JP5374780B2 - ワーク搬送方法及びワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車や産業機械等の部品等、或いはＣＤやＤＶＤ等のワーク生産ラインにおいて、円板状或いは円環板状の磁性体で成るワークを垂直に立てた状態でワーク搬送元からワーク搬送先まで移動させるためのワークを垂直に保持して搬送するワーク搬送方法及びワーク搬送装置に関するものである。

ＣＤやＤＶＤ等のワークの製造工程において、ワーク両面に直接触れて搬送すると表面に油分や汚れが付着し、或いは傷を付けてしまう虞がある。このほか、円板状或いは円環板状の磁性体でなる部品、例えば自動車部品や産業機械部品の両面に対して例えば塗装或いはアルコール洗浄等を行い、該ワークを次工程の処理位置（搬送先）へ搬送する場合、ワーク両面に直接触れて搬送すると塗装面が汚れ又は表面に汚れが付着し或いは傷を付けてしまう虞がある。このため、ワークを垂直に立てた状態でワークの端面を保持しワーク搬送元からワーク搬送先まで移動することが必要となる。

従来、ワークを垂直に立てた状態で搬送する方法及び装置としては、特許文献１の円盤状基盤搬送装置が提案されている。この特許文献１の円盤状基盤搬送装置は、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、垂直に立てた円盤状基板１００の外周端部がネジ山間に介在するように円盤状基板１００の中心軸Ｘの長手方向に平行に配置した複数の送りネジ１１０と、軸回転駆動する回転駆動手段１２０とを有し、この円盤状基盤搬送装置を利用した方法として、回転駆動手段１２０によって各送りネジ１１０を同一速度で回転させて円盤状基板１００を方向Ａへ回転させながら搬送する方法が開示されている。

特開２０００−２３５７４１号公報

しかし、特許文献１の搬送方法は、送りねじ１１０を複数使用しているため、円盤状基板１００の外周面に沿って配置することが難しく、円盤状基板１００に反りや歪み等を与えてしまう傾向にある。また、送りねじ１１０が回転し、円盤状基板１００も回転しているため円盤状基板１００と送りネジ１１０との間で滑りを生じて円盤状基板１００の端面を傷める可能性があるばかりか、そもそも搬送速度が遅く、また搬送元と搬送先での着脱を円盤状基板１００の両面に触れないで行うことが難しいという問題がある。
さらには、円盤状基板１００の両面同士が近接しているため、円盤状基板１００の両面にさらに接着剤を塗布したい場合は、特許文献１に開示されている円盤状基盤搬送装置の構造では難しい。

本発明は、上述した点に鑑み案出したもので、薄肉状で周面が平面になっていて垂直に立てられる磁性体で成るワークを垂直に立てた状態でワーク搬送元からワーク搬送先まで移動させ、かつ、搬送元と搬送先でワーク両面に触れないでワークの着脱を行うことができる、ワーク搬送方法及びワーク搬送装置を提供することを目的としている。

課題を解決するため、本発明のワーク搬送方法は、非磁性体でなるワーク受承体対をワーク搬送元に位置させ、該ワーク受承体対に磁性体でなる薄板状のワークを載せる際に該ワークを垂直に立てて、該ワーク受承体対の互いの間隔が上側ほど広がる傾斜上面に該ワークの周縁を当接させ、かつ、ワーク受承体対のそれぞれの背面に磁石を密着又は近接させることによってワークを垂直に立てた状態を維持し、この状態でワークをワーク搬送先まで移動させ、ワーク搬送先で磁石をワーク受承体の背面から離間させることによってワークをワーク受承体から取り外せる状態にすることを特徴としている。なお、本発明において、薄板状とは、薄肉で内側に穴を備えない平たい板形状だけでなく、内側に穴を有する環型で薄肉の板形状を含む概念である。

また、課題を解決するために、本発明のワーク搬送装置は、磁性体でなる薄板状のワークを垂直に立てた状態で受承する非磁性体でなるワーク受承体対と、ワーク受承体対を支持してブラケット移動手段によってワーク搬送元からワーク搬送先まで移動されるブラケットと、ワーク受承体対の互いの間隔が上側ほど広がる傾斜上面にワークの周縁を当接させた状態で、ワーク受承体対のそれぞれの背面に密着又は近接してワークの立てた状態を維持する磁石と、磁石を背面から離隔させる磁石移動手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、ワーク受承体が非磁性体でなり、ワーク受承体の背面に磁石を密着又は近接させることでワーク受承体にワークを垂直に立てた姿勢を保持し、またワーク受承体の背面から磁石を離間させることでワークを垂直に立てた状態を解除する構成であるので、磁性体よりなるワークを垂直に立てた状態でワーク搬送元からワーク搬送先まで移動させ、かつ、搬送元と搬送先でワーク両面に触れないでワークの着脱を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施形態１〕
まず、ワーク搬送装置の構成を説明する。図１に示すように、ワーク搬送装置１０は、ワーク受承体１１と、ブラケット１２と、ブラケット移動手段１３と、磁石１４と、磁石移動手段１５とを備えている。ワークＷは、円環型で薄板状に構成されており、ワーク搬送元Ａの位置の上方から垂直下方へワーク搬送装置１０に供給される。このワークＷの供給には落下による供給も含まれる。

ワーク搬送装置１０は、ワーク搬送元の位置でワークＷを立てた状態で受承し、この状態を磁力によって維持したまま水平方向にワークＷを移送し、ワーク搬送先Ｂ（図２参照）に到達したら、磁力を解除する構成である。

ブラケット１２は、例えば鉄製の構成であり、ブラケット移動手段１３に結合されたキャリアプレート１２ａと、このキャリアプレート１２ａ上に組み立てられたＭ字フレーム１２ｂとを備え、Ｍ字フレーム１２ｂのＶ面には矩形孔が開けられ、図３に示すように各矩形孔を塞ぐように一対のワーク受承体１１が固設されている。
キャリアプレート１２ａは下面にリニアガイド１６を備えている。このリニアガイド１６は、両端を固定フレーム１７に支持されたリニアガイドレール１８に係合支持されている。これにより、ブラケット１２がワーク搬送元Ａの位置とワーク搬送先Ｂの位置（図２参照）との間を移動可能に構成されている。

ワーク受承体１１は、磁場を遮らない非磁性体の薄板、例えば適宜のプラスチックプレート又は非磁性のステンレスであるオーステナイト系ステンレス、例えばＳＵ３０４などからなり、傾斜上面がワーク受承面となっているとともに、傾斜下面（背面）が磁石被密着面となっている。各ワーク受承体１１は、上方から垂直姿勢で降下されるワークＷの周縁の一箇所を受承する。

ブラケット移動手段１３は、モータ１３ａと、例えばプーリーなどのタイミングベルト捲き掛け機構１３ｂとを備え、タイミングベルト１３ｃが連結ブラケット２１と結合固定されてなり、モータ１３ａが図示しないコントローラによって往復回転制御されることで駆動され、ブラケット１２をワーク搬送元とワーク搬送先との間を往復移動させる。

磁石１４は、例えば強磁性のネオジウム磁石が用いられ、ワーク受承体１１の背面（傾斜下面）に密着又は近接しうる方形板状である。磁石１４は、ワーク受承体１１の背面に密着状態に位置された状態では、ワーク受承体１１の傾斜上面に磁力吸引作用が及んでいて、ワークＷを垂直状態にしてワーク受承体１１の傾斜上面に当接すると、磁力吸引力が、このワークＷを垂直状態に保持する保持力となる。磁石１４をワーク受承体１１の背面より離間させれば、ワークＷを垂直状態に保持する保持力を失う。

磁石移動手段１５は、磁石上昇手段と磁石下降手段とからなる。磁石上昇手段は、磁石保持ブラケット１５ａとガイドロッド１５ｂとコイルばね１５ｃとからなる。磁石保持ブラケット１５ａは、Ｍ字形のフレーム１２ｂ内に組み込まれ磁石１４の下面側を保持する。ガイドロッド１５ｂは、キャリアプレート１２ａに立設され磁石保持ブラケット１５ａを昇降可能に案内する。コイルばね１５ｃは、キャリアプレート１２ａと磁石保持ブラケット１５ａとの間に設けられ磁石保持ブラケット１５ａを持ち上げて磁石１４をワーク受承体１１の傾斜下面（背面）に密着又は近接するよう付勢するものである。

磁石下降手段は、キャリアプレート１２ａの両側面部に設けられた一対のカムフォロア１９と、固定フレーム１７に固定支持された一対のカム２０とからなる。なお、磁石下降手段は、この構成に限定されない。

磁石移動手段１５は、図２に示すように、キャリアプレート１２ａがワーク搬送先Ｂの位置に来るときに、カムフォロア１９がカム２０によって下降されることで、磁石保持ブラケット１５ａがコイルばね１５ｃの付勢に抗して下降され、磁石１４をワーク受承体１１の傾斜下面（背面）から離間させ、また、キャリアプレート１２ａがワーク搬送先Ｂの位置から離れると、カムフォロア１９がカム２０から離れることで、磁石保持ブラケット１５ａがコイルばね１５ｃにより付勢されて上昇し、磁石１４をワーク受承体１１の傾斜下面（背面）より密着させるように構成されている。

ワーク搬送装置１０は、図１に示すワーク搬送元Ａの位置で、薄肉の円板状あるいは円環板状の磁性体からなり周面が平面になっていて垂直に立てられるワークＷをワーク受承体１１の部分で垂直に立てた状態で受承し、ワーク受承体１１の背面に磁石１４を接近移動することでワークＷを垂直に立てた姿勢で保持し、ブラケット移動手段１３によって図２に示すワーク搬送先Ｂの位置へワークＷを水平搬送し、ワーク搬送先Ｂの位置で磁石１４を離間移動させることでワークＷを垂直に立てた状態を解除する構成である。

本発明のワーク搬送装置１０は、大きさの異なる円環板状の複数のワークをそれぞれ垂直に立てて保持することができる。
例えば大小２つのワークＷ１、Ｗ２を同じ装置で搬送したい場合、図４に示す例では、大きなワークＷ１が実線で、このワークＷ１よりも直径が小さいワークＷ２が二点鎖線で示す状態のように、それぞれワーク搬送装置１０に保持されて搬送される。この図示例において、ワークＷ１の中心軸Ｘ１と直交する水平線δ１と磁石１４との関係を見ると、ワークＷ１がワーク搬送装置１０に保持された状態で水平線δ１より下方の位置に磁石１４が配置されている。一方、ワークＷ１よりも小さいワークＷ２との関係では、磁石１４がワークＷ２の中心軸Ｘ２と直交する水平線δ２上に配置されるため、ワークＷ２の周縁と二つのワーク受承体１１との各接触点Ｐ１，Ｐ２を結んだ仮想線Ｌを軸としてワークＷ２は回転運動を行い、ワークＷ２の垂直に立った姿勢が崩れる虞がある。
このような事態を防止し、ワークＷ１が垂直に起立した姿勢をより一層安定して保持させるために、本発明のワーク搬送装置１０は、大きさの異なる複数のワークとの関係で磁石１４を配置するのが望ましい。具体的には、磁石１４は、ワーク搬送装置１０で搬送させる最小径のワークがＭ字フレーム１２ｂのＶ面で互いに離間して設けられた二つのワーク受承体１１に周縁を当接させた状態で、該最小径のワークの中心軸に直交する水平線より下方の位置に配置するのが望ましい。例えば、図４のワークＷ２を確実に垂直姿勢で保持させるためには、図５に示すように、ワークＷ２の中心軸Ｘ２に直交する水平線δ２より下方に、磁石１４を設ける。なお、ワーク搬送装置１０で搬送可能な最大径のワークとの関係では、該最大径のワークの周縁が当接する位置にワーク受承体１１が設けられ、さらにその当接位置に対応したワーク受承体１１の裏側に磁石１４が配置されるのが望ましい。
また、同じ装置で搬送可能なワークの種類は大小２つのワークＷ１、Ｗ２に限らず、３つ以上の異なる複数のワークであってもよい。

〔その他の実施形態〕
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。
（１）本発明は、ＣＤやＤＶＤ等のワークの製造工程や、円板状あるいは円環板状の磁性体でなる部品、例えば自動車部品や産業機械部品の両面に対して例えば塗装あるいはアルコール洗浄等を行い、該ワークを次工程の処理位置（搬送先）へ搬送する場合などにおいて、ワークを垂直に立てた状態でワークの端面を保持しワーク搬送元からワーク搬送先まで移動する場合に適用できる。

（２）実施形態では、円形薄板状のワークを対象としているが、多角形薄板状、円環薄板状、多角形環状薄板状の各種ワークを対象とすることができる。さらに、四角形、三角形の場合などでも、磁性体で成る薄板状のワークであれば、それに対応した受承面を用意すれば、ワークを垂直に立てた状態にワークの端面を保持しワーク搬送元からワーク搬送先まで移動することができるから、本発明に含まれる。

（３）ワーク受承体移動手段は、ワーク受承体をワーク搬送元とワーク搬送先との二位置を往復移動させるように構成されたシリンダ装置やリニアモータやカムとレバーを用いた往復式移動手段を採用する場合も本発明に含まれる。さらに、ワーク受承体移動手段は、エンドレスチェーンを垂直面内に捲き掛けてなるエンドレスチェーン捲き掛け機構を備え、エンドレスチェーンに等ピッチに備えた複数のワーク搬送装置を垂直面内に巡回させる構成も本発明に含まれる。

（４）上記実施形態では、ワークを立てた状態を維持してワークを水平方向に搬送する構成であるが、ワークを立てた状態で立体経路を搬送する構成も本発明に含まれる。また、ワークを立てた状態に保持し、該ワークを垂直面内に移動させる場合に限定されず、ワークを垂直面内に直行する方向に移動させる場合も、本発明に含まれる。すなわち、産業用ロボットのロボットハンドとしてワーク搬送装置が備えられ、二位置をフレキシブルに移動する場合も本発明に含まれることは明らかである。

ワーク搬送元の位置で磁力によってワークを垂直に立てた状態のワーク搬送装置を示す正面図である。 ワーク搬送先の位置にワークを搬送し磁力を解除した状態のワーク搬送装置を示す正面図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。 ワーク搬送装置が大きさの異なるワークを保持できることを説明する図である。 大きさの異なるワークを保持するワーク搬送装置において、好ましい磁石の配置位置を説明するための図である。 （Ａ）はワークを垂直に立てた状態で搬送する従来装置の正面図であり、（Ｂ）は側面図である。

符号の説明

１０ ワーク搬送装置
１１ ワーク受承体
１２ ブラケット
１３ ブラケット移動手段
１４ 磁石
１５ 磁石移動手段
Ｗ ワーク
Ａ ワーク搬送元
Ｂ ワーク搬送先

Claims (3)

1. 非磁性体でなるワーク受承体対をワーク搬送元に位置させ、該ワーク受承体対に磁性体でなる薄板状のワークを載せる際に該ワークを垂直に立てて、該ワーク受承体対の互いの間隔が上側ほど広がる傾斜上面に該ワークの周縁を当接させ、かつ、上記ワーク受承体対のそれぞれの背面に磁石を密着又は近接させることによって上記ワークを垂直に立てた状態を維持し、この状態で上記ワークをワーク搬送先まで移動させ、該ワーク搬送先で上記磁石を上記ワーク受承体の背面から離間させることによってワークを上記ワーク受承体から取り外せる状態にすることを特徴とする、ワーク搬送方法。
2. 磁性体でなる薄板状のワークを垂直に立てた状態で受承する非磁性体でなるワーク受承体対と、
   上記ワーク受承体対を支持してブラケット移動手段によってワーク搬送元からワーク搬送先まで移動されるブラケットと、
   上記ワーク受承体対の互いの間隔が上側ほど広がる傾斜上面に上記ワークの周縁を当接させた状態で、該ワーク受承体対のそれぞれの背面に密着又は近接して上記ワークの立てた状態を維持する磁石と、
   上記磁石を上記背面から離隔させる磁石移動手段と、を備えたことを特徴とする、ワーク搬送装置。
3. 前記磁石は、大きさの異なる複数のワークが別々に前記ワーク受承体の前記傾斜上面に受承されて立てられた状態において、上記各ワークの中心と直交する水平線より下方の位置であって搬送させる最大径のワークの周縁が当接する位置及び最小径のワークの周縁が当接する位置に対応した上記ワーク受承体の背面側に配設され、
   該磁石を上記ワーク受承体の背面に密着又は近接させることで上記各ワークを該磁石の磁力吸引力で保持すると共に、該磁石をワーク受承体の背面より離間させることで上記ワークの保持力を失うようにしたことを特徴とする、請求項２に記載のワーク搬送装置。
   

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