(57)【要約】【課題】  パレットをフォークリフトやパレット運搬台車等で搬送しても、加工機近傍の所定の位置に精度良く短時間に設置することができるパレット装置を提供すること。【解決手段】  ワーク取り出しロボットＲに相対的に位置決めした親パレット１０と、該親パレット１０に設けて、上下方向を位置決めするローラ１３と押さえ板１６と、左右方向を位置決めするガイド板１５とにより、上下方向及び左右方向を位置決めして進入可能な複数の子パレット２０とからパレット装置１を構成し、子パレット２０は、親パレット１０に設けたストッパ手段１７と子パレット２０に設けた係合手段２５とにより挟持されて前後方向の位置決めをして親パレット１０に載置されるようにした。【選択図】            図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機により加工されたワークをロボットにより取り出して、取り出されたワークを次工程に搬送するためにワークを一時ストックするパレット装置において、
前記ロボットに対して相対的に位置決めされた親パレットと、
該親パレットに対して相対的に位置決め可能に親パレットに載置され、前記ロボットにより取り出された前記ワークを保持する複数の子パレットと、
からなるパレット装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパレット装置において、
前記親パレットは、前記子パレットの下面に当接して該子パレットの一方向からの進入を可能とする滑動手段と、進入した前記子パレットの上下方向を位置決めする上ガイド手段と、進入した前記子パレットの幅方向を位置決めする横ガイド手段と、進入した前記子パレットの前後方向を位置決めするストッパ手段とを備え、
前記子パレットは、前記親パレットのストッパ手段に係合する係合手段を備えることを特徴とするパレット装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパレット装置において、
前記親パレットに、開放時には前記子パレットが前記親パレットへ進入・退出する時の通路となり、閉鎖時には子パレットに載置されたワークの飛び出しを防止する開閉扉を設けたことを特徴とするパレット装置。
【請求項４】
請求項２に記載のパレット装置において、
前記ストッパ手段は、前記親パレットに設けられ、進入した子パレットを常時退出方向に押圧する押圧手段と、前記押圧手段と対峙する位置で前記親パレットに固定されたストライカとからなり、
前記係合手段は、前記子パレットに設けられ、前記ストライカに係脱自在に係合するロックからなり、
前記子パレットを前記押圧手段とストライカとにより係合手段を介して挟持するように前記親パレットに載置することを特徴とするパレット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを搬送するためにワークを一時的にストックするパレット装置に関し、特に、ロボットによりパレット装置にワークを載置する際に、ロボットとの相対位置を一定に保つことができるパレット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車製造工場では、プレス機械等の各種加工機により加工されたワークを該加工機からロボットにより取り出して、ロボットの近傍に設置したパレットに一時ストックし、パレットに所定量のワークがストックされると、そのワークをパレットごとフォークリフト等の運搬手段により次工程に搬送する。
その次工程では次の加工をするためにパレットからワークを取り出す。次工程でワークが取り出されて空になったパレットは、再び前工程のロボットの近傍に回送されて設置され、その後に加工されたワークを再びロボットによりパレットにストックすることが行われる。
【０００３】
フォークリフトにより回送されたパレットはロボットとの相対位置を決められた場所に設置しないと、ロボットによるワークのパレットへの搭載位置がずれ、後工程で別のロボットにより自動機へワークを供給するような場合には、ワークの位置がずれて自動機への供給が円滑に行われなくなる。
そこで、パレットの位置決めが必要となるが、その位置決め技術として、特開２００３−５３６３０号公報（以下、「特許文献１」という。）に記載の「パレット式搬送装置の位置決め装置」がある。
【０００４】
この特許文献１に記載の技術は、前工程から搬送されてくるワーク搭載状態のパレットの、パレット搬送方向での停止位置誤差の吸収および幅方向での停止位置誤差の吸収を可能にするために、固定式のベースフレーム上に直動型ガイド部材を介してパレットを支持する支持フレームをパレット搬送方向と直交方向にスライド可能に設けるとともに、ベースフレームにはパレットに嵌合して位置決めする出没可能な位置決めピンを設け、さらに、ベースフレーム及び支持フレームのうちのいずれか一方に、位置決めピンによるパレットの位置決め動作以外はベースフレーム及び支持フレームのうちのいずれか他方に嵌合して直動型ガイド部材のスライド自由度を拘束するロック手段を設けたものである（特許文献１の「０００３」、「０００９」参照）。
この特許文献１に記載の技術では、ベースフレームに直動型ガイド部材やロック手段および位置決めピンを設けるため、機構が複雑となり、設備費が高価なものとなるという問題がある。
【０００５】
また、親パレットと子パレットとによりワークを搬送するパレット搬送装置の例として、特開平７−１９６１０４号公報（以下、「特許文献２」という。）に記載されたものがある。
この特許文献２に記載されたパレット搬送装置４は、複数枚の子パレット９を横並びに載置した親パレット８が通路１０をスタッカクレーン３で所定の位置に搬送され、子パレット９を板材加工機１１に搬送するために通路１０から直角方向に延びて設けられるものである。
親パレット８に子パレット９を載置する詳細な構造は記述されていないが、子パレット９は走行車輪９ａを有する鉄パレットであり、親パレット８は通路１０上をスタッカクレーン３により搬送され、子パレットを所定の位置へ停止させるものである。
【特許文献１】特開２００３−５３６３０号公報
【特許文献２】特開平７−１９６１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記特許文献１、２に記載のパレットの位置決め技術は、レールや通路等に案内されて搬送されてくるパレットを、パレット位置決めステージ（特許文献１）あるいは子パレットの搬送装置（特許文献２）に位置決めして、後工程での加工精度を向上させようとするものであり、装置が複雑なものとならざるを得ず、高価になるという問題が生じていた。
また、パレットを、レール等を使わずにパレット運搬台車やフォークリフト等で運搬して加工機近辺の所定の位置に設置するような場合には、上記のような高い精度は要求されないが、ある程度の精度を必要とするため、フォークリフト運転の高い技量が要求されるとともに、パレット設置に時間もかかり、工数低減が容易ではなかった。
このため、フォークリフト運転の熟練者を指名してパレット搬送業務に従事させる必要があった。しかし、指名業務者の欠勤時の要員不足や加工機とフォークリフトとの作業時間のずれ等が発生し易かった。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、パレットをパレット運搬台車やフォークリフト等で搬送しても、加工機近傍の所定の位置に精度良く短時間に設置することができるパレット装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る請求項１に記載のパレット装置は、加工機により加工されたワークをロボットにより取り出して、取り出されたワークを次工程に搬送するためにワークを一時ストックするパレット装置において、前記ロボットに対して相対的に位置決めされた親パレットと、該親パレットに対して相対的に位置決め可能に親パレットに載置され、前記ロボットにより取り出された前記ワークを保持する複数の子パレットとからなることを特徴とする。
よって、親パレットを一旦ロボットに対して相対的に位置決めすると、その親パレットに載置される子パレットの位置も決定するので、ロボットによる子パレットへのワークの搭載を精度よく行なうことができる。
【０００９】
また、本発明に係る請求項２に記載のパレット装置は、請求項１に記載のパレット装置において、前記親パレットは、前記子パレットの下面に当接して該子パレットの一方向からの進入を可能とする滑動手段と、進入した前記子パレットの上下方向を位置決めする上ガイド手段と、進入した前記子パレットの幅方向を位置決めする横ガイド手段と、進入した前記子パレットの前後方向を位置決めするストッパ手段とを備え、前記子パレットは、前記親パレットのストッパ手段に係合する係合手段を備えることを特徴とする。
よって、親パレットの滑動手段と横ガイド手段とで案内して子パレットを親パレットに載置することができ、載置された子パレットを滑動手段と上ガイド手段とで上下方向を位置決めでき、さらにストッパ手段および係合手段により子パレットの親パレットに対する前後方向の位置決めが容易にできるので、フォークリフト等のレールを使わない搬送手段により子パレットを搬送することができ、搬送時間の短縮を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る請求項３に記載のパレット装置は、請求項１に記載のパレット装置において、前記親パレットに、開放時には前記子パレットが前記親パレットへ進入・退出する時の通路となり、閉鎖時には子パレットに載置されたワークの飛び出しを防止する開閉扉を設けたことを特徴とする。
よって、開閉扉を利用して親パレットに子パレットを容易に着脱できるとともに、ワークをストックした子パレットを載置した状態で親パレットをフォークリフト等で運搬する場合に、ワークの飛び出しを防止してワークの品質向上と安全な運搬作業をすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る請求項４に記載のパレット装置は、請求項２に記載のパレット装置において、前記ストッパ手段は、前記親パレットに設けられ、進入した子パレットを常時退出方向に押圧する押圧手段と、前記押圧手段と対峙する位置で前記親パレットに固定されたストライカとからなり、前記係合手段は、前記子パレットに設けられ、前記ストライカに係脱自在に係合するロックからなり、前記子パレットを前記押圧手段とストライカとにより係合手段を介して挟持するように前記親パレットに載置することを特徴とする。
よって、子パレットを親パレットに進入させるだけで自動的に親パレットに載置することができ、子パレットの位置決めを確実に行い、かつ位置決めの時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のパレット装置によれば、ワークを直接搭載するパレットのロボットに対する相対位置を短時間で位置決めができ、パレット搬送時間、特にロボットに対する位置決め時間を短縮することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係るパレット装置の一の実施の形態について図面を参照して以下に説明する。本実施の形態のパレット装置は、自動車製造工場のプレス工程に設けられたものである。
ここで、図１はプレス工程の概念図であり、図２はパレット装置の側面図、図３は親パレットの斜視図、図４は子パレットの斜視図である。
なお、本説明で前後方向、左右方向とは、親パレットに載置された子パレットが親パレットから退出する時の子パレットの進行方向を前方とし、これに対する左右を左右方向とする。
【実施例１】
【００１４】
本実施の形態のパレット装置の構成について説明する。まず、自動車製造工場のプレス工程は、図１に示すように、一直線上に並べられた複数のプレス加工機Ｐ１〜ＰＮにプレスの工程順にプレス型が取り付けられ、その中に素材が初期工程のプレス加工機Ｐ１に投入され、図１の矢印方向に順次加工を施されながら最終工程のプレス加工機ＰＮでプレス加工を終了する。
プレス加工の終了したワークＷは、プレス加工機ＰＮあるいはその近傍に設置されたロボットＲにより取り出されて、その近傍に設置された本実施の形態のパレット装置１の複数の子パレット２０にストックされる。
子パレット２０がワークＷで満たされると、子パレット２０を親パレット１０から退出させてフォークリフトあるいは専用の運搬台車に子パレット２０を積載して、次工程であるボデー工程等に運搬される。
【００１５】
次に、パレット装置１について説明する。パレット装置１は、図２に示すように、ワークＷをストックする子パレット２０と、該子パレット２０を載置する親パレット１０とから構成されている。
親パレット１０は、図３の斜視図に示すように、四隅に角パイプからなる垂直柱１１１と、その垂直柱１１１間の上下部で連結する水平な床枠１１２、上枠１１６（図２）および床枠１１２の上面に張り付けた波板１１３等から構成されたフレーム１１と、該波板１１３の上面に取り付けた左右一対のローラ１３（滑動手段）と、該ローラ１３の外側に子パレット２０が進入したときに子パレット２０の左右方向を案内するガイド板１５（横ガイド手段）と、子パレット２０の上下方向を押さえる押さえ板１６（上ガイド手段）と、
子パレット２０の前後を規制するストッパ手段１７（図６）と、開閉扉１９（図７）とから構成されている。
【００１６】
フレーム１１は、４本の床枠１１２で囲まれた平面上に、上下に開口するコ字断面を交互に連続させた波板１１３を張り、このコ字断面の波板１１３の上面に、これと直交する方向で前後と中央部に横板１１４を張り付け、さらに垂直柱１１１と床枠１１２、上枠１１６とにより囲まれる後部と左右の三面をエクスパンドメタル等の網桟１１７で囲ったものである。なお、親パレット１０の前部は後述する開閉扉１９が取り付けられ、この開閉扉１９と網桟１７により箱状に形成される。
ローラ１３（滑動手段）は、親パレット１０の長さと略同じ長さで上方に開口する断面コ字形の長尺チャンネルに、直径の上部が長尺チャンネルの開口から上方に突出するように多数の小径ローラを回転自在に取り付けたものを左右一対とし、４対を前記横板１１４上に架橋したものである。
【００１７】
ガイド板１５（横ガイド手段）は、左右のローラ１３の外側に、該ローラ１３の直径の上部よりも高い高さで、ローラ１３の長尺チャンネルより若干長い長さを有し、前端は子パレット２０の進入を容易にするために外側にハ字状に開き、後端は後述する押圧手段１７１を取り付けた後板１１５に当接させて、前記横板１１４上に架橋したものである。
押さえ板１６（上ガイド手段）は、ガイド板１５と親パレット１０の波板１１３の後部上面の左右にわたって取り付けられたＬ字断面の後板１１５とが交わる部位で、ローラ１３側に張り出すように両板の上端に取り付けた三角形の板状のものである。
【００１８】
ストッパ手段１７は、図６に示すように、後板１１５の、各左右のローラ１３の間隔の略中央部に設けられた押圧手段１７１と、最前の横板１１４の、各左右のローラ１３の間隔の中央部に設けられた逆Ｖ字断面のストライカ（係合手段）１７７とからなる。
前記押圧手段１７１は、後板１１５の縦壁の、各左右のローラ１３の間隔の中央部に設けられた通し孔１７１５に水平に挿通されるピン１７１１と、該ピン１７１１の頭部と前記後板１１５との間にピン１７１１を頭部側に突出するように付勢するスプリング１７１２と、後板１１５から後方に突出するピン１７１１の尾部に嵌挿され、ピン１７１１がスプリング１７１２により頭部側に突出するのを制限するワッシャ１７１３とから構成されている。
【００１９】
開閉扉１９は、図７に示すように、下端を親パレット１０の前端の床枠１１２の外縦面にヒンジ１９１により回動可能に枢支された、フレーム１１の垂直柱１１１の間を埋める矩形状のものである。開閉扉１９の上部は、フレーム１１の左右の上枠１６に取り付けた上ブラケット１９２に上端を回動可能に支持された上ステー１９３と、一端を上ステー１９３の下端に回動可能に枢支され、他端を開閉扉１９の上端に取り付けられた下ブラケット１９５に回動可能に支持された下ステー１９４とによりフレーム１１の左右の上枠１６に連結されている。
【００２０】
次に、子パレット２０は、図４に示すように、Ｌ字断面のチャンネルをその下辺を内側にして長方形に形成した枠体２１と、該枠体２１の内部に取り付けたワークＷを載置する載置台２３と、さらに、枠体２１の前面に取り付けたロック（係合手段）２５とからなる。
ロック（係合手段）２５は、枠体２１の前面に左右離間して取り付けたＬ字断面のステー２５１に、丸パイプをコ字状に組立てた軸受杆２５２の左右の垂直部を立設し、この両者の立設部に上下に摺動可能に摺動管２５３を嵌挿し、両摺動管２５３を水平な連結杆２５４で連結し、該連結杆２５４の略中央部に下向きの係合杆２５５を取り付けたものである。
【００２１】
摺動管２５３は、軸受杆２５２の垂直部に嵌挿した圧縮コイルバネ２５６により、常時下向きに付勢されている。
連結杆２５４の略中央部には、水平に前方に突出するようにＴ字形のハンドル２５７が取り付けられている。
係合杆２５５は、その下端が、圧縮コイルバネ２５６により下向きに押圧されたときに、子パレット２０の枠体２１の下面より突出し、子パレット２０が親パレット１０に載置されたときに、親パレット１０の横板１１４より上方に位置する長さとする。
【００２２】
次に、本実施の形態のパレット装置の動作について説明する。まず、フォークリフト等により親パレット１０に子パレット２０を進入させて載置したパレット装置１を、図１に示すように、ロボットＲの近傍の所定の位置に前後方向、幅方向及び高さ方向を位置決めして設置する。
そして、プレス加工されたワークＷをロボットＲによりプレス加工機から取り出して、図５、図６の二点鎖線で示すように、子パレット２０に搭載してストックする。親パレット１０には４台の子パレット２０が載置されているので、一つの子パレット２０にワークＷが所定のストック量に達したら、次の子パレット２０にワークＷを載置するようにロボットＲをティーチングしておく。
【００２３】
ワークＷを所定量ストックした子パレット２０を親パレット１０から搬出するときは、親パレット１０の開閉扉１９を開放し、子パレット２０のロック２５のハンドル２５７を持ち上げて係合杆２５５の先端を親パレット１０に設けられたストライカ１７７との係合から解除する。これが解除されると、子パレット２０はローラ１３上を前方に移動し、かつ、開閉扉１９の上を滑り、フォークリフトあるいは運搬台車へ移動する。
フォークリフトあるいは運搬台車に搭載された子パレット２０は次工程に運ばれ、ワークＷが降ろされて空となる。空となった子パレット２０は再びフォークリフトあるいは運搬台車によりプレス加工機のロボットＲの近傍に設置されている親パレット１０に進入させて載置される。
【００２４】
なお、図示は省略したが、運搬台車側に親パレット１０に設けたと同様の押圧手段１７１とストライカ１７７からなるストッパ手段１７を設置しておけば、子パレット２０を運搬台車から搬出するときは、子パレット２０のロック２５のハンドル２５７を引き上げてストライカ１７７との係合を解除すれば、子パレット２０を容易に運搬台車から降ろして、次工程の供給場所に滑らせるなどして設置することができる。
【００２５】
空の子パレット２０を親パレット１０に進入させる場合は、図５、図８に示すように、親パレット１０のガイド板１５の間に子パレット２０をその後部から進入させ、ローラ１３上を滑動させ（図８（Ａ））ていく。すると、図８（Ｂ）に示すように、係合杆２５５の下端がストライカ１７７の前側の傾斜面に当接し、さらに子パレット２０を進入させると係合杆２５５の下端が傾斜面を滑り上がりながらストライカ１７７の最上位置に乗り上げると同時に、子パレット２０の後端の縦壁が押圧手段１７１のピン１７１１の頭部に当接し、スプリング１７１２の弾発力に抗してスプリング１７１２を圧縮しながらピン１７１１を押圧する（図８（Ｃ））。
このとき、子パレット２０の後部が、ガイド板１５と後板１１５との上端に取り付けた押さえ板１６の下面に入り、ローラ１３の上面と押さえ板１６の下面とにより、子パレット２０の上下方向が位置決めされる。
【００２６】
さらに子パレット２０を進入させると、図６に示すように、係合杆２５５の下端がストライカ１７７を乗り越え、ストライカ１７７の後部の縦面に接触しながら圧縮コイルバネ２５６の下方への付勢力により下方に突出する。このとき、子パレット２０は、後部でピン１７１１により前方へ押圧され、前部で係合杆２５５とストライカ１７７との当接により挟持するように親パレット１０に載置される。
そして、この親パレット１０に載置された状態では、子パレット２０の前後方向、幅方向及び上下方向の位置が自動的に決められ、子パレット２０の位置決めが短時間で行われる。
【００２７】
つぎに、親パレット１０に設けられた開閉扉１９を開くときは、まず、開閉扉１９の上部両側に設けた開閉ロック１９６を解除し、開閉扉１９をヒンジ１９１を介して開閉可能にする。そして、徐々に開閉扉１９の上部を親パレット１０の外側に回動させる。この回動と同時に上下のステー１９３、１９４が、図９に示すように、その角度を広げながら回動し、やがて、上ステー１９３がブラケット１９２に設けたストッパボルト１９２１に当接し、下ステー１９４が上ステー１９３の下端近傍に設けたストッパピン１９３１に当接し、両ステー１９３、１９４のなす角度が約１７０゜で固定される。このとき開閉扉１９の親パレット１０に対する角度が、波板１１３と略平行となるようにストッパボルト１９２１、ストッパピン１９３１の位置が設定される。
【００２８】
開閉扉１９を閉鎖するときは、単に開閉扉１９の先端を持ち上げて、ヒンジ１９１を回動中心として上方に回動させると、上下のステー１９３、１９４のなす角度が約１７０゜で１８０゜以下であるため、両ステー１９３、１９４は自動的に折れ曲がり、開閉扉１９がフレーム１１の垂直柱１１１の間に収納されるので、その後開閉ロック１９６を係止状態とする。
【００２９】
このように、本実施の形態のパレット装置１によれば、ワーク取り出しロボットＲに相対的に位置決めした親パレット１０と、該親パレット１０に設けて、上下方向を位置決めするローラ１３と押さえ板１６と、左右方向を位置決めするガイド板１５とにより、上下方向及び左右方向を位置決めして進入可能な複数の子パレット２０とからパレット装置１を構成し、子パレット２０は、親パレット１０に設けたストッパ手段１７と子パレット２０に設けた係合手段２５とにより挟持されて前後方向の位置決めをして親パレット１０に載置されるようにしたので、ワークを直接搭載する子パレット２０のロボットＲに対する相対位置を、子パレット２０を親パレット１０に進入させるだけで容易に決定でき、パレットの搬送工数、特にロボットに対する位置決め工数を低減することが可能となった。
【００３０】
なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施の形態では、プレス加工されるワークの例で説明したが、これに限られず、機械加工や、樹脂成形されてロボットで取り出されるワークの搬送にも適用可能である。
また、子パレットにストックされるワークは、子パレット毎に異なった加工品であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、加工機により加工されたワークをロボットにより取り出して、取り出されたワークを次工程に搬送するためにワークを一時ストックするパレット装置において、前記ロボットに対して相対的に位置決めされた親パレットと、該親パレットに対して相対的に位置決め可能に親パレットに載置され、前記ロボットにより取り出された前記ワークを保持する複数の子パレットとから構成したので、子パレットを親パレットに載置するだけで子パレットのロボットに対する位置が瞬時に決まり、ワークの搬送工数、パレットの位置決め工数が低減され、生産リードタイムを短縮することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置を設置した工程の概念図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置の側面図である。
【図３】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置の、親パレットの斜視図である。
【図４】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置の、子パレットの斜視図である。
【図５】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置の一部正面断面図である。
【図６】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置の側面断面概略図である。
【図７】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置の、（Ａ）は開閉扉を閉じた状態の斜視図であり、（Ｂ）は開閉扉を開いた状態の斜視図である。
【図８】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置の、ストッパ手段の作動を示す側面断面図である。
【図９】本発明の一の実施の形態に係るパレット装置の、開閉扉に設けた上下ステーの作動を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１          パレット装置
１０        親パレット
１１        フレーム
１３        ローラ（滑動手段）
１５        ガイド板（横ガイド手段）
１６        押さえ板（上ガイド手段）
１７        ストッパ手段
１７１      押圧手段
１７７      ストライカ（係合手段）
１９        開閉扉
２０        子パレット
２１        枠体
２５        ロック（係合手段）
Ｐ          プレス加工機
Ｒ          ロボット
Ｗ          ワーク
【図１】
2005067779.tif 000003
【図２】
2005067779.tif 000004
【図３】
2005067779.tif 000005
【図４】
2005067779.tif 000006
【図５】
2005067779.tif 000007
【図６】
2005067779.tif 000008
【図７】
2005067779.tif 000009
【図８】
2005067779.tif 000010
【図９】
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