JP2009256042A - スクリュー駆動搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな駆動力を発生することを可能とするとともに、搬送体がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるスクリュー駆動搬送装置を提供すること。
【解決手段】搬送体１２０の係合部がスクリュー軸１１０の螺旋溝に係合して搬送されるスクリュー駆動搬送装置１００において、搬送体の係合部がスクリュー軸の水平方向側方から係合するように構成されていること。
【選択図】図１

Description

本発明は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸を回転駆動し、搬送体の係合部を送り部材に係合して搬送体を搬送するスクリュー駆動搬送装置に関するものである。

従来、搬送体を外部からの駆動力により移動させて搬送する搬送装置として、一対のレールと、一対のレールの間に平行に設けられたスクリュー軸と、レール上を走行する車輪とスクリュー軸の螺旋状の送り部材に係合する係合部を備えた台車状の搬送体からなり、スクリュー軸を回転駆動して搬送体がレール上を移動するように構成されたスクリュー駆動搬送装置が知られている。

これらのスクリュー駆動搬送装置５００は、図１１、図１２に示すように、基礎部５０１上に敷設された左右一対のガイドレール５０２と、両ガイドレール５０２間のカバー体５０３内に設けられたスクリュー軸５１０と、車輪５２１を有し両ガイドレール５０２に支持案内されて走行自在な搬送体５２０からなる。

搬送体５２０には係合ローラ５２３がガイド体５２２に案内されて昇降自在に設けられ、スクリュー軸５１０には螺旋板５１１が円筒面に螺旋状に設けられており、搬送体５２０の係合ローラ５２３がスクリュー軸５１０の螺旋板５１１に上部から係合した状態でスクリュー軸５１０が図示しない駆動装置により回転駆動されることで、搬送体５２０がガイドレール５０２に支持案内されて走行する（例えば、特許文献１参照）。

また、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸を回転駆動し、搬送体の係合部を螺旋状の送り部材に係合して搬送体を搬送するスクリュー駆動搬送装置において、スクリュー軸が搬送方向に複数直列に配置されたものも公知である。

これらのスクリュー駆動搬送装置６００は、図１３乃至図１５に示すように、左右一対のガイドレール６０２と、両ガイドレール６０２間に設けられたスクリュー軸６１０と、車輪６２１を有し両ガイドレール６０２に支持案内されて走行自在な搬送体６２０からなる。

スクリュー軸６１０は、閉ループ形状の搬送経路６５０に沿って複数設けられており、チェーンコンベヤ６０４が、該搬送経路６０５の全経路に渡る両ガイドレール６０２間に併設されている。

搬送体６２０には係合ローラ６２３が設けられ、スクリュー軸６１０には螺旋板６１１が円筒面に螺旋状に設けられており、搬送体６２０の係合ローラ６２３がスクリュー軸６１０の螺旋板６１１に上部から係合した状態でスクリュー軸６１０を回転駆動すると、搬送体６２０がガイドレール６０２に支持案内されて走行する。

さらに、搬送体６２０には上下に揺動するフック６２５が設けられ、チェーンコンベヤ６０４にはドッグ６０５が設けられており、搬送体６２０のフック６２５がチェーンコンベヤ６０４のドッグ６０５に上部から係合した状態でチェーンコンベヤ６０４を駆動すると、搬送体６２０がガイドレール６０２に支持案内されて走行する。

これらのスクリュー駆動搬送装置６００の搬送動作について以下に説明する。
待機位置６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃ、６５１ｄにある搬送体６２０は、キャリッジローラ６２６がキャリッジレール６０６により持ち上げられ、キャリッジリンク６２７は上方に揺動し、連動してフック６２５は持ち上がるため、フック６２５はチェーンコンベヤ６０４のドッグ６０６から離れ搬送体６２０は停止する。

待機位置６５１ａ、６５１ｂ、６５１ｃ、６５１ｄにある搬送体６２０はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄが停止中に、それぞれシリンダ６０７ａ、６０７ｂ、６０７ｃ、６０７ｄに押され挿入位置６５２ａ、６５２ｂ、６５２ｃ、６５２ｄに進み、挿入位置のスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄの螺旋板６１１にその係合ローラ６２３を押し付けられた状態で停止する。

この状態でスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄを回転させるとそれぞれの螺旋板６１１にそれぞれの係合ローラ６２３が係合し、スクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄの回転により搬送体６２０が進行する。
搬送体５２０は、それぞれ停止位置６５３ａ乃至６５３ｉに停止して所定の作業を行いながら、離脱位置６５４まで搬送される。離脱位置６５４に達すると係合ローラ６２３はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄから離脱する。

搬送体５２０が離脱位置６５４に達すると係合ローラ６２３はスクリュー軸６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃ、６１０ｄから離脱するとともに、キャリッジレール６０６からキャリッジローラ６２６が離脱し、キャリッジリンク６２７が下方に揺動してフック６２５が下がるため、チェーンコンベヤ６０４のドッグ６０６がフック６２５と係合して、搬送体５２０はチェーンコンベヤ６０４の牽引を受け前進する（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−５８４６３号公報（第３乃至４頁、図１、図３、図６） 特開２００１−１２２４２２号公報（第４頁、図２、図３、図５）

しかしながら、これらの従来のスクリュー駆動搬送装置は、一つの搬送体につき一つの係合ローラがスクリュー軸の上方から螺旋板に係合しているため、大きな駆動力を発生することが困難であり、また、複数のスクリュー軸を乗り継ぐ場合には、駆動力回転速度を制御することで走行速度を変化させたりすることで搬送体の走行を制御することは可能であるが、複数の搬送体を同時に走行させる場合は、他の駆動機構を備える必要があり、装置全体が複雑となるとともに、高速に連続して搬送を行うことが困難であるという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、大きな駆動力を発生することを可能とするとともに、搬送体がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるスクリュー駆動搬送装置を提供することである。

本請求項１に係る発明は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動装置と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、前記搬送体の係合部が、前記スクリュー軸の水平方向側方から前記螺旋状の送り部材に係合するように構成されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記搬送体の係合部が、前記スクリュー軸の両側方に設けられ、前記螺旋状の送り部材の半ピッチ分前後に交互に配置された少なくとも一対の係合ローラからなることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項２に記載されたスクリュー駆動搬送装置の構成に加えて、前記係合ローラが、前記搬送体の搬送方向の前端部と後端部に少なくとも一対ずつ配置されていることにより、前記課題をさらに解決するものである。

本請求項１に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動装置と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、前記搬送体の係合部が、前記スクリュー軸の水平方向側方から前記螺旋状の送り部材に係合するように構成されていることにより、スクリュー軸の両側方を係合部が螺旋状の送り部材と係合可能な個所とすることができるため、搬送体の長さ当たりに設置できる係合部が増加し、大きな駆動力を発生することが可能となる。

そして、本請求項２に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項１に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、搬送体の係合部が、スクリュー軸の両側方に設けられ、螺旋状の送り部材の半ピッチ分前後に交互に配置された少なくとも一対の係合ローラからなることにより、スクリュー軸の両側方でほぼ均等な駆動力とすることができる。

また、本請求項３に係る発明のスクリュー駆動搬送装置は、請求項２に係るスクリュー駆動搬送装置が奏する効果に加えて、係合ローラが、搬送体の搬送方向の前端部と後端部に少なくとも一対ずつ配置されていることにより、搬送体がスクリュー軸を乗り継ぐ際に隣接するスクリュー軸の間に隙間が存在しても前端部と後端部のいずれかの係合ローラにより常に駆動力を発生することが可能となるため、円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができる。

本発明のスクリュー駆動搬送装置は、円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動装置と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、前記搬送体の係合部が、前記スクリュー軸の水平方向側方から前記螺旋状の送り部材に係合するように構成されており、大きな駆動力を発生することを可能とするとともに、搬送体がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるという効果を発揮するものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

すなわち、本発明のスクリュー駆動搬送装置の搬送体は、スクリュー軸の上方に配置されても良く、スクリュー軸の下方に配置されても良い。
また、本発明のスクリュー駆動搬送装置の搬送体は、被搬送物を上面に載置するものでも良く、被搬送物を収納するものでも良く、被搬送物を下面に吊下げるものでも良い。

以下に、本発明の実施例であるスクリュー駆動搬送装置について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の斜視図であり、図２は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の側面図であり、図３は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の平面図であり、図４は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の正面図であり、図５は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の側面図であり、図６は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の平面図であり、図７は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の配置説明図であり、図８は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の側面図であり、図９は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の断面図であり、図１０は、本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の展開図である。

本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置１００は、図２に示すように、基礎部１０１上に敷設された左右一対のガイドレール１０２と、両ガイドレール１０２に設けられたスクリュー軸１１０と、車輪１２１を有し両ガイドレール１０２に支持案内されて走行自在な搬送体１２０と、モータ１３１と該モータ１３１の回転をスクリュー軸１１０に伝達する回転伝達手段１４０とからなる駆動装置１３０から構成されており、図７に示すように、スクリュー軸１１０が搬送方向に複数直列に配置されるとともに、駆動装置１３０も複数設けられている。

搬送体１２０は、図３乃至図５に示すように、物品を載置可能でガイドレール１０２に支持案内される車輪１２１を有する搬送体フレーム１２４を備え、該搬送体フレーム１２４の下部に、係合ローラ１２３を有するガイド体１２２が設けられている。

係合ローラ１２３は、スクリュー軸１１０に水平方向側方から係合するようにガイド体１２２に保持され、ガイド体１２２は少なくとも搬送体フレーム１２４の走行方向の前方に１対と後方に一対の二対設けられ、各々のガイド体の対は、スクリュー軸１１０の螺旋の半ピッチ前後でかつ左右両側に係合ローラ１２３が位置するように設けられている。

また、走行方向の前方の一対のガイド体１２２Ａ、１２２Ｂと走行方向の後方の一対のガイド体１２２Ｃ、１２２Ｄとの間隔は、複数直列に配置されたスクリュー軸１１０の隣り合う二つのスクリュー軸１１０の間隔より広く設定されている。

モータ１３１はスクリュー軸１１０の側方離れた位置で、モータ１３１の回転は回転伝達手段１４０によりスクリュー軸１１０に伝えられるように構成されており、図６に示すように、モータ１３１の出力軸１３２をスクリュー軸１１０と直交するように配置することで、隣接するスクリュー軸１１０を駆動するモータ１３１を並行に隣接して配置している。

回転伝達手段１４０は、モータ１３１側から順に、モータ１３１の出力軸１３２が継手１４６を介してギヤボックス１４１と接続され、ギヤボックス１４１が自在継手１４４を介してドライブシャフト１４２と接続され、ドライブシャフト１４２が自在継手１４５を介して最終ギヤ１４３と接続され、最終ギヤ１４３の出力がスクリュー軸１１０を駆動するように構成されている。

ドライブシャフト１４２は、伸縮自在に構成されており、両端が自在継手１４４、１４５を介して接続されていることにより、駆動源であるモータ１３１及びギヤボックス１４１とスクリュー軸１１０との相対位置関係が設置スペースに合わせて変更可能に構成されている。

ギヤボックス１４１は、隣接する回転伝達手段１４０側にクラッチ軸１４７が設けられており、該クラッチ軸１４７は、スクリュー軸１１０と同一の回転数で回転するようにギヤボックス１４１のギヤ比が設定されている。

隣接する回転伝達手段１４０のギヤボックス１４１のクラッチ軸１４７は、シングルポジション型クラッチ１４８によりその回転の連結・解放を行うように構成されており、解放時は、隣接するスクリュー軸１１０がそれぞれのモータ１３１により独立して回転駆動制御され、連結時は、隣接するスクリュー軸１１０が所定の回転位相、同一の回転数で駆動される。

モータ１３１及びシングルポジション型クラッチ１４８が側方に離れた位置に設置されていることにより、中間にドライブシャフト１４２のみ貫通する壁等を設けて搬送ラインと隔離することが可能であり、搬送ラインをモータ１３１やシングルポジション型クラッチ１４８の発熱、発火、発塵等の影響から遮断することが可能となる。

また、図７に示すスクリュー軸１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｇ、１１０Ｈのように、上流下流両側で隣接するスクリュー軸と同期する場合は、スクリュー軸１１０の両側に駆動機構１３０を備え、それぞれの駆動機構１３０が隣接するスクリュー軸１１０の駆動機構１３０との間で同期可能に構成されている。
なお、この場合、両側の駆動機構１３０のうち一方はモータ１３１を省略して回転伝達手段１４０のみとしてもよい。

スクリュー軸１１０は、図８乃至図１０に示すように、円筒状の軸本体１１２の円周面に螺旋板１１１Ａ、１１Ｂを螺旋状に立設してなる。
２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂは、一定の間隔をおいて設けられ、当該間隙が搬送体１２０の係合ローラ１２３が係合する螺旋溝１１３として機能する。

スクリュー軸１１０の両端部には、螺旋溝１１３の端部以外の部分を閉塞するように２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂと連続する端部板１１１Ｃが設けられている。
また、端部板１１１Ｃは２枚の螺旋板１１１Ａ、１１１Ｂのピッチよりも小さな僅かな螺旋状をなしている。

以上のように構成された本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の動作について以下に説明する。
図７に示すように、上流からスクリュー軸１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅ、１１０Ｆ、１１０Ｇ、１１０Ｈ、１１０Ｊが直列に配置されており、スクリュー軸１１０Ａは下流側に駆動機構１３０Ａを、スクリュー軸１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｇ、１１０Ｈは上流下流両側に駆動機構１３０Ｂ１、１３０Ｂ２、１３０Ｃ１、１３０Ｃ２、１３０Ｇ１、１３０Ｇ２、１３０Ｈ１、１３０Ｈ２を、スクリュー軸１１０Ｊは上流側に駆動機構１３０Ｊをそれぞれ備えており、スクリュー軸１１０Ｄ、１１０Ｅ、１１０Ｆは直接回転結合されて一体に回転するとともにスクリュー軸１１０Ｄの上流側に駆動機構１３０Ｄ、スクリュー軸１１０Ｆの下流側に駆動機構１３０Ｆが備えられている。

駆動機構１３０Ａと１３０Ｂ１、１３０Ｂ２と１３０Ｃ１、１３０Ｃ２と１３０Ｄ、１３０Ｆと１３０Ｇ１、１３０Ｇ２と１３０Ｈ１、１３０Ｈ２と１３０Ｊは、それぞれ隣接して設けられるとともに、シングルポジション型クラッチ１４８ＡＢ、１４８ＢＣ、１４８ＣＤ，１４８ＦＧ、１４８ＧＨ、１４８ＨＪにより回転の連結・解放を行うように構成されている。

まず、スクリュー軸１１０Ａにより搬送体１２０が上流（図面左側）から搬送されてくると、搬送体１２０の先端の係合ローラ１２３Ａがスクリュー軸１１０Ｂに達する前に、シングルポジション型クラッチ１４８ＡＢが連結されて駆動機構１３０Ａと１３０Ｂ１が同一の回転数でスクリュー軸１１０Ａと１１０Ｂを駆動する。

この時、シングルポジション型クラッチ１４８ＡＢにより、スクリュー軸１１０Ａと１１０Ｂは所定の回転位相に固定されるており、搬送体１２０の走行方向の前方の一対のガイド体１２２Ａ、１２２Ｂと走行方向の後方の一対のガイド体１２２Ｃ、１２２Ｄとの間隔は、隣り合う二つのスクリュー軸１１０の間隔より広く設定されていことにより、搬送体１２０の後端の係合ローラ１２３Ｃ、１２３Ｄがスクリュー軸１１０Ａの螺旋溝１３０により走行している状態で、先端の係合ローラ１２３Ａ、１２３Ｂは円滑にスクリュー軸１１０Ｂの螺旋溝１３０に係合する。

搬送体１２０がさらに走行し、後端の係合ローラ１２３Ｄがスクリュー軸１１０Ａの螺旋溝１３０を離脱すると、シングルポジション型クラッチ１４８ＡＢが解放され、搬送体１２０の走行は駆動機構１３０Ｂ１、１３０Ｂ２により独立して制御可能となる。

次に、搬送体１２０の先端の係合ローラ１２３Ａがスクリュー軸１１０Ｃに達する前に、シングルポジション型クラッチ１４８ＢＣが連結されて駆動機構１３０Ｂ２と１３０Ｃ１が同一の回転数でスクリュー軸１１０Ｂと１１０Ｃを駆動する。

そして、搬送体１２０の後端の係合ローラ１２３Ｄがスクリュー軸１１０Ｂの螺旋溝１３０により走行している状態で、先端の係合ローラ１２３Ａ、１２３Ｂは円滑にスクリュー軸１１０Ｃの螺旋溝１３０に係合し、搬送体１２０がさらに走行し、後端の係合ローラ１２３Ｄがスクリュー軸１１０Ｂの螺旋溝１３０を離脱すると、シングルポジション型クラッチ１４８ＢＣが解放される。

これらの動作を、それぞれのスクリュー軸１１０の乗り継ぎ時に行うことにより、大きな駆動力を発生することを可能とするとともに、搬送体１２０がスクリュー軸を円滑に乗り継ぐことができ、高速に連続して搬送することができるなど、その効果は甚大である。

以上の実施例では、搬送体１２０は前端部と後端部に一対ずつ、計４個の係合ローラ１２３Ａ、１２３Ｂ、１２３Ｃ、１２３Ｄを設けているが、さらに中間部にも係合ローラを設けることにより駆動力を大きくしても良い。
また、各ガイド体の取り付け位置を搬送体の搬送方向に調整可能とすることにより、螺旋板のピッチの異なるスクリュー駆動搬送装置でも使用可能とすることができる。

本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の斜視図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の側面図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の平面図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の正面図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の搬送体の側面図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の平面図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置の配置説明図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の側面図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の断面図。 本発明の一実施例であるスクリュー駆動搬送装置のスクリュー軸の展開図。 従来のスクリュー駆動搬送装置の斜視図。 従来のスクリュー駆動搬送装置の断面図。 従来の他のスクリュー駆動搬送装置の断面図。 従来の他のスクリュー駆動搬送装置の配置説明図。 従来の他のスクリュー駆動搬送装置の側面説明図。

符号の説明

１００，５００，６００ ・・・スクリュー駆動搬送装置
１０１，５０１ ・・・基礎部
１０２，５０２，６０２ ・・・ガイドレール
５０３ ・・・カバー体
６０４ ・・・チェーンコンベヤ
６０５ ・・・ドッグ
６０６ ・・・キャリッジレール
６０７ ・・・シリンダ
１１０，５１０，６１０ ・・・スクリュー軸
１１１，５１１，６１１ ・・・螺旋板
１１２ ・・・軸本体
１１３ ・・・螺旋溝
１２０，５２０，６２０ ・・・搬送体
１２１，５２１，６２１ ・・・車輪
１２２，５２２ ・・・ガイド体
１２３，５２３，６２３ ・・・係合ローラ
１２４ ・・・搬送体フレーム
６２４ ・・・キャリッジ
６２５ ・・・フック
６２６ ・・・キャリッジローラ
６２７ ・・・キャリッジリンク
１３０ ・・・駆動装置
１３１ ・・・モータ
１３２ ・・・出力軸
１４０ ・・・回転伝達手段
１４１ ・・・ギヤボックス
１４２ ・・・ドライブシャフト
１４３ ・・・最終ギヤ
１４４ ・・・自在継手
１４５ ・・・自在継手
１４６ ・・・継手
１４７ ・・・クラッチ軸
１４８ ・・・シングルポジション型クラッチ
６５０ ・・・搬送経路
６５１ ・・・待機位置
６５２ ・・・挿入位置
６５３ ・・・停止位置
６５４ ・・・離脱位置

Claims (3)

1. 円周面に螺旋状の送り部材を有するスクリュー軸と、該スクリュー軸を回転駆動する駆動装置と、前記螺旋状の送り部材に係合する係合部を有し前記スクリュー軸の回転により搬送される搬送体とを有するスクリュー駆動搬送装置において、
   前記搬送体の係合部が、前記スクリュー軸の水平方向側方から前記螺旋状の送り部材に係合するように構成されていることを特徴とするスクリュー駆動搬送装置。
2. 前記搬送体の係合部が、前記スクリュー軸の両側方に設けられ、前記螺旋状の送り部材の半ピッチ分前後に交互に配置された少なくとも一対の係合ローラからなることを特徴とする請求項１に記載のスクリュー駆動搬送装置。
3. 前記係合ローラが、前記搬送体の搬送方向の前端部と後端部に少なくとも一対ずつ配置されていることを特徴とする請求項２に記載のスクリュー駆動搬送装置。

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