特許 6185104 プレス機械のワーク搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6185104

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】プレス機械のワーク搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 43/05 20060101AFI20170814BHJP

   B21D 43/00 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   B21D43/05 U

   B21D43/00 P

【請求項の数】3

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-49466(P2016-49466)

(22)【出願日】2016年3月14日

【審査請求日】2016年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000100861

【氏名又は名称】アイダエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134212

【弁理士】

【氏名又は名称】提中 清彦

(72)【発明者】

【氏名】竹田 桂輔

【審査官】 塩治 雅也

(56)【参考文献】

【文献】 再公表特許第２０１４／１７１０６４（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−３０９６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５３１３１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ４３／０５

Ｂ２１Ｄ ４３／００

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレス機械に用いられるワーク搬送装置であって、
ワーク搬送方向であるＸ軸方向の幅方向であるＹ軸方向に沿って設置される固定フレームに対して上下方向であるＺ軸方向に移動可能に支持される昇降フレームと、
該昇降フレームにその基端側が第１関節を介して水平面内を回転自在に支持される第１アームと、
該第１アームの先端側にその基端側が第２関節を介して水平面内を回転自在に支持される第２アームと、
第１アームを昇降フレームに対して第１関節廻りに回転駆動する第１アーム駆動機構と、
第２アームを第１アームに対して第２関節廻りに回転駆動する第２アーム駆動機構と、
を含んで構成されたロボットを２台備えると共に、
前記２台のロボットをＺ軸方向に移動可能に構成された昇降機構と、
前記２台のロボットの第２アームの先端同士を、第３関節を介して水平面内を回転自在に連結するクロスアームと、
クロスアームに着脱可能に接続されると共に、ツールホルダーを介してワークを解放可能に保持するワーク保持ユニットと、
を備え、
前記クロスアームに搭載されるシフト装置であって、前記クロスアームの長軸方向に沿って駆動側シフト部材をシフト動作用駆動源により当該クロスアームに対して相対移動させるシフト装置が備えられる一方、
前記ワーク保持ユニットに搭載されるスライド装置であって、ワーク保持ユニットがクロスアームに接続された状態にて、前記駆動側シフト部材に対応する被駆動側シフト部材が前記駆動側シフト部材により従動されることで前記ツールホルダーをＹ軸方向に移動させるスライド装置が備えられる
ことを特徴とするプレス機械のワーク搬送装置。

【請求項2】

前記ツールホルダーがＹ軸方向に沿って複数配設され、それぞれに対応して前記スライド装置が備えられると共に、
これらスライド装置のそれぞれに対応して前記シフト装置が備えられることを特徴とする請求項１に記載のプレス機械のワーク搬送装置。

【請求項3】

前記ワーク保持ユニットを前記クロスアームから分離したときに、前記ワーク保持ユニットに対する前記ツールホルダーの相対位置を所定に保持するシフト方向位置決め機構が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプレス機械のワーク搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレス機械（プレスマシン）のワーク搬送装置（ワーク搬送ロボット）に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、プレスマシンへの搬入・搬出、プレスマシン間などにおけるワークの搬送装置として、種々のものが提案されている。

【0003】

特許文献１に記載されているワーク搬送装置は、クロスバーの両端部側にアタッチメントを配置し、そのアタッチメントに、クロスバーに対して当該アタッチメントをクロスバーの長軸方向にシフトさせる（ワーク搬送方向に略直交する水平方向（横方向、Ｙ軸方向）へ相対移動させる）シフト駆動機構、及び該シフトをガイドするシフトガイド機構を配置している。

【0004】

特許文献１の前記シフト駆動機構はサーボモータを含んで構成されており、アタッチメント交換（ツール交換）時には、動力線（駆動電力供給ケーブル）とエンコーダ線（制御関連ケーブル）を搬送装置に対して分離する必要がある。このため、自動でのアタッチメント交換は難しく手作業にて交換することとなる。アタッチメントを手作業にて交換する場合、かなりの時間がかかり、この間生産を止めているためプレス生産効率は落ちることになる。

【0005】

すなわち、サーボモータを含んで構成されているアタッチメントを、搬送装置から自動で外すことは可能であるが、サーボモータを搬送装置から外すとシフト駆動機構における位置情報を消失してしまうことになる。従って、再度、搬送装置にアタッチメント（シフト駆動機構）を取り付ける場合、搬送装置上のシフト基準位置にセンサー等を持ち来たして原点設定作業を行う必要があるため、ツール交換に要する時間としては、取り外す作業は自動化により手作業の場合よりは短くできるが、原点設定作業が必要になるため、トータルのツール交換時間としては大きく削減することができない、といった問題がある。

【0006】

また、特許文献２には、図２２（Ａ）に示すように、２台のスカラロボットのアームユニットを相互独立に制御可能に構成し、各スカラロボットのアームユニットの先端をスライドアームで連結したワークの搬送装置が記載されている。

【0007】

より詳細には、特許文献２には、
プレスステージ間適所に配置される基体に回動可能に支持される第１アームユニット及び第２アームユニットと、
両アームユニットを昇降させる昇降ユニットと、を備え、
前記第１アームユニットは第１スライドアームを備え、
前記第２アームユニットは第２スライドアームを備え、
第１スライドアームと第２スライドアームとが、これらの相互間隔が可変となるように、スライド機構を介してスライド可能に結合されていると共に、
前記第１スライドアームが第１ワーク把持部を備え、
前記第２スライドアームが第２ワーク把持部を備え、
第１アームユニット及び第２アームユニットが独立に可動するものであり、
両アームユニットの挙動により、ワーク把持部同士の間隔を調整可能としたワーク搬送装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】実開平４−１１３１２６号公報

【特許文献2】特許第５２７４０５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上記構成を有する特許文献２のワーク搬送装置においては、第１スライドアームと第２スライドアームの間隔を可変にするためのスライド機構は、図２２（Ｂ）に示したように、リニアガイドを含んで構成されている。

【0010】

ここで、リニアガイドは、第１スライドアームと第２アームユニットのそれぞれの振動による上下方向（Ｚ軸方向）の微小移動（ズレ）により、重量の大きなワークを支持していることから、比較的大きな曲げモーメント延いては捻りモーメント、チルト駆動（Ｙ軸廻りの回転動作）に伴う回転モーメント（図２２（Ｂ）の矢印Ｂ参照）を受ける。

【0011】

このような大きな各種モーメントを受けるリニアガイドは、これらに対抗するために、サイズが大きくなると共に重量が大きくなる。このため、この大きなリニアガイドを支持するロボットのアームユニットの先端が重くなることにより高速かつ安定したワークの搬送が難しいといった実情がある。

【0012】

また、特許文献２に記載のワーク搬送装置では、搬送中点（ワーク搬送方向中間位置）（アームを折りたたんでいる状態：基端側のアームと先端側のアームとが重なっている状態、換言すれば、基端側のアームの先端外向きの状態で基端側のアームがＹ軸方向に平行とされ、かつ、先端側のアームの先端が内向きの状態で先端側のアームがＹ軸方向に平行にされた状態）では、アームのシフト方向動作（Ｙ軸方向への移動動作）は構造的に行うことができない。そのため、ワークのシフト方向動作（Ｙ軸方向への移動動作）は限定され任意なモーションを設定することができないといった実情がある。

【0013】

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、比較的簡単かつ低コストで、かつ、軽量・コンパクトな構成でありながら、ワークの搬送姿勢（搬送中の姿勢、特にワークのＹ軸方向へのシフト動作）を自由度高く変更することができるプレス機械の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】

【0014】

本発明は、
プレス機械に用いられるワーク搬送装置であって、
ワーク搬送方向であるＸ軸方向の幅方向であるＹ軸方向に沿って設置される固定フレームに対して上下方向であるＺ軸方向に移動可能に支持される昇降フレームと、
該昇降フレームにその基端側が第１関節を介して水平面内を回転自在に支持される第１アームと、
該第１アームの先端側にその基端側が第２関節を介して水平面内を回転自在に支持される第２アームと、
第１アームを昇降フレームに対して第１関節廻りに回転駆動する第１アーム駆動機構と、
第２アームを第１アームに対して第２関節廻りに回転駆動する第２アーム駆動機構と、
を含んで構成されたロボットを２台備えると共に、
前記２台のロボットをＺ軸方向に移動可能に構成された昇降機構と、
前記２台のロボットの第２アームの先端同士を、第３関節を介して水平面内を回転自在に連結するクロスアームと、
クロスアームに着脱可能に接続されると共に、ツールホルダーを介してワークを解放可能に保持するワーク保持ユニットと、
を備え、
前記クロスアームに搭載されるシフト装置であって、前記クロスアームの長軸方向に沿って駆動側シフト部材をシフト動作用駆動源により当該クロスアームに対して相対移動させるシフト装置が備えられる一方、
前記ワーク保持ユニットに搭載されるスライド装置であって、ワーク保持ユニットがクロスアームに接続された状態にて、前記駆動側シフト部材に対応する被駆動側シフト部材が前記駆動側シフト部材により従動されることで前記ツールホルダーをＹ軸方向に移動させるスライド装置が備えられる
ことを特徴とする。

【0015】

本発明において、前記ツールホルダーがＹ軸方向に沿って複数配設され、それぞれに対応して前記スライド装置が備えられると共に、
これらスライド装置のそれぞれに対応して前記シフト装置が備えられることを特徴とすることができる。

【0016】

本発明において、前記ワーク保持ユニットを前記クロスアームから分離したときに、前記ワーク保持ユニットに対する前記ツールホルダーの相対位置を所定に保持するシフト方向位置決め機構が備えられていることを特徴とすることができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、比較的簡単かつ低コストで、かつ、軽量・コンパクトな構成でありながら、ワークの搬送姿勢（搬送中の姿勢、特にワークのＹ軸方向へのシフト動作）を自由度高く変更することができるプレス機械のワーク搬送装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る一実施の形態に係るワーク搬送装置の全体構成を示す斜視図である。

【図2】（Ａ）は同上実施の形態に係るワーク搬送装置の全体構成を示す正面図（ワーク搬送方向上流側から見た図）であり、（Ｂ）は（Ａ）の第２アーム、クロスアーム、クロスバーを拡大して示す正面図である。

【図3】（Ａ）は同上実施の形態に係るワーク搬送装置の全体構成を示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の右側面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）の平面図である。

【図4】同上実施の形態に係るワーク搬送装置のワークＷの搬送の様子を段階的に説明する平面図である。

【図5】同上実施の形態に係るワーク搬送装置の一構成例を詳細に示す正面図である。

【図6】図５のワーク搬送装置の一構成例における可動部の動作の方向、動作の種類（駆動、従動）を説明する正面図である。

【図7】（Ａ）は同上実施の形態に係るワーク搬送装置のセンターアーム及びクロスバーユニット（シフト装置及びスライド装置）を拡大して示す正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の平面図である。

【図8】（Ａ）は同上実施の形態に係るワーク搬送装置のセンターアーム及びクロスバーユニットの結合（連結、付着）状態を拡大して示す斜視図であり、（Ｂ）は前記クロスアームから前記クロスバーユニットを分離（離脱）した状態を示す斜視図である。

【図9】（Ａ）は同上実施の形態に係るワーク搬送装置のセンターアーム及びクロスバーユニットの結合（連結、付着）状態を拡大して示す正面図であり、（Ｂ）は前記クロスアームから前記クロスバーユニットを分離（離脱）した状態を示す正面図である。

【図10】（Ａ）は同上実施の形態に係るワーク搬送装置のセンターアーム及びクロスバーユニット（シフト装置及びスライド装置）のシフト方向に並ぶツールホルダーを相互に接近させた状態を示す正面図であり、（Ｂ）は同ツールホルダーを相互に離間させた状態を示す正面図である。

【図11】同上実施の形態に係るワーク搬送装置におけるツール交換動作（空のセンターアームがクロスバーユニットを取りに行く動作）を説明するための正面図である。

【図12】同上実施の形態に係るワーク搬送装置におけるツール交換動作（センターアームがクロスバーユニットに密着された状態）を説明するための正面図である。

【図13】同上実施の形態に係るワーク搬送装置におけるツール交換完了状態を示す正面図である。

【図14】同上実施の形態に係るツールホルダーのシフト方向位置決め機構の一例（位置固定ピンと係合穴の係合前の状態）を示す正面図である。

【図15】同上実施の形態に係るツールホルダーのシフト方向位置決め機構の一例（位置固定ピンと係合穴の係合状態）を示す正面図である。

【図16】同上実施の形態に係るツールホルダーのシフト方向位置決め機構の一例の全体構成を示す正面図（位置固定ピンと係合穴の係合前の状態）である。

【図17】同上実施の形態に係るツールホルダーのシフト方向位置決め機構の他の一例（ブレーキ装置を用いた一例）を示す正面図である。

【図18】同上実施の形態に係るツールホルダーのシフト方向位置決め機構（ブレーキ装置）の一例を示す断面斜視図である。

【図19】同上実施の形態に係るワーク搬送装置においてクロスバー（ワーク）をＹ軸方向へ移動（シフト）させた状態を示す平面図である。

【図20】同上実施の形態に係るワーク搬送装置においてクロスバー（ワーク）をＺ軸廻りに回転（ヨーイング）させた状態を示す平面図である。

【図21】同上実施の形態に係るワーク搬送装置においてクロスバー（ワーク）をＸ軸廻りに回転（ローリング）させた状態を示す平面図である。

【図22】（Ａ）は従来のワーク搬送装置の斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の装置で生じる問題について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に、本発明に係るプレス機械のワーク搬送装置の一例を示す実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。
本実施の形態に係るプレス機械のワーク搬送装置は、プレスマシンに対するワークの搬入・搬出の他、複数のプレスマシンが上流工程から下流工程へ並べられたプレスラインのプレスマシン間におけるワークの搬送に利用することができる。従って、ワークには、素材としての金属板状部材、プレス成形後の完成製品の他、複数のプレスマシンによるプレス加工を受ける場合は加工途中の製品が含まれると共に、一枚の金属板状部材がプレス加工後に複数に分割されたものなども含まれる。

【0020】

本実施の形態に係るプレス機械のワーク搬送装置１は、図１〜図５に示すように、
ワーク搬送方向の幅方向（横方向：Ｙ軸方向）に沿ってプレスライン（プレスマシン）に固定的に設置される固定フレームＦに対して上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持されると共に、２つのアーム（第１アーム２１と第２アーム３１）を有するアームユニット２０Ａ（２０Ｂ）を備えた２台のロボット（スカラロボット）１０１Ａ、１０１Ｂと、
２台のロボット１０１Ａ、１０１Ｂを夫々独立して（相互独立に）固定フレームＦに対して昇降動作させる昇降機構１０Ａ、１０Ｂと、
２つのアームユニット２０Ａ、２０Ｂのそれぞれの第２アーム３１の先端に接続される一（共通）のクロスアーム１０２ と、
クロスアーム１０２に接続されたクロスバーユニット１０３と、
を有している。

【0021】

なお、ロボット（スカラロボット）１０１Ａは、ワーク搬送中心を通る垂直面（ＸＺ平面）に関して、ロボット（スカラロボット）１０１Ｂと略対称（面対称）に構成されている。

【0022】

ロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）を昇降（Ｚ軸方向へ移動）させる昇降機構１０Ａ（１０Ｂ）は、サーボモータ２、ボールネジ３、ボールネジナット（スクリュウ）４、リニアガイドレール５を含んで構成され、略垂直（Ｚ軸方向）に配設されるボールネジ３に対して昇降（上下動）されるボールネジナット４にロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）の昇降フレーム１１が接続された構成になっている。

【0023】

そして、サーボモータ２の駆動力によりボールネジ３が回転されると、このボールネジ３に螺合しているボールネジナット４が昇降動作され、このボールネジナット４に昇降フレーム１１を介して接続されたロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）を上下方向（Ｚ軸方向）に昇降動作させることができるようになっている。

【0024】

サーボモータ２は、夫々のロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）の昇降のために、それぞれに１台ずつ設置されており、通常はそれぞれのサーボモータ２を同期させて（同じ位置から同じタイミングで同じ方向に同じ速度で同じ距離だけ移動するように）駆動することによりＺ軸方向に夫々のロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）を同期させて昇降動作させる。

【0025】

また、本実施の形態では、それぞれのサーボモータ２を相互独立に駆動することができ、これによりＺ軸方向に夫々のロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）を相互独立して昇降させることができるようになっている。

【0026】

ここで、２台のロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）は、夫々、対応するアームユニット２０Ａ（２０Ｂ）を備えて構成されるが、アームユニット２０Ａ（２０Ｂ）は、
昇降フレーム１１に第１関節１０Ｘ（垂直軸、Ｚ軸）を介して水平面内（ＸＹ平面内）を回転自在に支持される第１アーム２１と、
第１アーム２１の先端に第２関節２０Ｘ（垂直軸、Ｚ軸）を介して水平面内（ＸＹ平面内）を回転（或いは回動、枢動。以下、同様）自在に支持される第２アーム３１と、
アームユニット２０Ａ（２０Ｂ）の夫々の第２アーム３１の先端の間に第３関節３０Ｘを介して水平面内（ＸＹ平面内）を回転自在に連結されるクロスアーム１０２と、
第１アーム２１を昇降フレーム１１に対して第１関節１０Ｘ廻りに回転駆動する第１アーム駆動機構ＤＭ１（サーボモータ１３、減速機１４）と、
第２アーム３１を第１アーム２１に対して第２関節２０Ｘ廻りに回転駆動する第２アーム駆動機構ＤＭ２（サーボモータ２２及び減速機２３）と、
を備えて構成されている。

【0027】

ロボット１０１Ａ、１０１Ｂの各第２アーム３１の先端には、クロスアーム１０２が各ベアリング３２により各第３関節３０Ｘに関して回転可能に接続（軸支）されている。

【0028】

２台のロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）のアームユニット２０Ａ（２０Ｂ）を、互いに同期的に駆動制御して、ワーク搬送方向中心を通る垂直面（ＸＺ平面）に関して対称（面対称）にて動作させることで、例えば、各サーボモータ１３、２２により、各第１アーム２１と各第２アーム３１を各関節廻りに回転させることで、クロスアーム１０２（延いてはワークＷ）をワーク搬送方向（Ｘ軸方向）へ移動（ワーク搬送）させる（図４（Ａ）から図４（Ｅ）を参照）。

【0029】

また、２台のロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）のアームユニット２０Ａ（２０Ｂ）を同期させず、夫々の第１アーム２１と第２アーム３１のアーム角度（各関節廻りの回転量）を制御することにより、シフト方向（Ｙ軸方向）への動作が可能となる（図１９参照）と共に、Ｚ軸廻りの回転動作が可能となる（図２０参照）。

【0030】

なお、上述したように、ロボット１０１Ａ、１０１Ｂのそれぞれに対応して備えられているサーボモータ２は相互独立に駆動制御可能であり、夫々のロボット１０１Ａ、１０１Ｂを相互独立に昇降動作させることができる。このため、通常は昇降（Ｚ軸方向移動）のために２台のサーボモータ２を同期させて昇降動作を行うが、２台のサーボモータ２の速度を異ならせて運転することにより、単なる昇降だけでなく、左右のロボット１０１Ａ、１０１ＢのＺ軸方向（高さ方向）の位置を変更でき、クロスアーム１０２延いてはクロスバーユニット１０３（クロスバーユニット１０３に保持（把持、支持）されるワークＷ）をＹＺ平面内にてＸ軸廻りに傾斜させることができる（図２１参照）。

【0031】

ここで、本実施の形態では、クロスアーム１０２延いてはクロスバーユニット１０３（クロスバーユニット１０３に保持されるワークＷ）のみをＹＺ平面内にてＸ軸廻りに傾斜（ローリング）させることができるため、特許文献１に記載のワーク搬送装置のようにアームユニット全体を傾斜させる場合に比べて、回転エネルギーを小さくすることができるため、駆動モータサイズを小容量化することができ、装置の軽量化、コンパクト化を図ることができる。

【0032】

更に、本実施の形態では、比較的短尺なクロスアーム１０２延いてはクロスバーユニット１０３（クロスバーユニット１０３に保持されるワークＷ）のみを傾斜させるため、特許文献１に記載のワーク搬送装置のように長尺なアームユニット全体を傾斜させる場合に比べて、他部との干渉が起き難いため、傾斜角（ローリング角）を大きくとることができる。

【0033】

なお、クロスアーム１０２は、センターアーム５１と、該センターアーム５１の両端に配置されロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）の各第２アーム３１の先端に接続される２つのホルダー４５と、を含み、各ホルダー４５とセンターアーム５１とは上下方向に（ＹＺ平面内を）回転可能に、第４関節４０Ｘ（Ｘ軸）廻りに回転自在なベアリング５４を介して接続されている。

【0034】

これにより、左右のロボット１０１Ａ、１０１Ｂの昇降位置（Ｚ軸方向位置：高さ位置）が変わると、センターアーム５１が傾斜し、そのセンターアーム５１に接続されたクロスバーユニット１０３延いてはワークＷを傾斜させることが可能になる（図２１参照）。

【0035】

また、クロスアーム１０２の一端にて、センターアーム５１とホルダー４５を連結しているベアリング５４は、クロスアーム１０２の長手方向に沿ってセンターアーム５１（或いはホルダー４５）に対して直進微小移動可能とする。これにより、左右のアームユニット２０Ａ、２０Ｂの制御誤差による機械へのストレスを緩和することができる。

【0036】

更に、本実施の形態においては、クロスアーム１０２の両端のホルダー４５と第２アーム３１の先端と、の間に、チルト機構ＴＭが配置されている。

【0037】

チルト機構ＴＭは、第３関節３０Ｘを介して第２アーム３１に連結されているブラケット４１、サーボモータ４２、減速機４３を含んで構成され、センターアーム５１をブラケット４１（延いては第２アーム３１）に対してＹ軸（シフト軸）（センターアーム５１の長手方向と平行な回転軸）廻りに回転（チルト）させることが可能となっている（図６参照）。

【0038】

但し、チルト機構ＴＭを、クロスバーユニット１０３側に設け、クロスバー７１をクロスバー７１の長手方向と平行な回転軸廻りに回転（チルト）させる構成とすることもできる。

【0039】

なお、クロスアーム１０２のセンターアーム５１の中央下部にはカプラ６１、６２により、クロスバーユニット１０３が着脱可能に接続されている（図８、図９参照）。カプラ６１、６２としては、例えば、入手容易な市販のクイックチェンジャ（ツールチェンジャ）（ビー・エル・オートテック株式会社製）などを採用することができる。

【0040】

クロスバーユニット１０３は、ワーク搬送方向に直交する方向（Ｙ軸方向：シフト方向）に長い棒状のクロスバー７１、把持（保持）ツール８１を含んで構成され、把持ツール８１はスパイダー（パイプ状要素）８１Ａ、バキュームカップ８１Ｂ等を含んで構成され、バキュームカップ８１ＢによりワークＷ１、Ｗ２を吸着保持したり、吸着保持しているワークＷ１，Ｗ２を解放することができるように構成されている。

【0041】

ここで、本実施の形態に係るワーク搬送装置１のクロスアーム１０２には、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、２つのシフト装置Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂが備えられている（搭載されている）。

【0042】

シフト装置Ｓ１Ａ及びシフト装置Ｓ１Ｂは同様の構成を有しており、シフト装置Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂは、それぞれ、シフト動作用駆動源としてのサーボモータＳ２、ボールネジＳ３、リニアガイドＳ４、駆動側シフト部材Ｓ５を含んで構成されている。

【0043】

なお、ボールネジＳ３は、クロスアーム１０２（クロスバー７１）の長軸方向（Ｙ軸方向）に沿って配設され、サーボモータＳ２の出力回転軸と一体的に回転される。該ボールネジＳ３の外周ネジ部と螺合される駆動側シフト部材Ｓ５は、サーボモータＳ２延いてはボールネジＳ３の回転（正回転或いは逆回転）により、ボールネジＳ３の長軸方向（Ｙ軸方向）に沿って移動（往復移動）可能に構成されている。そして、駆動側シフト部材Ｓ５のボールネジＳ３の長軸方向（Ｙ軸方向）に沿った移動を直動案内するように、駆動側シフト部材Ｓ５にはリニアガイドＳ４が係合されている。

【0044】

これにより、本実施の形態に係るシフト装置Ｓ１Ａ（或いはＳ１Ｂ）の駆動側シフト部材Ｓ５は、クロスアーム１０２の長軸方向（Ｙ軸方向）の任意の位置へ移動可能であると共に、その位置にて停止維持（位置決め）可能となっている。

【0045】

駆動側シフト部材Ｓ５の下端部は、凹形状（或いは凸形状）を有しており、この形状に対応した凸形状（或いは凹形状）の上端部を有する被駆動側（従動側）シフト部材（ピン）Ｓ１４と係合可能となっている。このため、駆動側シフト部材Ｓ５の下端部と、被駆動側シフト部材Ｓ１４の上端部と、が上下方向（Ｚ軸方向）において接近して係合されると（図８（Ａ）、図９（Ａ）参照）、シフト装置Ｓ１Ａ（或いはＳ１Ｂ）による駆動側シフト部材Ｓ５のシフト方向（Ｙ軸方向）へのシフト動作と略一体となって被駆動側シフト部材Ｓ１４は従動され、駆動側シフト部材Ｓ５と同一のシフト方向（Ｙ軸方向）へシフト動作（スライド動作）されるようになっている。

【0046】

ここで、被駆動側シフト部材Ｓ１４は、スライド装置Ｓ１１Ａ（Ｓ１１Ｂ）の構成部品であり、スライド装置Ｓ１１Ａ（Ｓ１１Ｂ）は、シフト装置Ｓ１Ａ（Ｓ１Ｂ）に対応してクロスバーユニット１０３（クロスバー７１）側に搭載されている（備えられている）。

【0047】

スライド装置Ｓ１１Ａ、Ｓ１１Ｂは、それぞれ、リニアガイドＳ１２ａ、ツールホルダーＳ１３ａ、前記被駆動側シフト部材Ｓ１４を含んで構成されている。

【0048】

また、クロスバー７１の長軸方向中心を挟んでスライド装置Ｓ１１Ａ、Ｓ１１Ｂの反対側には、従動側スライド装置Ｓ２１Ａ、Ｓ２１Ｂが配設され、それぞれ、リニアガイドＳ１２ｂ、ツールホルダーＳ１３ｂを含んで構成されている。

【0049】

従動側スライド装置Ｓ２１Ａ（Ｓ２１Ｂ）のツールホルダーＳ１３ｂは、ブリッジ（接続部材）Ｓ２９を介して、スライド装置Ｓ１１Ａ（Ｓ１１Ｂ）のツールホルダーＳ１３ａと略一体的に接続されていて、ツールホルダーＳ１３ｂはツールホルダーＳ１３ａと連動して（ツールホルダーＳ１３ａに従動され）、リニアガイドＳ１２ｂにより直動案内されながら、クロスバー長軸方向（Ｙ軸方向）に沿ってツールホルダーＳ１３ａの移動方向と同一方向に移動可能に構成されている。

【0050】

このため、シフト装置Ｓ１Ａ（或いはＳ１Ｂ）による駆動側シフト部材Ｓ５のシフト方向（Ｙ軸方向）へのシフト動作に連動して、前記被駆動側シフト部材Ｓ１４がシフト方向（Ｙ軸方向）へシフト動作（スライド動作）されると、該被駆動側シフト部材Ｓ１４と略一体のツールホルダーＳ１３ａ延いてはブリッジ（接続部材）Ｓ２９を介して接続されるツールホルダーＳ１３ｂが連動してクロスバー長軸方向（Ｙ軸方向）に沿って同一方向に移動されることになる。

【0051】

なお、スライド装置Ｓ１１Ａ及び従動側スライド装置Ｓ２１Ａは、図７（Ａ）に示す中心点（クロスアーム１０２の中心）に関して、スライド装置Ｓ１１Ｂ及び従動側スライド装置Ｓ２１Ｂと対角位置に配設されている。かかる配置により、重量物であるシフト動作用駆動源（サーボモータＳ２）等の重量バランスが保たれるが、当該配置に限定されるものではなく、例えば、サーボモータを増やしたり（被駆動側に代えて独立に駆動させるためにサーボモータを設けたり）、バランサを搭載するなどの方法により、他の配置とすることも可能である。

【0052】

また、図７や図８に示すように、ツールホルダーＳ１３ａ、Ｓ１３ｂには、ワークを把持（保持、支持）する把持ツール８１が取り付けられている。上述したように、把持ツール８１はスパイダー（パイプ状要素）８１Ａ、バキュームカップ８１Ｂ等を含んで構成され、バキュームカップ８１Ｂによりワークを吸着保持したり、吸着保持しているワークを解放することができるように構成されている。

【0053】

２つのシフト装置Ｓ１Ａ、Ｓ１ＢのサーボモータＳ２の駆動をそれぞれ制御することにより、駆動側シフト部材Ｓ５をシフト方向（Ｙ軸方向）へシフト動作させると、これに連動して、前記被駆動側シフト部材Ｓ１４が従動されてシフト方向（Ｙ軸方向）へシフト動作（スライド動作）され、延いてはブリッジ（接続部材）Ｓ２９及びツールホルダーＳ１３ａ、Ｓ１３ｂ、ワーク保持ツール８１、ワークＷ１、Ｗ２がクロスバー長軸方向（Ｙ軸方向）に沿って任意の位置に移動される。

【0054】

なお、２つのシフト装置Ｓ１Ａ、Ｓ１ＢのサーボモータＳ２の駆動をそれぞれ相互独立に制御することにより、２つのシフト装置Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂの駆動側シフト部材Ｓ５のシフト方向（移動方向）をそれぞれ同じ方向（同位相）とすることができるし、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すように、逆方向（逆位相）（相互に接近する方向、相互に離間する方向）とすることで、ワークＷ１、Ｗ２の相互間隔を変更することが可能である。また、２つのシフト装置Ｓ１Ａ、Ｓ１ＢのサーボモータＳ２のうちの一方のみを駆動して、一方の駆動側シフト部材Ｓ５（ワークＷ１、Ｗ２の一方）の位置はそのままに他方の駆動側シフト部材Ｓ５（ワークＷ１、Ｗ２の他方）の位置を前記一方の駆動側シフト部材Ｓ５（ワークＷ１、Ｗ２の前記一方）に対して接近させたり離間させたりすることなども可能である。

【0055】

以上のように、本実施の形態に係るワーク搬送装置１によれば、比較的簡単かつ低コストで、かつ、軽量・コンパクトな構成でありながら、ワークの搬送姿勢（搬送中の姿勢、特にワークのＹ軸方向へのシフト動作）を自由度高く変更することができるプレス機械のワーク搬送装置を提供することができる。

【0056】

また、本実施の形態に係るワーク搬送装置１では、シフト機構用駆動源（サーボモータ）であるサーボモータＳ２をワーク搬送装置１（クロスアーム１０２）側に備えることができるように工夫したので、ツール交換の際に、従来（特許文献１）の装置のようにシフト機構用サーボモータを含んで構成されているツールアタッチメントをワーク搬送装置から切り離すことがないため、シフト機構用サーボモータ（サーボモータＳ２相当）への電力供給は継続されるため、従来（特許文献１）の装置のようなツール交換毎にシフト機構用サーボモータ（サーボモータ等）の位置情報を消失してしまうといったおそれがなく、再接続する際に、原点設定作業の必要がないので、ツール交換時間を大幅に削減することができる。

【0057】

また、本実施の形態では、シフト動作用駆動源としてサーボモータＳ２を利用する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、サーボモータ以外の電動モータやリニアモータなどをシフト動作用駆動源として利用することも可能である。

【0058】

ここで、本実施の形態に係るワーク搬送装置１のクロスバーユニットの交換動作について説明する。
＜クロスバー着脱動作（ツール交換）＞
（ステップＡ）
次に（今回）使用するクロスバーユニット１０３が搭載された台車５０２を、図１１の退避位置１から図１１のツール交換位置へ移動させると共に、前に（前回）使用していたクロスバーユニットを既に取り外された状態（空の状態）のワーク搬送装置１（クロスアーム１０２）をツール交換位置に移動させる（図１１参照）。
なお、図１１に示すように、前に使用していたクロスバーユニット１０３１は、図１１のツール交換位置にて、ワーク搬送装置１から自動的に分離（離脱）されて（外されて）別の台車５０２１に搭載された後、図１１の退避位置２に移動されている。

【0059】

（ステップＢ）
図１１の状態から、ワーク搬送装置１のクロスアーム１０２を降下させて、クロスアーム１０２側のカプラ６１を次クロスバーユニット１０３側のカプラ６２に密着させる（図１２参照）。
このとき、ワーク搬送装置１（クロスアーム１０２）の降下動作にて、駆動側シフト部材Ｓ５と、被駆動側シフト部材Ｓ１４と、が係合される（図８、図１０等参照）。
また、ワーク搬送装置１（クロスアーム１０２）の降下動作にて、クロスアーム１０２のカプラ６１と、クロスバーユニット１０３のカプラ６２と、が係合され、カプラ６１側からカプラ６２側へのエアの供給が開始されることにより自動的にチャック（付着）される。

【0060】

（ステップＣ）
続いて、ワーク搬送装置１のクロスアーム１０２を上昇させると、クロスアーム１０２側のカプラ６１と次クロスバーユニット１０３側のカプラ６２とが係合されているので、台車５０２から次クロスバーユニット１０３が離れ、ワーク搬送装置１は次クロスバーユニット１０３を携えて所定の生産位置へ移動され、台車５０２は退避位置１へ戻されて、プレス加工（生産）が開始される（図１３参照）。

【0061】

なお、本実施の形態では、図１４に示すように、台車５０２（台車５０２１も同様）のクロスバーユニット１０３を受けて支持する受け台５０３ａ、５０３ｂの上面には、位置固定ピン５０４ａ、５０４ｂが凸状に立設されている。

【0062】

一方で、クロスバーユニット１０３のツールホルダーＳ１３ａ（Ｓ１３ｂ）には、クロスバー７１に対する相対的な所定位置（例えば、ツールホルダーＳ１３ａ、１３ｂの最大離間位置（ツールホルダーＳ１３ａが最右位置でツールホルダーＳ１３ｂが最左位置にある状態）にて、前記位置固定ピン５０４ａ、５０４ｂに対応する位置に、係合穴Ｓ１３１ａ，Ｓ１３１ｂが設けられている。なお、クロスバー７１に対する相対的な所定位置は、サーボモータＳ２の基準位置（所定回転角度位置）に対応している。

【0063】

このため、ツール交換（ツール脱）の際に、図１４に示すように、ワーク搬送装置１を操作して、空の台車５０２の上方にクロスアーム１０２及びクロスバーユニット１０３を持ち来たすが、その際に、サーボモータＳ２を駆動して、各ツールホルダーＳ１３ａ（Ｓ１３ｂ）（図７、図８等参照）を所定位置まで移動させる。そして、その状態で、クロスアーム１０２を降下してクロスバーユニット１０３を台車５０２の受け台５０３ａ、５０３ｂに載置させると、台車５０２側の位置固定ピン５０４ａ、５０４ｂと、クロスバーユニット１０３側の係合穴Ｓ１３１ａ，Ｓ１３１ｂと、が係合され、ツールホルダーＳ１３ａ（Ｓ１３ｂ）延いては被駆動側シフト部材Ｓ１４の位置を所定位置に維持した状態で台車５０２に載置することができる。

【0064】

このとき、カプラ６１側からのカプラ６２側へのエアの供給を停止することで、クロスアーム１０２のカプラ６１と、クロスバーユニット１０３のカプラ６２と、の係合が自動的に解放され、ワーク搬送装置１を操作してクロスアーム１０２を上昇させると、クロスアーム１０２からクロスバーユニット１０３が分離（離脱）され、クロスバーユニット１０３だけを台車５０２に置くことができる（図１５、図１６参照）。

【0065】

なお、ワーク搬送装置１が、このクロスバーユニット１０３を次に取りに来るときには、位置固定ピン５０４ａ、５０４ｂと係合穴Ｓ１３１ａ，Ｓ１３１ｂとの係合により、ツールホルダーＳ１３ａ及び被駆動側シフト部材Ｓ１４は所定位置に維持されているので、その位置に対応する駆動側シフト部材Ｓ５の位置（すなわち、サーボモータＳ２の所定回転角度量（基準位置からの駆動量））も判っているので、その位置に調整することで、容易に駆動側シフト部材Ｓ５と被駆動側シフト部材Ｓ１４を係合させながら、クロスバーユニット１０３を自動的に接続することができる。このため、以降のサーボモータＳ２の駆動制御はいわゆる脱調等（サーボモータＳ２のエンコーダ等に基づく位置情報と、ツールホルダーＳ１３ａの位置情報と、の不符号・不整合など）を招くことなく、そのまま継続してシフト動作を行うことができる。

【0066】

また、本実施の形態では、シフト動作用駆動源であるサーボモータＳ２をワーク搬送装置１（クロスアーム１０２）側に備える構成としたので、ツール交換の際に、従来（特許文献１）の装置のようにシフト動作用駆動源（サーボモータＳ２相当）を含んで構成されているツールアタッチメントをワーク搬送装置から切り離すことがないため、シフト動作用駆動源（サーボモータＳ２相当）への電力供給は継続されるため、従来（特許文献１）の装置のようなツール交換毎にシフト動作用駆動源（サーボモータ等）の位置情報を消失してしまうおそれがない。

【0067】

すなわち、従来（特許文献１）の装置のように、ツール交換の際に、サーボモータ側とツール側とを一旦切り離すと、再接続する際には、サーボモータ側の位置情報と、ツール側の位置情報と、を対応させるために、再度、原点設定作業が必要になるが、本実施の形態によれば、そのような必要がないので、ツール交換時間を大幅に削減することができる。

【0068】

なお、位置固定ピン５０４ａ、５０４ｂと係合穴Ｓ１３１ａ，Ｓ１３１ｂが、本発明に係るシフト方向位置決め機構の一例に相当する。

【0069】

ところで、図１４に例示した場合に限らず、台車５０２側に係合穴を設け、ツールホルダーＳ１３ａ、Ｓ１３ｂ側に位置固定ピンを下に凸状に設ける構成とすることも可能である。

【0070】

シフト方向位置決め機構の他の一例としては、図１７、図１８に示すようなブレーキ装置６００を利用することができる。

【0071】

ブレーキ装置６００は、ツールホルダー１３ａ、１３ｂ毎に備えられ、クロスバー７１或いはリニアガイドＳ１２ａ（Ｓ１２ｂ）に対して摩擦要素６０４を当接・解放することで、クロスバー７１或いはリニアガイドＳ１２ａ（Ｓ１２ｂ）に対してツールホルダー１３ａ、１３ｂを、クロスバー７１或いはリニアガイドＳ１２ａ（Ｓ１２ｂ）の長手方向に対して所定位置に固定・解放可能に構成されている。

【0072】

このブレーキ装置６００は、例えば、ＮＢＫ（鍋屋バイテック会社）製のリニアクランプ（製品名「リニアクランパ・ズィー（Ｌｉｎｅａｒ Ｃｌａｍｐｅｒ−Ｚｅｅ）」（登録商標））を利用することができる。

【0073】

より詳細には、リニアクランプ（ブレーキ装置の一例）６００の一例としては、クロスバー７１或いはリニアガイドＳ１２ａ（Ｓ１２ｂ）のレールの長手方向（シフト方向）に摺動自在なリニアクランプボディ６１０（ツールホルダー１３ａ、１３ｂと略一体の部材）の内部に、スプリング６０１により図１８中下方に弾性付勢されるピストン６０２が備えられ、このピストン６０２の裏面（図１８において下側）には、図１８中下側が細まったクサビ要素６０３が取り付けられている。

【0074】

クサビ要素６０３の図１８中左側には摩擦要素６０４がクロスバー７１或いはリニアガイドＳ１２ａ（Ｓ１２ｂ）のレールに面して設けられており、クサビ要素６０３の上下動に応じて摩擦要素６０４がクロスバー７１或いはリニアガイドＳ１２ａ（Ｓ１２ｂ）のレールに対して接離するようになっている。

【0075】

すなわち、エア圧等をピストン６０２の裏面に作用させない状態（カップリング６１と６２が分離された状態）では、ピストン６０２はスプリング６０１により押圧されて図１８中下方に弾性付勢された状態となる。このとき、ピストン６０２の下のクサビ要素６０３も連動して図１８中下側に移動されるため、クサビ要素６０３の基端側（図１８中上側）の太い部分によって、摩擦要素６０４がクロスバー７１側に押されて当接するため、摩擦要素６０４とクロスバー７１或いはリニアガイドＳ１２ａ（Ｓ１２ｂ）との間に摩擦力が生じて、リニアクランプボディ６１０（ツールホルダー１３ａ、１３ｂと略一体の部材）は、クロスバー７１に対して固定保持されることになる。

【0076】

このため、ツール交換（ツール脱）の際に、カップリング６１とカップリング６２を切り離す前に、サーボモータＳ２を駆動して、各ツールホルダーＳ１３ａ（Ｓ１３ｂ）を所定位置まで移動させておき、その状態で、クロスアーム１０２を降下してクロスバーユニット１０３を台車５０２の受け台に載置させて、カップリング６１とカップリング６２を分離すると、それによりエア供給が停止され、ブレーキ装置６００により、ツールホルダー１３ａ、１３ｂ（被駆動側シフト部材Ｓ１４）は、クロスバー７１に対して所定位置に固定保持される。

【0077】

一方で、空のクロスアーム１０２にツールを付着させる際には、サーボモータＳ２を駆動してツールホルダー１３ａ、１３ｂ（被駆動側シフト部材Ｓ１４）の所定位置に対応する位置へ駆動側シフト部材Ｓ５を移動させた状態にして、クロスアーム１０２をクロスバーユニット１０３に接近させてカップリング６１とカップリング６２を接続すると、エア供給が開始されるため、ブレーキ装置６００の摩擦要素６０４による固定保持が解放され、ツールホルダー１３ａ、１３ｂは、クロスバー７１に対して自在に移動可能となる。このため、以降のサーボモータＳ２の駆動制御はいわゆる脱調等（サーボモータＳ２のエンコーダ等に基づく位置情報と、ツールホルダーＳ１３ａの位置情報と、の不符号・不整合など）を招くことなく、そのまま継続してシフト動作を行うことができる。

【0078】

なお、ツールホルダー１３ａ、１３ｂは、ブリッジ（接続部材）Ｓ２９を介して略一体的に接続されているので、ブレーキ装置６００は、スライド装置Ｓ１１Ａ，Ｓ１１Ｂのツールホルダー１３ａ、または従動側スライド装置Ｓ２１Ａ、Ｓ２１Ｂのツールホルダー１３ｂの少なくとも一方に備える構成とすることも可能である。

【0079】

ここで、本実施の形態に係るワーク搬送装置１の基本的なワーク搬送動作について説明しておく。
＜ワーク搬送動作（Ｘ軸方向（ワーク搬送方向）への移動及びＺ軸方向（高さ方向、上下方向）への移動）＞
＜ステップ１＞
ステップ１では、図４（Ａ）に示すように、ワークＷの次工程への搬送（プレスマシンへの搬入或いはプレスマシンからの搬出など）は、スカラロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）の各サーボモータ（１３、２２）を駆動し、第１アーム２１、第２アーム３１を回転作動させて、クロスバーユニット１０３を搬送すべきワークＷ（搬送コンベア上或いは前工程プレスマシンの金型上のワークなど）の上方に移動させる。

【0080】

この段階或いはこの段階に至る前から、各サーボモータ２を同期駆動して、スカラロボット１０１Ａ、１０１Ｂを同期させながら下降させ、クロスバー７１に配置された把持ツール８１の吸着部（バキュームカップ８１Ｂ）をワークＷの上面と密着させる。この状態で把持ツール８１の吸着部（バキュームカップ８１Ｂ等）の吸着力作用（負圧による吸着或いは磁気による吸着など）によりワークＷが吸着把持される。

【0081】

各把持ツール８１に吸着されたワークＷは、サーボモータ２によるロボット１０１Ａ（１０１Ｂ）全体の上昇により持ち上げられる。

【0082】

＜ステップ２＞
ステップ２では、ロボット１０１Ａ、１０１Ｂの各第１アーム２１、各第２アーム３１や各サーボモータ１３、２２等の作用により、ステップ１にて持ち上げられたワークＷを、ワーク搬送方向（Ｘ軸方向）下流側に向けて搬送する（図４（Ｂ）→図４（Ｃ）→図４（Ｄ）参照）。

【0083】

＜ステップ３＞
ステップ３では、図４（Ｅ）に示すように、ワークＷが搬送すべき位置の上方まで搬送されたので、各サーボモータ１３、２２等を停止して各第１アーム２１、各第２アーム３１の動作を停止する一方、各サーボモータ２により、ロボット１０１Ａ、１０１Ｂ全体を下降させる。

【0084】

＜ステップ４＞
ステップ４では、クロスバー７１に取り付けられている把持ツール８１の吸着部の吸着力を停止してワークＷを解放して、ワークの搬送を完了する。

【0085】

そして、ワークＷの搬送が完了すると、ツール８１を上昇させる。この上昇は、各サーボモータ２により、ロボット１０１Ａ、１０１Ｂを同期させて上昇させることで実行する。

【0086】

その後、ロボット１０１Ａ、１０１Ｂの各第１アーム２１、各第２アーム３１や各サーボモータ１３、２２等の作用により、クロスバー７１や把持ツール８１を次に搬送するワークＷのある場所の上方まで移動させる（図４（Ｅ）の状態から図４（Ａ）の状態へのリターン動作を行う、言い換えると図４の矢印と逆向きの動作を実行する）。
以降は、この一連の動作を繰り返すことで、順次、ワークを下降工程へ搬送する。

【0087】

＜Ｘ軸廻りの回転動作（ローリング）＞
また、本実施の形態に係るワーク搬送装置１は、金型を斜めに設置した場合（例えば、仕上がり品質（パンチ穴の見栄えなど）の観点からパンチが厚み方向に沿って真っすぐに打ち込まれるようにしたい場合など）には、把持したワークＷをＹＺ平面（高さ方向）において傾斜（例えばＸ軸廻りに回転：ローリング）させる必要があるが、このような要求に応えることができる。
すなわち、図２１示したように、左右のロボット１０１Ａ，１０１Ｂの各サーボモータ２を相互独立に制御（高さ位置を異ならせるように制御）することで、クロスバー７１や把持ツール８１をＹＺ平面内にて傾斜させることができ、かかる傾斜状態にて左右のロボット１０１Ａ，１０１Ｂを下降させることで、傾斜して配置された金型の上にワークを置くことが可能となる。

【0088】

＜Ｙ軸廻りの回転動作（ピッチング：チルト）＞
また、本実施の形態に係るワーク搬送装置１は、クロスバー７１や把持したワークＷをＹ軸廻りに回転（チルト：ピッチング）させたいといった要求に応えることができる。
すなわち、図５に示したように、クロスアーム１０２の両端のホルダー４５と第２アーム３１の先端と、の間に配設されているチルト機構ＴＭ（サーボモータ４２、減速機４３など）を駆動することにより、Ｙ軸（シフト軸）廻りにワークＷ（センターアーム５１、クロスバー７１、把持ツール８１）を回転（チルト）させることが可能となっている。

【0089】

＜Ｚ軸廻りの回転動作（ヨーイング）＞
また、本実施の形態に係るワーク搬送装置１は、クロスバー７１や把持したワークＷを水平面内（ＸＹ平面）にて回転（Ｚ軸廻りの回転：ヨーイング）させたいといった要求に応えることができる。
すなわち、図２０に示したように、左右のロボット１０１Ａ，１０１Ｂのアームユニット２０Ａ、２０Ｂ（各第１アーム２１、各第２アーム３１）の動作を相互独立に制御（各第１関節１０Ｘ，各第２関節２０Ｘの回転角度位置を異ならせるように各第１アーム駆動機構ＤＭ１、各第２アーム駆動機構ＤＭ２を制御）することで、クロスバー７１や把持ツール８１をＺ軸廻りに回転させることができる。

【0090】

＜Ｙ軸方向への移動（シフト）動作＞
更に、本実施の形態に係るワーク搬送装置１は、クロスバー７１や把持したワークＷをワーク搬送方向（Ｘ軸方向）に対して横方向（Ｙ軸方向：幅方向）に移動（シフト）させたいといった要求に応えることができる。
すなわち、図１９に示したように、左右のロボット１０１Ａ，１０１Ｂのアームユニット２０Ａ、２０Ｂ（各第１アーム２１、各第２アーム３１）の動作を相互独立に制御（各第１関節１０Ｘ，各第２関節２０Ｘの回転角度位置を異ならせるように各第１アーム駆動機構ＤＭ１、各第２アーム駆動機構ＤＭ２を制御）することで、クロスバー７１や把持ツール８１をワーク搬送方向（Ｘ軸方向）に対して横方向（Ｙ軸方向）に移動（シフト）させることができる。

【0091】

なお、上記では、第２アーム３１の先端に、垂直枢軸（Ｚ軸廻りの枢軸）である第３関節３０Ｘを介して、クロスアーム１０２を接続すると共に、クロスアーム１０２をＸ軸廻りに回転動作（ローリング）させることができるようにするために、センターアーム５１の両端と、第２アーム３１に第３関節廻りに回転自在に接続されるブラケット４１と、を、Ｘ軸廻りに回転自在なベアリング５４（第４関節４０Ｘ）を介して接続している。

【0092】

以上説明したように、本実施の形態に係るワーク搬送装置１によれば、Ｘ軸廻りの回転（ローリング）、Ｙ軸廻りの回転（チルト）、Ｚ軸廻りの回転（ヨーイング）、Ｚ軸方向への移動（リフト）、Ｙ軸方向への移動（シフト）を可能にしながら、ワークをワーク搬送方向（Ｘ軸方向）に搬送することができる。

【0093】

すなわち、本実施の形態に係るワーク搬送装置１によれば、比較的簡単かつ低コストで、かつ、軽量・コンパクトな構成でありながら、ワークの搬送姿勢を自由度高く変更可能にしたプレス機械のワーク搬送装置を提供することができる。

【0094】

なお、本発明に係るシフト装置及びスライド装置は、本実施の形態に係る搬送ロボット１０１Ａ，１０１Ｂを相互独立に上下方向（Ｚ軸方向）へ移動可能に構成した装置に適用される場合に限定されるものではなく、例えば、特許文献２に記載されているようなワーク搬送装置のように２台のスカラロボットを共通の支持フレームに支持した構成のワーク搬送装置などにも適用することができるものである。

【0095】

以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは可能である。

【符号の説明】

【0096】

１ ワーク搬送装置
１０Ａ，１０Ｂ 昇降機構
１１ 昇降フレーム
２０Ａ，２０Ｂ アームユニット
２１ 第１アーム
３１ 第２アーム
１０Ｘ 第１関節
２０Ｘ 第２関節
３０Ｘ 第３関節
４０Ｘ 第４関節
６１、６２ カプラ
７１ クロスバー
８１ 把持ツール
８１Ａ スパイダー（パイプ状要素）
８１Ｂ バキュームカップ
１０１Ａ，１０１Ｂ スカラロボット（ロボット）
１０２ クロスアーム
１０３ クロスバーユニット
Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ シフト装置
Ｓ２ サーボモータ（シフト動作用駆動源）
Ｓ５ 駆動側シフト部材
Ｓ１４ 被駆動側（従動側）シフト部材
Ｓ１１Ａ、Ｓ１１Ｂ スライド装置
Ｓ１３ａ、Ｓ１３ｂ ツールホルダー
Ｓ２１Ａ、Ｓ２１Ｂ 従動側スライド装置
Ｓ２９ ブリッジ（接続部材）
５０４ａ、５０４ｂ 位置固定ピン（本発明に係るシフト方向位置決め機構の一例）
Ｓ１３１ａ，Ｓ１３１ｂ 係合穴（本発明に係るシフト方向位置決め機構の一例）
６００ ブレーキ装置（本発明に係るシフト方向位置決め機構の一例）
Ｆ 固定フレーム
ＤＭ１ 第１アーム駆動機構
ＤＭ２ 第２アーム駆動機構
ＴＭ チルト機構
Ｗ１、Ｗ２ ワーク

【要約】

【課題】 ワークの搬送姿勢を自由度高く変更することができるワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】本発明は、昇降フレーム11に第1関節10Xを介して支持される第1アーム21と、第2関節20Xを介して支持される第2アーム31と、第1アームを回転駆動する第1アーム駆動機構DM1と、第2アームを回転駆動する第2アーム駆動機構DM2と、を含むスカラロボット101A,101Bを2台備えると共に、前記2台のスカラロボットを上下動させる昇降機構と、第2アーム31の先端同士を連結するクロスアーム102と、クロスアーム102に着脱可能に接続されツールホルダーを介してワークを解放可能に保持するワーク保持ユニット103と、を備え、駆動側シフト部材S5をシフト動作させるシフト装置S1A,S1Bがクロスアーム102に備えられ、被駆動側シフト部材が駆動側シフト部材により従動されることでツールホルダーS13Aをシフト動作させるスライド装置S21A,S21Bがワーク保持ユニット103に備えられる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】