JP4446936B2 - パレット搬送方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機に対してワークを載せる複数のパレットを所定の軌道で搬送するパレット搬送方法及び装置に関するものである。

従来、製造ラインにおいて、ワークをコンベアにて搬送し、搬送先の工作機がワークに対して所定の加工を行う搬送装置がある。
特開２０００−１３５６４７号公報

しかしながら、このような従来の搬送装置にあっては、例えばステータ等の重量の大きいワークをコンベアに載せて搬送する場合、ワークを停止させた際にワークに働く慣性力が大きいため、搬送速度を高めることが難しく、ストッパーを介して正確に位置決めすることが難しいという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ワークの搬送速度と位置決め精度を高められるパレット搬送方法及び装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、工作機に対してワークを載せるパレットを四角形の軌道で搬送するパレット搬送方法において、互いに平行に延びる奥側パレットレールと手前側パレットレールと、奥側パレットレールと手前側パレットレールの各両端部に対峙する二位置間をそれぞれ移動する左移動台と右移動台と、この左移動台と右移動台に設けられ奥側パレットレールと手前側パレットレールの各端部に対して接続可能とする左パレットレールと右パレットレールと、左移動台と右移動台に搭載され複数のパレットを奥側パレットレールまたは手前側パレットレールに沿って進退させる左パレット送り機構と右パレット送り機構とを用い、奥側パレットレールまたは手前側パレットレールの両端部に対して左パレットレールと右パレットレールが接続する中継位置に左移動台と右移動台をそれぞれ停止させるレール切替行程と、左パレット送り機構と右パレット送り機構の一方がパレットを奥側パレットレールまたは手前側パレットレールに沿って前進させる動作と左パレット送り機構と右パレット送り機構の他方がパレットを奥側パレットレールまたは手前側パレットレールに沿って後退させる動作とを同期して行い、複数のパレットを左パレット送り機構と右パレット送り機構の間に挟持して搬送するパレット搬送行程とを順に行い、パレットを左パレットレール、右パレットレール、奥側パレットレール、手前側パレットレールに渡って循環するように搬送することを特徴とするものとした。

第２の発明は、工作機に対してワークを載せるパレットを四角形の軌道で搬送するパレット搬送装置において、互いに平行に延びる奥側パレットレールと手前側パレットレールと、奥側パレットレールと手前側パレットレールの各両端部に対峙する二位置間をそれぞれ移動する左移動台と右移動台と、この左移動台と右移動台に設けられ奥側パレットレールと手前側パレットレールの各端部に対して接続可能とする左パレットレールと右パレットレールと、左移動台と右移動台に搭載され複数のパレットを奥側パレットレールまたは手前側パレットレールに沿って進退させる左パレット送り機構と右パレット送り機構とを備え、奥側パレットレールまたは手前側パレットレールの両端部に対して左パレットレールと右パレットレールが接続する中継位置に左移動台と右移動台をそれぞれ停止させるレール切替行程と、左パレット送り機構と右パレット送り機構の一方がパレットを奥側パレットレールまたは手前側パレットレールに沿って前進させる動作と左パレット送り機構と右パレット送り機構の他方がパレットを奥側パレットレールまたは手前側パレットレールに沿って後退させる動作とを同期して行い、複数のパレットを左パレット送り機構と右パレット送り機構の間に挟持して搬送するパレット搬送行程とを順に行い、パレットを左パレットレール、右パレットレール、奥側パレットレール、手前側パレットレールに渡って循環するように搬送することを特徴とするものとした。

第１、第２の発明によると、各パレットが左パレット送り機構と右パレット送り機構の間に挟持されて移動するため、重量の大きいワークであっても、高速で搬送し、所定位置に停止することが可能であり、生産性を高められる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１はモータ等のステータを製造するステータ製造ラインに備えられるパレット搬送装置１０を示す斜視図、図２は同じく平面図である。各図において、互いに直交するＸ、Ｙの２軸を設定し、Ｘ軸が略水平横方向、Ｙ軸が略水平前後方向に延びるものとし、パレット搬送装置１０の構成について説明する。

ステータ製造ラインは５台の工作機１〜５がＸ軸方向について一列に並ぶ。各工作機１〜５は、パレット搬送装置１０によって搬送されるワーク６に対して絶縁部材の挿入、各相のコイルのリード線のカシメ、溶接等、各種加工を順に行い、図示しないステータを自動的に製造する。

パレット搬送装置１０は１１台のパレット７を循環させ、各工作機１〜５に各パレット７を介してワーク６を搬送し、各工作機１〜５の加工時に各パレット７を介してワーク６を所定位置に保持する。

なお、パレット７の台数はこれに限らず、工作機１〜５の台数に応じて適宜に増減される。

パレット搬送装置１０は、架台９上に互いに平行に延びる奥側パレットレール１１と手前側パレットレール１２を備え、この奥側パレットレール１１と手前側パレットレール１２の各両端部に対峙する二位置間をそれぞれ移動する左右移動台２１、２２と、この左右移動台２１、２２上に設けられ奥側パレットレール１１と手前側パレットレール１２の各端部に対して接続可能とする左右パレットレール２３、２４と、左右移動台２１、２２に搭載されパレット７をそれぞれ奥側パレットレール１１または手前側パレットレール１２の延び方向（Ｘ軸方向）について進退させる左右パレット送り機構３１、３２とを備える。

パレット搬送装置１０は、奥側パレットレール１１または手前側パレットレール１２の両端部に対して左右パレットレール２３、２４が接続する中継位置に左右移動台２１、２２をそれぞれ停止させるレール切替行程と、左右パレット送り機構３１、３２の一方がパレット７を前進させる動作と左右パレット送り機構３１、３２の他方がパレット７を後退させる動作とを同期して行うパレット搬送行程とを順に行い、パレット７を奥側パレットレール１１と手前側パレットレール１２と左右パレットレール２３、２４とに渡って搬送する。

図１にも示すように、奥側パレットレール１１はＸ軸方向に延びる２本のガイドレール１１ａ、１１ｂを備える。手前側パレットレール１２はＸ軸方向に延びる２本のガイドレール１２ａ、１２ｂを備える。

左パレットレール２３はＸ軸方向に延びる２本のガイドレール２３ａ、２３ｂを備える。右パレットレール２４はＸ軸方向に延びる２本のガイドレール２４ａ、２４ｂを備える。

パレット７は対のフォロワ部７ａ、７ｂを備える。一方のフォロワ部７ａが各ガイドレール１１ａ、１２ａ、２３ａ、２４ａに摺動可能に嵌合し、他方のフォロワ部７ｂが各ガイドレール１１ｂ、１２ｂ、２３ｂ、２４ｂに摺動可能に嵌合する。これにより、パレット７はレール１１、１２、２３、２４に沿って移動可能に支持される。

パレット７はその中央部にワーク６が収まるワーク支持部７ｃを有する。パレット７の左右端部にはＹ軸方向に延びるとともに垂直方向に延びる当接面７ｄ、７ｆ（図２参照）が形成される。隣り合う各パレット７の各当接面７ｄ、７ｆが互いに当接することにより、各パレット７が一緒にＸ軸方向に移動する。

各パレット７は十字形のプレート状に形成され、軽量化がはかられている。各パレット７の左右凸部の端面に各当接面７ｄ、７ｆがそれぞれ形成され、前後凸部の下部に各フォロワ部７ａ、７ｂがそれぞれ形成される。

パレット７の移動を係止するパレット移動係止機構７０として、各パレット７上にはＹ軸方向に延びる係止溝７１がそれぞれ形成され、架台９と左右移動台２１、２２上には各係止溝７１に挿入されるピン７２を駆動するエアシリンダ７３が設けられる。

図示しないコントローラがエアシリンダ７３を伸張作動させることにより、ピン７２が係止溝７１に挿入され、パレット７の移動が係止される一方、エアシリンダ７３を収縮作動させることにより、ピン７２が係止溝７１から抜かれ、パレット７の移動が自由になる。

左右移動台２１、２２は左右架台２５、２６上に設けられるレール２７、２８に沿って移動可能に支持される。レール２７はＹ軸方向に延びる２本のガイドレール２７ａ、２７ｂを備える。レール２８はＹ軸方向に延びる２本のガイドレール２８ａ、２８ｂを備える。

左右移動台２１、２２は図示しない駆動機構によってＹ軸方向にそれぞれ移動する。この駆動機構として、例えばエアシリンダ、モータ等が用いられる。

コントローラは駆動機構の作動を制御し、左右移動台２１、２２を奥側パレットレール１１と手前側パレットレール１２の各両端部に対峙する二位置に停止させる。これにより、この左右移動台２１、２２上に設けられる左右パレットレール２３、２４が奥側パレットレール１１と手前側パレットレール１２の各端部に対して接続し、パレット７が左右移動台２１、２２と奥側パレットレール１１または手前側パレットレール１２の間を移動することができる。

図１に示すように、左パレット送り機構３１は、パレット７の当接面７ｆに当接する送りパッド３３と、この送りパッド３３が取り付けられる送りブロック３４と、この送りブロック３４をＸ軸方向に移動可能に支持するガイドレール３５ａ、３５ｂと、送りブロック３４に螺合するボールネジ３６と、このボールネジ３６を回転駆動するモータ３７とを備える。モータ３７の回転はプーリ３８、３９、ベルト４０を介してボールネジ３６に伝達される。

なお、送りパッド３３と送りブロック３４が送り部材に相当する。本実施の形態では、送りパッド３３と送りブロック３４は互いに別体で設けられているが、これに限らず互いに一体に形成しても良い。

ガイドレール３５ａ、３５ｂは箱状をした左移動台２１の底部に設けられ、Ｘ軸方向に延びている。

なお、本実施の形態では、送り部材を移動可能に支持するガイド部材としてガイドレール３５ａ、３５ｂが設けられているが、これに限らず、ガイド部材として送り部材に摺動可能に挿入されるガイドロッド等を設けても良い。

右パレット送り機構３２も上記した左パレット送り機構３１と同様に構成される。

左右パレット送り機構３１、３２はモータ３７によって回転駆動されるボールネジ３６を介して送りブロック３４を移動する構成のため、モータ３７を加減速制御することにより、重量の大きいワークに対してもワークの搬送速度高めることと位置決め精度を高めることを両立できる。

コントローラは左右パレット送り機構３１、３２の一方がパレット７を前進させる動作と左右パレット送り機構３１、３２の他方がパレット７を後退させる動作とを同期させ、各送りパッド３３の間に６個のパレット７を挟持して一斉にＸ軸方向に移動させる。

パレット搬送装置１０は図２〜５に示す動作によって各パレット７を搬送する。以下、このパレット搬送装置１０の動作について説明する。

図２に示すように、パレット７を載せない左移動台２１とパレット７を載せた右移動台２２をそれぞれ手前側パレットレール１２に対峙させて停止させた状態から、右パレット送り機構３２が送りパッド３３を介してパレット７を前進させる動作と左パレット送り機構３１が送りパッド３３を介してパレット７を後退させる動作とを同期させて行い、各送りパッド３３の間に６個のパレット７を挟持して一斉にＸ軸左方向（図２の矢印方向）に移動させ、パレット搬送行程が行われる。

これにより、図３に示すように、右移動台２２からパレット７が無くなるとともに、左移動台２１に手前側パレットレール１２からパレット７が搬送される。この状態から左右移動台２１、２２をＹ軸前方（図３の矢印方向）にそれぞれ移動し、レール切替行程が行われる。

続いて、図４に示すように、パレット７を載せた左移動台２１とパレット７を載せない右移動台２２をそれぞれ奥側パレットレール１１に対峙させて停止させた状態から、左パレット送り機構３１が送りパッド３３を介してパレット７を前進させる動作と右パレット送り機構３２が送りパッド３３を介してパレット７を後退させる動作とを同期させて行い、各送りパッド３３の間に６個のパレット７を挟持して一斉にＸ軸右方向（図４の矢印方向）に移動させ、パレット搬送行程が行われる。

これにより、図５に示すように、左移動台２１からパレット７が無くなるとともに、右移動台２２に奥側パレットレール１１からパレット７が搬送される。この状態から左右移動台２１、２２をＹ軸後方（図５の矢印方向）にそれぞれ移動し、レール切替行程が行われると、図２に示す状態に戻る。

この図２〜５に至るサイクルが１回行われることにより、各パレット７をそれぞれ１個分づつ図２〜５にて時計回り方向に搬送する。

図２〜５に至るサイクルを１回行われる毎に、パレット搬送装置１０の動作を停止した状態で、各工作機１〜５を作動させ、奥側パレットレール１１に並ぶ各パレット７に載った各ワーク６に対して絶縁部材の挿入、各相のコイルのリード線のカシメ、溶接等、各種加工が並行して行われる。

各工作機１〜５の作動時、パレット移動係止機構７０が奥側パレットレール１１に並ぶ各パレット７の移動を係止し、各パレット７を介して各ワーク６を所定位置に保持する。

左右移動台２１、２２の移動時、パレット移動係止機構７０が左右パレットレール２３、２４に載った各パレット７の移動を係止し、各パレット７を所定位置に保持する。そして、各パレット移動係止機構７０が手前側パレットレール１２に並ぶ各パレット７のうち両端部に配置されるものの移動を係止し、各パレット７を所定位置に保持する。

各工作機１〜５の作動時、手前側パレットレール１２上のパレット７に対してワーク６の搬入出が行われる。

なお、上記した動作に限らず各パレット７を反時計回り方向に搬送することも可能である。

以上のように構成されて、次に作用及び効果について説明する。

各パレット７は奥側パレットレール１１、手前側パレットレール１２、左右パレットレール２３、２４に支持され、左右パレット送り機構３１、３２の間で挟持して移動するため、重量の大きいワーク６であっても、高速で搬送し、所定位置に停止することが可能であり、生産性を高められる。

パレット移動係止機構７０によって奥側パレットレール１１に対するパレット７の移動を係止することにより、パレット７の位置決めを高精度で行うことが可能となり、各工作機１〜５で行われる加工精度を高められ、製品の品質向上がはかれる。

なお、本発明のパレット搬送装置は、前記した実施形態のように各パレットを四角形の軌道に沿って循環させる構造に限らず、各パレットを直線状の軌道に沿って往復動させる構造としても良い。

本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本願発明は、ステータの製造ラインに限らず、他の製造ライン等に設けられるパレット搬送方法及び装置にも適用できる。

本発明の実施形態を示すパレット搬送装置の斜視図。 同じくパレット搬送装置の平面図。 同じくパレット搬送装置の平面図。 同じくパレット搬送装置の平面図。 同じくパレット搬送装置の平面図。

符号の説明

１〜５ 工作機
６ ワーク
７ パレット
１０ パレット搬送装置
１１ 奥側パレットレール
１２ 手前側パレットレール
２１ 左移動台
２２ 右移動台
２３ 左パレットレール
２４ 右パレットレール
３１ 左パレット送り機構
３２ 右パレット送り機構
３３ 送りパッド
３４ 送りブロック
３５ａ、３５ｂ ガイドレール
３６ ボールネジ
３７ モータ

Claims (3)

1. 工作機に対してワークを載せるパレットを四角形の軌道で搬送するパレット搬送方法において、
   互いに平行に延びる奥側パレットレールと手前側パレットレールと、前記奥側パレットレールと前記手前側パレットレールの各両端部に対峙する二位置間をそれぞれ移動する左移動台と右移動台と、この左移動台と右移動台に設けられ前記奥側パレットレールと前記手前側パレットレールの各端部に対して接続可能とする左パレットレールと右パレットレールと、前記左移動台と前記右移動台に搭載され複数の前記パレットを前記奥側パレットレールまたは前記手前側パレットレールに沿って進退させる左パレット送り機構と右パレット送り機構とを用い、前記奥側パレットレールまたは前記手前側パレットレールの両端部に対して前記左パレットレールと前記右パレットレールが接続する中継位置に前記左移動台と前記右移動台をそれぞれ停止させるレール切替行程と、前記左パレット送り機構と前記右パレット送り機構の一方が前記パレットを前記奥側パレットレールまたは前記手前側パレットレールに沿って前進させる動作と前記左パレット送り機構と前記右パレット送り機構の他方が前記パレットを前記奥側パレットレールまたは前記手前側パレットレールに沿って後退させる動作とを同期して行い、複数の前記パレットを前記左パレット送り機構と前記右パレット送り機構の間に挟持して搬送するパレット搬送行程とを順に行い、前記パレットを前記左パレットレール、前記右パレットレール、前記奥側パレットレール、前記手前側パレットレールに渡って循環するように搬送することを特徴とするパレット搬送方法。
2. 工作機に対してワークを載せるパレットを四角形の軌道で搬送するパレット搬送装置において、
   互いに平行に延びる奥側パレットレールと手前側パレットレールと、前記奥側パレットレールと前記手前側パレットレールの各両端部に対峙する二位置間をそれぞれ移動する左移動台と右移動台と、この左移動台と右移動台に設けられ前記奥側パレットレールと前記手前側パレットレールの各端部に対して接続可能とする左パレットレールと右パレットレールと、前記左移動台と前記右移動台に搭載され複数の前記パレットを前記奥側パレットレールまたは前記手前側パレットレールに沿って進退させる左パレット送り機構と右パレット送り機構とを備え、前記奥側パレットレールまたは前記手前側パレットレールの両端部に対して前記左パレットレールと前記右パレットレールが接続する中継位置に前記左移動台と前記右移動台をそれぞれ停止させるレール切替行程と、前記左パレット送り機構と前記右パレット送り機構の一方が前記パレットを前記奥側パレットレールまたは前記手前側パレットレールに沿って前進させる動作と前記左パレット送り機構と前記右パレット送り機構の他方が前記パレットを前記奥側パレットレールまたは前記手前側パレットレールに沿って後退させる動作とを同期して行い、複数の前記パレットを前記左パレット送り機構と前記右パレット送り機構の間に挟持して搬送するパレット搬送行程とを順に行い、前記パレットを前記左パレットレール、前記右パレットレール、前記奥側パレットレール、前記手前側パレットレールに渡って循環するように搬送することを特徴とするパレット搬送装置。
3. 前記左パレット送り機構と前記右パレット送り機構は、前記パレットに当接する送り部材と、この送り部材を前記左パレットレールまたは前記右パレットレールの延び方向に移動可能に支持するガイド部材と、前記送り部材に螺合するボールネジと、このボールネジを回転駆動するモータとを備えたことを特徴とする請求項２に記載のパレット搬送装置。

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