(57)【要約】【課題】  加工と組付の工程における負荷が小さく、製造コストが低いコンベヤの昇降装置を提供する。【解決手段】  コンベヤの昇降方向にコンベヤを案内する２つの直動案内と、昇降するコンベヤにおける４つの位置において、同期して昇降する力を作用させ、昇降するコンベヤを傾斜させることなく昇降させる同期昇降部とを具備するようにしたコンベヤの昇降装置。【選択図】  図１
2008007218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベヤの昇降方向に前記コンベヤを案内する２つの直動案内と、
前記コンベヤにおける４つの位置において、同期して昇降する力を作用させ、前記コンベヤを傾斜させることなく昇降させる同期昇降部と、
を具備することを特徴とするコンベヤの昇降装置。
【請求項２】
請求項１記載のコンベヤの昇降装置において、前記コンベヤのフレームである昇降フレームと、前記直動案内と前記同期昇降部を支持する固定フレームとを具備し、
前記直動案内は、前記コンベヤがその搬送面に対して垂直な軸の回りには回転不可とし、前記垂直な軸の方向には直動可能とするように前記昇降フレームを支持し、
前記同期昇降部は、前記昇降フレームに対して前記垂直な軸の方向にだけ力を作用させ、前記昇降フレームを昇降させることを特徴とするコンベヤの昇降装置。
【請求項３】
請求項２記載のコンベヤの昇降装置において、前記同期昇降部は、４つの昇降レバーと、２つの昇降レバー支点軸と、連結棒と、連結レバーと、エアーシリンダーと、シリンダーレバーとを具備し、
前記４つの昇降レバーは、その先端に設けたコロを前記昇降フレームに前記４つの位置において当接させ、自身が回転することにより前記昇降フレームに対して前記垂直な軸の方向にだけ力を作用させ、
前記２つの昇降レバー支点軸は、各々の軸方向が互いに平行となるように所定の距離を置いて前記固定フレームに回転可能に支持され、それら各々の軸には２つづつの昇降レバーがその支点において同一の軸角度となるように所定の距離を置いて固定され、またそれら各々の軸には１つづつの連結レバーがその支点において同一の軸角度となるように所定の距離を置いて固定され、またすくなくとも一方の軸には前記シリンダーレバーが固定され、
前記連結棒は、前記２つの連結レバーの各々の先端において連結して前記２つの連結レバーが常に同一角度となるようリンク機構を形成し、
前記エアーシリンダーは、その固定端が前記固定フレームによって支持され、その可動端が前記シリンダーレバーの先端に連結しており、その伸縮動作によって前記シリンダーレバーを回転することによって、前記リンク機構で連結する２つの昇降レバー支点軸を回転させ、前記２つの昇降レバー支点軸に固定された前記４つの昇降レバーを回転させ、前記４つの昇降レバーが当接する前記昇降フレームを昇降させる、
ことを特徴とするコンベヤの昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄い板材等を搬送する搬送装置の技術分野に属する。特に、板材等を搬送するコンベヤの昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス、プラスチック、セラミック、等の枚葉の薄い板材の搬送において、搬入方向（引き込み方向）に対して搬出方向（吐き出し方向）を直角方向としたいときがある。その搬送方向を切替えるときに、昇降式直交コンベヤが使用される。図３、図４に示す昇降式直交コンベヤの一例はコロコンベヤ方式であって、板材（搬送対象物品）を載せる面が多数のコロを配置することによって形成されている。それらのコロは、その回転方向が直角方向に異なっている２つのグループに分けることができる。その一方のグループのコロは搬入方向が回転方向であって搬入方向の搬送を行うコロコンベヤのコロである。他方のグループのコロは搬入方向に対して直角方向である搬出方向が回転方向であって搬出方向の搬送を行うコロコンベヤのコロである。
【０００３】
いずれのコロコンベヤによって板材が搬送されるかは、その板材の荷重を受けているコロが、いずれのコロコンベヤのコロであるかによる。いずれのコロコンベヤのコロが板材の荷重を受けるかは、いずれのコロコンベヤのコロの周面における接触部位がより上方の位置にあるかによっている。一方のコロコンベアを上昇させることにより、上昇させたコロコンベヤのコロは他方のコロより上方の位置となる。また、そのコロコンベヤを下降させることにより、下降させたコロコンベヤのコロは他方のコロより下方の位置となる。このように、昇降式直交コンベヤにおいては、一方のコンベヤを昇降することにより搬送方向の切替が行われる。
【０００４】
図３、図４に示す一例においては、搬出用のコロコンベヤが昇降するコンベヤである。図３（Ａ）に示すように、搬出用のコロコンベヤが下降した状態において搬入用のコロコンベヤにより板材が搬入される。次に、図３（Ｂ）に示すように、搬出用のコロコンベヤが上昇することによって、板材の荷重を受けるコロは搬入用のコロコンベヤのコロから搬出用のコロコンベヤのコロに移行する。次に、図４に示すように、上昇した搬出用のコロコンベヤにより板材が搬出される。搬出の後、搬出用のコロコンベヤを下降させれば、図３（Ａ）に戻ることになる。
なお、コロコンベヤを一例として説明したが、昇降するコンベヤはコロコンベヤに限定されるものではなく、たとえばベルトコンベヤのときもある。
【０００５】
搬送方向の切替えを昇降により行う方式においては、特に搬送する板材がある程度以上の大きさであるときには、コンベヤを昇降する機構として、少なくとも４つ以上の直動案内（直動ベアリング、滑り軸受、等を含む）と、一箇所もしくは複数箇所に配置した直動アクチュエータ（エアーシリンダ、油圧シリンダ、電動アクチュエータ、等のいずれか）の組み合わせが一般的に用いられる機構である（図５参照）。４つ以上の直動案内と直動アクチュエータの構成にて昇降機構とした場合、４つ以上の直動案内相互の平行精度が要求される。この機構においては、直動案内の本数（４つ以上）が増えるほどに相互の平行精度出しが困難になり、加工と組付の工程における負荷が大きく、製造コストが高くなるという問題がある。
また、コンベヤを昇降する他の機構として、平行リンクとその駆動用のシリンダとを組合わせたものが知られている（特許文献１）。しかし、昇降軌跡が円弧となるために、直動案内に比較し、他の機構との干渉に関して制約が大きいという問題がある。
【特許文献１】特開平７−２５７７２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、組付けコスト、部品コストを最小限に抑え、安価かつ信頼性の高い昇降装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係るコンベヤの昇降装置は、コンベヤの昇降方向に前記コンベヤを案内する２つの直動案内と、前記コンベヤにおける４つの位置において、同期して昇降する力を作用させ、前記コンベヤを傾斜させることなく昇降させる同期昇降部とを具備するようにしたものである。
また本発明の請求項２に係るコンベヤの昇降装置は、請求項１に係るコンベヤの昇降装置において、前記コンベヤのフレームである昇降フレームと、前記直動案内と前記同期昇降部を支持する固定フレームとを具備し、前記直動案内は、前記コンベヤがその搬送面に対し垂直な軸の回りには回転不可とし前記垂直な軸の方向には直動可能とするように前記昇降フレームを支持し、前記同期昇降部は前記昇降フレームに対して前記垂直な軸の方向にだけ力を作用させ前記昇降フレームを昇降させるようにしたものである。
また本発明の請求項３に係るコンベヤの昇降装置は、請求項３に係るコンベヤの昇降装置において、前記同期昇降部は、４つの昇降レバーと、２つの昇降レバー支点軸と、連結棒と、連結レバーと、エアーシリンダーと、シリンダーレバーとを具備し、前記４つの昇降レバーは、その先端に設けたコロを前記昇降フレームに前記４つの位置において当接させて、自身が回転することにより前記昇降フレームに対して前記垂直な軸の方向にだけ力を作用させ、前記２つの昇降レバー支点軸は、各々の軸方向が互いに平行となるように所定の距離を置いて前記固定フレームに回転可能に支持され、それら各々の軸には２つづつの昇降レバーがその支点において同一の軸角度となるように所定の距離を置いて固定され、またそれら各々の軸には１つづつの連結レバーがその支点において同一の軸角度となるように所定の距離を置いて固定され、またすくなくとも一方の軸には前記シリンダーレバーが固定され、前記連結棒は、前記２つの連結レバーの各々の先端において連結して前記２つの連結レバーが常に同一角度となるようリンク機構を形成し、前記エアーシリンダーは、その固定端が前記固定フレームによって支持され、その可動端が前記シリンダーレバーの先端に連結しており、その伸縮動作によって前記シリンダーレバーを回転することによって、前記リンク機構で連結する２つの昇降レバー支点軸を回転させ、前記２つの昇降レバー支点軸に固定された前記４つの昇降レバーを回転させ、前記４つの昇降レバーが当接する前記昇降フレームを昇降させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の請求項１に係るコンベヤの昇降装置によれば、２つの直動案内によりコンベヤの昇降方向にコンベヤが案内され、同期昇降部によりコンベヤにおける４つの位置において同期して昇降する力が作用するためコンベヤが傾斜することなく昇降させられる。すなわち、２つの直動案内に簡素化され、４つの位置において力が作用することによって昇降が安定化する。したがって、組付けコスト、部品コストを最小限に抑え、安価かつ信頼性の高いコンベヤの昇降装置が提供される。
また本発明の請求項２に係るコンベヤの昇降装置によれば、コンベヤのフレームである昇降フレームと、直動案内と同期昇降部を支持する固定フレームとを具備し、直動案内によって、コンベヤがその搬送面に対して垂直な軸の回りには回転不可とし、垂直な軸の方向には直動可能とするように昇降フレームが支持され、同期昇降部により、昇降フレームに対して垂直な軸の方向にだけ力を作用させて、昇降フレームが昇降させられる。すなわち、昇降フレームと固定フレームとの間で力を作用させることによって、昇降を安定化することができる。
また本発明の請求項３に係るコンベヤの昇降装置によれば、同期昇降部は、昇降フレームに４つの位置において当接するコロが先端に設けられた４つの昇降レバーが回転することにより昇降フレームに対して垂直な軸の方向にだけ力が作用させられ、軸方向が互いに平行となるように所定の距離を置いて固定フレームに回転可能に支持された２つの昇降レバー支点軸により、それら各々の軸において２つづつの昇降レバーがその支点において同一の軸角度となるように所定の距離を置いて固定されられ、またそれら各々の軸において１つづつの連結レバーがその支点において同一の軸角度となるように所定の距離を置いて固定させられ、またすくなくとも一方の軸にはシリンダーレバーが固定させられ、２つの連結レバーの各々の先端において連結して連結棒により２つの連結レバーが常に同一角度となるようリンク機構が形成され、固定端が固定フレームによって支持され可動端がシリンダーレバーの先端に連結しているエアーシリンダーの伸縮動作によってシリンダーレバーが回転させられ、そのことによってリンク機構で連結する２つの昇降レバー支点軸が回転させられ、２つの昇降レバー支点軸に固定された４つの昇降レバーが回転させられ、４つの昇降レバーが当接する昇降フレームが昇降させられる。すなわち、４つの昇降レバーと、２つの昇降レバー支点軸と、連結棒と、連結レバーと、エアーシリンダーと、シリンダーレバーとによって同期昇降部を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。本発明のコンベヤの昇降装置における構成の一例を図１、図２に示す。図１は正面図であり、図２は図１に示すＢ−Ｂ矢視図である。図１、図２において、１は固定フレーム、２は昇降フレーム、３ａ，３ｂは直動案内、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは昇降レバー、５ａ，５ｂは昇降レバー支点軸、６は連結棒、７ａ，７ｂは連結レバー、８はエアーシリンダー、９はシリンダーレバー、２１はコロ軸、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・はコロである。
固定フレーム１は直動案内３ａ，３ｂと同期昇降部を支持するフレームであり、通常は、昇降式直交コンベヤを設置場所に直接的または他のフレームを介して間接的に固定されている。同期昇降部は昇降装置において昇降動作のための駆動力を発生し、昇降するコンベヤにおける４つの位置において、同期して昇降する力を作用させ、昇降するコンベヤを傾斜させることなく昇降させる部分である。たとえば、図１、図２に一例に示すように、複数の機械要素（後述する）によって構成される。
【００１０】
昇降フレーム２は昇降するコンベヤのフレームまたはそのフレームに固定されて一体となっているフレームである。昇降フレーム２を昇降することは昇降するコンベヤを昇降させることになる。昇降するコンベヤは、図１に示す一例においては、板材（搬送対象物品）を載せる面が多数のコロを配置することによって形成されているコロコンベヤである。そのコロは、図１に示すように、コロ軸２１に回転可能に支持されたコロ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・であり、コロコンベヤにはそのようなコロ軸２１が複数存在する（図３、図４参照）。そして、それらのコロ軸に支持された多数のコロが回転することによって板材が搬送される。このとき、板材は多数のコロによってほぼ均等な力を全面に受けて支持されるため、変形し破損するようなことが起き難い。
【００１１】
直動案内３ａ，３ｂは、昇降フレーム２が昇降する動作を行うときに、すなわち昇降するコンベヤが昇降する動作を行うときに、昇降方向に案内する２つの直動案内である。昇降方向は昇降するコンベヤの搬送面に対して垂直方向である。２つの直動案内３ａ，３ｂは、昇降するコンベヤがその搬送面に対して垂直な軸の回りには回転不可とし、垂直な軸の方向には直動可能とするように昇降フレーム２を支持する。直動案内３ａ，３ｂとしては、周知の直動案内をしようすることができる。たとえば、直動案内３ａ，３ｂは、ボールベアリングを介して軸受と軸とが軸方向に移動可能に結合する構造を有する。
【００１２】
昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、その先端にコロが設けられた４つの同一形状の昇降レバーであり、その先端のコロを昇降フレーム２に４つの位置において当接させ、昇降フレーム２に係る荷重を受け止めている。昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、自身が回転することにより昇降フレーム２を変位すなわち昇降させる。このとき、先端のコロが当接する昇降フレーム２の部分は搬送面と平行な面となっている。そのため、昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを回転したときの軌跡には搬送面方向とそれに垂直方向の成分が含まれているが、先端のコロが回転するため搬送面方向に対しては力を作用させず、垂直方向すなわち昇降方向に対してだけ力を作用させる。これにより、昇降フレーム２が昇降するときには、直動案内３ａ，３ｂに案内されることと搬送面方向の力を全く受けないこととにより搬送面方向の変位が極めて小さいものとなる。
【００１３】
昇降レバー支点軸５ａ，５ｂは昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの回転軸であるとともに昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに対して回転する力を伝達する駆動軸である。図１、図２に一例を示すように、昇降レバー支点軸５ａは昇降レバー４ａ，４ｃの支点を固定支持し、昇降レバー支点軸５ｂは昇降レバー４ｂ，４ｄの支点を固定支持する。このとき、昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはすべて同一の角度となるように昇降レバー支点軸５ｂに固定支持されている。また、昇降レバー支点軸５ａと昇降レバー支点軸５ｂとは同期して回転するための機構を有する。したがって、昇降レバー支点軸５ａ，５ｂが回転することによって、昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄがすべて同期した回転を行う。
【００１４】
連結棒６は、図１、図２に示すように、連結レバー７ａと連結レバー７ｂの先端を連結する連結棒である。連結棒６によって連結されているため、連結レバー７ａ，７ｂは連動した回転を行うことになる。連結レバー７ａ，７ｂの２つはその支点において同一の角度となるように昇降レバー支点軸５ｂに固定支持されている。連結レバー７ａ，７ｂが連動し同一の角度となる回転を行うことにより昇降レバー支点軸５ａ，５ｂが連動し同一の角度となる回転を行う。すなわち、連結棒６と連結レバー７ａ，７ｂは、昇降レバー支点軸５ａ，５ｂを同期して同位相で回転させるためのリンク機構を形成する。
【００１５】
エアーシリンダー８は、図１、図２に示すように、その固定端が固定フレーム１に結合し、その伸縮端がシリンダーレバー９の先端と結合している。また、シリンダーレバー９はその支点において昇降レバー支点軸５ｂによって固定支持されている。したがって、エアーシリンダー８が伸縮を行うことにより、シリンダーレバー９が昇降レバー支点軸５ｂの回りを回転することになる。言い換えると、エアーシリンダー８が伸縮することによって昇降レバー支点軸５ｂが回転することになる。エアーシリンダー８は、昇降フレーム２を昇降させるための駆動源である。エアーシリンダー８を動作させる機構については周知であるから説明を省略する。
【００１６】
以上、構成について説明した。次に、本発明の昇降装置の動作について説明する。エアーシリンダ８は高圧空気を伸長側の供給口に供給するとその伸縮端が伸長し、高圧空気を縮小側の供給口に供給するとその伸縮端が縮小する。最初、エアーシリンダー８はその伸縮端が縮んでいる状態にあるものとする。この状態は、図３（Ａ）に示すように、搬出用のコロコンベヤが下降した状態であって、その状態において搬入用のコロコンベヤにより板材が搬入される。
まず、エアーシリンダー８の高圧空気をエアーシリンダー８の伸長側の供給口に供給する。その供給によってエアーシリンダー８の伸縮端が伸長して行く。
エアーシリンダー８の伸縮端が伸長することにより、その伸縮端に結合しているシリンダーレバー９がその支点を中心に正回転する。ここでは昇降フレーム２を上昇させる方向を「正」、下降させる方向を「逆」とする。
シリンダーレバー９の正回転はシリンダーレバー９を固定支持している昇降レバー支点軸５ｂをその軸の回りに正回転する。
【００１７】
昇降レバー支点軸５ｂが正回転することにより、その軸に固定支持されている連結レバー７ｂをその支点の回りに正回転する。
連結レバー７ｂが正回転することにより、その先端に連結している連結棒６をその棒の延長方向に正変位させる。
連結棒６がその棒の延長方向に正変位することにより、その連結棒に連結している連結レバー７ａその支点の回りに正回転する。
連結レバー７ａが正回転することにより、その支点を固定支持する昇降レバー支点軸５ａをその軸の回りに正回転する。
【００１８】
このリンク機構（伝達機構）により、昇降レバー支点軸５ａ，５ｂが同期した正回転を行うことになる（図１の破線部分を参照）。したがって、昇降レバー支点軸５ｂが正回転することにより、その軸に固定支持する昇降レバー４ｂ，４ｄをその支点の回りに正回転し、その正回転に同期して、昇降レバー支点軸５ａが正回転することにより、その軸に固定支持する昇降レバー４ａ，４ｃをその支点の回りに正回転する。
昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが同期して正回転することにより、それらの先端に設けられたコロが当接し荷重を支えている昇降フレーム２を上昇させることになる。その上昇はエアーシリンダー８がその伸縮端を伸長し切るまで続いて停止する。
この状態は、図３（Ｂ）に示すように、搬出用のコロコンベヤが上昇することによって、板材の荷重を受けるコロは搬入用のコロコンベヤのコロから搬出用のコロコンベヤのコロに移行した状態である。この状態で、図４に示すように、上昇した搬出用のコロコンベヤにより板材が搬出される。
【００１９】
次に、エアーシリンダー８はその伸縮端が伸びている状態にあるものとする。
まず、エアーシリンダー８の高圧空気をエアーシリンダー８の縮小側の供給口に供給する。その供給によってエアーシリンダー８の伸縮端が縮小して行く。
エアーシリンダー８の伸縮端が縮小することにより、その伸縮端に結合しているシリンダーレバー９がその支点を中心に逆回転する。
シリンダーレバー９の逆回転はシリンダーレバー９を固定支持している昇降レバー支点軸５ｂをその軸の回りに逆回転する。
【００２０】
昇降レバー支点軸５ｂが逆回転することにより、その軸に固定支持されている連結レバー７ｂをその支点の回りに逆回転する。
連結レバー７ｂが逆回転することにより、その先端に連結している連結棒６をその棒の延長方向に逆変位させる。
連結棒６がその棒の延長方向に逆変位することにより、その連結棒に連結している連結レバー７ａその支点の回りに逆回転する。
連結レバー７ａが逆回転することにより、その支点を固定支持する昇降レバー支点軸５ａをその軸の回りに逆回転する。
【００２１】
このリンク機構（伝達機構）により、昇降レバー支点軸５ａ，５ｂが同期した逆回転を行うことになる（図１の実線部分を参照）。したがって、昇降レバー支点軸５ｂが逆回転することにより、その軸に固定支持する昇降レバー４ｂ，４ｄをその支点の回りに逆回転し、その逆回転に同期して、昇降レバー支点軸５ａが逆回転することにより、その軸に固定支持する昇降レバー４ａ，４ｃをその支点の回りに逆回転する。
昇降レバー４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが同期して逆回転することにより、それらの先端に設けられたコロが当接し荷重を支えている昇降フレーム２を下降させることになる。その下降はエアーシリンダー８がその伸縮端を縮小し切るまで続いて停止する。
この状態は、板材が搬出された後において、搬出用のコロコンベヤを下降させた状態である。すなわち、図３（Ａ）に示す最初の状態に戻ることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の昇降装置における構成の一例を示す図（正面図）である。
【図２】本発明の昇降装置における構成の一例を示す図（図１に示すＢ−Ｂ矢視図）である。
【図３】本発明の昇降装置が適用される昇降式直交コンベヤの一例とその動作（搬入動作）を説明する図である。
【図４】本発明の昇降装置が適用される昇降式直交コンベヤの一例とその動作（搬出動作）を説明する図である。
【図５】従来の昇降装置における構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  固定フレーム
２  昇降フレーム
３ａ，３ｂ  直動案内
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  昇降レバー
５ａ，５ｂ  昇降レバー支点軸
６  連結棒
７ａ，７ｂ  連結レバー
８，１０８  エアーシリンダー
９  シリンダーレバー
２１，１２１  コロ軸
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・・，１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ・・・  コロ
【図１】
2008007218.tif 000003
【図２】
2008007218.tif 000004
【図３】
2008007218.tif 000005
【図４】
2008007218.tif 000006
【図５】
2008007218.tif 000007