JPH039961Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、爪の交換可能なローダハンドに関す
る。

〔従来の技術〕

架台上に前後方向に移動自在なビームを横架
し、該ビーム上にローダユニツトを載置したロー
ダハンドの交換に関して従来は、アームの交換と
してアームから先全体を被搬送物に対応させて交
換していた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、アームから先全体を交換する上記従来
技術においては、アーム交換時の取付け・取外し
の機構が複雑となり、それに伴なつて装置全体が
大形化すると言う問題点が生じていた。更に、以
上のことからメンテナンスも困難であると言う問
題点もあつた。

本願考案は、上記事情に鑑み提案されたもので
あつて、把持される被搬送物に対応した爪のみを
交換することで、広範囲の被搬送物搬送に対応可
能な、しかも爪交換の時間の短縮を図り生産性向
上を目指したローダハンドを提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決するために、本装置
を架台上に前後方向に移動自在なビームを横架
し、該ビーム上にローダユニツトを載置したロー
ダハンドにおいて、ローダアームの開閉方向に対
して挿着可能な開口部を形成すると共に爪収納台
の上部にあつて爪の開閉方向に対して進退可能な
爪押え部材を具備した各種爪を収納する爪収納台
と、爪を受ける顎部を下方に有すると共に爪係合
部を側面に設け更に上方把持側に突出部を形成す
るローダアームと、該ローダアームの顎部と係合
可能な係合部を下方に形成し上方両側面に係合体
を設けた爪と、該爪を前記爪収納台に嵌入した際
前記爪を前記ローダアームの顎部に対して押圧す
る押圧手段とから成ることを特徴とする爪交換可
能なローダハンドとした。

〔作用〕

爪収納台の開口部に収納された爪を、ローダア
ームに装着するためにローダアームが開いた状態
で下降してくる。ローダアーム下部の顎部が前記
爪の下部をクリアした時点で下降を止め前進させ
（ローダアームを閉じる）、前記ローダアーム前面
と前記爪の後面とを当接させる。

同時にローダアームを上昇させることにより、
該ローダアーム下部の顎部に前記爪の係合部が係
合し、一方ローダアーム側面の爪係合部と前記爪
の上方側面に設けられた係合体も係合し楔作用に
よつて爪をローダアーム側に押付け、装着する。

前記爪を押えていた爪押え部材は、前記ローダ
アームの前進によつて該ローダアーム上方の突出
部に押されて前記爪収納台内に後退動する。

次いで、前記ローダアームを開くことで爪は爪
収納台から抜出される。

爪を交換する場合は、爪を装着したローダアー
ムを爪収納台の開口部前面から前進させること
で、爪収納台に収納される。

〔実施例〕

以下、本願考案の一実施例を図面に基づいて更
に詳細に説明する。

第１図は本願考案のローダハンドが使用される
工作機械の全体正面図、第２図は同じく全体平面
図を示す。

第１図および第２図において、横形マシニング
センタ等工作機械１の前方が加工エリア２を形成
している。操作位置の反対側には縦ビーム３、
横ビーム４および柱ビーム５等で構成された架台
６が門型クレーンの如く設けられている。この架
台６上には、縦ビーム３上に敷設されたガイドレ
ール７をを介して矢印Ｕ方向（縦方向）に移動自
在にビーム８が横架されている。そしてこのビー
ム８には、矢印Ｍ方向に昇降自在なローダハンド
９やビーム８の自走装置等を組込んで矢印Ｖ方向
に移動自在なローダユニツト１０が載設されてい
る。

一方、架台６の側面（第１図、２図において架
台６の右方）には複数個のトレー１１を重置した
トレーチエンジヤー１２が設けられ、一部は前記
架台６内に入り込んでいる。前記トレー１１内に
は、各種の工具ＴやワークＷが順番に並べられ収
納されていて多層に重置されている。トレー１１
は工程に応じてＶ方向およびＵ方向に移動し、そ
のトレー１１内の工具ＴやワークＷを前記ローダ
ハンド９が把持して、工作機械１に対して搬送す
る。

架台６の下方に配設されたトレーチエンジヤー
１２の端部には、各種工具ＴやワークＷに対応し
てローダアーム２７に装着される各種の爪を収納
してある爪収納台１３が載置される。ローダアー
ム２７は、前記爪収納台１３に収納されている例
えば丸物ワーク搬送用爪４９や、角物ワーク搬送
用爪６１およびツール搬送用爪６２等を工程に応
じてＶ方向、Ｕ方向、Ｗ方向の動きによつて自動
的に取りに行き装着し、トレー１１上の工具Ｔや
ワークＷを順次工作機械１に対して搬送する。

上述の如き構成のうち、まず各種の爪を収納す
る爪収納台１３とローダハンド９のアーム部につ
いて述べる。

第３図は、爪収納台１３の一部断面と、該爪収
納台１３に収納された丸物ワーク搬送用爪とロー
ダアームの一部を示し、第４図は、第３図におけ
る矢視一部断面図を示し、第５図は第３図にお
ける矢視図を示し、第６図は第５図における
矢視一部断面図を示す。

第３図および第４図において、爪収納台１３は
前述の如く、架台６の下方に設置されたトレーチ
エンジヤー１２の端部上部に設けられ、収納台本
体１４とその支柱１５，１５、上部ベースプレー
ト１６、下部ベースプレート４０等から構成され
る。収納台本体１４は底板１７の長手方向両端
に、正面中央に角孔１８ａ，１８ａを形成した側
板１８，１８を立設し蓋板１９を固着して略箱体
状に形成されている。従つて、収納台本体１４の
側面両端部は開口部２０，２０となつていて、こ
の両端の開口部２０，２０に後述する各種の爪が
着脱される訳である。

前記蓋板１９の巾方向中心でかつ厚さ方向中心
には、蓋板１９中央にくり抜かれた角孔１９ａに
向つて長手方向に段付き貫通孔２１，２１が穿設
されている。この段付き貫通孔２１，２１には、
段付きに形成され細径部に押圧手段であるばね２
２を巻着したフローテイングピン５５の抜防止用
安全ピン２３，２３が前後のスリーブ２４，２５
を介して挿入される。この安全ピン２３，２３の
先端にはストツパ２６，２６が取付けられてい
て、両側から挿入された安全ピン２３，２３は最
も近づいた時でもストツパ２６，２６同士が若干
離れた位置にあるように構成されている。

安全ピン２３，２３は、通常ばね２２によつて
互いの安全ピン２３，２３が離反する方向に付勢
され、安全ピン頭部２３ａ，２３ａが想像線（２
点鎖線）の位置まで伸びている。そしてこの時、
収納台本体１４に爪が収納されていれば、該爪に
設けられた垂直方向に摺動自在のフローテイング
ピン５５頂部を押圧することで該フローテイング
ピン５５の飛出しを防止している。

前記爪の着脱時には、ローダハンド９のローダ
アーム２７上部に螺着された突出部たる押え部材
２８先端面が、前記ローダアーム２７の前進（閉
じ方向）によつて安全ピン頭部２３ａ頂部に当接
し、ばね２２付勢に抗して安全ピン２３，２３を
互いに接近させる方向に押圧する。

前記蓋板中央の角孔１９ａは、カバー２９を蓋
板１９に螺着することにより遮弊され角孔１９ａ
内の安全ピン２３，２３、ストツパ２６，２６や
近接スイツチ３７等が保護される。

前記蓋板１９に挿入された安全ピン２３，２３
を中心として、巾方向に対称位置でかつ長手方向
両端部には段付き貫通孔３０が下方に向けて穿設
される。この段付き貫通孔３０には、後述する各
種爪が嵌入されてきた際に爪上部に刻設されたＶ
ノツチに係合し係止すべく鋼球３１が挿入され、
押え板３２で固定されたばね３３によつて常に下
方に付勢されている。

また、前記蓋板１９の下面には、各種の爪が嵌
入されてきた際の停止位置を決めるストツパ３４
が螺着されている。

前記収納台本体１４の底板１７には、前記蓋板
１９内の安全ピン２３の出入り確認を検知するた
めの近接スイツチ３５を具備したブラケツト３６
が蓋板１９中央の角孔１９ａに向けて立設され
る。更にこのブラケツト３６に交差して、収納台
本体１４両側の爪の在場確認を検知するための近
接スイツチ３７を具備したブラケツト３８，３８
が長孔３８ａ，３８ａによつて調整可能に設けら
れている。

収納台本体１４の正面側と背面側には、前記側
板１８の角孔より大き目の側面カバー３９，３９
が螺着され、近接スイツチ３５，３７等を遮弊し
保護している。

上述の如き構成の収納台本体１４は、複数個
（例えば３個）上部ベースプレート１６上に併設
される。この上部ベースプレート１６は支柱１
５，１５によつて下部ベースプレート４０と連結
され、複数個設けた調整用ボルト４１で高さおよ
び傾きを調整しながら収納台本体１４をボルト４
２でトレーチエンジヤー１２上部に取付ける。

前記上部ベースプレート１６上に載設された複
数個の収納台本体１４に対応した位置の上部ベー
スプレート１６側面には、ローダハンド９のロー
ダアーム２７が下降してくる際のストロークを確
認する検知手段たる近接スイツチ４３が取付けら
れる。

次に、第３図ないし第６図に基づいてローダハ
ンド９を形成しているローダアーム２７について
説明する。

該ローダアーム２７は各種制御機構が組込まれ
たローダユニツト（第１図）１０に連結してい
て、上下動および前後動（開閉動）の各動作が可
能である。そしてローダアーム２７は各種爪と係
合し一体となつた時ローダハンド９を構成する。
前記ローダアーム２７は、収納台本体側面の開口
部２０，２０と同程度の巾に形成され、その開口
部２０，２０に向合つた状態に設けられる。

ローダアーム２７は底部に爪下部の係合体５２
を支持する顎部４４ａを形成する爪受台４４を固
着してあり、更にこの爪受台４４の上方両側面に
は係合部材４５，４５が螺着される。この係合部
材４５，４５はローダアーム２７の巾方向側面に
略正方形の板状部材として突設され、更にローダ
アーム前方（爪側）にも突設されている。そして
ローダアーム前方に向けて突設された係合部材４
５，４５は、第５図に見る如く内側に溝４５ａ，
４５ａが形成されていて、しかもこの溝４５ａ，
４５ａは係合部材４５，４５の途中から上方に向
けて開く方向に傾斜して形成され楔形となつてい
る。

前記係合部材４５，４５の更に上方には、ロー
ダアーム２７と同巾の押え部材２８が、ローダア
ーム２７前方に突出して設けられる。この押え部
材２８は、ローダアーム２７が最大限前進した際
前述した収納台本体１４の蓋板１９内の安全ピン
２３の頭部頂面に当接押圧し、ローダアーム２７
の最前面が爪取付台５０の後面と同一面となるよ
うに形成されている。そして、この押え部材２８
にはローダアーム２７が開閉動する際、後述する
爪取付台５０内に挿着されたフローテイングピン
５５頂面上を滑動すべくローラ４６取付ピン４
７、ブツシユ４８を介して取付けられる。

今度は、各種爪のうち丸形ワーク搬送用爪につ
いて説明する。

丸物ワーク搬送用爪４９は第３図ないし第６図
において明らかな如く、爪取付台５０に爪本体５
１を螺着して構成される。このうち爪取付台５０
は他の爪本体、すなわち角物ワーク搬送用孔６１
およびツール搬送用爪６２の本体にも共通して使
用されるようにできていて、前記爪収納台本体１
４両側の開口部２０と同程度の巾に形成されてい
る。

この爪取付台５０は下部に、前述したローダア
ーム爪受台４４の顎部４４ａと係合する係合体５
２を具備しており、爪収納台本体１４の開口部２
０，２０に嵌入する爪本体５１と同一高さに作成
された最上部側面（巾方向）に係合体５３を形成
している。この係合体５３は下部に向つて狭くな
る傾斜面となつていて、前述したローダアーム２
７側面の係合部材４５に形成されている傾斜面と
係合するようになつている。

また前記爪取付台５０内部は、巾方向中心に段
付き貫通孔５４が下方に向けて刻設されていて、
フローテイングピン５５が細径部内に挿嵌された
上下のブツシユ５６，５７を介して挿入される。
フローテイングピン５５は、該フローテイングピ
ン頭部と爪取付台５０内部段付き貫通孔５４の大
径部内に介装されたばね５８によつて、通常は上
方に付勢されている。

そしてローダアーム２７が爪を挿着している際
前述したローダアーム２７の係合部材４５と爪取
付台５０、係合体５３との係合による挿着の外に
更に安全のためにこのばねの付勢力によつてフロ
ーテイングピン５５をローダアーム２７上部の押
え部材２８に押圧し抜止め作用を働かせている。

爪本体５１は爪取付台５０に螺着され一体化し
て、爪収納台本体１４両側面の開口部２０，２０
に嵌入される。丸物ワーク搬送用の爪本体５１
は、丸物ワークＷを挟持し易いように爪本体先端
部が略凹部形状に形成されている。また、爪本体
上面には巾方向両端にＶノツチ５９が刻設されて
いて、爪が嵌入した際前述した爪収納台本体１４
の鋼球３１と係合する。

次に、角物ワーク搬送用爪について説明する。

第７図は、角物ワーク搬送用爪によつて角物ワ
ークW₁を挟持した状態の片側正面図を示す。

第７図において明らかな如く、爪取付台５０は前
述した通りでありこの爪取付台５０に爪本体６０
を螺着して角物ワーク搬送用爪６１を構成する。
前記爪本体６０も前述した爪収納台本体１４に嵌
入できるように爪収納台本体１４の開口部２０と
同程度の巾に形成されていて、前面が角物ワー
クW₁側面に当接するように形成されている。上
面には爪収納台本体１４に嵌入した際位置決めさ
れるＶノツチ６０ａが刻設され、下部には角物ワ
ークW₁側面にくり抜かれた角孔W_1aに嵌入し巾
方向で固定するための突設部６０ｂが形成されて
いる。

このような角物ワーク搬送用爪６１をローダハ
ンド９のローダアーム２７に挿着し、両側のロー
ダアーム２７，２７の開閉動作によつて爪本体６
０の前面と下部突設部６０ｂで挟持して角物ワー
クW₁を搬送する。

以上は各種ワークの搬送用爪についての説明で
あるが、ツールを搬送する場合でも爪取付台５０
に取付ける爪本体を違えるのみで可能である。

第８図はツール搬送用爪６２片側の正面断面図
を示し、第９図は第８図におけるＶ矢視図を示
す。

ツール搬送用孔６２も前述したような爪取付台
５０に爪本体６３、爪先端６４を一体化して螺着
することにより構成されている。爪本体６３は前
述した他の爪本体等と同様、爪収納台本体１４側
面開口部２０，２０に嵌入し、爪本体６３下部に
螺着した爪先端６４は、ツールホルダー６５のフ
ランジ巾程度に形成され前記爪収納台本体１４の
底板１７の一部を切欠いて下方に延設されてい
る。この爪先端６４の下方前面は、ツールホルダ
ー６５のフランジ外周に周設された溝６５ａに
係合しツールホルダー６５を挟持すべく挟持し易
いように、前記ツールホルダー６５の溝に沿つ
て突起部６４ａを内周に形成している。前記爪先
端６４の一部には、正面視（第８図）Ｌ字形の位
置決め部材６６が螺着される。

該位置決め部材６６は、平面視（第９図）でわ
かるように両側から交差して設けられていて、ロ
ーダハンド９がツールホルダー６５を把持するた
めに開き加減で下降してきた際、ツールホルダー
６５のフランジ部外周に刻設されたキー溝６５ａ
内に飛び込んで位置決め作用をなす。ローダアー
ム２７が前進すると交差している位置決め部材６
６先端は互いに離反する方向に開く。

上述の如く構成された本考案の作用を説明す
る。

トレーチエンジヤー内に多層に重置されたトレ
ー上に、それぞれ丸物ワークＷ、角物ワークW₁
およびその他の形状のワーク等と、それぞれのワ
ークに専用のツールＴあるいは工具マガジン内で
は不足の工具Ｔを挿着したツールホルダーが順序
良く配置されていて、そのトレーがトレーチエン
ジヤー内をスケジユールに従つて順次ローダユニ
ツトの下に送られてきて、一定の高さにまで迫り
上がつてくる。このトレー上に載置されたワーク
とツールＴの種類は、トレー側面と工作機械側に
取付けられた読取りヘツドと記憶メモリ例えば
ICカード等によつて予め識別されていて、その
ワークとツールＴに対応した爪およびツールホル
ダーをローダユニツトが取りに行くように指令を
出す。

一方、爪収納台１３には送られてくるトレーに
対応して予め各種爪が手動あるいは別の爪挿着手
段（図略）によつて収納されている。

今、送られてきたトレー１１上に丸物ワークＷ
とツールホルダー６５が載置されていた場合、ロ
ーダアーム２７に丸物ワーク搬送用爪４９を装着
するために、ローダユニツト１０のＶ方向の動き
とビーム８のＵ方向の動きでローダアーム２７を
爪収納台１４の丸物ワーク搬送用爪４９の収納さ
れている位置まで移動させる。次いでローダアー
ム２７の爪受台４４と押え部材２８が、爪収納台
１３内に収納されている丸物ワーク搬送用爪４９
の最大巾に干渉しないようにローダアーム２７を
開いた状態で下降させる。

次に、ローダアーム２７が丸物ワーク搬送用孔
４９を装着するのであるがそのことを第３図に基
づいて更に詳しく述べる。同図において示したS₁
〜S₄の矢印はローダアーム２７の動作手順を表わ
すがこれからも明らかな如くローダアーム２７
は、 丸物ワーク搬送用爪４９の下部を爪受台４４
がクリアする位置までS₁の如く下降してくる。

次にS₂の方向に移動させる。このことはロー
ダアーム２７を閉じることを意味する。この時
ローダアーム２７の押え部材２８が、爪本体５
０内に挿入されているフローテイングピン５５
頂面を押圧している安全ピン２３の頂面を押し
ながら移動する。ローダアーム２７と爪本体５
０とが当接したら、 S₃の方向にローダアーム２７を上昇させる。
ローダアーム２７の爪受台４４と爪本体５０の
係合体５２とが係合し、同時に爪本体５０の係
合体５３がローダアーム２７に設けられた係合
部材４５と互いの傾斜面で係合し爪本体５０を
ローダアーム２７に強く挿着する。安全ピン２
３に押圧されていたフローテイングピン５５
は、ばね５８付勢によつて押え部材２８のロー
ラ４６に強く押圧される。

上述した〜の動作によつて、丸物ワーク搬
送用爪４９は完全にローダアーム２７に装着され
たことになる。その後、ローダアーム２７を S₄の方向に移動させる。つまりローダアーム
２７を開くことで丸物ワーク搬送用爪４９を爪
収納台１３から完全に抜出した状態となる。

丸物ワーク搬送用爪４９を装着したローダアー
ム２７はローダハンド９を構成し、ローダハンド
９のＭ方向およびＶ方向の動きとビーム８のＵ方
向の動きによつて、トレー１１上の丸物ワークＷ
を把持するためにトレー１１上に移動する。トレ
ー１１上の丸物ワークＷを、ローダハンド９を構
成する爪本体５１の先端部でローダハンド９の閉
じ方向S₂の動きによつて把持する。その後工作機
械１側のパレツト（図略）上に搬送する。テーブ
ル上に搬送された丸物ワークＷは取付治具等によ
り固定され加工エリア２内でスケジユールに従つ
た加工を施される。

テーブル上に丸物ワークＷを搬送したローダハ
ンド９は特定の位置にまで待避する。

トレー１１上に複数個載置された丸物ワークＷ
を、順次テーブル側の加工済みワークとローダハ
ンド９によつて交換しながら１つの工程を終了さ
せる。トレー１１上に載置された丸物ワークＷに
専用ツールＴを挿着したツールホルダー６５が必
要であり載置されていた場合には、スケジユール
に従つて上述した丸物ワーク搬送用爪装着と同様
の動作によつて、爪収納台１３内に収納されてい
るツール搬送用爪６２をローダアーム２７に装着
する。後は、そのツール搬送用爪６２によつてト
レー１１上のツールホルダー６５を把持して工作
機械１に挿着してプルスタツド等によつて固定し
てからワーク加工を行なうことになる。

なお、各種爪を交換するにはそれらの各種爪を
挿着する動作と逆の順序で行なえばよい。即ち、
例えば前述した丸物ワーク搬送用爪４９をツール
搬送用爪６２に交換する場合、まず丸物ワーク搬
送用爪４９を装着したローダアーム２７を爪収納
台１３の位置まで移動させローダアーム２７を爪
収納台本体１４の両端開口部２０，２０前方まで
下降させる。次いで、ローダアーム２７をS₂の方
向に移動させることで丸物ワーク搬送用爪４９の
爪本体５１を前記爪収納台本体１４の開口部２
０，２０内に挿嵌させる。Ｖノツチ５９と鋼球３
１との係合により丸物ワーク搬送用爪４９は爪収
納台本体１４内に収納される。ローダアーム２７
を下降させ（S₃の逆方向）、ローダアーム２７を
丸物ワーク取付台５０との係合から離脱させロー
ダアーム２７開き方向に移動させる（S₂の逆方
向）。

その状態で爪収納台本体１４に収納されたツー
ル搬送用爪６２の前方位置までツールアーム２７
を移動させて前述の爪装着動作を繰返すことにな
る。

角物ワークW₁が載置されたトレー１１が送ら
れてきた場合にも、爪収納台本体１４に収納され
た角物ワーク搬送用爪６１をローダアーム２７に
装着する点が異なるのみであり、着脱動作は前述
した丸物ワーク搬送用爪４９あるいは、ツール搬
送用爪６２の通りであるから詳細な説明は省略す
る。

〔考案の効果〕

本考案によれば、爪収納台に収納された爪をロ
ーダアームによつて自動的に着脱することができ
る。従つて、予じめ被搬送物に対応した爪を爪収
納台に数種類収納しておくことで、被搬送物の広
範囲な変化に対応可能で、それぞれの爪交換に要
する時間も短縮でき、生産性向上に役立つローダ
ハンドを提供することが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案のローダハンドが使用される
工作機械の全体正面図、第２図は同じく全体平面
図、第３図は爪収納台の一部断面と、該爪収納台
に収納された丸物ワーク搬送用爪とローダアーム
の一部を示し、第４図は第３図における矢視一
部断面図、第５図は第３図における矢視図、第
６図は第５図における矢視一部断面図、第７図
は角物ワーク搬送用爪によつて角物ワークを挟持
した状態の片側正面図を示し、第８図はツール搬
送用爪６２片側の正面断面図を示し、第９図は第
８図における矢視図を示す。 １……工作機械、６……架台、８……ビーム、
９……ローダハンド、１０……ローダユニツト、
１１……トレー、１２……トレーチエンジヤー、
１３……爪収納台、２０……開口部、２２……ば
ね、２３……安全ピン、２７……ローダアーム、
２８……押え部材、３１……鋼球、３９……側面
カバー、４４……爪受台、４５……係合部材、４
６……ローラ、４９……丸物ワーク搬送用爪、５
０……爪取付台、５１……爪本体、５２，５３…
…係合体、５５……フローテイングピン、６０…
…爪本体、６１……角物ワーク搬送用爪、６２…
…ツール搬送用爪、６３……爪本体、６４……爪
先端、６５……ツールホルダー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 架台上に前後方向移動自在なビームを横架し、
   該ビーム上にローダユニツトを載置したローダハ
   ンドにおいて、ローダアームの開閉方向に対して
   挿着可能な開口部を形成すると共に爪収納台の上
   部にあつて爪の開閉方向に対して進退可能な爪押
   え部材を具備した各種爪を収納する爪収納台と、
   爪をうける顎部を下方に有すると共に爪係合部を
   側面に設け更に上方把持側に突出部を形成するロ
   ーダアームと、該ローダアームの顎部と係合可能
   な係合部を下方に形成し上方両側面に係合体を設
   けた爪と、該爪を前記爪収納台に嵌入した際前記
   爪を前記ローダアームの顎部に対して押圧する押
   圧手段とから成ることを特徴とする爪交換可能な
   ローダハンド。