JP2014193761A

JP2014193761A - 搬送装置

Info

Publication number: JP2014193761A
Application number: JP2013071006A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Yamaguchi; 和幸山口
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-03-29
Publication date: 2014-10-09
Also published as: US8973737B2; US20140291120A1; CN104071524A; EP2784007A1; BR102014007246A2

Abstract

【課題】カーブ経路における旋回半径を小さく設定しても、搬送テーブルの上下位置を変えることなく搬送テーブル同士の干渉を回避することができる搬送装置の提供にある。
【解決手段】循環する搬送経路１１を備えた機台１２と、搬送経路１１に沿って走行自在に配設された無端牽引要素と、無端牽引要素に所定間隔に設けた複数の搬送テーブル３５と、搬送経路１１に形成され、搬送経路１１における搬送方向を変更するカーブ経路と、を備えた搬送装置１０において、無端牽引要素は、搬送テーブル３５を回転自在に連結する連結ピン３３を備え、搬送テーブル３５は、円柱体であり、中心から偏心した位置にて連結ピン３３と連結される挿入孔３９を備え、カーブ経路を通る搬送テーブル３５をカーブ経路の外側へ移動させるテーブル案内部を備えた。
【選択図】図４

Description

この発明は、搬送装置に関し、特に、無端牽引要素を備えた搬送装置に関する。

従来の搬送装置として、例えば、特許文献１に開示された搬送装置が知られている。
特許文献１に開示された搬送装置は、回動自在のスプロケットと、スプロケットに巻装されてエンドレスに循環するとともに、所定間隔毎にワークを載置する治具を備えている。
しかしながら、特許文献１に開示された搬送装置では、スプロケットの径を小さくすると、治具同士の干渉を招くため、スプロケットの径は治具のサイズに制約されるという問題がある。

この問題を解決する従来技術としては、例えば、特許文献２に開示されたチェーン走行径を小径にする装置を挙げることができる。
特許文献２に開示された装置では、機体上の軸受支台に回転自在の軸にチェーン車を固着し、チェーン車にチェーンを噛合わせて係合している。
チェーンには等間隔又は整数倍間隔にチェーンアタッチメントを介して案内筒を固着している。
平板の下端側には、案内筒に上下摺動自在に嵌入する支持棒が固着されており、支持棒の下端寄りに回転自在のローラが固着されている。
チェーンとチェーン車の噛合い係合始点より順次上昇又は下降してチェーン車の径に沿って湾曲する案内レールが機台に固着されており、チェーンの走行とともに案内レール上をローラが走行する。

特許文献２に開示された装置によれば、チェーンが走行すると、案内レール上をローラが走行し、支持棒が案内レールに沿って上昇または下降する。
このため、平板も上昇または下降することから、チェーンがチェーン車の外周を走行する際、平板に重合部が生じても上下に段差があるため、平板同士が接触することがない。

特開２００７−３１４３１１号公報実公昭５３−３３９８５号公報

特許文献２に開示された装置では、搬送テーブル（平板）の旋回半径を小さくしても、搬送経路に設定されたカーブ経路において、搬送テーブル同士の接触を回避することができる。
しかしながら、搬送テーブルの上昇又は下降を必要とし、そのために搬送装置の構造が複雑化するほか、上下方向にスペースの制約を受ける場合は実現できないという問題がある。
また、下の搬送テーブルに対して上の搬送テーブルの一部が覆うため、下の搬送テーブルに搬送対象物を載置すると、上の搬送テーブルが下の搬送テーブルの搬送対象物と接触するおそれがある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、カーブ経路における旋回半径を小さく設定しても、搬送テーブルの上下位置を変えることなく搬送テーブル同士の干渉を回避することができる搬送装置の提供にある。

上記の課題を解決するために、本発明は、循環する搬送経路を備えた機台と、前記搬送経路に沿って走行自在に配設された無端牽引要素と、前記無端牽引要素に所定間隔に設けて配設した複数の搬送テーブルと、前記搬送経路に形成され、前記搬送経路における搬送方向を変更するカーブ経路と、を備えた搬送装置において、前記無端牽引要素は、前記搬送テーブルを回転自在に連結する連結ピンを備え、前記搬送テーブルは、円柱体であり、中心から偏心した位置にて前記連結ピンが挿入される挿入孔を備え、前記カーブ経路を通る前記搬送テーブルを前記カーブ経路の外側へ移動させるテーブル案内部を備えたことを特徴とする。

本発明では、搬送テーブルがカーブ経路を通過する際、搬送テーブルは、テーブル案内部の案内により案内されるが、連結ピンを中心に回転される。
連結ピンが搬送テーブルの中心から偏心した位置に設定されているため、回転により搬送テーブルの中心がカーブ経路の外側へ移動する。
搬送テーブルの中心がカーブ経路の外側へ移動するため、カーブ経路では、隣の搬送テーブルとの間に間隙が形成され、搬送テーブル同士は干渉しない。
本発明によれば、カーブ経路における旋回半径を小さく設定しても、搬送テーブルの上下位置を変えることなく搬送テーブル同士の干渉を回避することができる。

また、上記の搬送装置において、前記無端索引要素は無端チェーンである構成としてもよい。
この場合、無端チェーンを用いてカーブ経路における旋回半径を小さく設定することができる。

また、上記の搬送装置において、前記カーブ経路は搬送方向を１８０度反転させる反転経路である構成としてもよい。
この場合、カーブ経路へ向かう直線の経路とカーブ経路から１８０度反転され反対方向へ向かう直線の経路との間の距離を小さくすることができる。
このため、機台の幅を狭くすることができ、搬送装置の設置スペースを低減することができる。

また、上記の搬送装置において、前記テーブル案内部は、前記カーブ経路のカーブ中心に設けた案内ピンである構成としてもよい。
この場合、比較的簡単な部材である案内ピンにより、カーブ経路を通る搬送テーブルをカーブ経路の外側へ移動させるテーブル案内部を実現することができる。

本発明によれば、カーブ経路における旋回半径を小さく設定しても、搬送テーブルの上下位置を変えることなく搬送テーブル同士の干渉を回避することができる搬送装置を提供することができる。

本発明の搬送装置の概要を示す平面図である。図１におけるＡ−Ａ線矢視図である。図１におけるＢ−Ｂ線矢視図である。（ａ）は本実施形態の作用を説明する拡大平面図であり、（ｂ）は比較例の作用を説明する拡大平面図である。

以下、本発明の実施形態に係る搬送装置について図面を参照して説明する。
本実施形態では、搬送対象物としての円柱状のワークを連続的に搬送するための搬送装置を例示して説明する。

図１に示すように、搬送装置１０は、循環する搬送経路１１が形成された機台１２を備えている。
機台１２の搬送経路１１は、搬送方向を変更する複数のカーブ経路と搬送方向が不変である複数の直線経路により形成されている。
本実施形態では、カーブ経路として、搬送方向が１８０度反転させる第１反転経路１３、第２反転経路１４、第３反転経路１５が設定されているほか、搬送方向が９０度変更される第１直角経路１６、第２直角経路１７が設定されている。
直線経路として、第２直角経路１７と第１反転経路１３の間の第１直線経路１８と、第１反転経路１３と第２反転経路１４の間の第２直線経路１９と、第２反転経路１４と第３反転経路１５の間の第３直線経路２０と、第３反転経路１５と第１直角経路１６の間の第４直線経路２１と、第１直角経路１６と第２直角経路１７の間の第５直線経路２２が設定されている。

図２、図３に示すように、機台１２における第１反転経路１３に対応する位置には、回転自在の駆動スプロケット２３が軸受２４を介して備えられている。
駆動スプロケット２３の回転方向は水平方向であり、駆動スプロケット２３に備えられた駆動軸２５は鉛直方向の軸心を有し、機台１２の下方へ延在する。
駆動軸２５の下端は、機台１２に設けられた減速機２６を介して駆動モータ２７と接続されている。
従って、駆動モータ２７の駆動力は減速機２６を介して駆動スプロケット２３に伝達され、駆動スプロケット２３を回転する。

図１に示すように、機台１２における第２反転経路１４に対応する位置に従動スプロケット２８が軸受（図示されず）を介して設けられている。
また、図３に示すように、機台１２における第３反転経路１５に対応する位置にも軸受２４を介して従動スプロケット２８が備えられている。
また、第１直角経路１６に対応する位置に軸受（図示されず）を介して従動スプロケット２８が設けられている。
さらに、図２に示すように、第２直角経路１７には従動スプロケット２８が軸受２４を介して設けられている。
従動スプロケット２８の回転方向は水平方向であり、従動スプロケット２８に備えられた従動軸２９は鉛直方向の軸心を有し、機台１２の下方へ延在する。
これらの従動スプロケット２８は機台１２に対して回転自在である。

駆動スプロケット２３および従動スプロケット２８には無端牽引要素としての走行自在の無端チェーン３０が掛装されている。
無端チェーン３０は、上下一対のプレート３１とピン３２を備えた公知のものであり、機台１２に支持されており、駆動スプロケット２３の回転により搬送経路１１を循環走行する。
無端チェーン３０の中心となる線を中心線Ｌとする。
無端チェーン３０には複数の連結ピン３３が所定間隔を保つように定ピッチにて配設されている。
連結ピン３３は、無端チェーン３０の上面において立設されており、無端チェーン３０のピン３２と同軸となるようにピン３２に固定されている。
連結ピン３３の下部寄りには、連結ピン３３の軸径よりも大きく設定された円柱状の支持ブロック３４が設けられている。
連結ピン３３は、次に説明する搬送テーブル３５を無端チェーン３０に対して回転自在に連結するためのものであり、支持ブロック３４は、搬送テーブル３５を支持するためのものである。

本実施形態では、搬送テーブル３５が連結ピン３３を介して無端チェーン３０に連結されている。
搬送テーブル３５は円柱体であり、上面３６、下面３７および外周面３８を備えており、搬送テーブル３５の上面３６にはワークＷを載置する載置面となっている。
搬送テーブル３５を円柱体とすることにより、搬送経路１１の走行中における機台１２との引っ掛かりを低減して、搬送テーブル３５の円滑な走行を実現している。
本実施形態のワークＷは円柱状であり、搬送テーブル３５の直径よりも僅かに小さな直径が設定されている。
なお、搬送テーブル３５を円柱体としたが、円板も円柱体の概念に含まれる。

搬送テーブル３５の上面３６には、ワークＷが転倒しないための転倒防止手段（図示せず）が設けられている。
搬送テーブル３５の中心から偏心した位置には連結ピン３３が挿入される挿入孔３９が形成されている。
挿入孔３９は、上面３６と下面３７を貫通する貫通孔であり、連結ピン３３の直径よりも僅かに大きく設定された孔径を備えており、連結ピン３３の挿入・抜き出しを円滑に行うことができる。
挿入孔３９に連結ピン３３が挿入される状態では、搬送テーブル３５は支持ブロック３４に支持され、かつ、連結ピン３３に対して遊嵌状態である。
従って、搬送テーブル３５は連結ピン３３を中心に回転可能であり、搬送テーブル３５が回転することにより搬送テーブル３５の中心Ｃは無端チェーン３０の中心線Ｌから外れることが可能となる。

機台１２には、搬送テーブル３５の外周面３８に対向する側壁４０が設置されている。
側壁４０は第１直線経路１８〜第５直線経路２２に対応して設置されているほか、各カーブ経路ではカーブ経路の外側において円弧状に形成されている。
搬送テーブル３５の下面へ向けて側壁４０から突出する突出壁４１が設けられている。

本実施形態では、駆動スプロケット２３の駆動軸２５の上端には、テーブル案内部としての案内ピン４２が駆動軸２５と同軸となるように設けられている。
案内ピン４２は、第１反転経路１３を通る搬送テーブル３５の中心Ｃを無端チェーン３０の中心線Ｌより外側へ位置するように搬送テーブル３５を案内する部材である。
また、第２反転経路１４、第３反転経路１５、第１直角経路１６および第２直角経路１７における各従動スプロケット２８の従動軸２９にも、駆動スプロケット２３と同様にテーブル案内部としての案内ピン４２が従動軸２９と同軸となるように設けられている。
従って、案内ピン４２はカーブ経路におけるカーブの中心となるカーブ中心（駆動軸２５および従動軸２９の軸心）に設けられている。

次に、本実施形態の搬送装置１０の作動について説明する。
駆動源である駆動モータ２７が駆動すると、駆動モータ２７の動力は減速機２６を介して駆動スプロケット２３を回転する。
駆動スプロケット２３の回転により無端チェーン３０が一方へ向けて搬送経路１１を循環走行し、搬送テーブル３５も無端チェーン３０と共に搬送経路１１を循環走行する。
搬送テーブル３５にワークＷが載置されている場合には、搬送テーブル３５の循環走行によりワークＷの搬送が行われる。

搬送テーブル３５が直線経路である第１直線経路１８〜第５直線経路２２を走行するとき、搬送テーブル３５の中心Ｃは無端チェーン３０の中心線Ｌと一致する。
搬送テーブル３５がカーブ経路である第１反転経路１３〜第３反転経路１５、第１直角経路１６、第２直角経路１７では、搬送テーブル３５の中心Ｃは無端チェーン３０の中心線Ｌと一致しない状態となる。
具体的には、搬送テーブル３５がこれらのカーブ経路を走行するとき、搬送テーブル３５の中心は無端チェーン３０の中心線Ｌよりも外側に位置する。

図４（ａ）は第１反転経路１３における搬送テーブル３５の走行を示す。
図４（ａ）では、搬送テーブル３５の中心Ｃが無端チェーン３０の中心線Ｌと一致しているとき、案内ピン４２の外周面は、無端チェーン３０の中心線Ｌと直交する方向において、搬送テーブル３５の外周面３８よりも距離Ｓ分だけ外側に位置している。
このため、搬送テーブル３５が第１直線経路１８から第１反転経路１３に進入すると、搬送テーブル３５の外周面３８が案内ピン４２に当接し、搬送テーブル３５は案内ピン４２に案内されて連結ピン３３を中心に回転する。
搬送テーブル３５の連結ピン３３を中心とする回転により搬送テーブル３５の中心Ｃは無端チェーン３０の中心線Ｌよりも距離Ｓ分だけ径方向の外側に位置する。
図４（ａ）では、第１反転経路１３において駆動スプロケット２３の外側に示す二点鎖線が搬送テーブル３５の中心Ｃの軌跡Ｔを示している。
このため、平面視において反転経過中の搬送テーブル３５により駆動スプロケット２３を覆う面積（図４（ａ）ではハッチングにより図示されている部分）が抑制され、進行方向側の隣の搬送テーブル３５との間隙が生じて搬送テーブル３５同士の接触が回避される。

図４（ｂ）は比較例であるが、比較例の駆動スプロケット２３と無端チェーン３０は実施形態のものと同一であるほか、搬送テーブル３５は連結ピン３３との取り付け位置を除き同じ構成である。
また、無端チェーン３０における搬送テーブル３５の取り付けのピッチも実施形態と同じであるため、共通する要素については同一の符号を用いた。
図４（ｂ）に示すように、比較例では、無端チェーン３０のプレートの中心に連結ピン３３を設けるとともに、搬送テーブル３５の中心Ｃと連結ピン３３を連結している。
比較例では、第１反転経路１３において前後の搬送テーブル３５が重なり合う部位Ｘが生じており、搬送装置として成立しないことが示されている。
因みに、平面視において反転経過中の搬送テーブル３５により駆動スプロケット２３を覆う面積（図４（ｂ）ではハッチングにより図示されている部分）が実施形態と比較して大きくなっている。
この場合、実施形態以外の手段にて搬送装置として成立させるためには、無端チェーン３０に対する搬送テーブル３５の取り付けのピッチを大きく設定するか、あるいは、駆動スプロケット２３の直径を大きくするしかない。
搬送テーブル３５の取り付けのピッチを大きくする場合は、面積当たりのワーク数（ワーク集積率）が小さくなり、駆動スプロケット２３の直径を大きくすると搬送装置の設置面積が大きくなる。

本実施形態において図示しないが、第１反転経路１３以外の第２反転経路１４、第３反転経路１５においても、第１反転経路１３における搬送テーブル３５と同様に、搬送テーブル３５が案内ピン４２により回転される。
このため、第２反転経路１４、第３反転経路１５を通過する搬送テーブル３５の中心Ｃは無端チェーン３０の中心線Ｌよりも外側に位置する。
また、第１直角経路１６、第２直角経路１７においても、第１反転経路１３における搬送テーブル３５と同様に、搬送テーブル３５が案内ピン４２により回転され、搬送テーブル３５の中心Ｃは無端チェーン３０の中心線Ｌよりも外側に位置しつつ走行する。

本実施形態の搬送装置は以下の作用効果を奏する。
（１）搬送テーブル３５がカーブ経路を通過する際、搬送テーブル３５は、案内ピン４２の案内により案内されるが、連結ピン３３を中心に回転される。連結ピン３３が搬送テーブル３５の中心から偏心した位置に設定されているため、回転により搬送テーブル３５の中心Ｃが無端チェーン３０の中心線Ｌの外側へ移動する。搬送テーブル３５の中心Ｃが無端チェーン３０の中心線Ｌの外側へ移動するため、カーブ経路では、隣の搬送テーブル３５との間に間隙が形成され、搬送テーブル３５同士は干渉しない。従って、カーブ経路における旋回半径を小さく設定しても、搬送テーブル３５の上下位置を変えることなく搬送テーブル３５同士の干渉を回避することができる。
（２）無端チェーン３０を用いてカーブ経路におけるカーブ半径を小さく設定することができる。

（３）第１直線経路１８と第２直線経路１９との間、第２直線経路１９と第３直線経路２０との間、第３直線経路２０と第４直線経路２１の間の距離をそれぞれ小さく設定することができる。このため、機台１２の幅を狭くすることができ、搬送装置１０の設置スペースを低減することができる。また、搬送装置１０の設置面積当たりのワーク数（ワーク集積率）を増大させることができる。
（４）比較的簡単な部材である案内ピン４２により、カーブ経路を通る搬送テーブル３５を無端チェーン３０の中心線Ｌの外側へ移動させるテーブル案内部を実現することができる。

なお、上記の実施形態は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。

○ 上記の実施形態では、無端牽引要素として無端チェーンを用いた場合を例示したが、無端牽引要素は無端チェーンに限らない。無端牽引要素は、例えば、無端チェーンに代えて無端ベルト（Ｖベルト、丸ベルト、平ベルト等）を用いてもよい。
○ 上記の実施形態では、テーブル案内部として案内ピンを用いたが、テーブル案内部はピンに限定されない。テーブル案内部は、例えば、板材又は棒材を湾曲させて形成したガイド部材を用いてもよく、この場合、カーブ経路の中心と同軸となる円または円弧のガイド面をガイド部材に形成すればよい。テーブル案内部は、少なくとも、搬送テーブルをカーブ経路の外側へ移動させる機能を備えた手段であれば特に制限されない。
○ 上記の実施形態では、カーブ経路として、搬送方向が１８０度反転する反転経路と、搬送方向が９０度変更される直角経路に本発明を適用したが、反転経路にのみ適用してもよい。また、カーブ経路による搬送方向の変更は、９０度や１８０度の変更に限定されない。例えば、８０度や１２０度の変更であってもよい。
○ 上記の実施形態では、駆動スプロケットと４つの従動スプロケットを用い、５つのカーブ経路が設定された搬送経路としたが、搬送経路の形や従動スプロケットの数は自由である。例えば、駆動スプロケットと従動スプロケットをそれぞれ１つとし、２つのカーブ経路が設定された搬送経路としてもよい。
○ 上記の実施形態では、案内ピンが駆動スプロケットの駆動軸や従動スプロケットの従動軸に連結されるとしたが、駆動軸や従動軸に連結することは必須ではない。機台にブラケット設けて、駆動軸や従動軸に連結せずブラケットに案内ピンを設けてもよい。この場合、駆動軸や従動軸の軸心と案内ピンの軸心を一致すればよい。また、案内ピンを駆動軸や従動軸に連結しても、駆動軸や従動軸に対して回転自在としてもよい。
○ 上記の実施形態では、ワークは円柱状としたがワークの形状については特に限定されない。ワークは少なくとも搬送テーブルからはみ出すことがない形状の物品であればよい。

１０搬送装置
１１搬送経路
１２機台
１３第１反転経路
１４第２反転経路
１５第３反転経路
１６第１直角経路
１７第２直角経路
１８第１直線経路
１９第２直線経路
２０第３直線経路
２１第４直線経路
２２第５直線経路
２３駆動スプロケット
２５駆動軸
２８従動スプロケット
２９従動軸
３０無端チェーン
３３連結ピン
３５搬送テーブル
３９挿入孔
４２案内ピン
Ｃ中心
Ｌ中心線
Ｓ距離
Ｔ軌跡

Claims

循環する搬送経路を備えた機台と、
前記搬送経路に沿って走行自在に配設された無端牽引要素と、
前記無端牽引要素に所定間隔に設けて配設した複数の搬送テーブルと、
前記搬送経路に形成され、前記搬送経路における搬送方向を変更するカーブ経路と、を備えた搬送装置において、
前記無端牽引要素は、前記搬送テーブルを回転自在に連結する連結ピンを備え、
前記搬送テーブルは、円柱体であり、中心から偏心した位置にて前記連結ピンが挿入される挿入孔を備え、
前記カーブ経路を通る前記搬送テーブルを前記カーブ経路の外側へ移動させるテーブル案内部を備えたことを特徴とする搬送装置。
前記無端牽引要素は無端チェーンであることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
前記カーブ経路は搬送方向を１８０度反転させる反転経路であることを特徴とする請求項１又は２記載の搬送装置。
前記テーブル案内部は、前記カーブ経路のカーブ中心に設けた案内ピンであることを特徴する請求項１〜３のいずれか一項記載の搬送装置。