搬送システム
【課題】イニシャルコストの低減を図りつつ、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を不要とすることができ、リフター装置等の他の装置を用いずに搬送物の台車への搬入高さと台車からの搬出高さとを一致させることができる搬送システムを提供すること。
【解決手段】駆動コンベア１を有する複数のステーション２，３と、各ステーション前に停車する台車４と、複数のステーションを結ぶレール５とを備え、ステーションに、駆動コンベアが有する回転運動エネルギーを外部に出力するための出力部６が設けられ、台車に、出力部に着脱自在に接続される入力部７と、入力部から入力された回転運動エネルギーを位置エネルギーに変換して備蓄した後、位置エネルギーを回転体の回転運動エネルギーとして出力するエネルギー備蓄機構とが設けられ、回転体はレールに係合する。
【解決手段】駆動コンベア１を有する複数のステーション２，３と、各ステーション前に停車する台車４と、複数のステーションを結ぶレール５とを備え、ステーションに、駆動コンベアが有する回転運動エネルギーを外部に出力するための出力部６が設けられ、台車に、出力部に着脱自在に接続される入力部７と、入力部から入力された回転運動エネルギーを位置エネルギーに変換して備蓄した後、位置エネルギーを回転体の回転運動エネルギーとして出力するエネルギー備蓄機構とが設けられ、回転体はレールに係合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ワーク等の搬送物の搬送に用いられる搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンベアによって構成された搬送ラインにワークを流してワークに対する加工等を順次行う各種組立工場等では、多くの場合、作業者が搬送ラインを挟む二つの通路の一方から他方に移動するためには、搬送ラインの端まで一旦回り込まなければならず、搬送ラインを横切ることはできない。しかし、例えば、搬送ラインが長く延び、斯かる搬送ラインを回り込んでの移動を頻繁に行う必要がある場合には、その動線の長さは作業性等の向上を図る上で看過することのできない問題となる。
【０００３】
そこで、図２１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、搬送ラインの途中に、それぞれコンベア５１を有する上流側ステーション５２及び下流側ステーション５３を設け、両ステーション５２，５３を引き離して作業者の通行用スペースを確保すると共に、両ステーション５２，５３間を往復移動してワークＷを移送する無人車（ＡＧＶ）５４を設けることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４１９６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この方法では、無人車５４が駆動モータ用のバッテリー（図示していない）を具備した内部電源方式（自走式）を採用したものであると、バッテリーの搭載に伴う重量化に対応するために高出力の駆動モータ（図示していない）が必要となる。また、作業者が各ステーション５２，５３前のスペース内に立ち止まって重量化した無人車５４と衝突したりしないように、立ち入りエリアを制限する安全柵５５や立ち入りを感知して無人車５４の緊急停止に繋げる感知センサー（光電管等）５６をステーション５２，５３毎に設置する必要もある。さらに、無人車に備え付けた制御機器（図示していない）に、緊急停止等をも含めた無人車の往復移動の制御を行わせる場合、その制御内容は非常に複雑なものとなる。そして、これらの点は全てイニシャルコストの上昇に結び付く。
【０００６】
そこで、両ステーション５２，５３間のワークＷの移送を、内部電源方式の無人車５４に担わせる代わりに、外部電源方式の軌道（有軌道）台車（図示していない）に担わせることが考えられる。この方法によれば、台車が両ステーション５２，５３間を往復移動する際、台車に接続された電力ケーブルを介して外部から台車の駆動モータへと電力が供給されることになる。従って、台車へのバッテリーの搭載を省略して軽量化を図ることができ、さらには、低推力のモータを駆動モータとして使用することにより、安全柵５５や感知センサー５６の設置を不要とすることができ、制御内容の簡易化も図れる。しかし、台車に繋がる電力ケーブルが、台車の移動範囲や移動ルートを制限したり、搬送ラインを横切る作業者にとって邪魔になったりする恐れがある。
【０００７】
ここで、特許文献１には、軌道台車に駆動モータを使用せず、台車部に載置されるワークの荷重を利用して台車部を往復移動させる技術が開示されており、この技術によれば、台車部の駆動専用の内部電源は勿論、外部電源からの電力を供給するための電力ケーブルも不要となる。
【０００８】
しかし、この技術を用いる場合、台車部に載置されたワークは台車部と共に往路を進むに連れて下降するため、移動開始位置におけるワークの高さよりも移動終了位置におけるワークの高さの方がそれだけ低くなり、搬送距離を伸ばすとこの下降幅の大きさは顕著となって、台車部へのワークの搬入高さと台車部からのワークの搬出高さとを一致させるには、ワークを何れかの時点で上昇させるリフター装置の設置が必須になり、この設置はイニシャルコストを引き上げることになる。しかも、台車部の移動距離はワークの重量に依存して変わるので、多品種のワークが流れる混合ラインに、ワークの荷重を利用するこの技術を適用することは困難となる。
【０００９】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、イニシャルコストの低減を図りつつ、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を不要とすることができ、リフター装置等の他の装置を用いずに搬送物の台車への搬入高さと台車からの搬出高さとを一致させることができる搬送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る搬送システムは、搬送物を搬送するための駆動コンベアを有する複数のステーションと、搬送物を移載するために各ステーション前に停車する台車と、複数の前記ステーションを結ぶように延びるレールとを備えた搬送システムであって、前記ステーションに、前記駆動コンベアが有する回転運動エネルギーを外部に出力するための出力部が設けられ、前記台車に、前記出力部に着脱自在に接続される入力部と、該入力部から入力された前記回転運動エネルギーを位置エネルギーに変換して備蓄した後、該位置エネルギーを回転体の回転運動エネルギーとして出力するエネルギー備蓄機構とが設けられ、前記回転体の回転運動エネルギーが、前記台車が複数の前記ステーション間を移動するための運動エネルギーに変換されるように、前記回転体は前記レールに係合する（請求項１）。
【００１１】
上記搬送システムにおいて、前記エネルギー備蓄機構は、上下方向に延びるボールねじ軸と、該ボールねじ軸に螺合し、該ボールねじ軸が一方向及び逆方向の軸回りに回転するのに伴って該ボールねじ軸に沿って昇降するようにガイドされた昇降部材と、前記ボールねじ軸と連動して回転する前記回転体とを備え、前記入力部から入力された前記回転運動エネルギーは、前記ボールねじ軸を一方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換され、さらに、このボールねじ軸の一方向の軸回りの回転に伴って上昇する前記昇降部材の位置エネルギーとして備蓄され、備蓄された前記位置エネルギーは、前記昇降部材が自重により下降するのに伴って前記ボールねじ軸を逆方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換されると共に、該ボールねじ軸と連動するように構成された前記回転体の回転運動エネルギーに変換されてもよい（請求項２）。
【００１２】
上記搬送システムにおいて、前記台車は二つの前記ステーション間を往復移動するように構成されていると共に、該二つのステーションを結ぶ前記レールは対向配置された一対の係合レールからなり、前記台車に、該台車が前記二つのステーション前に停車するときに、前記一対の係合レールの一方に係合する状態の前記回転体を前記一対の係合レールの他方に係合する状態に切り換えるための切換え機構が設けられていてもよい（請求項３）。
【００１３】
上記搬送システムにおいて、前記台車に、前記入力部から入力された前記回転運動エネルギーによって駆動する従動コンベアが設けられていてもよい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明では、イニシャルコストの低減を図りつつ、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を不要とすることができ、リフター装置等の他の装置を用いずに搬送物の台車への搬入高さと台車からの搬出高さとを一致させることができる搬送システムが得られる。
【００１５】
すなわち、本願の各請求項に係る発明の搬送システムは、各ステーションの駆動コンベアから出力部を介して台車にエネルギーを補給することができるものであり、台車に対する内部電源の搭載を不要としてイニシャルコストを低減することができ、また、外部から台車への電力供給も不要であるので、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を台車に行う必要もない。さらに、台車の移動の前後で搬送物の保持高さを一定に保つことができるので、搬送物の台車への搬入高さと台車からの搬出高さとを一致させるために、リフター装置等の他の装置を用いる必要もない。
【００１６】
上記特許文献１に記載された軌道台車では、搬送物の荷重が搬送物の搬送に消費されるエネルギーに変換されるものであるため、搬送物の荷重によっては搬送距離が伸びず、搬送が途中で終了してしまう懸念があるが、本発明の搬送システムでは、各ステーション前で常に十分な一定量のエネルギーを台車に供給可能であるので、搬送物の確実な搬送を実現することができる。また、各ステーション前での台車に対するエネルギーの備蓄量を増減すれば、搬送距離も自在に変更することができる。
【００１７】
請求項２、３に係る発明の搬送システムでは、台車を移動させる構成のシンプル化を図ってイニシャルコストのさらなる低減に寄与することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明の搬送システムでは、台車に従動コンベアを設けることにより、各ステーションと台車との間の搬送物の移送をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る搬送システムの構成を概略的に示す平面図及び説明図である。
【図２】前記搬送システムの台車の構成を概略的に示す説明図である。
【図３】（Ａ）は前記台車の構成を概略的に示す平面図、（Ｂ）は前記台車の上部の構成を概略的に示す正面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記台車の切換え機構の構成を概略的に示す平面図及び説明図である。
【図５】前記切換え機構の構成を概略的に示す正面図である。
【図６】前記搬送システムの平面図である。
【図７】前記台車の作動を概略的に示す正面図である。
【図８】（Ａ）は搬入時における前記台車の側面図、（Ｂ）は搬出時における前記台車の側面図である。
【図９】上流側ステーションの出力部と前記台車の入力部の横断面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記入力部が接続された状態の前記上流側ステーションの出力部の横断面図及び側面図である。
【図１１】下流側ステーションの出力部と前記台車の入力部の横断面図である。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記入力部が接続された状態の前記下流側ステーションの出力部の横断面図及び側面図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記台車のエネルギー備蓄機構の透視平面図及び正面図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３（Ａ）におけるＸ―Ｘ線断面図及びＹ−Ｙ線断面図である。
【図１５】（Ａ）は前記台車の下部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ―Ｘ線断面図である。
【図１６】（Ａ）は前記台車の下部の透視平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ―Ｘ線断面図である。
【図１７】前記台車のボールねじの要部の横断面図である。
【図１８】前記切換え機構の正面図である。
【図１９】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記台車の従動コンベアの透視平面図及び正面図である。
【図２０】前記従動コンベアの縦断面図である。
【図２１】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の搬送システムの構成を概略的に示す平面図及び正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。
【００２１】
本実施の形態に係る搬送システムは、図１（Ａ）及び（Ｂ）、図６に示すように、ワークＷ（搬送物の一例）を搬送するための駆動コンベア１をそれぞれ有する上流側ステーション２及び下流側ステーション３と、ワークＷを移載するために各ステーション２，３前に停車する台車４と、二つのステーション２，３を結ぶように延び台車４を誘導するレール５とを備えている。尚、図６では、上流側ステーション２前に停車した状態の台車４と、下流側ステーション３前に停車した状態の台車４とを、より明瞭に示すために共に実線で描いているが、本実施形態で用いる台車４は一台のみである。
【００２２】
ステーション２，３は、搬送ラインの途中に作業者の通行用スペースを確保するために引き離されて設けられたコンベア装置からなり、それぞれが備える駆動コンベア１は駆動モータ１ａによって駆動する。
【００２３】
台車４は、レール５に沿って両ステーション２，３間を往復移動し、上流側ステーション２からワークＷが搬入され、下流側ステーション３にワークＷを搬出する、という作動を繰り返す。図１（Ａ）、図２等において、４４は台車４に設けられた車輪である。
【００２４】
そして、台車４は、各ステーション２，３と台車４との間でワークＷが移載されるときに各ステーション２，３の駆動コンベア１の回転運動エネルギーを備蓄し、備蓄したエネルギーは、移載完了後に、両ステーション２，３間を移動する台車４の駆動エネルギーとして利用するように構成されている。すなわち、図１〜図２、図６、図９〜図１２に示すように、各ステーション２，３には、駆動コンベア１が有する回転運動エネルギーを外部に出力するための出力部６が設けられ、台車４には、両ステーション２，３の出力部６に着脱自在に接続される入力部７が両側面に設けられている。
【００２５】
ここで、出力部６は、図９〜図１２に示すように、ベルト８が掛けられた一対のプーリー９を介して接続され、駆動モータ１ａによる駆動コンベア１の駆動の際に連動して回転する二つのカップリング１０と、二つのカップリング１０の一方に連設されたジョイント受け部１１とを備えている。これに対して、入力部７は、ジョイント受け部１１に差し込まれるとジョイント受け部１１に連動して回転するジョイント差込み部として構成されている。
【００２６】
そして、台車４には、各入力部７から入力された回転運動エネルギーを位置エネルギーに変換して備蓄した後、その位置エネルギーを回転体１２の回転運動エネルギーとして出力するエネルギー備蓄機構が設けられている。すなわち、このエネルギー備蓄機構は、図２、図３（Ａ）及び（Ｂ）、図１３〜図１５、図１６（Ｂ）に示すように、入力部７を一端側に有し入力部７とともに回転する二つの入力軸部１３と、歯付きベルト１４が掛けられた一対の歯付きプーリー１５を介して各入力軸部１３とともに回転するように構成された中継軸部１６と、この中継軸部１６に設けられた駆動傘歯車１７と、この駆動傘歯車１７に噛合う従動傘歯車１８を有し中継軸部１６の下方において上下方向に延びるボールねじ軸１９と、このボールねじ軸１９に螺合し、ボールねじ軸１９が一方向及び逆方向の軸回りに回転するのに伴ってボールねじ軸１９に沿って昇降するようにガイドされた昇降部材２０と、ボールねじ軸１９と連動して回転する回転体１２とを備えている。
【００２７】
斯かるエネルギー備蓄機構では、何れか一方の入力部７から入力された回転運動エネルギーは、入力軸部１３、歯付きベルト１４及び一対の歯付きプーリー１５、中継軸部１６、傘歯車１７，１８を介して、ボールねじ軸１９を一方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換され、さらに、このボールねじ軸１９の一方向の軸回りの回転に伴って上昇する昇降部材２０の位置エネルギーとして備蓄されることになる（図２、図８（Ａ）及び（Ｂ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）参照）。
【００２８】
そして、備蓄された昇降部材２０の位置エネルギーは、昇降部材２０が自重により下降するのに伴ってボールねじ軸１９を逆方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換されると共に、ボールねじ軸１９と連動するように構成された回転体１２の回転運動エネルギーに変換される。
【００２９】
さらに、この回転体１２の回転運動エネルギーが、台車４が両ステーション２，３間を移動するための運動エネルギーに変換されるように、回転体１２はレール５に係合する。すなわち、レール５は対向配置された一対の係合レール（本例ではラック）５ａからなり（図１（Ｂ）参照）、回転体１２は各係合レール５ａに噛合可能な歯車からなる（図２参照）。
【００３０】
ここで、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）に示すように、ボールねじ軸１９は台車４の上部及び下部に設けられたボールねじナット２１（図１７も参照）に螺合している。また、図８（Ａ）及び（Ｂ）、図１５（Ｂ）に示すように、昇降部材２０は、ボールねじ軸１９に平行に延びるガイド棒２２によってガイドされつつ昇降し、昇降部材２０と台車４の下部とはエアシリンダ２３によって連結されている。そして、このエアシリンダ２３のエアの力により、台車４は各ステーション２，３前に滑らかに停車することになる。
【００３１】
本実施形態では、一方向のみにしか回転しない回転体１２を用いて台車４が両ステーション２，３間を往復移動することができるように、台車４が各ステーション２，３前に停車するときに、一対の係合レール５ａの一方に係合する状態の回転体１２を一対の係合レール５ａの他方に係合する状態に切り換え、走行方向を反転させるための切換え機構を台車４に設けてある。
【００３２】
この切換え機構は、図４（Ａ）及び（Ｂ）、図５、図１６（Ａ）及び（Ｂ）、図１８に示すように、ボールねじ軸１９の下端に連設され、一対の係合レール５ａ内に位置する動力伝達歯車２４と、ボールねじ軸１９の軸回りに回動する回動アーム２５と、この回動アーム２５に回転可能に保持され、一対の係合レール５ａ内に位置しつつ動力伝達歯車２４と噛合う回転体１２と、台車４の下部に固定されたガイド保持部２６と、台車４の走行方向にスライド可能な状態でガイド保持部２６に保持されたスライド体２７と、このスライド体２７に連設され、スライド体２７の一方向及び他方向のスライドに伴って回動アーム２５の一端側及び他端側に当接し、回動アーム２５を順方向及び逆方向に回動させ、回転体１２が一対の係合レール５ａの一方または他方に噛合う状態を保持する切換えアーム２８とを備えている。
【００３３】
また、両ステーション２，３には、図４（Ａ）、図７、図１６（Ａ）に示すように、台車４を停車させるストッパ２９と、台車４の停車時にスライド体２７に当接してスライド体２７をスライドさせる切換え棒３０とが設けられている。
【００３４】
従って、台車４が上流側ステーション２から下流側ステーション３に向かって前進移動しているときは、回転体１２は一対の係合レール５ａの一方に噛合った状態になっている。そして、台車４が下流側ステーション３前に停車したときに、下流側ステーション３に設けられた切換え棒３０によりスライド体２７が押されてスライドし、このスライド体２７に連設された切換えアーム２８が回動アーム２５を回動させ、この回動アーム２５に保持された回転体１２が一対の係合レール５ａの他方に噛合った状態に切り換わり、台車４の走行方向が反転し、回転体１２の回転に伴って台車４は上流側ステーション２に向かって後退移動するようになる。また、台車４が上流側ステーション２前に停車したときには、上流側ステーション２に設けられた切換え棒３０によりスライド体２７が押されてスライドし、このスライド体２７に連設された切換えアーム２８が回動アーム２５を回動させ、この回動アーム２５に保持された回転体１２が一対の係合レール５ａの一方に噛合った状態に切り換わり、台車４の走行方向が反転し、回転体１２の回転に伴って台車４は下流側ステーション３に向かって前進移動するようになる。
【００３５】
ここで、回転体１２は、一対の係合レール５ａの両方に同時に噛合う状態になることはなく、常に一対の係合レール５ａの片方のみにしか噛合わないので、台車４が走行中に揺れ、回転体１２が係合レール５ａから外れて両者１２、５ａの噛合が解除されてしまうと、台車４の走行が不可能となる。そこで、このような事態が起こらないように、台車４の前後にカムフォロア３１を設けるとともに、各カムフォロア３１をガイドするガイドレール３２を一対の係合レール５ａの下方に設け、走行中の台車４の揺れを防止するように構成してある（図４（Ａ）、図５、図１６（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
【００３６】
本実施形態ではまた、台車４に、入力部７から入力された回転運動エネルギーによって駆動する従動コンベア３３が設けられている。すなわち、従動コンベア３３は、図３（Ａ）及び（Ｂ）、図１９（Ａ）及び（Ｂ）、図２０に示すように、ワークＷを搬送するために二列に並ぶ複数のローラ３４と、各ローラ３４の外側に連設され二列に並ぶ丸ベルト用プーリー（プーリーの一例）３５と、各列の丸ベルト用プーリー３５に掛けられる丸ベルト（ベルトの一例）３６とを備えている。そして、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、各列の端に位置する丸ベルト用プーリー３５は、丸ベルト３６を介して、入力軸部１３に同軸状に連設された丸ベルト用プーリー３７と連動するように構成されている。
【００３７】
次に、本実施形態の搬送システムの一連の作動について説明する。
【００３８】
（１）まず、台車４が上流側ステーション２前に停車しているとき（図１（Ａ）及び（Ｂ）、図８（Ａ）参照）には、上流側ステーション２の出力部６に入力部７が接続された状態となっており（図１０（Ａ）参照）、上流側ステーション２の駆動コンベア１がワークＷを台車４に搬入するべく駆動すると、駆動コンベア１の回転運動エネルギーは出力部６から台車４の入力部７に伝達されることになる。
【００３９】
そして、入力部７から入力された回転運動エネルギーの一部は従動コンベア３３（図３参照）の駆動エネルギーとして消費され、上流側ステーション２の駆動コンベア１から台車４の従動コンベア３３へのワークＷの搬入がスムーズに行われる。このとき、ワークＷが従動コンベア３３を越えて落下してしまうことは、従動コンベア３３の下流部に設けられた落下防止ストッパＳ（図２０参照）により防止される。
【００４０】
また、ワークＷの搬入中に、入力部７から入力される回転運動エネルギーの他の一部は、エネルギー備蓄機構により昇降部材２０の位置エネルギーに変換されて備蓄されるのであり、昇降部材２０は例えば上昇端にまで上昇する（図２、図７、図８（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）参照）。
【００４１】
（２）ワークＷの搬入が完了すると、台車４の上部に設けられたリンク機構３８（図１９（Ａ）及び（Ｂ）参照）がワークＷの載置（重量の上昇）によって作動し、このリンク機構３８に連結された台車４の係合部３９と、上流側ステーション２に設けられた被係合部４０との係合が解除される（図１９（Ａ）参照）。すなわち、ワークＷの搬入中は、係合部３９と被係合部４０とは係合した状態となっている。尚、リンク機構３８の構成は公知のものを採用可能であり、その詳細については説明を省略する。
【００４２】
また、ワークＷの搬入が完了すると、出力部６に対する入力部７の接続と、被係合部４０に対する係合部３９の係合とは許容しつつ、回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げた状態で保持していたストッパ（図示していない）による台車４の保持も解除される。従って、昇降部材２０が下降を開始するのに伴い、一対の係合レール５ａの一方と噛合う回転体１２が回転し始めることにより、台車４は下流側ステーション３に向かって走行する状態になる（図２参照）。なお、このストッパは、例えば上流側ステーション２を制御する制御部により制御され、台車４の保持操作及びその解除操作が行われる。
【００４３】
（３）台車４が下流側ステーション３に近づき、昇降部材２０が下降端付近にまで至ると、エアシリンダ２３（図１５（Ｂ）参照）の働きにより、台車４の速度は低下し、やがて台車４は滑らかに下流側ステーション３に停車する。
【００４４】
このとき、図１９（Ａ）に示すように、台車４に設けられた係合部４１が下流側ステーション３に設けられた被係合部４２に係合し、台車４の移動が不可能な状態になる。また、下流側ステーション３の出力部６に台車４の入力部７が接続される。さらに、図示していないストッパが、出力部６に対する入力部７の接続と、被係合部４２に対する係合部４１の係合とは許容しつつ、回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げた状態で保持する。
【００４５】
また、このとき、台車４の切換え機構のスライド体２７に下流側ステーション３の切換え棒３０が当接し、回転体１２は一対の係合レール５ａの他方に噛合う状態となるように切り換わり、台車４の走行方向は反転される。
【００４６】
（４）台車４が下流側ステーション３前に停車しているとき（図１（Ａ）及び（Ｂ）、図８（Ｂ）参照）には、下流側ステーション３の出力部６に入力部７が接続された状態となっており（図１２（Ａ）参照）、下流側ステーション３の駆動コンベア１がワークＷを台車４から搬出するべく駆動すると、駆動コンベア１の回転運動エネルギーは出力部６から台車４の入力部７に伝達されることになる。
【００４７】
そして、入力部７から入力された回転運動エネルギーの一部は従動コンベア３３（図３参照）の駆動エネルギーとして消費され、台車４の従動コンベア３３から下流側ステーション３の駆動コンベア１へのワークＷの搬出がスムーズに行われる。尚、従動コンベア３３の下流部に設けられた落下防止ストッパＳ（図２０参照）は、台車４が下流側ステーション３前に停車した時点で、下流側ステーション３の適宜の箇所に当たって持ち上がり、ワークＷが従動コンベア３３の下流側に移動するのを許容する状態となっている。そして、この落下防止ストッパＳは、台車４が下流側ステーション３から離れると、元の状態に戻る。
【００４８】
また、ワークＷの搬出中に、昇降部材２０は例えば上昇端にまで上昇するのであり、この点は、台車４が上流側ステーション２前に停車しているときと同様である。
【００４９】
（５）ワークＷの搬出が完了すると、台車４の上部に設けられたリンク機構４３（図１９（Ａ）参照）がワークＷの除去（重量の低下）によって作動し、このリンク機構４３に連結された台車４の係合部４１と、下流側ステーション３の被係合部４１との係合が解除される（図１９（Ａ）参照）。尚、リンク機構４３の構成は公知のものを採用可能であり、その詳細については説明を省略する。
【００５０】
また、ワークＷの搬入が完了すると、回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げた状態で保持していたストッパ（図示していない）による台車４の保持も解除される。従って、台車４は、昇降部材２０の下降に伴って上流側ステーション２に向けて移動する。
【００５１】
（６）台車４が上流側ステーション２に近づき、昇降部材２０が下降端付近にまで至ると、エアシリンダ２３（図１５（Ｂ）参照）の働きにより、台車４の速度は低下し、やがて台車４は滑らかに上流側ステーション２に停車する。
【００５２】
このとき、図１９（Ａ）に示すように、台車４に設けられた係合部３９が上流側ステーション３の被係合部４０に係合し、台車４の移動が不可能な状態になる。また、上流側ステーション２の出力部６に台車４の入力部７が接続される。さらに、図示していないストッパが、出力部６に対する入力部７の接続と、被係合部４０に対する係合部３９の係合とは許容しつつ、回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げた状態で保持する。
【００５３】
また、このとき、台車４の切換え機構のスライド体２７に上流側ステーション２の切換え棒３０が当接し、回転体１２は一対の係合レール５ａの一方に噛合う状態となるように切り換わり、台車４の走行方向は反転される。これにより、上記（１）の状態となる。
【００５４】
本実施形態の搬送システムは、各ステーション２，３の駆動コンベア１から出力部６を介して台車４にエネルギーを補給することができるものであり、台車４に対する内部電源の搭載を不要としてイニシャルコストを低減することができ、また、外部から台車４への電力供給も不要であるので、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を台車４に行う必要もない。さらに、台車４の移動の前後でワークＷの保持高さを一定に保つことができるので、ワークＷの台車４への搬入高さと台車４からの搬出高さとを一致させるために、リフター装置等の他の装置を用いる必要もない。
【００５５】
上記特許文献１に記載された軌道台車では、ワークの荷重がワークの搬送に消費されるエネルギーに変換されるものであるため、ワークの荷重によっては搬送距離が伸びず、搬送が途中で終了してしまう懸念があるが、本実施形態の搬送システムでは、各ステーション２，３前で常に十分な一定量のエネルギーを台車４に供給可能であるので、ワークＷの確実な搬送を実現することができる。また、各ステーション２，３前での台車４に対するエネルギーの備蓄量を増減すれば、搬送距離も自在に変更することができる。
【００５６】
本実施形態の搬送システムでは、台車４を移動させるに際して、回転体（歯車）１２とレール（ラック）５との噛合いに加えて、ガイドレール３２によるカムフォロア３１のガイドを採用したので、台車４に安定した走行を行わせることができる上、台車４に直線走行だけでなく曲線走行を行わせることも可能である。すなわち、台車４に曲線走行を行わせたい場合、レール５及びガイドレール３２を曲線状に延ばせばよい。
【００５７】
なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。
【００５８】
本実施形態の搬送システムでは、二つのステーション２，３は、ワークＷの搬送方向に離れているのみならず、この搬送方向と直交する水平方向にも離れているが、ワークＷの搬送方向のみに離れた二つのステーション間のワークＷの移送に台車４を用いるようにすることもでき、さらには、台車４は二つのステーション間を往復移動するものに限らず、例えば、台車４が複数のステーションにわたってループ状に移動するように構成されていてもよい。このように台車４がループ状に周回走行し、走行方向の反転が不要な場合は、上記切換え機構を省略することができると共に、一対の係合レール５ａも何れか片方のみ設ければ足りる。
【００５９】
本実施形態の搬送システムでは、レール５をラックとし、回転体１２をこのラックと噛み合う歯車としているが、これに限らず、例えば、レール５を歯付きベルトとし、回転体１２をこれと噛み合う歯付きプーリーとしてもよい。
【００６０】
本実施形態の搬送システムでは、回転体１２と動力伝達歯車２４とを直接噛み合わせているが、例えば両者１２、２４の間にギア群を設けて、ギア比を適宜に変更するようにしてもよい。
【００６１】
本実施形態の搬送システムでは、台車４を各ステーション２，３前に滑らかに停車させるためにエアシリンダ２３を設けているが、エアシリンダ２３の代わりに、例えば弾性部材を設けて同様の機能を発揮させるようにしてもよい。
【００６２】
本実施形態の搬送システムでは、台車４が各ステーション２，３前に停車したときに回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げて保持するストッパは、各ステーション２，３を制御する制御部により制御され、台車４の保持操作及びその解除操作を行うようにしてあるが、これに限らず、例えば、台車４が各ステーション２，３に停車したときに台車４の一部がストッパに当接する等してストッパがこの停車に機械的に連動して台車４を保持し、その後、昇降部材２０が上昇して所定高さに到達したときに昇降部材２０の一部がストッパに当接する等してストッパがこの到達に機械的に連動して台車４の保持を解除する、というように構成されていてもよい。
【００６３】
なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６４】
１ 駆動コンベア
２ ステーション（上流側ステーション）
３ ステーション（下流側ステーション）
４ 台車
５ レール
５ａ 係合レール
６ 出力部
７ 入力部
１２ 回転体
１９ ボールねじ軸
２０ 昇降部材
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ワーク等の搬送物の搬送に用いられる搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンベアによって構成された搬送ラインにワークを流してワークに対する加工等を順次行う各種組立工場等では、多くの場合、作業者が搬送ラインを挟む二つの通路の一方から他方に移動するためには、搬送ラインの端まで一旦回り込まなければならず、搬送ラインを横切ることはできない。しかし、例えば、搬送ラインが長く延び、斯かる搬送ラインを回り込んでの移動を頻繁に行う必要がある場合には、その動線の長さは作業性等の向上を図る上で看過することのできない問題となる。
【０００３】
そこで、図２１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、搬送ラインの途中に、それぞれコンベア５１を有する上流側ステーション５２及び下流側ステーション５３を設け、両ステーション５２，５３を引き離して作業者の通行用スペースを確保すると共に、両ステーション５２，５３間を往復移動してワークＷを移送する無人車（ＡＧＶ）５４を設けることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４１９６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この方法では、無人車５４が駆動モータ用のバッテリー（図示していない）を具備した内部電源方式（自走式）を採用したものであると、バッテリーの搭載に伴う重量化に対応するために高出力の駆動モータ（図示していない）が必要となる。また、作業者が各ステーション５２，５３前のスペース内に立ち止まって重量化した無人車５４と衝突したりしないように、立ち入りエリアを制限する安全柵５５や立ち入りを感知して無人車５４の緊急停止に繋げる感知センサー（光電管等）５６をステーション５２，５３毎に設置する必要もある。さらに、無人車に備え付けた制御機器（図示していない）に、緊急停止等をも含めた無人車の往復移動の制御を行わせる場合、その制御内容は非常に複雑なものとなる。そして、これらの点は全てイニシャルコストの上昇に結び付く。
【０００６】
そこで、両ステーション５２，５３間のワークＷの移送を、内部電源方式の無人車５４に担わせる代わりに、外部電源方式の軌道（有軌道）台車（図示していない）に担わせることが考えられる。この方法によれば、台車が両ステーション５２，５３間を往復移動する際、台車に接続された電力ケーブルを介して外部から台車の駆動モータへと電力が供給されることになる。従って、台車へのバッテリーの搭載を省略して軽量化を図ることができ、さらには、低推力のモータを駆動モータとして使用することにより、安全柵５５や感知センサー５６の設置を不要とすることができ、制御内容の簡易化も図れる。しかし、台車に繋がる電力ケーブルが、台車の移動範囲や移動ルートを制限したり、搬送ラインを横切る作業者にとって邪魔になったりする恐れがある。
【０００７】
ここで、特許文献１には、軌道台車に駆動モータを使用せず、台車部に載置されるワークの荷重を利用して台車部を往復移動させる技術が開示されており、この技術によれば、台車部の駆動専用の内部電源は勿論、外部電源からの電力を供給するための電力ケーブルも不要となる。
【０００８】
しかし、この技術を用いる場合、台車部に載置されたワークは台車部と共に往路を進むに連れて下降するため、移動開始位置におけるワークの高さよりも移動終了位置におけるワークの高さの方がそれだけ低くなり、搬送距離を伸ばすとこの下降幅の大きさは顕著となって、台車部へのワークの搬入高さと台車部からのワークの搬出高さとを一致させるには、ワークを何れかの時点で上昇させるリフター装置の設置が必須になり、この設置はイニシャルコストを引き上げることになる。しかも、台車部の移動距離はワークの重量に依存して変わるので、多品種のワークが流れる混合ラインに、ワークの荷重を利用するこの技術を適用することは困難となる。
【０００９】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、イニシャルコストの低減を図りつつ、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を不要とすることができ、リフター装置等の他の装置を用いずに搬送物の台車への搬入高さと台車からの搬出高さとを一致させることができる搬送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る搬送システムは、搬送物を搬送するための駆動コンベアを有する複数のステーションと、搬送物を移載するために各ステーション前に停車する台車と、複数の前記ステーションを結ぶように延びるレールとを備えた搬送システムであって、前記ステーションに、前記駆動コンベアが有する回転運動エネルギーを外部に出力するための出力部が設けられ、前記台車に、前記出力部に着脱自在に接続される入力部と、該入力部から入力された前記回転運動エネルギーを位置エネルギーに変換して備蓄した後、該位置エネルギーを回転体の回転運動エネルギーとして出力するエネルギー備蓄機構とが設けられ、前記回転体の回転運動エネルギーが、前記台車が複数の前記ステーション間を移動するための運動エネルギーに変換されるように、前記回転体は前記レールに係合する（請求項１）。
【００１１】
上記搬送システムにおいて、前記エネルギー備蓄機構は、上下方向に延びるボールねじ軸と、該ボールねじ軸に螺合し、該ボールねじ軸が一方向及び逆方向の軸回りに回転するのに伴って該ボールねじ軸に沿って昇降するようにガイドされた昇降部材と、前記ボールねじ軸と連動して回転する前記回転体とを備え、前記入力部から入力された前記回転運動エネルギーは、前記ボールねじ軸を一方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換され、さらに、このボールねじ軸の一方向の軸回りの回転に伴って上昇する前記昇降部材の位置エネルギーとして備蓄され、備蓄された前記位置エネルギーは、前記昇降部材が自重により下降するのに伴って前記ボールねじ軸を逆方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換されると共に、該ボールねじ軸と連動するように構成された前記回転体の回転運動エネルギーに変換されてもよい（請求項２）。
【００１２】
上記搬送システムにおいて、前記台車は二つの前記ステーション間を往復移動するように構成されていると共に、該二つのステーションを結ぶ前記レールは対向配置された一対の係合レールからなり、前記台車に、該台車が前記二つのステーション前に停車するときに、前記一対の係合レールの一方に係合する状態の前記回転体を前記一対の係合レールの他方に係合する状態に切り換えるための切換え機構が設けられていてもよい（請求項３）。
【００１３】
上記搬送システムにおいて、前記台車に、前記入力部から入力された前記回転運動エネルギーによって駆動する従動コンベアが設けられていてもよい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明では、イニシャルコストの低減を図りつつ、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を不要とすることができ、リフター装置等の他の装置を用いずに搬送物の台車への搬入高さと台車からの搬出高さとを一致させることができる搬送システムが得られる。
【００１５】
すなわち、本願の各請求項に係る発明の搬送システムは、各ステーションの駆動コンベアから出力部を介して台車にエネルギーを補給することができるものであり、台車に対する内部電源の搭載を不要としてイニシャルコストを低減することができ、また、外部から台車への電力供給も不要であるので、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を台車に行う必要もない。さらに、台車の移動の前後で搬送物の保持高さを一定に保つことができるので、搬送物の台車への搬入高さと台車からの搬出高さとを一致させるために、リフター装置等の他の装置を用いる必要もない。
【００１６】
上記特許文献１に記載された軌道台車では、搬送物の荷重が搬送物の搬送に消費されるエネルギーに変換されるものであるため、搬送物の荷重によっては搬送距離が伸びず、搬送が途中で終了してしまう懸念があるが、本発明の搬送システムでは、各ステーション前で常に十分な一定量のエネルギーを台車に供給可能であるので、搬送物の確実な搬送を実現することができる。また、各ステーション前での台車に対するエネルギーの備蓄量を増減すれば、搬送距離も自在に変更することができる。
【００１７】
請求項２、３に係る発明の搬送システムでは、台車を移動させる構成のシンプル化を図ってイニシャルコストのさらなる低減に寄与することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明の搬送システムでは、台車に従動コンベアを設けることにより、各ステーションと台車との間の搬送物の移送をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る搬送システムの構成を概略的に示す平面図及び説明図である。
【図２】前記搬送システムの台車の構成を概略的に示す説明図である。
【図３】（Ａ）は前記台車の構成を概略的に示す平面図、（Ｂ）は前記台車の上部の構成を概略的に示す正面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記台車の切換え機構の構成を概略的に示す平面図及び説明図である。
【図５】前記切換え機構の構成を概略的に示す正面図である。
【図６】前記搬送システムの平面図である。
【図７】前記台車の作動を概略的に示す正面図である。
【図８】（Ａ）は搬入時における前記台車の側面図、（Ｂ）は搬出時における前記台車の側面図である。
【図９】上流側ステーションの出力部と前記台車の入力部の横断面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記入力部が接続された状態の前記上流側ステーションの出力部の横断面図及び側面図である。
【図１１】下流側ステーションの出力部と前記台車の入力部の横断面図である。
【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記入力部が接続された状態の前記下流側ステーションの出力部の横断面図及び側面図である。
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記台車のエネルギー備蓄機構の透視平面図及び正面図である。
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は、図１３（Ａ）におけるＸ―Ｘ線断面図及びＹ−Ｙ線断面図である。
【図１５】（Ａ）は前記台車の下部の平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ―Ｘ線断面図である。
【図１６】（Ａ）は前記台車の下部の透視平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＸ―Ｘ線断面図である。
【図１７】前記台車のボールねじの要部の横断面図である。
【図１８】前記切換え機構の正面図である。
【図１９】（Ａ）及び（Ｂ）は、前記台車の従動コンベアの透視平面図及び正面図である。
【図２０】前記従動コンベアの縦断面図である。
【図２１】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の搬送システムの構成を概略的に示す平面図及び正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。
【００２１】
本実施の形態に係る搬送システムは、図１（Ａ）及び（Ｂ）、図６に示すように、ワークＷ（搬送物の一例）を搬送するための駆動コンベア１をそれぞれ有する上流側ステーション２及び下流側ステーション３と、ワークＷを移載するために各ステーション２，３前に停車する台車４と、二つのステーション２，３を結ぶように延び台車４を誘導するレール５とを備えている。尚、図６では、上流側ステーション２前に停車した状態の台車４と、下流側ステーション３前に停車した状態の台車４とを、より明瞭に示すために共に実線で描いているが、本実施形態で用いる台車４は一台のみである。
【００２２】
ステーション２，３は、搬送ラインの途中に作業者の通行用スペースを確保するために引き離されて設けられたコンベア装置からなり、それぞれが備える駆動コンベア１は駆動モータ１ａによって駆動する。
【００２３】
台車４は、レール５に沿って両ステーション２，３間を往復移動し、上流側ステーション２からワークＷが搬入され、下流側ステーション３にワークＷを搬出する、という作動を繰り返す。図１（Ａ）、図２等において、４４は台車４に設けられた車輪である。
【００２４】
そして、台車４は、各ステーション２，３と台車４との間でワークＷが移載されるときに各ステーション２，３の駆動コンベア１の回転運動エネルギーを備蓄し、備蓄したエネルギーは、移載完了後に、両ステーション２，３間を移動する台車４の駆動エネルギーとして利用するように構成されている。すなわち、図１〜図２、図６、図９〜図１２に示すように、各ステーション２，３には、駆動コンベア１が有する回転運動エネルギーを外部に出力するための出力部６が設けられ、台車４には、両ステーション２，３の出力部６に着脱自在に接続される入力部７が両側面に設けられている。
【００２５】
ここで、出力部６は、図９〜図１２に示すように、ベルト８が掛けられた一対のプーリー９を介して接続され、駆動モータ１ａによる駆動コンベア１の駆動の際に連動して回転する二つのカップリング１０と、二つのカップリング１０の一方に連設されたジョイント受け部１１とを備えている。これに対して、入力部７は、ジョイント受け部１１に差し込まれるとジョイント受け部１１に連動して回転するジョイント差込み部として構成されている。
【００２６】
そして、台車４には、各入力部７から入力された回転運動エネルギーを位置エネルギーに変換して備蓄した後、その位置エネルギーを回転体１２の回転運動エネルギーとして出力するエネルギー備蓄機構が設けられている。すなわち、このエネルギー備蓄機構は、図２、図３（Ａ）及び（Ｂ）、図１３〜図１５、図１６（Ｂ）に示すように、入力部７を一端側に有し入力部７とともに回転する二つの入力軸部１３と、歯付きベルト１４が掛けられた一対の歯付きプーリー１５を介して各入力軸部１３とともに回転するように構成された中継軸部１６と、この中継軸部１６に設けられた駆動傘歯車１７と、この駆動傘歯車１７に噛合う従動傘歯車１８を有し中継軸部１６の下方において上下方向に延びるボールねじ軸１９と、このボールねじ軸１９に螺合し、ボールねじ軸１９が一方向及び逆方向の軸回りに回転するのに伴ってボールねじ軸１９に沿って昇降するようにガイドされた昇降部材２０と、ボールねじ軸１９と連動して回転する回転体１２とを備えている。
【００２７】
斯かるエネルギー備蓄機構では、何れか一方の入力部７から入力された回転運動エネルギーは、入力軸部１３、歯付きベルト１４及び一対の歯付きプーリー１５、中継軸部１６、傘歯車１７，１８を介して、ボールねじ軸１９を一方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換され、さらに、このボールねじ軸１９の一方向の軸回りの回転に伴って上昇する昇降部材２０の位置エネルギーとして備蓄されることになる（図２、図８（Ａ）及び（Ｂ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）参照）。
【００２８】
そして、備蓄された昇降部材２０の位置エネルギーは、昇降部材２０が自重により下降するのに伴ってボールねじ軸１９を逆方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換されると共に、ボールねじ軸１９と連動するように構成された回転体１２の回転運動エネルギーに変換される。
【００２９】
さらに、この回転体１２の回転運動エネルギーが、台車４が両ステーション２，３間を移動するための運動エネルギーに変換されるように、回転体１２はレール５に係合する。すなわち、レール５は対向配置された一対の係合レール（本例ではラック）５ａからなり（図１（Ｂ）参照）、回転体１２は各係合レール５ａに噛合可能な歯車からなる（図２参照）。
【００３０】
ここで、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）に示すように、ボールねじ軸１９は台車４の上部及び下部に設けられたボールねじナット２１（図１７も参照）に螺合している。また、図８（Ａ）及び（Ｂ）、図１５（Ｂ）に示すように、昇降部材２０は、ボールねじ軸１９に平行に延びるガイド棒２２によってガイドされつつ昇降し、昇降部材２０と台車４の下部とはエアシリンダ２３によって連結されている。そして、このエアシリンダ２３のエアの力により、台車４は各ステーション２，３前に滑らかに停車することになる。
【００３１】
本実施形態では、一方向のみにしか回転しない回転体１２を用いて台車４が両ステーション２，３間を往復移動することができるように、台車４が各ステーション２，３前に停車するときに、一対の係合レール５ａの一方に係合する状態の回転体１２を一対の係合レール５ａの他方に係合する状態に切り換え、走行方向を反転させるための切換え機構を台車４に設けてある。
【００３２】
この切換え機構は、図４（Ａ）及び（Ｂ）、図５、図１６（Ａ）及び（Ｂ）、図１８に示すように、ボールねじ軸１９の下端に連設され、一対の係合レール５ａ内に位置する動力伝達歯車２４と、ボールねじ軸１９の軸回りに回動する回動アーム２５と、この回動アーム２５に回転可能に保持され、一対の係合レール５ａ内に位置しつつ動力伝達歯車２４と噛合う回転体１２と、台車４の下部に固定されたガイド保持部２６と、台車４の走行方向にスライド可能な状態でガイド保持部２６に保持されたスライド体２７と、このスライド体２７に連設され、スライド体２７の一方向及び他方向のスライドに伴って回動アーム２５の一端側及び他端側に当接し、回動アーム２５を順方向及び逆方向に回動させ、回転体１２が一対の係合レール５ａの一方または他方に噛合う状態を保持する切換えアーム２８とを備えている。
【００３３】
また、両ステーション２，３には、図４（Ａ）、図７、図１６（Ａ）に示すように、台車４を停車させるストッパ２９と、台車４の停車時にスライド体２７に当接してスライド体２７をスライドさせる切換え棒３０とが設けられている。
【００３４】
従って、台車４が上流側ステーション２から下流側ステーション３に向かって前進移動しているときは、回転体１２は一対の係合レール５ａの一方に噛合った状態になっている。そして、台車４が下流側ステーション３前に停車したときに、下流側ステーション３に設けられた切換え棒３０によりスライド体２７が押されてスライドし、このスライド体２７に連設された切換えアーム２８が回動アーム２５を回動させ、この回動アーム２５に保持された回転体１２が一対の係合レール５ａの他方に噛合った状態に切り換わり、台車４の走行方向が反転し、回転体１２の回転に伴って台車４は上流側ステーション２に向かって後退移動するようになる。また、台車４が上流側ステーション２前に停車したときには、上流側ステーション２に設けられた切換え棒３０によりスライド体２７が押されてスライドし、このスライド体２７に連設された切換えアーム２８が回動アーム２５を回動させ、この回動アーム２５に保持された回転体１２が一対の係合レール５ａの一方に噛合った状態に切り換わり、台車４の走行方向が反転し、回転体１２の回転に伴って台車４は下流側ステーション３に向かって前進移動するようになる。
【００３５】
ここで、回転体１２は、一対の係合レール５ａの両方に同時に噛合う状態になることはなく、常に一対の係合レール５ａの片方のみにしか噛合わないので、台車４が走行中に揺れ、回転体１２が係合レール５ａから外れて両者１２、５ａの噛合が解除されてしまうと、台車４の走行が不可能となる。そこで、このような事態が起こらないように、台車４の前後にカムフォロア３１を設けるとともに、各カムフォロア３１をガイドするガイドレール３２を一対の係合レール５ａの下方に設け、走行中の台車４の揺れを防止するように構成してある（図４（Ａ）、図５、図１６（Ａ）及び（Ｂ）参照）。
【００３６】
本実施形態ではまた、台車４に、入力部７から入力された回転運動エネルギーによって駆動する従動コンベア３３が設けられている。すなわち、従動コンベア３３は、図３（Ａ）及び（Ｂ）、図１９（Ａ）及び（Ｂ）、図２０に示すように、ワークＷを搬送するために二列に並ぶ複数のローラ３４と、各ローラ３４の外側に連設され二列に並ぶ丸ベルト用プーリー（プーリーの一例）３５と、各列の丸ベルト用プーリー３５に掛けられる丸ベルト（ベルトの一例）３６とを備えている。そして、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、各列の端に位置する丸ベルト用プーリー３５は、丸ベルト３６を介して、入力軸部１３に同軸状に連設された丸ベルト用プーリー３７と連動するように構成されている。
【００３７】
次に、本実施形態の搬送システムの一連の作動について説明する。
【００３８】
（１）まず、台車４が上流側ステーション２前に停車しているとき（図１（Ａ）及び（Ｂ）、図８（Ａ）参照）には、上流側ステーション２の出力部６に入力部７が接続された状態となっており（図１０（Ａ）参照）、上流側ステーション２の駆動コンベア１がワークＷを台車４に搬入するべく駆動すると、駆動コンベア１の回転運動エネルギーは出力部６から台車４の入力部７に伝達されることになる。
【００３９】
そして、入力部７から入力された回転運動エネルギーの一部は従動コンベア３３（図３参照）の駆動エネルギーとして消費され、上流側ステーション２の駆動コンベア１から台車４の従動コンベア３３へのワークＷの搬入がスムーズに行われる。このとき、ワークＷが従動コンベア３３を越えて落下してしまうことは、従動コンベア３３の下流部に設けられた落下防止ストッパＳ（図２０参照）により防止される。
【００４０】
また、ワークＷの搬入中に、入力部７から入力される回転運動エネルギーの他の一部は、エネルギー備蓄機構により昇降部材２０の位置エネルギーに変換されて備蓄されるのであり、昇降部材２０は例えば上昇端にまで上昇する（図２、図７、図８（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）参照）。
【００４１】
（２）ワークＷの搬入が完了すると、台車４の上部に設けられたリンク機構３８（図１９（Ａ）及び（Ｂ）参照）がワークＷの載置（重量の上昇）によって作動し、このリンク機構３８に連結された台車４の係合部３９と、上流側ステーション２に設けられた被係合部４０との係合が解除される（図１９（Ａ）参照）。すなわち、ワークＷの搬入中は、係合部３９と被係合部４０とは係合した状態となっている。尚、リンク機構３８の構成は公知のものを採用可能であり、その詳細については説明を省略する。
【００４２】
また、ワークＷの搬入が完了すると、出力部６に対する入力部７の接続と、被係合部４０に対する係合部３９の係合とは許容しつつ、回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げた状態で保持していたストッパ（図示していない）による台車４の保持も解除される。従って、昇降部材２０が下降を開始するのに伴い、一対の係合レール５ａの一方と噛合う回転体１２が回転し始めることにより、台車４は下流側ステーション３に向かって走行する状態になる（図２参照）。なお、このストッパは、例えば上流側ステーション２を制御する制御部により制御され、台車４の保持操作及びその解除操作が行われる。
【００４３】
（３）台車４が下流側ステーション３に近づき、昇降部材２０が下降端付近にまで至ると、エアシリンダ２３（図１５（Ｂ）参照）の働きにより、台車４の速度は低下し、やがて台車４は滑らかに下流側ステーション３に停車する。
【００４４】
このとき、図１９（Ａ）に示すように、台車４に設けられた係合部４１が下流側ステーション３に設けられた被係合部４２に係合し、台車４の移動が不可能な状態になる。また、下流側ステーション３の出力部６に台車４の入力部７が接続される。さらに、図示していないストッパが、出力部６に対する入力部７の接続と、被係合部４２に対する係合部４１の係合とは許容しつつ、回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げた状態で保持する。
【００４５】
また、このとき、台車４の切換え機構のスライド体２７に下流側ステーション３の切換え棒３０が当接し、回転体１２は一対の係合レール５ａの他方に噛合う状態となるように切り換わり、台車４の走行方向は反転される。
【００４６】
（４）台車４が下流側ステーション３前に停車しているとき（図１（Ａ）及び（Ｂ）、図８（Ｂ）参照）には、下流側ステーション３の出力部６に入力部７が接続された状態となっており（図１２（Ａ）参照）、下流側ステーション３の駆動コンベア１がワークＷを台車４から搬出するべく駆動すると、駆動コンベア１の回転運動エネルギーは出力部６から台車４の入力部７に伝達されることになる。
【００４７】
そして、入力部７から入力された回転運動エネルギーの一部は従動コンベア３３（図３参照）の駆動エネルギーとして消費され、台車４の従動コンベア３３から下流側ステーション３の駆動コンベア１へのワークＷの搬出がスムーズに行われる。尚、従動コンベア３３の下流部に設けられた落下防止ストッパＳ（図２０参照）は、台車４が下流側ステーション３前に停車した時点で、下流側ステーション３の適宜の箇所に当たって持ち上がり、ワークＷが従動コンベア３３の下流側に移動するのを許容する状態となっている。そして、この落下防止ストッパＳは、台車４が下流側ステーション３から離れると、元の状態に戻る。
【００４８】
また、ワークＷの搬出中に、昇降部材２０は例えば上昇端にまで上昇するのであり、この点は、台車４が上流側ステーション２前に停車しているときと同様である。
【００４９】
（５）ワークＷの搬出が完了すると、台車４の上部に設けられたリンク機構４３（図１９（Ａ）参照）がワークＷの除去（重量の低下）によって作動し、このリンク機構４３に連結された台車４の係合部４１と、下流側ステーション３の被係合部４１との係合が解除される（図１９（Ａ）参照）。尚、リンク機構４３の構成は公知のものを採用可能であり、その詳細については説明を省略する。
【００５０】
また、ワークＷの搬入が完了すると、回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げた状態で保持していたストッパ（図示していない）による台車４の保持も解除される。従って、台車４は、昇降部材２０の下降に伴って上流側ステーション２に向けて移動する。
【００５１】
（６）台車４が上流側ステーション２に近づき、昇降部材２０が下降端付近にまで至ると、エアシリンダ２３（図１５（Ｂ）参照）の働きにより、台車４の速度は低下し、やがて台車４は滑らかに上流側ステーション２に停車する。
【００５２】
このとき、図１９（Ａ）に示すように、台車４に設けられた係合部３９が上流側ステーション３の被係合部４０に係合し、台車４の移動が不可能な状態になる。また、上流側ステーション２の出力部６に台車４の入力部７が接続される。さらに、図示していないストッパが、出力部６に対する入力部７の接続と、被係合部４０に対する係合部３９の係合とは許容しつつ、回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げた状態で保持する。
【００５３】
また、このとき、台車４の切換え機構のスライド体２７に上流側ステーション２の切換え棒３０が当接し、回転体１２は一対の係合レール５ａの一方に噛合う状態となるように切り換わり、台車４の走行方向は反転される。これにより、上記（１）の状態となる。
【００５４】
本実施形態の搬送システムは、各ステーション２，３の駆動コンベア１から出力部６を介して台車４にエネルギーを補給することができるものであり、台車４に対する内部電源の搭載を不要としてイニシャルコストを低減することができ、また、外部から台車４への電力供給も不要であるので、弊害の発生を伴う電力ケーブルの接続を台車４に行う必要もない。さらに、台車４の移動の前後でワークＷの保持高さを一定に保つことができるので、ワークＷの台車４への搬入高さと台車４からの搬出高さとを一致させるために、リフター装置等の他の装置を用いる必要もない。
【００５５】
上記特許文献１に記載された軌道台車では、ワークの荷重がワークの搬送に消費されるエネルギーに変換されるものであるため、ワークの荷重によっては搬送距離が伸びず、搬送が途中で終了してしまう懸念があるが、本実施形態の搬送システムでは、各ステーション２，３前で常に十分な一定量のエネルギーを台車４に供給可能であるので、ワークＷの確実な搬送を実現することができる。また、各ステーション２，３前での台車４に対するエネルギーの備蓄量を増減すれば、搬送距離も自在に変更することができる。
【００５６】
本実施形態の搬送システムでは、台車４を移動させるに際して、回転体（歯車）１２とレール（ラック）５との噛合いに加えて、ガイドレール３２によるカムフォロア３１のガイドを採用したので、台車４に安定した走行を行わせることができる上、台車４に直線走行だけでなく曲線走行を行わせることも可能である。すなわち、台車４に曲線走行を行わせたい場合、レール５及びガイドレール３２を曲線状に延ばせばよい。
【００５７】
なお、本発明は、上記の実施の形態に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々に変形して実施し得ることは勿論である。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。
【００５８】
本実施形態の搬送システムでは、二つのステーション２，３は、ワークＷの搬送方向に離れているのみならず、この搬送方向と直交する水平方向にも離れているが、ワークＷの搬送方向のみに離れた二つのステーション間のワークＷの移送に台車４を用いるようにすることもでき、さらには、台車４は二つのステーション間を往復移動するものに限らず、例えば、台車４が複数のステーションにわたってループ状に移動するように構成されていてもよい。このように台車４がループ状に周回走行し、走行方向の反転が不要な場合は、上記切換え機構を省略することができると共に、一対の係合レール５ａも何れか片方のみ設ければ足りる。
【００５９】
本実施形態の搬送システムでは、レール５をラックとし、回転体１２をこのラックと噛み合う歯車としているが、これに限らず、例えば、レール５を歯付きベルトとし、回転体１２をこれと噛み合う歯付きプーリーとしてもよい。
【００６０】
本実施形態の搬送システムでは、回転体１２と動力伝達歯車２４とを直接噛み合わせているが、例えば両者１２、２４の間にギア群を設けて、ギア比を適宜に変更するようにしてもよい。
【００６１】
本実施形態の搬送システムでは、台車４を各ステーション２，３前に滑らかに停車させるためにエアシリンダ２３を設けているが、エアシリンダ２３の代わりに、例えば弾性部材を設けて同様の機能を発揮させるようにしてもよい。
【００６２】
本実施形態の搬送システムでは、台車４が各ステーション２，３前に停車したときに回転体１２がレール５に係合しないように台車４を少し持ち上げて保持するストッパは、各ステーション２，３を制御する制御部により制御され、台車４の保持操作及びその解除操作を行うようにしてあるが、これに限らず、例えば、台車４が各ステーション２，３に停車したときに台車４の一部がストッパに当接する等してストッパがこの停車に機械的に連動して台車４を保持し、その後、昇降部材２０が上昇して所定高さに到達したときに昇降部材２０の一部がストッパに当接する等してストッパがこの到達に機械的に連動して台車４の保持を解除する、というように構成されていてもよい。
【００６３】
なお、上記変形例どうしを適宜組み合わせてもよいことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６４】
１ 駆動コンベア
２ ステーション（上流側ステーション）
３ ステーション（下流側ステーション）
４ 台車
５ レール
５ａ 係合レール
６ 出力部
７ 入力部
１２ 回転体
１９ ボールねじ軸
２０ 昇降部材
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送物を搬送するための駆動コンベアを有する複数のステーションと、搬送物を移載するために各ステーション前に停車する台車と、複数の前記ステーションを結ぶように延びるレールとを備えた搬送システムであって、
前記ステーションに、前記駆動コンベアが有する回転運動エネルギーを外部に出力するための出力部が設けられ、
前記台車に、前記出力部に着脱自在に接続される入力部と、該入力部から入力された前記回転運動エネルギーを位置エネルギーに変換して備蓄した後、該位置エネルギーを回転体の回転運動エネルギーとして出力するエネルギー備蓄機構とが設けられ、
前記回転体の回転運動エネルギーが、前記台車が複数の前記ステーション間を移動するための運動エネルギーに変換されるように、前記回転体は前記レールに係合することを特徴とする搬送システム。
【請求項２】
前記エネルギー備蓄機構は、上下方向に延びるボールねじ軸と、該ボールねじ軸に螺合し、該ボールねじ軸が一方向及び逆方向の軸回りに回転するのに伴って該ボールねじ軸に沿って昇降するようにガイドされた昇降部材と、前記ボールねじ軸と連動して回転する前記回転体とを備え、
前記入力部から入力された前記回転運動エネルギーは、前記ボールねじ軸を一方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換され、さらに、このボールねじ軸の一方向の軸回りの回転に伴って上昇する前記昇降部材の位置エネルギーとして備蓄され、
備蓄された前記位置エネルギーは、前記昇降部材が自重により下降するのに伴って前記ボールねじ軸を逆方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換されると共に、該ボールねじ軸と連動するように構成された前記回転体の回転運動エネルギーに変換される請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記台車は二つの前記ステーション間を往復移動するように構成されていると共に、該二つのステーションを結ぶ前記レールは対向配置された一対の係合レールからなり、
前記台車に、該台車が前記二つのステーション前に停車するときに、前記一対の係合レールの一方に係合する状態の前記回転体を前記一対の係合レールの他方に係合する状態に切り換えるための切換え機構が設けられている請求項１または２に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記台車に、前記入力部から入力された前記回転運動エネルギーによって駆動する従動コンベアが設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載の搬送システム。
【請求項１】
搬送物を搬送するための駆動コンベアを有する複数のステーションと、搬送物を移載するために各ステーション前に停車する台車と、複数の前記ステーションを結ぶように延びるレールとを備えた搬送システムであって、
前記ステーションに、前記駆動コンベアが有する回転運動エネルギーを外部に出力するための出力部が設けられ、
前記台車に、前記出力部に着脱自在に接続される入力部と、該入力部から入力された前記回転運動エネルギーを位置エネルギーに変換して備蓄した後、該位置エネルギーを回転体の回転運動エネルギーとして出力するエネルギー備蓄機構とが設けられ、
前記回転体の回転運動エネルギーが、前記台車が複数の前記ステーション間を移動するための運動エネルギーに変換されるように、前記回転体は前記レールに係合することを特徴とする搬送システム。
【請求項２】
前記エネルギー備蓄機構は、上下方向に延びるボールねじ軸と、該ボールねじ軸に螺合し、該ボールねじ軸が一方向及び逆方向の軸回りに回転するのに伴って該ボールねじ軸に沿って昇降するようにガイドされた昇降部材と、前記ボールねじ軸と連動して回転する前記回転体とを備え、
前記入力部から入力された前記回転運動エネルギーは、前記ボールねじ軸を一方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換され、さらに、このボールねじ軸の一方向の軸回りの回転に伴って上昇する前記昇降部材の位置エネルギーとして備蓄され、
備蓄された前記位置エネルギーは、前記昇降部材が自重により下降するのに伴って前記ボールねじ軸を逆方向の軸回りに回転させる回転運動エネルギーに変換されると共に、該ボールねじ軸と連動するように構成された前記回転体の回転運動エネルギーに変換される請求項１に記載の搬送システム。
【請求項３】
前記台車は二つの前記ステーション間を往復移動するように構成されていると共に、該二つのステーションを結ぶ前記レールは対向配置された一対の係合レールからなり、
前記台車に、該台車が前記二つのステーション前に停車するときに、前記一対の係合レールの一方に係合する状態の前記回転体を前記一対の係合レールの他方に係合する状態に切り換えるための切換え機構が設けられている請求項１または２に記載の搬送システム。
【請求項４】
前記台車に、前記入力部から入力された前記回転運動エネルギーによって駆動する従動コンベアが設けられている請求項１〜３の何れか一項に記載の搬送システム。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−４７１３８（Ｐ２０１３−４７１３８Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６４９８（Ｐ２０１１−１８６４９８）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００１９１３５３）新明工業株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００１９１３５３）新明工業株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
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