JP6374344B2 - 搬送方法及び搬送システム - Google Patents

Description

本発明は搬送方法及び搬送システムに関する。

ワークの搬送方式として、パレット上にワークを載置して搬送する方式（例えば特許文献１〜３。パレット搬送と呼ぶ場合がある。）と、パレットを用いずにワークを直接搬送する方式（例えば特許文献４。ダイレクト搬送と呼ぶ場合がある。）が提案されている。

特開２０１１−１２６６８２号公報 特許第３１８７５６４号公報 特開２００１−３５４２０３号公報 特開２０１２−１６６３１８号公報

ダイレクト搬送では、搬送中にワークの位置がずれやすい。したがって、搬送途中でワークの位置決めが要求される場合には位置決め装置が必要となる。一方、パレット搬送では、パレットに対してワークを位置決めすることで搬送中にワークの位置がずれ難い。しかし、パレットを搬送先から搬送元へ戻す機構、すなわちパレットリターンラインが別途必要となり、フットプリントが大きくなってしまう。加えて、ある程度まとまった数のパレットを、ワークサイズごとに用意する必要がある。

搬送元から処理ステーションまではワークの位置決め精度が要求され、処理ステーションから搬送先まではワークの位置決め精度が要求されない設備の場合、ダイレクト搬送を採用すると位置決め装置が必要とされる点で不利である。一方、パレット搬送を採用すると、パレットを搬送元へ戻す機構や多数のパレットを必要とする点で不利である。

本発明の目的は、位置決め装置やパレットを戻す機構を別途必要とせずに、処理ステーションでの位置決め精度を確保することにある。

本発明によれば、ワークの搬送方向の上流側から処理ステーションを経由して前記搬送方向の下流側へワークを搬送する搬送方法であって、前記ワークが載置されたパレットを、所定の搬送面上で前記搬送方向に移動し、前記処理ステーションへ搬送するパレット搬送工程と、前記処理ステーションに到達した前記パレット上の前記ワークを前記搬送面から持ち上げ、前記パレットから前記ワークを分離する分離工程と、前記ワークが持ち上げられて空となった前記パレットを、前記搬送面上で前記搬送方向の上流側に返送するパレットリターン工程と、前記分離工程で持ち上げられた前記ワークに、前記処理ステーションにおいて処理を施す処理工程と、処理後の前記ワークを、前記搬送面上に降下する降下工程と、前記搬送面上に降下された前記ワークを前記搬送方向に搬送するワーク搬送工程と、を備える、ことを特徴とする搬送方法が提供される。

また、本発明によれば、搬入されたワークに処理を施し、処理後のワークを搬出する処理ステーションを備えた搬送システムであって、前記処理ステーションに前記ワークを搬入する第１の搬送装置と、前記処理ステーションに設けられ、前記第１の搬送装置に対して前記ワークの搬送方向で下流側に連続して配置された第２の搬送装置と、前記第２の搬送装置に対して前記搬送方向で下流側に連続して配置され、前記処理ステーションから搬出される前記ワークを搬送する第３の搬送装置と、前記処理ステーションにおいて前記第２の搬送装置の下方に配置され、前記ワークを昇降する昇降装置と、前記処理ステーションに配置され、前記昇降装置によって上昇された前記ワークに処理を施す処理装置と、を備え、前記第１の搬送装置は、前記ワークが載置されたパレットを所定の搬送面上で前記搬送方向に移動し、前記処理ステーションへ搬送し、前記昇降装置は、前記処理ステーションに到達した前記パレット上の前記ワークを前記搬送面から上昇し、前記パレットから前記ワークを分離し、前記第１の搬送装置は、前記ワークが分離されて空となった前記パレットを前記搬送方向とは逆方向に返送し、前記処理装置は、前記パレットから分離された前記ワークに処理を施し、前記昇降装置は、処理後の前記ワークを前記搬送面上に降下し、前記第２の搬送装置は、前記搬送面上に降下された前記ワークを前記搬送方向に搬送し、前記第３の搬送装置は、前記第２の搬送装置により前記搬送方向に搬送された前記ワークを前記搬送方向に搬送する、ことを特徴とする搬送システムが提供される。

本発明によれば、位置決め装置やパレットを戻す機構を別途必要とせずに、処理ステーションでの位置決め精度を確保することができる。

本発明を適用した生産設備のレイアウト図。 本発明の一実施形態に係る搬送システムのレイアウト図。 （Ａ）は図２のI-I線矢視図、（Ｂ）は図２のII-II線矢視図、（Ｃ）は図２のIII-III線矢視図。 （Ａ）はパレットの平面図、（Ｂ）は突き上げ部の平面図、（Ｃ）は図２の搬送システムの各制御ユニットのブロック図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図２の搬送システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図２の搬送システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図２の搬送システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図２の搬送システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図２の搬送システムの動作説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は別例の突き上げ部の説明図、（Ｃ）及び（Ｄ）は別例のコンベアの説明図。 ライトカーテンを設置した搬送システムのレイアウト図。 （Ａ）〜（Ｃ）はライトカーテンの説明図。

＜適用例＞
図１は本発明を適用した生産設備Ａのレイアウト図である。生産設備Ａは、メインの搬送ラインを形成する搬送システム１と、サブの搬送ラインを形成する搬送システム２とを備える。搬送システム２は本発明の一実施形態に係る搬送システムである。なお、各図において矢印Ｘ、矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは垂直方向（上下方向）を示す。

搬送システム１は、ワークＷ１〜Ｗ３が搭載されたパレット３を矢印Ｄ１方向に搬送する搬送装置１１を備える。搬送装置１１は、例えば、ローラコンベアやベルトコンベア等のコンベアである。矢印Ｄ１方向はＹ方向と平行である。

搬送装置１１によるパレット３の搬送経路の途中には、処理ステーション１０、１２が設けられている。搬送装置１１は処理ステーション１０、１２へのパレット３の搬入と搬出とを行う。処理ステーション１０、１２はパレット３に搭載されたワークＷ１に対して所定の処理を行う。

搬送システム２は、搬入されたワークＷ２に処理を施し、処理後のワークＷ２を搬出する処理ステーション２０を備える。搬送システム２は、搬送システム１に並設されており、搬送システム１が搬送する一部のワーク（ワークＷ２）に対して処理ステーション２０によって処理を行う。搬送システム１と、搬送システム２とによってワークＷ１、Ｗ２に対する並列処理が可能となる。

搬送システム２は、ワークＷ２を矢印Ｄ２方向に搬送する搬送装置２１〜２３を備える。矢印Ｄ２方向はＹ方向と平行である。したがって、搬送システム１と搬送システム２とでワークの搬送方向は平行である。しかし、平行でない構成も採用可能である。また、搬送システム１と搬送システム２とは、いずれも直線軌道上でワークを搬送するが曲線軌道上でワークを搬送する構成であってもよい。なお、以下の説明において、上流側、下流側という場合は搬送方向Ｄ１、Ｄ２を基準とする。

搬送システム２では、搬送元２１ａから処理ステーション２０まではワークＷ２が搭載されたパレット４が搬送される。つまり、搬送元２１ａから処理ステーション２０までの搬送はパレット搬送である。一方、処理ステーション２０から搬送先２３ａまではパレット４を用いずにワークＷ２が搬送される。つまり、処理ステーション２０から搬送先２３ａまでの搬送はダイレクト搬送である。

具体的な作業例について説明する。ワークＷ１は例えば車両用のミッションケースであり、ワークＷ２は例えばトルクコンバータケースである。ワークＷ３は例えばワークＷ１に組み付けられる部品群である。生産設備Ａは、ワークＷ１とワークＷ２とを接着する作業を行う設備である。

ワークＷ１〜Ｗ３はパレット３により搬送されて来る。搬送システム２の搬送元２１ａ近傍において、作業者Ｈはパレット３からワークＷ２を取り出し、パレット４へ移載する。パレット３は処理ステーション１０に搬送され、ワークＷ１の接着面に対する粗面化処理（例えばプラズマ照射）が行われる。並行して、パレット４は処理ステーション２０に搬送され、ワークＷ２の接着面に対し同様の粗面化処理が行われる。その後、パレット３は処理ステーション１２に搬送され、ワークＷ１の接着面に対する接着剤の塗布処理が行われる。並行して、ワークＷ２は処理ステーション２０から搬送先２３ａへ搬送される。

搬送システム２の搬送先２３ａ近傍において、作業者Ｈは搬送装置２３上からワークＷ２を取り出し、パレット３上における処理後のワークＷ１上に移載する。この移載時、ワークＷ２は裏返されてワークＷ１に重ね合わされ、ワークＷ１、Ｗ２が接着される。ここで、搬送システム１におけるパレット３上のワークＷ２を搬送システム２におけるパレット４上に移載する方法、及び搬送システム２における処理後のワークＷ２を搬送システム１におけるパレット３上に移載する方法としては、作業者Ｈによるマニュアル作業に限定するものではない。例えば、移載方法は、図示しない移載機（垂直多関節ロボットなど）による自動作業であってもよい。

ワークＷ１、Ｗ２に共通の処理（粗面化処理）を並列的に行うことで、作業効率を向上する（タクトタイムの短縮を図る）ことができる。

＜搬送システムの構成＞
搬送システム２の構成について、図２及び図３を参照して説明する。図２は搬送システム２のレイアウト図である。図３（Ａ）は図２のI-I線矢視図、図３（Ｂ）は図２のII-II線矢視図、図３（Ｃ）は図２のIII-III線矢視図である。

既に概説したとおり、搬送システム２は、処理ステーション２０と、搬送装置２１〜２３とを備える。本実施形態の場合、搬送装置２１〜２３はいずれも、複数のローラＲを備えたローラコンベアである。しかし、ベルトコンベア等、他のコンベアでもよい。或いは、コンベア以外の搬送機構も採用可能である。各ローラＲは搬送方向Ｄ２と直交する方向に延びており、その両端部が回転自在に支持されている。本実施形態では、全てのローラＲを駆動ローラとして構成しているが、一部にフリーローラが含まれてもよい。

搬送装置２１は、その一方端部が搬送元２１ａを構成しており、処理ステーション２０にワークＷ２を搬送する。搬送装置２１が備える各ローラＲは駆動ユニット２１０により駆動される。駆動ユニット２１０は、駆動源（例えばモータ）と、各ローラＲに駆動源の駆動力を伝達する伝達機構（例えばチェーン伝動機構、又は、歯車機構）とを備える。

搬送装置２２は、処理ステーション２０に設けられており、搬送装置２１に対して下流側に連続して配置されている。搬送装置２２は、複数のローラＲと、複数対（図２では４対）のローラＨＲとを備える。ローラＨＲはローラＲよりも短尺のローラである。各対のローラＨＲは、回転軸方向（Ｘ方向）に対向して配置されており、その間の隙間により後述する突き上げ部２７０が通過可能な開口部ＯＰが形成されている。搬送装置２２が備える各ローラＲ又はローラＨＲは駆動ユニット２２０又は２２１により駆動される。駆動ユニット２２０、２２１は、駆動源（例えばモータ）と、各ローラＲ又は各ローラＨＲに駆動源の駆動力を伝達する伝達機構（例えばチェーン伝動機構、又は、歯車機構）とを備える。

搬送装置２１及び２２は、それぞれ、パレット４の移動を案内するガイド部材２６、２６を備える。ガイド部材２６、２６は、搬送装置２１及び２２の搬送面における両側部に固定配置され、搬送方向（Ｙ方向）に延設される部材である。ガイド部材２６、２６間の離間距離はパレット４のＸ方向の幅に合わせて設定されており、ガイド部材２６、２６にパレット４の両側端が規制されることでパレット４が直進搬送される。このガイド部材２６、２６によって、パレット４の姿勢が搬送途中で乱れることなく、パレット４が、ひいてはワークＷ２が位置決めされた状態で搬送される。

搬送装置２３は、搬送装置２２に対して下流側に連続して配置されている。搬送装置２３は、その一方端部が搬送先２３ａを構成しており、処理ステーション２０から搬出されるワークＷ２を搬送先２３ａまで搬送する。搬送装置２３が備える各ローラＲは駆動ユニット２３０〜２３２により駆動される。駆動ユニット２３０〜２３２は、駆動源（例えばモータ）と、各ローラＲに駆動源の駆動力を伝達する伝達機構（例えばチェーン伝動機構、又は、歯車機構）とを備える。

駆動ユニット２３０は、上流側に位置するローラＲ群を駆動する。駆動ユニット２３１は中間部に位置するローラＲ群を駆動する。駆動ユニット２３２は下流側に位置するローラＲ群を駆動する。このように本実施形態では、搬送装置２３が備える各ローラＲを、搬送方向Ｄ２において３つのグループに分け、グループ毎に独立して駆動可能としている。しかし、全ローラＲを単一の駆動ユニットで駆動する構成も採用可能である。

処理ステーション２０には、昇降装置２７と、処理装置２００とが設けられている。昇降装置２７は、搬送装置２２の下方に配置され、ワークＷ２を昇降する。本実施形態の場合、昇降装置２７は、突き上げ部２７０と、駆動機構２７１とを備える。

突き上げ部２７０は、開口部ＯＰの真下に位置しており、開口部ＯＰ及びローラＨＲ間の隙間を通ることで搬送装置２２をＺ方向に通過可能である。駆動機構２７１は突き上げ部２７０を昇降する機構である。駆動機構２７１は、ここではエアシリンダであり、そのロッド部２７１ａの上端に突き上げ部２７０が固定されている。なお、駆動機構２７１としてはエアシリンダの他、電動シリンダやラック−ピニオン機構等も採用可能である。

処理装置２００は、昇降装置２７によって上昇されたワークＷ２に対して処理を施す装置である。本実施形態の場合、後述するように、昇降装置２７にワークＷ２が支持された状態で処理装置２００がワークＷ２に処理を施す構成である。しかし、処理装置２００の構成としては、昇降装置２７から処理装置２００がワークＷ２を取り込むと共に処理を施し、処理後に処理装置２００が搬送装置２２にワークＷ２を受け渡す構成であってもよい。

処理装置２００が行う処理としては、各種の処理を採用可能であるが、本実施形態の場合、上述した作業例に合わせて、プラズマ照射を想定している。処理装置２００は、大気圧プラズマのジェットノズル２０１と、ジェットノズル２０１をＸ−Ｙ平面上で任意の位置に移動する移動機構２０２とを備える。移動機構２０２は例えばガントリー式の移動機構である。大気圧プラズマをジェットノズル２０１からワークＷ２に噴射すると共に、移動機構２０２で噴射位置を移動させる。

次に、搬送システム２はセンサＳ１〜Ｓ５を備える。センサＳ１及びＳ２はパレット４を検知するセンサであり、センサＳ３〜Ｓ５はワークＷ２を検知するセンサである。いずれのセンサも、例えば、反射型の光センサ等を用いることができる。本実施形態の場合、センサＳ１〜Ｓ５の検知結果に基づいて搬送装置２１〜２３の駆動を停止することでパレット４又はワークＷ２の搬送を停止することができる。パレット４又はワークＷ２の搬送の停止は、これらと当接して機械的に搬送を停止させる停止装置を用いてもよい。停止装置は、パレット４又はワークＷ２の停止位置において搬送装置２１〜２３の下方に配置され、パレット４又はワークＷ２の搬送を停止する場合には、停止装置が搬送装置２１〜２３の搬送面上に突出してこれらと当接する。搬送停止を解除する場合は停止装置が搬送面下に退避される。

なお、パレット４又はワークＷ２を検知するセンサは、センサＳ１〜Ｓ５以外にも設置可能である。例えば、搬送装置２１の下流側端部にパレット４を検知するセンサを設けてパレット４の通過を検知し、下流側の装置の制御を行うことができる。また、例えば、搬送装置２２の下流側端部にワークＷ２を検知するセンサを設けてワークＷの通過を検知し、下流側の装置の制御を行うことができる。

搬送システム２は、また、操作部２４、２５を備える。操作部２４、２５は、例えば、一又は複数のボタンスイッチから構成される。搬入元２１ａにおいて作業者は、パレット４に対するワークＷ２の移載を完了すると、操作部２４に対して所定の操作を行う。これによりワークＷ２の搬入完了が判別可能となる。また、搬送先２３ａにおいて作業者は、ワークＷ１へのワークＷ２の移載を完了すると、操作部２５に対して所定の操作を行う。これによりワークＷ２の搬出完了が判別可能となる。

次に、パレット４と突き上げ部２７０について図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照して説明する。図４（Ａ）はパレット４の平面図、図４（Ｂ）は突き上げ部２７０の平面図である。

パレット４は、本体部４０と複数の位置決め部４１とを備える。本体部４０は板状の部材である。本実施形態の場合、後述するように、突き上げ部２７０が本体部４０上に突出することで、ワークＷ２をパレット４から突き上げ部２７０へ移載する動作を行う。このため、本体部４０は突き上げ部２７０との干渉、及びロッド２７１ａとの干渉、を避ける形状を有している。

具体的には、本体部４０は、その中央部から一方端部（下流側端部）にかけて開口部４３が形成されている。開口部４３は中央開口部４３ａと、切欠き部４３ｂとを含む。中央開口部４３ａは、図４（Ｂ）に示すように、突き上げ部２７０との干渉を避けるように形成されている。突き上げ部２７０は開口部４３ａを通過可能である。切欠き部４３ｂは、開口部４３ａと連続して開口部４３ａから本体部４０の下流側端部に渡って形成されている。ロッド２７１ａが開口部４３ａを通過した状態で、パレット４を上流側へ移動する際、ロッド２７１ａが切欠き部４３ｂを通ることになり、本体部４０とロッド２７１ａとの干渉を回避できる。

位置決め部４１は、本実施形態の場合、本体部４０から上方へ突出したピン状をなしている。ワークＷ２に設けられた位置決め用の孔に位置決め部４１を係合させることでパレット４に対するワークＷ２の位置決めがなされる。ワークＷ２は、位置決め部４１との係合と、本体部４０の一部の領域４２に対する当接とによって、パレット４に載置され、かつ、位置決めされる。

突き上げ部２７０は、板状の本体部２７０ａと、複数の支持ピン２７０ｂとを備える。本体部２７０ａはロッド２７１ａの上端に接続され、駆動機構２７１によって突き上げ部２７０が水平姿勢で昇降される。なお、本実施形態の場合、本体部２７０ａは櫛歯型をなしている。本体部２７０ａを櫛歯型とすることで、その軽量化を図ることができる。また、本体部２７０ａを櫛歯型とすることで、ローラＨＲとの干渉を避けながら、本体部２７０ａの幅をより長くすることができる。これによりワークＷ２をより安定して昇降できる。

支持ピン２７０ｂは、本体部２７０ａに立設されており、ワークＷ２に当接してワークＷ２を支持する。例えば、支持ピン２７０ｂはワークＷ２に設けられた位置決め用の孔に係合する。これにより、突き上げ部２７０に対するワークＷ２の位置決めを行うことができる。ワークＷ２は、支持ピン２７０ｂとの係合と、本体部２７０ａの一部の領域２７０ｃに対する当接とによって、突き上げ部２７０に載置され、かつ、位置決めされる。

＜制御ユニット＞
次に搬送システム２の制御系の構成について説明する。図４（Ｃ）は搬送システム２を制御する制御ユニット２８のブロック図である。本実施形態の場合、制御ユニット２８は、２つの制御回路２８Ａ及び２８Ｂを備える。これらは一つの制御回路で構成することも勿論可能である。

制御回路２８Ａは主に搬送装置２１〜２３の制御を行い、制御回路２８Ｂは主に昇降装置２７と処理装置２００の制御を行う。制御回路２８Ａ及び２８Ｂは、それぞれ、ＣＰＵ等の処理部２８１と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部２８２と、外部デバイスと処理部２８１とをインターフェースするインターフェース部２８３と、を含む。インターフェース部２８３には、制御回路２８Ａと制御回路２８Ｂとの間の通信を行う通信インターフェースも含まれる。更に不図示のホストコンピュータとの通信を行う通信インターフェースを含むこともできる。ホストコンピュータは、例えば、生産設備Ａが全体を制御するコンピュータである。

処理部２８１は記憶部２８２に記憶されたプログラムを実行し、各種のセンサ２８４、２８６の検出結果や、他方の制御回路（２８Ａ又は２８Ｂ）の指示等に基づいて、各種のアクチュエータ２８５、２８７を制御する。

センサ２８４には、例えば、センサＳ１〜Ｓ５、操作部２４、２５が備える操作検知センサ等が含まれる。アクチュエータ２８５には、例えば、駆動ユニット２１０、２２０、２２１、２３０〜２３２の各駆動源が含まれる。

各種のセンサ２８６には、例えば、昇降装置２７及び処理装置２００が備える各センサが含まれ、アクチュエータ２８７には昇降装置２７及び処理装置２００が備える各駆動源が含まれる。

＜制御例＞
図５（Ａ）〜図９（Ｂ）を参照して、制御ユニット２８の制御例について説明する。図５（Ａ）〜図９（Ｂ）は搬送システム２の動作例を模式的に示している。ここでは、ワークＷ２の搬入から搬出までの動作例を説明する。

図５（Ａ）は搬送元２１ａにおいて作業者ＨがワークＷ２をパレット４に移載する段階を示している。パレット４は搬送元２１ａに位置しており、作業者ＨはワークＷ２を手作業でパレット４に載置する。このとき、ワークＷ２と位置決め部４１とを係合させることでパレット４に対するワークＷ２の位置決めが行える。

作業者ＨはワークＷ２の移載が完了すると、操作部２４（図２）に対して移載完了操作を行う。この操作の検知を契機としてパレット４の搬送が開始され（図５（Ｂ））、搬送装置２１及び２２の各ローラＲ及びＨＲが回転駆動される。各ローラＲ及びＨＲは、ワークＷ２が載置されたパレット４が搬送方向Ｄ２に搬送されるように回転する。この回転方向を順方向と呼び、反対方向の回転を逆方向の回転と呼ぶ。パレット４は、ガイド部材２６（図２、図３（Ａ））の案内により、位置決めされた状態で直進搬送されるので、ワークＷ２も位置決めされた状態で直進搬送される。

次に、ワークＷ２が載置されたパレット４がセンサＳ２により検知されると、パレット４を定位置まで搬送して搬送が停止される（図６（Ａ））。このとき、パレット４と突き上げ部２７０との位置関係は、図４（Ｂ）に示したように、開口部４３ａの真下に突き上げ部２７０が位置する関係となる。

昇降装置２７を駆動して突き上げ部２７０を上昇させる（図６（Ｂ））。突き上げ部２７０は開口部ＯＰと、開口部４３ａとを通過して上昇し、ワークＷ２を突き上げる。これにより、搬送装置２２上のパレット４に載置されたワークＷ２がパレット４から分離して上昇し、突き上げ部２７０に移載されることになる。

次に、処理装置２００による処理と、空のパレット４の返送とを行う（図７（Ａ）及び（Ｂ））。具体的には処理装置２００は、大気圧プラズマをジェットノズル２０１からワークＷ２の接着面に噴射すると共に、その噴射位置が移動機構２０２（図３（Ｂ））により移動される。一方、搬送装置２２と搬送装置２１とは、ローラＲ及びＨＲを逆方向に回転して、空のパレット４（ワークＷ２が載置されていないパレット）を搬送方向Ｄ２とは逆方向Ｄ２’に搬送（返送）する。このように本実施形態では、搬送装置２１及び２２によりパレットリターンも行う。このとき、パレット４には切欠き部４３ｂが形成されているので、昇降装置２７のロッド２７１ａとパレット４とが干渉することはない。

空のパレット４がセンサＳ１で検知されると、パレット４を定位置まで搬送した後、搬送装置２２と搬送装置２１とは搬送が停止される（図８（Ａ））。センサＳ１でパレット４が検知される前にパレット４は搬送装置２２から搬送装置２１へ移るので、搬送装置２２は先に搬送を停止してもよい。

処理装置２００によるワークＷ２に対する処理が完了すると、昇降装置２７を駆動して突き上げ部２７０を降下させる（図８（Ａ））。突き上げ部２７０は開口部ＯＰと、開口部４３ａとを通過して降下する。その通過の際に、ワークＷ２が搬送装置２２上（ローラＲ、ＨＲの搬送面上）に降下されて載置される。

次に、搬送装置２２及び２３の各ローラＲ及びＨＲが回転駆動される（図８（Ｂ））。各ローラＲ及びＨＲは順方向に回転され、ワークＷ２は搬送方向Ｄ２に搬送される。搬送元２１ａでは作業者Ｈが次のワークＷ２（後続ワークと呼び、先のワークを先行ワークと呼ぶ。）をパレット４に搭載する作業を行うことができる。

先行ワークＷ２がセンサＳ５により検知されると、先行ワークＷ２を搬送先２３ａの定位置まで搬送して搬送が停止される（図９（Ａ））。作業者Ｈは、搬送装置２３から先行ワークＷ２を取り出し、搬送システム１（図１）上のワークＷ１に対して先行ワークＷ２を接着する作業を行うことになる。作業者Ｈが操作部２５（図２）に対して移載完了操作を行う。これにより一つのワークＷ２の搬送及び処理が完了することになる。上流側では後続ワークＷ２について同様の制御が行われ、生産作業が進行していくことになる。

なお、搬送システム１（図１）においては、ワークＷ１に対して処理ステーション１０及び１２で処理を行うため、搬送システム２におけるワークＷ２の搬送開始から搬送終了までの時間よりもワークＷ１の搬送開始から搬送終了までの時間の方が長くなる場合がある。そこで、搬送装置２３上に複数のワークＷ２を待機させておくことができる。

既に述べたとおり、本実施形態の場合、搬送装置２３が備える各ローラＲを、搬送方向Ｄ２において３つのグループに分け、グループ毎に独立して駆動可能としている。このため、図９（Ｂ）に示すように、各グループに一つずつ、合計で３つのワークＷ２を待機させておくことができる。搬送装置２３をワークＷ２のバッファとして利用することで、搬送システム１と搬送システム２との作業時間の差を埋めることが可能となる。

以上のとおり、本実施形態では、搬送元２１ａから処理ステーション２０までは、パレット４によってワークＷ２を搬送するので、搬送途中でワークＷ２の位置ずれが生じ難い。よって、別途の位置決め装置が無くても、処理ステーション２０でのワークＷ２の位置決め精度を確保することができる。一方、空のパレット４のパレットリターンは、搬送装置２１及び２２による逆送で行う。したがって、空のパレット４を戻す機構も別途必要としない。すなわち、パレット４をシャトル搬送させてワークＷ２を処理ステーション２０に供給している。このため、パレット４自体は１枚あればよく、予備を含めてもパレット４は数枚あれば十分である。その結果、従来のパレット搬送のように、多数枚のパレットを準備する必要が無い。

また、パレット４に開口部４３を形成したことで、処理ステーション２０におけるパレット４から昇降装置２７へのワークＷ２の移載を、簡易な構成で行うことができる。しかも、処理装置２００によるワークＷ２に対する処理完了前に空のパレット４のパレットリターンを行えるので、生産効率を向上できる。

＜他の実施形態＞
＜突き上げ部の別例＞
上記実施形態では、短尺のローラＨＲを採用することで開口部ＯＰを形成し、突き上げ部２７０の通過スペースを形成した。しかし、短尺のローラＨＲを採用せず、隣接するローラＲ間の隙間のみを利用した構成も採用可能である。図１０（Ａ）及び（Ｂ）はその一例を示す。図１０（Ａ）は搬送装置２２周辺の平面図であり、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のIV-IV線矢視図である。

同図の例では、昇降装置２７の突き上げ部２７０ｂ’が長尺の支持ピンのみで構成され、本体部２７０ａに代えて、駆動機構２７１が突き上げ部２７０ｂ’を支持するベース部材２７１ｂを備える構成である。図１０（Ｂ）の実線は突き上げ部２７０ｂ’が搬送装置２２の下方に位置した状態であり、二点鎖線は突き上げ部２７０ｂ’がワークＷ２を突き上げて持ち上げる状態を示している。ベース部材２７１ｂは、終始、搬送装置２２の下方に位置している。

搬送装置２２のローラは、全長が同じローラＲのみで構成され、短尺のローラＨＲは採用されない。突き上げ部２７０ｂ’は、隣接するローラＲ間の隙間を通過してワークＷ２の昇降を行う。

このような構成により、全長が同じローラＲのみで搬送装置を構成することが可能である。

＜搬送装置の別例＞
上記実施形態では、ローラＲによりパレット４を搬送し、ガイド部材２６でパレット４の直進移動を案内する構成としたが、パレット４の搬送と移動の案内とを、ガイド部材２６の機能を兼ねたローラのみで行う構成も採用可能である。図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）はその一例を示す。図１０（Ｃ）は別例の搬送装置の平面図であり、図１０（Ｄ）は図１０（Ｃ）のV-V線矢視図である。

同図の例は、回転軸方向がＺ方向の駆動ローラＲ’がＹ方向に沿って複数設けられたものであり、パレット搬送機構とパレットガイド機構を兼ねたものである。各駆動ローラＲ’は駆動ユニット２１２で回転駆動される。パレット４（図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）において不図示。）はテーブル２１１上に載置される。テーブル２１１の表面は平滑面とされ、パレット４はテーブル２１１上を滑動自在である。

２列の駆動ローラＲ’の列の離間距離はパレット４のＸ方向の幅に合わせて設定されている。したがって、駆動ローラＲ’の回転によりパレット４が搬送され、かつ、その直進移動が案内されることになる。テーブル２１１の代わりに、ボールトランスファ（フリーベアリング）やフリーローラコンベアなどを用いてもよい。

＜ライトカーテンの設置＞
処理ステーション２０の搬入口側（搬送方向上流側）にライトカーテンを設置して、予定していない物体が処理ステーション２０に侵入することを検知するようにしてもよい。図１１はその一例を示す。図１１の例では、処理ステーション２０の搬入口側（搬送元２１ａ側の端部）にライトカーテン５が設置されている。なお、処理ステーション２０の搬出口側（搬送方向下流側）にもライトカーテンを設けてもよい。

ライトカーテン（多光軸光電センサ）５は、本実施形態の場合、投光ユニット５１と受光ユニット５２とを備え、これらはＸ方向に離間して配置されている。

図１２（Ａ）はライトカーテン５の説明図であり、処理ステーション２０を搬入口側から見た図である。投光ユニット５１と受光ユニット５２とはパレット４及びワークＷ２の搬送を妨げない位置において互いに対向して配置されており、投光ユニット５１は搬送装置２２のＸ方向の一方端部上方に、受光ユニット５２は搬送装置２２のＸ方向の他方端部上方にそれぞれ位置している。

投光ユニット５１は、Ｚ方向に配列された複数の発光素子を備え、各発光素子は、受光ユニット５２に光を投光する。受光ユニット５２は、Ｚ方向に配列された複数の受光素子を備え、各受光素子は、投光ユニット５１からの光を受光可能である。

投光ユニット５１と受光ユニット５２との間を異物が通過すると、投光ユニット５１からの光の少なくとも一部が異物で遮断され、受光ユニット５２が備える複数の受光素子のうちの少なくとも一部の受光素子で、受光量が低下または受光不能となる。これにより、異物の通過が検知され、例えばライン稼働が停止される。異物が作業者の手や指などであった場合、異物が処理ステーション２０内に侵入したときに、即座にライン稼働が停止されるため、作業者の安全を図ることができる。

ここで、本実施形態の場合、処理ステーション２０には、その搬入口にパレット４に搭載されたワークＷ２が搬入される一方、ワークＷ２に対する処理が終了すると空のパレット４が搬入口から搬送元２１ａへ返送される。パレット４にワークＷ２が搭載されているときの搬送面からの搬送高さは、空のパレット４の搬送高さよりも高くなる。そこで、ライトカーテン５の検知範囲を異ならせてもよい。

図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）はその一例を示す。図１２（Ｂ）はパレット４に搭載されたワークＷ２が搬入される場合の、ライトカーテン５のＺ方向の検知範囲Ｈ１を示している。図１２（Ｃ）は空のパレット４が返送される場合の、ライトカーテン５のＺ方向の検知範囲Ｈ２を示している。検知範囲Ｈ１は、検知範囲Ｈ２よりも狭くされており、ワークＷ２が異物であると誤検知されることを防止している。検知範囲Ｈ２はワークＷ２の高さ分だけ検知範囲Ｈ１よりも広くされており、異物の検知精度を向上している。

すなわち、検知範囲Ｈ１、Ｈ２の差分がワークＷ２の高さとなるように、検知範囲Ｈ１、Ｈ２が調整される。

そして、ワーク搬入時、すなわちパレット４にワークＷ２が搭載されているときは、検知範囲Ｈ１に対応した発光素子、受光素子で検知し、ワークＷ２に対する処理が終了した後の空のパレット４の返送時は、検知範囲Ｈ２に対応した発光素子、受光素子で検知する。

これにより、ライン稼働を停止させることなく、ワークＷ２が搭載されたパレット４を処理ステーション２０に搬入し、また、空のパレット４を返送することができる。

ライトカーテン５により異物が検知された場合、異物の検知を報知する、搬送装置２１〜２３を停止する、或いは、処理ステーション２０を停止する、といった措置をとることができる。

なお、検知範囲Ｈ１、Ｈ２に合わせて、投光ユニット５１及び受光ユニット５２を上下に複数段、例えば、二段に設けてもよい。そして、検知範囲Ｈ１を採用する場合は上段の投光ユニット５１及び受光ユニット５２のみをＯＮとし、検知範囲Ｈ２を採用する場合は上段及び下段の投光ユニット５１及び受光ユニットをＯＮとすることで、検知範囲を切り替えてもよい。

２ 搬送システム、２０ 処理ステーション、２１〜２３ 搬送装置、２７ 昇降装置、２００ 処理装置

Claims (10)

1. ワークの搬送方向の上流側から処理ステーションを経由して前記搬送方向の下流側へワークを搬送する搬送方法であって、
   前記ワークが載置されたパレットを、所定の搬送面上で前記搬送方向に移動し、前記処理ステーションへ搬送するパレット搬送工程と、
   前記処理ステーションに到達した前記パレット上の前記ワークを前記搬送面から持ち上げ、前記パレットから前記ワークを分離する分離工程と、
   前記ワークが持ち上げられて空となった前記パレットを、前記搬送面上で前記搬送方向の上流側に返送するパレットリターン工程と、
   前記分離工程で持ち上げられた前記ワークに、前記処理ステーションにおいて処理を施す処理工程と、
   処理後の前記ワークを、前記搬送面上に降下する降下工程と、
   前記搬送面上に降下された前記ワークを前記搬送方向に搬送するワーク搬送工程と、
   を備える、
   ことを特徴とする搬送方法。
2. 搬入されたワークに処理を施し、処理後のワークを搬出する処理ステーションを備えた搬送システムであって、
   前記処理ステーションに前記ワークを搬入する第１の搬送装置と、
   前記処理ステーションに設けられ、前記第１の搬送装置に対して前記ワークの搬送方向で下流側に連続して配置された第２の搬送装置と、
   前記第２の搬送装置に対して前記搬送方向で下流側に連続して配置され、前記処理ステーションから搬出される前記ワークを搬送する第３の搬送装置と、
   前記処理ステーションにおいて前記第２の搬送装置の下方に配置され、前記ワークを昇降する昇降装置と、
   前記処理ステーションに配置され、前記昇降装置によって上昇された前記ワークに処理を施す処理装置と、を備え、
   前記第１の搬送装置は、前記ワークが載置されたパレットを所定の搬送面上で前記搬送方向に移動し、前記処理ステーションへ搬送し、
   前記昇降装置は、前記処理ステーションに到達した前記パレット上の前記ワークを前記搬送面から上昇し、前記パレットから前記ワークを分離し、
   前記第１の搬送装置は、前記ワークが分離されて空となった前記パレットを前記搬送方向とは逆方向に返送し、
   前記処理装置は、前記パレットから分離された前記ワークに処理を施し、
   前記昇降装置は、処理後の前記ワークを前記搬送面上に降下し、
   前記第２の搬送装置は、前記搬送面上に降下された前記ワークを前記搬送方向に搬送し、
   前記第３の搬送装置は、前記第２の搬送装置により前記搬送方向に搬送された前記ワークを前記搬送方向に搬送する、
   ことを特徴とする搬送システム。
3. 請求項２に記載の搬送システムであって、
   前記昇降装置は、
   前記第２の搬送装置を上下方向に通過可能であり、前記ワークが載置される突き上げ部と、
   前記突き上げ部を昇降する駆動機構と、を備える、
   ことを特徴とする搬送システム。
4. 請求項２又は請求項３に記載の搬送システムであって、
   前記第１〜第３の搬送装置は、それぞれ、ローラコンベアである、
   ことを特徴とする搬送システム。
5. 請求項３に記載の搬送システムであって、
   前記突き上げ部は、
   前記駆動機構に接続される本体部と、
   前記本体部に立設され、前記ワークに当接する複数の支持ピンと、を備える、
   ことを特徴とする搬送システム。
6. 請求項３に記載の搬送システムであって、
   前記パレットは、
   前記パレットの中央部に設けられ、前記突き上げ部が通過可能な開口部と、
   前記ワークを位置決めする位置決め部と、
   前記開口部から前記パレットの前記搬送方向の下流側端部に渡って形成された切欠き部と、を備える、
   ことを特徴とする搬送システム。
7. 請求項６に記載の搬送システムであって、
   前記第２の搬送装置は、複数の駆動ローラを備えるローラコンベアであり、
   前記複数の駆動ローラは、回転軸方向に対向して配置される複数対の短尺ローラを備え、
   各対の短尺ローラ間の隙間により、前記突き上げ部が通過可能な開口部が形成される、
   ことを特徴とする搬送システム。
8. 請求項２〜７のいずれか１項に記載の搬送システムであって、
   前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置は、それぞれ、前記パレットの移動を案内するガイド部材を備える、
   ことを特徴とする搬送システム。
9. 請求項２に記載の搬送システムであって、
   前記第１の搬送装置及び前記第２の搬送装置は、それぞれ、前記パレットの移動を案内すると共に前記パレットを搬送する複数の駆動ローラを備える、
   ことを特徴とする搬送システム。
10. 請求項２〜９のいずれか１項に記載の搬送システムであって、
    前記処理ステーションに侵入する異物を検知するライトカーテンを更に備え、
    前記ワークが載置された前記パレットを前記処理ステーションに搬入するときと、空の前記パレットを前記処理ステーションから返送するときとで、前記ライトカーテンの検知範囲を異ならせる、
    ことを特徴とする搬送システム。

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