(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（１０）に比べ小さく形成され、前記ワークの一方の側に当接可能な第一当接部（２１、２２）を有し、前記ワークを回転可能に支持する第一支持部（２０）と、
前記ワークに比べ小さく形成され、前記第一支持部とは別体に設けられ、前記ワークの他方の側に当接可能であってかつ前記第一当接部との距離を変更可能な第二当接部（３１）を有する第二支持部（３０）と、
前記第一支持部及び前記第二支持部が所定の方向（Ｆｓ１、Ｆｇ１）に移動可能なよう前記第一支持部及び前記第二支持部を支持する支持手段（４０、５０）と、
前記第一支持部及び前記第二支持部が前記所定の方向に移動するよう前記第一支持部及び前記第二支持部を駆動する駆動力発生部（２８、３８）と、
前記駆動力発生部と電気的に接続し、前記駆動力発生部が発生する駆動力を制御する制御部（５５）と、
前記支持手段が固定されるハウジング（１５）と、
を備え、
前記第一支持部は、
前記ワークの回転軸（ＲＡ１０）上の部位とは異なる少なくとも二箇所以上の部位に当接可能な複数の前記第一当接部と、
複数の前記第一当接部を連結する連結部（２３）と、
前記ワークの回転軸上に前記連結部と一体に回転可能に設けられるシャフト（２４）と、
前記シャフトを回転する回転力を発生する回転力発生部（２９）と、
を有し、
前記回転力発生部は、前記シャフトの径方向外側に設けられ前記シャフトと一体に回転可能な係合部（２９２）を有し、
前記ハウジングの前記ワークを回転する所望の位置に固定されている固定部材（２９３）が前記係合部に係合すると前記シャフトは回転することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記第一支持部及び前記第二支持部は、回転しつつ前記支持手段に当接可能なローラ（２６、２７、３６、３７）を有しており、
前記支持手段は、前記所定の方向に対して垂直な断面が天側または地側に突出するよう形成されており、
前記ローラは、前記支持手段の天側または地側に突出する部位に当接する溝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】
ワーク（１０）に比べ小さく形成され、前記ワークの一方の側に当接可能な第一当接部（２１、２２）を有し、前記ワークを回転可能に支持する第一支持部（２０）と、
前記ワークに比べ小さく形成され、前記第一支持部とは別体に設けられ、前記ワークの他方の側に当接可能であってかつ前記第一当接部との距離を変更可能な第二当接部（３１）を有する第二支持部（３０）と、
前記第一支持部及び前記第二支持部が所定の方向（Ｆｓ１、Ｆｇ１）に移動可能なよう前記第一支持部及び前記第二支持部を支持する支持手段（４０、５０）と、
前記第一支持部及び前記第二支持部が前記所定の方向に移動するよう前記第一支持部及び前記第二支持部を駆動する駆動力発生部（２８、３８）と、
前記駆動力発生部と電気的に接続し、前記駆動力発生部が発生する駆動力を制御する制御部（５５）と、
を備え、
前記第一支持部及び前記第二支持部は、回転しつつ前記支持手段に当接可能なローラ（２６、２７、３６、３７）を有しており、
前記支持手段は、前記所定の方向に対して垂直な断面が天側または地側に突出するよう形成されており、
前記ローラは、前記支持手段の天側または地側に突出する部位に当接する溝を有することを特徴とする搬送装置。
【請求項４】
前記第二支持部は、
前記ワークの回転軸上の部位に当接可能な前記第二当接部と、
前記第二当接部を前記第一支持部の方向に付勢する付勢部材（３４）と、
前記付勢部材の付勢力を調整可能な調整部（３２、３３、３５）と、
を有す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。
【請求項５】
前記支持手段は、
一つの前記ワークを支持する前記第一支持部と前記第二支持部との組み合わせを有する搬送ユニット（９）が一方の方向（Ｆｓ１）に移動可能なよう前記搬送ユニットを支持する一方の搬送用レール（４０）、及び、前記搬送ユニットを他方の方向（Ｆｇ１）に移動可能なよう前記搬送ユニットを支持する他方の搬送用レール（５０）を有し、
前記一方の搬送用レールと前記他方の搬送用レールとは天地方向に並ぶよう配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項６】
ワーク（１０）に比べ小さく形成され、前記ワークの一方の側に当接可能な第一当接部（２１、２２）を有し、前記ワークを回転可能に支持する第一支持部（２０）と、
前記ワークに比べ小さく形成され、前記第一支持部とは別体に設けられ、前記ワークの他方の側に当接可能であってかつ前記第一当接部との距離を変更可能な第二当接部（３１）を有する第二支持部（３０）と、
前記第一支持部及び前記第二支持部が所定の方向（Ｆｓ１、Ｆｇ１）に移動可能なよう前記第一支持部及び前記第二支持部を支持する支持手段（４０、５０）と、
前記第一支持部及び前記第二支持部が前記所定の方向に移動するよう前記第一支持部及び前記第二支持部を駆動する駆動力発生部（２８、３８）と、
前記駆動力発生部と電気的に接続し、前記駆動力発生部が発生する駆動力を制御する制御部（５５）と、
を備え、
前記支持手段は、
一つの前記ワークを支持する前記第一支持部と前記第二支持部との組み合わせを有する搬送ユニット（９）が一方の方向（Ｆｓ１）に移動可能なよう前記搬送ユニットを支持する一方の搬送用レール（４０）、及び、前記搬送ユニットを他方の方向（Ｆｇ１）に移動可能なよう前記搬送ユニットを支持する他方の搬送用レール（５０）を有し、
前記一方の搬送用レールと前記他方の搬送用レールとは天地方向に並ぶよう配置されていることを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の複数の搬送装置（１、２、３、４）と、
前記一方の搬送用レールの端部及び前記他方の搬送用レールの端部に接続するよう設けられ、前記一方の搬送用レールから前記他方の搬送用レール、または、前記他方の搬送用レールから前記一方の搬送用レールに前記搬送ユニットを移動可能なユニット移動部（６、７）と、
を備えることを特徴とする搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを搬送する搬送装置及びこの搬送装置を用いる搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークを所望の場所まで搬送可能な搬送装置が知られている。搬送装置は、ワークを収容可能なパレット、パレットを所望の場所まで搬送するベルトコンベアなどを備える。例えば、特許文献１には、ワークを所望の姿勢で載置可能な複数のアタッチメント、アタッチメントがワークを受け取る受取ステーションからアタッチメントに載置されているワークを回収する回収ステーションまで複数のアタッチメントを搬送するベルトコンベアなどを備える搬送装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９２２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の搬送装置では、ワークはアタッチメントに載置されているため、ワークを搬送しつつワークの複数の面に部品の取付や加工などを施す場合、アタッチメントに当接している側のワークの面や側面には部品の取付や加工などを施すことができない。
また、ワークを収容可能なパレットを搬送する搬送装置の場合、パレットにワークの回転機構を備えることでワークの複数の面に部品の取付や加工を施すことが可能となる。しかしながら、ワークが回転したとき隣り合うワークやパレットとの衝突を防止するため、パレットの体格は比較的大きくなる。また、形状が異なる複数の種類のワークを搬送する場合、大きさが最も大きいワークに合わせたパレットによってワークを搬送する。このため、パレットの体格がさらに大きくなるため、搬送装置の体格も大きくなる。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークが有する複数の面への部品の取付や加工を可能としつつ体格を小さくする搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、搬送装置であって、第一支持部、第二支持部、支持手段、駆動力発生部、及び、制御部を備える。
第一支持部は、ワークに比べ小さく形成され、ワークの一方の側に当接可能な第一当接部を有し、ワークを回転可能に支持する。
第二支持部は、ワークに比べ小さく形成され、第一支持部とは別体に設けられ、ワークの他方の側に当接可能であってかつ第一当接部との距離を変更可能な第二当接部を有する。
支持手段は、第一支持部及び第二支持部が所定の方向に移動可能なよう第一支持部及び第二支持部を支持する。
駆動力発生部は、第一支持部及び第二支持部が所定の方向に移動するよう第一支持部及び第二支持部を駆動する。
制御部は、駆動力発生部と電気的に接続し、駆動力発生部が発生する駆動力を制御する。
本発明の第一の態様では、支持手段が固定されるハウジングをさらに備える。
【０００７】
本発明の搬送装置では、ワークは、第一支持部及び第二支持部の二つの支持部によって支持されている。
第一支持部は、ワークを回転可能に支持している。これにより、ワークに対して部品の取付や加工などの作業を行うとき、部品の取付や加工が行われる面を当該作業が行いやすい方向に向けることができる。したがって、ワークを搬送しつつワークが有する複数の面に対して部品を取り付けたり加工したりすることができる。
ワークに比べ小さく形成されている第一支持部と第二支持部とは別体に設けられ、ワークの両側からワークを挟み込むように支持している。また、第二支持部は、第一当接部との距離を変更可能な第二当接部を有する。これにより、第一当接部と第二当接部との間にワークを取り付けたり、第一当接部と第二当接部との間に取り付けられているワークを取り外したりすることができる。したがって、形状が異なる複数の種類のワークを搬送するとき大きさが最も大きいワークに合わせた一体型のパレットによってワークの搬送を行う場合に比べ、複数の種類のワークを一種類の第一支持部と第二支持部との組み合わせによって搬送することができるため、搬送装置の体格を小さくすることができる。
本発明の第一の態様では、第一支持部は、ワークの回転軸上の部位とは異なる少なくとも二箇所以上の部位に当接可能な複数の第一当接部、複数の第一当接部を連結する連結部、ワークの回転軸上に連結部と一体に回転可能に設けられるシャフト、およびシャフトを回転する回転力を発生する回転力発生部を有している。そして、回転力発生部は、シャフトの径方向外側に設けられシャフトと一体に回転可能な係合部を有し、ハウジングのワークを回転する所望の位置に固定されている固定部材が係合部に係合するとシャフトは回転する。
本発明の第二の態様では、第一支持部及び第二支持部は、回転しつつ支持手段に当接可能なローラを有している。支持手段は、所定の方向に対して垂直な断面が天側または地側に突出するよう形成されている。ローラは、支持手段の天側または地側に突出する部位に当接する溝を有している。
本発明の第三の態様では、支持手段は、一つのワークを支持する第一支持部と第二支持部との組み合わせを有する搬送ユニットが一方の方向に移動可能なよう搬送ユニットを支持する一方の搬送用レール、及び、搬送ユニットを他方の方向に移動可能なよう搬送ユニットを支持する他方の搬送用レールを有する。一方の搬送用レールと他方の搬送用レールとは天地方向に並ぶよう配置されている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一実施形態による搬送装置を用いた搬送システムの模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態による搬送装置が備える第一支持部の模式図である。
【図４】本発明の第一実施形態による搬送装置が備える第二支持部の模式図である。
【図５】（ａ）本発明の第一実施形態による搬送装置における産業用ロボットの可動範囲を示す模式図、（ｂ）比較例の搬送装置における産業用ロボットの可動範囲を示す模式図である。
【図６】本発明の第二実施形態による搬送装置を用いた搬送システムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による搬送装置を図１〜５に基づいて説明する。
最初に、第一実施形態による搬送装置が適用される搬送システム５について図１に基づいて説明する。図１に搬送システム５を含む第一実施形態の製造ラインを示す。搬送システム５は、複数の搬送装置１、２、３、４、二つの「ユニット移動部」としての昇降装置６、７、システム制御部８から構成されている。搬送システム５は、ワーク１０を搬送可能な領域が重力方向に対して二列に並ぶよう構成されている。なお、図１では、昇降装置７から昇降装置６に向かって「所定の方向」及び「一方の方向」としての白抜き矢印Ｆｓ１の方向に複数の搬送ユニット９を搬送する側を「天」側、昇降装置６から昇降装置７に向かって「所定の方向」及び「他方の方向」としての白抜き矢印Ｆｇ１の方向に複数の搬送ユニット９を搬送する側を「地」側とする。
【００１１】
搬送装置１、２、３、４は、この順番で一列に並べられている。搬送装置１、２、３、４は、略直方体状に形成されている「ハウジング」としてのフレーム１５に「支持手段」及び「搬送用レール」としての搬送用レール４０、５０が設けられている。
【００１２】
搬送用レール４０は、搬送装置１、２、３、４において天側に設けられている。搬送装置１の搬送用レール４０は、昇降装置７の搬送用レール７１に接続可能であるとともに、搬送装置２が有する搬送用レール４０に接続している。搬送装置２の搬送用レール４０は、搬送装置３が有する搬送用レール４０にも接続している。搬送装置３の搬送用レール４０は、搬送装置４が有する搬送用レール４０にも接続している。搬送装置４の搬送用レール４０は、昇降装置６の搬送用レール６１にも接続可能である。
【００１３】
搬送用レール５０は、搬送装置１、２、３、４において地側に設けられている。搬送装置１の搬送用レール５０は、昇降装置７の搬送用レール７１に接続可能であるとともに、搬送装置２が有する搬送用レール５０に接続している。搬送装置２の搬送用レール５０は、搬送装置３が有する搬送用レール５０にも接続している。搬送装置３の搬送用レール５０は、搬送装置４が有する搬送用レール５０にも接続している。搬送装置４の搬送用レール５０は、昇降装置６の搬送用レール６１にも接続可能である。
【００１４】
搬送用レール４０、５０は、ワーク１０の一方の側を支持する第一クランプ、ワーク１０の他方の側を支持する第二クランプ、第一クランプ及び第二クランプに設けられるサーボモータなどから構成される搬送ユニット９を移動可能なよう支持している。搬送ユニット９は、搬送装置１、２、３、４の搬送用レール４０または搬送用レール５０に沿って白抜き矢印Ｆｓ１または白抜き矢印Ｆｇ１の方向に移動可能である。搬送システム５では、搬送用レール４０に沿って白抜き矢印Ｆｓ１の方向に移動する搬送ユニット９にワーク１０が支持されている。白抜き矢印Ｆｓ１の方向に移動するワーク１０には、例えば、図１に示す産業用ロボット１１、１２、１３、１４によって部品の取付や加工などが行われる。
搬送装置１、２、３、４は、搬送ユニット９の駆動を制御する制御部５５を有している。制御部５５は、システム制御部８と電気的に接続している。搬送装置１、２、３、４の詳細な構成は後述する。
【００１５】
昇降装置６、７は、一列に並べられている搬送装置１、２、３、４の両端に位置している。
昇降装置６は、搬送装置４の搬送装置３とは反対側に位置している。昇降装置６は、搬送装置４の搬送用レール４０、５０と接続可能な搬送用レール６１、及び、システム制御部８と電気的に接続し搬送ユニット９を載せたまま搬送用レール６１を駆動可能な駆動部６２を有している。昇降装置６は、搬送用レール４０に沿って白抜き矢印Ｆｓ１の方向に移動する搬送ユニット９及びワーク１０が搬送用レール６１に載ると、搬送ユニット９及びワーク１０を地側に移動する（図１の白抜き矢印Ｆｄ１の方向）。このとき、例えば、地側に移動した搬送用レール６１が搬送装置４の搬送用レール５０と接続する位置に移動し終わると、搬送ユニット９から部品が取り付けられたワーク１０が取り外される。ワーク１０が取り外された搬送ユニット９は、搬送用レール５０に沿って白抜き矢印Ｆｇ１の方向に移動する。なお、図１では、複数の搬送ユニット９は、搬送装置１、２、３、４のぞれぞれの略中央に位置しているが、搬送ユニット９どうしの間隔はこれに限定されない。第一実施形態では、搬送ユニット９は、各自が有するサーボモータによって駆動するため、搬送ユニット９どうしの間隔は任意であってもよい。
【００１６】
昇降装置７は、搬送装置１の搬送装置２とは反対側に位置している。昇降装置７は、搬送装置１の搬送用レール４０、５０と接続可能な搬送用レール７１、及び、システム制御部８と電気的に接続し搬送ユニット９を載せたまま搬送用レール７１を駆動可能な駆動部７２を有している。昇降装置７は、搬送用レール５０に沿って白抜き矢印Ｆｇ１の方向に移動する搬送ユニット９が搬送用レール７１に載ると、搬送ユニット９を天側に移動する（図１の白抜き矢印Ｆｕ１の方向）。このとき、例えば、地側に位置する搬送ユニット９に部品の取り付けや加工が施される前のワーク１０が取り付けられる。ワーク１０が取り付けられた搬送ユニット９は、搬送用レール４０に沿って白抜き矢印Ｆｓ１の方向に移動する。
搬送システム５では、このようにして、搬送ユニット９を循環させつつ、ワーク１０を白抜き矢印Ｆｓ１の方向に移動する。
【００１７】
システム制御部８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを有するマイクロコンピュータなどから構成されている。システム制御部８は、事前に入力されているプログラムに基づいて、搬送システム５における複数の搬送ユニット９の移動を制御する。また、システム制御部８は、搬送ユニット９の移動に合わせて産業用ロボット１１、１２、１３、１４の作動を制御することも可能である。
【００１８】
次に、搬送装置の詳細な構成について、図２〜４に基づいて説明する。ここでは、代表例として搬送装置１の構成を説明するが、搬送装置２、３、４も同様の構成を有している。
搬送装置１は、フレーム１５、搬送用レール４０、５０、「第一支持部」としての第一クランプ２０、「第二支持部」としての第二クランプ３０、「駆動力発生部」としてのサーボモータ２８、３８、制御部５５などを備える。
【００１９】
フレーム１５は、ベース１５１、地側ベース１５２、中間ベース１５３、天側ベース１５４、及び、複数の支柱１５５などから構成されている。フレーム１５は、搬送装置１の外郭を形成するとともに、搬送用レール４０、５０を所定の位置に固定する。
ベース１５１は、フレーム１５の地側に設けられる。ベース１５１は、例えば、平坦な床面１００上に載置される。
地側ベース１５２は、ベース１５１の天側に設けられる。地側ベース１５２には、ワーク１０を地側から支持する支持台１５８が設けられている。支持台１５８は、天側からワーク１０に部品を取り付けるとき、天側から地側への押圧力によってワーク１０が地側に移動することを防止する。
中間ベース１５３は、地側ベース１５２の天側に設けられる。地側ベース１５２と中間ベース１５３との間に搬送用レール５０が設けられる。中間ベース１５３は、略中央に穴１５６を有する。穴１５６は、支持台１５８が挿入可能な大きさを有する。
天側ベース１５４は、フレーム１５の天側に設けられる。中間ベース１５３と天側ベース１５４との間に搬送用レール４０が設けられる。天側ベース１５４は、略中央に穴１５７を有する。天側からワーク１０に部品を取り付けたり加工したりするとき、産業用ロボット１１は、穴１５７を介してフレーム１５内に入り、フレーム１５内のワーク１０に対して部品の取付や加工を行う。
複数の支柱１５５は、天地方向に延びるよう形成されている。支柱１５５は、ベース１５１に固定され、地側ベース１５２、中間ベース１５３及び天側ベース１５４が所定の間隔を維持するよう地側ベース１５２、中間ベース１５３及び天側ベース１５４を支持する。
【００２０】
搬送用レール４０、５０は、図１に示すように、搬送装置１の昇降装置７側の端部から搬送装置２側の端部まで延びるよう形成されている。
【００２１】
搬送用レール４０は、四本のレールから構成されている。四本のレールのうち天側に位置するレール４１、４２は、天側ベース１５４の地側に固定されている。レール４１、４２は、断面が地側に突出するよう形成されている。レール４１は、天側の第一クランプ２０が有するガイドローラ２６の天側からガイドローラ２６に当接するよう設けられている。レール４２は、天側の第二クランプ３０が有するガイドローラ３６の天側からガイドローラ３６に当接するよう設けられている。
レール４１、４２の地側に位置するレール４３、４４は、中間ベース１５３の天側に固定されている。レール４３、４４は、断面が天側に突出するよう形成されている。レール４３は、天側の第一クランプ２０が有するガイドローラ２７の地側からガイドローラ２７に当接するよう設けられている。レール４４は、天側の第二クランプ３０が有するガイドローラ３７の地側からガイドローラ３７に当接するよう設けられている。
【００２２】
搬送用レール５０は、四本のレールから構成されている。四本のレールのうち天側に位置するレール５１、５２は、中間ベース１５３の地側に固定されている。レール５１、５２は、断面が地側に突出するよう形成されている。レール５１は、地側の第一クランプ２０が有するガイドローラ２６の天側からガイドローラ２６に当接するよう設けられている。レール５２は、地側の第二クランプ３０が有するガイドローラ３６の天側からガイドローラ３６に当接するよう設けられている。
レール５１、５２の地側に位置するレール５３、５４は、地側ベース１５２の天側に固定されている。レール５３、５４は、断面が天側に突出するよう形成されている。レール５３は、地側の第一クランプ２０が有するガイドローラ２７の地側からガイドローラ２７に当接するよう設けられている。レール５４は、地側の第二クランプ３０が有するガイドローラ３７の地側からガイドローラ３７に当接するよう設けられている。
【００２３】
第一クランプ２０は、ワーク１０の一方の側を支持可能なよう設けられている。第一クランプ２０は、第一当接部２１、２２、連結部２３、シャフト２４、軸受２５、ガイドローラ２６、２７、回転力発生部２９などを有する。第一クランプ２０は、ワーク１０に比べ小さくなるよう形成されている。
【００２４】
第一当接部２１、２２は、図３に示すように、第一クランプ２０の中心軸ＣＡ２０に略平行に設けられている。第一当接部２１、２２には、ワーク１０が有する穴に挿入可能に形成されている挿入ピン２１１、２２１が設けられている。挿入ピン２１１、２２１が挿入されるワーク１０の穴は、搬送システム５によって搬送される形状が異なる複数の種類のワーク１０のそれぞれが有する共通の穴である。挿入ピン２１１、２２１が挿入されるワーク１０の穴は、第一クランプ２０の中心軸ＣＡ２０と同軸のワーク１０の回転軸ＲＡ１０とは異なる部位に形成されている。これにより、第一当接部２１、２２は、ワーク１０の回転軸ＲＡ１０上の部位とは異なる部位に当接可能である。第一当接部２１、２２の挿入ピン２１１、２２１とは反対側は、連結部２３に固定されている。
【００２５】
連結部２３は、略平板状の部材であって、ワーク１０側の端面に第一当接部２１、２２が固定されている。連結部２３のワーク１０とは反対側の端面にはシャフト２４が設けられている。
【００２６】
シャフト２４は、中心軸ＣＡ２０の方向に延びるよう形成されている。シャフト２４は、軸受２５に回転可能に支持されている。シャフト２４は、一端が連結部２３に固定されている。シャフト２４の他端には回転力発生部２９が設けられている。
【００２７】
ガイドローラ２６、２７は、いわゆる、Ｖガイドローラであって、軸受２５のワーク１０側に設けられている矩形状の枠２００の四隅に設けられている。ガイドローラ２６は、回転しつつレール４１またはレール５１に当接可能なよう設けられている。ガイドローラ２６は、レール４１またはレール５１の地側に突出する部位に当接する溝を有する。第一実施形態では、第一クランプ２０は、ガイドローラ２６を二つ有している。また、ガイドローラ２７は、回転しつつレール４３またはレール５３に当接可能なよう設けられている。ガイドローラ２７は、レール４３またはレール５３の天側に突出する部位に当接する溝を有する。第一実施形態では、第一クランプ２０は、ガイドローラ２７を二つ有している。
【００２８】
枠２００には、制御部５５が供給する電力によって回転トルクを発生するサーボモータ２８が設けられている。第一クランプ２０は、サーボモータ２８が発生する回転トルクによって搬送用レール４０、５０上を移動可能である。
【００２９】
回転力発生部２９は、円板部２９１及び複数の係合部２９２を有する。
円板部２９１は、中央にシャフト２４が挿通されている。円板部２９１は、シャフト２４とともに回転する。
複数の係合部２９２は、シャフト２４の径方向外側であって円板部２９１の軸受２５側の端面に周方向に並ぶよう設けられている。係合部２９２は、フレーム１５に固定されている固定部材２９３と係合可能に形成されている。固定部材２９３は、図１に示すように、白抜き矢印Ｆｓ１の方向に向かうにつれて天側から地側に傾斜する傾斜面を有する。
【００３０】
搬送ユニット９が搬送装置２から搬送装置３に移動するとき、最も天側に位置する係合部２９２が固定部材２９３の傾斜面に当接する。搬送ユニット９が白抜き矢印Ｆｓ１の方向に移動するにつれて最も天側に位置していた係合部２９２は、中心軸ＣＡ２０を回転中心として回転しながら地側に移動する。これにより、円板部２９１を介してシャフト２４が回転するため、ワーク１０の回転軸ＲＡ１０上の部位とは異なる部位に当接している第一当接部２１、２２も回転し、ワーク１０が回転軸ＲＡ１０を中心として回転する。ワーク１０が回転軸ＲＡ１０を中心として回転すると、図１に示すように、搬送装置２におけるワーク１０の向きが搬送装置３におけるワーク１０の向きに変更される。また、図１では、上述した方法と同じように搬送装置３と搬送装置４との間に位置する固定部材２９３と係合部２９２とが係合することで、搬送装置３におけるワーク１０の向きが搬送装置４におけるワーク１０の向きに変更される。
【００３１】
第二クランプ３０は、ワーク１０の他方の側を支持可能なよう設けられている。第二クランプ３０は、第二当接部３１、シャフト３２、シリンダ３３、「付勢部材」としてのコイルばね３４、牽引部３５、ガイドローラ３６、３７などを有する。第二クランプ３０は、ワーク１０に比べ小さくなるよう形成されている。シャフト３２、シリンダ３３及び牽引部３５は、特許請求の範囲に記載の「調整部」に相当する。
【００３２】
第二当接部３１は、図４に示すように、第二クランプ３０の中心軸ＣＡ３０上に設けられている略円板状の部位である。第二当接部３１には、ワーク１０が有する穴に挿入可能に形成されている挿入ピン３１１が設けられている。挿入ピン３１１が挿入されるワーク１０の穴は、搬送システム５によって搬送される形状が異なる複数の種類のワーク１０のそれぞれが有する共通の穴である。挿入ピン３１１が挿入されるワーク１０の穴は、第二クランプ３０の中心軸ＣＡ３０と同軸のワーク１０の回転軸ＲＡ１０上に形成されている。これにより、第二当接部３１は、ワーク１０の回転軸ＲＡ１０上の部位に当接可能である。
【００３３】
シャフト３２は、略棒状の部位である。シャフト３２の第二当接部３１とは反対側の端部にはシャフト３２の外径より大きい外径を有する牽引部３５が設けられている。
【００３４】
シリンダ３３は、略円筒状に形成されている。シリンダ３３にはシャフト３２が往復移動可能に挿通されている。このとき、シリンダ３３のワーク１０側には第二当接部３１が位置し、シリンダ３３のワーク１０とは反対側には牽引部３５が位置する。シリンダ３３は、中心軸ＣＡ３０の方向に移動可能にシャフト３２を支持する。
【００３５】
コイルばね３４は、第二当接部３１とシリンダ３３のワーク１０側の端部３３１との間に設けられている。コイルばね３４は、第二当接部３１とシリンダ３３とを離す方向に鍔部３１２及びシリンダ３３を付勢している。これにより、牽引部３５に力が作用していない図４（ａ）の状態のとき、牽引部３５は、シリンダ３３のワーク１０とは反対側の端部３３２に当接している。
【００３６】
牽引部３５をコイルばね３４の付勢力より大きい牽引力によってワーク１０とは反対側に牽引すると、コイルばね３４が収縮する。これにより、第一当接部２１、２２と第二当接部３１との距離を変更することが可能である。搬送システム５では、この牽引部３５の牽引によって第一当接部２１、２２と第二当接部３１との距離を変更し、昇降装置６、７におけるワーク１０の取り付け及び取り外しを行う。
【００３７】
ガイドローラ３６、３７は、いわゆる、Ｖガイドローラであって、シリンダ３３の中心軸ＣＡ３０方向においてシリンダ３３の略中央に設けられている矩形状の枠３００の四隅に設けられている。ガイドローラ３６は、回転しつつレール４２またはレール５２に当接可能なよう設けられている。ガイドローラ３６は、レール４２またはレール５２の地側に突出する部位に当接する溝を有する。第一実施形態では、第二クランプ３０は、ガイドローラ３６を二つ有している。ガイドローラ３７は、回転しつつレール４４またはレール５４に当接可能なよう設けられている。ガイドローラ３７は、レール４４またはレール５４の天側に突出する部位に当接する溝を有する。第一実施形態では、第二クランプ３０は、ガイドローラ３７を二つ有している。
【００３８】
枠３００には制御部５５が供給する電力によって回転トルクを発生するサーボモータ３８が設けられている。第二クランプ３０は、サーボモータ３８が発生する回転トルクによって搬送用レール４０、５０上を移動可能である。
【００３９】
制御部５５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを有するマイクロコンピュータなどから構成されている。制御部５５は、図１に示すように、複数のサーボモータ２８、３８と電気的に接続している。また、制御部５５は、システム制御部８とも電気的に接続している。制御部５５は、システム制御部８が出力する指令信号に基づいてサーボモータ２８、３８に電力を供給する。サーボモータ２８、３８は、供給される電力の大きさに応じて第一クランプ２０及び第二クランプ３０を駆動する。このとき、制御部５５は、第一クランプ２０と第二クランプ３０との距離を一定とするよう同期しつつ駆動する。
【００４０】
搬送装置１、２、３、４では、ワーク１０は、第一クランプ２０及び第二クランプ３０の二つのクランプによって支持されている。
第一クランプ２０は、ワーク１０に当接可能な二つの第一当接部２１、２２を有する。回転力発生部２９によってシャフト２４が回転すると、図１に示す搬送装置２から搬送装置３や、搬送装置３から搬送装置４のように、ワーク１０は回転する。これにより、産業用ロボット１１、１２、１３、１４が部品の取付や加工を行いやすいように部品の取付などの作業が行われる面を天側に向ける。したがって、ワーク１０の複数の面、具体的には、ワーク１０が略直方体の形状をなしていると仮定すると、第一クランプ２０及び第二クランプ３０に支持されている面以外の四つの面に対して部品の取付や加工などの作業を行うことができる。
【００４１】
ワーク１０の両側からワーク１０を支持している第一クランプ２０と第二クランプ３０とは別体に設けられ、ワーク１０に比べ小さく形成されている。第二クランプ３０は、ワーク１０に当接可能な第二当接部３１をコイルばね３４によって第一クランプ２０の方向に付勢している。牽引部３５をコイルばね３４の付勢力より大きい力で第一クランプ２０とは反対の方向に牽引すると、第一クランプ２０の第一当接部２１、２２と第二当接部３１との距離を変更することができる。これにより、第一クランプ２０と第二クランプ３０との間にワーク１０を取り付けたり、第一クランプ２０と第二クランプ３０との間に取り付けられているワーク１０を取り外したりすることができる。したがって、搬送装置１、２、３、４では、一種類の搬送ユニット９によって形状が異なる複数の種類のワークを搬送することができるため、形状が異なる複数の種類のワークを搬送するとき大きさが最も大きいワークに合わせた一体型のパレットによってワークの搬送を行う場合に比べ、搬送装置１、２、３、４の体格を小さくすることができる。
【００４２】
また、搬送装置１、２、３、４では、装置の体格が比較的小さいため、ワーク１０を一方の側から他方の側に搬送する搬送ラインとワーク１０を搬送した搬送ユニット９を他方の側から一方の側へ戻す搬送ラインとを天地方向に並べることができる。この構成による効果について、図５に基づいて説明する。
【００４３】
図５には、二つの搬送システムの模式図を示す。図５は、二つの搬送システムのワークが搬送される方向に対して略垂直な断面の模式図である。図５（ａ）には、第一実施形態による搬送装置１、２、３、４を適用した搬送システム５を示す。図５（ｂ）には、比較例として、ワーク１０を収容するパレット９９を一方から他方に搬送する搬送ライン９１とワーク１０を搬送したパレット９９を他方から一方に戻す搬送ライン９２とが水平方向に並べられている搬送システム９０を示す。なお、図５では、大きさの比較の条件を等しくするために、図５（ａ）において、搬送システム５におけるベース１５１と地側ベース１５２との間の部位を削除している（図２参照）。
【００４４】
比較例の搬送システム９０では、パレット９９は、形状が異なる複数の種類のワークを搬送するため、大きさが最も大きいワークに合わせたパレットをワークの搬送に用いる。このため、一つの搬送ラインの天地方向の高さが比較的高くなり、ワーク１０を搬送する搬送ライン９１とパレット９９を戻す搬送ライン９２とを、図５（ｂ）に示すように、水平方向に並べなくてはならない。また、搬送ライン９２の搬送ライン９１とは反対側には、産業用ロボット９８を支持するための支持台９３やワーク１０に取り付けられる部品の供給ライン９４が設けられる。このため、比較例の搬送システム９０では、図５（ｂ）に示すように、床面１００の占有面積は、比較的大きくなる。
一方、第一実施形態の搬送システム５では、ワーク１０を搬送する搬送ライン８１と搬送ユニット９を戻す搬送ライン８２とを天地方向に並べることができるため、産業用ロボット８８を支持するための支持台８３やワーク１０に取り付けられる部品の供給ライン８４が設けられても、図５（ａ）に示すように、床面１００の占有面積は、比較例の搬送システム９０の占有面積に比べ小さくなる。
このように、搬送システム５では、ワーク１０を送る搬送ライン８１と搬送ユニット９を戻す搬送ライン８２とを天地方向に並べることができるため、床面１００の占有面積を小さくすることができる。
【００４５】
また、比較例の搬送システム９０では、二つの搬送ラインが水平方向に並べられるため、ワーク１０に部品を取り付ける搬送ライン９１と部品の供給ライン９４とが比較的遠い場所に設けられる。このため、部品の供給ライン９４から部品を取って搬送ライン９１を流れるワーク１０に当該部品を取り付ける産業用ロボット９８は、体格が比較的大きくなる。産業用ロボット９８の体格が大きくなると産業用ロボット９８の可動範囲Ａ９８が比較的大きくなるため、搬送システム９０の占有空間Ａ９０も大きくなる。また、産業用ロボット９８を含む装置の設備費が増大する。
【００４６】
一方、第一実施形態の搬送システム５では、二つの搬送ラインは天地方向に並べられるため、ワーク１０に部品を取り付ける搬送ライン８１と部品の供給ライン８４とが比較的近い場所に設けられる。これにより、部品の供給ライン８４から部品を取って搬送ライン８１を流れるワーク１０に当該部品を取り付ける産業用ロボット８８は体格が比較的小さくなるため、産業用ロボット８８の可動範囲Ａ８８も比較的小さくなる。したがって、搬送システム５の占有空間Ａ５を搬送システム９０の占有空間Ａ９０に比べ小さくすることができる。また、産業用ロボット８８を含む装置の設備費を比較例に比べ低減することができる。
【００４７】
搬送用レール４０、５０は、断面が天側または地側に凸状となるよう形成されている。また、これにより、隣り合う搬送装置１、２、３、４を比較的連結しやすくなる。したがって、搬送システム５の拡張など変更を容易に行うことができる。
【００４８】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態による搬送装置を図６に基づいて説明する。第二実施形態は、搬送システムを含む製造ラインの構成が第一実施形態と異なる。なお、第一実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
搬送システム５を含む第二実施形態の製造ラインを図６に示す。第二実施形態では、搬送装置のうち搬送装置２にワーク１０に部品の取付や加工を施す産業用ロボットが設けられていない。
【００５０】
第二実施形態では、搬送装置２において搬送装置１で部品の取付や加工が施されたワーク１０を検査し、不具合がある場合には、搬送装置２において修復することができる。これにより、昇降装置６で搬送ユニット９から取り外されるワーク１０の不良の発生率を低減することができる。
【００５１】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、第一クランプは、支持部材、連結部材、シャフト、回転力発生部などを有するとした。また、第二クランプは、支持部材、シャフト、シリンダ、コイルばね、牽引部などを有するとした。しかしながら、「第一支持部」及び「第二支持部」の構成はこれに限定されない。第一支持部は、ワークに比べ小さく形成され、ワークの一方の側に当接可能な第一当接部を有し、ワークを回転可能に支持すればよい。また、第二支持部は、ワークに比べ小さく形成され、ワークの他方の側にワークに当接可能に設けられ第一当接部との距離を変更可能な第二当接部を有すればよい。
【００５２】
上述の実施形態では、回転力発生部は、円板部材及び固定部材と係合可能な複数の係合部を有するとした。しかしながら、回転力発生部の構成はこれに限定されない。シャフトを回転するためのモータであってもよい。
【００５３】
上述の実施形態では、搬送装置は、天側にワークを搬送する搬送ラインを設け、地側に搬送ユニットを戻す搬送ラインを設けるとした。しかしながら、搬送装置の構成はこれに限定されない。ワークを搬送する搬送ラインだけであってもよい。
【００５４】
上述の実施形態では、昇降装置の間に四個の搬送装置を設けるとした。しかしながら、昇降装置の間に設けられる搬送装置の数はこれに限定されない。
【００５５】
上述の実施形態では、第一クランプ及び第二クランプを駆動する「駆動力発生部」は、サーボモータであるとした。しかしながら、駆動力発生部はこれに限定されない。リニア駆動アクチュエータであってもよい。また、複数の第一クランプ及び第二クランプを連結し、一つのアクチュエータによって駆動してもよい。
【００５６】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１、２、３、４・・・搬送装置
５・・・搬送システム
１０・・・ワーク
２０・・・第一クランプ（第一支持部）
２１、２２・・・第一当接部
２８・・・サーボモータ（駆動力発生部）
３０・・・第二クランプ（第二支持部）
３１・・・第二当接部
３８・・・サーボモータ（駆動力発生部）
４０・・・搬送用レール（支持手段）
５０・・・搬送用レール（支持手段）
５５・・・制御部
【図１】
0006487291.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006487291.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006487291.tif 000006
【図６】
0006487291.tif 000007