JP2010235276A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークベースの移送速度を任意の速度に容易に変更可能な搬送装置を提供する。
【解決手段】チェーン６に回転自在に取り付けられ、自身の転動面２ａにパレット１が載置可能な複数のローラ２を備えた搬送装置１０において、チェーン６の全移動行程のうちの一部又は全部において、複数のローラ２をチェーン６の駆動と独立して回転させるローラ駆動手段７と、ローラ駆動手段７の動作速度を制御する制御手段９と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークをパレット（ワークベース）に載せて搬送する搬送装置に関する。

工作機械の組み立てラインや自動化ライン等において用いられ、ワークをパレットに載せて搬送するフリーフローコンベア装置が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１には、このようなフリーフローコンベア装置に関して、パレットの搬送速度（すなわちワークの搬送速度）を自由に変更させるようにした発明が開示されている。

この特許文献１に開示された発明は、チェーンローラと、チェーンローラに転動自在に載置される摩擦ローラと、摩擦ローラを支持するローラシャフトに装着されたパレットローラとが、チェーンに取り付けられたフリーフローコンベア装置である。このフリーフローコンベア装置では、パレットローラ上に載置されたパレットはチェーンの移動速度とパレットローラの回転速度により移動する。また、この移動速度を変更可能にするために、パレットローラに対し係合・非係合状態となるローラ受けが設けられている。

特開昭６０−２５２５０９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明では、パレットの搬送速度を、チェーンの移動速度にパレットローラの回転速度を加算した速度、又は、チェーンの移動速度からパレットローラの回転速度を減算した速度のいずれかの速度に制御することができるものの、その他の任意の速度に変更できなかった。そのため、その他の任意の速度に変更するためにはパレットローラを径の異なるパレットローラに取り替えること等が必要になり、速度調整のための手間がかかった。

本発明は、このような技術的課題を鑑みてなされたもので、パレットの搬送速度を任意の速度に容易に変更可能な搬送装置を提供することを目的とする。

本発明は、チェーンに回転自在に取り付けられ、自身の転動面にパレットが載置可能な複数のローラを備えた搬送装置において、前記チェーンの全移動行程のうちの一部又は全部において、前記複数のローラを前記チェーンの駆動と独立して回転させるローラ駆動手段と、前記ローラ駆動手段の動作速度を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

を有する

本発明によれば、パレットを搬送するローラをローラ駆動手段によってチェーンの駆動と独立して回転させるとともに、このローラ駆動手段の動作速度を任意の動作速度に制御している。そのため、パレットの搬送速度を任意の速度に容易に変更することができる。

本発明の一実施形態に係るフリーフローコンベア装置を示す図である。 可変プレートコンベアを一定速度で移動させる場合を説明する図である。 可変プレートコンベアを可変速度で移動させる場合を説明する図である。 フリーフローコンベア装置の第１の使用例を示す図である。 フリーフローコンベア装置の第２の使用例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。この実施形態では、本発明に係るローラ駆動手段の一例としての可変プレートコンベア７（図１参照）を例に挙げて説明する。

（フリーフローコンベア装置）
図１は、本発明の一実施形態に係るフリーフローコンベア装置（搬送装置）１０を示す図である。図１（ａ）は側面図を示す。図１（ｂ）は正面図を示す。

図１においてフリーフローコンベア装置１０は、ワークベース（パレット）１、サイドローラ（複数のローラ）２、センターローラ３、レール４、レールフロア５、チェーン６、可変プレートコンベア（ローラ駆動手段）７、昇降部（昇降手段）８、制御部（制御手段）９等を有する構成である。このような構成によりフリーフローコンベア装置１０は、ワークベース１に搬送対象のワーク（不図示）を載置させて搬送する。

ワークベース１は、搬送対象のワークを載置するテーブルである。このワークベース１はサイドローラ２の転動面２ａに載置される。

サイドローラ２は、図１（ｂ）に示すように、チェーン６に取り付けられた円筒形状の回転体であって軸Ｙを中心に回転自在（回転可能）である。このサイドローラ２は、自身の上側の転動面２ａにワークベース１を載置する。また図１（ａ）に示すように、センターローラ３の両側２箇所に配置されている。なお、図１（ｂ）では２個のサイドローラ２を図示しているが、チェーン６に一定間隔で複数個取り付けられている。

センターローラ３は、図１（ｂ）に示すように、チェーン６に取り付けられた円筒形状の回転体であって軸Ｘを中心に回転自在（回転可能）である。このセンターローラ３は、レール４の上を転動する。また図１（ａ）に示すように、両側２箇所に配置されている。なお、図１（ｂ）では１個のセンターローラ３のみ図示しているが、チェーン６に一定間隔で複数個取り付けられている。

レール４は、工場内の床に配置されるレールフロア５において搬送方向に平行に設けられた一対のレールである。この一対のレール４の上を一対のセンターローラ３は転動する。

チェーン６は、駆動源（不図示）により駆動されて、図１（ｂ）の矢印方向（搬送方向）に移動する無端の移動体である。このチェーン６が矢印方向に移動すると、この移動に伴ってセンターローラ３はレール４の上を矢印方向に転動する。また、サイドローラ２はワークベース１との間の摩擦力によって非回転状態でワークベース１を矢印方向に搬送する。

可変プレートコンベア７は、サイドローラ２の下方に配置され、チェーン６の搬送方向に対して順方向又は逆方向に移動可能なベルト状の部材である。また、サイドローラ２の下側の転動面２ｂに対して昇降可能である。つまり、この可変プレートコンベア７を昇降させることで、サイドローラ２に対して接触又は非接触させる位置に選択的に移動させることが可能になっている。なお、図１ではこの可変プレートコンベア７を上昇させた場合の構成を示している。また図１（ａ）に示すように、サイドローラ２の下側４箇所において搬送方向に平行に配置されている。

また、この可変プレートコンベア７は後述の昇降部８や制御部９によってチェーン６の駆動と独立して駆動可能である。そのため、自身（可変プレートコンベア７）をサイドローラ２に対して接触させる位置に上昇させた状態でチェーン６の搬送方向に対して順方向又は逆方向に一定速度で移動させたり、可変速度（変更可能な速度）で移動させたりすることで、通常は非回転状態のサイドローラ２をチェーン６の駆動と独立して強制的に回転させることができる。このサイドローラ２の強制的な回転により、ワークベース１の搬送速度を可変にしている。具体的な内容は後述する。

昇降部８は、可変プレートコンベア７の昇降を制御して、これをサイドローラ２に接触又は非接触させる位置に選択的に移動させる。例えば図２の昇降シリンダ１１である。具体的な内容は後述する。

制御部９は、可変プレートコンベア７の動作（特に動作速度）を制御する。例えば図２のモータ１２である。具体的な内容は後述する。なお、この制御部９が可変プレートコンベア７の動作を制御することで、上記の強制的な回転に係るサイドローラ２の回転速度や回転方向が制御される。

以上、図１を用いて本実施形態に係るフリーフローコンベア装置１０の各構成要素について説明してきた。このようにフリーフローコンベア装置１０では、昇降部８が可変プレートコンベア７の昇降動作を制御し、制御部９が可変プレートコンベア７の動作（より詳しくは移動動作）を制御することで、可変プレートコンベア７を一定速度で移動させたり、可変速度で移動させたりする。これにより、ワークベース１の搬送速度を可変にしている。以下、可変プレートコンベア７を一定速度で移動させる場合、可変速度で移動させる場合の各々の動作について順に説明する。

（可変プレートコンベア７を一定速度で移動させる場合について）
図２は、可変プレートコンベア７を一定速度で移動させる場合を説明する図である。ここでは、可変プレートコンベア７の昇降を切り替える動作及び上昇させた状態で可変プレートコンベア７をチェーン６の搬送方向に対して順方向又は逆方向（ここでは逆方向）に一定速度Ｖａで移動させる動作について説明する。なお、説明の便宜上、図２では図１に示すフリーフローコンベア装置１０の構成要素のうちのワークベース１、チェーン６、可変プレートコンベア７を簡易的に図示する。

図２において昇降部８の一例としての昇降シリンダ１１が、可変プレートコンベア７に取り付けられている。この昇降シリンダ１１は、可変プレートコンベア７を昇降させることで、可変プレートコンベア７をサイドローラ２に対して接触又は非接触させる位置に選択的に移動させる。

また、図２において制御部９の一例としてのモータ１２が、可変プレートコンベア７に取り付けられている。このモータ１２は、可変プレートコンベア７を反時計回り（チェーン６の搬送方向と逆方向）に一定速度Ｖａで移動させる。

このとき、可変プレートコンベア７を下降させてサイドローラ２に対して非接触の位置に移動させる。そうすると、サイドローラ２は非回転状態でワークベース１を載置する。そのため、ワークベース１の搬送速度Ｖｂはチェーン６の移動速度Ｖｃと同一になる（Ｖｂ＝Ｖｃ）。

一方、可変プレートコンベア７を上昇させてサイドローラ２に対して接触する位置に移動させる。そうすると、図１に示すように可変プレートコンベア７はサイドローラ２に当接するとともに、サイドローラ２は可変プレートコンベア７の上を転動する。このときサイドローラ２は、チェーン６の移動速度に可変プレートコンベア７の移動速度を加算した回転速度で可変プレートコンベア７の上を図１の矢印方向に転動する。そのため、図２のワークベース１の搬送速度Ｖｂはチェーン６の移動速度Ｖｃにこのサイドローラ２の回転速度（チェーン６の移動速度Ｖｃに可変プレートコンベア７の移動速度Ｖａを加算した速度）を加算した速度になる。すなわち、ワークベース１の搬送速度Ｖｂは、チェーン６の移動速度Ｖｃの２倍の速度に可変プレートコンベア７の移動速度Ｖａを加算した速度になる（Ｖｂ＝２Ｖｃ＋Ｖａ）。

以上のように、昇降部８の一例としての昇降シリンダ１１が可変プレートコンベア７の昇降を切り替えるとともに、制御部９の一例としてのモータ１２が可変プレートコンベア７を一定速度Ｖａで移動させることで、ワークベース１の搬送速度Ｖｂをチェーン６の移動速度と同一の速度Ｖｃ、又は、チェーン６の移動速度Ｖｃの２倍の速度に可変プレートコンベア７の移動速度Ｖａを加算した速度２Ｖｃ＋Ｖａのいずれかに可変にしている。

なお、可変プレートコンベア７を時計回り（チェーン６の搬送方向と順方向）に一定速度Ｖａで移動させたときにも、サイドローラ２（図１参照）は可変プレートコンベア７の上を転動する。この場合にはサイドローラ２は、チェーン６の移動速度から可変プレートコンベア７の移動速度を減算した回転速度で可変プレートコンベア７の上を図１の矢印方向に転動する。そのため、図２のワークベース１の搬送速度Ｖｂはチェーン６の移動速度Ｖｃにこのサイドローラ２の回転速度（チェーン６の移動速度Ｖｃから可変プレートコンベア７の移動速度Ｖａを減算した速度）を加算した速度になる。すなわち、ワークベース１の搬送速度Ｖｂは、チェーン６の移動速度Ｖｃの２倍の速度から可変プレートコンベア７の移動速度Ｖａを減算した速度になる（Ｖｂ＝２Ｖｃ―Ｖａ）。

（可変プレートコンベア７を可変速度で移動させる場合について）
図３は、可変プレートコンベア７を可変速度で移動させる場合を説明する図である。ここでは、昇降部８が可変プレートコンベア７を上昇させた状態で、制御部９が可変プレートコンベア７をチェーン６の搬送方向に対して順方向又は逆方向（ここでは逆方向）に可変速度Ｖｔで移動させる動作について説明する。なお、説明の便宜上、図３では図１に示すフリーフローコンベア装置１０の構成要素のうちのワークベース１、チェーン６、可変プレートコンベア７を簡易的に図示している。

図３において制御部９の一例としてのモータ１２が、図２と同様に、可変プレートコンベア７に取り付けられている。このモータ１２は、可変プレートコンベア７を反時計回り（チェーン６の搬送方向と逆方向）に可変速度Ｖｔで移動させる。

可変プレートコンベア７を上昇させた状態で可変プレートコンベア７を反時計回りに移動させると、サイドローラ２は可変プレートコンベア７の上を転動する。このとき図２を用いて前述したように、ワークベース１の搬送速度Ｖｂは、チェーン６の移動速度Ｖｃの２倍の速度に可変プレートコンベア７の可変速度Ｖｔを加算した速度になる（Ｖｂ＝２Ｖｃ＋Ｖｔ）。ここでＶｔを任意の速度に変更することで、ワークベース１の搬送速度を任意の速度に変更することができる。

以上のように、制御部９の一例としてのモータ１２が可変プレートコンベア７を反時計回りに可変速度Ｖｔで移動させることで、ワークベース１の搬送速度を任意の速度に変更することができる。

なお、可変プレートコンベア７を時計回り（チェーン６の搬送方向と順方向）に可変な移動速度Ｖｔで移動させたときにも、サイドローラ２（図１参照）は可変プレートコンベア７の上を転動する。この場合にも図２を用いて前述したように、ワークベース１の搬送速度Ｖｂは、チェーン６の移動速度Ｖｃの２倍の速度から可変プレートコンベア７の移動速度Ｖｔを減算した速度になる（Ｖｂ＝２Ｖｃ―Ｖｔ）。ここでＶｔを任意の速度に変更することで、ワークベース１の搬送速度を任意の速度に変更することができる。

以上、可変プレートコンベア７を一定速度で移動させる場合、可変速度で移動させる場合の各々の動作についてワークベース１の搬送速度の変化とともに説明してきた。このように、昇降部８が可変プレートコンベア７の昇降動作を制御し、制御部９が可変プレートコンベア７の動作（より詳しくは移動動作）を制御することで、ワークベース１の搬送速度が可変になっている。続いて、このような可変プレートコンベア７を備えるフリーフローコンベア装置１０の使用例を説明する。

（フリーフローコンベア装置１０の第１の使用例）
図４は、フリーフローコンベア装置１０の第１の使用例を示す図である。ここでは、チェーン６の全移動行程のうちの一部の行程Ｗに可変プレートコンベア７を配設した状態で、可変プレートコンベア７の上面をチェーン６の搬送方向の逆方向に一定速度αで移動させた場合の使用例を説明する。なお、説明の便宜上、図４では図１に示すフリーフローコンベア装置１０の構成要素のうちのチェーン６、可変プレートコンベア７のみを図示している。

図４に示すチェーン６はモータ１５の駆動により図中の矢印方向に移動する。すなわち、モータ１５の駆動に伴いスプロケット１４が回転することで、このスプロケット１４と噛合するチェーン６は図中の矢印方向に一定速度Ｖで移動する。

ここで、行程Ｗにおいて可変プレートコンベア７を上昇させてサイドローラ２に対して接触する位置に移動させてさらに可変プレートコンベア７の上面を搬送方向と逆方向に一定速度αで移動させる。そうすると、この行程Ｗにおいてワークベース１はチェーン６の移動速度Ｖの２倍の速度２Ｖに一定速度αを加算した２Ｖ＋αの速度で搬送される。理由は前述の通りである（図２参照）。

以上図４を用いてフリーフローコンベア装置１０の第１の使用例について説明してきた。このようにチェーン６の全移動行程のうちのワークベース１の搬送速度を変更したい一部の行程（本使用例では行程Ｗ）に可変プレートコンベア７を配設するとともにこの可変プレートコンベア７を上昇させた状態で一定速度αで移動させることで、場所によってワークベース１の搬送速度を速くしたり遅くしたり変更することができる。

なお、図４に示すストッパー１３は、ワークベース１の搬送を一時的に停止するために設けられた係止部材である。ワークベース１がこのストッパー１３によって係止すると、サイドローラ２は空転する。そのため、ワークベース１の搬送が一時的に停止される。このようなストッパー１３を用いることで、ワークベース１の搬送速度の速い行程と遅い行程との間に生じる搬送時間差を吸収することができる。

（フリーフローコンベア装置１０の第２の使用例）
図５は、フリーフローコンベア装置１０の第２の使用例を示す図である。前述の第１の使用例では、可変プレートコンベア７をチェーン６の搬送方向の逆方向に一定速度αで移動させた場合を説明した。第２の使用例では、この一定速度αを可変速度αｔに変更した場合の使用例を説明する。なお、説明の便宜上、図５では図１に示すフリーフローコンベア装置１０の構成要素のうちのチェーン６、可変プレートコンベア７のみを図示している。

図５に示すチェーン６は、前述の第１の使用例と同様に、モータ１５の駆動により図中の矢印方向に移動する。すなわち、モータ１５の駆動に伴いスプロケット１４が回転することで、このスプロケット１４と噛合するチェーン６は図中の矢印方向に一定速度Ｖで移動する。

ここで、行程Ｗにおいて可変プレートコンベア７を上昇させてサイドローラ２に対して接触する位置に移動させてさらに可変プレートコンベア７の上面を搬送方向と逆方向に可変速度αｔで移動させる。そうすると、この行程Ｗにおいてワークベース１はチェーン６の移動速度Ｖの２倍の速度２Ｖに可変速度αｔを加算した２Ｖ＋αｔの速度で搬送される。理由は前述の通りである（図３参照）。

以上図５を用いてフリーフローコンベア装置１０の第２の使用例について説明してきた。このようにチェーン６の全移動行程のうちのワークベース１の搬送速度を可変にしたい一部の行程（本使用例では行程Ｗ）に可変プレートコンベア７を配設するとともにこの可変プレートコンベア７を上昇させた状態で可変速度αｔで移動させることで、場所によってワークベース１の搬送速度を速くしたり遅くしたり変更することができる。

なお、図５に示すストッパー１３は、前述の第１の使用例と同様に、ワークベース１の搬送を一時的に停止するために設けられた係止部材である。ワークベース１がこのストッパー１３によって係止すると、サイドローラ２は空転する。そのため、ワークベース１の搬送が一時的に停止される。このようなストッパー１３を用いることで、ワークベース１の搬送速度の速い行程と遅い行程との間に生じる搬送時間差を吸収することができる。

（まとめ）
以上説明してきた本実施形態に係るフリーフローコンベア装置１０によれば、可変プレートコンベア７によってワークベース１を搬送するサイドローラ２をチェーン６の駆動と独立して回転させるとともに、この可変プレートコンベア７の動作速度を制御部９によって任意の動作速度に制御している。そのため、パレットの搬送速度を任意の速度に容易に変更することができる。（請求項１に記載の発明の効果）。

また、本実施形態に係るフリーフローコンベア装置１０によれば、制御部９（例えばモータ１２（図３参照））はサイドローラ２をチェーン６の搬送方向に対して順方向又は逆方向に動作させている。そのため、モータ１２を正逆回転させるだけで、他の部材を用いることなく、ワークベース１の搬送速度を変更することができる（請求項２に記載の発明の効果）。

また、本実施形態に係るフリーフローコンベア装置１０によれば、可変プレートコンベア７はベルト状の部材であり、制御部９はかかるベルト状の部材を駆動させるモータ１２である。そのため、このフリーフローコンベア装置１０を安価に提供することができる（請求項３に記載の発明の効果）。

また、本実施形態に係るフリーフローコンベア装置１０によれば、可変プレートコンベア７には、サイドローラ２に接触又は非接触させる位置に選択的に移動させる昇降部８（例えば昇降シリンダ１１（図２参照）が設けられている。そのため、このフリーフローコンベア装置１０を安価に提供することができる。また、前述のモータ１２と組み合わせることで、ワークベース１の搬送速度を任意の速度に容易に変更することができる（請求項４に記載の発明の効果）。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものであり、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記説明においては、本発明におけるローラ駆動手段が可変プレートコンベア７である場合を例に説明してきたが、この場合に限らない。このローラ駆動手段は、サイドローラ２の各々に取り付けられたモータであってもよい。この場合、ワークベース１の搬送速度を変更したい行程内のサイドローラ２に取り付けられたモータの駆動速度（回転速度）を制御するモータ駆動装置を制御部９として設けることで、場所によってワークベース１の搬送速度を速くしたり遅くしたり変更することができる。

また、このローラ駆動手段は、可変プレートコンベア７のようにコンベア形態のものではなく固定型のプレートであってもよい。この場合、この固定型のプレートをチェーン６の搬送方向に対して順方向又は逆方向に移動させるとともに移動速度を制御するプレート搬送装置を制御部９として設けることで、場所によってワークベース１の搬送速度を速くしたり遅くしたり変更することができる。

また、例えば、上記各使用例（図４、図５参照）の説明においては、チェーン６の全移動行程のうちの一部の行程Ｗに可変プレートコンベア７を配設した場合を例に説明してきたが、この場合に限らない。ワークベース１の搬送速度を可変にしたいその他の複数の行程にも同様に可変プレートコンベア７を配設してよい。

また、上記のように説明してきた可変プレートコンベア７の制御方法を、フリーフローコンベア装置１０が用いられる組み立てラインの種類に応じて変えるようにしてよい。これにより、一つのフリーフローコンベア装置１０を異なる種類の組み立てラインに流用することができる。

１ ワークベース（パレット）
２ サイドローラ（複数のローラ）
３ センターローラ
４ レール
５ レールフロア
６ チェーン
７ 可変プレートコンベア（ローラ駆動手段）
８ 昇降部（昇降手段）
９ 制御部（制御手段）
１０ フリーフローコンベア装置（搬送装置）
１１ 昇降シリンダ
１２ モータ

Claims (4)

1. チェーンに回転自在に取り付けられ、自身の転動面にパレットが載置可能な複数のローラを備えた搬送装置において、
   前記チェーンの全移動行程のうちの一部又は全部において、前記複数のローラを前記チェーンの駆動と独立して回転させるローラ駆動手段と、
   前記ローラ駆動手段の動作速度を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする搬送装置。
2. 前記制御手段は、前記ローラ駆動手段を前記チェーンの搬送方向に対して順方向又は逆方向に動作させることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記ローラ駆動手段は、前記複数のローラの転動面に接触されて前記ローラを前記チェーンの駆動と独立して回動させるベルト状の部材であり、前記制御手段は、前記ベルト状部材を駆動するモータであることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 前記ローラ駆動手段は、前記複数のローラに接触又は非接触させる位置に選択的に移動させる昇降手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の搬送装置。

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