特許 6391181 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(B2)

(11)【特許番号】6391181

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19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 20060101AFI20180910BHJP

   B21D 43/18 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   B21D43/05 U

   B21D43/05 H

   B21D43/18 A

   B21D43/18 B

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-196253(P2016-196253)

(22)【出願日】2016年10月4日

(65)【公開番号】特開2018-58080(P2018-58080A)

(43)【公開日】2018年4月12日

【審査請求日】2017年4月28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】 柏原 郁昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２１６２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２７７５８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／１７１０６４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ４３／０５

Ｂ２１Ｄ ４３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
を含んでそれぞれ構成される右アームユニット及び左アームユニットを備えたプレス機械のワーク搬送装置であって、
ワーク搬送方向の右側に配設される右アームユニット及びワーク搬送方向の左側に配設される左アームユニットの第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ユニットと、
クロスアームユニットに着脱可能に連結されるクロスバーに支持されるワーク保持ツールを介してワークを解放可能に保持するクロスバーユニットと、
を備え、
クロスアームユニットと、クロスバーと、は、クロスアームユニットの長手方向において異なる位置に配設された少なくとも２組のカップリングを介して着脱可能に連結されると共に、
対応するカップリング同士を接近させて連結する際の対応するカップリング同士間の遊動により、クロスアームユニット側に取り付けられたカップリング間ピッチ或いはクロスバー側に取り付けられたカップリング間ピッチを伸縮可能に構成した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】

クロスアームユニット側に取り付けられたカップリング間ピッチを伸縮可能に構成すると共に、クロスバー側に取り付けられたカップリング間ピッチが固定されてい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】

クロスアームユニットが、右アームユニットと一体的なクロスアームユニット側と、左アームユニットと一体的なクロスアームユニット側と、に分かれており、それぞれの側のクロスアームユニットが、クロスアームユニットの長手方向における相対距離を伸縮可能に連結されていることで、
右アームユニットと一体的なクロスアームユニット側に固定される一のカップリングと、
左アームユニットと一体的なクロスアームユニット側に固定される一のカップリングと、
のカップリング間ピッチが、対応するカップリング同士を連結する際に伸縮可能に構成されたことを特徴とする請求項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には、水平方向に回動自在な左アームユニット（スカラロボット：水平多関節ロボット）及び左アームユニットの先端に取り付けられているスライドアームに、長尺方向に並んで配設される一対の（２つの）アタッチメントを介して、ワーク搬送方向に略直交する水平方向（ワーク搬送横方向）に延在されるクロスバーにワークを解放可能に保持するワーク保持ツールを支持させたクロスバーユニットが着脱可能に支持されるワーク搬送装置が記載されている。かかるワーク搬送装置において、左右アームユニットとクロスバーユニットは、カップリングを介して着脱可能に連結されていることから、当該ワーク搬送装置は、例えば段取時等において、ワークの仕様（形状等）に合わせたワーク保持ツールを備えたクロスバーユニットに交換することなどが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２１６２５４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】

【0005】

上述したような特許文献１のワーク搬送装置にあっては、左右アームユニットの先端のカップリング間ピッチと、これと対応して連結（係合）し合うクロスバーユニット側のカップリング間ピッチと、を完全に一致させる必要がある。

【0006】

すなわち、
（１）連結し合うカップリング間ピッチが少しでも異なると、機械（装置）にストレスがかかり破損の原因となる。
このため、複数のクロスバーユニットを着脱交換するような場合には、すべてのクロスバーユニットのすべてのカップリング間ピッチを精確に合わせることが必要であるが、このようなことは実際には難しく、複数のクロスバーユニットを着脱交換することへの対応は実際には難しいといった実情がある。
（２）また、高速搬送等の要請からクロスバーは軽量化、高剛性化されるため、材料にＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：炭素繊維強化プラスチック）が使用されることが多いが、アームはアルミまたは鋳鉄が多い。ＣＦＲＰと金属（アルミや鋳鉄など）は線膨張係数が大きく異なり温度変化によってカップリング間ピッチが変化するため、着脱が円滑にできなくなると共に、上述した破損の問題が一層顕著になるといった実情がある。

【0007】

なお、特許文献２に記載されるワーク搬送装置のように、右アームユニット及び左アームユニット（スカラロボット）と、クロスバーユニットと、が一つのカップリングにて着脱可能に連結される構造としたものも提案されており、かかるワーク搬送装置においては、上述したような２つのカップリング同士のピッチ間の寸法差（製造誤差や熱膨張等の変形による寸法差など）の問題はない。
しかしながら、クロスバーを一点支持する構造（単一のカップリングで支持する構造）であるため、剛性が低く、左右方向（ワーク搬送横方向）においてサイズの大きいワークを搬送する場合などにおいて、搬送時の揺れが大きくなるため高速搬送が難しいといった実情がある。

【0008】

また、クロスバーを一点支持する構造であっても、クロスバーの厚みを増して断面積を大きくすれば剛性を改善することも期待できるが、クロスバーの厚みが増した分だけプレス装置のスライドとの隙間が減るため、高速搬送には適さなくなる、といった実情がある。すなわち、上下動するスライドとの干渉を避けつつクロスバーが金型上まで浸入してワークを金型に対して搬入或いは搬出するため、クロスバーの高さ方向の厚みが増すと、その分だけスライドと干渉しないようにクロスバーの侵入を遅らせる必要があるため、高速搬送を阻害する要因となる。

【0009】

本発明は、上述したような実情に鑑みなされたもので、右アームユニット及び左２アームユニット（２台のスカラロボット）と、これらの先端に連結される共通のクロスアームユニットに対して着脱可能に連結されるクロスバーユニットと、を有するワーク搬送装置において、クロスアームユニットと、クロスバーユニットと、を円滑かつ高精度に着脱可能に連結することができると共に、高い装置剛性を実現でき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】

【0010】

このため、本発明は、
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、
を含んでそれぞれ構成される右アームユニット及び左アームユニットを備えたプレス機械のワーク搬送装置であって、
ワーク搬送方向の右側に配設される右アームユニット及びワーク搬送方向の左側に配設される左アームユニットの第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ユニットと、
クロスアームユニットに着脱可能に連結されるクロスバーに支持されるワーク保持ツールを介してワークを解放可能に保持するクロスバーユニットと、
を備え、
クロスアームユニットと、クロスバーと、は、クロスアームユニットの長手方向において異なる位置に配設された少なくとも２組のカップリングを介して着脱可能に連結されると共に、
対応するカップリング同士を接近させて連結する際の対応するカップリング同士間の遊動により、クロスアームユニット側に取り付けられたカップリング間ピッチ或いはクロスバー側に取り付けられたカップリング間ピッチを伸縮可能に構成したことを特徴とする。

【0011】

本発明において、クロスアームユニット側に取り付けられたカップリング間ピッチを伸縮可能に構成すると共に、クロスバー側に取り付けられたカップリング間ピッチが固定されていることを特徴とすることができる。

【0012】

本発明において、
クロスアームユニットが、右アームユニットと一体的なクロスアームユニット側と、左アームユニットと一体的なクロスアームユニット側と、に分かれており、それぞれの側のクロスアームユニットが、クロスアームユニットの長手方向における相対距離を伸縮可能に連結されていることで、
右アームユニットと一体的なクロスアームユニット側に固定される一のカップリングと、
左アームユニットと一体的なクロスアームユニット側に固定される一のカップリングと、
のカップリング間ピッチが、対応するカップリング同士を連結する際に伸縮可能に構成されたことを特徴とすることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、右アームユニット及び左アームユニット（２台のスカラロボット）と、これらの先端に連結される共通のクロスアームユニットに対して着脱可能に連結されるクロスバーユニットと、を有するワーク搬送装置において、クロスアームユニットと、クロスバーユニットと、を円滑かつ高精度に着脱可能に連結することができると共に、高い装置剛性を実現できる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】

【0014】

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

【図2】同上実施の形態に係るワーク搬送装置の第２アームの一部、クロスアームユニット、クロスバーユニットの一部であって、クロスアームユニットとクロスバーユニットが離間している状態を抜き出して示す斜視図（ワーク搬送方向上流側斜め上方から見た図）である。

【図3】同上実施の形態に係るワーク搬送装置の第２アームの一部、クロスアームユニット、クロスバーユニットの一部であって、クロスアームユニットとクロスバーユニットが離間している状態を抜き出して示す正面図（ワーク搬送方向上流側から見た図）である。

【図4】（Ａ）は同上実施の形態に係るワーク搬送装置の第２アームの一部、クロスアームユニット、クロスバーユニットの一部のクロスアームユニットとクロスバーユニットが連結されている状態を抜き出して示す正面図（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クロスアームユニットとクロスバーユニットによる連結（係合）経路を説明する斜視図である。

【図6】同上実施の形態に係るワーク搬送装置において利用されるカップリングの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。

【0016】

本実施の形態に係るプレス機械のワーク搬送装置１は、例えば、図１に示すように、プレス加工工程（ワーク搬送方向）上流側のプレスマシン２（図ではベッドのみが示されている）と、プレス加工工程下流側のプレスマシン３（図ではベッドのみが示されている）と、の間に配設され、プレスマシン２によりプレス加工されたワークを金型から取り出して、プレスマシン３へ搬送してプレスマシン３の金型にワークをセットした後、再びプレスマシン２へ戻って次のワークを搬送するといった一連の動作を繰り返すように構成されている。

【0017】

但し、本実施の形態に係るプレス機械のワーク搬送装置１は、上記の他にも、プレスマシンに対するワークの搬入・搬出に利用することができると共に、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も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。

【0018】

ここで、本実施の形態に係るワーク搬送装置１は、図１に示すように、
ワーク搬送方向であるＸ軸方向の幅方向であるＹ軸方向に沿ってコラム等に（或いは単独で）設置されるフレーム１Ａ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１０（１０Ａ、１０Ｂ）と、
該昇降フレーム１０（１０Ａ，１０Ｂ）に支持され、水平面内において（水平方向に）回動可能な右アームユニット２０及び左アームユニット３０と、
右アームユニット２０の先端に水平面内にて回転可能に連結されると共に、この右アームユニット２０との連結位置とは長手方向の異なる位置にて左アームユニット３０の先端に水平面内にて回転可能に連結されるクロスアームユニット４０と、
クロスアームユニット４０に着脱可能に連結されるクロスバー６１に支持されるワーク保持ツールを介してワークを解放可能に保持するクロスバーユニット６０と、
を含んで構成され、
クロスアームユニット４０と、クロスバーユニット６０（クロスバー６１）と、は少なくとも２つのカップリング５２、６２にて連結されている。

【0019】

右アームユニット２０（左アームユニット３０）は、図１に示すように、
昇降フレーム１０（１０Ａ，１０Ｂ）にその基端側が第１関節２１Ａ（３１Ａ）を介して水平面内を回転自在に支持される第１アーム２１（３１）と、
該第１アーム２１（３１）の先端側にその基端側が第２関節２１Ｂ（３１Ｂ）を介して水平面内を回転自在に支持される第２アーム２２（３２）と、
第１アーム２１（３１）を昇降フレーム１０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２３（３３）と、
第２アーム２２（３２）を第１アーム２１（３１）に対して第２関節２１Ｂ（３１Ｂ）廻りに回転駆動する第２アーム駆動機構２４（３４）と、
を含んで構成されている。

【0020】

なお、右アームユニット２０は、ワーク搬送中心を通る垂直面（ＸＺ平面）に関して、左アームユニット３０と略対称（面対称）に構成され、右アームユニット２０はワーク搬送方向の右側（上流側から見て右側）に配設され、左アームユニットはワーク搬送方向の左側（上流側から見て左側）に配設されている。

【0021】

また、本実施の形態に係るワーク搬送装置１には、前記２台の右アームユニット２０（左アームユニット３０）（スカラロボット）を昇降フレーム１０（１０Ａ，１０Ｂ）を介してＺ軸方向に移動可能に構成された昇降機構１１（１１Ａ，１１Ｂ）が備えられている。例えば、昇降機構１１（１１Ａ，１１Ｂ）は、サーボモータ、ボールネジ、ボールネジナット（スクリュウ）、リニアガイドレールを含んで構成され、略垂直（Ｚ軸方向）に配設されるボールネジに対して昇降（上下動）されるボールネジナットに昇降フレーム１０（１０Ａ，１０Ｂ）が接続された構成とすることができる。

【0022】

但し、本実施の形態において、昇降フレーム１０（１０Ａ，１０Ｂ）及び昇降機構１１（１１Ａ，１１Ｂ）を省略し、右アームユニット２０と左アームユニット３０を共通のフレーム等に支持させる構成とすることなども可能である。

【0023】

ここで、クロスアームユニット４０は、前記２台の右アームユニット２０及び左アームユニット３０（スカラロボット）の第２アーム２２、３２の先端同士を、第３関節２２Ａ、３２Ａを介して水平面内を回転自在に連結しているが、より詳しくは、以下のように構成されている。

【0024】

すなわち、前記クロスアームユニット４０は、図２〜図４に示すように、下記の右チルト駆動装置４１、右フランジ４２、右ピン４３、右ブラケット４４、右ブロック４５、右固定ブロック４６、左チルト駆動装置４７、左フランジ４８、左ピン４９、左ブラケット５０、左バー５１を含んで構成されている。

【0025】

右チルト駆動装置４１は、一端側（図２において右端側）が右アームユニット２０の第２アーム２２の先端に第３関節２２Ａを介して水平面内において回転可能に連結されると共に、他端側（図２において左端側）が右フランジ４２に接続され、一端側に対して他端側の右フランジ４２をクロスアームユニット４０の長手方向軸（Ｙ軸）廻りに所定に回転駆動可能（チルト動作可能）な回転駆動装置を含んで構成されることができる。
なお、かかる回転駆動装置はサーボモータ、減速機等を含んで構成されることができるが、本実施の形態において、当該回転駆動装置は省略することもできる。

【0026】

右フランジ４２は、右チルト駆動装置４１の他端である出力部（減速機出力軸）に連結されると共に、該右フランジ４２の外周には一対の右ピン４３がワーク搬送方向に沿って水平にそれぞれ逆向きに（ワーク搬送方向上流側と下流側に向かって）突出して設けられている。

【0027】

右ブラケット４４は、図２において右端側に突出する一対の脚部４４Ａが設けられていて、この脚部４４Ａが右ピン４３の周囲に（ワーク搬送方向Ｘ軸廻りに）回転自在に支持されている右ブロック４５を介して、略垂直面内において回動自在に右フランジ４２に支持される一方、図２において左端側は、ブラケット４４の外周には搬送方向に沿って水平にそれぞれ逆向きに突出して設けられている一対の略矩形状の右固定ブロック４６を介して、対応する左バー５１を支持している。

【0028】

なお、右ブラケット４４の一対の脚部４４Ａに開口され、右ブロック４５を収容する開口４４Ｂは、その垂直方向における開口寸法が右ブロック４５の垂直方向寸法とほぼ同じに設定されることで上下方向における遊動を所定に規制しつつ、クロスアーム長手方向（ワーク搬送横方向、左右方向）における開口寸法が右ブロック４５のクロスアーム長手方向寸法より若干大きく設定されることで、右ブラケット４４と、右ブロック４５延いては右フランジ４２と、がクロスアーム長手方向に関して所定に（微小に）相対移動可能に、右ブロック４５延いては右フランジ４２を支持している。

【0029】

また、各左バー５１の右端側にそれぞれ開口され、右固定ブロック４６を収容する開口５１Ａは、その垂直方向における開口寸法が略矩形状の右固定ブロック４６の垂直方向寸法とほぼ同じに設定されることで上下方向における遊動を所定に規制し、クロスアーム長手方向（ワーク搬送横方向、左右方向）における開口寸法が右固定ブロック４６のクロスアーム長手方向寸法より若干大きく設定されることで、左バー５１と、右固定ブロック４６と、がクロスアーム長手方向に関して所定に（微小に）相対移動可能に右固定ブロック４６を支持している。
また、右ブラケット４４の下面には、カップリング雄５２（５２Ａ）が固定的に取り付けられている。

【0030】

なお、前記右ブロック４５は、外形が矩形形状を有し略中央に穴が開けられた形状（四角柱状の外形形状）で、この穴と右ピン４３が連結され、ワーク搬送方向軸（右ピン４３の軸方向）廻りに回転可能に右ピン４３に支持されている。

【0031】

前記右固定ブロック４６は、外形が矩形形状を有する形状（四角柱状の外形形状）で、搬送方向上流側と下流側に向かってそれぞれ所定に突出するように右ブラケット４４に固定的に備えられている。

【0032】

左チルト駆動装置４７は、一端側（図２において左端側）が左アームユニット３０の第２アーム３２の先端に第３関節３２Ａを介して水平面内において回転可能に連結されると共に、他端側（図２において右端側）が左フランジ４８に接続され、一端側に対して他端側の左フランジ４８をクロスアームユニット４０の長手方向軸（Ｙ軸）廻りに所定に回転駆動可能（チルト動作可能）な回転駆動装置を含んで構成されることができる。
なお、かかる回転駆動装置はサーボモータ、減速機等を含んで構成されることができるが、本実施の形態において、当該回転駆動装置は省略することもできる。

【0033】

左フランジ４８は、左チルト駆動装置４７の他端である出力部（減速機出力軸）に連結され、該左フランジ４８の外周には一対の左ピン４９がワーク搬送方向に沿って水平にそれぞれ逆向きに（ワーク搬送方向上流側と下流側に向かって）突出して設けられている。

【0034】

左ブラケット５０は、図２において左端側に突出する一対の脚部５０Ａが設けられていて、この脚部５０Ａに設けられた開口５０Ｂが左ピン４９に（ワーク搬送方向Ｘ軸廻りに）回転自在に支持される一方、図２において右端側は、ワーク搬送方向の上流側及び下流側に備えられる一対の左バー５１を締結等（接着、溶接などであってもよい）により固定的に支持している。なお、削り出しなどの方法によれば、左バー５１を右ブラケット４４と一体で形成することも可能である。
また、左ブラケット５０の下面には、カップリング雄５２（５２Ｂ）が固定的に取り付けられている。

【0035】

左バー５１は、クロスアームユニット４０の長手方向（ワーク搬送横方向：Ｙ軸方向）に沿って延在され、一端（図２において左端、基端）側は左ブラケット５０に固定的に取り付けられ、他端（図２において右端、先端）側の先端付近には矩形の開口（穴）５１Ａが設けられている。なお、開口５１Ａは、上述したように、右ブラケット４４に設けられている右固定ブロック４６に垂直方向への遊動は規制しつつワーク搬送横方向への所定の遊動を許容した状態で係合され、これにより、右固定ブロック４６及び右ブラケット４４は、左バー５１をクロスアームユニット４０の長手方向（ワーク搬送横方向：Ｙ軸方向）に沿って所定に移動可能に支持している。

【0036】

カップリング雄５２（５２Ａ、５２Ｂ）は、右ブラケット４４と左ブラケット５０の下面に、それぞれ固定的に配置される。
カップリング雄５２（５２Ａ、５２Ｂ）に対応するカップリング雌６２（６２Ａ、６２Ｂ）が、クロスバーユニット６０のクロスバー６１上に配置され、カップリング雄５２（５２Ａ、５２Ｂ）とカップリング雌６２（６２Ａ、６２Ｂ）は接近してエア供給等により係合される係合状態（図４の状態）と、エア供給等が停止されることで係合が解放されて相互に離間可能な解放状態（図３の状態）と、を切り換え可能に構成され、これによりクロスアームユニット４０に対してクロスバーユニット６０を着脱自在（連結・取り外し）自在に支持させることが可能となっている。
但し、カップリング雄とカップリング雌は、図２等に例示された場合に限らず、その位置を入れ替えて取り付けることも可能である。

【0037】

なお、カップリング雄５２（５２Ａ、５２Ｂ）とカップリング雌６２（６２Ａ、６２Ｂ）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。

【0038】

例えば、図６に示すように、カップリング雄５２（５２Ａ、５２Ｂ）は円筒状突起部５２１を有し、該円筒状突起部５２１には球状要素５２２が外内周に脱落しない程度に遊動可能に収容（図６では周方向に均等に４箇所に収容）されており、エア（圧縮空気）が供給されるとピストン５２３が円筒状突起部５２１の内側を先端側に向けて移動し球体５２２を外側に押し出すことで、球体５２２が円筒状突起部５２１の外周から所定に突出維持されるように構成されている。

【0039】

なお、エア供給が停止されるとピストン５２３は円筒状突起部５２１の基端側（原位置）に移動され、ピストン５２３が球体５２２を外側に押し出すことが停止され、球体５２２はフリーとなって円筒状突起部５２１の収容穴で遊動し円筒状突起部５２１の外周への突出が無くなるように構成されている。

【0040】

一方、カップリング雌６２（６２Ａ、６２Ｂ）は、カップリング雄５２（５２Ａ、５２Ｂ）の円筒状突起部５２１を所定隙間で収容する円筒状開口部６２１を有し、カップリング雌６２とカップリング雄５２とを連結（係合）する際に、円筒状突起部５２１を収容するように構成されている。また、円筒状開口部６２１の内壁には、円筒状突起部５２１の外周から突出する球体５２２の外周側を収容する内周溝６２２が周方向に形成されていて、カップリング雌６２とカップリング雄５２とを連結（係合）する際に、エア供給により移動されるピストン５２３に内側から押されて球体５２２が円筒状突起部５２１の外周から所定に突出するが、この突出した球体５２２の外周側が内周溝６２２に収容されることで、カップリング雄５２とカップリング雌６２との上下方向への相対移動が規制され、カップリング雄５２とカップリング雌６２とが離脱することなく確実に連結（係合）されるようになっている（図４（Ａ）の状態）。

【0041】

なお、エア供給が停止されると図示しないバネの作用によりピストン５２３が元の位置へ戻り、これにより球体５２２を外側に押し出すことが停止されるため、球体５２２は円筒状突起部５２１の外周への突出が無くなり、球体５２２の外周側が内周溝６２２から解放されることとなり、カップリング雄５２とカップリング雌６２との連結（係合）が解放され、相互に離間することが可能となっている（図３の状態）。

【0042】

なお、カップリング雄５２とカップリング雌６２との周方向における位置決めは、例えば、位置決めピン５２４と、これを収容する位置決め穴６２３と、によりなすことができる。

【0043】

クロスバーユニット６０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６１、及び図示しないワークを保持（把持）するワーク保持ツールを含んで構成されている。ワーク保持ツールはスパイダー（パイプ状要素）、バキュームカップ等の真空吸着手段或いは電磁石等の電磁吸着手段等を含んで構成され、バキュームカップや電磁石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。

【0044】

上記の構成を備えた本実施の形態に係るワーク搬送装置１においては、図２や図３に示すように、クロスバー６１側（カップリング雌６２Ａ、６２Ｂ）のカップリング間ピッチＬ２は固定であるが、クロスアームユニット４０側（カップリング雄５２Ａ、５２Ｂ）のカップリング間ピッチＬ１は、「左バー５１の開口５１Ａと右ブラケット４４の右固定ブロック４６の間のクロスアームユニット４０の長手方向（ワーク搬送横方向）における遊動分」及び「右ブラケット４４の開口４４Ｂと右フランジ４２に支持されている右ブロック４５との間のクロスアームユニット４０の長手方向（ワーク搬送横方向）における遊動分」によって、クロスアームユニット４０の長手方向（ワーク搬送横方向）において微小に変動（伸縮）可能となる。

【0045】

すなわち、本実施の形態においては、クロスアームユニット４０が長手方向と略直交する方向に関して二つに（左右に）分割されている（右ブラケット４４と、左ブラケット５０と、に分割されている）と共に、右アームユニットと一体的なクロスアームユニット側（右ブラケット４４）と、左アームユニットと一体的なクロスアームユニット側（左ブラケット５０）と、が、長手方向における相対距離を伸縮可能に連結される（左バー５１及び右固定ブロック４６を介して長手方向における相対距離を伸縮可能に連結されている）ことで、
右アームユニットと一体的なクロスアームユニット側（右ブラケット４４）に固定される一のカップリング（カップリング雄５２Ａ）と、
左アームユニットと一体的なクロスアームユニット側（左ブラケット５０）に固定される一のカップリング（カップリング雄５２Ｂ）と、
のカップリング間ピッチＬ１が、対応するカップリング同士（カップリング雄５２Ａに対してカップリング雌６２Ａ、カップリング雄５２Ｂに対してカップリング雌６２Ｂ）を連結する際に伸縮可能に構成されている。

【0046】

このため、カップリング間ピッチＬ１と、カップリング間ピッチＬ２と、が微小に異なっていても、カップリング間ピッチＬ１がカップリング間ピッチＬ２に合わせて変化（伸縮）することができる。従って、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂと、カップリング雌６２Ａ、６２Ｂと、の間にピッチ誤差があっても、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂと、カップリング雌６２Ａ、６２Ｂと、を円滑に連結（係合）させることができ、以ってクロスバーユニット６０（クロスバー６１）をクロスアームユニット４０に対して円滑に着脱することが可能となる。

【0047】

更に、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂとカップリング雌６２Ａ、６２Ｂとをエア等を供給して連結（係合）状態としても、右アームユニット２０や左アームユニット３０等の機械にストレスがかかることがないため、破損等によるトラブルの発生し難いワーク搬送装置を提供することに貢献可能である。

【0048】

ところで、例えば、カップリング雄５２Ａとカップリング雌６２Ａの中心位置（円筒状突起部５２１の中心と円筒状開口部６２１の中心と）を合わせたときにおけるカップリング雄５２Ｂに対するカップリング雌６２Ｂのワーク搬送方向における微小な位置ズレ（傾斜）は、左バー５１が水平方向に撓み変形することで吸収することができるため、これによっても、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂとカップリング雌６２Ａ、６２Ｂとをエア等を供給して連結（係合）状態としても、右アームユニット２０や左アームユニット３０等の機械にストレスがかかることがないため、破損等によるトラブルの発生し難いワーク搬送装置を提供することに貢献可能である。
但し、右アームユニット２０や左アームユニット３０の制御によって、第３関節２２Ａ，３２Ａの位置を微調整することで、前述した位置ズレ（傾斜）を吸収することも可能である。

【0049】

なお、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂと、カップリング雌６２Ａ、６２Ｂと、は、円筒状突起５２２を円筒状開口部６２１に挿入する際には、それぞれある程度の位置ズレ（誤差）を許容するものであるが、エア等を供給して連結（係合）状態とされる際には、各カップリング雄雌間にて芯合わせがなされるから、ピッチ誤差があると、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂと、カップリング雌６２Ａ、６２Ｂと、の間に無理な力が作用し、正しくチャック（係合）できない、或いは破損等が生じるおそれがあるが、本実施の形態によれば、このようなおそれを解消することができる。

【0050】

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、クロスバー６１側（カップリング雌６２Ａ、６２Ｂ）のカップリングピッチＬ２が、クロスアームユニット４０側（カップリング雄５２Ａ、５２Ｂ）のカップリングピッチＬ１に対してある程度の誤差範囲内で製造されていれば、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂとカップリング雌６２Ａ、６２Ｂとを連結（係合）する際に、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂ側のカップリングピッチＬ１が変動（伸縮）することにより、加えて左バー５１が水平方向に撓み変形することも相俟って、その誤差を吸収することができ、以ってクロスバーユニット６０（クロスバー６１）をワーク搬送装置１のクロスアームユニット４０に円滑に着脱可能に取り付けることが可能となるため、搬送すべきワークの仕様（形状等）に応じて予め設定されている複数種類のクロスバーユニット６０を、容易かつ円滑に着脱（取り付け／取り外し）が可能となる。

【0051】

また、クロスアームユニット４０とクロスバーユニット６０とが係合して連結された状態では、クロスアームユニット４０の長手方向に所定に変動（伸縮、或いは遊動）することが許容されているカップリングピッチＬ１を有するクロスアームユニット４０側のカップリング雄５２Ａ、５２Ｂが、カップリングピッチＬ２にて固定されているクロスバー６１側のカップリング雌６２Ａ、６２Ｂと係合することでクロスバー６１側のカップリング雌６２Ａ、６２Ｂと同じ剛性（クロスバー６１が持つ剛性）を持つようになる（図５参照）。

【0052】

つまり、本実施の形態に係るワーク搬送装置１におけるクロスバー６１（クロスバーユニット６０）の連結（係合）経路は、図５において右側から、右アームユニット２０の第２アーム２２の先端、右ブラケット４４、カップリング雄５２Ａ、カップリング雌６２Ａ、クロスバー６１、カップリング雌６２Ｂ、左ブラケット５０、左アームユニット３０の第２アーム３２の先端を通ることになるため、連結前のような伸縮（遊動する部分がなく、極めて高い連結剛性を達成することができ、以ってワーク搬送装置１の剛性を高く維持することができる。

【0053】

すなわち、本実施の形態によれば、クロスアームユニット４０とクロスバーユニット６０とを連結（係合）する際には、カップリング雄５２Ａ、５２Ｂ側のカップリングピッチＬ１（右アームユニット２０の先端と左アームユニット３０の先端との間隔）を微小に変動（伸縮）させて円滑な連結（係合）動作を実現する一方で、クロスアームユニット４０とクロスバーユニット６０とを連結（係合）した後には、右アームユニット２０の先端と左アームユニット３０の先端とを非常に高い剛性で連結した状態とすることができ、以ってワーク搬送装置１の剛性を上げることができる。

【0054】

ここにおいて、クロスバー６１は比較的単純形状なため、ＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：炭素繊維強化プラスチック）により成形（製造）することができ、軽量、高剛性な構成を実現することが可能である。
一方で、比較的複雑な構成のクロスアームユニット４０は軽量で低剛性な材料、形状などとしても、上述したようにクロスバーユニット６０（クロスバー６１）と連結した後には高い剛性を持つことができるため、ワーク搬送装置の低コスト化に貢献することができる。

【0055】

すなわち、本実施の形態によれば、右アームユニット及び左２アームユニット（２台のスカラロボット）と、これらの先端に連結される共通のクロスアームユニットに対して着脱可能に連結されるクロスバーユニットと、を有するワーク搬送装置において、クロスアームユニットと、クロスバーユニットと、を円滑かつ高精度に着脱可能に連結することができると共に、高い装置剛性を実現できるワーク搬送装置を提供することができる。

【0056】

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】

【0057】

１ ワーク搬送装置
１Ａ フレーム
２ プレスマシン（ワーク搬送方向上流側）のベッド（ボルスタ）
３ プレスマシン（ワーク搬送方向下流側）のベッド（ボルスタ）
１０（１０Ａ，１０Ｂ） 昇降フレーム
１１ 昇降フレーム
２０ 右アームユニット（スカラロボット）
２１ 第１アーム
２２ 第２アーム
３０ 左アームユニット（スカラロボット）
３１ 第１アーム
３２ 第２アーム
４０ クロスアームユニット
４２ 右フランジ
４３ 右ピン
４４ 右ブラケット
４５ 右ブロック
４６ 右固定ブロック４６
４８ 左フランジ
４９ 左ピン
５０ 左ブラケット
５１ 左バー
５２（５２Ａ，５２Ｂ） カップリング雄
６０ クロスバーユニット
６１ クロスバー
６２（６２Ａ，６２Ｂ） カップリング雌
２１Ａ、３１Ａ 第１関節
２１Ｂ、３１Ｂ 第２関節
２２Ａ、３２Ａ 第３関節
Ｌ１ クロスアームユニット側のカップリング間ピッチ
Ｌ２ クロスバー側のカップリング間ピッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】