CN1899775A

CN1899775A - 工件传送装置

Info

Publication number: CN1899775A
Application number: CNA2006101032486A
Authority: CN
Inventors: 足立哲朗; 木寺启二
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: US20070048119A1; CN100509306C; EP1746056A2; EP1746056A3; JP2007021696A

Abstract

一种工件传送装置(T)，用于传送工件(W)，在该传送装置(T)中，能够夹持和释放工件(W)的夹头(H)被设置在能够伸长和收缩的臂(A)的顶端。设置移动/摆动机构(M)，用于水平移动臂(A)并在移动方向上使臂(A)摆动，因此，工件(W)可以被传送到上方存在障碍物的工作台(B1、B2)和从上方存在障碍物的工作台(B1、B2)传送。

Description

工件传送装置

技术领域

本发明涉及一种用于传送工件的传送装置。

背景技术

日本专利局在1993年公开的JPH05-016085A号公报中公开了一种工件传送装置，其中，能够夹持工件的夹头(chuck)由气缸支撑从而能够沿垂直方向和水平方向两个方向移动。更具体地，该夹头由沿垂直方向伸长和收缩的垂直气缸支撑，而该夹头和该垂直气缸由沿水平方向伸长和收缩的水平气缸支撑。

发明内容

在现有技术的传送装置中，当夹头要拾起工件时，通过驱动水平气缸使夹头在工件正上方移动，随之通过驱动垂直气缸使夹头降低以拾起工件。

对于这种传送装置，当在工件上方的空间内存在其它装置时，不能拾起工件，并且如果在传送目的地的传送位置的上方空间内存在其它装置，则不能放下工件。

因此，本发明的目的是提供一种能够将工件传送到上方存在障碍物的位置和从上方存在障碍物的位置传送工件的传送装置。

为了实现以上目的，本发明提供一种传送工件的传送装置，其包括：臂，其能够伸长和收缩，并包括能够夹持和释放工件的夹头；以及移动/摆动机构，其水平地移动臂并使该臂摆动。

在说明书的其余部分阐明本发明的细节以及其它特征和优点，并且附图也示出了这些。

附图说明

图1是根据本发明的传送装置的示意图。

图2是根据本发明的两个传送装置的示意图，示出它们的使用实例。

图3与图2类似，但示出另一使用实例。

图4是该传送装置的侧视图。

图5是该传送装置的夹头在夹持工件时的侧视图。

图6是已释放了工件的该传送装置的夹头的侧视图。

图7是从上方观察的该传送装置的俯视图。

图8是该传送装置的侧视图，示出设置在该传送装置中的移动/摆动机构的操作。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的传送装置T由能够执行伸长和收缩操作并包括能够夹持和释放工件W的夹头H的臂A、以及具有水平移动臂A和使臂A倾斜的功能的移动/摆动机构M构成。

如实线所示，已经将臂A移动到图中的左端时，移动/摆动机构M能够使臂A摆动使得在臂A顶端上的夹头H进一步向左移动，并能够将臂A保持在如图中实线所示的倾斜状态。

类似地，已经将臂A移动到图中的右端时，移动/摆动机构M能够使臂A摆动使得在臂A顶端上的夹头H进一步向右移动，并且能够将臂A保持在如图中虚线所示的倾斜状态。臂A被构造成能够在这两个倾斜位置伸长和收缩，如图中点划线所示。

因此，传送装置T能够在其间具有间隙的工作台B1和B2之间夹持并传送工件W，该间隙比移动/摆动机构M将臂A移动的水平距离更大。

倾斜的臂A通过伸长夹头H能够使夹头H接近工作台B1和B2。夹头H和工件W被构造成当臂A倾斜时，夹头H可以夹持工件W或释放所夹持的工件W。

通过以这种方式构造传送装置T，即使在两个工作台B1和B2的正上方存在加工机器或其它障碍物时，也可以在工作台B1和B2之间传送工件W。

参照图2，当两个传送装置T1和T2被连续布置时，可以如图所示在传送装置T1的可摆动臂A1和传送装置T2的可摆动臂A2之间传送工件W。臂A1和A2的摆动平面被预先错开，使得传送装置T1的臂A1和传送装置T2的臂A2在两个不同的垂直平面上摆动。通过布置多个传送装置使得它们的臂交替定位在两个不同的垂直平面上，可以在大距离上传送工件W。

参照图3，在此，传送装置T1和T2被布置在机床K上方的左右两侧。通过驱动移动/摆动机构M，传送装置T1将由臂A1顶端上的夹头H1夹持的工件W1从图中的左侧传送到接近机床K上面的位置。在该位置，臂A1向机床K倾斜并且夹持工件W1的臂A1向机床K摆动。

然后，臂A1被从其倾斜状态伸长，使得工件W1被传送到机床K的预定位置。之后，夹头H释放已经被传送到预定位置的工件W1，于是臂A1收缩并从其倾斜状态摆动回到垂直位置。然后，臂A1移动到图中的左侧，使得可通过驱动移动/摆动机构M传送另一工件W2。

同时，随着机床K加工工件W1，如图中所示，传送装置T2能够使臂A2从接近机床K上面的位置向机床K倾斜，并在夹头H2处于收缩状态下进行等待。当机床K已经完成对工件W1的加工时，传送装置T2使臂A2向机床K伸长，利用夹头H2拾起工件W1，并通过驱动移动/摆动机构M将工件W1传送到图中的右侧。

当在利用机床K对工件W1进行加工的过程中传送装置T1传送新的工件W2时，如图所示，传送装置T1使臂A1向机床K倾斜并保持夹头H1在收缩位置夹持工件W2。在传送装置T2已经将由机床K加工过的工件W1传送走之后，传送装置T1伸长臂A1，使得由夹头H1夹持的工件W2被传送到机床K。

臂A1和A2能够在从机床K的上面分别沿图中向左和向右的方向偏移的位置、在夹头H1和H2处于面对机床K的倾斜状态下进行等待。例如，如果臂A1在该状态下被收缩，则臂A2即使在被伸长时也不会与臂A1发生干涉，反之，如果臂A2被收缩，则臂A1即使在被伸长时也不会与臂A2发生干涉。因此，机床K上的工件W1和由夹头H1夹持的工件W2可以容易地被交换。

在某些情况下，采用多个加工机器依次加工工件并且每个加工机器的工件加工时间不同。在这种情况下，如上所述，使夹头在臂处于收缩状态下等待将工件传送到具有最长加工时间的加工机器和从该加工机器传送工件所需的时间量，因此，在连续的加工过程中引起瓶颈。通过采取这一措施，缩短了在机床K上交换工件所需的时间，从而导致加工过程总效率的提高和加工成本的降低。

接着，参照图4，将对传送装置T的具体结构进行说明。传送装置T1和T2被构造成与传送装置T相同，因而在此将对传送装置T进行说明。

参照图4，传送装置T包括支撑夹头H的臂A、以及沿水平方向移动臂A并使臂A摆动的移动/摆动机构M。

臂A包括具有油缸3和从油缸3轴向突出的活塞杆2的线性致动器1。与活塞杆2相连的活塞被收容在油缸3内。线性致动器1被构造成通过向油缸3内部由活塞分隔的两个油腔之一供给油压而使与活塞相连的活塞杆2相对于油缸3伸长和收缩。夹头H经由托架50被支撑在活塞杆2的顶端上。

夹头H包括被固定到托架50上的线性致动器5和由线性致动器5驱动以打开和闭合的一对爪10。

线性致动器5被构造成与线性致动器1类似。换句话说，线性致动器5包括油缸6和从油缸6轴向突出的活塞杆7，并根据向油缸6内部的两个油腔之一供给的油压使活塞杆7相对于油缸6伸长和收缩。

参照图5和6，板8平行于活塞杆7地被固定到油缸6。一对爪10的中间部分别被支撑，以能够通过从板8突出的一对销9自由地摆动。一对销13被设置在活塞杆7的顶端，以向侧面突出。每个爪10的底端被形成有细长孔12，销13被装配在该细长孔12中。细长孔12被形成在对称的位置并使得它们之间的间隔朝向臂A逐渐加宽。由橡胶或类似材料形成的夹持部11被安装到爪10的顶端。

参照图6，在活塞杆7的收缩过程中，销13远离销9移动，直至销13定位在爪10中的细长孔12的上端为止。在该上端，一对细长孔12之间的间隔到达最宽。当销13被装配在细长孔12的这一位置时，细长孔12的上端之间的间隔等于销13之间的间隔。通过以销9作为支点使爪10的顶端分别向外转动实现这一状态。结果，一对爪10的顶端被保持在打开状态，或者换句话说一对爪10的顶端被保持在释放状态。

参照图5，在活塞杆7的伸长过程中，销13接近销9，直至销13定位在爪10中的细长孔12的下端为止。在该下端，一对细长孔12之间的间隔到达最窄。当销13被装配在细长孔12的这一位置时，细长孔12的下端之间的间隔等于销13之间的间隔。通过以销9作为支点使爪10的顶端分别向内转动实现这一状态。结果，一对爪10的顶端被保持在收缩状态，或者换句话说一对爪10的顶端被保持在夹持状态。

通过在爪10中的细长孔12内移动的销13和支撑爪10的销9，活塞杆7的伸长和收缩使一对爪10作打开和闭合运动。

作为夹头H的可选择构造，可以在板8上形成销13并且销9可以被固定到活塞杆7的顶端。同样，通过这种构造，爪10根据活塞杆7的伸长和收缩而打开和闭合。

当以这种方式构造的夹头H要拾起工件W时，线性致动器5使活塞杆7伸长。通过向活塞杆7相反一侧上的油腔供给油压使活塞杆7在线性致动器5内伸长。在活塞杆7相反一侧上的油腔内，活塞的承压面积比活塞杆7一侧上的油腔的承压面积更大。因此，线性致动器5可以在少量油压的作用下向夹头H施加大的夹持力。

回到图4，设置在臂A上的线性致动器1的油缸3的顶端被固定到保持器21。活塞杆2穿过保持器21。一对导杆51在活塞杆2的顶端被固定到托架50，以与活塞杆2平行地竖立。导杆51分别穿过在保持器21中形成的一对通孔并延伸到油缸3底端附近。穿过保持器21的一对导杆51用于防止活塞杆2的轴向摆动。

移动/摆动机构M包括板状横梁23。一对燕尾导轨24被水平固定到横梁23。

移动/摆动机构M还包括：形成有水平槽并被装配到导轨24上的基座22，所述水平槽与导轨24具有相同的形状；和气缸AC，其使基座22沿导轨24水平地移动。基座22经由销支撑保持器21，使得保持器21可以绕该销转动。气缸AC根据向两个内部工作腔选择性供给压缩空气而使活塞杆R伸长和收缩。

参照图7，基座22被布置在横梁23的一个表面上，而驱动基座22的气缸AC被布置在横梁23的另一个表面上。同时，槽25平行于导轨24地形成在横梁23中，并且气缸AC的活塞杆R经由穿过槽25的连接部26连接到基座22。

回到图4，连杆L的一端被固定到线性致动器1的油缸3的底端。具有圆形截面的滑块S从连杆L的另一端向侧面突出。滑块S被装配到形成在垂直板30中的导向槽G内。垂直板30被定位在连杆L的一侧并被固定到横梁23的上端。

导向槽G具有由下水平部32、上水平部36、与下水平部32相连的凹部34、以及使凹部34与上水平部36相连的凸部35构成的基本S形形状。由凹部34和凸部35形成的圆弧的角度分别是90度。

滑块S与导向槽G配合，使得滑块S可以在导向槽G内滑动和转动。止动件40被设置在导向槽G的上水平部36的末端。止动件40由杆(rod)构成，并通过支架或类似部件固定到板30，其中，该杆具有安装到其顶端的缓冲垫41。当在导向槽G内移动的滑块S到达上水平部36的末端时，滑块S抵靠在止动件40的缓冲垫41上，从而阻止了滑块S的进一步移动。缓冲垫41用于减轻滑块S与止动件40之间的碰撞冲击。

参照图8，如图中点划线所示，在位移已经被止动件40阻止在导向槽G的上水平部36中的滑块S的中心Q与将保持器21支撑在基座22上的销的中心O之间的垂直距离被表示为V，而它们之间的水平距离被表示为Y。该位置与气缸AC的最大收缩位置对应。

同时，如图中实线所示，定位在下水平部32的末端的滑块S的中心与将保持器21支撑在基座22上的销的中心O之间的距离被表示为X。该位置与气缸AC的最大伸长位置对应。导向槽G的尺寸被设定为使距离X和V相等。

如图中所示，当臂A处于图中实线所示的位置时，滑块S的中心与将保持器21支撑在基座22上的销的中心O之间的垂直距离小于距离X，因此，气缸AC将销的中心O移动到该位置，由此臂A被从垂直状态移动到夹头H被向图中左侧转动的倾斜状态。

当使气缸AC从该位置收缩时，基座22被沿着一对导轨24引导并由此沿图中向右的方向水平移动。滑块S沿图中向右的方向在下水平部32内移动。当滑块S留在下水平部32中时，臂A在保持其倾斜角度的同时被沿图中向右的方向水平地移动。

当滑块S到达凹部34时，滑块S的移动方向沿着凹部34的圆弧逐渐从水平方向变成垂直方向，并且根据这一变化，臂A使在其顶端的夹头H沿图中向右的方向转动以接近垂直状态。当气缸AC进一步收缩使得滑块S到达凹部34与凸部35之间的边界时，臂A进入垂直状态。

当气缸AC进一步收缩时，基座22被更进一步沿图中向右的方向水平移动，同时，滑块S进入凸部35使得臂A使在其顶端的夹头H沿图中向右的方向转动超过垂直状态。此后，随着气缸AC进一步收缩，臂A继续使在其顶端的夹头H沿图中向右的方向转动。

同时，滑块S的移动方向沿着凸部35的圆弧逐渐从垂直方向变为水平方向。根据这一变化，臂A的转动变得比基座22的向右移动慢。当滑块S进入上水平部36时，臂A停止转动，此后，臂A随着气缸AC的进一步收缩而沿图中向右的方向水平移动。最后，滑块S抵靠在止动件40的缓冲垫41上并到达图中的点划线位置。

当气缸AC伸长时，通过与上述相反的过程使臂A从图中点划线位置移动到实线位置。

如上所述，在传送装置T中，臂A水平地移动并且还沿该移动方向摆动，因此，通过伸长臂A可以使夹头H从斜上方接近工作台或机床并拾起或释放工件W。换句话说，即使在工作台或机床上方存在如加工机器或其它装置等障碍物时，工件W也可以被传送到工作台B或从工作台B传送。因此，可以改善传送装置的通用性和实用性。

在上述的传送装置T中，移动/摆动机构M利用单个气缸AC和导向槽G的组合实现了两个操作，即，臂A的水平移动和臂A绕滑块S的摆动。因此，与臂A的水平移动及摆动由单独的致动器执行的情况相比，可以降低传送装置的制造成本。

而且，通过导向槽G限制这些操作，因此，臂A平稳地摆动。此外，利用滑块S在导向槽G内的位置限制臂A的移动和倾斜，因此，不需要设置用于控制臂移动和倾斜的传感器。

2005年7月21日在日本提交的特愿2005-210993的内容在此引入作为参考。

尽管已经参照本发明的某些实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例。本领域技术人员在权利要求的范围内将会对上述实施例做出修改和变化。

例如，在传送装置T中，可以以多种方式改变夹头H的构造。

也可以以多种方式改变导向槽G的形状。在以上实施例中，由凹部34和凸部35形成的圆弧的角度都设定在90度，使得凹部34和凸部35在垂直线上相连，但可以将这些圆弧的角度设定得更小。可以设置导轨来代替导向槽G，并且可以使滑块S与该导轨配合，使得滑块S在任何滑动位置转动的同时可以在导轨上滑动。

在以上实施例中，在气缸AC处于最大伸长位置时，滑块S定位在下水平部32；在气缸AC处于最大收缩位置时，滑块S定位在上水平部36。通过颠倒气缸AC驱动基座22的方向，当气缸AC处于最大收缩位置时，滑块S定位在下水平部32；当气缸AC处于最大伸长位置时，滑块S定位在上水平部36。

通过颠倒滑块S从油缸3偏移的方向并使导向槽G的形状与图8所示的形状左/右对称，可以获得类似的效果。因而，可以以各种方式组合导向槽G的形状、连杆L的方向、以及气缸AC的朝向。

可以根据臂A所需的水平移动距离任意地设定下水平部32和上水平部36的长度。可以根据臂A所需的摆动角度任意地设定连杆L的长度。

移动/摆动机构M利用气缸AC驱动基座22，但气缸AC也能够驱动滑块S。更具体地，滑块S被铰接到气缸AC的一端而气缸AC的另一端被铰接到横梁23。随着使滑块S沿上下方向移动，气缸AC相对于横梁23摆动，由此使臂A水平移动并摆动。

可以用电动机和滚珠丝杠组合或其它线性致动器代替气缸AC。

而且，本发明不局限于移动/摆动机构M的构造。本发明的主题是臂A的水平移动和摆动，并不排除利用单独的致动器进行水平移动和摆动操作的移动/摆动机构。

要求排他权或特权的本发明的实施例由权利要求限定。

Claims

1.一种传送工件(W)的传送装置(T)，其包括：

臂(A)，其能够伸长和收缩，并包括能够夹持和释放所述工件(W)的夹头(H)；以及

移动/摆动机构(M)，其水平地移动所述臂(A)并使所述臂(A)摆动。

2.根据权利要求1所述的传送装置(T)，其特征在于，所述移动/摆动机构(M)被构造成使所述臂(A)在包括所述臂(A)的移动方向的垂直平面上摆动。

3.根据权利要求1或2所述的传送装置(T)，其特征在于，所述移动/摆动机构(M)包括被铰接到所述臂(A)上并被致动器(AC)驱动而沿水平方向移动的基座(22)、以及沿着基本S形轨迹引导所述臂(A)上的特定点(S)的导向件(G)。

4.根据权利要求3所述的传送装置(T)，其特征在于，所述移动/摆动机构(M)还包括引导所述基座(22)的一对水平导轨(24)。

5.根据权利要求3所述的传送装置(T)，其特征在于，所述特定点(S)被设定在被安装到所述臂(A)的连杆(L)上。

6.根据权利要求5所述的传送装置(T)，其特征在于，所述导向件(G)由以基本S形形式在垂直板(30)上形成的导向槽(G)构成，并且所述特定点(S)由滑块(S)构成，该滑块(S)从所述连杆(L)突出并与所述导向槽(G)配合从而能够沿着所述导向槽(G)移动并在所述导向槽(G)内转动移动。

7.根据权利要求6所述的传送装置(T)，其特征在于，所述导向槽(G)包括下水平部(32)、从所述下水平部(32)向上延伸的凹部(34)、从所述凹部(34)向上延伸的凸部(35)、以及与所述凸部(35)相连的上水平部(36)。

8.根据权利要求1或2所述的传送装置(T)，其特征在于，所述移动/摆动机构(M)包括被铰接到所述臂(A)上并能够沿水平方向移动的基座(22)、沿着预定轨迹引导所述臂(A)上的特定点(S)的导向件(G)、以及根据所述导向件(G)驱动所述特定点(S)的致动器(AC)。