(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1駆動ビームおよび前記第2駆動ビームの対を、前記搬送方向に連続して複数対有し、前記複数対の前記第1駆動ビームおよび前記第2駆動ビームは、同期して動作することを特徴とする請求項1に記載のウォーキングビーム搬送装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本願発明は、消費動力が小さいウォーキングビーム搬送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するために、本発明によるウォーキングビーム搬送装置は、
ワークを載置可能であり、前記ワークの搬送方向に延伸するように固定された固定ビームと、
前記固定ビームと平行して延伸し、前記ワークを所定数だけ支持可能な長さを有し、上昇することによって前記固定ビーム上に載置された前記ワークを取り上げ、下降することによって支持している前記ワークを前記固定ビームに載置することができ、相補的に昇降するように互いに連結された、前記搬送方向上流側の第1駆動ビームおよび前記搬送方向下流側の第2駆動ビームと、
前記第1駆動ビームおよび前記第2駆動ビームを昇降させる昇降動力機構と、
前記第1駆動ビームおよび前記第2駆動ビームをそれぞれ前記搬送方向に往復移動させる水平移動機構とを有し、
前記第1駆動ビームおよび前記第2駆動ビームは、互いに接続された油圧シリンダによって昇降可能に支持され、前記昇降動力機構は、前記油圧シリンダの一方から他方へ作動油を移動させるポンプであり、前記ポンプは、該ポンプをバイパスするバイパス弁を有し、
前記昇降動力機構により前記第1駆動ビームを上昇させるときは、
前記バイバス弁を開放し、
前記第2駆動ビームが支持する前記ワークの重量によって前記第1駆動ビームを上昇させ、前記第1駆動ビームが支持する前記ワークの重量と前記第2駆動ビームが支持する前記ワークの重量とが等しくなってから、前記バイパス弁を閉じ、さらに、前記昇降動力機構によって前記第1駆動ビームを上昇させる一方、
前記第1駆動ビームと前記第2駆動ビームとが前記搬送方向に実質的に重複しないように、前記水平移動機構により前記第1駆動ビームを前記搬送方向上流側に、前記第2駆動ビームを前記搬送方向下流側に移動し、
前記昇降動力機構により前記第1駆動ビームを下降させるときは、
前記バイパス弁を開放し、
前記第1駆動ビームが支持する前記ワークの重量によって前記第1駆動ビームを下降させ、前記第1駆動ビームが支持する前記ワークの重量と前記第2駆動ビームが支持する前記ワークの重量とが等しくなってから、前記バイパス弁を閉じ、さらに、前記昇降動力機構によって前記第1駆動ビームを下降させる一方、
前記第1駆動ビームと前記第2駆動ビームとが前記搬送方向に重複し合い、前記第1駆ビームおよび前記第2駆動ビームのいずれもが少なくとも1つの同じ前記ワークを支持できるように、前記水平移動機構により前記第1駆動ビームを前記搬送方向下流側に、前記第2駆動ビームを前記搬送方向上流側に移動して、
前記固定ビーム上に載置された最上流側のワークのすぐ隣に前記第1駆動ビームに載置された最下流側のワークを移動し、前記第1駆動ビームの下降によって前記第1駆動ビームが支持する前記ワークの一を前記第2駆動ビームに受け渡し可能とする。
【0007】
この構成によれば、第1駆動ビームが支持するワークの一部を第2駆動ビームに受け渡すようにしたことで、相補的に昇降する第1駆動ビームおよび第2駆動ビームによって、ワークの連続的な搬送が可能となっている。そして、相補的に昇降する第1駆動ビームと第2駆動ビームの重量をバランスさせることで、駆動ビームを昇降させるための動力が小さくて済む。
また、第1駆動ビームおよび第2駆動ビームは、互いに接続された油圧シリンダによって昇降可能に支持されているので、第1駆動ビームと第2駆動ビームとの相補的な昇降動作を保証しながら、可撓性ホース等を用いて第1駆動ビームと第2駆動ビームとの搬送方向の独立性を容易に確保できる。
さらに、重量を利用して駆動ビームを昇降させるので、昇降駆動機構の動力消費が少ない。
【0012】
また、本発明のウォーキングビーム搬送装置は、前記第1駆動ビームおよび前記第2駆動ビームの対を、前記搬送方向に連続して複数対有し、前記複数対の前記第1駆動ビームおよび前記第2駆動ビームは、同期して動作してもよい。
【0013】
この構成によれば、ワークの長距離の搬送が可能となる。
【発明の効果】
【0014】
以上のように、本願発明によれば、第1駆動ビームと第2駆動ビームとを相補的に昇降するように連結したことで、駆動ビームの昇降に要する動力が小さくて済む。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】本発明の実施形態のウォーキングビーム搬送装置の1つの実施形態の概略側面図である。
【
図2】
図1のウォーキングビーム搬送装置の次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図3】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図4】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図5】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図6】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図7】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図8】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図9】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図10】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【
図11】
図1のウォーキングビーム搬送装置のさらに次の搬送工程を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1乃至11に、本発明の1つの実施形態であるウォーキングビーム搬送装置を示す。本実施形態のウォーキングビーム搬送装置は、矢印Aで示す搬送方向にワークWを順送りして搬送するものである。
【0017】
本実施形態のウォーキングビーム搬送装置は、搬送方向に装置全長に亘って延伸するように固定され、その上にワークWを載置可能な固定ビーム1と、固定ビーム1と平行して延伸する対になった上流側の第1駆動ビーム2および下流側の第2駆動ビーム3を搬送方向に連続して複数対有する。第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3は、それぞれ、ワークWを所定数(図示する例では4つ)だけ支持可能な長さを有している。
【0018】
第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3は、それぞれ、油圧駆動される昇降シリンダ4,5によって支持され、昇降シリンダ4,5の伸長によって固定ビーム1の頂面よりも上方に突出し、昇降シリンダ4,5の収縮によって固定ビーム1の頂面よりも下方に後退する。第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3は、上昇することによって固定ビーム1上に載置されたワークWを取り上げて支持し、下降することによって支持しているワークWを固定ビーム1に載置するように受け渡すことができる。
【0019】
昇降シリンダ4,5は、可撓性の耐圧ホース等によって互いに接続され、作動油が封入された閉じた油圧システムを構成している。この油圧システムでは、昇降シリンダ4,5の内部空間に存在する作動油の総量が一定であるため、昇降シリンダ4,5は、一方が収縮すると、他方が同じ長さだけ伸長するように、相補的に伸縮する。昇降シリンダ4,5を接続する作動油の流路には、ポンプ6と、ポンプ6をバイパスするバイパス弁7と、流路を遮断するストップ弁8を備える。
【0020】
ポンプ6を停止し、バイパス弁7およびストップ弁8を開放すると、昇降シリンダ4,5は、それぞれのピストンに加わる重量の差に応じて伸長する。第1駆動ビーム2の重量と第2駆動ビーム3の重量とは同じであるので、それらが支持しているワークWの数が同じであれば、昇降シリンダ4,5のピストンに加わる重量が等しくなり、昇降シリンダ4,5は伸縮しないため、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の高さは変わらない。しかしながら、第1駆動ビーム2が支持しているワークWの数と第2駆動ビーム3が支持しているワークWの数とが異なると、ワークWの重量の差によって、昇降シリンダ4と昇降シリンダ5との間で作動油が移動させられて、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の多くの数のワークWを支持している方が下降し、少ない数のワークWを支持している方が上昇する。
【0021】
バイパス弁7を閉じてポンプ6を駆動すれば、昇降シリンダ4と昇降シリンダ5との間で、その回転方向に応じた方向に作動油を移動させ、昇降シリンダ4,5に伸縮力を生じさせるので、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3を昇降させられる。つまり、ポンプ6は、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3を昇降させる昇降動力機構として機能する。また、ストップ弁8を閉じると、昇降シリンダ4と昇降シリンダ5との間の作動油の移動を制止することができ、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3が支持しているワークWの数に拘わらず、ポンプ6を使用せずに第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の高さを保持できる。
【0022】
また、昇降シリンダ4,5は、それぞれ、搬送方向に延伸するガイドレール9,10上を移動可能な台車11,12上に支持されており、台車11,12は、それぞれ、油圧駆動される水平シリンダ13,14によって、ガイドレール9,10上で搬送方向に水平移動および位置決めされる(水平移動機構)。
【0023】
水平シリンダ13,14は、それぞれ、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3を、ワークWの間隔1つ分だけ搬送方向前後に移動させるようなストロークを有する。そして、第1駆動ビーム2を搬送方向上流側に移動し、第2駆動ビーム3が搬送方向下流側に移動したとき、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3とは、例えば
図1に示すように、ワークW1つ分の隙間を空けて配置される。また、このとき、上流側の対の第2駆動ビーム3と下流側の対の第1駆動ビーム2とは、ワークW1つ分だけ搬送方向に重複し合うようになっている。一方、第1駆動ビーム2を搬送方向下流側に移動し、第2駆動ビーム3が搬送方向上流側に移動したとき、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3とは、例えば
図6に示すように、ワークW1つ分だけ搬送方向に重複し合う。このとき、上流側の対の第2駆動ビーム3と下流側の対の第1駆動ビーム2とは、ワークW1つ分の隙間を空けて配置される。
【0024】
また、昇降シリンダ4は、第1駆動ビーム2と一体に昇降する内部のピストンの位置を検出するセンサS1,S2,S3を有する。センサS1は第1駆動ビーム2が昇降ストロークの上死点にあること、センサS2は第1駆動ビーム2が昇降ストロークの中心点にあること、センサS3は第1駆動ビーム2が昇降ストロークの下死点にあることを、それぞれ検出する。
【0025】
また、図には、判りやすいように、各ワークWに、ウォーキングビーム搬送装置に供給された順番を示す番号が付されている。図示するように、最上流に第n番目のワークW(n)が供給されたときの搬送動作について、以下、詳細に説明する。
【0026】
本実施形態のウォーキングビーム搬送装置において、上流側、下流側に隣接する第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の各対は、互いに同期して、全く同じ動きをする。
【0027】
本実施形態のウォーキングビーム搬送装置では、ワークWは、第1駆動ビーム2が下降して下死点に位置している間に、固定ビーム1の最上流部に供給される。
図1に示すように、新しく供給されたn番目のワークW(n)を搬送するために、本ウォーキングビーム搬送装置は、先ず、水平シリンダ13を伸長して第1駆動ビーム2を搬送方向上流側に配置し、水平シリンダ14を伸長して第2駆動ビーム3を搬送方向下流側に配置する。第2駆動ビーム3は下流側の対の第1駆動ビーム2と搬送方向にワークW1つ分だけ重複している。
【0028】
このとき、下死点にある第1駆動ビーム2の直上の固定ビーム1には、第n−3番目から第n番目までの4つのワークが載置されており、上死点にある第2駆動ビーム3には、第n−7番目から第n−4番目までの4つのワークWが支持されている。また、第n−4番目のワークW(n−4)と第n−3番目のワークW(n−3)との間には、ワークW1つ分の空間が空いている。
【0029】
そして、本ウォーキングビーム搬送装置は、バイパス弁7およびストップ弁8を開放することによって、第2駆動ビーム3が支持している4つのワークWの重量により、第2駆動ビーム3を下降させて昇降シリンダ5を収縮させ、ひいては、昇降シリンダ5から流出した作動油によって昇降シリンダ4を伸長させて第1駆動ビーム2を上昇させる。
図2に示すように、第1駆動ビーム2の頂面の高さが固定ビーム1の頂面の高さに達すると、第1駆動ビーム2が固定ビーム1上に載置されている4つのワークWを取り上げて支持するので、第1駆動ビーム2が支持するワークWの数と第2駆動ビーム3が支持するワークWの数とが等しくなり、昇降シリンダ4,5がそれ以上の伸縮しないため、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の昇降が停止する。
【0030】
すると、ウォーキングビーム搬送装置は、バイパス弁7を閉じ、ポンプ6を駆動することによって、昇降シリンダ5の作動油を強制的に昇降シリンダ4に移動させて、第1駆動ビーム2をさらに上昇させ、第2駆動ビーム3をさらに下降させる。すると、
図3に示すように、第1駆動ビーム2の高さと第3駆動ビーム3の高さとが等しくなったとき、第2駆動ビーム3の最下流部に支持されているワークW(n−7)が、下流側の対の第1駆動ビーム2に受け渡される。
【0031】
さらに、ポンプ6によって、第1駆動ビーム2を上昇、第2駆動ビーム3を下降させると、
図4に示すように、第2駆動ビーム3の頂面の高さが固定ビーム1の頂面の高さと等しくなり、第2駆動ビーム3が支持している3つのワークWを固定ビーム1上に載置する。引き続き、ウォーキングビーム搬送装置は、ポンプ6を駆動して、第1駆動ビーム2を上昇、第2駆動ビーム3を下降させるが、第1駆動ビーム2が支持するワークWの数と第2駆動ビーム3が支持するワークWの数との差に応じて、ポンプ6の負荷が変動する。ウォーキングビーム搬送装置は、
図5に示すように、第1駆動ビーム2が上死点に達し、第2駆動ビーム3が下死点に達すると、ストップ弁8を閉じ、ポンプ6を停止する。これにより、動力を消費することなく、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の高さを保持できる。
【0032】
ウォーキングビーム搬送装置は、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の高さを保持したまま、水平シリンダ13,14によって、
図6に示すように、第1駆動ビーム2を下流側に移動させ、第2駆動ビーム3を上流側に移動させる。これにより、第n−3番目から第n番目のワークWを支持する第1駆動ビーム2は、ワークW1つ分だけ下流側に移動し、固定ビーム1上に載置された第n−4番目のワークWのすぐ隣に第n−3番目ワークW(n−3)を移動さ
せる。また、下流側の対の第1駆動ビーム
2の移動により、第n−7番目のワークWも下流側に移動させられ、第n−7番目のワークW(n−7)と、固定ビーム1上に載置されている第n−6番目のワークW(n−6)との間にワークW1つ分の空間を空ける。同時に、第2駆動ビーム3は、第1駆動ビーム2が支持する第n−3番目ワークW(n−3)および固定ビーム1上に載置された第n−4番目から第n−6番目のワークWの下に移動する。
【0033】
そして、バイパス弁7およびストップ弁8を開放すると、第1駆動ビーム2が支持しているワークWの重量によって、第1駆動ビーム2が下降し、第2駆動ビーム3が上昇する。
図7に示すように、第2駆動ビーム3は、固定ビーム1の高さに達すると、固定ビーム1上に載置されている3つのワークWを取り上げて支持する。これにより、第1駆動ビーム2が4つのワークWを支持し、第2駆動ビームが3つのワークWを支持することになるが、依然として、第1駆動ビーム2が支持するワークWの数が多いので、第1駆動ビーム2は、さらに下降し続け、第2駆動ビーム3も上昇し続ける。
【0034】
図8に示すように、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3との高さが等しくなると、第1駆動ビーム2の最下流部に支持されたワークW(n−3)を第2駆動ビーム3の最上流部でも支持し、その重量を半分ずつ分担することになる。これにより、第1駆動ビーム2が支持するワークWの重量と第2駆動ビーム3が支持するワークWの重量とが等しくなり、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の昇降が停止する。
【0035】
すると、ウォーキングビーム搬送装置は、バイパス弁7を閉じ、ポンプ6を駆動して、強制的に第1駆動ビーム2を下降させ、第2駆動ビーム3を上昇させる。これにより、第2駆動ビーム3は、第n−6番目から第n−3番目までの4つのワークを支持してさらに上昇し、第1駆動ビーム2は、第n−2番目から第n番目までの3つのワークWを支持して下降する。
【0036】
図9に示すように、第1駆動ビーム2が固定ビーム1の高さまで下降すると、第1ビーム2は支持する3つのワークWを固定ビーム1に受け渡す。さらなるポンプ6の駆動により、
図10に示すように、第1駆動ビーム2が下死点に達し、第2駆動ビーム3が上死点に達すると、ストップ弁8を閉鎖することによって第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の高さを保持し、ポンプ6を停止する。
【0037】
この状態で、水平シリンダ13,14を駆動し、
図11に示すように、固定ビーム1の下に後退している第1駆動ビーム2を上流側に移動させ、4つのワークを支持している第2駆動ビーム3を下流側に移動させる。同時またはその後、固定ビーム1の最上流部に、新たな第n+1番目のワークWを載置すれば、
図1に示した状態から、各ワークWを1つずつ下流側に移動させた状態になっている。つまり、ウォーキングビーム搬送装置は、上述の工程を繰り返すことで、製品を1つずつ順送りして搬送できる。
【0038】
以上のように、本発明のウォーキングビーム搬送装置は、第1駆動ビーム2を上昇させるときには、第1駆動ビーム2を搬送方向上流側に配置して固定ビーム1の最上流部に載置されたワークWを取り上げ、第1駆動ビーム2を下降させるときには、第1駆動ビーム2を搬送方向下流側に、第2駆動ビーム3を搬送方向上流側に配置して、第1駆動ビーム2の下流側に支持しているワークWを第2駆動ビーム3に受け渡し、第2駆動ビーム3を下降させるときには、第2駆動ビーム3を搬送方向下流側に配置して、第2駆動ビーム3の下流側に支持しているワークWを下流側に受け渡す。
【0039】
このように、本発明のウォーキングビーム搬送装置は、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3とが相補的に昇降するように油圧システムによって連結されているので、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3が互いにカウンターウェイトとして作用する。このため、ポンプ6には、ワークWを持ち上げる仕事しか要求されず、消費動力が小さい。
【0040】
また、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の昇降動作の一部を、第1駆動ビーム2が支持するワークWと第2駆動ビーム3が支持するワークWとの重量の差によって行うので、均衡している分のワークWについても、ポンプ6に要求される仕事が相殺される。勿論、制御を簡略化するために、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の昇降に際して常にポンプ6を駆動するようにしても、ワークWの重量の差によって消費動力を低減する効果がある。
【0041】
尚、上記実施形態において、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3とは、油圧システムで連結されているが、歯車機構やリンク機構等の機械的な手段で連結してもよい。また、センサS1,S2,S3によって第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の高さを検出するのではなく、ポンプ6、バイパス弁7およびストップ弁8を予め定めたタイムテーブルにしたがってタイマ制御してもよい。
【0042】
また、上記実施形態では、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3とが固定ビーム1よりも僅かに高い位置で同じ高さになるが、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3とが固定ビーム1よりも低い位置で同じ高さになってもよい。また、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3とが固定ビーム1の位置において同じ高さになるようにできれば、常に、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の昇降ストロークの中心点において、第1駆動ビーム2が支持するワークWの重量と第2駆動ビーム3が支持するワークWの重量とが均衡するので、その検出が容易になる。
【0043】
上記実施形態では、第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3との間で、ワークWを1サイクルにつき1つずつ受け渡すが、水平シリンダ13,14による第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の搬送方向の移動ストロークを長くして、1サイクルにつき2つ以上の一定数のワークWを受け渡すようにしてもよい。
【0044】
また、上記実施形態では、上流側の第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3との対と、下流側の第1駆動ビーム2と第2駆動ビーム3との対とが、同じタイミングで動作するように同期しているが、上流側の対と下流側の対とで、第1駆動ビーム2および第2駆動ビーム3の昇降動作および水平移動動作が反対になるように同期してもよい。その場合、上流側の対の第2駆動ビーム3が固定ビーム1にワークWを一旦載置した後に、下流側の対の第1駆動ビーム2が取り上げるように動作する。
【0045】
尚、上記実施形態では、水平移動機構として、水平シリンダ13,14を用いたが、台車11,12を自走式とするなど、これ以外の機構であってもよい。
【0046】
また、上記実施形態では、昇降シリンダ4,5を台車11,12に載置し、ガイドレール9,10の上を走行するようにしたが、台車11,12を走行させるガイドレール9,10を昇降シリンダで昇降させる構成であってもよい。