(57)【要約】【課題】製品の生産性及び品質を向上させることができる熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】工程順に並んだ各熱間鍛造プレスＰの下型ＰＬ１〜ＰＬ３に、ワークＷ１〜３を同時に供給可能な複数のチャック４７ａ〜４７ｃと、各チャック４７ａ〜４７ｃが固着され、水平方向に延在するチャックネック４６と、チャックネック４６を常に鉛直上方に押圧するバランサシリンダ３１と、チャックネック４６を水平に維持したまま移動させる三次元ロボットとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工程順に並んだ各熱間鍛造プレスに、ワークを同時に供給可能な複数のチャックと、
各該チャックが固着され、水平方向に延在するチャックネックと、
該チャックネックを常に鉛直上方に押圧するバランサシリンダと、
該チャックネックを水平に維持したまま移動させる三次元ロボットと、を備えることを特徴とする熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記バランサシリンダは、前記チャックネックの重量と等しい力により、該チャックネックの重心近傍で該チャックネックを押圧していることを特徴とする熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記チャックネックは、前記三次元ロボットにより、タイミングベルトを介して昇降されることを特徴とする熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置において、
前記チャックネックには、前記バランサシリンダの後方及び前方において、鉛直下方に延びる第１シャフト及び第２シャフトが設けられ、
該第１シャフト及び第２シャフトの下部には、第１ボールネジ及び第２ボールネジが設けられ、
該第１ボールネジ及び第２ボールネジは、該第１シャフト及び第２シャフトの外周面に形成された第１雄ネジ及び第２雄ネジと、該第１雄ネジ及び第２雄ネジと噛合する第１雌ネジ及び第２雌ネジが内周面に形成された第１ナット及び第２ナットと、該第１雄ネジ及び第２雄ネジと該第１雌ネジ及び第２雌ネジとの間に配設された複数のボールと、を有し、
該第１雄ネジのネジ山の上部と、該第１雌ネジのネジ山の下部とが該ボールを介して当接し、
該第２雄ネジのネジ山の下部と、該第２雌ネジのネジ山の上部とが該ボールを介して当接していることを特徴とする熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法であって、
チャックによりワークを挟持するワーク挟持工程と、
該ワークを上方に持ち上げるワーク持上げ工程と、
該ワークを次の工程の熱間鍛造プレスに搬送するワーク搬送工程と、
該ワークを次の工程の熱間鍛造プレスに装着するワーク装着工程と、
該チャックを原位置に復帰させる原位置復帰工程と、を有することを特徴とする熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工程順に並んだ複数の熱間鍛造プレスの間において、自動かつ同時にワークを搬送する熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱間鍛造品を製造するには、例えば特許文献１に記載された熱間鍛造プレスを工程順に複数並べ、各熱間鍛造プレスを別々に作動させていた。そして、各熱間鍛造プレスの間のワークの搬送は作業者のマニュアル操作により行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２９０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のように各熱間鍛造プレスの間のワークの搬送を作業者のマニュアル操作により行うのでは、作業者の熟練度により製品の生産性のみならず品質もばらつき易くなる。
【０００５】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、製品の生産性及び品質を向上させることができる熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の特徴は、工程順に並んだ各熱間鍛造プレスに、ワークを同時に供給可能な複数のチャックと、各該チャックが固着され、水平方向に延在するチャックネックと、該チャックネックを常に鉛直上方に押圧するバランサシリンダと、該チャックネックを水平に維持したまま移動させる三次元ロボットと、を備えることである。
【０００７】
請求項２に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の特徴は、請求項１において、前記バランサシリンダは、前記チャックネックの重量と等しい力により、該チャックネックの重心近傍で該チャックネックを押圧していることである。
【０００８】
請求項３に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の特徴は、請求項１又は２において、前記チャックネックは、前記三次元ロボットにより、タイミングベルトを介して昇降されることである。
【０００９】
請求項４に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置において、前記チャックネックには、前記バランサシリンダの後方及び前方において、鉛直下方に延びる第１シャフト及び第２シャフトが設けられ、該第１シャフト及び第２シャフトの下部には、第１ボールネジ及び第２ボールネジが設けられ、該第１ボールネジ及び第２ボールネジは、該第１シャフト及び第２シャフトの外周面に形成された第１雄ネジ及び第２雄ネジと、該第１雄ネジ及び第２雄ネジと噛合する第１雌ネジ及び第２雌ネジが内周面に形成された第１ナット及び第２ナットと、該第１雄ネジ及び第２雄ネジと該第１雌ネジ及び第２雌ネジとの間に配設された複数のボールと、を有し、該第１雄ネジのネジ山の上部と、該第１雌ネジのネジ山の下部とが該ボールを介して当接し、該第２雄ネジのネジ山の下部と、該第２雌ネジのネジ山の上部とが該ボールを介して当接していることである。
【００１０】
請求項５に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法の特徴は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法であって、チャックによりワークを挟持するワーク挟持工程と、該ワークを上方に持ち上げるワーク持上げ工程と、該ワークを次の工程の熱間鍛造プレスに搬送するワーク搬送工程と、該ワークを次の工程の熱間鍛造プレスに装着するワーク装着工程と、該チャックを原位置に復帰させる原位置復帰工程と、を有することである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置においては、三次元ロボットがチャックネックを水平に維持したまま移動させ、チャックネックにはワークを熱間鍛造プレスに同時に供給可能な複数のチャックが固着されているため、複数の熱間鍛造プレスを同時に稼動させることができ、一定のタクトタイムで所定の品質の製品を得ることができる。また、三次元ロボットがワークの搬送を行うため自動化が可能である。したがって、本発明の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置によれば、製品の生産性及び品質を向上させることができる。また、バランサシリンダがチャックネックを常に鉛直上方に押圧しているため、チャックネックを昇降させる駆動力を小さくすることができ、三次元ロボットを小型化することができる。
【００１２】
請求項２に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置においては、バランサシリンダがチャックネックの重心近傍でその重量と等しい力によりチャックネックを押圧しているため、チャックネックを昇降させる駆動力を最大限小さくすることができる。なお、本明細書において「チャックネックの重量と等しい力」とは、チャックネックの重量と等しい力か、それよりわずかに小さな力をいう。
【００１３】
請求項３に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置においては、三次元ロボットによるチャックネックの昇降のための駆動力の伝達にはタイミングベルトを用いているため、駆動力を確実に伝達することができる。また、チェーンを用いる場合に比べ、潤滑油が不要であり、高速回転に追従することができる。さらに、チャックネックの先端にワークを挟む等の不具合を生じてチャックネックに過剰な過負荷がかかった場合、タイミングベルトが切断されることにより、安全性を確保するとともに装置全体の損傷を最小限にすることができる。
【００１４】
請求項４に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置においては、チャックネックを昇降させる第１シャフト及び第２シャフトがバランサシリンダの後方及び前方に設けられている。ここで、チャックネックは、その重心近傍でバランサシリンダにより鉛直上方に押圧されているものの、チャックがワークを挟持するため、前方が下方に下がるとともに後方が上方に上がる力を受けることになる。しかし、第１雄ネジのネジ山の上部と、第１雌ネジのネジ山の下部とがボールを介して当接している。また、第２雄ネジのネジ山の下部と、第２雌ネジのネジ山の上部とがボールを介して当接している。これにより、チャックネックは、前方が上方に上がるとともに後方が下方に下がる力を受け、より確実に水平を維持することができる。
【００１５】
請求項５に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法においては、ワーク挟持工程においてチャックがワークを挟持し、ワーク持上げ工程においてワークを下型から上方に持ち上げる。そして、ワーク搬送工程においてワークを次の工程の熱間鍛造プレスに搬送し、ワーク装着工程においてワークを下型に装着する。さらに、原位置復帰工程においてチャックを原位置に復帰させる。その後、複数の熱間鍛造プレスの型閉じ及び型開きが同時に行われ、一サイクルが終了する。そのため、一定のタクトタイムで所定の品質の製品を得ることができる。また、三次元ロボットがワークの搬送を行うため自動化が可能である。したがって、本発明の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法によれば、製品の生産性及び品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の正面図。
【図２】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の平面図。
【図３】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の一部拡大図。
【図４】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置に係り、第１ボールネジの拡大図。
【図５】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置に係り、第２ボールネジの拡大図。
【図６】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法の電気的接続図。
【図７】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法に係り、ワーク自動搬送プログラムのフローチャート。
【図８】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法に係り、ワーク挟持工程を表す図。
【図９】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法に係り、ワーク装着工程を表す図。
【図１０】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法に係り、熱間鍛造プレスが型閉じした状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法を具体化した実施形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００１８】
まず、実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置についての機械的構成を説明する。図１及び図２は、実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の正面図及び平面図である。図１及び図２に示すように、この熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置は、工程順に並んだ各熱間鍛造プレスＰにワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を同時に供給可能な複数のチャック４７ａ、４７ｂ、４７ｃと、各チャック４７ａ、４７ｂ、４７ｃが固着され、水平方向に延在するチャックネック４６と、チャックネック４６を常に鉛直上方に押圧するバランサシリンダ３１と、チャックネック４６を水平に維持したまま移動させる三次元ロボット１３、２１、４０とを備えている。
【００１９】
詳細に説明すると、床面９０には基礎プレート９１がアンカーボルトで固定され、基礎プレート９１上にはレール９２が敷設されている。このレール９２上をＹ軸方向に移動可能に台車１０が配設され、台車１０の後部には台車を駆動する台車エアモータ１１、及び台車１０を所定の位置で基礎プレート９１上に固定させるロックシリンダ１２が設けられている。なお、台車エアモータ１１により台車１０を後方（図１左方向、以下同じ）に移動させることにより、熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置全体を後退させ、段取りやメインテナンスの作業をし易くしている。そして、熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の稼動時には、台車エアモータ１１により台車１０を前方（図１右方向、以下同じ）に移動させることにより熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置全体を前進させ、作業位置においてロックシリンダ１２により台車１０を基礎プレート９１上に固定させる。
【００２０】
台車１０上にはＸ軸サーボモータ１３が固着され、このＸ軸サーボモータ１３によりＸ軸方向に移動可能にＸ軸フレーム２０が設けられている。Ｘ軸フレーム２０上にはＹ軸サーボモータ２１が固着され、このＹ軸サーボモータ２１によりＹ軸方向に移動可能にＹ軸下部プレート３０が設けられている。
【００２１】
Ｙ軸下部プレート３０の上方にはチャックネック４６が載置される上部プレート４５が設けられている。また、Ｙ軸下部プレート３０上には、チャックネック４６及び上部プレート４５の重心近傍において、チャックネック４６及び上部プレート４５の重量と等しいか、わずかに小さな力で上部プレート４５を鉛直上方に押圧するバランサシリンダ３１が立設されている。このバランサシリンダ３１は、Ｘ方向に並んで１対設けられ、熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の電源がＯＮされてからＯＦＦされるまで、常時上部プレート４５を鉛直上方に押圧している。このバランサシリンダ３１の働きにより、チャックネック４６を昇降させる駆動力を小さくすることができる。
【００２２】
図３に示すように、Ｙ軸下部プレート３０と上部プレート４５と間には、バランサシリンダ３１の後方及び前方において、第１シャフト３２及び第２シャフト３６が設けられている。この第１シャフト３２及び第２シャフト３６の下部には、第１ボールネジ３５及び第２ボールネジ３９が設けられている。また、Ｙ軸下部プレート３０上にはＺ軸サーボモータ４０が固着されている。そして、Ｚ軸サーボモータ４０と第１ボールネジ３５との間に第１タイミングベルト４１が軸架され、第１ボールネジ３５と第２ボールネジ３９との間に第２タイミングベルト４２が軸架されている。これにより、Ｚ軸サーボモータ４０の回転運動が第１シャフト３２及び第２シャフト３６の直線運動に変換され、チャックネック４６が昇降されるようになっている。なお、第１ボールネジ３５と第２ボールネジ３９とは、同じ速さで同方向に回転する。ここで、Ｘ軸サーボモータ１３、Ｙ軸サーボモータ２１、及びＺ軸サーボモータ４０が「三次元ロボット」である。
【００２３】
図４及び図５に示すように、第１ボールネジ３５及び第２ボールネジ３９は、第１雄ネジ３２ａ及び第２雄ネジ３６ａと、第１ナット３３及び第２ナット３７と、ボール３４とを有している。第１雄ネジ３２ａ及び第２雄ネジ３６ａは、第１シャフト３２及び第２シャフト３６の外周面に形成されている。第１ナット３３及び第２ナット３７の内周面には第１雌ネジ３３ａ及び第２雌ネジ３７ａが形成され、この第１雌ネジ３３ａ及び第２雌ネジ３７ａは、第１雄ネジ３２ａ及び第２雄ネジ３６ａと噛合している。また、第１雄ネジ３２ａ及び第２雄ネジ３６ａと第１雌ネジ３３ａ及び第２雌ネジ３７ａとの間には、複数のボール３４が配設されている。
【００２４】
そして、第１雄ネジ３２ａのネジ山の上部３２ｂと、第１雌ネジ３３ａのネジ山の下部３３ｃとがボール３４を介して当接している（図４）。また、第２雄ネジ３６ａのネジ山の下部３６ｃと、第２雌ネジ３７ａのネジ山の上部３７ｂとがボール３４を介して当接している（図５）。なお、チャックネック４６の昇降に際しても、このようなネジ山の当接状態が維持される。これにより、チャックネック４６は、前方が上方に上がるとともに後方が下方に下がる力を受けるため、水平を維持し易くなる。また、例えば、チャック４７ａ〜ｃと熱間鍛造プレスＰとの間に異物を挟んでしまい、チャックネック４６の先端に上向きの過負荷がかかった場合であっても、第１雄ネジ３２ａのネジ山の下部３２ｃと、第１雌ネジ３３ａのネジ山の上部３３ｂとがボール３４を介して当接するまで（第２雄ネジ３６ａのネジ山の上部３６ｂと、第２雌ネジ３７ａのネジ山の下部３７ｃとがボール３４を介して当接するまで）、チャックネック４６は前方が上がるとともに後方が下がることができる。これにより、このような事態が発生した場合であっても、装置が破損し難くすることができる。
【００２５】
図１及び図２に示すように、上部プレート４５上にはチャックネック４６が載置され、チャックネック４６の先端には第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが水平に並設されている。これら第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃは、第１チャックシリンダ４８ａ、第２チャックシリンダ４８ｂ、第３チャックシリンダ４８ｃにより開閉される。第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃの前方には、熱間鍛造プレスＰが設けられている。熱間鍛造プレスＰは、第１上型ＰＵ１、第２上型ＰＵ２、第３上型ＰＵ３及び第１下型ＰＬ１、第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３を備えている。また、熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置全体がカバー５０により覆われ、カバー５０の前面よりチャックネック４６が突出している。
【００２６】
次に、実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置についての電気的構成を説明する。図６に示すように、制御装置５５の出力には、台車エアモータ１１、ロックシリンダ１２、Ｘ軸サーボモータ１３、Ｙ軸サーボモータ２１、Ｚ軸サーボモータ４０、第１チャックシリンダ４８ａ、第２チャックシリンダ４８ｂ、第３チャックシリンダ４８ｃが接続されている。また、制御装置５５の入力には、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃの開閉検知センサ（図示なし）等が接続されている。
【００２７】
以上の構成をした熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。作業が開始されると、まずステップＳ１が実行される。ステップＳ１においては、Ｙ軸サーボモータ２１が駆動され、Ｙ軸下部プレート３０が前進する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが開いた状態で原位置から前進する。そして、Ｙ軸サーボモータ２１を停止させ、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃを所定位置において停止させた後、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが閉じられる。これにより、図８に示すように、第１下型ＰＬ１、第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３のワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３が第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃにより挟持される。ステップＳ１が「ワーク挟持工程」である。なお、ワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３は、熱間鍛造プレスＰによる成形直後の状態のものである。
【００２８】
ステップＳ２においては、Ｚ軸サーボモータ４０が駆動され、上部プレート４５が上昇する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃがワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３を挟持したまま上昇する。こうして、ワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３が第１下型ＰＬ１、第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３から取出される。ステップＳ２が「ワーク取出し工程」である。
【００２９】
ステップＳ３においては、Ｘ軸サーボモータ１３が駆動され、Ｘ軸フレーム２０がＸ方向（正方向）に移動する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃがワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３を挟持したままＸ方向（正方向）に移動する。こうして、ワークＷ１、ワークＷ２が第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３の上方に搬送され、ワークＷ３が次の工程の装置の上方に搬送される。ステップＳ３が「ワーク搬送工程」である。なお、ステップＳ３の実行中において、離型剤が第１下型ＰＬ１、第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３に噴射される。なお、離型剤を噴射するノズルは第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃに取付けられており（図示なし）、この離型剤の噴射は、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃの移動を途中で停止して行われる。ただし、これ以外の方法で離型剤を噴射することもでき、例えばノズルを別の位置に設けて、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃの移動中に行なってもよい。
【００３０】
ステップＳ４においては、Ｚ軸サーボモータ４０が駆動され、上部プレート４５が下降する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃがワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３を挟持したまま下降する。これにより、図９に示すように、ワークＷ１、ワークＷ２が第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３に装着される。また、ワークＷ３が次の工程の装置に受け渡される。ステップＳ４が「ワーク装着工程」である。なお、この際、第１下型ＰＬ１には、ワークＷ０が前の工程の装置から供給される。
【００３１】
ステップＳ５においては、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが開かれた後、Ｙ軸サーボモータ２１が駆動され、Ｙ軸下部プレート３０が後退する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが開いたまま後退する。そして、Ｙ軸サーボモータ２１を停止させた後、Ｘ軸サーボモータ１３が駆動され、Ｘ軸フレーム２０がＸ方向（負方向）に移動する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが開いたままＸ方向（負方向）に移動する。第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが原位置に戻ると、Ｘ軸サーボモータ１３が停止される。ステップＳ５が「原位置復帰工程」である。なお、原位置復帰工程中に、図１０に示すように、第１上型ＰＵ１、第２上型ＰＵ２、第３上型ＰＵ３が下降して熱間鍛造プレスＰの型閉じが行われ、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３が成形される。
【００３２】
実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法においては、三次元ロボット１３、２１、４０がチャックネック４６を水平に維持したまま移動させ、チャックネック４６にはワークＷ１〜Ｗ３を熱間鍛造プレスＰに同時に供給可能な複数のチャック４７ａ〜４７ｃが固着されているため、複数の第１〜３上型ＰＵ１〜ＰＵ３及び第１〜３下型ＰＬ１〜ＰＬ３を同時に稼動させることができ、一定のタクトタイムで所定の品質の製品を得ることができる。また、三次元ロボット１３、２１、４０がワークＷ１〜Ｗ３の搬送を行うため自動化が可能である。したがって、本発明の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置によれば、製品の生産性及び品質を向上させることができる。また、バランサシリンダ３１がチャックネック４６を常に鉛直上方に押圧しているため、チャックネック３１を昇降させる駆動力を小さくすることができ、三次元ロボット１３、２１、４０を小型化することができる。
【００３３】
また、この熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置では、バランサシリンダ３１がチャックネック４６の重心近傍でその重量と等しい力によりチャックネック３１を押圧しているため、チャックネック３１を昇降させる駆動力を最大限小さくすることができる。
【００３４】
さらに、この熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置では、三次元ロボット１３、２１、４０によるチャックネック４６の昇降のための駆動力の伝達にはタイミングベルト４１、４２を用いているため、駆動力を確実に伝達することができる。また、チェーンを用いる場合に比べ、潤滑油が不要であり、高速回転に追従することができる。さらに、チャックネック４６の先端にワークＷ０〜Ｗ３を挟む等の不具合を生じてチャックネック４６に過剰な過負荷がかかった場合、タイミングベルト４１、４２が切断されることにより、安全性を確保するとともに装置全体の損傷を最小限にすることができる。
【００３５】
また、この熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置では、チャックネック４６を昇降させる第１シャフト３２及び第２シャフト３６がバランサシリンダ３１の後方及び前方に設けられている。ここで、チャックネック４６は、その重心近傍でバランサシリンダ３１により鉛直上方に押圧されているものの、チャック４７ａ〜４７ｃがワークＷ１〜Ｗ３を挟持するため、前方が下方に下がるとともに後方が上方に上がる力を受けることになる。しかし、第１雄ネジ３２ａのネジ山の上部３２ｂと、第１雌ネジ３３ａのネジ山の下部３３ｃとがボール３４を介して当接している。また、第２雄ネジ３６ａのネジ山の下部３６ｃと、第２雌ネジ３７ａのネジ山の上部３７ｂとがボール３４を介して当接している。これにより、チャックネック４６は、前方が上方に上がるとともに後方が下方に下がる力を受け、より確実に水平を維持することができる。
【００３６】
なお、本実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法において、チャックネック４６の先端には、３個のチャック４７ａ〜４７ｃが取付けられているが、これ以外の個数、例えば２個又は４個のチャックが取付けられていてもよい。
【００３７】
以上、本発明の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法を実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３８】
１３、２１、４０…三次元ロボット（１３…Ｘ軸サーボモータ、２１…Ｙ軸サーボモータ、４０…Ｚ軸サーボモータ）、３１…バランサシリンダ、３２…第１シャフト、３２ａ…第１雄ネジ、３３…第１ナット、３３ａ…第１雌ネジ、３４…ボール、３５…第１ボールネジ、３６…第２シャフト、３６ａ…第２雄ネジ、３７…第２ナット、３７ａ…第２雌ネジ、３２ｂ、３７ｂ…上部、３２ｃ、３７ｃ…下部、３９…第２ボールネジ、４１、４２…タイミングベルト（４１…第１タイミングベルト、４２…第２タイミングベルト）、４６…チャックネック、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ…チャック（４７ａ…第１チャック、４７ｂ…第２チャック、４７ｃ…第３チャック）、Ｐ…熱間鍛造プレス、Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３…ワーク、Ｓ１…ワーク挟持工程、Ｓ２…ワーク持上げ工程、Ｓ３…ワーク搬送工程、Ｓ４…ワーク装着工程、Ｓ５…原位置復帰工程。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014054651.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014054651.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月28日(2013.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工程順に並んだ各熱間鍛造プレスに、ワークを同時に供給可能な複数のチャックと、
各該チャックが固着され、水平方向に延在するチャックネックと、
該チャックネックを常に鉛直上方に押圧するバランサシリンダと、
該チャックネックを水平に維持したまま移動させる三次元ロボットと、を備え、
前記チャックネックには、前記バランサシリンダの後方及び前方において、鉛直下方に延びる第１シャフト及び第２シャフトが設けられ、
該第１シャフト及び第２シャフトの下部には、第１ボールネジ及び第２ボールネジが設けられ、
該第１ボールネジ及び第２ボールネジは、該第１シャフト及び第２シャフトの外周面に形成された第１雄ネジ及び第２雄ネジと、該第１雄ネジ及び第２雄ネジと噛合する第１雌ネジ及び第２雌ネジが内周面に形成された第１ナット及び第２ナットと、該第１雄ネジ及び第２雄ネジと該第１雌ネジ及び第２雌ネジとの間に配設された複数のボールと、を有し、
該第１雄ネジのネジ山の上部と、該第１雌ネジのネジ山の下部とが該ボールを介して当接し、
該第２雄ネジのネジ山の下部と、該第２雌ネジのネジ山の上部とが該ボールを介して当接していることを特徴とする熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置。
【請求項２】
前記バランサシリンダは、前記チャックネックの重量と等しい力により、該チャックネックの重心近傍で該チャックネックを押圧していることを特徴とする請求項１に記載の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置。
【請求項３】
前記チャックネックは、前記三次元ロボットにより、タイミングベルトを介して昇降されることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法であって、
チャックによりワークを挟持するワーク挟持工程と、
該ワークを上方に持ち上げるワーク持上げ工程と、
該ワークを次の工程の熱間鍛造プレスに搬送するワーク搬送工程と、
該ワークを次の工程の熱間鍛造プレスに装着するワーク装着工程と、
該チャックを原位置に復帰させる原位置復帰工程と、を有することを特徴とする熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工程順に並んだ複数の熱間鍛造プレスの間において、自動かつ同時にワークを搬送する熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱間鍛造品を製造するには、例えば特許文献１に記載された熱間鍛造プレスを工程順に複数並べ、各熱間鍛造プレスを別々に作動させていた。そして、各熱間鍛造プレスの間のワークの搬送は作業者のマニュアル操作により行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２９０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のように各熱間鍛造プレスの間のワークの搬送を作業者のマニュアル操作により行うのでは、作業者の熟練度により製品の生産性のみならず品質もばらつき易くなる。
【０００５】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、製品の生産性及び品質を向上させることができる熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の特徴は、工程順に並んだ各熱間鍛造プレスに、ワークを同時に供給可能な複数のチャックと、各該チャックが固着され、水平方向に延在するチャックネックと、該チャックネックを常に鉛直上方に押圧するバランサシリンダと、該チャックネックを水平に維持したまま移動させる三次元ロボットと、を備え、前記チャックネックには、前記バランサシリンダの後方及び前方において、鉛直下方に延びる第１シャフト及び第２シャフトが設けられ、該第１シャフト及び第２シャフトの下部には、第１ボールネジ及び第２ボールネジが設けられ、該第１ボールネジ及び第２ボールネジは、該第１シャフト及び第２シャフトの外周面に形成された第１雄ネジ及び第２雄ネジと、該第１雄ネジ及び第２雄ネジと噛合する第１雌ネジ及び第２雌ネジが内周面に形成された第１ナット及び第２ナットと、該第１雄ネジ及び第２雄ネジと該第１雌ネジ及び第２雌ネジとの間に配設された複数のボールと、を有し、該第１雄ネジのネジ山の上部と、該第１雌ネジのネジ山の下部とが該ボールを介して当接し、該第２雄ネジのネジ山の下部と、該第２雌ネジのネジ山の上部とが該ボールを介して当接していることである。
【０００７】
請求項２に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の特徴は、請求項１において、前記バランサシリンダは、前記チャックネックの重量と等しい力により、該チャックネックの重心近傍で該チャックネックを押圧していることである。
【０００８】
請求項３に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の特徴は、請求項１又は２において、前記チャックネックは、前記三次元ロボットにより、タイミングベルトを介して昇降されることである。
【０００９】
請求項４に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法であって、チャックによりワークを挟持するワーク挟持工程と、該ワークを上方に持ち上げるワーク持上げ工程と、該ワークを次の工程の熱間鍛造プレスに搬送するワーク搬送工程と、該ワークを次の工程の熱間鍛造プレスに装着するワーク装着工程と、該チャックを原位置に復帰させる原位置復帰工程と、を有することである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置においては、三次元ロボットがチャックネックを水平に維持したまま移動させ、チャックネックにはワークを熱間鍛造プレスに同時に供給可能な複数のチャックが固着されているため、複数の熱間鍛造プレスを同時に稼動させることができ、一定のタクトタイムで所定の品質の製品を得ることができる。また、三次元ロボットがワークの搬送を行うため自動化が可能である。したがって、本発明の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置によれば、製品の生産性及び品質を向上させることができる。また、バランサシリンダがチャックネックを常に鉛直上方に押圧しているため、チャックネックを昇降させる駆動力を小さくすることができ、三次元ロボットを小型化することができる。
更に、チャックネックを昇降させる第１シャフト及び第２シャフトがバランサシリンダの後方及び前方に設けられている。ここで、チャックネックは、その重心近傍でバランサシリンダにより鉛直上方に押圧されているものの、チャックがワークを挟持するため、前方が下方に下がるとともに後方が上方に上がる力を受けることになる。しかし、第１雄ネジのネジ山の上部と、第１雌ネジのネジ山の下部とがボールを介して当接している。また、第２雄ネジのネジ山の下部と、第２雌ネジのネジ山の上部とがボールを介して当接している。これにより、チャックネックは、前方が上方に上がるとともに後方が下方に下がる力を受け、より確実に水平を維持することができる。
【００１１】
請求項２に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置においては、バランサシリンダがチャックネックの重心近傍でその重量と等しい力によりチャックネックを押圧しているため、チャックネックを昇降させる駆動力を最大限小さくすることができる。なお、本明細書において「チャックネックの重量と等しい力」とは、チャックネックの重量と等しい力か、それよりわずかに小さな力をいう。
【００１２】
請求項３に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置においては、三次元ロボットによるチャックネックの昇降のための駆動力の伝達にはタイミングベルトを用いているため、駆動力を確実に伝達することができる。また、チェーンを用いる場合に比べ、潤滑油が不要であり、高速回転に追従することができる。さらに、チャックネックの先端にワークを挟む等の不具合を生じてチャックネックに過剰な過負荷がかかった場合、タイミングベルトが切断されることにより、安全性を確保するとともに装置全体の損傷を最小限にすることができる。
【００１３】
請求項４に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法においては、ワーク挟持工程においてチャックがワークを挟持し、ワーク持上げ工程においてワークを下型から上方に持ち上げる。そして、ワーク搬送工程においてワークを次の工程の熱間鍛造プレスに搬送し、ワーク装着工程においてワークを下型に装着する。さらに、原位置復帰工程においてチャックを原位置に復帰させる。その後、複数の熱間鍛造プレスの型閉じ及び型開きが同時に行われ、一サイクルが終了する。そのため、一定のタクトタイムで所定の品質の製品を得ることができる。また、三次元ロボットがワークの搬送を行うため自動化が可能である。したがって、本発明の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法によれば、製品の生産性及び品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の正面図。
【図２】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の平面図。
【図３】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の一部拡大図。
【図４】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置に係り、第１ボールネジの拡大図。
【図５】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置に係り、第２ボールネジの拡大図。
【図６】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法の電気的接続図。
【図７】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法に係り、ワーク自動搬送プログラムのフローチャート。
【図８】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法に係り、ワーク挟持工程を表す図。
【図９】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法に係り、ワーク装着工程を表す図。
【図１０】実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法に係り、熱間鍛造プレスが型閉じした状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法を具体化した実施形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００１６】
まず、実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置についての機械的構成を説明する。図１及び図２は、実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の正面図及び平面図である。図１及び図２に示すように、この熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置は、工程順に並んだ各熱間鍛造プレスＰにワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３を同時に供給可能な複数のチャック４７ａ、４７ｂ、４７ｃと、各チャック４７ａ、４７ｂ、４７ｃが固着され、水平方向に延在するチャックネック４６と、チャックネック４６を常に鉛直上方に押圧するバランサシリンダ３１と、チャックネック４６を水平に維持したまま移動させる三次元ロボット１３、２１、４０とを備えている。
【００１７】
詳細に説明すると、床面９０には基礎プレート９１がアンカーボルトで固定され、基礎プレート９１上にはレール９２が敷設されている。このレール９２上をＹ軸方向に移動可能に台車１０が配設され、台車１０の後部には台車を駆動する台車エアモータ１１、及び台車１０を所定の位置で基礎プレート９１上に固定させるロックシリンダ１２が設けられている。なお、台車エアモータ１１により台車１０を後方（図１左方向、以下同じ）に移動させることにより、熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置全体を後退させ、段取りやメインテナンスの作業をし易くしている。そして、熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の稼動時には、台車エアモータ１１により台車１０を前方（図１右方向、以下同じ）に移動させることにより熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置全体を前進させ、作業位置においてロックシリンダ１２により台車１０を基礎プレート９１上に固定させる。
【００１８】
台車１０上にはＸ軸サーボモータ１３が固着され、このＸ軸サーボモータ１３によりＸ軸方向に移動可能にＸ軸フレーム２０が設けられている。Ｘ軸フレーム２０上にはＹ軸サーボモータ２１が固着され、このＹ軸サーボモータ２１によりＹ軸方向に移動可能にＹ軸下部プレート３０が設けられている。
【００１９】
Ｙ軸下部プレート３０の上方にはチャックネック４６が載置される上部プレート４５が設けられている。また、Ｙ軸下部プレート３０上には、チャックネック４６及び上部プレート４５の重心近傍において、チャックネック４６及び上部プレート４５の重量と等しいか、わずかに小さな力で上部プレート４５を鉛直上方に押圧するバランサシリンダ３１が立設されている。このバランサシリンダ３１は、Ｘ方向に並んで１対設けられ、熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の電源がＯＮされてからＯＦＦされるまで、常時上部プレート４５を鉛直上方に押圧している。このバランサシリンダ３１の働きにより、チャックネック４６を昇降させる駆動力を小さくすることができる。
【００２０】
図３に示すように、Ｙ軸下部プレート３０と上部プレート４５と間には、バランサシリンダ３１の後方及び前方において、第１シャフト３２及び第２シャフト３６が設けられている。この第１シャフト３２及び第２シャフト３６の下部には、第１ボールネジ３５及び第２ボールネジ３９が設けられている。また、Ｙ軸下部プレート３０上にはＺ軸サーボモータ４０が固着されている。そして、Ｚ軸サーボモータ４０と第１ボールネジ３５との間に第１タイミングベルト４１が軸架され、第１ボールネジ３５と第２ボールネジ３９との間に第２タイミングベルト４２が軸架されている。これにより、Ｚ軸サーボモータ４０の回転運動が第１シャフト３２及び第２シャフト３６の直線運動に変換され、チャックネック４６が昇降されるようになっている。なお、第１ボールネジ３５と第２ボールネジ３９とは、同じ速さで同方向に回転する。ここで、Ｘ軸サーボモータ１３、Ｙ軸サーボモータ２１、及びＺ軸サーボモータ４０が「三次元ロボット」である。
【００２１】
図４及び図５に示すように、第１ボールネジ３５及び第２ボールネジ３９は、第１雄ネジ３２ａ及び第２雄ネジ３６ａと、第１ナット３３及び第２ナット３７と、ボール３４とを有している。第１雄ネジ３２ａ及び第２雄ネジ３６ａは、第１シャフト３２及び第２シャフト３６の外周面に形成されている。第１ナット３３及び第２ナット３７の内周面には第１雌ネジ３３ａ及び第２雌ネジ３７ａが形成され、この第１雌ネジ３３ａ及び第２雌ネジ３７ａは、第１雄ネジ３２ａ及び第２雄ネジ３６ａと噛合している。また、第１雄ネジ３２ａ及び第２雄ネジ３６ａと第１雌ネジ３３ａ及び第２雌ネジ３７ａとの間には、複数のボール３４が配設されている。
【００２２】
そして、第１雄ネジ３２ａのネジ山の上部３２ｂと、第１雌ネジ３３ａのネジ山の下部３３ｃとがボール３４を介して当接している（図４）。また、第２雄ネジ３６ａのネジ山の下部３６ｃと、第２雌ネジ３７ａのネジ山の上部３７ｂとがボール３４を介して当接している（図５）。なお、チャックネック４６の昇降に際しても、このようなネジ山の当接状態が維持される。これにより、チャックネック４６は、前方が上方に上がるとともに後方が下方に下がる力を受けるため、水平を維持し易くなる。また、例えば、チャック４７ａ〜ｃと熱間鍛造プレスＰとの間に異物を挟んでしまい、チャックネック４６の先端に上向きの過負荷がかかった場合であっても、第１雄ネジ３２ａのネジ山の下部３２ｃと、第１雌ネジ３３ａのネジ山の上部３３ｂとがボール３４を介して当接するまで（第２雄ネジ３６ａのネジ山の上部３６ｂと、第２雌ネジ３７ａのネジ山の下部３７ｃとがボール３４を介して当接するまで）、チャックネック４６は前方が上がるとともに後方が下がることができる。これにより、このような事態が発生した場合であっても、装置が破損し難くすることができる。
【００２３】
図１及び図２に示すように、上部プレート４５上にはチャックネック４６が載置され、チャックネック４６の先端には第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが水平に並設されている。これら第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃは、第１チャックシリンダ４８ａ、第２チャックシリンダ４８ｂ、第３チャックシリンダ４８ｃにより開閉される。第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃの前方には、熱間鍛造プレスＰが設けられている。熱間鍛造プレスＰは、第１上型ＰＵ１、第２上型ＰＵ２、第３上型ＰＵ３及び第１下型ＰＬ１、第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３を備えている。また、熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置全体がカバー５０により覆われ、カバー５０の前面よりチャックネック４６が突出している。
【００２４】
次に、実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置についての電気的構成を説明する。図６に示すように、制御装置５５の出力には、台車エアモータ１１、ロックシリンダ１２、Ｘ軸サーボモータ１３、Ｙ軸サーボモータ２１、Ｚ軸サーボモータ４０、第１チャックシリンダ４８ａ、第２チャックシリンダ４８ｂ、第３チャックシリンダ４８ｃが接続されている。また、制御装置５５の入力には、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃの開閉検知センサ（図示なし）等が接続されている。
【００２５】
以上の構成をした熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置の制御方法について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。作業が開始されると、まずステップＳ１が実行される。ステップＳ１においては、Ｙ軸サーボモータ２１が駆動され、Ｙ軸下部プレート３０が前進する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが開いた状態で原位置から前進する。そして、Ｙ軸サーボモータ２１を停止させ、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃを所定位置において停止させた後、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが閉じられる。これにより、図８に示すように、第１下型ＰＬ１、第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３のワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３が第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃにより挟持される。ステップＳ１が「ワーク挟持工程」である。なお、ワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３は、熱間鍛造プレスＰによる成形直後の状態のものである。
【００２６】
ステップＳ２においては、Ｚ軸サーボモータ４０が駆動され、上部プレート４５が上昇する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃがワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３を挟持したまま上昇する。こうして、ワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３が第１下型ＰＬ１、第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３から取出される。ステップＳ２が「ワーク取出し工程」である。
【００２７】
ステップＳ３においては、Ｘ軸サーボモータ１３が駆動され、Ｘ軸フレーム２０がＸ方向（正方向）に移動する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃがワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３を挟持したままＸ方向（正方向）に移動する。こうして、ワークＷ１、ワークＷ２が第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３の上方に搬送され、ワークＷ３が次の工程の装置の上方に搬送される。ステップＳ３が「ワーク搬送工程」である。なお、ステップＳ３の実行中において、離型剤が第１下型ＰＬ１、第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３に噴射される。なお、離型剤を噴射するノズルは第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃに取付けられており（図示なし）、この離型剤の噴射は、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃの移動を途中で停止して行われる。ただし、これ以外の方法で離型剤を噴射することもでき、例えばノズルを別の位置に設けて、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃの移動中に行なってもよい。
【００２８】
ステップＳ４においては、Ｚ軸サーボモータ４０が駆動され、上部プレート４５が下降する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃがワークＷ１、ワークＷ２、ワークＷ３を挟持したまま下降する。これにより、図９に示すように、ワークＷ１、ワークＷ２が第２下型ＰＬ２、第３下型ＰＬ３に装着される。また、ワークＷ３が次の工程の装置に受け渡される。ステップＳ４が「ワーク装着工程」である。なお、この際、第１下型ＰＬ１には、ワークＷ０が前の工程の装置から供給される。
【００２９】
ステップＳ５においては、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが開かれた後、Ｙ軸サーボモータ２１が駆動され、Ｙ軸下部プレート３０が後退する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが開いたまま後退する。そして、Ｙ軸サーボモータ２１を停止させた後、Ｘ軸サーボモータ１３が駆動され、Ｘ軸フレーム２０がＸ方向（負方向）に移動する。これにより、第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが開いたままＸ方向（負方向）に移動する。第１チャック４７ａ、第２チャック４７ｂ、第３チャック４７ｃが原位置に戻ると、Ｘ軸サーボモータ１３が停止される。ステップＳ５が「原位置復帰工程」である。なお、原位置復帰工程中に、図１０に示すように、第１上型ＰＵ１、第２上型ＰＵ２、第３上型ＰＵ３が下降して熱間鍛造プレスＰの型閉じが行われ、ワークＷ１、Ｗ２、Ｗ３が成形される。
【００３０】
実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法においては、三次元ロボット１３、２１、４０がチャックネック４６を水平に維持したまま移動させ、チャックネック４６にはワークＷ１〜Ｗ３を熱間鍛造プレスＰに同時に供給可能な複数のチャック４７ａ〜４７ｃが固着されているため、複数の第１〜３上型ＰＵ１〜ＰＵ３及び第１〜３下型ＰＬ１〜ＰＬ３を同時に稼動させることができ、一定のタクトタイムで所定の品質の製品を得ることができる。また、三次元ロボット１３、２１、４０がワークＷ１〜Ｗ３の搬送を行うため自動化が可能である。したがって、本発明の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置によれば、製品の生産性及び品質を向上させることができる。また、バランサシリンダ３１がチャックネック４６を常に鉛直上方に押圧しているため、チャックネック３１を昇降させる駆動力を小さくすることができ、三次元ロボット１３、２１、４０を小型化することができる。
【００３１】
また、この熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置では、バランサシリンダ３１がチャックネック４６の重心近傍でその重量と等しい力によりチャックネック３１を押圧しているため、チャックネック３１を昇降させる駆動力を最大限小さくすることができる。
【００３２】
さらに、この熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置では、三次元ロボット１３、２１、４０によるチャックネック４６の昇降のための駆動力の伝達にはタイミングベルト４１、４２を用いているため、駆動力を確実に伝達することができる。また、チェーンを用いる場合に比べ、潤滑油が不要であり、高速回転に追従することができる。さらに、チャックネック４６の先端にワークＷ０〜Ｗ３を挟む等の不具合を生じてチャックネック４６に過剰な過負荷がかかった場合、タイミングベルト４１、４２が切断されることにより、安全性を確保するとともに装置全体の損傷を最小限にすることができる。
【００３３】
また、この熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置では、チャックネック４６を昇降させる第１シャフト３２及び第２シャフト３６がバランサシリンダ３１の後方及び前方に設けられている。ここで、チャックネック４６は、その重心近傍でバランサシリンダ３１により鉛直上方に押圧されているものの、チャック４７ａ〜４７ｃがワークＷ１〜Ｗ３を挟持するため、前方が下方に下がるとともに後方が上方に上がる力を受けることになる。しかし、第１雄ネジ３２ａのネジ山の上部３２ｂと、第１雌ネジ３３ａのネジ山の下部３３ｃとがボール３４を介して当接している。また、第２雄ネジ３６ａのネジ山の下部３６ｃと、第２雌ネジ３７ａのネジ山の上部３７ｂとがボール３４を介して当接している。これにより、チャックネック４６は、前方が上方に上がるとともに後方が下方に下がる力を受け、より確実に水平を維持することができる。
【００３４】
なお、本実施形態の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法において、チャックネック４６の先端には、３個のチャック４７ａ〜４７ｃが取付けられているが、これ以外の個数、例えば２個又は４個のチャックが取付けられていてもよい。
【００３５】
以上、本発明の熱間鍛造プレス用ワーク自動搬送装置及びその制御方法を実施形態に即して説明したが、本発明はこれらに制限されるものではなく、本発明の技術的思想に反しない限り、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３６】
１３、２１、４０…三次元ロボット（１３…Ｘ軸サーボモータ、２１…Ｙ軸サーボモータ、４０…Ｚ軸サーボモータ）、３１…バランサシリンダ、３２…第１シャフト、３２ａ…第１雄ネジ、３３…第１ナット、３３ａ…第１雌ネジ、３４…ボール、３５…第１ボールネジ、３６…第２シャフト、３６ａ…第２雄ネジ、３７…第２ナット、３７ａ…第２雌ネジ、３２ｂ、３７ｂ…上部、３２ｃ、３７ｃ…下部、３９…第２ボールネジ、４１、４２…タイミングベルト（４１…第１タイミングベルト、４２…第２タイミングベルト）、４６…チャックネック、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ…チャック（４７ａ…第１チャック、４７ｂ…第２チャック、４７ｃ…第３チャック）、Ｐ…熱間鍛造プレス、Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３…ワーク、Ｓ１…ワーク挟持工程、Ｓ２…ワーク持上げ工程、Ｓ３…ワーク搬送工程、Ｓ４…ワーク装着工程、Ｓ５…原位置復帰工程。