JP2018203513A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一の設備と他の設備との間でより高速なワークの搬送を可能とし、両設備間に存在するワークを少なくすることが可能なワーク搬送装置を提供する。【解決手段】一の設備１から他の設備２へワークＷを搬送するワーク搬送装置１０であって、回走駆動される無端状の回走体３１と、回走体３１に設けられかつ回走体３１の回走によってワークＷを搬送方向の上流側から押して搬送する搬送部材３２とを有し、かつ一の設備１から投入されるワークＷの投入時間間隔あたりのワークＷの搬送距離がワークＷの長さ以上に設定された主搬送部１２を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、ワーク搬送装置に関する。

例えば、円すいころ軸受に用いられる円すいころは、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、検査工程等を経て製造される。各工程は、それぞれ専用の設備により実施され、円すいころはワーク搬送装置によって各設備間を搬送される。

図７（ａ）は、従来のワーク搬送装置１１０を示す概略的な側面図である。このワーク搬送装置１１０は、第１の設備１と第２の設備２との間で円すいころを搬送するものである。ワーク搬送装置１１０は、搬送ホース１１１と、圧送機１１３とを備えており、第１の設備１から排出された円すいころは圧送機１１３によって搬送ホース１１１の一端に押し込まれる。搬送ホース１１１内には多数の円すいころが１列に並べた状態で満たされ、図７（ｂ）に示すように、圧送機１１３によって１個の円すいころＷが搬送ホース１１１の一端に押し込まれると、搬送ホース１１１の他端から１個の円すいころＷが押し出され、第２の設備２へ排出されるようになっている。

なお、下記特許文献１には、ホース状のシュートを用いてワークを搬送する搬送装置が開示されている。

特開２０１０−２４７９０２号公報

図７に示すワーク搬送装置１１０は、搬送ホース１１１内で多数の円すいころＷを所定の姿勢、例えば小端面及び大端面を一定の方向に向けた姿勢で安定して搬送できるという利点を有する。しかし、搬送ホース１１１の一端に押し込まれた円すいころＷが搬送ホース１１１の他端から排出されるまでに相当の時間を要する。また、搬送ホース１１１内は常に円すいころＷで満たされた状態になるので、例えば、第２の設備２において円すいころＷの不良が発見された場合、搬送ホース１１１内の円すいころＷにも同様の不良が生じている可能性があるため、搬送ホース１１１内の全ての円すいころＷが廃棄対象とされる場合もあり、多くの無駄が生じる。

また、製造ラインを異なる型番の製品用に変更（段替え）する場合には、搬送ホース１１１内の円すいころＷを全て取り出さなければならないので、作業に多くの手間と時間を要する。

本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、一の設備と他の設備との間でより高速なワークの搬送を可能とし、両設備間に存在するワークを少なくすることが可能なワーク搬送装置を提供することを目的とする。

（１）本発明は、一の設備から他の設備へワークを搬送するワーク搬送装置であって、回走駆動される無端状の回走体と、前記回走体に設けられかつ前記回走体の回走によってワークを搬送方向の上流側から押して搬送する搬送部材とを有し、かつ前記一の設備から投入されるワークの投入時間間隔あたりのワークの搬送距離がワークの長さ以上に設定された主搬送部を備えている。

図７に示す従来の搬送装置は、搬送ホース１１１内に多数のワークＷが接した状態で満たされており、搬送ホース１１１の一端に新たな１個のワークＷが押し込められたときに、搬送ホース１１１の他端から１個のワークＷが排出されていたため、実質的な搬送速度が、［ワークの長さ］／［ワークの投入時間間隔］となっていた。
本発明のワーク搬送装置は、回走体と搬送部材とを有する主搬送部を備えているので、回走体の回走速度を高めることでワークの搬送速度を高めることができ、ワークの投入時間間隔あたりのワークの搬送距離をワークの長さ以上に設定することができる。そのため、従来よりも高速でワークを搬送できるとともに、一の設備と他の設備との間に存在するワークの数を減らすことができる。

（２）ワーク搬送装置は、前記投入時間間隔よりも短時間で前記一の設備から前記他の設備へワークを搬送することが好ましい。
このような構成によって、一の設備からワーク搬送装置へ投入されたワークは、次のワークが当該一の設備から搬送装置へ投入されるまでの間に他の設備まで搬送される。したがって、実質的にワーク搬送装置には多くとも１つのワークのみが存在することになり、ワーク搬送装置に多くのワークが存在することを防止することができる。

（３）前記ワークは、円筒形状又は円錐台形状に形成され、前記主搬送部は、水平面に対して互いに逆向きに傾斜した状態で対向する２つの支持面を有しかつ前記両支持面によってワークの外周面の２箇所を下方から支持する搬送路を備えていることが好ましい。
このような構成によって、ワークに対する接触面積を可及的に少なくしてワークが搬送路上を移動する際の抵抗を小さくし、より高速なワークの搬送を可能にする。

（４）ワーク搬送装置は、前記一の設備と前記主搬送部との間に設けられ、前記一の設備から投入されたワークを前記主搬送部へ搬送する補助搬送部をさらに有し、前記補助搬送部は、少なくとも前記主搬送部へのワークの受け渡し位置において前記主搬送部よりも低速でワークを搬送することが好ましい。
この構成によれば、一の設備から投入されるワークの搬送速度を補助搬送部から主搬送部にかけて段階的に高めることができ、急激なワークの速度増を抑制し、安定して高速なワークの搬送を実現することができる。

（５）前記主搬送部に、前記補助搬送部からのワークの受け渡し位置において、前記回走体を撓ませて前記搬送部材をワークから逃がせる逃がし部が設けられていることが好ましい。
補助搬送部から主搬送部へワークを受け渡す際、搬送部材がワークの外周面に干渉すると当該受け渡し位置においてワークが詰まってしまう可能性があるが、主搬送部は、回走体を撓ませてワークから逃がせる逃がし部を有しているので、搬送部材がワークの外周面に干渉しようとしたときに回走体を逃がすことによってワークの詰まりを防止することができる。

（６）前記搬送部材は、ワークにおける搬送方向の上流側端面の下部側を押して搬送し、前記補助搬送部は、前記主搬送部へのワークの受け渡し位置においてワークにおける搬送方向の上流側端面の上部側に搬送方向への空気圧を付与するエア供給部を備えていることが好ましい。
補助搬送部から主搬送部へワークが受け渡されるときに、搬送部材が高速でワークの下部側を押すとワークの前端が浮き上がりワークの姿勢が不安定になるおそれがあるが、エア供給部がワークの上部側に対して搬送方向への空気圧を付与することによってワークの浮き上がりを防止し、姿勢を安定させることができる。

本発明のワーク搬送装置によれば、一の設備と他の設備との間でより高速なワークの搬送を可能とし、両設備間に存在するワークを少なくすることが可能となる。

本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置を示す概略的な側面図である。 ワーク搬送装置の補助搬送部と主搬送部を示す概略的な側面説明図である。 補助搬送部の搬送ホースの一部を示す平面図である。 図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 エア供給部における作用を説明する側面図である。 逃がし部における作用を説明する側面図である。 （ａ）は、従来技術に係るワーク搬送装置を示す概略的な側面図、（ｂ）は、要部の拡大断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るワーク搬送装置を示す概略的な側面図である。本実施形態のワーク搬送装置１０は、例えば、円すいころ軸受における円すいころをワークＷとして搬送する。円すいころは、鍛造工程、熱処理工程、研削工程、検査工程等を経て製造される。各工程は、それぞれ専用の設備により実施され、円すいころはワーク搬送装置１０によって各設備間を搬送される。図１に示す例では、ワーク搬送装置１０は、第１の設備（一の設備）１から第２の設備（他の設備）２までワークＷを搬送する。なお、以下の説明においては、搬送方向の下流側を前側、上流側を後側ということがある。

ワーク搬送装置１０は、補助搬送部１１と、主搬送部１２とを有している。補助搬送部１１は、第１の設備１から投入されたワークＷを受け入れ、主搬送部１２まで搬送する。主搬送部１２は、補助搬送部１１からワークＷを受け入れ、第２の設備２まで搬送する。補助搬送部１１は、第１の設備１から前斜め下方に向けてワークＷを搬送し、主搬送部１２は、補助搬送部１１の搬送終端部から第２の設備２へ前斜め上方へ向けてワークＷを搬送する。

図２は、ワーク搬送装置１０の補助搬送部１１と主搬送部１２を示す概略的な側面説明図である。
図１及び図２に示すように、補助搬送部１１は、搬送ホース２１と、エア供給部２２とを有している。この搬送ホース２１は、円筒形状に形成され、第１の設備１から前斜め下方に延びる第１の部分２１ａと、第１の部分２１ａから前方へ向けて略水平に延び、下方に開放された断面半円形状の第２の部分２１ｂとを有している。

搬送ホース２１の第１の部分２１ａは、内部に投入されたワークＷを自重によって滑走させる。第１の部分２１ａの内径は、ワークＷである円すいころの大端面の外径よりも若干大きな寸法に形成されている。また、第１の部分２１ａ内には、小端面側が前、大端面側が後となるように円すいころが挿入される。

搬送ホース２１の第２の部分２１ｂは、主搬送部１２へワークＷを受け渡す部分となる。また、第２の部分２１ｂは、ワークＷの上方に配置され、ワークＷの上方への移動を制限する。
補助搬送部１１には、第１の設備１から一定時間毎に１個ずつワークＷが投入される。例えば、第１の設備１から補助搬送部１１へのワークＷの投入時間間隔は、０．５秒〜１秒とされている。

エア供給部２２は、搬送ホース２１内のワークＷに空気圧を付与することで、主搬送部１２へのワークＷの受け渡し姿勢を安定させるものである。エア供給部２２は、生成した圧縮空気をノズル２２ａから吐出するものであり、このノズル２２ａは、図３に示すように、搬送ホース２１の第１の部分２１ａと第２の部分２１ｂとの境界部上面に形成されたスリット２１ｃを介して搬送ホース２１内に挿入されている。このエア供給部２２による詳細な作用については後述する。

図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
図１、図２、及び図４に示すように、主搬送部１２は、搬送チェーン３１と、搬送部材３２と、搬送路３３とを有している。搬送チェーン３１は、搬送方向の上流側（後側）の第１スプロケット３４と下流側（前側）の第２スプロケット３５との間に掛け渡されており、図示しない駆動モータ等により一方のスプロケット３５を回転させることによって回走駆動される。第２スプロケット３５は、第１スプロケット３４よりも上位に配置されている。搬送チェーン３１は、両スプロケット３４，３５間の上部側の部分３１ａ（以下、「搬送作用部３１ａ」ともいう）で搬送路３３上のワークＷを搬送する。また、搬送チェーン３１の搬送作用部３１ａは支持フレーム３６によって下側から支持されている。

搬送部材３２は、搬送チェーン３１に取り付けられている。搬送部材３２は、搬送チェーン３１の外周面から外方へ突出する板状部材により構成され、搬送チェーン３１に固定されている。搬送部材３２は、搬送チェーン３１の回走に伴って搬送路３３上のワークＷに搬送方向の上流側から接触し、ワークＷを押すことによって第２の設備２に向けてワークＷを搬送する。

搬送部材３２は、搬送チェーン３１の長さ方向に間隔をあけて複数設けられている。複数の搬送部材３２の間隔は、ワークＷの長さ（円すいころの軸心方向の長さ）よりも長い間隔、例えば、ワークＷの長さの３．５倍〜７倍の間隔をあけて設けられている。ただし、搬送部材３２の間隔は、例示した間隔に限定されるものではない。

図２に示すように、搬送路３３は、ナイロン等を素材とする合成樹脂材により形成され、補助搬送部１１の搬送終端部から第２の設備２まで前斜め上方へ向けて延びている。搬送路３３は、図４に示すように、ワークＷを下方から支持している。具体的に、搬送路３３は、ワークＷを下方から支持する一対の支持面３３ａを有している。この支持面３３ａは、水平面に対して互いに逆向きに傾斜して対向し、略Ｖ字状に配置されている。そして、支持面３３ａは、ワークＷの外周面を下方から２点で支持している。搬送路３３の下方には搬送チェーン３１が配置され、搬送チェーン３１に設けられた搬送部材３２は、２つの支持面３３ａの間を通って上方へ突出している。２つの支持面３３ａの間の角度θは、例えば９０°とすることができる。

このように、搬送路３３は、２つの支持面３３ａによってワークＷを下方から２点で安定して支持することができ、しかも、ワークＷに対する接触面積が小さくすることができるので、ワークＷの搬送に伴う抵抗を低減し、より高速なワークＷの搬送を可能にしている。
図２に示すように、搬送路３３上のワークＷの上方であって、搬送ホース２１の第２の部分２１ｂよりも前側には、蓋部材３７が設けられている。この蓋部材３７は、搬送路３３に沿って長手方向に延び、ワークＷの上方への脱落を防止している。また、蓋部材３７は、透明な材質により形成され、搬送路３３上のワークＷの移動を外部から視認可能であり、また搬送路３３に対して着脱自在となっている。

ワーク搬送装置１０におけるワークＷの搬送速度は、少なくとも、図７に示す従来技術のように複数のワークＷが互いに接した状態で連なって搬送されることがないように設定されている。つまり、ワーク搬送装置１０におけるワークＷの搬送速度は、ワークＷの投入時間間隔あたりの搬送距離が、ワークＷの長さ以上となるように設定されている。

より具体的には、次の（１）、（２）のようにワークＷの搬送速度を設定することができる。
（１）例えば、ワーク搬送装置１０におけるワークＷの搬送速度は、第１の設備１から補助搬送部１１へのワークＷの投入時間間隔あたりの搬送距離がワークＷの長さの４倍〜８倍の距離となるように設定することができる。

（２）あるいは、ワーク搬送装置１０におけるワークＷの搬送速度は、第１の設備１から補助搬送部１１へのワークＷの投入時間間隔よりも短時間でワークＷが第２の設備２に到達するように設定することができる。
この場合、第１の設備１から投入されたワークＷは、次のワークＷが第１の設備１から投入されるまでに第２の設備２に搬送されるので、通常は、次のワークＷが投入される段階では、ワーク搬送装置１０上に前のワークＷは存在しないことになる。

以上のようにワークＷの搬送速度を設定することによって、ワーク搬送装置１０に存在するワークＷの数を従来技術（図７参照）よりも少なくすることができる。そのため、第２の設備２以降でワークＷに不良が発見された場合に、廃棄対象となるワークＷを可及的に少なくすることができる。

本実施形態のワーク搬送装置１０は、主搬送部１２における搬送速度が、補助搬送部１１における搬送速度よりも高速となっている。また、ワーク搬送装置１０は、主搬送部１２における搬送速度をより高速とすることによって、前述したような搬送速度でワークＷを搬送可能となっている。

より高速でワークＷを搬送する主搬送部１２の前に、より低速でワークＷを搬送する補助搬送部１１を設けることによって、第１の設備１から投入されるワークＷの搬送速度を補助搬送部１１から主搬送部１２にかけて段階的に高めることができる。これにより、主搬送部１２において急激にワークＷの搬送速度が増大されることを防止し、安定してより高速なワークＷの搬送を可能とすることができる。

補助搬送部１１からより高速な主搬送部１２へワークＷを受け渡すとき、例えば、図５（ａ）に示すように、搬送ホース２１の第１の部分２１ａから排出されたワークＷの後面（円すいころの大端面）に、高速で移動する主搬送部１２の搬送部材３２が接触すると、ワークＷの前端（円すいころの小端面側）が浮き上がるように姿勢が崩れてしまう可能性がある。本実施形態では、このようなワークＷの姿勢の崩れを前述したエア供給部２２によって防止している。

具体的には、図５（ｂ）に示すように、エア供給部２２は、ノズル２２ａから吐出した圧縮空気をワークＷの後面上部に向けて吹き付け、空気圧を付与する。これにより、ワークＷの前端の浮き上がりが抑制され、ワークＷを適切な姿勢で主搬送部１２に受け渡すことができる。

図２に示すように、補助搬送部１１から主搬送部１２へワークＷが受け渡されるとき、搬送部材３２の先端がワークＷの外周面に干渉し、搬送部材３２と搬送ホース２１の上面との間でワークＷが挟まれ、ワークＷが詰まってしまう可能性がある。また、第１の設備１においてワークＷにオイルが付着していると、搬送ホース２１内でのワークＷの滑りが悪くなり、複数のワークＷが互いに付着した状態で補助搬送部１１を滑走することがある。この場合、搬送ホース２１の上面と搬送部材３２との間にワークＷが挟まれてしまう可能性がより高くなる。また、付着した複数のワークＷのうち前側のワークＷが搬送ホース２１の上面と搬送部材３２との間に挟まれると、当該ワークＷは上下方向への移動と後方への移動とが制限されるために逃げ場が全く無くなり、搬送ホース２１内で完全に詰まってしまうことになる。

本実施形態の主搬送部１２は、補助搬送部１１との受け渡し位置において、搬送チェーン３１を下方へ逃がす逃がし部３６ａを備えている。具体的に、図４にも示すように、逃がし部３６ａは、搬送チェーン３１を下方から支持する支持フレーム３６において、補助搬送部１１からのワークＷの受け渡し位置に形成された開口によって構成されている。搬送チェーン３１は、開口３６ａに入り込むことによって下方に撓むことができ、図６に示すように、搬送部材３２と搬送ホース２１の上面との間でワークＷが挟まれたとき、搬送チェーン３１が下方に撓むことによって搬送部材３２をワークＷから逃がすことができ、これによって、ワークＷの詰まりを防止することができる。したがって、確実に補助搬送部１１から主搬送部１２へワークを受け渡すことが可能となっている。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば、ワークＷは、円すいころに限定されるものはなく、円筒ころ軸受に用いられる円筒ころであってもよい。また、ワークＷは、転がり軸受に用いられるころに限らず、円筒形状、円すい台形状、又はその他の形状に形成されたものであってもよい。

第１の設備及び第２の設備は、特に限定されるものではなく、適宜選定することができるものである。
回走体は、搬送チェーンに限らず、搬送ベルトであってもよい。

１：第１の設備（一の設備）、２：第２の設備（他の設備）、１０：ワーク搬送装置、１１：補助搬送部、１２：主搬送部、２１：搬送ホース、２２：エア供給部、３１：搬送チェーン（回走体）、３２：搬送部材、３３：搬送路、３３ａ：支持面、３６ａ：開口（逃がし部）、Ｗ：ワーク

Claims (6)

1. 一の設備から他の設備へワークを搬送するワーク搬送装置であって、
   回走駆動される無端状の回走体と、前記回走体に設けられかつ前記回走体の回走によってワークを搬送方向の上流側から押して搬送する搬送部材とを有し、かつ前記一の設備から投入されるワークの投入時間間隔あたりのワークの搬送距離がワークの長さ以上に設定された主搬送部を備えている、ワーク搬送装置。
2. 前記投入時間間隔よりも短時間で前記一の設備から前記他の設備へワークを搬送する、請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記ワークは、円筒形状又は円錐台形状に形成され、前記主搬送部は、水平面に対して互いに逆向きに傾斜した状態で対向する２つの支持面を有しかつ前記両支持面によってワークの外周面の２箇所を下方から支持する搬送路を備えている、請求項１又は２に記載のワーク搬送装置。
4. 前記一の設備と前記主搬送部との間に設けられ、前記一の設備から投入されたワークを前記主搬送部へ搬送する補助搬送部をさらに有し、
   前記補助搬送部は、少なくとも前記主搬送部へのワークの受け渡し位置において前記主搬送部よりも低速でワークを搬送する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク搬送装置。
5. 前記主搬送部に、前記補助搬送部からのワークの受け渡し位置において、前記回走体を撓ませて前記搬送部材をワークから逃がせる逃がし部が設けられている、請求項４に記載のワーク搬送装置。
6. 前記搬送部材は、ワークにおける搬送方向の上流側端面の下部側を押して搬送し、前記補助搬送部は、前記主搬送部へのワークの受け渡し位置においてワークにおける搬送方向の上流側端面の上部側に搬送方向への空気圧を付与するエア供給部を備えている、請求項４又は５に記載のワーク搬送装置。

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