JPH0745079B2 - 被加工物の自動送り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プレス機などの加工機械に対して被加工物を
搬出及び搬入する被加工物の自動送り装置に関する。

（従来の技術） プレス機などの加工機械に被加工物を自動送りする装置
として種々のものが知られている。中でも、特開昭50−
82669号として既に公知であるこの操作装置では、被加
工物をプレス機内に搬入する場合に、垂直方向に直線的
下降運動を行うことができず、湾曲した軌跡を辿って被
加工物をプレス機の加工位置に搬送するようにし、或い
は被加工物を供給取り出し位置からプレス機の加工位置
へ搬送する場合に、横方向に直線的水平移動を行うこと
ができず、湾曲した軌跡を辿って被加工物を搬送させる
ようにして行われていた。

中には、被加工物に係る搬送形態を改良して直線的に水
平昇降運動が行われるようにしたものがある。

例えば特開昭57−31428号として既に公知である移載装
置は、プレスラインにおいて、並列するプレス機に被加
工物を順次搬送してプレス加工を施す場合、前後の工程
間に配設された移動装置によって被加工物の取り出し、
受け渡し及び取り付けが行われ、金型からの取り出し、
取り付けは人手を使って行われ、大型の被加工物にあっ
てはさらに複数の人手を要するなど非効率且つ不経済な
点、またはプレス加工特に絞り加工の工程においてはサ
イクルタイムが早く金型からの被加工物の取り出し、取
り付けがそのサイクルタイムに応じきれず極めて非効率
な点など問題点が挙げられる。さらに直線ガイド、曲線
ガイドを具備する被加工物の送り装置にあってはその補
修が困難である点などの欠点を解消して被加工物の取り
出し及び取り付けが容易で、構造を極めて簡単にしたも
のがある。

さらに、これも特開昭58−328号公報として既に公知で
あるローデング装置は、オートローダが部品の取り外
し、搬送、取り付けの全工程を１モーションで行うこと
もあって、機械の構造及び駆動、制御が相当複雑になる
上、さらに加工機械の種類と配置などによって個々に設
計、制作しなければならない場合が多く装置の価格が相
当高くなる他、装置の構造及び駆動、制御が複雑になる
に従って最少サイクルタイムも長くなる、その結果、特
に短いサイクルタイムが要求されるプレス部品の取り出
し、搬送、取り付けには不向きな点、また部品の取り外
し、取り付けに産業用ロボットを用いた場合には、部品
の吸着と吸着した状態での部品の移動とのそれぞれに対
応してアームを各移動方向別に駆動、制御しなければな
らないこともあって、装置が相当高価になる上、装置据
付には、アームの移動範囲を考慮して相当広い面積を要
することから、限られた工場面積の有効利用が阻害され
る点などの欠点を改良して構造を簡単にして容易に、部
品を吸着した状態で移動させることができるものがあ
る。

さらに、これも特公昭61−50695号として既に公知であ
る被加工物の自動送り装置は、被加工物を吸着するハン
ドを供給位置と加工位置の間を常に同一経路に沿って移
動させなければならず、このため自動送り装置は、種々
の位置決め機構を必要とし、それだけ構成が複雑である
点、また供給位置と加工位置の高さが異なる場合は、そ
の中間に上下動可能の中間テーブルを配設し、この中間
テーブルを自動送り装置の吸着ハンドの移動に同期させ
て上下動させなければならなず、そのため余分な装置を
必要とする点など欠点を改良して被加工物吸着用のハン
ドが供給位置と加工位置を結ぶ所定の経路に沿って昇降
と横移動を反復実行できるようにするとともに、供給位
置と加工位置におけるハンドの昇降量を簡単に調整でき
るようにしたものがある。

さらに、これも特開昭60−1528号として既に公知である
搬出入装置は、プレス機械などの加工機械に対して加工
物を水平方向に搬出、搬入することができ、パネル状の
加工物を極めてスムーズに搬出入する事ができ、しかも
可動部とこれを駆動するサーボモータとを切り離すこと
により、可動部の重量を軽くしてサーボモータの負担を
軽くできるようにしたものがある。

さらに、これも特開昭60−3928号公報として既に公知で
ある被加工物の搬出入装置は、スライドベース昇降用サ
ーボモータと回動軸搬送用サーボモータを有してプレス
機械などの加工機械に対して被加工物を水平方向に搬
出、搬入し、さらに搬出入装置に、プレス機に対してそ
の搬出入装置全体を走行させ且つその搬出入装置全体を
高さ調整する走行用モータと高さ調整用モータを設けた
ものがある。

そして、これも特開昭61−190322号として既に公知であ
るが、このワーク搬送装置は、従来の被加工物の自動送
り装置の欠点、即ちカムも溝に対してコロをスムーズに
案内させるために、カム溝とコロとの間に隙間（バック
クラッシュ）を必要とする点、そのため被加工物保持体
の上下動及び水平方向の往復動にガタツキが生じ易く、
安定した被加工物の搬送ができない点、レバーの回動力
を平行リンクの上端に伝達するため、平行リンクの揺動
に大きなトルクを必要とする点、円滑な搬送ができない
等欠点を改良して一対の平行リンクの下端に支持された
ワーク保持体を所望の搬送軌跡、搬送速度で正確に安定
して移動させることができようにしたものがある。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の被加工物の自動送り装置は総じて未だ次
の如き未解決な部分があった。

平行リンクがなす被加工物の搬送軌跡をカム或いはサー
ボモータで行っているが、カムによるこの種装置は上述
したように種々の欠点があり、近年、専らサーボモータ
によるこの種装置が使われているのが現状である。しか
し、このサーボモータを使用した被加工物の自動送り装
置は、被加工物を水平搬送する必要からサーボモータ駆
動部と平行リンクとの間に回動レバーを介在した機構か
らなるもので、この回動レバーの回動力を平行リンクの
揺動運動に変換するには、大きなトルクを必要とすると
ともに、複雑な歯車群からなる伝達機構が必要で、円滑
な搬送が困難であり、且つ部品点数の多い機構でコスト
アップを余儀なくなされていた。またこの種装置は、回
動レバーを構成する機構なので、プレス機械の機体前面
上部に固着された案内レールに上下動自在に装着されて
いて、段取り作業或いは保守点検作業などで装置本体を
上方に退避させる場合、別途、装置本体上昇用モータな
ど昇降機構を必要とし、大がかりで本体自信の重量もか
さみ、上記回動レバーの駆動伝達系及びこの昇降機構と
の連結系とで搬送状態に悪影響を与えていた。

（課題を解決するための手段） この発明は上記問題点を解消するためになされたもの
で、その目的は、プレス機械の機体前面上部にて装置本
体全体を退避する必要がなく、吸着ハンドだけをその退
避位置まで上方に移動することで、段取り作業や保守点
検作業などの有効な作業スペースをもたらし、安全性、
作業性を向上するとともに、作業性の効率化を図る円滑
で正確な被加工物の搬送をなすコンパクトな被加工物の
自動送り装置を提供するものであり、その要旨は、プレ
ス機などに取着する取着面を有するフレームと、そのフ
レームに上下に固着されたガイドレールと、そのガイド
レールに沿って上下動自在に設けられた上下スライド
と、上記上下スライドに揺動可能に互いに水平方向に離
間して枢着された一端と被加工物を吸着する吸着ハンド
を水平に連結するアーム連結体に互いに水平方向に離間
して枢着された他端とで形成された互いに平行な一対の
アームと、上記上下スライドにおける上記一対のアーム
の一方を回動可能に連結してなる回動軸と、上記上下ス
ライドに固設され、上記回動軸を回転駆動可能に動力伝
達してなる回動軸駆動用サーボモータと、上記ガイドレ
ールに沿って設けられるとともに上記上下スライドを上
下動可能に連結してなる動力伝達軸と、上記フレーム上
部に固設され、上記動力伝達軸を回転駆動可能に動力伝
達し、上記上下スライドを上方に移動して上記吸着ハン
ドを上方退避位置に移動するとともに、上記上下スライ
ドを上下動して上記吸着ハンドを上下する上下スライド
駆動用サーボモータとから構成されてなることを特徴と
する被加工物の自動送り装置にある。

（作用） 回動軸駆動用サーボモータにより回動軸を所定方向に回
転させると、これに伴って、回動軸に連結された一方の
揺動アームと、この揺動アームに伴ってこれと平行な他
方の揺動アームも揺動する。両揺動アームの揺動運動に
際し、上下スライド駆動用サーボモータ及び回動軸駆動
用サーボモータは、専用演算機能付き２軸サーボコント
ローラにより一対のアームの下端に支持された吸着ハン
ドを所望の水平及び垂直搬送軌跡、搬送速度で正確に安
定して移動させる。また、上下スライド駆動用サーボモ
ータにより、吸着ハンドをその退避位置まで上昇するこ
とで、段取り作業や保守点検作業のための有効スペース
を維持し、作業者の安全及び作業効率を向上する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明にかかる被加工物の自動送り装置をプレ
ス機械に用いた場合の全体を示す正面図、第２図は自動
送り装置の要部を示す正面図、第３図は第２図の側面図
である。

第１図中、１はプレス機械２の前面上部に固着された取
付座３に取着固定された被加工物の自動送り装置を示
し、積み重ねられて供給位置にセットされた被加工物４
（以下、ワークと称する）を、所定の送り速度でプレス
機械２の加工位置に連続的に自動送りするものである。
ワーク４としては、例えば矩形状の板材が用いられ、積
層されたワーク４の最上部が、自動送り装置１の吸着カ
ップ５を有する吸着ハンド６によってプレス機械２の上
金型2aと下金型2bとの間に送られ、プレス機械２の作動
とともに所定の画一形状に成型される。成型されたワー
ク４は、図示しない適宜の取り出し装置により一点鎖線
で示したシュータ７を介して搬出コンベア８上に送出さ
れる。また、充填してあったワーク４を使い終えたパレ
ット９は、正置テーブル10上から外され、その隣の仮置
テーブル11上に用意してあるワーク４の充填された別の
パレットに交換される。

以下に自動送り装置１の構成を述べる。

図中12はフレームであり、このフレーム12に上下スライ
ド13がガイドレール14,14に沿って上下方向に摺動自在
に係合されている。そして、この上下スライド13には、
ガイドレール14,14に対応して上下方向に隔置されたガ
イド部材15がそれぞれ４箇所設けられており、さらに上
下方向に動力伝達軸16（以下、ボールネジと称す）が設
けられている。

このボールネジ16は上下スライド13の一側に螺設された
雌ねじ部17と螺合してある。そして、このボールネジ16
はスラスト軸受18、カプリング19を介して上下スライド
駆動用サーボモータ20に連結されている。このサーボモ
ータ20はフレーム12に固着してある。図中符号21は上下
スライド13の上下方向のバランスをとる上下スライド用
バランスシリンダ21で、上部ブラケット22及び下部ブラ
ケット23によってフレーム12に固着されている。

この上下スライド用バランスシリンダ21は、そのピスト
ン24の先端からスプロケット25を介して上下スライド13
へとチェーン26によって連結されている。図中符号24a
はピストン24の上下移動を案内するピストンガイドを示
す。

上記上下スライド13には、その下部に同一長さの一対の
アーム27,28（以下、第一，第二の揺動アームと称す）
の一端がワークの搬送方向に揺動自在に、且つ搬送方向
に水平に離間して連結されてある。第一揺動アーム27の
一端は回動軸29に連結されている。そして、この両揺動
アーム27,28の先端にアーム連結体30が水平に連結して
あり、このアーム連結体30により上記両揺動アーム27,2
8で平行リンクが構成されている。アーム連結体30に吸
着ハンド６を保持するホルダ32が固着されている。吸着
ハンド６にはワーク４を吸着する吸着カップ５が取着さ
れている。

また、上下スライド13には、揺動アーム用バランスシリ
ンダ34がシリンダ受台35,35を介して回動自在に軸着さ
れており、その一端が、第一揺動アーム27に連結された
レバー36に連結されている。さらに、上下スライド13に
は、回動軸駆動用サーボモータ37及びその減速機38が設
置され、それらのプーリ37a,38aにベルト39が掛け渡さ
れ、減速機38を介して上記回動軸29が回動駆動されるよ
う構成されている。

上記上下スライド駆動用サーボモータ20及び回動軸駆動
用モータ37は専用演算機能付き２軸サーボコントローラ
により制御されるようになっていて、アーム連結体30を
水平移動及び垂直移動できるようになっている。尚、図
中符号40はカバーである。

上記構成において、回動軸駆動用サーボモータ37を回転
駆動することにより、プーリ37a、ベルト39、プーリ38a
を介して回動軸29を往復回転する。回動軸29が往復回動
すると第一、第二揺動アーム27,28が往復揺動する。こ
の時、第一、第二揺動アーム27,28が同長、平行である
こと、第一揺動アーム27の一端が回動軸29に連結されて
いること、両揺動アーム27,28の上端を枢支している上
下スライド13が上下動する事により、両揺動アーム27,2
8の先端に連結したアーム連結体30は水平な軌跡を描き
ながら吸着ハンド６を水平方向に往復動される。

一方、上下スライド駆動用サーボモータ20を往復回転駆
動することによりボールネジ16を介して上下スライド13
を上下動する。

しかして、第１図において、自動送り装置１をプレス機
械２の取付座３に固着したままで、上下スライド13のみ
を、上下スライド駆動用サーボモータ20のボールネジ16
の回動駆動によって下降させ、ワーク４の受け渡し動
作、即ち、上下スライド13を下降させた状態でアーム連
結体30の吸着ハンド６を、供給位置にあるパレット９上
のワーク４の上方へ移動して吸着カップ５にて最上位の
ワーク４を吸着し、吸着ハンド６を上動するとともに、
その吸着ハンド６をプレス機械２の下金型2bへ水平搬送
移動する。下金型2bの所定位置に達した吸着ハンド６
は、その位置で停止することなく下降し、所定位置上部
にて吸着を解放し、ワーク４を下金型2b上にセットす
る。そして、ワーク４の受け渡しを終えた吸着ハンド６
は上動し、且つ供給位置に復動する。供給位置に戻った
吸着ハンド６は、再度、パレット９のワーク４をプレス
機械２に供給搬送するべく繰り返し行う。

また、パレット９の正置テーブル10へのセット時、金型
交換或いは保守点検など作業の必要に応じて上下スライ
ド13を上方へ退避させ、適宜な作業空間を作る。

さらに、上記受け渡し作動において、上下スライド13と
回動軸29のそれぞれはバランスシリンダ21,34にて上方
へ弾性支持されていることにより、それぞれの重量がバ
ランスされ、重量の影響が少なくなり、各サーボモータ
20,37への重量負担が軽減される。

さらにまた、各サーボモータ20,37を制御する図示しな
い専用演算機能付きサーボモータコントローラは、吸着
ハンド６の水平、垂直移動はもとより供給位置と加工位
置における吸着ハンド31の昇降量を可変する事ができる
から、例えばワーク４が充填されたパレット９の寸法上
の制約やプレス機械２を設置する床面の制約などにより
供給位置と加工位置の高さを揃えることができないよう
な場合でも、全く支承なくワーク４を円滑に送ることが
できる。しかも、回動軸29に第一揺動アーム27の一端を
直接連結したから複雑な機構によって部品点数を必要と
する機械的構造を必要とせずに実施可能なので、装置全
体をコンパクトにでき、プレス機械２への装着が容易で
ある。

尚、加工機としてはプレス機械２以外のものでも実施可
能であることは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、プレス機などに
取着する取着面を有するフレームと、そのフレームに上
下に固着されたガイドレールと、そのガイドレールに沿
って上下動自在に設けられた上下スライドと、上記上下
スライドに揺動可能に互いに水平方向に離間して枢着さ
れた一端と被加工物を吸着する吸着ハンドを水平に連結
するアーム連結体に互いに水平方向に離間して枢着され
た他端とで形成された互いに平行な一対のアームと、上
記上下スライドにおける上記一対のアームの一方を回動
可能に連結してなる回動軸と、上記上下スライドに固設
され、上記回動軸を回転駆動可能に動力伝達してなる回
動軸駆動用サーボモータと、上記ガイドレールに沿って
設けられるとともに上記上下スライドを上下動可能に連
結してなる動力伝達軸と、上記フレーム上部に固設さ
れ、上記動力伝達軸を回転駆動可能に動力伝達し、上記
上下スライドを上方に移動して上記吸着ハンドを上方退
避位置に移動するとともに、上記上下スライドを上下動
して上記吸着ハンドを上下する上下スライド駆動用サー
ボモータとから構成されているので、従来装置のよう
に、被加工物を吸着する吸着ハンドを上方に移動して退
避位置まで高さ調整する際に、装置全体をその高さ位置
まで移動する必要がなく、しかも装置全体の高さ調整の
ための別の高さ調整用モータを必要とせず、上下スライ
ド駆動用サーボモータによる上下スライドの上方移動だ
けで吸着ハンドを退避位置まで移動することができ、し
かも従来装置のように、平行リンクを揺動する際に、サ
ーボモータ駆動部と平行リンクとの間に回動リンクを介
在する必要がないので、平行リンクへの動力伝達機構が
簡略化され、簡略化された構造で上下スライド駆動用サ
ーボモータと回動軸駆動用サーボモータとが互いに連動
して吸着ハンドを被加工物の供給位置或はプレス機など
の加工位置に水平往復動及び上下移動するようになし得
るので、部品点数の少ない機構によって装置全体がコン
パクト化され、コストダウンをもたらす被加工物の自動
送り装置を得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明に
係る被加工物の自動送り装置をプレス機械に用いた場合
の全体を示す正面図、第２図は自動送り装置の要部を示
す正面図、第３図は第２図の側面図である。 １…自動送り装置、２…プレス機械、４…被加工物、５
…吸着カップ、６…吸着ハンド、12…フレーム、13…上
下スライド、14,14…ガイドレール、16…動力伝達軸
（ボールネジ）、20…上下スラスト駆動用サーボモー
タ、27…第一揺動アーム、28…第二揺動アーム、29…回
動軸、30…アーム連結体、37…回動軸駆動用サーボモー
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プレス機などに取着する取着面を有するフ
   レームと、そのフレームに上下に固着されたガイドレー
   ルと、そのガイドレールに沿って上下動自在に設けられ
   た上下スライドと、上記上下スライドに揺動可能に互い
   に水平方向に離間して枢着された一端と被加工物を吸着
   する吸着ハンドを水平に連結するアーム連結体に互いに
   水平方向に離間して枢着された他端とで形成された互い
   に平行な一対のアームと、上記上下スライドにおける上
   記一対のアームの一方を回動可能に連結してなる回動軸
   と、上記上下スライドに固設され、上記回動軸を回転駆
   動可能に動力伝達してなる回動軸駆動用サーボモータ
   と、上記ガイドレールに沿って設けられるとともに上記
   上下スライドを上下動可能に連結してなる動力伝達軸
   と、上記フレーム上部に固設され、上記動力伝達軸を回
   転駆動可能に動力伝達し、上記上下スライドを上方に移
   動して上記吸着ハンドを上方退避位置に移動するととも
   に、上記上下スライドを上下動して上記吸着ハンドを上
   下する上下スライド駆動用サーボモータとから構成され
   てなることを特徴とする被加工物の自動送り装置。