(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量化且つ小型化を図ることができる製品搬送ラックの移動技術を提供することを課題とする。【解決手段】所定の位置に置かれた製品搬送ラック１０の上部中央メンバ１８に、ロボットハンド５１を近づける。（ロボットハンド接近工程）フィンガ移動機構６１を作動させ、フィンガ５３、５３を矢印（４）のように移動させ、吊り下げピン４２をテーパ溝５６に入れる。（フィンガ移動工程）【効果】フィンガを小さくでき、ロボットハンドの小型化及び製品搬送ラックの移動装置の小型化を図ることができる。【選択図】図１１
2012254498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体により構成される製品用搬送ラックを、ロボットハンドで把持して移動させる製品搬送ラックの移動方法において、
前記枠体の上部中央に配置される上部中央メンバに前記ロボットハンドを近づけるロボットハンド接近工程と、
前記上部中央メンバに水平に交わり且つ対向して突出する一対の吊り下げピンに、前記ロボットハンドに設けられ前記吊り下げピンを挟む方向に移動可能な一対のフィンガを移動させるフィンガ移動工程と、
前記フィンガにそれぞれ設けられ前記吊り下げピンの受け側に広がるテーパ溝で、前記吊り下げピンを把持するピン把持工程と、
前記ロボットハンドで前記製品搬送ラックを持ち上げ所定の場所へ移動する移動工程とからなることを特徴とする製品搬送ラックの移動方法。
【請求項２】
枠体の上部中央に配置される上部中央メンバと、この上部中央メンバに水平に交わり且つ対向して突出する少なくとも一対の吊り下げピンとを有する製品搬送ラックをロボットハンドで把持して移動させる製品搬送ラックの移動装置であって、
前記ロボットハンドは、ロボットアームと、
このロボットアームの先端に対向して設けられ向かい合う方向に移動する一対のフィンガと、
これらのフィンガの対向する側にそれぞれ設けられ前記吊り下げピンの受け側に広がるテーパ溝と、
テーパ溝の底部に設けられ前記吊り下げピンが嵌るピン穴と、
からなることを特徴とする製品搬送ラックの移動装置。
【請求項３】
枠体の上部中央に配置される上部中央メンバと、この上部中央メンバに水平に交わり且つ対向して突出する少なくとも一対の吊り下げピンとを有する製品搬送ラックをロボットハンドで把持して移動させる製品搬送ラックの移動装置であって、
前記ロボットハンドは、ロボットアームと、
このロボットアームの先端に対向して設けられ向かい合う方向に移動する一対のフィンガと、
これらのフィンガの上面にそれぞれ設けられ上方に向けて且つ前記吊り下げピンの軸直角方向に広がるテーパ溝と、
テーパ溝の底部に設けられ前記吊り下げピンが嵌るピン溝と、
からなることを特徴とする製品搬送ラックの移動装置。
【請求項４】
前記製品は、軸直角方向の外力により弾性変形する金属リングであり、
前記製品搬送ラックは、前記金属リングの軸が水平になる姿勢で且つ前記金属リングを２列積載可能に搬送するものであって、前記枠体に渡され前記金属リングの左右側方を前記軸に沿って延びる左方メンバ及び右方メンバと、前記枠体に渡され前記金属リングの下方を前記軸に沿って延びる少なくとも１本の下方メンバと、この下方メンバ、前記左方メンバ及び前記右方メンバに設けられ前記金属リングの外周面を受ける受け部材と、前記下方メンバ、前記左方メンバ及び前記右方メンバから前記受け部材を挟むようにして延ばされ前記金属リングが軸方向に移動することを制限するストッパ部材とを備え、
前記下方メンバ、前記左方メンバ、前記右方メンバ、前記受け部材及び前記ストッパ部材は、表面にニッケルめっきが施されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の製品搬送ラックの移動装置。
【請求項５】
前記製品搬送ラックは、熱処理に搬入できる耐熱材料で構成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の製品搬送ラックの移動装置。
【請求項６】
前記枠体は、純ニッケル又はニッケル合金製であることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の製品搬送ラックの移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品搬送ラックを、ロボットハンドで把持して移動させる製品搬送ラックの移動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＶＴ（continuously variable transmission）は、一対のプーリとこれらのプーリに掛け渡すベルトとからなる。ベルトは、金属リングを多数枚積層してなる。
【０００３】
金属リングは、強度が要求されるために、窒化処理などの熱処理が施される。すなわち、金属リングを熱処理炉に投入して、熱処理を施す。この際に、多数本の金属リングを一括して炉に投入することが、生産性向上の点から望まれる。
【０００４】
そこで、製品搬送ラックに多数本の金属リングを入れ、製品搬送ラックを炉へ投入することが行われる。
【０００５】
製品搬送ラックには、金属リングの弾性復元力を利用して金属リングを保持するものが知られている（例えば、特許文献１（図４）参照。）。
【０００６】
図１８（ａ）は従来技術に係る製品搬送ラックの正面図であり、製品搬送ラック１００は、金属リング１０１の軸が図表裏方向を向くようにして、複数の金属リング１０１を２列に並べて積載可能な製品搬送ラック１００である。
【０００７】
製品搬送ラック１００は、金属リング１０１を囲う枠体１０２と、この枠体１０２に渡され金属リング１０１の左右側方を金属リング１０１の軸に沿って延びる側方メンバ１０３と、金属リング１０１の下方を軸に沿って延びる下方メンバ１０４と、枠体１０２の上部に渡され金属リング１０１の軸に沿って延びる上部側方メンバ１０５とからなる。
【０００８】
製品搬送ラック１００を所定の場所へ移動させるには、製品搬送ラックの移動装置１０６のロボットハンド１０７を広げる。製品搬送ラックの移動装置１０６を矢印（１）のように移動させる。
【０００９】
（ｂ）に示すように、ロボットハンド１０７を矢印（２）のように移動させ、フィンガ部１０８を上部側方メンバ１０５に引っ掛ける。製品搬送ラックの移動装置１０６を矢印（３）のように移動させることで、製品搬送ラック１００を持ち上げて所定の場所に移動させることができる。
【００１０】
しかし、フィンガ部１０８を上部側方メンバ１０５の外方から近づけるため、ロボットハンド１０７が長くなり、製品搬送ラックの移動装置１０６が重く、大型化する。
【００１１】
製品搬送ラックの移動装置１０６が重くて大型であると、移動装置１０６の移動速度を抑えると共にロボットハンド１０７への負荷が大きくなる。製品搬送ラックの移動装置１０６の移動速度が小さいと、作業時間が延びて生産性が低下する。負荷が大きいとロボットハンド１０７の剛性向上を図る必要があり、ロボットの大型化につながる。
【００１２】
以上の点から、製品搬送ラックの移動装置は軽く、小型であることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特許第４２１９１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、軽量化且つ小型化を図ることができる製品搬送ラックの移動技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に係る発明は、枠体により構成される製品用搬送ラックを、ロボットハンドで把持して移動させる製品搬送ラックの移動方法において、前記枠体の上部中央に配置される上部中央メンバに前記ロボットハンドを近づけるロボットハンド接近工程と、前記上部中央メンバに水平に交わり且つ対向して突出する一対の吊り下げピンに、前記ロボットハンドに設けられ前記吊り下げピンを挟む方向に移動可能な一対のフィンガを移動させるフィンガ移動工程と、前記フィンガにそれぞれ設けられ前記吊り下げピンの受け側に広がるテーパ溝で、前記吊り下げピンを把持するピン把持工程と、前記ロボットハンドで前記製品搬送ラックを持ち上げ所定の場所へ移動する移動工程とからなることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る発明は、枠体の上部中央に配置される上部中央メンバと、この上部中央メンバに水平に交わり且つ対向して突出する少なくとも一対の吊り下げピンとを有する製品搬送ラックをロボットハンドで把持して移動させる製品搬送ラックの移動装置であって、ロボットハンドは、ロボットアームと、このロボットアームの先端に対向して設けられ向かい合う方向に移動する一対のフィンガと、これらのフィンガの対向する側にそれぞれ設けられ吊り下げピンの受け側に広がるテーパ溝と、テーパ溝の底部に設けられ吊り下げピンが嵌るピン穴と、からなることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に係る発明では、枠体の上部中央に配置される上部中央メンバと、この上部中央メンバに水平に交わり且つ対向して突出する少なくとも一対の吊り下げピンとを有する製品搬送ラックをロボットハンドで把持して移動させる製品搬送ラックの移動装置であって、ロボットハンドは、ロボットアームと、このロボットアームの先端に対向して設けられ向かい合う方向に移動する一対のフィンガと、これらのフィンガの上面にそれぞれ設けられ上方に向けて且つ吊り下げピンの軸直角方向に広がるテーパ溝と、テーパ溝の底部に設けられ吊り下げピンが嵌るピン溝と、からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る発明では、製品は、軸直角方向の外力により弾性変形する金属リングであり、製品搬送ラックは、金属リングの軸が水平になる姿勢で且つ金属リングを２列積載可能に搬送するものであって、枠体に渡され金属リングの左右側方を軸に沿って延びる左方メンバ及び右方メンバと、枠体に渡され金属リングの下方を軸に沿って延びる少なくとも１本の下方メンバと、この下方メンバ、左方メンバ及び右方メンバに設けられ金属リングの外周面を受ける受け部材と、下方メンバ、左方メンバ及び右方メンバから受け部材を挟むようにして延ばされ金属リングが軸方向に移動することを制限するストッパ部材とを備え、下方メンバ、左方メンバ、右方メンバ、受け部材及びストッパ部材は、表面にニッケルめっきが施されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に係る発明では、製品搬送ラックは、熱処理に搬入できる耐熱材料で構成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に係る発明では、枠体は、純ニッケル又はニッケル合金製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明では、上部中央メンバに水平に交わり且つ対向して突出する一対の吊り下げピンに、ロボットハンドに設けられ吊り下げピンを挟む方向に移動可能な一対のフィンガを移動させるフィンガ移動工程とを有する。
【００２２】
１本の上部メンバのみをフィンガで掴むので、複数のメンバを掴むフィンガに比較して、フィンガを小さくでき、ロボットハンドの小型化及び製品搬送ラックの移動装置の小型化を図ることができる。
【００２３】
加えて、フィンガにそれぞれ設けられピンの受け側に広がるテーパ溝で、吊り下げピンを把持するピン把持工程とを有する。
【００２４】
仮に、吊り下げピンを入れる穴がストレート穴である場合、製品搬送ラックの吊り下げピンの位置にバラツキがあるため、位置合わせが高度になる。この点、本発明では、テーパ溝で吊り下げピンの位置のバラツキを許容するので、ピン把持工程でのロボットハンドの位置調整が高度でなくて済み、全体として製品搬送ラックの移動工数の低減を図ることができる。
【００２５】
請求項２に係る発明では、ロボットハンドは、ロボットアームの先端に対向して設けられ向かい合う方向に移動する一対のフィンガを有する。
【００２６】
フィンガの大きさは、１本の上部中央メンバのみを掴むサイズで済むので、フィンガが小さくなり、ロボットハンドの軽量化及び小型化を図ることができる。結果、ロボットのコストの低減を図ることができる。
【００２７】
フィンガの対向する側にそれぞれ設けられ吊り下げピンの受け側に広がるテーパ溝と、テーパ溝の底部に設けられ吊り下げピンが嵌るピン穴とを有する。
【００２８】
仮に、吊り下げピンを入れる穴がストレート穴である場合、製品搬送ラックの吊り下げピンの位置にバラツキがあるため、位置合わせが高度になる。この点、本発明では、テーパ溝で吊り下げピンの位置のバラツキを許容するので、ピン把持工程でのロボットハンドの位置調整が高度でなくて済む。テーパ溝をフィンガに設けるだけなので、構造が簡易であり、装置全体のコストの低減を図ることができる。
【００２９】
請求項３に係る発明では、ロボットハンドは、フィンガの上面にそれぞれ設けられ上方に向けて且つ吊り下げピンの軸直角方向に広がるテーパ溝と、テーパ溝の底部に設けられ吊り下げピンが嵌るピン溝とを有する。
【００３０】
仮に、吊り下げピンを入れる溝がストレート溝である場合、製品搬送ラックの吊り下げピンの位置にバラツキがあるため、位置合わせが高度になる。この点、本発明では、フィンガを吊り下げピンの下方から接近させてテーパ溝に吊り下げピンを入れる際、テーパ溝で吊り下げピンの位置のバラツキを許容するので、ピン把持工程でのロボットハンドの位置調整が高度でなくて済む。テーパ溝をフィンガの上面に設けるだけなので、加工が容易であり、装置全体のコストの低減を図ることができる。
【００３１】
請求項４に係る発明では、下方メンバ、左方メンバ及び右方メンバから受け部材を挟むようにして金属リングの軸方向への移動を制限するストッパ部材が延ばされている。
【００３２】
受け部材を挟むようにしてストッパ部材を配置しただけなので、製品搬送ラックを簡便な構造にすることができ、コストの低減を図ることができる。
【００３３】
さらに、金属リングを受け部材で受けるように製品搬送ラックに載置するだけなので、金属リングの載置を短時間で行うことができる。
【００３４】
請求項５に係る発明では、製品搬送ラックは、熱処理に搬入できる耐熱材料で構成されている。
【００３５】
耐熱材料であるので、製品を製品搬送ラックに載せたまま窒化炉に投入できる。多数個の製品を一括して窒化炉に投入できるため、生産性の向上を図ることができる。
【００３６】
請求項６に係る発明では、枠体は、純ニッケル又はニッケル合金製である。
【００３７】
仮に、ステンレス鋼や普通鋼で枠体が構成され、このような枠体が窒化雰囲気に晒されると、鋼中に窒素原子が浸入し、脆くなり、枠体の寿命が短くなる。対策として、ニッケルめっきで被覆することが考えられるが、めっきでは摩耗が不可避的に発生する。
【００３８】
本発明では、純ニッケル又はニッケル合金製としたので、表面剥離の虞がない。ロボットハンドで枠体を掴んでも、めっきの剥がれや摩耗の心配がなく、枠体の寿命が短くなるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１に係る製品搬送ラックの移動装置及び製品搬送ラックの正面図である。
【図２】製品搬送ラックの斜視図である。
【図３】実施例１に係る製品搬送ラックの移動装置の斜視図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図１の５−５線断面図である。
【図６】製品搬送ラックの左側面図である。
【図７】製品搬送ラックの要部斜視図である。
【図８】図７の８ａ−８ａ及び８ｂ−８ｂ線断面図である。
【図９】ストッパ部材の作用を説明する図である。
【図１０】製品搬送ラックが使用されるバッチ式窒化炉の平面図である。
【図１１】ロボットハンド接近工程及びフィンガ移動工程を説明する図である。
【図１２】ピン把持工程及び移動工程を説明する図である。
【図１３】実施例２のピン把持工程及び移動工程を説明する図である。
【図１４】実施例３に係る製品搬送ラックの移動装置の斜視図である。
【図１５】実施例３に係る製品搬送ラックの移動装置の作用図である。
【図１６】実施例４に係る製品搬送ラックの移動装置の斜視図である。
【図１７】図１６の１７矢視図である。
【図１８】従来技術に係る製品搬送ラックの基本原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例１】
【００４１】
先ず、本発明の実施例１を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、金属リング１１の軸１２は、図表裏方向に延びており、軸１２直角方向の外力により弾性変形する。
【００４２】
製品搬送ラック１０は、金属リング１１を囲う枠体１３と、この枠体１３に渡され金属リング１１の左右側方を軸１２に沿って延びる左方メンバ１４、中央メンバ１５及び右方メンバ１６と、枠体１３に渡され金属リング１１の上部側方を軸１２に沿って延びる上部左方メンバ１７、上部中央メンバ１８及び上部右方メンバ１９と、枠体１３に渡され金属リング１１の下方を軸１２に沿って延びる下方メンバ２１〜２４とを備える。
【００４３】
金属リング１１は、外力がなければ略真円形状であるが、製品搬送ラック１０に載置されると外力により楕円状となる。金属リング１１は弾性復元力により真円形状に戻ろうとするが、左方メンバ１４、中央メンバ１５及び右方メンバ１６の位置が、軸１２よりも高い位置にあるので、金属リング１１が下方メンバ２１〜２４から浮かび上がることはない。
【００４４】
枠体１３は、棒材、パイプ材及び板材の少なくとも１つの部材で構成されている。枠体１３には、金属リング１１、１１が軸１２を平行にして２列に並べられている。左右の金属リング１１、１１の上部の間に空間４１があり、この空間４１に上部中央メンバ１８が通されている。
【００４５】
製品搬送ラックの移動装置５０のロボットハンド５１は、空間４１に入り込みように配置される。空間４１は、金属リング１１、１１の間にあるため、枠体１３の外方に比べて狭い。ロボットハンド５１は、この空間４１に入り込むことができる形状であるので、空間４１内を通る上部中央メンバ１８を掴むことができる。
【００４６】
なお、製品搬送ラック１０は熱処理に搬入できる耐熱材料で構成されている。枠体１３は、純ニッケル又はニッケル合金製であることが望ましい。また、実施例においては、金属リング１１の列を２列としたがこれに限定されず、１列、３列等、金属リングを製品搬送ラック１０に載置できれば差し支えない。
【００４７】
次に製品搬送ラック１０の要部について説明する。
図２に示されるように、製品搬送ラック１０において、中央にある２本の枠体１３の上部に上部中央メンバ１８が掛け渡されてる。上部中央メンバ１８の中心から外方へ等間隔離れた２箇所の位置に、上部中央メンバ１８に水平に交わり且つ対向して突出する吊り下げピン４２、４２が設けられる。
【００４８】
次に製品搬送ラックの移動装置５０について説明する。
図３に示されるように、製品搬送ラックの移動装置５０は、汎用ロボットと、汎用ロボットに設けられるロボットハンド５１とからなる。
【００４９】
ロボットハンド５１は、ロボットアーム５２と、このロボットアーム５２の先端に設けられ一対のフィンガ５３、５３を移動自在に支持するフィンガ支持部５４と、フィンガ支持部５４のレール部５５に対向して設けられ向かい合う方向に移動する一対のフィンガ５３、５３と、フィンガ５３、５３に設けられ吊り下げピン４２、４２が嵌るテーパ溝５６、５６と、フィンガ支持部５４及びフィンガ５３、５３に設けられフィンガ５３、５３を移動させるフィンガ移動機構６１とを有する。
【００５０】
フィンガ移動機構６１は、フィンガ支持部５４に設けられるアクチュエータ支持部６２（モータ支持部６２）と、このアクチュエータ支持部６２に設けられるアクチュエータ６３（モータ６３）と、このアクチュエータ６３の軸６４の先端に設けられるウォームギヤ６５と、このウォームギヤ６５に噛み合うウォームホイール６６と、フィンガ５３、５３の雌ねじ支持部６７、６７に回転可能に設けられウォームホイール６６を支持するホイール軸６８とからなる。ホイール軸６８には、雌ねじ支持部６７、６７に嵌る雄ねじ部７１、７１が２箇所設けられており、雄ねじ部７１はそれぞれ逆方向にねじが切られている。上記の構造により、アクチュエータ６３を作動させることでフィンガ５３、５３を近づける方向又は遠ざける方向に移動させることができる。
なお、上記フィンガ５３、５３を移動させるアクチュエータの例としてモータ６３をホイール軸６８とを利用した例を示したが、従来例のフィンガ部（図１６、符号１０８）で製品搬送ラック（図１６、符号１００）を把持する方法とは異なり、本発明は製品搬送ラック１０の吊り下げピン４２をフィンガ５３、５３で吊り下げるだけなので、フィンガ５３、５３の挟持力は、フィンガ５３、５３が搬送時に広がらない程度にあればよく、従来例に比較して小さい力で済む。上記フィンガ５３、５３を移動させるアクチュエータの他の例としては、図示しないが、エアシリンダ等も利用でき、さらに従来例に比較して、軽量にすることができる。
【００５１】
次にテーパ溝５６について説明する。
図４に示されるように、フィンガ５３は、吊り下げピン４２に向けて広がるテーパ溝５６と、このテーパ溝５６の底に設けられ吊り下げピン４２が入るピン穴５７とを有する。テーパ溝５６の外側の径は、吊り下げピン４２の外形よりも大きい。
【００５２】
次に製品搬送ラック１０における金属リング１１の接触部を説明する。
図５に示されるように、製品搬送ラック１０は、中央メンバ１５に設けられ金属リング１１の外周面２５を受ける受け部材２６と、中央メンバ１５から受け部材２６を挟むようにして延ばされ金属リング１１が軸（図１、符号１２）方向移動することを制限するストッパ部材２７とを備える。
【００５３】
また、同様にして、図１に示した下方メンバ２１〜２４、左方メンバ１４及び右方メンバ１６に金属リング１１の外周面２５を受ける受け部材２６（詳細後述）が設けられ、下方メンバ２１〜２４、左方メンバ１４及び右方メンバ１６から受け部材２６を挟むようにして金属リング１１が軸１２方向移動することを制限するストッパ部材２７が延ばされている。
なお、金属リング１１を中央メンバ１５を境にして図左右において交互に載置することで、窒化処理を行う際、窒素が十分に行き届き良好に窒化処理を行うことができる。
【００５４】
次に製品搬送ラック１０に金属リングを複数個載置した状態について説明する。
図６に示されるように、製品搬送ラック１０に、金属リング１１を軸１２に沿って複数個載置する。金属リング１１はストッパ部材２７により軸１２方向移動することを制限されているので、隣り合う金属リング１１同士が接触することはない。
なお、実施例では、金属リング１１を１６個連続させて載置したが、これに限定されず、５個、１０個等、１個又は複数個並んであれば差し支えない。また、図１に示すように、金属リング１１は２列並んでおり、それぞれの列の金属リングの個数は同じであることが好ましいが、同じでなくても差し支えない。
【００５５】
次にメンバ１４〜１６、２１〜２４について説明する。
図７に示されるように、受け部材２６は、中央メンバ１５から軸（図１、符号１２）に向かって延びる棒状突起２６である。同様に、受け部材２６は、図１に示した下方メンバ２１〜２４、左方メンバ１４及び右方メンバ１６から軸１２に向かって延びる棒状突起２６である。
【００５６】
中央メンバ１５は、棒状突起２６の軸方向に延びる板状部材１５であり、この板状部材１５は、中空材１５である。同様に、下方メンバ２１〜２４、左方メンバ１４及び右方メンバ１６は、棒状突起２６の軸方向に延びる板状部材１５であり、この板状部材１５は、中空材である。
また、枠体１３には、左方メンバ１４、中央メンバ１５、及び右方メンバ１６の中空部から枠体１３の外側に連通する図示しない連通孔が設けられ、この連通孔を経由して窒化処理等のガスが中空部に導入されるようになっている。また、下方メンバ２１〜２４も同様に中空部に、窒化処理等のガスが導入されるようになっている。
【００５７】
図８（ａ）は棒状突起２６部分の断面図であり、棒状突起２６は中央メンバ１５を貫通し、溶接されている。これにより、加工コストの低減を図ることができる。なお、実施例では、１本の棒状突起２６を貫通させたが、これに限定されず、中央メンバ１５の左側の面３１と右側の面３２にそれぞれ棒状突起２６を設けても差し支えない。
【００５８】
図８（ｂ）はストッパ部材２７部分の断面図であり、ストッパ部材２７は中央メンバ１５を貫通し、溶接されている。これにより、上記同様、加工コストの低減を図ることができる。なお、実施例では、１本のストッパ部材２７を貫通させたが、これに限定されず、中央メンバ１５の左側の面３１と右側の面３２にそれぞれストッパ部材２７を設けても差し支えない。
【００５９】
図１に示した下方メンバ２１〜２４、左方メンバ１４及び右方メンバ１６においても、棒状突起２６及びストッパ部材２７は溶接されている。なお、溶接以外であっても、圧入、削り出し等、棒状突起２６及びストッパ部材２７が板状部材１４〜１６、２１〜２４に設けられていれば差し支えない。また、棒状突起２６及びストッパ部材２７の材質は、窒化処理等の各種の熱処理が施される最中に、棒状突起２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することに対する障壁として機能する元素、物質から構成されるか、又はそれら元素、物質のめっきが施されているものとする。
具体的に物質としては、純ニッケルやニッケル合金等であり、そのめっきがされている。さらには、めっきがされている下方メンバ２１〜２４並びに、左方メンバ１４、中央メンバ１５、及び右方メンバ１６は、図示はしないが枠体１３から着脱自在になっていることが好ましい。製品１１を載せる際に被覆されたニッケルめっきの摩耗が不可避的に発生することが考えられるが、ある一定の熱処理回数を経ると、ニッケルめっきが剥げる前にこのニッケルめっきされた部位ごと交換されるので、棒状部材２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することが防止され、前記のとおり製作コストのうち加工コストが廉価にされている。前記のとおり図示はしないが枠体１３から着脱自在になっていることが好ましいが、熱処理頻度が少ない場合や窒化処理等を施さない場合は、枠体１３から着脱自在になっていなくとも差し支えない。
なお、中央メンバ１５は中空材である例を図示したが、図示しないが中実の棒状部材でも構わない。
【００６０】
次にストッパ部材２７の作用を述べる。
図９に示されるように、左メンバ１４のストッパ部材２７に金属リング１１が接触している。ストッパ部材２７の外周面は円弧になっているので、金属リング１１とストッパ部材２７は点接触となる。なお、図１に示した中央メンバ１５、右メンバ１６及び下方メンバ２１においても同様に、金属リング１１とストッパ部材２７は点接触となる。
【００６１】
次に熱処理としての窒化処理を例示して説明する。
図１０に示されるように、バッチ式窒化炉３３は、壁部３４と、壁部３４の一面に設けられた扉３５と、この扉３５の反対側の壁部３４に設けられたファン３６と、壁部３４に設けられたヒータ３７、３８とからなる。
【００６２】
金属リング１１を載置した製品搬送ラック１０をバッチ式窒化炉３３に入れ、扉３５を閉める。バッチ式窒化炉３３内にアンモニア等の窒化ガスを供給し、ヒータ３７、３８により窒化温度、例えば５００℃に温度を上昇させる。ファン３６により、窒化ガスを対流させ、バッチ式窒化炉３３内の温度分布を略均一にする。このとき、金属リング１１と製品搬送ラック１０の接点の温度が、金属リング１１のその他の部分の温度と略同一になる。
また、枠体１３の図示しない連通孔を経由して、左方メンバ１４、中央メンバ及び右方メンバ１６、並びに下方メンバ２１〜２４の中空部に窒化ガスが対流することで、金属リングとの接点の温度が金属リング１１のその他の部分の温度と略同一になるのが早い。
【００６３】
窒化ガスは、金属リング１１の表面から進入し、内部に拡散することで表面に窒化層を形成する。また、棒状突起２６及びストッパ部材２７は、棒状突起２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することに対する障壁として機能する元素、物質の被膜層が形成されているので、棒状突起２６及びストッパ部材２７の構成元素が金属リング１１に拡散することを防ぎ、金属リング１１の窒化を良好に行うことができる。
【００６４】
以上の述べた製品搬送ラックの移動装置５０の作用を図１１、図１２で述べる。
図１１に示されるように、所定の位置に置かれた製品搬送ラック１０の上部中央メンバ１８に、ロボットハンド５１を近づける。（ロボットハンド接近工程）
フィンガ移動機構６１を作動させ、フィンガ５３、５３を矢印（４）のように移動させ、吊り下げピン４２をテーパ溝５６に入れる。（フィンガ移動工程）
【００６５】
図１２（ａ）に示されるように、フィンガ５３、５３を矢印（５）の向きに移動させる。吊り下げピン４２の先端がテーパ溝５６に接触し、さらにフィンガ５３、５３を移動させると、吊り下げピン４２はピン穴５７、５７に入る。（ピン把持工程）
【００６６】
図１２（ｂ）に示されるように、ロボットハンド５１を矢印（６）のように上昇させ、所定の位置に、製品搬送ラック１０を移動させる。（移動工程）
【００６７】
図１１に戻って、仮に、枠体１３の外側からロボットハンドのフィンガで挟んで掴むようにした場合、挟む力により枠体に負荷が加わる。この点、本発明では、１本の上部中央メンバ１８に設けた吊り下げピン４２を掴むようにしたので、枠体１３に負荷が加わらず製品搬送ラック１０の変形の心配がない。
【実施例２】
【００６８】
次に、本発明の実施例２を図面に基づいて説明する。なお、図１２に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１３（ａ）に示されるように、吊り下げピン４２は、上部中央メンバ１５の付け根は溶接されており、この付け根部に設けられるテーパ部４３、４３と、このテーパ部４３、４３の端部に設けられるストレート部４４、４４とからなる。
【００６９】
フィンガ５３、５３を矢印（７）のように移動させると、ストレート部４４、４４がテーパ溝５６、５６に接触する。
【００７０】
さらにフィンガ５３、５３を移動させると、ストレート部４４、４４はピン穴５７、５７に嵌り、テーパ部４３、４３はテーパ溝５６、５６に嵌る。吊り下げピン４２は、根本からフィンガ５３、５３に支持されるので、剛性が求められる吊り下げピン４２部分を確実に支持することができる。
【実施例３】
【００７１】
次に、本発明の実施例３を図面に基づいて説明する。なお、図３に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１４に示されるように、ロボットハンド５１は、ロボットアーム５２とフィンガ支持部５４の間に水平機構８１を有する。
【００７２】
水平機構８１は、ロボットアーム５２の先端に設けられる基部８２と、この基部８２に設けられフィンガ支持部５４を移動自在に支持するレール部８３と、基部８２の上面８４に設けられる水平器８４と、水平器８４からの信号により作動する水平モータ８５と、水平モータ８５により回転する雄ねじ８６が着られたねじ軸８７と、フィンガ支持部５４に設けられ雌ねじ部８８を有するステー８９とからなる。水平器８４からの信号により、水平モータ８５が作動し、ねじ軸８７が回転することで、ステーが移動する。そしてこれに伴いフィンガ支持部５４が移動する。
【００７３】
次に実施例３の作用について説明する。
図１５（ａ）に示されるように、製品搬送ラック１０を持ち上げた際、左右の列の金属リング１１の積載数に違いがあるときなどに、製品搬送ラック１０は、２点鎖線で示す水平線から傾く。図１４に示す水平器８４により製品搬送ラック１０の傾きを検知し、水平器８４からの信号に基づき水平機構８１を作動させ、フィンガ支持部５４を矢印（９）のように移動させる。
【００７４】
図１５（ｂ）に示されるように、ロボットハンド５１は矢印（１０）のように移動し、ロボットハンド５１が水平になる所で、水平機構８１が停止する。結果、ロボットハンド５１に掛かる負荷の軽減を図ることができる。
【実施例４】
【００７５】
次に、本発明の実施例４を図面に基づいて説明する。なお、図３に示した構成と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図１６に示されるように、ロボットハンド５１のフィンガ５３の上面７２にそれぞれ上方に向けて且つ吊り下げピン４２の軸直角方向に広がるテーパ溝７３が設けられる。さらに、これらのテーパ溝７３底部に吊り下げピン４２が嵌るピン溝７４が設けられる。
【００７６】
次に実施例４の作用について説明する。
図１７に示されるように、一対のフィンガ５３を広げた状態で、フィンガ５３を吊り下げピン４２の下方まで移動させる。一対のフィンガ５３のそれぞれが吊り下げピン５３の直下に位置するように、フィンガ５３間の距離を縮める。フィンガ５３を矢印（１１）のように上方に移動させる。吊り下げピン４２は、テーパ溝７４に接触して滑り落ちる。そして、想像線で示す吊り下げピン４２のように、ピン溝７４に嵌る。（ピン把持工程）
【００７７】
さらに、ロボットハンド（図１６、符号５１）を移動させ、製品搬送ラック１０を所定の位置に移動させる。（移動工程）
なお、ロボットハンド接近工程及びフィンガ移動工程については、図１１における説明と同様である。
【００７８】
以上に述べた製品搬送ラックの移動技術の作用効果を以下に記載する。
図１１、図１２に示されるように、枠体１３により構成される製品用搬送ラック１０を、ロボットハンド５１で把持して移動させる製品搬送ラックの移動方法において、枠体１３の上部中央に配置される上部中央メンバ１８にロボットハンド５１を近づけるロボットハンド接近工程と、上部中央メンバ１８に水平に交わり且つ対向して突出する一対の吊り下げピン４２に、ロボットハンド５１に設けられ吊り下げピン４２を挟む方向に移動可能な一対のフィンガ５３を移動させるフィンガ移動工程と、フィンガ５３にそれぞれ設けられ吊り下げピン４２の受け側に広がるテーパ溝５６で、吊り下げピン４２を把持するピン把持工程と、ロボットハンド５１で製品搬送ラック１０を持ち上げ所定の場所へ移動する移動工程とからなる。
【００７９】
この工程により、１本の上部メンバ１８のみをフィンガ５３で掴むので、複数のメンバを掴むフィンガに比較して、フィンガ５３を小さくでき、ロボットハンド５１の小型化及び製品搬送ラックの移動装置５０の小型化を図ることができる。
【００８０】
仮に、吊り下げピン４２を入れる穴がストレート穴である場合、製品搬送ラック１０の吊り下げピン４２の位置にバラツキがあるため、位置合わせが高度になる。この点、本発明では、テーパ溝５６で吊り下げピン４２の位置のバラツキを許容するので、ピン把持工程でのロボットハンド５１の位置調整が高度でなくて済み、全体として製品搬送ラックの移動工数の低減を図ることができる。
【００８１】
図３に示されるように、枠体（図１、符号１３）の上部中央に配置される上部中央メンバ１８と、この上部中央メンバ１８に水平に交わり且つ対向して突出する少なくとも一対の吊り下げピン４２とを有する製品搬送ラック１０をロボットハンド５１で把持して移動させる製品搬送ラックの移動装置５０であって、ロボットハンド５１は、ロボットアーム５２と、このロボットアーム５２の先端に対向して設けられ向かい合う方向に移動する一対のフィンガ５３と、これらのフィンガ５３の対向する側にそれぞれ設けられ吊り下げピン４２の受け側に広がるテーパ溝５６と、テーパ溝５６の底部に設けられ吊り下げピン４２が嵌るピン穴５７とからなる。
【００８２】
この構成により、フィンガ５３の大きさは、１本の上部中央メンバ１８のみを掴むサイズで済むので、フィンガ５３が小さくなり、ロボットハンド５１の軽量化を図ることができる。結果、ロボットのコストの低減を図ることができる。
【００８３】
仮に、吊り下げピン４２を入れる穴がストレート穴である場合、製品搬送ラック１０の吊り下げピン４２の位置にバラツキがあるため、位置合わせが高度になる。この点、本発明では、テーパ溝５６で吊り下げピン４２の位置のバラツキを許容するので、ピン把持工程でのロボットハンド５１の位置調整が高度でなくて済む。テーパ溝５６をフィンガ５３に設けるだけなので、構造が簡易であり、装置全体のコストの低減を図ることができる。
【００８４】
図１６に示されるように、枠体（図１、符号１３）の上部中央に配置される上部中央メンバ１８と、この上部中央メンバ１８に水平に交わり且つ対向して突出する少なくとも一対の吊り下げピン４２とを有する製品搬送ラック１０をロボットハンド５１で把持して移動させる製品搬送ラック１０の移動装置５０であって、ロボットハンド５１は、ロボットアーム５２と、このロボットアーム５２の先端に対向して設けられ向かい合う方向に移動する一対のフィンガ５３と、これらのフィンガ５３の上面７２にそれぞれ設けられ上方に向けて且つ吊り下げピン４２の軸直角方向に広がるテーパ溝７３と、テーパ溝７３の底部に設けられ吊り下げピン４２が嵌るピン溝７４とからなる。
【００８５】
この構成により、仮に、吊り下げピン４２を入れる溝がストレート溝である場合、製品搬送ラック１０の吊り下げピン４２の位置にバラツキがあるため、位置合わせが高度になる。この点、本発明では、フィンガ５３を吊り下げピン４２の下方から接近させてテーパ溝７３に吊り下げピン４２を入れる際、テーパ溝７３で吊り下げピン４２の位置のバラツキを許容するので、ピン把持工程でのロボットハンド５１の位置調整が高度でなくて済む。テーパ溝７３をフィンガ５３の上面７２に設けるだけなので、加工が容易であり、装置全体のコストの低減を図ることができる。
【００８６】
図１に示されるように、製品は、軸直角方向の外力により弾性変形する金属リング１１であり、製品搬送ラック１０は、金属リング１１の軸１２が水平になる姿勢で且つ金属リング１１を２列積載可能に搬送するものであって、枠体１３に渡され金属リング１１の左右側方を軸に沿って延びる左方メンバ１４、中央メンバ１５及び右方メンバ１６と、枠体に渡され金属リングの下方を軸に沿って延びる少なくとも１本の下方メンバ２１、２２、２３、２４と、この下方メンバ２１、２２、２３、２４、左方メンバ１４、中央メンバ１５及び右方メンバ１６に設けられ図５に示す金属リング１１の外周面２５を受ける受け部材２６と、下方メンバ２１、２２、２３、２４、左方メンバ１４、中央メンバ１５及び右方メンバ１６から受け部材２６を挟むようにして延ばされ金属リング１１が軸方向に移動することを制限するストッパ部材２７とを備え、下方メンバ２１、２２、２３、２４、左方メンバ１４、中央メンバ１５、右方メンバ１６、受け部材２６及びストッパ部材２７は、表面にニッケルめっきが施されている。
【００８７】
この構成により、受け部材２６を挟むようにしてストッパ部材２７を配置しただけなので、製品搬送ラック１０を簡便な構造にすることができ、コストの低減を図ることができる。
【００８８】
さらに、金属リング１１を受け部材２６で受けるように製品搬送ラック１０に載置するだけなので、金属リング１１の載置を短時間で行うことができる。
【００８９】
図１に示されるように、製品搬送ラック１０は、熱処理に搬入できる耐熱材料で構成されている。
【００９０】
この構成により、耐熱材料であるので、製品１１を製品搬送ラック１０に載せたまま窒化炉（図１０、符号３３）に投入できる。多数個の製品１１を一括して窒化炉３３に投入できるため、生産性の向上を図ることができる。
【００９１】
図１に示されるように、枠体１３は、純ニッケル又はニッケル合金製である。
【００９２】
この構成により、仮に、ステンレス鋼や普通鋼で枠体１３が構成され、このような枠体１３が窒化雰囲気に晒されると、鋼中に窒素原子が浸入し、脆くなり、枠体１３の寿命が短くなる。対策としては、ニッケルめっきで被覆しないことを上述した。めっきでは摩耗が不可避的に発生するので、対策としてのめっきは、使用頻度と摩耗量とを考慮してその厚さ決定すればよい。本発明では、純ニッケル又はニッケル合金製としたので、表面剥離の虞がない。ロボットハンド５１で枠体を掴んでも、めっきの剥がれや摩耗の心配がなく、枠体１３の寿命が短くなるのを防ぐことができる。
【００９３】
尚、本発明の製品搬送ラックの移動技術は、実施の形態では金属リングの搬送に適用したが、これに限定されず、一般の機械部品の搬送に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の製品搬送ラックの移動技術は、ＣＶＴ用の金属リングの搬送に好適である。
【符号の説明】
【００９５】
１０…製品搬送ラック、１１…金属リング（製品）、１２…金属リングの軸、１３…枠体、１４…左方メンバ（板状部材、中空材）、１５…中央メンバ（板状部材、中空材）、１６…右方メンバ（板状部材、中空材）、１８…上部中央メンバ（板状部材、中空材）、２１〜２４…下方メンバ（板状部材、中空材）、２５…外周面、２６…受け部材（棒状突起）、２７…ストッパ部材、４２…吊り下げピン、５０…製品搬送ラックの移動装置、５１…ロボットハンド、５２…ロボットアーム、５３…フィンガ、５６、７３…テーパ溝、５７…ピン穴、７４…ピン溝。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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