(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、円滑且つ適正作動を保証しながら構成の簡素化を図り得るワーク搬送装置を提供すること。【解決手段】ワーク搬送装置１０は、プレスステージ間適所に配置され、複数のアームを相互に回動可能に結合してなる多関節アーム１３を有し、ワーク把持機構によって保持したワークＷを、多関節アーム１３の作動によりプレスステージ間で搬送する。多関節アーム１３は、ワーク搬送方向Ｘと平行に回動可能な第１アーム１４と、第１アーム１４の端部に枢支されワーク搬送方向Ｘと平行に回動可能な第２アーム１５と、第２アーム１５の端部に枢支されワーク搬送方向Ｘと平行に回動可能な第３アーム１６とを含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレスステージ間適所に配置され、複数のアームを相互に回動可能に結合してなる多関節アームを有し、
ワーク把持機構によって保持したワークを、前記多関節アームの作動によりプレスステージ間で略水平に搬送することを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記多関節アームは、ワーク搬送方向と平行に回動可能な第１アームと、前記第１アームの端部に枢支されワーク搬送方向と平行に回動可能な第２アームと、前記第２アームの端部に枢支されワーク搬送方向と平行に回動可能な第３アームとを含むことを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記ワーク把持機構は、前記第３アームの先端部に着脱自在に設けられたワーク保持手段を有するハンドバーを備えることを特徴とする請求項２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記ハンドバーは手首部を介して、少なくとも回転可能に支持され、ワーク搬送の際姿勢変化し得るように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
前記第２アームが前記第１アームよりも上方へ旋回可能であり、前記第３アームが前記第２アームよりも上方へ旋回可能であることを特徴とする請求項２に記載のワーク搬送装置。
【請求項６】
ワーク把持機構は、その両端に多関節アームを備えるものであることを特徴とする請求項１記載のワーク搬送装置。
【請求項７】
プレスステージ間にワーク搬送方向に配置された直動走行ベースを有し、この直動走行ベース上に前記多関節アームが往復動可能に担持されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレスマシン特にタンデムプレスラインにおいてプレスステージ間でワークを搬送するワーク搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タンデムプレスラインにおいてプレスマシン間ワーク搬送装置としては、ローダー・アンローダー方式とロボット方式とがある。
ローダー・アンローダー方式では、例えば図７に模式的に示すように、上流側のプレス（Ｉ）にワークＷ取出用のアンローダー１０１が、また下流側のプレス（II）にはワーク投入用ローダー１０２が装備されている。
プレスマシン相互間にはシャトル１００或いはベルトコンベヤが設置され、ワークＷは、成形後、アンローダー１０１、シャトル１００及びローダー１０２の装置間を順次受け渡され、次工程のプレスマシンへ投入される。
【０００３】
一方、ロボット方式においては、プレスマシン相互間に多関節ロボットが設置され、ワークは成形後ロボットによって取り出され、次工程のプレスマシンへ投入される。
更に、この種の搬送装置として、例えば特許文献１等に記載のものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３９６９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ローダー・アンローダー方式では、シャトル等の大きな設置スペースが必要になるため、プレスマシン間のピッチが大きくなってしまう。
そのためプレス設備全体として大型化せざるを得ない等の問題がある。
また、アンローダー、シャトル及びローダーのように複数の装置間を受け渡すため、搬送異常が発生し易くなる。
また、ロボット方式ではプレス（製品）が大型化すると、それに伴って、ロボットの各関節の剛性等を確保するためにロボット自体も大型化し、装置の高速化や生産性向上に対応できなくなる。
【０００６】
更に、特許文献１等に記載の搬送装置では、リンク部分の機械構造上、ワーク搬送径路が限定され、最短径路で搬送することができない。
そのため金型に対する効率が悪くなる等の問題がある。
また、シュラー社等に係るリンクレバー方式の場合、ワークを上昇、下降する際にリンクレバー全体を昇降させる装置が必ず必要になり、装置が大掛かりになってしまう。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、円滑且つ適正作動を保証しながら構成の簡素化を図り得るワーク搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、（１）、プレスステージ間適所に配置され、複数のアームを相互に回動可能に結合してなる多関節アームを有し、ワーク把持機構によって保持したワークを、前記多関節アームの作動によりプレスステージ間で略水平に搬送するワーク搬送装置に存する。
【０００９】
また、本発明は、（２）、前記多関節アームは、ワーク搬送方向と平行に回動可能な第１アームと、前記第１アームの端部に枢支されワーク搬送方向と平行に回動可能な第２アームと、前記第２アームの端部に枢支されワーク搬送方向と平行に回動可能な第３アームとを含む上記（１）に記載のワーク搬送装置に存する。
【００１０】
また、本発明は、（３）、前記ワーク把持機構は、前記第３アームの先端部に着脱自在に設けられたワーク保持手段を有するハンドバーを備える上記（２）に記載のワーク搬送装置に存する。
【００１１】
また、本発明は、（４）、前記ハンドバーは手首部を介して、少なくとも回転可能に支持され、ワーク搬送の際姿勢変化し得るように構成されている上記（４）に記載のワーク搬送装置に存する。
【００１２】
また、本発明は、（５）、前記第２アームが前記第１アームよりも上方へ旋回可能であり、前記第３アームが前記第２アームよりも上方へ旋回可能である上記（２）に記載のワーク搬送装置に存する。
【００１３】
また、本発明は、（６）、ワーク把持機構は、その両端に多関節アームを備えるものである上記（１）記載のワーク搬送装置に存する。
【００１４】
また、本発明は、（７）、プレスステージ間にワーク搬送方向に配置された直動走行ベースを有し、この直動走行ベース上に前記多関節アームが往復動可能に担持される上記（１）〜（６）のいずれかに記載のワーク搬送装置に存する。
【００１５】
なお、本発明の目的に沿ったものであれば、上記（１）から（７）を適宜組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ワークを略水平且つ同一高さを維持させながら、プレスステージ間を最短距離で搬送することが可能になり、効率良く搬送することができるものである。
また、ワークを一方のプレスから取り出し、或いは他方のプレスに移載し易い姿勢で搬送し、円滑で適正にワークを受け渡すことができる等の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づき、従来例と実質的に同一又は対応する部材には同一符号を用いて、本発明によるワーク搬送装置の好適な実施の形態を説明する。
図１は、それぞれ本発明の第１の実施形態におけるワーク搬送装置１０の正面図、図２はその側面図である。
ワーク搬送装置１０は、上流側のプレス（Ｉ）と下流側のプレス（II）間に配置される。
プレス（Ｉ）及びプレス（II）は、それぞれのプレスステージにて上型１（Ｉ），１（II）及び下型２（Ｉ），２（II）を有しており、成形後のワークＷをワーク搬送装置１０によってプレス（Ｉ）からプレス（II）へと搬送する。
【００１８】
プレス（Ｉ）及びプレス（II）のそれぞれ四隅（角部）にはアプライト１１が立設され、この例では図１に示されるようにプレス（Ｉ）の一対のアプライト１１（プレス（II）寄り側）間に所定高さ位置にビーム部材３が横架される。
図２にも示されるようにワーク搬送装置１０の基体１２は、ビーム部材３の略中央部位に取り付けられる。
基体１２には後述するように、複数のアームを相互に回動可能に結合してなる多関節アーム１３が支持され、ワーク把持機構によって保持したワークＷを、多関節アーム１３の作動によりプレスステージ間で搬送する。
【００１９】
多関節アーム１３は、ワーク搬送方向（矢印Ｘ）と平行に回動可能となるように基体１２に支持された第１アーム１４と、該第１アーム１４の端部に枢支されワーク搬送方向と平行に回動可能な第２アーム１５と、該第２アーム１５の端部に枢支されワーク搬送方向と平行に回動可能な第３アーム１６とを有する。
この場合、第１アーム１４は枢軸１７のまわりに、第２アーム１５は枢軸１８のまわりに、そして第３アーム１６は枢軸１９のまわりにそれぞれ回動する。
【００２０】
また、図２に示すように、多関節アーム１３は、第１アーム１４の駆動用サーボモータ２０、第２アーム１５の駆動用サーボモータ２１、及び第３アーム１６の駆動用サーボモータ２２を有する。
これらのサーボモータ２０，２１，２２は、制御部もしくは制御回路に接続され、独立して駆動制御可能である。
また、各サーボモータの出力軸は、減速機もしくは減速機構等を介して対応するアームに連結してもよく、或いは、タイミングベルト等を介して連結することもできる。
【００２１】
なお、複数のアームのうち、特に第３アーム１６については、その長さを調整可能に構成し、プレス間ピッチ（距離）の変化等に対応することができる。
【００２２】
更に、サーボモーボ２０，２１，２２の回転量は、例えばパルス信号を管理することで常に把握することができ、また、エンコーダ等を付設してその回転量を把握するようにしてもよい。
これにより各アーム１４，１５，１６の回動量を検出することができるようになっている。
【００２３】
ワークＷの搬送に際しては、まずワーク把持機構によりワークＷを把持する。  このワーク把持機構は、第３アーム１６の先端部に着脱自在に設けられたワーク保持手段２４を有するハンドバー２３を備える。
ワーク保持手段２４としては、例えば吸着パッド等が好適である。
この吸着パッドは、ワークＷの形状等に合わせて、バランスよく複数配設されることが好ましい。
【００２４】
ハンドバー２３は手首部２５（いわゆる着脱用アタッチメント）を介して、少なくとも回転可能に支持され、ワーク搬送の際姿勢変化し得るように構成されている。
この場合、第３アーム１６の先端部付近にハンドバー２３の回転駆動用サーボモータ２６を有し、このサーボモータ２６によりハンドバー２３を適度に回転させることができる。
これによりワーク搬送中等においてワークＷを適宜、いわゆるチルティングさせることができる。
【００２５】
また、上記の場合、第２アーム１５が第１アーム１４よりも上方へ旋回可能であり、第３アーム１６が第２アーム１５よりも上方へ旋回可能である。
従って、多関節アーム１３の長さを必要時に極めて短くできる。
そして、通常はサーボモータ群に多関節アーム１３の軌跡を所定範囲に規制しているが、予備的に多関節アーム１３の動きを監視センサーで規制することも可能である。
【００２６】
上記構成において、ワーク搬送装置１０によって成形後のワークＷをプレス（Ｉ）からプレス（II）へと搬送する。
その際、多関節アーム１３の作動によりプレスステージ間で搬送するが、図３はその場合の第１〜第３アーム１４，１５，１６の典型的な態様を示している。  図３（ａ）に示す始めのワーク吸着点から図３（ｅ）に示す終わりのワーク開放点まで作動する間に、中間点１〜３（図３（ｂ）〜（ｄ））の行程を経て行われる。
【００２７】
ここで各行程間における第１〜第３アーム１４，１５，１６の回動量（角度）は、図において反時計回りをプラス（＋）、時計回りをマイナス（−）でそれぞれ示している。
例えばプレス（Ｉ）のワーク吸着点から中間点１へ移行させるために、第１アーム１４を＋６０°、第２アーム１５を−１００°及び第３アーム１６を＋５５°それぞれ回動する。
その他の中間点についても同様に行われるが、その回動は本実施形態の具体的数値にのみ限定されるものではない。
【００２８】
プレス（Ｉ）のワークＷを取り出す際、先ず第３アーム１６が略水平姿勢でプレス内に進入し、ワーク吸着点に至る。
このように水平移動することで多関節アーム１３はプレスと干渉することなく、安全且つ円滑に作動する。
ワーク吸着点において、ハンドバー２３のワーク保持手段２４、すなわち、この例では吸着パッドによりワークＷを吸着保持する。
【００２９】
次に多関節アーム１３は図３の作動例のように、第１〜第３アーム１４，１５，１６が所定角度だけ回動し、この場合第２アーム１５が第１アーム１４よりも上方へ旋回可能であり、第３アーム１６が第２アーム１５よりも上方へ旋回可能である。
これによりワークＷを略水平且つ同一高さを維持させながらワーク開放点まで搬送することができる。
【００３０】
すなわちワークＷをかかる搬送経路で搬送することにより、プレス（Ｉ）からプレス（II）の位置まで最短距離で搬送することが可能になる。
この結果、搬送時間、いわゆるタクトタイムを短縮し、極めて効率良くワークＷを搬送することができる。
また、ワークＷがワーク開放点に到達する際には、サーボモータ２６を適宜作動させることで、ハンドバー２３を介してワークＷの搬送方向前側が適度に上がるように回動させることができる。
このようにハンドバー２３をある角度回転させることで、ワークＷが若干前上がりの傾倒姿勢となり、プレス（II）の下型２（II）に進入し、ワークＷを円滑にプレス（II）の下型２（II）に移載することができる。
また、フィールドレベルの変更やワークＷの昇降量についても、装置全体を昇降させる必要がないため、結果的に装置のコンパクト化を図ることができる。
【００３１】
次に、本発明のワーク搬送装置の第２の実施形態を説明する。
図４は本発明の第２の実施形態におけるワーク搬送装置１０の正面図、図５はその平面図である。
本発明の第２の実施形態では、プレスステージ間にワーク搬送方向に配置された直動走行ベース２７を有し、この直動走行ベース２７上に多関節アーム１３が往復動可能に担持される。
多関節アーム１３は後述するように、直動走行ベース２７に沿って往復動し得るようになっている。
なお、多関節アーム１３の構成は、前述した実施形態の場合と同様である。
【００３２】
この例では、プレス（Ｉ）及びプレス（II）のそれぞれアプライト１１間に一対のビーム２８が横架され、これらのビーム２８によって直動走行ベース２７が支持される。
多関節アーム１３の基体１２には、これを往復動させるためのサーボモータ（図示せず）が搭載され、このサーボモータが所定のタイミング及び速度で作動する。
【００３３】
第２の実施形態において、多関節アーム１３の先端のハンドバー２３がプレス（Ｉ）のワークＷを取り出すと、多関節アーム１３は既に説明したようにワーク吸着点（図３（ａ））からワーク開放点（図３（ｅ））に至る一連の動作を連続的に行う。
この間、本実施形態では図６に示されるように、多関節アーム１３が基体１２を介して直動走行ベース２７に沿ってワーク搬送方向に移動する。
【００３４】
第２の実施形態では、特に、ワークＷを保持した多関節アーム１３が所定動作をすると同時に、直動走行ベース２７に沿って移動する。
従って、ワーク搬送装置１０は極めて速くワークＷをプレス（Ｉ）からプレス（II）まで搬送することができる。
【００３５】
以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
実施の形態では、単一の多関節アームにおける第３アーム１６の先端部にてワーク搬送機構（ハンドバー）の中央部を支持する例を説明したが、例えば、その他に、ワーク搬送機構の両端部を支持するように両側に多関節アームを配置することも可能である。
また、ハンドバー２３としては、ワークの種類によって形態の変更したものを使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、プレスマシン特にタンデムプレスラインにおいてプレスステージ間でワークを搬送するワーク搬送装置に関するものであるが、その原理を利用する限り、プレスライン以外の製造ラインにも当然適用可能であり、その応用分野は広いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態におけるワーク搬送装置の正面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるワーク搬送装置の側面図である。
【図３】本発明の実施形態における多関節アームの作動例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるワーク搬送装置の正面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるワーク搬送装置の平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における多関節アームの作動例を示す図である。
【図７】従来装置の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ワーク搬送装置
１１  支柱
１２  基体
１３  多関節アーム
１４  第１アーム
１５  第２アーム
１６  第３アーム
１７，１８，１９  枢軸
２０，２１，２２  サーボモータ
２３  ハンドバー
【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】
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