トランスファ装置
【課題】トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにすることである。
【解決手段】進退動作と開閉動作をさせる進退開閉駆動装置７を、一対のビーム１、２の両端側を、ビーム１、２の延びる方向とこれらの動作をさせる方向とを包含する水平な動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアーム８で支持し、これらの各関節付きアーム８の関節８ａの前側の前アーム部８ｂの先端側に、ビーム１、２の両端側を動作平面内で旋回可能に連結し、関節８ａの後側の後アーム部８ｃの基端側を、昇降駆動装置３の昇降駆動ベース６に動作平面内で旋回移動可能に支持して、各関節付きアーム８の関節８ａと各後アーム部８ｃの基端側をサーボモータ１１、１２で旋回駆動することにより、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにした。
【解決手段】進退動作と開閉動作をさせる進退開閉駆動装置７を、一対のビーム１、２の両端側を、ビーム１、２の延びる方向とこれらの動作をさせる方向とを包含する水平な動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアーム８で支持し、これらの各関節付きアーム８の関節８ａの前側の前アーム部８ｂの先端側に、ビーム１、２の両端側を動作平面内で旋回可能に連結し、関節８ａの後側の後アーム部８ｃの基端側を、昇降駆動装置３の昇降駆動ベース６に動作平面内で旋回移動可能に支持して、各関節付きアーム８の関節８ａと各後アーム部８ｃの基端側をサーボモータ１１、１２で旋回駆動することにより、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスファプレスに配列された複数の金型にワークを順送りするトランスファ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鍛造プレス等のトランスファプレスには、ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプする複数組のフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動し、フィンガでクランプしたワークを配列された金型に順送りするトランスファ装置を備えたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１、２に記載されたトランスファ装置では、一対のビームの進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作を、いずれもサーボモータの回転を直線運動に変換するねじ機構を用いた直線駆動装置で行うようにしている。これらの各動作の駆動装置は、通常、トランスファプレスのワークの供給端側と排出端側のプレス本体の外側に配置され、送り方向に延びる各ビームの両端部を支持して駆動するようになっている。進退動作の駆動装置は、ビームの一端側のみに配置され、他端側は支持機構のみを設けたものもある。
【０００４】
特許文献１に記載されたものは、一対のビームを３次元動作させる各サーボモータを各ビームで共通のものとし、サーボモータの設置個数を減らしている。また、特許文献２に記載されたものは、ねじ機構にボールねじを用いるとともに、３次元動作させる各サーボモータを各ビームで独立のものとして、トランスファプレスのワークの供給端側と排出端側とに前後方向でスペースを開け、ワークの搬出入装置の設置スペースを確保できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７５０３０号公報
【特許文献２】特開２００５−２７９６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載されたトランスファ装置は、一対のビームを進退動作、開閉動作および昇降動作させる各駆動装置を、サーボモータの回転を直線運動に変換するねじ機構を用いた直線駆動装置としているので、これらの直線駆動装置が大寸法のものとなり、コンパクトな設計を阻害する問題がある。また、回転運動を直線運動に変換するねじ機構は、ボールねじを用いたとしても、運動エネルギの変換ロスが大きいので、サーボモータも大型のものが必要となり、さらにコンパクトな設計を阻害する。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプするフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動して、前記フィンガでクランプしたワークを配列された金型に順送りするトランスファ装置において、前記開閉動作または昇降動作をさせる駆動装置を、前記一対の各ビームの両端側を、それぞれビームの延びる方向と前記動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアームで支持し、これらの各関節付きアームの関節の前側の前アーム部の先端側に、前記ビームの両端側を前記動作平面内で旋回可能に連結し、前記関節の後側の後アーム部の基端側をベースに前記動作平面内で移動可能に支持して、前記ビームの両端側を支持する少なくとも一方の前記関節付きアームの関節を旋回駆動する構成を採用した。
【０００９】
すなわち、開閉動作または昇降動作をさせる駆動装置を、一対の各ビームの両端側を、それぞれビームの延びる方向と動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアームで支持し、これらの各関節付きアームの関節の前側の前アーム部の先端側に、ビームの両端側を動作平面内で旋回可能に連結し、関節の後側の後アーム部の基端側をベースに動作平面内で移動可能に支持して、ビームの両端側を支持する少なくとも一方の関節付きアームの関節を旋回駆動することにより、大寸法で運動エネルギの変換ロスが大きいねじ機構を用いた直線駆動装置を減らして、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにした。
【００１０】
前記各関節付きアームの後アーム部の基端側は、前記動作平面内で旋回移動可能に前記ベースに支持して、前記動作平面内で旋回駆動するようにすることができる。
【００１１】
前記開閉動作または昇降動作と、これらの動作と前記動作平面が同一となる進退動作とを、前記各関節付きアームの後アーム部の基端側を旋回駆動する駆動装置を共用して行うことにより、直線駆動装置の数を減して、トランスファ装置をよりコンパクトに設計することができる。
【００１２】
前記各関節付きアームの後アーム部の基端側は、前記動作平面内で、前記動作をさせる方向と直角方向に直線移動可能に前記ベースに支持して、前記動作をさせる方向と直角方向に直線駆動するようにすることもできる。
【００１３】
前記進退動作を行う駆動装置を、前記一対のビームを送り方向へ直線駆動する直線駆動装置とする場合は、前記関節付きアームで動作をさせる方向を前記開閉動作の方向として、前記後アーム部の基端側を直線移動可能に支持するベースを、前記進退動作を行う直線駆動装置の駆動ベースと共用のものとすることができる。
【００１４】
前記旋回駆動をサーボモータで行うことにより、一対のビームの動作を精度よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るトランスファ装置は、開閉動作または昇降動作をさせる駆動装置を、一対の各ビームの両端側を、それぞれビームの延びる方向と動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアームで支持し、これらの各関節付きアームの関節の前側の前アーム部の先端側に、ビームの両端側を動作平面内で旋回可能に連結し、関節の後側の後アーム部の基端側をベースに動作平面内で移動可能に支持して、ビームの両端側を支持する少なくとも一方の関節付きアームの関節を旋回駆動するようにしたので、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態のトランスファ装置を示す平面図
【図２】図１の正面図
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１のビームの進退動作と開閉動作を説明する平面図
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３の開閉動作でワークをクランプする過程を説明する側面図
【図５】図１のビームの３次元動作を説明する動作線図
【図６】第２の実施形態のトランスファ装置を示す平面図
【図７】図６の正面図
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図６の前側のビームの進退動作と開閉動作を説明する平面図
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図８の進退動作と開閉動作の変形例を示す平面図
【図１０】第３の実施形態のトランスファ装置を示す平面図
【図１１】図１０の正面図
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図１１の前側のビームの進退動作と昇降動作を説明する正面図
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第３の実施形態のトランスファ装置の変形例を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図５は、第１の実施形態を示す。このトランスファ装置は鍛造用トランスファプレスに装備されたものであり、図１および図２に示すように、プレス本体３１のワークＷの送り方向に配列された複数の金型３２の前後に、ワークＷを前後方向からクランプする複数組のフィンガ１ａ、２ａを設けた一対の平行なビーム１、２が送り方向に延びるように配置され、この一対のビーム１、２を、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をするように駆動して、供給端側に配置される搬入装置からワークＷを受け取り、受け取ったワークＷをフィンガ１ａ、２ａでクランプして配列された各金型３２に順送りして、加工されたワークＷを排出端側に配置される搬出装置に受け渡す。
【００１８】
前記プレス本体３１の四隅の各ポスト３１ａには、供給端側または排出端側の外側に向けて、一対のビーム１、２を昇降動作させる昇降駆動装置３が取り付けられている。各昇降駆動装置３は、サーボモータ４の回転をボールねじ機構５で直線運動に変換する直線駆動装置とされ、ボールねじ機構５のナット５ａに、上下に昇降する昇降駆動ベース６が取り付けられている。
【００１９】
前記各昇降駆動装置３の昇降駆動ベース６には、一対のビーム１、２に進退動作と開閉動作をさせる進退開閉駆動装置７が取り付けられている。各進退開閉駆動装置７は、ビーム１、２の延びる方向と進退動作および開閉動作をさせる方向とを包含する水平な動作平面内で旋回可能な関節８ａを有する関節付きアーム８を備え、関節８ａの前側の前アーム部８ｂの先端側が、ビーム１、２の端部に連結部材９ａを介して、動作平面内で旋回可能に連結されるとともに、関節８ａの後側の後アーム部８ｃの基端側が、昇降駆動ベース６に連結ピン１０ａを介して、動作平面内で旋回可能に連結されている。関節８ａはサーボモータ１１で、後アーム部８ｃの基端側はサーボモータ１２で、それぞれ動作平面内で旋回駆動されるようになっており、両端部をこれらの進退開閉駆動装置７で支持された各ビーム１、２が、以下に述べるように、進退動作と開閉動作をする。
【００２０】
図１に示した状態は、一対のビーム１、２が開いて後退した状態であり、供給端側の各関節付きアーム８が関節８ａで左方へ屈曲し、排出端側の各関節付きアーム８が、後アーム部８ｃを右方へ少し傾斜させて、前アーム部８ｂを供給端側へ伸ばしている。まず、この状態から、図３（ａ）に示すように、供給端側の屈曲した各関節付きアーム８が、関節８ａの屈曲度を小さくして互いに内向きに延出されるように各サーボモータ１１、１２で旋回駆動されるとともに、排出端側の各関節付きアーム８が、後アーム部８ｃを左方へ少し傾斜させ、前アーム部８ｂを互いに内向きに傾斜させるように各サーボモータ１１、１２で旋回駆動され、一対のビーム１、２が閉じて各組のフィンガ１ａ、２ａでワークＷをクランプする。
【００２１】
つぎに、図３（ｂ）に示すように、供給端側と排出端側の各関節付きアーム８が、後アーム部８ｃを右方へ旋回駆動されるとともに、前アーム部８ｂが閉じた一対のビーム１、２の間隔を保持するように旋回駆動され、一対のビーム１、２が前進して、クランプした各ワークＷを順送りする。
【００２２】
続いて、図３（ｃ）に示すように、供給端側の各関節付きアーム８が、後アーム部８ｃを左方へ少し傾斜させて、前アーム部８ｂを排出端側へ伸ばすように旋回駆動されるとともに、排出端側の右方へ屈曲した各関節付きアーム８が、関節８ａの屈曲度を大きくするように旋回駆動され、一対のビーム１、２が開いて、各組のフィンガ１ａ、２ａでクランプされたワークＷがアンクランプされる。こののち、各関節付きアーム８が図１に示した状態に旋回駆動され、開いた一対のビーム１、２が後退位置に戻されて、１回の進退動作と開閉動作が終了する。なお、後述するように、開閉動作と進退動作の前進動作との間には、昇降駆動装置３による昇降動作が介在し、前進動作はビーム１、２が上昇した状態で行われ、後退動作はビーム１、２が下降した状態で行われる。
【００２３】
図４は、前記開閉動作でワークＷをクランプする過程を２段階に分解して示す。図４（ａ）は、一対のビーム１、２が開いた状態である。前側のビーム１のフィンガ１ａは、前後方向にスライド可能とされ、バネ１３で後方へ突出するように付勢されている。後側のビーム２のフィンガ２ａはビーム２に固定されている。この状態で、図４（ｂ）に示すように、一対のビーム１、２が閉じる方向に閉動作し、前側の突出したフィンガ１ａと後側の固定されたフィンガ２ａがワークＷの前後に接触すると、後側のビーム２の閉動作が停止する。こののち、図４（ｃ）に示すように、前側のビーム１の閉動作が継続されて、ワークＷの前側と接触する突出したフィンガ１ａが押し込められ、バネ１３の付勢力によってワークＷが強固にクランプされる。図示は省略するが、ワークＷをアンクランプする過程では、一対のビーム１、２はクランプ時と逆の動作をし、先に前側のビーム１が開動作を開始して、バネ１３で付勢されたフィンガ１ａがワークＷから離れるときに、後側のビーム２も開動作を開始して、一対のビーム１、２が開いた状態に戻る。
【００２４】
図５は、上述した一対のビーム１、２の進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作のサイクルを３次元的に表示した動作線図である。この動作線図は、左右方向を進退方向、奥行方向を開閉方向、上下方向を昇降方向としており、サイクル動作の向きを矢印で示す。このサイクル動作のスタート点を、左下のビームが下降して開いた状態とすると、動作の順序は以下の通りである。
・ 動作の順序：閉（クランプ）→上昇→前進→下降→開（アンクランプ）→後退
【００２５】
なお、この３次元動作では、図５の動作線図で動作が切り替わるコーナ部を丸めて示すように、前進動作と後退動作の前後期に、開閉動作または昇降動作を同時に行い、サイクル時間を短縮するようにしている。コーナ部を丸めていない、閉動作から上昇動作への切り替えと、下降動作から開動作への切り替えは、先行動作が完了してから行われる。また、コーナ部を丸めた部分以外では、進退動作は、ビーム１の延びる方向と平行に直線的に行われ、開閉動作は、進退動作方向と直交する前後方向に直線的に行われる。
【００２６】
図６乃至図８は、第２の実施形態を示す。このトランスファ装置も鍛造用トランスファプレスに装備されたものであり、図６および図７に示すように、前記一対のビーム１、２を昇降動作させる昇降駆動装置３が、第１の実施形態のものと同様に、四隅の各ポスト３１ａに取り付けられて、サーボモータ４の回転をボールねじ機構５で直線運動に変換する直線駆動装置とされ、その上下に昇降する各昇降駆動ベース６に、一対のビーム１、２に進退動作をさせる進退駆動装置１４が取り付けられている。この進退駆動装置１４は、サーボモータ１５の回転をボールねじ機構１６で直線運動に変換する直線駆動装置とされ、各ボールねじ機構１６の直線駆動されるナット１６ａに、開閉動作をさせる開閉駆動装置１７が取り付けられている。
【００２７】
前記開閉駆動装置１７は、ビーム１、２の延びる方向と開閉動作をさせる方向とを包含する水平な動作平面内で旋回可能な関節１８ａを有する関節付きアーム１８を備え、関節１８ａの前側の前アーム部１８ｂの先端側が、ビーム１、２の端部に連結部材９ｂを介して、動作平面内で旋回可能に連結され、関節１８ａの後側の後アーム部１８ｃが、進退駆動装置１４のボールねじ機構１６のナット１６ａと共用のものとなっており、後アーム部１８ｃの基端側が、開閉動作をさせる方向と動作平面内で直角な方向に直線駆動される。各ビーム１、２の排出端側に連結された関節付きアーム１８の関節１８ａは、サーボモータ１９で旋回駆動され、供給端側に連結された関節付きアーム１８の関節１８ａは従動旋回して、排出端側の関節１８ａと同じ旋回角で逆向きに屈曲するようになっており、両端部をこれらの関節付きアーム１８で支持された各ビーム１、２が、以下に述べるように、進退動作と開閉動作をする。
【００２８】
図８（ａ）〜（ｄ）は、前記進退動作と開閉動作を行う過程を示す。図８の各図では、表示を拡大できるように、前側のビーム１のみを示す。図８（ａ）は、ビーム１が開いて後退した状態であり、各進退駆動装置１４のナット１６ａが供給端側へ移動するとともに、供給端側と排出端側のナット１６ａ間の間隔が拡げられて、各関節付きアーム１８の前アーム部１８ｂが、互いに内向きに倒伏している。まず、図８（ｂ）に示すように、供給端側と排出端側のナット１６ａが互いに近づく方向に直線駆動されるとともに、排出端側の倒伏した前アーム部１８ｂが起立するようにサーボモータ１９で旋回駆動されて、供給端側の前アーム部１８ｂも起立するように従動旋回し、ビーム１が閉じて各組のフィンガ１ａでワークＷをクランプする。
【００２９】
つぎに、図８（ｃ）に示すように、供給端側と排出端側の各ナット１６ａが、同じ間隔を保って排出端側へ直線駆動され、ビーム１が前進して、クランプした各ワークＷを順送りする。続いて、図８（ｄ）に示すように、供給端側と排出端側のナット１６ａが互いに離れる方向に直線駆動されるとともに、排出端側の起立した前アーム部１８ｂが倒伏するようにサーボモータ１９で旋回駆動されて、供給端側の前アーム部１８ｂも倒伏するように従動旋回し、ビーム１が開いて、各組のフィンガ１ａでクランプされたワークＷがアンクランプされる。こののち、供給端側と排出端側の各ナット１６ａが、同じ間隔を保って供給端側へ直線駆動され、図８（ａ）の状態に戻される。
【００３０】
この実施形態でも、第１の実施形態と同様に、開閉動作と進退動作の前進動作との間には、昇降駆動装置３による昇降動作が介在し、前進動作はビーム１、２が上昇した状態で、後退動作はビーム１、２が下降した状態で行われ、図５に示したものと同様の３次元動作が行われる。また、図５でコーナ部を丸めた部分以外では、進退動作は、ビーム１の延びる方向と平行に直線的に行われ、開閉動作は、進退動作方向と直交する前後方向に直線的に行われる。
【００３１】
図９（ａ）〜（ｄ）は、図８（ａ）〜（ｄ）に示した開閉動作と進退動作の変形例を示す。図９の各図も、前側のビーム１のみを示す。図９（ａ）は、ビーム１が開いて後退した状態であり、各進退駆動装置１４のナット１６ａが供給端側へ移動するとともに、各関節付きアーム１８の前アーム部１８ｂが排出端側へ倒伏している。まず、図９（ｂ）に示すように、排出端側の倒伏した前アーム部１８ｂが起立するようにサーボモータ１９で旋回駆動されて、供給端側の前アーム部１８ｂも起立するように従動旋回するとともに、これらの前アーム部１８ｂの起立に伴う、その先端部の供給端側への移動量を補償するように、各ナット１６ａが排出端側へ直線駆動され、ビーム１が閉じて各組のフィンガ１ａでワークＷをクランプする。
【００３２】
つぎに、図９（ｃ）に示すように、供給端側と排出端側の各ナット１６ａが、同じ間隔を保って排出端側へ直線駆動され、ビーム１が前進して、クランプした各ワークＷを順送りする。続いて、図９（ｄ）に示すように、排出端側の起立した前アーム部１８ｂが排出端側へ倒伏するようにサーボモータ１９で旋回駆動されて、供給端側の前アーム部１８ｂも排出端側へ倒伏するように従動旋回するとともに、これらの前アーム部１８ｂの倒伏に伴う、その先端部の排出端側への移動量を補償するように、各ナット１６ａが供給端側へ直線駆動され、ビーム１が開いて、各組のフィンガ１ａでクランプされたワークＷがアンクランプされる。こののち、供給端側と排出端側の各ナット１６ａが、同じ間隔を保って供給端側へ直線駆動され、図９（ａ）の状態に戻される。
【００３３】
図１０乃至図１２は、第３の実施形態を示す。このトランスファ装置も鍛造用トランスファプレスに装備されたものであり、図１０および図１１に示すように、前記一対のビーム１、２を開閉動作させる開閉駆動装置２０が、四隅の各ポスト３１ａに外側に向けて取り付けられている。この開閉駆動装置２０は、サーボモータ２１の回転をボールねじ機構２２でナット２２ａの直線運動に変換する直線駆動装置とされ、ナット２２ａに取り付けられた前後に開閉する各開閉駆動ベース２３に、一対のビーム１、２に進退動作と昇降動作をさせる進退昇降駆動装置２４が取り付けられている。開閉駆動装置２０は、前後のボールねじ機構２２のねじ軸を連結して前後で逆ねじとし、共用のサーボモータ２１で前後のナット２２ａに取り付けられた各開閉駆動ベース２３を開閉させるようにすることもできる。
【００３４】
前記進退昇降駆動装置２４は、ビーム１、２の延びる方向と進退動作および昇降動作をさせる方向とを包含する垂直な動作平面内で旋回可能な関節２５ａを有する上向きの関節付きアーム２５を備え、関節２５ａの前側の前アーム部２５ｂの先端側が、ビーム１、２の端部に連結部材９ｃを介して、動作平面内で旋回可能に連結されるとともに、関節２５ａの後側の後アーム部２５ｃの基端側が、開閉駆動ベース２３に連結ピン１０ｂを介して、動作平面内で旋回可能に連結されている。関節２５ａはサーボモータ２６で、後アーム部２５ｃの基端側はサーボモータ２７で、それぞれ動作平面内で旋回駆動されるようになっており、両端部をこれらの進退昇降駆動装置２４で支持された各ビーム１、２が、以下に述べるように、進退動作と昇降動作をする。
【００３５】
図１２（ａ）〜（ｄ）は、前記進退動作と昇降動作を行う過程を示す。図１２の各図では、前側のビーム１のみを示す。図１２（ａ）は、ビーム１が下降して後退した状態であり、供給端側の関節付きアーム２５が関節２５ａで左方へ屈曲し、排出端側の関節付きアーム２５が、後アーム部２５ｃを右方へ少し傾斜させて、前アーム部２５ｂを供給端側へ伸ばしている。まず、図１２（ｂ）に示すように、供給端側の屈曲した関節付きアーム２５が、関節２５ａの屈曲度を小さくして上向きに延出されるようにサーボモータ２６で旋回駆動されるとともに、排出端側の関節付きアーム２５が、後アーム部２５ｃを左方へ少し傾斜させ、前アーム部２５ｂを上向きに傾斜させるようにサーボモータ２７で旋回駆動され、ビーム１が上昇する。
【００３６】
つぎに、図１２（ｃ）に示すように、供給端側と排出端側の各関節付きアーム２５が、後アーム部２５ｃを右方へ旋回駆動されるとともに、前アーム部２５ｂがビーム１の上昇位置を保持するように旋回駆動され、ビーム１が前進する。続いて、図１２（ｄ）に示すように、供給端側の関節付きアーム２５が、後アーム部２５ｃを左方へ少し傾斜させて、前アーム部２５ｂを排出端側へ伸ばすように旋回駆動されるとともに、排出端側の右方へ屈曲した関節付きアーム２５が、関節２５ａの屈曲度を大きくするように旋回駆動され、ビーム１が下降する。こののち、各関節付きアーム２５が、図１２（ａ）の状態に戻されるように旋回駆動される。
【００３７】
なお、前記上昇動作の前と下降動作の後には、開閉駆動装置２０による開閉動作が介在し、図５に示したものと同様の３次元動作が行われる。また、図５でコーナ部を丸めた部分以外では、進退動作は、ビーム１の延びる方向と平行に直線的に行われ、昇降動作は、進退動作方向と直交する上下方向に直線的に行われる。
【００３８】
図１３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第３の実施形態のトランスファ装置の変形例を示す
図１３（ａ）の変形例は、前記開閉駆動装置２０を各ポスト３１ａの上部に取り付け、進退昇降駆動装置２４の各関節付きアーム２５を、開閉駆動ベース２３に下向きに取り付けたものである。この変形例は、各駆動部が床面から高い位置に設置されるので、塵埃等の影響を受け難い利点があるともに、供給端側と排出端側で下方にスペースができ、ワークＷの搬出入装置が下方に設置されるコンベア等とされるものに好適である。
【００３９】
図１３（ｂ）の変形例は、供給端側の関節付きアーム２５は、第３の実施形態のものと同様に、ポスト３１ａの下部に取り付けられた開閉駆動装置２０の開閉駆動ベース２３に上向きに取り付け、排出端側の関節付きアーム２５のみを開閉駆動ベース２３に下向きに取り付けたものである。この変形例は、例えば、ワークＷの搬入装置が上方に設置されるロボットアーム等とされ、搬出装置が下方に設置されるコンベア等とされるものに好適である。搬出入装置の上下の配置がこれと逆の場合は、供給端側の関節付きアーム２５を下向きに、排出端側の関節付きアーム２５を上向きに取り付けるとよい。
【００４０】
図１１に示したように、各関節付きアーム２５を上向きに取り付けた実施形態のものは、ワークＷの搬出入装置等が上方に設置されるものや、プレス本体３１の高さが低いものに好適であり、各関節付きアーム２５の上下の向きの組み合わせは、プレス本体３１の高さや搬出入装置等の設置状況に応じて選択することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１、２ ビーム
１ａ、２ａ フィンガ
３ 昇降駆動装置
４ サーボモータ
５ ボールねじ機構
５ａ ナット
６ 昇降駆動ベース
７ 進退開閉駆動装置
８ 関節付きアーム
８ａ 関節
８ｂ 前アーム部
８ｃ 後アーム部
９ａ、９ｂ、９ｃ 連結部材
１０ａ、１０ｂ 連結ピン
１１、１２ サーボモータ
１３ バネ
１４ 進退駆動装置
１５ サーボモータ
１６ ボールねじ機構
１６ａ ナット
１７ 開閉駆動装置
１８ 関節付きアーム
１８ａ 関節
１８ｂ 前アーム部
１８ｃ 後アーム部
１９ サーボモータ
２０ 開閉駆動装置
２１ サーボモータ
２２ ボールねじ機構
２２ａ ナット
２３ 開閉駆動ベース
２４ 進退昇降駆動装置
２５ 関節付きアーム
２５ａ 関節
２５ｂ 前アーム部
２５ｃ 後アーム部
２６、２７ サーボモータ
３１ プレス本体
３１ａ ポスト
３２ 金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスファプレスに配列された複数の金型にワークを順送りするトランスファ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鍛造プレス等のトランスファプレスには、ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプする複数組のフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動し、フィンガでクランプしたワークを配列された金型に順送りするトランスファ装置を備えたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１、２に記載されたトランスファ装置では、一対のビームの進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作を、いずれもサーボモータの回転を直線運動に変換するねじ機構を用いた直線駆動装置で行うようにしている。これらの各動作の駆動装置は、通常、トランスファプレスのワークの供給端側と排出端側のプレス本体の外側に配置され、送り方向に延びる各ビームの両端部を支持して駆動するようになっている。進退動作の駆動装置は、ビームの一端側のみに配置され、他端側は支持機構のみを設けたものもある。
【０００４】
特許文献１に記載されたものは、一対のビームを３次元動作させる各サーボモータを各ビームで共通のものとし、サーボモータの設置個数を減らしている。また、特許文献２に記載されたものは、ねじ機構にボールねじを用いるとともに、３次元動作させる各サーボモータを各ビームで独立のものとして、トランスファプレスのワークの供給端側と排出端側とに前後方向でスペースを開け、ワークの搬出入装置の設置スペースを確保できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１７５０３０号公報
【特許文献２】特開２００５−２７９６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に記載されたトランスファ装置は、一対のビームを進退動作、開閉動作および昇降動作させる各駆動装置を、サーボモータの回転を直線運動に変換するねじ機構を用いた直線駆動装置としているので、これらの直線駆動装置が大寸法のものとなり、コンパクトな設計を阻害する問題がある。また、回転運動を直線運動に変換するねじ機構は、ボールねじを用いたとしても、運動エネルギの変換ロスが大きいので、サーボモータも大型のものが必要となり、さらにコンパクトな設計を阻害する。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプするフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動して、前記フィンガでクランプしたワークを配列された金型に順送りするトランスファ装置において、前記開閉動作または昇降動作をさせる駆動装置を、前記一対の各ビームの両端側を、それぞれビームの延びる方向と前記動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアームで支持し、これらの各関節付きアームの関節の前側の前アーム部の先端側に、前記ビームの両端側を前記動作平面内で旋回可能に連結し、前記関節の後側の後アーム部の基端側をベースに前記動作平面内で移動可能に支持して、前記ビームの両端側を支持する少なくとも一方の前記関節付きアームの関節を旋回駆動する構成を採用した。
【０００９】
すなわち、開閉動作または昇降動作をさせる駆動装置を、一対の各ビームの両端側を、それぞれビームの延びる方向と動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアームで支持し、これらの各関節付きアームの関節の前側の前アーム部の先端側に、ビームの両端側を動作平面内で旋回可能に連結し、関節の後側の後アーム部の基端側をベースに動作平面内で移動可能に支持して、ビームの両端側を支持する少なくとも一方の関節付きアームの関節を旋回駆動することにより、大寸法で運動エネルギの変換ロスが大きいねじ機構を用いた直線駆動装置を減らして、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計できるようにした。
【００１０】
前記各関節付きアームの後アーム部の基端側は、前記動作平面内で旋回移動可能に前記ベースに支持して、前記動作平面内で旋回駆動するようにすることができる。
【００１１】
前記開閉動作または昇降動作と、これらの動作と前記動作平面が同一となる進退動作とを、前記各関節付きアームの後アーム部の基端側を旋回駆動する駆動装置を共用して行うことにより、直線駆動装置の数を減して、トランスファ装置をよりコンパクトに設計することができる。
【００１２】
前記各関節付きアームの後アーム部の基端側は、前記動作平面内で、前記動作をさせる方向と直角方向に直線移動可能に前記ベースに支持して、前記動作をさせる方向と直角方向に直線駆動するようにすることもできる。
【００１３】
前記進退動作を行う駆動装置を、前記一対のビームを送り方向へ直線駆動する直線駆動装置とする場合は、前記関節付きアームで動作をさせる方向を前記開閉動作の方向として、前記後アーム部の基端側を直線移動可能に支持するベースを、前記進退動作を行う直線駆動装置の駆動ベースと共用のものとすることができる。
【００１４】
前記旋回駆動をサーボモータで行うことにより、一対のビームの動作を精度よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るトランスファ装置は、開閉動作または昇降動作をさせる駆動装置を、一対の各ビームの両端側を、それぞれビームの延びる方向と動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアームで支持し、これらの各関節付きアームの関節の前側の前アーム部の先端側に、ビームの両端側を動作平面内で旋回可能に連結し、関節の後側の後アーム部の基端側をベースに動作平面内で移動可能に支持して、ビームの両端側を支持する少なくとも一方の関節付きアームの関節を旋回駆動するようにしたので、トランスファ装置の駆動装置をコンパクトに設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態のトランスファ装置を示す平面図
【図２】図１の正面図
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１のビームの進退動作と開閉動作を説明する平面図
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図３の開閉動作でワークをクランプする過程を説明する側面図
【図５】図１のビームの３次元動作を説明する動作線図
【図６】第２の実施形態のトランスファ装置を示す平面図
【図７】図６の正面図
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図６の前側のビームの進退動作と開閉動作を説明する平面図
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図８の進退動作と開閉動作の変形例を示す平面図
【図１０】第３の実施形態のトランスファ装置を示す平面図
【図１１】図１０の正面図
【図１２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図１１の前側のビームの進退動作と昇降動作を説明する正面図
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第３の実施形態のトランスファ装置の変形例を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図５は、第１の実施形態を示す。このトランスファ装置は鍛造用トランスファプレスに装備されたものであり、図１および図２に示すように、プレス本体３１のワークＷの送り方向に配列された複数の金型３２の前後に、ワークＷを前後方向からクランプする複数組のフィンガ１ａ、２ａを設けた一対の平行なビーム１、２が送り方向に延びるように配置され、この一対のビーム１、２を、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をするように駆動して、供給端側に配置される搬入装置からワークＷを受け取り、受け取ったワークＷをフィンガ１ａ、２ａでクランプして配列された各金型３２に順送りして、加工されたワークＷを排出端側に配置される搬出装置に受け渡す。
【００１８】
前記プレス本体３１の四隅の各ポスト３１ａには、供給端側または排出端側の外側に向けて、一対のビーム１、２を昇降動作させる昇降駆動装置３が取り付けられている。各昇降駆動装置３は、サーボモータ４の回転をボールねじ機構５で直線運動に変換する直線駆動装置とされ、ボールねじ機構５のナット５ａに、上下に昇降する昇降駆動ベース６が取り付けられている。
【００１９】
前記各昇降駆動装置３の昇降駆動ベース６には、一対のビーム１、２に進退動作と開閉動作をさせる進退開閉駆動装置７が取り付けられている。各進退開閉駆動装置７は、ビーム１、２の延びる方向と進退動作および開閉動作をさせる方向とを包含する水平な動作平面内で旋回可能な関節８ａを有する関節付きアーム８を備え、関節８ａの前側の前アーム部８ｂの先端側が、ビーム１、２の端部に連結部材９ａを介して、動作平面内で旋回可能に連結されるとともに、関節８ａの後側の後アーム部８ｃの基端側が、昇降駆動ベース６に連結ピン１０ａを介して、動作平面内で旋回可能に連結されている。関節８ａはサーボモータ１１で、後アーム部８ｃの基端側はサーボモータ１２で、それぞれ動作平面内で旋回駆動されるようになっており、両端部をこれらの進退開閉駆動装置７で支持された各ビーム１、２が、以下に述べるように、進退動作と開閉動作をする。
【００２０】
図１に示した状態は、一対のビーム１、２が開いて後退した状態であり、供給端側の各関節付きアーム８が関節８ａで左方へ屈曲し、排出端側の各関節付きアーム８が、後アーム部８ｃを右方へ少し傾斜させて、前アーム部８ｂを供給端側へ伸ばしている。まず、この状態から、図３（ａ）に示すように、供給端側の屈曲した各関節付きアーム８が、関節８ａの屈曲度を小さくして互いに内向きに延出されるように各サーボモータ１１、１２で旋回駆動されるとともに、排出端側の各関節付きアーム８が、後アーム部８ｃを左方へ少し傾斜させ、前アーム部８ｂを互いに内向きに傾斜させるように各サーボモータ１１、１２で旋回駆動され、一対のビーム１、２が閉じて各組のフィンガ１ａ、２ａでワークＷをクランプする。
【００２１】
つぎに、図３（ｂ）に示すように、供給端側と排出端側の各関節付きアーム８が、後アーム部８ｃを右方へ旋回駆動されるとともに、前アーム部８ｂが閉じた一対のビーム１、２の間隔を保持するように旋回駆動され、一対のビーム１、２が前進して、クランプした各ワークＷを順送りする。
【００２２】
続いて、図３（ｃ）に示すように、供給端側の各関節付きアーム８が、後アーム部８ｃを左方へ少し傾斜させて、前アーム部８ｂを排出端側へ伸ばすように旋回駆動されるとともに、排出端側の右方へ屈曲した各関節付きアーム８が、関節８ａの屈曲度を大きくするように旋回駆動され、一対のビーム１、２が開いて、各組のフィンガ１ａ、２ａでクランプされたワークＷがアンクランプされる。こののち、各関節付きアーム８が図１に示した状態に旋回駆動され、開いた一対のビーム１、２が後退位置に戻されて、１回の進退動作と開閉動作が終了する。なお、後述するように、開閉動作と進退動作の前進動作との間には、昇降駆動装置３による昇降動作が介在し、前進動作はビーム１、２が上昇した状態で行われ、後退動作はビーム１、２が下降した状態で行われる。
【００２３】
図４は、前記開閉動作でワークＷをクランプする過程を２段階に分解して示す。図４（ａ）は、一対のビーム１、２が開いた状態である。前側のビーム１のフィンガ１ａは、前後方向にスライド可能とされ、バネ１３で後方へ突出するように付勢されている。後側のビーム２のフィンガ２ａはビーム２に固定されている。この状態で、図４（ｂ）に示すように、一対のビーム１、２が閉じる方向に閉動作し、前側の突出したフィンガ１ａと後側の固定されたフィンガ２ａがワークＷの前後に接触すると、後側のビーム２の閉動作が停止する。こののち、図４（ｃ）に示すように、前側のビーム１の閉動作が継続されて、ワークＷの前側と接触する突出したフィンガ１ａが押し込められ、バネ１３の付勢力によってワークＷが強固にクランプされる。図示は省略するが、ワークＷをアンクランプする過程では、一対のビーム１、２はクランプ時と逆の動作をし、先に前側のビーム１が開動作を開始して、バネ１３で付勢されたフィンガ１ａがワークＷから離れるときに、後側のビーム２も開動作を開始して、一対のビーム１、２が開いた状態に戻る。
【００２４】
図５は、上述した一対のビーム１、２の進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作のサイクルを３次元的に表示した動作線図である。この動作線図は、左右方向を進退方向、奥行方向を開閉方向、上下方向を昇降方向としており、サイクル動作の向きを矢印で示す。このサイクル動作のスタート点を、左下のビームが下降して開いた状態とすると、動作の順序は以下の通りである。
・ 動作の順序：閉（クランプ）→上昇→前進→下降→開（アンクランプ）→後退
【００２５】
なお、この３次元動作では、図５の動作線図で動作が切り替わるコーナ部を丸めて示すように、前進動作と後退動作の前後期に、開閉動作または昇降動作を同時に行い、サイクル時間を短縮するようにしている。コーナ部を丸めていない、閉動作から上昇動作への切り替えと、下降動作から開動作への切り替えは、先行動作が完了してから行われる。また、コーナ部を丸めた部分以外では、進退動作は、ビーム１の延びる方向と平行に直線的に行われ、開閉動作は、進退動作方向と直交する前後方向に直線的に行われる。
【００２６】
図６乃至図８は、第２の実施形態を示す。このトランスファ装置も鍛造用トランスファプレスに装備されたものであり、図６および図７に示すように、前記一対のビーム１、２を昇降動作させる昇降駆動装置３が、第１の実施形態のものと同様に、四隅の各ポスト３１ａに取り付けられて、サーボモータ４の回転をボールねじ機構５で直線運動に変換する直線駆動装置とされ、その上下に昇降する各昇降駆動ベース６に、一対のビーム１、２に進退動作をさせる進退駆動装置１４が取り付けられている。この進退駆動装置１４は、サーボモータ１５の回転をボールねじ機構１６で直線運動に変換する直線駆動装置とされ、各ボールねじ機構１６の直線駆動されるナット１６ａに、開閉動作をさせる開閉駆動装置１７が取り付けられている。
【００２７】
前記開閉駆動装置１７は、ビーム１、２の延びる方向と開閉動作をさせる方向とを包含する水平な動作平面内で旋回可能な関節１８ａを有する関節付きアーム１８を備え、関節１８ａの前側の前アーム部１８ｂの先端側が、ビーム１、２の端部に連結部材９ｂを介して、動作平面内で旋回可能に連結され、関節１８ａの後側の後アーム部１８ｃが、進退駆動装置１４のボールねじ機構１６のナット１６ａと共用のものとなっており、後アーム部１８ｃの基端側が、開閉動作をさせる方向と動作平面内で直角な方向に直線駆動される。各ビーム１、２の排出端側に連結された関節付きアーム１８の関節１８ａは、サーボモータ１９で旋回駆動され、供給端側に連結された関節付きアーム１８の関節１８ａは従動旋回して、排出端側の関節１８ａと同じ旋回角で逆向きに屈曲するようになっており、両端部をこれらの関節付きアーム１８で支持された各ビーム１、２が、以下に述べるように、進退動作と開閉動作をする。
【００２８】
図８（ａ）〜（ｄ）は、前記進退動作と開閉動作を行う過程を示す。図８の各図では、表示を拡大できるように、前側のビーム１のみを示す。図８（ａ）は、ビーム１が開いて後退した状態であり、各進退駆動装置１４のナット１６ａが供給端側へ移動するとともに、供給端側と排出端側のナット１６ａ間の間隔が拡げられて、各関節付きアーム１８の前アーム部１８ｂが、互いに内向きに倒伏している。まず、図８（ｂ）に示すように、供給端側と排出端側のナット１６ａが互いに近づく方向に直線駆動されるとともに、排出端側の倒伏した前アーム部１８ｂが起立するようにサーボモータ１９で旋回駆動されて、供給端側の前アーム部１８ｂも起立するように従動旋回し、ビーム１が閉じて各組のフィンガ１ａでワークＷをクランプする。
【００２９】
つぎに、図８（ｃ）に示すように、供給端側と排出端側の各ナット１６ａが、同じ間隔を保って排出端側へ直線駆動され、ビーム１が前進して、クランプした各ワークＷを順送りする。続いて、図８（ｄ）に示すように、供給端側と排出端側のナット１６ａが互いに離れる方向に直線駆動されるとともに、排出端側の起立した前アーム部１８ｂが倒伏するようにサーボモータ１９で旋回駆動されて、供給端側の前アーム部１８ｂも倒伏するように従動旋回し、ビーム１が開いて、各組のフィンガ１ａでクランプされたワークＷがアンクランプされる。こののち、供給端側と排出端側の各ナット１６ａが、同じ間隔を保って供給端側へ直線駆動され、図８（ａ）の状態に戻される。
【００３０】
この実施形態でも、第１の実施形態と同様に、開閉動作と進退動作の前進動作との間には、昇降駆動装置３による昇降動作が介在し、前進動作はビーム１、２が上昇した状態で、後退動作はビーム１、２が下降した状態で行われ、図５に示したものと同様の３次元動作が行われる。また、図５でコーナ部を丸めた部分以外では、進退動作は、ビーム１の延びる方向と平行に直線的に行われ、開閉動作は、進退動作方向と直交する前後方向に直線的に行われる。
【００３１】
図９（ａ）〜（ｄ）は、図８（ａ）〜（ｄ）に示した開閉動作と進退動作の変形例を示す。図９の各図も、前側のビーム１のみを示す。図９（ａ）は、ビーム１が開いて後退した状態であり、各進退駆動装置１４のナット１６ａが供給端側へ移動するとともに、各関節付きアーム１８の前アーム部１８ｂが排出端側へ倒伏している。まず、図９（ｂ）に示すように、排出端側の倒伏した前アーム部１８ｂが起立するようにサーボモータ１９で旋回駆動されて、供給端側の前アーム部１８ｂも起立するように従動旋回するとともに、これらの前アーム部１８ｂの起立に伴う、その先端部の供給端側への移動量を補償するように、各ナット１６ａが排出端側へ直線駆動され、ビーム１が閉じて各組のフィンガ１ａでワークＷをクランプする。
【００３２】
つぎに、図９（ｃ）に示すように、供給端側と排出端側の各ナット１６ａが、同じ間隔を保って排出端側へ直線駆動され、ビーム１が前進して、クランプした各ワークＷを順送りする。続いて、図９（ｄ）に示すように、排出端側の起立した前アーム部１８ｂが排出端側へ倒伏するようにサーボモータ１９で旋回駆動されて、供給端側の前アーム部１８ｂも排出端側へ倒伏するように従動旋回するとともに、これらの前アーム部１８ｂの倒伏に伴う、その先端部の排出端側への移動量を補償するように、各ナット１６ａが供給端側へ直線駆動され、ビーム１が開いて、各組のフィンガ１ａでクランプされたワークＷがアンクランプされる。こののち、供給端側と排出端側の各ナット１６ａが、同じ間隔を保って供給端側へ直線駆動され、図９（ａ）の状態に戻される。
【００３３】
図１０乃至図１２は、第３の実施形態を示す。このトランスファ装置も鍛造用トランスファプレスに装備されたものであり、図１０および図１１に示すように、前記一対のビーム１、２を開閉動作させる開閉駆動装置２０が、四隅の各ポスト３１ａに外側に向けて取り付けられている。この開閉駆動装置２０は、サーボモータ２１の回転をボールねじ機構２２でナット２２ａの直線運動に変換する直線駆動装置とされ、ナット２２ａに取り付けられた前後に開閉する各開閉駆動ベース２３に、一対のビーム１、２に進退動作と昇降動作をさせる進退昇降駆動装置２４が取り付けられている。開閉駆動装置２０は、前後のボールねじ機構２２のねじ軸を連結して前後で逆ねじとし、共用のサーボモータ２１で前後のナット２２ａに取り付けられた各開閉駆動ベース２３を開閉させるようにすることもできる。
【００３４】
前記進退昇降駆動装置２４は、ビーム１、２の延びる方向と進退動作および昇降動作をさせる方向とを包含する垂直な動作平面内で旋回可能な関節２５ａを有する上向きの関節付きアーム２５を備え、関節２５ａの前側の前アーム部２５ｂの先端側が、ビーム１、２の端部に連結部材９ｃを介して、動作平面内で旋回可能に連結されるとともに、関節２５ａの後側の後アーム部２５ｃの基端側が、開閉駆動ベース２３に連結ピン１０ｂを介して、動作平面内で旋回可能に連結されている。関節２５ａはサーボモータ２６で、後アーム部２５ｃの基端側はサーボモータ２７で、それぞれ動作平面内で旋回駆動されるようになっており、両端部をこれらの進退昇降駆動装置２４で支持された各ビーム１、２が、以下に述べるように、進退動作と昇降動作をする。
【００３５】
図１２（ａ）〜（ｄ）は、前記進退動作と昇降動作を行う過程を示す。図１２の各図では、前側のビーム１のみを示す。図１２（ａ）は、ビーム１が下降して後退した状態であり、供給端側の関節付きアーム２５が関節２５ａで左方へ屈曲し、排出端側の関節付きアーム２５が、後アーム部２５ｃを右方へ少し傾斜させて、前アーム部２５ｂを供給端側へ伸ばしている。まず、図１２（ｂ）に示すように、供給端側の屈曲した関節付きアーム２５が、関節２５ａの屈曲度を小さくして上向きに延出されるようにサーボモータ２６で旋回駆動されるとともに、排出端側の関節付きアーム２５が、後アーム部２５ｃを左方へ少し傾斜させ、前アーム部２５ｂを上向きに傾斜させるようにサーボモータ２７で旋回駆動され、ビーム１が上昇する。
【００３６】
つぎに、図１２（ｃ）に示すように、供給端側と排出端側の各関節付きアーム２５が、後アーム部２５ｃを右方へ旋回駆動されるとともに、前アーム部２５ｂがビーム１の上昇位置を保持するように旋回駆動され、ビーム１が前進する。続いて、図１２（ｄ）に示すように、供給端側の関節付きアーム２５が、後アーム部２５ｃを左方へ少し傾斜させて、前アーム部２５ｂを排出端側へ伸ばすように旋回駆動されるとともに、排出端側の右方へ屈曲した関節付きアーム２５が、関節２５ａの屈曲度を大きくするように旋回駆動され、ビーム１が下降する。こののち、各関節付きアーム２５が、図１２（ａ）の状態に戻されるように旋回駆動される。
【００３７】
なお、前記上昇動作の前と下降動作の後には、開閉駆動装置２０による開閉動作が介在し、図５に示したものと同様の３次元動作が行われる。また、図５でコーナ部を丸めた部分以外では、進退動作は、ビーム１の延びる方向と平行に直線的に行われ、昇降動作は、進退動作方向と直交する上下方向に直線的に行われる。
【００３８】
図１３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第３の実施形態のトランスファ装置の変形例を示す
図１３（ａ）の変形例は、前記開閉駆動装置２０を各ポスト３１ａの上部に取り付け、進退昇降駆動装置２４の各関節付きアーム２５を、開閉駆動ベース２３に下向きに取り付けたものである。この変形例は、各駆動部が床面から高い位置に設置されるので、塵埃等の影響を受け難い利点があるともに、供給端側と排出端側で下方にスペースができ、ワークＷの搬出入装置が下方に設置されるコンベア等とされるものに好適である。
【００３９】
図１３（ｂ）の変形例は、供給端側の関節付きアーム２５は、第３の実施形態のものと同様に、ポスト３１ａの下部に取り付けられた開閉駆動装置２０の開閉駆動ベース２３に上向きに取り付け、排出端側の関節付きアーム２５のみを開閉駆動ベース２３に下向きに取り付けたものである。この変形例は、例えば、ワークＷの搬入装置が上方に設置されるロボットアーム等とされ、搬出装置が下方に設置されるコンベア等とされるものに好適である。搬出入装置の上下の配置がこれと逆の場合は、供給端側の関節付きアーム２５を下向きに、排出端側の関節付きアーム２５を上向きに取り付けるとよい。
【００４０】
図１１に示したように、各関節付きアーム２５を上向きに取り付けた実施形態のものは、ワークＷの搬出入装置等が上方に設置されるものや、プレス本体３１の高さが低いものに好適であり、各関節付きアーム２５の上下の向きの組み合わせは、プレス本体３１の高さや搬出入装置等の設置状況に応じて選択することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１、２ ビーム
１ａ、２ａ フィンガ
３ 昇降駆動装置
４ サーボモータ
５ ボールねじ機構
５ａ ナット
６ 昇降駆動ベース
７ 進退開閉駆動装置
８ 関節付きアーム
８ａ 関節
８ｂ 前アーム部
８ｃ 後アーム部
９ａ、９ｂ、９ｃ 連結部材
１０ａ、１０ｂ 連結ピン
１１、１２ サーボモータ
１３ バネ
１４ 進退駆動装置
１５ サーボモータ
１６ ボールねじ機構
１６ａ ナット
１７ 開閉駆動装置
１８ 関節付きアーム
１８ａ 関節
１８ｂ 前アーム部
１８ｃ 後アーム部
１９ サーボモータ
２０ 開閉駆動装置
２１ サーボモータ
２２ ボールねじ機構
２２ａ ナット
２３ 開閉駆動ベース
２４ 進退昇降駆動装置
２５ 関節付きアーム
２５ａ 関節
２５ｂ 前アーム部
２５ｃ 後アーム部
２６、２７ サーボモータ
３１ プレス本体
３１ａ ポスト
３２ 金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプするフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動して、前記フィンガでクランプしたワークを配列された金型に順送りするトランスファ装置において、前記開閉動作または昇降動作をさせる駆動装置を、前記一対の各ビームの両端側を、それぞれビームの延びる方向と前記動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアームで支持し、これらの各関節付きアームの関節の前側の前アーム部の先端側に、前記ビームの両端側を前記動作平面内で旋回可能に連結し、前記関節の後側の後アーム部の基端側をベースに前記動作平面内で移動可能に支持して、前記ビームの両端側を支持する少なくとも一方の前記関節付きアームの関節を旋回駆動するようにしたことを特徴とするトランスファ装置。
【請求項２】
前記各関節付きアームの後アーム部の基端側を、前記動作平面内で旋回移動可能に前記ベースに支持して、前記動作平面内で旋回駆動するようにした請求項１に記載のトランスファ装置。
【請求項３】
前記開閉動作または昇降動作と、これらの動作と前記動作平面が同一となる進退動作とを、前記各関節付きアームの後アーム部の基端側を旋回駆動する駆動装置を共用して行うようにした請求項２に記載のトランスファ装置。
【請求項４】
前記各関節付きアームの後アーム部の基端側を、前記動作平面内で、前記動作をさせる方向と直角方向に直線移動可能に前記ベースに支持して、前記動作をさせる方向と直角方向に直線駆動するようにした請求項１に記載のトランスファ装置。
【請求項５】
前記進退動作を行う駆動装置を、前記一対のビームを送り方向へ直線駆動する直線駆動装置とし、前記関節付きアームで動作をさせる方向を前記開閉動作の方向として、前記後アーム部の基端側を直線移動可能に支持するベースを、前記進退動作を行う直線駆動装置の駆動ベースと共用のものとした請求項４に記載のトランスファ装置。
【請求項６】
前記旋回駆動をサーボモータで行うようにした請求項１乃至５のいずれかに記載のトランスファ装置。
【請求項１】
ワークの送り方向に配列された複数の金型の前後に、ワークを前後方向からクランプするフィンガを設けた一対の平行なビームを送り方向に延びるように配置し、この金型の前後に配置した一対のビームを、送り方向への進退動作、前後方向への開閉動作、および上下方向への昇降動作の３次元動作をさせるように駆動装置で駆動して、前記フィンガでクランプしたワークを配列された金型に順送りするトランスファ装置において、前記開閉動作または昇降動作をさせる駆動装置を、前記一対の各ビームの両端側を、それぞれビームの延びる方向と前記動作をさせる方向とを包含する動作平面内で旋回可能な関節を有する関節付きアームで支持し、これらの各関節付きアームの関節の前側の前アーム部の先端側に、前記ビームの両端側を前記動作平面内で旋回可能に連結し、前記関節の後側の後アーム部の基端側をベースに前記動作平面内で移動可能に支持して、前記ビームの両端側を支持する少なくとも一方の前記関節付きアームの関節を旋回駆動するようにしたことを特徴とするトランスファ装置。
【請求項２】
前記各関節付きアームの後アーム部の基端側を、前記動作平面内で旋回移動可能に前記ベースに支持して、前記動作平面内で旋回駆動するようにした請求項１に記載のトランスファ装置。
【請求項３】
前記開閉動作または昇降動作と、これらの動作と前記動作平面が同一となる進退動作とを、前記各関節付きアームの後アーム部の基端側を旋回駆動する駆動装置を共用して行うようにした請求項２に記載のトランスファ装置。
【請求項４】
前記各関節付きアームの後アーム部の基端側を、前記動作平面内で、前記動作をさせる方向と直角方向に直線移動可能に前記ベースに支持して、前記動作をさせる方向と直角方向に直線駆動するようにした請求項１に記載のトランスファ装置。
【請求項５】
前記進退動作を行う駆動装置を、前記一対のビームを送り方向へ直線駆動する直線駆動装置とし、前記関節付きアームで動作をさせる方向を前記開閉動作の方向として、前記後アーム部の基端側を直線移動可能に支持するベースを、前記進退動作を行う直線駆動装置の駆動ベースと共用のものとした請求項４に記載のトランスファ装置。
【請求項６】
前記旋回駆動をサーボモータで行うようにした請求項１乃至５のいずれかに記載のトランスファ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−３１２８７（Ｐ２０１１−３１２８７Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８１６９７（Ｐ２００９−１８１６９７）
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月４日（２００９．８．４）
【出願人】（０００１４２５９５）株式会社栗本鐵工所 (566)
【Ｆターム（参考）】
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