(57)【要約】【課題】フリクション駆動機能とリニア誘導駆動機能とを兼備した簡素なコンベヤ構造で搬送ライン内の搬送領域毎に搬送速度を変更設定でき、レイアウト設計を自由かつ簡便に実現できるハイブリッド駆動式トロリーコンベヤを提供すること。【解決手段】搬送ラインＬに沿った中空状搬送レール１１と、フリクションローラ１５ａを連結用受動バー１３の上部摺動面１３ａに当接させて連結用受動バー１３を摺動するフリクション駆動手段１５と、一次側固定子部材１７ａを二次側可動子部材となる連結用受動バー１３の上部摺動面１３ａと離間対向する位置に設けて連結用受動バー１３を誘導するリニア誘導モータ駆動手段１７とで構成されているハイブリッド駆動式トロリーコンベヤ１０。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ラインに沿って敷設された搬送レールと、フリクションローラを連結用受動バーの上部摺動面に当接させて連結用受動バーを摺動するフリクション駆動手段と、搬送レールから一次側固定子部材を二次側可動子部材となる連結用受動バーの上部摺動面と離間対向する位置に設けて連結用受動バーを誘導するリニア誘導モータ駆動手段とで構成されていることを特徴とするハイブリッド駆動式コンベヤ。
【請求項２】
前記リニアモータ駆動手段が、慣性走行を許容する設置間隔で配置されていることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動式コンベヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送物を搬送するコンベヤであって、特に、自動車製造ラインにおいて自動車ボディーを天井より吊り下げ搬送し、溶接工程、塗装工程などの各種工程へ搬送するためのトロリーコンベヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の搬送物を搬送するコンベヤとしては、搬送ラインに沿って延設した円形断面を有する搬送レールと、前記搬送レールの下面部分をレール長手方向に所定間隔で担持する多数のＪ字状レール吊設部材と、前記搬送レールの上面部分をレール長手方向に滑動する多数の逆Ｊ字状フック部材と、前記逆Ｊ字状フック部材の相互間に横架されて搬送物を吊着する搬送用従動バーと、前記搬送ラインに沿って離間配置されるとともに前記搬送用従動バーの両側面を挟装して搬送方向に摺動するフリクション駆動手段とで構成されたフリクション駆動式トロリーコンベヤがあり、このようなフリクション駆動式トロリーコンベヤは、搬送物を吊着する搬送用従動バーの一側面に当接して摺動させるフリクションローラを搬送ラインに沿って多数配置することによって、フリクションで搬送用従動バーに吊着された搬送物を搬送方向に順次搬送するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の従来例として、天井より垂設された搬送レールに搬送物を吊り下げるためのハンガー吊下フックを備えた搬送トロリーを走行自在に取り付け、この搬送トロリーをハンガー搬送チェーンによって多数連結して循環駆動させることによって搬送物を運搬するようにしたチェーン駆動式トロリーコンベヤがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−８０７１５号公報（図１−図４）
【特許文献２】
実開平５−３７７５９号公報（図１−図５）
【０００５】
ところが、従来のトロリーコンベヤにおいては、以下のような問題があった。すなわち、フリクション駆動式トロリーコンベヤは、搬送物を吊着する搬送用従動バーの一側面に対してフリクションローラの大きな押圧力を要するため、コンベヤ速度の高速化が期待できず、しかも、フリクション駆動式であるために、押圧負荷が大きくなれば、過度の接圧による摩耗なども発生してくるという問題があり、さらに、多数のフリクション駆動手段を搬送ラインの全搬送領域に亙って所定間隔で配置しなければならず多大な設備コストを強いられるという問題があった。
【０００６】
他方、チェーン駆動式トロリーコンベヤは、連続する搬送ライン内において搬送形態などに応じた各種の搬送速度に変更する必要がある場合、搬送ライン内で搬送速度の異なる搬送領域、例えば、曲線搬送領域や直線搬送領域ごとに個別のコンベヤを配備しなければならず、これらのコンベヤ間で円滑に搬送する際には高速搬送にも限度があり、また、チェーン駆動に必須の給油負担、駆動騒音などがより一段と増大し、しかも、搬送ラインのレイアウトを変更する際には、コンベヤ改造項目が多いので、多大な作業負担と作業工数を要するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、フリクション駆動機能とリニア誘導駆動機能とを兼備した簡素なコンベヤ構造で搬送ライン内の搬送領域毎に搬送速度を変更設定できるとともに、搬送ラインのレイアウト設計を自由かつ簡便に実現することができるハイブリッド駆動式トロリーコンベヤを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本請求項１の発明であるハイブリッド駆動式コンベヤは、搬送ラインに沿って敷設された搬送レールと、フリクションローラを連結用受動バーの上部摺動面に当接させて連結用受動バーを摺動するフリクション駆動手段と、搬送レールから一次側固定子部材を二次側可動子部材となる連結用受動バーの上部摺動面と離間対向する位置に設けて連結用受動バーを誘導するリニア誘導モータ駆動手段とで構成されていることによって、前記課題を解決したものである。
【０００９】
本請求項２の発明であるハイブリッド駆動式コンベヤは、請求項１記載の発明に加えて、前記リニアモータ駆動手段が慣性走行を許容する設置間隔で配置されていることにより、前記課題を更に解決したものである。
【００１０】
なお、本発明で採用する搬送用従動バーの上部摺動面は、搬送用従動バーを搬送レール内で支障なく搬送方向に移動させることができる形状であれば如何なる形状であっても良いが、フリクションローラとの摺接による動力伝達効率、一次側固定子部材との間のうず電流で生じる推力発生効率などを考慮すると、平坦な水平面で構成することが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド駆動式コンベヤにおけるフリクション駆動手段とリニアモータ駆動手段の配置レイアウトについては、相互の利点が充分に活用することができるように配置することが好ましく、安定した低速搬送が要求されるような搬送ラインの曲線搬送領域における搬入直前部、搬出直後部などにはフリクション駆動手段を、低騒音の高速搬送が要求されるような搬送ラインの直線搬送領域における搬入直後部などにはリニアモータ駆動手段を配置することが好都合である。
【００１２】
【作用】
本発明のハイブリッド駆動式コンベヤは、搬送ラインにフリクション駆動手段とリニアモータ駆動手段とを備えていることによって、連結用受動バーがフリクション駆動手段のフリクションローラとの間で摺動して搬送されるとともに、連結用受動バーがリニア誘導モータ駆動手段の一次側固定子部材との間でうず電流による推進力を発生して誘導される。
【００１３】
【実施例】
本発明に係るハイブリッド駆動式コンベヤの一実施例であるハイブリッド駆動式トロリーコンベヤは、自動車ボディーＷを溶接工程に移動するために吊着状態で搬送するためのものであって、以下、図面に基づいて説明する。
【００１４】
ここで、図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド駆動式トロリーコンベヤの搬送形態を示したレイアウト図であり、図２は、フリクション駆動手段を配置した曲線搬送領域におけるコンベヤ概要図であり、図３は、図２のＡで囲んだ部分の拡大図であり、図４は、図３のＸ−Ｘ方向からみた搬送状態を示す図であり、図５は、リニアモータ駆動手段を配置した直線搬送領域におけるコンベヤ概要図であり、図６は、図５のＢで囲んだ部分の拡大図であり、図７は、図６のＹ−Ｙ方向からみた搬送状態を示す図である。
【００１５】
まず、本実施例のハイブリッド駆動式トロリーコンベヤ１０は、図１に示すように、曲線搬送領域Ｌ１と直線搬送領域Ｌ２とからなる搬送ラインＬに設置されており、図２乃至図７に示すように、搬送ラインＬに沿って敷設された中空状搬送レール１１と、該中空状搬送レール１１内に形成されたガイド面１１ｄ、１１ｄを走行する前後一対のガイドローラ１２ａ、１２ａと走行面１１ｅ、１１ｅを走行する左右一対の走行車輪１２ｂ、１２ｂとを備えるとともに搬送物Ｗを吊着して中空状搬送レール１１に形成された下部スリット１１ｃに沿って移動する多数の搬送トロリー１２と、前記中空状搬送レール１１内で搬送トロリー１２の相互間に横架された連結用受動バー１３と、前記中空状搬送レール１１に形成された上部スリット１１ｂからフリクションローラ１５ａを連結用受動バー１３の上部摺動面１３ａに当接させて連結用受動バー１３を摺動するフリクション駆動手段１５と、前記中空状搬送レール１１の上部スリット１１ｂから一次側固定子部材を二次側可動子部材となる連結用受動バー１３の上部摺動面１３ａと離間対向する位置に設けて連結用受動バー１３を誘導するリニア誘導モータ駆動手段１７とで構成されている。
【００１６】
すなわち、搬送ラインＬに沿って敷設された鋼材からなる中空状搬送レール１１と、この中空状搬送レール１１を走行して搬送物Ｗを吊着するための搬送トロリー１２と、前記中空状搬送レール１１内で搬送トロリー１２の相互間に横架された連結用受動バー１３とで構成されているとともに、図２乃至図４に示すように、曲線搬送領域Ｌ１の搬入直前位置に設置して連結用受動バー１３を摺動するフリクション駆動手段１５と、図５乃至図７に示すように、直線搬送領域Ｌ２に設置して連結用受動バー１３を誘導するリニア誘導モータ駆動手段１７とで構成されて、搬送トロリー１２に吊着された搬送物Ｗを搬送ラインＬに沿って順次搬送するようになっている。
なお、本実施例では、図２および図５に示すように、搬送物Ｗを２基の搬送トロリー１２で吊着している例を示す。
【００１７】
そこで、前記中空状搬送レール１１について詳しく説明すると、搬送ラインＬに沿って左右両側から対向配置したレールユニット１１ａ、１１ａで構成されているので、中空状搬送レール１１の上方には、フリクション駆動手段１５や後述するレール支持用ブラケット１６などを図２および図５に示すような任意間隔で取り付けるための上部スリット１１ｂが搬送ラインＬに沿って形成され、また、中空状搬送レール１１の下方には、搬送トロリー１２が搬送ラインＬに沿って移動する下部スリット１１ｃが形成されている。
【００１８】
したがって、前記中空状搬送レール１１の上部スリット１１ｂには、搬送ラインＬに沿って吊り下げ配置された上下一対の挟持プレート１６ａ、１６ｂなどからなるレール支持用ブラケット１６を、レールユニット１１ａ、１１ａの両側端部に対して挟持状態で設けることができるため、中空状搬送レール１１の吊り下げ位置を搬送ラインＬに沿って自由に設定もしくは変更できるので、搬送ラインＬのレイアウト設計を簡便にすることできる。
【００１９】
そして、前記中空状搬送レール１１の内部には、搬送ラインＬに沿って搬送トロリー１２を走行させる左右一対の垂直なガイド面１１ｄ、１１ｄと左右一対の水平な走行面１１ｅ、１１ｅが形成されている。
なお、前記左右一対の水平な走行面１１ｅ、１１ｅは、搬送トロリー１２を左右バランスさせて走行させるために中空状搬送レール１１の内部低位置に配置されており、左右一対の垂直なガイド面１１ｄ、１１ｄは、搬送トロリー１２を搬送方向にガタツキなく円滑に走行させるために前記中空状搬送レール１１の走行面１１ｅ、１１ｅよりもさらに低位置に配置されている。
【００２０】
つぎに、本実施例で採用している搬送トロリー１２の具体的構造について詳しく説明すると、中空状搬送レール１１内のガイド面１１ｄ、１１ｄを走行する前後一対のガイドローラ１２ａ、１２ａと中空状搬送レール１１内の走行面１１ｅ、１１ｅを走行する左右一対の走行車輪１２ｂ、１２ｂとを備え、搬送物Ｗを吊着する場合は、中空状搬送レール１１から下方に突出して左右両側へ揺動自在となるハンガー１２ｃを備え、このハンガー１２ｃに搬送物Ｗを吊着するようになっている。
【００２１】
なお、図３乃至図４に示す搬送トロリー１２は、図２乃至図３から明らかなように、ハンガー１２ｃを備えていないものであるが、ハンガー１２ｃの取り付け形態を図示するために便宜的に付記している。
したがって、この搬送トロリー１２によれば、吊着された搬送物Ｗが中空状搬送レール１１に沿って円滑に移動するので、搬送物Ｗの吊着姿勢を搬送方向の前後と左右に安定させる吊着姿勢安定化機能を発揮することができる。
【００２２】
また、前記搬送トロリー１２、１２の相互間に横架された鋼材からなる連結用受動バー１３には、中空状搬送レール１１の上部スリット１１ｂからフリクション駆動手段１５を当接させる平坦な上部摺動面１３ａが形成されており、後述するようなフリクション駆動手段１５からの摺動力やリニア誘導モータ駆動手段１７で生じる推力を損失することなく十分な動力伝達効率を発揮させるようになっている。
なお、前記連結用受動バー１３は、中空状搬送レール１１内を搬送方向に沿って移動し得るような寸法のバー断面形状を備えて中空状搬送レール１１の内周壁との不用意な接触を回避することができ、また、搬送物Ｗの全長よりやや長い長尺体であれば、搬送される搬送物Ｗの相互接触を回避することができる。
【００２３】
さらに、前記曲線搬送領域Ｌ１に設置したフリクション駆動手段１５の具体的構造について詳しく説明すると、図３および図４に示すように、中空状搬送レール１１の上部スリット１１ｂから連結用受動バー１３の上部摺動面１３ａに当接するＮＢＲ製、または、ウレタン製のフリクションローラ１５ａを備えており、このフリクションローラ１５ａは、モータ１５ｂによる回転を減速機１５ｃを介して回動して連結用受動バー１３を搬送方向に摺動させるようになっている。
【００２４】
また、前記フリクション駆動手段１５は、フリクションローラ１５ａが連結用受動バー１３の上部摺動面１３ａを押圧するための押圧スプリング１５ｄ、枢軸部１５ｅなどからなるバネ付勢機構を備えて、フリクションローラ１５ａが連結用受動バー１３の上部摺動面１３ａに対して空転することなく確実に当接して搬送力を付加できるようになっている。
【００２５】
他方、前記直線搬送領域Ｌ２に設置したリニア誘導モータ駆動手段１７の具体的構造について詳しく説明すると、図６および図７に示すように、前記中空状搬送レール１１の上部スリット１１ｂから一次側固定子部材１７ａを二次側可動子部材となる連結用受動バー１３の上部摺動面１３ａと離間対向する位置に設け、前記連結用受動バー１３と一次側固定子部材１７ａとの間でうず電流による推進力を発生させて連結用受動バー１３を誘導するようになっている。
【００２６】
そして、本実施例の場合、前記一次側固定子部材１７ａは、鉄心と巻線などで構成され、二次側可動子部材となる連結用受動バー１３は非磁性導体であるアルミニウム板や銅版などの単一導体と組み合わせた複合導体から構成されている。
【００２７】
さらに、前記リニアモータ駆動手段１７は、図示しないが、直線搬送領域Ｌ２において慣性走行を許容する設置間隔で配置して推進力を大きく出力設定すると、直線搬送領域Ｌ２において極めて大きな加減速が可能となり、コンベヤ構造をより一段と簡素化することができる。
【００２８】
このようにして得られた本発明のハイブリッド駆動式トロリーコンベヤ１０は、中空状搬送レール１１内で搬送トロリー１２、１２の相互間に横架された連結用受動バー１３と、フリクションローラ１５ａを連結用受動バー１３に当接するフリクション駆動手段１５と、一次側固定子部材１７ａを連結用受動バー１３と離間対向する位置に設けたリニア誘導モータ駆動手段１７とで構成されていることによって、連結用受動バー１３が、曲線搬送領域Ｌ１の搬入直前位置においてフリクションローラ１５ａとの間で摺動して搬送力を得るフリクション駆動機能を発揮できるとともに、直線搬送領域Ｌ２においてリニア誘導モータ駆動手段１７の一次側固定子部材１７ａとの間でうず電流による推進力を発生させるリニア誘導駆動機能を発揮できる。
【００２９】
そして、前記搬送トロリー１２は、中空状搬送レール１１内のガイド面１１ｄ、１１ｄを走行する前後一対のガイドローラ１２ａ、１２ａと走行面１１ｅ、１１ｅを走行する左右一対の走行車輪１２ｂ、１２ｂとを備えており、中空状搬送レール１１に沿って円滑に安定して移動するので、搬送トロリー１２に吊着された搬送物Ｗを常に搬送方向の前後と左右に安定させる吊着姿勢安定化機能を発揮でき、また、前記連結用受動バー１３は、搬送ラインＬの曲線搬送領域Ｌ１において円弧軌跡に対して弦を形成する２点支持状態で円滑に追従しながら搬送方向の転換する円弧ライン追従機能を発揮できる。
したがって、たとえ、重量搬送物Ｗであっても揺れがなく確実かつ円滑な搬送を達成することができるばかりでなく、搬送トロリー１２を構成する前後一対のガイドローラ１２ａ、１２ａや左右一対の走行車輪１２ｂ、１２ｂなどに過度の偏荷重を生じることが無く、トロリー構成部品の耐久性を向上させることができる。
【００３０】
前記フリクション駆動手段１５は、連結用受動バー１３に対するフリクションローラ１５ａの押し付け力が中空状搬送レール１１内の走行面１１ｅ、１１ｅから鉛直方向に働く反力と対向して、フリクションローラ１５ａが連結用受動バー１３に対して確実に摺動する摺動維持機能を発揮できる。
【００３１】
そして、前記リニア誘導モータ駆動手段１７は、非接触駆動であるため、接触駆動において生じがちなスリップによる加速、減速の限界がなく、低騒音搬送が可能となり、また、推進力を大きく設定することによって極めて大きな加減速が可能となる。
【００３２】
以上のとおりであるから、本実施例であるハイブリッド駆動式トロリーコンベヤ１０は、連結用受動バー１３を介して、曲線搬送領域Ｌ１の搬入直前部に設置したフリクション駆動手段１５で安定した低速搬送を達成するとともに直線搬送領域Ｌ２の搬入部に設置したリニア誘導モータ駆動手段１７で高速搬送を達成することができ、しかも、フリクション駆動機能とリニア誘導駆動機能とを兼備した簡素なコンベヤ構造で搬送ラインＬ内の搬送領域Ｌ１，Ｌ２毎に搬送速度を変更設定できるとともに、搬送ラインＬのレイアウト設計を自由かつ簡便に実現することができるなど、その自動車ボディーの溶接工程における取り扱い上の効果は甚大である。
【００３３】
なお、本発明のハイブリッド駆動式コンベヤの基本的形態については、上述したような実施例の搬送トロリー１２を備えたコンベヤ形態を例示して説明したが、フリクション駆動手段とリニア誘導モータ駆動手段とが組み込まれていれば、これ以外の、床面搬送する台車方式のコンベヤ形態などであっても何ら構わない。
【００３４】
【発明の効果】
このようにして得られた本発明のハイブリッド駆動式コンベヤは、本発明に特有のコンベヤ構造を有しているので、以下のような効果を奏することができる。すなわち、本請求項１記載のハイブリッド駆動式コンベヤは、連結用受動バーに当接させて摺動するフリクション駆動手段と連結用受動バーに離間対向する位置に設けてうず電流による推力で誘導するリニア誘導モータ駆動手段とで構成されていることによって、フリクション駆動機能とリニア誘導駆動機能とを発揮させるための構成要素として連結用受動バーを共用しているため、コンベヤ構造が簡素化され、操作性、作業環境も向上させることができる。
【００３５】
しかも、本請求項１記載のハイブリッド駆動式コンベヤは、搬送ラインＬをレイアウト設計する際に、フリクション駆動手段の利点とリニア誘導モータ駆動手段の利点を生かして、合理的なレイアウトを自由かつ簡便に実現することができる。
【００３６】
本請求項２記載のハイブリッド駆動式コンベヤは、本請求項１記載の発明が奏する効果に加えて、前記リニアモータ駆動手段が慣性走行を許容する設置間隔で配置されていることにより、推進力を大きく出力設定すると、直線搬送領域において極めて大きな加減速が可能となり、コンベヤ構造をより一段と簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド駆動式トロリーコンベヤの搬送形態を示したレイアウト図。
【図２】フリクション駆動手段を配置した曲線搬送領域のコンベヤ概要図。
【図３】図２のＡで囲んだ部分の拡大図。
【図４】図３のＸ−Ｘ方向からみた搬送状態を示す図。
【図５】リニアモータ駆動手段を配置した直線搬送領域のコンベヤ概要図。
【図６】図５のＢで囲んだ部分の拡大図。
【図７】図６のＹ−Ｙ方向からみた搬送状態を示す図。
【符号の説明】
１０    ・・・  ハイブリッド駆動式トロリーコンベヤ
１１    ・・・  中空状搬送レール
１１ａ  ・・・  レールユニット
１１ｂ  ・・・  上部スリット
１１ｃ  ・・・  下部スリット
１１ｄ  ・・・  ガイド面
１１ｅ  ・・・  走行面
１２    ・・・  搬送トロリー
１２ａ  ・・・  ガイドローラ
１２ｂ  ・・・  走行車輪
１２ｃ  ・・・  ハンガー
１３    ・・・  連結用受動バー
１３ａ  ・・・  上部摺動面
１５    ・・・  フリクション駆動手段
１５ａ  ・・・  フリクションローラ
１５ｂ  ・・・  モータ
１５ｃ  ・・・  減速機
１５ｄ  ・・・  押圧スプリング
１５ｅ  ・・・  枢軸部
１５ｆ  ・・・  取り付け用ブラケット
１６    ・・・  レール支持用ブラケット
１６ａ  ・・・  挟持プレート
１６ｂ  ・・・  挟持プレート
１７    ・・・  リニア誘導モータ駆動手段
１７ａ  ・・・  一次側固定子部材
Ｗ      ・・・  搬送物（自動車ボディ）
Ｌ      ・・・  搬送ライン
Ｌ１    ・・・  曲線搬送領域
Ｌ２    ・・・  直線搬送領域
【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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