JP4501089B2

JP4501089B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP4501089B2
Application number: JP29458798A
Authority: JP
Inventors: 俊志高岡
Original assignee: Muratec Automation Co Ltd
Current assignee: Muratec Automation Co Ltd
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: JP2000109285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送装置とりわけ工場のクリーンルーム等で使用される天井配置型の搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の搬送装置の一例を図３および図４に示す。この搬送装置は、工場や倉庫の作業空間の上方たとえば天井付近の搬送経路に沿ってレール１を設置し、そのレール１に沿って走行装置２を走行駆動機構３により走行させるようにしたものである。走行装置２には昇降装置４が搭載され、その昇降装置４は４本のベルト５によってワーク保持装置６を吊り支持するとともに、ベルト５を巻き取り繰り出すことでワーク保持装置６を昇降させる構成とされている。
【０００３】
上記の昇降装置４は、図３に示すように各ベルト５をドラム７に巻き取る構成とされていて、図示しないモータにより各ドラム７を同期させて回転させるとともにその回転量を均等に制御し、以て各ベルト５を均等に巻き取りまたは繰り出すことでワーク保持装置６を常に水平姿勢に維持したままでそれを昇降させるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構成の搬送装置においてワーク保持装置６を吊り支持しているベルト５の厚みは１ｍｍ程度のものであるが、４本のベルト５の厚みが微妙に異なるものであったり、あるいは当初は均等であっても経持変化により各ベルト５の厚みに微妙な差がついてしまうことが想定される。そのような場合、各ドラム７の回転量が均等であっても各ドラム７におけるベルト５の巻き太りの状況に差が生じることから、各ベルト５の巻き取り量や繰り出し量に差が生じることになる。しかも、ドラム７によるベルト５の巻き取りトルクは巻き太りに応じて変化するから、従来の搬送装置ではワーク保持装置６の水平姿勢を維持し難いものであり、ワーク８を保持する際にチャックミスを生じる等の不測の事態が想定される。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明は、ベルトの厚みに影響されることなく、また巻き取りトルクが変化することもなく、ワーク保持装置の昇降を正確に制御し得る搬送装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の搬送装置は、軌道に沿って移動する走行装置と、該走行装置からタイミングベルトにより吊り支持されたワーク保持装置と、前記走行装置に搭載されて前記ワーク保持装置を昇降させる昇降装置を具備し、前記昇降装置は、複数の前記タイミングベルトと、前記タイミングベルトを保持しつつ回転することで該タイミングベルトをノンスリップ状態で引き上げかつ引き下げる複数のプーリと、前記複数のプーリを回転駆動するモータと、前記プーリによる前記タイミングベルトの引き上げ引き下げ動作に従動して回転して前記タイミングベルトの基端部を巻き取り繰り出す複数の巻き取りローラと、前記モータからの動力を前記複数のプーリ及び前記複数の巻き取りローラに伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機構と前記複数の巻き取りローラとを接続する複数のクラッチとを備えてなり、前記タイミングベルトが前記プーリとの接触面に歯が形成された歯付きベルトからなり、前記プーリが前記歯付きベルトに噛合する歯付きプーリからなり、前記モータの回転駆動力を前記動力伝達機構および前記クラッチを介して前記巻き取りローラのそれぞれに伝達して、該巻き取りローラを前記プーリに従動せしめて回転させる構成とし、前記クラッチは、前記プーリによって前記タイミングベルトが引き上げられたときにおいて、前記プーリによって前記タイミングベルトが引き上げられた分だけを前記巻き取りローラで巻き取るように、前記巻き取りローラによる前記タイミングベルトの巻き取り速度が前記プーリによる前記タイミングベルトの引き上げ速度を越えようとする時点で前記巻き取りローラの回転を制限し、前記プーリによって前記タイミングベルトが引き下げられたときにおいて、前記プーリによって前記タイミングベルトが引き下げられた分だけを前記巻き取りローラから繰り出すように前記巻き取りローラを空転させるものである。
【０００７】
本発明の搬送装置における昇降装置は、従来のもののようにベルトをドラムにより直接的に巻き取りかつ繰り出すことでワーク保持装置を昇降させるのではなく、タイミングベルトを常にプーリにより保持しつつ所望のストロークだけ引き上げかつ引き下げることでワーク保持装置を昇降させる。そして、そのプーリによるタイミングベルトの引き上げ、引き下げ動作に追随せしめて巻き取りローラを従動回転せしめてタイミングベルトの巻き取り、繰り出しを行う。この場合、巻き取りローラはタイミングベルトをプーリにより引き上げられた分だけ巻き取り、かつ、プーリにより引き下げられる分だけ繰り出す。したがって、プーリによるタイミングベルトの引き上げ量や繰り出し量は、巻き取りローラによる巻き取り量や繰り出し量に関わりなく制御することができ、タイミングベルトの厚みに影響されることはない。また、プーリによる引き上げトルクは巻き取りローラによる巻き取りトルクに影響されることなく常に一定となる。また、巻き取りローラをプーリに従動せしめて回転させるために、プーリ駆動用のモータの回転駆動力を動力伝達機構およびクラッチを介して巻き取りローラに伝達するようにした。
【０００８】
タイミングベルトを常にプーリにより保持しつつ引き上げかつ引き下げるための構成としては、たとえば、タイミングベルトとしてプーリとの接触面に歯が形成された歯付きベルトを用い、プーリとしてはその歯付きベルトに噛合する歯付きプーリを用いることが考えられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１および図２は本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態の搬送装置は、図３に示した従来のものと同様にレール１（図３参照）に沿って走行する走行装置２に昇降装置１０を搭載し、その昇降装置１０によってワーク保持装置６（図３参照）を吊り支持するとともに昇降させるように構成されたものであるが、その昇降装置１０の構成が従来の昇降装置４と異なる。
【００１１】
図１は本実施形態の搬送装置における昇降装置１０の概略構成を示す平面図、図２は側断面図であり、符号１１はワーク保持装置６を吊り支持している４本のタイミングベルト、１２は各タイミングベルト１１を引き上げかつ引き下げるためのプーリ、１３，１４はタイミングベルト１１をプーリ１２に対して押し付けているピンチローラ、１５はガイドローラである。符号１６は上記プーリ１２を回転駆動するためのモータであり、その駆動力はギア１７および回転軸１８によって構成される一連の動力伝達機構により各プーリ１２に伝達され、このモータ１６を駆動することにより各プーリ１２は同期して一斉に回転するように構成されている。
【００１２】
上記タイミングベルト１１はプーリ１２との接触面に歯が形成された歯付きベルトであり、プーリ１２はそのタイミングベルト１１の歯に噛合する歯を有する歯付きプーリとされており、それらの歯を噛合させかつピンチローラ１３，１４とプーリ１２とによりタイミングベルト１１を挟み込んだ状態で上記モータ１６を駆動してプーリ１２を回転させることにより、タイミングベルト１１はプーリ１２により常に保持されたままでプーリ１２に対してスリップすることなく確実に引き上げかつ引き下げられるようになっている。
【００１３】
また、上記のプーリ１２によるタイミングベルト１１の引き上げ引き下げ動作に追随して巻き取りローラ２０が従動回転し、これによりタイミングベルト１１の基端部が巻き取りかつ繰り出されるようになっている。すなわち、各プーリ１２に隣接する位置にはタイミングベルト１１の基端部を巻き取る巻き取りローラ２０が配置され、その巻き取りローラ２０にはクラッチ２１を介して回転軸２２が連結され、この回転軸２２とプーリ１２を回転駆動する上記回転軸１８の間には動力伝達機構としてのベルト２３が巻回されていて、モータ１６がプーリ１２を回転させてタイミングベルト１１を引き上げあるいは引き下げた際には、それと同時に巻き取りローラ２０も回転してタイミングベルト１１を巻き取りあるいは繰り出すようになっている。ただし、巻き取りローラ２０によるタイミングベルト１１の巻き取りや繰り出しは、あくまでプーリ１２によるタイミングベルト１１の引き上げ引き下げ動作に従動する必要があり、そのため、巻き取りローラ２０の回転はクラッチ２１により制限されて、プーリ１２によって引き上げられた分だけを巻き取り、かつプーリ１２により引き下げられる分だけを繰り出すようになっている。
【００１４】
すなわち、プーリ１２と巻き取りローラ２０を共に回転させてタイミングベルト１１を引き上げつつ巻き取っていく場合、プーリ１２により引き上げ速度は一定であるが、巻き取りローラ２０は次第に巻き太りを生じることからそれによる巻き取り速度は漸次早くなっていくものである。そして、巻き取りローラ２０による巻き取り速度がプーリ１２による引き上げ速度よりも大きくなってしまうと、プーリ１２による引き上げよりも巻き取りローラ２０による巻き取りが優先して引き上げ速度に影響が及んでしまうことになる。そこで、そのような事態を防止するべく、巻き取りローラ２０による巻き取り速度がプーリ１２による引き上げ速度を越えようとする時点でクラッチ２１が滑り始めて巻き取りローラ２０の回転が制限され、それ以上の高速巻き取りが自ずと回避されるようになっている。また、プーリ１２がタイミングベルト１１を引き下げる場合には、巻き取りローラ２０は自ずと空転して引き下げ量分のみが繰り出されるようになっており、これにより巻き取りローラ２０からの繰り出し量がプーリ１２による引き下げ量を上回ってタイミングベルト１１が弛んでしまったり、巻き取りローラ２０がプーリ１２の引き下げ動作を拘束してしまうようなことを回避できる。
【００１５】
上記構成の昇降装置１０は、タイミングベルト１１をプーリ１２により保持しつつ所望ストロークだけ引き上げかつ引き下げ、そのうえで、プーリ１２による引き上げ引き下げ動作に追随して巻き取りローラ２０を従動回転せしめて、タイミングベルト１１をプーリ１２により引き上げられた分だけ巻き取り、かつ、プーリ１２により引き下げられる分だけ繰り出すものであるから、プーリ１２によるタイミングベルト１１の引き上げ量や繰り出し量は巻き取りローラ２０によるタイミングベルト１１の巻き取り量や繰り出し量と関わりなく制御することができる。また、プーリ１２による引き上げトルクは巻き取りローラ２０による巻き取りトルクに関わりなく常に一定となる。したがって、ドラム７の回転量制御によりベルト５を巻き取り繰り出すことでワーク保持装置６を昇降させるようにしていた従来の昇降装置４のように、ベルト５の厚みに影響されてその巻き取り量や繰り出し量が変化したり、巻き太りにより巻き取りトルクが変化してしまうことがない。
【００１６】
そのため、上記の昇降装置１０を備えた本実施形態の搬送装置にあっては、仮に４本のタイミングベルト１１の厚みに差が生じていたとしても、それに起因して各タイミングベルト１１の昇降ストロークに差が生じてしまうといった事態を回避でき、その結果、ワーク保持装置６を常に水平姿勢に維持でき、ワーク保持装置６が傾斜してしまうことに起因するチャックミスを確実に防止することができる。
【００１７】
なお、上記実施形態ではワーク保持装置６を４本のタイミングベルト１１により吊り支持するものとしたが、必要であればタイミングベルト１１の本数は適宜増減して良い。また、タイミングベルト１１およびプーリ１２としては、上記実施形態で採用した歯付きベルトと歯付きプーリに代えて、たとえば、長さ方向に等間隔で穴が形成された穴あきベルトと、その穴あきベルトの穴に係合する突起を有する突起付きプーリ（一種のスプロケットである）を用いても同様の効果が得られる。要は、タイミングベルト１１をプーリ１２に対してスリップすることなく引き上げることができ、かつ引き下げることができれば良く、その限りにおいて上記で用いたピンチローラ１３，１４やガイドローラ１５は不要であれば省略して良い。
【００１８】
また、巻き取りローラ２０をプーリ１２に従動せしめて回転させるための構成としては、上記実施形態のように巻き取りローラ２０をクラッチ２１を介してモータ１６により回転駆動することに限らず、その他適宜の構成が考えられる。たとえば、巻き取りローラ２０をゼンマイ等のバネにより常時巻き取る方向に付勢しておいて、プーリ１２により引き上げられたタイミングベルト１１が引き上げられた長さだけ自ずと巻き取られるようにし、かつプーリ１２がタイミングベルト１１を引き下げる際にはバネの付勢力に抗してタイミングベルト１１が自ずと繰り出されるように構成することが考えられる。この場合はバネの付勢力の調節とその寿命を考慮する必要があるが、上記実施形態のものより構成の簡略化を図ることができる。さらに他の構成例として、巻き取りローラ２０を回転駆動するための小型のアクチュエータを備え、そのアクチュエータをモータ１６と関連付けて制御する構成の採用も考えられる。この場合は構成および制御がやや複雑にはなるが、巻き取りローラ２０をより確実に作動させることが可能であり、信頼性に優れるものとできる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明の搬送装置は、ワーク保持装置を昇降させるための昇降装置を、ワーク保持装置を吊り支持しているタイミングベルトを保持しつつ回転することで該タイミングベルトをノンスリップ状態で引き上げかつ引き下げるプーリと、該プーリを回転駆動するモータと、前記プーリによる前記タイミングベルトの引き上げ引き下げ動作に従動して回転して前記タイミングベルトの基端部を巻き取り繰り出す巻き取りローラを備えた構成のものとしたから、プーリにより引き上げられた分だけタイミングベルトが巻き取られ、かつ、プーリにより引き下げられる分だけタイミングベルトが繰り出されることになり、したがってプーリによるタイミングベルトの引き上げ量や繰り出し量は巻き取りローラによる巻き取り量や繰り出し量に関わりなく制御することが可能であり、また、プーリによる引き上げトルクは巻き取りローラによる巻き取りトルクと関わりなく常に一定になり、それ故にワーク保持装置の昇降ストロークはタイミングベルトの厚みに影響されることがなくなり、その結果、ベルトの厚みの偏差に起因して各ベルトの巻き取り量や繰り出し量が変化してワーク保持装置が傾斜してしまう事態を回避でき、ワーク保持装置が傾斜することに起因するチャックミスを確実に防止することができる。また、プーリ駆動用のモータの回転駆動力を動力伝達機構およびクラッチを介して巻き取りローラに伝達するので、格別の駆動源と制御機構を必要とせずに巻き取りローラをプーリに従動させることができる。また、歯付きベルトと歯付きプーリを用いるので、プーリによりタイミングベルトを保持しつつ所望ストロークだけ確実に引き上げ、引き下げ操作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である搬送装置における昇降装置を示す平面図である。
【図２】同、側断面図である。
【図３】従来の搬送装置の概略構成図である。
【図４】同、要部拡大図である。
【符号の説明】
１レール（軌道）
２走行装置
６ワーク保持装置
１０昇降装置
１１タイミングベルト
１２プーリ
１６モータ
２０巻き取りローラ
２１クラッチ
２３ベルト（動力伝達機構）

Claims

軌道に沿って移動する走行装置と、該走行装置からタイミングベルトにより吊り支持されたワーク保持装置と、前記走行装置に搭載されて前記ワーク保持装置を昇降させる昇降装置を具備し、
前記昇降装置は、複数の前記タイミングベルトと、前記タイミングベルトを保持しつつ回転することで該タイミングベルトをノンスリップ状態で引き上げかつ引き下げる複数のプーリと、前記複数のプーリを回転駆動するモータと、前記プーリによる前記タイミングベルトの引き上げ引き下げ動作に従動して回転して前記タイミングベルトの基端部を巻き取り繰り出す複数の巻き取りローラと、前記モータからの動力を前記複数のプーリ及び前記複数の巻き取りローラに伝達する動力伝達機構と、前記動力伝達機構と前記複数の巻き取りローラとを接続する複数のクラッチとを備えてなり、
前記タイミングベルトが前記プーリとの接触面に歯が形成された歯付きベルトからなり、
前記プーリが前記歯付きベルトに噛合する歯付きプーリからなり、
前記モータの回転駆動力を前記動力伝達機構および前記クラッチを介して前記巻き取りローラのそれぞれに伝達して、該巻き取りローラを前記プーリに従動せしめて回転させる構成とし、
前記クラッチは、前記プーリによって前記タイミングベルトが引き上げられたときにおいて、前記プーリによって前記タイミングベルトが引き上げられた分だけを前記巻き取りローラで巻き取るように、前記巻き取りローラによる前記タイミングベルトの巻き取り速度が前記プーリによる前記タイミングベルトの引き上げ速度を越えようとする時点で前記巻き取りローラの回転を制限し、前記プーリによって前記タイミングベルトが引き下げられたときにおいて、前記プーリによって前記タイミングベルトが引き下げられた分だけを前記巻き取りローラから繰り出すように前記巻き取りローラを空転させることを特徴とする搬送装置。