JP2018140448A

JP2018140448A - 搬送装置

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Publication number: JP2018140448A
Application number: JP2017034364A
Authority: JP
Inventors: 寛和大久保; Hirokazu Okubo; 篤久野; Atsushi Kuno
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2037-02-27
Also published as: JP6862907B2

Abstract

【課題】円すい台形状を有するワークが、反転する等の所望の姿勢以外の姿勢で搬送されてしまうのを防ぐことが可能となる搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置７は、加工装置６によって加工された円すいころ９を次工程へベルトコンベア８により移送するために、加工装置６側の第一領域Ｐ１からベルトコンベア８側の第二領域Ｐ２へ円すいころ９を搬送する。搬送装置７は、円すいころ９の外周の一部を下にしてこの円すいころ９を載せた状態で保持する拘束治具２０と、拘束治具２０を第一領域Ｐ１から第二領域Ｐ２へ移動させるアクチュエータ４０とを備えている。円すいころ９を載せる拘束治具２０の底部に、円すいころ９の外周の一部が嵌まるスリットが形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、円すい台形状のワークを搬送する装置に関する。

例えば、円すいころ軸受の転動体として用いられる円すいころは、その製造の過程において、所定の円すい台形状に形作られた後、図７に示すように、上下に配置されたロール９１，９２及び支持部材９３によって支持された状態で、研磨、研削、又はラップ加工等が行われる。この加工が行われた円すいころ９９は、側方から（図７では右から左へ）押され、第一領域Ｐ１からシュート９４を転がり、ベルトコンベア９５上の第二領域Ｐ２へ運ばれる。このようにシュート９４を用いて円すいころ９９を搬送する装置は、例えば特許文献１に開示されている。

特開平２−２６９５３８号公報

図８は、第一領域Ｐ１からシュート９４を通じて第二領域Ｐ２へ円すいころ９９が搬送される様子を示す説明図である。円すいころ９９は、小径の端部９７と大径の端部９８とで周長差を有する。このため円すいころ９９がシュート９４を転がると、前記周長差によって途中で向きを変えて第二領域Ｐ２に到達してしまう場合がある。特に、シュート９４の幅は、様々なサイズの円すいころ９９に対応させるために、円すいころ９９の軸方向寸法よりも大きく設定されていることから、円すいころ９９はシュート９４を転がる途中で姿勢が変化する可能性が高い。

次の工程では、例えば、処理の自動化の都合、ベルトコンベア９５によって円すいころ９９の小径の端部９７側が先頭となって搬送されるように設定されているが、円すいころ９９が第二領域Ｐ２で反転すると、ベルトコンベア９５によって大径の端部９８側が先頭となって搬送されてしまう。この場合、次工程の作業を停止し、例えば作業者が円すいころ９９の方向を反転させる必要があり、生産効率が低下してしまう。なお、このような反転による不具合は、軸受の円すいころ９９に限らず、円すい台形状を有するワークにおいて発生する。

そこで、本発明は、円すい台形状を有するワークが、反転する等の所望の姿勢以外の姿勢で搬送されてしまうのを防ぐことが可能となる搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の搬送装置は、加工装置によって加工された円すい台形状のワークを次工程へ移送装置により移送するために、前記加工装置側の第一領域から前記移送装置側の第二領域へ前記ワークを搬送するための装置であって、前記ワークの外周の一部を下にして当該ワークを載せた状態で保持する拘束治具と、前記拘束治具を前記第一領域から前記第二領域へ移動させるアクチュエータと、を備え、前記ワークを載せる前記拘束治具の底部に、当該ワークの外周の一部が嵌まるスリットが形成されている。

この搬送装置によれば、円すい台形状のワークの外周の一部が拘束治具の底部に形成されているスリットに嵌まることで、拘束治具はワークの姿勢を拘束することができる。この状態でアクチュエータが拘束治具を移動させることで、第一領域のワークが、反転する等の所望の姿勢以外の姿勢で第二領域へ到達してしまうのを防ぐことが可能となる。

また、前記移送装置は、円すい台形状である前記ワークの小径の端部及び大径の端部の内の一方の端部を先頭側とし他方の端部を後ろ側として当該ワークを一方向に移送するベルトコンベアにより構成されているのが好ましい。この場合、ワークをベルトコンベア上に載せることで次工程へ移送可能となる。

また、前記移送装置がベルトコンベアにより構成されている場合、搬送装置は、更に、前記拘束治具を第一姿勢と当該第一姿勢よりも前記底部を下げた第二姿勢とに姿勢変化可能として支持する支持部材と、前記第二領域に到達した前記拘束治具に接触することで当該拘束治具を前記第一姿勢から前記第二姿勢に変化させる接触部材と、を備え、前記第一姿勢では、前記スリットから下に露出する前記ワークの外周の一部が、前記ベルトコンベア上に非接触であり、前記第二姿勢では、前記スリットから下に露出する前記ワークの外周の一部が、前記ベルトコンベア上に接触するのが好ましい。この構成によれば、ワークを保持した拘束治具が第二領域に到達すると接触部材に接触し、拘束治具は第一姿勢から第二姿勢に変化する。第二姿勢では、スリットから下に露出するワークの外周の一部がベルトコンベア上に接触することから、駆動しているベルトコンベアによってワークは次工程に移送される。

また、前記移送装置がベルトコンベアにより構成されている場合、搬送装置において、前記拘束治具の前記一方向側には、前記底部に載せている前記ワークが当該一方向側へ移動することで当該拘束治具の外へ出るための開口が形成されており、前記スリットの前記一方向側も開口しているのが好ましい。この構成によれば、拘束治具のスリットから露出しているワークの外周の一部が、駆動するベルトコンベア上に接触すると、そのワークは拘束治具の一方向側の前記開口から拘束治具外へ出て、ベルトコンベアによってそのまま移送される。

また、このような拘束治具を備えている場合において、前記ベルトコンベアは、前記ワークの小径の端部を先頭側とし大径の端部を後ろ側として当該ワークを一方向に移送する構成であり、前記スリットの幅寸法は一定であるのが好ましい。スリットの幅寸法が一定であるのに対して、ワークは円すい台形状であることから、ワークの大径の端部側よりも小径の端部側がスリットから下に大きくはみ出る。このため、ワークの小径の端部側がベルトコンベア上に接触して、この小径の端部を先頭としてワークは拘束治具からベルトコンベアにより引き出されるようにして移送開始される。したがって、拘束治具からベルトコンベアへのワークの移し替えの際においても、ワークが反転する等して所望の姿勢以外の姿勢で次工程へ進むのを防ぐことが可能となる。

本発明の搬送装置によれば、円すい台形状のワークの外周の一部が拘束治具の底部に形成されているスリットに嵌まることで、拘束治具はワークの姿勢を拘束することができ、この状態で拘束治具を移動させることで、第一領域のワークが、反転する等の所望の姿勢以外の姿勢で第二領域へ到達してしまうのを防ぐことが可能となる。

本発明の搬送装置の実施の一形態の一部を示す斜視図である。搬送装置の斜視図である。拘束治具の平面図である。円すいころを保持した状態にある拘束治具を前方から見た図である。搬送装置を後ろ側から見た説明図である。搬送装置を後ろ側から見た説明図である。従来の搬送装置を示す斜視図である。第一領域からシュートを通じて第二領域へ円すいころが搬送される様子を示す説明図である。

〔搬送装置の概要〕
図１は、本発明の搬送装置の実施の一形態を示す斜視図である。本発明の搬送装置は、円すい台形状のワークを第一領域Ｐ１から第二領域Ｐ２へ搬送するための装置であり、本実施形態の前記ワークは、円すいころ軸受の転動体として用いられる円すいころ９である。図１に示す搬送装置７は、加工装置６によって加工された円すいころ９を、次工程へベルトコンベア（移送装置）８により移送するために、加工装置６側の第一領域Ｐ１からベルトコンベア８側の第二領域Ｐ２へ円すいころ９を搬送する（移し替える）ための装置である。なお、この搬送装置７と、ベルトコンベア（移送装置）８とにより搬送システムが構成されている。

加工装置６は、上下一対のロール１１，１２を備えており、加工位置Ｐ０において円すいころ９をロール１１，１２によって挟むと共に、円すいころ９を回転させ、図外の砥石により円すいころ９に対して加工（研削、研磨、又はラップ加工）を行う。この加工を終えた円すいころ９は、加工位置Ｐ０から、図外の機構によって（後に説明する）拘束治具２０が待ち構えている第一領域Ｐ１に押し出され、この拘束治具２０に保持される。そして、図２に示すように、拘束治具２０が第二領域Ｐ２へ移動し、この拘束治具２０が保持する円すいころ９をベルトコンベア８の搬送ベルト８ａ上に載せる。ベルトコンベア８は円すいころ９を次工程へ移送する。

ベルトコンベア８は、円すいころ９の小径の端部５１及び大径の端部５２の内の一方の端部を先頭側とし他方の端部を後ろ側として、円すいころ９を一方向に移送するものであるが、本実施形態では、小径の端部５１を先頭側とし大径の端部５２を後ろ側として、円すいころ９を一方向に移送する。なお、本実施形態の移送装置はベルトコンベア８によって構成されているが、その他の構成であってもよい。移送装置をベルトコンベア８とすることにより、円すいころ９をベルトコンベア８の搬送ベルト８ａに載せることで次工程へ移送可能となる。

円すいころ９が、加工位置Ｐ０によって加工されている状態から、ベルトコンベア８によって移送されていくまで、円すいころ９は同じ方向を向いており、この円すいころ９の軸方向を前後方向と定義する。本実施形態では、円すいころ９の小径の端部５１が前側であり大径の端部５２が後側となる。そして、第一領域Ｐ１側から第二領域Ｐ２側へ向かう方向は、前後方向に直交する方向であり、この方向を左右方向と定義する。ベルトコンベア８が円すいころ９を移送する方向（前記一方向）が前方向となる。

〔搬送装置７の具体的構成〕
搬送装置７は、加工位置Ｐ０から第一領域Ｐ１へ押し出された円すいころ９を受け取って保持する拘束治具２０と、この拘束治具２０を第一領域Ｐ１から第二領域Ｐ２へ移動させるアクチュエータ４０とを備えている。搬送装置７は、更に、拘束治具２０を姿勢変化可能として支持している支持部材３０と、拘束治具２０と接触可能である接触部材３１（図１参照）とを備えている。以下、搬送装置７の各部の構成について説明する。

図３は、拘束治具２０の平面図である。図４は、円すいころ９を保持した状態にある拘束治具２０を前方から見た図である。拘束治具２０は、底壁を構成する底部２１と、底部２１の左側部に設けられている側壁部２２と、底部２１の後部に設けられている後壁部２３とを有している。底部２１にはスリット２４が前後方向に延びて形成されており、このスリット２４には円すいころ９の外周５０の一部が嵌まる。スリット２４は、底部２１を上から下へ貫通して形成されている切欠き部によって構成されており、円すいころ９の軸方向寸法よりも長く、円すいころ９の最小直径Ｄよりも小さい幅寸法Ｗを有している（Ｗ＜Ｄ）。スリット２４の幅寸法Ｗは、前後方向に沿って一定であり、スリット端部２４ａ，２４ｂは平行である。スリット端部２４ａ，２４ｂは、円すいころ９を保護するために面取りが施されている。スリット２４に円すいころ９の外周５０の一部が嵌まることで（図４参照）、拘束治具２０は、円すいころ９の外周５０の一部を下にして円すいころ９を載せた状態で保持し、これにより、円すいころ９の姿勢を拘束することができる。また、円すいころ９がスリット２４に嵌って拘束治具２０に保持されている状態で、その外周５０の一部は、スリット２４（底部２１）から下方へはみ出した状態にある。

拘束治具２０の右側には壁部が設けられていない。つまり、拘束治具２０は、右側に開口２５を有している。この開口２５は、加工位置Ｐ０（図１参照）から第一領域Ｐ１に待機している拘束治具２０へ円すいころ９が移動する際の入口となる。また、拘束治具２０の前側には壁部が設けられていない。つまり、拘束治具２０は、前側に開口２６を有している。この開口２６は、第二領域Ｐ２にある拘束治具２０により保持されている円すいころ９がベルトコンベア８上へ移動する際の出口となる。このように、拘束治具２０の前側（ベルトコンベア８の移送方向となる一方向側）には、開口２６が形成されており、この開口２６から、底部２１に載せている円すいころ９が前側（前記一方向側）へ移動することで拘束治具２０の外へ出ることが可能となる。そして、スリット２４の前側（前記一方向側）も開口している。なお、円すいころ９が前側へ移動するための推力は、スリット２４から露出する円すいころ９の一部がベルトコンベア８に接触することによる。

底部２１が略水平状（やや右上がりの水平）にある状態を、拘束治具２０の第一姿勢と呼ぶ。これに対して、後にも説明するが、この第一姿勢よりも底部２１を下げた姿勢を第二姿勢と呼ぶ。図５及び図６は、搬送装置７を後ろ側から見た説明図である。図５は拘束治具２０が第一姿勢にある状態を示し、図６は拘束治具２０が第二姿勢にある状態を示している。第一姿勢では（図５参照）スリット２４から下に露出する円すいころ９の外周５０の一部が、ベルトコンベア８の搬送ベルト８ａに非接触である。これに対して、第二姿勢では（図６参照）スリット２４から下に露出する円すいころ９の外周５０の一部が、ベルトコンベア８の搬送ベルト８ａに接触する。

拘束治具２０のうち、底部２１、側壁部２２、及び後壁部２３によって、円すいころ９を収容した状態で保持する治具本体２８が構成される。また、拘束治具２０は、治具本体２８の左側に揺動部材２７を有している。治具本体２８と揺動部材２７とは一体となっている。

図１及び図２において、アクチュエータ４０は、直動アクチュエータであり、搬送装置７の固定フレーム１５に固定されている本体部４１と、この本体部４１に対して直線的に進退移動する可動部（可動ロッド）４２とを有している。可動部４２の移動方向は左右方向となる。

支持部材３０は、可動部４２に取り付けられているブラケット本体３３と、このブラケット本体３３から右方向（治具本体２８側）に延びている支持アーム３４と、ブラケット本体３３に固定されている固定ブロック３５とを有している。拘束治具２０の揺動部材２７が、支持アーム３４において軸３６によって支持されており、拘束治具２０がこの軸３６の中心線３６ａ回りに揺動することができる。

図５において、固定ブロック３５には圧縮コイルばね（弾性部材）３７が取り付けられており、ばね３７は揺動部材２７を押した状態にある。ばね３７の弾性力によって拘束治具２０が図５に示す姿勢（前記第一姿勢）に維持されている。なお、前記弾性力によって第一姿勢から底部２１が上がった姿勢とならないように、拘束治具２０は支持部材３０に位置規制されている。これとは反対に、ばね３７に抗して、拘束治具２０は第一姿勢から図６に示す第二姿勢となることは許容されている（図６参照）。以上のように、支持部材３０は、アクチュエータ４０の可動部４２に取り付けられていると共に、拘束治具２０を第一姿勢（図５）と第二姿勢（図６）とに姿勢変化可能として支持している。

接触部材３１は、搬送装置７の固定フレーム１５（図１参照）側に取り付けられている。図５は、拘束治具２０が第二領域Ｐ２に到達する直前の状態を示しており、図６は、拘束治具２０が第二領域Ｐ２に到達した状態を示している。拘束治具２０が第二領域Ｐ２に到達する直前では（図５参照）拘束治具２０の揺動部材２７は接触部材３１にまだ接触しないが、拘束治具２０が第二領域Ｐ２に到達すると（図６参照）揺動部材２７は接触部材３１に接触する。これにより、固定状態にある接触部材３１は揺動部材２７を固定ブロック３５側に押し、ばね３７に抗して拘束治具２０を軸３６の中心線３６ａ回りに揺動させる。

固定ブロック３５にはストッパ３８が設けられている。ストッパ３８は、揺動する拘束治具２０（揺動部材２７）に接触し、この揺動を制限する。つまり、第二領域Ｐ２に到達した拘束治具２０が接触部材３１に接触して所定ストロークについて揺動すると、拘束治具２０がストッパ３８に接触することでこの揺動が制限される。この制限された状態にある拘束治具２０の姿勢が、前記第二姿勢である。以上のように、接触部材３１は、第二領域Ｐ２に到達した拘束治具２０に接触することで、この拘束治具２０を第一姿勢から第二姿勢に変化させることができる。第二姿勢では（図６参照）拘束治具２０（治具本体２８）をベルトコンベア８に接触させないが、拘束治具２０の底部２１から露出している円すいころ９の外周５０の一部はベルトコンベア８の搬送ベルト８ａに接触する。

〔搬送装置７の動作〕
以上のように構成された搬送装置７によって円すいころ９を第一領域Ｐ１から第二領域Ｐ２へ搬送し、更に、次工程に向けて円すいころ９をベルトコンベア８によって移送するまでの動作について説明する。

図１において、加工を終えた円すいころ９が加工位置Ｐ０から押されると、その円すいころ９は、第一領域Ｐ１に待機している拘束治具２０の治具本体２８に収容される。図４に示すように、円すいころ９の外周５０の一部が拘束治具２０の底部２１に形成されているスリット２４に嵌まることで、拘束治具２０は円すいころ９の姿勢を拘束する。この状態でアクチュエータ４０が動作し（図２参照）拘束治具２０を移動させることで、治具本体２８が第二領域Ｐ２に到達する。以上より、第一領域Ｐ１の円すいころ９が、反転する等の所望の姿勢以外の姿勢で第二領域Ｐ２へ到達してしまうのを防ぐことが可能となる。

治具本体２８が第二領域Ｐ２に到達する際、図５から図６に示すように、拘束治具２０の揺動部材２７が接触部材３１に当接し、拘束治具２０は軸３６の中心線３６ａ回りに揺動する。なお、治具本体２８が第二領域Ｐ２に到達するまでは、拘束治具２０は前記第一姿勢にある（図５参照）。第二領域Ｐ２において揺動した拘束治具２０はストッパ３８に当接し（図６参照）揺動が規制され、拘束治具２０は第二姿勢となる。第一姿勢では（図５参照）、拘束治具２０に保持されスリット２４から露出している円すいころ９は、第二領域Ｐ２の近傍（直前の領域）にあっても、ベルトコンベア８の搬送ベルト８ａには接触しない。拘束治具２０が第二姿勢になると（図６参照）、スリット２４から露出している円すいころ９は、ベルトコンベア８の搬送ベルト８ａに接触する。

このように、円すいころ９を保持した拘束治具２０が第二領域Ｐ２に到達すると接触部材３１に接触し、拘束治具２０は第一姿勢から第二姿勢に変化する（図６）。第二姿勢では、スリット２４から下に露出する円すいころ９の外周５０の一部がベルトコンベア８上（搬送ベルト８ａ）に接触することから、駆動しているベルトコンベア８によって円すいころ９は次工程に移送される。特に本実施形態では、前記のとおり（図３参照）、拘束治具２０の前側には、底部２１に載せている円すいころ９を前側へ移動させることで拘束治具２０の外へ出すための開口２６が形成されており、また、スリット２４の前側も開口している。このため、スリット２４から露出している円すいころ９の外周５０の一部が、駆動するベルトコンベア８の搬送ベルト８ａに接触すると、その円すいころ９は拘束治具２０の前側の開口２６から拘束治具２０の外へ出て、ベルトコンベア８によってそのまま移送される。

更に、本実施形態の拘束治具２０では、スリット２４の幅寸法Ｗが一定であるのに対して、円すいころ９の外周面形状は円すい台形状（テーパ形状）であることから、図４に示すように、円すいころ９の大径の端部５２側よりも小径の端部５１側がスリット２４から下に大きくはみ出る。このため、小径の端部５１側がベルトコンベア８の搬送ベルト８ａに接触すると、この小径の端部５１を先頭として円すいころ９は拘束治具２０から搬送ベルトにより引き出されるようにして移送開始される。この結果、拘束治具２０からベルトコンベア８への円すいころ９の移し替えの際においても、円すいころ９が反転する等して所望の姿勢以外の姿勢で次工程へ進むのを防ぐことが可能となる。

以上のように、円すいころ９を第一領域Ｐ１から第二領域Ｐ２へ搬送し、更に、ベルトコンベア８が円すいころ９を次工程に移送するまでの間、円すいころ９の向きは変わらず、所定の向きで次工程に搬送される。このため、従来（図８参照）のような円すいころ９９の反転による生産ラインの一時停止を防ぐことが可能となる。また、本実施形態の搬送装置７によれば、搬送する対象となる円すいころ９の型番（形状）が異なっても、拘束治具２０のスリット２４によりその円すいころ９の姿勢を拘束することができるので、対応可能である。また、従来（図８参照）のシュート９４による構成に替えて、本実施形態の搬送装置７を既存の生産設備に設置することが可能である。

以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の搬送装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。前記実施形態では、搬送する対象のワークを円すいころ９として説明したが、それ以外であってもよく、外周形状が円すい台形状であるワークに本発明の搬送装置を適用することが可能である。また、加工装置６は、研削、研磨、又はラップ加工を行う装置以外であってもよい。
なお、前記実施形態の搬送装置７は、円すい台形状のワーク（円すいころ）を搬送する場合について説明したが、この搬送装置７を、円筒形状のワーク（例えば、円筒ころ軸受が有する円筒ころ）を搬送する場合にも用いることが可能である。この場合、スリット２４（図３参照）の形状を変更するのが好ましく、円筒形状のワークのために、スリット２４の幅寸法Ｗを前方に向かって徐々に拡大させればよい。

６：加工装置７：搬送装置８：ベルトコンベア（移送装置）
９：円すいころ（ワーク）２０：拘束治具
２１：底部２４：スリット２５：開口
２６：開口３０：支持部材３１：接触部材
４０：アクチュエータ５０：外周５１：小径の端部
５２：大径の端部Ｐ１：第一領域Ｐ２：第二領域
Ｗ：幅寸法

Claims

加工装置によって加工された円すい台形状のワークを次工程へ移送装置により移送するために、前記加工装置側の第一領域から前記移送装置側の第二領域へ前記ワークを搬送するための装置であって、
前記ワークの外周の一部を下にして当該ワークを載せた状態で保持する拘束治具と、
前記拘束治具を前記第一領域から前記第二領域へ移動させるアクチュエータと、を備え、
前記ワークを載せる前記拘束治具の底部に、当該ワークの外周の一部が嵌まるスリットが形成されている、搬送装置。
前記移送装置は、円すい台形状である前記ワークの小径の端部及び大径の端部の内の一方の端部を先頭側とし他方の端部を後ろ側として当該ワークを一方向に移送するベルトコンベアにより構成されている、請求項１に記載の搬送装置。
前記拘束治具を第一姿勢と当該第一姿勢よりも前記底部を下げた第二姿勢とに姿勢変化可能として支持する支持部材と、
前記第二領域に到達した前記拘束治具に接触することで当該拘束治具を前記第一姿勢から前記第二姿勢に変化させる接触部材と、
を備え、
前記第一姿勢では、前記スリットから下に露出する前記ワークの外周の一部が、前記ベルトコンベア上に非接触であり、
前記第二姿勢では、前記スリットから下に露出する前記ワークの外周の一部が、前記ベルトコンベア上に接触する、請求項２に記載の搬送装置。
前記拘束治具の前記一方向側には、前記底部に載せている前記ワークが当該一方向側へ移動することで当該拘束治具の外へ出るための開口が形成されており、
前記スリットの前記一方向側も開口している、請求項２又は３に記載の搬送装置。
前記ベルトコンベアは、前記ワークの小径の端部を先頭側とし大径の端部を後ろ側として当該ワークを一方向に移送する構成であり、
前記スリットの幅寸法は一定である、請求項４に記載の搬送装置。