ワーク搬送装置およびその搬送制御方法

【課題】装置自体がコンパクトで場所を取らず、構成部品を減らして、設備コストを抑制可能なワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】加工前ワークＷ１を搬送して加工ステーションに投入すると共に、加工ステーションから加工済ワークＷ２を取出して送り出すワーク搬送装置２０である。
ワーク搬送装置２０は、基体２１に、加工前ワークＷ１を投入するべく搬送する第１の搬送機構２２と、加工済ワークＷ２を取出し、搬送する第２の搬送機構２３とを備える。
これら第１、第２搬送機構２２、２３は、基体２１に固設した共用雄ねじ２４に、ねじ対偶で、それぞれ制御移動可能に構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク搬送装置およびその搬送制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、加工すべきワークを、直動送り機構等の搬送手段により、加工ステーションまで送り、加工終了後、加工済のワークを取出して、次工程へ搬送手段により、送り出すようにした装置が提案されている（特許文献１）。
すなわち、特許文献１における搬送手段では、搬送方向に沿って配され、ワークであるシートを滑らせるレール部と、シートを把持するグリッパと、グリッパをレール部に沿って往復直線移動させる直線移動機構とを具備している。
かかる搬送手段では、シートを加工ステーションであるプレス手段に受け渡した後には、シートを放し、直線移動機構の作動によって、シート供給手段からのシートの受け渡し位置まで後退させられるようになっている。
直線移動機構は、モータによって回転させられるボールネジと、ボールネジに螺合するナットと、ナットに固定されグリッパを搭載するスライダとから構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−５２６９３号公報
【０００４】
その他、従来では、例えば図７に示す搬送装置１は、加工前ワーク投入用として、第１の雄ねじ２と、第１雄ねじ２に螺入した第１の雌ねじ３と、第１雌ねじ３を固定した第１のパレット４と、雌ねじ駆動用に第１の駆動部５と、第１駆動部５を制御する第１制御部６とで、実質的に構成している。
一方、加工済ワーク取出し用として、第２の雄ねじ７と、第２雄ねじ７に螺入した第２の雌ねじ８と、第２雌ねじ８を固定した第２のパレット９と、雌ねじ駆動用に第２の駆動部１０と、第２駆動部１０を制御する第２の制御部１１とで、実質的に構成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の搬送装置１では、第１パレット４の停止位置と第２パレット９の停止位置が異なるため、加工ステーションへのワーク搬送は投入時と取出し時とで停止位置を変える必要がある。
また、搬送装置１では、加工前ワーク投入用と加工済ワーク取出し用として、それぞれの搬送機構は、例えば第１、第２雄ねじ２、７と対応する第１、第２雌ねじ３、８と、第１、第２駆動部５、１０とで構成されるため，構成部品が多くなり、装置自体が大型化し、設備コストの上昇は避けられないものとなる。
本発明は、以上のような課題を改善するために提案されたものであって、装置自体がコンパクトで場所を取らず、構成部品を減らして、設備コストを抑制可能な搬送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を達成するために、請求項１に記載の発明では、加工前ワーク（Ｗ１）を投入して加工ステーションまで搬送すると共に、加工ステーションから加工済ワーク（Ｗ２）を取出して送り出すワーク搬送装置（２０）であって、装置本体（２１）と、この装置本体（２１）に設けた、加工前ワーク（Ｗ１）を投入し、搬送するワーク投入側搬送機構（２２）と、加工済ワーク（Ｗ２）を取出し、搬送するワーク取出し側搬送機構（２３）とを備え、これらワーク投入側搬送機構（２２）、およびワーク取出し側搬送機構（２３）は、装置本体（２１）に支持した共用雄ねじ（２４）に、ねじ対偶で、それぞれ制御移動可能に構成したことを特徴とする。
【０００７】
これにより、装置本体（２１）に支持した共用雄ねじ（２４）上を、ワーク投入側搬送機構（２２）と、ワーク取出し側搬送機構（２３）とを、それぞれ、適宜移動させて、加工前ワーク（Ｗ１）を投入し、搬送する動作と、加工済ワーク（Ｗ２）を取出し送り出す動作を実行することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、ワーク投入側搬送機構（２２）、ワーク取出し側搬送機構（２３）は、共用雄ねじ（２４）に、それぞれ螺入した第１の雌ねじ（２５）、第２の雌ねじ（２８）と、これら第１雌ねじ（２５）、第２雌ねじ（２８）をそれぞれ回動可能に支持する第１のパレット（２６）、第２のパレット（３１）と、第１雌ねじ（２５）、第２雌ねじ（３０）を、それぞれ回転駆動する第１の駆動部（２７）、第２の駆動部（３２）と、これら第１駆動部（２７）、第２駆動部（３２）を制御する制御部（３５）とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、ワーク投入側搬送機構（２２）、ワーク取出し側搬送機構（２３）を、一つの制御部（３５）により、共用雄ねじ（２４）上を、それぞれ第１駆動部（２７）、第２駆動部（３２）を適宜、制御して、加工前ワーク（Ｗ１）の投入、搬送、加工済ワーク（Ｗ２）の取出し搬送を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、ワーク投入側搬送機構（２２）により、加工前ワーク（Ｗ１）を投入して加工ステーションまで搬送する他、ワーク取出し側搬送機構（２３）により、加工ステーションから加工済ワーク（Ｗ２）を取出して後工程へ送り出すにあたり、共用化した搬送路上で、加工前ワーク（Ｗ１）を投入し、搬送する一方、加工済ワーク（Ｗ２）を取出し、搬送する動作を、独立的、または関連付けて実行することを特徴とする。
【００１１】
これにより、ワーク投入側搬送機構（２２）とワーク取出し側搬送機構（２３）の搬送路を共通化しても、ワーク投入側搬送機構（２２）による加工前ワーク（Ｗ１）を投入し、搬送する動作と、ワーク取出し側搬送機構（２３）による加工済ワーク（Ｗ２）を取出し、搬送する動作を、互いに支障なく実行することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、加工前ワーク（Ｗ１）を、ワーク投入側搬送機構（２２）における第１パレット（２６）に移載し、ワーク投入側搬送機構（２２）における第１駆動部（２７）を駆動して、共用雄ねじ（２４）上を移動し、第１パレット（２６）を、順次、各加工ステーション（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に搬送して、加工に供し、加工前ワーク（Ｗ１）の搬送投入が終了した第１パレット（２６）を、第１駆動部（２７）を逆転駆動して、第１パレット（２６）を、加工前ワーク（Ｗ１）をストックする前ワーク受取位置（Ａpre）に戻し、前ワーク受取位置（Ａpre）から第１パレット（２６）に加工前ワーク（Ｗ１）を移載する一方、ワーク取出し側搬送機構（２３）における第２駆動部（３２）を駆動し、第２パレット（３１）を加工が終了した加工ステーションの位置にもたらして、第２パレット（３１）に加工済ワーク（Ｗ２）を移載し、加工前ワーク（Ｗ１）を移載した第１パレット（２６）を加工ステーションの位置に搬送する一方、加工済ワーク（Ｗ２）を移載した第２パレット（３１）を、ワーク送出し位置（Ａaf）に搬送して、後工程に送り込む状態とすることを特徴とする。
【００１３】
これにより、加工ステーションにおいて、ワーク投入側搬送機構（２２）側の第１パレット（２６）と、ワーク取出し側搬送機構（２３）側の第２パレット（３１）は、同時にもたらされることはなく、共用雄ねじ（２４）上で、加工前ワーク（Ｗ１）の加工ステーションへの投入と、加工済ワーク（Ｗ２）の取出し、搬送を、関連付けて行うことができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、加工前ワーク（Ｗ１）が来ない場合、ワーク取出し側搬送機構（２３）側のみを動作させて、第２パレット（３１）を加工が終了した加工ステーションの位置にもたらして、加工済ワーク（Ｗ２）の取出しと、加工済ワーク（Ｗ２）を後工程に送り込む動作を実行することを特徴とする。
【００１５】
これにより、加工前ワーク（Ｗ１）の加工ステーションへの投入がないときは、ワーク取出し側搬送機構（２３）側のみを動作させ、第２パレット（３１）を加工が終了した加工ステーションの位置にもたらして、加工済ワーク（Ｗ２）の取出しと、加工済ワーク（Ｗ２）を後工程に送り込む動作を実行するため、動作の空白を無くすことができる。
【００１６】
さらに請求項６に記載の発明は、加工済ワーク（Ｗ２）を送出すことができなく、加工ステーション側が空の場合には、ワーク投入側搬送機構（２２）における第１駆動部（２７）のみを駆動して、第１パレット（２６）を加工ステーション側に移動させ、加工前ワーク（Ｗ１）の投入を行うことを特徴とする。
【００１７】
これにより、加工ステーションでの加工の空白時間を減らすことができ、次の、加工前ワーク（Ｗ１）の投入と、加工済ワーク（Ｗ２）の取出し、搬送動作の連係動作につながる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に、一実施形態にかかるワーク搬送装置２０を模式的に示す。
このワーク搬送装置２０は、加工前ワークＷ１を投入して、所定の加工を施す加工ステーションまで搬送すると共に、加工ステーションから加工済みのワークＷ２を取出して送り出す構成のものである。
すなわち、このワーク搬送装置２０は、装置本体である基体２１に、ワーク投入側搬送機構２２とワーク取出し側搬送機構２３とを組み込んで構成している。
これらワーク投入側搬送機構２２、ワーク取出し側搬送機構２３は、基体２１に、図中長手方向に固定した共用雄ねじ２４を基に、直動ガイドＧをガイドとして、互いに移動可能に構築されている。
【００２０】
ワーク投入側搬送機構２２は、共用雄ねじ２４に螺入した第１の雌ねじ２５と、この第１雌ねじ２５を回転可能に支持する第１のパレット２６と、第１雌ねじ２５を駆動する第１の駆動部２７とを具備している。第１駆動部２７は、第１雌ねじ２５を支持する第１パレット２６に搭載され、第１雌ねじ２５に対し、回転動力を伝達するために、第１駆動部２７の出力軸に取着したプーリ２８と、第１雌ねじ２５に固定したプーリ２８とに対し、タイミングベルト２９を掛け渡している。この場合、第１駆動部２７の回転動力が、そのまま第１雌ねじ２５に伝達されるように、第１雌ねじ２５に固定したプーリ２８は、第１駆動部２７の出力軸に取着したプーリ２８と同径としている。
【００２１】
一方、ワーク取出し側搬送機構２３は、実質的にはワーク投入側搬送機構２２と同構成であり、共用雄ねじ２４に螺入した第２の雌ねじ３０と、第２雌ねじ３０を回転可能に支持する第２のパレット３１と、第２雌ねじ３０を回転駆動する第２の駆動部３２とを具備している。
かかるワーク取出し側搬送機構２３においても、第２駆動部３２と第２雌ねじ３０とは、第２駆動部３２の回転動力が、そのまま第２雌ねじ３０に伝達されるように、第２駆動部３２および第２雌ねじ３０にそれぞれ設けた同径のプーリ３３を介し、タイミングベルト３４を掛け渡している。
【００２２】
そしてワーク搬送装置２０は、ワーク投入側搬送機構２２における第１駆動部２７と、ワーク取出し側搬送機構２３における第２駆動部３２とを制御する、制御部３５を備えている。なお、制御部３５では、ワーク投入側搬送機構２２において、第１雌ねじ２５に固定したプーリ２８と、第１駆動部２７の出力軸に取着したプーリ２８と同径としたことにより、第１駆動部２７の回転量から第１雌ねじ２５の移動量を把握することができるようにしている。
勿論、第１雌ねじ２５に固定したプーリ２８と、第１駆動部２７の出力軸に取着したプーリ２８とが同径でなくても、各プーリの径の大きさの比を制御部３５に記憶しておくことで、第１駆動部２７の回転量から第１雌ねじ２５の移動量を把握することもできる。
一方、ワーク取出し側搬送機構２３においても、第２駆動部３２および第２雌ねじ３０にそれぞれ同径のプーリ３３を用いたことにより、第２駆動部３２の回転量から第２雌ねじ３０の移動量を把握することができるようにしている。
【００２３】
ワーク搬送装置２０は、以上のように構成されるものであり、次に、このワーク搬送装置２０を、実例として加工ステーションを３箇所（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）備えた製造ラインＰＬを示し、製造ステップを説明する。なお、これら加工ステーションでは、同一の加工を行う設定することができ、あるいは、異種の加工を施す設定でもよい。
この製造ラインＰＬは、この製造ラインＰＬで一連の加工を施す以前の、加工前ワークＷ１を待機させておく前ワーク受取位置Ａpreと、第１、第２、第３加工ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３と、これら第１〜第２加工ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３において加工後の加工済ワークＷ２を、後続する製造ラインに送り出すための後ワーク送出し位置Ａafで構成され、かかるラインに即して、前述のワーク搬送装置２０を敷設している。そして、以下の製造ステップは、ワーク搬送装置２０の、ワーク投入側搬送機構２２における第１駆動部２７と、ワーク取出し側搬送機構２３における第２駆動部３２とを制御する、制御部３５に格納されたプログラムに基づいて実行される設定である。
【００２４】
当初、前ワーク受取位置Ａpreに待機、ストックされた加工前ワークＷ１を、図示しないローダ等により、ワーク投入側搬送機構２２における第１パレット２６に移載する。
次に第１駆動部２７を駆動して、第１駆動部２７の回転動力を、第１駆動部２７の出力軸に取着したプーリ２８からタイミングベルト２９を通じて、第１雌ねじ２５に固定したプーリ２８を介し、第１雌ねじ２５を回転させることができる。第１雌ねじ２５は、所定の回転量で回転し、共用雄ねじ２４上を移動し、これにより、第１パレット２６を、順次、各加工ステーションＳ１、Ｓ２、Ｓ３に搬送し、加工を行うことができる。なお、以下の搬送、動作手順では、加工ステーションＳ１で加工を行う場合の搬送、動作手順を説明する。他の加工ステーションＳ２、Ｓ３においても同じ搬送、動作手順であり、加工ステーションＳ２、Ｓ３で加工を行う場合の搬送、動作手順はここでは省略する。
【００２５】
加工前ワークＷ１の搬送投入が終了した第１パレット２６を、第１駆動部２７を逆転駆動して、第１駆動部２７のプーリ２８からタイミングベルト２９を通じて、第１雌ねじ２５のプーリ２８を介し、第１雌ねじ２５を逆回転させ、共用雄ねじ２４上を移動し、第１パレット２６を、前ワーク受取位置Ａpreに戻すことができる。
このとき、ワーク取出し側搬送機構２３は、制御部３５に格納されたプログラムに基づいて、ワーク取出し側搬送機構２３における第２駆動部３２を駆動し、第２パレット３１を第２雌ねじ３０が回転して、共用雄ねじ２４上を移動し、加工が終了した第１加工ステーションＳ１の位置に第２パレット３１を移動させることができる（図３参照）。
【００２６】
前ワーク受取位置Ａpreに戻した、ワーク投入側搬送機構２２における第１パレット２６には、前ワーク受取位置Ａpreから加工前ワークＷ１を、図示しないローダ等により移載することができる。
一方、第１加工ステーションＳ１の位置にもたらした、ワーク取出し側搬送機構２３における第２パレット３１には、加工済ワークＷ２を移載することができる（図４参照）。
【００２７】
次に、加工済ワークＷ２を移載した第２パレット３１を、ワーク取出し側搬送機構２３における第２駆動部３２を駆動して、第２雌ねじ３０を回転させ、共用雄ねじ２４上を移動させると共に、前ワーク受取位置Ａpreから加工前ワークＷ１を移載した第１パレット２６を第１加工ステーションＳ１の位置に移動させる（図５参照）。
【００２８】
そして、第１パレット２６から加工前ワークＷ１を第１加工ステーションＳ１に投入する一方、第２パレット３１から、加工済ワークＷ２をワーク送出し位置Ａafに移載して、後工程に送り込む状態とすることができる（図６参照）。
【００２９】
なお、かかる製造ラインＰＬ前の製造ラインから、加工前ワークＷ１が来ない場合は、ワーク取出し側搬送機構２３側のみを動作させて、第２パレット３１を移動させ、加工済ワークＷ２の取出しと、加工済ワークＷ２をワーク送出し位置Ａafに移載して、後工程に送り込む動作を実行する。
【００３０】
一方、後続する製造ラインにおける後工程が一杯で送れない場合で、第１〜第３加工ステーションＳ１〜Ｓ３が空の場合には、ワーク投入側搬送機構２２における第１駆動部２７のみを駆動して、第１パレット２６を移動させ、加工前ワークＷ１の投入を行うことができる。
【００３１】
以上のように、ワーク搬送装置２０では、一つの動作指令手段である一台の制御部３５に設定した動作プログラムを基に、ワーク投入側搬送機構２２、ワーク取出し側搬送機構２３における第１駆動部２７、第２駆動部３２を、関連付けてまたは独立的に制御して、第１、第２パレット２６、３１を移動動作させるため、異常があった場合でも、互いの動作が干渉することなく、動作制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明にかかるワーク搬送装置の一実施形態の概略的構成を示す、模式的な側面図である。
【図２】図１に示すワーク搬送装置を用いた、製造ラインの動作ステップを説明するための、模式的な状態説明図である。
【図３】図１に示すワーク搬送装置を用いた、製造ラインの動作ステップを説明するための、模式的な状態説明図である。
【図４】図１に示すワーク搬送装置を用いた、製造ラインの動作ステップを説明するための、模式的な状態説明図である。
【図５】図１に示すワーク搬送装置を用いた、製造ラインの動作ステップを説明するための、模式的な状態説明図である。
【図６】図１に示すワーク搬送装置を用いた、製造ラインの動作ステップを説明するための、模式的な状態説明図である。
【図７】従来のワーク搬送装置の一例の概略的構成を示す、模式的な側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
２０ワーク搬送装置
２１基体
２２ワーク投入側搬送機構
２３ワーク取出し側搬送機構
２４共用雄ねじ
２５第１雌ねじ
２６第１パレット
２７第１駆動部
２８プーリ
２９タイミングベルト
３０第２雌ねじ
３１第２パレット
３２第２駆動部
３３プーリ
３４タイミングベルト
３５制御部
Ｗ１加工前ワーク
Ｗ２加工済ワーク
ＰＬ製造ライン
Ｓ１第１加工ステーション
Ｓ２第２加工ステーション
Ｓ３第３加工ステーション
Ａｐｒｅ前ワーク受取位置
Ａａｆ後ワーク送出し位置

【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工前ワーク（Ｗ１）を投入して加工ステーションまで搬送すると共に、加工ステーションから加工済ワーク（Ｗ２）を取出して送り出すワーク搬送装置（２０）であって、
装置本体（２１）と、
この装置本体（２１）に設けた、加工前ワーク（Ｗ１）を投入し、搬送するワーク投入側搬送機構（２２）と、
加工済ワーク（Ｗ２）を取出し、搬送するワーク取出し側搬送機構（２３）とを備え、
これらワーク投入側搬送機構（２２）、およびワーク取出し側搬送機構（２３）は、前記装置本体（２１）に支持した共用雄ねじ（２４）に、ねじ対偶で、それぞれ制御移動可能に構成したことを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
前記ワーク投入側搬送機構（２２）、ワーク取出し側搬送機構（２３）は、前記共用雄ねじ（２４）に、それぞれ螺入した第１の雌ねじ（２５）、第２の雌ねじ（２８）と、
これら第１雌ねじ（２５）、第２雌ねじ（２８）をそれぞれ回動可能に支持する第１のパレット（２６）、第２のパレット（３１）と、
前記第１雌ねじ（２５）、第２雌ねじ（３０）を、それぞれ回転駆動する第１の駆動部（２７）、第２の駆動部（３２）と、
これら第１駆動部（２７）、第２駆動部（３２）を制御する制御部（３５）と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
ワーク投入側搬送機構（２２）により、加工前ワーク（Ｗ１）を投入して加工ステーションまで搬送する他、ワーク取出し側搬送機構（２３）により、加工ステーションから加工済ワーク（Ｗ２）を取出して後工程へ送り出すにあたり、
共用化した搬送路上で、加工前ワーク（Ｗ１）を投入し、搬送する一方、加工済ワーク（Ｗ２）を取出し、搬送する動作を、独立的、または関連付けて実行することを特徴とするワーク搬送装置における搬送制御方法。
【請求項４】
加工前ワーク（Ｗ１）を、ワーク投入側搬送機構（２２）における第１パレット（２６）に移載し、ワーク投入側搬送機構（２２）における第１駆動部（２７）を駆動して、共用雄ねじ（２４）上を移動し、前記第１パレット（２６）を、順次、各加工ステーション（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）に搬送して、加工に供し、
加工前ワーク（Ｗ１）の搬送投入が終了した第１パレット（２６）を、第１駆動部（２７）を逆転駆動して、前記第１パレット（２６）を、加工前ワーク（Ｗ１）をストックする前ワーク受取位置（Ａpre）に戻し、前ワーク受取位置（Ａpre）から前記第１パレット（２６）に加工前ワーク（Ｗ１）を移載する一方、
ワーク取出し側搬送機構（２３）における第２駆動部（３２）を駆動し、第２パレット（３１）を加工が終了した加工ステーションの位置にもたらして、前記第２パレット（３１）に加工済ワーク（Ｗ２）を移載し、
前記加工前ワーク（Ｗ１）を移載した第１パレット（２６）を加工ステーションの位置に搬送する一方、前記加工済ワーク（Ｗ２）を移載した第２パレット（３１）を、ワーク送出し位置（Ａaf）に搬送して、後工程に送り込む状態とすることを特徴とするワーク搬送装置における搬送制御方法。
【請求項５】
前記加工前ワーク（Ｗ１）が来ない場合、前記ワーク取出し側搬送機構（２３）側のみを動作させて、第２パレット（３１）を加工が終了した加工ステーションの位置にもたらして、前記加工済ワーク（Ｗ２）の取出しと、前記加工済ワーク（Ｗ２）を後工程に送り込む動作を実行することを特徴とする請求項３に記載のワーク搬送装置における搬送制御方法。
【請求項６】
前記加工済ワーク（Ｗ２）を送出すことができなく、加工ステーション側が空の場合には、前記ワーク投入側搬送機構（２２）における第１駆動部（２７）のみを駆動して、第１パレット（２６）を加工ステーション側に移動させ、加工前ワーク（Ｗ１）の投入を行うことを特徴とする請求項３に記載のワーク搬送装置における搬送制御方法。

【図１】