WO2024121922A1 - 荷重サポート装置、搬送システムおよび荷重サポート方法 - Google Patents

荷重サポート装置、搬送システムおよび荷重サポート方法 Download PDF

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WO2024121922A1
WO2024121922A1 PCT/JP2022/044852 JP2022044852W WO2024121922A1 WO 2024121922 A1 WO2024121922 A1 WO 2024121922A1 JP 2022044852 W JP2022044852 W JP 2022044852W WO 2024121922 A1 WO2024121922 A1 WO 2024121922A1
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WO
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slider
jig pallet
lifted
load
cam follower
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044852
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English (en)
French (fr)
Inventor
基範 川内
哲也 中村
Original Assignee
ヤマハ発動機株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G35/00Mechanical conveyors not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G54/00Non-mechanical conveyors not otherwise provided for
    • B65G54/02Non-mechanical conveyors not otherwise provided for electrostatic, electric, or magnetic

Definitions

  • a slider on which a workpiece is placed is transported to a predetermined work position by a transport robot, and work corresponding to that work position is performed on the workpiece. Furthermore, at that work position, work that generates a high load, such as press-fitting, may be performed on the workpiece. In such cases, if the transport robot is to support the workpiece against the high load, the transport robot is required to have high strength, which results in the size of the transport robot.
  • Non-Patent Document 1 proposes a transport system that includes a load support device that is placed at the work position to support the load, separate from the transport robot.
  • a load support device that is placed at the work position to support the load, separate from the transport robot.
  • a jig pallet is provided that is supported by a slider so that it can be raised and lowered, and a workpiece is placed on this jig pallet.
  • the load support device is provided with a load receiving unit that supports the jig pallet against the load applied to the jig pallet. Then, the jig pallet that has been transported to the work position by the transport robot climbs onto the load receiving unit. As a result, the jig pallet is supported by the load receiving unit in a state where it is raised from the slider. As a result, the load applied to the workpiece is applied to the load receiving unit via the jig pallet, and not to the slider.
  • the load-receiving unit contacts the underside of the jig pallet that has been transported to the work position and pushes up the jig pallet, thereby raising the jig pallet relative to the slider.
  • the jig pallet and the load-receiving unit rub against each other, causing wear on them.
  • This invention was made in consideration of the above problems, and aims to prevent wear on the jig pallet and the load-receiving unit due to friction between them in a technology in which a load-receiving unit pushes up and supports a jig pallet supported by a slider so that it can be raised and lowered.
  • the load support device includes a jig pallet having a lifted member and supported by a slider transported by a transport robot so as to be able to rise and fall, and a load receiving unit having a lift member that enters the lower side of the lifted member from an entry direction relative to the lifted member and abuts against the lifted member from below, and the lift member supports the jig pallet in a state in which the jig pallet is raised relative to the slider by raising the lifted member, one of the lifted member and the lift member is a guide member having a guide surface extending in the entry direction, and the other is a cam follower, and the cam follower moves in the entry direction relative to the guide surface by rotating in accordance with the guide surface while abutting against the guide surface, and the guide surface has an inclined surface that is inclined with respect to the horizontal direction and is provided in the entry direction from the tip of the guide member to a predetermined position, and a horizontal surface that is parallel to the horizontal direction and is provided in the entry direction from the predetermined position toward
  • the load support method includes a step of relatively moving a lift member of a load receiving unit from an approach direction to the underside of a lifted member held by a jig pallet supported so as to be raised and lowered by a slider transported by a transport robot, and a step of raising the lifted member by abutting the lifted member from below as the lift member relatively moves to the underside of the lifted member, the lift member raising the lifted member and supporting the jig pallet in a state in which the jig pallet is raised relative to the slider, and one of the lifted member and the lift member is in the approach direction.
  • One is a guide member having a guide surface extending from the other, and the other is a cam follower, and the cam follower moves relative to the guide surface in the entry direction by rotating in response to the guide surface while abutting against the guide surface
  • the guide surface has an inclined surface that is inclined with respect to the horizontal direction and is provided in the entry direction from the tip of the guide member to a predetermined position, and a horizontal surface that is parallel to the horizontal direction and is provided in the entry direction from the predetermined position toward the opposite side to the tip of the guide member, and the inclined surface is provided so that the lifted member rises as the cam follower moves relatively from the tip to the predetermined position along the inclined surface.
  • a lifted member is provided on the jig pallet, and a lift member is provided on the load receiving unit.
  • the lift member enters the lower side of the lifted member from the entry direction relative to the lifted member, and abuts against the lifted member from below, thereby raising the lifted member.
  • the lift member of the load receiving unit pushes up the lifted member of the jig pallet, thereby supporting the jig pallet in a state in which the jig pallet is raised relative to the slider.
  • one of the lifted member and the lift member is a guide member having a guide surface extending in the entry direction
  • the other is a cam follower
  • the cam follower moves in the entry direction relative to the guide surface by rotating in accordance with the guide surface while abutting against the guide surface.
  • the guide surface has an inclined surface inclined with respect to the horizontal direction provided in the entry direction from the tip of the guide member to a predetermined position, and a horizontal surface parallel to the horizontal direction provided in the entry direction from the predetermined position toward the opposite side to the tip of the guide member.
  • the lifted member rises as the cam follower moves relatively from the tip toward the specified position along the inclined surface. In this configuration, no friction occurs between the jig pallet and the load-receiving unit.
  • the load support device may also be configured so that the transport robot transports the slider in the entry direction, the load receiving unit is disposed at a predetermined work position on the transport path of the slider transported in the entry direction by the transport robot, and the lift member lifts the lifted member by abutting from below against the lifted member of the jig pallet transported to the work position by the transport robot.
  • the lift member pushes up the lifted member and supports the jig pallet in a raised state. Therefore, work at the work position can be started promptly.
  • the load support device may be configured such that the transport robot transports the slider in a transport direction perpendicular to the entry direction to transport the slider toward a predetermined work position, the load receiving unit has a support arm to which a lift member is attached and an arm drive unit that drives the support arm in the entry direction, and the arm drive unit drives the support arm between an insertion position where the support arm is inserted into an insertion space between the slider located at the work position and the jig pallet, and a retract position where the support arm retracts from the insertion space, and the lift member that enters the insertion space as the support arm is inserted from the retract position into the insertion space abuts against the lifted member from below to raise the lifted member.
  • an insertion space for inserting the support arm is provided between the slider and the jig pallet. This makes it possible to prevent foreign objects from getting caught between the slider and the jig pallet.
  • the load support device may be configured to further include a pair of support arms that are provided on both sides of the insertion space in the transport direction and support the jig pallet against the slider with the insertion space therebetween, and the lift member abuts the lifted member from below between the pair of support arms in the transport direction.
  • the jig pallet is supported by the lift member between the pair of support arms. Therefore, the jig pallet can be firmly supported at the center against a high load applied to the jig pallet.
  • the load support device may also be configured to further include four elastic members provided in correspondence with the four corners of the jig pallet, each of which applies an elastic force to the jig pallet that biases the jig pallet downward as it is raised by the lift member.
  • four elastic members provided in correspondence with the four corners of the jig pallet, each of which applies an elastic force to the jig pallet that biases the jig pallet downward as it is raised by the lift member.
  • the transport system according to the present invention includes a transport robot that transports sliders, and the above-mentioned load support device. Therefore, in a technology in which a jig pallet supported by a slider that can be raised and lowered is pushed up and supported by the load support device, it is possible to prevent wear on the jig pallet and the load-receiving unit due to friction between them.
  • the present invention in a technology in which a jig pallet supported by a slider that can be raised and lowered is pushed up and supported by a load-receiving unit, it is possible to prevent wear on the jig pallet and the load-receiving unit due to friction between them.
  • FIG. 1 is a perspective view partially illustrating a first example of a transport system according to the present invention
  • 1 is a perspective view partially illustrating a first example of a transport system according to the present invention
  • FIG. 2 is a front view showing the transport system shown in FIGS. 1A and 1B.
  • 1C is a perspective view showing the relationship between a workpiece support mechanism and a slider table provided in the transfer system of FIG. 1A and FIG. 1B.
  • 1C is a perspective view showing the relationship between a workpiece support mechanism and a slider table provided in the transfer system of FIG. 1A and FIG. 1B.
  • 5A to 5C are diagrams illustrating the operation of a guide member and a cam follower.
  • FIG. 1 is a perspective view partially illustrating a first example of a transport system according to the present invention
  • FIG. 2 is a front view showing the transport system shown in FIGS. 1A and 1B.
  • 1C is a perspective view showing the relationship between a workpiece support mechanism and
  • FIG. 11 is a perspective view partially showing a second example of a transport system according to the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view partially showing a second example of a transport system according to the present invention.
  • FIG. 5C is a front view of the transport system shown in FIGS. 5A and 5B.
  • FIG. 5C is a front view of the transport system shown in FIGS. 5A and 5B.
  • 5C is a perspective view showing the relationship between a work support mechanism and a slider table provided in the transport system of FIG. 5A and FIG. 5B.
  • 5C is a perspective view showing the relationship between a work support mechanism and a slider table provided in the transport system of FIG. 5A and FIG. 5B.
  • 5A to 5C are diagrams illustrating the operation of a guide member and a cam follower.
  • 10A to 10C are diagrams illustrating the operation of the guide member and the cam follower in the modified example of the first example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating the operation of the guide member and the cam follower in the modified example of the second example.
  • FIGS. 1A and 1B are perspective views partially showing a first example of a transport system according to the present invention
  • FIG. 2 is a front view showing the transport system shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the transport system 1 comprises a slider 2, a single-axis robot 3 that transports the slider 2 in the X direction (transport direction), and a work support mechanism 4 attached to the slider 2.
  • the slider 2 has a flat slider table 21 and a slider body 22 that supports the slider table 21 from below, and the slider table 21 is supported horizontally by the slider body 22.
  • the slider table 21 has a rectangular shape defined by two sides parallel to the X direction and two sides parallel to the Y direction.
  • the slider body 22 has a main body housing 23, and the upper surface of the main body housing 23 is fixed to the lower surface of the slider table 21.
  • both end portions 211 of the slider table 21 protrude laterally from the main body housing 23.
  • the slider body 22 has a pair of guided sliders 24 fixed to the main body housing 23, and the pair of guided sliders 24 are arranged at a predetermined interval in the Y direction within the main body housing 23.
  • the single-axis robot 3 has a robot housing 31 extending in the X direction, and a pair of guide rails 32 attached to the upper surface of the robot housing 31.
  • the pair of guide rails 32 are arranged at a predetermined interval in the Y direction and extend parallel to the X direction.
  • the pair of guided sliders 24 of the slider 2 engage with the pair of guide rails 32 of the single-axis robot 3. Therefore, the movement of the slider 2 is guided parallel to the X direction by the pair of guide rails 32.
  • the single-axis robot 3 drives the slider 2 in the X direction by a linear motor. In this way, the slider 2 is transported in the X direction by the single-axis robot 3.
  • a specific example of the drive mechanism for driving the slider 2 by the single-axis robot 3 is not limited to the example in FIG. 2. Therefore, for example, a ball screw may be used as the drive mechanism.
  • the screw shaft of the ball screw can be provided on the single-axis robot 3, and the nut of the ball screw can be provided on the slider 2.
  • the slider 2 can be transported in the X direction by a robot different from the single-axis robot 3.
  • FIG. 3A and 3B are perspective views showing the relationship between the work support mechanism and the slider table provided in the conveying system of FIG. 1A and FIG. 1B.
  • the work support mechanism 4 has a jig pallet 40.
  • the jig pallet 40 has a flat pallet table 41 facing the slider table 21 from above, and the work to be worked on is placed on the upper surface of the pallet table 41.
  • the pallet table 41 When viewed from the bottom in the Z direction, the pallet table 41 has a rectangle defined by two sides parallel to the X direction and two sides parallel to the Y direction, and both ends 411 of the pallet table 41 in the Y direction protrude laterally from the slider table 21.
  • the center part 412 between the both ends 411 of the pallet table 41 in the Y direction faces the slider table 21 from above.
  • both ends of the pallet table 41 and both ends of the slider table 21 are aligned in the X direction.
  • the jig pallet 40 has two guide members 42 fixed to the underside of the end 411 of the pallet table 41, and the guide members 42 extend parallel to the X direction.
  • the guide members 42 are provided for each of the end portions 411 on both sides of the pallet table 41.
  • the underside of the guide member 42 is a guide surface 421 extending parallel to the X direction.
  • the guide surface 421 has tapered surfaces 422 provided at both ends in the X direction and a horizontal surface 423 provided between the tapered surfaces 422 at both ends.
  • the work support mechanism 4 also has four biasing support parts 43 provided corresponding to the four corners of the slider table 21 (in other words, the four corners of the pallet table 41).
  • the biasing support part 43 has a shaft 431 extending downward in the Z direction from the underside of the center part 412 of the pallet table 41, a spring 432 fitted onto the shaft 431, and a flange 433 provided at the lower end of the shaft 431.
  • Four through holes 213 are provided that penetrate the end part 211 of the slider table 21 in the Z direction, corresponding to the four corners of the slider table 21.
  • the shafts 431 of the four biasing support parts 43 penetrate the four through holes 213, respectively, and the lower end of each shaft 431 protrudes downward from the slider table 21.
  • the flange 433 at the lower end of the shaft 431 is located below the lower surface of the slider table 21, and the spring 432 fitted onto the shaft 431 is located between the flange 433 and the lower surface of the slider table 21 and is supported by the flange 433.
  • the spring 432 When the pallet table 41 is placed on the slider table 21 (in other words, in contact), the spring 432 has its natural length, whereas when the pallet table 41 is raised relative to the slider table 21 (in other words, separated), the spring 432 between the flange 433 and the slider table 21 contracts in response to the rise of the flange 433, exerting an elastic force on the pallet table 41 that biases the pallet table 41 downward.
  • the work support mechanism 4 also has one biasing support part 44 between two biasing support parts 43 aligned in the X direction, and one through hole 214 corresponding to the biasing support part 44 penetrates the end part 211 of the slider table 21.
  • These biasing support parts 44 and through hole 214 are configured in the same way as the biasing support parts 43 and through hole 213 described above.
  • the retainers 452 of the four linear bushes 45 are fixed to the lower surface of the slider table 21 while corresponding to the four through holes 215.
  • the shaft 451 then passes through the through hole 215 and the retainer 452 and protrudes below the bottom surface of the slider table 21.
  • the pallet table 41 is supported so as to be movable up and down relative to the slider table 21 by the lifting support mechanism formed by the biasing support portion 43, the biasing support portion 44, and the linear bushing 45.
  • the transport system 1 further includes a load-receiving unit 5 disposed at a high-load work position Lh provided on the transport path of the slider 2 by the single-axis robot 3.
  • the load-receiving unit 5 has a pair of support parts 51 disposed to sandwich the single-axis robot 3 in the Y direction.
  • Each support part 51 has a support frame 52 and a cam follower 53 rotatably attached to the support frame 52.
  • each of the multiple (three) cam followers 53 aligned in the X direction is attached to the support part 51 by a fastening member 54 (nut or screw, etc.), and each cam follower 53 is rotatable around a rotation axis parallel to the Y direction.
  • the pair of support parts 51 provided in this load-receiving unit 5 correspond to a pair of guide members 42 attached to both end parts 411 of the pallet table 41. Each support part 51 pushes up the corresponding guide member 42 attached to the pallet table 41 located at the high-load work position Lh. This point will be explained using Figure 4.
  • FIG. 4 is a diagram showing the operation of the guide member and the cam follower.
  • Steps S101 to S104 show a schematic time series of the process in which the pallet table 41 moves toward the high-load work position Lh and reaches the high-load work position Lh.
  • the guide member 42 is separated from the cam follower 53 in the X direction, and in the Z direction, the height of the upper end of the cam follower 53 is lower than the height Hh of the upper end of the tapered surface 422 and higher than the height Hl of the lower end of the tapered surface 422.
  • the tapered surface 422 abuts against the cam follower 53 (step S102).
  • step S103 when the guide member 42 moves in the X direction, the cam follower 53 moves relatively to the guide member 42 along the tapered surface 422, pushing up the guide member 42 and raising the pallet table 41 (step S103).
  • the rise of the pallet table 41 continues until the cam follower 53 passes the relatively tapered surface 422 and reaches the horizontal surface 423.
  • the cam follower 53 abuts against the horizontal surface 423 and the pallet table 41 rises to its upper limit height
  • the pallet table 41 is supported by the cam follower 53 (step S104).
  • the spring 432 of the biasing support portion 43 contracts and applies a lower elastic force to the jig pallet 40.
  • the cam follower 53 pushes up the jig pallet 40 against the elastic force of the spring 432.
  • two guide members 42 spaced apart in the Y direction correspond to two support parts 51 spaced apart in the Y direction, and the cam followers 53 provided on each support part 51 perform the operation shown in FIG. 4 with respect to the corresponding guide member 42.
  • the jig pallet 40 is provided with a guide member 42 (lifted member), and the support section 51 (load-receiving unit) is provided with a cam follower 53 (lift member).
  • the cam follower 53 enters the lower side of the guide member 42 from the X direction (entry direction) relative to the guide member 42, and abuts against the guide member 42 from below, thereby lifting the guide member 42 (steps S102 to S104).
  • the cam follower 53 of the support section 51 pushes up the guide member 42 of the jig pallet 40, thereby supporting the jig pallet 40 in a state in which the jig pallet 40 is elevated relative to the slider table 21 of the slider 2.
  • the cam follower 53 moves relative to the guide surface 421 in the X direction by rotating following the guide surface 421 while abutting against the guide surface 421 of the guide member 42 (steps S102 to S104).
  • the guide surface 421 has a tapered surface 422 (inclined surface) that is inclined with respect to the X direction (horizontal direction) provided in the X direction from the taper start point Ps at the tip of the guide member 42 to the taper end point Pe (predetermined position), and a horizontal surface 423 that is parallel to the X direction (horizontal direction) provided in the X direction from the taper end point Pe toward the opposite side to the tip of the guide member 42.
  • the single-axis robot 3 transport robot transports the slider 2 in the X direction, and the support part 51 is disposed at a predetermined high-load work position Lh (work position) on the transport path of the slider 2 transported in the X direction by the single-axis robot 3.
  • the cam follower 53 abuts from below against the guide member 42 of the jig pallet 40 transported to the high-load work position Lh by the single-axis robot 3, thereby lifting the guide member 42.
  • the cam follower 53 pushes up the guide member 42, supporting the jig pallet 40 in a lifted state. Therefore, work at the high-load work position Lh can be started promptly.
  • each of the four springs 432 applies an elastic force to the jig pallet 40 that urges the jig pallet 40, which is raised by the cam follower 53, downward.
  • the four springs 432 provided corresponding to the four corners of the jig pallet 40 can prevent the jig pallet 40 from tilting.
  • the transport system 1 corresponds to an example of a "transport system” of the present invention
  • the jig pallet 40 and the load-receiving unit 5 constitute an example of a "load support device" of the present invention
  • the slider 2 corresponds to an example of a "slider” of the present invention
  • the single-axis robot 3 corresponds to an example of a "transport robot” of the present invention
  • the cam follower 53 corresponds to an example of a "lift member” of the present invention
  • the jig pallet 40 corresponds to an example of a "jig pallet” of the present invention
  • the guide member 42 corresponds to an example of a "lifted member” of the present invention
  • the load-receiving unit 5 corresponds to an example of a "load-receiving unit” of the present invention.
  • FIGS. 5A and 5B are perspective views partially showing a second example of a transport system according to the present invention
  • FIGS. 6A and 6B are front views showing the transport system shown in FIGS. 5A and 5B
  • FIGS. 7A and 7B are perspective views showing the relationship between the work support mechanism and slider table provided in the transport system of FIGS. 5A and 5B. Since the differences from the above first example lie in the configuration of the work support mechanism and the load receiving unit, the differences from the first example will be mainly described here, and the points in common with the first example will be denoted by the corresponding reference numerals and will not be described as appropriate.
  • the transport system 1 includes a slider 2, a single-axis robot 3, a workpiece support mechanism 6, and a load-receiving unit 7.
  • the slider 2 and the single-axis robot 3 have the same configuration as in the first example.
  • the single-axis robot 3 transports the slider 2 in the X direction, and a high-load work position Lh is provided on the transport path of the slider 2 by the single-axis robot 3.
  • the work support mechanism 6 has a jig pallet 60.
  • This jig pallet 60 has a flat pallet table 61 that faces the slider table 21 from above, and the work to be worked on is placed on the upper surface of the pallet table 61.
  • the pallet table 61 When viewed from the bottom in the Z direction, the pallet table 61 has a rectangular shape defined by two sides parallel to the X direction and two sides parallel to the Y direction, and both ends of the pallet table 61 coincide with both ends of the slider table 21 in both the Y direction and the X direction.
  • the jig pallet 60 has two guide members 62 fixed to the underside of the pallet table 61.
  • the two guide members 62 are arranged at a predetermined distance in the X direction, and each of the two guide members 62 extends parallel to the Y direction.
  • the pallet table 61 can be divided into end portions 611 on both outer sides of the two guide members 62, and a central portion 612 including the two guide members 62.
  • a guide member 62 is located at each end of the central portion 612 in the X direction.
  • the underside of the guide member 62 is a guide surface 621 extending parallel to the Y direction.
  • the guide surface 621 has tapered surfaces 622 provided at both ends in the Y direction, and a horizontal surface 623 provided between the tapered surfaces 622 at both ends.
  • the tapered surface 622 is a plane extending from the taper start point Ps at the end of the guide member 62 (in other words, the guide surface 621) to the taper end point Pe located midway along the guide member 62 (in other words, the guide surface 621), and is inclined in the Y direction (horizontal direction) so as to descend from the taper start point Ps toward the taper end point Pe.
  • the work support mechanism 6 also has four biasing support parts 63 provided corresponding to the four corners of the slider table 21 (in other words, the four corners of the pallet table 61).
  • the biasing support part 63 has a shaft 631 extending downward in the Z direction from the underside of the end part 611 of the pallet table 61, a spring 632 fitted onto the shaft 631, and a flange 633 provided at the lower end of the shaft 631.
  • four through holes 213 are provided that penetrate the end part 211 of the slider table 21 in the Z direction, corresponding to the four corners of the slider table 21.
  • the shafts 631 of the four biasing support parts 63 penetrate the four through holes 213, respectively, and the lower ends of the shafts 631 protrude downward from the slider table 21.
  • the flange 633 at the lower end of the shaft 631 is located below the lower surface of the slider table 21, and the spring 632 fitted onto the shaft 631 is located between the flange 633 and the lower surface of the slider table 21 and is supported by the flange 633.
  • Each biasing support portion 63 has an upper spacer 634 and a lower spacer 635.
  • the upper spacer 634 is attached to the lower surface of the pallet table 61 and has a circular ring shape surrounding the upper end of the shaft 631. This upper spacer 634 protrudes downward from the lower surface of the pallet table 61.
  • the lower spacer 635 is attached to the upper surface of the slider table 21 and has a cylindrical shape with a through hole that penetrates in the Z direction.
  • the lower spacer 635 is provided corresponding to the through hole 213 of the slider table 21, and the through hole of the lower spacer 635 communicates with the through hole 213 of the slider table 21. This lower spacer 635 protrudes upward from the upper surface of the slider table 21 and fits externally onto the shaft 631.
  • upper spacers 634 and lower spacers 635 are positioned between the slider table 21 and the pallet table 61, facing each other in the Z direction. In this configuration, the upper spacer 634 and the lower spacer 635 come into contact with each other to limit the proximity of the slider table 21 and the pallet table 61. Therefore, a clearance C is secured between the slider table 21 and the pallet table 61 by the upper spacer 634 and the lower spacer 635.
  • the area of the clearance C that faces the center 612 of the pallet table 61 functions as an insertion space S into which the support arm 74, described later, is inserted.
  • the spring 432 When the upper spacer 634 and the lower spacer 635 are in contact and the pallet table 61 is placed on the slider table 21 via the upper spacer 634 and the lower spacer 635, the spring 432 has its natural length, whereas when the pallet table 61 rises relative to the slider table 21 and the upper spacer 634 and the lower spacer 635 are separated, the spring 632 between the flange 633 and the slider table 21 contracts in response to the rise of the flange 633, and applies an elastic force to the pallet table 61 that biases the pallet table 61 downward.
  • the work support mechanism 6 has four linear bushings 65 that position the pallet table 61 in the X and Y directions relative to the slider table 21.
  • the four linear bushings 65 are provided inside the four biasing support parts 63, corresponding to the four corners of the slider table 21.
  • the linear bushings 65 have a shaft 651 that extends downward in the Z direction from the underside of the end part 611 of the pallet table 61, and a retainer 652 that is fitted onto the shaft 651, and the retainer 652 is fixed to the upper surface of the slider table 21. And, in each of the four linear bushings 45, the lower end of the shaft 651 is inserted into the retainer 652 from above.
  • the pallet table 61 is supported so that it can be raised and lowered relative to the slider table 21 by the lifting support mechanism formed by the biasing support portion 63 and the linear bushing 65.
  • the transport system 1 further includes a load receiving unit 7 arranged corresponding to a high-load work position Lh provided on the transport path of the slider 2 by the single-axis robot 3.
  • the load receiving unit 7 has an arm support section 71 and an arm drive section 72 arranged to sandwich the single-axis robot 3 and the work support mechanism 6 from the Y direction.
  • the arm support section 71 has a support frame 711 and two cam receiving rails 712 provided on the upper surface of the support frame 711.
  • the two cam receiving rails 712 are arranged at a predetermined interval in the X direction, and each of the two cam receiving rails 712 extends parallel to the Y direction.
  • the arm driving unit 72 is disposed on the opposite side of the arm support unit 71 in the Y direction relative to the single-axis robot 3 and the work support mechanism 6, and has a driving table 721 and a single-axis robot 722 that drives the driving table 721 in the Y direction.
  • the single-axis robot 722 moves the driving table 721 attached to the nut of the ball screw in the Y direction by driving the screw shaft of the ball screw with a motor.
  • specific examples of the driving mechanism for driving the driving table 721 by the single-axis robot 722 are not limited to the examples in Figures 5A and 5B, and may be, for example, a linear motor.
  • the load-receiving unit 7 also has a flat support arm 74 fixed to the drive table 721.
  • the support arm 74 is supported horizontally by the drive table 721 and protrudes from the drive table 721 to the arm support section 71 side in the Y direction.
  • the support arm 74 has a fixed portion 741 that faces the drive table 721 from above and abuts against the upper surface of the drive table 721, and an extension portion 742 that extends from the fixed portion 741 to the arm support section 71 side in the Y direction, the fixed portion 741 is fastened to the drive table 721 by a fastening member such as a screw, and the extension portion 742 protrudes from the fixed portion 741 to the arm support section 71 side.
  • the extension portion 742 is located inside the guide surfaces 621 of the two guide members 62 in the X direction, and the end faces 743 on both sides of the X direction of the extension portion 742 are extended parallel to the Y direction and are planes perpendicular to the X direction.
  • the load-receiving unit 7 also has a cam follower 75 rotatably attached to the X-direction end face 743 of the extension portion 742 of the support arm 74.
  • a cam follower 75 rotatably attached to the X-direction end face 743 of the extension portion 742 of the support arm 74.
  • multiple (four) cam followers 75 aligned in the Y direction are attached to the end face 743 of the extension portion 742, and each cam follower 75 is rotatable around a rotation axis parallel to the X direction.
  • These multiple cam followers 75 are provided on each of the end faces 743 on both sides of the X direction of the extension portion 742.
  • the arm driver 72 drives the support arm 74 in the Y direction.
  • the arm driver 72 drives the support arm 74 between an insertion position L1 (FIGS. 5B and 6B) where the extension portion 742 of the support arm 74 is inserted into the insertion space S between the slider table 21 and the pallet table 61, and a retracted position L2 (FIGS. 5A and 6A) where the extension portion 742 of the support arm 74 retracts from the insertion space S in the Y direction (the opposite side of the arm support portion 71).
  • cam followers 75 on the end faces 743 on both sides of the extension portion 742 correspond to the two guide members 62 of the jig pallet 60.
  • Each cam follower 75 pushes up the corresponding guide member 62 of the jig pallet 60 that is located at the high-load work position Lh. This point will be explained using Figure 8.
  • FIG. 8 is a diagram showing the operation of the guide member and cam follower.
  • steps S201 to S204 as the arm drive unit 72 moves the support arm 74 from the retracted position L2 to the insertion position L1, the extension unit 742 of the support arm 74 moves toward the insertion space S between the pallet table 61, which stops at the high-load work position Lh, and the slider table 21, and is inserted into the insertion space S.
  • the process is shown in chronological order.
  • each cam follower 75 supported by the support arm 74 also moves in the Y direction and is inserted into the insertion space S.
  • step S201 the cam follower 75 is spaced apart from the guide member 62 in the Y direction, and in the Z direction, the height of the upper end of the cam follower 75 is lower than the height Hh of the upper end of the tapered surface 622 and higher than the height Hl of the lower end of the tapered surface 622.
  • step S204 The rise of the pallet table 61 continues until the cam follower 75 passes through the tapered surface 622 and reaches the horizontal plane 623. Then, when the cam follower 75 abuts against the horizontal surface 623 and the pallet table 61 rises to its upper limit height, the pallet table 61 is supported by the cam follower 75 (step S204). As the jig pallet 60 rises in steps S202 to S204, the spring 632 of the biasing support portion 63 contracts and applies a lower elastic force to the jig pallet 60. In other words, the cam follower 75 pushes up the jig pallet 60 against the elastic force of the spring 632.
  • the tip of the extension portion 742 of the support arm 74 inserted into the insertion space S protrudes from the insertion space S toward the arm support portion 71. Therefore, the cam follower 75 attached to the tip of the extension portion 742 of the support arm 74 rides up onto the cam receiving rail 712 of the arm support portion 71 and is supported by the cam receiving rail 712.
  • the jig pallet 60 is provided with a guide member 62 (lifted member), and the load receiving unit 7 is provided with a cam follower 75 (lift member).
  • the cam follower 75 enters the lower side of the guide member 62 from the Y direction (entry direction) and abuts against the guide member 62 from below, thereby lifting the guide member 62 (steps S202 to S204).
  • the cam follower 75 of the load receiving unit 7 pushes up the guide member 62 of the jig pallet 60, thereby supporting the jig pallet 60 in a state in which the jig pallet 60 is elevated relative to the slider table 21 of the slider 2.
  • the cam follower 75 moves in the Y direction relative to the guide surface 621 by rotating following the guide surface 621 while abutting against the guide surface 621 of the guide member 62 (steps S202 to S204).
  • the guide surface 621 has a tapered surface 622 (inclined surface) that is inclined with respect to the X direction (horizontal direction) provided in the X direction from the taper start point Ps at the tip of the guide member 62 to the taper end point Pe (predetermined position), and a horizontal surface 623 that is parallel to the X direction (horizontal direction) provided in the Y direction from the taper end point Pe toward the opposite side to the tip of the guide member 62.
  • the single-axis robot 3 transports the slider 2 in the X direction (transport direction) perpendicular to the Y direction, thereby transporting the slider 2 toward the high-load work position Lh (work position).
  • the load-receiving unit 7 has a support arm 74 to which a cam follower 75 is attached, and an arm drive unit 72 that drives the support arm 74 in the Y direction.
  • the arm drive unit 72 drives the support arm 74 between an insertion position L1 where the support arm 74 is inserted into the insertion space S between the slider 2 located at the high-load work position Lh and the jig pallet 60, and a withdrawal position L2 where the support arm 74 withdraws from the insertion position L1.
  • a pair of biasing supports 63 (support arms) are provided on both sides of the insertion space S in the X direction and support the jig pallet 60 against the slider 2 with the insertion space S open.
  • the cam follower 75 abuts against the guide member 62 from below.
  • the jig pallet 60 is supported by the cam follower 75 between the pair of biasing supports 63. Therefore, the jig pallet 60 can be firmly supported at the center 612 in the X direction against a high load applied to the jig pallet 60.
  • each of the four springs 632 applies an elastic force to the jig pallet 60 that biases the jig pallet 60 downward as it is raised by the cam follower 75.
  • the four springs 632 provided corresponding to the four corners of the jig pallet 60 can prevent the jig pallet 60 from tilting.
  • the transport system 1 corresponds to an example of a "transport system” of the present invention
  • the jig pallet 60 and the load-receiving unit 7 constitute an example of a "load support device" of the present invention
  • the slider 2 corresponds to an example of a “slider” of the present invention
  • the single-axis robot 3 corresponds to an example of a "transport robot” of the present invention
  • the cam follower 75 corresponds to an example of a "lift member” of the present invention
  • the jig pallet 60 corresponds to an example of a "jig pallet” of the present invention
  • the guide member 62 corresponds to an example of a "lifted member” of the present invention
  • the load-receiving unit 7 corresponds to an example of a "load-receiving unit” of the present invention.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made to the above without departing from the spirit of the invention.
  • the jig pallet 40 is provided with a guide member 42, and the load-receiving unit 5 is provided with a cam follower 53.
  • the jig pallet 40 may be provided with a cam follower 47, and the load-receiving unit 5 may be provided with a guide member 55.
  • FIG. 9 is a diagram showing a schematic diagram of the operation of the guide member and the cam follower in a modified example of the first example.
  • the work support mechanism 4 has support plates 46 attached to both ends in the Y direction of the pallet table 41 of the jig pallet 40, and cam followers 47 rotatably attached to each support plate 46.
  • the load receiving unit 5 has guide members 55 attached to each support portion 51.
  • This guide member 55 extends parallel to the X direction
  • the upper surface of the guide member 55 is a guide surface 551 extending parallel to the X direction.
  • the guide surface 551 has tapered surfaces 552 provided at both ends in the X direction (only the tapered surface 552 at one end is shown in FIG.
  • the tapered surface 552 is a plane extending from the taper start point Ps at the end of the guide member 55 (in other words, the guide surface 551) to the taper end point Pe midway along the guide member 55 (in other words, the guide surface 551), and is inclined in the X direction (horizontal direction) so as to rise from the taper start point Ps toward the taper end point Pe.
  • Steps S301 to S304 show a schematic time sequence of the process in which the pallet table 41 moves toward and reaches the high-load work position Lh.
  • the cam follower 47 (lifted member) is spaced apart from the guide member 55 (lift member) in the X direction, and in the Z direction, the height of the lower end of the cam follower 47 is lower than the height Hh of the upper end of the tapered surface 552 and higher than the height Hl of the lower end of the tapered surface 552.
  • the cam follower 47 moves in the Y direction toward the guide member 55, the cam follower 47 comes into contact with the tapered surface 552 (step S302).
  • step S303 when the cam follower 47 moves in the X direction, the cam follower 47 moves along the tapered surface 552 relative to the guide member 55 and is pushed up by the guide member 55, causing the pallet table 41 to rise (step S303). The rise of the pallet table 41 continues until the cam follower 47 passes the tapered surface 552 and reaches the horizontal surface 553. Then, when the cam follower 47 abuts against the horizontal surface 553 and the pallet table 41 rises to its upper limit height, the pallet table 41 is supported by the guide member 55 (step S304).
  • the work support mechanism 6 has support plates 66 attached to both ends in the X direction of the pallet table 61 of the jig pallet 60, and cam followers 67 rotatably attached to each support plate 66.
  • the load receiving unit 7 has guide members 76 attached to the end faces 743 on both sides in the X direction of the support arm 74.
  • the guide members 76 extend parallel to the Y direction, and the upper surface of the guide member 76 is a guide surface 761 extending parallel to the Y direction.
  • the guide surface 761 has tapered surfaces 762 (only the tapered surface 762 at one end is shown in FIG.
  • the tapered surface 762 is a plane extending from the taper start point Ps at the end of the guide member 76 (in other words, the guide surface 761) to the taper end point Pe midway along the guide member 76 (in other words, the guide surface 761), and is inclined in the Y direction (horizontal direction) so as to rise from the taper start point Ps toward the taper end point Pe.
  • steps S401 to S404 as the arm drive unit 72 moves the support arm 74 from the retracted position L2 to the insertion position L1, the extension unit 742 of the support arm 74 moves toward the insertion space S between the slider table 21 and the pallet table 61, which stops at the high-load work position Lh, and is inserted into the insertion space S.
  • the process is shown in chronological order. Additionally, along with the support arm 74, each guide member 76 attached to the support arm 74 also moves in the Y direction and is inserted into the insertion space S.
  • step S401 the guide member 76 is spaced apart from the cam follower 67 in the Y direction, and in the Z direction, the height of the lower end of the cam follower 67 is lower than the height Hh of the upper end of the tapered surface 762 and higher than the height Hl of the lower end of the tapered surface 762.
  • step S402 the guide member 76 moves in the Y direction toward the cam follower 67, the tapered surface 762 of the guide member 76 abuts against the cam follower 67 (step S402).
  • step S403 the cam follower 67 moves along the tapered surface 762 relative to the guide member 76 and is pushed up by the guide member 76, causing the pallet table 61 to rise.
  • the rise of the pallet table 61 continues until the cam follower 67 passes relatively past the tapered surface 762 and reaches the horizontal plane 763. Then, when the cam follower 67 abuts against the horizontal surface 763 and the pallet table 61 rises to its upper limit height, the pallet table 61 is supported by the guide member 76 (step S404).
  • the cam followers 53 are fastened to the support frame 52 by fastening members 54. Therefore, the number of cam followers 53 attached to the support frame 52 can be changed appropriately depending on the load applied to the pallet table 41. Similarly, a configuration that allows the number of cam followers 75 to be changed may be applied to the load-receiving unit 7 of the second example of the conveying system 1. Furthermore, the configuration for changing the cam followers 53 does not have to be a configuration for changing the number of cam followers 53 attached to the support part 51, but may be a configuration in which multiple types of support parts 51 with different numbers of cam followers 53 attached are prepared and the support part 51 to be used is selected from these. The same applies to the configuration for changing the number of cam followers 75.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

治具パレット40にはガイド部材42(被リフト部材)が設けられ、サポート部51(荷重受けユニット)にはカムフォロア53(リフト部材)が設けられている。そして、カムフォロア53は、ガイド部材42の下側に相対的にX方向(進入方向)から進入しつつガイド部材42に下側から当接することでガイド部材42を上昇させる(ステップS102~S104)。こうして、サポート部51のカムフォロア53は、治具パレット40のガイド部材42を押し上げることで、スライダ2のスライダテーブル21に対して治具パレット40を上昇させた状態で治具パレット40を支持する。

Description

荷重サポート装置、搬送システムおよび荷重サポート方法
 この発明は、搬送ロボットによって搬送されるスライダによってワークを搬送する技術に関し、特に高荷重が加わるワークを、搬送ロボットに加わる荷重を低減しつつ支持する技術に関する。
 従来、ワークが載置されたスライダを搬送ロボットによって所定の作業位置に搬送して、当該作業位置に応じた作業をワークに対して実行するといったことが行われている。また、当該作業位置では、圧入等の高荷重が生じる作業がワークに実行される場合がある。このような場合、搬送ロボットによって高荷重に抗してワークを支持するとなると、搬送ロボットに高い強度が求められ、搬送ロボットが大型化してしまう。
 かかる問題に対応するため、被特許文献1では、荷重をサポートするために作業位置に配置された荷重サポート装置を、搬送ロボットとは別に備える搬送システムが提案されている。この荷重サポート装置では、昇降可能にスライダに支持された治具パレットが設けられ、この治具パレットの上にワークが載置される。さらに、荷重サポート装置では、治具パレットに加わる荷重に抗して治具パレットを支持する荷重受けユニットが設けられている。そして、搬送ロボットによって作業位置に搬送されてきた治具パレットが荷重受けユニットに乗り上がる。これによって、治具パレットは、スライダから上昇した状態で、荷重受けユニットによって支持される。その結果、ワークに加わる荷重は、治具パレットを介して荷重受けユニットに加わり、スライダには加わらない。
https://www.youtube.com/watch?v=EkEuBj_7c8I
 ところで、上記の技術では、作業位置に搬送されてきた治具パレットの下側から当接する荷重受けユニットが治具パレットを押し上げることで、治具パレットをスライダに対して上昇させる。この際、治具パレットと荷重受けユニットとが擦り合うことで、これらが摩耗するといった問題があった。
 この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、昇降可能にスライダに支持された治具パレットを荷重受けユニットにより押し上げて支持する技術において、治具パレットと荷重受けユニットとの擦り合いによってこれらが摩耗するのを抑制可能とすることを目的とする。
 本発明に係る荷重サポート装置は、被リフト部材を有し、搬送ロボットによって搬送されるスライダによって昇降可能に支持される治具パレットと、被リフト部材の下側に相対的に進入方向から進入しつつ被リフト部材に下側から当接することで被リフト部材を上昇させるリフト部材を有する荷重受けユニットとを備え、リフト部材は、被リフト部材を上昇させることで、スライダに対して治具パレットを上昇させた状態で治具パレットを支持し、被リフト部材およびリフト部材のうち、一方は進入方向に延設されたガイド面を有するガイド部材であり、他方はカムフォロアであり、カムフォロアは、ガイド面に当接しつつガイド面に従動して回転することで、ガイド面に対して進入方向に相対的に移動し、ガイド面は、ガイド部材の先端から所定位置まで進入方向に設けられた水平方向に対して傾斜する傾斜面と、所定位置からガイド部材の先端と逆側に向けて進入方向に設けられた水平方向に平行な水平面とを有し、先端から所定位置に向かって傾斜面に沿ってカムフォロアが相対的に移動するのに伴って被リフト部材が上昇するように、傾斜面が設けられている。
 本発明に係る荷重サポート方法は、搬送ロボットによって搬送されるスライダによって昇降可能に支持される治具パレットが有する被リフト部材の下側に、荷重受けユニットのリフト部材を相対的に進入方向から進入させる工程と、被リフト部材の下側へのリフト部材の相対的な進入に伴って、リフト部材が被リフト部材に下側から当接して被リフト部材を上昇させる工程とを備え、リフト部材は、被リフト部材を上昇させることで、スライダに対して治具パレットを上昇させた状態で治具パレットを支持し、被リフト部材およびリフト部材のうち、一方は進入方向に延設されたガイド面を有するガイド部材であり、他方はカムフォロアであり、カムフォロアは、ガイド面に当接しつつガイド面に従動して回転することで、ガイド面に対して進入方向に相対的に移動し、ガイド面は、ガイド部材の先端から所定位置まで進入方向に設けられた水平方向に対して傾斜する傾斜面と、所定位置からガイド部材の先端と逆側に向けて進入方向に設けられた水平方向に平行な水平面とを有し、先端から所定位置に向かって傾斜面に沿ってカムフォロアが相対的に移動するのに伴って被リフト部材が上昇するように、傾斜面が設けられている。
 このように構成された本発明(荷重サポート装置および荷重サポート方法)では、治具パレットには被リフト部材が設けられ、荷重受けユニットにはリフト部材が設けられている。そして、リフト部材は、被リフト部材の下側に相対的に進入方向から進入しつつ被リフト部材に下側から当接することで被リフト部材を上昇させる。こうして、荷重受けユニットのリフト部材は、治具パレットの被リフト部材を押し上げることで、スライダに対して治具パレットを上昇させた状態で治具パレットを支持する。この際、被リフト部材およびリフト部材のうち、一方は進入方向に延設されたガイド面を有するガイド部材であり、他方はカムフォロアであり、カムフォロアは、ガイド面に当接しつつガイド面に従動して回転することで、ガイド面に対して進入方向に相対的に移動する。さらに、ガイド面は、ガイド部材の先端から所定位置まで進入方向に設けられた水平方向に対して傾斜する傾斜面と、所定位置からガイド部材の先端と逆側に向けて進入方向に設けられた水平方向に平行な水平面とを有する。そして、先端から所定位置に向かって傾斜面に沿ってカムフォロアが相対的に移動するのに伴って被リフト部材が上昇する。かかる構成では、治具パレットと荷重受けユニットとの擦り合いが発生しない。その結果、昇降可能にスライダに支持された治具パレットを荷重受けユニットにより押し上げて支持する技術において、治具パレットと荷重受けユニットとの擦り合いによってこれらが摩耗するのを抑制することが可能となっている。
 また、搬送ロボットは、スライダを進入方向に搬送し、荷重受けユニットは、搬送ロボットによって進入方向に搬送されるスライダの搬送経路上の所定の作業位置に配置され、リフト部材は、搬送ロボットによって作業位置に搬送されてくる治具パレットの被リフト部材に下側から当接することで、被リフト部材を上昇させるように、荷重サポート装置を構成してもよい。かかる構成では、搬送ロボットによってスライダを作業位置に搬送するのに伴って、リフト部材が被リフト部材を押し上げて、治具パレットを上昇させた状態で支持する。したがって、作業位置での作業を速やかに開始することができる。
 また、搬送ロボットは、進入方向に直交する搬送方向にスライダを搬送することで、所定の作業位置に向けてスライダを搬送し、荷重受けユニットは、リフト部材が取り付けられたサポートアームと、サポートアームを進入方向に駆動するアーム駆動部とを有し、アーム駆動部は、作業位置に位置するスライダと治具パレットとの間の挿入空間にサポートアームが挿入される挿入位置と、挿入空間からサポートアームが退避する退避位置との間で、サポートアームを駆動し、サポートアームが退避位置から挿入空間に挿入されるのに伴って挿入空間に進入するリフト部材が被リフト部材に下側から当接して被リフト部材を上昇させるように、荷重サポート装置を構成してもよい。かかる構成では、サポートアームの挿入のための挿入空間がスライダと治具パレットとの間に設けられる。そのため、スライダと治具パレットとの間の異物の挟み込みを抑制することができる。
 この際、搬送方向における挿入空間の両側に設けられて、挿入空間を空けてスライダに対して治具パレットを支持する一対の支持アームをさらに備え、搬送方向において一対の支持アームの間で、リフト部材は、被リフト部材に下側から当接するように、荷重サポート装置を構成してもよい。かかる構成では、一対の支持アームの間においてリフト部材によって治具パレットを支持する。そのため、治具パレットに加わる高荷重に抗して、治具パレットを中央部でしっかりと支持することができる。
 また、治具パレットの四隅にそれぞれ対応して設けられた4個の弾性部材をさらに備え、4個の弾性部材のそれぞれは、リフト部材によって上昇される治具パレットを下側に向けて付勢する弾性力を治具パレットに加えるように、荷重サポート装置を構成してもよい。かかる構成では、例えば治具パレットに加わる荷重が片側に偏った場合であっても、治具パレットの四隅にそれぞれ対応して設けられた4個の弾性部材によって治具パレットの傾きを抑えることができる。
 本発明に係る搬送システムは、スライダを搬送する搬送ロボットと、上記の荷重サポート装置とを備える。よって、昇降可能にスライダに支持された治具パレットを荷重サポート装置により押し上げて支持する技術において、治具パレットと荷重受けユニットとの擦り合いによってこれらが摩耗するのを抑制することが可能となる。
 本発明によれば、昇降可能にスライダに支持された治具パレットを荷重受けユニットにより押し上げて支持する技術において、治具パレットと荷重受けユニットとの擦り合いによってこれらが摩耗するのを抑制することが可能となる。
本発明に係る搬送システムの第1例を部分的に示す斜視図。 本発明に係る搬送システムの第1例を部分的に示す斜視図。 図1Aおよび図1Bに示す搬送システムを示す正面図。 図1Aおよび図1Bの搬送システムが備えるワーク支持機構とスライダテーブルとの関係を示す斜視図。 図1Aおよび図1Bの搬送システムが備えるワーク支持機構とスライダテーブルとの関係を示す斜視図。 ガイド部材とカムフォロアとの動作を模式的に示す図。 本発明に係る搬送システムの第2例を部分的に示す斜視図。 本発明に係る搬送システムの第2例を部分的に示す斜視図。 図5Aおよび図5Bに示す搬送システムを示す正面図。 図5Aおよび図5Bに示す搬送システムを示す正面図。 図5Aおよび図5Bの搬送システムが備えるワーク支持機構とスライダテーブルとの関係を示す斜視図。 図5Aおよび図5Bの搬送システムが備えるワーク支持機構とスライダテーブルとの関係を示す斜視図。 ガイド部材とカムフォロアとの動作を模式的に示す図。 第1例の変形例におけるガイド部材とカムフォロアとの動作を模式的に示す図。 第2例の変形例におけるガイド部材とカムフォロアとの動作を模式的に示す図。
 図1Aおよび図1Bは本発明に係る搬送システムの第1例を部分的に示す斜視図であり、図2は図1Aおよび図1Bに示す搬送システムを示す正面図である。これらの図および以下の図では、水平方向であるX方向、X方向に直交する水平方向であるY方向および鉛直方向であるZ方向を適宜示す。搬送システム1は、スライダ2と、スライダ2をX方向(搬送方向)に搬送する単軸ロボット3と、スライダ2に取り付けられたワーク支持機構4とを備える。
 図2に示すように、スライダ2は、平板状のスライダテーブル21と、スライダテーブル21を下側から支持するスライダ本体22とを有し、スライダテーブル21は、スライダ本体22によって水平に支持される。スライダテーブル21は、Z方向からの平面視において、X方向に平行な2辺とY方向に平行な2辺で規定される矩形を有する。スライダ本体22は本体ハウジング23を有し、本体ハウジング23の上面がスライダテーブル21の下面に固定されている。また、Y方向において、スライダテーブル21の両側の端部211は、本体ハウジング23から側方に突出している。さらに、スライダ本体22は、本体ハウジング23に固定された一対の被ガイドスライダ24を有し、一対の被ガイドスライダ24は、本体ハウジング23内において、Y方向に所定間隔を空けて配置されている。
 これに対して、単軸ロボット3は、X方向に延設されたロボットハウジング31と、ロボットハウジング31の上面に取り付けられた一対のガイドレール32とを有する。一対のガイドレール32は、Y方向に所定間隔を空けて配置され、X方向に平行に延設されている。そして、スライダ2の一対の被ガイドスライダ24が単軸ロボット3の一対のガイドレール32に係合する。したがって、スライダ2の移動は、一対のガイドレール32によってX方向に平行に案内される。さらに、単軸ロボット3は、リニアモータによってスライダ2をX方向に駆動する。こうして、スライダ2は、単軸ロボット3によってX方向に搬送される。
 ちなみに、単軸ロボット3によりスライダ2を駆動するための駆動機構の具体例は図2の例に限られない。したがって、駆動機構として、例えばボールネジを用いてもよい。この場合、ボールネジのネジ軸を単軸ロボット3に設けるとともに、ボールネジのナットをスライダ2に設けることができる。あるいは、単軸ロボット3とは異なるロボットによってスライダ2をX方向に搬送することもできる。
 図3Aおよび図3Bは図1Aおよび図1Bの搬送システムが備えるワーク支持機構とスライダテーブルとの関係を示す斜視図である。ワーク支持機構4は治具パレット40を有する。この治具パレット40は、スライダテーブル21に上側から対向する平板状のパレットテーブル41を有し、パレットテーブル41の上面に作業対象となるワークが載置される。Z方向からの底面視において、パレットテーブル41は、X方向に平行な2辺とY方向に平行な2辺で規定される矩形を有し、Y方向においてパレットテーブル41の両側の端部411は、スライダテーブル21から側方に突出している。換言すれば、パレットテーブル41のうち、Y方向において両側の端部411の間の中央部412は、上側からスライダテーブル21に対向する。また、X方向においては、パレットテーブル41の両端とスライダテーブル21の両端とは一致している。
 さらに、治具パレット40は、、パレットテーブル41の端部411の下面に固定された2個のガイド部材42を有し、ガイド部材42はX方向に平行に延設されている。このガイド部材42は、パレットテーブル41の両側の端部411のそれぞれに対して設けられている。ガイド部材42の下面は、X方向に平行に延設されたガイド面421である。ガイド面421は、X方向の両端に設けられたテーパ面422と、両端のテーパ面422の間に設けられた水平面423とを有する。テーパ面422は、ガイド部材42(換言すれば、ガイド面421)の端に設けられたテーパ始端Psからガイド部材42(換言すれば、ガイド面421)の途中に設けられたテーパ終端Peに渡って設けられた平面であり、テーパ始端Psからテーパ終端Peに向かって下降するようにX方向(水平方向)に対して傾斜する。
 また、ワーク支持機構4は、スライダテーブル21の四隅(換言すれば、パレットテーブル41の四隅)にそれぞれ対応して設けられた4個の付勢支持部43を有する。付勢支持部43は、パレットテーブル41の中央部412の下面から下側にZ方向に延設されたシャフト431と、シャフト431に外嵌されたバネ432と、シャフト431の下端に設けられたフランジ433とを有する。また、スライダテーブル21の四隅にそれぞれ対応して、スライダテーブル21の端部211をZ方向に貫通する4個の貫通孔213が設けられている。そして、4個の付勢支持部43のシャフト431は、4個の貫通孔213をそれぞれ貫通し、各シャフト431の下端はスライダテーブル21より下側に突出する。つまり、シャフト431の下端のフランジ433は、スライダテーブル21の下面より下側に位置し、シャフト431に外嵌されたバネ432は、フランジ433とスライダテーブル21の下面との間に位置して、フランジ433によって支持される。
 パレットテーブル41がスライダテーブル21に載置された状態(換言すれば、接した状態)では、バネ432は自然長を有する一方、パレットテーブル41がスライダテーブル21に対して上昇した状態(換言すれば、離れた状態)では、フランジ433とスライダテーブル21との間のバネ432は、フランジ433の上昇に応じて縮んで、パレットテーブル41を下側に付勢する弾性力をパレットテーブル41に加える。
 また、ワーク支持機構4は、X方向に並ぶ2個の付勢支持部43の間に、1個の付勢支持部44を有し、スライダテーブル21の端部211では、当該付勢支持部44に対応する1個の貫通孔214が貫通する。これら付勢支持部44および貫通孔214は、上述の付勢支持部43および貫通孔213と同様に構成されている。
 さらに、ワーク支持機構4は、パレットテーブル41をスライダテーブル21に対してX方向およびY方向に位置決めする4個のリニアブッシュ45を有する。4個のリニアブッシュ45は、4個の付勢支持部43の内側において、スライダテーブル21の四隅に対応して設けられる。リニアブッシュ45は、パレットテーブル41の中央部412の下面から下側にZ方向に延設されたシャフト451と、シャフト451に外嵌されたリテーナ452とを有する。また、スライダテーブル21の四隅にそれぞれ対応して、スライダテーブル21の端部211をZ方向に貫通する4個の貫通孔215が設けられている。そして、4個のリニアブッシュ45のシャフト451は、4個の貫通孔215を貫通する。また、4個のリニアブッシュ45のリテーナ452は、4個の貫通孔215に対応しつつ、スライダテーブル21の下面に固定されている。そして、シャフト451は、貫通孔215およびリテーナ452を貫通して、スライダテーブル21の下面より下側に突出する。
 このように、パレットテーブル41は、付勢支持部43、付勢支持部44およびリニアブッシュ45によって構成される昇降支持機構によって、スライダテーブル21に対して昇降可能に支持されている。
 図1A、図1Bおよび図2に示すように、搬送システム1は、単軸ロボット3によるスライダ2の搬送経路上に設けられた高荷重作業位置Lhに配置された荷重受けユニット5をさらに備える。荷重受けユニット5は、Y方向において単軸ロボット3を挟むように配置された一対のサポート部51を有する。各サポート部51は、サポートフレーム52と、サポートフレーム52に回転可能に取り付けられたカムフォロア53とを有する。具体的には、X方向に並ぶ複数(3個)のカムフォロア53のそれぞれが締結部材54(ナットあるいはネジ等)によってサポート部51に取り付けられ、各カムフォロア53は、Y方向に平行な回転軸を中心に回転可能である。
 この荷重受けユニット5が具備する一対のサポート部51は、パレットテーブル41の両側の端部411に取り付けられた一対のガイド部材42にそれぞれ対応する。そして、各サポート部51は、高荷重作業位置Lhに位置するパレットテーブル41に取り付けられた対応するガイド部材42を押し上げる。この点について、図4を用いて説明する。
 図4はガイド部材とカムフォロアとの動作を模式的に示す図である。スッテプS101~S104では、パレットテーブル41が高荷重作業位置Lhに向かって移動して当該高荷重作業位置Lhに到達する過程が時系列で模式的に示されている。ステップS101では、ガイド部材42はカムフォロア53からX方向に離間しており、Z方向において、カムフォロア53の上端の高さは、テーパ面422の上端の高さHhより低く、テーパ面422の下端の高さHlより高い。ガイド部材42がカムフォロア53に向かってX方向に移動すると、テーパ面422がカムフォロア53に当接する(ステップS102)。さらに、ガイド部材42がX方向へ移動すると、カムフォロア53は、テーパ面422に沿って相対的にガイド部材42に対して移動してガイド部材42を押し上げて、パレットテーブル41を上昇させる(ステップS103)。パレットテーブル41の上昇は、カムフォロア53が相対的にテーパ面422を通過して、水平面423に至るまで継続する。そして、カムフォロア53が水平面423に当接して、パレットテーブル41が上限高さまで上昇した状態で、パレットテーブル41がカムフォロア53によって支持される(ステップS104)。なお、ステップS102~S104で治具パレット40が上昇するのに伴って、付勢支持部43のバネ432が縮んで下側の弾性力を治具パレット40に加える。つまり、カムフォロア53は、バネ432の弾性力に抗して治具パレット40を押し上げる。
 上述の通り、Y方向に間隔を空けて配置された2個のガイド部材42と、Y方向に間隔を空けて配置された2個のサポート部51とが互いに対応しており、各サポート部51に設けられたカムフォロア53は、対応するガイド部材42に対して図4の動作を実行する。
 以上に説明する搬送システムの第1例では、治具パレット40にはガイド部材42(被リフト部材)が設けられ、サポート部51(荷重受けユニット)にはカムフォロア53(リフト部材)が設けられている。そして、カムフォロア53は、ガイド部材42の下側に相対的にX方向(進入方向)から進入しつつガイド部材42に下側から当接することでガイド部材42を上昇させる(ステップS102~S104)。こうして、サポート部51のカムフォロア53は、治具パレット40のガイド部材42を押し上げることで、スライダ2のスライダテーブル21に対して治具パレット40を上昇させた状態で治具パレット40を支持する。この際、カムフォロア53は、ガイド部材42のガイド面421に当接しつつガイド面421に従動して回転することで、ガイド面421に対してX方向に相対的に移動する(ステップS102~S104)。さらに、ガイド面421は、ガイド部材42の先端のテーパ始端Psからテーパ終端Pe(所定位置)までX方向に設けられたX方向(水平方向)に対して傾斜するテーパ面422(傾斜面)と、テーパ終端Peからガイド部材42の先端と逆側に向けてX方向に設けられたX方向(水平方向)に平行な水平面423とを有する。そして、テーパ始端Psからテーパ終端Peに向かってテーパ面422に沿ってカムフォロア53が相対的に移動するのに伴ってガイド部材42が上昇する。かかる構成では、治具パレット40と荷重受けユニット5との擦り合いが発生しない。その結果、昇降可能にスライダ2に支持された治具パレット40を荷重受けユニット5により押し上げて支持するにあたって、治具パレット40と荷重受けユニット5との擦り合いによってこれらが摩耗するのを抑制することが可能となっている。
 また、単軸ロボット3(搬送ロボット)は、スライダ2をX方向に搬送し、サポート部51は、単軸ロボット3によってX方向に搬送されるスライダ2の搬送経路上の所定の高荷重作業位置Lh(作業位置)に配置される。そして、カムフォロア53は、単軸ロボット3によって高荷重作業位置Lhに搬送されてくる治具パレット40のガイド部材42に下側から当接することで、ガイド部材42を上昇させる。かかる構成では、単軸ロボット3によってスライダ2を高荷重作業位置Lhに搬送するのに伴って、カムフォロア53がガイド部材42を押し上げて、治具パレット40を上昇させた状態で支持する。したがって、高荷重作業位置Lhでの作業を速やかに開始することができる。
 また、治具パレット40(換言すれば、パレットテーブル41)の四隅にそれぞれ対応して設けられた4個のバネ432(弾性部材)が具備され、4個のバネ432のそれぞれは、カムフォロア53によって上昇される治具パレット40を下側に向けて付勢する弾性力を治具パレット40に加える。かかる構成では、例えば治具パレット40に加わる荷重が片側に偏った場合であっても、治具パレット40の四隅にそれぞれ対応して設けられた4個のバネ432によって治具パレット40の傾きを抑えることができる。
 このように搬送システム1の第1例では、搬送システム1が本発明の「搬送システム」の一例に相当し、治具パレット40および荷重受けユニット5によって本発明の「荷重サポート装置」の一例が構成され、スライダ2が本発明の「スライダ」の一例に相当し、単軸ロボット3が本発明の「搬送ロボット」の一例に相当し、カムフォロア53が本発明の「リフト部材」の一例に相当し、治具パレット40が本発明の「治具パレット」の一例に相当し、ガイド部材42が本発明の「被リフト部材」の一例に相当し、荷重受けユニット5が本発明の「荷重受けユニット」の一例に相当する。
 図5Aおよび図5Bは本発明に係る搬送システムの第2例を部分的に示す斜視図であり、図6Aおよび図6Bは図5Aおよび図5Bに示す搬送システムを示す正面図であり、図7Aおよび図7Bは図5Aおよび図5Bの搬送システムが備えるワーク支持機構とスライダテーブルとの関係を示す斜視図である。上記の第1例との差異点はワーク支持機構および荷重受けユニットの構成にあるため、ここでは第1例との差異点を中心に説明し、第1例との共通点については相当符号を付して適宜説明を省略する。
 第2例に係る搬送システム1は、スライダ2、単軸ロボット3、ワーク支持機構6および荷重受けユニット7を備える。スライダ2および単軸ロボット3は、第1例と共通の構成を有する。つまり、単軸ロボット3はX方向にスライダ2を搬送し、単軸ロボット3によるスライダ2の搬送経路上には高荷重作業位置Lhが設けられている。
 ワーク支持機構6は治具パレット60を有する。この治具パレット60は、スライダテーブル21に上側から対向する平板状のパレットテーブル61を有し、パレットテーブル61の上面に作業対象となるワークが載置される。Z方向からの底面視において、パレットテーブル61は、X方向に平行な2辺とY方向に平行な2辺で規定される矩形を有し、Y方向およびX方向のそれぞれにおいて、パレットテーブル61の両端とスライダテーブル21の両端とは一致している。
 治具パレット60は、パレットテーブル61の下面に固定された2個のガイド部材62を有する。2個のガイド部材62はX方向に所定間隔を空けて配置され、2個のガイド部材62のそれぞれはY方向に平行に延設されている。これに対して、X方向において、パレットテーブル61は、2個のガイド部材62より両外側の端部611と、2個のガイド部材62を含む中央部612とに区別できる。つまり、X方向において中央部612の両端のそれぞれにガイド部材62が位置する。ガイド部材62の下面は、Y方向に平行に延設されたガイド面621である。ガイド面621は、Y方向の両端に設けられたテーパ面622と、両端のテーパ面622の間に設けられた水平面623とを有する。テーパ面622は、ガイド部材62(換言すれば、ガイド面621)の端に設けられたテーパ始端Psからガイド部材62(換言すれば、ガイド面621)の途中に設けられたテーパ終端Peに渡って設けられた平面であり、テーパ始端Psからテーパ終端Peに向かって下降するようにY方向(水平方向)に対して傾斜する。
 また、ワーク支持機構6は、スライダテーブル21の四隅(換言すれば、パレットテーブル61の四隅)にそれぞれ対応して設けられた4個の付勢支持部63を有する。付勢支持部63は、パレットテーブル61の端部611の下面から下側にZ方向に延設されたシャフト631と、シャフト631に外嵌されたバネ632と、シャフト631の下端に設けられたフランジ633とを有する。また、スライダテーブル21の四隅にそれぞれ対応して、スライダテーブル21の端部211をZ方向に貫通する4個の貫通孔213が設けられている。そして、4個の付勢支持部63のシャフト631は、4個の貫通孔213をそれぞれ貫通し、各シャフト631の下端はスライダテーブル21より下側に突出する。つまり、シャフト631の下端のフランジ633は、スライダテーブル21の下面より下側に位置し、シャフト631に外嵌されたバネ632は、フランジ633とスライダテーブル21の下面との間に位置して、フランジ633によって支持される。
 また、各付勢支持部63は、上スペーサ634および下スペーサ635を有する。上スペーサ634は、パレットテーブル61の下面に取り付けられ、シャフト631の上端部を囲む円環形状を有する。この上スペーサ634は、パレットテーブル61の下面から下側に突出する。下スペーサ635は、スライダテーブル21の上面に取り付けられ、Z方向に貫通する貫通孔が開いた円筒形状を有する。下スペーサ635は、スライダテーブル21の貫通孔213に対応して設けられ、下スペーサ635の貫通孔とスライダテーブル21の貫通孔213とは連通する。この下スペーサ635は、スライダテーブル21の上面から上側に突出して、シャフト631に外嵌する。これら上スペーサ634および下スペーサ635は、Z方向に互いに対向した状態で、スライダテーブル21とパレットテーブル61との間に位置する。かかる構成では、上スペーサ634と下スペーサ635とが当接することでスライダテーブル21とパレットテーブル61との近接を制限する。そのため、スライダテーブル21とパレットテーブル61との間には、上スペーサ634および下スペーサ635によってクリアランスCが確保される。特にクリアランスCのうち、パレットテーブル61の中央部612に対向する範囲は、後述するサポートアーム74が挿入される挿入空間Sとして機能する。
 上スペーサ634と下スペーサ635とが当接して、上スペーサ634および下スペーサ635を介してパレットテーブル61がスライダテーブル21に載置された状態では、バネ432は自然長を有する一方、パレットテーブル61がスライダテーブル21に対して上昇して、上スペーサ634と下スペーサ635とが離れた状態では、フランジ633とスライダテーブル21との間のバネ632は、フランジ633の上昇に応じて縮んで、パレットテーブル61を下側に付勢する弾性力をパレットテーブル61に加える。
 さらに、ワーク支持機構6は、パレットテーブル61をスライダテーブル21に対してX方向およびY方向に位置決めする4個のリニアブッシュ65を有する。4個のリニアブッシュ65は、4個の付勢支持部63の内側において、スライダテーブル21の四隅に対応して設けられる。リニアブッシュ65は、パレットテーブル61の端部611の下面から下側にZ方向に延設されたシャフト651と、シャフト651に外嵌されたリテーナ652とを有し、リテーナ652は、スライダテーブル21の上面に固定されている。そして、4個のリニアブッシュ45のそれぞれでは、シャフト651の下端部が上側からリテーナ652に挿入される。
 このように、パレットテーブル61は、付勢支持部63およびリニアブッシュ65によって構成される昇降支持機構によって、スライダテーブル21に対して昇降可能に支持されている。
 図5A、図5B、図6Aおよび図6Bに示すように、搬送システム1は、単軸ロボット3によるスライダ2の搬送経路上に設けられた高荷重作業位置Lhに対応して配置された荷重受けユニット7をさらに備える。荷重受けユニット7は、単軸ロボット3およびワーク支持機構6をY方向から挟むように配置されたアーム支持部71およびアーム駆動部72を有する。アーム支持部71は、サポートフレーム711と、サポートフレーム711の上面に設けられた2個のカム受けレール712とを有する。2個のカム受けレール712はX方向に所定間隔を空けて配置され、2個のカム受けレール712のそれぞれはY方向に平行に延設されている。
 アーム駆動部72は、単軸ロボット3およびワーク支持機構6に対してY方向においてアーム支持部71の反対側に配置され、駆動テーブル721と、駆動テーブル721をY方向に駆動する単軸ロボット722とを有する。ここの例では、単軸ロボット722は、ボールネジのネジ軸をモータによって駆動することでボールネジのナットに取り付けられた駆動テーブル721をY方向に移動させる。ただし、単軸ロボット722により駆動テーブル721を駆動するための駆動機構の具体例は図5Aおよび図5Bの例に限られず、例えばリニアモータをでもよい。
 また、荷重受けユニット7は、駆動テーブル721に固定された平板状のサポートアーム74を有する。サポートアーム74は、駆動テーブル721によって水平に支持され、Y方向において駆動テーブル721からアーム支持部71側に突出する。具体的には、サポートアーム74は、駆動テーブル721に上側から対向して、駆動テーブル721の上面に当接する固定部741と、固定部741からアーム支持部71側にY方向に延設された延設部742とを有し、固定部741が駆動テーブル721にネジ等の締結部材によって締結され、延設部742が固定部741からアーム支持部71側に突出する。延設部742は、X方向において、2個のガイド部材62それぞれのガイド面621の内側に位置し、延設部742のX方向の両側の端面743は、Y方向に平行に延設されて、X方向に直交する平面である。
 また、荷重受けユニット7は、サポートアーム74の延設部742のX方向の端面743に回転可能の取り付けられたカムフォロア75を有する。つまり、延設部742の端面743には、Y方向に並ぶ複数(4個)のカムフォロア75が取り付けられ、各カムフォロア75はX方向に平行な回転軸を中心に回転可能である。これら複数のカムフォロア75は、延設部742のX方向の両側の端面743のそれぞれに設けられている。
 そして、アーム駆動部72は、サポートアーム74をY方向に駆動する。特に、アーム駆動部72は、サポートアーム74の延設部742がスライダテーブル21とパレットテーブル61との間の挿入空間Sに挿入される挿入位置L1(図5B、図6B)と、サポートアーム74の延設部742が挿入空間SからY方向(アーム支持部71の逆側)に退避する退避位置L2(図5A、図6A)との間でサポートアーム74を駆動する。
 延設部742の両側の端面743のカムフォロア75は、治具パレット60の2個のガイド部材62にそれぞれ対応する。そして、各カムフォロア75は、高荷重作業位置Lhに位置する治具パレット60の対応するガイド部材62を押し上げる。この点について、図8を用いて説明する。
 図8はガイド部材とカムフォロアとの動作を模式的に示す図である。スッテプS201~S204では、アーム駆動部72がサポートアーム74を退避位置L2から挿入位置L1に移動させるのに伴って、サポートアーム74の延設部742が高荷重作業位置Lhで停止するパレットテーブル61とスライダテーブル21との間の挿入空間Sに向かって移動して、当該挿入空間Sに挿入される過程が時系列で模式的に示されている。また、サポートアーム74に伴って、サポートアーム74に支持される各カムフォロア75もY方向へ移動して挿入空間Sに挿入される。
 ステップS201ではカムフォロア75はガイド部材62からY方向に離間しており、Z方向において、カムフォロア75の上端の高さは、テーパ面622の上端の高さHhより低く、テーパ面622の下端の高さHlより高い。カムフォロア75がガイド部材62に向かってY方向に移動すると、カムフォロア75がテーパ面622に当接する(ステップS202)。さらに、カムフォロア75がY方向へ移動すると、カムフォロア75は、テーパ面622に沿ってガイド部材62に対して移動してガイド部材62を押し上げて、パレットテーブル61を上昇させる(ステップS203)。パレットテーブル61の上昇は、カムフォロア75がテーパ面622を通過して、水平面623に至るまで継続する。そして、カムフォロア75が水平面623に当接して、パレットテーブル61が上限高さまで上昇した状態で、パレットテーブル61がカムフォロア75によって支持される(ステップS204)。なお、ステップS202~S204で治具パレット60が上昇するのに伴って、付勢支持部63のバネ632が縮んで下側の弾性力を治具パレット60に加える。つまり、カムフォロア75は、バネ632の弾性力に抗して治具パレット60を押し上げる。
 こうしてサポートアーム74が挿入位置L1に到達するのに応じて、挿入空間Sに挿入されたサポートアーム74の延設部742の先端部は、挿入空間Sからアーム支持部71側に突出する。したがって、サポートアーム74の延設部742の先端部に取り付けられたカムフォロア75は、アーム支持部71のカム受けレール712に乗り上げて、当該カム受けレール712によって支持される。
 以上に説明する搬送システムの第2例では、治具パレット60にはガイド部材62(被リフト部材)が設けられ、荷重受けユニット7にはカムフォロア75(リフト部材)が設けられている。そして、カムフォロア75は、ガイド部材62の下側にY方向(進入方向)から進入しつつガイド部材62に下側から当接することでガイド部材62を上昇させる(ステップS202~S204)。こうして、荷重受けユニット7のカムフォロア75は、治具パレット60のガイド部材62を押し上げることで、スライダ2のスライダテーブル21に対して治具パレット60を上昇させた状態で治具パレット60を支持する。この際、カムフォロア75は、ガイド部材62のガイド面621に当接しつつガイド面621に従動して回転することで、ガイド面621に対してY方向に移動する(ステップS202~S204)。さらに、ガイド面621は、ガイド部材62の先端のテーパ始端Psからテーパ終端Pe(所定位置)までX方向に設けられたX方向(水平方向)に対して傾斜するテーパ面622(傾斜面)と、テーパ終端Peからガイド部材62の先端と逆側に向けてY方向に設けられたX方向(水平方向)に平行な水平面623とを有する。そして、テーパ始端Psからテーパ終端Peに向かってテーパ面622に沿ってカムフォロア75が移動するのに伴ってガイド部材62が上昇する。かかる構成では、治具パレット60と荷重受けユニット7との擦り合いが発生しない。その結果、昇降可能にスライダ2のスライダテーブル21に支持された治具パレット60を荷重受けユニット7により押し上げて支持する技術において、治具パレット60と荷重受けユニット7との擦り合いによってこれらが摩耗するのを抑制することが可能となっている。
 また、単軸ロボット3(搬送ロボット)は、Y方向に直交するX方向(搬送方向)にスライダ2を搬送することで、高荷重作業位置Lh(作業位置)に向けてスライダ2を搬送する。これに対して、荷重受けユニット7は、カムフォロア75が取り付けられたサポートアーム74と、サポートアーム74をY方向に駆動するアーム駆動部72とを有する。このアーム駆動部72は、高荷重作業位置Lhに位置するスライダ2と治具パレット60との間の挿入空間Sにサポートアーム74が挿入される挿入位置L1と、挿入位置L1からサポートアーム74が退避する退避位置L2との間で、サポートアーム74を駆動する。これに対して、サポートアーム74が退避位置L2から挿入位置L1に挿入されるのに伴って挿入空間Sに進入するカムフォロア75がガイド部材62に下側から当接してガイド部材62を上昇させる。かかる構成では、サポートアーム74の挿入のための挿入空間Sがスライダ2と治具パレット60との間に設けられる。そのため、スライダ2と治具パレット60との間の異物の挟み込みを抑制することができる。
 この際、X方向における挿入空間Sの両側に設けられて、挿入空間Sを空けてスライダ2に対して治具パレット60を支持する一対の付勢支持部63(支持アーム)が具備されている。また、X方向において一対の支付勢支持部63の間で、カムフォロア75は、ガイド部材62に下側から当接する。かかる構成では、一対の付勢支持部63の間においてカムフォロア75によって治具パレット60を支持する。そのため、治具パレット60に加わる高荷重に抗して、治具パレット60をX方向の中央部612でしっかりと支持することができる。
 また、治具パレット60の四隅にそれぞれ対応して設けられた4個のバネ632(弾性部材)が設けられ、4個のバネ632のそれぞれは、カムフォロア75によって上昇される治具パレット60を下側に向けて付勢する弾性力を治具パレット60に加える。かかる構成では、例えば治具パレット60に加わる荷重が片側に偏った場合であっても、治具パレット60の四隅にそれぞれ対応して設けられた4個のバネ632によって治具パレット60の傾きを抑えることができる。
 このように搬送システム1の第2例では、搬送システム1が本発明の「搬送システム」の一例に相当し、治具パレット60および荷重受けユニット7によって本発明の「荷重サポート装置」の一例が構成され、スライダ2が本発明の「スライダ」の一例に相当し、単軸ロボット3が本発明の「搬送ロボット」の一例に相当し、カムフォロア75が本発明の「リフト部材」の一例に相当し、治具パレット60が本発明の「治具パレット」の一例に相当し、ガイド部材62が本発明の「被リフト部材」の一例に相当し、荷重受けユニット7が本発明の「荷重受けユニット」の一例に相当する。
 なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の第1例では、治具パレット40にガイド部材42を設けつつ、荷重受けユニット5にカムフォロア53を設けている。しかしながら、図9に示すように、治具パレット40にカムフォロア47を設けつつ、荷重受けユニット5にガイド部材55を設けてもよい。
 図9は第1例の変形例におけるガイド部材とカムフォロアとの動作を模式的に示す図である。図9の例では、ワーク支持機構4は、治具パレット40のパレットテーブル41のY方向の両端に取り付けられたサポートプレート46と、各サポートプレート46に回転可能に取り付けられたカムフォロア47とを有する。これに対して、荷重受けユニット5は、各サポート部51に取り付けられたガイド部材55を有する。このガイド部材55はX方向に平行に延設され、ガイド部材55の上面は、X方向に平行に延設されたガイド面551である。ガイド面551は、X方向の両端に設けられたテーパ面552(図9では、一端のテーパ面552のみを示す)と、両端のテーパ面552の間に設けられた水平面553とを有する。テーパ面552は、ガイド部材55(換言すれば、ガイド面551)の端に設けられたテーパ始端Psからガイド部材55(換言すれば、ガイド面551)の途中に設けられたテーパ終端Peに渡って設けられた平面であり、テーパ始端Psからテーパ終端Peに向かって上昇するようにX方向(水平方向)に対して傾斜する。
 スッテプS301~S304では、パレットテーブル41が高荷重作業位置Lhに向かって移動して当該高荷重作業位置Lhに到達する過程が時系列で模式的に示されている。 ステップS301ではカムフォロア47(被リフト部材)はガイド部材55(リフト部材)からX方向に離間しており、Z方向において、カムフォロア47の下端の高さは、テーパ面552の上端の高さHhより低く、テーパ面552の下端の高さHlより高い。カムフォロア47がガイド部材55に向かってY方向に移動すると、カムフォロア47がテーパ面552に当接する(ステップS302)。さらに、カムフォロア47がX方向へ移動すると、カムフォロア47がテーパ面552に沿ってガイド部材55に対して移動してガイド部材55によって押し上げられて、パレットテーブル41が上昇する(ステップS303)。パレットテーブル41の上昇は、カムフォロア47がテーパ面552を通過して、水平面553に至るまで継続する。そして、カムフォロア47が水平面553に当接して、パレットテーブル41が上限高さまで上昇した状態で、パレットテーブル41がガイド部材55によって支持される(ステップS304)。
 図10は第2例の変形例におけるガイド部材とカムフォロアとの動作を模式的に示す図である。図10の例では、ワーク支持機構6は、治具パレット60のパレットテーブル61のX方向の両端に取り付けられたサポートプレート66と、各サポートプレート66に回転可能に取り付けられたカムフォロア67とを有する。これに対して、荷重受けユニット7は、サポートアーム74のX方向の両側の端面743それぞれに取り付けられたガイド部材76を有する。このガイド部材76はY方向に平行に延設され、ガイド部材76の上面は、Y方向に平行に延設されたガイド面761である。ガイド面761は、Y方向の両端に設けられたテーパ面762(図10では、一端のテーパ面762のみを示す)と、両端のテーパ面762の間に設けられた水平面763とを有する。テーパ面762は、ガイド部材76(換言すれば、ガイド面761)の端に設けられたテーパ始端Psからガイド部材76(換言すれば、ガイド面761)の途中に設けられたテーパ終端Peに渡って設けられた平面であり、テーパ始端Psからテーパ終端Peに向かって上昇するようにY方向(水平方向)に対して傾斜する。
 スッテプS401~S404では、アーム駆動部72がサポートアーム74を退避位置L2から挿入位置L1に移動させるのに伴って、サポートアーム74の延設部742が高荷重作業位置Lhで停止するパレットテーブル61とスライダテーブル21との間の挿入空間Sに向かって移動して、当該挿入空間Sに挿入される過程が時系列で模式的に示されている。また、サポートアーム74に伴って、サポートアーム74に取り付けられた各ガイド部材76もY方向へ移動して挿入空間Sに挿入される。
 ステップS401ではガイド部材76はカムフォロア67からY方向に離間しており、Z方向において、カムフォロア67の下端の高さは、テーパ面762の上端の高さHhより低く、テーパ面762の下端の高さHlより高い。ガイド部材76がカムフォロア67に向かってY方向に移動すると、ガイド部材76のテーパ面762がカムフォロア67に当接する(ステップS402)。さらに、ガイド部材76がY方向へ移動すると、カムフォロア67がテーパ面762に沿ってガイド部材76に対して相対的に移動してガイド部材76によって押し上げられて、パレットテーブル61が上昇する(ステップS403)。パレットテーブル61の上昇は、カムフォロア67がテーパ面762を相対的に通過して、水平面763に至るまで継続する。そして、カムフォロア67が水平面763に当接して、パレットテーブル61が上限高さまで上昇した状態で、パレットテーブル61がガイド部材76によって支持される(ステップS404)。
 ところで、搬送システム1の第1例では、カムフォロア53がサポートフレーム52に対して締結部材54によって締結されている。したがって、サポートフレーム52に取り付けられるカムフォロア53の個数を、パレットテーブル41に加わる荷重に応じて適宜変更することができる。そこで、同様に、カムフォロア75の個数を変更できる構成を、搬送システム1の第2例の荷重受けユニット7に対して適用してもよい。また、カムフォロア53を変更する構成は、カムフォロア53をサポート部51に取り付ける個数を変更する構成によらず、異なる個数のカムフォロア53が取り付けられた複数種類のサポート部51を用意して、これらのうちから使用するサポート部51を選択する構成でもよい。カムフォロア75の個数を変更する構成についても同様である。
 1…搬送システム
 2…スライダ
 3…単軸ロボット(搬送ロボット)
 40…治具パレット(荷重サポート装置)
 42…ガイド部材(被リフト部材)
 53…カムフォロア(リフト部材)
 60…治具パレット(荷重サポート装置)
 62…ガイド部材(被リフト部材)
 75…カムフォロア(リフト部材)
 U…荷重受けユニット(荷重サポート装置)
 
 

Claims (7)

  1.  被リフト部材を有し、搬送ロボットによって搬送されるスライダによって昇降可能に支持される治具パレットと、
     前記被リフト部材の下側に相対的に進入方向から進入しつつ前記被リフト部材に下側から当接することで前記被リフト部材を上昇させるリフト部材を有する荷重受けユニットと
    を備え、
     前記リフト部材は、前記被リフト部材を上昇させることで、前記スライダに対して前記治具パレットを上昇させた状態で前記治具パレットを支持し、
     前記被リフト部材および前記リフト部材のうち、一方は前記進入方向に延設されたガイド面を有するガイド部材であり、他方はカムフォロアであり、
     前記カムフォロアは、前記ガイド面に当接しつつ前記ガイド面に従動して回転することで、前記ガイド面に対して前記進入方向に相対的に移動し、
     前記ガイド面は、前記ガイド部材の先端から所定位置まで前記進入方向に設けられた水平方向に対して傾斜する傾斜面と、前記所定位置から前記ガイド部材の先端と逆側に向けて前記進入方向に設けられた水平方向に平行な水平面とを有し、
     前記先端から前記所定位置に向かって前記傾斜面に沿って前記カムフォロアが相対的に移動するのに伴って前記被リフト部材が上昇するように、前記傾斜面が設けられている荷重サポート装置。
  2.  前記搬送ロボットは、前記スライダを前記進入方向に搬送し、
     前記荷重受けユニットは、前記搬送ロボットによって前記進入方向に搬送される前記スライダの搬送経路上の所定の作業位置に配置され、
     前記リフト部材は、前記搬送ロボットによって前記作業位置に搬送されてくる前記治具パレットの前記被リフト部材に下側から当接することで、前記被リフト部材を上昇させる請求項1に記載の荷重サポート装置。
  3.  前記搬送ロボットは、前記進入方向に直交する搬送方向に前記スライダを搬送することで、所定の作業位置に向けて前記スライダを搬送し、
     前記荷重受けユニットは、前記リフト部材が取り付けられたサポートアームと、前記サポートアームを前記進入方向に駆動するアーム駆動部とを有し、
     前記アーム駆動部は、前記作業位置に位置する前記スライダと前記治具パレットとの間の挿入空間に前記サポートアームが挿入される挿入位置と、前記挿入空間から前記サポートアームが退避する退避位置との間で、前記サポートアームを駆動し、
     前記サポートアームが前記退避位置から前記挿入空間に挿入されるのに伴って前記挿入空間に進入する前記リフト部材が前記被リフト部材に下側から当接して前記被リフト部材を上昇させる請求項1に記載の荷重サポート装置。
  4.  前記搬送方向における前記挿入空間の両側に設けられて、前記挿入空間を空けて前記スライダに対して前記治具パレットを支持する一対の支持アームをさらに備え、
     前記搬送方向において前記一対の支持アームの間で、前記リフト部材は、前記被リフト部材に下側から当接する請求項3に記載の荷重サポート装置。
  5.  前記治具パレットの四隅にそれぞれ対応して設けられた4個の弾性部材をさらに備え、
     前記4個の弾性部材のそれぞれは、前記リフト部材によって上昇される前記治具パレットを下側に向けて付勢する弾性力を前記治具パレットに加える請求項1ないし4のいずれか一項に記載の荷重サポート装置。
  6.  スライダを搬送する搬送ロボットと、
     請求項1ないし5のいずれか一項に記載の荷重サポート装置と
    を備えた搬送システム。
  7.  搬送ロボットによって搬送されるスライダによって昇降可能に支持される治具パレットが有する被リフト部材の下側に、荷重受けユニットのリフト部材を相対的に進入方向から進入させる工程と、
     前記被リフト部材の下側への前記リフト部材の相対的な進入に伴って、前記リフト部材が前記被リフト部材に下側から当接して前記被リフト部材を上昇させる工程と
    を備え、
     前記リフト部材は、前記被リフト部材を上昇させることで、前記スライダに対して前記治具パレットを上昇させた状態で前記治具パレットを支持し、
     前記被リフト部材および前記リフト部材のうち、一方は前記進入方向に延設されたガイド面を有するガイド部材であり、他方はカムフォロアであり、
     前記カムフォロアは、前記ガイド面に当接しつつ前記ガイド面に従動して回転することで、前記ガイド面に対して前記進入方向に相対的に移動し、
     前記ガイド面は、前記ガイド部材の先端から所定位置まで前記進入方向に設けられた水平方向に対して傾斜する傾斜面と、前記所定位置から前記ガイド部材の先端と逆側に向けて前記進入方向に設けられた水平方向に平行な水平面とを有し、
     前記先端から前記所定位置に向かって前記傾斜面に沿って前記カムフォロアが相対的に移動するのに伴って前記被リフト部材が上昇するように、前記傾斜面が設けられている荷重サポート方法。
     
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