JP3999735B2 - ワーク浮き上がり防止機構 - Google Patents

Description

本発明は、ワーク移動台に載せたワークを運搬する間、ワークを押さえ、ワークの搬入位置又は搬出位置でワークから離れるワーク浮き上がり防止機構に関するものである。

ワークを載せて運ぶ運搬台にワーク押え機構やクランプ装置を取り付けることで、ワークの移動防止を図ることができる。

従来のクランプ装置として、可動するクランプ装置にロック装置を取り付けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、ワークを載せて運ぶワーク移送装置として、移動するワイヤで所望の位置まで移動する移送車が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平９−１５６４９９号公報（第６頁、図１） 特開２００３−０４０４２６公報（第１３頁、図９）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は、従来の物品搬送装置の基本構成を説明する図であり、物品搬送装置１０１は、ドア１０２の一端１０３を把持する固体クランプ１０４と、他端１０５を把持する可動クランプ１０６と、を備え、可動クランプ１０６は、移動体１０７と、移動体１０７に取り付けたロック装置１０８（ラック１０９、係止片１１１、操作レバー１１２）を備えるもので、ロック装置１０８の操作レバー１１２を手で操作（図の表裏方向）して、ラック１０９に係止片１１１を噛み合わせることで、移動体１０７はロックされるので、移動体１０７をドア１０２へ押し付ける（図の上方向）ばね力に抗して操作レバー１１２を操作する必要がなく、操作レバー１１２の操作性はよくなる。

特許文献２を次図に基づいて説明する。
図１２は、従来の移送車の基本構成を説明する図であり、従来の移送車１２１は、ワイヤ１２２を把持するとともにレール部材１２３を走行する支持台１２４と、支持台１２４に板部材１２５を介して取り付けたワーク載置板１２６と、を備え、ワーク載置板１２６にワーク１２７を載せて所定位置、例えば、加工装置にワーク１２７を運ぶ昇降装置１２８まで搬送する。

しかし、特許文献１のロック装置１０８は、手で操作レバー１１２を操作する構成であり、ロック装置１０８の高さは規制される。例えば、工場内で手の届かない高所に物品搬送装置１０１を配置する場合には、操作レバー１１２を駆動するための駆動装置を取り付けることで対応することもできるが、ロック装置１０８の数によっては、取り付ける駆動装置の生産コストは高くなる。

特許文献２の移送車１２１は、ワーク１２７を押さえるものがなく、搬送中の揺れによってワーク１２７が浮き上がる心配がある。仮に、特許文献１のロック装置１０８に駆動装置を付けて自動化されたロック装置を特許文献２の移送車１２１に取り付けることも可能であるが、移送車１２１の数によっては、生産コストは高くなる。
また、自動化されたロック装置を移送車１２１に取り付けると、移送車１２１の重量は重くなり、レール部材１２３など荷重の加わる部材の強度を高めなければならず、結果的に、生産コストの削減は難しくなる。

本発明は、高所に設けたワーク搬送装置でワークを搬送する際に用いるワーク浮き上がり防止機構の自動化を簡単な構造で行い、軽量化を図ることを課題とする。

請求項１に係る発明では、ワークを載せた状態で水平方向に移動するワーク移動台に付属し、ワークの浮き上がりを防止するワーク浮き上がり防止機構において、このワーク浮き上がり防止機構は、ワーク移動台に上下スイング可能に取り付けたワーク押えアームと、このワーク押えアームのスイング中心に取り付けたピニオンギヤと、このピニオンギヤに噛み合うラックを備え、上下動可能にワーク移動台に取り付けるとともに下部をワーク移動台から下方へ突出させた駆動バーと、この駆動バーを下方へ付勢するスプリングと、駆動バーの上部を把持して拘束する駆動バーロック機構、この駆動バーロック機構を解除するアンロック機構とからなり、駆動バーロック機構は、駆動バーを通過させる通孔を備える下部シーソ片と、この下部シーソ片の上に配置し、駆動バーを通過させる通孔を備える上部シーソ片と、これら上部・下部シーソ片の通孔が離れる方向へ上部・下部シーソ片を付勢する付勢部材とからなり、上部・下部シーソ片の通孔が離れる方向へ上部・下部シーソ片を揺動させると、通孔に駆動バーが嵌合して摩擦力が発生し、駆動バーの上下動を制限する機構であり、アンロック機構は、一対のシーソ片の尾部間の隙間を楔作用で広げる矢形部材と、この矢形部材を前進させるリンクとからなり、リンクを介して矢形部材をアンロック方向へ前進させる機構であり、ワーク移動台にワークを載せるに際し、外部から駆動バーを上昇させることでワーク押えアームを上方へ待機させ、ワークを載せた後は外力を解除して駆動バーを下げ、ワーク押えアームでワークを押さえ、この状態で運搬を継続させ、これらの過程で、駆動バーロック機構で駆動バー並びにワーク押えアームの上下動を制限し、アンロック機構で駆動バー並びにワーク押えアームの上下動を自由にすることができることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ワーク浮き上がり防止機構では、ワーク移動台にワークを載せるに際し、外部からリフト機構で駆動バーを上昇させることでワーク押えアームを上方へ待機させ、ワークを載せた後は、リフト機構を下げることで外力を解除して駆動バーを下げ、ワーク押えアームでワークＷを押さえる。一方、外部からの駆動力によって作動するアンロック機構で駆動バー並びにワーク押えアームの上下動を自由にすることができるので、ワーク浮き上がり防止機構をワークから離して待機させる→ワーク浮き上がり防止機構をワークに当接する→ワーク浮き上がり防止機構をロックする→ワーク浮き上がり防止機構のロックを解除（アンロック）する→ワーク浮き上がり防止機構をワークから離す、これらの機構に駆動装置を直接用いる必要がなく、高所に設けたワーク搬送装置でワークを搬送する際に用いるワーク浮き上がり防止機構の自動化を簡単な構造で行うことができるという利点がある。

また、ワーク浮き上がり防止機構では、ワーク移動台に空圧シリンダや電動機などの駆動装置を直接取り付ける必要がなく、軽量化を図ることができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図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。
図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明のワーク浮き上がり防止機構の原理を説明する概念図であり、ワークＷの搬入から搬出まで概要を説明する。
（ａ）：ワーク搬送装置１１は、高所に配設した移動ケーブル１２と、この移動ケーブル１２に吊り下げたワーク移動台としてのワーク移送キャリア２１と、ワーク移送キャリア２１に取り付けたワーク浮き上がり防止機構２５，２５と、リフト機構１３と、を備える。
ワーク浮き上がり防止機構２５はリフト機構１３の押し上げ（矢印ａ１の方向）によって矢印ａ２，ａ２の如く上がる。

（ｂ）：リフト機構が下がると、ワーク浮き上がり防止機構２５は下がる。ワーク移送キャリア２１は移動ケーブル１２に引かれて、ワークの搬入位置に向かう。
（ｃ）：搬入位置では、リフト機構１３でワーク浮き上がり防止機構２５，２５を上げ、待機させる。

（ｄ）：ワーク移送キャリア２１にワークＷを矢印ａ３のように載せる。ワークＷを載せた後、リフト機構１３が矢印ａ４のように離れると、ワーク浮き上がり防止機構２５，２５は矢印ａ５のように下がり、ワークＷに当たって止まる。続けて、ワーク浮き上がり防止機構２５，２５をロックする。
（ｅ）：ワーク浮き上がり防止機構２５，２５をロックした状態で、ワーク移送キャリア２１は移動ケーブル１２に引かれて、ワークの搬出位置に向かう。
（ｆ）：搬出位置では、ワーク浮き上がり防止機構２５，２５をアンロックし、リフト機構１３でワーク浮き上がり防止機構２５，２５を矢印ａ６のように上げ、ワークＷを矢印ａ７のように降ろす。
次にこれらの構成を具体的に説明する。

図２は、本発明のワーク浮き上がり防止機構を備えたワーク移動台の斜視図である。
図下方の軸は、座標軸であり、直線又は回転で動く方向を示す。Ｘは水平な直線運動を示す軸、ＹはＸに直交する鉛直軸、ＺはＸ，Ｙに直交する軸、ＢはＹ軸の周りの旋回運動を示す軸、ＣはＺ軸の周りの旋回運動を示す軸である。

ワーク移送キャリア（ワーク移動台）２１は、従来の軌道装置２２に取り付ける連結部材２３と、連結部材２３の下端に取り付けたキャリア本体２４と、キャリア本体２４に取り付けたワーク浮き上がり防止機構２５，２５と、からなる。

キャリア本体２４は、下端に取り付けた載置板２６と、載置板２６の角に取り付けた案内ローラ２７・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）を有し、この載置板２６にワークを載置する。載置板２６からワークを降ろす場合には、従来の昇降装置を用いて行う。その際、案内ローラ２７・・・がリフト機構１３（図３参照）のガイド板（図に示していない）に沿って移動してＺ軸方向の位置決めを行う。

ワーク浮き上がり防止機構２５は、中央に設けたアーム機構３１と、アーム機構３１をロック若しくはアンロックするロック装置３２，３２とからなる。
アーム機構３１は、キャリア本体２４にベースハウジング３４，３４を取り付け、ベースハウジング３４，３４にピニオンギヤ３５，３５を回転可能（Ｃ軸方向）に嵌め、ピニオンギヤ３５，３５間にワーク押えアーム３６を取り付け、ピニオンギヤ３５，３５に駆動バー３７，３７を噛み合わせるとともに、駆動バー３７，３７をベースハウジング３４，３４に嵌合し、駆動バー３７，３７にスプリング３８，３８を嵌め、駆動バー３７，３７の下部間に押上げ部材３９を取り付けたものである。４１は駆動バー３７の上部を示す。

ロック装置３２は、ベースハウジング３４内に駆動バーロック機構４２及びアンロック機構４３を配置し、これらの駆動バーロック機構４２及びアンロック機構４３を上方の動力伝達機構４４を介して作動させるとともに、駆動バーロック機構４２で駆動バー３７の上部４１を把持して拘束することで、ロックする。

アンロック機構４３は、動力伝達機構４４に連結したリンク４６と、リンク４６に連結するとともにベースハウジング３４にスライド可能（Ｘ軸方向）に嵌めた矢形部材４７とからなる。
動力伝達機構４４は、上方の連結部材２３に配置したもので、ワーク移動台（ワーク移送キャリア２１）以外の設備、例えば建家側のワーク昇降装置やワーク投入装置などの設備に配置した駆動源４８から駆動力を受け、アンロック機構４３のリンク４６を作動させる。駆動源４８は、例えば、空圧シリンダを用いる。動力伝達機構４４の詳しい構成については後述する。

リンク４６は、動力伝達機構４４に第１バー５１を連結し、第１バー５１の中央に支持バー５２の一端を連結するとともに他端を連結部材２３の上部に固定し、第１バー５１に第２バー５３を連結し、第２バー５３に第３バー５４の中央を連結するとともに両端をベースハウジング３４に連結し、第３バー５４の両端側に矢形部材４７，４７を取り付けるための孔部５５，５５を設けたもので、駆動源（空圧シリンダ）４８のロッド５６がＺ軸方向に矢印ｂ１の如く前進すると、動力伝達機構４４はＸ軸方向に矢印ｂ２，ｂ２の如く作動するので、第２バー５３，５３は矢印ｂ３，ｂ３の如く水平移動して、第３バー５４，５４のそれぞれの両端側は矢印ｂ４，ｂ４の如く回動（Ｃ軸方向）する。

なお、ワーク移送キャリア（ワーク移動台）２１を走行さる軌道装置２２は、従来の特許文献２のワイヤを把持する機構及びレール部材を走行する支持台と同様であり、説明を省略する。

図３は、図２の３−３線断面図であり、ワーク浮き上がり防止機構２５のアーム機構３１，３１、駆動バーロック機構４２，４２とアンロック機構４３，４３を示す。
ワーク浮き上がり防止機構２５は、ワークの搬入位置若しくは搬出位置で、上方の動力伝達機構４４を介してロック装置３２，３２を作動させるとともに、ワーク移動台（ワーク移送キャリア２１）下方の工場建家側に配置したリフト機構１３によって駆動バー３７，３７及びアーム機構３１，３１を作動させる。

リフト機構１３は、所定の条件に基づいて待機位置Ｙ１と上限位置Ｙ２との間をストロークＳｒだけ上下動するもので、既存の構成である。リフト機構１３が上限位置Ｙ２まで二点鎖線で示すように上昇すると、押上げ部材３９に当接して押上げ部材３９をストロークＳｂだけ押し上げるとともに、駆動バー３７，３７を押し上げる。
次に駆動バーロック機構４２を説明する。

図４は、図３の４部詳細図である。
駆動バーロック機構４２は、駆動バー３７を通過させる通孔５７を備える下部シーソ片６１と、この下部シーソ片６１の上に配置し、駆動バー３７を通過させる通孔６２を備える上部シーソ片６３と、これら上部・下部シーソ片６３，６１の通孔６２，５７が離れる方向（矢印ｃ１，ｃ２の方向）へ上部・下部シーソ片６３，６１を付勢する付勢部材６４とからなる。

また、駆動バーロック機構４２は、ベースハウジング３４にロール６５，６５を回転可能かつ上下動可能に嵌合し、ベースハウジング３４に支点ピン６６，６６を嵌めて下部シーソ片６１の下面及び上部シーソ片６３の上面を支持した構成である。
駆動バー３７は、ピニオンギヤ３５に噛み合うラック６７を形成したバー本体６８の上端に通し棒材７１を一体的に取り付けたもので、通し棒材７１に上部４１を設けた。

図５は、図４の５矢視図であり、ロック装置３２では、ベースハウジング３４に矢形部材４７を嵌め、矢形部材４７にリンク４６を連結し、ベースハウジング３４にロール６５並びに支点ピン６６を嵌め、上部シーソ片６３の通孔６２に駆動バー３７の上部４１を通し、上部・下部シーソ片間に付勢部材６４を取り付けた。

図６は、本発明のワーク浮き上がり防止機構に取り付けたロック装置の分解図である。 矢形部材４７は、先端に円錐部７２を形成し、連結ピン７３でリンクの孔部５５（図４参照）に連結する。
上部シーソ片６３は、角柱本体７４に通孔６２を開け、付勢部材６４用の掛止ピン７５、支点ピン６６用の掛止ピン７６を取り付け、端に尾部７７をスリット状に形成したものである。
下部シーソ片６１は、上部シーソ片６３と同様であり、説明を省略する。
ロール６５は、中央に尾部７７に嵌るガイド部７８を有し、回転可能かつ上下動可能に取り付けられ、矢形部材４７の円錐部７２が上部・下部シーソ片６３，６１の尾部７７，７７間、詳しくは、ロール６５，６５間の隙間を楔作用で広げる際の摩擦抵抗を低減する。

アンロック機構４３は、既に説明したように、一対（上部・下部）のシーソ片６３，６１の尾部７７，７７間の隙間を楔作用で広げる矢形部材４７と、この矢形部材４７を前進させるリンク４６（図３参照）とからなり、リンクを介して矢形部材４７をアンロック方向（矢印の方向）へ前進させる機構であり、

図７は、図３の７矢視図であり、動力伝達機構４４を示す。
動力伝達機構４４は、中央に移動可能に取り付けた第１移動部材８１と、第１移動部材８１に押されて回動する回動片８２・・・と、回動片８２，８２に押され（Ｘ軸方向）て移動する第２移動部材８３，８３と、この第２移動部材８３，８３を戻すばね８４・・・と、からなり、駆動源（空圧シリンダ）４７のロッド５６がＺ軸方向に矢印ｂ１の如く前進すると、第１移動部材８１は二点鎖線のロック位置から実線のアンロック位置へ移動するとともに、回動片８２，８２はともに実線のアンロック位置まで回動するから、第２移動部材８３，８３は矢印ｂ２，ｂ２の如く作動して、リンク４６，４６を作動させる。
なお、駆動源（空圧シリンダ）４７を図の下に配置した場合でも、同様にリンク４６，４６は作動する。

次に本発明のワーク浮き上がり防止機構の作用を説明する。
図８（ａ）〜（ｄ）は、本発明のワーク浮き上がり防止機構の第１作用図であり、概要を説明する概念図である。
（ａ）：ワーク移送キャリア２１がワークの搬入位置へ向かう際には、ワーク浮き上がり防止機構２５，２５を下げた状態にするのが望ましい。ただ、条件によっては、ワーク浮き上がり防止機構２５，２５を上げた状態（図１（ａ）参照）で、走行させてもよい。
ワーク浮き上がり防止機構２５，２５を駆動バーロック機構４２，４２でロックする。
（ｂ）：ワーク移送キャリア２１がワークの搬入位置に到着すると、アンロック機構４３，４３でアンロックとし、ワーク浮き上がり防止機構２５，２５を上げる。具体的には図９で説明する。

（ｃ）：ワーク移送キャリア２１の載置板２６にワークＷを載せ、載せたワークＷにワーク浮き上がり防止機構２５，２５が接触するまで下げ、駆動バーロック機構４２，４２でロックした後、搬送する。具体的には図１０で説明する。
（ｄ）：搬出位置に到着すると、アンロック機構４３，４３でアンロックとし、ワーク浮き上がり防止機構２５，２５を上げ、ワーク移送キャリア２１からワークＷを出す。具体的には図９で説明する作用と同様であり、詳しい説明を省略する。ワークＷを出した後は、（ａ）に戻る。

図９は、本発明のワーク浮き上がり防止機構の第２作用図で、図８（ｂ）を具体的に説明する図である。ここでは、代表する一カ所の構成を用いて説明するが、残りの構成も同じ作用であり、残りの構成の作用の説明を省略する。

ワーク移送キャリア２１がワークの搬入位置に到着すると、アンロック機構４３のリンク４６は矢印ｂ３の如く作動するので、矢形部材４７はアンロック方向（矢印ｄ１の方向）へ前進しアンロックとなる。アンロックから数秒経過した後、リフト機構１３（図３参照）の上昇とともに、駆動バー３７が矢印ｄ２の如くストロークＳｂだけ上昇するので、ピニオンギヤ３５とワーク押えアーム３６はともに、角度θ１だけ矢印ｄ３の如く回動する。

図１０は、本発明のワーク浮き上がり防止機構の第３作用図で、図８（ｃ）を具体的に説明する図である。
ワークＷを載せた後、まず、リフト機構１３（図３参照）を下降させると、自重とスプリング３８の力によって駆動バー３７が下降するのに伴いピニオンギヤ３５は矢印ｄ５の如く回り始め、同時にワーク押えアーム３６は矢印ｄ５の如く下がり始める。そして、ワーク押えアーム３６はワークＷに載って動きを止めると同時に、駆動バー３７はストロークＳｅの位置で下降を停止する。一方、下降を続けていたリフト機構１３（図３参照）は、待機位置Ｙ１（図３参照）に戻る。この戻りの情報に基づいて、図１の駆動源（空圧シリンダ）４８のロッド５６がＺ軸方向に後退すると、図１０のリンク４６は矢印ｄ６の如く作動するので、矢形部材４７は矢印ｄ７の如く後退し、アンロック機構４３はロック状態となる。すなわち、矢形部材４７が矢印ｄ７の如く後退することで、付勢部材６４によって、尾部７７，７７は接近し、逆に、通孔６２，５７は矢印ｄ８，ｄ８のように離れ、通孔６２，５７は駆動バー３７の通し棒材７１（上部４１）を把持して拘束する。その結果、ピニオンギヤ３５は止まり続け、ピニオンギヤ３５に取り付けたワーク押えアーム３６はワークＷに載って止まった状態を維持し続ける。従って、ワークＷが載置板２６（図２参照）から離れて浮き上がることはない。

このように、ワーク浮き上がり防止機構２５では、ワーク移動台（ワーク移送キャリア）２１にワークＷを載せるに際し、外部からリフト機構１３（図３参照）で駆動バー３７を上昇させることでワーク押えアーム３６を上方へ待機させ、ワークＷを載せた後は、リフト機構１３を下げることで外力を解除して駆動バー３７を下げ、ワーク押えアーム３６でワークＷを押さえ、この状態で運搬を継続させ、これらの過程で、駆動バーロック機構４２で駆動バー３７並びにワーク押えアーム３６の上下動を制限し、外部からの駆動力（駆動源（空圧シリンダ）４８）によって作動するアンロック機構４３で駆動バー３７並びにワーク押えアーム３６の上下動を自由にすることができるので、ワーク浮き上がり防止機構２５をワークＷから離して待機させる→ワーク浮き上がり防止機構２５をワークＷに当接する→ワーク浮き上がり防止機構２５をロックする→ワーク浮き上がり防止機構２５のロックを解除（アンロック）する→ワーク浮き上がり防止機構２５をワークＷから離す、これらの機構に駆動装置を直接用いる必要がなく、高所に設けたワーク搬送装置１１でワークＷを搬送する際に用いるワーク浮き上がり防止機構２５の自動化を簡単な構造で行うことができる。

また、ワーク浮き上がり防止機構２５では、ワーク移動台２１に空圧シリンダや電動機などの駆動装置を直接取り付ける必要がなく、軽量化を図ることができる。

尚、本発明のワーク浮き上がり防止機構は、実施の形態では自動車部品の搬送に適用したが、列車の部品や荷物の搬送にも適用可能であり、一般のものの搬送装置に適用することは差し支えない。

本発明のワーク浮き上がり防止機構は、車両の部品の搬送装置に好適である。

本発明のワーク浮き上がり防止機構の原理を説明する概念図 本発明のワーク浮き上がり防止機構を備えたワーク移動台の斜視図 図２の３−３線断面図 図３の４部詳細図 図４の５矢視図 本発明のワーク浮き上がり防止機構に取り付けたロック装置の分解図 図３の７矢視図 本発明のワーク浮き上がり防止機構の第１作用図 本発明のワーク浮き上がり防止機構の第２作用図 本発明のワーク浮き上がり防止機構の第３作用図 従来の物品搬送装置の基本構成を説明する図 従来の移送車の基本構成を説明する図

符号の説明

１１…ワーク搬送装置、１２…移動ケーブル、２１…ワーク移動台（ワーク移送キャリア）、２５…ワーク浮き上がり防止機構、３５…ピニオンギヤ、３６…ワーク押えアーム、３７…駆動バー、３８…スプリング、４１…駆動バーの上部、４２…駆動バーロック機構、４３…アンロック機構、４６…リンク、４７…矢形部材、５７，６２…通孔、６１…下部シーソ片、６３…上部シーソ片、６４…付勢部材、６７…ラック、７７…尾部、Ｗ…ワーク。

Claims (1)

1. ワークを載せた状態で水平方向に移動するワーク移動台に付属し、前記ワークの浮き上がりを防止するワーク浮き上がり防止機構において、
   このワーク浮き上がり防止機構は、前記ワーク移動台に上下スイング可能に取り付けたワーク押えアームと、このワーク押えアームのスイング中心に取り付けたピニオンギヤと、このピニオンギヤに噛み合うラックを備え、上下動可能にワーク移動台に取り付けるとともに下部を前記ワーク移動台から下方へ突出させた駆動バーと、この駆動バーを下方へ付勢するスプリングと、前記駆動バーの上部を把持して拘束する駆動バーロック機構、この駆動バーロック機構を解除するアンロック機構とからなり、
   前記駆動バーロック機構は、駆動バーを通過させる通孔を備える下部シーソ片と、この下部シーソ片の上に配置し、駆動バーを通過させる通孔を備える上部シーソ片と、これら上部・下部シーソ片の通孔が離れる方向へ上部・下部シーソ片を付勢する付勢部材とからなり、上部・下部シーソ片の通孔が離れる方向へ上部・下部シーソ片を揺動させると、通孔に駆動バーが嵌合して摩擦力が発生し、駆動バーの上下動を制限する機構であり、
   前記アンロック機構は、前記一対のシーソ片の尾部間の隙間を楔作用で広げる矢形部材と、この矢形部材を前進させるリンクとからなり、リンクを介して矢形部材をアンロック方向へ前進させる機構であり、
   ワーク移動台にワークを載せるに際し、外部から駆動バーを上昇させることでワーク押えアームを上方へ待機させ、ワークを載せた後は外力を解除して駆動バーを下げ、ワーク押えアームでワークを押さえ、この状態で運搬を継続させ、これらの過程で、駆動バーロック機構で駆動バー並びにワーク押えアームの上下動を制限し、アンロック機構で駆動バー並びにワーク押えアームの上下動を自由にすることができることを特徴とするワーク浮き上がり防止機構。

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