JP2000107989A - 搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作物を正確な位置へ搬送できる搬送装置及
び搬送方法を提供する。 【解決手段】 スライド部材７０が第１リフト部４０Ａ
側へ移動した際に（）、該スライド部材の荷重が加わ
り、第１リフト部材４０Ａの第１モータに加わる負荷が
増大する。他方、スライド部材７０が第２リフト部材４
０Ｂ側へ移動した際に（）、該スライド部材の荷重が
加わり、第２リフト部材４０Ｂの第２モータに加わる負
荷が増大する。サーボ制御装置が、第１、第２モータに
作用する負荷の変化に応じてサーボパラメータを変化さ
せ、第１、第２モータの同期を維持し、搬送部７０を滑
らかに昇降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の工作機械
間において工作物を搬送する搬送装置及び搬送装置の搬
送方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】生産ラインの搬送装置としては、各工作
機械の作業ステーション間を貫通するように配置され、
１つの駆動源により一斉に多数の工作物を搬送させるト
ランスファーバーを用いる搬送装置と、各ステーション
間に配置され、それぞれ独立した駆動源により個別に搬
送動作される搬送装置との２種類が存在している。後者
の搬送装置として、特開平９−１５５６８１号が提案さ
れている。

【０００３】この公報の搬送装置は、同公報中の図１に
示されているように、工作機械の間に配置させる。搬送
装置は、同公報中の図２及び図３に示されているよう
に、装置中央に設けられた昇降用サーボモータ４３によ
り昇降フレーム４２が昇降される。該昇降フレーム４２
には、工作物Ｗの搬送方向に沿って水平移動する第１テ
ーブル４５と第２テーブル５０とが摺動可能に保持され
ている。即ち、該昇降フレーム４２を昇降し、第１テー
ブル４５及び第２テーブル５０を水平に移動させること
で、工作物Ｗを前工程から次工程へと搬送している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、当該搬
送装置においては、同公報中の図３に示されているよう
に、工作物を片持ち支持しているため、第１テーブル４
５及び第２テーブル５０を右端まで移動させた際に、工
作物Ｗの荷重により第１テーブル４５及び第２テーブル
５０が撓み、正確な位置へ工作物Ｗを搬送することがで
きなかった。このため、本発明者は、昇降フレームを一
対の昇降用モータにより両持ち支持することで、撓みを
無くすことを案出した。しかし、昇降フレームを両持ち
支持しても、それぞれの昇降用モータに加わる負荷は、
第１テーブル４５及び第２テーブル５０の位置により変
化するため、正確に昇降フレームを昇降することが困難
であることが予想される。

【０００５】一方、この種の搬送装置においては、同公
報中の図５に示されているように、第１テーブル４５及
び第２テーブル５０による前工程の工作機械側までの右
端水平移動の完了後、昇降フレーム４２を上昇させ、工
作物を保持してから上昇を完了する。そして、第１テー
ブル４５及び第２テーブル５０による次工程の工作機械
側までの左端水平移動の完了後、昇降フレーム４２を下
降させ、工作物を開放してから下降を完了する。即ち、
搬送軌跡が４角形になるように水平移動と垂直移動（昇
降）とを順次行い、４角形の各頂点で搬送速度が零にな
るため、搬送に時間がかかっていた。

【０００６】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、工作物
を正確な位置へ搬送できる搬送装置を提供することにあ
る。

【０００７】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、工作物
を短時間で搬送できる搬送装置及び搬送方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、前工程の工作機械と次工程の工作機械との
間に配置されたベース部と、前記ベース部の一端に取り
付けられ、第１モータを備える第１リフト部材と、前記
ベース部の他端に取り付けられ、第２モータを備える第
２リフト部材と、前記第１リフト部材の第１モータと、
前記第２リフト部材の第２モータとを制御するサーボ制
御手段と、前記２組のリフト部材に取り付けられ、前記
２組のリフト部材により昇降される搬送部と、前記搬送
部に設けられ、工作物搬送方向と平行な方向へ移動する
スライド部材と、からなり、前工程の工作機械の工作物
搬送位置から次工程の工作機械の工作物搬送位置へ工作
物を搬送する搬送装置において、前記サーボ制御手段
が、前記スライド部材の位置によって変化する前記第
１、第２モータに作用する負荷に応じてサーボパラメー
タを変化させることを技術的特徴とする。

【０００９】また、請求項２の搬送装置では、請求項１
において、前記サーボ制御部は、位置指令を受けて速度
指令を送出する位置制御部と、該速度指令を受けて電流
指令を送出する速度制御部と、電流指令を受けて前記第
１、第２モータを制御する電流制御部と備え、前記第
１、第２モータに作用する負荷に応じて、前記位置制御
部の位置ループゲイン又は前記速度制御部の速度ループ
ゲインの少なくとも一方を変化させることを技術的特徴
とする。

【００１０】また、請求項３の搬送装置では、前工程の
工作機械と次工程の工作機械との間に配置されたベース
部と、前記ベース部に取り付けられ、昇降用モータから
なるリフト部材と、前記リフト部材に取り付けられ、該
リフト部材により昇降される搬送部と、前記搬送部に設
けられ、工作物搬送方向と平行な方向へ移動する水平移
動用モータを備えるスライド部材と、前記昇降用モータ
と、前記水平移動用モータとを制御する制御手段と、か
らなり、前工程の工作機械の工作物搬送位置から次工程
の工作機械の工作物搬送位置へ工作物を搬送する搬送装
置において、前記制御手段が、前記昇降用モータによる
前記リフト部材の昇降と、前記水平移動用モータによる
前記スライド部材の水平移動とを一部同時に行うことを
技術的特徴とする。

【００１１】また、請求項４の搬送方法では、前工程の
工作機械と次工程の工作機械との間に配置されたベース
部と、前記ベース部に取り付けられ、昇降用モータを備
えるリフト部材と、前記リフト部材に取り付けられ、該
リフト部材により昇降される搬送部と、前記搬送部に設
けられ、工作物搬送方向と平行な方向へ移動する水平移
動用モータを備えるスライド部材と、前記スライド部材
上で当該スライド部材の移動方向と同一の方向へ移動す
ると共に、工作物を保持する工作物保持部材と、からな
る、前工程の工作機械の工作物搬送位置から次工程の工
作機械の工作物搬送位置へ工作物を搬送する搬送装置に
よる搬送方法において、初期位置である前工程の工作機
械と次工程の工作機械の中間位置から前記水平移動用モ
ータにより前記工作物保持部材を前工程の工作機械の工
作物搬送位置へ向けて移動させる第１のステップと、前
記第１のステップの動作完了前に開始され、前記昇降用
モータにより、前記搬送部を上昇させ、前記工作物保持
部材に工作物を保持させる第２のステップと、早くとも
前記第２ステップによる工作物の保持後、かつ遅くとも
前記第２のステップ動作完了前に開始され、前記水平移
動用モータにより前記工作物保持部材を前記後工程の工
作物搬送位置に向けて移動させる第３のステップと、前
記第３のステップの完了前に開始され、前記昇降用モー
タにより前記搬送部を下降させて前記工作物保持部材か
ら工作物を開放する第４のステップと、早くとも前記第
４ステップによる工作物の解放後、かつ遅くとも前記第
４のステップの動作完了前に開始され、前記水平移動用
モータにより前記工作物保持部材を前記初期位置に戻す
第５のステップと、からなることを技術的特徴とする。

【００１２】請求項１又は２の搬送装置において、スラ
イド部材が第１リフト部材側へ移動した際に、該スライ
ド部材の荷重が加わり、第１リフト部材の第１モータに
加わる負荷が増大する。他方、スライド部材が第２リフ
ト部材側へ移動した際に、該スライド部材の荷重が加わ
り、第２リフト部材の第２モータに加わる負荷が増大す
る。このため、サーボ制御手段が、第１、第２モータに
作用する負荷の変化に応じてサーボパラメータを変化さ
せ、第１、第２モータの同期を維持する。これにより、
搬送部を滑らかに昇降させることが可能になる。

【００１３】請求項３の搬送装置においては、制御手段
が、昇降用モータによるリフト部材の昇降と、水平移動
用モータによるスライド部材の水平移動との一部を同時
に行う。従って、リフト部材の昇降の完了後、水平移動
用モータによるスライド部材の水平移動を開始するのと
比較して、搬送時間を短縮することが可能となる。

【００１４】請求項４の搬送方法においては、第１のス
テップにて、水平移動用モータにより初期位置から前工
程の工作物搬送位置に向けて工作物保持部材を移動さ
せ、第２のステップにて、第１のステップの動作完了前
に、昇降用モータにより搬送部を上昇させ、工作物保持
部材に工作物を保持させる。そして、第３のステップに
て、第２ステップによる工作物の保持後、かつ第２のス
テップ動作完了前に、水平移動用モータにより工作物保
持部材を後工程の工作物搬送位置に向けて移動させる。
さらに、第４ステップにて、第３のステップの完了前
に、昇降用モータにより搬送部を下降させて工作物保持
部材から工作物を開放する。最後に、第５のステップに
て、第４ステップによる工作物の解放後、第４ステップ
の動作完了前に、水平移動用モータにより工作物保持部
材を初期位置に戻す。このように、各ステップの動作完
了前に次動作を開始するため、１ステップの完了を待っ
て次ステップの動作を開始する場合と比較して、搬送時
間を短縮することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る搬
送装置及び搬送方法について図を参照して説明する。図
１は第１実施態様の搬送装置を用いる生産ラインの概要
を示している。工作物Ｗの搬入用のコンベア１２０と搬
出用のコンベア１３０との間には工作機械等の加工ステ
ーションＭＡ、ＭＢ、ＭＣが配設され、該搬入用のコン
ベア１２０、加工ステーションＭＡ、ＭＢ、ＭＣ、搬出
用のコンベア１３０間には、本発明の１実施形態に係る
搬送装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄが配設され、
搬送装置１０Ａが、搬入用のコンベア１２０から加工ス
テーションＭＡへ工作物Ｗを搬送する。同様に、搬送装
置１０Ｂが、加工ステーションＭＡから加工ステーショ
ンＭＢへ、搬送装置１０Ｃが、加工ステーションＭＢか
ら加工ステーションＭＣへ、搬送装置１０Ｄが、加工ス
テーションＭＣから搬出用のコンベア１３０へ工作物Ｗ
を搬送する。即ち、搬送装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、
１０Ｄは、前工程の工作機械の工作物搬送位置から次工
程の工作機械の工作物搬送位置へ工作物を搬送する。

【００１６】図２〜図５を参照して第１実施形態に係る
搬送装置１０Ｂの機械的構成について説明する。図２
は、搬送装置１０Ｂの構成を一部切り欠いて示す側面図
であり、図３は、図２中のIII −III 断面図である。

【００１７】図２に示すように、搬送装置１０Ｂは、加
工ステーションＭＡのベット１４０Ａと加工ステーショ
ンＭＢのベット１４０Ｂとの間に掛け渡されたベース部
３０と、ベース部３０からフランジ３６を介して吊り下
げられた制御部２０と、ベース部３０の両端に配設され
た一対のリフト部４０Ａ、４０Ｂと、該リフト部４０
Ａ、４０Ｂにより昇降される搬送部６０と、搬送部６０
に支持され工作物搬送方向と平行な方向へ移動するスラ
イド部材７０と、スライド部材７０上で該スライド部材
の移動方向と同一の方向へ移動すると共に、工作物を保
持する工作物保持部材８０とから構成されている。

【００１８】図２中のIII −III 断面である図３に示す
ように、ベース部３０は、リフト部４０Ａを挿通支持す
るための通孔３５の穿設された取付部材３４Ａと、リフ
ト部４０Ｂを挿通支持するための通孔３５の穿設された
取付部材３４Ｂと、取付部材３４Ａ及び取付部材３４Ｂ
を連結する中間部材３２とからなる。上述したように本
実施形態の搬送装置１０Ｂは、ベース部３０を介して、
加工ステーションＭＡのベット１４０Ａと加工ステーシ
ョンＭＢのベット１４０Ｂとの間に掛け渡される。この
ため、長さの異なる中間部材３２を用意し、工作機械の
配置間隔に適合する長さの中間部材を選択することで、
いかなる生産ラインにも対応することができる。なお、
本実施形態では、取付部材３４Ａ及び取付部材３４Ｂを
中間部材３２に溶接により取り付けているが、ボルト等
により固定することで、長さの異なる中間部材３２に取
り替え得るようにし、製造ラインの再編成の際にも容易
に対応できるようにすることも可能である。

【００１９】ベース部３０の１端に配設され、リフト部
４０Ｂと共に搬送部６０を昇降するリフト部４０Ａは、
図２に示すように、ハウジング５０と、ハウジング５０
の下端にケーシング５１ｂ、５１ａを介して配設された
第１モータ４２Ａと、該第１モータ４２の出力軸へ連結
されたカップリング４４と、該カップリング４４に接続
されたボールねじ５２と、該ボールねじ５２に螺合する
ナット４８を備える円筒状の可動部材５４とを備える。
該ボールねじ５２は、ケーシング５１ｂ、５１ａの内周
に配設されたベアリング４６ａ、４６ｂにより回転可能
に支持される。また、可動部材５４は、ハウジング５０
の内周に配設されたブッシュ５６により上下方向への摺
動可能に支持されている。該可動部材５４の上端は、搬
送部６０と連結されている。

【００２０】一方、ベース部３０の他端側のリフト部４
０Ｂは、後述するように第１モータと同期回転する第２
モータ４２Ｂを備え、リフト部４０Ａと同じ機械的構成
からなる。第１モータ４２Ａ及び第２モータ４２Ｂが駆
動されると、これによりボールねじ５２が回転し、この
ボールねじ５２と螺合するナット４８を備える可動部材
５４が上下することで、搬送部６０が昇降される。

【００２１】搬送部６０は、上記リフト部４０Ａ、４０
Ｂの可動部材５４により昇降される昇降部材６８と、該
昇降部材６８に対して摺動可能に支持され工作物搬送方
向と平行な方向へ移動するスライド部材７０と、スライ
ド部材７０上で該スライド部材の移動方向と同一の方向
へ移動する工作物保持部材８０とから構成される。

【００２２】図４は、図２中に示す搬送部６０のスライ
ド部材７０が、右端まで移動した状態を示す一部切り欠
き図であり、図５は、図４中のＶ−Ｖ断面図である。図
５中に示すように上面に開口を有する昇降部材６８に
は、工作物の搬送方向に平行に延在するスライドバー７
８がボルト７９を介して固定されている。一方、スライ
ド部材７０の側面の図５中右側には、工作物の搬送方向
に平行なスリット部７０ａが形成されており、図５中左
側には、工作物の搬送方向に平行な切り欠き部７０ｂが
形成されている。該切り欠き部７０ｂの下端には、ピニ
オン７２と噛合するラック７４がボルト７１によって固
定されている。ここで、該スリット部７０ａを図５中右
側のスライドバー７８が支持し、また、切り欠き部７０
ｂとラック７４とで図中左側のスライドバー７８を摺動
可能に挟持することで、スライド部材７０が移動可能に
保持される。

【００２３】一方、該スライド部材７０の上端には頸部
７０ｃが形成されており、該頸部７０ｃの上側には、支
持板７７がネジ７５によって固定されている。また、頸
部７０ｃの両側には、一対の挟持片８２、８２が配設さ
れ、該挟持片８２、８２は、ネジ８４により工作物保持
部材８０の底部に固定されている。ここで、該工作物保
持部材８０側の挟持片８２、８２が、スライド部材７０
の頸部７０ｂを摺動可能に挟持した状態で、スライド部
材７０側の支持板７７に支持されることで、該工作物保
持部材８０は、スライド部材７０に対して工作物の搬送
方向に平行移動可能に保持される。

【００２４】該昇降部材６８には、減速機９４を介し
て、上記スライド部材７０及び工作物保持部材８０を駆
動する第３モータ９０が取付られている。第３モータ９
０の出力は、減速機９４により減速され、減速機９４の
出力軸９２に取り付けられたピニオン７２を回転させ
る。該ピニオン７２には、図４に示すようにスライド部
材７０に一体に配設されたラック７４と噛合しており
（ラックピニオン機構）、該ピニオン７２の回動に伴
い、工作物搬送方向（図４中の左右方向）へスライド部
材７０が移送される。

【００２５】図４中に示すように工作物保持部材８０を
移動させるチェーン６４の両端は、昇降部材６８に配置
されたチェーン固定部６２、６２に固定されており、中
央部は、昇降部材６８に配置されたチェーンガイド６
６、６６に摺動可能に支持されると共に、スライド部材
７０の両端に渡されたスプロケット７６に掛け渡されて
いる。ここで、該チェーン６４に工作物保持部材８０が
取り付けられている。このチェーン６４は、スライド部
材７０に対して倍速倍尺機構を構成し、スライド部材７
０が１ｃｍ移動する際に、工作物保持部材８０は２ｃｍ
移動する。

【００２６】本実施形態の搬送装置においては、図２に
示すように制御装置２０をベース部３０から吊り下げ、
２組のリフト部４０Ａ、４０Ｂ間に配設したため、搬送
装置をコンパクトに形成することができる。また、ベー
ス部３０が工作機械（加工ステーション）ＭＡ、ＭＢの
ベット１４０Ａ、１４０間に渡されている。このため、
該搬送装置をアンカーボルトにより床面へ取り付ける必
要がなく、更に、水平に搬送し得るようにするための調
整作業が不要となるので、搬送装置の据え付けが容易で
ある利点がある。さらに、本実施の形態では、搬送装置
毎に独立した制御装置２０を備えると共に、中間部材３
２の長さを変えるだけで搬送距離の変化に対応し得るの
で、トランスファラインの再編や工程変更に対して容易
に対応することが可能であり、汎用性がある。

【００２７】また、本実施形態では、一対のリスト部４
０Ａ、４０Ｂにより搬送部６０を昇降するようにしたの
で、該搬送部６０のオーバハングがなくなり、工作物Ｗ
の荷重による搬送部６０が撓みが防止され、工作物を正
確に搬送することが可能になる。そして、後述するよう
にリフト部材４０Ａ、４０Ｂの第１、第２モータを同期
制御するため、搬送部６０を傾かせることなく昇降する
ことができる。

【００２８】引き続き、制御装置２０の構成について、
図６及び図７を参照して説明する。図６は、制御装置２
０の構成を示すブロック図である。制御装置２０は、リ
フト部４０Ａの第１モータ４２Ａを制御するサーボ制御
装置２４Ａと、リフト部４０Ｂの第２モータ４２Ｂを制
御するサーボ制御装置２４Ｂと、第３モータ９０を制御
するサーボ制御装置２４Ｃと、これらサーボ制御装置２
４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃを制御し、ＰＬＣ（プログラムロ
ジックコントローラ）を介して工作機械（加工ステーシ
ョン）ＭＡ、ＭＢ側の制御装置（図示せず）と通信する
多軸コントローラ２２と、オペレータからの指示を受け
るオペレーテングボックス２６とから構成されている。

【００２９】多軸コントローラ２２は、入出力を司る入
出力回路２２ａと、種々の演算処理を行うＣＰＵ２２ｂ
と、プログラム等を保持するＲＯＭ２２ｃと、ＣＰＵ２
２ｂの作業領域として用いられるＲＡＭ２２ｄとからな
る。一方、サーボ制御装置２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃは、
各モータ４２Ａ、４２Ｂ、９０に電流指令を与えると共
に、各モータ４２Ａ、４２Ｂ、９０のエンコーダ４３
Ａ、４３Ｂ、９１により検出された回転値を入力してフ
ィードバック制御を行う。

【００３０】このサーボ制御装置２４Ａ、２４Ｂ、２４
Ｃの制御機構のブロックを図７に示す。該サーボ制御機
構は、位置制御部と、速度制御部と、電流制御部とから
なり、図６を参照して上述した多軸コントローラ２２側
から、該サーボ制御装置の位置制御部に位置指令値θｒ
^* が与えられると、該位置制御部は、速度指令ωｒ^* に
変換して速度指令部に与える。該速度指令部は、速度指
令ωｒ^* を電流指令値ｉｒ^* に変換して、電流制御部に
与え、電流指令値ｉｒ^* に応じて該電流制御部がモータ
への電流を制御する。

【００３１】モータ４２Ａの回転を検出したエンコーダ
４３Ａからの検出値が、Ｋｅｖｃ（位置フィードバック
ゲイン）を介して位置制御部の第１ノード１０１へフィ
ードバックされ、また、Ｓ（微分演算子）及びＫｔｇ
（速度フィードバックゲイン）を介して、速度制御部の
第３ノード１０３へフィードバックされる。

【００３２】一方、上記多軸コントローラ２２側からの
位置指令値θｒ^* が第１ノード１０１を介してＫｐ（位
置ループフローチング比例ゲイン）に与えられる。ま
た、該Ｋｐからの値が第２ノード１０２に与えられると
共に、１／Ｔｐ・Ｓ（Ｔｐ：位置ループ積分定数、１／
Ｓ：積分演算子）を介して第２ノード１０２に与えられ
る。また、上記多軸コントローラ２２側からの位置指令
値θｒ^* は、Ｋｆ・Ｓ（Ｋｆ：速度フィードフォワード
ゲイン、Ｓ：微分演算子）を介して第２ノード１０２へ
印加される。これにより第２ノード１０２から速度指令
値ωｒ^* が速度制御部の第３ノード１０３へ出力され
る。

【００３３】該速度制御部の第３ノード１０３へは、上
述したようにエンコーダ４３Ａからの速度フィードバッ
ク値が、Ｓ及びＫｔｇを介して印加されている。第３ノ
ード１０３からの値は、Ｋｖｐ（速度ループフローチン
グゲイン）を介して第４ノード１０４へ加えられると共
に、１／Ｔｉ・Ｓ（Ｔｉ：速度ループ積分定数、１／
Ｓ：積分演算子）を介して第４ノード１０４へ加えられ
る。該第４ノードからは上述したように電流指令値ｉｒ
^* が出力され、電流制御部へ印加される。

【００３４】ここで、図１に示す搬送装置１０Ａによる
搬送動作について、図８及び図１０（Ｂ）を参照して説
明する。図８は、搬送装置の搬送動作を示し、図１０
（Ｂ）は、この際の搬送軌跡を示している。搬送装置１
０Ａは、前工程の工作機械（加工ステーション）ＭＡで
の加工終了まで、図中で示す初期位置で待機している
（なお、以下〜は、説明の便宜上から位置を参照す
る場合と共に、タイミングを示す場合にも用いる点に注
意されたい）。そして、前工程の工作機械ＭＡでの加工
終了のタイミングに合わせて、第３モータ９０を駆動し
て工作物保持部８０を右進させ、の初期位置からで
示すように前工程の工作機械ＭＡの搬送位置まで送る。
引き続き、第１、第２モータ４２Ａ、４２Ｂを同期制御
して搬送部６０を上昇させ、で工作物保持部８０にて
工作物Ｗを保持し、更に上昇させる。その後、第３モ
ータ９０を駆動して工作物保持部８０を左進させ、で
示すように次工程の工作機械ＭＢの搬送位置まで送る。
そして、第１、第２モータ４２Ａ、４２Ｂを同期制御し
て搬送部６０を下降させ、で工作物保持部８０から工
作物Ｗを開放し、更に下降させる。その後、第３モー
タ９０を駆動して工作物保持部８０を右進させ、に示
す初期位置まで戻る。

【００３５】本実施形態では、搬送装置に、、、
、、の位置（初期位置及び４隅、、、
のティーチングポイント：図１０（Ｂ）参照）をティー
チングすることにより、ティーチングプレイバックで搬
送を行わしめる。なお、この代わりに、ＮＣプログラム
にて制御することも可能である。

【００３６】ここで、搬送部６０は、一対のリフト部４
０Ａ、４０Ｂに支持されているが、図８中ので示す
位置及びで示す位置では、該リフト部４０Ａ、４０
Ｂからのオーバハングが大きくなる。このため、リフト
部４０Ａの第１モータ４２Ａと、リフト部４０Ｂの第２
モータ４２Ｂとの負荷が大きく異なる。この負荷変化を
図９のタイミングチャートを参照して更に詳細に説明す
る。このタイミングチャートでは、横軸に時間を取り、
（ａ）に第３モータ速度を、（ｂ）に第１モータ速度
を、（ｃ）に第２モータ速度を、（ｄ）に第１モータ負
荷を、（ｅ）に第２モータ負荷を、（ｆ）に第１モータ
ゲインを、（ｇ）に第２モータゲインを表す。ここで、
該タイミングチャート中の時間〜は、図８及び図１
０（Ｂ）を参照して上述した位置（タイミング）に相当
することになる。

【００３７】第１モータ及び第２モータは、図８中に示
す右端位置（正確にはタイミングｔ１）において、搬
送部６０を上昇させるため回転を開始し、タイミング
にて工作物保持部８０にて工作物Ｗを保持し、更に上昇
させタイミングを過ぎた際に（タイミングｔ４）で、
回転を停止する。ここで、タイミングにて工作物Ｗを
保持した際に、リフト部４０Ａ側の第１モータの負荷が
急上昇する（図９の（ｄ）参照）。そして、図８中の
に示すように、搬送部６０が右端から左端に送られる間
は、第１モータの負荷は徐々に低下し（図９の（ｄ）参
照）、他方、第２モータの負荷は徐々に上昇する（図９
の（ｅ）参照）。そして、図８中の左端位置において
（正確にはタイミングｔ５）、第１モータ及び第２モー
タは、搬送部６０を下降させるため回転を開始し、タイ
ミングにて工作物保持部８０にて工作物Ｗを開放し、
更に下降させタイミングを過ぎた際に（正確にはタイ
ミングｔ８）、回転を停止する。ここで、時刻にて工
作物Ｗを開放した際に、リフト部４０Ｂ側の第２モータ
の負荷が急下降する（図９の（ｅ）参照）。

【００３８】上述したように第１、第２モータの負荷が
それぞれ変化するため、通常の制御では、第１、第２モ
ータの同期を保ち、搬送部６０をスムーズに昇降するこ
とが出来ない。このため本実施形態の搬送装置では、図
１０の（ｆ）及び（ｇ）に示すように、第１モータの負
荷変化（図１０の（ｄ））及び第２モータの負荷変化
（図１０の（ｅ））に対応させてゲインを調整する。こ
こで、図１０の（ｄ）及び（ｅ）に示すように負荷は実
線で表す曲線状に変化するが、鎖線で示すように直線に
て近似し、直線近似値に対応させてゲインを調整する。

【００３９】即ち、図９の（ｄ）、（ｅ）中に鎖線で示
す第１、第２モータの負荷変化を求めるには、上記ティ
ーチングポイント→｛搬送部上昇時｝、→｛搬
送部下降時｝における負荷値を、該第１、第２モータの
電流値の変化に基づき検出する。そして、図中に示す
→｛搬送部次工程への水平移送時｝までの間を、上記
上昇時及び下降時の負荷値を直線で結ぶことで求める。
なお、負荷変化をこの実施形態では、モータ電流に基づ
き間接的に求めたが、この代わりに、搬送部６０とリフ
ト部４０Ａ、４０Ｂとの間に加重センサ等を配設し、直
接測定することも可能である。

【００４０】そして、サーボ制御装置４２Ａ、４２Ｂ
は、それぞれ図１０の（ｆ）、（ｇ）に示すように負荷
変化（（ｄ）、（ｅ））に対応するよう、図７に示す位
置制御部のＫｐ（位置ループフローチング比例ゲイン）
及び速度制御部のＫｖｐ（速度ループフローチング比例
ゲイン）の値を調整する。これにより、負荷の不均等に
関わらず、第１、第２モータの同期を保たせ、搬送部６
０を水平を保ちつつ滑らかに昇降することで、工作物を
正確な位置へ搬送することが可能となる。

【００４１】なお、ティーチングポイント→｛搬送
部次工程への水平移送時｝においては、第１、第２モー
タは停止中であるが、停止位置を維持する必要がある。
このため、図９の（ｆ）、（ｇ）に示すように、位置に
対応する負荷（加重）変化に基づき、第１、第２モータ
の制御用サーボのゲイン調整を行う。

【００４２】なお、この実施形態では、位置制御部のサ
ーボゲインと速度制御部のサーボゲインとを共に調整し
たが、この一方を調整することで、負荷変化に対応する
ことも可能である。

【００４３】更に、本実施形態では、同期制御のため
に、エンコーダ４３Ａ、４３Ｂから各第１、第２モータ
４２Ａ、４２Ｂへ現在位置をフィードバックした。この
代わりに、第１、第２モータ４２Ａ、４２Ｂのいずれか
一方をマスタとし、他方のモータをスレーブとして、マ
スタ側のモータのエンコーダ値を両方のモータのサーボ
制御装置にフィードバックすることで，同期を取ること
も可能である。

【００４４】引き続き、本実施形態の搬送装置による搬
送軌跡について説明する。この説明に先立ち、従来技術
の搬送装置の搬送軌跡について説明する。従来技術にお
いては、特開平９−１５５６８１号の公報中の図５を参
照しれ上述したように、第１テーブル４５及び第２テー
ブル５０による前工程の工作機械側までの右端水平移動
の完了後、昇降フレーム４２を上昇させ、工作物を保持
してから上昇を完了する。そして、第１テーブル４５及
び第２テーブル５０による次工程の工作機械側までの左
端水平移動の完了後、昇降フレーム４２を下降させ、工
作物を開放してから下降を完了する。即ち、図１０
（Ａ）に示すように搬送軌跡が４角形になるように水平
移動と垂直移動（昇降）とを順次行い、４角形の各頂点
で搬送速度が零になるため、搬送に時間がかかってい
た。

【００４５】これに対して、本実施形態では、図１０
（Ｂ）に示すように４角形の各頂点で搬送速度が零にな
らないように搬送することで、搬送速度を高めている。
この搬送方法について、図８及び図９を参照して更に詳
細に説明する。

【００４６】（ステップ１）搬送装置１０Ａは、上述し
たように前工程の工作機械（加工ステーション）ＭＡで
の加工終了まで、図中で示す初期位置で待機してい
る。そして、前工程の工作機械ＭＡでの加工終了のタイ
ミングに合わせて、第３モータ９０を駆動して工作物保
持部８０を右進させ（図９の（ａ）参照）、の初期位
置からで示す前工程の工作機械ＭＡの搬送位置まで送
る。

【００４７】（ステップ２）上記ステップ１の第３モー
タによる搬送完了（ｔ２）前のタイミング（ｔ１）で、
第１、第２モータ４２Ａ、４２Ｂを同期制御して搬送部
６０の上昇を開始させ、タイミングで工作物保持部８
０にて工作物Ｗを保持させ、タイミングｔ４まで更に上
昇させる。

【００４８】（ステップ３）上記ステップ２での工作物
Ｗの保持後（タイミング）、ステップ２の完了（タイ
ミングｔ４）前のタイミングｔ３で、第３モータ９０を
駆動して工作物保持部８０を左進を開始させ（図１０の
（ｂ）参照）、次工程の工作機械ＭＢの搬送位置まで送
る（タイミングｔ６）。

【００４９】（ステップ４）上記ステップ３の完了（タ
イミングｔ６）前に、第１、第２モータ４２Ａ、４２Ｂ
による搬送部６０を下降を開始させ（タイミングｔ
５）、タイミングで工作物保持部８０から工作物Ｗを
開放し、タイミングｔ７まで更に下降を続ける。

【００５０】（ステップ５）上記ステップ４での工作物
Ｗの開放後（タイミング）、ステップ４の完了（タイ
ミングｔ８）前のタイミングｔ７で、第３モータ９０の
駆動を開始して工作物保持部８０を右進を開始させ（図
１０の（ｂ）参照）、工作物保持部８０をに示す初期
位置まで戻る。

【００５１】なお、搬送経路の４隅で停止しない上記搬
送方法は、図２に示す機構の搬送装置のみならず、種々
の機構の搬送装置に適用し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施態様に係る搬送装置を用いる
生産ラインの概要を示す説明図である。

【図２】実施形態に係る搬送装置の構成を一部切り欠い
て示す側面図である。

【図３】図２中の搬送装置のIII −III 断面図である。

【図４】搬送部の構成を一部切り欠いて示す側面図であ
る。

【図５】図４中のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図７】サーボ制御装置の制御機構のブロック図であ
る。

【図８】搬送装置による搬送動作の説明図である。

【図９】各モータの速度と、負荷と、ゲンイとの変化を
示すタイミングチャートである。

【図１０】図１０（Ａ）は、従来技術の搬送装置による
搬送軌跡を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は、本実施
形態に係る搬送装置による搬送軌跡を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 搬送装置 ２０ 制御装置（制御手段） ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ サーボ制御装置（サーボ制御
手段） ３０ ベース部 ３２ 中間部材 ３４ 取付部材 ４０Ａ、４０Ｂ リフト部 ４２Ａ 第１モータ ４２Ｂ 第２モータ ４８ ナット ５２ ボールねじ ６０ 搬送部 ６８ 昇降部材 ７０ スライド部材 ８０ 工作物保持部材 １４０Ａ、１４０Ｂ ベット ＭＡ 加工ステーション（前工程の工作機械） ＭＢ 加工ステーション（次工程の工作機械）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴田 良夫 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 佐藤 昭二 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 青能 敏雄 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 3C033 BB00 PP03 PP10 PP20 3C042 RA11 RB11 RB18 RB31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前工程の工作機械と次工程の工作機械と
   の間に配置されたベース部と、 前記ベース部の一端に取り付けられ、第１モータを備え
   る第１リフト部材と、 前記ベース部の他端に取り付けられ、第２モータを備え
   る第２リフト部材と、 前記第１リフト部材の第１モータと、前記第２リフト部
   材の第２モータとを制御するサーボ制御手段と、 前記２組のリフト部材に取り付けられ、前記２組のリフ
   ト部材により昇降される搬送部と、 前記搬送部に設けられ、工作物搬送方向と平行な方向へ
   移動するスライド部材と、からなり、前工程の工作機械
   の工作物搬送位置から次工程の工作機械の工作物搬送位
   置へ工作物を搬送する搬送装置において、 前記サーボ制御手段が、前記スライド部材の位置によっ
   て変化する前記第１、第２モータに作用する負荷に応じ
   てサーボパラメータを変化させることを特徴とする搬送
   装置。
2. 【請求項２】 前記サーボ制御部は、位置指令を受けて
   速度指令を送出する位置制御部と、該速度指令を受けて
   電流指令を送出する速度制御部と、電流指令を受けて前
   記第１、第２モータを制御する電流制御部と備え、 前記第１、第２モータに作用する負荷に応じて、前記位
   置制御部の位置ループゲイン又は前記速度制御部の速度
   ループゲインの少なくとも一方を変化させることを特徴
   とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 【請求項３】 前工程の工作機械と次工程の工作機械と
   の間に配置されたベース部と、 前記ベース部に取り付けられ、昇降用モータからなるリ
   フト部材と、 前記リフト部材に取り付けられ、該リフト部材により昇
   降される搬送部と、 前記搬送部に設けられ、工作物搬送方向と平行な方向へ
   移動する水平移動用モータを備えるスライド部材と、 前記昇降用モータと、前記水平移動用モータとを制御す
   る制御手段と、からなり、前工程の工作機械の工作物搬
   送位置から次工程の工作機械の工作物搬送位置へ工作物
   を搬送する搬送装置において、 前記制御手段が、前記昇降用モータによる前記リフト部
   材の昇降と、前記水平移動用モータによる前記スライド
   部材の水平移動とを一部同時に行うことを特徴とする搬
   送装置。
4. 【請求項４】 前工程の工作機械と次工程の工作機械と
   の間に配置されたベース部と、 前記ベース部に取り付けられ、昇降用モータを備えるリ
   フト部材と、 前記リフト部材に取り付けられ、該リフト部材により昇
   降される搬送部と、 前記搬送部に設けられ、工作物搬送方向と平行な方向へ
   移動する水平移動用モータを備えるスライド部材と、 前記スライド部材上で当該スライド部材の移動方向と同
   一の方向へ移動すると共に、工作物を保持する工作物保
   持部材と、からなる、前工程の工作機械の工作物搬送位
   置から次工程の工作機械の工作物搬送位置へ工作物を搬
   送する搬送装置による搬送方法において、 初期位置である前工程の工作機械と次工程の工作機械の
   中間位置から前記水平移動用モータにより前記工作物保
   持部材を前工程の工作機械の工作物搬送位置へ向けて移
   動させる第１のステップと、 前記第１のステップの動作完了前に開始され、前記昇降
   用モータにより、前記搬送部を上昇させ、前記工作物保
   持部材に工作物を保持させる第２のステップと、 早くとも前記第２ステップによる工作物の保持後、かつ
   遅くとも前記第２のステップ動作完了前に開始され、前
   記水平移動用モータにより前記工作物保持部材を前記後
   工程の工作物搬送位置に向けて移動させる第３のステッ
   プと、 前記第３のステップの完了前に開始され、前記昇降用モ
   ータにより前記搬送部を下降させて前記工作物保持部材
   から工作物を開放する第４のステップと、 早くとも前記第４ステップによる工作物の解放後、かつ
   遅くとも前記第４のステップの動作完了前に開始され、
   前記水平移動用モータにより前記工作物保持部材を前記
   初期位置に戻す第５のステップと、からなる搬送方法。