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Title:
VERTICALLY FEEDING MECHANISM, WORK CONVEYANCE DEVICE WITH THE SAME, AND LINEAR MOTION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/034826
Kind Code:
A1
Abstract:
A vertically feeding mechanism (12) has a lift frame (16) that moves vertically, a carrier (18) that moves horizontally in a feeding direction relative to the lift frame (16), a sub carrier (20) that moves horizontally and linearly in the feeding direction relative to the carrier (18), a driven mechanism (30) that moves the sub carrier (20) in operative association with the movement of the carrier (18). The driven mechanism (30) has a pair of rotation bodies (31) that is rotatably supported at an interval at the front and rear, relative to the feeding direction, of the carrier (18), and also has an endless cord body (33) that is wrapped around the pair of rotation bodies (31). The endless cord body (33) is connected and fixed at one part thereof to the lift frame (16). The sub carrier is connected to that part of the endless cord body (33) which is located on the cord body at a position that is reached from the position, as the origin, at which the endless cord is connected to the lift frame after passing through the rotation bodies.

Inventors:
NARIMATSU AKITADA (JP)
YAMASAKI SHUSAKU (JP)
TERAUCHI TETSUYUKI (JP)
UTSUMI YUJI (JP)
SATO NORIFUMI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/065091
Publication Date:
March 19, 2009
Filing Date:
August 25, 2008
Export Citation:
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Assignee:
IHI CORP (JP)
NARIMATSU AKITADA (JP)
YAMASAKI SHUSAKU (JP)
TERAUCHI TETSUYUKI (JP)
UTSUMI YUJI (JP)
SATO NORIFUMI (JP)
International Classes:
B23Q7/04; B21D43/05; B23Q7/14
Foreign References:
JPH07148636A1995-06-13
JP2004142048A2004-05-20
JP2003136163A2003-05-14
Attorney, Agent or Firm:
HOTTA, Minoru (4F Kenchiku-Kaikan,26-20, Shiba 5-chom, Minato-ku Tokyo 14, JP)
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Claims:
 ベースフレームに対して直動昇降機構により昇降するリフトフレームと、
 該リフトフレームに対して直動送り機構により所定の送り方向に水平直線移動するキャリアと、
 該キャリアに対し前記送り方向に水平直線移動するサブキャリアと、
 前記キャリアの移動に連動して前記サブキャリアを水平移動させる従動機構と、を備え、
該従動機構は、前記キャリアに前記送り方向の前後に間隔をおいて回転自在に支持された一対の回転体と、該一対の回転体に掛け回された無端状索体とを有し、該無端状索体はその一部において前記リフトフレームに連結固定されており、前記無端状索体のうち、前記リフトフレームとの連結位置を基点に前記回転体を一旦経由した位置において前記サブキャリアが連結されている、ことを特徴とする昇降送り機構。
 前記キャリアは前記送り方向に延びるガイドレールを有し、
 前記リフトフレームは、前記ガイドレールを前記送り方向に摺動自在に支持するものであって前記ガイドレールよりも短尺のガイド部材を有し、
 前記直動送り機構は、前記キャリアに設置された長尺の第1部分と、前記リフトフレームに設置され前記第1部分よりも短尺の第2部分とを有し、前記第1部分及び/又は第2部分が駆動することにより、前記第1部分が前記第2部分に対して当該第1部分の長手方向に相対的に移動するように構成された機構である、請求項1記載の昇降送り機構。
 ベースフレームに対して直動昇降機構により昇降するリフトフレームと、
 該リフトフレームに対して第1直動送り機構により所定の送り方向に水平直線移動する第1キャリアと、
 該第1キャリアに対して第2直動送り機構により前記送り方向に水平直線移動する第2キャリアと、
 該第2キャリアに対して前記送り方向に水平直線移動するサブキャリアと、
 前記第2キャリアの移動に連動して前記サブキャリアを水平直線移動させる従動機構と、を備え、
 該従動機構は、前記第2キャリアに前記送り方向の前後に間隔をおいて回転自在に支持された一対の回転体と、該一対の回転体に掛け回された無端状索体とを有し、該無端状索体はその一部において前記第1キャリアに連結固定されており、前記無端状索体のうち、前記第1キャリアとの連結位置を基点に前記回転体を一旦経由した位置において前記サブキャリアが連結されている、ことを特徴とする昇降送り機構。
 前記第1キャリアは前記送り方向に延びるガイドレールを有し、
 前記リフトフレームは、前記ガイドレールを前記送り方向に摺動自在に支持するものであって前記ガイドレールよりも短尺のガイド部材を有し、
 前記第1直動送り機構は、前記第1キャリアに設置された長尺の第1部分と、前記リフトフレームに設置され前記第1部分よりも短尺の第2部分とを有し、前記第1部分及び/又は第2部分が駆動することにより、前記第1部分が前記第2部分に対して当該第1部分の長手方向に相対的に移動するように構成された機構である、請求項3記載の昇降送り機構。
 前記第2キャリアは前記送り方向に延びるガイドレールを有し、
 前記第1キャリアは、前記ガイドレールを前記送り方向に摺動自在に支持するものであって前記ガイドレールよりも短尺のガイド部材を有し、
 前記第2直動送り機構は、前記第2キャリアに設置された長尺の第1部分と、前記第1キャリアに設置され前記第1部分よりも短尺の第2部分とを有し、前記第1部分及び/又は第2部分が駆動することにより、前記第1部分が前記第2部分に対して当該第1部分の長手方向に相対的に移動するように構成された機構である、請求項3記載の昇降送り機構。
 前記送り方向をプレスラインと一致させて配置した請求項1乃至5のいずれか記載の昇降送り機構と、該昇降送り機構の前記サブキャリアに取り付けられワークを把持するためのワーク把持機構とを備えることを特徴とするワーク搬送装置。
 前記昇降送り機構がプレスラインの左右方向に複数配置され、それぞれの昇降送り機構の前記サブキャリアに前記ワーク把持機構が取り付けられている、請求項6記載のワーク搬送装置。
 前記送り方向をプレスラインと一致させて配置した請求項1乃至5のいずれか記載の昇降送り機構を、プレスラインの左右方向に一対備えるともに、
 一対の前記昇降送り機構の前記サブキャリア間に横架されたクロスバーと、該クロスバーに取り付けられワークを把持するワーク把持機構とを備える、ことを特徴とするワーク搬送装置。
 前記クロスバーは、前記ワーク把持機構を取り付けるために必要な長さに設定された水平棒状部材であり、
前記各サブキャリアにはクロスバーを把持するクロスバー把持部が連結されており、該クロスバー把持部は、前記クロスバーの最大たわみが最小となる支持点近傍に位置する、請求項8記載のワーク搬送装置。
 ベース体に対して直動機構により所定方向に直線駆動される第1移動体と、
 該第1移動体に対して従動機構により前記所定方向に直線駆動される第2移動体と、
 前記第1移動体の移動に連動して前記第2移動体を前記所定方向に直線移動させる従動機構と、を備え、
 前記従動機構は、前記第1移動体に前記所定方向の前後に間隔をおいて回転自在に設けられた一対の回転体と、該一対の回転体に掛け回された無端状索体とを有し、該無端状索体はその一部において前記ベース体に連結固定されており、前記無端状索体のうち、前記ベース体との連結位置を基点に前記回転体を一旦経由した位置において前記第2移動体が連結されており、
 前記ベース体は、前記所定方向に静止した基準体であるか、又は、前記所定方向に静止した基準体に対し前記所定方向に直線駆動される移動体である、ことを特徴とする直動装置。
 
 
Description:
昇降送り機構及びこれを備えた ーク搬送装置、並びに直動装置 発明の背景

発明の技術分野
 本発明は、昇降機能と送り機能を備えた昇 送り機構及びこれを備えたワーク搬送装置 並びに従動機構を備えた直動装置に関する

関連技術の説明
 例えば、自動車用パネルは複雑な形状をし いるため、成形工程を複数段に分け、直線 に並べられたプレスによって成形される。 のような複数のプレスを用いるトランスフ プレスやタンデムプレスでは、ワーク搬送 置により、あるプレスで成形されたワーク( 被加工材)を次のプレスに順次搬送する。

 この種のワーク搬送装置として、複数の レスステーションの全域に延びて各プレス テーション間で同一モーションでワークを 送するものと、各プレスステーション間に ーク搬送装置を配置してそれぞれ独立にワ クを搬送するものとがある。後者のワーク 送装置としては、汎用多関節ロボットによ 構成されるもの、専用設計の多関節アーム ボットにより構成されるもの、リンク機構 より構成されるものがある。

 汎用多関節ロボットにより構成されるワ ク搬送装置は、多関節ロボットの先端に吸 ユニット(バキュームカップ)を装着し、吸 ユニットによりワークを吸着して搬送する のである。しかし、このような多関節ロボ トは制御軸数が多く、かつ各軸の角度の時 暦を表現することが困難なため、プレス角 同期して動作させることができない。また 剛性が低く、ワークの振動も大きい。以上 理由から、汎用多関節ロボットでは、高速 が困難であるという問題がある。

 専用設計の多関節アームにより構成され ワーク搬送装置は、多関節アームの先端に 盤ユニットを装着し、吸盤ユニットにより ークを吸着して搬送するものである(例えば 、下記特許文献1参照)。しかし、水平軸周り 回転角では大きなトルクが必要となり、容 の大きいモータが必要となるため、コスト 嵩むという問題がある。また、ワーク位置( 手先位置)と各軸の位置・角度の間での座標 換が複雑で、制御も複雑となるため、この 点からもコストが嵩むという問題がある。 らに、アームの通過スペースが大きく、か プレス機と干渉する部位の特定が困難なた 、搬送モーションの最適化が困難であり、 速化が困難であるという問題がある。

 リンク機構により構成されるワーク搬送 置は、専用に設計されたリンク機構の先端 吸盤ユニットを装着し、吸盤ユニットによ ワークを吸着して搬送するものである(例え ば、下記特許文献2参照)。しかし、内力とし 相殺される分も駆動力を発生しなければな ないので、容量の大きなモータが必要とな 、コストが嵩むという問題がある。また、 回運動するリンクは、その通過スペースが きく、プレス機との干渉の制約が大きいた に、高速化が困難であるという問題がある

 また、プレス間に配置されるワーク搬送装 の他の先行技術として、下記特許文献3に開 示されたものがある。
 図1A、図1Bは、特許文献3に開示されたワー 搬送装置の構成図であり、図1Aは正面図、図 1Bは図1Aの右側面図である。このワーク搬送 置は、ワーク搬送方向に平行に、かつ上下 自在に設けた少なくとも1対のリフトビーム5 1と、それぞれのリフトビーム51に該リフトビ ーム51の長手方向に沿って移動可能に設けた なくとも1つのキャリア52と、前記キャリア5 2に設けられたガイド57に沿ってキャリア移動 方向に移動可能に設けたサブキャリア54と、 記キャリア52の移動時の動きを利用してキ リア駆動動力を前記サブキャリア54に伝達す る動力伝達手段(従動機構)と、互いに対向す 前記1対のサブキャリア52間に横架し、ワー 保持可能なワーク保持手段を設けたクロス ー57とを備える。
 上記の動力伝達手段は、リフトビーム51に の長手方向に沿って設けた第1のラック55と 第1のラック55と噛合し、キャリア52に回動自 在に支承された第1のピニオン56と、サブキャ リア54にリフトビーム51の長手方向に沿って けた第2のラック53と、第2のラック53と噛合 、キャリア52に回動自在に支承された第2の ニオン58と、第1のピニオン56の回転力を第2 ピニオン58に伝達する回転力伝達手段(回転 )59とを備える。

 図2は、特許文献3に開示されたワーク搬送 置における別の動力伝達手段(従動機構)の構 成図である。
 動力伝達手段は、リフトビーム51にその長 方向に沿って設けたラック62と、ラック62と 合し、キャリア52に回動自在に支承された ニオン64と、ピニオン64に同軸で固定された 1のプーリ65と、キャリア52のリフトビーム51 の長手方向の略両端部位に回動自在に支承さ れた第2のプーリ67,67と、第1のプーリ65及び第 2のプーリ67,67に巻装された無端状ベルト68と 備え、第2のプーリ67,67間でサブキャリア54 無端状ベルト68に連結している。

 上述した特許文献3の動力伝達手段(従動 構)は、いずれも、長いラック55,62が必要で り、部品点数が多く構造が複雑であるため 全体の重量が大きくなる。また、ラック55,62 を、キャリア52を支持する側(リフトビーム51 )に設ける必要があるので、リフトビーム51 長い構造物とならざるを得ず、設計の自由 が低い。

特開2005-161406号公報

特開2006-346699号公報

特開2003-136163号公報

発明の要約

 本発明は、上記の問題に鑑みてなされた のであり、駆動源(モータ等)の容量を削減 き、プレス機との干渉を緩和でき、制御を 略化することができ、従動機構の構成をシ プルにすることができる昇降送り機構及び れを備えたワーク搬送装置を提供すること 課題とする。また、シンプルな構成の従動 構を備えた直動装置を提供することを課題 する。

 上記の課題を解決するため、本発明の昇降 り機構及びこれを備えたワーク搬送装置、 びに直動機構は、以下の手段を採用する。
(1)本発明の昇降送り機構は、ベースフレーム に対して直動昇降機構により昇降するリフト フレームと、該リフトフレームに対して直動 送り機構により所定の送り方向に水平直線移 動するキャリアと、該キャリアに対し前記送 り方向に水平直線移動するサブキャリアと、 前記キャリアの移動に連動して前記サブキャ リアを水平移動させる従動機構と、を備え、 該従動機構は、前記キャリアに前記送り方向 の前後に間隔をおいて回転自在に支持された 一対の回転体と、該一対の回転体に掛け回さ れた無端状索体とを有し、該無端状索体はそ の一部において前記リフトフレームに連結固 定されており、前記無端状索体のうち、前記 リフトフレームとの連結位置を基点に前記回 転体を一旦経由した位置において前記サブキ ャリアが連結されている、ことを特徴とする 。

 上記構成によれば、リフトフレームの昇降 キャリアの水平移動がともに直動であるた 、多関節アームと異なり、水平軸心周りの 転角で大きなトルクを要しない。また、リ ク機構と異なり、内力の相殺がない。この め、駆動源(モータ等)の容量を小さくでき 。
 また、多関節アームと異なり、鉛直方向と 平方向の直交座標系なので手先位置(サブキ ャリアの位置)と各軸の位置との間での座標 換が容易であり、制御が簡単である。
 また、旋回運動するリンク機構と異なり、 平方向に直進運動するキャリア及びサブキ リアは、その通過スペースが小さいので、 り方向の前後に配置された干渉物との干渉 緩和できる。
 また、上記従動機構によって、キャリアが ブキャリアの2倍の距離を移動する倍速機構 が構成される。また、この従動機構は、一対 の回転体と無端状索体からなり、ラックが不 要なので、特許文献3の従動機構に比べて、 品点数が少なく構成をシンプルにすること でき、軽量化を図ることができる。また、 動機構の構成要素として、リフトフレーム ラックを設ける必要がないので、必ずしも フトフレームを長くする必要がない。した って、設計の自由度が高い。

(2)また、上記(1)の昇降送り機構において、 前記キャリアは前記送り方向に延びるガイド レールを有し、前記リフトフレームは、前記 ガイドレールを前記送り方向に摺動自在に支 持するものであって前記ガイドレールよりも 短尺のガイド部材を有し、前記直動送り機構 は、前記キャリアに設置された長尺の第1部 と、前記リフトフレームに設置され前記第1 分よりも短尺の第2部分とを有し、前記第1 分及び/又は第2部分が駆動することにより、 前記第1部分が前記第2部分に対して当該第1部 分の長手方向に相対的に移動するように構成 された機構である。

 上記構成によれば、キャリア側に長尺の イドレールと直動送り機構の長尺の第1部分 を設置し、リフトフレーム側に短尺のガイド 部材と直動送り機構の短尺の第2部分を設置 たので、従動機構を採用しながらも、ガイ 側のリフトフレームの送り方向寸法を短く ることができ、直動昇降機構により昇降駆 する可動重量を小さくでき、これにより直 昇降機構の駆動源(モータ等)の容量を小さく することができる。なお、特許文献3の従動 構(図1A、図1B、図2参照)では、リフトビーム5 1側に長いラック55,62を設置する必要があるた め、リフトビーム62を短くすることはできな 。

(3)また、本発明の昇降送り機構は、ベース フレームに対して直動昇降機構により昇降す るリフトフレームと、該リフトフレームに対 して第1直動送り機構により所定の送り方向 水平直線移動する第1キャリアと、該第1キャ リアに対して第2直動送り機構により前記送 方向に水平直線移動する第2キャリアと、該 2キャリアに対して前記送り方向に水平直線 移動するサブキャリアと、前記第2キャリア 移動に連動して前記サブキャリアを水平直 移動させる従動機構と、を備え、該従動機 は、前記第2キャリアに前記送り方向の前後 間隔をおいて回転自在に支持された一対の 転体と、該一対の回転体に掛け回された無 状索体とを有し、該無端状索体はその一部 おいて前記第1キャリアに連結固定されてお り、前記無端状索体のうち、前記第1キャリ との連結位置を基点に前記回転体を一旦経 した位置において前記サブキャリアが連結 れている、ことを特徴とする。

 上記構成によれば、上記(1)の昇降送り機構 同様に、モータ容量を小さくでき、制御を 単にでき、送り方向の前後に配置された干 物との干渉を緩和でき、従動機構の構成を ンプルにでき、軽量化を図ることができる また、従動機構の構成要素として、第1キャ リアにラックを設ける必要がないので、必ず しも第1フレームを長くする必要がない。し がって、設計の自由度が高い。
 また、リフトフレームに対して水平移動す キャリアが、第1キャリアと第2キャリアと らなるので、リフトフレームの前後に配置 れた干渉物間の間隔が狭く、リフトフレー の長さを十分に取ることができない場合で 、第1キャリアと第2キャリアによってサブキ ャリアの移動範囲を確保できる。

(4)また、上記(3)の昇降送り機構において、 前記第1キャリアは前記送り方向に延びるガ ドレールを有し、前記リフトフレームは、 記ガイドレールを前記送り方向に摺動自在 支持するものであって前記ガイドレールよ も短尺のガイド部材を有し、前記第1直動送 機構は、前記第1キャリアに設置された長尺 の第1部分と、前記リフトフレームに設置さ 前記第1部分よりも短尺の第2部分とを有し、 前記第1部分及び/又は第2部分が駆動すること により、前記第1部分が前記第2部分に対して 該第1部分の長手方向に相対的に移動するよ うに構成された機構である。

 上記構成によれば、第1キャリア側に長尺 のガイドレールと第1直動送り機構の長尺の 1部分を設置し、リフトフレーム側に短尺の イド部材と第1直動送り機構の短尺の第2部 を設置したので、ガイド側のリフトフレー の送り方向寸法を短くすることができる。 のため、直動昇降機構により昇降駆動する 動重量を小さくすることができるので、直 昇降機構の駆動源(モータ等)の容量を小さく することができる。

(5)また、上記(3)の昇降送り機構において、 前記第2キャリアは前記送り方向に延びるガ ドレールを有し、前記第1キャリアは、前記 イドレールを前記送り方向に摺動自在に支 するものであって前記ガイドレールよりも 尺のガイド部材を有し、前記第2直動送り機 構は、前記第2キャリアに設置された長尺の 1部分と、前記第1キャリアに設置され前記第 1部分よりも短尺の第2部分とを有し、前記第1 部分及び/又は第2部分が駆動することにより 前記第1部分が前記第2部分に対して当該第1 分の長手方向に相対的に移動するように構 された機構である。

 上記構成によれば、第2キャリア側に長尺 のガイドレールと第2直動送り機構の長尺の 1部分を設置し、第1キャリア側に短尺のガイ ド部材と第2直動送り機構の短尺の第2部分を 置したので、従動機構を採用しながらも、 イド側の第1キャリアの送り方向寸法を短く することができる。このため、直動昇降機構 により昇降駆動する可動重量及び第1直動送 機構により直進駆動する可動重量を小さく ることができるので、直動昇降機構及び第1 動送り機構の駆動源(モータ等)の容量を小 くすることができる。

(6)また、本発明のワーク搬送装置は、送り 方向をプレスラインと一致させて配置した上 記(1)~(5)のいずれかの昇降送り機構と、該昇 送り機構の前記サブキャリアに取り付けら ワークを把持するためのワーク把持機構と 備えることを特徴とする。

 上記のワーク搬送装置によれば、上記(1)~ (5)のいずれかの昇降送り機構を備えるので、 駆動源(モータ等)の容量を削減でき、プレス との干渉を緩和でき、制御を簡略化するこ ができる。

(7)また、上記(6)のワーク搬送装置において 、前記昇降送り機構がプレスラインの左右方 向に複数配置され、それぞれの昇降送り機構 の前記サブキャリアに前記ワーク把持機構が 取り付けられている。

 上記構成によれば、左右に配置された複 のワーク搬送装置を同期させて動作させる とにより、重量物を安定して搬送すること できる。

(8)また、本発明のワーク搬送装置は、前記 送り方向をプレスラインと一致させて配置し た上記(1)~(5)のいずれかの昇降送り機構を、 レスラインの左右方向に一対備えるともに 一対の前記昇降送り機構の前記サブキャリ 間に横架されたクロスバーと、該クロスバ に取り付けられワークを把持するワーク把 機構とを備える、ことを特徴とする。

 上記のワーク搬送装置によれば、上記(1)~(5) のいずれかの昇降送り機構を備えるので、駆 動源(モータ等)の容量を削減でき、プレス機 の干渉を緩和でき、制御を簡略化すること できる。
 また、クロスバーにワーク把持機構が取り けられているので、最適位置でワークを把 し、安定してワークを搬送することができ 。

(9)上記(8)のワーク搬送装置において、前記 クロスバーは、前記ワーク把持機構を取り付 けるために必要な長さに設定された水平棒状 部材であり、前記各サブキャリアにはクロス バーを把持するクロスバー把持部が連結され ており、該クロスバー把持部は、前記クロス バーの最大たわみが最小となる支持点近傍に 位置する。

 上記構成によれば、クロスバーが、ワー 把持部を取り付けるために必要な長さに設 された水平棒状部材であるので、クロスバ を軽量化することができる。また、クロス ー把持部が、クロスバーの最大たわみが最 となる支持点近傍に位置するので、クロス ーの両端や他の箇所を支持した場合と比較 て、クロスバーのたわみを小さくできる。 って、クロスバーとクロスバー把持部を含 た全体の高さを増加することなく、たわみ 抑制することができる。

(10)また、本発明の直動装置は、ベース体 対して直動機構により所定方向に直線駆動 れる第1移動体と、該第1移動体に対して従動 機構により前記所定方向に直線駆動される第 2移動体と、前記第1移動体の移動に連動して 記第2移動体を前記所定方向に直線移動させ る従動機構と、を備え、前記従動機構は、前 記第1移動体に前記所定方向の前後に間隔を いて回転自在に設けられた一対の回転体と 該一対の回転体に掛け回された無端状索体 を有し、該無端状索体はその一部において 記ベース体に連結固定されており、前記無 状索体のうち、前記ベース体との連結位置 基点に前記回転体を一旦経由した位置にお て前記第2移動体が連結されており、前記ベ ス体は、前記所定方向に静止した基準体で るか、又は、前記所定方向に静止した基準 に対し前記所定方向に直線駆動される移動 である、ことを特徴とする。

 上記構成の直動装置は、従動機構が、一 の回転体と無端状索体からなるので、ラッ とピニオンを用いた従動機構に比べて、構 をシンプルにすることができる。

 本発明の昇降送り機構及びワーク搬送装 によれば、駆動源(モータ等)の容量を削減 き、プレス機との干渉を緩和でき、制御を 略化することができ、従動機構の構成をシ プルにすることができる。また、本発明の 動装置によれば、従動機構をシンプルにす ことができる。

従来技術を示す正面図である。 従来技術を示す側面図である。 別の従来技術を示す図である。 本発明のワーク搬送装置を備えたタン ムプレスラインの全体概略構成図である。 本発明の第1実施形態にかかるワーク搬 送装置の斜視図である。 本発明の第1実施形態にかかるワーク搬 送装置におけるキャリア及び従動機構の構造 を示す斜視図である。 従動機構によるサブキャリアの移動に いて説明する図である。 本発明の第1実施形態にかかるワーク搬 送装置の動作を説明する模式図である。 本発明の第1実施形態にかかるワーク搬 送装置の別の構成例を示す模式図である。 本発明の第2実施形態にかかるワーク搬 送装置の斜視図である。 本発明の第2実施形態にかかるワーク 送装置を示す模式図である。 本発明の第2実施形態にかかるワーク 送装置の別の構成例を示す模式図である。 本発明の第2実施形態にかかるワーク 送装置のさらに別の構成例を示す模式図で る。 従来のクロスバー支持装置を示す模 図である。 本発明のワーク搬送装置におけるク スバー支持装置の第1構成例を示す模式図で る。 図13Aと図13Bの最大たわみの比較図であ る。 本発明のワーク搬送装置におけるクロ スバー支持装置の第2構成例を示す模式図で る。 本発明のワーク搬送装置におけるク スバー支持装置の第3構成例を示す模式図で る。 本発明のワーク搬送装置におけるク スバー支持装置の第4構成例を示す模式図で る。 固定支持の場合の最大たわみの比較図 である。

好ましい実施例の説明

 以下、本発明の好ましい実施形態を添付 面に基づいて詳細に説明する。なお、各図 おいて共通する部分には同一の符号を付し 重複した説明を省略する。

 図3は、本発明のパネル搬送装置を備えた タンデムプレスラインの全体概略構成図であ る。このタンデムプレスラインは、複数のワ ーク搬送装置10、複数のプレス装置5、及び制 御装置8を備える。この例では、4台のプレス 置5が、ワーク(被加工材、例えばドアパネ 等の薄板)を順次プレス加工するようプレス イン方向に直列に配置されている。

 図3に示すタンデムプレスラインでは、各プ レス装置5の間、最上流位置のプレス装置5の 流側に隣接する位置、及び最下流位置のプ ス装置5の下流側に隣接する位置に、ワーク 搬送装置10が配置されている。
 最上流のワーク搬送装置10は、最上流位置 プレス装置5にワークを搬入し、最下流のワ ク搬送装置10は、最下流位置のプレス装置5 らワークを搬出する。その他の中間のワー 搬送装置10は、上流側のプレス装置5からワ クを搬出し、下流側のプレス装置5にワーク を搬入するようになっている。なお、隣接す る2台のプレス装置5の間に、アイドルステー ョンを設け、その前後に2台のワーク搬送装 置10を備えてもよい。

[第1実施形態]
 図4は、本発明の第1実施形態にかかるワー 搬送装置10の斜視図である。図5は、ワーク 送装置10におけるキャリア18及び従動機構30 構造を示す斜視図である。
 図4及び図5に示すように、ワーク搬送装置10 は、昇降送り機構12と、ワーク把持機構44と 備える。
 昇降送り機構12は、ベースフレーム14に対し て直動昇降機構により昇降するリフトフレー ム16と、リフトフレーム16に対して直動送り 構により所定の送り方向(矢印Aの方向)に水 移動するキャリア18と、キャリア18に対し送 方向に水平直線移動するサブキャリア20と キャリア18の移動に連動してサブキャリア20 水平移動させる従動機構30と、を備える。

 上記のベースフレーム14は、図4に示す構成 では、水平且つ互いに平行に配置された2本 のH型鋼であり、ワーク搬送装置10の周囲の適 宜の部位(天井など)に固定されている。
 リフトフレーム16は、フレーム本体21とフレ ーム本体21から上方に延びるリフトビーム22 有する。図4に示す構成例では、リフトビー 22は4本設けられており、それぞれベースフ ーム14に立設されたリフトガイド15によって 昇降自在に支持及び案内されている。このた め、リフトフレーム16はベースフレーム14に して安定かつスムーズに昇降動することが きる。

 また、各リフトビーム22には、上下方向 延びるラック部22aが形成されており、各ラ ク部22aはそれぞれ対応して設けられたピニ ン25と噛合している。また、ベースフレーム 14には、リフトフレーム16を昇降駆動するた の駆動源としての昇降駆動モータ26が搭載さ れており、昇降駆動モータ26の駆動力が動力 達機構を介して、上記のピニオン25に伝達 れ、ピニオン25が回転することによりリフト ビーム22が昇降する。つまり、リフトフレー 16が直動で昇降する。この昇降駆動は、上 の制御装置8によって制御される。

 なお、図4に示した構成例では、上記の昇降 駆動モータ26、動力伝達機構、ピニオン25及 ラック部22aによって、上記の直動昇降機構 構成されている。
 この直動昇降機構は、上述した構成に限ら ず、ベルト機構やチェーン機構と駆動モー との組み合わせ、あるいは、リニアモータ 液圧シリンダ装置、空圧シリンダ装置など あってもよい。

 リフトフレーム16の下部にキャリア18が連結 されている。図5に示すように、キャリア18は 、送り方向に延びる長尺部材であり、この構 成例では、リフトフレーム16に設けられたガ ドレール16aに、キャリア18に設けられたガ ド部材18bが支持及び案内されている。この め、キャリア18は、リフトフレーム16に対し 送り方向に安定かつスムーズに摺動するこ ができる。
 リフトフレーム16には、キャリア18を送り方 向に直線駆動させるための駆動源としての駆 動モータ23(図7参照)が搭載されており、この 動モータ23の駆動力が図示しない動力伝達 構を介して、キャリア18に伝達され、キャリ ア18が送り方向に直線駆動される。この直線 動は、上記の制御装置8によって制御される 。

 キャリア18と関連して説明した上記の駆動 ータ23と動力伝達機構は、上記の直動送り機 構を構成する。
 なお、直動送り機構は、ラックアンドピニ ン、ベルト機構、チェーン機構等と駆動モ タとの組み合わせであってもよく、リニア ータ、液圧シリンダ装置、空圧シリンダ装 などであってもよい。

 図5に示すように、従動機構30は、キャリ 18に送り方向の前後に間隔をおいて回転自 に支持された一対の回転体31と、一対の回転 体31に掛け回された無端状索体33とを有する 無端状索体33はその一部においてリフトフレ ーム16に連結固定されており、無端状索体33 うち、リフトビーム22との連結位置を基点に 回転体31を一旦経由した位置においてサブキ リア20が連結されている。

 上記の回転体31と無端状索体33は、例えば、 スプロケットとチェーン、あるいはプーリと ベルトである。図5の構成例では、回転体31は 、キャリア18のほぼ先端部とほぼ後端部の位 にそれぞれ設けられている。また、図5の構 成例では、回転体31の回転軸心は、送り方向 対して直角且つ水平な方向と一致している 、送り方向に対して垂直であれば、鉛直方 でも水平面に対して傾斜する方向であって よい。ただし、一対の回転軸心は、互いに 行であるのが好ましい。
 サブキャリア20は、キャリア18に設けられた ガイドレール18aに沿って、キャリア18に対し 送り方向に摺動できるようになっている。

 図6は、キャリア18、サブキャリア20及び従 機構30の模式図である。
 図6の(A)はキャリア18の中心が上記のリフト レーム16の中心と一致した位置にある状態 示している。このリフトフレーム16の中心線 cを一点鎖線で示す。また、無端状索体33は、 中心線c上の点a1の位置でリフトフレーム16に 結固定されており、その対向側の中心線上 位置にサブキャリア20があるものとする。

 図6に示すように、無端状索体33のうち固 点a1を基点に一方の回転体31を経由してサブ キャリア20に連結される部分と、固定点a1を 点に他方の回転体31を経由してサブキャリア 20に連結される部分の長さは同一であるのが ましい。この構成により、キャリア18が移 しても、サブキャリア20の位置は、常に固定 点a1に対して従動機構30上の対角の位置に保 される。

 次に、上記の従動機構30によるサブキャリ 20の移動について説明する。
 図6の(A)の状態から、図6の(B)に示すように キャリア18を図で右方向に距離l 1 だけ水平移動させると、固定点a1の位置は変 しないから、固定点a1と一方(左側)の回転体 31との距離がl 1 だけ縮まり、他方(右側)の回転体31との距離 l 1 だけ長くなるから、固定点a1と対向側にある ブキャリア20では、一方の回転体31との距離 がl 1 だけ長くなり、他方の回転体31との距離がl 1 だけ短くなる。したがって、サブキャリア20 移動距離Lは、l 1 +l 1 =2l 1 となる。すなわち、サブキャリア20は、キャ ア18の移動距離の2倍の距離を移動する。

 図4において、ワーク把持機構44は、クロ バー42を介してサブキャリア20に取り付けら れている。ワーク把持機構44は、例えば、ワ クを吸着及び解放することが可能なバキュ ムカップであり、図4に示す構成例では、ク ロスバー42に、プレスラインの左右方向に複 取り付けられている。

 次に、上記の如き構成されたワーク搬送 置10の動作を、図7の模式図を参照して説明 る。図7において、左右がプレスライン方向 (送り方向)で左側が上流側、右側が下流側で る。符号a1は、上述したように無端状索体33 とリフトフレーム16との固定点を示す。符号a 2は、無端状索体33とサブキャリア20との固定 を示す。また、理解を容易にするため、図 のリフトフレーム16及びキャリア18において 、符号16a,18aはそれぞれガイドレールであり ガイドレール16a,18a以外の部分にはハッチン を施している。なお、図7では、クロスバー 42及びワーク把持機構44の図示を省略してい 。

 図7の(A)の状態から上流側のプレス装置5 向ってキャリア18を水平移動させると、キャ リア18の移動に連動してサブキャリア20がキ リア18と同一方向にキャリア18の移動距離の2 倍の距離を移動する。図7の(B)に示すように サブキャリア20をワーク把持位置まで移動さ せたら、直動昇降機構によりリフトフレーム 16を下降させてワーク把持機構44によりワー を把持する。ワークを把持したら、直動昇 機構によりリフトフレーム16を上昇させて、 下流側のプレス装置5に向ってキャリア18を水 平移動させる。すると、キャリア18の移動に 動して、サブキャリア20がキャリア18と同一 方向にキャリア18の移動距離の2倍の距離を移 動する。図7の(C)に示すように、サブキャリ 20をワーク解放位置まで移動させたら、直動 昇降機構によりリフトフレーム16を下降させ ワーク把持機構44によりワークを解放する ワークを解放したら、下流側のプレス装置5 スライド6が下降する前に、キャリア18を上 側へ移動させ、中立位置に戻す。

 本実施形態のワーク搬送装置10によれば、 フトビーム22の昇降とキャリア18の水平移動 ともに直動であるため、多関節アームと異 り、水平軸心周りの回転角で大きなトルク 要しない。また、リンク機構と異なり、内 の相殺がない。このため、駆動源(モータ等 )の容量を小さくできる。
 また、多関節アームと異なり、鉛直方向と 平方向の直交座標系なので手先位置(サブキ ャリア20の位置)と各軸の位置との間での座標 変換が容易であり、制御が簡単である。
 また、旋回運動するリンク機構と異なり、 平方向に直進運動するキャリア18及びサブ ャリア20は、その通過スペースが小さいので 、送り方向の前後に配置されたスライド6な の干渉物との干渉を緩和できる。

 また、上記の従動機構30は、一対の回転 31と無端状索体33からなり、ラックが不要な で、特許文献3の従動機構に比べて、部品点 数が少なく構成をシンプルにすることができ 、軽量化を図ることができる。また、従動機 構30の構成要素として、リフトフレーム16に ックを設ける必要がないので、必ずしもリ トフレーム16を長くする必要がない。したが って、設計の自由度が高い。

 なお、図4の構成例では、キャリア18が一つ 場合を示したが、リフトフレーム16に対し 複数本のキャリア18をプレスラインの左右方 向に取り付け、各キャリア18にサブキャリア2 0を取り付け、複数のサブキャリア20でクロス バー42を支持してもよい。
 また、プレスラインの左右に複数の昇降送 機構12を配置し、各サブキャリア20にワーク 把持機構44を取り付け、複数のワーク搬送装 10を同期させて動作させてもよい。この構 により、重量物を安定して搬送することが きる。

 また、送り方向をプレスラインと一致させ 一対の昇降送り機構12を設置し、各サブキ リア20間にクロスバー42を横架し、クロスバ 42にワーク把持機構44を取り付けて、ワーク 搬送装置10を構成してもよい。この構成によ 、クロスバー42にワーク把持機構44が取り付 けられているので、最適位置でワークを把持 し、安定してワークを搬送することができる 。
 なお、一対のサブキャリア20間にクロスバ 42を横架する場合、上記のクロスバー42と、 ロスバー42を把持しサブキャリア20に連結す る図示しない一対のクロスバー把持部41とに り、後述するクロスバー支持装置40(図13B参 )が構成される。

 上述した実施形態における従動機構30は、 ーク搬送装置10の一構成要素として説明した が、これをワーク搬送装置10以外の装置にお る直動装置に適用しても良い。
 すなわち、ベース体に対して直動機構によ 所定方向に直線駆動される第1移動体と、第 1移動体に対して従動機構30により前記所定方 向に直線駆動される第2移動体と、第1移動体 移動に連動して第2移動体を前記所定方向に 直線移動させる従動機構30と、を備えた直動 置において、従動機構30は、第1移動体に所 方向の前後に間隔をおいて回転自在に設け れた一対の回転体31と、一対の回転体31に掛 け回された無端状索体33とを有し、無端状索 33はその一部においてベース体に連結固定 れており、無端状索体33のうち、ベース体と の連結位置を基点に回転体31を一旦経由した 置において第2移動体が連結されているもの としてもよい。なお、第1移動体と第2移動体 、それぞれ、第1実施形態のキャリア18とサ キャリア20に対応し、または、後述の第2実 形態の第2キャリア37とサブキャリア20に対 する。即ち、前記ベース体は、前記所定方 に静止した基準体(第1実施形態のリフトフレ ーム16に対応)であるか、又は、前記所定方向 に静止した基準体に対し前記所定方向に直線 駆動される移動体(第2実施形態の第1キャリア 35に対応)である。

 図8は、第1実施形態の別の構成例を示す模 図である。
 この構成例において、キャリア18は送り方 に延びるガイドレール18cを有し、リフトフ ーム16は、ガイドレール18cを送り方向に摺動 自在に支持するガイド部材16bを有する。ガイ ド部材16bはガイドレール18cよりも短尺である 。
 またこの構成例において、キャリア18をリ トフレーム16に対して水平直線移動させる直 動送り機構(図示せず)は、キャリア18に設置 れた長尺の第1部分と、リフトフレーム16に 置され第1部分よりも短尺の第2部分とを有し 、第1部分及び/又は第2部分が駆動することに より、第1部分が第2部分に対して第1部分の長 手方向に相対的に移動するように構成された 機構である。

 このような直動送り機構としては、ラッ アンドピニオン機構、ボールネジ機構、リ アモータ等がある。ラックアンドピニオン 構の場合、長尺のラックが上記の第1部分で あり、短尺のピニオンが上記の第2部分であ 。ボールネジ機構の場合は、長尺のスクリ ー(ネジ棒)が上記の第1部分であり、短尺の ットが上記の第2部分である。リニアモータ 場合、推進コイルが直線状に並べられたも (リニアレール)が上記の第1部分であり、短 の永久磁石又は電磁石が上記の第2部分であ る。なお上記の駆動は、機械的または磁気的 な駆動を意味する。

 上記構成によれば、キャリア18側に長尺 ガイドレール18cと直動送り機構の長尺の第1 分を設置し、リフトフレーム16側に短尺の イド部材16bと直動送り機構の短尺の第2部分 設置したので、従動機構30を採用しながら 、ガイド側のリフトフレーム16の送り方向寸 法を短くすることができ、直動昇降機構によ り昇降駆動する可動重量を小さくでき、これ により直動昇降機構の駆動源(モータ等)の容 を小さくすることができる。なお、特許文 3の従動機構(図1A、図1B、図2参照)では、リ トビーム51側に長いラック55,62を設置する必 があるため、リフトビーム51を短くするこ はできない。

[第2実施形態]
 図9は、本発明の第2実施形態にかかるワー 搬送装置10の斜視図である。図10は、図9のワ ーク搬送装置10の模式図である。
 図9及び。図10に示すように、本実施形態の ーク搬送装置10は、昇降送り機構12と、ワー ク把持機構44とを備える。昇降送り機構12は ベースフレーム14に対して直動昇降機構によ り昇降するリフトフレーム16と、リフトフレ ム16に対して第1直動送り機構により送り方 に水平移動する第1キャリア35と、第1キャリ ア35に対して第2直動送り機構により送り方向 に水平直線移動する第2キャリア37と、第2キ リア37に対して従動機構30により送り方向に 平移動するサブキャリア20と、第2キャリア3 7に連動してサブキャリア20を水平移動させる 従動機構30と、を備える。

 ベースフレーム14、リフトフレーム16及び直 動昇降機構は、上述した第1実施形態と同様 構成されている。
 リフトフレーム16の下部に第1キャリア35が 結されている。この構成例では、リフトフ ーム16の下部に長尺のガイドレール16aがプレ スラインの左右方向に一対設けられており、 第1キャリア35に設けられた一対の短尺のガイ ド部材35bがガイドレール16aに支持及び案内さ れている。このため、第1キャリア35は、リフ トフレーム16に対して送り方向に安定かつス ーズに摺動することができる。

 第1キャリア35には、第1キャリア35を送り 向に直線駆動させるための駆動源としての 1駆動モータ23Aが搭載されており、この第1 動モータ23Aの駆動力が図示しない動力伝達 構を介して、第1キャリア35に伝達され、第1 ャリア35が送り方向に直線駆動される。こ 直線駆動は、上記の制御装置8によって制御 れる。なお、第1駆動モータ23Aは、リフトフ レーム16に搭載されていてもよい。

 第1キャリア35の下部に第2キャリア37が連 されている。図9に示すように、この構成例 では、第2キャリア37は、プレスラインの左右 方向に間隔を置いて平行に一対設けられてお り、第1キャリア35の下部に各第2キャリア37の 両側に沿って延びる長尺のガイドレール35aが プレスラインの左右方向に一対設けられてお り、第2キャリア37に設けられた一対のガイド 部材37b(図10参照)がガイドレール35aに支持及 案内されている。このため、第2キャリア37 、第1キャリア35に対して送り方向に安定か スムーズに摺動することができる。

 また、第1キャリア35には、第2キャリア37 送り方向に直線駆動させるための駆動源と ての第2駆動モータ23Bが搭載されており、こ の第2駆動モータ23Bの駆動力が図示しない動 伝達機構を介して、第2キャリア37に伝達さ 、第2キャリア37が送り方向に直線駆動され 。この直線駆動は、上記の制御装置8によっ 制御される。

 図9に示すように、ワーク把持機構44は、 ロスバー42を介してサブキャリア20に取り付 けられている。図9に示す構成例では、一対 サブキャリア20にクロスバー42が横架されて り、クロスバー42に対してワーク把持機構44 が、プレスラインの左右方向に複数取り付け られている。なお、上記のクロスバー42と、 ロスバー42を把持しサブキャリア20に連結す る図示しない一対のクロスバー把持部41とに り、後述するクロスバー支持装置40(図13B参 )が構成されている。

 図10に示すように、従動機構30において、無 端状索体33の一部が固定点a1において第1キャ ア35に連結固定されている。
 従動機構30のその他の構成は、第1実施形態 同様である。

 本実施形態のワーク搬送装置10によれば、 1実施形態と同様に、モータ容量を小さくで 、制御を簡単にでき、送り方向の前後に配 されたスライド6などの干渉物との干渉を緩 和でき、従動機構30の構成をシンプルにでき 。
 また、本実施形態のワーク搬送装置10によ ば、リフトフレーム16に対して水平移動する キャリア18が、第1キャリア35と第2キャリア37 からなるので、リフトフレーム16の前後に 置された干渉物間の間隔(非干渉エリア)が狭 く、リフトフレーム16の長さを十分に取るこ ができない場合でも、第1キャリア35と第2キ ャリア37によってサブキャリア20の移動範囲 確保できる。

 なお、上記のワーク搬送装置10をプレスラ ンの左右方向に複数配置し、複数のワーク 送装置10を同期させて動作させてもよい。こ の構成により、重量物を安定して搬送するこ とができる。
 また、送り方向をプレスラインと一致させ 一対の昇降送り機構12を設置し、各サブキ リア20間にクロスバー42を横架し、クロスバ 42にワーク把持機構44を取り付けて、ワーク 搬送装置10を構成してもよい。この構成によ 、クロスバー42にワーク把持機構44が取り付 けられているので、最適位置でワークを把持 できるとともに、一対の昇降送り機構12によ 搬送可能重量を増大させて重量物を安定し 搬送することができる。

 図11は、第2実施形態の別の構成例を示す模 図である。
 図11に示す構成例において、第1キャリア35 送り方向に延びるガイドレール35cを有し、 フトフレーム16はガイドレール35cを送り方向 に摺動自在に支持するガイド部材16bを有する 。ガイド部材16は、ガイドレール35cよりも短 である。
 またこの構成例において、第1キャリア35を フトフレーム16に対して水平直線移動させ 第1直動送り機構(図示せず)は、第1キャリア3 5に設置された長尺の第1部分と、リフトフレ ム16に設置され第1部分よりも短尺の第2部分 とを有し、第1部分及び/又は第2部分が駆動す ることにより、第1部分が第2部分に対して第1 部分の長手方向に相対的に移動するように構 成された機構である。このような第1直動送 機構の具体例は、上述した第1実施形態の別 構成例における直動送り機構と同様である で、説明を省略する。

 上記構成によれば、第1キャリア35側に長 のガイドレール35cと第1直動送り機構の長尺 の第1部分を設置し、リフトフレーム16側に短 尺のガイド部材16bと第1直動送り機構の短尺 第2部分を設置したので、ガイド側であるリ トフレーム16の送り方向寸法を短くするこ ができる。このため、直動昇降機構により 降駆動する可動重量を小さくすることがで るので、直動昇降機構の駆動源(モータ等)の 容量を小さくすることができる。

 図12は、第2実施形態のさらに別の構成例を す模式図である。
 図12に示す構成例において、第2キャリア37 送り方向に延びるガイドレール37cを有し、 1キャリア35はガイドレール37cを送り方向に 動自在に支持するガイド部材35dを有する。 イド部材35dは、ガイドレール37cよりも短尺 ある。
 またこの構成例において、第2キャリア37を 1キャリア35に対して水平直線移動させる第2 直動送り機構(図示せず)は、第2キャリア37に 置された長尺の第1部分と、第1キャリア35に 設置され第1部分よりも短尺の第2部分とを有 、第1部分及び/又は第2部分が駆動すること より、第1部分が第2部分に対して第1部分の 手方向に相対的に移動するように構成され 機構である。このような第2直動送り機構の 具体例は、上述した第1実施形態の別の構成 における直動送り機構と同様であるので、 明を省略する。

 上記構成によれば、第2キャリア37側に長 のガイドレール37cと第2直動送り機構の長尺 の第1部分を設置し、第1キャリア35側に短尺 ガイド部材35dと第2直動送り機構の短尺の第2 部分を設置したので、従動機構30を採用しな らも、ガイド側である第1キャリア35の送り 向寸法を短くすることができる。このため 直動昇降機構により昇降駆動する可動重量 び第1直動送り機構により直進駆動する可動 重量を小さくすることができるので、直動昇 降機構及び第1直動送り機構の駆動源(モータ )の容量を小さくすることができる。

[クロスバー支持装置の実施形態]
 図13A、図13Bは、上述したワーク搬送装置10 おけるクロスバー支持装置40の第1構成例を す図であり、図13Aは従来例、図13Bは本発明 示している。
 この図において、クロスバー42は、軸方向 ほぼ一様な分布荷重と曲げ剛性を有し、ク スバー把持部41は、支持点A,Bを中心にたわみ 角発生可能にクロスバー42を単純支持する2点 支持である。
 ここで、たわみ角発生可能に支持するとは 長尺なクロスバー42を材料力学の梁理論で う曲り梁とみなした場合に、支持位置にて わみ角がゼロに制御されない単純支持の条 で支持した状態を指す。単純支持とは、材 力学における曲り梁の単純支持の意味であ 。

 クロスバー支持装置40は、ワーク把持機構44 が取り付けられ搬送ラインと直角方向に延び るクロスバー42と、クロスバー42をクロスバ 軸周りの回転方向に傾動可能に把持しサブ ャリア20に連結する1対のクロスバー把持部41 からなる。
 この例でクロスバー42は、ワーク把持機構44 を取り付けるために必要な長さLに設定され 水平棒状部材である。
 また図13Bにおいて、クロスバー把持部41は クロスバー42の最大たわみが最小となる支持 点に位置する。

 なお、以下の説明において、クロスバー4 2の全長をL、その縦弾性係数(ヤング率)をE、 面二次モーメントをI、クロスバー42の自重 よる等分布荷重をqとする。

 図13Aの従来例は、クロスバー42の両端をク スバー把持部41で支持する両端支持梁の場合 を示している。
この場合、材料力学の梁理論により、クロス バー42の最大たわみは、A点からの距離xがL/2 位置において、数1の式(1)で示される。

 一方、図13Bの本発明では、クロスバー把持 41は、クロスバー42の両端から一定の距離a 位置する。
 この場合、材料力学の梁理論により、クロ バー42の最大たわみは、A点からの距離xが0 はL/2の位置において、数2の式(2)(3)で示され 。

 図13Bにおいて、式(2)(3)の最大たわみが等し 場合に、クロスバー42の最大たわみが最小 なる。
 従って、式(2)(3)から、クロスバー把持部41 両端からクロスバー42全長Lの0.22倍から0.23倍 の間(正確には、0.2231倍から0.2232倍)の間に位 するときに、材料力学の梁理論により、ク スバー42の自重による最大たわみを最小に きる。

 図14は、図13Aと図13Bの最大たわみの比較図 ある。この図において、縦軸はω/W、横軸はa /Lである。
 また、ωは位置aにおいて単純支持した場合 梁端部もしくは中央部の最大たわみ、
Wは端部において単純支持した場合の梁中央 の最大たわみ、aは支持位置、Lは梁長さ、実 線は、位置aにおいて単純支持した場合の梁 央部のたわみと端部において単純支持した 合の梁中央部のたわみの比、破線は、位置a おいて単純支持した場合の梁端部のたわみ 端部において単純支持した場合の梁中央部 たわみの比、である。
 位置aにおいて単純支持した場合の最大たわ み(式(2)、(3))と、端部において単純支持した 合の梁中央部の最大たわみ(式(1))の比が1/5 下になるような位置で支持する。この場合 上記グラフより、支持位置aは以下の通りと る。
0.15≦a≦0.29
 すなわち、クロスバー把持部41が両端から ロスバー42全長Lの0.15倍から0.29倍の間(両矢 の範囲)であれば、クロスバー42の最大たわ は、従来の両端支持の場合の1/5以下にする とができる。

 式(3)において、a=0.22Lとおくと、(L/a-1)=2.545 (L/a-1)2=6.477、であるから、式(1)のたわみ:式(2 )のたわみは、5:0.224×6.477×(5×6.477-24)=5:0.127と り、本発明によるクロスバー42の最大たわ は、従来の両端支持の場合の約1/40となるこ がわかる。
 従って、クロスバー42の自重による最大た みを大幅に低減でき、干渉条件の制限内で クロスバー42を従来より大型化ができ、これ によりクロスバー42の剛性を高めて、振動を 制することができる。

 図13A、図13Bの例では、クロスバー42の自 による等分布荷重qのみを考慮したが、ワー 把持機構44がクロスバー42軸上方向に一様に 配置された場合など、クロスバー42の自重と ーク把持機構44の荷重とを合わせた荷重が 方向にほぼ一様な分布荷重とみなせる場合 も本発明は適用可能である。

 図15は、クロスバー支持装置40の第2構成例 あり、クロスバー42自重による等分布荷重と は別にワーク把持機構44の荷重を考慮した例 ある。
この荷重が、支持点の中央点にP1,両端にP2で る場合、材料力学の梁理論により、クロス ー42の最大たわみは、A点からの距離xが0又 L/2の位置において、数3の式(4)(5)で示される
 なお、図13Bの分布荷重も考慮する場合には この式を式(2)(3)に加算して示される。

 式(4)(5)において、第1項と第2項の符号が相 することがわかる。従って、クロスバー把 部41の位置aを最適に設定してやることによ 、ワーク把持機構44をクロスバー42に取り付 た状態におけるクロスバー42の最大たわみ 最小とすることができる。
 また、クロスバー把持部41の間に位置する ーク把持機構44による荷重P1によるクロスバ 42のたわみを低減するように支持点の外側 荷重P2を付加することにより、図13Bのままで 、ワーク把持機構44による影響を低減又は相 (なくす)ことができる。
 また、クロスバー把持部41の外に位置する ーク把持機構44による荷重P2によるクロスバ 42のたわみを低減するように支持点の間に 重P1を付加することにより、同様に図13Bのま まで、ワーク把持機構44による影響を低減又 相殺(なくす)ことができる。
 なお、荷重の位置は、この例に限定されず 任意の位置において、材料力学の梁理論に り、同様の関係式を求めることができる。

 図16Aは、クロスバー支持装置40の第3構成例 ある。
 この例は、クロスバー42が、クロスバー把 部41の中間とその外側で、異なる断面形状と 異なる曲げ剛性を有する場合を想定している 。
 図13A、図13Bの例では、クロスバー42の自重 よる等分布荷重qのみを考慮したが、実際の 用では、ワーク把持機構44の荷重が作用す 。この荷重が、クロスバー把持部41間の中央 点P1であり、クロスバー把持部41の外側の断 形状が大きく追加の等分布荷重q2がある場合 を示している。この場合、材料力学の梁理論 により、クロスバー42の最大たわみは、A点か らの距離xが0又はL/2の位置において、数4の式 (6)(7)で示される。
 なお、図13Bの分布荷重も考慮する場合には この式を式(2)(3)に加算して示される。

 式(6)(7)において、第1項と第2項の符号が相 することがわかる。従って、支持点の間に 置するワーク把持機構44による荷重P1による ロスバー42のたわみを低減するように外側 等分布荷重q2を付加することにより、図13Bの ままで、ワーク把持機構44による影響を低減 は相殺(なくす)ことができる。
 また、外側の等分布荷重q2の代わりに別の ーク把持機構44を設けてクロスバー42のたわ を低減してもよい。

 なお、荷重の位置は、この例に限定され 、例えば図16Bのようなパターン(第4構成例) 合も、材料力学の梁理論により、同様の関 式を求めることができる。

 また、クロスバー把持部41を、支持点を中 にたわみ角発生不能にクロスバー42を固定支 持するように構成してもよい。
 ここで、たわみ角発生不能に支持するとは 長尺なクロスバー42を材料力学の梁理論で う曲り梁とみなした場合に、支持位置にて わみ角がゼロに抑制される固定支持の条件 支持した状態を指す。固定支持とは、材料 学における曲り梁の固定支持の意味である
 この構成により、クロスバー把持部41の支 点の間を両端固定梁とみなすことができ、 らに、クロスバー42の最大たわみを大幅に低 減し、干渉条件の制限内で、クロスバー42を 型化ができ、クロスバー42の剛性を高め、 動を抑制することができる。

 例えば図13Bに示す実施形態において、ク スバー把持部41は、支持点A,Bを中心にたわ 角発生不能にクロスバー42を支持する2点支 とした場合も同様に、材料力学の梁理論に ってクロスバー42の最大たわみを最小にする 支持位置を求めることができる。

 図17は、固定支持の場合の最大たわみの比 図である。この図において、縦軸はω/W、横 はa/Lである。この図において、縦軸はω/W、 横軸はa/Lである。
 また、ωは、位置aにおいて固定支持した場 の梁端部もしくは中央部の最大たわみ、Wは 端部において固定支持した場合の梁中央部の 最大たわみ、aは支持位置、Lは梁長さ、実線 、位置aにおいて固定支持した場合の梁中央 部のたわみと、端部において固定支持した場 合の梁中央部のたわみの比、破線は、位置a おいて固定支持した場合の梁端部のたわみ 端部において固定支持した場合の梁中央部 たわみの比である。
 ここで、数5の式(8)は、端部において固定支 持した場合の梁中央部のたわみ、
数5の式(9)は、位置aにおいて固定指示した場 の梁端部のたわみ、数5の式(10)は、位置aに いて固定指示した場合の梁中央部のたわみ ある。

 位置aにおいて固定支持した場合の最大たわ み(式(9)、(10))と、端部において固定支持した 場合の梁中央部の最大たわみ(式(8))の比が1/5 下になるような位置で支持する。この場合 上記グラフより、支持位置aは以下の通りと なる。
0.17≦a≦0.25
 すなわちこのとき、クロスバー把持部41が 端からクロスバー42の全長Lの0.17倍から0.25倍 の間(両矢印の範囲)であれば、クロスバー42 最大たわみは、従来の両端固定支持の場合 1/5以下にすることができる。

 上記の如き構成されたクロスバー支持装置4 0によれば、クロスバー42が、ワーク把持機構 44を取り付けるために必要な長さに設定され 水平棒状部材であるので、クロスバー42を 量化することができる。
 また、クロスバー把持部41が、クロスバー42 の最大たわみが最小となる支持点近傍に位置 するので、クロスバー42の両端や他の箇所を 持した場合と比較して、クロスバー42のた みを小さくできる。
 従って、上述したワーク搬送装置10に適用 き、クロスバー42とクロスバー把持部41を含 た全体の高さを増加することなく、たわみ 抑制することができる。

 特に、クロスバー42が、軸方向にほぼ一様 分布荷重と曲げ剛性を有し、クロスバー把 部41が、たわみ角が発生不能にクロスバー42 固定支持し、かつクロスバー42の両端から ロスバー42全長の0.17倍から0.25倍の間に位置 ることにより、材料力学の梁理論により、 ロスバー42の自重による最大たわみを低減 きる。
 従って、干渉条件の制限内で、クロスバー4 2の大型化ができ、クロスバー42の剛性を高め 、振動を抑制することができる。

 なお、上記のクロスバー支持装置40にお て、「クロスバーの最大たわみが最小とな 支持点」の代わりに、「最大たわみ角が最 となる支持点」を用いてもよい。

 上記において、本発明の実施形態について 明を行ったが、上記に開示された本発明の 施の形態は、あくまで例示であって、本発 の範囲はこれら発明の実施の形態に限定さ ない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の 載によって示され、さらに特許請求の範囲 記載と均等の意味および範囲内でのすべて 変更を含むものである。