(57)【要約】【課題】  簡易な構成で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】  軸方向に移動可能なロッド６ａ，６ｂ，６ｃをそれぞれ有する複数のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃと、複数のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃをそれぞれ位置決め固定するとともに位置決め固定した位置を支点として遊動可能に支持するボールジョイント３ａ，３ｂ，３ｃと、複数のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃのロッド６ａ，６ｂ，６ｃ下端がそれぞれボールジョイントで連結された連結部材７と、この連続部材７から鉛直方向に設けられた搬送ベース１２を備えて構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に移動可能なアクチュエータロッドを有する複数のアクチュエータと、
該複数のアクチュエータをそれぞれ位置決め固定するとともに該位置決め固定した位置を支点として遊動可能に支持する位置決支持手段と、
前記複数のアクチュエータの遊動に対応可動に前記アクチュエータロッドの先端をそれぞれ連結するとともに前記搬送物を搬送可能な連結搬送手段と、
を備える搬送装置。
【請求項２】
搬送に関する搬送情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された搬送情報に基づき前記複数のアクチュエータを駆動制御する駆動制御手段と、を備える請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記複数のアクチュエータは、３つ以上であり、
前記位置決支持手段は、該複数のアクチュエータを垂下状に支持する手段である請求項１または請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記連結搬送手段は、前記搬送物を搬送するための搬送部と、該搬送部を常に鉛直方向に向ける鉛直方向手段と、を有する手段である請求項３に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記位置決支持手段は、前記位置決め固定した位置を支点として前記アクチュエータを遊動可能に支持する手段としてボールジョイントを有する手段である請求項１ないし請求項４いずれかに記載の搬送装置。
【請求項６】
前記連結搬送手段は、前記複数のアクチュエータの遊動に対応可動に前記アクチュエータロッドの先端をそれぞれ連結する手段としてボールジョイントを有する手段である請求項１ないし請求項５いずれかに記載の搬送装置。
【請求項７】
前記複数のアクチュエータは、空気圧により前記アクチュエータロッドを移動させるエアシリンダである請求項１ないし請求項６いずれかに記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送物を所定位置に搬送することのできる搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の搬送装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、部品を保持する部品保持ツールと、Ｘ軸方向に配置されたＸ軸方向レール手段と、部品保持ツールをＸ軸方向レール手段に沿って移動させるためのＸ軸方向駆動手段と、Ｙ軸方向に配置されたＹ軸方向レール手段と、部品保持ツールをＹ軸方向レール手段に沿って移動させるためのＹ軸方向駆動手段と、Ｚ軸方向に配置されたＺ軸方向レール手段と、部品保持ツールをＺ軸方向レール手段に沿って移動させるためのＺ軸方向駆動手段と、を備えるものが提案されている。
この装置では、Ｘ軸方向駆動手段やＹ軸方向駆動手段，Ｚ軸方向駆動手段をそれぞれ駆動することで、部品保持ツールをＸ軸方向レールやＹ軸方向レール，Ｚ軸方向レールに沿って所望の位置に移動させることができるものである。
【特許文献１】特許第３３４２１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような搬送装置では、部品保持ツールを所望の位置に移動させるためのレールを各軸方向に配置しなければならず、構造が複雑で大掛かりなものとなってしまうという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、簡易な構成で搬送物を搬送することを目的の１つとし、また、作業者の負担を軽減することを目的の１つとする搬送装置を提供するものであり、その請求項１は、軸方向に移動可能なアクチュエータロッドを有する複数のアクチュエータと、該複数のアクチュエータをそれぞれ位置決め固定するとともに該位置決め固定した位置を支点として遊動可能に支持する位置決支持手段と、前記複数のアクチュエータの遊動に対応可動に前記アクチュエータロッドの先端をそれぞれ連結するとともに前記搬送物を搬送可能な連結搬送手段とを備えることである。
【０００５】
また、請求項２は、搬送に関する搬送情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された搬送情報に基づき前記複数のアクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを備えることである。
【０００６】
また、請求項３は、前記複数のアクチュエータは、３つ以上であり、前記位置決支持手段は、該複数のアクチュエータを垂下状に支持する手段であることである。
【０００７】
また、請求項４は、前記連結搬送手段は、前記搬送物を搬送するための搬送部と、該搬送部を常に鉛直方向に向ける鉛直方向手段とを有する手段であることである。
【０００８】
また、請求項５は、前記位置決支持手段は、前記位置決め固定した位置を支点として前記アクチュエータを遊動可能に支持する手段としてボールジョイントを有する手段であることである。
【０００９】
また、請求項６は、前記連結搬送手段は、前記複数のアクチュエータの遊動に対応可動に、前記アクチュエータロッドの先端をそれぞれ連結する手段としてボールジョイントを有する手段であることである。
【００１０】
また、請求項７は、前記複数のアクチュエータは、空気圧により前記アクチュエータロッドを移動させるエアシリンダであることである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の搬送装置は、軸方向に移動可能なアクチュエータロッドを有する複数のアクチュエータと、該複数のアクチュエータをそれぞれ位置決め固定するとともに該位置決め固定した位置を支点として遊動可能に支持する位置決支持手段と、前記複数のアクチュエータの遊動に対応可動に前記アクチュエータロッドの先端をそれぞれ連結するとともに前記搬送物を搬送可能な連結搬送手段とを備えることにより、複数のアクチュエータをそれぞれ位置決め固定された位置で遊動可能に支持し、これら複数のアクチュエータのアクチュエータロッドの先端をアクチュエータの遊動に対応可能に連結搬送手段によって連結したから、各アクチュエータロッドの移動量に基づいて連結搬送手段の位置を変更することができる。即ち、レール等がなくても搬送物を所望の位置に搬送することができるものであり、簡易な構成で搬送物を搬送することができるものとなる。
【００１２】
また、搬送に関する搬送情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された搬送情報に基づき前記複数のアクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを備えることにより、搬送情報に基づいてアクチュエータを駆動制御することができるものとなる。
【００１３】
また、前記複数のアクチュエータは、３つ以上であり、前記位置決支持手段は、該複数のアクチュエータを垂下状に支持する手段であることにより、搬送物を３次元方向に搬送することができるものとなる。
【００１４】
また、前記連結搬送手段は、前記搬送物を搬送するための搬送部と、該搬送部を常に鉛直方向に向ける鉛直方向手段とを有する手段であることにより、搬送部を常に鉛直方向に向けることができるものである。
【００１５】
また、前記位置決支持手段は、前記位置決め固定した位置を支点として前記アクチュエータを遊動可能に支持する手段としてボールジョイントを有する手段であることにより、簡易に、位置決め固定した位置を支点としてアクチュエータを遊動可能に支持することができるものとなる。
【００１６】
また、前記連結搬送手段は、前記複数のアクチュエータの遊動に対応可動に、前記アクチュエータロッドの先端をそれぞれ連結する手段としてボールジョイントを有する手段であることにより、簡易に、複数のアクチュエータの遊動に対応可能にアクチュエータロッドの先端を連結することができるものとなる。
【００１７】
また、前記複数のアクチュエータは、空気圧により前記アクチュエータロッドを移動させるエアシリンダであることにより、空気圧を変化させるだけでアクチュエータロッドを良好に移動させることができるものとなる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、搬送装置の概略構成図である。
図において、搬送装置の装置フレーム２には、３ヶ所に間隔をおいてボールジョイント３ａ，３ｂ，３ｃが設けられており、この各ボールジョイント３ａ，３ｂ，３ｃから下向きに位置決支持アーム４ａ，４ｂ，４ｃがそれぞれ設けられており、位置決支持アーム４ａ，４ｂ，４ｃの下端には、エアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃがそれぞれ連結されている。
【００１９】
この各エアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃのロッド６ａ，６ｂ，６ｃの下端は、それぞれボールジョイント７ａ，７ｂ，７ｃを介して連結部材７に連結されている。
この連結部材７から下向きに吊り下げバー８が設けられており、吊り下げバー８の下端には、ボールジョイント９を介して吊り下げシリンダ１０が垂設されており、この吊り下げシリンダ１０のロッド１０ａの下端には、ボールジョイント１１を介して略水平状に搬送ベース１２が設けられており、搬送ベース１２の下面には、バネ等の弾性部材１３ａ，１３ｂを介在させて、それぞれ電磁石１４ａ，１４ｂが設けられている。
【００２０】
なお、前記各エアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれ流路切替バルブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃに接続されている。また、吊り下げシリンダ１０も同様に流路切替バルブ１５ｄに接続されている。
制御装置１７は、ＣＰＵ１７ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ１７ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ１７ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ１７ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。
制御装置１７には、作業を開始するためのスタートスイッチ１８からのスタート信号やエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃのロッド６ａ，６ｂ，６ｃおよび吊り下げシリンダ１０のロッド１０ａのストローク量を検出するストロークセンサ５０ａ，５０ｂ，５０ｃおよび１００ａからのストローク信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４や電磁石１４ａ，１４ｂに搬送物が着磁したことを検出する圧力センサ１４ｃからの着磁信号Ｐが入力ポートを介して入力されている。また、制御装置１７からは、流路切換バルブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄへの駆動信号や電磁石１４ａ，１４ｂへの励磁信号が出力ポートを介して出力されている。
【００２１】
本例では、ボールジョイント３ａ，３ｂ，３ｃにより、各エアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃが遊動可能に支持されているため、この３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃの各ロッド６ａ，６ｂ，６ｃの移動量を制御することにより、レールがなくても搬送物をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の所望位置に搬送することができるものとなる。
なお、吊り下げシリンダ１０は、ボールジョイント７ａ等で常に鉛直方向に支持されており、所望位置に搬送ベース１２が移動された状態で、電磁石１４ａ，１４ｂが励磁されることで搬送物を電磁石１４ａ，１４ｂに磁着させて、搬送ベース１２に搬送物を受け取ることができ、この状態で適宜エアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃのロッド６ａ，６ｂ，６ｃの移動量が調整されて所望の位置に搬送物を移動させることができ、この状態で電磁石１４ａ，１４ｂをオフすることで、所望位置に搬送物を落下させることができるものである。
【００２２】
次に、こうして構成された搬送装置１の動作について説明する。
図２は、制御装置１７により実行されるメインルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、スタートスイッチ１８がオンとされたときに実行される。なお、スタートスイッチ１８がオンとされる前の搬送装置１の初期位置、即ち、エアシリンダ５ａ〜５ｃ，１０の初期位置は、搬送装置１の電源がオンとされたときに予め搬送ベース１２が搬送物を取上げ可能な位置となるよう設定されるものとした。
ここで、エアシリンダ５ａ〜５ｃおよび吊り下げシリンダ１０の初期位置の設定は、実施例では、予め、搬送装置１の試運転等により搬送ベース１２が搬送物を取上げ可能な位置となるエアシリンダ５ａ〜５ｃおよび吊り下げシリンダ１０へのエア供給量、即ち、流路切換バルブ１５ａ〜１５ｄへの励磁電流を測定し、初期時供給エア量として予めＲＯＭ１７ｂに記憶しておくものとした。
【００２３】
メインルーチンが実行されると、制御装置１７のＣＰＵ１７ａは、まず、電磁石１４ａ，１４ｂへの励磁処理を実行し（ステップＳ１０）、続いて、図３に例示する搬送処理（ステップＳ１２），図４に例示する部品離脱処理（ステップＳ１４）を実行する。
【００２４】
搬送処理では、図３に示すように、制御装置１７のＣＰＵ１７ａは、まず、圧力センサ１４ｃからの着磁信号Ｐを読み込む処理を実行する（ステップＳ２０）。そして、圧力センサ１４ｃからの着磁信号Ｐが有ったか否かを判定し（ステップＳ２２）、着磁信号Ｐが有ったと判断されると、搬送時供給エア量を設定し（ステップＳ２４）、設定した供給エア量となるよう流路切換バルブ１５ａ〜１５ｄを駆動制御して（ステップＳ２６）、本ルーチンを終了する。
ここで、搬送時供給エア量の設定は、実施例では、予め搬送装置１の試運転等を行なって、各エアシリンダ５ａ〜５ｃおよび吊り下げシリンダ１０が搬送物を搬送先へ搬送するために必要な供給エア量、即ち、流路切換バルブ１５ａ〜１５ｄへの励磁電流を測定し、搬送時供給エア量として予めＲＯＭ１７ｂに記憶してくものとした。
【００２５】
部品離脱処理では、図４に示すように、制御装置１７のＣＰＵ１７ａは、ストロークセンサ５０ａ〜５０ｃ，１００ａからのストローク信号Ｓ１〜Ｓ４および圧力センサ１４ｃからの着磁信号Ｐを読み込む処理を実行する（ステップＳ３０）。そして、全ストローク信号Ｓ１〜Ｓ４が入力されたか否かの判定を行ない（ステップＳ３２）、全ストローク信号Ｓ１〜Ｓ４が入力されたと判断されたときには、電磁石１４ａ，１４ｂへの励磁を停止する（ステップＳ３４）。続いて、圧力センサ１４ｃからの着磁信号Ｐの有無を判定し（ステップＳ３６）、着磁信号Ｐが無いと判断したときに、初期時供給エア量を設定し（ステップＳ３８）、設定した供給エア量となるよう流路切換バルブ１５ａ〜１５ｄを駆動制御して（ステップＳ４０）、本ルーチンを終了する。
【００２６】
以上説明した実施例の搬送装置１によれば、装置フレーム２に３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃをボールジョイント３ａ，３ｂ，３ｃにより垂下状に遊動可能に支持するとともに、この３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃの各ロッド６ａ，６ｂ，６ｃの下端をボールジョイント７ａ，７ｂ，７ｃを介して連結部材７に連結する。そして、連結部材７からボールジョイント９を介して下向きに垂設した吊り下げシリンダ１０のロッド１０ａの下端に搬送ベース１２を設ける。このため、各エアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃおよび吊り下げシリンダ１０の各ロッド６ａ，６ｂ，６ｃおよび１０ａの移動量、即ち、各エアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃおよび吊り下げシリンダ１０への供給エア量を変化させるだけで搬送物を所望の位置に搬送することができるから、搬送物の搬送を簡易な構成で確保できる。
【００２７】
また、３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃを垂下状に支持するだけであるから、簡易な構成で搬送物を３次元方向に搬送することができる。さらに、搬送ベース１２をボールジョイント１１を介してロッド１０ａに設けるものとしたから、搬送ベース１２に設けた電磁石１４ａ，１４ｂを常に鉛直方向に向けておくことができ、搬送物の取上げおよび取外しを安定して良好に行なうことができる。
【００２８】
実施例の搬送装置１では、３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃを用いるものとしたが、エアシリンダの数は２本であっても構わず、また、４本以上であっても良い。
【００２９】
実施例の搬送装置１では、３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃに加えて吊り下げシリンダ１０を用いるものとしたが、上下方向のストロークに余裕があれば吊り下げシリンダ１０は無くても良い。この場合、搬送ベース１２は、吊り下げバー８の下端にボールジョイント９を介して取り付けるものとすれば良い。
【００３０】
実施例の搬送装置１では、エアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃを用いるものとしたが、油圧式のシリンダや電動式のシリンダ等、ロッドを伸縮させることができれば如何なるアクチュエータを用いるものとしても構わない。
【００３１】
実施例の搬送装置１では、電磁石１４ａ，１４ｂを用いて搬送物を取上げるものとしたが、エアの吸引により搬送物を取上げるものやフック状のものにより搬送物を取上げるもの等、搬送物を取上げることができれば如何なるものであっても構わない。
【００３２】
実施例の搬送装置１では、３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃがボールジョイント３ａ、３ｂ、３ｃを支点に装置フレーム２に対して遊動するものとしたが、３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃの各ロッド６ａ，６ｂ，６ｃのストローク量に余裕がなければ、例えば、３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃを揺動可能なベースにボールジョイント３ａ、３ｂ、３ｃを介して遊動可能に支持し、このベースを別のエアシリンダにより揺動させてストローク量を稼ぐ構成としても良い。図５にこうした構成の搬送装置１の一例を示す正面図を、図６にこうした構成の搬送装置１の一例を示す平面構成図を示す。
【００３３】
図５および図６では、前記３本のエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃの上端を支持するボールジョイント３ａ，３ｂ，３ｃが三又状のベース２０に取り付けられたものであり、この三又状のベース２０は、装置フレーム２に支点軸１８を介し揺動可能に垂設された揺動アーム１９の下端に連結されている。
また、この三又状のベース２０の一部には、蝶番２２を介して上下方向に揺動可能に、エアシリンダ５ａを支持する上下板２０ａが設けられ、この上下板２０ａを上下動させるための上下用シリンダ２３がベース２０の上面に設けられている。
また、ベース２０の下面のＸ軸方向には、Ｘ方向エアシリンダ２１のロッド２１ａの先端が連結されており、このＸ方向シリンダ２１が作動されることで、ロッド２１ａの伸縮に伴い、ベース２０が支点軸１８を支点として回動されるように構成されている。
【００３４】
このようにＸ方向シリンダ２１を設けておけば、必要に応じＸ方向エアシリンダ２１を作動させて、ベース２０をＸ軸方向へ回転させることで、Ｘ軸方向への搬送ベース１２の移動距離をロッド２１ａの移動量分稼ぐことができるものとなり、Ｘ軸方向の遠い位置にも良好に搬送ベース１２を移動させることができるものとなる。
また、必要に応じ、上下用シリンダ２３を作動させ、上下板２０ａを下降させることで、エアシリンダ５ａを下動させることができ、上下板２０ａの上下動距離の分、エアシリンダ５ａのロッドの移動量を増大させることができるものとなる。
【００３５】
ここで、エアシリンダ５ａではなく、エアシリンダ５ｂまたはエアシリンダ５ｃまたはエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃの全てを蝶番を介して上下方向に揺動可能に上下板に支持するものとしても良く、この場合、上下板を上下させるための上下用シリンダをエアシリンダ５ｂまたはエアシリンダ５ｃまたはエアシリンダ５ａ，５ｂ，５ｃに対応して設けるものとすれば良い。
また、Ｘ方向シリンダ２１ではなく、Ｙ方向シリンダを設けるものとしたり、Ｘ方向シリンダ２１とＹ方向シリンダとの両方を設けるものしても良い。Ｘ方向シリンダ２１とＹ方向シリンダの両方を設けるものとした場合は、各シリンダのロッドをボールジョイントを介してベース２０に連結し、さらにベース２０をボールジョイントを介して装置フレーム２に取り付けるものとすれば良い。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】搬送装置の概略構成図である。
【図２】制御装置１７により実行されるメインルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】制御装置１７により実行される搬送処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】制御装置１７により実行される部品離脱処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】搬送装置の変更例を示す概略構成図である。
【図６】図５の平面概略構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  搬送装置
２  装置フレーム
３ａ，３ｂ，３ｃ  ボールジョイント
４ａ，４ｂ，４ｃ  位置決支持アーム
５ａ，５ｂ，５ｃ  エアシリンダ
６ａ，６ｂ，６ｃ  ロッド
７  連結部材
７ａ，７ｂ，７ｃ  ボールジョイント
１０  吊り下げシリンダ
１０ａ  ロッド
１２  搬送ベース
１３ａ，１３ｂ  弾性部材
１４ａ，１４ｂ  電磁石
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ  流路切替バルブ
１６  エア源
１７  制御装置
１８  支点軸
１９  揺動アーム
２０  三又状ベース
２０ａ  上下板
２１  Ｘ方向エアシリンダ
２１ａ  ロッド
２２  蝶番
２３  上下用シリンダ
２３ａ  ロッド
【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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