作業具の移動装置およびローダ装置
【課題】 共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能で、構成が簡略な作業具の移動装置を提供する。
【解決手段】 移動装置１は、作業具２を、レール３に沿って移動させ、かつレール３と交差する方向に移動させる。走行用駆動源７，８を搭載し、レール３上を走行する第１および第２走行体４，５と、これら第１および第２走行体４，５の間に位置し、レール３上を走行する中央走行体６と、この中央走行体６にレール３方向と交差する方向に移動自在に設けられ、作業具２が取付けられる移動部材１２とを備える。一端が第１走行体４に固定され、中間部が、中央走行体６に設けた第１案内点１５、移動部材１２に設けた中間案内点１７、中央走行体６に設けた第２案内点１６の順に巻き掛けられ、他端が第２走行体５に固定された巻掛体１８を設ける。
【解決手段】 移動装置１は、作業具２を、レール３に沿って移動させ、かつレール３と交差する方向に移動させる。走行用駆動源７，８を搭載し、レール３上を走行する第１および第２走行体４，５と、これら第１および第２走行体４，５の間に位置し、レール３上を走行する中央走行体６と、この中央走行体６にレール３方向と交差する方向に移動自在に設けられ、作業具２が取付けられる移動部材１２とを備える。一端が第１走行体４に固定され、中間部が、中央走行体６に設けた第１案内点１５、移動部材１２に設けた中間案内点１７、中央走行体６に設けた第２案内点１６の順に巻き掛けられ、他端が第２走行体５に固定された巻掛体１８を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ローダ装置のワークハンド等を移動させる移動装置、およびその移動装置により移動させられるワークハンドを備えたローダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤等の工作機械に対するワークの供給および排出や、複数の工作機械間でのワークの搬送に、ガントリ式のローダ装置が広く用いられている。例えば図９に示すように、ガントリ式のローダ装置９１は、水平に設置したレール９２上を走行する走行体９３に前後移動台９４を設け、この前後移動台９４に昇降ロッド９５を昇降自在に設け、この昇降ロッド９５の下端にワークは把持するワークハンド９６を設けて構成されている。走行体９３を走行させる走行用駆動源（図示せず）、前後移動台９４を移動させる移動駆動源９４ａ、および昇降ロッド９５を昇降させる昇降駆動源（図示せず）はそれぞれ個別に設けられており、これらの各駆動源を互いに連係して制御することにより、ワークハンド９６をＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の３軸方向に移動させる。各駆動源としては、制御の容易なサーボモータを用いることが多い。
【０００３】
上記従来のように、ワークハンド９６の各軸方向の移動をそれぞれ個別の駆動源で行うのは、移動方向分だけ駆動源が必要であり、かつ各駆動源はその移動方向の最大出力の容量を要する。加えて、サーボモータは比較的重量が重い。そのため、ローダ装置全体の重量が重く、運転効率があまり良くないということが問題とされていた。この問題に対し、図１０に示すように、ワークハンド等の作業具１０２の複数軸方向の移動を共通の駆動源１１３，１１４で行わせることにより、駆動源の数の低減および小容量化を図った提案がされている（特許文献１）。
【０００４】
この他に、従来、図１１に示すように、レール１２２上を走行可能な２台の走行体１２３，１２４間にリンク機構１２５を設け、両走行体１２３，１２４間の間隔を変えることで、リンク機構１２５を介して作業具１２６をレール１２２と直交する方向に進退させるものが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１０７９７３号公報
【特許文献２】特開２０００−２１０８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の提案のローダ装置１０１は、ワークハンド等の作業具１０２を垂直方向（Ｙ軸方向）と水平方向（Ｚ軸方向）に移動させる２軸移動の構成であり、作業具１０２をＹ軸方向に移動可能に案内するＹ方向案内ブロック１０３と、このＹ方向案内ブロック１０３をＺ軸方向に移動可能に案内するＺ方向案内レール部材１０４とを備え、作業具１０２、Ｙ方向案内ブロック１０３、およびＺ方向案内レール部材１０４に設けたプーリ１０５〜１１１にベルト等の巻掛体１１２を巻き掛け、この巻掛体１１２を、正逆回転可能な２個のモータ等からなる駆動源１１３，１１４で駆動するようにしたものである。２個の駆動源１１３，１１４の回転を制御することにより、Ｙ方向案内ブロック１０３に対し作業具１０２をＹ軸方向に移動させ、かつＺ方向案内レール部材１０４に対しＹ方向案内ブロック１０３をＺ軸方向に移動させる。
【０００６】
図から明らかなように、この提案のローダ装置１０１は、Ｚ方向案内レール部材１０４の全長にわたって巻掛体１１２を設ける必要がある。作業具１０２のＺ軸方向の最大移動距離が短い場合はあまり問題ないと思われるが、同最大移動距離が長い場合、例えば複数の工作機械間で作業具１０２が長い距離を移動させるように構成した場合、巻掛体１１２が長くなりすぎて、移動の精度、コスト、保守管理等の面で問題の発生することが予想される。
【０００７】
また、特許文献２に提案の装置１２１は、２台の走行体１２３，１２４の走行によって作業具１２６のレール１２２と直交する方向の位置を変えることができるが、走行体１２３，１２４の走行によって作業具１２６はレール１２２に沿う方向にも移動するため、レール１２２の端に近い位置で作業具１２６をレール１２２と直交する方向に移動させることができないという問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能で、構成が簡略な作業具の移動装置を提供することである。
この発明の他の目的は、作業具のレールに沿った移動、およびレールと交差する方向の移動を効率良く行わせることである。
この発明のさらに他の目的は、レール方向位置がレール端に近い位置で、作業具をレールと交差する方向に移動させられるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能で、構成が簡略なローダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の作業具の移動装置は、作業具を、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させる移動装置であって、走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記作業具が取付けられる移動部材とを備える。一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設ける。
【００１０】
この構成の移動装置は、次のように動作する。すなわち、走行用駆動源を搭載して自力走行可能な第１および第２走行体を走行させることにより、これら第１および第２走行体と巻掛体で連結された中央走行体もそれに伴って走行し、この中央走行体に設けられた作業具がレールに沿って移動する。また、第１および第２走行体の相対位置を変更させれば、巻掛体の第１案内点と第２案内点間の長さが変わることにより、中央走行体に対し移動部材が移動し、この移動部材に取付けられた作業具がレールと交差する方向に移動する。これら第１および第２走行体の走行、並びに第１および第２走行体の相対位置変更はいずれも、第１および第２走行体に搭載した走行用駆動源だけで行える。少ない駆動源を有効活用することで、移動装置全体の軽量化と構成簡略化を図ることができる。また、２個の走行用駆動源を協働させることで、各走行用駆動源の小型化を図れる。
【００１１】
この発明において、前記第１および第２走行体を同方向に同速度で走行させることで、前記作業具を前記レールに沿って移動させ、かつ前記第１および第２走行体の相対距離を変更することで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように、前記各走行用駆動源を制御する移動制御手段を設けるのが良い。
第１および第２走行体を同方向に同速度で走行させれば、それぞれの走行体に搭載された２個の走行用駆動源の協働で、作業具をレールに沿って効率良く移動させることができる。また、第１および第２走行体の相対距離を変更すれば、それぞれの走行体に搭載された２個の走行用駆動源の協働で、作業具をレールと交差する方向に効率良く移動させることができる。各走行用駆動源を移動制御手段で制御することにより、上記動作を精度良く行える。
【００１２】
また、前記第１および第２走行体の走行をそれぞれ個別に阻止可能なロック機構を設け、前記移動制御手段により、いずれか一方の走行体の走行を前記ロック機構により阻止した状態で他方の走行体を走行させることで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように前記各走行用駆動源を制御してもよい。
いずれか一方の走行体の走行をロック機構により阻止した状態で他方の走行体を走行させることによっても、作業具をレールと交差する方向に移動させられる。この場合、レール端側の走行体の走行を阻止させることにより、レール端に近いレール方向位置で作業具を移動させられる。
【００１３】
この発明のローダ装置は、移動装置により、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させられるワークハンドを備えたローダ装置であって、前記移動装置は、走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記ワークハンドが取付けられる移動部材とを備える。一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設ける。
【００１４】
この構成によれば、移動装置により、ワークハンドが次のように動作する。すなわち、走行用駆動源を搭載して自力走行可能な第１および第２走行体を走行させることにより、これら第１および第２走行体と巻掛体で連結された中央走行体もそれに伴って走行し、この中央走行体に設けられたワークハンドがレールに沿って移動する。また、第１および第２走行体の相対位置を変更させれば、第１案内点と第２案内点間の巻掛体の長さが変わることにより、中央走行体に対し移動部材が移動し、この移動部材に取付けられたワークハンドがレールと交差する方向に移動する。これら第１および第２走行体の走行、並びに第１および第２走行体の相対位置変更はいずれも、第１および第２走行体に搭載した走行用駆動源だけで行える。少ない駆動源を有効活用することで、移動装置全体の軽量化と構成簡略化を図ることができる。また、２個の走行用駆動源を協働させることで、各走行用駆動源の小型化を図れる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の作業具の移動装置は、作業具を、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させる移動装置であって、走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記作業具が取付けられる移動部材とを備え、一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設けたため、共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能であり、かつ構成が簡略である。
【００１６】
前記第１および第２走行体を同方向に同速度で走行させることで、前記作業具を前記レールに沿って移動させ、かつ前記第１および第２走行体の相対距離を変更することで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように、前記各走行用駆動源を制御する移動制御手段を設けた場合は、作業具のレールに沿った移動、およびレールと交差する方向の移動を効率良く行わせることができる。
【００１７】
また、前記第１および第２走行体の走行をそれぞれ個別に阻止可能なロック機構を設け、前記移動制御手段により、いずれか一方の走行体の走行を前記ロック機構により阻止した状態で他方の走行体を走行させることで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように前記各走行用駆動源を制御する場合は、レール方向位置がレール端に近い位置で、作業具をレールと交差する方向に移動させられる。
【００１８】
この発明のローダ装置は、移動装置により、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させられるワークハンドを備えたローダ装置であって、前記移動装置は、走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記ワークハンドが取付けられる移動部材とを備え、一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設けたため、共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能であり、かつ構成が簡略である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１および図２に示す作業具の移動装置は、複数の工作機械間でワークを搬送するローダ装置１である。この場合の作業具は、ワークを把持可能なワークハンド２である。
【００２０】
ローダ装置１は、工作機械の上方に水平に設置されたレール３上を走行する３台の走行体４，５，６を備える。各走行体４，５，６は共に、レール３上にローラ（図示せず）を介して移動自在に支持されている。両側の第１および第２走行体４，５は、それぞれ走行用駆動源７，８を搭載して自走可能である。この実施形態では、走行用駆動源７，８はリニアモータであり、レール３に、その長さ方向に沿うコイル７ａ，８ａが設けられ、第１および第２走行体４，５に、走行用駆動源の一部である電磁石７ｂ，８ｂが設けられている。なお、走行用駆動源７，８は回転型のモータであってもよい。
【００２１】
第１および第２走行体４，５には、それぞれ個別に走行を阻止可能なロック機構９，１０が設けられている。ロック機構９，１０は、例えば摩擦板（図示せず）をレール３に押し当てるブレーキからなる構成とすることができる。ロック機構９，１０は、ロック駆動源９ａ，１０ａ（図４）により駆動される。中央の中央走行体６は、後で説明する巻掛伝達装置１４の作用により、第１および第２走行体４，５の走行に伴って走行する。
【００２２】
中央走行体６は昇降ガイド１１を有し、この昇降ガイド１１に沿って昇降自在に、移動部材である昇降部材１２が設けられている。昇降部材１２は上下に長い部材であり、この昇降部材１２の上下方向に沿うガイド溝１２ａに前記昇降ガイド１１が摺動自在に係合している。昇降部材１２は、付勢手段１３により上向きに付勢されている。この実施形態の場合、付勢手段１３は、昇降部材１２の下部と中央走行体６との間に設けた引っ張りばねである。作業具であるワークハンド２は、昇降部材１２の下端に取付けられる。
【００２３】
各走行体４，５，６および昇降部材１２は、巻掛伝達装置１４により互いに連係して動作するように構成されている。巻掛伝達装置１４は、中央走行体６に設けられた第１および第２案内点１５，１６と、昇降部材１２に設けられた中間案内点１７と、これら案内点１５，１６，１７に巻き掛けた巻掛体１８とでなる。詳しくは、巻掛体１８は、一端が第１走行体４に固定され、中間部が第１案内点１５、中間案内点１７、第２案内点１６の順に巻き掛けられ、他端が第２走行体５に固定されている。この実施形態の場合、中間案内点１７は、昇降部材１２の上端部に設けられている。例えば、巻掛体１８はワイヤ、各案内点１５，１６，１７は回転自在に支持されたプーリである。他に、巻掛体１８をチェーン、各案内点１５，１６，１７をスプロケットとしてもよい。あるいは、ベルトとベルト車とであってもよい。
【００２４】
ワークハンド２はスイベル式のものであり、傾斜した回転中心２１回りに回転する回転台２２に２個のローダチャック２３Ａ，２３Ｂが前向き姿勢（Ｚ軸方向）と下向き姿勢（Ｙ軸方向）とに設けられ、これら両ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの位置は回転台２２の回転により互いに入れ替え可能とされている。回転台２２は、回転駆動源２４により回転させられる。回転駆動源２４は、例えば電動モータである。これらローダチャック２３Ａ，２３Ｂは、ワークをつかむ３つの開閉式チャック爪２３ａを有する。チャック爪２３ａは、開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂによりそれぞれ開閉させられる。開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂは、例えばエアシリンダである。このワークハンド２は、昇降部材１２に固定された固定板２６に対して、前後移動自在に支持され、前後移動駆動源２７により前後移動させられる。前後移動駆動源２７は、例えばサーボモータである。
【００２５】
図３はローダ装置１の設置例を示す。このローダ装置１は、直線状に配置された複数の工作機械２８間でワークの搬送を行うものであり、各工作機械２８の並びに沿ってレール３が設けられている。工作機械２８は、例えば旋盤である。工作機械２８以外の機械、例えば計測器類（図示せず）を設置してもよい。
【００２６】
ローダ装置１の制御装置について、図４と共に説明する。制御装置３０はコンピュータからなり、ワークハンド２を制御するワークハンド制御手段３１と、ワークハンド２の移動を制御する移動制御手段３２とで構成される。
【００２７】
さらに、ワークハンド制御手段３１は、開閉制御部３３Ａ，３３Ｂと回転制御部３４と前後移動制御部３５とで構成される。開閉制御部３３Ａ，３３Ｂは、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂに出力して、それぞれのチャック爪２３ａを開閉させる。回転制御部３４は、回転駆動源２４に出力して、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの位置を入れ替える。前後移動制御部３５は、前後移動駆動源２７に出力して、固定板２６に対しワークハンド２を前後移動させる。
【００２８】
また、移動制御手段３２は、第１走行体走行制御部３６と第１走行体ロック制御部３７と第２走行体走行制御部３８と第２走行体ロック制御部３９とで構成される。第１走行体制御部３６は、走行用駆動源７に出力して、第１走行体４を走行させる。具体的には、電磁石７ｂを励磁すると共にコイル７ａに電流を流す。第１走行体ロック制御部３７は、ロック駆動源９ａに出力して、第１走行体４のロック機構９を機能および機能解除させる。第２走行体制御部３８は、走行用駆動源８に出力して、第２走行体５を走行させる。具体的には、電磁石８ｂを励磁すると共にコイル８ａに電流を流す。第２走行体ロック制御部３９は、ロック駆動源１０ａに出力して、第２走行体４のロック機構１０を機能および機能解除させる。
【００２９】
図５は、ワークハンド２をレール３に沿って移動させるときの状態を示す。図のように第１および第２走行体４，５を中央走行体６の両側に当接させることにより、付勢手段１３の作用で昇降部材１２が上昇させられて、ワークハンド２が昇降範囲の最上端に位置する。この状態で、第１および第２走行体４，５を同方向に同速度で走行させることで、第１および第２走行体４，５と共に中央走行体６が同速度で走行する。それにより、ワークハンド２がレール３に沿って移動する。
【００３０】
図６は、ワークハンド２を下降させるときの状態を示す。図のように第１および第２走行体４，５をそれぞれ中央走行体６から離れる方向に走行させることで、巻掛体１８の第１案内点１５と第２案内点１６間の距離が短くなる。その結果、付勢手段１３の付勢力に抗して昇降部材１２が巻掛体１８により引き下げられて、ワークハンド２が下降する。逆に、第１および第２走行体４，５をそれぞれ中央走行体６に接近する方向に走行させれば、ワークハンド２が上昇する。つまり、第１および第２走行体４，５の相対距離を変更することで、ワークハンド２をレール３と交差する方向に移動させる。巻掛体１８は、回転自在に支持されたプーリ等の案内点１５，１６，１７に巻き掛けられているので、力伝達の損失がほとんど無く、第１および第２走行体４，５の走行力が、そのまま昇降部材１２を昇降させる力として伝わる。
【００３１】
図７は、レール３端でワークハンド２を下降させるときの状態を示す。第１および第２走行体４，５のうちレール３端側の走行体（図の場合、第１走行体４）のロック機構９を機能状態にし、もう一方の走行体（図の場合、第２走行体５）を中央走行体６から離れる方向に走行させる。それにより、前記同様、巻掛体１８の第１案内点１５と第２案内点１６間の距離が短くなり、ワークハンド２が下降する。この場合、片方の走行体５だけを走行させるが、走行体５の走行距離が図６の場合の２倍になるので、昇降部材１２を前記場合と同じ力で昇降させられる。このように一方の走行体の走行を阻止した状態で昇降部材１２を昇降させることができるため、レール３端でもワークハンド２を昇降させることが可能である。
【００３２】
図３において、例えば一番左の工作機械２８（１）で第１段階の加工を行い、その右の工作機械２８（２）で第２段階の加工を行い、以下順に工作機械２８（３），２７（４）で加工が進められるものとする。各工作機械２８の加工進行状況に関する情報は、制御装置３０（図４）に逐次送信される。その場合、ローダ装置１は、以下のように動作する。
【００３３】
まず、移動制御手段３２の第１走行体制御部３６および第２走行体制御部３８の制御により、各走行体４，５，６を工作機械２８（１）に対応する左右位置まで移動させる（図５参照）と共に、ワークハンド２を工作機械（１）の高さまで下降させる（図６参照）。次に、ワークハンド制御手段３１の前後移動制御部３５の制御により、ワークハンド２を工作機械（１）に向けて前進させ、かつ開閉制御部３３Ａ（または３３Ｂ）の制御により、前向き姿勢にあるローダチャック２３Ａ（または２３Ｂ）のチャック爪２３ａを閉じて、工作機械２８（１）の加工済みワークを受け取る。仮に、ローダチャック２３Ａでワークを受け取ったとする。ワークを受け取ったなら、前後移動制御部３５の制御により、ワークハンド２を後退させる。
【００３４】
なお、工作機械２８（１）に対応する左右位置がレール３端である場合は、次のようにしてワークハンド２を昇降させる。すなわち、第１走行体４側がレール３端であると仮定して、第１走行体ロック制御部３７および第２走行体走行制御部３８の制御により、第１走行体４のロック機構９を機能状態にし、第２走行体５を中央走行体６から離れる方向に走行させる（図７参照）。これによっても、ワークハンド２を下降させることができる。逆に、第１走行体４のロック機構９を機能状態にしたまま、第２走行体５を中央走行体６に接近させれば、ワークハンド２が上昇する。
【００３５】
その後、移動制御手段３２の第１走行体制御部３６および第２走行体制御部３８の制御により、ワークハンド２を上昇させてから、各走行体４，５，６を工作機械２８（２）に対応する左右位置まで移動させ、ワークハンド２を工作機械（２）の高さまで下降させる。そして、ワークハンド制御手段３１の各制御部３３Ａ，３３Ｂ，３４，３５の制御により、空いているローダチャック２３Ｂで工作機械２８（２）の加工済みワークを受け取り、ローダチャック２３Ａのワークを工作機械２８（２）に渡す。以下、工作機械２８（３），２７（４）に対しても同様にワークの受け渡しを行う。
【００３６】
このローダ装置１によれば、自力走行可能な第１および第２走行体４，５を走行させることにより、これら第１および第２走行体４，５と巻掛体１８で連結された中央走行体６もそれに伴って走行し、この中央走行体６に設けられたワークハンド２がレール３に沿って移動する。また、第１および第２走行体４，５の相対位置を変更させれば、巻掛体１８の第１案内点１５と第２案内点１６間の長さが変わることにより、中央走行体６に対し昇降部材１２が昇降し、この昇降部材１２に取付けられたワークハンド２が昇降する。第１および第２走行体４，５の走行、並びに第１および第２走行体４，５の相対位置変更はいずれも、第１および第２走行体４，５に搭載した走行用駆動源７，８だけで行える。少ない駆動源を有効活用することで、ローダ装置１の軽量化と構成簡略化を図ることができる。また、２個の走行用駆動源７，８を協働させることで、各走行用駆動源７，８の小型化を図れる。
【００３７】
また、この構成のローダ装置１は、いずれか一方の自走式の走行体４，５の走行をロック機構９，１０により阻止した状態で他方の走行体４，５を走行させることによっても、ワークハンド２を昇降させることができるため、レール３端でもワークハンド２を昇降させることが可能である。そのため、ローダ装置１の可動域が広い。言い換えれば、レール３の長さを短くできる。
【００３８】
この実施形態では、走行用駆動源７，８をリニアモータとしたため、第１および第２走行体４，５には走行用駆動源７，８の一部である電磁石７ｂ，８ｂだけを搭載すればよく、より一層軽量化と構成簡略化を図ることが可能になっている。また、走行用駆動源７，８がリニアモータであれば、配線が不要であるため、ローダ装置１の設置が容易である。走行用駆動源７，８およびロック駆動源９ａ，１０ａは移動制御手段３２で制御されるため、ワークハンド２を精度良く移動させられる。
【００３９】
図８はローダ装置１の異なる設置例を示す。このローダ装置１は、各工作機械２８の並びに沿ってレール３がループ状に設けられている。この場合も、前記同様にワークハンド２のレール３に沿う移動、およびレール３と直交する方向の移動すなわち昇降が行われる。第１および第２走行体４，５の走行用駆動源７，８がリニアモータであるため、レール３に沿ってどこまでもワークハンド２を移動させることができる。
【００４０】
上記実施形態では、第１および第２走行体４，５だけが自力走行可能としたが、中央走行体６にも走行用駆動源を搭載して自力走行可能にしてもよい。中央走行体６も自力走行可能とすれば、ローダ装置１全体の走行能力を向上させることができる。
【００４１】
また、上記実施形態とは逆に、第１および第２案内点１５，１６よりも下方に中間案内点１７を位置させ、第１および第２走行体４，５をそれぞれ中央走行体６から離れる方向に走行させることで、巻掛体１８により昇降部材１２を引き上げて、ワークハンド２を上昇させる構成としてもよい。その場合、第１および第２走行体４，５を中央走行体６側に接近させるとき、昇降部材１２が自重で下降するため、付勢手段１３が不要である。
【００４２】
さらに、上記実施形態は、ワークハンド２が取付けられる移動部材が中央走行体６に対し上下方向に移動する昇降部材１２であるが、移動部材を上下方向以外の方向に移動するように設けてもよい。例えば、移動部材を、中央走行体６に対しレール３と直交する水平方向に移動させることができる。また、レール３と直交させずに、斜めに移動するようにしてもよい。
【００４３】
移動部材に取付けられる作業具はワークハンド２以外のものであってもよい。例えば、工作機械のドリル等の工具、レーザ等のカッティング工具であってもよい。つまり、この発明はローダ装置１以外の作業具の移動装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施形態にかかるローダ装置の正面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】同ローダ装置の設置例を示す平面図である。
【図４】同ローダ装置の制御装置のブロック図である。
【図５】同ローダ装置の動作の例を示す正面図である。
【図６】同ローダ装置の異なる動作の例を示す正面図である。
【図７】同ローダ装置のさらに異なる動作の例を示す正面図である。
【図８】同ローダ装置の異なる設置例を示す平面図である。
【図９】（Ａ）は従来のローダ装置の正面図、（Ｂ）はその側面図である。
【図１０】第１の提案例のローダ装置の正面図である。
【図１１】第２の提案例の装置の正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…ローダ装置（移動装置）
２…ワークハンド（作業具）
３…レール
４…第１走行体
５…第２走行体
６…中央走行体
７，８…走行用駆動源
９，１０…ロック機構
１２…昇降部材（移動部材）
１４…巻掛伝達装置
１５…第１案内点
１６…第２案内点
１７…中間案内点
１８…巻掛体
３２…移動制御手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ローダ装置のワークハンド等を移動させる移動装置、およびその移動装置により移動させられるワークハンドを備えたローダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤等の工作機械に対するワークの供給および排出や、複数の工作機械間でのワークの搬送に、ガントリ式のローダ装置が広く用いられている。例えば図９に示すように、ガントリ式のローダ装置９１は、水平に設置したレール９２上を走行する走行体９３に前後移動台９４を設け、この前後移動台９４に昇降ロッド９５を昇降自在に設け、この昇降ロッド９５の下端にワークは把持するワークハンド９６を設けて構成されている。走行体９３を走行させる走行用駆動源（図示せず）、前後移動台９４を移動させる移動駆動源９４ａ、および昇降ロッド９５を昇降させる昇降駆動源（図示せず）はそれぞれ個別に設けられており、これらの各駆動源を互いに連係して制御することにより、ワークハンド９６をＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向の３軸方向に移動させる。各駆動源としては、制御の容易なサーボモータを用いることが多い。
【０００３】
上記従来のように、ワークハンド９６の各軸方向の移動をそれぞれ個別の駆動源で行うのは、移動方向分だけ駆動源が必要であり、かつ各駆動源はその移動方向の最大出力の容量を要する。加えて、サーボモータは比較的重量が重い。そのため、ローダ装置全体の重量が重く、運転効率があまり良くないということが問題とされていた。この問題に対し、図１０に示すように、ワークハンド等の作業具１０２の複数軸方向の移動を共通の駆動源１１３，１１４で行わせることにより、駆動源の数の低減および小容量化を図った提案がされている（特許文献１）。
【０００４】
この他に、従来、図１１に示すように、レール１２２上を走行可能な２台の走行体１２３，１２４間にリンク機構１２５を設け、両走行体１２３，１２４間の間隔を変えることで、リンク機構１２５を介して作業具１２６をレール１２２と直交する方向に進退させるものが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１０７９７３号公報
【特許文献２】特開２０００−２１０８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の提案のローダ装置１０１は、ワークハンド等の作業具１０２を垂直方向（Ｙ軸方向）と水平方向（Ｚ軸方向）に移動させる２軸移動の構成であり、作業具１０２をＹ軸方向に移動可能に案内するＹ方向案内ブロック１０３と、このＹ方向案内ブロック１０３をＺ軸方向に移動可能に案内するＺ方向案内レール部材１０４とを備え、作業具１０２、Ｙ方向案内ブロック１０３、およびＺ方向案内レール部材１０４に設けたプーリ１０５〜１１１にベルト等の巻掛体１１２を巻き掛け、この巻掛体１１２を、正逆回転可能な２個のモータ等からなる駆動源１１３，１１４で駆動するようにしたものである。２個の駆動源１１３，１１４の回転を制御することにより、Ｙ方向案内ブロック１０３に対し作業具１０２をＹ軸方向に移動させ、かつＺ方向案内レール部材１０４に対しＹ方向案内ブロック１０３をＺ軸方向に移動させる。
【０００６】
図から明らかなように、この提案のローダ装置１０１は、Ｚ方向案内レール部材１０４の全長にわたって巻掛体１１２を設ける必要がある。作業具１０２のＺ軸方向の最大移動距離が短い場合はあまり問題ないと思われるが、同最大移動距離が長い場合、例えば複数の工作機械間で作業具１０２が長い距離を移動させるように構成した場合、巻掛体１１２が長くなりすぎて、移動の精度、コスト、保守管理等の面で問題の発生することが予想される。
【０００７】
また、特許文献２に提案の装置１２１は、２台の走行体１２３，１２４の走行によって作業具１２６のレール１２２と直交する方向の位置を変えることができるが、走行体１２３，１２４の走行によって作業具１２６はレール１２２に沿う方向にも移動するため、レール１２２の端に近い位置で作業具１２６をレール１２２と直交する方向に移動させることができないという問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能で、構成が簡略な作業具の移動装置を提供することである。
この発明の他の目的は、作業具のレールに沿った移動、およびレールと交差する方向の移動を効率良く行わせることである。
この発明のさらに他の目的は、レール方向位置がレール端に近い位置で、作業具をレールと交差する方向に移動させられるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能で、構成が簡略なローダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の作業具の移動装置は、作業具を、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させる移動装置であって、走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記作業具が取付けられる移動部材とを備える。一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設ける。
【００１０】
この構成の移動装置は、次のように動作する。すなわち、走行用駆動源を搭載して自力走行可能な第１および第２走行体を走行させることにより、これら第１および第２走行体と巻掛体で連結された中央走行体もそれに伴って走行し、この中央走行体に設けられた作業具がレールに沿って移動する。また、第１および第２走行体の相対位置を変更させれば、巻掛体の第１案内点と第２案内点間の長さが変わることにより、中央走行体に対し移動部材が移動し、この移動部材に取付けられた作業具がレールと交差する方向に移動する。これら第１および第２走行体の走行、並びに第１および第２走行体の相対位置変更はいずれも、第１および第２走行体に搭載した走行用駆動源だけで行える。少ない駆動源を有効活用することで、移動装置全体の軽量化と構成簡略化を図ることができる。また、２個の走行用駆動源を協働させることで、各走行用駆動源の小型化を図れる。
【００１１】
この発明において、前記第１および第２走行体を同方向に同速度で走行させることで、前記作業具を前記レールに沿って移動させ、かつ前記第１および第２走行体の相対距離を変更することで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように、前記各走行用駆動源を制御する移動制御手段を設けるのが良い。
第１および第２走行体を同方向に同速度で走行させれば、それぞれの走行体に搭載された２個の走行用駆動源の協働で、作業具をレールに沿って効率良く移動させることができる。また、第１および第２走行体の相対距離を変更すれば、それぞれの走行体に搭載された２個の走行用駆動源の協働で、作業具をレールと交差する方向に効率良く移動させることができる。各走行用駆動源を移動制御手段で制御することにより、上記動作を精度良く行える。
【００１２】
また、前記第１および第２走行体の走行をそれぞれ個別に阻止可能なロック機構を設け、前記移動制御手段により、いずれか一方の走行体の走行を前記ロック機構により阻止した状態で他方の走行体を走行させることで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように前記各走行用駆動源を制御してもよい。
いずれか一方の走行体の走行をロック機構により阻止した状態で他方の走行体を走行させることによっても、作業具をレールと交差する方向に移動させられる。この場合、レール端側の走行体の走行を阻止させることにより、レール端に近いレール方向位置で作業具を移動させられる。
【００１３】
この発明のローダ装置は、移動装置により、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させられるワークハンドを備えたローダ装置であって、前記移動装置は、走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記ワークハンドが取付けられる移動部材とを備える。一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設ける。
【００１４】
この構成によれば、移動装置により、ワークハンドが次のように動作する。すなわち、走行用駆動源を搭載して自力走行可能な第１および第２走行体を走行させることにより、これら第１および第２走行体と巻掛体で連結された中央走行体もそれに伴って走行し、この中央走行体に設けられたワークハンドがレールに沿って移動する。また、第１および第２走行体の相対位置を変更させれば、第１案内点と第２案内点間の巻掛体の長さが変わることにより、中央走行体に対し移動部材が移動し、この移動部材に取付けられたワークハンドがレールと交差する方向に移動する。これら第１および第２走行体の走行、並びに第１および第２走行体の相対位置変更はいずれも、第１および第２走行体に搭載した走行用駆動源だけで行える。少ない駆動源を有効活用することで、移動装置全体の軽量化と構成簡略化を図ることができる。また、２個の走行用駆動源を協働させることで、各走行用駆動源の小型化を図れる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の作業具の移動装置は、作業具を、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させる移動装置であって、走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記作業具が取付けられる移動部材とを備え、一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設けたため、共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能であり、かつ構成が簡略である。
【００１６】
前記第１および第２走行体を同方向に同速度で走行させることで、前記作業具を前記レールに沿って移動させ、かつ前記第１および第２走行体の相対距離を変更することで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように、前記各走行用駆動源を制御する移動制御手段を設けた場合は、作業具のレールに沿った移動、およびレールと交差する方向の移動を効率良く行わせることができる。
【００１７】
また、前記第１および第２走行体の走行をそれぞれ個別に阻止可能なロック機構を設け、前記移動制御手段により、いずれか一方の走行体の走行を前記ロック機構により阻止した状態で他方の走行体を走行させることで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように前記各走行用駆動源を制御する場合は、レール方向位置がレール端に近い位置で、作業具をレールと交差する方向に移動させられる。
【００１８】
この発明のローダ装置は、移動装置により、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させられるワークハンドを備えたローダ装置であって、前記移動装置は、走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記ワークハンドが取付けられる移動部材とを備え、一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設けたため、共通の駆動源で作業具を２軸方向に移動可能であり、かつ構成が簡略である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１および図２に示す作業具の移動装置は、複数の工作機械間でワークを搬送するローダ装置１である。この場合の作業具は、ワークを把持可能なワークハンド２である。
【００２０】
ローダ装置１は、工作機械の上方に水平に設置されたレール３上を走行する３台の走行体４，５，６を備える。各走行体４，５，６は共に、レール３上にローラ（図示せず）を介して移動自在に支持されている。両側の第１および第２走行体４，５は、それぞれ走行用駆動源７，８を搭載して自走可能である。この実施形態では、走行用駆動源７，８はリニアモータであり、レール３に、その長さ方向に沿うコイル７ａ，８ａが設けられ、第１および第２走行体４，５に、走行用駆動源の一部である電磁石７ｂ，８ｂが設けられている。なお、走行用駆動源７，８は回転型のモータであってもよい。
【００２１】
第１および第２走行体４，５には、それぞれ個別に走行を阻止可能なロック機構９，１０が設けられている。ロック機構９，１０は、例えば摩擦板（図示せず）をレール３に押し当てるブレーキからなる構成とすることができる。ロック機構９，１０は、ロック駆動源９ａ，１０ａ（図４）により駆動される。中央の中央走行体６は、後で説明する巻掛伝達装置１４の作用により、第１および第２走行体４，５の走行に伴って走行する。
【００２２】
中央走行体６は昇降ガイド１１を有し、この昇降ガイド１１に沿って昇降自在に、移動部材である昇降部材１２が設けられている。昇降部材１２は上下に長い部材であり、この昇降部材１２の上下方向に沿うガイド溝１２ａに前記昇降ガイド１１が摺動自在に係合している。昇降部材１２は、付勢手段１３により上向きに付勢されている。この実施形態の場合、付勢手段１３は、昇降部材１２の下部と中央走行体６との間に設けた引っ張りばねである。作業具であるワークハンド２は、昇降部材１２の下端に取付けられる。
【００２３】
各走行体４，５，６および昇降部材１２は、巻掛伝達装置１４により互いに連係して動作するように構成されている。巻掛伝達装置１４は、中央走行体６に設けられた第１および第２案内点１５，１６と、昇降部材１２に設けられた中間案内点１７と、これら案内点１５，１６，１７に巻き掛けた巻掛体１８とでなる。詳しくは、巻掛体１８は、一端が第１走行体４に固定され、中間部が第１案内点１５、中間案内点１７、第２案内点１６の順に巻き掛けられ、他端が第２走行体５に固定されている。この実施形態の場合、中間案内点１７は、昇降部材１２の上端部に設けられている。例えば、巻掛体１８はワイヤ、各案内点１５，１６，１７は回転自在に支持されたプーリである。他に、巻掛体１８をチェーン、各案内点１５，１６，１７をスプロケットとしてもよい。あるいは、ベルトとベルト車とであってもよい。
【００２４】
ワークハンド２はスイベル式のものであり、傾斜した回転中心２１回りに回転する回転台２２に２個のローダチャック２３Ａ，２３Ｂが前向き姿勢（Ｚ軸方向）と下向き姿勢（Ｙ軸方向）とに設けられ、これら両ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの位置は回転台２２の回転により互いに入れ替え可能とされている。回転台２２は、回転駆動源２４により回転させられる。回転駆動源２４は、例えば電動モータである。これらローダチャック２３Ａ，２３Ｂは、ワークをつかむ３つの開閉式チャック爪２３ａを有する。チャック爪２３ａは、開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂによりそれぞれ開閉させられる。開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂは、例えばエアシリンダである。このワークハンド２は、昇降部材１２に固定された固定板２６に対して、前後移動自在に支持され、前後移動駆動源２７により前後移動させられる。前後移動駆動源２７は、例えばサーボモータである。
【００２５】
図３はローダ装置１の設置例を示す。このローダ装置１は、直線状に配置された複数の工作機械２８間でワークの搬送を行うものであり、各工作機械２８の並びに沿ってレール３が設けられている。工作機械２８は、例えば旋盤である。工作機械２８以外の機械、例えば計測器類（図示せず）を設置してもよい。
【００２６】
ローダ装置１の制御装置について、図４と共に説明する。制御装置３０はコンピュータからなり、ワークハンド２を制御するワークハンド制御手段３１と、ワークハンド２の移動を制御する移動制御手段３２とで構成される。
【００２７】
さらに、ワークハンド制御手段３１は、開閉制御部３３Ａ，３３Ｂと回転制御部３４と前後移動制御部３５とで構成される。開閉制御部３３Ａ，３３Ｂは、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの開閉駆動源２５Ａ，２５Ｂに出力して、それぞれのチャック爪２３ａを開閉させる。回転制御部３４は、回転駆動源２４に出力して、ローダチャック２３Ａ，２３Ｂの位置を入れ替える。前後移動制御部３５は、前後移動駆動源２７に出力して、固定板２６に対しワークハンド２を前後移動させる。
【００２８】
また、移動制御手段３２は、第１走行体走行制御部３６と第１走行体ロック制御部３７と第２走行体走行制御部３８と第２走行体ロック制御部３９とで構成される。第１走行体制御部３６は、走行用駆動源７に出力して、第１走行体４を走行させる。具体的には、電磁石７ｂを励磁すると共にコイル７ａに電流を流す。第１走行体ロック制御部３７は、ロック駆動源９ａに出力して、第１走行体４のロック機構９を機能および機能解除させる。第２走行体制御部３８は、走行用駆動源８に出力して、第２走行体５を走行させる。具体的には、電磁石８ｂを励磁すると共にコイル８ａに電流を流す。第２走行体ロック制御部３９は、ロック駆動源１０ａに出力して、第２走行体４のロック機構１０を機能および機能解除させる。
【００２９】
図５は、ワークハンド２をレール３に沿って移動させるときの状態を示す。図のように第１および第２走行体４，５を中央走行体６の両側に当接させることにより、付勢手段１３の作用で昇降部材１２が上昇させられて、ワークハンド２が昇降範囲の最上端に位置する。この状態で、第１および第２走行体４，５を同方向に同速度で走行させることで、第１および第２走行体４，５と共に中央走行体６が同速度で走行する。それにより、ワークハンド２がレール３に沿って移動する。
【００３０】
図６は、ワークハンド２を下降させるときの状態を示す。図のように第１および第２走行体４，５をそれぞれ中央走行体６から離れる方向に走行させることで、巻掛体１８の第１案内点１５と第２案内点１６間の距離が短くなる。その結果、付勢手段１３の付勢力に抗して昇降部材１２が巻掛体１８により引き下げられて、ワークハンド２が下降する。逆に、第１および第２走行体４，５をそれぞれ中央走行体６に接近する方向に走行させれば、ワークハンド２が上昇する。つまり、第１および第２走行体４，５の相対距離を変更することで、ワークハンド２をレール３と交差する方向に移動させる。巻掛体１８は、回転自在に支持されたプーリ等の案内点１５，１６，１７に巻き掛けられているので、力伝達の損失がほとんど無く、第１および第２走行体４，５の走行力が、そのまま昇降部材１２を昇降させる力として伝わる。
【００３１】
図７は、レール３端でワークハンド２を下降させるときの状態を示す。第１および第２走行体４，５のうちレール３端側の走行体（図の場合、第１走行体４）のロック機構９を機能状態にし、もう一方の走行体（図の場合、第２走行体５）を中央走行体６から離れる方向に走行させる。それにより、前記同様、巻掛体１８の第１案内点１５と第２案内点１６間の距離が短くなり、ワークハンド２が下降する。この場合、片方の走行体５だけを走行させるが、走行体５の走行距離が図６の場合の２倍になるので、昇降部材１２を前記場合と同じ力で昇降させられる。このように一方の走行体の走行を阻止した状態で昇降部材１２を昇降させることができるため、レール３端でもワークハンド２を昇降させることが可能である。
【００３２】
図３において、例えば一番左の工作機械２８（１）で第１段階の加工を行い、その右の工作機械２８（２）で第２段階の加工を行い、以下順に工作機械２８（３），２７（４）で加工が進められるものとする。各工作機械２８の加工進行状況に関する情報は、制御装置３０（図４）に逐次送信される。その場合、ローダ装置１は、以下のように動作する。
【００３３】
まず、移動制御手段３２の第１走行体制御部３６および第２走行体制御部３８の制御により、各走行体４，５，６を工作機械２８（１）に対応する左右位置まで移動させる（図５参照）と共に、ワークハンド２を工作機械（１）の高さまで下降させる（図６参照）。次に、ワークハンド制御手段３１の前後移動制御部３５の制御により、ワークハンド２を工作機械（１）に向けて前進させ、かつ開閉制御部３３Ａ（または３３Ｂ）の制御により、前向き姿勢にあるローダチャック２３Ａ（または２３Ｂ）のチャック爪２３ａを閉じて、工作機械２８（１）の加工済みワークを受け取る。仮に、ローダチャック２３Ａでワークを受け取ったとする。ワークを受け取ったなら、前後移動制御部３５の制御により、ワークハンド２を後退させる。
【００３４】
なお、工作機械２８（１）に対応する左右位置がレール３端である場合は、次のようにしてワークハンド２を昇降させる。すなわち、第１走行体４側がレール３端であると仮定して、第１走行体ロック制御部３７および第２走行体走行制御部３８の制御により、第１走行体４のロック機構９を機能状態にし、第２走行体５を中央走行体６から離れる方向に走行させる（図７参照）。これによっても、ワークハンド２を下降させることができる。逆に、第１走行体４のロック機構９を機能状態にしたまま、第２走行体５を中央走行体６に接近させれば、ワークハンド２が上昇する。
【００３５】
その後、移動制御手段３２の第１走行体制御部３６および第２走行体制御部３８の制御により、ワークハンド２を上昇させてから、各走行体４，５，６を工作機械２８（２）に対応する左右位置まで移動させ、ワークハンド２を工作機械（２）の高さまで下降させる。そして、ワークハンド制御手段３１の各制御部３３Ａ，３３Ｂ，３４，３５の制御により、空いているローダチャック２３Ｂで工作機械２８（２）の加工済みワークを受け取り、ローダチャック２３Ａのワークを工作機械２８（２）に渡す。以下、工作機械２８（３），２７（４）に対しても同様にワークの受け渡しを行う。
【００３６】
このローダ装置１によれば、自力走行可能な第１および第２走行体４，５を走行させることにより、これら第１および第２走行体４，５と巻掛体１８で連結された中央走行体６もそれに伴って走行し、この中央走行体６に設けられたワークハンド２がレール３に沿って移動する。また、第１および第２走行体４，５の相対位置を変更させれば、巻掛体１８の第１案内点１５と第２案内点１６間の長さが変わることにより、中央走行体６に対し昇降部材１２が昇降し、この昇降部材１２に取付けられたワークハンド２が昇降する。第１および第２走行体４，５の走行、並びに第１および第２走行体４，５の相対位置変更はいずれも、第１および第２走行体４，５に搭載した走行用駆動源７，８だけで行える。少ない駆動源を有効活用することで、ローダ装置１の軽量化と構成簡略化を図ることができる。また、２個の走行用駆動源７，８を協働させることで、各走行用駆動源７，８の小型化を図れる。
【００３７】
また、この構成のローダ装置１は、いずれか一方の自走式の走行体４，５の走行をロック機構９，１０により阻止した状態で他方の走行体４，５を走行させることによっても、ワークハンド２を昇降させることができるため、レール３端でもワークハンド２を昇降させることが可能である。そのため、ローダ装置１の可動域が広い。言い換えれば、レール３の長さを短くできる。
【００３８】
この実施形態では、走行用駆動源７，８をリニアモータとしたため、第１および第２走行体４，５には走行用駆動源７，８の一部である電磁石７ｂ，８ｂだけを搭載すればよく、より一層軽量化と構成簡略化を図ることが可能になっている。また、走行用駆動源７，８がリニアモータであれば、配線が不要であるため、ローダ装置１の設置が容易である。走行用駆動源７，８およびロック駆動源９ａ，１０ａは移動制御手段３２で制御されるため、ワークハンド２を精度良く移動させられる。
【００３９】
図８はローダ装置１の異なる設置例を示す。このローダ装置１は、各工作機械２８の並びに沿ってレール３がループ状に設けられている。この場合も、前記同様にワークハンド２のレール３に沿う移動、およびレール３と直交する方向の移動すなわち昇降が行われる。第１および第２走行体４，５の走行用駆動源７，８がリニアモータであるため、レール３に沿ってどこまでもワークハンド２を移動させることができる。
【００４０】
上記実施形態では、第１および第２走行体４，５だけが自力走行可能としたが、中央走行体６にも走行用駆動源を搭載して自力走行可能にしてもよい。中央走行体６も自力走行可能とすれば、ローダ装置１全体の走行能力を向上させることができる。
【００４１】
また、上記実施形態とは逆に、第１および第２案内点１５，１６よりも下方に中間案内点１７を位置させ、第１および第２走行体４，５をそれぞれ中央走行体６から離れる方向に走行させることで、巻掛体１８により昇降部材１２を引き上げて、ワークハンド２を上昇させる構成としてもよい。その場合、第１および第２走行体４，５を中央走行体６側に接近させるとき、昇降部材１２が自重で下降するため、付勢手段１３が不要である。
【００４２】
さらに、上記実施形態は、ワークハンド２が取付けられる移動部材が中央走行体６に対し上下方向に移動する昇降部材１２であるが、移動部材を上下方向以外の方向に移動するように設けてもよい。例えば、移動部材を、中央走行体６に対しレール３と直交する水平方向に移動させることができる。また、レール３と直交させずに、斜めに移動するようにしてもよい。
【００４３】
移動部材に取付けられる作業具はワークハンド２以外のものであってもよい。例えば、工作機械のドリル等の工具、レーザ等のカッティング工具であってもよい。つまり、この発明はローダ装置１以外の作業具の移動装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の実施形態にかかるローダ装置の正面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】同ローダ装置の設置例を示す平面図である。
【図４】同ローダ装置の制御装置のブロック図である。
【図５】同ローダ装置の動作の例を示す正面図である。
【図６】同ローダ装置の異なる動作の例を示す正面図である。
【図７】同ローダ装置のさらに異なる動作の例を示す正面図である。
【図８】同ローダ装置の異なる設置例を示す平面図である。
【図９】（Ａ）は従来のローダ装置の正面図、（Ｂ）はその側面図である。
【図１０】第１の提案例のローダ装置の正面図である。
【図１１】第２の提案例の装置の正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…ローダ装置（移動装置）
２…ワークハンド（作業具）
３…レール
４…第１走行体
５…第２走行体
６…中央走行体
７，８…走行用駆動源
９，１０…ロック機構
１２…昇降部材（移動部材）
１４…巻掛伝達装置
１５…第１案内点
１６…第２案内点
１７…中間案内点
１８…巻掛体
３２…移動制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業具を、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させる移動装置であって、
走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記作業具が取付けられる移動部材とを備え、
一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設けた作業具の移動装置。
【請求項２】
前記第１および第２走行体を同方向に同速度で走行させることで、前記作業具を前記レールに沿って移動させ、かつ前記第１および第２走行体の相対距離を変更することで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように、前記各走行用駆動源を制御する移動制御手段を設けた請求項１記載の作業具の移動装置。
【請求項３】
前記第１および第２走行体の走行をそれぞれ個別に阻止可能なロック機構を設け、前記移動制御手段により、いずれか一方の走行体の走行を前記ロック機構により阻止した状態で他方の走行体を走行させることで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように前記各走行用駆動源を制御する請求項２記載の作業具の移動装置。
【請求項４】
移動装置により、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させられるワークハンドを備えたローダ装置であって、
前記移動装置は、
走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記ワークハンドが取付けられる移動部材とを備え、
一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設けた、
ローダ装置。
【請求項１】
作業具を、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させる移動装置であって、
走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記作業具が取付けられる移動部材とを備え、
一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設けた作業具の移動装置。
【請求項２】
前記第１および第２走行体を同方向に同速度で走行させることで、前記作業具を前記レールに沿って移動させ、かつ前記第１および第２走行体の相対距離を変更することで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように、前記各走行用駆動源を制御する移動制御手段を設けた請求項１記載の作業具の移動装置。
【請求項３】
前記第１および第２走行体の走行をそれぞれ個別に阻止可能なロック機構を設け、前記移動制御手段により、いずれか一方の走行体の走行を前記ロック機構により阻止した状態で他方の走行体を走行させることで、前記作業具を前記レールと交差する方向に移動させるように前記各走行用駆動源を制御する請求項２記載の作業具の移動装置。
【請求項４】
移動装置により、レールに沿って移動させ、かつ前記レールと交差する方向に移動させられるワークハンドを備えたローダ装置であって、
前記移動装置は、
走行用駆動源を搭載し、前記レール上を走行する第１および第２走行体と、これら第１および第２走行体の間に位置し、前記レール上を走行する中央走行体と、この中央走行体にレール方向と交差する方向に移動自在に設けられ、前記ワークハンドが取付けられる移動部材とを備え、
一端が前記第１走行体に固定され、中間部が、前記中央走行体に設けた第１案内点、前記移動部材に設けた中間案内点、前記中央走行体に設けた第２案内点の順に巻き掛けられ、他端が前記第２走行体に固定された巻掛体を設けた、
ローダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１４９２６９（Ｐ２０１０−１４９２６９Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２９９９（Ｐ２００８−３３２９９９）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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