JPH0912108A - 移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 棚内に隣り合うワークどうしの隙間を小さく
して収納することができるとともに、両側でワークの移
載を行うことができ、しかも、狭いスペースで動作する
ことができる移載装置を提供する。 【構成】 第１の回転駆動手段に連結された旋回軸１５
に第１のアーム７が固定され、第１のアーム７の先端に
第２のアーム８が関節軸１６によって連結され、第２の
アーム８の先端にワークＷを支持する支持アーム６が支
持アーム軸２０によって連結されている。第１の回転駆
動手段によって第１のアーム７を旋回すると、第２のア
ーム８と支持アーム６が連動して屈伸し、支持アーム６
の先端が、旋回軸１５を中心とした半径方向に直線的に
進退運動を行う。第２の回転駆動手段によって、第１の
回転駆動手段自体を旋回軸１５回りに旋回することによ
り、前記進退運動の向きを変え、移載装置の両側に対向
して配置された棚に対して向きを揃えてワークＷを収納
したり、棚間でワークＷの移し替えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対向する一対の棚に対
してワークを出入する際に、特に好適に用いることので
きる移載装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば実公平６−２６４８２号公
報に示すような、多段多列に載置部が設けられて対向配
置されている一対の棚間を移動して、ワークの移載を行
う移載装置が存在する。前記の移載装置は、水平面内で
旋回する駆動アームの先端側に従動アームを水平面内で
回転自在に連結し、前記従動アーム先端に支持したワー
クを、前記２つのアームによる屈伸動作によって、棚の
載置部に出し入れするように構成されている。そして、
従動アームが、駆動アームの旋回に連動して駆動アーム
と反対方向に回転するような作動機構を設けることによ
って、２つアーム間の屈伸動作を行っている。前記実公
平６−２６４８２号公報に記載されている移載装置で
は、駆動アームを旋回させることで、従動アームの先端
は、両側に対向して配列されている棚に対して、ワーク
を出し入れすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た実公平６−２６４８２号公報に記載されている移載装
置では、ワークを棚に対して出し入れする際に、ワーク
が棚の開口部に対して傾いた状態になるため、隣り合っ
て棚に収納されているワークとの干渉を避けるために、
棚内に収納されるワークどうしの間を離す必要があっ
た。

【０００４】また、水平面内で動作する多関節の腕をも
ったスカラ型ロボットを移載装置として用い、ワークを
把持する腕の先端が、棚の開口部に対して直線的に進退
動するように制御することも考えられるが、前記スカラ
型ロボットでは、それぞれの関節ごとに設けられている
モータの回転角を同時に制御する必要があり、高度な制
御が必要となる問題があった。

【０００５】一方、直線的に進退動するテレスコピック
構造の伸縮機構の端部にワークを支持するフォーク等を
備えた構造の移載装置では、通路の両側に対向して配置
された一対の棚に対してワークを搬入する場合に、両側
の棚に搬入されるワークの向きが同じになってしまい、
一つの移載装置によって、それぞれのワークの向きを通
路側に揃えて棚に搬入することができなかった。

【０００６】特に、クリーンルーム等の内部に設置され
ている棚は、スペースを有効に利用するために、多段の
棚が通路の両側に対向して配置されており、しかも、ク
リーンルーム内を流れる清浄空気の向きによって、ワー
クの所定の面を通路側に向けて棚に収納することが要求
される場合があり、狭い通路の両側の棚に対してワーク
に方向性を持たせて出し入れを行うことのできる移載装
置が要求されていた。

【０００７】そこで、本発明は、前述したような従来の
移載装置の問題点を解決し、棚内に隣り合うワークどう
しの隙間を小さくして収納することができるとともに、
両側でワークの移載を行うことができ、しかも、狭いス
ペースで動作することができる移載装置を提供すること
を主な目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の移載装置は、支持フレームに垂直な軸線回
りに旋回自在に支持される第１の回転駆動手段と、前記
第１の回転駆動手段を前記軸線回りに旋回させる第２の
回転駆動手段と、前記第１の回転駆動手段によって前記
軸線回りに回転される旋回軸に基端側が固定されるとと
もに、前記支持フレームの上面に水平面内で旋回自在に
配置された第１のアームと、前記旋回軸に同軸に配置さ
れ、前記支持フレームに固定された第１の輪体と、前記
第１のアームの先端側に前記旋回軸と平行に回転自在に
支持された関節軸と、前記関節軸に基端側が固定され、
前記第１のアームの上面に旋回自在に配置された第２の
アームと、前記関節軸に固定され、前記第１の輪体の半
分の径を有する第２の輪体と、前記第１の輪体と第２の
輪体との間に掛け渡され、両者を連動させる第１の巻き
掛け伝動部材と、前記関節軸に同軸に配置され、前記第
２アームに固定された第３輪体と、前記第２アームの先
端側に前記旋回軸と平行に回転自在に支持された支持ア
ーム軸と、前記支持アーム軸に固定され、前記第３の輪
体の２倍の径を有する第４輪体と、前記第３輪体と第４
輪体間に掛け渡され、両者を連動させる第２の巻き掛け
伝動部材と、前記支持アーム軸に基端側が固定され、前
記第２のアームの上面に旋回自在に配置されるととも
に、先端側でワークを把持する支持アームとを備えてい
る。そして、前記旋回軸と関節軸間の距離と前記関節軸
と支持アーム軸間の距離とが略等しく設定されて、前記
第１の回転駆動手段によって前記支持アームが前記旋回
軸を中心とした半径方向に直線的に進退運動を行うとと
もに、前記第２の回転駆動手段によって前記進退運動の
向きを変えるように構成したものである。前記の移載装
置の支持フレームは、対向する一対の棚間を走行する支
柱に沿って昇降自在に設けられていることが好ましい。

【０００９】

【作用】第１の回転駆動手段によって、旋回軸を回転さ
せると旋回軸に基端側が固定されている第１のアームが
回転する。第１のアームの先端側上面に関節軸によって
連結されている第２のアームは、支持フレームに固定さ
れている第１の輪体の半分の径に形成されている第２の
輪体が、第１の巻き掛け伝動部材によって回転されるた
め、第１のアームの回転の方向きと反対方向に、第１の
アームの２倍の量だけ回転する。

【００１０】この際、第２のアームの先端側の上面に支
持アーム軸によって連結されている支持アームは、第１
のアームの先端側に固定されている第３の輪体に対して
２倍の径を有する第４の輪体が、第２の巻き掛け伝動部
材を介して第２のアームの回転の方向と反対方向に、第
２のアームの半分の量だけ回転する。

【００１１】そして、旋回軸と関節軸間の距離は、関節
軸と支持アーム軸間の距離と略等しく設定されているた
めに、第１のアームの旋回運動に対して、支持アームの
先端側は、同一姿勢を維持した状態で、旋回軸を中心と
する半径方向に直線運動を行ない、ワークを棚に対して
直角方向から搬出入することができる。

【００１２】前記第１の回転駆動手段によって、第１の
アームと第２のアームとが折り畳まれた状態にすると、
支持アームは支持フレームの上方位置に移動する。前記
位置において、第２の回転駆動手段によって、第１のア
ーム、第２のアーム、及び支持アームを前記第１の回転
駆動手段ごと水平面内で旋回することによって、支持ア
ームの進退運動する向きを変えることができる。

【００１３】前記移載装置の支持フレームが、対向する
一対の棚間を走行する支柱に沿って昇降自在に設けられ
ている場合には、支持フレームを棚の所望の位置まで移
動させ、支持アームを進退させて一側の棚に対してワー
クの出し入れを行う。また、反対側の棚に対しては、支
持アームの向きを反転させて、ワークの出し入れを行
う。また、対向する棚間で、ワークの移載を行う場合に
は、一側の棚の所定位置に収納されているワークを支持
アームを進退させて取り出した後、支持アームを反転さ
せて、直ちに、反対側の棚の所定位置へワークを格納す
る作業を行う。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の実施例を説
明する。図１は、本発明の移載装置の１実施例を示す平
面図、図２は、図１のＡ−Ａ線方向から見た図であっ
て、移載装置１は、両側に対向して配置されている多段
の棚２，２の間を、走行駆動部３によって走行可能に設
けられている。走行駆動部３は支柱４を支持しており、
前記支柱４に沿って支持フレーム５が昇降自在に設けら
れている。

【００１５】前記支持フレーム５は、棚２に対してワー
クＷを出し入れするための支持アーム６が先端に設けら
れた多関節のアームを備えており、走行駆動部３による
水平方向の走行動作と、支柱４に沿った支持フレーム５
の昇降動作とによって、棚２の任意の位置へ前記支持ア
ーム６を移動できるように構成されている。

【００１６】図３乃至図５に示すように、前記多関節の
アームは、支持フレーム５上面に配置された、第１のア
ーム７、第２のアーム８、及び、前記支持アーム６を備
えており、水平面内で旋回及び屈伸動作を行えるように
構成されている。

【００１７】図４に示すように、支持フレーム５内に
は、第１の回転駆動手段としてのアーム駆動用モータ９
が設けられている。アーム駆動用モータ９は、支持フレ
ーム５に対して、垂直な軸線回りに軸受１０によって旋
回自在に支持されている。また、アーム駆動用モータ９
の上部には旋回用プーリ１１が固定されており、図５に
示す、旋回用モータ１２の駆動軸に固定されている駆動
プーリ１３との間に伝動ベルト１４が巻き掛けられてい
る。

【００１８】前記旋回用プーリ１１、駆動プーリ１３、
伝動ベルト１４、及び旋回用モータ１２によって、第２
の回転駆動手段が構成されており、旋回用モータ１２を
駆動することによって、アーム駆動用モータ９自体が支
持フレーム５に対して前記垂直な軸線回りに旋回される
ようになっている。

【００１９】前記軸線と同軸に、アーム駆動用モータ９
によって回転駆動される旋回軸１５が配置されており、
前記旋回軸１５の上端は、内部が中空の箱状に形成され
ている第１のアーム７の基端側に固定されている。そし
て、アーム駆動用モータ９が駆動されることによって、
第１のアーム７が旋回軸１５を中心に水平面内で旋回さ
れるように構成されている。

【００２０】第１のアーム７の先端側には、旋回軸１５
と平行に関節軸１６が回転自在に支持されており、前記
関節軸１６の上端は、第１のアーム７の上面に配置さ
れ、第１のアーム７と同様に箱状に形成されている第２
のアーム８の基端側の固定されている。第１のアーム７
の基端側内部には、支持フレーム５の上面に固定されて
いる第１の輪体１７が、旋回軸１５に対して同軸に配置
されている。一方、第１のアーム７の先端側内部には、
前記関節軸１６に固定された第２の輪体１８が配置され
ている。前記第２の輪体１８は、第１の輪体１７の半分
の径を有しており、第１の輪体１７と第２の輪体１８の
間には第１の巻き掛け伝動部材１９が巻き掛けられて、
相互間で回転が伝達されるように構成されている。

【００２１】第２のアーム８の先端側には、旋回軸１５
と平行に支持アーム軸２０が回転自在に支持されてお
り、前記支持アーム軸２０の上端には、第２のアーム８
の上面に配置され、先端側でワークＷを把持する支持ア
ーム６の基端側が固定されている。旋回軸１５と関節軸
１６との間の距離と関節軸１６と支持アーム軸２０との
間の距離とは、略等しく設定されている。

【００２２】第２のアーム８の基端側内部には、第１の
アーム７の上面に固定されている第３の輪体２１が、関
節軸１６に対して同軸に配置されている。また、第２の
アーム８の先端側内部には、前記支持アーム軸２０に固
定されている第４の輪体２２が配置されている。前記第
４の輪体２２は、第３の輪体２１の２倍の径を有してお
り、第３の輪体２１と第４の輪体２２の間には第２の巻
き掛け伝動部材２３が巻き掛けられて、相互間で回転が
伝達されるように構成されている。

【００２３】なお、本実施例においては、第１の輪体１
７、第２の輪体１８、第３の輪体２１、及び、第４の輪
体２２に歯付きのプーリを用い、また、第１の巻き掛け
伝動部材１９と第２の巻き掛け伝動部材２３に歯付きベ
ルトを用いているが、他の巻き掛け伝動手段を用いても
よく、例えば、前記各輪体にスプロケットを用い、ま
た、各巻き掛け伝動部材にチェーンを用いることもでき
る。

【００２４】次に、前述したように構成されている移載
装置１によって、図１及び図２に示す対向して配置され
ている棚２の一方からワークＷを取り出して、他方の棚
２に入れる場合の動作を説明する。一方の棚２からワー
クＷを取り出すために、移載装置１は、走行駆動部３に
よって走行するとともに支柱４に沿って支持フレーム５
が昇降して、目的のワークＷが収納されている棚２の位
置まで移動する。この際、前述した旋回用モータ１２を
駆動して、支持アーム６の先端の向きが、目的の棚２の
方向を向くようにする。

【００２５】次にアーム駆動用モータ９駆動して第１の
アーム７を前記棚２の方へ旋回させると、第２のアーム
８は、第１のアーム７に対して関節軸１６回りに逆方向
に２倍の回転量だけ回転し、また、前述したように、旋
回軸１５と関節軸１６との間の距離と関節軸１６と支持
アーム軸２０との間の距離とは、略等しく設定されてい
るので、支持アーム軸２０は、棚２の方へ直線的に接近
する。

【００２６】この際、支持アーム軸２０によって、第２
のアーム８の先端側に支持されている支持アーム６は、
第１のアーム７と第２のアーム８の動きに無関係に一定
の向きに保たれるので、支持アーム６の先端側は棚２内
に直線的に侵入する。そして、支持アーム６の先端側が
ワークＷの両側に位置すると、支持フレーム５は、支柱
４に沿って僅かに上昇動作を行い、ワークＷを支持アー
ム６によって支持する。

【００２７】次いで、図６の（Ａ）に示すようにアーム
駆動用モータ９を駆動して第１のアーム７を旋回させる
と、支持アーム６は、ワークＷを把持したまま、直線的
に棚２から後退し、ワークＷを棚２から取り出すことが
できる。そして、同図の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すよう
に、支持アーム６が支持フレーム５の上方まで移動した
状態で、旋回用モータ１２を駆動して、アーム駆動用モ
ータ９とともに、第１のアーム７、第２のアーム８、支
持アーム６の各アーム全体を１８０度回転し、支持アー
ム６の先端側を対向する他方の棚２１の方向に向ける。

【００２８】次に、移載装置１は、図２に示す走行駆動
部３で棚２，２の間を走行するとともに支柱４に沿って
支持フレーム５を昇降して、前記ワークＷを収納する位
置へ移動し、目的の棚２に対して、前述した動作と同様
にして、棚２内に支持アーム６を侵入させ、ワークＷの
載置位置で、支持フレーム５を僅かに下降させることに
よって、ワークＷを目的の棚２内へ載置する。

【００２９】前述した実施例においては、互いに対向す
る多段の棚２，２間を走行駆動部３で走行する移載装置
１の例について説明したが、本発明の移載装置１は、円
形あるいは扇形に配列した多段の棚２に対してワークＷ
を出し入れする場合に用いてもよく、この場合には、第
１のアーム７の旋回中心と同心円状に棚２を配置すれば
よい。この際、支持フレーム５の昇降を案内する支柱４
は、各アームの動作範囲に干渉しない位置に配置すれば
よく、また、支持フレーム５の下面を支持して昇降動作
を行えるような、伸縮シリンダ等の昇降装置を用いても
よい。さらに、本発明の移載装置は、同一高さの棚等の
間で移載する場合には、支持フレーム５を昇降させるた
めの手段を省略することもでき、その際、支持アームの
構造としては、前述した実施例のように、ワークＷを下
方からすくい上げて支持する構造の他、両側から把持す
るような構造のものを用いてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の移載装
置によれば、ワークＷを棚から直線的に出し入れするこ
とができるため、棚に収納された隣り合うワークどうし
の間隔を小さくすることができ、棚の長さを短くするこ
とができる。また、支持アームに支持したワークを支持
フレームの中心付近まで引き込んだ位置で向きを回転さ
せることができるため、ワークの移載動作に必要なスペ
ースを少なくできる。さらに、第１の回転駆動手段によ
って支持アームが旋回軸を中心とした半径方向に直線的
に進退運動を行うとともに、第２の回転駆動手段によっ
て前記進退運動の向きを変えるように構成しているた
め、第１の回転駆動手段と第２の回転駆動手段とを独立
して制御することができ、移載装置の制御系を単純化す
ることができる。

【００３１】また、本発明の移載装置において、支持フ
レームが、対向する一対の棚間を走行する支柱に沿って
昇降自在に設けられている場合に、棚の出し入れを行う
側に対して、ワークの向きを揃えて収納することが要求
される際には、少ないスペースでワークの向きを回転す
ることができるため、対向する棚間の移載装置が移動す
るための間隔を狭くできる。その結果、棚に対するワー
クの出し入れの作業や、対向する棚間でのワークの移し
替え作業を効率的に行うことができ、特に、クリーンル
ーム等の内部に設置されている棚のように、狭い通路の
両側の棚に対してワークに方向性を持たせて出し入れを
行う必要がある場合に好適な移載装置として用いること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の移載装置の１実施例を示す平面図で
ある。

【図２】 図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】 本発明の移載装置の要部平面図である。

【図４】 図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】 図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】 本発明の移載装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 移載装置 ２ 棚 ３ 走行駆動部 ４ 支
柱 ５ 支持フレーム ６ 支
持アーム ７ 第１のアーム ８ 第
２のアーム ９ アーム駆動用モータ９ １０ 軸
受 １１ 旋回用プーリ １２ 旋
回用モータ １３ 駆動プーリ １４ 伝
動ベルト １５ 旋回軸 １６ 関
節軸 １７ 第１の輪体 １８ 第
２の輪体 １９ 第１の巻き掛け伝動部材 ２０ 支
持アーム軸 ２１ 第３の輪体 ２２ 第
４の輪体 ２３ 第２の巻き掛け伝動部材 Ｗ ワ
ーク

フロントページの続き (72)発明者 脇田 裕治 大阪府大阪市鶴見区鶴見４丁目17番96号 株式会社椿本チエイン内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持フレームに垂直な軸線回りに旋回自
   在に支持される第１の回転駆動手段と、 前記第１の回転駆動手段を前記軸線回りに旋回させる第
   ２の回転駆動手段と、 前記第１の回転駆動手段によって前記軸線回りに回転さ
   れる旋回軸に基端側が固定されるとともに、前記支持フ
   レームの上面に水平面内で旋回自在に配置された第１の
   アームと、 前記旋回軸に同軸に配置され、前記支持フレームに固定
   された第１の輪体と、 前記第１のアームの先端側に前記旋回軸と平行に回転自
   在に支持された関節軸と、 前記関節軸に基端側が固定され、前記第１のアームの上
   面に旋回自在に配置された第２のアームと、 前記関節軸に固定され、前記第１の輪体の半分の径を有
   する第２の輪体と、 前記第１の輪体と第２の輪体との間に掛け渡され、両者
   を連動させる第１の巻き掛け伝動部材と、 前記関節軸に同軸に配置され、前記第２アームに固定さ
   れた第３輪体と、 前記第２アームの先端側に前記旋回軸と平行に回転自在
   に支持された支持アーム軸と、 前記支持アーム軸に固定され、前記第３の輪体の２倍の
   径を有する第４輪体と、 前記第３輪体と第４輪体間に掛け渡され、両者を連動さ
   せる第２の巻き掛け伝動部材と、 前記支持アーム軸に基端側が固定され、前記第２のアー
   ムの上面に旋回自在に配置されるとともに、先端側でワ
   ークを把持する支持アームとを備え、 前記旋回軸と関節軸間の距離と前記関節軸と支持アーム
   軸間の距離とが略等しく設定されて、前記第１の回転駆
   動手段によって前記支持アームが前記旋回軸を中心とし
   た半径方向に直線的に進退運動を行うとともに、前記第
   ２の回転駆動手段によって前記進退運動の向きを変える
   ように構成したことを特徴とする移載装置。
2. 【請求項２】 前記支持フレームは、対向する一対の棚
   間を走行する支柱に沿って昇降自在に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の移載装置。