JP6597300B2

JP6597300B2 - 搬送装置

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Publication number: JP6597300B2
Application number: JP2015255161A
Authority: JP
Inventors: 俊文田口
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2015-12-25
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2035-12-25
Also published as: JP2017114676A

Description

本発明は、搬送装置に関する。

製造装置等において、複数の加工工程を経る加工対象物（以下、ワークという）は、ある加工機械による加工の後、次の加工機械の位置に搬送される。ワークを搬送するために、ワークが載せられるテーブル及びテーブルを移動させる駆動装置を備えた搬送装置が従来から用いられている。搬送装置において、加工機械からワークを受け取る位置、及びワークを次の加工装置へ渡す位置は一定であることが好ましい。一方、１つのテーブルの往復によってワークが搬送される場合、搬送効率の向上には限界がある。これに対して、特許文献１には、２つのテーブルを備え、２つのテーブルの相互の干渉を回避するようにテーブルの軌跡を変更させる搬送装置が記載されている。これにより、給材位置及び除材位置が２つのテーブルで共通でありながら、１つのテーブルによりワークを搬送する場合に比較して搬送効率が向上する。

特開２００８−３０８６７号公報

特許文献１に記載される搬送装置においては、ローラーがカム面を転がることによってテーブルが上下方向に移動させられる。ローラーがカム面を転がるので、ある程度の振動が生じる。また、カム面が給材位置から除材位置に亘って設けられているので、ローラーは常にカム面に接している。ローラーがカム面に接している時間が長いので、振動が生じやすくなる可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、搬送効率を向上させることができ且つ振動の発生を抑制することができる搬送装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係る搬送装置は、フレームと、前記フレームに取り付けられた第１レール及び第２レールと、前記第１レールに沿って移動できる第１可動部材、前記第１可動部材と共に移動し且つ上下方向に移動できる第２可動部材、前記第２可動部材に設けられ且つ上下方向に沿う第１可動ラックギア及び第２可動ラックギア、前記第１可動ラックギアに噛み合っている第１ピニオンギア、前記第２可動ラックギアに噛み合っている第２ピニオンギア、及び前記第２可動部材と共に上下方向に移動できる第１テーブルを備える第１スライダユニットと、前記第２レールに沿って移動できる第２テーブルを備える第２スライダユニットと、前記第１スライダユニット及び前記第２スライダユニットを第１停止位置及び第２停止位置の間で往復させる駆動ユニットと、前記第１停止位置と前記第２停止位置との間に位置する中間位置に配置され且つ前記第１レールに沿う固定ラックギアと、を備え、前記固定ラックギアは、前記第１スライドユニットの位置に応じて前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアの一方に噛み合う。

これにより、第１スライドユニットの移動によって固定ラックギアが第１ピニオンギア及び第２ピニオンギアの一方に噛み合うことで、第１ピニオンギア及び第２ピニオンギアの一方が駆動輪として回転する。このため、第１可動ラックギア及び第２可動ラックギアの一方に＋Ｚ方向の力が加えられるので、第２可動部材が＋Ｚ方向に移動する。したがって、中間位置において第１テーブルの上下方向の高さが変わる。このため、第１テーブル及び第２テーブルは、立体交差することで、互いに干渉せずに交互にワークを搬送することができる。さらに、第１スライドユニットが中間位置以外にあるとき、第１ピニオンギア及び第２ピニオンギアが固定ラックギアに噛み合わないので、振動が抑制される。したがって、搬送装置は、搬送効率を向上させることができ且つ振動の発生を抑制することができる。

本発明の望ましい態様として、前記第１ピニオンギアは、前記第１可動部材に回転可能に支持される第１シャフトと、前記第１シャフトに取り付けられ且つ前記第１可動ラックギアに噛み合う第１アウターギアと、前記第１アウターギアとは異なる位置で前記第１シャフトに取り付けられ且つ前記固定ラックギアに噛み合うことができる第１インナーギアと、を備え、前記第２ピニオンギアは、前記第１可動部材に回転可能に支持される第２シャフトと、前記第２シャフトに取り付けられ且つ前記第２可動ラックギアに噛み合う第２アウターギアと、前記第２アウターギアとは異なる位置で前記第２シャフトに取り付けられ且つ前記固定ラックギアに噛み合うことができる第２インナーギアと、を備えることが好ましい。

これにより、固定ラックギアと第１可動ラックギアとの間の距離、及び固定ラックギアと第２可動ラックギアとの間の距離が大きくなりやすい。このため、固定ラックギアの第２可動部材との干渉が防止される。

本発明によれば、搬送効率を向上させることができ且つ振動の発生を抑制することができる搬送装置を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る搬送装置を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る搬送装置を示す正面図である。図３は、本実施形態に係る搬送装置を示す平面図である。図４は、本実施形態に係る搬送装置を示す背面図である。図５は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。図６は、本実施形態に係る第１レール及び第１可動部材を拡大して示す斜視図である。図７は、本実施形態に係る第２可動部材の周辺を拡大して示す斜視図である。図８は、第１スライダユニットが第１停止位置と中間位置との間に位置するときの、本実施形態に係る搬送装置を示す斜視図である。図９は、第１スライダユニットが中間位置に位置するときの、本実施形態に係る搬送装置を示す斜視図である。図１０は、第１スライダユニットが中間位置に位置するときの、本実施形態に係る搬送装置を示す正面図である。図１１は、図１０におけるＢ−Ｂ断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態）
図１は、本実施形態に係る搬送装置を示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る搬送装置を示す正面図である。図３は、本実施形態に係る搬送装置を示す平面図である。図４は、本実施形態に係る搬送装置を示す背面図である。図５は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。図６は、本実施形態に係る第１レール及び第１可動部材を拡大して示す斜視図である。図７は、本実施形態に係る第２可動部材の周辺を拡大して示す斜視図である。

本実施形態に係る搬送装置１は、例えば半導体等の製造装置に用いられる。搬送装置１は、ある加工機械からワーク１０を受け取った後、次の加工機械の位置までワーク１０を搬送する。搬送装置１によって搬送されたワーク１０は、次の加工機械に引き取られる。

図１から図５に示すように、搬送装置１は、フレーム２と、第１レール３ａと、第２レール３ｂと、駆動ユニット９と、第１スライダユニット４ａと、第２スライダユニット４ｂと、固定ラックギア６と、を備える。搬送装置１において、ワーク１０は、第１スライダユニット４ａ及び第２スライダユニット４ｂによって、例えば水平方向に搬送される。第１スライダユニット４ａ及び第２スライダユニット４ｂは、それぞれ第１停止位置Ｐ１と第２停止位置Ｐ２との間を往復する。図１から図５においては、第１スライダユニット４ａが第１停止位置Ｐ１に位置し、第２スライダユニット４ｂが第２停止位置Ｐ２に位置している。

以下の説明において、水平方向のうち第１停止位置Ｐ１と第２停止位置Ｐ２とを結ぶ直線に平行な方向はＸ方向と記載され、水平方向のうちＸ方向に対する直交方向はＹ方向と記載され、Ｘ方向及びＹ方向の両方に対する直交方向はＺ方向と記載される。すなわち、Ｚ方向は鉛直方向（上下方向）である。また、Ｘ方向のうち第１停止位置Ｐ１から第２停止位置Ｐ２に向かう方向は＋Ｘ方向と記載され、＋Ｘ方向とは反対方向は−Ｘ方向と記載される。水平面上において＋Ｘ方向に向かったときの左方向は＋Ｙ方向と記載され、＋Ｙ方向とは反対方向は−Ｙ方向と記載される。Ｚ方向のうち上方へ向かう方向は＋Ｚ方向と記載され、＋Ｚ方向とは反対方向は−Ｚ方向と記載される。

フレーム２は、第１レール３ａ、第２レール３ｂ及び駆動ユニット９を支持するための部材である。図１から図３に示すように、フレーム２は、上板２１と、下板２２と、横板２３と、横板２４と、脚２５と、脚２６と、を備える。上板２１は、例えば水平面に平行な表面を有する板状部材である。下板２２は、上板２１に平行な板状部材であって、上板２１に対して隙間を空けて配置されている。横板２３及び横板２４は、上板２１及び下板２２の端部同士を連結する板状部材であって、上板２１から下板２２までの距離を規制している。脚２５及び脚２６は、下板２２に取り付けられた板状部材であって、下板２２のＺ方向の高さを規制している。

図１から図３に示すように、第１レール３ａは、Ｘ方向に沿う長尺部材であって、フレーム２の＋Ｚ方向側の表面に取り付けられている。第２レール３ｂは、Ｘ方向に沿う長尺部材であって、フレーム２の＋Ｚ方向側の表面に取り付けられている。第２レール３ｂは、第１レール３ａに平行に配置されており、且つ第１レール３ａよりも−Ｙ方向に位置している。

駆動ユニット９は、第１スライダユニット４ａ及び第２スライダユニット４ｂに動力を伝える装置である。駆動ユニット９は、モータ９１と、駆動プーリー９２と、従動プーリー９４と、ベルト９３と、を備える。

モータ９１は、例えばサーボモータ等である。図２に示すように、モータ９１は、例えばフレーム２の下板２２に支持されている。具体的には、モータ９１は、下板２２の−Ｘ方向の端部に配置されている。モータ９１は、上板２１と下板２２との間に位置するシャフト９１１を備える。駆動プーリー９２は、シャフト９１１に取り付けられており、シャフト９１１と一体に回転する。従動プーリー９４は、下板２２の＋Ｘ方向の端部に設けられた軸受９４１に取り付けられている。ベルト９３は、環状の部材であって、図２に示すように駆動プーリー９２及び従動プーリー９４に取り付けられている。また、ベルト９３は、第１スライダユニット４ａ及び第２スライダユニット４ｂに連結されている。これにより、モータ９１で生じた動力が、ベルト９３を介して第１スライダユニット４ａ及び第２スライダユニット４ｂに伝達される。すなわち、駆動ユニット９は、動力伝達機構としてのベルトドライブを構成している。駆動ユニット９は、１つのモータ９１により第１スライダユニット４ａ及び第２スライダユニット４ｂを移動させることができるので、第１スライダユニット４ａ及び第２スライダユニット４ｂが独立して移動させられる場合よりも部品数を削減しながら搬送効率を向上できる。

第１スライダユニット４ａは、第１レール３ａに支持されており、第１レール３ａに沿って移動することができる。図１から図５に示すように、第１スライダユニット４ａは、第１スライダ４１ａと、第１可動部材４２と、第２可動部材４３と、第１可動ラックギア４４Ｒと、第２可動ラックギア４４Ｌと、第１ピニオンギア５Ｒと、第２ピニオンギア５Ｌと、第１ベルト連結部材４８ａと、第１テーブル４９ａと、を備える。

第１スライダ４１ａは、Ｘ方向にスライドできるように第１レール３ａに取り付けられた部材である。すなわち、第１レール３ａは、第１スライダ４１ａをＸ方向に案内する。図６に示すように、第１スライダ４１ａは、第１レール３ａの表面３１に対向可能な第１対向面４１１と、第１レール３ａの側面３２に対向可能な第２対向面４１２と、第２対向面４１２から突出する２つの爪部４１３と、少なくとも一部が第１レール３ａの凹部３３に接する転動体４１４と、を備える。２つの爪部４１３は、それぞれ凹部３３に嵌まっている。すなわち、第１スライダ４１ａは、第１レール３ａをＹ方向の両側から挟んでいる。これにより、第１スライダ４１ａは、第１レール３ａに沿ってＸ方向にスライドすることができる。転動体４１４は、例えば玉である。転動体４１４は、凹部３３の内壁に接触しながら転がる。すなわち、第１レール３ａ及び第１スライダ４１ａが直動型玉軸受（Linear Ball Bearing）を構成している。凹部３３に沿って転動体４１４が転がることによって、第１スライダ４１ａは第１レール３ａを円滑に移動することができる。より具体的には、複数の転動体４１４は、環状に配置されており、且つＸ方向に沿う２列を形成している。２列のうち一方の列に位置する転動体４１４が凹部３３の内壁に接触する。２列のうち他方の列に位置する転動体４１４は、例えば第２対向面４１２に設けられた案内溝によって案内される。また、転動体４１４は、それぞれ転がりながら移動する。すなわち、複数の転動体４１４が無限循環路を形成している。なお、転動体４１４はころであってもよい。

第１可動部材４２は、第１スライダ４１ａに取り付けられ、第１スライダ４１ａと共にＸ方向にスライドする部材である。図５に示すように、第１可動部材４２は、Ｘ方向から見て略Ｌ字状の部材であり、Ｙ方向に対して直交する表面を有する。例えば、第１可動部材４２は、図５及び図７に示すように−Ｙ方向側の表面に第３スライダ４２１を備える。

第２可動部材４３は、第１可動部材４２と共にＸ方向にスライドし、且つ第１可動部材４２に対してＺ方向にスライドする部材である。図２に示すように、第２可動部材４３は、Ｙ方向から見て略矩形の板状部材であり、Ｙ方向に対して直交する表面を有する。例えば、第２可動部材４３は、図５及び図７に示すように＋Ｙ方向側の表面に第３レール４３１を備える。

図７に示すように、第３スライダ４２１は、第３レール４３１の表面４３１１に対向可能な第１対向面４２１１と、第３レール４３１の側面４３１２に対向可能な第２対向面４２１２と、第２対向面４２１２から突出する２つの爪部４２１３と、少なくとも一部が第３レール４３１の凹部４３１３に接する転動体４２１４と、を備える。２つの爪部４２１３は、それぞれ凹部４３１３に嵌まっている。すなわち、第３スライダ４２１は、第３レール４３１をＸ方向の両側から挟んでいる。転動体４２１４は、例えば玉である。転動体４２１４は、凹部４３１３の内壁に接触しながら転がる。すなわち、第３レール４３１及び第３スライダ４２１が直動型玉軸受を構成している。凹部４３１３に沿って転動体４２１４が転がることによって、第３スライダ４２１は第３レール４３１を円滑に移動することができる。より具体的には、複数の転動体４２１４は、環状に配置されており、且つＺ方向に沿う２列を形成している。２列のうち一方の列に位置する転動体４２１４が凹部４３１３の内壁に接触する。２列のうち他方の列に位置する転動体４２１４は、例えば第２対向面４２１２に設けられた案内溝によって案内される。また、転動体４２１４は、それぞれ転がりながら移動する。すなわち、複数の転動体４２１４が無限循環路を形成している。なお、転動体４２１４はころであってもよい。

第１可動ラックギア４４Ｒは、第２可動部材４３に設けられたＺ方向に沿うラックギアである。すなわち、第１可動ラックギア４４Ｒの複数の歯がＺ方向に並んでいる。図２に示すように、第１可動ラックギア４４Ｒは、第２可動部材４３の＋Ｘ側の表面に配置されている。例えば、第１可動ラックギア４４Ｒは、第２可動部材４３の＋Ｘ側の表面が切削されることによって形成されている。すなわち、第１可動ラックギア４４Ｒは、第２可動部材４３と一体である。

第２可動ラックギア４４Ｌは、第２可動部材４３に設けられたＺ方向に沿うラックギアである。すなわち、第２可動ラックギア４４Ｌの複数の歯がＺ方向に並んでいる。図２に示すように、第２可動ラックギア４４Ｌは、第２可動部材４３の−Ｘ側の表面に配置されている。例えば、第２可動ラックギア４４Ｌは、第２可動部材４３の−Ｘ側の表面が切削されることによって形成されている。すなわち、第２可動ラックギア４４Ｌは、第２可動部材４３と一体である。また、第２可動ラックギア４４Ｌ及び第１可動ラックギア４４Ｒは、Ｙ方向から見て線対称に配置されている。

第１ピニオンギア５Ｒは、第１可動ラックギア４４Ｒ及び固定ラックギア６に噛み合うことができる回転部材である。図１から図５に示すように、第１ピニオンギア５Ｒは、第１シャフト５２Ｒと、第１アウターギア５１Ｒと、第１インナーギア５３Ｒと、を備える。第１シャフト５２Ｒは、例えば第１可動部材４２をＹ方向に貫通しており、軸受を介して第１可動部材４２に支持されている。第１アウターギア５１Ｒは、例えば第１シャフト５２Ｒの−Ｙ方向側の端部に取り付けられた平歯車である。第１アウターギア５１Ｒは、第１可動ラックギア４４Ｒに噛み合っている。第１インナーギア５３Ｒは、例えば第１シャフト５２Ｒの＋Ｙ方向側の端部に取り付けられた平歯車である。例えば、第１インナーギア５３Ｒの歯車諸元は、第１アウターギア５１Ｒの歯車諸元と同じである。第１シャフト５２Ｒ、第１アウターギア５１Ｒ及び第１インナーギア５３Ｒは、一体に回転する。

第２ピニオンギア５Ｌは、第２可動ラックギア４４Ｌ及び固定ラックギア６に噛み合うことができる回転部材である。図２から図４に示すように、第２ピニオンギア５Ｌは、第２シャフト５２Ｌと、第２アウターギア５１Ｌと、第２インナーギア５３Ｌと、を備える。第２シャフト５２Ｌは、例えば第１可動部材４２をＹ方向に貫通しており、軸受を介して第１可動部材４２に支持されている。第２アウターギア５１Ｌは、例えば第２シャフト５２Ｌの−Ｙ方向側の端部に取り付けられた平歯車である。第２アウターギア５１Ｌは、第２可動ラックギア４４Ｌに噛み合っている。Ｘ方向から見たとき、第２アウターギア５１Ｌは第１アウターギア５１Ｒに重なっている。すなわち、図３に示すように、第２アウターギア５１ＬのＹ方向の位置が第１アウターギア５１ＲのＹ方向の位置に等しく、且つ第２アウターギア５１ＬのＺ方向の位置が第１アウターギア５１ＲのＺ方向の位置に等しい。第２インナーギア５３Ｌは、例えば第２シャフト５２Ｌの＋Ｙ方向側の端部に取り付けられた平歯車である。例えば、第２インナーギア５３Ｌの歯車諸元は、第２アウターギア５１Ｌの歯車諸元と同じである。第２シャフト５２Ｌ、第２アウターギア５１Ｌ及び第２インナーギア５３Ｌは、一体に回転する。また、Ｘ方向から見たとき、第２インナーギア５３Ｒは第１インナーギア５３Ｌに重なっている。すなわち、第２インナーギア５３ＬのＹ方向の位置が第１インナーギア５３ＲのＹ方向の位置に等しく、且つ第２インナーギア５３ＬのＺ方向の位置が第１インナーギア５３ＲのＺ方向の位置に等しい。

第１ベルト連結部材４８ａは、ベルト９３の動力を第１スライダユニット４ａに伝達するための部材である。第１ベルト連結部材４８ａは、例えば第１可動部材４２と一体に形成されており、ベルト９３に連結されている。具体的には、第１ベルト連結部材４８ａは、ベルト９３を把持している（クランプしている）。第１ベルト連結部材４８ａとベルト９３との間の摩擦力により、第１ベルト連結部材４８ａは、ベルト９３と共に移動する。これにより、第１スライダユニット４ａは、ベルト９３と共に移動することができる。

第１テーブル４９ａは、ワーク１０が載せられる部材である。第１テーブル４９ａは、例えば水平面に平行な板状部材である。第１テーブル４９ａは、第２可動部材４３に取り付けられており、第１可動部材４２の＋Ｚ方向に位置している。例えば、第１スライダユニット４ａが第１停止位置Ｐ１又は第２停止位置Ｐ２に位置しているとき、第１テーブル４９ａの下面（−Ｚ方向側の表面）が第１可動部材４２に接している。この状態において、第１テーブル４９ａのＺ方向の位置は第２テーブル４９ｂのＺ方向の位置に等しい。

第２スライダユニット４ｂは、第２レール３ｂに支持されており、第２レール３ｂに沿って移動することができる。図１から図５に示すように、第２スライダユニット４ｂは、第２スライダ４１ｂと、第２テーブル４９ｂと、第２ベルト連結部材４８ｂと、を備える。

第２スライダ４１ｂは、Ｘ方向にスライドできるように第２レール３ｂに取り付けられた部材である。すなわち、第２レール３ｂは、第２スライダ４１ｂをＸ方向に案内する。また、上述した第１レール３ａ及び第１スライダ４１ａと同様に、第２レール３ｂ及び第２スライダ４１ｂが直動型玉軸受を構成している。

第２テーブル４９ｂは、ワーク１０が乗せられる部材である。第２テーブル４９ｂは、例えば水平面に平行な板状部材である。第２テーブル４９ｂは、第２スライダ４１ｂに取り付けられている。

第２ベルト連結部材４８ｂは、ベルト９３の動力を第２スライダユニット４ｂに伝達するための部材である。例えば、第２ベルト連結部材４８ｂの一端が第２テーブル４９ｂに連結されており、第２ベルト連結部材４８ｂの他端がベルト９３に連結されている。具体的には、第２ベルト連結部材４８ｂは、ベルト９３を把持している（クランプしている）。第２ベルト連結部材４８ｂとベルト９３との間の摩擦力により、第２ベルト連結部材４８ｂは、ベルト９３と共に移動する。これにより、第２スライダユニット４ｂは、ベルト９３と共に移動することができる。

固定ラックギア６は、フレーム２に設けられたＸ方向に沿うラックギアである。具体的には、図２に示すように固定ラックギア６は、第１停止位置Ｐ１と第２停止位置Ｐ２との間に位置する中間位置Ｐ３に配置されており、フレーム２の下板２２に固定されている。例えば中間位置Ｐ３は、第１停止位置Ｐ１及び第２停止位置Ｐ２から等距離の位置である。すなわち、図２に示すように、第１停止位置Ｐ１から中間位置Ｐ３までの距離Ｄ２は、第１停止位置Ｐ１から第２停止位置Ｐ２までの距離Ｄ１の２分の１である。図５に示すように、固定ラックギア６のＹ方向の位置は、第１インナーギア５３ＲのＹ方向の位置に等しい。Ｘ方向から見て、固定ラックギア６の歯が第１インナーギア５３Ｒ及び第２インナーギア５３Ｌの歯に重なっている。例えば、固定ラックギア６のＸ方向の長さＬ２は、第１ピニオンギア５Ｒから第２ピニオンギア５ＬまでのＸ方向の距離Ｌ１に等しい。

図８は、第１スライダユニットが第１停止位置と中間位置との間に位置するときの、本実施形態に係る搬送装置を示す斜視図である。図１の状態から第１スライダユニット４ａが＋Ｘ方向に向かって移動すると、図８に示すように第１ピニオンギア５Ｒの第１インナーギア５３Ｒが固定ラックギア６の−Ｘ方向の端部に達する。

図８の状態から第１スライダユニット４ａが＋Ｘ方向に移動すると、第１インナーギア５３Ｒが、固定ラックギア６に噛み合うことで回転する。これにより、第１インナーギア５３Ｒと共に第１アウターギア５１Ｒが回転する。具体的には、第１アウターギア５１Ｒが＋Ｙ方向で見て右回りに回転する。第１アウターギア５１Ｒが第１可動ラックギア４４Ｒに噛み合っているので、第１アウターギア５１Ｒから第１可動ラックギア４４Ｒに＋Ｚ方向の力が加えられる。このため、第１アウターギア５１Ｒの回転に応じて第２可動部材４３が＋Ｚ方向に移動する。この時、第２アウターギア５１Ｌは、第２可動ラックギア４４Ｌに噛み合っているので、第１アウターギア５１Ｒの回転方向とは逆方向（＋Ｙ方向で見て左回り）に回転している。一方、第２インナーギア５３Ｌは、固定ラックギア６に噛み合っていない（空転している）。

図９は、第１スライダユニットが中間位置に位置するときの、本実施形態に係る搬送装置を示す斜視図である。図１０は、第１スライダユニットが中間位置に位置するときの、本実施形態に係る搬送装置を示す正面図である。図１１は、図１０におけるＢ−Ｂ断面図である。図１０に示すように、第１スライダユニット４ａが中間位置Ｐ３に位置するとき、第１テーブル４９ａは第２テーブル４９ｂの＋Ｚ方向に位置する。中間位置Ｐ３において第１テーブル４９ａのＺ方向の位置が第２テーブル４９ｂのＺ方向の位置とずれるので、第１テーブル４９ａが第２テーブル４９ｂと立体交差することができる。また、図９に示すように、第１スライダユニット４ａが中間位置Ｐ３に位置するとき、第１インナーギア５３Ｒが固定ラックギア６の＋Ｘ方向の端部に達する。これと同時に、第２インナーギア５３Ｌは、固定ラックギア６の−Ｘ方向の端部に達する。

図９に示す状態から、第１スライダユニット４ａが＋Ｘ方向に向かって移動すると、第２インナーギア５３Ｌが、固定ラックギア６に噛み合うことで回転する。これにより、第２インナーギア５３Ｌと共に第２アウターギア５１Ｌが回転する。具体的には、第２アウターギア５１Ｌが＋Ｙ方向で見て右回りに回転する。第２アウターギア５１Ｌが第２可動ラックギア４４Ｌに噛み合っているので、第２アウターギア５１Ｌから第２可動ラックギア４４Ｌに−Ｚ方向の力が加えられる。このため、第２アウターギア５１Ｌの回転に応じて第２可動部材４３が−Ｚ方向に移動する。この時、第１アウターギア５１Ｒは、第１可動ラックギア４４Ｒに噛み合っているので、第２アウターギア５１Ｌの回転方向とは逆方向（＋Ｙ方向で見て左回り）に回転している。一方、第１インナーギア５３Ｒは、固定ラックギア６に噛み合っていない（空転している）。

その後、第２インナーギア５３Ｌが固定ラックギア６の＋Ｘ方向の端部に達したとき、第１テーブル４９ａのＺ方向の位置が第２テーブル４９ｂのＺ方向の位置と同じとなる。この時、第１テーブル４９ａが第１可動部材４２に接することにより、第１テーブル４９ａのＺ方向の位置が保持される。

上述した説明とは逆に、第１スライドユニット４ａが第２停止位置Ｐ２から−Ｘ方向に移動する場合は、第２インナーギア５３Ｌが先に固定ラックギア６に噛み合う。これにより、第２可動部材４３が＋Ｚ方向に移動する。その後、第１インナーギア５３Ｒが固定ラックギア６に噛み合うことで、第２可動部材４３が−Ｚ方向に移動する。

なお、駆動ユニット９は、必ずしもベルトドライブでなくてもよい。例えば、駆動ユニット９は、ローラーチェーン及びスプロケットを備えるチェーンドライブ等であってもよい。また、駆動ユニット９が備えるモータ９１は必ずしも１つでなくてもよく、例えば２つのモータ９１を備えていてもよい。例えば、駆動ユニット９は、２つのモータ９１の一方で第１スライダユニット４ａを移動させ、２つのモータ９１の他方で第２スライダユニット４ｂを移動させてもよい。これにより、搬送効率が向上する。

なお、モータ９１は、サーボモータに限定されず、例えばステッピングモータ、ダイレクトドライブモータであってもよい。また、駆動ユニット９が備える駆動源は必ずしもモータ９１でなくてもよく、例えばエアシリンダ等を用途に応じて適宜用いることができる。

なお、第１可動ラックギア４４Ｒ及び第２可動ラックギア４４Ｌは、必ずしも第２可動部材４３と一体に形成されていなくてもよく、例えば別部材として第２可動部材４３に取り付けられていてもよい。また、第１インナーギア５３Ｒ及び第１アウターギア５１Ｒの歯車諸元は必ずしも同じでなくてもよく、例えば互いに異なる数の歯を有していてもよい。第２インナーギア５３Ｌ及び第２アウターギア５１Ｌの歯車諸元は必ずしも同じでなくてもよく、例えば互いに異なる数の歯を有していてもよい。

以上で説明したように、搬送装置１は、フレーム２と、フレーム２に取り付けられた第１レール３ａ及び第２レール３ｂと、第１スライダユニット４ａと、第２スライダユニット４ｂと、駆動ユニット９と、固定ラックギア６と、を備える。第１スライダユニット４ａは、第１レール３ａに沿って移動できる第１可動部材４２、第１可動部材４２と共に移動し且つ上下方向に移動できる第２可動部材４３、第２可動部材４３に設けられ且つ上下方向に沿う第１可動ラックギア４４Ｒ及び第２可動ラックギア４４Ｌ、第１可動ラックギア４４Ｒに噛み合っている第１ピニオンギア５Ｒ、第２可動ラックギア４４Ｌに噛み合っている第２ピニオンギア５Ｌ、及び第２可動部材４３と共に上下方向に移動できる第１テーブル４９ａを備える。駆動ユニット９は、第１スライダユニット４ａ及び第２スライダユニット４ｂを第１停止位置Ｐ１及び第２停止位置Ｐ２の間で往復させる。固定ラックギア６は、第１停止位置Ｐ１と第２停止位置Ｐ２との間に位置する中間位置Ｐ３に配置され且つ第１レール３ａに沿っている。固定ラックギア６は、第１スライドユニット４ａの位置に応じて第１ピニオンギア５Ｒ及び第２ピニオンギア５Ｌの一方に噛み合う。

これにより、第１スライドユニット４ａの移動によって固定ラックギア６が第１ピニオンギア５Ｒ及び第２ピニオンギア５Ｌの一方に噛み合うことで、第１ピニオンギア５Ｒ及び第２ピニオンギア５Ｌの一方が駆動輪として回転する。このため、第１可動ラックギア４４Ｒ及び第２可動ラックギア４４Ｌの一方に＋Ｚ方向の力が加えられるので、第２可動部材４３が＋Ｚ方向に移動する。したがって、中間位置Ｐ３において第１テーブル４９ａの上下方向（Ｚ方向）の高さが変わる。このため、第１テーブル４９ａ及び第２テーブル４９ｂは、立体交差することで、互いに干渉せずに交互にワーク１０を搬送することができる。さらに、第１スライドユニット４ａが中間位置以外にあるとき、第１ピニオンギア５Ｒ及び第２ピニオンギア５Ｌが固定ラックギア６に噛み合わないので、振動が抑制される。したがって、搬送装置１は、搬送効率を向上させることができ且つ振動の発生を抑制することができる。

また、本実施形態に係る搬送装置１において、第１ピニオンギア５Ｒは、第１可動部材４２に回転可能に支持される第１シャフト５２Ｒと、第１シャフト５２Ｒに取り付けられ且つ第１可動ラックギア４４Ｒに噛み合う第１アウターギア５１Ｒと、第１アウターギア５１Ｒとは異なる位置で第１シャフト５２Ｒに取り付けられ且つ固定ラックギア６に噛み合うことができる第１インナーギア５３Ｒと、を備える。第２ピニオンギア５Ｌは、第１可動部材４２に回転可能に支持される第２シャフト５２Ｌと、第２シャフト５２Ｌに取り付けられ且つ第２可動ラックギア４４Ｌに噛み合う第２アウターギア５１Ｌと、第２アウターギア５１Ｌとは異なる位置で第２シャフト５２Ｌに取り付けられ且つ固定ラックギア６に噛み合うことができる第２インナーギア５３Ｌと、を備える。

これにより、固定ラックギア６と第１可動ラックギア４４Ｒとの間の距離、及び固定ラックギア６と第２可動ラックギア４４Ｌとの間の距離が大きくなりやすい。このため、固定ラックギア６の第２可動部材４３との干渉が防止される。

１搬送装置
１０ワーク
２フレーム
３ａ第１レール
３ｂ第２レール
４ａ第１スライダユニット
４１ａ第１スライダ
４２第１可動部材
４２１第３スライダ
４３第２可動部材
４３１第３レール
４４Ｒ第１可動ラックギア
４４Ｌ第２可動ラックギア
４８ａ第１ベルト連結部材
４９ａ第１テーブル
４ｂ第２スライダユニット
４１ｂ第２スライダ
４８ｂ第２ベルト連結部材
４９ｂ第２テーブル
５Ｒ第１ピニオンギア
５１Ｒ第１アウターギア
５２Ｒ第１シャフト
５３Ｒ第１インナーギア
５Ｌ第２ピニオンギア
５１Ｌ第２アウターギア
５２Ｌ第２シャフト
５３Ｌ第２インナーギア
６固定ラックギア
９駆動ユニット
９１モータ
９１１シャフト
９２駆動プーリー
９３ベルト
９４従動プーリー
Ｐ１第１停止位置
Ｐ２第２停止位置
Ｐ３中間位置

Claims

フレームと、
前記フレームに取り付けられた第１レール及び第２レールと、
前記第１レールに沿って移動できる第１可動部材、前記第１可動部材と共に移動し且つ上下方向に移動できる第２可動部材、前記第２可動部材に設けられ且つ上下方向に沿う第１可動ラックギア及び第２可動ラックギア、前記第１可動ラックギアに噛み合っている第１ピニオンギア、前記第２可動ラックギアに噛み合っている第２ピニオンギア、及び前記第２可動部材と共に上下方向に移動できる第１テーブルを備える第１スライダユニットと、
前記第２レールに沿って移動できる第２テーブルを備える第２スライダユニットと、
前記第１スライダユニット及び前記第２スライダユニットを第１停止位置及び第２停止位置の間で往復させる駆動ユニットと、
前記第１停止位置と前記第２停止位置との間に位置する中間位置に配置され且つ前記第１レールに沿う固定ラックギアと、
を備え、
前記固定ラックギアは、前記第１スライダユニットの位置に応じて前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアの一方に噛み合う搬送装置。
前記第１ピニオンギアは、前記第１可動部材に回転可能に支持される第１シャフトと、前記第１シャフトに取り付けられ且つ前記第１可動ラックギアに噛み合う第１アウターギアと、前記第１アウターギアとは異なる位置で前記第１シャフトに取り付けられ且つ前記固定ラックギアに噛み合うことができる第１インナーギアと、を備え、
前記第２ピニオンギアは、前記第１可動部材に回転可能に支持される第２シャフトと、前記第２シャフトに取り付けられ且つ前記第２可動ラックギアに噛み合う第２アウターギアと、前記第２アウターギアとは異なる位置で前記第２シャフトに取り付けられ且つ前記固定ラックギアに噛み合うことができる第２インナーギアと、を備える請求項１に記載の搬送装置。