JP4419659B2 - 搬送台車及びこれを含む搬送ライン - Google Patents
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Description
上記搬送台車としては,電動又は油圧駆動のものが主流である。そして,比較的重量の大きな重量物であるA/T等を搬送しようとすると,その設備費用およびエネルギー費用などが多大となる。
従来の搬送台車としては,例えばいわゆる自動搬送車(AGV)がある(特許文献1参照)。
上記搬送台車においても,そのイニシャルコストである設備費用を抑え,さらに,ランニングコストであるエネルギー費用を抑制することができれば,製造のコスト低減に大きく貢献することができる。そして,その一つの方策としては,重量物であるA/T等のワークの自重を積極的に利用することが考えられるが,これまで,この方策を具現化したものは開発されていなかった。
該台車部に配設された載置台と,
該載置台に載置されたワークの荷重を上記台車部を前進させる力に変換する前進力発生手段と,
上記台車部の前進動作に伴って,エネルギーを蓄えるエネルギー備蓄手段と,
上記ワークが上記載置台から取り除かれた後に,上記エネルギー備蓄手段に備蓄されたエネルギーを上記台車部を後進させる力に変換する後進力発生手段とを有していることを特徴とする搬送台車にある(請求項1)。
それ故,本発明の搬送台車は,そのイニシャルコストである設備費用を抑えることができ,さらに,ランニングコストであるエネルギー費用を抑制することができ,搬送しようとする製品の製造コスト低減に大きく貢献することができる。
上記搬送台車の所定の前進位置に隣接する位置には,該搬送台車の上記載置台上のワークを受け取るターンテーブルが配設されており,
該ターンテーブルは,テーブル基台と該テーブル基台上に回動可能に支持された天板部とを有しており,かつ,該天板部は,上記搬送台車から移載され所定の停止位置に位置する上記ワークの自重により生ずるモーメントを動力源として,上記ワークの上記停止位置が移載直後に位置する第1位置から所望角度回動した第2位置まで回動するよう構成されていることを特徴とする搬送ラインにある(請求項14)。
それ故,上記搬送台車とターンテーブルとを組み合わせて含んだ本発明の搬送ラインは,その全体のコストが低いものとなり,搬送しようとする製品の製造コスト低減に貢献することができる。
例えば,上記載置台は,上記台車部に対して昇降可能に配設されており,該台車部には,上記載置台の昇降動作を回転動作に変換する駆動力伝達部を介して駆動される駆動輪が配設されており,上記前進力発生手段は,上昇位置に位置する上記載置台上に載せられたワークの荷重により下降する上記載置台の下降動作を,上記駆動力伝達部を介して上記駆動輪の前進方向の回転動作に変換する手段であることが好ましい(請求項2)。
特に,上記付勢手段は,上記載置台の下降動作に伴って縮小又は伸張して弾性エネルギーを蓄積するよう構成されたスプリングを有していることが好ましい(請求項4)。スプリングは,安定して比較的強い付勢力が得られ,最適である。またスプリングとしては,コイル型のスプリング,ゼンマイ型のスプリングなどがある。
この場合には,上記重りの位置エネルギーを利用して,よりスムーズな動作変換を行うことができる。また,重りの重量を変更することによって付勢力を容易に変更することができる。上記重りによって位置エネルギーを蓄積する具体的な構造としては,様々な構造をとることができる。例えば,後述する実施例に示すように,円弧状の軌跡をもって移動するように重りを配置し,その軌跡の最下点では位置エネルギーが0であり,円弧に沿って重りが上昇することにより位置エネルギーが蓄えられるように構成することができる。また,単純に,載置していた重りを引き上げて位置エネルギーを蓄えるように構成することもできる。
また,上記駆動力伝達部としては,上記ラック部とピニオン部とを用いた構造以外にも,直線運動を回転運動に変換することができる様々な機構を採用することができる。
この場合には,上記載置台に確実にワークが載置されてから載置台の下降を開始させることができる。そのため,ワークの上記載置台への移載作業の容易化を図ることができる。
そして,上記案内線部に係合する案内用車輪としては,上記突出したレール状の案内線部に対しては,これに対応するよう外周面に窪みを設けた車輪を採用することができる。また,溝状の案内線部に対しては,この溝に収容される横幅を有する車輪を採用することができる。
すなわち,上記台車部は,前進方向に行くに従って下方に下がる傾斜軌道上を移動可能に構成されており,上記前進力発生手段は,上記台車部の上記載置台に載置されたワークの荷重に対する上記傾斜軌道からの反力を上記台車部を前進させる力に変換する手段であることも好ましい(請求項9)。
上記傾斜軌道としては,路面自体に傾斜を設けてもよいし,傾斜したレールを設けてもよい。また,そのレールを上方に設けて台車部をつり下げる構成を取ることもできる。
また,上記台車部には,上記傾斜軌道に当接する自由回動可能な車輪を設けることが好ましい。これにより,上記傾斜軌道から受ける反力をスムーズに前進力に変換することが可能である。
なお,車輪ではなく,摩擦係数を極力小さくした摺動機構を採用することも可能である。
上記付勢手段としては,様々な手段を適用できる。なお,この付勢手段は,台車部に設けることもできるし,台車部と離れた固定部分に設けることもできる。
このスプリングバランサーのケースを,台車部又は台車部と連動せずに固定された部分のいずれか一方に固定し,ワイヤーの端部を他方に固定することによって,上記エネルギー備蓄手段と上記後進力発生手段とを比較的容易に実現することができる。
この場合には,上記と同様に,重りの位置エネルギーを利用して,よりスムーズな動作変換を行うことができる。
上記コンベア部としては,自由に回転可能なフリーのローラコンベアやベルトコンベア等を適用することができる。なお,費用的に問題なければ上記コンベア部の電動駆動等にすることも可能である。この場合にも,搬送台車の前後進については,あくまでもワークの自重を駆動源として用いる効果を享受することができる。
また,上記ワークストッパとしては,上記搬送台車が目的地に到着するまでワークを支持し,目的地到着時点でその支持を解除するような様々な機構のものを採用することができる。
本発明の実施例に係る搬送台車及びこれを含む搬送ラインにつき,図1〜図15を用いて説明する。
本例の搬送台車1は,図1に示すごとく,ワーク9として,パレット91に載置された製品であるA/T(オートマチックトランスミッション)を搬送するよう構成したものである。
また,本例での上記後進力発生手段は,下降位置に位置する載置台3上のワーク9が取り去られた後に,付勢手段15のエネルギーによって載置台3を上昇させ,この上昇動作を駆動力伝達部4を介して駆動輪21の後進方向の回転動作に変換する手段である。
以下,さらに詳説する。
本例の案内線部92は,通路上に配設した丸棒よりなるレール状のものである。そして上記案内用車輪23は,図2,図3に示すごとく,自由回転及び自由旋回可能に配設されていると共に,外周面中央に内方に窪んだ溝231を有しており,この溝231によって上記案内線部92に係合するように構成されている。
この構成により,ワーク9は,コンベア部31を転がる際にその自重によって係合バー342をスプリング344の付勢力に抗して押し下げてその上を通過し,その後,スプリング344の付勢力によって上昇した係合バー342によって後方への移動が規制されるようになっている。
即ち,上流搬送装置93上のワーク9を搬送する際には,図1に示すごとく,空の上記搬送台車1を上流搬送装置93に隣接させると共に,この上流搬送装置93が有するロック棒931に戻りロック部35を係合させておく。
このとき,同図に示すごとく,ワーク9のパレット91は,載置台3のアンチバック部34における係合バー342を付勢力に抗して押し下げながらその上を通過する。そして,パレット91がアンチバック部34を通り越した後に,係合バー342が上方に揺動し,その製品当接面343(図6)をパレット91の後端面912に対向するように配置される。これにより,ワーク9が後方に後退することが規制される。
また,前進するワーク9は,パレット91の先端面911が,ワークストッパ32の製品支持部321に当接した時点で正規の載置位置に停止する。
本例の搬送ライン100では,図9,図10に示すごとく,搬送台車1の所定の前進位置に隣接する位置に,搬送台車1の載置台3上のワーク9を受け取るターンテーブル5を配設した。さらに,上流搬送装置93とターンテーブル5とを結ぶ方向と略直角の方向には,下流搬送装置94が延設されている。そして,上記搬送台車1は,上流搬送装置93とターンテーブル5との間において往復移動するようになっている。
また,天板部51には,上記停止位置Sが第1位置P1に位置する際(図13)に載置台3のコンベア部31の延長上に位置するように第2コンベア部52を設け,載置台3上のコンベア部31から第2コンベア部52に乗り移ったワーク9を,天板部51の回転中心からずれた位置に重心が位置する停止位置Sで停止させる停止ストッパ(図示略)を有している。この停止ストッパは,上記停止位置Sが第2位置P2に位置した際に,ワーク9(パレット91)との係合を解消するように構成されている。
また,天板部51には,天板部51の停止位置Sが第1位置から上記第2位置へ回動する際に連結手段によるテーブル基台50と搬送台車1との連結状態を解除する連結解除手段として,テーパ摺動部56が設けられている。
まず,図4に示すごとく,搬送台車1のワークストッパ32のテーパ頭部322が係合片部55を乗り越えてこれに係合する。このとき,ワークストッパ32は,その一端の製品支持部321が沈むように矢印B方向に回動し,ワーク9(パレット91)との当接状態を解除する。
その後,図15に示すごとく,ワーク9が無くなったターンテーブル5においては,ウエイト部53より生じるモーメントによって,天板部51が回動し,元の位置,即ち,停止位置Sが第1位置P1に位置するように復帰する。
そのため,本例では,搬送台車1のみではなく,ターンテーブル5を含む搬送ライン全体において,そのイニシャルコストである設備費用を抑えることができ,さらに,ランニングコストであるエネルギー費用を抑制することができる。それ故,搬送しようとするワーク9のコスト低減に大きく貢献することができる。
本例の搬送台車6は,図16〜図18に示すごとく,ワーク9として,パレット91に載置されたA/T用の部品を搬送するよう構成したものである。
本例の搬送台車6も,同図に示すごとく,移動可能な台車部610と,台車部610に配設された載置台63とを有する。さらに,搬送台車6は,載置台63に載置されたワーク9の荷重を台車部610を前進させる力に変換する前進力発生手段と,台車部610の前進動作に伴って,エネルギーを蓄えるエネルギー備蓄手段と,ワーク9が載置台3から取り除かれた後に,エネルギー備蓄手段に備蓄されたエネルギーを台車部610を後進させる力に変換する後進力発生手段とを有している。
また,本例での上記後進力発生手段は,下降位置に位置する載置台63上のワーク9が取り去られた後に,付勢手段614,615のエネルギーによって載置台63を上昇させると共に,駆動力伝達部64を介して駆動輪621の後進方向の回転動作に変換する手段である。
以下,さらに詳説する。
また,載置台63は,同図に示すごとく,台車部610に設けられた4本のリニアガイド611に摺動可能に挿入された4本のガイドシャフト612を介して台車部610に昇降可能に配設されている。また,本例では,このガイドシャフト612に,載置台63を上方に付勢する付勢手段の1つであるコイルスプリング614が配設されている。
なお,載置台63の構造は,実施例1と基本的に同様であるので説明を省略する。また,載置台63は,実施例1と異なる構造をとることも勿論可能である。
即ち,載置台63がワーク9の荷重により下降した際には,この下降に伴って駆動力伝達部64の作用により駆動輪621が矢印D方向に回動する。これにより,搬送台車6は,所望の前進位置(目的地)に向かって進行する。そして,図17に示すごとく,目的地に到着した搬送台車6においては,上記スプリング614が弾性エネルギーを蓄えると共に重り615が位置エネルギーを蓄えた状態になっている。この後,載置台63からワーク9を離脱させると,短縮されていたスプリング614が伸長して弾性エネルギーを解放すると共に,上昇位置にあった重り615が位置エネルギーを解放して元の位置に戻ろうとする。そのため,載置台3が上昇すると共に,ピニオン部642が回動し,駆動力伝達部64の作用により駆動輪621が矢印D方向と逆方向に回動する。これにより,搬送台車6は,もとの位置まで自動的に復帰する。
その他は,実施例1と同様の作用効果が得られる。
本例は,図19〜図21に示すごとく,実施例2とほぼ同様の構造の搬送台車7に関するものである。本例の搬送台車7は,同図に示すごとく,付勢手段としてスプリングを一切用いずに,重り715だけを付勢手段として採用したものである。
すなわち,本例の搬送台車7は,まず,実施例2と同様に,台車部710が略直方体形状のフレーム部を有しており,その下フレーム部に駆動軸729を有すると共にその両端に一対の駆動輪721を設けてなる。駆動軸729には,後述する駆動力伝達部74に連結される駆動スプロケット728が配設されている。
また,載置台73は,同図に示すごとく,台車部710に設けられた4本のリニアガイド711に摺動可能に挿入された4本のガイドシャフト712を介して台車部710に昇降可能に配設されている。
即ち,載置台73がワーク9の荷重により下降した際には,この下降に伴って駆動力伝達部74の作用により駆動輪721が矢印D方向に回動する。これにより,搬送台車7は,所望の前進位置(目的地)に向かって進行する。そして,図20に示すごとく,目的地に到着した搬送台車7においては,上記重り715が位置エネルギーを蓄えた状態になっている。この後,載置台73からワーク9を離脱させると,上昇位置にあった重り715が位置エネルギーを解放して元の位置に戻ろうとする。そのため,載置台73が上昇すると共に,ピニオン部742が回動し,駆動力伝達部74の作用により駆動輪721が矢印D方向と逆方向に回動する。これにより,搬送台車7は,もとの位置まで自動的に復帰する。
なお,本例においても,図19に示すごとく,大径歯車743に欠歯部749を設けてあるので,たとえ駆動輪721にスリップ等が生じても,慣性力によって元の位置まで自動的に復帰する。
その他は,実施例1,2と同様の作用効果が得られる。
本例は,図22〜図24に示すごとく,台車部810が,前進方向に行くに従って下方に下がる傾斜軌道89上を移動可能に構成された例である。すなわち,本例の前進力発生手段は,台車部810の載置台83に載置されたワーク9の荷重に対する傾斜軌道(レール)89からの反力を台車部810を前進させる力に変換する手段である。
以下に,本例の搬送台車8についてより詳しく説明する。
傾斜軌道としてのレール89は,同図に示すごとく,全体を囲う箱形の外フレーム899の中に固定されており,後端側891から先端側892に向かって徐々に下方に下がるように配置されている。
吊り下げフレーム812の上端には,左右一対で前後2箇所に配された合計4つの車軸ブラケット820が設けられている。各車軸ブラケット820には,車軸821に自由回転可能に支持された車輪822がそれぞれ配設されている。
各車輪822は,図24に示すごとく,その下方に対面する上記レール89上に設けられた丸棒よりなるガイド部895が嵌り込むように内方に円弧状に窪んだ溝を有する形状を呈している。
そして,この車輪822をレール89のガイド部895上に乗せることにより,台車部810を吊り下げた構造を実現してある。
したがって,スプリングバランサ87のワイヤー872は,台車部810が前進した場合には伸ばされ,後進した場合にはスプリングバランサ87内に巻き取られるようになっている。
なお,上記外フレーム899の先端側支柱897には,図示しない下流搬送装置にワーク9を受け渡す際に利用されるつなぎコンベア部893が設けられている。
即ち,最も後端側(上流側)に位置させた台車部810の載置台83にワーク9を載置すると,その重量の増加によって,傾斜軌道としてのレール89からの前進方向への反力が増大する。この反力が,上記スプリングバランサ87のワイヤー巻き取り力を超えることにより,台車部810は,徐々にレール89に沿って下降しながら前進する。
そして,図23に示すごとく,目的地に到着した台車部810においては,スプリングバランサ87が十分な弾性エネルギーを蓄えた状態になっている。この後,載置台83からワーク9を前進させてつなぎコンベア部893に移載させると,上記弾性エネルギーによるワイヤ巻き取り力が,傾斜軌道としてのレール89からの反力を上回り,ワイヤー872の巻き取りが開始される。これにより,台車部810は,レール89に沿って徐々に上昇しながら後退し,元の位置まで自動的に復帰する。
10 台車部
21 駆動輪
22 補助輪
23 案内用車輪
3,63,73,83 載置台
31 コンベア部
32 ワークストッパ
33 昇降ストッパ
34 アンチバック部
35 戻りロック部
4,64,74 駆動力伝達部
41 ラック部
42 ピニオン部
5 ターンテーブル
50 テーブル基台
51 天板部
52 第2コンベア部
82 下流搬送装置
9 ワーク
91 パレット
92 案内線部
93 上流搬送装置
Claims (18)
- 移動可能な台車部と,
該台車部に配設された載置台と,
該載置台に載置されたワークの荷重を上記台車部を前進させる力に変換する前進力発生手段と,
上記台車部の前進動作に伴って,エネルギーを蓄えるエネルギー備蓄手段と,
上記ワークが上記載置台から取り除かれた後に,上記エネルギー備蓄手段に備蓄されたエネルギーを上記台車部を後進させる力に変換する後進力発生手段とを有していることを特徴とする搬送台車。 - 請求項1において,上記載置台は,上記台車部に対して昇降可能に配設されており,
該台車部には,上記載置台の昇降動作を回転動作に変換する駆動力伝達部を介して駆動される駆動輪が配設されており,
上記前進力発生手段は,上昇位置に位置する上記載置台上に載せられたワークの荷重により下降する上記載置台の下降動作を,上記駆動力伝達部を介して上記駆動輪の前進方向の回転動作に変換する手段であることを特徴とする搬送台車。 - 請求項2において,上記エネルギー備蓄手段は,上記載置台を上方に付勢する付勢手段を有しており,該付勢手段が上記載置台の下降動作を上記エネルギーとして備蓄するよう構成されており,
上記後進力発生手段は,下降位置に位置する上記載置台上の上記ワークが取り去られた後に,上記付勢手段の上記エネルギーによって上記載置台を上昇させると共に上記駆動力伝達部を介して上記駆動輪の後進方向の回転動作に変換する手段であることを特徴とする搬送台車。 - 請求項3において,上記付勢手段は,上記載置台の下降動作に伴って縮小又は伸張して弾性エネルギーを蓄積するよう構成されたスプリングを有していることを特徴とする搬送台車。
- 請求項3又は4において,上記付勢手段は,上記載置台の下降動作に伴って上昇して位置エネルギーを蓄積するよう構成された重りを有していることを特徴とする搬送台車。
- 請求項2〜5のいずれか1項において,上記駆動力伝達部は,上記載置台の昇降に伴って昇降するラック部と,該ラック部に係合し該ラック部の昇降動作を回転動作に変換するピニオン部とを有してなり,該ピニオン部の回転動作を上記駆動輪に伝達するように構成されていることを特徴とする搬送台車。
- 請求項2〜6のいずれか1項において,上記載置台又は上記台車部には,上記載置台をその上昇位置に保持する昇降ストッパを設けてあり,該昇降ストッパは,上記ワークを正規の位置に載置した際に該ワークと接触すると共に移動し,上記載置台の上昇位置での保持状態を解除して下降を可能にするよう構成されていることを特徴とする搬送台車。
- 請求項2〜7のいずれか1項において,上記台車部には,搬送路上に配設された案内線部に係合して上記搬送台車の進路を規制する案内用車輪が設けられていることを特徴とする搬送台車。
- 請求項1において,上記台車部は,前進方向に行くに従って下方に下がる傾斜軌道上を移動可能に構成されており,
上記前進力発生手段は,上記台車部の上記載置台に載置されたワークの荷重に対する上記傾斜軌道からの反力を上記台車部を前進させる力に変換する手段であることを特徴とする搬送台車。 - 請求項9において,上記エネルギー備蓄手段は,上記台車部を後方に付勢する付勢手段を有しており,該付勢手段が上記台車部の前進動作を上記エネルギーとして備蓄するよう構成されており,
上記後進力発生手段は,前進位置に位置する上記台車部の上記載置台上のワークが取り去られた後に,上記付勢手段の上記エネルギーによって,上記傾斜軌道から生ずる前進方向への反力に抗して上記台車部を後進させる手段であることを特徴とする搬送台車。 - 請求項10において,上記付勢手段は,上記台車部の前進動作に伴って縮小又は伸張して弾性エネルギーを蓄積するよう構成されたスプリングを有していることを特徴とする搬送台車。
- 請求項10又は11において,上記付勢手段は,上記台車部の前進動作に伴って上昇して位置エネルギーを蓄積するよう構成された重りを有していることを特徴とする搬送台車。
- 請求項1〜12のいずれか1項において,上記載置台には,載置された上記ワークを移動可能に支持するコンベア部を前方側が後方側よりも低くなるように傾斜して設けてなると共に,該コンベア上に載置された上記ワークの前方への移動を規制するワークストッパを設けてなり,該ワークストッパは,上記搬送台車が所定の前進位置に到達した際に上記ワークの前方への移動の規制を解除して上記コンベア部に沿って上記ワークを自重で前進させるよう構成されていることを特徴とする搬送台車。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の上記搬送台車を含む搬送ラインであって,
上記搬送台車の所定の前進位置に隣接する位置には,該搬送台車の上記載置台上のワークを受け取るターンテーブルが配設されており,
該ターンテーブルは,テーブル基台と該テーブル基台上に回動可能に支持された天板部とを有しており,かつ,該天板部は,上記搬送台車から移載され所定の停止位置に位置する上記ワークの自重により生ずるモーメントを動力源として,上記ワークの上記停止位置が移載直後に位置する第1位置から所望角度回動した第2位置まで回動するよう構成されていることを特徴とする搬送ライン。 - 請求項14において,上記ターンテーブルの上記天板部は,上記搬送台車に対向する後端側がその逆方向の先端側よりも高くなるよう傾斜していると共に,上記第1位置よりも上記第2位置が低くなるように傾斜して配設されており,かつ,その傾斜状態を維持したまま回動可能に設けられており,
また,上記搬送台車の上記載置台には上記ワークを移動可能に支持するコンベア部を設けると共に,上記天板部には,上記停止位置が上記第1位置に位置する際に上記載置台の上記コンベア部の延長上に位置するように第2コンベア部を設け,上記載置台上の上記コンベア部から上記第2コンベア部に乗り移った上記ワークを,上記天板部の回転中心からずれた位置に重心が位置する停止位置で停止させる停止ストッパを有していることを特徴とする搬送ライン。 - 請求項14又は15において,上記天板部は,該天板部の上記停止位置を上記第2位置から上記第1位置に向けて回動させる方向に作用するモーメントを発生するウエイト部を有しており,かつ,該ウエイト部は,その発生するモーメントが上記停止位置に位置する上記ワークの自重により生ずるモーメントよりも小さくなるよう構成されていることを特徴とする搬送ライン。
- 請求項14〜16のいずれか1項において,上記天板部には,上記第1位置に上記停止位置が位置する状態に上記天板部を保持する回動保持ストッパを設けてあり,該回動保持ストッパは,上記ワークが上記停止位置に停止した際に該ワークと接触すると共に移動し,上記天板部の保持状態を解除して回動可能にするよう構成されていることを特徴とする搬送ライン。
- 請求項14〜17のいずれか1項において,上記テーブル基台又は上記搬送台車には,該搬送台車が上記所定の前進位置に位置した際に該搬送台車と上記テーブル基台とを連結する連結手段が配設されており,また,上記天板部には,上記天板部の上記停止位置が上記第1位置から上記第2位置へ回動する際に上記連結手段による上記テーブル基台と上記搬送台車との連結状態を解除する連結解除手段が設けられていることを特徴とする搬送ライン。
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