JP2012213824A

JP2012213824A - ガントリローダ

Info

Publication number: JP2012213824A
Application number: JP2011079636A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ihara; 聡井原
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP5777143B2

Abstract

【課題】ローダの重量バランスを改善して、曲率半径の小さいレールの曲線部でも高速で安定走行可能とする。また、２本のハンド部を有する場合でも、ローダをレール上で安定させ、且つ、ローラの摩耗を抑える。
【解決手段】ローダ３が、レール２に当接する複数のローラ１１，１２、及び、ローダ３を走行駆動する走行駆動部（モータ１３）を有する走行駆動台車１０と、走行駆動台車１０の前方及び後方に回転可能に連結され、レール２に当接する複数のローラ２１，２２、ワークＷを吊り下げ保持するハンド部２３、及び、ハンド部２３を昇降させるハンド駆動部（モータ２４）を有する一対の搬送台車２０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガントリローダに関する。

工場内でワークを搬送するワーク搬送装置として、レールに沿って走行するローダでワークを吊り下げ保持しながら搬送するガントリローダが知られている。

例えば特許文献１には、図７に示すように、レール１０１の曲線部を走行可能なローダ１０２が示されている。このローダ１０２は、レール１０１に沿って移動する一対の走行台車１０３と、一対の走行台車１０３にわたって連結されるローダ部本体１０４とを有する。各走行台車１０３にはレールに当接するローラ１０６が設けられ、一方の走行台車１０３に駆動ローラ１０７が設けられる。ローダ部本体１０４には、ワークを把持するハンド部（図示省略）、及びこれを昇降させるハンド昇降部１０５が設けられる。各走行台車１０３とローダ部本体１０４とは、ピン１１２を介して回転可能に連結され、これにより、レール１０１の曲線部でもローダ１０２を走行させることができる。

実用新案登録第３１２６２３０号公報

上記のローダ１０２では、一方の走行台車１０３（図中左側の走行台車）には駆動ローラ１０７を駆動する駆動モータ（図示省略）が搭載されるが、他方の走行台車１０３（図中右側の走行台車）には駆動モータが搭載されないため、ローダ１０２全体の重量バランスが悪くなる。ローダ１０２は、搬送時間を短くするためになるべく高速で走行させることが好ましいが、重量バランスの悪いローダ１０２をレールの曲線部で高速走行させると、ローダ１０２が不安定な状態となる。従って、ローダ１０２の走行を安定させるために、レール１０１の曲率半径を大きくせざるを得ず、設備スペースの大型化を招く。

また、上記のローダ１０２では、ローダ部本体１０４にローラは設けられず、一対の走行台車１０３で支持されて宙に浮いた状態となっている。このローダ部本体１０４に、重量が嵩むハンド昇降部１０５が搭載されることにより、ローダ１０２がレール１０１上で不安定な状態となる。特に、ワークの搬送効率を高めるためにローダ部本体１０４に２本のハンド部を設けると、各ハンド部を昇降させる２台のハンド昇降部１０５がローダ部本体１０４に搭載されるため、ローダ１０２が非常に不安定な状態となる。さらに、２本のハンド部でそれぞれワークを保持すると、ローダ部本体１０４にワーク２個分の重量も加わるため、ローダ１０２がより一層不安定な状態となる。

また、上記のように、ローダ部本体１０４にはローラが設けられておらず、一対の走行台車１０３のみにローラが設けられるため、ローラの設置数をそれ程多くすることはできない。ローラの設置数が少ないと、ローラ１個当たりに加わる負荷が大きくなり、ローラの摩耗が激しくなる。特に、２本のハンド部を有する場合、ローダ１０２全体の重量が大きくなるため、ローラ１個当たりの負荷が大きくなり、ローラの摩耗がさらに激しくなる。

本発明の解決すべき課題は、ローダの重量バランスを改善して、曲率半径の小さいレールの曲線部でも高速で安定走行可能とすることにある。また、本発明の解決すべき他の課題は、２本のハンド部を有する場合でも、ローダをレール上で安定させ、且つ、ローラの摩耗を抑えることにある。

前記課題を解決するためになされた本発明は、直線部及び曲線部を有するレールと、レールに沿って走行し、ワークを吊り下げ保持しながら搬送するローダとを備えたガントリローダであって、ローダが、レールに当接する複数のローラ、及び、ローダを走行駆動する走行駆動部を有する走行駆動台車と、走行駆動台車の走行方向両側に回動可能に連結され、レールに当接する複数のローラ、ワークを吊り下げ保持するハンド部、及び、ハンド部を昇降させるハンド駆動部を有する一対の搬送台車とを備えたものである。

このように、ローダの走行を駆動する走行駆動台車の走行方向両側に、ハンド部を有する一対の搬送台車を設けることで、重量の嵩む走行駆動部及びハンド駆動部を各台車に分散させて搭載することができる。これにより、ローダの重量バランスが良好となり、レールの曲線部でもローダを高速で安定走行させることが可能となる。また、ハンド部を有する搬送台車にもローラを設けることで、ローラの設置数を増やすことができるため、ローラ一つ当たりに加わる負荷を低減してローラの摩耗を抑えることができる。特に、上記のように２台の搬送台車を設け、各搬送台車にハンド部を１本ずつ設けることで、２本のハンド部を１台の搬送台車に集中させる場合と比べて、ハンド駆動部及びワークの重量を分散させることができる。これにより、２本のハンド部を有していても、ローダをレール上で安定させ、且つ、ローラの摩耗を抑えることができる。

ところで、搬送機が走行するレールは、通常、ローラとの接触に対する耐摩耗性を高めるために、熱処理を施した鋼材が使用される。しかし、レールが曲線部を有する場合、熱処理を施した高硬度の鋼材を曲線状に加工することは非常に困難である。一方、鋼材を曲線状に加工してから熱処理を施すと、鋼材が熱により変形するため、レールの曲線部の寸法精度が低下する。

本発明のガントリローダでは、熱処理が施されていない鋼材をレールとして使用することで、熱処理による不具合（加工性及び寸法精度の低下）を回避することができる。しかし、鋼材に熱処理を施さないと、ローラとの接触による摩耗が激しくなることが懸念される。そこで、走行駆動台車及び搬送台車に設けられるローラのうち、少なくともレールと当接する外周面を樹脂製とすることで、ローラをレールよりも軟らかくすることができ、レールの摩耗が防止できる。

以上のように、本発明に係るガントリローダによれば、ローダの重量バランスを改善して、曲率半径の小さいレールの曲線部でもローダを高速で安定走行させることができる。また、２本のハンド部を有する場合でも、ローダをレール上で安定させ、且つ、ローラの摩耗を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係るガントリローダが設置された加工ラインの平面図である。上記ガントリローダを構成するローダの平面図である。上記ローダの側面図である。上記ローダの走行駆動台車の断面図である。上記ローダの搬送台車の断面図である。上記ローダが曲線部を走行する様子を示す平面図である。従来のガントリローダの平面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るガントリローダ１が設置された加工ライン（例えばエンジンのシリンダヘッドの加工ライン）の平面図を示す。この加工ラインには工作機械やストック台が設置された加工エリアＡ１〜Ａ６が設けられ、加工エリアＡ１〜Ａ６の間でガントリローダ１によりワークが搬送される。ガントリローダ１は、直線部２ａ及び曲線部２ｂを有するレール２と、レール２に沿って走行可能なローダ３とを備える。レール２は水平方向に配設され、曲線部２ｂは曲率半径Ｒの円弧状に湾曲している。本実施形態では、図４及び図５に示すように、断面略矩形を成した中空パイプ状のビーム４をワークの搬送方向に沿って設け、このビーム４の上面に上側のレール２（Ａ）が固定され、ビーム４の下面に下側のレール２（Ｂ）が固定される。また、ビーム４の一方の側面（ワークＷ側の側面、図５参照）には、ラックギア５が設けられ、ビーム４の他方の側面（ワークＷと反対側の側面）には、電源供給部６が設けられる。一対のレール２、ラックギア５、及び電源供給部６は、平行且つ同じ長さに設けられる。ビーム４は金属で形成され、図示しない電源と接続される。レール２は、熱処理（焼入れ）が施されていない鋼材（生材）で形成される。尚、図１〜図３では、図面の簡略化のためビーム４等の図示を省略している。また、以下では、ローダ３の走行方向、すなわちレール２の延在方向（図２及び図３の左右方向）を「走行方向」と言い、走行方向と直交する水平方向（図４及び図５の左右方向）を「幅方向」と言う。

ローダ３は、図２及び図３に示すように、走行駆動台車１０と、走行駆動台車１０の走行方向両側に設けられた一対の搬送台車２０とからなる。走行駆動台車１０と搬送台車２０とは、鉛直方向のピン７を介して回転可能に連結され（図２参照）、図示例では上下に離隔した２箇所で連結されている（図３参照）。

走行駆動台車１０は、レール２に当接する複数のローラを有し、本実施形態では、図４に示すように、レール２に幅方向両側から当接し、鉛直方向の回転軸を有する水平ローラ１１と、レール２に上方又は下方から当接し、幅方向の回転軸を有する垂直ローラ１２とを有する。水平ローラ１１及び垂直ローラ１２は、少なくとも外周面が樹脂で形成され、本実施形態ではローラ１１，１２の全体が樹脂で形成される。図示例では、上側のレール２（Ａ）に当接する水平ローラ１１及び垂直ローラ１２の符号には（Ａ）を付し、下側のレール２（ｂ）に当接する水平ローラ１１及び垂直ローラ１２の符号には（Ｂ）を付している。水平ローラ１１及び垂直ローラ１２は、何れもフリーローラである。水平ローラ１１は、レール２を幅方向両側から挟むように一対設けられ、且つ、上側の一対の水平ローラ１１（Ａ）と下側の一対の水平ローラ１１（Ｂ）とは、上下で重なる位置に配される。上側の垂直ローラ１２（Ａ）は、上側のレール２（Ａ）の上面に当接し、走行方向に離隔した２箇所に設けられ、下側の垂直ローラ１２（Ｂ）は、下側のレール２（Ｂ）の下面に当接し、走行方向に離隔した２箇所に設けられる（図３参照）。

走行駆動台車１０には、図４に示すように、ローダ３を走行駆動する走行駆動部としてのモータ１３が設けられる。モータ１３は、鉛直方向の回転軸１４を有し、この回転軸１４の下端にピニオンギア１５が設けられる。このピニオンギア１５は、レール２と平行に配されたラックギア５と噛み合っており、モータ１３によりピニオンギア１５を回転させるとローダ３がレール２に沿って走行する。

走行駆動台車１０には電気接続部１６が設けられる。電気接続部１６は、ビーム４に設けられた電源供給部６と接触する位置に配され、両者の間で通電される。これにより、図示しない電源から供給された電流が、ビーム４、電源供給部６、電気接続部１６を介してローダ３に供給され、走行駆動部としてのモータ１３や、後述するハンド駆動部としてのモータ２４に供給される。尚、配線の図示は省略する。

搬送台車２０は、レール２に当接する複数のローラを有し、本実施形態では、図５に示すように、レール２に幅方向両側から当接し、鉛直方向の回転軸を有する水平ローラ２１と、レール２に上方又は下方から当接し、幅方向の回転軸を有する垂直ローラ２２とを有する。これらの水平ローラ２１及び垂直ローラ２２は、上述の走行駆動台車１０の水平ローラ１１及び垂直ローラ１２と同様の構成であるため、重複説明は省略する。

搬送台車２０は、ワークＷを吊り下げ保持するハンド部２３、及び、ハンド部２３を昇降させるハンド駆動部としてのモータ２４を備える。ハンド部２３は、鉛直方向に延びる長尺状のスライド板２５の下端に設けられる。モータ２４は、その重心がレール２に関してワークＷと反対側（図５では、レール２よりも右側）に配されるように設置される。モータ２４は、幅方向の回転軸２４ａを有し、回転軸２４ａの先端にはピニオンギア２６が設けられる。スライド板２５には、鉛直方向に延びるラックギア２７が設けられる。ピニオンギア２６とラックギア２７とは噛み合っており、モータ２４によりピニオンギア２６を回転させるとスライド板２５及びハンド部２３が昇降する。

ハンド部２３は、ワークＷ（例えばシリンダヘッド）の上部の穴に挿入されてワークＷを位置決めするロケートピン２３ａと、ワークＷの両側面の穴に挿入されてワークＷと鉛直方向で係合する一対の係合ピン２３ｂと、一対の係合ピン２３ｂを図５の左右方向でスライドさせるシリンダ２３ｃとを備える。シリンダ２３ｃを伸長させて一対の係合ピン２３ｂを離反させた状態でハンド部２３を降下させ、ロケートピン２３ａをワークＷの上面の穴に挿入した後、シリンダ２３ｃを退入させて一対の係合ピン２３ｂをワークＷの側面の穴に挿入することにより、ワークＷがハンド部２３で保持される。この状態でハンド部２３を上昇させることにより、ワークＷがローダ３により吊り下げ保持される。

以上のようなローダ３は、重量が嵩む走行駆動部（モータ１３）及びハンド駆動部（モータ２４）を、走行駆動台車１０及び一対の搬送台車２０に分散させて搭載しているため、ローダ３の重量バランスが良好である。特に本実施形態では、図２に示すように、走行駆動部としてのモータ１３と、ハンド駆動部としてのモータ２４とを、レール２を挟んで反対側に配することで、ローダ３の重心が幅方向一方側に偏る事態を防止している。このように、ローダ３の重量バランスを良好とすることで、レール２の曲線部２ｂの曲率半径Ｒが小さい場合でも、ローダ３を高速で安定走行させることができる。従って、レール２の設置スペースを縮小することができ、設備の省スペース化が図られる。

また、レール２を、熱処理が施されていない鋼材で形成することで、曲線部２ｂの加工が容易となり、且つ、熱による変形を回避できる。そして、このレール２と当接するローラ１１，１２，２１，２２を、何れもレール２よりも軟らかい樹脂製とすることで、レール２の摩耗を抑えることができる。ローラを樹脂製とすることで、ローラ自体の摩耗が懸念されるが、本実施形態では走行駆動台車１０及び一対の搬送台車２０の何れにもローラを設けているため、多数のローラを設置することができ、ローラ一つ当たりに加わる負荷を低減して摩耗を抑えることができる。

ところで、図７に示す従来のローダ１０２は、レールを挟持する一対のローラ１０６が、一台の走行台車１０３の走行方向に離隔した２箇所に設けられている。この走行台車１０３がレール１０１の曲線部を走行する際、一対のローラ１０６の間にレール１０１の曲線部を配するためには、一対のローラ１０６の幅方向間隔をレール１０１の幅よりも若干大きくしておく必要がある。このため、このローダ１０２がレール１０１の直線部を走行する際には、一対のローラ１０６とレールとの間に若干隙間が形成され、走行が不安定となる恐れがある。これに対し、上記のローダ３は、図６に示すように、走行駆動台車１０及び搬送台車２０にそれぞれ一対の水平ローラ１１，２１が走行方向一箇所にのみ設けられている。このため、ローダ３が曲線部２ｂを走行する場合でも、一対の水平ローラ１１，２１の間隔はレール２の幅と同等にすることができる。すなわち、ローダ３を曲線部２ｂで走行させるために、水平ローラ１１，２１の間隔をレール２の幅よりも広げる必要はない。従って、搬送方向全域において、水平ローラ１１，２１でレール２を水平方向両側から密着させることができるため、ローダ３をレール２上でより一層安定させることができる。

１ガントリローダ
２レール
２ａ直線部
２ｂ曲線部
３ローダ
４ビーム
５ラックギア
６電源供給部
７ピン
１０走行駆動台車
１１水平ローラ
１２垂直ローラ
１３モータ（走行駆動部）
１４回転軸
１５ピニオンギア
１６電気接続部
２０搬送台車
２１水平ローラ
２２垂直ローラ
２３ハンド部
２４モータ（ハンド駆動部）
２５スライド板
２６ピニオンギア
２７ラックギア
Ａ１-Ａ６加工エリア
Ｗワーク

Claims

直線部及び曲線部を有するレールと、前記レールに沿って走行し、ワークを吊り下げ保持しながら搬送するローダとを備えたガントリローダであって、
前記ローダが、前記レールに当接する複数のローラ、及び、前記ローダを走行駆動する走行駆動部を有する走行駆動台車と、前記走行駆動台車の走行方向両側に回転可能に連結され、前記レールに当接する複数のローラ、ワークを吊り下げ保持するハンド部、及び、前記ハンド部を昇降させるハンド駆動部を有する一対の搬送台車とを備えたガントリローダ。
前記レールが、熱処理が施されていない鋼材からなり、前記走行駆動台車及び前記搬送台車のローラの少なくとも外周面が樹脂製である請求項１記載のガントリローダ。