JPH0781871A - ラックレール式搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】固定フレーム側に敷設したラックを利用してガ
イドレールの使用本数を節減し、併せてその軌条面を摩
耗から保護して耐久性の向上が図れるようにしたラック
レール式搬送装置を提供する。 【構成】ガイドローラ付きのキャリッジ１に搭載した走
行モータ１１にピニオン１０を連結し、キャリッジの走
行経路に沿って固定フレーム４側に敷設したラック１４
に前記ピニオンを噛み合わせてキャリッジを走行駆動す
るようにしたラックレール式搬送装置において、前記ラ
ックの歯列以外の平坦な壁面をローラ軌条面として、こ
の軌条面に形成した楔形の凹溝に例えば高硬度なばね鋼
材で作られた耐摩耗性の高いシート状レール板１５を敷
設し、該レール板にキャリッジのガイドローラ６を当て
がってキャリッジを走行ガイドするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械に対してワー
クの供給，取出，移載を行うオートローダなどのマテリ
アルハンドリング機器を実施対象として、ハンド機構を
搭載したキャリッジをラック／ピニオンを介して走行駆
動するラックレール式搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、頭記したオートローダの概要を図
８に、また該オートローダに適用したラックレール式搬
送装置の従来構造を図９に示す。図８において、１はマ
ニピュレータアームなどのハンド部２を搭載したキャリ
ッジであり、該キャリッジ１は支柱３の間に架設した固
定フレーム４を案内支持体として後記のようにラック／
ピニオンを介して走行駆動され、この走行途上でハンド
部２が図示されてない工作機械に対してワーク４の供
給，取出，移載を行うことは周知の通りである。

【０００３】ここで、図９で示すように、前記キャリッ
ジ１の走行フレーム５には、ガイドローラ６〜９のほか
に、ピニオン１０と結合した走行モータ１１が搭載され
ている。一方、地上側の固定フレーム４には、キャリッ
ジ１の走行経路に沿ってガイドローラ６〜９の案内軌条
となるガイドレール１２，１３、およびピニオン１０と
噛み合うラック１４が平行に敷設されている。かかる構
成で走行モータ１１によりピニオン１０を回転駆動する
と、キャリッジ１はピニオン１０がラック１４と噛み合
いながら移動し、同時にガイドローラ６〜９がガイドレ
ール１２，１３と接触しながら転動してキャリッジ１が
走行ガイドされる。

【０００４】また、前記したガイドレール１２，１３
は、キャリッジ１の走行中にガイドローラ６〜９を介し
てキャリッジの荷重が加わることから、その耐久性を高
めることを狙いに、通常は焼入れなどの熱処理を施して
表面を硬化した長尺のチャンネル鋼材を採用し、レール
の耐摩耗性を高めるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の構造では、固定フレーム側にはラック１４とは別に
キャリッジ１のガイドローラ６〜９を案内するために複
数本のガイドレール１２，１３を敷設している。このた
めに、使用する資材量が多くなって装置全体での重量が
増加し、かつ製作コストも嵩む。

【０００６】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、その目的は固定フレーム側に敷設したラックを
利用してガイドレールの使用本数を節減し、併せてその
軌条面を摩耗から保護して耐久性の向上が図れるように
したラックレール式搬送装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の搬送装置においては、キャリッジの走行経
路に沿って固定フレーム上に敷設したラックに対して、
該ラック歯列以外の平坦な壁面をローラ軌条面とし、こ
の軌条面でキャリッジのガイドローラを走行ガイドする
よう構成するものとする。

【０００８】また、前記構成おけるラックについては、
次記のような具体的構造を採用して実施することができ
る。 （１）ラックのローラ軌条面にシート状のレール板を敷
設する。 （２）前項（１）のレール板として、高硬度で耐摩耗性
の高いばね鋼板を採用する。

【０００９】（３）前項（１）のレール板を敷設するた
めの構造として、ラックのローラ軌条面に楔形の凹溝を
形成し、該凹溝内にレール板を嵌挿して支持する。ラッ
クのローラ軌条面に形成した凹溝内に弾性変形させたレ
ール板を圧入して支持する。あるいは、レール板に両側
縁にＬ字形に折り曲げた脚部を形成し、該脚部をラック
のローラ軌条面側に切込み形成した溝内に差し込んで支
持する。

【００１０】（４）さらに、固定フレームに対するラッ
クの締結用ボルト穴をレール板の裏面側に穿孔する。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、ラック自身がキャリッジ
のガイドローラに対する案内軌条を兼用するので、その
分だけガイドレールの使用本数が節減できるとともに、
キャリッジも小形コンパクトな構成となる。一方、この
ような構成において耐久性の強化を図るために、キャリ
ッジのガイドローラが転がるラックに焼入れなどの表面
硬化処理を施してローラ軌条面の耐摩耗性を高めること
が考えられるが、歯列を形成した長尺ラック自身に焼入
れ熱処理を施して表面硬化することは、熱処理に伴って
ラックの歯列に反り（反りが生じるとピニオンと円滑に
噛み合わず、騒音発生の原因となる）が生じるなどの問
題があって技術的に困難である。かかる点、ラック自身
のガイド軌条面にばね鋼板などの高硬度なシート状のレ
ール板を敷設することで、ラック自身に表面硬化の熱処
理を施さずに、耐摩耗性の高いローラ軌条面を容易に確
保することができるほか、長期使用の間にレール板が摩
耗した場合でも、レール板の交換が簡単に行える。

【００１２】またこの場合に、レール板の固定手段にボ
ルトを使用すると、ボルト頭がキャリッジのガイドロー
ラ走行面に露呈するために、このボルト頭にガイドロー
ラが当たって騒音，摩耗の問題が派生するが、かかる
点、ラックのローラ軌条面に楔形の凹溝を形成してこの
凹溝内にレール板を嵌挿して支持する。ラックのローラ
軌条面に形成した凹溝内に弾性変形させたレール板を圧
入して支持する。あるいは、レール板に両側縁にＬ字形
の脚部を屈曲形成して該脚部をラックのローラ軌条面側
に切込み形成した溝内に差し込んで支持するなどの固定
方法を採用することにより、ラックに対してボルトなど
を用いずにレール板を定位置に固定して敷設することが
できる。さらに、固定フレームに対するラック自身の締
結用ボルト穴をレール板の裏面側に穿孔することで、前
記と同様に締結ボルトの頭がガイドローラの軌条面に露
呈してガイドローラと擦り合うことが防げる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、各実施例の図中で図８と対応する同一部材
には同じ符号が付してある。 実施例１：図１は本発明の基本的な実施例の構成を示す
ものであり、一側面にキャリッジ１側のピニオン１０と
噛み合うラック歯列１４ａを形成した断面方形状のラッ
ク１４について、歯列１４ａの形成されてない平坦な上
壁面をローラ軌条面１４ｂとして、このローラ軌条面１
４ｂの上にガイドローラ６を転動させてキャリッジ１を
走行ガイドするように構成されている。

【００１４】このようにラック１４自身をガイドローラ
の案内軌条と兼用することで、図９に示した従来構造と
比べてガイドレール１３を１本省略することができ、そ
の分だけ搬送装置全体を軽量，コンパクトに構成でき
る。 実施例２：図２〜図４は先記の実施例１をさらに発展さ
せて耐久性を高めた本発明の実施例であり、この実施例
においては先記実施例１（図１参照）におけるラック１
４のガイド軌条面１４ｂに対応する上壁面に、その長手
方向に沿って断面形状がダブテールを呈する楔形の凹溝
１４ｃを切削加工しておき、この楔形凹溝１４ｃの中に
例えば薄いばね鋼板で作られた高硬度で耐摩耗性の高い
シート状のレール板１５が嵌め込み式に装着支持されて
いる。さらに、ラック１４を固定フレーム４にボルト１
６で締結するために、ラック１４のボルト穴１４ｄがレ
ール板１５の裏面側に穿孔されている。

【００１５】かかる構成によれば、キャリッジ１のガイ
ドローラ６は高硬度なレール板１５の上を転動すること
になるので、ラック１４自身に焼入れなどの表面硬化熱
処理を施すことなしに耐摩耗性の高いローラ軌条面が確
保される。しかも、レール板１５はボルトを用いずにラ
ックの楔形凹溝１４ｃへ嵌め込み式に固定し、かつ固定
フレーム４に対してラック１４を締結するボルト１６を
レール板１５の裏面側に穿孔したボルト穴１４ｄに挿入
して固定フレーム４との間でねじ締結するようにしたの
で、ガイドローラ７の軌条面に締結ボルト１６のボルト
頭が露呈してガイドローラ６と擦り合うことがなく、こ
れによりボルト頭の摩耗，キャリッジ走行時の騒音発生
などが防げる。

【００１６】なお、ラック１４とレール板１５との熱膨
張差は楔形の凹溝で吸収できるので、キャリッジ１の走
行に伴ってガイドローラとレール板との間に摩擦熱が発
生しても、走行ガイド機能に何等の支障を来すおそれは
ない。 実施例３：図５は先記実施例２の応用実施例を示すもの
であり、この実施例においては、ラック１４に対して歯
列１４ａを除く上壁面，および側壁面にそれぞれ実施例
２で述べたと同様なレール板１５を敷設し、このレール
板１５にキャリッジ１のガイドローラ６および８を当て
がってキャリッジ１を走行ガイドするように構成されて
いる。これにより、１本のラック１４でキャリッジ１の
駆動，並びに上下，左右の二方向での走行ガイドを行う
ことができ、それだけキャリッジ１が小形，コンパクト
な構成となる。

【００１７】実施例４：図６は先記の実施例２で述べた
レール板１５の取付け方を変えた本発明の応用実施例を
示すものであり、この実施例においては、ラック１５の
ローラ軌条面にに単純な凹溝を形成しておき、一方では
ばね鋼板で作られたシート状のレール板１５の幅寸法を
凹溝の幅よりも締め代を付与する分だけ幅広に裁断して
おく。そして、レール板１５をラック１４の凹溝に装着
する際にはレール板を弾性変形して溝内に圧入し、ばね
鋼板の反発力でラック１４の溝内に固定支持させる。こ
の構成によれば、実施例２と比べてレール板１５を装着
するラック１４の溝加工が簡単となる。

【００１８】なお、この場合にラック１４とレール板１
５の鋼材が略同じ熱膨張係数となるように材料を選定し
ておけば、キャリッジの走行に伴う摩擦熱でレール板１
５が不当に変形したり、脱落するのを防止できる。 実施例５：図７は前記実施例４とさらに異なる本発明の
応用実施例を示すものである。この実施例においては、
ばね鋼板で作られたシート状のレール板１５に対して、
あらかじめその両側縁にＬ字形に折り込んだ脚部１５ａ
を形成しておき、この脚部をラック１４の壁面側に形成
したスリット状の切込溝へ圧入してレール板１５をラッ
ク１４に固定支持するようにしている。また、図示のよ
うに一枚のレール板１５でラック１４の上面，および側
面を同時に覆うようにレール板全体を断面Ｌ字形に屈曲
成形しておけば、実施例３（図５参照）のようにラック
１４の上面，側面をローラ軌条面として２個のガイドロ
ーラ６，８を同時に案内する構成にも簡単に対応でき
る。

【００１９】なお、特にキャリッジの走行に対して騒音
の静粛性が要求される搬送装置では、前記した実施例２
〜５におけるレール板１５として、ばね鋼板の代わりに
例えば耐摩耗性の高い樹脂製のレール板を採用すれば、
キャリッジ走行中の騒音を低減できる。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば次記の効果を奏する。 （１）請求項１記載の構成を採用してラックをローラ軌
条と兼用させたことにより、従来構成と比べてガイドレ
ールの使用本数を節減して装置全体の軽量，コンパクト
化，並びに製作コストの低減化が図れる。

【００２１】（２）そして、請求項２ないし６の構成を
採用してラックのローラ軌条面に耐摩耗性の高いレール
板を敷設することにより、ラック自身に焼入れなどの熱
処理を施して表面硬化することなしに、耐久性の高い軌
条面が確保できほか、締結ボルトを用いずにレール板を
ラックに装着できる。 （３）また、請求項７の構成を採用してラックの締結ボ
ルト穴をレール板の背後に穿孔することにより、締結ボ
ルトの頭をローラ軌条面に露呈させることなしにラック
を固定フレームへ締結できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１によるラックレール式搬送装
置全体の構成断面図

【図２】本発明の実施例２によるラックレール式搬送装
置全体の構成断面図

【図３】図２における要部構造の拡大図

【図４】図２におけるラックの外形斜視図

【図５】本発明の実施例３によるラックレール式搬送装
置全体の構成断面図

【図６】本発明の実施例４によるラックの構成断面図

【図７】本発明の実施例５によるラックの構成断面図

【図８】本発明の実施対象となるオートローダの構成概
要図

【図９】従来におけるラックレール式搬送装置全体の構
成断面図

【符号の説明】

１ キャリッジ ４ 固定フレーム ５ 走行フレーム ６〜９ ガイドローラ １０ ピニオン １１ 走行モータ １４ ラック １４ａ 歯列 １４ｂ ローラ軌条面 １４ｃ 楔形凹溝 １４ｄ ボルト穴 １５ レール板 １５ａ 脚部 １６ 締結ボルト

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイドローラ付きのキャリッジに搭載した
   走行モータにピニオンを連結し、キャリッジの走行経路
   に沿って固定フレーム側に敷設したラックに前記ピニオ
   ンを噛み合わせてキャリッジを走行駆動するようにした
   ラックレール式搬送装置において、前記ラックの歯列以
   外の平坦な壁面をローラ軌条面としてこの軌条面でキャ
   リッジのガイドローラを走行ガイドするようにしたこと
   を特徴とするラックレール式搬送装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の搬送装置において、ラック
   のローラ軌条面にシート状のレール板を敷設したことを
   特徴とするラックレール式搬送装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の搬送装置において、レール
   板の材質が高硬度で耐摩耗性の高いなばね鋼板であるこ
   とを特徴とするラックレール式搬送装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の搬送装置において、ラック
   のローラ軌条面に楔形の凹溝を形成し、この凹溝内にレ
   ール板を嵌挿して支持したことを特徴とするラックレー
   ル式搬送装置。
5. 【請求項５】請求項２記載の搬送装置において、ラック
   のローラ軌条面に形成した凹溝内に弾性変形させたレー
   ル板を圧入して支持したことを特徴とするラックレール
   式搬送装置。
6. 【請求項６】請求項２記載の搬送装置において、レール
   板に両側縁にＬ字形に折り曲げた脚部を形成し、該脚部
   をラックのローラ軌条面側に切込み形成した溝内に差し
   込んで支持したことを特徴とするラックレール式搬送装
   置。
7. 【請求項７】請求項２ないし６のいずれかの項に記載の
   搬送装置において、固定フレームに対するラックの締結
   用ボルト穴をレール板の裏面側に穿孔したことを特徴と
   するラックレール式搬送装置。