(57)【要約】【課題】  アプライト左右間隔を通常のプレス機に対して広くすることなく、製造コストを抑えた、搖動体を有するワーク搬送装置を提供する。【解決手段】  隣接する加工機械間でワークを搬送するワーク搬送装置において、ワーク搬送方向に水平直交する軸回りに搖動駆動される一つの支持構造体（搖動アーム１８）と、ワークを着脱自在に保持するワーク保持具２７と、このワーク保持具２７を配設する支持アーム２５と、前記支持構造体の先端部に交差して設けられ、その先端部左右両側でそれぞれ前記支持アーム２５の一端部を着脱可能に結合支持する支持機構（カップリング３０）と、前記支持アーム２５をその長軸回りに回動させるチルト機構４０とを備えている。【選択図】  図３
2007237222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する加工機械間でワークを搬送するワーク搬送装置において、
ワーク搬送方向に水平直交する軸回りに搖動駆動される一つの支持構造体と、
ワークを着脱自在に保持するワーク保持具と、
このワーク保持具を配設するワーク支持アームと、
前記支持構造体の先端部に交差して設けられ、その先端部左右両側でそれぞれ前記ワーク支持アームの一端部を着脱可能に結合支持する支持機構と、
前記ワーク支持アームをその長軸回りに回動させるチルト機構と
を備えたことを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記支持構造体は、ワーク搬送方向にも移動駆動される構成である請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記支持機構と前記ワーク支持アームとの結合部には、自動脱着機構を備えるカップリングが設けられている請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記支持機構には、前記ワーク保持具を操作する流体を連通させるスイベルジョイント機構部が設けられている請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
前記スイベルジョイント機構部は、分配通路を備えていて、前記ワーク保持具にそれぞれ連通する配管が繋がるように構成されている請求項４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、隣接する加工機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。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プレス加工を連続して行う加工工程、例えばタンデムプレスラインでは、ワークの搬送装置としてロボット方式またはローダ・アンローダ方式のものが多く採用されている。ロボット方式のワーク搬送装置では、互いに隣接するプレス機械間に多関節型のハンドリングロボットを設置して、このハンドリングロボットにより前工程のプレス加工位置からワークを取り出し、このワークを次工程のプレス加工位置に搬入するようにされている。このロボット方式のワーク搬送装置によれば、ワークの搬出・搬入の軌跡を金型に合わせて設定できるという利点がある。一方、ローダ・アンローダ方式のワーク搬送装置では、各プレス機械の上流側側面と下流側側面とにそれぞれリンク構造のローダおよびアンローダがそれぞれ設けられ、上流側のアンローダと下流側のローダとの間にシャトル台車を配置して、プレス機械本体に対するワークの搬出および搬入をそれぞれアンローダおよびローダで行い、次工程へのワークの搬送をシャトル台車で行うようにされている。
【０００３】
また、一般的にプレス加工に供されるシート材（ワーク）を搬送するには、バキュームカップを用いてワークを吸引保持して加工位置への搬入・搬出を行うようにされている。したがって、ワーク搬送装置におけるワークの保持装置は、ワークを保持する部分に設けられるバキュームカップに対して吸引のための配管を接続する必要がある。
【０００４】
ところで、前記ロボット方式のワーク搬送装置では、隣接するプレス機械間の距離が長い場合や逆に距離が短い場合に、それを補完しようとすると、装置が大型化すること、あるいはワーク軌跡の設定に困難を来たすという問題点がある。また、前記ローダ・アンローダ方式のワーク搬送装置では、シャトル台車を必要とすることから、装置が大型化することと、ワークをシャトル台車との間で受け渡しする関係で搬送ミスを起こし易く、搬送速度の高速化が困難であるという問題点がある。
【０００５】
このような問題点を解消するために、本出願人は、高速化が可能なタンデムプレスラインにおけるワーク搬送装置を発案している。このワーク搬送装置１００は、図１５（ａ）（ｂ）に示されるように、隣接するプレス機１０２，１０３間に、ワーク搬送方向と平行に一対のビーム１０５を架設し、これらのビーム１０５に沿って一対のキャリア１０６が移動自在に支承されている。この一対のキャリア１０６には、ワーク搬送方向に対して直交かつ水平方向に搖動軸を有し、ワーク搬送方向に沿って搖動される搖動体１０７を設けている。この搖動体１０７の端にはワーク保持手段１０８を複数配設されるクロスバー１０９を取付けて、その搖動体１０７の搖動中心からクロスバー１０９までの相対距離を可変とする構成になっている。そして、前記ワーク搬送装置１００はクロスバー１０９に配設されたワーク保持手段１０８によってワークＷを保持して、前記相対距離を変更しながらキャリア１０６を走行させるとともに搖動体１０７を搖動させ、ワークＷを上流側のプレス機１０２加工位置Ｒから搬出して下流側のプレス機１０３加工位置Ｑまで搬送し、元の待機位置まで復帰する動作を予め設定された軌跡Ｍに沿って繰返し行うようにされている。なお、前記ワーク保持手段１０８としては、バキュームカップが使用されている。図中符号１０４はアプライトである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述のワーク搬送装置１００では、ワークＷを保持させるバキュームカップが複数配設されるクロスバー１０９を、ワーク搬送方向に搖動する一対の搖動体１０７で両端を支持する構成とされるので、搖動体１０７を配置するスペースを確保するために、ワーク搬送路の両側に位置するアプライト１０４，１０４の左右間隔（ワーク搬送方向に対し水平直交する方向を左右間隔と称する）を広げざるを得ず、プレス機の設置面積が広くなることに加えて、製造コストが上がるという問題が生じる。また、既設のプレス機を改造（レトロフィット）する場合、アプライトの左右間隔を広げることができないので、上述の構成のワーク搬送装置を用いることができないという問題もある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、アプライト左右間隔を通常のプレス機に対して広くすることなく、製造コストを抑えた、搖動体を有す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】
前記目的を達成するために、第１発明によるワーク搬送装置は、
隣接する加工機械間でワークを搬送するワーク搬送装置において、
ワーク搬送方向に水平直交する軸回りに搖動駆動される一つの支持構造体と、
ワークを着脱自在に保持するワーク保持具と、
このワーク保持具を配設するワーク支持アームと、
前記支持構造体の先端部に交差して設けられ、その先端部左右両側でそれぞれ前記ワーク支持アームの一端部を着脱可能に結合支持する支持機構と、
前記ワーク支持アームをその長軸回りに回動させるチルト機構と
を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
前記第１発明において、前記支持構造体は、ワーク搬送方向にも移動駆動される構成であるのがよい（第２発明）。
【００１０】
前記第１発明または第２発明において、前記支持機構と前記ワーク支持アームとの結合部には、自動脱着機構を備えるカップリングが設けられているのがよい（第３発明）。
【００１１】
また、前記第１発明または第２発明において、前記支持機構には、前記ワーク保持具を操作する流体を連通させるスイベルジョイント機構部が設けられているのがよい（第４発明）。
【００１２】
また、前記スイベルジョイント機構部は、分配通路を備えていて、前記ワーク保持具にそれぞれ連通する配管が繋がるように構成されているのがよい（第５発明）。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明によれば、ワーク搬送方向に水平直交する軸回りに搖動駆動される支持構造体を一つにし、この支持構造体の左右両側に、ワーク保持具を配設したワーク支持アームをそれぞれ配したことにより、ワーク搬送装置の構造が簡素化され、かつ製造コストを下げることができる。また、支持構造体を配置するスペースを確保するためにアプライト左右間隔を広げることがなく、プレス機の設置面積および製造コストを抑えることができる。さらに、既設のプレス機のレトロフィットにも適用可能になる。
【００１４】
第２発明の構成を採用することにより、搖動する支持構造体をワーク搬送方向にも移動駆動することになり、加工機械間の距離が長い場合においても、支持構造体の長さを伸ばす必要がなく、搖動駆動装置への負荷が増大することがない。また、搖動駆動と直線駆動の複合駆動を行うことから、プレス機の加工速度にワーク搬送装置が十分追従可能になる。
【００１５】
また、第３発明の構成を採用することにより、前記支持機構と前記ワーク支持アームとの結合部に、自動脱着機構を備えるカップリングを設置することになり、使用金型に対応したワーク支持アームの交換が容易になり、作業性の向上を図ることができる。また、支持機構と前記ワーク支持アームの間には、電気配線および／または油空圧管路が付設されているが、電気回線および／または油空圧管路の自動脱着を同時に行う機能を有するカップリングを使用することにより、ワーク支持アームへの自動交換が可能になる。
【００１６】
第４発明の構成を採用することにより、前記支持機構に前記ワーク保持具を操作する流体を連通させるスイベルジョイント機構部を設けることで、チルト機構によってワーク支持アームがその長軸回りに回動しても、油空圧管路がコンパクトになる。通常、油空圧管路に可撓性のホースを曲げ部分を設けて配置し、ワーク支持アームの回動に対応可能にしているが、余裕を持たせたホースがワーク、金型あるいは他の装置と接触する可能性がある。特に搖動体を1つとしたことで、搖動体とワーク保持部材との結合部がワーク加工域に侵入することになり、かつワーク保持時にはワークの近傍に位置することになったことから、その可能性が大きくなった。しかしながら、スイベルジョイント機構部を設けることによって、ホースの接触不具合の発生を抑えることができる。
【００１７】
また、第５発明の構成を採用することにより、分配通路を備えているスイベルジョイント機構部と、ワーク保持具にそれぞれ連通する配管とを繋げることによって、ワーク支持アームにおける油空圧管路の付設が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明によるワーク搬送装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、この実施形態は、タンデムプレスラインにおけるワーク搬送装置に採用した場合について記述する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態に係るワーク搬送装置が用いられるタンデムプレスラインの全体概略正面図が示されている。図２には、図１のプレス機におけるワーク搬送装置の配置態様図が示されている。図３には、ワーク搬送装置の構造を表わす図が示されている。図４は本実施形態のワーク保持装置を一部断面にして表わす平面図である。図５は図４の要部を断面にして表わすＡ−Ａ視図である。図６は搖動アーム先端の支持機構の詳細断面図である。
【００２０】
本実施形態のワーク搬送装置が設けられるタンデムプレスライン１は、相互に所定の間隔を有して上流側（図１の左側）から下流側へ向けて直列に配置される複数台（この実施形態では２台）のプレス機械２，３と、上流側のプレス機械２の上手に配される材料搬入装置（図示せず）と、下流側のプレス機械３の下手に配される製品搬出装置（図示省略）と、前記材料搬入装置のワークを上流側の加工ステーションに搬送するワーク搬送装置（図示省略：後のワーク搬送装置と同構成）と、互いに隣接するプレス機械２，３の各加工ステーション間でワークＷの受け渡しを行うワーク搬送装置１０と、下流側のプレス機械３の加工ステーションから前記製品搬出装置上へワークＷを搬送するワーク搬送装置（図示省略：先のワーク搬送装置と同じ構成）を備えて構成されている。
【００２１】
前記各プレス機械２，３は、本体フレームとしてのアプライト４と、このアプライト４の上方に配される駆動力伝達機構が内蔵される上部フレーム５と、前記アプライト４に上下動自在に支承されて前記駆動力伝達機構を介して上下動されるスライド６と、このスライド６に対向配置されてベッド７上に設けられるムービングボルスタ８とを備え、スライド６の下端に装着される上金型（図示省略）と、ムービングボルスタ８の上端に装着される下金型（図示省略）とによってワークＷにプレス加工がなされるように構成されている。
【００２２】
次に、ワーク搬送装置１０は、図２および図３に示されるように、隣り合うプレス機械２，３の各アプライト４，４間に、ワーク搬送方向と平行してその内側に付設されたブラケット１１，１１を介し支持フレーム１２が架設され、その支持フレーム１２から垂下する部材１２′に端部を支持されて両プレス機械２，３の間にビーム１３が水平に配設され、このビーム１３によって可動構造部１４が設けてある。前記可動構造部１４は、前記ビーム１３の一側面に沿って所要距離（前記隣接するプレス機械２，３間）を例えばリニアモータで横行する移動機構１４′を介して直立配設されるフィードキャリア１５と、このフィードキャリア１５の側面に設けられるガイドレール１６ｄに沿って、付設される昇降機構１６により昇降自在なリフトキャリア１７とを備えている。前記リフトキャリア１７には、その下部に垂設された一対のブラケットにてワーク搬送方向に対し水平直交する向きで枢支される搖動軸を備える搖動機構１９により、ワーク搬送方向に搖動される搖動アーム１８（本発明の支持構造体に対応する）と、前記搖動アーム１８の先端部にてワークの搬送方向に直交するようにして取付けられてワークＷを保持するワークの保持装置２０およびそのチルト機構４０とが具備されている。
【００２３】
前記リフトキャリア１７を昇降させる昇降機構１６は、前記フィードキャリア１５の内部にて回転自在に配設されて、頂部に付設のモータ１６ａで駆動されるスクリュー軸１６ｂに、リフトキャリア１７側に設けられたスクリューナット１６ｃを螺合して、前記モータ１６ａの駆動でスクリューナット１６ｃを介しリフトキャリア１７をガイドレール１６ｄに沿って昇降動させる構成とされる。
【００２４】
前記ワークの保持装置２０は、前記搖動アーム１８の先端部にその搖動アーム１８の軸線に直交して設けられる支持機構２１と、この支持機構２１によってその左右両側で一軸上に接続される、ワーク保持具２７を備える支持アーム２５，２５（本発明のワーク支持アームに対応する）とで構成されている。
【００２５】
前記支持機構２１は、図４に示されるように、前記搖動アーム１８の先端部左右両側に所要の間隔で形成される、軸受ハウジング１８ａに設けられた軸受２２，２２にて支持される回転軸２３を備えている。その回転軸２３上には、後述するベルト歯車４１並びにスイベルジョイント構造部４５が配置されている。前記回転軸２３の両端部に接続される支持アーム２５，２５は、それぞれの接続部に自動脱着機構を備えてかつ配管の接続ができるカップリング３０が設けられている。
【００２６】
前記支持アーム２５には、ワーク保持具２７が接続されるワーク保持部材２７′が設けられている。ワーク保持具２７は、ワークＷを着脱自在に保持するバキュームカップ２８とワーク保持アーム２７ａ（図４参照）を備えている。ワーク保持アーム２７ａは、バキュームカップ２８とワーク保持部材２７′との間に介在し、バキュームカップ２８を支持している。
【００２７】
前記支持アーム２５は、図４および図５に示されるように、基本構成が同一であるので、その一方について説明する。
支持アーム２５は、基部支持部材２６と、この基部支持部材２６にカップリング３０を介して結合されるワーク保持部材２７′とで構成されている。前記基部支持部材２６の基部には、取付孔２６ａ′が設けられた取付ボス２６′が固着されている。そして、この取付孔２６ａ′に前記回転軸２３の端部を嵌合し、回り止めのキーを施し、前記回転軸２３に前記基部支持部材２６を連結している。
前記基部支持部材２６とワーク保持部材２７′とのカップリング取付部は、いずれも平面であり、基部支持部材２６側にカップリング３０の固定部材３１が取付けられ、ワーク保持部材２７′側にカップリング３０の分離部材３２が取付けられている（図７参照）。
【００２８】
カップリング３０は、公知構造のもの（たとえばクイックチェンジ（商品名）ビー・エル・オートテック社製）で、例えば図７(ａ)（ｂ）に示されるように、分離部材３２には内部に半径方向へ膨らみ３３ａを形成される係合孔３３が結合軸心に設けられ、固定部材３１には前記係合孔３３に嵌合して係止できる筒状の挿入部３４を前記結合軸心に合致させて設けてあり、後述する自動着脱機構によって結合または離脱できるようにされている。また、図示省略するが内部に流体の分岐管路が設けられて、固定部材３１と分離部材３２との着脱で前記管路が同時に接続・離脱できるように構成されている。そして、前記自動着脱機構は、前記固定部材３１の挿入部３４に、その円周部に軸心から放射状に複数のボール装入孔３５が設けられ、それらボール装入孔３５にそれぞれ鋼球３５ａが嵌め込まれてあり、筒状内部に設けられるカム３６の移動により前記鋼球３５ａを半径方向に進退自在とされ、前記分離部材３２の係合孔３３と前記固定部材３１の挿入部３４とが嵌合してカム３６により鋼球３５ａを係合孔３３の膨らみ部３３ａに押出して保持すると、固定部材３１に分離部材３２が結合される。また、カム３６による鋼球３５ａの押出しが解除されると固定部材３１から分離部材３２が離脱でき、分離できる。
【００２９】
前記固定部材３１側の鋼球３５ａを操作するカム３６は、截頭円錐型をして外周の上下方向中間位置に細幅の帯状の平坦面３６ａを備える形状にされている。このカム３６は、固定部材３１の結合反対面側において前記挿入部３４と同軸心で設けられるエアシリンダ３７のピストン３７ａにより挿入部３４の内部で進退可能に配されている。そして、操作するエアシリンダ３７には、固定部材３１の側面部からシリンダ内に通じるエア給気部を通じてエア供給源（図示せず）から所要時にエアが供給されるようになされている。この自動着脱機構を操作するには、前記エアシリンダ３７を作動させる。前記固定部材３１の挿入部３４が前記分離部材３２の係合孔３３に嵌め合わされてから、制御部からの指令でエアが前記エアシリンダ３７のボトム側に供給されると、ピストン３７ａが前進し、このピストン３７ａに直結しているカム３６を移動させる。そして、装入孔３５内にある各鋼球３５ａを一斉に分離部材３２の係合孔３３の膨らみ部３３ａに向って押し出す。すると、この状態で前記カム３６の周面に設けられる細幅の平坦面３６ａによって鋼球３５ａがそのままカム３６で保持されて、分離部材３２が固定部材３１に結合係止される。一方、エアシリンダ３７のロッド側にエアを供給してピストン３７ａを後退させることにより、カム３６が後退して鋼球３５ａに付与される半径方向の推力が除かれるので係止を解くことができる。なお、エアシリンダ３７を構成するために、固定部材３１を構成するパーツの組合わせ箇所にはシールリングが配されて機密性を保てるようにされている。
【００３０】
このように構成されるカップリング３０の固定部材３１側は、分離部材３２側との結合面が下向きになるように前記基部支持部材２６によって取付けられる。また、分離部材３２側は、結合面が前記固定部材３１に対向するようにワーク保持部材２７′に取付けられる。前記固定部材３１には下向きに少なくとも１本の位置決めピン３８が軸心線に平行して植設され、前記分離部材３２には位置決めピン穴３８′が前記位置決めピン３８に対向する位置で設けられ、結合時にその位置決めピン３８と位置決めピン穴３８′とによって所定の向きに合致して結合時の位置ズレを防いでいる。したがって、結合されると図示されない流体の管路が正しく連結できる。
【００３１】
前記支持アーム２５のワーク保持部材２７′には、その両側面に取付金具２７ｃが設けられており、ワーク保持アーム２７ａの基端部を着脱可能に付設している。このワーク保持アーム２７ａは、ワークＷに対応した形状にパイプ材を屈曲形成されていて、その先端に周知構造のバキュームカップ２８がその吸着面を下向きにして取付けられている。そして、バキュームカップ２８には、それぞれ吸引配管（バキュームホース）が後述するスイベルジョイント構造部４５から連通されている。
【００３２】
このように構成されるワークの保持装置２０を前記搖動アーム１８に支持させる支持機構２１は、前述のように搖動アーム１８の先端部に一対の軸受２２，２２にて回動自在に支持される回転軸２３に、軸受２２，２２間でベルト巻掛けされて動力が伝達されるようにベルト歯車４１が固着され、その隣接部にスイベルジョイント構造部４５（本発明のスイベルジョイントに相当）が設けられている。なお、前記ベルト歯車４１には、搖動アーム１８の基部に付設される搖動機構１９のサーボモータ１９ａにより駆動される出力軸上のベルト歯車１９ｂから、その搖動アーム１８の内部で巻き掛けられる歯付きベルト４２によって回転力が伝達される。この回転力の伝達で搖動アーム１８が搖動するのに対応して回転軸２３を回動させて、バキュームカップ２８が常時水平下向きに保たれるようにしてチルト機構４０が構成されている。
【００３３】
前記スイベルジョイント構造部４５の構造を詳述する。図６に示されるように、スイベルジョイント構造部４５は、回転軸２３の周面に所要間隔で複数条の流体連通溝４６，４７が刻設され、その外部に配管接続用の筒体４８が被嵌している。前記各連通溝４６，４７，４６間には、シールリング溝４９が設けられていて、この各シールリング溝４９に嵌るシールリング４９′によって前記各連通溝４６，４７，４６間の互いの気密が維持できるように構成されている。前記筒体４８は、搖動アーム１８の先端部に図示されないブラケットによって固着されている。そして、前記連通溝４６，４７，４６に対しては、前記筒体４８の周面で中央に位置する連通溝４７にバキューム配管５１が継ぎ手金具により接続され、左右両連通溝４６にそれぞれ左右のカップリング３０，３０における自動脱着機構の操作用エアシリンダ３７へのエア配管５２が接続されている。
【００３４】
また、前記回転軸２３には、その軸内部に軸線に沿って二本のエア供給路を形成する孔５３，５３と１本のバキューム用孔５４とが互いに連通しないようにして貫通形成され、それら各孔５３，５４の軸端開口部にはプラグ（具体的に示さず）が取付けられて外部と遮断状態にされている。それらエア供給用孔５３，５３には連通孔５３′が半径方向にそれぞれの連通溝４６，４６に通じるようにして設けられ、バキューム用孔５４は前記バキューム用の連通溝４７と通じる連通孔５４′を半径方向に設けて連結されている。また、前記各エア供給用孔５３およびバキューム用孔５４からは、回転軸２３の両軸端部において、前記支持アーム２５の基部支持部材２６における取付ボス２６′を貫通する二つの連通孔５３″と一つの連通孔５４″が、周方向に直交してそれぞれ離れて三方に穿設されている。そして、それら各連通孔５３″，５４″の開口部にはそれぞれ配管継ぎ手５５，５５ａが取付けられる。バキューム用孔５４の配管継ぎ手５５ａからは前記カップリング３０における固定部材３１側の図示されない配管入口側に配管にて接続され、このカップリング３０内で分岐されるバキューム管路を介してワーク保持部材２７′の先端部に付設の接続継ぎ手に配管（図示せず）され、その接続継ぎ手を介してバキュームカップ２８にバキュームホース（図示せず）が接続されている。一方、図示されないエア配管は、前記エア供給管接続継ぎ手５５，５５から、前記カップリング３０の固定部材３１側に設けられるエアシリンダ３７の上下各ポートにそれぞれ接続される。
【００３５】
このように構成されるワークの保持装置２０を備えるワーク搬送装置１０は、隣り合って設置されているプレス機械２，３間でワークＷを上流側から下流側に搬送する際、フィードキャリア１５の横行に連動してリフトキャリア１７が昇降するとともに搖動アーム１８が上流側から下流側に搖動して、その搖動アーム１８の先端が予め設定されている軌跡を描くように作動させ、上流側のプレス機２の加工位置から下流側のプレス機３の加工位置にワークＷを搬送する。本実施形態におけるワークの保持装置２０は、このワーク搬送途中で搖動アーム１８の基部に付設されるサーボモータ１９ａにより駆動されるチルト機構４０によって、回転軸２３を介して支持アーム２５に付設されるワーク保持具２７にて保持されるワークＷが水平を保って移動するように操作される。
【００３６】
前記チルト機構４０は、前述のように、搖動アーム１８の内部で前記サーボモータ１９ａの出力軸上のベルト歯車１９ｂとその搖動アーム１８先端部に軸受支されている回転軸２３上のベルト歯車４１に巻き掛けられる歯付きベルト４２によって、図示されない制御部からの信号によりサーボモータ１９ａを搖動アーム１８の角変位に合わせて制御される。
【００３７】
また、前記支持アーム２５（ワーク保持部材２７′）に付設されるワーク保持具２７の複数のバキュームカップ２８に対しては、図示されない制御弁を介してバキュームポンプ（図示せず）から、前記搖動アーム１８の内部に配されるバキューム配管５１と前記回転軸２３上に設けられたスイベルジョイント構造部４５で左右両側に分岐されてその回転軸２３に設けられているバキューム用孔５４を通り、各カップリング３０内の管路を経由してバキュームホースで接続される経路で、上流側の加工位置でワークＷにバキュームカップ２８が接触した時点から下流側の加工位置に到達するまでの間吸引操作が行われる。ワーク搬送中、チルト機構４０により回転軸２３を介して支持アーム２５は、その長軸周りに回動するが、この回動操作に対してバキューム配管系はスイベルジョイント構造部４５により連通状態を維持する。
【００３８】
こうして搖動アーム１８が所要角度スイングすることにより、ワークＷを上流側の加工位置から下流側の加工位置に移動すると、制御部で予め設定記憶されているプログラムに従って制御弁が作動され、バキューム配管の吸引が断たれるのでバキュームカップ２８によるワーク保持が解除される。搖動アーム１８は設定されているフィードキャリア１５とリフトキャリア１７および搖動機構１９の働きで復帰行程に移行して待機位置に戻される。ワークの保持装置１０はこの復帰行程の間においてもチルト機構４０の作動によってワーク保持具２７がワーク保持状態と同様にチルト操作されて移動する。
【００３９】
本実施形態のワーク搬送装置１０では、ワークの保持装置２０が１本の搖動アーム１８の先端部で交差して両側に伸びる構成とされ、ワーク保持具２７への配管系やチルト機構４０における動力伝達構造を、搖動アーム１８とその先端部の内部を利用し設けてあるので、ワーク搬送に際してプレス機械の構造部に対する接触を回避でき、運転中における障害の発生を予防することができるのである。
【００４０】
また、ワークの保持装置２０は、搖動アーム１８の先端に設けられる支持機構２１から支持アーム２５がその搖動アーム１８の左右方向に延設している構造である。そして、支持アーム２５の基部支持部材２６とワーク保持部材２７′とは、カップリング３０を介して接続されている。そのカップリング３０には自動脱着機構が組み込まれていて、自動的に上下方向に分割できるようになっている。したがって、取扱われるワークＷに適応して異なるワーク保持具２７と交換する必要が生じたときは、図示されない制御部で前記カップリンク３０の自動脱着機構を作動させてワーク保持部材２７′もろともワーク保持具２７を交換する。そのカップリング３０での交換操作は、制御部における操作で、固定部材３１側に設けられているエアシリンダ３７のピストンロッド３７ｂ側にエアを供給してピストン３７ａを引き上げると、前記ピストンロッド３７ｂに連結するカム３６もともに上昇して外向きに押出していた複数の鋼球３５ａと分離部材３２の係合孔３３における膨らみ部３３ａとの係合による係止力が解除される。すると、下側に位置する分離部材３２は、固定部材３１との結合を解かれることにより、カップリング３０にて連結されている支持アーム２５の先端側であるワーク保持部材２７′が分離され、所要のワーク保持部材２７′と交換することができる。
【００４１】
このワーク保持部材２７′（支持アーム）の交換操作については、図示省略するが、待機位置において、タンデムプレスラインのワーク搬送方向と直交する外部位置からワーク搬送装置の待機位置に向かって進退可能な移動台車を配置して、まず空荷の移動台車を前記待機位置に送り込み、この移動台車上の所定位置に分離するワーク保持部材２７′を載せて機外に移動させて保管位置まで送って、次に使用するワーク保持部材２７′を載置した別の移動台車を前記待機位置に運び込む。その後に、ワークの保持装置２０を前記分離操作時と逆の操作によってカップリング３０の固定部材３１と分離部材３２との結合を行い交換が成立する。なお、カップリング３０の固定部材３１と分離部材３２との結合は、図７（ａ）に示される状態に両者を位置させて、そのまま固定部材３１を下降させるか分離部材３２を上昇させる。すると、固定部材３１側の挿入部３４が分離部材３２の係止孔３３に挿入され、両部材３１，３２の対向面が接合された時点でエアシリンダ３７のボトム側にエアを供給してピストン３７ａを押し下げることにより、そのピストン３７ａに連結されるカム３６が押し下げられて、挿入部３４に配されている複数の鋼球３５ａがボール装入孔３５で半径方向に押出され、嵌合している係止孔３３内の膨らみ部３３ａの空間にそれら鋼球３５ａが移動して固定保持される。こうすることで複数の鋼球３５ａによって固定部材３１と分離部材３２が結合固定されるのである。
【００４２】
前記カップリング３０は、固定部材３１と分離部材３２との結合操作によって、図示省略するが、その固定側に設けられているバキューム管路が分離側に設けられているバキューム管路と結合される。なお、このバキューム管路については取扱われる各ワーク保持部材２７′に設けられる分離部材３２がすべて共通であることが好ましい。また、その結合部にはシール手段が設けられ、作動中に流体がリークするのを防止できるようにされている。
【００４３】
この実施形態においては、ワークの保持装置２０に、上下方向に分離・結合が自動的に行えるカップリング３０を備えることにより、ワークの条件が変更されても自動制御によって簡便に行うことができ、ワーク保持具２７を備える支持アーム２５（実質的にワーク保持部材２７′）の交換によって、各種のワークに対応できて作業効率の向上を図れるとともにワーク搬送中における外部との接触障害を回避できることは言うまでもない。
【００４４】
（第２実施形態）
次に、図８には第２実施形態のワークの保持装置における要部を断面にして表わす平面図が、図９には図８の要部を断面にして表わすＢ−Ｂ視図が、それぞれ示されている。
【００４５】
この第２実施形態のワークの保持装置２０Ａは、基本的に前記実施形態のものと同様の構成であるが、搖動アーム１８の先端部における支持機構２１Ａが一部を異にするものである。したがって、前記実施形態と同一もしくは同様の構成部分については、前記実施形態のものと同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４６】
このワークの保持装置２０Ａは、搖動アーム１８の先端部にその軸線に直交して設けられる支持機構２１Ａと、この支持機構２１Ａによってその左右両側で一軸上に接続されるワーク保持具２７を備える支持アーム２５，２５とで構成される。前記支持機構２１Ａは、搖動アーム１８先端に付設される一対の軸受ハウジング１８ａ，１８ａにそれぞれ軸受２２を配設し、その軸受２２，２２によって回転軸２３Ａを支持している。この回転軸２３Ａの両軸端部には、それぞれ基端部を固着してワーク保持具２７を備える支持アーム２５が一対装着されている。前記支持アーム２５，２５には自動脱着機構を備えるカップリング３０がそれぞれ接合面を下向きにして設けてある。カップリング３０は、回転軸２３Ａ側に直結される基部支持部材２６にその固定部材３１が取付けられ、分離部材３２を支持アーム２５のワーク保持部材２７′に取付けられている。なお、前記支持アーム２５の基部支持部材２６はその基端部２６ｂを回転軸２３Ａの軸端に当接してボルト締結により固着され、この基端部２６ｂに軸方向に貫通する各流体の軸内通孔との接続部が設けられている。
【００４７】
前記ワーク保持部材２７′に付設されるバキュームカップ２８へのバキューム配管は、前記カップリング３０の分離側に接続され、その構成については前記実施形態と同様である。そして、搖動アーム１８に沿ってワークの保持装置２０Ａに至るまでのバキューム配管（図示せず）並びにエア配管５２は、その搖動アーム１８に沿わせて配管が付設されている。そして、支持機構２１Ａには、前記回転軸２３Ａの軸受ハウジング１８ａ，１８ａの外側において、スイベルジョイント構造部４５Ａ，４５Ａが左右に付設されており、その各スイベルジョイント構造部４５Ａからカップリング３０を介してワーク保持具２７のバキュームカップ２８に分配接続されている。
【００４８】
前記スイベルジョイント構造部４５Ａは、前記第１実施形態のものとほぼ同様の構成であるが、回転軸２３Ａの両端部において、左右に分離されて前記軸受ハウジング１８ａに回転軸２３と同軸で筒体４８Ａを装着固定されている。そして、左右両側のスイベルジョイント構造部４５Ａ，４５Ａは、それぞれ２系統のエア配管とバキューム配管とが接続されて、カップリング３０の自動着脱機構のエアシリンダ３７（図示せず）とワーク保持具２７の各バキュームカップ２８へのバキューム配管（図示せず）に接続するように、回転軸２３Ａの内部に軸線に沿って穿設された通路孔と管継手を介して接続するようになされている。なお、回転軸２３Ａに形成される各通路孔と通じる回転軸２３Ａに設けられたそれぞれの連通溝とは、前記第１実施形態と同様に、それぞれシールリングによって互いに気密を保つようにシールが施されている。
【００４９】
このように構成されるワークの保持装置２０Ａにおいては、エアおよびバキューム配管が支持機構２１Ａまで外部に設けてあるが、いずれも可動部分に沿わせて遊離しない、あるいは嵩張らない状態で設けられているので、ワークの搬送動作に際してプレス機の構造部と接触することはなく、運転操作することができる。また、ワーク保持具２７（ワーク保持部材２７′）の交換に際しては、前述の実施形態と同様に機能して円滑に交換操作が行える。このほかに、この実施形態の保持装置２０Ａでは支持機構２１Ａまでの各配管系統が搖動アーム１８の外部に沿わせて、かつスイベルジョイント構造部４５Ａまで外部に形成されているので、それら配管部のメンテナンスが容易であるという利点がある。
【００５０】
（第３実施形態）
図１０には、第３実施形態のワークの保持装置における要部を表わす平面図が示されている。図１１は図１０の要部縦断面図である。
【００５１】
この実施形態のワークの保持装置２０Ｂは、基本構成において前記第１実施形態のものと同様であり、スイベルジョイント構造部の構成を異にするものである。したがって、前記第１実施形態のものと同一もしくは同様部分については、前記第１実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５２】
この実施形態のワークの保持装置２０Ｂでは、搖動アーム１８の先端部に設けられる支持機構２１Ｂとして、その搖動アーム１８の先端部に設けた一対の軸受ハウジング１８ａ，１８ａに組み付けられる軸受２２，２２により、搖動アーム１８の軸線に直交して回転軸２３Ｂが支持されている。この回転軸２３Ｂの両端部には、前述のカップリング３０によって分離可能にされた一対の支持アーム２５，２５が一軸上で、それぞれ接続されている。なお、支持アーム２５は、左右対称であるので、その一方について説明する。
【００５３】
前記支持アーム２５の回転軸２３Ｂ側に固着される基部支持部材２６Ｂは、その取付ボス２６ｂ′に設けられる取付孔２６ｂ″を前記回転軸２３Ｂの端部２３ｂに被嵌し、キー止めされて回動可能に設けられる。この基部支持部材２６Ｂには前述のカップリング３０が取付けられ、そのカップリング３０によってワーク保持部材２７′が脱着可能に取付けられている。なお、カップリング３０の分離部材に付設されるワーク保持部材２７′については前述のものと同様である。
【００５４】
前記回転軸２３Ｂの軸端部２３ｂに固着される前記支持アーム２５の基部支持部材２６Ｂにおける取付ボス２６′には、その外周に前記スイベルジョイント構造部に対応する可とう性を有する流体の配管が、すくなくとも三本を、所要長さの中間部でらせん状に形成して緩やかに外嵌されている。このらせん状配管６０としては、例えば耐圧性のあるホースが採用できる。前記らせん状配管６０は、エア配管とバキューム配管として、搖動アーム１８の先端部側面に取り付く接続金具６１に上流側をつなぎ、下流側を前記カップリング３０の固定部材３１側に配置される接続口に繋いで配管されている。また、前記接続金具６１には搖動アーム１８の基部側からエア供給源に繋がるエア配管とバキュームポンプに繋がるバキューム配管が個別に接続され、それらの配管は搖動アーム１８の側面に固定されている。なお、前記のらせん状配管６０は、搖動アーム１８の左右でそのらせん巻方向が逆になったものを一対として用いるのが好ましい。
【００５５】
この実施形態では、前記らせん状配管６０が、前記回転軸２３Ｂの端部２３ｂに固定される支持アーム２５の基部支持部材２６の取付ボス２６ｂ′の周囲において、緩やかに外嵌されてカップリング３０に接続される構成であるので、このワークの保持装置２０Ｂがワークの搬送を行うために、所要の速度で搖動運動するとともに、前述のチルト機構４０の働きで搖動アーム１８の先端部にて回転軸２３Ｂとともに支持アーム２５が回動しても、らせん状配管６０の部分で各管が拡縮して問題なく流体の流動を行わせることができるのである。しかも、この構成によれば、複雑な構造のスイベルジョイントを設けることなく回動に対応させることができ、嵩張らないのでワークの搬送に支障を来たすこともない。
【００５６】
（第４実施形態）
次に、図１２には本発明にかかるワークの保持装置の第４実施形態の要部を表わす平断面図が示されている。また、図１３には図１２のＣ-Ｃ視拡大断面図が示されている。図１４は図１２のＤ−Ｄ視図である。
【００５７】
この実施形態におけるワークの保持装置２０Ｃは、基本構成において前記第１実施形態のものと同様であり、支持アームを分離可能にするカップリングとスイベルジョイント構造部の構成を異にするものである。したがって、前記第１実施形態のものと同一もしくは同様の機能を発揮する部分並びに構成については、前記第１実施形態と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５８】
このワークの保持装置２０Ｃは，搖動アーム１８の先端部で前記第１実施形態におけると同様のチルト機構４０によって所要回転角の範囲で回動される回転軸２３Ｃの両端部に、基部をそれぞれ支持される基部支持部材２６Ｃと、ワーク保持具２７のワーク保持部材２７′とを、カップリング３０Ｃを介して一軸上に連結されて左右一対の支持アーム２５Ｃ，２５Ｃが形成されている。また、ワーク保持具２７（図示せず）は前記実施形態と同様である。なお、支持アーム２５Ｃは左右対称に配されているので、その一方について説明する。
【００５９】
前記基部支持部材２６Ｃは、その取付ボス２６ｃ′に軸心に沿って貫通形成される取付孔２６ｃ″を前記回転軸２３Ｃの端部に嵌合させて固着されている。そして、その基部から取付ボス２６ｃ′位置と反対側（突出側）に所要長さ突き出す主体部２６ｐの下面を水平に形成して、その下面にカップリング３０Ｃの固定部材３１ｃが取付けられるようにされている。
【００６０】
カップリング３０Ｃは、前記基部支持部材２６Ｃの主体部２６ｐの下面に、二分されて所定の間隔で支持アーム２５Ｃの軸線に平行する状態で固着される固定部材３１ｃ，３１ｃと、この固定部材３１ｃ，３１ｃ間に中心線上に位置する横断面逆台形状の分離部材３２ｃと、前記各固定部材３１ｃの外面中央部にて支持アーム２５Ｃの軸線に直交する向きで取付く二組のクランプシリンダ６６およびそのクランプシリンダ６６によって分離部材を固定・分離操作する一対の挟持部片６８，６８とで構成されている。
【００６１】
カップリング３０Ｃをさらに詳述すれば、前記基部支持部材２６Ｃの主体部２６ｐ下面に固着されている一対の固定部材３１ｃ，３１ｃにて支持アーム２５Ｃの軸線に平行して所定の間隔で結合手段の受け入れ部６７が形成されている。横断面逆台形状をした分離部材３２ｃが、前記結合手段の受け入れ部６７を上下移動可能に配置されている。そして、この分離部材３２ｃの幅方向の両側面に、分離部材３２ｃのとは逆勾配の側面を有する一対の挟持部片６８，６８を当接配置して、それら挟持部片６８を固定部材３１ｃに取付くクランプシリンダ６６のロッド６６ａと連結して楔構造の結合手段６５が構成されている。この結合手段６５によって固定部材３１ｃと分離部材３２ｃによる結合固定・分離操作が行われる。
【００６２】
前記分離部材３２の軸線方向外端部には、ワーク保持部材２７′の基端部が連結するようにされている。そして、前記楔構造の結合手段６５における挟持部片６８は、固定部材３１ｃと分離部材３２ｃが結合するに要する摩擦力が得られる面積を確保できる寸法にされている。また、前記分離部材３２ｃには、その基幹部３２ｃ′の内部でその軸線方向に複数（具体例では２本）の通気路７０，７０′が穿設されており、この各通気路７０，７０′に通じる連通穴が上下方向に適所で設けられ、前記主体部２６ｐに設けられたワーク保持作動用のバキューム配管口６９，６９′と連通するようにされている。
【００６３】
このように構成されるカップリング３０Ｃは、前記両クランプシリンダ６６が真横になる姿勢に保たせて支持アーム２５Ｃの基部支持部材２６Ｃが配置される。そして、結合解除（解放状態）のときには両方のクランプシリンダ６６のロッド６６ａが後退するように作動させて、両挟持部片６８，６８を後退させると、分離部材３２の基幹部３２ｃ′が直下に抜け出せる間隔が生じるようになっている。結合するときには、分離部材３２ｃの基幹部３２ｃ′を下側から後退している両挟持部片６８，６８間に進入させて後、各クランプシリンダ６６を一斉に前進作動させると、これらクランプシリンダ６６のロッド６６ａによって各挟持部片６８が分離部材３２ｃの基幹部３２ｃ′側面に当接されて両側から挟持される。こうすると、分離部材の基幹部３２ｃ′が両側面を下向きに狭まる断面逆台形に形成されているのに対して、両挟持部片６８，６８は受け勾配面にされているので、両挟持部片６８，６８との当接によって分離部材３２ｃが持ち上げられて、分離部材３２ｃと固定部材３１ｃとが挟持部片６８を介して結合される。なお、図中符号７３は受け板で、固定部材３１ｃの下面に取り付けられ、前記挟持部片６８を摺動自在に受支している。
【００６４】
このようにカップリング３０Ｃで分離・結合固定できる分離部材３２ｃには、前記基部支持部材２６Ｃの主体部２６ｐ上面に設けられるワーク保持作動用のバキューム配管口６９，６９′と、連結可能にされる通気路７０，７０′の通孔が基幹部３２ｃ′からワーク保持部材２７′の取付部に通じるように穿設されている。その通気路７０，７０′はワーク保持部材２７′との取付部端面に開口して接続金具７１を備える箇所から、ワーク保持具２７のバキュームカップ２８へホース７２などにより接続される。一方、結合手段６５を構成する箇所でのバキューム配管は、前記基部支持部材２６Ｃの主体部２６ｐに設けられるバキューム配管口６９，６９′から受け入れ部６７に向かって穿設される通孔の内端部に、先端を球面に形成された接続座を有する接続管部片７５が、その接続座を下向きにして設けられ、これに対して分離部材３２ｃの基幹部３２ｃ′上面の対応位置には環状の受け座７６を取付けるようにされている（図１３参照）。なお、前記受け座７６としては例えばゴム質のような弾性材で形成されたものを使用するのが好ましい。このように構成すれば、結合時に分離部材３２ｃの基幹部３２ｃ′が挟持部片６８，６８によって挟持されるとき、上向きに押し上げられることにより球面にされた接続管部片７５の接続座に、弾性体である受け座７６が押し付けられてバキューム通路が気密状態で接続される。
【００６５】
このように構成されるカップリング３０Ｃを採用すれば、前述の実施形態のような複雑な構成の分離・結合の操作手段を用いることなくワーク保持具２７の交換操作が行える。
【００６６】
なお、この実施形態において、前記カップリング３０Ｃへの流体配管については、搖動アーム１８の側面から基部支持部材２６Ｃの上面に沿わせて取り付けるようにすることで、嵩張ることがない。また、カップリング３０Ｃにおける結合手段６５としての挟持部片６８は、その下面を固着部材３１ｃの下面に沿わせて取付ける受け板７３上でスライドできるようにするほか、固定部材３１ｃの外側面からクランプシリンダ６６の作動方向に平行してガイドピン（図示せず）を設けてスライド可能に支持するようにしてもよい。
【００６７】
以上の説明では、ワークの保持装置としてタンデムプレスラインに組み込まれるワーク搬送装置に用いる場合について記載したが、これに限定されるものではなく、主として加工されるワークを搬送する装置に組み込んで、可動部を多く備えて、かつワークなどの保持手段を交換可能にされる装置として、使用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るワーク搬送装置が用いられるタンデムプレスラインの全体概略正面図
【図２】図１のプレス機におけるワーク搬送装置の配置態様図
【図３】ワーク搬送装置の構造を表わす図
【図４】本実施形態のワークの保持装置を一部断面にして表わす平面図
【図５】図４の要部を断面にして表わすＡ−Ａ視図
【図６】搖動アーム先端の支持機構の詳細断面図
【図７】カップリングの固定側と分離側とが離れた態様の断面図（ａ）と結合状態を表わす断面図（ｂ）
【図８】第２実施形態のワークの保持装置における要部を断面にして表わす平面図
【図９】図８の要部を断面にして表わすＢ−Ｂ視図
【図１０】第３実施形態のワークの保持装置における要部を表わす図
【図１１】図１０の要部縦断面図
【図１２】本発明かかるワークの保持装置の第４実施形態の要部を表わす平断面図
【図１３】図１２のＣ-Ｃ視断面図
【図１４】図１２のＤ−Ｄ視断面図
【図１５】従来のタンデムプレスラインにおけるワーク搬送装置の概略説明図（ａ）とそのＸ−Ｘ視図（ｂ）
【符号の説明】
【００６９】
２，３  プレス機械
１０    ワーク搬送装置
１８    搖動アーム
２０，２０Ａ、２０Ｂ，２０Ｃ    ワークの保持装置
２１，２１Ａ，２１Ｂ    支持機構
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ    回転軸
２５，２５Ｃ  支持アーム
２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ    基部支持部材
２７    ワーク保持具
２７′    ワーク保持部材
２８    バキュームカップ
３０，３０Ｃ    カップリング
３１，３１ｃ    固定部材
３２，３２ｃ    分離部材
３２ｃ′      分離部材の基幹部
４０      チルト機構
６０      らせん状配管
６５      結合手段
６６      クランプシリンダ
【図１】
2007237222.tif 000003
【図２】
2007237222.tif 000004
【図３】
2007237222.tif 000005
【図４】
2007237222.tif 000006
【図５】
2007237222.tif 000007
【図６】
2007237222.tif 000008
【図７】
2007237222.tif 000009
【図８】
2007237222.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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