(57)【要約】【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】一対の各ビーム１の一端側を、３次元の任意の方向に回動可能で、伸縮駆動される互いに交差する３本の伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃで、他端側を、任意の方向に回動可能で、伸縮駆動される互いに交差する２本の伸縮アーム３ａ、３ｂで固定面３３に連結し、これらの伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃの伸縮駆動によって、ビーム１に進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作をさせることにより、大寸法となる直線駆動装置を不要として、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。【選択図】図３
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【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複数組のフィンガを設けた一対の平行なビームをワークの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、前記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、少なくとも一方の前記ビームの少なくとも一端側を、伸縮駆動され、互いに交差する２本の伸縮アームで固定部に連結し、これらの伸縮アームの前記ビーム側と固定部側との各連結部を回動自在としたことを特徴とするトランスファ装置。
【請求項２】
前記２本の伸縮アームを、前記送り方向、前後方向および上下方向のうちの２方向を包含する少なくとも２次元平面内で回動可能とし、これらの伸縮アームの伸縮駆動によって、前記進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作のうちの、前記回動可能とした２次元平面内に包含される２方向への２次元動作をさせ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２本の伸縮アームを３次元の任意の方向に回動可能とした請求項１または２に記載のトランスファ装置。
【請求項４】
前記ビームの少なくとも一端側を、前記互いに交差する２本の伸縮アームを包含する２次元平面と交差するもう１本の前記伸縮アームで固定部に連結して、これらの３本の伸縮アームを、３次元の任意の方向に回動可能とし、これらの伸縮アームの伸縮駆動によって、前記ビームに前記進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作をさせるようにした請求項１乃至３のいずれかに記載のトランスファ装置。
【請求項５】
前記ビームの他端側も、互いに交差する２本の前記伸縮アームで固定部に連結し、これらの少なくとも２本の伸縮アームを３次元の任意の方向に回動可能とした請求項４に記載のトランスファ装置。
【請求項６】
前記伸縮アームを３次元の任意の方向に回動可能とする手段が、前記伸縮アームの両端部を、球面と凹球面座を係合させる球面継手で回動可能に前記ビーム側と固定部側とに連結するものである請求項３乃至５のいずれかに記載のトランスファ装置。
【請求項７】
前記伸縮アームを伸縮駆動する手段を、アームの長手方向に向けて組み込んだ伸縮駆動されるシリンダとした請求項１乃至６のいずれかに記載のトランスファ装置。
【請求項８】
前記伸縮駆動されるシリンダを、サーボモータの回転で伸縮駆動される電動サーボシリンダとした請求項７に記載のトランスファ装置。
【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１〜３参照）。
【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次元動作の駆動を、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。
【０００５】
また、特許文献３に記載されたものは、ビームを回動自在なリンクバーで進退動作駆動体に連結し、特許文献１、２に記載されたものと同様の直線駆動装置で駆動される開閉動作と昇降動作に伴う進退方向の位置ずれを、この位置ずれと反対方向に進退動作駆動体を移動させて補正する位置ずれ補正手段を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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
【特許文献３】特開平６−３１３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
また、特許文献３に記載されたトランスファ装置は、ビームを回動自在なリンクバーで進退動作駆動体に連結しているので、進退動作駆動体は、特許文献１、２に記載されたものよりはコンパクトに設計できるが、開閉動作と昇降動作の各駆動体は、特許文献１、２に記載されたものと同じ直線駆動装置であるので、やはりコンパクトな設計を実現することはできない。
【０００９】
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】
【００１０】
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複数組のフィンガを設けた一対の平行なビームをワークの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、前記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、少なくとも一方の前記ビームの少なくとも一端側を、伸縮駆動され、互いに交差する２本の伸縮アームで固定部に連結し、これらの伸縮アームの前記ビーム側と固定部側との各連結部を回動自在とした構成を採用した。
【００１１】
すなわち、少なくとも一方のビームの少なくとも一端側を、伸縮駆動され、互いに交差する２本の伸縮アームで固定部に連結し、これらの伸縮アームの前記ビーム側と固定部側との各連結部を回動自在とすることにより、大寸法となる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。
【００１２】
前記２本の伸縮アームを、前記送り方向、前後方向および上下方向のうちの２方向を包含する少なくとも２次元平面内で回動可能とし、これらの伸縮アームの伸縮駆動によって、前記進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作のうちの、前記回動可能とした２次元平面内に包含される２方向への２次元動作をさせることにより、伸縮アームの伸縮ストロークを短くすることができる。
【００１３】
前記２本の伸縮アームは、３次元の任意の方向に回動可能とすることができる。
【００１４】
前記ビームの少なくとも一端側を、前記互いに交差する２本の伸縮アームを包含する２次元平面と交差するもう１本の前記伸縮アームで固定部に連結して、これらの３本の伸縮アームを、３次元の任意の方向に回動可能とし、これらの伸縮アームの伸縮駆動によって、前記ビームに前記進退動作、開閉動作および昇降動作の３次元動作をさせることにより、直線駆動装置をさらに減らして、トランスファ装置の駆動装置をよりコンパクトに設計することができる。
【００１５】
前記ビームの他端側も、互いに交差する２本の前記伸縮アームで固定部に連結し、これらの少なくとも２本の伸縮アームを３次元の任意の方向に回動可能とすることにより、直線駆動装置を不要として、トランスファ装置をさらにコンパクトに設計することができる。
【００１６】
前記伸縮アームを３次元空間で任意の方向に回動可能とする手段は、前記伸縮アームの両端部を、球面と凹球面座を係合させる球面継手で回動可能に前記ビーム側と固定部側とに連結するものとするとよい。
【００１７】
前記伸縮アームを伸縮駆動する手段は、アームの長手方向に向けて組み込んだ伸縮駆動されるシリンダとすることができる。
【００１８】
前記伸縮駆動されるシリンダを、サーボモータの回転で伸縮駆動される電動サーボシリンダとすることにより、伸縮アームの伸縮駆動を精度よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るトランスファ装置は、少なくとも一方のビームの少なくとも一端側を、伸縮駆動され、互いに交差する２本の伸縮アームで固定部に連結し、これらの伸縮アームの前記ビーム側と固定部側との各連結部を回動自在としたので、大寸法となる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することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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】図１のビームを示す外観斜視図
【図４】図３のビームの３次元動作を説明する動作線図
【図５】（ａ）〜（ｆ）は、図３のビームの３次元動作を行うときの伸縮アームの駆動形態を説明する模式図
【図６】図３のビームの変形例を示す外観斜視図
【図７】第２の実施形態のビームを示す外観斜視図
【図８】（ａ）〜（ｆ）は、図７のビームの３次元動作を行うときの伸縮アームの駆動形態を説明する模式図
【図９】図７のビームの変形例を示す外観斜視図
【図１０】第３の実施形態のトランスファ装置のビームを示す外観斜視図
【図１１】（ａ）〜（ｆ）は、図１０のビームの３次元動作を行うときの伸縮アームの駆動形態を説明する模式図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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２を設けた一対の平行なビーム１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２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。
【００２２】
図３に示すように、前記一対の各ビーム１は、一端側を互いに交差する３本の伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃで、他端側を互いに交差する２本の伸縮アーム３ａ、３ｂで、両端側に設けられた固定部としての水平な固定面３３に連結されている。各伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃは３次元の任意の方向に回動可能に、球面と凹球面座を係合させる球面継手４で、両端側をビーム１側と固定面３３側とに回動自在に連結され、サーボモータ（図示省略）の回転で伸縮駆動される電動サーボシリンダ５がアームの長手方向に向けて組み込まれている。また、伸縮アーム３ａは、相手方のビーム１との対向方向外側へ斜め下向きに、伸縮アーム３ｂは、相手方のビーム１との対向方向内側へ斜め下向きに、伸縮アーム３ｃは、ビーム１の長手方向外側へ斜め下向きに、それぞれ四隅のポスト３１ａの外側に設けられた水平な固定面３３に連結されている。
【００２３】
図４は、前記一対のビーム１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、ビーム１が左下の後退位置で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
なお、この３次元動作では、図４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。
【００２４】
図５（ａ）〜（ｆ）は、上述した３次元動作を行うときの各伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃの駆動形態を説明する模式図である。なお、この模式図では、３本の伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃを連結した一端側を排出端側、２本の伸縮アーム３ａ、３ｂを連結した他端側を供給端側としているが、供給端側と排出端側は逆にしてもよい。
【００２５】
図５（ａ）は、前記サイクル動作のスタート点の状態であり、各ビーム１の対向方向外側の伸縮アーム３ａよりも内側の伸縮アーム３ｂが伸長されるとともに、長手方向外側の伸縮アーム３ｃが伸長されて、各伸縮アーム３ａ、３ｂが供給端側へ回動し、一対のビーム１が後退して下降した位置で開いている。つぎに、図５（ｂ）に示すように、対向方向外側の伸縮アーム３ａが伸張されるとともに、内側の伸縮アーム３ｂが短縮されて、これらの伸長度合いが逆になり、一対のビーム１が閉じて、フィンガ２でワークＷをクランプする。このとき、伸縮アーム３ｃは、ビーム１の下降位置を保持するように追従的に伸縮される。
【００２６】
こののち、図５（ｃ）に示すように、各伸縮アーム３ａ、３ｂが伸長されて、一対のビーム１が上昇する。このとき、伸縮アーム３ｃも追従するように伸長される。つぎに、図５（ｄ）に示すように、伸縮アーム３ｃが短縮されて、各伸縮アーム３ａ、３ｂが排出端側へ傾斜するように回動し、一対のビーム１が前進する。このとき、各伸縮アーム３ａ、３ｂは、ビーム１の上昇位置を保持するように追従的に伸縮される。
【００２７】
こののち、図５（ｅ）に示すように、各伸縮アーム３ａ、３ｂが短縮されて、一対のビーム１が下降する。このとき、伸縮アーム３ｃも追従するように短縮される。つぎに、図５（ｆ）に示すように、対向方向外側の伸縮アーム３ａが短縮されるとともに、内側の伸縮アーム３ｂが伸張されて、これらの伸長度合いが逆になり、一対のビーム１が開いて、ワークＷをアンクランプする。このときも、伸縮アーム３ｃは、ビーム１の下降位置を保持するように追従的に伸縮される。最後に、伸縮アーム３ｃが伸長されて、各伸縮アーム３ａ、３ｂが供給端側へ傾斜するように回動し、図５（ａ）に示したスタート点の状態に戻る。
【００２８】
このように、対向方向の各伸縮アーム３ａ、３ｂは、開閉動作と昇降動作のときに主体的に駆動され、進退動作のときは追従的に駆動される。一方、長手方向の伸縮アーム３ｃは、進退動作のときに主体的に駆動され、開閉動作と昇降動作のときには追従的に駆動される。
【００２９】
図６は、第１の実施形態のトランスファ装置の変形例を示す。この変形例では、ビーム１の両端側に、それぞれ対向方向外側と内側の伸縮アーム３ａ、３ｂと長手方向の伸縮アーム３ｃが連結されており、進退動作の駆動を両端側の２本の伸縮アーム３ｃで行う点が異なる。その他の部分は第１の実施形態のものと同じであり、３次元動作を行う各伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃの駆動形態も、基本的には、図５（ａ）〜（ｆ）に示したものと同じである。
【００３０】
図７および図８は、第２の実施形態を示す。このトランスファ装置は、図７に示すように、前記一端側の長手方向外側の伸縮アーム３ｃが、略水平方向に向けて、垂直な固定面３４に連結されている点が異なる。その他の部分は、第１の実施形態のものと同じである。
【００３１】
図８（ａ）〜（ｆ）は、前記３次元動作を行うときの各伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃの駆動形態を説明する模式図である。この駆動形態は、伸縮アーム３ｃが、略水平方向に向けて伸縮されること以外は、図５（ａ）〜（ｆ）に示した第１の実施形態のものと同じであり、対向方向の各伸縮アーム３ａ、３ｂは、開閉動作と昇降動作のときに主体的に駆動され、長手方向の伸縮アーム３ｃは、進退動作のときに主体的に駆動される。
【００３２】
図９は、第２の実施形態のトランスファ装置の変形例を示す。この変形例では、長手方向の伸縮アーム３ｃが、ビーム１の長手方向内側に向けて、垂直な固定面３４に連結されている点が異なる。その他の部分は第２の実施形態のものと同じであり、３次元動作を行う各伸縮アーム３ａ、３ｂ、３ｃの駆動形態も、伸縮アーム３ｃの伸縮の向きが逆になるのみで、基本的には、図８（ａ）〜（ｆ）に示したものと同じである。
【００３３】
図１０および図１１は、第３の実施形態を示す。このトランスファ装置は、図１０に示すように、前記ビーム１の両端側が、対向方向外側と内側へ斜め下向きに向けた互いに交差する２本ずつの伸縮アーム６ａ、６ｂで、両端側に設けられた水平な固定面３３に連結されている。ビーム１の両端部には、ビーム１を送り方向へスライド案内するガイド筒７が外嵌され、各伸縮アーム６ａ、６ｂは、ビーム１側をガイド筒７に外嵌されたリング継手８で、固定面３３側をピン継手９で回動自在に連結され、前後方向と昇降方向を包含するビーム１と直角な２次元平面内で回動可能とされ、電動サーボシリンダ５で伸縮駆動される。また、一端側のガイド筒７には直動シリンダ１０が取り付けられており、ガイド筒７に案内されたビーム１を送り方向へ直線駆動するようになっている。この実施形態では、直動シリンダ１０は排出端側のガイド筒７に取り付けられている。
【００３４】
図１１（ａ）〜（ｆ）は、前記３次元動作を行うときの各伸縮アーム６ａ、６ｂと直動シリンダ１０の駆動形態を説明する模式図である。図１１（ａ）は、前記サイクル動作のスタート点の状態であり、各ビーム１の対向方向外側の伸縮アーム６ａよりも内側の伸縮アーム６ｂが伸長されるとともに、直動シリンダ１０が供給端側へ駆動され、一対のビーム１が後退して下降した位置で開いている。つぎに、図１１（ｂ）に示すように、対向方向外側の伸縮アーム６ａが伸張されるとともに、内側の伸縮アーム６ｂが短縮されて、これらの伸長度合いが逆になり、一対のビーム１が閉じて、フィンガ２でワークＷをクランプする。
【００３５】
こののち、図１１（ｃ）に示すように、各伸縮アーム６ａ、６ｂが伸長されて、一対のビーム１が上昇し、続いて、図１１（ｄ）に示すように、直動シリンダ１０が排出端側へ駆動されて、一対のビーム１が前進する。
【００３６】
こののち、図１１（ｅ）に示すように、各伸縮アーム６ａ、６ｂが短縮されて、一対のビーム１が下降し、続いて、図１１（ｆ）に示すように、対向方向外側の伸縮アーム６ａが短縮されるとともに、内側の伸縮アーム６ｂが伸張されて、これらの伸長度合いが逆になり、一対のビーム１が開いて、ワークＷをアンクランプする。最後に、直動シリンダ１０が供給端側へ駆動されて、図１１（ａ）に示したスタート点の状態に戻る。
【００３７】
上述した第３の実施形態では、各伸縮アーム６ａ、６ｂを、前後方向と昇降方向を包含する２次元平面内で回動可能として、開閉動作と昇降動作の２次元動作をさせるようにしたが、これらの各伸縮アーム６ａ、６ｂを、進退方向と昇降方向を包含する垂直な２次元平面内で回動可能とすれば、進退動作と昇降動作をさせることができ、進退方向と開閉方向を包含する水平な２次元平面内で回動可能とすれば、進退動作と開閉動作をさせることができる。なお、これらの２次元動作で残される３次元目の動作は、第３の実施形態で用いた直動シリンダ１０等の直線駆動装置で行うことができる。３次元目の動作が開閉動作または昇降動作である場合は、これらの動作を駆動する直線駆動装置をビームの両端側に設けるとよい。
【００３８】
上述した各実施形態では、伸縮アームを伸縮駆動する手段を電動サーボシリンダとしたが、油圧シリンダ等の他のシリンダや、ラックピニオン機構等とすることもできる。
【００３９】
また、上述した各実施形態では、ビームの両端側に回動可能な伸縮アームを連結して、３次元動作を行なわせるようにしたが、ビームの一端側にのみ回動可能な伸縮アームを連結して、他端側は、特許文献１、２に記載されたような直線駆動装置で駆動することもできる。
【符号の説明】
【００４０】
１  ビーム
２  フィンガ
３ａ、３ｂ、３ｃ  伸縮アーム
４  球面継手
５  電動サーボシリンダ
６ａ、６ｂ  伸縮アーム
７  ガイド筒
８  リング継手
９  ピン継手
１０  直動シリンダ
３１  プレス本体
３１ａ  ポスト
３２  金型
３３、３４  固定面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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