JPH08198600A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被搬送物を任意の方向に軽く押すだけで、そ
の方向に被搬送物を移動可能な操作性に優れた搬送装置
を提供すること。 【構成】 搬送装置は、把持装置２と、把持装置２を任
意の移動方向に、走行装置４に対して相対的に変位可能
なピン３４，４７と、ピン３４，４７の変位量を検出す
るエンコーダ３２，５０と、エンコーダ３２，５０が検
出した変位量に応じて、移動手段を駆動するコントロー
ラ２２を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工場等において重量物
を搬送するための装置に関し、さらに詳細には、重量の
比較的軽い被搬送物を任意の方向に移動可能な操作性の
良い搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の組立工場においては、生産ライ
ンに流れる車両に対して、特定の部品を組み立てる作業
を行なうため、その部品を任意の場所に移動する必要が
ある。ここで、組み付ける部品が、ドアパネル等、自走
式のクレーン等で搬送するには重量が軽い場合、搬送物
保持手段により部品を保持させた後、作業者が搬送物保
持手段を手押しして、搬送物保持手段に連結された車輪
を固定レールに沿って転動させて搬送する装置が用いら
れていた。

【０００３】従来の搬送装置の構成を図１０に示す。部
品１を保持する把持装置２が、垂直方向に延びた保持棒
部２ａにより走行装置４に固設されている。走行装置４
は、二対の従動車輪７により、左右レール９に走行可能
に取り付けられている。左右レール９の両端の上面に
は、一対の車輪１０が、ブラケット３により回転可能に
支持されている。また、一対の車輪１０はシャフト１２
により連結されており、一対の前後レール１４に走行可
能に取り付けられている。前後レール１４は、サブ部材
１５により工場の建屋に吊り下げ固定されている。

【０００４】次に、従来の搬送装置の作用を説明する。
作業者は、部品収納場所等から、図示しない駆動手段に
より被保持物である部品１を把持装置２に保持させる。
その後、作業者が任意の方向に部品１または把持装置２
を手押しすることにより、走行装置４がその方向に移動
する。すなわち、図中矢印Ｘの方向には、従動車輪７が
左右レール９に沿って転動することにより、走行装置４
が矢印Ｘの方向に移動する。また、図中矢印Ｙの方向に
は、車輪１０が前後レール１４に沿って転動することに
より、左右レール９が矢印Ｙの方向に移動する。作業者
が矢印Ｘと矢印Ｙとの中間の斜め方向に手押した場合、
矢印Ｘの方向と矢印Ｙの方向へ同時に移動するため、把
持装置２は斜め方向へ移動する。作業者は、部品１を車
両の組み付け箇所まで移動させ、把持を解除して部品１
の組立作業を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
搬送装置には、次のような問題があった。すなわち、比
較的軽い搬送物を移動させる場合であっても、組立工程
では作業が繰り返し行われ、作業者の疲労が蓄積し、高
頻度の搬送作業を行うことができないという問題があっ
た。そのため、走行装置４の移動をモータ等の駆動装置
を利用し、把持装置２にボタンスイッチ等を取付けるこ
とが考えられる。また、ボタンスイッチの代わりに、例
えば、特開昭５０−７３３６０号公報では、操作レバー
により駆動装置である油圧シリンダを制御する装置が開
示されている。

【０００６】しかしこの場合、作業者は、車両へ部品１
を組み付ける場合、部品１に片手を添えながら残りの手
で押しボタンスイッチ等を操作することとなる。部品１
に片手を添えるのは、部品１を車両の適正な箇所に位置
決めするためである。一方、部品１を車両の適正な箇所
に位置決めするためには、部品１に細かい動きをさせる
必要があるが、作業者の注意力が部品１に添えた片手
と、押しボタンスイッチを操作する残りの手とに分散す
るため、押しボタンスイッチにより、微小な動きを操作
することが難しかった。特に、同時に両手で異なった操
作をすることに慣れていない作業者にとっては、非常に
疲れる作業となるため、作業効率が低下する問題があっ
た。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、被搬送物を任意の方向に軽く
押すだけで、その方向に被搬送物を移動可能な操作性に
優れた搬送装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の搬送装置は、被
搬送物保持手段と、該被搬送物保持手段を移動させる移
動手段とを有する搬送装置であって、搬送物保持手段を
移動手段により移動可能な方向に、移動手段に対して相
対的に変位可能に連結する連結手段と、連結手段の変位
量を検出する検出手段と、検出手段が検出した変位量に
応じて、移動手段を駆動する制御手段を有している。

【０００９】

【作用】上記構成を有する本発明の搬送装置の被搬送物
保持手段は、被搬送物を保持する。また、移動手段は、
該被搬送物保持手段を被搬送物を保持する場所から、被
搬送物を置く場所まで移動させる。そして、連結手段
は、作業者が搬送物または被搬送物保持手段を移動手段
により移動可能な方向に押したときに、移動手段に対し
て相対的に変位する。その時、検出手段は、連結手段の
変位量を検出する。また、制御手段は、検出手段が検出
した変位量に応じて移動手段を駆動して、被搬送物保持
手段を、作業者が押した方向に移動させる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。本発明の一実施例である搬送装置の全体の
構成を図１に示す。部品１を保持する被搬送物保持手段
である把持装置２から垂直方向に延びた保持棒部２ａ
が、本発明の特徴である変位センサＡを介して、走行装
置４に連結されている。本実施例の変位センサＡは、変
位手段かつ検出手段に相当する。変位センサＡの詳細な
構成を図２に示し、その断面図を図３に示す。図２
（ａ）は、変位センサＡの正面図を示し、（ｂ）は変位
センサＡの左側面図を示している。保持棒部２ａの上端
面に、ブラケット３０が固設されている。ブラケット３
０には、図３に示すように、一対のラジアル軸受４２に
より、ピン３４が回転可能に支持されている。ピン３４
は、図３（ｂ）に示すように、ジョイント４３に対して
止めネジ４４により固定されている。ブラケット３０の
左側面には、ブラケット３６を介して位置検出器である
エンコーダ３２が固定されている。エンコーダ３２の出
力軸は、フレキシブルジョイント３３によりピン３４と
連結しており、エンコーダ３２はピン３４の回転角度を
検出している。この構成により、エンコーダ３２は、把
持装置２の図１に示す矢印Ｙ、すなわち前後方向の振れ
角を検出している。

【００１１】一方、走行装置４の下面には、ブラケット
４５が固設されている。ブラケット４５には、一対のラ
ジアル軸受４６により、ピン４７が回転可能に支持され
ている。ピン４７は、ジョイント４３に対して止めネジ
４０により固定されている。ブラケット４５の右側面に
は、ブラケット４８を介して位置検出器であるエンコー
ダ５０が固定されている。エンコーダ５０の出力軸は、
フレキシブルジョイント４９によりピン４７と連結して
おり、エンコーダ５０はピン４７の回転角度を検出して
いる。この構成により、エンコーダ５０は、把持装置２
の図１に示す矢印Ｘ、すなわち左右方向の振れ角を検出
している。

【００１２】次に、搬送装置全体の構成の説明に戻る。
走行装置４は、一対の駆動車輪５と一対の従動車輪７に
より、左右レール９に走行可能に取り付けられている。
駆動車輪５には、モータ６が連結されている。左右レー
ル９の両端の上面には、一対の車輪１０が、ブラケット
３により回転可能に支持されている。また、一対の車輪
１０はシャフト１２により連結されており、一対の前後
レール１４に走行可能に取り付けられている。前後レー
ル１４は、サブ部材１５により工場の建屋に吊り下げ固
定されている。また、左右レール９の上面には、モータ
１１が固設されている。モータ１１は、出力軸に付設さ
れたスプロケット１３を介して、シャフト１２に連結し
ている。

【００１３】次に、搬送装置の制御装置について説明す
る。図６に制御装置をブロック図で示す。制御装置であ
るコントローラ２２は、オーバーラン判断手段２５、変
位無効判断手段２７、及び追動制御手段２６を含んでい
る。そして、コントローラ２２には、エンコーダ３２、
エンコーダ５０、モータ６、及びモータ１１が接続され
ている。

【００１４】次に、上記構成を有する搬送装置の作用を
説明する。作業者は、部品収納場所等から、図示しない
駆動手段により被保持物である部品１を把持装置２に保
持させる。その後、把持装置２または部品１を任意の方
向に押すと、把持装置２は変位センサＡにより、走行装
置４に対して相対的に変位する。すなわち、作業者が図
１で矢印Ｘの右方向に把持装置２を押すと、把持装置２
が、ピン４７と共に走行装置４に対して回転する。そし
て、ピン４７の回転角度をブラケット４５に固設された
エンコーダ５０が検出し、検出した回転角度がコントロ
ーラ２２に送られる。

【００１５】オーバーラン判断手段２５は、エンコーダ
５０が検出した回転角度、すなわち、把持装置２の走行
装置４に対する変位量が、図７に示すオーバーラン基準
値を越えているか否か判断する。オーバーラン判断手段
２５は、オーバーランが発生したと判断した場合は、追
動制御手段２６を介してモータ６及びモータ１１を緊急
停止させる。図７は、横軸にエンコーダ５０またはエン
コーダ３２が検出した回転角度を採り、縦軸にエンコー
ダ５０，３２が検出した回転角度（把持装置２の走行装
置４に対する変位量）に対するコントローラ２２からモ
ータ６，１１への指示速度を示す。本実施例では、作業
者が手押し作業を行っている場合は、オーバーラン判断
手段２５を作動させておらず、把持装置２を自動戻しモ
ードで自動的に部品１置き場に戻す場合に作動させてい
る。これによれば、把持装置２が自動戻し状態で移動し
ているとき、把持装置２が何かと接触した場合等に、エ
ンコーダ５０が検出する回転角度がオーバーラン基準値
を越えるため、把持装置２の移動を停止させることがで
きる。

【００１６】次に、変位無効判断手段２７は、エンコー
ダ５０が検出した回転角度、すなわち、把持装置２の走
行装置４に対する変位量が、図７に示す無効範囲を越え
ているか否かを判断する。本実施例の搬送装置において
は、作業者が通常、部品１または把持装置２に手を添え
ているので、把持装置２は色々な方向に微少な動きをし
ていると考えられる。エンコーダ３２及びエンコーダ５
０は、その微少な動きを検出するが、変位量が無効範囲
を越えない場合は、変位無効判断手段２７は、追動制御
手段２６を駆動させない。把持装置２の微少な変位に対
して、モータ６やモータ１１を駆動すると、かえって操
作性が悪くなるからである。従って、無効範囲では、図
７に示すように、モータ６，１１への指示速度は０なの
で、コントローラ２２は、モータ６，１１を駆動させな
い。一方、変位量が無効範囲を越えている場合、変位無
効判断手段２７は、追動制御手段２６に駆動指令を与え
る。追動制御手段２６は、駆動指令を受けて、図７の縦
軸に示すように、エンコーダ５０，３２の検出した回転
角度に比例した正逆速度指令により、モータ６、モータ
１１を駆動する。この無効範囲は、図示しない入力装置
により、作業者が容易に変更することが可能である。こ
れにより、各作業者が自分に適した無効範囲を設定でき
るため、操作性が向上する。

【００１７】また、作業者が図１で矢印Ｙの奥方向に把
持装置２または部品１を押すと、把持装置２が、ピン３
４と共に走行装置４に対して回転する。そして、ピン３
４の回転角度をブラケット４２に固設されたエンコーダ
３２が検出する。そして、エンコーダ３２が検出した変
位量の絶対値が、図７に示す無効範囲より大きい場合に
は、変位無効判断手段２７が変位量は有効であると判断
し、追動制御手段２６によりモータ１１を駆動して、左
右レール９が前後レール１４に沿って図中矢印Ｙの奥方
向に移動する。

【００１８】また、作業者が把持装置２または部品１を
右奥の方向へ押した場合は、エンコーダ３２とエンコー
ダ５０とが同時に変位量を検出し、変位量が無効範囲を
越えていれば、追動制御手段２６が作動して、モータ６
及びモータ１１を同時に駆動するため、走行装置４は、
矢印Ｘの右方向と矢印Ｙの奥方向へ同時に移動し、把持
装置２は右奥方向へ移動する。このように、作業者は、
部品１または把持装置２を押すだけで、把持装置２を任
意の位置へ移動させることができる。そして、部品１を
車両の組み付け箇所まで移動させた時に、部品１に両手
を添えて位置決めできるため、作業効率が高い。

【００１９】次に、図９で作業者が作業に必要とする操
作力Ｆについて説明する。図９（ａ）に示すように、部
品１の重量をＷとし、保持棒部２ａの長さをＬとし、変
位量をＫとし、ピン３４とピン４７の直径をｄとする
と、図９（ｂ）に示すように、操作力Ｆは、変位センサ
Ａのモーメントに移動量のベクトルを加えたものとな
る。すなわち、Ｆ＝Ｗλ×φｄ／（２Ｚ）＋ＫＷ／Ｌと
なる。ここで、Ｚ＝（Ｌ2 −Ｋ2 ）1 / 2 である。本実
施例では、ｄ＝２０ｍｍ、Ｌ＝１０００ｍｍ、λ＝０．
０５、Ｋ＝５ｍｍとしているので、Ｗ＝５０ｋｇの場
合、操作力は、Ｆ＝０．３ｋｇｆとなる。図１０に示す
従来の搬送装置では、例えば、矢印Ｙ方向に把持装置２
を移動させる場合、左右レール９自体を作業者が押す必
要がるため、大きな操作力を必要としていたが、本実施
例によれば、変位センサＡのみ変位させればよいので、
操作力は、Ｆ＝０．３ｋｇｆと軽減される。

【００２０】以上、詳細に説明したように、本実施例の
搬送装置によれば、把持装置２を任意の移動方向に相対
的に変位可能な変位手段３４，４７と、変位手段３４，
４７の変位量を検出するエンコーダ３２，５０と、エン
コーダ３２，５０が検出した変位量に応じて、モータ
６，１１を駆動するコントローラ２２を有しているの
で、作業者の押す力を大幅に軽減することができ、作業
者の疲労度を下げ、操作性を向上させることができる。

【００２１】次に、第二の実施例を説明する。図５に第
二の実施例の搬送装置の全体構成を示し、図４に変位セ
ンサＢの詳細図を示す。本実施例が、第一の実施例と異
なるのは、変位センサＢのみであるので、変位センサＢ
について詳細に説明し、他の説明を省略する。保持棒部
２ａと走行装置４の間に変位センサＢを設け、把持装置
２の移動量を検出している。保持棒部２ａの上端面に
は、プレート１６が固設されている。プレート１６の上
には、一対のスライド軸受１７が固設され、プレート１
９に固設されたレール１８上をスライドする。そのスラ
イドする量は、プレート１９に固設されたラック５１上
を、プレート１９に固設されたエンコーダ２３に取り付
けられたピニオン２４が転動することにより、検出され
る。また、走行装置４の下面に固設されたプレート２２
の下面には、スライド軸受２１が取り付けられており、
プレート１９に固設されたレール２０上をスライドす
る。そのスライドする量は、プレート１９に固設された
ラック５３上を、プレート２２に固設されたエンコーダ
５２に取り付けられた図示しないピニオンが転動するこ
とにより、検出される。

【００２２】エンコーダ５２が、把持装置２の図中矢印
Ｘ方向の変位を検出し、エンコーダ２３が、把持装置２
の図中矢印Ｙ方向の変位を検出する。変位を検出して、
モータ６及びモータ１１を制御するコントローラ２２
は、第一実施例と同じである。第二の実施例の操作力Ｆ
を図８に示す。部品１の荷重をＷｋｇとすると、作業者
が作業に必要とする操作力Ｆは、荷重Ｗに転がり摩擦係
数λを乗じた値となる。第二実施例では、Ｗ＝５０ｋｇ
ｆ、λ＝０．０５であるので、操作力Ｆは、２．５ｋｇ
ｆとなる。図１０に示す従来の搬送装置では、例えば、
矢印Ｙ方向に把持装置２を移動させる場合、左右レール
９自体を作業者が押す必要がるため、大きな操作力を必
要としていたが、本実施例によれば、変位センサＢのみ
変位されればよいので、操作力が軽減され、作業者の負
担が軽減され、疲労度が減少する。

【００２３】以上各実施例について説明したが、本発明
は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更ができることは
言うまでもないことである。２つの実施例により、変位
量を検出する手段を説明したが、保持棒部２ａと走行装
置４の間にあって、把持装置２の変位量を検出する手段
であれば、どの様な手段であっても同様である。また、
本実施例では、変位量検出手段としてエンコーダを使用
したが、リニアスケールの他の検出器を使用してもよ
い。また、本実施例では、２軸方向に移動させる連結手
段を使用したが、１軸のみ変位可能な連結手段を用いて
もよいし、３軸以上変位可能な連結手段を用いてももよ
い。

【００２４】

【発明の効果】本発明の搬送装置によれば、被搬送物保
持手段を任意の移動方向に相対的に変位可能な変位手段
と、変位手段の変位量を検出する検出手段と、検出手段
が検出した変位量に応じて、追動手段を駆動する制御手
段を有しているので、作業者の押す力を軽減することが
でき、作業者の疲労度を下げ、操作性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である搬送装置の全体構成を
示す正面図である。

【図２】変位センサＡの詳細な構成を示す外観図であ
る。

【図３】変位センサＡの詳細な構成を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の第二実施例である搬送装置の全体構成
を示す正面図である。

【図５】変位センサＢの詳細な構成を示す外観図であ
る。

【図６】搬送装置の制御手段を示すブロック図である。

【図７】制御方法を示す説明図である。

【図８】第二実施例の操作力を示す説明図である。

【図９】第一実施例の操作力を示す説明図である。

【図１０】従来の搬送装置の全体構成を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 変位センサ ６，１１ モータ ２２ コントローラ ２５ オーバーラン判断手段 ２６ 追動制御手段 ２７ 変位無効判断手段 ３２，５０ エンコーダ ３４，４７ ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被搬送物保持手段と、該被搬送物保持手
   段を移動させる移動手段とを有する搬送装置において、 前記搬送物保持手段を移動手段により移動可能な方向
   に、前記移動手段に対して相対的に変位可能に連結する
   連結手段と、 前記連結手段の変位量を検出する検出手段と、 前記検出手段が検出した変位量に応じて、前記移動手段
   を駆動する制御手段を有することを特徴とする搬送装
   置。