特開 2023-127654 循環式パレット搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023127654

(43)【公開日】2023-09-14

(54)【発明の名称】循環式パレット搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 7/00 20060101AFI20230907BHJP

   B65G 54/02 20060101ALI20230907BHJP

   H02K 41/03 20060101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

B23Q7/00 H

B65G54/02

H02K41/03 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022031466

(22)【出願日】2022-03-02

(71)【出願人】

【識別番号】000227537

【氏名又は名称】ＮＩＴＴＯＫＵ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121234

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 利明

(72)【発明者】

【氏名】若松 直之

(72)【発明者】

【氏名】道平 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】堀田 健二

(72)【発明者】

【氏名】横田 輝久

【テーマコード（参考）】

3C033

3F021

5H641

【Ｆターム（参考）】

3C033AA02

3C033AA03

3C033AA07

3C033AA10

3C033AA23

3C033AA30

3F021AA05

3F021BA02

3F021CA06

5H641BB06

5H641GG02

5H641GG26

5H641HH03

5H641JA09

(57)【要約】

【課題】パレットの間隔を容易に変更し得る比較的安価な循環式パレット搬送装置を得る。
【解決手段】循環式パレット搬送装置は、鉛直方向に離間して互いに平行に設けられた上下のガイドレール２１，３１と、パレット１５を上下のガイドレール２１，３１に沿って搬送させる上下のパレット送り手段４０，５０と、パレット１５を昇降させて上又は下のガイドレールから下又は上のガイドレールに移動させるパレット昇降手段６０とを備える。上のパレット送り手段が、上のガイドレール２１に沿って連続的に設けられた固定子４１と、固定子４１に対向するようにパレット１５に設けられた可動子４２とを有するリニアモータ４０であって、下のパレット送り手段５０が、下のガイドレール３１に沿って設けられパレット１５が係止可能に構成された移動体５１を含む。移動体であるベルト５１が下のガイドレール３１の両側から突出して設けられる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直方向に離間して互いに平行に設けられパレット(15)を移動可能に搭載する上下のガイドレール(21,31)と、前記パレット(15)を前記上下のガイドレール(21,31)に沿って搬送させる上下のパレット送り手段(40,50)と、前記上下のガイドレール(21,31)の両端にそれぞれ設けられ前記パレット(15)を昇降させて上又は下のガイドレール(21又は31)から下又は上のガイドレール(31又は21)に前記パレット(15)を移動させるパレット昇降手段(60)とを備えた循環式パレット搬送装置において、
上のパレット送り手段が、前記上のガイドレール(21)に沿って連続的に設けられた固定子(41)と、前記固定子(41)に対向するように前記パレット(15)に設けられた可動子(42)とを有するリニアモータ(40)であって、
下のパレット送り手段(50)が、下のガイドレール(31)に沿って設けられ前記パレット(15)が係止可能に構成された移動体(51)を含む
ことを特徴とする循環式パレット搬送装置。

【請求項2】

移動体が下のガイドレール(31)に沿って無端で循環可能に設けられたベルト(51)であり、
パレット昇降手段(60)により下降したパレット(15)に係合する様に前記ベルト(51)が前記下のガイドレール(31)の両側から突出して設けられた請求項１記載の循環式パレット搬送装置。

【請求項3】

幅方向に延びる凹凸(51a,51b)がベルト(51)に長手方向に交互に連続して形成され、
下のガイドレール(31)に搭載された状態で前記凹凸(51a,51b)に係合可能な被凹凸(14a,14b)がパレット(15)に形成された請求項２記載の循環式パレット搬送装置。

【請求項4】

パレット昇降手段(60)が、
パレット(15)を移動可能に搭載する短レール(61)と、
前記短レール(61)を上のガイドレール(21)に連通する上昇位置と下のガイドレール(31)に連通する下降位置との間で昇降させる昇降手段(63)と、
前記短レール(61)に沿って設けられ前記パレット(15)に設けられた可動子(42)と共にリニアモータを構成して前記短レール(61)に搭載された前記パレット(15)を移動又は停止させる固定子(71)と
を備えた請求項１ないし３いずれか１項に記載の循環式パレット搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークが搭載可能なパレットを循環させるように搬送する循環式パレット搬送装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、製造ラインにおいて、加工の対象であるワークをパレットに搭載し、そのパレットをワークとともに搬送するパレット搬送装置が知られている。このパレット搬送装置では、搬送先の加工ステーションにおける工作機がパレットに搭載されたワークに対して所定の加工を行うようになっており、本出願人は加工ステーションに対してワークを載せる複数のパレットを四角形の軌道で循環するように搬送するパレット搬送装置を提案した（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

このパレット搬送装置では、パレットを移動可能に搭載するレールに沿ってベルトを設け、このベルトに係合可能にパレットを形成し、そのベルトを循環させることによりそのベルトに係合したパレットをレールに沿って搬送させる構造をなす。

【0004】

また、このようなベルトを用いることなくレールに搭載されたパレットを、そのレールに沿って搬送するパレット搬送装置としては、リニアモータを用いたリニアコンベアが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。このリニアコンベアにあっては、パレットの移動をリニアモータにより行うことにより、複数のパレットをレールに搭載された状態で速やかに搬送させることが期待できるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－９３０３２号公報

【特許文献2】特開２０１５－４９１０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、パレットをベルトに係合する構造のパレット搬送装置は、循環するベルトの任意の位置にパレットを係合させるので、レールに複数のパレットを搭載すると、それら複数のパレットの全てが単一のベルトに係合するので、それら複数のパレットの間隔をレールに搭載された状態で変更することは困難であるという未だ解決すべき課題が残存していた。

【0007】

一方、リニアモータを用いたリニアコンベアにあっては、パレットの移動をリニアモータにより行うことにより、複数のパレットの間隔をレールに搭載された状態で容易に変更することが期待できる。けれども、リニアモータは、複数の電機子コイルを備える固定子と、その固定子に対向する様にパレットに設けられた磁極を有する可動子を備えており、その構造の複雑さから比較的高価なものとして知られている。

【0008】

従って、パレットを往動させた後に復動させて循環させる循環式パレット搬送装置において、パレットの往復動の全てにおいてリニアモータを用いると、循環式パレット搬送装置の単価が著しく押し上げられる不具合がある。

【0009】

本発明の目的は、作業側となるレールに搭載されて移動するパレットの間隔を容易に変更し得る比較的安価な循環式パレット搬送装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、鉛直方向に離間して互いに平行に設けられパレットを移動可能に搭載する上下のガイドレールと、パレットを上下のガイドレールに沿って搬送させる上下のパレット送り手段と、上下のガイドレールの両端にそれぞれ設けられパレットを昇降させて上又は下のガイドレールから下又は上のガイドレールにパレットを移動させるパレット昇降手段とを備えた循環式パレット搬送装置の改良である。

【0011】

その特徴ある構成は、上のパレット送り手段が、上のガイドレールに沿って連続的に設けられた固定子と、固定子に対向するようにパレットに設けられた可動子とを有するリニアモータであって、下のパレット送り手段が下のガイドレールに沿って設けられパレットが係止可能に構成された移動体を含むところにある。

【0012】

移動体が下のガイドレールに沿って無端で循環可能に設けられたベルトである場合、パレット昇降手段により下降したパレットに係合する様にベルトが下のガイドレールの両側から突出して設けられることが好ましく、幅方向に延びる凹凸がベルトに長手方向に交互に連続して形成されていれば、下のガイドレールに搭載された状態で凹凸に係合可能な被凹凸がパレットに形成されることが好ましい。

【0013】

一方、パレット昇降手段は、パレットを移動可能に搭載する短レールと、短レールを上のガイドレールに連通する上昇位置と下のガイドレールに連通する下降位置との間で昇降させる昇降手段と、短レールに沿って設けられパレットに設けられた可動子と共にリニアモータを構成して短レールに搭載されたパレットを移動又は停止させる固定子とを備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明の循環式パレット搬送装置では、上のガイドレールに搭載されたパレットを移動させる上のパレット送り手段としてリニアモータを用いるので、その上のガイドレールに複数のパレットを搭載したとしても、それら複数のパレットの間隔をレールに搭載された状態で容易に変更させることが可能となる。

【0015】

一方、下のガイドレールに搭載されたパレットを移動させる下のパレット送り手段として移動体を用いたので、リニアモータより安価とさせることが出来る。

【0016】

よって、上のガイドレールを作業側とすることにより、そのレールに搭載されて移動するパレットの間隔を容易に変更し得る比較的安価な循環式パレット搬送装置を提供することが可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態における循環式パレット搬送装置の正面図である。

【図2】その循環式パレット搬送装置の上面図である。

【図3】そのパレット送り手段を示す図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図4】そのパレット昇降手段を示す図１のＢ－Ｂ線断面図である。

【図5】その上のガイドレールから短レールにパレットが移動する状態を示す図である。

【図6】その短レールがパレットと共に下降する状態を示す図である。

【図7】その下のガイドレールから短レールにパレットが移動する状態を示す図である。

【図8】その短レールがパレットと共に上昇する状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳しく説明する。

【0019】

図１及び図２に、本発明における循環式パレット搬送装置１０を示す。各図において、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、この循環式パレット搬送装置１０の構成について説明する。

【0020】

この循環式パレット搬送装置１０は、ワークを搭載したパレット１５を一方向（Ｘ軸方向）に搬送し、その搬送経路に沿って設けられた工作機１～５（図２）の前でそのパレット１５を停止させ、その状態を維持して、それらの工作機１～５によりそのパレット１５に搭載されたワークを加工させ、全ての加工が終了したワークを取り外した後にパレット１５のみを逆方向に搬送して元に戻し、その後にワークを搭載して再び一方向に搬送させ、その新たに搭載されたワークに対して加工を行わせるような場合に用いられるものである。

【0021】

図２では５台の工作機１～５が並んだ場合を示しているけれども、これは一例であって、工作機１～５の台数は、加工を必要とするワークにより異なり、パレット１５の台数は、その工作機１～５の台数に応じて適宜に増減されるものである。

【0022】

図１に示す様に、この循環式パレット搬送装置１０は、鉛直方向に離間して互いに平行に設けられパレット１５を移動可能に搭載する上下のガイドレール２１，３１と、その上下のガイドレール２１，３１に沿ってパレット１５を別々に搬送させる上下のパレット送り手段４０，５０とを備える。

【0023】

上下のガイドレール２１，３１はそれぞれベース２２，３２に設けられ、下のガイドレール３１が設けられた下のベース３２は基台９に台座１２を介して設けられ、上のガイドレール２１が設けられた上のベース２２は、下のベース３２を跨ぐように設けられた鳥居部材１３に設けられる。

【0024】

図３に示す様に、この実施の形態における台座１２は、基台９に取付けられた台板１２ａと、その台板１２ａに立設された支持板１２ｂと、その支持板１２ｂの上縁に連続的に設けられてその上面に下のベース３２が取付けられる取付板１２ｃとを有するものを示す。

【0025】

一方、図１に示す様に、下のベース３２を跨ぐ鳥居部材１３は、Ｘ軸方向に所定の間隔を開けて基台９に複数設けられ、上のガイドレール２１が下のガイドレール３１に平行になるように、これら複数の鳥居部材１３に上のベース２２が架設される。

【0026】

上のベース２２及び下のベース３２はそれぞれ同一構造であり、この上下のベース２２，３２は、例えば、アルミニウム及び／又はオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなるフレームである。図３に示す様に、この上下のベース２２，３２の上面には、Ｙ方向に離間してＸ方向に延びる一対のレール台座部位２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂがそれぞれ設けられ、このレール台座部位２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂに、Ｘ方向に延びるガイドレール２１，３１がそれぞれ敷設されるものを示す。

【0027】

上のベース２２に固定される上のガイドレール２１と下のベース３２に固定される下のガイドレール３１は同一のものであり、いずれかのガイドレール２１，３１に搭載されたパレット１５が他のガイドレール２１，３１に移動して搭載されても、そのパレット１５は、この他のガイドレール２１，３１に搭載されて移動可能に構成されるものとする。

【0028】

また、この上下のガイドレール２１，３１が取付けられるレール台座部位２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂの間には、上下のベース２２，３２の上面から仕切り部位２２ｃ，３２ｃがそれぞれ立設される。これらの仕切り部位２２ｃ，３２ｃもレール台座部位２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂと同様にＸ方向に延設されている。

【0029】

このように上下のベース２２，３２を介して上下のガイドレール２１，３１は鉛直方向に間隔を開けて互いに平行に設けられ、この上下のガイドレール２１，３１に搭載されるパレット１５は、ワークが上面に搭載される搭載板１６と、その搭載板１６が上面に取付けられたスライダフレーム１７と、そのスライダフレーム１７の下面に取付けられてガイドレール上を移動可能に構成された直線運動ブロック１８とを有する。

【0030】

この搭載板１６及びスライダフレーム１７は、アルミニウム等の金属ブロックからなり、搭載板１６の上面には、図示しないワークを搭載する搭載具１９が更に設けられる。この搭載具１９は、図示しないワークを搭載するものであり、この搭載具１９の構造はパレット１５に搭載して加工しようとするワークの種類や形状によって、適宜変更使用されるものである。

【0031】

一方、直線運動ブロック１８は、上下のガイドレール２１，３１にそれぞれ対向する位置において、スライダフレーム１７の下面に取付けられる。この直線運動ブロック１８は上下のガイドレール２１，３１と対に販売される市販のものであって、上下のガイドレール２１，３１との相対的な移動により回転するベアリング（図示省略）を備える。

【0032】

そして、直線運動ブロック１８を上又は下のガイドレール２１又は３１に対してＸ方向端部から嵌め込むと、直線運動ブロック１８はその上又は下のガイドレール２１又は３１に係合し、これによりパレット１５は上又は下のガイドレール２１又は３１に搭載されることになる。そして、このように搭載されたパレット１５は、上下のパレット送り手段４０，５０により、それらのガイドレール２１，３１に沿ってＸ方向に移動するように構成される。

【0033】

図１～図３に示す様に、本発明の循環式パレット搬送装置１０において、上のガイドレール２１に搭載されたパレット１５を移動させる上のパレット送り手段はリニアモータ４０からなる。このリニアモータ４０は、上のベース２２に搬送方向に延びて上のガイドレール２１に平行に連続的に設けられた固定子４１と、パレット１５に設けられた可動子４２とを備える。

【0034】

このリニアモータ４０は市販のものであって、図１の拡大図に示す様に、その固定子４１は、搬送方向に延びて設けられたホルダ４１ａに複数個の単位電磁石４１ｂを連続して設けたものである。図では、ホルダ４１ａはアルミニウムなどの非磁性材料で構成され、このホルダ４１ａに、複数の単位電磁石４１ｂがＸ方向に一列に配列しながら嵌入されたものを示す。

【0035】

このように、複数の単位電磁石４１ｂがホルダ４１ａにＸ方向に一列に配列された固定子４１は、上のガイドレール２１と同様に端面が矩形状とされた細長い略角柱状をなし、この実施の形態では、一方の上のガイドレール２１と仕切り部位２２ｃとの間に位置して上のベース２２に連続的に取付けられる場合を示す（図３）。

【0036】

このような固定子４１と共にリニアモータ４０を構成する可動子４２は、スライダフレーム１７の下面に取付けられる。可動子４２は、Ｘ方向に配列された複数の永久磁石４２ａ（図３の点線）と、これら永久磁石４２ａを保持するバックヨーク４２ｂとを備えており、このバックヨーク４２ｂは、永久磁石４２ａを保持すると共に磁路を形成する機能を有するものである。

【0037】

図３に示すように、このバックヨーク４２ｂは、下方に向けて開口する門型構造をなして、固定子４１は、このような門型構造を形成する可動子４２に入り込む様に構成される。複数の永久磁石４２ａは、バックヨーク４２ｂの一対の側板（固定子４１との対向面）の各々において、Ｎ極とＳ極とが交互に配列され、この可動子４２は、固定子４１から直上に離間した状態でパレット１５におけるスライダフレーム１７に取付けられる。

【0038】

このような可動子４２及び固定子４１によりリニアモータ４０が構成され、上のガイドレール２１に搭載されたパレット１５を任意の位置で停止可能に構成される。

【0039】

このように、本発明の循環式パレット搬送装置１０は、上のパレット送り手段としてリニアモータ４０を用い、任意の位置でパレット１５を停止させるので、上のガイドレール２１に搭載されたパレット１５の位置を検出する位置検出手段４６が設けられる。

【0040】

図３に示す様に、上のベース２２の上面から立設された仕切り部位２２ｃの側面には位置センサ４７が取付けられ、上のガイドレール２１に搭載され状態で仕切り部位２２ｃに対向する取付片１７ａがスライダフレーム１７の下部に下方に向けて垂設される。そして、この取付片１７ａには、位置センサ４７に対向して、磁気スケール４８が取付けられる。

【0041】

このような位置センサ４７および磁気スケール４８により、パレット１５の位置を検出する位置検出手段４６が構成され、位置センサ４７は、パレット１５におけるスライダフレーム１７に取付けられた磁気スケール４８を介して上のガイドレール２１に搭載されたパレット１５の位置を検出するように構成される。

【0042】

このような位置検出手段４６の検出出力は図示しないコントローラの制御入力に接続され、コントローラは、入力された位置情報に基づき固定子４１における単位電磁石４１ｂへの通電を制御し、その単位電磁石４１ｂ及びスライダフレーム１７に取付けられた可動子４２の永久磁石の磁束の相互作用により、可動子４２に磁気的な推進力を発生させる。これにより、その可動子４２が取付けられたパレット１５をＸ方向に移動させかつ任意の位置で停止させることになる。

【0043】

図１に戻って、下のガイドレール３１に搭載されたパレット１５を移動させる下のパレット送り手段５０は、下のガイドレール３１に沿って設けられた移動体を備えるものであり、この実施の形態における移動体は、下のガイドレール３１に沿って無端で循環可能に設けられたベルト５１である場合を示す。

【0044】

即ち、この下のパレット送り手段５０は、パレット１５と係合可能に構成され、下のガイドレール３１に沿って設けられて循環して移動体となる環状の循環ベルト５１と、下のガイドレール３１を支持する台座１２に設けられて、この環状の循環ベルト５１が循環するように移動させる移動手段５２とを備える。

【0045】

具体的に、台座１２は下のガイドレール３１と同一の長さに形成され、その下のガイドレール３１を支持する台座１２の両端から離間した基台９には支柱５３がそれぞれ立設される。それらの支柱５３には、鉛直方向に離間する一対の従動プーリ５４がそれぞれ設けられ、循環ベルト５１はこれらの四つの従動プーリ５４を包囲するように掛け回される。

【0046】

支柱５３は、後述するパレット昇降手段６０が介装可能な間隔を開けて下のガイドレール３１の端縁から離間して立設され、これにより下のガイドレール３１の端縁から離間して従動プーリ５４が設けられることになるので、これに掛け回されるベルト５１は、その上側が下のガイドレール３１に沿って延び、かつその下のガイドレール３１の両側から突出して設けられることになる。そして、後述するパレット昇降手段によりパレット１５が下降すると、このパレット１５はその突出したベルト５１に係合する様に構成される。

【0047】

一方、基台９には、この循環ベルト５１を循環させる移動手段であるサーボモータ５２が設けられ、その回転軸５２ａに駆動プーリ５５が連結される。駆動プーリ５５は四つの従動プーリ５４と同一面上に設けられ、その駆動プーリ５５の近傍には、その駆動プーリ５５に循環ベルト５１を掛け回すようにその循環ベルト５１を転向させる一対の転向プーリ５６が枢支される。

【0048】

そして図示しないコントローラからの指令によりサーボモータ５２が駆動すると駆動プーリ５５が回転し、その駆動プーリ５５に掛け回されて下のガイドレール３１に沿って設けられた循環ベルト５１は四つの従動プーリ５４を包囲した状態で循環するように構成される。

【0049】

循環ベルト５１は、いわゆる歯付きベルト５１である。この循環ベルト５１は、図１の拡大図に示すように、幅方向に延びる凹凸５１ａ，５１ｂが長手方向に交互に連続するベルト５１であって、下のガイドレール３１に搭載された状態で、そのベルト５１に重合する係止部材１４がパレット１５に設けられる。

【0050】

そして、ベルト５１の凹凸５１ａ，５１ｂに係合可能な被凹凸１４ａ，１４ｂが、パレット１５の搭載板１６に設けられた係止部材１４に形成され、この係止部材１４の被凹凸１４ａ，１４ｂは循環ベルト５１の凹凸５１ａ，５１ｂと係合するように構成される。

【0051】

即ち、パレット１５が下のガイドレール３１に搭載されると係止部材１４は循環ベルト５１に重合する様に構成され、係止部材１４が循環ベルト５１に重合すると、係止部材１４に形成された被凹凸１４ａ，１４ｂは、循環ベルト５１に形成された凹凸５１ａ，５１ｂに係合し、下のガイドレール３１に搭載されたパレット１５の循環ベルト５１と独立したＸ軸方向の移動は禁止されるように構成される。

【0052】

これにより、移動手段であるサーボモータ５２を駆動させて、パレット１５が係合された循環ベルト５１を循環させると、下のガイドレール３１に搭載されたパレット１５がその循環ベルト５１とともに移動し、循環ベルト５１が沿う下のガイドレール３１に沿ってそのパレット１５は搬送されることになる。

【0053】

ここで、図１の符号５７は、従動プーリ５４間の循環ベルト５１が弛むことを防止して係止部材１４から循環ベルト５１が離間することを防止する支持材５７であり、符号５８は、その支持材５７を台座１２に取付ける取付具５８を示す。

【0054】

また、この循環式パレット搬送装置１０には、パレット１５を昇降させて上又は下のガイドレール２１又は３１から下又は上のガイドレール２１又は３１にそのパレット１５を移動させるパレット昇降手段６０が、上下のガイドレール２１，３１の端縁をそれぞれ連結するように、上下のガイドレール２１，３１の両側にそれぞれ設けられる。

【0055】

即ち、パレット昇降手段６０は、上のガイドレール２１に搭載されたパレット１５を、下のガイドレール３１にまで下降移動させるもの、或いはその逆に下のガイドレール３１搭載されたパレット１５を上のガイドレール２１にまで上昇移動させるものであって、上下のガイドレール２１，３１の両側にそれぞれ設けられたパレット昇降手段６０は同一構造である。

【0056】

図４，図６及び図８に示すように、この実施の形態におけるパレット昇降手段６０は、パレット１５を搭載可能に構成された短レール６１と、その短レール６１が搭載された短ベース６２と、その短ベース６２と共に短レール６１を上のガイドレール２１に連続する上昇位置から、下のガイドレール３１に連続する下降位置の間で下降又は上昇移動させるＺ軸方向伸縮アクチュエータ６３とをそれぞれ備える。

【0057】

この短レール６１は上下のガイドレール２１，３１と同一のものが用いられ、その短レール６１が搭載される短ベース６２は、上下のガイドレール２１，３１を搭載する上下のベース２２，３２と同一の断面形状を有するものが用いられる。そして、この短レール６１及びそれが取付けられた短ベース６２のＸ軸方向の長さＷ（図２）はパレット１５のＸ軸方向の長Ｌ（図２）と同一又はそれよりも長く形成される。

【0058】

このような短レール６１を移動させるＺ軸方向伸縮アクチュエータ６３は、短レール６１が取付けられた短ベース６２を基台９に対してＺ軸方向に移動させるものであって、このＺ軸方向伸縮アクチュエータ６３は、細長い箱形ハウジング６３ｄと、その内部に長手方向に伸びて設けられサーボモータ６３ａによって回動駆動されるボールネジ６３ｂと、このボールネジ６３ｂに螺合して平行移動する従動子６３ｃ等によって構成される。

【0059】

そして、Ｚ軸方向伸縮アクチュエータ６３は、サーボモータ６３ａが駆動してボールネジ６３ｂが回転すると、このボールネジ６３ｂに螺合する従動子６３ｃがハウジング６３ｄの長手方向に沿って移動可能に構成される。

【0060】

この実施の形態では、短レール６１が設けられた短ベース６２をＺ軸方向に移動可能にＺ軸方向伸縮アクチュエータ６３の従動子６３ｃに取付け、このＺ軸方向伸縮アクチュエータ６３におけるサーボモータ６３ａは、これを制御する図示しないコントローラの制御出力に接続され、コントローラからの指令により、Ｚ軸方向伸縮アクチュエータ６３は短レール６１をＺ軸方向に昇降可能に構成される。

【0061】

そして、図５及び図７に示す様に、上下のガイドレール２１，３１に、パレット昇降手段６０における短レール６１が連続していると、上のガイドレール２１又は下のガイドレール３１を移動するパレット１５は、これらのガイドレール２１，３１から短レール６１に移動可能となる。又は、そのように連続状態では、短レール６１に搭載されたパレット１５をそれらの上又は下ガイドレール２１，３１に移動可能に構成される。

【0062】

図４，図６及び図８に示す様に、短ベース６２には、短レール６１に平行に固定子７１が取付けられる。この固定子７１は、上のガイドレール２１に搭載された固定子４１と同一構造のものであって、ホルダ７１ａに複数個の単位電磁石７１ｂが連続して設けられる。

【0063】

即ち、この固定子７１は、パレット１５に設けられた可動子４２（図６及び図８）とともにリニアモータ７０を構成するものであり、パレット１５が短レール６１に搭載された状態で、図示しないコントローラが単位電磁石７１ｂへ通電すると、その可動子４２が取付けられたパレット１５を短レール６１に搭載された状態で維持し又はそのパレット１５をＸ方向に移動させて上のガイドレール２１又は下のガイドレール３１にまで移動可能に構成される。

【0064】

また、短ベース６２の上面から立設された仕切り部位６２ｃの側面にも位置センサ４７が取付けられ、パレット１５が短レール６１に搭載された状態で、パレット１５の取付片１７ａに取付けられた磁気スケール４８は、この位置センサ４７に対向して、短レール６１におけるパレット１５の位置を検出するように構成される。そして、この位置センサ４７の検出出力も図示しないコントローラの制御入力に接続される。

【0065】

このようなパレット昇降手段６０が上下のガイドレール２１，３１の両端にそれぞれ設けられた本発明の循環式パレット搬送装置１０は、図５に示す様に上のガイドレール２１を移動したパレット１５をその端縁から一方のパレット昇降手段６０における短レール６１に搭載して図６に示す様に下降させ、その短レール６１から下のガイドレール３１にパレット１５を移動させ、その下のガイドレール３１を逆方向移動させて戻し、図７に示す様にその端縁から他方のパレット昇降手段６０における短レール６１に搭載して図８に示すように上昇させることにより、そのパレット１５を循環させることが可能となる。

【0066】

次に、この循環式パレット搬送装置を用いたワークの加工を説明する。

【0067】

加工の対象となる図示しないワークはパレット１５に搭載され、ワークを搭載したパレット１５は上のガイドレール２１に搭載されて移動させる。ここで、ワークのパレット１５への搭載は、上のガイドレール２１に搭載されたパレット１５にワークを搭載しても良く、ワークが予め搭載されたパレット１５を上のガイドレール２１に搭載するようにしても良い。

【0068】

なお、この実施の形態におけるパレット１５には、ワークを搭載する搭載具１６を備えるので、ワークはこの搭載具１６を介してパレット１５に搭載されるものとする。

【0069】

また、パレット１５の上のガイドレール２１への搭載は、パレット１５の直線運動ブロック１８を上のガイドレール２１の側端部から搭載する。この場合、パレット昇降手段６０における短レール６１を下降させた状態で上のガイドレール２１の端部から搭載しても良く、短レール６１を上昇させて上のガイドレール２１に連続させた状態であっても、その短レール６１を介して上のガイドレール２１にパレット１５を搭載することが出来る。

【0070】

パレット１５を上のガイドレール２１に搭載したら、上のパレット送り手段４０により、上のガイドレール２１に沿ってそれらのパレット１５を搬送する。この上のガイドレール２１に搭載されたパレット１５の搬送は、パレット１５が各工作機１～５（図２）に対峙するまで行われ、パレット１５が各工作機１～５に対峙した状態でコントローラはそのパレット１５の移動を停止させ、パレット１５に搭載されたワークをそれらの各工作機１～３において加工を施すことになる。

【0071】

ここで、上のパレット送り手段はリニアモータ４０なので、パレット１６を任意の位置に停止可能であり、上のガイドレール２１に複数のパレット１５が搭載されていたとしても、それら複数のパレット１５を別々に移動させ、かつパレット１５が各工作機１～５に対峙した位置で停止させることが可能となるものである。

【0072】

このように、上のパレット送り手段としてリニアモータ４０を用いることにより、この上のガイドレール２１に沿って設けられた各工作機１～５の間隔や加工時間が異なる様であっても、複数のパレット１５の間隔を各加工機の間隔に合致させた状態で停止させることにより、複数のパレット１５を各加工機に対向させることができ、加工の終了したパレット１５のみを移動させることも可能となるのである。

【0073】

パレット１５に搭載されたワークに対する各工作機１～５による加工が全て終了すると、そのパレット１５は上のガイドレール２１の下流側の端部にまで達することに成り、加工が終了したワークはパレット１５から取り外されることに成る。

【0074】

そして、ワークが取り外されたパレット１５は、次に、下方に位置する下のガイドレール３１に移動して戻される。このパレット１５の移動は、上のガイドレール２１の下流側端部に設けられた一方のパレット昇降手段６０により行われる。

【0075】

その具体的手順は、図５に実線矢印で示す様に、上のガイドレール２１の端部に達したパレット１５を、パレット昇降手段６０における短レール６１に搭載する。この短レール６１へのパレット１５の搭載にあっては、Ｚ軸伸縮アクチュエータ６３により短レール６１を上昇させて、その短レール６１を上のガイドレール２１に連続させる。その状態で、リニアモータ４０により上のガイドレール２１を移動するパレット１５を、この上のガイドレール２１に連続する短レール６１にまで移動させる。

【0076】

図６に示す様に、上のガイドレール２１に連続する短レール６１にパレット１５が搭載された状態で、そのパレット１５に設けられた可動子４２は、短レール６１に平行に設けられた固定子７１に嵌挿され、その固定子７１に図示しないコントローラから通電が成されて、パレット１５に取付けられた可動子４２の永久磁石の磁束の相互作用により、パレット１５の移動を停止させ、短レール６１にパレット１５が搭載された状態を維持させる。

【0077】

その後、短レール６１をそこに搭載されたパレット１５とともに破線矢印で示すように下降させ、パレット１５が搭載された短レール６１を上方に位置する上のガイドレール２１に連続する位置から、下のガイドレール３１に連続する下方の位置まで移動させる。この移動はＺ軸方向伸縮アクチュエータ６３により行われる。

【0078】

この循環式パレット搬送装置１０では、下のガイドレール３１に沿って設けられたパレット昇降手段６０を構成するベルト５１を下のガイドレール３１の両側から突出して設けているので、その短レール６１が下のガイドレール３１に連続すると、そのベルト５１はパレット１５に係合することになる。

【0079】

即ち、短レール６１を下降させて、その短レール６１を下のガイドレール３１に連続させると、パレット１５に設けられた係止部材１４がベルト５１に重合して、パレット１５に設けられた被凹凸１４ａ，１４ｂは下のガイドレール３１に沿って設けられた循環ベルト５１の凹凸５１ａ，５１ｂに係合することになる（図１の拡大図）。

【0080】

このため、パレット１５の被凹凸１４ａ，１４ｂが循環ベルト５１の凹凸５１ａ，５１ｂに係合した後、短レール６１に沿って設けられた固定子７１への通電を停止してパレット１５の拘束を解除し、駆動機構であるサーボモータ５２を駆動させて、その循環ベルト５１を循環させることにより、短レール６１に搭載されたパレット１５は、その短レール６１から下のガイドレール３１に移動し、更にその循環ベルト５１を循環させることにより、パレット１５を、その下のガイドレール３１に沿って逆方向に搬送させることになる。

【0081】

パレット１５が下のガイドレール３１の始端側に戻ったら、そのパレット１５はその始端側に設けられた他方のパレット昇降手段６０により上昇して、上のガイドレール２１の始端側に戻される。

【0082】

即ち、図７に示す様に、この他方のパレット昇降手段６０のＺ軸伸縮アクチュエータ６３により短レール６１を下降させて、その短レール６１を下のガイドレール３１に連続させる。この循環式パレット搬送装置１０では、下のガイドレール３１に沿って設けられたパレット昇降手段６０を構成するベルト５１を下のガイドレール３１の両側から突出して設けているので、その短レール６１が下のガイドレール３１に連続した状態で循環ベルト５１を循環させると、図７の実線矢印に示す様に、下のガイドレール３１を始端側に移動するパレット１５は、その下のガイドレール２１からそれに連続する短レール６１に移動して搭載されることになる。

【0083】

下のガイドレール３１に連続する短レール６１にパレット１５が搭載されると、図８に示す様に、そのパレット１５に設けられた可動子４２は、短レール６１に平行に設けられた固定子７１に嵌挿されるので、その固定子７１に図示しないコントローラから通電が成されて、パレット１５に取付けられた可動子４２の永久磁石の磁束の相互作用により、パレット１５の移動を停止させて、短レール６１にパレット１５が搭載された状態を維持させる。

【0084】

このように、下のガイドレール３１に連続する短レール６１にパレット１５が搭載された状態でその移動を停止させ、その状態で、この他方のパレット昇降手段６０のＺ軸伸縮アクチュエータ６３により短レール６１をパレット１５と共に破線矢印で示す様に上昇させ、その短レール６１を上のガイドレール２１に連続させる。

【0085】

この循環式パレット搬送装置１０では、下のガイドレール３１に沿って設けられたパレット昇降手段６０を構成するベルト５１を下のガイドレール３１の両側から突出して設けているので、短レール６１をパレット１５共に上昇させると、パレット１５に設けられた係止部材１４はベルト５１から離間し、パレット１５とベルト５１の係合は解除されることになる。

【0086】

そして、上のガイドレール２１に短レール６１を連続させた後、短レール６１に沿って設けられた固定子７１及び上のガイドレール２１に沿って設けられた固定子４１を通電制御して、短レール６１に搭載されたパレット１５を、その短レール６１から上のガイドレール２１に移動させる。このようにして、パレット１５を循環させる。

【0087】

ここで、上のガイドレール２１の始端側に再び搭載されたパレット１５には、図示しないワークが搭載されて、そのワークを加工するために再び下流側に向かって移動することになる。

【0088】

このように、本発明の循環式パレット搬送装置１０では、上のガイドレール２１に搭載されたパレット１５を移動させる上のパレット送り手段としてリニアモータ４０を用いるので、その上のガイドレール２１に複数のパレット１５を搭載したとしても、それら複数のパレット１５の間隔をその上のガイドレール２１に搭載された状態で容易に変更させることが可能となる。

【0089】

一方、下のガイドレール３１に搭載されたパレット１５をその始端側に戻す下のパレット送り手段５０として移動体５１を用いたので、リニアモータ４０より安価とさせることが出来る。よって、上のガイドレール２１に搭載されて移動するパレット１５の間隔を容易に変更し得るにも係わらず、比較的安価な循環式パレット搬送装置１０を提供することが可能となるのである。

【0090】

特に、この実施の形態では、短レール６１に搭載されたパレット１５を移動させ又はその移動を禁止させるパレット移動停止手段として、パレット１５における可動子４２とともにリニアモータ７０を構成する固定子７１を設けたので、この短レール６１に搭載されたパレット１５の位置も容易に変更調節することが可能となり、この短レール６１に搭載されたパレット１５にワークを搭載して加工させるようなことも可能となる。

【0091】

なお、上述した実施の形態では、短レール６１に搭載されたパレット１５を移動させ又はその移動を禁止させるパレット移動停止手段として、パレット１５における可動子４２とともにリニアモータ７０を構成する固定子７１が設けられる場合を説明した。けれども、パレット移動停止手段は、短レール６１に搭載されたパレット１５を移動させ又はその移動を禁止させ得る限り、リニアモータに限られない。例えば、短レール６１に搭載されたパレット１５を機械的に移動させ又はその移動を禁止させるようなものであっても良い。

【0092】

また、上述した実施の形態では、移動体が下のガイドレール３１に沿って無端で循環可能に設けられたベルト５１である場合を説明した。けれども、この移動体は係止されたパレット１５を移動可能である限り、ベルト５１に限るものではない。例えば、ボールネジに螺合し、そのボールネジの回転により移動する移動体にパレット１５を係止させて移動させ、又はその回転を停止してパレットの移動を禁止させるようなものであっても良い。

【符号の説明】

【0093】

１０ 循環式パレット搬送装置
１４ａ，１４ｂ 被凹凸
１５ パレット
２１ 上のガイドレール
３１ 下のガイドレール
４０ リニアモータ（上のパレット送り手段）
４１ 固定子
４２ 可動子
５０ 下のパレット送り手段
５１ ベルト（移動体）
５１ａ，５１ｂ 凹凸
６０ パレット昇降手段
６１ 短レール
６３ 昇降手段
７１ 固定子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】