JPH0346914A

JPH0346914A - 自動搬送システム

Info

Publication number: JPH0346914A
Application number: JP2174617A
Authority: JP
Inventors: Iii David B Wood; デイヴィッド、ビィ．ウッド、サード; Charles Hart; チャールズ、ハート
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1989-07-14
Filing date: 1990-07-03
Publication date: 1991-02-28
Also published as: US4934511A; EP0408184A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、１対の離間した平行なワークピース（加工物
）支持レール間に配置された往復式の搬送ビームを用い
て、所定の装荷位置にワークピースを給送するための搬
送システムに関するものである。さらに詳しくは、本発
明は、可変の前進行程を有する移動式ビームを組込んで
なり、これによって所定の装荷位置にワークピースを配
置するように搬送システムを自動的に調節し、また、該
搬送システムに沿ってランダムに間隔をおかれた多数の
ワークピース・を連続的に給送することができる間歇的
な搬送システムに関するものである。

〔従来の技術〕

自動給送製造機械などのための種々の機構の使用は、製
造産業や機械工具産業において幾世紀にもわたって広く
利用されてきた。製造組立ラインに沿ってパーツ（部品
）やワークピース（加工物）を移動させるために普及し
ている１つのタイプの搬送システムは、１移動ビーム（
ｖａｌｋｌｎｇ　ｂｅａｍ）　”　　・コンベアとして
知られており、ここで、該コンベアに装備されている幾
つかの筒形カムの回転は、閉走行路に沿ってビームが“
移動“または軌道運動をするように同期されている。こ
のようなコンベアにおけるビームの移動経路は、使用さ
れている特定のカムのパターンおよびこのようなカムの
連続的な回転によって決定される。ビームが所定のサイ
クルで振動するにつれて、該ビームは搬送している対象
物を往復可能に動かす。しかしながら、ビームに“移動
する”動きを与えるために用いられる筒形カムの動きを
同期化させるために必要な駆動は、−船釣には複雑でか
つ本質的に精巧なものであって、動きの不適当な同期化
からもたらされる不当な摩耗や疲労を防止するためにパ
ターンにおいて比較的狭い許容範囲の公差が必要とされ
る。

多くのカムで駆動される移動ビームシステムについての
一般的な問題の幾つかを克服するために試みられた移動
ビーム・コンベアは、１９７９年５月１日にエム・ドー
ティ　（Ｍ、Ｄｏｔｙ）に対して発行された米国特許第
４，１５１，９０７号明細書に開示されている。該米国
特許明細書には、第１および第２のリンク仕掛接続を通
して達成される垂直および水平の双方の動きのために、
単一ノカムを用いている移動ビーム・コンベアが説明さ
れている。上記米国特許明細書には、ビームの動きはカ
ムの３６０°の回転毎に１回閉走行経路を横断すること
、およびカムの溝のパターンは所望に応じて矩形の経路
の各コーナにおいて、わずかの休止または“停止（ｄｗ
ｅｌｌ）”を許容するように選択することができること
が教示されている。前記米国特許明細書には、更に、リ
ンク仕掛システム内での接続を変化させることにより、
特定の適用のためにその移動経路をトレースするときの
ビームの行程を、僅かに長くまたは僅かに短くすること
ができることが記載されている。前記米国特許明細書に
記載のコンベアによれば、移動ビーム・コンベアシステ
ムを駆動するために必要な機構が簡略化されたとされて
いるが、特定のカムの溝のパターンおよびそのリンク仕
掛構造体の接続によって定まるビーム行程のパターンに
対しては、前記のシステムはきびしい制限を受けている
。

幾分かは類似しているワークピースの給送および排出の
機構が、１９８０年６月２４日にエイ・クシジアン（Ａ
、Ｋｕｓｈｉｇｉａｎ　）に対して発行された米国特許
第４．２０９，０８７号明細書に開示されている。該米
国特許明細書に記載の機構に含まれている移動ビームは
、支持用のテーブル上に搭載されたスライド式の機構に
よって支承されている。この移動ビームは流体シリンダ
によってほぼ垂直の方向に上昇および下降をされるべき
ものであり、また、そのスライド式の機構は別個の流体
シリンダによるやり方で往復運動がなされている。その
経路に関するスライドの前方への走行範囲は調節可能な
止めネジによって制限されており、また、該流体シリン
ダをコントロールするために１対のリミットスイッチが
用いられている。該移動ビームに含まれている多数の精
密に間隔をおかれているワークピースの受は台は、該コ
ンベアの非可動の支持用構造体における類似の受は台に
対応している。上記米国特許明細書に特に教示されてい
ることは、移動ビームの前方への移動は、ワークピース
の受は台の隣接している凹部の中心間の間隔に等しい距
離までに制限されるということである。

その結果、前記米国特許明細書に記載の装置は、工作機
械の隣接するワークピースの受は台間の所定距離だけ互
いに離間した所定数のワークピースを移動させるだけの
ものとして設計されたことになる。

同様に、１９８８年１２月２０日（再発行日）にエイ・
メイソン（Ａ、Ｍａｓｏｎ　）に対して発行された米国
再発行特許節３２．８０４号明細書には、所定の機械加
工ステージョンに沿って多数のワークピースを移動させ
るための、多段ステーション搬送機構が開示されている
。該特許明細書の移送機構には、ロケータ（配置体）に
受入れられた多数のワークピースを支持するシャトル（
往復体）および該シャトル組立体の支持ピンを垂直に上
昇させるリンク・システムの使用が組込まれている。前
記特許明細書によれば、はぼ垂直の移動によフてシャト
ルをその完全に上昇した位置まで動かすために、そのク
ランクを２回完全に回転させることが必要とされる。−
旦完全に上昇した位置に達すると、該シャトルはワーク
ピースの各々を１作業ステーションだけ前進させること
が指示される。ワークピースを１作業ステーションだけ
前進させた後で、クランクが反対方向に回転されてシャ
トルを下降させ、ワークピースからロケータの係合が外
される。そして、これによりシャトルがその当初の位置
に引込むことが許容されて、別の指示すイクルを待つこ
とになる。

１９８８年１１月１日にエイチ・シュラツタ−ら（Ｉｌ
、５ｃｈｌａｔｔｅｒ　ｅｔ、ａｌ、）に対して発行さ
れた米国特許第４．７８１．２８５号明細書、および１
９８８年１１月１５日にニスｅ　ハヤシ（Ｓ、Ｈａｙａ
ｓｈｌ）に対して発行された米国特許第４，７８３．８
８９号明細書に説明されているような別の機構としては
、所定の作業ステーションの間で対象物を移動させるた
めの他の種々の移送機構が説明されてぃる。これらの機
構のいずれにおいても、完全に上昇された位置にあると
きのコンベア装置の前方への移動は、作業ステーション
間の距離または固定された支持レールにおけるＶ字状ノ
ツチ間の距離によって特に制限を受ける。

〔発明が解決しようとする課題〕

今日の高度に自動化された製造設備および機械加工工場
においてしばしば所望されることは、対象物間の間隔を
一様に維持することを考慮する必要なく、また、搬送シ
ステムそれ自体における特定の作業ステーションまたは
整列装置に対応させるように対象物の指示をする必要な
く、該搬送システムに沿って対象物を移動させるための
能力を備えることである。このことは、機械化された装
荷システムが用いられているような状況において、即ち
、例えば１度に１個のワークピースを特定の工作機械に
対して装荷したり排出したりするスポット式の装荷ロボ
ットまたは類似の装置のようなものが用いられている状
況において、特に当てはまるものである。このような状
況においては、１度に１個のワークピースを所定の装荷
位置まで給送することが必要とされる。これまでは、産
業において利用できる機構は、上述したような移動ビー
ム・コンベアおよび類似の機構に依存してきているが、
この種の機構で必要とされるものは、所定の間隔を維持
するように、このようなコンベアにおいて種々のロケー
タによる制限内で、−様な間隔をおいて支持されて移送
されるものである。

往復式のビームシステムまたは移動ビームシステムは、
修正またはエラーに対する余裕が殆どない所定のパター
ンで移動されるものである。

このように所定の間隔をおかせることは装荷の手順を更
に複雑にするものであって、それらの所定の間隔パター
ンを維持することが必要とされていた。従って、これら
のシステムは、柔軟性を欠くものであって、従って、そ
の適用に制限があり、また−船釣な適用のためにさえも
注文による設計を必要とすることが極めて多い。

従って、本発明の目的は、これまでに産業界で用いられ
た搬送システムについての上述した問題点および欠点を
解消することにある。

本発明の別の目的は、隣接するワークピースを全ゆる特
定の離間間隔に維持することを必要とせずに、簡単で信
頼性のある態様でもって、複数個のワークピースを所定
の装荷位置まで、連続的にかつ間歇的に給送するための
搬送システムを提供することにある。

本発明の更に別の目的は、最先端のワークピースが装荷
位置の近傍にある時点を決定するための手段と、以前に
搬送されたワークピースまたは後続して搬送されるワー
クピースから現在のワークピースまでの間隔のいかんに
拘らず、最先端のワークピースが確実に所定の装荷位置
に配置されるように、搬送システムにおける移動ビーム
の前進行程を調節する手段を含み、複数個のワークピー
スを所定の装荷位置まで連続的な態様でもって給送する
ための搬送システムを提供することにある。

また、本発明の目的は、光学的な検知機器を用いて、円
滑、効率的かつ安全な態様でワークピースを所定の装荷
位置まで容易に給送する搬送システムを提供することに
ある。

本発明の別の目的は、搬送システム上でランダムな間隔
をおかれたワークピースを、連続的な態様でもって、所
定の装荷位置まで間歇的に給送することが可能であり、
また、該装荷位置に給送されるべきワークピースの補給
を自動的に行う装荷装置を備えることができる搬送シス
テムを提供することにある。

本発明の１つの側面によれば、１個または複数個のワー
クピースを所定の装荷位置に機械的に給送するための、
長手方向の搬送システムが提供される。この搬送システ
ムは、各々上部支持表面、遠位端部および近位端部を含
む１対の離間された平行なワークピース支持体を備えて
いる。該所定の装荷位置は、ワークピース支持体の近接
端部（近位端部）に隣接して配置されており、また、長
手方向の搬送ビームは該ワークピース支持体°の中間に
移動自在に配置されている。該搬送ビームは、１個また
は複数個のワークピースを支持するための上部表面を備
えている。上向きの方向、近位端部に向う前向きの搬送
方向、下向きの方向および後向きの方向へ搬送ビームを
動かすための駆動装置が設けられており、搬送ビームが
ワークピースをワークピース支持体から持上げて、近位
端部に向けて動かすことができるように構成されている
。下向きの移動は実質的に垂直方向であり、搬送ビーム
の上部表面は、該搬送ビームを所定の当初の位置まで戻
す後向きの移動に先立って、上部ワークピース支持表面
の下部まで降下される。搬送ビームの上部表面上のワー
クピースが装荷位置に到達した時点を検知するための装
置が設けられており、また、この搬送システムは、検知
されたワークピースが該搬送ビームの下向きの移動によ
って装荷位置に適切に配置されるように、上部表面の前
進移動行程の長さを自動的に変えるためのコントロール
装置を備えている。

〔実施例及び発明の作用・効果〕

以下、添附図面に示す実施例を説明しつつ本発明につい
て具体的に説明する。

ここで図面を詳細に参照するが、図面を通じて、同じ符
号は同じ要素を指示している。第１図ないし第３図には
、本発明に従って構成された搬送システム１０が例示さ
れている。特に、この搬送システム１０は、ベース１８
上に取付けられた複数対の長手方向に間隔をおかれた支
柱１７を含み、１対の山形鋼製支持ブラケット１６、を
支持するものとして例示されている。第３図に最も良く
示されているように、支柱１７の個別の対は所定の距離
をもって互いに横方向に離されているが、これについて
は後にさらに詳細に述べる。支持ブラケット１６の内側
上方表面に取付けられているものは、離間された１対の
長手方向のワークピース支持レール１５であり、これは
搬送システム１０のほぼ全長にわたって延在している。

第１図に示されているように、支持レール１５は多数の
ワークピース１２を支持するように設計されており、ま
た、このワークピース１２は支持レール１５に沿ってラ
ンダムに間隔をおくことができるようにされている。ワ
ークピース］２は、いくつかの図面を通して、第３図に
示されているように機械加工その他の処理がなされる車
輪のような、はぼ円筒状の形態の少なくとも１つの表面
を有するものとして例示されている。また、支持レール
１５もほぼ円筒状の形態を呈するものとして例示されて
いるが、これは種々の形状のワークピースを支持するた
めに好適なものである。更に、支持レール１５は、その
間隔をおいた結果として、車輪等のような円形にされた
対象物のための自動調心位置決め式の支持構造を提供し
ている。

間隔をおかれた支柱１７の中間に配置されている長手方
向の搬送ビーム２０は、上部の摺動可能なテーブル２７
を支持するボックス状の下部構造体２′２を含んでいる
ものとして例示されている。特に、ボックス状の下部構
造体２２は、上壁部２３、下壁部２４、側壁部２５ａと
２５ｂ１および端壁部２６ａと２６ｂから構成されてい
る。第３図において最も良くわかるように、摺動可能な
テーブル２７は、土壁部２３の上部表面に取付けられて
おり、テーブル取付はプレート３０、テーブル・ベース
２つ、および、それぞれに上部表面２１を有する１対の
長手方向のワークピース支承トラック２８から構成され
ている。テーブル２７は、ボックス状の下部構造体２２
に対して長手方向に移動させるように、土壁部２３上に
摺動自在に取付けられている。

特に、好適な実施例においては、テーブル２７は間隔を
おかれた多数のボール・ブツシュ装置（集成装置）３１
上に取付けられている。各ボール・ブツシュ装置３１は
、ロッド３４に沿っての長手方向の移動のためにブツシ
ュ・ハウジング３３内に取付けられている長手方向のブ
ツシュ３２を備えている。ロッド３４はロッド支持体３
５を介して土壁部２３に直接的に接続されている。ここ
で説明されているようなボール・ブツシュ装置は、ニュ
ーヨーク州ポート・ワシントン（Ｐｏｒｔ　Ｗａｓｈｉ
ｎｇｔｏｎ、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ）のトムソン、インダス
トリーズ、インク、　　（ＴｈｏｍｓｏｎＩｎｄｕｓｔ
ｒｉｅｓ、　Ｉｎｃ、）から容易に入手することができ
る。

テーブル駆動シリンダ３６は、その一方の端部において
シリンダ・ラグ等を介して土壁部２３に取付けられてお
り、また、その対向する端部においてシリンダ・ブラケ
ット３７を介してテーブル取付はプレート３０の下部表
面に取付けられている。後により詳細に述べるように、
このテーブル駆動シリンダ３６は、下部構造体２２に対
してテーブル２７を直線的に動かす。

第２図は、ボックス状の下部構造体２２の拡大断面図で
あって、その好適な実施例の詳細を示すものである。そ
の使用においては、理解されるように、長手方向の搬送
ビーム２０は上方に向けて移動して、支承トラック２８
の上部表面２１を介して、当初は支持レール１５上に休
止しているワークピース１２と係合するようにされる。

間隔をおかれた支承トラック２８は、上記のような円形
状のワークピースに対して、自然の■−ブロック形の自
動調心位置決めの支持を提供する。その後、摺動可能な
テーブル２７が前方に動かされて、該搬送システム１０
の近接端部（近位端部）の近傍の所定の装荷位置１３に
向けてワークピース１２を搬送する。第２図に示されて
いる装置により、搬送ビーム２０の垂直方向の上昇およ
び下降移動が好適になされる。

特に、ボックス状の下部構造体２２は、それぞれに長手
方向間隔をおかれた１対のガイド・ポスト４０および４
１上に取付けられている。

これにより、ガイド・ポスト４０および４１は、下部構
造体２２に対して垂直の上下方向にスライド式の移動を
提供して、横方向および長手方向の移動に関して構造体
２２に対して相対的な剛性を与えながら、搬送ビーム２
０が実質的に垂直移動をすることが確実にされる。

これらのガイド・ポストは、中央ポスト４２（および４
２ａ）、取付はベース４３（４３ａ）、および安定な垂
直移動を容易にするための１対のボール・ブツシュ４４
　（４４ａ）から構成されている。また、内壁部５０ａ
および５０ｂは、下部構造体２２内の他の移動部分をブ
ツシュ組立体から有効に切離すために望ましいというこ
とも考えられる。

垂直方向の移動は、シリンダ番アンカ５６等によりベー
スまたはフロア１８に固着されている垂直駆動シリンダ
４５を通して、またレバー４６の下端部に（例えばピン
５７により）ピン留めされているブツシュロッド７５を
通して、搬送ビーム２０に対して伝えられる。レバー４
６は適当なレバー軸５４によって回転可能に支持されて
いる。そして、このレバー軸５４は、（第２図および第
３図かられかるように）複数本の支柱５５によって支持
されている。駆動レバー４６の上端部には、パッド５３
と接触して回転するたのカムまたは潤滑ローラ５２［例
えば、インデイアナ州パルパライソ（ｙａｌｐａｒａｉ
ｓ。

、Ｉｎｄｌａｎａ）のマギル、マニュファクチュアリン
グ社（Ｍｃｇｉｌｌ　Ｍｒｇ、Ｃｏ、Ｉｎｃ、）から入
手できるコがビン留めされている。ここで記述されるよ
うに、駆動レバー４６の下方中央部には、引棒４８が調
節可能にピン留めされている。引棒４８は下部構造体２
２内で長手方向に延在しており、また、引棒ビン６０に
よって第２の駆動レバー４７の下方部分に取付けられて
いる。駆動レバー４７は、同様に、ベアリング内のレバ
ー軸６１において回転可能に取付けられており、このレ
バー軸６１は複数本の支柱６２によって支持されている
。同様に、駆動レバー４７は、土壁部２３の下部表面に
取付けられたパッド６６と接触して回転するように、そ
の上端部に隣接して回転可能にビン留めされているロー
ラ６５を含む。

ビーム２０を上昇させるためにローラ５２および６５が
適正に配置されるように、垂直駆動シリンダ４５の起動
に応答して駆動レバー４６および４７の回転との同期を
とるために、引棒４８は調節可能な性質のものにするこ
とが好適である。その結果として、搬送ビーム２０は、
その全長にわたり一様な態様でもって上昇または下降が
なされることになる。ローラ５２および６５を、それぞ
れボール・ブツシュのガイド・ポスト支持体４０および
４１と組合せて用いることにより、下部構造体２２およ
び搬送ビーム２０全体の垂直移動は比較的滑らかな態様
でもって行なうことができる。引棒４８に調節性を与え
る好適な態様が、対向して配置されたナツト７０および
７２と相互作用をする差動ネジ６８を含む構成として第
２図に例示されている。

例えば、ナツト７０と相互作用をする差動ネジ６８のネ
ジ切り端部は、特定のネジ切りピッチ（例えば、３／４
〜１０）をもって形成することが可能であり、これに対
して、ナツト７２と相互作用をするネジ切り端部７１は
、インチ当り異なるネジ切り数（例えば、３／４〜１６
）をもって形成することが可能である。その結果、差動
ネジ６８の回転により、引棒４８の長さに対する便利な
調節機構が与えられる。理解されるように、第２図の左
側にブツシュロッド７５が延出しているシリンダ４５の
起動により、レバー４６および４７の双方の時計方向の
回転が生起され、これに次いで、ボックス状の構造体２
２および搬送ビーム２０が所定の距離だけ垂直上方に移
動される。第３図において仮想線で示されているように
、搬送ビーム２０の上方への移動により、支承トラック
２８の上部表面が支持レール１５の上部表面を超えて上
昇し、それによって搬送ビーム２０によりワークピース
１２（これは当初はレール１５上に支持されている）が
レール１５を超えて持上げられる。その後、摺動可能な
テーブル２７が搬送システム１０の近位端部および所定
の装荷位置１３まで長手方向に移動することができる。

前記したように、テーブル駆動シリンダ３６は長手方向
に往復可能な摺動自在のテーブル２７に設けられている
。第１図かられかるように、駆動シリンダ３６および長
手方向のボール・ブツシュ装置３１は、構造体２２に対
するテーブル２７の所定量の長手方向の移動が容易にな
されるような設計がなされている。後述するように、最
先端のワークピース１２を所定の装荷位置１３に正確に
位置決めするために、この搬送システムにおける全ゆる
個々の前進行程の間に、摺動可能なテーブル２７の長手
方向前進行程の長さおよびその結果としての移動は自動
的に変動可能である。その結果、前進行程は所定の最大
長さまで自動的に変動可能になるが、これの選択は、特
定の搬送システムの適用に従って、テーブル駆動シリン
ダ３６の限界、ボール・ブツシュ装置３１の長さ、また
は該システムで用いられる同様な構造体の限界の範囲内
でなされる。理解されるように、このような前進行程の
長さの変動は、装荷位置１３の真上の位置まで移動した
ときの第１のワークピース１２ａの最先端表面の検知に
応じて変えられる。

理解されるように、搬送ビーム２０の上方への垂直移動
によりワークピース１２が支持レール１５から持上げら
れ、この後のテーブル２７の移動により、このようなワ
ークピース１２の全てが所定の装荷位置１３に向けて長
手方向に前方に搬送されることになる。最先端のワーク
ピース１２ａが、摺動可能なテーブル２７がその最大の
前進行程の末端に到達した時までに、所定の装荷位置１
３に到達しないときには、搬送システム１０のコントロ
ール書プログラムにより前進行程が終り、搬送ビーム２
０の下方への垂直移動が始まる。この下方への移動は、
駆動シリンダ４５を逆転させて駆動レバー４６および４
７を反時計方向に回転させるだけでなされるものであり
、これにより、搬送ビーム２０が第３図に示されている
位置まで下げられる。

搬送ビーム２０が下げられると、この搬送ビーム２０が
下方への移動を続けてその当初の降下位置に至る間に、
ワークピース１２は再び支持レール１５上に戻って配置
されることになる。

その当初の位置まで下げられた後で、搬送ビーム２０は
、所定の装荷位置１３から離れて即ち後方に戻されて（
即ち、引込められて）、その当初の長手方向での位置ま
で移動する。この時点において搬送ビーム２０はフル・
サイクルを完了し、さらに前方移動のためにその上方へ
の移動を開始してワークピース１２と係合する状態にあ
る。

さらに、垂直駆動シリンダ４５およびテーブル駆動シリ
ンダ３６の起動は、ダブル・ソレノイド式の戻り止バル
ブおよび／または比例バルブなどによりコントロールさ
れて、加速度、給送塵および減速度が円滑に実施され、
これに対応して搬送ビーム２０の円滑な移動がなされ、
ワークピース１２の上昇、搬送および下降がなされるよ
うにされている。これらのシリンダの加速、給送および
減速の効果的なコントロールは、ワークピースの一様か
つ安全な操作および搬送を提供すると共に、システムの
効率を最大限にするためには重要なことである。特定の
プログラムが本発明にとって必須というものではなく、
コントロール用の機器は普通に入手できるものであるか
ら、コントロール・プログラムについての付加的な詳細
は省略する。

本発明のさらに重要な特徴は、搬送システム１０の近位
端部に位置検知装置８０を組込んで、所定の装荷位置１
３に向けて搬送されるときの、最先端のワークピース１
２ａの最先端の表面を検知する手段を設けることである
。ワークピースの最先端の表面が所望の装荷位置に近接
したときに、これを正確に検知するための１個または複
数個の光学的検知器即ち光学センサ８１を取付けること
ができるようになっている。光学センサ８１は、最先端
のワークピース１２ａの位置をモニタするために、検知
器支持体８３上に取付けられるものとして示されている
。装荷位置１３に達する前の幾つかの地点においてワー
クピース１２ａの最先端の表面を検知できるように、複
数個のセンサ８１を用いることが好適である。幾つかの
センサ８１を設けることにより、搬送ビーム２０の前進
行程は、装荷位置１３の真上における最先端のワークピ
ース１２ａの前方への移動の停止に先立って、コントロ
ール・プログラムによって適切な減速をすることができ
る。このようにして、搬送ビーム２０の前進行程の急激
な停止を回避することができ、また、当該行程の標準的
な減速の実施が可能になり、搬送ビーム２０の下方への
移動の開始に先立って前進行程の円滑な停止が確実にな
される。

また、搬送システム１０が最後のワークピースを装荷位
置に搬送して、再装荷が必要なときに、このことを指示
するための同様な検知手段（図示せず）を設けることも
企図されている。

このことに関して、搬送システム１０の遠位端部におい
てワークピース１２が連続的に装荷されれば、あるいは
該システムについて全般的に十分な監視がなされていれ
ば、付加的なセンサが必要とされることはない。

高度に機械化された環境においては、本発明は自動的な
装荷装置に対して極めて良好に適合している。特に、搬
送ビーム２０の前進行程の長さについて実質的に無制限
の可変性があることから、ワークピース１２は支持レー
ル１５上で完全にランダムに間隔をおかれることが可能
であり、また、ワークピース１２の相対的な位置に拘ら
ず手動によりまたは自動的に装荷することができる。同
様に、第１図および第４図に例示されているように、本
発明によれば、多様な品目（例えば、その幅が異なる車
輪）を単一の搬送システムの上で同時に処理することが
可能である。

更に、支持レール１５および支承トラック２８の円形状
の形態が、搬送されるワークピース１２の種々の寸法お
よび形状に適合し、また、（車輪等のような）全般的に
円形状の形態をもつワークピースに対する自動調心位置
決め手段として作用する。

同様に、本発明に必要な構成が比較的簡単であることに
より、システム１０の長手方向の実質的に全長にわたっ
て支持レール１５を直接的に利用することが可能である
。第４図かられかるように、自動装荷装置８５は搬送シ
ステム１０の部分の真上位置まで好適に上昇または移動
することができ、先に装荷したワークピース１２が搬送
システム１０からなくなるのに先立って、上部から追加
のワークピース１４を効率的に装荷することが可能にな
る。ここで注意されるべきことは、搬送システム１０上
の隣接ワークピース間に特定の間隔を維持する必要性が
なく、ランダムな間隔とし得る自由度により、装荷装置
８５の下にワークピース１２が配置されていない任意の
時点において、自動装荷装置８５による追加のワークピ
ース１゛４の再装荷が可能となる。

第４図乃至第７図に例示されている好適な自動装荷装置
８５は、４個の直立コーナ・ポスト８７を備えたフレー
ム８６を含んでいて、装荷装置８５が搬送システム１０
の上に有効にまたがることが可能にされている。各コー
ナ・ポスト８７は連結棒材８８によって長手方向に接続
され、また、クロス部材８９によって横方向に接続され
ている。クロス部材８９の上に載置され中心位置決めさ
れているものは、それぞれ直立前方−支柱９０および直
立後方支柱９１である。

支柱９０および９１は、長手方向の上部部材９２によっ
て統合的に接続されている。

第５図および第６図に最も良く示されているように、ボ
ール・ブツシュ・ロッド１１４がロッド支持体１１５に
よって前方支柱９０に対して取付けられ、これに沿って
垂直のボール・ブツシュの経路を定められている。長手
方向の上部部材９２の下部表面から下がっているエレベ
ータ・ハウジング１１０は、ブツシュ１１３を包囲する
ボール・ブツシュ・ハウジング１１２を介して一ボール
・ブツシュ・ロッド１１４上に摺動自在に取付けられて
いる。第４図および第５図かられかるように、長手方向
の上部部材９２に組み込まれているモータ９６は、該上
部部材９２に収納された回転可能な駆動シャフト９５に
取付けられている。駆動シャフト９５は上部部材９２の
長手方向に沿って延在しており、また、上部部材９２の
左端部においてベアリング１２１により軸支されている
。追加のベアリング（例えば１２１ａ）を、上部部材９
２の長さ方向に沿って有利に適切な間隔をおいて設ける
ことができるように企図されている。ベベル・ギヤー９
８は駆動シャフト９５上でスリーブ内に収められ、また
、エレベータ・ハウジング１１０内に延在しているネジ
９７に取付けられている対応するベベル・ギヤー９９と
噛み合うようにされている。モータ９６からの回転入力
は、駆動シャフト９５、ベベル・ギヤー９８゜９９およ
びネジ９７を通してボールねじ・ナツト１００に伝達さ
れ、エレベータ・ハウジング１１０およびこれに取付け
られた構造体に対する垂直方向の動きを与える。同様に
、装荷装置８５０反対端部における直立支柱９１に組み
付けられているボール・ブツシュ装置１１９は、対応す
るエレベータ・ハウジング１１０ａを摺動自在に支持し
ている。このハウジング１１０　ａにはネジ９７ａおよ
び駆動シャフト９５によって駆動される適当なベベル・
ギヤーが組み込まれている。このようにして、装荷装置
８５のキャリッジ組立体１１１に対する垂直方向の動き
が与えられる。

キャリッジ組立体１１１は、エレベータ・ハウジング１
１０と１１０ａとの間に長手方向に延在しているキャリ
ッジ支持部材１０３を備えている。・フランジ部材１０
４はキャリッジ支持部材１０３に対して横方向の安定性
を与える。

エレベータ・ハウジング１１０および１１０ａのそれぞ
れの下方端部には、外側に延出するショルダ・ビーム支
持体１０２，１０２ａが取付けられている。第６図に最
も良く示されているように、ショルダ・ビーム支持体１
０２は横方向に延出して、心棒１０６に対する回転可能
な支持を与えている。この心棒１０６は、回転可能なり
ランプ式のショルダ・ビーム１０５の長手方向の端部を
回転可能に接続している。第７図かられかるように、回
転可能なりランプ式のショルダ・ビーム１０５は、好適
には円形状の断面体であって、下方に懸下するクランプ
・アーム１０７および上方に延出するクランプ・アーム
延出部１２９に対して一体的に接続されている。第７図
は、支柱９１および通常は上部部材９２の下方部に隣接
している関連の構造体（例えば、ボール・ブツシュ装置
１１９）の部分だけを示すことにより簡略化されている
。理解されるように、ショルダ・ビーム１０５はクラン
プ・アーム１０７に対するピボット点を付与して、装荷
手順の間に追加のワークピース１４を解放することが可
能にされている。

対向して配置されたクランプ・アーム１０７の対の末端
部は、長手方向に延在している矩形のクランプ・ビーム
１０８の対に接続されており、また、このクランプ・ビ
ーム１０８の最も内部の表面には、長手方向のクランプ
支持レール１０９が設けられている。この支持レール１
０９は、装荷装置８５内に保持された追加のワークピー
ス１４（例えば車輪）の下部表面と接触するようにされ
る。キャリッジ支持部材１０３の中心付近に取付けられ
ているキャリッジ開閉シリンダ１２５は、追加のワーク
ピース１４を保持および解放するようにクランプ・アー
ム１０７をコントロールする。特に、シリンダ１２５に
装置されているピストンはローラ１２６に取付けられて
おり、また、このローラ１２６はローラ・トラック１２
７内に摺動自在に支持されて、垂直方向の往復移動をす
るように構成されている。また、ローラ１２６に取付け
られているリンク・アーム１２８は、クランプ・アーム
延出部１２９の上方端部に取付けられている。

装荷装置８５内に保持された追加のワークピース１４が
搬送システム１０上に配置されようとするどきには、モ
ータ９６が起動されてエレベータ・ハウジング１１０お
よび１１０ａを、従ってキャリッジ１１１全体を下降さ
せ、第８図に示されているように、ワークピース１４が
ワークピース支持レール１５上に休止するようにされる
。−旦ワークピース１４が支持レール１５上に支持され
ると、シリンダ１２５が起動されてローラ１２６が下方
に向けて押され、その結果としてクランプ・アーム１０
７の外向きの回転を生じる。クランプ・アーム１０７の
外向きの回転により、クランプ支持レール１０９がワー
クピース１４の周辺部から外されて、ワークピース１４
による干渉なしでキャリッジ１１１が垂直に上昇できる
ようになる。次いで、キャリッジ１１１はその当初の垂
直上昇位置に戻り、また、シリンダ１２５が起動されて
クランプ・アーム１０７が閉ざされる。このときに、装
荷装置８５それ自体には、後の再装荷手順のために追加
のワークピースの再装荷がなされる。

第８図には更に、種々の形状および寸法のワークピース
（例えば１４および１４ａ）のための、ここで説明され
た搬送システムの適合性が示されている。上述したよう
に、ここで説明した特定の構造によって、円形の断面形
状を有するワークピースについて、自動調心位置決め支
持の付加された利点が提供されるけれども、ここで理解
されることは、本発明による搬送システムは種々の形状
および寸法のワークピースに対して等しく適用できると
いうことである。

ここで更に理解されるべきことは、自動装荷装置８５に
ついて提示された特定の構造は、本発明の搬送システム
に対して容易に組込むことができる自動装荷システムの
単なる好適な実施例にすぎないということである。複数
個のワークピースを個別に装荷し、または、−組一括し
て装荷するためのその他の装置を等しく使用することが
できる。

以上、本発明の好適な実施例の開示および説明をしたが
、ここで説明された搬送システムの更に別の適合は、本
発明の範囲から逸脱することなく、当業者による適当な
修正によって達成できるものである。これらの潜在的な
修正の幾つかについては記載されており、また、その他
のことは当業者にとって明らかなことであろう。

例えば、搬送ビームの上下移動および前後移動のために
別個の駆動手段が説明されたけれども、４個の移動の全
てを達成させるために単一の駆動を適合させることがで
きる。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲の記
載事項に基づいて考慮されるべきであり、明細書および
図面に示され、説明された構造および動作の詳細には限
定されないことが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による搬送システムの正面図であり、第２図は、第１図で例示された搬送ビーム装置の拡大さ
れた部分断面図であり、第３図は、第１図における切断線３−３から見た搬送シ
ステムの拡大断面図であり、第４図は、本発明の搬送シ
ステムの別の実施例の正面図であり、第５図は、内部の詳細を示すために一部破断した第４図
に示されている構成の上部右方向部分についての部分拡
大図であり、第６図は、第５図における切断線６−６から見た上部の
部分拡大図であり、第７図は、第４図に示されている搬送システムの自動装
荷装置について、当該第４図の切断線７−７から見た拡
大された部分断面図であり、第８図は、その装荷手順が
例示されている第４図に示されている搬送システムの簡
略化した拡大端面図である。１０は搬送システム、１２はワークピース、１３は装荷
位置、１５は支持レール、１６は支持ブラケット、１７
は支柱、２０は搬送ビーム、２１は上部表面、２２はボ
ックス状の下部構造体、２３は上壁部、２４は下壁部、
２６ｇは端壁部、２６ｂは端壁部、２７は摺動可能なテ
ーブル、２８は支承トラック、２９はテーブル・ベース
、３０はテーブル取付はプレート、３１はボール・ブツ
シュ装置、３３はブツシュ・ハウジング、３４はロッド
、３５はロッド支持体、３６はテーブル駆動シリンダ、
３７はシリンダ・ブラケット、４０はガイド・ポスト、
４１はガイド・ポスト、４５は垂直駆動シリンダ、４６
はレバー、４７はレバー　８５は自動装荷装置。ＦＩＧ。３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１個のワークピースを所定の装荷位置
に機械的に送るための長手方向の搬送システムであつて
、各々上部ワークピース支持表面を備え、かつ遠位端部お
よび近位端部を有している、１対の離間された平行なワ
ークピース支持体と、前記近位端部に隣接して配置された所定の装荷位置と、少なくとも１個のワークピースを支持するための上部表
面を有し、かつ前記ワークピース支持体の中間に移動自
在に配置された長手方向の搬送ビームと、前記搬送ビームを上向きの方向に、前記近位端部に向う
前向きの搬送方向に、下向きの方向に、および後向きの
方向に移動させ、これにより前記搬送ビームが前記少な
くとも１個のワークピースを前記ワークピース支持体か
ら持ち上げて前記近位端部に向って移動させることがで
き、前記下向きの移動は実質的に垂直であり、また、前
記搬送ビームの前記上部表面は前記後向きの移動に先立
って前記上部ワークピース支持表面より下に下降してお
り、前記後向きの移動により前記搬送ビームが所定の当
初の位置に戻るように、前記搬送ビームを前記各方向に
駆動させるための駆動手段と、前記搬送ビームの前記上部表面上のワークピースが前記
装荷位置に到達した時点を検知するための手段と、検知されたワークピースが前記搬送ビームの下向きの移
動により前記装荷位置に適正に配置されるように、前記
駆動手段の前進移動の行程の長さを自動的に変えるため
のコントロール手段とを備えてなる搬送システム。
（２）前記１つまたは複数の移動の開始および終端にお
いて、前記駆動手段の円滑な加速および減速をさせるた
めの速度コントロール手段が更に備えられており、これ
により前記搬送システムに沿って前記少なくとも１個の
ワークピースの円滑な給送移動を行えるようにした請求
項１に記載の搬送システム。
（３）前記駆動手段が、前向きの搬送方向への前記ビー
ムの移動および上下方向への移動のための別個の駆動装
置から構成されている請求項１に記載の搬送システム。
（４）前記搬送ビームが、長手方向の摺動可能なテーブ
ルを支持する頂壁部を有するボックス状の構造体を備え
ており、前記テーブルには前記上部ワークピース支持体
表面が設けられている請求項１に記載の搬送システム。
（５）前記駆動手段が、前記ボックス状の構造体を上下
方向に移動させるための駆動装置と、前記少なくとも１
個のワークピースを前記所定の装荷位置に向けて前向き
に搬送するために前記頂壁部に関して長手方向に前記摺
動可能なテーブルを移動させるための、及び前記ボック
ス状の構造体が下向きの位置にあるときに前記テーブル
をその当初の位置に戻すように移動させるための独立の
駆動装置から構成されている請求項４に記載の搬送シス
テム。
（６）前記検知手段が、前記搬送ビーム上に支持された
ワークピースの最先端の表面を検知する光学センサを備
え、前記センサが最先端の表面を検知したときに信号を
発生し、前記搬送ビームの前進移動を停止させ、かつそ
の下向きの垂直移動を行わせる請求項１に記載の搬送シ
ステム。
（７）前記検知手段が複数個の光学センサを備えており
、前記搬送ビーム上で前記装荷位置に向けて移動される
ときの前記ワークピースの最先端の表面を検知し、また
、前記前進移動の停止に先立って前記搬送ビームの前進
移動の減速を可能にして、これにより、前記ビームの前
進移動と下向きの垂直移動との間の変移が円滑にされて
いる請求項２に記載の搬送システム。
（８）１個または複数個のワークピースを前記ワークピ
ース支持体に配置する自動装荷装置をさらに備えている
請求項１に記載の搬送システム。
（９）前記搬送システムは、支持されるべき少なくとも
１個の円形状の表面を有するワークピースを搬送するよ
うに設計されていて、これにより前記離間された平行な
ワークピース支持体が前記ワークピースに対する自動調
心位置決め支持を提供し、また、前記自動装荷装置が装
荷されるべきワークピースの幅または直径よりは小さく
、前記平行なワークピース支持体間の間隔よりは大きな
距離だけ離間された１対の対向するジョー部材を備えて
おり、装荷操作の間に前記ジョー部材がワークピースを
解放するように外向きに移動可能である請求項８に記載
の搬送システム。
（１０）所定の装荷位置にワークピースを連続的に搬送
するため搬送システムであって、各々上部ワークピース
支持表面を備え、かつ遠位端部および前記装荷位置が近
接して配置されている近位端部を有している、１対の離
間された平行なワークピース支持体と、ワークピースと係合し、これを支持するための上部表面
を有し、かつ当初の位置を有していて、前記上部表面は
前記ワークピース支持体の前記支持表面の下部に配置さ
れて前記ワークピース支持体上で支持されているワーク
ピースとの係合が外れるようになっている、前記ワーク
ピース支持体の間に移動自在に配置された長手方向の搬
送ビームと、前記搬送ビームをその当初の位置から実質的に垂直方向
に上昇させて、前記ワークピース支持体上のワークピー
スに係合させ、前記ワークピースを前記ワークピース支
持体の上に持上げるための、また、前記ワークピース支
持体上の前記ワークピースを交換するために前記搬送ビ
ームを垂直方向に下降させるための第１の駆動手段と、前記ビームが上昇された位置にあるときにワークピース
を前記装荷位置に向けて前向きに移動させるために、ま
た、前記ビームが当初の位置に下降されたときに少なく
とも上部表面を後向きの方向の引込み位置に戻すために
、前記搬送ビームの少なくとも上部表面を長手方向に移
動させるための第２の駆動手段と、前記上部表面上で長手方向に移動されているワークピー
スの最先端の表面が前記装荷位置の垂直上部位置に到達
した時点を決定するための検知手段と、前記検知手段からの入力に応答して前記上部表面の長手
方向の前進移動を自動的に停止させ、これにより当該ワ
ークピースを前記装荷位置に配置するように前記上部表
面を下降させることができるコントロール手段とを備え
てなる搬送システム。
（１１）前記駆動手段によって発生された移動の円滑な
加速および減速をさせるための速度コントロール手段が
更に備えられており、これにより前記搬送システムに沿
って前記少なくとも１個のワークピースの円滑な給送移
動を行えるようにした請求項１０に記載の搬送システム
。
（１２）前記搬送ビームが、長手方向の摺動可能なテー
ブルを支持する頂壁部を有するボックス状の構造体を備
えており、前記テーブルには前記上部ワークピース支持
表面が設けられている請求項１０に記載の搬送システム
。
（１３）前記検知手段が、前記近位端部に隣接して長手
方向に間隔をおかれた複数個の光学センサを備えており
、前記装荷位置に向けて長手方向に移動されているワー
クピースの最先端の表面を検知し、また、前記前進移動
の停止に先立って、前記上部表面の長手方向前進移動の
適切な減速を可能にして、これにより、前進移動行程の
停止と前記ビームの下向きの移動との間の変移が円滑に
されている請求項１０に記載の搬送システム。
（１４）１個または複数個のワークピースを前記ワーク
ピース支持体に配置する自動装荷装置を更に備えている
請求項１０に記載の搬送システム。
（１５）前記自動装荷装置は、前記ワークピース支持体
に対して実質的に平行に整列され、また、前記装荷位置
に対して連続的に給送されるべきワークピースを搬送シ
ステムに再装荷するために、複数個のワークピースを保
持して前記ワークピース支持体上に下降されるように設
計された１対の長手方向に対向されたジョー部材を備え
ており、前記ジョー部材は外側の関節部に対して蝶番的
に支持されて、該装荷装置が下降して前記ワークピース
が前記ワークピース支持体上に置かれた後で、前記保持
されたワークピースを解放するようにされている請求項
１４に記載の搬送システム。
（１６）前記ワークピースは、前記ワークピース支持体
、前記上部表面および前記ジョー部材によって支持する
ことが可能な少なくとも１個の円形状の表面を含む請求
項１５に記載の搬送システム。
（１７）所定の装荷位置にワークピースを連続的に搬送
するための搬送システムであって、各々上部ワークピース支持表面を備え、かつ遠位端部お
よび近位端部を有する１対の離間された平行なワークピ
ース支持体と、前記近位端部に隣接する前記ワークピース支持体上に位
置し、かつ他の処理機器によって連続的な接近でワーク
ピースが搬送されるべき所定の装荷位置と、ワークピースの係合および支持のための上部表面を備え
る長手方向に摺動可能なテーブルを支持する頂壁部を備
えた下部構造体を有していると共に、前記上部表面が前
記ワークピース支持体の前記支持表面の下部に配され、
かつ前記ワークピース支持体上に支持されたワークピー
スとの係合がはずれる当初位置を有し、前記離間された
ワークピース支持体間に移動自在に配置された長手方向
の搬送ビームと、前記搬送ビームをその当初の位置から実質的に垂直方向
に上昇させて、前記ワークピース支持体上のワークピー
スに係合させ、前記ワークピースを前記ワークピース支
持体の上昇された位置まで持上げるための、また、前記
ワークピース支持体上の前記ワークピースを交換し、前
記搬送ビームをその当初の位置に戻すために、前記搬送
ビームを垂直方向に下降させるための第１の駆動手段と
、前記ビームが上昇された位置にあるときに、ワークピー
スを前記装荷位置に向けて前向きに移動させるように、
前記ワークピース支持体に関して長手方向に前記搬送ビ
ームの少なくとも摺動可能なテーブルを移動させるため
の、また、前記上部表面が前記支持表面の下部に下降さ
れたときに、少なくとも摺動可能なテーブルを後向きの
方向の引込み位置に戻すための第２の駆動手段と、前記上部表面上で長手方向に移動されているワークピー
スの最先端の表面が前記装荷位置の垂直上部位置に到達
した時点を決定するための検知手段と、前記検知手段からの入力に応答して前記上部表面の長手
方向の前進移動を自動的に停止させ、これにより当該ワ
ークピースを前記装荷位置に配置するように前記上部表
面を下降させることができるコントロール手段と、複数個のワークピースを前記ワークピース支持体上に同
時に配置し、必要に応じて搬送されるべきワークピース
を前記搬送システムに再装荷するための自動装荷装置と
を備えてなる搬送システム。
（１８）前記駆動手段によって発生された移動の円滑な
加速および減速をさせるための速度コントロール手段が
更に備えられており、これにより前記搬送システムに沿
って前記少なくとも１個のワークピースの円滑な給送移
動を行えるようにした請求項１７に記載の搬送システム
。
（１９）前記搬送ビームが、長手方向の摺動可能なテー
ブルを支持する頂壁部を有するボックス状の構造体を備
えており、前記テーブルには前記上部のワークピース支
持表面が設けられている請求項１８に記載の搬送システ
ム。