JP2896896B2 - モノレール走行装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

この発明は、モノレール走行装置、特に、一つの駆動
モータで装置の走行と被搬送物の昇降を行なうモノレー
ル走行装置に関する。

【従来の技術】

例えば、車両のエンジン等の組立ラインでは、エンジ
ンの部品を自動的に所定の位置へ搬送する搬送設備が設
けられている。この搬送設備は、例えば、配置スペース
の確保が容易であり、しかも、作業性が良い等の理由か
ら、モノレールに登坂部や降坂部を設け、三次元空間を
有利に利用した設備があある。そのものは、モノレール
上をモノレール走行装置が自動走行できるようになって
いて、部品等を所定の場所へ搬送するようになってい
る。

【発明が解決しようとする課題】

そして、上記モノレール走行装置は、駆動モータで駆
動輪を駆動して、モノレール上を自力で走行するように
なっているが、このように三次元空間を有効に利用した
搬送設備では、モノレールに登坂部や降坂部があるた
め、駆動輪を駆動する機構は、低速度回転で、しかも高
トルクが得られる機構にする必要がある。このため、駆
動モータからの動力を動力伝動機構や減速機構等を使用
して駆動輪等へ伝達されるようにするが、装置の構造が
複雑になり、重量が嵩む欠点がある。 また、上記モノレール走行装置では、駆動輪を駆動し
て走行するための走行モータの他に、搬送する部品等を
所定の位置で昇降させるための昇降モータを設ける必要
のある場合がある。この場合に走行モータの他に昇降モ
ータを設けると、駆動源が多くなり、装置が複雑化・大
型化し、重量も大きくなり、部品等を搬送するモノレー
ルの支持構造等を強化する必要が生じて好ましくない。 この発明の解決しようとする課題は、従来の装置の上
記のような欠点を有しないモノレール走行装置を提供す
ること、換言すると、一つのモータで駆動輪の回転と昇
降装置による被搬送物の昇降とを行なうことができ、所
定の位置で確実に停止し、該停止位置で確実に停止して
いられる、簡単な機構のモノレール走行装置を提供する
ことにある。

【課題を解決するための手段】

この発明は、前記課題を解決する手段として次の構成
を採用したものである。 この発明の構成は、モノレールと、モノレールに係合
して積極的に回転する少なくとも一つの駆動輪と、駆動
モータと、被搬送物を支持する支持機構を昇降駆動軸の
回動に応じて昇降させる昇降機構と、制御機構と、駆動
モータ、走行駆動軸、昇降駆動軸を支持する装置本体と
を備えたモノレール走行装置において、一つの駆動モー
タが装置本体で支持され、前記駆動モータの出力軸が伝
動機構を介して走行駆動軸に連結され、走行駆動軸が走
行クラッチを介して駆動輪に連結され、駆動輪の回動を
止める走行ブレーキが設けられ、前記駆動モータの出力
軸が伝動機構及び昇降クラッチを介して昇降駆動軸に連
結され、昇降駆動軸の回動を止める昇降ブレーキが設け
られ、前記制御機構により走行クラッチ、走行ブレー
キ、昇降クラッチ及び昇降ブレーキを制御して、前記走
行装置の走行とその停止及び前記昇降駆動軸の回動とそ
の停止を行なようになっていることを特徴とするモノレ
ール走行装置にある。 この発明の好適な実施形態においては、駆動モータを
モノレールの上方位置又は下方位置に配置し、部品等の
被搬送物を昇降させる昇降機構をモノレールの下方位置
に配置する。

【作用】

この発明のモノレール走行装置は、一つの駆動モータ
が装置本体で支持され、前記駆動モータの出力軸が伝動
機構を介して走行駆動軸に連結され、走行駆動軸が走行
クラッチを介して駆動輪に連結され、駆動輪の回動を止
める走行ブレーキが設けられ、前記駆動モータの出力軸
が伝動機構及び昇降クラッチを介して昇降駆動軸に連結
され、昇降駆動軸の回動を止める昇降ブレーキが設けら
れているから、制御機構により走行クラッチを接続し、
走行ブレーキを解放すると、一つの駆動モータにより駆
動されている走行駆動軸の回転が駆動輪に伝えられて、
走行装置がモノレールに沿って走行し、制御機構により
走行クラッチを外し、走行ブレーキを発動させると、走
行駆動軸の回転が駆動輪に伝えられず、走行ブレーキに
より駆動輪が止められ、走行装置が停止する。また、制
御機構により昇降ブレーキを解放し、昇降クラッチを接
続すると、一つの駆動モータの出力軸の回転が昇降駆動
軸に伝えられ、昇降駆動軸の回転に応じて被搬送物の支
持機構の昇降動作が行なわれ、制御機構により昇降クラ
ッチを切り、昇降ブレーキを駆動させると、前記駆動モ
ータの出力軸の回転が昇降駆動軸に伝えられず、昇降ブ
レーキにより昇降機構の昇降駆動軸の回動を止めて、被
搬送物の支持機構の昇降動作が止められる。 この発明のモノレール走行装置は、駆動輪の回動を止
める走行ブレーキが設けられているから、走行ブレーキ
の発動によって駆動輪の回動を確実に止め、走行装置を
所定の停止位置に止めておくことできる。そのため、そ
の停止位置で行なう被搬送物の支持機構の昇降動作、前
記支持機構への被搬送物の供給作業及びそれからの被搬
送物の取外作業を円滑に行なうことができる。そのう
え、昇降駆動軸の回動を止める昇降ブレーキが設けられ
ているから、昇降機構により被搬送物の支持機構を昇降
させて行なう被搬送物の高さ位置の調節を確実に行な
い、その高さ位置に前記支持機構を止めておくことがで
きる。このため、被搬送物の支持機構への被搬送物の供
給作業及びそれからの被搬送物の取外作業を円滑に行な
うことができる。

【実施例】

この発明の実施例を添加図面に基づいて詳細に説明す
る。 実施例１は、第１図〜第４図に示されている。第１図
の符号１の部分はモノレールであり、このモノレール１
はエンジン組立ラインの図示しない天井に吊り下げられ
ている。エンジン組立ラインは、１階部分２と中２階部
分３とを有しており、１階部分２にはラインサイド部品
供給口４が配置され、中２階部分３には空きバケット返
却レーン５及び部品供給レーン６が配置されている。モ
ノレール１は、１階部分２と中２階部分３との間に配置
され、三次元空間を有効に利用して部品等を搬送できる
ようになっている。 モノレール１が１階部分２と中２階部分３の天井に配
置されたいるため、両者の間の登坂部1aと、降坂部1bと
が設けられている。モノレール走行装置Ａはモノレール
１上を自力で走行し得るように構成されている。 モノレール走行装置Ａは、１階部分２のラインサイド
部品供給口４の位置、中２階部分３の空きバケット返却
レーン５及び部品供給レーン６の位置で停止し、搬送す
る部品を持ち上げたり、降下させたりするようになって
いる。 モノレール走行装置Ａは、第２図〜第４図に示されて
いる。第２図の符号21の部分はＨ型鋼で形成されたモノ
レールであり、モノレール21は支持アーム22を介して天
井23に吊り下げられており、モノレール21上をモノレー
ル走行装置Ａが走行するようになっている。モノレール
21にはその所定の位置に位置センサ24がステー25を介し
て設けられ、モノレール走行装置Ａの正面視が略コ字形
の装置本体26の上部26aの側面には位置検出表示器27が
設けられ、これらによりその所定の位置で停止信号を得
ることができるようになっている。また、装置本体26の
前側には障害物を検出する検出センサ28が設けられてい
る。 モノレール走行装置Ａの装置本体26の略コ字形の中間
部26cには、摺電子29が支柱30を介して設けられ、モノ
レール21に設けられた摺電子31から電力電源がユニット
32に供給され、モノレール走行装置Ａは制御機構である
制御ユニット33で制御される。 装置本体26はその略コ形の下部26bに下方に向けて延
びる少なくとも１対のブラケット48,48を備え、このブ
ラケット48,48の上部で駆動モータ34とその出力軸36が
支持され、これらの下部で昇降装置35が支持されてい
る。なお、駆動モータ34、昇降装置25及び後記の装置本
体26を支持して走行する走行輪40が平面視で重なるよう
な位置にそれらを配置する。 駆動モータ34はその出力軸36がモノレール21と直交す
る方向へ向けて装置本体26のブラケット48の上部で支持
され、この出力軸36には、二つのプーリ36a,36bが設け
られている。装置本体26の上部26aで走行駆動軸39が支
持され、この走行駆動軸39にプーリ39aが取付けられ、
前記プーリ36a,39aにタイミングベルト37が掛けられ、
駆動モータ34の出力軸36の回転がタイミングベルト37を
介して走行駆動軸39に伝達されるようになっている。走
行駆動軸39に走行駆動輪40が回動自在に支持され、プー
リ39aと走行駆動輪40との間に走行クラッチ38が設けら
れ、走行駆動輪40の反走行クラッチ38側に、走行駆動輪
40を止める走行ブレーキ41が設けられている。そして、
走行クラッチ38の作動（接続）により、走行駆動軸39の
回転が走行駆動輪40に伝達され、走行ブレーキ41の作動
（発動）により、走行駆動輪40の回動が止められように
なっている。 また、昇降装置35の昇降駆動軸44は、平面視でモノレ
ール21と直交する方向へ向けて装置本体26のブラケット
48の下部で支持され、この昇降駆動軸44には、プーリ44
a及び昇降クラッチ43が設けられ、前記プーリ44aと駆動
モータ34の出力軸36のプーリ36bとにタイミングベルト4
2が掛けられ、駆動モータ34の出力軸36の回転が、プー
リ36b、タイミングベルト42、プーリ44a及び昇降クラッ
チ43を介して昇降駆動軸44に伝達されるようになってお
り、昇降駆動軸44は低トルクで駆動される。 さらに、昇降クラッチ43の配設部の反対側の昇降駆動
軸44の部分に昇降ブレーキ49が設けられ、昇降ブレーキ
49の作動（発動）により、昇降駆動軸44の回動が止めら
れるようになっている。 なお、タイミングベルト37,42に代えて、チェーンや
シャフトで動力を伝達するようにしてもよい。 駆動モータ34としてダイレクトドライブ（DD）モータ
が用いられ、このDDモータは低速度回転で高トルクで得
られるモータである。そして、走行クラッチ38及び昇降
クラッチ43として電磁クラッチが用いられ、走行ブレー
キ41及び昇降ブレーキ49として電磁ブレーキが用いられ
る。これら38,41,43,49は、それぞれ制御ユニット33か
らの制御信号により作動する。 装置本体26には補助輪45が設けられている。この補助
輪45は、駆動輪40とモノレール21との接触部の下方のモ
ノレール21の下面に接触し得るように、装置本体26の下
部26bの上側に回動自在に設けられている。また、補助
輪45のモノレール方向の前側及び後側に支持輪46,46が
配され、各支持輪46はモノレール21の下面に接触するよ
うに装置本体26の下部26bに支持されている。 そして、モノレール走行装置Ａは、補助輪45と支持輪
46,46とで補助されて走行し、駆動輪40はこれとモノレ
ール21との摩擦力でモノレール21の登坂部や降坂部を自
力で走行できるようになっている。 また、モノレール21のＨ型鋼の上側のフランジの両側
の側面に対応して上補助輪47a,47aが配され、前記Ｈ型
鋼の下側のフランジの両側の側面に対応して下補助輪47
b,47bが配され、上補助輪47a及び下補助輪47bは、モノ
レール21の長手方向の上下の両側を挟むように、装置本
体26の回動自在に支持され、モノレール走行装置Ａが走
行するときに、左右に外れることがないようにガイドす
る。 昇降駆動軸44の両端部にはそれぞれギヤ50が設けら
れ、これらのギヤ50でその両側に配置された１対の駆動
ギヤ51を駆動し、この駆動ギヤ51と同軸上に設けられた
ドラム52を回転させるようになっている。このドラム52
にはそれぞれワイヤ53が巻かれており、このワイヤ53で
被搬送物の支持機構であるハンドリング機構54を昇降さ
せるようになっている。 ハンドリング機構54は、そのフレーム55に駆動軸56が
回動可能に設けられ、この駆動軸56に設けられた駆動ギ
ヤ57は駆動モータ58の駆動ギヤ59と噛合しており、駆動
モータ58で駆動軸56を回転させるようになってる。 駆動軸56の一方の側の部分に右ネジが設けられ、この
他方の側の部分に左ネジが設けられて、これらのネジに
ハンド部材61のネジ部が螺合され、駆動軸56の回転によ
り、ガイド軸60に支持されたハンド部材61が互いに近接
する方向へ移動して部品を把持し、また互いに離れる方
向へ移動して部品の把持を解除するようになっている。 次に、この実施例１の作動について説明する。 〔電源の入力時〕 電源を入力して駆動モータ34を駆動させるときには、
走行クラッチ38が解放され（外され）、走行ブレーキ40
が作動（発動）している。したがって、駆動モータ34の
回転がタイミングベルト37に介して走行駆動軸39に伝達
されても、走行駆動軸39の回転が駆動輪40に伝達され
ず、走行ブレーキ40が駆動輪40を止めているから、駆動
輪40は回転しない。 また、この時に、駆動モータ34の回転がタイミングベ
ルト42を介してプーリ44aに伝えられるが、昇降クラッ
チ43が外されいて、昇降機構35の昇降ブレーキ49が作動
しているので、プーリ44Aの回転が昇降駆動軸44に伝達
されず、昇降駆動軸44の回動が止められている。 〔走行時〕 モノレール走行装置Ａを走行させるときには、走行ブ
レーキ41を解放し、走行クラッチ38を作動（接続）す
る。 このとき、駆動モータ34の出力軸36の回転がタイミン
グベルト42を介してプーリ44aに伝えられるが、昇降ク
ラッチ43が外されているので、プーリ44Aの回転が昇降
駆動軸44に伝達されない。また、このとき、昇降ブレー
キ49が作動（発動）しているから、昇降駆動軸44が止め
られ、昇降駆動軸44は回動しない。 モノレール走行装置Ａの走行時には、駆動モータ34の
出力軸36の回転がタイミングベルト37、走行駆動軸39、
走行クラッチ38等を介して駆動輪40へ伝達される。駆動
輪40は、低速度でしかも高トルクで回転させられる。し
たがって、モノレール走行装置Ａは、小型化でき、円滑
にモノレール上を走行し、モノレール21の登坂部を自力
で昇り、またその降坂部を自力で降下することができ
る。 〔停止〕 モノレール走行装置Ａが所定の位置に到達すると、位
置検出センサ27の作動で得られる検出信号により制御ユ
ニット33が、駆動モータ34を制御して回転速度を低下さ
せて、所定の位置に停止させる。この停止位置では、走
行クラッチ38が外されて駆動輪40への動力の伝達が遮断
されるとともに、走行ブレーキ41が作動して駆動輪40の
回動が止められる。 〔昇降時〕 前記停止位置では部品等の被搬送物の昇降を行なわれ
る。停止位置では、走行クラッチ38が外されて駆動輪40
への動力の伝達が遮断され、走行ブレーキ41が作動して
駆動輪40の回動が止められている。この状態で、昇降ブ
レーキ49を解放して、昇降クラッチ43を接続して、駆動
モータ34の出力軸36の回転を昇降駆動軸44に伝達し、昇
降駆動軸44を低トルクで駆動する。 この昇降駆動軸44の回転によって、ワイヤ53がドラム
52に巻かれたり、或いはドラム52から解かれたりして、
ハンドリング機構54が上下動して所定の高さの位置に移
動させられる。 このようにして、ハンドリング機構54が所定の高さの
位置に達すると、昇降ブレーキ49を作動して昇降駆動軸
44の回動が止められ、駆動モータ58が回動して駆動軸56
を回転させる。これにより、ガイド軸60に支持されたハ
ンド部材61が互いに近接する方向へ移動して部品を把持
し、または互いに離れる方向に移動して部品の把持を解
除する。 なお、実施例１のものは、駆動モータ34及び昇降装置
35が走行輪40の下方のモノレール21の下方位置に配設さ
れているから、装置全体の重心位置が下方になり、バラ
ンスの崩れを有効に防止でき、走行抵抗を改善して、自
力走行を円滑にすることができる。 実施例２は、第５図に示され、駆動モータ34、走行輪
である駆動輪40及びモノレール21が平面視で重なるよう
に、駆動モータ34をモノレール21上の駆動輪40の上側に
配置する例である。 正面視が略コ形の装置本体26の上部26aの上側に駆動
モータ34が取付けられ、走行駆動軸39が前記上部26aに
回動自在に支持され、駆動モータ34の出力軸36に取付け
たプーリ36aと走行駆動軸39に取付けたプーリ39aにタイ
ミングベルト63が掛けられ、実施例１と同様に、走行駆
動軸39に駆動輪40が回動自在に取付けられ、走行駆動軸
39の回転が走行クラッチ38を介して駆動輪40へ伝えら
れ、駆動輪40の回動が走行ブレーキ41により止められる
ようになっている。また、昇降装置35の昇降駆動軸44
が、実施例１と同様に、装置本体26のブラケット48の下
部で支持され、昇降駆動軸44にはプーリ44a及び昇降ク
ラッチ43が設けられ、前記プーリ44aと走行駆動軸39に
取付けたプーリ39bとにタイミングベルト42が掛けら
れ、走行駆動軸39の回転がプーリ39b、タイミングベル
ト42を介してプーリ44aに伝えられ、プーリ44aの回転が
昇降クラッチ43を介して昇降駆動軸44へ伝えられるよう
になっている。実施例２のその他の構成は実施例１と同
じである。 この実施例２では、駆動モータ34がモノレール21の上
方位置に配置される分だけ、その下方位置での昇降機構
35の配置スペースの確保が容易になる。 なお、実施例１及び２では、モノレールを天井に配置
する場合について説明したが、この発明はモノレールを
床に配置するものにも適用でき、また、駆動モータとし
て、DDモータを使う場合を説明したが、駆動モータとし
て他のモータを使用してもよい。 また、実施例１及び２では、一つの駆動輪が走行輪と
して機能するものについて説明したが、装置本体を支持
した走行する走行輪とは別に、例えば、モノレールを両
側から挾んで駆動する駆動輪を設けるようにしてもよ
い。

【発明の効果】

この発明は、特許請求の範囲に記載した要件を備える
ことにより、次の（イ）〜（ハ）の効果を奏する。 （イ）この発明のモノレール走行装置は、一つの駆動モ
ータが装置本体で支持され、前記駆動モータの出力軸が
伝動機構を介して走行駆動軸に連結され、走行駆動軸が
走行クラッチを介して駆動輪に連結され、駆動輪の回動
を止める走行ブレーキきが設けられ、前記駆動モータの
出力軸が伝動機構及び昇降クラッチを介して昇降駆動軸
に連結され、昇降駆動軸の回動を止める昇降ブレーキが
設けられ、前記制御機構により走行クラッチ、走行ブレ
ーキ、昇降クラッチ及び昇降ブレーキを制御して、前記
走行装置の走行とその停止及び前記昇降駆動軸の回動と
その停止を行なうようになっているから、一つの駆動モ
ータを用いて走行装置の走行とその停止及び昇降機構に
よる被搬送物の支持機構の昇降動作とその停止を円滑に
行なうことができ、昇降機構付の走行装置の構造の単純
化を図ることができる。 （ロ）この発明のモノレール走行装置は、駆動輪の回動
を止める走行ブレーキが設けられているから、走行ブレ
ーキの発動によって駆動輪の回動を確実に止め、走行装
置を所定の停止位置に止めておくことができる。そのた
め、その停止位置で行なう被搬送物の支持機構の昇降動
作、前記支持機構への被搬送物の供給作業及びそれから
の被搬送物の取外作業を円滑に行なうことができる。そ
のうえ、昇降駆動軸の回動を止める昇降ブレーキが設け
られているから、昇降機構により被搬送物を支持機構を
昇降させて行なう被搬送物の高さ位置の調節を確実に行
ない、その高さ位置に前記支持機構を確実に止めておく
ができできる。このため、被搬送物の支持機構への被搬
送物の供給作業及びそれからの被搬送物の取外作業を円
滑に行なうことができる。 （ハ）この発明のモノレール走行装置は、一つの駆動モ
ータを用いて走行装置の走行とその停止及び昇降機構の
昇降動作とその停止を行なうから、昇降機構付の走行装
置の構造が簡単なものになり、走行装置の軽量化が図ら
れ、走行装置を安価で提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの組立ラインを示す概略的な斜視図、
第２図は実施例１の駆動モータをモノレールの下方に配
置したモノレール走行装置の正面図、第３図は実施例１
のモノレール走行装置の側面図、第４図は実施例１のハ
ンドリング機構の平面図、第５図は実施例２の駆動モー
タをモノレールの上方に配置したモノレール走行装置の
正面図である。 2,21…モノレール、26…装置本体、34…駆動モータ 35…昇降機構、36…出力軸、38…走行クラッチ 39…走行駆動軸、40…駆動輪、41…走行ブレーキ 37,42…タイミングベルト、43…昇降クラッチ、44…昇
降駆動軸 49…昇降ブレーキ、63,64…タイミングベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−221761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−6168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−295769（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−178272（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−125505（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭48−41428（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モノレールと、モノレールに係合して積極
   的に回転する少なくとも一つの駆動輪と、駆動モータ
   と、被搬送物を支持する支持機構を昇降駆動軸の回動に
   応じて昇降させる昇降機構と、制御機構と、駆動モー
   タ、走行駆動軸、昇降駆動軸を支持する装置本体とを備
   えたモノレール走行装置において、一つの駆動モータが
   装置本体で支持され、前記駆動モータの出力軸が伝動機
   構を介して走行駆動軸に連結され、走行駆動軸が走行ク
   ラッチを介して駆動輪に連結され、駆動輪の回動を止め
   る走行ブレーキが設けられ、前記駆動モータの出力軸が
   伝動機構及び昇降クラッチを介して昇降駆動軸に連結さ
   れ、昇降駆動軸の回動を止める昇降ブレーキが設けら
   れ、前記制御機構により走行クラッチ、走行ブレーキ、
   昇降クラッチ及び昇降ブレーキを制御して、前記走行装
   置の走行とその停止及び前記昇降駆動軸の回動とその停
   止を行なうようになっていることを特徴とするモノレー
   ル走行装置。