JPS6377631A - ワ−ク脱載荷装置におけるワ−ク移動用フオ−クの制御方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、無人搬送車等にワークを搬入し又は搬出す
るワーク脱載荷装置における、ワークを移動１させるた
めに用いるフォーク部の駆動及び位置制御の方法に関す
る。

Ｂ０発明の概要 本発明は、無人搬送車等にワークを搬入量するためのワ
ーク脱載荷装竜において、ワーク移動用フォーク部のニ
ュトラル位置とフォーク部をすべり出したワークの搬入
量位置との間の駆動を位置検出センサで位置検知してそ
の移動動作を制御するようにし、フォーク部のワーク搬
入出位置においてフォーク部に設置した衝合部が基台側
に設置したストッパに当接した後も所要時間フォーク部
の駆動機構を作動させて、そのクラッチを滑らせ、衝合
部にストッパが圧接する状態を保つことにより、フォー
ク部のワーク搬入出位置を正確に位置決め制御可能にし
たものである。

Ｃ０従来の技術 従来より、工作機械に被加工物を供給するために、第６
図に例示するような有軌道の無人搬送車を使用する場合
がある。

このような無人搬送車４は、軌道３上を往復走行し、こ
の軌道３の側部に沿って多数配設されたパレットブール
ステーション５から被加工物であるワークＷを搬入し、
マニシングセンタ１等の工作機械部まで移送し、ここに
搬出する作業を行なう。

この作業に当り、ワークＷを無人搬送車４上に搬入量す
るためのすべり出しフォークを有する脱載荷装置ｔ６を
、無人搬送車４に装増して用いている。

この脱載荷装置６は、すべり出しフォークによりワーク
Ｗを、マニシングセンタ１のワーク受は取り部に対して
正確に位置決めした状態で供給せねばならない。このた
めには、すべり出しフォークがワークＷ供給の為に、せ
り出したワーク搬入出位置での停止位置精度を高めなけ
ればならないので、このすべり出しフォークを廿−ボモ
ータ駆動制御手段又は油圧ピストン・シリンダ駆動制御
手段により駆動するようにしていた。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 上述のように、脱載荷装置６のすべり出しフォークを駆
動するためサーボモータ駆動制御手段をとる場合には、
サーボモータをマイクロコンピュータ１こより、フォー
クの移動動作全般に亘りその速度、停止位置を細かくプ
ログラムして制御せねばならず複雑になるとともに、そ
の各使用機器も高価なことから全体として非常に高価と
なってしまうという問題があった。

また、すべり出しフォークを駆動するため油圧シ１１ン
Ｊ’　Ｗｌ：４ｆ＋ｌ蜘１罹千役忘声ス堪をを寸−す刑
〒雷い油圧シリンダユニットを無人搬送車４に搭載せね
ばならず、広い設＠場所を必要とし、無人搬送車４の設
計上の自由度が制約され、狭い場所にシリンダユニット
を設置するとその保守作業が困難となり、さらにシリン
ダユニットの各機器も高価であるという問題があった。

本発明は、上述の点に鑑み、構成が簡素で安価に実施で
き、しかも動作上、高い位置決め精度が得られ、かつ信
頼性も高い、ワーク脱載荷装置におけるワーク移動用フ
ォークの制御方法を新たに提供することを目的とする。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明の、ワーク脱載荷装置におけるワーク移動用フォ
ークの制御方法は、フォーク部の位置を検知する位置検
知センサを利用して、その二二一トラル位置とワーク搬
入出位置との間の移動動作を制御するようにするととも
に、フォーク部がワーク搬入出位置（こあるとき、フォ
ーク部に設置した衝合部が基台に設置したストッパに当
接した際、所要時間フォーク部をすべり出すよう番こ駆
動する駆動機構を作動させ、そのクラッチを滑らせて、
衝合部とストッパとが圧着した状態を保持し、位置決め
するように制御することを特徴とする。

７１作用 上述のように構成することにより、位立検知センサの信
号を受けて、フォーク部の移動動作を安易に制御し得る
とともに、フォーク部をすべり出しワークを搬入量する
ときのワーク搬入出位置に移動し、保持することにより
、フォーク部によりワークを正確に位置決めするよう停
止制御せしめ得るｄいう作用を奏する。

Ｇ、実施例 以下、本発明のワーク脱載？ｒ１％Ｗにおけるワーク移
動用フォークの制御方法の一実施例を第１図乃至第５Ｂ
図によって説明する。

なお、この第１図乃至第５Ｂ図において、第６図の従来
例に対応する部分には同一符号を付すこととし、説明の
便に供する。

第１図、第２図は、本例に関するマイクロコンピュータ
で駆動側倒されるワーク脱載荷装置の部分断面正面図で
、１０はワーク移動用フォーク１Ｔｆｓを示す。このワ
ーク移動用フォーク部１０は、無人搬送車４０基枠９の
上面部に設置したフォークホルダ１１と、フォークホル
ダ１１に対し、矢印入方向に摺動可能に装着したフォー
ク下段部１３と、このフォーク下段部１３に対し、やは
り矢印入方向に摺動可能に装着したフォーク上段Ｂ１５
とを具備する。

そのフォークホルダ１１は、第３図の縦断面図にも示す
ように断面略Ｕ字形をしており、その両側部内０旧こは
、それぞれ車輪状転子を軸着して成るカムフォロワ１２
を所定位置に並べて複数個設置して成る。

また、フォーク下段部１３は、その両下横側部に、それ
ぞれ断面矩形の横に開いた長溝状の案内溝１４゜１４を
形成し、この各案内１ｆｆ１４，１４にそれぞれフォー
クホルダ１１両側部の各カムフォロワ１２　、１２を入
れて、これにより転接支持されるようにする。

これとともに、フォーク下段部１３の中間部には、フォ
ークホルダ１１の内底面に転接する下ローラ支持部１７
を設置してこれにより支持されるようにし、摺動自在に
構成する。また、フォーク下段部１３の雨上横側部内側
には、それぞれカムフォロワ１２゜１２を所定位置に並
べて複数個設置する。

フォーク上段部１５は、その両下横側部ｉこそれぞれ延
長して、断面矩形の横に開いた長溝状の案内溝１６　、
１６を形成し、この各案内溝１６　、１６にそれぞれフ
ォーク下段部１３のカムフォロワ１２　、１２を入れて
、これにより転接支持されるようにする。

さらに、フォーク下段部１３の中間部からフォーク上段
！１３１５の内底面に転接する上ローラ支持部１８を設
け、これによってフォーク上段部１５を転接支持する。

このように、相互に摺動可能に溝底したワーク移動用フ
ォーク部１０は駆動機構で駆動する。すなわち、第３図
に示すように無人搬送車４に設置したマイクロコンピュ
ータで駆動制御するブレーキ付２Ｊボールチエンジイン
ダクシヨンモータ１９の出力軸２０を′訂磁式非接融形
クラッチ２１を介して駆動プーリ２２に接続する。さら
に、この駆動プーリ２２からタイミングベルト２３によ
って波動プーリ２４に動力が伝達される。なお、２５は
、タイミングベルト２３のたるみをとるためのテンショ
ンプーリである。伝動プーリ２４には、これと同軸に原
動歯車２６を設ける。

さらに、無人搬送車４の上面部の開口２７に連通ずるフ
ォークホルダ１１の開口部２８部分から歯先をのぞかせ
る、第１ピニオンギヤ２９を原動歯車２６に噛合させて
Ｇｌｔする。これに加えて、第１ピニオンギヤ２９と同
一歯数の第２ピニオンギヤ３０を、小中間歯車２９　ａ
を介して噛合させ、同様に開口２７、及び開口部２８部
分から歯先をのぞかせるように並べて設置する。

そして、フォーク下段部１３における一万の側壁底面部
には、上記第１ピニオンギヤ２９及び第２ピニオンギヤ
に噛合するラックギヤ３１を穿設し、モータ１９の駆動
力によってフォーク下段部１３が矢印Ａ方向に移動する
ようにする。

また、第１図に示すように、フォーク下段部１３と、フ
ォーク上段部１５とを図の右行方向にすべり出して、ワ
ークＷの搬入出位置に正確に位置決めする構成として、
以下のものを設置する。

すなわち、基台となるフォークホルダ１１の図の右側端
部における矩形溝３６に対応した位置にはストッパ３２
を設置する。

このストッパ３２は、凸形の台にフォーク下段部１３の
摺動力向に沿った軸線をもつねじ孔を設け、これにボル
ト３３を螺挿しナツト３４で固定し、ボルト頭で構成し
たストッパ当接位置を移動調整可能に構成したものであ
る。

また、このストッパ３２に当接するよう対応する衝合部
３５を、フォーク下段部１３の矩形溝３６の上底面にお
ける所定位置に設置する。この衝合部３５は直方体の小
部材を固定ボルト３７で固定して設置するものである。

ワーク移動用フォーク部１０には、フォーク下段部１３
の動作にフォーク上段部１５を連動させるためのチェー
ニア９崖を設置する。すなわち、フォークホルダ１１の
第１図、第２図の左寄りで第３図のフォーク下段部１３
の矩形溝５０１こ対応した所定位置にチェーン固定金具
３８を固着し、これにチェーン３９の一端を固定する。

このチェーン３９は、フォーク下段部１３の図で右側に
当る自由端部における矩形溝５０と上矩形溝５１とに対
応した位置に回動自由に枢着したチェーンスプロケット
４０に、下方から上方にかけて巻き掛けて折り返して延
ばす。そして、そのチェーン３９の他端を、支持金具４
１に係着する。

この支持金具４１は、フォーク上段部１５の図の左側端
部における上矩形溝５１に対応した位置に取付けた凸金
状部と、これに矢印人で示す摺動力向に軸線を合わせて
穿孔したねじ孔にチェーン３９の一端を係着したボルト
を通し、このボルトを回わしてねじ送りし、位置調整し
てナツトで固定し得るように構成したものである。

なお、この右行方向作動用のチェーン３９及びチエーン
スプロケット４０は、フォーク下段部１３の矩形溝５０
と上矩形溝５１とに対応した位置に設置するとともに、
右方向すべり出し停止時の位置決め用ストッパ３２と、
適合Ｂ３５とを矩形溝３６に対応した位置に設置するも
のである。

また、本例装置には図示しないが、フォーク下段部１３
と、フォーク上段部１５とを第２図の左側に移行させる
左行方向作動位置決め停止用のチェーン装置を、フォー
ク下段１ｉ１１３の矩形溝３６と、上矩形溝５２とに対
応した位置に右行方向チェーン装置と左右対称に構成し
て設置するとともに、左方向すべり出し停止時の位置決
め用の図示しないストッパと四合部とを矩形溝５０に対
応した位置に右行方向のものと左右対称の構成で設置す
る。

また、第３図及び第４図に示すように、フォーク下段部
１３の摺動方向側部の両側端近くの所定位置には、それ
ぞれドッグ４２　、４３を投げする。

また、各ドッグ４２　、４３の内側端部位置にそれぞれ
対応する第１．第４近接スイツチ４４　、４５を股（ユ
する。

さらに、第１．第４近接スイツチ４４　、４５からそれ
ぞれ内側にドッグ４２　、４３の長さより短かい所定距
離、離れた位１７Ｈこ第２．第３近接スイツチ４δ、４
７を設直し、マイクロコンピュータに接続して、位置検
出センサを構成する。

また、フォーク上段部１５の無人搬送車側の側部中央に
はワークＷを引っ掛けて、無人搬送車に搬入出するため
の爪部侶を設ける。

次に、上述のように構成した本例装置の制御方法及び作
動を説明する。

まず、本例の脱載荷装置６を装備した無人搬送車４が待
機状態又はワークＷをパレットプールステーション５か
らマニシングセンタ１との間を移送中においては、脱載
荷装置６のワーク移動用フォーク部１０は、第２図及び
第４図に示すニュートラル位置にセットされる。このニ
ュートラル位置では、第１近接スイツチ４４と第４近接
スイツチ４５とがそれぞれドッグ４２　、４３の各端部
を検知している状態にある。

この状態では、ワーク移動用フォーク部１０を制御スル
マイクロコンピュータであるプログラマブルコントロー
ラにおける制御方法の一例を示す第５Ａ図及び第５Ｂ図
の制御フロー図で、スタートのステップであるＳＴ１か
らレディＳＴ２％　ニュートラル位置検知ＳＴ３、左行
指令なしＳＴ４％右行指令なしＳＴ５のルーチンを実行
している状態となる。

次に、ワークＷを無人搬送＄４に対し、搬入出するため
ワー°り移動用フォーク部１０を第１図に示すように右
方向にすべり出し、位２決めして停止トする場合につい
て説明する。

この場合には、レディのステップＳＴ２から右行指令有
のステップＳＴ５に移行し、制御フローのステップＳＴ
５〜５Ｔ２０　　までを実行し、ドッグ４２が第１近接
スイツチ４４と第２近接スイツチ４６との区間を通過中
の動作初めではモータ１９を右行回転方向に低速起動し
てワーク移動用フォーク部１０を低速でゆっくりと’Ｊ
Ｒ’ＸＡが加わらないよう移動開始する。

さら（こドッグＩ２が第２近接スイツチ４６と第３近接
スイツチ４７との区間を移動中は、モータ１９を高速起
動して、この間を急速に移動させる。また、ドラグ４２
が第３近接スイツチ４７と第４近接スイツチ４５との区
間に入ると、モータ１９を低速起動に移してこの区間を
低速で移動し、停止時の衝撃を緩和するようにする。

上述の駆動制御により、本例装置は次のように作動する
。すなわち、モータ１９０回転駆動力はクラッチ２１を
介して駆動ブーＩＪ２２に伝達され、タイミングベル）
２３によって、被動プーリ２４に伝達される。これによ
り、被動ブーＩＪ　２４と回軸の原動歯車２６が回動さ
れ、これに噛合する歯車列である第１ピニオンギヤ２９
、小中間歯車２９　ａと、第２ピニオンギヤ３０とに回
動力を伝達する。

すると、同期して同方向に回動する一対の第１ピニオン
ギヤ２９と、第２ピニオンギヤ３０とに噛合するラック
ギヤ３１を図の矢印Ｂ方向に移動させ、これによってフ
ォーク下段部１３を矢印Ｂ方向にすべり出させる。この
フォーク下段部１３のすべり出し動作に伴って、チェー
ンスプロケット４０の位置も矢印Ｂ方向に移動をする。

このためフォークホルダ１１に固定されたチェーン固定
金具３８とチェーンスプロケット４０との間の距離が延
長した分だけ、チェーン３９がチェーンスプロケット４
０によって引き込まれ、フォーク上段部１５に固定した
支持金具４１とチェーンスプロケット４０との間のチェ
ーン３９部分が短かくなる。従って、支持金具４１を固
定したフォーク上段部１５は、フォーク下段部２０に対
し矢印Ｂ方向にフォーク下段部１３の移動量だけ、移動
する。

このようにして、矢印Ｂ方向に移動するフォーク下段部
１３は、その衝合部３５がフォークホルダ１１に低速で
当接して停止する。

次に、この状態で位置決め保持するため第５Ａ図の制御
フロー図におけるステップｓ’ｒ２１〜５Ｔ２８まで実
行する。

すなわち、フォーク下段ｎ１３の衝合部３５がフォーク
ホルダ１１に当接した第１図に示す状態では、第４図に
一点鎖線で示すようにドッグ４２が第３近接スイツチ４
７と第４近接スイツチ４５との部分に位置し、これらを
オン状態とする。

これらの信号入力を受はステップｓ’ｒ２１　　で、当
て止めタイマをセットし、その所定時間モータ１９を右
行回転方向に低速起動を継続し、その後モータ１９を停
止する。

この制御指令ｌこより本例装置では、当て止めタイマの
働いている所要時間モータ１９を低速回転し、電磁クラ
ッチ２１で滑らせることにより所要の回動トルクを伝達
し、これによりフォーク下段部工３を矢印Ｂ方向に附勢
し、衝合部３５をストッパ３２に圧接させる状態を保持
し、位置決めをする。なお、フォーク下段部１３に連動
するフォーク上段部１５はチェーン機構が誤差の極めて
少ない動作をするものであることから、フォーク上段部
１５の位置決めを高精度で行なえるものである。

このようにフォーク上段部１５を右方向にすべり出した
ワーク搬入出位置でワークＷの搬入量を行なうので、例
えばワークＷをマニシングセンタ１に搬出した際、マニ
シングセンタ１におけるワークＷに対する加工位置の位
置決めを正ｉｔこ実行できるものである。

次に、ワーク移動用フォーク部１０を右方向にすべり出
した第１図に示す搬入用位置から、第２図に示すニュー
トラル位置に復帰させるには、制御フロー図のステップ
ＢＴ２９〜５Ｔ４３までを実行する。

この制御により、本例装置ではモータ１９を左行回転方
向に駆動し、上述とは逆の動作で作動する。

次に、ワーク移動用フォーク部１０を左方向にすべり出
してワーク搬入出位置に位置決め停止動作をさせるには
、制御フロー図で左行指令有のステップＥＩＴ４からス
テップ５Ｔ４９〜５Ｔ５１を実行する。

これに次いで、５Ｔ５２〜ｓ’ｒ６１までを実行し、左
側へすべり出し移動する。さらに、左側のワーク搬入出
位置で位置決めして停止するためステップＢＴ６２〜５
Ｔ５９を実行する。

この制御による本例装置の作動は、前述した右行動作に
準するものであり、モータ１９の回転方向が逆転し、並
んだ第１．第２．第３．第４近接スイツチ４４　、４６
　、４７　、４５が逆屓の第４．第３．第２゜第１近接
スイツチ４５　、４７　、４６　、４４に対応するよう
又換して考えたものに等しいので、その説明を省略する
。

次に、左側ワーク搬入出位置からニュートラル位置に復
帰するには、制御フロー図のステップ５Ｔ７０、〜５Ｔ
７６までを実行し、さらにステップ５Ｔ７７〜５Ｔ９Ｑ
　　までを実行する。

この制御による本例装置の作動も右行動作に準するもの
であり、モータ１９０回転方向と、各近接スイッチの対
応を変更しただけのものである。

なお、本例装置では、ワークＷは車輪付の台車等にａ置
しておき、その凹部にワーク移動用フォーク部１０の爪
部４８を係着して、搬入吊作業を行なうようになってい
る。

■０発明の効果 以上群述したように、本発明のワーク脱載荷装置におけ
るワーク移動用フォークの制御方法によれば、ワークを
無人搬送車に搬入量する脱載荷装Ｒにおけるワーク移動
用フォーク部を、位置検出センサでその位置を偵知しな
がら、その右行又は左行のすべり出し駆動動作を制御す
るので容易かつ簡便に制御可能である。また、そのすべ
り出した所定位置で、フォーク下段部の衝合部を基台側
のフォークホルダに当接させ、さらに所定時間モータを
駆動し、クラッチで滑らせるときの所要トルクによって
衝合部をストッパに圧接せしめるよう附勢して高精度で
位置決めさせることができるＪ−ｒハろ輔↓ｈ３本スー さらに、全体の構成上例回動作を繰り返しても衝合部と
ストッパとの位置がずれるものではなく、機械的に一定
の関係を保てるから、位置出しの制御が狂うこともなく
、繰返し精度と信頼性の高い位置決め動作を可能とする
という効果がある。

また、全体の構成も簡素で、小形で安価の機器を用いる
ので、装置を設置する上での設計の自由度が高く、安価
に製造でき装置のメンテナンス作業も容易にできるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のワーク脱載荷装置における
ワーク移動用フォークの制御方法を実施する装置の一例
を示す要部の部分断面正面図、第３図はその縦断面図、
第４図はその要部の平面図、第５Ａ図及び第５Ｂ図はそ
の装置の制御フロー図、第６図は従来の無人搬送車の一
例を説明するための平面図である。 ４・・・無人搬送車、６・・・脱載荷装置、１ｏ・・・
ワーク移動用フォーク部、１１・・・フォークホルダ、
１３・・・フォーク下段部、１５・・・フォーク上段部
、１９・・・モータ、２１・・・クラッチ、３２・・・
ストッパ、３５・・・衝合部、３９・・・チェーン、４
２　、４３・・・ドッグ、朝、　４５　、４６　、４７
・・・近接スイッチ、Ｗ・・・ワーク。 第３図 第４図 第６図 Ｗ４　コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイクロコンピュータに接続する位置検知センサ（４４
   、４５、４６、４７）でワーク移動用のフォーク部（１
   ０）の区間位置を検知しながら上記フォーク部（１０）
   の移動動作を制御し、これとともに、上記フォーク部（
   １０）がすべり出したワーク（Ｗ）の搬入出位置におい
   て上記フォーク部（１０）に設置した衝合部（３５）が
   基台側に設置したストッパ（３２）に当接して停止する
   ようにし、この際タイマ制御で上記フォーク部（１０）
   の駆動機構を構成するモータ（１９）を上記フォーク部
   （１０）停止後所定時間駆動状態にし、上記モータ（１
   ９）に接続するクラッチ（２１）で滑らせて所定の回転
   トルクに変換し、この回転トルクによって上記衝合部（
   ３５）が上記ストッパ（３２）に圧接するよう附勢され
   る状態を一定時間保持することにより、上記フォーク部
   （１０）の搬入出位置を正確に位置決めするようにした
   ことを特徴とするワーク脱載荷装置におけるワーク移動
   用フォークの制御方法。