JPH07323912A - パレット移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランスファマシン方式において、加工機
械、組立装置の操業率を向上させる。 【構成】 同時に複数の被加工物に所定の加工・組立を
実施するために、複数の被加工物がそれぞれパレット１
に固定され、加工・組立工程順に１列に連結され、順次
パレット毎に被加工物を所定の加工機械・組立装置４に
移送させる移送装置であって、トランスファバー３に突
没自在に係合ピン３ａを設け、このピン３ａをパレット
１に形成された嵌合穴１ａに必要に応じて選択的に嵌合
せしめる。これにより、任意のパレットを独立に移送可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パレット移送装置に関
し、特に、複数の被加工物が複数の加工機械・組立装置
を巡るために使用されるパレットに載置された被加工物
の移送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、要求される仕様を有する１つない
し複数の生産物を生産するために、被加工物をコンピュ
ータにて制御された各種の加工機械・組立装置間を移動
し、所定の加工あるいは組立を行う機械組立方法が広く
実施されている。一般に被加工物は、移動の便のために
パレット上に固定されて各機械・装置間を移動する。そ
の移動方法として下記の２方式が知られている。

【０００３】第１の方式は、トランスファマシン方式と
称されるものであり、図５に示すように、被加工物は、
パレットＰＬに固定されて１列に並べられ、順次加工・
組立工程に必要な各機械・装置Ｍ／Ｃ間を巡って加工さ
れる。パレットの移動方法は固定ピンを有するトランス
ファバーと称されるバーをトランスファマシン全体に張
り、このピンをパレットＰＬに設けられたピン穴に係合
してパレットＰＬを移動させる。通常このバーの昇降に
よってパレットＰＬとの係合離脱を行っている。第２の
方式は、フレキシブルライン方式と称されるものであ
り、図６に示すように機械装置の前にパレットプールを
設け、所定の組立・加工が終了した被加工物をパレット
プールにて待機させ、空いている加工・組立装置にパレ
ットプールより次の被加工物が移送されて加工組立が行
われる。この方式では各装置間でのそれぞれ所要時間が
異なる場合でも、機械装置の効率的使用が計れるように
なっている。ここで、従来におけるトランスファマシン
方式による加工に要する時間がどのようになるか以下表
１及び表２を参照しながら説明する。

【０００４】

【表１】

【０００５】

【表２】

【０００６】１）．まず最初に被加工物Ａが加工機械Ｍ
／Ｃ１にて加工される。所要時間は後記の表３に示すよ
うに３単位時間である。 ２）．被加工物Ａは加工機械Ｍ／Ｃ２に移動し、被加工
物Ｂが空きになった工作機械Ｍ／Ｃ１に入る。この場合
の所要時間は被加工物Ｂが加工機械Ｍ／Ｃ１に滞在する
時間５単位時間である。被加工物Ａは工作機械Ｍ／Ｃ２
での所要時間は単位時間２であるが、作業終了後もその
まま待機している。 ３）．被加工物Ａは加工機械Ｍ／Ｃ３に移動し、被加工
物Ｂは工作機械Ｍ／Ｃ２に移動する。被加工物Ｃが加工
機械Ｍ／Ｃ１に入る。このとき被加工物Ａ、Ｂ、Ｃが工
作機械Ｍ／Ｃ３、Ｍ／Ｃ２、Ｍ／Ｃ１に滞在する時間
は、最も時間を要する被加工物Ｃの加工機械Ｍ／Ｃ１で
の所要時間である４単位時間である。 ４）．被加工物Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ加工機械Ｍ／Ｃ
４、Ｍ／Ｃ３、Ｍ／Ｃ２に移動する。被加工物Ｄが工作
機械Ｍ／Ｃ１にはいる。所要時間は最も時間を要する被
加工物Ａの加工機械Ｍ／Ｃ４での所要時間である７単位
時間である。 ５）．被加工物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ加工機械Ｍ／
Ｃ５、Ｍ／Ｃ４、Ｍ／Ｃ３、Ｍ／Ｃ２に移動する。被加
工物Ｅが加工機械Ｍ／Ｃ１に入る。このときの所要時間
は被加工物Ｅの加工機械Ｍ／Ｃ１で要する７単位時間で
ある。

【０００７】６）．被加工物Ａは２６単位時間目に加工
完了し本系からはずれる。被加工物Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅはそ
れぞれ加工機械Ｍ／Ｃ５、Ｍ／Ｃ４、Ｍ／Ｃ３、Ｍ／Ｃ
２に移動する。所要時間は被加工物Ｂの加工機械Ｍ／Ｃ
５で要する６単位時間である。 ７）．被加工物Ｂは３２単位時間目に加工完了し本系か
らはずれる。被加工物Ｃ、Ｄ、Ｅはそれぞれ加工機械Ｍ
／Ｃ５、Ｍ／Ｃ４、Ｍ／Ｃ３に移動する。所要時間は被
加工物Ｄの加工機械Ｍ／Ｃ４で要する単位時間５であ
る。 ８）．被加工物Ｃは３７単位時間目に加工完了し本系か
らはずれる。被加工物Ｄ、Ｅはそれぞれ加工機械Ｍ／Ｃ
５、Ｍ／Ｃ４に移動する。所要時間はそれぞれ等しく単
位時間３である。 ９）．被加工物Ｄは４０時間単位に加工完了し本系から
はずれる。被加工物Ｅは加工機械Ｍ／Ｃ５に移動する。
所要時間は５単位時間である。 １０）．被加工物Ｅは４５単位時間目に加工完了し本系
からはずれる。以上の工程で全ての被加工物が加工完了
に要する時間は表１及び表２に示すように４５単位時間
目となる。本方式では全てのパレットが最も長い所要時
間を要する工程の時間を基準にして同時に移動する。そ
のためにそれぞれの工程での空いている工作機械の有効
利用率が低くなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のトランスファマシン方式では、各機械・装置間
で必要とされる所要時間が異なるにもかかわらず、全工
程のパレットを同時に移動させるために、パレットの移
動は最も加工・組立に要する時間のかかる機械装置によ
って規定される。このために一部の機械装置は既に作業
が終了しているにもかかわらず、最終の機械装置の作業
が終了するまで待機させられることとなり、機械装置の
操業率が低下するという課題があった。また、フレキシ
ブルライン方式では、トランスファマシン方式で問題と
なる各機械・装置間の操業率の不均衡は解消されるが、
パレットプールのための設備・場所を必要とする。本発
明は従来の技術に内在する上記課題を解決するためにな
されたものであり、従って本発明の目的は、トランスフ
ァマシン方式で要求される設備・面積で多品種少量生産
においてもフレキシブルライン方式に近い良好な機械・
装置の操業率を達成することを可能としたトランスファ
マシン方式による新規なパレット移送装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的を達成
するために、本発明に係るパレット移送装置は、トラン
スファマシンにて同時に移送されるパレットを任意に、
かつ独立に移送させるように構成される。すなわち、本
発明においては、同時に複数の被加工物に所定の加工・
組立を実施するために、複数の被加工物がそれぞれのパ
レットに固定され、加工・組立工程順に１列に連結さ
れ、順次パレット毎に被加工物を所定の加工機械・組立
装置に移送させる移送装置にあって、任意のパレットを
独立に移送可能としたパレット移送装置を用いて移送す
ることである。トランスファマシン方式で上記手段を達
成するためには、各加工機械・組立装置全長に亘るトラ
ンスファバーに設けられた、パレットとトランスファバ
ーとを係合するピンを個別に突出、没入（突没）可能と
することによって実現することができる。すなわち、各
ピンは独立に制御されるエアシリンダのピストンロッド
に連結させることにより実現可能である。また、ピンを
用いることなく電磁石のオン・オフにてパレットとの係
合・離脱を計ることでも良い。

【００１０】

【作用】トランスファマシン方式でのパレットとトラン
スファバーとを係合するピンを独立して突没可能とした
ことで任意のパレットが独立して移送可能となる。

【００１１】

【実施例】次に本発明をその好ましい一実施例について
図面を参照しながら具体的に説明する。ここで、本発明
は本実施例に限定されるものではないことは勿論であ
る。図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施例を
示す概略図であり、そのうち（ａ）は平面図、（ｂ）は
正面図、（ｃ）は側面図である。図１（ａ）〜（ｃ）を
参照するに、各パレット（ＰＬ）１は、被加工物（図示
せず）を載置され、所定の順番、所定の等間隔でパレッ
ト支持台２上に配列されている。これらの支持台２間に
配設されたトランスファバー（牽引棒）３に突没自在に
設けられた係合ピン３ａとパレット１の下部に形成され
た穴１ａとが必要に応じて嵌合することによって、トラ
ンスファバー３の水平移動によりパレット１が独立に、
個別的にパレット支持台２上を所定位置（加工機械ある
いは組立機械等（ＭＣ）４）まで移動する。そこでパレ
ット１は被加工物を載置させたまま加工機械４に移動
し、被加工物に所定の加工を受け、再びパレット１は加
工の済んだ被加工物を載置させたままパレット支持台２
上に戻る。パレット支持台２はパレット１の移動が容易
となるよう通常ローラにより形成されることが望まし
い。

【００１２】トランスファバーの移動サイクルは図３に
示される。すなわち、（１）、上昇移動によりパレット
１の穴１ａとトランスファバー３の係合ピン３ａが嵌合
する。（２）、上側水平移動によりパレット１を所定位
置まで移動させる。（３）、パレット１が所定位置に移
動したときにトランスファバー３が下降移動し、パレッ
ト１とトランスファバー３の嵌合が解消される。
（４）、下降した位置での前と逆方向の水平移動にて最
初の位置に戻り、再度（１）から（４）の移動を繰り返
す。従って、上述の従来方式による移動方法では全ての
パレットが同時に同一方向に同じ距離移動することとな
り、一番加工時間の長い工程に移動時間間隔が支配され
ていたが、本発明によれば、パレットは個別的に独立し
て移送されるので、この従来の課題が解決されることと
なる。

【００１３】以下図２、図４を参照して本発明をさらに
詳細に説明する。図２は本発明に係るパレットに形成さ
れた係合穴とトランスファバーに設けられた係合ピン及
び係合ピンの突没を制御するエアシリンダの詳細を示す
斜視図であり、図４はエアシリンダつまり、係合ピンの
駆動を制御する制御回路のブロック構成図である。図２
を参照するに、トランスファバー３には、各パレット１
に対して個別的に独立した部材５が固定され、部材５の
上部にはパレット１の嵌合穴１ａと必要に応じて選択的
に突没する係合ピン３ａが形成されている。係合ピン３
ａの突没の駆動制御は部材５の下部に設けられたエアシ
リンダ６によって実行される。エアシリンダ６には後述
される制御回路に連結された電線及びエアホースを収納
する電線・エアホース用ケーブルペア７が接続されてい
る。次に図４を参照するに、そこには前記エアシリンダ
を駆動制御する制御回路が示されている。制御回路８
は、先行する直前のパレットが直前の位置に存在するか
否かを検出する先行パレット検出回路８１と、後続する
パレットに載置されている被加工物の加工がいつ終了す
るかを検出する後続パレット処理時間検出回路８２と、
検出回路８１が出力する先行パレットが存在しないとい
う信号と検出回路８２が出力する後続パレット上の被加
工物が処理終了したという信号との論理積をとる論理積
回路８３と、論理積回路８３の出力を入力してエアシリ
ンダ駆動信号を出力するドライバ回路とを有している。
先行パレット検出回路８１は具体的には近接スイッチあ
るいはマイクロスイッチ等によって容易に構成すること
ができる。後続パレット処理時間検出回路８２は例えば
プログラムの完了等によって構成することができる。図
２、図４を参照するに、本発明の動作の際には、論理積
回路８３は、先行パレット検出回路８１が直前に先行す
るパレットが存在しないという信号８５と後続パレット
処理時間検出回路８２が直後に接続するパレット上の被
加工物の処理時間が完了したという信号８６が入力し
て、論理積をとることにより論理積信号８７を出力す
る。ドライバ回路８４は論理積信号８７を入力すること
によって駆動信号８８を出力する。駆動信号８８は電
線、エアホース用ケーブルペア７内のエアホースに空気
が供給され、それによってエアシリンダ６は部材５に形
成された係合ピン３ａをパレット１の係合穴１ａに嵌合
させる。次いでトランスファバー３の移動により注目の
パレット１は次の処理装置の位置に移動させられる。

【００１４】次に表３、表４及び表５を参照して本発明
の具体的動作例を説明する。各機械・装置工程間に所要
時間の差が存在する場合において、具体例に基づき従来
技術であるトランスファマシン方式と本発明による所要
時間の差および機械・装置の操業率の差を表で説明す
る。表３は被加工物が加工機械・組立機械で必要とする
所要時間を示す表である。ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ
はそれぞれ異なる被加工物を示す。Ｍ／Ｃ１、Ｍ／Ｃ
２、Ｍ／Ｃ３、Ｍ／Ｃ４、Ｍ／Ｃ５は加工機械・組立装
置での加工・組立工程を示す。数値は所要時間である。
表４及び表５は本発明による被加工物の各工程での所要
時間を示す。ここで、被加工物は順次Ｍ／Ｃ１からＭ／
Ｃ５加工を経て作業が完了する。被加工物Ａは順次待機
時間なく加工を完了する。Ｂ以下の被加工物は１つのＭ
／Ｃでの作業終了後次のＭ／Ｃが空いていればそこに移
動し所定の加工を受けることができる。

【００１５】

【表３】

【００１６】

【表４】

【００１７】

【表５】

【００１８】本発明は基本的には、トランスファー方式
のトランスファバーの係合ピンをシリンダあるいは磁石
等により突出自在にすることによって任意のパレットと
の嵌合を調節可能とすることによって、パレットの移動
のフレキシビリティを獲得している。表３、表４及び表
５において、例えば、被加工物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが工
作機械Ｍ／Ｃ１、Ｍ／Ｃ２、Ｍ／Ｃ３、Ｍ／Ｃ４、Ｍ／
Ｃ５にて加工を受ける時間が表３に示されて、この順番
に加工される。表４及び表５には本発明の移動方式によ
る被加工物が所定の工程を経て加工完了までにそれぞれ
の工作機械に滞在する時間帯を示す。被加工物は全てそ
れぞれパレット上に載置されていて、トランスファバー
の係合ピンが任意のパレットに設けた穴に係合してトラ
ンスファバーの移動により移動する。

【００１９】１）．被加工物Ａはその前に遮る物がない
ために、単独に移動し、加工機械Ｍ／Ｃ１、Ｍ／Ｃ２、
Ｍ／Ｃ３、Ｍ／Ｃ４、Ｍ／Ｃ５と順番に加工を受け、第
１８単位時間目に加工完了となる。 ２）．被加工物Ｂは被加工物Ａが１つの加工機械にて加
工を受け、次の加工機械に移動して空きのできた加工機
械に移動して加工を受ける。この例では被加工物Ｂは、
被加工物Ａが加工機械Ｍ／Ｃ２に移動した４単位時間目
に加工機械Ｍ／Ｃ１に入る。加工機械Ｍ／Ｃ１にて加工
された後に、被加工物Ａが加工機械Ｍ／Ｃ３に移動した
８単位時間目に加工機械Ｍ／Ｃ２に移動する。１１単位
時間目に空いた加工機械Ｍ／Ｃ３に移動する。１３単位
時間目には加工機械Ｍ／Ｃ３での加工は終了するが、被
加工物Ａが加工機械Ｍ／Ｃ４での加工が終了し、加工機
械Ｍ／Ｃ５に移動した１７単位時間目に加工機械Ｍ／Ｃ
４に移動する。加工機械Ｍ／Ｃ４での加工終了後空いた
加工機械Ｍ／Ｃ５に２１単位時間目に移動して加工さ
れ、２６単位時間目に全加工が終了する。 ３）．被加工物Ｃは、被加工物Ａ、Ｂが移動した後の空
きのでた加工機械に順次移動して加工される。被加工物
Ｃは、被加工物Ｂが加工機械Ｍ／Ｃ２に移動した９単位
時間目に加工機械Ｍ／Ｃ１に入る。加工機械Ｍ／Ｃ１で
の加工終了後１３単位時間目に空いている加工機械Ｍ／
Ｃ２に移動する。１５単位時間目には加工機械Ｍ／Ｃ２
での加工が終了するが、被加工物Ｂが加工機械Ｍ／Ｃ３
での加工が終了し加工機械Ｍ／Ｃ４に移動した１７単位
時間目に加工機械Ｍ／Ｃ３に移動する。２１単位時間に
空いている加工機械Ｍ／Ｃ４に移動する。加工機械Ｍ／
Ｃ４での加工は２８単位時間目に終了するが、被加工物
Ｂの加工機械Ｍ／Ｃ５での加工終了し移動した２７単位
時間目に加工機械Ｍ／Ｃ５に移動し、３０単位時間目に
全加工が終了する。

【００２０】４）．被加工物Ｄは被加工物Ａ、Ｂ、Ｃが
移動した後の空きのでた加工機械に順次移動して加工さ
れる。被加工物Ｄは、被加工物Ｃが加工機械Ｍ／Ｃ２に
移動し、１３単位時間目に加工機械Ｍ／Ｃ１に入る。加
工機械Ｍ／Ｃ１での加工は１４単位時間目に終了する
が、被加工物Ｃの加工機械Ｍ／Ｃ２での加工が終了し加
工機械Ｍ／Ｃ３に移動した１７単位時間目に加工機械Ｍ
／Ｃ２に移動する。２２単位時間目に空いている加工機
械Ｍ／Ｃ３に移動する。加工機械Ｍ／Ｃ３での加工は２
４単位時間目に終了するが被加工物Ｃの加工機械Ｍ／Ｃ
４での加工終了し加工機械Ｍ／Ｃ５に移動した２７単位
時間目に加工機械Ｍ／Ｃ４に移動し、３２単位時間目に
空いている加工機械Ｍ／Ｃ５に移動し、３４単位時間目
に全加工が終了する。 ５）．被加工物Ｅは被加工物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが移動した
後の空きのでた加工機械に順次移動して加工される。被
加工物Ｅは、被加工物Ｄが加工機械Ｍ／Ｃ３に移動した
１７単位時間目に加工機械Ｍ／Ｃ１に入る。加工機械Ｍ
／Ｃ１での加工終了後空いている加工機械Ｍ／Ｃ２に移
動する。加工機械Ｍ／Ｃ２での加工は２５単位時間目に
終了するが、被加工物Ｄが加工機械Ｍ／Ｃ２での加工を
終了し、加工機械Ｍ／Ｃ３に移動した２７単位時間目に
加工機械Ｍ／Ｃ３に移動する。加工機械Ｍ／Ｃ３での加
工は３０単位時間目に終了するが、被加工物Ｄの加工機
械Ｍ／Ｃ４での加工を終了し加工機械Ｍ／Ｃ５に移動し
た３２単位時間目に加工機械Ｍ／Ｃ４に移動する。３５
単位時間目に加工機械Ｍ／Ｃ５に移動し、３９単位時間
目に全加工が終了する。従って、被加工物Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅが全て完了する時間は３９単位時間目である。表
６は本発明による方式と従来のトランスファマシン方式
との処理完了までの所要時間の比較結果を示している。

【００２１】

【表６】

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的簡単な構成により機械処理装置の操業率が大幅に
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略図であり、（ａ）
は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。

【図２】本発明の第１の要部を示す斜視図である。

【図３】トランスファバーの移動サイクルを示す図であ
る。

【図４】本発明の第２の要部を示す制御回路の一実施例
を示すブロック構成図である。

【図５】従来におけるトランスファマシン方式の概略説
明図である。

【図６】従来におけるフレキシブルライン方式の概略説
明図である。

【符号の説明】

１ パレット １ａ 嵌合穴 ２ パレット支持台 ３ トランスファバー ３ａ 係合ピン ４ 加工・組立装置 ５ 取付部材 ６ エアシリンダ ７ 電源、エアホース用ケーブルペア ８ 制御回路 ８１ 先行パレット検出回路 ８２ 後続パレット処理時間検出回路 ８３ 論理積回路 ８４ ドライバ回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同時に複数の被加工物に所定の加工・組
   立を実施するように複数の被加工物がそれぞれパレット
   に固定され、加工・組立工程順に１列に連結され、順次
   パレット毎に被加工物を所定の加工機械・組立装置に移
   送させる移送装置であって、任意のパレットを独立に移
   送可能とした移送手段を有することを特徴とするパレッ
   ト移送装置。
2. 【請求項２】 前記移送手段は、パレットに形成された
   係合穴と、トランスファバーに突没自在に設けられ前記
   係合穴に選択的に嵌合する係合ピンとを有することをさ
   らに特徴とする請求項１に記載のパレット移送装置。
3. 【請求項３】 前記移送手段は、前記係合ピンを選択的
   に突没制御する制御回路を有することをさらに特徴とす
   る請求項２に記載のパレット移送装置。
4. 【請求項４】 前記制御回路は、先行する直前のパレッ
   トが直前の位置に存在するか否かを検出する第１の検出
   手段と、後続するパレットに載置されている被加工物の
   加工がいつ終了するかを検出する第２の検出手段と、前
   記第１の検出手段が出力する先行パレットが存在しない
   という信号と前記第２の検出手段が出力する後続パレッ
   ト上の被加工物が処理終了したという信号との論理積を
   とる論理積回路と、該論理積回路の出力を入力してエア
   シリンダ駆動信号を出力するドライバとを有することを
   さらに特徴とする請求項３に記載のパレット移送装置。