JP5283930B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置に関する。詳しくは、プレス機にワークを搬送する搬送装置に関する。

従来より、プレス機が複数並んだプレスラインでは、プレス機同士の間でワークを搬送する搬送装置が設けられる。この搬送装置は、例えば、スコットラッセル機構を用いており、ワークを把持する把持装置と、この把持装置を直線近似運動させるスコットラッセル機構と、このスコットラッセル機構を昇降させる昇降装置と、を備える（特許文献１参照）。
このような搬送装置では、ワークをプレス機から取り出したり投入したりする際、昇降装置により、スコットラッセル機構全体を昇降させる。
特許２７３２３５１号公報

しかしながら、ワークの搬送距離が長くなると、スコットラッセル機構を大型化する必要がある。この場合、スコットラッセル機構を昇降させる昇降装置も大型化する必要があり、設備構成が複雑化するため、コスト高となる。また、スコットラッセル機構や昇降装置を大型化しても、このような大型の装置を高速で作動させることは困難であり、サイクルタイムを低減できず、プレスラインの生産性が低下する。

そこで、スコットラッセル機構を用いた搬送装置の代わりに、ベルトコンベア等の移送手段を別途設け、このベルトコンベアにワークを載せて搬送する方法が提案されている。この手法によれば、搬送装置を大型化することなく、ワークの搬送距離を長くできる。
しかしながら、ワークのベルトコンベアとの載せ替え回数が増加して、時間のロスが発生し、ワークを高速で搬送することができない。

本発明は、装置の大型化を防ぎつつ、長い距離を高速で搬送できる搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の搬送装置は、プレス機にワークを搬送する搬送装置（例えば、後述の搬送装置２０）であって、基部（例えば、後述の基部３１）と、基端側で前記基部に回転可能かつ上下にスライド可能に連結される従動アーム（例えば、後述の従動アーム３２）と、基端側で前記基部に回転可能に連結される第１駆動アーム（例えば、後述の第１駆動アーム３３）と、基端側で前記第１駆動アームに回転可能に連結されるとともに、先端側で前記従動アームに回転可能に連結される第２駆動アーム（例えば、後述の第２駆動アーム３５）と、前記従動アームの先端側に設けられて前記ワークを把持する把持装置（例えば、後述の把持装置２１）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、第１駆動アームと基部との成す角度を調整することにより、把持装置を水平移動できる。さらに、第２駆動アームを設け、この第２駆動アームと第１駆動アームとの成す角度を調整することにより、把持装置を昇降できる。したがって、第１駆動アームと基部との成す角度を調整するとともに、第２駆動アームと第１駆動アームとの成す角度を調整することにより、把持装置を任意の位置に移動でき、ワークの搬送経路の自由度を向上できる。
また、このように把持装置のみを昇降できるので、装置全体を昇降させる必要がなくなり、装置の構成を簡素化できる。その結果、装置が大型化するのを防いで、従来に比べて、長い距離を高速で搬送できる。

本発明によれば、第１駆動アームと基部との成す角度を調整することにより、把持装置を水平移動できる。さらに、第２駆動アームを設け、この第２駆動アームと第１駆動アームとの成す角度を調整することにより、把持装置を昇降できる。したがって、第１駆動アームと基部との成す角度を調整するとともに、第２駆動アームと第１駆動アームとの成す角度を調整することにより、把持装置を任意の位置に移動でき、ワークの搬送経路の自由度を向上できる。
また、このように把持装置のみを昇降できるので、装置全体を昇降させる必要がなくなり、装置の構成を簡素化できる。その結果、装置が大型化するのを防いで、従来に比べて、長い距離を高速で搬送できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る搬送装置が適用されたプレスライン１の概略構成を示す図である。
プレスライン１は、タンデムプレスラインであり、ワーク２を加工する複数台のプレス機１０と、これらプレス機１０の間でワーク２を搬送する複数台の搬送装置２０と、を備える。

各プレス機１０は、ワーク２の下側に配置された下型１１と、この下型１１に対向して配置された上型１２と、下型１１に対して上型１２を接近、離隔させる昇降機構１３と、この昇降機構１３を制御する図示しない制御装置と、を有する。
以上のプレス機１０は、制御装置により上型１２を下型１１に接近させることで、ワーク２をプレス加工する。

各搬送装置２０は、ワーク２を把持する把持装置２１と、この把持装置２１を移動させる一対のスコットラッセル機構３０（図２参照）と、を備える。なお、本実施形態では、一対のスコットラッセル機構３０により把持装置２１を移動したが、これに限らず、１つのスコットラッセル機構により把持装置を移動してもよい。
把持装置２１は、バキュームカップ等を備えた吸着保持手段であり、ワーク２の表面を吸引して保持する。

この搬送装置２０は、把持装置２１でワーク２を把持した状態で、一対のスコットラッセル機構３０により把持装置２１を図１中実線Ａ〜Ｄで示す経路に沿って移動させることにより、ワーク２を搬送する。
例えば、図１中実線Ｂの経路では、ピックアップポイントＰにおいて、把持装置２１によりワーク２を保持し、大きくリフトして、アドバンス動作に移行し、大きくダウンして、ワークを解放する。その後、小さくリフトして、リターン動作に移行し、小さくダウンして、再びピックアップポイントＰに戻る。

図２は、搬送装置２０のスコットラッセル機構３０の概略構成を示す図である。図３は、スコットラッセル機構３０の斜視図である。
以下、一対のスコットラッセル機構３０のうちの一方について説明するが、他方も同様の構成である。

スコットラッセル機構３０は、基部３１と、基端側で基部３１に連結される従動アーム３２と、従動アーム３２の先端側同士を連結しかつ把持装置２１を支持する連結アーム３８と、基端側で基部３１に連結される第１駆動アーム３３と、第１駆動アーム３３と従動アーム３２とを連結する第２駆動アーム３５と、第１駆動アーム３３と基部３１との成す角度を調整する第１駆動装置３６と、第２駆動アーム３５と第１駆動アーム３３との成す角度を調整する第２駆動装置３７と、連結アーム３８を回動する第３駆動装置３９と、を有する。

第１駆動アーム３３は、基端側の連結軸Ｗで基部３１に連結される。
第２駆動アーム３５は、円盤状であり、中心で第１駆動アーム３３に回転可能に連結されるとともに、周縁部で従動アーム３２に回転可能に連結される。これにより、第２駆動アーム３５は、一端側の連結軸Ｘで第１駆動アーム３３に回転可能に支持されるとともに、他端側の連結軸Ｙで従動アーム３２に回転可能に連結される。

従動アーム３２は、基端側の連結軸Ｖで基部３１に回転可能かつ上下にスライド可能に連結される。上述の把持装置２１は、従動アーム３２の先端側の連結軸Ｚで連結される。
また、連結軸Ｙは、従動アーム３２の長さ方向の中央に位置している。

以上のスコットラッセル機構３０によれば、第１駆動装置３６で駆動して、第１駆動アーム３３と基部３１との成す角度を調整することにより、把持装置２１をスコットラッセル平行運動つまり水平移動させる。さらに、第２駆動装置３７で駆動して、第２駆動アーム３５と第１駆動アーム３３との成す角度を調整することにより、把持装置２１を昇降させる。また、第３駆動装置３９を駆動することにより、把持装置２１の姿勢を調整する。

例えば、第１駆動装置３６を駆動させずに第２駆動装置３７のみを駆動して、第２駆動アーム３５を図２中矢印Ｑ方向に回転させると、従動アーム３２の先端は、図２中矢印Ｒで示すように、リフト幅Ｔで移動する。

したがって、第１駆動装置３６の駆動と第２駆動装置３７の駆動とを組み合わせることにより、従動アームの先端の把持装置２１は、図４中実線で示す軌跡で移動する。

図５は、把持装置２１の軌跡と上型１２との関係を示す図である。図６は、把持装置２１の軌跡と下型１１との関係を示す図である。
図６中実線Ａ１、Ｂ１は、把持装置２１の軌跡つまり搬送モーションである。図６に示すように、把持装置２１は、下型１１に干渉せずに搬送する。

一方、上型１２の図５中左側下端部には、突起部１２１が設けられている。
図５中破線Ａ２、Ｂ２は、上型１２に対する把持装置２１の軌跡つまり搬送モーションである。この搬送モーションは、把持装置２１と上下にスライドする上型１２との位置関係を、上型１２の位置を基準として示したものである。

図５に示すように、上型１２の左側下端部には突起部１２１が設けられているので、把持装置２１を図６中実線Ａ１で示す搬送モーションで移動させた場合、図５中破線Ａ２で示すように、干渉点Ｓ１おいて、把持装置２１が上型１２に干渉する。
しかしながら、第２駆動装置３７を駆動することにより、把持装置２１の搬送モーションを変更して実線Ａ３として、把持装置２１と上型１２が干渉するのを防止できる。

また、図６に示すように、上型１２の右側端部には突起部が設けられていないので、把持装置２１を図６中実線Ｂ１で示す搬送モーションで移動させた場合、図５中破線Ｂ２で示すように、干渉点Ｓ２と搬送モーションとの間に隙間があるので、干渉に対する余裕がある。
そこで、第２駆動装置３７を駆動することにより、把持装置２１の搬送モーションを変更して実線Ｂ３として、より高速で把持装置を移動させることができる。

ところで、以上の搬送装置２０では、第２駆動アーム３５の位置は、１つの従動アーム３２の姿勢に対して、２種類存在する。
図７は、従動アーム３２、第１駆動アーム３３、および第２駆動アーム３５の位置関係を示す模式図である。
すなわち、図７に示すように、連結軸Ｙに対する連結軸Ｘの相対位置は、相対位置α、相対位置βの２種類存在する。したがって、ワーク２を把持する動作をする場合には相対位置αを採用し、ワークを解放する動作をする場合には、相対位置βを採用するなど、相対位置αと相対位置βとを交互に繰り返すこともできる。
しかしながら、相対位置αと相対位置βとを交互に繰り返すと第２駆動装置３７の制御が複雑になる、という問題がある。また、相対位置βでは、ワークの搬送完了後に連結軸Ｘがプレス機１０に接近する、という問題がある。そこで、本実施形態では、相対位置βを採用する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）第１駆動装置３６で第１駆動アーム３３と基部３１との成す角度を調整することにより、把持装置２１を水平移動できる。さらに、第２駆動アーム３５を設け、第２駆動装置３７で第２駆動アーム３５と第１駆動アーム３３との成す角度を調整することにより、把持装置２１を昇降できる。したがって、第１駆動アーム３３と基部３１との成す角度を調整するとともに、第２駆動アーム３５と第１駆動アーム３３との成す角度を調整することにより、把持装置２１を任意の位置に移動でき、ワーク２の搬送経路の自由度を向上できる。
このように把持装置２１のみを昇降できるので、装置全体を昇降させる必要がなくなり、搬送装置２０の構成を簡素化できる。その結果、装置が大型化するのを防いで、従来に比べて、長い距離を高速で搬送できる。

〔第２実施形態〕
本実施形態では、第２駆動アーム３５Ａの構造が第１実施形態と異なる。
すなわち、本実施形態では、第２駆動アーム３５Ａは、長尺状であり、一端で第１駆動アーム３３に回転可能に連結されるとともに、他端で従動アーム３２に回転可能に連結される。
本実施形態によれば、上述の（１）と同様の効果がある。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、連結軸Ｗおよび連結軸Ｘを駆動軸としたが、これに限らない。すなわち、連結軸Ｖ、連結軸Ｗ、連結軸Ｘ、および連結軸Ｙのうち、いずれか２つを駆動軸とすればよい。
また、連結軸Ｙを従動アーム３２の長さ方向の中央に設けたが、これに限らず、搬送作業に適した作動範囲を得るために、その他の位置に設けてもよい。

本発明の第１実施形態に係る搬送装置が適用されたプレスラインの概略構成を示す図である。 前記実施形態に係る搬送装置のスコットラッセル機構の概略構成を示す図である。 前記実施形態に係るスコットラッセル機構の斜視図である。 前記実施形態に係るスコットラッセル機構の動作を説明するための図である。 前記実施形態に係るプレスラインのプレス機の把持装置の軌跡と上型との関係を示す図である。 前記実施形態に係るプレスラインのプレス機の把持装置の軌跡と下型との関係を示す図である。 前記実施形態に係る従動アーム、第１駆動アーム、および第２駆動アームの位置関係を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る搬送装置のスコットラッセル機構の斜視図である。

符号の説明

２０ 搬送装置
２１ 把持装置
３１ 基部
３２ 従動アーム
３３ 第１駆動アーム
３５、３５Ａ 第２駆動アーム

Claims (1)

1. プレス機にワークを搬送する搬送装置であって、
   基部と、
   基端側で前記基部に回転可能かつ上下にスライド可能に連結される従動アームと、
   基端側で前記基部に回転可能に連結される第１駆動アームと、
   基端側で前記第１駆動アームに回転可能に連結されるとともに、先端側で前記従動アームに回転可能に連結される第２駆動アームと、
   前記従動アームの先端側に設けられて前記ワークを把持する把持装置と、
   前記第１駆動アームと前記基部との成す角度を調整する第１駆動装置と、
   前記第２駆動アームと前記第１駆動アームとの成す角度を、前記第１駆動装置とは独立して調整する第２駆動装置と、
   を備えることを特徴とする搬送装置。
   

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