JP2019103225A - 搬送装置、加工システム、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送台車（移動部）と固定部との相対位置のずれを抑制し、高精度な位置決めを行なうことができる搬送装置を提供すること。【解決手段】 スケールおよびセンサによって、固定部にそって搬送方向に移動する移動部の位置を検出しながら、前記移動部を移動させる搬送装置において、移動部の第１部分の第２面にガイドブロックが取り付けられ、固定部の第１面にガイドレールが取り付けられ、移動部の第１部分の端部であって、前記ガイドブロックを挟んで反対側にスケールが取り付けられ、前記スケールに対向する位置に検出部を有するセンサが前記固定部に取り付けられていることを特徴とする。【選択図】 図４

Description

本発明は、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）用搬送装置のスライダの駆動等に用いられる、リニアモータを用いた搬送装置、加工システム、および物品の製造方法に関する。

一般に工業製品を組み立てるためのファクトリーオートメーション化された生産ラインでは、ワークや部品等を搬送する搬送装置が用いられる。従来から、例えばカメラやプリンタカートリッジのような複雑な形状および構造を多数有する部品を流れ作業にて多量に組立する生産ラインがある。隣り合う組立装置を相互に搬送部で接続し、組立対象物であるワークを各装置に順に臨ませて連続的に処理を行なう。搬送部から移載されたワークは位置決め装置により位置決めされ、組立装置は精度良く位置決めされたワークの組立を行う。

このような位置決め精度が求められる装置に対しては、位置決め精度が高くバックラッシの無いリニアモータ搬送装置が使用される。特にムービングマグネット型リニアモータは、駆動用コイルと位置検出用センサヘッドといった電力を必要とする部品を固定部に配置することで、移動部に電力供給用の配線を配置する必要がない。走行軌道にはボール循環式の搬送台車とガイドレールが使用され、移動部は高精度に直線運動が可能である。

特許文献１では２本のリニアガイドを用いたムービングマグネット型リニアモータ制御装置が提案されている。搬送台車（移動部）に永久磁石を配置し、固定部にコイルとリニアガイドを配置したリニアモータと、搬送台車（移動部）にリニアスケールを固定し、固定部側にセンサヘッドを固定した検出手段より構成されている。また、コイルを固定部上の左右のガイドレールの間に挟み込むように固定部に固定する際、コイルの推力を発生する推力中心軸が左右のガイドレールの間の中心軸と略一致するように配置した構成としている。これにより、マグネットに働く磁気吸引力がリニアガイドに与圧としてかかるようになる。

特許文献２には、モータに発生する磁気吸引力を利用して構成されたムービングコイル型のリニアモータが提案されている。上下方向に永久磁石とコイルを配置して、永久磁石−コイル間に発生する磁気吸引力を利用することで搬送台車にかかる重力方向の負荷を軽減させることができる。

特開２００５−２６９８２２号公報 特開２００８−１２５２８５号公報

しかしながら、特許文献１では、２本配設したガイドレールの間に搬送台車の永久磁石を配置しており、ガイドレール間の中心軸にずれが生じると、吸引力による搬送台車の変形が懸念される。搬送台車に変形が生じると上に乗せたワークの位置がずれてしまう。変形を抑えるためには搬送台車の剛性を大きくする必要があるが、そのために搬送台車が重くなり更に推力が必要となる等の弊害が生じる。またガイドレールの乗り継ぎ部の調整が困難となることがある。２本配設したガイドレールの間に搬送台車の永久磁石を配置すると吸引力によりガイドブロックに逆向きのローリング方向の力がかかる。ローリング方向の力がかかるとガイドレールがねじれて乗り継ぎ時に段差が生じる。ガイドレールでは段差が大きいとガイドブロックの耐久性が低下することが知られている。耐久性を上げるには乗り継ぎ部での段差を減らす調整を精密に行う必要があるが、ガイドレールを２本使用した構成では、２本同時に調整を行わなければならず調整作業が困難となる。

また特許文献２では、固定部の第１面にガイドレールがあり、その下の固定部の第２面に永久磁石が配置され、更に永久磁石が搬送台車（移動部）に設けられたコイルと対向している。しかしガイドレールと、永久磁石およびコイルの配置が少しでもずれてしまうと、搬送台車には搬送方向に対してローリング方向の力がかかるため、搬送台車の寿命は短くなる。加えてずれた位置で吸引力が働けば搬送台車に変形が生じる。高精度なセンサでは、センサとスケール間で相対的な位置合わせが必要となる。センサとスケールのどちらか一方を台車ベースに他方を固定部に取り付けることで、固定部に対する搬送台車（移動部）の位置を知ることができる。しかし、台車ベースに変形が生じると、スケールとセンサとの相対位置がずれてしまうため高精度な位置決めを行なうことができない。

本発明の搬送装置は、スケールおよびセンサによって、固定部にそって搬送方向に移動する移動部の位置を検出しながら、前記移動部を移動させる搬送装置において、移動部は、第１部分、第２部分、および前記第１部分と前記第２部分とをつなぐ第３部分を有し、前記移動部の第１部分と前記移動部の第２部分との間に前記固定部が挿入され、前記固定部の第２面にコイルが取り付けられ、前記移動部の第２部分の第１面に磁石が取り付けられ、
前記移動部の第１部分の第２面にガイドブロックが取り付けられ、前記固定部の第１面にガイドレールが取り付けられ、前記移動部の第１部分の端部であって、前記第３部分とは前記ガイドブロックを挟んで反対側にスケールが取り付けられ、前記スケールに対向する位置に検出部を有するセンサが前記固定部に取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、搬送台車（移動部）と固定部との相対位置のずれを抑制し、高精度な位置決めを行なうことができる搬送装置を提供することができる。

本発明の第一の実施形態による加工システムの全体構成を示す概略図である。 本発明の第一の実施形態による搬送装置の構成を示す概略図である。 本発明の第一の実施形態による搬送装置の構成を示す正面図である。 本発明の第一の実施形態による搬送装置の構成を示す断面図である。 本発明の第二の実施形態を示す図である。

本発明の実施形態に関して図面を参照して説明する。

まず、本実施形態による加工システムの全体構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態による加工システムの全体構成を示す概略図であり、システム全体を第１面から見た図を概略的に表したものである。

図１に示すように、本実施形態による加工システム００１は、搬送装置往路１と、搬送装置復路２と、台車移載装置３と、台車移載装置４と、ワーク投入装置５と、ワーク排出装置６と、加工装置７と、遮断装置８と、搬送台車１０とを有している。本実施形態による加工システム００１は、加工すべき加工対象であるワークＷを搬送するとともに、搬送台車１０上でワークＷを位置決めする搬送システム０１を含んでいる。搬送システム０１は、固定部である搬送装置往路１と、搬送装置復路２と、台車移載装置３と、台車移載装置４と、遮断装置８とを有している。搬送装置往路１、搬送装置復路２、台車移載装置３及び台車移載装置４は、移動部である搬送台車１０の搬送路を構成する。本実施形態において、搬送台車１０を移動部、搬送台車１０の搬送路を固定部と称する場合がある。そして、移動部１０は、固定部１０に対して搬送方向に移動可能となっている。搬送装置往路１および搬送装置復路２は、モジュール化されて構成されており、複数の搬送モジュール１１を有している。

ここで、以下の説明において用いる直交座標系であるＸＹＺ座標系のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各座標軸及び方向を定義する。まず、水平に搬送される搬送台車１０の搬送方向に沿ってＸ軸をとる。また、水平に置かれた後述の架台０２に対して垂直な軸、すなわち鉛直方向に沿った軸をＺ軸とし、Ｘ軸及びＺ軸と直交する軸をＹ軸とする。このように座標軸が定義されるＸＹＺ座標系において、Ｘ軸に沿った方向をＸ方向とし、Ｘ方向のうち、搬送台車１０の搬送方向と同方向を＋Ｘ方向、＋Ｘ方向とは逆方向を−Ｘ方向とする。また、Ｙ軸に沿った方向をＹ方向とし、Ｙ方向のうち、＋Ｘ方向に対して右側から左側に向かう方向を＋Ｙ方向とし、＋Ｙ方向とは逆方向を−Ｙ方向とする。また、Ｚ軸に沿った方向をＺ方向とし、Ｚ方向のうち、搬送路側から搬送台車１０側に向かう方向、すなわち鉛直上向き方向を＋Ｚ方向とし、搬送台車１０側から搬送路側に向かう方向、すなわち鉛直下向き方向を−Ｚ方向とする。

加工システム００１においては、それぞれ搬送台車１０を搬送する直線状の搬送路を構成する搬送装置往路１及び搬送装置復路２が互いに平行に設置されている。台車である搬送台車１０は、搬送装置往路１及び搬送装置復路２に沿って搬送される。搬送装置往路１の最上流には、台車移載装置３が設置されている。また、搬送装置往路１の最下流には、台車移載装置４が設置されている。搬送装置往路１に沿って搬送された搬送台車１０は、台車移載装置４により搬送装置復路２に移載される。また、搬送装置復路２に沿って搬送された搬送台車１０は、台車移載装置３により搬送装置往路１に移載される。すなわち、搬送台車１０は、搬送装置往路１及び搬送装置復路２に沿って循環搬送される。なお、搬送台車１０は、１台だけ設置されていてもよいし、複数台設置されていてもよい。

搬送装置往路１の上流には、搬送台車１０にワークＷを供給して搭載するためのワーク供給装置であるワーク投入装置５が設置されている。搬送装置往路１の下流には、搬送台車１０よりワークＷを取り出して排出するためのワーク排出装置６が設置されている。

ワーク投入装置５とワーク排出装置６との間には、１台又は複数台の加工装置７が設置されている。複数台の加工装置７は、所定の間隔で設置されている。加工装置７は、搬送台車１０上に固定されたワークＷに対して、部品の組み立てや塗布等の所定の加工作業を施す。なお、加工装置７としては、特に限定されるものではなく、ワークＷに対して種々の加工作業を施す加工装置を用いることができる。

搬送台車１０は、搬送装置往路１に対して所定の間隔で設置されたワーク投入装置５、加工装置７及びワーク排出装置６の間を順次搬送される台車である。搬送台車１０には、ワーク投入装置５にてワークＷが供給されて投入される。次いで、搬送台車１０上でのワークＷの位置決め及び固定を経た後、搬送台車１０上のワークＷに対して、加工装置７により所定の加工作業が施される。加工装置７によるすべての加工作業が完了した後、ワーク排出装置６により、搬送台車１０上からワークＷが取り出され、物品が製造される。

遮断装置８は搬送装置往路１および搬送装置復路２の両端部に設けられており、台車移載装置３および台車移載装置４との連結部に設けられている。台車移載装置３および台車移載装置４の非連結時に搬送台車１０が飛び出すのを防止する。

（第一の実施形態）
次に、搬送システム０１における搬送装置往路１、搬送装置復路２、台車移載装置３、４及び搬送台車１０の構成の第一の実施形態の概略について、図２〜図４を用いて説明する。

図２は、搬送装置往路１をＹ方向から見た図である。図３は、搬送台車１０及び搬送路の一部である搬送モジュール１１をＹ方向から見た図である。図４は、搬送台車１０および搬送モジュール１１の構成を示す断面図である。

搬送装置往路１は、モジュール化されて構成されており、複数の搬送モジュール１１を有している。加工システム００１は、複数の搬送モジュール１１、台車移載装置３及び台車移載装置４にそれぞれ通信可能に接続された複数の下位コントローラ４３を有している。下位コントローラ４３は、接続先の搬送モジュール１１又は台車移載装置３、４を制御する。

なお、図２では、説明を簡単にするため、２つの搬送モジュール１１を示し、それぞれに接続された下位コントローラ４３として、２つの下位コントローラ４３ａ、４３ｂを示している。また、台車移載装置３に接続された下位コントローラ４３として、下位コントローラ４３ｃ、４３ｄを示している。また、台車移載装置４に接続された下位コントローラ４３として、下位コントローラ４３ｅ、４３ｆを示している。説明では、特に区別する必要がないかぎり、下位コントローラを単に「下位コントローラ４３」と表記する。複数の下位コントローラ４３は、下位コントローラネットワーク４２に接続されている。

加工システム００１は、さらに、中位コントローラ４１と、上位コントローラ４０とを有している。複数の下位コントローラ４３には、下位コントローラネットワーク４２を介して、中位コントローラ４１が通信可能に接続されている。中位コントローラ４１は、複数の下位コントローラ４３を制御する。さらに、中位コントローラ４１には、中位コントローラ４１に動作指令を送る上位コントローラ４０が接続されている。

図２に示すように、搬送モジュール１１は、架台０２の水平な設置面上に設置されている。搬送モジュール１１は、搬送モジュール筺体１５と、エンコーダ１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、台車駆動コイル１３と、ガイドレール１４とを有している。また、下位コントローラ４３には、図示しない電源が接続されている。

台車駆動コイル１３は、Ｘ方向に沿って搬送モジュール筺体１５に取り付けられている。ガイドレール１４は、Ｘ方向に沿って搬送モジュール筺体１５の上に取り付けられている。

搬送台車１０は、台車ベース３０と、スケール３２と、ガイドブロック３５を有している。

次に、搬送台車１０及び搬送モジュール１１の構成について図３および図４を用いて説明する。図４（ａ）は、搬送モジュール（固定部）１１および搬送台車（移動部）１０の搬送方向（Ｘ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）と平行な方向の断面図を示す。図４（ｂ）は、搬送モジュール１１上の搬送台車１０を動作させた時の断面図を示している。搬送モジュール１１は、搬送モジュール１１上に取り付けられ、ガイドブロック３５を搬送方向に案内するガイドレール１４が配されている。また、搬送モジュール１１は、台車駆動コイル１３を備えている。搬送台車１０は、ガイドブロック３５、永久磁石３３を備えている。

固定部であって搬送路の一部である搬送モジュール１１は、搬送モジュール筺体１５を含む。移動部である搬送台車１０は、台車ベース３０を含む。また、搬送台車１０上にはワーク取り付け部１０ａが設けられている。本実施形態においては、台車ベース３０、搬送モジュール筐体１５は、いずれも側面開放の凹形状を有している。つまり、台車ベース３０は第１部分３０ａ、第２部分３０ｂ、および移動部の第１部分３０ａと移動部の第２部分３０ｂをつなぐ移動部の第３部分３０ｃを有している。第１部分３０ａは、移動部の第１部分と称する場合がある。第２部分３０ｂは、移動部の第２部分と称する場合がある。第３部分３０ｃは、移動部の第３部分と称する場合がある。そして、移動部の第１部分３０ａと移動部の第２部分３０ｂとの間の、移動部の第３部分３０ｃと反対側が開口する、側面開放の凹形状となっている。また、搬送モジュール筐体１５においても、第１部分１５ａ、第２部分１５ｂ、および固定部の第１部分１５ａと固定部の第２部分１５ｂをつなぐ固定部の第３部分１５ｃを有している。第１部分１５ａは、固定部の第１部分と称する場合がある。第２部分１５ｂは、固定部の第２部分と称する場合がある。そして、固定部の第１部分１５ａと固定部の第２部分１５ｂとの間の、固定部の第３部分１５ｃと反対側が開口する、側面開放の凹形状となっている。そして、移動部の第１部分３０ａと移動部の第２部分３０ｂとの間に、固定部の第１部分１５ａが台車ベース３０の開口部から挿入されている。これにより、移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂと固定部の第１部分１５ａの第１面１５ａａが対向して配置される。また、固定部の第１部分１５ａの第２面１５ａｂと移動部の第２部分３０ｂの第１面３０ｂａが対向して配置される。

そして、移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂには、ガイドブロック３５が取り付けられ、固定部の第１部分１５ａの第１面１５ａａにガイドレール１４が取り付けられている。移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂと固定部の第１部分１５ａの第１面１５ａａが対向して配置されているので、ガイドブロック３５をガイドレール１４上に配置することができる。そして、台車をガイドレール１４に沿って移動させることが可能となる。そして、ガイドレール１４が搬送方向に沿って配置された搬送モジュールを、複数個並べていくことで、複数の搬送モジュールを乗り継いで、搬送台車１０の搬送が可能となる。

ガイドブロック３５は、台車ベース３０の搬送方向に直列に２個以上設置されている。１個であると台車の揺れが大きくなるため、２個以上あることが好ましいが、ガイドブロック３５の長さが長ければ、１個であっても安定した搬送が可能である。例えば、ガイドブロック３５の長さが、台車ベース３０の搬送方向の長さの半分以上であれば１個であっても安定した搬送が可能である。

また、ガイドブロック３５が取り付けられた移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂの反対側の第１面３０ａａに、ワーク取り付け部１０ａが設置されている。この構成にすることにより、ガイドブロックに、より近い位置にワーク取り付け部を配置することができるため、ワーク取り付け部に置かれたワークへの振動を極力抑え、安定して搬送することができる。ワーク取り付け部１０ａは、ガイドブロック３５の搬送方向（Ｘ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）の中心を通るＸ−Ｚ仮想平面と交わるように取り付けられていることが好ましい。より好ましくは、ワーク取り付け部１０ａの搬送方向（Ｘ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）の中心を通るＸ−Ｚ仮想平面とガイドブロック３５の中心を通るＸ−Ｚ仮想平面が重なるように取り付けられると、より搬送台車を安定して搬送することが可能となる。図４（ｂ）では、それぞれのＸ−Ｚ仮想平面が重なった状態を点線Ａ−Ａで示す。

さらに、ガイドブロック３５の取り付け位置がずれないように、移動部の第１部分３０ａの第２面ａｂには、搬送方向（Ｘ方向）に延びる段差部４０ａが形成されている。この段差部４０ａにガイドブロック３５を押し付け、当接させてガイドブロック３５を位置決めし、その状態を保持したままガイドブロック３５を搬送台車１０に取り付ける。これにより、簡単に正確にガイドブロック３５を搬送台車１０に取り付けることができる。段差部４０ａは、移動部の第１部分３０ａの第２面ａｂに切削加工により段差を加工し段差部４０ａを形成しておけばよい。

ガイドレール１４についても同じように、位置決め用の段差部４０ｂを形成しておくことがより好ましい。つまり、固定部の第１部分１５ａの第１面１５ａａには、搬送方向（Ｘ方向）に延びる段差部４０ｂが形成されている。この段差部４０ｂにガイドレール１４を押し付け、当接させてガイドレール１４を位置決めし、その状態を保持したままガイドレール１４を搬送モジュール筐体１５に取り付ける。これにより、簡単に正確にガイドレール１４を搬送モジュール筐体１５に取り付けることができる。段差部４０ｂは、固定部の第１部分１５ａの第１面１５ａａに切削加工により段差を加工し段差部４０ｂを形成しておけばよい。本実施形態においては、移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂにガイドブロック３５が取り付けられ、固定部の第１部分１５ａの第１面１５ａａにガイドレール１４が取り付けられている例を示した。しかし、これに限らず、移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂに、ガイドレールが取り付けられ、固定部の第１部分１５ａの第１面１５ａａにガイドブロックが取り付けられていてもよい。固定部の第２部分１５ｂの第２面１５ｂｂは架台０２（図２参照）の第１面と接するように固定されている。架台０２に限るものではなく、たとえば建物の床面に固定部の第２部分１５ｂの第２面１５ｂｂが直接接するように設置されていてもよい。本明細書において固定部の第２部分１５ｂの第２面１５ｂｂが直接接するように設置されている構造体をベースと称する。つまり、固定部の第２部分１５ｂの第２面１５ｂｂには、ベースへの取り付け部１１ａが形成されている。

詳細は後述するが、複数の永久磁石３３が、Ｘ方向に並ぶように、移動部の第２部分３０ｂの第１面３０ｂａに取り付けられている。永久磁石３３は、ヨーク３３ａを含むものであってもよい。また、永久磁石３３は、永久磁石ブラケット３４を介して取り付けられていてもよい。本明細書において、永久磁石ブラケット３４と永久磁石３３とをあわせて永久磁石と称する。また、永久磁石は単に磁石と称する場合がある。

また、台車駆動コイル１３は、固定部の第１部分１５ａの第２面１５ａｂに取り付けられている。つまり、ガイドレール１４と台車駆動コイル１３は搬送モジュール筺体１５の第１部分（固定部の第１部分）を介して背中合わせに配置されている。台車駆動コイル１３は、例えば、巻き線内コア１３ａと背面コア１３ｂ、巻き線１３ｃで構成される。台車ベース３０に取り付けられた複数の永久磁石３３と、搬送モジュール筺体１５に取り付けられた台車駆動コイル１３との間には、台車駆動コイル１３に電流が印加されることにより、搬送台車１０を駆動する電磁力が発生する。つまり前記固定部の前記永久磁石３３に対向する面には前記磁石とともに磁気回路を形成する台車駆動コイル１３が配されている。台車駆動コイルは、単にコイルと称する場合がある。搬送台車１０は、複数の永久磁石３３と台車駆動コイル１３との間に発生する電磁力により駆動され、図１に示す搬送装置往路１上を＋Ｘ方向に沿って搬送される。このように、本実施形態では、台車駆動コイル１３は動かず、永久磁石３３が移動する、ムービングマグネット（ＭＭ）型リニアモータによる搬送システム０１が構成されている。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）の一点鎖線ｐ−ｐ‘で示した下方からの断面透視図を示している。図４（ｃ）に示すように、永久磁石３３は搬送方向（Ｘ方向）にて台車駆動コイル１３側から見てＮ極Ｓ極が交互になるように並べられる。台車駆動コイル１３も同様に搬送方向に複数並べられている。

台車駆動コイル１３と永久磁石３３は垂直方向にて一定のギャップとなるように配置される。台車駆動コイル１３の向きは搬送台車１０を搬送させるために搬送方向からみて垂直方向に向けて取り付けられる。一般的に磁束密度の大きい永久磁石３３を選択すればモータ推力を大きくできる。また巻き線１３ｃの中心に高透磁率の巻き線内コア１３ａを配置することで磁束密度を大きくできる。一方で永久磁石３３の周辺に高透磁率の部品があると永久磁石３３と高透磁率の部品間に吸引力が発生する。

図４（ｂ）の構成では永久磁石３３の吸引力Ｆは近傍に配置される巻き線内コア１３ａに大きく作用する。例えば、永久磁石３３の材料をネオジム磁石、大きさを５０×４０×５ｍｍのヨーク３３ａ付きとした場合、１ｍｍのギャップで吸引力Ｆは数百ニュートンとなる。複数の永久磁石を使用すればこれに永久磁石の数を乗じた吸引力Ｆがかかるため、搬送台車１０の台車ベース３０、搬送モジュール１１の搬送モジュール筐体１５には大きな剛性が必要となる。剛性が不足すると、永久磁石、台車駆動コイル、ガイドブロック、ガイドレールの位置が少しでもずれると、ガイド吸引力Ｆが原因となり、ガイドレール１４やガイドブロック３５、搬送モジュール１１や搬送台車１０に変形が生じてしまうことがある。搬送装置ではガイドレール１４をつなげて乗り継いでいく構成にすることが多い。特に図１に示したような搬送台車１０を循環させる搬送では、固定している搬送モジュール１１から台車移載装置４へ搬送台車１０が移動、更に台車移載装置４が動作して台車移載装置４から別の搬送モジュール１１へ搬送台車１０が移動する。このように台車移載装置４は繰り返し移動するため、固定している搬送モジュール１１との間で位置出しが難しい。ガイドレール１４が変形すると、乗り継ぎ時に調整が不足して段差となりガイドブロック３５の寿命が短くなる。特に台車移載装置４と固定されている搬送モジュール１１間では、ガイドレール１４の変形が生じると段差により搬送台車１０の乗り継ぎ自体が行えないこともある。また、搬送台車１０が変形すると搬送台車１０上に設置したワークの位置がずれてしまうことや、搬送台車１０の変形した部分が搬送モジュール１１と擦れてしまうこともある。

図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、永久磁石３３と巻き線内コア１３ａ間に発生した吸引力Ｆが、搬送台車１０を介してガイドレール１４とガイドブロック３５の搬送方向（Ｘ方向）からみて垂直方向（Ｚ方向）に作用する構成としている。具体的には搬送台車１０上のガイドブロック３５、搬送モジュール１１上のガイドレール１４と台車駆動コイル１３、搬送台車１０上の永久磁石３３が吸引力Ｆの働く方向で順番に並ぶように配置する。つまり、搬送方向（Ｘ方向）と垂直な断面（Ｙ−Ｚ断面）にてこれらの構成物の中心位置が重なるように配置する。ガイドレール１４、ガイドブロック３５、台車駆動コイル１３、および永久磁石３３の、それぞれの搬送方向（Ｘ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）の中心を通る、それぞれのＸ−Ｚ仮想平面が重なるように配置することが好ましい。それぞれのＸ−Ｚ仮想平面が重なった状態を図４（ｂ）の点線Ａ−Ａで示す。点線Ａ−Ａで示すように重なった状態が好ましいが、ガイドブロック３５、台車駆動コイル１３、および永久磁石３３の、それぞれのＸ−Ｚ仮想平面が、ガイドレール１４の幅の範囲内（Ｅ）に入るように取り付けてもよい。ガイドレール１４の幅の範囲内（Ｅ）に入るように配置すれば、台車ベース３０の変形は許容範囲内に抑えられる。ガイドレール１４の中心位置からはずれればはずれるほど、ガイドレール１４にローリング方向のモーメントがかかりガイドレール１４の変形が大きくなる。なお一般的に、ローリングは搬送方向Ｘ方向の軸回り運動、ピッチングは搬送方向に対して垂直（左右）に交わるＹ方向の軸回り運動、ヨーイングは搬送方向に対して垂直（上下）に交わるＺ方向の軸回り運動を示す。

これはガイドレール１４とガイドブロック３５を組み合わせて使用する場合、一般的にはガイドブロック３５を取り付けた面に対して垂直方向への耐荷重が最も大きい。垂直方向に吸引力Ｆがかかる構成にすることでガイドレール１４のローリング方向の変形が小さくできる。ガイドレール１４の変形が小さくできることで搬送モジュール１１間の乗り継ぎ調整が容易となる。ガイドレール１４とブロックガイド１３は、かかる荷重の方向により寿命が変わるため、許容荷重が大きい方向に吸引力Ｆがかかるように構成すれば寿命の観点からも有利となる。

本実施形態の構成では吸引力Ｆは搬送台車１０にかかる構成であるため、剛性をあげて搬送台車１０自体の変形量を小さくする。図４（ｂ）に示すように、搬送モジュール１１のガイドレール１４を取り付けた面から水平に引いた線（点線Ｂ）が搬送台車１０の第３部分３０ｃの厚さ方向の中心を通る線（点線Ｃ）と垂直に交わるように構成する。このような構成にすることで、Ｘ−Ｚ仮想平面がガイドレール１４の幅の範囲内（Ｅ）に入るように並べたガイドブロック３５、ガイドレール１４、台車駆動コイル１３、永久磁石３３の位置が吸引力Ｆによりずれたり向きが変わったりすることが少なくなる。また、ガイドレール１４及びガイドブロック３５へかかるローリング方向の力を小さくできる。本実施形態では搬送台車１０のガイドブロック３５を取り付けた第１部分のガイドブロック３５を取り付けた面の反対側の面にワーク取付け部１０ａを配置した。ワーク取付け部１０ａは、ワークや治具等を取り付けて周辺装置より搬送台車１０上にて加工を行える場所である。搬送台車１０の変形が小さくなることで搬送台車１０に設置したワーク取付け部１０ａのずれや傾きも小さくなり、ワーク取付け部１０ａに取り付けたワークに対して精密な作業が行える。

また、スケールブラケット３１を介してスケール３２が、台車ベース３０の第１部分３０ａの、第３部分３０ｃとは反対側の端部であって、エンコーダ１２が位置検出可能な位置に取り付けられている。スケール３２とエンコーダ１２は対向して取り付けられている。そしてスケール３２は、搬送台車１０の位置検出に用いられるパターンを有している。スケールブラケット３１を介さず直接スケール３２が台車ベース３０の第１部分（移動部の第１部分）に取り付けられてもよく、本明細書においては、スケールブラケット３１とスケール３２とをあわせてスケールと称する場合がある。

そして、搬送モジュール筺体１５の第３部分１５ｃの外側の側面をエンコーダ取付面１８とする。エンコーダ取付面１８には、エンコーダブラケット（センサ取り付け部材）１７を介してエンコーダ１２が設置される。エンコーダ１２はエンコーダブラケット（センサ取り付け部材）によってエンコーダのスケール読み取り部であるエンコーダ検出部１０２をスケールと対向して配置されるように調整されている。エンコーダ取付面１８には、エンコーダブラケット１７を介してエンコーダ１２が設置される。本実施形態ではエンコーダを３個設置する例を示したが、これに限るものではない。エンコーダブラケット１７を介さず直接エンコーダを取り付けてもよく、本明細書においては、エンコーダブラケット１７とエンコーダ１２とをあわせてエンコーダと称する場合がある。また、本実施形態に於いてはエンコーダとスケールを用いて移動部の位置を検出する形態について述べるがこれに限ることなく、固定部と移動部の位置を検出できる公知のセンサを用いることができる。本明細書においては、移動部に取り付けられる部材をスケール、固定部に取り付けられる部材をエンコーダまたはセンサと称する。

ただ精密な位置制御を行う場合には、分解能の高い光学式や磁気式のセンサを選択することが好ましい。分解能の高いセンサでは、スケール１７とエンコーダ検出部１０２の相対的なずれを小さくする調整が必要となる。本実施形態では、台車ベース３０の第１部分３０ａの、第３部分３０ｃとはガイドブロック３５を挟んで反対側に取り付ける。これは、台車ベース３０の第２部分３０ｂに取り付けられた永久磁石３３の影響による変形がガイドブロック３５によって抑えられるためである。台車ベース３０の第１部分３０ａの第３部分３０ｃ側（例えば３１２）に取り付けると、永久磁石３３の影響による台車ベース３０の変形によりスケールにずれが生じ、位置決め精度が低下する。しかし、台車ベース３０の第１部分３０ａの、第３部分３０ｃ側とはガイドブロック３５を挟んで反対側は、剛性の高いガイドブロック３５とガイドレール１４によって拘束されるため変形の影響をほとんど受けない。よって、台車ベース３０の第１部分３０ａの、第３部分３０ｃとはガイドブロック３５を挟んで反対側に取り付けることで、吸引力Ｆによる変形を抑え、位置検出のずれを小さくすることができる。

（第二の実施形態）
図５に第二の実施形態の搬送台車１０および搬送モジュール１１の構成を示す断面図を示す。図４と同じ構成の部材については同じ符号を付し説明を省略する。第一の実施形態において、ガイドブロック３５、台車駆動コイル１３、および永久磁石３３の、それぞれのＸ−Ｚ仮想平面が、ガイドレール１４の幅の範囲内（Ｅ）に入るように取り付け、Ｘ−Ｚ仮想平面のＺ方向が重力方向を向いている例を示した。本実施形態では、同じように、ガイドブロック３５、台車駆動コイル１３、および永久磁石３３の、それぞれの仮想平面が、ガイドレール１４の幅の範囲内（Ｅ）に入るように取り付ける。しかし、仮想平面は、Ｚ方向が重力方向である場合、第一の実施形態のように、Ｘ−Ｚ仮想平面ではなく、重力方向ではない方向を向いている、Ｘ−Ｙ平面である例を示す。

この構成の場合も、移動部である搬送台車１０は、台車ベース３０を含む。また、搬送台車１０上にはワーク取付け部１０ａが設けられている。本実施形態においては、台車ベース３０、は、側面開放のＦ字形状を有している。搬送モジュール筐体１１はＴ字形状を有している。具体的には、台車ベース３０は第１部分３０ａ、第２部分３０ｂ、および移動部の第１部分３０ａと移動部の第２部分３０ｂをつなぎ、第１部分３０ａよりも長く延びる移動部の第３部分３０ｃを有している。第１部分３０ａは、移動部の第１部分と称する場合がある。第２部分３０ｂは、移動部の第２部分と称する場合がある。第３部分３０ｃは、移動部の第３部分と称する場合がある。そして、移動部の第１部分３０ａと移動部の第２部分３０ｂとの間の、移動部の第３部分３０ｃと反対側が開口する、側面開放のＦ字形状となっている。また、搬送モジュール筐体１５は、Ｔ字形状の固定部を有している。そして、移動部の第１部分３０ａと移動部の第２部分３０ｂとの間に、固定部が台車ベース３０の開口部から挿入されている。これにより、移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂと固定部の第１面１５ａａが対向して配置される。また、固定部の第２面１５ａｂと移動部の第２部分３０ｂの第１面３０ｂａが対向して配置される。

そして、移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂには、ガイドブロック３５が取り付けられ、固定部の第１面１５ａａにガイドレール１４が取り付けられている。移動部の第１部分３０ａの第２面３０ａｂと固定部の第１面１５ａａが対向して配置されているので、ガイドブロック３５をガイドレール１４上に配置することができる。そして、台車をガイドレール１４に沿って移動させることが可能となる。そして、ガイドレール１４が搬送方向に沿って配置された搬送モジュールを、複数個並べていくことで、複数の搬送モジュールを乗り継いで、搬送台車１０の搬送が可能となる。

固定部には、たとえば建物の天井部分（ベースと称する）に固定部を取り付けるための取り付け部１１ａが形成されている。

本実施形態においては、搬送装置１を天井から吊るす例を示している。この構成とすれば搬送装置１の下方にスペースが確保できるため省スペース化が可能である。

００１ 加工システム
０１ 搬送システム
１ 搬送装置往路
２ 搬送装置復路
３ 台車移載装置
４ 台車移載装置
５ ワーク投入装置
６ ワーク排出装置
７ 加工装置
８ 遮断装置
１０ 搬送台車
１１ 搬送モジュール
１２ エンコーダ
１３ 台車駆動コイル
１４ ガイドレール
１５ 搬送モジュール筺体
１０２ エンコーダ検出部
３０ 台車ベース
３１ スケールブラケット
３２ スケール
３３ 永久磁石
３５ ガイドブロック

Claims (8)

1. 固定部と、該固定部に対して搬送方向に移動可能な移動部とからなり、
   前記移動部は互いに対向する第１部分と第２部分とを第３部分で連結され、前記第１部分と前記第２部分の間に前記固定部の一部が位置し、
   前記移動部の前記第１部分の前記固定部と対向する面にはガイドブロックが配され、
   前記固定部の前記ガイドブロックと対向する面には前記ガイドブロックを前記搬送方向に案内するガイドレールが配され、
   前記移動部の前記第２部分の前記固定部と対向する面には磁石が配され、
   前記固定部の前記磁石に対向する面には前記磁石とともに磁気回路を形成するコイルが配されていることを特徴とする搬送装置。
2. 前記移動部の前記第３部分と前記ガイドブロックを挟んで反対側となる前記第１部分には位置検出用のスケールが取り付けられ、
   前記固定部の前記スケールに対向する位置には前記移動部の位置を検出する検出部が配されていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
3. 前記ガイドブロックは、前記移動部の取付面に形成された前記搬送方向に延びる段差に当接して取り付けられていることを特徴とする請求項１または２記載の搬送装置。
4. 前記ガイドレールは、前記固定部の取付面に形成された前記搬送方向に延びる段差に当接して取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の搬送装置。
5. 前記固定部は、前記移動部の前記第１部分と前記第２部分との間に位置する第１部分と、
   前記移動部の前記第２部分を挟んで反対側に位置する第２部分と、前記第１部分と前記第２部分を連結する第３部分を有し、前記第２部分がベースに取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項記載の搬送装置。
6. 前記固定部は、床あるいは天井に取り付け可能な取り付け部を有していることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項記載の搬送装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載された搬送装置と、前記移動部に搭載されたワークに対して加工作業を施す加工装置と、を有することを特徴とする加工システム。
8. 請求項７に記載の加工システムを用いて物品を製造する物品の製造方法であって、
   前記台車により前記ワークを搬送する工程と、前記ワークに対して、前記加工装置により前記加工作業を施す工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。

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