JP2014012592A - ワーク搬送装置及びワーク製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のワークの各々を互いに異なる送りピッチで搬送できるワーク搬送装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ワーク搬送装置10は、出力軸30を有する駆動モータ28と、出力軸30に固定され、互いに径の異なる複数の駆動プーリ31〜33と、複数の駆動プーリ31〜33の各々に巻き掛けられた複数のタイミングベルト51〜53と、複数のタイミングベルト51〜53の各々に固定され、出力軸30の正逆回転に伴い互いに異なる送りピッチで往復移動し、ワークを搬送させる複数の連結プレート61〜65とを備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は、ワーク搬送装置及びワーク製造方法に関する。
従来、互いに等しい送りピッチで往復移動し、ワークを搬送させる複数の移動部材を備えたワーク搬送装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
特開2005−153123号公報 特開2002−186224号公報
この種のワーク搬送装置では、複数のワークの各々の送りピッチを互いに異ならせることが要求される場合がある。
そこで、本発明は、複数のワークの各々を互いに異なる送りピッチで搬送できるワーク搬送装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、生産効率を向上させることができるワーク製造方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、請求項1に記載のワーク搬送装置は、出力軸を有する駆動モータと、前記出力軸に固定され、互いに径の異なる複数の回転部材と、前記複数の回転部材の各々に巻き掛けられた複数の伝達部材と、前記複数の伝達部材の各々に固定され、前記出力軸の正逆回転に伴い互いに異なる送りピッチで往復移動し、ワークを搬送させる複数の移動部材と、を備えている。
このワーク搬送装置によれば、出力軸に連結された複数の回転部材は、互いに径が異なっており、これにより、複数の移動部材は、出力軸の正逆回転に伴い互いに異なる送りピッチで往復移動される。従って、この複数の移動部材の移動により、複数のワークの各々を互いに異なる送りピッチで搬送することができる。
請求項2に記載のワーク搬送装置は、請求項1に記載のワーク搬送装置において、前記複数の伝達部材が互いに並列に設けられ、前記複数の移動部材が前記複数の伝達部材の長手方向に並んで配置された構成とされている。
このワーク搬送装置によれば、複数の移動部材が複数の伝達部材の長手方向に並んで配置されているので、複数のワークの各々を複数の伝達部材の長手方向に沿って互いに異なる送りピッチで搬送することができる。
請求項3に記載のワーク搬送装置は、請求項2に記載のワーク搬送装置において、前記複数の伝達部材の長手方向に沿って並んで配置されると共に、前記複数の伝達部材の長手方向に沿って移動可能とされ、ワークを搬送する複数の搬送部材と、前記複数の搬送部材を前記複数の移動部材に対してそれぞれ連結した状態と連結解除した状態とに切り替わる連結機構と、前記連結機構の切り替えを行うアクチュエータと、互いに異なる送りピッチで移動される前記複数の搬送部材によってワークが複数の搬送位置に順に搬送されるように、前記駆動モータ及び前記アクチュエータを制御する制御回路と、を備えている。
このワーク搬送装置によれば、制御回路により駆動モータ及びアクチュエータが制御されることにより、複数の搬送部材が互いに異なる送りピッチで移動され、これにより、ワークを初期位置から複数の搬送位置(互いに異なるピッチで設定された複数の位置)に順に搬送させることができる。
請求項4に記載のワーク搬送装置は、請求項3に記載のワーク搬送装置において、前記連結機構が連結解除した状態にあるときに前記複数の搬送部材の各々を保持する保持機構を備えている。
このワーク搬送装置によれば、連結機構が連結解除した状態にあるときには、保持機構によって複数の搬送部材の各々を保持することができる。これにより、複数の搬送部材が不意に移動してしまうことを抑制することができる。
請求項5に記載のワーク搬送装置は、請求項3又は請求項4に記載のワーク搬送装置において、前記複数の移動部材がそれぞれ前記複数の伝達部材に跨って設けられると共に前記複数の伝達部材の各々に固定部材を介して固定された構成とされている。
このワーク搬送装置によれば、複数の移動部材がそれぞれ複数の伝達部材に跨って設けられており、この複数の移動部材の配置及び構成を互いに異ならせる必要が無いので、構造を簡素化することができる。また、複数の移動部材を複数の伝達部材の各々に固定するためには、上述のように複数の伝達部材に跨って設けられた複数の移動部材を複数の伝達部材の各々に固定部材を介して選択的に固定すれば良い。従って、複数の移動部材を複数の伝達部材の各々に容易に固定することができる。
また、前記目的を達成するために、請求項6に記載のワーク製造方法は、互いに径の異なる複数の回転部材が固定された駆動モータの出力軸を正逆回転させて、前記複数の回転部材の各々に巻き掛けられた複数の伝達部材を正逆方向に回転させることにより、前記複数の伝達部材の各々に固定された複数の移動部材を互いに異なる送りピッチで往復移動させて前記複数の移動部材により複数のワークを順に搬送させると共に、前記複数の移動部材により搬送された前記複数のワークの各々に対し、加工及び組付の少なくともいずれかを施すワーク製造方法である。
このワーク製造方法によれば、各搬送位置での工程に対応した適切な移動量でワークを次の工程に搬送することができるので、搬送途中でいずれかのパレット上のワークが加工・組付等されずにアイドル状態になることを抑制することができる。この結果、ワークの加工・組付等を効率的に行うことができるので、生産効率を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置の平面図である。 図1に示されるワーク搬送装置の正面図である。 図1に示されるワーク搬送装置の側面図である。 図1に示されるワーク搬送装置の動作を説明する第一説明図である。 図1に示されるワーク搬送装置の動作を説明する第二説明図である。
以下、図面に基づき、本発明の一実施形態について説明する。
図1に示されるように、本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置10は、駆動機構12と、搬送機構14と、連結機構16と、保持機構18と、一対のアクチュエータ20,22と、制御回路24とを備えている。
駆動機構12は、図2に示されるように、駆動モータ28と、複数の駆動プーリ31〜33と、複数の従動プーリ35〜38と、複数のテンションプーリ41〜43と、複数のタイミングベルト51〜53と、複数の連結プレート61〜65とを備えている。
駆動モータ28は、出力軸30を有している。複数の駆動プーリ31〜33は、複数の回転部材の一例である。この複数の駆動プーリ31〜33は、互いに同軸上に配置され、出力軸30に固定されている。この複数の駆動プーリ31〜33は、互いに径の異なる構成とされている。すなわち、第一の駆動プーリ31は、第二の駆動プーリ32よりも径が小さく、第二の駆動プーリ32は、第三の駆動プーリ33よりも径が小さくなっている(図3も参照)。
複数のタイミングベルト51〜53は、複数の伝達部材の一例であり、それぞれ環状に形成されている。この複数のタイミングベルト51〜53は、複数の駆動プーリ31〜33の各々に巻き掛けられると共に、複数の従動プーリ35〜38にそれぞれ巻き掛けられている。また、この複数のタイミングベルト51〜53は、図1に示されるように、互いに並列に設けられている(平面視にて、このタイミングベルト51〜53の長手方向と直交する方向に並んで設けられている)。
複数の連結プレート61〜65は、複数の移動部材の一例であり、複数のタイミングベルト51〜53の長手方向(矢印X方向)に並んで配置されている。この複数の連結プレート61〜65は、複数のタイミングベルト51〜53の各々に固定されている。
具体的には、第一の連結プレート61は、ベルトクランプ71を介して第一のタイミングベルト51と固定されており、第二の連結プレート62は、ベルトクランプ72を介して第二のタイミングベルト52と固定されている。また、第三の連結プレート63は、ベルトクランプ73を介して第三のタイミングベルト53と固定されており、第四の連結プレート64は、ベルトクランプ74を介して第二のタイミングベルト52と固定されている。また、第五の連結プレート65は、ベルトクランプ75を介して第一のタイミングベルト51と固定されている。各ベルトクランプ71〜75は、固定部材の一例である。
また、この複数の連結プレート61〜65は、後に詳述する如く、出力軸30(図2,図3参照)の正逆回転に伴い互いに異なる送りピッチで往復移動する。つまり、第一の連結プレート61は、第一のピッチP1で規定された初期位置S0と第一の搬送位置S1との間を往復移動し、第二の連結プレート62は、第二のピッチP2で規定された第一の搬送位置S1と第二の搬送位置S2との間を往復移動する。
また、第三の連結プレート63は、第三のピッチP3で規定された第二の搬送位置S2と第三の搬送位置S3との間を往復移動し、第四の連結プレート64は、第四のピッチP4で規定された第三の搬送位置S3と第四の搬送位置S4との間を往復移動する。さらに、第五の連結プレート65は、第五のピッチP5で規定された第四の搬送位置S4と第五の搬送位置S5との間を往復移動する。
なお、本実施形態では、一例として、送りピッチP1と送りピッチP5とは同一に設定されており、送りピッチP2と送りピッチP4とは同一に設定されている。
この複数の連結プレート61〜65は、互いに略同一の構成とされており、複数のタイミングベルト51〜53に跨って設けられている。すなわち、各連結プレート61〜65は、複数のタイミングベルト51〜53の並列方向(矢印Y方向)に延びており、図1に示される如く駆動機構12を平面視した場合に、各連結プレート61〜65は、複数のタイミングベルト51〜53と交差している。
搬送機構14は、一対の案内部材78と、複数のパレット81〜85とを備えている。一対の案内部材78は、それぞれレールによって構成されており、互いに平行に配置されている。この一対の案内部材78は、複数のタイミングベルト51〜53の並列方向(矢印Y方向)に複数のタイミングベルト51〜53と並んで設けられている。
複数のパレット81〜85は、複数の搬送部材の一例である。この複数のパレット81〜85は、ワークを搬送するためのものであり、複数のタイミングベルト51〜53の長手方向(矢印X方向)に沿って並んで配置されている。この複数のパレット81〜85は、一対の案内部材78に移動可能に固定されることで、複数のタイミングベルト51〜53の長手方向に沿って移動可能とされている。
また、この複数のパレット81〜85は、複数のタイミングベルト51〜53の並列方向(矢印Y方向)に複数の連結プレート61〜65と並んで設けられている。なお、一対の案内部材78は、環状に形成されており、複数のパレット81〜85は、一対の案内部材78に沿って一方向に移動される。
連結機構16は、複数のグリッパ88を備えている。この複数のグリッパ88は、複数の連結プレート61〜65の各々に設けられており、それぞれ複数のパレット81〜85側に突出する係合凸部90を有している。この複数のグリッパ88は、複数のタイミングベルト51〜53の並列方向(矢印Y方向)に変位可能とされている。
そして、この複数のグリッパ88が複数のパレット81〜85側に移動された場合には、複数のパレット81〜85の各々に形成された係合凹部92に複数の係合凸部90がそれぞれ係合される。また、複数の係合凸部90が複数の係合凹部92と係合されると、複数のパレット81〜85が複数の連結プレート61〜65に対してそれぞれ連結された状態とされる。
一方、この複数のグリッパ88が複数のパレット81〜85と反対側に移動された場合には、複数の係合凸部90と複数の係合凹部92との係合状態が解除される。また、複数の係合凸部90と複数の係合凹部92との係合状態が解除されると、複数のパレット81〜85が複数の連結プレート61〜65から連結解除された状態とされる。
保持機構18は、複数のロック部材94を備えている。この複数のロック部材94は、上述の各連結プレート61〜65の移動位置と対応する位置(初期位置S0及び第一〜第五の搬送位置S1〜S5)にそれぞれ設けられている。この複数のロック部材94は、突起状に形成されており、上述の複数のグリッパ88と複数のパレット81〜85を挟んだ反対側に配置されている。この複数のロック部材94は、上述のグリッパ88の変位方向と反対向きの方向に変位可能とされている。
そして、この複数のロック部材94が複数のパレット81〜85側に移動された場合には、複数のパレット81〜85の各々に形成された溝部96に複数のロック部材94がそれぞれ係合される。また、複数のロック部材94が複数の溝部96と係合されると、複数のパレット81〜85の各々が各位置に保持される。
一方、この複数のロック部材94が複数のパレット81〜85と反対側に移動された場合には、複数のロック部材94と複数の溝部96との係合状態が解除される。また、複数のロック部材94と複数の溝部96との係合状態が解除されると、複数のパレット81〜85が複数のタイミングベルト51〜53の長手方向に移動可能な状態となる。
なお、上述の複数のグリッパ88の駆動(連結機構16の切り替え)は、アクチュエータ20によって行われ、上述の複数のロック部材94の駆動(保持機構18の切り替え)は、アクチュエータ22によって行われる。
制御回路24は、与えられた操作信号に基づき、上述の駆動モータ28(図2,図3参照)及びアクチュエータ20,22を制御する。この制御回路24の動作については、以下のワーク搬送装置10の動作と併せて説明する。
次に、上述のワーク搬送装置10の動作、及び、このワーク搬送装置10を用いたワーク製造方法について説明する。
先ず、図4の上図に示されるように、第一の連結プレート61及びパレット81は、初期位置S0に位置され、第二〜第五の連結プレート62〜65及びパレット82〜85は、第一〜第四の搬送位置S1〜S4にそれぞれ位置される。
また、第一〜第五のパレット81〜85には、ワークがそれぞれ保持される。さらに、複数のロック部材94は、複数のパレット81〜85側に移動され、複数の溝部96にそれぞれ係合される。また、複数のロック部材94が複数の溝部96と係合されることにより、複数のパレット81〜85の各々が各位置にそれぞれ保持される。
また、複数のグリッパ88が複数のパレット81〜85と反対側に移動され、複数の係合凸部90と複数の係合凹部92との係合状態が解除される。また、複数の係合凸部90と複数の係合凹部92との係合状態が解除されることにより、複数のパレット81〜85が複数の連結プレート61〜65から連結解除された状態とされる。
そして、この状態から制御回路24によりアクチュエータ22が駆動されると、図4の中図に示されるように、複数のロック部材94が複数のパレット81〜85と反対側に移動され、複数のロック部材94と複数の溝部96との係合状態が解除される。
また、制御回路24によりアクチュエータ20が駆動されると、複数のグリッパ88が複数のパレット81〜85側に移動され、複数の係合凸部90が複数の係合凹部92にそれぞれ係合される。また、複数の係合凸部90が複数の係合凹部92と係合されると、複数のパレット81〜85が複数の連結プレート61〜65に対してそれぞれ連結された状態とされる。
続いて、制御回路24により出力軸30が正回転するように駆動モータ28(図2,図3参照)が駆動され、複数のタイミングベルト51〜53が正方向に回転される。そして、図4の下図に示されるように、第一の連結プレート61及びパレット81は、初期位置S0から第一の搬送位置S1に移動し、第二の連結プレート62及びパレット82は、第一の搬送位置S1から第二の搬送位置S2に移動する。
また、第三の連結プレート63及びパレット83は、第二の搬送位置S2から第三の搬送位置S3に移動し、第四の連結プレート64及びパレット84は、第三の搬送位置S3から第四の搬送位置S4に移動する。また、第五の連結プレート65及びパレット85は、第四の搬送位置S4から第五の搬送位置S5に移動する。これにより、第一〜第五のパレット81〜85に保持されたワークが次の搬送位置にそれぞれ搬送される。
次いで、制御回路24によりアクチュエータ22が駆動される。そして、図5の上図に示されるように、複数のロック部材94が複数のパレット81〜85側に移動され、複数のロック部材94が複数の溝部96にそれぞれ係合される。また、複数のロック部材94が複数の溝部96と係合されると、複数のパレット81〜85の各々が各位置にそれぞれ保持される。
また、制御回路24によりアクチュエータ20が駆動されることにより、複数のグリッパ88が複数のパレット81〜85と反対側に移動され、複数の係合凸部90と複数の係合凹部92との係合状態が解除される。また、複数の係合凸部90と複数の係合凹部92との係合状態が解除されると、複数のパレット81〜85が複数の連結プレート61〜65から連結解除された状態とされる。
続いて、制御回路24により出力軸30が逆回転するように駆動モータ28が駆動され、複数のタイミングベルト51〜53が逆方向に回転される。そして、図5の下図に示されるように、第一の連結プレート61は、第一の搬送位置S1から初期位置S0に戻り、第二の連結プレート62は、第二の搬送位置S2から第一の搬送位置S1に戻る。
また、第三の連結プレート63は、第三の搬送位置S3から第二の搬送位置S2に戻り、第四の連結プレート64は、第四の搬送位置S4から第三の搬送位置S3に戻る。また、第五の連結プレート65は、第五の搬送位置S5から第四の搬送位置S4に戻る。なお、初期位置S0には、新たなワークが保持されたパレット86が搬送される。
そして、上記動作が繰り返し行われることにより、互いに異なる送りピッチで移動される複数のパレット81〜85によってワークが初期位置S0から複数の搬送位置S1〜S5に順に搬送される。
なお、本実施形態において、ワークは、一例として回路基板とされている。このようにワークが回路基板である場合には、第一の搬送位置S1〜第五の搬送位置S5のそれぞれにおいて、回路基板である複数のワークの各々に対し、回路素子の載置や半田付けなどの加工や組付が施される。
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置10によれば、出力軸30に連結された複数の駆動プーリ31〜33は、互いに径が異なっており、これにより、複数の連結プレート61〜65は、出力軸30の正逆回転に伴い互いに異なる送りピッチで往復移動される。従って、この複数の連結プレート61〜65の移動により、複数のワークの各々を複数のタイミングベルト51〜53の長手方向に沿って互いに異なる送りピッチで搬送することができる。
つまり、複数の連結プレート61〜65の移動に伴って複数のパレット81〜85が互いに異なる送りピッチで移動され、これにより、ワークを初期位置S0から複数の搬送位置S1〜S5(互いに異なるピッチで設定された複数の位置)に順に搬送することができる。
これにより、各搬送位置での工程に対応した適切な移動量でワークを次の工程に搬送することができるので、搬送途中でいずれかのパレット上のワークが加工・組付等されずにアイドル状態になることを抑制することができる。この結果、ワークの加工・組付等を効率的に行うことができるので、生産効率を向上させることができる。
また、連結機構16が連結解除した状態にあるときには、保持機構18によって複数のパレット81〜85の各々を保持することができる。これにより、複数のパレット81〜85が不意に移動してしまうことを抑制することができる。
また、複数の連結プレート61〜65がそれぞれ複数のタイミングベルト51〜53に跨って設けられており、この複数の連結プレート61〜65の配置及び構成を互いに異ならせる必要が無いので、構造を簡素化することができる。
また、複数の連結プレート61〜65を複数のタイミングベルト51〜53の各々に固定するためには、上述のように複数のタイミングベルト51〜53に跨って設けられた複数の連結プレート61〜65を複数のタイミングベルト51〜53の各々にベルトクランプ71〜75を介して選択的に固定すれば良い。従って、複数の連結プレート61〜65を複数のタイミングベルト51〜53の各々に容易に固定することができる。
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態において、ワーク搬送装置10は、一例として、駆動プーリ31〜33及び複数のタイミングベルト51〜53を有する駆動機構12を備えていたが、この駆動機構12として、複数のスプロケット及び複数のチェーンを有するものが用いられても良い。この場合には、互いに径の異なる複数のスプロケットが複数の回転部材に相当し、この複数のスプロケットの各々に巻き掛けられた複数のチェーンが複数の伝達部材に相当する。
また、ワーク搬送装置10は、五つの連結プレート61〜65を備えていたが、連結プレートの数はその他でも良い。
また、送りピッチP1と送りピッチP5とは同一に設定され、送りピッチP2と送りピッチP4とは同一に設定されていたが、各送りピッチは、その他の組み合わせに設定されても良い。つまり、各送りピッチは、任意に設定可能である。
また、ワークは、一例として回路基板とされていたが、その他にも、例えば、電機子であっても良い。ワークが電機子である場合には、第一の搬送位置S1〜第五の搬送位置S5のそれぞれにおいて、電機子である複数のワークの各々に対し、整流子やシャフトなどの部材に加工や組付が施される。また、その他にも、本実施形態のワーク搬送装置10及びこれを用いたワーク製造方法は、モータ部品、例えば整流子の加工、シャフトの加工、さらには電機子の組立、ヨークへの電機子の組み込みなど、回転電機のあらゆる構成部品の加工、組付に適用可能である。
また、ワーク搬送装置10、及び、このワーク搬送装置10を用いたワーク製造方法において、ワークはどのようなものでも良い。また、ワークに対して、加工及び組付のいずれか一方のみが施されても良い。
また、上述の複数のグリッパ88の駆動(連結機構16の切り替え)は、アクチュエータ20によって行われ、上述の複数のロック部材94の駆動(保持機構18の切り替え)は、アクチュエータ22によって行われていたが、グリッパ88の駆動及びロック部材94の駆動がリンク機構等を介して1個の共有アクチュエータで行われても良い。このようにすれば、機構を簡素化できると共に製造コストを低減できる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
10・・・ワーク搬送装置、12・・・駆動機構、14・・・搬送機構、16・・・連結機構、18・・・保持機構、20,22・・・アクチュエータ、24・・・制御回路、28・・・駆動モータ、30・・・出力軸、31〜33・・・駆動プーリ、35〜38・・・従動プーリ、41〜43・・・テンションプーリ、51〜53・・・タイミングベルト、61〜65・・・連結プレート、71〜75・・・ベルトクランプ、78・・・案内部材、81〜85・・・パレット、88・・・グリッパ、90・・・係合凸部、92・・・係合凹部、94・・・ロック部材、96・・・溝部

Claims (6)

  1. 出力軸を有する駆動モータと、
    前記出力軸に固定され、互いに径の異なる複数の回転部材と、
    前記複数の回転部材の各々に巻き掛けられた複数の伝達部材と、
    前記複数の伝達部材の各々に固定され、前記出力軸の正逆回転に伴い互いに異なる送りピッチで往復移動し、ワークを搬送させる複数の移動部材と、
    を備えたワーク搬送装置。
  2. 前記複数の伝達部材は、互いに並列に設けられ、
    前記複数の移動部材は、前記複数の伝達部材の長手方向に並んで配置されている、
    請求項1に記載のワーク搬送装置。
  3. 前記複数の伝達部材の長手方向に沿って並んで配置されると共に、前記複数の伝達部材の長手方向に沿って移動可能とされ、ワークを搬送する複数の搬送部材と、
    前記複数の搬送部材を前記複数の移動部材に対してそれぞれ連結した状態と連結解除した状態とに切り替わる連結機構と、
    前記連結機構の切り替えを行うアクチュエータと、
    互いに異なる送りピッチで移動される前記複数の搬送部材によってワークが複数の搬送位置に順に搬送されるように、前記駆動モータ及び前記アクチュエータを制御する制御回路と、
    を備えた請求項2に記載のワーク搬送装置。
  4. 前記連結機構が連結解除した状態にあるときに前記複数の搬送部材の各々を保持する保持機構を備えた、
    請求項3に記載のワーク搬送装置。
  5. 前記複数の移動部材は、それぞれ前記複数の伝達部材に跨って設けられると共に、前記複数の伝達部材の各々に固定部材を介して固定されている、
    請求項3又は請求項4に記載のワーク搬送装置。
  6. 互いに径の異なる複数の回転部材が固定された駆動モータの出力軸を正逆回転させて、前記複数の回転部材の各々に巻き掛けられた複数の伝達部材を正逆方向に回転させることにより、前記複数の伝達部材の各々に固定された複数の移動部材を互いに異なる送りピッチで往復移動させて前記複数の移動部材により複数のワークを順に搬送させると共に、
    前記複数の移動部材により搬送された前記複数のワークの各々に対し、加工及び組付の少なくともいずれかを施す、
    ワーク製造方法。
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