WO2018096732A1

WO2018096732A1 - 搬送方法および搬送装置

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Publication number: WO2018096732A1
Application number: PCT/JP2017/028340
Authority: WO
Inventors: 文吾松本
Original assignee: 平田機工株式会社
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2018-05-31
Also published as: EP3546396A1; US20190276242A1; US10723565B2; JP6898082B2; EP3546396A4; CN109982946B; CN109982946A; MX2019006041A; JP2018083708A

Abstract

本発明の一側面は、搬送対象物をスライダ上に搭載して搬送する搬送方法に係り、前記スライダは、ボールねじ軸に螺合したボールナットに連結され、前記搬送方法は、電動モータによって、前記ボールねじ軸を回転させる工程と、非電動式の抵抗可変ユニットによって、前記ボールねじ軸に回転抵抗である制動力を付与する工程と、前記スライダ上に搭載される搬送対象物の有無および搬送対象物の重量に関わらず、搬送中の前記スライダに所定の外力が作用して過負荷状態になったときに該スライダが停止するよう、前記電動モータの駆動トルクまたは前記抵抗可変ユニットの制動力の少なくとも一方を設定する工程と、を含む。

Description

搬送方法および搬送装置

　本発明は、搬送方法および搬送装置に関する。

　スライダ方式やコンベア方式で対象物を搬送する搬送装置には高出力のモータが用いられることが多い（特許文献１及び２参照）。そのため、生産設備においては、一般に、作業者に対する安全対策が求められる。この安全対策の方法として、作業者の立ち入りを制限する柵を設けることや、作業者の侵入を検出してモータを停止させるセンサ（ライトカーテン等）を設けることが考えられる。

特開２００６－３２７７３３号公報特開２０１５－６７４０５号公報

　しかしながら、生産設備には多数の搬送装置が用いられることが多く、それらの個々について上述の安全対策を講じることは、設備のコスト増大の原因となりうる。また、例えば、センサによる作業者の侵入の検出に応じてモータを停止させた場合には、生産ラインが広範囲にわたって停止することになり、稼働状態に戻すのに相当の時間がかかってしまうこと等、生産効率の低下の原因にもなりうる。

　ここで、高出力のモータを用いた搬送装置であっても、該装置の可動部に作業者が軽く接触した場合にモータが自動停止する程度の低推力のものであれば、安全対策用の設備の数を低減することが可能になる。

　本発明は、上記搬送中に、作業者がある搬送装置に接触した際、他の搬送装置を停止させることなく、当該搬送装置のみを停止可能で、かつ、速やかに復旧可能な低推力の搬送装置を実現することを目的とする。

　本発明の一つの側面は搬送方法に係り、前記搬送方法は、搬送対象物をスライダ上に搭載して搬送する搬送方法であって、前記スライダは、ボールねじ軸に螺合したボールナットに連結され、前記搬送方法は、電動モータによって、前記ボールねじ軸を回転させる工程と、非電動式の抵抗可変ユニットによって、前記ボールねじ軸に回転抵抗である制動力を付与する工程と、前記スライダ上に搭載される搬送対象物の有無および搬送対象物の重量に関わらず、搬送中の前記スライダに所定の外力が作用して過負荷状態になったときに該スライダが停止するよう、前記電動モータの駆動トルクまたは前記抵抗可変ユニットの制動力の少なくとも一方を設定する工程と、を含むことを特徴とする。

　本発明の他の側面は搬送方法に係り、前記搬送方法は、搬送対象物を被移動部材上に搭載して搬送する搬送方法であって、前記被移動部材は、電動モータに接続された駆動軸によって回転される被回転部材に係合される無端の走行体に連結され、前記搬送方法は、前記電動モータによって、前記駆動軸を回転させる工程と、非電動式の抵抗可変ユニットによって、前記駆動軸に回転抵抗である制動力を付与する工程と、前記被移動部材上に搭載される搬送対象物の有無および搬送対象物の重量に関わらず、搬送中の前記被移動部材に所定の外力が作用して過負荷状態になったときに該被移動部材が停止するよう、前記電動モータの駆動トルクまたは前記抵抗可変ユニットの制動力の少なくとも一方を設定する工程と、を含むことを特徴とする。

　本発明の他の側面は搬送装置に係り、前記搬送装置は、電動モータと、前記電動モータに接続されるボールねじ軸と、前記ボールねじ軸に螺合されるボールナットと、前記ボールナットに連結され、搬送対象物が搭載される被移動部材と、前記ボールねじ軸に連結され、ボールねじ軸に回転抵抗である制動力を付与し、かつ、該制動力を調整可能に構成された非電動式の抵抗可変ユニットと、を備えることを特徴とする。

　本発明の他の側面は搬送装置に係り、前記搬送装置は、電動モータと、前記電動モータに接続される駆動軸と、前記駆動軸によって回転される被回転部材と、前記被回転部材に係合される無端の走行体と、前記無端の走行体に連結され、搬送対象物が搭載される被移動部材と、前記駆動軸に連結され、駆動軸に回転抵抗である制動力を付与し、かつ、該制動力を調整可能に構成された非電動式の抵抗可変ユニットと、を備えることを特徴とする。

　本発明によれば、上記搬送中に、作業者がある搬送装置に接触した際、他の搬送装置を停止させることなく、当該搬送装置のみを停止可能で、かつ、速やかに復旧可能な低推力の搬送装置を実現することができる。

スライダ式搬送装置の構成例を説明するための図である。非電動式の抵抗可変ユニットの構成例を説明するための図である。水平方向への搬送時における搬送装置の各要素の作用を説明するための図である。水平方向への搬送時における搬送装置の各要素の作用を説明するための図である。水平方向への搬送時における搬送装置の各要素の作用を説明するための図である。水平方向への搬送時における搬送装置の各要素の作用を説明するための図である。一方向回転電圧機構の構成例を説明するための図である。上下方向への搬送時における搬送装置の各要素の作用の例を説明するための図である。上下方向への搬送時における搬送装置の各要素の作用の例を説明するための図である。上下方向への搬送時における搬送装置の各要素の作用の例を説明するための図である。上下方向への搬送時における搬送装置の各要素の作用の例を説明するための図である。コンベア式搬送装置の構成例を説明するための図である。コンベア式搬送装置の構成例を説明するための図である。

　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、各図は、実施形態の構造ないし構成を示す模式図であり、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。

　　（第１実施形態）
　図１は、第１実施形態に係るスライダ式搬送装置１の構成を示す。搬送装置１は、スライダ機構１１と、電動モータ１２と、非電動式の抵抗可変ユニット１３と、接続機構１４とを備える。スライダ機構１１は、スライダ１１１と、レール１１２と、ストッパ１１３とを有する。スライダ１１１は、図中の矢印の方向に往復移動可能に構成された被移動部材であり、詳細は後述とするが、電動モータ１２による駆動に基づいて、レール１１２に沿って往復移動する。ストッパ１１３は、スライダ機構１１の各端部に配され、この端部に到達したスライダ１１１を止めるように構成される。電動モータ１２は、スライダ機構１１の一端に配され、また、抵抗可変ユニット１３は、スライダ機構１１の他端に接続機構１４を介して配される。

　図２は、抵抗可変ユニット１３の構成を接続機構１４の構成と共に示す。抵抗可変ユニット１３は、軸体１３１と、鍔状のディスク体１３２と、一対の磁石体１３３Ａ及び１３３Ｂとを有する。ディスク体１３２は軸体１３１に固定される。一対の磁石体１３３Ａ及び１３３Ｂはディスク体１３２の両側に設けられ、即ち、ディスク体１３２は一対の磁石体１３３Ａ及び１３３Ｂの間に位置する。

　一対の磁石体１３３Ａ及び１３３Ｂは、周方向における磁極の相対位置を変更可能に構成される。具体的には、磁石体１３３Ａ及び１３３Ｂの一方は他方に対して回動可能であり、磁石体１３３ＡのＳ極及びＮ極と、磁石体１３３ＢのＳ極及びＮ極との相対位置を変えることができる。これらの相対位置の変化により、磁石体１３３Ａ及び１３３Ｂ間のディスク体１３２に作用する磁力線の大きさが変化し、ディスク体１３２の回転トルクが一定の範囲内において任意の値に調整される。このような構成により、抵抗可変ユニット１３は、軸体１３１及びその連結対象の回転体（ボールねじ軸１１４）に任意の値で抵抗（制動力）を付与する。

　本実施形態では、抵抗可変ユニット１３として、例えばパーマトルク（登録商標：株式会社工進精工所製）を用いるが、他の例として、コントローラが不要で、電力を必要としない非接触方式の他のトルク制御装置が用いられてもよい。

　接続機構１４は、抵抗可変ユニット１３の軸体１３１を、スライダ機構１１が備えるボールねじ軸１１４（後述）に接続し、軸体１３１とボールねじ軸１１４とを一体に回転させるカップリング機構である。接続機構１４には軸体１３１およびボールねじ軸１１４の双方の径に対応するものが用いられる。本実施形態では、軸体１３１は、この構成によってボールねじ軸１１４と同軸に連結され、固定される。

　図３Ａ～図３Ｄを参照しながら、水平方向への搬送時における搬送装置１の各要素の作用を述べる。本実施形態において、水平方向とは、地面と実質的に平行な方向であるものとする。なお、上述の接続機構１４については、以下の説明において関連性が低いため不図示とした。

　図３Ａは、空荷状態のスライダ１１１を右方向（抵抗可変ユニット１３の側）に移動させる場合の態様を示す。図３Ｂは、空荷状態のスライダ１１１を左方向（電動モータ１２の側）に移動させる場合の態様を示す。図３Ｃは、載荷状態のスライダ１１１を右方向に移動させる場合の態様を示す。図３Ｄは、載荷状態のスライダ１１１を左方向に移動させる場合の態様を示す。ここで、空荷状態とは、スライダ１１１上にワーク（搬送対象物）Ｗが搭載されていない状態を示し、また、載荷状態とは、スライダ１１１上にワークＷが搭載された状態を示す。

　まず、図３Ａのケースについて述べる。図中には、説明のため、スライダ機構１１のボールねじ軸１１４を一点鎖線で示す。ボールねじ軸１１４は、電動モータ１２に接続される。スライダ機構１１は、ボールねじ軸１１４に螺合されるボールナット１１５をさらに備え、スライダ１１１はボールナット１１５に連結される。電動モータ１２がボールねじ軸１１４を一方向に回転させると、この回転に伴ってボールナット１１５と共にスライダ１１１が右方向に移動される。

　抵抗可変ユニット１３の軸体１３１は、本実施形態では、ここでは不図示の接続機構１４を介して、ボールねじ軸１１４に連結される。これにより、抵抗可変ユニット１３は、ボールねじ軸１１４に回転抵抗である制動力を付与する。抵抗可変ユニット１３は、この制動力を調整可能に構成されており、本実施形態では、磁石体１３３Ａ及び１３３Ｂの周方向における磁極の相対位置を変更することにより、この制動力を調整することができる（図２参照）。

　ここで、
　　ＦＭ：電動モータ１２の駆動トルク、
　　ＷＳ：スライダ１１１の重量、
　　ＦＲ：抵抗可変ユニット１３の制動力
　とする。この場合、
　　ＦＭ＞ＷＳ＋ＦＲ
　が成立したときに、スライダ１１１は右方向に移動される。そして、この移動を妨げる所定の外力が作用したとき、スライダ１１１は過負荷状態となり、スライダ１１１の移動は止まる。具体的には、
　　Ｆ０：外力
　とすると、
　　ＦＭ－Ｆ０≦ＷＳ＋ＦＲ
　が成立したとき、スライダ１１１の移動は止まる。

　よって、外力Ｆ０（＝ＦＭ－ＷＳ－ＦＲ）が、所定の基準範囲内になるように、ＦＭ（電動モータ１２の駆動トルク）およびＦＲ（抵抗可変ユニット１３の制動力）の少なくとも一方が設定されればよい。この基準範囲は、例えば、搬送装置１付近の作業者にとって十分に安全であり、且つ、意図しない外力（十分に小さい外力）によってスライダ１１１の移動が止まらない範囲に決められる（以下「安全基準範囲」という。）。例えば、Ｆ０が、５０［Ｎ］以上かつ１５０［Ｎ］以下の範囲内になるように、ＦＭおよびＦＲの少なくとも一方が設定されればよい。例えば、
　　ＦＭ＝１２０［Ｎ］、
　　ＷＳ＝１０［Ｎ］、
　　ＦＲ＝３０［Ｎ］
　とすると、
　　Ｆ０＝８０［Ｎ］
　となり、安全基準範囲内となる。

　本実施形態では、ＦＭが固定値とされ、ＦＲのみが可変値とされる。前述のとおり、ＦＲは、磁石体１３３Ａ及び１３３Ｂの周方向における磁極の相対位置を変更することにより可変調整される。これにより、ディスク体１３２の回転トルクが一定の範囲内において任意の値に調整され、このディスク体１３２に固定された軸体１３１を介して、ボールねじ軸１１４に任意の値の制動力が付与される。

　図３Ｂのケースでは、電動モータ１２は、ボールねじ軸１１４を図３Ａのケースとは反対方向に回転され、この回転に伴ってボールナット１１５と共にスライダ１１１が左方向に移動される。スライダ１１１を水平方向に移動させる構成では、スライダ１１１を左方向に移動させる図３Ｂのケースは、右方向に移動させる図３Ａのケースと荷重バランスに差異はない。よって、図３Ｂのケースにおいても、図３Ａのケース同様、外力Ｆ０は安全基準範囲内になる。

　図３Ｃのケースでは、スライダ１１１上にワークＷが搭載される。ここで、
　　ＷＷ：ワークＷの重量
　とすると、
　　ＦＭ＞ＷＷ＋ＷＳ＋ＦＲ
　が成立したときに、スライダ１１１は右方向に移動される。そして、スライダ１１１に外力Ｆ０が作用して、
　　ＦＭ－Ｆ０≦ＷＷ＋ＷＳ＋ＦＲ
　となったとき、スライダ１１１の移動は止まる。ここで、
　　ＷＷ＝３０［Ｎ］
　とすると、
　　Ｆ０＝５０［Ｎ］
　となり、安全基準範囲内となる。

　図３Ｄのケースについても図３Ｃのケースと同様である。即ち、スライダ１１１を水平方向に移動させる構成では、スライダ１１１を左方向に移動させる図３Ｄのケースは、右方向に移動させる図３Ｃのケースと荷重バランスに差異はない。よって、図３Ｄのケースにおいても、図３Ｃのケース同様、外力Ｆ０は安全基準範囲内になる。

　本実施形態によると、図３Ａ～図３Ｄの各ケースを参照しながら述べたように、スライダ１１１に外力Ｆ０が作用したとき、スライダ１１１は過負荷状態となり、その移動が停止される。このとき、外力Ｆ０が安全基準範囲内になるように、例えば、電動モータ１２の駆動トルクＦＭおよび抵抗可変ユニット１３の制動力ＦＲの少なくとも一方が、スライダ１１１の重量ＷＳおよびワークＷの重量ＷＷを考慮しながら設定される。本実施形態によれば、スライダ１１１上に搭載されるワークＷの有無およびワークＷの重量ＷＷに関わらず、安全基準範囲内の外力Ｆ０によりスライダ１１１が停止されることから、作業者が接触した場合等において安全な、低推力の搬送装置を実現することが可能である。また、作業者等の意図せぬ接触によりスライダ１１１の移動が停止したとしても、一定時間の経過後、スライダ１１１は自動で再び移動し始める。このため、搬送装置を再稼働させるために、ロボットの制御担当者を介在させる必要は無い。さらに、抵抗可変ユニット１３の制動力ＦＲの調整には、物理的なダイヤル調整（アナログ式の調整）だけで済み、ティーチペンダント等のコントローラを必要としない。このため、制動力ＦＲの調整には、ロボットの制御担当者を介在させる必要は無く、作業者等が必要な時に任意のタイミングで行うことができる。

　なお、本実施形態では作業者の安全に着目して述べたが、このことは、この作業者を補助する者、現場監督等、この作業者の作業に間接的に関わる者の他、見学者等、搬送装置１の近傍の他の人の安全についても同様である。また、このことは、他の実施形態においても同様である。

　また、本実施形態では、ＦＭが固定値とされ、ＦＲのみが可変値とされたが、他の例として、ＦＭおよびＦＲの双方が可変値とされてもよい。例えば、搬送対象物をワークＷから他のワーク（Ｗ’とする。）に変える場合には、安全基準範囲内の外力Ｆ０によりスライダ１１１の移動が停止されるよう、このワークＷ’の重量に基づいて、新たにＦＲ及びＦＭが設定される。

　　（第２実施形態）
　前述の第１実施形態では、スライダ１１１の移動方向が水平方向の場合について述べたが、第２実施形態では、スライダ１１１の移動方向が上下方向（鉛直方向）の場合について述べる。

　図４に示されるように、本実施形態では、搬送機構１は、接続機構１４の代わりに、一方向回転伝達機構１５を備える。一方向回転伝達機構１５は、接続機構１４同様、スライダ機構１１のボールねじ軸１１４と、抵抗可変ユニット１３の軸体１３１とを接続する。一方、一方向回転伝達機構１５は、一方向の回転のみについて、ボールねじ軸１１４と軸体１３１とを一体に回転させるという点で、接続機構１４と機能が異なる。即ち、他方向の回転においてはボールねじ軸１１４と軸体１３１とは一体に回転されず、一方向回転伝達機構１５では、いわゆる空転が発生する。

　一方向回転伝達機構１５は公知のワンウェイクラッチ１５１を有する。このような構成により、一方向回転伝達機構１５は、ボールねじ軸１１４の一方向の回転については、その回転を軸体１３１に伝達し、また、ボールねじ軸１１４の他方向の回転については、その回転を軸体１３１に伝達しない。

　以下、本明細書において、ボールねじ軸１１４の回転が軸体１３１に伝達される方の回転方向を「正方向」といい、その反対の回転方向を「負方向」という。また、正方向の回転の際の一方向回転伝達機構１５の状態を「作動状態」といい、負方向の回転の際の一方向回転伝達機構１５の状態を「空転状態」という。

　なお、本実施形態では、理解を容易にするため、作動状態の一方向回転伝達機構１５には正方向への回転に対する抵抗は発生しないものとし、即ち、ワンウェイクラッチ１５１は、いわゆるトルクリミットを有しないものとする。このトルクリミットを利用した態様については後述とする。

　図５Ａ～図５Ｄを参照しながら、上下方向への搬送時における搬送装置１の各要素の作用を述べる。図５Ａは、空荷状態のスライダ１１１を上方向（電動モータ１２の側）に移動させる場合の態様を示す。図５Ｂは、空荷状態のスライダ１１１を下方向（抵抗可変ユニット１３の側）に移動させる場合の態様を示す。図５Ｃは、載荷状態のスライダ１１１を上方向に移動させる場合の態様を示す。図５Ｄは、載荷状態のスライダ１１１を下方向に移動させる場合の態様を示す。ここで、一方向回転伝達機構１５は、スライダ１１１を上方向に移動させる場合（図５Ａ及び図５Ｃのケース）においては空転状態となり、スライダ１１１を下方向に移動させる場合（図５Ｂ及び図５Ｄのケース）においては作動状態となるように、設置される。

　図５Ａのケースでは、スライダ１１１を上方向に移動させ、言い換えると、スライダ１１１を重力に逆らって持ち上げる形になる。そのため、抵抗可変ユニット１３による制動力は付与されないことが望ましい。図５Ａのケースでは、スライダ機構１１と抵抗可変ユニット１３との間の一方向回転伝達機構１５は空転状態となる。これにより、スライダ機構１１のボールねじ軸１１４の回転は、抵抗可変ユニット１３の軸体１３１には伝達されないため、ボールねじ軸１１４の回転に上記制動力が付与されない。

　ここで、第１実施形態同様、ＦＭ（電動モータ１２の駆動トルク）、ＷＳ（スライダ１１１の重量）、ＦＲ（抵抗可変ユニット１３の制動力）を用いると、
　　ＦＭ＞ＷＳ
　が成立したときに、スライダ１１１は上方向に移動する（即ち、ここでの式にはＦＲは表れない。）。そして、この移動を妨げる外力Ｆ０が作用して、
　　ＦＭ－Ｆ０≦ＷＳ
　が成立したとき、スライダ１１１は過負荷状態となり、スライダ１１１の移動は止まる。ここで、第１実施形態同様、
　　ＦＭ＝１２０［Ｎ］、
　　ＷＳ＝１０［Ｎ］、
　　ＦＲ＝３０［Ｎ］
　とすると、
　　Ｆ０（＝ＦＭ－ＷＳ）＝１１０［Ｎ］
　となり、前述の安全基準範囲内（即ち、５０［Ｎ］以上かつ１５０［Ｎ］以下）となる。

　図５Ｂのケースでは、スライダ１１１を下方向に移動させ、言い換えると、電動モータ１２はスライダ１１１の重力による自由下降を補助する形になる。そのため、図５Ｂのケースでは、抵抗可変ユニット１３による制動力ＦＲが付与されるとよい。図５Ｂのケースでは、スライダ機構１１と抵抗可変ユニット１３との間の一方向回転伝達機構１５は作動状態となる。これにより、スライダ機構１１のボールねじ軸１１４の回転は、抵抗可変ユニット１３の軸体１３１には伝達され、ボールねじ軸１１４の回転に制動力ＦＲが付与される。

　よって、図５Ｂのケースでは、
　　ＦＭ＋ＷＳ＞ＦＲ
　が成立したときに、スライダ１１１は下方向に移動する。そして、この移動を妨げる外力Ｆ０が作用して、
　　ＦＭ＋ＷＳ－Ｆ０≦ＦＲ
　が成立したとき、スライダ１１１の移動は止まる。ここで、第１実施形態同様、
　　ＦＭ＝１２０［Ｎ］、
　　ＷＳ＝１０［Ｎ］、
　　ＦＲ＝３０［Ｎ］
　とすると、
　　Ｆ０（＝ＦＭ＋ＷＳ－ＦＲ）＝１００［Ｎ］
　となり、安全基準範囲内となる。

　図５Ａ及び図５Ｂのケースを比較すると、図５ＡのケースではＦＲが付与されない（ＦＲ＝０［Ｎ］と等価である）のに対して、図５ＢのケースではＦＲが付与される（本例ではＦＲ＝３０［Ｎ］）。即ち、本実施形態によれば、スライダ１１１を持ち上げる際には、それを妨げる作用となるＦＲを遮断し、上昇にブレーキがかからないように一方向回転伝達機構１５を作動させる。一方、スライダ１１１を下降させる際には、それを抑制するようにＦＲを作用させ、下降にブレーキがかかるように一方向回転伝達機構１５を作動させる。

　図５Ｃのケースでは、スライダ１１１上にワークＷが搭載された状態でスライダ１１１を上方向に移動させる。ここで、
　　ＷＷ：ワークＷの重量
　とすると、
　　ＦＭ＞ＷＷ＋ＷＳ
　が成立したときに、スライダ１１１は上方向に移動する（即ち、ここでの式にはＦＲは表れない。）。そして、この移動を妨げる外力Ｆ０が作用して、
　　ＦＭ－Ｆ０≦ＷＷ＋ＷＳ
　が成立したとき、スライダ１１１は過負荷状態となり、スライダ１１１の移動は止まる。ここで、第１実施形態同様、
　　ＷＷ＝３０［Ｎ］
　とすると、
　　Ｆ０（＝ＦＭ－ＷＷ－ＷＳ）＝８０［Ｎ］
　となり、安全基準範囲内となる。

　図５Ｄのケースでは、スライダ１１１上にワークＷが搭載された状態でスライダ１１１を下方向に移動させる。図５Ｂのケースでは、
　　ＦＭ＋ＷＷ＋ＷＳ＞ＦＲ
　が成立したときに、スライダ１１１は下方向に移動する。そして、この移動を妨げる外力Ｆ０が作用して、
　　ＦＭ＋ＷＷ＋ＷＳ－Ｆ０≦ＦＲ
　が成立したとき、スライダ１１１の移動は止まる。よって、外力Ｆ０は、
　　Ｆ０（＝ＦＭ＋ＷＷ＋ＷＳ－ＦＲ）＝１３０［Ｎ］
　となり、安全基準範囲内となる。

　本実施形態によると、図５Ａ～図５Ｄの各ケースを参照しながら述べたように、搬送方向が上下方向の場合においても、スライダ１１１に外力Ｆ０が作用したとき、スライダ１１１は過負荷状態となり停止する。そして、この外力Ｆ０が安全基準範囲内になるように、電動モータ１２の駆動トルクＦＭおよび抵抗可変ユニット１３の制動力ＦＲの少なくとも一方が、スライダ１１１の重量ＷＳおよびワークＷの重量ＷＷを考慮しながら設定される。よって、本実施形態によっても、作業者が接触した場合等において安全な、低推力の搬送装置を実現することが可能である。

　　（第３実施形態）
　前述の第２実施形態では、ワンウェイクラッチ１５１がトルクリミットを有しないものとしたが、以下では、第３実施形態として、図５Ａ～図５Ｄを参照しながら、ワンウェイクラッチ１５１が所定のトルクリミットを有する場合の態様を述べる。即ち、本実施形態では、作動状態の一方向回転伝達機構１５では、正方向の回転に対する抵抗が発生する。言い換えると、ボールねじ軸１１４を正方向に回転させるためには所定のトルクが必要であり、基準値以上の回転トルクが加わらないとボールねじ軸１１４は正方向に回転しない。よって、本実施形態の一方向回転伝達機構１５は、ボールねじ軸１１４が正方向に回転する場合においては、その回転に抵抗（制動力）を付与する抵抗ユニットとして作用する。なお、空転状態の場合（ボールねじ軸１１４が負方向に回転する場合）については、前述の第２実施形態で述べた内容のまま変更はない。

　図５Ａ及び図５Ｃのケースについては、第２実施形態同様である。即ち、スライダ１１１を上方向に移動させる場合、一方向回転伝達機構１５は空転状態である。よって、ボールねじ軸１１４の回転は軸体１３１には伝達されないため、ボールねじ軸１１４の回転には制動力ＦＲが付与されない。よって、スライダ１１１の移動を停止させる外力Ｆ０は、第２実施形態で述べた内容と同様の結果となる。

　図５Ｂのケースでは、スライダ１１１を下方向に移動させる。第２実施形態でも述べたとおり、図５Ｂのケースでは、一方向回転伝達機構１５を作動状態にし、これにより、ボールねじ軸１１４の回転は軸体１３１には伝達され、ボールねじ軸１１４の回転に制動力ＦＲが付与される。本実施形態では、更に、ワンウェイクラッチ１５１がトルクリミットを有することにより、一方向回転伝達機構１５では所定のトルクが発生する。このトルクは、スライダ１１１の下降を抑制する制動力として働く。

　よって、図５Ｂのケースでは、
　　ＬＭ：トルクリミットによる制動力
　とすると、
　　ＦＭ＋ＷＳ＞ＦＲ＋ＬＭ
　が成立したときに、スライダ１１１は下方向に移動する。そして、この移動を妨げる外力Ｆ０が作用して、
　　ＦＭ＋ＷＳ－Ｆ０≦ＦＲ＋ＬＭ
　が成立したとき、スライダ１１１の移動は止まる。ここで、
　　ＬＭ＝５０［Ｎ］
　とすると、
　　Ｆ０（＝ＦＭ＋ＷＳ－ＦＲ－ＬＭ）＝５０［Ｎ］
　となり、前述の安全基準範囲内（即ち、５０［Ｎ］以上かつ１５０［Ｎ］以下）となる。

　図５Ａ及び図５Ｂのケースを比較すると、図５ＡのケースではＦＲが付与されない（ＦＲ＝０［Ｎ］と等価である）のに対して、図５ＢのケースではＦＲに加えてＬＭが付与される（本例ではＦＲ＋ＬＭ＝８０［Ｎ］）。即ち、本実施形態によれば、スライダ１１１を持ち上げる際には、それを妨げる作用となるＦＲを遮断するのに対し、スライダ１１１を下降させる際には、それを抑制するように、ＦＲ及びＬＭが作用する。

　一方、図５Ｄのケースでは、
　　ＦＭ＋ＷＷ＋ＷＳ＞ＦＲ＋ＬＭ
　が成立したときに、スライダ１１１は下方向に移動する。そして、この移動を妨げる外力Ｆ０が作用して、
　　ＦＭ＋ＷＷ＋ＷＳ－Ｆ０≦ＦＲ＋ＬＭ
　が成立したとき、スライダ１１１の移動は止まる。よって、同様に、
　　ＷＷ＝３０［Ｎ］
　とすると、外力Ｆ０は、
　　Ｆ０（＝ＦＭ＋ＷＷ＋ＷＳ－ＦＲ－ＬＭ）＝８０［Ｎ］
　となり、安全基準範囲内となる。

　本実施形態によると、第２実施形態同様の効果が得られる他、スライダ１１１を下降させる際の制動力を大きくすることができ、作業者が接触した場合等に停止しやすい低推力をより適切に実現することが可能となり、第２実施形態よりも更に有利である。例えば、電動モータ１２の駆動トルク及びスライダ１１１の重量の合計が、トルクリミットを超えないように設定しておき、電動モータ１２の駆動トルク、スライダ１１１の重量およびワークＷの重量の合計が、トルクリミットを超えるように設定する。これによって、トルクリミットがブレーキとして作用し、電動モータ１２を駆動してもスライダ１１１だけでは下降することはなく、スライダ１１１にワークＷを載せて初めて、スライダ１１１が下降し始めるようになる。

　　（第４実施形態）
　前述の第１～第３実施形態では、スライダ式の搬送方法を例示したが、同様の方法はコンベア式の搬送方法にも適用されうる。図６Ａおよび図６Ｂは、第４実施形態に係るコンベア式搬送装置２の構成を示す。搬送装置２は、コンベア機構２１と、電動モータ２２と、非電動式の抵抗可変ユニット２３とを備える。コンベア機構２１、電動モータ２２および抵抗可変ユニット２３の機能は、スライダ機構１１、電動モータ１２および抵抗可変ユニット１３の機能にそれぞれ対応する。

　コンベア機構２１は、被移動部材２１１と、被回転部材２１２（２１２Ｕ及び２１２Ｄ）と、無端の走行体２１３とを有する。被移動部材２１１は、その上面にワークＷを載置可能に構成される。被移動部材２１１は、電動モータ２２による駆動に基づいて図６Ａおよび図６Ｂ中の矢印の方向（上下方向）に往復移動可能に構成される。

　具体的には、走行体２１３は上下方向に環状に配され、その上方端の内周側および下方端の内周側に被回転部材２１２Ｕ及び２１２Ｄがそれぞれ配される。走行体２１３は、被回転部材２１２Ｕ及び２１２Ｄに係合され、被回転部材２１２Ｕ及び２１２Ｄの回転に伴って走行体２１３が上方向又は下方向に走行される。本実施形態では、走行体２１３はチェーン部材であるが、ベルト部材であってもよい。また、被移動部材２１１は走行体２１３に固定される。そして、被回転部材２１２Ｄは、電動モータ２２に接続された駆動軸２１４によって回転され、この被回転部材２１２Ｄの回転に伴って走行体２１３が上方向又は下方向に走行されるため、被移動部材２１１は上下方向に移動可能となる。

　本実施形態では、電動モータ２２の駆動軸２１４の周りに被回転部材２１２Ｄが接続され、その駆動軸２１４にカップリング等を介して抵抗可変ユニット２３が接続される。電動モータ２２は被回転部材２１２Ｄを回転させ、抵抗可変ユニット２３は駆動軸２１４の回転に抵抗（制動力）を付与する。この構成によっても、スライダ式の場合同様の効果が得られる。

　即ち、被移動部材２１１に外力（例えばＦ０）が作用したとき、被移動部材２１１は過負荷状態となり、その移動が停止される。そして、この外力が前述の安全基準範囲内になるように、例えば、電動モータ２２の駆動トルク（例えばＦＭ）および抵抗可変ユニット２３の制動力（例えばＦＲ）の少なくとも一方が、被移動部材２１１の重量（例えばＷＳ）およびワークＷの重量（例えばＷＷ）を考慮しながら設定される。これにより、作業者が接触した場合等において安全な、低推力の搬送装置を実現することが可能である。

　また、被移動部材２１１を上方向に移動させる場合に抵抗可変ユニット２３の制動力が遮断され、かつ、被移動部材２１１を下方向に移動させる場合にはこの制動力が付与されるように、一方向回転伝達機構（例えば図４中の一方向回転伝達機構１５）が更に配されてもよい。この場合、この一方向回転伝達機構は、例えば、被回転部材２１２Ｄと抵抗可変ユニット２３との間に配される。

　なお、本実施形態では、電動モータ２２および抵抗可変ユニット２３はいずれも被回転部材２１２Ｄ側に配される構成とした。しかしながら、他の例として、電動モータ２２および抵抗可変ユニット２３は被回転部材２１２Ｕ側に配されてもよい。また、更に他の例として、電動モータ２２および抵抗可変ユニット２３の一方が被回転部材２１２Ｄ側に配され、他方が被回転部材２１２Ｕ側に配されてもよい。これらの例によっても、本実施形態同様の効果が得られる。さらに、本実施形態では、コンベア機構が上下方向に延びる昇降装置を例に挙げて説明を行ったが、コンベア機構が水平方向に延びる水平移送装置であってもよいことは言うまでもない。

　　（その他）
　以上、いくつかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部が変更されてもよく、例えば各実施形態の特徴が組み合わされてもよい。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims

　搬送対象物をスライダ上に搭載して搬送する搬送方法であって、
　前記スライダは、ボールねじ軸に螺合したボールナットに連結され、
　前記搬送方法は、
　電動モータによって、前記ボールねじ軸を回転させる工程と、
　非電動式の抵抗可変ユニットによって、前記ボールねじ軸に回転抵抗である制動力を付与する工程と、
　前記スライダ上に搭載される搬送対象物の有無および搬送対象物の重量に関わらず、搬送中の前記スライダに所定の外力が作用して過負荷状態になったときに該スライダが停止するよう、前記電動モータの駆動トルクまたは前記抵抗可変ユニットの制動力の少なくとも一方を設定する工程と、を含む
　ことを特徴とする搬送方法。
　搬送対象物を被移動部材上に搭載して搬送する搬送方法であって、
　前記被移動部材は、電動モータに接続された駆動軸によって回転される被回転部材に係合される無端の走行体に連結され、
　前記搬送方法は、
　前記電動モータによって、前記駆動軸を回転させる工程と、
　非電動式の抵抗可変ユニットによって、前記駆動軸に回転抵抗である制動力を付与する工程と、
　前記被移動部材上に搭載される搬送対象物の有無および搬送対象物の重量に関わらず、搬送中の前記被移動部材に所定の外力が作用して過負荷状態になったときに該被移動部材が停止するよう、前記電動モータの駆動トルクまたは前記抵抗可変ユニットの制動力の少なくとも一方を設定する工程と、を含む
　ことを特徴とする搬送方法。
　前記付与する工程では、前記ボールねじ軸又は前記駆動軸と同軸に連結される軸体に固定される鍔状のディスク体と、該ディスク体の両側に設けられる一対の磁石体とを備える前記抵抗可変ユニットを用い、前記一対の磁石体の周方向における磁極の相対位置を変えて前記ディスク体に作用する磁力線の大きさを変化させることにより、前記ボールねじ軸又は前記駆動軸に前記制動力を付与する
　ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送方法。
　前記設定する工程では、
　前記電動モータの駆動トルクが固定とされ、
　前記抵抗可変ユニットの制動力のみが可変とされる
　ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の搬送方法。
　前記被移動部材の移動が上下方向の時、前記電動モータによる前記ボールねじ軸又は前記駆動軸に対する回転力の伝達方向を、一方向回転伝達機構を用いて一方向に制御する工程、を更に含み、
　前記一方向に制御する工程では、
　前記被移動部材が上方向に移動するように前記ボールねじ軸又は前記被回転部材が回転されるとき、前記一方向回転伝達機構により、前記電動モータの回転力及び前記抵抗可変ユニットの制動力の伝達を遮断させ、
　前記被移動部材が下方向に移動するように前記ボールねじ軸又は前記被回転部材が回転されるとき、前記一方向回転伝達機構は、前記電動モータの回転力及び前記抵抗可変ユニットの制動力を伝達させる、
　ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送方法。
　前記被移動部材の移動が上下方向の時、前記電動モータによる前記ボールねじ軸又は前記駆動軸に対する回転力の伝達方向を、一方向回転伝達機構を用いて一方向に制御する工程、を更に含み、
　前記一方向に制御する工程では、
　前記被移動部材が上方向に移動するように前記ボールねじ軸又は前記被回転部材が回転されるとき、前記一方向回転伝達機構は、前記電動モータの回転力及び前記抵抗可変ユニットの制動力の伝達を遮断させ、
　前記被移動部材が下方向に移動するように前記ボールねじ軸又は前記被回転部材が回転され、かつ、前記一方向回転伝達機構に所定のトルクを超える回転トルクが作用されるとき、前記一方向回転伝達機構は、前記電動モータの回転力及び前記抵抗可変ユニットの制動力を伝達させる、
　ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の搬送方法。
　前記所定の外力は５０［Ｎ］以上かつ１５０［Ｎ］以下の範囲内である
　ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の搬送方法。
　電動モータと、
　前記電動モータに接続されるボールねじ軸と、
　前記ボールねじ軸に螺合されるボールナットと、
　前記ボールナットに連結され、搬送対象物が搭載される被移動部材と、
　前記ボールねじ軸に連結され、ボールねじ軸に回転抵抗である制動力を付与し、かつ、該制動力を調整可能に構成された非電動式の抵抗可変ユニットと、を備える
　ことを特徴とする搬送装置。
　電動モータと、
　前記電動モータに接続される駆動軸と、
　前記駆動軸によって回転される被回転部材と、
　前記被回転部材に係合される無端の走行体と、
　前記無端の走行体に連結され、搬送対象物が搭載される被移動部材と、
　前記駆動軸に連結され、駆動軸に回転抵抗である制動力を付与し、かつ、該制動力を調整可能に構成された非電動式の抵抗可変ユニットと、を備える
　ことを特徴とする搬送装置。
　前記抵抗可変ユニットは、非接触方式のトルク制御装置である
　ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の搬送装置。
　前記非接触方式のトルク制御装置は、
　　前記ボールねじ軸又は前記駆動軸と同軸に連結される軸体に固定される鍔状のディスク体と、前記ディスク体の両側に設けられる一対の磁石体とを備え、
　　前記一対の磁石体の周方向における磁極の相対位置を変えて前記ディスク体に作用する磁力線の大きさを変化させることにより、前記ボールねじ軸又は前記駆動軸に前記制動力を付与する
　ことを特徴とする請求項１０に記載の搬送装置。
　前記搬送装置は、前記被移動部材が上下方向に移動するものであり、
　前記電動モータによる前記ボールねじ軸又は前記駆動軸に対する回転力の伝達方向を一方向に制御する一方向回転伝達機構を更に備え、
　前記一方向回転伝達機構は、
　前記ボールねじ軸又は前記被回転部材が一方向に回転されるとき、前記電動モータの回転力及び前記抵抗可変ユニットの制動力の伝達を遮断させるべく空転され、
　前記ボールねじ軸又は前記被回転部材が他方向に回転されるとき、前記電動モータの回転力及び前記抵抗可変ユニットの制動力を伝達させるべく回転される、
　ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の搬送装置。
　前記一方向回転伝達機構は、前記ボールねじ軸又は前記被回転部材が前記他方向に回転され、かつ、前記一方向回転伝達機構に所定のトルクを超える回転トルクが作用されるとき、前記電動モータの回転力及び前記抵抗可変ユニットの制動力を伝達させる、
　ことを特徴とする請求項１２に記載の搬送装置。
　前記電動モータのトルクまたは前記抵抗可変ユニットの前記制動力は、搬送中の前記被移動部材に所定の外力が作用して過負荷状態になったときに該被移動部材が停止するよう、調整されており、
　前記所定の外力は５０［Ｎ］以上かつ１５０［Ｎ］以下の範囲内である
　ことを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の搬送装置。