(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレット位置決めステージにそのパレットを支持するための支持フレームを設けるとともに、この支持フレームのパレット搬送面にはパレットの搬入，搬出に際して強制回転駆動される複数のドライブローラを設け、前工程から搬入されてくるパレットを上記ドライブローラの駆動力によって支持フレーム上に引き込んだ上で、このパレットを位置決めピンとの嵌合によりパレット位置決めステージに位置決めするようにしたパレット式搬送装置の位置決め装置であって、
パレット位置決めステージにおける定位置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上記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、
上記ベースフレームにはパレットの一部に嵌合してこれを移動不能に位置決めする出没可能な位置決めピンを設け、
さらに、上記ベースフレームおよび支持フレームのうちのいずれか一方の部材には、位置決めピンによるパレットの位置決め動作時以外は上記ベースフレームおよび支持フレームのうちの他方の部材に嵌合して上記直動型ガイド部材のスライド自由度をスライド不能に拘束するロック手段を設けたことを特徴とするパレット式搬送装置の位置決め装置。
【請求項２】
上記ロック手段は出没可能なロックピンであることを特徴とする請求項１に記載のパレット式搬送装置の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパレット式搬送装置の位置決め装置に関し、特に自動車の車体組立設備として使用するのに好適なパレット式搬送装置の位置決め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のパレット式搬送装置として、図４に示すようにパレット位置決めステージＳ１における支持フレーム５１のパレット搬送面にパレット５０の搬入，搬出に際してモータ５２によって強制回転駆動されるウレタン製の複数のドライブローラ５３を設けたものがある。なお、各ドライブローラ５３はチェーン等の巻掛伝達手段５４を介して一斉に同期回転される。
【０００３】
そして、パレット５０の搬送レベルはＨ１の高さ位置に、その位置決めレベルはＨ２の高さ位置にそれぞれ設定されていて、前工程から搬送されてくるワーク搭載状態のパレット５０の搬入の際には、上記ドライブローラ５３の駆動力によって支持フレーム５１上にパレット５０を引き込んだ上で、このパレット５０を支持フレーム５１ごと位置決めレベルＨ２までリフトシリンダ６４によりリフトダウンさせて定位置固定式の位置決めピン５５と嵌合させることにより、パレット５０を支持フレームから切り離して位置決めステージＳ１に位置決めするようになっている（類似構造が例えば本出願人に係る特願２００１−７９７３５号に記載されている）。なお、支持フレーム５１はベース５６に立設されたガイド機構５７によって昇降可能に案内支持されている。
【０００４】
ここで、パレット５０が支持フレーム５１上に搬入された後であってその支持フレーム５１がリフトダウンするのに先立って、モータ５２に付帯しているブレーキを解放する。こうすることにより、個々のドライブローラ５３は非制動状態となり、例えばパレット５０が正規位置よりもその走行方向にわずかにずれて停止した場合でも、位置決めピン５５と相手側の位置決め穴との嵌合動作に倣わせることによりパレット５０がドライブローラ５３とともにわずかに動き、上記パレット搬送方向での位置ずれを吸収することができるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような構造では、パレット搬送方向での停止位置誤差は吸収することができたとしても、パレット５０の幅方向での停止位置誤差を吸収する機能を有していないため、例えば幅方向での停止位置誤差を有したままで位置決めピン５５による位置決めを行うと、各ドライブローラ５３とパレット５０との間の摩擦力に打ち勝ち得るだけの大きな力が位置決めピン５５に加わることになり、その位置決めピン５５の破損を招きやすい。
【０００６】
その上、重量物であるパレット５０を支持フレーム５１とともに昇降動作させるようにしているため、能力の大きなリフトシリンダ６４やガイド機構５７が必要となり、設備全体が大型で且つ高価なものとなるほか、ピットを必要とすることとなって好ましくない。
【０００７】
本発明の以上のような課題に着目してなされたもので、パレットの幅方向での停止位置誤差を吸収できるようにして位置決めピンに加わる外力負荷を小さくし、さらには大がかりなリフトシリンダやガイド機構を不要にしたパレット式搬送装置の位置決め装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、パレット位置決めステージにそのパレットを支持するための支持フレームを設けるとともに、この支持フレームのパレット搬送面にはパレットの搬入，搬出に際して強制回転駆動される複数のドライブローラを設け、前工程から搬入されてくるパレットを上記ドライブローラの駆動力によって支持フレーム上に引き込んだ上で、このパレットを位置決めピンとの嵌合によりパレット位置決めステージに位置決めするようにしたパレット式搬送装置の位置決め装置であることを前提としている。
【０００９】
そして、パレット位置決めステージにおける定位置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上記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、上記ベースフレームにはパレットの一部に嵌合してこれを移動不能に位置決めする出没可能な位置決めピンを設け、さらに、上記ベースフレームおよび支持フレームのうちのいずれか一方の部材には、位置決めピンによるパレットの位置決め動作時以外は上記ベースフレームおよび支持フレームのうちの他方の部材に嵌合して上記直動型ガイド部材のスライド自由度をスライド不能に拘束するロック手段を設けたことを特徴としている。すなわち、パレットをアップダウンさせることなく位置決めピンを出没させることによってパレットの位置決めを行うものとする。
【００１０】
この場合、位置決めピンとしてはテーパ状のロケートピンタイプのものを使用するのが好ましく、同様に直動型ガイド部材としてはいわゆるリニアガイドとして市販されているものの使用で十分である。また、位置決めピンによるパレットの位置決め動作時には、従来と同様にドライブローラ駆動用のモータに付帯しているブレーキを開放して、パレット搬送方向での自由度も併せて持たせるものとする。さらに、上記ロック手段は、請求項２に記載のように出没可能なロックピンすなわち上記位置決めピンと同様にテーパ状のロケートピンタイプのものを使用することが望ましい。
【００１１】
したがって、この請求項１，２に記載の発明では、支持フレーム上へのパレットの引き込みは従来と同様にドライブローラの引き込み力によって行われ、この時にはパレットの幅方向（パレット搬送方向と直交方向）での直動型ガイド部材によるスライド自由度はロック手段により拘束されている。パレットが支持フレーム上に載置されたならばドライブローラの駆動を停止させ、同時にドライブローラ駆動用のモータに付帯しているブレーキを解放するとともに、ロック手段によるロック状態を解除して直動型ガイド部材によるスライド自由度を持たせる。
【００１２】
この状態で、位置決めピンを突出させてパレットに嵌合させることでそのパレットの位置決めがなされる。この時、パレット搬送方向およびパレット幅方向にその停止位置誤差があると、パレット搬送方向の停止位置誤差は従来と同様にパレットがドライブローラとともにわずかに動くことで吸収され、同時にパレット幅方向の停止位置誤差はパレットが支持フレームとともに直動型ガイド部材の自由度によってパレット幅方向にわずかに動くことで吸収される。したがって、支持フレームの位置は正規位置からわずかにずれたままとなる。
【００１３】
そして、パレット上のワークに対する所定の組立作業を終えたならば、最初に位置決めピンをパレットから抜き取るとともに、それに続いてロック手段をロック状態とする。これにより、支持フレームは元の正規位置に戻され、同時に直動型ガイド部材は再びロック手段によりスライド不能に拘束されることになる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、パレット搬送方向と直交方向にも直動型ガイド部材によるスライド自由度を持たせた状態で位置決めピンの突出によってパレットを位置決めするようにしたため、パレット幅方向での停止位置誤差も確実に吸収できるようになり、位置決めピンに無理な力が加わらずその耐久性が向上する。
【００１５】
また、従来のように重量物であるパレットを支持フレームとともに昇降動作させることなく、単に位置決めピンを出没動作させるだけでパレットの位置決めを行えるため、設備の高さ寸法を小さくできるほか、大きなリフトシリンダやガイド機構はもちろんピットも不要であり、設備の小型化と低廉化を達成できる効果がある。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、上記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として出没可能なロックピンを採用したことから、請求項１に記載の発明と同様の効果に加えて、単純な出没動作だけで直動型ガイド部材のスライド自由度の拘束，非拘束を行える利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１，２は本発明の代表的な実施の形態を示す図で、自動車の車体組立ラインで使用されるパレット式搬送装置の位置決め装置の例を示している。そして、特に図１は平面図を、図２は側面図をそれぞれ示している。
【００１８】
図１，２に示すように、パレット式搬送装置の中心となるパレット１は長尺且つ偏平状のものであって、その上面には例えば車体パネルであるフロアメインＦｍが複数のフィンガー２等を介して位置決め支持されるようになっていて、この状態をもって車体組立ラインにおけるパレット位置決めステージとして機能することになる特定のステージＳに搬入される。
【００１９】
そして、図１に示すようにステージＳにて位置決めされるパレット１の両サイドには直交３軸の動作自由度をもつマニピュレータもしくはロボットの如き形態の複数のロケータユニットＲが配置されており、上記パレット１をもって搬送されてきたフロアメインＦｍが各ロケータユニットＲにてリフトアップされながら位置決めされて、例えば溶接ロボット等による溶接組立作業に供されることになる。
【００２０】
上記パレット位置決めステージとして機能することになる特定のステージＳのフロア上には、複数のポスト３を介して水平で且つ長尺なベースフレーム４が配置されている。ベースフレーム４の上には支持フレーム５が搭載されていて、この支持フレーム５の上面であるパレット搬送面には従来と同様にパレット１の搬入，搬出を行うために左右で対をなす複数組のドライブローラ６が装着されているとともに、支持フレーム５の一端にはブラケット７を介してブレーキ付きの駆動モータ８が搭載されている。上記の各ドライブローラ６は例えばウレタン製のものであって、パレット１の直進安定性のためにフランジ付きのものが使用されている。
【００２１】
各ドライブローラ６およびモータ出力軸にはそれと同軸一体にプーリが装着されており、隣接するドライブローラ６，６同士のプーリ間には歯付きベルトあるいはチェーン等の巻掛伝達手段９が巻き掛けられている。したがって、上記駆動モータ８の起動により各ドライブローラ６が一斉に回転駆動されて、その支持フレーム５上のパレット１に搬送推力が付与されるようになっている。すなわち、前工程からステージＳへのパレット１の搬入の際には上記ドライブローラ６の駆動によってパレット１が引き込まれる一方、ステージＳから後工程へのパレット１の搬出の際には同様にドライブローラ６の駆動によってパレット１が送り出されるようになっている。
【００２２】
上記ベースフレーム４の前後二箇所にはロケートピンタイプの位置決めピンユニット１０が設けられている。この位置決めピンユニット１０は、図３に示すようにシリンダ１１によって直接昇降駆動される先端テーパ状の位置決めピン１２をハウジング１３内に出没可能に収容したもので、その出没動作に応じてパレット１側の位置決め穴１４と嵌合もしくはその解除操作がなされるようになっている。そして、後述するように支持フレーム５上に搬入されたパレット１に対して位置決めピン１２を上昇駆動させて相手側の位置決め穴１４と嵌合させることにより、ベースフレーム４に対してパレット１が機械的に位置決めされるようになっている。
【００２３】
ここで、上記ベースフレーム４に搭載された支持フレーム５はそのベースフレーム４に固定されることなく、パレット搬送方向と直交方向（パレット幅方向）においてわずかなスライド自由度を有している。すなわち、ベースフレーム４上には直動型スライド部材としてその前後二箇所に各一対のリニアガイド１５が配設されており、このリニアガイド１５を介して支持フレーム５がパレット搬送方向と直交方向にスライド可能に支持されている。
【００２４】
また、ベースフレーム４上には上記リニアガイド１５に隣接するようにしてロック手段たるロケートピンタイプのロックピンユニット１６が設けられている。このロックピンユニット１６は先に述べた位置決めピンユニット１０とほぼ同構造のものであって、シリンダによって直接進退駆動される先端テーパ状のロックピン１７をハウジング内に出没可能に収容したものであることから、その出没動作に応じて支持フレーム５側のロック穴と嵌合もしくはその解除つまりはロック，アンロック操作がなされるようになっている。したがって、上記支持フレーム５はリニアガイド１５の存在によりパレット搬送方向と直交方向のスライド自由度を有してはいても、ロックピン１７がロック状態にあるときは上記スライド自由度がスライド不能に拘束されることになる。
【００２５】
このように構成されたパレット式搬送装置の位置決め装置によれば、図１，２に示すように、前工程からステージＳへのパレット１の搬入を待っている状態では、各位置決めピン１２が下降しているのに対して、各ロックピン１７が上動していて支持フレーム５側のロック穴と嵌合していることから、リニアガイド１５によるスライド自由度は拘束されたままであり、支持フレーム５はベースフレーム４に対しロックピン１７によって機械的に位置決めされた状態にある。
【００２６】
ステージＳにおける前工程からのパレット１の搬入の際には、その前工程でのパレット１への搬送推力の付与と並行して、支持フレーム５上の各ドライブローラ６を一斉に回転駆動させると、同ステージＳにおいても搬送推力が付与されて、パレット１は各ドライブローラ６上を前工程から当該ステージＳの支持フレーム５上に引き込まれる。そして、パレット１が支持フレーム５上の所定位置まで引き込まれて完全に乗り移ると、各ドライブローラ６の回転が停止し、同時に駆動モータ８に付帯しているブレーキが作動して制動状態となる。
【００２７】
この状態で、それまでロック状態にあったロックピン１７が下降することによりアンロック状態となり、これによりベースフレーム４と支持フレーム５との間に介在しているリニアガイド１５の拘束が解かれて、そのリニアガイドは本来のスライド自由度を持つようになる。
【００２８】
続いて、上記駆動モータ８に付帯しているブレーキの制動状態を解除した上で、前後一対の位置決めピン１２を上昇させて、その位置決めピン１２をパレット１側の位置決め穴１４に嵌合させることでパレット１を位置決めする。この時、支持フレーム５上のパレット１がパレット搬送方向での停止位置誤差を有している場合には、従来と同様に、位置決めピン１２と位置決め穴１４とのはめ合いに倣ってパレット１が各ドライブローラ６とともにわずかにパレット搬送方向に動くことで、上記のパレット搬送方向での停止位置誤差が吸収される。
【００２９】
同時に、支持フレーム５上のパレット１がパレット搬送方向と直交方向（パレット幅方向）の停止位置誤差を有している場合には、位置決めピン１２と位置決め穴１４とのはめ合いに倣ってパレット１がリニアガイド１５の自由度により支持フレーム５ごとわずかにパレット幅方向に動くことで、上記のパレット幅方向での停止位置誤差が吸収される。
【００３０】
このように、位置決めピン１２とパレット１側の位置決め穴１４とが完全に嵌合することで、パレット搬送方向およびパレット幅方向でのパレット１の停止位置誤差が吸収されながら、パレット１はベースフレーム４に対して正規位置に機械的に位置決めされる。ここで、パレット幅方向での停止位置誤差吸収の際に支持フレーム５までもがリニアガイド１５の自由度によってわずかに動いていることから、アンロック状態にあるロックピン１７とロック穴とは上記の停止位置誤差吸収分だけ偏心した状態となっているが、ここでは問題としない。
【００３１】
パレット１が位置決めピン１２によって位置決めされると、図１に示した複数台のロケータユニットＲが作動して、パレット１上のフロアメインＦｍをリフトアップさせながら、所定位置に位置決めして、例えば溶接ロボットによる溶接作業に供することになる。
【００３２】
所定の溶接作業を終わると、フロアメインＦｍは再びパレット１上に移載されて位置決めされる。さらに、それまでパレット１を位置決めしていた位置決めピン１２が下降動作して、その位置決め状態が解除される。同時に、位置決めピン１２に代わってロックピン１７が上昇して支持フレーム５をロック状態とし、リニアガイド１５によるスライド自由度を拘束する。この時、先に述べたように、アンロック状態のロックピン１７とロック穴とは上記の停止位置誤差吸収分だけ偏心した状態となっていたが、ロックピン１７とロック穴とが再び嵌合することで上記偏心状態が解消される。
【００３３】
この後、支持フレーム５の各ドライブローラ６が回転駆動されることで、パレット１は次工程へと搬出される。
【００３４】
このように本実施の形態によれば、支持フレーム５にリニアガイド１５によるスライド自由度を持たせたことにより、位置決めピン１２によるパレット１の位置決めの際に、パレット搬送方向だけでなくパレット幅方向での停止位置誤差をも無理なく吸収できるようになり、位置決めピン１２に過大な力が加わらずその耐久性が向上する。
【００３５】
その上、従来のように支持フレーム５やパレット１を昇降させることなく位置決めピン１２の上下動作だけで所期の目的を達成できることから、大がかりなリフト機構が不要となって、設備の簡素化と高さ寸法の縮小化を達成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として車体組立ラインで使用されるパレット式搬送装置の構成を示す平面図。
【図２】図１の側面図。
【図３】図２における位置決めピンユニットの拡大断面図。
【図４】従来のパレット式搬送装置の一例を示す構成説明図。
【符号の説明】
１…パレット
４…ベースフレーム
５…支持フレーム
６…ドライブローラ
１０…位置決めピンユニット
１２…位置決めピン
１４…位置決め穴
１５…リニアガイド（直動型ガイド部材）
１６…ロックピンユニット（ロック手段）
１７…ロックピン
Ｓ…パレット位置決めステージ
【図１】
0003879455.tif 000002
【図２】
0003879455.tif 000003
【図３】
0003879455.tif 000004
【図４】
0003879455.tif 000005