ワーク搬送装置およびワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構
【課題】安価にて製造可能な構成でありながら、位置決めを正確に行うことができ、かつ、部品の交換サイクルを引き延ばすことが可能なワーク搬送装置を提供する。
【解決手段】基台フレーム２に対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレーム３〜６と、隣接する３つのフレームをそれぞれ連動させることにより全てのフレームを連動させる連動機構１４と、駆動フレーム３を搬送方向に移動させるモータ８と、テーブルフレーム７に取り付けられてワークＷを載せるテーブル９とを有し、かつ、前記テーブル９が搬送方向Ｘの始点または終点に位置する状態でこのテーブル９をその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体１０ａを備えることを特徴とするワーク搬送装置。
【解決手段】基台フレーム２に対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレーム３〜６と、隣接する３つのフレームをそれぞれ連動させることにより全てのフレームを連動させる連動機構１４と、駆動フレーム３を搬送方向に移動させるモータ８と、テーブルフレーム７に取り付けられてワークＷを載せるテーブル９とを有し、かつ、前記テーブル９が搬送方向Ｘの始点または終点に位置する状態でこのテーブル９をその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体１０ａを備えることを特徴とするワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離れた二点間にわたって、ワークを搬送するためのワーク搬送装置およびワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワーク搬送装置を、例えば加工ラインの加工機の間に配置し、加工対象物（以下ワークという）を一方の加工機から他方の加工機に移動させることが行われている。図１２は登録実用新案第３０５６４０４号公報（特許文献１）に記載されたワーク搬送装置の構成を概略的に示すものであり、昇降ベース９０に第１スライドテーブル９１ａ、第２スライドテーブル９１ｂおよび支持テーブル９１ｃをこの順に連結するものであり、例えばワークＷを右の加工機９２ａから左の加工機９２ｂへと搬送する。
【０００３】
これにより、加工機９２ａでワークＷの加工を完了した後に、ワーク搬送装置のテーブルを搬送方向の始点においてワークＷを搭載し、支持テーブル９１ｃを終点まで移動させて、ワークを搬送する。
【０００４】
図１３は各テーブル９１ａ〜９１ｃを図示左右方向に移動させる構成を説明する図であり、９３ａ〜９３ｃは各テーブル９１ａ〜９１ｃに動力を伝えて左右に移動させるチェーン、９４ａ〜９４ｃはチェーン９３ａ〜９３ｃを掛けるスプロケット、９５はこれらに駆動力を供給する駆動モータである。図１３のように複数のチェーン９３ａ〜９３ｃを用いた駆動では、チェーン９３ａ〜９３ｃとスプロケット９４ａ〜９４ｃのガタが大きいという問題がある。加えて、チェーン９３ａ〜９３ｃが延びることにより、停止位置の位置決め精度にバラツキ９１ｕ，９４ｕが生じ、搬送中にテーブル９１ａ〜９１ｃの揺れが発生するという問題があった。
【０００５】
ワークＷを搬送するときに、左右にスライドテーブルを伸ばす際に、昇降ベース９０からスライドテーブル９１ａ〜９１ｃが大きくずれて連結されるので、スライドテーブル９１ａ〜９１ｃの撓みが発生する。また、撓みを取るために、大型の直線移動部（以下、ＬＭガイドという）を使用する必要があるので、装置が高価になるという問題がある。さらに、チェーンの延びに対応するために、半年から１年間隔でメンテナンスを必要とするという問題があるメンテナンスは、ラインを停止させる必要があるため、休日に行う必要があった。
【０００６】
図１４は特開２００４−１９９０号公報（特許文献２）に記載されたワーク搬送装置の構成を概略的に示すものであり、とりわけ、前記チェーン９３ｃとスプロケット９４ｃによるワークＷの搬送の他に、ラックとピニオンによる連動機構９５ａ、９５ｂを用いたワークＷの搬送を組み合わせたワーク搬送装置の構成を示す。この構成により、スライドテーブル９１ｃの剛性力が向上し、チェーン駆動において発生していた搬送中の支持テーブル９１ｃの揺れや、スライドテーブル９１ａ〜９１ｃの撓みを解消することができる。
【０００７】
しかしながら、ラックとピニオンを用いた連動機構９５ａ，９５ｂには歯車同士に歯の摩耗防止のための遊び、つまり、隙間（バックラッシュ）が設定されているので、これによって、ワーク搬送装置の動作端（始点、終点）において位置決めがずれてしまうという問題がある。とりわけ、複数の連動機構９５ａ，９５ｂを組み合わせた場合には各隙間の影響が加算されて大きな誤差となり、位置決め制御の低下を招くことがあった。これによって、テーブル９１ｃに対するワークＷの搬送位置が定まらないため、加工機９２ａ，９２ｂとの間でワークＷの受け渡しができなくなり、加工機９２ａ，９２ｂがワークセット不良で停止し、ラインが停止することがあった。
【０００８】
そこで、ラックとピニオンの歯車を加工精度の高い加工方法で製造し、歯をすり合わせ加工したり、歯車を複数枚に分割したり、高精度での組付をすることにより、歯車同士のバックラッシュをなくすことができる。これにより、各テーブルが毎回同じ位置に停止できるようにして停止位置の位置決め精度を保証することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】登録実用新案第３０５６４０４号公報
【特許文献２】特開２００４−１９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の高精度の加工方法を実施することによりラックとピニオンの部分が高価になり、ワーク搬送装置の製造コストが引き上げられるという問題がある。また、バックラッシュをなくしたことにより歯車同士の歯の摩擦が大きくなるために、各テーブルを左右に移動させるのに、出力の大きな高出力タイプのモータが必要となり、多くの電力を消費するだけでなく、歯面同士の摩擦が大きくなるため、歯車の摩耗が大きくなり、短期間に部品の交換が必要となるという問題もあった。
【００１１】
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであり、安価にて製造可能な構成でありながら、位置決めを正確に行うことができ、かつ、部品の交換サイクルを引き延ばすことが可能なワーク搬送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明のワーク搬送装置は、基台フレームに対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレームと、隣接する３つのフレームをそれぞれ連動させることにより全てのフレームを連動させるラックとピニオンおよび／またはスプロケットとチェーンからなる連動機構と、前記複数のフレームのうち何れか一つのフレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータと、前記各フレームのうち最遊端部に位置するテーブルフレームに取り付けられてワークを載せるテーブルとを有し、かつ、前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置（請求項１）を提供する。
【００１３】
前記構成によれば、連動機構によって各フレームを連動させているので、一つのアクチュエータの出力を用いて一つの駆動フレームを移動させることにより、全てのフレームを搬送方向に移動させることができ、ワーク搬送装置の製造コストを低く抑えることができる。なお、前記アクチュエータとは駆動用の動力源として回転回数や回転角の制御を行うことができるサーボモータであることが好ましいが、通常のモータやエアーシリンダやオイルシリンダを用いてもよい。
【００１４】
また、複数のフレームが直線的に移動可能に順次連結されるので隣接するフレーム間の移動を連結したフレームの数により小さくすることができ、それだけ、連結部分にかける荷重を小さくすることができる。また、各フレームは搬送方向（通常は水平線に双方向）に直線的に移動できるように順次取り付けられているので、テーブルの移動に必要な電力をできるだけ小さくすることができる。なお、各フレーム間の連結部には直線移動部を用いることが好ましく、これによってより高い精度の直線移動を実現できる。
【００１５】
また、テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えるので、この弾性体の付勢力が前記始点または終点に位置する状態でのみ、ラックとピニオンおよびチェーンとスプロケットの遊びをなくすように作用し、位置決め精度（停止位置の精度）を高めることができる。加えて前記弾性体による付勢力はテーブルが搬送方向の始点または終点に位置するときのみ作用するので、搬送中はラックとピニオンおよび／またはスプロケットとチェーンに適宜の遊びがあり、搬送中にアクチュエータにかかる負荷を低く抑え、かつ、可動部の摩耗を低減できる。
【００１６】
前記弾性体は基台フレームからテーブルまでの可動部分内の何れか１箇所に取り付けられるものであるが、フレームの両端部に設けたストッパに当接するように、テーブルまたは別のフレームに取り付けられるものであることが考えられる。弾性体は弾性を備える合成樹脂やゴムなどからなるブッシュであってもよいが、コイルスプリングを用いて所定の大きさの付勢力を加えるものであることが望ましい。
【００１７】
連動機構はラックとピニオンからなるものであれば、チェーンとスプロケットからなるものに比べて遊びを小さくすることができるので、位置決め精度を高めるために好ましく、各フレームの間の連動機構として好ましい。一方、チェーンとスプロケットからなる連動機構は、例えばテーブルフレームに対するテーブルの位置をフレームの動きに連動させる部分において移動幅を大きくするのに適している。また、これらを組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
第２発明は、基台フレームと、この基台フレームに対して順次連結された少なくとも一つの中間フレームと、中間フレームを介して前記基台フレームに連結されると共にワークを載せるテーブルが取り付けられるテーブルフレームと、隣接する各フレームを搬送方向に直線的に移動可能に連結する直線移動部と、何れか一つの中間フレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータとを備え、前記中間フレームが、その両側に隣接するフレームに設けたラックに噛み合うことによりこれら隣接するフレームが互いに相対する方向に移動するように連結させるピニオンを有し、かつ、前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置を提供する。（請求項２）
【００１９】
前記構成によれば、ラックとピニオンの組み合わせによって各フレームを連動させているので、一つのモータの出力を用いて一つの駆動フレームの移動に伴って、全てのフレームを搬送方向に移動させることができる。また、テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えるので、この弾性体の付勢力が前記始点または終点に位置する状態でのみ、ラックとピニオンの遊びをなくすように付勢し、位置決め精度を引き上げることができる。
【００２０】
前記テーブルフレームに隣接するフレームは、その搬送方向の両端部に一対のスプロケットを備え、これらのスプロケットにチェーンを巻回させると共に、このチェーンの両端をさらに基台フレーム側のフレームに連結させ、中間部を前記テーブルフレームに連結させたテーブル連動機構を備える場合（請求項３）には、中間フレームに対するテーブルフレームの位置を中間フレームの移動に連動させて移動させることができるので、全体としてのテーブルの移動幅を大きくすることができ、搬送方向の始点と終点の距離が離れている場合にも余裕をもってワークを搬送することができるので搬送距離を伸ばすことができる。前記スプロケットとチェーンからなるテーブル連動機構は、テーブルフレームを中間フレームの一端側から他端側まで移動可能である。
【００２１】
前記アクチュエータは回転角を検出可能なモータと、このモータの回転軸に取り付けられて前記駆動フレームに設けた駆動ラックに嵌合する駆動ピニオンと、モータの回転回数および回転角によってテーブルの位置を制御する制御部とを有する場合（請求項４）には、制御部による電気制御だけでモータの回転を制御することが可能であり、テーブルの動作をさらに容易かつ正確に制御することができる。
【００２２】
第３発明は、基台フレームに対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレームと、隣接するフレームを連動させる連動機構と、前記複数のフレームのうち何れか一つのフレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータと、前記各フレームのうち最遊端部に位置するテーブルフレームに取り付けられてワークを載せるテーブルを有するワーク搬送装置に取り付けられ、 前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構（請求項５）を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
前述したように、本発明のワーク搬送装置は弾性体がテーブルの搬送方向の始点と終点においてその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることにより、各フレームの連動機構が遊びのある安価にて製造可能なものであったとしても、テーブルの位置決め精度を高めることができ、テーブルの位置ずれによる動作不良の発生を防止でき、ラインの停止を招く事態の発生を阻止することができる。加えて、テーブルがその搬送範囲の始点または終点の位置にないときには、連動機構に付勢力が加えられないので、各部の摩擦抵抗が小さく、それだけ、テーブルの移動に必要な動力を削減することができ、可動部の摩耗も必要最小限に留めることができるので、メンテナンス周期を長くすることができる。さらに、ワーク搬送装置の構成は簡素であり、その部品点数が少ないので、ワーク搬送装置の製造コストを削減することができるのでメンテナンスも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のワーク搬送装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】前記ワーク搬送装置の動作状態を概略的に示す図である。
【図３】前記ワーク搬送装置の全体構成を示す平面図である。
【図４】前記ワーク搬送装置の全体構成を示す側面図である。
【図５】前記ワーク搬送装置の全体構成を別の角度から見た側面図である。
【図６】図５の一部を拡大し一部構成を透視して示す側面図である。
【図７】前記ワーク搬送装置の要部構成を示す側面図である。
【図８】前記要部構成を示す平面図である。
【図９】前記ワーク搬送装置の別の要部構成を示す側面図である。
【図１０】前記要部構成を示す平面図である。
【図１１】前記ワーク搬送装置の動作を説明する図である。
【図１２】従来のワーク搬送装置の構成を説明する図である。
【図１３】従来のワーク搬送装置の構成を説明する図である。
【図１４】従来のワーク搬送装置の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１、２は本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を概略的に説明する図である。図１に示すように、本発明のワーク搬送装置１は基台フレーム２に対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレーム３〜７と、前記複数のフレーム３〜７のうち何れか一つを駆動フレーム３として搬送方向Ｘに移動させるアクチュエータの一例としてのモータ８と、前記各フレーム３〜７のうち最遊端部に位置するテーブルフレーム７に取り付けられてワークを載せるテーブル９と、このテーブル９が搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブル９をその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体１０とを備える。
【００２６】
なお、本実施形態においては前記基台フレーム２とテーブルフレーム７の間に４つのフレーム３〜６（以下、他のフレーム２，７と区別するために中間フレーム３〜６と表現することもある）を介在させて順次連結することにより、最も基台フレーム側の中間フレーム３の移動幅Ｈだけ各中間フレーム４〜７を隣接する中間フレーム３〜６から移動させることができるので、各フレーム２〜７を最大限に伸ばした状態であっても、その長さ方向の半分以上を隣接するフレーム３〜６に重ねた状態を保つことを可能としている。しかしながら、本発明は、中間フレーム３〜６の数がこの実施例に示すものに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００２７】
また、前記弾性体１０は例えば前後一対のコイルバネ１０ａ，１０ｂを用いた当たり部１０ｃ，１０ｄを備え、この弾性体１０を設けたフレームに隣接するフレームの前記当たり部１０ｃ，１０ｄに対応する位置にはストッパ１０ｅ，１０ｆを備える。すなわち、これらの各部材１０ａ〜１０ｆが本実施形態におけるバックラッシュ吸収機構Ａである。
【００２８】
図２に示すように、前記フレーム３〜７は隣接する３つのフレーム２〜４，３〜５，４〜６，５〜７をそれぞれ連動させることにより全てのフレーム３〜７を連動させる連動機構１１，１２，１３，１４を備える。また、連動機構１１〜１３はそれぞれラック１１ａ〜１３ａ、１１ｂ〜１３ｂにピニオン１１ｃ〜１３ｃを噛み合わせたものであり、連動機構１４は一対のスプロケット１４ａ，１４ｂとこれに巻回させたチェーン１４ｃとからなる。したがって、全てのフレーム３〜７は連動して搬送方向に移動するように構成されている。
【００２９】
また、１５は前記モータ８の状態を監視しながらモータ８を所定の回転数および回転角に回転させることにより、テーブル９の位置の制御を行う制御部である。なお、本実施形態においてモータ８は制御部１５によって回転数、回転角の制御を可能とするサーボモータである例を説明するが、このモータ８に代えて前記移動幅Ｈに合わせたストロークを有するエアシリンダや油圧シリンダを用いてもよい。
【００３０】
さらに、図１には本発明の要旨を容易に説明できるように、前記バックラッシュ吸収機構Ａをテーブルフレーム７に設けているように図示しているが、このバックラッシュ吸収機構Ａは連動機構１１〜１４を取り付けた全てのフレーム３〜７のうち何れか一箇所に設けていればよい。また、既存のワーク搬送装置に対して本発明のバックラッシュ吸収機構Ａを取り付けるようにしてもよい。
【００３１】
図３〜図５は具体的にワーク搬送装置の全体構成を示す平面図、搬送方向Ｘに直角な方向から見た側面図、搬送方向Ｘから見た側面図であり、図６は図５の一部を透過して示す拡大図である。
【００３２】
図３〜図５に示すように、本発明のワーク搬送装置１は基台１ａ，１ｂの上に設置されるものであり、基台１ａには全体を上下方向に移動可能とする昇降機能を備える。
【００３３】
図６に示すように、基台フレーム２は基台１ｂに固定される立脚部２ａと、この立脚部に連設された壁面部２ｂとを備え、前記立脚部２の上面には第１中間フレーム３を搬送方向Ｘに直線的に移動可能に支えるガイドレール２ｃを備え、前記立脚部２ａにはこの第１中間フレーム３を側面からガイドするガイドレール２ｄと、前記ラック１１ａを設けている。また、基台フレーム２は前記モータ８が取り付けられており、このモータ８の回転軸には駆動ピニオン８ａが取り付けられている。
【００３４】
前記第１中間フレーム３は側面視略Ｌ字状の本体３ａの下面に前記ガイドレール２ｃに対応する移動体３ｂを備え、これによって搬送方向Ｘに直線的に移動できる直線移動部２０を形成する。同様に本体３ａの基台フレーム側の側面には前記ガイドレール２ｄに対応する移動体３ｃを備え、これによって直線移動部２１を形成する。また、遊端側の側面には遊端側の第２中間フレーム４をガイドするための上下一対の移動体３ｄ，３ｅを備える。加えて、本体３ａの基台フレーム側には前記駆動ピニオン８が噛み合うラック３ｆを備え、前記ラック１１ａに噛み合うピニオン１１ｃが回動自在に取り付けられている。さらに、前記移動体３ｄ，３ｅの間には前記ラック１２ａを備える。
【００３５】
第２中間フレーム４は平板形状の本体４ａの基台フレーム側面に前記移動体３ｄ，３ｅに対応するガイドレール４ｂ，４ｃを備え、これらが直線移動部２２，２３を構成し、下端部に前記ピニオン１１ｃに噛み合うラック１１ｂを備える。他方、本体４ｂの遊端側面には遊端側の第３中間フレーム５をガイドするための上下一対のガイドレール４ｄ，４ｅを備え、その間に前記ラック１２ａに噛み合うピニオン１２ｃが回動自在に取り付けられ、その下部にはラック１３ａを備える。
【００３６】
第３中間フレーム５は側面視略Ｌ字の本体５ａの基台フレーム側面に前記ガイドレール４ｄ，４ｅに対応する移動体５ｂ，５ｃと前記ピニオン１２ｃに噛み合うラック１２ｂを備え、前記部材４ｄ，５ｂ、４ｅ，５ｃがそれぞれ直線移動部２４、２５を構成する。また、本体５ａの遊端側面には、遊端側の第４中間フレーム６をガイドするための移動体５ｄを備え、その下部には前記ラック１３ａに噛み合うピニオン１３ｃが回転自在に取り付けられる。
【００３７】
図７はこの第３中間フレーム５の構成を更に詳細に示す側面図、図８は平面図である。
図６〜図８に示すように、前記本体５ａはその搬送方向Ｘの中間部に前記ピニオン１２ｃを鉛直軸周りに回動自在に支持する軸受け５ｅと、ピニオン１２ｃの両側部に突出して前記弾性体１０ａ，１０ｂを支持する支持部５ｆ，５ｇと、これらの支持部５ｆ，５ｇの下部に連設されると共に遊端側に突出させ前記チェーン１４ｃにかかるテンションを調節するテンション調節部１４ｄ，１４ｅを形成する突出板５ｈと、この突出板５ｈの遊端にさらに立設し前記チェーン１４ｃを巻回するスプロケット１４ｄ，１４ｅを回動自在に設けた立設部５ｉとを備える。
【００３８】
図９は前記第４中間フレーム６の構成を詳細に説明する側面図、図１０は平面図である。図６，図９，図１０に示すように、第４中間フレーム６は、平板形状の本体６ａの基台フレーム側面に前記移動体５ｄに対応するように取り付けられたガイドレール６ｂを備え、これらが直線移動部２６を構成する。また本体６ａの搬送方向Ｘの基台フレーム側面の両端部には、前記ストッパ１０ｅ，１０ｆを突出支持するアングル６ｃ，６ｄを備える。また、本体６ａの遊端側面にはその搬送方向Ｘの両端部に前記スプロケット１４ａ，１４ｂを回動自在に支持する支持部６ｅ，６ｆを備え、本体６ａの上面には前記テーブルフレーム７をガイドするためのガイドレール６ｇを備える。
【００３９】
図６，９，１０に示すように、テーブルフレーム７は前記テーブル９の下面に取り付けられる取付台７ａと、この取付台７ａの下面の前記ガイドレール６ｇに対応する位置に取り付けられた移動体７ｂを備え、前記部材６ｇ，７ｂが直線移動部２７を構成する。さらに、取付台７ａの下面には前記チェーン１４ｃが固定されるチェーン連結部７ｃを備える。
【００４０】
なお、上述の実施形態では直線移動部２１〜２７として、ガイドレール２ｃ，２ｄ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，６ｂ，６ｇと、これに対応する移動体３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，５ｂ，５ｃ，５ｄとからなるものを例示しているが、この直線移動部２０〜２７はより高精度に直線移動を行わせるＬＭガイド（商品名）などを用いてもよいことは言うまでもない。
【００４１】
前記構成のワーク搬送装置１は制御部１２によってモータ８を正逆回転することにより、モータ８の回転軸に設けたピニオン８ａがラック３ｆ（駆動ラック）に動力を伝達して第１中間フレーム３が搬送方向Ｘに移動する。すなわち、本実施形態においてはラック３ｆを設けた第１中間フレーム３が駆動フレームとなる。
【００４２】
第１中間フレーム３が基台フレーム２に対して移動することにより、ラック１１ａに噛み合うピニオン１１ｃが回動し、これに伴ってピニオン１１ｃに噛み合う第２中間フレーム４のラック１１ｂが第１中間フレーム３に対して移動する。つまり、隣接する３つのフレーム２〜４が、ちょうど隣接するフレーム２，３とフレーム３，４の搬送方向Ｘの位置関係が同じになるように、連動機構１１によって連動する。同様に、隣接する他の２組のフレーム３〜５、４〜６も連動機構１２、１３によって連動する。
【００４３】
さらに、前記チェーン１４ｃの両端部が第３中間フレーム５の突出板５ｈに設けたテンション調節部１４ｄ，１４ｅに固定されており、スプロケット１４ａ，１４ｂを第４中間フレーム６の搬送方向Ｘの両端部に回動自在に支持され、チェーン１４ｃがテーブルフレーム７のチェーン連結部７ｃに固定されているので、図９に仮想線で示すように、各フレーム５〜７の移動幅が同じになるようにこれらを連動させることができる。
【００４４】
すなわち、全てのフレーム２〜７のうち隣接する３つのフレーム２〜４、３〜５、４〜６、５〜７をそれぞれ連動させるように連動機構１１〜１４を設けているので、これらの中間フレーム３〜６のうち一つのフレーム３を移動させるだけで全てのフレーム３〜７を隣接するフレーム２〜６に対して同じ幅だけ移動させることができる。
【００４５】
図１１はラック１２ａとピニオン１２ｃの噛み合わせ部分の状態を拡大して示す図であり、図１１（Ａ）は各フレーム２〜７が移動中の状態、図１１（Ｂ）は搬送方向Ｘの端（始点または終点）に停止した状態を示す図である。図１１（Ａ）に示すように、各フレーム２〜７が移動中にはラック１２ａとピニオン１２ｃとの間に例えば０．１ｍｍ程度の遊び（バックラッシュ）ｂが形成されているので、ラック１２ａとピニオン１２ｃの噛み合い部分の摩擦を小さくすることができる。
【００４６】
つまり、それだけモータ８に必要とされる回転トルクを小さくすることができ、装置の小型化を達成することができ、ラック１２ａとピニオン１２ｃの摩耗も少なくすることができる。同様のことが連動機構１１〜１３の各ピニオンとラックにおいても生じる。また、スプロケット１４ａ，１４ｂとチェーン１４ｃを用いた連動機構においても、移動中は十分な遊びを確保して、効率のよい搬送を行うことができる。各部の摩擦が小さくなればなるほど、ワーク搬送装置１はメンテナンス周期を長くすることができる。
【００４７】
他方、図１１（Ｂ）に示すように、前記弾性体１０ｂの当接部１０ｃがストッパ１０ｅに当接した状態（図９参照）、すなわち、テーブル９が搬送方向Ｘ１の終点に位置する状態では、弾性体１０ａによる付勢力Ｆがピニオン１２ｃに作用して前記バックラッシュｂを無くすことができる。この状態は全てのラックとピニオンからなる連動機構１１〜１３においても、チェーンとスプロケットとからなる連動機構１４においても同じ状態が生じる。つまり、連動機構１１〜１４のどこにおいても遊びによる影響を前記バックラッシュ収集機構Ａによって吸収でき、モータ８の回転数および回転角によって、ワーク搬送装置１のテーブル９を高い精度で位置決め制御することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ ワーク搬送装置
２ 基台フレーム
３〜６ 中間フレーム
７ テーブルフレーム
８ アクチュエータ
８ａ 駆動ピニオン
３ｆ 駆動ラック
９ テーブル
１０ 弾性体
１１〜１４ 連動機構
１４ａ，１４ｂ スプロケット
１４ｃ チェーン
１５ 制御部
２０〜２７ 直線移動部
Ａ ワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構
Ｆ 付勢力
Ｗ ワーク
Ｘ 搬送方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離れた二点間にわたって、ワークを搬送するためのワーク搬送装置およびワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワーク搬送装置を、例えば加工ラインの加工機の間に配置し、加工対象物（以下ワークという）を一方の加工機から他方の加工機に移動させることが行われている。図１２は登録実用新案第３０５６４０４号公報（特許文献１）に記載されたワーク搬送装置の構成を概略的に示すものであり、昇降ベース９０に第１スライドテーブル９１ａ、第２スライドテーブル９１ｂおよび支持テーブル９１ｃをこの順に連結するものであり、例えばワークＷを右の加工機９２ａから左の加工機９２ｂへと搬送する。
【０００３】
これにより、加工機９２ａでワークＷの加工を完了した後に、ワーク搬送装置のテーブルを搬送方向の始点においてワークＷを搭載し、支持テーブル９１ｃを終点まで移動させて、ワークを搬送する。
【０００４】
図１３は各テーブル９１ａ〜９１ｃを図示左右方向に移動させる構成を説明する図であり、９３ａ〜９３ｃは各テーブル９１ａ〜９１ｃに動力を伝えて左右に移動させるチェーン、９４ａ〜９４ｃはチェーン９３ａ〜９３ｃを掛けるスプロケット、９５はこれらに駆動力を供給する駆動モータである。図１３のように複数のチェーン９３ａ〜９３ｃを用いた駆動では、チェーン９３ａ〜９３ｃとスプロケット９４ａ〜９４ｃのガタが大きいという問題がある。加えて、チェーン９３ａ〜９３ｃが延びることにより、停止位置の位置決め精度にバラツキ９１ｕ，９４ｕが生じ、搬送中にテーブル９１ａ〜９１ｃの揺れが発生するという問題があった。
【０００５】
ワークＷを搬送するときに、左右にスライドテーブルを伸ばす際に、昇降ベース９０からスライドテーブル９１ａ〜９１ｃが大きくずれて連結されるので、スライドテーブル９１ａ〜９１ｃの撓みが発生する。また、撓みを取るために、大型の直線移動部（以下、ＬＭガイドという）を使用する必要があるので、装置が高価になるという問題がある。さらに、チェーンの延びに対応するために、半年から１年間隔でメンテナンスを必要とするという問題があるメンテナンスは、ラインを停止させる必要があるため、休日に行う必要があった。
【０００６】
図１４は特開２００４−１９９０号公報（特許文献２）に記載されたワーク搬送装置の構成を概略的に示すものであり、とりわけ、前記チェーン９３ｃとスプロケット９４ｃによるワークＷの搬送の他に、ラックとピニオンによる連動機構９５ａ、９５ｂを用いたワークＷの搬送を組み合わせたワーク搬送装置の構成を示す。この構成により、スライドテーブル９１ｃの剛性力が向上し、チェーン駆動において発生していた搬送中の支持テーブル９１ｃの揺れや、スライドテーブル９１ａ〜９１ｃの撓みを解消することができる。
【０００７】
しかしながら、ラックとピニオンを用いた連動機構９５ａ，９５ｂには歯車同士に歯の摩耗防止のための遊び、つまり、隙間（バックラッシュ）が設定されているので、これによって、ワーク搬送装置の動作端（始点、終点）において位置決めがずれてしまうという問題がある。とりわけ、複数の連動機構９５ａ，９５ｂを組み合わせた場合には各隙間の影響が加算されて大きな誤差となり、位置決め制御の低下を招くことがあった。これによって、テーブル９１ｃに対するワークＷの搬送位置が定まらないため、加工機９２ａ，９２ｂとの間でワークＷの受け渡しができなくなり、加工機９２ａ，９２ｂがワークセット不良で停止し、ラインが停止することがあった。
【０００８】
そこで、ラックとピニオンの歯車を加工精度の高い加工方法で製造し、歯をすり合わせ加工したり、歯車を複数枚に分割したり、高精度での組付をすることにより、歯車同士のバックラッシュをなくすことができる。これにより、各テーブルが毎回同じ位置に停止できるようにして停止位置の位置決め精度を保証することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】登録実用新案第３０５６４０４号公報
【特許文献２】特開２００４−１９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の高精度の加工方法を実施することによりラックとピニオンの部分が高価になり、ワーク搬送装置の製造コストが引き上げられるという問題がある。また、バックラッシュをなくしたことにより歯車同士の歯の摩擦が大きくなるために、各テーブルを左右に移動させるのに、出力の大きな高出力タイプのモータが必要となり、多くの電力を消費するだけでなく、歯面同士の摩擦が大きくなるため、歯車の摩耗が大きくなり、短期間に部品の交換が必要となるという問題もあった。
【００１１】
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであり、安価にて製造可能な構成でありながら、位置決めを正確に行うことができ、かつ、部品の交換サイクルを引き延ばすことが可能なワーク搬送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１発明のワーク搬送装置は、基台フレームに対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレームと、隣接する３つのフレームをそれぞれ連動させることにより全てのフレームを連動させるラックとピニオンおよび／またはスプロケットとチェーンからなる連動機構と、前記複数のフレームのうち何れか一つのフレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータと、前記各フレームのうち最遊端部に位置するテーブルフレームに取り付けられてワークを載せるテーブルとを有し、かつ、前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置（請求項１）を提供する。
【００１３】
前記構成によれば、連動機構によって各フレームを連動させているので、一つのアクチュエータの出力を用いて一つの駆動フレームを移動させることにより、全てのフレームを搬送方向に移動させることができ、ワーク搬送装置の製造コストを低く抑えることができる。なお、前記アクチュエータとは駆動用の動力源として回転回数や回転角の制御を行うことができるサーボモータであることが好ましいが、通常のモータやエアーシリンダやオイルシリンダを用いてもよい。
【００１４】
また、複数のフレームが直線的に移動可能に順次連結されるので隣接するフレーム間の移動を連結したフレームの数により小さくすることができ、それだけ、連結部分にかける荷重を小さくすることができる。また、各フレームは搬送方向（通常は水平線に双方向）に直線的に移動できるように順次取り付けられているので、テーブルの移動に必要な電力をできるだけ小さくすることができる。なお、各フレーム間の連結部には直線移動部を用いることが好ましく、これによってより高い精度の直線移動を実現できる。
【００１５】
また、テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えるので、この弾性体の付勢力が前記始点または終点に位置する状態でのみ、ラックとピニオンおよびチェーンとスプロケットの遊びをなくすように作用し、位置決め精度（停止位置の精度）を高めることができる。加えて前記弾性体による付勢力はテーブルが搬送方向の始点または終点に位置するときのみ作用するので、搬送中はラックとピニオンおよび／またはスプロケットとチェーンに適宜の遊びがあり、搬送中にアクチュエータにかかる負荷を低く抑え、かつ、可動部の摩耗を低減できる。
【００１６】
前記弾性体は基台フレームからテーブルまでの可動部分内の何れか１箇所に取り付けられるものであるが、フレームの両端部に設けたストッパに当接するように、テーブルまたは別のフレームに取り付けられるものであることが考えられる。弾性体は弾性を備える合成樹脂やゴムなどからなるブッシュであってもよいが、コイルスプリングを用いて所定の大きさの付勢力を加えるものであることが望ましい。
【００１７】
連動機構はラックとピニオンからなるものであれば、チェーンとスプロケットからなるものに比べて遊びを小さくすることができるので、位置決め精度を高めるために好ましく、各フレームの間の連動機構として好ましい。一方、チェーンとスプロケットからなる連動機構は、例えばテーブルフレームに対するテーブルの位置をフレームの動きに連動させる部分において移動幅を大きくするのに適している。また、これらを組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
第２発明は、基台フレームと、この基台フレームに対して順次連結された少なくとも一つの中間フレームと、中間フレームを介して前記基台フレームに連結されると共にワークを載せるテーブルが取り付けられるテーブルフレームと、隣接する各フレームを搬送方向に直線的に移動可能に連結する直線移動部と、何れか一つの中間フレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータとを備え、前記中間フレームが、その両側に隣接するフレームに設けたラックに噛み合うことによりこれら隣接するフレームが互いに相対する方向に移動するように連結させるピニオンを有し、かつ、前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置を提供する。（請求項２）
【００１９】
前記構成によれば、ラックとピニオンの組み合わせによって各フレームを連動させているので、一つのモータの出力を用いて一つの駆動フレームの移動に伴って、全てのフレームを搬送方向に移動させることができる。また、テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えるので、この弾性体の付勢力が前記始点または終点に位置する状態でのみ、ラックとピニオンの遊びをなくすように付勢し、位置決め精度を引き上げることができる。
【００２０】
前記テーブルフレームに隣接するフレームは、その搬送方向の両端部に一対のスプロケットを備え、これらのスプロケットにチェーンを巻回させると共に、このチェーンの両端をさらに基台フレーム側のフレームに連結させ、中間部を前記テーブルフレームに連結させたテーブル連動機構を備える場合（請求項３）には、中間フレームに対するテーブルフレームの位置を中間フレームの移動に連動させて移動させることができるので、全体としてのテーブルの移動幅を大きくすることができ、搬送方向の始点と終点の距離が離れている場合にも余裕をもってワークを搬送することができるので搬送距離を伸ばすことができる。前記スプロケットとチェーンからなるテーブル連動機構は、テーブルフレームを中間フレームの一端側から他端側まで移動可能である。
【００２１】
前記アクチュエータは回転角を検出可能なモータと、このモータの回転軸に取り付けられて前記駆動フレームに設けた駆動ラックに嵌合する駆動ピニオンと、モータの回転回数および回転角によってテーブルの位置を制御する制御部とを有する場合（請求項４）には、制御部による電気制御だけでモータの回転を制御することが可能であり、テーブルの動作をさらに容易かつ正確に制御することができる。
【００２２】
第３発明は、基台フレームに対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレームと、隣接するフレームを連動させる連動機構と、前記複数のフレームのうち何れか一つのフレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータと、前記各フレームのうち最遊端部に位置するテーブルフレームに取り付けられてワークを載せるテーブルを有するワーク搬送装置に取り付けられ、 前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構（請求項５）を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
前述したように、本発明のワーク搬送装置は弾性体がテーブルの搬送方向の始点と終点においてその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることにより、各フレームの連動機構が遊びのある安価にて製造可能なものであったとしても、テーブルの位置決め精度を高めることができ、テーブルの位置ずれによる動作不良の発生を防止でき、ラインの停止を招く事態の発生を阻止することができる。加えて、テーブルがその搬送範囲の始点または終点の位置にないときには、連動機構に付勢力が加えられないので、各部の摩擦抵抗が小さく、それだけ、テーブルの移動に必要な動力を削減することができ、可動部の摩耗も必要最小限に留めることができるので、メンテナンス周期を長くすることができる。さらに、ワーク搬送装置の構成は簡素であり、その部品点数が少ないので、ワーク搬送装置の製造コストを削減することができるのでメンテナンスも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のワーク搬送装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】前記ワーク搬送装置の動作状態を概略的に示す図である。
【図３】前記ワーク搬送装置の全体構成を示す平面図である。
【図４】前記ワーク搬送装置の全体構成を示す側面図である。
【図５】前記ワーク搬送装置の全体構成を別の角度から見た側面図である。
【図６】図５の一部を拡大し一部構成を透視して示す側面図である。
【図７】前記ワーク搬送装置の要部構成を示す側面図である。
【図８】前記要部構成を示す平面図である。
【図９】前記ワーク搬送装置の別の要部構成を示す側面図である。
【図１０】前記要部構成を示す平面図である。
【図１１】前記ワーク搬送装置の動作を説明する図である。
【図１２】従来のワーク搬送装置の構成を説明する図である。
【図１３】従来のワーク搬送装置の構成を説明する図である。
【図１４】従来のワーク搬送装置の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１、２は本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の構成を概略的に説明する図である。図１に示すように、本発明のワーク搬送装置１は基台フレーム２に対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレーム３〜７と、前記複数のフレーム３〜７のうち何れか一つを駆動フレーム３として搬送方向Ｘに移動させるアクチュエータの一例としてのモータ８と、前記各フレーム３〜７のうち最遊端部に位置するテーブルフレーム７に取り付けられてワークを載せるテーブル９と、このテーブル９が搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブル９をその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体１０とを備える。
【００２６】
なお、本実施形態においては前記基台フレーム２とテーブルフレーム７の間に４つのフレーム３〜６（以下、他のフレーム２，７と区別するために中間フレーム３〜６と表現することもある）を介在させて順次連結することにより、最も基台フレーム側の中間フレーム３の移動幅Ｈだけ各中間フレーム４〜７を隣接する中間フレーム３〜６から移動させることができるので、各フレーム２〜７を最大限に伸ばした状態であっても、その長さ方向の半分以上を隣接するフレーム３〜６に重ねた状態を保つことを可能としている。しかしながら、本発明は、中間フレーム３〜６の数がこの実施例に示すものに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００２７】
また、前記弾性体１０は例えば前後一対のコイルバネ１０ａ，１０ｂを用いた当たり部１０ｃ，１０ｄを備え、この弾性体１０を設けたフレームに隣接するフレームの前記当たり部１０ｃ，１０ｄに対応する位置にはストッパ１０ｅ，１０ｆを備える。すなわち、これらの各部材１０ａ〜１０ｆが本実施形態におけるバックラッシュ吸収機構Ａである。
【００２８】
図２に示すように、前記フレーム３〜７は隣接する３つのフレーム２〜４，３〜５，４〜６，５〜７をそれぞれ連動させることにより全てのフレーム３〜７を連動させる連動機構１１，１２，１３，１４を備える。また、連動機構１１〜１３はそれぞれラック１１ａ〜１３ａ、１１ｂ〜１３ｂにピニオン１１ｃ〜１３ｃを噛み合わせたものであり、連動機構１４は一対のスプロケット１４ａ，１４ｂとこれに巻回させたチェーン１４ｃとからなる。したがって、全てのフレーム３〜７は連動して搬送方向に移動するように構成されている。
【００２９】
また、１５は前記モータ８の状態を監視しながらモータ８を所定の回転数および回転角に回転させることにより、テーブル９の位置の制御を行う制御部である。なお、本実施形態においてモータ８は制御部１５によって回転数、回転角の制御を可能とするサーボモータである例を説明するが、このモータ８に代えて前記移動幅Ｈに合わせたストロークを有するエアシリンダや油圧シリンダを用いてもよい。
【００３０】
さらに、図１には本発明の要旨を容易に説明できるように、前記バックラッシュ吸収機構Ａをテーブルフレーム７に設けているように図示しているが、このバックラッシュ吸収機構Ａは連動機構１１〜１４を取り付けた全てのフレーム３〜７のうち何れか一箇所に設けていればよい。また、既存のワーク搬送装置に対して本発明のバックラッシュ吸収機構Ａを取り付けるようにしてもよい。
【００３１】
図３〜図５は具体的にワーク搬送装置の全体構成を示す平面図、搬送方向Ｘに直角な方向から見た側面図、搬送方向Ｘから見た側面図であり、図６は図５の一部を透過して示す拡大図である。
【００３２】
図３〜図５に示すように、本発明のワーク搬送装置１は基台１ａ，１ｂの上に設置されるものであり、基台１ａには全体を上下方向に移動可能とする昇降機能を備える。
【００３３】
図６に示すように、基台フレーム２は基台１ｂに固定される立脚部２ａと、この立脚部に連設された壁面部２ｂとを備え、前記立脚部２の上面には第１中間フレーム３を搬送方向Ｘに直線的に移動可能に支えるガイドレール２ｃを備え、前記立脚部２ａにはこの第１中間フレーム３を側面からガイドするガイドレール２ｄと、前記ラック１１ａを設けている。また、基台フレーム２は前記モータ８が取り付けられており、このモータ８の回転軸には駆動ピニオン８ａが取り付けられている。
【００３４】
前記第１中間フレーム３は側面視略Ｌ字状の本体３ａの下面に前記ガイドレール２ｃに対応する移動体３ｂを備え、これによって搬送方向Ｘに直線的に移動できる直線移動部２０を形成する。同様に本体３ａの基台フレーム側の側面には前記ガイドレール２ｄに対応する移動体３ｃを備え、これによって直線移動部２１を形成する。また、遊端側の側面には遊端側の第２中間フレーム４をガイドするための上下一対の移動体３ｄ，３ｅを備える。加えて、本体３ａの基台フレーム側には前記駆動ピニオン８が噛み合うラック３ｆを備え、前記ラック１１ａに噛み合うピニオン１１ｃが回動自在に取り付けられている。さらに、前記移動体３ｄ，３ｅの間には前記ラック１２ａを備える。
【００３５】
第２中間フレーム４は平板形状の本体４ａの基台フレーム側面に前記移動体３ｄ，３ｅに対応するガイドレール４ｂ，４ｃを備え、これらが直線移動部２２，２３を構成し、下端部に前記ピニオン１１ｃに噛み合うラック１１ｂを備える。他方、本体４ｂの遊端側面には遊端側の第３中間フレーム５をガイドするための上下一対のガイドレール４ｄ，４ｅを備え、その間に前記ラック１２ａに噛み合うピニオン１２ｃが回動自在に取り付けられ、その下部にはラック１３ａを備える。
【００３６】
第３中間フレーム５は側面視略Ｌ字の本体５ａの基台フレーム側面に前記ガイドレール４ｄ，４ｅに対応する移動体５ｂ，５ｃと前記ピニオン１２ｃに噛み合うラック１２ｂを備え、前記部材４ｄ，５ｂ、４ｅ，５ｃがそれぞれ直線移動部２４、２５を構成する。また、本体５ａの遊端側面には、遊端側の第４中間フレーム６をガイドするための移動体５ｄを備え、その下部には前記ラック１３ａに噛み合うピニオン１３ｃが回転自在に取り付けられる。
【００３７】
図７はこの第３中間フレーム５の構成を更に詳細に示す側面図、図８は平面図である。
図６〜図８に示すように、前記本体５ａはその搬送方向Ｘの中間部に前記ピニオン１２ｃを鉛直軸周りに回動自在に支持する軸受け５ｅと、ピニオン１２ｃの両側部に突出して前記弾性体１０ａ，１０ｂを支持する支持部５ｆ，５ｇと、これらの支持部５ｆ，５ｇの下部に連設されると共に遊端側に突出させ前記チェーン１４ｃにかかるテンションを調節するテンション調節部１４ｄ，１４ｅを形成する突出板５ｈと、この突出板５ｈの遊端にさらに立設し前記チェーン１４ｃを巻回するスプロケット１４ｄ，１４ｅを回動自在に設けた立設部５ｉとを備える。
【００３８】
図９は前記第４中間フレーム６の構成を詳細に説明する側面図、図１０は平面図である。図６，図９，図１０に示すように、第４中間フレーム６は、平板形状の本体６ａの基台フレーム側面に前記移動体５ｄに対応するように取り付けられたガイドレール６ｂを備え、これらが直線移動部２６を構成する。また本体６ａの搬送方向Ｘの基台フレーム側面の両端部には、前記ストッパ１０ｅ，１０ｆを突出支持するアングル６ｃ，６ｄを備える。また、本体６ａの遊端側面にはその搬送方向Ｘの両端部に前記スプロケット１４ａ，１４ｂを回動自在に支持する支持部６ｅ，６ｆを備え、本体６ａの上面には前記テーブルフレーム７をガイドするためのガイドレール６ｇを備える。
【００３９】
図６，９，１０に示すように、テーブルフレーム７は前記テーブル９の下面に取り付けられる取付台７ａと、この取付台７ａの下面の前記ガイドレール６ｇに対応する位置に取り付けられた移動体７ｂを備え、前記部材６ｇ，７ｂが直線移動部２７を構成する。さらに、取付台７ａの下面には前記チェーン１４ｃが固定されるチェーン連結部７ｃを備える。
【００４０】
なお、上述の実施形態では直線移動部２１〜２７として、ガイドレール２ｃ，２ｄ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，６ｂ，６ｇと、これに対応する移動体３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，５ｂ，５ｃ，５ｄとからなるものを例示しているが、この直線移動部２０〜２７はより高精度に直線移動を行わせるＬＭガイド（商品名）などを用いてもよいことは言うまでもない。
【００４１】
前記構成のワーク搬送装置１は制御部１２によってモータ８を正逆回転することにより、モータ８の回転軸に設けたピニオン８ａがラック３ｆ（駆動ラック）に動力を伝達して第１中間フレーム３が搬送方向Ｘに移動する。すなわち、本実施形態においてはラック３ｆを設けた第１中間フレーム３が駆動フレームとなる。
【００４２】
第１中間フレーム３が基台フレーム２に対して移動することにより、ラック１１ａに噛み合うピニオン１１ｃが回動し、これに伴ってピニオン１１ｃに噛み合う第２中間フレーム４のラック１１ｂが第１中間フレーム３に対して移動する。つまり、隣接する３つのフレーム２〜４が、ちょうど隣接するフレーム２，３とフレーム３，４の搬送方向Ｘの位置関係が同じになるように、連動機構１１によって連動する。同様に、隣接する他の２組のフレーム３〜５、４〜６も連動機構１２、１３によって連動する。
【００４３】
さらに、前記チェーン１４ｃの両端部が第３中間フレーム５の突出板５ｈに設けたテンション調節部１４ｄ，１４ｅに固定されており、スプロケット１４ａ，１４ｂを第４中間フレーム６の搬送方向Ｘの両端部に回動自在に支持され、チェーン１４ｃがテーブルフレーム７のチェーン連結部７ｃに固定されているので、図９に仮想線で示すように、各フレーム５〜７の移動幅が同じになるようにこれらを連動させることができる。
【００４４】
すなわち、全てのフレーム２〜７のうち隣接する３つのフレーム２〜４、３〜５、４〜６、５〜７をそれぞれ連動させるように連動機構１１〜１４を設けているので、これらの中間フレーム３〜６のうち一つのフレーム３を移動させるだけで全てのフレーム３〜７を隣接するフレーム２〜６に対して同じ幅だけ移動させることができる。
【００４５】
図１１はラック１２ａとピニオン１２ｃの噛み合わせ部分の状態を拡大して示す図であり、図１１（Ａ）は各フレーム２〜７が移動中の状態、図１１（Ｂ）は搬送方向Ｘの端（始点または終点）に停止した状態を示す図である。図１１（Ａ）に示すように、各フレーム２〜７が移動中にはラック１２ａとピニオン１２ｃとの間に例えば０．１ｍｍ程度の遊び（バックラッシュ）ｂが形成されているので、ラック１２ａとピニオン１２ｃの噛み合い部分の摩擦を小さくすることができる。
【００４６】
つまり、それだけモータ８に必要とされる回転トルクを小さくすることができ、装置の小型化を達成することができ、ラック１２ａとピニオン１２ｃの摩耗も少なくすることができる。同様のことが連動機構１１〜１３の各ピニオンとラックにおいても生じる。また、スプロケット１４ａ，１４ｂとチェーン１４ｃを用いた連動機構においても、移動中は十分な遊びを確保して、効率のよい搬送を行うことができる。各部の摩擦が小さくなればなるほど、ワーク搬送装置１はメンテナンス周期を長くすることができる。
【００４７】
他方、図１１（Ｂ）に示すように、前記弾性体１０ｂの当接部１０ｃがストッパ１０ｅに当接した状態（図９参照）、すなわち、テーブル９が搬送方向Ｘ１の終点に位置する状態では、弾性体１０ａによる付勢力Ｆがピニオン１２ｃに作用して前記バックラッシュｂを無くすことができる。この状態は全てのラックとピニオンからなる連動機構１１〜１３においても、チェーンとスプロケットとからなる連動機構１４においても同じ状態が生じる。つまり、連動機構１１〜１４のどこにおいても遊びによる影響を前記バックラッシュ収集機構Ａによって吸収でき、モータ８の回転数および回転角によって、ワーク搬送装置１のテーブル９を高い精度で位置決め制御することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１ ワーク搬送装置
２ 基台フレーム
３〜６ 中間フレーム
７ テーブルフレーム
８ アクチュエータ
８ａ 駆動ピニオン
３ｆ 駆動ラック
９ テーブル
１０ 弾性体
１１〜１４ 連動機構
１４ａ，１４ｂ スプロケット
１４ｃ チェーン
１５ 制御部
２０〜２７ 直線移動部
Ａ ワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構
Ｆ 付勢力
Ｗ ワーク
Ｘ 搬送方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台フレームに対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレームと、隣接する３つのフレームをそれぞれ連動させることにより全てのフレームを連動させるラックとピニオンおよび／またはスプロケットとチェーンからなる連動機構と、前記複数のフレームのうち何れか一つのフレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータと、前記各フレームのうち最遊端部に位置するテーブルフレームに取り付けられてワークを載せるテーブルとを有し、かつ、
前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
基台フレームと、この基台フレームに対して順次連結された少なくとも一つの中間フレームと、中間フレームを介して前記基台フレームに連結されると共にワークを載せるテーブルが取り付けられるテーブルフレームと、隣接する各フレームを搬送方向に直線的に移動可能に連結する直線移動部と、何れか一つの中間フレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータとを備え、前記中間フレームが、その両側に隣接するフレームに設けたラックに噛み合うことによりこれら隣接するフレームが互いに相対する方向に移動するように連結させるピニオンを有し、かつ、
前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項３】
前記テーブルフレームに隣接するフレームは、その搬送方向の両端部に一対のスプロケットを備え、これらのスプロケットにチェーンを巻回させると共に、このチェーンの両端をさらに基台フレーム側のフレームに連結させ、中間部を前記テーブルフレームに連結させたテーブル連動機構を備える請求項２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは回転角を検出可能なモータと、このモータの回転軸に取り付けられて前記駆動フレームに設けた駆動ラックに嵌合する駆動ピニオンと、モータの回転数および回転角によってテーブルの位置を制御する制御部とを有する請求項１〜請求項３の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
基台フレームに対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレームと、隣接するフレームを連動させる連動機構と、前記複数のフレームのうち何れか一つのフレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータと、前記各フレームのうち最遊端部に位置するテーブルフレームに取り付けられてワークを載せるテーブルとを有するワーク搬送装置に取り付けられ、
前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構。
【請求項１】
基台フレームに対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレームと、隣接する３つのフレームをそれぞれ連動させることにより全てのフレームを連動させるラックとピニオンおよび／またはスプロケットとチェーンからなる連動機構と、前記複数のフレームのうち何れか一つのフレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータと、前記各フレームのうち最遊端部に位置するテーブルフレームに取り付けられてワークを載せるテーブルとを有し、かつ、
前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項２】
基台フレームと、この基台フレームに対して順次連結された少なくとも一つの中間フレームと、中間フレームを介して前記基台フレームに連結されると共にワークを載せるテーブルが取り付けられるテーブルフレームと、隣接する各フレームを搬送方向に直線的に移動可能に連結する直線移動部と、何れか一つの中間フレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータとを備え、前記中間フレームが、その両側に隣接するフレームに設けたラックに噛み合うことによりこれら隣接するフレームが互いに相対する方向に移動するように連結させるピニオンを有し、かつ、
前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置。
【請求項３】
前記テーブルフレームに隣接するフレームは、その搬送方向の両端部に一対のスプロケットを備え、これらのスプロケットにチェーンを巻回させると共に、このチェーンの両端をさらに基台フレーム側のフレームに連結させ、中間部を前記テーブルフレームに連結させたテーブル連動機構を備える請求項２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは回転角を検出可能なモータと、このモータの回転軸に取り付けられて前記駆動フレームに設けた駆動ラックに嵌合する駆動ピニオンと、モータの回転数および回転角によってテーブルの位置を制御する制御部とを有する請求項１〜請求項３の何れかに記載のワーク搬送装置。
【請求項５】
基台フレームに対して搬送方向に直線的に移動できるように順次連結された複数のフレームと、隣接するフレームを連動させる連動機構と、前記複数のフレームのうち何れか一つのフレームを駆動フレームとして搬送方向に移動させるアクチュエータと、前記各フレームのうち最遊端部に位置するテーブルフレームに取り付けられてワークを載せるテーブルとを有するワーク搬送装置に取り付けられ、
前記テーブルが搬送方向の始点または終点に位置する状態でこのテーブルをその移動範囲の内側に付勢する付勢力を加える弾性体を備えることを特徴とするワーク搬送装置のバックラッシュ吸収機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２６５０６３（Ｐ２０１０−２６５０６３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１６７５１（Ｐ２００９−１１６７５１）
【出願日】平成２１年５月１３日（２００９．５．１３）
【出願人】（０００１９１３５３）新明工業株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１３日（２００９．５．１３）
【出願人】（０００１９１３５３）新明工業株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
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