(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに高さが異なる第１のワーク載置部と第２のワーク載置部との間でワークを移送するワーク移送装置であって、
前記第１および第２のワーク載置部の上方を横フレームに沿って移動自在な横方向移動体と、
前記横方向移動体を前記横フレームに沿って前記第１および第２のワーク載置部の上方を移動させる横送り機構と、
前記横方向移動体に設けられ前記第１および第２のワーク載置部に対して下降端に至る一定の作動ストローク分を昇降する昇降部材と、
前記昇降部材に上下方向に相対移動自在に設けられかつ前記ワークを保持可能なチャックを搭載し、前記第１のワーク載置部と前記第２のワーク載置部との高低差よりも大きなストローク範囲を昇降可能なフローティング部材と、
前記第１および第２のワーク載置部のうち高い方のワーク載置部に向って前記昇降部材を下降端まで降下させる途中で該ワーク載置部の近傍に設けられた受け部に当接することにより前記チャックがワークを把持すべき高さよりも降下することを阻止して該ワーク載置部から前記チャックまでの高さを規制する前記フローティング部材に設けられたストッパと、
を具備したことを特徴とするワーク移送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに高さの異なる複数のワーク載置部間に、例えば機械部品等のワークを乗せ替える用途などに適したワーク移送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数種類のワークを扱う工場内の生産ライン等において、例えば図８の平面図に示すように、第１の種類のワークＷ１を搬送するための第１のコンベアＡと、第２の種類のワークＷ２を搬送するための第２のコンベアＢとを並列に配置することがある。そしてこれらワークＷ１，Ｗ２を共通の作業ステージ１において処理する必要がある場合に、例えば第１のコンベアＡを流れてくるワークＷ１を、移送装置２によって第２のコンベアＢ側に乗せ替え、ワークＷ１，Ｗ２を混流状態で作業ステージ１に送り込むことが行なわれる。そして作業ステージ１を通ったワークＷ１は、移送装置３によって再び第１のコンベアＡに乗せ替えられて下流側に搬送される。
【０００３】
上記のようにワークＷ１を移送装置２，３によって複数のコンベアＡ，Ｂに乗せ替える場合、コンベアＡ，Ｂの高さが同じであればワークＷ１を乗せ替えることは比較的容易である。しかしながら図９に示すようにコンベアＡ，Ｂの高さに高低差Ｈがある場合には、ワークＷ１を把持するチャック５を昇降駆動するための昇降駆動機構６は、電動モータによってチャック５の高さを２段階的に変化させるとか、２種類の長さに伸縮可能ないわゆるデュアルシリンダ等の特殊な流体アクチュエータを用いる必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、高さが異なるコンベア間にワークを乗せ替えるために電動モータや２つのシリンダを直列につないだデュアルシリンダ等のアクチュエータを用いると、移送装置の構成が複雑となり、その作動制御も複雑化するばかりか、設備費も高くなるなどの問題が生じる。
【０００５】
従って本発明の目的は、高低差のあるワーク載置部間にワークを乗せ替える機能を有し、構造が簡単で低設備費で実施可能なワーク移送装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を果たすための本発明のワーク移送装置は、請求項１に記載したように、互い高さが異なる第１のワーク載置部と第２のワーク載置部との間でワークを移送するワーク移送装置であって、前記第１および第２のワーク載置部の上方を横フレームに沿って移動自在な横方向移動体と、前記横方向移動体を前記横フレームに沿って前記第１および第２のワーク載置部の上方を移動させる横送り機構と、前記横方向移動体に設けられ前記第１および第２のワーク載置部に対して下降端に至る一定の作動ストローク分を昇降する昇降部材と、前記昇降部材に上下方向に相対移動自在に設けられかつ前記ワークを保持可能なチャックを搭載し、前記第１のワーク載置部と前記第２のワーク載置部との高低差よりも大きなストローク範囲を昇降可能なフローティング部材と、前記第１および第２のワーク載置部のうち高い方のワーク載置部に向って前記昇降部材を下降端まで降下させる途中で該ワーク載置部の近傍に設けられた受け部に当接することにより前記チャックがワークを把持すべき高さよりも降下することを阻止して該ワーク載置部から前記チャックまでの高さを規制する前記フローティング部材に設けられたストッパとを具備している。このワーク移送装置において、高さの異なる複数のワーク載置部のうち、高い方のワーク載置部に向って昇降部材が下降端まで降下すると、その降下の途中でフローティング部材のストッパが受け部に当接することにより、フローティング部材がそれ以上降下することが阻止されるとともに、ワーク載置部からチャックまでの相対的な高さが一定に保たれる。このため、チャックによってワークの所定位置を保持することが可能となる。昇降部材を低い方のワーク載置部に向って下降端まで降下させたときには、昇降部材と一体にフローティング部材も下降端まで降下し、このワーク載置部からチャックまでの相対的な高さが一定に保たれる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に図１から図７を参照して本発明の一実施形態のワーク移送装置１０について説明する。
【０００８】
このワーク移送装置１０は、互いに高さの異なる２つのワーク載置部１１，１２間にワークＷ１を乗せ替える機能を有している。図１において左側に位置する第１のワーク載置部１１は、右側に位置する第２のワーク載置部１２よりも、例えば数十ｍｍ程度高くなるような高低差Ｈがある。
【０００９】
第１のワーク載置部１１は第１のコンベア１３の上面によって構成される。第２のワーク載置部１２は第２のコンベア１４の上面によって構成される。ただしワーク載置部１１，１２は、コンベア以外の部材の上面、例えば作業台の上面などであってもよい。
【００１０】
これら一対のコンベア１３，１４は、その上方から見た平面視において、例えば図８に示すコンベアＡ，Ｂと同じように互いに並列に配置され、図示しない駆動機構によってワークＷ１，Ｗ２の搬送方向に沿って水平方向に駆動されるようになっている。
【００１１】
これら第１および第２のワーク載置部１１，１２間にわたってワーク移送装置１０が設けられている。このワーク移送装置１０は、図１等に示すようにコンベア１３，１４をまたいで構築されたフレーム構体２０を備えている。フレーム構体２０は、支柱としても機能する縦フレーム２１，２２と、縦フレーム２１，２２の上端をつなぐように架け渡された横フレーム２３などを備えて構成されている。横フレーム２３は第１のワーク載置部１１と第２のワーク載置部１２の上方を横断して水平方向に延びている。
【００１２】
横フレーム２３に横方向移動体３０が設けられている。横方向移動体３０は、横フレーム２３に設けた水平方向のガイド部材３１とカムフォロア３２に沿って水平方向に移動自在である。この横方向移動体３０は、第１のストッパ３５によって規制される位置、すなわち図１に実線で示すように第１のワーク載置部１１の真上に対向する第１の位置と、第２のストッパ３６によって規制される位置、すなわち図１に２点鎖線Ｆで示すように第２のワーク載置部１２の真上に対向する第２の位置とにわたって、移動できるようになっている。
【００１３】
横方向移動体３０は横送り機構４０によって前記水平方向に往復駆動される。横送り機構４０の一例は、横フレーム２３に沿って水平方向に延びるラック４１（図５に示す）と、ラック４１に噛合うギヤ４２を有する減速機付き電動モータ４３などを含んでいる。電動モータ４３は横方向移動体３０に搭載され、電動モータ４３によってギヤ４２を回転させることにより、横方向移動体３０がカムフォロア３２に沿って前記第１の位置と第２の位置とにわたって移動するように構成されている。
【００１４】
横方向移動体３０に昇降部材５０が設けられている。昇降部材５０は、上下方向に延びる縦長の昇降フレーム５１を含んでいる。図５に示すように昇降フレーム５１は上下方向に延びるガイド部５２を備えている。このガイド部５２は横方向移動体３０に設けたリニヤガイド部材５３に摺動自在に嵌合し、リニヤガイド部材５３に沿って昇降部材５０が上下方向に往復移動できるようにしている。
【００１５】
昇降部材５０は、昇降用アクチュエータの一例としてのエアシリンダ等の直動形流体シリンダ等を用いた昇降用シリンダ６０により、図１に示す上昇位置と図２に示す下降位置とにわたって往復移動させることができるようになっている。昇降用シリンダ６０のシリンダ本体６１は横方向移動体３０に支持されている。昇降用シリンダ６０の可動部（作動部）として機能するロッド６２の先端部は、昇降フレーム５１の下部に設けた連結部材６３に接続されている。従って昇降用シリンダ６０のロッド６２を伸び側に作動させたときに、昇降部材５０が第１のワーク載置部１１あるいは第２のワーク載置部１２に向って真っ直ぐに降下することになる。
【００１６】
昇降部材５０の下部に設けた連結部材６３に、上下方向に延びる左右一対のガイド部材として機能するリニヤブッシュ６５が設けられており、このリニヤブッシュ６５にロッド６６が上下方向に移動自在に挿入されている。ロッド６６の上端部にはロッド６６がリニヤブッシュ６５から抜け落ちることを防ぐためにロックナット等の端末部材６７が固定されている。
【００１７】
ロッド６６の下端側にフローティング部材７０が設けられている。図４から図７に示すように、フローティング部材７０の一例は水平方向に延びるプレートを主体とし、ナット等の固定用部材７１によってロッド６６に固定されている。従ってこのフローティング部材７０は、リニヤブッシュ６５に沿ってロッド６６と一体に上下方向のストロークＳ（図４に示す）の範囲で移動自在である。
【００１８】
フローティング部材７０にチャック機構７５が設けられている。チャック機構７５の一例は、いわゆる平行チャックと呼ばれる開閉可能な左右一対のチャック７６と、チャック７６を開閉駆動するためのエアシリンダ等の開閉用アクチュエータ７７（図５に示す）を備え、チャック７６を閉じたときにワークＷ１の把持すべき部分７８を挟持できるようになっている。
【００１９】
フローティング部材７０に左右一対のストッパ８０が設けられている。ストッパ８０の一例は、フローティング部材７０の下方に突出する長尺なストッパボルトなどである。
【００２０】
第１のワーク載置部１１の近傍には、横方向移動体３０が前記第１の位置にあるときにストッパ８０の真下に対向する位置に、受け部８１が設けられている。この受け部８１は、例えばフレーム構体２０の一部あるいはコンベア１３の基枠などの固定側構造物に設けられており、昇降部材５０が図２および図６に示す下降端まで降下する途中でストッパ８０の下端が受け部８１に当接することによって、フローティング部材７０がそれ以上降下することを阻止する機能を有している。
【００２１】
言い換えると、ストッパ８０が受け部８１に当接しても昇降部材５０は下降端に向ってさらに降下するが、フローティング部材７０はストッパ８０と受け部８１とが当接することによって規制される高さにとどまることにより、第１のワーク載置部１１からチャック７６までの一定の距離Ｍ（図６に示す）が保たれ、チャック７６がワークＷ１の把持すべき部分７８の高さに位置するようになる。この明細書で言う下降端とは、昇降用シリンダ６０等の昇降用アクチュエータが下降側（伸び側）のストローク終端までいっぱいに作動した位置（アクチュエータ以外にストッパを必要としない位置）を意味する。
【００２２】
このフローティング部材７０は、昇降部材５０が図３および図７に示すように第２のワーク載置部１２に向って下降端まで降下したときにはストッパ８０がどこにも当たらず宙吊り状態のままフローティング部材７０が昇降部材５０と一体に下降端までいっぱいに降下するようになっている。こうしてフローティング部材７０が下降端まで降下したとき、第２のワーク載置部１２からチャック７６までの一定の距離Ｍ（図７に示す）が保たれ、チャック７６がワークＷ１の把持すべき部分７８の高さに位置するように、昇降用シリンダ６０の下降側ストロークエンドすなわち作動ストロークの伸び側終端位置が設定されている。
【００２３】
次に、前記実施形態のワーク移送装置１０の作用について説明する。
【００２４】
まず、第１のワーク載置部１１上のワークＷ１を第２のワーク載置部１２に乗せ替える場合について述べる。この場合、横方向移動体３０を図１に実線で示すように第１のワーク載置部１１の真上に位置させる。そして昇降用シリンダ６０のロッド６２を伸び側に作動させることにより、図２と図６に示すように昇降部材５０を下降端まで下降させる。この場合、昇降部材５０が下降端まで降下する途中において、ストッパ８０が受け部８１に対し上方から当接することにより、フローティング部材７０がそれ以上降下することが阻止される。これにより、ワークＷ１の把持すべき部分７８がチャック７６の高さに位置する。昇降部材５０は下降端まで降下する。
【００２５】
そして開閉用アクチュエータ７７を作動させることにより、チャック７６を閉じると、チャック７６によってワークＷ１の把持すべき部分７８が挟持される。そののち昇降用シリンダ６０のロッド６２を縮み側に作動させ、昇降部材５０を上昇させる。そして横送り機構４０のモータ４３を回転させることにより、横方向移動体３０を図１に２点鎖線で示す第２の位置まで移動させる。こうすることにより、昇降部材５０は第２のワーク載置部１２の真上に対向する。
【００２６】
そののち昇降用シリンダ６０のロッド６２を再び伸び側に作動させることにより、図３および図７に示すように昇降部材５０を下降端まで降下させる。こうすることにより、チャック７６に挟持されていたワークＷ１の下面が第２のワーク載置部１２の高さに達することになる。従ってこの高さでチャック７６をひらけば、ワークＷ１は円滑に第２のワーク載置部１２上に乗り移ることになる。
【００２７】
第２のワーク載置部１２上のワークＷ１を第１のワーク載置部１１に乗せ替える場合は、昇降部材５０を下降端まで降下させた状態（図３および図７に示す状態）とし、チャック７６によってワークＷ１の把持すべき部分７８を挟持したのち昇降部材５０を上昇させる。そして横方向移動体３０を横送り機構４０によって図１に実線で示す第１の位置まで移動させたのち、昇降用シリンダ６０によって昇降部材５０を第１のワーク載置部１１に向って下降端まで降下させる（図２の状態）。
【００２８】
こうすることにより、ストッパ８０が受け部８１に当接し、チャック７６に保持されているワークＷ１の下面が第１のワーク載置部１１の高さとなる。従ってこの高さでチャック７６をひらくことにより、ワークＷ１を第１のワーク載置部１１の上に円滑に乗せることができる。
【００２９】
なおこの発明を実施するに当たって、互いに高さの異なるワーク載置部が３つ以上あってよく、要するにフローティング部材７０が昇降部材５０に対して昇降できる前記ストロークＳの範囲であれば、ワーク載置部の数にかかわらず高低差Ｈを吸収することができるものである。また、ワーク載置部や横方向移動体、昇降部材、フローティング部材、ストッパ、受け部などをはじめとして、この発明の構成要素を種々に変更して実施できることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載したワーク移送装置によれば、高さが異なるワーク載置部に対し昇降用アクチュエータを下降端まで降下させるだけで高低差を吸収することができ、ワーク載置部からチャックまでの距離をほぼ一定に保つことができる。このため、昇降用アクチュエータはシリンダ機構のように一定のストロークで往復運動する作動の単純なものを使用でき、従来のデュアルシリンダや電動モータ等のように構造と制御が複雑で設備費の高い駆動手段を用いることなく、高低差のあるワーク載置部間にワークを円滑に乗せ替えることが可能となる。このフローティング部材のストッパはワークに接することがないため、ワークが倒れたり傷つくおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示すワーク移送装置の正面図。
【図２】  図１に示されたワーク移送装置の昇降部材が第１のワーク載置部上に降下した状態の正面図。
【図３】  図１に示されたワーク移送装置の昇降部材が第２のワーク載置部上に降下した状態の正面図。
【図４】  図１に示されたワーク移送装置の一部を拡大して示す正面図。
【図５】  図４に示されたワーク移送装置の一部の側面図。
【図６】  図１に示されたワーク移送装置の昇降部材が第１のワーク載置部上に降下した状態を拡大して示す正面図。
【図７】  図１に示されたワーク移送装置の昇降部材が第２のワーク載置部上に降下した状態を拡大して示す正面図。
【図８】  複数のコンベアを備えたワーク搬送経路を模式的に示す平面図。
【図９】  互いに高さの異なるワーク載置部と従来のワーク移送装置の一部を模式的に示す正面図。
【符号の説明】
Ｗ１…ワーク
１０…ワーク移送装置
１１，１２…ワーク載置部
２３…横フレーム
３０…横方向移動体
４０…横送り機構
５０…昇降部材
６０…昇降用シリンダ（昇降用アクチュエータ）
７０…フローティング部材
７６…チャック
８０…ストッパ
８１…受け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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