JPH1190893A - 搬送機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加速度の大きな搬送装置を提供する。 【解決手段】 搬送路２０１上で移動台３０３，３０５
を搬送させる搬送機構にである。搬送路２０１上には係
合部（突条と谷部）を設け、移動台３０３，３０５には
前記係合部と係合する係合部（突条と谷部）を形成した
エンドレスベルト３１７を備え、エンドレスベルト３１
７を回転駆動して、移動台３０３，３０５を移動させ
る。移動台３０３，３０５間にはアームが取り付けら
れ、このアームに超音波振動するナイフが取り付けら
れ、切断装置として使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送機構に関し、
特に加工装置において大きな加速度を必要とする移動工
具を搬送するのに好適な搬送機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の搬送機構、例えば加工装置の搬送
機構としては、ラックおよびピニオンを使用し、搬送路
にラックを設置し、移動体にピニオンを備え、ピニオン
を回転させることにより、移動体を移動させている。例
えば、ＸＹプロッタ方式の切断装置では、超音波振動ナ
イフ等の切削工具をＸＹ平面上で数値制御してワークを
切断加工する。

【０００３】本出願人は、長年にわたり、塩ビ系床材や
リノリウム系床材等を、超音波振動ナイフを用いて切断
加工する技術の開発に取り組んできた。これら床材を超
音波振動ナイフで切断する際、長尺シートを所定の大き
さの床材に定寸加工（裁断）する場合には多くの動作方
向の異なる切断動作が必要となる。特に、デザインタイ
ルといわれるような、細かな小片を組み合わせて成る床
材の場合、細かな小片を切断するためにより多くの切断
動作が必要となってくる。その結果、その切断動作に対
応するだけの加工時間も必要となってくる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、従来よ
り、加工時間を短縮するため、様々な改良、開発を行っ
てきたが、このたびは、多くの加工動作をすばやく行う
ためには、移動工具を迅速に加減速ができるようにす
る、すなわち移動工具自体の加速度を大きくする必要が
あることに着目した。特に厚みのある床材や切削抵抗の
高い床材の場合にはその必要性はより大きくなる。

【０００５】移動体の加速度を大きくするためには、従
来のラックピニオン方式の場合は、ピニオンの径を小さ
くしてその慣性力を小さくしてやればよいが、そうする
とピニオンの歯も小さくせざるを得なくなり、大きな力
を伝えることができず、結局、加速度を大きくことはで
きない。

【０００６】本発明は以上の点にかんがみて成されたも
ので、搬送装置において、移動体の加速度を高めること
を課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、搬送路上を移動体を搬送させる
搬送機構において、前記搬送路上に係合部を設け、前記
移動体は前記係合部と係合する係合部を備えたエンドレ
スベルトを設け、前記エンドレスベルトを回転駆動し
て、前記移動体を前記搬送路上を移動させるように構成
した。

【０００８】以上のようにすれば、搬送路とエンドレス
ベルトによって接触することにより接触面積を大きくす
ることができ、駆動系の慣性力を小さくしても大きな駆
動力を伝えることができるので、移動体の加速度を大き
くすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て説明する。ここでは、本発明の搬送機構を利用した超
音波ナイフによる切断装置を例にとって説明する。図
１，２は切断装置の斜視図、図３，４，５は搬送機構の
要部を示す図である。

【００１０】図１，２に示すように、切断装置は、塩ビ
床材、リノリウム床材等のワークＷを截置する台１００
と、台１００上に設けられた搬送路２００と、搬送路２
００上を図のＹ方向に移動する移動体３００と、移動体
３００上をＸ方向に移動する超音波ナイフ部４００とを
備えている。

【００１１】台１００は４本の脚１０１に支持され、各
脚１０１には車輪１０３が取り付けられている。台１０
０には複数の吸着孔（図示せず）が形成され、各吸着孔
はバキューム装置に接続され、これにより台１００上に
截置されたワークＷは吸着固定される。

【００１２】移動体３００は、台１００をＸ方向に横切
るアーム３０１と、アーム３０１の両端でアーム３０１
を支持する移動台３０３，３０５とから構成されてい
る。移動台３０３，３０５は所定のガイドに沿ってＹ方
向に移動自在に台１００上に取り付けられている。

【００１３】図３，４は移動体３００の駆動部を示す拡
大図であり、移動台３０３と３０５との間には駆動シャ
フト３０７が回転可能に取り付けられている。駆動シャ
フト３０７の両端にはプーリー３０８，３１１がそれぞ
れ取り付けられ、一方のプーリー３０９（移動台３０３
側）にはモーター３１３との間にベルト３１４が掛けら
れている。駆動シャフト３０７上のプーリー３０９の隣
にはプーリー３１５が取り付けられ、プーリー３１５に
は硬質ゴム製のエンドレスベルト３１７が掛けられてい
る。

【００１４】エンドレスベルト３１７は、図４に示すよ
うに、移動台３０３に取り付けられたプーリー３１９，
３２１，３２３，３２５およびプーリー３２１と３２３
との間に配置された複数のローラー３２７に掛けられて
いる。ローラー３２７は台１００と平行に配置され、エ
ンドレスベルト３１７のローラー３２７に掛けられた部
分が搬送路２００と係合する。すなわち、エンドレスベ
ルト３１７には直線状に張られた部分（ローラー３２７
の部分）があって、その直線状の部分が搬送路２００
（具体的には後述するベルト２０１）と係合する。プー
リー３１９は、Ｙ方向（図４の左右方向）に移動可能な
ホルダー３２０に取り付けられ、ホルダー３２０の位置
を調整することによってエンドレスベルト３１７のテン
ションを調整することができる。

【００１５】移動台３０５にも以上と同様の機構が設け
られ、モーター３１３の回転力は、駆動シャフト３０７
を介して移動台３０５側へ伝達される。

【００１６】図５は搬送路２００の拡大図を示し、搬送
路２００は硬質ゴム製のベルト２０１を台１００上に固
定して構成される。ベルト２０１は両端を押え板２０３
で押えられ、その途中は、複数のクランプ板２０５で押
えられている。クランプ板２０５はベルト２０１を挟ん
で台１００にネジ止めされ、所定の間隔で、ベルト２０
１を両側（図５の上下両側）から押えて固定する。

【００１７】ベルト２０１には、図４に示すように、そ
の表面にベルト２０１の幅方向に伸びる突条２０１ａお
よび谷部２０１ｂが形成されることにより、表面に係合
部が形成されている。エンドレスベルト３１７の表面に
も、ベルト２０１の係合部と係合する係合部（突条およ
び谷部）が形成されている。

【００１８】図６は超音波ナイフ部４００の拡大図であ
って、超音波ナイフ部４００は、アーム３０１上をＸ方
向に移動する移動台４０１と、移動台４０１に取り付け
られた超音波振動子４０３と、移動台４０１をＸ方向に
移動させるためのモーター４０５とを備えている。超音
波振動子４０３はホーン４０７を備え、ホーン４０７の
先端には刃４０９が取り付けられている。刃４０９に
は、２８ｋＨｚ〜３８ｋＨｚ程度の超音波振動が与えら
れる。超音波振動子４０３はホルダー４１１によって移
動台４０１に取り付けられる。移動台４０１にはモータ
ー４１３が取り付けられ、モーター４１３の回転軸には
ギア４１５が取り付けられ、ギア４１５は超音波振動子
４０３の周囲に取り付けられたギア４１７に噛み合い、
モーター４１３を回転させると、超音波振動子４０３は
回転して刃４０９の向き（θ方向）を変えることができ
る。

【００１９】超音波振動子の回転位置（刃４０９の向
き）は、超音波振動子４０３の周縁に取り付けられたセ
ンサ４１９ａおよびホルダー４１１に取り付けられたセ
ンサ４１９ｂによって検出される。ホルダー４１１は、
ロッド４１９に沿って上下動（Ｚ方向）可能である。ホ
ルダー４１１はバネ４２３によって常時上方に引っ張ら
れている。ホルダー４１１はシリンダ４２１のＯＮによ
って下降し、シリンダ４２１をＯＦＦにするとバネ４２
３の引張力によって上昇する。

【００２０】ホルダー４１１はハンドル４２５を回転す
ることによってマニュアルで上下動させることができ
る。ハンドル４２５でギア４２４を回転させるとギア４
２４に噛合するギア４２６が回転し、ギア４２６の回転
軸の回転によってホルダー４１１が上下動する機構（図
示せず）になっている。これは、初期設定において、ハ
ンドル４２５を回転してホルダー４１１の原点（例えば
刃４０９がワークＷと接する点）を設定する場合に使用
する。

【００２１】超音波振動子４０３の円周のギア４１７の
下面には、図７に示すワーク押え４２７が取り付けられ
る（つまりワーク押え４２７は超音波振動子４０３と共
に回転する）。ワーク押え４２７は、上板４２９と、下
板４３１と、その両者を連結する連結棒４３３とによっ
て構成されている。下板４３１の下面には、２つのワー
ク押えローラー４３５が取り付けられ、ローラー４３５
は、超音波ナイフの刃４０９の両側に位置し、切断中に
ワークＷを押える。ワークＷを押えローラー４３５でし
っかり押えて切断することにより、より精確な切断が行
われる。

【００２２】図６において、移動台４０１のアーム３０
１を挟んだ反対側には、モーター４０５が取り付けられ
ている。モーター４０５は、移動台４０１をアーム３０
１に沿って移動させるもので、その駆動機構は、図３，
４に示す機構と同様である。すなわち、図８に示すよう
に、モーター４０５は、エンドレスベルト４３７を回転
駆動するが、エンドレスベルト４３７は、移動台４０１
に取り付けられたプーリー４３９，４４１，４４３，４
４５およびプーリー４４１と４４３との間に配置された
複数のローラー４４７に掛けられている。ローラー４４
７はアーム３０１と平行に配置され、アーム３０１には
図５に示すベルト２０１と同様のベルト４４９（図１）
が取り付けられ、エンドレスベルト４３７のローラー４
４７に掛けられた部分がベルト４４９と係合する。

【００２３】次に上記切断装置の動作について説明す
る。まず、ワークＷを台１００上に置いてバキュームで
吸着固定する。その後モーター３１３，４０５を駆動し
て超音波ナイフ部４００を始点位置まで移動させ、モー
ター４１３を駆動してナイフ刃４０９の向き（θ方向）
を合わせ、次いでシリンダ４２１を駆動してナイフ４０
９を下降させてワークＷへ切り込む。その後はモーター
３１３，４０５，４１３およびシリンダ４２１を制御し
てナイフ４０９によってワークＷを予め決められた所定
の形状に切断する。モーターやシリンダの駆動制御は、
例えばコンピュータ数値制御によって行われる。

【００２４】モーター３１３を駆動すると駆動シャフト
３０７によって移動台３０３，３０５の両方に動力が伝
えられ、両方のエンドレスベルト３１７が回転するが、
エンドレスベルト３１７と係合するベルト２０１は台１
００側に固定されているので、移動台３０３，３０５の
ほうが台１００上を移動する。上述したようにエンドレ
スベルト３１７の直線状部分がベルト２０１と係合し、
エンドレスベルト３１７とベルト２０１の接触部分が大
きいので、駆動系の慣性力を小さくしても、モーター３
１３の駆動力を十分に伝達することができ、加速度を大
きくすることができる。同様に、超音波ナイフ部４００
のＸ方向の移動も加速度を大きくすることができる。

【００２５】したがって、上記切断装置を用いれば、床
材加工のように動作方向を切り替えるような切断動作が
多い場合であっても、移動工具の急な加減速ができるよ
うになり、全体の加工時間を大幅に短縮することができ
る。本発明者らの実験によれば、上記装置によれば、移
動台３０３，３０５，４０１に従来のラックピニオン方
式を採用した装置と比較すると、約５倍の加工速度（約
５分の１の加工時間）が得られた。

【００２６】上記例において搬送路２００としてはベル
ト２０１をクランプ板２０５によって台１００上に固定
してが、これに限らず、他の通常のラックを使用しても
よい。上記例のように、ベルト２０１をクランプ板２０
５によって固定する方式によれば、搬送路が長くても簡
単に整列させることができるという利点がある。またベ
ルト２０１としてゴム製ものを使用すれば、移動の際の
騒音を無くする（または低く抑える）ことができる。

【００２７】上記説明においては切断装置の搬送機構を
例にとったが、本発明は、それに限らず、他の加工装置
にも適用できるし、もちろん他の搬送機構一般に適用可
能である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、移動体
の加速度を大幅に増大させることができる。例えば本発
明の搬送機構を加工装置に応用すれば加工速度を速くす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例の斜視図

【図２】本発明の一実施形態例の斜視図

【図３】移動体の駆動機構を示す斜視図

【図４】移動体の駆動機構を示す側面図

【図５】搬送路の詳細を示す平面図

【図６】超音波振動ナイフ部の詳細を示す拡大図

【図７】ナイフの押え板を説明する図

【図８】移動体の駆動部を示す斜視図

【符号の説明】

１００ 台 ２００ 搬送路 ３００ 移動体 ４００ 超音波ナイフ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送路上で移動体を搬送させる搬送機構
   において、前記搬送路上には係合部を設け、前記移動体
   は前記係合部と係合する係合部を形成したエンドレスベ
   ルトを備え、前記エンドレスベルトを回転駆動して、前
   記移動体を移動させることを特徴とする搬送機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の搬送機構を備え、前記移
   動体に加工工具を取り付けた加工装置。
3. 【請求項３】 前記加工工具が超音波振動ナイフである
   請求項２に記載の加工装置。