特許 6657741 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】6657741

(24)【登録日】2020年2月10日

(45)【発行日】2020年3月4日

(54)【発明の名称】搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20200220BHJP

   C21D 1/00 20060101ALN20200220BHJP

   C21D 1/28 20060101ALN20200220BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/08 A

   !C21D1/00 118

   !C21D1/28

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-198378(P2015-198378)

(22)【出願日】2015年10月6日

(65)【公開番号】特開2017-71008(P2017-71008A)

(43)【公開日】2017年4月13日

【審査請求日】2018年8月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003713

【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002158

【氏名又は名称】特許業務法人上野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】寳田 雅樹

【審査官】 貞光 大樹

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５４−３９８８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−４７９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５４−１８８８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平６−７９６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−４８６４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００ − ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基部と、
貫通孔を有する対象物を複数掛けることができる長さを有し、前記基部に基端を固定された串状の保持部材と、
前記基部の姿勢および配置の変更を駆動する駆動部と、
前記保持部材の軸に沿って進退可能に設けられ、前進時に、前記保持部材に掛けられた貫通孔を有する対象物に、前記保持部材の基端側から接触し、前記対象物に前記保持部材の基端側から先端側に向かう力を加えることができる押し出し部材と、
脱落防止位置と、解除位置との間を移動可能な脱落防止部材と、を有し、
前記脱落防止部材は、前記脱落防止位置においては、前記保持部材に掛けられた前記対象物の、前記保持部材の先端側に向いた部位と接触することで、前記対象物が前記保持部材の先端から脱落するのを妨げ、前記解除位置においては、前記保持部材に対する前記対象物の掛け外しを妨げない状態となり、
前記押し出し部材は、前記対象物に接触する部位に傾斜面を有し、
前記傾斜面は、前記保持部材の軸に交差する方向に沿って、前記脱落防止位置において前記脱落防止部材が配置された方向に近づくほど、前記保持部材の先端側に向かう傾斜を有することを特徴とする搬送装置。

【請求項2】

前記基部の前記保持部材が固定されている面には、遮熱材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送装置に関し、さらに詳しくは、貫通孔を有する対象物を搬送することができる搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

加工装置において、２つの位置の間で対象物（ワーク）を移動させる搬送装置が用いられる場合がある。例えば、特許文献１に、プレス装置の搬送機構が開示されている。この搬送機構は、加工前のワークを供給部よりプレス部に搬送するワーク搬入手段と、加工後のワークをプレス部より収容部へ搬送するワーク搬出手段とを備えている。ワーク搬入手段およびワーク搬出手段においては、それぞれチャックハンドを用いてワークを保持する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−２８６６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に示されるように、チャックハンド等を用いてワークを搬送する場合には、ワークの把持に長い時間を要するため、多数のワークを次々と搬送するには効率が悪い。また、搬送するワークの寸法が変化した場合に、安定にワークを搬送するためには、ワークの寸法に合わせて、チャックハンドの型替えや段替えを行う必要があるのに加え、搬送工程の前後におけるワークの把持および放出の際に用いる制御プログラムに変更を加える必要が生じる場合がある。これらは、ワークの搬送効率を低下させる大きな要因となる。特に、ワークがリング状等の貫通孔を有する形状である場合には、その形状を利用して、効率的な搬送方法を考案する余地があると考えられる。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、貫通孔を有する対象物を、対象物の形状や寸法によらず、効率的に、安定して搬送することができる搬送装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明にかかる搬送装置は、基部と、前記基部に基端を固定された串状の保持部材と、前記基部の姿勢および配置の変更を駆動する駆動部と、前記保持部材の軸に沿って進退可能に設けられ、前進時に、前記保持部材に掛けられた貫通孔を有する対象物に、前記保持部材の基端側から接触し、前記対象物に前記保持部材の基端側から先端側に向かう力を加えることができる押し出し部材と、を有するものである。

【0007】

ここで、前記搬送装置は、脱落防止位置と、解除位置との間を移動可能な脱落防止部材をさらに有し、前記脱落防止部材は、前記脱落防止位置においては、前記保持部材に掛けられた前記対象物の、前記保持部材の先端側に向いた部位と接触することで、前記対象物が前記保持部材の先端から脱落するのを妨げ、前記解除位置においては、前記保持部材に対する前記対象物の掛け外しを妨げない状態となるとよい。

【0008】

この場合に、前記押し出し部材は、前記対象物に接触する部位に傾斜面を有し、前記傾斜面は、前記保持部材の軸に交差する方向に沿って、前記脱落防止位置において前記脱落防止部材が配置された方向に近づくほど、前記保持部材の先端側に向かう傾斜を有するとよい。

【0009】

前記基部の前記保持部材が固定されている面には、遮熱材が設けられているとよい。

【発明の効果】

【0010】

上記発明にかかる搬送装置においては、貫通孔を有する対象物を保持部材に掛け、保持部材が固定された基部の姿勢および配置を駆動部によって変更することで、対象物を効率的に搬送することができる。貫通孔を利用して対象物を保持部材で保持することで、対象物の外径や貫通孔の内径等、対象物の形状が変化しても、保持部材を貫通孔に挿通できるかぎり、保持部材をはじめとする搬送装置の各部の形状や各部に対する制御方法を変更することなく、安定して対象物の搬送を行うことができる。また、複数の対象物を同時に搬送する際、押し出し部材によって、対象物に保持部材の基端側から先端側に向かう力を加え、対象物同士を密着させておけば、対象物同士の衝突によって対象物に損傷が発生する事態を抑制し、安定に搬送を行うことができる。さらに、対象物を高温状態で搬送する場合に、対象物同士を密着させておくことで、対象物の放冷を抑えることができる。押し出し部材は、対象物を搬送した後に、保持部材から対象物を外すのにも利用することができる。

【0011】

ここで、搬送装置が、脱落防止位置と、解除位置との間を移動可能な脱落防止部材をさらに有し、脱落防止部材が、脱落防止位置において、保持部材に掛けられた対象物の、保持部材の先端側に向いた部位と接触することで、対象物が保持部材の先端から脱落するのを妨げ、解除位置において、保持部材に対する対象物の掛け外しを妨げない状態となる場合には、脱落防止部材を解除位置にした状態で対象物を保持部材に掛けた後で、脱落防止部材を脱落防止位置に移動させ、さらに押し出し部材で対象物を脱落防止部材に向かって押し出してから搬送を行うことで、対象物を、脱落保持部材と押し出し部材の間で挟み込んだ状態で保持することができる。その結果、高速で搬送を行う場合や、保持部材の先端側が基端側より下を向くような姿勢を搬送中にとる場合にも、対象物を保持部材から脱落させることなく安定に搬送を行うことができる。これにより、自由度の高い搬送が可能となる。

【0012】

この場合に、押し出し部材が、対象物に接触する部位に傾斜面を有し、傾斜面が、保持部材の軸に交差する方向に沿って、脱落防止位置において脱落防止部材が配置された方向に近づくほど、保持部材の先端側に向かう傾斜を有する構成によれば、保持部材に対象物を掛けて、脱落防止部材を脱落防止位置に配置し、押し出し部材によって対象物を保持部材の先端側に押し出した際に、対象物の脱落防止部材に近い部位が先に脱落防止部材に押し付けられた状態で、脱落防止部材から遠い部位が、保持部材に沿って同じ位置まで達する。これにより、脱落防止部材から遠い部位が先に保持部材の先端側に押し出されて、対象物の姿勢が大きく傾斜し、対象物の保持状態が不安定化する事態が抑制される。

【0013】

基部の保持部材が固定されている面に、遮熱材が設けられている場合には、対象物が高温である場合にも、対象物から駆動部に輻射熱が伝達されるのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態にかかる搬送装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は先端部の側面図である。

【図2】受け渡し装置から搬送装置へワークを受け渡す工程を説明する図であり、（ａ）から（ｃ）の順に工程が進められる。

【図3】搬送装置から熱処理炉にワークを受け渡す工程を説明する図であり、（ａ）から（ｃ）の順に工程が進められる。

【図4】上記搬送装置を含んで構成される熱間鍛造品の熱処理システムの概略を示す一部透視平面図である。

【図5】上記熱処理システムを構成する搬出装置の例を示す斜視図である。

【図6】上記搬出装置によってワークを搬送している状態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態にかかる搬送装置について、図面を参照しながら説明する。

【0016】

［熱処理システムの概要］
まず、図４を参照しながら、本発明の一実施形態にかかる搬送装置１を含んで構成される熱処理システム１００について簡単に説明する。

【0017】

熱処理システム１００においては、熱間鍛造を受けた高温の状態のワーク（対象物）Ｗを搬送し、焼ならし等の熱処理に供する。対象とするワークＷは、貫通孔Ｗ１を有していれば、どのような形状を有していてもかまわないが、ここでは円筒状（リング状）のワークＷを扱う。

【0018】

図４に示すように、本熱処理システム１００は、ワークＷの移動経路に沿って上流から、供給装置３０、受け渡し装置４０、本発明の一実施形態にかかる搬送装置１、熱処理炉５０、搬出装置６０、集積部７０を備えている。供給装置３０は、図示しない鍛造装置にて熱間鍛造を受けたワークＷを、矢印ａ１で示すように、１つずつ順に供給する。受け渡し装置４０においては、供給装置３０から供給された５個のワークＷを、矢印ａ２で示すように、１つずつ、受け渡し用串部材４１に掛ける。そして、受け渡し用串部材４１は、矢印ａ３で示す位置の移動を経たうえで、第一受け渡し工程ｐ１において、５個を１単位として、ワークＷを搬送装置１に受け渡す。なお、受け渡し装置４０において、受け渡し用串部材４１が、供給装置３０からワークＷを受け取った位置から移動したうえで、搬送装置１にワークＷを受け渡すように構成しているのは、搬送装置１と受け渡し装置４０の間の空間的干渉を避けるためである。

【0019】

熱処理炉５０は、炉の中心軸に対して放射状に、略水平に突出した複数の炉内串部材５１を有しており、中心軸の周りに炉内串部材５１を回転させながら（回転ｒ）、炉内串部材５１に掛けたワークＷに対して、焼ならし等の熱処理を実施する。搬送装置１は、熱処理炉５０に設けられた搬入口５２からワークＷを５個１組で搬入し、第二受け渡し工程ｐ２において、炉内串部材５１に移動させる。炉内串部材５１に掛けられたワークＷは、搬出口５３に相当する位置まで回転する間に熱処理を受け、第三受け渡し工程ｐ３において、５個１組のまま、搬出装置６０に移される。搬出装置６０は、受け取ったワークＷを、熱処理炉５０の搬出口５３から搬出する。そして、搬出装置６０は、第四受け渡し工程ｐ４において、搬出したワークＷを、軸を略鉛直にして集積部７０に集積する。集積部７０に集積されたワークＷは、ワークＷを囲む円周上に立設された３個の集積用チャック７１によって外周から押さえて保持される。ワークＷは、その後、冷却等の処理を受ける。

【0020】

［搬送装置の構成］
次に、本発明の一実施形態にかかる搬送装置１の構成について、主に図１を参照しながら説明する。

【0021】

本搬送装置１は、各部材を支持する基材として、基部１１を有する。基部１１は、棒材を略箱状に形成した枠部１１ｂと、枠部１１ｂの先端に設けた板状の支持板１１ａを有する。基部１１は、駆動部としてのロボットアーム１２に取り付けられており、ロボットアーム１２によって、基部１１の姿勢および配置を自由に変更することができる。支持板１１ａの表面は、ワークＷからの輻射熱がロボットアーム１２に伝達され、影響を与えるのを防止する観点から、金属箔よりなる遮熱材によって被覆されている。

【0022】

基部１１の支持板１１ａには、中央部に、串状の保持部材１４が設けられている。保持部材１４は、軸を支持板１１ａの面に垂直にして、基端を支持板１１ａに固定されている。保持部材１４の長さは、ワークＷの厚さ（貫通孔Ｗ１の軸に沿った方向の寸法）の５倍以上とされ、少なくとも５個のワークＷを掛けることができる。保持部材１４の外径は、少なくともワークＷの貫通孔Ｗ１の内径よりも小さく設定され、さらに、受け渡し装置４０の受け渡し用串部材４１および炉内串部材５１と、それぞれ同時にワークＷの貫通孔Ｗ１に挿入できる太さに設定されることが好ましい。保持部材１４は、少なくとも、搬送対象である熱間鍛造後のワークＷの温度において、変形や変質を実質的に受けない程度の耐熱性を有する材料よりなることが好ましい。

【0023】

以下、本明細書において、保持部材１４の軸に沿って基端側から先端側に向かう方向を＋ｘ方向とする。そして、ｘ軸方向に直交し、ロボットアーム１２が設けられた側に向かう方向を＋ｚ方向とする。ｘ軸とｙ軸に直交する方向をｙ軸とする。

【0024】

本搬送装置１においてはさらに、保持部材１４と軸を平行しにして、支柱１６が設けられている。支柱１６は、保持部材１４から＋ｚ方向に離れた位置に設けられ、保持部材１４の先端近傍まで延びている。保持部材１４と支柱１６の間の距離は、少なくとも支柱１６を保持部材１４に対して上方に配置した状態で、保持部材１４に掛けたワークＷが支柱１６に接触しないように、つまりワークＷの貫通孔Ｗ１の端縁から外縁までの距離よりも長くなるように定められている。支柱１６は、基部１１に固定された回転式エアシリンダ１８により、軸回転可能である。

【0025】

支柱１６の先端には、細長い板片として形成された脱落防止部材１７が、長軸方向の一端において固定されている。回転式エアシリンダ１８によって支柱１６を軸回転させることで、脱落防止部材１７は、図１（ａ）中に実線で示した脱落防止位置と、点線で示した解除位置との間を移動可能となっている。脱落防止位置においては、脱落防止部材１７は、長軸を−ｚ方向に向け、先端を保持部材１４に面した位置に配置する。解除位置においては、脱落防止部材１７は、脱落防止位置から９０°回動し、長軸をｙ方向に向けた状態となる。

【0026】

保持部材１４をワークＷの貫通孔Ｗ１に挿通し、ワークＷを保持部材１４に掛けようとする場合に、あるいは保持部材１４に掛けたワークＷを保持部材１４から外そうとする場合に、脱落防止部材１７を解除位置に配置しておけば、脱落防止部材１７がワークＷに接触してワークＷの掛け外しを妨げることはない。一方、保持部材１４にワークＷを掛けた状態で脱落防止部材１７を脱落防止位置に配置すれば、保持部材１４の先端と脱落防止部材１７の間に、ワークＷが通過可能な空隙が残らない状態となる。これにより、ワークＷが保持部材１４の先端から脱落しようとしても、ワークＷの＋ｘ側に向いた面に脱落防止部材１７が接触することで、ワークＷの脱落が阻止される。脱落防止部材１７の保持部材１４の基端側に向いた面には、ワークＷとの間の摩擦抵抗を高めるために、滑り止め加工が施されている。

【0027】

さらに、保持部材１４の基端側には、板状のプッシャ（押し出し部材）１５が設けられている。プッシャ１５は、基部１１に固定されたシリンダ１３に駆動されて、保持部材１４とは独立に、保持部材１４の軸に沿って、±ｘ方向に進退運動可能である。プッシャ１５は、保持部材１４よりも長いストロークを有し、保持部材１４の先端よりも前方まで前進可能である。プッシャ１５は、＋ｘ方向に向いた面に、傾斜面１５ａを有している。傾斜面１５ａは、ｚ軸方向に沿った直線的な傾斜を有しており、支柱１６および脱落防止位置にある脱落防止部材１７に近づく方向である＋ｚ方向に向かって、保持部材１４の先端側の＋ｘ方向へとせり出している。

【0028】

保持部材１４にワークＷを掛けた状態で、プッシャ１５を＋ｘ方向に前進させると、ワークＷの−ｘ側の面にプッシャ１５の傾斜面１５ａを接触させることができる。そして、ワークＷに対して、＋ｘ方向に向かう力を加えることができる。さらに、脱落防止部材１７を脱落防止位置に配置した状態で、プッシャ１５を前進させると、脱落防止部材１７に向かってワークＷを押し付け、プッシャ１５と脱落防止部材１７との間にワークＷを挟み込んで保持することができる。

【0029】

［搬送装置におけるワークの受け取り］
ここで、受け渡し装置４０の受け渡し用串部材４１から、搬送装置１がワークＷを受け取る工程である第一受け渡し工程ｐ１について、主に図２を参照しながら説明する。図４を参照しながら説明したように、第一受け渡し工程ｐ１においては、５個のワークＷを掛けた受け渡し装置４０の受け渡し用串部材４１から、その５個のワークＷが一度に搬送装置１の保持部材１４に移動される。

【0030】

第一受け渡し工程ｐ１では、最初に、受け渡し装置４０の受け渡し用串部材４１に５個のワークＷが掛けられた状態から、図２（ａ）のように、受け渡し用串部材４１の先端面に、搬送装置１の保持部材１４の先端面が突き合わせられる。この時、保持部材１４は、受け渡し用串部材４１よりも低い位置に配置される。保持部材１４の姿勢および配置の制御は、ロボットアーム１２によって行われる。この間、搬送装置１においては、支柱１６が保持部材１４およびワーク４１よりも上方に配置されるように、基部１１の姿勢および配置が選択されている。また、脱落防止部材１７は、解除位置に配置され、ワークＷと接触しない状態となっている。

【0031】

この状態で、図２（ａ）中に示すように、受け渡し装置４０において受け渡し用串部材４１の基端側に設けられた受け渡し用プッシャ４２によって、受け渡し用串部材４１の最も基端側に位置するワークＷに対して、受け渡し用串部材４１の先端側、つまり保持部材１４の基端側に向かう力ｆ１を、受け渡し用串部材４１および保持部材１４の軸に沿って印加する。力ｆ１は、全てのワークＷに伝達される。これにより、５個のワークＷは、保持部材１４の基端側に運動する。全てのワークＷの貫通孔Ｗ１に保持部材１４が貫通した状態において、ロボットアーム１２によって、保持部材１４を基部１１ごと基端方向（−ｘ方向）に移動させる。これにより、図２（ｂ）のように５個のワークＷが搬送装置１の保持部材１４に掛かった状態となる。この状態においては、ワークＷの間に、不可避的に間隙が生じている可能性がある。

【0032】

次に、図２（ｃ）に示すように、支柱１６を回転させ、脱落防止部材１７を脱落防止位置に配置する。そして、プッシャ１５を保持部材１４の先端側に向かって前進させる。これにより、保持部材１４の先端側に向かう力ｆ２が、保持部材１４の最も基端側に配置されたワークＷに印加され、各ワークＷに伝達される。その結果、ワークＷの間に生じていた空隙が解消され、各ワークＷが密着された状態で、ワークＷの列が脱落防止部材１７に押し付けられる。これにより、ワークＷを搬送装置１で保持するための準備が完了する。

【0033】

そして、図２（ｃ）のようにワークＷを脱落防止部材１７とプッシャ１５の間に挟み込んだ状態のままで、ロボットアーム１２によって、ワークＷを熱処理炉５０の搬入口５２の位置まで移動させる。搬送中、プッシャ１５は、保持部材１４の先端側に向かう力ｆ２を印加した状態のままで維持される。

【0034】

［搬送装置からのワークの受け渡し］
次に、搬送装置１から熱処理炉５０の炉内串部材５１へとワークＷを受け渡す工程である第三受け渡し工程ｐ３について、主に図３を参照しながら説明する。

【0035】

図２（ｃ）に示す状態でワークＷを保持した搬送装置１は、搬入口５２から熱処理炉５０の内部に進入する。この際、炉内串部材５１は、熱処理炉５０の中心軸から搬入口５２に向かう方向に軸を向けて略水平に配置されている。そして、保持部材１４の軸は、この炉内串部材５１の軸と平行に配置される。この状態で、ワークＷを保持した搬送装置１の位置をロボットアーム１２によって制御することで、図３（ａ）に示すように、炉内串部材５１の先端面に、搬送装置１の保持部材１４の先端面が突き合わせられる。この時、保持部材１４は、炉内串部材５１よりも高い位置に配置される。

【0036】

次に、プッシャ１５からワークＷに印加していた力ｆ２を一旦解除するとともに、図３（ｂ）に示すように、脱落防止部材１７を解除位置に移動させる。そして、プッシャ１５を保持部材１４の先端側に前進させ、保持部材１４の最も基端側に位置するワークＷに対して、保持部材１４の先端側、つまり炉内串部材５１の基端側に向かう力ｆ３を、保持部材１４および炉内串部材５１の軸に沿って印加する。力ｆ３は全てのワークＷに伝達され、５個のワークＷが、保持部材１４を脱して、炉内串部材５１に移動する。これにより、５個のワークＷが炉内串部材５１に掛かった状態となる。

【0037】

この状態で、図３（ｃ）に示すように、さらにプッシャ１５を前進させて、炉内串部材５１に掛けられたワークＷに炉内串部材５１の基端側に向かう力ｆ４を印加する。力ｆ４は各ワークＷに伝達され、各ワークＷが、炉内串部材５１の基端側に向かって移動する。炉内串部材５１の基端部には、炉の内壁面５５との間にＴ字型の当接部材５４が設けられており、プッシャ１５が保持部材１４の軸よりも長いストロークを有することにより、各ワークＷは、プッシャ１５によって、当接部材５４に押し付けられることになる。搬送装置１は、搬入口５２から脱出し、受け渡し装置４０からの次のワークＷの受け取りに備える。

【0038】

［搬送装置による搬送の効率および安定性等の効果］
本実施形態にかかる搬送装置１は、上記の構成を有することにより、以下のような作用効果を有する。

【0039】

本搬送装置１においては、保持部材１４が、軸から突出したストッパ部等を有さない単純な串状の部材として構成されていることで、貫通孔Ｗ１さえ有していれば、形状や寸法によらず、種々のワークＷを保持部材１４に掛けて搬送することができる。ワークＷの形状や寸法が変わっても、各構成部材の形状や配置の調整、制御プログラムの変更等の操作を行う必要もない。また、本搬送装置１においては、ワークＷを保持部材１４の軸に沿って基端側または先端側にスライドさせるような操作を行うだけで、保持部材１４に対するワークＷの掛け外しを行うことができる。図２（ａ）や図３（ａ）に示すように、保持部材１４と他の串状部材（４１，５１）との間でワークＷを受け渡す際に、保持部材と他の串状部材（４１，５１）の先端面を突き合わせた状態で、ワークＷをスライドさせれば、保持部材と他の串状部材（４１，５１）の間で、ワークＷを簡便に受け渡すことができる。特に、受け取り側の串状部材（図２（ａ）では保持部材１４、図３（ａ）では炉内串部材５１）を、受け渡し側の串状部材（図２（ａ）では受け渡し用串部材４１、図３（ａ）では保持部材１４）よりも低い位置に配置して相互の先端面を突き合わせることで、ワークＷを滑らかに移動させることができる。ワークＷのスライドの操作は、ワークＷを外す際には、搬送装置１のプッシャ１５でワークＷを保持部材１４から押し出すことにより、ワークＷを掛ける際には、受け渡し装置４０の受け渡し用プッシャ４２等、外部のプッシャでワークＷを保持部材１４に押し込むことにより、簡便かつ高速に行うことができる。各プッシャ１５，４２での押し出しおよび押し込みの操作は、ワークＷの移動が止まるところまで行えばよいので、押し出し／押し込みを行う距離や印加する力についても、ワークＷの形状や寸法に応じて調整を行う必要がない。これらの結果、本搬送装置１においては、貫通孔Ｗ１を有するワークＷを、その形状や寸法によらず、効率的に搬送することができ、さらには、熱処理システム１００の運転を効率的に行うことができる。

【0040】

さらに、本搬送装置１においては、保持部材１４に掛けられたワークＷに対して保持部材１４の先端側に向かう力を加えることができるプッシャ１５を備えていることで、図２（ｃ）のように、複数のワークＷの間に不可避的に生じる間隙を解消することができる。複数（上記では５個）のワークＷを同時に保持部材１４に掛けて搬送するに際し、ワークＷの間に間隙が存在すると、搬送中に、隣接するワークＷの間で衝突が生じ、ワークＷの表面に傷等の損傷が発生する可能性がある。これに対し、間隙を解消し、ワークＷ同士を密着させてから搬送を行うことで、ワークＷの姿勢を安定化させ、ワークＷ間の衝突を避けた状態で、ワークＷを搬送することができる。さらに、ワークＷが熱間鍛造直後の金属材である場合に、ワークＷを相互に密着させることで、搬送中におけるワークＷの放冷を小さく抑えることができる。

【0041】

このように、プッシャ１５は、搬送前のワークＷ間の空隙の解消、脱落防止部材１７との協働による搬送中のワークＷの保持、搬送後のワークＷの移動および押し付けに兼用することができ、これらの各機能に特化した部材を設ける場合に比べ、搬送装置１全体を簡素に形成することができる。なお、上記の実施形態では、搬送中もプッシャ１５からワークＷに保持部材１４の先端側に向かう力ｆ２を印加した状態が維持されたが、搬送前に一度力ｆ２を印加してワークＷ間の間隙を解消してしまえば、その位置でプッシャ１５を停止させ、力ｆ２を加えない状態で搬送を行ってもよい。ただし、プッシャ１５を停止させる機構を省略し、力ｆ２を印加した状態を維持する形態の方が、シリンダ１３の構成を簡素に済ませることができる。

【0042】

本搬送装置１においては、プッシャ１５に加えて脱落防止部材１７を備えることで、プッシャ１５と脱落防止部材１７との間にワークＷを挟み込んで保持することができる。これにより、搬送を高速で行い、ワークＷに遠心力が印加される場合や、保持部材１４の先端側が基端側よりも下がるような配置を搬送中にとる場合にも、ワークＷを保持部材１４の先端から脱落させることなく安定に搬送することができる。さらに、本搬送装置１においては、プッシャ１５が保持部材１４の軸上に設けられ、かつ約９０°回動する脱落防止部材が保持部材１４と平行な支柱１６の先端に設けられているという簡素な構成でワークＷの安定保持を実現しているため、搬送装置１全体として、保持部材１４の軸（ｘ軸）に垂直な断面の面積が小さくて済む。これにより、熱処理炉５０の搬入口５２を小さい開口面積で形成することができ、熱処理炉５０の熱効率を高く維持することができる。なお、遠心力が問題になるほど高速とならないように、また保持部材１４を略水平に維持したまま搬送を行う場合には、脱落防止部材１７は必ずしも設けなくてもよい。脱落防止部材１７を設けない場合には、プッシャ１５からワークＷに印加する力ｆ２を、ワークＷが保持部材１４から脱落しない程度に調整して、搬送を行えばよい。

【0043】

上記の形態では、プッシャ１５のワークＷと接触する面が傾斜面１５ａとなっている。もしこの面が、傾斜を有さない保持部材１４の軸に垂直な面であったとすれば、図２（ｃ）のように、ワークＷの上方にある脱落防止部材１７を脱落防止位置に配置して、プッシャ１５を前進させた際に、プッシャ１５が面の全域において略均一な力をワークＷに加えることになる。これにより、ワークＷにおいて、貫通孔Ｗ１の内壁が保持部材１４と接触していない下側の部位が、貫通孔Ｗ１の内壁が保持部材１４と接触しており保持部材１４との間に摩擦抵抗を有する上側の部位よりも、早く保持部材１４の先端側に移動する可能性がある。すると、ワークＷの姿勢が不安定となり、大きく傾いてしまうこともある。その結果、脱落防止部材１７とプッシャ１５の間でワークＷを安定に保持できないことになる。これに対し、プッシャ１５のワークＷと接触する面に、脱落防止部材１７が設けられた位置に近づく上方の部位が、保持部材１４の先端側にせり出した傾斜を形成しておくことで、ワークＷの上側の部位が、下側の部位に比べて、優先的にプッシャ１５で押し出され、脱落防止部材１７が設けられた位置まで先に到達する。そして、ワークＷの上側の部位が脱落防止部材１７に押し付けられた状態で、下側の部位が、脱落防止部材１７の軸（ｘ軸方向）に沿って同じ位置まで達することになる。これにより、プッシャ１５での押し出し中にワークＷの姿勢が不安定化しにくく、脱落防止部材１７との間で、ワークＷを、相互間の間隙を解消した状態で安定して保持することができる。

【0044】

［搬出装置の構成］
最後に、上記熱処理システム１００で用いられる搬出装置６０の構成について、概略を説明する。搬出装置６０としても、熱処理炉５０へワークＷを搬入するのに用いられる上記で説明した搬送装置１と同じ構成を有するものを用いてもよい。しかし、搬出したワークＷを、軸を略鉛直にして集積部７０に集積するためには、熱処理炉５０から軸を水平にした状態で受け取ったワークＷに対して、姿勢を大きく変化させ、軸を鉛直に向ける必要がある。上記の搬送装置１においては、脱落防止部材１７を備えているとはいえ、保持部材１４の先端側を鉛直方向下方に向けるほどの大きな姿勢変化を行うと、ワークＷの保持が不安定化するおそれがある。そこで、このような姿勢変化を行っても、ワークＷを安定に保持して搬送することができる搬出装置６０として、図５のようなものを挙げることができる。

【0045】

図５に示した搬出装置６０は、各部材を支持する基材として、基部６１を有する。基部６１は、駆動部としてのロボットアーム６２に取り付けられており、ロボットアーム６２によって、基部６１の姿勢および配置を自由に変更することができる。以下で、搬出装置６０の構造を説明するにあたり、基部６１の面に直交し、基部６１から遠ざかる方向を＋ｘ方向として、ｘ’，ｙ’，ｚ’の各方向を図５のように定義する。

【0046】

基部６１には、４本の長尺状のアーム部材６３が設けられている。４本のアーム部材６３は、同じ長さを有し、それぞれ、ｙ’軸およびｚ’軸に平行な辺を有する矩形の頂点に基端を有して、＋ｘ’方向に向かって延びている。アーム部材６３の長さは、ワークＷの厚さの５倍以上とされ、少なくとも５個のワークＷをアーム部材６３の軸に沿って並べることができる。４本のアーム部材６３は、それぞれ±ｚ’方向に可動であり、基端から全体で移動することができる。具体的には、図５で示す位置を原位置として、４本のうち＋ｚ’側に位置する２本の上方アーム部材６３ａは、原位置から−ｚ’方向に向かって移動することができ、４本のうち−ｚ’側に位置する２本の下方アーム部材６３ｂは、原位置から＋ｚ’方向に向かって移動することができる。各アーム部材１３の移動は、基部６１に設けられたシリンダ（不図示）によって駆動される。

【0047】

４本のアーム部材６３の先端には、それぞれ板片よりなる爪部材６４が固定されている。各爪部材６４は、アーム部材６３の軸から、ｚ’方向内側に向かって突出して設けられている。つまり、＋ｚ’側に位置する上方アーム部材６３ａにおいては、爪部材６４が−ｚ’方向に突出し、−ｚ’側に位置する下方アーム部材６３ｂにおいては、爪部材６４が＋ｚ’方向に突出している。

【0048】

本搬出装置６０にはさらに、板状の押さえ部材６５が設けられている。押さえ部材６５は、板面をｙ’ｚ’平面に平行にして、原位置にある４本のアーム部材６３がなす矩形の中央に当たる位置に配置されている。押さえ部材６５の寸法は、各アーム部材６３の可動範囲の全域において、いずれのアーム部材６３とも接触しないように、また、想定されるワークＷを前方に配置した状態で、そのワークＷの端面に接触可能なように設定されている。押さえ部材６５は、結合部材６６を介して、基部６１に固定されたシリンダ６７に結合されており、シリンダ６７に駆動されて、±ｘ’方向に進退運動可能である。

【0049】

本搬出装置６０において、ワークＷを搬送するに際し、アーム部材６３の軸（ｘ’軸方向）を略水平に配置し、各アーム部材６３を原位置とするとともに、押さえ部材６５を十分に−ｘ’方向に後退させた状態で、円筒状のワークＷを押さえ部材６５の前方（＋ｘ’側）に配置する。この際、ワークＷは、円筒の軸をｘ’軸方向に向けて配置しておく。そして、上方アーム部材６３ａを−ｚ’方向に移動させるとともに、下方アーム部材６３ｂを＋ｚ’方向に移動させることで、４本のアーム部材６３のそれぞれを、ワークＷの側面（両端面に挟まれた円柱状の面）に接触させる。さらに、図６のように、押さえ部材６５を前進させることで、ワークＷの後側の面に、前方に向かう力（ｆ’１）を印加し、アーム部材６３の前方に設けられた爪部材６４に対して、ワークＷを押し付ける。爪部材６４は、ワークＷの端面に前方から接触する。このようにして、４本のアーム部材６３と爪部材６４、押さえ部材６５によってワークＷを保持することができる。そして、ロボットアーム６２によって基部６１の姿勢および配置の変化を駆動することで、ワークＷを搬送することができる。搬送中も、押さえ部材６５は、前方に向かう力をワークＷに印加し続け、ワークＷを爪部材６４に対して押し付けた状態を維持する。

【0050】

熱処理炉５０の中に設けられた炉内串部材５１から、搬出装置６０がワークＷを受け取る工程である第三受け渡し工程ｐ３においては、最初に、搬出装置６０が搬出口５３から熱処理炉５０に進入し、原位置とした上方アーム部材６３ａをワークＷの上方に、同じく原位置とした下方アーム部材６３ｂをワークＷの下方に配置した状態で、炉内串部材５１の基端側に前進する。そして、爪部材６４を内壁面５５に当接させる。この状態で、押さえ部材６５を前進させ、ワークＷをＴ字型の当接部材５４に押し付けて当接させる。当接部材５４は、搬出装置６０の爪部材６４よりも大きな厚みを有しており、この時にワークＷと内壁面５５の間に、爪部材６４が進入可能な空隙が形成される。ワークＷを当接部材５４に押し付けるためにワークＷに印加した力は、この後、ワークＷの搬送中も印加された状態に維持される。

【0051】

次に、上方アーム部材６３ａを下方に移動させるとともに、下方アーム部材６３ｂを上方に移動させ、ワークＷの側面を、上下からアーム部材６３によって挟み込む。この状態から、基部６１に支持されたアーム部材６３を、ロボットアーム６２によって運動させ、炉内串部材５１から離す。この際、４本の爪部材６４は、当接部材２３に当接したワークＷと内壁面５５の間に形成された空隙に進入する。このようにして、５個のワークＷが、４本のアーム部材６３に囲まれ、押さえ部材６５と爪部材６４の間に挟み込まれて、図６のように保持された状態で、搬送される。

【0052】

熱処理炉５０を脱出した搬出装置６０は、略水平であったアーム部材６３を略鉛直にし、爪部材６４を押さえ部材６５に対して重力方向下方に配置した状態とする。そして、第四受け渡し工程ｐ４において、ワークＷを、軸を略鉛直にして集積部７０に集積するために、ワークＷの外径よりも外側に開いておいた３個の集積用チャック７１に囲まれた領域に、ワークＷの端面の位置を合わせた状態で、保持したワークＷを下降させる。そして、押さえ部材６５に印加していた、ワークＷを爪部材６４に押し付ける力を解除するとともに、各アーム部材６３を原位置に復帰させる。一方で、３個の集積用チャック７１をワークＷの中心軸に向かって近づけ、ワークＷの外周に押し付ける。

【0053】

この搬出装置６０においては、アーム部材６３におよび爪部材６４に加えて、押さえ部材６５を有することで、炉内串部材５１の基端側にワークＷを押し付けて、強制的にワークＷを整列させ、しかも、その整列状態を維持したままでワークＷを搬送することができる。このようにワークＷを整列させたうえで、アーム部材６３でワークＷを側面から挟み込むことの効果に加え、その挟み込みと交差する方向に押さえ部材６５からワークＷに力を及ぼし、爪部材６４に押し付けることの効果により、ワークＷを安定に保持することができる。特に、搬送中にも、押さえ部材６５からワークＷに対して力ｆ’１を印加し続けることで、集積部７０にワークＷを移動させるために、爪部材６４の側が下側に向くような大きな姿勢変更を行っても、ワークＷを強固に保持した状態を安定に維持することができる。

【0054】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

【符号の説明】

【0055】

１ 搬送装置
１１ 基部
１１ａ 支持板
１２ ロボットアーム
１３ シリンダ
１４ 支持軸
１５ プッシャ
１５ａ 傾斜面
１６ 支柱
１７ 脱落防止部材
３０ 供給装置
４０ 受け渡し装置
４１ 受け渡し用串部材
４２ 受け渡し用プッシャ
５０ 熱処理炉
５１ 炉内串部材
５２ 搬入口
５３ 搬出口
６０ 搬出装置
７０ 集積部
７１ 集積用チャック
１００ 熱処理システム
Ｗ ワーク
Ｗ１ 貫通孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】