揺動
アーム１５、連結ロッド１６、連結レバー１７は完全に
動きを制され、ドラム１゜は搬入姿勢に固定される。

また、第１０図において、トランスファバー７が後退位
置へ行く少し前で第２の保持片３３が２点鎖線で示す位
置から揺動アーム１５の他側面に摺動自在に係り合い、
係合軸１４が第１０図実線で示す位置へ移動される後退
位置まで、第２の保持片３３は確実に揺動アーム１５の
反時計方向の回動を制止している。

従って、トランスファバー７の後退位置およびその近傍
では、他方のストッパー２８と保持片３２との間で揺動
アーム１５、連結ロッド１６、連結レバー１７は完全に
動きを制され、ドラム１゜は搬出姿勢に固定される。

また、トランスファバー７の上昇時および下降時におい
ても、保持片３２．３３は揺動アーム１５に対し上下方
向に変位するのみで、揺動アーム１５は同様にいずれか
の保持片８２．３３によって確実に逆戻りを制止されて
いる。

なお、上記揺動アーム１５の係合溝２３は、実施例のよ
うに直線状に形成してもよいが、例えば係合溝１３を湾
曲させるなどいろいろな形状に変形させて溝カム状に形
成することにより、ドラム１０の回転開始時や停止時の
衝撃を和らげるように、姿勢変換時のドラム回転の加減
速を調整することもできる。

［発明の効果］ 本発明によれば、固定枠に揺動アームを回動自在に支持
し、この揺動アームの係合溝にトランスファバーに設け
た係合軸をトランスファバーの進退運動による係合軸の
移動区間のうち姿勢変換のための区間でのみ係合させ、
トランスファバーの往復運動に連動して上記揺動アーム
を揺動させ、連結手段を介し上記ドラム七回動連動させ
るようにしたので、トランスファバーの搬送動作と同期
して、ドラムからのワーク搬出、搬出後の空ドラムの回
転、ドラムへのワーク搬入、ドラムの回転の一連の動作
でワーク姿勢変換をタイミングよく短時間で確実に行う
ことができる。

また、揺動アームはトランスフアバーの移動ストローク
間のうち短かく設定されている姿勢変換のための区間で
のみｌ・ランスフアバ−の係合軸と係合するようになっ
ているため、その係合域は小さく、したがってトランス
フアバーの搬送ストロークに相当するような長いカム溝
は必要なく、しかもトランスフアバーの往復動作を１本
の係合溝を共有してドラムに伝えることができるため、
大型の揺動アームを用いる必要がない。

また、揺動アームは水平回転するためにその連動機構部
分も固定枠の下方の機台にまで延びるようなことなく、
装置全体をコンパクトに形成できる。したがって例えば
大型ワークのトランスファマシンで搬送ストロークを大
きく設定した搬送ラインに対しても、大きなカム板を設
ける必要がないため、容易に設置することができる。

さらに、トランスフアバーに保持片を設けて、トランス
フアバーの前進位置と後退位置で揺動アームと係合し、
揺動アームを各揺動端に保持するようにしたので、例え
ばトランスフアバーの昇降時に何らかの外力によってド
ラムが逆回転する等のおそれはなく、ドラムは割出し位
置に確実に固定されており、ドラムの誤動作による後の
搬送動作への悪影響の心配は全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したトランスファマシンの姿勢変
換ステーションの側面図、第２図はトランスフアバーの
原位置におけるワーク姿勢変換装置の正面図（搬出姿勢
）、第３図は第２図のＡ　−へ矢視断面においてワーク
搬出後のドラム回転終了時の状態を示す図、第４図はワ
ーク搬出後のドラム回転終了時における装置の正面図、
第５図は第４図のＢ−Ｂ矢視断面図、第６図はワーク搬
出後のドラム回転開始時の状態を示す搬送路の平面図、
第７図はワーク搬出後のドラム回転終了時の状態を示す
搬送路の平面図、第８図はトランスフアバーの矩形運動
に伴う係合軸の移動軌跡を示す図、第９図はトランスフ
アバーの前進位置における保持片の位置を示す図、第１
０図はトランスフアバーの後退位置における保持片の位
置を示す図である。 ７・・・トランスフアバー　９・・・固定枠、１０・・
・ドラム、１４・・・係合軸、１５・・・揺動アーム、
１６．１７．２６・・・連結手段を構成する連結ロッド
、連結レバーおよびアーム、２３・・・係合溝、３２・
・・保持片、Ｗ・・・ワーク。 特許出願人　　株式会社　日平トヤマ 第１図 第 図 第 図 第８図 （ワーク姿勢変＃） 壜 第９図 第１０図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送路に沿つて進退運動するトランスフアバーに
   係合軸を一体に突設し、上記搬送路上に設けた固定枠に
   ワーク保持用のドラムを垂直回転自在に設け、上記固定
   枠に上記係合軸と係脱可能な係合溝を有する揺動アーム
   を回転自在に設け、この揺動アームを上記トランスファ
   バーの進退運動による上記係合軸の移動区間のうち姿勢
   変換のための区間でのみ上記係合軸と係合させ、この揺
   動アームと上記ドラムとの間を連結手段を介して連結し
   、トランスフアバーの進退運動に連動して揺動アームを
   揺動させドラムを回動運動させることを特徴とするワー
   ク姿勢変換装置。
2. （２）トランスフアバーに、トランスフアバーの前進位
   置と後退位置にて上記揺動アームと係合し揺動アームを
   各揺動端装置に保持する保持片を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のワーク姿勢変換装置。