JPH0557174B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はブラウン管完成品のごとき特殊形状の
物品を所定角度反転させる装置に関する。

［従来の技術］ 各種機械、装置またはこれらの部品は、生産・
物流の過程において軸線を中心にして90度、180
度のごとく所定の角度に反転させたい場合があ
る。比較的軽量で反転時の衝撃によつても損傷を
受けるおそれがなく、反転姿勢も安定なものにつ
いては、ワーク反転作業は容易であるが、比較的
重量がかさみ、反転時の姿勢が不安定で、損傷を
受けやすいものについては、ワーク反転を慎重に
行なう必要がある。例えばブラウン管生産工場に
おいては、生産設備の自動化は、かなり進展して
いるものの、最終製品となつた完成品の出荷工程
では、バルブの形状が特異であること、重量が大
であることなどから、反転や積付け作業の自動化
が容易でなかつた。すなわちパネルを伏せネツク
管を立てた状態で運ばれてくるブラウン管完成品
は、出荷時に輸送効率を高めるため、ネツク管が
水平となるように90度反転させ、反転させた姿勢
で積付け間隔を最小限となるように積付けるが、
この反転から積付けに至るまでの作業の自動化は
困難であるから、すべて人手に頼つていた。

［発明が解決しようとする問題点］ 近時、工場生産のフレキシブル化に伴い各種ロ
ボツトや省力機械が導入されつつあり、その中で
ワークを所望の姿勢に変更する必要に迫らるが、
製品が複雑・大形化し重量が一段と増加するに伴
い反転作業が一層激しくなるので、自動化の要求
が高まつて来ている。このため本発明は上記のよ
うなワークの積付け等の作業に際し、直角座標ロ
ボツトによるツカミを安全かつ自動的に行うこと
のできるワーク反転装置を提供することを目的と
している。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、ネツク部
を立てた状態で運ばれてくるブラウン管を位置決
め、幅合せしたのち、幅合せ機構の移動体より突
設させたツカミピースと回動腕とでブラウン管の
パネル両側中央部分を把持し、反転軸を駆動して
ネツク部を水平にした状態に90度反転させるよう
にしたものである。反転軸は所定角度回動可能に
軸受台に支持されている。反転軸に固着したフレ
ームの内部長手方向にシヤフトを並設し、フレー
ムの下部中央には反転軸と直交する方向に進退で
きるワーク位置決め用ストツパローラを取付け
る。このストツパローラはネツク部を立てた状態
のブラウン管の重心を含む中心線と前記両把持点
を結ぶ線とが合致した位置でワークを停止させる
べく、位置決め用アクチユエータの作動により進
退する。フレーム内部のシヤフトにガイドされた
左右一対の移動体と、ブラウン管種に応じワーク
幅方向に移動体を移動させアクチユエータとで幅
合せ機構を構成させる。

さらに、前記移動体の先端にワーク把持機構を
設けている。このワーク把持機構は、移動体の先
端に設けられ、移動体の幅合せ動作によつてブラ
ウン管のパネル部両側中央に当接させるツカミピ
ースと、ツカミピースに対向する位置のフアンネ
ル部を押えるべく移動体先端に設けた回動腕と、
回動腕をツカミピースと対向するフアンネル部の
被把持位置に向かつて回動させるワーク把持用の
アクチユエータとからなつている。

幅合せ機構は、フレームに並設したシヤフトに
ガイドされる一対の移動体と、両移動体からシヤ
フトと平行に対向して延出させた左右一対のラツ
クと、左右ラツクに噛合うようフレーム内の中央
に取付けたピニオンと、ピニオンを駆動するロー
タリアクチユエータと、ワーク幅を確認する検出
手段とからなつている。検出手段は、前記ロータ
リアクチユエータの回転軸に結合したエンコーダ
や、フレーム内に配置したリミツトスイツチ群で
ある。

［作用］ ネツク部を立てた状態で運ばれてくるブラウン管
を位置決め用ストツパローラで停止させる。この
ストツパローラを反転軸と直交する方向に進退さ
せることにより、ネツク部を立てた状態のブラウ
ン管の重心を含む中心線と把持点を結ぶ線とが合
致した位置でワークを停止させる。ついで、フレ
ーム内部のシヤフトにガイドされた左右一対の移
動体を、ブラウン管種に応じワーク幅方向に移動
させて幅合せをしたのち、幅合せ機構の移動体よ
り突設させたツカミピースと回動腕とでブラウン
管のパネル両側中央部分を把持し、反転軸を駆動
することにより、反転軸を中心とするツカミ半径
でもつてネツク部を水平にした状態に90度反転さ
せる。

実施例 １ 次に図面について本発明を具体的説明する。

第１図は供給コンベヤ、ワークリフタを含むワ
ーク反転設備の側面図を示すもので、１はワーク
の供給コンベヤ、２はパレツト戻し用コンベヤ、
３は供給コンベヤ１上にワークをアキユムレート
させるときに作動するストツパ、４はパレツト、
５はワークリフタであつて、支柱６，６にガイド
されたテーブル７と、テーブル７内に設けた駆動
ローラ８と、テーブル昇降用のエアシリンダ９と
からなつている。１０はワーク反転装置である。

以下に示す例は、ワークとしてパネルを伏せネ
ツク管を立てた状態で運ばれてくるブラウン管７
０を対象とし、これを把持してネツク管が水平に
なるよう90度反転させる場合について説明する。

生産工場から運ばれてくるブラウン管完成品
は、第１図に示すようにパネル７１を下にしネツ
ク管７５を垂直に立てた状態でパレツト４のコマ
４ａ，４ａ上に載置され、供給コンベヤ１でアキ
ユムレートされながら１個ずつワークリフタ５に
送られ、ワーク反転装置１０により反転される。
反転したのちのワーク（ブラウン管）は、第３図
について後述するように補強バンド７２隅部のラ
グ（取付金具）７３が上向に突出した姿勢となる
から、このラグの穴７４を利用して、例えば第８
図に示すごとき直交座標式ロボツトのツカミユニ
ツト６０にクランプさせ、吊上げて縦（Ｘ方向）、
横（Ｙ方向）、上下（Ｚ方向）の移動と旋回（α
角）を与えながら、他のラインへの移載または梱
包位置への積付けなどを行なう。一方、ブラウン
管７０を取上げられたのちの空パレツトは、エア
シリンダ９の作動により下降し、テーブル７内の
駆動ローラ８の逆転よつて戻し用コンベヤ２に移
されたのち、供給コンベヤ１の始端に戻される。

次に本発明の反転装置１０について詳述する
と、装置全体は第２図〜第６図に拡大して示すよ
うに、軸受台１１の上部に反転自在に支持された
フレーム１２と、幅合せ機構２０と、把持機構３
０と、位置決めユニツト４０と、反転駆動機構５
０とを主要な構成部分としている。

型材等で適当の高さに組んだ軸受台１１の上部
に軸受１３，１３を設けて一定角度の回動ができ
るようにフレーム１２を支持する。フレーム１２
の左右の端板１２ａから水平に反転軸１４，１４
を突出させ、一方の反転軸に後述するごとき反転
機構５０を取付ける。フレーム１２内に前後一対
のシヤフト１５，１５を横架してワーク幅方向に
移動できる左右の移動体１６Ｌ，１６Ｒを支持す
る。この移動体１６Ｌ，１６Ｒは第５図に示すよ
うに、前後のシヤフト１５，１５に嵌装されるア
ームケーシング２３Ｌ，２３Ｒおよび２４Ｌ，２
４Ｒと、左右のアームケーシング２３Ｌ，２４Ｌ
または２３Ｒ，２４Ｒを連結する継ぎ材２５，２
５と、継ぎ材の下部からフレーム前方に突出させ
たアーム２６，２６とよりなつている。両移動体
の上部より対向的にシヤフトと平行するラツク１
７Ｌ，１７Ｒを設けると共に、フレーム上部中央
にロータリアクチユエータ１８を設け、その出力
軸１９に上記ラツク１７Ｌ，１７Ｒとかみ合うピ
ニオン２１を取付けて幅合せ機構２０を構成させ
る。

フレーム１２内のほぼ中央には、後述するよう
な位置決めユニツト４０を吊下げる中間板２２が
固着されている。この中間板２２は前記シヤフト
１５，１５の中央部分を支持し、その近傍にラツ
ク１７Ｌ，１７Ｒを挿通する逃げを有している。
上記ラツクのうち一方のラツク１７Ｌは後側シヤ
フトに嵌装したアームケーシング２３Ｌから延
び、他方のラツク１７Ｒは前側のシヤフトに嵌装
したアームケーシング２４Ｒから延びて、それぞ
れフレーム中央のピニオン２１にかみ合つてい
る。

なお、上記幅合せ機構２０にはワーク幅を確認
する検出手段を付設する。例えば第６図のように
ロータリアクチユエータ１８の軸に取付けたエン
コーダ２７により予め設定されたワーク幅に対応
するパルス数に一致させて確認させたり、或はフ
レーム内の移動体に当接するリミツトスイツチ群
２８（第４図）を設けて該当するワーク幅のリミ
ツトスイツチにより確認させたりして後述するご
ときツカミユニツト６０のハンドの動きを開始す
る。

各移動体の前方に突設させたアーム２６，２６
には、第２〜４図のようにツカミピース３１とワ
ーク押えユニツト３２によりワーク両側を押付け
把持する把持機構３０を設ける。ツカミピース３
１はワーク下部両側を保持しやすいように、ほぼ
Ｌ字状に屈曲している。押えユニツト３２は第２
図および第４図に示すようにアーム２６の先端下
部のツカミピース３１と対向して配置された回動
腕３３と、回動腕３３の先端に設けた弾性材料製
の押えローラ３４と、回動腕３３の軸に設けた歯
車３５，３６と、ロータリアクチユエータ３７と
から構成されている。

またフレーム１２の前部中央には位置決めユニ
ツト４０を有している。この位置決めユニツト４
０は第２図、第４図、第６図に示すようにフレー
ム１２内のほぼ中央における中間板２２の下部に
取付けたネジ機構４１と、ネジ機構４１の可動枠
４８の先端に設けた一対のストツパローラ４３
と、ネジ機構４１を回転させる正逆DCモータ４
４とで構成されている。

位置決めする際には、予め取扱うワークの大き
さに基づく設定信号によりDCモータ４４を駆動
し、プーリ４５，４６チエーンまたはベルト４７
を介してメネジ筒とスクリユーとによるネジ機構
４１を駆動し、可動枠４８の先端に設けたストツ
パローラ４３を進退させる（第８図）。この進退
により前記把持機構３０の把持点（ツカミピース
３１と押えローラ３４とによる押付け位置）がネ
ツク部を立てた状態のブラウン管の重心を含む中
心線と合致した位置で停止させて位置決めする。
ストツパローラ４３の進出位置は、ネジ機構の回
転またはガイドシヤフトの移動に応じる位置を検
出するリミツトスイツチ（図示省略）によつて確
認する。なお、第８図中、符号４９は可動枠４８
の両側に設けたガイドシヤフト、４２はガイドシ
ヤフト４９の支持筒、Ｓはストツパローラ４３の
ストロークを示している。

更に上記軸受台１１の側方にエアシリンダ５１
を取付けると共に、一方の反転軸１４にレバー５
３を固着し、レバーの回動端にピストンロツド５
２をピンジヨイントして反転駆動機構５０を形成
させている（第３図）。反転角度はエアシリンダ
５１のストロークで決定されるがストロークエン
ドでシヨツクを吸収させるため、第６図、第７図
に示すようにフレーム１２の背部に当り片５４を
設け、これが反転時に軸受台１１側に設けたシヨ
ツクアブソーバ５５に当接するように備えてい
る。なお、上図中５６は軸受台１１に設けたビー
ム、５７はシヨツクアブソーバ取付金具、５８は
同取付アームである。

次に上記装置の作用を述べる。ブラウン管完成
品は第１図、第２図に示すようにネツク管７５を
垂直にした状態でパレツト４に載置され、供給コ
ンベヤ１およびワークリフタ５によつて本装置に
送られる。供給コンベヤ１はチエーン駆動ローラ
スラツトコンベヤで、コンベヤ端のストツパ３の
作動によりコンベヤ上でベラウン管をアキユムレ
ートさせ、ストツパ解除により最先端端のパレツ
ト４をワークリフタ５に移す。ワークリフタ５は
ワークの幅合せ時には、リフトアツプによりテー
ブル７を基準高さに保ち、押えローラ３４の押付
けにつれて僅かにテーブル７を下降させる。ツカ
ミピースと押えローラとによるワークの把持が完
了したのち、空パレツトを載せたまま戻し用コン
ベヤ２と同一レベルまでリフトダウンさせる。

パレツト４は板上にブラウン管のパネル周縁を
支持する数個（図では６個）のコマ４ａを有して
いるが、各コマ４ａの内側には段階状斜面を有し
て異なる大きさのブラウン管７０を載置できるよ
うになつている。

ワークリフタ５から進出したパレツト４の前端
は第４図のように反転装置１０の位置決めユニツ
ト４０に当る。このユニツトは前述したように予
め取扱うワークの大きさに応じて正逆DCモータ
４４を駆動しストツパローラ４３を進退させるこ
とにより把持機構３０の把持点が、ネツク部を立
てた状態のブラウン管の重心を含む中心線と両把
持点を結ぶ線とが合致するように設定されてい
る。

位置決めユニツト４０にワークを載せたパレツ
ト４の前端が当ると図示省略のリミツトスイツチ
ONによりロータリアクチユエータ１８を駆動
し、ピニオン２１、ラツク１７Ｌ，１７Ｒを介し
てフレーム１２内の移動体１６Ｌ，１６Ｒを同期
的に移動させ幅合せを行なう。この幅合せと同時
にワークの大きさをエンコーダ２７またはフレー
ム内のリミツトスイツチ群２８で確認する。幅合
せ時の移動体の動きに伴いブラウン管パネル７１
の両側中央下縁にツカミピース３１，３１を挿入
させたのち、ロータリアクチユエータ３７を弱く
回動して押えローラ３４を軽くブラウン管のフア
ンネル７６にタツチさせる。ブラウン管７０は、
パレツト４に載せたとき、ネツク部７５が垂直に
おかれることが必要であるが、積込み時、或は移
送中に姿勢が狂うことがある。このような場合で
もツカミピース３１，３１のはさみ込みで正しい
姿勢となるよう矯正される。

次にワークリフタ５のテーブル７を少し下降さ
せながら、ロータリアクチユエータ３７の空気圧
を高め押えローラ３４でフアンネル７６を押付け
てツカミピースと押えローラとでブラウン管を強
くクランプする。クランプ後にワークリフタ５の
テーブル７を戻し用コンベヤ２の位置まで下げ、
ローラ８を駆動して空パレツトを戻し用コンベヤ
２に移す。

把持機構３０のツカミピースとワーク押えユニ
ツトとでブラウン管７０を完全に把持したのち、
反転駆動用のシリンダ５１を駆動して90度反転さ
せる。反転されたブラウン管７０は第３図の破線
で示すようにネツク管７５が水平になり、供給時
に後側にあつたバンド７２の左右隅のラツグ７３
が上向きの姿勢となり、ツカミユニツト等による
ツカミ準備を終了する。

ツカミユニツト６０の１例を述べると、第９図
の拡大示すようにフレーム６１と、フレーム内に
移動自在に取付けられたハンド６２，６２と、各
バンド６２の下部に設けたフインガー６３とから
なつている。ハンド６２，６２はガイド６４，６
４とスクリユー６５と駆動用DCモータ６６とに
よつて幅合せ方向βに移動自在である。またハン
ドの下部にアクチユエータ６７を設けフインガー
６３，６３を開閉させて、ブラウン管補強バンド
７２のラツグ７３の穴７４にピン６８を挿脱しう
るように備えている。ピン６８の先端は対向する
フインガーのピン穴６９に挿入される。

ハンド６２，６２の幅合せは、反転装置１０に
おける幅合せ作動における検出手段（エンコーダ
２７またはリミツトスイツチ群２８）の信号をプ
レイバツクすることによつて決定される。ツカミ
ユニツトのフレーム６１をブラウン管の反転高さ
に近づけ、ハンドの幅合せを行なつたのち、フイ
ンガー６３，６３を駆動し、ラツグの穴７４にピ
ン６８を挿入し、その状態で吊上げ、以後縦（Ｘ
方向）、横（Ｙ方向）、上下（Ｚ方向）および旋回
（α角）の各動きを行なつて所定位置への移載ま
たはパレタイジング作業を行なうものである。

［発明の効果］ 上述のように、本発明によれば、ネツク部を立
てた状態で運ばれてくるブラウン管完成品を把持
して90度反転させるするに先立ち、ネツク部を立
てた状態のブラウン管の重心を含む中心線と両把
持点を結ぶ線とが合致した位置でワークを停止さ
せ、ついで、幅合せをしたのち、ブラウン管のパ
ネル部両側中央に当接させるツカミピースと、ツ
カミピースに対向する回動腕とで対向するパネル
両側中央部分を把持するものであるから、反転軸
を中心とするツカミ半径でもつてワーク反転を容
易に行なうことができる。特にブラウン管完成品
のごとく特異な形状で比較的重量のかさむワーク
を吊上げしやすい姿勢に反転させることができる
ため、ワークの移動作業やパレタイジングの自動
運転に不可欠な姿勢制御を正確に行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワーク反転装置の側面図、第２図ない
し第４図は拡大正面図、同側面図および同横断平
面図、第５図は幅合せ機構の平面図、第６図は第
２図の−線における拡大断面図、第７図は反
転時に第２図の−線よりみた拡大側面図、第
８図は第６図の−線における断面図、第９図
はツカミユニツトの斜視図である。 ４……パレツト、５……ワークリフタ、１０…
…反転装置、１１……軸受台、１２……フレー
ム、１４……反転軸、１５……シヤフト、１６…
…移動体、１７……ラツク、１９……出力軸、１
８……ロータリアクチユエータ、２０……幅合せ
機構、２６……アーム、２７……エンコーダ、２
８……リミツトスイツチ、３０……把持機構、３
１……ツカミピース、３２……ワーク押えユニツ
ト、３３……回動腕、３４……押えローラ、４０
……位置決めユニツト、５０……反転駆動機構、
５１……エアシリンダ、５３……レバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ネツク部を立てた状態で運ばれてくるブラウ
   ン管の対向するパネル部両側中央を把持したの
   ち、反転軸を駆動してネツク部を水平にした状態
   に90度反転させるワーク反転装置であつて、 反転軸１４を所定角度回転可能に支持した軸受
   台１１と、 反転軸１１に固着され、かつ内部長手方向にシ
   ヤフト１５，１５を並設したフレーム１０と、 前記フレーム１０の下部中央において反転軸と
   直交する方向に進退可能に取付けたワーク位置決
   め用ストツパローラ４３と、 ネツク部を立てた状態のブラウン管の重心を含
   む中心線と両把持点を結ぶ線とが合致した位置で
   ワークを停止させるべくストツパローラ４３を進
   退させる位置決め用アクチユエータ４４と、 フレーム内部のシヤフト１５，１５にガイドさ
   れた左右一対の移動体１６Ｒ，１６Ｌと、ブラウ
   ン管種に応じワーク幅方向に移動体を移動させる
   アクチユエータ１８とを有する幅合せ機構２０
   と、 前記移動体１６Ｒ，１６Ｌの先端に設けたワー
   ク把持機構３０とを備え、 前記ワーク把持機構３０は、移動体１６Ｒ，１
   ６Ｌの先端に設けられ、移動体の幅合せ動作によ
   つてブラウン管のパネル部両側中央に当接させる
   ツカミピース３１，３１と、ツカミピース３１，
   ３１に対向する位置のフアンネル部を押えるべく
   移動体先端に設けた回動腕３３，３３と、回動腕
   ３３，３３をツカミピース３１，３１と対向する
   フアンネル部の被把持位置に向かつて回動させる
   ワーク把持用のアクチユエータ３７とからなるこ
   とを特徴とするワーク反転装置。 ２ 幅合せ機構は、シヤフトにガイドされる一対
   の移動体と、両移動体からシヤフトと平行に対向
   して延出させた左右のラツクと、左右ラツクに噛
   合うようフレーム内の中央に取付けたピニオン
   と、ピニオンを駆動するロータリアクチユエータ
   と、ワーク幅を確認する検出手段とからなつてい
   る特許請求の範囲第１項記載のワーク反転装置。 ３ 検出手段は、ロータリアクチユエータの回転
   軸に結合したエンコーダである特許請求の範囲第
   ２項記載のワーク反転装置。 ４ 検出手段は、フレーム内に配置されたリミツ
   トスイツチ群である特許請求の範囲第２項記載の
   ワーク反転装置。