(57)【要約】【課題】モータを用いることなく簡易な構成で被搬送物を搬送することができる搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置１は、被搬送物であるアーム部材２を左右方向に進退自在に搬送する装置であり、アーム部材２を進退自在に支持する支持ローラ１０と、アーム部材２の搬送方向に交差してアーム部材２の表面に付勢されて摺接される駆動ローラ２０を備える。（ａ）のように駆動ローラ２０を左上向きに傾けてシリンダにより上方に移動させると、駆動ローラ２０とアーム部材２との摩擦により右方向に駆動力が発生し、アーム部材２が右方向に搬送される。（ｄ）のように駆動ローラ２０を右上向きに傾けて下方に移動させてもアーム部材２が右方向に搬送される。逆に、（ｂ）及び（ｃ）の場合は左方向に駆動力が発生する。コントローラは（ａ）〜（ｄ）の状態を組み合わせてアーム部材２の搬送を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面部を有する被搬送物を一方向に進退自在に搬送する搬送装置であって、
前記被搬送物を搬送方向にのみ進退自在に支持する回転自在の支持ローラと、前記被搬送物の搬送方向と交差して前記平面部に付勢されて周接される回転自在の駆動ローラと、
前記駆動ローラを前記平面部上で前記被搬送物の搬送方向に対して略直角方向に進退自在に動作させる駆動手段と、
前記駆動ローラと前記駆動手段の動作方向との角度が正となる正規位置と負となる逆位置とに変更する位置変更手段と、
前記駆動手段と前記位置変更手段とを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記被搬送物を前進させるときは、前記駆動ローラを前記位置変更手段により正規位置にして前記駆動手段により前進させ、又は前記駆動ローラを前記位置変更手段により逆位置にして前記駆動手段により後退させ、
前記被搬送物を後退させるときは、前記駆動ローラを前記位置変更手段により逆位置にして前記駆動手段により前進させ、又は前記駆動ローラを前記位置変更手段により正規位置にして前記駆動手段により後退させることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記駆動ローラが前記駆動手段の最大前進位置及び最大後退位置であるときに前記駆動ローラを前記被搬送物から離反させる離反手段を備え、前記位置変更手段は前記離反手段により前記駆動ローラが前記被搬送物から離反した際に前記駆動ローラの位置を変更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】
前記制御手段の操作を行い、操作レバーと前記操作レバーに与えられた操作力と操作方向とを検知する検知手段を有する操作手段を備え、
前記制御手段は、前記検知手段により検知された操作力と操作方向とに応じて前記駆動手段及び前記位置変更手段とを制御し、前記被搬送物を搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記被搬送物の制動を行う制動手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、摩擦力を利用して被搬送物を搬送する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
摩擦力を利用した搬送装置としては、従来、台車を用いた製造ラインで台車を搬送する装置として下記特許文献１に開示されているものが知られている。この特許文献１に開示された搬送装置は、ラインの進行方向に向けて２本のレールが設けられ、この２本のレールによって台車が案内されるようになっている。また、２本のレールの間に長尺の回転軸がラインの進行方向に向けて延設され、この回転軸と台車との間にラインの進行方向に対して交差して当接する摩擦駆動輪が設けられている。そして、回転軸を回転させ、摩擦駆動輪を斜め方向に回転させることにより、ラインの進行方向に対する分力を生じさせて、台車を搬送するものである。
【０００３】
このように、従来の摩擦力を利用した搬送装置は、モータによる回転力を進行方向に対して交差して配設された摩擦駆動輪で進行方向への推進力に変換して台車等を搬送させるものであった。
【０００４】
しかしながら、このようにモータを使用すると、大きな駆動力が必要となる場合にはモータもそれに応じて大型にしなければならない。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５４−１４２７１２号（第２頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、搬送装置の改良を目的とし、さらに詳しくはモータを用いることなく簡易な構成で被搬送物を搬送することができる搬送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の搬送装置は、平面部を有する被搬送物を一方向に進退自在に搬送する搬送装置であって、前記被搬送物を搬送方向にのみ進退自在に支持する回転自在の支持ローラと、前記被搬送物の搬送方向と交差して前記平面部に付勢されて周接される回転自在の駆動ローラと、前記駆動ローラを前記平面部上で前記被搬送物の搬送方向に対して略直角方向に進退自在に動作させる駆動手段と、前記駆動ローラと前記駆動手段の動作方向との角度が正となる正規位置と負となる逆位置とに変更する位置変更手段と、前記駆動手段と前記位置変更手段とを制御する制御手段とを備える。
【０００８】
ここで、前記駆動ローラと前記駆動手段の動作方向との角度における正又は負とは、前記駆動ローラが前記駆動手段の動作方向から時計回りに回動されている状態を正とすると、前記駆動ローラが前記駆動手段の動作方向から反時計回りに回動されている状態が負となり、反時計回りを正とすると時計回りが負となることを言う。
【０００９】
そして、前記制御手段は、前記被搬送物を前進させるときは、前記駆動ローラを前記位置変更手段により正規位置にして前記駆動手段により前進させ、又は前記駆動ローラを前記位置変更手段により逆位置にして前記駆動手段により後退させる。また、前記被搬送物を後退させるときは、前記駆動ローラを前記位置変更手段により逆位置にして前記駆動手段により前進させ、又は前記駆動ローラを前記位置変更手段により正規位置にして前記駆動手段により後退させることを特徴とする。
【００１０】
前記駆動ローラが前記駆動手段により前進あるいは後退されると、前記駆動ローラは前記平面部に付勢されているため、前記駆動ローラは前記被搬送物の平面部との間の摩擦力により回転する。前記駆動ローラは前記被搬送物の搬送方向に対して交差して周接されているため、前記駆動手段による駆動力の分力が前記被搬送物の搬送方向に生じる。このように、前記駆動ローラを前記駆動手段により往復動させることにより前記被搬送物の搬送方向に駆動力を生じさせることができる。
【００１１】
ここで、前記位置変更手段は、前記駆動ローラと前記駆動手段の動作方向との角度が正となる正規位置と負となる逆位置とに変更する。前記駆動手段の動作方向に対する前記駆動ローラの角度が正の場合と負の場合とでは、前記被搬送物に生じる駆動力の向きが異なる。従って、前記駆動ローラが正規位置の状態で前記駆動手段を前進させた際に前記被搬送物が前進方向に移動するとした場合、前記駆動ローラが逆位置の状態で前記駆動手段を前進させると、前記駆動手段の駆動力の分力は前記駆動ローラが正規位置の状態とは逆方向に生じるので前記被搬送物は後退する。
【００１２】
また、前記駆動ローラが逆位置の状態で前記駆動手段を後退させた場合、前記被搬送物は前進方向に移動する。一方、前記駆動ローラが逆位置の状態で前記駆動手段を前進させた場合は前記被搬送物が後退する。このように、前記駆動ローラの位置と前記駆動手段の方向との組み合わせによって前記被搬送物の搬送方向を制御することができる。
【００１３】
本発明の搬送装置によれば、前記被搬送物の搬送方向に対して交差して周接される前記駆動ローラを前記駆動手段により往復させることで、前記駆動ローラと前記被搬送物との摩擦力により前記被搬送物に駆動力を付与し、前記被搬送物を前進・後退させる。従って、前記被搬送物を搬送する際には前記駆動ローラを往復動させる手段、例えば油圧シリンダ等を用いればよいため、従来のように被搬送物の搬送にモータを用いる必要がない。これにより、搬送装置の構成を簡易なものとすることができる。また、例えば油圧シリンダであれば小型であっても大きな駆動力を得ることができるため、搬送に大きな駆動力が必要であっても装置を小型にすることができる。
【００１４】
また、本発明の搬送装置においては、前記駆動ローラが前記駆動手段の最大前進位置及び最大後退位置であるときに前記駆動ローラを前記被搬送物から離反させる離反手段を備え、前記位置変更手段は前記離反手段により前記駆動ローラが前記被搬送物から離反した際に前記駆動ローラの位置を変更することが好ましい。
【００１５】
このように、前記駆動ローラが前記被搬送物から離反した状態で前記位置変更手段により前記駆動ローラの位置を変更することにより、前記駆動ローラの位置の切り替えの際に前記駆動ローラと前記被搬送物との間に摩擦力が生じないので前記位置変更手段の負荷を軽減することができる。従って、前記位置変更手段に大きな駆動力を必要としないため、装置を小型化することができる。
【００１６】
また、本発明の搬送装置においては、前記制御手段の操作を行い、操作レバーと前記操作レバーに与えられた操作力と操作方向とを検知する検知手段を有する操作手段を備え、前記制御手段は、前記検知手段により検知された操作力と操作方向とに応じて前記駆動手段及び前記位置変更手段とを制御し、前記被搬送物を搬送することが好ましい。
【００１７】
このように、前記制御手段が前記操作レバーにより検知された操作力と操作方向によって前記搬送装置を制御することにより、使用者の操作に応じて被搬送物を搬送することができる。例えば、使用者が操作レバーを強く操作したときは前記駆動手段の往復速度を速くし、使用者が操作レバーを弱く操作したときは前記駆動手段の往復速度を遅くすることにより、使用者の意志に忠実に被搬送物の搬送を行うことができる。あるいは、前記駆動ローラと前記被搬送物の搬送方向との角度を変化させることにより前記被搬送物の搬送速度が変化するため、前記操作レバーの操作力に応じて前記位置変更手段により前記駆動ローラの角度を変更し、前記被搬送物の搬送速度を変更するようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明の搬送装置においては、前記被搬送物の制動を行う制動手段を備えていることが好ましい。このように、搬送装置に前記制動手段を設けることにより被搬送物の制動を行うことができるので、使用者による操作がさらに容易となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の搬送装置の実施形態の一例について、図１乃至図５を参照して説明する。図１は本実施形態の搬送装置がワーク保持具に用いられている例を示す説明図、図２ａは本実施形態の搬送装置を示す正面図、図２ｂは図２ａの左側面図、図３ａは操作部の構成を示す模式図、図３ｂは図３ａの説明的断面図、図４ａは本実施形態の搬送装置の作動を示す説明図、図４ｂは図４ａの左側面図、図５ａ乃至ｄは本実施形態の搬送装置の作動を示す説明図である。
【００２０】
本実施形態の搬送装置１は、図１に示すように、使用者ＵがワークＷに対して作業を行うワーク保持具に用いられており、被搬送物であるアーム部材２を図１において左右方向に移動させるものである。また、本実施形態の搬送装置１は、支柱３に上下動自在に取り付けられており、搬送装置１自体の上下動はモータ４により行われる。そして、アーム部材２の水平移動と搬送装置１の上下動は、使用者Ｕの手元にある操作部５（操作手段）により行われる。また、操作部５の上方には搬送装置１によるアーム部材２の水平方向への移動を停止させる際に用いられるブレーキレバー６が設けられている。操作部５及びブレーキレバー６は、図１において一点鎖線で示す油圧回路及び電気回路７によってコントローラ８（制御手段）に接続されている。
【００２１】
次に、搬送装置１の各構成について、図２を参照して説明する。搬送装置１は、基板９の４カ所にアーム部材２を支持する回動自在の支持ローラ１０を備えている。アーム部材２は、この支持ローラ１０にガイドされて図２ａにおいて左右方向に移動自在となっており、その表面は平面部２ａとなっている。基板９の下端部近傍には図２ｂにおいて右方向に延びる支持部材１１に回動自在に軸支された押圧アーム１２が設けられている。この押圧アーム１２は、図２ｂにおいて基板９の上方から右方向に延びる支持部材１３の端部に所定範囲で移動自在に取り付けられている。また、この押圧アーム１２は、シリンダ１４により基板９側に付勢されている。
【００２２】
押圧アーム１２には、図２ａに示すように、ブラケット１５を介して油圧により作動するシリンダ１６が取り付けられている。このシリンダ１６のピストンロッド１７の先端部分には、ブラケット１８を介してローラユニット１９が取り付けられている。ローラユニット１９は、アーム部材２の表面に当接してアーム部材２を移動させるキャスタ式の駆動ローラ２０と、駆動ローラ２０の向きを変更させるステップモータ２１（位置変更手段）と、図２ａにおいてブラケット１８の左側に突出するカムローラ２２とを備えている。このカムローラ２２は、支持部材２３に取り付けられたカム部材２４に当接している。カム部材２４は、図２ｂに示すように、上下端部が斜めに突出した形状となっている。また、ローラユニット１９は、図２ａに示すように、駆動ローラ２０がアーム部材２の進行方向に対して４５゜の角度で傾斜した状態に保持されている。
【００２３】
また、図２ａにおいて基板９の左側には、アーム部材２の進行方向に延設された角柱部２ｂを挟持することによりアーム部材２の制動を行うブレーキユニット２５が設けられている。ブレーキユニット２５は、図２ａにおいて基板９の左側に取り付けられている略Ｖ字状のブラケット２６と、このブラケット２６にスライドレール２７によって上下方向にスライド自在に設けられた一対のブラケット２８と、このブラケット２８を互いに接近・離反させるシリンダ２９と、ブラケット２８の先端部に設けられた一対のブレーキパッド３０を備えている。また、ブラケット２６にはブラケット２８との間に配設される一対のダンパ３１が取り付けられている。
【００２４】
操作部５は、図３に示すように、使用者が操作を行う操作レバー５ａと、操作レバー５ａの先端部が嵌合されたスライド片３２と、スライド片３２を収納するケース３３と、ケース３３の内面とスライド片３２の外面との間に配設される４個のロードセル３４とを備えている。使用者が操作レバー５ａを操作すると、支点５ｂを介してスライド片３２がケース３３内をスライドする。そして、操作レバー５ａの操作力がロードセル３４によって検知される。そして、検知された操作力は、電気回路７によってコントローラ８に送信される。
【００２５】
操作部５における操作について説明すると、図３ａにおいて操作レバー５ａを右側に倒すとアーム部材２が右側に移動し、操作レバー５ａを左側に倒すとアーム部材２が左側に移動するようにコントローラ８によって制御される。このとき、操作レバー５ａの操作力がロードセル３４によって検知され、コントローラ８は操作力が強いときはシリンダ１６の作動を速くし、操作力が弱いときはシリンダ１６の作動を遅くすることによりシリンダ１６の作動を制御している。
【００２６】
また、操作レバー５ａを上下方向に倒すと、モータ４によって搬送装置１が支柱３に沿って上下方向に移動するようにコントローラ８によって制御される。また、ブレーキレバー６も油圧回路７によりコントローラ８に接続されており、使用者Ｕによって操作されることによりシリンダ２９を駆動してブレーキユニット２５による制動操作を行う。
【００２７】
次に、図４及び図５を参照して本実施形態の搬送装置１の作動について説明する。尚、図４及び図５においては、必要な構成のみ記載して構成を簡略化して説明する。
【００２８】
まず、図４を参照してアーム部材２とローラユニット１９との位置関係について説明する。シリンダ１６のピストンロッド１７の上死点と下死点においては（図４中４−Ａ及び４−Ｄ）、カムローラ２２がカム部材２４によって図４ｂにおいて右側に移動されるため、駆動ローラ２０がアーム部材２の表面から離反する。また、カム部材２４の平坦な部分においては（図４中４−Ｂと４−Ｃとの間）、押圧アーム１２（図２参照）によって駆動ローラ２０がアーム部材２の表面に押し付けられている。このように、駆動ローラ２０は、図４中４−Ｂと４−Ｃとの間ではアーム部材２に押し付けられながら回転し、４−Ａ及び４−Ｄの状態ではアーム部材２からフリーとなる。
【００２９】
次に、図５を参照して駆動ローラ２０の動きによりアーム部材２が移動される際の作動について説明する。まず、本実施形態においては、駆動ローラ２０とシリンダ１６の動作方向との角度が、図５ａのように駆動ローラ２０が左斜め上（４５゜）に向けられた状態を正の角度とし、この状態を正規位置とする。このように、駆動ローラ２０が正規位置の状態シリンダ１６により上方に押し上げられると、駆動ローラ２０とアーム部材２との摩擦力により駆動ローラ２０が回転し、右方向にシリンダ１６の駆動力の分力が発生する。このように、駆動ローラ２０が正規位置の状態で上方に押し上げられたときは、アーム部材２が右方向（本実施形態では前進方向とする。）に搬送される。
【００３０】
次に、図５ｂのように、駆動ローラ２０がステップモータ２１によって右斜め上に向けられた状態（本実施形態では逆位置とする。）でシリンダ１６により上方に押し上げられると、図５ａの場合とは逆に左方向に分力が発生し、アーム部材２が左方向（本実施形態では後退方向とする。）に搬送される。
【００３１】
次に、図５ｃのように、駆動ローラ２０がステップモータ２１によって正規位置にされた状態で駆動ローラ２０が下方に押し下げられると、駆動ローラ２０とアーム部材２との間の摩擦力によって左方向に分力が発生し、アーム部材２が後退方向に搬送される。一方、図５ｄのようにステップモータ２１によって駆動ローラ２０が逆位置にされた状態で下方に押し下げられると、図５ｃの場合とは逆に右方向に分力が発生し、アーム部材２が前進方向に搬送される。
【００３２】
また、ローラユニット１９がシリンダ１６のピストンロッド１７の上死点及び下死点近傍にあるときは、図４ｂにおける４−Ａ及び４−Ｄの状態となり、カム部材２４がカムローラ２２を押し上げるため駆動ローラ２０がアーム部材２の表面から離反する。従って、駆動ローラ２０を移動させてアーム部材２を搬送している状態から駆動ローラ２０がアーム部材２から離反すると、アーム部材２は慣性により移動する状態となる。
【００３３】
次に、使用者Ｕにより搬送装置１を操作する場合の作動について説明する。まず、使用者Ｕが図１の状態から操作レバー５ａを左側に倒すと、図５ｂに示すように駆動ローラ２０が逆位置の状態でシリンダ１６が上方に押し上げられ、あるいは図５ｃに示すように駆動ローラ２０が正規位置の状態でシリンダ１６が下方に押し下げられ、アーム部材２が後退方向に搬送される。
【００３４】
使用者Ｕが操作レバー５ａを左側に倒した状態を維持しているときは、コントローラ８は、図５ｂに示す状態と図５ｃに示す状態を繰り返すことにより、アーム部材２を連続して後退方向に搬送する。このとき、使用者Ｕによる操作レバー５ａの操作力がロードセル３４により検知されるので、コントローラ８は操作力が強ければシリンダ１６の作動を速くし、アーム部材２が速く移動されるようにする。また、操作力が弱ければシリンダ１６の作動を遅くしてアーム部材２の移動を遅くさせる。
【００３５】
また、使用者Ｕが操作レバー５ａをニュートラルの状態にすると、駆動ローラ２０が上死点または下死点の状態で保持され、駆動ローラ２０がアーム部材２から離反した状態となるため、アーム部材２が慣性により左側に移動する。この状態から使用者Ｕが操作レバー５ａを右側に倒すと、図５ａ又は図５ｄに示す状態となり、アーム部材２には前進方向に駆動力が加わるため、アーム部材２が左側に移動する速度を減速させることができる。そして、使用者Ｕがブレーキレバー６を操作したときは、ブレーキユニット２５のシリンダ２９が作動し、ブレーキパッド３０によってアーム部材２の角柱部２ｂを挟持することによりアーム部材２の制動操作が行われる。
【００３６】
一方、使用者Ｕがアーム部材２を図１において前進方向に移動させたいときは、操作レバー５ａを右側に倒すことにより、コントローラ８によって図５ａまたは図５ｄに示す状態で駆動ローラ２０、シリンダ１６及びステップモータ２１等が制御され、アーム部材２が右側に搬送される。
【００３７】
また、使用者Ｕがアーム部材２を下方に降ろしたいときは、操作レバー５ａを下方に倒すとモータ４によって搬送装置１が下降する。逆に、操作レバー５ａを上方に倒すとモータ４によって搬送装置１が上昇する。
【００３８】
このように、本実施形態の搬送装置１によれば、アーム部材２の左右方向の移動を油圧により作動するシリンダ１６により行っているため、モータを用いる場合に比べて構成が簡易となる。また、油圧により作動するシリンダ１６では大きな駆動力を得やすいため、例えば重いワークＷを搬送する場合でも容易に対応することができる。
【００３９】
尚、上記実施形態においては、搬送装置１をワーク保持具のアーム部材２を搬送する装置として説明したが、このような実施形態には限定されない。例えば、水平方向に平行して設けられた一対のレール上を移動自在の台車に対して駆動ローラ２０により駆動力を加えて前記台車を搬送してもよい。
【００４０】
また、駆動ローラ２０とアーム部材２の搬送方向との角度を４５゜にした状態がアーム部材２を移動させるのに最も効率がよい。逆に、両者の角度を４５゜以外とすることによりアーム部材２の搬送の効率を落とすことができる。従って、上記実施形態において、操作レバー５ａの操作力が小さいときは両者の角度を４５゜以外の角度とし、操作レバー５ａの操作力が大きくなったときは両者の角度を４５゜とするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の搬送装置がワーク保持具に用いられている例を示す説明図。
【図２】（ａ）は本実施形態の搬送装置を示す正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図。
【図３】（ａ）は操作部の構成を示す模式図、（ｂ）は（ａ）の説明的断面図。
【図４】（ａ）は本実施形態の搬送装置の作動を示す説明図、（ｂ）は（ａ）の左側面図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本実施形態の搬送装置の作動を示す説明図。
【符号の説明】
１…搬送装置、２…アーム部材（被搬送物）、２ａ…平面部、８…コントローラ（制御手段）、１０…支持ローラ、１６…シリンダ（駆動手段）、２０…駆動ローラ、２１…ステップモータ（位置変更手段）。
【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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