JP6676028B2 - パレット交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、パレットを保持し、保持したパレットと、所定の搬送路に沿って搬入・搬出可能にパレット交換位置に配置されたパレットとを交換するパレット交換装置に関する。

従来、上記パレット交換装置の一例として、下記特許文献１及び２に開示されたパレット交換装置が知られている。

特許文献１に開示されるパレット交換装置は、工作機械に並設されるもので、少なくとも一方向に移動可能なテーブルに対し、テーブルの移動方向と直交する方向に二つのパレットを各々移動させて交互に搬入出することにより、当該パレットを交換するように構成されている。

そして、このパレット交換装置は、パレット支持装置、パレット搬送アーム、中間位置パレット保持手段、及び制御手段を備える。前記パレット支持装置は、段取り位置、及びこの段取り位置とテーブルとの中間位置にパレットを移動可能に案内支持するため、パレット移動方向と平行に設けられた二つのパレット案内手段を備え、前記パレット搬送アームは、パレットに形成された被係合部に係合離脱可能に係合し、連続した旋回動作によって前記パレットを一個ずつ搬送するべく、前記中間位置に設けられる。

また、前記中間位置パレット保持手段は、前記中間位置に設けられるもので、前記パレット搬送アームの旋回動作に連動して、前記中間位置に位置するパレットを保持する。また、前記制御手段は、テーブルを一方のパレット案内手段に対応する一方のパレット交換位置に位置決めさせ、当該テーブル上のパレットが前記中間位置の一方のパレット案内手段に移動した後、当該テーブルを他方のパレット案内手段に対応する他方のパレット交換位置に位置決めする。

斯くして、この特許文献１に開示されたパレット交換装置によれば、前記パレット搬送アームの連続した２回の旋回動作により、テーブルとパレット支持装置との間でパレットを搬入出させて、テーブル上のパレットとパレット支持装置により支持されたパレットとを交換する。

また、特許文献２に開示されたパレット交換装置は、工作機械の一側に設けられた支持台と、この支持台上に設けられてパレットを互いに平行な方向に移動可能に支持する一対のパレット支持体と、各パレット支持体とテーブルとの間に設けられた案内支持装置と、パレットを各パレット支持体に係脱可能に係止する係止装置と、両パレット支持体間において、前記支持台に設けられて各パレット支持体に支持された各パレットを、前記案内支持装置を経て選択的に前記テーブル上に搬入搬出する搬入出装置とを備える。

そして、前記搬入出装置は、前記支持台に前記パレットの移動方向と平行方向に移動可能に支持されると共に、同方向に延びる細長い送り台と、この送り台をその移動方向に往復駆動する駆動装置と、前記送り台の前後端部に垂直な枢軸を介して軸支された一対のスプロケットと、このスプロケットの間に張設されたチェーンと、このチェーンの前記各パレット支持体に沿って延びる部分に設けられて前記各パレットと係脱可能に係合するフックから構成される。

斯くして、この特許文献２に開示されたパレット交換装置によれば、前記搬入出装置の送り台を前記駆動装置により往復動させることによって、テーブル上のパレットがパレット支持体上に搬出され、また、パレット支持体上のパレットがテーブル上に搬入される。そして、このような動作によって、テーブル上のパレットとパレット支持体上のパレットとが交換される。

特開２０００−５９６６号公報 実開平１−９９５４４号公報（実願昭６２−１９５２７４号のマイクロフィルム）

ところが、上述した特許文献１に開示されたパレット交換装置は、段取り位置に配設されたパレット支持装置の二つの平行なパレット案内手段が水平旋回できない固定状態となっているため、オペレータが各案内手段上に載置されたパレットに対して段取り作業を行う際には、当該各案内手段に設定された段取り位置に移動する必要があり、このため、オペレータは効率の良い段取り作業を行うことができないという問題があった。

また、特許文献２に開示されたパレット交換装置は、一対のパレット支持体間に、当該パレット支持体に支持されたパレットを搬送するための搬入出装置を備えているので、必然的に、パレット支持体間の間隔を大きく取る必要があり、このため、パレット交換装置の大きさが大きくなり、当該パレット交換装置の設置スペースが大きくなるという問題があった。

本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、オペレータが効率良く段取り作業を行うことができ、しかも省スペース化を図ることができるパレット交換装置の提供を、その目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、パレットを保持し、該保持したパレットと、所定の搬送路に沿って搬入・搬出可能にパレット交換位置に配置されたパレットとを交換するパレット交換装置であって、
垂直な回転軸を中心に水平回転する回転台と、
前記回転軸を挟んで所定間隔で前記回転台上に配設され、直線方向に移動自在に前記パレットをそれぞれ載置する二つの案内機構と、
前記回転台を回転させ、前記二つの案内機構を、その案内方向が前記搬送路の搬送方向と一致し、且つ該搬送路の延長上に位置する受渡位置にそれぞれ割り出す割出機構と、
前記受渡位置に割り出された前記案内機構上のパレットを前記パレット交換位置に搬出すると共に、前記パレット交換位置に在るパレットを前記受渡位置に割り出された前記案内機構上に搬入する移送機構と、
前記割出機構及び移送機構の作動を制御する制御部とを備えたパレット交換装置において、
前記パレットは、その裏面に、その搬送方向と交差する方向に形成された係合溝を備え、
前記移送機構は、前記受渡位置に割り出された案内機構よりそれぞれ下方に配設される、該案内機構の案内方向に沿って所定間隔を空けて設けられた一対の主プーリと、前記パレット交換位置からより離れた位置にある前記主プーリに対し、前記案内方向と交差する方向にオフセットした位置に設けられた副プーリと、前記主プーリ及び副プーリに掛け回された索状体と、前記索状体から上方に延出するように設けられた係合体と、前記制御部による制御の下で前記主プーリの少なくとも一方を駆動する駆動モータとを備えて構成され、
前記駆動モータにより前記主プーリを駆動して前記索状体を回動させることにより、該索状体に設けられた前記係合体が、前記受渡位置に割り出された案内機構上のパレットの裏面に設けられた前記係合溝に係合して、該パレットを前記案内方向に移動させて前記パレット交換位置に搬出する一方、前記パレット交換位置に在るパレットの裏面に設けられた前記係合溝に係合して、該パレットを前記案内方向に移動させて、前記受渡位置に割り出された前記案内機構上に搬入するように構成されたパレット交換装置に係る。

このパレット交換装置によれば、まず、前記割出機構により回転台を水平回転させて、操作対象の案内機構を前記受渡位置に割り出す。そして、割り出した案内機構上のパレットをパレット交換位置に搬出する場合には、前記駆動モータにより主プーリを駆動して、前記索状体を、その往動側が前記案内機構側から前記パレット交換装置側に向かうように回動させることにより、当該索状体に設けられた係合体を、案内機構上のパレットの裏面に設けられた係合溝に係合させ、ついで、継続する索状体及び係合体の回動によって、該パレットを案内機構の案内方向に移動させてパレット交換位置に搬出し、搬出後、更なる索状体及び係合体の回動により、係合体と係合溝との係合を解除する。

一方、パレット交換位置に在るパレットを、受渡位置に在る案内機構上に搬入する場合には、前記駆動モータにより主プーリを駆動して、前記索状体を、その往動側が前記パレット交換装置側から前記案内機構側に向かうように回動させることにより、当該索状体に設けられた係合体を、パレット交換位置に在るパレットの裏面に設けられた係合溝に係合させ、ついで、継続する索状体及び係合体の回動によって、該パレットを案内機構の案内方向に移動させて当該案内機構上に搬入し、搬入後、更なる索状体及び係合体の回動により、係合体と係合溝との係合を解除する。

斯くして、このパレット交換装置によれば、割出機構により回転台を水平回転させて、操作対象の案内機構を受渡位置に割り出すことで、当該受渡位置に在る案内機構からパレット交換位置にパレットを搬出することができるとともに、パレット交換位置に在るパレットを受渡位置の案内機構上に搬入することができるので、オペレータは、例えば、受渡位置において、両案内機構上の各パレットに対して段取り作業を行うことができ、上述した特許文献１のパレット交換装置に比べて、効率の良い段取り作業を行うことができる。

また、このパレット交換装置では、パレットの搬入・搬出を行うための移送機構が、受渡位置に割り出された案内機構より下方に配設されているので、２つの案内機構を可及的に接近させた状態で配設することができる。したがって、上述した特許文献２のパレット交換装置に比べて、当該パレット交換装置全体の大きさをコンパクトにすることができ、その省スペース化を図ることができる。

また、本発明では、上記構成に加えて、前記主プーリ及び副プーリのいずれかの回転軸に同軸に設けられた位置検出用歯車と、該位置検出用歯車に噛合する減速歯車と、該減速歯車の回転角度位置を検出する検出センサとを更に備え、
前記減速歯車は、前記索状体が１回動したときに１回転するようにその減速比が設定され、
前記制御部は、前記検出センサによって検出される減速歯車の回転角度位置から前記係合体の回動位置を認識し、認識した係合体の回動位置に基づいて前記駆動モータを制御するように構成されていても良い。

このようにすれば、制御部は、係合体の正確な回動位置を複雑な演算を伴うことなく、簡単な機構から認識することができ、前記移送機構における適性な位置制御を低コストで実現することができる。

尚、本発明における前記索状体は紐状の物体を意味し、より具体的には、チェーン、ワイヤロープ、丸ベルト、Ｖベルト及び歯付ベルト等を含む。また、前記プーリは、その外周面により前記索状体を受けて、これを回動可能に案内する回転体の総称であり、例えば、チェーンに対応したスプロケット、並びにワイヤロープや丸ベルトに対応した丸ベルトプーリ、Ｖベルトに対応したＶベルトプーリ及び歯付ベルトに対応した歯付プーリなどを含む。

本発明に係るパレット交換装置によれば、オペレータは、例えば、受渡位置のみにおいて、両案内機構上の各パレットに対して段取り作業を行うようにすることができ、効率の良い段取り作業を行うことができる。

また、このパレット交換装置では、２つの案内機構を可及的に接近させた状態とすることができるので、当該パレット交換装置全体の大きさをコンパクトにすることができ、その省スペース化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るパレット交換装置を示した平面図である。 図１における矢視Ａ−Ａ方向の断面図である。 図１における矢視Ｂ−Ｂ方向の断面図である。 図１における矢視Ｃ−Ｃ方向の断面図である。 本実施形態に係るパレット交換装置の割出機構及び移送機構を示した平面図である。 図５における矢視Ｄ−Ｄ方向の断面図である。 本実施形態におけるパレットを示した平面図である。 図７に示したパレットの正面図である。 図７に示したパレットの底面図である。 図７に示したパレットの右側面図である。 本実施形態に係る位置検出部を斜め下方から視た斜視図である。 図１１に示した位置検出部の下面図である。 図１２に示した位置検出部矢示Ｍ方向から見た図である。 本実施形態に係る受渡装置の動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係るパレット交換装置の動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係るパレット交換装置の動作を説明するための説明図である。

以下、本発明に係る具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本例のパレット交換装置１は、パレット７０を交換するための待機位置に設けられた受渡装置１００と並設される。以下、各装置の詳細について説明する。

［パレット］
まず、本例で用いられるパレット７０について、図７〜図１０に基づいて説明する。これらの図に示すように、本例のパレット７０は、概略の平面形状が矩形をしたブロック状の部材である本体７１と、この本体７１に取り付けられた位置決めブロック７３，７３，７４、第１係合ブロック７６及び第２係合ブロック７８とから構成される。

前記本体７１は、その上面に、長手方向に沿って複数のＴ溝７２が平行に形成されており、その長手方向に沿った一方の側面には２つの前記位置決めブロック７３，７３が一定間隔で取り付けられ、この側面と直交する側面に前記位置決めブロック７３が取り付けられている。

また、前記本体７１の下面には、その長手方向に沿って、当該長手方向の両端面に開口する側面視Ｔ字状をした被案内溝７５が形成されており、この被案内溝７５に、後述する受渡装置１００の案内機構１０２、並びにパレット交換装置１の第１案内機構１０及び第２案内機構２０が係合することによって、その長手方向への移動が案内される。

また、前記被案内溝７５の天面７５ｃの一方の端部には、この被案内溝７５から外方に延出されるように前記第１係合ブロック７６が固設されており、更に、本体７１の底面には、この第１係合ブロック７６から適宜間隔を空けて前記第２係合ブロック７８が固設されている。そして、これら第１係合ブロック７６及び第２係合ブロック７８には、それぞれ前記長手方向と直交する方向に沿って、その下面及び両側面に開口する係合溝７７，７９が形成されている。

［受渡装置］
次に、図１及び２に基づき、前記受渡装置１００について説明する。図１及び図２に示されるように、前記受渡装置１００は、基台１０１、案内機構１０２、移送機構１１０、位置検出部１２５及び制御部１３０から構成される。

前記案内機構１０２は、前記基台１０１上に、所定間隔を空けて平行に配設された一対の直線状の支持フレーム１０３，１０６と、この支持フレーム１０３に所定間隔で設けられた上部支持ローラ１０４及び側部支持ローラ１０５と、同じく支持フレーム１０６に所定間隔で設けられた上部支持ローラ１０７及び側部支持ローラ１０８とから構成される。

上部支持ローラ１０４，１０７は、支持フレーム１０３，１０６の長手方向と直交する水平軸を中心に回転自在に設けられており、前記パレット７０の被案内溝７５の天面７５ｃを支持するように構成される。また、側部支持ローラ１０５，１０８は、支持フレーム１０３，１０６の長手方向と直交する垂直軸を中心に回転自在に設けられており、側部支持ローラ１０５は、前記本体７１の被案内溝７５の内側面７５ａに当接し、側部支持ローラ１０８は、前記本体７１の被案内溝７５の内側面７５ｂに当接するように構成されている。

斯くして、パレット７０は、その被案内溝７５が案内機構１０２に係合した状態で、当該案内機構１０２によって、その長手方向である矢示Ｅ−Ｆ方向に移動可能に支持される。

前記移送機構１１０は、前記支持フレーム１０３，１０６間に配設されたスプロケット１１１，１１２と、このスプロケット１１１，１１２に掛け回されたチェーン１１３と、このチェーン１１３から上方に延出するように設けられた円柱状の係合体１１４と、前記スプロケット１１１を駆動する駆動モータ１１５とから構成される。

スプロケット１１２は、前記支持フレーム１０３，１０６間にあって、前記パレット交換装置１側の端部に配設され、スプロケット１１１は、これとは反対側の端部に配設される。斯くして、駆動モータ１１５によってスプロケット１１１を回転させることにより、チェーン１１３及び係合体１１４が回動し、この回動によって、係合体１１４が前記案内機構１０２により支持されたパレット７０の第１係合ブロック７６に形成された係合溝７７に係合し、また、当該係合溝７７に係合した状態から脱するようになっている。尚、パレット７０の詳しい移送態様については後述する。

前記位置検出部１２５は、前記スプロケット１１２を支持する回転軸であって、下端部に位置検出用ギア１２６ａが形成された回転軸１２６と、位置検出用ギア１２６ａと噛合う減速ギア１２７と、減速ギア１２７にこれと同軸に連結された検出プレート１２８と、検出プレート１２８の回転位置を検出する検出センサ（図示せず）とから構成される。位置検出ギア１２６ａと減速ギア１２７とのギア比は、チェーン１１３が１回動する間に減速ギア１２７及び検出プレート１２８が１回転する比率に設定されている。そして、検出センサ（図示せず）は、検出プレート１２８の適宜位置に設けられた被検出体（図示せず）を検出することによって、前記チェーン１１３及び係合体１１４の回動経路における位置を検出する。

前記制御部１３０は、前記検出センサ（図示せず）による検出状態に応じて駆動モータ１１５を駆動して、パレット７０を矢示Ｅ−Ｆ方向に移送する。その態様を図１４に示す。尚、図１４では、移送機構１１０及びパレット７０を簡略的に図示するとともに、平面から視た第１係ブロック７６と係合体１１４との関係を分かり易くするために、上下関係を無視して図示している。

図１４（ａ）は、パレット７０が案内機構１０２により支持されて、矢示Ｆ方向の移動端である待機位置に在る状態を示しており、また、係合体１１４は、この待機側の退避位置に位置しており、この位置が前記検出センサ（図示せず）によって検出されている。

この状態で、パレット７０を矢示Ｅ方向に向けて移送する搬入指令を受信すると、制御部１３０は、前記駆動モータ１１５を駆動してスプロケット１１１を矢示方向に回転させ、チェーン１１３及び係合体１１４を矢示Ｇ方向に回動させる。これにより、図１４（ｂ）に示すように、係合体１１４が第１係合ブロック７６の係合溝７７に係合し、この係合関係からパレット７０が矢示Ｅ方向に移動して、同方向の移動端に移動する（図１４（ｂ）〜（ｅ）参照）。この移動端の位置は、パレット交換装置１との間でパレット７０を交換するためのパレット交換位置（以下、単に「交換位置」という）である。

パレット７０が交換位置に移動すると、この後、係合体１１４が更に矢示Ｇ方向に回動することによって、図１４（ｆ）に示すように、係合体１１４と第１係合ブロック７６との係合関係が解除されて、当該係合体１１４が交換側の退避位置に至る。そして、係合体１１４が交換側の退避位置に到達すると、これが前記検出センサ（図示せず）によって検出され、これを受けて、制御部１３０は駆動モータ１１５を停止させる。以上により、待機位置に在るパレット７０が交換位置に移送（搬出）される。

一方、交換位置に在るパレット７０を矢示Ｆ方向に向けて待機位置に移送する搬出指令を受信すると、制御部１３０は、前記駆動モータ１１５を駆動してスプロケット１１１を逆転させ、チェーン１１３及び係合体１１４を矢示Ｈ方向に回動させる。これにより、図１４（ｇ）に示すように、係合体１１４が第１係合ブロック７６の係合溝７７に係合し、この係合関係からパレット７０が矢示Ｆ方向に移動して、同方向の移動端である待機位置に移動する（図１４（ｇ）〜（ｉ）参照）。

パレット７０が待機位置に移動すると、この後、係合体１１４が更に矢示Ｈ方向に回動することによって、図１４（ｊ）に示すように、係合体１１４と第１係合ブロック７６との係合関係が解除されて、当該係合体１１４が待機側の退避位置に至る。そして、係合体１１４が待機側の退避位置に到達すると、これが前記検出センサ（図示せず）によって検出され、これを受けて、制御部１３０は駆動モータ１１５を停止させる。以上により、交換位置に在るパレット７０が待機位置に移送（搬出）される。

［パレット交換装置］
次に、図１及び図３〜図６に基づいて、前記パレット交換装置１について説明する。これらの図に示されるように、パレット交換装置１は、基台２、回転台３、支持機構５、第１案内機構１０、第２案内機構２０、割出機構３０、移送機構４０、制御部５０及び位置検出部５５などから構成される。

前記回転台３は、環状をしたリングフレーム３ａと、このリングフレーム３ａの下面に固設された底部プレート３ｂと、前記リングフレーム３ａの環内に配設されて前記第１案内機構１０及び第２案内機構２０を支持する支持フレーム３ｃ等から構成され、前記基台２に設けられた前記支持機構５により支持されて、同じく基台２に設けられた垂直な回転軸４を中心として水平回転自在となっている。尚、支持機構５は、前記底部プレート３ｂを支持する下部支持ローラ６、及びリングフレーム３ａの外周面に当接する周部支持ローラ（図示せず）からなる。

前記第１案内機構１０及び第２案内機構２０は、平面から視た状態において、前記回転軸４を挟み所定間隔を空けて前記回転台３上に配設される。そして、第１案内機構１０は、前記支持フレーム３ｃ上に所定間隔を空けて平行に配設された一対の直線状の支持フレーム１１，１４と、この支持フレーム１１に所定間隔で設けられた上部支持ローラ１２及び側部支持ローラ１３と、同じく支持フレーム１４に所定間隔で設けられた上部支持ローラ１５及び側部支持ローラ１６とから構成される。同様に、第２案内機構２０は、前記支持フレーム３ｃ上に所定間隔を空けて平行に配設された一対の直線状の支持フレーム２１，２４と、支持フレーム２１に所定間隔で設けられた上部支持ローラ２２及び側部支持ローラ２３と、同じく支持フレーム２４に所定間隔で設けられた上部支持ローラ２５及び側部支持ローラ２６とから構成される。

上部支持ローラ１２，１５，２２，２５は、支持フレーム１１，１４，２１，２４の長手方向と直交する水平軸を中心に回転自在に設けられており、前記パレット７０の被案内溝７５の天面７５ｃを支持するように構成される（図４参照）。また、側部支持ローラ１３，１６，２３，２６は、支持フレーム１１，１４，２１，２４の長手方向と直交する垂直軸を中心に回転自在に設けられており、側部支持ローラ１３，２３は、前記本体７１の被案内溝７５の内側面７５ａに当接し、側部支持ローラ１６，２６は、前記本体７１の被案内溝７５の内側面７５ｂに当接するように構成されている（同じく図４参照）。

斯くして、各パレット７０は、その被案内溝７５が第１案内機構１０及び第２案内機構２０に係合した状態で、当該第１案内機構１０及び第２案内機構２０によって、その長手方向に移動可能に支持される。

前記割出機構３０は、前記回転台３より下方に位置するように前記基台２に取り付けられ、ピストンロッドを前記回転軸４と直交する方向に進退させるように配設された油圧シリンダ３１と、油圧シリンダ３１のピストンロッドに取り付けられたラック３２と、前記回転軸４にこれと同軸に取り付けられ、前記ラック３２と噛合うピニオンギア３３と、前記油圧シリンダ３１への圧油の供給を切り換える切換バルブ３４とから構成される。

斯くして、この割出機構３０によれば、前記油圧シリンダ３１を駆動して前記ラック３２を進退させることにより、当該ラック３２に噛合したピニオンギア３３及び前記回転軸４を介して前記回転台３が水平回転され、前記第１案内機構１０及び第２案内機構２０が、それぞれその案内方向が前記受渡装置１００の案内機構１０２の案内方向（矢示Ｅ−Ｆ方向）と一致し、且つ該案内機構１０２の延長上に位置する受渡位置にそれぞれ割り出される。尚、本例では、油圧シリンダ３１のピストンロッドが後退端にあるときに、第１案内機構１０が受渡位置に割り出され、ピストンロッドが前進端にあるときに、第２案内機構２０が受渡位置に割り出される。

前記移送機構４０は、前記受渡位置に割り出される第１及び第２案内機構１０，２０よりもそれぞれ下方に配設される主スプロケット４１，４２、副スプロケット４３、チェーン４４、駆動ギア４６，４７及び駆動モータ４８などから構成される。

前記主スプロケット４１，４２は、前記受渡位置に割り出された第１及び第２案内機構１０，２０の案内方向、即ち、矢示Ｅ−Ｆ方向に沿って所定間隔を空けて配設され、副スプロケット４３は、前記受渡装置１００に対してより離れた位置にある主スプロケット４２から、前記案内方向と直交し、且つ前記回転軸４から離れる側にオフセットした位置に設けられる。

そして、これら主スプロケット４１，４２及び副スプロケット４３に前記チェーン４４が掛け回されている。また、チェーン４４には、前記係合体１１４と同形状である円柱状をした係合体４５が当該チェーン４４から上方に延出するように設けられている。また、前記駆動ギア４６は主スプロケット４１にこれと同軸に連結され、この駆動ギア４６に、駆動モータ４８に連結された駆動ギア４７が噛合している。斯くして、駆動モータ４８によって駆動ギア４７が回転すると、これと噛合する駆動ギア４６を介して主スプロケット４１が回転し、これによってチェーン４４及び係合体４５が矢示Ｉ−Ｊ方向に回動する。尚、駆動モータ４８は制御部５０によって制御される。

また、前記係合体４５は、チェーン４４と共に回動することによって、前記受渡位置に割り出された前記第１案内機構１０及び第２案内機構２０上のパレット７０、並びに前記交換位置に在るパレット７０の第２係合ブロック７８に形成された係合溝７９と係合するようになっており、係合溝７９に係合した状態で係合体４５が回動することによって、パレット７０が矢示Ｅ−Ｆ方向に移動する。また、パレット７０が移動端に移動した後、係合体４５が同方向に更に回動することによって、当該係合体４５は係合溝７９との係合状態から脱することができるようになっている。尚、パレット７０の詳しい移送態様については後述する。

前記位置検出部５５は、前記スプロケット４２を支持する回転軸であって、下端部に位置検出用ギア５６ａが形成された回転軸５６と、位置検出用ギア５６ａと噛合う減速ギア５７と、減速ギア５７にこれと同軸に連結された検出プレート５８と、検出プレート５８に設けられた検出ドグ５９，６０と、検出プレート５８の形状及び検出ドグ５９，６０から当該検出プレート５８の回転位置を検出する検出センサ６１，６２，６３とから構成される。具体的には、検出センサ６１は検出プレート５８の外周を検出し、切欠き部５８ａに対応する部位についてはＯＦＦ、それ以外はＯＮとなる。また、検出センサ６２は検出ドグ５９を検出し、この検出ドグ５９を検出しているときはＯＮ、それ以外はＯＦＦとなる。また、検出センサ６３は検出ドグ６０を検出し、この検出ドグ６０を検出しているときはＯＮ、それ以外はＯＦＦとなる。

位置検出ギア５６ａと減速ギア５７とのギア比は、チェーン４４が１回動する間に減速ギア５７及び検出プレート５８が１回転する比率に設定されている。そして、検出センサ６１，６２，６３からの検出信号を基に、前記制御部５０によって、当該係合体４５の回動経路における位置が認識される。

前記制御部５０は、前記切換バルブ３４を介し前記油圧シリンダ３１を制御して第１案内機構１０及び第２案内機構２０を受渡位置に割り出し、また、前記検出センサ６１，６２，６３からの検出信号を受信し、当該検出信号に応じて前記駆動モータ４８を制御して受渡位置と前記交換位置との間でパレット７０を搬出入し、交換位置に在るパレット７０と、第１案内機構１０又は第２案内機構２０のいずれかに支持されたパレット７０とを交換する。

このようなパレット交換動作を図１５及び図１６に示す。尚、図１５及び図１６では、移送機構４０及びパレット７０のみを簡略的に図示するとともに、平面から視た第２係ブロック７８と係合体４５との関係を分かり易くするために、上下関係を無視して図示している。

図１５（ａ）は、第１案内機構１０及び第２案内機構２０の内、第１案内機構１０が受渡位置に割り出されており、また、第２案内機構２０にパレット７０が支持され、一方、第１案内機構１０にはパレット７０が支持されておらず、更に、前記受渡装置１００によって前記交換位置にパレット７０が移送された状態を示している。また、図示した係合体４５の位置は交換位置側の退避位置であり、当該係合体４５は交換位置に在るパレット７０の係合溝７９には係合していない。また、この状態では、検出センサ６１はＯＮ、検出センサ６２，６３はＯＦＦになっている。

次に、この状態で、前記制御部５０がパレット交換指令を受信すると、当該制御部５０は、前記駆動モータ４８を駆動して主スプロケット４１を矢示方向に回転させ、チェーン４４及び係合体４５を矢示Ｉ方向に回動させる。これにより、図１５（ｂ）に示すように、係合体４５が第２係合ブロック７８の係合溝７９に係合し（図１５（ｂ）参照）、この係合関係からパレット７０が矢示Ｅ方向に移動して、同方向の移動端である搬入位置に移動し（図１５（ｃ）及び（ｄ）参照）、この後、係合体４５は、更に矢示Ｉ方向に回動、即ち、副スプロケット４３側に回動して係合溝７９との係合が解除され、搬入側の退避位置である図１５（ｅ）に示した位置に至る。そして、係合体４５が搬入側の退避位置に到達したことが検出センサ６１，６２，６３によって検出されたとき、制御部５０は駆動モータ４８を停止させる。

尚、図１５（ｂ）に示した係合体４５の位置は、係合体４５が矢示Ｉ方向に回動するときには、当該係合体４５が係合溝７９に係合した直後の位置であり、一方、係合体４５が矢示Ｊ方向に回動するときには、当該係合体４５と係合溝７９との係合が解除される直前の位置である。係合体４５がこの位置に在るとき、前記検出センサ６１，６２はＯＦＦ、検出センサ６３はＯＮになっている。また、図１５（ｃ）に示すように、係合体４５が主スプロケット４１，４２間に在るときには、前記検出センサ６１，６２，６３はＯＦＦになっている。

また、図１５（ｄ）に示した係合体４５の位置は、係合体４５が矢示Ｉ方向に回動するときには、当該係合体４５と係合溝７９との係合が解除される直前の位置であり、一方、係合体４５が矢示Ｊ方向に回動するときには、当該係合体４５が係合溝７９に係合した直後の位置である。係合体４５がこの位置に在るとき、前記検出センサ６１はＯＦＦ、検出センサ６２はＯＮ、検出センサ６３はＯＦＦになっている。

また、上述したように、図１５（ｅ）に示した係合体４５の位置は、搬入側の退避位置であり、係合体４５がこの位置に在るとき、前記検出プレート５８は図１２に示した状態にあり、このとき、前記検出センサ６１はＯＮ、検出センサ６２，６３はＯＦＦになっている。

次に、前記制御部５０は、前記切換バルブ３４を介し油圧シリンダ３１を駆動して、前記回転台３を回転させることにより、第２案内機構２０を受渡位置に割り出す（図１６（ａ）及び（ｂ）参照）。これにより、受渡位置のパレット７０が第２案内機構２０に支持された新たなパレット７０に交換される。尚、この回転台３の回転に際し、係合体４５は、図１６（ａ）に示すように、前記搬入側退避位置に在るので、パレット７０の旋回に際し、その第２係合ブロック７８と前記係合体４５が干渉することは無い。言い換えれば、前記搬入側退避位置は前記係合体４５と第２係合ブロック７８との干渉を回避することができる位置に設定されている。図１６（ａ）において、２点鎖線で示した円は第２係合ブロック７８の旋回経路の最も外側の経路を示しており、搬入側退避位置において、係合体４５はこれより外側に位置している。

ついで、制御部５０は、前記駆動モータ４８を駆動して、主スプロケット４１を図１６（ｃ）に示す矢示方向に逆転させ、チェーン４４及び係合体４５を矢示Ｊ方向に回動させる。これにより、同図１６（ｃ）に示すように、係合体４５が第２係合ブロック７８の係合溝７９に係合する。このとき、上述したように、前記検出センサ６１はＯＦＦ、検出センサ６２はＯＮ、検出センサ６３はＯＦＦになっている。

斯くして係合体４５と係合溝７９とが係合した後、係合体４５が更に矢示Ｊ方向に回動すると、当該係合関係からパレット７０が矢示Ｆ方向に移動して、同方向の移動端である交換位置に移動する（図１６（ｄ）及び（ｅ）参照）。尚、図１６（ｄ）に示すように、係合体４５が主スプロケット４１，４２間に在るとき、前記検出センサ６１，６２，６３はＯＦＦになっており、図１６（ｅ）に示した位置に在るとき、前記検出センサ６１，６２はＯＦＦ、検出センサ６３はＯＮになっている。そして、この後、係合体４５が、更に矢示Ｊ方向に回動すると、当該係合体４５は係合溝７９との係合が解除され、交換位置側の退避位置に至り（図１６（ｆ）参照）、当該係合体４５が交換位置側の退避位置に到達したことが検出センサ６１，６２，６３によって検出されたとき、制御部５０は駆動モータ４８を停止させる。尚、係合体４５が交換位置側の退避位置に到達すると、上述したように、検出センサ６１はＯＮ、検出センサ６２，６３はＯＦＦになる。以上により、交換位置に在るパレット７０と、パレット交換装置１に保持されたパレット７０とが交換される。

以上説明したように、本例のパレット交換装置１によれば、割出機構３０により回転台３を水平回転させて、第１案内機構１０又は第２案内機構２０の内のいずれか一方を受渡位置に割り出すことで、当該受渡位置に在るパレット７０を交換位置に搬出することができるとともに、交換位置に在るパレット７０を受渡位置に搬入することができるので、オペレータは、例えば、受渡位置において、当該受渡位置に割り出される第１案内機構１０及び第２案内機構２０上の各パレット７０に対して段取り作業を行うことができ、上述した特許文献１のパレット交換装置に比べて、効率の良い段取り作業を行うことができる。

また、このパレット交換装置１では、パレット７０の搬入・搬出を行うための移送機構４０が、受渡位置に割り出される第１案内機構１０及び第２案内機構２０より下方に配設されているので、第１案内機構１０及び第２案内機構２０を可及的に接近させた状態で配設することができる。したがって、上述した特許文献２のパレット交換装置に比べて、当該パレット交換装置１の全体の大きさをコンパクトにすることができ、その省スペース化を図ることができる。

また、係合体４５の回動経路における位置を上述した位置検出部５５によって検出するようにしているので、前記制御部５０は、係合体４５の正確な回動位置を複雑な演算を伴うことなく、簡単な機構から認識することができ、前記移送機構４０における適性な位置制御を低コストで実現することができる。

以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

例えば、上例では、制御部５０と制御部１３０とを別々に設けたが、これらを１つの制御装置として構成しても良い。

また、前記移送機構１１０をチェーン１１３及びスプロケット１１１，１１２から構成したがこれに限られるものではなく、チェーン１１３に代えてワイヤロープやベルトを用い、スプロケット１１１，１１２に代えてワイヤロープやベルトに対応したプーリを用いても良い。同様に、前記移送機構４０をチェーン４４、主スプロケット４１，４２及び副スプロケット４３から構成したが、これに限られるものではなく、チェーン４４に代えてワイヤロープやベルトを用い、スプロケット４１，４２，４３に代えてワイヤロープやベルトに対応したプーリを用いても良い。

また、上例では、パレット７０を交換位置に搬入する装置として受渡装置１００を設けたが、受渡装置１００は上例のような構成に限られるものではなく、パレット７０を交換位置に搬入し、また、交換位置から搬出することができれば、どのような構成のものでも良い。また、可能であれば、当該パレット交換装置１を直接工作機械に接続させることができる。

１ パレット交換装置
２ 基台
３ 回転台
５ 支持機構
１０ 第１案内機構
１１，１４ 支持フレーム
１２，１５ 上部支持ローラ
１３，１６ 側部支持ローラ
２０ 第２案内機構
２１，２４ 支持フレーム
２２，２５ 上部支持ローラ
２３，２６ 側部支持ローラ
３０ 割出機構
３１ 油圧シリンダ
３２ ラック
３３ ピニオンギア
４０ 移送機構
４１，４２ 主スプロケット
４３ 副スプロケット
４４ チェーン
４５ 係合体
４８駆動モータ
５０ 制御部
５５ 位置検出部
５６ 位置検出用ギア
５７ 減速ギア
５８ 検出プレート
７０ パレット
７１ 本体
７５ 被案内溝
７６ 第１係合ブロック
７７ 係合溝
７８ 第２係合ブロック
７９ 係合溝
１００ 受渡装置
１０１ 基台
１０２ 案内機構
１０３，１０６ 支持フレーム
１０４，１０７ 上部支持ローラ
１０５，１０８ 側部支持ローラ
１１０ 移送機構
１１１，１１２ スプロケット
１１３ チェーン
１１４ 係合体
１１５ 駆動モータ
１２５ 位置検出部
１３０ 制御部

Claims (2)

1. パレットを保持し、該保持したパレットと、所定の搬送路に沿って搬入・搬出可能にパレット交換位置に配置されたパレットとを交換するパレット交換装置であって、
   垂直な回転軸を中心に水平回転する回転台と、
   前記回転軸を挟んで所定間隔で前記回転台上に配設され、直線方向に移動自在に前記パレットをそれぞれ載置する二つの案内機構と、
   前記回転台を回転させ、前記二つの案内機構を、その案内方向が前記搬送路の搬送方向と一致し、且つ該搬送路の延長上に位置する受渡位置にそれぞれ割り出す割出機構と、
   前記受渡位置に割り出された前記案内機構上のパレットを前記パレット交換位置に搬出すると共に、前記パレット交換位置に在るパレットを前記受渡位置に割り出された前記案内機構上に搬入する移送機構と、
   前記割出機構及び移送機構の作動を制御する制御部とを備えたパレット交換装置において、
   前記パレットは、その裏面に、その搬送方向と交差する方向に形成された係合溝を備え、
   前記移送機構は、前記受渡位置に割り出された案内機構よりそれぞれ下方に配設される、該案内機構の案内方向に沿って所定間隔を空けて設けられた一対の主プーリと、前記パレット交換位置からより離れた位置にある前記主プーリに対し、前記案内方向と交差する方向にオフセットした位置に設けられた副プーリと、前記主プーリ及び副プーリに掛け回された索状体と、前記索状体から上方に延出するように設けられた係合体と、前記制御部による制御の下で前記主プーリの少なくとも一方を駆動する駆動モータとを備えて構成され、
   前記駆動モータにより前記主プーリを駆動して前記索状体を回動させることにより、該索状体に設けられた前記係合体が、前記受渡位置に割り出された案内機構上のパレットの裏面に設けられた前記係合溝に係合して、該パレットを前記案内方向に移動させて前記パレット交換位置に搬出する一方、前記パレット交換位置に在るパレットの裏面に設けられた前記係合溝に係合して、該パレットを前記案内方向に移動させて、前記受渡位置に割り出された前記案内機構上に搬入するように構成されていることを特徴とするパレット交換装置。
2. 前記主プーリ及び副プーリのいずれかの回転軸に同軸に設けられた位置検出用歯車と、該位置検出用歯車に噛合する減速歯車と、該減速歯車の回転角度位置を検出する検出センサとを更に備えてなり、
   前記減速歯車は、前記索状体が１回動したときに１回転するようにその減速比が設定され、
   前記制御部は、前記検出センサによって検出される減速歯車の回転角度位置から前記係合体の回動位置を認識し、認識した係合体の回動位置に基づいて前記駆動モータを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のパレット交換装置。
   

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