(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク保持部が直線軌跡に沿って所定距離移動する間に、前記ワーク保持部を反転させる反転装置において、前記ワーク保持部の反転軸を中心とした円周上に等角度間隔で配置された複数のフォロワーと、前記ワーク保持部が前記直線軌跡に沿って移動する間にいずれかのフォロワーを案内することにより前記ワーク保持部を前記反転軸を中心として一方向へ回動させる第１のカムと、前記ワーク保持部が前記一方向へ回動するときに前記フォロワーとは別のフォロワーを案内して前記ワーク保持部の前記方向と逆方向へのバックラッシュを抑制する第２のカムと、が設けられていることを特徴とする反転装置。
【請求項２】
前記第１のカムおよび第２のカムには、前記ワーク保持部が前記直線軌跡に沿って移動する間に、円周上に配置されたフォロワーを順に案内する凹部が、前記直線軌跡に沿って一定の間隔を有して設けられている請求項１記載の反転装置。
【請求項３】
前記反転軸に沿って互いにずれた位置に設けられた第１の組のフォロワーおよび第２の組のフォロワーを有し、第１の組のフォロワーが前記第１のカムで案内され、第２の組のフォロワーが前記第２のカムで案内される請求項１または２記載の反転装置。
【請求項４】
前記反転軸を中心としてワーク保持部と共に回転する回転体が設けられて、この回転体の一方の面に第１の組のフォロワーが、他方の面に第２の組のフォロワーが設けられ、各組のフォロワーを案内する第１のカムと第２のカムが、前記直線軌跡に対して同じ側に配置されている請求項３記載の反転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスファープレス装置、トランスファーマシンなどにおいて、ワークを直線軌跡にて所定距離移動させながら、前記ワークを１８０度反転させる反転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トランスファープレス装置では、ワークが各加工ステーション間で順次移送され、各加工ステーション毎にトリミングや曲げあるいは穿孔などの作業が行なわれる。また、トランスファーマシンでは、同様にしてワークが各加工ステーション間で順次移送され、各加工ステーションで、ドリル加工、溶接、部品の取付けなどの各作業が行なわれる。
この種の装置において、ワークを一方の側から加工した後に、次のステーションでワークに対して逆の側から加工することがある。この場合には、加工ステーション間に、ワークを反転させる反転装置が設けられる。
【０００３】
前記反転装置の従来例としては、ワークの直線軌跡に沿って延びるラックが設けられ、且つワークを保持するワーク保持部に反転軸を中心として固定されたピニオン歯車が設けられ、前記ピニオン歯車とラックとが噛み合っているものがある。この反転装置では、ワーク保持部が直線軌跡に沿って移動する間に、前記ピニオン歯車が前記ラックを転動し、その結果、ワーク保持部が１８０度反転する。
しかし、上記のラックとピニオン歯車を用いた反転装置では、噛み合い部でのバックラッシュの発生を完全になくすことができないため、ワークを反転させた後のワークの角度が不安定であり、加工ステーションにおいてワークを正確に位置決めできない問題がある。
【０００４】
図４は、ラックとピニオン歯車の噛み合いのようなバックラッシュが生じるのを防止できるようにしたカム方式の反転装置を示す部分正面図である。
図４において、ＳａとＳｂはそれぞれの加工ステーションである。図示しないワーク保持部は反転軸１に保持されており、この反転軸１は、加工ステーションＳａと加工ステーションＳｂとの間で、直線軌跡Ｔ−Ｔに沿って往復移動する。この往復移動により、前記一方の加工ステーションＳａから他方の加工ステーションＳｂにワークが順次移送される。
【０００５】
前記反転軸１にはカムアーム２が固定されており、このカムアーム２には卵型の摺動カム３が一体に形成されている。前記反転軸１が移動する直線軌跡Ｔ−Ｔ上には、案内ブロック４が固定されており、この案内ブロック４には、ほぼ逆Ｖ字形状の案内溝５が形成されている。
反転軸１が直線軌跡Ｔ−Ｔに沿って図示右方向へ移動する間に、前記摺動カム３が前記案内溝５内を摺動し、反転軸１が加工ステーションＳａから加工ステーションＳｂまで移動する間に、反転軸１が反時計方向へ１８０度反転し、加工ステーションＳａと加工ステーションＳｂとで、ワークの向きが１８０度変えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すカム方式の反転装置では、摺動カム３が案内溝５を摺動する間に反転軸１が反転させられるため、摺動カム３と案内溝５の形状および寸法を最適に設定することにより、反転軸１が反転する際のバックラッシュを無くし、またはバックラッシュを最小に抑えることができる。
しかし図４に示すようなカム方式の反転装置では、摺動カム３が、案内溝５の中央の凸部５ａ内に入り込む瞬間での反転軸１の速度を速くすることが難しく、よって、反転軸１が加工ステーションＳａから加工ステーションＳｂに至るまでの平均速度を速くすることが困難である。したがって、単位時間あたりのワーク処理数を増やすことができない欠点がある。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ワークを反転させるときのバックラッシュが小さく、しかも高速度での移送動作が可能な反転装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ワーク保持部が直線軌跡に沿って所定距離移動する間に、前記ワーク保持部を反転させる反転装置において、前記ワーク保持部の反転軸を中心とした円周上に等角度間隔で配置された複数のフォロワーと、前記ワーク保持部が前記直線軌跡に沿って移動する間にいずれかのフォロワーを案内することにより前記ワーク保持部を前記反転軸を中心として一方向へ回動させる第１のカムと、前記ワーク保持部が前記一方向へ回動するときに前記フォロワーとは別のフォロワーを案内して前記ワーク保持部の前記方向と逆方向へのバックラッシュを抑制する第２のカムと、が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
例えば前記第１のカムおよび第２のカムには、前記ワーク保持部が前記直線軌跡に沿って移動する間に、円周上に配置されたフォロワーを順に案内する凹部が、前記直線軌跡に沿って一定の間隔を有して設けられているものとなる。すなわち、第１のカムと第２のカムは、前記直線軌跡に沿って延びる平カムにより構成することが可能である。
【００１０】
上記において、前記反転軸に沿って互いにずれた位置に設けられた第１の組のフォロワーおよび第２の組のフォロワーを有し、第１の組のフォロワーが前記第１のカムで案内され、第２の組のフォロワーが第２のカムで案内されるものとすることが好ましい。
【００１１】
例えば、前記反転軸を中心としてワーク保持部と共に回転する回転体が設けられて、この回転体の一方の面に第１の組のフォロワーが、他方の面に第２の組のフォロワーが設けられ、各組のフォロワーを案内する第１のカムと第２のカムが、前記直線軌跡に対して同じ側に配置されているものとなる。
【００１２】
ただし、反転軸と共に回動する回転体が２個設けられて、一方の回転体に第１の組のフォロワーが、他方の回転体に第２の組のフォロワーが設けられたものとすることも可能である。
【００１３】
上記のように２組のフォロワーを設ける場合に、第１の組のフォロワーは、円周上に沿って等角度間隔で設けられ、第２の組のフォロワーは、前記第１の組のフォロワー間の中間に位置するように同じく等角度間隔で配置され、第１の組のフォロワーと、第２の組のフォロワーは、互いに円周方向へ等角度間隔で配置されることになる。
【００１４】
前記フォロワーは、ベアリングなどのローラを用いたフォロワーローラであり、このフォロワーローラが、第１のカムおよび第２のカムに転動する構造であってもよいし、あるいは、前記フォロワーが円柱状などの非回転部材であり、このフォロワーが、第１のカムおよび第２のカムを摺動する構造であってもよい。
【００１５】
本発明では、反転軸を中心とした円周上にフォロワーが等角度に配置されたものであり、このフォロワーの配置が、図４に示した摺動カム３と相違している。反転軸が加工ステーション間で直線軌跡に沿って移動する間に、いずれかのフォロワーが第１のカムに案内されて、反転軸およびワーク保持部が一方向へ回動する。前記フォロワーが第１のカムに案内されているときに、反転軸を中心とした円周上にて回転方向に沿って前記フォロワーの次に位置する他のフォロワーが第２のカムに案内され、この第２のカムでフォロワーが前記反転方向と逆の側から拘束され、ワーク保持部が前記回転方向と逆向きのバックラッシュが生じないように拘束される。
【００１６】
したがって、ワーク保持部と各カムとの間でのバックラッシュが生じることがなくあるいはバックラッシュが最小になり、加工ステーションにおいて反転したワークを確実に位置決めできる。すなわち、本発明では、例えば第１の組のフォロワーが第１のカムで案内されているときに、第２の組のフォロワーが常に第２の組のカムで案内されるように、フォロワーが各カムに順に当たるように構成されており、また第１のカムと第２のカムは、ワーク保持部を常に互いに逆の回転方向から拘束する形状である。
【００１７】
また、フォロワーは、反転軸を中心とした円周上に等角度に配置されて、このフォロワーがカムに順に転動していく構造であるため、反転軸が直線軌跡に沿って移動するときの速度および加速度と、ワーク保持部の反転速度および反転加速度が１対１に対応し、図４に示す従来例のように反転軸の移動速度に対し摺動カムの移動速度が常に変化するものと相違している。したがって、直線軌跡に沿う反転軸の移動速度の高速化が可能である。
【００１８】
また、第１のカムと第２のカムを、直線軌跡に沿う平カムで構成できるため、例えば両カムを直線軌跡に対して同じ側に設けることにより、フォロワーが第１のカムと第２のカムを順次転動する動作となり、ワーク保持部の反転動作がスムーズである。またワーク保持部の反転軸が直線軌跡に沿って移動するものであるため、ワーク保持部の反転動作に無駄な動きが生じない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の反転装置の平面図、図２は図１に示す反転装置のＩＩ矢視の正面図、図３は図１と図２に示す反転装置の反転動作を示す動作説明図である。
この反転装置は、例えばトランスファープレス装置の第１の加工ステーションＳ１と第２の加工ステーションＳ２との間に設けられている。ワークＷは、例えば磁気ヘッドのシールドケースなどの板金加工品である。
【００２０】
このトランスファープレス装置では、直線軌跡Ｔ−Ｔに沿って、第１の加工ステーションＳ１よりも上流側、および第２の加工ステーションＳ２よりも下流側に、多数の他の加工ステーションが所定間隔で配列されており、ワークは各加工ステーション間でＸ方向へ移送され、Ｘ方向に並ぶ加工ステーションにワークＷが順番に受渡される。各加工ステーションでは、平板板金からの打ち抜き加工、絞り加工、トリミング加工、穿孔加工などが施されるが、図２と図３に示す第１の加工ステーションＳ１から第２の加工ステーションＳ２へワークＷが受渡される間に、ワークＷが１８０度反転させられる。
【００２１】
図１に示す符号Ａはワーク保持部である。このワーク保持部Ａ、Ａは、ワーク移送軌跡Ｔｗ−Ｔｗを挟んで両側に対向して設けられており、それぞれのワーク保持部Ａ、Ａには、ワークＷを両側から挟んで保持するフィンガー１１、１１と、各フィンガー１１、１１が固定されたフィンガーホルダ１２、１２を有している。
各ワーク保持部Ａ、Ａでは、フィンガーホルダー１２がトランスファーベース１３に支持されている。トランスファーベース１３は、リニアガイド（図示せず）に案内されて、第１の加工ステーションＳ１と第２の加工ステーションＳ２との間を、前記直線軌跡ＴーＴに沿って往復移動するように駆動されている。
【００２２】
前記トランスファーベース１３には、カム１５が設けられており、このカム１５はフィードバー１４で駆動される。そしてこのカム１５により、前記フィンガーホルダ１２が、ワークＷを保持する方向（Ｙ１方向）とワークＷの保持を解除する方向（Ｙ２方向）へ駆動される。このとき、前記ワーク移送軌跡Ｔｗ−Ｔｗを挟んで位置する一対のトランスファーベース１５が同期して往復移動する。すなわち、トランスファーベース１５が第１の加工ステーションＳ１に停止したときに、フィンガーホルダ１２がＹ１方向へ駆動されてワークＷがフィンガー１１、１１により両側から保持される。ワークＷが保持された状態で、一対のトランスファーベース１３が第２の加工ステーションＳ２へ移動し、トランスファーベース１３が第２の加工ステーションＳ２で停止したときに、カム１５でフィンガーホルダ１２がＹ２方向へ駆動されて、第２の加工ステーションＳ２にワークＷが位置決めされて受渡され、所定の加工が行なわれる。
【００２３】
前記フィンガーホルダ１２には反転軸１６が固定されており、この反転軸１６はトランスファーベース１３に回動自在に支持されている。前記反転軸１６の回転中心をＯｗで示している。また図１に示されているトランスファーベース１３と対向する側に設けられたフィンガーホルダ１２にも反転軸が固定され、この反転軸も図１の図示上方に位置する相手側のトランスファーベース１３に回転自在に支持されている。
図１と図２に示すように、図１に示されている一方のトランスファーベース１３に支持された反転軸１６の端部には、回転体２０が固定されており、この回転体２０はワークＷを保持しているフィンガー１１と一緒に回動する。
【００２４】
回転体２０の表面には、第１の組のフォロワーローラ２１が回転自在に支持されているが、この第１の組のフォロワーローラ２１は、反転軸１６の回転中心Ｏｗを中心とする円周上にて９０度の等角度間隔で配置されている。回転体２０の裏面には、第２の組のフォロワーローラ２２が回転自在に支持されている。この第２の組の４個のフォロワーローラ２２は、反転軸１６の回転中心Ｏｗとする円周上にて９０度の等角度間隔で配置されている。図２および図３に示すように、第１の組の４個のフォロワーローラ２１と、第２の組のフォロワーローラ２２は、前記回転中心Ｏｗを中心とした一定半径の円周上に位置しており、第１の組のフォロワーローラ２１と第２の組のフォロワーローラ２２は、前記円周上にて互いに４５度の角度配置となっている。また図１に示すように、第１の組の４個のフォロワーローラ２１と、第２の組の４個のフォロワーローラ２２は、反転軸１６の軸方向に互いに間隔を開けて配置されている。
【００２５】
前記フォロワーローラ２１と２２は、回転体２０に固定された軸２１ａおよび２２ａに対して回転自在に支持されたベアリング、またはベアリングの外周に嵌着されたものなどである。
第１の加工ステーションＳ１と第２の加工ステーションＳ２の間には、カム支持部材２５が設けられており、このカム支持部材２５には、第１のカム２６と第２のカム２７が固定されている。第１のカム２６と第２のカム２７は、反転軸１６の回転中心Ｏｗが移動する直線軌跡Ｔ−Ｔに対して一方の側に設けられており、両カム２６と２７は、反転軸１６の軸方向に互いにずれた位置に配置されている。そして、前記第１の組のフォロワーローラ２１は、第１のカム２６に転動し且つ第１のカム２６に案内され、第２の組のフォロワーローラ２２は、第２のカム２７に転動し且つ第２のカム２７に案内される。
【００２６】
図２および図３に示すように、第１のカム２６には、第１の加工ステーションＳ１から第２の加工ステーションＳ２に向けて、凹部２６ａ、凸部２６ｂ、凹部２６ｃ、凸部２６ｄおよび凹部２６ｅが順に形成されている。同様に第２のカム２７には、第１の加工ステーションＳ１から第２の加工ステーションＳ２に向けて、凹部２７ａ、凸部２７ｂ、凹部２７ｃ、凸部２７ｄ、凹部２７ｅが順に形成されている。そして、第１のカム２６と第２のカム２７とで、凸部および凹部が、その位相がずれるように形成されている。
【００２７】
次に本発明の反転装置の反転動作について説明する。
第１の加工ステーションＳ１での加工が完了したワークＷは、フィンガー１１と１１とで両側から挟まれて保持される。その後に、トランスファーベース１３が第２の加工ステーションＳ２に向けてＸ方向へ駆動される。そして、回転体２０に設けられた第１の組のフォロワーローラ２１が第１のカム２６を転動し、第２の組のフォロワーローラ２２が第２のカム２７を転動する。このとき、第１の組のフォロワーローラ２１と第２の組のフォロワーローラ２２とが、常に同時に第１のカム２６と第２のカム２７に当たっている。すなわち、図３に示すように、第１の組のフォロワーローラ２１と第２のフォロワーローラ２２が、カム２６と２７とで互いに逆の回転方向から拘束され、回転体２０およびワーク保持部Ａにバックラッシュが生じないようになっている。
【００２８】
図３では、第１の組のフォロワーローラ２１について、時計方向に順に符号▲１▼、▲３▼、▲５▼、▲７▼を付し、第２の組のフォロワーローラ２２について、順に符号▲２▼、▲４▼、▲６▼、▲８▼を付している。回転体２０では、第１の組のフォロワーローラ２１と第２の組のフォロワーローラ２２が互い違いで、且つ時計方向へ４５度の角度配置で▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼、▲５▼、▲６▼、▲７▼、▲８▼の順に並んでいる。
【００２９】
反転軸１６の回転中心Ｏｗが、第１の加工ステーションＳ１に位置しているとき、ワーク保持部Ａに保持されているワークＷは開口部が上向きである。この位置から前記回転中心Ｏｗが直線軌跡Ｔ−Ｔに沿ってＸ方向へ所定の加速度で加速されて移動していく。（Ｉ）の位置に停止している回転体２０では、▲１▼のフォロワーローラ２１が、第１のカム２６の凹部２６ａの底部に当たって時計方向への回動が拘束され、同時に▲２▼のフォロワーローラ２２が、第２のカム２７の凸部２７ｂに当たって、回転体２０の反時計方向への回動が拘束されている。よって、回転体２０が（Ｉ）の位置で停止しているとき、回転体２０とワーク保持部Ａにバックラッシュが生じることがなく、第１の加工ステーションＳ１で加工が完了したワークＷは、ワーク保持部Ａのフィンガー１１で確実に保持され、ワークＷとワーク保持部Ａとの間で回転方向の姿勢の誤差が生じなくなる。
【００３０】
（Ｉ）の位置から反転軸１６の回転中心ＯｗがＸ方向へ直線的に移動すると、▲２▼のフォロワーローラ２２が第２のカム２７の凹部２７ｃ内に入り始め、且つ▲１▼のフォロワーローラ２１は第１のカム２６の凹部２６ａの斜面を転動する。したがって、回転体２０は反時計方向へ回動する。この間、▲２▼のフォロワーローラ２２が、第２のカム２７の凹部２７ｃに至る傾斜面でを転動して、回転体２０が反時計方向へ拘束されながら回動するが、同時に▲１▼のフォロワーローラ２１が第１のカム２６の傾斜面を転動し、回転体２０が時計方向へ拘束され続ける。したがって、回転体２０およびワーク保持部Ａは、バックラッシュを生じることなく、反時計方向へ回動しながら移動する。
反転軸１６の回転中心Ｏｗが加工ステーションＳ１とＳ２間の中点の（ＩＩ）に至ると、▲２▼のフォロワーローラと▲３▼のフォロワーローラが、それぞれ第１のカム２６の凹部２６ｃの底部および第２のカム２７の凹部２７ｃの底部に至り、この段階でも、回転体２０は時計方向と反時計方向へ拘束され、バックラッシュが生じない。
【００３１】
反転軸１６の回転中心Ｏｗが、第２の加工ステーションＯｗに至り（ＩＩＩ）の位置に至ると、ワーク保持部Ａが１８０度回動して、ワークＷは開口部が下向きとなる姿勢になる。このとき、▲４▼のフォロワーローラが第２のカム２７の凹部２７ｅに当たり、且つ▲３▼のフォロワーローラが第１のカム２６の凸部２６ｄに当たっており、回転体２０は、反時計方向と時計方向に拘束されて、バックラッシュを生じることなく停止し、よって、ワークＷは第２の加工ステーションＳ２で、角度姿勢が高精度に位置決めされて停止する。このとき、ワークＷが第２の加工ステーションＳ２に設置される。
【００３２】
第２の加工ステーションＳ２にワークＷが設置されたときに、フィードバー１４でカム１５が駆動され、フィンガー１１がＹ２方向へ駆動されて、ワークＷの保持が解除され、第２の加工ステーションＳ２で所定の加工作業が行なわれる。
ワークＷが第２の加工ステーションＳ２に受渡された後に、反転軸１６の回転中心Ｏｗが反Ｘ方向へ移動して第１の加工ステーションＳ１に戻り、この間に回転体２０およびワーク保持部Ａが時計方向へ１８０度回転して、ワーク保持部Ａが第１の加工ステーションＳ１に位置する次のワークＷを保持できるようになる。
【００３３】
なお、図に示した実施の形態では、ひとつの回転体２０の表裏両側に第１の組のフォロワーローラ２１と、第２の組のフォロワーローラ２２が設けられているが、反転軸１６の軸方向に間隔を開けて２個の回転体が設けられ、一方の回転体に第１の組のフォロワーローラが支持され、他方の回転体に第２の組のフォロワーローラが支持されていてもよい。
あるいは、ワークＷが両側からフィンガー１１、１１で保持されたときに、両側のフィンガー１１と１１、またはフィンガーホルダ１２と１２が互いに連結されるようにし、一方のフィンガーホルダー１２に固定された回転体に第１の組のフォロワーローラが支持され、他方のフィンガーホルダー１２に固定された回転体に第２の組のフォロワーローラが支持され、第１の組のフォロワーローラが転動する第１のカムと、第２の組のフォロワーローラが転動する第２のカムとが、ワークＷの移送軌跡Ｔｗ−Ｔｗを挟んで両側に位置してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明では、加工ステーション間でワークを反転させる際に、ワーク保持部のバックラッシュが生じることがなく、各加工ステーションに対し、ワークを高精度な角度姿勢で位置決めすることができる。また、フォロワーが反転軸を中心として所定半径の円周上に配置されて、反転軸の直線移動に対して回転体が回動する構造であるため、加工ステーション間でのワーク保持部の高速移動が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のワーク反転装置を示す平面図、
【図２】図１に示すワーク反転装置のＩＩ矢視の正面図、
【図３】ワーク反転装置の反転動作の説明図、
【図４】従来のワーク反転装置の動作説明図、
【符号の説明】
Ｗ  ワーク
Ｓ１、Ｓ２  加工ステーション
１１  フィンガー
１２  フィンガーホルダ
１３  トランスファーベース
１５  カム
１６  反転軸
２０  回転体
２１  第１の組のフォロワーローラ
２２  第２の組のフォロワーローラ
２６  第１のカム
２７  第２のカム
【図１】
0003614612.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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