(57)【要約】【課題】  効率良くワークを移送し元の位置に戻ることができるトランスファー装置を提供することを目的とする。【解決手段】  上下逆方向の動作をなし左右方向で同じ方向の動作をなす作動ユニットＢを、上下に一対有し、各作動ユニットＢが、固定された内歯歯車１０Ａと、その中心に配置される入力軸２Ａと、この軸と一体になり該軸を中心に回転するアーム部材６Ａと、アーム部材に対して回転自在の遊星歯車支持軸８Ａと、遊星歯車支持軸に対して一体に回転するよう配置され内歯歯車に対して歯数が１／４の遊星歯車９Ａと、遊星歯車支持軸の回転軸に対して偏芯し且つ平行軸状に設けられた出力軸１１Ａとを有し、出力軸が、該軸の軸長手方向から見て、角部がラウンド状で正方形の移動軌跡Ｋを描く。【選択図】        図１
2006061975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを所定位置から他の所定位置まで移送するトランスファー装置であって、
このトランスファー装置の駆動装置が、
互いに、上下方向において上下逆方向の動作をなし左右方向において左右同じ方向の動作をなす、作動ユニットを、上下に一対有し、
前記各作動ユニットが、
固定側に固定された内歯歯車と、
前記内歯歯車の中心に配置され駆動力を得るための入力軸と、
この入力軸と一体になり該入力軸を中心に回転するアーム部材と、
前記アーム部材に対して回転自在に保持され前記入力軸と平行になった遊星歯車支持軸と、
前記内歯歯車に噛合し前記遊星歯車支持軸に対して一体に回転するよう配置され、前記内歯歯車の歯数に対して歯数が１／４の遊星歯車と、
前記遊星歯車支持軸の回転軸に対して偏芯し且つ平行軸状に、前記遊星歯車上に設けられた出力軸と、を有し、
前記出力軸が、該出力軸の軸長手方向から見て、角部がラウンド状で正方形の移動軌跡を描くよう構成されていることを特徴とするトランスファー装置。
【請求項２】
ワークを所定位置から他の所定位置まで移送するトランスファー装置であって、
このトランスファー装置の駆動装置が、
互いに、上下方向において上下逆方向の動作をなし左右方向において左右同じ方向の動作をなす、作動ユニットを、上下に一対有し、
前記各作動ユニットが、
固定側に固定された内歯歯車と、
前記内歯歯車の中心に配置され駆動力を得るための入力軸と、
この入力軸と一体になって該入力軸を中心に回転する太陽歯車と、
前記内歯歯車と太陽歯車に噛合し、該内歯歯車と太陽歯車との間に自転および公転自在に配置され、前記内歯歯車の歯数に対して歯数が１／４の遊星歯車と、
前記遊星歯車の自転の中心軸に対して偏芯し且つ平行軸状に、前記遊星歯車上に設けられた出力軸と、を有し、
前記出力軸が、該出力軸の軸長手方向から見て、角部がラウンド状で正方形の移動軌跡を描くよう構成されていることを特徴とするトランスファー装置。
【請求項３】
前記偏芯の量Ｑが、下記の式で得られることを特徴とする請求項１又は２記載のトランスファー装置。
（１−ｃｏｓθ）
Ｑ＝────────────   ｒ1
（１−ｃｏｓ４θ）
ここで、ｒ1 は入力軸の回転中心から遊星歯車の回転中心までの距離、θは入力軸の回転角を示す。
【請求項４】
前記駆動装置が、左右にも一対設けられているとともに、これら左右の各駆動装置の上位置に設けられる作動ユニット間と、下位置に設けられる作動ユニット間に、それぞれ、ワークを上下方向から挟持するための挟持竿部材が、上下に一対設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の項に記載のトランスファー装置。
【請求項５】
前記挟持竿部材に、適宜間隔でワークを挟持するための挟持部が上下に一対設けられていることを特徴とする請求項４記載のトランスファー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工等の複数の加工ステーション間においてワークを移送するトランスファー装置（トランスファーロボット）に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、過去に、非常にシンプルなメカニズムでもって、機能的に優れた機構学的なトランスファー装置を提供している（特許文献１）。かかるトランスファー装置では、１移送サイクル中に休止を挟んで２動作（ワークの移送動作と戻り動作）をおこない、そのうちの１動作（ワークの移送動作）が他の１動作（戻り動作）に比べて長い時間を要するような状態でのワークの移送を可能とする。このため、ワークを移送するときには、必要な時間をかけて移送し、一方、単に元の位置に戻るときには、迅速に戻ることが可能となっている。
【０００３】
ところが、最近、人件費の安い国からの製品に対抗するために、さらなる高効率の加工が要求されているのが現状である。
【特許文献１】特開平５−２３１４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような現状に鑑みておこなわれたもので、さらに効率良くワークを移送し且つ元の位置に戻ることができるトランスファー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】
【０００５】
前記本発明の目的は、以下の構成からなるトランスファー装置によって解決することができる。
【０００６】
つまり、本第１の発明にかかるトランスファー装置は、ワークを所定位置から他の所定位置まで移送するトランスファー装置であって、
このトランスファー装置の駆動装置が、
互いに、上下方向において上下逆方向の動作をなし左右方向において左右同じ方向の動作をなす、作動ユニットを、上下に一対有し、
前記各作動ユニットが、
固定側に固定された内歯歯車と、
前記内歯歯車の中心に配置され駆動力を得るための入力軸と、
この入力軸と一体になり該入力軸を中心に回転するアーム部材（クランクホルダーとも言う）と、
前記アーム部材に対して回転自在に保持され前記入力軸と平行になった遊星歯車支持軸と、
前記内歯歯車に噛合し前記遊星歯車支持軸に対して一体に回転するよう配置され、前記内歯歯車の歯数に対して歯数が１／４の遊星歯車と、
前記遊星歯車支持軸の回転軸に対して偏芯し且つ平行軸状に、前記遊星歯車上に設けられた出力軸と、を有し、
前記出力軸が、該出力軸の軸長手方向から見て、角部がラウンド状で正方形の移動軌跡を描くよう構成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本第２の発明にかかるトランスファー装置は、ワークを所定位置から他の所定位置まで移送するトランスファー装置であって、
このトランスファー装置の駆動装置が、
互いに、上下方向において上下逆方向の動作をなし左右方向において左右同じ方向の動作をなす、作動ユニットを、上下に一対有し、
前記各作動ユニットが、
固定側に固定された内歯歯車と、
前記内歯歯車の中心に配置され駆動力を得るための入力軸と、
この入力軸と一体になって該入力軸を中心に回転する太陽歯車と、
前記内歯歯車と太陽歯車に噛合し、該内歯歯車と太陽歯車との間に自転および公転自在に配置され、前記内歯歯車の歯数に対して歯数が１／４の遊星歯車と、
前記遊星歯車の自転の中心軸に対して偏芯し且つ平行軸状に、前記遊星歯車上に設けられた出力軸と、を有し、
前記出力軸が、該出力軸の軸長手方向から見て、角部がラウンド状で正方形の移動軌跡を描くよう構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
前述のような構成からなる本第１および第２の発明にかかるトランスファー装置によれば、出力軸の軸長手方向から見て、該出力軸が絶対空間上に描く、角部がラウンド状で正方形の「移動軌跡」のうち、間に休止を挟んで、２動作（ワークの移送動作と戻り動作）をおこない、その２動作が同じ時間でおこなわれる。そして、前記２動作の間には、移送方向と直交する方向する動作をおこなって、ワークを挟持し、あるいは挟持しているワークを解放する。
【０００９】
しかも、それらの動作の初期と周期には、所謂「サインカーブ（コサインカーブ）」の特徴である極めて滑らかな加速と減速が行われる。従って、ワーク移送時においても、ワークの慣性による好ましくない影響を排除することができる。
そして、全体として、ワークの移送等の各１サイクルが均等時間からなる４つの工程からなるため、従来に比べて迅速に移送することが可能となる。
【００１０】
また、本第１および第２の発明にかかるトランスファー装置も、機構的に極めてシンプルに構成されているため、信頼性および耐久性において極めて高い装置となり、また比較的安価に供給することが可能な装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
また、前記トランスファー装置において、前記偏芯させる量Ｑが、下記の式で得られる装置とすることが好ましい。
（１−ｃｏｓθ）
Ｑ＝────────────   ｒ1
（１−ｃｏｓ４θ）
ここで、ｒ1 は入力軸の回転中心から遊星歯車の回転中心までの距離、θは入力軸の回転角を示す。
【００１２】
また、前記トランスファー装置において、前記駆動装置が、左右にも一対設けられているとともに、これら左右の各駆動装置の上位置に設けられる作動ユニット間と、下位置に設けられる作動ユニット間に、それぞれ、ワークを上下方向から挟持するための挟持竿部材が、上下に一対設けられていると、該挟持竿部材が両持ち式になってワークに対して精度および剛性の高いトランスファー装置を実現することができる。
【００１３】
また、前記トランスファー装置において、前記挟持竿部材に、適宜間隔でワークを挟持するための挟持部が上下に一対設けられていると、一度に多数のワークを移送することが可能な装置を実現することができる。
【実施例１】
【００１４】
以下、本願発明にかかるトランスファー装置を図面を参照しながら具体的に説明する。      
【００１５】
図１は発明の一実施例にかかるトランスファー装置の全体の概略の構成を示すスケルトン図、図２は図１に示すトランスファー装置の駆動装置部分の構成を示す部分正面図、図３は一部透視的に図２に示す１つの駆動装置の要部拡大図、図４は図２のIV−IV矢視方向から見た図であって遊星歯車が上下逆の位置に位置しているときの状態を示した図、図５は図１に示す構成を具備した実際のトランスファー装置の全体正面図である。
【００１６】
図１，図２において、１はトランスファー装置Ａのフレームで、このフレーム１には、上下一対の作動ユニットＢ（Ｂ１，Ｂ２）が配設されている。
【００１７】
前記作動ユニットＢのうち、上側に配置されている作動ユニットＢ１は以下のように構成されている。つまり、この作動ユニットＢ１では、該フレーム１に対して回転自在に入力軸２Ａ（図１，図３参照）が設けられている。この入力軸２Ａには、被駆動歯車３Ａが配置されており、この被駆動歯車３Ａはフレーム１の上方に回転自在に配置されている駆動歯車４によって駆動される。また、前記駆動歯車４は、この実施例の場合、ラックとピニオン機構５を介して、減速機付きの電動モータＭによって駆動されるよう構成されている。
【００１８】
図１，図３に図示するように、前記入力軸２Ａには該入力軸２Ａに直交して延びるアーム部材（クランクホルダーとも言う）６Ａが一体に配設されており、このアーム部材６Ａには、ベアリング７Ａを介して、遊星歯車支持軸８Ａが回転自在に配設されている。そして、この遊星歯車支持軸８Ａには遊星歯車９Ａが一体的に配設されている。そして、この遊星歯車９Ａは、フレーム１側に固定されている内歯歯車１０Ａに噛合している。
前記遊星歯車９Ａの歯数は、前記内歯歯車１０Ａの１／４の歯数になっている。
そして、前記遊星歯車９Ａの回転軸（自転の中心軸）８Ａから偏芯して、出力軸１１Ａが一体に該回転軸８Ａに平行に設けられている。
【００１９】
前記作動ユニットＢのうち、下側に配置されている作動ユニットＢ２は、図１，図４に図示するように基本的に前述した作動ユニットＢ１と同じ構成を具備するが、内部の配置において上下対象になっている。つまり、この作動ユニットＢ２は、フレーム１に対して回転自在に入力軸２Ｂが設けられている。この入力軸２Ｂには、被駆動歯車３Ｂが配置されており、この被駆動歯車３Ｂは、前記作動ユニットＢ１の被駆動歯車３Ａと噛合することによって、該被駆動歯車３Ａにより駆動されるよう構成されている。これら被駆動歯車３Ａと被駆動歯車３Ｂは、同じ歯数の歯車によって構成されており、互いに逆方向に同じ速度で回転するよう構成されている。
【００２０】
前記入力軸２Ｂには、アーム部材６Ｂが前記アーム部材６Ａに対して１８０度異なる位置になるよう、該入力軸２Ｂに一体に且つ直交する方向に延びるように配設されている。つまり、この実施例では、図２に図示するように、前記アーム部材６Ａ（図１参照）が時計表示において１２時の位置に位置し、前記アーム部材６Ｂ（図１，図４参照）は同じく６時の位置に位置する。なお、図４は、前記アーム部材６Ａ（図１参照）が時計表示において６時の位置に位置し、前記アーム部材６Ｂ（図１，図４参照）は同じく１２時の位置に位置した状態を示している。
このアーム部材６Ｂには、ベアリング７Ｂを介して、遊星歯車支持軸８Ｂが回転自在に配設されている。そして、この遊星歯車支持軸８Ｂには遊星歯車９Ｂが一体的に配設されている。そして、この遊星歯車９Ｂは、フレーム１側に固定されている内歯歯車１０Ｂに噛合している。
前記遊星歯車９Ｂの歯数は、前記内歯歯車１０Ｂの１／４の歯数になっている。
そして、前記遊星歯車９Ｂの回転軸８Ｂから偏芯して、出力軸１１Ｂが該回転軸８Ｂに平行に設けられている。
【００２１】
ところで、前記出力軸１１（１１Ａ，１１Ｂ）が回転軸８（８Ａ，８Ｂ）に対して、前述した如く偏芯しているが、この偏芯量「Ｑ」は、次のとおりになっている。つまり、いま、入力軸２（２Ａ，２Ｂ）の回転中心から遊星歯車９（９Ａ，９Ｂ）の回転中心までの距離を「ｒ1 」とし、入力軸の回転角を「θ」とすると、
（１−ｃｏｓθ）
Ｑ＝────────────   ｒ1
（１−ｃｏｓ４θ）
となっている。
【００２２】
また、前記出力軸１１Ａおよび出力軸１１Ｂには、それぞれ、ワークを協動して上下から挟持するための、図２に左端部のみ図示する挟持竿部材１２Ａ，１２Ｂが配設されている。これら挟持竿部材１２Ａと挟持竿部材１２Ｂとは、物理的には同じ形態および構成のものを、上下逆向きに配置している。しかし、ワークの種類によっては、これら挟持竿部材１２Ａと挟持竿部材１２Ｂとに、異なる構成のものを使用することも可能なことは言うまでもない。
そして、この実施例の場合には、図２に図示するように、これら挟持竿部材１２Ａと挟持竿部材１２Ｂには、図２に図示するように、一定の間隔をあけてワークを上下から挟持して保持するための突出部（挟持部）１２ａが形成されるとともに、この突出部１２ａには、図示しないがコイルスプリングが内装され、このコイルスプリングの弾性力によって、図示しない当接片を介して、ワークが上下から挟持されるよう構成されている。
【００２３】
また、この実施例では、前記上下一対の作動ユニットＢ（Ｂ１，Ｂ２）は、図５に図示するように、左右にも一対対象に設けられ、これら左右の作動ユニットＢの、上下の作動ユニット間には、それぞれ前記挟持竿部材１２Ａと挟持竿部材１２Ｂが配設されている。また、図５において右の作動ユニットＢ（Ｂ１）から左側の作動ユニットＢ（Ｂ１）側へ、前記電動モータＭからの駆動力が、伝達ロッド１３を介して、伝達されるよう構成されている。
【００２４】
しかしながら、作動ユニットＢを左右の一方にのみ設けて、前記挟持竿部材１２Ａと挟持竿部材１２Ｂを片持ち支持したような構成とすることも可能である。
なお、内歯歯車１０（１０Ａ，１０Ｂ）は、正面視において円形であることから、図１において、入力軸２に対して上下対象に描かれるべきであるが、図面の都合上省略する。
【００２５】
しかして、このように構成された本実施例にかかるトランスファー装置によれば、以下のように作用する。つまり、
前記電動モータＭが回転すると、ラックとピニオン機構５を介して、駆動歯車４が回転し、この駆動歯車４は前記被駆動歯車３Ａを回転させると共に、この被駆動歯車３Ａは、前記被駆動歯車３Ｂを回転させる。
【００２６】
そして、前記被駆動歯車３Ａと前記被駆動歯車３Ｂが逆方向に同じ速度で回転すると、これらの歯車３Ａ，３Ｂに一体に取着されている前記入力軸２Ａ，２Ｂも同じ速度で逆の方向に回転する。
このため、前記アーム部材６Ａ，６Ｂが、それぞれ、入力軸２Ａあるいは入力軸２Ｂを中心に逆方向に回転する。
この結果、これらアーム部材６Ａ，６Ｂに回転自在に取着されている前記遊星歯車支持軸８Ａ，８Ｂが回転する。このため、これら遊星歯車支持軸８Ａ，８Ｂに一体に回転するよう配設されている遊星歯車９Ａ，９Ｂが、それぞれ、フレーム１に固定されている内歯歯車１０Ａ，１０Ｂに噛合しながら、該内歯歯車１０Ａ，１０Ｂに対して回転する。つまり、これら遊星歯車９Ａ，９Ｂは、遊星歯車支持軸８Ａ，８Ｂを中心に自転するとともに、入力軸２Ａ，２Ｂに対して公転することになる。
【００２７】
その結果、これら遊星歯車９Ａ，９Ｂの回転中心となる遊星歯車支持軸８Ａ，８Ｂに対して、偏芯して設けられている前記出力軸１１Ａ，１１Ｂは、図３に太線の一点鎖線で示すように、出力軸１１Ａ，１１Ｂの軸長手方向から見て、該出力軸１１Ａ，１１Ｂが絶対空間上に、図３に示す、角部がラウンド状で正方形の移動軌跡Ｋを描く。
このため、これら出力軸１１Ａ，１１Ｂに対して、それぞれ配設されている前記挟持竿部材１２Ａと挟持竿部材１２Ｂが、左右方向において同じ方向に動作し、上下において上下逆の方向に動作する。そして、出力軸１１Ａと出力軸１１Ｂ間の距離が最も近接した状態において、ワークを挟持する。
この結果、上下の挟持竿部材１２Ａと挟持竿部材１２Ｂ間に、ワークを挟持して、上下方向はそのままの状態を維持して、右方向あるいは左方向に該ワークを移送することが可能となる。そして、これらのワークは、前述したコイルスプリングの弾性力によって弾性保持された状態で上下に挟持されているので、ワークを確実に保持した状態で、前記「角部がラウンド状で正方形の移動軌跡Ｋ」の左右方向の移動寸法だけ、該ワークを移送することが可能となる。
従って、この「移動寸法」だけ離間させて、加工ステーションを配置しておけば、ワークは、各加工ステーション間をこのトランスファー装置によって、自動的に１加工ステーション毎に移送される。勿論、前記１移動寸法に対して２台の加工ステーションを設けて、２加工ステーションだけ移送するように構成してもよい。
【実施例２】
【００２８】
ところで、前記実施例１では、遊星歯車９（９Ａ，９Ｂ）が内歯歯車１０（１０Ａ，１０Ｂ）に噛合して自転および公転する際に、該遊星歯車９を、アーム部材６（６Ａ，６Ｂ）と遊星歯車支持軸８（８Ａ，８Ｂ）によって入力軸２（２Ａ，２Ｂ）側に保持しているが、これに代えて、図６に図示するように構成してもよい。つまり、この実施例２では、入力軸２（２Ａ，２Ｂ）に太陽歯車１５（１５Ａ，１５Ｂ）を一体に回転するよう配設し、この太陽歯車１５によって、前記遊星歯車９が、内歯歯車１０（１０Ａ，１０Ｂ）に噛合して自転および公転するに構成している。実施例２においてその他の構成は、前記実施例１の場合と全く同様であるため、図６に図１に示す構成と対応する構成に同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。なお、図６において、一点鎖線１６は、遊星歯車９の自転の中心軸を示す。また、図６において、内歯歯車１０は、正面視において円形をしているものであることから、入力軸２に対して上下対象に描かれるべきであるが、図面の都合上省略する。
【００２９】
そして、このように構成された本実施例２にかかるトランスファー装置Ａの場合も、実施例１に記載したものと同様の作用効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明にかかるトランスファー装置は、プレス加工システム等のワークの移送装置等として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】発明の一実施例にかかるトランスファー装置の全体の概略の構成を示すスケルトン図である。
【図２】図１に示すトランスファー装置の駆動装置部分の構成を示す部分正面図である。
【図３】一部透視的に図２に示す１つの駆動装置の要部拡大図である。
【図４】図２のIV−IV矢視方向から見た図であって遊星歯車が上下逆の位置に位置しているときの状態を示した図である。
【図５】図１に示す構成を具備した実際のトランスファー装置の全体正面図である。
【図６】図１とは別の実施例（実施例２）にかかるトランスファー装置の全体の概略の構成を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ…トランスファー装置
Ｂ（Ｂ１，Ｂ２）…作動ユニット
２Ａ…入力軸
６Ａ…アーム部材
８Ａ…遊星歯車支持軸
９Ａ…遊星歯車
１０Ａ…内歯歯車
１１Ａ…出力軸
Ｋ…移動軌跡
【図１】
2006061975.tif 000003
【図２】
2006061975.tif 000004
【図３】
2006061975.tif 000005
【図４】
2006061975.tif 000006
【図５】
2006061975.tif 000007
【図６】
2006061975.tif 000008