JP2015089609A - ワーク搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロボット等の移送装置が把持するワークをオーバヘッドコンベアのハンガフックに係合させてハンガに持ち替える作業を的確に実行可能とし、しかも一連の作業の自動化を可能として作業効率向上を図る。
【解決手段】オーバヘッドコンベアの走行体ＣＨに前後揺動可能に吊持したフックＦに、移送装置Ｔが把持するワークＷを係合させるようにして、ワークＷをハンガＨに持ち替えてワークＷを吊り下げ搬送するワーク搬送装置であって、前記持ち替えのためにハンガＨの移動を一時停止させた状態で、フックＦがワークＷと係合可能な所定待機位置ＦＡに位置決めされるようフックＦを支持し得るフック支持部材Ｓを備え、該フック支持部材Ｓは、これがフックＦの搬送軌跡に張り出してフックＦに前記所定待機位置ＦＡで当接するフック支持位置Ｓ１と、搬送軌跡外に退出する退出位置Ｓ２との間を往復動可能として取付台Ｂに取付けられる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ワーク搬送装置、特にワーク搬送空間の上方にその搬送方向に沿って設置されたレールと、そのレールに沿って走行可能な走行体と、その走行体に支持されたハンガとを備えたオーバヘッドコンベアを含み、そのハンガが備える前後揺動可能なフックにワークを係合させてワークを吊り下げ状態で搬送するようにした搬送装置、並びに搬送方法に関する。

上記ワーク搬送装置として、例えば、ハンガに各々複数ずつ設けたフック及びクランプ手段にワークを保持させ、そのハンガによりワークを吊り下げ状態で搬送するようにしたものが知られている（下記特許文献１を参照）。

特開２００２−１８７５８３号公報

ところが上記従来装置は、オーバヘッドコンベアを走行させたままの状態で、作業員がワークストック場からワークを手で掴んでハンガに直接取付けるようにしているので、作業に多大の労力と手間を要して作業能率が悪い問題があった。

そこで、ワークを把持してオーバヘッドコンベアまで移送可能な産業用ロボット等の移送装置を使用し、その移送装置が把持するワークをハンガのフックに係合させることでワークを移送装置からハンガへ持ち替え可能として、作業工程の自動化と能率向上を図ることが考えられる。この場合、移送装置からハンガのフックにワークを係合させるときに、移動中のハンガにワークを自動移載する技術は極めて高度なため、走行中のハンガ（即ちコンベア）を一時停止させる必要があるが、コンベアの慣性、組み立て誤差等に起因してハンガの停止位置にバラツキが生じ易く、また、たとえハンガの停止位置を正確に制御できた場合でも、フックはハンガに前後揺動可能に吊持されていて前後に簡単に動いてしまうため、移送装置が把持するワークをフックに係合させる作業、即ち移送装置からハンガへのワーク持ち替えを的確には行い得なくなる虞れがある。

本発明は、上記に鑑み提案されたもので、従来装置の前記問題を簡単な構造で一挙に解決できるようにしたワーク搬送装置及び搬送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の発明は、ワーク搬送空間の上方にその搬送方向に沿って設置されたレールと、そのレールに沿って走行可能な走行体と、その走行体に支持されたハンガとを有するオーバヘッドコンベア、並びにワークを把持して前記オーバヘッドコンベアまで移送可能な移送装置を含み、前記ハンガが、前記走行体にその移動方向に沿って前後揺動可能に吊持したフックを備え、前記移送装置が把持するワークを前記フックに係合させるようにして、そのワークを該移送装置から前記ハンガに持ち替え、該ハンガによりワークを吊り下げ搬送するワーク搬送装置であって、前記持ち替えのために前記ハンガの移動を一時停止させた状態で、前記フックがワークと係合可能な所定待機位置に位置決めされるよう該フックを支持し得るフック支持部材を備え、前記フック支持部材は、これが前記フックの搬送軌跡に張り出して該フックに前記所定待機位置で当接するフック支持位置と、前記搬送軌跡外に退出する退出位置との間を往復動可能として取付台に取付けられることを特徴とする。

また請求項２の発明は、請求項１の発明の前記特徴に加えて、前記フック支持部材は、支持部材本体と、この支持部材本体の、前記ワークとの対向面に着脱可能に被着されるカバー部材とを備えることを特徴とする。

また請求項３の発明は、請求項２の発明の前記特徴に加えて、前記カバー部材の材質は、前記ワークの材質やワーク搬送先の工程に応じて設定されることを特徴とする。

また請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの発明の前記特徴に加えて、前記フック支持部材は、これが前記フック支持位置にあるときに、該フック支持部材に接近する前記フックを前記所定待機位置に向けて案内するフック進入ガイドを有することを特徴とする。

また請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの発明の前記特徴に加えて、前記フック支持部材と前記取付台との間には、そのフック支持部材を前記フック支持位置と前記退出位置との間で強制的に移動させるエアシリンダが設けられることを特徴とする。

また請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの発明の前記特徴に加えて、前記移送装置は、複数のワークを貯留するワークストック場から、前記ハンガにワークを持ち替え可能な位置までワークを移送する途中で、該ワークを反転させる反転装置を含むことを特徴とする。

また請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明の前記特徴に加えて、前記移送装置は、ワーク把持用爪をロボットハンドの先端に有する産業用ロボットを含むことを特徴とする。

また請求項８の発明は、請求項７の発明の前記特徴に加えて、前記産業用ロボットは、前記ワークの貫通孔に挿入されてワークをクランプ可能な３個のワーク把持用爪と、そのワーク把持用爪の周辺でワークに係合して該ワーク把持用爪が前記貫通孔内を相対回転するのを阻止する回り止め手段とを有することを特徴とする。

また請求項９の発明は、請求項７又は８の発明の前記特徴に加えて、前記産業用ロボットは、複数のワークを仕切り板を挟んで上下に段積みした状態でワークが貯留されるワークストック場から使用済みの前記仕切り板を吸着して所定の仕切り板置場まで移送可能であることを特徴とする。

また請求項１０の発明は、請求項１〜９の何れかに記載のワーク搬送装置を用いたワーク搬送方法であって、ワークを前記移送装置から前記ハンガに持ち替えるに当たり、前記フック支持部材を前記フック支持位置に移動、保持する工程と、しかる後、そのフック支持部材に次のフックが接近して前記ハンガが所定位置に達するのに応じて該ハンガの移動を停止させることにより、前記次のフックを該フック支持部材に当接させて前記所定待機位置に位置決めする工程と、その後、前記移送装置で移送されてきたワークを、前記所定待機位置にある前記フックに係合させることで、該ワークを移送装置から前記ハンガに持ち替える工程と、次いで、そのワークがセットされた前記ハンガの移動を再開できるように、前記フック支持部材を前記退出位置まで移動させる工程とを順次実行することを特徴とする。

本発明によれば、移送装置からハンガへのワーク持ち替えのためにハンガの移動を一時停止させた状態で、ハンガのフックがワークと係合可能な所定待機位置に位置決めされるようフックを支持し得るフック支持部材を備え、このフック支持部材は、これがフック及びワークの搬送軌跡に張り出してフックに前記所定待機位置で当接するフック支持位置と、搬送軌跡外に退出する退出位置との間を往復動可能であるので、ワーク持ち替えのためにコンベアの運転を一時停止させた状態では、フック支持位置のフック支持部材によってフックを、コンベアの慣性、組み立て誤差等の影響を受けずに所定待機位置に精度よく位置決め可能となる。従って、移送装置が把持するワークをフックに係合させてハンガに持ち替える作業を常に的確に実行可能となり、しかもこの一連の作業を自動化できて作業効率向上に大いに寄与することができる。また、上記したワークの持ち替え作業後は、フック支持部材を退出位置に一時的に退避させることで、次のハンガへのワーク持ち替え作業に支障なく移行することができる。

また特に請求項２の発明によれば、フック支持部材は、支持部材本体と、この支持部材本体の、ワークとの対向面に着脱可能に被着されるカバー部材とを備えるので、フック支持部材のカバー部材がワークと接触して変形、摩耗しても、そのカバー部材だけを新品と交換すれば足り、支持部材本体は引き続き使用可能であることから、コスト節減に寄与することができる。

また特に請求項３の発明によれば、前記カバー部材の材質は、ワークの材質やワーク搬送先の工程に応じて設定されるので、ワークの材質やワーク搬送先の工程に応じたカバー部材の最適の材料選択が可能となり、コスト節減が図られる。

また特に請求項４の発明によれば、フック支持部材は、これがフック支持位置にあるときに、フック支持部材に接近するフックを所定待機位置に向けて案内するフック進入ガイドを有するので、そのフック進入ガイドによって、フック支持部材を所定待機位置に的確に案内できて、フック支持部材の所定待機位置への位置決めをより的確に行うことができる。

また特に請求項５の発明によれば、フック支持部材と取付台との間には、そのフック支持部材をフック支持位置と退出位置との間で強制的に移動させるエアシリンダが設けられるので、移送装置で移送されてきたワークがフックへの係合の際にフック支持部材に勢いよく接触しても、その衝撃をエアシリンダで効果的に吸収緩和することができる。

また特に請求項６の発明によれば、移送装置は、複数のワークを貯留するワークストック場から、ハンガにワークを持ち替え可能な位置までワークを移送する途中で、該ワークの姿勢を反転させる反転装置を含むので、ワークストック場で複雑形態のワークをスペース効率アップのために通常姿勢のものと上下反転姿勢のものとを交互に並べたような場合でも、移送装置は、反転装置を適時作動させることで常に同一姿勢で前記持ち替え位置まで移送可能である。

また特に請求項７の発明によれば、移送装置は、ワーク把持用爪をロボットハンドの先端に有する産業用ロボットを含むので、そのワーク把持用爪を用いてワークを的確に把持することが可能となる。

また特に請求項８の発明によれば、産業用ロボットは、ワークの貫通孔に挿入されてワークをクランプ可能な３個のワーク把持用爪と、そのワーク把持用爪の周辺でワークに係合して該ワーク把持用爪が貫通孔内を回転するのを阻止する回り止め手段とを有するので、その回り止め手段でワークとワーク把持用爪との相対回転を阻止しつつ、ワーク貫通孔に挿入した上記３個のワーク把持用爪でワークを把持可能となる。

また特に請求項９の発明によれば、産業用ロボットは、複数のワークを仕切り板を挟んで上下に段積みした状態でワークが貯留されるワークストック場から使用済みの仕切り板を吸着して所定の仕切り板置場まで移送可能であるので、ワーク移送用のロボットを利用して、ワークストック場から使用済みの仕切り板を自動的に排出することできる。

本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置の全体平面図 前記ワーク搬送装置の側面図（図１の２矢視図） 移送装置からコンベアへのワーク受け渡し位置付近での要部拡大側面図（図１の３矢視拡大図） 移送装置の主要部（ロボット）を示す平面図 図４の５矢視側面図 ロボットアーム先部における把持態様説明図であって、（Ａ）は第２姿勢にあるワークを把持した状態を、また（Ｂ）は仕切り板を把持した状態をそれぞれ示す 反転装置を示す平面図 反転装置を示す側面図（図７の８矢視図） 図１の９矢視部拡大平面図（図３の９矢視図） 図９の１０矢視図 図１０の１１−１１線拡大断面図 フック支持部材に当接支持されるフックにロボットからワークが持ち替えられる過程を説明する断面図

本発明の実施の形態を、添付図面により以下に具体的に説明する。

先ず、図１〜３において、本発明に係るワーク搬送装置は、ワーク搬送空間の上方にその搬送方向に沿って設置されるオーバヘッドコンベアＯＣと、ワークストック場ＷＳからワークＷを把持してオーバヘッドコンベアＯＣまで移送可能な移送装置Ｔとを主要構成要素とする。

オーバヘッドコンベアＯＣは、設置面Ｂ上に設定したワーク搬送空間の上方にその搬送方向に沿って設置固定されるレールＧと、そのレールＧ内に収納、支持されてその長手方向に沿って移動可能な走行体としてのコンベヤチェーンＣＨと、そのコンベヤチェーンＣＨにその長手方向に所定間隔をおいて取付けられる複数のハンガＨと、コンベヤチェーンＣＨを走行駆動すベく設置面Ｂに設置される駆動装置（図示せず）と、その駆動装置の作動を制御すベく設置面Ｂに設置される制御装置としての制御盤Ｃとを備えており、その制御盤ＣによりコンベヤチェーンＣＨが走行制御されるようになっている。以上の構造は、コンベヤチェーンを用いたオーバヘッドコンベアとして従来公知であるので、ハンガＨ以外の部分の構造については、これ以上の説明を省略する。

尚、本明細書において、前方・後方とは、ハンガＨの移動方向（即ちワーク搬送方向）でそれぞれ前方・後方をいう。

前記ハンガＨは、コンベヤチェーンＣＨに支持されて該チェーンＣＨと共に移動するハンガ本体Ｈｍと、そのハンガ本体Ｈｍに前後揺動可能に吊持したフックＦとを備える。そのハンガ本体Ｈｍは、同一長さの前後一対の鉛直リンク１，２と、その両リンク１，２の下端に両端がそれぞれ軸支される水平リンク３とを備える。そして、前後一対の鉛直リンク１，２は、コンベヤチェーンＣＨに装着されて該チェーンＣＨからレールＧ下端のスリットを通して下方に延出する前後一対のハンガ支持部４にそれぞれ前後揺動可能に軸支される。

而して、前後一対の鉛直リンク１，２及び水平リンク３は、両鉛直リンク１，２を軸支するコンベヤチェーンＣＨのハンガ支持部４と協働して平行リンク機構を構成する。従って、水平リンク３は、コンベヤチェーンＣＨに対して、それとの平行姿勢を維持しつつ且つ前後揺動可能として、同チェーンＣＨに一体的に追従移動する。

また前記フックＦは、水平リンク３の前後中央部に上端が前後揺動可能に軸支されて直線状に延びる棒状のフック本体Ｆｍと、そのフック本体Ｆｍの下端より後方に一体に延びる鉤部Ｆａとで構成される。その鉤部Ｆａの先端（即ち後端）には、上方に起立した抜け止め用の爪部Ｆａｔが形成され、この爪部Ｆａｔにより、フック鉤部Ｆａに掛けたワークＷが妄りに脱落しないようになっている。

そして、後述するように、ワークストック場Ｗから移送装置Ｔが把持、移送してきたワークＷをハンガＨのフック鉤部Ｆａに係合させるようにして、そのワークＷを移送装置ＴからハンガＨに持ち替え、そのハンガＨによりワークＷを吊り下げて、図示しない次工程を実行するステーションまでコンベア搬送する。

ワークＷとして、図示例では車両用変速機のミッションケース半体が例示され、そのミッションケース半体Ｗは、一端が開放した皿状部分Ｗａと、その皿状部分Ｗａの他端外壁より外方に膨出する碗状部分Ｗｂとを有する。そして、それら皿状部分Ｗａ及び碗状部分Ｗｂには、図示しない変速機軸等を通すための貫通孔ｈ１，ｈ２が形成されており、それら貫通孔ｈ１，ｈ２が後述するように、移載装置Ｔによるワーク把持孔（即ちロボットＲが把持する孔）、或いはオーバヘッドコンベアＯＣによるワーク吊り下げ用孔（即ちフックＦを掛ける孔）として利用される。

前記移送装置Ｔは、複数のワークＷを貯留されるワークストック場ＷＳと、そのワークストック場ＷＳからワークＷを把持して、オーバヘッドコンベアＯＣに対するワーク受け渡し位置（即ちハンガＨにワークＷを持ち替え可能な位置）まで移送可能なロボットＲと、そのロボットＲによりワークＷをワーク受け渡し位置まで移送する途中で、ワークＷを反転させる反転装置Ａと、ワークストック場ＷＳで使用されて用済みとなったワーク段積み用の仕切り板１０の置場１１とを少なくとも含む。

ワークストック場ＷＳでは、図１，２に示すように、設置面Ｂ上に設置された支持台８の上に、複数のワークＷを載置する支持テーブル９が載置、支持されており、その支持テーブル９上には、複数のワークＷが仕切り板１０を挟んで上下に段積みした状態で貯留される。１つの仕切り板１０上において、ワークとしての前記ミッションケース半体Ｗは、これの前記皿状部分Ｗａを下側とした第１姿勢Ｗ１と、同じく上側とした第２姿勢Ｗ２とが交互に並ぶように配列されており、これにより、同じ姿勢のもの同士を仕切り板１０上に並列させる場合よりも効率よく配列可能となっている。

前記ロボットとしては、複数の関節部を有して三次元的に複雑な様々な動きをとり得るロボットハンドＲｈを備えた従来周知の産業用ロボットＲが使用されており、そのロボットＲの構成を図４〜６を併せて参照して次に説明する。

ロボットＲの基部は、オーバヘッドコンベアＯＣとワークストック場Ｗとの間の設置面Ｂ上に支持台１７を介して設置、固定される。そのロボットハンドＲｈの先部には、３本のワーク把持用爪１４を有してワークＷを把持し得るワーク把持部１２と、そのワーク把持部１２の両側で仕切り板１０を吸着し得る仕切り板吸着部１３とが設けられる。

前記ワーク把持部１２は、３本のワーク把持用爪１４を相互に離間拡開させる爪駆動機構（図示せず）をロボットハンドＲｈの先部に有する。そして、それら３本のワーク把持用爪１４を、ワークＷの前記貫通孔ｈ１，ｈ２に挿入した状態で爪駆動機構により拡開作動させることで、それらワーク把持用爪１４を以てワークＷをロボットハンドＲｈの先部に把持させることができる。

更にワーク把持部１２は、ワーク把持用爪１４の周辺でワークＷの外面に係合してワーク把持用爪１４の貫通孔ｈ１，ｈ２に対する相対回転を阻止する回り止め手段１６を備える。この回り止め手段１６は、図示例ではロボットハンドＲｈの先部より延出する支持アーム１６ａと、そのアーム１６ａの先端に支持されるシリンダ１６ｂと、そのシリンダ１６ｂのピストンロッド先端に支持されてワークＷの内面又は外面に圧着係合し得る係合パッド１６ｃとで構成される。その回り止め手段１６は、ワークＷの貫通孔ｈ１，ｈ２とワーク把持用爪１４との相対回転を阻止しつつ、ワーク貫通孔ｈ１，ｈ２に挿入した上記３個のワーク把持用爪１４でワークＷを強固に把持可能となる。

更にロボットハンドＲｈの先部には、ロボットハンドＲｈの先方の画像を撮像するイメージセンサ等の光学センサＳＥｒが付設される。この光学センサＳＥｒで得られた画像データは、例えば把持すべきワークＷの各部の情報（例えば貫通孔ｈ１，ｈ２の位置情報、ワークＷの姿勢Ｗ１，Ｗ２等の情報等）や、ワーク把持用爪１４でワークＷが把持されたか否かの確認、フックＦの位置確認等に利用されて、ロボットＲによるワークＷの把持操作や把持解除操作、更にはフックＦへの係合操作をそれぞれ的確に行い得るようになっている。

前記仕切り板吸着部１３は、ロボットハンドＲｈの先部に取付けられて仕切り板１０に対しシリンダ等で進退駆動可能な複数の可動アーム１３ａと、そのアーム１３ａの先端に支持されてワーク把持部１２の両側で仕切り板１０を吸着し得る複数の吸盤１３ｂとを備えており、この吸盤１３ｂには、その吸盤１３ｂ内を随時に大気に開放して吸盤１３ｂの吸着作用を無効化する機構（図示せず）が接続される。従って、可動アーム１３ａを所定の格納位置（図５実線位置）から張出位置（図５鎖線位置、図６（Ｂ）位置）まで移動させた状態で、吸盤１３を使用済みの仕切り板１０の上面に圧接させることでロボットハンドＲｈで仕切り板１０を吸着可能であり、またそのロボットハンドＲｈで仕切り板１０を仕切り板置場１１の真上まで移送させた後、同置場１１に落下させることができる。これにより、ワーク移送用のロボットＲを利用して、ワークストック場ＷＳから使用済みの仕切り板１０を仕切り板置場１１まで自動的に排出可能である。

前記反転装置Ａは、ロボットＲによりワークＷをワークストック場Ｗから所定のワーク受け渡し位置まで移送する途中でワークＷを反転させるためのものであって、図７，８に明示されるように、ワークストック場ＷとオーバヘッドコンベアＯＣ間で設置面Ｂ上に設置される支持台２０と、その支持台２０に軸支されて水平軸２１ｊ回りに１８０度回転可能な回転台２１と、その回転台２１を回転駆動し得るモータ２２と、回転台２１に固定支持されて水平軸２１ｊを挟んで並列しワークＷを各々載置可能な一対の第１，第２ワーク載置テーブル２４，２５と、それらワーク載置テーブル２４，２５にそれぞれ設けられて各ワーク載置テーブル２４，２５上にワークＷをクランプし得るクランプ機構２６とを備える。そして、第１，第２ワーク載置テーブル２４，２５のワーク載置面は、上下反対向きに（即ちその一方の載置面が上向きに、他方の載置面が下向きに）配設される。

そして、第１，第２ワーク載置テーブル２４，２５には、ロボットハンドＲｈの先部が通過可能な切欠き部２４ｋ，２５ｋがそれぞれ形成される。また第１，第２ワーク載置テーブル２４，２５の各クランプ機構２６は、それらワーク載置テーブル２４，２５のワーク載置面に各々載置されたワークＷの周囲３箇所でワークＷ外面に各々圧着し得る３個のホルダバー２６ｂと、その各ホルダバー２６ｂをワーク係合位置とワーク解放位置との間で駆動し得る駆動機構２６ａとを有する。

而してロボットＲは、ワークストック場Ｗで前記第１姿勢Ｗ１にあるワークＷを貫通孔ｈ２を利用して把持した場合（図２参照）には、そのワークＷを反転装置Ａを経由せずにオーバヘッドコンベアＯＣのワーク受け渡し位置まで直接移送して、ワークＷの貫通孔ｈ１にハンガＨのフックＦを係合させる。

一方、ワークストック場Ｗで前記第２姿勢Ｗ２にあるワークＷを貫通孔ｈ１を利用して把持した場合（図６（Ａ）参照）には、ロボットＲは、把持したワークＷを反転装置Ａの一方の（即ち空いている）ワーク載置テーブル２４又は２５まで移送して、そのテーブルの下向きのワーク載置面に下方から接近させてクランプさせる。次いで、その隣りのワーク載置テーブル２５又は２４の上向きのワーク載置面に第１姿勢Ｗ１のワークＷがクランプ中である場合には、そこからワークＷを把持し、またクランプ中でない場合には、ワークストック場Ｗから第１姿勢Ｗ１のワークＷを把持してから、オーバヘッドコンベアＯＣのワーク受け渡し位置まで移送して、そのワークＷの貫通孔ｈ１にハンガＨのフックＦを係合させる。そして、その移送中に回転台２１を１８０度回転させて、前記一方のワーク載置テーブル２４又は２５にクランプしたワークＷの姿勢を１８０度反転させる。

このような動作を繰り返すことで、ロボットＲは、ワークストック場Ｗで前記第１姿勢Ｗ１にあるワークＷを把持した場合には、それを反転装置Ａを経由せずにオーバヘッドコンベアＯＣのワーク受け渡し位置まで移送する一方、ワークストック場Ｗで前記第２姿勢Ｗ２にあるワークＷを把持した場合には、これを反転装置Ａで反転させた上で、前記ワーク受け渡し位置まで移送する。

ところでオーバヘッドコンベアＯＣのワーク受け渡し位置では、ハンガＨ（従ってコンベヤチェーンＣＨ）の移動を一時停止させた状態で、ロボットＲが把持してきたワークＷをコンベアハンガＨに持ち替えさせる必要があり、その場合にハンガＨの停止位置にばらつきがあると持ち替えを的確には行い得なくなる虞れがある。しかるにオーバヘッドコンベアＯＣにおいては、その可動部分（コンベヤチェーンＣＨ等）の慣性、組立て誤差等に起因してハンガＨの停止位置にバラツキが元々、生じ易いものであり、また、たとえハンガの停止位置を正確に制御できた場合でも、ハンガＨは、そのハンガ本体ＨｍがコンベヤチェーンＣＨとの間で平行リンク機構を構成していて前後揺動可能である上、そのハンガ本体Ｈｍの下部（水平リンク３）にフックＦが前後揺動可能に軸支されるため、フックＦがコンベヤチェーンＣＨに対し前後に簡単に動いてしまうため、ロボットＲが把持するワークＷをフックＦに係合させるようにしたワーク持ち替え作業を的確には行い得なくなるといった技術的課題が存在する。

そこで本発明では、前記ワーク持ち替えのためにハンガＨ（コンベヤチェーンＣＨ）の移動を一時停止させた状態で、ハンガＨのフックＦがワークＷと適切に係合可能な所定待機位置ＦＡ（図１２参照）に位置決めされるようフックＦを支持し得るフック支持部材Ｓが特別に設けられる。

次に図３，９〜１２を特に参照してフック支持部材Ｓの具体例を説明する。即ちこのフック支持部材Ｓは、これがフックＦの搬送軌跡に張り出してフックＦに前記所定待機位置ＦＡで当接するフック支持位置Ｓ１と、同搬送軌跡外に退出する退出位置Ｓ２との間を往復揺動可能として、設置面Ｂ上に設置した取付台３０に鉛直軸２９回りに軸支される。

フック支持部材Ｓは、図示例では上下一対の水平枠３１，３２とその両水平枠３１，３２の基端間を一体に結合する鉛直枠３３とを有してコ字状の枠体より構成される支持部材本体Ｓｍと、この支持部材本体Ｓｍの、フックＦに掛けたワークＷとの対向面（図示例では下部水平枠３２及び鉛直枠３３のワークＷとの対向面）にボルト等の固着手段で着脱可能に被着される帯板状のカバー部材Ｓｃとを備える。このようなフック支持部材Ｓの構造によれば、そのカバー部材ＳｃがワークＷと接触して変形、摩耗しても、そのカバー部材Ｓｃだけを新品と交換すれば足り、支持部材本体Ｓｍは引き続き使用可能であることから、コスト節減に寄与することができる。

またカバー部材Ｓｃの材質は、ワークＷの材質やワーク搬送先の工程に応じて設定される。従って、ワークＷの材質やワーク搬送先の工程態様に応じたカバー部材の最適の材料選択が可能となり、コスト節減が図られる。

さらにフック支持部材Ｓの基部の上下両端部には、前記鉛直軸２９に嵌合支持される上下一対のヒンジアーム３４，３５が、またそのフック支持部材Ｓの基部の上下中間部（上端寄り部分）には、ストッパアーム３６がそれぞれ一体に連設される。

そして、取付台３０とフック支持部材Ｓとの間には、フック支持部材Ｓが前記搬送軌跡側へ張出す方向への揺動を前記フック支持位置Ｓ１で規制する第１ストッパ手段３７と、フック支持部材Ｓが前記搬送軌跡から後退する側への揺動を前記退出位置Ｓ２で規制する第２ストッパ手段３８とが設けられる。その第１ストッパ手段３７は、前記ストッパアーム３６と、これに対応して取付台３０に固設した第１ストッパ部材３９とで構成され、また第２ストッパ手段３８は、前記ストッパアーム３６と、これに対応して取付台３０に固設した第２ストッパ部材４０とで構成される。尚、第１，第２ストッパ部材３９，４０のストッパアーム３６との当たり面には必要に応じて緩衝ゴム等の衝撃吸収手段が設けられる。

またフック支持部材Ｓの、フック搬送軌跡に臨む上部の後面には、フック支持部材Ｓが前記フック支持位置Ｓ１にあるときに、フック支持部材Ｓに接近するフックＦを前記所定待機位置ＦＡに向けて案内するフック進入ガイド４３が設けられる。そのフック進入ガイド４３は、フック支持部材Ｓの前記後面に着脱可能にビス止めされた一対のガイド片４３ａ，４３ｂより構成され、そのガイド片４３ａ，４３ｂが互いに協働してフックＦの進入可能な案内溝４４を構成し、そのガイド片４３ａ，４３ｂの先部には、フックＦを案内溝４４に誘導する誘導斜面がそれぞれ形成される。このようなフック進入ガイド４３の特設によれば、フック支持部材Ｓを所定待機位置ＦＡに的確に案内できるため、フック支持部材Ｓの所定待機位置ＦＡへの位置決めをより的確に行うことができる。

またフック支持部材Ｓと取付台３０との間には、伸縮作動によりフック支持部材Ｓを前記フック支持位置Ｓ１と前記退出位置Ｓ２との間で強制的に移動させるエアシリンダＡＣが設けられる。これにより、移送装置Ｔで移送されてきたワークＷをフックＦに係合させる際にワークＷがフック支持部材Ｓに勢いよく接触しても、その衝撃をエアシリンダＡＣで効果的に吸収緩和することができる。

また取付台３０には、エアシリンダＡＣのピストンロッド部分を検知してフック支持部材Ｓが前記フック支持位置Ｓ１および前記退出位置Ｓ２にそれぞれ達したことを検知し得る光電管、イメージセンサ等の光学センサＳＥｓが設けられる。

また取付台３０には、移送装置Ｔ（ロボットＲ）からハンガＨへ持ち替えられたワークＷがオーバヘッドコンベアＯＣによりワーク受け渡し位置から搬出された後において、次のフックＦのワーク受け渡し位置への接近を早めに検知するための第１光学センサＳＥ１と、張出位置Ｓ１に移動保持したフック支持部材Ｓの直前位置に前記次のフックＦが到達したことを検知するための第２光学センサＳＥ２と、前記次のフックＦが張出位置Ｓ１のフック支持部材Ｓに当接して所定待機位置ＦＡで静止している状態を検知するための第３光学センサＳＥ３と、ハンガＨに持ち替えられたワークＷがオーバヘッドコンベアＯＣによりワーク受け渡し位置から搬出されて退出位置Ｓ２のフック支持部材Ｓの脇を通過したことを確認検知するための第４光学センサＳＥ４とが、適宜の支持手段（図示せず）により支持される。尚、これら光学センサＳＥ１〜４も光電管、イメージセンサ等から適宜、選定使用される。

而して、前記制御盤Ｃは、移送装置Ｔ（ロボットＲ）からハンガＨへ持ち替えたワークＷがオーバヘッドコンベアＯＣによりワーク受け渡し位置から搬出されたことが第４光学センサＳＥで検知された後において、次のフックＦのワーク受け渡し位置への接近が第１光学センサＳＥ１により検知されるのに応じて（即ち検知と同時又は所定時間経過後に）、退出位置Ｓ２に待機するフック支持部材Ｓを張出位置Ｓ１まで移動させるべくエアシリンダＡＣを作動させる。次いで、張出位置Ｓ１にあるフック支持部材Ｓの直前位置に前記次のフックＦが到達したことが第２光学センサＳＥ２により検知されるのに応じて（即ち検知と同時又は所定時間経過後に）、コンベアチェーンＣＨ、従ってハンガＨの移動を停止させるようにする。

次いで、前記フックＦが張出位置Ｓ１のフック支持部材Ｓに当接して所定待機位置ＦＡで静止している状態が第３光学センサＳＥ３により検知されるのに応じて、ロボットＲに持ち替え指令信号を出力し、これにより、ロボットＲは、把持中のワークＷをフックＦに係合させるようにしてハンガＨに持ち替える。

その持ち替え終了後は、ロボットＲはワーク受け渡し位置より離れ、その持ち替え終了が光学センサＳＥｒ等で確認されるのに応じて、フック支持部材Ｓを退出位置Ｓ２まで移動させるべくエアシリンダＡＣを作動させる。フック支持部材Ｓの退出位置Ｓ２への移動が光学センサＳＥｓで検知されると、ハンガＨ（コンベアチェーンＣＨ）の移動を再開させて、ハンガＨに持ち替えたワークＷがワーク受け渡し位置から搬出され、その搬出が第４光学センサＳＥ４で検知される。

そして、このような動作サイクルが繰り返されて、ロボットＲからハンガＨへのワーク持ち替え作業が順次、自動的に行われる。

次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態の移載装置Ｔ、即ちロボットＲは、ワークストック場Ｗに貯留される多数のワークＷの中から１個のワークＷを把持して、オーバヘッドコンベアＯＣのワーク受け渡し位置まで移送し、それをコンベヤのハンガＨのフックＦに係合させることでハンガＨへの持ち替えを行う。その場合、ロボットＲは、前述のようにワークストック場Ｗで反転不要の第１姿勢Ｗ１にあるワークＷを把持した場合には、それを反転装置Ａを経由せずにオーバヘッドコンベアＯＣのワーク受け渡し位置まで直接移送し、また、ワークストック場Ｗで第２姿勢Ｗ２にあるワークＷを把持した場合には、これを反転装置Ａで反転させた上でワーク受け渡し位置まで移送する。

一方、オーバヘッドコンベアＯＣでは、そのコンベヤチェーンＣＨに間隔をおいて吊持される複数のハンガＨが次々とワーク受け渡し位置まで移動してくるので、その１つのハンガＨがロボットＲからのワーク持ち替えに最適の位置に到達するのを見計らってコンベヤチェーンＣＨ、従ってハンガＨの走行を停止させ、その位置でロボットＲからハンガＨへのワーク持ち替え作業を行う。

即ち、制御盤Ｃは、次のフックＦのワーク受け渡し位置への接近が第１光学センサＳＥ１により検知されるのに応じて退出位置Ｓ２のフック支持部材Ｓを張出位置Ｓ１まで移動させ、次いでその張出位置Ｓ１のフック支持部材Ｓの直前位置に前記フックＦが到達したことが第２光学センサＳＥ２により検知されるのに応じてコンベヤチェーンＣＨの移動を停止させるが、そのときのフックＦの停止位置は、張出位置Ｓ１のフック支持部材ＳがフックＦに当接することで、慣性等に影響されずにフックＦを前記持ち替えに適正な所定待機位置ＦＡに位置決め可能である。そして、このフックＦの位置決め状態を第３光学センサＳＥ３が検知するのに応じて、ロボットＲに持ち替え指令信号を出力するので、ロボットＲは、把持中のワークＷをフックＦに係合させるようにしてハンガＨに持ち替える。尚、ワークＷを把持したロボットＲがワーク受け渡し位置に到達する前に、前述のようなフック支持部材ＳによるフックＦの所定待機位置ＦＡへの位置決めが完了していない場合には、その位置決めが完了するまでの間、ロボットＲは、ワークＷを把持したままワーク受け渡し位置の周辺で待機しておき、位置決めが完了するのに応じて前記持ち替え作業が実行される。

ところでワークＷをフックＦに係合させるに当たっては、ロボットＲは、図１２に示すように把持したワークＷを、その皿状部分Ｗａの開口端をフック支持部材Ｓ（カバー部材Ｓｃ）に後方から当てがうよう水平移動（図１２の矢印Ｘ参照）させて、ワークＷの貫通孔ｈ１内にフック鉤部Ｆａを進入させ、次いでワークＷを所定量下降（図１２の矢印Ｙ参照）させることで、フック鉤部ＦａにワークＷの貫通孔ｈ１の上縁を係止させるようにして、フック鉤部ＦａにワークＷを吊り下げる。しかる後、ロボットハンドＲｈの先部のワーク把持爪１４のクランプ作動を解除して、ロボットハンドＲｈをワークＷから解放、後退させ、これによりワーク持ち替え作業が終了する。

そして、制御盤Ｃは、上記ワーク持ち替え作業の終了が光学センサＳＥｒ等で確認されるのに応じてフック支持部材Ｓを退出位置Ｓ２まで移動させ、その移動が光学センサＳＥｓで検知されると、ハンガＨ（コンベアチェーンＣＨ）の移動を再開させて、ハンガＨに持ち替え後のワークＷをワーク受け渡し位置から搬出させる。そして、その搬出が第４光学センサＳＥ４で検知されると、フック支持部材Ｓは、張出位置Ｓ１の移動準備のための待機状態となる。その後、次のフックＦのワーク受け渡し位置への接近が第１光学センサＳＥ１により検知されるのに応じて退出位置Ｓ２のフック支持部材Ｓを張出位置Ｓ１まで移動させ、次いでその張出位置Ｓ１のフック支持部材Ｓの直前位置に前記フックＦが到達したことが第２光学センサＳＥ２により検知されるのに応じてコンベヤチェーンＣＨの移動を停止させ、以後、上記と同様の動作サイクルが実行されてロボットＲからハンガＨへの持ち替え作業が自動的に行われる。

而して、上記した本実施形態においては、移送装置Ｔ（ロボットＲ）からハンガＨへのワーク持ち替えのためにハンガＨ（コンベヤチェーンＣＨ）の移動を一時停止させた状態で、ハンガＨのフックＦがワークＷと係合可能な所定待機位置ＦＡに位置決めされるようフックＦを支持し得るフック支持部材Ｓが特設される。そして、このフック支持部材Ｓは、これがフックＦ及びワークＷの搬送軌跡に張り出してフックＦに所定待機位置ＦＡで当接するフック支持位置Ｓ１と、搬送軌跡外に退出する退出位置Ｓ２との間を往復動可能であるので、ワーク持ち替えのためにオーバヘッドコンベアＯＣの運転を一時停止させた状態では、フック支持位置Ｓ１のフック支持部材ＳによってフックＦを、コンベアの慣性、組み立て誤差等の影響を受けずに所定待機位置ＦＡに的確に位置決め可能となる。

これにより、ロボットＲが把持するワークＷをフックＦに係合させてハンガＨに持ち替える作業を常に的確に実行可能となり、しかもこの一連の作業を自動化できて作業効率向上が達成可能となる。また、上記したワークの持ち替え作業後は、フック支持部材Ｓを退出位置Ｓ２に一時的に退避させることで、そのフック支持部材ＳがハンガＨ及びワークＷの搬送の障害となる虞れはなく、次のハンガＨへのワーク持ち替え作業に支障なく移行することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はその実施の形態に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施の形態が可能である。

たとえば、前記実施形態では、オーバヘッドコンベアＯＨとして、レールＧ内を走行体としてのコンベヤチェーンＣＨが収納されて走行するものを示したが、本発明のオーバヘッドコンベアは、本実施形態の構造に限定されず、種々のタイプのオーバヘッドコンベア、例えば、レール上を走行する走行台車にハンガを支持させるようなものも実施可能である。

また前記実施形態では、ハンガＨのフックＦを、走行体としてのコンベヤチェーンＣＨに前後揺動可能なハンガ本体Ｈｍ（平行リンク機構）に前後揺動可能に吊持したものを示したが、本発明では、ハンガのフックを、走行体としてのコンベヤチェーンに直接、前後揺動可能に吊持してもよい。

また前記実施形態では、ワークＷとして車両用変速機のミッションケース半体が例示されたが、本発明のワークは、実施形態に限定されず、ロボットＲに把持可能で、且つロボットＲからハンガフックＦへの持ち替えが可能な種々のワークに実施可能である。

ＡＣ・・・エアシリンダ
ＣＨ・・・走行体としてのコンベヤチェーン
Ｆ・・・・フック
ＦＡ・・・所定待機位置
Ｇ・・・・レール
Ｈ・・・・ハンガ
Ｈｍ・・・ハンガ本体
ｈ１，ｈ２・・貫通孔
ＯＣ・・・オーバヘッドコンベア
Ｒ・・・・産業用ロボット
Ｒｈ・・・ロボットハンド
Ｓ・・・・フック支持部材
Ｓｍ・・・支持部材本体
Ｓｃ・・・カバー部材
Ｓ１・・・フック支持位置
Ｓ２・・・退出位置
Ｔ・・・・移送装置
Ｗ・・・・ワークとしてのトランスミッションケース半体
ＷＳ・・・ワークストック場
１０・・・仕切り板
１１・・・仕切り板置場 １４・・・ワーク把持用爪
１６・・・回り止め手段
３０・・・取付台
４３・・・フック進入ガイド

Claims (10)

1. ワーク搬送空間の上方にその搬送方向に沿って設置されたレール（Ｇ）と、そのレール（Ｇ）に沿って走行可能な走行体（ＣＨ）と、その走行体（ＣＨ）に支持されたハンガ（Ｈ）とを有するオーバヘッドコンベア（ＯＣ）、並びにワーク（Ｗ）を把持してオーバヘッドコンベア（ＯＣ）まで移送可能な移送装置（Ｔ）を含み、前記ハンガ（Ｈ）が、前記走行体（ＣＨ）にその移動方向に沿って前後揺動可能に吊持されるフック（Ｆ）を備え、前記移送装置（Ｔ）が把持するワーク（Ｗ）を前記フック（Ｆ）に係合させるようにして、そのワーク（Ｗ）を該移送装置（Ｔ）から前記ハンガ（Ｈ）に持ち替え、該ハンガ（Ｈ）によりワーク（Ｗ）を吊り下げ搬送するワーク搬送装置であって、
   前記持ち替えのために前記ハンガ（Ｈ）の移動を一時停止させた状態で、前記フック（Ｆ）がワーク（Ｗ）と係合可能な所定待機位置（ＦＡ）に位置決めされるよう該フック（Ｆ）を支持し得るフック支持部材（Ｓ）を備え、
   前記フック支持部材（Ｓ）は、これが前記フック（Ｆ）の搬送軌跡に張り出して該フック（Ｆ）に前記所定待機位置（ＦＡ）で当接するフック支持位置（Ｓ１）と、前記搬送軌跡外に退出する退出位置（Ｓ２）との間を往復動可能として取付台（３０）に取付けられることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 前記フック支持部材（Ｓ）は、支持部材本体（Ｓｍ）と、この支持部材本体（Ｓｍ）の、前記ワーク（Ｗ）との対向面に着脱可能に被着されるカバー部材（Ｓｃ）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記カバー部材（Ｓｃ）の材質は、前記ワーク（Ｗ）の材質やワーク搬送先の工程に応じて設定されることを特徴とする、請求項２に記載のワーク搬送装置。
4. 前記フック支持部材（Ｓ）は、これが前記フック支持位置（Ｓ１）にあるときに、該フック支持部材（Ｓ）に接近する前記フック（Ｆ）を前記所定待機位置（ＦＡ）に向けて案内するフック進入ガイドを有することを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のワーク搬送装置。
5. 前記フック支持部材（Ｓ）と前記取付台（３０）との間には、そのフック支持部材（Ｓ）を前記フック支持位置（Ｓ１）と前記退出位置（Ｓ２）との間で強制的に移動させるエアシリンダ（ＡＣ）が設けられることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のワーク搬送装置。
6. 前記移送装置（Ｔ）は、複数のワーク（Ｗ）を貯留するワークストック場（ＷＳ）から、前記ハンガ（Ｈ）にワーク（Ｗ）を持ち替え可能な位置までワーク（Ｗ）を移送する途中で、該ワーク（Ｗ）を反転させる反転装置（Ａ）を含むことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のワーク搬送装置。
7. 前記移送装置（Ｔ）は、ワーク把持用爪（１４）をロボットハンド（Ｒｈ）の先端に有する産業用ロボット（Ｒ）を含むことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載のワーク搬送装置。
8. 前記産業用ロボット（Ｒ）は、前記ワーク（Ｗ）の貫通孔（ｈ１，ｈ２）に挿入されてワーク（Ｗ）をクランプ可能な３個のワーク把持用爪（１４）と、そのワーク把持用爪（１４）の周辺でワーク（Ｗ）に係合して該ワーク把持用爪（１４）が前記貫通孔（ｈ１，ｈ２）内を相対回転するのを阻止する回り止め手段（１６）とを有することを特徴とする、請求項７に記載のワーク搬送装置。
9. 前記産業用ロボット（Ｒ）は、複数のワーク（Ｗ）を仕切り板（１０）を挟んで上下に段積みした状態でワーク（Ｗ）が貯留されるワークストック場（ＷＳ）から使用済みの前記仕切り板（１０）を吸着して所定の仕切り板置場（１１）まで移送可能であることを特徴とする、請求項７又は８に記載のワーク搬送装置。
10. 請求項１〜９の何れかに記載のワーク搬送装置を用いたワーク搬送方法であって、
    ワーク（Ｗ）を前記移送装置（Ｔ）から前記ハンガ（Ｈ）に持ち替えるに当たり、
    前記フック支持部材（Ｓ）を前記フック支持位置（Ｓ１）に移動、保持する工程と、
    しかる後、そのフック支持部材（Ｓ）に次のフック（Ｆ）が接近して前記ハンガ（Ｈ）が所定位置に達するのに応じて該ハンガ（Ｈ）の移動を停止させることにより、前記次のフック（Ｆ）を該フック支持部材（Ｓ）に当接させて前記所定待機位置（ＦＡ）に位置決めする工程と、
    その後、前記移送装置（Ｔ）で移送されてきたワーク（Ｗ）を、前記所定待機位置（ＦＡ）にある前記フック（Ｆ）に係合させることで、該ワーク（Ｗ）を移送装置（Ｔ）から前記ハンガ（Ｈ）に持ち替える工程と、
    次いで、そのワーク（Ｗ）がセットされた前記ハンガ（Ｈ）の移動を再開できるように、前記フック支持部材（Ｓ）を前記退出位置（Ｓ２）まで移動させる工程とを順次実行することを特徴とする、ワーク搬送方法。

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