(57)【要約】【課題】本発明は、姿勢保持機構が大掛かりにならないようにするとともに、荷台の姿勢保持を精度良く行なえるようにすることである。【解決手段】本発明に係る搬送装置は、円弧状の曲り部を備える搬送ラインに沿って車輪走行する台車２０と、水平回動可能な状態で台車２０に支持された荷台４０とを備える搬送装置であって、台車２０が搬送ラインの曲り部を走行するときに、曲り部の外周側で回転する台車２０の外側車輪２５と、曲り部の内周側で回転する台車２０の内側車輪２５との回転速度差に基づいて、荷台４０を曲り部の曲がり方向と逆方向に水平回動させ、荷台４０の向きを一定向きに保持する姿勢保持機構３０を備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状の曲り部を備える搬送ラインに沿って車輪走行する台車と、水平回動可能な状態で前記台車に支持された荷台とを備える搬送装置であって、
前記台車が前記搬送ラインの曲り部を走行するときに、前記曲り部の外周側で回転する前記台車の外側車輪と、前記曲り部の内周側で回転する前記台車の内側車輪との回転速度差に基づいて、前記荷台を前記曲り部の曲がり方向と逆方向に水平回動させ、前記荷台の向きを一定向きに保持する姿勢保持機構を備えていることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載された搬送装置であって、
前記姿勢保持機構は、
前記台車の外側車輪に比例した回転速度で回転する第１歯車と、その第１歯車に対して同軸に固定された第１縦筒部と、
前記内側車輪に比例した回転速度で回転する第２歯車と、その第２歯車に対して同軸に固定されており、前記第１縦筒部と同軸に位置決めされた第２縦筒部と、
前記第１縦筒部と第２縦筒部とに挿通されて前記荷台の回動中心に固定されており、その荷台を水平回動させる駆動縦軸と、
前記駆動縦軸における前記第１縦筒部と第２縦筒部との間の部分に固定されており、その駆動縦軸に対して半径方向外側に突出する横軸と、
前記横軸の先端に回転可能な状態で同軸に装着されており、上下方向における一端側が第１歯車と噛合し、上下方向における他端側が第２歯車と噛合している第３歯車とを有し、
前記第１歯車と第２歯車間に回転速度差が生じた場合に、前記第３歯車が前記第１歯車と第２歯車の円周方向に移動し、前記横軸を介して前記駆動縦軸を軸心回りに回動させることを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
請求項２に記載された搬送装置であって、
前記台車の外側車輪の回転は、その外側車輪の車輪軸に同軸に固定された駆動歯車と、前記駆動歯車と噛合するとともに、前記第１歯車と噛合する外側歯車とを介して前記第１歯車に伝達され、
前記台車の内側車輪の回転は、その内側車輪の車輪軸に同軸に固定された駆動歯車と、前記駆動歯車と噛合するとともに、前記第２歯車と噛合する内側歯車とを介して前記第２歯車に伝達されることを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円弧状の曲り部と直線部とを備える搬送ラインに沿って車輪走行する台車と、水平回動可能な状態で前記台車に支持された荷台とを備える搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記した搬送装置に関する技術が特許文献１に示されている。
特許文献１の搬送装置は、半円状の曲り部と直線部とを備えるループ状の搬送ラインと、その搬送ラインに沿って車輪走行可能に構成された台車を備えている。また、台車と搬送ライン間には、台車の走行時に、その台車の荷台が一定方向を向くように荷台の姿勢を保持する姿勢保持機構が設けられている。
姿勢保持機構は、搬送ラインの半円状の曲り部において、その搬送ラインに沿って平面円弧形に形成されたレール状の摩擦板を備えている。また、姿勢保持機構は、台車に縦向きに設けられた軸受と、荷台の回動中心に縦向きに固定され、前記軸受に通される回転中心軸とを備えている。そして、前記回転中心軸の下端位置に前記レール状の摩擦板に沿って転動可能な摩擦車輪が同軸に固定されている。
このため、台車が搬送ラインの曲り部を走行する際に、荷台の摩擦車輪が搬送ラインのレール状の摩擦板に沿って転動すると、摩擦車輪、回転中心軸と共に荷台が曲り部の曲がり方向と逆方向に水平回動する。これにより、荷台は、搬送ラインの曲り部を走行するときでも、直線部を走行するときと同じ向きを保持できるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−４２８７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した搬送装置の姿勢保持機構では、搬送ラインの曲り部に沿って平面円弧形に形成されたレール状の摩擦板が必要となる。このため、搬送装置の姿勢保持機構が大掛かりになり、コスト高となる。
また、荷台の摩擦車輪を搬送ライン側のレール状の摩擦板に沿って転動させる構成のため、摩擦車輪とレール状の摩擦板間にすべりが生じると荷台の回動精度が低下する。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、姿勢保持機構が大掛かりにならないようにするとともに、荷台の姿勢保持を精度良く行なえるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、円弧状の曲り部を備える搬送ラインに沿って車輪走行する台車と、水平回動可能な状態で前記台車に支持された荷台とを備える搬送装置であって、前記台車が前記搬送ラインの曲り部を走行するときに、前記曲り部の外周側で回転する前記台車の外側車輪と、前記曲り部の内周側で回転する前記台車の内側車輪との回転速度差に基づいて、前記荷台を前記曲り部の曲がり方向と逆方向に水平回動させ、前記荷台の向きを一定向きに保持する姿勢保持機構を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によると、姿勢保持機構は、搬送ラインの曲り部で、台車の外側車輪と内側車輪との回転速度差に基づいて、荷台を前記曲り部の曲がり方向と逆方向に水平回動させ、前記荷台の向きを一定向きに保持する。このため、搬送ライン側に姿勢保持機構の一部を設ける必要がなくなり、姿勢保持機構が大掛かりにならない。
また、台車の外側車輪と内側車輪との回転速度差に基づいて、前記荷台を回動させるため、従来のように、摩擦車輪の滑り等の影響を受け難く、荷台の姿勢保持を精度良く行なえる。
【０００８】
請求項２の発明によると、姿勢保持機構は、台車の外側車輪に比例した回転速度で回転する第１歯車と、その第１歯車に対して同軸に固定された第１縦筒部と、内側車輪に比例した回転速度で回転する第２歯車と、その第２歯車に対して同軸に固定されており、前記第１縦筒部と同軸に位置決めされた第２縦筒部と、前記第１縦筒部と第２縦筒部とに挿通されて前記荷台の回動中心に固定されており、その荷台を水平回動させる駆動縦軸と、前記駆動縦軸における前記第１縦筒部と第２縦筒部との間の部分に固定されており、その駆動縦軸に対して半径方向外側に突出する横軸と、前記横軸の先端に回転可能な状態で同軸に装着されており、上下方向における一端側が第１歯車と噛合し、上下方向における他端側が第２歯車と噛合している第３歯車とを有し、前記第１歯車と第２歯車間に回転速度差が生じた場合に、前記第３歯車が前記第１歯車と第２歯車の円周方向に移動し、前記横軸を介して前記駆動縦軸を軸心回りに回動させることを特徴とする。
このように、第１〜第３歯車を利用して台車の外側車輪と内側車輪との回転速度差に基づいて、前記荷台を回動させる構成のため、搬送ラインの曲り部の曲り程度に合わせて正確に荷台を回動させることができる。
【０００９】
請求項３の発明によると、台車の外側車輪の回転は、その外側車輪の車輪軸に同軸に固定された駆動歯車と、前記駆動歯車と噛合するとともに、前記第１歯車と噛合する外側歯車とを介して前記第１歯車に伝達され、前記台車の内側車輪の回転は、その内側車輪の車輪軸に同軸に固定された駆動歯車と、前記駆動歯車と噛合するとともに、前記第２歯車と噛合する内側歯車とを介して前記第２歯車に伝達されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、搬送装置の姿勢保持機構が大掛かりにならない。また、荷台の姿勢保持を良好に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る搬送装置が使用される搬送ラインの全体模式平面図である。
【図２】前記搬送装置の動作を表す模式平面図である。
【図３】前記搬送装置の台車及び荷台を表す斜視図である。
【図４】図３のIV-IV矢視断面図である。
【図５】前記搬送装置の姿勢保持機構の動作原理を表す模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施形態１］
以下、図１〜図５に基づいて、本発明の実施形態１に係る搬送装置１０について説明する。本実施形態に係る搬送装置１０は、図１に示すように、ワークＷに対して部品を組付けるワーク搬送ライン５において使用される部品搬送装置である。
ここで、図中の前後左右、及び上下は、前記搬送装置１０の前後左右、及び上下に対応している。
【００１３】
＜ワーク搬送ライン５の概要について＞
本実施形態に係る搬送装置１０について説明する前に、ワーク搬送ライン５（以下、搬送ライン５という）について説明する。
搬送ライン５は、図１に示すように、エンジン等のワークＷを搬送するループ状のラインであり、平行に設けられた二本の直線部５ｓと、二本の直線部５ｓの両側をつなぐ半円状の曲り部５ｗとを備えている。搬送ライン５は、一端側（図１の紙面右側）にワーク搬入部とワーク搬出部とを備えており、ワークＷがワーク搬入部からワーク搬出部まで矢印方向に移動する間に、例えば、６人の作業者（No.１〜No.６）がそのワークＷに対してＡ〜Ｆの部品を組付けられるように構成されている。
【００１４】
搬送ライン５は、図３に示すように、断面略コ字形に形成された内周側架台５１と、同じく断面略コ字形に形成された外周側架台５２とが内周側、外周側から合わせられることにより断面略角筒状に構成されている。そして、内周側架台５１の上板部５１ｕと外周側架台５２の上板部５２ｕとにより、ワークＷを搬送する搬送テーブルＴが構成されている。また、内周側架台５１の上板部５１ｕと外周側架台５２の上板部５２ｕ間、即ち、搬送テーブルＴの中央には、ワークＷの進行方向に延びるガイド溝５３が設けられている。
【００１５】
＜搬送装置１０の概要について＞
搬送装置１０は、図１に示すように、Ａ〜Ｆの部品を載置した状態で、ワークＷと共に搬送ライン５に沿って移動する装置である。このように、搬送装置１０がワークＷと共に移動できるため、例えば、No.１の位置にいる作業者は、搬送装置１０から部品Ａを取り出してワークＷに組付けることができる。また、同様に、No.２〜No.６の位置にいる作業者は、それぞれ搬送装置１０から部品Ｂ〜Ｆを取り出してワークＷに組付けることができる。そして、部品Ｂ〜Ｆが組付けられたワークＷが搬送ライン５のワーク搬出部から別工程に搬出される。
搬送装置１０は、図３、図４に示すように、搬送ライン５に沿って走行できるように構成された台車２０と、その台車２０に対して水平回動可能に構成されており、搬送テーブルＴ上に配置された荷台４０と、前記荷台４０が一定方向を向くように荷台４０の姿勢を保持する姿勢保持機構３０とを備えている。
【００１６】
＜搬送装置１０の台車２０について＞
搬送装置１０の台車２０は、図３、図４に示すように、断面略角筒状に構成された搬送ライン５の内側に沿って走行できるように構成されており、角形の台車フレーム２２を備えている。台車フレーム２２には、左右両側に軸受（図示省略）が設けられており、それらの軸受によって左右の車輪軸２４が軸心回りに回転可能な状態で支持されている。左右の車輪軸２４は、台車フレーム２２から左方向、及び右方向に突出しており、それらの車輪軸２４の突出端に車輪２５が装着されている。また、左右の車輪軸２４には、それぞれ駆動歯車２６が同軸に固定されている。ここで、台車２０の左側の車輪２５（外側車輪）は、搬送ライン５を構成する外周側架台５２の下端に形成されたフランジ部５２ｄ上を転動できるように構成されている。また、台車２０の右側の車輪２５（内側車輪）は、搬送ライン５を構成する内周側架台５１の下端に形成されたフランジ部５１ｄ上を転動できるように構成されている。
【００１７】
台車２０の台車フレーム２２上には、図４に示すように、その台車フレーム２２の左右両側に左支持軸２７ａ、右支持軸２７ｂが立設されており、それらの支持軸２７a，２７ｂがそれぞれ左回転長筒２７ｅ、右回転長筒２７ｒに通された状態で上部フレーム２８に連結されている。即ち、左回転長筒２７ｅ、右回転長筒２７ｒはそれぞれ左支持軸２７ａ、右支持軸２７ｂの軸心回りに回転が可能になる。また、台車フレーム２２上には、左右の支持軸２７a，２７ｂの中間位置に駆動縦軸２９が軸心回りに回転可能な状態で立設されている。そして、その駆動縦軸２９が姿勢保持機構３０の第１縦筒部３１、第２縦筒部３２に通され、さらに上部フレーム２８の貫通穴２８ｈ、及び搬送テーブルＴのガイド溝５３に通された後、荷台４０の支持板４２の中央に固定されている。即ち、第１縦筒部３１、第２縦筒部３２は、駆動縦軸２９の軸心回りに回転が可能になる。
【００１８】
＜搬送装置１０の荷台４０について＞
搬送装置１０の荷台４０は、図３等に示すように、上部が開放された角形容器状に形成されている。そして、荷台４０の内部が前後方向に延びる仕切り壁により左右方向に二分割され、左右方向に延びる二箇所の仕切り壁により前後方向に三分割されている。即ち、荷台４０内には、６個の区画が設けられており、左側の３区画にそれぞれ部品Ａ〜Ｃが収納されている。また、右側の３区画にそれぞれ部品Ｄ〜Ｅが収納されている。
荷台４０は、台車２０が搬送ライン５の直線部５ｓを走行する際には、台車２０と同方向を向くように調整されている。
【００１９】
＜搬送装置１０の姿勢保持機構３０について＞
搬送装置１０の姿勢保持機構３０は、搬送ライン５の曲り部５ｗで、台車２０の外側車輪（左の車輪２５）と内側車輪（右の車輪２５）との回転速度差に基づいて、荷台４０を曲り部５ｗの曲がり方向と逆方向に水平回動させ、荷台４０の向きが変わらないようにする機構である。姿勢保持機構３０は、図４に示すように、左回転長筒２７ｅに同軸に固定された上下一対の左歯車３３と、右回転長筒２７ｒに同軸に固定された上下一対の右歯車３４とを備えている。そして、左回転長筒２７ｅの下側の左歯車３３が左側の車輪２５の駆動歯車２６と噛合しており、右回転長筒２７ｒの下側の右歯車３４が右側の車輪２５の駆動歯車２６と噛合している。ここで、左右の車輪２５の駆動歯車２６は等しい歯数であり、左歯車３３と右歯車３４とも等しい歯数である。このため、左右の車輪２５の回転速度が等しければ、左歯車３３と右歯車３４とは等しい回転速度で回転するようになる。
即ち、左歯車３３が本発明の外側歯車に相当し、右歯車３４が本発明の内側歯車に相当する。
【００２０】
姿勢保持機構３０は、上記したように、台車２０の駆動縦軸２９が通される下側の第１縦筒部３１と上側の第２縦筒部３２とを備えており、第１縦筒部３１に上下一対の第１歯車３５が同軸に固定されている。また、第２縦筒部３２に上下一対の第２歯車３６が同軸に固定されている。第１歯車３５と第２歯車３６とは等しい歯数に設定されている。そして、図４に示すように、第１縦筒部３１の下側の第１歯車３５が左回転長筒２７ｅの上側の左歯車３３と噛合しており、前記第２縦筒部３２の上側の第２歯車３６が右回転長筒２７ｒの上側の右歯車３４と噛合している。このため、第１歯車３５は左の車輪２５（外側車輪）の回転速度に比例した回転速度で回転し、第２歯車３６は右の車輪２５（内側車輪）の回転速度に比例した回転速度で回転するようになる。
【００２１】
台車２０の駆動縦軸２９には、図４に示すように、高さ方向における略中央位置に第１縦筒部３１と第２縦筒部３２との間からその駆動縦軸２９の半径方向外側に突出する横軸２９ｙが固定されている。そして、前記横軸２９ｙの先端に第３歯車３８がその横軸２９ｙに対して回転可能な状態で同軸に装着されている。第３歯車３８は、その第３歯車３８の上端側が第２縦筒部３２の下側の第２歯車３６と噛合しており、その第３歯車３８の下端側が第１縦筒部３１の上側の第１歯車３５と噛合している。
【００２２】
＜姿勢保持機構３０の動作について＞
次に、図５に基づいて、上記した構成の姿勢保持機構３０の動作について説明する。
台車２０の左側の車輪２５（外側車輪）の回転は、左側の駆動歯車２６、左回転長筒２７ｅの上下の左歯車３３を介して第１縦筒部３１の第１歯車３５に伝達される。即ち、左側の車輪２５が前進方向に回転すると、第１縦筒部３１の上下の第１歯車３５は、図５に示すように、左側の車輪２５に比例した回転速度で左回転する（白矢印参照）。台車２０の右側の車輪２５（内側車輪）の回転は、右側の駆動歯車２６、右回転長筒２７ｒの上下の右歯車３４を介して第２縦筒部３２の第２歯車３６に伝達される。即ち、右側の車輪２５が前進方向に回転すると、第２縦筒部３２の第２歯車３６は、右側の車輪２５に比例した回転速度で右回転する（矢印参照）。そして、左右の車輪２５の回転速度が等しい場合、即ち、台車２０が搬送ライン５の直線部５ｓを走行している場合には、第１歯車３５と第２歯車３６とは等しい回転速度で互いに逆方向に回転する。これにより、第２歯車３６と第１歯車３５とに上下端で噛合している第３歯車３８は、定位置で回転するようになる。即ち、第３歯車３８と横軸２９ｙの位置が変化しないため、駆動縦軸２９が回動せず、荷台４０は台車２０と同じ向きに保持される。
【００２３】
次に、台車２０が搬送ライン５の直線部５ｓから曲り部５ｗに差し掛かると、左側の車輪２５（外側車輪）の回転速度よりも右側の車輪２５（内側車輪）の回転速度が小さくなる。これにより、左回転する第１歯車３５の回転速度が右回転する第２歯車３６の回転速度よりも大きくなる。この結果、第３歯車３８は、第１歯車３５と第２歯車３６との速度差に応じた速度で、両歯車３５，３６の周縁に沿って左回転方向に移動する（矢印参照）。即ち、第３歯車３８と横軸２９ｙとが、図５の矢印に示すように、駆動縦軸２９を軸心回りに左回動させる。これにより、荷台４０が駆動縦軸２９と共に左回動するようになる。この結果、台車２０が搬送ライン５の曲り部５ｗを走行して右カーブする際に、荷台４０が台車２０に対して左回動することで、荷台４０は直線部５ｓを走行しているときの向きを保持できるようになる。
【００２４】
＜搬送装置１０の動作について＞
次に、図１、図２に基づいて、搬送装置１０の動作について説明する。
搬送装置１０の台車２０がワークＷと共に搬送ライン５の直線部５ｓを走行してNo.１の位置に到達すると、作業者は搬送装置１０の荷台４０から部品Ａを取り出してワークＷに組付ける。このとき、部品Ａは荷台４０の手前側に配置されているため、作業者は容易に部品Ａを取り出すことができる。搬送装置１０がNo.２、No.３の位置に到達した場合にも、それぞれの位置の作業者は、同様に、荷台４０の手前側から部品Ｂ，Ｃを取り出せるようになる。
そして、搬送装置１０の台車２０が搬送ライン５の曲り部５ｗに差し掛かると、上記したように、荷台４０が姿勢保持機構３０の働きで左側の車輪２５（外側車輪）と右側の車輪２５（内側車輪）との回転速度差に応じた速度で左回動する。この結果、搬送装置１０の台車２０が搬送ライン５の曲り部５ｗを通過するまでに荷台４０は180°左回動し、搬送ライン５のNo.１〜No.３の位置を通過したときと同じ姿勢に保持される。
【００２５】
ここで、姿勢保持機構３０が存在しない場合には、図２の左図に示すように、台車２０が搬送ライン５の曲り部５ｗを通過した段階で荷台４０は180°右回動して向きが逆になる。しかし、本実施形態に係る搬送装置１０では、図２の右図に示すように、姿勢保持機構３０の働きにより、台車２０が搬送ライン５の曲り部５ｗを通過するまで、荷台４０は搬送ライン５のNo.１〜No.３の位置を通過する場合と同じ姿勢に保持される。このため、搬送ライン５のNo.４の位置では、作業者は荷台４０の手前側から部品Ｄを取り出せるようになる。搬送装置１０がNo.５、No.６の位置に到達した場合にも、それぞれの位置の作業者は、同様に、荷台４０の手前側から部品Ｅ，Ｆを取り出せるようになる。
【００２６】
＜本実施形態に係る搬送装置１０の長所について＞
本実施形態に係る搬送装置１０によると、姿勢保持機構３０は、搬送ライン５の曲り部５ｗで、台車２０の外側車輪と内側車輪との回転速度差に基づいて、荷台４０を曲り部５ｗの曲がり方向と逆方向に水平回動させ、荷台４０の向きが変わらないようにする。このため、従来のように、搬送ライン５側に姿勢保持機構３０の一部を設ける必要がなくなり、姿勢保持機構３０が大掛かりにならない。
また、第１〜第３歯車３５，３６，３８を利用して台車２０の外側車輪と内側車輪との回転速度差に基づいて、荷台４０を回動させる構成のため、搬送ライン５の曲り部５ｗの曲り程度に合わせて正確に荷台４０を回動させることができる。
【００２７】
＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、ループ状の搬送ライン５を走行する搬送装置１０について例示したが、前記搬送装置１０を、例えば、平面Ｓ字形の搬送ラインを走行させる場合でも荷台４０の姿勢保持を行なうことが可能である。
また、本実施形態では、搬送ライン５を断面角筒状に形成して、搬送装置１０の台車２０を搬送ライン５の内側に収納する例を示した。しかし、搬送ライン５の横で搬送装置１０の台車２０をワークＷにより牽引する構成でも可能である。
【符号の説明】
【００２８】
５・・・・搬送ライン
５ｓ・・・直線部
５ｗ・・・曲り部
１０・・・搬送装置
２０・・・台車
２５・・・車輪（外側車輪、内側車輪）
２６・・・駆動歯車
２９ｙ・・横軸
２９・・・駆動縦軸
３０・・・姿勢保持機構
３１・・・第１縦筒部
３２・・・第２縦筒部
３３・・・左歯車（外側歯車）
３４・・・右歯車（内側歯車）
３５・・・第１歯車
３６・・・第２歯車
３８・・・第３歯車
４０・・・荷台
【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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