JP2009202315A

JP2009202315A - 移載装置

Info

Publication number: JP2009202315A
Application number: JP2008049307A
Authority: JP
Inventors: Yuji Imamura; 裕司今村
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2009-09-10
Also published as: KR20090093768A; TW200936335A

Abstract

【構成】移載装置のスカラアームに、水平な出力軸を備えた駆動モータと、出力軸に接続された水平なネジ棒と、ネジ棒と噛み合うことにより水平方向に進退しかつラックを備えたラック部材と、ラックと噛み合うことにより回転するピニオンと、ピニオンの回転をアームの運動に変換する変換機構とを設ける。
【効果】ハーモニックドライブを用いずに、ネジ棒とラック部材とピニオンとを用いて、スカラアームを駆動でき、ネジ棒とラック部材の組み合わせで減速機を構成し、駆動モータは水平に配置できる。これらのためスカラアームの駆動部をコンパクトにできる。
【選択図】図２

Description

この発明は、スカラアームを用いた移載装置に関する。

スタッカークレーンや無人搬送車、有軌道台車の移載装置としてスカラアームが用いられている（例えば特許文献１：特開2000-308984）。また地上に固定のステーションに、移載装置としてスカラアームを設置することがある。スカラアームでは一般に減速機としてハーモニックドライブ（登録商標：学術名称は波動歯車装置）を用い、駆動モータは軸が鉛直向きである。大出力のハーモニックドライブはサイズが大きく、また駆動モータが鉛直向きなので鉛直方向サイズも大きくなる。
特開2000-308984

この発明の課題は、スカラアームの駆動部をコンパクトにすることにある。

この発明は、第１及び第２のアームを備えたスカラアームを用いた移載装置であって、前記スカラアームは、水平な出力軸を備えた駆動モータと、前記出力軸に接続された水平なネジ棒と、前記ネジ棒と噛み合うことにより水平方向に進退しかつラックを備えたラック部材と、前記ラックと噛み合うことにより回転するピニオンと、該ピニオンの回転を前記第１及び第２のアームの運動に変換する変換機構を備えている。

好ましくは、前記第１及び第２のアームと、前記ピニオンと、前記変換機構とを、各々左右一対設け、前記ラック部材は前記左右一対のピニオンと噛み合う左右一対のラックを備えて、左右のアームの間で、前記駆動モータと前記ネジ棒及び前記ラック部材を共用する。
特に好ましくは、前記ラック部材はネジ棒の左右で対称で、かつ前記左右一対のピニオン、前記左右一対の変換機構、及び前記左右の第１及び第２のアームは、前記ネジ棒の左右に対称に配置されている。

また好ましくは、前記ネジ棒の、前記駆動モータに対する他端に、電源がオフで作動するブレーキが設けられている。

この発明では、ハーモニックドライブを用いずに、ネジ棒とラック部材とピニオンとを用いて、スカラアームを駆動できる。そしてネジ棒とラック部材の組み合わせは減速機として動作し、駆動モータは水平に配置できる。これらのためスカラアームの駆動部をコンパクトにできる。

ここでラック部材の左右両側にラックを設け、左右一対のピニオンを駆動すると、左右のアームを、厚さ方向にコンパクトに駆動できる。また一対のスカラアームは同じ駆動モータで駆動でき、これらの同期をメカニカルに保証でき、左右のアームを同期させるための同期制御が不要になる。さらに左右のアームをネジ棒の左右に配置すると、左右のアームの間に駆動モータやネジ棒、ラック部材を配置できるので、水平面内でもコンパクトな配置となる。
ここで左右のアームをネジ棒の左右に対称に配置すると、左右のアームを確実に対称に動作させることができる。

スカラアームの非常停止用のブレーキをネジ棒の他端に設けると、ネジ棒の一端に駆動モータが、他端にブレーキが配置され、これらの配置がコンパクトになる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図４に実施例の移載装置を示す。各図において、２は無人搬送車で、４はターンテーブルである。６はモータで、その出力軸は水平で、出力軸はカップリング８などを介してネジ棒１０に接続してある。ネジ棒１０に沿ってラックプレート１２が水平に進退し、例えば左右一対のリニアガイド１４，１４によりガイドされる。ネジ棒１０の一端にモータ６を、他端にオフブレーキ１５を設け、移載装置の電源がオフした場合、あるいはスカラアーム２０ａ，２０ｂを非常停止させる場合、オフブレーキ１５でネジ棒１０の回転を停止させる。

ここでは無人搬送車２に移載装置を搭載したが、スタッカークレーンや有軌道台車などに搭載しても良く、あるいは地上に固定のステーションなどに設けても良い。移載装置は左右一対のスカラアーム２０ａ，２０ｂを備え、それぞれ第１アーム１６a,bと第２アーム１８a,bを備えている。第２アーム１８a,bの先端により遊動軸などを介してプレート２１を支持し、プレート２１には例えば載荷センサ２２を設ける。実施例ではネジ棒１０の長手方向を進退方向とし、これに水平面内で直角な方向を左右方向とする。

移載装置の駆動系を図２，図３に示し、２４は軸受けで、ネジ棒１０の一端を支持し、ラックプレート１２には雌ねじ部２６を設けて、ネジ棒１０との間に図示しないボールなどを配置する。この構成により、ネジ棒１０と雌ねじ部２６とにより、ボールネジを構成する。ラックプレート１２はその左右に一対のラック２８a,bを備え、ラック２８ａと噛み合うようにピ二オン３０ａを、ラック２８ｂと噛み合うようにピ二オン３０ｂを設ける。ピ二オン３０a,bは各々中空軸３１を備え、その内部にケーブル３２を収容する。

ピ二オン３０ａを中空軸３１を介してプーリ３４ａに接続し、ピ二オン３０ｂを中空軸３１を介してプーリ３４ｂに接続する。またピニオン３０a,bを、中空軸３１を介して、第２アーム１８a,bに接続する。プーリ３４a,bをベルト３５，３５によりプーリ３６，３６に接続し、左右の第２アーム１８a,bを回動させる。３７は中空軸で、プーリ３６を第２アーム１８a,bに接続する部材である。ピニオン３０ａ,b〜第２アーム１８a,bにより、２つのスカラアーム２０a,bを構成する。

駆動用のモータ６の出力軸は進退方向を向き、ネジ棒１０の他方にオフブレーキ１５を設けてあるので、モータ６とオフブレーキ１５の配置をコンパクトにできる。またモータ６は出力軸が水平向きなので、移載装置の高さ方向サイズを小さくできる。ラックプレート１２，リニアガイド１４，１４，ラック２８a,b，ピ二オン３０a,b並びにプーリ３４a,bや、アーム１６a,b，１８a,bの配置は、ネジ棒１０を中心として左右対称である。このためアーム１８a,bはネジ棒１０を中心として確実に左右対称に動作する。そこで一対のスカラアーム２０a,bを別々の駆動源で動作させる場合と異なり、これらの動作を同期させるための機構が不要になる。

図４に実施例のオフブレーキ１５の構造を示す。４０は軸受けで、ネジ棒１０をその端部付近で支持し、ネジ棒１０の端部にはプレート４１を取り付けてある。プレート４１と対向してプレート４２を設け、プレート４２を電磁石４４により吸着すると共に、コイルバネなどの弾性部材４５によりプレート４１側に付勢する。またプレート４１，４２が接触すると、ネジ棒１０の回転を停止させるだけの摩擦が働くようにしておく。

実施例の動作を示す。駆動用のモータ６を回転させるとネジ棒１０が回転し、これに伴ってカムプレート１２が進退する。ネジ棒１０の回転をカムプレート１２の進退に変換する間に、減速を行える。カムプレート１２の進退は左右のラック２８a,bを介してピ二オン３０a,bの回転に変換され、中空軸３１によって第１アーム１６a,bを回動させる。またピ二オン３０a,bの回転はプーリ３４a,bとベルト３５並びにプーリ３６により、第２アーム１８a,bの回動に変換される。これらの部材はネジ棒１０の左右に対称に配置されているので、第１アーム１６a,bや第２アーム１８a,bの動作は必ず左右対称に保たれる。従って物品を載置するためのプレート２１は、その姿勢を保ったままで、図１の左右方向に運動する。

載荷センサ２２からのケーブル３２は、アーム１６a,b、アーム１８a,bを通り、中空軸３１を通って外部へ導くことができる。なお第１アーム１６a,bの基部にハーモニックドライブを設ける場合、ケーブル３２の取り出しが難しくなる。

ネジ棒１０の他端にはオフブレーキ１５があるので、電源がオフした場合や非常停止の場合に、電磁石４４をオフさせると、スカラアーム２０a,bの動作を停止させることができる。

実施例では以下の効果が得られる。モータ６を水平に配置できるので、移載装置の厚みを小さくできる。またネジ棒１０の前後にモータ６とオフブレーキ１５を配置し、左右にスカラアーム２０a,bを対称に配置し、スカラアーム２０a,bの駆動系もネジ棒１０の左右に対称に配置できるので、全体にコンパクトな構成となる。さらにスカラアーム２０a,bを左右対称に動作させることができ、スカラアーム２０a,bを同期させるために特別の制御部を必要としない。またネジ棒１０とラックプレート１２の組み合わせなどにより、モータ６の回転数を減速できる。

実施例ではターンテーブル４を設けたが、設けなくても良い。また実施例では左右一対のスカラアーム２０a,bを動作させたが、単一のスカラアームからなる移載装置に実施例を適用しても良い。

実施例のスカラームの平面図実施例のスカラアームの駆動系を示す平面図実施例のスカラアームでの、駆動系へのアームの接続を示す平面図実施例で用いたオフブレーキの水平方向断面図

符号の説明

２無人搬送車
４ターンテーブル
６モータ
８カップリング
１０ネジ棒
１２ラックプレート
１４リニアガイド
１５オフブレーキ
１６a,b 第１アーム
１８a,b 第２アーム
２０a,b スカラアーム
２１プレート
２２載荷センサ
２４軸受け
２６雌ねじ部
２８a,b ラック
３０a,b ピニオン
３１，３７中空軸
３２ケーブル
３４a,b プーリ
３５ベルト
３６プーリ
４０軸受け
４１，４２プレート
４４電磁石
４５弾性部材

Claims

第１及び第２のアームを備えたスカラアームを用いた移載装置であって、
前記スカラアームは、
水平な出力軸を備えた駆動モータと、
前記出力軸に接続された水平なネジ棒と、
前記ネジ棒と噛み合うことにより水平方向に進退しかつラックを備えたラック部材と、
前記ラックと噛み合うことにより回転するピニオンと、
該ピニオンの回転を前記第１及び第２のアームの運動に変換する変換機構を備えている、
移載装置。
前記第１及び第２のアームと、前記ピニオンと、前記変換機構とを、各々左右一対設け、前記ラック部材は前記左右一対のピニオンと噛み合う左右一対のラックを備えて、左右のアームの間で、前記駆動モータと前記ネジ棒及び前記ラック部材を共用するようにした、請求項１の移載装置。
前記ラック部材はネジ棒の左右で対称で、かつ前記左右一対のピニオン、前記左右一対の変換機構、及び前記左右の第１及び第２のアームは、前記ネジ棒の左右に対称に配置されていることを特徴とする、請求項２の移載装置。
前記ネジ棒の、前記駆動モータに対する他端に、電源がオフで作動するブレーキが設けられている、請求項１の移載装置。