WO2024116830A1 - パレット持ち上げ装置及びそれを備えるパレット搬送装置及びそれを用いたパレット搬送方法 - Google Patents

Abstract

パレット持ち上げ装置（２９）は、パレット（２１）を搭載する昇降レール（１６ｂ）と、昇降レール（１６ｂ）を第一位置とその第一位置から上昇した第二位置との間で昇降させるレール昇降機構（３０）と、パレット（２１）を昇降レール（１６ｂ）に固定するパレット固定機構（５０）と、昇降レール（１６ｂ）と同形同大に形成されて昇降レール（１６ｂ）が第二位置に達すると第一位置に達する補助レール（５６）と、を備える。パレット搬送装置（１０）では、昇降レール（１６ｂ）が第一位置の位置にあるときに昇降レール（１６ｂ）が固定レール（１６ａ）に連続するようにパレット持ち上げ装置（２９）が配置される。パレット送り機構（４０）は、固定レール（１６ａ）、第一位置に位置する昇降レール（１６ｂ）、及び第一位置に位置する補助レール（５６）に搭載されたパレットをこれらのレールに沿って搬送可能に構成される。

Description

パレット持ち上げ装置及びそれを備えるパレット搬送装置及びそれを用いたパレット搬送方法

　本発明は、ワークが搭載されてレールに搭載されたパレットを搬送途中に持ち上げるパレット持ち上げ装置及びそれを備えるパレット搬送装置及びそれを用いたパレット搬送方法に関するものである。

　従来、製造ラインにおいては、複数の工作機を連結するようにフリーフローコンベアを有するパレット搬送装置を設けることが行われている。そして、ワークを搭載したパレットをそのフリーフローコンベアに搭載して工作機に搬送し、搬送先の工作機が搬送されたパレットに搭載されたワークに対して所定の加工を行っている。

　このようなパレット搬送装置にあっては、加工済のワークを搭載したパレットの前に加工中や未加工のワークを搭載したパレットがあると、これらのワークの加工が終わるまで加工済のワークを搭載したパレットを搬送させることができずに、パレットが滞留するという現象が頻発していた。

　こうした現象を解消するために、フリーフローコンベアに搭載されて搬送途中のパレットをそのフリーフローコンベアから持ち上げて離脱させ、その下に別のパレットを通過させるようなパレット持ち上げ装置が提案されている（例えば、ＪＰ５４９８９４３Ｂ参照。）。

　このパレット持ち上げ装置では、搬送途中のパレットの両側を把持し、その状態でフリーフローコンベアから持ち上げて、その下に別のパレットをフリーフローコンベアに搭載して搬送させることにより通過させている。これにより、パレットの順番を変えてパレットの滞留を解消させている。

　しかしながら、上記パレット持ち上げ装置は、フリーフローコンベアに載せられて搬送されるパレットを把持した後にフリーフローコンベアから持ち上げているので、パレットがレールに持ち上げ不能に搭載されているパレット搬送装置では、パレットをレールから持ち上げることができない。

　このため、パレットがレールに持ち上げ不能に搭載されているパレット搬送装置では、パレットを把持して持ち上げる上記従来のパレット持ち上げ装置をそのまま用いることはできない不具合があった。

　したがって、レールにパレットを持ち上げ不能に搭載して搬送させるパレット搬送装置が存在するけれども、そのようなレールを備えるパレット搬送装置では、レールに搭載されたパレットの順位を変更することができないという、未だ解決すべき課題が残存していた。

　本発明の目的は、レールに持ち上げ不能に搭載されて搬送されるパレットの持ち上げを可能とするパレット持ち上げ装置及びそれを備えるパレット搬送装置を提供することにある。

　本発明のある態様によれば、パレット持ち上げ装置は、パレットを移動可能に搭載する昇降レールと、パレットが搭載された昇降レールを第一位置とその第一位置から上昇した第二位置との間で昇降させるレール昇降機構と、第一位置に位置する昇降レールに移動して搭載されたパレットを昇降レールに固定するパレット固定機構と、昇降レールと同形同大に形成されて昇降レールとともに昇降し昇降レールが第二位置に達すると第一位置に達してパレットを移動可能に搭載する補助レールとを備える。

図１は、本発明の実施形態におけるパレット持ち上げ装置を示す図であり、図８のＢ－Ｂ線に沿う断面図である。 図２は、本発明の実施形態におけるパレット持ち上げ装置の昇降レールがパレットとともに上昇した状態を示す図であり、図７のＧ－Ｇ線に沿う断面図に相当する図である。 図３は、図１のＥ－Ｅ線に沿う断面図である。 図４は、本発明の実施形態におけるパレット持ち上げ装置の昇降レールがパレットとともに上昇した状態を示す図であり、図２のＦ－Ｆ線に沿う断面図に相当する図である。 図５は、図１１のＡ部拡大図であり、本発明の実施形態におけるパレット持ち上げ装置の昇降レールがパレットともに下降した状態を示す図である。 図６は、上昇した昇降レールの下をパレットが通過する状態を示す図である。 図７は、昇降レールがパレットともに上昇した状態を示す図である。 図８は、パレットが固定レールから昇降レールに移動した状態を示す図である。 図９は、図８のＣ方向から観た上面図である。 図１０は、図５のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。 図１１は、パレット搬送装置の正面図である。

　次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

　図１１に、本発明におけるパレット搬送装置１０を示す。以下の各図においては、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が略水平横方向、Ｙ軸が略水平前後方向、Ｚ軸が鉛直方向に延びるものとして説明する。以下、図面を参照しながら、パレット搬送装置１０の構成について説明する。

　本実施形態では、パレット搬送装置１０が、製造ラインに設けられる場合を例に説明する。図１１に示すように、複数の加工ステーション１１，１２は、製造ライン上にＸ軸方向に所定の間隔で一列に並んで設けられる（図１１では２台のみ示す。）。各加工ステーション１１，１２は、箱形形状を成し、内部には図示しない工作機が設置される。各加工ステーション１１，１２内に設置された工作機は、パレット搬送装置１０によって搬送される図示しないワークに対して各種加工を順に行い、製品を自動的に製造する。

　パレット搬送装置１０は、始点と終点の間に点在して設置された複数の加工ステーション１１，１２を連結するパレットレール１６と、パレットレール１６に搭載された１又は２以上のパレット２１と、加工ステーション１１，１２に対向する部位に、加工ステーション１１，１２毎に設けられたパレット持ち上げ装置２９と、を備える。

　複数の加工ステーション１１，１２は、Ｘ軸方向に直線的に配置される。パレットレール１６のＸ軸線上の両端（始点と終点）の下側には、待機テーブル１３，１４がそれぞれ設置される。待機テーブル１３，１４と複数の加工ステーション１１，１２には、Ｘ軸方向に延び、上部にパレットレール１６が設けられる架台１５が掛け渡される。

　本実施形態におけるパレットレール１６は、市販の直線運動ガイドレールである。パレットレール１６は、架台１５上に支持台１７を介して固定される固定レール１６ａ（図１０など参照）と、後述するレール昇降機構３０とともに昇降する昇降レール１６ｂ（図１など参照）と、を有する。図３～図１１に示すように、支持台１７は、搬送方向（Ｘ軸方向）に延び架台１５にネジ止めされる基板１７ａと、基板１７ａに長手方向（Ｘ軸方向）に延びて立設された支持板１７ｂと、を有する。

　図５～図８に示すように、支持板１７ｂには、加工ステーション１１，１２（図１１）に対向する箇所に、昇降レール１６ｂが進入可能な切り欠き１７ｃがそれぞれ形成される。

　加工ステーション１１，１２（図１１）に対向して設けられたパレット持ち上げ装置２９は、同一構造である。図１及び図２に示すように、パレット持ち上げ装置２９は、固定レール１６ａとともにパレットレール１６を構成する昇降レール１６ｂと、昇降レール１６ｂを昇降させるレール昇降機構３０と、を備える。

　図３に示すように、昇降レール１６ｂは、Ｘ軸方向の長さＷ１が、後述するパレット２１（台座２３）のＸ軸方向（搬送方向）の長さＬより僅かに長い直線運動ガイドレールが用いられる。支持板１７ｂの切り欠き１７ｃのＸ軸方向における長さＷ２は、昇降レール１６ｂの長さＷ１より僅かに長いものとされる。固定レール１６ａは、切り欠き１７ｃを除く支持板１７ｂの上縁に取付けられる。

　パレット２１は、固定レール１６ａと昇降レール１６ｂとから成るパレットレール１６上に搭載される。図９及び図１０などに示すように、パレット２１は、パレットレール１６（直線運動ガイドレール）を跨いでパレットレール１６上を移動可能に構成された直線運動ブロック２２と、直線運動ブロック２２にねじ止めされた台座２３と、台座２３の下側にパレットレール１６からＹ軸方向に離間した位置（直線運動ブロック２２に間隔を開けて）設けられた第一及び第二係止部材２４，２５と、を有する。パレット２１における台座２３の上部には、ワークを収めるワーク支持部２６（図１０）が形成される。なお、第一及び第二係止部材２４，２５の詳細は後述する。

　直線運動ブロック２２は、例えば、直線運動ガイドレール（パレットレール１６）と対に販売される市販のものである。直線運動ブロック２２は、ローラリテーナ（図示せず）を備えるものが好ましい。ローラリテーナを備える直線運動ブロック２２を用いることにより、幅方向（Ｙ軸方向）の移動を規制しつつ、パレット２１がパレットレール１６上を移動する抵抗を著しく軽減することができる。また、図１及び図２に示すように、直線運動ブロック２２には、断面が略台形の溝２２ａが形成されており、パレットレール１６の上部に設けられた断面略台形のレール係合部１６ｃがこの溝２２ａに嵌り込んでいる。これにより、直線運動ブロック２２のパレットレール１６に対するＺ軸方向（鉛直方向）の移動が規制されている。つまり、本実施形態では、パレット２１（直線運動ブロック２２）はパレットレール１６から持ち上げ不能になっている。

　図１などに示すように、レール昇降機構３０は、架台１５に取付けられ、昇降レール１６ｂを昇降させる。具体的には、レール昇降機構３０は、昇降レール１６ｂが固定レール１６ａに連続する第一位置（図５及び図８に示す位置）と、第一位置から上昇した第二位置（図６及び図７に示す位置）と、の間で昇降レール１６ｂを昇降させる。図５及び図８に示す第一位置では、固定レール１６ａから移動したパレット２１を昇降レール１６ｂ上に搭載することが可能になっている。

　図１及び図２に示すように、レール昇降機構３０は、昇降レール１６ｂが設けられた昇降台３１と、架台１５に設けられて昇降台３１を昇降可能に支持する支持台３２と、昇降台３１を昇降させるアクチュエータ３４と、を備える。

　図１、図２及び図９などに示すように、支持台３２は、パレットレール１６に間隔を開けて設けられ、架台１５に立設された板材によって形成される。支持台３２には、パレットレール１６に臨む面に鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びるガイドレール３６が、パレットレール１６の長手方向（Ｘ軸方向）に所定の間隔を開けて複数設けられる（図９参照）。

　図１及び図２に示すように、昇降台３１は、支持台３２の立設部分に平行に設けられる平板状の鉛直板３１ａと、鉛直板３１ａ上部に支持台３２から離れる方向に水平に突出して設けられた上水平板３１ｂと、鉛直板３１ａ下部に支持台３２から離れる方向に水平に突出し、上水平板３１ｂと平行に設けられた下水平板３１ｃと、を備える。

　昇降台３１は、架台１５に対して昇降可能に構成される。鉛直板３１ａにおける支持台３２に臨む平面には、ガイドレール３６に移動可能に係合する直線運動ガイドブロック３７が取り付けられる。これにより、鉛直板３１ａは、ガイドレール３６に沿って昇降可能となる。

　図９に示すように、鉛直板３１ａと上水平板３１ｂと下水平板３１ｃからなる昇降台３１の搬送方向（Ｘ軸方向）の長さは、パレット２１（台座２３）の搬送方向（Ｘ軸方向）の長さＬより僅かに長い昇降レール１６ｂの長さＷ１と略同一の長さに形成される。これにより、昇降台３１は、支持板１７ｂに形成された切り欠き１７ｃに進入可能となる。

　ここで、図５及び図８に示すように、切り欠き１７ｃには固定レール１６ａが取付けられていないので、切り欠き１７ｃ内に進入可能する昇降台３１の昇降に支障を生じることがない。また、昇降レール１６ｂが固定レール１６ａに連続する第一位置に位置する場合には、固定レール１６ａから昇降レール１６ｂへのパレット２１の速やかな移動が可能なように構成される。

　図１及び図２に示すように、本実施形態では、昇降台３１を昇降させるアクチュエータ３４として、流体圧シリンダが用いられる。アクチュエータ３４は支持台３２を挟んで昇降台３１とは反対側に設けられ、ロッド３４ａを上方に向けるようにして本体３４ｂが架台１５に取付けられる。

　図１、図２及び図９などに示すように、ロッド３４ａの先端には、連結板３８の一端が取り付けられる。連結板３８の他端には、昇降台３１に取り付けられる。

　アクチュエータ３４のロッド３４ａが本体３４ｂ内に下降すると、昇降台３１は、下降位置に位置する（図１に示す位置）。この下降位値では、図５及び図８に示すように、昇降台３１に設けられた昇降レール１６ｂが固定レール１６ａに連続した第一位置にする。上水平板３１ｂは、上面視（図９参照）において方形状を成して形成される。

　逆に、アクチュエータ３４のロッド３４ａを本体３４ｂから突出させると、昇降台３１は、突出するロッド３４ａとともに上昇位置（図１に示す位置）に上昇する。これに伴い、昇降台３１に設けられた昇降レール１６ｂも第一位置より上方の第二位置まで上昇する。

　また、パレット持ち上げ装置２９は、昇降レール１６ｂとともに昇降して、昇降レール１６ｂが上昇した第二位置（昇降台３１が上昇した上昇位置）で固定レール１６ａに連続するように設けられた補助レール５６をさらに備える。補助レール５６は、固定レール１６ａに連続した状態では、固定レール１６ａから移動したパレット２１を搭載可能に構成される。

　補助レール５６は、固定レール１６ａや昇降レール１６ｂと同じ直線運動ガイドレールによって形成される。補助レール５６は、昇降レール１６ｂの下方に、かつ、昇降レール１６ｂと平行になるようにして昇降台３１に設けられる。

　本実施形態の昇降台３１は、互いに平行に設けられた上水平板３１ｂと下水平板３１ｃ（図１及び図２）とを備えている。そして、これらの間隔を、固定レール１６ａと第二位置における昇降レール１６ｂとの鉛直方向の間隔と同一にする。また、昇降レール１６ｂと補助レール５６とを略同一の長さに形成する。さらに、上水平板３１ｂの下方に下水平板３１ｃが平行に取り付けられる。

　このように構成された昇降台３１は、レール昇降機構３０によって上昇させられると、図２に示すように、昇降レール１６ｂが第二位置に達する。また、補助レール５６も昇降レール１６ｂとともに上昇して、図４に示すように、昇降レール１６ｂに代わって、補助レール５６が固定レール１６ａと連続する。そして、補助レール５６が固定レール１６ａに連続すると、補助レール５６は、固定レール１６ａから移動したパレット２１を搭載することができる。

　図１及び図２などに示すように、パレット持ち上げ装置２９は、固定レール１６ａから第一位置に位置する昇降レール１６ｂに移動したパレット２１を昇降レール１６ｂに離脱可能に固定するパレット固定機構５０をさらに備える。

　パレット固定機構５０は、昇降台３１に設けられ昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１と係脱自在のアクチュエータ５３を備える。図１及び図２に示すアクチュエータ５３は、直方体形状の本体部５３ａと、流体圧により本体部５３ａから出没可能なロッド５３ｂと、を有する。アクチュエータ５３は、ロッド５３ｂがパレット２１に取り付けられた第二係止部材２５に係合可能なように上側に向いた状態で、昇降台３１に取り付けられる。

　図２及び図４に示すように、パレット２１の第二係止部材２５には、ロッド５３ｂの先端が進入可能な凹部２５ａが形成される。凹部２５ａにロッド５３ｂの先端が進入すると、ロッド５３ｂとパレット２１とが係合し、パレット２１の昇降レール１６ｂに沿った移動（昇降台３１に対する移動）が規制される。これに対し、図１及び図３に示すように、ロッド５３ｂの先端が凹部２５ａから抜け出して離脱すると、ロッド５３ｂとパレット２１との係合が解消されて、パレット２１の昇降レール１６ｂに沿った自由な移動（昇降台３１に対する移動）が可能となる。

　図１１に示すように、パレット搬送装置１０は、パレット２１をパレットレール１６に沿って搬送させるパレット送り機構４０をさらに備える。パレット送り機構４０は、パレット２１と係合可能に構成され、パレットレール１６に沿って設けられる無端のベルト４１と、ベルト４１を循環させる循環機構としてのサーボモータ４２，４３と、を備える。

　図１１に示すパレット搬送装置１０では、一例として、パレットレール１６が設けられた架台１５のＸ軸方向の両端の下側に設置された待機テーブル１３，１４に取付板１３ａ，１４ａがそれぞれ取り付けられ、取付板１３ａ，１４ａにサーボモータ４２，４３が取り付けられている場合を示している。

　サーボモータ４２，４３（循環機構）は、回転軸４２ａ，４３ａを任意の速度で回転させるとともに、回転軸４２ａ，４３ａを任意の回転位置で停止可能なモータであって、回転軸４２ａ，４３ａをＹ軸方向に向けて取付板１３ａ，１４ａにそれぞれ取り付けられる。そして、回転軸４２ａ，４３ａには、同形同大のプーリ４２ｂとプーリ４３ｂがそれぞれ取り付けられる。

　ベルト４１は、プーリ４２ｂとプーリ４３ｂに掛け回される。なお、プーリ４２ｂとプーリ４３ｂに掛け回されたベルト４１が緩まないように、待機テーブル１３，１４の間隔、又は、待機テーブル１３，１４に取り付けられた取付板１３ａ，１４ａの位置が調節される。

　コントローラ４８からの指令によりサーボモータ４２，４３が同期して駆動すると、これらの回転軸４２ａ，４３ａがプーリ４２ｂとプーリ４３ｂとともに同一方向に同一速度で回転し、プーリ４２ｂとプーリ４３ｂに掛け回されたベルト４１がプーリ４２ｂとプーリ４３ｂとの間で循環する。

　なお、本実施形態では、循環機構としてサーボモータ４２，４３を用い、そのサーボモータ４２，４３が待機テーブル１３，１４における取付板１３ａ，１４ａに取り付けられる場合を例に説明しているが、サーボモータ４２，４３をいずれか一方にのみ設け、他方に空転可能なプーリのみを設けるようにしても良い。また、プーリ４２ｂとプーリ４３ｂを、取付板１３ａ，１４ａ以外の部分に取り付けても良い。

　また、ベルト４１を循環させ得る限り、循環機構（サーボモータ４２，４３）を、パレット搬送装置１０の両端に設けなくてもよい。図示しないが、例えば、パレット搬送装置１０の両端では無く、その中ほどにサーボモータ４２，４３を設けるようにしても良い。

　図５～図８に示すように、ベルト４１は、いわゆる歯付きベルトである。ベルト４１には、幅方向に延びる第１係合部としての凹凸４１ａ，４１ｂが長手方向（Ｘ軸方向）に交互に連続して形成される。ベルト４１は、凹凸４１ａ，４１ｂが外側を向くようにして、プーリ４２ｂとプーリ４３ｂに掛け回される。

　一方、パレット２１には、ベルト４１に形成された凹凸４１ａ，４１ｂに係合可能な第２係合部としての凹凸２４ａ，２４ｂが形成される。具体的は、凹凸２４ａ，２４ｂは、パレット２１を構成する第一係止部材２４に形成される。第一係止部材２４の下面には、凹凸２４ａ，２４ｂがパレットレール１６に沿って連続して設けられる。

　パレット２１が固定レール１６ａや第一位置に位置する昇降レール１６ｂに搭載されると、第一係止部材２４は、プーリ４２ｂとプーリ４３ｂに巻き回されたベルト４１の上側の部分に重ね合わさる。これにより、第一係止部材２４に形成された凹凸２４ａ，２４ｂとベルト４１に形成された凹凸４１ａ，４１ｂとが係合する。

　パレット２１の凹凸２４ａ，２４ｂが、ベルト４１の凹凸４１ａ，４１ｂに係合すると、ベルト４１に対するパレット２１のパレットレール１６に沿った移動（Ｘ軸方向の移動）が規制される。パレット２１の凹凸２４ａ，２４ｂがベルト４１の凹凸４１ａ，４１ｂに係合した状態で、ベルト４１をサーボモータ４２，４３を用いて循環させると、パレット２１がベルト４１とともに移動し、パレット２１はパレットレール１６に沿って搬送される。

　図７に実線矢印で示すように、昇降レール１６ｂとともにパレット２１がＺ軸方向上方に移動すると、ベルト４１はＺ軸方向に移動しないため、第一係止部材２４の凹凸２４ａ，２４ｂとベルト４１の凹凸４１ａ，４１ｂとの係合が解消される。これにより、ベルト４１を循環させても、上昇したパレット２１がベルト４１とともに移動することがない。

　このように、パレット搬送装置１０におけるパレット送り機構４０では、図５及び図８に示すように、固定レール１６ａ及び固定レール１６ａに連続する第一位置に位置する昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１を、固定レール１６ａ及び第一位置の昇降レール１６ｂに沿って搬送させることができる。けれども、固定レール１６ａに連続するまた、図６及び図７に示すように、昇降レール１６ｂが第一位置から第二位置に上昇させると、昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１の搬送を不能にすることができる。

　また、パレット搬送装置１０では、パレット持ち上げ装置２９が、固定レール１６ａから移動したパレット２１を搭載可能な補助レール５６を備えている。さらに、パレット送り機構４０は、搬送方向に延びて設けられて支持板１７ｂに形成された切り欠き１７ｃを渡るベルト４１を有している。これにより、固定レール１６ａに連続する位置にある補助レール５６に搭載されたパレット２１は、第一係止部材２４の凹凸２４ａ，２４ｂがベルト４１に形成された凹凸４１ａ，４１ｂが係合することになるので、パレット送り機構４０によって補助レール５６によって切り欠き１７ｃを渡って搬送可能となる。

　なお、図５～図８における符号４４は、ベルト４１におけるプーリ４２ｂとプーリ４３ｂとに渡って架設された部分のうちの上側の架設部分を支持する支持部材４４であり、符号４５は、長手方向に所定の間隔を空けて複数設けられて、支持部材４４を支持板１７ｂに取り付ける第一取付部材４５である。

　また、図５～図８における符号４６は、ベルト４１におけるプーリ４２ｂとプーリ４３ｂとに渡って架設された部分のうち下側の架設部分を支持するベルトレール４６であり、符号４７は、ベルトレール４６にその長手方向に所定の間隔を空けて複数設けられて、ベルトレール４６を支持板１７ｂに取り付ける第二取付部材４７である。

　次に、パレット搬送装置１０を用いたパレット搬送方法を説明する。

　パレット搬送装置１０は、複数のパレット持ち上げ装置２９（２台）を備えているので、パレット搬送装置１０を用いることにより、パレット持ち上げ装置２９毎に異なる工程を実行させることが可能となる。

　パレット搬送装置１０を用いたパレット搬送方法は、固定レール１６ａに搭載されたパレット２１を固定レール１６ａに沿って搬送して第一位置に位置する昇降レール１６ｂに移動させるパレット搬送工程（図８参照）と、固定レール１６ａから移動したパレット２１が搭載された第一位置に位置する昇降レール１６ｂを上昇させて第二位置まで移動させるパレット持ち上げ工程（図７参照）と、第二位置に位置する昇降レール１６ｂにパレット２１を固定して所定時間維持し、パレット２１に搭載された図示しないワークに加工ステーション１１，１２の工作機による加工を可能とするパレット固定維持工程（図６参照）と、パレット２１が搭載された昇降レール１６ｂを第二位置から第一位置まで下降させて固定レール１６ａに連続させるパレット下降工程（図５参照）と、を有する。各パレット持ち上げ装置２９は、装置毎にこれらの工程を繰り返し行う。以下に各工程を詳説する。

　＜パレット搬送工程＞
　この工程では、固定レール１６ａに搭載されたパレット２１、又は第一位置に位置する昇降レール１６ｂから移動して固定レール１６ａに搭載されたパレット２１を固定レール１６ａに沿って搬送する。

　図８に示すように、固定レール１６ａ又は第一位置に位置する昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１は、パレット２１の第一係止部材２４に形成された凹凸２４ａ，２４ｂがベルト４１の凹凸４１ａ，４１ｂに係合している。このため、サーボモータ４２，４３（図１１）を同期して駆動させてベルト４１を循環させることにより、固定レール１６ａ及び昇降レール１６ｂから成るパレットレール１６に沿ってパレット２１を搬送することができる。

　搬送されるパレット２１が、加工ステーション１１，１２の工作機に対峙するパレット持ち上げ装置２９の第一位置に位置する昇降レール１６ｂ上に移動して搭載された状態となったときに、サーボモータ４２，４３を停止してベルト４１の循環を停止させる。これにより、パレット２１は、第一位置に位置する昇降レール１６ｂに搭載された状態に維持される。

　＜パレット持ち上げ工程＞
　この工程では、加工ステーション１１，１２の工作機に対峙して昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１とともに、昇降レール１６ｂを上昇させて、昇降レール１６ｂを固定レール１６ａから分離するとともに、第二位置まで移動させる。

　具体的な手順としては、先ず、図３に示すように、パレット２１に取り付けられた第二係止部材２５の下面が、昇降台３１に取り付けられたアクチュエータ５３のロッド５３ｂに対向する位置に、パレット２１が移動してきたときに、ベルト４１の循環を停止させて、パレット２１の搬送を停止させる。

　この状態で、アクチュエータ５３のロッド５３ｂを上方に突出させて、ロッド５３ｂの先端を第二係止部材２５に設けられた凹部２５ａに進入させる（図４参照）。これにより、アクチュエータ５３のロッド５３ｂが第二係止部材２５の凹部２５ａと係合し、パレット２１の昇降レール１６ｂに沿った移動（Ｘ軸方向の移動）が規制される。

　このように、パレット２１の自由な移動を規制した状態で、図７の実線矢印で示すように、パレット２１とともに昇降レール１６ｂを上昇させる。この上昇はレール昇降機構３０、具体的には、アクチュエータ３４のロッド３４ａを本体３４ｂから突出させることにより行われる（図２参照）。アクチュエータ３４のロッド３４ａを突出させると、ロッド３４ａとともに昇降台３１が上昇して、昇降台３１に設けられた昇降レール１６ｂが第二位置まで上昇する。

　このように、昇降レール１６ｂとともにパレット２１がＺ軸方向上方に移動して第二位置にまで移動すると、パレット２１の第一係止部材２４の凹凸２４ａ，２４ｂとベルト４１の凹凸４１ａ，４１ｂとの係合が解除される。これにより、パレット２１は、ベルト４１に係止された状態から離脱する。このような離脱した状態では、ベルト４１を循環させても、昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１を移動させることはできないことになる。

　＜パレット固定維持工程＞
　この工程では、第二位置に位置する昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１の昇降レール１６ｂに対する移動が規制された状態を所定時間維持する。この工程では、必要に応じて、パレット２１に搭載された図示しないワークに、加工ステーション１１，１２における図示しない工作機によって加工を施す。

　前の工程（パレット持ち上げ工程）において、パレット２１とベルト４１との係合は解除される。しかしながら、図２及び図４に示すように、パレット固定機構５０におけるアクチュエータ５３のロッド５３ｂの先端が、パレット２１に取り付けられた第二係止部材２５の凹部２５ａに進入した状態は維持される。

　このため、アクチュエータ５３とパレット２１と係合状態は維持されており、昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１の昇降レール１６ｂに沿った移動は規制されている。これにより、例えば、上昇したパレット２１に搭載されたワークを加工しても、加工の最中にパレット２１が昇降レール１６ｂに沿ってずれることが防止される。よって、この工程において、ワークを加工しても、ワークの加工に支障が生じることはない。

　このように、パレット固定維持工程では、パレット２１の移動が規制されているので、パレット２１に搭載された図示しないワークに加工ステーション１１，１２における図示しない工作機によって加工することが可能となる。

　＜パレット下降工程＞
　この工程では、パレット２１が搭載された昇降レール１６ｂを第一位置まで下降させて固定レール１６ａに連続させる。

　具体的な手順としては、ベルト４１の循環を停止した状態で、パレット２１とともに昇降レール１６ｂを図５の実線矢印で示すように下降させる。この下降は、レール昇降機構３０、具体的には、アクチュエータ３４の本体３４ｂ内に下降させることにより行われる（図１参照）。アクチュエータ３４のロッド３４ａが下降すると、ロッド３４ａとともに昇降台３１が下降して、昇降台３１に設けられた昇降レール１６ｂが第二位置から第一位置まで下降する（図５参照）。

　ベルト４１の循環が停止された状態では、パレット２１が、昇降レール１６ｂとともにＺ軸方向下方に移動して第一位置まで移動すると、ベルト４１にパレット２１における第一係止部材２４が重ね合わさり、ベルト４１の凹凸４１ａ，４１ｂとパレット２１に取り付けられた第一係止部材２４の凹凸２４ａ，２４ｂとが係合する。これにより、パレット２１は、ベルト４１に再び係止され、ベルト４１に対するパレット２１の移動が規制される。

　その後、図１に示すアクチュエータ５３のロッド５３ｂを本体部５３ａ内に下降させて、ロッド５３ｂの先端を第二係止部材２５における凹部２５ａから離脱させる。これにより、アクチュエータ５３のロッド５３ｂとパレット２１に設けられた第二係止部材２５との係合が解消され、昇降台３１に対するパレット２１の移動が可能となる。なお、パレット下降工程は、パレット搬送工程に備えるための工程ともいえる。

　上記工程が繰り返されて、必要な加工が施されたワークを搭載したパレット２１は、終端側の待機テーブル１４において搬出される。また、始端側の待機テーブル１３にあっては、新たに加工を必要とするワークが搭載されたパレット２１が固定レール１６ａに順次搭載される。

　このように、本実施形態におけるパレット搬送装置１０は、パレット２１をパレットレール１６に搭載して循環するベルト４１に係合させることにより、パレットレール１６に沿ってパレット２１を搬送させることができる。

　また、パレット搬送装置１０は、パレット持ち上げ装置２９を備えているので、ベルト４１に係合することで搬送されるパレット２１を搬送途中で持ち上げることによりベルト４１からパレット２１を離脱させることができる。

　さらに、その状態でベルト４１を循環させると、持ち上げられたパレット２１を除く他のパレット２１は、ベルト４１の移動量に等しい量だけ搬送されることになる。このため、持ち上げられたパレット２１を除く他のパレット２１を所定量搬送させた後、パレット下降工程を実行し、持ち上げられていたパレット２１を昇降レール１６ｂとともに下降させてベルト４１に再び搭載することにより、先行するパレット２１との間隔を拡大させるとともに、追従するパレット２１との間隔を減少させることができる。

　また、パレット搬送装置１０は、ベルト４１の凹凸４１ａ，４１ｂとパレット２１の凹凸２４ａ，２４ｂとが係合する構成であるので、パレット２１を上昇させることによりその係合を容易に解消させることができる。逆に、パレット２１を下降させるだけの単純な動作で、パレット２１をベルト４１に再び係止させることができる。

　また、パレット持ち上げ装置２９は、昇降レール１６ｂが第二位置の位置にあるときに、固定レール１６ａに連続して固定レール１６ａから移動したパレット２１を搭載可能な補助レール５６を備えている。補助レール５６が第一位置にある状態では、図２に示すように、レール昇降機構３０におけるパレット２１の持ち上げ高さが、追従するパレット２１のワークの高さを超える。したがって、図６に示すように、レール昇降機構３０がパレット２１を持ち上げた状態で、ベルト４１を循環させることにより、ベルト４１に係止されている別のパレット２１を、補助レール５６を介して持ち上げられたパレット２１の下を通過させることが可能となる。これにより、パレット２１の搬送順位を変更させることができる。

　本実施形態のパレット搬送方法は、上記各工程をパレット持ち上げ装置２９毎に別々に行うことができる。例えば、加工ステーション１１におけるパレット持ち上げ装置２９が昇降レール１６ｂをパレット２１とともに持ち上げて固定しているパレット固定維持工程であれば、その間に、下流側の加工ステーション１２におけるパレット持ち上げ装置２９がパレット搬送工程を行うと、図６に示すように、加工ステーション１１において持ち上げられたパレット２１の下の補助レール５６を介して後続のパレット２１を通過させることができる。

　これにより、加工ステーション１１より上流側に位置するパレット２１を加工ステーション１１を通過させて下流側の加工ステーション１２まで搬送して、対峙させるようなことが可能となる。つまり、本実施形態のパレット搬送装置１０によれば、パレット２１の順番を変えることができる。

　なお、上述した実施形態では、ベルト４１として、外側の面に幅方向に延びる凹凸２０ａ，２０ｂが長手方向に交互に連続して形成された、いわゆる歯付きベルトが用いられる場合を例に説明した。しかしながら、パレット２１をベルト４１に係止させ、かつ、パレットレール１６に搭載されたパレット２１を正確に搬送しうる限り、このベルト２０は凹凸２０ａ，２０ｂの無いベルトであっても良い。

　また、上述した実施形態では、２台の加工ステーション１１，１２を連結するパレット搬送装置１０を説明した。しかしながら、パレット搬送装置１０は、図示しないが、３台以上の加工ステーションを連結するようにしても良い。上述した実施形態では、ベルト２０に搭載されて搬送されるパレット２１を搬送途中に持ち上げることができるパレット持ち上げ装置２９を設けているので、加工ステーションが増加して加工工程が増加しても、ワークを搭載するパレット２１同士の間隔（ピッチ）を変えることや、パレット２１の順位を変更させることが可能である。これにより、必要とされるパレット２１の数量を減少させることできる。

　さらに、上述した実施形態では、加工ステーション１１，１２に対応させてパレット持ち上げ装置２９が設けられる場合を示した。しかしながら、パレット持ち上げ装置２９は、図示しないが、加工ステーション１１，１２に対応させること無く、加工ステーション１１，１２と別にその間の搬送経路に設けるようにしても良い。この場合にも、加工ステーション１１，１２と関係なくパレット持ち上げ装置２９を備えることにより、加工ステーション１１，１２の増加による加工工程が増加しても、パレット２１の間隔（ピッチ）や順番を変える箇所を適宜調整することができる。よって、多様なパレット２１の搬送態様が可能となる。

　以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

　パレット持ち上げ装置２９は、パレット２１を移動可能に搭載する昇降レール１６ｂと、パレット２１が搭載された昇降レール１６ｂを第一位置と第一位置から上昇した第二位置との間で昇降させるレール昇降機構３０と、第一位置に位置する昇降レール１６ｂに移動して搭載されたパレット２１を昇降レール１６ｂに固定するパレット固定機構５０と、昇降レール１６ｂと同形同大に形成されて昇降レール１６ｂとともに昇降し、昇降レール１６ｂが第二位置に達すると第一位置に達してパレット２１を移動可能に搭載する補助レール５６と、を備える。

　パレット持ち上げ装置２９では、パレットレール１６（固定レール１６ａ及び昇降レール１６ｂ）にパレット２１を持ち上げ不能に搭載される構成であっても、パレット２１を昇降レール１６ｂとともに持ち上げることができる。

　また、パレット持ち上げ装置２９は、昇降レール１６ｂを持ち上げたときに、持ち上げる前の昇降レール１６ｂのあった第一位置に達する補助レール５６を備えているので、持ち上げられたパレット２１を、他のパレット２１が追い抜くことができる。これにより、パレット２１の順位を変更させることができる。

　さらに、パレット持ち上げ装置２９は、パレット２１を昇降レール１６ｂに固定するパレット固定機構５０を備えているので、パレット固定機構５０によって昇降レール１６ｂに搭載されたパレット２１の昇降レール１６ｂに対する移動を規制することができる。これにより、パレット２１が移動して昇降レール１６ｂから外れてしまったり、その位置が変化してパレット２１に搭載されたワークの加工に支障をきたすことを抑制できる。

　パレット搬送装置１０は、ワークを搭載可能に構成されたパレット２１と、パレット２１を移動可能に搭載する昇降不能な固定レール１６ａと、固定レール１６ａに搭載されたパレット２１を搬送させるパレット送り機構４０と、昇降レール１６ｂが第一位置の位置にあるときに昇降レール１６ｂが固定レール１６ａに連続するように配置されたパレット持ち上げ装置２９と、を備える。パレット送り機構４０は、固定レール１６ａ及び第一位置にある昇降レール１６ｂに並んで設けられ、無端に形成されたベルト４１と、ベルト４１を循環させる循環機構（サーボモータ４２，４３）と、を有する。パレット送り機構４０は、ベルト４１とパレット２１とが係止された状態で、固定レール１６ａ、第一位置に位置する昇降レール１６ｂ、及び第一位置に位置する補助レール５６に搭載されたパレット２１をこれらのレールに沿って搬送可能に構成される。

　パレット搬送装置１０は、ベルト４１に設けられ、長手方向に交互に連続して設けられた凹凸４１ａ，４１ｂによって形成される第１係合部と、パレット２１に設けられ、第１係合部（凹凸４１ａ，４１ｂ）に係合可能な凹凸２４ａ、２４ｂによって形成される第２係合部と、をさらに備える。パレット搬送装置１０では、パレット２１が、ベルト４１に重ね合わさると、第１係合部（凹凸４１ａ，４１ｂ）と第２係合部（凹凸２４ａ、２４ｂ）とが係合する。

　パレット搬送装置１０は、ベルト４１の凹凸４１ａ，４１ｂとパレット２１の凹凸２４ａ，２４ｂとが係合する構成であるので、パレット２１を上昇させることによりその係合を容易に解消させることができる。逆に、パレット２１を下降させるだけの単純な動作で、パレット２１をベルト４１に容易に係止させることができる。

　パレット搬送装置１０では、パレット持ち上げ装置２９が複数設けられる。

　パレット搬送装置１０を用いたパレット搬送方法では、パレット２１を固定レール１６ａに沿って搬送して第一位置に位置する昇降レール１６ｂ上に移動させるパレット搬送工程と、固定レール１６ａから移動したパレット２１が搭載された第一位置に位置する昇降レール１６ｂを第二位置まで上昇させるパレット持ち上げ工程と、第二位置に位置する昇降レール１６ｂにパレット２１を固定して所定時間維持するパレット固定維持工程と、パレット２１が搭載された昇降レール１６ｂを第一位置まで下降させて固定レール１６ａに連続させるパレット下降工程と、がパレット持ち上げ装置毎に別々に行われる。

　パレット持ち上げ装置２９が複数設けられることにより、複数のパレット２１の順番の入れ替え、間隔の調整など様々な搬送方法を実現することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　本願は、２０２２年１２月１日に日本国特許庁に出願された特願２０２２－１９２６５６号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (5)

1. 　パレットを移動可能に搭載する昇降レールと、
   　前記パレットが搭載された前記昇降レールを第一位置と前記第一位置から上昇した第二位置との間で昇降させるレール昇降機構と、
   　前記第一位置に位置する前記昇降レールに移動して搭載された前記パレットを前記昇降レールに固定するパレット固定機構と、
   　前記昇降レールと同形同大に形成されて前記昇降レールとともに昇降し、前記昇降レールが前記第二位置に達すると前記第一位置に達して前記パレットを移動可能に搭載する補助レールと、を備えたパレット持ち上げ装置。
2. 　ワークを搭載可能に構成された前記パレットと、
   　前記パレットを移動可能に搭載する昇降不能な固定レールと、
   　前記固定レールに搭載された前記パレットを搬送させるパレット送り機構と、
   　前記昇降レールが前記第一位置の位置にあるときに前記昇降レールが前記固定レールに連続するように配置された請求項１記載のパレット持ち上げ装置と、を備え、
   　前記パレット送り機構は、
   　前記固定レール及び前記第一位置にある前記昇降レールに並んで設けられ、無端に形成されたベルトと、
   　前記ベルトを循環させる循環機構と、を有し、
   　前記パレット送り機構は、前記ベルトと前記パレットとが係止された状態で、前記固定レール、前記第一位置に位置する前記昇降レール、及び前記第一位置に位置する前記補助レールに搭載された前記パレットをこれらのレールに沿って搬送可能に構成されたパレット搬送装置。
3. 　請求項２に記載のパレット搬送装置であって、
   　前記ベルトに設けられ、長手方向に交互に連続して設けられた凹凸によって形成される第１係合部と、
   　前記パレットに設けられ、前記第１係合部に係合可能な凹凸によって形成される第２係合部と、をさらに備え、
   　前記パレットが、前記ベルトに重ね合わさると、前記第１係合部と前記第２係合部とが係合するパレット搬送装置。
4. 　請求項２に記載のパレット搬送装置であって、
   　前記パレット持ち上げ装置が複数設けられたパレット搬送装置。
5. 　請求項４に記載のパレット搬送装置を用いたパレット搬送方法であって、
   　前記パレットを前記固定レールに沿って搬送して前記第一位置に位置する前記昇降レール上に移動させるパレット搬送工程と、
   　前記固定レールから移動した前記パレットが搭載された前記第一位置に位置する前記昇降レールを前記第二位置まで上昇させるパレット持ち上げ工程と、
   　前記第二位置に位置する前記昇降レールに前記パレットを固定して所定時間維持するパレット固定維持工程と、
   　前記パレットが搭載された前記昇降レールを前記第一位置まで下降させて前記固定レールに連続させるパレット下降工程と、が前記パレット持ち上げ装置毎に別々に行われるパレット搬送方法。

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