JP2558080B2

JP2558080B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP2558080B2
Application number: JP6269478A
Authority: JP
Inventors: 勝敏北村
Original assignee: NAWA SEIKI SEISAKUSHO KK
Current assignee: NAWA SEIKI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1994-11-02
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: US5634376A; JPH08132365A; US5881603A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体を垂直、水平、ま
たは回転移動させる搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場において一連の流れ作業を経て製品
を完成させる場合、次の加工工程にワークピースを移動
させ、流れ作業を円滑にするために搬送装置が利用され
ている。一般に従来の搬送装置は物体の移動は垂直方向
は垂直方向、水平方向は水平方向とそれぞれ個々に行っ
ており、作業台上へワークピースを移動した後に加工に
必要な向きにワークピースを人手で回転移動させてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の搬送装置に物体
を垂直方向と水平方向の同時に移動させる機能を持たせ
た場合、装置の構造が複雑になる上製作にコストが掛か
り、また装置の設置場所も広い空間を要するという問題
があり、また、作業台から別の作業台へワークピースを
移動する際に、移動中に次の加工のためにワークピース
を適正な向きに修正することができず、作業台に載せて
から修正するという時間的ロスがあり、またその修正は
人手によらなければならなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

（請求項１の発明）ねじ部を有する第１シャフト１に前
記第１シャフト１を回転させる第１モータ４を設け、前
記第１シャフト１には第１、第２ナット２、３がそれぞ
れ螺合しており、前記第１ナット２に第１ナット２を回
転させる第２モータ５を固定した第１ホルダ１３を設
け、前記第１ホルダ１３に同じ長さの第１、第２連結棒
９、１０の片端部を回動可能に連結した第１ブラケット
６を設け、前記第１、第２連結棒９、１０の第１ブラケ
ット６設置側の反対側の端部に第２ブラケット７を回動
可能にかつ第１、第２連結棒９、１０が平行になるよう
に連結し、前記第２ナット３に第２ホルダ１２を固着
し、前記第１ホルダ１３と前記第２ホルダ１２は第１シ
ャフト１と平行に設けたガイドレール３０と係合し第１
シャフト１が回転するとガイドレール３０に沿って移動
し、前記第２ホルダ１２に第３ブラケット８を設け、前
記第３ブラケット８に第３連結棒１１の片端部を回動可
能に連結し、前記第３連結棒１１の第３ブラケット８設
置側の反対側の端部が前記第２連結棒１０の中央部に回
動可能に連結していることを特徴とする搬送装置であ
る。

【０００５】（請求項２の発明）請求項１の発明の搬送
装置において、第１ブラケット６と互いに直角になるよ
うに同じ長さの第４、第５連結棒３４、３５の片端部を
回動可能に連結した第４ブラケット３１を設け、前記第
４、第５連結棒３４、３５の第４ブラケット３１設置側
の反対側に第５ブラケット３２を回動可能にかつ第４、
第５連結棒３４、３５が平行になるように連結し、前記
第２ホルダ１２に第６ブラケット３３を第３ブラケット
８と互いに直角になるように設け、前記第６ブラケット
３３に第６連結棒３６の片端部を回動可能に連結し、前
記第６連結棒３６の第６ブラケット３３設置側の反対側
の端部を前記第５連結棒３５の中央部に回動可能に連結
する搬送装置である。

【０００６】（請求項３の発明）請求項１または請求項
２の発明の搬送装置を第１シャフト１が鉛直になるよう
に第３モータ２４で回動自在の第１台２５ａ上に設置
し、前記搬送装置が前記第３モータ２４で任意の角度に
回動する搬送装置である。

【０００７】（請求項４の発明）水平な第２台５５上に
搬送部５７を水平移動させる駆動機構５６を設置し、前
記駆動機構５６の両端部付近に前記搬送部５７を適正な
向きに微調整する２点支持のストッパ７０を設置し、前
記駆動機構５６により移動する前記搬送部５７を前記駆
動機構５６に取付け、前記搬送部５７は下側に第１プレ
ート６０、上側に第２プレート５８を対向かつ平行に配
置し複数本の支柱５２の両端と、ねじ部を有し第３ナッ
ト５３を螺合した第２シャフト５１の両端を第１、第２
プレート６０、５８に固着して形成しており、第２プレ
ート５８の上面には底面に大ギヤ６４を固着したワーク
ピース受け皿６７が第２プレート５８に対して回動のみ
可能に設置してあり、また第２プレート５８には前記大
ギヤ６４と噛み合い第４モータ６５で回転する小ギヤ６
６が設けてあり、前記第３ナット５３には第３プレート
５９を固着しており、前記第３プレート５９には第３ナ
ット５３を回転させる第５モータ５４が設けてあること
を特徴とする搬送装置である。

【０００８】

【実施例】

（請求項１の発明）図１は請求項１の発明を適用した搬
送装置１００の一部断面の側面図を示しており、搬送装
置１００は鋼製のシャフト１、ナット２、３、サーボ機
構付きモータ４、５、溝型構造のブラケット６、７、
８、連結棒９、１０、１１等から構成されている。

【０００９】シャフト１にはねじが全長に渡って切って
あり、図１に示すようにナット２、３がそれぞれシャフ
ト１に螺合している。

【００１０】ナット３にはシャフト１に接触しないよう
にホルダ１２が固着してあり、ホルダ１２には図１、
２、４に示すようにガイドレール３０と係合する２つの
ガイド１２ａが固着してあり、ガイドレール３０がちょ
うど２つのガイド１２ａに挟まれるように係合してい
る。また、ホルダ１２には溝型形状のブラケット８のウ
ェブを固着している。

【００１１】ホルダ１３はホルダ１３に固定したブラケ
ット１４と、ブラケット１４に図示しないボルトで固定
したアウタレース１５とアウタレース１５で支持したベ
アリング１５ａを介してナット２に外嵌固定しており、
また、ホルダ１３にはモータ５が固着しており、モータ
５の駆動軸にはギヤ１６が設けてあり、ギヤ１６は外周
側面がギヤ形状になっているナット２と噛み合ってい
る。モータ５はサーボ機構付きであり、また、自重で落
下しないようにブレーキ機構も備えている。また、ホル
ダ１３には図１、３、４に示すようにガイドレール３０
と係合する２つのガイド１３ａが固着してあり、ガイド
レール３０がちょうど２つのガイド１３ａに挟まれるよ
うに係合している。

【００１２】ブラケット１４には図示していないがタッ
プ穴を空けてあり、ブラケット６に空けた貫通孔に図示
していないボルトを通しタップ穴に螺合させてブラケッ
ト６を固定している。

【００１３】図１に示すように、ブラケット６には同じ
長さの連結棒９、１０の端部が接続ピン１７、１８で連
結されており、連結棒９、１０の他方の端部はブラケッ
ト７に接続ピン１９、２０で連結棒９、１０が平行にな
るように連結されている。

【００１４】ブラケット８には図２に示すような二股形
状の連結棒１１の分岐していない方の端部が接続ピン２
１で連結されており、連結棒１１の二股に分岐している
方の端部が接続ピン２２で連結棒１０の中央部に連結さ
れている。以上のブラケット６、７、８、連結棒９、１
０、１１および接続ピン１７、１８、１９、２０、２
１、２２でアーム９０を形成している。

【００１５】シャフト１の上端には図１に示すようにカ
ップリング２３を介してモータ４が設置してあり、シャ
フト１の下端にはベアリング付きの台２５を設置してあ
り、モータ４は図示していないが搬送装置１００の外壁
２８に固定されておりモータ４を駆動させるとシャフト
１が回転するようになっている。

【００１６】ブラケット７にはワークピースを保持する
ワークピース保持部（図示せず）を設置しており、ワー
クピース保持部はワークピースを磁石（電磁石）等で吸
着保持してもよいし、挟持してもよく、確実にワークピ
ースを保持する機構を備えているものであれば何でもよ
い。

【００１７】次に動作を説明する。ワークピース保持部
を設置したブラケット７は初めブラケット８に近接して
おり、図１に示すようにアーム９０はちょうど腕が縮ん
だような状態となっているものとする。

【００１８】この状態から、ブラケット７（ワークピー
ス保持部）を垂直方向にのみ移動させるには、ナット２
に噛み合っているギヤ１６をモータ５のブレーキ機構で
ロックし、ナット２がシャフト１と一緒に回転しないよ
うにしておき、この状態でモータ４を駆動してシャフト
１を回転させ、ナット２、３をシャフト１に対して上昇
させる。ナット２、３が上昇するとホルダ１２、１３、
アーム９０も上昇するのでブラケット７（ワークピース
保持部）を上方へ移動させることができる。又、モータ
４を逆方向に回転させるとブラケット７（ワークピース
保持部）を下方へ移動させることができる。

【００１９】次にブラケット７（ワークピース保持部）
を水平にブラケット８から遠ざかる方向にのみ移動させ
るには、モータ４を停止させ、モータ５を駆動しギヤ１
６と噛み合ったナット２をシャフト１に対して上昇する
ように回転させ、ナット２をナット３に近づけるように
する。

【００２０】ナット２がナット３に近づくにつれて連結
棒１０、１１の交差角（図１の接続ピン２１、２２、１
７で描く角度）が鋭角になり、連結棒１０が接続ピン２
２を中心に時計回りに回転し、連結棒１１は接続ピン２
１を中心に反時計回りに回転し、アーム９０は図５に示
すように水平に伸び、ブラケット７（ワークピース保持
部）は水平にブラケット８から遠ざかる方向に移動す
る。

【００２１】以上はワークピース保持部を垂直方向、水
平方向に個々に移動させる場合の操作であるが、モータ
４、５を同時に駆動すれば垂直方向と水平方向の同時に
移動させることが可能である。垂直方向と水平方向の同
時に移動させる際には、シャフト１とナット２の回転速
度をサーボ機構付きモータ４、５で相対的に調整し、ブ
ラケット７（ワークピース保持部）の水平移動速度、垂
直移動速度を適切に調整する。

【００２２】（請求項２の発明）図６はアーム９０と同
じ構造のアーム９１を形成し、アーム９０、９１をホル
ダ１２、１３に互いに９０度の角度となるように設置し
た搬送装置１０１（Ｗアームロボット）の平面図であ
る。アーム９１のブラケット３１、３２、３３はアーム
９０のブラケット６、７、８にそれぞれ相当し、アーム
９１の連結棒３４、３５、３６はアーム９０の連結棒
９、１０、１１にそれぞれ相当する。

【００２３】モータ４またはモータ５を駆動させると、
アーム９０、９１が同時に垂直方向または水平方向に移
動する。

【００２４】（請求項３の発明）図７に示すように搬送
装置１００（１０１）の下にはモータ２４を駆動軸を上
向きにして固定した台車２６が設置してあり、ベアリン
グ２７を設けた台２５ａを介して搬送装置１００（１０
１）を支持している。モータ２４を駆動し、台２５ａを
回転させると搬送装置１００（１０１）も同様に回転
し、アーム９０（９１）の向きを変更することができ
る。この時、モータ２４の駆動軸とシャフト１の軸芯を
一致させることが好ましい。

【００２５】本発明の搬送装置では、例えば以下のよう
な用途に使用することができる。図６において、ワーク
ピースはＡ、Ｂ、Ｃの順に移動するものとする。Ａ方向
に設置した図示していない作業台上に配置した加工前の
ワークピースをアーム９１をシャフト１から遠ざける方
向に水平移動させて保持した時、Ｂ方向に設置した図示
していない別の作業台に配置した加工後のワークピース
をアーム９０をシャフト１から遠ざける方向に水平移動
させて同時に保持し、アーム９０、９１をシャフト１に
近づける方向に水平移動させてからシャフト１を９０度
時計回りに回転させ、アーム９０、９１をシャフト１か
ら遠ざける方向に水平移動させ、かつワークピースの高
さを作業台の高さに合うように調整してアーム９１で保
持した加工前のワークピースをＢ方向に設置した作業台
に載せ、またアーム９０で保持した加工後のワークピー
スをＣ方向へ移動させ、アーム９０、９１をシャフト１
に近づける方向に水平移動させた後シャフト１を９０度
反時計回りに回転させて、再び図６の状態に戻る。ここ
でアーム９０、９１がワークピースを保持した後、その
ままの状態で回転しても工場内の設備や作業者に干渉し
なければ、わざわざアーム９０、９１をシャフト１に近
づける方向に移動させる必要はなく、垂直方向のみ調整
すればよい。この作業を繰り返すことにより流れ作業を
円滑に行う。

【００２６】シャフト１等の搬送装置１００、１０１の
各部材は鋼製に限らず、強度的に十分であればステンレ
ス鋼、アルミニウム鋼、強化プラスチック、セラミッ
ク、ニューセラミック等を使用してもよい。

【００２７】（請求項４の発明）図８は請求項４の発明
を適用した搬送装置１１０の平面図を示しており、搬送
装置１１０は台５５、移送装置５６、搬送部５７等から
構成している。

【００２８】台５５は移送装置５６、搬送部５７を支持
できるものであれば材質は特に問わず、図８に示す移送
装置５６にはロッドレスシリンダやチェーンコンベア等
を使用する。

【００２９】図８のIX−IX断面図である図９に示すよう
に搬送部５７は鋼製のシャフト５１、支柱５２、ナット
５３、プレート５８、５９、６０で構成している。

【００３０】シャフト５１には全長に渡ってねじが切っ
てあり、ナット５３がこのねじに螺合しており、ナット
５３には図示していないがベアリングを介してプレート
５９が設置してあり、プレート５９にはサーボ機構付き
のモータ５４が設置してあり、モータ５４の駆動力をベ
ルト６１を介してナット５３に伝達している。また、プ
レート５９には移送装置５６と係合するブラケット６２
が固着している。

【００３１】シャフト５１と平行並列にシャフト５１を
挟むように２本の支柱５２とシャフト５１がプレート５
９を貫通しており、シャフト５１、支柱５２の両端には
それぞれプレート５８、６０が固着している。

【００３２】図９に示すようにプレート５８の上にはワ
ークピースを載せる鋼製の受け皿６７がベアリング６８
を介して設けてあり、受け皿６７の底面にはシャフト５
１と軸芯が一致しプレート５８に接しない大ギヤ６４を
固着しており、図１０に示すように大ギヤ６４には小ギ
ヤ６６が噛み合っており、小ギヤ６６はプレート５８に
設置したモータ６５で回動自在になっている。

【００３３】図８に示すように台５５には、搬送部５７
が移送装置５６に沿って移動した際に、その移動の終端
付近においてワークピースが適切な向きになるように微
調整する角度調整ストッパ７０が設置されている。

【００３４】角度調整ストッパ７０は台５５に固着しタ
ップ孔（図示せず）を有するフランジ７１、フランジ７
１のタップ孔に螺合するボルト７２から構成されてお
り、ボルト７２のねじ込み加減で搬送部５７（ワークピ
ース）の向きを微調整する。

【００３５】次に動作を説明する。図８のように搬送部
５７は移送装置５６の右端に位置している。この状態で
例えば請求項１の発明の搬送装置１００によりワークピ
ースが受け皿６７上に載せられたとすると、置かれたワ
ークピースの向きをモータ６５を駆動させることにより
適正な向きに調整し、移送装置５６を駆動して搬送部５
７を左端まで移動させる。搬送部５７が移送装置５６の
左端まで移動すると、搬送部５７は角度調整ストッパ７
０に衝突し、搬送部５７の向きが微調整され、結果とし
てワークピースの向きが微調整される。さらに、モータ
５４を駆動し、ナット５３を回転させて搬送部５７を上
下させ、ワークピースの高さを次の加工工程で必要とす
る高さに調整する。ここでモータ５４、６５、移送装置
５６を同時に駆動することもできる。

【００３６】図８、１０では図を見易くするために搬送
部５７は移送装置５６側のみを支持する片持支持構造と
しているが、移送装置５６の反対側にもレールを設けて
両端支持構造としてもよく、むしろその方が好ましい。

【００３７】

【発明の効果】

（請求項１の発明）ワークピース保持部の垂直方向およ
び水平方向の動作を、１本のねじ付きシャフトおよびね
じ付きシャフトに螺合したナットを回転させるだけで制
御することができる。構造が簡単であり製作にコストが
掛からず、また特殊な部品を使用しないので保守が容易
に行える。また、設置場所をとらず狭い場所でも使用す
ることができる。（請求項２の発明）アーム９０、９１によって二つのワ
ークピースを同時に搬送することができるので、作業効
率が上がり、また従来は２台の機械が必要だったところ
一つの装置で兼用することができるので、装置の導入コ
ストを低減することができ、また設置場所も請求項１の
発明とほとんど差異がなく、省スペース化を図ることが
できる。（請求項３の発明）回転台上に請求項１および請求項２
の搬送装置を設置することにより、アームで保持したワ
ークピースを任意の方向に回転移動させることができる
ので、請求項１および請求項２の搬送装置よりもさらに
作業効率が向上し、搬送装置の性能をより発揮すること
ができる。（請求項４の発明）複数の加工工程において、それぞれ
の加工工程でワークピースを配置する向きは必ずしも同
じとは限らないため、作業台上で適切に向き、高さを変
更する必要があるが、本発明では簡単な構造の搬送装置
で次の加工工程の作業台へワークピースを移動する前の
搬送途中でワークピースの向き、高さを調整するのでワ
ンテンポ速く次の作業台へワークピースを配置すること
ができ、時間短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明を適用した搬送装置の一部縦
断断面図である。

【図２】図１のII−II矢視図である。

【図３】図１のIII−III矢視図である。

【図４】図１のIV−IV矢視図である。

【図５】図１よりアームが水平方向および垂直方向に
移動した図である。

【図６】請求項２の発明を適用した搬送装置の平面図
である。

【図７】請求項３の発明を適用した搬送装置の一部縦
断断面図である。

【図８】請求項４の発明を適用した搬送装置の平面図
である。

【図９】図８のIX−IX断面図である。

【図１０】図８のX−X断面図である。

【符号の説明】

１（第１）シャフト２（第１）ナット３（第２）ナット４（第１）モータ（サーボ機構付き）５（第２）モータ（サーボ機構付き）６（第１）ブラケット７（第２）ブラケット８（第３）ブラケット９（第１）連結棒１０（第２）連結棒１１（第３）連結棒１２（第２）ホルダ１３（第１）ホルダ２４（第３）モータ（ブレーキ機構付き）２５ａ（第１）台３０ガイドレール３１（第４）ブラケット３２（第５）ブラケット３３（第６）ブラケット３４（第４）連結棒３５（第５）連結棒３６（第６）連結棒５１（第２）シャフト５２支柱５３（第３）ナット５４（第５）モータ（サーボ機構付き）５５（第２）台５６移送装置（駆動機構）５７搬送部５８（第２）プレート５９（第３）プレート６０（第１）プレート６４大ギヤ６５（第４）モータ６６小ギヤ６７受け皿７０角度調整ストッパ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ねじ部を有する第１シャフト（１）に前
記第１シャフト（１）を回転させる第１モータ（４）を
設け、前記第１シャフト（１）には第１、第２ナット
（２）、（３）がそれぞれ螺合しており、前記第１ナッ
ト（２）に第１ナット（２）を回転させる第２モータ
（５）を固定した第１ホルダ（１３）を設け、前記第１
ホルダ（１３）に同じ長さの第１、第２連結棒（９）、
（１０）の片端部を回動可能に連結した第１ブラケット
（６）を設け、前記第１、第２連結棒（９）、（１０）
の第１ブラケット（６）設置側の反対側の端部に第２ブ
ラケット（７）を回動可能にかつ第１、第２連結棒
（９）、（１０）が平行になるように連結し、前記第２
ナット（３）に第２ホルダ（１２）を固着し、前記第１
ホルダ（１３）と前記第２ホルダ（１２）は第１シャフ
ト（１）と平行に設けたガイドレール（３０）と係合し
第１シャフト（１）が回転するとガイドレール（３０）
に沿って移動し、前記第２ホルダ（１２）に第３ブラケ
ット（８）を設け、前記第３ブラケット（８）に第３連
結棒（１１）の片端部を回動可能に連結し、前記第３連
結棒（１１）の第３ブラケット（８）設置側の反対側の
端部が前記第２連結棒（１０）の中央部に回動可能に連
結していることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】請求項１の搬送装置において、第１ブラ
ケット（６）と互いに直角になるように同じ長さの第
４、第５連結棒（３４）、（３５）の片端部を回動可能
に連結した第４ブラケット（３１）を設け、前記第４、
第５連結棒（３４）、（３５）の第４ブラケット（３
１）設置側の反対側に第５ブラケット（３２）を回動可
能にかつ第４、第５連結棒（３４）、（３５）が平行に
なるように連結し、前記第２ホルダ（１２）に第６ブラ
ケット（３３）を第３ブラケット（８）と互いに直角に
なるように設け、前記第６ブラケット（３３）に第６連
結棒（３６）の片端部を回動可能に連結し、前記第６連
結棒（３６）の第６ブラケット（３３）設置側の反対側
の端部を前記第５連結棒（３５）の中央部に回動可能に
連結することを特徴とする搬送装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の搬送装
置を第１シャフト（１）が鉛直になるように第３モータ
（２４）で回動自在の第１台（２５ａ）上に設置し、前
記搬送装置が前記第３モータ（２４）で任意の角度に回
動することを特徴とする搬送装置。
【請求項４】水平な第２台（５５）上に搬送部（５
７）を水平移動させる駆動機構（５６）を設置し、前記
駆動機構（５６）の両端部付近に前記搬送部（５７）を
適正な向きに微調整する２点支持のストッパ（７０）を
設置し、前記駆動機構（５６）により移動する前記搬送
部（５７）を前記駆動機構（５６）に取付け、前記搬送
部（５７）は下側に第１プレート（６０）、上側に第２
プレート（５８）を対向かつ平行に配置し複数本の支柱
（５２）の両端と、ねじ部を有し第３ナット（５３）を
螺合した第２シャフト（５１）の両端を第１、第２プレ
ート（６０）、（５８）に固着して形成しており、第２
プレート（５８）の上面には底面に大ギヤ（６４）を固
着したワークピース受け皿（６７）が第２プレート（５
８）に対して回動のみ可能に設置してあり、また第２プ
レート（５８）には前記大ギヤ（６４）と噛み合い第４
モータ（６５）で回転する小ギヤ（６６）が設けてあ
り、前記第３ナット（５３）には第３プレート（５９）
を固着しており、前記第３プレート（５９）には第３ナ
ット（５３）を回転させる第５モータ（５４）が設けて
あることを特徴とする搬送装置。