(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道と、
前記軌道に支承されて移動する可動子を有して、
前記可動子を前記軌道上の所定の位置に移動・位置決めする移動装置において、
駆動源と、
前記駆動源の動力を伝達する無限軌道状の動力伝達手段であって、前記軌道に平行に走る往路部と復路部とを備える動力伝達手段と、
前記可動子を前記往路部に連結する第１の連結手段と、
前記可動子を前記復路部に連結する第２の連結手段と、
前記第１の連結手段及び前記第２の連結手段を駆動して、前記可動子を前記往路部または前記復路部に自在に連結及び解除する駆動手段と、
前記可動子を前記軌道上の任意の位置で固定するロック機構と、
を備え、
前記ロック機構は、前記軌道に平行に固定された固定レールを備え、
前記第１の連結手段と前記第２の連結手段とは、それぞれ前記動力伝達手段を挟持する１組の挟持片を備え、
前記第１の連結手段及び前記第２の連結手段が前記可動子と前記動力伝達手段の連結を解除している場合に、前記第１の連結手段の１組の挟持片の一方と前記第２の連結手段の１組の挟持片の一方とで前記固定レールを挟持することを特徴とする移動装置。
【請求項２】
前記可動子が初期位置にあることを検出する初期位置センサを備えること
を特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道に直列に配置されて、前記軌道に沿って移動可能に取り付けられた複数の可動子を有して、前記可動子を前記軌道上の所定の位置に移動させる移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の軌道に直列に配置した複数の刃物装置を、前記軌道の所定の位置に自動的に移動・位置決めして、スリッタ幅を自在に変更できるようにしたスリッタ装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、上側サイドビームおよび下側サイドビームの長手方向に沿うように配索されたワイヤロープと、前記ワイヤロープを走行駆動するサーボモータと、上部スリッタユニットおよび下部スリッタユニットに設けられた、前記ワイヤロープを挟持したり開放したりするクランプ手段と、前記上部スリッタユニットおよび下部スリッタユニットを前記上側サイドビームおよび下側サイドビームに移動不能に固定するロック手段と、前記上部スリッタユニットの横行位置および前記下部スリッタユニットの横行位置をそれぞれ検出する位置センサを備えるスリッタ幅変更装置が開示されている。
【特許文献１】特開平０５−６９３８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のスリッタ幅変更装置は、上側サイドビームおよび下側サイドビームの長手方向に沿うように配索されたワイヤロープでスリッタユニットを牽引するので、移動距離を大きく取れる。
【０００５】
しかしながら、このスリッタ幅変更装置は、循環運動するワイヤロープの往路とスリッタユニットをクランプ手段で連結しているので、スリッタユニットの移動方向はサーボモータの回転方向で決まってしまい、複数のスリッタユニットを同時に異なる方向に移動させることができなかった。
【０００６】
例えば、隣り合う２台のスリッタユニット（説明の便宜の為に、ユニットＡ、ユニットＢと呼ぶ）を互いに逆方向に移動させて、両者の間隔を変更する場合を考える。この場合、まず、ユニットＡをワイヤロープに連結するとともに、ユニットＢのクランプ手段を解放して、ユニットＢとワイヤロープの連結を解き、サーボモータを正転させて、ユニットＡを右に移動させる（第１段階）。次に、ユニットＡのクランプ手段を解放して、ユニットＡとワイヤロープの連結を解くとともに、ユニットＢをワイヤロープに連結して、サーボモータを逆転させて、ユニットＢを左に移動させなければならない（第２段階）。
【０００７】
このように特許文献１に記載のスリッタ幅変更装置では、複数のスリッタユニットを別の方向へ移動するのに、２段階の操作が必要なので、能率が悪いという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、軌道上で直列に配置された複数の可動子を同時に逆方向に動かすことができる移動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る移動装置は、軌道と、前記軌道に支承されて移動する可動子を有して、前記可動子を前記軌道上の所定の位置に移動・位置決めする移動装置において、駆動源と、前記駆動源の動力を伝達する無限軌道状の動力伝達手段であって、前記軌道に平行に走る往路部と復路部とを備える動力伝達手段と、前記可動子を前記往路部に連結する第１の連結手段と、前記可動子を前記復路部に連結する第２の連結手段と、前記第１の連結手段及び前記第２の連結手段を駆動して、前記可動子を前記往路部または前記復路部に自在に連結及び解除する駆動手段と、前記可動子を前記軌道上の任意の位置で固定するロック機構と、を備え、前記ロック機構は、前記軌道に平行に固定された固定レールを備え、前記第１の連結手段と前記第２の連結手段とは、それぞれ前記動力伝達手段を挟持する１組の挟持片を備え、前記第１の連結手段及び前記第２の連結手段が前記可動子と前記動力伝達手段の連結を解除している場合に、前記第１の連結手段の１組の挟持片の一方と前記第２の連結手段の１組の挟持片の一方とで前記固定レールを挟持することを特徴とする。
【００１０】
ここで、無限軌道状の動力伝達手段とは、環状に構成されて循環運動するベルト、チェーン、ワイヤロープ等を用いて動力を伝達する装置をいい、公知の動力伝達手段を任意に選択することができる。
【００１５】
また、本発明に係る移動装置は、前記可動子が初期位置にあることを検出する初期位置センサを備えてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、可動子と動力伝達手段の往路部を連結する第１の連結手段と、可動子と動力伝達手段の復路部を連結する第２の連結手段を備えるので、複数の可動子を同時に反対方向に移動させることができる。そのため、移動作業の能率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の移動装置の概念的な構成を示す平面図である。図１に示すように移動装置１は、互いに平行に配置された２本のガイドレール２，３と、ガイドレール２，３に支承された３台の可動台４，５，６を備える。
【００１８】
また、ガイドレール２，３と平行にベルト７が配置されている。ベルト７は駆動プーリ８と従動プーリ９に巻き掛けられて時計回りに循環運動する。ここでは、ベルト７が左方向に進む範囲を往路部１０、右方向に進む範囲を復路部１１と呼ぶことにする。また駆動プーリ８はモータ１２に連結され、モータ１２はモータドライバ１３を介して制御部１４に接続され、指令された速度で指令された角度だけ回転する。したがって、ベルト７は制御部１４に指令された速度で指令された距離だけ移動する。
【００１９】
可動台４，５，６は、第１のクランプ装置１５，１６，１７と第２のクランプ装置１８，１９，２０を備える。第１のクランプ装置１５，１６，１７及び第２のクランプ装置１８，１９，２０は図示しないエアシリンダ装置で駆動される１組の挟持片でベルト７を挟持して、可動台４，５，６をベルト７に連結する装置である。また、第１のクランプ装置１５，１６，１７は往路部１０においてベルト７を挟持し、第２のクランプ装置１８，１９，２０は復路部１１においてベルト７を挟持する。また、第１のクランプ装置１５，１６，１７及び第２のクランプ装置１８，１９，２０はエアシリンダドライバ２１を介して制御部１４に接続されて、個別にクランプ／アンクランプされる。
【００２０】
可動台４，５，６は、第１のクランプ装置１５，１６，１７または第２のクランプ装置１８，１９，２０の挟持片がベルト７を挟持してベルト７と連結されることでベルト７に牽引されて、左右いずれかの方向に移動することができる。詳細については後述する。
【００２１】
また、ベルト７の往路部１０と復路部１１の中間には、固定軸２２がガイドレール２，３と平行に固定されている。なお固定軸２２の作用については後述する。
【００２２】
さて、可動台４，５，６の位置はベルト７に牽引されて移動した距離を制御部１４で積算して求めることができる。しかしながら、移動を繰り返す度に誤差も累積するので、誤差を適宜リセットする必要がある。そこで、可動台４，５，６が初期位置（原点）を通過したときに信号を出力する初期位置センサ２３，２４，２５を備えて、初期位置センサ２３，２４，２５が可動台４，５，６の初期位置通過を検出すると、制御部１４の内部にある可動台４，５，６の位置データを０リセットする。なお、２６は初期位置センサ２３，２４，２５を駆動するセンサドライバである。
【００２３】
図２は、可動台４の側面図、すなわち図１の矢視II−IIで示す図である。図２に示すように、可動台４は丸穴２７，２８を備え、丸穴２７，２８にはそれぞれガイドレール２，３が挿通されているので、可動台４はガイドレール２，３の長さ方向に自在に摺動する。また、第１のクランプ装置１５は挟持片２９，３０を備え、第２のクランプ装置１８は挟持片３１，３２を備えている。前述したように、挟持片２９，３０及び挟持片３１，３２はそれぞれ図示しないエアシリンダによって動作する。ここでは、挟持片２９，３０はベルト７から離れた状態、つまりベルト７をアンクランプした状態にある。また、挟持片３１，３２はベルト７を両側から挟んで押圧した状態、つまりベルト７をクランプした状態にある。
【００２４】
図３は、可動台５の側面図、すなわち図１の矢視III−IIIで示す図である。図３に示すように、第１のクランプ装置１６は挟持片３３，３４を備え、第２のクランプ装置１９は挟持片３５，３６を備えている。ここでは、挟持片３３，３４及び挟持片３５，３６はいずれもベルト７から離れた状態、つまりベルト７をアンクランプした状態にあるが、挟持片３４と挟持片３５が固定軸２２を両側から挟んで押圧した状態、つまり固定軸２２をクランプした状態にある。この状態では、可動台５は往路部１０、復路部１１のいずれにおいてもベルト７と連結していないので、ベルト７に牽引されない。更に、挟持片３４と挟持片３５によって固定軸２２をクランプしているので、停止位置に固定された状態にある。
【００２５】
なお、ここでは第１のクランプ装置１６の挟持片３４と第２のクランプ装置１９の挟持片３５で固定軸２２をクランプする例を示したが、第１のクランプ装置及び第２のクランプ装置と別個の（部品を共有しない）第３のクランプ装置を各可動台に設けて固定軸２２をクランプするようにしてもよい。また、あるいは固定軸２２を設けずに、ガイドレール２，３を第３のクランプ装置でクランプするようにしてもよい。
【００２６】
図４，図５，図６は、移動装置１の動作例を示す平面図であり、第１のクランプ装置１５，１６，１７及び第２のクランプ装置１８，１９，２０のうち、ベルト７をクランプしているものにハッチングを施している。
【００２７】
図４に示す状態では、第２のクランプ装置１８がベルト７を復路部１１でクランプするとともに、第１のクランプ装置１５は往路部１０にあるベルト７をアンクランプしているので、可動台４は、復路部１１にあるベルト７に牽引されて右方向に移動する。また、第１のクランプ装置１６と第２のクランプ装置１９はいずれもベルト７をアンクランプするとともに固定軸２２をクランプしているので、可動台５は動かない。また、第１のクランプ装置１７が往路部１０にあるベルト７をクランプするとともに、第２のクランプ装置２０は復路部１１にあるベルト７をアンクランプしているので、可動台６は、往路部１０にあるベルト７に牽引されて左方向に移動する。
【００２８】
同様に図５に示す状態では、移動台４は左方向に移動し、移動台５は現位置に固定され、移動台６は右方向に移動する。
【００２９】
また、同様に図６に示す状態では、移動台４，５，６は全て右方向に移動する。
【００３０】
図７は、移動装置１を工程間の部品の搬送に適用した例を示す説明図であり、投入部５１に置かれた部品５２を、第１工程５３、第２工程５４の順に搬送し、それぞれ所定の処理を施して、最後に取出部５５に払い出す搬送システムを示している。
【００３１】
ここで、第１工程５３の処理時間が第２工程５４に比べて長い場合を考える。この場合、第１工程５３の段取り替えの時間（完成品の搬出から次の素材の搬入までの時間）を最小にすれば、全工程の処理時間を最小にすることができる。そこで、図７に示すように、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ４の手順で部品５２を搬送する。以下、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ４まで順を追って、この手順を説明する。
【００３２】
（ＳＴＥＰ１）
ＳＴＥＰ１は、第１工程５３での処理が終わった部品５２を取り出す状態を示している。第２工程５４の処理時間は第１工程５３より短いから、第１工程５３の処理が終わる前に第２工程５４の処理は終わっている。したがって、第１工程５３から部品５２を取り出すタイミングで第２工程５４からも部品５２を取り出せる。
【００３３】
この時、可動台４は第１工程５３の上流にあって、処理前の部品５２を、図示しない公知の把持機構で把持して待機している。把持機構としては、例えば真空吸着機構や、爪によるチャッキング機構などが考えられる。こうした把持機構は全ての可動台に備えられているものとする。なお、可動台４の待機位置は第１工程５３と干渉しない限りにおいて、可能な限り第１工程５３に接近することが望ましい。第１工程５３における段取り替えの時間を最小にするためである。また、可動台５は第１工程５３の直上にあって、第１工程５３における処理の終わった部品５２を把持し、可動台６は第２工程５４の直上にあって、第２工程５４における処理の終わった部品５２を把持している。また、第１のクランプ装置１５，１６，１７は全てアンクランプの状態にあり、第２のクランプ装置１８，１９，２０は全てクランプの状態にある。この状態で、ベルト７を時計回りに回すと、可動台４，５，６は全て図の右方向へ移動する。
【００３４】
（ＳＴＥＰ２）
ＳＴＥＰ２は、第１工程５３に処理前の部品５２を搬入する段階である。ＳＴＥＰ１において右方向への移動を開始した可動台４が第１工程５３の直上に達すると、可動台４の第２のクランプ装置１８をアンクランプして、可動台４とベルト７との連結を解く。このとき可動台４が第１工程５３の真上に近づくにつれてベルト７は減速し始め、最終的に可動台４を第１工程５３の所定の位置に位置決めする際に、位置決め精度を確保できる程度まで移動速度を減速させる。そして可動台４が第１工程５３の所定の位置まで移動すると、ベルト７は移動を停止する。ベルト７が移動を停止した後、第２クランプ装置１８をアンクランプして、可動台４とベルト７との連結を解く。連結の解除が完了した後、再びベルト７は回転を始める。
【００３５】
この時点では、可動台５、６はベルト７と連結された状態を維持している。ところで、ベルト７の回転速度は、全工程の処理時間を可能な限り短くするために、可能な限り高速で回転される。そのため、仮にベルト７が停止している状態から、いきなり回転数を高速にすると部品５２の把持に問題が生じたり、可動台５，６の部品が傷んだりする場合がある。例えば、仮に真空吸着により部品５２を吸着している場合に、急速に移動を開始することで部品５２の吸着位置がずれたり、外れてしまったりする場合がある。また、ガイドレール２，３と丸穴２７，２８との接触面がこじれて偏磨耗を起こす場合がある。こうした問題は急加速する場合だけでなく、急減速する場合にも発生する。
【００３６】
こうした問題を防止するため、ベルト７は徐々に回転速度を上げた後に所定の回転数で回転される。この場合、可動台５，６は徐々に加速した後、一定の速度で移動する。このようにベルト７の加減速を制御すれば可動台や部品を傷めることがない。
【００３７】
ベルト７との連結を解かれた可動台４は第１工程５３の直上で停止し、その後、部品５２の把持を解き部品５２を第１工程５３に載置する。さらにその後、可動台４の第１のクランプ装置１５がクランプされ、可動台４は左方向（つまり、投入部５１に向かって）移動を始める。クランプ装置１５がベルト７をクランプする際にも、急激に可動台４が移動することによって部品５２の把持に問題が生じたり、可動台４の部品が傷んだりすることを防止するためにベルト７は一旦停止し、可動台４の第１のクランプ装置１５がクランプされて、ベルト７と可動台４とが連結された後、徐々に回転速度を上げた後に所定の回転数で回転する。
【００３８】
またこの間、可動台５，６の第２のクランプ装置１９，２０はクランプ状態にあるので、右方向への移動を続ける。
【００３９】
（ＳＴＥＰ３）
ＳＴＥＰ３は、第２工程５４に第１工程５３の処理が終わった部品５２を搬入するとともに、第２工程５４の処理が終わった部品５２を取出部５５に払い出す段階である。右方向への移動を続ける可動台５が第２工程５４の直上に達すると、可動台５の第２のクランプ装置１９をアンクランプして、可動台５とベルト７との連結を解く。ベルト７との連結を解かれた可動台５は第２工程５３の直上で停止し、その後、部品５２の把持を解き部品５２を第２工程５４に載置する。さらにその後、可動台５の第１のクランプ装置１６がクランプされ、可動台５は左方向（つまり、第１工程５３に向かって）移動を始める。同様に、可動台６が取出部５５の直上に達すると、その場で停止して部品５２の把持を解いて、部品５２を取出部５５に載置し、その後、可動台６は左方向（つまり、第２工程５４に向かって）移動を始める。またこの間、可動台４は左方向への移動を続ける。なお、可動台のクランプ、アンクランプ時には上述したようにベルト７の回転数が加減速制御される。
【００４０】
（ＳＴＥＰ４）
ＳＴＥＰ４は、投入部５１から処理前の部品５２を引き取る段階である。左方向への移動を続ける可動台４が投入部５１の直上に達すると、可動台４の第１のクランプ装置１５をアンクランプして、可動台４とベルト７との連結を解く。ベルト７との連結を解かれた可動台４は投入部５１の直上で停止し、その後、投入部５１にある処理前の部品５２を把持する。その後、可動台４の第２のクランプ装置１８がクランプされ、可動台４は右方向へ（つまり、第１工程５３の上流の待機位置に向かって）移動を始める。またこの間、可動台５，６は左方向への移動を続ける。なお、可動台のクランプ、アンクランプ時には上述したようにベルト７の回転数が加減速制御される。
【００４１】
以上のように、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ４を繰り返すことによって、移動装置１は部品５２を、投入部５１、第１工程５３、第２工程５４、取出部５５の順に能率よく受け渡すことができる。
【００４２】
ここでは、本発明に係る移動装置を部品の搬送装置（一種の往復動コンベア）に適用する例を取り上げたが、本発明は搬送装置にのみ適用されるものではない。単一の軌道に直列に配置された複数の要素を個別に移動・位置決めする装置として、各種の用途、例えば、前述したスリッタ装置などに応用できる。
【００４３】
また、ここでは、モータ１２の運転、第１のクランプ装置１５，１６，１７及び第２のクランプ装置１８，１９，２０の操作を制御部１４で自動制御する例を示したが、操作員が手動で操作するようにしてもよい。
【００４４】
また、ここでは、ガイドレール２，３を水平方向に配置した例を示したが、ガイドレール２，３を垂直あるいは斜め方向に配置することも出来る。また、ガイドレール２，３によって形成される軌道は直線には限られない。曲線路であってもよいし、図８に示すような屈曲路であってもよい。
【００４５】
また、ここでは、ベルト７は時計回りに循環運動している例を示したが、時計回りでなく、反時計回りであってもよい。また、時計回り／反時計回りのいずれかに回転方向を切り替えられて制御されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の移動装置の概念的な構成を示す平面図である。
【図２】可動台４の側面図である。
【図３】可動台５の側面図である。
【図４】本発明の移動装置の動作例を示す図である。
【図５】本発明の移動装置の動作例を示す図である。
【図６】本発明の移動装置の動作例を示す図である。
【図７】本発明の移動装置を工程間の部品搬送に適用した例を示す概念図である。
【図８】本発明の移動装置の別の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  移動装置
２，３  ガイドレール
４，５，６  可動台
７  ベルト
８  駆動プーリ
９  従動プーリ
１０  往路部
１１  復路部
１２  モータ
１３  モータドライバ
１４  制御部
１５，１６，１７  第１のクランプ装置
１８，１９，２０  第２のクランプ装置
２１  エアシリンダドライバ
２２  固定軸
２３，２４，２５  初期位置センサ
２６  センサドライバ
２７，２８  丸穴
２９〜３６  挟持片
５１  投入部
５２  部品
５３  第１工程
５４  第２工程
５５  取出部
６１〜６６  可動台
【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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