(57)【要約】【課題】ラインの稼働率の向上と低コスト化とを同時に達成することができるうえ、容易に製造可能であり汎用性の面で優れた高品質のワーク搬送装置を提供すること。【解決手段】直線部分１、２および曲線部分３、４を有するループ状のガイド部５と、このガイド部５に沿って移動し、ワークＷを把持するハンド部６を有するローダ部７とを備え、前記ガイド部５の直線部分１、２にラック８を、曲線部分３、４にチェーン９をそれぞれ設けてある一方、前記ラック８と噛み合うピニオンギア１０と前記チェーン９と噛み合うスプロケット１１とを前記ローダ部７に同軸状に設けてあり、また、前記ラック８の端部の歯の位置にチェーン９のピンの位置を合わせてあり、かつ、前記ピニオンギア１０の歯またはスプロケット１１の歯のいずれか一方の歯の全部が他方の歯の一部あるいは全部と位相が合致するようにしてある。【選択図】図１
2008023631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線部分および曲線部分を有するループ状のガイド部と、このガイド部に沿って移動し、ワークを把持するハンド部を有するローダ部とを備え、前記ガイド部の直線部分にラックを、曲線部分にチェーンをそれぞれ設けてある一方、前記ラックと噛み合うピニオンギアと前記チェーンと噛み合うスプロケットとを前記ローダ部に同軸状に設けてあり、また、前記ラックの端部の歯の位置にチェーンのピンの位置を合わせてあり、かつ、前記ピニオンギアの歯またはスプロケットの歯のいずれか一方の歯の全部が他方の歯の一部あるいは全部と位相が合致するようにしてあることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記ピニオンギアの歯の数がスプロケットの歯の数の２倍である請求項１に記載のワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば工場内に点在配置されている各種工作機械等の加工ステーション間にわたって、例えばエンジン（シリンダブロック）等の工作物などのワークを搬送する場合に用いられるワーク搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばエンジン等のワークを工場内に点在配置されている各種の加工装置間にわたって搬送するために、従来より種々のワーク搬送装置が用いられている。その一例を図１３に示す。
【０００３】
この図に示すワーク搬送装置では、まず、搬入装置（例えばコンベア）５１に搬入させたワークを、第一ローダ部５２のハンド５２ａにクランプ（把持）させる。その後、第一ローダ部５２をガイド部材５３に沿って移動させ、加工機Ｍ１〜Ｍ３に順次停止させる。ここで、各加工機Ｍに停止させた第一ローダ部５２のハンド５２ａには、ワークの載せ換え、すなわち、クランプしているワークの加工機Ｍへの移載と、当該加工機Ｍによる加工が完了した別のワークのクランプとを行わせ、ラインの稼働率の向上を図っている。なお、図１３において、５３ａはラックであり、このラック５３ａに対応するピニオンギア（図示していない）を第一ローダ部５２に設けてある。
【０００４】
また、上記加工機Ｍ１〜Ｍ３にて加工したワークを、第一ローダ部５２により移送装置（例えばコンベア）５４に移し、この移送装置５４によって移送させたワークを、第二ローダ部５５のハンド５５ａにクランプさせる。その後、第二ローダ部５５をガイド部材５６に沿って移動させ、加工機Ｍ４〜Ｍ６に順次停止させる。ここで、第一ローダ部５２のハンド５２ａと同様に、各加工機Ｍに停止させた第二ローダ部５５のハンド５５ａにワークの載せ換えを行わせる。なお、第二ローダ部５５には図示していないピニオンギアを設けてあり、このピニオンギアと噛み合うラック５６ａをガイド部材５６に設けてある。
【０００５】
最後に、上記のようにして各加工機Ｍにて加工したワークを、第二ローダ部５５により搬出装置（例えばコンベア）５７に移し、次工程へと搬出する。
【０００６】
上記の構成からなるワーク搬送装置では、ワークの搬送と各加工機Ｍによるワークの加工とを自動的に行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来のワーク搬送装置では、第一ローダ部５２をガイド部材５３に沿って直線走行させていたので、搬入装置５１から移送装置５４までのワークの搬送のための往路の走行の後に、移送装置５４から搬入装置５１に戻るための復路の走行を第一ローダ部５２にさせる必要があり、それだけ余分に時間がかかっていた。なお、この点は第二ローダ部５５についても同様である。
【０００８】
また、ワークの搬送距離（ローダ部５２、５５の移動距離）を長くすると、各ローダ部５２、５５の上記復路の走行時間がそれだけ長くなり、このことに伴って、各加工機Ｍの加工の完了後から当該加工機Ｍにローダ部５２、５５が到着するまでの間に無駄な時間ができ、ひいてはこの時間が長くなることも考えられる。
【０００９】
さらに、図１３に示すようにライン配置されている加工機Ｍ１〜Ｍ３と加工機Ｍ４〜Ｍ６との間のワークの移送のために、２台のローダ部５２、５５が必要になるのに加えて、移送装置５４も必要になり、装置のコスト（イニシャルコスト）が高くなってしまうという問題もあった。
【００１０】
ここで、ガイド部材５３をループ状にし、ローダ部５２、５５をループ走行させれば上記問題は解決されることから、前記ガイド部材５３として、直線状のものに加えて曲線形状のものを採用することも考えられる。しかし、このような曲線形状のガイド部材５３は汎用品ではなく特注品となり、コストが高く入手できるまでの時間もかかるため、曲線形状のガイド部材５３を採用したワーク搬送装置は、高価で製造に長時間を要するものとなる上、曲線部分の形状を容易に変更することができず、汎用性のないものとなる。
【００１１】
また、上記問題を解決するために、ガイド部材５３を走行用レール構造にして、ローダ部５２、５５が車輪で走行するように構成することも考えられるが、この場合、ワークの受け渡しを確実に行わせるために加工機Ｍ前の正確な位置にローダ部５２、５５を停止させる必要があるため、加工機Ｍに対応する位置にあるガイド部材５３の直線部分にはラック５３ａを設ける必要がある。そこで、ローダ部５２、５５が、ガイド部材５３の直線部分においてはラック５３ａと噛み合うピニオンギアの回転駆動により移動し、曲線部分においてはローラ走行により移動するように構成することができるが、この場合、曲線部分から直線部分に移る際に、ラック５３ａの歯にピニオンギアが噛み合わず、ローダ部５２、５５が停止してしまい、最悪の場合、ラック５３ａ、ピニオンギアの互いの歯が欠けてしまい、装置の破壊が生じるというおそれがある。
【００１２】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ラインの稼働率の向上と低コスト化とを同時に達成することができるうえ、容易に製造可能であり汎用性の面で優れた高品質のワーク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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係るワーク搬送装置は、直線部分および曲線部分を有するループ状のガイド部と、このガイド部に沿って移動し、ワークを把持するハンド部を有するローダ部とを備え、前記ガイド部の直線部分にラックを、曲線部分にチェーンをそれぞれ設けてある一方、前記ラックと噛み合うピニオンギアと前記チェーンと噛み合うスプロケットとを前記ローダ部に同軸状に設けてあり、また、前記ラックの端部の歯の位置にチェーンのピンの位置を合わせてあり、かつ、前記ピニオンギアの歯またはスプロケットの歯のいずれか一方の歯の全部が他方の歯の一部あるいは全部と位相が合致するようにしてあることを特徴としている（請求項１）。
【００１４】
また、上記ワーク搬送装置において、前記ピニオンギアの歯の数がスプロケットの歯の数の２倍であってもよい（請求項２）。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１および２に係る発明では、ラインの稼働率の向上と低コスト化とを同時に達成することができるワーク搬送装置が得られる。すなわち、この発明では、ローダ部をループ状のガイド部に沿って移動させるようにしてあることから、図１３に示す従来例のようにローダ部が往復移動する場合に比べて、ローダ部が無駄に移動する時間を極力なくすことができ、これにより、ラインの稼働率の向上が達成される。そして、このことは、ローダ部の移動距離を長くしても同様である。
【００１６】
また、この発明では、ローダ部の移動のためにはガイド部を設ければよいだけであり、図１３に示す従来例のように、ガイド部の他に移送装置５４を必要としないので、それだけ設備費用の低減を図ることができ、ひいては低コスト化が達成される。
【００１７】
さらに、この発明のワーク搬送装置は、ガイド部の曲線部分に設けられるチェーンとして、汎用品を用いることにより低コストでかつ短期間で製造できるうえ、曲線部分の形状の設計の自由度や変更の容易性を確保でき、汎用性の面で優れている。
【００１８】
また、この発明では、前記ラックの端部の歯の位置にチェーンのピンの位置を合わせてあり、かつ、前記ピニオンギアの歯またはスプロケットの歯のいずれか一方の歯の全部が他方の歯の一部あるいは全部と位相が合致するようにしてある。そのため、ローダ部が、ラックが設けられたガイド部の直線部分からチェーンが設けられたガイド部の曲線部分に移る際、あるいは逆に曲線部分から直線部分に移る際に、ラックとピニオンギアおよびチェーンとスプロケットがスムーズに噛み合い、ローダ部の移動もスムーズになるとともに、噛み合い不良によるラック等の破損を確実に防止することができ、その結果、高品質のワーク搬送装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施の形態に係るワーク搬送装置の構成を概略的に示す説明図、図２は、前記ワーク搬送装置の構成を概略的に示す平面図、図３および図４は、前記ワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す側面図および部分拡大側面図、図５および図６は、前記ワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す正面図および部分拡大正面図、図７および図８は、前記ワーク搬送装置のハンド部を上昇させた状態の要部の構成を概略的に示す側面図および正面図である。
【００２０】
まず、図１に示すように、本実施形態に係るワーク搬送装置は、二つの直線部分１、２および二つの曲線部分３、４を有するループ状のガイド部５と、このガイド部５に沿って移動し、ワークＷ（図５参照）を把持するハンド部６を有するローダ部７とを備えている。
【００２１】
そして、図１および図２に示すように、前記ガイド部５の直線部分１、２にラック８を設け、曲線部分３、４にチェーン９を設けてある。これに対して、ローダ部７には、図４および図６に示すように、前記ラック８と噛み合うピニオンギア１０と前記チェーン９と噛み合うスプロケット１１とを同軸状に設けてあり、駆動装置（例えばモータ）１２により共に回転するように構成してある。
【００２２】
また、前記ガイド部５は、図３に示すように、架台部１３により適宜の高さに支持されており、ローダ部７に設けた二つのハンド部６は、同じくローダ部７に設けた昇降装置（リフト）１４により昇降するように構成されている。この昇降装置１４は、ハンド部６を、図３および図５に示す下方位置Ｐ１と、図７および図８に示す上方位置Ｐ２とにわたって移動させることができるように構成されていればよく、公知の種々のものを採用することができる。そして、ハンド部６は、下方位置Ｐ１に位置する状態では、加工機Ｍ側に設けられワークＷを保持する保持部１５との間でワークＷの受け渡しができるように構成されている。
【００２３】
さらに、前記ローダ部７は、図３〜図８に示すように、ガイド部５に当接するローラ１６を複数有しており、これにより、ローダ部７はガイド部５に沿ってがたつくことなく移動することができる。
【００２４】
次に、前記ワーク搬送装置の作動について説明する。まず、前工程から搬入装置（例えばコンベア）１７によりワークＷを搬入するのであり、この実施の形態では、ワークＷをガイド部５の直線部分１に対応する位置に搬入する。そして、このワークＷを、図３および図５に示すように、ローダ部７のハンド部６がクランプするのであり、このときのハンド部６は下方位置Ｐ１にある。
【００２５】
続いて、図７および図８に示すように、昇降装置１４によりハンド部６を上方位置Ｐ２へと移動させた後、この状態で前記ハンド部６を有するローダ部７をガイド部５に沿って移動させ、ガイド部５の直線部分１に対応する位置に配した加工機Ｍ１〜Ｍ３前に順次停止させる。そして、各加工機Ｍ前に停止したローダ部７は、ハンド部６を下方位置Ｐ１に移動させ、ワークＷを加工機Ｍに移載するとともに、加工機Ｍにて加工が完了したワークＷをハンド部６によりクランプし、ハンド部６を上方位置Ｐ２へと移動させ、再び移動を開始するという操作を行う。
【００２６】
上記のようにして加工機Ｍ１〜Ｍ３に順次停止しつつガイド部５の直線部分１を経たローダ部７は、曲線部分３を経て直線部分２に差しかかり、この直線部分２に配された加工機Ｍ４〜Ｍ６前に順次停止する。この点は、ローダ部７が上記直線部分１の加工機Ｍ１〜Ｍ３に順次停止したのと同様であり、また、各加工機Ｍ４〜Ｍ６に停止したローダ部７が行う操作も、加工機Ｍ１〜Ｍ３に停止した際に行った上記操作と同様である。その後、ローダ部７は、前記直線部分２に対応する位置に配した搬出装置（例えばコンベア）１８にワークＷを移載し、この搬出装置１８はワークＷを次工程に搬出する。
【００２７】
さらに、ワークＷを搬出装置１８に渡したローダ部７は、再び移動を開始して、ガイド部５の直線部分２から曲線部分４に差しかかった後、前記搬入装置１７により搬入されるワークＷを受け取ることができる位置に戻るのであり、その後は上述の工程が繰り返されることになる。
【００２８】
図９および図１０は、ローダ部７がガイド部５の直線部分１、２から曲線部分３、４に差しかかる直前の状態のワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す平面図および横断面図、図１１および図１２は、ローダ部７がガイド部５の直線部分１、２から曲線部分３、４に差しかかった瞬間のワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す平面図および横断面図である。
【００２９】
ここで、ローダ部７の前記直線部分１、２における移動は、直線部分１、２に設けたラック８に噛み合うピニオンギア１０の回転駆動により行われ、前記曲線部分３、４における移動は、曲線部分３、４に設けたチェーン９に噛み合うスプロケット１１の回転駆動により行われる。従って、ローダ部７が直線部分１、２と曲線部分３、４とに相互に差しかかる際に、ピニオンギア１０は直線部分１、２に設けたラック８と噛み合わなければならず、また、スプロケット１１は曲線部分３、４に設けたチェーン９と噛み合わなければならない。
【００３０】
そこで、この実施の形態では、図９〜図１２に示すように、直線部分１、２と曲線部分３、４との境界部分において、前記ラック８の端部の歯の位置にチェーン９のピン（ここでは、チェーンのピンあるいはこのピンを覆うローラをも意味する）の位置を合わせてあり、かつ、前記ピニオンギア１０の歯またはスプロケット１１の歯のいずれか一方の歯の全部を他方の歯の一部あるいは全部と軸方向において位相が合致するようにしてある。そして、このような構成により、ローダ部７が直線部分１、２から曲線部分３、４に差しかかる際および曲線部分３、４から直線部分１、２に差しかかる際のいずれにおいても、ピニオンギア１０とラック８が噛み合わないまたはスプロケット１１とチェーン９とが噛み合わないなどの不都合が生じず、品質に優れたワーク搬送装置が得られる。
【００３１】
なお、この実施の形態では、図９〜図１２に示すように、スプロケット１１の歯の全部がピニオンギア１０の歯の一部と位相が合致するようにしてあり、具体的には、ピニオンギア１０の歯数をスプロケット１１の歯数の２倍とし、ピニオンギア１０の歯の一つおきにスプロケット１１の歯の位相が合致するようにしてある。このように、ピニオンギア１０の歯またはスプロケット１１の歯のいずれか一方の歯の数が他方の歯の数の等倍または偶数倍としてあることが設計上好ましく、この実施の形態では、ローダ部７の位置決め等の点でより精密さが求められる直線部分１、２のラック８と噛み合うピニオンギア１０の歯の数を多くすることがより好ましい。もちろん、いずれにしても、ピニオンギア１０の歯同士の間隔は等間隔であり、また、スプロケット１１の歯同士の間隔も等間隔であることはいうまでもない。
【００３２】
なお、本発明のワーク搬送装置は、上記の実施の形態に限られず、種々に変形して実施することができる。例えば、図１には、二つの直線部分１、２と二つの曲線部分３、４を有するガイド部５を示しているが、ガイド部５は、三つ以上の直線部分と三つ以上の曲線部分を有していてもよい。
【００３３】
また、設計上や作業性の点から、加工機Ｍや搬入装置１７、搬出装置１８はガイド部５の直線部分１、２に配置してあることが望ましいが、これに限らず、曲線部分３、４に配置してあってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るワーク搬送装置の構成を概略的に示す説明図である。
【図２】前記ワーク搬送装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図３】前記ワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す側面図である。
【図４】前記ワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す部分拡大側面図である。
【図５】前記ワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す正面図である。
【図６】前記ワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す部分拡大正面図である。
【図７】前記ワーク搬送装置のハンド部を上昇させた状態の要部の構成を概略的に示す側面図である。
【図８】前記ワーク搬送装置のハンド部を上昇させた状態の要部の構成を概略的に示す正面図である。
【図９】ローダ部がガイド部の直線部分から曲線部分に差しかかる直前の状態のワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す平面図である。
【図１０】ローダ部がガイド部の直線部分から曲線部分に差しかかる直前の状態のワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す横断面図である。
【図１１】ローダ部がガイド部の直線部分から曲線部分に差しかかった瞬間のワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す平面図である。
【図１２】ローダ部がガイド部の直線部分から曲線部分に差しかかった瞬間のワーク搬送装置の要部の構成を概略的に示す横断面図である。
【図１３】従来例に係るワーク搬送装置の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  直線部分
２  直線部分
３  曲線部分
４  曲線部分
５  ガイド部
６  ハンド部
７  ローダ部
８  ラック
９  チェーン
１０  ピニオンギア
１１  スプロケット
Ｗ  ワーク
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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