(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工装置（９０）に被加工物（９９）を搬送する搬送装置であって、
被加工物を把持および解放可能であり、所定の第１経路（Ｒ１）に沿って受渡し位置と加工位置との間を往復移動する第１チャック部（１２）と、
被加工物を把持および解放可能であり、所定の第２経路（Ｒ２）に沿って前記受渡し位置と前記加工位置との間を往復移動する第２チャック部（１３）と、
前記第１チャック部を前記受渡し位置と前記加工位置との一方から他方まで駆動しながら、前記第２チャック部を前記受渡し位置と前記加工位置との他方から一方まで駆動する駆動部（１５）と、
前記第２チャック部が前記第２経路に沿って移動するように案内するガイド部（１４）と、
を備え、
前記第１経路は、前記受渡し位置と前記加工位置とを直線状に結ぶ経路であり、
前記第２経路は、前記第１経路の一部と一致する受渡し側区間（Ｓ１）、前記第１経路とは異なる中間区間（Ｓ２）、および、前記第１経路の一部と一致する加工側区間（Ｓ３）からなり、
前記第２チャック部は、前記受渡し位置と前記加工位置との間を移動するとき、前記中間区間で前記第１チャック部とすれ違い、
前記第１チャック部および前記第２チャック部は、前記受渡し位置と前記加工位置との間を往復移動するとき、往路で加工前の被加工物を運び、復路で加工後の被加工物を運ぶことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記ガイド部は、溝カム（４２）と、当該溝カムのカム面（４４）に接触する接触子（４３）と、を有することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記駆動部は、１つのモータ（４５）と、当該モータの動力を前記第１チャック部に伝達する第１伝達機構（４６）と、当該第１伝達機構に連動して前記モータの動力を前記第２チャック部に伝達する第２伝達機構（４７）と、を有し、
前記第１チャック部および前記第２チャック部を挟んだ両側の一方に前記第１伝達機構が配置され、他方に前記第２伝達機構が配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記第１チャック部と前記第２チャック部とは、外部の負圧源に接続される接続口（２４）と、当該接続口とは反対側に位置する吸引口（２５）と、を含む吸引通路（２６）を有し、前記吸引通路が負圧になると前記吸引口に被加工物を吸い付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば研削機などの加工装置に被加工物を搬送する装置として、特許文献１に開示された搬送装置が知られている。特許文献１に開示された搬送装置は、３軸駆動可能な２つのチャックを備える。一方のチャックは搬入用チャックであり、他方のチャックは搬出用チャックである。搬入用チャックは、搬入コンベア上の搬入位置と研削機の加工位置との間を往復移動し、往路で被加工物を運ぶ。搬出用チャックは、搬出コンベア上の搬出位置と研削機の加工位置との間を往復移動し、復路で被加工物を運ぶ。
【０００３】
２つのチャックを用いることによって、加工後の被加工物を搬出用チャックが回収してすぐさま、加工前の被加工物を搬入用チャックが投入することができる。これにより、加工装置が加工を行わない時間が低減し、生産効率が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５５７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示された搬送装置では、チャックは、往路および復路のどちらか一方でしか被加工物を運ばない。つまり、チャックは、移動区間の半分において被加工物を持たずに移動する。したがって、チャックを駆動するために消費されるエネルギーには無駄が多い。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、生産効率の向上と省エネルギーの実現とが両立する搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、加工装置に被加工物を搬送する搬送装置であって、第１チャック部と第２チャック部と駆動部とガイド部とを備える。第１チャック部は、被加工物を把持および解放可能であり、所定の第１経路に沿って受渡し位置と加工位置との間を往復移動する。第２チャック部は、被加工物を把持および解放可能であり、所定の第２経路に沿って受渡し位置と加工位置との間を往復移動する。駆動部は、第１チャック部を受渡し位置と加工位置との一方から他方まで駆動しながら、第２チャック部を受渡し位置と加工位置との他方から一方まで駆動する。ガイド部は、第２チャック部が第２経路に沿って移動するように案内する。
【０００７】
第１経路は、受渡し位置と加工位置とを直線状に結ぶ経路である。第２経路は、第１経路の一部と一致する受渡し側区間、第１経路とは異なる中間区間、および、第１経路の一部と一致する加工側区間からなる。第２チャック部は、受渡し位置と加工位置との間を移動するとき、中間区間で第１チャック部とすれ違う。そして、第１チャック部および第２チャック部は、受渡し位置と加工位置との間を往復移動するとき、往路で加工前の被加工物を運び、復路で加工後の被加工物を運ぶ。
【０００８】
このような２つのチャック部を用いることによって、加工後の被加工物を一方のチャック部が回収してすぐさま、加工前の被加工物を他方のチャック部が投入することができる。これにより、加工装置が加工を行わない時間が低減し、生産効率が向上する。
【０００９】
さらに、両経路の始点（受渡し位置）と終点（加工位置）とを一致させ、かつ、第１チャック部と第２チャック部とがすれ違うように構成することによって、両チャック部が搬入動作と搬出動作との両方を行うようになっている。そのため、両チャック部が往路と復路との両方で被加工物を運ぶことによって、被加工物の搬送に寄与しない無駄なエネルギーの消費を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による搬送装置を示す正面図であって、第１チャック部が受渡し位置に位置し、第２チャック部が加工位置に位置している状態の図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１の搬送装置を矢印ＩＶ方向から見た図である。
【図５】図３の状態から第２チャック部が第２経路の中間区間に移動した状態を示す図である。
【図６】図５の状態から第２チャック部が第２経路の受渡し側区間に移動した状態を示す図である。
【図７】図２に対応する図であって、図２では図示を省略したワーク供給部およびワーク排出部を示す図であり、ワーク供給部およびワーク排出部のアームが引っ込み位置に位置している状態の図である。
【図８】図７の状態からワーク供給部のアームが突き出し位置に移動した状態を示す図である。
【図９】図７の状態からワーク排出部のアームが突き出し位置に移動した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
［一実施形態］
本発明の一実施形態による搬送装置を図１〜図４に示す。搬送装置１０は、センターレス研削機９０に適用されている。図２、図４に二点鎖線で示すように、センターレス研削機９０は、円筒状の被加工物９９の外周面を研削する加工装置であって、支持刃９１と砥石９２と調整車９３とを備える。調整車９３は、砥石９２に対して接近および離間可能である。砥石９２は、支持刃９１の上に乗せられた被加工物９９を調整車９３との間に挟みながら回転し、被加工物９９の外周面を研削する。
【００１２】
次に、搬送装置１０について図１〜図９を参照して詳しく説明する。
搬送装置１０は、センターレス研削機９０に被加工物９９を搬送する装置であって、支持部１１と、第１チャック部１２と、第２チャック部１３と、ガイド部１４と、駆動部１５と、ワーク供給部１６と、ワーク排出部１７と、を備える。なお、便宜上、図２〜図４ではワーク供給部１６およびワーク排出部１７の図示を省略している。
【００１３】
以下の説明では、第１チャック部１２と第２チャック部１３とがワーク供給部１６から加工前の被加工物９９を受け取る位置、および、第１チャック部１２と第２チャック部１３とがワーク排出部１７に加工後の被加工物９９を渡す位置のことを、「受渡し位置」と記載する。また、第１チャック部１２と第２チャック部１３とがセンターレス研削機９０に被加工物９９を投入する位置、および、第１チャック部１２と第２チャック部１３とがセンターレス研削機９０から加工後の被加工物９９を回収する位置のことを、「加工位置」と記載する。図１〜図４では、第１チャック部１２が受渡し位置に位置し、第２チャック部１３が加工位置に位置している。
【００１４】
図１〜図４に示すように、支持部１１は、水平状に設置されたベース板２１と、ベース板２１に固定された２枚の垂直板２２、２３とを有する。垂直板２２と垂直板２３とは、相互間に第１チャック部１２と第２チャック部１３とが位置するように配置されている。以降、垂直板２２と垂直板２３とが対向する方向のことを「対向方向」と記載する。
【００１５】
第１チャック部１２は、被加工物９９を把持および解放可能である。本実施形態では、図１に示すように、第１チャック部１２は、図示しない外部の負圧源に接続される接続口２４と、接続口２４とは反対側に位置する吸引口２５と、を含む吸引通路２６を有する。第１チャック部１２は、吸引通路２６が負圧になると吸引口２５に被加工物９９を吸い付ける吸引式チャックである。
【００１６】
図１、図２、図４に示すように、第１チャック部１２は、受渡し位置と加工位置との間を往復移動する。本実施形態では、第１チャック部１２は、ブラケット２７等を介して、垂直板２２に設けられたリニアガイド２８に取り付けられている。リニアガイド２８は、レール２９とスライダ３０とを有する。ブラケット２７は、スライダ３０に固定されている。そして、第１チャック部１２は、上方に位置する受渡し位置と下方に位置する加工位置とを直線状に結ぶ所定の第１経路Ｒ１に沿って移動する。第１経路Ｒ１は、図２に示すように直線状となる。
【００１７】
図１、図３、図４に示すように、第２チャック部１３は、被加工物９９を把持および解放可能である。本実施形態では、第２チャック部１３は、第１チャック部１２と同様に吸引式チャックである。
また、第２チャック部１３は、受渡し位置と加工位置との間を往復移動する。本実施形態では、第２チャック部１３は、ブラケット３２等を介して、垂直板２３に設けられたリニアガイド３３に取り付けられている。リニアガイド３３は、レール３４とスライダ３５とを有する。ブラケット３２は、スライダ３５に固定されている。そして、第２チャック部１３は、図３に示すように、上方に位置する受渡し位置と下方に位置する加工位置とを結ぶ所定の第２経路Ｒ２に沿って移動する。
【００１８】
ここで、第２経路Ｒ２を３つの区間に分けたとき、各区間を受渡し位置側から順に受渡し側区間Ｓ１、中間区間Ｓ２、加工側区間Ｓ３と定義する。すると、受渡し側区間Ｓ１および加工側区間Ｓ３は、第１経路Ｒ１と一致する。これに対し、中間区間Ｓ２は、第１経路Ｒ１とは異なる。具体的には、中間区間Ｓ２は、第１チャック部１２と第２チャック部１３とがすれ違い可能なように、ワーク供給部１６側にオフセットしている。
【００１９】
図１、図３、図４に示すように、ガイド部１４は、第２チャック部１３が第２経路Ｒ２に沿って移動するように案内する。本実施形態では、ガイド部１４は、ガイドシャフト４０と、スライダ４１と、溝カム４２と、カムフォロア４３とを有する。ガイドシャフト４０は、ブラケット２７からワーク供給部１６側へ突き出すように設けられている。スライダ４１は、ガイドシャフト４０に嵌合しており、ガイドシャフト４０の軸方向すなわち水平方向へ往復移動する。溝カム４２は、垂直板２３のうち、第２チャック部１３と対向する壁部に形成されている。溝カム４２は、第２経路Ｒ２に沿って延びる溝である。カムフォロア４３は、特許請求の範囲に記載の「接触子」であって、スライダ４１に固定されており、溝カム４２のカム面４４に接触する。
【００２０】
図３、図５、図６に示すように、ガイド部１４は、第２チャック部１３がスライダ３５と共に上下方向へ移動するとき、上下方向位置に応じてスライダ４１と共に水平方向へ移動する。第２チャック部１３は、図５に示すように中間区間Ｓ２に位置するとき、第１経路Ｒ１から外れているため、第１チャック部１２とすれ違い可能である。
【００２１】
図１〜図４に示すように、駆動部１５は、第１チャック部１２を受渡し位置と加工位置との一方から他方まで駆動しながら、第２チャック部１３を受渡し位置と加工位置との他方から一方まで駆動する。本実施形態では、駆動部１５は、１つのモータ４５と、モータ４５の動力を第１チャック部１２に伝達する第１伝達機構４６と、第１伝達機構４６に連動してモータ４５の動力を第２チャック部１３に伝達する第２伝達機構４７と、を有する。
【００２２】
第１伝達機構４６は、回転軸４８、４９と、プーリ５０、５１と、ベルト５２と、歯車５３と、ラック５４とを備える。回転軸４８、４９は、垂直板２２により回転可能に支持されている。回転軸４８と回転軸４９とは、互いに平行に配置されている。回転軸４８は、モータ４５に連結されている。プーリ５０は回転軸４８に固定され、プーリ５１は回転軸４９に固定されている。ベルト５２は、プーリ５０、５１に巻き掛けられている。歯車５３は回転軸４９に固定され、ラック５４はブラケット２７に固定されている。
【００２３】
第２伝達機構４７は、プーリ５５、５６と、テンショナプーリ５７と、ベルト５８と、回転軸５９、６０と、プーリ６１、６２と、ベルト６３と、歯車６４と、ラック６５とを備える。プーリ５５は、回転軸４８に固定されている。回転軸５９、６０は、垂直板２３により回転可能に支持されている。回転軸５９と回転軸６０とは、互いに平行に配置されている。プーリ５６は、回転軸５９に固定されている。ベルト５８は、プーリ５５、５６とテンショナプーリ５７とに巻き掛けられている。プーリ６１は回転軸５９に固定され、プーリ６２は回転軸６０に固定されている。ベルト６３は、プーリ６１、６２に巻き掛けられている。歯車６４は回転軸６０に固定され、ラック６５はブラケット３２に固定されている。
【００２４】
図７〜図９に示すように、ワーク供給部１６は、第１チャック部１２と第２チャック部１３とに加工前の被加工物９９を供給する。ワーク供給部１６は、リニアガイド６６と、ガイドシャフト６７と、アーム６８と、カムピン６９と、溝カム板７０、７１と、リニアアクチュエータ７２と、を備える。
リニアガイド６６は、水平方向へ延びるレール７３と、スライダ７４とを有する。ガイドシャフト６７は、スライダ７４から上方へ突き出すように設けられている。アーム６８は、ガイドシャフト６７に嵌合している。アーム６８は、スライダ７４と共にチャック部１２、１３に接近および離間するよう水平方向へ移動可能であるとともに、ガイドシャフト６７の軸方向すなわち上下方向へ移動可能である。
【００２５】
カムピン６９は、アーム６８から対向方向へ突き出している。溝カム板７０は、ベース板２１に固定されており、カムピン６９が挿通している溝カム７５を有する。溝カム７５は、水平に延びる水平部７６と、チャック部１２、１３に接近するほど上方へ位置するように、斜めに延びる傾斜部７７と、を有する溝である。溝カム板７１は、ベース板２１に対して相対移動可能であり、カムピン６９が係合している溝カム７８を有する。溝カム７８は、チャック部１２、１３から離間するほど上方へ位置するように、斜めに延びる溝である。リニアアクチュエータ７２は、溝カム板７１を、チャック部１２、１３に接近および離間するよう水平方向へ駆動可能である。
【００２６】
アーム６８は、図７に示す引っ込み位置と図８に示す突き出し位置との間を往復移動する。引っ込み位置では、カムピン６９は、溝カム７５の水平部７６の端部と、溝カム７８の下端部と、に係合している。突き出し位置では、カムピン６９は、溝カム７５の傾斜部７７の端部と、溝カム７８の上端部と、に係合している。
【００２７】
図７に示す引っ込み位置から、リニアアクチュエータ７２が溝カム板７１をチャック部１２、１３に接近する方へ駆動すると、先ず、カムピン６９が溝カム７５の水平部７６に沿ってチャック部１２、１３に接近するように水平方向へ移動する。そして、カムピン６９が溝カム７５の傾斜部７７にさしかかると、溝カム７５の傾斜部７７に沿ってチャック部１２、１３に接近するように水平方向へ移動しつつ、上方へ移動する。このとき、カムピン６９と溝カム７８との係合位置も、下端部から上端部側へ変わっていく。そして、カムピン６９が溝カム７５の傾斜部７７の上端部にさしかかると、図８に示す突き出し位置となる。アーム６８は、突き出し位置において、チャック部１２、１３に被加工物９９を受渡し可能である。
【００２８】
ワーク排出部１７は、第１チャック部１２と第２チャック部１３とから加工後の被加工物９９を排出する。ワーク排出部１７は、左右対称な形状である他はワーク供給部１６と同様な構成である。
【００２９】
このように構成された搬送装置１０では、第２チャック部１３は、受渡し位置と加工位置との間を移動するとき、中間区間Ｓ２で第１チャック部１２とすれ違う。また、第１チャック部１２および第２チャック部１３は、受渡し位置と加工位置との間を往復移動するとき、往路で加工前の被加工物９９を運び、復路で加工後の被加工物９９を運ぶ。つまり、第１チャック部１２および第２チャック部１３は、搬入チャックとして機能するとともに、搬出チャックとしても機能する。
【００３０】
以下、第１チャック部１２と第２チャック部１３との動作を詳しく説明する。先ず、第１チャック部１２が加工位置付近に位置し、第２チャック部１３が受渡し位置付近に位置し、センターレス研削機９０が既に投入された被加工物９９を加工中である状態から、説明を開始する。
（１）第１段階
第２チャック部１３が加工終了まで待機している間、ワーク供給部１６は、第１チャック部１２に加工前の被加工物９９を供給する。加工が終了したら、第２チャック部１３は、加工後の被加工物９９を把持する。
【００３１】
（２）第２段階
第１チャック部１２と第２チャック部１３とは、駆動部１５に駆動され、中間区間Ｓ２で互いにすれ違う。そして、第１チャック部１２は加工位置に到達し、第２チャック部１３は受渡し位置に到達する。
（３）第３段階
第１チャック部１２は、加工前の被加工物９９をセンターレス研削機９０に投入する。被加工物９９が投入され次第、センターレス研削機９０は研削を開始する。ワーク排出部１７は、第２チャック部１３から加工後の被加工物９９を回収する。
【００３２】
（４）第４段階
第１チャック部１２が加工終了まで待機している間、ワーク供給部１６は、第２チャック部１３に加工前の被加工物９９を供給する。加工が終了したら、第１チャック部１２は、加工後の被加工物９９を把持する。
（５）第５段階
第１チャック部１２と第２チャック部１３とは、駆動部１５に駆動され、中間区間Ｓ２で互いにすれ違う。そして、第２チャック部１３は加工位置に到達し、第１チャック部１２は受渡し位置に到達する。
【００３３】
（６）第６段階
第２チャック部１３は、加工前の被加工物９９をセンターレス研削機９０に投入する。被加工物９９が投入され次第、センターレス研削機９０は研削を開始する。ワーク排出部１７は、第１チャック部１２から加工後の被加工物９９を回収する。
以降、（１）〜（６）が繰り返されることによって、大量の被加工物９９の研削が行われる。
【００３４】
（効果）
以上説明したように、本実施形態では、第２チャック部１３は、受渡し位置と加工位置との間を移動するとき、中間区間Ｓ２で第１チャック部１２とすれ違う。また、第１チャック部１２および第２チャック部１３は、受渡し位置と加工位置との間を往復移動するとき、往路で加工前の被加工物９９を運び、復路で加工後の被加工物９９を運ぶ。
【００３５】
このように２つのチャック部１２、１３を用いることによって、加工後の被加工物９９を一方のチャック部が回収してすぐさま、加工前の被加工物９９を他方のチャック部が投入することができる。これにより、センターレス研削機９０が加工を行わない時間が低減し、生産効率が向上する。
【００３６】
さらに、両経路Ｒ１、Ｒ２の始点（受渡し位置）と終点（加工位置）とを一致させ、かつ、第１チャック部１２と第２チャック部１３とがすれ違うように構成することによって、両チャック部１２、１３が搬入動作と搬出動作との両方を行うようになっている。そのため、両チャック部１２、１３が往路と復路との両方で被加工物９９を運ぶことによって、被加工物９９の搬送に寄与しない無駄なエネルギーの消費を省くことができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第２チャック部１３が第２経路Ｒ２に沿って移動するように案内するガイド部１４が設けられている。ガイド部１４は、溝カム４２と、溝カム４２のカム面４４に接触するカムフォロア４３と、を有する。したがって、第１チャック部１２と第２チャック部１３との干渉を確実に回避することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、駆動部１５は、１つのモータ４５と、モータ４５の動力を第１チャック部１２に伝達する第１伝達機構４６と、第１伝達機構４６に連動してモータ４５の動力を第２チャック部１３に伝達する第２伝達機構４７と、を有する。このように両方のチャック部１２、１３を１つのモータ４５で駆動することによって、製造コストを低減できる。
【００３９】
また、第１実施形態では、第１チャック部１２と第２チャック部１３とは、外部の負圧源に接続される接続口２４と、接続口２４とは反対側に位置する吸引口２５と、を含む吸引通路２６を有し、吸引通路２６が負圧になると吸引口２５に被加工物９９を吸い付ける。このようにチャック部１２、１３を吸引式とすることによって、被加工物９９の着脱速度を速くすることができる。また、チャック部１２、１３の体格を小さくすることができる。
【００４０】
ここで、１つのモータ４５で２つのチャック部１２、１３を駆動することの欠点について説明する。２つのチャック部１２、１３の駆動源が共通である場合、どちらか一方のチャック部だけを動かすことができない。そのため、一方のチャック部が加工位置で止まっているときは、他方のチャック部も受渡し位置で止まっている。したがって、ワーク排出部１７が他方のチャック部から被加工物９９を回収するために動くこと、および、ワーク供給部１６が他方のチャック部に被加工物９９を供給するために動くことが必要である。
【００４１】
ワーク供給部１６は、チャック部１２、１３に接近するように水平方向へ移動したあと、上方へ移動するように構成される。この動きは、１つのリニアアクチュエータ７２の動力が溝カム７５、７８等によってアーム６８へ伝達されることで実現されている。したがって、アクチュエータを２つ用いる必要がなく、製造コストを低減できる。
【００４２】
［他の実施形態］
本発明の他の実施形態では、搬送装置は、センターレス研削機に限らず、例えばマシニングセンタや旋盤などの他の加工装置に適用されてもよい。
本発明の他の実施形態では、第１チャック部および第２チャック部は、吸引式に限らず、例えば複数の可動式フィンガーによって被加工物を掴む形式など、他の形式であってもよい。
本発明の他の実施形態では、第１チャック部を駆動する駆動源と、第２チャック部を駆動する駆動源とは、別のものであってもよい。つまり、駆動部は、複数の駆動源を備えていてもよい。
【００４３】
本発明の他の実施形態では、駆動部は、第２チャック部を受渡し位置と加工位置との間を直線的に上下方向へ動かす第１の駆動機構と、第２チャック部を水平方向へ動かす第２の駆動機構と、を有していてもよい。つまり、ガイド部は必ずしも必要ではない。
一実施形態では、駆動部は、ベルト伝動と、ラック・ピニオン機構とを用いてモータの動力をチャック部に伝達していた。これに対して、他の実施形態では、駆動部は、公知の他の機構を用いてモータ等の駆動源の動力をチャック部に伝達してもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０・・・搬送装置
１２・・・第１チャック部
１３・・・第２チャック部
１５・・・駆動部
９０・・・センターレス研削機（加工装置）
９９・・・被加工物
Ｒ１・・・第１経路
Ｒ２・・・第２経路
Ｓ２・・・中間区間
【図１】
0006447229.tif 000002
【図２】
0006447229.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006447229.tif 000005
【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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