JPH09315561A - ワーク搬送方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワーク搬送方法および装置に関し、ワークの
落下を防止しながらも搬送効率を向上させるワーク搬送
方法および装置を実現する。 【解決手段】 台車１０のテンプレート１２（積載部）
にワーク１４を積載し、その台車１０が移動していると
き、ワーク１４に作用する力を打ち消す方向にテンプレ
ート１２を傾斜させてワーク１４を搬送する。台車１０
が移動しているときには、その台車１０のテンプレート
１２を傾斜させてワーク１４に作用する力を打ち消して
減少または消滅、あるいはワーク１４をテンプレート１
２に押し付ける力に変化させる。そのため、ワーク１４
の落下を防止することができる。また、ワーク１４の落
下が防止されるために、台車１０の移動速度を上げるこ
とができるので、搬送効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワーク搬送方法およ
び装置に関し、ワークの落下を防止しながらも搬送効率
を向上させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワーク搬送装置は、台車の積載部にワー
クを積載し、その台車を目標位置まで移動させることに
よってワークの搬送を行う。この場合、台車はワークを
載せた位置から目標位置まで加速・等速・減速運動す
る。移動の際には加速力や遠心力等の力が生じてワーク
に加わり、その力によってワークと積載部との接点を中
心に回転しようとする力がワークに作用する。ここで、
上記加速力とは、台車が加速度運動（速度上昇，速度下
降の両方を含む。）する際にワークに加わる力のことを
意味する。したがって、単にワークを積載部に載せただ
けで搬送すると、上記回転しようとする力の大きさによ
ってはワークが台車から浮き上がり、ついには落下して
しまう。

【０００３】そこで、ワークが積載部から落下するのを
防止する方法として、上記加速力や遠心力等の力を低く
抑える方法や、ワークを積載部に固定する方法が考えら
れる。しかし、加速力や遠心力等を低く抑える方法で
は、台車の移動速度を低くせざるを得ないため、搬送時
間が増える。一方、ワークを積載部に固定する方法で
は、ワークを積載部に固定したりその固定を解除するた
めの時間が必要になるため、結果として搬送時間が増え
る。したがって、これらの方法ではワークの落下を防止
することはできるが、搬送効率が低下するという問題が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑みてなされたものであって、ワークの落下を防止し
ながらも搬送効率を向上させるワーク搬送方法および装
置を実現することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための第１の手段】請求項１に記載の
発明は、台車の積載部にワークを積載し、その台車を移
動させることによってワークを搬送するワーク搬送方法
であってその台車が移動しているとき、ワークに作用す
る力を打ち消す方向に積載部を傾斜させることを特徴と
する。請求項１に記載の発明によれば、台車が移動して
いるときには、その台車の積載部を傾斜させてワークに
作用する力を打ち消すので、ワークに作用する力が減少
または消滅し、あるいは積載部側に押し付ける力に変わ
る。そのため、ワークの落下を防止することができる。
また、台車の移動速度を上げることができるので、搬送
効率が向上する。

【０００６】

【課題を解決するための第２の手段】請求項２に記載の
発明は、ワークを積載する台車の積載部と、その台車を
移動させる移動手段とを備えている搬送装置であって、
その移動手段が台車を移動させているとき、ワークに作
用する力を打ち消す方向に積載部を傾斜させる傾斜手段
を有することを特徴とする。請求項２に記載の発明によ
れば、移動手段が台車を移動させているときには、傾斜
手段が台車の積載部を傾斜させてワークに作用する力を
打ち消すので、ワークに作用する力が減少または消滅
し、あるいは積載部側に押し付ける力に変わる。そのた
め、ワークの落下を防止することができる。また、台車
の移動速度を上げることができるので、搬送効率が向上
する。

【０００７】

【課題を解決するための第３の手段】請求項３に記載の
発明は、請求項２に記載のワーク搬送装置において、そ
の傾斜手段は、加速力および／または遠心力の大きさに
応じて積載部の傾斜角を変化させることを特徴とする。
請求項３に記載の発明によれば、加速力が大きいときに
は積載部の傾斜角を大きくし、加速力が小さいときは積
載部の傾斜角を小さくする。遠心力についても同様に傾
斜角を変化させる。こうすれば積載部は適正な傾斜角に
設定されるので、台車の移動速度を上げることができ
る。したがって、ワークの落下を防止しながらも搬送効
率をより向上させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。 〔第１の実施の形態〕まず、第１の実施の形態は、キャ
リッジ搬送を行うワーク搬送装置において、カムによっ
て台車の積載部を傾斜させる方式を適用したものであっ
て、図１〜図３を参照しながら説明する。図１にはワー
ク搬送装置を示し、図２には移動経路における台車の傾
斜状態を示し、図３にはワークに作用する力を示す。

【０００９】まず、図１に基づいてワーク搬送装置の概
略構成を説明する。ここで、図１（Ａ）にはワーク搬送
装置の構成を示し、図１（Ｂ）には図１（Ａ）のＡ−Ａ
断面を示す。図１（Ａ）に示すワーク搬送装置は、台車
１０，タイミングベルト２０，フレーム２２およびカム
３２によって構成されている。このうち台車１０は、テ
ンプレート１２，支持部１６，キャリッジ１８および脚
部２６，２８によって構成されている。テンプレート１
２は積載部を具体化したものであって、搬送するワーク
１４が積載される。支持部１６は回動軸３４を中心に回
動し、一方側には上記テンプレート１２を、他方側には
脚部２６，２８をそれぞれ有している。脚部２６，２８
はカム３２に接しており、予め設定されているカム３２
の起伏に応じてテンプレート１２の傾斜角が変化する。
すなわち、脚部２６，２８がカム３２の起伏に伴って回
動軸３４を中心として回動するため、支持部１６を通じ
て回動軸３４の反対側にあるテンプレート１２もまた回
動することによりテンプレート１２の傾斜角が変化す
る。

【００１０】一方、キャリッジ１８は上記回動軸３４を
軸支しており、タイミングベルト２０に固定されてい
る。そのタイミングベルト２０は図示しない移動手段に
よって水平方向にスライドされ、そのスライドに伴って
キャリッジ１８が図面左右方向に移動する。なお、移動
手段としては、例えばモータが用いられる。また、図１
（Ｂ）において、キャリッジ１８はフレーム２２に沿っ
て移動する。このフレーム２２にはレール２４が側面部
に設けられており、このレール２４を上下側から車輪３
６，４０で挟み、両方の横側から車輪３８で挟む。この
構造によって、キャリッジ１８はフレーム２２から外れ
るのを防止できる。

【００１１】次に、図２に基づいて移動経路におけるテ
ンプレート１２の傾斜角の変化について説明する。ここ
で、図２（Ａ）には傾斜角の変化を示し、図２（Ｂ）に
は台車１０の位置に対応する移動速度の変化を示す。な
お、図２において、図１に示すワーク１４やキャリッジ
１８等の図示を省略する。図２（Ａ）において、台車１
０の脚部２６はカム３２ｂ上を移動し、脚部２８はカム
３２ａ上を移動する。そのため、台車１０が位置ｐ０か
ら位置ｐ２までを移動する間には、テンプレート１２は
進行方向（図では右側）に傾斜する。そして、台車１０
が位置ｐ２から位置ｐ４までを移動する間には、テンプ
レート１２は水平状に戻る。その後、台車１０が位置ｐ
４から位置ｐ６までを移動する間には、テンプレート１
２は進行方向とは逆方向（図では左側）に傾斜する。

【００１２】このとき、台車１０の移動速度は、図２
（Ｂ）に示すように位置ｐ０から位置ｐ２までは上昇
し、位置ｐ２から位置ｐ４までは一定になり、位置ｐ４
から位置ｐ６までは下降している。このうち位置ｐ０か
ら位置ｐ２までの区間と、位置ｐ４から位置ｐ６までの
区間では加速度が生じている。このとき、ワーク１４に
は加速度に抗する慣性力が生じ、その慣性力に基づいて
テンプレート１２とワーク１４との接点を中心に回転し
ようとする力（以下「回転力」と呼ぶ。）が作用する。
しかし、その回転力がワーク１４に作用する区間では、
テンプレート１２を傾斜させている。この傾斜によっ
て、ワーク１４に作用する回転力は打ち消されて減少ま
たは消滅し、あるいはテンプレート１２側に押し付ける
力に変わる。この変化の詳細は後述する。したがって、
ワーク１４がテンプレート１２から落下するのを防止す
ることができる。

【００１３】なお、位置ｐ０から位置ｐ６までの移動区
間において、台車１０の移動速度を高めるには、その移
動速度に応じてテンプレート１２の傾斜角が大きくなる
ようにカム３２の形状を形成すればよい。こうして加速
力の大きさに応じてテンプレート１２の傾斜角を変化さ
せれば、台車１０の移動速度を上げることができるの
で、ワークの落下を防止しながらも搬送効率をより向上
させることができる。また、上記の例では、台車１０の
脚部２６，２８は、それぞれ専用のカム３２上を移動し
ている。この例に限らず、台車１０の移動区間における
一方のカム３２を水平状に形成し、他方のカム３２を起
伏させる形状としてもよい。あるいは一方の脚のみをカ
ム上を移動させてもよい。これらの態様でも、ワーク１
４に作用する力を打ち消す方向にテンプレート１２を傾
斜させることが可能である。

【００１４】次に、テンプレート１２の傾斜とワーク１
４に加わる加速力との関係について、模式的に図示した
図３を参照しながら説明する。ここで、図３（Ａ）には
従来のようにテンプレート１２を傾斜させない場合にワ
ーク１４に加速力を加えた状態を示し、図３（Ｂ）には
本発明のようにテンプレート１２を傾斜させた場合にワ
ーク１４に加速力を加えた状態を示す。なお、これらの
図において、ワーク１４の重心Ｇを原点とする座標軸Ｘ
Ｙを用いて説明する。

【００１５】図３（Ａ）において、テンプレート１２が
矢印Ｄ方向へ加速度運動しながら移動しているとき、加
速力に抗する慣性力（ベクトルＶ２）がワーク１４に生
ずる。また、ワーク１４には重力（ベクトルＶ８）が作
用しているので、そのベクトル和が合力（ベクトルＶ
４）となる。また、ワーク１４は慣性力によってベクト
ルＶ２方向に引っ張られるので、テンプレート１２とワ
ーク１４とは点Ｃで接する。一般に点ＣはベクトルＶ４
上にはないため、合力は重心Ｇから点Ｃに伸びる軸ζ上
と、この軸ζと重心Ｇにおいて直交する軸η上とに分散
される。こうして合力は、軸ζ上のベクトルＶ６で表さ
れる力と、軸η上のベクトルＶ１０で表される力とにな
る。ベクトルＶ６で表される力は点Ｃで吸収され、ベク
トルＶ１０で表される力は点Ｃを力点とする上向きの回
転力となる。したがって、ベクトルＶ１０で表される力
の大きさによってはワーク１４が浮き上がり、ついには
テンプレート１２から落下する。

【００１６】一方、図３（Ｂ）において、図３（Ａ）と
同様にテンプレート１２が矢印Ｄ方向へ加速度運動しな
がら移動しているときでも、加速力に抗する慣性力（ベ
クトルＶ２）と重力（ベクトルＶ８）とがワーク１４に
作用する。ただ、この場合には上記点Ｃの位置がテンプ
レート１２の傾斜（傾斜角θ）によって上方に変位して
いる。この変位に伴って軸ζと軸ηとも変化し、そのた
めにベクトルＶ６で表される力とベクトルＶ１０で表さ
れる力もまた方向が変化する。特にワーク１４に作用す
るベクトルＶ１０で表される力は打ち消されて、上向き
の回転力が減少または消滅し、あるいは下向きの回転力
に変わる。したがって、ワーク１４がテンプレート１２
から落下することが防止される。

【００１７】上記第１の実施の形態によれば、台車１０
のテンプレート１２（積載部）にワーク１４を積載し、
その台車１０が移動しているとき、ワーク１４に作用す
る力を打ち消す方向にテンプレート１２を傾斜させてワ
ーク１４を搬送するワーク搬送方法が実現される。ま
た、台車１０が移動しているときには、その台車１０の
テンプレート１２を傾斜させてワーク１４に作用する力
を打ち消して減少または消滅、あるいはワーク１４をテ
ンプレート１２側に押し付ける力に変化させる。そのた
め、ワーク１４の落下を防止することができる。また、
ワーク１４の落下が防止されるために、台車１０の移動
速度を上げることができるので、搬送効率が向上する。
さらに、加速力が大きいときにはテンプレート１２の傾
斜角を大きくし、加速力が小さいときはテンプレート１
２の傾斜角を小さくする。このような傾斜角の変化によ
って、台車の移動速度を上げることができるので、ワー
クの落下を防止しながらも搬送効率をより向上させるこ
とができる。

【００１８】〔第２の実施の形態〕次に、第２の実施の
形態は、アクチュエータによって台車の積載部を傾斜さ
せる方式を実現したものであって、図４を参照しながら
説明する。なお、ここではアクチュエータとしてモータ
を適用した場合について説明する。また、図１と同一の
要素については同一符号を付して説明を省略する。図４
において、支持部１６はプーリ５０とともに回動軸３４
に軸支され、そのプーリ５０とモータ５２の主軸５４と
の間にはベルト５６が張られている。モータ５２は正逆
回転が可能なモータが用いられ、図示しない制御装置に
よって主軸５４の回転制御が行われる。この制御装置は
一般的な構成で実現可能であるので、説明を省略する。
この構成によって、台車１０が加速する間にはその加速
方向にテンプレート１２を傾斜させ、等速度で移動する
間にはテンプレート１２を水平状に戻し、減速する間に
は上記加速方向とは逆方向にテンプレート１２を傾斜さ
せる。こうして図２（Ａ）に示すようなテンプレート１
２の傾斜の変化が実現される。

【００１９】この形態では、ワーク１４の落下を防止す
ることができ、搬送効率が向上する。また、第１の実施
の形態とは異なってカム３２が不要となるので、台車１
０の移動速度を高める場合や台車１０の走行路の変更等
に対応して、テンプレート１２の傾斜角を自在に変える
ことができる。なお、駆動方式としては上記のベルト駆
動に限らず、ギア駆動でもよく、トルクコンバータ駆動
でもよい。また、アクチュエータとしては、上記モータ
５０に限らず、（油圧，空気）シリンダを用いてもよ
い。さらには、加速度センサを設けて、その加速度セン
サで得られた加速度に基づいて上記制御装置がテンプレ
ート１２の傾斜角を制御するようにしてもよい。この場
合には、加速度の変化に追従してテンプレート１２の傾
斜角が変化するので、ワーク１４の落下を確実に防止す
ることができる。

【００２０】〔第３の実施の形態〕次に、第３の実施の
形態は、錘（おもり）によって台車の積載部を傾斜させ
る振り子方式を実現したものであって、図５を参照しな
がら説明する。なお、図１と同一の要素については同一
符号を付して説明を省略する。図５において、支持部１
６は回動軸３４に支持され、テンプレート１２側とは反
対側の支持部１６には錘６０が設けられている。この錘
６０の重さは、テンプレート１２とワーク１４の重さの
和よりもやや重い。この構成では、台車１０が加速する
間には、その加速度に応じて錘６０が時計回りに回転
し、図示する状態となってテンプレート１２を傾斜させ
る。台車１０が等速度で移動する間には錘６０も真下に
位置し、テンプレート１２は水平状に戻る。さらに、台
車１０が減速する間には、その加速度に応じて錘６０が
反時計回りに回転し、テンプレート１２を傾斜させる。
こうして図２（Ａ）に示すようなテンプレート１２の傾
斜の変化が実現される。

【００２１】この形態では、ワーク１４の落下を防止す
ることができ、搬送効率が向上する。また、支持部１６
に錘６０を設けるだけで実現できるので、コストを低減
することができる。なお、台車１０が停止する際に、錘
６０の振れをストッパー（例えばスポンジ等の弾性体）
に当てて停止させれば、停止時もワーク１４の落下を防
止することができる。また、テンプレート１２の傾斜角
の正確性が要求される場合には、テンプレート１２およ
びワーク１４にかかるモーメントと、錘６０にかかるモ
ーメントとの差に基づいて、所望の傾斜角が得られるよ
うに錘６０の重さを設定すればよい。

【００２２】〔他の実施の形態〕上述したワーク搬送方
法および装置におけるその他の部分の構造，形状，大き
さ，材質，個数，配置および動作条件等については、上
記実施の形態に限定されるものでない。例えば、上記実
施の形態を応用した次の各形態を実施することもでき
る。 （１）上記３つの実施の形態では加速力に対応して台車
１０のテンプレート１２を傾斜させたが、遠心力に対応
してテンプレート１２を傾斜させる場合にも同様に適用
できる。すなわち、台車１０の走行路がカーブ等してい
るときには、ワーク１４に遠心力が加わってテンプレー
ト１２から落下する場合があり得る。この場合にも上述
の実施の形態と同様にして、台車１０が移動していると
き、遠心力が加わることによってワーク１４に作用する
力を打ち消す方向にテンプレート１２を傾斜させる。こ
うしてワーク１４に作用する力が減少または消滅し、あ
るいはテンプレート１２側に押し付ける力に変わる。そ
のため、ワーク１４の落下を防止することができる。ま
た、台車１０の移動速度を上げることができるので、搬
送効率が向上する。

【００２３】（２）搬送するワーク１４の材質や形状等
によっては、移動時における風圧の影響を受けてテンプ
レート１２から落下する場合がある。この場合には、テ
ンプレート１２の傾斜角を上記加速力や遠心力の場合よ
りも大きくすることによって、風圧の影響を少なくする
ことができる。こうしてワーク１４の落下を防止するこ
とができ、台車１０の移動速度を上げることができるの
で搬送効率が向上する。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、台車が移動していると
きには、その台車の積載部を傾斜させてワークに作用す
る力を打ち消すので、ワークに作用する力が減少または
消滅する。そのため、ワークの落下を防止することがで
きる。また、台車の移動速度を上げることができるの
で、搬送効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワーク搬送装置を示す図である。

【図２】移動経路における台車の傾斜状態を示す図であ
る。

【図３】ワークに作用する力を示すベクトル図である。

【図４】他のワーク搬送装置を示す図である。

【図５】他のワーク搬送装置を示す図である。

【符号の説明】

１０ 台車 １２ テンプレート（積載部） １４ ワーク １６ 支持部 １８ キャリッジ ２０ タイミングベルト ２２ フレーム ２４ レール ２６，２８ 脚部 ３０，３６，３８，４０ 車輪 ３２ カム ３４ 回動軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台車の積載部にワークを積載し、その台
   車を移動させることによってワークを搬送するワーク搬
   送方法であって、 その台車が移動しているとき、ワークに作用する力を打
   ち消す方向に積載部を傾斜させることを特徴とするワー
   ク搬送方法。
2. 【請求項２】 ワークを積載する台車の積載部と、その
   台車を移動させる移動手段とを備えている搬送装置であ
   って、 その移動手段が台車を移動させているとき、ワークに作
   用する力を打ち消す方向に積載部を傾斜させる傾斜手段
   を有することを特徴とするワーク搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のワーク搬送装置におい
   て、 その傾斜手段は、加速力および／または遠心力の大きさ
   に応じて積載部の傾斜角を変化させることを特徴とする
   ワーク搬送装置。