JP4288747B2

JP4288747B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP4288747B2
Application number: JP09556199A
Authority: JP
Inventors: 寿大西
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2019-04-01
Also published as: JP2000289975A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場などで物品の搬送を行う搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工場内に設けられる物品の搬送装置として、搬送路上を走行する走行台車の下方に物品（被搬送物）の保持装置を設け、該保持装置により被搬送物を保持した状態で走行台車を走行させる形式のものがある。また、この形式の搬送装置には、保持装置にその下方においてホイスト等の昇降手段を介して昇降可能にして把持装置を設け、この把持装置によって被搬送物の把持を行うものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の搬送装置では、ホイストが巻き出された時に生じる把持装置のゆれ（略水平方向のゆれ）を防止するため、保持装置が把持装置のゆれとは反対方向に移動されることによって制振を行っている。この時に搬送装置の重心位置が変動するので、搬送路上の走行台車が不安定になり、制振が困難となる問題があった。
特に、走行台車が搬送路から吊り下げ支持されている搬送装置においては、保持装置が搬送路の側方へ移動されることで、搬送装置自体に搬送路を中心とするねじれが生じてしまい、このねじれによって保持装置も傾斜してしまうために、把持装置の制振が困難であるという問題があった。
【０００４】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、保持装置を略水平方向に移動させた場合にも、重心位置の変動を抑えて保持装置を安定させかつ把持装置のゆれを防止可能な搬送装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の搬送装置においては、搬送路上を走行する走行台車と、該走行台車の下方に設けられて被搬送物を保持する保持装置と、該保持装置の保持装置本体から昇降可能に配されて、前記被搬送物の把持を行う把持装置と、前記保持装置を前記走行台車の下方で略水平方向に移動させる水平移動手段とを備えてなる搬送装置であって、前記水平移動手段は、略水平方向に配置されて前記走行台車側または前記保持装置側の一方に支持された第一のねじ軸、及び該第一のねじ軸に螺着され、前記走行台車側または前記保持装置側の他方に支持された第一のナット部材を有する主ボールねじ機構と、前記第一のねじ軸と略平行に配置された第二のねじ軸、及び該第二のねじ軸に相対的回転が許されて一体的回転が阻止された状態で螺着された第二のナット部材を有する副ボールねじ機構と、前記第二のナット部材に固定され前記第二のねじ軸の両側方に両端がそれぞれ突出したステー部材、及び該ステー部材の両端にそれぞれ質量を等しくして設けられた一対の重り本体を有する重りと、前記第一のねじ軸または前記第二のねじ軸の一方の回転力を同他方へ伝達する回転力伝達機構と、前記第一のねじ軸及び前記第二のねじ軸のいずれか一方または双方を回転駆動する駆動源とを備え、前記副ボールねじ機構と前記重りと前記回転力伝達機構とによって、前記保持装置の略水平方向への移動に伴って、前記重りを前記保持装置の移動方向とは反対の方向に移動させるバランス維持機構が構成されていることを特徴とする。
このように構成される搬送装置においては、水平移動手段が保持装置を略水平方向に移動させ、これに伴ってバランス維持機構が重りを保持装置の移動方向とは反対方向に移動させる。
【０００７】
具体的には、駆動源によって第一のねじ軸または第二のねじ軸の一方または双方が回転駆動されると、第一のねじ軸の回転によって第一のナット部材が移動しこれに伴って保持装置が一方向に移動する。一方、第二のねじ軸が回転駆動されることによって第二のナット部材が移動しこれによって重りが保持装置と反対方向に移動する。
また、請求項２記載の搬送装置においては、前記水平移動手段は、前記主ボールねじ機構による前記保持装置本体の移動量よりも前記副ボールねじ機構による前記重りの移動量の方が大きく設定されているとともに、前記重りの質量が前記保持装置本体の質量よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の搬送装置の実施の形態について説明する。
図１ないし図３は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態の搬送装置１は、図２に示すように、搬送路２上を走行する走行台車３と、走行台車３の下方に設けられて被搬送物（図示せず）を保持する保持装置４と、保持装置４の保持装置本体４ａの下方においてホイスト（図示せず）を介して昇降可能に配されて、被搬送物の把持を行う把持装置４ｂと、走行台車３と保持装置４との間に介装されて、保持装置４を搬送路２に略直交する方向に略水平に移動させる水平移動装置５（水平移動手段）とによって構成されている。
【０００９】
水平移動装置５は、図示せぬ制御装置によってその動作を制御されるものであって、図１に示すように、走行台車３内で略水平方向に支持される第一のねじ軸１０ａに前記保持装置５に支持された第一のナット部材１０ｂが螺着された主ボールねじ機構１０と、主ボールねじ機構１０の上方で主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａと略平行にして支持される第二のねじ軸１１ａに、第二のナット部材１１ｂが螺着された副ボールねじ機構１１と、第二のナット部材に固定された重り１２と、前記第一のねじ軸１０ａの回転力を第二のねじ軸１１ａへ伝達する回転力伝達機構と、第一のねじ軸１０ａに回転軸（図示せず）を直結されて第一のねじ軸１０ａを回転駆動する駆動モータ１３（駆動源）とを備えている。また、水平移動装置５は、図３に示すように、保持装置４の移動方向に対して略直交する方向、すなわち主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａの軸に沿った方向に対して略直交する方向の両端部近傍上面に、保持装置４の移動方向に沿って設けられて、保持装置４の移動をガイドするリニアガイド１４も備えている。
【００１０】
図３に示すように、主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａは、下面及び両端部を除くその周囲を、第一のナット部材１０ｂの第一のねじ軸１０ａとの一体的回転を阻止する第一のガイドフレーム１０ｃによって覆われている。
また、第一のねじ軸１０ａの駆動モータ１３が取り付けられる側とは反対側の端部には、駆動側歯車１５が固定的に設けられている。
副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａは、上面及び両端部を除くその周囲を、第二のナット部材１１ｂの第二のねじ軸１１ａとの一体的回転を阻止する第二のガイドフレーム１１ｃによって覆われている。
また、第二のねじ軸１１ａの一端には、駆動側歯車１５と同径でかつ駆動側歯車１５と噛み合う従動側歯車１６が固定的に設けられている。
これら第一のねじ軸１０ａの第一のねじ溝１０ｄの向きと第二のねじ軸１１ａの第二のねじ溝１１ｄとは、互いに同一の向きに形成されている。
【００１１】
重り１２は、保持装置本体４ａとほぼ同じ質量を有するものである。重り１２は、副ボールねじ機構１１の第二のナット部材１１ｂに略中央部下面を固定されて副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａの側方に両端を突出される平板形状のステー部材１２ａと、それぞれ質量が等しく、該ステー部材１２ａの両端近傍下面にそれぞれ設けられる重り本体１２ｂ、１２ｃとによって構成されている。
リニアガイド１４は、例えば図２に示すように、走行台車３側に固定され、開口を下向きにして配される断面視略Ｃ字形状のガイドレール１４ａと、保持装置４の上面に設けられて、ガイドレール１４ａ内に挿入されてガイドレール１４ａに沿って移動可能な車輪１４ｂとによって構成されるものである。
【００１２】
上記の構成において、副ボールねじ機構１１及び重り１２は、バランス維持機構２０を構成している。
上記の構成において、駆動側歯車１５及び従動側歯車１６は、重り１２を主ボールねじ機構１０による保持装置４の移動方向とは反対の方向に移動させるよう、駆動モータ１３により回転駆動される主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａの回転を、第一のねじ軸１０ａの回転とは逆向きに変換して副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａに伝達する回転力伝達機構２１を構成している。
【００１３】
次に、上記のように構成される搬送装置１の動作について説明する。
この搬送装置１においては、搬送路２の側方に位置する被搬送物を保持する動作は次のようにして行う。
なお、初期状態では、保持装置４及び重り１２は、搬送装置１の搬送路２の側方への釣り合いが保たれる位置にある。
まず、走行台車３を搬送路２上で移動させて、搬送装置１を被搬送物の上方に位置させる。
この状態で、保持装置４の把持装置４ｂをホイスト（図示せず）により被搬送物を把持できる位置まで降下させ、把持装置４ｂによって被搬送物を把持した後、把持装置４ｂを上昇させる。
ここで、ホイストによって把持装置４ｂを降下させる際に、把持装置４ｂがゆれようとするので、図示しない制御装置によって水平移動装置５を制御して、把持装置４ｂのゆれ（略水平方向のゆれ）を打ち消す方向に保持装置４を移動させ、このようにして把持装置４ｂの制振を行う。
そして保持装置４を移動させた際に、搬送装置１全体の重心位置がずれることになるが、この搬送装置１においては、水平移動装置５による保持装置４の移動に伴って、バランス維持機構２０が重り１２を保持装置４の移動方向とは反対方向に移動させ、搬送装置１の重心位置の偏りを防止するよう動作する。
【００１４】
水平移動装置５による保持装置４の略水平方向への移動は次のようにして行われる。
駆動モータ１３によって主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａを回転駆動することで、主ボールねじ機構１０の第一のナット部材１０ｂを、保持装置４ごと第一のねじ軸１０ａの軸に沿って移動させる。
このとき、保持装置４はリニアガイド１４によって案内されて、移動方向に略直交する方向への揺動を抑えられている。
この保持装置４の略水平方向への移動にともなって、バランス維持機構２０が重り１２を保持装置４の移動方向とは反対の方向に、保持装置４の移動量とほぼ同じ量だけ移動させる。
【００１５】
バランス維持機構２０による重り１２の移動は次のようにして行われる。
保持装置４を移動させるために駆動モータ１３によって回転駆動される主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａの回転が、第一のねじ軸１０ａに取り付けられる駆動側歯車１５及び副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａに取り付けられて駆動側歯車１５と噛み合う従動側歯車１６、すなわち回転力伝達機構２１を介して、バランス維持機構２０の構成部材である副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａに伝達される。
ここで、駆動側歯車１５と従動側歯車１６とは互いに平行に配された状態で直接噛み合わされているので、回転力伝達機構２１は、第一のねじ軸１０ａの回転を、第一のねじ軸１０ａの回転の向きと第二のねじ軸１１ａの回転の向きとが逆向きになるように第二のねじ軸１１ａに伝達する。
そしてこれら第一のねじ軸１０ａの第一のねじ溝１０ｄの向きと第二のねじ軸１１ａの第二のねじ溝１１ｄとは互いに同一の向きに形成されており、駆動側歯車１５と従動側歯車１６とは同径であるので、第二のねじ軸１１ａは、第一のねじ軸１０ａとは逆向きで、かつ第一のねじ軸１０ａと等しい回転量で回転駆動される。
【００１６】
このように副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａが回転することで、副ボールねじ機構１１の第二のナット部材１１ｂが、主ボールねじ機構１０の第一のナット部材１０ｂの移動方向とは反対の方向に、第一のナット部材１０ｂと等しい移動量だけ移動される。
これによってバランス維持機構２０の構成部材である副ボールねじ機構１１のナット部材１１ａの移動量、すなわち重り１２の移動量が、主ボールねじ機構１０のナット部材１０ａの移動量、すなわち保持装置４の移動量と等しくなる。
【００１７】
このように構成される搬送装置１によれば、水平移動装置５による保持装置４の略水平方向への移動に伴って、バランス維持機構２０が重り１２を保持装置４の移動方向とは反対の方向に同じ量だけ移動させるので、保持装置４の移動による搬送装置１の重心位置の変動が、重り１２が移動することによって抑えられ、搬送装置１及び保持装置４を安定させることができ、把持装置４ｂの制振が精度よく制御可能となり、把持装置４ｂのゆれを防止することができる。
また、バランス維持機構２０を、動作制御が容易なボールねじ機構によって実現することができる。
これによって保持装置４の移動による搬送装置１の重心位置の変動をより効果的に抑えることができ、搬送装置１及び保持装置４をより効果的に安定させかつ把持装置４ｂの制振が精度よく制御可能となる。
また、回転力伝達機構２１によって主ボールねじ機構１０の動作と副ボールねじ機構１１の動作を連動させることができるので、複雑な制御が不要となり、バランス維持機構２０をより簡単な構成で実現することができる。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａが走行台車３に支持され、第一のナット部材１０ｂが保持装置４に支持された例を示したが、これに限られることなく、第一のねじ軸１０ａが保持装置４に支持され、第一のナット部材１０ｂが走行台車３に支持されても構わない。
同様に、副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａが走行台車３に支持され、第二のナット部材１１ｂに重り１２が固定された例を示したが、これに限られることなく、第二のナット部材１１ｂが走行台車３に支持されて、第二のねじ軸１１ａに重り１２が固定されてもよい。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、回転力伝達機構２１が、主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａに設けられる駆動側歯車１５と、副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａに設けられる従動側歯車１６とによって構成される例を用いたが、これに限られることなく、主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａに設けられる駆動側プーリと、該駆動側プーリに巻回されるベルトと、副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａに設けられかつ前記ベルトが巻回されることで前記駆動側プーリと接続される従動側プーリとによって構成しても構わない。
【００２０】
また、上記実施の形態では、駆動モータ１３（駆動源）によって回転駆動される主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａと、副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａとを回転力伝達機構２１によって接続した例を用いたが、これに限られることなく、副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａに駆動モータ１３を接続してもよく、また主ボールねじ機構１０の第一のねじ軸１０ａ及び副ボールねじ機構１１の第二のねじ軸１１ａをともに駆動モータ１３に接続してもよい。
また、回転力伝達機構２１を省き、副ボールねじ機構１１にも駆動源として駆動モータ１３とは独立した別の駆動モータを接続してもよい。
また、上記実施の形態では、保持装置４の略水平方向への移動量と、重り１２の略水平方向への移動量とをほぼ同じとし、かつ保持装置本体４ａの質量と重り１２、１２の質量の和とをほぼ同じとした例を示したが、これに限られることなく、重り１２の略水平方向への移動量を保持装置本体４ａの略水平方向への移動量よりも大きくすることでてこの原理を利用して、重り１２の質量を保持装置本体４ａの質量よりも小さくしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１記載の搬送装置によれば、水平移動手段による保持装置の略水平方向への移動に伴って、バランス維持機構が重りを保持装置の移動方向とは反対方向に移動させるので、保持装置の移動による搬送装置の重心位置の変動が、重りが移動することによって抑えられ、搬送装置及び保持装置を安定させかつ把持装置の制振が精度よく制御可能となり、把持装置のゆれを防止することができる。
【００２２】
そして、このようなバランス維持機構を、動作制御が容易なボールねじ機構によって実現することができる。これによって保持装置の移動による搬送装置の重心位置の変動をより効果的に抑えることができ、搬送装置及び保持装置をより効果的に安定させかつ把持装置の制振が精度よく制御可能となる。また、回転力伝達機構によって主ボールねじ機構の動作と副ボールねじ機構の動作を連動させることができるので、複雑な制御が不要となり、バランス維持機構をより簡単な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における搬送装置の水平移動手段の構成及び構造を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態における搬送装置の構成及び構造を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態における搬送装置の構成及び構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１搬送装置２搬送路
３走行台車４保持装置
５水平移動装置（水平移動手段）１０主ボールねじ機構
１１副ボールねじ機構１２重り
１３駆動モータ（駆動源）２０バランス維持機構
２１回転力伝達機構

Claims

搬送路上を走行する走行台車と、該走行台車の下方に設けられて被搬送物を保持する保持装置と、該保持装置の保持装置本体から昇降可能に配されて、前記被搬送物の把持を行う把持装置と、前記保持装置を前記走行台車の下方で略水平方向に移動させる水平移動手段とを備えてなる搬送装置であって、
前記水平移動手段は、略水平方向に配置されて前記走行台車側または前記保持装置側の一方に支持された第一のねじ軸、及び該第一のねじ軸に螺着され、前記走行台車側または前記保持装置側の他方に支持された第一のナット部材を有する主ボールねじ機構と、
前記第一のねじ軸と略平行に配置された第二のねじ軸、及び該第二のねじ軸に相対的回転が許されて一体的回転が阻止された状態で螺着された第二のナット部材を有する副ボールねじ機構と、
前記第二のナット部材に固定され前記第二のねじ軸の両側方に両端がそれぞれ突出したステー部材、及び該ステー部材の両端にそれぞれ質量を等しくして設けられた一対の重り本体を有する重りと、
前記第一のねじ軸または前記第二のねじ軸の一方の回転力を同他方へ伝達する回転力伝達機構と、
前記第一のねじ軸及び前記第二のねじ軸のいずれか一方を回転駆動する駆動源とを備え、
前記副ボールねじ機構と前記重りと前記回転力伝達機構とによって、前記保持装置の略水平方向への移動に伴って、前記重りを前記保持装置の移動方向とは反対の方向に移動させるバランス維持機構が構成されていることを特徴とする搬送装置。
前記水平移動手段は、前記主ボールねじ機構による前記保持装置本体の移動量よりも前記副ボールねじ機構による前記重りの移動量の方が大きく設定されているとともに、前記重りの質量が前記保持装置本体の質量よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。