JP2008023688A - 搬送作業装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを搬送しつつワークに対して作業手段により所定の作業を行うとき、作業手段とワークとの相関位置を精度良く維持し、しかも、設備にかかるコストを低減する搬送作業装置を提供する。
【解決手段】ワーク１を搬送するワーク搬送手段３の一側に沿って同期移動する第１可動台６と、第１可動台６に対向してワーク搬送手段３の他側に沿って同期移動する第２可動台７とを設ける。第１可動台６にワーク搬送手段３からワーク１を離脱させて支持するワーク支持手段２４と、ワーク支持手段２４のワーク１に対して所定の作業を行う第１作業手段９とを設ける。第２可動台７に第１可動台６のワーク支持手段２４のワーク１に対して所定の作業を行う第２作業手段１１を設ける。第１可動台６又は第２可動台７とワーク搬送手段３とを機械的に一体に連結する第１連結手段３０と、第１可動台６と第２可動台７とを機械的に一体に連結する第２連結手段４９とを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業装置に関する。

従来、特許文献１に見られるように、台車にワークを保持して搬送し、台車の搬送経路の両側に設けられたロボット等の作業手段を搭載した一対の可動台を台車と同期移動させて、搬送中のワークに対して所定の作業を行う装置が知られている。この装置では、両可動台が台車と同期移動中に、両可動台の夫々に備える受取り装置によりワークの両側を両可動台で受け取って支持し、各作業手段による作業完了後にワークをもとの台車に移して搬送する。
特開昭６１−１４６６９０号公報

しかし、上記特許文献１記載のものでは、同期移動中に一対の可動台にワークを支持するために、両可動台の夫々に同様の構成の受取り装置を設けなければならず、装置構成が複雑となると共に設備にかかるコストが高くなる不都合がある。また、このものでは、台車と可動台のモータに取り付けたパルスジェネレーターが発生するパルス信号を用いて台車と可動台の同期が行われるため、各可動台の移動時に生じる微振動等の影響により夫々の可動台に搭載された各作業手段とワークとの相関位置にずれが生じ、高い作業精度を維持することができないおそれがある。

本発明は、かかる不都合に鑑みてなされたもので、各作業手段とワークとの相関位置を精度良く維持することができ、しかも、設備にかかるコストを低減することができる搬送作業装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業装置において、ワークを所定位置に着脱自在に保持して搬送するワーク搬送手段と、該ワーク搬送手段の一側に沿って設けられ、ワーク搬送手段と同期移動自在に設けられた第１可動台と、該第１可動台に設けられ、前記ワーク搬送手段からワークを離脱させて支持するワーク支持手段と、該第１可動台に搭載され、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う第１作業手段と、前記ワーク搬送手段の他側に沿って設けられ、前記第１可動台に対向してワーク搬送手段と同期移動自在に設けられた第２可動台と、該第２可動台に搭載され、前記第１可動台のワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う第２作業手段と、前記第１可動台又は前記第２可動台と前記ワーク搬送手段とを機械的に一体に連結する第１連結手段と、前記第１可動台と前記第２可動台とを機械的に一体に連結する第２連結手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、前記第１連結手段により前記第１可動台と前記第２可動台との何れか一方が前記ワーク搬送手段に機械的に一体に連結されるので、ワーク搬送手段に搬送されるワークと第１可動台又は第２可動台とを確実に同期させることができる。

そして更に、前記第２連結手段により前記第１可動台と前記第２可動台とが機械的に一体に連結されるので、第１可動台と第２可動台とを確実に同期させることができる。これにより、ワークが第１可動台のワーク支持手段にのみ支持されていても第２可動台の第２作業手段とワーク支持手段により支持されたワークとの相関位置を高い精度で維持することができ、第１作業手段によるワークに対する作業が高精度に行われるだけでなく、第２作業手段によるワークに対する作業をも高精度に行うことができる。また、第２連結手段が第１可動台と第２可動台とを連結するので、第１連結手段が前記第１可動台又は第２可動台と前記ワーク搬送手段とを連結するだけで、第１作業手段と第２作業手段との相関位置精度も向上させることができ、第１作業手段と第２作業手段とによる作業を高精度に且つ効率良く行うことができる。しかも、第１可動台と第２可動台との双方でワークを支持することなく、第１可動台にのみワーク支持手段を備えればよいので、装置構成が簡略化でき、設備にかかるコストを低減することができる。

なお、第１連結手段による第１可動台又は第２可動台とワーク搬送手段との連結、及び、第２連結手段による第１可動台と第２可動台との連結は、第１可動台のワーク支持手段によるワークの支持に先立って行われることが好ましい。これによれば、ワーク支持手段によってワークが支持されるときには、既に第１連結手段及び第２連結手段の連結状態とされているので、ワーク支持手段におけるワークの支持精度を向上させることができ、しかも、第１連結手段及び第２連結手段の連結動作時の振動等の影響も受けないので、ワーク支持手段によるワークの支持状態を高い精度で維持することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の搬送作業装置の概略平面図、図２は本実施形態の搬送作業装置の概略側面図、図３は第１連結手段の説明的平面図、図４は第１連結手段の作動説明図、図５は第２連結手段の説明的平面図、図６は本実施形態の搬送作業装置の作動を示す説明図である。

本実施形態に係る搬送作業装置は、ワーク１である自動車のドアに部品の組み付け等を行うもので、図１及び図２に示すように、ワーク１は、パレット２に支持された状態でワーク搬送手段３によって搬送される。ワーク搬送手段３は、複数の移動プレート４が無端帯状に連結されて循環移動するコンベヤであり、所定の移動プレート４には、パレット２を着脱自在に保持する一対の支柱よりなるワーク保持部５が設けられている。ワーク搬送手段３による搬送経路には搬送中のワーク１に対して所定の作業を行う作業領域Ａが設けられ、作業領域Ａには、ワーク搬送手段３を介して互いに対向する一対の可動台（第１可動台６、第２可動台７）が設けられている。また、図２に示すように、第１可動台６は、第１台座フレーム８を備え、第１台座フレーム８上には、ワーク１の一側から作業を行う第１作業手段９を搭載している。同じように、第２可動台７は、第２台座フレーム１０を備え、第２台座フレーム１０上には、ワーク１の他側から作業を行う第２作業手段１１を搭載している。第１作業手段９と第２作業手段１１とは何れもロボットにより構成されている。

ワーク搬送手段３の移動プレート４は、図２に示すように、その下面両側に一対の搬送ローラ１２を備え、下面中央部にガイドローラ１３を備えている。搬送ローラ１２は、床１４に搬送方向に平行に敷設された一対の搬送レール１５上を転がり、ガイドローラ１３は床１４に延設されたガイドレール１６に挟まれるようにして搬送方向に案内される。ワーク搬送手段３の移動プレート４は、図示しない駆動手段により循環移動される。

第１可動台６は、図２に示すように、その下面両側に一対の摺動部材１７を備え、各摺動部材１７は、基台１８に設けられたレール１９に摺動自在に係合している。レール１９は、移動プレート４の移動方向に沿って作業領域Ａの全域にわたって延設されている。

また、第１可動台６は、その後端部に駆動モータ２０を備え、駆動モータ２０の回転軸２１の先端にピニオンギヤ２２を備えている。そして、ピニオンギヤ２２は、基台１８の側端に搬送方向に沿って延設されたラック２３と噛合している。

また、図２に示すように、第１可動台６の第１台座フレーム８には、ワーク１が支持されたパレット２をワーク搬送手段３のワーク保持部５から離脱させて支持するワーク支持手段２４が設けられている。ワーク支持手段２４は、パレット連結体２５を進退自在に備えている。

パレット連結体２５は、詳しくは図示しないが、パレット２にその下方から連結する連結手段とパレット２を上昇させてワーク保持部５から離脱させるシリンダ等の昇降手段とを備えている。更に、図２に示すように、パレット連結体２５は、その下面にレール２６を備え、第１台座フレーム８に設けられた摺動部材２７に沿ってレール２６を案内させることで、進退自在とされている。そして、パレット連結体２５は、第１台座フレーム８に固定されたシリンダ２８のロッド２９に連結され、シリンダ２８によるロッド２９の伸縮によって進退駆動される。

また、第１可動台６は、図１及び図２に示すように、ワーク搬送手段３の移動プレート４と機械的に連結するための第１連結手段３０を備えている。第１連結手段３０は、図３及び図４に示すように、第１可動台６の側縁に取付部材３１を介して設けたシリンダ３２と、シリンダ３２のロッド３３に取り付けたロック爪取付部材３４に軸３５を中心に回動自在に取り付けたロック爪３６と、ロック爪３６とロック爪取付部材３４との間に取り付けられ、ロック爪３６がロック状態になるように収縮するスプリング３７とを備えている。更に、ロック爪３６には、係合凹部３８が形成されており、ワーク搬送手段３の移動プレート４には、係合凹部３８に係合させる係合部材３９が設けられている。なお、４０はシリンダ３２のガイド部材である。

第１連結手段３０の作動を説明すれば、ワーク搬送手段３のワーク保持部５を備える移動プレート４が作業領域Ａに入ると、図４（ａ）に示すように、先ず、移動プレート４の係合部材３９が、第１可動台６のロック爪３６の傾斜部４１に当接しながら、更にスプリング３７の収縮力に抗してロック爪３６を下方に押圧する。次いで、ロック爪３６が軸３５を中心に回動して係合部材３９が係合凹部３８に係合すると、ロック爪３６はスプリング３７の収縮力により元の状態になる。こうして、第１可動台６はワーク搬送手段３のワーク保持部５を備える移動プレート４に連結された状態となる。

また、第１連結手段３０による連結状態を解除するときには、シリンダ３２のロッド３３を収縮させる。これにより、図４（ｂ）に示すように、ロック爪３６及びロック爪取付部材３４が下方に移動して係合部材３９が係合凹部３８から離脱し、係合部材３９が拘束状態から解放される。

第２可動台７は、図２に示すように、その下面両側に一対の摺動部材４２を備え、各摺動部材４２は、基台４３に設けられたレール４４に摺動自在に係合している。レール４４は、移動プレート４の移動方向に沿って作業領域Ａの全域にわたって延設されている。

また、第２可動台７は、その後端部に駆動モータ４５を備え、駆動モータ４５の回転軸４６の先端にピニオンギヤ４７を備えている。そして、ピニオンギヤ４７は、基台４３の側端に沿って搬送方向に沿って延設されたラック４８に噛合している。

更に、第２可動台７は、図２及び図５に示すように、第１可動台６と機械的に連結して同期搬送するための第２連結手段４９を備えている。第２連結手段４９は、図５に示すように、第１可動台６に設けられた凹状部材５０に着脱自在に係合する係合部材５１を進退自在に備えている。係合部材５１は、第２可動台７の第２台座フレーム１０に設けられたシリンダ５２のロッド５３の先端に設けられている。なお、５４はシリンダ５２のガイド部材である。そして、シリンダ５２のロッド５３を伸長させることにより、係合部材５１が凹状部材５０に係合し、これによって第１可動台６と第２可動台７とが連結状態となる。

次に、本実施形態の搬送作業装置の作動を説明する。図６に示すように、ワーク搬送手段３の移動プレート４は、略一定の速度（本実施形態においては、約８６mm/sec）でワーク１を搬送している。作業領域Ａの始端部には、第１可動台６と第２可動台７とが停止状態で待機している。ワーク保持部５にワーク１が保持された移動プレート４が作業領域Ａに接近すると、第１可動台６がその駆動モータ２０の駆動により移動を開始する。このとき、第１可動台６の駆動モータ２０に対しては、制御手段（図示しない）により第１可動台６の移動速度を所定の速度（本実施形態においては、約４０mm/sec）まで上昇させる速度制御を行う。そして、ワーク１を保持した移動プレート４が作業領域Ａに入ると、第１可動台６の移動速度が移動プレート４の移動速度よりも遅いことにより、移動プレート４が第１可動台６に追い着いて、第１可動台６が第１連結手段３０により移動プレート４に連結される。この時点から、第１可動台６の駆動モータ２０に対しては、前記制御手段によるトルク制御が行われ、第１可動台６が移動プレート４と同期移動する。このトルク制御により、第１連結手段３０による機械的な連結状態として、しかも、第１可動台６が連結されたワーク搬送手段３に過剰な負荷が掛かることなく、第１可動台６をワーク搬送手段３に同期移動させることができる。更に、第１連結手段３０による連結に先立って第１可動台６の駆動モータ２０に対する速度制御を行うので、第１連結手段３０による連結時の衝撃を適度に緩和することができる。

次いで、第２可動台７がその駆動モータ４５の駆動により移動を開始する。このとき、第２可動台７の駆動モータ４５に対しては、前記制御手段により第２可動台７が第１可動台６と所定の対向状態となるように位置制御される。そして、第２可動台７が第１可動台６に追い着いたところで、第２連結手段４９のシリンダ５２を作動させ、第２可動台７を第１可動台６に連結させる。そして、この時点から、第２可動台７の駆動モータ４５に対しては、前記制御手段によるトルク制御が行われ、第２可動台７が第１可動台６と同期移動する。このとき、第１可動台６は第１連結手段３０によりワーク搬送手段３の移動プレート４と連結された状態であるため、移動プレート４と第１可動台６と第２可動台７との全てが機械的な連結状態とされる。このときにも、第２可動台７の駆動モータ４５に対するトルク制御により、第１可動台６を介して連結されたワーク搬送手段３に第２可動台７からの過剰な負荷が掛かることなく、移動プレート４と第１可動台６と第２可動台７とを良好に同期移動させることができる。

続いて、図２に示すように、第１可動台６の第１台座フレーム８に設けられたワーク支持手段２４のパレット連結体２５を、ワーク保持部５のパレット２の下方に進出させ、パレット連結体２５によってパレット２を連結すると共にパレット２を上昇させる。これにより、ワーク保持部５の直上位置において第１可動台６のワーク支持手段２４にワーク１を支持した状態となる。その後、第１可動台６の第１作業手段９と第２可動台７の第２作業手段１１とによりワーク１に対して所定の作業を行う。このとき、第１可動台６と第２可動台７とが、第２連結手段４９により連結された状態にあるので、ワーク１を第１可動台６のワーク支持手段２４にのみ支持した状態で、第１作業手段９とワーク１との相関位置及び第２作業手段１１とワーク１との相関位置を高精度に維持することができ、第１作業手段９と第２作業手段１１とのワーク１に対する作業を高精度に行うことができる。

その後、第１作業手段９と第２作業手段１１とによるワーク１に対する所定の作業が完了すると、作業領域Ａの終端部において、第１可動台６のワーク支持手段２４がワーク１とパレット２とを移動プレート４のワーク保持部５に受け渡して、パレット連結体２５をワーク保持部５のパレット２の下方から後退させる。次いで、第２連結手段４９による第１可動台６と第２可動台７との連結を解除して第２可動台７が作業領域Ａの始端側に戻り、第１連結手段３０による第１可動台６と移動プレート４との連結を解除して第１可動台６が作業領域Ａの始端側に戻る。

なお、本実施形態においては、第１連結手段３０を第１可動台６に設けて第１可動台６とワーク搬送手段３の移動プレート４とを機械的に連結した例を示したが、それに限るものではなく、図示しないが、第１連結手段３０を第２可動台７に設けて第２可動台７とワーク搬送手段３の移動プレート４とを機械的に連結してもよい。

本発明の一実施形態の搬送作業装置の概略平面図。 本実施形態の搬送作業装置の概略側面図。 第１連結手段の説明的平面図。 第１連結手段の作動説明図。 第２連結手段の説明的平面図。 本実施形態の搬送作業装置の作動を示す説明図。

符号の説明

１…ワーク、３…ワーク搬送手段、６…第１可動台、７…第２可動台、９…第１作業手段、１１…第２作業手段、２４…ワーク支持手段、３０…第１連結手段、４９…第２連結手段。

Claims (1)

1. ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業装置において、
   ワークを所定位置に着脱自在に保持して搬送するワーク搬送手段と、
   該ワーク搬送手段の一側に沿って設けられ、ワーク搬送手段と同期移動自在に設けられた第１可動台と、
   該第１可動台に設けられ、前記ワーク搬送手段からワークを離脱させて支持するワーク支持手段と、
   該第１可動台に搭載され、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う第１作業手段と、
   前記ワーク搬送手段の他側に沿って設けられ、前記第１可動台に対向してワーク搬送手段と同期移動自在に設けられた第２可動台と、
   該第２可動台に搭載され、前記第１可動台のワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う第２作業手段と、
   前記第１可動台又は前記第２可動台と前記ワーク搬送手段とを機械的に一体に連結する第１連結手段と、
   前記第１可動台と前記第２可動台とを機械的に一体に連結する第２連結手段とを備えることを特徴とする搬送作業装置。

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