JPS59169743A - 被加工物の連続的搬送・加工装置 - Google Patents

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】 本発明は、被加工物（ワーク）を順次移動させる一方、
予め定められた加工位置においてそのワークに対して所
定の加工を行なうようにした連続的搬送・加工装置に関
するものである。

上記のように、数多くのワークに対して次々と連続的に
加工を施す装置においては、ワークを移動させるために
コンベア等の軌道部材を用い、且つワークが載置される
ワーク台を介して軌道部材によるワークの搬送を行なう
ことが多い。そのような場合、作業効率のよい合理的な
ラインとすることが要求されてくるが、軌道部材に対し
てワーク台を係脱可能として、軌道部材の走行状態を維
持したままで、所定の加工位置においてワーク台及びワ
ークの移動を停止させ、またその移動を自由に開始させ
得るようにすれば、加工機械の稼動効率や作業性を高め
る五で好都合となる。

すなわち、軌道部材は常に一定の方向に走行させておぎ
、その軌道部材に対して、所定のワークが載置されたワ
ーク台を係脱可能に係合せしめてその走行方向に移動さ
せる一方、かかる軌道部材の軌道上の所定加工位置にお
いて、軌道部材に対するワーク台の保合を解除すること
によりワーク台の移動を停止させて、そのワーク台上の
ワークに所定の加工を行ない、そしてかかる加工の終了
後においてはそのワーク台を再び軌道部材に係合せしめ
て移動させるようにするのである。

そこで、上記加工位置において軌道部材とワーク台との
保合を解除する手段としては種々考えられるが、ワーク
台を軌道部材から上方に切り離す場合には、ワーク台を
下方から突ぎ」二けるようにして持ち上げるワーク台支
持手段を設けることが有効となる。

その場合、かかる支持手段上においてワーク台の位置が
安定に保たれることが望ましく、このことは、加工位置
において弔にワーク台を停止させて保持する場合の他、
加工上の都合等から、ワークが載置されたワーク台を回
転させる必要が生じる場合などに、より重要となってく
る６例えば、上記のような連続的搬送・加工装置を、仮
シに塗装ロボット等を含む塗装ラインに適用しようとす
る場合、その塗装（加工）位置においてワーク台上のワ
ークに塗装操作を施す際に、塗装ロボット等の塗装手段
を回し動かすことが環境面などから問題があるとぎには
、ワーク台支持手段によりワーク台側を回転させるのが
好適となるが、その際かかる支持手段上でワーク台がず
れたりする心配がないように、その位置が安定に保持さ
れるこ表が望ましいのである。

そして、このような場合をはじめ、ワーク台の保持のた
めに、クランプ機構やチャック機構などの採用が一応考
えられるが、それでは構造が複雑となり、また機構が大
形化して他部材との干渉を招き易く、更にコストもかさ
むところから、実際上好適なものとは言い難いのである
。

本発明は、かかる事情に鑑みて為されたものであり、そ
の目的とするところは、上記のような加工位置において
ワーク台を有効に保持し得、しかもそのための構造が簡
単でコストも安くて足りる連続的搬送・加工装置を提供
することにある。

５− このような目的を達成するために、本発明にあっては、
上記加工位置に、ワーク台を下方から突ぎ上げて持ち上
げ、そのワーク台の上記軌道部材に対する保合を解除せ
しめ得るワーク台支持手段を設けると共に、そのワーク
台支持手段のワーク台に当接せしめられる持上げ面とワ
ーク台の下面当接面との何れか一方に磁着手段を設け、
その磁着手段の磁着力によってワーク台のワーク支持手
段に対する位置ずれを阻止するようにしたのであり、こ
れによって、ワークを載せたワーク台を所定の加工位置
に効果的に保持し得ることとなったのである。

さらに、加工上の都合等から、ワーク台支持手段によシ
ワークを載せたワーク台に回転運動など適宜の動きを与
える必要がある場合でも、その支持手段の持上げ面とワ
ーク台の下面当接面との間に働く磁着手段の磁着力によ
って、上記動きに拘らずワーク台の位置が安定に保たれ
て、その位置ずれの防止に大きな力が発揮され得るので
ある。

しかも、かかる磁着手段によれば、満足な保持６一 機能を果たしながら構造の複雑化等を招くことなく、簡
素で且つ安価なものとし易く、そのことも大ぎな利点の
一つである。

々お、このような連続的搬送・加工装置における所定の
加工とは、ワークに対する塗装、各種の溶接９組付は等
をはじめとする狭義の加工のみならず、広義には、例え
ばワークに対する検査、撮影等も含み、要するにワーク
に対して行なうべき何らかの作業ないしは行為を意味す
る概念であり、従って本発明の適用対象も、そのような
各種の加工を行なうものまで広く包含するのである。

以下、と記所定の加工が塗装ロボットによる塗装操作で
あって、かかる連続的搬送・塗装装置に本発明を適用し
た場合の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図において２，２，２．２は搬送フレームの本体枠
であって、各々２木の長手部材が互いに平行に配された
レール形態を為し、コーナー枠４゜４．４．４と共に矩
形枠状の搬送フレーム５を構成しており、第２図乃至第
４図等から明らかなように複数の支柱６で支持されてい
る。そしてコーナー枠４，４，４．４の各枠上には、ス
プロケットホイール８，８．８及び１０がそれぞれ回転
可能に取り付けられている。そのうちホイール８の各々
は従動ホイールであるが、ホイール１０は駆動ホイール
であって、駆動手段としてのモータ１２によって駆動さ
せられる。モータ１２の回転力はＶベルト１４及び無段
変速機１６を介してホイ／ｌ／１０に伝達され、無段変
速機１６によってそのホイール回転数が調節される。

スプロケットホイール８．Ｒ，８及び１０には軌道部材
としてのチェーン１８がそれらを取シ巻くように張りめ
ぐらされて無限軌道を構成するようにされ、且つ各ホイ
ールに噛み合わされている。

チェーｙ１８１ｄ駆動ホイールＩＯにより駆動されて、
本体枠２及びコーナー枠４にて構成される搬送フレーム
５の外周側に沿って、第１図に矢印で示されるように常
時一定の方向に走行せしめられるものであり、そのよう
に走行せしめられるチェーン１８が、被塗装物（ワーク
）が載置されるワ−り台２０を搬送フレーム５に沿って
上記一定の方向に移動させることとなる。

チェーン１８はその側部に、かかるワーク台２０を共に
移動させるだめのピン２２を一体的に備えている。ピン
２２は、チェーン１８の全周にわたって一定の間隔で、
且つ第２図に示されるように上側に向って突き出すよう
に多数設けられており、またそれらの下端にはローラ２
４が回転可能に取シ付けられていて、搬送フレーム５の
一部を形成するフランジ２６上を転動させられることで
チェーン１８のたるみを防止する対隅的な効果を奏する
。

一方、本実施例におけるワーク台２０は、矩形板状の部
材であって、チェーン１８に対応する側の側辺部に下側
に突出する２木のピン２８を有している。それらのピン
２８は、チェーン１８のピン２２のピッチよりやや短い
間隔で設けられていて、そのいずれかがチェーン１８側
のピン２２に上下方向で一定寸法係合せしめられること
によシワーク台２０がチェーン１８の走行に従って移動
９− させられるのである。

そしてワーク台２０の下面には第５図から明らかなよう
に、複数の支持ローラ３０が取り付けられており、搬送
フレーム５の主要構成部材たる搬送レール３２．３２の
上面を転動させられることにより、ワーク台２０の移動
が行われる。また、ワーク台２０の、ピン２８が設けら
れている側とは反対側の側辺部には、その両隅に位置し
てガイドローラ３４が各々設けられており、それらガイ
ドローラ３４が一方の搬送レー／Ｌ’３２の側面に当接
しつつ転動することによって、ワーク台２０の直進性が
保持されることとなる。

さて、第１図に示されるようにチェーン１８の無限軌道
上には、加工位置に相当する塗装ステージ３６が設定さ
れている。塗装ステージ３６は、チェーン１８により移
動させられてくるワーク台２０をチェーン１８から切り
離してその移動を停止せしめた後、そのワーク台２０上
に載置されているワークに対して、塗装手段としての塗
装ロボット３８による所定の塗装操作をするだめのステ
＝１０− −ジである。

この塗装ステージ３６には、ワーク台２０を下方から突
き上げるようにして持ち上げることにより、チェーン１
８に対するワーク台２０の保合（この場合には両者に設
けられたピン２２．２８の保合）を解除し得るワーク台
支持装置４０が設けられている。このワーク台支持装置
４０は、上記係合解除のための昇降機能のみならず、塗
装作業を補助するための回転割出機能をも有しており、
その詳細が第５図及び第６図に示されている。

第５図から明らかなように、かかるワーク台支持装置４
０は、位置固定のベッド４２の上方にベースプレー）　
４４　を備ｔ、そのベースプレート４４には回転割出機
構（インデックスユニット）４６を介して持上げプレー
ト４８が設けられている。

ソシテ、ベースプレート４４とベッド４２とは、トラブ
ルジヨイント機構を構成するリンク５０゜５０及び５２
．５２によって連結されており、史にそれらリンク５０
．５２の各々を互いに連結する枢軸５４．５６が連桿５
８でつながれていて、その連桿５８には枢軸５６を介し
て昇降用シリンダ６０のピストンロッド６２が連結され
ている。

従って、昇降用シリンダ６０の作動によち、各リンク５
０．５２が２点鎖線で示されるような折れ曲った状態か
ら直立状態とされれば、ベースプレート４４を介して回
転割出機構４６及び持上げプレート４８が共に上昇させ
られる。その際、ベースプレート４４に形成された複数
の被ガイド部６４が、ガイドポスト６６の各々に設けら
れたガイド溝６８内を摺動することにより、ベースプレ
ート４４がガイドされる。

そして、持上げプレート４８は、搬送フレーム５上を移
動させられるワーク台２０の高さより常には若干低い位
置に保持されているが、上記のように割出機構４６と共
に上昇させられることによシ、チェーン１８によって移
動せしめられるワーク台２０を持ち上げ、そのピン２８
とチェーン１８側のピン２２との保合を解除して、ワー
ク台２０を塗装ステージ３６に停止させる作用を為す。

この持上げプレート４８の上面には、第６図に示される
ように保合溝７０が設けられておシ、それはワーク台２
０の進行方向に沿って、進入側のプレート周縁からプレ
ート中心部まで形成されていて、この保合溝７０の端に
、第５図に示されるようにワーク台２０の下面に突設さ
れた保合突起７２が当接することにより、ストッパ的機
能が果される。

一方、上記回転割出機構４６は、ワーク台２０を持ち上
げて停止トさせた状態の持上げプレート４８を、その中
心まわりに所定角度ずつ（本実施例では９０度ずつ）回
転させて、ワークＷが載置されたワーク台２０に対して
所望量の回転割出しを行うものである。持上げプレート
４８の外周部には、９０度の等角度間隔でドグ７４が設
けられており、第６図から明らかなように、それらドグ
７４によって作動させられるリミットスイッチ７６から
の信号に基づいて、割出機構４６による回転が制御され
ることとなる。

そして、持上げプレート４８は鋼等の金属材料製のもの
で、その持上げ面（上面）７８が当接せし１３− められるワーク台２０の下面当接面８０には、磁着手段
としてのマグネットシート８２が固着されている。マグ
ネットシート８２は第７図にも示されており、ゴムなど
のマトリックス中に適宜の磁性粉末材料を含ませたもの
で、軽量かつ安価々ものである。このマグネットシート
８２が持上げプレート４８の持上げ面７８に密着するこ
とによりその面磁着力によってワーク台２０が持上げプ
レート４８に磁着保持され、その持とげ面７８に対する
ワーク台２０の位置ずれを阻止する作用が奏されるので
ある。特に、回転割出機構４６により持上げプレート４
８を介してワーク台２０を回転させる際に、その位置ず
れ防止に大きな力を発揮する。

かかるマグネットシート８２け、持上げプレート４８の
広さに対応してワーク台２０の下面当接面８０の全体に
固着することが望ましいが、ワーク台２０を保持する磁
着力が確保される範囲内で必要な面積分および部分に固
着することもでき、またその固着は、接着剤または熱溶
着、ビス止め１４− その他適宜の手法によることが可能である。そして、マ
グネットシート８２がワーク台２０の下面に設けられて
いることは、そのシート表面に塵芥や埃が付着し難いか
ら、かかる付着に伴なう磁着力の低下を防ぐ上で好都合
となる。

一方、上記回転割出しが予定されているワーク台２０上
のワークＷに対して、第１図に示される前記塗装ロボッ
ト３８による塗装操作が施されることとなるが、それは
通常、スプレータイプのものであって、その塗装ヘッド
が塗装ステージ３６せたりし々くても有効に塗装が実施
され得、オた霧状の塗料が広範囲に浮遊することが抑制
されて作業環境を比較的良好に保つことができる。

なお、この塗装ステージ３６より、チェーン１８の無限
軌道上において上流側には、塗装されるべぎワークＷを
ワーク台２０と共に待機させる待機ステージ８４が設け
られ、更にそれより上流側には、ワーク台２０にそのワ
ークＷを載置する供給ステージ８６が設けられており、
他方、塗装ステージ３６の下流側には、塗装されたワー
クＷをワーク台２０から取り出すための取出ステージ８
８が設けられていて、その取出ステージ８８と上記供給
ステージ８６とが互いに隣接するようにされている。そ
して、それら各ステージ８４．８６゜８８には、チェー
ン１８によって移動せしめられるワーク台２０を持ち上
げてチェーン１８から切り離すワーク台支持装置９０が
それぞれ設けられている。

それらワーク台支持装置９０は、塗装ステージ３６のも
のと比べると昇降機能だけを有するより単純なものであ
って、第８図及び第９図に示されるように、搬送フレー
ム５にベースプレート９２を介して取り付けられた昇降
用シリンダ９４と、ソノシリンダ９４のピストンロッド
に固定された持上げプレート９６とを備えており、持上
げプレート９６にはその昇降をガイドする複数のガイド
ロッド９８が一体的に設けられていて、ブツシュ１００
に摺動可能に挿通せしめられている。そして、持上げプ
レート９６が昇降用シリンダ９４の作動によってと昇せ
しめられることにより、ワーク台２０を持ち上げ、チェ
ーン１８に対する保合を解除してワーク台２０の移動を
停止させる一方、持上げプレート９６が下降せしめられ
れば、ワーク台２０がチェーン１８に係合して再び移動
を開始することとなる。なお、持上げプレート９６の上
面に、前記塗装ステージ８６と同様なストッパ的機能を
果たす係合溝を設けることが有効である。

このよう々ワーク台支持装置９０のベースプレート９２
は、チェーン１８の無限軌道に沿って互いに平行に設け
られた取付用部材１０２に、クランプ部材１０４及び締
着ポ＃）１０６によって固定されており、従ってボルト
１０６を緩めてクランプ状態を解けば、ワーク台支持装
置９０の固定位置を簡単に変更することができ、またそ
れの増減も容易に行ない得る。

ところで、第１図に示されるように供給ステージ８６の
近傍には、そのステージ８６からワーク台２０の移動を
開始させる起動スイッチ１０８が１７一 般けられており、またその下流側には、投光素子１１０
と受光素子１１２とによりワーク台２０上のワークＷの
有無を検出する光電スイッチ１１４が備えられ、何らか
の事情によりワークＷが載置されていない場合には、そ
の情報を塗装ステージ３６の機能部に与えて、そこを単
に通過させる役割を果たす。また、その光電スイッチ１
１４に続いて、ワークＷの種類を判別するマルチプルリ
ミットスイッチ１１６が設けられており、塗装ロボット
３８等に塗装パターンの選択信号を供給することとなる
。

なお、このような搬送・塗装装置には、上記ステージ数
に対応する４台のワーク台２０を用いるのが通常である
が、その台数は必要に応じて増やし、または減らすこと
ができる。

次に、全体の作動について説明する。

先ず、チェーン１８は、第１図において矢印で示される
方向にモータ１２によって常時走行させられる。そして
、供給ステージ８６において、塗装されるべきワークＷ
がワーク台２０に載置され１８− た後、そのワーク台２０がチェーン１８に係合せしめら
れて下流側に移動していく。その移動過程で、光電スイ
ッチ１１４．マルチプルリミットスイッチ１１６を通過
し、ワークＷの有無や種類が例えばマイクロプロセッサ
などにより演算されつつ、ワーク台２０が待機ステージ
８４に至る。

そこで、このワーク台２ｏより一つ先行するワにより、
かかる後行のワーク台２０の移動が停止せしめられ、そ
れに載置されたワークＷと共に待機ステージ８４で待機
させられる。

そして、先行するワークＷに対する塗装が完了すると、
所定の信号系統により、待機ステージ８接スイツチ等に
よシワーク台支持装置４０のシリンダ６０が作動し、持
上げプレート４８がワーク台２０を持ち上げることによ
り、その移動を停止させる。かかる停止の際の位置決め
は、主にワーク台２０の前記突起７２が持」二げプレー
ト４８の溝７０の端に当接することで為されるが、ワー
ク台２０のマグネットシート８２もそれに寄与する。

次いで、持上げプレート４８上に停止せしめられたワー
ク台２０が、回転割出機構４６で駆動される持とげプレ
ート４８により適宜のパターンで割出回転させられ、そ
れによるワークＷの回転位相の変更を伴ない、且つワー
クＷの種類に応じたプログラムに従って、塗装ロボット
３８による塗装操作がワークＷに施されることとなる。

そこで、第５図に示されるように、ワーク台２０のマグ
ネットシート８２の磁着力によって、ワーク台２０と持
上げプレート４８とが広い面積で有効に磁着せしめられ
た状態にあるため、上記のような回転に伴なう遠心力や
慣性力がワーク台２０に作用しても、それによってワー
ク台２ｏが持上げプレート４８に対して位置ずれを起こ
すことが効果的に防止され得て、その位置が安定に保持
されるのである。そのために塗装操作も良好に行なうこ
とができる。

しかも、持上げプレート４８とワーク台２０との間に作
用するマグネットシート８２の面磁力は両者の当接面に
沿う位置ずれ方向には強く作用するが、それと直角な方
向である両者を引き離す方向には比較的弱く作用するた
め、塗装操作が終了した後、持上げプレート４８を下降
させてワーク台２０をチェーン１８に係合させる際に、
持上げプレート４８上から容易にワーク台２０を切り離
すことができ、非常に好都合である。そして、マグネッ
トシート８２によれば、チャック機構やクランプ機構な
どのメカニカルな機構に頼らずに、極めて簡素かつ安価
な構造で、かかる位置ずれ防止を図ることができるので
ある。

塗装操作が完了すると、塗装されたワークＷを載せたワ
ーク台２０が再びチェーン１８に係合せしめられて、そ
の塗装ステージ３６から下流側の取出ステージ８８に向
って移動させられ、取出ステージ８８に到着すると、ワ
ーク台支持装置９０の作動よりその移動が停止させられ
て、塗装され２１− たワークＷがワーク台２ｏから取り出される。その取出
しが終了したワーク台２ｏは、更に供給ステージ８６に
移動させられて、再び次の１サイクルがはじまることと
なり、このよう外サイクルに従って個々のワーク台２０
が順次塗装ラインに流され、それらワーク台２ｏ上のワ
ークＷに対して次々と連続的に塗装操作が行なわれるの
である。

そこで、ワーク台２０に設けられたマグネットシート８
２は、塗装ステージ３６以外の各ステージ８４，８８．
８６において、各々のワーク台支持装置９０によって持
ち上げられる際に、その持上げプレート９６に対するワ
ーク台２ｏの位置ずれを抑制する上でも有効となる。

なお、塗装ステージ３６において、持上げプレート４８
の回転に対するワーク台２ｏの位置ずれ防止は、マグネ
ットシート８２によって有効に果され得るが、だからと
言って、その持上げプレート４８にワーク台２０との相
対回転防止用のピン等を補助的に設けることを妨げるも
のではない。

また、マグネットシート８２を、ワーク台２゜２２− ７８に固着することも可能であり、更に磁着手段として
は、必ずしもマグネットシート８２に限られるものでは
なく、通常の永久磁石あるいは電磁石の採用も可能であ
る。

また軌道部材としては、上記チェーン１８のように無限
軌道を構成するもの以外に、直線的な軌道をはじめとす
る開かれた軌道を構成するものであってもよく、更にワ
ーク台との保合形態に関しても、ピンとピンの保合に限
らず、凸部と四部とを係合させる形態も採り得る。

更に付言すれば、本発明は、上記のような塗装ラインと
組合わせることによって顕著々効果が奏されるものでは
あるが、先に述べたように、溶接等をはじめ多種の連続
的搬送・加工装置に適用し得るものである。

その他にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、
当業者の知識に基づいて種々の変更、改良等を加えた態
様で、本発明を具現化し得ることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である連続的搬送・塗装装置
の平面図であり、第２図は同じく正面図である。第３図
１コトその右側面図であシ、第４図は左側面図である。 第５図は同装置の塗装ステージに設けられたワーク台支
持装置を一部切欠いて示す正面図であり、第６図は同じ
くその一部を切欠いて示す平面ｍである。第７図は第５
図における要部を拡大して示す拡大断面図であり、第８
図は塗装ステージ以外の各ステージに設けられたワーク
台支持装置の一部切欠断面図であり、第９図は第８図に
おけるＷ−■視図である。 １８：チェーン（軌道部材）　　２０：ワーク台２２．
２８：ピン　　３６：塗装ステージ（加工位置）３８：
塗装ロボット（塗装手段） ４０：ワーク台支持装置（ワーク台支持手段）４６：回
転割出機構　　４８：持上げプレート６０：昇降用シリ
ンダ　　７８：持とげ面８２：マグネットシート（磁着
手段）　　８４：待機ステージ８６：供給ステージ　　
８８：取出ステージ出頭人　　小島プレス工業株式会社 ２５−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）常に一定の方向に走行せしめられている軌道部材
   に対してワーク台を係脱可能に係合せしめ該ワーク台上
   に所定の被加工物を載置して、その走行方向に移動せし
   める一方、前記軌道部材の軌道上の所定加工位置におい
   て該軌道部材に対するワーク台の保合を解除して、該ワ
   ーク台の移動をり止せしめ、該ワーク台上の被加工物に
   所定の加工を行々い、そしてかかる加工の終了後におい
   ては該ワーク台を再び前記軌道部材に対して係合せしめ
   て移動させるようにした連続的搬送・加工装置において
   、 前記ワーク台を下方から突が上げて持ち上げ、該ワーク
   台と前記軌道部材との保合を解除せしめ得るワーク台支
   持手段を、前記加工位置に設けると共に、該ワーク台支
   持手段の該ワーク台に当接せしめられる持とげ面と該ワ
   ーク台の下面当接面の何れか一方に磁着手段を設け、該
   磁着手段の磁着力によって該ワーク台の前記ワーク台支
   持手段に対する位置ずれを阻止するようにしたことを特
   徴とする被加工物の連続的搬送・加工装置。
2. （２）前記軌道部材によって無限軌道が構成され、該無
   限軌道上を前記被加工物が移動せしめられる特許請求の
   範囲第１項記載の装置。
3. （３）前記磁着手段がマグネットシートであり、且つ該
   マグネットシートが前記ワーク台の下面当接面に固着さ
   れている特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置
   。
4. （４）前記ワーク支持装置が、前記ワーク台を下方から
   突き１げて持ち上げ、該ワーク台と前記軌道部材との保
   合を解除せしめる機能を有すると共に、該ワーク台を回
   転せしめる機能を有するものである特許請求の範囲第１
   項記載の装置。
5. （５）前記加工位置における前記被加工物に対する所定
   の加工が、塗装ロボットによる塗装操作である特許請求
   の範囲第４項記載の装置。