(57)【要約】【課題】搬送物を載置したパレットを加速および減速・停止することにより素早い動きと、滑らかな停止を得るとともに、パレットが停止中はモータの駆動力に負荷を与えないこと。【解決手段】エンドレスのチェーン上により移動されるパレットに載置された搬送物を搬送する搬送路と、これに取り付けられてチェーンを周回駆動させる駆動部とチェーンを支持する従動部と、搬送物を載置するパレットとを備えたコンベアに、パレットを搬送路上で停止状態から加速する加速手段およびパレットが進入してきたときにパレットの速度を減速し停止させる減速手段とを有する加減速装置を備え、パレットを加速および減速・停止させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドレスのチェーン上により移動されるパレットに載置された搬送物を搬送する搬送路と、前記搬送路に取り付けられて前記チェーンを周回駆動させる駆動部と、前記搬送路に取り付けられて前記駆動部と対向する位置で前記チェーンを支持する従動部とからなるコンベアと、当該パレットを前記搬送路上で停止状態から加速する加速手段および前記パレットが進入してきたとき前記パレットの速度を減速したのち停止させる減速手段とを有する加減速装置とを備えたことを特徴とする加減速装置付フリーフローコンベア。
【請求項２】
前記搬送路が、複数の連結板と、当該連結板により連結される複数の軸と、当該軸により第１ローラおよび第２ローラを自在に回転できるように支持されたエンドレスのチェーンと、当該チェーンを案内する一対のフレームと、前記チェーン上により移動されるパレットとから形成されていることを特徴とする請求項１記載の加減速装置付フリーフローコンベア。
【請求項３】
前記加減速装置が、保持板に支持された軸と、当該軸を中心に回動できるように支持されたプレートと、当該プレート面に対して垂直に固定されたモータと、当該モータの回転軸に固定されて回転するプーリと、当該プーリを前記パレットの方向へ付勢する弾性部材と、前記パレットの動きを停止させるエアシリンダとを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の加減速装置付フリーフローコンベア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品や部材の搬送・集積・組立または加工ラインにおけるワーク用パレットの搬送等に用いられる加減速装置付フリーフローコンベアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フリーフローコンベアは、たとえば、特許文献１に示すように、コンベア１４は、フレーム６、複数の送りベルトユニット１５および駆動ユニット１６を備える。フレーム６は、前後方向に平行に配置されたガイド部分１７と機構部分１８が一体に形成されている。送りベルトユニット１５は、それぞれ３本の支軸７とこれらに回転自在に装着された従動プーリー１９、摩擦円盤２０、伝動プーリー２１および従動プーリー１９に掛けまわされたエンドレスの送りベルト２２を備える。駆動ユニット１６は、フレーム６の機構部分１８に取り付けられた駆動プーリー３７、原動プーリー３８、モータ３９およびガイド部１７に配置された複数のアイドルローラー４０を有しモータ３９によって駆動回転される。パレット１３は、送りベルト２２に載置されて搬送される技術が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２に示すように、互いに平行にフレーム１４上に配置されたガイドレール１，２と、このガイドレール１，２に平行に配置され、粗ピッチにネジ山４が加工されるネジシャフト３と、当該ネジシャフト３はモーターによって回転力が与えられる。パレット５は、ローラー７，８を介してガイドレール１，２上を移動する。パレット５には、ネジシャフト３を跨いで逆Ｕ字形をした一対の磁性ブロック９，９の前後に固定されている。また、パレット５の前後には搬送方向Ｂにピン１０を突出付勢させたクッション１１が具備される技術が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１２５８３１号公報（第２−５頁、図１−４参照）
【０００５】
【特許文献２】
特開平１−２７１３１２号公報（第１−２頁、図１−３参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の装置では、パレット１３が作業ステーションに到着してストッパＳで停止されると、減速装置がないために、パレット１３の裏面と送りベルト２２との摩擦力により従動プーリー１９が急激に停止する。また、ストッパＳを解除すると設定された範囲の摩擦力によって従動プーリー１９が再び回転され、パレット１３が移動するが、パレット１３が停止中の時間のロスは改善できないという問題がある。さらに、伝動プーリー２１は摩擦円盤２０を介した滑りによって回転を続けるため、摩擦円盤２０には常に摩擦が発生し、これに打ち勝って伝動プーリー２１が回転するため、モーター３９の駆動力に負荷を与えるという問題がある。
【０００７】
特許文献２の装置では、ネジシャフト３がモーターによって回転させられると、ネジ山４はあたかもワークの搬送方向に進んで行くような挙動を示す。磁性プロック９，９は、このネジ山４に対向してネジ山４と半径方向のすきまを持ってパレット５に固定されているため、ネジ山４と磁性ブロック９，９は互いに磁力により引きつけあい、この磁力でパレット６はワークの搬送方向に移動する。フレーム１４に載置されたストッパシリンダ１３が上昇すると、パレット５に固定されたクッション１１のピン１０がストッパシリンダ１３に当接してクッション１１内に進入し、当接時のショックを和らげる。
【０００８】
しかし、パレット５がストッパシリンダ１３に当接時に、パレット５に固定されたクッション１１のピン１０がストッパシリンダ１３に当接してクッション１１内に進入し、当接時のショックを和らげるものの、常にネジ山４がワーク搬送方向に進んでいくので、磁性ブロック９，９がネジ山４から次第に離れたとき、クッション１１のピン１０による反動でパレット５が一瞬後退し、パレット５が振動する、すなわち、滑らかな停止ができないという問題がある。また、次工程にパレット５を送る際、ねじ山４が近づいてきてネジ山４と磁性ブロック９，９間に磁力が引き合うまでは、パレット５は移動しない、すなわちコンベアの速度にすぐに追従しないという問題がある。
【０００９】
さらに、パレット５がストッパシリンダ１３に当接後も、ネジ山４がワーク搬送方向に進んでいくので、磁性ブロック９，９がネジ山４から次第に離れる。このとき、磁力により無理に引き離される力がネジシャフト３のネジ山４と磁性ブロック９，９間に作用するとともに、ネジシャフト３が１回転すると、またねじ山４が近づいてきてネジ山４と磁性ブロック９，９は、再び互いに引きつけあう力が作用するため、モーターの駆動力に負荷を与えるという問題がある。
【００１０】
本発明は、エンドレスのチェーン上により移動される搬送物を載置したパレットを加速および減速・停止することにより、コンベアの速度への素早い追従と滑らかな停止を得るとともに、パレットが停止中はモータの駆動力に負荷を与えない加減速装置付フリーフローコンベアを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、エンドレスのチェーン上により移動されるパレットに載置された搬送物を搬送する搬送路と、前記搬送路に取り付けられて前記チェーンを周回駆動させる駆動部と、前記搬送路に取り付けられて前記駆動部と対向する位置で前記チェーンを支持する従動部とからなるコンベアであって、当該パレットを前記搬送路上で停止状態から加速する加速手段および前記パレットが進入してきたとき前記パレットの速度を減速したのち停止させる減速手段とを有する加減速装置を備えたことを主旨とする。
【００１２】
上記発明の構成により、エンドレスのチェーン上により移動される搬送物を載置したパレットが加減速装置内に進入すると、減速手段によりパレットの速度が減速されて停止し、停止したパレットが加速手段により加速されてコンベアの速度に素早く追従する。
【００１３】
第２の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記搬送路が、複数の連結板と、当該連結板により連結される複数の軸と、当該軸により第１ローラおよび第２ローラが自在に回転できるように支持されたエンドレスのチェーンと、当該チェーンを案内するフレームと、前記チェーン上により移動されるパレットとから形成されていることを主旨とする。
【００１４】
上記発明の構成により、請求項１に記載の作用に加えて、チェーンを構成する第１ローラおよび第２ローラが自由に回転できるので、パレットの移動が停止されてもローラはモータの駆動力に負荷を与えず滑らかに回転することができる。
【００１５】
第３の発明は、請求項１または２に記載の発明であって、前記加減速装置が、保持板に支持された軸と、当該軸を中心に回動できるように支持されたプレートと、当該プレート面に対して垂直に固定されたモータと、当該モータの回転軸に固定されて回転するプーリと、当該プーリを前記パレットの方向へ付勢する弾性部材と、前記パレットの動きを停止させるエアシリンダとを備えたことを主旨とする。ここに、弾性部材とは引っ張りばね、ゴムなどの部材を意味する。
【００１６】
上記発明の構成により、請求項１または２に記載の作用に加えて、パレットが加減速装置内へ進入してきたとき、減速手段によってプーリを停止または低速度で回転させるとともに、弾性部材によってプーリがパレット方向へ付勢されるので、プーリに押圧されてパレットの速度が減速され、エアシリンダの軸が突出してパレットが滑らかに停止される。また、パレットを停止状態から加速するときには、加速手段によりプーリを高速回転させるとともに、弾性部材によりプーリをパレットのある方向へ付勢するため、パレットがプーリの回転力により急加速されコンベアの速度に素早く追従される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明を具体化した一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図３において、コンベア１は、左右方向に長く延びており、搬送路１ａとパレット２と駆動部５と従動部６とから構成される。加減速装置３ａ，３ｂは、組付部材または加工部材Ｗを組付もしくは加工する第１工程Ｐ１および第２工程Ｐ２の位置にあって、しかもコンベア１の手前側に設けられる。
【００１８】
コンベア１には、脚８が複数箇所に設けられ、作業者が作業しやすい高さもしくは組付機械または加工機械Ｍ１，Ｍ２が必要とする高さに設定される。第１工程Ｐ１および第２工程Ｐ２には、組付機械または加工機械Ｍ１，Ｍ２が設置される。一対のフレーム４，４が前後方向に所定間隔をもって並列に配設される。フレーム４，４の右端部には駆動部５、左端部には従動部６が配設される。フレーム４，４の内側には、左方向から右方向へ進み、右方向から左方向へ戻る一対のエンドレスのチェーン７，７が配設される。チェーン７，７の右端部にはこのチェーン７，７を引き回す駆動部５が配設され、チェーン７，７の左端部には従動部６が配設される。
【００１９】
つぎに、駆動部５について、図４を用いて詳細に説明する。フレーム４，４の右端部にはプレート９，９が前後方向に並列に設けられる。駆動輪１０が軸１１に固定され、軸１１がプレート９，９間で回転できるように支持される。駆動輪１０の上部には軸１３に固定された案内輪１２がプレート９，９間で回転できるように支持される。軸１１は、減速機１４の出力軸（図示省略）に接続され、減速機１４の入力軸（図示省略）は、モータ１５の出力軸（図示省略）に接続される。すなわち、モータ１５の回転数は、減速機１４を介して低速回転とされ、駆動輪１０および案内輪１２をゆっくりと回転させて、コンベア１として必要な速度まで減速される。チェーン７，７は駆動輪１０および案内輪１２の外周に設けられた複数の円弧状の凹部２６に係合し、凸部２７によりチェーン７，７が送られてチェーン７，７の撓みが防止される。
【００２０】
モータ１５が回転することにより、駆動輪１０および案内輪１２が右回転してチェーン７，７が右方向へ引っ張られ、左方向へ押し出されることにより搬送路として作動する。チェーン７，７は、複数の軸１７，１７が複数の連結板１８，１８により所定の等間隔をもって支持され、複数の軸１７，１７には複数のローラ１６，１６が挿入され自在に回転できるように支持される。
【００２１】
つぎに、従動部２０について説明する。図５において、従動部２０は、フレーム４，４の左端部にプレート２１，２１が前後方向に並列に固定される。従動輪２２，２３が軸２４，２５に固定され、軸２４，２５が回転できるようにプレート２１，２１に支持される。チェーン７，７は従動輪２２，２３の外周に設けられた複数の円弧状の凹部２６に係合し、凸部２７により右方向へチェーン７，７が送られてチェーン７，７の撓みが防止される。
【００２２】
つぎに、チェーンの詳細について、図６を用いて説明する。一対のフレーム４，４が並列に所定間隔を置いて支持板３０に固定される。フレーム４，４には上通路３１，下通路３２が前後方向に貫通して設けられ、上通路３１および下通路３２にチェーン７，７が挿入されて周回できるようになっている。チェーン７，７は、軸１７の長手方向の中央に第１ローラ１６が挿入され、第１ローラ１６の両側には第１ローラ１６より小さい外径の一対の第２ローラ３６，３６が挿入され、自由に回転できるようになっている。フレーム４，４の上通路３１の下端にはレール３３，３３が埋め込まれ、第２ローラ３６，３６が接触して案内される。フレーム４，４の下通路３２の下端には、フレーム４，４の一部が第２ローラ３６，３６に接して案内するレール部３４，３４として形成される。
【００２３】
フレーム４，４の上部には案内部３５，３５が形成され、パレット２が移動中に脱落しない高さになっている。パレット２の両側面にはゴムなどの緩衝部材３７，３７が挿入され、パレット２が移動中に案内部３５，３５に衝突しても騒音が出ないようになっている。パレット２の中央部には凹部３８が設けられ、組付部材または加工部材Ｗが載置される。
【００２４】
つぎに、加減速装置について、図１および図２を用いて詳細に説明する。加減速装置３ａ，３ｂは、コンベア１のフレーム４の側面に配設される。加減速装置３ａ，３ｂは、保持板４０がフレーム４に固定され、保持板４０には軸支持部４１が設けられる。軸４２がプレート４３に挿入され軸支持部４１によって支持され、プレート４３が軸４２を中心に回動できるようになっている。プレート４３の下面にはモータ４４が垂直に取り付けられ、モータ４４の回転軸４５の先端にはプーリ４６が固定される。プーリ４６の外周には溝４６ｂが設けられ、ゴムなどの弾性体からなる環状リング４６ａ（例えば、Ｏリング）が嵌められる。４３の左端部にはフック４７が設けられ、このフック４７に対向して保持板４０側にはフック４８が設けられる。この間を引っ張りばね４９が介装され、プレート４３をフレーム４の方向へ常に付勢している。
【００２５】
また、プレート４３の左端にはストッパ５０が設けられる。これと対向する位置にボルト５１が保持板４０にねじ込まれナット５２により、その長さが調整されることにより、ストッパ５０とボルト５１との隙間を調整できるようになっている。すなわち、ストッパ５０とボルト５１との隙間を調整することによりプーリ４６がパレット２を押す押圧力を調整している。
【００２６】
また、保持板４０の右端にはエアシリンダ５３が設けられ、内挿されたピストンの一端に設けられた軸５４が空気圧力によりフレーム４，４内へ突出したり引き込んだりできるようになっている。パレット２は、ほぼ四角形の板状で、しかも金属製で重く（本実施形態では約５ｋｇ）、フレーム４の上面に設けられた板状のストッパ５５と対向する位置に自在に回転できる複数のローラ５６，５６がパレット２に設けられる。ローラ５６，５６はストッパ５５側に引っ張りばね４９の付勢力を与えたプーリ４６によりパレット２をストッパ５５側へ押圧する。パレット２には、エアシリンダ５３の軸５４の左側に対向する位置にストッパ５７が設けられる。
【００２７】
さらに、検出スイッチ（例えば、近接スイッチ）５８，５９は、加減速装置３ａ，３ｂと対向する位置のフレーム４に設けられ、パレット２が進入してくると検出する。以上、説明した駆動部５、従動部６および加減速装置３ａ，３ｂおよび組付機械または加工機械Ｍ１，Ｍ２は、マイクロコンピュータを含む制御装置によって制御される。
【００２８】
以上、説明した構成の作用を図７，８のフローチャートとともに説明する。図３において、第１工程Ｐ１から第２工程Ｐ２へ組立部材または加工部材Ｗが搬送される場合を想定する。はじめに、加減速装置３ａによりパレット２を減速し停止させる制御について説明する。コンベア１は、モータ１５によりチェーン７，７が左方向から右方向へ一定速度で引き回される。第１工程Ｐ１の位置で組立部材または加工部材Ｗをパレット２に載置して、作業者がパレット２を図１に示す加減速装置３ａの左側（図１に示す二点鎖線の位置）のチェーン７，７上に載置させると、チェーン７，７が移動する力でパレット２が第１ローラ１６上を等速度で左方向から加減速装置３ａ内へ進入する。
【００２９】
検出スイッチ５８がパレット２の存在を検出してオンになると、図７に示すフローチャートに従い制御される。まず、ステップ１００において、エアシリンダ５３の軸５４を空気圧で前進させる。ステップ１１０に進み、モータ４４を低速で右回転させる。パレット２の速度は、プーリ４６がチェーン７，７の移動速度（約２５［ｍ／ｍｉｎ］）より遅い低速回転（例えば、０〜１０［ｒｐｍ］または０〜３［ｍ／ｍｉｎ］）にすることによりブレーキがかかり減速される。さらに、パレット２が進入すると、ストッパ５７がシリンダ５３の軸５４に当接して停止する。このとき、検出スイッチ５９がパレット２を検出するとステップ１２０へ進み、パレット２が進入したかどうかを判定する。否定ならばステップ１１０へ戻る。肯定ならばステップ１３０へ進み、モータ４４の回転を停止する。第１ローラ１６，１６および第２ローラ３６，３６は自由に回転できるようになっているので、チェーン７，７は無理なく移動する。
【００３０】
つぎに、加減速装置３ａによりパレット２を加速する場合について説明する。第１工程Ｐ１において、組付機械または加工機械Ｍ１により組付または加工が終了すると、図８のフローチャートに従って制御される。まず、ステップ２００において、エアシリンダ５３の軸５４を前進させたままにする。これは、図７で説明した前の工程でエアシリンダ５３の軸５４が前進しており、パレット２は停止している。組付機械または加工機械Ｍ１から組付または加工終了の信号を受けると、ステップ２１０へ進み、モータ４４を高速度で回転させる。すなわち、チェーン７，７の移動速度より速い回転速度（例えば、１２０［ｒｐｍ］または、３６［ｍ／ｍｉｎ］）にする。ステップ２２０へ進み、ｔ秒（例えば、２秒）以上経過したかどうかを判定する。否定ならば、ステップ２１０へ戻る。肯定ならば、ステップ２３０へ進み、エアシリンダ５３の軸５４を後退させることによりパレット２を加速させ、チェーン７，７の移動速度に素早く追従させる。ステップ２４０に進み、モータ４４を停止させる。
【００３１】
以上、説明した本実施の形態のフリーフローコンベアによれば、減速・停止時には、プーリの回転速度をチェーン７，７の速度より低速回転させることによりパレットの速度を減速したのち、エアシリンダ５３の軸５４にストッパ５７が当接するので滑らかに停止する。したがって、パレット２から部材が落下したり騒音を発生することがない。また、パレット２を次工程へ送るときには、プーリ４６の回転速度をチェーン７，７の移動速度より高速回転させることにより、パレット２を加速してチェーン７，７の移動速度に素早く追従させるので、搬送時間を短縮でき、生産のタクトタイムが短縮される。さらに、パレット２が停止しているときには、チェーン７，７の第１ローラ１６，１６および第２ローラ３６，３６が空回りするので、モータ１５に余分な動力をかけないため、モータの駆動力に負荷を与えない。また、パレット２が停止中は、モータ４４の回転が停止しているので余分な動力を使うことがない。
【００３２】
本発明の実施形態はこれに限定されず、以下のように変更してもよい。すなわち、パレットの減速・停止時にプーリを低速回転させたが、停止させてもよい。この場合は、図７のステップ１１０において、モータを停止させる。弾性部材に引っ張りばねを用いたがゴムでもよい。プーリに１つの環状リングを用いたが複数であってもよい。２つの工程での実施形態を示したが、３つの工程以上であってもよい。この場合は、加減速装置を複数コンベアに設ければよい。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、パレットの加速時には、加減速装置によりパレットが加速されて搬送路の速度に素早く追従できる。また、パレットの減速・停止時には、加減速装置によりパレットが減速したのち停止されるので、滑らかな停止が得られる。したがって、コンベアのタクトタイムを短縮でき、しかもパレットから部材が落下したり、騒音を発生することがない。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、チェーンを構成するローラが自由に回転できるので、パレットが停止時もローラが空回りして、モータの駆動力に負荷を与えることがない。
【００３５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の効果に加え、プーリの押圧力を得るためにパレットの方向へ付勢する弾性部材を設けたので、パレットの加速および減速・停止する制御が容易にでき、素早い追従と滑らかな停止が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る加減速装置の上面図である。
【図２】第１の実施形態に係る図１の正面図である。
【図３】第１の実施形態に係るフリーフローコンベアの正面図である。
【図４】第１の実施形態に係る駆動部の拡大図である。
【図５】第１の実施形態に係る従動部の拡大図である。
【図６】第１の実施形態に係る図３のＩ−Ｉ断面図である。
【図７】第１の実施形態に係る減速手段における制御フローチャートである。
【図８】第１の実施形態に係る加速手段における制御フローチャートである。
【符号の説明】
１    コンベア
１ａ  搬送路
２    パレット
３ａ  加減速装置
３ｂ  加減速装置
４    フレーム
５    駆動部
６    従動部
７    チェーン
１６  第１ローラ
３６  第２ローラ
４０  保持板
４４  モータ
４６  プーリ
４９  引っ張りばね（弾性部材）
５３  エアシリンダ
【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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