JP4769387B2 - 搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを載置または保持する独立した複数の作業テーブルが個々の作業ステーションを通過するように移動し、それぞれの作業テーブルを各ステーションでの作業タイミングに応じて間欠的に移動させるようにした搬送装置に係わり、特に可及的に多数の作業ステーションを一直線状に並設しつつ、作業テーブルを精度良く各作業ステーションに間欠移送可能にした搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動組立機や製品の検査機およびチップなどを基盤に取り付ける実装機などのあらゆる自動機械では、ワークや製品を所定の作業ステーションまで搬送して、ロボットなどによる組立や検査の作業が行われる。この場合、各作業ステーションではワークや製品を停止させた状態で作業が行われるため、個々のワークおよび製品の搬送は、それぞれのステーションでの作業時間を考慮して移動および停止を繰り返すようにして間欠的に行う必要がある。
【０００３】
このため、従来では図２０および図２１に示すように、一定の入力回転を間欠回転に変換する割出装置１を用いた搬送装置２，２ａが用いられる。即ち、図２０の搬送装置２はカムを用いた割出装置１の出力軸３にメインスプロケット４を固設するとともに、このメインスプロケット４と、所定間隔を設けて配置したサブスプロケット４ａとの間にチェーン５を周回し、このチェーン５に所定間隔を設けて複数のテーブル６を取り付けてある。この場合、上記メインスプロケット４および上記サブスプロケット４ａは水平軸を中心に回転され、上記テーブル６は両スプロケット４，４ａ間で水平に配置される。
一方、図２１の搬送装置２ａは上記搬送装置２と同様の構成となるが、この場合、図外のメインスプロケットおよびサブスプロケットが垂直軸を中心に回転されて、テーブル６は鉛直に配置されるようになっている。
そして、上記いずれの搬送装置２，２ａにあっても、各テーブル６にワーク７を載置または保持して間欠移動し、これらテーブル６の搬送経路の側方に配置される図外の作業ステーション位置で、各テーブル６は順次所定時間だけ停止され、この停止期間で作業が行われるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の間欠割出が行われる搬送装置２，２ａにあっては、割出装置１の出力回転でテーブル６を移動するにあたって、該割出装置１の出力軸３に設けたスプロケット４によりチェーン５を駆動するようになっている。このため、上記作業ステーションでの位置決め精度、言い換えればテーブル６の運動精度は、割出装置１の位置決め精度、スプロケット４の取付け精度、該スプロケット４の歯間ピッチ精度およびチェーン５のリンク長さ精度に影響される。つまり、このように割出装置１からテーブル６に至る間には多くの精度が要求される箇所、換言すれば多くの寸法誤差発生箇所が存在し、これらの寸法誤差の累積によりテーブル６の運動精度、位置決め精度が低下されてしまう。このため、搬送装置の搬送長には限界があり、その長大化が図りにくい。また、上記精度要求箇所は摩耗が発生し、この摩耗箇所が重なることにより経年による誤差が増大し、この点からも上記運動精度、位置決め精度の更なる悪化が来されてしまう。
【０００５】
更に、上記テーブル６の停止、移動の挙動タイミングは、該テーブル６が割出装置１の出力回転に追従して移動するチェーン５に取り付けられているため、該割出装置１によって変換された間欠回転によって各テーブルの挙動タイミングが一義的に決定される。従って、各テーブル６はその全てが同一のタイミングと移動量で挙動され、個々のテーブル６のタイミングの自由度は全く無かった。
【０００６】
このため、各作業ステーションに設けられるロボット等の作業機器が必要とする作動スペースには大小の差異があるにも拘わらず、それら各作業ステーションの間隔はその最も大きな作動スペースを必要とする作業機器に合わせて均等に配置せざるを得ず、スペース効率が悪かった。また、各作業ステーションでの作業時間にも長短の差異があるにも拘わらず、最も長い作業時間を要する作業ステーションに合わせてその停止時間を設定せざるを得ず、短時間で作業が終了するステーションでは無駄な待機時間が生じてしまうという問題もあった。さらに、上記搬送装置２，２ａに流すワーク７または製品には多種類のものを適用しづらく、作業能率の向上も図り難いといった各種の課題があった。
【０００７】
また、共通の作業テーブルを使用可能な前工程や次工程と直線搬送装置との間でワークを受け渡するにあたっても、ワークを作業テーブルに保持させたままの状態で一緒に作業テーブルごと行うことができず、別途にワークの移載装置等が必要になり、このような移載装置を設けると設置スペースが広く占有されてしまうばかりか、多大なコストが掛かるといった課題もあった。
【０００８】
本発明はかかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各作業テーブルの運動精度、位置決め精度の著しい向上が図り得、しかも可及的に多数の作業ステーションを一直線状に配置可能な搬送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る搬送装置は、複数の作業ステーションに、順次作業テーブルを移送する搬送装置であって、該複数の作業ステーションを一直線状に結んで該作業テーブルの直線的な移動を案内するガイド手段を有した直線搬送路と、該直線搬送路に沿って設けられ、該作業テーブルに取り付けられた接触子に係合して該作業テーブルを直線移動させる直列配置された２つの円筒カムと、該円筒カム間に設けられ、搬送方向上流側に配置された一方の円筒カムの搬送終端に送られてきた作業テーブルを、該作業テーブルに設けられた係合部材に係合して搬送方向下流側に配置された他方の円筒カムの搬送始端に移送する移送手段と、該両円筒カム間に設けられて該移送手段と該両円筒カムとに同期した回転力を伝達する同期作動装置とからなる直線搬送機構を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に係る搬送装置は、前記請求項１の構成に加えて、前記直線搬送機構の搬送始端または搬送終端の少なくともいずれか一方に、軸方向への伸縮動作と軸周りの回転動作とをする出力軸に取り付けられた旋回アームを有して、該出力軸の伸縮動作により該旋回アームが該作業テーブルに対して係脱し、回転動作により該旋回アームに係合した作業テーブルを旋回させる旋回搬送機構を設け、該旋回搬送機構は、該直線搬送機構の円筒カムと同期作動させて該旋回搬送機構と該直線搬送機構との間で該作業テーブルの受け渡しを行なわせることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に係る搬送装置は、複数の作業ステーションに、順次作業テーブルを移送する搬送装置であって、該作業テーブルの直線的な移動を案内する系脱自在なガイド手段を有して複数の作業ステーションを一直線状に結んで設けられた直線搬送路と、該直線搬送路に沿って設けられ、該作業テーブルに取り付けられた接触子が前記ガイド手段の係脱方向と同一方向に系脱可能に係合して該作業テーブルを直線移動させる直列配置された２つの円筒カムと、該両円筒カム間に設けられ、搬送方向上流側に配置された一方の円筒カムの搬送終端に送られてきた作業テーブルを、該作業テーブルに設けられた係合部材に係合して搬送方向下流側に配置された他方の円筒カムの搬送始端に移送する移送手段と、該円筒カム間に設けられて該移送手段と該両円筒カムとに同期した回転力を伝達する同期作動装置とからなる直線搬送機構を複数備え、該各直線搬送機構は互いにそれらの搬送終端と搬送始端とが近接されつつ搬送方向に所定の角度をもたされて連続的に配置されており、その近接された該搬送終端と該搬送始端との間には、これらと等距離の位置に出力軸を有して、該出力軸の軸方向への伸長動作により該出力軸に取り付けられた旋回アームによって一方の直線搬送機構の搬送終端にて停止している作業テーブルに係合するとともに、該出力軸の回転動作により該作業テーブルを他方の直線搬送機構の該搬送始端に移送し、更に該出力軸の軸方向への短縮動作により該作業テーブルとの係合が離脱する旋回搬送機構が設けられ、該複数の直線搬送機構と旋回搬送機構とが同期作動されることを特徴とする。
【００１２】
ここで、請求項４に示すように、前記直線搬機構と旋回搬送機構とは、２つ以上の同数ずつ設けて、無終端の巡回搬送路に形成する構成となし得る。
【００１３】
また、請求項５に示すように、前記各円筒カムには、各作業ステーション位置に対応形成されたカム回転角に対する軸方向変位が設定されていない滞留区間と、各作業ステーション間位置に対応形成されたカム回転角に対する軸方向変位が設定された移送区間とを有したカム部が形成されていること構成となし得る。
【００１４】
更に、請求項６に示すように、前記係合部材は作業テーブルに立設されたピンとなし、前記移送手段はスプロケットとなし得る。
【００１５】
また更に、請求項７に示すように、前記直線搬送路のガイド手段は、装置ハウジングに一体形成されて前記作業テーブルを摺動自在に載置する支持台と、該支持台に一直線状に設けられたガイド部材と、該作業テーブルに設けられ該ガイド部材に係合して該作業テーブルの回動を規制しつつ直線移動を許容するスライダとから構成し得る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図１５は本発明の搬送装置の一実施形態を示し、図１は全体の平面外観図、図２は全体の正面外観図、図３は側面外観図、図４は装置内部の直線搬送機構部分を示す平面図、図５は図４中のＶ−Ｖ線矢視部断面図、図６は直線搬送機構部の要部拡大平面図、図７は同期作動装置の縦断面図、図８は同期作動装置に遊星歯車機構を組み込んだ変形例の縦断面図、図９は図８中の遊星歯車機構部の縦断面図、図１０は遊星歯車機構部の平断面図、図１１は旋回搬送機構部の平面図、図１２は図１１中のXII−XII線矢視部分断面図、図１３は直線搬送機構部と旋回搬送機構部とを同期駆動させる同期機構部分の正面図、図１４は旋回搬送機構部の動作タイミングを示すタイムチャート、図１５は旋回搬送機構の動作行程を順に示す図である。
【００１７】
図１〜図６に示すように、本実施形態の搬送装置１０にあっては、装置本体１１は上面が開放された中空直方体状のハウジング１２と、このハウジング１２の長手方向両端部をそれぞれ略半円弧状に囲う覆い板１３とにより、外周部の外郭が平面視で略オーバル（小判型）形状に画成されている。そして、この装置本体１１の上面にはこれに沿って２つの直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）と２つの旋回搬送路１５（１５Ａ，１５Ｂ）とからなるオーバルトラック状の無終端の巡回搬送路１６が形成されており、この巡回搬送路１６上に複数の作業テーブル１７が配列されていて、これら作業テーブル１７は移動と適宜位置にての停止とを繰り返しながら搬送路１６上を巡回するようになっている。また、適宜位置にて一時的に停止される当該各停止位置が、作業テーブル１７上のワークなどに対して作業を行うための作業ステーションに設定されており、各作業ステーションでは、ハウジング１２の上面中央に設けられた載置台１８に搭載された作業ロボット等の各種の作業機器ユニットによって、ワークや製品に対する加工や組み付け、検査などの各種作業が行われるようになっている。
【００１８】
即ち、ハウジング１２の長手方向に沿った対向する２つの長壁部１２ａの上端部には、それぞれにその長手方向の全長に亘って内方に突出された、上面が平滑な支持台１９が一体形成されていて、この支持台１９に支持されてその上面を複数の作業テーブル１７が長手方向に直線的に摺動して移動するようになっており、支持台１９には作業テーブル１７の移動を一直線に案内するためのガイド手段のガイド部材としてガイド溝２０が凹設されている。そして、これら支持台１９とガイド溝２０とによって作業テーブル１７を一直線に移動させて搬送するための直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）が構成されていて、２つの直線搬送路１４Ａ，１４Ｂは中空直方体状を呈した共通のハウジング１２により平行に隣接配置されている。
【００１９】
一方、ハウジング１２内には２つの直線搬送路１４Ａ，１４Ｂ上の作業テーブル１７を各々移動させるための直線搬送機構２１（２１Ａ，２１Ｂ）を構成する２組の円筒カム２２Ａ，２２Ｂが設けられている。各々の円筒カム２２Ａ，２２Ｂはその軸芯が直線搬送路１４Ａ，１４Ｂのガイド溝２０と平行に保たれて、両軸端がハウジング１２の長手方向にて互いに対向している短壁部１２ｂにベアリング２３を介して回転自在に支持されており、直線搬送路１４Ａ，１４Ｂの下方部にこれに沿って設けられている。つまり、直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）と円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）とによって直線搬送機構２１（２１Ａ，２１Ｂ）が構成されている。
【００２０】
作業テーブル１７は概略的に矩形平板状をなし、その下面には、前記ガイド溝２０に摺動自在に嵌合して当該作業テーブル１７の水平方向の回動や搬送方向の側方へのズレを規制しつつガイド溝２０に沿わせて一直線状に移動させるためのガイド手段たるスライダー２４が設けられており、この実施形態では当該スライダー２４は移動方向に前後一対で設けられた係合ピン２４ａで構成されている。また、当該作業テーブル１７の下面には、前記円筒カム２２Ａ，２２Ｂのカム溝２５に係合するカムフォロワ２６が直線搬送路１４Ａ，１４Ｂの内側に、かつ円筒カム２２Ａ，２２Ｂの軸芯上に位置されて下方に突出して設けられている。
【００２１】
円筒カム２２Ａ，２２Ｂはそのカム部として外周面に螺旋状に刻設された１条のカム溝２５を備え、このカム溝２５は各作業ステーション位置に対応して形成された、所定のカム回転角範囲に亘って軸方向変位の設定されていない滞留区間２５ａと、各作業ステーション間位置に対応して形成された、所定のカム回転角に応じた軸方向変位の設定された移送区間２５ｂとを有している。
【００２２】
なお、当該実施形態では円筒カム２２Ａ，２２Ｂはそのカム部としてカム溝２５を凹設したものを例示しているが、当該カム部としてはテーパリブ状等のカム突条を螺旋状に突設するようにしても良い。そして、この場合には、作業テーブル１７の下面に設けるカムフォロワ等の接触子はカム突条を両側から挟むようにして設けるのが望ましい。また、直線搬送路１４Ａ，１４Ｂのガイド部材もガイド溝２０に代えてガイドリブを突設し、作業テーブル１７の下面のスライダはそのガイドリブに摺動自在に係合させるようにしても良い。
【００２３】
ここで、図４〜図７に示すように、上記各円筒カム２２Ａ，２２Ｂは各々その中心に回転軸部を共有しつつ、長手方向中央で２つに分断されて、搬送方向上流側の円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａと搬送方向下流側の円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂとに分離形成され、これら同軸上に直列配置される上・下流側の円筒カム部２２Ａａと２２Ａｂ並びに２２Ｂａと２２Ｂｂとの間には所定の間隔が空けられている。そして、この空間には、搬送方向上流側に配置された一方の円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａの搬送終端に送られてきた作業テーブル１７を、当該作業テーブル１７の下面にその搬送方向に沿って一対で設けられている係合ピン３５に係合しつつ、搬送方向下流側に配置された他方の円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂの搬送始端に移送するスプロケット３８、及びこのスプロケット３８と当該両円筒カム２２Ａ（２２Ａａ，２２Ａｂ），２２Ｂ（２２Ｂａ，２２Ｂｂ）とに、同期した回転力を伝達する同期作動装置４０が設けられている。
【００２４】
上記同期作動装置４０は、ケース４１に軸支されて鉛直に設けられ、上下の両端がケース４１から突出する入力軸４２と、この入力軸４２の中央部に固設されたグロボイダルカム４３と、このグロボイダルカム４３のテーパリブ４４に係合する多数のカムフォロワ４５が周面に設けられて、グロボイダルカム４３の両側方に入力軸４２から等距離の位置に並設された２つのターレット４６Ａ，４６Ｂと、これらのターレット４６Ａ，４６Ｂの軸芯部に一体的に設けられてケース４１に水平に軸支された２本の出力軸４７Ａ，４７Ｂとからなり、入力軸４２の上端部にはスプロケット３８が固設される一方、当該入力軸４２の下端部には減速機４９が設けられて当該減速機４９にはタイミングベルト５０を介してハウジング１２の底部に設けられたモータ５１から回転駆動力が入力されるようになっている。また、２本の出力軸４７Ａ，４７Ｂはそれぞれに両軸端がケース４１から突出しており、その各軸端には各々円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂが一体的に固設されていて、これによりスプロケット３８と各円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂとには同期した回転力が伝達されるようになっていて、両出力軸４７Ａと４７Ｂ、並びにこれらに結合された円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂと２２Ｂａ，２２Ｂｂとは互いに逆向きに回転される。
【００２５】
ここで、図４に示すように、各直線搬送機構２１Ａと２１Ｂとの上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａから下流側円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂに対して作業テーブル１７を受け渡すにあたって、スプロケット３８の回転による作業テーブル１７の直線移動速度に相応させるために、上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａの搬送終端と下流側円筒カム２２Ａｂ，２２Ｂｂの搬送始端とは、ともにその移送区間２５ｂに形成してあるカム溝２５の傾斜度を大きく、即ち回転角に対する軸方向変位を大きく同等に形成して、その直線移送速度を速めているが、入力軸４２に固設したスプロケット３８による速い移送速度に十分に対応させて上記カム溝２５を形成できない場合がある。このような場合の対策としては、図８〜図１０に示すように、入力軸４２とスプロケット３８との間に減速機構として遊星歯車機構５２を介在させると良い。
【００２６】
即ち、入力軸４２の上部に太陽歯車５３を刻設するなどして設け、この太陽ギヤ５３に噛合させて周囲に複数の遊星ギヤ５４を設けて、これら遊星ギヤ５４の支軸５５を保持する遊星枠５６をスプロケット３８のボス部３８ａとし、このスプロケット３８は入力軸４２の上端部にベアリンク５７を介して回転自在に支持する。そして、遊星ギヤ５４の外側にはこれらに噛合する内歯歯車５８をハウジング１２に固定して設ける。このようにすることで、入力軸４２と同軸にスプロケット３８を配置しつつ、これらの間にコンパクトな減速機構を介在し得、スプロケット３８を同期回転させつつ減速させて、その移送速度を上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａの搬送終端と下流側円筒カム２２Ａｂ，２２Ｂｂの搬送始端における移送速度に見合った速度に設定可能となる。
【００２７】
また、図４に示すように、一方の直線搬送機構２１Ａの円筒カム２２Ａ（２２Ａａ，２２Ａｂ）と，他方の直線搬送機構２１Ｂの円筒カム２２Ｂ（２２Ｂａ，２２Ｂｂ）とにそれぞれ形成される螺旋状のカム溝２５はその螺旋方向は互いに同じ向きになっており、両円筒カム２２Ａ（２２Ａａ，２２Ａｂ）と２２Ｂ（２２Ｂａ，２２Ｂｂ）は逆方向に回転されつつ各々のカム溝２５に係合した作業テーブル１７をそれぞれ図示する左方と右方の逆方向に移送し、当該図示例では作業テーブル１７は同図中の紙面左側の直線搬送路１４Ａを下方向に、右側の直線搬送路１４Ｂを上方向に移送されるようになっている。つまり、ハウジング１２を共有して平行配置される２つの直線搬送機構１４Ａ，１４Ｂは搬送方向に１８０°の角度がもたされて、かつ互いの搬送終端と搬送始端とが隣り合わせにされて連続的に近接配置されている。
【００２８】
そして、ハウジング１２の長手方向両端部には、２つの直線搬送路１４Ａ，１４Ｂを繋いで、一方の直線搬送路１４Ａまたは１４Ｂの各搬送終端に送られてきた作業テーブル１７を他方の直線搬送路１４Ｂまたは１４Ａの各搬送始端に移載する旋回搬送機構３０がそれぞれ設けられていて、ここに旋回搬送路１５（１５Ａ，１５Ｂ）が形成されている。図１１は図４における下方の旋回搬送機構３０を示し、上方の旋回搬送機構３０にも同じものが設けられている。この旋回搬送機構３０は入力軸３１の回転を出力軸３２の軸方向へのリフト動作と往復回転運動とに変換して伝えるカム装置３３の当該出力軸３２に、径方向に延びる板状の旋回アーム３４を一体的に取り付けて構成したものであり、出力軸３２は上方に（即ち、作業テーブル１７のカムフォロワ２６及びスライダ２４が、係合相手のカム溝２５及びガイド溝２０に対して系脱可能な方向）に向けられ、また、上記旋回アーム３４の延出端には図１２にも示すように、一対の係合孔３６が設けられ、かつ作業テーブル１７の下面には当該係合孔３６に嵌合する一対の係合ピン３５が対応されて突出して設けられており、ここでは当該係合ピン３５は前述したスプロケット３８に係合する係合ピン３５が兼用されている。
【００２９】
ここで、上記カム装置３３としては、図示を省略するが例えば、入力軸３１に固設したグロボイダルカムと、このグロボイダルカムのテーパリブの両側面に当接係合するカムフォロワを外周部に有してテーパリブの変位に応じて入力軸３１と直角に交差する軸芯周りに揺動回転されるターレットと、このターレットの軸芯部にスプライン嵌合されて軸方向に摺動自在な出力軸３２と、力点部がグロボイダルカムの端面に刻接された溝カムに係合すると共に支点部がケースに軸支され、かつ作用点部が出力軸の軸端に当該出力軸の回転を許容して係合する揺動アームとを備えて、入力軸３１の連続回転を出力軸３２の揺動回転と軸方向へのリフト動作とに分離して伝達するように構成された周知のもの等を採用できる。
【００３０】
図１３は直線搬送機構部と旋回搬送機構部とを同期駆動させる同期機構部分を示す。同図に示すように、旋回搬送機構３０のカム装置３３はハウジング１２の長手方向両端で対向する短壁部１２ｂの内側にそれぞれ固定され、入力軸３１は短壁部１２ｂを貫通して外側に突出し、その各突出端３１ａにはタイミングプーリー２７ａが設けられ、当該タイミングプーリー２７ａには直線搬送機構２１の円筒カム２２Ａ（若しくは２２Ｂ）の搬送方向終端側（始端側であっても良い）の軸端にそれぞれ設けられたタイミングプーリー２７ｂとに巻回されてタイミングベルト２８が設けられていて、２つのカム装置３３には円筒カム２２Ａ（もしくは２２Ｂ）の回転力が同期して伝達されるようになっている。
【００３１】
また、出力軸３２の軸芯位置は図１１に示すように、平面視で直線搬送機構２１における２つの円筒カム２２Ａ（２２Ａｂ），２２Ｂ（２２Ｂａ）の軸芯間の中央で、かつそれら円筒カム２２Ａ（２２Ａｂ），２２Ｂ（２２Ｂａ）の搬送方向に対しては、当該円筒カム２２Ａ（２２Ａｂ），２２Ｂ（２２Ｂａ）の搬送終端及び搬送始端として各々設定されている軸方向変位のない滞留区間２５ａの形成位置に一致されている。つまり、一方の円筒カム２２（２２Ａ及び２２Ｂ）の搬送終端位置と、他方の円筒カム２２（２２Ｂ及び２２Ａ）の搬送始端位置と、旋回搬送機構３０の出力軸３２の位置とがハウジング１２の長手方向において一致されている。即ち、出力軸は２つの直線搬送機構１４Ａ，１４Ｂ相互の近接された搬送終端と搬送始端との間で、これらと等距離の位置に設けられる。
【００３２】
また、図１２に示すように、出力軸３２が最下端位置にリフトダウンされている状態では、この出力軸３２に取り付けられた旋回アーム３４は直線搬送路１４の搬送終端位置及び搬送始端位置にある作業テーブル１７や円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）に干渉することなく回転し得、かつ最上端位置にリフトアップされた状態では旋回アーム３４上に作業テーブル１７を係止して、当該作業テーブル１７のスライダー２４をガイド溝２０から完全に離脱させて直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）と干渉せずに回転し得るようになっている。
【００３３】
図１４は旋回搬送機構３０のカム装置３３のタイミングチャートである。図示するように、このカム装置３３は入力軸３１の基準回転角度が０°〜４５°（（ａ）〜（ｃ））の区間において出力軸３２が上端位置までリフトアップされ、次の４５°〜１８０°（（ｃ）〜（ｄ））の区間において出力軸３２が上端位置にリフトされたままの状態で１８０°正回転され、その次の１８０°〜２２５°（（ｄ）〜（ｆ））の区間においてはその回転が止められて出力軸３２は下端位置までリフトダウンされ、さらに次の２２５°〜３６０°（（ｆ）〜（ａ））の区間では出力軸３２は下端位置に保持されたまま逆回転され、爾後以上の動作が繰り返されるようになっている。
【００３４】
上記のようなカム装置３３の動作に伴い、旋回搬送機構３０は図１５のようにして、一方の直線搬送路１４Ａの搬送終端位置に移送されてきている作業テーブル１７を他方の直線搬送路１４Ｂの搬送始端位置へと移載する。即ち、同図（ａ）〜（ｆ）は図１４中に示される（ａ）〜（ｆ）の各時点の状態を示しているが、図示するように、先ず（ａ）〜（ｃ）では出力軸３２が上方にリフトアップされるのに伴い、旋回アーム３４の係合ピン３５が一方の直線搬送路１４Ａの搬送終端位置にある作業テーブル１７の下面の係合孔３６に嵌合して、当該作業テーブル１７を上方に持ち上げてスライダー２４とガイド溝２０との係合、及びカムフォロワ２６とカム溝２５との係合を離脱させる。次ぎに（ｃ）〜（ｄ）では出力軸３２の１８０°の回転に伴い作業テーブル１７が水平に旋回されて他方の直線搬送路１４Ｂの搬送始端位置の上方に移送される。これに続く（ｄ）〜（ｆ）では出力軸３２のリフトダウンに伴い作業テーブル１７が下降して、スライダー２４が直線搬送路１４Ｂのガイド溝２０に嵌合するとともにカムフォロワ２６がカム溝２５に嵌合して作業テーブル１７が支持台１９上に載置された後、更に旋回アーム３４は下降して先端の係合ピン３５が作業テーブル１７下面の係合孔３６から離脱する。そして、（ｆ）〜（ａ）の区間では出力軸３２が１８０°逆回転され初期の状態に戻る。
【００３５】
ここで、旋回搬送機構３０のカム装置３３における（ａ）〜（ｃ）の区間は、同期回転駆動されている直線搬送機構２１の円筒カム２２Ａとの関係において、その搬送終了端におけるカム溝２５の滞留区間２５ａ中に存在し、また（ｄ）〜（ｆ）の区間は円筒カム２２Ｂとの関係において、その搬送始端における滞留区間２５ａ中に存在して同期回転作動される（図１１参照）。
【００３６】
また、円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）のカム溝２５にカムフォロワ２６が係合し、かつスライダ２４が直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）の支持台１９の案内溝２０に係合している各作業テーブル１７は、円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）の回転に伴い、そのカム溝２５の滞留区間２５ａで一時停止されつつ直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）上を一直線状に移動されてゆき、装置本体１１の上面で直線搬送路１４と旋回搬送路１５とによりオーバルトラック状に形成された搬送路１６を図１では反時計回りに巡回されていく。そして、一時停止された各作業ステーションにおいては、作業テーブル１７上に保持されたワークに対し、各種の作業機器ユニットが加工や組み付け、検査などの所定の各種作業が行われる。
【００３７】
なお、図１５の説明では出力軸３２の伸長により旋回アーム３４で作業テーブル１７を上方に持ち上げてスライダー２４とガイド溝２０との係合、及びカムフォロワ２６とカム溝２５との係合を離脱させるようにしているが、各円筒カム２２のカム溝２５はその搬送始端と終端との両端部をそれぞれ円筒カム２２の端面まで延長して形成しておくとともに、図１に示すように直線搬送路１４のガイド溝２０も両端を開放させておき、かつ、旋回搬送路１５におけるハウジング上面部分を、作業テーブル１７の下面に突出するスライダー２４とカムフォロワ２６とが干渉しないように形成しておき、スライダー２４とガイド溝２０及びカムフォロワ２６とカム溝２５との各々の係合を同一の旋回方向に係脱可能にしておくことで、作業テーブル１７は持ち上げずに旋回移送することもできる。
【００３８】
従って、以上のような本実施形態の搬送装置１０にあっては、直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）上における作業テーブル１７の停止、移動の挙動タイミングは、円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）の周面に刻設するカム溝２５の螺旋形態（カムプロフィール）に依存することになるが、当該螺旋形態は各作業ステーションで行われる作業上の要求に合わせてその滞留区間２５ａの位置と長さ及び移送区間２５ｂの傾斜度（軸方向変位量）とを任意に設定して容易に形成し得、よって作業ステーションの位置やそこでの停止時間を個々の作業ステーション毎に適切に設定でき、その自由度が高い。
【００３９】
このため、各作業ステーションに設けられるロボット等の各種の作業機器ユニットが必要とする作動スペースに合わせて、それら各作業ステーションの間隔を適切に設定でき、スペース効率の向上が図れる。また、各作業ステーションでの作業時間の長短に合わせて、各作業ステーションでの停止時間を容易に設定でき、短時間で作業が終了するステーションにおいて無駄な待機時間が生じてしまうのを防止できるようになる。これ故、上記搬送装置１０に流すワークまたは製品に多種類のものを適用し易くなり、汎用性を高めて作業能率の向上も図れるようになる。
【００４０】
また、各直線搬送機構２１Ａ，２１Ｂの円筒カム２２Ａ，２２Ｂはその長手方向（軸方向）の中央で２つに分断して、上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａと下流側円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂとに分離形成して同軸上に直列させ、それら上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａと下流側円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂとの分断された間の作業テーブル１７の移送はスプロケットで行うようにし、かつ、このスプロケット３８と上・下流側の円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂと２２Ｂａ，２２Ｂｂは回転力伝達機構４０によって軸方向の中央で同期回転駆動させるようにしているので、直線搬送路１４Ａ，１４Ｂの全長に亘って単一の円筒カムを設けてこれを軸端で回転駆動させるようにした場合に比して、上・下流側の各円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂの軸方向長は略半分となし得る。よって、円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂの形成が可及的に容易になるだけでなく、回転駆動力の伝達に伴って軸端に生じる捩れ変形量も半分となり、変形に起因する誤差の発生を可及的に低減できる。また、このため逆に見れば、直線搬送路１４ａ，１４ｂの長さを略２倍にして長大化が図れ、作業ステーションのよりスペース効率の良い配置が行えるようになる。加えて、円筒カム２２Ａ，２２Ｂの分断部分はスプロケット３８で作業テーブル１７を直線移送路１４Ａ，１４Ｂ上を直線移動させるから、上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａと下流側円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂとのタイミング（位相）をずらす必要もない。なお、本実施形態では回転力伝達機構４０にはグロボイダルカム式のものを採用しているが、本発明はこれに限らず連続回転を伝え得るものであればどのような機構のものであっても良い。
【００４１】
また、作業テーブル１７の下面に設けたスライダー２４と、当該スライダー２４が嵌合する直線搬送路１４のガイド溝２０とにより作業テーブル１７の直線動を案内するガイド手段を構成し、その直線搬送路１４に沿って設けられて作業テーブル１７を直線移動させる円筒カム２２に対して系脱自在に嵌合する作業テーブル１７のカムフォロワ２６を、上記スライダー２４と同じく作業テーブル１７の下面に取り付けて、作業テーブル１７の直線的な移動を案内する系脱自在なガイド手段の系脱方向と、作業テーブル１７におけるカムフォロワ２６のカム溝２５に対する系脱方向とを同一となしているので、当該各直線搬送機構２１の搬送終端及び搬送始端に形成されている円筒カム２２のカム溝２５の滞留区間に同期させて作業テーブル１７を上下にリフトさせることで、当該作業テーブル１７を直線搬送機構２１に対して容易に離脱ないし係合させることができる。よって、回転動作と軸方向へのリフト動作とをする出力軸３２を有したカム装置３３を、その出力軸３２を近接配置された２つの直線搬送機構２１（２１Ａ，２１Ｂ）の搬送終端と搬送始端とから等距離の位置に設けて、当該出力軸３２に作業テーブル１７に系脱自在な旋回アーム３４を取り付けるだけで、作業テーブル１７を一方の直線搬送機構２１Ａ，２１Ｂの搬送終了端から他方の直線搬送機構２１Ｂ，２１Ａの搬送始端に旋回させて移載可能な旋回搬送機構３０を、簡易にコンパクトに構成することができる。
【００４２】
また、直線搬送機構２１と旋回搬送機構３０との双方を共にカム機構で構成してチェーンを用いていないため、従来のチェーンを用いた搬送装置に比して、部品加工精度の累積による寸法精度の低下が起こり難く、作業テーブル１４の運動精度、位置決め精度の可及的な向上が図れる。また、チェーンとスプロケットに比して摩耗が発生し難く、よってこの摩耗による経年誤差の増大も生じ難く、この点からも上記運動精度、位置決め精度に悪化が来されてしまうことを可及的に防止できる。
【００４３】
図１６と図１７は作業テーブル１７を一方向への直線移送のみを行わせるようにした搬送装置１０Ａの実施形態を示すものであり、図１６は前述の実施形態の図５に相当し、図１７は同じく図６に相当する。図５〜図６と図１６〜図１７とを比較して明らかなように、その相違する点は図５及び図６の実施形態においては搬送方向を逆向きにして２つ設けられていた円筒カム溝２２Ａ，２２Ｂ及び直線搬送路１４Ａ，１４Ｂを、同軸に直列配置されて一体回転される上流側の円筒カム部２２ａと下流側の円筒カム部２２ｂとからなる１つの円筒カム２２と１つの直線搬送路１４にして構成しただけである。よって、図中には同一部材には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。そして、このような単一方向への直線移送だけをする直線専用の搬送装置１０Ａを複数台用いて、これらに前述の旋回搬送機構３０を組み合わせることで、図１８に示すような様々な形態の搬送路を形成し得る。
【００４４】
即ち、上述の実施形態では図１８の（ａ）に示すように、作業テーブルを１８０°旋回移送させる旋回搬送機構を用いて、当該回転搬機構が形成する旋回搬送路１５（１５Ａ，１５Ｂ）によって２つの直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）の搬送終端と搬送始端とを繋ぐことで長円のオーバルトラック状に作業テーブルを巡回搬送するようにした例を示したが、同図（ｂ），（ｃ）に示すように３つ以上の直線専用の搬送装置で形成する各直線搬送路１４を、各搬送方向に所定の角度をもたせて連続的に環状に配置し、その各直線搬送機構の隣接する搬送終端と搬送始端とに該当角度の旋回移送を行わせる同数の旋回搬送機構を設けて旋回搬送路１５で繋ぐことで、任意の多角形状を呈する巡回搬送路１６を容易に形成し得る。即ち、同図（ｂ）は長短２組計４つの直線搬送路１４と、９０°の旋回移送を行う４つの旋回搬送機構による旋回搬送路１５とを組み合わせて略長方形状をなす巡回搬送路１６を形成した例であり、同図（ｃ）は等長の３つの直線搬送路１４を相互に１２０°の角度をもたせて配置して、これらを１２０°の旋回移送を行う旋回搬送機構による３つの旋回搬送路１５で繋いで略正三角形状をなす巡回搬送路１６を形成した例である。
【００４５】
また、図１９に示すように、出力軸３２が９０°の往復揺動回転をするカム装置３３の当該出力軸３２に、直交する等長の２本のアーム部３４ａ，３４ｂを有するＬ字型の旋回アーム３４を取り付けて、２アクションの旋回移送動作によって作業テーブルを１８０°旋回移送させるようにすれば、図１８の（ｄ）に示すように旋回搬送路１５の途中に中間停止点を設けることができ、ここを作業ステーションとすることもできる。
【００４６】
なお、搬送路は必ずしも環状の巡回路に形成する必要は無く、例えば、旋回搬送機構に回転方向が逆向きのものを用意して、平行配置した多数の直線搬送機構を綴れ折り状に繋ぐ様にしても良い。即ち、複数の直線搬送機構同士の搬送終端と搬送始端とを近接させてその搬送方向に所定の角度をもたせて連続的に配置し、これらを該当角度の旋回移送を行う旋回搬送機構で繋ぐことにより、綴れ折り状に限らず様々な形態の搬送路を容易に形成することができる。つまり、１つの直線搬送機構と１つの旋回搬送機構とを組み合わせた搬送装置を最小構成単位として用いれば、当該最少構成単位のものを複数組み合わせることで、様々な搬送路形態の搬送装置を容易に組み上げることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る搬送装置にあっては、次のような各種優れた効果を奏する。
（１）作業テーブルを直線搬送路に沿わせて直線的に移送する直線搬送機構の円筒カムを、搬送方向の上流側の円筒カムと下流側の円筒カムとに分離して直列配置し、それら上流側円筒カムと下流側円筒カム間の作業テーブルの移送はスプロケットなどの移送手段で行うようにし、かつ、この移送手段と上・下流側の円筒カムは回転力伝達機構によって軸方向の中央で同期回転駆動させるようにしているので、直線搬送路の全長に亘って単一の円筒カムを設けてこれを軸端で回転駆動させるようにした場合に比して、上・下流側の各円筒カムの軸方向長は略半分となし得、円筒カムの形成の可及的に容易化が図れるばかりか、回転駆動力の伝達に伴って軸端間に生じる捩れ変形量も半分となり、変形に起因する誤差の発生を可及的に低減できる。このため直線搬送路の長大化が図れて、作業ステーションのよりスペース効率の良い配置が行えるようになる。加えて、円筒カム間は移送手段で作業テーブルを直線移送路上を直線移動させるから、上流側円筒カムと下流側円筒カムとのタイミング（位相）をずらす必要もない。
【００４８】
（２）直線搬送路上における作業テーブルの停止、移動の挙動タイミングは、円筒カムの周面に刻設するカム溝の螺旋形態（カムプロフィール）に依存し、当該カム溝の螺旋形態は各作業ステーションで行われる作業上の要求に合わせてその滞留区間の位置と長さ及び移送区間の傾斜度とを任意に設定して容易に形成し得る。よって、作業ステーションの位置やその停止時間を個々の作業ステーション毎に適切に設定でき、その設定自由度が高い。このため、各作業ステーションに設けられるロボット等の各種の作業機器ユニットが必要とする作動スペースに合わせて、それら各作業ステーションの間隔を適切に設定でき、スペース効率の向上を図ることができる。また、各作業ステーションでの作業時間の長短に合わせて、各作業ステーションでの停止時間を容易に設定でき、短時間で作業が終了するステーションにおいて無駄な待機時間が生じてしまうのを防止できるようになる。これ故、搬送装置に流すワークまたは製品に多種類のものを適用し易くなり、汎用性を高めて作業能率の向上も図れるようになる。
【００４９】
（３）直線搬送機構の搬送終端及び搬送始端における円筒カムのカム部の滞留区間に同期させて旋回搬送機構の出力軸を上下にリフトさせることで、当該搬送始端若しくは搬送終端にて作業テーブルを直線搬送機構と旋回搬送機構との間で容易に受け渡すことができ、共通の作業テーブルを使用可能な前工程や次工程との間でワークを作業テーブルごと受け渡すことができるようになり、旋回搬送機構もコンパクトに構成できる。また、出力軸が回転動作と軸方向へのリフト動作とをするカム装置の当該出力軸を、近接配置した２つの直線搬送機構の搬送終端と搬送始端との間で等距離に位置させて設け、当該出力軸に作業テーブルに系脱自在な旋回アームを取り付けるだけで、作業テーブルを、一方の直線搬送機構の搬送終了端から他方の直線搬送機構の搬送始端に旋回させて移載可能な旋回搬送機構を簡易にコンパクトに構成することができる。
【００５０】
（４）直線搬送機構と旋回搬送機構とを２つ以上の同数にして環状に繋ぐことによって、作業テーブルが巡回する巡回搬送路を任意の多角形状に容易に形成できるだけでなく、複数の直線搬送機構同士の搬送終端と搬送始端とを近接させてその搬送方向に所定の角度をもたせて、これらを該当角度の旋回移送を行う旋回搬送機構で繋ぐことにより、綴れ折り状に限らず様々な形態の搬送路を容易に形成することができる。
【００５１】
（５）直線搬送機構と旋回搬送機構との双方を共にカム機構で構成してチェーンを用いていないため、従来のチェーンを用いた搬送装置に比して、部品加工寸法精度の累積による精度の低下が起こり難く、作業テーブルの運動精度、位置決め精度の可及的な向上を図ることができる。さらに、チェーンやスプロケットに比して摩耗が発生し難く、よってこの摩耗による経年誤差の増大も生じ難く、この点からも上記運動精度、位置決め精度を長期に渡って良好に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る搬送装置の一実施形態を示す全体の平面外観図である。
【図２】図１の搬送装置の全体の正面外観図である。
【図３】図１の搬送装置の側面外観図である。
【図４】図１の搬送装置内部の直線搬送機構部分を示す平面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線矢視部断面図である。
【図６】図４の直線搬送機構部の要部拡大平面図である。
【図７】同期作動装置の縦断面図である。
【図８】同期作動装置に遊星歯車機構を組み込んだ変形例の縦断面図である。
【図９】図８中の遊星歯車機構部の縦断面図である。
【図１０】図８の遊星歯車機構部の平断面図である。
【図１１】旋回搬送機構部の平面図である。
【図１２】図１１中のXII−XII線矢視部分断面図である。
【図１３】直線搬送機構部と旋回搬送機構部とを同期駆動させる同期機構部分の正面図である。
【図１４】旋回搬送機構部の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図１５】旋回搬送機構の動作行程を順に示す図である。
【図１６】一方向への直線移送のみを行う搬送装置の実施形態の一例を示すもので、図５に対応する図である。
【図１７】同上、図６に対応する図である。
【図１８】直線搬送機構と旋回搬送機構とを組み合わせて作る搬送路形態の例を示す概略図である。
【図１９】図１８（ｄ）に示すような旋回搬送路に中間停止点を設ける場合に使用する旋回搬送機構の例とその動作を説明する図である。
【図２０】従来の搬送装置の一例を示す全体斜視図である。
【図２１】従来の搬送装置の他例を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１０ 搬送装置
１１ 装置本体
１２ ハウジング
１４，１４Ａ，１４Ｂ 直線搬送路
１５，１５Ａ，１５Ｂ 旋回搬送路
１６ 搬送路
１７ 作業テーブル
１９ 支持台
２０ ガイド溝（ガイド手段）
２１，２１Ａ，２１Ｂ 直線搬送機構
２２，２２Ａ，２２Ｂ 円筒カム
２２ａ，２２Ａａ，２２Ｂａ 上流側円筒カム
２２ｂ，２２Ａｂ，２２Ｂｂ 下流側円筒カム
２４ スライダー（ガイド手段）
２５ カム溝
２５ａ 滞留区間
２５ｂ 移送区間
２６ カムフォロワ
３４ 旋回アーム
３５ 係合ピン
３６ 係合孔
３８ スプロケット
４０ 同期作動装置
４２ 入力軸
４３ グロボイダルカム
４４ テーパリブ
４５ カムフォロワ
４６Ａ，４６Ｂ ターレット
４７Ａ，４７Ｂ 出力軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークを載置または保持する独立した複数の作業テーブルが個々の作業ステーションを通過するように移動し、それぞれの作業テーブルを各ステーションでの作業タイミングに応じて間欠的に移動させるようにした搬送装置に係わり、特に可及的に多数の作業ステーションを一直線状に並設しつつ、作業テーブルを精度良く各作業ステーションに間欠移送可能にした搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動組立機や製品の検査機およびチップなどを基盤に取り付ける実装機などのあらゆる自動機械では、ワークや製品を所定の作業ステーションまで搬送して、ロボットなどによる組立や検査の作業が行われる。この場合、各作業ステーションではワークや製品を停止させた状態で作業が行われるため、個々のワークおよび製品の搬送は、それぞれのステーションでの作業時間を考慮して移動および停止を繰り返すようにして間欠的に行う必要がある。
【０００３】
このため、従来では図２０および図２１に示すように、一定の入力回転を間欠回転に変換する割出装置１を用いた搬送装置２，２ａが用いられる。即ち、図２０の搬送装置２はカムを用いた割出装置１の出力軸３にメインスプロケット４を固設するとともに、このメインスプロケット４と、所定間隔を設けて配置したサブスプロケット４ａとの間にチェーン５を周回し、このチェーン５に所定間隔を設けて複数のテーブル６を取り付けてある。この場合、上記メインスプロケット４および上記サブスプロケット４ａは水平軸を中心に回転され、上記テーブル６は両スプロケット４，４ａ間で水平に配置される。
一方、図２１の搬送装置２ａは上記搬送装置２と同様の構成となるが、この場合、図外のメインスプロケットおよびサブスプロケットが垂直軸を中心に回転されて、テーブル６は鉛直に配置されるようになっている。
そして、上記いずれの搬送装置２，２ａにあっても、各テーブル６にワーク７を載置または保持して間欠移動し、これらテーブル６の搬送経路の側方に配置される図外の作業ステーション位置で、各テーブル６は順次所定時間だけ停止され、この停止期間で作業が行われるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の間欠割出が行われる搬送装置２，２ａにあっては、割出装置１の出力回転でテーブル６を移動するにあたって、該割出装置１の出力軸３に設けたスプロケット４によりチェーン５を駆動するようになっている。このため、上記作業ステーションでの位置決め精度、言い換えればテーブル６の運動精度は、割出装置１の位置決め精度、スプロケット４の取付け精度、該スプロケット４の歯間ピッチ精度およびチェーン５のリンク長さ精度に影響される。つまり、このように割出装置１からテーブル６に至る間には多くの精度が要求される箇所、換言すれば多くの寸法誤差発生箇所が存在し、これらの寸法誤差の累積によりテーブル６の運動精度、位置決め精度が低下されてしまう。このため、搬送装置の搬送長には限界があり、その長大化が図りにくい。また、上記精度要求箇所は摩耗が発生し、この摩耗箇所が重なることにより経年による誤差が増大し、この点からも上記運動精度、位置決め精度の更なる悪化が来されてしまう。
【０００５】
更に、上記テーブル６の停止、移動の挙動タイミングは、該テーブル６が割出装置１の出力回転に追従して移動するチェーン５に取り付けられているため、該割出装置１によって変換された間欠回転によって各テーブルの挙動タイミングが一義的に決定される。従って、各テーブル６はその全てが同一のタイミングと移動量で挙動され、個々のテーブル６のタイミングの自由度は全く無かった。
【０００６】
このため、各作業ステーションに設けられるロボット等の作業機器が必要とする作動スペースには大小の差異があるにも拘わらず、それら各作業ステーションの間隔はその最も大きな作動スペースを必要とする作業機器に合わせて均等に配置せざるを得ず、スペース効率が悪かった。また、各作業ステーションでの作業時間にも長短の差異があるにも拘わらず、最も長い作業時間を要する作業ステーションに合わせてその停止時間を設定せざるを得ず、短時間で作業が終了するステーションでは無駄な待機時間が生じてしまうという問題もあった。さらに、上記搬送装置２，２ａに流すワーク７または製品には多種類のものを適用しづらく、作業能率の向上も図り難いといった各種の課題があった。
【０００７】
また、共通の作業テーブルを使用可能な前工程や次工程と直線搬送装置との間でワークを受け渡するにあたっても、ワークを作業テーブルに保持させたままの状態で一緒に作業テーブルごと行うことができず、別途にワークの移載装置等が必要になり、このような移載装置を設けると設置スペースが広く占有されてしまうばかりか、多大なコストが掛かるといった課題もあった。
【０００８】
本発明はかかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各作業テーブルの運動精度、位置決め精度の著しい向上が図り得、しかも可及的に多数の作業ステーションを一直線状に配置可能な搬送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る搬送装置は、複数の作業ステーションに、順次作業テーブルを移送する搬送装置であって、該複数の作業ステーションを一直線状に結んで該作業テーブルの直線的な移動を案内するガイド手段を有した直線搬送路と、該直線搬送路に沿って設けられ、該作業テーブルに取り付けられた接触子に係合して該作業テーブルを直線移動させる直列配置された２つの円筒カムと、該円筒カム間に設けられ、搬送方向上流側に配置された一方の円筒カムの搬送終端に送られてきた作業テーブルを、該作業テーブルに設けられた係合部材に係合して搬送方向下流側に配置された他方の円筒カムの搬送始端に移送する移送手段と、該両円筒カム間に設けられて該移送手段と該両円筒カムとに同期した回転力を伝達する同期作動装置とからなる直線搬送機構を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に係る搬送装置は、前記請求項１の構成に加えて、前記直線搬送機構の搬送始端または搬送終端の少なくともいずれか一方に、軸方向への伸縮動作と軸周りの回転動作とをする出力軸に取り付けられた旋回アームを有して、該出力軸の伸縮動作により該旋回アームが該作業テーブルに対して係脱し、回転動作により該旋回アームに係合した作業テーブルを旋回させる旋回搬送機構を設け、該旋回搬送機構は、該直線搬送機構の円筒カムと同期作動させて該旋回搬送機構と該直線搬送機構との間で該作業テーブルの受け渡しを行なわせることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に係る搬送装置は、複数の作業ステーションに、順次作業テーブルを移送する搬送装置であって、該作業テーブルの直線的な移動を案内する系脱自在なガイド手段を有して複数の作業ステーションを一直線状に結んで設けられた直線搬送路と、該直線搬送路に沿って設けられ、該作業テーブルに取り付けられた接触子が前記ガイド手段の係脱方向と同一方向に系脱可能に係合して該作業テーブルを直線移動させる直列配置された２つの円筒カムと、該両円筒カム間に設けられ、搬送方向上流側に配置された一方の円筒カムの搬送終端に送られてきた作業テーブルを、該作業テーブルに設けられた係合部材に係合して搬送方向下流側に配置された他方の円筒カムの搬送始端に移送する移送手段と、該円筒カム間に設けられて該移送手段と該両円筒カムとに同期した回転力を伝達する同期作動装置とからなる直線搬送機構を複数備え、該各直線搬送機構は互いにそれらの搬送終端と搬送始端とが近接されつつ搬送方向に所定の角度をもたされて連続的に配置されており、その近接された該搬送終端と該搬送始端との間には、これらと等距離の位置に出力軸を有して、該出力軸の軸方向への伸長動作により該出力軸に取り付けられた旋回アームによって一方の直線搬送機構の搬送終端にて停止している作業テーブルに係合するとともに、該出力軸の回転動作により該作業テーブルを他方の直線搬送機構の該搬送始端に移送し、更に該出力軸の軸方向への短縮動作により該作業テーブルとの係合が離脱する旋回搬送機構が設けられ、該複数の直線搬送機構と旋回搬送機構とが同期作動されることを特徴とする。
【００１２】
ここで、請求項４に示すように、前記直線搬機構と旋回搬送機構とは、２つ以上の同数ずつ設けて、無終端の巡回搬送路に形成する構成となし得る。
【００１３】
また、請求項５に示すように、前記各円筒カムには、各作業ステーション位置に対応形成されたカム回転角に対する軸方向変位が設定されていない滞留区間と、各作業ステーション間位置に対応形成されたカム回転角に対する軸方向変位が設定された移送区間とを有したカム部が形成されていること構成となし得る。
【００１４】
更に、請求項６に示すように、前記係合部材は作業テーブルに立設されたピンとなし、前記移送手段はスプロケットとなし得る。
【００１５】
また更に、請求項７に示すように、前記直線搬送路のガイド手段は、装置ハウジングに一体形成されて前記作業テーブルを摺動自在に載置する支持台と、該支持台に一直線状に設けられたガイド部材と、該作業テーブルに設けられ該ガイド部材に係合して該作業テーブルの回動を規制しつつ直線移動を許容するスライダとから構成し得る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図１５は本発明の搬送装置の一実施形態を示し、図１は全体の平面外観図、図２は全体の正面外観図、図３は側面外観図、図４は装置内部の直線搬送機構部分を示す平面図、図５は図４中のＶ−Ｖ線矢視部断面図、図６は直線搬送機構部の要部拡大平面図、図７は同期作動装置の縦断面図、図８は同期作動装置に遊星歯車機構を組み込んだ変形例の縦断面図、図９は図８中の遊星歯車機構部の縦断面図、図１０は遊星歯車機構部の平断面図、図１１は旋回搬送機構部の平面図、図１２は図１１中のXII−XII線矢視部分断面図、図１３は直線搬送機構部と旋回搬送機構部とを同期駆動させる同期機構部分の正面図、図１４は旋回搬送機構部の動作タイミングを示すタイムチャート、図１５は旋回搬送機構の動作行程を順に示す図である。
【００１７】
図１〜図６に示すように、本実施形態の搬送装置１０にあっては、装置本体１１は上面が開放された中空直方体状のハウジング１２と、このハウジング１２の長手方向両端部をそれぞれ略半円弧状に囲う覆い板１３とにより、外周部の外郭が平面視で略オーバル（小判型）形状に画成されている。そして、この装置本体１１の上面にはこれに沿って２つの直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）と２つの旋回搬送路１５（１５Ａ，１５Ｂ）とからなるオーバルトラック状の無終端の巡回搬送路１６が形成されており、この巡回搬送路１６上に複数の作業テーブル１７が配列されていて、これら作業テーブル１７は移動と適宜位置にての停止とを繰り返しながら搬送路１６上を巡回するようになっている。また、適宜位置にて一時的に停止される当該各停止位置が、作業テーブル１７上のワークなどに対して作業を行うための作業ステーションに設定されており、各作業ステーションでは、ハウジング１２の上面中央に設けられた載置台１８に搭載された作業ロボット等の各種の作業機器ユニットによって、ワークや製品に対する加工や組み付け、検査などの各種作業が行われるようになっている。
【００１８】
即ち、ハウジング１２の長手方向に沿った対向する２つの長壁部１２ａの上端部には、それぞれにその長手方向の全長に亘って内方に突出された、上面が平滑な支持台１９が一体形成されていて、この支持台１９に支持されてその上面を複数の作業テーブル１７が長手方向に直線的に摺動して移動するようになっており、支持台１９には作業テーブル１７の移動を一直線に案内するためのガイド手段のガイド部材としてガイド溝２０が凹設されている。そして、これら支持台１９とガイド溝２０とによって作業テーブル１７を一直線に移動させて搬送するための直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）が構成されていて、２つの直線搬送路１４Ａ，１４Ｂは中空直方体状を呈した共通のハウジング１２により平行に隣接配置されている。
【００１９】
一方、ハウジング１２内には２つの直線搬送路１４Ａ，１４Ｂ上の作業テーブル１７を各々移動させるための直線搬送機構２１（２１Ａ，２１Ｂ）を構成する２組の円筒カム２２Ａ，２２Ｂが設けられている。各々の円筒カム２２Ａ，２２Ｂはその軸芯が直線搬送路１４Ａ，１４Ｂのガイド溝２０と平行に保たれて、両軸端がハウジング１２の長手方向にて互いに対向している短壁部１２ｂにベアリング２３を介して回転自在に支持されており、直線搬送路１４Ａ，１４Ｂの下方部にこれに沿って設けられている。つまり、直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）と円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）とによって直線搬送機構２１（２１Ａ，２１Ｂ）が構成されている。
【００２０】
作業テーブル１７は概略的に矩形平板状をなし、その下面には、前記ガイド溝２０に摺動自在に嵌合して当該作業テーブル１７の水平方向の回動や搬送方向の側方へのズレを規制しつつガイド溝２０に沿わせて一直線状に移動させるためのガイド手段たるスライダー２４が設けられており、この実施形態では当該スライダー２４は移動方向に前後一対で設けられた係合ピン２４ａで構成されている。また、当該作業テーブル１７の下面には、前記円筒カム２２Ａ，２２Ｂのカム溝２５に係合するカムフォロワ２６が直線搬送路１４Ａ，１４Ｂの内側に、かつ円筒カム２２Ａ，２２Ｂの軸芯上に位置されて下方に突出して設けられている。
【００２１】
円筒カム２２Ａ，２２Ｂはそのカム部として外周面に螺旋状に刻設された１条のカム溝２５を備え、このカム溝２５は各作業ステーション位置に対応して形成された、所定のカム回転角範囲に亘って軸方向変位の設定されていない滞留区間２５ａと、各作業ステーション間位置に対応して形成された、所定のカム回転角に応じた軸方向変位の設定された移送区間２５ｂとを有している。
【００２２】
なお、当該実施形態では円筒カム２２Ａ，２２Ｂはそのカム部としてカム溝２５を凹設したものを例示しているが、当該カム部としてはテーパリブ状等のカム突条を螺旋状に突設するようにしても良い。そして、この場合には、作業テーブル１７の下面に設けるカムフォロワ等の接触子はカム突条を両側から挟むようにして設けるのが望ましい。また、直線搬送路１４Ａ，１４Ｂのガイド部材もガイド溝２０に代えてガイドリブを突設し、作業テーブル１７の下面のスライダはそのガイドリブに摺動自在に係合させるようにしても良い。
【００２３】
ここで、図４〜図７に示すように、上記各円筒カム２２Ａ，２２Ｂは各々その中心に回転軸部を共有しつつ、長手方向中央で２つに分断されて、搬送方向上流側の円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａと搬送方向下流側の円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂとに分離形成され、これら同軸上に直列配置される上・下流側の円筒カム部２２Ａａと２２Ａｂ並びに２２Ｂａと２２Ｂｂとの間には所定の間隔が空けられている。そして、この空間には、搬送方向上流側に配置された一方の円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａの搬送終端に送られてきた作業テーブル１７を、当該作業テーブル１７の下面にその搬送方向に沿って一対で設けられている係合ピン３５に係合しつつ、搬送方向下流側に配置された他方の円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂの搬送始端に移送するスプロケット３８、及びこのスプロケット３８と当該両円筒カム２２Ａ（２２Ａａ，２２Ａｂ），２２Ｂ（２２Ｂａ，２２Ｂｂ）とに、同期した回転力を伝達する同期作動装置４０が設けられている。
【００２４】
上記同期作動装置４０は、ケース４１に軸支されて鉛直に設けられ、上下の両端がケース４１から突出する入力軸４２と、この入力軸４２の中央部に固設されたグロボイダルカム４３と、このグロボイダルカム４３のテーパリブ４４に係合する多数のカムフォロワ４５が周面に設けられて、グロボイダルカム４３の両側方に入力軸４２から等距離の位置に並設された２つのターレット４６Ａ，４６Ｂと、これらのターレット４６Ａ，４６Ｂの軸芯部に一体的に設けられてケース４１に水平に軸支された２本の出力軸４７Ａ，４７Ｂとからなり、入力軸４２の上端部にはスプロケット３８が固設される一方、当該入力軸４２の下端部には減速機４９が設けられて当該減速機４９にはタイミングベルト５０を介してハウジング１２の底部に設けられたモータ５１から回転駆動力が入力されるようになっている。また、２本の出力軸４７Ａ，４７Ｂはそれぞれに両軸端がケース４１から突出しており、その各軸端には各々円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂが一体的に固設されていて、これによりスプロケット３８と各円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂとには同期した回転力が伝達されるようになっていて、両出力軸４７Ａと４７Ｂ、並びにこれらに結合された円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂと２２Ｂａ，２２Ｂｂとは互いに逆向きに回転される。
【００２５】
ここで、図４に示すように、各直線搬送機構２１Ａと２１Ｂとの上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａから下流側円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂに対して作業テーブル１７を受け渡すにあたって、スプロケット３８の回転による作業テーブル１７の直線移動速度に相応させるために、上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａの搬送終端と下流側円筒カム２２Ａｂ，２２Ｂｂの搬送始端とは、ともにその移送区間２５ｂに形成してあるカム溝２５の傾斜度を大きく、即ち回転角に対する軸方向変位を大きく同等に形成して、その直線移送速度を速めているが、入力軸４２に固設したスプロケット３８による速い移送速度に十分に対応させて上記カム溝２５を形成できない場合がある。このような場合の対策としては、図８〜図１０に示すように、入力軸４２とスプロケット３８との間に減速機構として遊星歯車機構５２を介在させると良い。
【００２６】
即ち、入力軸４２の上部に太陽歯車５３を刻設するなどして設け、この太陽ギヤ５３に噛合させて周囲に複数の遊星ギヤ５４を設けて、これら遊星ギヤ５４の支軸５５を保持する遊星枠５６をスプロケット３８のボス部３８ａとし、このスプロケット３８は入力軸４２の上端部にベアリンク５７を介して回転自在に支持する。そして、遊星ギヤ５４の外側にはこれらに噛合する内歯歯車５８をハウジング１２に固定して設ける。このようにすることで、入力軸４２と同軸にスプロケット３８を配置しつつ、これらの間にコンパクトな減速機構を介在し得、スプロケット３８を同期回転させつつ減速させて、その移送速度を上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａの搬送終端と下流側円筒カム２２Ａｂ，２２Ｂｂの搬送始端における移送速度に見合った速度に設定可能となる。
【００２７】
また、図４に示すように、一方の直線搬送機構２１Ａの円筒カム２２Ａ（２２Ａａ，２２Ａｂ）と，他方の直線搬送機構２１Ｂの円筒カム２２Ｂ（２２Ｂａ，２２Ｂｂ）とにそれぞれ形成される螺旋状のカム溝２５はその螺旋方向は互いに同じ向きになっており、両円筒カム２２Ａ（２２Ａａ，２２Ａｂ）と２２Ｂ（２２Ｂａ，２２Ｂｂ）は逆方向に回転されつつ各々のカム溝２５に係合した作業テーブル１７をそれぞれ図示する左方と右方の逆方向に移送し、当該図示例では作業テーブル１７は同図中の紙面左側の直線搬送路１４Ａを下方向に、右側の直線搬送路１４Ｂを上方向に移送されるようになっている。つまり、ハウジング１２を共有して平行配置される２つの直線搬送機構１４Ａ，１４Ｂは搬送方向に１８０°の角度がもたされて、かつ互いの搬送終端と搬送始端とが隣り合わせにされて連続的に近接配置されている。
【００２８】
そして、ハウジング１２の長手方向両端部には、２つの直線搬送路１４Ａ，１４Ｂを繋いで、一方の直線搬送路１４Ａまたは１４Ｂの各搬送終端に送られてきた作業テーブル１７を他方の直線搬送路１４Ｂまたは１４Ａの各搬送始端に移載する旋回搬送機構３０がそれぞれ設けられていて、ここに旋回搬送路１５（１５Ａ，１５Ｂ）が形成されている。図１１は図４における下方の旋回搬送機構３０を示し、上方の旋回搬送機構３０にも同じものが設けられている。この旋回搬送機構３０は入力軸３１の回転を出力軸３２の軸方向へのリフト動作と往復回転運動とに変換して伝えるカム装置３３の当該出力軸３２に、径方向に延びる板状の旋回アーム３４を一体的に取り付けて構成したものであり、出力軸３２は上方に（即ち、作業テーブル１７のカムフォロワ２６及びスライダ２４が、係合相手のカム溝２５及びガイド溝２０に対して系脱可能な方向）に向けられ、また、上記旋回アーム３４の延出端には図１２にも示すように、一対の係合孔３６が設けられ、かつ作業テーブル１７の下面には当該係合孔３６に嵌合する一対の係合ピン３５が対応されて突出して設けられており、ここでは当該係合ピン３５は前述したスプロケット３８に係合する係合ピン３５が兼用されている。
【００２９】
ここで、上記カム装置３３としては、図示を省略するが例えば、入力軸３１に固設したグロボイダルカムと、このグロボイダルカムのテーパリブの両側面に当接係合するカムフォロワを外周部に有してテーパリブの変位に応じて入力軸３１と直角に交差する軸芯周りに揺動回転されるターレットと、このターレットの軸芯部にスプライン嵌合されて軸方向に摺動自在な出力軸３２と、力点部がグロボイダルカムの端面に刻接された溝カムに係合すると共に支点部がケースに軸支され、かつ作用点部が出力軸の軸端に当該出力軸の回転を許容して係合する揺動アームとを備えて、入力軸３１の連続回転を出力軸３２の揺動回転と軸方向へのリフト動作とに分離して伝達するように構成された周知のもの等を採用できる。
【００３０】
図１３は直線搬送機構部と旋回搬送機構部とを同期駆動させる同期機構部分を示す。同図に示すように、旋回搬送機構３０のカム装置３３はハウジング１２の長手方向両端で対向する短壁部１２ｂの内側にそれぞれ固定され、入力軸３１は短壁部１２ｂを貫通して外側に突出し、その各突出端３１ａにはタイミングプーリー２７ａが設けられ、当該タイミングプーリー２７ａには直線搬送機構２１の円筒カム２２Ａ（若しくは２２Ｂ）の搬送方向終端側（始端側であっても良い）の軸端にそれぞれ設けられたタイミングプーリー２７ｂとに巻回されてタイミングベルト２８が設けられていて、２つのカム装置３３には円筒カム２２Ａ（もしくは２２Ｂ）の回転力が同期して伝達されるようになっている。
【００３１】
また、出力軸３２の軸芯位置は図１１に示すように、平面視で直線搬送機構２１における２つの円筒カム２２Ａ（２２Ａｂ），２２Ｂ（２２Ｂａ）の軸芯間の中央で、かつそれら円筒カム２２Ａ（２２Ａｂ），２２Ｂ（２２Ｂａ）の搬送方向に対しては、当該円筒カム２２Ａ（２２Ａｂ），２２Ｂ（２２Ｂａ）の搬送終端及び搬送始端として各々設定されている軸方向変位のない滞留区間２５ａの形成位置に一致されている。つまり、一方の円筒カム２２（２２Ａ及び２２Ｂ）の搬送終端位置と、他方の円筒カム２２（２２Ｂ及び２２Ａ）の搬送始端位置と、旋回搬送機構３０の出力軸３２の位置とがハウジング１２の長手方向において一致されている。即ち、出力軸は２つの直線搬送機構１４Ａ，１４Ｂ相互の近接された搬送終端と搬送始端との間で、これらと等距離の位置に設けられる。
【００３２】
また、図１２に示すように、出力軸３２が最下端位置にリフトダウンされている状態では、この出力軸３２に取り付けられた旋回アーム３４は直線搬送路１４の搬送終端位置及び搬送始端位置にある作業テーブル１７や円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）に干渉することなく回転し得、かつ最上端位置にリフトアップされた状態では旋回アーム３４上に作業テーブル１７を係止して、当該作業テーブル１７のスライダー２４をガイド溝２０から完全に離脱させて直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）と干渉せずに回転し得るようになっている。
【００３３】
図１４は旋回搬送機構３０のカム装置３３のタイミングチャートである。図示するように、このカム装置３３は入力軸３１の基準回転角度が０°〜４５°（（ａ）〜（ｃ））の区間において出力軸３２が上端位置までリフトアップされ、次の４５°〜１８０°（（ｃ）〜（ｄ））の区間において出力軸３２が上端位置にリフトされたままの状態で１８０°正回転され、その次の１８０°〜２２５°（（ｄ）〜（ｆ））の区間においてはその回転が止められて出力軸３２は下端位置までリフトダウンされ、さらに次の２２５°〜３６０°（（ｆ）〜（ａ））の区間では出力軸３２は下端位置に保持されたまま逆回転され、爾後以上の動作が繰り返されるようになっている。
【００３４】
上記のようなカム装置３３の動作に伴い、旋回搬送機構３０は図１５のようにして、一方の直線搬送路１４Ａの搬送終端位置に移送されてきている作業テーブル１７を他方の直線搬送路１４Ｂの搬送始端位置へと移載する。即ち、同図（ａ）〜（ｆ）は図１４中に示される（ａ）〜（ｆ）の各時点の状態を示しているが、図示するように、先ず（ａ）〜（ｃ）では出力軸３２が上方にリフトアップされるのに伴い、旋回アーム３４の係合ピン３５が一方の直線搬送路１４Ａの搬送終端位置にある作業テーブル１７の下面の係合孔３６に嵌合して、当該作業テーブル１７を上方に持ち上げてスライダー２４とガイド溝２０との係合、及びカムフォロワ２６とカム溝２５との係合を離脱させる。次ぎに（ｃ）〜（ｄ）では出力軸３２の１８０°の回転に伴い作業テーブル１７が水平に旋回されて他方の直線搬送路１４Ｂの搬送始端位置の上方に移送される。これに続く（ｄ）〜（ｆ）では出力軸３２のリフトダウンに伴い作業テーブル１７が下降して、スライダー２４が直線搬送路１４Ｂのガイド溝２０に嵌合するとともにカムフォロワ２６がカム溝２５に嵌合して作業テーブル１７が支持台１９上に載置された後、更に旋回アーム３４は下降して先端の係合ピン３５が作業テーブル１７下面の係合孔３６から離脱する。そして、（ｆ）〜（ａ）の区間では出力軸３２が１８０°逆回転され初期の状態に戻る。
【００３５】
ここで、旋回搬送機構３０のカム装置３３における（ａ）〜（ｃ）の区間は、同期回転駆動されている直線搬送機構２１の円筒カム２２Ａとの関係において、その搬送終了端におけるカム溝２５の滞留区間２５ａ中に存在し、また（ｄ）〜（ｆ）の区間は円筒カム２２Ｂとの関係において、その搬送始端における滞留区間２５ａ中に存在して同期回転作動される（図１１参照）。
【００３６】
また、円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）のカム溝２５にカムフォロワ２６が係合し、かつスライダ２４が直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）の支持台１９の案内溝２０に係合している各作業テーブル１７は、円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）の回転に伴い、そのカム溝２５の滞留区間２５ａで一時停止されつつ直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）上を一直線状に移動されてゆき、装置本体１１の上面で直線搬送路１４と旋回搬送路１５とによりオーバルトラック状に形成された搬送路１６を図１では反時計回りに巡回されていく。そして、一時停止された各作業ステーションにおいては、作業テーブル１７上に保持されたワークに対し、各種の作業機器ユニットが加工や組み付け、検査などの所定の各種作業が行われる。
【００３７】
なお、図１５の説明では出力軸３２の伸長により旋回アーム３４で作業テーブル１７を上方に持ち上げてスライダー２４とガイド溝２０との係合、及びカムフォロワ２６とカム溝２５との係合を離脱させるようにしているが、各円筒カム２２のカム溝２５はその搬送始端と終端との両端部をそれぞれ円筒カム２２の端面まで延長して形成しておくとともに、図１に示すように直線搬送路１４のガイド溝２０も両端を開放させておき、かつ、旋回搬送路１５におけるハウジング上面部分を、作業テーブル１７の下面に突出するスライダー２４とカムフォロワ２６とが干渉しないように形成しておき、スライダー２４とガイド溝２０及びカムフォロワ２６とカム溝２５との各々の係合を同一の旋回方向に係脱可能にしておくことで、作業テーブル１７は持ち上げずに旋回移送することもできる。
【００３８】
従って、以上のような本実施形態の搬送装置１０にあっては、直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）上における作業テーブル１７の停止、移動の挙動タイミングは、円筒カム２２（２２Ａ，２２Ｂ）の周面に刻設するカム溝２５の螺旋形態（カムプロフィール）に依存することになるが、当該螺旋形態は各作業ステーションで行われる作業上の要求に合わせてその滞留区間２５ａの位置と長さ及び移送区間２５ｂの傾斜度（軸方向変位量）とを任意に設定して容易に形成し得、よって作業ステーションの位置やそこでの停止時間を個々の作業ステーション毎に適切に設定でき、その自由度が高い。
【００３９】
このため、各作業ステーションに設けられるロボット等の各種の作業機器ユニットが必要とする作動スペースに合わせて、それら各作業ステーションの間隔を適切に設定でき、スペース効率の向上が図れる。また、各作業ステーションでの作業時間の長短に合わせて、各作業ステーションでの停止時間を容易に設定でき、短時間で作業が終了するステーションにおいて無駄な待機時間が生じてしまうのを防止できるようになる。これ故、上記搬送装置１０に流すワークまたは製品に多種類のものを適用し易くなり、汎用性を高めて作業能率の向上も図れるようになる。
【００４０】
また、各直線搬送機構２１Ａ，２１Ｂの円筒カム２２Ａ，２２Ｂはその長手方向（軸方向）の中央で２つに分断して、上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａと下流側円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂとに分離形成して同軸上に直列させ、それら上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａと下流側円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂとの分断された間の作業テーブル１７の移送はスプロケットで行うようにし、かつ、このスプロケット３８と上・下流側の円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂと２２Ｂａ，２２Ｂｂは回転力伝達機構４０によって軸方向の中央で同期回転駆動させるようにしているので、直線搬送路１４Ａ，１４Ｂの全長に亘って単一の円筒カムを設けてこれを軸端で回転駆動させるようにした場合に比して、上・下流側の各円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂの軸方向長は略半分となし得る。よって、円筒カム部２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂの形成が可及的に容易になるだけでなく、回転駆動力の伝達に伴って軸端に生じる捩れ変形量も半分となり、変形に起因する誤差の発生を可及的に低減できる。また、このため逆に見れば、直線搬送路１４ａ，１４ｂの長さを略２倍にして長大化が図れ、作業ステーションのよりスペース効率の良い配置が行えるようになる。加えて、円筒カム２２Ａ，２２Ｂの分断部分はスプロケット３８で作業テーブル１７を直線移送路１４Ａ，１４Ｂ上を直線移動させるから、上流側円筒カム部２２Ａａ，２２Ｂａと下流側円筒カム部２２Ａｂ，２２Ｂｂとのタイミング（位相）をずらす必要もない。なお、本実施形態では回転力伝達機構４０にはグロボイダルカム式のものを採用しているが、本発明はこれに限らず連続回転を伝え得るものであればどのような機構のものであっても良い。
【００４１】
また、作業テーブル１７の下面に設けたスライダー２４と、当該スライダー２４が嵌合する直線搬送路１４のガイド溝２０とにより作業テーブル１７の直線動を案内するガイド手段を構成し、その直線搬送路１４に沿って設けられて作業テーブル１７を直線移動させる円筒カム２２に対して系脱自在に嵌合する作業テーブル１７のカムフォロワ２６を、上記スライダー２４と同じく作業テーブル１７の下面に取り付けて、作業テーブル１７の直線的な移動を案内する系脱自在なガイド手段の系脱方向と、作業テーブル１７におけるカムフォロワ２６のカム溝２５に対する系脱方向とを同一となしているので、当該各直線搬送機構２１の搬送終端及び搬送始端に形成されている円筒カム２２のカム溝２５の滞留区間に同期させて作業テーブル１７を上下にリフトさせることで、当該作業テーブル１７を直線搬送機構２１に対して容易に離脱ないし係合させることができる。よって、回転動作と軸方向へのリフト動作とをする出力軸３２を有したカム装置３３を、その出力軸３２を近接配置された２つの直線搬送機構２１（２１Ａ，２１Ｂ）の搬送終端と搬送始端とから等距離の位置に設けて、当該出力軸３２に作業テーブル１７に系脱自在な旋回アーム３４を取り付けるだけで、作業テーブル１７を一方の直線搬送機構２１Ａ，２１Ｂの搬送終了端から他方の直線搬送機構２１Ｂ，２１Ａの搬送始端に旋回させて移載可能な旋回搬送機構３０を、簡易にコンパクトに構成することができる。
【００４２】
また、直線搬送機構２１と旋回搬送機構３０との双方を共にカム機構で構成してチェーンを用いていないため、従来のチェーンを用いた搬送装置に比して、部品加工精度の累積による寸法精度の低下が起こり難く、作業テーブル１４の運動精度、位置決め精度の可及的な向上が図れる。また、チェーンとスプロケットに比して摩耗が発生し難く、よってこの摩耗による経年誤差の増大も生じ難く、この点からも上記運動精度、位置決め精度に悪化が来されてしまうことを可及的に防止できる。
【００４３】
図１６と図１７は作業テーブル１７を一方向への直線移送のみを行わせるようにした搬送装置１０Ａの実施形態を示すものであり、図１６は前述の実施形態の図５に相当し、図１７は同じく図６に相当する。図５〜図６と図１６〜図１７とを比較して明らかなように、その相違する点は図５及び図６の実施形態においては搬送方向を逆向きにして２つ設けられていた円筒カム溝２２Ａ，２２Ｂ及び直線搬送路１４Ａ，１４Ｂを、同軸に直列配置されて一体回転される上流側の円筒カム部２２ａと下流側の円筒カム部２２ｂとからなる１つの円筒カム２２と１つの直線搬送路１４にして構成しただけである。よって、図中には同一部材には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。そして、このような単一方向への直線移送だけをする直線専用の搬送装置１０Ａを複数台用いて、これらに前述の旋回搬送機構３０を組み合わせることで、図１８に示すような様々な形態の搬送路を形成し得る。
【００４４】
即ち、上述の実施形態では図１８の（ａ）に示すように、作業テーブルを１８０°旋回移送させる旋回搬送機構を用いて、当該回転搬機構が形成する旋回搬送路１５（１５Ａ，１５Ｂ）によって２つの直線搬送路１４（１４Ａ，１４Ｂ）の搬送終端と搬送始端とを繋ぐことで長円のオーバルトラック状に作業テーブルを巡回搬送するようにした例を示したが、同図（ｂ），（ｃ）に示すように３つ以上の直線専用の搬送装置で形成する各直線搬送路１４を、各搬送方向に所定の角度をもたせて連続的に環状に配置し、その各直線搬送機構の隣接する搬送終端と搬送始端とに該当角度の旋回移送を行わせる同数の旋回搬送機構を設けて旋回搬送路１５で繋ぐことで、任意の多角形状を呈する巡回搬送路１６を容易に形成し得る。即ち、同図（ｂ）は長短２組計４つの直線搬送路１４と、９０°の旋回移送を行う４つの旋回搬送機構による旋回搬送路１５とを組み合わせて略長方形状をなす巡回搬送路１６を形成した例であり、同図（ｃ）は等長の３つの直線搬送路１４を相互に１２０°の角度をもたせて配置して、これらを１２０°の旋回移送を行う旋回搬送機構による３つの旋回搬送路１５で繋いで略正三角形状をなす巡回搬送路１６を形成した例である。
【００４５】
また、図１９に示すように、出力軸３２が９０°の往復揺動回転をするカム装置３３の当該出力軸３２に、直交する等長の２本のアーム部３４ａ，３４ｂを有するＬ字型の旋回アーム３４を取り付けて、２アクションの旋回移送動作によって作業テーブルを１８０°旋回移送させるようにすれば、図１８の（ｄ）に示すように旋回搬送路１５の途中に中間停止点を設けることができ、ここを作業ステーションとすることもできる。
【００４６】
なお、搬送路は必ずしも環状の巡回路に形成する必要は無く、例えば、旋回搬送機構に回転方向が逆向きのものを用意して、平行配置した多数の直線搬送機構を綴れ折り状に繋ぐ様にしても良い。即ち、複数の直線搬送機構同士の搬送終端と搬送始端とを近接させてその搬送方向に所定の角度をもたせて連続的に配置し、これらを該当角度の旋回移送を行う旋回搬送機構で繋ぐことにより、綴れ折り状に限らず様々な形態の搬送路を容易に形成することができる。つまり、１つの直線搬送機構と１つの旋回搬送機構とを組み合わせた搬送装置を最小構成単位として用いれば、当該最少構成単位のものを複数組み合わせることで、様々な搬送路形態の搬送装置を容易に組み上げることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る搬送装置にあっては、次のような各種優れた効果を奏する。
（１）作業テーブルを直線搬送路に沿わせて直線的に移送する直線搬送機構の円筒カムを、搬送方向の上流側の円筒カムと下流側の円筒カムとに分離して直列配置し、それら上流側円筒カムと下流側円筒カム間の作業テーブルの移送はスプロケットなどの移送手段で行うようにし、かつ、この移送手段と上・下流側の円筒カムは回転力伝達機構によって軸方向の中央で同期回転駆動させるようにしているので、直線搬送路の全長に亘って単一の円筒カムを設けてこれを軸端で回転駆動させるようにした場合に比して、上・下流側の各円筒カムの軸方向長は略半分となし得、円筒カムの形成の可及的に容易化が図れるばかりか、回転駆動力の伝達に伴って軸端間に生じる捩れ変形量も半分となり、変形に起因する誤差の発生を可及的に低減できる。このため直線搬送路の長大化が図れて、作業ステーションのよりスペース効率の良い配置が行えるようになる。加えて、円筒カム間は移送手段で作業テーブルを直線移送路上を直線移動させるから、上流側円筒カムと下流側円筒カムとのタイミング（位相）をずらす必要もない。
【００４８】
（２）直線搬送路上における作業テーブルの停止、移動の挙動タイミングは、円筒カムの周面に刻設するカム溝の螺旋形態（カムプロフィール）に依存し、当該カム溝の螺旋形態は各作業ステーションで行われる作業上の要求に合わせてその滞留区間の位置と長さ及び移送区間の傾斜度とを任意に設定して容易に形成し得る。よって、作業ステーションの位置やその停止時間を個々の作業ステーション毎に適切に設定でき、その設定自由度が高い。このため、各作業ステーションに設けられるロボット等の各種の作業機器ユニットが必要とする作動スペースに合わせて、それら各作業ステーションの間隔を適切に設定でき、スペース効率の向上を図ることができる。また、各作業ステーションでの作業時間の長短に合わせて、各作業ステーションでの停止時間を容易に設定でき、短時間で作業が終了するステーションにおいて無駄な待機時間が生じてしまうのを防止できるようになる。これ故、搬送装置に流すワークまたは製品に多種類のものを適用し易くなり、汎用性を高めて作業能率の向上も図れるようになる。
【００４９】
（３）直線搬送機構の搬送終端及び搬送始端における円筒カムのカム部の滞留区間に同期させて旋回搬送機構の出力軸を上下にリフトさせることで、当該搬送始端若しくは搬送終端にて作業テーブルを直線搬送機構と旋回搬送機構との間で容易に受け渡すことができ、共通の作業テーブルを使用可能な前工程や次工程との間でワークを作業テーブルごと受け渡すことができるようになり、旋回搬送機構もコンパクトに構成できる。また、出力軸が回転動作と軸方向へのリフト動作とをするカム装置の当該出力軸を、近接配置した２つの直線搬送機構の搬送終端と搬送始端との間で等距離に位置させて設け、当該出力軸に作業テーブルに系脱自在な旋回アームを取り付けるだけで、作業テーブルを、一方の直線搬送機構の搬送終了端から他方の直線搬送機構の搬送始端に旋回させて移載可能な旋回搬送機構を簡易にコンパクトに構成することができる。
【００５０】
（４）直線搬送機構と旋回搬送機構とを２つ以上の同数にして環状に繋ぐことによって、作業テーブルが巡回する巡回搬送路を任意の多角形状に容易に形成できるだけでなく、複数の直線搬送機構同士の搬送終端と搬送始端とを近接させてその搬送方向に所定の角度をもたせて、これらを該当角度の旋回移送を行う旋回搬送機構で繋ぐことにより、綴れ折り状に限らず様々な形態の搬送路を容易に形成することができる。
【００５１】
（５）直線搬送機構と旋回搬送機構との双方を共にカム機構で構成してチェーンを用いていないため、従来のチェーンを用いた搬送装置に比して、部品加工寸法精度の累積による精度の低下が起こり難く、作業テーブルの運動精度、位置決め精度の可及的な向上を図ることができる。さらに、チェーンやスプロケットに比して摩耗が発生し難く、よってこの摩耗による経年誤差の増大も生じ難く、この点からも上記運動精度、位置決め精度を長期に渡って良好に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る搬送装置の一実施形態を示す全体の平面外観図である。
【図２】図１の搬送装置の全体の正面外観図である。
【図３】図１の搬送装置の側面外観図である。
【図４】図１の搬送装置内部の直線搬送機構部分を示す平面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線矢視部断面図である。
【図６】図４の直線搬送機構部の要部拡大平面図である。
【図７】同期作動装置の縦断面図である。
【図８】同期作動装置に遊星歯車機構を組み込んだ変形例の縦断面図である。
【図９】図８中の遊星歯車機構部の縦断面図である。
【図１０】図８の遊星歯車機構部の平断面図である。
【図１１】旋回搬送機構部の平面図である。
【図１２】図１１中のXII−XII線矢視部分断面図である。
【図１３】直線搬送機構部と旋回搬送機構部とを同期駆動させる同期機構部分の正面図である。
【図１４】旋回搬送機構部の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図１５】旋回搬送機構の動作行程を順に示す図である。
【図１６】一方向への直線移送のみを行う搬送装置の実施形態の一例を示すもので、図５に対応する図である。
【図１７】同上、図６に対応する図である。
【図１８】直線搬送機構と旋回搬送機構とを組み合わせて作る搬送路形態の例を示す概略図である。
【図１９】図１８（ｄ）に示すような旋回搬送路に中間停止点を設ける場合に使用する旋回搬送機構の例とその動作を説明する図である。
【図２０】従来の搬送装置の一例を示す全体斜視図である。
【図２１】従来の搬送装置の他例を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
１０ 搬送装置
１１ 装置本体
１２ ハウジング
１４，１４Ａ，１４Ｂ 直線搬送路
１５，１５Ａ，１５Ｂ 旋回搬送路
１６ 搬送路
１７ 作業テーブル
１９ 支持台
２０ ガイド溝（ガイド手段）
２１，２１Ａ，２１Ｂ 直線搬送機構
２２，２２Ａ，２２Ｂ 円筒カム
２２ａ，２２Ａａ，２２Ｂａ 上流側円筒カム
２２ｂ，２２Ａｂ，２２Ｂｂ 下流側円筒カム
２４ スライダー（ガイド手段）
２５ カム溝
２５ａ 滞留区間
２５ｂ 移送区間
２６ カムフォロワ
３４ 旋回アーム
３５ 係合ピン
３６ 係合孔
３８ スプロケット
４０ 同期作動装置
４２ 入力軸
４３ グロボイダルカム
４４ テーパリブ
４５ カムフォロワ
４６Ａ，４６Ｂ ターレット
４７Ａ，４７Ｂ 出力軸
Claims (7)
- 複数の作業ステーションに、順次作業テーブルを移送する搬送装置であって、
該複数の作業ステーションを一直線状に結んで該作業テーブルの直線的な移動を案内するガイド手段を有した直線搬送路と、
該直線搬送路に沿って設けられ、該作業テーブルに取り付けられた接触子に係合して該作業テーブルを直線移動させる直列配置された２つの円筒カムと、
該円筒カム間に設けられ、搬送方向上流側に配置された一方の円筒カムの搬送終端に送られてきた作業テーブルを、該作業テーブルに設けられた係合部材に係合して搬送方向下流側に配置された他方の円筒カムの搬送始端に移送する移送手段と、
該両円筒カム間に設けられて該移送手段と該両円筒カムとに同期した回転力を伝達する同期作動装置とからなる直線搬送機構を備えたことを特徴とする搬送装置。 - 前記直線搬送機構の搬送始端または搬送終端の少なくともいずれか一方に、軸方向への伸縮動作と軸周りの回転動作とをする出力軸に取り付けられた旋回アームを有して、該出力軸の伸縮動作により該旋回アームが該作業テーブルに対して係脱し、回転動作により該旋回アームに係合した作業テーブルを旋回させる旋回搬送機構を設け、
該旋回搬送機構は、該直線搬送機構の円筒カムと同期作動させて該旋回搬送機構と該直線搬送機構との間で該作業テーブルの受け渡しを行なわせることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。 - 複数の作業ステーションに、順次作業テーブルを移送する搬送装置であって、
該作業テーブルの直線的な移動を案内する系脱自在なガイド手段を有して複数の作業ステーションを一直線状に結んで設けられた直線搬送路と、該直線搬送路に沿って設けられ、該作業テーブルに取り付けられた接触子が前記ガイド手段の係脱方向と同一方向に系脱可能に係合して該作業テーブルを直線移動させる直列配置された２つの円筒カムと、該両円筒カム間に設けられ、搬送方向上流側に配置された一方の円筒カムの搬送終端に送られてきた作業テーブルを、該作業テーブルに設けられた係合部材に係合して搬送方向下流側に配置された他方の円筒カムの搬送始端に移送する移送手段と、該円筒カム間に設けられて該移送手段と該両円筒カムとに同期した回転力を伝達する同期作動装置とからなる直線搬送機構を複数備え、
該各直線搬送機構は互いにそれらの搬送終端と搬送始端とが近接されつつ搬送方向に所定の角度をもたされて連続的に配置されており、
その近接された該搬送終端と該搬送始端との間には、これらと等距離の位置に出力軸を有して、該出力軸の軸方向への伸長動作により該出力軸に取り付けられた旋回アームによって一方の直線搬送機構の搬送終端にて停止している作業テーブルに係合するとともに、該出力軸の回転動作により該作業テーブルを他方の直線搬送機構の該搬送始端に移送し、更に該出力軸の軸方向への短縮動作により該作業テーブルとの係合が離脱する旋回搬送機構が設けられ、
該複数の直線搬送機構と旋回搬送機構とが同期作動されることを特徴とする搬送装置。 - 前記直線搬機構と旋回搬送機構とを２つ以上の同数ずつ設けて、無終端の巡回搬送路に形成したことを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の搬送装置。
- 前記各円筒カムには、各作業ステーション位置に対応形成されたカム回転角に対する軸方向変位が設定されていない滞留区間と、各作業ステーション間位置に対応形成されたカム回転角に対する軸方向変位が設定された移送区間とを有したカム部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の搬送装置。
- 前記係合部材が作業テーブルに立設されたピンでなり、前記移送手段がスプロケットでなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の搬送装置。
- 前記直線搬送路のガイド手段が、装置ハウジングに一体形成されて前記作業テーブルを摺動自在に載置する支持台と、該支持台に一直線状に設けられたガイド部材と、該作業テーブルに設けられ該ガイド部材に係合して該作業テーブルの回動を規制しつつ直線移動を許容するスライダとからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の搬送装置。
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