JP3871084B2

JP3871084B2 - 移載装置

Info

Publication number: JP3871084B2
Application number: JP08772097A
Authority: JP
Inventors: 浩輔大出; 弘珍部
Original assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2017-03-21
Also published as: JPH10265041A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移載装置に関し、特に低発塵で軽量化が要求されるクリーンルーム内での使用に適し、機構が簡易で移載を移載装置の両方向で選択的に行えるとともに、高精度に制御することができる移載装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クリーンルーム内で物品を移載する移載装置の場合、微小角度調整用の揺動機構を有するテーブル上に、両方向に選択的に伸縮するフォークを設け、このフォークの先端にターンテーブルを設けるようにしている。
そして、ワークを一方の方向へ移動して移載する際には、フォークを一方側へ伸張させ、また、これとは逆の方向へ移動して移載する際には、フォークを他方側へ伸張するように、フォークを駆動するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の移載装置は、地上設備に対する角度に補正するための微小角度調整用の揺動機構を有するテーブルのほか、フォークを両方向に選択的に伸張するための駆動機構、さらに、ワークを１８０度回転させるためのターンテーブル及びその駆動機構を必要とし、両テーブルの機能が互いに重複することやフォークの駆動機構の構造が複雑となるため、部品点数が多く、コストが上昇するとともに、重量が大になるという問題点があった。
本発明は、上記従来の移載装置の有する問題点を解決し、部品点数を少なく、軽量化を図るとともに、簡易な構造で両方向への移載を高精度に行うことができる移載装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の移載装置は、移載装置の取付台に旋回可能に取り付けた基台と、この基台に昇降可能に支持したフォーク基台と、フォーク基台に一方向に伸縮可能に設けたフォークと、基台を旋回させる旋回機構と、フォーク基台を昇降させる昇降機構とより構成した移載装置において、フォーク基台（１）の昇降機構を、フォーク基台（１）の下面中央に垂設した昇降体（４）を基台（７）に昇降可能に支持するとともに、フォーク基台（１）の下面に昇降駆動されるローラ（１２）を当接して構成し、かつ、前記ローラ（１２）の外周面をテーパ形とし、ローラ（１２）の大径部と小径部の比をローラ（１２）が接触するフォーク基台の下面の接触部の外径と内径の比と等しくしたことを特徴とする。
【０００５】
この移載装置は、フォークを一方向に伸縮することができるように構成するとともに、このフォーク全体をフォーク基台の旋回にて回転させるようにしているため、フォーク基台の回転によりフォークを実際には両方向に選択的に伸縮するように構成することができ、ターンテーブルを用いることなく高精度の制御が可能となる。
そして、フォーク基台の昇降機構を、フォーク基台の下面中央に垂設した昇降体を基台に昇降可能に支持するとともに、フォーク基台の下面に昇降駆動されるローラを当接して構成し、かつ、ローラの外周面をテーパ形とし、ローラの大径部と小径部の比をローラが接触するフォーク基台の下面の接触部の外径と内径の比と等しくすることにより、ワークの荷重によるモーメント荷重を支持し、かつ回転駆動力を円滑に伝達することができるとともに、ローラを上下運動させることによって、フォーク全体を昇降させ、フォークを基台毎旋回させてもローラで回転可能に支持することができ、さらに、ローラとの接触面におけるスリップを防止してローラ摩擦面による発塵を抑制することができる。
【０００６】
この場合において、基台の旋回機構は、取付台に軸受を介して支持した基台の外周に動力伝達機構を取り付け、動力源により駆動するように構成することができる。
【０００７】
このように、フォークを備えた基台を、旋回可能に支持しているので、フォークの伸縮方向をこの基台の旋回にて自由に選定でき、ターンテーブルを用いることなく両方向での移載作業が行えるとともに、旋回駆動が簡易に確実に精度よく行えるものとなる。
【０００８】
また、フォークを上下２段に配設したフォークにより構成するとともに、下段のフォークに配設したシーブを介して、フォーク基台と上段のフォーク間に２本の索条を張設し、下段のフォークを動力源により駆動することにより、上段のフォークを従動するようにすることができる。
【０００９】
このように、下段のフォークに配設したシーブを介して、フォーク基台と上段のフォーク間に２本の索条を張設し、下段のフォークを動力源により駆動することにより、上段のフォークを従動することにより、フォークの駆動機構を簡易に構成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の移載装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図において１はフォーク基台で、このフォーク基台１に下段のフォーク２を、また、下段のフォーク２にワークＧを移載する上段のフォーク３を、それぞれ摺動可能に配設することにより、両フォーク２，３をフォーク基台１に対して伸縮可能に構成する。
【００１１】
フォーク基台１は、下面中央部に昇降体４を突設し、この昇降体４をボールスプライン機構７Ａを介して基台７と共に回動可能に、かつ基台７に対して昇降可能に支持するとともに、基台７の下部を軸受５を介して取付台６に回動可能に取り付けるようにする。
このように、フォーク基台１の中央に昇降体４を配置することにより、ワークＧの荷重によるモーメント荷重を支持し、かつ回転駆動力を円滑に伝達することができる。
そして、基台７の外周には動力伝達機構として、例えば、プーリ８を取り付け、取付台６等に設置した旋回用モータ１１に設けたプーリ９とプーリ８とにベルト１０を直接張設するか、又は図２に示すように両プーリ８，９間に配設したアイドラー８Ａを介して張設する。
これにより、旋回用モータ１１の駆動にて、プーリ９、ベルト１０及びプーリ８を介して基台７を所定角度回動することができるようにする。
この場合、旋回用モータ１１による基台７の旋回角度の精度を保つために、ベルト１０を単なるＶベルトに代えて、タイミングベルトを使用するか、又はチェーン・スプロケット方式とすることも可能である。
【００１２】
フォーク基台１の下面には、ローラ１２を当接してフォーク基台１を回動自在に支持する。
このローラ７は、フォーク基台１の重力荷重支持点に当接支持するようにし、かつその支持点の位置を移載装置の図２に示す左右方向の中心軸上に配置する。これにより、フォーク２，３の伸張時にもモーメント荷重の影響を受けにくくすることができる。
また、このローラ１２は外周面をテーパ面とし、このテーパ角はローラ１２の外周面の内周側から外周側に亘って基台７の下面に均一に接触して基台７の回動時、ローラ１２がスリップを生じないようにする。
すなわち、ローラ１２の外径と内径の比をフォーク基台１の接触部の外径と内径の比に等しく形成することにより、接触面におけるローラ１２のスリップを防止して、発塵を抑制することができる。
そして、このローラは、図２〜３に示すように、昇降台１３に回転自在に取り付けるようにする。
昇降台１３は、ガイド部材１３Ａを介して、取付台６に垂直方向に樹立したガイドレール支持体１４に沿って設けたガイドレール１４Ａに沿って昇降可能に支持されるとともに、昇降台１３に突設したナット状の螺合体１５を、ガイドレール支持体１４に並設したスクリューロッド１６に螺合するようにする。
【００１３】
スクリューロッド１６には、プーリ１７を取り付け、このプーリ１７と昇降用モータ１８Ｍに設けたプーリ１８とに、ベルト１９を張設し、昇降用モータ１８Ｍを正転又は逆転させることにより、スクリューロッド１６を回転駆動し、昇降台１３を介してローラ１２を上下動させ、フォーク基台１を昇降させるように構成する。
これにより、ローラ１２が当接支持しているフォーク基台１を昇降するようにする。
【００１４】
フォーク２，３の伸縮は、下段のフォーク２の側面に配設したラック２２に噛合したピニオン２１を回転駆動することにより行う。
すなわち、フォーク基台１に取り付けたフォーク伸縮用モータ２０にピニオン２１を取り付け、このピニオン２１をラック２２に噛合するとともに、図４に示すように、下段のフォーク２に設けたシーブ２３，２４を介して２本の索条２５ａ，２５ｂを張設し、この索条２５ａ，２５ｂの一端をフォーク基台１に、他端を上段のフォーク３にそれぞれ係着する。
そして、フォーク伸縮用モータ２０によりピニオン２１を回転駆動し、ラック２２を介して下段のフォーク２が伸縮することにより、これに合わせて、同時に上段のフォーク３を伸縮するように構成する。
このように構成することにより、索条２５ａは、下段のフォーク２が伸張するとき、シーブ２４を介して、上段のフォーク３を、下段のフォーク２が伸張する距離の２倍の距離伸張するように作用し、一方、索条２５ｂは、下段のフォーク２が収縮するとき、シーブ２３を介して、上段のフォーク３を、下段のフォーク２が収縮する距離の２倍の距離収縮するように作用する。
【００１５】
また、取付台６には、移載するワークＧを支持できるようにガイド片３１を備えた防振ガイド３０をこの移載装置を囲むようにして配設する。
【００１６】
この移載装置は、昇降用モータ１８Ｍの回転をベルト１９を介してスクリューロッド１６を回転させると、回転を拘束されたナット状の螺合体１５は、スクリューロッド１６の回転により上下運動をする。
この螺合体１５に一体に設けた昇降台１３に設けた外周面をテーパ形状に形成したローラ１２にてフォーク基台１を所定の位置に昇降させることができる。
また、このフォーク基台１には、その下面中央部に昇降体４が取り付けられているので、基台７を介してフォーク基台１の上下の摺動を円滑に行うことができるものとなる。
【００１７】
また、旋回用モータ１１の回転をベルト１０でプーリ８に伝達し、取付台６に軸受５を介して支持されている基台７を回転させる。
これにより、基台７に支持された昇降体４が回転し、その昇降体４と一体に構成されているフォーク基台１が回転して、フォーク２，３の伸張方向、すなわち、ワークＧの移載方向を定める。
【００１８】
フォーク基台１に取り付けたフォーク伸縮用モータ２０を駆動し、ピニオン２１を介して、このピニオン２１と噛合するラック２２を配設した下段のフォーク２を伸縮させるとともに、これに合わせて、同時に上段のフォーク３を伸縮させる。
すなわち、下段のフォーク２を伸張することにより、索条２５ａ及びシーブ２４を介して、上段のフォーク３を、下段のフォーク２が伸張する距離の２倍の距離伸張させ、一方、下段のフォーク２を収縮することにより、索条２５ｂ及びシーブ２３を介して、上段のフォーク３を、下段のフォーク２が収縮する距離の２倍の距離収縮させる。
【００１９】
このようにして、フォーク２，３は、任意の高さ、任意の旋回角度に設定された状態で、伸縮することができるものとなる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１記載の移載装置によれば、フォークを一方向に伸縮することができるように構成するとともに、このフォーク全体をフォーク基台の旋回にて回転させるようにしているため、フォーク基台の回転によりフォークを実際には両方向に選択的に伸縮するように構成することができ、ターンテーブルを用いることなく高精度の制御が可能となる。
また、従来の移載装置と比べて、部品点数を少なくすることができ、軽量化を図ることができるとともに、構造を簡易にできることと相俟って、移載装置の製造コストを低廉にすることができる。
そして、フォーク基台の昇降機構を、フォーク基台の下面中央に垂設した昇降体を基台に昇降可能に支持するとともに、フォーク基台の下面に昇降駆動されるローラを当接して構成し、かつ、ローラの外周面をテーパ形とし、ローラの大径部と小径部の比をローラが接触するフォーク基台の下面の接触部の外径と内径の比と等しくすることにより、ワークの荷重によるモーメント荷重を支持し、かつ回転駆動力を円滑に伝達することができるとともに、ローラを上下運動させることによって、フォーク全体を昇降させ、フォークを基台毎旋回させてもローラで回転可能に支持することができ、さらに、ローラとの接触面におけるスリップを防止してローラ摩擦面による発塵を抑制することができる。
【００２１】
また、請求項２記載の移載装置によれば、フォークを備えた基台を、旋回可能に支持しているので、フォークの伸縮方向をこの基台の旋回にて自由に選定でき、ターンテーブルを用いることなく両方向での移載作業が行えるとともに、旋回駆動が簡易に確実に精度よく行えるものとなる。
【００２２】
また、請求項３記載の移載装置によれば、下段のフォークに配設したシーブを介して、フォーク基台と上段のフォーク間に２本の索条を張設し、下段のフォークを動力源により駆動することにより、上段のフォークを従動することにより、フォークの駆動機構を簡易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移載装置の一実施例を示す正面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】同側面図である。
【図４】索条の張設構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１フォーク基台
２下段のフォーク
３上段のフォーク
４昇降体
５軸受
６取付台
７基台
８プーリ
９プーリ
１０ベルト
１１旋回用モータ
１２ローラ
１３昇降台
１４ガイドレール支持体
１４Ａガイドレール
１５螺合体
１６スクリューロッド
１７プーリ
１８Ｍ昇降用モータ
１８プーリ
１９ベルト
２０フォーク伸縮用モータ
２１ピニオン
２２ラック
２３シーブ
２４シーブ
２５ａ索条
２５ｂ索条
３０防振ガイド
３１ガイド片

Claims

移載装置の取付台（６）に旋回可能に取り付けた基台（７）と、この基台（７）に昇降可能に支持したフォーク基台（１）と、フォーク基台（１）に一方向に伸縮可能に設けたフォーク（２，３）と、基台（７）を旋回させる旋回機構と、フォーク基台（１）を昇降させる昇降機構（１２）とより構成した移載装置において、フォーク基台（１）の昇降機構を、フォーク基台（１）の下面中央に垂設した昇降体（４）を基台（７）に昇降可能に支持するとともに、フォーク基台（１）の下面に昇降駆動されるローラ（１２）を当接して構成し、かつ、前記ローラ（１２）の外周面をテーパ形とし、ローラ（１２）の大径部と小径部の比をローラ（１２）が接触するフォーク基台（１）の下面の接触部の外径と内径の比と等しくしたことを特徴とする移載装置。
基台（７）の旋回機構は、取付台（６）に軸受（５）を介して支持した基台（７）の外周に動力伝達機構（８）を取り付け、動力源（１１）により駆動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の移載装置。
フォークを上下２段に配設したフォーク（２，３）により構成するとともに、下段のフォーク（２）に配設したシーブ（２３，２４）を介して、フォーク基台（１）と上段のフォーク（３）間に２本の索条（２５ａ，２５ｂ）を張設し、下段のフォーク（２）を動力源（２０）により駆動することにより、上段のフォーク（３）を従動するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の移載装置。