JPH0723157Y2 - 自動ハンドを有する搬送ライン装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はチャック，ワーク及び工具等を自動的に把持す
る自動ハンドを単一の筐体内に保持し、複数台の工作機
械に所望のチャック，ワーク及び工具等を装着しながら
連続的にワークの全加工工程を自動的に行うに好適な自
動ハンドを有する搬送ライン装置に関する。

〔従来の技術〕

FMSライン等において多数台の工作機械が配列され、ワ
ークの連続自動加工が行われている。このラインにはワ
ーク等を搬送するローダが設けられているが、従来のワ
ーク等を把持する把持具（ハンド）としては単一のもの
しかなく、かつワーク着脱用のものが殆んどであった。

〔考案が解決しようとする課題〕

単一のワーク着脱用のハンドしか所有していない場合に
は１種類のワークに対してはそれ程問題がないが、異な
るワークの加工を行なう場合には機械を一度停止させ、
人手等により工具及びチャックの交換を行わねばなら
ず、機械稼動率が著しく低下する問題点が生ずる。また
１種類のワークの加工においてもワークを一度チャック
で把持したら極力そのままの状態で次工程側に自動受け
渡しされ、自動的に全加工工程が完了するのが勿論望ま
しい。

本考案は多種類のワークや、これに対応するチャックお
よび工具等を単一の筐体の内に近接して保持される自動
ハンド等を用いて、段取時間および加工時間を短縮して
生産効率を向上するようにした自動ハンドを有する搬送
ライン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〕

本考案は前記目的を達成するために、チャック及びワー
クを装着する第１の工作機械および第２の工作機械また
は第１の工作機械および第２の工作機械を含む複数の工
作機械の配列方向に沿って配置される搬送用レールと、
この搬送用レールに沿って走行移動自在に支持された筐
体と、この筐体に昇降移動自在に設けられ、ワークを把
持するワーク用自動ハンドと、前記筐体に昇降移動自在
に、かつ、前記ワーク用自動ハンドと所定間隔離れた位
置に設けられたチャック用自動ハンドと、前記第１の工
作機械のワーク搬入側近傍に設けられ、多数個のワーク
を収納するとともに前記ワーク用自動ハンドと係合可能
な所望のワーク係合位置にワークの割出し位置決めする
ワーク移動装置と、多数個のチャックを収納するととも
に前記チャック用自動ハンドと係合する位置にチャック
を移動位置決めし、前記ワーク移動装置のワーク係合位
置に対して前記ワーク用自動ハンドと前記チャック用自
動ハンド間の所定間隔に相当する間隔分離れた位置に第
１のチャック係合位置を有するように配設された第１の
自動チャック交換装置と、前記第１の工作機械と第２の
工作機械との間に介設され、前記第１の工作機械で加工
された加工済ワークを受取り、ワークの向きを反転させ
て、次工程側に受け渡す反転受渡し装置と、前記第２の
工作機械の多数個のチャックを収納するとともに、前記
反転受渡し装置のワーク受渡し位置に対して前記ワーク
用自動ハンドと前記チャック用自動ハンド間の所定間隔
に相当する間隔分離れた位置に第２のチャック係合位置
を有するように配設された第２の自動チャック交換装置
とからなり前記第１の自動チャック交換装置および第２
の自動交換装置におけるチャック交換作業と前記ワーク
移動装置および反転受渡し装置からのワークの受渡し作
業を同時に行えるようにしたことを特徴とする自動ハン
ドを有する搬送ライン装置としたものである。

〔作用〕

自動チャック交換装置（ACC）内から所望のワークに対
応するチャックを筐体ハンドホルダのチャック用自動ハ
ンドで取り出し第１次工程用の工作機械の主軸に挿着す
る。一方、ワークストッカ内から所定の割出し位置に位
置決めされたワークを把持し工作機械側に装着する。加
工工程完了後、ワークを前記自動ハンドで把持し、搬送
用レールに沿って筐体を移動させ、反転受け渡し装置に
よりワークを反転させる。次工程では予め前工程を完了
したワークを把持するためのチャックが交換装置から自
動ハンドにより引き出されて準備されると共に、該自動
ハンドと同一の筐体内にある自動ハンドにより次工程の
加工に必要な工具が交換装置から引き出されて待機して
いる。従って前工程を終了したワークは次の工作機械に
装着され所定の加工を自動的に行うことができる。ワー
ク形状とその加工工程とを予め制御装置側に入力するこ
とによりワークの把持，移送，装着，反転等がタイムリ
ーに、かつ円滑に行なわれることになる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は実施例の全体構成の概要を示すものであり、本
実施例では２台の工作機械とこれに係合する搬送ライン
を設けたものであるが、本考案は本実施例の配列等に限
定されるものでないことは勿論である。

第１次工程用の工作機械上には搬送用レール18が示さ
れ、第１の工作機械１に対応する第１の第１の筐体であ
るハンドホルダ５がライン方向に沿って移動可能に支持
され、同様に第２の工作機械２の上方にはこの第２の工
作機械に対応する第２の筐体であるハンドホルダ６が同
様に支持される。第１のハンドホルダ５にはチャック又
は工具用の自動ハンド７とワーク用の自動ハンド８が保
持され、第２のハンドホルダ６にもチャック又は工具用
の自動ハンド９とワーク用の自動ハンド10が保持され
る。

ワークストッカ11は多数個のワークを積載収納，割出し
位置決めするストッカ部12と所望のワークを自動ハンド
８と係合させるため所定位置に移動するワーク移動操作
機構部13等とから構成される。

多数個のチャックを収納すると共に、これ等を自動ハン
ド７と係合する位置に位置決め移動する機構を有する第
１の自動チャック交換装置14（以下第１のACC14とい
う）は第１の工作機械１の近傍に配設され、同じく第２
の自動チャック交換装置15（以下第２のACC15という）
は第２の工作機械２の近傍に配設される。

多数個の工具を収納すると共に、これ等を自動ハンド９
と係合する位置に位置決め移動する機構を有する自動工
具交換装置16（以下ATC16という）は第２の工作機械２
の近傍に同じく配設される。

ワークを反転させて次工程側に受け渡しを行う機構を有
する反転受け渡し装置17は第１の工作機械１と第２のAC
C15間に介設される。またATC16の近傍には全工程完了済
のワークを別の搬送路へ移載するための移載装置19が設
けられている。また搬送用レール18は床面20に支柱21に
より支持される。

次に、第２図および第３図により第１のハンドホルダ５
と第２のハンドホルダ６を説明する（なお両者はほぼ同
一の構造のものからなるため代表として第１のハンドホ
ルダ５についてのみ説明する）。第２図および第３図と
も図の右側が下面側であるが、図は横向きの状態で表わ
されている。

後に説明するチャック又は工具用自動ハンド７（以下、
簡単にチャック用自動ハンド７という）およびワーク用
自動ハンド８は共通の単一の筐体22に支持される。

第３図に示す如く支柱21に固定支持される搬送用レール
18には筐体22側に固定され、搬送用レール18に摺動可能
に支持されるスライドブロック23が設けられる。また搬
送用レール18に固定するラック24には図に明示されてい
ないが筐体22側に固定するピニオンギヤが噛合し、筐体
22を搬送用レール18に沿って移動可能にしている。

ワーク用自動ハンド８はワークＷを把持するチャック28
とこのチャック28を挾持する係止アーム29と、係止アー
ム29を回転軸30に回動可能に支持するアーム枠体31と係
止アーム29自体を開閉可能に支持する機構（図に明示さ
れていない）等とから構成される。回転軸30の中心部に
は自動ハンド８を上下動（図では左右動）させるための
ラック32（第４図に示す）が連結される。第４図に示す
如くラック32とスライド駒33を介して連結するガイドレ
ール34は、筐体22側に固定するスライドブロック35に摺
動可能に支持される。また37は配線ケーブルを示す。

ラック32は図に明示されていないが筐体22側の側面体40
内のピニオンギヤ41と噛合し、ピニオンギヤ41は側面体
40に支持されるモータ42により駆動される。第４図にお
いてスライド駒33に溝43,44が形成されているのはラッ
ク32の芯違いによる不円滑摺動を緩和するためのもので
ある。

アーム枠体31にはシリンダ45の一端側が回転軸30からず
れた位置においても連結し、その他端側は筐体22側に固
定されている。シリンダ45はアーム枠体31に支持される
ワーク用自動ハンド８の係止アーム29を回動させるため
のものである。また各種センサ46,47,48はラック32の上
下動位置，シリンダ45の動作状態を検出するためのもの
である。

チャック用自動ハンド７も筐体22側に対してはワーク用
自動ハンド８とほぼ同様な機構で支持され上下動し得る
ように形成される。

第５図および第６図はチャック用自動ハンド７の詳細構
造を示す。本構造は同一出願人により「自動ハンド」と
して本願と同一日に出願された別の実用新案登録出願に
詳細説明されているため本願においては簡単に主要構造
のみを説明する。

チャック49（２点鎖線で示す）を挾持すべく開閉動作す
るレバー状係止アーム50はシリンダ51に支持される揺動
機構52により開閉動作すると共に、ラック32（正確には
スライド駒33）の固定される枠部材53間に介設される弾
性支持機構54により紙面直角方向に弾性支持される。ま
た揺動機構52はシリンダ55を有する拘止機構56により定
位置に固定される。

以上の構造によりチャック用自動ハンド７はラック32に
より上下動可能に筐体22側に支持されると共にチャック
49に対し開閉自在に、かつ紙面直角方向に弾性自在に支
持されチャック49を極めて挾持し易い状態に形成されて
いる。

次にワークストッカ11を説明するが、これも同一出願人
により「ワークストッカ」として本願と同一日に出願さ
れた別の実用新案登録出願に詳細説明してあるため、ご
く要点のみを第１図により説明する。

ストッカ部12はその円周に多数のワーク支持手段56を並
べたテーブルから成り、このテーブルは割出し機構59に
より割出し回転される。ワーク移動操作機構部13は割出
し回転されて定位置に位置決めされたワークＷをワーク
用自動ハンド８側に上昇させる突上げ機構60と、突上げ
られたワークＷをワーク用自動ハンド８に係合させる係
合機構61（図に明示せず）等とから構成される。これ等
の構造により所望のワークＷが１個づつワーク用自動ハ
ンド８のチャック28に把持される。

第１のACC14,第２のACC15およびATC16についても同一出
願人が本願と同一日に「選択切換装置」として出願して
あるので詳細は省略する。これらはマガジン内に多数個
収納されているチャックや工具を定位置に割出し位置決
めし、これを受け渡し機構によりチャック用自動ハンド
７等に係合せしめるものである。

第７図および第８図は反転受け渡し装置の概要を示すも
のである。この装置も前記と同様に同一出願人により
「反転受渡し装置」として本願と同一日に出願された実
用新案登録出願に詳細説明されているためその主要構造
のみを記載する。

ワーク用自動ハンド８により図の左側位置（始点）まで
搬送されてきたワークＷを把持するチャック28は案内機
構62に連結され、更にこの案内機構62はチャック28等を
移動させる駆動源であるシリンダ63に連結されている。
案内機構62はガイド棒69に沿ってチャック28を図の左右
に移動させると共に、案内機構62に回動可能に支持され
ているカムフォロア64とカム溝65との嵌合により回動さ
れる。カム溝65が第７図の如きＶ形状の溝から形成され
図示の如き寸法“a"を有するため、カムフォロア64がカ
ム溝65の溝内を右方に進むに従って次第に回動し、中央
部で90°回動すると共に終点では第８図の２点鎖線に示
す如く180°反転する。従ってワークＷは逆向きに反転
することになる。

その他制御装置（図示せず）および移載装置19が第１図
に示されているが、いずれも説明を必要としない公知技
術のものから構成される。

次に、以上の構成からなる搬送ライン装置の作用を更に
詳しく説明する。

ワークＷは図示していないが１工程目で端面を削り、２
工程目で他の端面と外周加工をするものとする。

ワークストッカ11のワーク支持手段56上に積重された前
記形状のワークＷが定位置に割出され、ワーク移動操作
機構部13の突上げ機構60と係止機構61によりワーク用自
動ハンド８に渡されるべく待機される。ワーク用自動ハ
ンド８では係止アーム29の回動と、ラック32の上下動と
チャック28の自動把持機構（図示せず）の動作によりワ
ークストッカ11側で待機しているワークを把持する。

一方、チャック用自動ハンド７ではACC14内からワーク
Ｗに見合った所望のチャック28が取出されている。ま
た、本実施例におけるワークＷの場合には第１の工作機
械１側に端面削り用の工具が既に装着されている。

その後、ワーク用自動ハンド８を支持する第１のハンド
ホルダ５が搬送用レール18上を移動し、第１の工作機械
１の主軸台66内にまずチャック用自動ハンド７からチャ
ック28を装着し、次いでワーク用自動ハンド８からワー
クＷを前記チャック28に把持させる。そして第１工程の
一端面の加工が行われるのである。

次にワーク用自動ハンド８により加工済のワークＷを主
軸台66から引き出し反転受け渡し装置17に受渡しする。
ここでワークＷを反転した後、第２のハンドホルダ６の
ワーク用自動ハンド10により反転したワークＷを把持す
る。この時点でチャック用自動ハンド９には第２のACC1
5からワークＷに見合ったチャック28が引き出されて待
機している。それ以前に、チャック用自動ハンド９はAC
C16からワークＷの端面と外周を削るに必要な工具を引
き出して第２の工作機械２の刃物台68に装着させてい
る。第２のハンドホルダ６を搬送用レール18に沿って移
動させ第２の工作機械２の主軸台67とにチャック用ハン
ド９からチャック28を装着させ、このチャック28にワー
ク用ハンド10に把持されているワークＷを把持させる。
その後、第２工程の加工を行う。加工完了後、ワーク用
ハンド10によって第２の工作機械２よりワークＷを取り
出し、ワークＷを移載装置19側に移送する。第２の工作
機械で第２工程の加工を行なっている間にも、第１の工
作機械で第１工程の加工が進められ、第１工程の加工済
みワークは反転受渡し装置17で待機している。また、第
１の工作機械で第１工程の加工が行われている間にも、
ワークストッカ11においては、次ワークが突上げられワ
ーク用自動ハンド８へ受渡されるべく待機状態となって
いる。このようにチャックや工具をそれぞれの工作機械
に装着しておけばそれに見合うワークが素材から完成品
まで連続的且つ自動的に加工される。

ワークの種類が異なる場合でも、チャックや工具を前述
のようにそれぞれの工作機械に装着しておくことで、同
様に素材から完成品まで連続的且つ自動的に加工するこ
とができる。不必要になったチャック28や前記工具はそ
れぞれ第１および第２のACC14,15やATC16に戻入される
ことは勿論である。

以上は極めて簡単な加工例について説明したが、本実施
例およびこれと類似の更に大規模の装置により各種ワー
クの自動加工が効率よく行われる。特にチャックや工具
を把持する自動ハンドとワーク用の自動ハンドとを同一
の筐体内に近接せしめて配置し、同時動作を可能にした
ため従来技術に較べ段取り時間を極めて短縮することが
できる。

〔考案の効果〕

以上の説明によって明らかな如く、本考案によれば段取
り時間および加工時間が短縮すると共に、 自動加工が可能となり、生産効率を向上し得る効果が上
げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全体構造を示す構成図、第２図は実施
例の自動ハンドを支持するハンドホルダおよびこの搬送
用レールの一部を示す正面図、第３図は第２図の側面
図、第４図は第３図におけるＩ矢視の一部断面図、第５
図はチャック用自動ハンドの側面図、第６図は第５図の
正面図、第７図は実施例の反転受け渡し装置の上面図、
第８図は第７図の正面図である。 １…第１の工作機械、２…第２の工作機械、５…第１の
ハンドホルダ、６…第２のハンドホルダ、7,9…チャッ
ク又は工具用自動ハンド、8,10…ワーク用自動ハンド、
11…ワークストッカ、14…第１の自動チャック交換装置
（第１のACC）、15…第２の自動チャック交換装置（第
２のACC）、16…自動工具交換装置（ATC）、17…反転受
け渡し装置、18…搬送用レール、19…移載装置、22…筐
体、54…弾性支持機構、57…テーブル、64…カムフォロ
ア、65…カム溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】チャック及びワークを装着する第１の工作
   機械および第２の工作機械または第１の工作機械および
   第２の工作機械を含む複数の工作機械の配列方向に沿っ
   て配置される搬送用レールと、 この搬送用レールに沿って走行移動自在に支持された筐
   体と、 この筐体に昇降移動自在に設けられ、ワークを把持する
   ワーク用自動ハンドと、 前記筐体に昇降移動自在に、かつ、前記ワーク用自動ハ
   ンドと所定間隔離れた位置に設けられたチャック用自動
   ハンドと、 前記第１の工作機械のワーク搬入側近傍に設けられ、多
   数個のワークを収納するとともに前記ワーク用自動ハン
   ドと係合可能な所望のワーク係合位置にワークの割出し
   位置決めするワーク移動装置と、 多数個のチャックを収納するとともに前記チャック用自
   動ハンドと係合する位置にチャックを移動位置決めし、
   前記ワーク移動装置のワーク係合位置に対して前記ワー
   ク用自動ハンドと前記チャック用自動ハンド間の所定間
   隔に相当する間隔分離れた位置に第１のチャック係合位
   置を有するように配設された第１の自動チャック交換装
   置と、 前記第１の工作機械と第２の工作機械との間に介設さ
   れ、前記第１の工作機械で加工された加工済ワークを受
   取り、ワークの向きを反転させて、次工程側に受け渡す
   反転受渡し装置と、 前記第２の工作機械の多数個のチャックを収納するとと
   もに、前記反転受渡し装置のワーク受渡し位置に対して
   前記ワーク用自動ハンドと前記チャック用自動ハンド間
   の所定間隔に相当する間隔分離れた位置に第２のチャッ
   ク係合位置を有するように配設された第２の自動チャッ
   ク交換装置と、 からなり前記第１の自動チャック交換装置および第２の
   自動交換装置におけるチャック交換作業と前記ワーク移
   動装置および反転受渡し装置からのワークの受渡し作業
   を同時に行えるようにしたことを特徴とする自動ハンド
   を有する搬送ライン装置。