方向転換装置および搬送装置
【課題】搬送面を低くすることができ、組付ラインの変更を容易に行うことができる方向転換装置および搬送装置を提供する。
【解決手段】方向転換装置は、搬送対象物の下面に当接する複数のローラ３と、これらのローラ３を回転させる駆動モータ７と、前記個々のローラ３の回転軸を一斉に縦軸回りに旋回させる旋回機構４とを備える。搬送装置は、前記方向転換装置と搬送対象物を直線的に搬送するコンベアとを組み合わせて平面視略コ字状の搬送方向に搬送する。
【解決手段】方向転換装置は、搬送対象物の下面に当接する複数のローラ３と、これらのローラ３を回転させる駆動モータ７と、前記個々のローラ３の回転軸を一斉に縦軸回りに旋回させる旋回機構４とを備える。搬送装置は、前記方向転換装置と搬送対象物を直線的に搬送するコンベアとを組み合わせて平面視略コ字状の搬送方向に搬送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送対象物を一方向に搬送するコンベヤと同じフロア上に配置されて、コンベア間に介在し、搬送対象物の搬送方向を方向転換する方向転換装置および搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばエンジンなどのワークに各部品を流れ作業によって分担して組み付ける組付ラインでは、コンベヤをそれぞれの組付ステーションに沿わせて配置し、パレット式治具にワークを載せた状態で、コンベヤやパレットを搬送することにより、各工程で作業者がワークに対する加工作業および組付作業をしている。
【０００３】
図１７は従来の搬送装置９０の全体構成を示す図である。この搬送装置９０は、初工程の作業者Ｍｆから最終工程の作業者Ｍｌまでパレット９１を搬送するコンベヤ９２の間に方向転換装置９３を介在させるものであり、これによって、平面視略Ｕ字状の組付ラインＬを形成することができる。さらに、組付ラインＬを環状に連結することにより、最終工程から初工程まで空パレット９１を搬送するための別途コンベアを不要にすることができる。なお、方向転換ユニット９３は例えばパレット９１を所定の方向に搬送する搬送ユニット９４と、この搬送ユニット９４の下部に取り付けられて搬送ユニット９４全体を９０度旋回させる旋回ユニット９５（拡大図参照）とを備える。
【０００４】
上記構成の搬送装置９０は、その搬送面がフロアレベルから５００〜７００ｍｍも高い位置に形成されているので、作業者Ｍｆ〜Ｍｌによる加工および組付作業の作業性が低下したり、部品を搬送するのに大きな制約がかかるという問題がある。そこで、作業者Ｍｆ〜Ｍｌによる加工および組付作業と、部品の搬送を容易とするために、コンベヤ９２の搬送面を低く形成することが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記構成の搬送装置９０において、方向転換装置９３は搬送ユニット９４の全体を旋回ユニット９５によって旋回させるものであるから、コンベヤ９２よりもその搬送面が高くならざるを得なかった。
【０００６】
したがって、図１８に示すように、コンベヤ９２の方向転換装置９３の搬送高さを低くする場合には、方向転換装置９３の搬送面をコンベヤ９２の搬送面の高さに合わせるために、フロアＦにピット９６を形成し、方向転換装置９３をフロアＦに埋設させるような基礎工事を行なっていた。しかしながら、自動車のモデルチェンジなどに伴い、エンジンの形状に変更が加わったり生産台数に変化が生じた場合には、組付行程を増減することが必要となるが、ピット９６に合わせて設置された組付ラインＬの長さなどを変更するためには大掛かりな基礎工事が必要となり、調整が困難になるという問題があった。
【０００７】
加えて、方向転換装置９３によってパレット９１を旋回する場合には、搬送ユニット９４を90度旋回することにより、パレット９１およびワークなどが旋回するときに、作業者などに当たることがないように、安全管理のための防護柵やエリアセンサなどを取り付ける必要がある。
【０００８】
本発明は上述の事柄を考慮に入れて成されたものであり、その目的は、搬送面を低くすることができ、組付ラインの変更を容易に行うことができる方向転換装置および搬送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】
第１発明は、搬送対象物の下面に当接する複数のローラと、これらのローラを回転させる駆動モータと、前記個々のローラの回転軸を一斉に縦軸回りに旋回させる旋回機構とを備えることを特徴とする方向転換装置を提供する。（請求項１）
【００１０】
前記構成によれば、搬送対象物の下面に当接する複数のローラが、駆動モータによって回転させられるので、このローラの回転に伴って搬送対象物をローラの回転する方向に搬送することができる。また、旋回機構が個々のローラの回転軸を縦軸回りに旋回させるものであるから、搬送方向を自在に変更することができる。旋回機構が従来のように搬送ユニットの全体を旋回させるものではないから、旋回機構の軽量化と小型化を達成することができる。つまり、方向転換装置の搬送面を可及的に低く形成することができる。方向転換装置の高さをフロアから必要最小限の高さに抑えることにより、特別な基礎工事を行わなくても、方向転換装置を安定してフロアに設置することができる。
【００１１】
さらに、旋回装置は搬送対象物をほぼ水平方向に旋回させることなく搬送方向のみを方向転換できるから、搬送対象物の旋回に伴う安全管理を行う必要がないだけでなく、搬送方向の切換えを無駄なくスムースに行うことができる。また、搬送対象物を旋回させることなく搬送方向だけを略コ字状に方向転換できるので、作業者は搬送方向の変更に伴って異なる方向から加工または組付作業を行うことができる。
【００１２】
前記搬送対象物はその下面に複数のローラが均等に当接する平坦な平面を有するものであることが好ましく、ワークそのものの下面に平坦な平面が形成されていてもよいが、任意の形状のワークであってもこれを搭載するパレットの下面に平坦な平面を形成するものであってもよい。あるいは、ワークに対して組み付けられる部品を収容するトレイや部品収容棚であってもよい。
【００１３】
ローラの形状は例えば略円柱形状であり、その外周にゴムや合成樹脂などの弾性を備えた材料で形成された接触面を形成することが好ましい。旋回機構はローラと搬送対象物の接触部を中心とする縦軸回りにローラの回転軸を旋回させるものであることにより、搬送方向の方向転換時に搬送対象物を静止させることができる。
【００１４】
前記駆動モータは方向転換装置上の搬送対象物を搬送することができる程度の動力を供給できればよいので、小型化を達成できる。なお、一つの駆動モータの回転力を各ローラに伝達する動力伝達機構を備えてもよい。
【００１５】
前記各ローラにそれぞれ前記駆動モータを設けてローラユニットを構成し、前記旋回機構が、前記ローラユニットをそれぞれ縦軸回りに回動自在に支持する旋回支持部と、この旋回支持部近傍に配置されほぼ水平方向に移動可能であり複数のカムが形成された移動体と、この移動体を移動させるアクチュエータと、遊端部に前記カムに係合するカムフォロアを有し基端部が前記ローラユニットに取り付けられたカムレバーとを備える場合（請求項２）には、各ローラにそれぞれ駆動モータを備えることにより、各ローラを確実に駆動することができる。前記駆動モータはシンクロナスモータやサーボモータであることにより、各ローラの回転速度を容易に同期させることができる。
【００１６】
また、各駆動モータはそれぞれ一つのローラを駆動するものであるから各駆動モータにかかる負荷を小さくすることができ、駆動モータの更なる小型化を図ることができる。したがって、ローラと駆動モータからなるローラユニットを小型化することができ、複数のローラユニットを並べた状態でこれらを衝突することなく旋回させることができる。
【００１７】
なお、前記駆動モータはダイレクトドライブとすることが好ましく、ローラの軸心と外周面との間に内蔵してもよい。この場合には、ローラユニットをさらに小型化することができ、隣接するローラユニットに衝突することなく多数のローラユニットを並べた状態でこれらを旋回させることができる。
【００１８】
移動体に形成したカムとカムフォロアの係合により、アクチュエータによる移動体の直線的な移動を用いて全てのローラを一斉に旋回させることができる。なお、アクチュエータはエアシリンダであることが好ましいが、油圧シリンダやモータを用いたものであってもよい。移動体に形成するカムは、移動体の移動方向に対してほぼ直角方向に形成された溝（以下、カム溝という）であり、カムフォロアはこのカム溝に係合するローラであることが好ましい。
【００１９】
前記ローラは旋回機構による旋回の中心から離れた位置において搬送対象物に接するものである場合（請求項３）には、旋回機構によってローラの回転軸を旋回させるときには、旋回に伴ってローラが搬送対象物に接触して転がることにより、搬送対象物に傷を付けることなく旋回を行うことができる。
【００２０】
前記ローラの形状は略円錐台形状など、その外径が徐々に拡大するテーパ面を備えるものであることが好ましい。つまり、テーパ面を備えるローラは搬送対象物が軽量の場合に、搬送対象物との当接部分の接触面積を極めて小さくすることができるので、それだけ、ローラを用いた搬送における摩擦による損失を小さくすることができ、駆動モータは小さい駆動トルクで搬送対象物を搬送することができる。
【００２１】
前記各ローラの位置にローラの上端を突出させる貫通孔が形成されたほぼ水平な平面を形成する天面カバーを備える場合（請求項４）には、搬送対象物がローラの上端面に当接して搬送対象物を移動させることができると共に、ローラ間に異物が侵入することを防止できるので、安全性が向上する。
【００２２】
搬入した搬送対象物を当接させることにより、この搬送対象物の水平方向の回転角を調整するガイド板を備える場合（請求項５）には、方向転換装置に搬送対象物が搬入される度に搬送対象物の水平方向の回転角を調整するので、方向転換装置によって方向転換を繰り返しても、搬送対象物の水平方向の回転角がずれることを防止できる。
【００２３】
第２発明は、前記方向転換装置と、前記搬送対象物を直線的に搬送するコンベアとを組み合わせて、搬送対象物を平面視略コ字状の搬送方向に搬送することを特徴とする搬送装置を提供する（請求項６）。
【００２４】
前記搬送装置は、方向転換装置の高さをフロアから必要最小限の高さに抑えることにより、方向転換装置と搬送装置の搬送面を一様に低くすることができる。つまり、特別な基礎工事を行わなくても、コンベアおよび方向転換装置を安定してフロアに設置することができる。加えて、コンベアおよび方向転換装置の搬送面が低いので、作業者がコンベアに乗って搬送対象物に対して加工または組付作業を行うことも可能であり、搬送対象物の搬送中であっても作業者が搬送対象物に対して相対的に停止した位置で作業を行うことができる。
【００２５】
前記搬送対象物が、複数の異なる姿勢でワークを支持する支持アームと、この支持アームの下方に平坦な下面を形成する底板とを備えるパレットである場合（請求項７）には、搬送対象物の下面に形成された底板がローラに当接するので、安定した搬送を行うことができる。また、支持アームがワークを異なる姿勢で支持するものであるから、作業者はワークに対する加工または組付作業を行いやすいように、支持アームを調整することが可能であるから、ワークに対す各工程の作業効率が容易になる。なお、支持アームは底板に対して平面視で水平方向に回動自在にすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
前述したように、本発明によれば、方向転換装置の高さ方向の幅を薄くすることができるので、同一高さのフロアに配置した方向転換装置とコンベヤの搬送面を共に低くすることができ、特別な基礎工事を行わなくても安定して設置することができる。つまり、ワークの生産数の変更および／またはワークに対する加工または組付行程の変更に伴って方向転換装置の配置を容易に調節することができる。
【００２７】
また、前記方向転換装置は搬送対象物を旋回させることなくその搬送方向のみを方向転換することが可能であるから、搬送対象物を方向転換することに伴う危険を軽減することができ、それだけ安全管理を容易とすることができる。加えて、重量物である搬送対象物を旋回させるための時間的なロスがないので、速やかな搬送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１〜図７は本発明の第１実施形態に係る方向転換装置１の構成を示す図である。図１に示すように、本発明の方向転換装置１は、搬送面Ｓにほぼ平行する二次元方向に配置されてエンジンなどのワークＷを搭載するパレット２（搬送対象物）の下面に当接する複数のローラ３と、個々のローラ３の回転軸を一斉に縦軸回りに旋回させる旋回機構４と、搬送面に平行すると共に前記各ローラ３の位置に貫通孔５ａを形成してなる平面視略正方形状の天面カバー５と、この天面カバー５の２つの辺に沿うように方向転換装置１の側面に取り付けられたガイド板６を備える。
【００２９】
本発明の方向転換装置１は搬送対象物としてワークＷを搭載したパレット２のみならず、図示を省略するが、部品を搭載したパレットや部品棚を搬送することも可能である。なお、図１に示すワークＷを搭載するパレット２は、搬送面Ｓに接する底板２ａと、この底板２ａの中央部に立設する昇降手段２ｂと、この昇降手段２ｂに対して縦軸線Ｐまわりに回動自在に取り付けられる回転台２ｃと、この回転台２ｃ上に立設し全体的に略Ｕ字状に屈曲してなる支持部２ｄと、この支持部２ｄの上端部においてワークＷを係止すると共に横軸線Ｑまわりに回転自在に支持する支持手段２ｅとを備え、これらの各部材２ｂ〜２ｅを纏めて支持アームという。つまり、パレット２はワークＷを作業者による組付作業を容易とする複数の異なる姿勢で支持する支持アーム２ｂ〜２ｅを備える。
【００３０】
図２〜４において、前記方向転換装置１の天面カバー５を透過して示すように、各ローラ３にはそれぞれ各ローラ３を回転させる駆動モータ７を備え、これらのローラ３とローラ３の回転軸３ａ（図５参照）を回動自在に支持する軸受け８とこの軸受け８に連結する駆動モータ７がローラユニット１０を構成する。また、１１は前記方向転換装置１のベース、１２はフロアＦに高さ調整可能に配置されて方向転換装置１を支持する脚部である。
【００３１】
図５に示すように、１３は前記ローラユニット１０を、前記ローラ３と搬送対象物２の接触部を中心とする縦軸（搬送面Ｓに垂直である軸）回りに回動自在となるように、ベアリングを介してベース１１上に支持する旋回支持部であり、１４は基端部がローラユニット１０に取り付けられたカムレバー、１５はカムレバー１４の遊端部に取り付けられたカムフォロアである。
【００３２】
前記ローラ３の形状は例えば略転倒円柱形状であり、その回転軸３ａは略水平（搬送面Ｓに平行する方向）になるように前記軸受け８によって回動自在に支持されている。また、ローラ３の外周には、ゴムや合成樹脂などの弾性を備えた材料で形成された接触面３ｂを形成し、ローラ３の回転に伴って搬送対象物２に傷が付いたり音が発生することを防止するものである。
【００３３】
前記旋回機構４は複数のローラ３の回転軸３ａを一斉に縦軸回りに旋回させるものであり、前記旋回支持部１３と、カムレバー１４と、カムフォロア１５に加えて、直線方向に並ぶ各ローラ３のカムフォロア１５がそれぞれ係合するカム溝１６を形成した複数の摺動体１７およびこれら複数の摺動体１７を纏めて連結するブレード１８からなる移動体１９と、この移動体１９をほぼ水平方向に進退移動させるシリンダ２０（アクチュエータの一例）とを備える。なお、１７ａはベース１１上に摺動体１７を摺動自在に支持する支持体である。
【００３４】
前記天面カバー５は搬送対象物２がローラ３の上端面に当接して搬送対象物２を移動させることができるように貫通孔５ａを形成しており、ローラ３間に異物が侵入することを防止して、安全性を向上するものである。貫通孔５ａの形状はローラ３が自由に旋回できる円形である。また、天面カバー５はベース１１に立設させた支柱部５ｂによって支えられる。
【００３５】
前記ガイド板６は方向転換装置１に搬入した搬送対象物２を当接させることができるように、その上端が前記天面カバー５の上面よりも高い位置に配置されており、このガイド板６に搬送対象物２が当接することにより、その水平方向の回転角を調整して方向転換を繰り返しても搬送対象物２の回転角がずれることを防止するものである。また、前記シリンダ２０を設けた側のガイド板６には前記移動体１９が移動可能であるように開口６ｃを形成している。
【００３６】
前記駆動モータ７はその回転軸がローラ３に直結されたダイレクトドライブ式のシンクロナスモータであり、全ての駆動モータ７に供給する電力を同期させることにより各ローラ３を同期して回転させるものである。つまり、極めて簡素な構成でローラ３を駆動することができる。しかしながら、本発明は駆動モータ７がシンクロナスモータであることに限定されるものではなく、その他の種類のモータを用いてもよい。また、駆動モータ７とローラ３の間にギアなどの変速機を介在させてもよい。
【００３７】
また、上述したように本実施形態の旋回機構４は、前記ローラユニット１０をそれぞれ縦軸回りに回動自在に支持する旋回支持部１３と、この旋回支持部１３近傍に配置されほぼ水平方向に移動可能であると共に複数のカム溝１６を形成してなる移動体１９と、この移動体１９を移動させるシリンダ２０と、遊端部にカムフォロア１５を有し基端部が前記ローラユニット１０に取り付けられたカムレバー１４とを備えるものであるが、種々の変形が容易に考えられる。例えば、カム溝１６の代わりにリブを形成してこれをカムフォロア１５に係合させてもよい。また、摺動体１７とカムレバー１４を連結棒によって揺動可能に連結してもよい。
【００３８】
また、前記シリンダ２０の代わりにモータなどを用いて進退動作させてもよい。つまり、前記旋回機構４は、シリンダ２０の進退動作をローラ３の回転軸３ａの旋回動作に変換することができるものであれば、種々の機構を用いることができる。加えて、本実施形態では旋回機構４によるローラ３の旋回角度を９０°としているが、その他の角度に旋回させることも可能である。
【００３９】
次に、図６，７を用いて、本実施形態の方向転換装置１の動作を説明する。まず図６に示すように、シリンダ２０を縮退させた状態では、前記ブレード１８によって連結された４本の摺動体１７が全て図示右側に位置し、各摺動体１７に形成された３つのカム溝１６も右側に位置する。このとき、カム溝１６に係合されたカムフォロア１５も図示右側に位置することにより、全てのカムレバー１４が図示右下方向の位置に配置され、ローラ３の回転軸３ａが図示縦方向に配置される。すなわち、この状態で駆動モータ７を回動させることにより図示左側から搬送対象物２を搬入（または図示左側に搬送対象物２を搬出）することができる。
【００４０】
一方、図７に示すように、シリンダ２０を伸張させた状態では、前記ブレード１８によって連結された４本の摺動体１７が全て図示左側に位置し、各摺動体１７に形成された３つのカム溝１６も左側に位置する。このとき、カム溝１６に係合されたカムフォロア１５も図示左側に位置することにより、全てのカムレバーが図示左下方向の位置に配置され、ローラ３の回転軸３ａが図示横方向に配置される。すなわち、この状態で駆動モータ７を回動させることにより図示下側に搬送対象物２を搬出（または図示下側から搬送対象物２を搬入）することができる。
【００４１】
したがって、シリンダ２０の進退動作に伴ってローラ３を９０°旋回させることができるので、搬送対象物２を９０°異なる方向に搬送することができる。前記搬送方向の切換時にはローラ３と搬送対象物２の接点を通る縦軸回りでローラ３の回転軸３ａを旋回させるので、旋回動作に伴って搬送対象物２が移動することがない。つまり、本発明の方向転換装置１ではローラ３のみを旋回させるので、搬送対象物２の移動方向が変わるときに搬送対象物２そのものが旋回することはないので、旋回動作に伴う安全管理を行う必要がないだけでなく、比較的軽量のローラ３のみを旋回させる動作は無理なく高速に行うことができ、方向転換に必要な時間を短くすることができる。
【００４２】
図８は前記駆動モータ７の変形例を示す図である。図８に示すように、駆動モータ７’をローラ３の軸心３ｃと外周面３ｂとの間に内蔵した場合には、ローラユニット１０をさらに小型化にすることができるので、このローラユニット１０を狭い間隔で並べて配置した場合にも、これらのローラユニット１０を縦軸回りに旋回させることが可能となる。
【００４３】
図９は前記旋回機構４の変形例を示す図である。図９に示すように、旋回機構４’として、各ローラユニット１０にその縦軸回りの旋回を行うための別途のサーボモータ２５を設け、電気制御によって各ローラユニット１０の旋回を行うようにしてもよい。
【００４４】
この場合、旋回機構４’が各ローラユニット１０毎にその旋回方向をそれぞれ異ならせることが可能である。すなわち、図１０に仮想線で示すようにローラ３を図示横方向に位置させて搬送対象物２を矢印Ａに示すように直進させるように搬送する状態と、図１０に実線で示すようにローラ３をそれぞれ異なる方向に向かせ、それぞれ異なる速度Ｖｒで回転させることにより搬送対象物２を矢印Ｂに示す円弧を描くように搬送する状態に切り換えることができる。さらには、図１１の矢印Ｃに示すように、搬送対象物２の水平方向の移動を伴うことなく搬送対象物２を旋回させることもできる。
【００４５】
図１２，図１３は前記ローラの変形例を示す図である。図１２，図１３に示すように、ローラ３’の形状は略円錐台形状であり、その外径が徐々に拡大するテーパ面３ｄを備えるものである。したがって、ローラ３’は前記旋回支持部１３による旋回の中心Ｏから離れた位置においてその外径が最大になるように構成している。つまり、ローラ３’は、前記旋回の中心Ｏと離れた位置におけるごく一部の当接部分３ｅ（分かりやすいように図１３において黒く塗りつぶして図示してある。）だけが搬送対象物２に当接する。
【００４６】
また、本実施形態の駆動モータ７はシンクロナスモータであるから、旋回時に電力供給を停止するだけで、ローラ３’をその回転軸３ａ回りに回転フリーにすることができる。すなわち、本実施形態の場合は、旋回時に駆動モータ７への給電を停止させるモータ制御回路（図示していない）を回転フリー機構として備えている。なお、この回転フリー機構は駆動モータ７とローラ３’の間に介在され、旋回時に切断されるクラッチ機構であってもよい。
【００４７】
図１３（Ａ）に示すように、前記旋回支持部１３を用いてローラ３’の回転軸３ａを矢印Ｒに示すように、図示時計回りに旋回させると、ローラ３’と搬送対象物２の当接部分３ｅに矢印Ｔに示す回転トルクが発生し、図１３（Ｂ）に示すように、当接部分３ｅのみで搬送対象物２に当接しつつローラ３’が回転する。
【００４８】
したがって、旋回時に搬送対象物２がローラ３’との摩擦によって磨り減ることがなくなる。加えて、搬送対象物２とローラ３’の摩擦がないことにより、旋回機構４（または４’）は少ない力で方向転換を行うことができる。
【００４９】
さらに、搬送対象物２とローラ３’とが当接する当接部分３ｅの面積が狭ければ狭いほど、駆動モータ７を用いて搬送対象物２を搬送させるときにもより小さい回転トルクで搬送対象物２を搬送させることができる。ゆえに、より小さい駆動モータ７を用いて、方向転換装置１をさらに小型にすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態ではローラ３’の形状が略円錐台形状であるから、その幅方向の一端において最大径を有するものであるが、幅方向中心部において最大径となるように構成されたローラを用いてもよい。
【００５１】
図１４は前記ローラのさらなる変形例を示す図である。図１４に示すように、幅方向中心部において最大径となるように構成されたローラ３''を用いる場合、前記当接部分３ｅが旋回の中心Ｏから離れた位置において前記搬送対象物２に当接するように、ローラ３''を配置することができる。
【００５２】
図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）に示すように構成されたローラ３''は、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）に示すローラ３’と同様に、旋回時にローラ３''が回転して当接部分３ｅのみが搬送対象物２に当接するので、旋回時に搬送対象物２がローラ３''との摩擦によって磨り減ることがない。
【００５３】
図１６は図１〜図１５に示す方向転換装置１を用いた搬送装置３０の一例を示す図である。図１６に示す搬送装置３０は、搬送対象物２としてエンジンなどのワークＷを搭載したワークパレット２Ａと、このワークＷに組み付けられる部品が収容されたトレイ３１を備えた部品パレット２Ｂとをそれぞれ搬送するものである。また、搬送装置３０は、これらの搬送対象物２を直線的に一方向に搬送するコンベア３２と、搬送対象物２を旋回することなくその搬送方向だけを９０度切り換える前記方向転換装置１を組み合わせて搬送対象物２を平面視略コ字状の搬送方向に搬送するものである。なお、同一高さのフロアＦに配置したときのコンベヤ３２と方向転換装置１の搬送面は同じ高さであるように調整されている。
【００５４】
各コンベア３２はそれぞれ駆動モータ３３を備えた短いコンベアユニット３２ａ，３２ｂ…からなり、間に前記方向転換装置１を介在させることにより、９０度屈曲した組付ラインＬを形成する。より詳細には、最初の工程の作業者Ｍ１から最後の工程の作業者Ｍ１２に至るまでの組付ラインＬにおいてコンベア３２ａ，３２ｂ…の間に間欠的に３台の方向転換装置１ａ〜１ｃを介在させることにより、ほぼ環状の組付ラインＬを形成する。また、最後の作業者Ｍ１２から最初の作業者Ｍ１までの間に方向転換装置１ｄを介在させて組付ラインＬの末尾を先頭に連結している。
【００５５】
次に、前記構成の搬送装置３０の動作を説明する。すなわち、最初のコンベア３２ａによってワークパレット２Ａと部品パレット２Ｂが第１の方向転換装置１ａまで搬送されると、方向転換装置１ａは搬入した搬送対象物２Ａ，２Ｂを順次搬送方向を図示上方向から右方向に９０度方向転換して第２のコンベア３２ｂに搬出する。
【００５６】
同様に第２〜第５のコンベアユニット３２ｂ〜３２ｅによって搬送対象物２を図示右方向に搬送し、第２の方向転換装置１ｂまで搬送すると、方向転換装置１ｂは搬送対象物２の搬送方向のみを９０度方向転換して第６のコンベアユニット３２ｆに搬出する。以下同様に、前記搬送対象物２を第３の方向転換装置１ｃによって更に９０度方向転換し、第７〜第１０のコンベアユニット３２ｇ〜３２ｊによって図示左方向に搬送する。
【００５７】
さらに、加工および組付が終了したワークＷを、最後の作業者Ｍ１２による作業が終了した後にワークパレット２Ａから取り除き、空の搬送対象物２を第４の方向転換装置１ｄによって９０度方向転換し、最初の工程の作業者Ｍ１がいる位置まで搬送する。
【００５８】
前記搬送装置３０では、何れの方向転換装置１ａ〜１ｄも重量物の搬送対象物２Ａ，２Ｂそのものを旋回させるものではないので、ワークＷの旋回に伴う安全管理を容易にすることができるだけでなく、搬送方向の切換を速やかに行うことができる。また、作業者Ｍ１，Ｍ２はワークＷの図示左側から、作業者Ｍ３〜Ｍ６はワークＷの図示上側から、作業者Ｍ７〜Ｍ８はワークＷの図示右側から、作業者Ｍ９〜Ｍ１２はワークＷの図示下側からというように、ワークＷに対して複数の異なる方向から加工または組付作業を行うことができる。なお、ワークパレット２ＡはワークＷを異なる姿勢で支持することができる支持アーム２ｂ〜２ｅを備えるので、作業者Ｍ１〜Ｍ１２が作業を行いやすいようにワークＷの向きや姿勢を変更してもよい。
【００５９】
また、前記組付ラインＬに変更が発生した場合には、コンベヤユニット３２ａ，３２ｂ…の数を増やすなどして、組付ラインＬを調整することができる。とりわけ、同一フロア上に配置した場合においても、低床のコンベヤユニット３２ａ，３２ｂ…と方向転換装置１の搬送面Ｓの高さを合わせているので、組付ラインＬの変更を極めて容易におこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態に係る方向転換装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】前記方向転換装置の一部を透過して示す斜視図である。
【図３】前記方向転換装置の側面図である。
【図４】前記方向転換装置の図３と異なる方向の側面図である。
【図５】前記方向転換装置の要部を説明する図である。
【図６】前記方向転換装置の動作を説明する図である。
【図７】前記方向転換装置の動作を説明する別の図である。
【図８】図５の変形例を示す図である。
【図９】図５の別の変形例を示す図である。
【図１０】図９に示す変形例における動作を説明する図である。
【図１１】図９に示す変形例における別の動作を説明する図である。
【図１２】ローラの変形例を示す図である。
【図１３】図１２に示す変形例における動作を説明する図である。
【図１４】ローラの別の変形例を示す図である。
【図１５】図１４に示す変形例における動作を説明する図である。
【図１６】前記方向転換装置を用いた搬送装置の例を示す図である。
【図１７】従来の搬送装置の例を示す図である。
【図１８】従来の搬送装置の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 方向転換装置
２ 搬送対象物
２ａ 底板
２ｂ〜２ｅ 支持アーム
３，３’，３'' ローラ
４，４’ 旋回機構
５ 天面カバー
６ ガイド板
７，７’ 駆動モータ
１０ ローラユニット
１３ 旋回支持部
１４ カムレバー
１５ カムフォロア
１６ カム
１９ 移動体
２０ アクチュエータ
３２ コンベヤ
Ｏ 旋回の中心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送対象物を一方向に搬送するコンベヤと同じフロア上に配置されて、コンベア間に介在し、搬送対象物の搬送方向を方向転換する方向転換装置および搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばエンジンなどのワークに各部品を流れ作業によって分担して組み付ける組付ラインでは、コンベヤをそれぞれの組付ステーションに沿わせて配置し、パレット式治具にワークを載せた状態で、コンベヤやパレットを搬送することにより、各工程で作業者がワークに対する加工作業および組付作業をしている。
【０００３】
図１７は従来の搬送装置９０の全体構成を示す図である。この搬送装置９０は、初工程の作業者Ｍｆから最終工程の作業者Ｍｌまでパレット９１を搬送するコンベヤ９２の間に方向転換装置９３を介在させるものであり、これによって、平面視略Ｕ字状の組付ラインＬを形成することができる。さらに、組付ラインＬを環状に連結することにより、最終工程から初工程まで空パレット９１を搬送するための別途コンベアを不要にすることができる。なお、方向転換ユニット９３は例えばパレット９１を所定の方向に搬送する搬送ユニット９４と、この搬送ユニット９４の下部に取り付けられて搬送ユニット９４全体を９０度旋回させる旋回ユニット９５（拡大図参照）とを備える。
【０００４】
上記構成の搬送装置９０は、その搬送面がフロアレベルから５００〜７００ｍｍも高い位置に形成されているので、作業者Ｍｆ〜Ｍｌによる加工および組付作業の作業性が低下したり、部品を搬送するのに大きな制約がかかるという問題がある。そこで、作業者Ｍｆ〜Ｍｌによる加工および組付作業と、部品の搬送を容易とするために、コンベヤ９２の搬送面を低く形成することが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記構成の搬送装置９０において、方向転換装置９３は搬送ユニット９４の全体を旋回ユニット９５によって旋回させるものであるから、コンベヤ９２よりもその搬送面が高くならざるを得なかった。
【０００６】
したがって、図１８に示すように、コンベヤ９２の方向転換装置９３の搬送高さを低くする場合には、方向転換装置９３の搬送面をコンベヤ９２の搬送面の高さに合わせるために、フロアＦにピット９６を形成し、方向転換装置９３をフロアＦに埋設させるような基礎工事を行なっていた。しかしながら、自動車のモデルチェンジなどに伴い、エンジンの形状に変更が加わったり生産台数に変化が生じた場合には、組付行程を増減することが必要となるが、ピット９６に合わせて設置された組付ラインＬの長さなどを変更するためには大掛かりな基礎工事が必要となり、調整が困難になるという問題があった。
【０００７】
加えて、方向転換装置９３によってパレット９１を旋回する場合には、搬送ユニット９４を90度旋回することにより、パレット９１およびワークなどが旋回するときに、作業者などに当たることがないように、安全管理のための防護柵やエリアセンサなどを取り付ける必要がある。
【０００８】
本発明は上述の事柄を考慮に入れて成されたものであり、その目的は、搬送面を低くすることができ、組付ラインの変更を容易に行うことができる方向転換装置および搬送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】
第１発明は、搬送対象物の下面に当接する複数のローラと、これらのローラを回転させる駆動モータと、前記個々のローラの回転軸を一斉に縦軸回りに旋回させる旋回機構とを備えることを特徴とする方向転換装置を提供する。（請求項１）
【００１０】
前記構成によれば、搬送対象物の下面に当接する複数のローラが、駆動モータによって回転させられるので、このローラの回転に伴って搬送対象物をローラの回転する方向に搬送することができる。また、旋回機構が個々のローラの回転軸を縦軸回りに旋回させるものであるから、搬送方向を自在に変更することができる。旋回機構が従来のように搬送ユニットの全体を旋回させるものではないから、旋回機構の軽量化と小型化を達成することができる。つまり、方向転換装置の搬送面を可及的に低く形成することができる。方向転換装置の高さをフロアから必要最小限の高さに抑えることにより、特別な基礎工事を行わなくても、方向転換装置を安定してフロアに設置することができる。
【００１１】
さらに、旋回装置は搬送対象物をほぼ水平方向に旋回させることなく搬送方向のみを方向転換できるから、搬送対象物の旋回に伴う安全管理を行う必要がないだけでなく、搬送方向の切換えを無駄なくスムースに行うことができる。また、搬送対象物を旋回させることなく搬送方向だけを略コ字状に方向転換できるので、作業者は搬送方向の変更に伴って異なる方向から加工または組付作業を行うことができる。
【００１２】
前記搬送対象物はその下面に複数のローラが均等に当接する平坦な平面を有するものであることが好ましく、ワークそのものの下面に平坦な平面が形成されていてもよいが、任意の形状のワークであってもこれを搭載するパレットの下面に平坦な平面を形成するものであってもよい。あるいは、ワークに対して組み付けられる部品を収容するトレイや部品収容棚であってもよい。
【００１３】
ローラの形状は例えば略円柱形状であり、その外周にゴムや合成樹脂などの弾性を備えた材料で形成された接触面を形成することが好ましい。旋回機構はローラと搬送対象物の接触部を中心とする縦軸回りにローラの回転軸を旋回させるものであることにより、搬送方向の方向転換時に搬送対象物を静止させることができる。
【００１４】
前記駆動モータは方向転換装置上の搬送対象物を搬送することができる程度の動力を供給できればよいので、小型化を達成できる。なお、一つの駆動モータの回転力を各ローラに伝達する動力伝達機構を備えてもよい。
【００１５】
前記各ローラにそれぞれ前記駆動モータを設けてローラユニットを構成し、前記旋回機構が、前記ローラユニットをそれぞれ縦軸回りに回動自在に支持する旋回支持部と、この旋回支持部近傍に配置されほぼ水平方向に移動可能であり複数のカムが形成された移動体と、この移動体を移動させるアクチュエータと、遊端部に前記カムに係合するカムフォロアを有し基端部が前記ローラユニットに取り付けられたカムレバーとを備える場合（請求項２）には、各ローラにそれぞれ駆動モータを備えることにより、各ローラを確実に駆動することができる。前記駆動モータはシンクロナスモータやサーボモータであることにより、各ローラの回転速度を容易に同期させることができる。
【００１６】
また、各駆動モータはそれぞれ一つのローラを駆動するものであるから各駆動モータにかかる負荷を小さくすることができ、駆動モータの更なる小型化を図ることができる。したがって、ローラと駆動モータからなるローラユニットを小型化することができ、複数のローラユニットを並べた状態でこれらを衝突することなく旋回させることができる。
【００１７】
なお、前記駆動モータはダイレクトドライブとすることが好ましく、ローラの軸心と外周面との間に内蔵してもよい。この場合には、ローラユニットをさらに小型化することができ、隣接するローラユニットに衝突することなく多数のローラユニットを並べた状態でこれらを旋回させることができる。
【００１８】
移動体に形成したカムとカムフォロアの係合により、アクチュエータによる移動体の直線的な移動を用いて全てのローラを一斉に旋回させることができる。なお、アクチュエータはエアシリンダであることが好ましいが、油圧シリンダやモータを用いたものであってもよい。移動体に形成するカムは、移動体の移動方向に対してほぼ直角方向に形成された溝（以下、カム溝という）であり、カムフォロアはこのカム溝に係合するローラであることが好ましい。
【００１９】
前記ローラは旋回機構による旋回の中心から離れた位置において搬送対象物に接するものである場合（請求項３）には、旋回機構によってローラの回転軸を旋回させるときには、旋回に伴ってローラが搬送対象物に接触して転がることにより、搬送対象物に傷を付けることなく旋回を行うことができる。
【００２０】
前記ローラの形状は略円錐台形状など、その外径が徐々に拡大するテーパ面を備えるものであることが好ましい。つまり、テーパ面を備えるローラは搬送対象物が軽量の場合に、搬送対象物との当接部分の接触面積を極めて小さくすることができるので、それだけ、ローラを用いた搬送における摩擦による損失を小さくすることができ、駆動モータは小さい駆動トルクで搬送対象物を搬送することができる。
【００２１】
前記各ローラの位置にローラの上端を突出させる貫通孔が形成されたほぼ水平な平面を形成する天面カバーを備える場合（請求項４）には、搬送対象物がローラの上端面に当接して搬送対象物を移動させることができると共に、ローラ間に異物が侵入することを防止できるので、安全性が向上する。
【００２２】
搬入した搬送対象物を当接させることにより、この搬送対象物の水平方向の回転角を調整するガイド板を備える場合（請求項５）には、方向転換装置に搬送対象物が搬入される度に搬送対象物の水平方向の回転角を調整するので、方向転換装置によって方向転換を繰り返しても、搬送対象物の水平方向の回転角がずれることを防止できる。
【００２３】
第２発明は、前記方向転換装置と、前記搬送対象物を直線的に搬送するコンベアとを組み合わせて、搬送対象物を平面視略コ字状の搬送方向に搬送することを特徴とする搬送装置を提供する（請求項６）。
【００２４】
前記搬送装置は、方向転換装置の高さをフロアから必要最小限の高さに抑えることにより、方向転換装置と搬送装置の搬送面を一様に低くすることができる。つまり、特別な基礎工事を行わなくても、コンベアおよび方向転換装置を安定してフロアに設置することができる。加えて、コンベアおよび方向転換装置の搬送面が低いので、作業者がコンベアに乗って搬送対象物に対して加工または組付作業を行うことも可能であり、搬送対象物の搬送中であっても作業者が搬送対象物に対して相対的に停止した位置で作業を行うことができる。
【００２５】
前記搬送対象物が、複数の異なる姿勢でワークを支持する支持アームと、この支持アームの下方に平坦な下面を形成する底板とを備えるパレットである場合（請求項７）には、搬送対象物の下面に形成された底板がローラに当接するので、安定した搬送を行うことができる。また、支持アームがワークを異なる姿勢で支持するものであるから、作業者はワークに対する加工または組付作業を行いやすいように、支持アームを調整することが可能であるから、ワークに対す各工程の作業効率が容易になる。なお、支持アームは底板に対して平面視で水平方向に回動自在にすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
前述したように、本発明によれば、方向転換装置の高さ方向の幅を薄くすることができるので、同一高さのフロアに配置した方向転換装置とコンベヤの搬送面を共に低くすることができ、特別な基礎工事を行わなくても安定して設置することができる。つまり、ワークの生産数の変更および／またはワークに対する加工または組付行程の変更に伴って方向転換装置の配置を容易に調節することができる。
【００２７】
また、前記方向転換装置は搬送対象物を旋回させることなくその搬送方向のみを方向転換することが可能であるから、搬送対象物を方向転換することに伴う危険を軽減することができ、それだけ安全管理を容易とすることができる。加えて、重量物である搬送対象物を旋回させるための時間的なロスがないので、速やかな搬送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１〜図７は本発明の第１実施形態に係る方向転換装置１の構成を示す図である。図１に示すように、本発明の方向転換装置１は、搬送面Ｓにほぼ平行する二次元方向に配置されてエンジンなどのワークＷを搭載するパレット２（搬送対象物）の下面に当接する複数のローラ３と、個々のローラ３の回転軸を一斉に縦軸回りに旋回させる旋回機構４と、搬送面に平行すると共に前記各ローラ３の位置に貫通孔５ａを形成してなる平面視略正方形状の天面カバー５と、この天面カバー５の２つの辺に沿うように方向転換装置１の側面に取り付けられたガイド板６を備える。
【００２９】
本発明の方向転換装置１は搬送対象物としてワークＷを搭載したパレット２のみならず、図示を省略するが、部品を搭載したパレットや部品棚を搬送することも可能である。なお、図１に示すワークＷを搭載するパレット２は、搬送面Ｓに接する底板２ａと、この底板２ａの中央部に立設する昇降手段２ｂと、この昇降手段２ｂに対して縦軸線Ｐまわりに回動自在に取り付けられる回転台２ｃと、この回転台２ｃ上に立設し全体的に略Ｕ字状に屈曲してなる支持部２ｄと、この支持部２ｄの上端部においてワークＷを係止すると共に横軸線Ｑまわりに回転自在に支持する支持手段２ｅとを備え、これらの各部材２ｂ〜２ｅを纏めて支持アームという。つまり、パレット２はワークＷを作業者による組付作業を容易とする複数の異なる姿勢で支持する支持アーム２ｂ〜２ｅを備える。
【００３０】
図２〜４において、前記方向転換装置１の天面カバー５を透過して示すように、各ローラ３にはそれぞれ各ローラ３を回転させる駆動モータ７を備え、これらのローラ３とローラ３の回転軸３ａ（図５参照）を回動自在に支持する軸受け８とこの軸受け８に連結する駆動モータ７がローラユニット１０を構成する。また、１１は前記方向転換装置１のベース、１２はフロアＦに高さ調整可能に配置されて方向転換装置１を支持する脚部である。
【００３１】
図５に示すように、１３は前記ローラユニット１０を、前記ローラ３と搬送対象物２の接触部を中心とする縦軸（搬送面Ｓに垂直である軸）回りに回動自在となるように、ベアリングを介してベース１１上に支持する旋回支持部であり、１４は基端部がローラユニット１０に取り付けられたカムレバー、１５はカムレバー１４の遊端部に取り付けられたカムフォロアである。
【００３２】
前記ローラ３の形状は例えば略転倒円柱形状であり、その回転軸３ａは略水平（搬送面Ｓに平行する方向）になるように前記軸受け８によって回動自在に支持されている。また、ローラ３の外周には、ゴムや合成樹脂などの弾性を備えた材料で形成された接触面３ｂを形成し、ローラ３の回転に伴って搬送対象物２に傷が付いたり音が発生することを防止するものである。
【００３３】
前記旋回機構４は複数のローラ３の回転軸３ａを一斉に縦軸回りに旋回させるものであり、前記旋回支持部１３と、カムレバー１４と、カムフォロア１５に加えて、直線方向に並ぶ各ローラ３のカムフォロア１５がそれぞれ係合するカム溝１６を形成した複数の摺動体１７およびこれら複数の摺動体１７を纏めて連結するブレード１８からなる移動体１９と、この移動体１９をほぼ水平方向に進退移動させるシリンダ２０（アクチュエータの一例）とを備える。なお、１７ａはベース１１上に摺動体１７を摺動自在に支持する支持体である。
【００３４】
前記天面カバー５は搬送対象物２がローラ３の上端面に当接して搬送対象物２を移動させることができるように貫通孔５ａを形成しており、ローラ３間に異物が侵入することを防止して、安全性を向上するものである。貫通孔５ａの形状はローラ３が自由に旋回できる円形である。また、天面カバー５はベース１１に立設させた支柱部５ｂによって支えられる。
【００３５】
前記ガイド板６は方向転換装置１に搬入した搬送対象物２を当接させることができるように、その上端が前記天面カバー５の上面よりも高い位置に配置されており、このガイド板６に搬送対象物２が当接することにより、その水平方向の回転角を調整して方向転換を繰り返しても搬送対象物２の回転角がずれることを防止するものである。また、前記シリンダ２０を設けた側のガイド板６には前記移動体１９が移動可能であるように開口６ｃを形成している。
【００３６】
前記駆動モータ７はその回転軸がローラ３に直結されたダイレクトドライブ式のシンクロナスモータであり、全ての駆動モータ７に供給する電力を同期させることにより各ローラ３を同期して回転させるものである。つまり、極めて簡素な構成でローラ３を駆動することができる。しかしながら、本発明は駆動モータ７がシンクロナスモータであることに限定されるものではなく、その他の種類のモータを用いてもよい。また、駆動モータ７とローラ３の間にギアなどの変速機を介在させてもよい。
【００３７】
また、上述したように本実施形態の旋回機構４は、前記ローラユニット１０をそれぞれ縦軸回りに回動自在に支持する旋回支持部１３と、この旋回支持部１３近傍に配置されほぼ水平方向に移動可能であると共に複数のカム溝１６を形成してなる移動体１９と、この移動体１９を移動させるシリンダ２０と、遊端部にカムフォロア１５を有し基端部が前記ローラユニット１０に取り付けられたカムレバー１４とを備えるものであるが、種々の変形が容易に考えられる。例えば、カム溝１６の代わりにリブを形成してこれをカムフォロア１５に係合させてもよい。また、摺動体１７とカムレバー１４を連結棒によって揺動可能に連結してもよい。
【００３８】
また、前記シリンダ２０の代わりにモータなどを用いて進退動作させてもよい。つまり、前記旋回機構４は、シリンダ２０の進退動作をローラ３の回転軸３ａの旋回動作に変換することができるものであれば、種々の機構を用いることができる。加えて、本実施形態では旋回機構４によるローラ３の旋回角度を９０°としているが、その他の角度に旋回させることも可能である。
【００３９】
次に、図６，７を用いて、本実施形態の方向転換装置１の動作を説明する。まず図６に示すように、シリンダ２０を縮退させた状態では、前記ブレード１８によって連結された４本の摺動体１７が全て図示右側に位置し、各摺動体１７に形成された３つのカム溝１６も右側に位置する。このとき、カム溝１６に係合されたカムフォロア１５も図示右側に位置することにより、全てのカムレバー１４が図示右下方向の位置に配置され、ローラ３の回転軸３ａが図示縦方向に配置される。すなわち、この状態で駆動モータ７を回動させることにより図示左側から搬送対象物２を搬入（または図示左側に搬送対象物２を搬出）することができる。
【００４０】
一方、図７に示すように、シリンダ２０を伸張させた状態では、前記ブレード１８によって連結された４本の摺動体１７が全て図示左側に位置し、各摺動体１７に形成された３つのカム溝１６も左側に位置する。このとき、カム溝１６に係合されたカムフォロア１５も図示左側に位置することにより、全てのカムレバーが図示左下方向の位置に配置され、ローラ３の回転軸３ａが図示横方向に配置される。すなわち、この状態で駆動モータ７を回動させることにより図示下側に搬送対象物２を搬出（または図示下側から搬送対象物２を搬入）することができる。
【００４１】
したがって、シリンダ２０の進退動作に伴ってローラ３を９０°旋回させることができるので、搬送対象物２を９０°異なる方向に搬送することができる。前記搬送方向の切換時にはローラ３と搬送対象物２の接点を通る縦軸回りでローラ３の回転軸３ａを旋回させるので、旋回動作に伴って搬送対象物２が移動することがない。つまり、本発明の方向転換装置１ではローラ３のみを旋回させるので、搬送対象物２の移動方向が変わるときに搬送対象物２そのものが旋回することはないので、旋回動作に伴う安全管理を行う必要がないだけでなく、比較的軽量のローラ３のみを旋回させる動作は無理なく高速に行うことができ、方向転換に必要な時間を短くすることができる。
【００４２】
図８は前記駆動モータ７の変形例を示す図である。図８に示すように、駆動モータ７’をローラ３の軸心３ｃと外周面３ｂとの間に内蔵した場合には、ローラユニット１０をさらに小型化にすることができるので、このローラユニット１０を狭い間隔で並べて配置した場合にも、これらのローラユニット１０を縦軸回りに旋回させることが可能となる。
【００４３】
図９は前記旋回機構４の変形例を示す図である。図９に示すように、旋回機構４’として、各ローラユニット１０にその縦軸回りの旋回を行うための別途のサーボモータ２５を設け、電気制御によって各ローラユニット１０の旋回を行うようにしてもよい。
【００４４】
この場合、旋回機構４’が各ローラユニット１０毎にその旋回方向をそれぞれ異ならせることが可能である。すなわち、図１０に仮想線で示すようにローラ３を図示横方向に位置させて搬送対象物２を矢印Ａに示すように直進させるように搬送する状態と、図１０に実線で示すようにローラ３をそれぞれ異なる方向に向かせ、それぞれ異なる速度Ｖｒで回転させることにより搬送対象物２を矢印Ｂに示す円弧を描くように搬送する状態に切り換えることができる。さらには、図１１の矢印Ｃに示すように、搬送対象物２の水平方向の移動を伴うことなく搬送対象物２を旋回させることもできる。
【００４５】
図１２，図１３は前記ローラの変形例を示す図である。図１２，図１３に示すように、ローラ３’の形状は略円錐台形状であり、その外径が徐々に拡大するテーパ面３ｄを備えるものである。したがって、ローラ３’は前記旋回支持部１３による旋回の中心Ｏから離れた位置においてその外径が最大になるように構成している。つまり、ローラ３’は、前記旋回の中心Ｏと離れた位置におけるごく一部の当接部分３ｅ（分かりやすいように図１３において黒く塗りつぶして図示してある。）だけが搬送対象物２に当接する。
【００４６】
また、本実施形態の駆動モータ７はシンクロナスモータであるから、旋回時に電力供給を停止するだけで、ローラ３’をその回転軸３ａ回りに回転フリーにすることができる。すなわち、本実施形態の場合は、旋回時に駆動モータ７への給電を停止させるモータ制御回路（図示していない）を回転フリー機構として備えている。なお、この回転フリー機構は駆動モータ７とローラ３’の間に介在され、旋回時に切断されるクラッチ機構であってもよい。
【００４７】
図１３（Ａ）に示すように、前記旋回支持部１３を用いてローラ３’の回転軸３ａを矢印Ｒに示すように、図示時計回りに旋回させると、ローラ３’と搬送対象物２の当接部分３ｅに矢印Ｔに示す回転トルクが発生し、図１３（Ｂ）に示すように、当接部分３ｅのみで搬送対象物２に当接しつつローラ３’が回転する。
【００４８】
したがって、旋回時に搬送対象物２がローラ３’との摩擦によって磨り減ることがなくなる。加えて、搬送対象物２とローラ３’の摩擦がないことにより、旋回機構４（または４’）は少ない力で方向転換を行うことができる。
【００４９】
さらに、搬送対象物２とローラ３’とが当接する当接部分３ｅの面積が狭ければ狭いほど、駆動モータ７を用いて搬送対象物２を搬送させるときにもより小さい回転トルクで搬送対象物２を搬送させることができる。ゆえに、より小さい駆動モータ７を用いて、方向転換装置１をさらに小型にすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態ではローラ３’の形状が略円錐台形状であるから、その幅方向の一端において最大径を有するものであるが、幅方向中心部において最大径となるように構成されたローラを用いてもよい。
【００５１】
図１４は前記ローラのさらなる変形例を示す図である。図１４に示すように、幅方向中心部において最大径となるように構成されたローラ３''を用いる場合、前記当接部分３ｅが旋回の中心Ｏから離れた位置において前記搬送対象物２に当接するように、ローラ３''を配置することができる。
【００５２】
図１５（Ａ）〜図１５（Ｃ）に示すように構成されたローラ３''は、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）に示すローラ３’と同様に、旋回時にローラ３''が回転して当接部分３ｅのみが搬送対象物２に当接するので、旋回時に搬送対象物２がローラ３''との摩擦によって磨り減ることがない。
【００５３】
図１６は図１〜図１５に示す方向転換装置１を用いた搬送装置３０の一例を示す図である。図１６に示す搬送装置３０は、搬送対象物２としてエンジンなどのワークＷを搭載したワークパレット２Ａと、このワークＷに組み付けられる部品が収容されたトレイ３１を備えた部品パレット２Ｂとをそれぞれ搬送するものである。また、搬送装置３０は、これらの搬送対象物２を直線的に一方向に搬送するコンベア３２と、搬送対象物２を旋回することなくその搬送方向だけを９０度切り換える前記方向転換装置１を組み合わせて搬送対象物２を平面視略コ字状の搬送方向に搬送するものである。なお、同一高さのフロアＦに配置したときのコンベヤ３２と方向転換装置１の搬送面は同じ高さであるように調整されている。
【００５４】
各コンベア３２はそれぞれ駆動モータ３３を備えた短いコンベアユニット３２ａ，３２ｂ…からなり、間に前記方向転換装置１を介在させることにより、９０度屈曲した組付ラインＬを形成する。より詳細には、最初の工程の作業者Ｍ１から最後の工程の作業者Ｍ１２に至るまでの組付ラインＬにおいてコンベア３２ａ，３２ｂ…の間に間欠的に３台の方向転換装置１ａ〜１ｃを介在させることにより、ほぼ環状の組付ラインＬを形成する。また、最後の作業者Ｍ１２から最初の作業者Ｍ１までの間に方向転換装置１ｄを介在させて組付ラインＬの末尾を先頭に連結している。
【００５５】
次に、前記構成の搬送装置３０の動作を説明する。すなわち、最初のコンベア３２ａによってワークパレット２Ａと部品パレット２Ｂが第１の方向転換装置１ａまで搬送されると、方向転換装置１ａは搬入した搬送対象物２Ａ，２Ｂを順次搬送方向を図示上方向から右方向に９０度方向転換して第２のコンベア３２ｂに搬出する。
【００５６】
同様に第２〜第５のコンベアユニット３２ｂ〜３２ｅによって搬送対象物２を図示右方向に搬送し、第２の方向転換装置１ｂまで搬送すると、方向転換装置１ｂは搬送対象物２の搬送方向のみを９０度方向転換して第６のコンベアユニット３２ｆに搬出する。以下同様に、前記搬送対象物２を第３の方向転換装置１ｃによって更に９０度方向転換し、第７〜第１０のコンベアユニット３２ｇ〜３２ｊによって図示左方向に搬送する。
【００５７】
さらに、加工および組付が終了したワークＷを、最後の作業者Ｍ１２による作業が終了した後にワークパレット２Ａから取り除き、空の搬送対象物２を第４の方向転換装置１ｄによって９０度方向転換し、最初の工程の作業者Ｍ１がいる位置まで搬送する。
【００５８】
前記搬送装置３０では、何れの方向転換装置１ａ〜１ｄも重量物の搬送対象物２Ａ，２Ｂそのものを旋回させるものではないので、ワークＷの旋回に伴う安全管理を容易にすることができるだけでなく、搬送方向の切換を速やかに行うことができる。また、作業者Ｍ１，Ｍ２はワークＷの図示左側から、作業者Ｍ３〜Ｍ６はワークＷの図示上側から、作業者Ｍ７〜Ｍ８はワークＷの図示右側から、作業者Ｍ９〜Ｍ１２はワークＷの図示下側からというように、ワークＷに対して複数の異なる方向から加工または組付作業を行うことができる。なお、ワークパレット２ＡはワークＷを異なる姿勢で支持することができる支持アーム２ｂ〜２ｅを備えるので、作業者Ｍ１〜Ｍ１２が作業を行いやすいようにワークＷの向きや姿勢を変更してもよい。
【００５９】
また、前記組付ラインＬに変更が発生した場合には、コンベヤユニット３２ａ，３２ｂ…の数を増やすなどして、組付ラインＬを調整することができる。とりわけ、同一フロア上に配置した場合においても、低床のコンベヤユニット３２ａ，３２ｂ…と方向転換装置１の搬送面Ｓの高さを合わせているので、組付ラインＬの変更を極めて容易におこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態に係る方向転換装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】前記方向転換装置の一部を透過して示す斜視図である。
【図３】前記方向転換装置の側面図である。
【図４】前記方向転換装置の図３と異なる方向の側面図である。
【図５】前記方向転換装置の要部を説明する図である。
【図６】前記方向転換装置の動作を説明する図である。
【図７】前記方向転換装置の動作を説明する別の図である。
【図８】図５の変形例を示す図である。
【図９】図５の別の変形例を示す図である。
【図１０】図９に示す変形例における動作を説明する図である。
【図１１】図９に示す変形例における別の動作を説明する図である。
【図１２】ローラの変形例を示す図である。
【図１３】図１２に示す変形例における動作を説明する図である。
【図１４】ローラの別の変形例を示す図である。
【図１５】図１４に示す変形例における動作を説明する図である。
【図１６】前記方向転換装置を用いた搬送装置の例を示す図である。
【図１７】従来の搬送装置の例を示す図である。
【図１８】従来の搬送装置の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 方向転換装置
２ 搬送対象物
２ａ 底板
２ｂ〜２ｅ 支持アーム
３，３’，３'' ローラ
４，４’ 旋回機構
５ 天面カバー
６ ガイド板
７，７’ 駆動モータ
１０ ローラユニット
１３ 旋回支持部
１４ カムレバー
１５ カムフォロア
１６ カム
１９ 移動体
２０ アクチュエータ
３２ コンベヤ
Ｏ 旋回の中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物の下面に当接する複数のローラと、
これらのローラを回転させる駆動モータと、
前記個々のローラの回転軸を一斉に縦軸回りに旋回させる旋回機構とを備えることを特徴とする方向転換装置。
【請求項２】
前記各ローラにそれぞれ前記駆動モータを設けてローラユニットを構成し、
前記旋回機構が、前記ローラユニットをそれぞれ縦軸回りに回動自在に支持する旋回支持部と、この旋回支持部近傍に配置されほぼ水平方向に移動可能であり複数のカムが形成された移動体と、この移動体を移動させるアクチュエータと、遊端部に前記カムに係合するカムフォロアを有し基端部が前記ローラユニットに取り付けられたカムレバーとを備える請求項１に記載の方向転換装置。
【請求項３】
前記ローラは旋回機構による旋回の中心から離れた位置において搬送対象物に接するものである請求項１または２に記載の方向転換装置。
【請求項４】
前記各ローラの位置にローラの上端を突出させる貫通孔が形成されたほぼ水平な平面を形成する天面カバーを備える請求項１〜３の何れかに記載の方向転換装置。
【請求項５】
搬入した搬送対象物を当接させることにより、この搬送対象物の水平方向の回転角を調整するガイド板を備える請求項１〜４の何れかに記載の方向転換装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の方向転換装置と、前記搬送対象物を直線的に搬送するコンベアとを組み合わせて、搬送対象物を平面視略コ字状の搬送方向に搬送することを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
前記搬送対象物が、複数の異なる姿勢でワークを支持する支持アームと、この支持アームの下方に平坦な下面を形成する底板とを備えるパレットである請求項６に記載の搬送装置。
【請求項１】
搬送対象物の下面に当接する複数のローラと、
これらのローラを回転させる駆動モータと、
前記個々のローラの回転軸を一斉に縦軸回りに旋回させる旋回機構とを備えることを特徴とする方向転換装置。
【請求項２】
前記各ローラにそれぞれ前記駆動モータを設けてローラユニットを構成し、
前記旋回機構が、前記ローラユニットをそれぞれ縦軸回りに回動自在に支持する旋回支持部と、この旋回支持部近傍に配置されほぼ水平方向に移動可能であり複数のカムが形成された移動体と、この移動体を移動させるアクチュエータと、遊端部に前記カムに係合するカムフォロアを有し基端部が前記ローラユニットに取り付けられたカムレバーとを備える請求項１に記載の方向転換装置。
【請求項３】
前記ローラは旋回機構による旋回の中心から離れた位置において搬送対象物に接するものである請求項１または２に記載の方向転換装置。
【請求項４】
前記各ローラの位置にローラの上端を突出させる貫通孔が形成されたほぼ水平な平面を形成する天面カバーを備える請求項１〜３の何れかに記載の方向転換装置。
【請求項５】
搬入した搬送対象物を当接させることにより、この搬送対象物の水平方向の回転角を調整するガイド板を備える請求項１〜４の何れかに記載の方向転換装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の方向転換装置と、前記搬送対象物を直線的に搬送するコンベアとを組み合わせて、搬送対象物を平面視略コ字状の搬送方向に搬送することを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
前記搬送対象物が、複数の異なる姿勢でワークを支持する支持アームと、この支持アームの下方に平坦な下面を形成する底板とを備えるパレットである請求項６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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【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】
【公開番号】特開２００９−３５４２３（Ｐ２００９−３５４２３Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７０３４（Ｐ２００８−７０３４）
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００１９１３５３）新明工業株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１６日（２００８．１．１６）
【出願人】（０００１９１３５３）新明工業株式会社 (75)
【Ｆターム（参考）】
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