JP5983448B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークが搬入される搬入位置と、該搬入位置よりも低い位置において上記ワークが搬出される搬出位置との間に、複数のワーク支持部を繰り返し循環させてワークを搬送するためのワーク搬送装置に関する。

例えば、自動車等の組立ラインにおいては、組立工程の上方にコンベアなどの搬送装置を備えた架台が形成してあり、この架台を用いて部品等のワークを組立工程へと供給する。架台によって搬送されたワークは、リフターなどを用いて架台上から組立工程へと降ろされる。
また、特許文献１には、傾斜した搬送面上を、ワークであるタイヤを回転させながら組立工程へと供給する搬送装置が示されている。

特公平８−２５３６４号公報

しかしながら、上記の搬送装置には以下の課題がある。
上記リフターは、モータやシリンダなどの駆動源によって作動しており、駆動源を駆動させるためには、電力や工場エアを用いる必要がある。つまり、リフターを配置する際には、駆動源へ電力や工場エアを用いるための電気配線やエア配管などを設ける必要がある。そのため、搬送装置の構造が複雑となりやすく、組立工程を編成する上で制約が生じたり、移設をしにくい場合がある。

特許文献１の搬送装置においては、タイヤを縦向きとして転がらせて搬送するため、駆動源を必要としない。一方で、通常、コンベア等によってタイヤを搬送する際には、搬送姿勢を安定させるために、このタイヤを横向きでコンベア等に載置する。そのため、架台上から搬送装置へとタイヤを移動する際には、タイヤの姿勢を横向きから縦向きへと変化させる必要があり、タイヤの姿勢を変化させるための装置が必要となる。この装置においても、駆動源が必要となる場合があり、上述したリフターと同様の課題がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、構造をシンプルにして、設置や移設を容易に行うことができるワーク搬送装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、ワークが搬入される搬入位置と、該搬入位置よりも低い位置において上記ワークが搬出される搬出位置との間に、複数のワーク支持部を繰り返し循環させるための環状の循環部材と、
該循環部材を回転可能に支持する回転支持フレームと、を備えており、
該回転支持フレームは、上記搬入位置にある上記ワーク支持部にワークを横向きに載置するための緩傾斜レールと、上記搬出位置に移動した上記ワーク支持部から上記ワークを縦向きで搬送するための急傾斜レールとを有しており、上記循環部材は、上記緩傾斜レールと上記急傾斜レールとに沿って配置されており、
上記搬入位置にある上記ワーク支持部にワークが支持されたとき、該ワークの自重によって上記循環部材が回転し、ワークを支持する上記ワーク支持部が上記搬出位置まで移動すると同時に他の上記ワーク支持部が上記搬入位置まで移動するよう構成されていることを特徴とするワーク搬送装置にある（請求項１）。

上記ワーク搬送装置は、上記のごとく、ワークの荷重を利用し上記循環部材を回転させ、上記ワーク支持部によって支持されたワークを上記搬入位置から上記搬出位置へと移動させるように構成されている。つまり、上記ワーク搬送装置は、電動モータや、シリンダといった駆動源を設けることなく、ワークを上記搬入位置から上記搬出位置へと移動することができる。したがって、駆動源を駆動させるための電力や工場エアなどの供給が不要となり、上記ワーク搬送装置の構造をシンプルにすることができる。これにより、上記ワーク搬送装置の設置や移設を容易に行うことができる。

以上のごとく、上記ワーク搬送装置によれば、構造をシンプルにして、設置や移設を容易に行うことができる。

実施例１における、ワーク搬送装置の正面図。 実施例１における、ワーク搬送装置の側面図。 実施例１における、ワーク支持部の正面図。 実施例１における、ワーク支持部の側面図。 実施例１における、ガイドレールの断面図。 実施例１における、搬送途中のワーク搬送装置を示す説明図。 実施例１における、搬送完了時のワーク搬送装置を示す説明図。

上記ワーク搬送装置において、上記ワークは、上記搬入位置において横向きに倒された状態から上記搬出位置において縦向きに立てられるものであってもよい（請求項２）。この場合には、上記ワークの姿勢を、上記搬入位置においては、搬送に適した横向きとすることで安定して搬送し、上記搬出位置においては、車両への組み付け姿勢である縦向きとして、組み付け作業性を向上させることができる。

また、上記回転支持フレームは、上記搬入位置にある上記ワーク支持部にワークを横向きに載置するための緩傾斜レールと、上記搬出位置に移動した上記ワーク支持部から上記ワークを縦向きで搬送するための急傾斜レールとを有しており、上記循環部材は、上記緩傾斜レールと上記急傾斜レールとに沿って配置されている。この場合には、ワークの姿勢を変化させるために、新たに駆動源や駆動機構を設けることなく、上記搬入位置から上記搬出位置へと搬送することで、ワークの姿勢を横向きから縦向きへと変化させることができる。これにより、上記ワーク搬送装置によって、ワークの姿勢変化を容易に行うことができる。

また、上記回転支持フレームは、上記搬入位置の側に配置された搬入側回転体と、上記搬出位置の側に配置された搬出側回転体とを有しており、上記循環部材は、上記搬入側回転体と上記搬出側回転体との間に掛け渡されており、上記搬入側回転体には、上記循環部材の回転速度を減速させるための減速手段が設けられていてもよい。この場合には、ワークの搬送速度を減速させることにより、ワークを安定して搬送することができる。

また、上記減速手段は、回転に伴う遠心力が一定の値以上になったときに、上記循環部材の回転速度を減速させる遠心ブレーキであってもよい。この場合には、遠心力を利用して搬送速度を減速させることができ、新たに駆動源を設定することなく、上記減速手段により、上記循環部材の回転速度を減速することができる。これにより、上記ワーク搬送装置をさらにシンプルな構造とすることができる。

（実施例１）
ワーク搬送装置にかかる実施例について、図１〜図７を参照して説明する。
図１に示すごとく、ワーク搬送装置１は、ワーク４が搬入される搬入位置１０１と、搬入位置１０１よりも低い位置においてワーク４が搬出される搬出位置１０２との間に、５つのワーク支持部１７（１７ａ〜１７ｅ）を繰り返し循環させるための環状の循環部材１１と、循環部材１１を回転可能に支持する回転支持フレーム２とを備えている。ワーク搬送装置１は、搬入位置１０１にあるワーク支持部１７にワーク４が支持されたとき、ワーク４の自重によって循環部材１１が回転し、ワーク４を支持するワーク支持部１７が搬出位置１０２まで移動すると同時に他の上記ワーク支持部１７が搬入位置１０１まで移動するよう構成されている。

以下、さらに詳細に説明する。
図１に示すごとく、本例のワーク搬送装置１は、自動車の生産ラインにおいて、生産ラインに配された供給経路（図示略）から、組付工程へとワーク４を搬送するものである。尚、ワーク搬送装置１によって搬送されるワーク４は、自動車のタイヤ４であり、組付工程において、車体へと組み付けられる。生産ラインの供給経路は、組付工程よりも上方に形成された架台上に配されており、搬送コンベアによって、タイヤ４を搬送可能に構成されている。また、供給経路の終点は、組付工程の上方に位置している。供給経路上を搬送されたタイヤ４は、供給経路の終点と隣接して配されたワーク搬送装置１へと受け渡され、ワーク搬送装置１によって、組付工程へと降ろされる。

図１に示すごとく、ワーク搬送装置１における環状の循環部材１１は、コンベアチェーンからなる。本例のワーク搬送装置１は、一対の循環部材１１を有しており、一対の循環部材１１は、タイヤ４の搬送方向及び上下方向と直交する横方向に、互いに平行となるように配されている。各循環部材１１は、それぞれ複数のチェーンリンク１２を連結して形成されている。

図１及び図３に示すごとく、チェーンリンク１２は、ワーク支持部１７を構成する複数のアタッチ付リンク１３と、ワーク支持部１７の間に配される複数の連結リンク１４とからなり、交互に複数組ずつ連結してなる。尚、本例において、循環部材１１は、１０個のアタッチ付リンク１３と、１６個の連結リンク１４とを交互に連結し、合計１３０個のチェーンリンク１２によって構成されている。したがって、ワーク支持部１７は、循環部材１１上に等間隔で５か所に形成されている。

図３に示すごとくアタッチ付リンク１３は、略長円形状をなすリンク本体部１３１と、リンク本体部１３１の長手方向と直交する方向に突出したアタッチ部１３２とを有している。
リンク本体部１３１長手方向における両端部近傍には、連結軸１５を挿入する貫通孔（図示略）が形成されている。

図３及び図４に示すごとく、各ワーク支持部１７を構成するアタッチ付リンク１３において、搬送方向における最も前側に配されたアタッチ付リンク１３には、アタッチ部１３２として、タイヤ４を支持するための支持アーム１３３が設けられており、その他の９つのアタッチ付リンク１３には、オムニホイール１３４が設けられている。尚、アタッチ部１３２は、循環部材１１を形成した際に、その外周側に向かって突出するように配される。

オムニホイール１３４は、進行方向と直交する主回転軸を中心として回転可能なメインホイールと、メインホイールの周方向に配された補助回転軸を中心として回転可能でかつ、メインホイールの外周に配置されたサイドホイールとを備えている。したがって、搬入位置１０１において、オムニホイール１３４上を進行方向に沿って、タイヤ４が移動する際には、メインホイールを回転させ、タイヤ４をワーク支持部１７に容易に載置できる。また、搬出位置１０２において、オムニホイール１３４上を横方向に沿って、タイヤ４が移動する際には、サイドホイールを回転させ、タイヤ４をワーク支持部１７から容易に搬出することができる。

図３に示すごとく、ワーク支持部１７の間をつなぐ連結リンク１４は、アタッチ付リンク１３におけるリンク本体部１３１と同様に略長円形状をなしており、長手方向における両端部近傍には、連結軸１５を挿入する貫通孔（図示略）が形成されている。

図３及び図４に示すごとく、各チェーンリンク１２は、隣り合うチェーンリンク１２の貫通孔を同一軸線上に重ねて配し、連結軸１５を挿入配置することで、互いに回転可能で、かつ無端環状に連結されている。図５に示すごとく、各連結軸１５の両端には、回転支持フレーム２が有する一対のガイドレール２１内を移動する移動車輪１６が回転可能に軸支されている。
図１に示すごとく、循環部材１１は、移動車輪１６を、回転支持フレーム２のガイドレール２１内に配すると共に、搬入側回転体２５１及び搬出側回転体２５２に架け渡すことで回転可能に配されている。

図１及び図２に示すごとく、回転支持フレーム２は、循環部材１１の移動車輪１６が移動可能なガイドレール２１と、搬入位置１０１側及び搬出位置１０２側にそれぞれ配された搬入側回転体２５１及び搬出側回転体２５２と、搬入側回転体２５１と連結された減速手段２６とを備えている。

図１及び図２に示すごとく、ガイドレール２１は、搬入位置１０１から搬出位置１０２へ向けてワーク支持部１７を移動させる一対の往路側レール２２と、搬出位置１０２から搬入位置１０１へ向けてワーク支持部１７を移動させる一対の復路側レール２３とを備えている。

図１及び図２に示すごとく、一対の往路側レール２２は、横方向において、互いに平行に並んで配されている。各往路側レール２２は、搬入位置１０１にあるワーク支持部１７にタイヤ４を横向きに載置するための緩傾斜レール２２１と、搬出位置１０２に移動したワーク支持部１７からタイヤ４を縦向きで降ろすための急傾斜レール２２２とを有している。また、緩傾斜レール２２１と急傾斜レール２２２とは、滑らかに湾曲したコーナーレール２２３によって繋がっている。

図１に示すごとく、緩傾斜レール２２１及び急傾斜レール２２２は、搬入位置１０１から搬出位置１０２側に向かって下降するように傾斜している。尚、緩傾斜レール２２１の傾斜角度は、１°〜５°とし、急傾斜レール２２２の傾斜角度は、８０°〜９０°としてある。本例において、緩傾斜レール２２１の傾斜角度は水平面に対して３°とし、急傾斜レール２２２の傾斜角度は、水平面に対して８５°とした。

尚、本例において、搬入位置１０１は、往路側レール２２において進行方向と反対側の端部近傍の位置であり、搬出位置１０２は、往路側レール２２の進行方向における前方の端部近傍の位置である。また、搬入位置１０１から搬出位置１０２までの移動距離は、循環部材１１の全長に対して５分の２に相当する。

図１に示すごとく、一対の復路側レール２３は、横方向において、互いに平行に並んで配されており、往路側レール２２の内側、つまり緩傾斜レール２２１の下方側でかつ急傾斜レール２２２の搬入位置１０１側の位置に、往路側レール２２と平行に配されている。本例においては、復路側レール２３を、往路側レール２２と平行に配したが、これに限るものではなく、循環部材１１の全長、ワークの搬送距離等に応じて、適宜、配置を変更してもよい。

図５に示すごとく、往路側レール２２及び復路側レール２３は、進行方向と直交する断面形状が略コの字型をなす開口レール２４を、開口部同士が対向するように一対配して形成されている。各開口レール２４の内側に、循環部材１１の移動車輪１６を配置することにより、ガイドレール２１に沿って循環部材１１を移動可能に構成されている。

図１及び図２に示すごとく、搬入位置１０１側及び搬出位置１０２側にそれぞれ配された搬入側回転体２５１及び搬出側回転体２５２は、往路側レール２２及び復路側レール２３の搬入位置１０１側端部及び搬出位置１０２側端部にそれぞれ１つずつ配されている。搬入側回転体２５１及び搬出側回転体２５２は、循環部材１１であるコンベアチェーン１２と噛合可能なスプロケットからなり、その外径は、往路側レール２２と復路側レール２３との間隔と略同一に設定してある。

図２に示すごとく、搬入側回転体２５１と連結された減速手段２６は、遠心ブレーキからなり、搬入側回転体２５１と一体に回転する回転軸を有している。減速手段２６は、図示しないブレーキパッドとブレーキドラムとを有しており、回転軸が特定の回転数を超え、回転に伴う遠心力が一定の値以上になったときに、ブレーキパッドとブレーキドラムとが接触することで摩擦力を発生させ循環部材１１の回転速度を減速するよう構成されている。

図１及び図２に示すごとく、ガイドレール２１、搬入側回転体２５１及び搬出側回転体２５２は、フレーム部材３０によって支持されている。
フレーム部材３０には、供給経路と搬入位置１０１とをつなぐ導入経路３１と、循環部材１１の移動を開始するためのプッシャー３２とが配されている。
尚、導入経路３１は、タイヤ４の進行方向に沿って移動可能なローラーコンベアからなり、１°〜５°傾斜している。本例において、導入経路３１の傾斜角度は、緩傾斜レール２２１と同様に、３°に設定した。

図１に示すごとく、プッシャー３２は、搬入位置１０１の上方に配されており、進行方向に伸縮可能に構成されたシリンダ３２１と、シリンダ３２１のスライドバー３２３と一体に配された係合部材３２２とを備えている。係合部材３２２は、導入経路３１における搬入位置１０１側に配されたタイヤ４の進行方向に対して後方の位置に垂下するように配されている。

係合部材３２２は、タイヤ４の進行方向における後方から前方に向かって押された際には、シリンダ３２１との接続部近傍において、進行方向前方に向かって折れ曲がるように構成されている。尚、係合部材３２２は、進行方向における前方から後方又は側方に向かって押された際には折れ曲がらない。プッシャー３２は、通常、シリンダ３２１を伸長させており、タイヤ４が搬入位置１０１に配されると、シリンダ３２１を収縮させ係合部材３２２によってタイヤ４を進行方向に押し出すことができる。

図１及び図２に示すごとく、ワーク搬送装置１における搬出位置１０２には、タイヤ４を支持する搬出支持部５３と、搬出位置１０２から組立工程までタイヤ４を移動する取り出し経路５２が配されている。
搬出支持部５３は、搬出位置１０２の下端近傍に配されており、ワーク搬送装置１によって搬送されたタイヤ４を支持可能に構成されており、搬出位置１０２において、タイヤ４は、ワーク支持部１７から搬出支持部５３へと受け渡される。

図２に示すごとく、取り出し経路５２は、タイヤを転動して移動させるための取り出し傾斜面５２１と、取り出し傾斜面５２１に沿って配されタイヤを側方から支えるガイドローラー５２２と、取り出し経路５２を転動するタイヤを停止させるストッパー５２３とを備えている。また、取り出し経路５２には、作業者がタイヤ４を取り出したことを際に押す作業完了ボタン（図示略）が配されている。

次に、上述のごとく構成されたワーク搬送装置１において、タイヤ４を搬送する手順を説明する。
図１に示すごとく、供給経路上を搬送されたタイヤ４は、導入経路３１を介して搬入位置１０１へと移動する。このとき、プッシャー３２の係合部材３２２は、タイヤ４によって進行方向に向かって押されることで折れ曲がり、タイヤ４が搬入位置１０１に配されたワーク支持部１７ａ上へと移動する。

ワーク支持部１７ａによってタイヤ４が支持されると、プッシャー３２のシリンダ３２１を収縮させ係合部材３２２が進行方向へと移動し、タイヤ４を支持したワーク支持部１７ａを押し出す。プッシャー３２によって押し出されたワーク支持部１７ａは、ガイドレール２１の緩傾斜レール２２１から急傾斜レール２２２へと移動する。

図６に示すごとく、ワーク支持部１７ａが急傾斜レール２２２へと到達すると、循環部材１１は、タイヤ４の自重によりガイドレール２１に沿って移動し、ワーク支持部１７ａが搬出位置１０２へと下降する。これと同時に、ワーク支持部１７ｃが搬入位置１０１へと移動し、ワーク支持部１７ｃによってタイヤ４が支持される。

図７に示すごとく、搬出位置１０２において、タイヤ４は、ワーク支持部１７ａから搬出支持部５３へと受け渡される。搬出支持部５３によって支持されたタイヤ４は、取り出し経路５２上へと移動し、さらに取り出し傾斜面５２１を転がりながら取り出し位置へと移動する。タイヤ４は、取り出し位置に到達するとストッパー５２３と接触して停止する。そして、作業者が取り出し経路５２からタイヤ４を取り出し、作業完了ボタンを押すと、タイヤ４が載置されたワーク支持部１７ｃが上述したワーク支持部１７ａと同様に搬出位置１０２へと移動する。

ワーク支持部１７ｃが搬出位置１０２へと移動すると、これと同時にワーク支持部１７ｅが搬入位置１０１へと移動し、タイヤ４が載置される。このように、搬入位置１０１と搬出位置１０２との間に５つのワーク支持部１７ａ〜１７ｅを１つとばしで繰り返し循環させることにより、すべてのワーク支持部１７を用いて、タイヤ４を搬送可能に構成されている。

ワーク搬送装置１は、上記のごとく、タイヤ４の荷重を利用し循環部材１１を回転させ、ワーク支持部１７によって支持されたタイヤ４を搬入位置１０１から搬出位置１０２へと移動するように構成されている。つまり、ワーク搬送装置１は、電動モータや、シリンダといった駆動源を設けることなく、タイヤ４を搬入位置１０１から搬出位置１０２へと移動することができる。したがって、駆動源を駆動させるための電力や工場エアなどの供給も不要となり、ワーク搬送装置１の構造をシンプルにすることができる。これにより、ワーク搬送装置１の設置や移設を容易に行うことができる。

また、回転支持フレーム２は、搬入位置１０１にあるワーク支持部１７にタイヤ４を横向きに載置するための緩傾斜レール２２１と、搬出位置１０２に移動したワーク支持部１７からタイヤ４を縦向きで搬送するための急傾斜レール２２２とを有しており、循環部材１１は、緩傾斜レール２２１と急傾斜レール２２２とに沿って配置されている。そのため、タイヤ４の姿勢を変化させるために、新たに駆動源や駆動機構を設けることなく、搬入位置１０１から搬出位置１０２へと搬送することで、タイヤ４の姿勢を横向きから縦向きへと変化させることができる。これにより、ワーク搬送装置１の構造をさらにシンプルにすることができる

また、タイヤ４は、搬入位置１０１において横向きに倒された状態から搬出位置１０２において縦向きに立てられる車両のタイヤである。そのため、タイヤの姿勢を、搬入位置１０１においては、搬送に適した横向きとすることで安定して搬送し、搬出位置１０２においては、車両への組み付け姿勢である縦向きとして、組み付け作業性を向上することができる。

また、回転支持フレーム２は、搬入位置１０１の側に配置された搬入側回転体２５１と、搬出位置１０２の側に配置された搬出側回転体２５２とを有しており、循環部材１１は、搬入側回転体２５１と搬出側回転体２５２との間に掛け渡されており、搬入側回転体２５１には、循環部材１１の回転速度を減速させるための減速手段２６が設けられている。そのため、タイヤ４の搬送速度を減速することにより、タイヤ４をさらに安定して搬送することができる。

また、減速手段２６は、回転に伴う遠心力が一定の値以上になったときに、循環部材１１の回転速度を減速させる遠心ブレーキである。そのため、遠心力を利用して搬送速度を減速することができることから、新たに駆動源を設定することなく、減速手段２６により、循環部材１１の回転速度を減速することができる。これにより、ワーク搬送装置１をさらにシンプルな構造とすることができる。

以上のごとく、本例のワーク搬送装置１によれば、構造をシンプルにして、設置や移設を容易に行うことができる。

本例においては、ワーク支持部を５か所に設定したがこれに限られるものではなく、少なくとも２つ以上のワーク支持部を、循環部材上に、搬入位置から搬出位置までの搬送距離毎に設けてあればよい。また、複数のワーク支持部は、循環部材上に等間隔で配されていることが好ましい。この場合には、ワークを効率よく搬送することができる。

また、ワーク支持部は、配置された順に順次、ワークを搬送してもよいし、１つ又は複数のワーク支持部をとばしながらワークを搬送してもよい。これにより、全てのワーク支持部を用いてワークを搬送することができる。

１ ワーク搬送装置
１０１ 搬入位置
１０２ 搬出位置
１１ 循環部材
１７ ワーク支持部
２ 回転支持フレーム
２２１ 緩傾斜レール
２２２ 急傾斜レール
２５１ 搬入側回転体
２５２ 搬出側回転体
２６ 減速手段
４ ワーク

Claims (2)

1. ワークが搬入される搬入位置と、該搬入位置よりも低い位置において上記ワークが搬出される搬出位置との間に、複数のワーク支持部を繰り返し循環させるための環状の循環部材と、
   該循環部材を回転可能に支持する回転支持フレームとを備えており、
   該回転支持フレームは、上記搬入位置にある上記ワーク支持部にワークを横向きに載置するための緩傾斜レールと、上記搬出位置に移動した上記ワーク支持部から上記ワークを縦向きで搬送するための急傾斜レールとを有しており、上記循環部材は、上記緩傾斜レールと上記急傾斜レールとに沿って配置されており、
   上記搬入位置にある上記ワーク支持部にワークが支持されたとき、該ワークの自重によって上記循環部材が回転し、該ワークを支持する上記ワーク支持部が上記搬出位置まで移動すると同時に他の上記ワーク支持部が上記搬入位置まで移動するよう構成されていることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 請求項１に記載のワーク搬送装置において、上記ワークは、上記搬入位置において横向きに倒された状態から上記搬出位置において縦向きに立てられるものであることを特徴とするワーク搬送装置。

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