(57)【要約】【課題】設備の設置面積を小さく抑えることができるワーク供給装置を提供する。【解決手段】複数のキャリアケース１２を積載可能であり、反転ガイド３１（ガイド手段）が配置された作業台Ｓの近傍に複数のキャリアケース１２を搬送する搬送手段としての自動搬送車Ｐと、自動搬送車Ｐに積載されたキャリアケース１２のうち、ワークが収容されているキャリアケース１２を、反転ガイド３１がキャリアを案内可能なガイド位置（払出位置）に設置するとともに、ワークが排出済となったキャリアを収容する回収ケース（下段のキャリアケース１２）を自動搬送車Ｐに戻すロボットアームＲ１とを備える。【選択図】図１
2013129507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースの表面に少なくとも１次元状に並べられた複数のワーク保持部が設けられ、かつ可撓性を有するキャリアと、
複数の前記キャリアを積載した状態で収容するキャリアケースと、
前記キャリアケースに収容されたキャリアをワーク取出位置へ向けて払い出す払出手段と、
前記払出手段により払い出されるキャリアを湾曲させながら前記払出手段による払出方向と異なる方向へ案内するガイド手段と、
前記ガイド手段により案内されてくるキャリアを回収ケースに収容する回収手段と、
複数の前記キャリアケースを積載可能であり、前記ガイド手段が配置された作業台の近傍に複数の前記キャリアケースを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段に積載された前記キャリアケースのうち、ワークが収容されている前記キャリアケースを、前記ガイド手段が前記キャリアを案内可能なガイド位置に設置するとともに、前記ワークが排出済となった前記キャリアを収容する前記回収ケースを前記搬送手段に戻すロボットアームと
を備えていることを特徴とするワーク供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク供給装置において、
前記ワーク保持部は、前記キャリアの表面に突設され、
前記ガイド手段は、前記払出手段により払い出されるキャリアを前記ワーク保持部と反対側の面を内側として湾曲させながら前記払出手段による払出方向と異なる方向へ案内することを特徴とするワーク供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワーク供給装置において、
前記ワークは、前記キャリアケース内において前記払出方向に一列に配置されることを特徴とするワーク供給装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、
前記ガイド手段は、前記払出手段による払出方向と異なる方向として、当該払出方向に対して反対方向へキャリアを案内することを特徴とするワーク供給装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、
前記ワーク保持部は、ワークにおける前記キャリアの払出方向において互いに反対側に位置する部位の少なくとも一部分をそれぞれ包囲する少なくとも２つの保持壁を有していることを特徴とするワーク供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載のワーク供給装置において、
前記キャリアケースは、前記キャリアの払出方向に対して直交する方向において互いに対向する２つの側壁を有し、これら側壁の互いに対向する２つの内面には、それぞれ前記キャリアの両側縁部が介在される２つを一組とする複数段の桟を設け、各桟は前記キャリアの払出方向に沿って延び、かつ下方へ凸となるように湾曲して形成し、
前記キャリアは、自身の両側縁部が前記２つの桟の間に介在されることにより、当該桟に沿って下方へ湾曲した状態に支持され、これにより前記少なくとも２つの保持壁の先端間の距離が縮小することにより前記ワークが挟み込まれて保持されることを特徴とするワーク供給装置。
【請求項７】
請求項５に記載のワーク供給装置において、
前記キャリアケースは、前記キャリアの払出方向に対して直交する方向において互いに対向する２つの側壁を有し、これら側壁の互いに対向する２つの内面には、それぞれ前記キャリアの両側縁部を支持する複数段の桟を設け、各桟は前記キャリアの払出方向に沿って延び、かつ下方へ凸となるように湾曲して形成し、
前記キャリアは、前記桟に支持された状態において、前記ワークの自重により桟に沿って下方へ湾曲し、これにより前記少なくとも２つの保持壁の先端間の距離が縮小することにより前記ワークが挟み込まれて保持されることを特徴とするワーク供給装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、
前記回収手段は、前記ガイド手段によって案内されてくるキャリアを、前記回収ケースへ向けて送り込む送り手段を備えていることを特徴とするワーク供給装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、
前記搬送手段は、搬送車であり、
前記ロボットアームは、前記搬送車に設けられていることを特徴とするワーク供給装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、
前記回収ケースには、前記キャリアケースが用いられたことを特徴とするワーク供給装置。
【請求項１１】
ベースの表面に少なくとも１次元状に並べられた複数のワーク保持部が設けられ、かつ可撓性を有する複数のキャリアを用意し、
前記各ワーク保持部にワークを保持した複数の前記キャリアをキャリアケースの内部に積載した状態で収容し、
前記ワークが収容された複数の前記キャリアケースを搬送手段によって作業台の近傍に搬送し、
前記搬送手段に積載された前記キャリアケースをロボットアームによって前記作業台に移動させ、
前記作業台上において、前記キャリアケースからワーク取出位置へ向けて払い出されたキャリアを湾曲させながら前記ワーク取出位置へ向けた払出方向と異なる方向へ方向転換し、当該方向転換されたキャリアを回収ケースに回収し、
前記回収ケースを前記ロボットアームによって前記搬送手段に戻すことを特徴とするワーク供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク供給装置及びワーク供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、ワークを一次元状に配列した状態に保持するキャリアと、複数のキャリアを積載した状態で収容するキャリアケース（トレイ）とを備えたワーク供給装置がある。キャリアは、作業台の払出装置に設置され、自身が保持するワークの配置間隔でキャリアケースから払出装置によって払い出される。その払い出されるキャリアに保持されたワークは、所定の取出位置で取り出され、作業台上の加工位置に配置される。ワークが取り出されたキャリアは、ローラ状の内側ガイドに案内されて、下方へ移動しつつその搬送方向が１８０°だけ反転されて、回収ケースに収容される。このようなワーク供給装置では、ワークを取出し位置からのみ取り出すということが可能となるため、設備を比較的コンパクトとすることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４３６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなワーク供給装置では、ワーク入りのキャリアケースを、払出装置がキャリアを払出可能な位置（払出位置）に設置するために、作業台の近傍にトレイチェンジャーを設けた構成が考えられる。トレイチェンジャーは、ワーク入りのキャリアケースが複数積み込まれると、そのキャリアケースの１つを払出位置に移動させる。その後、ワークの取り出しが終わると、トレイチェンジャーはワークが空となったキャリアケースを払出位置から移動させるとともに、次のワーク入りのキャリアケースを払出位置に移動させる。
【０００５】
しかしながら、このようなワーク供給装置では、複数の工程毎に作業台がある場合、その作業台毎に大型のトレイチェンジャーを設けなければならない。そのため、工程毎に作業台とトレイチェンジャー分の設置面積が必要となり、設備の設置面積が大きくなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、設備の設置面積を小さく抑えることができるワーク供給装置及びワーク供給方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ベースの表面に少なくとも１次元状に並べられた複数のワーク保持部が設けられ、かつ可撓性を有するキャリアと、複数の前記キャリアを積載した状態で収容するキャリアケースと、前記キャリアケースに収容されたキャリアをワーク取出位置へ向けて払い出す払出手段と、前記払出手段により払い出されるキャリアを湾曲させながら前記払出手段による払出方向と異なる方向へ案内するガイド手段と、前記ガイド手段により案内されてくるキャリアを回収ケースに収容する回収手段と、複数の前記キャリアケースを積載可能であり、前記ガイド手段が配置された作業台の近傍に複数の前記キャリアケースを搬送する搬送手段と、前記搬送手段に積載された前記キャリアケースのうち、ワークが収容されている前記キャリアケースを、前記ガイド手段が前記キャリアを案内可能なガイド位置に設置するとともに、前記ワークが排出済となった前記キャリアを収容する前記回収ケースを前記搬送手段に戻すロボットアームと
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、キャリアケース及び回収ケースの入れ替えにロボットアームを用いるため、ロボットアームよりも大型となりがちなトレイチェンジャーを用いる場合と比較して設備の設置面積を小さく抑えることができる。また、搬送手段からのキャリアケースの取り出し及び回収ケースの搬送手段への戻しをロボットアームが行うため、製造ラインの自動化が可能となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワーク供給装置において、前記ワーク保持部は、前記キャリアの表面に突設され、前記ガイド手段は、前記払出手段により払い出されるキャリアを前記ワーク保持部と反対側の面を内側として湾曲させながら前記払出手段による払出方向と異なる方向へ案内することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、キャリアをワーク保持部側の面を内側として湾曲させて案内するものと異なり、ワーク保持部同士、あるいはワーク保持部とガイド手段との干渉などが抑制される。このため、ワークを好適に保持しつつ、キャリアを円滑に搬送することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のワーク供給装置において、前記ワークは、前記キャリアケース内において前記払出方向に一列に配置されることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、ワークを保持するキャリア及びそのキャリアを収容するキャリアケースにおける払出方向と直交する幅方向への大型化を抑えることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、前記ガイド手段は、前記払出手段による払出方向と異なる方向として、当該払出方向に対して反対方向へキャリアを案内することを特徴とする。
【００１３】
この発明では、例えばキャリアを、その払出方向において回収するようにした場合には、当該払出方向においてキャリアの回収スペースを確保する必要がある。ワークの払出方向には組立ラインなどが存在する場合が多いので、回収スペースの確保は困難である。この点、キャリアを払出方向と反対方向に搬送して回収するようにすれば、払出方向において、回収スペースを確保する必要がない。したがって、キャリアの回収スペースを確保しやすい。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、前記ワーク保持部は、ワークにおける前記キャリアの払出方向において互いに反対側に位置する部位の少なくとも一部分をそれぞれ包囲する少なくとも２つの保持壁を有していることを特徴とする。
【００１５】
この発明では、少なくとも２つの保持壁によりワークを好適に保持することができる。例えば、ワークにおいて、キャリアの払出方向において互いに反対側に位置する部位の少なくとも一部分がそれぞれ包囲されることにより、キャリアの払い出し時などにおいて、ワークが保持部から脱落することが好適に抑制される。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のワーク供給装置において、前記キャリアケースは、前記キャリアの払出方向に対して直交する方向において互いに対向する２つの側壁を有し、これら側壁の互いに対向する２つの内面には、それぞれ前記キャリアの両側縁部が介在される２つを一組とする複数段の桟を設け、各桟は前記キャリアの払出方向に沿って延び、かつ下方へ凸となるように湾曲して形成し、前記キャリアは、自身の両側縁部が前記２つの桟の間に介在されることにより、当該桟に沿って下方へ湾曲した状態に支持され、これにより前記少なくとも２つの保持壁の先端間の距離が縮小することにより前記ワークが挟み込まれて保持されることを特徴とする。
【００１７】
この発明では、ワークが好適に保持される。また、キャリアは、下側へ凸となるように反った状態でキャリアケースの内部に収容される。このため、各キャリアは、安定してキャリアケースの内部に収容される。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載のワーク供給装置において、前記キャリアケースは、前記キャリアの払出方向に対して直交する方向において互いに対向する２つの側壁を有し、これら側壁の互いに対向する２つの内面には、それぞれ前記キャリアの両側縁部を支持する複数段の桟を設け、各桟は前記キャリアの払出方向に沿って延び、かつ下方へ凸となるように湾曲して形成し、前記キャリアは、前記桟に支持された状態において、前記ワークの自重により桟に沿って下方へ湾曲し、これにより前記少なくとも２つの保持壁の先端間の距離が縮小することにより前記ワークが挟み込まれて保持されることを特徴とする。
【００１９】
この発明では、請求項６に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、前記回収手段は、前記ガイド手段によって案内されてくるキャリアを、前記回収ケースへ向けて送り込む送り手段を備えていることを特徴とする。
【００２０】
この発明では、ガイド手段により案内されてくるキャリアは、送り手段により回収ケースに送り込まれる。キャリアの回収が円滑に行われる。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、前記搬送手段は、搬送車であり、前記ロボットアームは、前記搬送車に設けられていることを特徴とする。
【００２１】
この発明では、複数の作業台毎にロボットアームを設ける必要がないため、ロボットアームの個数の増加を抑えることが可能となり、その結果、低コスト化に寄与できる。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載のワーク供給装置において、前記回収ケースには、前記キャリアケースが用いられたことを特徴とする。
【００２２】
この発明では、キャリアケースを回収ケースとして用いるため、部品点数の増加を抑えることができる。
請求項１１に記載の発明は、ワーク供給方法において、ベースの表面に少なくとも１次元状に並べられた複数のワーク保持部が設けられ、かつ可撓性を有する複数のキャリアを用意し、前記各ワーク保持部にワークを保持した複数の前記キャリアをキャリアケースの内部に積載した状態で収容し、前記ワークが収容された複数の前記キャリアケースを搬送手段によって作業台の近傍に搬送し、前記搬送手段に積載された前記キャリアケースをロボットアームによって前記作業台に移動させ、前記作業台上において、前記キャリアケースからワーク取出位置へ向けて払い出されたキャリアを湾曲させながら前記ワーク取出位置へ向けた払出方向と異なる方向へ方向転換し、当該方向転換されたキャリアを回収ケースに回収し、前記回収ケースを前記ロボットアームによって前記搬送手段に戻すことを特徴とする。
【００２３】
この発明では、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
従って、上記記載の発明によれば、設備の設置面積を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態のワーク供給装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】（ａ）は、ワーク供給装置の一部の概略構成を示す斜視図、（ｂ）は、反転ガイドのガイド溝の形状を示す図２（ａ）の１−１線断面図。
【図３】図２（ａ）の２−２線断面図。
【図４】（ａ）は、図３の３−３線断面図、（ｂ）は、図４（ａ）の４−４線断面図。
【図５】（ａ）は、第１実施形態のキャリアの平面図、（ｂ）は、同じく正面図、（ｃ）は、同じく要部斜視図、（ｄ）はワークを払い出すときのキャリアの形態を示す斜視図。
【図６】（ａ）〜（ｌ）は、ワークを払い出すときのワーク供給装置の動作を示す模式図。
【図７】（ａ）は、第２実施形態のキャリアケースの斜視図、（ｂ）は、同じく正面図。
【図８】（ａ）は、第２実施形態のキャリアの平面図、（ｂ）は、同じく正面図、（ｃ）は、同じくワークを払い出すときのキャリアの形態を示す側面図。
【図９】同じくワークを保持した状態のキャリアの要部正面図。
【図１０】同じくワークを保持した状態のキャリアの要部斜視図。
【図１１】他の実施形態の反転ガイドの概略を示す模式図。
【図１２】他の実施形態におけるキャリアの方向転換の角度を示す模式図。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、他の実施形態における保持壁の平面図。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、他の実施形態における保持壁の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
＜ワーク供給装置の全体構成＞
図１に示すように、本実施形態のワーク供給装置１１は、複数のワークＷを作業台Ｓの作業位置Ｓａに順次供給するためのものである。ワーク供給装置１１は、ワークＷが収容された複数のキャリアケース１２（スティックトレイ）を作業台Ｓの近傍まで搬送するための自動搬送車Ｐと、作業台Ｓ上に固定された搬送機構１３とを備えている。なお、作業台Ｓは、複数の工程毎に設けられるものであり、自動搬送車Ｐは各作業台Ｓにキャリアケース１２を搬送する。
【００２７】
自動搬送車Ｐは、複数の車輪Ｐａに支持された基台Ｐｂを備え、その基台Ｐｂの上部の載置面Ｐｃには、複数のキャリアケース１２が自動搬送車Ｐの搬送方向Ｘ（進行方向）に並んで配置される。また、この自動搬送車Ｐの載置面Ｐｃには、キャリアケース１２を把持可能なケース移動用ロボットアームＲ１が設けられている。ロボットアームＲ１は、載置面Ｐｃに固定された基部Ｒ１ａから延びるアーム部Ｒ１ｂが伸縮可能に構成されており、そのアーム部Ｒ１ｂの伸縮によって搬送方向Ｘに並ぶ複数のキャリアケース１２の両端のものまで届くようになっている。
【００２８】
作業台Ｓ上には、前記搬送機構１３とワークＷを取り出すためのワーク取り出し用ロボットアームＲ２が設けられている。また、作業台Ｓ上において、搬送機構１３の側部（自動搬送車Ｐの停止位置側の側部）には、２つのキャリアケース１２，１２が図示しない支持部材によって上下に並ぶように支持される。図２（ａ）に示すように、この上下に並ぶ２つのキャリアケース１２，１２のうち、下段のものは回収ケースとして用いられるキャリアケース１２であり、上段のものは複数の可撓性を有するキャリア１４及びその各キャリア１４に保持された複数のワークＷが収容された状態のキャリアケース１２である。
【００２９】
上段のキャリアケース１２に収容された各キャリア１４は、搬送機構１３により順次払出方向Ｙ（自動搬送車Ｐの搬送方向Ｘに対して直交方向）に払い出されるとともに、該キャリア１４が保持するワークＷがロボットアームＲ２によって取り出される。そして、この払い出されたキャリア１４は徐々に反転されて下段のキャリアケース１２に順次収納される。即ち、上段のキャリアケース１２の配置位置は、搬送機構１３によってキャリア１４の払出が可能な払出位置（ガイド位置）であり、下段のキャリアケース１２の配置位置は、ワークＷが取り出されたキャリア１４を回収可能な回収位置である。そして、自動搬送車Ｐの載置面Ｐｃから払出位置へのキャリアケース１２の移動、及び回収位置から自動搬送車Ｐの載置面Ｐｃへのキャリアケース１２への移動はケース移動用ロボットアームＲ１によってなされる。
【００３０】
＜キャリアケース＞
キャリアケース１２は、中空の直方体状に形成されている。図２（ａ）、図３及び図４（ａ）に示すように、キャリアケース１２は、頂壁２１、底壁２２、ならびに頂壁２１及び底壁２２を連結する２つの側壁２３，２３を有している。キャリアケース１２の前後の壁は省略されている。キャリアケース１２の頂壁２１及び底壁２２の前後方向における長さは、２つの側壁２３，２３よりも若干短く設定されている。また、２つの側壁２３，２３の内面には、それぞれ複数の支持部２４が設けられている。各支持部２４は、上下方向において一定の間隔をおいて設けられている。２つの側壁２３，２３の各支持部２４は、左右方向において互いに対向している。各支持部２４は、上下方向において離間する２つの桟２５，２５を備えてなる。各桟２５は、前後方向へ延びている。各桟２５の前後方向における長さは、頂壁２１及び底壁２２と同じ程度とされている。左右方向において互いに対向する２組の桟２５，２５により帯状のキャリア１４が支持される。すなわち、キャリア１４の２つの長側縁は、一方の側壁２３の１組の桟２５，２５の間、及び他方の側壁２３の１組の桟２５，２５の間にそれぞれ介在される。キャリア１４については、後に詳述する。
【００３１】
＜搬送機構＞
搬送機構１３は、反転ガイド３１、ならびに第１及び第２の歯車対３２，３３を備えてなる。
【００３２】
＜反転ガイド＞
図２（ａ）及び図３に示すように、反転ガイド３１は、上下に並ぶ２つのキャリアケース１２，１２の境界部分に対応して設けられている。反転ガイド３１は、上面３１ａ、下面３１ｂ、弧面３１ｃ及び弦面３１ｄを有する半円柱状に形成されている。上面３１ａ、弧面３１ｃ及び下面３１ｂは、後述するキャリア１４の案内面４１として機能する。弦面３１ｄは、キャリアケース１２へ向いている。反転ガイド３１の案内面４１には、２つの突条４２，４２が形成されている。これら突条４２，４２は、それぞれ案内面４１の左右の側縁に沿って延びている。また、図２（ｂ）に併せ示されるように、これら突条４２，４２と案内面４１との間には、それぞれガイド溝４３，４３が形成されている。２つのガイド溝４３，４３は、左右方向において互いに対向している。これらガイド溝４３，４３には、キャリア１４の２つの長側縁がそれぞれ介在される。
【００３３】
反転ガイド３１の上面３１ａ及び下面３１ｂは、それぞれ上下のキャリアケース１２，１２の同じ段の支持部２４に対応する。例えば、図３に示すように、上面３１ａが上段のキャリアケース１２の下から２段目の支持部２４に対応するとき、下面３１ｂは下段のキャリアケース１２の下から２段目の支持部２４に対応する。上面３１ａが上段のキャリアケース１２の支持部２４に対応するとき、上段のキャリアケース１２から払い出されたキャリア１４は円滑に３１ａに乗り移る。上段のキャリアケース１２から払い出されたキャリア１４は、その２つの長側縁が２つのガイド溝４３，４３に案内されながら、案内面４１に沿って下方へ摺動しつつ反転する。下面３１ｂが下段の支持部２４に対応するとき、２つのガイド溝４３，４３に案内されてきたキャリア１４は、円滑に下段のキャリアケース１２の支持部２４に乗り移り、当該キャリアケース１２に収納される。なお、反転ガイド３１のサイズは、上下のキャリアケース１２，１２の離間の程度、あるいはサイズなどにより、適宜調節される。
【００３４】
＜搬送ギヤ＞
図３に示すように、第１及び第２の歯車対３２，３３は、それぞれ弦面３１ｄに対向して設けられている。第１の歯車対３２は弦面３１ｄの上部に、第２の歯車対３３は弦面３１ｄの下部に対向している。第１及び第２の歯車対３２，３３は、図示しない支持機構によって、２つのキャリアケース１２，１２の内部に収容された状態に支持される。また、第１及び第２の歯車対３２，３３は、上下方向において支持部２４が存在しないキャリアケース１２の前部に収容されている。このため、２つのキャリアケース１２が昇降した場合であれ、第１及び第２の歯車対３２，３３が各支持部２４に干渉することはない。第１及び第２の歯車対３２，３３は、２つのキャリアケース１２，１２に対して相対的に昇降する。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、第１の歯車対３２は２つの歯車３２ａ，３２ｂを有している。２つの歯車３２ａ，３２ｂは、それぞれ２つの側壁２３，２３に寄せて設けられている。また、図４（ｂ）に示すように、２つの歯車３２ａ，３２ｂの周面には、複数の棒状（釘状）の歯５１が全周にわたって形成されている。２つの歯車３２ａ，３２ｂは、図示しないモータなどの駆動源の駆動を通じてそれぞれ回転する。なお、第２の歯車対３３も２つの歯車３３ａ，３３ｂを有している。これら歯車３３ａ，３３ｂの配置などは第１の歯車対３２と同様であるので、第２の歯車対３３の構成部材については、第１の歯車対３２の構成部材に括弧書きで符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
＜キャリア＞
図５（ａ），（ｂ）に示すように、キャリア１４は、ポリプロピレンなどの合成樹脂材料により一体形成されている。キャリア１４は、矩形板状のベース６１、及びベース６１の表面に設けられた複数の保持部６２を備えてなる。各保持部６２は、一定の間隔ごとに一次元状（直線状）に配列されている。各保持部６２は、図示しない組立ラインへ供給される部品であるワークＷを保持する。ワークＷとしては、例えばモータなどに使用される軸受がある。
【００３７】
各保持部６２は、２つを一組とする保持壁６３，６３を有している。これら保持壁６３，６３は、ワークＷの外形形状に対応して形成される。２つの保持壁６３，６３は、ベース６１の長手方向において、互いに対向して設けられている。これら保持壁６３，６３の互いに対向する内面には、ワークＷ（ここでは、軸受）の外形形状に対応する凹面６４，６４が形成されている。
【００３８】
ベース６１の両端には、それぞれ保持部６２が形成されない始端６５及び終端６６が形成されている。また、ベース６１の長側縁には、多数の孔６７が形成されている。各孔６７は、ベース６１の長手方向に沿って、等間隔で一列に並べられている。図４（ｂ）に示されるように、各孔６７には、２つの歯車３２ａ，３２ｂ、及び２つの歯車３３ａ，３３ｂの歯５１が下方から挿入される。２つの歯車３２ａ，３２ｂ、あるいは２つの歯車３３ａ，３３ｂが回転することにより、キャリア１４は、その長手方向に沿って搬送される。さらに、図５（ｂ）の右下に拡大して示されるように、ベース６１の表面において、各保持部６２の間には、キャリア１４の搬送方向に直交する方向へ延びる溝６８が形成されている。この溝６８が形成されることにより、キャリア１４は、保持部６２と反対側の面を内側として湾曲しやすくなる。
【００３９】
キャリア１４は、キャリアケース１２の内部に収容されているとき、図５（ｃ）に示されるように、平面状の形態に維持される。また、キャリア１４は、キャリアケース１２から払い出されて反転ガイド３１に案内されるとき、図５（ｄ）に示されるように、保持部６２と反対側の面を内側として湾曲する。
【００４０】
＜ワークの供給手順＞
次に、ワーク供給装置１１によるワーク供給方法について説明する。
まず、各保持部６２でワークＷを保持した状態の４つのキャリア１４が収容された複数のキャリアケース１２を載置面Ｐｃに積載した自動搬送車Ｐが作業台Ｓの近傍で停止される。作業台Ｓ上の前記回収位置には、キャリア１４が積載されていない状態のキャリアケース１２（回収ケース）が予め配置されている。なお、自動搬送車Ｐは、制御部（図示略）によって制御されるものであり、ワーク入りのキャリアケース１２が積載される積載場所（図示略）から作業台Ｓまで自動で走行する。
【００４１】
次に、自動搬送車Ｐの載置面Ｐｃに積載されたキャリアケース１２の１つ（例えば端に配置されたもの）が、ケース移動用ロボットアームＲ１に把持されるとともに、作業台Ｓ上の前記払出位置に移動される。これにより、作業台Ｓ上において、図２（ａ）及び図３に示すように、キャリアケース１２，１２が上下に並んで配置される。このとき、上段のキャリアケース１２（払出位置に設置されたキャリアケース１２）において、最下段のキャリア１４における始端６５の各孔６７、及び２つの歯車３２ａ，３２ｂは、噛み合った状態に維持されている（図４参照）。
【００４２】
次に、上段のキャリアケース１２からのキャリア１４の払い出しがなされる。このとき、前述した駆動源の作動を通じて、第１及び第２の歯車対３２，３３がそれぞれ反時計方向へ回転される。すると、図６（ａ）に示すように、上段のキャリアケース１２に収容された複数のキャリア１４のうち、最下段のキャリア１４が前方（図中の左方）へ移動する。キャリア１４は、その長手方向へ延びる２つの側縁部にそれぞれ列状に形成された多数の孔６７と第１の歯車対３２との噛み合いにより、直線状に払い出される。
【００４３】
次に、キャリア１４に保持されるワークＷが取り出し位置に達すると、このワークＷは前記ワーク取り出し用ロボットアームＲ２（図１参照）によって保持部６２から取り出される。本例では、取り出し位置に至ったワークＷはロボットアームＲ２によって、図６（ａ）に矢印Ａ１で示されるように、まず上方へ取り出される。次いで、ワークＷは、矢印Ａ２で示されるように、ワーク供給装置１１の前方に存在する作業位置Ｓａ（図１参照）へ向けて移動される。そして図６（ａ）に矢印Ａ３で示されるように、ワークＷは、下方へ移動されて作業位置Ｓａに供給される。このロボットアームＲ２によるワークＷの取り出し動作は、ワークＷが取り出し位置に至る度に行われる。この取り出し位置は、例えば反転ガイド３１における上面３１ａと弧面３１ｃとの境界部分、正確には上面３１ａから弧面３１ｃへ変位する直前の位置に設定される。
【００４４】
図６（ｂ）に示すように、上段のキャリアケース１２から払い出されるキャリア１４は、その２つの長側縁が２つのガイド溝４３，４３に案内されながら、案内面４１に沿って下方へ摺動しつつ反転する。キャリア１４の終端６６と第１の歯車対３２との噛み合いが解除されるタイミングで、キャリア１４の始端６５と第２の歯車対３３との噛み合いが開始される。反転ガイド３１により反転されたキャリア１４は、第２の歯車対３３により下段のキャリアケース１２（回収ケース）へ向けて後方へ移動する。
【００４５】
図６（ｃ）に示すように、１番目のキャリア１４の終端６６が完全に上段のキャリアケース１２から払い出されるタイミングで、上段のキャリアケース１２は１段階、すなわち支持部２４の上下方向における配置間隔と同程度の距離だけ下降される。すると、２段目のキャリア１４における始端６５の各孔６７と第１の歯車対３２の歯とが噛み合う。すなわち、２段目のキャリア１４は、第１の歯車対３２の回転により払い出し可能な状態となる。
【００４６】
そして図６（ｄ）に示すように、新たに最下段となった２番目のキャリア１４の前方への払い出しが開始される。また、先に払い出されて空になった１番目のキャリア１４の後方への搬送が継続して行われる。反転ガイド３１により搬送方向が１８０°反転された１番目のキャリア１４は、やがて図６（ｅ）に示すように、下段のキャリアケース１２の内部に裏返しの状態で収容される。
【００４７】
図６（ｆ）に示すように、１番目のキャリア１４が下段のキャリアケース１２に収納されるとともに、２番目のキャリア１４が上段のキャリアケース１２から払い出されたとき、上下段のキャリアケース１２，１２がそれぞれ１段回だけ下降される。
【００４８】
そして、図６（ｇ）に示すように、新たに最下段となった３番目のキャリア１４の前方への払い出しが開始される。また、先に払い出されて空になった２番目のキャリア１４の後方への搬送が継続して行われる。反転ガイド３１により搬送方向が１８０°だけ反転された先の２番目のキャリア１４は、やがて図６（ｈ）に示すように、下段のキャリアケース１２の内部に裏返しの状態で収容される。なお、この２番目のキャリア１４は、下段のキャリアケース１２の内部に収納された１番目のキャリア１４の上方に位置する。
【００４９】
同様にして図６（ｉ）に示されるように、上下のキャリアケース１２がそれぞれ１段階だけ下降し、図６（ｊ）に示されるように、新たに最下段となった４番目のキャリア１４の前方への払い出しが開始される。また、搬送後方が反転された３番目のキャリア１４は徐々に下段のキャリアケース１２に収納される。やがて、３番目のキャリア１４は、図６（ｋ）に示されるように、下段のキャリアケース１２に完全に収容される。このとき、残りの４番目のキャリア１４の前方への払い出しは継続されている。そして図６（ｌ）に示されるように、４番目のキャリア１４に保持されたワークＷがすべて取り出されると、上段のキャリアケース１２に各キャリア１４を介して収容されていたワークＷの組立ラインへの供給が完了となる。
【００５０】
この後、空のキャリア１４が収容された下段のキャリアケース１２は、ケース移動用ロボットアームＲ１によって自動搬送車Ｐの載置面Ｐｃに移動される。その後、キャリア１４が全て払い出された状態の上段のキャリアケース１２（払出位置に配置されているキャリアケース１２）は、ロボットアームＲ１によって下段の回収位置に移動される。その後、自動搬送車Ｐの載置面Ｐｃに積載されたワーク入りのキャリアケース１２の１つがロボットアームＲ１によって新たに上段の払出位置に移動される。そして、上記のようなワークＷの取り出し工程が所定回数繰り返し行われる。なお、自動搬送車Ｐは、載置面Ｐｃから作業台Ｓに移されたワーク入りのキャリアケース１２の個数をカウントし、その個数が所定数に達したときに次の作業台、もしくは前記積載場所に自動で移動するようになっている。
【００５１】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）複数のキャリアケース１２を積載可能であり、反転ガイド３１（ガイド手段）が配置された作業台Ｓの近傍に複数のキャリアケース１２を搬送する搬送手段としての自動搬送車Ｐと、自動搬送車Ｐに積載されたキャリアケース１２のうち、ワークＷが収容されているキャリアケース１２を、反転ガイド３１がキャリア１４を案内可能なガイド位置（払出位置）に設置するとともに、ワークＷが排出済となったキャリア１４を収容する回収ケース（下段のキャリアケース１２）を自動搬送車Ｐに戻すロボットアームＲ１とを備える。即ち、キャリアケース１２の入れ替えにロボットアームＲ１を用いるため、ロボットアームＲ１よりも大型となりがちなトレイチェンジャーを用いる場合と比較して設備の設置面積を小さく抑えることができる。また、自動搬送車Ｐからのワーク入りのキャリアケース１２の取り出し及び回収ケースとしてのキャリアケース１２の自動搬送車Ｐへの戻しをロボットアームＲ１が行うため、製造ラインの自動化が可能となる。
【００５２】
（２）保持部６２はキャリア１４の表面に突設されており、キャリア１４の裏面（保持部６２とは反対側の面）は平坦である。そして、反転ガイド３１は、第１の歯車対３２により払い出されるキャリア１４をその裏面を内側として湾曲させながら第１の歯車対３２による払出方向Ｙと異なる方向へ案内する。このため、キャリア１４を保持部６２側の面（表面）を内側として湾曲させて案内するものと異なり、保持部６２同士、あるいは保持部６２と反転ガイド３１との干渉などが抑制される。つまり、キャリア１４の裏面には凹凸などがないので、キャリア１４は、反転ガイド３１の案内面４１に対して滑らかに摺動しつつ案内される。これにより、ワークＷを好適に保持しつつ、キャリア１４を円滑に搬送することができる。ひいては、ワークＷの供給（取り出し）も滞ることなく円滑に行われる。
【００５３】
（３）ワークＷは、キャリアケース１２内において払出方向Ｙに一列に配置されるため、ワークＷを保持するキャリア１４、そのキャリア１４を収容するキャリアケース１２及び作業台Ｓにおける払出方向Ｙと直交する幅方向への大型化を抑えることができる。
【００５４】
（４）上段のキャリアケース１２から払い出されたキャリア１４は、反転ガイド３１により払出方向Ｙに対して反対方向へ案内されて下段のキャリアケース１２に回収される。即ち、反転ガイド３１は、第１の歯車対３２による払出方向Ｙと異なる方向として、当該払出方向Ｙに対して反対方向へキャリア１４を案内する。例えば、キャリア１４を、その払出方向Ｙにおいて回収するようにした場合には、当該払出方向Ｙにおいてキャリア１４の回収スペースを確保する必要がある。ワークＷの払出方向Ｙには組立ライン（作業位置Ｓａ）などが存在する場合が多いので、回収スペースの確保は困難である。この点、キャリア１４を払出方向Ｙと反対方向に搬送して回収するようにすれば、払出方向Ｙにおいて、回収スペースを確保する必要がない。したがって、キャリア１４の回収スペースを確保しやすい。
【００５５】
（５）ワークＷは、キャリア１４の長手方向において間隔をおいて隣り合う２つの保持壁６３，６３により保持される。２つの保持壁６３，６３間に形成される隙間を介して、ワークＷを簡単に摘むなどすることができる。このため、ワークＷの取り出し作業、あるいはワークＷを２つの保持壁６３，６３間へ載置する作業が簡単になる。
【００５６】
（６）回収手段は、反転ガイド３１によって案内されてくるキャリア１４を、下段のキャリアケース１２（回収ケース）へ向けて送り込む送り手段としての第２の歯車対３３を備える。これにより、反転ガイド３１により案内されてくるキャリア１４が第２の歯車対３３により下段のキャリアケース１２に送り込まれるため、キャリア１４の回収が円滑に行われる。
【００５７】
（７）搬送手段は自動搬送車Ｐであり、その自動搬送車Ｐにケース移動用ロボットアームＲ１が設けられる。これにより、複数の作業台Ｓ毎にロボットアームＲ１を設ける必要がないため、ロボットアームＲ１の個数の増加を抑えることが可能となり、その結果、低コスト化に寄与できる。
【００５８】
（８）キャリアケース１２を回収ケースとして用いるため、部品点数の増加を抑えることができる。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本例は、キャリア１４の保持部、及びキャリアケース１２の構成の点で第１実施形態と異なる。したがって、第１実施形態と同様の部材構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５９】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、キャリアケース１２の桟２５は、下方へ凸となるように若干湾曲してなる。また、図１０に示すように、本例のワークＷは、モータのロータに使用される永久磁石である。当該永久磁石は、図中の上側に凸となるように若干湾曲している。複数のワークＷは、積層された状態で各保持部６２に保持される。
【００６０】
各保持部６２は、４つの保持壁７１を有している。各保持壁７１は、積層された一組のワークＷ群の角部の外形形状に対応して形成された段差部７２を有している。段差部７２は、保持壁７１の上下方向における全長にわたって形成されている。また段差部７２は、互いに直交する２つの平面からなる。一組のワークＷ群の４つの角部は、それぞれ４つの保持壁７１の段差部７２により包囲された状態で保持される。
【００６１】
各保持壁７１には、２つの段差部７２が形成されている。これら段差部７２は、キャリア１４の長手方向において、互いに反対側に位置している。すなわち、キャリア１４の長手方向において隣り合う２組のワークＷ群は、それらの間に存在する２つの共通する保持壁７１により保持される。なお、図８（ａ），（ｂ）に示すように、キャリア１４の先頭の保持壁７１、及び最後尾の保持壁７１には、それぞれ１つの段差部７２が形成されている。これら先頭及び最後尾の保持壁７１は、それぞれ先頭及び最後尾のワークＷ群を保持するのみである。図８（ｃ）に示されるように、本例のキャリア１４も、保持部６２（保持壁７１）と反対側の面を内側として円弧状に湾曲する。
【００６２】
さて、１組の桟２５，２５の間に介在されたキャリア１４（正確には、ベース６１）は、これら桟２５，２５に沿うかたちで下方へ若干湾曲した状態に保持される。その結果、図９に示すように、キャリア１４の長手方向（前後方向）において隣り合う２つを一組とする２組の保持壁７１（合計４つ）は、それらの先端部が互いに近接する方向へ変位する。当該２組の保持壁７１の先端部間の距離は、ベース６１の湾曲の度合いに応じて縮小する。その結果、一組のワークＷ群は、キャリア１４の長手方向において隣り合う２組の保持壁７１によって挟み込まれるかたちで保持される。したがって、キャリア１４は安定してキャリアケース１２の内部に収容される。キャリア１４が収容されたキャリアケース１２を搬送する際の荷崩れなども抑制される。
【００６３】
なお、本例においては、１組の桟２５，２５のうち、上段の桟２５を省略してもよい。この場合、下段の桟２５の上面に載置されたキャリア１４は、ワークＷの重みにより下方へ撓み、下段の桟２５の湾曲に沿って撓んだ状態に維持される。このようにしても、ワークＷが保持されたキャリア１４は、キャリアケース１２の内部に安定して収容される。なお、自動搬送車Ｐによるキャリアケース１２の搬送、ロボットアームＲ１によるキャリアケース１２の運搬、キャリア１４の払い出し、及び回収の手順については、第１実施形態と同様である。
【００６４】
従って、本実施形態によれば、第１実施形態の（１）〜（８）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（９）ワークＷ群を保持したキャリア１４は、下側へ凸となるように反った状態でキャリアケース１２の内部に収容される。このため、各キャリア１４は、安定してキャリアケース１２の内部に収容される。また、キャリアケース１２の搬送時などにおける荷崩れなどが抑制される。また、キャリアケース１２からキャリア１４を払い出す際においても、ワークＷが安定してキャリア１４に保持される。ワークＷの脱落も抑制される。
【００６５】
＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は以下のように変更して実施してもよい。
・第１及び第２実施形態では、上段のキャリアケース１２から払い出されたキャリア１４の両側縁部を、反転ガイド３１の２つのガイド溝４３，４３によって案内するようにした。これにより、キャリア１４の脱落を抑制しつつ反転させることができる。これに対して、２つのガイド溝４３，４３を省略して実施することもできる。すなわち、図１１に示すように、反転ガイド３１の前方に、２つの歯車８１，８１（図中では、１つのみ図示する。）を設ける。これら歯車８１，８１は、第１の歯車対３２を構成する２つの歯車３２ａ，３２ｂ、あるいは第２の歯車対３３を構成する２つの歯車３３ａ，３３ｂよりも大径とされる。２つの歯車８１，８１は、それぞれ上段のキャリアケース１２から払い出されてくるキャリア１４の両側縁部に対応して設けられる。払い出されてくるキャリア１４の両側縁部にそれぞれ形成された多数の孔６７に、２つの歯車８１，８１の歯８１ａが噛み合うことにより、キャリア１４が案内される。これら歯車８１，８１は、図示しない駆動源により駆動させるようにしてもよいし、払い出されてくるキャリア１４の変位に伴い従動的に回転させるようにしてもよい。
【００６６】
・第１及び第２実施形態では、上段のキャリアケース１２から払い出されたキャリア１４は、１８０°だけ反転搬送して下段のキャリアケース１２に回収するようにしたが、当該キャリア１４の方向転換の角度は１８０°に限らない。例えば、図１２に示すように、上段のキャリアケース１２からの払出方向Ｙに対して、９０°だけ方向転換してキャリア１４を順次回収するようにしてもよい。
【００６７】
・第１及び第２実施形態において、保持壁６３，７１の形状はワークＷの外形形状に応じて適宜変更してもよい。
・第１実施形態において、保持壁６３は、次のように変更してもよい。例えば図１３（ａ）に示すように、２つの保持壁６３，６３の一端部を連結して１箇所のみ開放した単一の保持壁とする。また、図１３（ｂ）に示すように、２つの保持壁６３，６３の両端を連結して単一の保持壁としてもよい。また、図１３（ｃ）に示すように、２つの保持壁６３，６３をそれぞれ２つに分割して合計４つの保持壁によりワークＷを保持してもよい。さらに、図１３（ｄ）に示すように、３つの保持壁６３によりワークＷを保持してもよい。
【００６８】
・第２実施形態において、保持壁７１は、次のように変更してもよい。例えば、図１４（ａ）に示すように、ワークＷ群の四隅をそれぞれ保持する４つの保持壁７１を設ける。また、図１４（ｂ）に示すように、ワークＷ群の周囲を囲む単一の保持壁７１を設けてもよい。
【００６９】
・第１及び第２実施形態では、保持部６２はキャリア１４の表面側に突出するように設けられたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、キャリア１４の裏面側に突出するとともにキャリア１４の表面側にワークＷを取り出し可能に開口するカップ状のワーク保持部としてもよい。
【００７０】
・第１及び第２実施形態では、キャリア１４には、複数のワークＷを一列に保持したが、２列、３列またはそれ以上の列数のワークＷを保持するようにしてもよい。
・第１及び第２実施形態において、払出手段としての第１の歯車対３２及び送り手段としての第２の歯車対３３は、作業台Ｓ側に設けられるものであってよく、また、各キャリアケース１２に設けられるものであってもよい。
【００７１】
・第１及び第２実施形態では、キャリア１４が払い出されたキャリアケース１２を回収ケースとして用いたが、これ以外に例えば、キャリアケース１２とは別の回収専用のケースを用いてもよい。
【００７２】
・第１及び第２実施形態において、例えば、キャリアケース１２の頂壁２１（又は側壁２３）にロボットアームＲ１が把持可能な被把持部を突設してもよい。この構成によれば、キャリアケース１２を把持させやすくなり、その結果、ロボットアームＲ１によるキャリアケース１２の運搬を安定させることが可能となる。
【００７３】
・第１及び第２実施形態では、キャリアケース１２の払出位置から回収位置への移動がロボットアームＲ１によってなされたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、ロボットアームＲ１とは別の昇降機構を作業台Ｓに設け、その昇降機構によってキャリアケース１２を払出位置から回収位置に移動させるように構成してもよい。
【００７４】
なお、第１の歯車対３２、及び第２の歯車対３３を逆回転させることにより、下段に収容されたキャリア１４を上段のキャリアケース１２に戻すことも可能である。
・第１及び第２実施形態では、ロボットアームＲ１の基部Ｒ１ａが自動搬送車Ｐの載置面Ｐｃに移動不能に固定されたが、これ以外に例えば、キャリアケース１２の並列方向に移動可能に構成してもよい。この構成によれば、ロボットアームＲ１のアーム部Ｒ１ｂを伸縮可能とせずとも、複数のキャリアケース１２の両端のものまで届かせることが可能となる。
【００７５】
・第１及び第２実施形態では、ケース移動用ロボットアームＲ１が自動搬送車Ｐに設けられたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、作業台Ｓに設けてもよい。
・第１及び第２実施形態では、複数のキャリアケース１２は払出方向Ｙと直交する方向（本実施形態では搬送方向Ｘ）に並べて自動搬送車Ｐに積載されたが、これ以外に例えば、払出方向Ｙに並べて積載してもよい。
【００７６】
・第１及び第２実施形態では、自動搬送車Ｐの搬送方向Ｘをキャリア１４の払出方向Ｙと直交させたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、搬送方向Ｘを払出方向Ｙと平行としてもよい。
【００７７】
・第１及び第２実施形態では、作業台Ｓの近傍にキャリアケース１２を搬送する搬送手段に自動搬送車Ｐを用いたが、これに特に限定されるものではなく、例えば、ベルトコンベアを用いてもよい。
【００７８】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）  複数のキャリアケースを積載可能であり、作業台の近傍に複数の前記キャリアケースを搬送する自動搬送車と、
前記自動搬送車に設けられ、該自動搬送車と前記作業台間において前記キャリアケースを移動させるロボットアームと
を備えていることを特徴とするケース自動投入排出システム。
【００７９】
これにより、製造ラインの自動化が可能となる。
【符号の説明】
【００８０】
１１…ワーク供給装置、１２…キャリアケース（回収ケース）、１４…キャリア、２３…側壁、２５…桟、３１…反転ガイド（ガイド手段）、３２…第１の歯車対（払出手段）、３３…回収手段を構成する第２の歯車対（送り手段）、６１…ベース、６２…保持部（ワーク保持部）、６３，７１…保持壁、Ｐ…自動搬送車（搬送手段、搬送車）、Ｒ１…ケース移動用ロボットアーム、Ｒ２…ワーク取り出し用ロボットアーム、Ｓ…作業台、Ｗ…ワーク、Ｘ…搬送方向、Ｙ…払出方向。
【図１】
2013129507.tif 000003
【図２】
2013129507.tif 000004
【図３】
2013129507.tif 000005
【図４】
2013129507.tif 000006
【図５】
2013129507.tif 000007
【図６】
2013129507.tif 000008
【図７】
2013129507.tif 000009
【図８】
2013129507.tif 000010
【図９】
2013129507.tif 000011
【図１０】
2013129507.tif 000012
【図１１】
2013129507.tif 000013
【図１２】
2013129507.tif 000014
【図１３】
2013129507.tif 000015
【図１４】
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