タンデムプレスシステム
【課題】ワーク搬送速度が早く生産性の高いタンデムプレスシステムを提供する。
【解決手段】プレス間に設けるワーク搬送装置１０を、第１，２，３の回動軸１８，２８，３８を中心に回動可能に装着された第１，２，３のアーム２１，３１，４１と、第３のアーム４１の先端側に設けられかつワークの吸着手段と、第３のアーム側の第４の回動軸４８を利用して吸着手段５１の姿勢を調整可能な姿勢調整手段を具備し、第１のアーム２１を第１の回動軸１８を中心に回動させかつ第２のアーム３１を第２の回動軸２８を中心に回動させるとともに第３のアーム４１を第３の回動軸３８を中心に回動させつつ、吸着手段５１をプレス加工領域内に移動可能でかつ吸着手段の姿勢を調整可能に形成されている。
【解決手段】プレス間に設けるワーク搬送装置１０を、第１，２，３の回動軸１８，２８，３８を中心に回動可能に装着された第１，２，３のアーム２１，３１，４１と、第３のアーム４１の先端側に設けられかつワークの吸着手段と、第３のアーム側の第４の回動軸４８を利用して吸着手段５１の姿勢を調整可能な姿勢調整手段を具備し、第１のアーム２１を第１の回動軸１８を中心に回動させかつ第２のアーム３１を第２の回動軸２８を中心に回動させるとともに第３のアーム４１を第３の回動軸３８を中心に回動させつつ、吸着手段５１をプレス加工領域内に移動可能でかつ吸着手段の姿勢を調整可能に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のプレスがＸ方向にタンデム配列され、ワーク搬送装置を用いて上流側プレスから下流側プレスにワークを搬送しつつ各プレスにプレス加工させるタンデムプレスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるトランスファプレスシステムとタンデムプレスシステムとを比較する。
【０００３】
前者は、ワーク搬送方向（Ｘ方向）に配列された複数の金型（ステージ）を有し、プレスの前後方向（Ｙ方向…Ｘ方向と直交する。）に３次元運動可能でＸ方向に長い１対のフィードバーを設け、両フィードバーに設けた多数のフィンガーや吸着手段を同期運動させてワーク（プレス加工物）を各ステージに順番に搬送しつつプレス加工する構造である。
【０００４】
後者は、図７に示す如く、複数のプレス（任意の前後プレスを１Ｍ，１Ｎとして表す。）をＸ方向にタンデム配列し、従来の各プレス（１ＭＰ，１ＮＰ）間に設けたワーク搬送装置１０Ｐを用いて上流側プレス１Ｍから下流側プレス１Ｎにワークを搬送しつつ各プレスにプレス加工させる構造である。
【０００５】
つまり、前者はプレスとワーク搬送装置とが一体的に構築され、後者は複数プレス１Ｐと複数ワーク搬送装置１０Ｐとの組合せにより構築されている。後者の方が、生産の運用の実際において、小回りが利くといえる。なお、図７において、２はクラウン、３はコラム、４はコンロッド、５がスライド、８はボルスタである。スライド５は、スライドガイド５Ｇに沿って上下方向（Ｚ方向）に摺動自在に装着されている。上金型６はスライド下面に取付けられ、下金型７はボルスタ上面に取付けられている。金型交換作業により各金型を交換することができる。
【０００６】
また、後者は、システム構築上も、小回りが利くといえる。つまり、プレス（機械）１Ｐおよびワーク搬送装置１０Ｐの選択自由性が広い。反面において、採用されたワーク搬送装置１０Ｐの種類や構造によっては、生産能率の向上の観点からすると、不備な点（問題点）が見受けられる。すなわち、生産において重要な金型交換作業を迅速に行なえず、危険性が潜むという問題である。そこで、従来プレスシステムを、金型交換等の作業性と採用されたワーク搬送装置の方式・構造との関係において比較検討する。
【０００７】
ワーク搬送装置１０Ｐとして、工期および装置経済が優位で入手容易な汎用性の多関節ロボット（特許文献１を参照）を採用する場合がある。このロボット（従来例１）は、固定ベース１、旋回ヘッド３、平行四辺形リンク機構（固定ベース１、第１アーム５、リンク９、補助リンク７等）、第２アーム１２を具備し、平行四辺形リンク機構等を水平面内で旋回運動させる水平面内旋回方式である。ばね装置２０を設けてあるので、旧来ロボットに比較して、第２アーム１２の動作角度を小さくできるとされている。
【０００８】
しかし、この水平面内旋回方式のロボット構造では、固定ベース１や駆動源（サーボモータ４等）を設置場所（図７の作業用床面７１）に配置（固定）しなければならないので、金型周辺の作業や金型交換に伴う調整作業が難しく、危険性を伴う。つまり、タンデムプレスシステムのワーク搬送装置１０Ｐとしては不向きである。
【０００９】
対するものとして、垂直面内直動変換・揺動方式のワーク搬送装置（特許文献２を参照）が提案されている。この装置１０Ｐ（従来例２）は、ワーク把持部１５と、Ｖ字形状に配設された１対のスライド駆動手段１１，１２と、各スライダ４，５とワーク把持部１５とを結ぶリンク８，６（１対リンク７を含む平行四辺形リンク機構）とから構成され、２つの直線運動を２つのリンクの角度運動に変換しつつ、ワーク把持部１５をワーク搬送（Ｘ）方向に往復移動させる構成で、駆動源（サーボモータ１９等）を含む全体構造は、クラウン側の上部空間（図７の上部設置空間７３）内に配置されている。つまり、第１スライドと第２スライドとの組合せによりリンク機構全体を旋回させ、かつこれに連結されたワーク把持部１５をＸ方向に移動させる。したがって、従来例１に比較すれば、作業用床面（７１）上を空けることができるから、金型交換に伴う調整作業が比較的に容易である。
【００１０】
この従来例２は、直動スライド・スイングアーム方式のワーク搬送装置（従来例２Ｐ…特許文献３を参照）の欠点［金型交換作業が困難、高重量で大型、床面上に過大（背高）な設置空間を必要とする等］を解消するものとして提案されている。因みに、この従来例２Ｐは、作業用床面に設置された支柱およびスライダ等を含む直動装置４５，スライドブロック３７，ガイドロッド３２，スイングアーム２４，出力部２５，クランパー２１を備え、直動装置４５によりガイドブロック３２を上下動させかつ揺動サーボモータ４１でガイドロッド３２を揺動させることで、その先端（駆動点３３）を位置決めしかつその動きをレバー比で拡大してクロスバー１８（ワーク把持具）の位置決めを行なう構成である。したがって、金型交換作業が難しく、高重量で大型になる。
【００１１】
次に、プレス間に架設されたビーム１１に沿って移動するキャリア１３の水平運動と、揺動台１９の揺動運動と、揺動台１９の揺動中心とクロスバー１７（バキュームカップ５３）との相対距離を変化させる伸縮運動との合成運動、およびクロスバー１７の回動によるチルト運動の組合せにより、ワークＷをＴ方向に搬送可能に形成されたワーク搬送装置（従来例３）が提案（特許文献４を参照）されている。
【００１２】
かかる従来例３（水平・揺動・伸縮・回動運動方式）によれば、従来例２の場合と同様に作業用床面上を空けることができ、かつ従来例２（、２Ｐ）の場合に比較してＸおよびＹ方向の小型化も達成できると思われる。
【特許文献１】特開平１０−１１８９６７号公報
【特許文献２】特開２００４−３４４８９９号公報
【特許文献３】米国特許第６３８２４００号公報
【特許文献４】特開２００５−１６１４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、プレス乃至プレスシステムでは、プレス側とワーク搬送装置側との関与にまつわる固有的な技術事項が存在する。すなわち、構成要素間の干渉を回避し、生産計画を満たすことができるワーク搬送速度が得られ、装置経済が優位でかつ安定運転を保障できる必要がある。つまり、ワーク搬送装置側の事情のみから安易にワーク搬送装置を選択してはならない。しかも、一段と厳しい要請（例えば、コスト低減化、製品の高精度化、高速化、小型・軽量化およびメンテナンスの容易化等）に応えられるものでなければならない。
【００１４】
しかるに、従来例１の場合は、上記不利の他に、金型とワーク搬送装置との干渉が避けられないという致命的な問題がある。因みに、従来例１の欠点（金型交換作業の困難性）を解消すべく、従来例１の場合とは逆に、駆動源（サーボモータ４等）や固定ベース１の設置場所を作業用床面上から上部設置空間７３内に変更した吊下げ構造の従来例１Ａを仮想する。
【００１５】
しかし、この仮想従来例１Ａでも、面内旋回方式の構造上、補助リンク廻り構造物（７等）がプレス加工領域内に入り込みかつ水平面内で旋回運動することに変わりはないので、金型との干渉が避けられない。結果として、従来例１（、１Ａ）は金型の種類に対する適応性が狭い。格別で高価な金型を導入できたとしても、生産速度（ｓｐｍ…プレス速度）を大幅に低下させた運転をせざるを得ない。
【００１６】
従来例２の場合は、ワーク把持部１５を金型上方に移動させるには、その図１〜図５からも明らかの通り、可動構造体（第１リンク７，ワーク把持部１５等）をスライドとボルスタ（金型）との間（上下方向の空間）に右傾斜方向（または左傾斜方向）から突っ込み移動させなければならない。つまり、スライドとの干渉が生じ易い。
【００１７】
干渉回避策としては、スライドに突っ込み用の空間（複雑な加工による切欠溝）を設ける必要がある。この策は、プレスの主要構成要素（スライド）に手を加えることになるので、機械的な強度低下や振動を引き起こす原因となり、プレス加工精度に大きな影響を及ぼす。加工経済上も不利である。また、スライドの揺れ防止のためには、コラムとの間に設けるスライドガイド５Ｇを上記の切欠溝を避けた上方部分に位置変更（大規模改造）する必要があるので、コスト高およびプレス加工精度の低下を招く。
【００１８】
さらに、従来例２は、３つのスライド４ａ，４ｂ、５をＶ字部材１６に沿いかつ各移動速度と各現在位置とを連関させながら往復移動させつつ、１対のリンク７（７ａ，７ｂ）、８を揺動させる。構造複雑で、摺動部のメンテナンスに手間が掛かり、運転制御シーケンスの設定変更も大変である。一段のワーク搬送高速化は難しい。しかも、Ｘ方向の距離を小さくすることによる搬送速度の高速化は期待できない。
【００１９】
従来例３は、従来例２の場合と比較して、前後プレス間のＸ方向距離の短縮化およびプレス高さ方向の小型化が期待できる。しかし、ワークＷと金型との干渉は、モーションパターン（Ｍ）に基づく搬送により避けられると考えられるが、従来例２の場合と同様に突っ込み移動があるので、一定速度以上で昇降するスライド６との干渉は避けられない筈である。スライド速度が高く、プレス間距離が小さく、上下方向空間が狭くなるほどに干渉回避が難しくなる。すなわち、キャリア１３の停止後に傾斜させた揺動体１９からフィードレバー１８を押し出すことで、クロスバー１７に設けられた腕木付バキュームカップ５３を、図１に示されたようにスライド６と金型との間に位置決めする構造である。従来例２の場合と同様にスライド６との干渉が発生する、つまり、上記した従来例２の場合と同様な問題が残る。
【００２０】
このように、汎用の従来例１に対する専用機的な従来例２、３は、金型交換作業の重要性を認識しかつ作業用床面上を空とするために、ワーク搬送装置１０Ｐを金型の搬入・搬出領域（作業用床面）よりも上方の位置（上方設置空間７３）に配置することを当然としている。また、トランスファプレスの場合の慣習からか、ワークの搬送軌跡は一定（水平状態）を良として計画さているように見受けられる。これらを前提としつつ、主に搬送高速化を図るべく工夫されている。
【００２１】
しかしながら、例えば、プレス間距離や上方設置空間７３を小さくするために、必要とする機能別構成要素を重畳的に組合せた構造であるから、構造および動作は複雑化する一方である。つまり、装置軽量・小型化、負荷の軽減化、取扱い容易化、コスト低減化を含む構造簡単で生産性の高いシステムを構築可能であるとともに、金型交換作業の容易化および干渉回避性を担保しつつワーク搬送速度の高速化を図れるワーク搬送装置およびこれを具備するタンデムプレスシステムの開発が強く望まれている。さらに、騒音が大きく、プレス間距離が長い場合に不利となる直動ガイドを含む構造は、採用が難しいとの指摘がある。
【００２２】
本発明の目的は、干渉回避性を担保しつつワーク搬送速度の高速化を図れ、構造簡単で生産性の高いタンデムプレスシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、Ａ：ワーク吸着位置およびワーク解放位置の位置決め精度を担保できるならば、搬送軌跡は直線状に限定されない筈であること。途中の搬送速度の厳密な一定化も必要でないこと。Ｂ：アームの回動運動だけで、ワークを搬送することができるならば、構造を飛躍的に簡素化できかつ搬送負荷の軽減、搬送速度の高速化に有効であること。Ｃ：吸着手段を斜め方向から突っ込み移動させることなくかつ上方側から金型に接近・離反できれば、金型との干渉も防止できること。等の多数の実機運用を参照した分析を含む試験・研究を基礎としかつ飛躍的な搬送高速化、構造簡素化等を実現可能とするために創出されたものである。つまり、上記した多数の固有的技術事項や事象を一つずつ潰すように段階的かつ重畳的に構築していた従来例１〜３の考え方とは決別し、それらを一挙に解決すべきとする発想の転換に基づく。
【００２４】
すなわち、本発明は、ワーク搬送装置を、アームを回動運動させる構造簡単なアーム回動機構を基本とし、第１のアームの下端側をＸ方向に往復移動させつつ、第２，３のアームを第１のアームの下端側の移動位置に対応させて回動させつつ吸着手段をスライドと金型との間にほぼ水平方向から移動させかつ位置決めさせることで、ワーク搬送可能に形成した、ことを特徴とする。
【００２５】
詳しくは、請求項１の発明に係るタンデムプレスシステムは、複数のプレスがＸ方向にタンデム配列され、ワーク搬送装置を用いて上流側プレスから下流側プレスにワークを搬送しつつ各プレスにプレス加工させるタンデムプレスシステムにおいて、前記ワーク搬送装置が、前記Ｘ方向の上流側プレスと下流側プレスとの中間位置に設けられかつＸ方向と直交するＹ方向に延びる第１の回動軸と、上端側が第１の回動軸を中心に回動可能に装着されかつ第１の回動軸を中心とする回動により下端側をＸ方向に往復移動可能に形成された第１のアームと、基端側が第１のアームの下端側に設けられたＹ方向に延びる第２の回動軸を中心に回動可能に装着された第２のアームと、基端側が第２のアームの先端側に設けられたＹ方向に延びる第３の回動軸を中心に回動可能に装着された第３のアームと、この第３のアームの先端側に設けられかつワークを吸着・解放可能に形成された吸着手段と、第３のアームの先端側に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸を利用して吸着手段の姿勢を調整可能な姿勢調整手段を具備し、第１のアームを第１の回動軸を中心に回動させかつ第２のアームを第２の回動軸を中心に回動させるとともに、第３のアームを第３の回動軸を中心に回動させつつ吸着手段をプレス加工領域内に移動可能に形成されている、ことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項２の発明は、Ｙ方向に離隔配設された１対のアーム回動機構が同期搬送動作可能に形成されている。
【００２７】
また、請求項３の発明は、Ｙ方向に離隔配設された２組のアーム回動機構のそれぞれが独立搬送動作可能に形成されている。
【００２８】
さらに、請求項４の発明は、第１のアームの回動運動に、第２のアーム、第３のアームの回動運動と吸着手段の回動運動とを連関させ、吸着手段の姿勢を自動的に調整可能に形成されている。
【００２９】
さらに、請求項５の発明は、ワークが薄板形状材で、吸着手段がバキューム吸着方式とされている。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１の発明によれば、干渉回避性を担保しつつ、ワーク搬送速度の一段の高速化が図れ、構造簡単で生産性の高いタンデムプレスシステムを提供することができる。
【００３１】
請求項２の発明によれば、構成要素（回動軸，駆動源等）や駆動制御の簡素化並びに一層のコスト低減を促進できるとともに、ワーク姿勢を正確に維持した確実かつ安定した搬送を行なえる。
【００３２】
また、請求項３の発明によれば、例えば、上流側プレスでのワーク姿勢と下流側プレスでのワーク姿勢を変えたワーク搬送ができる。つまり、プレス加工態様に対する適応性を拡大できる。
【００３３】
また、請求項４の発明によれば、吸着手段の姿勢を自動的に行なえかつ制御単純化によるワーク搬送速度の高速化にも有効である。
【００３４】
さらにまた、請求項５の発明によれば、ワークを一段と確実かつ無傷で吸着・搬送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
本タンデムプレスライン（１Ｍ，１０，１Ｎ等）は、図１〜図５に示す如く、複数のプレス１がＸ方向にタンデム配列され、かつワーク搬送装置１０が第１の回動軸１８を中心に回動可能に装着された第１のアーム２１と、第２の回動軸２８を中心に回動可能に装着された第２のアーム３１と、第３の回動軸３８を中心に回動可能に装着された第３のアーム４１と、この第３のアーム４１の先端側に設けられかつワークを吸着・解放可能な吸着手段と、第３のアームの先端側に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸４８を利用して吸着手段５１の姿勢を調整可能な姿勢調整手段を具備し、第１のアーム２１を第１の回動軸１８を中心に回動させかつ第２のアーム３１を第２の回動軸２８を中心に回動させるとともに第３のアーム４１を第３の回動軸３８を中心に回動させつつ、吸着手段５１をプレス加工領域内に移動可能に形成されている。
【００３７】
この実施の形態では、Ｘ方向の上流側（プレス１Ｍ）から下流側（プレス１Ｎ）を見た側面図である図２に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム３１と第３のアーム４１とを含むアーム回動機構が、Ｙ方向に離隔配設された１対からなりかつ各第１の回動軸１８がエコライザ軸を形成するように一体的に連結されている。つまり、各アーム回動機構は、同期搬送動作可能に形成されている。
【００３８】
従来例２（２つの往復直線運動と２つのリンク揺動運動との組合せ構造）および従来例３（揺動運動と往復直線運動と上下動運動と水平運動とを組合せ構造）の場合と比較して、本願発明に係る搬送駆動構造（アーム回動機構…回動運動のみでワーク搬送可能な構造）は、大幅に簡素化されていると理解される。この搬送駆動構造の簡素化は、結果としてワーク搬送速度の大幅な高速化を達成するために極めて有効である。また、構造が簡単で小型であるから、頭上の有効自由空間を大きくとれる。作業者は金型搬入・搬出等を形成する作業用床面７１において金型交換に伴う調整作業等を安全かつ迅速に行なえる。プレス構築上の負荷（荷重）を大きくする必要も無い。
【００３９】
さて、確認的に、タンデムプレスシステムの基本的構成・機能は、図７に示した従来例の場合と同様に、複数のプレス１がＸ方向（ワーク搬送方向）にタンデム配列されかつワーク搬送装置１０を用いて上流側プレス１Ｍから下流側プレス１Ｎにワーク５７を搬送しつつ各プレス１にプレス加工させるように形成されている。
【００４０】
図２（側面図）、図３（平面図）、図４（一部を断面した正面図）において、第１の回動軸１８は、Ｘ方向と直交するＹ方向（プレス前後方向）の上流側プレス１Ｍと下流側プレス１Ｎとの中間位置に設けられかつＹ方向に延びる。この第１の回動軸１８は、Ｘ方向およびＹ方向に直交するＺ方向（上下方向）においては、作業用床面７１の高い位置に設けられる。
【００４１】
図２において、第１の回動軸１８は、プレス前側（Ｆ）のアーム回動機構（２１Ｆ等）の第１の回動軸（１８Ｆ）と、プレス後側（Ｒ）のアーム回動機構（２１Ｒ等）の第１の回動軸（１８Ｒ）とを一体的に形成した共通軸（エコライザ軸）を形成する。同様に、詳細後記の第４の回動軸４８も、プレス前側の第４の回動軸（４８Ｆ）とプレス後側の第４の回動軸（４８Ｒ）とを一体的に形成した共通軸（エコライザ軸）を形成する。
【００４２】
この第１の回動軸１８は、図２に示す固定ベース１１（前後１対のベース軸受１７）に回転自在に装着され、減速機（図示省略）を介して連結された第１の駆動源により右回転方向および左回転方向に回動される。この第１の駆動源は、前後２台のアーム回動機構（２１Ｆ、２１Ｒ等）に共通でかつ固定ベース１１に固着された１台の第１のモータ１９を含む。
【００４３】
第１のアーム２１Ｆは、上端側２２が第１の回動軸１８に同期回転連結具（キーやスプライン）を介して連結されている。つまり、第１の回動軸１８を中心に同期回動可能に装着されている。この第１の回動軸１８を中心とする回動運動により、第１のアーム２１Ｆの下端側２６を、図４に示す如く、Ｘ方向に往復移動させることができる。すなわち、第１のアーム２１Ｆは、上端部２２が回動中心とされかつ本体部２４，下端側２６を含む全体として、Ｘ方向に回動（あるいは揺動乃至旋回）運動可能である。第１のアーム２１Ｒも、第１のアーム２１Ｆの場合と同様であり、かつ第１のアーム２１Ｆの回動運動と同期して回動運動する。
【００４４】
第１のアーム２１Ｆ、２１Ｒの上端部２２等を含む回動機構中心部は、安全のために、図１に示すアーム回動機構用ケース１５Ｆ、１５Ｒで覆われている。
【００４５】
なお、「第１のアーム２１が第１の回動軸１８を中心として回動する。」とは、「第１の回動軸１８の中心軸線を中心に回動する。」という意味である。ベース軸受１７（固定ベース１１）に枢着された第１の回動軸１８に第１のアーム２１の上端側２２を被嵌しかつキー等を用いて回動方向に一体的に固定（相対回動不能）し、第１のアーム２１を第１の回動軸（元側）１８の回動により、それと同期回動させる、いわゆる元側回動構造である。
【００４６】
ただし、先側回動構造として実施することもできる。因みに、この先側回動構造は、固定ベース１１に回動不能に固定された第１の回動軸１８に、第１のアーム２１の上端側２２を回転自在に嵌装させ、第１の駆動源（１９）を用いて静止側である第１の回動軸１８を中心として可動側である第１のアーム２１自体（先側）を回動させる構造である。
【００４７】
詳細後記の第２の回動軸２８と第２のアーム３１との関係並びに第３の回動軸３８と第３のアーム４１との関係も、同様な元側回動構造として構築してある。ただし、先側回動構造として実施するこができる。
【００４８】
第１の駆動源は、第１の回動軸１８に連結された第１のサーボモータ１９と、第１のモータドライバ１９Ｄとからなる。第１のモータドライバ１９Ｄは、図５の駆動制御装置６１から出力される制御指令に基づき、第１のサーボモータ１９を速度・位置（角度）制御しつつ第１の回動軸１８を回動駆動することができる。サーボモータ駆動用電力は、商用電源を入力とする駆動電源生成装置（図示省略）で生成されかつ出力される。
【００４９】
かかる第１の駆動源（１９等）や駆動電源生成装置は、図２に示す如く、作業用床面７１の上方に配設される。但し、作業用床面（７１）の下方に設けても実施することができる。
【００５０】
先側回動構造として実施する場合には、第１のサーボモータ１９側に駆動歯車，ウオーム歯車等を設けかつ第１のアーム２１側に従動歯車，ウオームホイール等を設け、第１のアーム２１全体を第１の回動軸１８の周りにその軸線を中心として回動可能に形成すればよい。第２のアーム３１、第３のアーム４１、吸着手段５１（５２）も、先側回動構造とする場合は、同様にして構築することができる。
【００５１】
第１のアーム２１の上端側２２は、Ｙ方向の位置を拘束した状態（Ｙ方向の変位不能状態）で、第１の回動軸１８に装着されている。
【００５２】
プレス停止時には、第１のアーム２１を、図４に示すようにＸ方向の一方側（プレス１Ｍ側または１Ｎ側）に傾けた状態で静止させておけば、金型の搬入・搬出および交換作業に際して邪魔にならない。したがって、第１のアーム２１の形態設計に関する自由度が大幅に拡大する。例えば、アーム断面形状やその寸法を充分な剛性を担保しつつ小型・軽量化できる。この点からも、負荷軽減に伴う搬送高速化を促進で、コスト低減にも有効である。
【００５３】
このように、アーム（２１，３１，４１）の回動運動のみでワーク５７を搬送することができる構造（本発明）は、以下の技術的根拠および実験を通した確認事実（技術的認識）を背景として、はじめて創出（成立）するものと確信される。
【００５４】
すなわち、ワーク（薄板形状材）５７の搬送は、所定のサイクル時間内にプレス１Ｍの下金型（７）上の所定位置からプレス１Ｎの下金型（７）上の所定位置に移動させかつ後者位置に正確に位置決めしなければならない。しかしながら、搬送速度は、常に一定（単位時間当たりの速度が一定）としなければならない理由や制約は見当たらない。その途中に、一定幅の速度変動があっても差し支えない筈である。また、前者位置から後者位置までの搬送軌跡を常に一定（例えば、下金型７の上部面から所定高の一直線状経路を維持する。）としなければならない理由・制約もない。
【００５５】
しかるに、従来例２、３等では、トランスファプレスの場合に多く採用されている全ステージを共通の一体的構造（例えば、３次元駆動方式のワーク搬送装置）による搬送方法や過去の慣習から、搬送中の全域（または、殆ど）において一直線状経路（軌跡）に沿いかつ一定速度で搬送するという考え方が採られている。かくして、Ｖ字形状ガイドに沿う２つのスライドを複雑な直線往復移動をさせ、あるいは格別に設けたキャリア等を用いて水平移動させる、騒音が大きく、複雑で大型な構造になっていた。
【００５６】
本発明においては、上記した発想の転換の下に、第１のアーム２１の下端側２６を円弧状軌跡Ｒ１（図４を参照）に沿って移動させかつ回動傾斜角度によってＸ方向の移動速度が一定範囲内で変動することを許容する。また、第３の回動軸３８（第２のアーム３１の先端側３６）を円弧状軌跡Ｒ２に沿って移動させかつ回動角度によってＸ方向の移動速度が一定範囲内で変動することを許容する。さらに、第４の回動軸４８（第３のアーム４１の先端側４６）を円弧状軌跡Ｒ３に沿って移動させかつ回動角度によってＸ方向の移動速度が一定範囲内で変動することを許容する。つまり、簡単な構造（アーム２１，３１，４１）の回動運動でワーク５７を搬送することができる。
【００５７】
しかも、第２のアーム３１と第３のアーム４１とで、吸着手段５１のみを水平方向からスライド昇降領域内に出入りさせることができるから、従来例２、３の場合と異なり、第１のアーム２１（第２のアーム３１、第３のアーム４１）とスライド５との干渉を一段と確実に回避させることができる。また、下金型７の上面部よりも上方において出入りさせることができるから、従来例１の場合と異なり、第１のアーム２１はもとより吸着手段５１との干渉も回避できる。さらに、プレス間距離が一定の場合、第１のアーム２１と第２および第３のアーム３１，４１とを同時に回動できるから、ワーク搬送時間の短縮（搬送速度の高速化）ができる。
【００５８】
さらに、第１のアーム２１の回動傾斜角度を小さく抑えても、ワーク搬送距離を大きく採れる。反対に、プレス間距離が狭いシステムの場合には、第１のアーム２１の回動傾斜角度を小さくすることで、適応できる。既存のプレスラインシステムへの導入も極めて簡単にできる。スライド５の側面壁に接触（干渉）する事態を完全回避できる。
【００５９】
ここに、吸着手段５１のＸ方向の搬送距離は、第１のアーム２１の長さをＬとした場合、図４に示す傾斜（角度θ）状態にある第１のアーム２１のＸ方向長さＬ１（＝Ｌ×Ｓｉｎθ）と、水平状態にある第２のアーム３１のＸ方向長さＬ２と第３のアーム４１のＸ方向長さＬ３との和（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）であるが、中立状態（第１のアーム２１が垂直状態）における作業用床面（７１）上の高さは、第２のアーム３１（または、第３のアーム４１）の長さには関係なく、第１のアーム２１の作業用床面（７１）上の長さと第３のアーム４１（または、第２のアーム３１）とで決まる。つまり、ワーク搬送距離が所定値の場合において、金型交換に伴う調整作業等に有効利用可能な作業用床面（７１）上のＺ方向の自由空間を拡大できる。一方、作業用床面（７１）上の第１のアーム２１の長さ（垂直方向長さ）を一定としても、第２，第３のアーム３１，４１の長さを変えるだけで、大きなワーク搬送距離（プレス間距離）に対しても適応できる。
【００６０】
また、第１のアーム２１の傾斜突っ込み移動がないので、スライド５に特異的な切欠きを設けなくても、スライド５との干渉を回避できる。つまり、従来例２、３におけるスライドの切欠加工およびこれに起因する不利（剛性低下、コスト高等）を招く心配がない。スライドガイド５Ｇを安定ガイド位置から上方位置に移し変える不都合（不利益）も払拭できる。しかも、図４に示す傾斜（角度θ）を小さくすることができるので、プレス間距離の短小化にも追従できる。この点からも、搬送の高速化を促進できる。
【００６１】
また、第１のアーム２１の傾斜回動運動と第２，第３のアーム３１，４１の回動運動とを並行して実行させれば、ワーク搬送の高速化を一段と促進できる。なお、第４の回動軸４８の回動運動をも同時的に実行させれば、ワーク着脱の迅速化を通じた搬送全工程の高速化を一段と助長できる。
【００６２】
図２〜図４において、第２のアーム３１Ｆは、基端側３２が第２の回動軸２８に同期回転連結具（キーやスプライン）を介して連結され、第２の回動軸２８を中心に回動可能に装着されている。第２の回動軸２８は、第１のアーム２１の下端側２６に設けられかつＹ方向に延びる。第２の回動軸２８（基端側３２）を中心とする回動運動により、第２のアーム３１Ｆの本体部３４，先端側３６を含む全体をＸ方向およびＺ方向に往復移動させることができる。すなわち、第２のアーム３１Ｆは、アーム回動機構を第１のアーム２１Ｆのみから構築する場合と比較して、プレス間距離が一定の場合において作業用床面７１の上方必要空間を狭小化できる。第２のアーム３１Ｒも、第２のアーム３１Ｆの場合と同様であり、かつ第２のアーム３１Ｆの回動運動と同期して回動運動する。
【００６３】
第２のアーム３１Ｆ（３１Ｒ）用の第２の駆動源は、図４に示すごとく、第１の回動軸１８の中空部を貫通する第２のエコライザ軸２８１に減速機（図示省略）を介して連結された第２のサーボモータ２９と、第２のモータドライバ２９Ｄとからなる。第２のモータドライバ２９Ｄは、図５の駆動制御装置６１から出力される制御指令に基づき、第２のサーボモータ２９を速度・位置（角度）制御しつつ第２のエコライザ軸（２８）を回動駆動することができる。
【００６４】
この第２のエコライザ軸２８１の前後（両）側にはスプロケット（図示省略）が固着され、第２の回動軸２８にも対応するスプロケット（図示省略）が固着され、これらスプロケット間にはタイミングベルト（図示省略）が張設されている。したがって、第２の駆動源（第２のサーボモータ２９）により第２のエコライザ軸２８１を回動駆動すれば、動力伝達機構（スプロケット、タイミングベルト、スプロケット）を介して第２の回動軸２８を速度・位置（角度）制御しつつ、第２のアーム３１Ｆを第２の回動軸２８の軸線を中心としてかつ第２の回動軸２８と一体的に回動駆動することができる。この第２の駆動源（２９等）も図２に示すように作業用床面（２階）６１の上方に配設されている。
【００６５】
第３のアーム４１Ｆは、基端側４２が第３の回動軸３８に同期回転連結具（キーやスプライン）を介して連結され、第３の回動軸３８を中心に回動可能に装着されている。第３の回動軸３８は、第２のアーム３１の先端側３６に設けられかつＹ方向に延びる。第３の回動軸３８（基端側４２）を中心とする回動運動により、第３のアーム４１Ｆの本体部４４，先端側４６を含む全体をＸ方向およびＺ方向に往復移動させることができる。第３のアーム４１Ｒも、第３のアーム４１Ｆの場合と同様であり、かつ第３のアーム４１Ｆの回動運動と同期して回動運動する。
【００６６】
第３のアーム４１Ｆ（４１Ｒ）用の第３の駆動源は、第２の駆動源の場合と同様な構造とされ、第３のサーボモータ３９と、第３のモータドライバ３９Ｄとからなる。第３のモータドライバ３９Ｄは、図５の駆動制御装置６１から出力される制御指令に基づき、第３のサーボモータ３９を速度・位置（角度）制御しつつ第２のエコライザ軸を回動駆動することができる。この場合の動力伝達機構（図示省略）は、第１，第２のアーム２１，３１および第１の回動軸（エコライザ軸）１８に沿わせて配置されたタイミングベルト等からなり、第３のアーム４１Ｆ（４１Ｒ）の回動用の動力を伝達する。第２のアーム３１（３６）を静止側として、第３の回動軸３８を可動側とする。
【００６７】
また、第１のアーム２１（第２のアーム３１）は、上流（下流）のプレス１Ｍ（１Ｎ）側の金型交換作業に際しては、図４に示すようにその下流（上流）のプレス１Ｎ（１Ｍ）側に傾斜状態で待機させることができるから、交換作業を迅速、安全に行なえる。第１のアーム２１を起立（第２のアーム３１を垂下）させた中立状態で待機させれば、両側のプレス１Ｍ、１Ｎに関する諸作業等を同時的かつそれぞれを円滑に行なえる。
【００６８】
次に、姿勢調整手段は、吸着手段５１（バキュームカップ５３）の姿勢を調整する手段で、この実施の形態では、自重調整方式と強制調整方式との組合せとして構築してある。なお、自重調整方式だけまたは強制調整方式だけでも実施することができる。
【００６９】
ここに、「姿勢調整手段が第３のアーム４１の先端側４６に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸４８を利用して吸着手段５１の姿勢を調整可能に形成されている。」中の「第４の回動軸４８を利用して」とは、“第４の回動軸４８（静止側）を吸着手段５１（可動側）の回動中心とする。”という意味および“可動側である第４の回動軸４８自体を第４の軸受４７を静止側として回動させることで吸着手段５１（可動側）を同期回動させる。”という意味を含む。
【００７０】
自重調整方式は、第３のアーム４１の先端側４６（第４の回動軸４８）に吸着手段５１を回転自在に装着しておき、アームの回動傾斜角度の大小に拘わらずに、吸着手段５１の自重を利用しかつ第４の回動軸４８を回動中心として相対回動を誘起させることで、一定の姿勢（例えば、吸着面５５を下向きにする。）を保持する方式である。
【００７１】
この実施の形態では、図２、図４に示す如く、第３のアーム４１の先端側４６に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸４８に吸着手段５１（５３）を回転自在に装着しかつ吸着手段５１の自重の働きにより吸着面５５を常に下方に向けた姿勢に調整可能に形成してある。第４の回動軸４８に保持された吸着手段５１のみをＺ方向の上・下金型６・７間に出入りさせるだけでよいと理解される。第１のアーム２１（および第２のアーム３１の大部分）は、スライド５（上金型６）の下方に出入りすることはない。したがって、スライド５や上金型６との干渉回避が完璧となる。また、吸着面５５を下金型７に接近させた状態で、ワーク５７を吸着あるいは解放することができる。
【００７２】
強制調整方式は、第３のアーム４１の先端側４６に吸着手段５１を第４の回動軸４８に相対回転不能に装着しておく。そして、吸着手段５１を第４の回動軸４８の回動に伴って同期回動させることで、強制的に吸着手段５１の姿勢（例えば、吸着面５５の傾斜角度）を調整可能に形成される。
【００７３】
この実施の形態の場合は、吸着手段５１を、第３のアーム４１の先端側４６（第４の軸受４７）に回転自在に装着（枢着）されたＹ方向に延びる第４の回動軸４８を中心に回動不能として装着する。この第４の回動軸４８の回動により、吸着手段５１（吸着面５５）の傾斜角度を自動的に調整できるように形成してある。
【００７４】
第４の回動軸４８は、第４のサーボモータ４９の回転により回動される。この第４のサーボモータ４９は、図５に示す第４のモータドライバ４９Ｄとともに第４の駆動源を形成する。この第４の駆動源も、図２等では図示省略したが、第３のサーボモータ３９の場合と同様に作業用床面７１の上方（固定ベース１１側）に配設されている。動力伝達機構（図示省略）は、第１，第２，第３のアーム２１，３１，４１および第１の回動軸（エコライザ軸）１８に沿わせて配置されたタイミングベルト等からなり、吸着手段５１の姿勢調整用の動力を伝達する。第３のアーム４１（４６）を静止側として、第４の回動軸４８を可動側とする。かくして、アームの回動傾斜角度の大小に拘わらずに、例えば吸着面５５のワーク５７（乃至金型６，７）に対する接近（および離反）の際の傾きを設定変更できる。
【００７５】
なお、第３，第４のサーボモータ３９，４９は、他のモータ１９、２９よりも小型・小容量なので、第２，第３のアーム３１，４１の先端側３６，４６に取付けることでも実施することができる。このように構築すれば、動力伝達機構を省略することができる。
【００７６】
因みに、第１，第２，第３，第４のサーボモータ１９，２９，３９，４９は、静止（ホールド）トルクの維持機能をもつ。電磁ブレーキ機能を設けることも好ましい。
【００７７】
さらに、この実施の形態では、自重調整方式と強制調整方式とを選択的に動作できるように構成してある。第４の回動軸４８と吸着手段５１（５２）とは、クラッチ（・ブレーキ）を介して連結されている。自重調整方式を選択する場合はクラッチをＯＦＦ状態として、両者４８，５１の機械的連結を相対回動可能に切換える。強制調整方式を選択する場合にはクラッチをＯＮ状態として、両者４８，５１の機械的連結を相対回動不能に切換える。
【００７８】
吸着手段５１は、ワーク５７を吸着解放可能な手段であり、バキュームカップや電磁マグネット等から形成される。この実施の形態では、ワーク５７が図２、図３に示す薄板形状材であるから、バキュームカップ５３を採用している。複数のバキュームカップ５３は、図３、図４に示す如く、第４の回動軸４８に固定された複数の保持部材５２に相対回転不能状態で取付けられている。つまり、バキュームカップ５３の吸着面５５の姿勢（向き）は、第１，第２，第３のアーム２１，３１，４１の傾斜角度の関係を踏まえかつ第４の回動軸４８の傾斜角度に対応するものとして決まる。
【００７９】
図５において、駆動制御装置６１は、制御部（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ），シーケンス記憶部（ハードディスク装置），設定・表示部６２およびセンサー部６３等を含み、姿勢調整手段の駆動制御手段を形成する各モータドライバ１９Ｄ・２９Ｄ・３９Ｄ・４９Ｄに回転駆動制御信号を出力して当該各サーボモータ１９・２９・３９・４９を回転駆動制御する。バキュームコントローラ６５に吸着・解放制御信号を出力して吸着手段５１（各バキュームカップ５３）の吸着・解放を制御する。
【００８０】
ワーク搬送プログラムを構成する基本的な固定的情報（例えば、ワーク搬送情報、姿勢調整情報、吸着・開放情報等）はハードディスク装置（図示省略）に格納されており、選択的情報（例えば、ワーク５７の種類）は表示部（６２）の表示を参照しつつ設定部（６２）を用いて設定変更（選択）でき、この情報もハードディスク装置に記憶される。
【００８１】
プレス運転に際しては、設定部（６２）を用いて複数のワーク搬送プログラムの中からその１つを選択設定することができる。制御部は選択設定されたワーク搬送プログラムを実行する。なお、プレス１側の各種動作（例えば、スライド昇降動作）は、図示しないプレス運転制御盤からの信号により実行される。このプレス１側の動作は、プレス動作信号としてかつ通信線６９を介して伝送され、駆動制御装置６１はこのプレス動作信号を用いてタイミング同期させつつワーク搬送を行なう。
【００８２】
ワーク搬送運転に関しては、駆動制御指令に基づき、駆動制御装置６１が、第１の回動軸１８を中心とする第１のアーム２１の回動運動に、第２の回動軸２８を中心とする第２のアーム３１の回動運動および第３の回動軸３８を中心とする第３のアーム４１の回動運動とを連関（例えば、連動）させつつ、吸着手段５１を搬送する。これらと並行して、第４の回動軸４８を中心とする吸着手段５１の回動運動を連動させることで、吸着手段５１（バキュームカップ５３）の姿勢を所定姿勢に調整可能に駆動制御することができる。一段の搬送高速化を促進できる。
【００８３】
なお、第１，第２のアーム２１，３１および第３のアーム４１の回動運動中は、自重調整方式（姿勢調整手段）のみを働かせかつ強制調整方式は休止状態とした運転を選択することができる。運用の実際は、これを選択する方が好ましい場合が多い。
【００８４】
これを選択した場合は、第１，第２のアーム２１，３１および第３のアーム４１の回動運動終了直前（または直後）に強制調整方式を働かせる。この際、自重調整方式は休止状態とする。つまり、第４の回動軸４８の傾斜角度を変化させることにより、ワーク５７に対するバキュームカップ５３の吸着面５５の姿勢（向き）を微妙に調整することができる。吸着面５５をワーク面に全面的に平行姿勢で接近・吸着させ、ワーク面に対して吸着面５５を傾斜させた状態で部分的に接近・吸着させつつ最終的には全面的に平行姿勢で吸着させるソフトタッチ方式での運転ができる。
【００８５】
なお、第３のアーム４１（先端側４６）に対する第４の回動軸４８の傾斜角度を絶対量として管理しつつ、第３のアーム４１の回動運動中に強制調整方式を起動して常に吸着手段５１の姿勢調整を行なえば、この点からも搬送高速化を図れる。
【００８６】
まず、アーム回動機構の基本動作（作用）を説明する。
【００８７】
図４において、２点鎖線で示した垂直状態（中立状態）を基準とした場合、上流側プレス１Ｍに半加工品（ワーク５７）を取出しに向かう取出し搬送の場合を考える。駆動制御装置６１は、第１の回動軸１８（第１のアーム２１）を右回転方向に角度（＋θ１）だけ回動させ、この角度（＋θ１）に対応させて第２の回動軸２８（第２のアーム３１）を右回転方向に角度（＋θ２）だけ回動させるとともに、第１の回動軸１８（第１のアーム２１）の回動角度（＋θ１）および第２の回動軸２８（第２のアーム３１）の回動角度（＋θ２）に対応させて第３の回動軸３８（第３のアーム４１）を左回転方向に角度（−θ３）だけ回動させる。これにより、第３のアーム４１を水平状態に保持する。すると、第３のアーム４１の先端側４６（吸着手段５１）を、プレス１Ｍの下金型７上に位置決めできる。これまでは、自重調整方式により吸着面５５は常に下向きである。その後に、強制調整方式を働かせて、第４の回動軸４８を左回転方向に角度（−θ４）［または、右回転方向に角度（＋θ４）］だけ回動させつつ、吸着手段５１の姿勢を予め設定された姿勢（ワーク５７に対する傾斜角度）に自動調整する。
【００８８】
下流側プレス１Ｎに半加工品（５７）を送り出し搬送する場合を考える。駆動制御装置６１は、第１の回動軸１８（第１のアーム２１）を左回転方向に角度（−θ１）だけ回動させ、この角度（−θ１）に対応させて第２の回動軸２８（第２のアーム３１）を左回転方向に角度（−θ２）だけ回動させるとともに第１の回動軸１８（第１のアーム２１）の回動角度（−θ１）および第２の回動軸２８（第２のアーム３１）の回動角度（−θ２）に対応させて第３の回動軸３８（第３のアーム４１）を右回転方向に角度（＋θ３）だけ回動させることで、第３のアーム４１を水平状態に保持する。その後に、強制調整方式を働かせて、第４の回動軸４８を右回転方向に角度（＋θ４）［または、左回転方向に角度（−θ４）］だけ回動しつつ、吸着手段５１の姿勢を予め設定された姿勢（ワーク５７に対する傾斜角度）に自動調整する。
【００８９】
吸着手段５１は、第３のアーム４１（先端側４６）の第４の回転軸４８に固着された複数の保持部材５２と、各保持部材５２に取付けられたバキュームカップ５３とからなる。図６に示すバキュームコントローラ６５は、各バキュームカップ５３とは多枝接続具（図示省略）およびチューブを介して連通されている。多枝接続具として、中空構造とした第４の回動軸４８の一部から形成することもできる。
【００９０】
次に、プレスライン全体としての作用・動作等々を説明する。
【００９１】
（製造）
プレス１Ｍ、１Ｎに関し、従来例２、３の場合と異なり、スライド５に干渉防止用の特殊切欠加工を施す必要がないので、コストを低減できる。スライド切欠加工に伴うスライドガイド５Ｇの設置高さ変更や高さ制限をする必要がないから、プレス加工精度を高く保持できる。
【００９２】
ワーク搬送装置１０に関し、第１，第２，第３のアーム２１，３１，４１の形態や剛性の選択自由性が広い。プレス間距離の長短に対する適応性が広い。特性的には、回動用負荷が小さく、高速回動性に優れ、位置決め精度も高い。駆動制御も容易である。全体として、構造簡単で小型・軽量であるから、低コストで具現化できる。
【００９３】
（組立て）
プレス１Ｍ，１Ｎの各組立作業に並行して、ワーク搬送装置１０の組立てができるから、大幅な工期短縮およびコスト低減ができる。システム全体として、小型・軽量化を図れる。プレス間距離を小さくでき、ワーク搬送の高速化に有効である。
【００９４】
（プレス運転）
プレス運転のスタンバイ状態では、図４に示すように、第１のアーム２１は中立位置（下向き起立状態）とされ、第２のアーム３１は第２の回動軸２８を保持点として下向き起立状態とされ、かつ第３のアーム４１は第３の回動軸３８を支持点として上向き起立状態とされ、バキュームカップ５３（吸着手段５１）の吸着面５５は、姿勢調整手段（自重調整方式）の働きで、下向き状態に保持されている。
【００９５】
図５に示す駆動制御装置６１は、通信線６９を通してプレス運転制御盤からプレス運転情報を受けてプレス運転を確認すると、ワーク搬送装置１０を駆動制御する。まず、上流側のプレス１Ｍのプレス加工終了以前に、第１のアーム２１が図４に示すプレス１Ｍ側に回動（右回転：＋θ）し始める。上流側に傾斜する。第２のアーム３１も右回転（＋θ）方向に回動し始め、第３のアーム４１は左回転（−θ）方向に回動し始める。つまり、第２および第３アーム３１，４１を水平状態に維持するように回動制御される。このようにアーム（２１，３１，４１）の回動運動だけでよいから、搬送制御が容易である。吸着手段５１は、自重調整方式の働きで、第４の回動軸４８を中心として右回転（＋θ）方向に回動しつつ、吸着面５５を下向きに維持する。なお、例えばアーム（２１，３１，４１）の回動終了後に、自重調整方式から強制調整方式に切換え、吸着面５５の姿勢（傾き）を自動調整することができる。
【００９６】
スライド５の上昇に伴い、第１〜第３のアーム２１，３１，４１等が更に回動して吸着手段５１を下金型７に搬送しつつ吸着面５５を下降させて下金型７に当接させる。負荷も小さく、高精度位置決めができる。これと同時的にバキュームコントローラ６５が働く。つまり、上流側プレス１Ｍの半加工品（ワーク４７）を各バキュームカップ５３で吸着する。
【００９７】
（ワーク搬送）
次のプレス加工のためにスライド５が下降して来る以前に、第１のアーム２１は左回転（−θ）され、第２のアーム３１も左回転（−θ）され、第３のアーム４１は右回転（＋θ）され、かつ吸着手段５１は第４の回動軸４８を中心として左回転（−θ）方向に回動しつつ、ワーク５７をＸ方向の下流側プレス１Ｎに向けて搬送する。第１のアーム２１は下流側に傾斜する。アーム（２１，３１，４１）の回動運動だけなので、高速搬送（例えば、１５〜２０ｓｐｍ相当速度）できる。バキュームカップ５３の吸着面５５は下向き状態に保持されている。
【００９８】
各アーム（２１，３１）は原則としてスライド昇降領域内には立ち入らず、スライド５の昇降領域内には第３のアーム４１および第４の回動軸４８に保持された吸着手段５１（バキュームカップ５３）だけが搬入される。したがって、スライド５との干渉および金型（６，７）との干渉を確実に回避できる。
【００９９】
下流側プレス１Ｎの下金型（７）上に接近させた状態でバキュームカップ５３を停止させ、ワーク５７を離して下金型７にセットする。この場合も、自重調整方式から強制調整方式に切換え、吸着面５５の姿勢（傾き）を自動調整することができる。その後、第１のアーム２１が回動（右回転方向：＋θ）され、第２のアーム３１が右回転（＋θ）方向に回動され、第３のアーム４１が回動（左回転方向：−θ）される。
【０１００】
（プレス停止）
プレス停止では、上記のスタンバイ状態の場合と同じく、第１のアーム２１は中立状態（中立位置）で下向き起立状態とされ、第２のアーム３１も下向き起立（垂下）状態とされ、第３のアーム４１は上向き起立状態とされる。バキュームカップ５３（吸着手段５１）の吸着面５５は、下向き状態に保持される。
【０１０１】
（金型交換）
金型交換作業に先立って、第１のアーム２１および第２のアーム３１等は、Ｘ方向の邪魔にならない位置（プレス１Ｍ側または１Ｎ側）に傾斜停止させておく。作業用床面７１の殆どが空くので、金型の搬入・搬出後の金型交換に伴う調整作業を容易かつ迅速に行なえる。
【０１０２】
かかる構成とされた第１の実施の形態によれば、ワーク搬送装置１０が第１のアーム２１と第２のアーム３１と第３のアーム４１と吸着手段５１と姿勢調整手段を具備し、第１のアーム２１を第１の回動軸１８を中心に回動させかつ第２のアーム３１を第２の回動軸２８を中心に回動させるとともに第３のアーム４１を第３の回動軸３８を中心に回動させつつ、吸着手段５１をプレス加工領域内に移動可能でかつ吸着手段の姿勢を調整可能に形成されているので、干渉回避性を担保しつつ、ワーク搬送速度の一段の高速化が図れ、構造簡単で生産性の高いタンデムプレスシステムを提供することができるとともに、プレス間距離を一段と短縮化できかつワーク搬送の高速化を促進できる。しかも、プレス間距離の大小に対する適応性が広く、一段と正確で安定した姿勢調整を行なえる。
【０１０３】
また、Ｙ方向に離隔配設された１対のアーム回動機構が同期搬送動作可能に形成されているから、構成要素（回動軸，駆動源等）や駆動制御の簡素化並びに一層のコスト低減を促進できるとともに、ワーク姿勢を正確に維持した確実かつ安定した搬送を行なえる。
【０１０４】
さらに、第１のアーム２１の回動運動に、第２，３のアーム３１，４１の回動運動と吸着手段５１の回動運動とを連関させ、吸着手段５１の姿勢を自動的に調整可能に形成されているので、制御単純化によるワーク搬送速度の高速化にも有効である。
【０１０５】
さらにまた、ワーク５７が薄板形状材で、吸着手段５１がバキューム吸着方式であるから、一段と確実かつ無傷で吸着搬送できる。
【０１０６】
（第２の実施の形態）
この実施の形態は、基本的な構成・機能が第１の実施形態の場合と同様とされているが、Ｙ方向に離隔配設されたアーム回動機構（第１のアーム２１Ｆ，２１Ｒ等々）を独立搬送動作可能に形成されている。
【０１０７】
図６において、第１の回動軸１８、第１のサーボモータ１９（第１のモータ用ドライバ）、第２のサーボモータ２９（第２のモータ用ドライバ）および第３のサーボモータ３９（第３のモータ用ドライバ）は、各１対（１８Ｆ，１８Ｒ、１９Ｆ，１９Ｒ、２９Ｆ，２９Ｒ、３９Ｆ，３９Ｒ）とされ、前後（図で左右）に離隔配設されている。第４の回動軸４８も１対（４８Ｆ，４８Ｒ）とされ、かつ吸着手段５１も各回動軸４８Ｆ，４８Ｒに対応するように２分割化されている。
【０１０８】
また、駆動制御装置６１は、非同期運転モードに切換えられると、２台のアーム回動機構を構成する前側機構（１９Ｆ，２９Ｆ，３９Ｆ，４９Ｆ）と後側機構（１９Ｒ，２９Ｒ，３９Ｒ，４９Ｒ）とを、それぞれのタイミングで独立動作させる。したがって、搬送途中にワーク５７の姿勢を調整して、上流側プレス１Ｍのワーク姿勢と下流側プレス１Ｎのワーク姿勢とを変えることができる。プレス加工の多様化に対する適応性を大幅に拡大できる。金型に対する適応性も広い。
【０１０９】
（第３の実施の形態）
この実施の形態は、基本的な構成・機能が第２の実施形態の場合と同様とされているが、第２の実施形態の場合とは異なり、アーム回動機構（第１のアーム２１、第２の回動軸２８、第２のアーム３１、第３の回動軸３８、第４のアーム４１、第４の回動軸４８等）をプレス前後（Ｙ方向）の一方のみに設け、ワーク搬送装置１０を構築してある。
【０１１０】
かかる実施の形態では、第４の回動軸４８のＹ方向長さをボルスタ８の反対端面まで届くように長くする。また、カンチレバー形式となる分だけ機械剛性を高めておくのが好ましい。
【０１１１】
なお、この構成は、図６から容易に想定できるので、図面は省略する。
【０１１２】
かくして、この第３の実施形態によれば、小型プレス１でワーク５７が小さい場合に有効である。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、複数のプレスをタンデム配置しかつ各プレス間にワーク搬送装置を設けたタンデムプレスシステムに関し、ワーク搬送速度の高速化および生産性の向上に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための外観斜視図である。
【図２】同じく、図１の矢視線Ａ−Ａに基づくプレス１Ｎの側面図である。
【図３】同じく、図２の矢視線Ｂ−Ｂに基づくプレス１Ｍ（およびプレス１Ｎ）の平面図である。
【図４】同じく、図３の矢視線Ｃ−Ｃに基づく一部を断面した正面図である。
【図５】同じく、駆動制御盤を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を説明するための側面図である。
【図７】従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１ プレス
３ コラム
５ スライド
８ ボルスタ
１０ ワーク搬送装置
１８ 第１の回動軸（第１のエコライザ軸）
２１ 第１のアーム
２２ 上端側
２６ 下端側
２８ 第２の回動軸
２８１ 第２のエコライザ軸
３１ 第２のアーム
３２ 基端側
３６ 先端側
３８ 第３の回動軸
４１ 第３のアーム
４２ 基端側
４６ 先端側
４８ 第４の回動軸
５１ 吸着手段
５３ バキュームカップ
５５ 吸着面
５７ ワーク
６１ 駆動制御装置
７１ 作業用床面
７５ Ｙ方向空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のプレスがＸ方向にタンデム配列され、ワーク搬送装置を用いて上流側プレスから下流側プレスにワークを搬送しつつ各プレスにプレス加工させるタンデムプレスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるトランスファプレスシステムとタンデムプレスシステムとを比較する。
【０００３】
前者は、ワーク搬送方向（Ｘ方向）に配列された複数の金型（ステージ）を有し、プレスの前後方向（Ｙ方向…Ｘ方向と直交する。）に３次元運動可能でＸ方向に長い１対のフィードバーを設け、両フィードバーに設けた多数のフィンガーや吸着手段を同期運動させてワーク（プレス加工物）を各ステージに順番に搬送しつつプレス加工する構造である。
【０００４】
後者は、図７に示す如く、複数のプレス（任意の前後プレスを１Ｍ，１Ｎとして表す。）をＸ方向にタンデム配列し、従来の各プレス（１ＭＰ，１ＮＰ）間に設けたワーク搬送装置１０Ｐを用いて上流側プレス１Ｍから下流側プレス１Ｎにワークを搬送しつつ各プレスにプレス加工させる構造である。
【０００５】
つまり、前者はプレスとワーク搬送装置とが一体的に構築され、後者は複数プレス１Ｐと複数ワーク搬送装置１０Ｐとの組合せにより構築されている。後者の方が、生産の運用の実際において、小回りが利くといえる。なお、図７において、２はクラウン、３はコラム、４はコンロッド、５がスライド、８はボルスタである。スライド５は、スライドガイド５Ｇに沿って上下方向（Ｚ方向）に摺動自在に装着されている。上金型６はスライド下面に取付けられ、下金型７はボルスタ上面に取付けられている。金型交換作業により各金型を交換することができる。
【０００６】
また、後者は、システム構築上も、小回りが利くといえる。つまり、プレス（機械）１Ｐおよびワーク搬送装置１０Ｐの選択自由性が広い。反面において、採用されたワーク搬送装置１０Ｐの種類や構造によっては、生産能率の向上の観点からすると、不備な点（問題点）が見受けられる。すなわち、生産において重要な金型交換作業を迅速に行なえず、危険性が潜むという問題である。そこで、従来プレスシステムを、金型交換等の作業性と採用されたワーク搬送装置の方式・構造との関係において比較検討する。
【０００７】
ワーク搬送装置１０Ｐとして、工期および装置経済が優位で入手容易な汎用性の多関節ロボット（特許文献１を参照）を採用する場合がある。このロボット（従来例１）は、固定ベース１、旋回ヘッド３、平行四辺形リンク機構（固定ベース１、第１アーム５、リンク９、補助リンク７等）、第２アーム１２を具備し、平行四辺形リンク機構等を水平面内で旋回運動させる水平面内旋回方式である。ばね装置２０を設けてあるので、旧来ロボットに比較して、第２アーム１２の動作角度を小さくできるとされている。
【０００８】
しかし、この水平面内旋回方式のロボット構造では、固定ベース１や駆動源（サーボモータ４等）を設置場所（図７の作業用床面７１）に配置（固定）しなければならないので、金型周辺の作業や金型交換に伴う調整作業が難しく、危険性を伴う。つまり、タンデムプレスシステムのワーク搬送装置１０Ｐとしては不向きである。
【０００９】
対するものとして、垂直面内直動変換・揺動方式のワーク搬送装置（特許文献２を参照）が提案されている。この装置１０Ｐ（従来例２）は、ワーク把持部１５と、Ｖ字形状に配設された１対のスライド駆動手段１１，１２と、各スライダ４，５とワーク把持部１５とを結ぶリンク８，６（１対リンク７を含む平行四辺形リンク機構）とから構成され、２つの直線運動を２つのリンクの角度運動に変換しつつ、ワーク把持部１５をワーク搬送（Ｘ）方向に往復移動させる構成で、駆動源（サーボモータ１９等）を含む全体構造は、クラウン側の上部空間（図７の上部設置空間７３）内に配置されている。つまり、第１スライドと第２スライドとの組合せによりリンク機構全体を旋回させ、かつこれに連結されたワーク把持部１５をＸ方向に移動させる。したがって、従来例１に比較すれば、作業用床面（７１）上を空けることができるから、金型交換に伴う調整作業が比較的に容易である。
【００１０】
この従来例２は、直動スライド・スイングアーム方式のワーク搬送装置（従来例２Ｐ…特許文献３を参照）の欠点［金型交換作業が困難、高重量で大型、床面上に過大（背高）な設置空間を必要とする等］を解消するものとして提案されている。因みに、この従来例２Ｐは、作業用床面に設置された支柱およびスライダ等を含む直動装置４５，スライドブロック３７，ガイドロッド３２，スイングアーム２４，出力部２５，クランパー２１を備え、直動装置４５によりガイドブロック３２を上下動させかつ揺動サーボモータ４１でガイドロッド３２を揺動させることで、その先端（駆動点３３）を位置決めしかつその動きをレバー比で拡大してクロスバー１８（ワーク把持具）の位置決めを行なう構成である。したがって、金型交換作業が難しく、高重量で大型になる。
【００１１】
次に、プレス間に架設されたビーム１１に沿って移動するキャリア１３の水平運動と、揺動台１９の揺動運動と、揺動台１９の揺動中心とクロスバー１７（バキュームカップ５３）との相対距離を変化させる伸縮運動との合成運動、およびクロスバー１７の回動によるチルト運動の組合せにより、ワークＷをＴ方向に搬送可能に形成されたワーク搬送装置（従来例３）が提案（特許文献４を参照）されている。
【００１２】
かかる従来例３（水平・揺動・伸縮・回動運動方式）によれば、従来例２の場合と同様に作業用床面上を空けることができ、かつ従来例２（、２Ｐ）の場合に比較してＸおよびＹ方向の小型化も達成できると思われる。
【特許文献１】特開平１０−１１８９６７号公報
【特許文献２】特開２００４−３４４８９９号公報
【特許文献３】米国特許第６３８２４００号公報
【特許文献４】特開２００５−１６１４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、プレス乃至プレスシステムでは、プレス側とワーク搬送装置側との関与にまつわる固有的な技術事項が存在する。すなわち、構成要素間の干渉を回避し、生産計画を満たすことができるワーク搬送速度が得られ、装置経済が優位でかつ安定運転を保障できる必要がある。つまり、ワーク搬送装置側の事情のみから安易にワーク搬送装置を選択してはならない。しかも、一段と厳しい要請（例えば、コスト低減化、製品の高精度化、高速化、小型・軽量化およびメンテナンスの容易化等）に応えられるものでなければならない。
【００１４】
しかるに、従来例１の場合は、上記不利の他に、金型とワーク搬送装置との干渉が避けられないという致命的な問題がある。因みに、従来例１の欠点（金型交換作業の困難性）を解消すべく、従来例１の場合とは逆に、駆動源（サーボモータ４等）や固定ベース１の設置場所を作業用床面上から上部設置空間７３内に変更した吊下げ構造の従来例１Ａを仮想する。
【００１５】
しかし、この仮想従来例１Ａでも、面内旋回方式の構造上、補助リンク廻り構造物（７等）がプレス加工領域内に入り込みかつ水平面内で旋回運動することに変わりはないので、金型との干渉が避けられない。結果として、従来例１（、１Ａ）は金型の種類に対する適応性が狭い。格別で高価な金型を導入できたとしても、生産速度（ｓｐｍ…プレス速度）を大幅に低下させた運転をせざるを得ない。
【００１６】
従来例２の場合は、ワーク把持部１５を金型上方に移動させるには、その図１〜図５からも明らかの通り、可動構造体（第１リンク７，ワーク把持部１５等）をスライドとボルスタ（金型）との間（上下方向の空間）に右傾斜方向（または左傾斜方向）から突っ込み移動させなければならない。つまり、スライドとの干渉が生じ易い。
【００１７】
干渉回避策としては、スライドに突っ込み用の空間（複雑な加工による切欠溝）を設ける必要がある。この策は、プレスの主要構成要素（スライド）に手を加えることになるので、機械的な強度低下や振動を引き起こす原因となり、プレス加工精度に大きな影響を及ぼす。加工経済上も不利である。また、スライドの揺れ防止のためには、コラムとの間に設けるスライドガイド５Ｇを上記の切欠溝を避けた上方部分に位置変更（大規模改造）する必要があるので、コスト高およびプレス加工精度の低下を招く。
【００１８】
さらに、従来例２は、３つのスライド４ａ，４ｂ、５をＶ字部材１６に沿いかつ各移動速度と各現在位置とを連関させながら往復移動させつつ、１対のリンク７（７ａ，７ｂ）、８を揺動させる。構造複雑で、摺動部のメンテナンスに手間が掛かり、運転制御シーケンスの設定変更も大変である。一段のワーク搬送高速化は難しい。しかも、Ｘ方向の距離を小さくすることによる搬送速度の高速化は期待できない。
【００１９】
従来例３は、従来例２の場合と比較して、前後プレス間のＸ方向距離の短縮化およびプレス高さ方向の小型化が期待できる。しかし、ワークＷと金型との干渉は、モーションパターン（Ｍ）に基づく搬送により避けられると考えられるが、従来例２の場合と同様に突っ込み移動があるので、一定速度以上で昇降するスライド６との干渉は避けられない筈である。スライド速度が高く、プレス間距離が小さく、上下方向空間が狭くなるほどに干渉回避が難しくなる。すなわち、キャリア１３の停止後に傾斜させた揺動体１９からフィードレバー１８を押し出すことで、クロスバー１７に設けられた腕木付バキュームカップ５３を、図１に示されたようにスライド６と金型との間に位置決めする構造である。従来例２の場合と同様にスライド６との干渉が発生する、つまり、上記した従来例２の場合と同様な問題が残る。
【００２０】
このように、汎用の従来例１に対する専用機的な従来例２、３は、金型交換作業の重要性を認識しかつ作業用床面上を空とするために、ワーク搬送装置１０Ｐを金型の搬入・搬出領域（作業用床面）よりも上方の位置（上方設置空間７３）に配置することを当然としている。また、トランスファプレスの場合の慣習からか、ワークの搬送軌跡は一定（水平状態）を良として計画さているように見受けられる。これらを前提としつつ、主に搬送高速化を図るべく工夫されている。
【００２１】
しかしながら、例えば、プレス間距離や上方設置空間７３を小さくするために、必要とする機能別構成要素を重畳的に組合せた構造であるから、構造および動作は複雑化する一方である。つまり、装置軽量・小型化、負荷の軽減化、取扱い容易化、コスト低減化を含む構造簡単で生産性の高いシステムを構築可能であるとともに、金型交換作業の容易化および干渉回避性を担保しつつワーク搬送速度の高速化を図れるワーク搬送装置およびこれを具備するタンデムプレスシステムの開発が強く望まれている。さらに、騒音が大きく、プレス間距離が長い場合に不利となる直動ガイドを含む構造は、採用が難しいとの指摘がある。
【００２２】
本発明の目的は、干渉回避性を担保しつつワーク搬送速度の高速化を図れ、構造簡単で生産性の高いタンデムプレスシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、Ａ：ワーク吸着位置およびワーク解放位置の位置決め精度を担保できるならば、搬送軌跡は直線状に限定されない筈であること。途中の搬送速度の厳密な一定化も必要でないこと。Ｂ：アームの回動運動だけで、ワークを搬送することができるならば、構造を飛躍的に簡素化できかつ搬送負荷の軽減、搬送速度の高速化に有効であること。Ｃ：吸着手段を斜め方向から突っ込み移動させることなくかつ上方側から金型に接近・離反できれば、金型との干渉も防止できること。等の多数の実機運用を参照した分析を含む試験・研究を基礎としかつ飛躍的な搬送高速化、構造簡素化等を実現可能とするために創出されたものである。つまり、上記した多数の固有的技術事項や事象を一つずつ潰すように段階的かつ重畳的に構築していた従来例１〜３の考え方とは決別し、それらを一挙に解決すべきとする発想の転換に基づく。
【００２４】
すなわち、本発明は、ワーク搬送装置を、アームを回動運動させる構造簡単なアーム回動機構を基本とし、第１のアームの下端側をＸ方向に往復移動させつつ、第２，３のアームを第１のアームの下端側の移動位置に対応させて回動させつつ吸着手段をスライドと金型との間にほぼ水平方向から移動させかつ位置決めさせることで、ワーク搬送可能に形成した、ことを特徴とする。
【００２５】
詳しくは、請求項１の発明に係るタンデムプレスシステムは、複数のプレスがＸ方向にタンデム配列され、ワーク搬送装置を用いて上流側プレスから下流側プレスにワークを搬送しつつ各プレスにプレス加工させるタンデムプレスシステムにおいて、前記ワーク搬送装置が、前記Ｘ方向の上流側プレスと下流側プレスとの中間位置に設けられかつＸ方向と直交するＹ方向に延びる第１の回動軸と、上端側が第１の回動軸を中心に回動可能に装着されかつ第１の回動軸を中心とする回動により下端側をＸ方向に往復移動可能に形成された第１のアームと、基端側が第１のアームの下端側に設けられたＹ方向に延びる第２の回動軸を中心に回動可能に装着された第２のアームと、基端側が第２のアームの先端側に設けられたＹ方向に延びる第３の回動軸を中心に回動可能に装着された第３のアームと、この第３のアームの先端側に設けられかつワークを吸着・解放可能に形成された吸着手段と、第３のアームの先端側に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸を利用して吸着手段の姿勢を調整可能な姿勢調整手段を具備し、第１のアームを第１の回動軸を中心に回動させかつ第２のアームを第２の回動軸を中心に回動させるとともに、第３のアームを第３の回動軸を中心に回動させつつ吸着手段をプレス加工領域内に移動可能に形成されている、ことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項２の発明は、Ｙ方向に離隔配設された１対のアーム回動機構が同期搬送動作可能に形成されている。
【００２７】
また、請求項３の発明は、Ｙ方向に離隔配設された２組のアーム回動機構のそれぞれが独立搬送動作可能に形成されている。
【００２８】
さらに、請求項４の発明は、第１のアームの回動運動に、第２のアーム、第３のアームの回動運動と吸着手段の回動運動とを連関させ、吸着手段の姿勢を自動的に調整可能に形成されている。
【００２９】
さらに、請求項５の発明は、ワークが薄板形状材で、吸着手段がバキューム吸着方式とされている。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１の発明によれば、干渉回避性を担保しつつ、ワーク搬送速度の一段の高速化が図れ、構造簡単で生産性の高いタンデムプレスシステムを提供することができる。
【００３１】
請求項２の発明によれば、構成要素（回動軸，駆動源等）や駆動制御の簡素化並びに一層のコスト低減を促進できるとともに、ワーク姿勢を正確に維持した確実かつ安定した搬送を行なえる。
【００３２】
また、請求項３の発明によれば、例えば、上流側プレスでのワーク姿勢と下流側プレスでのワーク姿勢を変えたワーク搬送ができる。つまり、プレス加工態様に対する適応性を拡大できる。
【００３３】
また、請求項４の発明によれば、吸着手段の姿勢を自動的に行なえかつ制御単純化によるワーク搬送速度の高速化にも有効である。
【００３４】
さらにまた、請求項５の発明によれば、ワークを一段と確実かつ無傷で吸着・搬送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
本タンデムプレスライン（１Ｍ，１０，１Ｎ等）は、図１〜図５に示す如く、複数のプレス１がＸ方向にタンデム配列され、かつワーク搬送装置１０が第１の回動軸１８を中心に回動可能に装着された第１のアーム２１と、第２の回動軸２８を中心に回動可能に装着された第２のアーム３１と、第３の回動軸３８を中心に回動可能に装着された第３のアーム４１と、この第３のアーム４１の先端側に設けられかつワークを吸着・解放可能な吸着手段と、第３のアームの先端側に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸４８を利用して吸着手段５１の姿勢を調整可能な姿勢調整手段を具備し、第１のアーム２１を第１の回動軸１８を中心に回動させかつ第２のアーム３１を第２の回動軸２８を中心に回動させるとともに第３のアーム４１を第３の回動軸３８を中心に回動させつつ、吸着手段５１をプレス加工領域内に移動可能に形成されている。
【００３７】
この実施の形態では、Ｘ方向の上流側（プレス１Ｍ）から下流側（プレス１Ｎ）を見た側面図である図２に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム３１と第３のアーム４１とを含むアーム回動機構が、Ｙ方向に離隔配設された１対からなりかつ各第１の回動軸１８がエコライザ軸を形成するように一体的に連結されている。つまり、各アーム回動機構は、同期搬送動作可能に形成されている。
【００３８】
従来例２（２つの往復直線運動と２つのリンク揺動運動との組合せ構造）および従来例３（揺動運動と往復直線運動と上下動運動と水平運動とを組合せ構造）の場合と比較して、本願発明に係る搬送駆動構造（アーム回動機構…回動運動のみでワーク搬送可能な構造）は、大幅に簡素化されていると理解される。この搬送駆動構造の簡素化は、結果としてワーク搬送速度の大幅な高速化を達成するために極めて有効である。また、構造が簡単で小型であるから、頭上の有効自由空間を大きくとれる。作業者は金型搬入・搬出等を形成する作業用床面７１において金型交換に伴う調整作業等を安全かつ迅速に行なえる。プレス構築上の負荷（荷重）を大きくする必要も無い。
【００３９】
さて、確認的に、タンデムプレスシステムの基本的構成・機能は、図７に示した従来例の場合と同様に、複数のプレス１がＸ方向（ワーク搬送方向）にタンデム配列されかつワーク搬送装置１０を用いて上流側プレス１Ｍから下流側プレス１Ｎにワーク５７を搬送しつつ各プレス１にプレス加工させるように形成されている。
【００４０】
図２（側面図）、図３（平面図）、図４（一部を断面した正面図）において、第１の回動軸１８は、Ｘ方向と直交するＹ方向（プレス前後方向）の上流側プレス１Ｍと下流側プレス１Ｎとの中間位置に設けられかつＹ方向に延びる。この第１の回動軸１８は、Ｘ方向およびＹ方向に直交するＺ方向（上下方向）においては、作業用床面７１の高い位置に設けられる。
【００４１】
図２において、第１の回動軸１８は、プレス前側（Ｆ）のアーム回動機構（２１Ｆ等）の第１の回動軸（１８Ｆ）と、プレス後側（Ｒ）のアーム回動機構（２１Ｒ等）の第１の回動軸（１８Ｒ）とを一体的に形成した共通軸（エコライザ軸）を形成する。同様に、詳細後記の第４の回動軸４８も、プレス前側の第４の回動軸（４８Ｆ）とプレス後側の第４の回動軸（４８Ｒ）とを一体的に形成した共通軸（エコライザ軸）を形成する。
【００４２】
この第１の回動軸１８は、図２に示す固定ベース１１（前後１対のベース軸受１７）に回転自在に装着され、減速機（図示省略）を介して連結された第１の駆動源により右回転方向および左回転方向に回動される。この第１の駆動源は、前後２台のアーム回動機構（２１Ｆ、２１Ｒ等）に共通でかつ固定ベース１１に固着された１台の第１のモータ１９を含む。
【００４３】
第１のアーム２１Ｆは、上端側２２が第１の回動軸１８に同期回転連結具（キーやスプライン）を介して連結されている。つまり、第１の回動軸１８を中心に同期回動可能に装着されている。この第１の回動軸１８を中心とする回動運動により、第１のアーム２１Ｆの下端側２６を、図４に示す如く、Ｘ方向に往復移動させることができる。すなわち、第１のアーム２１Ｆは、上端部２２が回動中心とされかつ本体部２４，下端側２６を含む全体として、Ｘ方向に回動（あるいは揺動乃至旋回）運動可能である。第１のアーム２１Ｒも、第１のアーム２１Ｆの場合と同様であり、かつ第１のアーム２１Ｆの回動運動と同期して回動運動する。
【００４４】
第１のアーム２１Ｆ、２１Ｒの上端部２２等を含む回動機構中心部は、安全のために、図１に示すアーム回動機構用ケース１５Ｆ、１５Ｒで覆われている。
【００４５】
なお、「第１のアーム２１が第１の回動軸１８を中心として回動する。」とは、「第１の回動軸１８の中心軸線を中心に回動する。」という意味である。ベース軸受１７（固定ベース１１）に枢着された第１の回動軸１８に第１のアーム２１の上端側２２を被嵌しかつキー等を用いて回動方向に一体的に固定（相対回動不能）し、第１のアーム２１を第１の回動軸（元側）１８の回動により、それと同期回動させる、いわゆる元側回動構造である。
【００４６】
ただし、先側回動構造として実施することもできる。因みに、この先側回動構造は、固定ベース１１に回動不能に固定された第１の回動軸１８に、第１のアーム２１の上端側２２を回転自在に嵌装させ、第１の駆動源（１９）を用いて静止側である第１の回動軸１８を中心として可動側である第１のアーム２１自体（先側）を回動させる構造である。
【００４７】
詳細後記の第２の回動軸２８と第２のアーム３１との関係並びに第３の回動軸３８と第３のアーム４１との関係も、同様な元側回動構造として構築してある。ただし、先側回動構造として実施するこができる。
【００４８】
第１の駆動源は、第１の回動軸１８に連結された第１のサーボモータ１９と、第１のモータドライバ１９Ｄとからなる。第１のモータドライバ１９Ｄは、図５の駆動制御装置６１から出力される制御指令に基づき、第１のサーボモータ１９を速度・位置（角度）制御しつつ第１の回動軸１８を回動駆動することができる。サーボモータ駆動用電力は、商用電源を入力とする駆動電源生成装置（図示省略）で生成されかつ出力される。
【００４９】
かかる第１の駆動源（１９等）や駆動電源生成装置は、図２に示す如く、作業用床面７１の上方に配設される。但し、作業用床面（７１）の下方に設けても実施することができる。
【００５０】
先側回動構造として実施する場合には、第１のサーボモータ１９側に駆動歯車，ウオーム歯車等を設けかつ第１のアーム２１側に従動歯車，ウオームホイール等を設け、第１のアーム２１全体を第１の回動軸１８の周りにその軸線を中心として回動可能に形成すればよい。第２のアーム３１、第３のアーム４１、吸着手段５１（５２）も、先側回動構造とする場合は、同様にして構築することができる。
【００５１】
第１のアーム２１の上端側２２は、Ｙ方向の位置を拘束した状態（Ｙ方向の変位不能状態）で、第１の回動軸１８に装着されている。
【００５２】
プレス停止時には、第１のアーム２１を、図４に示すようにＸ方向の一方側（プレス１Ｍ側または１Ｎ側）に傾けた状態で静止させておけば、金型の搬入・搬出および交換作業に際して邪魔にならない。したがって、第１のアーム２１の形態設計に関する自由度が大幅に拡大する。例えば、アーム断面形状やその寸法を充分な剛性を担保しつつ小型・軽量化できる。この点からも、負荷軽減に伴う搬送高速化を促進で、コスト低減にも有効である。
【００５３】
このように、アーム（２１，３１，４１）の回動運動のみでワーク５７を搬送することができる構造（本発明）は、以下の技術的根拠および実験を通した確認事実（技術的認識）を背景として、はじめて創出（成立）するものと確信される。
【００５４】
すなわち、ワーク（薄板形状材）５７の搬送は、所定のサイクル時間内にプレス１Ｍの下金型（７）上の所定位置からプレス１Ｎの下金型（７）上の所定位置に移動させかつ後者位置に正確に位置決めしなければならない。しかしながら、搬送速度は、常に一定（単位時間当たりの速度が一定）としなければならない理由や制約は見当たらない。その途中に、一定幅の速度変動があっても差し支えない筈である。また、前者位置から後者位置までの搬送軌跡を常に一定（例えば、下金型７の上部面から所定高の一直線状経路を維持する。）としなければならない理由・制約もない。
【００５５】
しかるに、従来例２、３等では、トランスファプレスの場合に多く採用されている全ステージを共通の一体的構造（例えば、３次元駆動方式のワーク搬送装置）による搬送方法や過去の慣習から、搬送中の全域（または、殆ど）において一直線状経路（軌跡）に沿いかつ一定速度で搬送するという考え方が採られている。かくして、Ｖ字形状ガイドに沿う２つのスライドを複雑な直線往復移動をさせ、あるいは格別に設けたキャリア等を用いて水平移動させる、騒音が大きく、複雑で大型な構造になっていた。
【００５６】
本発明においては、上記した発想の転換の下に、第１のアーム２１の下端側２６を円弧状軌跡Ｒ１（図４を参照）に沿って移動させかつ回動傾斜角度によってＸ方向の移動速度が一定範囲内で変動することを許容する。また、第３の回動軸３８（第２のアーム３１の先端側３６）を円弧状軌跡Ｒ２に沿って移動させかつ回動角度によってＸ方向の移動速度が一定範囲内で変動することを許容する。さらに、第４の回動軸４８（第３のアーム４１の先端側４６）を円弧状軌跡Ｒ３に沿って移動させかつ回動角度によってＸ方向の移動速度が一定範囲内で変動することを許容する。つまり、簡単な構造（アーム２１，３１，４１）の回動運動でワーク５７を搬送することができる。
【００５７】
しかも、第２のアーム３１と第３のアーム４１とで、吸着手段５１のみを水平方向からスライド昇降領域内に出入りさせることができるから、従来例２、３の場合と異なり、第１のアーム２１（第２のアーム３１、第３のアーム４１）とスライド５との干渉を一段と確実に回避させることができる。また、下金型７の上面部よりも上方において出入りさせることができるから、従来例１の場合と異なり、第１のアーム２１はもとより吸着手段５１との干渉も回避できる。さらに、プレス間距離が一定の場合、第１のアーム２１と第２および第３のアーム３１，４１とを同時に回動できるから、ワーク搬送時間の短縮（搬送速度の高速化）ができる。
【００５８】
さらに、第１のアーム２１の回動傾斜角度を小さく抑えても、ワーク搬送距離を大きく採れる。反対に、プレス間距離が狭いシステムの場合には、第１のアーム２１の回動傾斜角度を小さくすることで、適応できる。既存のプレスラインシステムへの導入も極めて簡単にできる。スライド５の側面壁に接触（干渉）する事態を完全回避できる。
【００５９】
ここに、吸着手段５１のＸ方向の搬送距離は、第１のアーム２１の長さをＬとした場合、図４に示す傾斜（角度θ）状態にある第１のアーム２１のＸ方向長さＬ１（＝Ｌ×Ｓｉｎθ）と、水平状態にある第２のアーム３１のＸ方向長さＬ２と第３のアーム４１のＸ方向長さＬ３との和（＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）であるが、中立状態（第１のアーム２１が垂直状態）における作業用床面（７１）上の高さは、第２のアーム３１（または、第３のアーム４１）の長さには関係なく、第１のアーム２１の作業用床面（７１）上の長さと第３のアーム４１（または、第２のアーム３１）とで決まる。つまり、ワーク搬送距離が所定値の場合において、金型交換に伴う調整作業等に有効利用可能な作業用床面（７１）上のＺ方向の自由空間を拡大できる。一方、作業用床面（７１）上の第１のアーム２１の長さ（垂直方向長さ）を一定としても、第２，第３のアーム３１，４１の長さを変えるだけで、大きなワーク搬送距離（プレス間距離）に対しても適応できる。
【００６０】
また、第１のアーム２１の傾斜突っ込み移動がないので、スライド５に特異的な切欠きを設けなくても、スライド５との干渉を回避できる。つまり、従来例２、３におけるスライドの切欠加工およびこれに起因する不利（剛性低下、コスト高等）を招く心配がない。スライドガイド５Ｇを安定ガイド位置から上方位置に移し変える不都合（不利益）も払拭できる。しかも、図４に示す傾斜（角度θ）を小さくすることができるので、プレス間距離の短小化にも追従できる。この点からも、搬送の高速化を促進できる。
【００６１】
また、第１のアーム２１の傾斜回動運動と第２，第３のアーム３１，４１の回動運動とを並行して実行させれば、ワーク搬送の高速化を一段と促進できる。なお、第４の回動軸４８の回動運動をも同時的に実行させれば、ワーク着脱の迅速化を通じた搬送全工程の高速化を一段と助長できる。
【００６２】
図２〜図４において、第２のアーム３１Ｆは、基端側３２が第２の回動軸２８に同期回転連結具（キーやスプライン）を介して連結され、第２の回動軸２８を中心に回動可能に装着されている。第２の回動軸２８は、第１のアーム２１の下端側２６に設けられかつＹ方向に延びる。第２の回動軸２８（基端側３２）を中心とする回動運動により、第２のアーム３１Ｆの本体部３４，先端側３６を含む全体をＸ方向およびＺ方向に往復移動させることができる。すなわち、第２のアーム３１Ｆは、アーム回動機構を第１のアーム２１Ｆのみから構築する場合と比較して、プレス間距離が一定の場合において作業用床面７１の上方必要空間を狭小化できる。第２のアーム３１Ｒも、第２のアーム３１Ｆの場合と同様であり、かつ第２のアーム３１Ｆの回動運動と同期して回動運動する。
【００６３】
第２のアーム３１Ｆ（３１Ｒ）用の第２の駆動源は、図４に示すごとく、第１の回動軸１８の中空部を貫通する第２のエコライザ軸２８１に減速機（図示省略）を介して連結された第２のサーボモータ２９と、第２のモータドライバ２９Ｄとからなる。第２のモータドライバ２９Ｄは、図５の駆動制御装置６１から出力される制御指令に基づき、第２のサーボモータ２９を速度・位置（角度）制御しつつ第２のエコライザ軸（２８）を回動駆動することができる。
【００６４】
この第２のエコライザ軸２８１の前後（両）側にはスプロケット（図示省略）が固着され、第２の回動軸２８にも対応するスプロケット（図示省略）が固着され、これらスプロケット間にはタイミングベルト（図示省略）が張設されている。したがって、第２の駆動源（第２のサーボモータ２９）により第２のエコライザ軸２８１を回動駆動すれば、動力伝達機構（スプロケット、タイミングベルト、スプロケット）を介して第２の回動軸２８を速度・位置（角度）制御しつつ、第２のアーム３１Ｆを第２の回動軸２８の軸線を中心としてかつ第２の回動軸２８と一体的に回動駆動することができる。この第２の駆動源（２９等）も図２に示すように作業用床面（２階）６１の上方に配設されている。
【００６５】
第３のアーム４１Ｆは、基端側４２が第３の回動軸３８に同期回転連結具（キーやスプライン）を介して連結され、第３の回動軸３８を中心に回動可能に装着されている。第３の回動軸３８は、第２のアーム３１の先端側３６に設けられかつＹ方向に延びる。第３の回動軸３８（基端側４２）を中心とする回動運動により、第３のアーム４１Ｆの本体部４４，先端側４６を含む全体をＸ方向およびＺ方向に往復移動させることができる。第３のアーム４１Ｒも、第３のアーム４１Ｆの場合と同様であり、かつ第３のアーム４１Ｆの回動運動と同期して回動運動する。
【００６６】
第３のアーム４１Ｆ（４１Ｒ）用の第３の駆動源は、第２の駆動源の場合と同様な構造とされ、第３のサーボモータ３９と、第３のモータドライバ３９Ｄとからなる。第３のモータドライバ３９Ｄは、図５の駆動制御装置６１から出力される制御指令に基づき、第３のサーボモータ３９を速度・位置（角度）制御しつつ第２のエコライザ軸を回動駆動することができる。この場合の動力伝達機構（図示省略）は、第１，第２のアーム２１，３１および第１の回動軸（エコライザ軸）１８に沿わせて配置されたタイミングベルト等からなり、第３のアーム４１Ｆ（４１Ｒ）の回動用の動力を伝達する。第２のアーム３１（３６）を静止側として、第３の回動軸３８を可動側とする。
【００６７】
また、第１のアーム２１（第２のアーム３１）は、上流（下流）のプレス１Ｍ（１Ｎ）側の金型交換作業に際しては、図４に示すようにその下流（上流）のプレス１Ｎ（１Ｍ）側に傾斜状態で待機させることができるから、交換作業を迅速、安全に行なえる。第１のアーム２１を起立（第２のアーム３１を垂下）させた中立状態で待機させれば、両側のプレス１Ｍ、１Ｎに関する諸作業等を同時的かつそれぞれを円滑に行なえる。
【００６８】
次に、姿勢調整手段は、吸着手段５１（バキュームカップ５３）の姿勢を調整する手段で、この実施の形態では、自重調整方式と強制調整方式との組合せとして構築してある。なお、自重調整方式だけまたは強制調整方式だけでも実施することができる。
【００６９】
ここに、「姿勢調整手段が第３のアーム４１の先端側４６に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸４８を利用して吸着手段５１の姿勢を調整可能に形成されている。」中の「第４の回動軸４８を利用して」とは、“第４の回動軸４８（静止側）を吸着手段５１（可動側）の回動中心とする。”という意味および“可動側である第４の回動軸４８自体を第４の軸受４７を静止側として回動させることで吸着手段５１（可動側）を同期回動させる。”という意味を含む。
【００７０】
自重調整方式は、第３のアーム４１の先端側４６（第４の回動軸４８）に吸着手段５１を回転自在に装着しておき、アームの回動傾斜角度の大小に拘わらずに、吸着手段５１の自重を利用しかつ第４の回動軸４８を回動中心として相対回動を誘起させることで、一定の姿勢（例えば、吸着面５５を下向きにする。）を保持する方式である。
【００７１】
この実施の形態では、図２、図４に示す如く、第３のアーム４１の先端側４６に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸４８に吸着手段５１（５３）を回転自在に装着しかつ吸着手段５１の自重の働きにより吸着面５５を常に下方に向けた姿勢に調整可能に形成してある。第４の回動軸４８に保持された吸着手段５１のみをＺ方向の上・下金型６・７間に出入りさせるだけでよいと理解される。第１のアーム２１（および第２のアーム３１の大部分）は、スライド５（上金型６）の下方に出入りすることはない。したがって、スライド５や上金型６との干渉回避が完璧となる。また、吸着面５５を下金型７に接近させた状態で、ワーク５７を吸着あるいは解放することができる。
【００７２】
強制調整方式は、第３のアーム４１の先端側４６に吸着手段５１を第４の回動軸４８に相対回転不能に装着しておく。そして、吸着手段５１を第４の回動軸４８の回動に伴って同期回動させることで、強制的に吸着手段５１の姿勢（例えば、吸着面５５の傾斜角度）を調整可能に形成される。
【００７３】
この実施の形態の場合は、吸着手段５１を、第３のアーム４１の先端側４６（第４の軸受４７）に回転自在に装着（枢着）されたＹ方向に延びる第４の回動軸４８を中心に回動不能として装着する。この第４の回動軸４８の回動により、吸着手段５１（吸着面５５）の傾斜角度を自動的に調整できるように形成してある。
【００７４】
第４の回動軸４８は、第４のサーボモータ４９の回転により回動される。この第４のサーボモータ４９は、図５に示す第４のモータドライバ４９Ｄとともに第４の駆動源を形成する。この第４の駆動源も、図２等では図示省略したが、第３のサーボモータ３９の場合と同様に作業用床面７１の上方（固定ベース１１側）に配設されている。動力伝達機構（図示省略）は、第１，第２，第３のアーム２１，３１，４１および第１の回動軸（エコライザ軸）１８に沿わせて配置されたタイミングベルト等からなり、吸着手段５１の姿勢調整用の動力を伝達する。第３のアーム４１（４６）を静止側として、第４の回動軸４８を可動側とする。かくして、アームの回動傾斜角度の大小に拘わらずに、例えば吸着面５５のワーク５７（乃至金型６，７）に対する接近（および離反）の際の傾きを設定変更できる。
【００７５】
なお、第３，第４のサーボモータ３９，４９は、他のモータ１９、２９よりも小型・小容量なので、第２，第３のアーム３１，４１の先端側３６，４６に取付けることでも実施することができる。このように構築すれば、動力伝達機構を省略することができる。
【００７６】
因みに、第１，第２，第３，第４のサーボモータ１９，２９，３９，４９は、静止（ホールド）トルクの維持機能をもつ。電磁ブレーキ機能を設けることも好ましい。
【００７７】
さらに、この実施の形態では、自重調整方式と強制調整方式とを選択的に動作できるように構成してある。第４の回動軸４８と吸着手段５１（５２）とは、クラッチ（・ブレーキ）を介して連結されている。自重調整方式を選択する場合はクラッチをＯＦＦ状態として、両者４８，５１の機械的連結を相対回動可能に切換える。強制調整方式を選択する場合にはクラッチをＯＮ状態として、両者４８，５１の機械的連結を相対回動不能に切換える。
【００７８】
吸着手段５１は、ワーク５７を吸着解放可能な手段であり、バキュームカップや電磁マグネット等から形成される。この実施の形態では、ワーク５７が図２、図３に示す薄板形状材であるから、バキュームカップ５３を採用している。複数のバキュームカップ５３は、図３、図４に示す如く、第４の回動軸４８に固定された複数の保持部材５２に相対回転不能状態で取付けられている。つまり、バキュームカップ５３の吸着面５５の姿勢（向き）は、第１，第２，第３のアーム２１，３１，４１の傾斜角度の関係を踏まえかつ第４の回動軸４８の傾斜角度に対応するものとして決まる。
【００７９】
図５において、駆動制御装置６１は、制御部（ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ），シーケンス記憶部（ハードディスク装置），設定・表示部６２およびセンサー部６３等を含み、姿勢調整手段の駆動制御手段を形成する各モータドライバ１９Ｄ・２９Ｄ・３９Ｄ・４９Ｄに回転駆動制御信号を出力して当該各サーボモータ１９・２９・３９・４９を回転駆動制御する。バキュームコントローラ６５に吸着・解放制御信号を出力して吸着手段５１（各バキュームカップ５３）の吸着・解放を制御する。
【００８０】
ワーク搬送プログラムを構成する基本的な固定的情報（例えば、ワーク搬送情報、姿勢調整情報、吸着・開放情報等）はハードディスク装置（図示省略）に格納されており、選択的情報（例えば、ワーク５７の種類）は表示部（６２）の表示を参照しつつ設定部（６２）を用いて設定変更（選択）でき、この情報もハードディスク装置に記憶される。
【００８１】
プレス運転に際しては、設定部（６２）を用いて複数のワーク搬送プログラムの中からその１つを選択設定することができる。制御部は選択設定されたワーク搬送プログラムを実行する。なお、プレス１側の各種動作（例えば、スライド昇降動作）は、図示しないプレス運転制御盤からの信号により実行される。このプレス１側の動作は、プレス動作信号としてかつ通信線６９を介して伝送され、駆動制御装置６１はこのプレス動作信号を用いてタイミング同期させつつワーク搬送を行なう。
【００８２】
ワーク搬送運転に関しては、駆動制御指令に基づき、駆動制御装置６１が、第１の回動軸１８を中心とする第１のアーム２１の回動運動に、第２の回動軸２８を中心とする第２のアーム３１の回動運動および第３の回動軸３８を中心とする第３のアーム４１の回動運動とを連関（例えば、連動）させつつ、吸着手段５１を搬送する。これらと並行して、第４の回動軸４８を中心とする吸着手段５１の回動運動を連動させることで、吸着手段５１（バキュームカップ５３）の姿勢を所定姿勢に調整可能に駆動制御することができる。一段の搬送高速化を促進できる。
【００８３】
なお、第１，第２のアーム２１，３１および第３のアーム４１の回動運動中は、自重調整方式（姿勢調整手段）のみを働かせかつ強制調整方式は休止状態とした運転を選択することができる。運用の実際は、これを選択する方が好ましい場合が多い。
【００８４】
これを選択した場合は、第１，第２のアーム２１，３１および第３のアーム４１の回動運動終了直前（または直後）に強制調整方式を働かせる。この際、自重調整方式は休止状態とする。つまり、第４の回動軸４８の傾斜角度を変化させることにより、ワーク５７に対するバキュームカップ５３の吸着面５５の姿勢（向き）を微妙に調整することができる。吸着面５５をワーク面に全面的に平行姿勢で接近・吸着させ、ワーク面に対して吸着面５５を傾斜させた状態で部分的に接近・吸着させつつ最終的には全面的に平行姿勢で吸着させるソフトタッチ方式での運転ができる。
【００８５】
なお、第３のアーム４１（先端側４６）に対する第４の回動軸４８の傾斜角度を絶対量として管理しつつ、第３のアーム４１の回動運動中に強制調整方式を起動して常に吸着手段５１の姿勢調整を行なえば、この点からも搬送高速化を図れる。
【００８６】
まず、アーム回動機構の基本動作（作用）を説明する。
【００８７】
図４において、２点鎖線で示した垂直状態（中立状態）を基準とした場合、上流側プレス１Ｍに半加工品（ワーク５７）を取出しに向かう取出し搬送の場合を考える。駆動制御装置６１は、第１の回動軸１８（第１のアーム２１）を右回転方向に角度（＋θ１）だけ回動させ、この角度（＋θ１）に対応させて第２の回動軸２８（第２のアーム３１）を右回転方向に角度（＋θ２）だけ回動させるとともに、第１の回動軸１８（第１のアーム２１）の回動角度（＋θ１）および第２の回動軸２８（第２のアーム３１）の回動角度（＋θ２）に対応させて第３の回動軸３８（第３のアーム４１）を左回転方向に角度（−θ３）だけ回動させる。これにより、第３のアーム４１を水平状態に保持する。すると、第３のアーム４１の先端側４６（吸着手段５１）を、プレス１Ｍの下金型７上に位置決めできる。これまでは、自重調整方式により吸着面５５は常に下向きである。その後に、強制調整方式を働かせて、第４の回動軸４８を左回転方向に角度（−θ４）［または、右回転方向に角度（＋θ４）］だけ回動させつつ、吸着手段５１の姿勢を予め設定された姿勢（ワーク５７に対する傾斜角度）に自動調整する。
【００８８】
下流側プレス１Ｎに半加工品（５７）を送り出し搬送する場合を考える。駆動制御装置６１は、第１の回動軸１８（第１のアーム２１）を左回転方向に角度（−θ１）だけ回動させ、この角度（−θ１）に対応させて第２の回動軸２８（第２のアーム３１）を左回転方向に角度（−θ２）だけ回動させるとともに第１の回動軸１８（第１のアーム２１）の回動角度（−θ１）および第２の回動軸２８（第２のアーム３１）の回動角度（−θ２）に対応させて第３の回動軸３８（第３のアーム４１）を右回転方向に角度（＋θ３）だけ回動させることで、第３のアーム４１を水平状態に保持する。その後に、強制調整方式を働かせて、第４の回動軸４８を右回転方向に角度（＋θ４）［または、左回転方向に角度（−θ４）］だけ回動しつつ、吸着手段５１の姿勢を予め設定された姿勢（ワーク５７に対する傾斜角度）に自動調整する。
【００８９】
吸着手段５１は、第３のアーム４１（先端側４６）の第４の回転軸４８に固着された複数の保持部材５２と、各保持部材５２に取付けられたバキュームカップ５３とからなる。図６に示すバキュームコントローラ６５は、各バキュームカップ５３とは多枝接続具（図示省略）およびチューブを介して連通されている。多枝接続具として、中空構造とした第４の回動軸４８の一部から形成することもできる。
【００９０】
次に、プレスライン全体としての作用・動作等々を説明する。
【００９１】
（製造）
プレス１Ｍ、１Ｎに関し、従来例２、３の場合と異なり、スライド５に干渉防止用の特殊切欠加工を施す必要がないので、コストを低減できる。スライド切欠加工に伴うスライドガイド５Ｇの設置高さ変更や高さ制限をする必要がないから、プレス加工精度を高く保持できる。
【００９２】
ワーク搬送装置１０に関し、第１，第２，第３のアーム２１，３１，４１の形態や剛性の選択自由性が広い。プレス間距離の長短に対する適応性が広い。特性的には、回動用負荷が小さく、高速回動性に優れ、位置決め精度も高い。駆動制御も容易である。全体として、構造簡単で小型・軽量であるから、低コストで具現化できる。
【００９３】
（組立て）
プレス１Ｍ，１Ｎの各組立作業に並行して、ワーク搬送装置１０の組立てができるから、大幅な工期短縮およびコスト低減ができる。システム全体として、小型・軽量化を図れる。プレス間距離を小さくでき、ワーク搬送の高速化に有効である。
【００９４】
（プレス運転）
プレス運転のスタンバイ状態では、図４に示すように、第１のアーム２１は中立位置（下向き起立状態）とされ、第２のアーム３１は第２の回動軸２８を保持点として下向き起立状態とされ、かつ第３のアーム４１は第３の回動軸３８を支持点として上向き起立状態とされ、バキュームカップ５３（吸着手段５１）の吸着面５５は、姿勢調整手段（自重調整方式）の働きで、下向き状態に保持されている。
【００９５】
図５に示す駆動制御装置６１は、通信線６９を通してプレス運転制御盤からプレス運転情報を受けてプレス運転を確認すると、ワーク搬送装置１０を駆動制御する。まず、上流側のプレス１Ｍのプレス加工終了以前に、第１のアーム２１が図４に示すプレス１Ｍ側に回動（右回転：＋θ）し始める。上流側に傾斜する。第２のアーム３１も右回転（＋θ）方向に回動し始め、第３のアーム４１は左回転（−θ）方向に回動し始める。つまり、第２および第３アーム３１，４１を水平状態に維持するように回動制御される。このようにアーム（２１，３１，４１）の回動運動だけでよいから、搬送制御が容易である。吸着手段５１は、自重調整方式の働きで、第４の回動軸４８を中心として右回転（＋θ）方向に回動しつつ、吸着面５５を下向きに維持する。なお、例えばアーム（２１，３１，４１）の回動終了後に、自重調整方式から強制調整方式に切換え、吸着面５５の姿勢（傾き）を自動調整することができる。
【００９６】
スライド５の上昇に伴い、第１〜第３のアーム２１，３１，４１等が更に回動して吸着手段５１を下金型７に搬送しつつ吸着面５５を下降させて下金型７に当接させる。負荷も小さく、高精度位置決めができる。これと同時的にバキュームコントローラ６５が働く。つまり、上流側プレス１Ｍの半加工品（ワーク４７）を各バキュームカップ５３で吸着する。
【００９７】
（ワーク搬送）
次のプレス加工のためにスライド５が下降して来る以前に、第１のアーム２１は左回転（−θ）され、第２のアーム３１も左回転（−θ）され、第３のアーム４１は右回転（＋θ）され、かつ吸着手段５１は第４の回動軸４８を中心として左回転（−θ）方向に回動しつつ、ワーク５７をＸ方向の下流側プレス１Ｎに向けて搬送する。第１のアーム２１は下流側に傾斜する。アーム（２１，３１，４１）の回動運動だけなので、高速搬送（例えば、１５〜２０ｓｐｍ相当速度）できる。バキュームカップ５３の吸着面５５は下向き状態に保持されている。
【００９８】
各アーム（２１，３１）は原則としてスライド昇降領域内には立ち入らず、スライド５の昇降領域内には第３のアーム４１および第４の回動軸４８に保持された吸着手段５１（バキュームカップ５３）だけが搬入される。したがって、スライド５との干渉および金型（６，７）との干渉を確実に回避できる。
【００９９】
下流側プレス１Ｎの下金型（７）上に接近させた状態でバキュームカップ５３を停止させ、ワーク５７を離して下金型７にセットする。この場合も、自重調整方式から強制調整方式に切換え、吸着面５５の姿勢（傾き）を自動調整することができる。その後、第１のアーム２１が回動（右回転方向：＋θ）され、第２のアーム３１が右回転（＋θ）方向に回動され、第３のアーム４１が回動（左回転方向：−θ）される。
【０１００】
（プレス停止）
プレス停止では、上記のスタンバイ状態の場合と同じく、第１のアーム２１は中立状態（中立位置）で下向き起立状態とされ、第２のアーム３１も下向き起立（垂下）状態とされ、第３のアーム４１は上向き起立状態とされる。バキュームカップ５３（吸着手段５１）の吸着面５５は、下向き状態に保持される。
【０１０１】
（金型交換）
金型交換作業に先立って、第１のアーム２１および第２のアーム３１等は、Ｘ方向の邪魔にならない位置（プレス１Ｍ側または１Ｎ側）に傾斜停止させておく。作業用床面７１の殆どが空くので、金型の搬入・搬出後の金型交換に伴う調整作業を容易かつ迅速に行なえる。
【０１０２】
かかる構成とされた第１の実施の形態によれば、ワーク搬送装置１０が第１のアーム２１と第２のアーム３１と第３のアーム４１と吸着手段５１と姿勢調整手段を具備し、第１のアーム２１を第１の回動軸１８を中心に回動させかつ第２のアーム３１を第２の回動軸２８を中心に回動させるとともに第３のアーム４１を第３の回動軸３８を中心に回動させつつ、吸着手段５１をプレス加工領域内に移動可能でかつ吸着手段の姿勢を調整可能に形成されているので、干渉回避性を担保しつつ、ワーク搬送速度の一段の高速化が図れ、構造簡単で生産性の高いタンデムプレスシステムを提供することができるとともに、プレス間距離を一段と短縮化できかつワーク搬送の高速化を促進できる。しかも、プレス間距離の大小に対する適応性が広く、一段と正確で安定した姿勢調整を行なえる。
【０１０３】
また、Ｙ方向に離隔配設された１対のアーム回動機構が同期搬送動作可能に形成されているから、構成要素（回動軸，駆動源等）や駆動制御の簡素化並びに一層のコスト低減を促進できるとともに、ワーク姿勢を正確に維持した確実かつ安定した搬送を行なえる。
【０１０４】
さらに、第１のアーム２１の回動運動に、第２，３のアーム３１，４１の回動運動と吸着手段５１の回動運動とを連関させ、吸着手段５１の姿勢を自動的に調整可能に形成されているので、制御単純化によるワーク搬送速度の高速化にも有効である。
【０１０５】
さらにまた、ワーク５７が薄板形状材で、吸着手段５１がバキューム吸着方式であるから、一段と確実かつ無傷で吸着搬送できる。
【０１０６】
（第２の実施の形態）
この実施の形態は、基本的な構成・機能が第１の実施形態の場合と同様とされているが、Ｙ方向に離隔配設されたアーム回動機構（第１のアーム２１Ｆ，２１Ｒ等々）を独立搬送動作可能に形成されている。
【０１０７】
図６において、第１の回動軸１８、第１のサーボモータ１９（第１のモータ用ドライバ）、第２のサーボモータ２９（第２のモータ用ドライバ）および第３のサーボモータ３９（第３のモータ用ドライバ）は、各１対（１８Ｆ，１８Ｒ、１９Ｆ，１９Ｒ、２９Ｆ，２９Ｒ、３９Ｆ，３９Ｒ）とされ、前後（図で左右）に離隔配設されている。第４の回動軸４８も１対（４８Ｆ，４８Ｒ）とされ、かつ吸着手段５１も各回動軸４８Ｆ，４８Ｒに対応するように２分割化されている。
【０１０８】
また、駆動制御装置６１は、非同期運転モードに切換えられると、２台のアーム回動機構を構成する前側機構（１９Ｆ，２９Ｆ，３９Ｆ，４９Ｆ）と後側機構（１９Ｒ，２９Ｒ，３９Ｒ，４９Ｒ）とを、それぞれのタイミングで独立動作させる。したがって、搬送途中にワーク５７の姿勢を調整して、上流側プレス１Ｍのワーク姿勢と下流側プレス１Ｎのワーク姿勢とを変えることができる。プレス加工の多様化に対する適応性を大幅に拡大できる。金型に対する適応性も広い。
【０１０９】
（第３の実施の形態）
この実施の形態は、基本的な構成・機能が第２の実施形態の場合と同様とされているが、第２の実施形態の場合とは異なり、アーム回動機構（第１のアーム２１、第２の回動軸２８、第２のアーム３１、第３の回動軸３８、第４のアーム４１、第４の回動軸４８等）をプレス前後（Ｙ方向）の一方のみに設け、ワーク搬送装置１０を構築してある。
【０１１０】
かかる実施の形態では、第４の回動軸４８のＹ方向長さをボルスタ８の反対端面まで届くように長くする。また、カンチレバー形式となる分だけ機械剛性を高めておくのが好ましい。
【０１１１】
なお、この構成は、図６から容易に想定できるので、図面は省略する。
【０１１２】
かくして、この第３の実施形態によれば、小型プレス１でワーク５７が小さい場合に有効である。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、複数のプレスをタンデム配置しかつ各プレス間にワーク搬送装置を設けたタンデムプレスシステムに関し、ワーク搬送速度の高速化および生産性の向上に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための外観斜視図である。
【図２】同じく、図１の矢視線Ａ−Ａに基づくプレス１Ｎの側面図である。
【図３】同じく、図２の矢視線Ｂ−Ｂに基づくプレス１Ｍ（およびプレス１Ｎ）の平面図である。
【図４】同じく、図３の矢視線Ｃ−Ｃに基づく一部を断面した正面図である。
【図５】同じく、駆動制御盤を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を説明するための側面図である。
【図７】従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１ プレス
３ コラム
５ スライド
８ ボルスタ
１０ ワーク搬送装置
１８ 第１の回動軸（第１のエコライザ軸）
２１ 第１のアーム
２２ 上端側
２６ 下端側
２８ 第２の回動軸
２８１ 第２のエコライザ軸
３１ 第２のアーム
３２ 基端側
３６ 先端側
３８ 第３の回動軸
４１ 第３のアーム
４２ 基端側
４６ 先端側
４８ 第４の回動軸
５１ 吸着手段
５３ バキュームカップ
５５ 吸着面
５７ ワーク
６１ 駆動制御装置
７１ 作業用床面
７５ Ｙ方向空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプレスがＸ方向にタンデム配列され、ワーク搬送装置を用いて上流側プレスから下流側プレスにワークを搬送しつつ各プレスにプレス加工させるタンデムプレスシステムにおいて、
前記ワーク搬送装置が、
前記Ｘ方向の上流側プレスと下流側プレスとの中間位置に設けられかつＸ方向と直交するＹ方向に延びる第１の回動軸と、
上端側が第１の回動軸を中心に回動可能に装着されかつ第１の回動軸を中心とする回動により下端側をＸ方向に往復移動可能に形成された第１のアームと、
基端側が第１のアームの下端側に設けられたＹ方向に延びる第２の回動軸を中心に回動可能に装着された第２のアームと、
基端側が第２のアームの先端側に設けられたＹ方向に延びる第３の回動軸を中心に回動可能に装着された第３のアームと、
この第３のアームの先端側に設けられかつワークを吸着・解放可能に形成された吸着手段と、
第３のアームの先端側に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸を利用して吸着手段の姿勢を調整可能な姿勢調整手段を具備し、
第１のアームを第１の回動軸を中心に回動させかつ第２のアームを第２の回動軸を中心に回動させるとともに、第３のアームを第３の回動軸を中心に回動させつつ吸着手段をプレス加工領域内に移動可能に形成されている、タンデムプレスシステム。
【請求項２】
前記第１の回動軸，前記第１のアーム，前記第２のアーム，前記第３のアームおよび前記第４の回動軸を含むアーム回動機構がＹ方向に離隔配設された２組とされ、各第１の回動軸がエコライザ軸を形成するように一体的に連結されかつ各第４の回動軸がエコライザ軸を形成するように一体的に連結され、各アーム回動機構が同期搬送動作可能に形成されている、請求項１記載のタンデムプレスシステム。
【請求項３】
前記第１の回動軸，前記第１のアーム，前記第２のアーム，前記第３のアームおよび前記第４の回動軸を含むアーム回動機構がＹ方向に離隔配設された２組とされ、各アーム回動機構がそれぞれに独立搬送動作可能に形成されている、請求項１記載のタンデムプレスシステム。
【請求項４】
駆動制御指令に基づき、前記第１の回動軸を中心とする前記第１のアームの回動運動に、前記第２の回動軸を中心とする前記第２のアームの回動運動と，前記第３の回動軸を中心とする前記第３のアームの回動運動と，前記第４の回動軸を中心とする前記吸着手段の回動運動とを連関させつつ、前記吸着手段の姿勢を調整駆動制御する調整駆動制御装置が設けられている、請求項１〜３までのいずれか１項に記載されたタンデムプレスシステム。
【請求項５】
前記ワークが薄板形状材とされ、かつ前記吸着手段が複数のバキュームカップを有するバキューム吸着方式とされている、請求項１〜４までのいずれか１項に記載されたタンデムプレスシステム。
【請求項１】
複数のプレスがＸ方向にタンデム配列され、ワーク搬送装置を用いて上流側プレスから下流側プレスにワークを搬送しつつ各プレスにプレス加工させるタンデムプレスシステムにおいて、
前記ワーク搬送装置が、
前記Ｘ方向の上流側プレスと下流側プレスとの中間位置に設けられかつＸ方向と直交するＹ方向に延びる第１の回動軸と、
上端側が第１の回動軸を中心に回動可能に装着されかつ第１の回動軸を中心とする回動により下端側をＸ方向に往復移動可能に形成された第１のアームと、
基端側が第１のアームの下端側に設けられたＹ方向に延びる第２の回動軸を中心に回動可能に装着された第２のアームと、
基端側が第２のアームの先端側に設けられたＹ方向に延びる第３の回動軸を中心に回動可能に装着された第３のアームと、
この第３のアームの先端側に設けられかつワークを吸着・解放可能に形成された吸着手段と、
第３のアームの先端側に設けたＹ方向に延びる第４の回動軸を利用して吸着手段の姿勢を調整可能な姿勢調整手段を具備し、
第１のアームを第１の回動軸を中心に回動させかつ第２のアームを第２の回動軸を中心に回動させるとともに、第３のアームを第３の回動軸を中心に回動させつつ吸着手段をプレス加工領域内に移動可能に形成されている、タンデムプレスシステム。
【請求項２】
前記第１の回動軸，前記第１のアーム，前記第２のアーム，前記第３のアームおよび前記第４の回動軸を含むアーム回動機構がＹ方向に離隔配設された２組とされ、各第１の回動軸がエコライザ軸を形成するように一体的に連結されかつ各第４の回動軸がエコライザ軸を形成するように一体的に連結され、各アーム回動機構が同期搬送動作可能に形成されている、請求項１記載のタンデムプレスシステム。
【請求項３】
前記第１の回動軸，前記第１のアーム，前記第２のアーム，前記第３のアームおよび前記第４の回動軸を含むアーム回動機構がＹ方向に離隔配設された２組とされ、各アーム回動機構がそれぞれに独立搬送動作可能に形成されている、請求項１記載のタンデムプレスシステム。
【請求項４】
駆動制御指令に基づき、前記第１の回動軸を中心とする前記第１のアームの回動運動に、前記第２の回動軸を中心とする前記第２のアームの回動運動と，前記第３の回動軸を中心とする前記第３のアームの回動運動と，前記第４の回動軸を中心とする前記吸着手段の回動運動とを連関させつつ、前記吸着手段の姿勢を調整駆動制御する調整駆動制御装置が設けられている、請求項１〜３までのいずれか１項に記載されたタンデムプレスシステム。
【請求項５】
前記ワークが薄板形状材とされ、かつ前記吸着手段が複数のバキュームカップを有するバキューム吸着方式とされている、請求項１〜４までのいずれか１項に記載されたタンデムプレスシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１１４２４９（Ｐ２００８−１１４２４９Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９９３５８（Ｐ２００６−２９９３５８）
【出願日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（０００１００８６１）アイダエンジニアリング株式会社 (153)
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（０００１００８６１）アイダエンジニアリング株式会社 (153)
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