JP3119238U - 機械式搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レールに余分な垂直方向の反力を作用させることがなく、レールの据付け精度が容易に維持でき、また、搬送台車が曲線部でも走行可能な機械式搬送装置を提供する。
【解決手段】建屋又は床上にレール取付部材１２を介して支持されたレール１３と、レール１３の一方側に間隔をあけて設けられた断面円形の回転軸１４と、レール１３上を転動する上ガイドローラ１５、１６及びレール１３の両側部を転動する側ガイドローラ１７〜２４を有し、レール１３に沿って移動し、しかも、搬送対象物２５を保持可能な断面Ｃ型の搬送台車２６と、搬送台車２６に設けられ、弾性部材４６を用いて回転軸１４に真横から押圧され、回転軸１４の軸心に対して一定の傾斜角度αを有して接する従動ローラ２７、２８と、回転軸１４を回転駆動して搬送台車２６の移動及び停止を行う駆動手段２９とを備えている。
【選択図】図３

Description

本考案は、搬送台車に走行手段を設けずに、搬送台車をレールに沿って走行及び停止させて搬送対象物を搬送することのできる機械式搬送装置に関する。

従来、フロアータイプの機械式搬送装置として、床面に平行間隔をあけて配置された一対のレール上を転動する前後、左右４個の車輪を設けた搬送台車の中央下部に、回転軸との接触によって回転する従動ローラを設け、床面に設けられた電動モータ及び減速機構を介して回転軸を回転して、搬送対象物を積載した搬送台車を移動及び停止する形態のものが知られている。
また、例えば、特許文献１に記載のオーバーヘッドタイプの機械式搬送装置においては、直線状に配置されたレールの上方に平行に配置されて回転駆動される直線状の回転軸を有し、前後方向に間隔をあけて設けられ、回転軸に下から上に垂直方向に所定の弾性力で押し付けられ、しかも、回転軸の軸線に対して回転軸心が所定の角度で傾斜した一対の受動輪を備え、停止位置にて受動輪が小さな摩擦で回転し得るカラーを装着して、車輪が転動するレールに沿って走行及び停止する搬送台車を有している。

特開２０００−３３５４０６号公報（図１〜図４）

しかしながら、前記従来のフロアータイプの形態のものでは、走行の信頼性がレールの据付け精度に大きく影響されるという欠点があった。
一方、オーバーヘッドタイプの形態のものでは、レールに対して作用する力として、搬送台車の自重と搬送対象物の重さの他に、受動輪を介して回転軸を垂直方向に押し付ける反力が余分に垂直方向に加わることになるので、レールの断面係数を大きくしたり、又は、レールを支持する間隔を短くする必要があり、この結果、レール及びレールの設置構造が大型化し、大きなスペースを要するという問題があった。また、この余分な垂直方向の反力により、搬送台車自体が大型化し、設備費が高くなるという問題もあった。
また、両タイプ共、搬送路が曲線の場合には、搬送台車が走行できないので、任意の搬送位置や搬送ルートで搬送したい場合、他の機器や障害物などを避けて適正な搬送ルートを適宜決定することができなかった。

本考案はかかる事情に鑑みてなされたもので、レールに余分な垂直方向の反力を作用させることがなく、レールの据付け精度が容易に維持でき、また、搬送台車がレールの曲線部でも走行可能な機械式搬送装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本考案に係る機械式搬送装置は、建屋又は床上にレール取付部材を介して支持されたレールと、前記レールの一方側に間隔をあけて設けられた断面円形の回転軸と、前記レール上を転動する上ガイドローラ及び前記レールの両側部を転動する側ガイドローラを有し、前記レールに沿って移動し、しかも、搬送対象物を保持可能な断面Ｃ型の搬送台車と、前記搬送台車に設けられ、弾性部材を用いて前記回転軸に真横から押圧され、前記回転軸の軸心に対して一定の傾斜角度を有して接する従動ローラと、前記回転軸を回転駆動して前記搬送台車の移動及び停止を行う駆動手段とを備えている。

本考案に係る機械式搬送装置において、前記駆動手段には可変速モータを使用するのが好ましい。
本考案に係る機械式搬送装置において、前記レールは外形断面がＩ字状となって、前記側ガイドローラは、前記レールの上下のフランジ部に左右から当接しているのが好ましい。
本考案に係る機械式搬送装置において、前記レールは曲線部を有し、該曲線部に配置される前記回転軸は、それぞれ自在継手で直列に連結される短尺回転軸の集合からなっているのが好ましい。

本考案に係る機械式搬送装置において、前記レールは、断面Ｃ型の前記レール取付部材を介して前記建屋に固定され、前記搬送対象物を前記搬送台車に吊り下げて搬送することもできる。
本考案に係る機械式搬送装置において、前記レールは、前記レール取付部材を介して前記床上に固定され、前記搬送対象物を前記搬送台車の上に載置して搬送することもできる。

請求項１〜６記載の機械式搬送装置においては、レールに対して作用する力は、垂直方向には主として搬送台車の自重と搬送対象物の重さだけであって、弾性部材により従動ローラを介して回転軸に真横から押圧する反力はレールの水平方向に作用するので、従来に比べて、レールの断面係数を小さくしたり、又は、レールを支持する間隔を長くすることができ、この結果、レール及びレールの設置構造が小型化し、小さなスペースで済むという利点がある。

特に、請求項２記載の機械式搬送装置においては、駆動手段には可変速モータを使用するので、搬送台車の速度調整が容易にできる。

請求項３記載の機械式搬送装置においては、レールは外形断面がＩ字状となって、側ガイドローラは、レールの上下のフランジ部に左右から当接しているので、従動ローラにより弾性部材を介して真横に押圧される回転軸からの水平方向に作用する反力は、上下の側ガイドローラにより受けることができ、これにより、搬送台車の安定した走行が可能となる。

請求項４記載の機械式搬送装置においては、レールは曲線部を有し、曲線部に配置される回転軸は、それぞれ自在継手で直列に連結される短尺回転軸の集合からなっているので、搬送台車はレールの曲線部でも走行することができ、この結果、他の機器や障害物があっても、適正な搬送ルートを適宜決定することができる。

請求項５記載の機械式搬送装置においては、レールは、断面Ｃ型のレール取付部材を介して建屋に固定され、搬送対象物を搬送台車に吊り下げて搬送することができるので、床上に装置に必要な機器を設けなくて済むため、床上にスペースを確保することができる。

請求項６記載の機械式搬送装置においては、レールは、レール取付部材を介して床上に固定され、搬送対象物を搬送台車の上に載置して搬送することができるので、搬送台車上に載せる搬送対象物のハンドリングが容易になり、作業性が向上すると共に、レールの据付け精度が容易に維持できる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本考案を具体化した実施の形態につき説明し、本考案の理解に供する。
ここで、図１は本考案の一実施の形態に係る機械式搬送装置の構成を示す説明図、図２は同機械式搬送装置の要部斜視図、図３は同機械式搬送装置の要部断面図、図４は同機械式搬送装置の要部平面図、図５は同機械式搬送装置の従動ローラの模式的な正面図、図６は同機械式搬送装置の従動ローラの模式的な側面図、図７は隣り合う短尺回転軸の自在継手による連結構造を示す説明図である。

図１〜図４に示すように、本考案の一実施の形態に係る機械式搬送装置１０は、建屋に梁り部材（図示せず）により吊り下げられた水平吊り部材１1 により保持された断面Ｃ型のレール取付部材１２を介して支持されたＩビームからなるレール１３と、レール１３の一方側（レール取付部材１２の取付け側とは反対側）に間隔をあけて設けられた断面円形の回転軸１４と、レール１３上を転動する上ガイドローラ１５、１６及びレール１６の上下の両側部を転動する側ガイドローラ１７〜２０、２１〜２４を有し、レール１３に沿って移動し、しかも、搬送対象物２５を保持可能な断面Ｃ型の搬送台車２６とを備えている。

機械式搬送装置１０は、更に、搬送台車２６に設けられ、図５及び図６に示すように、弾性部材の一例であるコイルスプリング４６を用いて回転軸１４に真横から押圧され、回転軸１４の軸心（稜線ｎ）に対して接線Ｓ（ローラの軸心に対して直交する方向）が一定の傾斜角度α（例えば、３０〜６０°、本実施の形態では４５°）を有する前後一対の従動ローラ２７、２８と、回転軸１４を回転駆動する駆動手段２９とを備え、駆動手段２９により回転軸１４の回転速度を制御して搬送台車２６の移動及び停止を行うように構成されている。以下、これらについて詳しく説明する。

図１に示すように、外形断面がＩ字状となったレール１３は、駆動手段２９の付近に設けられた直線部３０と、直線部３０の一端に一体的に接続された半径Ｒの曲線部３１とを有しており、一方、回転軸１４はレール１３の直線部３０に対応する直線部３２と、レール１３の曲線部３１に対応し直線部３２に接続された曲線部３３とを有している。

回転軸１４はレール１３の一方側（カーブの外側）に間隔を有してレール１３に沿って設けられており、回転軸１４の曲線部３３はそれぞれ自在継手３４を介して直列に連結される断面円形の直線状の複数の短尺回転軸３５〜４２の集合からなっている。回転軸１４の直線部３２は直列に連結される短尺回転軸６５の集合からなり、隣り合う短尺回転軸６５は、軸受で支持するだけで、通常のカップリングにより連結されている。

図５及び図６に示すように、搬送台車２６に設けられた従動ローラ２７、２８は、回転軸１４の外周面４３の一側端Ｏに、実質的に水平方向に押圧当接されるように配置されている。従動ローラ２７、２８が回転軸１４に常時、押圧当接されるように、各従動ローラ２７、２８の軸４４の両側は取付ブラケット４５にコイルスプリング４６を介して取付けられている。

図１〜図３に示すように、搬送台車２６は、搬送対象物２５を下端部に吊り下げて搬送するオーバーヘッドタイプの搬送形態のものとなっている。水平吊り部材１１は、断面がボックス状に形成された角形パイプからなっており、しかも、直線部３０及び曲線部３１を備えたレール１３に沿って所定の間隔をあけて設けられた建屋の梁り部材
(図示せず）を介して搬送方向（進行方向）に水平に吊り下げられている。レール取付部材１２は基部が水平吊り部材１１の周囲を囲んで、フランジ合わせにより着脱可能な本体部４７と、本体部４７にボルトナットによりねじ締結される取り外し部４８とを備えており、レール取付部材１２の先部はねじ締結によりレール１３のウエブ部６０に固定されている。

図１、図３及び図７に示すように、レール１３の曲線部３１のウエブ部６０には、レール取付部材１２の取付け位置とは反対側に所定の間隔をあけて取付ブラケット４９が設けられ、各取付ブラケット４９には回転軸１４の曲線部３３の隣り合う短尺回転軸３５〜４２の対向する端部同士を連結する自在継手３４が取付けられている。自在継手３４は、図７に詳細に示すように、取付ブラケット４９に軸受５０を介して回転支持された継手部材５１の両端部に継手部５２、５３を有し、継手部５２、５３と、継手部５２、５３に対応する側に形成された隣り合う短尺回転軸３５〜４２の継手部５４、５５とが首振り自在に接続された構造となっている。

なお、短尺回転軸３５〜４２はパイプ材から形成され、継手部５４、５５は短尺回転軸３５〜４２の両端部にねじ締結により着脱可能に取付けられており、しかも、短尺回転軸３５〜４２の両端部内側には、継手部５２、５３を両端部に備えた継手部材５１及び短尺回転軸３５〜４２の継手部５４、５５の回転が可能な空間が形成されている。また、自在継手３４を設けているため、短尺回転軸３５〜４２の隣接する端面間に隙間Ｇが生じることになるが、隙間Ｇは前後一対の従動ローラ２７と従動ローラ２８の走行方向（前後方向）の間隔Ｋより小さく設定されている
(図５参照）。

図１に示すように、回転軸１４の曲線部３３の一端側に位置する短尺回転軸４２の端部５６には、回転軸１４を回転する駆動手段２９が設けられており、駆動手段２９はレール１３のカーブ内側に固定配置された可変速モータの一例である減速機付き電動モータ５７と、減速機付き電動モータ５７の出力軸に固定されたタイミングベルトプーリー５８と、短尺回転軸４２の端部５６に固定され、タイミングベルトプーリー５８と対となるタイミングベルトプーリー５９と、それぞれのタイミングベルトプーリー５８、５９に巻回され、しかも、レール１３のウエブ部６０に形成された貫通孔（図示せず）を挿通可能な無端のタイミングベルト６１とを有している。なお、減速機付き電動モータ５７のモータとして、インバータモータを使用し、回転軸１４の回転速度を制御して搬送台車２６の移動及び停止を行うようになっている。

図２〜図４に示すように、搬送台車２６は溶接鋼板製の台車フレーム６２を有しており、断面Ｃ字状の台車フレーム６２の上部には、レール１３の上側フランジ部６３の上面を垂直荷重を受けて転動する２個の上ガイドローラ１５、１６が走行方向に間隔をあけて軸受を介して、ねじ締結により着脱可能に取付けられている。さらに、レール１３の上側フランジ部６３及び下側フランジ部６４のそれぞれの幅方向（走行方向と直交する方向）の両側面を転動する側ガイドローラ１７〜２０、２１〜２４が台車フレーム６２に軸受を介して、ねじ締結により着脱可能に取付けられている。

図３、図５及び図６に示すように、従動ローラ２７、２８はそれぞれ、走行方向に間隔Ｋをあけて台車フレーム６２にねじ締結により着脱可能に取付けられた取付ブラケット４５に取付けられており、しかも、従動ローラ２７、２８の軸４４の両端部はコイルスプリング４６を介して回転軸１４側に付勢されている。なお、図示していないが、従動ローラ２７、２８の傾斜角度αを調整できるように、取付ブラケット４５を台車フレーム６２に取付ける構造となっている。

図１に示すように、レール１３の曲線部３１（回転軸１４の曲線部３３についても同様）は略１／４円の曲線を表しているが、実際には１／２円であり、レール１３全体はこの１／２円に対向して間隔をあけて配置された１／２円と２本の直線部３２で連結されて無端のトラック状に形成されている。短尺回転軸４２の端部５６に配置され、タイミングベルトプーリー５９及びタイミングベルトプーリー５９に巻回されたタイミングベルト６１の外周面と、従動ローラ２７、２８が当接する短尺回転軸４２及び直線部３２の最端部の短尺回転軸６５の外周面とは、同じレベルとなっており、これによって、従動ローラ２７、２８が一時的に短尺回転軸４２に代ってタイミングベルト６１を介して伝達力を受けることができ、円滑に搬送台車２６を走行することができる。

図１中の符号６６はレール１３の直線部３０の最端部のレール単体を表している。また、図３中の符号６７は搬送対象物２５を搬送台車２６に吊り下げるため、台車フレーム６２の下端部の走行方向の中央部に設けられた吊り金具を表しており、吊り金具６７に形成された吊り下げ用孔６８を介して、搬送対象物２５を保持する吊りロッド６９が取付けられている。

次いで、本考案の一実施の形態に係る機械式搬送装置１０の作用（又は動作）について、図を参照しながら説明する。
図１及び図２に示すように、所定の搭載位置（例えば、短尺回転軸３５の位置）において、搬送台車２６に搬送対象物２５を吊り下げておく。なお、事前に、図５に示すように、搬送台車２６に設けられた従動ローラ２７、２８の傾斜角度αは進行角度（＝４５°）に固定されている。

駆動手段２９の減速機付き電動モータ５７を駆動し、曲線部３３を有する回転軸１４を回転すると、図５及び図６に示すように、回転軸１４の曲線部３３の時計方向に回転する短尺回転軸３５の外周面４３の一側端Ｏに、コイルスプリング４６により付勢されて押圧当接した従動ローラ２７、２８は、短尺回転軸３５との間の摩擦力によって搬送台車２６に推進力を伝達することができ、図１及び図２に示すように、搬送台車２６は搬送対象物２５を吊り下げた状態で、上ガイドローラ１５、１６及び側ガイドローラ１７〜２０、２１〜２４によりガイドされ、レールＩ１３の曲線部３１に沿ってスムーズに前進することができる。

搬送台車２６の従動ローラ２７が短尺回転軸３５の端部から離れ、短尺回転軸３５と短尺回転軸３６との間の隙間Ｇに入って従動ローラ２７への伝達力が途絶えても、従動ローラ２８は短尺回転軸３５と接触していて伝達力を受けることができるので、搬送台車２６は曲線部３１に沿って前進することができる（図７参照）。

従動ローラ２７が隙間Ｇを通過して、短尺回転軸３６の端部と接触するようになり、再び従動ローラ２７を介して伝達力を受けることができ、その後、従動ローラ２８が短尺回転軸３５の端部から離れ、短尺回転軸３５と短尺回転軸３６との間の隙間Ｇに入って従動ローラ２８への伝達力が無くなるが、従動ローラ２７を介して伝達力を受けているので、搬送台車２６はレール１３の曲線部３１に沿って前進することができる。

回転軸１４の曲線部３３の短尺回転軸３６から短尺回転軸４２まで、上記と同様の動作を繰り返して、搬送台車２６を短尺回転軸４２に相当するレール１３の曲線部３１の位置まで走行させ、更に、曲線部３１に接続された直線部３０も走行を続行して搬送対象物２５を搬送する。
搬送台車２６が所定の停止位置に来ると、位置検出用リミットスイッチで停止位置を検出して別途、制御手段を介して減速機付き電動モータ５７の回転を停止して、搬送台車２６を停止する。
搬送台車２６を所定の停止位置から元の位置（短尺回転軸３５の位置）に後退する場合には、駆動手段２９の減速機付き電動モータ５７を逆回転し、回転軸１４を反時計方向に回転する。

本考案は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本考案の機械式搬送装置を構成する場合も本考案の権利範囲に含まれる。
本実施の形態では、短尺回転軸３５〜４２の稜線ｎと従動ローラ２７、２８の接線Ｓとが形成する傾斜角度αを４５°としたが、これに限定されず、必要に応じて、例えば、３０〜６０°に設定することもできる。

搬送台車２６に２個の従動ローラ２７、２８を設けたが、これに限定されず、状況に応じて、例えば、レールの曲率半径が大きく、直線に近い場合には、図７で示す隙間Ｇを小さくできるので、１個の従動ローラで済む。
また、自在継手３４には、継手部５２、５３を備えた継手部材５１を用いたが、これに限定されず、必要に応じて、例えば、レールの曲率半径が大きく、直線に近い場合には、継手部５２、５３を備えた継手部材５１を省略し、隣り合う短尺回転軸の対応する継手部同士を連結することもできる。だだし、この場合には、継手部の近傍を避けた短尺回転軸の位置を、レールを介して保持することができる。

駆動手段２９の可変速モータとして、インバータモータを使用したが、これに限定されず、必要に応じて、その他の可変速モータを用いることもできる。また、タイミングベルトを用いたが、これに限定されず、必要に応じて、その他の動力伝達手段を用いることもできる。
レールとして外形断面がＩ字状のものを用いたが、これに限定されず、必要に応じて、その他の外形断面形状のレールを用いることもできる。この場合、搬送台車に取付ける上ガイドローラ及び側ガイドローラの位置や個数等は使用するレールの断面形状等に応じて適宜決定することができる。

機械式搬送装置１０は、搬送台車２６に搬送対象物２５を吊り下げて搬送するオーバーヘッドタイプの搬送方式としたが、これに限定されず、必要に応じて、床面に設けたベース部材にレール取付部材を介してレールを設けるフロアータイプ（台車方式）の搬送方式とし、搬送対象物を搬送台車の上に載置して搬送することもできる。

本考案の一実施の形態に係る機械式搬送装置の構成を示す説明図である。 同機械式搬送装置の要部斜視図である。 同機械式搬送装置の要部断面図である。 同機械式搬送装置の要部平面図である。 同機械式搬送装置の従動ローラの模式的な正面図である。 同機械式搬送装置の従動ローラの模式的な側面図である。 隣り合う短尺回転軸の自在継手による連結構造を示す説明図である。

符号の説明

１０：機械式搬送装置、１１：水平吊り部材、１２：レール取付部材、１３：レール、１４：回転軸、１５、１６：上ガイドローラ、１７〜２０：側ガイドローラ、２１〜２４：側ガイドローラ、２５：搬送対象物、２６：搬送台車、２７、２８：従動ローラ、２９：駆動手段、３０：直線部、３１：曲線部、３２：直線部、３３：曲線部、３４：自在継手、３５〜４２：短尺回転軸、４３：外周面、４４：軸、４５：取付ブラケット、４６：コイルスプリング（弾性部材）、４７：本体部、４８：取り外し部、４９：取付ブラケット、５０：軸受、５１：継手部材、５２、５３：継手部、５４、５５：継手部、５６：端部、５７：減速機付き電動モータ（可変速モータ）、５８：タイミングベルトプーリー、５９：タイミングベルトプーリー、６０：ウエブ部、６１：タイミングベルト、６２：台車フレーム、６３：上側フランジ部、６４：下側フランジ部、６５：短尺回転軸、６６：レール単体、６７：吊り金具、６８：吊り下げ用孔、６９：吊りロッド

Claims (6)

1. 建屋又は床上にレール取付部材を介して支持されたレールと、
   前記レールの一方側に間隔をあけて設けられた断面円形の回転軸と、
   前記レール上を転動する上ガイドローラ及び前記レールの両側部を転動する側ガイドローラを有し、前記レールに沿って移動し、しかも、搬送対象物を保持可能な断面Ｃ型の搬送台車と、
   前記搬送台車に設けられ、弾性部材を用いて前記回転軸に真横から押圧され、前記回転軸の軸心に対して一定の傾斜角度を有して接する従動ローラと、
   前記回転軸を回転駆動して前記搬送台車の移動及び停止を行う駆動手段とを備えたことを特徴とする機械式搬送装置。
2. 請求項１記載の機械式搬送装置において、前記駆動手段には可変速モータを使用したことを特徴とする機械式搬送装置。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の機械式搬送装置において、前記レールは外形断面がＩ字状となって、前記側ガイドローラは、前記レールの上下のフランジ部に左右から当接していることを特徴とする機械式搬送装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械式搬送装置において、前記レールは曲線部を有し、該曲線部に配置される前記回転軸は、それぞれ自在継手で直列に連結される短尺回転軸の集合からなっていることを特徴とする機械式搬送装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の機械式搬送装置において、前記レールは、断面Ｃ型の前記レール取付部材を介して前記建屋に固定され、前記搬送対象物を前記搬送台車に吊り下げて搬送することを特徴とする機械式搬送装置。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の機械式搬送装置において、前記レールは、前記レール取付部材を介して前記床上に固定され、前記搬送対象物を前記搬送台車の上に載置して搬送することを特徴とする機械式搬送装置。

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