JP2004200488A

JP2004200488A - 搬送装置

Info

Publication number: JP2004200488A
Application number: JP2002368525A
Authority: JP
Inventors: Motoi Jin; 基神
Original assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Current assignee: Sanki Engineering Co Ltd
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: JP4313568B2

Abstract

【課題】リニアガイドレールのような精密直線ガイド部材を多列に配置して台車を駆動させる際に、セリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置を提供する。
【解決手段】両側２ラインのＬＭガイド２１、２２と中央２ラインのＬＭガイド２３、２４とに支持されて往復移動するキャリア１０と、キャリア上面に載置した物品を受入れ部と送出し部においてキャリアの走行方向と直交する方向に移送するコンベヤと、キャリア１０の下部に変形角筒形の連結用板バネ２０を介して配置されたリニアモータ１６とからなる。連結用板バネ２０の下面中央に直線駆動部材であるリニアモータ１６の可動子１７を設けると共に、中央２ライン２３、２４の間にリニアモータの固定子１８を設ける。走行中に、ワークの重心の偏りによって生じるモーメントを、連結用板バネ２０の反力で支持することでＬＭガイド２３，２４とのセリを防止してキャリアをスムーズに走行させる。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアガイドレール（ＬＭガイド）のような精密直線ガイド部材を平行多列に使用してキャリアを移動させる場合に、キャリア側とガイドレールとの間のセリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リニア搬送装置は、低騒音、低振動の直線運動を行うためキャリアやトラバーサなどの移動体の駆動部として広く使用されており、特に、騒音や塵埃の発生もなく台車を走行できるのでクリーン設備内でのワーク移送用のキャリア等に採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平６−８６８８４号公報（第２頁、第３図）
【特許文献２】
特開平３−１７３３６７号公報（第３頁、第３図）
【０００４】
ＬＭガイドは、レールとレールに接するローラリテーナを内蔵させたガイド（ＬＭブロック）とからなり、摺動するガイドにアームなどの部材を取付けた場合に、レールと直交する方向の偏荷重のモーメントが掛かっても、ガイドはアームとローラリテーナの作用で、ガタつきやセリをおこすことなくレールに沿ってスムーズに動く。よって動作・停止精度とも良好なガイド素子である。
【０００５】
平行２本のガイドレールに係合させたスライドユニットを可動部材（キャリア）でつなげると、両スライドユニットはそれぞれ限定されて動く。よって、レールの平行度と水平度がでていないと機械的にセリが発生し動かなくなる。２本の「平行度」「水平度」を出すは困難であるが可能である。
【０００６】
ワークや製品を運ぶ際、可動部（キャリア）をがっちり組んで定盤状としてもたわみ、仕上げ精度が不良となり、可動部下面の平面精度が出ない。中央ラインのセリの発生防止のためリニアモータの２次導体と誘導部を離すと、駆動力が出なくなる。よって、本発明では、キャリアのガイドレールを外２条とし、駆動体（２次導体）のガイドレールを内側２条、計４条として使用する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
キャリアの中央に内側２条、両端に外側２条、計４条（または４ライン）のＬＭガイドを設け、中央に内側２条のトラックレールを支持する部材の中央に誘導体を固定し、キャリア下面の中央部分のローラリテーナ内蔵させた２つのスライドブロック間に誘導体と所定の隙間を保った２次導体を設けることが行われているが、この場合には、キャリアのたわみ（外２条のトラックレール）と（内２条のトラックレール）の「平行度」と「水平度」への異なりの吸収代がなく動かない（外２条と内２条のトラックレールの「平行度」と「水平度」を合わせるのは不可能）。そこで、本発明では、キャリアの下部中央に固着したほぼ角筒形の連結用板バネを介して内側２条のスライドブロックを設けた。このようにすると、内側２条と外側２粂の鉛直平行度と水平平行度が多少異なっても、連結用板バネの角筒断面方向の変形や長軸方向のねじれでこれを吸収して平行にガイドする。また、駆動方向にはねじれたり撓むことがないので、停止精度を確保できるようにしたものである。
上記のように、本発明は、リニアガイドレール（ＬＭガイド）のような精密直線ガイド部材を平行多列に配置して台車を駆動させる際に、セリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、２つの中央ラインと両側２ラインとによる平行多列の精密直線ガイド部材に支持されて往復移動するキャリアと、前記キャリアの下部中央に取付けた変形角筒形の連結用板バネと、前記連結用板バネと中央ラインの精密直線ガイド部材との間に対設された直線駆動部材とからなり、前記連結用板バネの弾力により直線駆動部材と平行多列の直線ガイド部材とのセリの発生を防いでキャリアを水平走行または昇降するようにしたことを特徴とする搬送装置である。請求項２は、前記精密直線ガイド部材はリニアガイドレールとスライドブロックで構成されたＬＭガイドであり、前記直線駆動部材は、中央ラインの精密直線ガイド部材におけるリニアガイドレールとスライドブロック間に配設されたリニアモータ、ボールねじ、チェーンまたはシリンダ機構であることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明搬送装置の１部を破断して示した正面図、図２は図１の天板を取り外して示した平面図、図３はリニアウエイとキャリアとの関係を拡大正面図、図４は図３のコンベヤユニットを省略して示した平面図である。
この搬送装置は、装置１の長手方向に配置された両側２ラインのＬＭガイド２１，２２と中央２ラインのＬＭガイド２３、２４とに支持されて往復移動するキャリア（またはトラバーサもしくは走行台車）１０と、前記台車上に載置した荷物を、装置１内の端部に形成させた受入れ部と送出し部において台車走行方向と直交する方向に移送するコンベヤユニット１１と、キャリア１０の下部に剛性クッション部材である変形角筒形の連結用板バネ２０を介して配置されたリニアパルスモータ１６とからなる。なお、図中、符号２はリニア搬送装置の基台、３は外装ユニット、４，５はレールフレーム、６はケーブルベヤユニット、７は外装ユニット３の天板に設けたリニアモータコントローラ、８はフィルタユニットである。
【００１０】
精密直線ガイド部材としてトラックレール（ガイドレール）とスライドブロック（スライドユニット）で構成されたＬＭガイドを用い、両側２ラインのＬＭガイド２１，２２と中央２ラインのＬＭガイド２３、２４とに支持されて往復移動するキャリア１０と、キャリア１０の下部に、剛性クッション部材である連結用板バネ２０を介して直線駆動部材１６を設けた場合を示す。図示例は、前記直線駆動部材として、キャリア１０に設けたリニアパルスモータを示したが、リニアインダクションモータ、リニアシンクロナスモータ、リニアDCモータ等も使用でき、さらにボールねじ、チェーンまたはシリンダ駆動機構等も使用できる（図４、図５）。
【００１１】
図５は図４のＡ―Ａ線における断面図、図６は図５のＬＭガイドと連結用板バネ部分の拡大正面図である。
連結用板バネ２０の下面中央に直線駆動部材としてリニアパルスモータ１６の可動子１７（図５）を設けると共に、中央２ラインのＬＭガイド２３、２４間にリニアパルスモータの固定子１８を設ける。各ＬＭガイド２１、２２、２３、２４は、トラックレール２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａとスライドブロック２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂとで構成されている（図６）。荷物またはワーク３５は、液晶パネルまたはプラズマディスプレー用ガラス基板等の比較的重量の大きな縦型キャリアであり、空気清浄雰囲気下で搬送される。なお、図中、符号１２はコンベヤフレーム（図５）、１３は駆動モータ、１４はラダー、２７は走行検出ユニット、３０はダンパ（図３）である。
【００１２】
コンベヤユニット１１は、図１及び５に示すように、駆動モータ１３と、キャリアの走行方向と直交する方向に配置された一対のプーリと、プーリ間にかけた歯付ベルト（図示省略）とからなる。キャリア上面に移動方向と直交する方向に走行するコンベヤユニット１１を設置し、これに液晶パネル製造用ガラス基板（ペアガラス）等のワーク３５を支持するラダー１４を載せる。キャリアの移動端でコンベヤ１１を駆動することにより、走行方向と直交する方向に荷物またはワーク３５を引き込み、または送り出すことができる。
【００１３】
キャリア１０の下部に設けた連結用板バネ２０の下面中央には、図５に示すように、リニアパルスモータ１６の可動子１７を設けると共に、中央２ラインのＬＭガイド２３、２４間にリニアパルスモータの固定子１８を設けている。
【００１４】
図３、４、５に示すように、キャリア１０の位置を検出するため、レールフレーム５の所定位置に設けた検出器２８とキャリアの側部に設けた検出片２８とからなる走行検出ユニット２７を備えている。また、キャリアの原位置と移動位置の停止端にあたるレールフレーム４、５の内側にダンパブラケット３１、３１を取付けてダンパ３０、３０を設け、これに対応してキャリア下部にダンパ当て板３２、３２を固着する。図示例では、図２に示すように、キャリアの移動始点にあたる搬送装置１の一方に基板脱着ポジションを、他方にラダーホルダ脱着ポジションを向かい合わせると共に、移動終点の一方にリターンコンベヤからワークをキャリア上に受け入れ、他方のフロントトラバーサ（次段のトラバーサ）へ送り出す。
【００１５】
キャリア１０の下部と内側のＬＭガイド２３、２４との間に連結用板バネ２０を配置したので、キャリア（ワーク）３５の停止精度を高く維持することができる。
すなわち、移載受入側は固定であり、精度補正機構はない。受入側の設置公差精度は、±５／１０ｍｍであり、この中に唯一可動するキャリア１０の停止を精度よくするためには、中央基準値の誤差±１／１００ｍｍが必要となる。受入側が片方にずれた場合、±１／１０ｍｍ以下の許容誤差になる可能性がある。
【００１６】
上記のように、両側２ライン２１、２２の平行１組の精密直線ガイド部材はキャリア１０を支持し、中央２ライン２３、２４の精密直線ガイド部材は一直線駆動部材の可動子１７を支持しているが、従来例のように、中央２ライン２３、２４の精密直線ガイド部材に連結用板バネがなく、両側２ラインと中央２ラインでキャリア１０を支持しただけではセリが出て動かなくなる。すなわち、精密直線ガイド部材は２本平行を出して設置するのがやっとなので、両側２ラインのスライドユニット２つ、及び中央２ラインのスライドユニット２つの計４つをキャリア１０にリジッドに固定すると、互いに平行の出ていない「両側２ライン」と「中央２ライン」とでキャリアを支持することになるので、スライドユニットの可動子１７が強制的にレールと異なる方向に動かされ、それぞれのレールとせってしまう。
【００１７】
しかし、本発明のように、キャリアを両側と中央各２ライン、計４ラインのＬＭガイド２１〜２４で支持するとともに、図４、５に示すように、剛性のあるバネ鋼製の連結用板バネ２０を介して中央のＬＭガイド２３、２４との間にリニアパルスモータ１６を配置することにより、ＬＭガイド２１、２２と２３、２４とのセリを防止してキャリアの走行をスムーズにすることができる。
【００１８】
図７は外側ガイドレールと内側ガイドレールとが垂直面内にずれていたときを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は連結用板バネが断面方向に変形してズレを吸収する状態を示す斜視図である。図示例は、内側ガイドレール２３ａが水平に保持されるのに対し外側ガイドレール２１ａが図の右方に向かって僅かに傾斜しているが、その場合には、連結用板バネ２０の前側が断面方向に変形してズレを吸収してキャリアの走行をスムーズにする。このように、外側ガイドレール２１ａまたは内側ガイドレール２３ａのいずれかが垂直面内に傾斜してズレていても、連結用板バネ２０の断面方向の変形によってズレを吸収する。
【００１９】
図８は外側ガイドレールに対し内側ガイドレールが平面内にずれていたときの平面図、図９は図８の状態のとき連結用板バネの前下辺が横方向が捩じれてズレを吸収する状態を示す拡大正面図である。連結用板バネ２０は、前述のように、積載板（台車）に対しワーク重心に偏りがあっても、偏りによって生じるモーメントを、板バネの反力で支持してセリを防止するほか、外側ガイドレールと内側ガイドレールとが垂直面又は水平面内に僅かなズレがあっても、断面方向に変形し、あるいは横方向が捩じれズレｅ（図９）を吸収してスムーズに移動させることができる。
【００２０】
本発明は平行度、水平度を保持した中央２本のトラックレールにスライドブロック又はスライドユニットを載せてガイドを利用した駆動体を備えており、駆動体の力点が可動部の中央、左右のどこであってもＬＭガイドの特性は変わらない。ＬＭガイドの駆動体をロープ、ベルトなどで移動させることは容易であるが、伸縮があって停止させる時に精度が出せない。他の直線駆動手段として、リニアモータのほかに、ボールねじ、チェーンまたはシリンダ駆動機構が挙げられるが、ボールねじはバックラッシュが発生するため、また、チェーンはピッチ誤差や、磨耗があり、伸びもあるため、それぞれ精度を出すための手段が必要である。これに比べ、リニアモータは、磨耗が非常に少なく、精度も出せる。但し、２次導体と固定の誘導部との間隙を精度良く一定にする必要あり、間隙が大きくなると駆動力を少なくする。以上のことから、リニアモータの使用が最適である。
なお、上記図示例は精密直線ガイド部材としてリニアガイドレールを用いて水平面にトラバースさせる場合を示したが、垂直方向に精密直線ガイド部材を配置すると共に直線駆動部材を組み込むことによりキャリア等を昇降させ搬送装置にも適用可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１は、リニアガイドレールのような精密直線ガイド部材を多列に配置してキャリアを駆動させる際に、セリの発生を防止してスムーズに走行または昇降できるようにした搬送装置を提供することができる。
また、請求項２にかかる発明は、精密直線ガイド部材を多列のＬＭガイドとし、走行台車の下部に変形角筒形の連結用板バネを介して直線駆動部材であるリニアパルスモータを配置したので、重量が大きなワークで、ワークの盤面と直交する方向に重心の偏りがある場合であっても、精密直線ガイド部材にせってしまうことなくキャリアをスムーズに走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明搬送装置の１部を破断して示した正面図である。
【図２】図１の天板を取り外して示した平面図である。
【図３】リニアウエイとトラバーサとの関係を示す拡大正面図である。
【図４】図２のコンベヤユニットを省略して示した拡大平面図である。
【図５】図４のＡ―Ａ線における断面図である。
【図６】図５のＬＭガイドと連結用板バネ部分の拡大正面図である。
【図７】外側ガイドレールに対し内側ガイドレールが垂直面内にずれていたときを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は連結用板バネの前側が断面方向に変形してズレを吸収する状態を示す斜視図。
【図８】外側ガイドレールに対し内側ガイドレールが平面内にずれていたときの平面図である。
【図９】図８の状態のとき連結用板バネの前下辺が横方向が捩じれてズレを吸収する状態を示す拡大正面図である。
【符号の説明】
１搬送装置２基台
３外装ユニット４、５レールフレーム
６ケーブルベヤユニット７リニアモータコントローラ
８フィルタユニット１０キャリア
１１コンベヤユニット１２コンベヤフレーム
１３駆動モータ１４ラダー
１６リニアパルスモータ１７可動子（１次導体）
１８固定子（２次導体）２０連結用板バネ
２１、２２外側ＬＭガイド（両側ＬＭガイド）
２３、２４内側ＬＭガイド（中央ＬＭガイド）
２１ａ、２２ａ外側ガイドレール２３ａ、２４ａ内側ガイドレール
２１ｂ、２２ｂ外側スライドブロック
２３ｂ、２４ｂ内側スライドブロック
２７走行検出ユニット２８位置検出器
２９検出片３０ダンパ
３１ダンパブラケット３２ダンパ当て板
３５ワーク

Claims

２つの中央ラインと両側２ラインとによる平行多列の精密直線ガイド部材に支持されて往復移動するキャリアと、前記キャリアの下部中央に取付けた変形角筒形の連結用板バネと、前記連結用板バネと中央ラインの精密直線ガイド部材との間に対設された直線駆動部材とからなり、前記連結用板バネの弾力により直線駆動部材と平行多列の直線ガイド部材とのセリの発生を防いでキャリアを水平走行または昇降するようにしたことを特徴とする搬送装置。
前記精密直線ガイド部材はリニアガイドレールとスライドブロックで構成されたＬＭガイドであり、前記直線駆動部材は、中央ラインの精密直線ガイド部材におけるリニアガイドレールとスライドブロック間に配設されたリニアモータ、ボールねじ、チェーンまたはシリンダ機構であることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。