(57)【要約】      （修正有）【課題】サイクルタイムの短縮を可能とすることにより高効率作業を行い得る搬送装置を提供する。【解決手段】パレット保持機構は、各パレット１ｂの上端縁に形成したピン部４０ｂを遊嵌状態で案内する円環ガイド溝と、搬送ライン２７上で円環ガイド溝を外部に導く直線ガイド溝とを備えたリングガイド４１を円盤の同心円周位置に設けて構成され、パレット進退機構は、搬送ライン２７上で進退可能なロッド５０の略先端位置に立設した円筒フックと、各パレット、１ｂの下端縁上でパレット表裏両面間を結ぶ切り欠き溝、４５ｂとを係合可能に形成すると共に、切り欠き溝、４５ｂの側壁のそれぞれを、円盤の異径同心円の円弧部分で形成して構成される。【選択図】図６
2005103675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象のワークに対して着脱を行う着脱ステーションと、加工を行う加工ステーションとの間で、パレットに搭載したワークを搬送する装置であって、水平旋回可能な旋回円盤から成る前記着脱ステーション上で、該円盤の回転軸を対称心とする点対称位置に一対のパレットを縦型に立設した状態で保持するパレット保持機構と、前記一対のパレットのいずれか一方が前記加工ステーションへの搬送ライン上に位置するときに該一方のパレットを前記加工ステーション方向に進退するパレット進退機構とを備えるものにおいて、前記パレット保持機構は、前記各パレットの上端縁に形成した突起部を遊嵌状態で案内する円環溝と、前記搬送ライン上で該円環溝を外部に導く直線溝とを備えたリングガイドを前記円盤の同心円周位置に設けて構成され、前記パレット進退機構は、前記搬送ライン上で進退可能なロッドの先端位置に立設した円筒フックと、前記各パレットの下端縁上で該パレット表裏両面間を結ぶ切り欠き溝とを係合可能に形成すると共に、該切り欠き溝の側壁のそれぞれを、前記円盤の異径同心円の円弧部分で形成して構成されることを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの搬送装置に関し、特に、加工対象のワークに対して着脱を行う着脱ステーションから、加工を行う加工ステーションにこのワークを搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばエンジン部品などのワークを加工ライン上で移送し、移送途上でワークを搭載したパレットを傾倒したり、旋回したりして、ワーク加工面を加工用装置に対向させ、これにより所定の加工サイクル中に多面的にドリル加工やタッピング加工などの加工工程を行うものが知られている。この種の加工ラインは、特許文献１の第２図に示すように、ローディングステーションからアンローディングステーションに至るループで形成され、このループ内を周回移送されるにしたがって、ワークに対する所定の加工工程が完了する。
【特許文献１】実公平２-７００９号公報（第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ループ方式の移送ラインを構築するには、広い占有スペースが必要であるなどの問題があり、このため、着脱ステーションと加工ステーションとの間でワークを往復移送して加工工程を行う方式を採用することもある。この往復移送方式の概略図を図１に示す。
【０００４】
図１のワーク移送ラインは、立設したパレット１に作業者２によりワーク（図示せず）の着脱を行う着脱ステーション３と、着脱ステーション３より搬送されたワークを搭載したパレット１の把持等を調整する中間ステージ４と、中間ステージ４から搬送されたパレット１上のワークに対してライン両側から加工マシン５、６により加工を行う加工ステーション７とにより構成される。
【０００５】
加工ステーション７上では、パレット１上のワークに対して、例えば、加工マシン５、６に搭載されたギャングヘッド５ａ、６ａによる第１の加工工程を行う。なお、パレット１は、中央部分が素通しの矩形枠に形成されており、これに搭載されたワークに対して、その表裏両面から同時に加工可能である。その後、加工マシン５、６を旋回することにより、この旋回に合せて次の加工面用に設定されたギャングヘッド５ｂ、６ｂがライン上のワークに対向するように移動され、ギャングヘッド５ｂ、６ｂによる第２加工工程を行うことができる。このようにしてワークに対する所定の加工工程を終了した後に、往路と逆の手順にしたがって、パレット１ごとワークを着脱ステーション３に戻す。
【０００６】
着脱ステーション３は、最大２枚のパレット１ａ、１ｂを収容できる旋回ユニットを構成しており、その詳細を図２及び図３（ａ）に示す。図２は着脱ステーション３の上面図であり、回転軸２０回りに旋回可能な円盤２１上にパレット１ａ、１ｂが収容されている。図２では、パレット１ａ、１ｂは、その下端縁において円盤２１上に設けられたガイドレール２２ａ、２２ｂに沿ってこれらの内側に収容され、また、各先端部分をストッパ２３ａ、２３ｂで係止され、この状態で円盤２１上に立設状態で載置及び収容される。そして、円盤２１上のガイドレール２２ａ、２２ｂと、これらから立設する支柱（図３（ａ）の２４ｃ、２４ｄ）と、これらの支柱に跨設された天井枠２４ａ、２４ｂとなどにより、着脱ステーション３側にパレット１ａ、１ｂを収容する枠体が設置される。
【０００７】
また、パレット１ａ、１ｂは、互いに回転軸２０を対称心とする点対称位置に配置され、回転軸２０回りの円盤２１の回転に伴い、両パレットの相対位置関係を保ちながら回転するが、図２においては、パレット１ａは、旋回円盤２１の外側に待機する作業者がワーク取付けなどの対面作業位置に配置され、パレット１ｂは、矢印方向の搬送ライン２７上に配置された状態である。
【０００８】
なお、円盤２１の回転時に、着脱ステーション３内でパレット１ａ、１ｂが安定姿勢を保つことができるように、ガイドレール２２ａ、２２ｂにそれぞれ取付けた係合フック２５ａ、２５ｂが、パレット１ａ、１ｂ下端の各係合用切り欠き２９ａ、２９ｂ（図３（ａ）参照）に係合する。この係合機構を詳説すると、図２のパレット１ａに示すように、通常の状態では、係合フック２５ａは、付属のバネ機構２８ａの付勢により切り欠き２９ａに係合する。この係合により、円盤２１の回転による旋回中でも、ガイドレール２２ａ、２２ｂ上に収容されたパレット１ａ、１ｂが、ストッパ２３ａ、２３ｂ側とは反対の側から飛び出ることはない。
【０００９】
しかし、この状態で、パレット１ｂの位置に到達する直前においては、円盤２１が反時計回りに回転するに伴い、係合フック２５の軸方向突出部が回転軸２０に取付けたローラ２６に当接し、これにより、図２中のパレット１ｂのように、切り欠き２９ｂに対する係合フック２５ｂの係合が解除される。このとき、パレット１ｂは着脱ステーション３に固定されることなく、搬送ライン２７上を図中の矢印方向に移動可能となるのである。
【００１０】
次に、搬送ライン２７上におけるパレット１ａ、１ｂの搬送機構を詳説する。図３（ａ）のパレット１ｂの一端３０ｂは切り欠き３１ｂを有しており、この切り欠き３１ｂに、搬送ライン２７から延伸するピストンロッド３２の先端に形成した嵌合フック３３が嵌合する。切り欠き３１ｂと嵌合フック３３とが嵌合した状態で、ピストンロッド３２のエアシリンダ（図示せず）の進退作動を行うことにより、切り欠き３１ｂを連結部分としてパレット１ｂが搬送ライン２７上で搬送される。なお、このピストンロット３２は、搬送ライン２７方向の軸線回りに回動可能に構成されている。そして、ピストンロッド３２の伸長により、パレット１ｂの他端３５ｂがストッパ２３ｂに当接して、着脱ステーション３内にパレット１ｂが収容される。そして、次に、円盤２１上での旋回作動を行う際には、ピストンロッド３２を図３（ａ）の紙面手前側に転倒させることにより、パレット１ｂとピストンロッド３２との連結を解除し、円盤２１の旋回運動への干渉を回避するのである。
【００１１】
なお、図３（ｂ）は、図２の搬送ライン２７上にパレット１ｂがあるときの正面図であり、ピストンロッド３２の嵌合フック３３と連結してパレット１ｂが紙面表裏方向に進退可能となる。
【００１２】
このように構成された従来の搬送装置を用いて、図１に示すように作業者２がパレット１ａに対してワークの取付け若しくは取外しを行う作業と、もう一方のパレット１ｂがワークを搭載した状態で、搬送ライン２７上を搬送されて加工ステーション７で加工される工程とを同時に行うようにすることで、加工作業の高効率化が可能となるのである。
【００１３】
しかしながら、上記した従来の装置構成では以下点で問題があり、サイクルタイムの短縮余地を残している。
（１）図２における係合フック２５ｂによるパレット１ｂの係合に関して、円盤２１の時計回りの回転開始直後は、ローラ２６が係合フック２５ｂに当接した状態が継続されるため、パレット１ｂに対する係合力が充分に確保されず、回転の遠心力によりパレット１ｂの姿勢制御が不安定になり易い。このため、円盤２１を高速で回転するのは困難である。
（２）図３（ａ）における嵌合フック３３によるパレット１ｂの連結解除に関して、嵌合フック３３の転倒完了まで円盤２１の回転開始をすることが困難であり、このための待機時間が必要となる。
【００１４】
このような加工工程上、付加価値を得ない付帯動作タイムの存在は、この種の加工作業の高効率化の阻害要因であり、このため、本発明は上記問題点に鑑み、サイクルタイムの短縮が可能で高効率作業を行い得る搬送装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明は、加工対象のワークに対して着脱を行う着脱ステーションと、加工を行う加工ステーションとの間で、パレットに搭載したワークを搬送する装置であって、水平旋回可能な旋回円盤から成る着脱ステーション上で、円盤の回転軸を対称心とする点対称位置に一対のパレットを縦型に立設した状態で保持するパレット保持機構と、これら一対のパレットのいずれか一方が加工ステーションへの搬送ライン上に位置するときにこの一方のパレットを加工ステーション方向に進退するパレット進退機構とを備える搬送装置の構成を以下のようにする。
【００１６】
（I）パレット保持機構は、各パレットの上端縁に形成した突起部を遊嵌状態で案内する円環溝と、搬送ライン上で円環溝を外部に導く直線溝とを備えたリングガイドを円盤の同心円周位置に設けて構成される。
【００１７】
これによれば、搬送ラインから搬入される際に、パレット上端縁の突起部が直線溝経由でリングガイドの円環溝に遊嵌されるため、円盤の回転開始以前からパレットへの保持が充分に確保される。このため、上記した従来装置での係合フックの場合と異なり、パレットを載置した円盤を高速回転することができ、サイクルタイムの短縮が可能となる。
【００１８】
（II）パレット進退機構は、搬送ライン上で進退可能なロッドの先端位置に立設した円筒フックと、各パレットの下端縁上でパレット表裏両面間を結ぶ切り欠き溝とを係合可能に形成すると共に、この切り欠き溝の側壁のそれぞれを、円盤の異径同心円の円弧部分で形成して構成される。
【００１９】
これによれば、円筒フックとパレット下端縁の切り欠き溝とが係合した状態で搬送ラインから搬入される際に、切り欠き溝が円盤の同心円による円弧帯状に形成されているため、円盤回転時に、円筒フックに干渉されることなく、直ちにパレットとフックとの連結が解除される。このため、上記した従来装置での嵌合フックの場合と異なり、円盤回転開始前の待機時間が不要となり、サイクルタイムの短縮が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、円盤と同心円のリングガイドを使用したパレット保持機構と、円盤と同心円の円弧帯状に形成された切り欠き溝をロッドフックに係合させて連結するパレット進退機構とを備えるので、高速回転化が可能となり、また、待機時間が不要となるので、サイクルタイムが短縮された高効率作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図４乃至図６は、本発明の概略図である。図４乃至図６に示す搬送装置は、図１に示す装置全体図の着脱ステーション３に組み込まれるものである。即ち、着脱ステーション３内の旋回円盤２１上で、円盤２１の回転軸２０を対称心とする点対称位置に配置されたパレット１ａ、１ｂがガイドレール２２ａ、２２ｂ及びストッパ２３ａ、２３ｂにそれぞれ収容されて円盤２１の回転により回動し、パレットの一方が作業者による対面作業の対象とされるときに、他方のパレットが搬送ライン２７上に配置されて移動可能とされる基本構成は、従来の図２及び図３の装置と同様である。しかしながら、上記したようにパレット保持機構とパレット進退機構とで本発明による設計仕様に変更しており、これらの詳細を以下に示す。
【００２２】
図４は、パレット保持機構を示す上面概略図であり、パレット１ａ、１ｂのそれぞれの上端縁にピン部４０ａ、４０ｂをそれぞれ設ける一方、着脱ステーション３側における、ピン部４０ａ、４０ｂと同じ上下方向位置に回転軸２０と同軸のリングガイド４１を設ける。このガイドリング４１は、下面が全周に亘って有底孔により開口し、これによりリングガイド４１の下面を周回する円環状のガイド溝４２が形成される。また、このガイド溝４２には、搬送ライン２７上において、リングガイド４１の外部に通ずる直線形状のガイド溝４３が連接する。そして、ガイド溝４２、４３は、パレット１ａ、１ｂの各ピン部４０ａ、４０ｂを遊嵌状態で案内可能な形状に形成される。したがって、搬送ライン２７上でパレット１ｂが搬出入される際に、パレット１ｂのピン部４０ｂが直線ガイド溝４３を介してガイド溝４２へ出入り可能となる。
【００２３】
このような構成のパレット保持機構により、搬送ライン２７からパレット１ａ、１ｂが搬入される際に、これらの各ピン部４０ａ、４０ｂが直線ガイド溝４３経由でリングガイド４１の円環ガイド溝４２に遊嵌されて保持される。そして、パレット１ａ、１ｂの下端縁におけるガイドレール２２ａ、２２ｂ及びストッパ２３ａ、２３ｂによる収容保持も相俟って、円盤２１の回転開始以前から着脱ステーション３のパレット１ａ、１ｂに対する保持が万全となる。即ち、円盤２１の回転の全工程に亘って、ピン部４０ａ、４０ｂがリングガイド４１に遊嵌状態で保持されるので、パレット１ａ、１ｂを載置した円盤２１を高速回転することができ、サイクルタイムの短縮化が得られるのである。
【００２４】
図５は、着脱ステーション３の円盤２１位置の上面図であり、パレット進退機構の詳細を示す。即ち、パレット１ａ、１ｂの一端４４ａ、４４ｂはそれぞれ、パレット１ａ、１ｂの下面向きに開口した切り欠き溝４５ａ、４５ｂをそれぞれ有する。そして、これら一端４４ａ、４４ｂ及び付属する切り欠き溝４５ａ、４５ｂは、搬送ライン２７から延伸するロッド５０の略先端位置に形成した円筒形の直立フック５１を係合可能とする溝幅で形成されている。さらに、切り欠き溝４５ａ、４５ｂは、これらの側壁面が、回転軸２０を中心とする同心円の円弧帯形状に合致するように形成される。したがって、円盤２１の回転に伴い、パレット１ａ、１ｂが回動する際に、直立円筒フック５１により回転移動が妨げられることはない。
【００２５】
このような構成のパレット進退機構により、直立円筒フック５１と切り欠き溝４５ｂとが係合した状態でパレット１ｂを搬送ライン２７から搬入する。そして、切り欠き溝４５ｂが円盤２１の同心円による円弧帯状に形成されているため、円盤２１の回転を開始することにより、直ちにパレット１ｂとフック５１との連結が解除され、この際にフック５１に干渉されることがない。このため、円盤２１の回転開始に至るまでの待機時間が不要となり、サイクルタイムの短縮化が得られるのである。
【００２６】
図６は、着脱ステーション３における側面図であり、搬送ライン２７上に位置するパレット１ｂの上端縁ピン部４０ｂが、ステーション３側天井枠６０に設置したリングガイド４１に遊嵌状態とされることにより、パレット１ｂが着脱ステーション３に保持される様子を示す。さらに、図６においては、パレット１ｂの下端縁一端４４ｂの切り欠き溝４５ｂが、搬送ライン２７側のロッド５０の略先端に位置する直立円筒フック５１に係合されることにより、パレット１ｂが搬送ライン２７上を移動可能である様子を示す。
【００２７】
ところで、図６におけるロッド５０の搬送ライン２７方向延伸部分には、搬送機構が設けられ、図２及び図３の従来装置においては、これをエアシリンダ機構によるものとした。しかし、このようなエアシリンダ機構は、作動指示を行った後に実際の作動開始までの応答時間を要することがあり、上記したタクトタイムの発生要因となる懸念がある。このため、本発明の搬送装置においては、ラック＆ピニオン機構を用い、その詳細を図７に示す。図７において、ロッド５０の搬送ライン２７側延伸部分は、直線鋸状のラック７０に連なり、このラック７０に対して回転ピニオン７１が係合する。そして、駆動モータ７２により回転するピニオン７１が、これと係合するラック７０を搬送ライン２７方向に直線移動させることにより、ロッド５０の進退が可能となるのである。このような機械的進退用駆動機構を用いることにより、上記した応答時間を削減することができ、サイクルタイム短縮の一要因となり得るのである。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、着脱ステーションと加工ステーションとの間でワークを往復移送して加工工程を行う際に、効率化のために２枚のパレットを収容可能な旋回ユニットを用いて構成される着脱ステーションに対し、さらなる効率の向上に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】往復移送方式の装置全体の概略図
【図２】従来装置における着脱ステーションを示す上面図
【図３】従来装置における着脱ステーションを示す立面図
【図４】本発明のパレット保持機構を示す上面図
【図５】本発明のパレット進退機構を示す上面図
【図６】本発明の搬送装置を示す側面図
【図７】本発明の進退用駆動機構を示す側面図
【符号の説明】
【００３０】
１  １ａ  １ｂ  パレット
３              着脱ステーション
７              加工ステーション
２０            回転軸
２１            旋回円盤
２７            搬送ライン
３２            ピストンロッド
４０ａ  ４０ｂ  ピン部（パレット突起部）
４１            リングガイド
４２            円環ガイド溝
４３            直線ガイド溝
４５ａ  ４５ｂ  切り欠き溝
５０            ロッド
５１            円筒フック
【図１】
2005103675.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005103675.tif 000005
【図４】
2005103675.tif 000006
【図５】
2005103675.tif 000007
【図６】
2005103675.tif 000008
【図７】
2005103675.tif 000009