JP5303829B2 - 搬送装置および搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置および搬送方法に関する。

例えば、後工程との連携のために、搬送されるワークを反転させる場合、ワークと搬送装置とが干渉しないように、ワークを事前に離間させ、回転後に、ワークを復帰させている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１５４６４１号公報（段落「００２２」）

しかし、ワークの離間動作および復帰動作は、ワークの回転動作から独立しており、また、動作の切換えには、制御信号の授受が必要であるため、サイクルタイムの短縮化が困難である。また、制御信号のエラーが発生し、誤動作する場合、ワークが破損する虞が存在する。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、ワークの反転に係るサイクルタイムの短縮化および誤動作の抑制が可能である搬送装置および搬送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
コンベヤによって供給されるワークを反転させるための反転手段を有し、
前記反転手段は、
前記ワークを保持するためのワーク保持手段、
前記ワークを前記コンベヤに対して離間および復帰させるための往復動機構、および、
前記往復動機構と機械的に連動しかつ前記ワークを回転させるための回転機構を有し、
前記往復動機構は、往復動するシャフト、および、前記シャフトに連結されかつ前記ワーク保持手段が回転自在に配置される昇降フレーム部を有し、
前記回転機構は、前記昇降フレーム部に回転自在に配置されかつ前記ワーク保持手段に連結され、複数の歯面を有する歯車と、前記シャフトの往動時に前記歯車の一部の歯面に嵌合する固定式のラックと、前記シャフトの復動時に前記一部の歯面以外の歯面と嵌合する固定式のラックと、を備えたラックピニオン装置を有し、
前記シャフトの往復動の際、前記ラックが前記歯面と嵌合することにより、前記ワーク保持手段は、前記シャフトの往動および復動に伴って１８０度回転し、これにより、前記ワーク保持手段によって保持される前記ワークは反転する
ことを特徴とする搬送装置である。

上記目的を達成するための請求項９に記載の発明は、
ワークを保持するためのワーク保持手段、前記ワークをコンベヤに対して離間および復帰させるための往復動機構、および、前記往復動機構と機械的に連動しかつ前記ワークを回転させるための回転機構を有する反転手段によって、コンベヤによって供給されるワークを反転させるための反転工程を有し、
前記往復動機構は、往復動するシャフト、および、前記シャフトに連結されかつ前記ワーク保持手段が回転自在に配置される昇降フレーム部を有し、
前記回転機構は、前記昇降フレーム部に回転自在に配置されかつ前記ワーク保持手段に連結され、複数の歯面を有する歯車と、前記シャフトの往動時に前記歯車の一部の歯面に嵌合する固定式のラックと、前記シャフトの復動時に前記一部の歯面以外の歯面と嵌合する固定式のラックと、を備えたラックピニオン装置を有し、
前記反転工程において、前記シャフトの往復動の際、前記ラックが前記歯面と嵌合することにより、前記ワーク保持手段は、前記シャフトの往動および復動に伴って１８０度回転し、これにより、前記ワーク保持手段によって保持される前記ワークは反転する
ことを特徴とする搬送方法である。

上記のように構成した本発明は、以下の効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、回転機構は、複数の歯面を有する歯車と、シャフトの往動時に歯車の一部の歯面に嵌合する固定式のラックと、シャフトの復動時に前記一部の歯面以外の歯面と嵌合する固定式のラックと、を備えたラックピニオン装置を有しており、回転機構のラックは、往復動機構のシャフトの往復動の際に、ラックピニオン装置の歯車の歯面と嵌合すように配置されており、ワーク保持手段は、シャフトの往動および復動に伴って１８０度回転し、これにより、前記ワーク保持手段によって保持されるワークが反転する。つまり、ワークをコンベヤに対して離間および復帰させるための往復動機構と、ワークを回転させるための回転機構とが、機械的に連動する。そのため、往復動機構と回転機構を切換えるための制御信号を授受するための時間が不要となり、サイクルタイムの短縮化を図ることが可能である。また、制御信号が不要であるため、制御信号のエラーによって引き起こされる誤動作を避けることが可能である。したがって、ワークの反転に係るサイクルタイムの短縮化および誤動作の抑制が可能である搬送装置を提供することができる。

請求項９に記載の発明によれば、回転機構は、複数の歯面を有する歯車と、シャフトの往動時に歯車の一部の歯面に嵌合する固定式のラックと、シャフトの復動時に前記一部の歯面以外の歯面と嵌合する固定式のラックと、を備えたラックピニオン装置を有しており、反転工程において、前記シャフトの往復動の際、回転機構のラックが、ラックピニオン装置の歯車の歯面と嵌合することにより、ワーク保持手段は、シャフトの往動および復動に伴って１８０度回転し、これにより、前記ワーク保持手段によって保持されるワークが反転する。つまり、反転工程において、ワークを、コンベヤに対して離間および復帰させるための往復動作および回転させるための回転動作は、機械的に連動させられる。そのため、動作を切換えるための制御信号を授受するための工程が不要となり、サイクルタイムの短縮化を図ることが可能である。また、制御信号が不要であるため、制御信号のエラーによって引き起こされる誤動作を避けることが可能である。したがって、ワークの反転に係るサイクルタイムの短縮化および誤動作の抑制が可能である搬送方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１および図２は、実施の形態１に係る搬送装置を説明するための側面図および平面図、図３は、図１および図２に示される反転装置を説明するための概略図である。

搬送装置１００は、ワーク１０を供給するためのコンベヤ１１０およびワーク１０を反転させるための反転装置１３０を有する。ワーク１０は、例えば、扁平型のバイポーラ電池（単電池）である。コンベヤ１１０は、無端ベルト１１２、ローラ１１４，１１５、コンベヤモータ（駆動手段）および制御装置を有する。

無端ベルト１１２は、ワーク１０をその下面側から支持し、水平搬送するための支持部材を構成する。無端ベルト１１２は、その幅がワーク１０の幅より小さく設定されることにより、ワーク１０の側方部位１２，１４が張出した状態で、ワーク１０を支持している。

ローラ１１４およびローラ１１５は、無端ベルト１１２の一端および他端の内側に回転自在に配置される。ローラ１１４は、コンベヤモータによって駆動され、駆動軸として機能し、ローラ１１５は、従動軸として機能する。制御装置は、コンベヤモータを制御するために使用され、例えば、コンベヤを所定位置で停止させるための停止手段として機能する。

反転装置１３０は、ワーク保持手段、往復動機構および回転機構を有する。

ワーク保持手段は、コンベヤ１１０によって供給されるワーク１０を保持するために使用され、ワーク１０の側方部位の一方１２を把持するための第１ハンド部（第１把持部）１４０および他方１４を把持するための第２ハンド部（第２把持部）１４１を有する。なお、コンベヤ１１０が停止する前記所定位置は、ハンド部１４０によってワーク１０を把持するための位置である。

往復動機構は、ワーク１０を、コンベヤ１１０つまり無端ベルト１１２に対して離間および復帰させるために使用される。回転機構は、ワーク１０を回転させるために使用され、往復動機構と回転機構を機械的に連動するために利用されるラックピニオン装置（後述）を有する。

したがって、ワーク１０を無端ベルト１１２に対して離間および復帰させるための往復動機構と、ワーク１０を回転させるための回転機構とが、機械的に連動する。そのため、往復動機構と回転機構を切換えるための制御信号を授受するための時間が不要となり、サイクルタイムの短縮化を図ることが可能である。また、制御信号が不要であるため、制御信号のエラーによって引き起こされる誤動作を避けることが可能である。

また、反転装置１３０は、同期機構１８０およびモータ１９０をさらに有する。同期機構１８０は、第１ハンド部１４０によって把持されるワーク１０の側方部位１２の反転と、第２ハンド部１４１によって把持されるワーク１０の側方部位１４の反転とを同期させるために使用される。モータ１９０は、同期機構１８０を駆動するための単一の駆動源である。

次に、反転装置１３０を詳述する。図４は、往復動機構を説明するための側面図、図５は、ラックピニオン装置および回転機構を説明するための側面図、図６〜９は、図５に示される歯車の第１〜第４歯面を説明するための断面図、図１０は、第１〜第４歯面と嵌合する第１〜第４ラックの配置を説明するための平面図、図１１は、同期機構を説明するための側面図である。

反転装置１３０は、ワーク１０の側方部位１２の反転させるための第１反転ニットおよびワーク１０の側方部位１４の反転させるための第２反転ニットを有する。第１反転ニットおよび第２反転ニットは、略同一であり、重複した記載を避けるため、第２反転ニットの説明を適宜省略する。

第１反転ニットは、第１ハンド部１４０、回転円盤１５２、シャフト１５４、昇降フレーム部１５６およびラックピニオン装置を有する。第１ハンド部１４０は、コの字形の断面を有し、コンベヤ１１０の無端ベルト１１２の側方に配置され、コンベヤ１１０によって供給されるワーク１０の側方部位１２が位置決めされる。

回転円盤１５２は、同期機構１８０を介しモータ１９０によって回転駆動される。シャフト１５４は、回転円盤１５２に連結される一端を有し、回転円盤１５２の回転に伴って、往復動する。昇降フレーム部１５６は、シャフト１５４の他端に連結され、かつ第１ハンド部１４０が回転自在に配置される。

したがって、回転円盤１５２が回転駆動されると、シャフト１５４および昇降フレーム部１５６を介し、第１ハンド部１４０に位置決めされるワーク１０の側方部位１２の往復動が、引き起こされる。つまり、回転円盤１５２、シャフト１５４および昇降フレーム部１５６は、ワーク１０を無端ベルト１１２に対して離間および復帰させるための往復動機構を構成する。

ラックピニオン装置は、昇降フレーム部１５６に回転自在に配置されかつ第１ハンド部１４０に連結される歯車１６０、固定式の第１〜第４ラック１７２〜１７５を有する。歯車１６０は、外周の４分の１つまり９０度の範囲をそれぞれ覆っている第１〜第４歯面１６２〜１６５を有する。第１〜第４歯面１６２〜１６５は、軸方向に角変位しながら順次配置されている。前記角変位は、９０度である。

第１ラック１７２は、シャフト１５４の往動（上昇）によって、昇降フレーム部１５６が無端ベルト１１２に対して離間する際に、第１歯面１６２と嵌合して歯車１６０を回転駆動するように、設定されている。回転角度は、初期位置から９０度の範囲である。第２ラック１７３は、前記往動の完了に続く復動（降下）によって、昇降フレーム部１５６が無端ベルト１１２に対して復帰する際、第２歯面１６３と嵌合して歯車１６０を回転駆動するように、設定されている。回転角度は、９０度から１８０度の範囲である。

第３ラック１７４は、シャフト１５４の次の往動によって、昇降フレーム部１５６が無端ベルト１１２に対して離間する際に、第３歯面１６４と嵌合して歯車１６０を回転駆動するように、設定されている。回転角度は、１８０度から２７０度の範囲である。第４ラック１７５は、前記往動の完了に続くシャフト１５４の復動によって昇降フレーム部１５６が無端ベルト１１２に対して復帰する際、第４歯面１６５と嵌合して歯車１６０を回転駆動するように、設定されている。回転角度は、２７０度から３６０度の範囲である。

上述のように、第１〜第４歯面１６２〜１６５は、外周の９０度の範囲をそれぞれ覆っており、かつ、角変位は９０度である。したがって、第１〜第４ラック１７２〜１７５は、シャフト１５４の往復動に応じて、第１〜第４歯面１６２〜１６５と順次嵌合する。そのため、シャフト１５４の往動から復動へ反転は、歯車１６０の回転方向に影響を与えず、歯車１６０は、同一方向の回転を継続し、シャフト１５４の１回の往復動によって、半回転（１８０度の回転）することになる。

つまり、ラックピニオン装置は、シャフト１５４の往復動に伴って、歯車１６０に連結される第１ハンド部１４０を回転させることが可能であり、回転機構および往復動機構を機械的に連動させるために利用される。なお、シャフト１５４の往動から復動への反転時、コンベヤ１１０に対する昇降フレーム部１５６（ワーク）１０の離間距離は、最大値を示すことになる。

同期機構１８０は、図１１に示されるように、シャフト１８２、プーリー１８４およびベルト１８６を有する。シャフト１８２は、回転円盤１５２の回転軸に連結される一端および第２反転ニットの回転円盤の回転軸に連結される他端を有する。プーリー１８４は、シャフト１８２に固定される。ベルト１８６は、プーリー１８４と、モータ１９０のシャフトに固定されたプーリーとの間に、かけ渡されている。

したがって、モータ１９０は、ベルト１８６を介し、シャフト１８２を回転駆動することが可能であり、また、シャフト１８２は、第１反転ニットの回転円盤１５２および第２反転ニットの回転円盤に連結されている。つまり、第１反転ニットの第１ハンド部１４０によって把持されるワーク１０の側方部位１２の反転と、第２反転ニットの第２ハンド部１４１によって把持されるワーク１０の側方部位１４の反転とを、同期させることが可能である。なお、同期機構１８０は、ベルト伝動を利用する形態に限定されない。

次に、実施の形態１に係る搬送方法を説明する。図１２は、ワークおよび図６に示される第１歯面の初期位置を説明するための概念図、図１３は、図１２に続く、ワークの４５度回転を説明するための概念図、図１４は、図１３に続く、ワークの９０度回転を説明するための概念図、図１５は、第１歯面から図７に示される第２歯面への嵌合の切換えを説明するための概念図、図１６は、図１５に続く、ワークの１３５度回転を説明するための概念図、図１７は、図１６に続く、ワークの１８０度回転を説明するための概念図である。

実施の形態１に係る搬送方法は、コンベヤ１１０によって供給されるワーク１０を、ワーク保持手段によって保持し、反転させるための反転工程を有し、反転工程において、往復動機構によってワーク１０をコンベヤ１１０つまり無端ベルト１１２に対して離間および復帰させるための往復動作、および、回転機構によってワーク１０を回転させるための回転動作は、ラックピニオン装置を利用して、機械的に連動させられる。

つまり、ワーク１０を、無端ベルト１１２に対して離間および復帰させるための往復動作および回転させるための回転動作は、ラックピニオン装置を利用して、機械的に連動させられる。そのため、動作を切換えるための制御信号を授受するための工程が不要となり、サイクルタイムの短縮化を図ることが可能である。また、制御信号が不要であるため、制御信号のエラーによって引き起こされる誤動作を避けることが可能である。

詳述すると、まず、ワーク１０は、コンベヤ１１０の無端ベルト１１２によって下面側から支持され、反転装置１３０に向かって水平搬送される。そして、反転装置１３０の第１ハンド部１４０および第２ハンド部１４１が配置されている位置に、ワーク１０が到達すると、コンベヤ１１０の制御装置は、コンベヤモータの作動を停止させる。これにより、ワーク１０は、静止状態となり、ワーク１０の側方部位１２および側方部位１４は、第１ハンド部１４０および第２ハンド部１４１によって、それぞれ把持される。

その後、反転装置１３０のモータ１９０が作動し、同期機構１８０を介し、第１反転ニットの回転円盤１５２および第２反転ニットの回転円盤を駆動する。なお、第１反転ニットおよび第２反転ニットの動作は、略同一であるため、第１反転ニットによって代表させて説明する。

回転円盤１５２が回転駆動されると、回転円盤１５２に連結されたシャフト１５４が、往動を開始する。シャフト１５４に連結された昇降フレーム部１５６に配置された歯車１６０の第１歯面１６２は、第１ラック１７２と嵌合し、シャフト１５４の移動量に応じて回転する（図１２および図１３参照）。

回転円盤１５２が１８０度回転すると、シャフト１５４の往動は、上限に到達し、歯車１６０は、初期位置から９０度の範囲で回転したこととなる（図１４参照）。

回転円盤１５２が、さらに回転すると、シャフト１５４の往動から復動への反転が開始される。この際、第１歯面１６２は、第１ラック側から離間しており、第１ラック１７２との嵌合が解消されている（図１５参照）。一方、第２歯面１６３と第２ラック１７３との嵌合が開始される（図１６参照）。したがって、シャフト１５４の往動から復動への反転は、歯車１６０の回転方向に影響を与えず、歯車１６０は、同一方向の回転を継続する。

回転円盤１５２が、最終的に３６０度回転（１回転）すると、シャフト１５４の復動が下限に到達し、歯車１６０は、合計で１８０度回転することとなる（図１７参照）。歯車１６０は、ワーク１０を把持する第１ハンド部１４０に連結されているため、ワーク１０は、シャフト１５４の１回の往復動によって、半転（１８０度回転）することになる。

その後、コンベヤ１１０の制御装置は、コンベヤモータを作動させ、次のワーク１０の反転装置１３０に向かう水平搬送を開始する。そして、反転装置１３０の第１ハンド部１４０および第２ハンド部１４１が配置されている位置に、ワーク１０が到達すると、コンベヤ１１０の制御装置は、コンベヤモータの作動を停止させる。

そして、上述の反転工程を繰り返すこととなる。

なお、歯車１６０は、１８０度回転しており、歯面の位置が移動している。そのため、次のシャフト１５４の往動の際、第３ラック１７４と第３歯面１６４とが嵌合し、また、復動の際、第４ラック１７５と第４歯面１６５とが嵌合する。したがって、歯車１６０は、次のシャフト１５４の１回の往復動によって、さらに１８０度回転することとなる。これによって、歯車１６０は、初期位置に復帰することになる。

以上のように、実施の形態１は、ワークの反転に係るサイクルタイムの短縮化および誤動作の抑制が可能である搬送装置および搬送方法を提供することが可能である。

なお、コンベヤは、ワーク１０を無端ベルト１１２に直接載置する形態に限定されず、例えば、図１８の変形例１に示されるように、ワーク１０と無端ベルト１１２との間に、アタッチメント１２１を介在させることも可能である。また、アタッチメント１２１の幅を、ワーク１０の幅より小さくし、ワーク１０の側方部位が張出した状態で、ワーク１０を支持することで、ワーク保持手段によるワーク１０の保持を容易とすることが好ましい。

コンベヤは、ベルト式に限定されず、図１９の変形例２に示されるように、リフトアンドキャリー（シャトル）方式を適用することも可能である。この場合、前後動のボックスモーション手段として、図２０に示されるラック１２２およびピニオン１２３を利用したり、上下動のボックスモーション手段として、図２１に示されるカム１２４およびウォーム１２５を利用したりすることが可能である。なお、図２１の符号１２６，１２７は、カムリフタおよび同期シャフトである。

図２２の変形例３に示されるように、シャフト１５４を、ピン１２８で連結された２つのシャフトから構成し、往復動を案内するためのスライドガイド１２９を配置することも可能である、
第１〜第４ラック１７２〜１７５を別体とすることに限定されず、図２３の変形例４に示されるように、第１ラック１７２および第３ラック１７４が一体化した第１合体ラック１７７および第２ラック１７３および第４ラック１７５が一体化した第２合体ラック１７８を適用することも可能である。

次に、実施の形態２を説明する。図２４は、ワーク保持手段を説明するための側面図および断面図である。

実施の形態２は、ワーク保持手段がワークの反転の際におけるワークの落下を抑制するためのクランプ機構を有する点に関し、実施の形態１と概して異なる。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

実施の形態２に係る第１反転ニットのワーク保持手段は、第１ハンド部２４０、空気圧シリンダ部２４４、可動配管接合部２４６および外部配管２４８を有する。

第１ハンド部２４０は、クランパ２４２，２４３を有し、昇降フレーム部２５６に回転自在に配置され、かつ、ワーク１０を反転させるためのラックピニオン装置の歯車２６０に連結されている。

クランパ２４２，２４３は、例えば、ゴム製であり、コンベヤの無端ベルト２１２の側方に配置され、コンベヤによって供給されるワーク１０の側方部位１２が位置決めされる。また、クランパ２４２，２４３は、空気圧シリンダ部２４４に連結されている。

空気圧シリンダ部２４４は、可動配管接合部２４６を介し外部配管２４８に接続されている。外部配管２４８は、フレキシブルチューブからなり、高圧空気源に連結されている。そのため、高圧空気が、外部配管２４８および可動配管接合部２４６を経由し、空気圧シリンダ部２４４に供給されることで、クランパ２４２，２４３は、互いに近接し、内側に配置されるワーク１０の側方部位１２の上下面を、押圧し、固定することが可能である。

第２反転ニットは、第１反転ニットと略同一に構成される。したがって、第２反転ニットに係る第２ハンド部は、内側に配置されるワーク１０の他方の側方部位を、同様に固定することが可能である。

以上のように、実施の形態２は、ワーク１０を反転させる際、クランプ機構によってワーク１０を固定することが可能である。したがって、ワーク１０が落下することを、確実に抑制することができる。

なお、可動配管接合部２４６は、自由度をおよび動きの柔軟性の点で、スイベルジョイントが好ましい。また、駆動源として、油圧を利用することも可能である。さらに、クランパ２４２，２４３は、ワーク１０を固定する際に、ワーク１０に損傷を与えない構成を有しておれば、特に限定されず、例えば、ゴム製の被覆層を有する金属部材を適用することも可能である。また、クランパ２４２，２４３は、一方を固定式とすることも可能である。

次に、実施の形態３を説明する。図２５および図２６は、ワーク保持手段を説明するための側面図および断面図、図２７は、図２５および図２６に示される突起部と回転機構との機械的連動を説明するための断面図であり、突起部による制止動作の開始を示しており、図２８は、図２７に続く、突起部による制止動作の完了を説明するための断面図である。

実施の形態３は、ワークの反転の際におけるワークの落下を抑制するための制止部材を、ワーク保持手段が有する点に関し、実施の形態１と概して異なる。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

実施の形態３に係る第１反転ニットのワーク保持手段は、第１ハンド部３４０、回転ブラケット３４５および戻しバネ３４９を有する。第２反転ニットは、第１反転ニットと略同一に構成される。

第１ハンド部３４０は、突起部３４２およびパッド３４３を配置される１対のフレーム３４１を有しており、ワーク１０を反転させるためのラックピニオン装置の歯車３６０の軸に回転自在に配置され、コンベヤの無端ベルト２１２の側方に位置決めされる。

突起部３４２は、ワーク１０の反転の際におけるワーク１０の落下を抑制するための制止部材であり、フレーム３４１の側方の一方に配置され、その高さは、初期位置において、ワーク１０の側方部位１２の水平搬送と干渉しないように設定されている。パッド３４３は、フレーム３４１の内側に位置決めされ、コンベヤによって供給されるワーク１０の側方部位１２と相対するように配置される。パッド３４３は、ワーク１０の中央部に向かって、フレーム３４１を越えて延長している。

回転ブラケット３４５は、歯車３６０によって回転駆動自在に歯車３６０の軸に連結されており、１対のアーム３４６を有する。アーム３４６の先端部は、対応するフレーム３４１の外面と当接自在に設定されている。つまり、回転ブラケット３４５は、アーム３４６の先端部によってフレーム３４１の外面を押圧することで、第１ハンド部３４０を回転させることが可能である。なお、制止部材である突起部３４２は、第１ハンド部３４０に設けられているため、回転機構と機械的に連動している。

戻しバネ３４９は、回転ブラケット３４５に連結される一端および第１ハンド部３４０に連結される他端を有し、第１ハンド部３４０を弾性的に付勢している。したがって、ワーク１０を反転させるために、ラックピニオン装置の歯車３６０が回転すると、歯車３６０の軸に連結される回転ブラケット３４５が回転する（図２７参照）。

回転ブラケット３４５の回転は、アーム３４６の先端部を介して、第１ハンド部３４０のフレーム３４１に伝達され、第１ハンド部３４０を回転させる。第１ハンド部３４０の１対のフレーム３４１に配置されるパッド３４３は、ワーク１０の側方部位１２に相対しているため、ワーク１０は、回転するパッド３４３によって保持されることとなる。

一方、フレーム３４１の突起部３４２は、第１ハンド部３４０の回転により位置が変化し、ワーク１０の側方部位１２の落下経路を塞ぐこととなるため、ワークの落下が抑制される（図２８参照）。

そして、ワーク１０の反転が完了すると、戻しバネ３４９の弾性的によって、第１ハンド部３４０は、初期位置に復帰することとなる。なお、符号３１２、３５６および３５８は、コンベヤの無端ベルト、昇降フレーム部およびベアリングを示している。

以上のように、実施の形態３は、実施の形態２に係るクランプ機構と異なり、外部の独立した駆動源を必要とせず、簡単な構造の制止部材によって、ワークの反転の際におけるワークの落下を抑制することが可能である。

次に、実施の形態４を説明する。図２９は、実施の形態４に係るワーク保持手段を説明するための断面図、図３０は、図２９に示される可動ピースと回転機構との機械的連動を説明するための断面図であり、可動ピースによる制止動作を示している。

実施の形態４は、ワークの反転の際におけるワークの落下を抑制するための制止部材の構造に関し、実施の形態３と概して異なる。なお、実施の形態１と同様の機能を有する部材については類似する符号を使用し、重複を避けるため、その説明を省略する。

実施の形態４に係る第１反転ニットのワーク保持手段は、第１ハンド部４４０および回転ブラケット４４５を有する。第２反転ニットは、第１反転ニットと略同一に構成される。

第１ハンド部４４０は、１対のガイド４４２を有し、ワーク１０を反転させるためのラックピニオン装置の歯車の軸に回転自在に配置され、コンベヤの無端ベルトの側方に位置決めされる。第１ハンド部４４０の断面は、コの字形であり、コンベヤによって供給されるワークの側方部位を保持するために使用される。ガイド４４２は、円筒状であり、第１ハンド部４４０の側方端部に配置され、互いに、対角線上に位置している。

回転ブラケット４４５は、１対のアーム４４６を有し、歯車によって回転駆動自在に歯車の軸に連結されている。アーム４４６は、付勢バネ４４７および可動ピース４４８を有し、第１ハンド部４４０の外面に相対している。アーム４４６の先端部は、第１ハンド部４４０のガイド４４２と位置合せされている。

付勢バネ４４７は、アーム４４６の先端部に連結される一端と、可動ピース４４８に連結される一端とを有する。付勢バネ４４７は、第１ハンド部４４０のガイド４４２に当接自在に設定される。

つまり、回転ブラケット４４５は、付勢バネ４４７の先端部によって第１ハンド部４４０のガイド４４２の端面を押圧することで、第１ハンド部４４０を回転させることが可能である。なお、付勢バネ４４７は、初期状態において、ガイド４４２を介して第１ハンド部４４０を付勢する一方、ワーク１０の側方部位１２の水平搬送が、可動ピース４４８によって干渉されないように設定されている。

可動ピース４４８は、ワーク１０の反転の際におけるワーク１０の落下を抑制するための略円筒状の制止部材であり、第１ハンド部４４０のガイド４４２に挿入自在の径を有する。可動ピース４４８の長さは、ガイド４４２からの突出部位によって、ワーク１０の側方部位１２の落下経路を塞ぐことができるように設定される。可動ピース４４８は、付勢バネ４４７を介し、歯車によって回転駆動される回転ブラケット４４５に設けられているため、回転機構と機械的に連動している。

したがって、ワーク１０を反転させるために、ラックピニオン装置の歯車が回転すると、歯車の軸に連結される回転ブラケット４４５が回転する。

回転ブラケット４４５の回転は、付勢バネ４４７およびガイド４４２を介して、第１ハンド部４４０に伝達され、第１ハンド部４４０を回転させる。第１ハンド部４４０は、ワーク１０の側方部位１２を保持しているため、ワーク１０は、回転することとなる。

一方、付勢バネ４４７の一端に連結される可動ピース４４８の先端部が、ガイド４４２から突出し、ワーク１０の側方部位１２の落下経路を塞ぐこととなるため、ワークの落下が抑制される。

そして、ワーク１０の反転が完了すると、付勢バネ４４７の弾性的によって、第１ハンド部４４０が、初期位置に復帰すると共に、可動ピース４４８も、ワーク１０の側方部位１２の水平搬送を干渉しない初期位置に、復帰することとなる。

以上のように、実施の形態４は、実施の形態３に比べ、より簡単な構造によって、ワークの反転の際におけるワークの落下を抑制することが可能である。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、実施の形態１に係る変形例１〜４を、実施の形態２〜４に適用することも可能である。

実施の形態１に係る搬送装置を説明するための側面図である。 実施の形態１に係る搬送装置を説明するための平面図である。 図１および図２に示される反転装置を説明するための概略図である。 反転装置の往復動機構を説明するための側面図である。 反転装置のラックピニオン装置および回転機構を説明するための側面図である。 図５に示される歯車の第１歯面を説明するための断面図である。 図５に示される歯車の第２歯面を説明するための断面図である。 図５に示される歯車の第３歯面を説明するための断面図である。 図５に示される歯車の第４歯面を説明するための断面図である。 第１〜第４歯面と嵌合する第１〜第４ラックを説明するための平面図である。 反転装置の同期機構を説明するための側面図である。 実施の形態１に係る搬送方法を説明するための概念図であり、ワークおよび図６に示される第１歯面の初期位置を示している。 図１２に続く、ワークの４５度回転を説明するための概念図である。 図１３に続く、ワークの９０度回転を説明するための概念図である。 第１歯面から図７に示される第２歯面への嵌合の切換えを説明するための概念図である。 図１５に続く、ワークの１３５度回転を説明するための概念図である。 図１６に続く、ワークの１８０度回転を説明するための概念図である。 実施の形態１の変形例１を説明するための側面図である。 実施の形態１の変形例２を説明するための平面図である。 実施の形態１の変形例２に係る前後動のボックスモーションを説明するための側面図である。 実施の形態１の変形例２係る上下動のボックスモーションを説明するための側面図である。 実施の形態１の変形例３を説明するための側面図である。 実施の形態１の変形例４を説明するための平面図である。 実施の形態２を説明するための側面図である。 実施の形態３を説明するための側面図である。 実施の形態３を説明するための断面図である。 図２５および図２６に示される突起部と回転機構との機械的連動を説明するための断面図であり、突起部による制止動作の開始を示している。 図２７に続く、突起部による制止動作の完了を説明するための断面図である。 実施の形態４を説明するための側面図である。 図２９に示される可動ピースと回転機構との機械的連動を説明するための断面図であり、可動ピースによる制止動作を示している。

符号の説明

１０・・ワーク、
１２，１４・・側方部位、
１００・・搬送装置、
１１０・・コンベヤ、
１１２・・無端ベルト、
１１４，１１５・・ローラ、
１２１・・アタッチメント、
１２２・・ラック、
１２３・・ピニオン、
１２４・・カム、
１２５・・ウォーム、
１２６・・カムリフタ、
１２７・・同期シャフト、
１２８・・ピン、
１２９・・スライドガイド、
１３０・・反転装置、
１４０・・第１ハンド部、
１４１・・第２ハンド部、
１５２・・回転円盤、
１５４・・シャフト、
１５６・・昇降フレーム部、
１６０・・歯車、
１６２〜１６５・・第１〜第４歯面、
１７２〜１７５・・第１〜第ラック、
１７７・・第１合体ラック、
１７８・・第２合体ラック、
１８０・・同期機構、
１８２・・シャフト、
１８４・・プーリー、
１８６・・ベルト、
１９０・・モータ、
２１２・・無端ベルト、
２４０・・第１ハンド部、
２４２，２４３・・クランパ、
２４４・・空気圧シリンダ部、
２４６・・可動配管接合部、
２４８・・外部配管、
２５６・・昇降フレーム部、
２６０・・歯車、
３１２・・無端ベルト、
３４０・・第１ハンド部、
３４１・・フレーム、
３４２・・突起部、
３４３・・パッド、
３４５・・回転ブラケット、
３４６・・アーム、
３４９・・戻しバネ、
３５６・・昇降フレーム部、
３５８・・ベアリング、
３６０・・歯車、
４４０・・第１ハンド部、
４４２・・ガイド、
４４５・・回転ブラケット、
４４６・・アーム、
４４７・・付勢バネ、
４４８・・可動ピース。

Claims (16)

1. コンベヤによって供給されるワークを反転させるための反転手段を有し、
   前記反転手段は、
   前記ワークを保持するためのワーク保持手段、
   前記ワークを前記コンベヤに対して離間および復帰させるための往復動機構、および、
   前記往復動機構と機械的に連動しかつ前記ワークを回転させるための回転機構を有し、
   前記往復動機構は、往復動するシャフト、および、前記シャフトに連結されかつ前記ワーク保持手段が回転自在に配置される昇降フレーム部を有し、
   前記回転機構は、前記昇降フレーム部に回転自在に配置されかつ前記ワーク保持手段に連結され、複数の歯面を有する歯車と、前記シャフトの往動時に前記歯車の一部の歯面に嵌合する固定式のラックと、前記シャフトの復動時に前記一部の歯面以外の歯面と嵌合する固定式のラックと、を備えたラックピニオン装置を有し、
   前記シャフトの往復動の際、前記ラックが前記歯面と嵌合することにより、前記ワーク保持手段は、前記シャフトの往動および復動に伴って１８０度回転し、これにより、前記ワーク保持手段によって保持される前記ワークは反転する
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 前記コンベヤは、前記ワークの側方部位が張出した状態で、前記ワークを支持する支持部材を有し、
   前記ワーク保持手段は、前記側方部位の一方および他方を把持するための第１および第２把持部を有することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記反転手段は、前記第１把持部によって把持される前記側方部位の反転と、前記第２把持部によって把持される前側方部位の反転とを同期させるための同期機構、および、前記同期機構を駆動するための単一の駆動源を有する
   ことを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記歯面は、外周の４分の１をそれぞれ覆っている第１歯面、第２歯面、第３歯面および第４歯面を有し、
   前記第１〜第４歯面は、軸方向に角変位しながら順次配置されており、
   前記角変位は、９０度であり、
   前記ラックは、前記シャフトの往復動の際に、前記第１〜第４歯面と順次嵌合するように配置される第１〜第４ラックを有し、
   前記シャフトの往復動の際、前記第１〜第４ラックが前記第１〜第４歯面と順次嵌合することにより、前記ワーク保持手段は、前記シャフトの往動および復動に伴って１８０度回転し、これにより、前記ワーク保持手段によって保持される前記ワークは反転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送装置。
5. 前記ワーク保持手段によって前記ワークを保持する際に、前記コンベヤを所定位置で停止させるための停止手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送装置。
6. 前記ワーク保持手段は、前記ワークの反転の際における前記ワークの落下を抑制するためのクランプ機構を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送装置。
7. 前記ワーク保持手段は、前記ワークの反転の際における前記ワークの落下を抑制するための制止部材を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送装置。
8. 前記制止部材は、前記回転機構と機械的に連動していることを特徴とする請求項７に記載の搬送装置。
9. ワークを保持するためのワーク保持手段、前記ワークをコンベヤに対して離間および復帰させるための往復動機構、および、前記往復動機構と機械的に連動しかつ前記ワークを回転させるための回転機構を有する反転手段によって、コンベヤによって供給されるワークを反転させるための反転工程を有し、
   前記往復動機構は、往復動するシャフト、および、前記シャフトに連結されかつ前記ワーク保持手段が回転自在に配置される昇降フレーム部を有し、
   前記回転機構は、前記昇降フレーム部に回転自在に配置されかつ前記ワーク保持手段に連結され、複数の歯面を有する歯車と、前記シャフトの往動時に前記歯車の一部の歯面に嵌合する固定式のラックと、前記シャフトの復動時に前記一部の歯面以外の歯面と嵌合する固定式のラックと、を備えたラックピニオン装置を有し、
   前記反転工程において、前記シャフトの往復動の際、前記ラックが前記歯面と嵌合することにより、前記ワーク保持手段は、前記シャフトの往動および復動に伴って１８０度回転し、これにより、前記ワーク保持手段によって保持される前記ワークは反転する
   ことを特徴とする搬送方法。
10. 前記コンベヤは、前記ワークの側方部位が張出した状態で、前記ワークを支持する支持部材を有し、
    前記ワーク保持手段は、前記側方部位の一方および他方を把持するための第１および第２把持部を有し、
    前記ワーク保持手段が有する前記第１および第２把持部によって、前記ワークの側方部位の一方および他方が把持されることを特徴とする請求項９に記載の搬送方法。
11. 前記第１把持部によって把持される前記側方部位の反転と、前記第２把持部によって把持される前記側方部位の反転とは、単一の駆動源によって駆動される同期機構によって、同期させられることを特徴とする請求項１０に記載の搬送方法。
12. 前記歯面は、外周の４分の１をそれぞれ覆っている第１歯面、第２歯面、第３歯面および第４歯面を有し、
    前記第１〜第４歯面は、軸方向に角変位しながら順次配置されており、
    前記角変位は、９０度であり、
    
    前記ラックは、前記シャフトの往復動の際に、前記第１〜第４歯面と順次嵌合するように配置される第１〜第４ラックを有し、
    前記反転工程において、前記シャフトの往復動の際、前記第１〜第４ラックが前記第１〜第４歯面と順次嵌合することにより、前記ワーク保持手段は、前記シャフトの往動および復動に伴って１８０度回転し、これにより、前記ワーク保持手段によって保持される前記ワークは反転することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の搬送方法。
13. 前記ワーク保持手段によって前記ワークを保持する際、前記コンベヤは、所定位置で停止させられることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載の搬送方法。
14. 前記反転工程において、前記ワークの落下が、前記ワーク保持手段のクランプ機構によって抑制されることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の搬送方法。
15. 前記反転工程において、前記ワークの落下が、前記ワーク保持手段の制止部材によって抑制されることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の搬送方法。
16. 前記制止部材は、前記回転機構と機械的に連動していることを特徴とする請求項１５に記載の搬送方法。

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