JPH035396Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はワーク着脱装置のアームバランス装置
に関する。

（従来の技術） 機台に対し水平に支承され、且つ駆動装置によ
り所定角度回転せしめられる回転軸にアームを設
け、該アームにはワークを保持するホルダを備え
るヘツドを設けたワーク着脱装置が知られ、従来
はアームの揺動に伴うモーメントのバランスを維
持するため、アームの上部にウエイトを設けた
り、油圧シリンダユニツトにてアームを引張つた
りしていた。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、ウエイトを設けるとアームの重量が
増大するため、揺動に要する駆動力が大きくなつ
てしまい、更にアーム上方のスペースを大きくと
る必要があつた。また油圧シリンダユニツトでア
ームを引張る場合には、ピストンストロークを自
動調整しなければならず、制御が複雑となつてい
た。

（問題点を解決するための手段） 斯かる問題点を解決すべく本考案は、機台１に
対し水平に支承され、且つ駆動装置５により所定
角度回転せしめられる回転軸７にアーム１１を設
け、該アーム１１にはワークＷを保持するホルダ
４１を備えるヘツド３７を設けたワーク着脱装置
において、回転軸７と機台１側とにチエンスプロ
ケツト機構５１を架設するとともに、機台側スプ
ロケツト５４と機台側１とに平行リンク機構６１
を架設し、該平行リンク機構６１には垂直方向の
エアシリンダ７３を設置する一方、機台１側には
該エアシリンダ７３のピストンロツド７５が係合
する水平方向のレール４を設置した。

（作用） アーム１１の揺動時において、回転軸７側のス
プロケツト５２に同期して機台１側のスプロケツ
ト５４が回転し、平行リンク機構６１も同期して
水平移動を行い、機台１側の水平レール４に係合
するピストンロツド７５に対しエアシリンダ７３
が上下動し、エアシリンダ７３内のエアを加圧し
たり解除する。

特にアーム１１の原位置からの揺動に伴つてエ
アシリンダ７３内のエアが圧縮され、このエアを
圧縮する荷重はアーム１１の揺動と逆方向に作用
するため、アーム１１のモーメントに対抗するモ
ーメントが発生することとなる。

従つてアーム１１の揺動に伴うモーメントのバ
ランスをエアシリンダ７３により自動調整するこ
とができる。

このように１本のエアシリンダ７３をバランス
モーメントの発生源としたため、軽量、省スペー
ス化が図れ、コンパクトな装置設計が可能とな
り、複雑な制御も不要となり、またアーム１１の
揺動に要する駆動力はウエイトを設けた場合より
も小さくて済む。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を詳述する。

第１図はワーク着脱装置の要部縦断側面図、第
２図はその正面図で、ポスト状に起設された機台
１上部の水平なる円筒部２の一端にはサーボモー
タ５が設置され、他端には一体に左側方へ延出す
る垂直なるプレート３が形成され、このプレート
３の下縁には前方へ突出する水平方向のレール４
が固設される。そして円筒部２のプレート３側内
には軸受ホルダ６が嵌合固設され、前記サーボモ
ータ５の出力軸に連結されるアーム回転軸７は軸
受ホルダ６内にベアリング８，８を介して軸承さ
れ、回転軸７の突出端にはアーム１１が固設され
る。

アーム１１は縦長形状の後壁１２から両側壁１
３，１３と上壁１４及び下壁１５を形成し、上壁
１４と下壁１５の中央部間にはスクリユーロツド
１６がそれぞれベアリング１７，１８を介して軸
承され、上壁１４の前部に垂設したサーボモータ
２１の出力軸とスクリユーロツド１６の上端には
ベルトプーリ機構２２が架設される。更にスクリ
ユーロツド１６の左右には第５図のように一対の
リフトロツド２３，２３が配設され、リフトロツ
ド２３，２３上端間に固設されたジヨイント部材
２４はスクリユーロツド１６に螺合しており、両
リフトロツド２３，２３はアーム下壁１５を貫通
して下方に突出している。この両リフトロツド２
３，２３下端間にはギヤボツクス２５が固設さ
れ、またアーム１１の開放面はカバー２６にて閉
じられている。

ギヤボツクス２５には回転装置３１が組込まれ
る。即ちギヤボツクス２５の後部上はサーボモー
タ３２が設置され、サーボモータ３２の出力軸に
ベベルギヤ３３，３４にて噛合する水平なるヘツ
ド回転軸３５はベアリング３６，３６を介してギ
ヤボツクス２５内に軸承され、ギヤボツクス２５
から前方への回転軸３５の突出端にはワークヘツ
ド３７が固設される。

ワークヘツド３７にはその回転中心Ｃに対し
180゜の位相差をもつた一対のワークホルダ４１，
４２が備えられる。即ちワークヘツド３７は横長
形状で、第６図のようにその回転中心Ｃに対し右
上半部と左下半部にそれぞれエアシリンダ３８，
３８を水平に内蔵し、また回転中心Ｃに対し右下
半部と左上半部にそれぞれワークホルダ４１，４
１を組込む。ワークホルダ４１は左右一対のチヤ
ツクアーム４２，４２から成り、両チヤツクアー
ム４２，４２はヘツド３７に枢着軸４３，４３に
て枢支され、且つそれぞれのセクタギヤ４４，４
４が噛合し、両者間に架設したリターンスプリン
グ４５にて常時は拡開方向に付勢されている。そ
して一方のアーム４２の基部にはレバー部４６が
形成され、エアシリンダ３８のピストンロツド３
９はこのレバー部４６に当接しており、シリンダ
３８内にエアが供給されると、ピストンロツド３
９が前進してレバー部４６を押圧し、両アーム４
２，４２はリターンスプリング４５に抗し、且つ
セクタギヤ４４，４４により同期してチヤツキン
グ作動を行う。

更に前記アーム回転軸７と機台１に固設したプ
レート３とにはチエンスプロケツト機構５１が架
設される。即ちアーム回転軸７上に駆動スプロゲ
ツト５２を固設するとともに、プレート３の左側
には第８図のように支軸５３を水平に中間部で固
設し、この支軸５３の前端上に従動スプロケツト
５４をベアリング５５，５５を介して支承し、両
スプロケツト５２，５４にチエン５６を掛装す
る。

そして従動スプロケツト５４とプレート３とに
は平行リンク機構６１が架設される。即ち支軸５
３上には前後一対のリンク６２，６２をそれぞれ
ベアリング６３，６３を介して支承する一方、プ
レート３の中間部にも支軸５３と平行で、且つ同
高位なる支軸６４を第７図のように中間部で固設
し、この支軸６４上にも前後一対のリンク６５，
６５をそれぞれベアリング６６，６６を介して支
承する。また従動スプロケツト５４とこれの内側
に臨むリンク６２とを第８図のようにボルト６
７、ナツト６８にて一体に連結し、左右でそれぞ
れ対をなすリンク６２，６５間には水平にシリン
ダベツド７１をそれぞれベアリング７２…を介し
て枢着連結する。

このシリンダベツド７１の中央にはエアシリン
ダ７３を垂設する。このエアシリンダ７３内には
エアが封入され、このエアを圧縮するピストン７
４と一体のピストンロツド７５はベツド７１上に
突出し、このピストンロツド７５上端には第７図
のようにＬ形ブラケツト７６が固設される。この
Ｌ形ブラケツト７６の垂直面には前記レール４の
上下に係合する一対のローラ７７，７７が枢支さ
れている。

以上において、機台１上のサーボモータ５はア
ーム１１を第３図に示すように所定角度の範囲内
を往復揺動させ、アーム１１上のサーボモータ２
１はワークヘツド３７をアーム１１から所定量の
範囲内で往復進退させ、またギヤボツクス２５上
のサーボモータ３２はワークヘツド３７を180゜毎
に回転させるものである。またワークヘツド３７
内のエアシリンダ３８，３８内には不図示のエア
供給源からエアが給排され、前記サーボモータ
５，２１，３２及びエア供給源の各作動は制御装
置により行われる。

次に以上のワーク着脱装置の機能を説明する。
ここで、実施例では第１図に示すように内燃機関
のクランク軸をワークＷとした。

先ず原位置は第１図及び第２図のようにアーム
１１及び平行リンク機構６１が垂直状態にあり、
ワークヘツド３７の一方のワークホルダ４１は下
方に、また他方のワークホルダ４１は上方に臨ん
だ状態にある。そして下向きのホルダ４１の下方
には不図示のワーク投入シユートが配設され、更
にワーク着脱装置の右側方には不図示の加工機が
配設されている。

而して作業開始時は、サーボモータ２１の作動
によりアーム１１から下方にワークヘツド３７が
前進し、下向きのワークホルダ４１にて加工用ワ
ークＷを保持した後、ヘツド４１を上方へ後退さ
せ、次にサーボモータ３２を作動させてヘツド３
７を180゜回転し、再びヘツド３７を前進させて他
方のホルダ４にも加工用ワークＷを保持した後、
同様にヘツド３７を後退させる。そして同時にサ
ーボモータ５の作動により加工機側に向かつて第
３図のようにアーム１１を揺動させながらヘツド
３７を前進させ、後から保持したホルダ４１から
加工機にワークＷを装着し、ヘツド３７を後退さ
せ、アーム１１をそのまま待機させておく。

加工が終わると、ヘツド３７を前進させて加工
済ワークＷを前記装着したのと同じホルダ４１の
保持し、ヘツド３７の後退により加工済ワークＷ
を加工機から取出し、サーボモータ３２を作動さ
せてヘツド３７を180゜回転させ、再びヘツド３７
を前進させて他方のホルダ４１で保持した加工用
ワークＷを加工機に装着する。

然る後、ヘツド３７を後退させてアーム１１を
原位置に復帰させた後、ヘツド３７を前進させて
投入シユート上の加工用ワークＷを前記第２回目
に装着したのと同じホルダ４１に保持し、再びヘ
ツド３７を後退させながら180゜回転させ、ヘツド
３７を前進させて他方のホルダ４１で保持した加
工済ワークＷを投入シユート上に払い出す。そし
て再びヘツド３７を後退させると同時にアーム１
１を加工機側に揺動させ、ヘツド３７を前進させ
て前記払い出したのと同じホルダ４１で加工済ワ
ークＷを保持して取出した後、ヘツド３７を180゜
回転させながら前進させて他方のホルダ４１に保
持した加工用ワークＷを加工機に装着する。以降
は同じ手順を繰り返す。

斯かるワーク着脱装置において、アーム１の揺
動時は、その回転軸７上の駆動スプロケツト５２
に同期してプレート３側の従動スプロケツト５４
がチエン５６を介して回転し、平行リンク機構６
１も同期して水平方向に揺動する。この平行リン
ク機構６１の水平揺動の際、機台１側のプレート
３下縁に固設された水平なるレール４に上下のロ
ーラ７７，７７を介してピストンロツド７５が係
合しているため、エアシリンダ７３内のピストン
７４は相対的に上下動する。

従つてアーム１１が加工機側へ揺動する場合、
平行リンク機構６１も同方向へ揺動して第３図の
ようにアーム回転軸７のほぼ下方まで前進し、同
時にレール４に係合して右側に移動するピストン
ロツド７５に対しエアシリンダ７３が上昇するた
め、エアシリンダ７３内のエアはピストン７４に
より圧縮される。このエアを圧縮する荷重はアー
ム１１の揺動と逆方向に作用するので、アーム１
１のモーメントに対抗するモーメントを発生す
る。

アーム１１が原位置に復帰する場合は、平行リ
ンク機構６１もレール４の左側に移動し、ピスト
ン７４が相対的に上昇してエアシリンダ７３内の
エアの圧縮が解除される。

このようにアーム１１の揺動に伴うモーメント
のバランスはエアシリンダ７３により自動調整さ
れる。

ところで、ワークＷとしては実施例の如きクラ
ンク軸に限らず任意のものを採用し得、また加工
工程に限らず組立工程においても本着脱装置が適
用されること勿論である。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、アームの揺動に
伴うモーメントのバランスをエアシリンダにより
自動調整するため、軽量、省スペース化を達成で
きるとともに、複雑な制御も不要となり、またア
ーム駆動力をウエイトを設けた場合よりも小さく
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワーク着脱装置の要部縦断側面図、第
２図は何要部正面図、第３図は作動状態を示す要
部正面図、第４図乃至第６図は第１図−線、
−線及び−線の各断面図、第７図と第８
図は第３図−線及び−線の各断面図であ
る。 尚、図面中、１は機台、３はプレート、４はレ
ール、７はアーム回転軸、１１はアーム、１６は
スクリユーロツド、２１はサーボモータ、２２は
ベルトプーリ機構、２３はリフトロツド、２５は
ギヤボツクス、３１は回転装置、３２はサーボモ
ータ、３５はヘツド回転軸、３７はワークヘツ
ド、４１はワークホルダ、５１はチエンスプロケ
ツト機構、６１は平行リンク機構、７３はエアシ
リンダ、７５はピストンロツド、７７はローラ、
Ｗはワークである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 機台に対し水平に支承され、且つ駆動装置によ
   り所定角度回転せしめられる回転軸にアームを設
   け、該アームにはワークを保持するホルダを備え
   るヘツドを設けたワーク着脱装置において、 回転軸と機台側とにチエンスプロケツト機構を
   架設するとともに、 機台側スプロケツトと機台側とに平行リンク機
   構を架設し、 該平行リンク機構には垂直方向のエアシリンダ
   を設置する一方、 機台側には該エアシリンダのピストンロツドが
   係合する水平方向のレールを設置したことを特徴
   とするワーク着脱装置のアームバランス装置。