JP2008285309A - 搬送用コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】通路を形成する動作を少ない駆動エネルギーで行うことが可能な搬送用コンベアを提供する。
【解決手段】搬送用コンベア１Ａは、物品を搬送する搬送部２を搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２との間で回転可能に支持する軸部４と、搬送部２を軸部４を支点に回転駆動する駆動機構５と、軸部４を支点に回転する搬送部２を、横向きとなる搬送位置Ｐ１と縦向きとなる退避位置Ｐ２の双方で平衡を保つ錘部材６とを備え、搬送部２を、搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２との間の回転範囲内の任意の位置で停止できるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、物品を搬送する機能と、物品の搬送経路から退避してオペレータ等の通路を形成する機能を備えた搬送用コンベアに関する。詳しくは、物品を搬送する位置と、搬送経路から退避した位置の双方で平衡を保てるようにすることで、物品を搬送する位置と搬送経路から退避する位置との間での移動と、任意の位置での停止を少ない駆動エネルギーで行えるようにしたものである。

従来から、電子機器等の製造ラインでは、物品の搬送経路を構成するコンベアの一部を搬送経路から退避できるようにして、製造ラインを横切る通路を形成できるようにした技術が提案されている。例えば、物品を搬送するコンベアを、物品を搬送可能な水平な位置から、通路を形成する垂直な位置まで、回転動作で移動できるようにした構成が提案されている。

図７は、従来のコンベアの一例を示す構成図である。従来のコンベア２０１は、図７（ａ）に示すように、回転動作の支点となる軸２０２が端部に備えられた構成か、図７（ｂ）に示すように、軸２０２が中心付近に備えられた構成である場合が多い。

図７（ａ）に示すように、回転動作の支点となる軸２０２が端部に備えられたコンベア２０１では、コンベア２０１の重量の大部分が重力方向に掛かるため、駆動源としての空気シリンダ２０３やモータは大きな駆動エネルギーを必要とする。

また、図７（ｂ）に示すように、回転動作の支点となる軸２０２が中心付近に備えられたコンベア２０１では、退避させた状態での通路幅を確保するため、一般的に軸をコンベアの重量中心から一方の端部側へシフトさせる設計が多く、図７（ａ）に示す構成より重力方向に掛かる重量は軽減される。しかし、コンベアが平衡状態ではないので、大きな駆動エネルギーを必要とする。

一方、コンベアに車輪を取り付けて、人力でコンベアを退避させる構成も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−１８３５４７号公報

通路を形成するための退避機能を有した従来のコンベアでは、大きな駆動エネルギーが必要であるので、駆動源としてのモータや空気シリンダは、トルクが大きなものが利用される。このため、動作スピードが遅く、製造ラインを止める時間が長くなってしまう。また、トルクが大きいことから、動作スピードを向上させると安全性の確保が困難になる。更に、人力で退避させる構成でも、コンベアの重量が重いので作業性が悪い。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、通路を形成する動作を少ない駆動エネルギーで行うことが可能な搬送用コンベアを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の搬送用コンベアは、物品を搬送する搬送部を備えた搬送用コンベアにおいて、搬送部を搬送位置と退避位置との間で回転可能に支持する軸部と、軸部を支点に回転する搬送部を、搬送位置と退避位置の双方で平衡を保つ錘部材とを備えたことを特徴とする。

本発明の搬送用コンベアでは、軸部を支点とした回転動作で搬送部を横向きとして搬送位置とすると使用状態となり、搬送部を縦向きとして退避位置とすると通路が形成される。

搬送部は、錘部材によって搬送位置と退避位置の双方で平衡が保たれており、搬送位置と退避位置との間の回転範囲内の任意の位置で停止して、その停止位置を保持することが出来る。

これにより、軸部を支点とした搬送部の回転動作に必要な駆動エネルギーが少なく抑えられると共に、制動に必要なエネルギーも少なく抑えられる。

本発明の搬送用コンベアでは、回転動作を行う搬送部を平衡を保つように構成することで、少ない駆動エネルギーで回転させることが出来、動作速度を向上させることが可能であると共に、安全性を向上させることが可能である。

また、搬送部の回転動作に必要な駆動エネルギーが少ないので、人力でも作業性を悪化させることなく、動作を行うことが可能である。

更に、モータ等の駆動手段を使用する構成でも、搬送部の回転動作に必要な駆動エネルギーが少ないので、小型の駆動手段の使用が可能で、低コストで安全性の向上したコンベアを提供できる。

なお、搬送部の平衡を保つ錘部材を移動させる構成とすれば、錘部材の位置エネルギーを利用して搬送部の回転動作が可能となり、搬送部を直接駆動して回転動作させる方式に比べて、一層駆動エネルギーを少なくすることが可能である。

以下、図面を参照して本発明の搬送用コンベアの実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の搬送用コンベアの構成例＞
図１は、本実施の形態の搬送用コンベアの一例を示す構成図で、図１では、本実施の形態の搬送用コンベア１Ａを、模式的な側面図で示している。

本実施の形態の搬送用コンベア１Ａは、図示しない物品を搬送する搬送部２と、搬送部２を支持する支持フレーム３と、搬送部２を実線で示す搬送位置Ｐ１と破線で示す退避位置Ｐ２との間で回転可能に支持する軸部４を備える。

また、搬送用コンベア１Ａは、搬送部２を搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２との間で軸部４を支点に回転させる駆動機構５と、軸部４を支点に回転する搬送部２を、搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２の双方で平衡を保つ錘部材６を備える。

搬送部２は、例えばベルト等により物品を搬送する構造体が、軸部４によって支持フレーム３に取り付けられ、支持フレーム３に対して軸部４を支点とした回転動作が可能である。

搬送部２は、軸部４を支点とした回転動作で横向きとされて搬送位置Ｐ１となると、図示しないベルト等で構成される搬送面が水平となって使用状態となる。また、搬送部２は、軸部４を支点とした回転動作で縦向きとされて退避位置Ｐ２となると、図示しない前後のコンベアとの間から退避して、オペレータの通路を形成する状態となる。

駆動機構５は駆動手段の一例で、例えば、モータ５０と、モータ５０の駆動力を搬送部２に伝達するベルト５１を備え、モータ５０の回転で、軸部４を支点に搬送部２を回転させる。

錘部材６は、搬送部２の所定の位置に備えられ、軸部４を支点に回転する搬送部２を、搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２の双方で平衡を保つ。ここで、錘部材６は、搬送部２を構成する部品とは別に設けて、フレーム２０等の搬送部２を構成する部品の所定の位置に取り付ける構成とすることも可能で、または、フレーム２０等の搬送部２を構成する部品の一部として所定の位置に一体に組み込むことも可能である。

図２は、錘部材の配置例を示す説明図である。搬送部２が水平な搬送位置Ｐ１で重量的平衡を保つためには、図２（ａ）に示す場合、搬送部２の長手方向の一方の端部の軸部４からの距離Ｌ１に、軸部４からの距離Ｌ１相当分の重量Ｎ１を乗じた数値を、搬送部２の他方の端部の軸部４からの距離Ｌ２に、軸部４からの距離Ｌ２相当分の重量Ｎ２を乗じた数値と等しくする必要があり、錘部材６を、上述した値が小さい側に取り付ける。

本例では、搬送部２の長手方向の中心位置に対して軸部４が偏芯しており、軸部４からの距離が短い側の端部に、例えば２個の錘部材６を取り付けている。

ここで、２個の錘部材６の重量をそれぞれＧ１，Ｇ２とすると、搬送位置Ｐ１での平衡は、以下の（１）式が成り立つ場合である。
Ｌ１×Ｎ１＝Ｌ２×（Ｎ２＋Ｇ１＋Ｇ２）・・・（１）

一方、搬送部２が垂直な退避位置Ｐ２で重量的平衡を保つためには、図２（ｂ）に示す場合、搬送部２の短手方向の一方の端部の軸部４からの距離Ｌ３に、軸部４からの距離Ｌ３相当分の重量Ｎ３を乗じた数値を、搬送部２の他方の端部の軸部４からの距離Ｌ４に、軸部４からの距離Ｌ４相当分の重量Ｎ４を乗じた数値と等しくする必要があり、２個の錘部材６を、軸部４を挟んで両側に取り付けている。

ここで、退避位置Ｐ２での平衡は、以下の（２）式が成り立つ場合である。
Ｌ３×（Ｎ３＋Ｇ１）＝Ｌ４×（Ｎ４＋Ｇ２）・・・（２）

なお、２個の錘部材６の重量Ｇ１，Ｇ２と位置は、搬送部２に使われる材料の比重に基づいて重量計算して求めるが、微調整を個々の錘部材６で出来るような構造となっている。

＜本実施の形態の搬送用コンベアの動作例＞
図３は、本実施の形態の搬送用コンベアにおける動作説明図で、次に、各図を参照して本実施の形態の搬送用コンベア１Ａの動作について説明する。

搬送用コンベア１Ａは、モータ５０の駆動力がベルト５１を介して搬送部２に伝達され、搬送部２が軸部４を支点とした回転動作で横向きとされて、図３（ａ）に示すように搬送位置Ｐ１となると、図示しないベルト等で構成される搬送面が水平となって使用状態となる。

これにより、搬送用コンベア１Ａは、搬送部２を搬送位置Ｐ１とすることで、図示しない物品を載置して、搬送が可能となる。

また、搬送用コンベア１Ａは、搬送位置Ｐ１で停止させた搬送部２を、駆動機構５によって図３（ｂ）に示すように軸部４を支点に回転させ、搬送部２が軸部４を支点とした回転動作で縦向きとされて、図３（ｃ）に示すように退避位置Ｐ２となると、図示しない前後のコンベアとの間から退避して、オペレータの通路を形成する状態となる。

さて、搬送部２は、上述した（１）式及び（２）式が成立している状態では、横向きの搬送位置Ｐ１と縦向きの退避位置Ｐ２の双方で平衡が保たれており、搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２との間の回転範囲内の任意の位置で停止して、その停止位置を保持することが出来る。

これにより、軸部４を支点とした搬送部２の回転動作に必要な駆動エネルギーを少なく抑えると共に、制動に必要なエネルギーも少なく抑えることが可能であり、搬送部２の回転動作の駆動手段としてモータ５０を使用する構成では、小型のモータを使用しても確実に回転動作を行うことが出来る。

そして、搬送部２の回転動作に必要な駆動エネルギーが少ないので、低トルクのモータを使用しても動作スピードを向上させることが出来、製造ラインを止める時間等が短くなって、作業性が向上する。

また、駆動エネルギーが少ないため、回転動作時の振動が大幅に減少し、静音化を図ることが出来ると共に、障害の発生を低減することができる。

更に、小型のモータを使用しても、短時間で制動が可能であるので、図３（ｂ）に示すような回転動作の途中で搬送部２を停止させる場合の慣性での回転量は少なく、安全性を向上させることが出来る。

そして、安全性を向上させたことで、搬送部２の回転動作範囲に物が挟まったことを検知するセンサ等による安全対策が容易である。

なお、本例では、搬送部２の回転動作の駆動手段としてモータ５０を使用し、モータ５０の駆動力をベルト５１で搬送部２に伝達することとしたが、ギアを使用して駆動力を伝達しても良く、また、モータの回転軸を直接搬送部に連結して、ダイレクト駆動としても良い。

更に、軸部４を支点とした搬送部２の回転動作に必要な駆動エネルギーが少なく抑えられると共に、制動に必要なエネルギーも少なく抑えられることから、人力で容易に回転させることも可能である。ここで、搬送部２の回転動作の駆動力に人力を利用する場合は、搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２の双方で、搬送部２の位置を保持するロック機構を備える。例えば、磁力や、凸部と凹部の嵌合等による機械的なロック機構を備えることで、搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２で、搬送部２の安定した保持が可能である。また、ロック機構に磁力を利用する構成では、永久磁石を利用しても良いし、電磁石を利用してロックとロックの解除を行えるようにしても良い。

＜本実施の形態の搬送用コンベアの変形例＞
上述した搬送用コンベア１Ａでは、錘部材６は、搬送部２を搬送位置Ｐ１と退避位置Ｐ２の双方で平衡を保つ位置に固定したが、錘部材６を可動させ、平衡状態を保つ位置から移動させることにより、重力（位置エネルギー）を利用して搬送部２を回転させることも可能である。

図４は、本実施の形態の変形例の搬送用コンベアの一例を示す構成図である。搬送部２に対して錘部材６を移動させる錘移動手段としては、図４（ａ）の例では、搬送部２にレール部材６０を備え、レール部材６０に錘部材６が取り付けられる。レール部材６０は、錘部材６を搬送部２の長手方向に沿って位置Ｄ１から位置Ｄ２の間で移動可能に支持し、錘部材６の軸部４からの距離を可変としている。

また、図４（ｂ）の例では、搬送部２に軸６１を支点にして回転可能に取り付けられた支持アーム６２に錘部材６が支持されて、支持アーム６２が軸６１を支点に回転することで、錘部材６の軸部４からの距離を可変としている。

これにより、搬送位置Ｐ１で搬送部２の平衡を保つ錘部材６を所定の方向に移動させると、錘部材６の軸部４からの距離が変わることで平衡状態が崩れ、搬送部２は軸部４を支点に所定の方向に回転する。そして、搬送部２が退避位置Ｐ２まで回転すると、錘部材６を平衡状態を保つ位置に戻すことで、搬送部２の回転が退避位置Ｐ２で停止する。

同様に、退避位置Ｐ２で搬送部２の平衡を保つ錘部材６を所定の方向に移動させると、錘部材６の軸部４からの距離が変わることで平衡状態が崩れ、搬送部２は軸部４を支点に所定の方向に回転する。そして、搬送部２が搬送位置Ｐ１まで回転すると、錘部材６を平衡状態を保つ位置に戻すことで、搬送部２の回転が搬送位置Ｐ１で停止する。

このように、錘部材６を移動させることで、重力（位置）エネルギーを利用して搬送部２を搬送位置Ｐ１から退避位置Ｐ２へ、または、退避位置Ｐ２から搬送位置Ｐ１に回転させることが出来る。

なお、錘部材６は、人力で移動させて、電磁石の磁力を利用して電磁的、または、凸部と凹部の嵌合等により機械的にロックする構成としても良いし、小型のモータによる駆動力や、磁力を利用して電気制御で移動させる構成としても良い。

錘部材６を人力で移動させる構成でも、駆動力を利用する構成でも、駆動に必要なエネルギーは少なく、モータ等の駆動力を利用する構成でも、消費電力を抑えることができる。また、搬送部２の回転で生じるトルクも少なく、安全性が向上する。

＜本発明を適用した物品搬送装置の作用効果例＞
図５は、本発明の搬送用コンベアを適用した物品搬送装置の効果を示す動作説明図、図６は、比較例として、従来の搬送用コンベアを適用した物品搬送装置の課題を示す動作説明図である。

従来の物品搬送装置１００は、物品搬送路形成コンベア１０１をつなげて製造ライン１０２が構成され、オペレータＭが製造ライン１０２の裏側に行く時は、矢印Ｂで経路を示すように、製造ライン１０２の端まで行って回る必要があり、製造ラインが長くなると、移動距離が長くなっていた。

これに対して、本実施の形態の物品搬送装置１０Ａは、物品搬送路形成コンベア１１で構成される製造ライン１２の所定の位置、例えば、製造ライン１２の中央付近に、図１等で説明した搬送用コンベア１Ａが組み込まれる。

搬送用コンベア１Ａは、図３（ａ）に示すように搬送部２を搬送位置Ｐ１とすることで、図５（ａ）に示すように、前後の物品搬送路形成コンベア１１との協働で基板等の図示しない物品の搬送が可能となる。

一方、オペレータＭが製造ライン１２の裏側に行く時は、図３（ｃ）に示すように搬送部２を退避位置Ｐ２とすることで、図５（ｂ）に示すように製造ライン１２に通路１３が形成され、オペレータＭは、製造ライン１２を横切る矢印Ａで示す経路で製造ライン１２の裏側へ行くことができ、移動距離を最低限に減らすことが可能である。

本発明は、電子機器の製造ラインで基板等を搬送するコンベアに適用される。

本実施の形態の搬送用コンベアの一例を示す構成図である。 錘部材の配置例を示す説明図である。 本実施の形態の搬送用コンベアにおける動作説明図である。 本実施の形態の変形例の搬送用コンベアの一例を示す構成図である。 本発明の搬送用コンベアを適用した物品搬送装置の効果を示す動作説明図である。 従来の搬送用コンベアを適用した物品搬送装置の課題を示す動作説明図である。 従来のコンベアの一例を示す構成図である。

符号の説明

１Ａ・・・搬送用コンベア、２・・・搬送部、３・・・支持フレーム、４・・・軸部、５・・・駆動機構、６・・・錘部材

Claims (4)

1. 物品を搬送する搬送部を備えた搬送用コンベアにおいて、
   前記搬送部を搬送位置と退避位置との間で回転可能に支持する軸部と、
   前記軸部を支点に回転する前記搬送部を、搬送位置と退避位置の双方で平衡を保つ錘部材と
   を備えたことを特徴とする搬送用コンベア。
2. 前記搬送部を、搬送位置と退避位置との間で前記軸部を支点に回転させる駆動手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送用コンベア。
3. 前記錘部材を移動させて、搬送位置及び退避位置で平衡を保つ前記搬送部を、前記錘部材の重量で回転させる錘移動手段を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送用コンベア。
4. 前記錘部材は、前記搬送部を構成する部品とは独立した部品を前記搬送部に取り付けるか、または、前記搬送部を構成する部品の一部として一体に組み込んで構成される
   ことを特徴とする請求項１記載の搬送用コンベア。

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