JP2007090487A

JP2007090487A - ワーク搬送装置

Info

Publication number: JP2007090487A
Application number: JP2005282788A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Kato; 義明加藤; Morio Kamiya; 守夫神谷; Hidenori Iwamoto; 英紀岩本
Original assignee: Shinmei Industry Co Ltd
Current assignee: Shinmei Industry Co Ltd
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】全体構造の簡素化、小型化、低コスト化が図れ、全高を低くしてハンドリング性に優れた構成としつつ、搬送距離を十分に長くとることができ、また、ワーク搬送時の安全性も確保できるようにする。
【解決手段】一対の第１アーム３と第２アーム４とを水平軸５軸心周りに相対回転自在に連結し、その第１アーム３の基端部を架台ベース２に水平軸軸心周りに回転自在に支持させてなる腰折れ式リンク機構６と、第１アーム４の先端部に水平軸軸心周りに回転可能に枢支連結されたワーク搬送部材８とから構成され、腰折れ式リンク機構６を、架台ベース２を基点として搬送方向に収縮・伸張動作させることにより、ワークＷを一定の水平搬送経路に沿って搬送するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば工場内に点在配置されている各種工作機械等の加工ステーション間に亘って、例えば工作物などのワークを搬送する場合に用いられるワーク搬送装置に関する。

この種のワーク搬送装置としては、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、接地脚体５１を備えたベース５２上にワークＷを水平面に沿ってスライド可能に支持するスライドガイド（レールまたは回転ローラ群）５３を設け、このスライドガイド５３によるワークＷのスライド支持経路の中間部位に昇降ガイド５４を立設し、この昇降ガイド５４に昇降可能に装着された昇降ブラケット５５にその下端部にワーク搬送部材５６ａを備えた平行四連リンク機構式のワーク搬送用アーム５６を水平支軸５７周りでワーク搬送方向に往復揺動自在に枢着するとともに、このワーク搬送用アーム５６を前記水平支軸５７周りに揺動駆動するギャードモータ等の駆動手段５８を設け、この駆動手段５８を介してワーク搬送用アーム５６を揺動駆動するとともに、このワーク搬送用アーム５６の水平支軸５７を有するブラケット５５を昇降ガイド５４に沿って昇降させることにより、ワーク搬送部材５６ａをスライド支持経路に沿ってほぼ水平な軌跡を描くように移動させてワークＷをスライドガイド５３に沿わせて上流側から下流側に搬送させるように構成したアーム式ワーク搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、図８にその概要を示すように、接地支持される架台ベース（固定ベースまたはその固定ベース上に昇降自在に設けられた昇降ベース）６１の上部にワーク搬送方向に駆動スライド可能な第１スライドレール６２ａを配置するとともに、この第１スライドレーム６２ａの上部側にワーク搬送方向に駆動スライド可能な第２スライドレール６２ｂを配置し、この第２スライドレーム６２ｂ上にワーク搬送テーブル６３をワーク搬送方向に往復スライド自在に支持させ、前記第１スライドレール６２ａを架台ベース６１に対してワーク搬送方向に駆動スライドさせるとともに、第２スライドレール６２ｂを第１スライドレール６２ａに対してワーク搬送方向に駆動スライドさせるといったように、第１，第２スライドレール６２ａ，６２ｂを伸縮動作させ、かつ、ワーク搬送テーブル６３をワーク搬送方向に往復スライドさせることにより、ワークＷを上流側から下流側に搬送させるように構成した伸縮式ワーク搬送装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、上記伸縮式ワーク搬送装置において、図９にその概要を示すように、第２スライドレール６２ｂの上部に第３スライドレール６２ｃ、第４スライドレール（図示省略する。）を配置するといった具合に、スライドレール数を３段以上に増設したもの、さらには、図１０にその概要を示すように、３段以上のスライドレールを有する伸縮式ワーク搬送装置において第２，第３スライドレール６２ｂ，６２ｃを第１スライドレール６２ａの上下幅内に収納可能としたもの、も知られている。

特開２００３−２０１００８号公報特開２００４−００１９９０号公報

しかし、特許文献１に示されているアーム式ワーク搬送装置の場合は、平行四連リンク機構による姿勢維持手段とブラケットの昇降手段並びにそれら両手段を同期させて揺動運動及び昇降運動させる駆動手段等を要し、装置構造が非常に複雑化、大型化しやすいばかりでなく、搬送距離がワーク搬送用アーム５６の長さで決まるために、搬送距離を長くしようとすると、それに比例して昇降ガイド５４の高さも大きくしなければならず、その結果、装置の全高Ｈが高くなって、コストの高騰が避けられず、また、ワークＷのハンドリング性が悪化するという問題がある。

一方、特許文献２に示されている伸縮式ワーク搬送装置の場合は、上記アーム式のものに比べて装置の全高を低くできる反面、構成部材数が多くなり、それだけ装置コストが増大するとともに、搬送距離がスライドレール６２ａ，６２ｂの長さで決まるために、搬送距離を長くしようとすると、架台ベース６１の水平方向の長さを大きくしなければならず、その結果、装置の全長Ｌが大きくなる。また、スライドレール数を３段以上に増設することで、架台ベース６１の水平方向の長さＬ１を短くできるが、構成部材数がより多くなり、装置コストが一層増大するだけでなく、装置の全高Ｈ１が高くなりやすい。さらに、第２，第３スライドレール６２ｂ，６２ｃを第１スライドレール６２ａの上下幅内に収納可能とすることで、装置の全高ｈを低く抑えることが可能となるが、構成部材数が更に増えてそれらの加工及び組付けに高い精度が要求され、組付けが複雑になることと相俟って、装置のコストが一段と増大するという問題があった。

本発明は上述の諸実情に鑑みてなされたもので、その目的は、全体構造の簡素化、小型化、低コスト化を図るとともに、全高を低くしてハンドリング性に優れた構成としつつ、搬送距離を十分に長くとることができ、また、ワーク搬送時における安全性も確保することができるワーク搬送装置を提供することにある。

上記目的を達成するために案出された本発明に係るワーク搬送装置は、ワークを一定の水平搬送経路の上流側から下流側に搬送するためのワーク搬送装置であって、一対の第１アームと第２アームの端部同士を水平軸心周りに相対回転自在に連結してなる腰折れ式リンク機構における第１アームの基端部が、前記搬送経路の下部に立設した架台ベースの上部に水平軸心周りに回転自在に支持されているとともに、第２アームの遊端部には、ワークを載置支持可能なワーク搬送部材が水平軸心周りに回転可能に枢支連結され、前記腰折れ式リンク機構における第１アームを前記架台ベースへの支持用水平軸心周りに、かつ、前記ワーク搬送部材を前記第２アーム遊端部への枢支連結用水平軸心周りに同一方向に同一速度で同時に回転駆動するとともに、第２アームを第１アームとの連結用水平軸心周りに該第１アームとは逆方向に二倍速で同時に回転駆動する駆動手段が正逆転切換可能に設けられ、この駆動手段の正逆転切換えに伴い前記腰折れ式リンク機構を、前記架台ベースを基点として搬送方向に収縮・伸長動作させることにより、前記ワーク搬送部材を一定姿勢に保ちつつワークを前記一定の水平搬送経路に沿って搬送させるように構成していることを特徴としている。

上記のごとき特徴構成を有する本発明に係るワーク搬送装置は、同一面内に設置可能な第１アームと第２アームからなる腰折れ式リンク機構と該リンク機構の第２アームの遊端部に枢支連結されたワーク搬送部材とこれらリンク機構及びワーク搬送部材を水平軸心周りに回転駆動させる駆動手段とから構成されるものであって、従来の伸縮式ワーク搬送装置に比べて構成部材数を少なくして装置全体の構造及び組付けの簡素化、小型化、低コスト化を図ることができるだけでなく、装置の全高を、第１，第２アームの単位長さをｌとしたとき、搬送距離の（ｌ／４＋α）と低くしてワークの載せ降ろしなどのハンドリング性に優れたものにすることができる。換言すると、全搬送距離を（４×ｌ）と十分に長くしつつも、装置の全高を低く抑えることができる。しかも、腰折れ式リンク機構及び駆動手段等の可動部を水平搬送経路のワーク搬送面よりも下方部に収め、搬送面より上方への突出部をなくすることが可能であるため、作業者の衣服などが可動部に挟まれたり、接触して負傷したりすることがなく、ワーク搬送時における安全性も確保することができるとともに、工場内の視覚妨害もなくして所要設置スペースを縮小することができるという効果を奏する。
妨げる景観

本発明に係るワーク搬送装置における駆動手段としては、請求項２に記載のように、前記各水平軸心周りに正逆転切換可能に設けられた三つのモータから構成されたものであってもよいが、特に、請求項３に記載のように、前記腰折れ式リンク機構における第１アームを前記架台ベースへの支持用水平軸心周りに正逆転切換可能に回転駆動する一つのモータと、このモータの回転駆動力を前記第２アームの第１アームとの連結用水平軸心周りの回転力及び前記ワーク搬送部材の前記第２アーム遊端部への枢支連結用水平軸心周りの回転力として伝達する巻掛け式動力伝達機構とから構成されたものであることが望ましい。この場合は、単一のモータで可動部全体を所定通りに同期駆動させることが可能であり、搬送速度など装置全体の動作制御を簡単かつ安定よく行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係るワーク搬送装置の第一実施例を示す概略平面図、図２は図１の側面図であり、これらの図に示されているワーク搬送装置１は、例えば工作機械等が設置されている二つの第１，第２加工ステーションＳ１，Ｓ２間に亘って工作物等のワークＷを一定の水平搬送経路Ｒに沿って搬送するものである。なお、本実施例では用いていないので、図示は省略するが、加工ステーションＳ１，Ｓ２間の水平搬送経路Ｒの左右両側に沿って長尺な板状または棒状のスライドガイドを架設した構成、あるいは、複数個のローラ群を自由回転自在に搬送方向Ｘに並置して滑り搬送面を形成させた構成を採用してもよい。

２は前記水平搬送経路Ｒの中間部、すなわち、第１，第２加工ステーションＳ１，Ｓ２間の中間位置Ｍには、床面ＦＬから上方に向けて垂直に立設された架台ベースであり、この架台ベース２の上端部近くの側面には、一対の第１アーム３と第２アーム４の端部同士を第１の水平軸５の軸心周りに相対回転自在に連結してなる腰折れ式リンク機構６における第１アーム３の基端部が第２の水平軸７の軸心周りに回転自在に支持されている。また、前記腰折れ式リンク機構６における第２アーム４の遊端部には、ワークＷを載置支持可能なテーブル状のワーク搬送部材８が第３の水平軸９の軸心周りに回転可能に枢支連結されている。

前記架台ベース２の上端部外面には、前記腰折れ式リンク機構６における第１アーム３を前記第２の水平軸７の軸心周りに回転駆動する第１モータ１０が付設されているとともに、前記第１アーム３の先端部外面には、前記腰折れ式リンク機構６における第２アーム４を前記第１の水平軸５の軸心周りに前記第１モータ１０とは逆方向に回転駆動する第２モータ１１が付設され、かつ、前記第２アーム４の先端部外面には、前記ワーク搬送部材８を前記第３の水平軸９の軸心周りに前記第１モータ１０と同一方向に回転駆動する第３モータ１２が付設されている。

これら三つのモータ１０，１１，１２としては全て正逆転切換可能な同期モータが使用されており、これら三つのモータ１０，１１，１２は、第１モータ１０と第３モータ１２とが常に同一方向に同一速度で同時に回転駆動されるとともに、第２モータ１１が前記第１，第３モータ１０，１２とは逆方向に二倍速度で同時に回転駆動されるように、それらの回転方向及び回転速度等を予め設定したプログラムを有する単一のモータコントローラ１３に接続されている。

次に、上記のように構成されたワーク搬送装置１による搬送動作について説明する。
まず、図３（Ａ）に示すように、前記腰折れ式リンク機構６における第１アーム３及び第２アーム４を、架台ベース２を基点として搬送方向Ｘの下流側（図面上、左側）に最大限伸張させてワーク搬送部材８を第１加工ステーションＳ１に移入させる。この状態で、ワーク搬送部材８上にワークＷを載置する。

次いで、図３（Ｂ）に示すように、第１〜第３モータ１０，１１，１２を同期駆動させて前記腰折れ式リンク機構６における第１アーム３を前記第２の水平軸７の軸心周りで矢印ａ方向に回転駆動すると同時に、前記ワーク搬送部材８を前記第３の水平軸９の軸心周りで第１アーム３と同一方向ａに同一速度で回転駆動させ、かつ、第２アーム４を前記第１の水平軸５の軸心周りで第１アーム３と逆方向ｂに二倍速度で回転駆動させることにより、腰折れ式リンク機構６が収縮動作を開始してワーク搬送部材８が水平姿勢を保ったまま搬送経路Ｒを直線的に水平移動される。このワーク搬送部材８の移動に伴って、ワークＷは搬送方向の上流側（図面上、右側）に向けて搬送され、前記腰折れ式リンク機構６が最大限に収縮した段階では、図３（Ｃ）に示すように、第１，第２加工ステーションＳ１，Ｓ２間の中間位置Ｍにまで到達される。

この中間位置Ｍに到達した時点で、図３の（Ｄ）に示すように、第１モータ１０及び第３モータ１２を介して前記腰折れ式リンク機構６における第１アーム３及びワーク搬送部材８を続けて前記水平軸７，９の軸心周りで共に矢印ａ方向に同一速度で回転駆動すると同時に、第２アーム４を続けて前記水平軸５の軸心周りで矢印ｂ方向に回転駆動することにより、腰折れ式リンク機構６が伸張動作を開始してワーク搬送部材８が水平姿勢を保ったまま搬送経路Ｒを直線的に搬送方向Ｘの上流側に水平移動される。このワーク搬送部材８の移動に伴って、ワークＷは搬送方向Ｘの上流側に向けて搬送され、前記腰折れ式リンク機構６が最大限に伸張した段階では、図３の（Ｅ）に示すように、ワーク搬送部材８を介してワークＷが第２加工ステーションＳ２に搬入される。

その後は、モータコントローラ１３からの制御信号により前記第１〜第３モータ１０，１１，１２の回転方向を切り換えて、第１アーム３及びワーク搬送部材８を共に矢印ａとは逆方向に、かつ、第２アーム４を矢印ｂとは逆方向に回転駆動させて腰折れ式リンク機構６を収縮動作させるとともに、この腰折れ式リンク機構６が最大限に収縮して中間位置Ｍに到達した後も、続けて第１アーム３及びワーク搬送部材８を矢印ａとは逆方向に、また、第２アーム４を矢印ｂとは逆方向に回転駆動させて腰折れ式リンク機構６を伸張動作させることにより、ワーク搬送部材８を水平姿勢を保ったまま搬送経路Ｒを搬送方向Ｘの上流側から下流側に直線的に移動させて図３の（Ａ）に示すように、第１加工ステーションＳ１に移入復帰させる。

上記の動作を繰り返すことにより、第１加工ステーションＳ１で所定の加工が施されたワークＷが次々と第２加工ステーションＳ２へと搬送され、この第２加工ステーションＳ２において次なる加工が施されることになる。

なお、前記腰折れ式リンク機構６を上述した動作とは逆に動作させることにより、ワークＷを第２加工ステーションＳ２から第１加工ステーションＳ１へと搬送させることも可能である。

以上のように、ワーク搬送装置１が、同一面内に設置可能な第１アーム３と第２アーム４からなる腰折れ式リンク機構６と該リンク機構６の第２アーム４の遊端部に枢支連結されたワーク搬送部材８とこれらを水平軸７，９，５心周りに回転駆動させるモータ１０，１１，１２とから構成されるものであって、従来の伸縮式ワーク搬送装置に比べて構成部材数が少なくなり、装置１全体の構造及び組付けの簡素化、小型化、低コスト化を図ることが可能であるとともに、第１，第２アーム３，４の単位長さをｌとしたときの全搬送距離ＴＬ（４×ｌ）を十分に長く確保しつつ、装置１の全高Ｈを（ｌ／４＋α）と低く抑えてワークＷの載せ降ろしなどのハンドリング性に優れたものにすることができる。

また、腰折れ式リンク機構６及びモータ１０，１１，１２等の可動部を水平搬送経路のワーク搬送面よりも下方部に収め、搬送面より上方への突出部をなくすることが可能であるため、作業者の衣服などが可動部に挟まれたり、接触して負傷したりすることがなく、ワーク搬送時における安全性も確保することができるとともに、工場内の視覚妨害もなくして所要設置スペースを縮小することができる。

図４は本発明に係るワーク搬送装置の第二実施例を示す要部の拡大側面図である。この第二実施例のワーク搬送装置１は、その駆動手段が、腰折れ式リンク機構６における第１アーム３を第２の水平軸７の軸心周りで回転駆動するように架台ベース２に付設した一つのモータ１０と、このモータ１０の回転駆動力を第２アーム４の第１の水平軸５の軸心周りの回転力及びワーク搬送部材８の第３の水平軸９の軸心周りの回転力として伝達するように、各水平軸７，５，９に径比が１：１／２：１のプーリ（またはスプロケット）１４，１５，１６を固定するとともに、それらプーリ１４，１５，１６間にベルト（またはチェーン）１７をたすき状に掛け渡し連動させた巻き掛け式動力伝達機構とから構成されたものであり、その他の構成は第一実施例と同様であるため、同一部材に同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。

上記のような駆動手段を採用した第二実施例のワーク搬送装置１は、単一のモータ１０で可動部全体を所定通りに同期駆動させることが可能であり、第一実施例のように、三つのモータを用いる場合に比べて、搬送速度など装置全体の動作制御を簡単かつ安定よく行うことができる。

図５及び図６は本発明に係るワーク搬送装置の第三実施例を示す概略平面図及び側面図である。この第三実施例のワーク搬送装置１は、その駆動手段が、架台ベース２に付設した一つのモータ１０と、このモータ１０の回転駆動力を第１の水平軸５及び第３の水平軸９に伝達するベルト（またはチェーン）１７Ａ，１７Ｂと、第１の水平軸５の回転方向を逆方向に切り替えるとともに二倍速度に増速して第２アーム４の回転力として伝達する倍速機１８とから構成され、さらに、第２アーム４の長さを第１アーム３の長さよりも長くしたものであり、その他の構成は第一実施例と同様であるため、同一部材に同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。

上記のように構成された第三実施例のワーク搬送装置１においては、モータ１０の回転駆動力を伝達するためのベルト（またはチェーン）１７Ａ，１７Ｂをオープン掛けにすればよいので、腰折れ式リンク機構６の伸縮動作時にそれらベルト（またはチェーン）１７Ａ，１７Ｂに無理な負荷が働かず、確実かつ正常に伸縮動作性能を保持することができるとともに、その腰折れリンク機構６が最大限に収縮した段階でワーク搬送部材８が架台ベース２の頂部等に干渉することもなく、所定のワーク搬送をトラブルなく円滑に行うことができる。

なお、上記各実施例では、単一のワーク搬送装置１における腰折れ式リンク機構６の伸張・収縮動作により比較的短い距離のワーク搬送に用いる場合について説明したが、複数のワーク搬送装置を並列設置してワークＷを順次引継ぎ搬送させるような長距離搬送装置に適用することも可能である。

本発明に係るワーク搬送装置の第一実施例を示す概略平面図である。図１の側面図である。（Ａ）〜（Ｅ）は、ワーク搬送作用を説明する側面図である。本発明に係るワーク搬送装置の第二実施例を示す要部の拡大側面図である。本発明に係るワーク搬送装置の第三実施例を示す概略平面図である。図５の側面図である。（Ａ），（Ｂ）は従来のアーム式ワーク搬送装置の概略側面図である。従来の伸縮式ワーク搬送装置の一例を示す概略側面図である。従来の伸縮式ワーク搬送装置の他の例を示す概略側面図である。従来の伸縮式ワーク搬送装置のもう一つの例を示す概略側面図である。

符号の説明

１ワーク搬送装置
２架台ベース
３第１アーム
４第２アーム
５第１の水平軸
６腰折れ式リンク機構
７第２の水平軸
８ワーク搬送部材
９第３の水平軸
１０〜１２モータ
１４〜１６プーリ（またはスプロケット）
１７ベルト（またはチェーン）
Ｗワーク
Ｘ搬送方向

Claims

ワークを一定の水平搬送経路の上流側から下流側に搬送するためのワーク搬送装置であって、
一対の第１アームと第２アームの端部同士を水平軸心周りに相対回転自在に連結してなる腰折れ式リンク機構における第１アームの基端部が、前記搬送経路の下部に立設した架台ベースの上部に水平軸心周りに回転自在に支持されているとともに、第２アームの遊端部には、ワークを載置支持可能なワーク搬送部材が水平軸心周りに回転可能に枢支連結され、前記腰折れ式リンク機構における第１アームを前記架台ベースへの支持用水平軸心周りに、かつ、前記ワーク搬送部材を前記第２アーム遊端部への枢支連結用水平軸心周りに同一方向に同一速度で同時に回転駆動するとともに、第２アームを第１アームとの連結用水平軸心周りに該第１アームとは逆方向に二倍速で同時に回転駆動する駆動手段が正逆転切換可能に設けられ、この駆動手段の正逆転切換えに伴い前記腰折れ式リンク機構を、前記架台ベースを基点として搬送方向に収縮・伸長動作させることにより、前記ワーク搬送部材を一定姿勢に保ちつつワークを前記一定の水平搬送経路に沿って搬送させるように構成していることを特徴とするワーク搬送装置。
前記駆動手段が、前記各水平軸心周りに正逆転切換可能に設けられた三つのモータから構成されている請求項１に記載のワーク搬送装置。
前記駆動手段が、前記腰折れ式リンク機構における第１アームを前記架台ベースへの支持用水平軸心周りに正逆転切換可能に回転駆動する一つのモータと、このモータの回転駆動力を前記第２アームの第１アームとの連結用水平軸心周りの回転力及び前記ワーク搬送部材の前記第２アーム遊端部への枢支連結用水平軸心周りの回転力として伝達する巻掛け式動力伝達機構とから構成されている請求項１に記載のワーク搬送装置。