JP2020186122A - ワーク搬送用パレットの移送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークを搭載したパレットを移送手段の駆動力伝達媒体から最小限の離脱を行うのみで、高精度な位置決め作業を伴う加工工程を行うことができる安価なワーク搬送用パレットの移送装置の提供。【解決手段】 ワークを搭載するパレット１が走行する移送軌道２と、前記移送軌道２上のパレット１が着脱可能に係合する移送手段３と、前記移送軌道２上の所定位置において前記パレット１と前記移送手段３との係合及び解除を移送軌道２の一部と共に行う着脱手段４を備えることを特徴とするワーク搬送用パレットの移送装置。【選択図】 図１

Description

本発明は、ワーク搬送用パレットの移送装置に関するものであって、特に、移送が行われているワーク搬送用パレットに対し、移送軌道の所定位置においてワークの加工に要する位置決めを施す技術に関するものである。

今日における製造部門の自動化には、移送軌道上においてワークの位置決め固定を行う手法、又は当該移送軌道からワークを搬出して（例えば下記特許文献１参照）所定の加工を行い、再び、移送軌道に戻す手法が採られている。
移送軌道上においてワークを位置決めする手法は、加工内容によっては移送軌道の加工位置近傍を汚染するという問題があるため、後者が採られる場合が多いが、当該移送軌道から加工のためにワークを搬出し、加工後に再び搬入する手法には、当該ワークの搬入及び搬出に供する装置と時間が必要となり、保守面、効率面又はコスト面などの複数の面で非効率・非合理であるという問題がある。

前記問題点を解消すべく、加工の際に、ワーク台を下方から突き上げ持ち上げて当該ワーク台と軌道部材との係合を解除し、軌道部材からの搬出を必要最小限とし、所定の加工位置にワーク台を支持することによって作業環境を良好に保つという手法が紹介されている（例えば下記特許文献２参照）。

特開２０１１−１４３４１０号公報 特開昭５９−１６９７４３号公報

しかしながら、この手法では、単に、移送軌道から離脱させて移送環境を保護するに止まり、例えば、電気コネクタのコンタクトピンの植設や高精度の成形など、ワークを搭載したパレットを多様な方向へ高精度に何度も位置決めを行うことが出来ないという問題がある。
また、この手法は、搬送レールから定位置（以下「ホーム」という）を持たないワーク台を離脱させるものであるため、ワーク台を搬出位置で正確に確保し、且つ確保した位置へ正確に帰すことができる精度を担保しなければ、その後、移送軌道上にあるパレットの位置関係が不規則となる虞がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ワークを搭載したパレットを移送手段の駆動力伝達媒体から最小限の離脱を行うのみで、高精度な位置決め作業を伴う加工工程を行うことができる安価なワーク搬送用パレットの移送装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置は、ワークを搭載するパレットが走行する移送軌道と、前記移送軌道上のパレットが着脱可能に係合する移送手段と、前記移送軌道上の所定位置において前記パレットと前記移送手段との係合及び解除を移送軌道の一部と共に行う着脱手段を備えることを特徴とする。

前記着脱手段は、加工直前に前記移送軌道の一部を前記移送手段との係合を解除するに足る量だけ平行移動させて他の部分から離脱させ、加工後に前記移送軌道の一部を前記移送手段との係合を回復するに足る量だけ平行移動させて元の位置に復帰させる往復機構を備えた構成を採用することができる。

また、前記着脱手段により前記移送手段との係合が解除された状態において、前記移送軌道の一部に沿った位置変更を行う位置決め手段を備える構成を採ることができる。
更に、前記位置決め手段は、前記往復機構の離脱ポジションにおいて前記パレットと係合し、且つ同往復機構の復帰ポジションにおいて同パレットとの係合が解除される連結部材と、当該連結部材の位置調整を前記移送軌道の一部に沿って行う位置変更機構を備えた構成を採用することもできる。

一方、前記着脱手段により前記移送手段との係合が解除された状態において、前記パレットを前記移送軌道とは異なる方向への位置変更を前記移送軌道の一部と共に行うズレ調整手段を備える構成を採ることができる。
更に、前記ズレ調整手段は、前記移送軌道の一部のズレ調整を前記往復機構の離脱ポジションからの平行移動で行うズレ調整機構を備えた構成を採用することもできる。

本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置によれば、前記移送軌道上の所定位置において、ホームが定まった移送軌道の一部ごと前記パレットと前記移送手段との係合及び解除を行う構成を備えることによって、パレットに搭載されたワークの位置決めの基点が移送軌道の一部上の定位置に定まるのみならず、当該移送軌道の一部の搬出位置及び搬入位置が一定のホームに定まり、位置決め制御及び再係合の便、並びに移送精度の向上に寄与する。

また、前記着脱手段は、加工前に前記移送軌道の一部を前記移送手段との係合を解除するに足る量だけ平行移動させて他の部分から離脱させ、加工後に前記移送軌道の一部を前記移送手段との係合を回復するに足る量だけ平行移動させて元の位置に復帰させる往復機構を備えた構成、又は更に、前記着脱手段により前記移送手段との係合が解除された状態において、前記移送軌道の一部に沿った位置変更を行う位置決め手段を備える構成を採ることによって、ワークの位置決めの際に、当該移送軌道の一部上におけるパレットの位置、及び当該移送軌道の一部のホームの位置を利用することができる。

この様に、本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置によれば、ワークを搭載したパレットを移送手段の駆動力伝達媒体（無端ベルトなど）から最小限の離脱を行うのみで、移送軌道の一部を利用して高精度な軌道とピッチで様々な加工上の位置合わせを行う構成を安価に実現できる。

本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置の加工位置での動作の例を示す正面図である。 本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置の加工位置での動作の例を示す正面図である。 本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置の加工位置での動作の例を示す斜視図である。 本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置の加工位置での動作の例を示す正面図である。 本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置の加工位置での動作の例を示す正面図である。 本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置の加工位置での動作の例を示す正面図である。

以下、本発明によるワーク搬送用パレットの移送装置（以下「移送装置」という）の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図に示す例は、ワーク（図示省略）を一個（複数でもよい）搭載するパレット１が走行する移送軌道２と、前記移送軌道２上のパレット１を走行させる移送手段３と、前記移送軌道２上の所定位置において前記パレット１と前記移送手段３との係合及び解除を移送軌道２の一部と共に（パレット１と当該移送軌道２の一部との連結を維持しつつ）行う着脱手段４を備える。

この例における前記移送軌道２は、前記パレット１が振れること無く滑走するガイドレールである。当該ガイドレールの左右側面には、前記パレット１の上下動を規制する滑走溝ａがそれぞれ対称的に穿設され、前記パレット１は、そのレールホルダｂで当該滑走溝ａ及びその上位表面を把持しつつ滑走することとなる。
当該移送軌道２の一部を構成するガイドレールであって、且つ加工ステーション５に配置されているガイドレール（以下「可動レール２ｍ」という）は、前記パレット１を保持する昇降フレームに、加工ステーション５以外の部分を構成するガイドレール（以下「固定レール２ｓ」という）から分離して支持されている。

前記移送手段３は、前記移送軌道２に沿って平行に配置され、前記パレット１は、当該移送手段３の無限軌道に係合されて前記移送軌道２上を移送される。
この例の無限軌道は、耐摩耗性ゴムなどの非金属材料を主材として成形された無端ベルト３ａと、前記無端ベルト３ａを循環可能に支持する複数のプーリ３ｂと、当該のプーリ３ｂのいずれかに回転力を与える駆動手段（図示省略）を備える。
前記無端ベルト３ａは、表側（係合面）に、前記パレット１の牽引部ｃと係合される凹凸をその長手方向に一様に（同形状同間隔で）並べて備えると共に、裏側（送り面）に当該無端ベルト３ａが安定的に保持され、且つズレ無く循環するように、前記プーリ３ｂと係合する凹凸をその長手方向に一様に並べて備える。

前記着脱手段４は、加工直前に前記可動レール２ｍを、当該可動レール２ｍ上のパレット１の牽引部ｃが前記移送手段３の無端ベルト３ａとの係合を解除するに足る量だけ上方へ平行移動させて移送軌道２の固定レール２ｓの列から離脱させ、加工後に前記可動レール２ｍを、当該可動レール２ｍ上のパレット１の牽引部ｃが前記移送手段３の凹凸との係合を回復するに足る量だけ下方へ平行移動させて移送軌道２の元の位置に復帰させる昇降装置（往復機構）である。

この例の前記昇降装置は、移送軌道２を支えるベースと、当該ベースに対して鉛直方向に昇降する昇降フレームと、当該昇降フレームに前記ベースに対する昇降運動を行わせるアクチュエータを備える。
前記アクチュエータは、当該移送装置に沿って配置された加工装置に求められる精度に応じて、サーボモータ若しくそれを用いたスピンドル位置決め機構、又はリニアモータ若しくはシリンダ装置などの昇降機構を採用し、その動力は、制御装置（図示省略）により調整された電気信号や空気圧などを用いる。

この例のパレット１は、ワークを着脱自在に搭載する台座を備えた保持部１ａと、前記無端ベルト３ａの表側（係合面）の凹凸と係合する凹凸を牽引部ｃとして備えた連結部１ｂを備え、前記保持部１ａは、その下面に前記ガイドレールを保持するレールホルダｂを備える。
前記連結部１ｂは、その外側面に、当該移送軌道２沿いの所定の加工ステーション５において前記連結部材６を挟む一対のローラ７，７を備える。

この例は、前記可動レール２ｍに沿った位置変更を行う位置決め手段８を備える。
前記位置決め手段８は、前記昇降装置の離脱ポジションにおいて前記パレット１の一対のローラ７，７の間隙（以下「保持領域」という）に係合し、且つ同往復機構の復帰ポジションにおいて同パレット１との係合が解除される前記連結部材６と、当該連結部材６の位置調整を前記可動レール２ｍに沿って行う位置変更機構９を備える。

前記連結部材６は、前記可動レール２ｍ上のパレット１の外側面に対面して一定幅で起立した角柱状の部材であって、その上部（前記離脱ポジションにある部位）に、前記保持領域と同じ幅の角柱状に成形され、且つ前記保持領域に至る位置にまで迫出した支持部６ａを備える。
前記位置変更機構９は、前記連結部材６を立設した架台を前記可動レール２ｍの長さの範囲で当該可動レール２ｍと平行に移動させるアクチュエータを備える。
前記アクチュエータは、サーボモータ若しくそれを用いたスピンドル位置決め機構、又はリニアモータなどであり、その動力は、制御装置により調整された駆動信号などである。

この例は以上の如く構成され、ワークを搭載したパレット１が前記移送軌道２の可動レール２ｍの中央部（基点）に達したことをセンサ（図示省略）が検知すると（図１（Ａ）及び図３（Ａ）参照）、前記昇降装置が稼動し前記可動レール２ｍを離脱ポジションへ配置する（図１（Ｂ）及び図３（Ｂ）参照）。
前記可動レール２ｍが離脱ポジションに達し、前記パレット１の保持領域が前記連結部材６の支持部６ａの高さに達すると、前記位置決め手段８は、前記可動レール２ｍ上において、前記パレット１が当該加工ステーション５所定の処理位置を順次辿るように、前記連結部材６に対して単数又は複数の位置決め（移動）処理（以下「位置決め手続」という）を行う（図２及び図４参照）。

前記位置決め処理は、例えば、電気コネクタの製造に際しては、絶縁ブロック（ワーク）へのコンタクトピンの挿入工程（以下「ピン挿入工程」という）における位置出しなどである。
前記ピン挿入工程では、前記離脱ポジションへ配置された時の位置を基点（始点及び終点）として、コンタクトピンの配置に副って前記位置変更機構９による所定の位置決め手続が行われるが、そのなかで、当該可動レール２ｍ上のパレット１の一地点への配置が完了する度に、当該パレット１に支持されたワークの一穴に対し、当該加工ステーション５に配置されたコンタクトピン挿入装置により一本のコンタクトピンの挿入が行われる。

前記位置決め手段８により、当該加工ステーション５における所定の位置決め手続を経た一単位の加工が終了し、前記パレット１が前記可動レール２ｍの中央の基点（終点）に戻ると（図１（Ｂ）及び図３（Ｂ）参照）、前記昇降装置が稼動して前記可動レール２ｍを復帰ポジション（ホーム）へ復帰させ、当該パレット１の牽引部ｃを、移動手段３上のもとの凹凸へ正確に係合させる（図１（Ａ）及び図３（Ａ）参照）。
前記制御装置のセンサにより前記可動レール２ｍがホームに戻ったことを検知すると、再び、前記移送手段３が稼動し、前記可動レール２ｍ上のパレット１を当該可動レール２ｍから隣接する固定レール２ｓへ送ると共に、当該パレット１に続く次のパレット１を前記可動レール２ｍの基点に導く。

当該加工ステーション５における同可動レール２ｍ上の異なる高さにおいて、更に予定された加工が残る場合には、前記昇降装置により可動レール２ｍの高さを異なる高さに再調整し、再調整後のそれぞれの高さで予定された位置決め手続を行う。
当該加工ステーション５においては、以上のパレット１上の電気コネクタに予定された動作を一単位の処理として、送られてくる各パレット１について同じ処理を繰り返す。

この例のパレット１は、ワークを着脱自在に搭載する台座を備えた保持部１ａと、前記無端ベルト３ａの表側の凹凸（係合面）と係合する凹凸を備えた連結部１ｂを備え、前記保持部１ａは、前記ガイドレールを保持するレールホルダｂを備える。

この例の着脱手段４は、前記昇降フレームに、その離脱ポジションにおいて、パレット１を乗せた前記可動レール２ｍを前記移送軌道２に対して直角方向、即ち、前記移送軌道２沿いの加工ステーション５に配置された加工装置に対して進退させ、当該加工装置に対するパレット１の位置関係の変更（位置変更）を行うズレ調整手段１０を備える。
この例の前記ズレ調整手段１０は、前記往復機構の離脱ポジションにおいて前記可動レール２ｍを移送軌道２の真横へ水平に平行移動させて位置調整を行うズレ調整機構１１を備える。

この例は以上の如く構成され、ワークを搭載したパレット１が前記移送軌道２の可動レール２ｍの基点に達したことをセンサが検知すると（図５（Ａ）参照）、前記昇降装置が稼動し前記可動レール２ｍを離脱ポジションへ配置する（図５（Ｂ）参照）。
前記可動レール２ｍが離脱ポジションに達すると、前記ズレ調整手段１０は、前記可動レール２ｍ上の前記パレット１に対し、当該可動レール２ｍと共に、当該加工ステーション５所定のズレ調整手続を行う（図６（Ａ）（Ｂ）参照）。

前記ズレ調整手段１０により、当該加工ステーション５における所定のズレ調整手続を経た一単位の加工が終了すると、前記昇降装置が稼動して前記可動レール２ｍを復帰ポジションへ配置する。
前記制御装置のセンサが、前記可動レール２ｍが復帰ポジションに戻ったことを検知すると、再び、前記移送手段３が稼動し、前記可動レール２ｍ上のパレット１を当該可動レール２ｍから隣接する固定レール２ｓへ送ると共に、次のパレット１を前記可動レール２ｍの基点に導く。

同可動レール２ｍの長さの範囲での異なる高さにおいて、更に予定された加工が残る場合には、前記昇降装置を稼動して可動レール２ｍの高さを必要な回数だけ再調整し、それぞれの高さで予定されたズレ調整手続を行う。
当該加工ステーション５においては、以上の動作を一単位の処理として、送られてくる各パレット１について同じ処理を繰り返す。

尚、前記ズレ調整機構１１は、前記昇降装置の昇降フレーム上に前記可動レール２ｍの長さの範囲で移動させるアクチュエータを備える構成としてもよく、その際、前記アクチュエータは、サーボモータ若しくそれを用いたスピンドル位置決め機構、又はリニアモータなどであり、その動力は、前記制御装置により調整された駆動信号などである。

ａ 滑走溝，ｂ レールホルダ，ｃ 牽引部，
１ パレット，１ａ 保持部，１ｂ 連結部，
２ 移送軌道，２ｍ 可動レール，２ｓ 固定レール，
３ 移送手段，３ａ 無端ベルト，３ｂ プーリ，
４ 着脱手段，５ 加工ステーション，
６ 連結部材，６ａ 支持部，
７ ローラ，８ 位置決め手段，９ 位置変更機構，
１０ ズレ調整手段，１１ ズレ調整機構，

Claims (6)

1. ワークを搭載するパレットが走行する移送軌道と、
   前記移送軌道上のパレットが着脱可能に係合する移送手段と、
   前記移送軌道上の所定位置において前記パレットと前記移送手段との係合及び解除を移送軌道の一部と共に行う着脱手段を備えることを特徴とするワーク搬送用パレットの移送装置。
2. 前記着脱手段は、加工前に前記移送軌道の一部を前記移送手段との係合を解除するに足る量だけ平行移動させて他の部分から離脱させ、加工後に前記移送軌道の一部を前記移送手段との係合を回復するに足る量だけ平行移動させて元の位置に復帰させる往復機構であることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送用パレットの移送装置。
3. 前記着脱手段により前記移送手段との係合が解除された状態において、前記移送軌道の一部に沿った位置変更を行う位置決め手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のワーク搬送用パレットの移送装置。
4. 前記位置決め手段は、前記往復機構の離脱ポジションにおいて前記パレットと係合し、且つ同往復機構の復帰ポジションにおいて同パレットとの係合が解除される連結部材と、当該連結部材の位置調整を前記移送軌道の一部に沿って行う位置変更機構を備えることを特徴とする請求項３に記載のワーク搬送用パレットの移送装置。
5. 前記着脱手段により前記移送手段との係合が解除された状態において、前記パレットを前記移送軌道とは異なる方向への位置変更を前記移送軌道の一部と共に行うズレ調整手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のワーク搬送用パレットの移送装置。
6. 前記ズレ調整手段は、前記移送軌道の一部のズレ調整を前記往復機構の離脱ポジションからの平行移動で行うズレ調整機構を備えることを特徴とする請求項５に記載のワーク搬送用パレットの移送装置。
   

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