搬送装置
【課題】ワークの重量を有効に利用してコストの低減を図るものでありながら、前進端及び後進端に達した台車部を衝撃の非常に小さい状態で停止させることができる搬送装置を提供する。
【解決手段】ワーク載置部５を有し搬送経路に沿って前進・後進移動可能な台車部４と、載置部５にワークを積載したとき、該ワークの重量を利用して台車部５を前進移動させる力に変換する前進移動力発生手段と、台車部５にワイヤー１６を介して連繋され台車部５の前進移動に伴って上昇されるウエイト６と、載置部５からワークを降ろしたとき、ウエイト６が下降する際の位置エネルギーを用いて台車部４を後進移動させる力に変換する後進移動力発生手段と、ウエイト６の上昇時にウエイト総重量を段階的に増加し、下降時にウエイト総重量を段階的に減少するウエイト総重量可変機構７と、を備えている。
【解決手段】ワーク載置部５を有し搬送経路に沿って前進・後進移動可能な台車部４と、載置部５にワークを積載したとき、該ワークの重量を利用して台車部５を前進移動させる力に変換する前進移動力発生手段と、台車部５にワイヤー１６を介して連繋され台車部５の前進移動に伴って上昇されるウエイト６と、載置部５からワークを降ろしたとき、ウエイト６が下降する際の位置エネルギーを用いて台車部４を後進移動させる力に変換する後進移動力発生手段と、ウエイト６の上昇時にウエイト総重量を段階的に増加し、下降時にウエイト総重量を段階的に減少するウエイト総重量可変機構７と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば機械部品や製品などの各種のワークを一定の場所で移載した後、加工ステーションや出荷ステーション等の所定の場所に向けて次々と搬送する場合に用いられる搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを一定の場所から所定の場所に搬送する搬送装置としては、一般的に、モータ等の駆動源を備えたコンベア装置あるいは自走式無人搬送車が使用されているが、これら一般的な搬送装置の場合は、駆動源を稼動させるための電力が必要である。特に、大きな重量を持つワークを搬送させるには、そのワーク重量に見合ったパワーを持つ大型で且つ高出力の駆動源を要し、それに伴い消費電力も増加するために、イニシャルコストのみならずランニングコストの増大は避けられない。また、大型で且つ高出力の駆動源を用いることは、搬送現場の環境保全にも十分な配慮が必要となり、消費電力が大きいことと相俟って、環境に好ましくない負荷を与えることにもなる。
【０００３】
このような一般的な搬送装置に代わるものとして、従来、ワークの重量を動力源に有効に利用してワークを搬送させるように構成した搬送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１で提案されている搬送装置は、ワークの重量を動力源に利用して台車部を前進移動させると共に、その台車部の前進移動時に、バネやスプリングバランサ等の弾性体を伸張させてエネルギーを蓄積させ、その蓄積されたエネルギーにより台車部を後進移動させるように構成されたものである。
【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、上記した従来の搬送装置は、単純にワークの重量を利用してワークを積載した台車部を前進移動させるものであるため、台車部の移動速度は、重力加速度に比例して加速増大され、前進端に達したときに最高速度となって、固定ストッパーに激しく衝突して停止する。その結果、停止時の衝撃が非常に大きく、傷つきやすいワークの搬送には適用しにくいだけでなく、停止時の衝撃により台車部のワーク載置部からワークが落下して破損したり、付近の作業者にぶつかったりする不都合がある。また、激しい衝突を繰り返すことで固定ストッパーや台車部自体も破損したり不具合を発生したりしやすい。更に、それら不都合や不具合の影響で搬送の中断や度重なる補修等のメンテナンスの必要性から生産性の低下にも繋がりやすい。
【０００６】
また、ワークを降ろした後の台車部の後進移動を、バネやスプリングバランサ等の弾性体に蓄積させたエネルギーで行うものであるため、台車部の移動速度を、ワークを積載したときの台車部の前進移動速度が最適になるように設定した場合、ワークを降ろした後の蓄積されたエネルギーは過大となり、台車部が後進端に達した（戻った）とき、固定ストッパーに激しく衝突し、その結果、固定ストッパーや台車部を破損したり不具合を発生したりしやすい。特に、弾性体に蓄積されるエネルギーは、変位量の二乗に比例して非常に大きくなるため、後進移動時において台車部が後進端に達したとき、固定ストッパーに激しく衝突するといった不具合の発生は避けられない。
【０００７】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ワークの重量を有効に利用してコストの低減を図るものでありながら、前進端及び後進端に達した台車部を衝撃の非常に小さい状態で停止させることができる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】
【０００８】
上記目的を達成するために案出された本発明に係る搬送装置は、ワーク載置部を有し、搬送経路に沿って前進・後進移動可能な台車部と、前記載置部にワークを積載したとき、該ワークの重量を、前記台車部を前進移動させる力に変換する前進移動力発生手段と、前記台車部にワイヤーを介して連繋され、台車部の前進移動に伴って上昇されるウエイトと、前記載置部からワークを降ろしたとき、前記ウエイトが下降する際の位置エネルギーを、前記台車部を後進移動させる力に変換する後進移動力発生手段と、前記ウエイトの上昇時においてウエイト総重量を段階的に増加し、下降時においてウエイト総重量を段階的に減少するウエイト総重量可変機構と、を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
上記のごとき特徴構成を有する本発明によれば、載置部にワークを積載した状態で台車部を前進移動させる場合はワークの重量を有効に利用し、また、載置部からワークを降ろした状態で台車部を後進移動させる場合は台車部の前進移動時に上昇されるウエイトの位置エネルギーを有効に利用して、ワークをモータ等の駆動源を使用しないで次々と搬送させることができるので、イニシャルコスト及びランニングコストの低減が図れるだけでなく、環境に与える負荷も低減することができる。
【００１０】
しかも、ワークの重量を利用する台車部の前進移動時には、台車部の前進移動に伴って上昇されるウエイトの総重量を段階的に増加させることにより、台車部の前進移動速度を重力加速度に比例して加速させることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能で、前進端においては最低の速度に制御することができる。また、ワークを降ろした後にウエイトの位置エネルギーを利用する台車部の後進移動時には、台車部の後進移動に伴って下降されるウエイトの総重量を段階的に減少させることにより、台車部の後進移動速度をウエイトの位置エネルギーの大きさに比例して加速させることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能で、位置エネルギーが最大となっている後進端で最大の位置エネルギーとなっていることから、台車部の後進移動の起動はスムーズに行うことができるだけでなく、後進端においては最低の速度に制御することができる。
従って、前進端及び後進端において台車部が固定ストッパーに激しく衝突することによる衝撃を非常に小さくすることができ、傷つきやすいワークの搬送にも好適に使用することができると共に、停止時にワーク載置部からワークが不測に落下して破損したり、付近の作業者にぶつかったりする不都合や、激しい衝突を繰り返すことで固定ストッパーや台車部自体が破損したり不具合を発生したりすることを十分に抑制することができるという効果を奏する。
【００１１】
本発明に係る搬送装置において、請求項２に記載のように、前記載置部は、前記台車部に対して昇降可能に構成され、前記台車部には、載置部の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部を介して正逆方向に回転駆動される回転体が設けられており、前記前進移動力発生手段は、上昇位置に位置する前記載置部にワークを積載したとき、該ワーク重量により下降する前記載置部の下降動作を、前記駆動伝達部を介して前記回転体の前進移動方向の回転動作に変換する手段であり、且つ、前記後進移動力発生手段は、下降位置に位置する前記載置部からワークを降ろしたとき、前記ウエイトの位置エネルギーにより前記載置部を上昇させると共にその上昇動作を、前記駆動伝達部を介して前記回転体の後進移動方向の回転動作に変換する手段であることが好ましい。
この場合は、載置部にワークを積載したときと、載置部からワークを降ろしたときとにおける重量変化に伴う載置部の昇降動作を、台車部に設けられた回転体の正方向又は逆方向の回転動作に変換することができるので、台車部の前進移動と後進移動との切り換えを両移動端において適切且つ合理的に行うことができる。
【００１２】
特に、上記のように、載置部にワークを積載したときと、載置部からワークを降ろしたときとにおける重量変化に伴う載置部の昇降動作により、台車部に設けられた回転体の回転動作を正逆方向に変換する手段を備えた搬送装置において、請求項３に記載のように、前記載置部の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部の回転部材は、前記回転体よりも小径であり、これら径の異なる回転部材と回転体とが同心で一体回転可能に構成されていることが好ましい。
この場合は、前記回転部材と回転体との径の比を変更することによって、台車部に対する載置部の昇降量を少なく抑えつつ、前進端から後進端までの距離、つまり、ワーク搬送距離を十分に延ばすことができる。
【００１３】
また、本発明に係る搬送装置において、請求項４に記載のように、前記台車部が前進・後進移動する搬送経路は、前進方向側ほど低く位置するような傾斜経路に構成されており、前記前進移動力発生手段は、前記台車部の載置部にワークを積載したとき、そのワークの重量と傾斜搬送経路の傾斜角度により、台車部を前進移動させる力に変換する手段であることが好ましい。
この場合は、傾斜搬送経路の傾斜角度を大きくとることによって、搬送対象のワークが軽量なものであっても、そのワークの重量を利用しての搬送を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例に係る搬送装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】第１実施例に係る搬送装置の全体構成を示す平面図である。
【図３】第１実施例に係る搬送装置の全体構成を示す側面図である。
【図４】第１実施例に係る搬送装置における台車部の詳細な構成を示す要部の拡大正面図である。
【図５】第１実施例に係る搬送装置における台車部の詳細な構成を示す要部の拡大側面図である。
【図６】第１実施例に係る搬送装置におけるウエイト総重量可変機構の詳細な構成を示す要部の拡大側面図である。
【図７】第１実施例に係る搬送装置における台車部の前進移動時（ワーク搬送時）の動作を説明する要部の拡大正面図である。
【図８】第１実施例に係る搬送装置における台車部の前進移動時（ワーク搬送時）のウエイト総重量の変化状況を説明する要部の概略側面図である。
【図９】第１実施例に係る搬送装置における台車部の後進移動時の動作を説明する要部の拡大正面図である。
【図１０】第１実施例に係る搬送装置における台車部の後進移動時のウエイト総重量の変化状況を説明する要部の概略側面図である。
【図１１】本発明の第１実施例に係る搬送装置によるウエイト総重量の変化に基づく台車部の走行推力の変化特性の一例を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２実施例に係る搬送装置の全体概略構成を示す正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
＜第１実施例＞
図１は本発明の第１実施例に係る搬送装置の全体構成を示す正面図、図２は同搬送装置の全体構成を示す平面図、図３は同搬送装置の全体構成を示す側面図である。また、図４及び図５は同搬送装置における台車部の詳細な構成を示す要部の拡大正面図及び側面図であり、図６は同搬送装置におけるウエイト総重量可変機構の詳細な構成を示す要部の拡大側面図である。
【００１６】
第１実施例の搬送装置１は、架台２と、該架台２の上端部において水平面に沿って一定長さの搬送経路を形成するレール３と、該レール３上に転載されて前進・後進移動可能な台車部４と、該台車部４に対して昇降可能なワーク載置部５と、台車部４の前進移動に伴って上昇するウエイト６と、載置部５にワークＷが積載されたとき、該ワークＷの重量を、台車部４を前進移動させる力に変換する前進移動力発生手段（後述する）と、ワーク載置部５からワークＷを降ろしたとき、前記ウエイト６が下降する際の位置エネルギーを、台車部４を後進移動させる力に変換する後進移動力発生手段（後述する）と、ウエイト総重量可変機構７と、を備えている。
【００１７】
架台２は、図３に示すように、一対の接地支柱２ａ，２ａをその上端部、中間部及び下端部において横桟２ｂにより固定連結してなる枠部材２Ａの二つを、ワーク搬送方向の両端部付近に互いに平行に配置し、これら二つの枠部材２Ａ，２Ａの上端部間に亘って水平部材２Ｂを掛け渡し固定連結することによって、図１に示すような略門型に構成されている。なお、架台２を構成する二つの枠部材２Ａ，２Ａにおける一対の接地支柱２ａ，２ａの下端部には、それぞれ高さ調節用のジャッキ２ｃ，２ｃが取り付けられている。
【００１８】
前記レール３は、架台２を構成する水平部材２Ｂに固定されて水平面に沿って一定長さの搬送経路を形成している。該レール３による搬送経路の両端部、即ち、台車部４の前進端及び後進端に対応する水平部材２Ｂの側面部には、それぞれ台車部４と当接して台車部４の移動を停止させる固定ストッパー２２，２３が設けられている。
【００１９】
前記台車部４は、図４及び図５に明示するように、架台２における水平部材２Ｂの幅方向両側に配置される一対の板部材４Ａ，４Ａと、この一対の板部材４Ａ，４Ａ同士をワーク搬送方向の両端部において固定連結する固定軸４Ｂと、これら固定軸４Ｂの軸心周りに回転可能に支持され前記レール３に転載されるローラ４Ｃと、前記水平部材２Ｂの下端部の両側角部にそれぞれ摺接して転動する振止め用ローラ４Ｄ，４Ｄとを有している。また、この台車部４における一対の板部材４Ａ，４Ａの上端部には、ワーク載置部５の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部としての回転部材８と、この回転部材８の回転を介して正逆方向に回転駆動される回転体９と、が共通軸１０を介して一体回転可能に枢支保持されている。前記回転部材８は、回転体９よりも小径に構成されており、これら回転部材８及び回転体９は共に後述するワイヤーを巻き取り・繰り出し可能な周溝付きドラム状に形成されている。
【００２０】
前記ワーク載置部５は、ワークＷを搬入・搬出可能なローラコンベア１１を設置している載置部本体５Ａと、該載置部本体５Ａの中央部から上方に延設された吊り部材５Ｂと、該吊り部材５Ｂの上端部に固定連結されて台車部４における一対の板部材４Ａ，４Ａの外側に沿わせて上方に延設された一対の棒状部材５Ｃ，５Ｃと、該一対の棒状部材５Ｃ，５Ｃの上端部を互いに連結する連結部材５Ｄと、から構成されている。この載置部５における一対の棒状部材５Ｃ，５Ｃの外周面には、台車部４における一対の板部材４Ａ，４Ａに支承された上下複数個（図面上では３個で示す）の案内ローラ１２，１２がワーク搬送方向の両側から接触されており、これら案内ローラ１２，１２による一対の棒状部材５Ｃ，５Ｃの昇降案内によって、ワーク載置部５は、台車部４に対して直線的に昇降可能に構成されている。
【００２１】
前記ワーク載置部５における連結部材５Ｄの中央部には、前記回転部材８に繰り出し可能に巻き取られているワイヤー１３の端部が係止連結されている。また、前記台車部４における回転体９に繰り出し可能に巻き取られているワイヤー１４の端部が、架台２における水平部材２Ｂの一端部から上方へ突出された突片１５の先端近くに係止連結されている。
【００２２】
また、前記台車部４における一対の板部材４Ａ，４Ａに一端部が係止連結されたワイヤー１６の他端部は、架台２における水平部材２Ｂに固定のブラケット１７に上下軸心周りに回転可能に支承された第１ガイドローラ１８及び架台２における一方の枠部材２Ａに固定のブラケット１９に水平軸心周りに回転可能に支承された第２ガイドローラ２０を経て前記枠部材２Ａの外側を下向きに垂下されており、この垂下されたワイヤー１６の端部に前記ウエイト６が取り付けられている。
【００２３】
以上のような各構成からも明らかなとおり、第１実施例における前進移動力発生手段は、上昇位置（図１の実線で示す位置）にあるワーク載置部４のローラコンベア１１上にワークＷを積載したとき、そのワークＷの重量により下降するワーク載置部４の下降動作が、ワイヤー１３を介して回転部材８に伝達されて該回転部材８と一体の回転体９を正方向（反時計方向）の回転動作、即ち、台車部４を前進移動させる方向の回転動作に変換する手段である。
また、後進移動力発生手段は、下降位置（図１の仮想線で示す位置）にあるワーク載置部４のローラコンベア１１上からワークＷを降ろしたとき、台車部４の前進移動に伴ってワイヤー１６を介して上昇されているウエイト６の位置エネルギーにより上昇するワーク載置部４の上昇動作が、ワイヤー１３を介して回転部材８に伝達されて該回転部材８と一体の回転体９を逆方向（時計方向）の回転動作、即ち、台車部４を後進移動させる方向の回転動作に変換する手段である。
【００２４】
ウエイト総重量可変機構７は、図６に明示するように構成されている。
すなわち、ワイヤー１６を介して昇降されるウエイト６の昇降経路の複数個所（本実施例では３箇所で説明する。）には、３個の分割ウエイト６ａ，６ｂ、６ｃを設置保持可能なウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃが架台２における一方の枠部材２Ａに固定して３段に設けられている。これらウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ上に載置される分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃは、中心部にワイヤー１６の通過用孔６ａ１、６ｂ１，６ｃ１を有すると共に、下方のものほど径が小さく、前記ウエイト６の上端部が最下位の分割ウエイト６ａに嵌合可能、最下位の分割ウエイト６ａの上端部が中間の分割ウエイト６ｂに嵌合可能、中間の分割ウエイト６ｂの上端部が最上位の分割ウエイト６ｃに嵌合可能な筒状の形態に形成されている。
【００２５】
また、各ウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうち、最下位のウエイト支持部２０ａは、最も小径の分割ウエイト６ａを設置保持した状態で前記ウエイト６が通過できる大きさの貫通孔部２０ａ１を有し、中間部のウエイト支持部２０ｂは、中間径の分割ウエイト６ｂを設置保持した状態で前記最小径の分割ウエイト６ａが通過できる大きさの貫通孔部２０ｂ１を有し、最上位のウエイト支持部２０ｃは、最も大径の分割ウエイト６ｃを設置保持した状態で前記中間径の分割ウエイト６ｂが通過できる大きさの貫通孔部２０ｃ１を有している。
【００２６】
上記した分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃの形態及び各ウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの構成によって、ウエイト総重量可変機構７は、前記ウエイト６が上昇するときには、各ウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃに設置保持されている各分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃがウエイト６側に順次移行し且つ嵌合してウエイト総重量を段階的に増加し、且つ、前記ウエイト６が下降するときには、該ウエイト６側から各ウエイト支持部２０ｃ，２０ｂ，２０ａ側に分割ウエイト６ｃ，６ｂ，６ａを順次切り離し設置してウエイト総重量を段階的に減少するように構成されている。
なお、図中２１は、ウエイト昇降用のワイヤー１６が振れないようにするためのワイヤー振れ止めガイド筒である。
【００２７】
次に、上記のように構成された第１実施例の搬送装置１によるワーク搬送の動作について図７ないし図１０を参照して説明する。
通常（搬送開始時）は、台車部４が図１の実線に示すように、固定ストッパー２２に当接して搬送方向の始端位置、即ち、後進端位置（原点位置）に停止されている。このとき、ワーク載置部５は、図１の実線に示すように、台車部４に対して上昇位置に位置していると共に、ウエイト６は、図３及び図６の実線に示すように、最下位位置に降下している。
【００２８】
この状態で、ワーク載置部５のローラコンベア１１上にワークＷを積載すると、図４に示すように、ワークＷの重量によりワーク載置部５が下降し始めてワイヤー１３が矢印Ｄ方向に引っ張られる。このワイヤー１３の引っ張り力により該ワイヤー１３を巻き取っている回転部材８及び該回転部材８と一体回転可能な回転体９がワイヤー１４を巻き取りながら矢印Ｒ１で示す正方向（反時計方向）に回転動作される。これによって、台車部４が矢印Ｘ方向に向けて前進移動されて所定のワーク搬送が行われる。
【００２９】
上述のような台車部４の前進移動に伴って、台車部４に連繋されているワイヤー１６が引っ張られて図８の（ａ）に示すような最下位位置に降下していたウエイト６が上昇し始める。そして、ウエイト６が上昇していく過程において、図８の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、３段のウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃに設置保持されている分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃが順次ウエイト６側に移行されて、ウエイト総重量が段階的（４段階）に増加されることになる。これによって、ワークＷの重量を利用して台車部４を前進移動させるときの速度が重力加速度に比例して加速されることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能である。特に、移動前進端では最低の移動速度に抑え、前進端に達した台車部４を固定ストッパー２３に緩速度で当接させて殆ど衝撃のない状態で停止させることができる。
【００３０】
次に、台車部４が、固定ストッパー２３に当接して搬送方向の終端位置、即ち、前進端位置に停止されたとき、ワーク載置部５は、図１の仮想線に示すように、台車部４に対して下降位置に位置していると共に、ウエイト６は、図３及び図６の仮想線に示すように、ウエイト総重量が最大の状態で最上位位置に上昇している。
【００３１】
この状態で、ワーク載置部５のローラコンベア１１上に積載されているワークＷをローラコンベア１１から降ろすと、図９に示すように、最大のウエイト総重量にあるウエイト６の位置エネルギーにより、ワイヤー１６を介して台車部４が矢印Ｙ方向に引っ張り移動される。この台車部４の移動により回転体９がワイヤー１４を繰り出しながら矢印Ｒ２で示す逆方向（時計方向）に回転動作されると共に、回転部材８がワイヤー１３を巻き取りながら同方向（時計方向）に回転動作される。これによって、ワーク非積載の台車部４が原点位置に向けて後進移動されると同時に、ワーク載置部５が矢印Ｕ方向に向けて上昇される。
【００３２】
上述のような台車部４の後進移動に伴って、台車部４に連繋されているワイヤー１６が弛緩されて図１０の（ａ）に示すような最上位位置に上昇して最大総重量にあったウエイト６が下降し始める。そして、ウエイト６が下降していく過程において、図１０の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、分割ウエイト６ｃ，６ｂ，６ａが順次ウエイト６側からウエイト支持部２０ｃ，２０ｂ，２０ａ側に切り離されて、ウエイト総重量が段階的（４段階）に減少されることになる。これによって、各ウエイト６，６ａ，６ｂ，６ｃの位置エネルギーを利用して台車部４を後進移動させるときの速度が重力加速度に比例して加速されることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能である。特に、移動後進端では最低の移動速度に抑え、後進端に達した台車部４を固定ストッパー２２に緩速度で当接させて殆ど衝撃のない状態で停止させることができる。
【００３３】
以上のように、台車部４の前進移動時及び後進移動時のいずれにおいても、台車部４を重力加速度に比例して加速させることなく、適正な移動速度に制御することが可能であって、前進端及び後進端において台車部４が固定ストッパー２２や２３に激しく衝突することによる衝撃を非常に小さくすることができる。従って、傷つきやすいワークの搬送にも好適に使用することができると共に、停止時にワーク載置部５からワークＷが不測に落下して破損したり、付近の作業者にぶつかったりする不都合や、激しい衝突を繰り返すことで固定ストッパー２２、２３や台車部４自体が破損したり不具合を発生したりすることを抑制することができる。
【００３４】
因みに、図１１は、ワーク載置部５の昇降量（上下変位量）ｄを１００ｍｍ、台車部４の移動距離Ｓｔを１０００ｍｍ、ウエイト６の重量を１．７ｋｇ、各分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃの重量をそれぞれ０．５ｋｇに設定した場合における台車部４の走行推力（Ｎ）（計算値）の変化特性を示すグラフである。
【００３５】
図１１に示すグラフからも明らかなとおり、ワークＷが載置部５に積載され、該ワーク重量を利用して台車部４が前進端に向かって前進移動するときは、ウエイト総重量が１．７ｋｇ→２．２ｋｇ→２．７ｋｇ→３．２ｋｇと段階的に増加することに伴い、走行推力（Ｎ）は、−１７．６４→−１２．７４→−７．８４→−２．９４と順次０に近づく。また、載置部５からワークＷを降ろし、ウエイトの位置エネルギーを利用して台車部４が後進端に向かって後進移動するときは、ウエイト総重量が３．２ｋｇ→２．７ｋｇ→２．２ｋｇ→１．７ｋｇと段階的に減少することに伴い、走行推力（Ｎ）は、１６．６６→１１．７６→６．８６→１．９６と順次０に近づく。
従って、走行推力に比例して変化する台車部４の移動速度は、前進端及び後進端に近付くにつれて段階的に減速されることになり、前進端及び後進端に達した台車部４を、固定ストッパー２２及び２３により衝撃の非常に少ない状態で停止させることが可能となる。
【００３６】
なお、第１実施例の搬送装置１において、回転部材８と回転体９との径の比を変更することにより、ワーク載置部５の昇降量とワーク搬送距離とは任意に設定変更することが可能である。
【００３７】
＜第２実施例＞
図１２は本発明の第２実施例に係る搬送装置の全体概略構成を示す正面図である。第２実施例の搬送装置１は、台車部４とワーク載置部５とを一体化すると共に、架台２を構成する一対の枠部材２Ａ、２Ａの上端部間に亘って掛け渡し固定連結される部材（第１実施例における水平部材２Ｂに相当する）を前進方向側ほど低く位置するように傾斜させ、該傾斜部材により台車部４が前進・後進移動する一定長さの搬送経路を形成するレール３’を構成させたものである。したがって、第２実施例における前進移動力発生手段は、台車部４のワーク載置部５にワークＷを積載したときのワークＷの重量と前記レール３’の傾斜角度θとにより、台車部４を前進移動させる力に変換する手段である。
【００３８】
また、台車部４に連繋され、架台２に設けたブラケット２３に支承されたガイドローラ２４を経て垂下されたワイヤー１６の下端部にウエイト６が取り付けられている。このウエイト６及び分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃ並びにウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ等から構成されるウエイト総重量可変機構７は、第１実施例と同様であるため、同一部材に同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。
【００３９】
上記のように構成された第２実施例の搬送装置１においては、ワーク載置部５にワークＷを積載すると、ワークＷの重量とレール３’の傾斜角度θとにより、台車部４及びワーク載置部５が矢印Ｘ方向に向けて前進移動されて所定のワーク搬送が行われる。
【００４０】
そして、台車部４及びワーク載置部５の前進移動に伴って、台車部４に連繋されているワイヤー１６が引っ張られてウエイト６が上昇し始め、このウエイト６の上昇過程でウエイト総重量が段階的（４段階）に増加されることによって、ワークＷの重量を利用して台車部４及びワーク載置部５を前進移動させるときの速度が重力加速度に比例して加速されることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能である。
【００４１】
また、台車部４が前進端に達し停止された状態でワーク載置部５からワークＷを降ろすと、最大のウエイト総重量にあるウエイト６の位置エネルギーにより、ワイヤー１６を介して台車部４及びワーク載置部５が矢印Ｙ方向に引っ張られて、台車部４及びワーク載置部５が原点位置に向けて後進移動される。
【００４２】
そして、台車部４及びワーク載置部５の後進移動に伴って、台車部４に連繋されているワイヤー１６が弛緩されて最上位位置に上昇して最大総重量にあったウエイト６が下降し始め、このウエイト６の下降過程でウエイト総重量が段階的（４段階）に減少されることによって、各ウエイト６，６ａ，６ｂ，６ｃの位置エネルギーを利用して台車部４を後進移動させるときの速度が重力加速度に比例して加速されることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能である。
【００４３】
以上のように、第２実施例の搬送装置１においても、台車部４の前進移動時及び後進移動時のいずれの場合も、台車部４を重力加速度に比例して加速させることなく、適正な移動速度に制御することが可能であって、前進端及び後進端において台車部４が固定ストッパー２２、２２’に激しく衝突することによる衝撃を非常に小さくすることができる。従って、傷つきやすいワークの搬送にも好適に使用することができると共に、停止時にワーク載置部５からワークＷが不測に落下して破損したり、付近の作業者にぶつかったりする不都合や、激しい衝突を繰り返すことで固定ストッパー２２、２２’や台車部４自体が破損したり不具合を発生したりすることを抑制することができる。
【００４４】
加えて、第２実施例の場合は、台車部４の搬送経路を形成するレール３’の傾斜角度θを大きくすることによって、搬送対象のワークＷが軽量なものであっても、そのワークＷの重量を利用しての搬送を実現することができる。
【００４５】
なお、上記各実施例においては、ウエイト総重量可変機構７として、４個のウエイト６，６ａ，６ｂ，６ｃを用いたもので示したが、２個あるいは３個のウエイトを用いても、５個以上のウエイトを用いてもよい。
また、分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃの重量は、全て等しくしてもよいし、また、全て異ならせてもよい。さらに、搬送対象のワークの重量に応じて、重量の異なるウエイトと交換してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 搬送装置
３ レール（搬送経路）
３’ 傾斜レール（傾斜搬送経路）
４ 台車部
５ ワーク載置部
６ ウエイト
６ａ，６ｂ，６ｃ 分割ウエイト
７ ウエイト総重量可変機構
８ 回転部材（駆動伝達部）
９ 回転体
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ ウエイト支持部
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば機械部品や製品などの各種のワークを一定の場所で移載した後、加工ステーションや出荷ステーション等の所定の場所に向けて次々と搬送する場合に用いられる搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークを一定の場所から所定の場所に搬送する搬送装置としては、一般的に、モータ等の駆動源を備えたコンベア装置あるいは自走式無人搬送車が使用されているが、これら一般的な搬送装置の場合は、駆動源を稼動させるための電力が必要である。特に、大きな重量を持つワークを搬送させるには、そのワーク重量に見合ったパワーを持つ大型で且つ高出力の駆動源を要し、それに伴い消費電力も増加するために、イニシャルコストのみならずランニングコストの増大は避けられない。また、大型で且つ高出力の駆動源を用いることは、搬送現場の環境保全にも十分な配慮が必要となり、消費電力が大きいことと相俟って、環境に好ましくない負荷を与えることにもなる。
【０００３】
このような一般的な搬送装置に代わるものとして、従来、ワークの重量を動力源に有効に利用してワークを搬送させるように構成した搬送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１で提案されている搬送装置は、ワークの重量を動力源に利用して台車部を前進移動させると共に、その台車部の前進移動時に、バネやスプリングバランサ等の弾性体を伸張させてエネルギーを蓄積させ、その蓄積されたエネルギーにより台車部を後進移動させるように構成されたものである。
【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、上記した従来の搬送装置は、単純にワークの重量を利用してワークを積載した台車部を前進移動させるものであるため、台車部の移動速度は、重力加速度に比例して加速増大され、前進端に達したときに最高速度となって、固定ストッパーに激しく衝突して停止する。その結果、停止時の衝撃が非常に大きく、傷つきやすいワークの搬送には適用しにくいだけでなく、停止時の衝撃により台車部のワーク載置部からワークが落下して破損したり、付近の作業者にぶつかったりする不都合がある。また、激しい衝突を繰り返すことで固定ストッパーや台車部自体も破損したり不具合を発生したりしやすい。更に、それら不都合や不具合の影響で搬送の中断や度重なる補修等のメンテナンスの必要性から生産性の低下にも繋がりやすい。
【０００６】
また、ワークを降ろした後の台車部の後進移動を、バネやスプリングバランサ等の弾性体に蓄積させたエネルギーで行うものであるため、台車部の移動速度を、ワークを積載したときの台車部の前進移動速度が最適になるように設定した場合、ワークを降ろした後の蓄積されたエネルギーは過大となり、台車部が後進端に達した（戻った）とき、固定ストッパーに激しく衝突し、その結果、固定ストッパーや台車部を破損したり不具合を発生したりしやすい。特に、弾性体に蓄積されるエネルギーは、変位量の二乗に比例して非常に大きくなるため、後進移動時において台車部が後進端に達したとき、固定ストッパーに激しく衝突するといった不具合の発生は避けられない。
【０００７】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ワークの重量を有効に利用してコストの低減を図るものでありながら、前進端及び後進端に達した台車部を衝撃の非常に小さい状態で停止させることができる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】
【０００８】
上記目的を達成するために案出された本発明に係る搬送装置は、ワーク載置部を有し、搬送経路に沿って前進・後進移動可能な台車部と、前記載置部にワークを積載したとき、該ワークの重量を、前記台車部を前進移動させる力に変換する前進移動力発生手段と、前記台車部にワイヤーを介して連繋され、台車部の前進移動に伴って上昇されるウエイトと、前記載置部からワークを降ろしたとき、前記ウエイトが下降する際の位置エネルギーを、前記台車部を後進移動させる力に変換する後進移動力発生手段と、前記ウエイトの上昇時においてウエイト総重量を段階的に増加し、下降時においてウエイト総重量を段階的に減少するウエイト総重量可変機構と、を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
上記のごとき特徴構成を有する本発明によれば、載置部にワークを積載した状態で台車部を前進移動させる場合はワークの重量を有効に利用し、また、載置部からワークを降ろした状態で台車部を後進移動させる場合は台車部の前進移動時に上昇されるウエイトの位置エネルギーを有効に利用して、ワークをモータ等の駆動源を使用しないで次々と搬送させることができるので、イニシャルコスト及びランニングコストの低減が図れるだけでなく、環境に与える負荷も低減することができる。
【００１０】
しかも、ワークの重量を利用する台車部の前進移動時には、台車部の前進移動に伴って上昇されるウエイトの総重量を段階的に増加させることにより、台車部の前進移動速度を重力加速度に比例して加速させることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能で、前進端においては最低の速度に制御することができる。また、ワークを降ろした後にウエイトの位置エネルギーを利用する台車部の後進移動時には、台車部の後進移動に伴って下降されるウエイトの総重量を段階的に減少させることにより、台車部の後進移動速度をウエイトの位置エネルギーの大きさに比例して加速させることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能で、位置エネルギーが最大となっている後進端で最大の位置エネルギーとなっていることから、台車部の後進移動の起動はスムーズに行うことができるだけでなく、後進端においては最低の速度に制御することができる。
従って、前進端及び後進端において台車部が固定ストッパーに激しく衝突することによる衝撃を非常に小さくすることができ、傷つきやすいワークの搬送にも好適に使用することができると共に、停止時にワーク載置部からワークが不測に落下して破損したり、付近の作業者にぶつかったりする不都合や、激しい衝突を繰り返すことで固定ストッパーや台車部自体が破損したり不具合を発生したりすることを十分に抑制することができるという効果を奏する。
【００１１】
本発明に係る搬送装置において、請求項２に記載のように、前記載置部は、前記台車部に対して昇降可能に構成され、前記台車部には、載置部の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部を介して正逆方向に回転駆動される回転体が設けられており、前記前進移動力発生手段は、上昇位置に位置する前記載置部にワークを積載したとき、該ワーク重量により下降する前記載置部の下降動作を、前記駆動伝達部を介して前記回転体の前進移動方向の回転動作に変換する手段であり、且つ、前記後進移動力発生手段は、下降位置に位置する前記載置部からワークを降ろしたとき、前記ウエイトの位置エネルギーにより前記載置部を上昇させると共にその上昇動作を、前記駆動伝達部を介して前記回転体の後進移動方向の回転動作に変換する手段であることが好ましい。
この場合は、載置部にワークを積載したときと、載置部からワークを降ろしたときとにおける重量変化に伴う載置部の昇降動作を、台車部に設けられた回転体の正方向又は逆方向の回転動作に変換することができるので、台車部の前進移動と後進移動との切り換えを両移動端において適切且つ合理的に行うことができる。
【００１２】
特に、上記のように、載置部にワークを積載したときと、載置部からワークを降ろしたときとにおける重量変化に伴う載置部の昇降動作により、台車部に設けられた回転体の回転動作を正逆方向に変換する手段を備えた搬送装置において、請求項３に記載のように、前記載置部の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部の回転部材は、前記回転体よりも小径であり、これら径の異なる回転部材と回転体とが同心で一体回転可能に構成されていることが好ましい。
この場合は、前記回転部材と回転体との径の比を変更することによって、台車部に対する載置部の昇降量を少なく抑えつつ、前進端から後進端までの距離、つまり、ワーク搬送距離を十分に延ばすことができる。
【００１３】
また、本発明に係る搬送装置において、請求項４に記載のように、前記台車部が前進・後進移動する搬送経路は、前進方向側ほど低く位置するような傾斜経路に構成されており、前記前進移動力発生手段は、前記台車部の載置部にワークを積載したとき、そのワークの重量と傾斜搬送経路の傾斜角度により、台車部を前進移動させる力に変換する手段であることが好ましい。
この場合は、傾斜搬送経路の傾斜角度を大きくとることによって、搬送対象のワークが軽量なものであっても、そのワークの重量を利用しての搬送を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施例に係る搬送装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】第１実施例に係る搬送装置の全体構成を示す平面図である。
【図３】第１実施例に係る搬送装置の全体構成を示す側面図である。
【図４】第１実施例に係る搬送装置における台車部の詳細な構成を示す要部の拡大正面図である。
【図５】第１実施例に係る搬送装置における台車部の詳細な構成を示す要部の拡大側面図である。
【図６】第１実施例に係る搬送装置におけるウエイト総重量可変機構の詳細な構成を示す要部の拡大側面図である。
【図７】第１実施例に係る搬送装置における台車部の前進移動時（ワーク搬送時）の動作を説明する要部の拡大正面図である。
【図８】第１実施例に係る搬送装置における台車部の前進移動時（ワーク搬送時）のウエイト総重量の変化状況を説明する要部の概略側面図である。
【図９】第１実施例に係る搬送装置における台車部の後進移動時の動作を説明する要部の拡大正面図である。
【図１０】第１実施例に係る搬送装置における台車部の後進移動時のウエイト総重量の変化状況を説明する要部の概略側面図である。
【図１１】本発明の第１実施例に係る搬送装置によるウエイト総重量の変化に基づく台車部の走行推力の変化特性の一例を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２実施例に係る搬送装置の全体概略構成を示す正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
＜第１実施例＞
図１は本発明の第１実施例に係る搬送装置の全体構成を示す正面図、図２は同搬送装置の全体構成を示す平面図、図３は同搬送装置の全体構成を示す側面図である。また、図４及び図５は同搬送装置における台車部の詳細な構成を示す要部の拡大正面図及び側面図であり、図６は同搬送装置におけるウエイト総重量可変機構の詳細な構成を示す要部の拡大側面図である。
【００１６】
第１実施例の搬送装置１は、架台２と、該架台２の上端部において水平面に沿って一定長さの搬送経路を形成するレール３と、該レール３上に転載されて前進・後進移動可能な台車部４と、該台車部４に対して昇降可能なワーク載置部５と、台車部４の前進移動に伴って上昇するウエイト６と、載置部５にワークＷが積載されたとき、該ワークＷの重量を、台車部４を前進移動させる力に変換する前進移動力発生手段（後述する）と、ワーク載置部５からワークＷを降ろしたとき、前記ウエイト６が下降する際の位置エネルギーを、台車部４を後進移動させる力に変換する後進移動力発生手段（後述する）と、ウエイト総重量可変機構７と、を備えている。
【００１７】
架台２は、図３に示すように、一対の接地支柱２ａ，２ａをその上端部、中間部及び下端部において横桟２ｂにより固定連結してなる枠部材２Ａの二つを、ワーク搬送方向の両端部付近に互いに平行に配置し、これら二つの枠部材２Ａ，２Ａの上端部間に亘って水平部材２Ｂを掛け渡し固定連結することによって、図１に示すような略門型に構成されている。なお、架台２を構成する二つの枠部材２Ａ，２Ａにおける一対の接地支柱２ａ，２ａの下端部には、それぞれ高さ調節用のジャッキ２ｃ，２ｃが取り付けられている。
【００１８】
前記レール３は、架台２を構成する水平部材２Ｂに固定されて水平面に沿って一定長さの搬送経路を形成している。該レール３による搬送経路の両端部、即ち、台車部４の前進端及び後進端に対応する水平部材２Ｂの側面部には、それぞれ台車部４と当接して台車部４の移動を停止させる固定ストッパー２２，２３が設けられている。
【００１９】
前記台車部４は、図４及び図５に明示するように、架台２における水平部材２Ｂの幅方向両側に配置される一対の板部材４Ａ，４Ａと、この一対の板部材４Ａ，４Ａ同士をワーク搬送方向の両端部において固定連結する固定軸４Ｂと、これら固定軸４Ｂの軸心周りに回転可能に支持され前記レール３に転載されるローラ４Ｃと、前記水平部材２Ｂの下端部の両側角部にそれぞれ摺接して転動する振止め用ローラ４Ｄ，４Ｄとを有している。また、この台車部４における一対の板部材４Ａ，４Ａの上端部には、ワーク載置部５の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部としての回転部材８と、この回転部材８の回転を介して正逆方向に回転駆動される回転体９と、が共通軸１０を介して一体回転可能に枢支保持されている。前記回転部材８は、回転体９よりも小径に構成されており、これら回転部材８及び回転体９は共に後述するワイヤーを巻き取り・繰り出し可能な周溝付きドラム状に形成されている。
【００２０】
前記ワーク載置部５は、ワークＷを搬入・搬出可能なローラコンベア１１を設置している載置部本体５Ａと、該載置部本体５Ａの中央部から上方に延設された吊り部材５Ｂと、該吊り部材５Ｂの上端部に固定連結されて台車部４における一対の板部材４Ａ，４Ａの外側に沿わせて上方に延設された一対の棒状部材５Ｃ，５Ｃと、該一対の棒状部材５Ｃ，５Ｃの上端部を互いに連結する連結部材５Ｄと、から構成されている。この載置部５における一対の棒状部材５Ｃ，５Ｃの外周面には、台車部４における一対の板部材４Ａ，４Ａに支承された上下複数個（図面上では３個で示す）の案内ローラ１２，１２がワーク搬送方向の両側から接触されており、これら案内ローラ１２，１２による一対の棒状部材５Ｃ，５Ｃの昇降案内によって、ワーク載置部５は、台車部４に対して直線的に昇降可能に構成されている。
【００２１】
前記ワーク載置部５における連結部材５Ｄの中央部には、前記回転部材８に繰り出し可能に巻き取られているワイヤー１３の端部が係止連結されている。また、前記台車部４における回転体９に繰り出し可能に巻き取られているワイヤー１４の端部が、架台２における水平部材２Ｂの一端部から上方へ突出された突片１５の先端近くに係止連結されている。
【００２２】
また、前記台車部４における一対の板部材４Ａ，４Ａに一端部が係止連結されたワイヤー１６の他端部は、架台２における水平部材２Ｂに固定のブラケット１７に上下軸心周りに回転可能に支承された第１ガイドローラ１８及び架台２における一方の枠部材２Ａに固定のブラケット１９に水平軸心周りに回転可能に支承された第２ガイドローラ２０を経て前記枠部材２Ａの外側を下向きに垂下されており、この垂下されたワイヤー１６の端部に前記ウエイト６が取り付けられている。
【００２３】
以上のような各構成からも明らかなとおり、第１実施例における前進移動力発生手段は、上昇位置（図１の実線で示す位置）にあるワーク載置部４のローラコンベア１１上にワークＷを積載したとき、そのワークＷの重量により下降するワーク載置部４の下降動作が、ワイヤー１３を介して回転部材８に伝達されて該回転部材８と一体の回転体９を正方向（反時計方向）の回転動作、即ち、台車部４を前進移動させる方向の回転動作に変換する手段である。
また、後進移動力発生手段は、下降位置（図１の仮想線で示す位置）にあるワーク載置部４のローラコンベア１１上からワークＷを降ろしたとき、台車部４の前進移動に伴ってワイヤー１６を介して上昇されているウエイト６の位置エネルギーにより上昇するワーク載置部４の上昇動作が、ワイヤー１３を介して回転部材８に伝達されて該回転部材８と一体の回転体９を逆方向（時計方向）の回転動作、即ち、台車部４を後進移動させる方向の回転動作に変換する手段である。
【００２４】
ウエイト総重量可変機構７は、図６に明示するように構成されている。
すなわち、ワイヤー１６を介して昇降されるウエイト６の昇降経路の複数個所（本実施例では３箇所で説明する。）には、３個の分割ウエイト６ａ，６ｂ、６ｃを設置保持可能なウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃが架台２における一方の枠部材２Ａに固定して３段に設けられている。これらウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ上に載置される分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃは、中心部にワイヤー１６の通過用孔６ａ１、６ｂ１，６ｃ１を有すると共に、下方のものほど径が小さく、前記ウエイト６の上端部が最下位の分割ウエイト６ａに嵌合可能、最下位の分割ウエイト６ａの上端部が中間の分割ウエイト６ｂに嵌合可能、中間の分割ウエイト６ｂの上端部が最上位の分割ウエイト６ｃに嵌合可能な筒状の形態に形成されている。
【００２５】
また、各ウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうち、最下位のウエイト支持部２０ａは、最も小径の分割ウエイト６ａを設置保持した状態で前記ウエイト６が通過できる大きさの貫通孔部２０ａ１を有し、中間部のウエイト支持部２０ｂは、中間径の分割ウエイト６ｂを設置保持した状態で前記最小径の分割ウエイト６ａが通過できる大きさの貫通孔部２０ｂ１を有し、最上位のウエイト支持部２０ｃは、最も大径の分割ウエイト６ｃを設置保持した状態で前記中間径の分割ウエイト６ｂが通過できる大きさの貫通孔部２０ｃ１を有している。
【００２６】
上記した分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃの形態及び各ウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの構成によって、ウエイト総重量可変機構７は、前記ウエイト６が上昇するときには、各ウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃに設置保持されている各分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃがウエイト６側に順次移行し且つ嵌合してウエイト総重量を段階的に増加し、且つ、前記ウエイト６が下降するときには、該ウエイト６側から各ウエイト支持部２０ｃ，２０ｂ，２０ａ側に分割ウエイト６ｃ，６ｂ，６ａを順次切り離し設置してウエイト総重量を段階的に減少するように構成されている。
なお、図中２１は、ウエイト昇降用のワイヤー１６が振れないようにするためのワイヤー振れ止めガイド筒である。
【００２７】
次に、上記のように構成された第１実施例の搬送装置１によるワーク搬送の動作について図７ないし図１０を参照して説明する。
通常（搬送開始時）は、台車部４が図１の実線に示すように、固定ストッパー２２に当接して搬送方向の始端位置、即ち、後進端位置（原点位置）に停止されている。このとき、ワーク載置部５は、図１の実線に示すように、台車部４に対して上昇位置に位置していると共に、ウエイト６は、図３及び図６の実線に示すように、最下位位置に降下している。
【００２８】
この状態で、ワーク載置部５のローラコンベア１１上にワークＷを積載すると、図４に示すように、ワークＷの重量によりワーク載置部５が下降し始めてワイヤー１３が矢印Ｄ方向に引っ張られる。このワイヤー１３の引っ張り力により該ワイヤー１３を巻き取っている回転部材８及び該回転部材８と一体回転可能な回転体９がワイヤー１４を巻き取りながら矢印Ｒ１で示す正方向（反時計方向）に回転動作される。これによって、台車部４が矢印Ｘ方向に向けて前進移動されて所定のワーク搬送が行われる。
【００２９】
上述のような台車部４の前進移動に伴って、台車部４に連繋されているワイヤー１６が引っ張られて図８の（ａ）に示すような最下位位置に降下していたウエイト６が上昇し始める。そして、ウエイト６が上昇していく過程において、図８の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、３段のウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃに設置保持されている分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃが順次ウエイト６側に移行されて、ウエイト総重量が段階的（４段階）に増加されることになる。これによって、ワークＷの重量を利用して台車部４を前進移動させるときの速度が重力加速度に比例して加速されることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能である。特に、移動前進端では最低の移動速度に抑え、前進端に達した台車部４を固定ストッパー２３に緩速度で当接させて殆ど衝撃のない状態で停止させることができる。
【００３０】
次に、台車部４が、固定ストッパー２３に当接して搬送方向の終端位置、即ち、前進端位置に停止されたとき、ワーク載置部５は、図１の仮想線に示すように、台車部４に対して下降位置に位置していると共に、ウエイト６は、図３及び図６の仮想線に示すように、ウエイト総重量が最大の状態で最上位位置に上昇している。
【００３１】
この状態で、ワーク載置部５のローラコンベア１１上に積載されているワークＷをローラコンベア１１から降ろすと、図９に示すように、最大のウエイト総重量にあるウエイト６の位置エネルギーにより、ワイヤー１６を介して台車部４が矢印Ｙ方向に引っ張り移動される。この台車部４の移動により回転体９がワイヤー１４を繰り出しながら矢印Ｒ２で示す逆方向（時計方向）に回転動作されると共に、回転部材８がワイヤー１３を巻き取りながら同方向（時計方向）に回転動作される。これによって、ワーク非積載の台車部４が原点位置に向けて後進移動されると同時に、ワーク載置部５が矢印Ｕ方向に向けて上昇される。
【００３２】
上述のような台車部４の後進移動に伴って、台車部４に連繋されているワイヤー１６が弛緩されて図１０の（ａ）に示すような最上位位置に上昇して最大総重量にあったウエイト６が下降し始める。そして、ウエイト６が下降していく過程において、図１０の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、分割ウエイト６ｃ，６ｂ，６ａが順次ウエイト６側からウエイト支持部２０ｃ，２０ｂ，２０ａ側に切り離されて、ウエイト総重量が段階的（４段階）に減少されることになる。これによって、各ウエイト６，６ａ，６ｂ，６ｃの位置エネルギーを利用して台車部４を後進移動させるときの速度が重力加速度に比例して加速されることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能である。特に、移動後進端では最低の移動速度に抑え、後進端に達した台車部４を固定ストッパー２２に緩速度で当接させて殆ど衝撃のない状態で停止させることができる。
【００３３】
以上のように、台車部４の前進移動時及び後進移動時のいずれにおいても、台車部４を重力加速度に比例して加速させることなく、適正な移動速度に制御することが可能であって、前進端及び後進端において台車部４が固定ストッパー２２や２３に激しく衝突することによる衝撃を非常に小さくすることができる。従って、傷つきやすいワークの搬送にも好適に使用することができると共に、停止時にワーク載置部５からワークＷが不測に落下して破損したり、付近の作業者にぶつかったりする不都合や、激しい衝突を繰り返すことで固定ストッパー２２、２３や台車部４自体が破損したり不具合を発生したりすることを抑制することができる。
【００３４】
因みに、図１１は、ワーク載置部５の昇降量（上下変位量）ｄを１００ｍｍ、台車部４の移動距離Ｓｔを１０００ｍｍ、ウエイト６の重量を１．７ｋｇ、各分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃの重量をそれぞれ０．５ｋｇに設定した場合における台車部４の走行推力（Ｎ）（計算値）の変化特性を示すグラフである。
【００３５】
図１１に示すグラフからも明らかなとおり、ワークＷが載置部５に積載され、該ワーク重量を利用して台車部４が前進端に向かって前進移動するときは、ウエイト総重量が１．７ｋｇ→２．２ｋｇ→２．７ｋｇ→３．２ｋｇと段階的に増加することに伴い、走行推力（Ｎ）は、−１７．６４→−１２．７４→−７．８４→−２．９４と順次０に近づく。また、載置部５からワークＷを降ろし、ウエイトの位置エネルギーを利用して台車部４が後進端に向かって後進移動するときは、ウエイト総重量が３．２ｋｇ→２．７ｋｇ→２．２ｋｇ→１．７ｋｇと段階的に減少することに伴い、走行推力（Ｎ）は、１６．６６→１１．７６→６．８６→１．９６と順次０に近づく。
従って、走行推力に比例して変化する台車部４の移動速度は、前進端及び後進端に近付くにつれて段階的に減速されることになり、前進端及び後進端に達した台車部４を、固定ストッパー２２及び２３により衝撃の非常に少ない状態で停止させることが可能となる。
【００３６】
なお、第１実施例の搬送装置１において、回転部材８と回転体９との径の比を変更することにより、ワーク載置部５の昇降量とワーク搬送距離とは任意に設定変更することが可能である。
【００３７】
＜第２実施例＞
図１２は本発明の第２実施例に係る搬送装置の全体概略構成を示す正面図である。第２実施例の搬送装置１は、台車部４とワーク載置部５とを一体化すると共に、架台２を構成する一対の枠部材２Ａ、２Ａの上端部間に亘って掛け渡し固定連結される部材（第１実施例における水平部材２Ｂに相当する）を前進方向側ほど低く位置するように傾斜させ、該傾斜部材により台車部４が前進・後進移動する一定長さの搬送経路を形成するレール３’を構成させたものである。したがって、第２実施例における前進移動力発生手段は、台車部４のワーク載置部５にワークＷを積載したときのワークＷの重量と前記レール３’の傾斜角度θとにより、台車部４を前進移動させる力に変換する手段である。
【００３８】
また、台車部４に連繋され、架台２に設けたブラケット２３に支承されたガイドローラ２４を経て垂下されたワイヤー１６の下端部にウエイト６が取り付けられている。このウエイト６及び分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃ並びにウエイト支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ等から構成されるウエイト総重量可変機構７は、第１実施例と同様であるため、同一部材に同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。
【００３９】
上記のように構成された第２実施例の搬送装置１においては、ワーク載置部５にワークＷを積載すると、ワークＷの重量とレール３’の傾斜角度θとにより、台車部４及びワーク載置部５が矢印Ｘ方向に向けて前進移動されて所定のワーク搬送が行われる。
【００４０】
そして、台車部４及びワーク載置部５の前進移動に伴って、台車部４に連繋されているワイヤー１６が引っ張られてウエイト６が上昇し始め、このウエイト６の上昇過程でウエイト総重量が段階的（４段階）に増加されることによって、ワークＷの重量を利用して台車部４及びワーク載置部５を前進移動させるときの速度が重力加速度に比例して加速されることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能である。
【００４１】
また、台車部４が前進端に達し停止された状態でワーク載置部５からワークＷを降ろすと、最大のウエイト総重量にあるウエイト６の位置エネルギーにより、ワイヤー１６を介して台車部４及びワーク載置部５が矢印Ｙ方向に引っ張られて、台車部４及びワーク載置部５が原点位置に向けて後進移動される。
【００４２】
そして、台車部４及びワーク載置部５の後進移動に伴って、台車部４に連繋されているワイヤー１６が弛緩されて最上位位置に上昇して最大総重量にあったウエイト６が下降し始め、このウエイト６の下降過程でウエイト総重量が段階的（４段階）に減少されることによって、各ウエイト６，６ａ，６ｂ，６ｃの位置エネルギーを利用して台車部４を後進移動させるときの速度が重力加速度に比例して加速されることなく、徐々に減速させるなど適正な速度に制御することが可能である。
【００４３】
以上のように、第２実施例の搬送装置１においても、台車部４の前進移動時及び後進移動時のいずれの場合も、台車部４を重力加速度に比例して加速させることなく、適正な移動速度に制御することが可能であって、前進端及び後進端において台車部４が固定ストッパー２２、２２’に激しく衝突することによる衝撃を非常に小さくすることができる。従って、傷つきやすいワークの搬送にも好適に使用することができると共に、停止時にワーク載置部５からワークＷが不測に落下して破損したり、付近の作業者にぶつかったりする不都合や、激しい衝突を繰り返すことで固定ストッパー２２、２２’や台車部４自体が破損したり不具合を発生したりすることを抑制することができる。
【００４４】
加えて、第２実施例の場合は、台車部４の搬送経路を形成するレール３’の傾斜角度θを大きくすることによって、搬送対象のワークＷが軽量なものであっても、そのワークＷの重量を利用しての搬送を実現することができる。
【００４５】
なお、上記各実施例においては、ウエイト総重量可変機構７として、４個のウエイト６，６ａ，６ｂ，６ｃを用いたもので示したが、２個あるいは３個のウエイトを用いても、５個以上のウエイトを用いてもよい。
また、分割ウエイト６ａ，６ｂ，６ｃの重量は、全て等しくしてもよいし、また、全て異ならせてもよい。さらに、搬送対象のワークの重量に応じて、重量の異なるウエイトと交換してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 搬送装置
３ レール（搬送経路）
３’ 傾斜レール（傾斜搬送経路）
４ 台車部
５ ワーク載置部
６ ウエイト
６ａ，６ｂ，６ｃ 分割ウエイト
７ ウエイト総重量可変機構
８ 回転部材（駆動伝達部）
９ 回転体
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ ウエイト支持部
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク載置部を有し、搬送経路に沿って前進・後進移動可能な台車部と、
前記載置部にワークを積載したとき、該ワークの重量を、前記台車部を前進移動させる力に変換する前進移動力発生手段と、
前記台車部にワイヤーを介して連繋され、台車部の前進移動に伴って上昇されるウエイトと、
前記載置部からワークを降ろしたとき、前記ウエイトが下降する際の位置エネルギーを、前記台車部を後進移動させる力に変換する後進移動力発生手段と、
前記ウエイトの上昇時においてウエイト総重量を段階的に増加し、下降時においてウエイト総重量を段階的に減少するウエイト総重量可変機構と、を備えていることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記載置部は、前記台車部に対して昇降可能に構成され、
前記台車部には、載置部の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部を介して正逆方向に回転駆動される回転体が設けられており、
前記前進移動力発生手段は、上昇位置に位置する前記載置部にワークを積載したとき、該ワーク重量により下降する前記載置部の下降動作を、前記駆動伝達部を介して前記回転体の前進移動方向の回転動作に変換する手段であり、且つ、
前記後進移動力発生手段は、下降位置に位置する前記載置部からワークを降ろしたとき、前記ウエイトの位置エネルギーにより前記載置部を上昇させると共にその上昇動作を、前記駆動伝達部を介して前記回転体の後進移動方向の回転動作に変換する手段である請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記載置部の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部の回転部材は、前記回転体よりも小径であり、これら径の異なる回転部材と回転体とが同心で一体回転可能に構成されている請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記ウエイト総重量可変機構は、前記ウエイトの昇降経路の複数個所に設けられた支持部上にそれぞれ分割ウエイトが設置されており、前記ウエイトが上昇するとき、前記支持部側から該ウエイト側に分割ウエイトを順次移行させてウエイト総重量を段階的に増加し、且つ、前記ウエイトが下降するとき、該ウエイト側から前記支持部側に分割ウエイトを順次切り離してウエイト総重量を段階的に減少するように構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項５】
前記台車部が前進・後進移動する搬送経路は、前進方向側ほど低く位置するような傾斜経路に構成されており、
前記前進移動力発生手段は、前記台車部の載置部にワークを積載したとき、そのワークの重量と傾斜搬送経路の傾斜角度により、台車部を前進移動させる力に変換する手段である請求項１に記載の搬送装置。
【請求項１】
ワーク載置部を有し、搬送経路に沿って前進・後進移動可能な台車部と、
前記載置部にワークを積載したとき、該ワークの重量を、前記台車部を前進移動させる力に変換する前進移動力発生手段と、
前記台車部にワイヤーを介して連繋され、台車部の前進移動に伴って上昇されるウエイトと、
前記載置部からワークを降ろしたとき、前記ウエイトが下降する際の位置エネルギーを、前記台車部を後進移動させる力に変換する後進移動力発生手段と、
前記ウエイトの上昇時においてウエイト総重量を段階的に増加し、下降時においてウエイト総重量を段階的に減少するウエイト総重量可変機構と、を備えていることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記載置部は、前記台車部に対して昇降可能に構成され、
前記台車部には、載置部の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部を介して正逆方向に回転駆動される回転体が設けられており、
前記前進移動力発生手段は、上昇位置に位置する前記載置部にワークを積載したとき、該ワーク重量により下降する前記載置部の下降動作を、前記駆動伝達部を介して前記回転体の前進移動方向の回転動作に変換する手段であり、且つ、
前記後進移動力発生手段は、下降位置に位置する前記載置部からワークを降ろしたとき、前記ウエイトの位置エネルギーにより前記載置部を上昇させると共にその上昇動作を、前記駆動伝達部を介して前記回転体の後進移動方向の回転動作に変換する手段である請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記載置部の昇降動作を回転動作に変換する駆動伝達部の回転部材は、前記回転体よりも小径であり、これら径の異なる回転部材と回転体とが同心で一体回転可能に構成されている請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記ウエイト総重量可変機構は、前記ウエイトの昇降経路の複数個所に設けられた支持部上にそれぞれ分割ウエイトが設置されており、前記ウエイトが上昇するとき、前記支持部側から該ウエイト側に分割ウエイトを順次移行させてウエイト総重量を段階的に増加し、且つ、前記ウエイトが下降するとき、該ウエイト側から前記支持部側に分割ウエイトを順次切り離してウエイト総重量を段階的に減少するように構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項５】
前記台車部が前進・後進移動する搬送経路は、前進方向側ほど低く位置するような傾斜経路に構成されており、
前記前進移動力発生手段は、前記台車部の載置部にワークを積載したとき、そのワークの重量と傾斜搬送経路の傾斜角度により、台車部を前進移動させる力に変換する手段である請求項１に記載の搬送装置。
【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２０１１−２２５３１７（Ｐ２０１１−２２５３１７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９５９８６（Ｐ２０１０−９５９８６）
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（０００１９１３５３）新明工業株式会社 (75)
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（０００１９１３５３）新明工業株式会社 (75)
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