JP5532626B2

JP5532626B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP5532626B2
Application number: JP2009041710A
Authority: JP
Inventors: 晴行山口
Original assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Current assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2029-02-25
Also published as: JP2010194447A

Description

本発明は、電解塗装処理等の表面処理を被処理物に施すために、前記表面処理を行う領域に対して被処理物を搬入及び搬出する搬送装置に関するものである。

従来の、例えば自動車生産工場における車体の電解塗装処理又はその前処理等に用いられる、表面処理を行う処理槽等の表面処理領域に対して車体を搬入及び搬出する搬送装置として、車体が取り付けられた取付フレームを案内レールに沿って駆動チェーン等の駆動手段により所定移動方向へ移動させるとともに、前記取付フレームを前記所定移動方向に直交する水平回転軸まわりに回転させるカムレール及びカムレバーを備えてなるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、前記搬送装置として、走行面（ガイド装置、ガイドウェイ）に沿って並進移動する自走式移送車（キャリッジ）により、車体が取り付けられた取付プレート（内側フレーム、マウント）を前記並進移動方向に直交する水平回転軸（回転シャフト）まわりに回転可能に支持するとともに、前記移送車上に前記回転軸を回転させる電動モータ（回転ドライブ、電気駆動装置）を取り付けてなるもの（例えば、特許文献２〜４参照。）等がある

特許第３３３９５８５号公報（第１−５図）特開２００８−１００２２３号公報（図１−５）特表２００５−５１７６１６号公報（図５、図１２−１３）特表２００７−５３７９５９号公報（図３ｂ）

特許文献１のような搬送装置は、取付フレームに固定されたカムレバーをカムレールに従動させることにより取付フレームを回転させる構成であることから、回転駆動用のモータを各取付フレームに備えさせる必要がない反面、並進方向への移動に基づいて取付フレームを回転さて車体を表面処理領域に対して搬入及び搬出する構成であることから、並進方向への移動速度により回転速度が決定されるため、表面処理領域に対する車体の搬入及び搬出をフレキシブルに行うことができない。

これに対して、特許文献２〜４のような搬送装置は、回転駆動用のモータを各移送車（キャリッジ）に備えさせる必要がある反面、そのことにより、各移送車上の個別のモータにより回転軸を回転させることができるため、表面処理領域に対する車体の搬入及び搬出をフレキシブルに行うことができる。

このような長短を有する従来の搬送装置は、構築する搬送ラインに応じて選択されるものであるが、従来の搬送装置の何れの構成によっても、水平カーブ状経路に沿ってキャリア（取付フレーム、移送車、キャリッジ）を移動させることが困難であるため、水平カーブ状経路を含む搬送ラインを構築することができない。

例えば、前後のみならず左右にも表面処理領域を設置して全長を短く構成した、左右の往復経路をＵターン経路で繋いだ搬送経路に沿って車体を搬送しながら表面処理を連続して行う搬送ラインを構築することができず、ライン構築の自由度が低いという問題がある。

その上、水平カーブ状経路に沿ってキャリアを移動させることが困難であることから、比較的長い直線経路に沿って表面処理領域を設置する必要があるため、空荷のキャリアを返送するリターン経路を表面処理領域の下側に設けたり、工場空間の無駄を無くすためにキャリアを折り畳む機構を付加した上で、返送用駆動手段を用いて返送する必要がある。

そこで本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、水平回転軸まわりに被処理物を回転させて表面処理領域に対して搬入及び搬出することができる搬送装置において、水平カーブ状経路に沿ってキャリアを移動させることができる、ライン構築の自由度が高い搬送装置を提供する点にある。

本発明に係る搬送装置は、前記課題解決のために、キャリアに載せた被処理物を表面処理領域に対して搬入及び搬出する搬送装置であって、水平カーブ状経路を含む搬送ラインに沿って前記表面処理領域の上部左右に敷設されたガイドレールの一方の、前記水平カーブ状経路の内側レールを移動する前後のトロリが取り付けられた、前後方向に長い内側移動体と、前記左右のガイドレールの他方の、前記水平カーブ状経路の外側レールを移動する前後のトロリが取り付けられた、前後方向に長い外側移動体と、前記左右の移動体の一方の移動体により、該移動体の長手方向に直交する水平軸芯まわりに回転可能に一端部が支持され、前記左右の移動体の他方の移動体により、前記水平軸芯まわりに回転可能に、前記水平軸芯方向へスライド可能に、且つ、垂直軸まわりに回転可能に他端部が支持された水平回転軸と、該水平回転軸に取り付けられた、被処理物を支持する支持部材と、前記水平回転軸を回転させることにより前記被処理物を前記表面処理領域へ搬入又は搬出する、前記一方の移動体のみに設けられた回転駆動手段と、前記左右の移動体の一方又は両方を駆動する走行駆動手段とを備え、前記内側移動体における前記前後のトロリ間のピッチを前記外側移動体における前記前後のトロリ間のピッチよりも小さくしてなるものである。

本発明に係る搬送装置によれば、キャリアに載せた被処理物を表面処理領域に対して搬入及び搬出する搬送装置であって、水平カーブ状経路を含む搬送ラインに沿って前記表面処理領域の上部左右に敷設されたガイドレールの一方の、前記水平カーブ状経路の内側レールを移動する前後のトロリが取り付けられた、前後方向に長い内側移動体と、前記左右のガイドレールの他方の、前記水平カーブ状経路の外側レールを移動する前後のトロリが取り付けられた、前後方向に長い外側移動体と、前記左右の移動体の一方の移動体により、該移動体の長手方向に直交する水平軸芯まわりに回転可能に一端部が支持され、前記左右の移動体の他方の移動体により、前記水平軸芯まわりに回転可能に、前記水平軸芯方向へスライド可能に、且つ、垂直軸まわりに回転可能に他端部が支持された水平回転軸と、該水平回転軸に取り付けられた、被処理物を支持する支持部材と、前記水平回転軸を回転させることにより前記被処理物を前記表面処理領域へ搬入又は搬出する、前記一方の移動体のみに設けられた回転駆動手段と、前記左右の移動体の一方又は両方を駆動する走行駆動手段とを備えたので、水平回転軸が左右の移動体により両持ち支持されていることから、水平回転軸及び水平回転軸に取り付けられた支持部材並びに支持部材により支持された被処理物の重量は左右の移動体により分担され、走行駆動手段により移動体を駆動することにより、キャリアを左右のガイドレールに沿って安定かつ確実に走行させることができ、このように安定して走行するキャリアにより被処理物等を支持しながら、回転駆動手段により被処理物を回転させて表面処理領域に対して安定かつ確実に搬入及び搬出することができる。

その上、水平回転軸の一端が一方の移動体の長手方向に直交するように該移動体により支持され、水平回転軸の他端が他方の移動体により水平軸芯方向へスライド可能に且つ垂直軸まわりに回転可能に支持されていることから、水平回転軸及び水平回転軸に取り付けられた支持部材並びに左右の移動体等からなるキャリアが安定した形態を保持しながら、左右のガイドレールの据付誤差を吸収することができるので、直線経路のみならず、水平カーブ状経路を含む搬送ラインであってもキャリアを安定かつ確実に移動させることができるため、ライン構築の自由度を高めることができる。

その上さらに、前記内側移動体における前記前後のトロリ間のピッチを前記外側移動体における前記前後のトロリ間のピッチよりも小さくしてなるので、キャリアが水平カーブ状経路を移動する際に発生する水平回転軸の端部と移動体との間で生じるスライド量を減少させることができるため、水平カーブ状経路に沿ってキャリアをより円滑に移動させることができるとともに、水平カーブ状経路の曲率半径を小さくすることができるため、よりコンパクトな搬送ラインを構築することができる。

本発明の実施の形態に係る搬送装置の正面図である。同じく平面図である。同じく後方から見た部分断面概略図である。水平回転軸まわりの要部を拡大して示す後方から見た部分断面図である。キャリアが水平カーブ状経路を移動している状態を示す概略平面図である。被処理物を処理槽内へ搬入する動作説明図であり、（ａ）は被処理物の上向き状態を、（ｂ）は（ａ）の状態から被処理物を９０°回転した状態を示している。被処理物を処理槽内から搬出する動作説明図であり、（ａ）は図６（ｂ）の状態から被処理物をさらに９０°回転させた被処理物の下向き状態を、（ｂ）は（ａ）の状態から被処理物をさらに９０°回転させた状態を示している。

次に本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明するが、本発明は、添付図面に示された形態に限定されず特許請求の範囲に記載の要件を満たす実施形態の全てを含むものである。

本明細書においては、キャリア１の搬送方向に沿って、その前側（下流側）を前（図中矢印Ａ参照。）、後側（上流側）を後とし、左右は前方に向かっていうものとし、右方から見た図を正面図とする。

図１〜図３に示すように、本発明の実施の形態に係る搬送装置は、キャリア１に載せた被処理物Ｗを表面処理領域Ｔへ搬入及び表面処理領域Ｔから搬出するものであり、表面処理領域Ｔの上部左右に敷設された左右のガイドレールＧＲ１，ＧＲ２に沿って移動する。

また、左右のガイドレールＧＲ１，ＧＲ２によって形成される搬送ラインは、図５に示すように左右に離間して往復する平行な直線経路Ｓ１，Ｓ２を水平カーブ状経路Ｃにより繋いだＵターン経路を有しており、水平カーブ状経路Ｃでは、左側ガイドレールＧＲ１が内側レールＩＲであり、右側ガイドレールＧＲ２が外側レールＯＲである。

図２に示すように、左側ガイドレールＧＲ１（内側レールＩＲ）に沿って移動する内側移動体２は、前後方向に長く、その前後にトロリ２Ａ，２Ｂが取り付けられ、右側ガイドレールＧＲ２（外側レールＯＲ）に沿って移動する外側移動体３は、前後方向に長く、その前後にトロリ３Ａ，３Ｂが取り付けられ、内側移動体２の前後のトロリ２Ａ，２Ｂ間のピッチＰ１は、外側移動体３の前後のトロリ３Ａ，３Ｂ間のピッチＰ２よりも小さく、後述するようにピッチＰ１をピッチＰ２の約半分程度としている。

図１〜図３に示すように、内側移動体２に取り付けられた前後のトロリ２Ａ，２Ｂは、それぞれ内側移動体２に対して垂直軸２２Ａ，２２Ｂまわりに回動可能であり、外側移動体３に取り付けられた前後のトロリ３Ａ，３Ｂは、それぞれ外側移動体３に対して垂直軸２３Ａ，２３Ｂまわりに回動可能である。

図３に示すように、左側ガイドレールＧＲ１及び右側ガイドレールＧＲ２は、縦断面略コ字状であり、左右方向の外側に開口しており、左側ガイドレールＧＲ１上をトロリ２Ａ，２Ｂに取り付けた走行ローラ１６，１６が転動し、右側ガイドレールＧＲ２上をトロリ３Ａ，３Ｂに取り付けた走行ローラ１７，１７が転動する。

また、左側ガイドレールＧＲ１の左右にはトロリ２Ａ，２Ｂに取り付けたサイドローラ１８，…が、右側ガイドレールＧＲ２の左右にはトロリ３Ａ，３Ｂに取り付けたサイドローラ１９，…が位置するため、トロリ２Ａ，２Ｂは左側ガイドレールＧＲ１に沿って移動し、トロリ３Ａ，３Ｂは右側ガイドレールＧＲ２に沿って移動する。

さらに、左側ガイドレールＧＲ１の下面には、トロリ２Ａ，２Ｂに取り付けたバックアップローラ２０が、右側ガイドレールＧＲ２の下面には、トロリ３Ａ，３Ｂに取り付けたバックアップローラ２１が、図示しないばねにより押し付けられているため、後述する走行駆動手段７により駆動された際の駆動推力を増大することができる。

図２に示すように、左右の移動体２，３は、その前後方向中央同士が水平回転軸４を介して連結されており、図２及び図３に示すように、水平回転軸４の左右方向中央には、被処理物Ｗを支持するための支持部材５が取り付けられ、受け部材８Ａ，…により被処理物Ｗを保持した状態のパレット８が、パレットロックレバー９，…により支持部材５に固定される。

なお、被処理物Ｗは、パレット８を介さずに、支持部材５に直接取り付けるようにしてもよい。

図２〜図４に示すように、水平回転軸４の右端部４Ａは自動調芯軸受ユニット１０Ａを介して外側移動体３により支持され、自動調芯軸受ユニット１０Ａの左側には、軸受１１Ａ（図４参照。）を介してフリーローラ１１が水平回転軸４に取り付けられており、フリーローラ１１の前後には外側移動体３に取り付けられたガイド体１２Ａ，１２Ｂが当接するため、前後方向に長い右側の外側移動体３と水平回転軸４とは、平面視において略直交する状態が保持される（図２参照。）。

また、水平回転軸４の左端部４Ｂは自動調芯軸受ユニット１０Ｂにより支持されるとともに直動ガイド１３により水平軸芯方向へスライド可能に支持され、さらに垂直軸１４まわりに回動可能なように上下の軸受１５Ａ，１５Ｂ（図４参照。）を介して内側移動体２により支持される。

このような水平回転軸４の両端部４Ａ，４Ｂの支持構造により、水平回転軸４は、その水平軸芯まわりに回転可能なように、左右の内側移動体２及び外側移動体３により両持ち支持されていることから、水平回転軸４及び水平回転軸４に取り付けられた支持部材５並びに支持部材５により支持された被処理物Ｗ等の重量は左右の移動体２，３により分担され、後述する走行駆動手段により外側移動体３を駆動することにより、キャリア１を左右のガイドレールＧＲ１，ＧＲ２に沿って安定かつ確実に走行させることができ、このように安定して走行するキャリア１により被処理物Ｗ等を支持しながら、後述する回転駆動手段により被処理物Ｗを回転させて表面処理領域Ｔに対して安定かつ確実に搬入及び搬出することができる。

また、外側移動体３と水平回転軸４との前記直交状態の保持をフリーローラ１１及びガイド体１２Ａ，１２Ｂにより行う構成により、自動調芯機能を有する軸受ユニット１０Ａ，１０Ｂにより左右のガイドレールＧＲ１，ＧＲ２の高さ方向の据付誤差を吸収する自由度が高められるため、左右のガイドレールＧＲ１，ＧＲ２の高さ方向の据付誤差を効果的に吸収することができる。

その上、水平回転軸４の左端部４Ｂは、その水平軸芯方向へスライド可能に、且つ、垂直軸１４まわりに回転可能に内側移動体２により支持されているため、左右のガイドレールＧＲ１，ＧＲ２の水平面内の据付誤差も効果的に吸収することができる。

図１〜図４に示すように、水平回転軸４を回転させる回転駆動手段は、外側移動体３上に設けたモータ及び減速機により構成される回転軸駆動装置６であり、該回転軸駆動装置６の出力軸に回転軸４の右端が連結されるため、回転軸駆動装置６を駆動することにより、キャリア１に載せた被処理物Ｗを表面処理領域Ｔに対して搬入及び搬出することができる（図６及び図７も参照。）。

また、キャリア１を搬送するために外側移動体３を駆動する走行駆動手段は、外側移動体３上に設けたモータ及び減速機により構成される前後の走行駆動装置７，７であり、該走行駆動装置７，７の出力軸にトロリ３Ａ，３Ｂの走行ローラ１７，１７（図３参照。）が連結されるため、走行駆動装置７，７を駆動することにより、走行ローラ１７，１７を回転させてキャリア１を走行させることができる。

次に、図５を参照して、キャリア１の水平カーブ状経路Ｃの移動について説明する。

水平カーブ状経路Ｃにおける内側レールＩＲの曲率半径を１５００ｍｍ〜２０００ｍｍ、外側レールＯＲの曲率半径を５５００ｍｍ〜６０００ｍｍとし、内側移動体２の前後のトロリ２Ａ，２Ｂ間のピッチＰ１（図２参照）を１５００ｍｍ〜２０００ｍｍ、外側移動体３の前後のトロリ３Ａ，３Ｂ間のピッチＰ２（図２参照。）を３０００ｍｍ〜３５００ｍｍとしており、すなわち、ピッチＰ１を内側レールＩＲの曲率半径と同等とし、ピッチＰ２を外側レールＯＲの曲率半径の約半分程度とし、ピッチＰ１をピッチＰ２の約半分程度としている。

このようにピッチＰ１＜ピッチＰ２とし、特にピッチＰ１をピッチＰ２の約半分程度としていることにより、キャリア１が水平カーブ状経路Ｃを移動する際に発生する水平回転軸４の左端部４Ｂと内側移動体２との間で生じるスライド量を減少させることができるため、水平カーブ状経路Ｃに沿ってキャリア１をより円滑に移動させることができるとともに、水平カーブ状経路Ｃの曲率半径を小さくすることができるため、よりコンパクトな搬送ラインを構築することができる。

次に、図６及び図７を参照して、被処理物Ｗを処理槽Ｂ内へ搬入する動作及び被処理物Ｗを処理槽Ｂ内から搬出する動作について説明する。

上述のとおりキャリア１は自走式であり、その走行駆動装置７，７と回転軸駆動装置６とは独立した別のモータにより駆動され、これらの駆動装置は、外側移動体３上に設置された図示しない駆動制御装置により制御される。

図６（ａ）に示すように、走行駆動装置７，７により表面処理領域Ｔ（処理槽Ｂ）の上側までキャリア１及び被処理物Ｗを搬送した状態から、図６（ａ）及び（ｂ）の矢印Ｒ１及びＲ２のように、回転軸駆動装置６により被処理物Ｗを前倒し方向へ回転させて、図７（ａ）に示すように表面処理領域Ｔ内へ下向きに搬入する際に、前記駆動制御装置により走行駆動装置７，７を協調動作させてキャリア１を図６（ａ）の矢印Ｄのように後方へ移動させている。

また、図７（ａ）及び（ｂ）の矢印Ｒ３及びＲ４のように、回転軸駆動装置６により被処理物Ｗを回転させて被処理物Ｗを表面処理領域Ｔから搬出する際に、前記駆動制御装置により走行駆動装置７，７を協調動作させてキャリア１を図７（ａ）の矢印Ｅのように前方へ移動させている。

すなわち、前記駆動制御装置により回転軸駆動装置６を駆動して被処理物Ｗを回転する際に、その回転軌跡の前後方向の長さが小さくなるように、前記駆動制御装置により走行駆動装置７，７を協調動作させているため、処理槽Ｂの前後方向の長さを短縮して容積を小さくすることができるとともに、高価な処理液を低減することができるため、コストを低減することができる。

その上、処理槽Ｂ等の表面処理領域Ｔの前後方向の長さを小さくすることができることから、搬送ラインを短縮することができるため、コスト低減化とともに省スペース化を図ることができる。

以上の説明においては、走行駆動手段である前後の走行駆動装置７，７により外側移動体３の前後のトロリ３Ａ，３Ｂの走行ローラ１７，１７を駆動する場合を示したが、走行駆動装置７により前後のトロリ３Ａ，３Ｂの走行ローラ１７，１７の一方のみを駆動するようにしてもよい。

また、走行駆動装置７により内側移動体２を駆動するようにしてもよく、走行駆動装置７により内側移動体２及び外側移動体３の両方を駆動するようにしてもよい。

さらに、走行駆動手段は、キャリア１に設けた走行駆動装置７に限定されるものではなく、すなわちキャリア１を自走式とせずに、キャリア１を外部の駆動チェーン等により駆動するようにしてもよい。

さらにまた、水平回転軸４の左端部４Ｂを、内側移動体２の長手方向に直交する水平軸芯まわりに回転可能に、内側移動体２により支持し、水平回転軸４の右端部４Ａを、前記水平軸芯まわりに回転可能に、前記水平軸芯方向へスライド可能に、且つ、垂直軸まわりに回転可能に外側移動体３により支持してもよく、このように構成する場合には、回転軸駆動装置６を内側移動体２上に設置すればよい。

すなわち、水平回転軸４は、その一端部が、左右の移動体２，３の一方の移動体により、該移動体の長手方向に直交する水平軸芯まわりに回転可能に支持され、その他端部が、左右の移動体２，３の他方の移動体により、前記水平軸芯まわりに回転可能に、前記水平軸芯方向へスライド可能に、且つ、垂直軸まわりに回転可能に支持されていればよい。

Ｂ処理槽
Ｃ水平カーブ状経路
ＧＲ１，ＧＲ２ガイドレール
ＩＲ内側レール
ＯＲ外側レール
Ｐ１，Ｐ２トロリピッチ
Ｓ１，Ｓ２直線経路
Ｔ表面処理領域
Ｗ被処理物
１キャリア
２内側移動体
２Ａ，２Ｂトロリ
３外側移動体
３Ａ，３Ｂトロリ
４水平回転軸
４Ａ右端部
４Ｂ左端部
５支持部材
６回転軸駆動装置（回転駆動手段）
７走行駆動装置（走行駆動手段）
８パレット
８Ａ受け部材
９パレットロックレバー
１０Ａ，１０Ｂ自動調芯軸受ユニット
１１フリーローラ
１１Ａ軸受
１２Ａ，１２Ｂガイド体
１３直動ガイド
１４垂直軸
１５Ａ，１５Ｂ軸受
１６，１７走行ローラ
１８，１９サイドローラ
２０，２１バックアップローラ
２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ垂直軸

Claims

キャリアに載せた被処理物を表面処理領域に対して搬入及び搬出する搬送装置であって、
水平カーブ状経路を含む搬送ラインに沿って前記表面処理領域の上部左右に敷設されたガイドレールの一方の、前記水平カーブ状経路の内側レールを移動する前後のトロリが取り付けられた、前後方向に長い内側移動体と、
前記左右のガイドレールの他方の、前記水平カーブ状経路の外側レールを移動する前後のトロリが取り付けられた、前後方向に長い外側移動体と、
前記左右の移動体の一方の移動体により、該移動体の長手方向に直交する水平軸芯まわりに回転可能に一端部が支持され、前記左右の移動体の他方の移動体により、前記水平軸芯まわりに回転可能に、前記水平軸芯方向へスライド可能に、且つ、垂直軸まわりに回転可能に他端部が支持された水平回転軸と、
該水平回転軸に取り付けられた、被処理物を支持する支持部材と、
前記水平回転軸を回転させることにより前記被処理物を前記表面処理領域へ搬入又は搬出する、前記一方の移動体のみに設けられた回転駆動手段と、
前記左右の移動体の一方又は両方を駆動する走行駆動手段と、
を備え、
前記内側移動体における前記前後のトロリ間のピッチを前記外側移動体における前記前後のトロリ間のピッチよりも小さくしてなることを特徴とする搬送装置。