JP3367882B2 - 移載装置 - Google Patents
移載装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は移載装置の改良に関
する。 【０００２】 【従来の技術】移載装置として、例えば特開平６−５６
２０９号公報「倉庫用自動マニピュレータ」が知られて
いる。上記技術は、同公報の第１図に示される通り、左
右に２本の支柱１，１を立て、これらの支柱１，１に横
架材３を上下移動可能に取付け、この横架材３に走行ギ
ヤ５を左右移動可能に取付け、この走行ギヤ５に縦材４
を取付け、この縦材４に前後移動可能に走行ギヤ７を取
付け、この走行ギヤ７に垂直柱８を取付け、この垂直柱
８に吸口９を取付けたものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記構造のような、門
型の移載装置では横架材３における走行ギヤ５の位置に
よっては、左右の支柱１，１にアンバランスな荷重が掛
かり、横架材３が傾き正常な移載作業ができない虞れが
ある。一方、横架材３の傾きを回避するために支柱１，
１や横架材３まわりの剛性を高めると、移載装置が大き
く・重くなり好ましくない。 【０００４】そこで、本発明の目的は、門型の移載装置
において、移載装置を大きく・重くすることなく、アン
バランスな荷重で発生する問題を解決した移載装置を提
供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１は、ベースに昇降可能に取付けた左右一対
の支持アームと、これらのアームの先端に掛け渡したク
ロスメンバと、このクロスメンバに沿って移動可能に取
付けた移動部材と、この移動部材に把持部材と、左の支
持アームを駆動するためにベースに取付けた左の駆動手
段と、右の支持アームを駆動するためにベースに取付け
た右の駆動手段と、移動部材のクロスメンバ上の左右位
置を計測するためにクロスメンバに取付けた距離センサ
と、この距離センサの情報で、移動部材のクロスメンバ
上の左右位置を計測し、このクロスメンバに掛かるトー
タル荷重をＷ、クロスメンバの長さをＬ、クロスメンバ
の左端からトータル荷重Ｗの掛かる位置までの距離を
ｘ、左の支持アームに掛かる荷重をＷ１、右の支持アー
ムに掛かる荷重をＷ２とするときに、左右の支持アーム
に掛かる荷重をＷ１＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ、Ｗ２＝ｘＷ／
Ｌとしてそれぞれ算出し、これらの荷重の差を打ち消す
ように左右の駆動手段を制御して、クロスメンバを水平
に保つコントローラとから移載装置を構成した。 【０００６】距離センサで移動部材のクロスメンバ上の
左右位置を計測し、左右の支持アームに掛かる荷重をＷ
１＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ、Ｗ２＝ｘＷ／Ｌとしてそれぞれ
算出し、これらの荷重の差を打ち消すように左右の駆動
手段を制御してクロスメンバを水平に保つ。従って、移
動部材のクロスメンバ上の位置かかわらずクロスメンバ
を水平に保てるので、安定して正確な移載作業を行うこ
とができる。また、クロスメンバを水平に保つために装
置の剛性をあげる必要がないので、装置が大型化又は重
量増することなく、コンパクトな移載装置を得ることが
できる。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。また、Ｆｒはフロント側、Ｒｒはリヤ側
を示す。図１は本発明に係る移載装置の斜視図である。
移載装置１は、ベースとしての台車２と、この台車２に
移動自在に取付けた左右一対の支持アーム３Ａ，３Ｂ
と、左の支持アーム３Ａが倒れることを防ぐ右のバラン
サ機構５Ａと、右の支持アーム３Ｂが倒れることを防ぐ
バランサ機構５Ｂと、支持アーム３Ａの先端と支持アー
ム３Ｂの先端とに掛け渡したクロスメンバ７と、このク
ロスメンバ７に沿って移動可能に取付けた移動部材８
と、この移動部材８に水平に取付け且つクロスメンバ７
に直交する方向にアームを伸縮させる多段スライドアー
ム１０と、この多段スライドアーム１０に取付けた把持
部材１１と、左の支持アーム３Ａを駆動するために台車
２に取付けた駆動手段としての左のシリンダ１２Ａと、
右の支持アーム３Ｂを駆動するために台車２に取付けた
駆動手段としての右のシリンダ１２Ｂと、クロスメンバ
７に取付けた距離センサ１５と、さらに、この距離セン
サ１５の情報で、移動部材８のクロスメンバ７上の左右
位置を計測し、左右の支持アーム３Ａ，３Ｂに掛かる荷
重をそれぞれ算出し、これらの荷重の差を打ち消すよう
に左右のシリンダ１２Ａ，１２Ｂを制御し、クロスメン
バ７を水平に保つコントローラ１６とからなる。１４ａ
シリンダ１２Ａのロッドは、１４ｂはシリンダ１２Ｂの
ロッド、Ｍはワークを示す。 【０００８】図２は本発明に係る移載装置の側面図であ
り、移載装置１の左側面を示す。台車２は、車体フレー
ム２１に車輪２２…（…は複数個を示す。以下同じ。）
を取付けて、車体フレーム２１に支持アーム３Ａを取付
けるための支持部２１ａ，２１ｂと、シリンダ１２Ａを
取付けるための支持部２１ｃと、バランサ機構５Ａの支
持部２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ及び取付け部２１ｇ，２１
ｇとを形成したものである。なお、図１に示す支持アー
ム３Ｂ、バランサ機構５Ｂ及びシリンダ１２Ｂを取付け
るために、右側面側にも支持部２１ａ〜２１ｆ及び取付
け部２１ｇ，２１ｇを同数形成したものである（不図
示）。また、移載装置１は自走式の台車２を備えるの
で、移載装置１は自由に移動させることができる。 【０００９】支持アーム３Ａは、台車２に一端を上下移
動可能に取付けた第１平行リンク２３と、この第１平行
リンク２３の他端に嵌合させた第１連結部材２４と、こ
の第１連結部材２４に一端を回転可能に取付けた第２平
行リンク２５と、クロスメンバ７を取付けるために第２
平行リンク２５の先端に取付けた第２連結部材２６とか
らなる。 【００１０】第１平行リンク１３は、第１メインリンク
２８と、この第１メインリンク２８に平行に配置した第
１サブリンク２９と、第１メインリンク２８の一端に設
けた第１ギヤ部２８ａとからなる。第１連結部材２４
は、第１平行リンク２３と第２平行リンク２５を相対移
動可能に連結した部材であり、シリンダ１２Ａのロッド
１４ａを回転可能に取付ける支持部２４ａと、第１メイ
ンリンク２８を回転可能に取付ける支軸２４ｂと、第１
サブリンク２９を回転可能に取付ける支軸２４ｃと、第
２平行リンク２５を回転可能に取付ける支軸２４ｄ，２
４ｅとを取付けたものである。 【００１１】第２平行リンク２５は、第２メインリンク
３１と、この第２メインリンク３１に平行に配置した第
２サブリンク３２と、第２メインリンク３１の一端に設
けた第２ギヤ部３１ａとからなる。第２連結部材２６
は、クロスメンバ７を取付けるための支持部２６ａ，２
６ａと、第２メインリンク３１を回転可能に取付ける支
軸２６ｂと、第２サブリンク３２を回転可能に取付ける
支軸２６ｃとからなる。支持アーム３Ａは、台車２に第
１平行リンク２３を上下移動可能に取付け、この第１平
行リンク２３の先端に第１ギヤ部２８ａを取付け、この
第１ギヤ部２８ａに噛み合う第２ギヤ部３１ａを設け、
この第２ギヤ部３１ａに第２平行リンク２５を取付けて
構成したので、支持アーム３ＡはワークＭを垂直移動の
みに限定した動作をさせることができる。なお、支持ア
ーム３Ｂは、支持アーム３Ａと同一構成なので説明を省
略する。 【００１２】バランサ機構５Ａは、車体フレーム２１の
取付け部２１ｇ，２１ｇに取付けたばねホルダ３３と、
このばねホルダ３３内に収納した圧縮ばね３４と、この
圧縮ばね３４をばねホルダ３３に押し付ける押え部材３
５と、この押え部材３５と支軸２４ｃとの間を連結した
ワイヤ３６とからなる。プーリ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ
は、ワイヤ３６の方向転換用のプーリである。ばねホル
ダ３３は、圧縮ばね３４を受けるためのストッパ部３３
ａと、圧縮ばね３４の外周を覆うホルダ部３３ｂとから
なる。後述するように、バランサ機構５Ａは支持アーム
３Ａの動きに連動して常に平衡状態を保つものである。
なお、バランサ機構５Ｂは、バランサ機構５Ａと同一構
成なので説明を省略する。 【００１３】図３は図２の３矢視図であり、移載装置１
の側面を示す。クロスメンバ７は、第２連結部材２６，
２６を介して第２平行リンク２５，２５で支持されたも
のであり、支持メンバ本体３８と、このメンバ本体３８
に沿って取付けたロッドレスシリンダ３９とからなる。
ロッドレスシリンダ３９は、シリンダ３９ａと、このシ
リンダ３９ａを移動する移動子３９ｂとからなる。移動
部材８は、移動子３９ｂに連結したものであり、移動子
３９ｂの動きに連れてメンバ本体３８を移動可能であ
る。 【００１４】図４は本発明に係る多段スライドアームの
側面図である。多段スライドアーム１０は、移動部材８
を介してクロスメンバ７にスライド可能に取付けた第１
のアーム４１と、この第１のアーム４１にリニアスライ
ダ４２を介して移動可能に取付けた第２のアーム４３と
からなる。第１のアーム４１は、移動部材８に取付けた
第１ロッドレスシリンダ４４の移動子４４ａと、この移
動子４４ａ内を移動可能に取付けた第１ロッドレスシリ
ンダ４４のシリンダ４４ｂと、このシリンダ４４ｂに取
付けたブラケット４５と、リニアスライダ４２に嵌合す
るガイドレール４６とからなり、移動部材８上をフロン
ト側及びリヤ側に移動可能である。 【００１５】第２のアーム４３は、ガイドレール４６に
リニアスライダ４２介して移動可能に取付けたガイドレ
ール４８と、このガイドレール４８に取り付けたスライ
ド部材４９と、このスライド部材４９にスライド可能に
取付けた吊下げスライダ５１と、スライド部材４９に沿
って取付けた第２ロッドレスシリンダ５２のシリンダ５
２ａと、このシリンダ５２ａ内を移動可能に取付けた第
２ロッドレスシリンダ５１の移動子５２ｂとからなり、
第１のアーム４１を移動して第１のアーム４１のフロン
ト側及びリヤ側に突出可能である。なお、移動子５２ｂ
は、リニアスライダ４２に取付けられリニアスライダ４
２と共に移動する部材である。吊下げスライダ５１は、
把持機構１１を吊下げるための部材であり、スライド部
材４９上をフロント側及びリヤ側に移動可能である。 【００１６】以上に述べた移載装置１の作用を次に説明
する。図５は本発明に係る移載装置の第１作用説明図で
ある。移動部材８、多段スライドアーム１０、把持部材
１１及びワークＭのトータル荷重をＷ、クロスメンバ７
の長さをＬ、クロスメンバ７の左端からトータル荷重Ｗ
までの距離をｘとするときに、左の支持アーム３Ａに掛
かる荷重Ｗ１及び右の支持アーム３Ｂに掛かるＷ２を示
したものである。なお、距離ｘは距離センサ１５で把握
できる情報であり、（Ｌ−ｘ）はクロスメンバ７の右端
からトータル荷重Ｗまでの距離を示す。トータル荷重Ｗ
は、荷重Ｗ１と荷重Ｗ２との和であり、荷重Ｗ１，Ｗ２
は距離Ｌ，ｘ，（Ｌ−ｘ）基づいて次の様に表すことが
できる。 Ｗ ＝Ｗ１＋Ｗ２ …… Ｗ１＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ …… Ｗ２＝ｘＷ／Ｌ …… 【００１７】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る移載装
置の第２作用説明図である。（ａ）は、トータル荷重Ｗ
がクロスメンバ７の中央に位置する場合を示す。距離ｘ
はＬ／２であるから、ｘ＝Ｌ／２を上記式に代入する
と荷重Ｗ１＝Ｗ／２となり、同様に、ｘ＝Ｌ／２を上記
式に代入すると荷重Ｗ１＝Ｗ／２となり、当然なが
ら、左・右の支持アーム３Ａ，３Ｂに均等にトータル荷
重Ｗが掛かる。 【００１８】（ｂ）は、トータル荷重Ｗがクロスメンバ
７の図右側に寄った場合を示す。すなわち、（Ｌ−ｘ）
＜ｘの場合である。距離（Ｌ−ｘ）より距離ｘのほうが
大であるので、荷重Ｗ１よりも荷重Ｗ２のほうが重い
（Ｗ１＜Ｗ２）ので、クロスメンバ７は矢印の如く傾
く。荷重Ｗ２と荷重Ｗ１との荷重差をＷ３とすると、Ｗ
３＝（Ｗ２−Ｗ１）より上記式から上記式を引くこ
とにより、次の式を導くことができる。 Ｗ３＝（Ｗ２−Ｗ１）＝（２ｘ−Ｌ）Ｗ／Ｌ …… 【００１９】（ｃ）において、コントローラ１６から荷
重差Ｗ３を打ち消すためにコントローラ１６で右のシリ
ンダ１２Ｂを矢印の如く加圧するように制御し、クロ
スメンバ７を矢印の如く水平に保つ。前記（ｂ）でト
ータル荷重Ｗがクロスメンバ７の図左側に寄った場合
は、荷重差Ｗ３を打ち消すためにコントローラ１６で右
のシリンダ１２Ｂを加圧するように制御し、クロスメン
バ７を水平に保つ。なお、詳しい説明は省略する。 【００２０】図７は本発明に係る移載装置のクロスメン
バを水平に保つためのフローチャートであり、ＳＴ０１
〜ＳＴ０９は、それぞれのステップ番号を示す。 ＳＴ０１；距離センサ１５でトータル荷重Ｗのクロスメ
ンバ７左端からの距離ｘを測定する。 ＳＴ０２；距離ｘをコントローラ１６に入力をする。 ＳＴ０３；コントローラ１６で支持アーム３Ａ，３Ｂに
掛かる荷重Ｗ１，Ｗ２を判断する。 ＳＴ０４；コントローラ１６で荷重差Ｗ３を算出する。
荷重差Ｗ３＝０ならばＳＴ０５へ進み、荷重Ｗ１＞荷重
Ｗ２ならばＳＴ０６へ進み、荷重Ｗ２＞荷重Ｗ１ならば
ＳＴ０７に進む。 ＳＴ０５；荷重差Ｗ３＝０なので、コントローラ１６か
らの制御信号はない。 ＳＴ０６；荷重Ｗ１＞荷重Ｗ２なので、コントローラ１
６から左のシリンダ１２Ａに荷重差Ｗ３をキャンセルす
るための圧力Ｐ１を加える。なお、圧力Ｐ１は、シリン
ダ１２Ａの有効面積Ｓ１で荷重差Ｗ３を除した圧力であ
る。 ＳＴ０７；荷重Ｗ２＞荷重Ｗ１なので、コントローラ１
６から右のシリンダ１２Ｂに荷重差Ｗ３をキャンセルす
るための圧力Ｐ２を加える。なお、圧力Ｐ２は、シリン
ダ１２Ｂの有効面積Ｓ２で荷重差Ｗ３を除した圧力であ
る。 【００２１】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るバラン
サ機構の作用説明図である。（ａ）は、第１・第２平行
リンク２３，２５が伸びることにより、圧縮ばね３４が
矢印方向に伸びた状態を示し、その長さはＬ１であ
る。従って、第１連結部材２４の支軸２４ｃに作用する
バランス量は最小である。（ｂ）は、第１・第２平行リ
ンク２３，２５を折り曲げることにより、ワイヤ３６が
矢印の如く引張られるため押え部材３５で押された圧
縮ばね３４の長さがＬ２になったことを示す。ここで、
増加したバランス量をＦ、圧縮ばね３４のばね定数をｋ
とすれば、Ｆ＝ｋ（Ｌ１−Ｌ２）となる。 【００２２】このように、第１連結部材２４の支軸２４
ｃに作用するバランス量は第１・第２平行リンク２３，
２５を折り曲げるに従って増加する。すなわち、バラン
サ機構５Ａを台車２に取付けた圧縮ばね３４と、この圧
縮ばね３４の自由端と支持アーム３Ａとを連結するワイ
ヤ３６とで構成したので、支持アーム３Ａの動きに連動
して平衡状態を保つことができる。 【００２３】尚、本実施例ではベースを台車としたが、
台車に限定するものではなくベース台は固定のものでも
よく、レール上を移動させるものでもよい。 【００２４】 【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、距離センサで移動部材のクロスメン
バ上の左右位置を計測し、このクロスメンバに掛かるト
ータル荷重をＷ、クロスメンバの長さをＬ、クロスメン
バの左端からトータル荷重Ｗの掛かる位置までの距離を
ｘ、左の支持アームに掛かる荷重をＷ１、右の支持アー
ムに掛かる荷重をＷ２とするときに、左右の支持アーム
に掛かる荷重をＷ１＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ、Ｗ２＝ｘＷ／
Ｌとしてそれぞれ算出し、これらの荷重の差を打ち消す
ように左右の駆動手段を制御してクロスメンバを水平に
保つことができる。従って、移動部材のクロスメンバ上
の位置かかわらずクロスメンバを水平に保てるので、安
定して正確な移載作業を行うことができる。また、クロ
スメンバを水平に保つために装置の剛性をあげる必要が
ないので、装置が大型化又は重量増することなく、コン
パクトな移載装置を得ることができる。
する。 【０００２】 【従来の技術】移載装置として、例えば特開平６−５６
２０９号公報「倉庫用自動マニピュレータ」が知られて
いる。上記技術は、同公報の第１図に示される通り、左
右に２本の支柱１，１を立て、これらの支柱１，１に横
架材３を上下移動可能に取付け、この横架材３に走行ギ
ヤ５を左右移動可能に取付け、この走行ギヤ５に縦材４
を取付け、この縦材４に前後移動可能に走行ギヤ７を取
付け、この走行ギヤ７に垂直柱８を取付け、この垂直柱
８に吸口９を取付けたものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記構造のような、門
型の移載装置では横架材３における走行ギヤ５の位置に
よっては、左右の支柱１，１にアンバランスな荷重が掛
かり、横架材３が傾き正常な移載作業ができない虞れが
ある。一方、横架材３の傾きを回避するために支柱１，
１や横架材３まわりの剛性を高めると、移載装置が大き
く・重くなり好ましくない。 【０００４】そこで、本発明の目的は、門型の移載装置
において、移載装置を大きく・重くすることなく、アン
バランスな荷重で発生する問題を解決した移載装置を提
供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１は、ベースに昇降可能に取付けた左右一対
の支持アームと、これらのアームの先端に掛け渡したク
ロスメンバと、このクロスメンバに沿って移動可能に取
付けた移動部材と、この移動部材に把持部材と、左の支
持アームを駆動するためにベースに取付けた左の駆動手
段と、右の支持アームを駆動するためにベースに取付け
た右の駆動手段と、移動部材のクロスメンバ上の左右位
置を計測するためにクロスメンバに取付けた距離センサ
と、この距離センサの情報で、移動部材のクロスメンバ
上の左右位置を計測し、このクロスメンバに掛かるトー
タル荷重をＷ、クロスメンバの長さをＬ、クロスメンバ
の左端からトータル荷重Ｗの掛かる位置までの距離を
ｘ、左の支持アームに掛かる荷重をＷ１、右の支持アー
ムに掛かる荷重をＷ２とするときに、左右の支持アーム
に掛かる荷重をＷ１＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ、Ｗ２＝ｘＷ／
Ｌとしてそれぞれ算出し、これらの荷重の差を打ち消す
ように左右の駆動手段を制御して、クロスメンバを水平
に保つコントローラとから移載装置を構成した。 【０００６】距離センサで移動部材のクロスメンバ上の
左右位置を計測し、左右の支持アームに掛かる荷重をＷ
１＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ、Ｗ２＝ｘＷ／Ｌとしてそれぞれ
算出し、これらの荷重の差を打ち消すように左右の駆動
手段を制御してクロスメンバを水平に保つ。従って、移
動部材のクロスメンバ上の位置かかわらずクロスメンバ
を水平に保てるので、安定して正確な移載作業を行うこ
とができる。また、クロスメンバを水平に保つために装
置の剛性をあげる必要がないので、装置が大型化又は重
量増することなく、コンパクトな移載装置を得ることが
できる。 【０００７】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。また、Ｆｒはフロント側、Ｒｒはリヤ側
を示す。図１は本発明に係る移載装置の斜視図である。
移載装置１は、ベースとしての台車２と、この台車２に
移動自在に取付けた左右一対の支持アーム３Ａ，３Ｂ
と、左の支持アーム３Ａが倒れることを防ぐ右のバラン
サ機構５Ａと、右の支持アーム３Ｂが倒れることを防ぐ
バランサ機構５Ｂと、支持アーム３Ａの先端と支持アー
ム３Ｂの先端とに掛け渡したクロスメンバ７と、このク
ロスメンバ７に沿って移動可能に取付けた移動部材８
と、この移動部材８に水平に取付け且つクロスメンバ７
に直交する方向にアームを伸縮させる多段スライドアー
ム１０と、この多段スライドアーム１０に取付けた把持
部材１１と、左の支持アーム３Ａを駆動するために台車
２に取付けた駆動手段としての左のシリンダ１２Ａと、
右の支持アーム３Ｂを駆動するために台車２に取付けた
駆動手段としての右のシリンダ１２Ｂと、クロスメンバ
７に取付けた距離センサ１５と、さらに、この距離セン
サ１５の情報で、移動部材８のクロスメンバ７上の左右
位置を計測し、左右の支持アーム３Ａ，３Ｂに掛かる荷
重をそれぞれ算出し、これらの荷重の差を打ち消すよう
に左右のシリンダ１２Ａ，１２Ｂを制御し、クロスメン
バ７を水平に保つコントローラ１６とからなる。１４ａ
シリンダ１２Ａのロッドは、１４ｂはシリンダ１２Ｂの
ロッド、Ｍはワークを示す。 【０００８】図２は本発明に係る移載装置の側面図であ
り、移載装置１の左側面を示す。台車２は、車体フレー
ム２１に車輪２２…（…は複数個を示す。以下同じ。）
を取付けて、車体フレーム２１に支持アーム３Ａを取付
けるための支持部２１ａ，２１ｂと、シリンダ１２Ａを
取付けるための支持部２１ｃと、バランサ機構５Ａの支
持部２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ及び取付け部２１ｇ，２１
ｇとを形成したものである。なお、図１に示す支持アー
ム３Ｂ、バランサ機構５Ｂ及びシリンダ１２Ｂを取付け
るために、右側面側にも支持部２１ａ〜２１ｆ及び取付
け部２１ｇ，２１ｇを同数形成したものである（不図
示）。また、移載装置１は自走式の台車２を備えるの
で、移載装置１は自由に移動させることができる。 【０００９】支持アーム３Ａは、台車２に一端を上下移
動可能に取付けた第１平行リンク２３と、この第１平行
リンク２３の他端に嵌合させた第１連結部材２４と、こ
の第１連結部材２４に一端を回転可能に取付けた第２平
行リンク２５と、クロスメンバ７を取付けるために第２
平行リンク２５の先端に取付けた第２連結部材２６とか
らなる。 【００１０】第１平行リンク１３は、第１メインリンク
２８と、この第１メインリンク２８に平行に配置した第
１サブリンク２９と、第１メインリンク２８の一端に設
けた第１ギヤ部２８ａとからなる。第１連結部材２４
は、第１平行リンク２３と第２平行リンク２５を相対移
動可能に連結した部材であり、シリンダ１２Ａのロッド
１４ａを回転可能に取付ける支持部２４ａと、第１メイ
ンリンク２８を回転可能に取付ける支軸２４ｂと、第１
サブリンク２９を回転可能に取付ける支軸２４ｃと、第
２平行リンク２５を回転可能に取付ける支軸２４ｄ，２
４ｅとを取付けたものである。 【００１１】第２平行リンク２５は、第２メインリンク
３１と、この第２メインリンク３１に平行に配置した第
２サブリンク３２と、第２メインリンク３１の一端に設
けた第２ギヤ部３１ａとからなる。第２連結部材２６
は、クロスメンバ７を取付けるための支持部２６ａ，２
６ａと、第２メインリンク３１を回転可能に取付ける支
軸２６ｂと、第２サブリンク３２を回転可能に取付ける
支軸２６ｃとからなる。支持アーム３Ａは、台車２に第
１平行リンク２３を上下移動可能に取付け、この第１平
行リンク２３の先端に第１ギヤ部２８ａを取付け、この
第１ギヤ部２８ａに噛み合う第２ギヤ部３１ａを設け、
この第２ギヤ部３１ａに第２平行リンク２５を取付けて
構成したので、支持アーム３ＡはワークＭを垂直移動の
みに限定した動作をさせることができる。なお、支持ア
ーム３Ｂは、支持アーム３Ａと同一構成なので説明を省
略する。 【００１２】バランサ機構５Ａは、車体フレーム２１の
取付け部２１ｇ，２１ｇに取付けたばねホルダ３３と、
このばねホルダ３３内に収納した圧縮ばね３４と、この
圧縮ばね３４をばねホルダ３３に押し付ける押え部材３
５と、この押え部材３５と支軸２４ｃとの間を連結した
ワイヤ３６とからなる。プーリ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ
は、ワイヤ３６の方向転換用のプーリである。ばねホル
ダ３３は、圧縮ばね３４を受けるためのストッパ部３３
ａと、圧縮ばね３４の外周を覆うホルダ部３３ｂとから
なる。後述するように、バランサ機構５Ａは支持アーム
３Ａの動きに連動して常に平衡状態を保つものである。
なお、バランサ機構５Ｂは、バランサ機構５Ａと同一構
成なので説明を省略する。 【００１３】図３は図２の３矢視図であり、移載装置１
の側面を示す。クロスメンバ７は、第２連結部材２６，
２６を介して第２平行リンク２５，２５で支持されたも
のであり、支持メンバ本体３８と、このメンバ本体３８
に沿って取付けたロッドレスシリンダ３９とからなる。
ロッドレスシリンダ３９は、シリンダ３９ａと、このシ
リンダ３９ａを移動する移動子３９ｂとからなる。移動
部材８は、移動子３９ｂに連結したものであり、移動子
３９ｂの動きに連れてメンバ本体３８を移動可能であ
る。 【００１４】図４は本発明に係る多段スライドアームの
側面図である。多段スライドアーム１０は、移動部材８
を介してクロスメンバ７にスライド可能に取付けた第１
のアーム４１と、この第１のアーム４１にリニアスライ
ダ４２を介して移動可能に取付けた第２のアーム４３と
からなる。第１のアーム４１は、移動部材８に取付けた
第１ロッドレスシリンダ４４の移動子４４ａと、この移
動子４４ａ内を移動可能に取付けた第１ロッドレスシリ
ンダ４４のシリンダ４４ｂと、このシリンダ４４ｂに取
付けたブラケット４５と、リニアスライダ４２に嵌合す
るガイドレール４６とからなり、移動部材８上をフロン
ト側及びリヤ側に移動可能である。 【００１５】第２のアーム４３は、ガイドレール４６に
リニアスライダ４２介して移動可能に取付けたガイドレ
ール４８と、このガイドレール４８に取り付けたスライ
ド部材４９と、このスライド部材４９にスライド可能に
取付けた吊下げスライダ５１と、スライド部材４９に沿
って取付けた第２ロッドレスシリンダ５２のシリンダ５
２ａと、このシリンダ５２ａ内を移動可能に取付けた第
２ロッドレスシリンダ５１の移動子５２ｂとからなり、
第１のアーム４１を移動して第１のアーム４１のフロン
ト側及びリヤ側に突出可能である。なお、移動子５２ｂ
は、リニアスライダ４２に取付けられリニアスライダ４
２と共に移動する部材である。吊下げスライダ５１は、
把持機構１１を吊下げるための部材であり、スライド部
材４９上をフロント側及びリヤ側に移動可能である。 【００１６】以上に述べた移載装置１の作用を次に説明
する。図５は本発明に係る移載装置の第１作用説明図で
ある。移動部材８、多段スライドアーム１０、把持部材
１１及びワークＭのトータル荷重をＷ、クロスメンバ７
の長さをＬ、クロスメンバ７の左端からトータル荷重Ｗ
までの距離をｘとするときに、左の支持アーム３Ａに掛
かる荷重Ｗ１及び右の支持アーム３Ｂに掛かるＷ２を示
したものである。なお、距離ｘは距離センサ１５で把握
できる情報であり、（Ｌ−ｘ）はクロスメンバ７の右端
からトータル荷重Ｗまでの距離を示す。トータル荷重Ｗ
は、荷重Ｗ１と荷重Ｗ２との和であり、荷重Ｗ１，Ｗ２
は距離Ｌ，ｘ，（Ｌ−ｘ）基づいて次の様に表すことが
できる。 Ｗ ＝Ｗ１＋Ｗ２ …… Ｗ１＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ …… Ｗ２＝ｘＷ／Ｌ …… 【００１７】図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る移載装
置の第２作用説明図である。（ａ）は、トータル荷重Ｗ
がクロスメンバ７の中央に位置する場合を示す。距離ｘ
はＬ／２であるから、ｘ＝Ｌ／２を上記式に代入する
と荷重Ｗ１＝Ｗ／２となり、同様に、ｘ＝Ｌ／２を上記
式に代入すると荷重Ｗ１＝Ｗ／２となり、当然なが
ら、左・右の支持アーム３Ａ，３Ｂに均等にトータル荷
重Ｗが掛かる。 【００１８】（ｂ）は、トータル荷重Ｗがクロスメンバ
７の図右側に寄った場合を示す。すなわち、（Ｌ−ｘ）
＜ｘの場合である。距離（Ｌ−ｘ）より距離ｘのほうが
大であるので、荷重Ｗ１よりも荷重Ｗ２のほうが重い
（Ｗ１＜Ｗ２）ので、クロスメンバ７は矢印の如く傾
く。荷重Ｗ２と荷重Ｗ１との荷重差をＷ３とすると、Ｗ
３＝（Ｗ２−Ｗ１）より上記式から上記式を引くこ
とにより、次の式を導くことができる。 Ｗ３＝（Ｗ２−Ｗ１）＝（２ｘ−Ｌ）Ｗ／Ｌ …… 【００１９】（ｃ）において、コントローラ１６から荷
重差Ｗ３を打ち消すためにコントローラ１６で右のシリ
ンダ１２Ｂを矢印の如く加圧するように制御し、クロ
スメンバ７を矢印の如く水平に保つ。前記（ｂ）でト
ータル荷重Ｗがクロスメンバ７の図左側に寄った場合
は、荷重差Ｗ３を打ち消すためにコントローラ１６で右
のシリンダ１２Ｂを加圧するように制御し、クロスメン
バ７を水平に保つ。なお、詳しい説明は省略する。 【００２０】図７は本発明に係る移載装置のクロスメン
バを水平に保つためのフローチャートであり、ＳＴ０１
〜ＳＴ０９は、それぞれのステップ番号を示す。 ＳＴ０１；距離センサ１５でトータル荷重Ｗのクロスメ
ンバ７左端からの距離ｘを測定する。 ＳＴ０２；距離ｘをコントローラ１６に入力をする。 ＳＴ０３；コントローラ１６で支持アーム３Ａ，３Ｂに
掛かる荷重Ｗ１，Ｗ２を判断する。 ＳＴ０４；コントローラ１６で荷重差Ｗ３を算出する。
荷重差Ｗ３＝０ならばＳＴ０５へ進み、荷重Ｗ１＞荷重
Ｗ２ならばＳＴ０６へ進み、荷重Ｗ２＞荷重Ｗ１ならば
ＳＴ０７に進む。 ＳＴ０５；荷重差Ｗ３＝０なので、コントローラ１６か
らの制御信号はない。 ＳＴ０６；荷重Ｗ１＞荷重Ｗ２なので、コントローラ１
６から左のシリンダ１２Ａに荷重差Ｗ３をキャンセルす
るための圧力Ｐ１を加える。なお、圧力Ｐ１は、シリン
ダ１２Ａの有効面積Ｓ１で荷重差Ｗ３を除した圧力であ
る。 ＳＴ０７；荷重Ｗ２＞荷重Ｗ１なので、コントローラ１
６から右のシリンダ１２Ｂに荷重差Ｗ３をキャンセルす
るための圧力Ｐ２を加える。なお、圧力Ｐ２は、シリン
ダ１２Ｂの有効面積Ｓ２で荷重差Ｗ３を除した圧力であ
る。 【００２１】図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るバラン
サ機構の作用説明図である。（ａ）は、第１・第２平行
リンク２３，２５が伸びることにより、圧縮ばね３４が
矢印方向に伸びた状態を示し、その長さはＬ１であ
る。従って、第１連結部材２４の支軸２４ｃに作用する
バランス量は最小である。（ｂ）は、第１・第２平行リ
ンク２３，２５を折り曲げることにより、ワイヤ３６が
矢印の如く引張られるため押え部材３５で押された圧
縮ばね３４の長さがＬ２になったことを示す。ここで、
増加したバランス量をＦ、圧縮ばね３４のばね定数をｋ
とすれば、Ｆ＝ｋ（Ｌ１−Ｌ２）となる。 【００２２】このように、第１連結部材２４の支軸２４
ｃに作用するバランス量は第１・第２平行リンク２３，
２５を折り曲げるに従って増加する。すなわち、バラン
サ機構５Ａを台車２に取付けた圧縮ばね３４と、この圧
縮ばね３４の自由端と支持アーム３Ａとを連結するワイ
ヤ３６とで構成したので、支持アーム３Ａの動きに連動
して平衡状態を保つことができる。 【００２３】尚、本実施例ではベースを台車としたが、
台車に限定するものではなくベース台は固定のものでも
よく、レール上を移動させるものでもよい。 【００２４】 【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、距離センサで移動部材のクロスメン
バ上の左右位置を計測し、このクロスメンバに掛かるト
ータル荷重をＷ、クロスメンバの長さをＬ、クロスメン
バの左端からトータル荷重Ｗの掛かる位置までの距離を
ｘ、左の支持アームに掛かる荷重をＷ１、右の支持アー
ムに掛かる荷重をＷ２とするときに、左右の支持アーム
に掛かる荷重をＷ１＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ、Ｗ２＝ｘＷ／
Ｌとしてそれぞれ算出し、これらの荷重の差を打ち消す
ように左右の駆動手段を制御してクロスメンバを水平に
保つことができる。従って、移動部材のクロスメンバ上
の位置かかわらずクロスメンバを水平に保てるので、安
定して正確な移載作業を行うことができる。また、クロ
スメンバを水平に保つために装置の剛性をあげる必要が
ないので、装置が大型化又は重量増することなく、コン
パクトな移載装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る移載装置の斜視図
【図２】本発明に係る移載装置の側面図
【図３】図２の３矢視図
【図４】本発明に係る多段スライドアームの側面図
【図５】本発明に係る移載装置の第１作用説明図
【図６】本発明に係る移載装置の第２作用説明図
【図７】本発明に係る移載装置のクロスメンバを水平に
保つためのフローチャート 【図８】本発明に係るバランサ機構の作用説明図 【符号の説明】 １…移載装置、２…ベース（台車）、３Ａ，３Ｂ…支持
アーム、７…クロスメンバ、８…移動部材、１１…把持
部材、１５…距離センサ、１６…コントローラ。
保つためのフローチャート 【図８】本発明に係るバランサ機構の作用説明図 【符号の説明】 １…移載装置、２…ベース（台車）、３Ａ，３Ｂ…支持
アーム、７…クロスメンバ、８…移動部材、１１…把持
部材、１５…距離センサ、１６…コントローラ。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−56209（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−4794（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−216796（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−99000（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B66F 9/065,19/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ベースに昇降可能に取付けた左右一対の
支持アームと、これらのアームの先端に掛け渡したクロ
スメンバと、このクロスメンバに沿って移動可能に取付
けた移動部材と、この移動部材に取付けた把持部材と、
左の前記支持アームを駆動するために前記ベースに取付
けた左の駆動手段と、右の前記支持アームを駆動するた
めに前記ベースに取付けた右の駆動手段と、前記移動部
材のクロスメンバ上の左右位置を計測するために前記ク
ロスメンバに取付けた距離センサと、この距離センサの
情報で、前記移動部材のクロスメンバ上の左右位置を計
測し、このクロスメンバに掛かるトータル荷重をＷ、ク
ロスメンバの長さをＬ、クロスメンバの左端からトータ
ル荷重Ｗの掛かる位置までの距離をｘ、左の支持アーム
に掛かる荷重をＷ１、右の支持アームに掛かる荷重をＷ
２とするときに、左右の支持アームに掛かる荷重をＷ１
＝（Ｌ−ｘ）Ｗ／Ｌ、Ｗ２＝ｘＷ／Ｌとしてそれぞれ算
出し、これらの荷重の差を打ち消すように左右の駆動手
段を制御して、前記クロスメンバを水平に保つコントロ
ーラとからなる移載装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33061097A JP3367882B2 (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | 移載装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33061097A JP3367882B2 (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | 移載装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11166000A JPH11166000A (ja) | 1999-06-22 |
| JP3367882B2 true JP3367882B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=18234592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33061097A Expired - Fee Related JP3367882B2 (ja) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | 移載装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367882B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4615760B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2011-01-19 | 株式会社ダイヘン | アーム動作機構およびこれを備えた産業用ロボット |
| CN107457795A (zh) * | 2017-10-12 | 2017-12-12 | 谷新运 | 一种番茄吸附夹持同步采摘机械手末端执行器 |
-
1997
- 1997-12-01 JP JP33061097A patent/JP3367882B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11166000A (ja) | 1999-06-22 |
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