特許 7509634 パレット搬送装置及びパレット搬送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】パレット搬送装置及びパレット搬送方法

(51)【国際特許分類】

   B23Q 7/00 20060101AFI20240625BHJP

   B23Q 39/04 20060101ALI20240625BHJP

   B65G 35/06 20060101ALI20240625BHJP

【ＦＩ】

B23Q7/00 J

B23Q7/00 E

B23Q39/04 C

B65G35/06 B

B65G35/06 G

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020159475

(22)【出願日】2020-09-24

(65)【公開番号】P2022052940

(43)【公開日】2022-04-05

【審査請求日】2023-08-23

(73)【特許権者】

【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】杉本 進司

(72)【発明者】

【氏名】小野田 雅也

【審査官】増山 慎也

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０１９０４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１２／１１１１６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／２１６８２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１４０５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１５７９７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１１４５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１３２３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ７／００

Ｂ２３Ｑ ３９／０４

Ｂ６５Ｇ ３５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平方向に所定の間隔を開けて互いに平行に設けられパレット(11)を移動可能に搭載する一対の直線レール(21,31)と、前記直線レール(21,31)に搭載された前記パレット(11)を前記直線レール(21,31)に沿って搬送するパレット直線送り手段(41,51)と、前記一対の直線レール(21,31)の両端部を連結するように半円状に湾曲して設けられパレット(11)を移動可能に搭載する一対の曲線レール(61,71)と、前記曲線レール(61,71)に搭載された前記パレット(11)を前記曲線レール(61,71)に沿って搬送するパレット曲線送り手段(81,91)とを備えたパレット搬送装置において、
前記パレット曲線送り手段(81,91)は、半円状を成す前記曲線レール(61,71)の湾曲中心を中心に回転可能に設けられ厚さ方向に延びる凹部(82a)と厚さ方向に延びる凸部(82b)が外周に交互に連続して形成された円板状のタイミングプーリ(82)と、
前記タイミングプーリ(82)を回転させる回転手段(84)と、
前記パレット(11)に設けられ前記タイミングプーリ(82)の外周に歯合可能な係止部材(83)と
を備え、
前記パレット直線送り手段(41,51)は、前記直線レール(21,31)に沿って設けられ幅方向に延びる凸部(42a)と幅方向に延びる凹部(42b)が長手方向に交互に連続して形成されて前記直線レール(21,31)に搭載された前記パレット(11)が歯合可能な循環ベルト(42)を備え、
前記タイミングプーリ(82)の凹凸(82a,82b)が前記循環ベルト(42)の凹凸(42a,42b)と同形同大に形成された
ことを特徴とするパレット搬送装置。

【請求項2】

回転手段がサーボモータ(84)であって、前記サーボモータ(84)の回転軸(84b)にタイミングプーリ(82)が直接取付けられた請求項１記載のパレット搬送装置。

【請求項3】

タイミングプーリ(82)に係止部材(83)を押しつける付勢手段(85)を介して前記係止部材(83)がパレット(11)に取付けられた請求項１又は２記載のパレット搬送装置。

【請求項4】

水平方向に所定の間隔を開けて互いに平行に設けられパレット(11)を移動可能に搭載する一対の直線レール(21,31)と、前記直線レール(21,31)に搭載された前記パレット(11)を前記直線レール(21,31)に沿って搬送するパレット直線送り手段(41,51)と、前記一対の直線レール(21,31)の両端部を連結するように半円状に湾曲して設けられパレット(11)を移動可能に搭載する一対の曲線レール(61,71)と、前記曲線レール(61,71)に搭載された前記パレット(11)を前記曲線レール(61,71)に沿って搬送するパレット曲線送り手段(81,91)とを備えたパレット搬送装置において、
前記パレット曲線送り手段(81,91)は、半円状を成す前記曲線レール(61,71)の湾曲中心を中心に回転可能に設けられ厚さ方向に延びる凹部(82a)と厚さ方向に延びる凸部(82b)が外周に交互に連続して形成された円板状のタイミングプーリ(82)と、
前記タイミングプーリ(82)を回転させる回転手段(84)と、
前記パレット(11)に設けられ前記タイミングプーリ(82)の外周に歯合可能な係止部材(83)と
を備え、
前記タイミングプーリ(82)に前記係止部材(83)を押しつける付勢手段(85)を介して前記係止部材(83)が前記パレット(11)に取付けられた
ことを特徴とするパレット搬送装置。

【請求項5】

回転手段がサーボモータ(84)であって、前記サーボモータ(84)の回転軸(84b)にタイミングプーリ(82)が直接取付けられた請求項４記載のパレット搬送装置。

【請求項6】

パレット直線送り手段(41,51)が、直線レール(21,31)に沿って設けられ幅方向に延びる凸部(42a)と幅方向に延びる凹部(42b)が長手方向に交互に連続して形成されて前記直線レール(21,31)に搭載されたパレット(11)が歯合可能な循環ベルト(42)を備え、
タイミングプーリ(82)の凹凸(82a,82b)が前記循環ベルト(42)の凹凸(42a,42b)と同形同大に形成された
請求項４又は５記載のパレット搬送装置。

【請求項7】

所定の間隔を開けて互いに平行な一対の直線レール(21,31)のいずれか一方の直線レール(21)を移動するパレット(11)を、前記一対の直線レール(21,31)の両端部を半円状に連結する曲線レール(61,71)に移動させ、前記曲線レール(61,71)に移動した前記パレット(11)を前記曲線レール(61,71)に沿って他方の直線レール(31)の端部にまで搬送するパレット搬送方法において、
直線レール(21,31)に沿って設けられた循環ベルト(42)を循環させ、前記循環ベルト(42)に前記直線レール(21,31)に搭載された前記パレット(11)を係止させて前記パレット(11)を前記直線レール(21)上に移動させ、
前記曲線レール(61,71)の湾曲中心を中心に回転可能に設けられたタイミングプーリ(82)の外周における速度を前記循環ベルト(42)の循環速度と同一にして前記直線レール(21)の端部から前記曲線レール(61,71)に移動した前記パレット(11)を前記タイミングプーリ(82)係止させ、
前記タイミングプーリ(82)を回転させて前記タイミングプーリ(82)に係止した前記パレット(11)を前記曲線レール(61,71)に沿って搬送する
ことを特徴とするパレット搬送方法。

【請求項8】

タイミングプーリ(82)をサーボモータ(84)の回転軸(84b)に直接取付け、前記サーボモータ(84)を駆動させて前記タイミングプーリ(82)を回転させる請求項７記載のパレット搬送方法。

【請求項9】

タイミングプーリ(82)の外周に歯合可能な係止部材(83)をパレット(11)に設け、曲線レール(61,71)に移動したパレット(11)における前記係止部材(83)を前記タイミングプーリ(82)に押しつけるように付勢する請求項７又は８記載のパレット搬送方法。

【請求項10】

所定の間隔を開けて互いに平行な一対の直線レール(21,31)のいずれか一方の直線レール(21)を移動するパレット(11)を、前記一対の直線レール(21,31)の両端部を半円状に連結する曲線レール(61,71)に移動させ、前記曲線レール(61,71)に移動した前記パレット(11)を前記曲線レール(61,71)に沿って他方の直線レール(31)の端部にまで搬送するパレット搬送方法において、
前記曲線レール(61,71)の湾曲中心を中心に回転可能に設けられたタイミングプーリ(82)の外周に歯合可能な係止部材(83)を前記パレット(11)に設け、
前記曲線レール(61,71)に移動したパレット(11)における前記係止部材(83)を前記タイミングプーリ(82)に押しつけるように付勢して前記タイミングプーリ(82)に前記パレット(11)を係止させ、
前記タイミングプーリ(82)を回転させて前記タイミングプーリ(82)に係止した前記パレット(11)を前記曲線レール(61,71)に沿って搬送する
ことを特徴とするパレット搬送方法。

【請求項11】

タイミングプーリ(82)をサーボモータ(84)の回転軸(84b)に直接取付け、前記サーボモータ(84)を駆動させて前記タイミングプーリ(82)を回転させる請求項１０記載のパレット搬送方法。

【請求項12】

直線レール(21,31)に沿って設けられた循環ベルト(42)を循環させ、前記循環ベルト(42)に直線レール(21,31)に搭載されたパレット(11)を係止させて前記パレット(11)を前記直線レール(21)上に移動させ、
タイミングプーリ(82)の外周における速度を前記循環ベルト(42)の循環速度と同一にして直線レール(21)を移動するパレット(11)を曲線レール(61,71)に移動させる請求項１０又は１１記載のパレット搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークを載せる１又は２以上のパレットを所定の軌道で搬送するパレット搬送装置及びパレット搬送方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、工作機が加工するワークを載せる１又は２以上のパレットを循環搬送させるパレット搬送装置として、所定の間隔を開けて互いに平行な一対の直線レールと、一対の直線レールの両端部を連結するように半円状に湾曲して設けられパレットを移動可能に搭載する一対の曲線レールと、その曲線レールに搭載されたパレットを曲線レールに沿って搬送するパレット曲線送り手段とを備えたパレット搬送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

このパレット搬送装置におけるパレット曲線送り手段は、パレットに係止可能な係止部材が先端に設けられたアームと、アームの基端を回転中心としてアームを回転させるアクチュエータとを備えるとしている。

【0004】

そして、直線レールに搭載されて搬送されたパレットにアームの先端に係止し、そのアームを回転させることにより、直線レールから曲線レール上に移動したパレットを半円状に搬送するとしている。

【0005】

これにより、このパレット搬送装置では、パレットをトラック形の軌道で循環させることが可能となり、パレットをトラック型の軌跡で搬送すれば、パレットのワークを載せる側を常に外側に向かせることが可能となるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－１１４５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、パレットに先端を係止させたアームを回転させることにより、直線レールから曲線レール上に移動したパレットを半円状に搬送させる従来のパレット搬送装置では、アームを回転させるインデックスユニットは内部カムをアクチュエータであるインデックスユニット駆動用モータで回転させているため、全体の慣性が大きく回転速度を上げられない不具合があった。またアームを回転させるインデックスユニットの構造上、アクチュエータであるモータの空転時間があるため、搬送速度が遅くなってしまう不具合もあった。

【0008】

また、直線レールに搭載されて搬送されるパレットを曲線レールに移動させる際に、そのパレットをアームに係止させる必要があることから、直線レールから曲線レールにパレットが乗り移りの際にパレットの搬送速度を落として、アームに確実に係止させる必要があり、パレットの搬送速度を向上させるには限界があった。

【0009】

更に、従来のパレット搬送装置では、半円を成す曲線レールに搭載されたパレットにおいて作業する場合、パレットとアームの係止部材に隙間があるため、正確な位置決めができず、別途ストッパ等が必要であり、正確な位置決めをして別途必要とされたストッパ等の部材を省略できれば便利である。

【0010】

本発明の目的は、パレットの搬送時間を向上し得るパレット搬送装置及びパレット搬送方法を提供することにある。

【0011】

本発明の別の目的は、曲線レールに搭載されたパレットの正確な位置決めができるパレット搬送装置及びパレット搬送方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は、水平方向に所定の間隔を開け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一対の直線レールと、直線レールに搭載されたパレットを直線レールに沿って搬送するパレット直線送り手段と、一対の直線レールの両端部を連結するように半円状に湾曲して設けられパレットを移動可能に搭載する一対の曲線レールと、曲線レールに搭載されたパレットを曲線レールに沿って搬送するパレット曲線送り手段とを備えたパレット搬送装置の改良である。

【0013】

その特徴ある構成は、パレット曲線送り手段が、半円状を成す曲線レールの湾曲中心を中心に回転可能に設けられ厚さ方向に延びる凹凸が外周に連続して形成された円板状のタイミングプーリと、タイミングプーリを回転させる回転手段と、パレットに設けられタイミングプーリの外周に歯合可能な係止部材とを備えたところにある。

【0014】

このパレット搬送装置では、回転手段がサーボモータであって、サーボモータの回転軸にタイミングプーリが直接取付けられたことが好ましく、パレット直線送り手段が、直線レールに沿って設けられ幅方向に延びる凹凸が長手方向に連続して形成され凹凸に直線レールに搭載されたパレットが歯合可能な循環ベルトを備える場合、タイミングプーリの凹凸が循環ベルトの凹凸と同形同大に形成されたことが好ましい。

【0015】

そして、タイミングプーリに係止部材を押しつける付勢手段を介して係止部材をパレットに取付けることもできる。

【0016】

また、別の本発明は、所定の間隔を開けて互いに平行な一対の直線レールのいずれか一方の直線レールを移動するパレットを、一対の直線レールの両端部を半円状に連結する曲線レールに移動させ、曲線レールに移動したパレットを曲線レールに沿って他方の直線レールの端部にまで搬送するパレット搬送方法の改良である。

【0017】

その特徴ある点は、曲線レールの湾曲中心を中心に回転可能に設けられたタイミングプーリに曲線レールに移動させたパレットを係止させ、タイミングプーリを回転させてタイミングプーリに係止したパレットを曲線レールに沿って搬送するところにある。

【0018】

このパレット搬送方法では、タイミングプーリをサーボモータの回転軸に直接取付け、サーボモータを駆動させてタイミングプーリを回転させることが好ましく、直線レールに沿って設けられた循環ベルトを循環させ、循環ベルトに直線レールに搭載されたパレットを係止させてパレットを直線レール上に移動させ、タイミングプーリの外周における速度を循環ベルトの循環速度と同一にして直線レールを移動するパレットを曲線レールに移動させることが好ましい。

【0019】

そして、タイミングプーリの外周に歯合可能な係止部材をパレットに設けている場合、曲線レールに移動したパレットにおける係止部材をタイミングプーリに押しつけるように付勢することが好ましい。

【発明の効果】

【0020】

本発明のパレット搬送装置及びパレット搬送方法では、パレット曲線送り手段が、半円状を成す曲線レールの湾曲中心を中心に回転する円板状のタイミングプーリを備え、そのタイミングプーリを回転させてタイミングプーリの外周に係止したパレットを曲線レールに沿って搬送するので、タイミングプーリの外周における速度を直線レールを移動するパレットの移動速度と同一にすることにより、そのパレットを直線レールから曲線レールに速やかに移動させることができる。

【0021】

このため、直線レールに搭載されて搬送されるパレットを曲線レールに移動させる際に、パレットの搬送速度を落とす必要は無くなる。また、サーボモータを用いてタイミングプーリを直接回転させるようにすれば、直線レール上を搬送されてくるパレットとタイミングプーリを同期させて駆動することにより、直線レール上のパレット搬送と同じような速度で曲線レールにパレットを高速で移載することも可能になる。よって、パレットの搬送速度をアームを用いた従来よりも著しく向上させることができる。

【0022】

また、付勢手段により曲線レールに移動したパレットにおける係止部材をタイミングプーリに押しつけるように付勢すれば、係止部材とタイミングプーリとの間に隙間を生じさせないので、曲線レールに搭載されたパレットの正確な位置決めが可能となる。このため、曲線レールに搭載されたパレットを、その曲線レール上の任意の位置で停止可能になり、作業場所を曲線レールに沿って複数設けたり、複数のパレットを円弧部に配置できるようにもなる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明実施形態のパレット搬送装置の平面図である。

【図2】そのパレット搬送装置の正面図である。

【図3】図１のＡ－Ａ線断面図である。

【図4】その搬送装置に用いるパレットを図２のＣ方向から見た平面図である。

【図5】そのパレット曲線送り手段を示す図１のＣ－Ｃ線断面図である。

【図6】パレットが一方の直線レールの端部に達してタイミングプーリに係止部材が係止された状態を示す上面図である。

【図7】そのパレットが曲線レール上を移動する状態を示す図６に対応する上面図である。

【図8】そのパレットが他方の直線レールの端部に達しその他方の直線レールを移動する状態を示す図７に対応する上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

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。

【0025】

図１に、本発明におけるパレット搬送装置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、パレット搬送装置１０の構成について説明する。

【0026】

このパレット搬送装置１０は、ワーク（図示せず。以下同様）を搭載したパレット１１を移動可能に搭載する一対の直線レール２１，３１と、その一対の直線レール２１，３１に平行に設けられその一対の直線レール２１，３１とともにパレット１１を移動可能に搭載する一対の補助レール２２，３２とを備える。

【0027】

一対の直線レール２１，３１は水平方向（Ｙ軸方向）に所定の間隔を開けて互いに平行に設けられ、補助レール２２，３２はその直線レール２１，３１と同一の長さを有して、その直線レール２１，３１にそれぞれ平行に設けられる。この一対の直線レール２１，３１及び補助レール２２，３２は、それぞれパレット１１を移動可能に搭載するものであり、それぞれが基台９における天板９ａ上にＸ軸方向に真っ直ぐに延びて設けられる。

【0028】

この実施の形態における一対の直線レール２１，３１及び補助レール２２，３２は、パレット１１を水平状態で搭載するものであって、図３及び図４に詳しく示すように、基台９における天板９ａの上面に直接固定された市販の直線運動ガイドレールである。

【0029】

一方、一対の直線レール２１，３１及び補助レール２２，３２に搭載されるパレット１１は、一対の直線レール２１，３１や補助レール２２，３２を跨いで一対の直線レール２１，３１及び補助レール２２，３２上を移動可能に構成された直線運動ブロック１２と、その直線運動ブロック１２が取付けられた台座１３と、その台座１３に設けられた係合部材１４とを有する。

【0030】

この直線運動ブロック１２は直線レール２１，３１や補助レール２２，３２である市販の直線運動ガイドレールと対に販売される市販のものであって、この実施の形態では、直線レール２１，３１上を移動する一対の直線運動ブロック１２，１２と、補助レール２２，３２上を移動する一対の直線運動ブロック１２，１２がそれぞれ所定の間隔を開けて台座１３に設けられる場合を示す。ただし、直線レール２１，３１上を移動する一対の直線運動ブロック１２，１２は、それぞれボス１５を介して台座１３に僅かに回転可能に取付けられる。

【0031】

このように、台座１３に固定された直線運動ブロック１２を、一対の直線レール２１，３１及び補助レール２２，３２に跨がせて移動可能に支持させることにより、パレット１１は水平状態で一対の直線レール２１，３１及び補助レール２２，３２に移動可能に搭載されることになる。

【0032】

ここで、この直線運動ブロック１２は、図示しないローラリテーナを備えるものが好ましい。このローラリテーナを備える直線運動ブロック１２を用いることにより、一対の直線レール２１，３１や補助レール２２，３２の幅方向の移動や一対の直線レール２１，３１や補助レール２２，３２に対する傾動を禁止しつつパレット１１が一対の直線レール２１，３１上を移動する抵抗を著しく軽減することができるものである。

【0033】

図３に示すように、パレット１１における台座１３にはワーク（図示せず。以下同様）を搭載する搭載具１７がその上面に設けられ、一対の直線レール２１，３１や補助レール２２，３２に搭載された状態で基台９における天板９ａから側方に突出することになる台座１３の下面には係合部材１４が取付けられる。

【0034】

ここで、図１に示すように、パレット１１における台座１３は、そのＸ軸方向の長さＬが各工作機１～４が設置されているピッチＰと同一又はそのピッチＰより短く形成されることが好ましい。

【0035】

このため、一対の直線レール２１，３１や補助レール２２，３２上を複数のパレット１１がワークを搭載した状態で所定のピッチＰを空けて移動すると、複数のパレット１１は各工作機１～４に対峙し、搭載具１７（図３）を介してその側部に搭載されたワークを工作機１～４により加工可能に構成される。

【0036】

本発明のパレット搬送装置１０は、パレット１１を一対の直線レール２１，３１に沿って搬送するパレット直線送り手段４１，５１を備える。

【0037】

具体的に、この実施の形態におけるパレット搬送装置１０は、一方の直線レール２１及び補助レール２２に搭載されたパレット１１をその一方の直線レール２１及び補助レール２２に沿って搬送させる第一パレット直線送り手段４１と、他方の直線レール３１及び補助レール３２に搭載されたパレット１１をその他方の直線レール３１及び補助レール３２に沿って搬送させる第二パレット直線送り手段５１を備える。

【0038】

この第一パレット直線送り手段４１及び第二パレット直線送り手段５１は同一構造であるで、以下に第一パレット直線送り手段４１を代表して説明する。

【0039】

図１及び図２に示すように、この第一パレット直線送り手段４１は、パレット１１と係合可能に構成され一方の直線レール２１に沿って無端で設けられて循環する循環ベルト４２と、この循環ベルト４２を循環させる循環機構４３（図２）とを備える。

【0040】

図２に示すように、基台９における側壁９ｂには、一方の直線レール２１や補助レール２２の両端に対応する位置と、それより下方の位置にそれぞれに従動プーリ４４が設けられ、循環ベルト４２はこれらの四つの従動プーリ４４を包囲するように掛け回される。

【0041】

循環ベルト４２はいわゆる歯付きベルトである。この循環ベルト４２は、図２の拡大図に示すように、幅方向に延びる凹凸４２ａ，４２ｂが長手方向に交互に連続するベルトであって、その凹凸４２ａ，４２ｂに係合可能な被凹凸１４ａ，１４ｂがパレット１１における係合部材１４に形成される。

【0042】

そして、図３に示すように、パレット１１が直線レール２１や補助レール２２に搭載されると、直線運動ブロック１２と同じ下側であって、天板９ａの側方から突出する台座１３に設けられた係合部材１４が循環ベルト４２に重合して係合するように構成される。

【0043】

即ち、図２に拡大図に示すように、パレット１１が直線レール２１及び補助レール２２に搭載されると、係合部材１４が循環ベルト４２に重合し、この係合部材１４に形成された被凹凸１４ａ，１４ｂが、循環ベルト４２に形成された凹凸４２ａ，４２ｂに係合するように構成される。

【0044】

また、図２及び図３に示す様に、この基台９の側壁９ｂには、この循環ベルト４２を循環させる循環機構であるサーボモータ４３が設けられ、その側壁９ｂから突出する回転軸４３ａに駆動プーリ４５が取付けられる。駆動プーリ４５は四つの従動プーリ４４と同一面上に設けられ、その駆動プーリ４５の近傍には、その駆動プーリ４５に循環ベルト４２を掛け回すようにその循環ベルト４２を転向させる一対の転向プーリ４６が側壁９ｂに枢支される。

【0045】

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４３が駆動すると、回転軸４３ａが駆動プーリ４５とともに回転し、駆動プーリ４５に掛け回された循環ベルト４２が四つの従動プーリ４４を包囲した状態で循環するように構成される。

【0046】

図２に示す様に、パレット１１が直線レール２１及び補助レール２２に搭載されて、パレット１１における被凹凸１４ａ，１４ｂが循環ベルト４２の凹凸４２ａ，４２ｂに係合すると、循環ベルト４２と独立したパレット１１のＸ軸方向の移動は禁止されることになる。

【0047】

このため、サーボモータ４３を駆動させて、パレット１１が係合した循環ベルト４２を循環させると、パレット１１がその循環ベルト４２とともに移動し、循環ベルト４２が沿う一対の直線レール２１，３１や補助レール２２，３２に沿ってそのパレット１１は搬送されることになる。

【0048】

ここで、図２の符号４７は、従動プーリ４４間の循環ベルト４２が弛むことを防止して係合部材１４から循環ベルト４２が離間することを防止する支持材４７であり、符号４８は、その支持材４７を側壁９ｂに取付ける取付具４８を示す。

【0049】

図１に戻って、パレット搬送装置１０は、一対の直線レール２１，３１の両端部を連結するように半円状に湾曲して設けられた一対の曲線レール６１，７１を備える。この一対の曲線レール６１，７１もパレット１１を移動可能に搭載するものであり、一対の直線レール２１，３１である市販の直線運動ガイドレールと共に市販されているものである。このため、一対の曲線レール６１，７１は、それぞれの断面形状において一対の直線レール２１，３１と同一形状を有し、一対の直線レール２１，３１の両端部を連結するように、基台９における天板９ａに固定される。

【0050】

この実施の形態における一対の曲線レール６１，７１は半円状を成して一対の直線レール２１，３１の端部を連結するものであるので、この曲線レール６１，７１を一対の直線レール２１，３１の両側にそれぞれ設けることにより、一対の直線レール２１，３１と一対の曲線レール６１，７１は全体としてトラック状に配置される。

【0051】

このため、いずれか一方の直線レール２１，３１に搭載されて搬送されたパレット１１は、その端部から曲線レール６１，７１に移動して搭載され、その曲線レール６１，７１を移動して他の直線レール３１，２１にまで搬送されることになる。よって、本発明のパレット搬送装置１０は、トラック状の軌跡でパレット１１を搬送可能なものとなる。

【0052】

そして、パレット搬送装置１０には、一対の曲線レール６１，７１に搭載されたパレット１１を一対の曲線レール６１，７１に沿って搬送するパレット曲線送り手段８１，９１が設けられる。

【0053】

具体的に、この実施の形態におけるパレット搬送装置１０は、一方の曲線レール６１に搭載されたパレット１１をその一方の曲線レール６１に沿って搬送させる第一パレット曲線送り手段８１と、他方の曲線レール７１に搭載されたパレット１１をその他方の曲線レール７１に沿って搬送させる第二パレット曲線送り手段９１を備える。

【0054】

この第一パレット曲線送り手段８１及び第二パレット曲線送り手段９１は同一構造であるで、以下に第一パレット曲線送り手段８１を代表して説明する。

【0055】

このパレット曲線送り手段８１は、半円状を成す曲線レール６１の湾曲中心Ｏを中心に回転可能に設けられたタイミングプーリ８２と、そのタイミングプーリ８２を回転させる回転手段８４とを備える。

【0056】

この実施の形態では、図１に一点鎖線で示すように、所定の間隔を開けて設けられた一対の直線レール２１，３１の中間線ｍ上であって、その一対の直線レール２１，３１の端面を繋ぐ線ｎとの交点に回転手段であるサーボモータ８４が取付けられる。

【0057】

図５に示すように、この実施の形態における回転手段であるサーボモータ８４は、円柱状の本体部８４ａの上面略中央部分から鉛直線を回転軸として上方に突出する回転ロッド８４ｂを有し、駆動することにより回転ロッド８４ｂを回転させる場合を示す。

【0058】

このサーボモータ８４は、一対の直線レール２１，３１の中間線ｍ（図１）上であって、その一対の直線レール２１，３１の端面を繋ぐ線ｎ（図１）との交点上に、回転ロッド８４ｂを上方に向けて本体部８４ａが天板９ａに取付けられる。そして、そのサーボモータ８４の回転ロッド８４ｂにタイミングプーリ８２が直接取付けられる。

【0059】

図６～図８に示す様に、タイミングプーリ８２は、厚さ方向に延びる凹凸８２ａ，８２ｂが円周方向に交互に連続するプーリであって、サーボモータ８４は、回転ロッド８４ｂを回転可能であって、その回転速度を変化可能なものであり、その回転により、タイミングプーリ８２はその中央における鉛直軸を回転軸Ｏとして水平面内において回転可能に構成される。

【0060】

半円状を成す曲線レール６１，７１は一対の直線レール２１，３１の両端部を連結するものであるので、中間線ｍと直線レール２１，３１の端面を繋ぐ線ｎとの交点Ｏが曲線レール６１，７１の湾曲中心となるので、タイミングプーリ８２は曲線レール６１，７１の湾曲中心を中心に回転可能に設けられることになり、その周囲は曲線レール６１に沿って円弧状に移動するものとなる。

【0061】

一方、パレット１１には、タイミングプーリ８２の周囲に係止する係止部材８３が設けられる。図３～図５に示す様に、この実施の形態では、係止部材８３をタイミングプーリ８２に押しつけるように付勢する付勢手段８５を介して取付けられる場合を示す。

【0062】

係止部材８３は、付勢手段８５を介して台座１３のタイミングプーリ８２側にパレット１１の移動方向に延びて取付けられ、この係止部材８３には、タイミングプーリ８２の周囲における凹凸８２ａ，８２ｂに係合可能な被凹凸８３ａ，８３ｂが形成される。

【0063】

図５に示す様に、付勢手段８５は、曲線レール６１にパレット１１が搭載された状態で、係止部材８３の被凹凸８３ａ，８３ｂをタイミングプーリ８２の周囲における凹凸８２ａ，８２ｂに押しつけるように付勢するものであって、パレット１１における台座１３のタイミングプーリ８２側の下面に設けられたハウジング８６を備える。

【0064】

このハウジング８６には、水平方向に向けて一対の支持軸８７が貫通して軸方向に移動可能に設けられ、その一対の支持軸８７の突出端に係止部材８３が取付けられる。ここで、図の符号８８は、ハウジング８６に設けられて、支持軸８７を軸方向に移動可能に支持するスライドブッシュ８８を示す。

【0065】

係止部材８３とハウジング８６の間の支持軸８７には、付勢手段８５となるコイルスプリング８５ａが圧縮された状態で介装され、このコイルスプリング８５ａの伸長しようとする力は、ハウジング８６から係止部材８３を離間させる方向に作用して、その係止部材８３にタイミングプーリ８２が対向していたのであれば、その係止部材８３をタイミングプーリ８２に押し付けるように構成される。

【0066】

このため、図３に示す様に、係止部材８３にタイミングプーリ８２が対向していないと、支持軸８７はコイルスプリング８５ａの付勢力により突出することになる。けれども、ハウジング８６を貫通した支持軸８７の基端にはリング状物８９が取付けられる。このリング状物８９は、支持軸８７の所定値以上の突出を禁止するように構成される。

【0067】

この実施の形態における係止部材８３の可動範囲Ｒ、即ち、図５に示す様に、係止部材８３をタイミングプーリ８２に押し付けた状態から、図３に示すように、タイミングプーリ８２が存在しなくなった状態での係止部材８３の突出量Ｒ（図５）は、タイミングプーリ８２の周囲における凹凸８２ａ，８２ｂの高さｈ（図６）未満となるように構成される。

【0068】

係止部材８３には、タイミングプーリ８２の周囲における凹凸８２ａ，８２ｂに係合可能な被凹凸８３ａ，８３ｂが形成されるけれども、この実施の形態では、タイミングプーリ８２の周囲における凹凸８２ａ，８２ｂがパレット直線送り手段４１，５１における循環ベルト４２の凹凸４２ａ，４２ｂと同形同大のものが用いられるものとし、その凹凸８２ａ，８２ｂに係合可能な係止部材８３の被凹凸８３ａ，８３ｂは、循環ベルト４２に歯合する係合部材１４の被凹凸１４ａ，１４ｂと同形同大に形成されるものとする。

【0069】

図６に示すように、係止部材８３の被凹凸８３ａ，８３ｂがタイミングプーリ８２の外周における凹凸８２ａ，８２ｂに歯合すると、タイミングプーリ８２の回転と別に独立したパレット１１の移動は不能と成り、タイミングプーリ８２が回転すると、その周囲に歯合した係止部材８３が取付けられたパレット１１は直線レール２１，３１から曲線レール６１，７１に移動して搭載され、この曲線レール６１，７１に沿って半円状に移動するように構成される。

【0070】

そして、図８に示すように、曲線レール６１，７１を半円状に移動したパレット１１が再び直線レール２１，３１に達して、その直線レール２１，３１上に移載されてその直線レール２１，３１を真っ直ぐに移動すると、真っ直ぐに進むパレット１１に設けられた係止部材８３は、回転するタイミングプーリ８２から離れて離脱するように構成される。

【0071】

次に、上記パレット搬送装置を用いたパレット搬送方法を説明する。

【0072】

上記パレット搬送装置１０を用いてパレット１１を搬送すると、パレット１１を一方の直線レール２１に沿って搬送する第一パレット搬送工程と、一方の直線レール２１の端部に達したパレット１１を他方の直線レール３１に移動する第一パレット移動工程と、そのパレット１１を他方の直線レール３１に沿って搬送する第二パレット搬送工程と、他方の直線レール３１の端部に達したパレット１１を一方の直線レール２１に移動する第二パレット移動工程と、を有することになる。

【0073】

この実施の形態では、図１における上面視において、パレット１１が反時計回りの軌道に循環するものとして、以下に各工程を説明する。

【0074】

＜第一パレット搬送工程＞
この工程では、一方の直線レール２１及び補助レール２２に搭載されたパレット１１を搬送する。

【0075】

この実施の形態におけるパレット１１は、所定の加工が行われるワークを搭載するものであり、一方の直線レール２１及び補助レール２２に搭載されたパレット１１にワークが搭載されるものとする。この実施の形態におけるパレット１１は、ワークを搭載する搭載具１７（図３）を備えるので、ワークはこの搭載具１７を介してパレット１１に搭載されるものとする。

【0076】

図２に示すように、パレット１１を一方の直線レール２１に搭載すると、パレット１１の係合部材１４における被凹凸１４ａ，１４ｂは一方の直線レール２１に沿って設けられた循環ベルト４２の凹凸４２ａ，４２ｂに係合することになる。このため、その後、駆動機構であるサーボモータ４３を駆動して循環ベルト４２を循環させることにより、一方の直線レール２１に沿ってそれらのパレット１１を搬送することが可能になる。

【0077】

この搬送はパレット１１が一方の直線レール２１に沿って設けられた各工作機１，２（図１）に対峙するまで行われ、パレット１１が各工作機１，２に対峙した状態でサーボモータ４３を停止させ、パレット１１に搭載されたワークをそれらの各工作機１，２において加工を施すことになる。この時、各工作機１，２のピッチＰ（図１）と同一のピッチで複数のパレット１１を搬送させることにより、複数の工作機１，２による加工を同時に行うことが可能となる。

【0078】

＜第一パレット移動工程＞
この工程では、一方の直線レール２１の端部に達したパレット１１を他方の直線レール３１に移動させる。この移動は一対の直線レール２１，３１の一方の端部に設けられた第一パレット曲線送り手段８１により行われる。

【0079】

この実施の形態では、第一パレット直線送り手段４１が循環ベルト４２を備えているので、前述の第一パレット搬送工程において、一方の直線レール２１に沿って移動するパレット１１は、一方の直線レール２１の端部に達すると、循環ベルト４２からパレット１１における係合部材１４が離脱する。このため、パレット１１が一方の直線レール２１の端部にまで至ると循環ベルト４２とパレット１１との係合は解消されることになる。

【0080】

一方、図６に示すように、一方の直線レール２１をパレット１１がその端部にまで移動すると、パレット１１に設けられた係止部材８３の被凹凸８３ａ，８３ｂがタイミングプーリ８２の外周における凹凸８２ａ，８２ｂに歯合可能となる。このため、サーボモータ８４を用い、タイミングプーリ８２を、その外周がパレット１１の搬送速度になるように回転させることにより、直線レール２１の端部にパレット１１が達するときに、パレットに設けられた係止部材８３をタイミングプーリ８２の外周に係合させ、タイミングプーリ８２の回転と別に独立したパレット１１の移動を不能とする。

【0081】

ここで、パレット１１に設けられた係止部材８３は台座１３の進行方向に延びて設けられているので、循環ベルト４２とパレット１１との係合が解消される以前に、パレット１１における係止部材８３をタイミングプーリ８２に係止させることができ、パレット１１が、循環ベルト４２と係合せず、タイミングプーリ８２にも係止されていないような状態を回避することができる。

【0082】

また、係止部材８３は付勢手段８５を介してパレット１１に取付けられているため、パレット１１における係止部材８３がタイミングプーリ８２に係止すると、付勢手段８５は係止部材８３をタイミングプーリ８２に押しつけて、確実に係止させる。

【0083】

また、付勢手段８５による可動範囲Ｒ（図５）がタイミングプーリ８２の凹凸８２ａ，８２ｂの高さｈ未満に制限されているので、一方の直線レール２１からそれに連続する曲線レール６１にパレット２１が移動する場合、その係止部材８３を速やかにタイミングプーリ８２に係止させることができる。

【0084】

そして、この第一パレット移動工程では、タイミングプーリ８２を回転させて、その外周の凹凸８２ａ，８２ｂに係止部材８３が歯合して係止されたパレット１１を直線レール２１から曲線レール６１に移動させて搭載する。

【0085】

このため、直線レール２１に搭載されて搬送されるパレット１１を曲線レール６１に移動させる際に、パレット１１の搬送速度を落とす必要は無くなる。また、サーボモータ８４を用いてタイミングプーリ８２を直接回転させているので、直線レール２１上を搬送されてくるパレット１１とタイミングプーリ８２を同期させて駆動することにより、直線レール２１上のパレット搬送と同じような速度で曲線レール６１にパレット１１を高速で移載することも可能になる。よって、パレット１１の搬送速度をアームを用いた従来よりも著しく向上させることができる。

【0086】

特に、タイミングプーリ８２の凹凸８２ａ，８２ｂが循環ベルト４２の凹凸４２ａ，４２ｂと同形同大であるので、循環ベルト４２の循環速度とタイミングプーリ８２の外周における速度を同一にすることの制御は比較的容易に行うことが可能となる。

【0087】

ここで、パレット１１に所定の間隔を開けて一対の直線運動ブロック１２，１２を設けており、曲線レール６１にパレット１１が移動すると、一対の直線運動ブロック１２，１２は曲線レール６１に沿うものとならなければならない。

【0088】

けれども、一対の直線運動ブロック１２，１２は、それぞれボス１５を介して台座１３に僅かに回転可能に取付けられているので、曲線レール６１にパレット１１が移動すると、一対の直線運動ブロック１２，１２は、僅かに回転して曲線レール６１に沿うものとなり、パレット１１が曲線レール６１に移動する際の障害となるようなことを防止する。

【0089】

そして、図７に示すように、パレット１１が曲線レール６１に移動した後に、更にタイミングプーリ８２を回転させることにより、その外周に係止されたパレット１１を曲線レール６１に沿って半円状に移動させる。

【0090】

この曲線レール６１は、一対の直線レール２１，３１の両端部を連結するように基台９の天板９ａに直接固定されたものであるので、この曲線レール６１に搭載されて移動するパレット１１は安定し、付勢手段８５は係止部材８３をタイミングプーリ８２に押しつけてそれらの間に隙間を生じさせることなく係止させているので、曲線レール６１上の移動方向における位置も正確なものとなる。

【0091】

このため、タイミングプーリ８２の回転を止めて曲線レール６１に搭載されたパレット１１を、その曲線レール６１上の任意の位置で停止可能になり、曲線レール６１に搭載された状態で停止したパレット１１におけるワークを加工することも可能になる。このため、作業場所を曲線レール６１に沿って複数設けたり、複数のパレット１１を円弧部に配置できるようにもなる。

【0092】

図８に示すように、ワークの加工後又は加工をすることなくパレット１１を他方の直線レール３１にまで移動させると、次に、そのパレット１１を曲線レール６１から他方の直線レール３１に移動させる。その際には、パレット１１の係合部材１４の被凹凸１４ａ，１４ｂと他方の直線レール３１における循環ベルト４２の凹凸４２ａ，４２ｂとが確実に係合できる位置となるように予め設定されたプログラムによりサーボモータ４３による循環ベルト４２の循環速度及びサーボモータ８４によるタイミングプーリ８２の回転を制御する。

【0093】

曲線レール６１に沿って半円状に移動したパレット１１が他方の直線レール３１に達すると、図８に示すように、パレット１１は曲線レール６１から他方の直線レール３１に移動する。すると、パレット１１の係合部材１４の被凹凸１４ａ，１４ｂと他方の直線レール３１における循環ベルト４２の凹凸４２ａ，４２ｂとは係合することになるので、循環ベルト４２と別に独立したパレット１１の移動は不能となり、その後パレット１１がその直線レール３１を真っ直ぐに移動することにより、タイミングプーリ８２とパレット１１の係止状態は解消されることになる。

【0094】

このようにして、そのパレット１１を一方の直線レール２１の端部から他方の直線レール３１に移動させる。

【0095】

＜第二パレット搬送工程＞
この工程では、他方の直線レール３１に搭載されたパレット１１を搬送する。他の直線レール３１にパレット１１が搭載されると、パレット１１における係合部材１４は、その他の直線レール３１に沿う循環ベルト４２に新たに係合し、この循環ベルト４２を循環させることによりパレット１１を他方の直線レール３１に沿って搬送することができる。

【0096】

この他方の直線レール３１に沿った搬送は、図１に示す様に、パレット１１が他方の直線レール３１に沿って設けられた各工作機３，４に対峙するまで行われ、パレット１１が各工作機３，４に対峙した状態でサーボモータ４３を停止させ、パレット１１に搭載されたワークにそれらの各工作機３，４において加工を施すことになる。

【0097】

ここで、曲線レール６１にパレット１１が搭載されているとき、パレット１１は循環ベルト４２に係合していない。このため、タイミングプーリ８２の回転と別に循環ベルト４２を循環させると、その循環ベルト４２に係合するパレット１１は他方の直線レール３１を搬送されることになり、曲線レール６１に搭載されたパレット１１を移動させること無く、循環ベルト４２が係合して他方の直線レール３１に搭載されたパレット１１を移動させることができる。

【0098】

そして、循環ベルト４２が係合するパレット１１と所定のピッチになったときに、タイミングプーリ８２を回転させて、曲線レール６１から直線レール３１にパレット１１を移動させて循環ベルト４２に係合させるようにすれば、複数のパレット１１を所定のピッチで他方の直線レール３１上を搬送させることができる。

【0099】

このようにして、各工作機３，４（図１）のピッチＰと同一のピッチで複数のパレット１１を搬送させるようにすれば、複数の工作機３，４による加工を同時に行うことが可能となる。

【0100】

＜第二パレット移動工程＞
この工程では、他方の直線レール３１の端部に達したパレット１１を一方の直線レール２１に移動させる。この移動は一対の直線レール２１，３１の他方の端部に設けられた第二パレット曲線送り手段９１により行われる。その具体的な移動の手順は、先の第一パレット移動工程と同一であるので、繰り返しての説明を省略する。

【0101】

このように、上述した各工程が１回行われることにより、各パレット１１をそれぞれ１個分づつ反時計方向にトラック形の軌道で搬送することができる。

【0102】

そして、このような各工程が１回行われる毎に、パレット搬送装置１０の動作を停止した状態で、各工作機１～４を作動させ、各パレット１１に載った各ワークに対して所定の各種加工が並行して行われる。この各工作機１～４の作動時、いずれかのパレット１１に対してワークの搬入及び搬出が行われることになる。

【0103】

このように、本発明のパレット搬送装置１０及びパレット搬送方法では、一対の直線レール２１，３１の両端部を一対の曲線レール６１，７１で連結し、一方の直線レール２１，３１から曲線レール６１，７１に移動したパレット１１をパレット曲線送り手段８１，９１により曲線レール６１，７１に沿って他方の直線レール３１，２１の端部にまで搬送することになる。

【0104】

そして、本発明のパレット搬送装置１０では、パレット１１に係止する係止部材８３をパレットの進行方向に延びて設け、直線レール２１，３１の端部において係止部材８３をタイミングプーリ８２に係止させるようにしたので、直線レール２１，３１の端部において、パレット１１が、パレット直線送り手段４１，５１及びパレット曲線送り手段８１，９１のいずれにも係止していないような状態を回避することができる。

【0105】

よって、直線レール２１，３１を移動したパレット１１をその端部においてタイミングプーリ８２に係止し、そのタイミングプーリ８２を回転させることにより曲線レール６１，７１に確実に移動させ、それと共に、曲線レール６１，７１を移動したパレット１１を確実に直線レール２１，３１にまで移動させることが可能となる。

【0106】

そして、曲線レール６１，７１にパレット１１を搭載して移動させるので、一方のレール２１の端部から他方のレール３１の端部にまで、パレット１１を確実に半円状に移動させることができ、パレット１１をトラック形の軌道において確実に循環させることが可能になる。すると、ワークが搭載される側を常に外側に向けることが可能となり、ワークを加工する工作機の配置の自由度を向上させることができる。

【0107】

なお、上述した実施の形態では、パレット直線送り手段４１，５１として、循環ベルト４２と、この循環ベルト４２を循環させる循環機構４３とを備えるものを例示したけれども、このパレット直線送り手段４１，５１はこれに限らず、パレット１１を直線レール２１，３１に沿って搬送しうる限り、別の構成のものであっても良い。

【0108】

また、上述した実施の形態では、パレット１１が反時計回り方向の軌道に循環する場合を説明したが、反時計回り方向に限らず、各パレット１１を時計回り方向に搬送することも可能である。

【0109】

また、上述した実施の形態では、台座１３の上面にワークを搭載する搭載具１７が設けられる場合を説明した。けれども、図示しないが、台座１３に貫通孔を形成し、その貫通孔に搭載具を設け、この貫通孔を介してワークを台座に貫通して搭載するようにしても良い。

【0110】

また、上述した実施の形態では、タイミングプーリ８２を回転させるサーボモータとして、電気により駆動するサーボモータを用いる場合を説明したけれども、タイミングプーリ８２を水平面内において回転させ得る限り、本体部８４ａに給排される流体圧により回転ロッド８４ｂを回転させるようなものを用いても良い。

【0111】

更に、図１では、本発明のパレット搬送装置１０の両側に工作機１～４が４台設けられる場合を示すけれども、これは一例であって、この工作機１～４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１１の台数は、その工作機１～４の台数に応じて適宜に増減されるものである。

【符号の説明】

【0112】

１０ パレット搬送装置
１１ パレット
２１，３１ 直線レール
４１，５１ パレット直線送り手段
４２ 循環ベルト
４２ａ，４２ｂ 凹凸
６１，７１ 曲線レール
８１，９１ パレット曲線送り手段
８２ タイミングプーリ
８２ａ，８２ｂ 凹凸
８３ 係止部材
８４ サーボモータ（回転手段）
８４ａ 回転軸
８５ 付勢手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】