ワーク搬送システム
【課題】ワークの受け渡し位置の数が増大しても設備コストの増大を抑えることが可能なワーク搬送システムを提供する。
【解決手段】アルミニウム鋳造品２を搬送する搬送台車１０と、搬送台車１０により搬送されてきたアルミニウム鋳造品２を所定の位置に固定する固定治具３０・３０・・・と、を具備するワーク搬送システム１において、搬送台車１０が、固定治具３０・３０・・・が所定の位置にアルミニウム鋳造品２を固定する動作を行うための駆動力を固定治具３０・３０・・・の係止ユニット３２・３２・３２に供給するナットランナー１６・１６・１６と、アルミニウム鋳造品２が前記所定の位置に固定されたことを検出する圧力検出器２０・２０・２０と、を具備する。
【解決手段】アルミニウム鋳造品２を搬送する搬送台車１０と、搬送台車１０により搬送されてきたアルミニウム鋳造品２を所定の位置に固定する固定治具３０・３０・・・と、を具備するワーク搬送システム１において、搬送台車１０が、固定治具３０・３０・・・が所定の位置にアルミニウム鋳造品２を固定する動作を行うための駆動力を固定治具３０・３０・・・の係止ユニット３２・３２・３２に供給するナットランナー１６・１６・１６と、アルミニウム鋳造品２が前記所定の位置に固定されたことを検出する圧力検出器２０・２０・２０と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを搬送するワーク搬送システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ワークを移載するためのロボットハンドの技術は公知となっている。例えば特許文献１に記載の如くである。
また、搬送台車にロボットハンド等を設け、ワークの搬送およびワークの受け渡しを可能とするワーク搬送システムも公知となっている。
【０００３】
このようなワーク搬送システムのうち、自動車部品等のアルミニウム鋳造品をワークとし、これを加工装置（マシニングセンタ等）に搬送するワーク搬送システムは、ワークを固定するための治具を加工装置毎に設けていた。
【０００４】
例えば、図６に示す従来のワーク搬送システム１０１は、ストッカ１０４に載置されたアルミニウム鋳造品１０２・１０２・・・を加工装置１０３・１０３・・・に搬送するためのシステムであり、主として搬送台車１１０、固定治具１３０・１３０・・・等を具備する。
【０００５】
搬送台車１１０は走行可能な本体１１１、複数の関節を有するロボットアーム１１２、ロボットアーム１１２の先端部に設けられ、アルミニウム鋳造品１０２を把持するワーク把持機構１１３等を具備する。
【０００６】
固定治具１３０は、アルミニウム鋳造品１０２に係合して固定治具１３０の所定の位置にアルミニウム鋳造品１０２を固定する係止爪１３２・１３２・１３２、アルミニウム鋳造品１０２に係止爪１３２・１３２・１３２を係合させる動作およびアルミニウム鋳造品１０２に係合した係止爪１３２・１３２・１３２を解除する動作を行うアクチュエータである油圧シリンダ１１７・１１７・１１７、油圧シリンダ１１７・１１７・１１７に作動油を供給する駆動源である油圧ポンプ１１６、等を具備する。
【０００７】
また、固定治具１３０は、エアポンプ１１８、エア供給配管１１９・１１９・１１９、基準座１３４・１３４・１３４、圧力検出器１２０・１２０・１２０を具備する。
固定治具１３０の所定の位置にアルミニウム鋳造品１０２が固定されるとアルミニウム鋳造品１０２が基準座１３４・１３４・１３４の先端部に当接し、エアポンプ１１８からエア供給配管１１９・１１９・１１９を経て基準座１３４・１３４・１３４の先端部から空気が排出されるエア供給経路が閉塞され、エア供給経路の圧力が上昇する。
ワーク搬送システム１０１は、当該圧力の上昇を圧力検出器１２０で検出することにより、固定治具１３０の所定の位置にアルミニウム鋳造品１０２が固定されたことを確認する。
【特許文献１】特開平８−２４３９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来のワーク搬送システム１０１には以下の問題があった。
すなわち、ワーク搬送システム１０１はアルミニウム鋳造品１０２の受け渡し位置たる固定治具１３０・１３０・・・の数が増大すると、それに伴って油圧シリンダ１１７・１１７・１１７や油圧ポンプ１１６、あるいはエアポンプ１１８、エア供給配管１１９・１１９・１１９、圧力検出器１２０・１２０・１２０等の数も増大する。そのため、ワーク搬送システム全体として設備コストやメンテナンスの負担（コスト、労力）が過大となるという問題があった。
本発明は以上の如き状況に鑑み、ワークの受け渡し位置の数が増大しても設備コストの増大を抑えることが可能なワーク搬送システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、
ワークを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送されてきたワークを所定の位置に固定する固定手段と、
を具備するワーク搬送システムにおいて、
前記搬送手段が、
前記固定手段が所定の位置にワークを固定する動作を行うための駆動力を前記固定手段に供給する駆動手段と、
前記ワークが前記所定の位置に固定されたことを検出するワーク位置検出手段と、
を具備するものである。
【００１１】
請求項２においては、
前記搬送手段は、
エアポンプと、
該エアポンプから圧送された空気を前記固定手段に供給するための搬送側エア供給経路と、
を具備し、
前記ワーク位置検出手段は前記搬送側エア供給経路の圧力を検出する圧力検出器であるものである。
【００１２】
請求項３においては、
前記搬送手段が前記固定手段にワークを受け渡す位置にあるときに一端が前記搬送側エア供給経路に接続され、他端が前記固定手段の所定の位置に固定されたワークにより閉塞される位置に配置される固定側エア供給経路を前記固定手段に設け、
前記搬送側エア供給経路と固定側エア供給経路とが接続されると開き、前記搬送側エア供給経路と固定側エア供給経路との接続が解除されると閉じる開閉弁を前記搬送側エア供給経路に設けるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１４】
請求項１においては、ワークの受け渡し位置の数が増大しても設備コストの増大を抑えることが可能である。
【００１５】
請求項２においては、ワークの受け渡し位置の数が増大してもエアポンプおよび圧力検出器の数を増やす必要はなく、設備コストの増大を抑えることが可能である。
【００１６】
請求項３においては、圧力検出器による検出結果の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下では、図１乃至図５を用いて本発明に係るワーク搬送システムの実施の一形態であるワーク搬送システム１の全体構成について説明する。
図１に示す如く、ワーク搬送システム１はアルミニウム鋳造品２を加工装置３・３・・・に搬送するためのシステムであり、主として搬送台車１０、固定治具３０・３０・・・等を具備する。
【００１８】
アルミニウム鋳造品２は本発明に係るワークの実施の一形態であり、アルミニウム合金を溶融して得られた溶湯を鋳型に流し込んで凝固させることにより所定の形状に成型したものである。
【００１９】
ここで、本発明に係る「ワーク」は、本発明に係るワーク搬送システムにより搬送される対象物を指す。なお、「ワーク」は通常、ある程度の定形性を有する物品（主として固体物）を含むが、定形性を有さないもの（粉体、粒体、液体、気体等）を所定の形状を有する容器に充填したもの等も含む。
【００２０】
本発明に係るワーク搬送システムは、本実施例のアルミニウム鋳造品２に限らず、種々の物品をワークとして搬送する用途に広く適用可能である。
【００２１】
加工装置３・３・・・は搬送されてきたアルミニウム鋳造品２に所定の加工（切削、研削、穴開け等）を施す装置である。
【００２２】
以下では、搬送台車１０の詳細について説明する。
図１に示す如く、搬送台車１０は本発明に係る搬送手段の実施の一形態であり、ストッカ４に載置されたアルミニウム鋳造品２を加工装置３・３・・・に搬送するものである。搬送台車１０は本体１１、ロボットアーム１２、ワーク把持機構１３等を具備する。
【００２３】
本体１１は搬送台車１０の下部構造体を成すものであり、車輪（不図示）により走行することが可能である。
なお、本実施例の搬送台車１０は車輪で走行する構成としたが、本発明に係る搬送手段はこれに限定されず、例えば履帯で走行する構成としても良い。また、本発明に係る搬送手段は軌道に沿って走行する構成としても良い。
ロボットアーム１２は搬送台車１０の上部構造体を成すものであり、ロボットアーム１２の基部は本体１１に固定される。ロボットアーム１２は回動または旋回可能な複数の関節を有し、各関節の回動角度または旋回角度を調整可能である。
【００２４】
ワーク把持機構１３はアルミニウム鋳造品２を把持するものであり、ロボットアーム１２の先端部に設けられる。ロボットアーム１２とワーク把持機構１３とが協動することにより、搬送台車１０と加工装置３・３・・・（より厳密には固定治具３０・３０・・・）との間でアルミニウム鋳造品２の受け渡しを行う。
【００２５】
図１および図２に示す如く、ワーク把持機構１３はプレート１４、クランパ１５、ナットランナー１６・１６・１６、搬送側カプラ１７・１７・１７等を具備する。
【００２６】
プレート１４はワーク把持機構１３の主たる構造体を成す板状の部材であり、クランパ１５、ナットランナー１６・１６・１６、搬送側カプラ１７・１７・１７等が設けられる。
【００２７】
クランパ１５はプレート１４の前面に設けられ、油圧シリンダ１５ａおよび係止爪１５ｂを具備する。
油圧シリンダ１５ａは油圧により伸長・収縮するアクチュエータであり、そのシリンダロッドの先端部には係止爪１５ｂが設けられる。係止爪１５ｂとプレート１４の前面との間にアルミニウム鋳造品２が挟まれた状態で油圧シリンダ１５ａが収縮することにより、アルミニウム鋳造品２がワーク把持機構１３に把持される。
【００２８】
ナットランナー１６・１６・１６は本発明に係る駆動手段の実施の一形態であり、固定治具３０・３０・・・が所定の位置にアルミニウム鋳造品２を固定する動作を行うための駆動力を固定治具３０（より厳密には、後で詳述する係止ユニット３２・３２・３２）に供給するものである。
ナットランナー１６は電動式のトルクレンチであり、その先端部１６ａが略六角形状に形成される。ナットランナー１６は先端部１６ａを後で詳述するランナー係合部材３２ａの係合孔３２ｄに係合して回転駆動することにより、係止ユニット３２のランナー係合部材３２ａを回転させることが可能である。
【００２９】
搬送側カプラ１７・１７・１７はその基部がプレート１４に固定される。また、搬送側カプラ１７は本体１１に設けられたエアポンプ１８の圧送側ポート（圧縮空気が吐出されるポート）にそれぞれ可撓性のエア供給配管１９を介して接続される。搬送側カプラ１７の詳細については後述する。
【００３０】
なお、本実施例のワーク把持機構１３はプレート１４およびクランパ１５によりアルミニウム鋳造品２を把持する構成としたが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、他の方法によりワークを搬送手段に固定して搬送しても良い。また、本発明に係るワーク搬送システムはワークを搬送手段に固定しない状態（例えば、容器等にワークを収容した状態や搬送手段の本体の上面にワークを載置した状態）で搬送する構成としても良い。
また、本実施例のワーク搬送システム１はワーク把持機構１３およびロボットアーム１２を具備する搬送台車１０によりアルミニウム鋳造品２を搬送する構成としたが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、搬送手段にロボットアームと異なる移載手段（搬送手段と固定手段との間でワークの受け渡しを行う機能を有するもの）を設ける構成としても良い。
【００３１】
以下では、固定治具３０の詳細について説明する。
図１および図２に示す如く、固定治具３０は本発明に係る固定手段の実施の一形態であり、搬送台車１０により搬送されてきたアルミニウム鋳造品２を所定の位置に所定の姿勢で固定するものである。
【００３２】
固定治具３０・３０・・・はそれぞれ加工装置３・３・・・に設けられる。固定治具３０に固定されたアルミニウム鋳造品２には対応する加工装置３により所定の加工（切削、研削、穴開け等）が施される。
固定治具３０は、主として本体３１、係止ユニット３２・３２・３２、固定側カプラ３３・３３・３３、基準座３４・３４・３４等を具備する。
【００３３】
本体３１は固定治具３０の主たる構造体を成す部材であり、その係止面３１ａに突出する形で係止ユニット３２・３２・３２、固定側カプラ３３・３３・３３、基準座３４・３４・３４等が設けられる。
【００３４】
係止ユニット３２・３２・３２はアルミニウム鋳造品２に係合することにより、または本体３１の係止面３１ａとの間でアルミニウム鋳造品２を挟むことにより、アルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置に所定の姿勢で固定するための部材である。
係止ユニット３２は主としてランナー係合部材３２ａ、伝達機構３２ｂ、係止爪３２ｃ等を具備する。
ランナー係合部材３２ａは略円柱形状の部材であり、その基部は回転可能に軸支され、その先端部は係止面３１ａから突出しており、先端部側の端面にはランナー係合部材３２ａの軸線方向から見て略六角形状の係合孔３２ｄが形成される。
ランナー係合部材３２ａの係合孔３２ｄはナットランナー１６の先端部１６ａと係合可能である。
伝達機構３２ｂはランナー係合部材３２ａが回転駆動された場合に、ナットランナー１６からランナー係合部材３２ａに伝達された回転駆動力を係止爪３２ｃに伝達するものであり、種々の歯車や回転軸等からなる。
係止爪３２ｃは、ナットランナー１６から伝達された（供給された）回転駆動力により所定の動作（回転、回動、あるいは係止面３１ａに対する近接・離間）を行い、アルミニウム鋳造品２を所定の位置、すなわち本体３１の係止面３１ａに対向する位置に固定した状態またはアルミニウム鋳造品２の固定を解除した状態のいずれかの状態とする部材である。
【００３５】
以下では、図３を用いて搬送側カプラ１７の詳細について説明する。
搬送側カプラ１７は主として内筒４１、外筒４２、バネ受け４３、バネ４４、係止リング４５、固定ナット４６、バルブ固定部材４７、バルブ４８等を具備する。
【００３６】
内筒４１および外筒４２は搬送側カプラ１７の主たる構造体を成す部材であり、いずれも略円筒形状の部材である。
【００３７】
内筒４１の外径は外筒４２の基部側の内径と略同じであり、内筒４１は外筒４２に摺動可能に貫装される。内筒４１には基部側の端面から先端部側の端面まで貫通する貫通孔４１ａが形成され、貫通孔４１ａの基部側端部はエア供給配管１９に連通接続される。
【００３８】
外筒４２の内周面は段差を境として基部側が小さく、かつ先端部側が大きくなっている。外筒４２の内周面の基部側は内筒４１の外周面と摺接し、外筒４２の内周面の先端部側にはバネ受け４３が嵌装される。
【００３９】
内筒４１の外径は、段差面４１ｂを境として先端部側が小さくなっており、内筒４１の段差面４１ｂとバネ受け４３のバネ受け面４３ａの間にはバネ４４が介装される。バネ４４は外筒４２を内筒４１の先端部側に突出する方向に付勢する。
【００４０】
内筒４１の先端部には固定ナット４６により係止リング４５が固定される。係止リング４５はバネ受け４３の先端部側端面に当接することによりバネ４４の付勢力で外筒４２が内筒４１から脱落することを防止する。
【００４１】
バルブ固定部材４７は略円筒形状の部材であり、外筒４２においてバネ受け４３よりも先端部側に嵌装される。
バルブ固定部材４７の先端側にはバルブ４８が嵌設される。また、係止リング４５の外周面に嵌設されたＯリング４５ａはバルブ固定部材４７の内周面に気密的に摺接する。バルブ固定部材４７、係止リング４５およびバルブ４８で囲まれた空間である摺動室４７ａは貫通孔４１ａと連通する。
【００４２】
バルブ４８は本発明に係る開閉弁の実施の一形態であり、外筒４２の先端部よりもやや基部側よりとなる位置に配置される。バルブ４８は後述するソケット５２が差し込まれていない状態では閉じた状態となり、ソケット５２が差し込まれた状態では開いた状態となる。
【００４３】
以下では、図３を用いて固定側カプラ３３の詳細について説明する。
固定側カプラ３３は本体５１、ソケット５２を具備する。
【００４４】
本体５１は固定側カプラ３３の主たる構造体を成す略円筒形状の部材であり、その基部が固定治具３０の本体３１の係止面３１ａ側に固定され、その先端部が係止面３１ａから突出している。本体５１には基部側の端面から先端側の端面まで貫通する貫通孔５１ａが形成され、本体５１の先端部にはソケット５２が嵌装される。
本体５１の外径は搬送側カプラ１７の外筒４２の先端側の内径と略同じであり、固定側カプラ３３を外筒４２の先端側に摺動可能に嵌装することが可能である。
【００４５】
ソケット５２は略円筒形状の部材であり、バルブ４８に差し込まれることによりバルブ４８を開いた状態とするための部材である。
【００４６】
基準座３４は略円筒形状の部材であり、その基部が固定治具３０の本体３１の係止面３１ａ側に固定され、その先端部が係止面３１ａから突出している。基準座３４には基部側の端面から先端側の端面まで貫通する貫通孔３４ａが形成される。
基準座３４の先端部は、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されたときに、ちょうどアルミニウム鋳造品２の表面に当接し、その結果、貫通孔３４ａの開口部３４ｂが閉塞される位置に配置される。
【００４７】
連通経路３５は固定治具３０の本体３１に形成される経路であり、その一端は固定側カプラ３３の本体５１に形成された貫通孔５１ａに連通接続され、その他端は基準座３４に形成された貫通孔３４ａに連通接続される。
【００４８】
以下では、図１乃至図５を用いて圧力検出器２０を用いたアルミニウム鋳造品２の位置検出について説明する。
圧力検出器２０は本発明に係るワーク位置検出手段の実施の一形態であり、エア供給経路５の空気圧が所定の値以上であるか否かを検出することにより、搬送台車１０から固定治具３０に受け渡されたアルミニウム鋳造品２が所定の位置に固定されたことを検出するものである。
図３に示す如く、エア供給経路５はエアポンプ１８から基準座３４の先端部までの空気の経路を指す。
エア供給経路５は、搬送台車１０に設けられているエア供給配管１９および搬送側カプラ１７からなる搬送側エア供給経路５ａ、および、固定治具３０に設けられている固定側カプラ３３、連通経路３５および基準座３４からなる固定側エア供給経路５ｂ、により構成される。
圧力検出器２０はエア供給配管１９の中途部に設けられ、エア供給配管１９の空気圧が所定の値以上となった場合には「ＯＮ」となって電気信号を（ワーク搬送システム１の一連の動作を制御する図示せぬ制御装置等に）送信することが可能である。
【００４９】
図３に示す如く、搬送台車１０がアルミニウム鋳造品２を搬送しているときには、エアポンプ１８が作動し、かつ搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に接続されていない状態となる。
このとき、バルブ４８は閉じているため、エアポンプ１８からエア供給配管１９を経て搬送側カプラ１７までのエア供給経路５の空気圧が上昇する。その結果、圧力検出器２０は「ＯＮ」となる。
ここで、搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に接続されていない状態で圧力検出器２０が「ＯＮ」となることにより、（ａ）バルブ４８が確実に閉じていること、および、（ｂ）エアポンプ１８からエア供給配管１９を経て搬送側カプラ１７までのエア供給経路５、すなわち搬送側エア供給経路５ａにおいて「エアの漏れ」が起こっていないこと、を確認することが可能である。
【００５０】
図４に示す如く、搬送台車１０がアルミニウム鋳造品２を固定治具３０に受け渡す位置に到達し、ロボットアーム１２を作動させてワーク把持機構１３を固定治具３０に接近させていくと、搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に接続され、かつアルミニウム鋳造品２が基準座３４の先端部に当接していない状態となる。
このとき、バルブ４８にはソケット５２が差し込まれて開いた状態となるため、エアポンプ１８からエア供給配管１９、搬送側カプラ１７、固定側カプラ３３、連通経路３５を経て基準座３４までのエア供給経路５が連通する。また、基準座３４の開口部３４ｂはアルミニウム鋳造品２により閉塞されていない。従って、エア供給経路５の空気圧は下降し、圧力検出器２０は「ＯＦＦ」となる。
ここで、搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に接続され、アルミニウム鋳造品２が基準座３４の先端部に当接していない状態で圧力検出器２０が「ＯＦＦ」となることにより、（ａ）搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に確実に接続されてバルブ４８が開いていること、および、（ｂ）固定側カプラ３３、連通経路３５を経て基準座３４までのエア供給経路５、すなわち固定側エア供給経路５ｂにおいて「詰まり」が起こっていないこと、を確認することが可能である。
【００５１】
図５に示す如く、ワーク把持機構１３を固定治具３０に更に接近させていき、ワーク把持機構１３により把持されているアルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置まで移動させ、続いて係止ユニット３２のランナー係合部材３２ａの係合孔３２ｄに係合したナットランナー１６の先端部１６ａを回転駆動してアルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置に固定する（図２参照）と、アルミニウム鋳造品２の表面が基準座３４に当接し、開口部３４ｂを閉塞した状態となる。
また、搬送側カプラ１７は固定側カプラ３３に接続された状態を保持しつつバネ４４の付勢力に抗して収縮する。
このとき、図４の状態から引き続きエアポンプ１８からエア供給配管１９、搬送側カプラ１７、固定側カプラ３３、連通経路３５を経て基準座３４までのエア供給経路５が連通しているが、基準座３４の開口部３４ｂはアルミニウム鋳造品２により閉塞されている。従って、エア供給経路５の空気圧は上昇し、圧力検出器２０は「ＯＦＦ」となる。
ここで、図４の状態において一度圧力検出器２０が「ＯＦＦ」となり、図５の状態で再び圧力検出器２０が「ＯＮ」となることにより、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に所定の姿勢で配置されたことを確認することが可能である。
【００５２】
なお、ワーク把持機構１３により把持されているアルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置まで移動させ、固定治具３０に固定したにも関わらず、圧力検出器２０が「ＯＮ」とならず、「ＯＦＦ」のままである場合には、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されていないものとみなし、一度ワーク把持機構１３によりアルミニウム鋳造品２を把持し、アルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置に固定する動作を再度行う。
このように構成することにより、固定治具３０へのアルミニウム鋳造品２の固定が不十分である場合（アルミニウム鋳造品２が所定の位置からずれている等）をその場で確認することが可能であり、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されないトラブルが発生した場合に通常の作業に復帰するのに要する時間を短縮し、ひいては作業効率の向上に寄与する。
【００５３】
なお、アルミニウム鋳造品２は必ずしも基準座３４の先端部に当接し、開口部３４ｂを「完全に」閉塞する必要はない。
すなわち、アルミニウム鋳造品２が基準座３４の先端部に当接していなくても基準座３４の先端部からの距離が十分に小さい場合には、開口部３４ｂからエアが排出される際に圧力損失が生じるため、圧力検出器２０により検出されるエア供給経路５の圧力に変化が生じ、アルミニウム鋳造品２が所定の位置に固定されたことを検出することが可能である。
【００５４】
以上の如く、本実施例のワーク搬送システム１は、
アルミニウム鋳造品２を搬送する搬送台車１０と、
搬送台車１０により搬送されてきたアルミニウム鋳造品２を所定の位置に固定する固定治具３０・３０・・・と、
を具備するワーク搬送システムにおいて、
搬送台車１０が、
固定治具３０・３０・・・が所定の位置にアルミニウム鋳造品２を固定する動作を行うための駆動力を固定治具３０・３０・・・の係止ユニット３２・３２・３２に供給するナットランナー１６・１６・１６と、
アルミニウム鋳造品２が前記所定の位置に固定されたことを検出する圧力検出器２０・２０・２０と、
を具備するものである。
以下、図６に示す従来のワーク搬送システム１０１と比較することにより、本実施例のワーク搬送システム１の利点について説明する。
【００５５】
図６に示す従来のワーク搬送システム１０１は、アルミニウム鋳造品１０２を固定するための係止爪１３２・１３２・１３２を動作させるための駆動手段、すなわちアクチュエータである油圧シリンダ１１７・１１７・１１７および油圧シリンダ１１７・１１７・１１７に作動油を供給する駆動源である油圧ポンプ１１６、および、アルミニウム鋳造品１０２が所定の位置に固定されたことを検出する圧力検出器１２０・１２０・１２０を固定治具１３０・１３０・・・のそれぞれに設けている。
そのため、固定治具１３０・１３０・・・の数の増大に伴い油圧シリンダ１１７・１１７・１１７、油圧ポンプ１１６、圧力検出器１２０・１２０・１２０の数も増大し、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）が増大するという問題があった。
【００５６】
これに対して、図１乃至図５に示す本実施例のワーク搬送システム１は、アルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置に固定する係止ユニット３２・３２・３２（より厳密には係止爪３２ｃ・３２ｃ・３２ｃ）を動作させるための駆動手段であるナットランナー１６・１６・１６、および、アルミニウム鋳造品２が所定の位置に固定されたことを検出する圧力検出器２０・２０・２０を搬送台車１０に設けている。
そのため、ワークの受け渡し位置、ひいては固定治具３０・３０・・・の数が増大してもナットランナー１６・１６・１６、および圧力検出器２０・２０・２０の数を増やす必要はなく、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）の増大を抑えることが可能である。
【００５７】
なお、本実施例のワーク搬送システム１は、所定の圧力以上で「ＯＮ」となり電気信号を送信する構成としたが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、ワーク位置検出手段を搬送側エア供給経路の圧力値を検出する圧力センサで構成しても良い。また、ワーク位置検出手段を、静電容量や磁界の変化、あるいは光学的な手法等によりワークが所定の位置に固定されたことを検出するセンサとしても良い。
【００５８】
また、図６に示す従来のワーク搬送システム１０１は、エアポンプ１１８、エアポンプ１１８から圧送される空気を固定治具１３０に供給するエア供給配管１１９・１１９・１１９、およびエア供給配管１１９・１１９・１１９からの空気を排出する基準座１３４・１３４・１３４を固定治具１３０のそれぞれに設けるとともに、エア供給配管１１９・１１９・１１９の中途部にそれぞれ圧力検出器１２０・１２０・１２０を設けている。
そして、ワーク搬送システム１０１は、所定の位置に固定されたアルミニウム鋳造品１０２が基準座１３４・１３４・１３４に当接して基準座１３４・１３４・１３４を閉塞することに起因するエア供給配管１１９・１１９・１１９の内部の空気の圧力上昇を圧力検出器１２０・１２０・１２０で検出することにより、アルミニウム鋳造品１０２が所定の位置に固定されたことを検出している。
そのため、固定治具１３０・１３０・・・の数の増大に伴いエアポンプ１１８、エア供給配管１１９・１１９・１１９および圧力検出器１２０・１２０・１２０の数も増大し、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）が増大するという問題があった。
【００５９】
これに対して、図１乃至図５に示す本実施例のワーク搬送システム１の場合、搬送台車１０がエアポンプ１８、エア供給配管１９・１９・１９および圧力検出器２０・２０・２０を具備する。
そのため、ワークの受け渡し位置、ひいては固定治具３０・３０・・・の数が増大してもエアポンプ１８、エア供給配管１９・１９・１９および圧力検出器２０・２０・２０の数を増やす必要はなく、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）の増大を抑えることが可能である。
【００６０】
さらに、図１乃至図５に示す本実施例のワーク搬送システム１は、
搬送台車１０がいずれかの固定治具３０にアルミニウム鋳造品２を受け渡す位置にあるときに一端（固定側カプラ３３の先端部）が搬送側エア供給経路５ａ（より厳密には搬送側カプラ１７）に接続され、他端（基準座３４の先端部）が固定治具３０の所定の位置に固定されたアルミニウム鋳造品２により閉塞される位置に配置される固定側エア供給経路５ｂを固定治具３０に設け、
搬送側エア供給経路５ａと固定側エア供給経路５ｂとが接続されると開き、搬送側エア供給経路５ａと固定側エア供給経路５ｂとの接続が解除されると閉じるバルブ４８を搬送側エア供給経路５ａ（より厳密には搬送側カプラ１７）に設けている。
このように構成することにより、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されたことを圧力検出器２０が検出するにあたって、搬送側エア供給経路５ａの圧力の変化により、搬送側エア供給経路５ａの中途部で空気の漏れがないこと、搬送側エア供給経路５ａと固定側エア供給経路５ｂとが確実に接続されたこと、固定側エア供給経路５ｂに詰まりが発生していないこと、を合わせて確認することが可能であり、圧力検出器２０による検出結果（アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されたか否か）の信頼性が向上する。
【００６１】
なお、本実施例のワーク搬送システム１は一台の搬送台車１０と六基の固定治具３０・３０・・・とを具備するが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、搬送手段および固定手段はそれぞれ単数または複数あれば良い。
ただし、本発明に係るワーク搬送システムは、搬送手段の数が少ないほど、あるいは固定手段の数が多いほど、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）の増大を抑える効果が大きくなる。
【００６２】
また、本実施例のワーク搬送システム１は、電動式のトルクレンチであるナットランナー１６により固定治具３０の係止ユニット３２に駆動力を供給する構成であるが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、例えば搬送手段に設けられた油圧式または空圧式のトルクレンチ、油圧または空圧シリンダ等により、固定手段が所定の位置にワークを固定する動作を行うための駆動力を固定手段に供給する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係るワーク搬送システムの実施の一形態を示す模式図。
【図２】ワーク把持機構および固定治具を示す図。
【図３】ワーク搬送時のエア供給経路を示す要部断面図。
【図４】エア供給経路接続時のエア供給経路を示す断面図。
【図５】ワーク固定時のエア供給経路を示す断面図。
【図６】従来のワーク搬送システムの実施例を示す模式図。
【符号の説明】
【００６４】
１ ワーク搬送システム
２ アルミニウム鋳造品（ワーク）
１０ 搬送台車（搬送手段）
１６ ナットランナー（駆動手段）
２０ 圧力検出器（ワーク位置検出手段）
３０ 固定治具（固定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを搬送するワーク搬送システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ワークを移載するためのロボットハンドの技術は公知となっている。例えば特許文献１に記載の如くである。
また、搬送台車にロボットハンド等を設け、ワークの搬送およびワークの受け渡しを可能とするワーク搬送システムも公知となっている。
【０００３】
このようなワーク搬送システムのうち、自動車部品等のアルミニウム鋳造品をワークとし、これを加工装置（マシニングセンタ等）に搬送するワーク搬送システムは、ワークを固定するための治具を加工装置毎に設けていた。
【０００４】
例えば、図６に示す従来のワーク搬送システム１０１は、ストッカ１０４に載置されたアルミニウム鋳造品１０２・１０２・・・を加工装置１０３・１０３・・・に搬送するためのシステムであり、主として搬送台車１１０、固定治具１３０・１３０・・・等を具備する。
【０００５】
搬送台車１１０は走行可能な本体１１１、複数の関節を有するロボットアーム１１２、ロボットアーム１１２の先端部に設けられ、アルミニウム鋳造品１０２を把持するワーク把持機構１１３等を具備する。
【０００６】
固定治具１３０は、アルミニウム鋳造品１０２に係合して固定治具１３０の所定の位置にアルミニウム鋳造品１０２を固定する係止爪１３２・１３２・１３２、アルミニウム鋳造品１０２に係止爪１３２・１３２・１３２を係合させる動作およびアルミニウム鋳造品１０２に係合した係止爪１３２・１３２・１３２を解除する動作を行うアクチュエータである油圧シリンダ１１７・１１７・１１７、油圧シリンダ１１７・１１７・１１７に作動油を供給する駆動源である油圧ポンプ１１６、等を具備する。
【０００７】
また、固定治具１３０は、エアポンプ１１８、エア供給配管１１９・１１９・１１９、基準座１３４・１３４・１３４、圧力検出器１２０・１２０・１２０を具備する。
固定治具１３０の所定の位置にアルミニウム鋳造品１０２が固定されるとアルミニウム鋳造品１０２が基準座１３４・１３４・１３４の先端部に当接し、エアポンプ１１８からエア供給配管１１９・１１９・１１９を経て基準座１３４・１３４・１３４の先端部から空気が排出されるエア供給経路が閉塞され、エア供給経路の圧力が上昇する。
ワーク搬送システム１０１は、当該圧力の上昇を圧力検出器１２０で検出することにより、固定治具１３０の所定の位置にアルミニウム鋳造品１０２が固定されたことを確認する。
【特許文献１】特開平８−２４３９６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来のワーク搬送システム１０１には以下の問題があった。
すなわち、ワーク搬送システム１０１はアルミニウム鋳造品１０２の受け渡し位置たる固定治具１３０・１３０・・・の数が増大すると、それに伴って油圧シリンダ１１７・１１７・１１７や油圧ポンプ１１６、あるいはエアポンプ１１８、エア供給配管１１９・１１９・１１９、圧力検出器１２０・１２０・１２０等の数も増大する。そのため、ワーク搬送システム全体として設備コストやメンテナンスの負担（コスト、労力）が過大となるという問題があった。
本発明は以上の如き状況に鑑み、ワークの受け渡し位置の数が増大しても設備コストの増大を抑えることが可能なワーク搬送システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、
ワークを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送されてきたワークを所定の位置に固定する固定手段と、
を具備するワーク搬送システムにおいて、
前記搬送手段が、
前記固定手段が所定の位置にワークを固定する動作を行うための駆動力を前記固定手段に供給する駆動手段と、
前記ワークが前記所定の位置に固定されたことを検出するワーク位置検出手段と、
を具備するものである。
【００１１】
請求項２においては、
前記搬送手段は、
エアポンプと、
該エアポンプから圧送された空気を前記固定手段に供給するための搬送側エア供給経路と、
を具備し、
前記ワーク位置検出手段は前記搬送側エア供給経路の圧力を検出する圧力検出器であるものである。
【００１２】
請求項３においては、
前記搬送手段が前記固定手段にワークを受け渡す位置にあるときに一端が前記搬送側エア供給経路に接続され、他端が前記固定手段の所定の位置に固定されたワークにより閉塞される位置に配置される固定側エア供給経路を前記固定手段に設け、
前記搬送側エア供給経路と固定側エア供給経路とが接続されると開き、前記搬送側エア供給経路と固定側エア供給経路との接続が解除されると閉じる開閉弁を前記搬送側エア供給経路に設けるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１４】
請求項１においては、ワークの受け渡し位置の数が増大しても設備コストの増大を抑えることが可能である。
【００１５】
請求項２においては、ワークの受け渡し位置の数が増大してもエアポンプおよび圧力検出器の数を増やす必要はなく、設備コストの増大を抑えることが可能である。
【００１６】
請求項３においては、圧力検出器による検出結果の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下では、図１乃至図５を用いて本発明に係るワーク搬送システムの実施の一形態であるワーク搬送システム１の全体構成について説明する。
図１に示す如く、ワーク搬送システム１はアルミニウム鋳造品２を加工装置３・３・・・に搬送するためのシステムであり、主として搬送台車１０、固定治具３０・３０・・・等を具備する。
【００１８】
アルミニウム鋳造品２は本発明に係るワークの実施の一形態であり、アルミニウム合金を溶融して得られた溶湯を鋳型に流し込んで凝固させることにより所定の形状に成型したものである。
【００１９】
ここで、本発明に係る「ワーク」は、本発明に係るワーク搬送システムにより搬送される対象物を指す。なお、「ワーク」は通常、ある程度の定形性を有する物品（主として固体物）を含むが、定形性を有さないもの（粉体、粒体、液体、気体等）を所定の形状を有する容器に充填したもの等も含む。
【００２０】
本発明に係るワーク搬送システムは、本実施例のアルミニウム鋳造品２に限らず、種々の物品をワークとして搬送する用途に広く適用可能である。
【００２１】
加工装置３・３・・・は搬送されてきたアルミニウム鋳造品２に所定の加工（切削、研削、穴開け等）を施す装置である。
【００２２】
以下では、搬送台車１０の詳細について説明する。
図１に示す如く、搬送台車１０は本発明に係る搬送手段の実施の一形態であり、ストッカ４に載置されたアルミニウム鋳造品２を加工装置３・３・・・に搬送するものである。搬送台車１０は本体１１、ロボットアーム１２、ワーク把持機構１３等を具備する。
【００２３】
本体１１は搬送台車１０の下部構造体を成すものであり、車輪（不図示）により走行することが可能である。
なお、本実施例の搬送台車１０は車輪で走行する構成としたが、本発明に係る搬送手段はこれに限定されず、例えば履帯で走行する構成としても良い。また、本発明に係る搬送手段は軌道に沿って走行する構成としても良い。
ロボットアーム１２は搬送台車１０の上部構造体を成すものであり、ロボットアーム１２の基部は本体１１に固定される。ロボットアーム１２は回動または旋回可能な複数の関節を有し、各関節の回動角度または旋回角度を調整可能である。
【００２４】
ワーク把持機構１３はアルミニウム鋳造品２を把持するものであり、ロボットアーム１２の先端部に設けられる。ロボットアーム１２とワーク把持機構１３とが協動することにより、搬送台車１０と加工装置３・３・・・（より厳密には固定治具３０・３０・・・）との間でアルミニウム鋳造品２の受け渡しを行う。
【００２５】
図１および図２に示す如く、ワーク把持機構１３はプレート１４、クランパ１５、ナットランナー１６・１６・１６、搬送側カプラ１７・１７・１７等を具備する。
【００２６】
プレート１４はワーク把持機構１３の主たる構造体を成す板状の部材であり、クランパ１５、ナットランナー１６・１６・１６、搬送側カプラ１７・１７・１７等が設けられる。
【００２７】
クランパ１５はプレート１４の前面に設けられ、油圧シリンダ１５ａおよび係止爪１５ｂを具備する。
油圧シリンダ１５ａは油圧により伸長・収縮するアクチュエータであり、そのシリンダロッドの先端部には係止爪１５ｂが設けられる。係止爪１５ｂとプレート１４の前面との間にアルミニウム鋳造品２が挟まれた状態で油圧シリンダ１５ａが収縮することにより、アルミニウム鋳造品２がワーク把持機構１３に把持される。
【００２８】
ナットランナー１６・１６・１６は本発明に係る駆動手段の実施の一形態であり、固定治具３０・３０・・・が所定の位置にアルミニウム鋳造品２を固定する動作を行うための駆動力を固定治具３０（より厳密には、後で詳述する係止ユニット３２・３２・３２）に供給するものである。
ナットランナー１６は電動式のトルクレンチであり、その先端部１６ａが略六角形状に形成される。ナットランナー１６は先端部１６ａを後で詳述するランナー係合部材３２ａの係合孔３２ｄに係合して回転駆動することにより、係止ユニット３２のランナー係合部材３２ａを回転させることが可能である。
【００２９】
搬送側カプラ１７・１７・１７はその基部がプレート１４に固定される。また、搬送側カプラ１７は本体１１に設けられたエアポンプ１８の圧送側ポート（圧縮空気が吐出されるポート）にそれぞれ可撓性のエア供給配管１９を介して接続される。搬送側カプラ１７の詳細については後述する。
【００３０】
なお、本実施例のワーク把持機構１３はプレート１４およびクランパ１５によりアルミニウム鋳造品２を把持する構成としたが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、他の方法によりワークを搬送手段に固定して搬送しても良い。また、本発明に係るワーク搬送システムはワークを搬送手段に固定しない状態（例えば、容器等にワークを収容した状態や搬送手段の本体の上面にワークを載置した状態）で搬送する構成としても良い。
また、本実施例のワーク搬送システム１はワーク把持機構１３およびロボットアーム１２を具備する搬送台車１０によりアルミニウム鋳造品２を搬送する構成としたが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、搬送手段にロボットアームと異なる移載手段（搬送手段と固定手段との間でワークの受け渡しを行う機能を有するもの）を設ける構成としても良い。
【００３１】
以下では、固定治具３０の詳細について説明する。
図１および図２に示す如く、固定治具３０は本発明に係る固定手段の実施の一形態であり、搬送台車１０により搬送されてきたアルミニウム鋳造品２を所定の位置に所定の姿勢で固定するものである。
【００３２】
固定治具３０・３０・・・はそれぞれ加工装置３・３・・・に設けられる。固定治具３０に固定されたアルミニウム鋳造品２には対応する加工装置３により所定の加工（切削、研削、穴開け等）が施される。
固定治具３０は、主として本体３１、係止ユニット３２・３２・３２、固定側カプラ３３・３３・３３、基準座３４・３４・３４等を具備する。
【００３３】
本体３１は固定治具３０の主たる構造体を成す部材であり、その係止面３１ａに突出する形で係止ユニット３２・３２・３２、固定側カプラ３３・３３・３３、基準座３４・３４・３４等が設けられる。
【００３４】
係止ユニット３２・３２・３２はアルミニウム鋳造品２に係合することにより、または本体３１の係止面３１ａとの間でアルミニウム鋳造品２を挟むことにより、アルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置に所定の姿勢で固定するための部材である。
係止ユニット３２は主としてランナー係合部材３２ａ、伝達機構３２ｂ、係止爪３２ｃ等を具備する。
ランナー係合部材３２ａは略円柱形状の部材であり、その基部は回転可能に軸支され、その先端部は係止面３１ａから突出しており、先端部側の端面にはランナー係合部材３２ａの軸線方向から見て略六角形状の係合孔３２ｄが形成される。
ランナー係合部材３２ａの係合孔３２ｄはナットランナー１６の先端部１６ａと係合可能である。
伝達機構３２ｂはランナー係合部材３２ａが回転駆動された場合に、ナットランナー１６からランナー係合部材３２ａに伝達された回転駆動力を係止爪３２ｃに伝達するものであり、種々の歯車や回転軸等からなる。
係止爪３２ｃは、ナットランナー１６から伝達された（供給された）回転駆動力により所定の動作（回転、回動、あるいは係止面３１ａに対する近接・離間）を行い、アルミニウム鋳造品２を所定の位置、すなわち本体３１の係止面３１ａに対向する位置に固定した状態またはアルミニウム鋳造品２の固定を解除した状態のいずれかの状態とする部材である。
【００３５】
以下では、図３を用いて搬送側カプラ１７の詳細について説明する。
搬送側カプラ１７は主として内筒４１、外筒４２、バネ受け４３、バネ４４、係止リング４５、固定ナット４６、バルブ固定部材４７、バルブ４８等を具備する。
【００３６】
内筒４１および外筒４２は搬送側カプラ１７の主たる構造体を成す部材であり、いずれも略円筒形状の部材である。
【００３７】
内筒４１の外径は外筒４２の基部側の内径と略同じであり、内筒４１は外筒４２に摺動可能に貫装される。内筒４１には基部側の端面から先端部側の端面まで貫通する貫通孔４１ａが形成され、貫通孔４１ａの基部側端部はエア供給配管１９に連通接続される。
【００３８】
外筒４２の内周面は段差を境として基部側が小さく、かつ先端部側が大きくなっている。外筒４２の内周面の基部側は内筒４１の外周面と摺接し、外筒４２の内周面の先端部側にはバネ受け４３が嵌装される。
【００３９】
内筒４１の外径は、段差面４１ｂを境として先端部側が小さくなっており、内筒４１の段差面４１ｂとバネ受け４３のバネ受け面４３ａの間にはバネ４４が介装される。バネ４４は外筒４２を内筒４１の先端部側に突出する方向に付勢する。
【００４０】
内筒４１の先端部には固定ナット４６により係止リング４５が固定される。係止リング４５はバネ受け４３の先端部側端面に当接することによりバネ４４の付勢力で外筒４２が内筒４１から脱落することを防止する。
【００４１】
バルブ固定部材４７は略円筒形状の部材であり、外筒４２においてバネ受け４３よりも先端部側に嵌装される。
バルブ固定部材４７の先端側にはバルブ４８が嵌設される。また、係止リング４５の外周面に嵌設されたＯリング４５ａはバルブ固定部材４７の内周面に気密的に摺接する。バルブ固定部材４７、係止リング４５およびバルブ４８で囲まれた空間である摺動室４７ａは貫通孔４１ａと連通する。
【００４２】
バルブ４８は本発明に係る開閉弁の実施の一形態であり、外筒４２の先端部よりもやや基部側よりとなる位置に配置される。バルブ４８は後述するソケット５２が差し込まれていない状態では閉じた状態となり、ソケット５２が差し込まれた状態では開いた状態となる。
【００４３】
以下では、図３を用いて固定側カプラ３３の詳細について説明する。
固定側カプラ３３は本体５１、ソケット５２を具備する。
【００４４】
本体５１は固定側カプラ３３の主たる構造体を成す略円筒形状の部材であり、その基部が固定治具３０の本体３１の係止面３１ａ側に固定され、その先端部が係止面３１ａから突出している。本体５１には基部側の端面から先端側の端面まで貫通する貫通孔５１ａが形成され、本体５１の先端部にはソケット５２が嵌装される。
本体５１の外径は搬送側カプラ１７の外筒４２の先端側の内径と略同じであり、固定側カプラ３３を外筒４２の先端側に摺動可能に嵌装することが可能である。
【００４５】
ソケット５２は略円筒形状の部材であり、バルブ４８に差し込まれることによりバルブ４８を開いた状態とするための部材である。
【００４６】
基準座３４は略円筒形状の部材であり、その基部が固定治具３０の本体３１の係止面３１ａ側に固定され、その先端部が係止面３１ａから突出している。基準座３４には基部側の端面から先端側の端面まで貫通する貫通孔３４ａが形成される。
基準座３４の先端部は、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されたときに、ちょうどアルミニウム鋳造品２の表面に当接し、その結果、貫通孔３４ａの開口部３４ｂが閉塞される位置に配置される。
【００４７】
連通経路３５は固定治具３０の本体３１に形成される経路であり、その一端は固定側カプラ３３の本体５１に形成された貫通孔５１ａに連通接続され、その他端は基準座３４に形成された貫通孔３４ａに連通接続される。
【００４８】
以下では、図１乃至図５を用いて圧力検出器２０を用いたアルミニウム鋳造品２の位置検出について説明する。
圧力検出器２０は本発明に係るワーク位置検出手段の実施の一形態であり、エア供給経路５の空気圧が所定の値以上であるか否かを検出することにより、搬送台車１０から固定治具３０に受け渡されたアルミニウム鋳造品２が所定の位置に固定されたことを検出するものである。
図３に示す如く、エア供給経路５はエアポンプ１８から基準座３４の先端部までの空気の経路を指す。
エア供給経路５は、搬送台車１０に設けられているエア供給配管１９および搬送側カプラ１７からなる搬送側エア供給経路５ａ、および、固定治具３０に設けられている固定側カプラ３３、連通経路３５および基準座３４からなる固定側エア供給経路５ｂ、により構成される。
圧力検出器２０はエア供給配管１９の中途部に設けられ、エア供給配管１９の空気圧が所定の値以上となった場合には「ＯＮ」となって電気信号を（ワーク搬送システム１の一連の動作を制御する図示せぬ制御装置等に）送信することが可能である。
【００４９】
図３に示す如く、搬送台車１０がアルミニウム鋳造品２を搬送しているときには、エアポンプ１８が作動し、かつ搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に接続されていない状態となる。
このとき、バルブ４８は閉じているため、エアポンプ１８からエア供給配管１９を経て搬送側カプラ１７までのエア供給経路５の空気圧が上昇する。その結果、圧力検出器２０は「ＯＮ」となる。
ここで、搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に接続されていない状態で圧力検出器２０が「ＯＮ」となることにより、（ａ）バルブ４８が確実に閉じていること、および、（ｂ）エアポンプ１８からエア供給配管１９を経て搬送側カプラ１７までのエア供給経路５、すなわち搬送側エア供給経路５ａにおいて「エアの漏れ」が起こっていないこと、を確認することが可能である。
【００５０】
図４に示す如く、搬送台車１０がアルミニウム鋳造品２を固定治具３０に受け渡す位置に到達し、ロボットアーム１２を作動させてワーク把持機構１３を固定治具３０に接近させていくと、搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に接続され、かつアルミニウム鋳造品２が基準座３４の先端部に当接していない状態となる。
このとき、バルブ４８にはソケット５２が差し込まれて開いた状態となるため、エアポンプ１８からエア供給配管１９、搬送側カプラ１７、固定側カプラ３３、連通経路３５を経て基準座３４までのエア供給経路５が連通する。また、基準座３４の開口部３４ｂはアルミニウム鋳造品２により閉塞されていない。従って、エア供給経路５の空気圧は下降し、圧力検出器２０は「ＯＦＦ」となる。
ここで、搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に接続され、アルミニウム鋳造品２が基準座３４の先端部に当接していない状態で圧力検出器２０が「ＯＦＦ」となることにより、（ａ）搬送側カプラ１７が固定側カプラ３３に確実に接続されてバルブ４８が開いていること、および、（ｂ）固定側カプラ３３、連通経路３５を経て基準座３４までのエア供給経路５、すなわち固定側エア供給経路５ｂにおいて「詰まり」が起こっていないこと、を確認することが可能である。
【００５１】
図５に示す如く、ワーク把持機構１３を固定治具３０に更に接近させていき、ワーク把持機構１３により把持されているアルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置まで移動させ、続いて係止ユニット３２のランナー係合部材３２ａの係合孔３２ｄに係合したナットランナー１６の先端部１６ａを回転駆動してアルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置に固定する（図２参照）と、アルミニウム鋳造品２の表面が基準座３４に当接し、開口部３４ｂを閉塞した状態となる。
また、搬送側カプラ１７は固定側カプラ３３に接続された状態を保持しつつバネ４４の付勢力に抗して収縮する。
このとき、図４の状態から引き続きエアポンプ１８からエア供給配管１９、搬送側カプラ１７、固定側カプラ３３、連通経路３５を経て基準座３４までのエア供給経路５が連通しているが、基準座３４の開口部３４ｂはアルミニウム鋳造品２により閉塞されている。従って、エア供給経路５の空気圧は上昇し、圧力検出器２０は「ＯＦＦ」となる。
ここで、図４の状態において一度圧力検出器２０が「ＯＦＦ」となり、図５の状態で再び圧力検出器２０が「ＯＮ」となることにより、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に所定の姿勢で配置されたことを確認することが可能である。
【００５２】
なお、ワーク把持機構１３により把持されているアルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置まで移動させ、固定治具３０に固定したにも関わらず、圧力検出器２０が「ＯＮ」とならず、「ＯＦＦ」のままである場合には、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されていないものとみなし、一度ワーク把持機構１３によりアルミニウム鋳造品２を把持し、アルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置に固定する動作を再度行う。
このように構成することにより、固定治具３０へのアルミニウム鋳造品２の固定が不十分である場合（アルミニウム鋳造品２が所定の位置からずれている等）をその場で確認することが可能であり、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されないトラブルが発生した場合に通常の作業に復帰するのに要する時間を短縮し、ひいては作業効率の向上に寄与する。
【００５３】
なお、アルミニウム鋳造品２は必ずしも基準座３４の先端部に当接し、開口部３４ｂを「完全に」閉塞する必要はない。
すなわち、アルミニウム鋳造品２が基準座３４の先端部に当接していなくても基準座３４の先端部からの距離が十分に小さい場合には、開口部３４ｂからエアが排出される際に圧力損失が生じるため、圧力検出器２０により検出されるエア供給経路５の圧力に変化が生じ、アルミニウム鋳造品２が所定の位置に固定されたことを検出することが可能である。
【００５４】
以上の如く、本実施例のワーク搬送システム１は、
アルミニウム鋳造品２を搬送する搬送台車１０と、
搬送台車１０により搬送されてきたアルミニウム鋳造品２を所定の位置に固定する固定治具３０・３０・・・と、
を具備するワーク搬送システムにおいて、
搬送台車１０が、
固定治具３０・３０・・・が所定の位置にアルミニウム鋳造品２を固定する動作を行うための駆動力を固定治具３０・３０・・・の係止ユニット３２・３２・３２に供給するナットランナー１６・１６・１６と、
アルミニウム鋳造品２が前記所定の位置に固定されたことを検出する圧力検出器２０・２０・２０と、
を具備するものである。
以下、図６に示す従来のワーク搬送システム１０１と比較することにより、本実施例のワーク搬送システム１の利点について説明する。
【００５５】
図６に示す従来のワーク搬送システム１０１は、アルミニウム鋳造品１０２を固定するための係止爪１３２・１３２・１３２を動作させるための駆動手段、すなわちアクチュエータである油圧シリンダ１１７・１１７・１１７および油圧シリンダ１１７・１１７・１１７に作動油を供給する駆動源である油圧ポンプ１１６、および、アルミニウム鋳造品１０２が所定の位置に固定されたことを検出する圧力検出器１２０・１２０・１２０を固定治具１３０・１３０・・・のそれぞれに設けている。
そのため、固定治具１３０・１３０・・・の数の増大に伴い油圧シリンダ１１７・１１７・１１７、油圧ポンプ１１６、圧力検出器１２０・１２０・１２０の数も増大し、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）が増大するという問題があった。
【００５６】
これに対して、図１乃至図５に示す本実施例のワーク搬送システム１は、アルミニウム鋳造品２を固定治具３０の所定の位置に固定する係止ユニット３２・３２・３２（より厳密には係止爪３２ｃ・３２ｃ・３２ｃ）を動作させるための駆動手段であるナットランナー１６・１６・１６、および、アルミニウム鋳造品２が所定の位置に固定されたことを検出する圧力検出器２０・２０・２０を搬送台車１０に設けている。
そのため、ワークの受け渡し位置、ひいては固定治具３０・３０・・・の数が増大してもナットランナー１６・１６・１６、および圧力検出器２０・２０・２０の数を増やす必要はなく、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）の増大を抑えることが可能である。
【００５７】
なお、本実施例のワーク搬送システム１は、所定の圧力以上で「ＯＮ」となり電気信号を送信する構成としたが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、ワーク位置検出手段を搬送側エア供給経路の圧力値を検出する圧力センサで構成しても良い。また、ワーク位置検出手段を、静電容量や磁界の変化、あるいは光学的な手法等によりワークが所定の位置に固定されたことを検出するセンサとしても良い。
【００５８】
また、図６に示す従来のワーク搬送システム１０１は、エアポンプ１１８、エアポンプ１１８から圧送される空気を固定治具１３０に供給するエア供給配管１１９・１１９・１１９、およびエア供給配管１１９・１１９・１１９からの空気を排出する基準座１３４・１３４・１３４を固定治具１３０のそれぞれに設けるとともに、エア供給配管１１９・１１９・１１９の中途部にそれぞれ圧力検出器１２０・１２０・１２０を設けている。
そして、ワーク搬送システム１０１は、所定の位置に固定されたアルミニウム鋳造品１０２が基準座１３４・１３４・１３４に当接して基準座１３４・１３４・１３４を閉塞することに起因するエア供給配管１１９・１１９・１１９の内部の空気の圧力上昇を圧力検出器１２０・１２０・１２０で検出することにより、アルミニウム鋳造品１０２が所定の位置に固定されたことを検出している。
そのため、固定治具１３０・１３０・・・の数の増大に伴いエアポンプ１１８、エア供給配管１１９・１１９・１１９および圧力検出器１２０・１２０・１２０の数も増大し、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）が増大するという問題があった。
【００５９】
これに対して、図１乃至図５に示す本実施例のワーク搬送システム１の場合、搬送台車１０がエアポンプ１８、エア供給配管１９・１９・１９および圧力検出器２０・２０・２０を具備する。
そのため、ワークの受け渡し位置、ひいては固定治具３０・３０・・・の数が増大してもエアポンプ１８、エア供給配管１９・１９・１９および圧力検出器２０・２０・２０の数を増やす必要はなく、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）の増大を抑えることが可能である。
【００６０】
さらに、図１乃至図５に示す本実施例のワーク搬送システム１は、
搬送台車１０がいずれかの固定治具３０にアルミニウム鋳造品２を受け渡す位置にあるときに一端（固定側カプラ３３の先端部）が搬送側エア供給経路５ａ（より厳密には搬送側カプラ１７）に接続され、他端（基準座３４の先端部）が固定治具３０の所定の位置に固定されたアルミニウム鋳造品２により閉塞される位置に配置される固定側エア供給経路５ｂを固定治具３０に設け、
搬送側エア供給経路５ａと固定側エア供給経路５ｂとが接続されると開き、搬送側エア供給経路５ａと固定側エア供給経路５ｂとの接続が解除されると閉じるバルブ４８を搬送側エア供給経路５ａ（より厳密には搬送側カプラ１７）に設けている。
このように構成することにより、アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されたことを圧力検出器２０が検出するにあたって、搬送側エア供給経路５ａの圧力の変化により、搬送側エア供給経路５ａの中途部で空気の漏れがないこと、搬送側エア供給経路５ａと固定側エア供給経路５ｂとが確実に接続されたこと、固定側エア供給経路５ｂに詰まりが発生していないこと、を合わせて確認することが可能であり、圧力検出器２０による検出結果（アルミニウム鋳造品２が固定治具３０の所定の位置に固定されたか否か）の信頼性が向上する。
【００６１】
なお、本実施例のワーク搬送システム１は一台の搬送台車１０と六基の固定治具３０・３０・・・とを具備するが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、搬送手段および固定手段はそれぞれ単数または複数あれば良い。
ただし、本発明に係るワーク搬送システムは、搬送手段の数が少ないほど、あるいは固定手段の数が多いほど、設備コストおよびメンテナンスの負担（コストおよび労力）の増大を抑える効果が大きくなる。
【００６２】
また、本実施例のワーク搬送システム１は、電動式のトルクレンチであるナットランナー１６により固定治具３０の係止ユニット３２に駆動力を供給する構成であるが、本発明に係るワーク搬送システムはこれに限定されず、例えば搬送手段に設けられた油圧式または空圧式のトルクレンチ、油圧または空圧シリンダ等により、固定手段が所定の位置にワークを固定する動作を行うための駆動力を固定手段に供給する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係るワーク搬送システムの実施の一形態を示す模式図。
【図２】ワーク把持機構および固定治具を示す図。
【図３】ワーク搬送時のエア供給経路を示す要部断面図。
【図４】エア供給経路接続時のエア供給経路を示す断面図。
【図５】ワーク固定時のエア供給経路を示す断面図。
【図６】従来のワーク搬送システムの実施例を示す模式図。
【符号の説明】
【００６４】
１ ワーク搬送システム
２ アルミニウム鋳造品（ワーク）
１０ 搬送台車（搬送手段）
１６ ナットランナー（駆動手段）
２０ 圧力検出器（ワーク位置検出手段）
３０ 固定治具（固定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送されてきたワークを所定の位置に固定する固定手段と、
を具備するワーク搬送システムにおいて、
前記搬送手段が、
前記固定手段が所定の位置にワークを固定する動作を行うための駆動力を前記固定手段に供給する駆動手段と、
前記ワークが前記所定の位置に固定されたことを検出するワーク位置検出手段と、
を具備することを特徴とするワーク搬送システム。
【請求項２】
前記搬送手段は、
エアポンプと、
該エアポンプから圧送された空気を前記固定手段に供給するための搬送側エア供給経路と、
を具備し、
前記ワーク位置検出手段は前記搬送側エア供給経路の圧力を検出する圧力検出器であることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送システム。
【請求項３】
前記搬送手段が前記固定手段にワークを受け渡す位置にあるときに一端が前記搬送側エア供給経路に接続され、他端が前記固定手段の所定の位置に固定されたワークにより閉塞される位置に配置される固定側エア供給経路を前記固定手段に設け、
前記搬送側エア供給経路と固定側エア供給経路とが接続されると開き、前記搬送側エア供給経路と固定側エア供給経路との接続が解除されると閉じる開閉弁を前記搬送側エア供給経路に設けることを特徴とする請求項２に記載のワーク搬送システム。
【請求項１】
ワークを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送されてきたワークを所定の位置に固定する固定手段と、
を具備するワーク搬送システムにおいて、
前記搬送手段が、
前記固定手段が所定の位置にワークを固定する動作を行うための駆動力を前記固定手段に供給する駆動手段と、
前記ワークが前記所定の位置に固定されたことを検出するワーク位置検出手段と、
を具備することを特徴とするワーク搬送システム。
【請求項２】
前記搬送手段は、
エアポンプと、
該エアポンプから圧送された空気を前記固定手段に供給するための搬送側エア供給経路と、
を具備し、
前記ワーク位置検出手段は前記搬送側エア供給経路の圧力を検出する圧力検出器であることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送システム。
【請求項３】
前記搬送手段が前記固定手段にワークを受け渡す位置にあるときに一端が前記搬送側エア供給経路に接続され、他端が前記固定手段の所定の位置に固定されたワークにより閉塞される位置に配置される固定側エア供給経路を前記固定手段に設け、
前記搬送側エア供給経路と固定側エア供給経路とが接続されると開き、前記搬送側エア供給経路と固定側エア供給経路との接続が解除されると閉じる開閉弁を前記搬送側エア供給経路に設けることを特徴とする請求項２に記載のワーク搬送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１９０６４４（Ｐ２００７−１９０６４４Ａ）
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１３８５（Ｐ２００６−１１３８５）
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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