JPH0635208U - 直線移動体の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラフにガイドされて直線移動する移動体を正
確に位置決めできる直線移動体の位置決め装置を提供す
る。 【構成】 スタッカクレーンはラック42と付勢手段５と
ピニオン40とを備えている。ラック42は、スタッカクレ
ーンのサイドフレーム14に付勢手段５である弾性体47を
介して固着してある。従って、ラック42はピニオン40側
に付勢されている。昇降台はラフにガイドされ、ピニオ
ン40を介してＺ軸方向に移動自在である。ラック42は弾
性体47によってピニオン40側に付勢されているので、ラ
フにガイドされた昇降台の移動時の姿勢変化が生じて
も、その変化に追従してバックラッシュを除去すること
ができるので、ラック42とピニオン40との噛合が確実と
なり、その結果、位置決めが正確となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、直線移動体の位置決め装置に関する。例えば、スタッカクレーン等 において、昇降台を任意の位置に位置決めする際に利用できる。

【０００２】

【背景技術】

例えば、スタッカクレーン等の自走式搬送装置においては、ガイドレール等の 軌道上を、駆動車輪を有する昇降台がラフにガイドされながら、かつ、ガイドレ ールと駆動車輪との摩擦力によって昇降される構造のものが多い。 従来、このような自走式搬送装置における昇降台の位置決め装置としては、 昇降台の減速および停止位置にリミットスイッチを取り付け、そのリミットスイ ッチからの信号によって駆動モータを減速，停止制御するもの、駆動モータに ロータリエンコーダを取り付け、このエンコーダによって検出された昇降台の位 置データを基に駆動モータを制御するもの等が知られている。 また、一般的な位置決め装置として、移動体の直線運動をラックとピニオン とによって回転運動に変換し、その回転軸にロータリエンコーダ等の位置検出器 を取り付け、このエンコーダによって検出された移動体の位置データを基に駆動 モータを制御する装置も知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の装置では、停止信号が出されそれによって駆動モータ が確実に制御されたとしても、昇降台の慣性力の変動や、ラフにガイドされてい るために生じる昇降台の姿勢変化等により、正確な位置決めが期待できないとい う問題があった。

【０００４】 また、上記の装置では、駆動モータがエンコーダによってフィードバック制 御されたとしても、フルクローズドループでない限り正確な位置決めが期待でき ない。仮に、昇降台に対してフルクローズドループ制御を行おうとしても、昇降 台自身がラフにガイドされているため、姿勢変化が大きく正確な位置決めが期待 できない。

【０００５】 また、上記の装置では、移動体が軌道上をガタなく精密にガイドされるとい う条件が必要である。移動体がラフにガイドされて移動する場合、姿勢変化が大 きくラックとピニオンとの歯の噛み合いが外れて空回りすることがあるためであ る。そのため、上記した装置のように、ラフにガイドされて移動する移動体の位 置決めには、ラックとピニオンとによる装置が採用できなかった。

【０００６】 ここに、本考案の目的は、ラフにガイドされて直線移動する移動体を正確に位 置決めできる直線移動体の位置決め装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

そこで、本考案は、移動体が駆動手段によってガイドレール上を直線移動する 直線移動体の位置決め装置において、前記移動体側に設けられたピニオンと、前 記ガイドレール側に前記直線移動方向に沿って設けられ前記ピニオンと噛合可能 なラックと、このラックとピニオンとのいずれか一方をいずれか他方へ付勢する 付勢手段と、前記ピニオンの回転から前記移動体の位置を検出する位置検出手段 とを備え、前記位置検出手段によって検出された移動体の位置データを基に前記 駆動手段を制御する直線移動体の位置決め装置としたものである。

【０００８】

【作用】

移動体がガイドレール上を直線移動すると、移動体側に設けられたピニオンが ガイドレール側に設けられたラックに噛合しながら回転される。この際、ラック とピニオンとのいずれか一方は付勢手段によっていずれか他方へ付勢されている から、ラックとピニオンとの噛合を維持でき、ピニオンの空回りを防げる。従っ て、位置検出手段によって検出したピニオンの回転から前記移動体の位置を正確 に算出することができるから、移動体はラフにガイドされていても正確な位置決 めが可能となり、前記目的が達成される。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１には、本実施例に係る直線移動体の位置決め装置が使用されたスタッカク レーンの全体が示されている。 同図において、スタッカクレーン１は、台車10と、この台車10上に設けられた 枠体11と、この枠体11の内部に所定ストロークでＺ軸（上下）方向に昇降自在に 設けられた昇降台２とを有する。

【００１０】 台車10は、複数の車輪12を介して、レール13上をＹ軸（図１中左右）方向に移 動可能とされている。 枠体11は、台車10上に立設された角パイプからなる左右のサイドフレーム14， 15と、このサイドフレーム14，15の上部間を連結する上部フレーム16とから全体 として門型形状に形成されている。

【００１１】 前記昇降台２は、下部リフトフレーム20と両側のリフトフレーム21，22から構 成された逆門型の枠体23を備える。リフトフレーム21，22の上端部には従動スプ ロケット28A,28B がそれぞれ取り付けられている。また、下部リフトフレーム20 上には受け台24を介してワークＷが載置されるパレット25が設けられている。こ のパレット25はＸ軸（図１中紙面直交）方向に移動可能とされている。

【００１２】 リフトフレーム21には、図２，３にも示すように、Ｘ軸方向に軸線を有するピ ニオン40がベアケース41を介して取り付けられているとともに、前記サイドフレ ーム14の平行な２面を挟み込むガイドローラ26と、他の１面に当接するガイドロ ーラ27とが取り付けられている。また、ベアケース41には、ピニオン40に直結す る位置検出手段であるロータリエンコーダ43が取り付けられている

【００１３】 一方、枠体11のサイドフレーム14には、リフトフレーム21に対向する面にその サイドフレーム14の略全長にわたってラック42が取り付けられている。そしてこ のラック42には、ピニオン40が噛合されている。従って、ローラ26，27が接する サイドフレーム14の各面をガイドとして昇降台２はラフにガイドされていること になるが、Ｚ軸方向に昇降すると、ピニオン40はラック42に噛合しながら回転さ れる。すると、その回転がロータリエンコーダ43によって検出されるようになっ ている。

【００１４】 枠体11のサイドフレーム15には、昇降モータ30と減速機31等からなる駆動源32 が、上部フレーム16には従動スプロケット33,33 がそれぞれ設けられている。駆 動源32側には、従動スプロケット34と駆動スプロケット35とが設けられている。 これらの各スプロケット35，34，33にはチェーン36が掛け回されている。チェー ン36の一端部は駆動スプロケット35からチェーン受け37に収容可能とされ、他端 部は昇降台２に取り付けられている従動スプロケット28A を経て、上部フレーム 16に取り付けられたチェーン係止部材17に固定されている。

【００１５】 なお、図１において、減速機31の背面側にも前記と同様な駆動スプロケット35 と従動スプロケット34とが設けられている。これらのスプロケット35に巻回され たチェーン36A は、昇降台２に取り付けられている従動スプロケット28B に連結 され、さらに、上部フレーム16に取り付けられたチェーン係止部材17A に固定さ れている。これにより、昇降台２は左右の上部で、かつ、相反する側面を吊るさ れた状態となり、バランスよく構成されている。

【００１６】 従って、図１のように昇降台２が下端に位置した状態から駆動源32を作動すれ ば、駆動スプロケット35および従動スプロケット34等の回転により、チェーン36 が巻き上げられ、それにつれて、従動スプロケット28A,28B を介して昇降台２が 上昇するようになっている。ここにおいて、前記駆動源32、駆動スプロケット35 、各従動スプロケット34，33，28A ，28B 、チェーン36等で駆動手段３が構成さ れている。

【００１７】 図４には、前記ラック42の取付構造の詳細が示されている。ラック42は、前述 のようにピニオン40と噛合可能とされ、タイミングベルトを所定の長さに切断し て形成されている。このラック42の裏面には、そのラック42をピニオン40側に付 勢する付勢手段５が固着されている。付勢手段５は、例えば、ネオプレンゴム（ 登録商標）等の弾性体47で形成されている。弾性体47は、ラック42の幅と略同一 の幅で、かつ、ラック42の両端近傍まで延びる長さ，具体的には昇降台２の昇降 ストロークよりも長めに形成されている。弾性体47の両端には、ラック42の幅と 略同一の幅に形成された取り付け板45が接着等によって固着されている。この取 り付け板45とラック42の両端上面に設けられた押え板44とでラック42の両端部が 挟み込まれるようになっている。

【００１８】 取り付け板45の厚さは、弾性体47の厚さよりも薄く形成されている。また、一 体化された弾性体47と取り付け板45との長さは、ラック42の長さより長く形成さ れている。 そして、取り付け板45のラック42の端部より外側の部分には取り付け穴45A が 明けられており、この取り付け穴45A にビス等を差し込みフレーム14側のタップ 等に螺合させることで、これらラック42等をフレーム14に取り付けることができ るようになっている。

【００１９】 従って、一体化されたラック42等が取り付け板45の両端部をビス等によってフ レーム14に取り付けられた際、弾性体47もその裏面の粘着テープ46でフレーム14 に固着されている。しかし、弾性体47の厚さが取り付け板45の厚さよりも厚いの で、弾性体47の全長にわたって、弾性体47と取り付け板45の厚さの差の分だけラ ック42がフレーム14から離反する方向、つまりピニオン40側に付勢されていて、 ラック42の表面は緩やかな円弧状となっている。 このため、ピニオン40がこのようなラック42と噛合すると、ラフにガイドされ たピニオン40側、つまり昇降台２に移動時の姿勢変化が生じても、弾性体47の付 勢力によるラック42の姿勢変化への追従でバックラッシュを除去し、確実な噛合 を確保するようになっている。

【００２０】 次に、本実施例の作用を説明する。 昇降台２のパレット25上にワークＷが載置されたスタッカクレーン１が所定の 位置に移動された後、ワークＷを下の位置から上の位置、例えば、工作機械側に 移載させるため、駆動源32を作動させる。すると、駆動スプロケット32の回動で チェーン36が巻かれ、昇降台２が引っ張り上げられる。

【００２１】 この際、昇降台２はガイドローラ26，27とサイドフレーム14とでラフな状態で ガイドされながら上昇されるとともに、弾性体47に付勢されているラック42に噛 合するピニオン40が回転される。ピニオン40の回転はロータリーエンコーダ43で 検出されるとともに制御手段へ与えられる。すると、制御手段は、ロータリーエ ンコーダ43からの信号を基に、駆動手段３の昇降モータ30を制御して昇降台２の 上昇を止め、位置決めを行う。

【００２２】 その位置でパレット25の移動によるワークＷの受渡しを行い、上述と逆の動作 によって昇降台２を初期の位置まで下げ、さらにスタッカクレーン１を初期の位 置まで移動させる。

【００２３】 前述のような本実施例によれば次のような効果がある。 すなわち、ラック42を弾性体47によってピニオン40側に付勢しそのピニオン40 と噛合させているので、ラフな状態でガイドされた昇降台２に移動時の姿勢変化 が生じても、ラック42は弾性体47の付勢力によって昇降台２の姿勢変化に追従す ることができる。このため、ラック42とピニオン40とのがたがなく、空回りする こともなく確実な噛合が維持できる。従って、ラフな状態でガイドされる昇降台 ２であっても、姿勢変化に影響されず、位置決めが正確に行える。

【００２４】 また、ラック42と弾性体47および取り付け板45とは接着によって一体化されて いる他、ラック42の両端部を押え板44でも固定しているので、使用頻度が増えて もラック42が外れることはない。

【００２５】 なお、本考案は前述の実施例に限定されるものではなく、次に示すような変形 例を含むものである。 例えば、前記実施例では、ラック42をピニオン40側に付勢する手段としてネオ プレンゴムからなる弾性体47を用いているがこれに限らず、例えば、ラック42の 裏面にばね材を設け、それによってラック42をピニオン40側に付勢してもよい。

【００２６】 また、前記実施例では、ラック42を弾性体47によってピニオン40側に付勢して いるが、要は昇降台２の移動時の姿勢変化に追従し、ラック42とピニオン40とが 確実に噛合できるものであればよく、例えば、図５に示すような構造としてもよ い。 図５に示す構造は、ラック42がフレーム14に直接取り付けられており、ピニオ ン40は、昇降台２のリフトフレーム21にブラケット50，レバー51を介して揺動自 在に取り付けられている。ブラケット50とレバー51との間には、ピニオン40を常 時ラック42側に付勢する付勢手段としてのばね52が設けられている。 このような本実施例でも、前述のような作用，効果に加え、構造が簡単になる という効果が期待できる。

【００２７】 さらに、前記実施例では、直線移動体の位置決め装置がスタッカクレーンに使 用されているが、これに限らず、要はラフな状態で直線的にガイドされる移動体 であれば利用できる。

【００２８】 その他、本考案の実施の際の具体的な構造および形状等は、本考案の目的を達 成できる範囲であれば他の構造等でもよい。

【００２９】

【考案の効果】

以上に説明したように、本考案の直線移動体の位置決め装置によれば、ラフに ガイドされて直線移動する移動体を正確に位置決めできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る直線移動体の位置決め
装置が使用されたスタッカクレーンの全体図である。

【図２】図１におけるII-II 線断面図である。

【図３】図２におけるIII-III 線断面図である。

【図４】本実施例におけるラックと付勢手段との詳細図
である。

【図５】本考案の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１ スタッカクレーン ２ 昇降台 ３ 駆動手段 ５ 付勢手段 14 サイドフレーム（左側） 21 リフトフレーム（左側） 32 駆動源 40 ピニオン 42 ラック 43 ロータリエンコーダ（位置検出手段） 47 弾性体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体が駆動手段によってガイドレール
   上を直線移動する直線移動体の位置決め装置において、 前記移動体側に設けられたピニオンと、前記ガイドレー
   ル側に前記直線移動方向に沿って設けられ前記ピニオン
   と噛合可能なラックと、このラックとピニオンとのいず
   れか一方をいずれか他方へ付勢する付勢手段と、前記ピ
   ニオンの回転から前記移動体の位置を検出する位置検出
   手段とを備え、前記位置検出手段によって検出された移
   動体の位置データを基に前記駆動手段を制御することを
   特徴とする直線移動体の位置決め装置。