(57)【要約】【課題】パレットに載せた搬送物をコンベヤ上で自動積込、積卸しする際に、パレットを正確に位置決めするためのボールテーブルを提供する。【解決手段】コンベヤラインの位置決め位置に設けたボールテーブル架台９にパレット２０を載置して正確に位置決めする。ボールテーブルは、コンベヤフレーム上の位置決め位置にあるパレットの下面ほぼ４隅に当るよう２行２列、計４個配置されており、各ボールテーブル１０は上板３１と下板３２との間にボールキャスタと、該ボールキャスタ３４を中心にした同一円周に複数のボール４０とを介装させてなり、上板３１の下部中央に固着した円筒の内部にコイルばね３６を設けると共に、円筒の下端にスライダ３７を設け、スライダ内に、コイルばねによって下向きに付勢されたボールキャスタ３４を配置してボールキャスタ３４を前記下板中央に形成させたカルデラ状凹所または浅い円錐凹面のキャスタ台３５に当接させ、位置決め時には、上板３１が前後左右に動き、コイルばね３６とボールキャスタ３４によりワーク払出し後、自動的に上板３１が復帰する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフタを備えた位置決め装置内に配置するパレット位置決め用ボールテーブルであって、
下板３２に設けた複数個のボール４０を介して水平方向に可動自在にパレットを載せる上板３１を配置し、前記上板の下部中央に固着した円筒３３の下端にはコイルばね３６によって下向きに付勢されたボールキャスタ３４とスライダ３７を設けると共に、前記ボールキャスタ３４を下板中央に形成させたカルデラ状凹所または浅い円錐凹面のキャスタ台３５に当接させてなり、
前記位置決め装置内のパレットを所定高さにリフトアップして平面内に一次的に位置決めしたのち、リフトダウンさせながら上板の前後左右の動きにともないボールキャスタ３４がキャスタ台３５にガイドされて移動時の高低差を吸収すると同時に上板をセンタリングして正確に位置決めするようにしたことを特徴とするパレット位置決め用ボールテーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンベヤ上を搬送されてきたパレットをリフタに載置することにより正確に位置決めして搬送物を積卸し、或いは空パレットに搬送物を積込むためのパレット位置決め用ボールテーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製品の大量生産を図るため、コンベヤラインに沿って作業者を配置し、ワークを載置したパレットをコンベヤラインに連続的に供給し、ラインの所定ステーションでパレットを停止させて作業者がパレット上で、ワークに所定の部品を組付けるようにしたコンベヤラインが一般に採用されている。また、コンベヤラインの分岐位置などの位置にストッパ装置を設け、このストッパ装置に隣接して昇降自在のキャスタ台を配置し、このキャスタ台の走行面をコンベヤラインのパスラインよりも下方に位置させる一方、キャスタ台の上方にワーク当たり板を配置し、このワーク当たり板を任意方向に平行移動可能なよう弾力的に付勢して保持するとともにワーク当たり板の周囲にワーク抑圧機構を配置し、ワーク抑圧機構によりワークを所定位置まで移動させるようにしたパレット位置決め装置が知られている（例えば特許文献１参照）。また、工作機械のテーブル上に、流体圧でリフト可能なボールテーブルを配置してワークの高さ位置を精確に調整する浮上装置も知られている（例えば、特許文献２〜４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開昭６１−２３２７号公報（実願昭５９−８７４７２号）のマイクロフィルム（第５〜９頁、第１図）
【特許文献２】
実開平４−５１４１１号公報（実願平２−９３６６５号）のマイクロフィルム（第１〜２頁、第１図、第２図）
【特許文献３】
特開２００１−２１９２３０号公報（特願２０００−３０４０４号）（第１〜３頁、第２図）
【特許文献４】
特開平１０−３２４４０７号公報（特願平９−１３４１０３号）（第１〜２頁、第１図、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
作業用または移載用ロボットの発達により、搬送物を自動積込、積卸しを行うようになった最近、ロボットが取りやすいようにワークの停止位置を正確に決めする必要がある。従来のように油圧シリンダとストッパの構成ではロボットの要求するような正確な位置決めができない。例えば、液晶テレビ用のガラス基板などの高価な製品、半製品を搬送するに当っては、振動、衝撃、衝突をきらうものにあっては従来の方式では製品、半製品をこわして歩留まりが悪くなる。
最近人件費の増大に伴い組立て作業の無人化、省力化が要求されるようになり、複数のパレットをフリーサイクルでパレットコンベヤ上を循環させ、これを作業ステーションで停止させてパレット上のワークに所定の作業を行うようにしたパレットコンベヤが要望されている。この種のパレットコンベヤは、各種あるが、これまでのコンベヤラインと異なって、各作業ステーションにパレットの位置決め装置を備え、しかもパレットもそれぞれ複雑な停止機構が必要となっている関係で非常にコスト高となっており、これを新たに設置すると高価となる関係で、便宜上、従来のコンベヤラインに付設してパレットを所定の位置に停止させるためのパレット位置決め装置の開発が要望されている。
本発明はかかる実情に鑑み発明されたもので、振動、衝撃、衝突を防ぎ、スムーズで正確なパレット位置決めすることができるパレット位置決め装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、リフタを備えた位置決め装置内に配置するパレット位置決め用ボールテーブルであって、下板に設けた複数個のボールを介して水平方向に可動自在にパレットを載せる上板を配置し、前記上板の下部中央に固着した円筒の下端にはコイルばねによって下向きに付勢されたボールキャスタとスライダを設けると共に、前記ボールキャスタを下板中央に形成させたカルデラ状凹所または浅い円錐凹面のキャスタ台に当接させてなり、前記位置決め装置内のパレットを所定高さにリフトアップして平面内に一次的に位置決めしたのち、リフトダウンさせながら上板の前後左右の動きにともないボールキャスタがキャスタ台にガイドされて移動時の高低差を吸収すると同時に上板をセンタリングして正確に位置決めするようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明ボールテーブルを適用するパレット位置決め装置の平面図、図２は図１の正面図、図３は図１のＸ−Ｘ線より矢印方向に見た断面図である。
図示のパレット位置決め装置１は、パレット２０に載置されたワークを主コンベヤライン２によって所定の位置に位置決めするもので、位置決め装置１内の架台９に複数個のボールテーブル１０を配置している。位置決め装置１に接する主コンベヤライン２の下流端と、該装置１と直交する方向で当該位置決め装置の外側とに押切りシリンダ１７ａ〜１７ｄを設けると共に、該装置内の先端中央と一方の側部と主コンベヤライン２の下流端側とに定位置設定用基準シリンダ１６ａ〜１６ｃを配置し、さらに、位置決め装置１の中心に、主コンベヤライン２から搬送されたパレット２０を導入し、下降してボールテーブル１０に載せるための駆動ローラコンベヤ７を載置している。この駆動ローラコンベヤ７はパワーユニット（エア式）であるエアチューブ１９（図２）によって僅かに昇降できるリフタ９に支持されている。
前記主コンベヤライン２から搬送されてきたパレット２０を位置決め装置内の駆動ローラコンベヤの下面に配置したエアチューブ１９を縮めて搬送レベルより下げてボールテーブル１０に載せたのち、前記基準シリンダ１６ａ〜１６ｃを駆動してパレット２０を定位置に停止させ、次いで、押切りシリンダ１７ａ〜１７ｄによるパレット２０の移動に伴う各ボールテーブル１０の自動的芯出しによって正確な位置決めを行うものであるが、位置決め装置の基本的な構成は図示のものに限定されない。なお、図１中、符号４は調整脚、２１は基準シリンダ１７ｄに隣接して設けた補助シリンダ、２１ａは補助シリンダ先端のローラである（図１）。
【０００７】
図１に示すように、主コンベヤ２は多数のローラ１２がコンベヤフレーム３に装着され、各ローラ軸１３の一端に設けたスプロケット１４に無端状の駆動チェーン１５が掛け渡されている。また、コンベヤフレーム３の下方に配置した駆動用モータ（図示省略）と所定位置のローラ軸１３に設けたスプロケットとの間に無端状の駆動チェーンが掛け渡されており、ローラ駆動用モータが回転すると、その回転力が駆動チェーンを介してスプロケットに伝達され、さらに、当該ローラ１２と駆動チェーン１５を介して連結する各ローラ１２が、同時に同一方向へ回転するようになっている。
【０００８】
主コンベヤ２に接して据付けた位置決め装置１の主コンベヤ２と直交する方向に送り出し用のコンベヤ（直交コンベヤ）１８が配置されている。また、基台４で囲まれた領域に内側フレーム１１（ローラコンベヤ７のＣ／Ｖをサポートしている）を設けて複数のボールテーブル１０に近接してパレットを主コンベヤ２と直交する方向に送り出すことのできる駆動ローラコンベヤ８を支持すると共に、領域の中央に駆動ローラコンベヤ８を昇降させるリフタ２８を配置する。
【０００９】
ボールテーブル１０は、図１に示すように駆動ローラコンベヤの下面位置にあるパレット２０の下面ほぼ４隅に当るよう２行２列、計４個配置されている。
各ボールテーブル１０は、図７に拡大断面を示すように、上板３１と下板３２との間にボールキャスタ３４と複数のボール４０とを介装させる。上板３１の下部中央には、ボルト４２を用いて固着した円筒３３の内部にコイルばね３６を設けると共に、円筒３３の下端にフランジ３７ａを備えたスライダ３７を設け、スライダ３７内に、コイルばね３６によって下向きに付勢されたボールキャスタ３４を配置する。ボールキャスタ３４は下板３２中央のキャスタ台（カルデラ状凹所または浅い円錐凹面）３５に当接させる。
また、下板３２のキャスタ台３５を中心にした同一円周に複数個のボール４０を配置して上板３１を支持する。すなわち、各ボール４０は、ボルト４３で固着された抜止めフランジ部材３８の上に形成されたケース３９内に収納され、かつボール押さえ４１で保持されている。スライダ３７の下部に偏平環状のフランジ３７ａを備えている。また、抜止めフランジ３８にはフランジ３７ａを挿入させるスキマ３８ａを形成する。
【００１０】
上記のように、ボールテーブル１０の中心に１個のボールキャスタ３４が逆（下向きに）に配され、ボールテーブル１０の上板３１はボールキャスタ３４を中心とする円周上に設けた複数（例えば４個）のボール４０で支持され、下板３２のキャスタ台３５はカルデラ状凹所または浅い円錐状凹面をなしていて、ゲージング装置で位置決めしたとき、上板３１が前後左右に動き、コイルばね３６はボールキャスタ３４の移動時の高低差を吸収する。すなわち、このコイルばね３６はボールテーブル１０上のパレットを取り除いたとき、ボールテーブル１０の自動復元、すなわちボールテーブル１０のセンタリング機能を生じさせる。
【００１１】
次に、本発明装置の作用を説明する。パレット位置決め装置１は、例えばコンベヤによってパレット２０に載って運ばれて来たワークＧまたはＰＰ−ＢＯＸを移載ロボット（図示省略）を利用して積込、積卸しを行う際、正確な位置決めが要求される部位に設置するものである。
パレット２０に載せられたワーク（例えばディスプレー用ガラス基板）Ｇは、主コンベヤライン２から位置決め装置１内の駆動ローラコンベヤ７の先端まで運ばれ停止センサ（図示省略）をよぎった時に停止し、コンベヤ７の下降でボールテーブル１０に移載される。パレット２０が停止センサ（図示省略）をよぎった時に停止する。位置決め装置の周辺、即ち直交隣接辺に配置した基準シリンダ１６ａ、１６ｂ、１６ｃのピストンロッド（図示省略）が突出し、さらに、位置決め装置の隣接辺に配置した押切りシリンダ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄによりパレット２０を押込み定位置停止が行われる。この時、各シリンダによって押切ることにより４個のボールテーブル１０は追従して動く、すなわち、図６に示すように、パレット２０の上板３１は、下部にボールキャスタ３４を設けているので、押切りシリンダの動きに追従する水平面内の変位によって定位置に位置決めされる。
【００１２】
図１においてＡライン方向からパレット２０が搬送された時について説明する。
主コンベヤ２には多数のローラ１２がコンベヤフレーム３に装着され、各ローラ軸１３の先端にはスプロケット１４が装着されている。そして、各スプロケット１４には無端状の駆動チェーン１５が掛け渡されている。また、ローラ１２の下方に装着したローラ駆動用モータ（図示省略）と所定位置のローラ軸１３に挿着したスプロケット１４との間に無端状の駆動チェーンが掛け渡されており、ローラ駆動用モータが回転すると、その回転力が駆動チェーンを介してスプロケットに伝達され、そして、当該ローラ１２と駆動チェーン１５を介して連結する各ローラ１２が、同時に同一方向へ回転するようになっている。このようにして運ばれたガラス基板積載パレット２０はパレット位置決め装置１に移載される。
【００１３】
図１のように、パレット２０が定位置に移載されるが、このとき、位置決め装置１に移載されることを感知したセンサ（図示省略）で感応し、パレット位置決め装置１内の駆動ローラコンベヤ７は下降し、パレット２０はボールテーブル付リフタ９に載置され、基準シリンダ１６ａから１６ｅによる位置決めを待つ。
【００１４】
つぎに、パレット２０が手前から入ったとき移載されて、ほぼ定位置に移載され、駆動ローラコンベヤ７はエアチューブ１９（図３）がふくらみ状態でリフトしパレット２０を受入れ、エアチューブ１９のエアが抜けると１９は下降するというもので、エアチューブ１９は内側フレーム１１内に挿入されており、内側フレーム１１の縦部材全長にわたって配され、よってエアが抜かれると駆動ローラコンベヤ７は下降する。これによってボールテーブル１０にパレット２０が移載される。
【００１５】
通常は、定位置停止のため、基準シリンダ１６ａ、１６ｂ、１６ｃが定位置に突出させた状態でパレット２０がこの定位置に来るのを待機している。さらに、基準シリンダおよびローラ２１ａの付いた補助シリンダ２１はパレット２０が定位置に来てから押動操作し、すなわち、押込動作信号にもとづきさらに押切りシリンダ１７ｂにてパレット２０を押込む。ローラ２１ａがパレット２０に当るときの保護としてプレートが貼付けられている。前記したようにこれらの定位置決めはすべてボールテーブル１０にパレット２０が載置された状態で行う。
【００１６】
図８はボールテーブルの作用状態の断面図である。パレット２０が位置決め装置内に進入してくると、エアチューブ１９で支持された駆動ローラコンベヤ７が下降し、ボールテーブル１０の上に載荷される。基準シリンダ１６ａ〜１６ｅおよび押切りシリンダ１７ａ、１７ｂにより位置決めを行う。すなわち、前後左右に動くようにテーブル中心に配されたボールキャスタ３４の下面は、カルデラ状凹所または浅い円錐状凹面をなすキャスタ台３５に当接しているため、円筒３３内のコイルばね３６で押されもカルデラ状凹所の斜面を上昇または下降して位置出しを行い、押切りシリンダ１７ａ、１７ｂの動作解除後には、カルデラ中心にスライダ３７は戻る。またボールテーブル中心のボールキャスタ３４に付されたコイルばね３６はカルデラ状凹所の高低差（例えば２ｍｍ）を吸収するものである。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、コンベヤラインの位置決め位置に設けたボールテーブル付きリフタにパレットを載置し、位置決め時には、位置決め装置内のパレットを平面内に一次的に位置決めしたのち、上板の前後左右の動きにともないボールキャスタがパレットゲージングの動きに追従してパレットを正確に位置決めする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明パレット位置決め装置の平面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ線より矢印方向に見た断面図である。
【図４】図１のＹ−Ｙ線より矢印方向に見た断面図である。
【図５】ボールテーブルの拡大断面図である。
【図６】ボールテーブルの作用状態の断面図である。
【符号の説明】
１  パレット位置決め装置          ２  主コンベヤライン
３  コンベヤフレーム              ４  調整脚
７、８  駆動ローラコンベヤ        ９  ボールテ−ブル架台
１０  ボールテーブル              １１  内側フレーム
１２  コンベヤローラ              １３  ローラの軸
１４  スプロケット                １５  駆動チェーン
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  基準シリンダ
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ  押切りシリンダ
１８  直交コンベヤ                １９  エアチューブ
２０  パレット                    ２１  補助シリンダ
２１ａ  ローラ                      ２４、２５  ブラケット
２７  受けパット
２８  リフタ（駆動ローラコンベヤ８のリフタ）
３０  ＰＰ−ＢＯＸ                ３１  上板
３２  下板                        ３３  円筒
３４  ボールキャスタ              ３５  キャスタ台（カルデラ状凹所）
３６  コイルばね                  ３９  ケース
４０  ボールキャスタ              ３７  スライダ
３８  抜止めフランジ              Ｇ  ＰＰ−ＢＯＸ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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