JP2016124679A - 搬送台車付移載装置による移載方法および搬送台車付移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】片持ち状に支持されたワークの移載位置精度を向上させる。
【解決手段】移動基台２１を介して移載用フォーク２４を、台車本体１１の原点Ｐ１からワーク受台ＷＲ上の移載点Ｐ２に移動する際に、移載点Ｐ２に接近する所定位置に基準検出点ＰＳを設定するとともに、当該基準検出点ＰＳから移載点Ｐ２までの適正ストロークＬＲを演算しておき、原点Ｐ１から移載点Ｐ２に向かって移動基台２１を移動する途中で、リフトブラケット４４に設けた被検出点３６が、基準検出点ＰＳを通過すると、ワークの突出移動距離の計測を開始し、被検出点３６の移動距離が適正ストロークＬＲに達した時に、移動基台２１を停止して移載用フォーク２４をワーク受台ＷＲの移載点Ｐ２に載置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、路面を走行する搬送台車に、ワークをフォーク装置に支持させて搬送し、フォーク装置を出退させてステーションにワークを定位置に移載する搬送台車付移載装置による移載方法および搬送台車付移載装置に関する。

特許文献１には、搬送台車に、ワークを支持するとともに、ワークをステーションとの間で受渡しする移載装置が設置されている。この移載装置は、ワークの移載方向に移動自在な移載体と、この移動体に立設されたリフト用支柱と、リフト用支柱に昇降自在に設けられた昇降体に、ワークを支持するフォークを設けた略フォークリフト構造である。

特許第２６２３４５６号公報

ところで、近年の加工ステーションでは、ワークを加工治具に高精度で装着するために、ワークの移載位置の精度が要求される。路面を走行する搬送台車は、加工ステーションに対向する停止位置に設置された複数の位置決め凹部に、位置決めピンをそれぞれ係合して搬送台車を位置決めするアジャスター装置が設けられている。このため、搬送台車の停止位置や停止姿勢の精度に問題はない。しかし、ワークの形状や重量が異なると、ステーションのワーク受台で移載方向の前後の誤差が大きいという問題があった。これは、片持ち状に支持されたフォークに、ワークの過大な負荷がかかると、リフト用支柱が前屈み状に撓み、これに起因して、ワークの移載方向の前後位置に誤差が生じやすいと考えられる。

本発明は、片持ち状の移載用部材を出退してワークを移載する移載装置を具備した搬送台車において、ワークの移載位置の精度を向上させることができる搬送台車付移載装置による移載方法および搬送台車付移載装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の搬送台車付移載装置による移載方法は、
搬送台車の台車本体に搭載されて、移載方向に移動自在に設置された移動基台と、この移動基台に立設されたリフト用支柱と、このリフト用支柱に昇降自在に設置されたリフトブラケットと、このリフトブラケットから移載方向前方に突出されてワークを支持する移載用出退部材と、を具備したワーク移載装置により、移載用出退部材に支持されたワークを、ステーションのワーク受台に移載するに際し、
移動基台の突出移動によりワークが原点から移載点まで移動される途中で、当該移載点に接近する所定位置に基準検出点を設定するとともに、当該基準検出点から前記移載点までの適正ストロークを演算しておき、
原点から移載点に向かって移動基台を移動する途中で、リフトブラケットまたは移載用出退部材に設けた被検出点が、基準検出点を通過すると、ワークの突出移動距離の計測を開始し、
ワークの突出移動距離が前記適正ストロークに達した時に、移動基台を停止して移載用出退部材を下降し、ワークをワーク受台上に載置することを特徴とする。

請求項２記載の搬送台車付移載装置は、
台車本体に、移載方向に沿って移動自在に設置された移動基台と、この移動基台に立設されたリフト用支柱と、このリフト用支柱に昇降自在に支持されたリフトブラケットと、当該リフトブラケットから移載方向前方に突出されてワークを支持する移載用出退部材と、を具備したワーク移載装置を搭載した搬送台車付移載装置であって、
リフト部材を昇降する昇降用駆動装置と、移動基台を移載方向に往復移動させる出退用駆動装置を設けるとともに、移動基材の移動距離を計測する出退距離計測器を設け、
移動基台を移動して、前記移載用出退部材上のワークを台車本体の上の原点からステーションの移載点まで搬送する途中で、当該移載点の所定距離手前に基準検出点を設定するとともに、この基準検出点で、リフトブラケットまたは移載用出退部材に基準検出点に対応して設けられた被検出部を検出する出退位置検出器を設け、
前記昇降用駆動装置および前記出退用駆動装置を操作する制御コントローラを設け、
前記制御コントローラは、前記基準検出点から前記移載点までの適正ストロークを設定しておき、前記移動基台を突出移動させて前記出退位置検出器により被検出部が検出されると、前記出退距離計測器により移動基台の突出距離の計測を開始し、前記適正ストロークに達すると、移動基材を停止させて移載用出退部材を下降させ、ワークをワーク受台上に移載させることを特徴とする。

請求項１および請求項２記載において、移動基台に立設されたリフト用支柱に昇降自在なリフトブラケットから突出された移載用出退部材により、ワークを片持ち状態で支持しつつ移載する場合、ワークの荷重モーメントが、リフト用支柱を移載方向前方に前傾させる。またリフト用支柱の前傾状態は、ワークの重量、形状や移載高さの変化により変化するため、一定ではない。

上記構成によれば、ステーションのワーク受台にワークを移載する時に、搬送支持された原点からではなく、移載ストロークを搬送中に、移載点の手前の基準検出点で、リフトブラケットや移載用出退部材の被検出部を検出し、この基準検出点から移載点までの適正ストロークを計測して移載することにより、ワークの荷重によりリフト用支柱が前傾していても、基準検出点では、リフト用支柱の前傾誤差を含んで検出することができ、予め設定された適正ストロークだけ突出移動させることにより、ワークの移載方向の位置ずれを最小限に止めることができ、高精度でワークをワーク受台に移載することができる。また基準検出点を、移載点の手前近傍に設定することで、移載点までの移動基台の移動距離（適正ストローク）が少なくなり、移載装置の移動に伴う荷重変動や変形を少なくすることができ、移載点におけるワークの移載精度を高めることができる。

本発明に係る搬送台車付移載装置の実施例１を示す横断面図である。 搬送台車の右側面図である。 搬送台車の平面図である。 （ａ）（ｂ）は、移載装置の動作を説明する横断面図で、（ａ）は原点位置でのリフト動作、（ｂ）は基準検出点から移載点に至る動作を示す。 搬送台車の構成を示す概略ブロック図である。 移載動作を示すフロー図である。

［実施例１］
以下、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、搬送台車には、台車本体１１の底部で走行方向の右側に前走行操舵前輪１２Ｆと後走行操舵後１２Ｒが設置され、走行方向の左側に複数（３個一組）の輪体からなる従動式のキャスター前輪１３Ｆとキャスター後輪１３Ｒとが設置されている。また台車本体１１の中央部に、移載空間１４が台車本体１１の幅方向にわたって形成され、この移載空間１４に台車本体１１の走行方向の左側（右側も可）のステーションＳＴのワーク受台ＷＲに対してワークＷを受渡するフォーク式の移載装置１５が設置されている。さらに移載空間１４の走行方向の前後両側に、４個のアジャスター装置１６がそれぞれ設置されている。アジャスター装置１６は、ステーションＳＴのワーク受台ＷＲ近傍に設定された停止位置に搬送台車を正確に停止するためのもので、位置決めジャッキ１６ａにより４本の位置決めピンをそれぞれ下方に突出させて、停止位置の路面にそれぞれ設置された４個のコーン形位置決め穴に嵌合することにより台車本体１１を位置決めするものである。

なお、以下の説明中、前後、左右、中央、中間、幅などの方向を示す用語は、台車本体１１の走行方向ではなく、フォーク式移載装置１５による移載方向に対するものとして使用する。

移載装置１５は、移動基台２１とリフト用支柱２２と昇降支持体２３と移載用フォーク２４を具備したフォークリフト式に構成されている。
すなわち、移載空間１４の底部に左右一対の移載用レール２５が前後方向に敷設されており、これら移載用レール２５に複数のスラストベアリングを介して移動基台２１が移動自在に支持されている。そして、移載空間１４の底部に、移動基台２１を移動させるためのボールねじ式の出退駆動装置２６が設置されている。この出退駆動装置２６は、移載空間１４の中間位置に前後方向に沿って配置されて回転自在に支持された出退用ねじ軸２６ａと、出退用ねじ軸２６ａの後端部に減速装置を介して連結された出退駆動モータ２６ｂと、移動基台２１の底部に設けられてボールねじ軸２６ａに螺合する雌ねじ部材２６ｃと、を有している。さらに図５に示すように、出退駆動モータ２６ｂに、出力軸の回転方向および回転数をカウントする出退用ロータリエンコーダ（出退距離計測器）２７が設けられており、この出退用ロータリエンコーダ２７により、移載用フォーク２４（ワークＷ）の出退距離を計測することができる。

移動基台２１に立設されたリフト用支柱２２は、左右一対の支柱部２２ａと、これら支柱部２２ａを連結する連結材２２ｂからなる門型状で、リフト用支柱２２の立設角を保持可能な補強ロッド２８が、移動基台２１と支柱部２２ａとの間に連結されている。

リフト用支柱２２の支柱部２２ａ前面に沿ってそれぞれリフト用レール３１が設置され、これらリフト用レール３１に昇降支持体２２が昇降自在に案内されている。そして、リフト用支柱２２に昇降支持体２３を昇降駆動するボールねじ式の昇降駆動装置３３が設けられている。

昇降支持体２３は、リフト用レール３１にスラストベアリングを介して昇降自在に案内されるリフトベース４１と、このリフトベース４１から前方に突出された支持アーム４２と、支持アーム４２にチルト機構４３を介して移載方向の前後に揺動自在に支持されたリフトブラケット４４とを具備している。そして、リフトブラケット４４に左右一対の移載用フォーク２４がサイドシフト機構４５を介して接近離間自在に支持されている。

前記昇降駆動装置３３は、リフト用支柱２２の支柱部２２ａ間に上下方向に配置され回転自在に支持された昇降用のねじ軸３３ａと、このねじ軸３３ａの上端部に減速機を介して連結された昇降駆動モータ３３ｂと、リフトベース４１の背面に設けられてねじ軸３３ａに螺合する雌ねじ部材３３ｃと、を有している。さらに図５に示すように、昇降駆動モータ３３ｂに、出力軸の回転方向および回転数をカウントする昇降用ロータリエンコーダ（昇降距離計測器）３４が設けられており、この昇降用ロータリエンコーダ３４により、移載用フォーク２４（ワークＷ）の高さを計測することができる。

前記チルト機構４３は、支持アーム４２の前部に幅方向の支持ピン４６を介してリフトブラケット４４が前後方向に揺動自在に支持され、リフトベース４１とリフトブラケット４４との間にチルトシリンダ４７が連結されている。したがって、図５に示すように、移載用フォーク２４に設けられたフォーク傾斜センサ４８の検出信号に基づいて、チルトシリンダ４７を伸縮させリフトブラケット４４を介して移載用フォーク２４を上下方向に傾動させて、ワークＷを水平姿勢に調整することで、安定した搬送が可能となる。

移載用フォーク２４は、ワークＷを下方から支持する水平部２４ａと、水平部２４ａを支持する垂直部２４ｂとで側面視でＬ形に形成されている。前記サイドシフト機構４５は、リフトブラケット４４の前面に設けられた上下一対の支持ロッド４５ａが幅方向に設置され、これら支持ロッド４５ａに垂直部２４ｂに形成された穴部を介して移載用フォーク２４が幅方向にスライド自在に支持されている。そして、リフトブラケット４４の幅方向の両端部と各移載用フォーク２４の垂直部２４ｂの間にシフト用シリンダ４５ｂがそれぞれ連結され、これらシフト用シリンダ４５ｂにより、ワークＷに対応して移載用フォーク２４の間隔が調整される。

図５に示すように、この搬送台車は、操作盤５１から制御コントローラ５２に入力されたデータと、レーザ光や磁性体などの誘導制御入出力手段５７により、収納用や加工用のステーションＳＴ間や、加工用ステーションＳＴから次の工程の加工用ステーションＳＴの間を誘導制御されて走行路面を自動的に走行し、ワークＷを搬送し移載するものである。

制御コントローラ５２は、誘導制御するための走行制御部５２ａと、移載装置１５を制御する移載制御部５２ｂとを具備している。走行制御部５２ａは、それぞれモータ操作部（図示せず）を介して前輪走行用駆動モータ５３Ｆおよび後輪走行用駆動モータ５３Ｒを操作して前走行操舵輪１２Ｆおよび後走行操舵輪１２Ｒを回転駆動するとともに、操作部を介して前輪操舵用駆動モータ５４Ｆおよび後輪操舵用駆動モータ５４Ｒを操作して前走行操舵輪１２Ｆおよび後走行操舵輪１２Ｒを操舵する。前輪および後輪走行用駆動モータ５３Ｆ，５３Ｒにそれぞれ設けられた前輪および後輪走行用ロータリエンコーダ５５Ｆ，５５Ｒにより走行距離が検出される。また前輪および後輪操舵用駆動モータ５４Ｆ，５４Ｒにそれぞれ設けられた前輪および後輪操舵用ロータリエンコーダ５６Ｆ，５６Ｒにより操舵角が検出される。さらにアジャスター操作部１６ｂにより４本の位置決めジャッキ１６ａが操作され、各位置決めジャッキ１６ａに設けられたリミットスイッチＬＳにより、台車本体１１の各ステーションＳＴに対する位置決め状態が検出される。

移載制御部５２ｂでは、操作盤５１から入力されたワークＷの搬送レベルやステーションＳＴに対する移載レベルに対応して、モータ操作部（図示せず）を介して昇降用駆動モータ３３ｂが操作され、昇降用ロータリエンコーダ３４により移載用フォーク２４の高さが検出される。

また、ワークＷやステーションＳＴのワーク受台ＷＲに対応して、モータ操作部（図示せず）を介して出退用駆動モータ２６ｂが操作され、出退用ロータリエンコーダ２７により移載用フォーク２４の出退位置が検出される。

図４，図５に示すように、移載制御部５２ｂにおいて、目的のステーションＳＴについて、移動基台２１を突出移動させて、台車本体１１上でワークＷを支持搬送する移載用フォーク２４上の原点位置Ｐ１（たとえばワークＷの前面を基準面として図示している）から、ワークＷがステーションＳＴのワーク受台ＷＲ上の移載点Ｐ２まで移動される。この移載ストロークＬの途中で、当該移載点Ｐ２に接近する所定位置に基準検出点ＰＳを設定するとともに、当該基準検出点ＰＳから移載点Ｐ２までの適正ストロークＬＲを演算しておく。また、ワークＷが基準検出点ＰＳに位置するのを検出するために、図２に示すように、リフトブラケット４４の右側部から取付部材４４ａを突設し、この取付部材４４ａに、基準検出点ＰＳに対応して被検出部（被検出点）である被検出用の反射マーカー３６を取り付けている。そして、この反射マーカー３６を検出するために下方に対向して、台車本体１１の移載空間１４の右側壁に、支持部材３５ａを介して非接触式で電管式の出退位置検出センサ（出退用位置検出器）３５が設けられており、出退位置検出センサ３５から上方に向かって照射されたレーザ光を、反射マーカー３６で反射させて検出し、ワークＷが基準検出点ＰＳに位置するのを検出することができる。

上記構成における移載動作を、図６を参照して説明する。
１）搬送台車をステーションＳＴのワーク受台ＷＲに対向する停止位置に停止させ、アジャスター装置１６により搬送台車を位置決めする(STEP.1)。

２）昇降駆動装置３３を操作して移載用フォーク２４を、ワーク受台ＷＲより少し高い移載高さまで上昇させる（STEP.2）。
３）出退駆動装置２６を駆動して移動基台２１を突出移動させ、移載用フォーク２４を原点Ｐ１から移載点Ｐ２側に突出移動させる（STEP.3）。

４）出退位置検出センサ３５が反射マーカー３６を検出して（STEP.4）、ワークＷが基準検出点ＰＳを通過すると、出退用ロータリエンコーダ２７の検出値のカウントを開始する（STEP.5）。

５）移動基台２１すなわち移載用フォーク２４の突出移動距離が適正ストロークＳＴに達する（STEP.6）と、出退駆動装置２６を停止し、ワークＷを移載点まで搬送する（STEP.7）。

６）昇降駆動装置３３を操作して移載用フォーク２４を下降し、ワークＷをワーク受台ＷＲ上に載せる（STEP.8）。
７）出退駆動装置２６を駆動して移載用フォーク２４を原点位置まで後退させる（STEP.9）。

上記実施例１において、リフト用支柱から前方に突出する移載用フォーク２４にワークＷを片持ち状態で支持しつつ移載する場合、ワークＷの荷重モーメントが、リフト用支柱２２を移載方向前方に前傾させ、移載用フォーク２４が先端側下方に倒伏するため、ワークＷの移載点が後方にずれることが多い。そしてリフト用支柱２２の前傾状態は、ワークＷの重量や形状、重心位置や移載高さの変化により変化するため、一様ではない。

上記実施例１によれば、ステーションＳＴのワーク受台ＷＲにワークＷを移載する時に、出退用ロータリエンコーダ２７により、原点Ｐ１から移載点Ｐ２までの移載ストロークＬを検出して移載するのではなく、移載点Ｐ２の手前の基準検出点ＰＳで、リフトブラケット４４に設けた反射マーカー３６を出退位置検出センサ３５により検出し、基準検出点ＰＳから移載点Ｐ２までの適正ストロークＬＲを計測し移載するので、ワークＷの荷重によりリフト用支柱２２が前傾していても、基準検出点ＰＳでワークＷの位置を精度良く検出することができて、移載点ＰＳにおけるワークＷの移載方向の位置ずれを最小限に止めることができる。これにより、ワークＷをワーク受台ＷＲに高精度で移載することができる。

また基準検出点ＰＳを、移載点Ｐ２の手前近傍に設定することで、移載点Ｐ２までの移動基台２１の移動距離（適正ストロークＬＲ）が少なくなり、移載装置１５の移動に伴う荷重変動や変形を少なくすることができ、移載点Ｐ２におけるワークＷの移載精度を高めることができる。

なお、実施例１では、台車本体１１に設けた光電管式の出退位置検出センサ３５と、リフトブラケット４４に被検出用の反射マーカー３６を設けている。これは、移載用フォーク２４を検出する場合、サイドシフト機構４５により間隔が拡縮され、かつ昇降駆動装置により昇降されるためであるが、さらに高精度な移載を行う場合、移載空間１４の底部に、移載用フォーク２４の被検出部を検出するレーザ光を、幅方向に照射するラインセンサや、画像により被検出部の画像を判断する撮像装置を設けることもできる。また、出退位置検出センサ３５では移載空間１４の底部から上方を検出しているが、ラインセンサや撮像装置では、移載空間１４の側壁側から、移載用フォーク２４の側部に設けた被検出部を検出、撮像することもできる。

さらに、適正ストロークＬＲは、ステーションＳＴやワークＷによってワーク受台ＷＲの位置が異なるため、最も短いステーションＳＴのワーク受台ＷＲを想定して設定する。適正ストロークＬＲは、短いほど移載位置の精度が向上するが、ここではたとえば１００〜２００ｍｍ程度に設定している。さらにまた、出退位置検出センサ３５と反射マーカー３６との上下方向の距離は、障害物との干渉を避けるために、十分な間隔を形成したが、短いほど移載位置の精度の向上が望める。

ＳＴ ステーション
ＷＲ ワーク受台
Ｗ ワーク
Ｐ１ 原点
Ｐ２ 移載点
ＰＳ 基準検出点
Ｌ 移載ストローク
ＬＲ 適正ストローク
１１ 台車本体
２１ 移動基台
２２ リフト用支柱
２３ 昇降支持体
２４ 移載用フォーク（移載用出退部材）
２６ 出退駆動装置
２７ 出退用ロータリエンコーダ（出退距離計測器）
３５ 出退位置検出センサ（出退位置検出器）
３６ 反射マーカー（被検出点、被検出部）

Claims (2)

1. 搬送台車の台車本体に搭載されて、移載方向に移動自在に設置された移動基台と、この移動基台に立設されたリフト用支柱と、このリフト用支柱に昇降自在に設置されたリフトブラケットと、このリフトブラケットから移載方向前方に突出されてワークを支持する移載用出退部材と、を具備したワーク移載装置により、移載用出退部材に支持されたワークを、ステーションのワーク受台に移載するに際し、
   移動基台の突出移動によりワークが原点から移載点まで移動される途中で、当該移載点に接近する所定位置に基準検出点を設定するとともに、当該基準検出点から前記移載点までの適正ストロークを演算しておき、
   原点から移載点に向かって移動基台を移動する途中で、リフトブラケットまたは移載用出退部材に基準検出点に対応する位置に設けた被検出部が、基準検出点を通過すると、ワークの突出移動距離の計測を開始し、
   ワークの突出移動距離が前記適正ストロークに達した時に、移動基台を停止して移載用出退部材を下降し、ワークをワーク受台上に載置する
   ことを特徴とする搬送台車付移載装置による移載方法。
2. 台車本体に、移載方向に沿って移動自在に設置された移動基台と、この移動基台に立設されたリフト用支柱と、このリフト用支柱に昇降自在に支持されたリフトブラケットと、当該リフトブラケットから移載方向前方に突出されてワークを支持する移載用出退部材と、を具備したワーク移載装置を搭載した搬送台車付移載装置であって、
   リフト部材を昇降する昇降用駆動装置と、移動基台を移載方向に往復移動させる出退用駆動装置を設けるとともに、移動基材の移動距離を計測する出退距離計測器を設け、
   移動基台を移動して、前記移載用出退部材上のワークを台車本体の上の原点からステーションの移載点まで搬送する途中で、当該移載点の所定距離手前に基準検出点を設定するとともに、この基準検出点で、リフトブラケットまたは移載用出退部材に設けられた被検出部を検出する非接触式の出退位置検出器を設け、
   前記昇降用駆動装置および前記出退用駆動装置を操作する制御コントローラを設け、
   前記制御コントローラは、前記基準検出点から前記移載点までの適正ストロークを設定しておき、前記移動基台を突出移動させて前記出退位置検出器により被検出部が検出されると、前記出退距離計測器により移動基台の突出距離の計測を開始し、前記適正ストロークに達すると、移動基材を停止させて移載用出退部材を下降させ、ワークをワーク受台上に移載させる
   ことを特徴とする搬送台車付移載装置。

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