JPH0448910Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はローダハンドに関し、特に丸物ワーク
を対象とする位置決め機能を具備したローダハン
ドに関する。

〔従来の技術〕 従来、ツールホルダーやシヤフト等の丸物ワー
クの搬送に関しては、該ツールホルダーや丸物ワ
ークをローダハンド等搬送装置のグリツパで把持
して搬送するのみであつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし上記従来技術においては、丸物ワーク等
を把持するのみであるため、搬送途中でツールホ
ルダーやシヤフト等の丸物ワークが回つてしまう
虞れがある。

また、固定側にキー溝等が刻設され、そのキー
溝を基準にして被搬送物を位置決めしたい時等の
ように、方向性を規制するものに使用したい場合
には従来技術では困難であつた。

そのため、把持すると同時に回り止め等の位置
決めをすることのできる搬送装置が待望されてい
た。

本考案は上記事情に鑑み提案されたもので、把
持機構を利用する簡単な装置で、丸物ワークの把
持と位置決めを同時に行なうことの可能な、位置
決め機能付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、円筒状
の被把持部材の径方向に相対的に開閉動作可能
で、この開閉動作の方向に直角な方向から進入し
て被把持部材を把持するローダユニツトのローダ
ハンドであつて、このローダハンドに着脱自在に
設けられ、前記被把持部材を対向して把持する把
持部が形成された一対の把持爪と、この一対の把
持爪に互いに対向するように、かつ、先端が、交
叉するように各々設けられ、前記ローダハンドが
前記被把持部材を挟む状態で進入したときこの被
把持部材の切欠き部に挿入され、閉動作の際、こ
の被把持部材の回転方向の位置決めを行うＬ字形
の位置決め部とからなり、前記一対の把持爪が閉
動作して前記被把持部材を把持するとき、この閉
動作によつて前記各把持爪の位置決め部で切欠き
部を挟むようにしてこの被把持部材の回転方向の
位置決めを同時に行うようにした位置決め機能付
きローダハンドとした。

〔作用〕

把持爪を有するローダアームの直線方向の進入
動作により、各ローダアームの把持爪に設けたＬ
字形の一対の位置決め部を円筒状の被把持部材の
切欠き部に進入させ、次に、このローダアームの
直線方向の閉動作により、前記一対の位置決め部
の先端を移動させて被把持部材の回転方向の位置
決めを把持と同時に確実に行うものである。

〔実施例〕

以下、本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等で構成さりた架台
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、各種の被把持部材である工具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に装着される把持爪である各
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、
ツール搬送用爪６２等を工程に応じてＶ方向、Ｕ
方向、Ｍ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、まず把持爪である各種
の爪の収納する爪収納台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−線矢視一部断面図を示し、第５図は第３
図における−線矢視図を示し、第６図は第５
図における−線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に後述する把持爪であ
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頂面を押圧することで該フローテイング
ピン５５の爪から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頂面に当接
し、ばね２２の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蔽され角孔１９ａ
内の安全ピン２３，２３、ストツパー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５９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等を遮蔽し
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
４２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２７前方（爪側）にも突設されている。そ
してローダアーム２７前方に向けて突設された係
合部材４５，４５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が取付ピン４
７，ブツシユ４８を介して取付けられる。

今度は、各種爪のうち丸物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、すなわちツール搬送用爪６１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１４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、前述した爪受台４
４の顎部４４ａと係合する係合体５２を具備して
おり、収納台本体１４の開口部２０，２０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２７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
径部内とに介装されたばね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、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を挾持し易いように爪本体５１先端
部が略凹部形状に形成されている。また、爪本体
５１上面には巾方向両端にＶノツチ５９か刻設さ
れていて、爪が嵌入した際前述した収納台本体１
４の鋼球３１と係合する。

以上は丸物ワークの搬送用爪についての説明で
あるが、工具Ｔを搬送する場合でも爪取付台５０
に取付ける爪本体５１を換えるのみで可能であ
り、第７図に示される如くである。

第７図は本考案である位置決め機構付ローダハ
ンドを表わす正面断面図を示し、第８図は第７図
における−線矢視図を示す。

把持部材であるツール搬送用爪６１も前述した
ような爪取付台５０に爪本体６０、爪先端６２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６０は前述した他の爪本体等と同様、収納
台本体１４側面開口部２０，２０に嵌入し、爪本
体６０下部に螺着した爪先端６２は、ツールホル
ダー６３のフランジ巾程度に形成され、前記収納
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６２，６２の下方前面
は、ツールホルダー６３のフランジ外周に周設さ
れた溝６３ａに係合しツールホルダー６３を挾
持すべく、該ツールホルダー６３の溝６３ａに
沿つて突起部６２ａ，６２ａを内周に形成してい
る。前記爪先端６２，６２の一部には、正面視
（第７図）Ｌ字形の係合部材である位置決め部材
６４，６４が螺着される。

該位置決め部材６４，６４は、平面視（第８
図）で明らかな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６３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６３のフランジ部外周に刻設されたキ
ー溝６３ｂ内に飛び込んで概略の位置決め作用を
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６４，６４先端は互いに離反する
方向に開く。即ち、この位置決め部材６４，６４
先端がキー溝６３ｂの側面に接近することになり
位置決め作用を行なうことになる。位置決め部材
６４，６４先端とキー溝６３ｂの側面は若干の隙
間があつても効果に影響はない。

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１２内に多層に重置された
トレー１１上に、それぞれ丸物ワークＷ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
用の工具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１１がトレーチエンジヤー
１２内をスケジユールに従つて順次ローダユニツ
ト１０の下に送られ一定の高さにまで迫り上がつ
てくる。このトレー１１上に載置されたワークＷ
と工具Ｔの種類はトレー１１側面と工作機械に取
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Ｗと工具Ｔに対応した爪およびツールホル
ダをローダユニツト１０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６３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爪
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２
７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
５０内に挿入されているフローテイングピン５
５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
５０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６３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６１をローダアーム２７に装着
する。後は、そのツール搬送用爪６１によつてト
レー１１上のツールホルダー６３を把持して工作
機械１のツールマガジン内に収納され順次割出さ
れて工作機械の主軸に挿着されプルスタツド等に
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６１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６１の前方位置までローダアーム２７
を移動させて前述の爪装着動作を繰返すことにな
る。

以上のように本実施例によれば、各種の把持爪
のツール搬送用爪またはワーク搬送爪に取付けた
簡単な部材でしかもツール搬送用爪またはワーク
搬送爪の開閉動作を利用して、ツールホルダーま
たは丸物ワークを把持すると同時にＬ字形の位置
決め部で被把持部材であるツールホルダーまたは
丸物ワークの回り止めや切欠き部等を利用して位
置決めを行うことができ、構成が簡素であり、信
頼性が高くなる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、把持部材に取付けた簡単な係
止部材で、しかも前記把持部材の動きを利用して
被把持部材である丸物ワークを把持すると同時に
位置決めをすることができる。従つて、搬送中に
丸物ワークが回つたりする虞れはなくなり、より
確実な把持が可能であり、方向性を規制する必要
のある場合等に非常に有利な装置となつた。

また、本考案はローダハンドに限らずロボツト
ハンドや、あるいはATC等の搬送装置にも用い
ることができ、利用価値の大なる位置決め機能付
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−線
矢視一部断面図、第５図は第３図における−
線矢視図、第６図は第５図における−線矢視
一部断面図、第７図は本願考案である位置決め機
構付ローダハンドを表わす正面断面図を示し、第
８図は第７図における−線矢視図を示す。 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……ツール搬送用爪（把持部材）、
６３……ツールホルダー、６４，６４……位置決
め部材（係合部材）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円筒状の被把持部材の径方向に相対的に開閉動
   作可能で、この開閉動作の方向に直角な方向から
   進入して被把持部材を把持するローダユニツトの
   ローダハンドであつて、 このローダハンドに着脱自在に設けられ、前記
   被把持部材を対向して把持する把持部が形成され
   た一対の把持爪と、 この一対の把持爪に互いに対向するように、か
   つ、先端が、交叉するように各々に設けられ、前
   記ローダハンドが前記被把持部材を挟む状態で進
   入したときこの被把持部材の切欠き部に挿入さ
   れ、閉動作の際、この被把持部材の回転方向の位
   置決めを行うＬ字形の位置決め部とからなり、 前記一対の把持爪が閉動作して前記被把持部材
   を把持するとき、この閉動作によつて各把持爪に
   設けた位置決め部で切欠き部を挟むようにしてこ
   の被把持部材の回転方向の位置決めを同時に行う
   ようにしたことを特徴とする位置決め機能付ロー
   ダハンド。