搬送装置
【課題】第１軸方向、第２軸方向の等速移動区間を長くでき、また、第１軸方向および第２軸方向のうち、いずれかの方向で単独で行われる加速・減速の回数を少なくする。
【解決手段】第１軸ガイド８に沿って移動するスライダー９の移動方向Ｊ１と、第２軸ガイド１０に沿って移動するホルダー１１の移動方向Ｊ２が、ホルダー１１に取り付けられたチャック６の把持および把持解除の前後に行われる垂直方向の上下移動並びに搬送対象物を搬送元から搬送先に向かって運ぶための水平方向の搬送移動とに対し、平行ではなく、チャック６が搬送対象物を把持してから搬送先で把持解除するまでのホルダー１１の移動を、第１軸駆動機構によるスライダー９のＪ１方向への移動と第２軸駆動機構によるホルダー１１のＪ２方向への移動とを合成することによって行わせる。
【解決手段】第１軸ガイド８に沿って移動するスライダー９の移動方向Ｊ１と、第２軸ガイド１０に沿って移動するホルダー１１の移動方向Ｊ２が、ホルダー１１に取り付けられたチャック６の把持および把持解除の前後に行われる垂直方向の上下移動並びに搬送対象物を搬送元から搬送先に向かって運ぶための水平方向の搬送移動とに対し、平行ではなく、チャック６が搬送対象物を把持してから搬送先で把持解除するまでのホルダー１１の移動を、第１軸駆動機構によるスライダー９のＪ１方向への移動と第２軸駆動機構によるホルダー１１のＪ２方向への移動とを合成することによって行わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチャックの２次元移動によって搬送対象物を搬送元から搬送先に搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２次元運動機構としては特許文献１に開示されたものがある。これは、Ｘ軸駆動機構によってＸ軸方向に移動されるＸ軸移動ビームと、Ｙ軸駆動機構によってＹ軸方向に移動されるＹ軸移動ビームとを備え、これらＸ軸移動ビームとＹ軸移動ビームによってスライダーをＸＹ軸方向（２次元方向）に移動させる構成である。
【０００３】
この２次元運動機構を搬送装置として利用する場合、スライダーに搬送対象物を把持するチャックを取り付けるが、チャックは把持動作および把持解除動作の前後に上下方向、左右方向の移動を必要とする。このため、２次元運動機構のＸ軸方向を垂直（上下）方向、Ｙ軸方向を水平方向に定め、搬送元ではＸ軸移動ビームを上下方向に往復移動させることにより、チャックを搬送対象物が置かれている位置まで下げ、チャックで搬送対象物を把持して持ち上げる。次に、Ｙ軸移動ビームを水平方向に移動させてチャックにより把持した搬送対象物を搬送元から搬送先へと運び、搬送先ではＸ軸移動ビームを上下方向に往復移動させることにより、搬送対象物を載置位置まで下げてチャックの把持解除を行い、そしてチャックを上昇させる、というように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３０９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように２次元運動機構を搬送装置に利用した場合、運動機構のＹ軸方向（第１軸方向）とＸ軸方向（第２軸方向）とは、それぞれ、チャックが把持した搬送対象物を搬送元から搬送先へ運ぶ際のホルダーの移動方向（水平方向）とチャックが把持・把持解除する際のホルダーの移動方向（上下方向）とに対し、それぞれ平行となるように定められる。このため、搬送元で搬送対象物を把持して搬送先で搬送対象物の把持を解除するまでの搬送動作中、Ｘ軸移動ビームとＹ軸移動ビームのいずれか一方しか動作していない形態のものとなる。
【０００６】
Ｘ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの移動動作は加速・減速を伴い、移動距離がある程度長い場合には、加速過程で把持対象物の質量などに応じて定められた最高速度に達すると、その後は等速移動を行って減速過程に入るが、Ｘ軸移動ビームが上下方向の移動を担い、Ｙ軸移動ビームが水平の移動を担う２次元運動機構では、Ｘ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの等速移動区間（最高速での移動区間）が比較的短いので、平均移動速度が低くなる。また、搬送対象物を把持した後の上方への移動、搬送先への水平移動、搬送対象物の把持を解く前の下方への移動は、いずれもＸ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの単独での加速・減速であるので、加減速回数（６回）が多くなる。
【０００７】
このように、従来の２次元運動機構を使用した搬送装置では、Ｘ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの平均移動速度が低く、また、移動動作中のＸ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの単独での加速・減速が多数回繰り返されるため、搬送に要する時間が長くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、第１軸方向、第２軸方向の等速移動区間を長くでき、また、第１軸方向および第２軸方向のうち、いずれかの方向で単独で行われる加速・減速の回数を少なくすることができ、搬送に要する時間を短縮することが可能な搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、第１軸方向と第２軸方向が、ホルダーに取り付けられたチャックの把持・把持解除の前後に行われる把持側往復移動方向と、把持解除側往復移動方向並びに搬送対象物を搬送元から搬送先に向かって運ぶための搬送移動方向とに対し、平行ではなく、チャックが前記搬送対象物を把持してから前記搬送先で把持解除するまでのホルダーの移動を、前記第１軸駆動機構による前記第１軸ガイドの前記第１軸方向への移動と前記第２軸駆動機構による前記ホルダーの前記第２軸方向への移動とを合成することによって行わせるので、第１軸方向および第２軸方向の等速移動区間を長くすることが可能で、しかも、第１軸方向または第２軸方向のいずれかの方向の移動について、単独での加速・減速の回数を減らすことができる。
【００１０】
請求項２の発明では、チャックの移動軌跡中の第１位置〜第４位置を結ぶ四辺形の２本の対角線に対して第１軸方向および第２軸方向が平行であるので、第１軸方向および第２軸方向の移動距離を最短とすることができる。
請求項３の発明では、第１軸方向および第２軸方向をチャックの移動軌跡に応じて変えることができるので、状況に応じてホルダーの移動軌跡を変えた場合、それぞれの移動軌跡に対して第１軸方向および第２軸方向を、短時間搬送にとって最適な方向に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態における搬送装置全体の概略構成を示す正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す拡大断面図
【図５】スライダーの第１軸方向への移動およびホルダーの第２軸方向への移動の合成によって得られるチャックの移動方向を示す図
【図６】部品搬送のためのチャックの移動軌跡を示す図
【図７】部品搬送時の第２軸ガイド、ホルダーおよびチャックの移動を順に示す図
【図８】（ａ）および（ｂ）は部品搬送時における第１軸ガイドに対するスライダーおよび第２軸ガイドに対するホルダーの移動方向と速度とを示す図、（ｃ）は従来の搬送装置の一例を示す概略図、（ｄ−１）および（ｄ−２）は従来のチャックの軌跡の一例を示す図および同軌跡のときの２部材の移動方向と速度を示す図、（ｅ−１）および（ｅ−２）は従来のチャックの軌跡の他の例を示す図および同軌跡のときの２部材の移動方向と速度を示す図
【図９】本発明の第２の実施形態を示し、（ａ）は搬送装置の概略図、（ｂ）は部品搬送時のチャックの軌跡を示す図
【図１０】本発明の第３の実施形態を示す図９相当図
【図１１】本発明の第４の実施形態を示す図１相当図
【図１２】平面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施形態により具体的に説明する。
（第１の実施形態）
図１〜図８は本発明の第１の実施形態を示している。この第１の実施形態の搬送装置１は、図１に示すように、部品２をコンベア３上の製品主体４に組み付ける組立ロボットを兼用する。部品２は、コンベア３の横方向、例えば左方に設置されたシュート５により送られてきて図示しない間欠送り機構によって１個ずつシュート５の先端部に送られる。そして、製品主体４がコンベア３により所定の組立位置に送られてくると、搬送装置１は、シュート５の先端にある部品２をチャック６により把持して当該シュート５からコンベア３へと搬送し、当該部品２を製品主体４の穴４ａに挿入して組み付ける。従って、部品２は搬送対象物、シュート５の先端が搬送元、組立位置にある製品主体４が搬送先となる。なお、シュート５の先端にある部品２が搬送されると、その都度、次の部品２がシュート５の先端に自動供給される。
【００１３】
搬送装置１は、コンベア３が設置されたフロアに据え付けられる基体７を備え、この基体７に、長尺な第１軸ガイド８が水平方向に対して４５度傾斜する状態で固定されている。第１軸ガイド８には、図２および図３に示すように、スライダー９が当該第１軸ガイド８の長手方向に沿う方向、つまりＪ１で示す第１軸方向に移動可能に支持されており、このスライダー９に、長尺な第２軸ガイド１０が水平方向に対して４５度傾斜する状態、つまり第１軸ガイド８と直交する状態で固定されている。
【００１４】
更に、第２軸ガイド１０には、図３および図４に示すように、ホルダー１１が当該第２軸ガイド１０の長手方向に沿う方向、つまりＪ２で示す第２軸方向に移動可能に支持されている。以上のことから、第１軸（Ｊ１）と第２軸（Ｊ２）とは互いに直交し、それぞれ水平方向に対して４５度傾斜している。ホルダー１１には、チャック取付脚１２が固定されている。チャック取付脚１２は、ホルダー１１から垂直下方に突出し、下端部に前記チャック６が開閉可能に取り付けられている。
【００１５】
さて、第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０には、それぞれスライダー９およびホルダー１１を移動させるための第１軸駆動機構１３および第２軸駆動機構１４が設けられている。これら第１軸駆動機構１３および第２軸駆動機構１４は、ボールねじ機構１５、つまりボールねじナット１６および１７にねじシャフト１８および１９を螺合させて構成した機構を主体としている。第１軸駆動機構１３において、ボールねじナット１６は、図２に示すようにスライダー９に固定され、ねじシャフト１８は、第１軸ガイド８に、回転中心軸線を第１軸に一致させた状態で回転可能に支持されている。また、第２軸駆動機構１４において、ボールねじナット１７は、図３に示すようにホルダー１１に固定され、ねじシャフト１９は、第２軸ガイド１０に、回転中心軸線を第２軸に一致させた状態で回転可能に支持されている。
【００１６】
第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０の一端側には、第１軸駆動機構１３および第２軸駆動機構１４のねじシャフト１８および１９を回転駆動するモータ２０および２１が固定されている。そして、モータ２０によりねじシャフト１８が回転されると、スライダー９ひいては第２軸ガイド１０がねじシャフト１８の軸方向である第１軸方向に移動し、モータ２１によりねじシャフト１９が回転されると、ホルダー１１がねじシャフト１９の軸方向である第２軸方向に移動する。
【００１７】
さて、チャック６は一対の把持爪６ａを開閉させて部品２を把持し、或いは把持解除する。このため、部品２を把持する際、或は、その把持を解除する際には、チャック６を上下方向（垂直方向）に直線的に往復移動させる必要がある。つまり、部品２を把持する際には、把持爪６ａを開いた状態でチャック６を下方に移動させ、部品２の上部が一対の把持爪６ａの内側に入ったところでチャック６の下方への移動を停止し、一対の把持爪６ａを閉動作させる。この把持爪６ａの閉動作によりチャック６は部品２を把持する。この後、チャック６を上方に移動させて把持した部品２がシュート５の内面や他の部品２に横方向から当たらないようにして当該把持した部品２をシュート５から引き上げる。以上の上下移動を把持側往復移動という。なお、チャック６の把持爪６ａは、モータ或は空圧シリンダなどの動作源（図示せず）によって開閉される。
【００１８】
部品２の把持を解除する際には、部品２が製品本体４の穴４ａの直上に位置した状態で、チャック６を下方に移動させ、部品２の下部が製品主体４の穴４ａ内に挿入されたところでチャック６の下方への移動を停止し、一対の把持爪６ａを開動作させる。この把持爪６ａの開動作によりチャック６は部品２の把持を解除する。この後、把持爪６ａが製品主体４の穴４ａ内に挿入された部品２に当たらないように、チャック６を上方に移動させる。以上を把持解除側往復移動という。
【００１９】
ところで、第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０は水平方向に対して４５度傾いている。つまり、チャック６が部品２を把持し、或いは把持を解除する際に必要な当該チャック６の上下移動方向および部品２を搬送元であるシュート５の先端部上方から搬送先である組立位置にある製品主体４の上方まで搬送するために必要なチャック６の水平方向移動に対し、第１軸および第２軸が異なる方向になっているのである。このため、チャック６を上下方向に移動させたり、チャック６を横方向（水平方向）に移動させたりするには、スライダー９或いはホルダー１１を単独で第１軸方向或いは第２軸方向に移動させるのではなく、両方を同時に第１軸方向および第２軸方向に移動させる。
【００２０】
このことを詳述する。まず、スライダー９およびホルダー１１は、実際には第１軸および第２軸に沿って右上方向、左下方向および右下方向、左上方向に移動するが、以下では、右上方向と右下方向の移動を単に右方向の移動と称し、左下方向と左下方向の移動を単に左方向の移動と称することとする。
【００２１】
チャック６を垂直上方に移動させるには、図５（ａ）に示すように、第１軸駆動機構１３によりスライダー９（第２軸ガイド１０）を右方向に移動させながら、スライダー９と同速度で第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を左方向に移動させる。チャック６を右方向に水平移動させるには、図５（ｂ）に示すように、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を右方向に移動させながら、スライダー９と同速度で第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を右方向に移動させる。チャック６を垂直下方に移動させるには、図５（ｃ）に示すように、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を左方向に移動させながら、スライダー９と同速度で第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を右方向に移動させる。更に、チャック６を左方向に水平移動させるには、図５（ｄ）に示すように、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を左方向に移動させながら、スライダー９と同速度で第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を左方向に移動させる。
【００２２】
次に、部品２を搬送元であるシュート５から搬送先である組立位置にある製品主体４まで搬送して当該製品主体４に組み付ける場合の作用を説明する。まず、チャック６がシュート５の先端部にある部品２の真上にある状態から、チャック６を垂直下方に移動させるべく、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を左方向に移動させると同時に、第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を右方向に移動させる。そして、チャック６は、図６にＰ１で示す下降位置で停止したところで、図７（ａ）に示すように、一対の把持爪６ａを閉じて部品２を把持する。この間、スライダー９およびホルダー１１は、停止から加速して定速移動に移り減速して停止するが、第２軸ガイド１０およびホルダー１１が常に同速度で移動することによってチャック６は垂直下方に直線移動する。
【００２３】
部品２の把持後、チャック６を直上の図６に示す所定位置Ｐ２に向けて上方へ直線移動させるべく、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を右方向に移動させると同時に、第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を左方向に移動させる（図７（ｂ）参照）。このときも、スライダー９およびホルダー１１は、停止−加速−定速移動するが、その間、スライダー９およびホルダー１１が同速度で移動することによってチャック６は垂直上方に直線移動する。
【００２４】
チャック６が所定位置Ｐ２から所定距離だけ下方のＰｄ２位置まで上昇したところで、第１軸駆動機構１３のモータ２０をそのまま定速回転に維持しながら、第２軸駆動機構１４のモータ２１を減速させてホルダー１１の右移動を一定の減速度で減速させ、そして、停止したと同時にモータ２１を逆回転方向に一定の加速度で加速させる。すると、スライダー９が定速度で右方向に移動するも、ホルダー１１の左方向移動が減速して停止し、直ちに右方向移動に転じて加速してゆくため、チャック６は、図６に示すようにＰｄ２位置から円弧状軌跡を描きながら右方向移動へと転換してゆく。
【００２５】
そして、第２軸駆動機構１４のモータ２１が第１軸駆動機構１３のモータ２０と同速度（ホルダー１１が第２軸ガイド１０と同速度）になったところで、第２軸駆動機構１４のモータ２１を定速回転に切り換える。すると、チャック６は、上記位置Ｐ２から所定距離水平に右方向へ隔たった位置Ｐｒ２で右方向の水平移動に転じ、組立位置にある製品主体４の穴４ａの直上位置Ｐ３に向かって水平に移動してゆくようになる（図７（ｃ），（ｄ）参照）。
【００２６】
右方向への水平移動によってチャック６が位置Ｐ３より所定距離手前（左方）の位置Ｐｌ３に達すると、今度は、第２軸駆動機構１４のモータ２１をそのまま定速回転に維持しながら、第１軸駆動機構１３のモータ２０を減速させて第２軸ガイド１０の右移動を一定の減速度で減速させ、停止したと同時にモータ２０を逆回転方向に一定の加速度で加速させる。すると、ホルダー１１が定速度で右方向に移動するも、スライダー９の右方向移動が減速して停止し、直ちに左方向移動に転じて加速してゆくため、チャック６は位置Ｐｌ３から円弧状軌跡を描きながら下方向移動へと方向転換してゆく。そして、ホルダー１１がスライダー９と同速度になったところで、第２軸駆動機構１４のモータ２１を第１軸駆動機構１３のモータ２０と同速の定速回転に切り換える。このため、チャック６は、上記位置Ｐ３から所定距離下方向へ隔たった位置Ｐｄ３で鉛直下方へと直線移動してゆくようになる（図７（ｅ）参照）。
【００２７】
その後、両モータ２０，２１を減速させる。これによりチャック６が部品２を製品主体４の穴４ａ内へゆっくりと挿入してゆくようになる。そして、チャック６が部品２を穴４ａ内に挿入し終える位置Ｐ４に達すると、両モータ２０，２１が停止し、従ってチャック６が最下降位置Ｐ４で停止する。次にチャック６は、把持爪６ａを開き、部品２の把持を解除する（図７（ｆ）参照）。
【００２８】
その後、前述したと同様にしてチャック６が垂直上方に移動して部品２から離れてゆく。位置Ｐｄ３に達したところで、第１軸駆動機構１３のモータ２０を減速し停止したら直ちに逆方向に回転させ、且つ加速させる。これにより、チャック６が位置Ｐｄ３から位置Ｐｌ３に向かって円弧を描きながら移動し、位置Ｐ１３で第１軸駆動機構１３のモータ２０が第２軸駆動機構１４のモータ２１と定速で回転することから、チャック６が位置Ｐ２に向かって左方に水平移動してゆくようになる。
【００２９】
左方向への水平移動によってチャック６が位置Ｐ２より所定距離手前（右方）の位置Ｐｒ２に達すると、今度は、第１軸駆動機構１３のモータ２０をそのまま定速回転に維持しながら、第２軸駆動機構１４のモータ２１を減速させてホルダー１１の左移動を一定の減速度で減速させ、停止したと同時にモータ２１を逆回転方向に一定の加速度で加速させる。すると、スライダー９が定速度で左方向に移動するも、ホルダー１１の左方向移動が減速して停止し、直ちに右方向移動に転じて加速してゆくため、チャック６は位置Ｐｒ２から円弧状軌跡を描きながら下方向移動へと方向転換してゆく。そして、第１軸駆動機構１３のモータ２０と同速度になったところで、モータ２１を定速回転に切り替えて移動に切り替える。このため、チャック６は、上記位置Ｐ２から所定距離下方向へ隔たった位置Ｐｄ２で鉛直下方へと移動してゆくようになる。
【００３０】
その後、両モータ２０，２１を減速させ、これによりチャック６が一対の把持爪６ａ内にシュート５の先端にある部品２を入り込ませるようにゆっくりと下降し、Ｐ１に位置したところで両モータ２０，２１の停止により停止する。以後、前述したと同様にして部品２をシュート５から引き上げて製品主体４へと搬送する動作に移行する。
【００３１】
以上の部品２を位置Ｐ１で把持してから位置Ｐ４で部品の把持を解除するまでのスライダー９およびホルダー１１の移動方向と移動速度とを示すと、図８（ａ）および（ｂ）のようになる。この図８（ａ）および（ｂ）から明らかなように、スライダー９（モータ２０）は、位置Ｐ１から位置Ｐｌ３と位置Ｐｄ３の中間（モータ２０の回転方向が切り替る時）までの間は、右方向移動であり、一方、ホルダー１１（モータ２１）は、位置Ｐｄ２とＰｒ２の中間（モータ２１の回転方向が切り替る時）から位置Ｐ４までの間は、右方向移動である。このため、第２軸ガイド１０、ホルダー１１が停止することなく移動し続けることができる距離が長くなり、従って、最高速度で定速度移動できる区間が長くなる。
【００３２】
しかも、スライダー９およびホルダー１１の同時移動によってチャック６を上下動させ、水平移動させるので、第１軸ガイド８と第２軸ガイド１０とが直交する本実施形態では、チャック６の定速移動速度としてはスライダー９およびホルダー１１の速度の約１．４倍となる。
その上、チャック６により部品２を把持してから把持を解除するまでの間に、チャック２は方向転換するが、その方向転換のための第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速加速回数が多いと、部品２の搬送に要する時間が長くなるが、本実施形態では、方向転換のための第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速加速回数は、回と少ない。
【００３３】
ここで、方向転換のための第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速加速回数には、部品２を把持した後のチャック６の上昇時の加速および部品２の把持解除のためのチャック６の下降時の減速も方向転換として数え、また、第２軸ガイド１０およびホルダー１１が同時に加減速する場合には１回として数える。
この方向転換のための第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速加速回数の数え方を本実施形態に該当させると、チャック位置Ｐ１から上昇する際の第２軸ガイド１０およびホルダー１１の同時加速、位置Ｐｄ２から位置Ｐｒ２までの間のホルダー１１の減速加速、位置Ｐｌ３から位置Ｐｄ３までの間のスライダー９の減速加速、位置Ｐ４まで下降する際の第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速の合計４回となる。
【００３４】
これに対し、従来装置では、６回である。この従来装置において、単独での加減速回数が６回であることについて、図８（ｃ），（ｄ−１）および（ｄ−２）により説明する。まず、図８（ｃ）は従来装置を示しており、基体１０１に、ホルダー１０２が垂直方向のＪ２軸に沿って移動可能に設けられ、ホルダー１０２に取り付けられた水平アーム１０３に、スライダー１０４がＪ１軸で示す水平方向に沿って移動可能に設けられ、スライダー１０４にチャック１０５を取り付けたチャック取付脚１０６が取り付けられている。そして、チャック１０５は、図８（ｄ−１）に示すように、位置Ｐ１で部品１０７を把持した後、位置Ｐ２まで垂直に上昇して停止し、位置Ｐ２から水平右方向に移動して位置Ｐ３で停止し、その後、位置Ｐ３から垂直に下降して位置Ｐ４で停止し、部品１０５の把持を解除する。
【００３５】
このＰ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４の軌跡を辿る場合のホルダー１０２とスライダー１０４の移動方向と移動速度は図８（ｄ−２）のようになる。なお、図８（ｄ−２）では、ホルダー１０２をＪ２で示し、スライダー１０４をＪ１で示した。この図８（ｄ−２）から、ホルダー１０２の単独での加速および減速は合計４回、スライダー１０４の単独での加速および減速は合計２回で、前述した方向転換のためのホルダー１０２またはスライダー１０４の減速加速回数は、６回であることが分かる。
【００３６】
図８（ｃ）の従来装置であっても、ホルダー１０２が位置Ｐ１まで上昇する途中の位置Ｐｄ２で、ホルダー１０２が上方移動を減速すると同時に、スライダー１０４が水平右方向に加速移動し始め、スライダー１０４が位置Ｐ３に至る途中の位置Ｐｌ３で減速すると同時に、ホルダー１０２が下方向に加速移動し始めるというように動作させると、チャック１０５の移動軌跡は図８（ｅ−１）のようになる。
【００３７】
そして、このときのホルダー１０２とスライダー１０４の移動方向と移動速度は図８（ｅ−２）のようになる。この図８（ｅ−２）から、ホルダー１０２（Ｊ２で示す）とスライダー１０４（Ｊ１で示す）のうち、前述した方向転換のためのホルダー１０２またはスライダー１０４の減速加速回数は、位置Ｐ１から位置Ｐｄ２に向かって上昇する際の水平アーム１０２の加速時と、Ｐｄ２からＰｒ２までのホルダー１０２とスライダー１０４が同時に減速加速する時と、Ｐｌ３からＰｄ３までのスライダー１０４とホルダー１０２とが同時に減速加速する時と、位置Ｐ４に向ってスライダー１０４が下方に減速移動する時の４回である。
【００３８】
しかしながら、位置Ｐｄ２からＰｒ２までの間、および位置Ｐｌ３から位置Ｐｄ３までの間でのホルダー１０２とスライダー１０４の加減速度は、チャック１０７に円弧状軌跡を取らせる関係で小さく設定される上、ホルダー１０２の垂直移動距離、スライダー１０４の水平移動距離は短いので、高速度での定速移動距離が短く、したがって、部品１０７の搬送に要する時間が長くなる。
【００３９】
これに対し、本実施形態では、位置Ｐ１から位置Ｐ４までの間で、ホルダー１１とスライダー９のうちの一方しか加速、減速しない時期は４回で、しかも、ホルダー１１とスライダー９の連続移動距離は長いので、結果として、部品２の搬送の所要時間を短縮できるものである。
【００４０】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態は、上述の第１の実施形態において、部品２を把持するときのチャック６の位置を第１位置Ａ１、部品２を把持した後に垂直上方へと移動し、そして、水平方向へと方向転換するために垂直上方への直線移動から円弧状移動に移るときのチャック６の位置（Ｐｄ２に相当：把持側復移動の終点）を第２位置Ａ２、把持した部品２を製品主体４の穴４ａに挿入するために、円弧状移動から垂直下方への直線移動に移るときのチャック６の位置（Ｐｄ３に相当：把持解除側復移動の始点）を第３位置Ａ３、把持を解除する位置を第４位置Ａ４としたとき、これら第１位置Ａ１〜第４位置Ａ４を結んでできる四辺形Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を仮定し、この四辺形の２つの対角線のうち、第１位置Ａ１と第３位置Ａ３とを結ぶ対角線Ｄ１と平行となるように第１軸ガイド８の傾きを設定し、第２位置と第４位置とを結ぶ対角線と平行となるように第２軸ガイド１０の傾きを設定したものである。
このようにすると、部品２を搬送元から搬送先まで搬送するためのスライダー９とホルダー１１の移動距離が最短に近いものとすることができ、より短時間で部品２を把持して製品主体４に組み付けることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図１０は本発明の第３の実施形態を示す。これは、チャック６の上下方向の移動距離が部品２を把持して上昇するときの上方への移動距離と、把持した部品２を製品主体４に向って降ろすときの下方への移動距離とが異なる場合に対応したもので、この場合も上記第２の実施形態と同様の四辺形Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を仮定し、その２つの対角線に平行となるように第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０を交差させたものである。
【００４２】
（第４の実施形態）
図１１および図１２は本発明の第４の実施形態を示す。これは、基体７に対する第１軸ガイド８の交差角、第１軸ガイド８に対する第２軸ガイド１０の交差角、第２軸ガイド１０に対するチャック支持脚１２の交差角を可変にしたものである。
即ち、基体７に角度設定用の例えばステッピングモータからなる第１のモータ２２が取り付けられ、この第１のモータ２２の回転軸２２ａに第１軸ガイド８が取り付けられている。従って、第１のモータ２２の回転角度を適宜選択することによって基体７に対する第１軸ガイド８の交差角を自在に変えることができる。
【００４３】
スライダー９に角度設定用の例えばステッピングモータからなる第２のモータ２３が取り付けられ、この第２のモータ２３の回転軸２３ａに第２軸ガイド１０が取り付けられている。従って、第２のモータ２３の回転角度を適宜選択することによって第１軸ガイド８に対する第２軸ガイド１０の交差角を自在に変えることができる。
【００４４】
更に、ホルダー１１に角度設定用の例えばステッピングモータからなる第３のモータ２４が取り付けられ、この第３のモータ２４の回転軸２４ａにチャック支持脚１２が取り付けられている。従って、第３のモータ２４の回転角度を適宜選択することによって第２軸ガイド１０に対するチャック支持脚１２の交差角を自在に変えることができる。
【００４５】
このようなものであれば、第２実施例および第３実施例に示す四辺形Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４がいかなる形であっても、その対角線と平行となるように第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０の角度を調節でき、且つチャック支持脚１２も垂直下方を向くようにしてチャック６の把持、把持解除動作に支障が生じないようにすることができる。
【００４６】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
把持側往復移動方向と把持解除側往復移動方向とは平行（同一方向）でなくとも良い。
第１軸ガイド８およびホルダー１１を共に水平面内で移動するように構成しても良い。
第１軸駆動機構１３、第２軸駆動機構１４は、ボールねじ機構に限られない。
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１は搬送装置、２は部品（搬送対象物）、６はチャック、７は基体、８は第１軸ガイド、９はスライダー、１０は第２軸ガイド、１１はホルダー、１３は第１軸駆動機構、１４は第２軸駆動機構を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明はチャックの２次元移動によって搬送対象物を搬送元から搬送先に搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２次元運動機構としては特許文献１に開示されたものがある。これは、Ｘ軸駆動機構によってＸ軸方向に移動されるＸ軸移動ビームと、Ｙ軸駆動機構によってＹ軸方向に移動されるＹ軸移動ビームとを備え、これらＸ軸移動ビームとＹ軸移動ビームによってスライダーをＸＹ軸方向（２次元方向）に移動させる構成である。
【０００３】
この２次元運動機構を搬送装置として利用する場合、スライダーに搬送対象物を把持するチャックを取り付けるが、チャックは把持動作および把持解除動作の前後に上下方向、左右方向の移動を必要とする。このため、２次元運動機構のＸ軸方向を垂直（上下）方向、Ｙ軸方向を水平方向に定め、搬送元ではＸ軸移動ビームを上下方向に往復移動させることにより、チャックを搬送対象物が置かれている位置まで下げ、チャックで搬送対象物を把持して持ち上げる。次に、Ｙ軸移動ビームを水平方向に移動させてチャックにより把持した搬送対象物を搬送元から搬送先へと運び、搬送先ではＸ軸移動ビームを上下方向に往復移動させることにより、搬送対象物を載置位置まで下げてチャックの把持解除を行い、そしてチャックを上昇させる、というように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３０９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように２次元運動機構を搬送装置に利用した場合、運動機構のＹ軸方向（第１軸方向）とＸ軸方向（第２軸方向）とは、それぞれ、チャックが把持した搬送対象物を搬送元から搬送先へ運ぶ際のホルダーの移動方向（水平方向）とチャックが把持・把持解除する際のホルダーの移動方向（上下方向）とに対し、それぞれ平行となるように定められる。このため、搬送元で搬送対象物を把持して搬送先で搬送対象物の把持を解除するまでの搬送動作中、Ｘ軸移動ビームとＹ軸移動ビームのいずれか一方しか動作していない形態のものとなる。
【０００６】
Ｘ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの移動動作は加速・減速を伴い、移動距離がある程度長い場合には、加速過程で把持対象物の質量などに応じて定められた最高速度に達すると、その後は等速移動を行って減速過程に入るが、Ｘ軸移動ビームが上下方向の移動を担い、Ｙ軸移動ビームが水平の移動を担う２次元運動機構では、Ｘ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの等速移動区間（最高速での移動区間）が比較的短いので、平均移動速度が低くなる。また、搬送対象物を把持した後の上方への移動、搬送先への水平移動、搬送対象物の把持を解く前の下方への移動は、いずれもＸ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの単独での加速・減速であるので、加減速回数（６回）が多くなる。
【０００７】
このように、従来の２次元運動機構を使用した搬送装置では、Ｘ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの平均移動速度が低く、また、移動動作中のＸ軸移動ビームおよびＹ軸移動ビームの単独での加速・減速が多数回繰り返されるため、搬送に要する時間が長くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、第１軸方向、第２軸方向の等速移動区間を長くでき、また、第１軸方向および第２軸方向のうち、いずれかの方向で単独で行われる加速・減速の回数を少なくすることができ、搬送に要する時間を短縮することが可能な搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、第１軸方向と第２軸方向が、ホルダーに取り付けられたチャックの把持・把持解除の前後に行われる把持側往復移動方向と、把持解除側往復移動方向並びに搬送対象物を搬送元から搬送先に向かって運ぶための搬送移動方向とに対し、平行ではなく、チャックが前記搬送対象物を把持してから前記搬送先で把持解除するまでのホルダーの移動を、前記第１軸駆動機構による前記第１軸ガイドの前記第１軸方向への移動と前記第２軸駆動機構による前記ホルダーの前記第２軸方向への移動とを合成することによって行わせるので、第１軸方向および第２軸方向の等速移動区間を長くすることが可能で、しかも、第１軸方向または第２軸方向のいずれかの方向の移動について、単独での加速・減速の回数を減らすことができる。
【００１０】
請求項２の発明では、チャックの移動軌跡中の第１位置〜第４位置を結ぶ四辺形の２本の対角線に対して第１軸方向および第２軸方向が平行であるので、第１軸方向および第２軸方向の移動距離を最短とすることができる。
請求項３の発明では、第１軸方向および第２軸方向をチャックの移動軌跡に応じて変えることができるので、状況に応じてホルダーの移動軌跡を変えた場合、それぞれの移動軌跡に対して第１軸方向および第２軸方向を、短時間搬送にとって最適な方向に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態における搬送装置全体の概略構成を示す正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿って切断して示す断面図
【図４】図１のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す拡大断面図
【図５】スライダーの第１軸方向への移動およびホルダーの第２軸方向への移動の合成によって得られるチャックの移動方向を示す図
【図６】部品搬送のためのチャックの移動軌跡を示す図
【図７】部品搬送時の第２軸ガイド、ホルダーおよびチャックの移動を順に示す図
【図８】（ａ）および（ｂ）は部品搬送時における第１軸ガイドに対するスライダーおよび第２軸ガイドに対するホルダーの移動方向と速度とを示す図、（ｃ）は従来の搬送装置の一例を示す概略図、（ｄ−１）および（ｄ−２）は従来のチャックの軌跡の一例を示す図および同軌跡のときの２部材の移動方向と速度を示す図、（ｅ−１）および（ｅ−２）は従来のチャックの軌跡の他の例を示す図および同軌跡のときの２部材の移動方向と速度を示す図
【図９】本発明の第２の実施形態を示し、（ａ）は搬送装置の概略図、（ｂ）は部品搬送時のチャックの軌跡を示す図
【図１０】本発明の第３の実施形態を示す図９相当図
【図１１】本発明の第４の実施形態を示す図１相当図
【図１２】平面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施形態により具体的に説明する。
（第１の実施形態）
図１〜図８は本発明の第１の実施形態を示している。この第１の実施形態の搬送装置１は、図１に示すように、部品２をコンベア３上の製品主体４に組み付ける組立ロボットを兼用する。部品２は、コンベア３の横方向、例えば左方に設置されたシュート５により送られてきて図示しない間欠送り機構によって１個ずつシュート５の先端部に送られる。そして、製品主体４がコンベア３により所定の組立位置に送られてくると、搬送装置１は、シュート５の先端にある部品２をチャック６により把持して当該シュート５からコンベア３へと搬送し、当該部品２を製品主体４の穴４ａに挿入して組み付ける。従って、部品２は搬送対象物、シュート５の先端が搬送元、組立位置にある製品主体４が搬送先となる。なお、シュート５の先端にある部品２が搬送されると、その都度、次の部品２がシュート５の先端に自動供給される。
【００１３】
搬送装置１は、コンベア３が設置されたフロアに据え付けられる基体７を備え、この基体７に、長尺な第１軸ガイド８が水平方向に対して４５度傾斜する状態で固定されている。第１軸ガイド８には、図２および図３に示すように、スライダー９が当該第１軸ガイド８の長手方向に沿う方向、つまりＪ１で示す第１軸方向に移動可能に支持されており、このスライダー９に、長尺な第２軸ガイド１０が水平方向に対して４５度傾斜する状態、つまり第１軸ガイド８と直交する状態で固定されている。
【００１４】
更に、第２軸ガイド１０には、図３および図４に示すように、ホルダー１１が当該第２軸ガイド１０の長手方向に沿う方向、つまりＪ２で示す第２軸方向に移動可能に支持されている。以上のことから、第１軸（Ｊ１）と第２軸（Ｊ２）とは互いに直交し、それぞれ水平方向に対して４５度傾斜している。ホルダー１１には、チャック取付脚１２が固定されている。チャック取付脚１２は、ホルダー１１から垂直下方に突出し、下端部に前記チャック６が開閉可能に取り付けられている。
【００１５】
さて、第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０には、それぞれスライダー９およびホルダー１１を移動させるための第１軸駆動機構１３および第２軸駆動機構１４が設けられている。これら第１軸駆動機構１３および第２軸駆動機構１４は、ボールねじ機構１５、つまりボールねじナット１６および１７にねじシャフト１８および１９を螺合させて構成した機構を主体としている。第１軸駆動機構１３において、ボールねじナット１６は、図２に示すようにスライダー９に固定され、ねじシャフト１８は、第１軸ガイド８に、回転中心軸線を第１軸に一致させた状態で回転可能に支持されている。また、第２軸駆動機構１４において、ボールねじナット１７は、図３に示すようにホルダー１１に固定され、ねじシャフト１９は、第２軸ガイド１０に、回転中心軸線を第２軸に一致させた状態で回転可能に支持されている。
【００１６】
第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０の一端側には、第１軸駆動機構１３および第２軸駆動機構１４のねじシャフト１８および１９を回転駆動するモータ２０および２１が固定されている。そして、モータ２０によりねじシャフト１８が回転されると、スライダー９ひいては第２軸ガイド１０がねじシャフト１８の軸方向である第１軸方向に移動し、モータ２１によりねじシャフト１９が回転されると、ホルダー１１がねじシャフト１９の軸方向である第２軸方向に移動する。
【００１７】
さて、チャック６は一対の把持爪６ａを開閉させて部品２を把持し、或いは把持解除する。このため、部品２を把持する際、或は、その把持を解除する際には、チャック６を上下方向（垂直方向）に直線的に往復移動させる必要がある。つまり、部品２を把持する際には、把持爪６ａを開いた状態でチャック６を下方に移動させ、部品２の上部が一対の把持爪６ａの内側に入ったところでチャック６の下方への移動を停止し、一対の把持爪６ａを閉動作させる。この把持爪６ａの閉動作によりチャック６は部品２を把持する。この後、チャック６を上方に移動させて把持した部品２がシュート５の内面や他の部品２に横方向から当たらないようにして当該把持した部品２をシュート５から引き上げる。以上の上下移動を把持側往復移動という。なお、チャック６の把持爪６ａは、モータ或は空圧シリンダなどの動作源（図示せず）によって開閉される。
【００１８】
部品２の把持を解除する際には、部品２が製品本体４の穴４ａの直上に位置した状態で、チャック６を下方に移動させ、部品２の下部が製品主体４の穴４ａ内に挿入されたところでチャック６の下方への移動を停止し、一対の把持爪６ａを開動作させる。この把持爪６ａの開動作によりチャック６は部品２の把持を解除する。この後、把持爪６ａが製品主体４の穴４ａ内に挿入された部品２に当たらないように、チャック６を上方に移動させる。以上を把持解除側往復移動という。
【００１９】
ところで、第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０は水平方向に対して４５度傾いている。つまり、チャック６が部品２を把持し、或いは把持を解除する際に必要な当該チャック６の上下移動方向および部品２を搬送元であるシュート５の先端部上方から搬送先である組立位置にある製品主体４の上方まで搬送するために必要なチャック６の水平方向移動に対し、第１軸および第２軸が異なる方向になっているのである。このため、チャック６を上下方向に移動させたり、チャック６を横方向（水平方向）に移動させたりするには、スライダー９或いはホルダー１１を単独で第１軸方向或いは第２軸方向に移動させるのではなく、両方を同時に第１軸方向および第２軸方向に移動させる。
【００２０】
このことを詳述する。まず、スライダー９およびホルダー１１は、実際には第１軸および第２軸に沿って右上方向、左下方向および右下方向、左上方向に移動するが、以下では、右上方向と右下方向の移動を単に右方向の移動と称し、左下方向と左下方向の移動を単に左方向の移動と称することとする。
【００２１】
チャック６を垂直上方に移動させるには、図５（ａ）に示すように、第１軸駆動機構１３によりスライダー９（第２軸ガイド１０）を右方向に移動させながら、スライダー９と同速度で第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を左方向に移動させる。チャック６を右方向に水平移動させるには、図５（ｂ）に示すように、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を右方向に移動させながら、スライダー９と同速度で第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を右方向に移動させる。チャック６を垂直下方に移動させるには、図５（ｃ）に示すように、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を左方向に移動させながら、スライダー９と同速度で第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を右方向に移動させる。更に、チャック６を左方向に水平移動させるには、図５（ｄ）に示すように、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を左方向に移動させながら、スライダー９と同速度で第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を左方向に移動させる。
【００２２】
次に、部品２を搬送元であるシュート５から搬送先である組立位置にある製品主体４まで搬送して当該製品主体４に組み付ける場合の作用を説明する。まず、チャック６がシュート５の先端部にある部品２の真上にある状態から、チャック６を垂直下方に移動させるべく、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を左方向に移動させると同時に、第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を右方向に移動させる。そして、チャック６は、図６にＰ１で示す下降位置で停止したところで、図７（ａ）に示すように、一対の把持爪６ａを閉じて部品２を把持する。この間、スライダー９およびホルダー１１は、停止から加速して定速移動に移り減速して停止するが、第２軸ガイド１０およびホルダー１１が常に同速度で移動することによってチャック６は垂直下方に直線移動する。
【００２３】
部品２の把持後、チャック６を直上の図６に示す所定位置Ｐ２に向けて上方へ直線移動させるべく、第１軸駆動機構１３によりスライダー９を右方向に移動させると同時に、第２軸駆動機構１４によりホルダー１１を左方向に移動させる（図７（ｂ）参照）。このときも、スライダー９およびホルダー１１は、停止−加速−定速移動するが、その間、スライダー９およびホルダー１１が同速度で移動することによってチャック６は垂直上方に直線移動する。
【００２４】
チャック６が所定位置Ｐ２から所定距離だけ下方のＰｄ２位置まで上昇したところで、第１軸駆動機構１３のモータ２０をそのまま定速回転に維持しながら、第２軸駆動機構１４のモータ２１を減速させてホルダー１１の右移動を一定の減速度で減速させ、そして、停止したと同時にモータ２１を逆回転方向に一定の加速度で加速させる。すると、スライダー９が定速度で右方向に移動するも、ホルダー１１の左方向移動が減速して停止し、直ちに右方向移動に転じて加速してゆくため、チャック６は、図６に示すようにＰｄ２位置から円弧状軌跡を描きながら右方向移動へと転換してゆく。
【００２５】
そして、第２軸駆動機構１４のモータ２１が第１軸駆動機構１３のモータ２０と同速度（ホルダー１１が第２軸ガイド１０と同速度）になったところで、第２軸駆動機構１４のモータ２１を定速回転に切り換える。すると、チャック６は、上記位置Ｐ２から所定距離水平に右方向へ隔たった位置Ｐｒ２で右方向の水平移動に転じ、組立位置にある製品主体４の穴４ａの直上位置Ｐ３に向かって水平に移動してゆくようになる（図７（ｃ），（ｄ）参照）。
【００２６】
右方向への水平移動によってチャック６が位置Ｐ３より所定距離手前（左方）の位置Ｐｌ３に達すると、今度は、第２軸駆動機構１４のモータ２１をそのまま定速回転に維持しながら、第１軸駆動機構１３のモータ２０を減速させて第２軸ガイド１０の右移動を一定の減速度で減速させ、停止したと同時にモータ２０を逆回転方向に一定の加速度で加速させる。すると、ホルダー１１が定速度で右方向に移動するも、スライダー９の右方向移動が減速して停止し、直ちに左方向移動に転じて加速してゆくため、チャック６は位置Ｐｌ３から円弧状軌跡を描きながら下方向移動へと方向転換してゆく。そして、ホルダー１１がスライダー９と同速度になったところで、第２軸駆動機構１４のモータ２１を第１軸駆動機構１３のモータ２０と同速の定速回転に切り換える。このため、チャック６は、上記位置Ｐ３から所定距離下方向へ隔たった位置Ｐｄ３で鉛直下方へと直線移動してゆくようになる（図７（ｅ）参照）。
【００２７】
その後、両モータ２０，２１を減速させる。これによりチャック６が部品２を製品主体４の穴４ａ内へゆっくりと挿入してゆくようになる。そして、チャック６が部品２を穴４ａ内に挿入し終える位置Ｐ４に達すると、両モータ２０，２１が停止し、従ってチャック６が最下降位置Ｐ４で停止する。次にチャック６は、把持爪６ａを開き、部品２の把持を解除する（図７（ｆ）参照）。
【００２８】
その後、前述したと同様にしてチャック６が垂直上方に移動して部品２から離れてゆく。位置Ｐｄ３に達したところで、第１軸駆動機構１３のモータ２０を減速し停止したら直ちに逆方向に回転させ、且つ加速させる。これにより、チャック６が位置Ｐｄ３から位置Ｐｌ３に向かって円弧を描きながら移動し、位置Ｐ１３で第１軸駆動機構１３のモータ２０が第２軸駆動機構１４のモータ２１と定速で回転することから、チャック６が位置Ｐ２に向かって左方に水平移動してゆくようになる。
【００２９】
左方向への水平移動によってチャック６が位置Ｐ２より所定距離手前（右方）の位置Ｐｒ２に達すると、今度は、第１軸駆動機構１３のモータ２０をそのまま定速回転に維持しながら、第２軸駆動機構１４のモータ２１を減速させてホルダー１１の左移動を一定の減速度で減速させ、停止したと同時にモータ２１を逆回転方向に一定の加速度で加速させる。すると、スライダー９が定速度で左方向に移動するも、ホルダー１１の左方向移動が減速して停止し、直ちに右方向移動に転じて加速してゆくため、チャック６は位置Ｐｒ２から円弧状軌跡を描きながら下方向移動へと方向転換してゆく。そして、第１軸駆動機構１３のモータ２０と同速度になったところで、モータ２１を定速回転に切り替えて移動に切り替える。このため、チャック６は、上記位置Ｐ２から所定距離下方向へ隔たった位置Ｐｄ２で鉛直下方へと移動してゆくようになる。
【００３０】
その後、両モータ２０，２１を減速させ、これによりチャック６が一対の把持爪６ａ内にシュート５の先端にある部品２を入り込ませるようにゆっくりと下降し、Ｐ１に位置したところで両モータ２０，２１の停止により停止する。以後、前述したと同様にして部品２をシュート５から引き上げて製品主体４へと搬送する動作に移行する。
【００３１】
以上の部品２を位置Ｐ１で把持してから位置Ｐ４で部品の把持を解除するまでのスライダー９およびホルダー１１の移動方向と移動速度とを示すと、図８（ａ）および（ｂ）のようになる。この図８（ａ）および（ｂ）から明らかなように、スライダー９（モータ２０）は、位置Ｐ１から位置Ｐｌ３と位置Ｐｄ３の中間（モータ２０の回転方向が切り替る時）までの間は、右方向移動であり、一方、ホルダー１１（モータ２１）は、位置Ｐｄ２とＰｒ２の中間（モータ２１の回転方向が切り替る時）から位置Ｐ４までの間は、右方向移動である。このため、第２軸ガイド１０、ホルダー１１が停止することなく移動し続けることができる距離が長くなり、従って、最高速度で定速度移動できる区間が長くなる。
【００３２】
しかも、スライダー９およびホルダー１１の同時移動によってチャック６を上下動させ、水平移動させるので、第１軸ガイド８と第２軸ガイド１０とが直交する本実施形態では、チャック６の定速移動速度としてはスライダー９およびホルダー１１の速度の約１．４倍となる。
その上、チャック６により部品２を把持してから把持を解除するまでの間に、チャック２は方向転換するが、その方向転換のための第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速加速回数が多いと、部品２の搬送に要する時間が長くなるが、本実施形態では、方向転換のための第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速加速回数は、回と少ない。
【００３３】
ここで、方向転換のための第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速加速回数には、部品２を把持した後のチャック６の上昇時の加速および部品２の把持解除のためのチャック６の下降時の減速も方向転換として数え、また、第２軸ガイド１０およびホルダー１１が同時に加減速する場合には１回として数える。
この方向転換のための第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速加速回数の数え方を本実施形態に該当させると、チャック位置Ｐ１から上昇する際の第２軸ガイド１０およびホルダー１１の同時加速、位置Ｐｄ２から位置Ｐｒ２までの間のホルダー１１の減速加速、位置Ｐｌ３から位置Ｐｄ３までの間のスライダー９の減速加速、位置Ｐ４まで下降する際の第２軸ガイド１０またはホルダー１１の減速の合計４回となる。
【００３４】
これに対し、従来装置では、６回である。この従来装置において、単独での加減速回数が６回であることについて、図８（ｃ），（ｄ−１）および（ｄ−２）により説明する。まず、図８（ｃ）は従来装置を示しており、基体１０１に、ホルダー１０２が垂直方向のＪ２軸に沿って移動可能に設けられ、ホルダー１０２に取り付けられた水平アーム１０３に、スライダー１０４がＪ１軸で示す水平方向に沿って移動可能に設けられ、スライダー１０４にチャック１０５を取り付けたチャック取付脚１０６が取り付けられている。そして、チャック１０５は、図８（ｄ−１）に示すように、位置Ｐ１で部品１０７を把持した後、位置Ｐ２まで垂直に上昇して停止し、位置Ｐ２から水平右方向に移動して位置Ｐ３で停止し、その後、位置Ｐ３から垂直に下降して位置Ｐ４で停止し、部品１０５の把持を解除する。
【００３５】
このＰ１−Ｐ２−Ｐ３−Ｐ４の軌跡を辿る場合のホルダー１０２とスライダー１０４の移動方向と移動速度は図８（ｄ−２）のようになる。なお、図８（ｄ−２）では、ホルダー１０２をＪ２で示し、スライダー１０４をＪ１で示した。この図８（ｄ−２）から、ホルダー１０２の単独での加速および減速は合計４回、スライダー１０４の単独での加速および減速は合計２回で、前述した方向転換のためのホルダー１０２またはスライダー１０４の減速加速回数は、６回であることが分かる。
【００３６】
図８（ｃ）の従来装置であっても、ホルダー１０２が位置Ｐ１まで上昇する途中の位置Ｐｄ２で、ホルダー１０２が上方移動を減速すると同時に、スライダー１０４が水平右方向に加速移動し始め、スライダー１０４が位置Ｐ３に至る途中の位置Ｐｌ３で減速すると同時に、ホルダー１０２が下方向に加速移動し始めるというように動作させると、チャック１０５の移動軌跡は図８（ｅ−１）のようになる。
【００３７】
そして、このときのホルダー１０２とスライダー１０４の移動方向と移動速度は図８（ｅ−２）のようになる。この図８（ｅ−２）から、ホルダー１０２（Ｊ２で示す）とスライダー１０４（Ｊ１で示す）のうち、前述した方向転換のためのホルダー１０２またはスライダー１０４の減速加速回数は、位置Ｐ１から位置Ｐｄ２に向かって上昇する際の水平アーム１０２の加速時と、Ｐｄ２からＰｒ２までのホルダー１０２とスライダー１０４が同時に減速加速する時と、Ｐｌ３からＰｄ３までのスライダー１０４とホルダー１０２とが同時に減速加速する時と、位置Ｐ４に向ってスライダー１０４が下方に減速移動する時の４回である。
【００３８】
しかしながら、位置Ｐｄ２からＰｒ２までの間、および位置Ｐｌ３から位置Ｐｄ３までの間でのホルダー１０２とスライダー１０４の加減速度は、チャック１０７に円弧状軌跡を取らせる関係で小さく設定される上、ホルダー１０２の垂直移動距離、スライダー１０４の水平移動距離は短いので、高速度での定速移動距離が短く、したがって、部品１０７の搬送に要する時間が長くなる。
【００３９】
これに対し、本実施形態では、位置Ｐ１から位置Ｐ４までの間で、ホルダー１１とスライダー９のうちの一方しか加速、減速しない時期は４回で、しかも、ホルダー１１とスライダー９の連続移動距離は長いので、結果として、部品２の搬送の所要時間を短縮できるものである。
【００４０】
（第２の実施形態）
図９は本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態は、上述の第１の実施形態において、部品２を把持するときのチャック６の位置を第１位置Ａ１、部品２を把持した後に垂直上方へと移動し、そして、水平方向へと方向転換するために垂直上方への直線移動から円弧状移動に移るときのチャック６の位置（Ｐｄ２に相当：把持側復移動の終点）を第２位置Ａ２、把持した部品２を製品主体４の穴４ａに挿入するために、円弧状移動から垂直下方への直線移動に移るときのチャック６の位置（Ｐｄ３に相当：把持解除側復移動の始点）を第３位置Ａ３、把持を解除する位置を第４位置Ａ４としたとき、これら第１位置Ａ１〜第４位置Ａ４を結んでできる四辺形Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を仮定し、この四辺形の２つの対角線のうち、第１位置Ａ１と第３位置Ａ３とを結ぶ対角線Ｄ１と平行となるように第１軸ガイド８の傾きを設定し、第２位置と第４位置とを結ぶ対角線と平行となるように第２軸ガイド１０の傾きを設定したものである。
このようにすると、部品２を搬送元から搬送先まで搬送するためのスライダー９とホルダー１１の移動距離が最短に近いものとすることができ、より短時間で部品２を把持して製品主体４に組み付けることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
図１０は本発明の第３の実施形態を示す。これは、チャック６の上下方向の移動距離が部品２を把持して上昇するときの上方への移動距離と、把持した部品２を製品主体４に向って降ろすときの下方への移動距離とが異なる場合に対応したもので、この場合も上記第２の実施形態と同様の四辺形Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を仮定し、その２つの対角線に平行となるように第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０を交差させたものである。
【００４２】
（第４の実施形態）
図１１および図１２は本発明の第４の実施形態を示す。これは、基体７に対する第１軸ガイド８の交差角、第１軸ガイド８に対する第２軸ガイド１０の交差角、第２軸ガイド１０に対するチャック支持脚１２の交差角を可変にしたものである。
即ち、基体７に角度設定用の例えばステッピングモータからなる第１のモータ２２が取り付けられ、この第１のモータ２２の回転軸２２ａに第１軸ガイド８が取り付けられている。従って、第１のモータ２２の回転角度を適宜選択することによって基体７に対する第１軸ガイド８の交差角を自在に変えることができる。
【００４３】
スライダー９に角度設定用の例えばステッピングモータからなる第２のモータ２３が取り付けられ、この第２のモータ２３の回転軸２３ａに第２軸ガイド１０が取り付けられている。従って、第２のモータ２３の回転角度を適宜選択することによって第１軸ガイド８に対する第２軸ガイド１０の交差角を自在に変えることができる。
【００４４】
更に、ホルダー１１に角度設定用の例えばステッピングモータからなる第３のモータ２４が取り付けられ、この第３のモータ２４の回転軸２４ａにチャック支持脚１２が取り付けられている。従って、第３のモータ２４の回転角度を適宜選択することによって第２軸ガイド１０に対するチャック支持脚１２の交差角を自在に変えることができる。
【００４５】
このようなものであれば、第２実施例および第３実施例に示す四辺形Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４がいかなる形であっても、その対角線と平行となるように第１軸ガイド８および第２軸ガイド１０の角度を調節でき、且つチャック支持脚１２も垂直下方を向くようにしてチャック６の把持、把持解除動作に支障が生じないようにすることができる。
【００４６】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
把持側往復移動方向と把持解除側往復移動方向とは平行（同一方向）でなくとも良い。
第１軸ガイド８およびホルダー１１を共に水平面内で移動するように構成しても良い。
第１軸駆動機構１３、第２軸駆動機構１４は、ボールねじ機構に限られない。
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１は搬送装置、２は部品（搬送対象物）、６はチャック、７は基体、８は第１軸ガイド、９はスライダー、１０は第２軸ガイド、１１はホルダー、１３は第１軸駆動機構、１４は第２軸駆動機構を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸ガイドと、
前記第１軸ガイドに第１軸方向に移動可能に支持された第２軸ガイドと、
前記第２軸ガイドを前記第１軸方向に移動させる第１軸駆動機構と、
前記第２軸ガイドに前記第１軸方向と交差する第２軸方向に移動可能に支持され、搬送対象物を把持するチャックが取り付けられるホルダーと、
前記ホルダーを前記第２軸方向に移動させる第２軸駆動機構と、を具備し、
前記チャックが前記搬送対象物の搬送元にある前記搬送対象物を把持するために前記搬送元に置かれている前記搬送対象物に接近する往移動および前記把持対象物を把持して前記搬送元から離れる復移動からなる把持側往復移動方向と、前記チャックが把持した前記搬送対象物を前記搬送元から搬送先に向かって搬送するための搬送移動方向と、前記チャックが前記搬送対象物を前記搬送先に置くために当該搬送先に接近する往方向および前記把持対象物の把持を解除して前記搬送先から離れる復移動からなる把持解除側往復移動方向と、のそれぞれに対し、前記第１軸方向および前記第２軸方向が異なる方向となるように定め、
前記チャックが前記搬送元で前記搬送対象物を把持してから前記搬送先で前記搬送対象物の把持を解除するまでの前記ホルダーの移動を、前記第１軸駆動機構による前記第２軸ガイドの前記第１軸方向への移動と前記第２軸駆動機構による前記ホルダーの前記第２軸方向への移動とを合成することによって行わせることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記ホルダーの移動軌跡において、前記チャックが前記搬送元の前記把持対象物を把持するときの第１位置と、前記搬送元で前記チャックが前記搬送対象物を把持して前記復移動する際の当該復移動の終点となる第２位置と、前記チャックが前記搬送先に前記搬送対象物を置くために当該搬送先に接近する前記往移動の始点となる第３位置と、前記チャックが前記搬送先に前記搬送対象物を置いて把持を解除する第４位置とを結んで構成される四辺形の２本の対角線のうち、前記第１位置と前記第３位置とを結ぶ対角線に対して前記第１軸方向が平行となり、前記第２位置と前記第４位置とを結ぶ対角線に対して前記第２軸方向が平行となるように構成してなる請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記第１軸ガイドを支持するための基体を備え、
前記基体に対して前記第１軸ガイドを傾斜角調整可能に設け、前記第１軸ガイドに対し前記第２軸ガイドを傾斜角調整可能に設け、前記第２軸ガイドに対して前記ホルダーを傾斜角調整可能に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の搬送装置。
【請求項１】
第１軸ガイドと、
前記第１軸ガイドに第１軸方向に移動可能に支持された第２軸ガイドと、
前記第２軸ガイドを前記第１軸方向に移動させる第１軸駆動機構と、
前記第２軸ガイドに前記第１軸方向と交差する第２軸方向に移動可能に支持され、搬送対象物を把持するチャックが取り付けられるホルダーと、
前記ホルダーを前記第２軸方向に移動させる第２軸駆動機構と、を具備し、
前記チャックが前記搬送対象物の搬送元にある前記搬送対象物を把持するために前記搬送元に置かれている前記搬送対象物に接近する往移動および前記把持対象物を把持して前記搬送元から離れる復移動からなる把持側往復移動方向と、前記チャックが把持した前記搬送対象物を前記搬送元から搬送先に向かって搬送するための搬送移動方向と、前記チャックが前記搬送対象物を前記搬送先に置くために当該搬送先に接近する往方向および前記把持対象物の把持を解除して前記搬送先から離れる復移動からなる把持解除側往復移動方向と、のそれぞれに対し、前記第１軸方向および前記第２軸方向が異なる方向となるように定め、
前記チャックが前記搬送元で前記搬送対象物を把持してから前記搬送先で前記搬送対象物の把持を解除するまでの前記ホルダーの移動を、前記第１軸駆動機構による前記第２軸ガイドの前記第１軸方向への移動と前記第２軸駆動機構による前記ホルダーの前記第２軸方向への移動とを合成することによって行わせることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記ホルダーの移動軌跡において、前記チャックが前記搬送元の前記把持対象物を把持するときの第１位置と、前記搬送元で前記チャックが前記搬送対象物を把持して前記復移動する際の当該復移動の終点となる第２位置と、前記チャックが前記搬送先に前記搬送対象物を置くために当該搬送先に接近する前記往移動の始点となる第３位置と、前記チャックが前記搬送先に前記搬送対象物を置いて把持を解除する第４位置とを結んで構成される四辺形の２本の対角線のうち、前記第１位置と前記第３位置とを結ぶ対角線に対して前記第１軸方向が平行となり、前記第２位置と前記第４位置とを結ぶ対角線に対して前記第２軸方向が平行となるように構成してなる請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記第１軸ガイドを支持するための基体を備え、
前記基体に対して前記第１軸ガイドを傾斜角調整可能に設け、前記第１軸ガイドに対し前記第２軸ガイドを傾斜角調整可能に設け、前記第２軸ガイドに対して前記ホルダーを傾斜角調整可能に設けたことを特徴とする請求項１または２記載の搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２０８７０２（Ｐ２０１０−２０８７０２Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３３７７（Ｐ２００９−５３３７７）
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月６日（２００９．３．６）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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