JP6195656B1 - パレット交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パレット交換作業時、フォークリフトにより交換すべきパレットを取りに行ったり、所定位置に定位させたりする必要がないパレット交換装置を提供する。【解決手段】パレット交換装置２００は、荷が積まれたパレットＡが作業部Ｐ１に搬入され、パレット供給機構８により供給されたパレットＢが第１テーブル４０により作業部Ｐ１に導入されてパレットの交換が行われる。パレット供給機構８は、第１テーブル４０の待機位置の上方のパレット保持空間Ｓ４０にパレットＢを複数段に保持し最下段のパレットＢ１を分離するパレット保持機構８０と、パレット保持空間Ｓ４０と第１テーブル４０の待機位置との間に設けられるガイドレール１６と、最下段の第１のパレットＢ１を下方より支持し基端部８２２がガイドレール１６にスライド自在に支持されるパレット支持体８２と、パレット支持体８２をガイドレール１６に沿って昇降動作させる昇降機構８３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、工場や倉庫などにおいて、荷が積まれたパレットを積荷から抜き取って他のパレットに交換するのに用いられるパレット交換装置に関する。

工場や倉庫では荷を運搬したり保管したりするのにパレットが幅広く用いられている。荷が積まれたパレット（以下、「荷積みパレット」とも言う）はフォークリフトにより運ばれ、トラックやコンテナなどに積載されたり倉庫に保管されたりする。パレットは業者毎に保有されており、荷が製造業者から卸売業者へ手渡されたり、卸売業者から小売業者へ手渡されたりすると、手渡された側ではその荷を自社のパレットに積み替えて他社のパレットを返還する。また、パレットには木製、合成樹脂製など、種々の材質や形態のものがあり、例えば、食品を保管するような場合、衛生上の観点から木製のパレットから合成樹脂製のパレットに積み替えられることもある。

上記したパレットの交換は、従来、手作業で行われていたが、その種の作業は多大の労力と時間とを要し、非能率的である。そこで、出願人は先般、荷が積まれたパレットを積荷から抜き取ったり他のパレットに交換したりする作業を機械的に行えるパレット抜取装置を提案した（例えば、特許文献１参照）。

このパレット抜取装置は、図８（１）〜（３）に示すように、パレットＡ上に荷が積まれた状態のもの（以下、これを「荷積みパレットＬ」という。）を載せることが可能なテーブル３００をパレットの交換作業が行われる作業部Ｐ１とパレットＡを回収するパレット回収部Ｐ２との間で往復動させるテーブル移動機構３０１と、前記作業部Ｐ１とパレット回収部Ｐ２との間に設置されテーブル３００が作業部Ｐ１からパレット回収部Ｐ２へ移動するときに積荷Ｃが突き当たって積荷Ｃのみを作業部Ｐ１に置き去りにさせる第２のストッパー３０２と、作業部Ｐ１に置き去りにされる積荷Ｃを下方より受けて支持する荷支持板３０３を前記テーブル３００の移動に追随させて待機部Ｑから作業部Ｐ１へ移動させた後、作業部Ｐ１から待機部Ｑへ復帰動作させる支持機構３０４と、作業部Ｐ１と待機部Ｑとの間に設置され前記荷支持板３０３が作業部Ｐ１から待機部Ｑへ復帰動作するときに積荷Ｃが突き当たって積荷Ｃを作業部Ｐ１に置き去りにさせる第１のストッパー３０５とを備えたものである。
上記したパレット抜取装置によりパレットＡの交換を行うには、まず作業部Ｐ１に定位しているテーブル３００上に荷積みパレットＬを載せる（図８（１））。つぎに、テーブル３００を作業部Ｐ１からパレット回収部Ｐ２まで移動させる。このテーブル３００の移動時、積荷Ｃは第２のストッパー３０２に突き当たって作業部Ｐ１に置き去りにされるが、荷支持板３０３がテーブル３００の移動に追随して待機部Ｑから作業部Ｐ１へ移動するので、置き去りにされる積荷Ｃは荷支持板３０３により下方より支持される（図８（２））。
次に荷支持板３０３は作業部Ｐ１から待機部Ｑへ復帰動作させるが、この復帰動作時、積荷Ｃは第１のストッパー３０５に突き当たって作業部Ｐ１に置き去りにされる。この置き去りにされる積荷Ｃは、フォークリフトのフォーク３０７により支持された他のパレットＢ上に支持されることによりパレットの交換が完了する（図８（３））。なお、荷積みパレットＬより抜き取られたパレットＡは、同図に示すように、パレット回収機構３０６に回収されて保持される。

特許第３５８２８３４号公報

しかしながら、上記した構成のパレット抜取装置によるパレット交換では、パレット交換の都度、交換すべきパレットＢをその保管場所まで取り行く必要があるため、フォークリフトをパレットの保管場所との間で繰り返し往復運転させる必要がある。また、パレットＢはフォークリフトのフォークによって水平な姿勢に保って作業部Ｐ１の決められた位置に定位させる必要があり、その種の作業は熟練を要する。もし、パレットＢが適正位置になければ、荷支持板１０３からパレットＢへの積荷Ｃの乗り移りがうまく行かず、荷崩れを引き起こしてしまう。

この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、交換すべきパレットを上下に積層した状態で保持し、最下段のパレットを順次供給してパレット交換を行うことにより、フォークリフトの往復運転により交換すべきパレットを取りに行ったり、パレット交換作業時、フォークリフトによってパレットを水平な姿勢に保って決められた位置に定位させたりする必要がないパレット交換装置を提供することを目的とする。また、この発明が他に目的とするところは、パレットの供給を効率良く行うことにより、パレットの交換作業の高速化を実現することにある。

本発明によるパレット交換装置は、荷が積まれた第２のパレットを作業部において積荷から抜き取り、パレット供給部において供給された第１のパレットに交換するものであって、前記パレット供給部の所定の待機位置に定位する移動可能な第１テーブル上へ、交換すべき前記第１のパレットを供給するパレット供給機構と、前記作業部で抜き取られた前記第２のパレットを回収するパレット回収機構と、荷が積まれた前記第２のパレットを前記作業部に搬入し前記パレット供給機構により供給された前記第１のパレットを前記第１テーブルにより前記作業部に導入してパレットの交換を行うパレット交換機構とを備える。前記パレット供給機構は、前記第１テーブルの待機位置の上方に設定されたパレット保持空間に前記第１のパレットを複数段にわたって上下に積層した状態で保持することが可能であるとともに最下段の第１のパレットをその上段の第１のパレットから分離して保持状態を解放することが可能なパレット保持機構と、少なくとも前記パレット保持空間と前記第１テーブルの待機位置との間であって前記作業部と反対側の端部に設けられるガイドレールと、前記最下段の第１のパレットを下方より支持することが可能であり基端部が前記ガイドレールにスライド自在に支持されるパレット支持体と、前記パレット支持体をガイドレールに沿って昇降動作させる昇降機構とを備えている。

上記した構成のパレット交換装置において、第１テーブルは待機位置に定位しており、パレット供給機構のパレット支持体は、パレット保持空間における最下段の第１のパレットを下方から支持し、パレット保持空間と第１テーブルの待機位置との間に待機している。パレットの交換を行うには、まず、荷が積まれた第２のパレットが作業部に搬入されると、パレット支持体をガイドレールに沿って下降させ第１のパレットを第１テーブルの上に載置する。そして、第１のパレットを第１テーブルにより作業部に導入し、パレット交換機構により第２のパレットを第１のパレットに交換する。作業部で積荷から抜き取られた第２のパレットはパレット回収機構により回収される。

この発明の好ましい実施形態によると、前記パレット支持体は、前記第１のパレットを支持することが可能な長さを有し、前記第１のパレットを支持することが可能な間隔を隔てて設けられる一対のアームにより構成されているが、アームの本数は３本以上であってもよく、またアームの形態も必ずしも直線状である必要はない。

この発明の好ましい実施形態によると、前記昇降機構は、一端が前記パレット支持体に接続され他端にバランスウェートが取り付けられたチェンと、前記チェンを上下各方向に走行させることが可能な駆動装置とを含んでいる。前記駆動装置は、位置制御が可能なモータを駆動源とし、チェンに噛み合う複数のスプロケットホイールを含むものである。

上記の構成によれば、パレット支持体の重量とバランスウェートの重量とを調整することで、駆動装置にかかる負荷が軽減されモータの容量を小さくすることが可能となる。

好ましい実施形態においては、前記パレット交換機構は、前記第２のパレットを支持することが可能な第２テーブルを前記作業部とパレット回収部との間で往復動させる第２テーブル移動機構と、積み荷を支持することが可能な荷支持板を前記パレット供給部から前記作業部へ前記第２テーブルの前記作業部から前記パレット回収部への移動に追随させて移動させた後、前記作業部から前記パレット供給部へ復帰動作させる荷受け機構と、前記荷支持板の前記パレット供給部から前記作業部への移動に追従させて前記パレット供給機構より供給された前記第１のパレットが載置された前記第１テーブルを前記パレット供給部から前記作業部の前記荷支持板の下方へ移動させる第１テーブル移動機構とを備えている。

上記の構成を備えたパレット交換装置によりパレットの交換を行うには、まず、待機状態において作業部に位置する第２テーブル上に荷が積まれた第２のパレットを搬入する。次に、積荷を作業部に置き去りにして第２テーブルのみを作業部からパレット回収部に移動させる。第２テーブルの移動に荷支持板が追随してパレット供給部から作業部へ移動するので、置き去りにされた積荷は第２テーブル上から荷支持板上へ乗り移る。
パレット供給部では、第１テーブル上にパレット供給機構により第１のパレットが供給されており、第１のパレットを支持した第１テーブルは、パレット供給部から作業部に位置する荷支持板の下方へ移動する。
次に、荷支持板が作業部からパレット供給部へ復帰動作する。この復帰動作時、積荷は作業部に置き去りにされて荷支持板が移動するが、荷支持板の下方に第１テーブルが定位しているので、置き去りにされた積荷は荷支持板上から第１テーブル上に支持された第１のパレット上に乗り移る。第２のパレットから第１のパレットに積み換えられた積荷は作業部から搬出される。

パレット供給部において、第１テーブルの待機位置の上方に荷支持板の待機位置を設定し、荷支持板の待機位置の上方にパレット保持空間を設定し、パレット支持体をガイドレールに沿って昇降させて第１のパレットの保持空間と荷支持板との間にパレット支持体を位置させることが可能であり、この場合、荷支持板の作業部への移動の前に、パレット支持体が最下段の第１のパレットを支持して予め荷支持板の近傍まで下降し、その位置で定位させることが可能になる。
この実施形態によると、パレット支持体は、随時、最下段の第１のパレットを支持した待機状態に設定できるので、荷支持板が作業部へ移動した直後に第１のパレットを第１テーブル上に載置することができる。第１のパレットの第１テーブル上への供給動作が効率良く行えるので、パレット交換作業の高速化を図ることができる。

好ましい実施形態においては、前記作業部には、荷が積まれた前記第２のパレットを前記作業部へ搬入するための搬入コンベアと、荷が積まれた前記第１のパレットを前記作業部から搬出するための搬出コンベアとが連通するとともに、前記第１テーブルの上面には前記搬出コンベアと連動するコンベア、前記第２テーブルの上面には前記搬入コンベアと連動するコンベアがそれぞれ設けられている。

上記の構成によれば、搬入コンベア及び搬出コンベアにより荷積みパレットを作業部に搬入及び搬出することができるため、フォークリフトなどを用いることなくパレット交換作業を荷の搬送経路上で自動化することができる。

この発明によれば、交換すべきパレットがパレット供給機構により供給されるので、フォークリフトを往復運転して交換すべきパレットをその保管場所まで取りに行く必要がなく、作業性が大幅に向上する。また、パレット交換作業時、フォークリフトによりパレットを水平姿勢に保って決められた位置に定位させる必要がないから、パレットの位置決めに熟練を必要とせず、位置決め不良による荷崩れの発生を防止できる。さらに、パレット供給機構のパレット支持体を、随時、パレット保持空間と第1テーブルの待機位置との間にガイドレールに沿って昇降動作させて、パレットを支持した待機状態に設定できるので、パレットの供給を効率良く行うことができ、パレットの交換作業の高速化が図られる。

この発明の一実施例であるパレット交換装置の側面図である。 パレット交換装置の平面図である。 パレット交換装置をパレット回収部より見た図である。 パレット交換装置をパレット供給部より見た図である。 パレット供給機構の構成と動作とを示す断面図である。 パレット回収機構の構成と動作とを示す断面図である。 パレット交換作業の手順を示す側面図である。 図７−１のパレット交換作業の手順の続きを示す側面図である。 図７−２のパレット交換作業の手順の続きを示す側面図である。 従来のパレット抜取装置によるパレット交換作業の手順を示す側面図である。

図１〜図４は、この発明の一実施例であるパレット交換装置２００の構成を示している。なお、図１にはパレット交換装置２００を側面から見たときの外観が、図２には上方から見たときの外観が、図３には後述するパレット回収部Ｐ２の側から見たときの外観が、図４には後述するパレット供給部Ｐ３の側から見たときの外観が、それぞれ示してある。また、図１〜図４は、荷積みパレットの導入に待機している状態を示すものではなく、説明の都合上、後述する第１、第２テーブル４０、２０および荷支持板３０を別個の位置に位置させた状態を示している。また、図１において、搬出コンベア１１０、保持爪７１、８１が取り付けられる側壁の記載は省略している。
図示例のパレット交換装置２００は、例えば、工場、倉庫、配送センターなどに設置されるもので、荷積が積まれたパレット（例えば、工場内で用いられるパレット）を積荷から抜き取って他のパレット（例えば、流通のために用いられるパレット）に交換するのに用いられる。なお、抜き取って回収したパレットが他社のものであれば、そのパレットはその所有者へ返却される。

なお、この発明のパレット交換装置２００は、他社のパレットと自社のパレットとの交換のみならず、種類の異なるパレットの交換、新旧パレットの交換など、あらゆるパレットの交換作業に適用できる。
また、ここでいう「パレット」は、荷を載せて運搬や保管などを行うのに用いられる板状のものを広く指しており、その形状や材質は問わない。この実施例では、一般に広く用いられているパレット、すなわち、上下に対向する上板と下板との間にフォークリフトのフォークを差し込むことが可能な空間を有するものを用いている。

図示例のパレット交換装置２００は、複数のフレームなどにより成る機台１に、第２テーブル移動機構２、荷受け機構３、第１テーブル移動機構４、第２ストッパー５、第１ストッパー６等からなるパレット交換機構９、パレット回収機構７、パレット供給機構８などが組み込まれたものである。
前記機台１の中央部分は、パレットの交換作業が行われる作業部Ｐ１であり、図２に示すように、作業部Ｐ１には、荷が積まれた他社のパレット（第２のパレット）Ａを搬入するための搬入コンベア１００と、パレット交換作業が完了し荷が積まれた自社のパレット（第１のパレット）Ｂを搬出するための搬出コンベア１１０が連通している。

搬入コンベア１００は、サイドフレーム１０１、１０１間に複数のローラ１０２をパレットの搬送方向（図２における上から下に向かう方向）に所定間隔に配して回転可能に軸支したものである。また、搬出コンベア１１０は、サイドフレーム１１１、１１１間に複数のローラ１１２をパレットの搬送方向に所定間隔に配して回転可能に軸支したものである。

この作業部Ｐ１を挟んで一方（図１の左側）に、交換すべき自社のパレット（第１のパレット）Ｂが供給されるパレット供給部Ｐ３が、他方（図１の右側）に、抜き取った他社のパレット（第２のパレット）Ａを回収するパレット回収部Ｐ２が、それぞれ設けられている。

第２テーブル移動機構２は、荷積みパレットが載せられる第２テーブル２０を有している。この第２テーブル２０は待機状態では作業部Ｐ１に位置し、パレット交換作業に際して作業部Ｐ１とパレット回収部Ｐ２との間を左右のガイドレール１１、１１に沿って往復移動する。第２テーブル２０は枠材を矩形状に枠組みして形成されており、第２テーブル２０の上面には、枠材間に複数のローラ２２がパレットの搬送方向に所定間隔に配して回転可能に軸支されることによりコンベア２１が形成されている。コンベア２１の搬送方向の前後端部には、ローラ２１の配置間隔を大きくすることにより、後述するパレット支持体７２の一対のアーム７２１、７２１が入り込むことが可能な空間Ｓ２０が形成されている。このコンベア２１は搬入コンベア１００と連動させ、これにより搬入コンベア１００上を搬送されてくる荷積みパレットがコンベア２１により第２テーブル２０上に搬入される。

第２テーブル２０の下部の四隅位置には各ガイドレール１１上を転動するローラ２３が設けられている。第２テーブル２０は駆動機構２５に連繋され、ガイドレール１１に沿って往復動する。前記駆動機構２５は、駆動源としてのモータ２６、このモータ２６によって駆動される左右の駆動スプロケット２７、各駆動スプロケット２７と左右の従動スプロケット２８との間にそれぞれ張設される２本のチェン２９、２９などを含んでいる。各チェン２９は左右のガイドレール１１、１１に沿って張設され、各チェン２９の両端が第２テーブル２０の前後面にそれぞれ接続されている。第２テーブル２０を駆動機構２５によって作業部Ｐ１からパレット回収部Ｐ２へ移動させるとき積荷からパレットＡが抜き取られる。

このパレットＡの抜き取りに際して、第２テーブル２０を作業部Ｐ１からパレット回収部Ｐ２へ移動させるとき、パレットＡ上の積荷が突き当たって作業部Ｐ１に置き去りにされるように第２ストッパー５が設けられている。この第２ストッパー５は、作業部Ｐ１とパレット回収部Ｐ２との間であって機台１上の積荷の高さ位置に設置されている。積荷は第２ストッパー５に突き当たるが、パレットＡは第２ストッパー５の下方を通過して第２テーブル２０とともに作業部Ｐ１からパレット回収部Ｐ２へ移行する。

なお、図示していないが、第２テーブル２０には、パレットＡの抜き取り時にパレットＡを第２テーブル２０と一体に移動させるためのパレット保持手段を設けるのが望ましい。このパレット保持手段として、例えば、パレットＡの適所に引っ掛かる爪状のものを第２テーブル２０に設けたものなど、種々の態様のものが考えられる。

荷受け機構３は、作業部Ｐ１に置き去りにされる積荷を下方より受けて支持するための荷支持板３０を有している。この荷支持板３０は待機状態ではパレット供給部Ｐ３に位置し、パレット交換作業に際してパレット供給部Ｐ３と作業部Ｐ１との間を往復動する。図示例の荷支持板３０は、薄板材の両側縁を下方へ屈曲して形成された対向壁３１、３１を備えている。各対向壁３１は、この荷支持板３０の下方へ後述する第１テーブル４０を移動させたとき、第１テーブル４０上に支持されたパレットが対向壁３１、３１間に入り込むようにその間隔が設定されている。

この対向壁３１、３１の前後位置には左右のガイドレール１２、１２上を転動するローラ３２がそれぞれ設けられている。なお、前記ガイドレール１２、１２は、第１、第２の各テーブル４０、２０を移動させるガイドレール１１、１１より上方に位置している。
前記荷支持板３０は駆動機構３３に連繋され、ガイドレール１２に沿って往復動する。前記駆動機構３３は、駆動源としてのモータ３４、このモータ３４によって駆動される左右の駆動スプロケット３５、各駆動スプロケット３５と左右の従動スプロケット３６との間にそれぞれ張設される２本のチェン３７などを含んでいる。各チェン３７は左右のガイドレール１２、１２に沿って張設され、各チェン３７の両端は荷支持板３０の前後面にそれぞれ接続されている。

前記荷支持板３０を駆動機構３３によってパレット供給部Ｐ３から作業部Ｐ１へ移動させるとき、荷受け機構３のモータ３４と前記第２テーブル移動機構２のモータ２６とを同期運転させて荷支持板３０を第２テーブル２０に追随させる。このときにパレットＡが積荷から抜き取られ、積荷はパレットＡ上から荷支持板３０上へ乗り移って支持される。また、荷支持板３０を作業部Ｐ１からパレット供給部Ｐ３へ復帰動作させるときは、荷受け機構３のモータ３４の回転方向を逆にして駆動させ、このとき積荷から荷支持板３０が抜かれる。

荷支持板３０を作業部Ｐ１からパレット供給部Ｐ３へ復帰動作させるとき、荷支持板３０上の積荷が突き当たって作業部Ｐ１に置き去りにされるように第１ストッパー６が設けられている。この第１ストッパー６は、作業部Ｐ１とパレット供給部Ｐ３との間であって機台１上の積荷の高さ位置に設置される。積荷は第１ストッパー６に突き当たるが、荷支持板３０は第１ストッパー６の下方を通過する。

前記第１テーブル移動機構４は、パレット供給機構８より供給されたパレットＢが載置される第１テーブル４０を有している。この第１テーブル４０は待機状態ではパレット供給部Ｐ３に位置し、パレット交換作業に際してパレット供給部Ｐ３と作業部Ｐ１との間を左右のガイドレール１１、１１に沿って往復移動する。第１テーブル４０は枠材を矩形状に枠組みして形成され、第１テーブル４０の上面には、搬出コンベア１１０と連動するコンベア４１が設けられている。コンベア４１は複数のローラ４２を備えており、枠材間に複数のローラ４２をパレットの搬送方向に所定間隔に配して回転可能に軸支したものである。コンベア４１の搬送方向の前後端部には、ローラ４２の配置間隔を大きくすることにより、後述するパレット支持体８２の一対のアーム８２１、８２１が入り込むことが可能な空間Ｓ４０が形成されている。このコンベア４１は搬出コンベア１１０と連動させており、コンベア４１により第１テーブル４０上の荷積みパレットが搬出コンベア１１０上に搬出され、その後、荷積みパレットは搬出コンベア１１０により搬送される。

第１テーブル４０の下部の四隅位置には各ガイドレール１１上を転動するローラ４３が設けられている。第１テーブル４０は駆動機構４５に連繋され、ガイドレール１１に沿って往復動する。前記駆動機構４５は、駆動源としてのモータ４６、このモータ４６によって駆動される左右の駆動スプロケット４７、各駆動スプロケット４７と左右の従動スプロケット４８との間にそれぞれ張設される２本のチェン４９、４９などを含んでいる。各チェン４９は左右のガイドレール１１、１１に沿って張設され、各チェン４９の両端が第１テーブル４０の前後部にそれぞれ接続されている。
第１テーブル４０の上面にパレットＢを支持した状態で駆動機構４５を駆動して第１テーブル４０をパレット供給部Ｐ３から作業部Ｐ１に定位する荷支持板３０の下方へ移動させた後、荷支持板３０が作業部Ｐ１からパレット供給部Ｐ３へ復帰動作することにより荷支持板３０上の積荷が第１テーブル４０上のパレットＢ上へ乗り移る。

パレット回収機構７は、パレット回収部Ｐ２に設けられ、作業部Ｐ１からパレット回収部Ｐ２へ第２テーブル２０により運ばれてきたパレットＡを回収して保持するものである。
この実施例のパレット回収機構７は、パレット保持機構７０と、ガイドレール１６と、パレット支持体７２と、昇降機構７３とを備えている。パレット保持機構７０は、パレット回収部Ｐ２の第２テーブル２０の上方に設定されたパレット保持空間Ｓ２にパレットＡを複数段にわたって上下に積層した状態で保持することが可能な構成であるとともに、保持されたパレットＡの最下段に運ばれてきたパレットＡ１を追加して保持状態とすることが可能な構成のものである。パレット支持体７２は、パレットＡ１を下方より支持することが可能であり、待機状態においてパレット保持空間Ｓ２と第２テーブル２０の待機位置との間に昇降可能に位置する。昇降機構７３は、後述する固定フレーム１６１に設けられたガイドレール１６に沿ってパレット支持体７２を昇降動作させるものである。

パレット保持機構７０は、パレット保持空間Ｓ２にパレットＡを複数段にわたって上下に積層した状態で保持することが可能な複数（本実施形態では４個）の保持爪７１と、各保持爪７１を閉じる方向へ付勢するばね（図示せず）とを備えている。保持爪７１は、パレットＡの四隅位置を支持するように、第２テーブル２０の移動方向に沿って機台１に設けられた側壁１７に取り付けられている。各保持爪７１は、パレット支持体７２が押し上げたパレットＡによって押し開かれた後にばね力で閉成するもので、それによってパレットＡに各保持爪７１が係合してパレットＡが保持される。
なお、保持爪７１は自重で閉成するものであってもよく、この場合、パレット保持機構７０に保持爪７１を付勢するばねを備える必要がない。
また、後述する図６（１）〜（６）に示すように、本実施形態では保持爪７１をばねにより上下方向に回動させているが、保持爪７１を駆動機構により水平方向に回動させてもよい。

ガイドレール１６は、少なくともパレット保持空間Ｓ２と第２テーブル２０との待機位置との間であって、機台１の長さ方向の端部に設けられた固定フレーム１６１に上下方向に沿って左右に２本設けられている。パレット支持体７２は、第２テーブル２０の幅方向に沿って延び第２テーブル２０の幅とほぼ同じ長さの基端部７２２と、基端部７２２の両端部から第２テーブル２０の移動方向に沿って延びる一対のアーム７２１、７２１とを備えている。一対のアーム７２１、７２１はパレットＡを支持することが可能な長さを有し、パレットＡを支持することが可能な間隔を隔てて設けられている。ガイドレール１６と対向するパレット支持体７２の基端部７２２の後面にはスライド部材７２３が取り付けられており、スライド部材７２３には断面形状がＴ字状の溝が形成されている。このスライド部材７２３の溝が、溝に対応する形状を有するガイドレール１６のレール部分に係入されることで、ガイドレール１６に沿ってパレット支持体７２が上下方向に摺動可能となっている。
昇降機構７３は、チェン７４と、前記チェン７４を上下各方向に走行させることが可能な駆動装置７６とを含んでいる。チェン７４の一端はパレット支持体７２の基端部７２２に取り付けられ、他端にはバランスウェート７５が取り付けられている。バランスウェート７５は、固定フレーム１６１に上下方向に沿って設けられたガイドレール１５にスライド自由に支持されている。この昇降機構７３により、パレット支持体７２を水平な姿勢を保持したまま昇降動作させる。図１に示すように、パレット支持体７２は、待機状態のとき、第２テーブル２０の上面より下方まで下降し、第２テーブル２０の上面に設けられたコンベア２１のローラ２２の間の空間Ｓ２０に入り込む。

パレット供給機構８は、パレット供給部Ｐ３に設けられ、第１テーブル４０の上面にパレットＡと交換するパレットＢを供給するものである。
この実施例のパレット供給機構８は、パレット保持機構８０と、ガイドレール１３と、パレット支持体８２と、昇降機構８３とを備えている。パレット保持機構８０は、第１テーブル４０の待機位置の上方に設定されたパレット保持空間Ｓ３にパレットＢを複数段にわたって上下に積層した状態で保持することが可能な構成であるとともに、最下段のパレットＢ１をその上段のパレットＢから分離して保持状態を解放することが可能な構成のものである。パレット支持体８２は、パレットＢを下方より支持することが可能であり、待機状態においてパレット保持空間Ｓ３と第１テーブル４０の待機位置との間に昇降可能に位置する。昇降機構８３は後述する固定フレーム１３１に設けられたガイドレール１３に沿ってパレット支持体８２を昇降動作させるものである。

パレット保持機構８０は、パレット保持空間Ｓ３にパレットＢを複数段にわたって上下に積層した状態で保持することが可能な複数（本実施形態では４個）の保持爪８１と、各保持爪８１を開閉動作させる駆動機構（図示せず）とからなる。保持爪８１は、パレットＢの四隅位置を支持するように、第１テーブル４０の移動方向に沿って機台１に設けられた側壁１８に取り付けられている。各保持爪８１は、押し上げられたパレット支持体８２によって押し開かれ、それによって最下段のパレットＢ１から各保持爪８１の係合が解除されるとともに、その上段のパレットＢに各保持爪８１が係合してパレットＢが保持される。
なお、後述する図５（１）〜（６）に示すように、本実施形態では保持爪８１を上下方向に回動させているが、駆動機構により水平方向に回動させてもよい。

ガイドレール１３は、少なくともパレット保持空間Ｓ３と第1テーブル４０との待機位置との間であって、機台１の長さ方向の端部に設けられた固定フレーム１３１に上下方向に沿って左右に２本設けられている。パレット支持体８２は、第１テーブル４０の幅方向に沿って延び第１テーブル４０の幅とほぼ同じ長さの基端部８２２と、基端部８２２の両端部から第１テーブル４０の移動方向に沿って延びる一対のアーム８２１、８２１とを備えている。一対のアーム８２１、８２１はパレットＢを支持することが可能な長さを有し、パレットＢを支持することが可能な間隔を隔てて設けられている。ガイドレール１３と対向するパレット支持体８２の基端部８２２の後面にはスライド部材８２３が取り付けられており、スライド部材８２３には断面形状がＴ字状の溝が形成されている。このスライド部材８２３の溝が、溝に対応する形状を有するガイドレール１３のレール部分に係入されることで、ガイドレール１３に沿ってパレット支持体８２が上下方向に摺動可能となっている。
昇降機構８３は、チェン８４と、前記チェン８４を上下各方向に走行させることが可能な駆動装置８６とを含んでいる。チェン８４の一端はパレット支持体８２の基端部８２２に取り付けられ、他端にはバランスウェート８５が取り付けられている。バランスウェート８５は、固定フレーム１３１に上下方向に沿って設けられたガイドレール１３にスライド自由に支持されている。この昇降機構８３により、パレット支持体８２を水平な姿勢を保持したまま昇降動作させる。図１に示すように、パレット支持体８２は、下降時には第１テーブル４０の上面より下方まで下降し、第１テーブル４０の上面に設けられたコンベア４１のローラ４２の間の空間Ｓ４０に入り込む。

図５（１）〜（６）は、パレット供給部Ｐ３のパレット供給機構８の構成とその動作を示している。
交換すべきパレットＢを第１テーブル４０上に供給するには、まず、パレット支持体８２をパレット保持機構８０の高さまで上昇させて、パレットＢの積層体を支持する（図５（１））。このとき保持爪８１は最下段のパレットＢ１の上板を保持している。次に、パレット支持体８２をわずかに上昇させて、保持爪８１を回動可能な状態に設定する（図５（２））。
次に、駆動機構により保持爪８１を開動作させた後（図５（３））、パレット支持体８２をパレットＢ１の厚み分程度降下させる（図５（４））。この状態で保持爪８１を閉動作させると、保持爪８１により下から２段目のパレットＢ２が保持可能な状態となる（図５（５））。次に、パレット支持体８２を下降させると、最下段のパレットＢ１のみがパレット支持体８２上に支持され、残りのパレットＢの積層体は保持爪８１により保持される（図５（６））。パレット支持体８２を第１テーブル４０のローラ４２の間の空間Ｓ４０に入り込む位置まで降下させることでパレットＢ１は第１テーブル４０上に載せられる。

図６（１）〜（６）は、パレット回収部Ｐ２のパレット回収機構７の構成とその動作を示している。
パレットの回収に待機している状態においては、パレット支持体７２は最も下降した位置にあり、第２テーブル２０が作業部Ｐ１からパレット回収部Ｐ２へ移動するに伴い、パレット支持体７２は第２テーブル２０の上面に設けられたコンベア２１のローラ２２の間の空間Ｓ２０に入り込む。
パレット回収部Ｐ２へ移動する第２テーブル２０上にはパレットＡ１が載置されている。パレット支持体７２を上昇させると、パレットＡ１はパレット支持体７２に支持されて上昇し（図６（１））、パレットＡの積層体を支持する。このとき、保持爪７１は積層体の最下段のパレットＡ２の上板を保持している。次に、パレット支持体７２をわずかに上昇させ、保持爪７１を回動可能な状態に設定する（図６（２））。次に、保持爪７１を開動作させた後（図６（３））、パレット支持体７２及びパレットＡ１をパレットＡ１の厚み分上昇させる（図６（４））。この状態で保持爪７１を閉動作させると、保持爪７１によりパレットＡ１が保持可能な状態となる（図６（５））。次に、パレット支持体７２を下降させると、パレットＡの積層体は最下段に追加されたパレットＡ１が保持爪７１により保持される（図６（６））。

また、図６では、パレットＡの積層体の最下段にパレットＡ１を追加しているが、パレット回収部Ｐ２にパレットＡの積層体がない場合は、運ばれたパレットＡ１を保持爪７１に保持させる。その場合、保持爪７１を開動作させた後、パレット支持体７２を上昇させ、保持爪７１を閉動作させることにより、保持爪７１によりパレットＡ１が保持可能な状態となる。

上記した構成のパレット交換装置２００を用いて荷積みパレットより他社のパレットＡを抜き取り、自社のパレットＢに交換する作業の手順を図７−１（１）〜図７−３（９）により説明する。
まず、第２テーブル移動機構２の第２テーブル２０は作業部Ｐ１に、荷受け機構３の荷支持板３０および第１テーブル移動機構４の第１テーブル４０はパレット供給部Ｐ３に、それぞれ待機させておく（図７−１（１））。このとき、パレット供給部Ｐ３のパレット保持空間Ｓ３には複数のパレットＢがパレット供給機構８のパレット保持機構８０によって積層状態で保持されており、さらに、パレットＢの積層体の最下段のパレットＢ１が切り離されてパレット支持体８２に支持され、荷支持板３０のすぐ上方に位置している。この待機状態において、搬入コンベア１００が、パレットＡ１の上に積荷Ｃが載置された荷積みパレットＬを搬送し、作業部Ｐ１の第２テーブル２０上にこれを搬入する（図７−１（２））。

次に、第２テーブル移動機構２の駆動機構２５を駆動して第２テーブル２０を作業部Ｐ１からパレット回収部Ｐ２に向けて移動させるとともに、荷受け機構３の駆動機構３３を駆動して荷支持板３０を第２テーブル２０に追随させ、パレット供給部Ｐ３から作業部Ｐ１に向けて移動させる。この移動時、第２テーブル２０上の積荷Ｃは第２ストッパー５に突き当たって置き去りにされ、パレットＡ１は第２テーブル２０とともにパレット回収部Ｐ２へ移動する（図７−１（３））。前記荷支持板３０は第２テーブル２０の移動に追随しているので、置き去りにされる積荷ＣはパレットＡ１上から荷支持板３０上に乗り移って下方より支持される。

第２テーブル２０がパレット回収部Ｐ２に至り、荷支持板３０が作業部Ｐ１に至ったとき、図示しない位置センサがこれを検知し、各駆動機構２５、３３は駆動を停止し、第２テーブル２０および荷支持板３０が移動を停止する。また、パレット供給部Ｐ３において、パレット支持体８２が下降して第１テーブル４０のコンベア４１のローラ４２の間の空間Ｓ４０に入り込むことにより、パレットＢ１が第１テーブル４０の上面に載置される（図７−２（４））。

次に、第１テーブル移動機構４の駆動機構４５を駆動して第１テーブル４０をパレット供給部Ｐ３から作業部Ｐ１に向けて移動させ、作業部Ｐ１に定位している荷支持板３０の下方に位置させる（図７−２（５））。

次に、荷受け機構３の駆動機構３３が駆動し、荷支持板３０は作業部Ｐ１よりパレット供給部Ｐ３に向けて復帰動作する。この復帰動作時、荷支持板３０上の積荷Ｃは第１ストッパー６に突き当たって作業部Ｐ１に置き去りにされるが、荷支持板３０の下方に第１テーブル４０およびパレットＢ１が位置しているので、置き去りにされる積荷Ｃは荷支持板３０上からパレットＢ１上に乗り移って支持される（図７−２（６））。

一方、図７−２（５）において第１テーブル４０がパレット供給部Ｐ３から作業部Ｐ１に向けて移動した後、パレット供給機構８のパレット支持体８２は、前記した図５（１）〜（６）の動作を順次経ることにより、パレット保持機構８０により複数段にわたって上下に積層した状態で保持されたパレットＢの積層体を支持し（図７−２（５））、パレットＢから最下段のパレットＢ２を支持して下降して、荷支持板３０のすぐ上方に位置して待機状態となる（図７−２（６））。

また、図７−２（４）において、第２テーブル２０がパレット回収部Ｐ２に至った後、パレット回収機構７のパレット支持体７２は、前記した図６（１）〜（６）の動作を順次経ることにより、パレットＡ１を支持して上昇し、パレット保持機構７０における各保持爪７１によりパレットＡの積層体の最下段にパレットＡ１を追加する（図７−２（５））。そして、パレット支持体７２は第２テーブル２０の上面に設けられたコンベア２１のローラ２２の間の空間Ｓ２０に入り込んで待機状態となる（図７−２（６））。

荷支持板３０がパレット供給部Ｐ３に達したとき、図示しない位置センサがこれを検知し、駆動機構３３は駆動を停止し、荷支持板３０は復帰動作を停止する（図７−３（７））。
これにより荷積みパレットＬにおける他社のパレットＡ１を自社のパレットＢ１に交換する作業が完了する。

荷支持板３０がパレット供給部Ｐ３に復帰した（図７−３（７））後、荷積みパレットＬを搬出コンベア１１０により搬出する（図７−３（８））。その後、第１、第２の各テーブル移動機構４、２の駆動機構４５、２５が駆動して第２テーブル２０はパレット回収部Ｐ２から作業部Ｐ１へ、第１テーブル４０は作業部Ｐ１からパレット供給部Ｐ３へ、それぞれ移動する。各テーブル２０、４０が作業部Ｐ１およびパレット供給部Ｐ３にそれぞれ達したとき、図示しない位置センサがこれを検知し、各駆動機構２５、４５は駆動を停止し、第１、第２の各テーブル２０、４０は移動を停止する（図７−３（９））。この状態で次のパレット交換作業に待機する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

１３、１６ ガイドレール
２ 第２のテーブル移動機構
２０ 第２テーブル
２１ コンベア
３ 荷受け機構
３０ 荷支持板
４ 第１テーブル移動機構
４０ 第１テーブル
４１ コンベア
５ 第２ストッパー
６ 第１ストッパー
７ パレット回収機構
８ パレット供給機構
７０、８０ パレット保持機構
７２、８２ パレット支持体
７２１、７２１、８２１、８２１ 一対のアーム
７３、８３ 昇降機構
７４、８４ チェン
７５、８５ バランスウェート
７６、８６ 駆動装置
９ パレット交換機構
１００ 搬入コンベア
１１０ 搬出コンベア
２００ パレット交換装置
Ａ パレット（第２のパレット）
Ａ１ 追加されるパレット
Ｂ パレット（第１のパレット）
Ｂ１ 最下段のパレット
Ｐ１ 作業部
Ｐ２ パレット回収部
Ｐ３ パレット供給部
Ｓ２ 回収部のパレット保持空間
Ｓ３ 供給部のパレット保持空間
Ｓ２０ ローラ間の空間
Ｓ４０ ローラ間の空間

Claims (4)

1. 荷が積まれた第２のパレットを作業部において積荷から抜き取り、パレット供給部において供給された第１のパレットに交換するパレット交換装置において、
   前記パレット供給部の所定の待機位置に定位する移動可能な第１テーブル上へ、交換すべき前記第１のパレットを供給するパレット供給機構と、
   前記作業部で抜き取られた前記第２のパレットを回収するパレット回収機構と、
   荷が積まれた前記第２のパレットを前記作業部に搬入し前記パレット供給機構により供給された前記第１のパレットを前記第１テーブルにより前記作業部に導入してパレットの交換を行うパレット交換機構とを備え、
   前記パレット交換機構は、
   前記第２のパレットを支持することが可能な第２テーブルを前記作業部とパレット回収部との間で往復動させる第２テーブル移動機構と、
   前記パレット供給部の前記第1テーブルの待機位置の上方に設定された待機位置に定位し積み荷を支持することが可能な荷支持板を前記パレット供給部から前記作業部へ前記第２テーブルの前記作業部から前記パレット回収部への移動に追随させて移動させた後、前記作業部から前記パレット供給部へ復帰動作させる荷受け機構と、
   前記荷支持板の前記パレット供給部から前記作業部への移動に追従させて前記パレット供給機構より供給された前記第１のパレットが載置された前記第１テーブルを前記パレット供給部から前記作業部の前記荷支持板の下方へ移動させる第１テーブル移動機構とを備え、
   前記パレット供給機構は、
   前記第１テーブルの待機位置の上方に設定されたパレット保持空間に前記第１のパレットを複数段にわたって上下に積層した状態で保持することが可能であるとともに最下段の第１のパレットをその上段の第１のパレットから分離して保持状態を解放することが可能なパレット保持機構と、
   少なくとも前記パレット保持空間と前記第１テーブルの待機位置との間であって前記作業部と反対側の端部に設けられるガイドレールと、
   前記最下段の第１のパレットを下方より支持することが可能であり基端部が前記ガイドレールにスライド自由に支持されるパレット支持体と、
   前記パレット支持体を前記ガイドレールに沿って前記パレット保持空間と前記第１テーブルの待機位置との間で昇降動作させる昇降機構とを備え、
   前記昇降機構は、前記荷支持板の作業部への移動の前に、前記最下段の第１のパレットを支持したパレット支持体を前記荷支持板の上方位置に待機させるパレット交換装置。
2. 前記パレット支持体は、前記第１のパレットを支持することが可能な長さを有し、前記第１のパレットを支持することが可能な間隔を隔てて設けられる一対のアームにより構成されている請求項１に記載のパレット交換装置。
3. 前記昇降機構は、
   一端が前記パレット支持体に接続され他端にバランスウェートが取り付けられたチェンと、
   前記チェンを上下各方向に走行させることが可能な駆動装置とを含んでいる請求項１または２に記載のパレット交換装置。
4. 前記作業部には、荷が積まれた前記第２のパレットを前記作業部へ搬入するための搬入コンベアと、荷が積まれた前記第１のパレットを前記作業部から搬出するための搬出コンベアとが連通するとともに、前記第１テーブルの上面には前記搬出コンベアと連動するコンベア、前記第２テーブルの上面には前記搬入コンベアと連動するコンベアがそれぞれ設けられている請求項１に記載のパレット交換装置。

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