トレー返却装置及びトレー返却方法

【課題】簡素化、且つ小型化されたトレー返却装置及びトレー返却方法を提供する。
【解決手段】ワーク３を載置したトレー２とワーク３が取り出されて空になったトレー２との重量差を利用することにより下降動作規制解除手段が作動されて、空のトレー２を載置した昇降テーブル９がバランスウェイト３０の重量に抗して下降される。また、昇降テーブル９が下降端位置に到達されると、リンク機構３２によって上昇動作規制手段が有効になり、当該昇降テーブル９が下降端位置で位置決め保持されると共に空のトレー２がトレー受け渡し路５からトレー返却路６へ移動される。したがって、アクチュエータが不要となり、装置が簡素化、且つ小型化される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレー返却装置及びトレー返却方法に関するもので、トレー供給路によって供給されたトレーからワークが取り出された後の空になったトレーを返却するためのトレー返却装置及びトレー返却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車製造ラインにおいては、ワークを載置したトレーが、ローラコンベア等によって構成されるワーク搬入路によって部品組付工程へ向けて搬送されるものがある。一般に、このような製造ラインでは、部品組付工程に搬入されたトレーがワーク取出し位置に順次供給されて、該ワーク取出し位置に供給されたトレーから取り出されたワークが車体に組付けられる。このような製造ラインでは、ワークが取り出されて空になったトレーを返却する必要がある。そこで、特許文献１の物品搬出モニタ装置では、入口に被検査物を載せたトレーが載置されると、入口コンベアが作動されてトレーが自動的に中間コンベアに導かれて下面検出器の上に搬送されて、その後、被検査物の放射能汚染度の測定及び被検査物の搬出可否の判定が実施された後、トレーが中間コンベアによってストッカ部にあるフリーローラーコンベアへ搬送される。
【０００３】
そして、測定者によってストッカ部の扉が開けられて、被検査物が取り出されて扉が閉られた後、物品の取り出しの確認のための物品取り出し確認ボタンが操作される。この物品取り出し確認ボタンは物品の取り出し確認用とトレーを入口へ戻す指示を兼ねており、物品取り出し確認ボタンが操作されると同時に、入口コンベア駆動部及び中間コンベア駆動部が測定動作時とは逆方向に動作して、トレーが入口へ戻される。また、これと同時に、ストッカ部のローラー部昇降駆動装置によってフリーローラーコンベアの片端が上昇してフリーローラーコンベアに傾斜が付与されることにより、トレーが自重落下によって中間コンベアへ移動されて、トレーが入口へ戻される。さらに、トレーが正常に入口に戻ったときの確認用とフリーローラーコンベアを原点に戻す動作指示、入口コンベア駆動部及び中間コンベア駆動部の停止の指示を兼ねるトレー戻り確認ボタンが操作されることにより、各駆動部が次の測定の待機状態で停止し、トレー戻しの動作が完了する。
【０００４】
しかしながら、上記物品搬出モニタ装置では、入口コンベア及び中間コンベアを駆動させるための駆動源、並びにストッカ部のフレーローラーコンベアを傾斜させるための駆動源（アクチュエータ）にそれぞれ電動モータが使用されているため、装置が複雑化してメンテナンスが煩雑化されると共にランニングコストが増大する。また、駆動源、並びに該駆動源を制御するための制御ユニットを有することで、装置が大型化して大きい設置スペースを要すると共に設備コストが増大する。さらに、上記物品搬出モニタ装置では、トレーを入口からストッカ部へ搬送する経路とストッカ部から入口へ戻す経路とが同一であるため、トレー戻しの動作が完了するまでの間、次の物品を載置したトレーを投入することができず、物品取り出しのサイクルタイムが短い場合には適用が困難である。また、ワークを両手でトレーから取り出す必要がある場合には、作業者は物品取り出し確認ボタンを操作することが困難である。そこで、物品取り出し確認ボタンとしてフットスイッチを用いることが考えられるが、安全上問題がある。
【特許文献１】特開平８−１６６４５８号公報（段落番号０００８〜００１０、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第１の目的は、ワークが取り出された後の空になったトレーが自動で返却されると共に、簡素化、且つ小型化が可能なトレー返却装置を提供することにある。
また、第２の目的は、ワークが取り出された後の空になったトレーが自動で返却されると共に、装置の簡素化、且つ小型化が可能なトレー返却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ワークを載置したトレーがトレー供給路によって供給されるワーク搬送ラインに設けられて、ワークが取り出されて空になったトレーが返却されるトレー返却装置であって、トレー供給路の下方に設置されてワークが取り出されて空になったトレーが搬送されるトレー返却路と、該トレー返却路とトレー供給路との間を昇降可能な昇降テーブルと、該昇降テーブル上に設けられて、昇降テーブルが上昇端位置に位置決めされることによりトレー供給路に接続されると共に昇降テーブルが下降端位置に位置決めされることによりトレー返却路に接続されるトレー受け渡し路と、上昇端位置に位置する昇降テーブルの下降動作が規制される下降動作規制手段と、トレー供給路によってトレー受け渡し路に供給されたトレーからワークが取り出されたことを感知するワーク取出し感知手段と、該ワーク取出し感知手段によってトレー受け渡し路上のトレーからワークが取り出されたことが感知されることにより、下降動作規制手段による昇降テーブルの下降動作の規制が解除される下降動作規制解除手段と、下降端位置に位置する昇降テーブルの上昇動作が規制される上昇動作規制手段と、トレーがトレー受け渡し路からトレー返却路へ搬出されたことが感知されるトレー搬出感知手段と、該トレー搬出感知手段によってトレーがトレー受け渡し路からトレー返却路へ搬出されたことが感知されることにより、上昇動作規制手段による昇降テーブルの上昇動作の規制が解除される上昇動作規制解除手段と、装置本体に設けられた定滑車に掛合されて、一端が昇降テーブルに接続されると共に他端にバランスウェイトが吊り下げられるチェーン部材と、を具備して、バランスウェイトは、下降動作規制解除手段によって下降動作規制手段による昇降テーブルの下降動作の規制が解除されることにより、ワークが取り出されて空になったトレーを載置した昇降テーブルが下降されると共に、上昇動作規制解除手段によって上昇動作規制手段による昇降テーブルの上昇動作規制が解除されることにより、トレーが搬出された後の昇降テーブルが上昇されるように、重量が設定されることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトレー返却装置において、下降動作規制手段は、装置本体に設けられる第１の回動軸の回りに回動可能に設けられて、上端によって昇降テーブルが支持されると共に下端が規制されて回動動作が規制される第１の回動アームと、装置本体に設けられる第２の回動軸の回りに回動可能に設けられて、上端がトレー受け渡し路に突出されると共に下端が第１の回動アームの上端に係合可能な第２の回動アームと、を具備して、下降動作規制解除手段は、トレー受け渡し路に供給されたトレーによって第２の回動アームが第２の回動軸の回りに回動されて、該トレーに載置されたワークが取り出されて該トレーが第２の回動アームの自重によって押し戻されて第１の回動アームの上端が該第２の回動アームの下端によって操作されることにより、第１の回動アームが第１の回動軸の回りに回動されて下降動作規制手段が解除されるように構成されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のトレー返却装置において、上昇動作規制手段は、Ｌ字状に形成されると共に装置本体に設けられる第３の回動軸の回りに回動可能に設けられて、一端が昇降テーブルに係合可能であると共に他端が規制されて回動動作が規制される第３の回動アームと、Ｌ字状に形成されると共に装置本体に設けられる第４の回動軸の回りに回動可能に設けられて、一端がトレー返却路に突出される第４の回動アームと、一端が該第４の回動アームの他端に回動可能に接続されて、他端が第３の回動アームの他端寄りの所定部位に回動可能に接続される杆部材と、を具備して、上昇規制解除手段は、トレー返却路を走行するトレーによって第４の回動アームが第４の回動軸の回りに回動されることにより、第３の回動アームが第３の回動軸の回りに回動されて上昇動作規制手段が解除されるようにリンク機構が構成されることを特徴とする。
【０００９】
上記第２の目的を達成するために、本発明のうち請求項４に記載の発明は、ワーク搬送ラインにおいてワークが取り出されて空になったトレーを返却する方法であって、トレーからワークが取り出されたことを、ワークを載置したトレーとワークが取り出されて空になったトレーとの重量差によって感知して、次に、空になったトレーを載置した昇降テーブルを、重量差を利用して下降させて下降端位置で保持させた後、空になったトレーをトレー返却路へ搬出させて該空になったトレーを返却して、次に、空になったトレーが載置された状態と該トレーが搬出された後の状態との重量差を利用して、トレーが搬出された後の昇降テーブルを上昇させることを特徴とする
【００１０】
したがって、請求項１に記載の発明では、ワークを載置したトレーがトレー受け渡し路に供給されて、該トレーからワークが取り出されることにより、下降動作規制解除手段によって下降動作規制手段による昇降テーブルの下降動作の規制が解除されて、空のトレーを載置した昇降テーブルが上昇端位置から下降端位置へ向けて下降される。そして、該空のトレーがトレー受け渡し路からトレー返却路へ搬出されることにより、上昇動作規制解除手段によって上昇動作規制手段による昇降テーブルの上昇動作規制が解除されて、昇降テーブルが下降端位置から上昇端位置へ向けて上昇される。該昇降テーブルが上昇端位置に到達すると、トレー受け渡し路がトレー供給路に接続されると共に、下降動作規制手段によって昇降テーブルの下降動作が規制される。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、トレー受け渡し路に供給されるトレーによって第２の回動アームが第２の回動軸の回りに回動されて、該トレーに載置されたワークが取り出されることにより、該トレーが第２の回動アームの自重によって押し戻される。これにより、第１の回動アームの上端が該第２の回動アームの下端によって操作されて、第１の回動アームが第１の回動軸の回りに回動されることにより下降動作規制手段が解除される。
請求項３に記載の発明では、トレー返却路へ搬出されたトレーによって第４の回動アームが第４の回動軸の回りに回動されて、第３の回動アームが第３の回動軸の回りに回動されることにより上昇動作規制手段が解除される。
請求項４に記載の発明では、トレーとワークが取り出されて空になったトレーとの重量差を利用して昇降テーブルが自動で下降されて、空になったトレーが返却された後、空になったトレーが載置された状態と該トレーが搬出された後の状態との重量差を利用して昇降テーブルが上昇される。
【発明の効果】
【００１２】
ワークが取り出された後の空になったトレーが自動で返却されると共に、簡素化、且つ小型化が可能なトレー返却装置及びトレー返却方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１に示されるように、本トレー返却装置１は、自動車製造ラインの部品組付け工程に設けられて、トレー２に載置されたワーク３（本実施の形態では、エキゾーストパイプ。）がトレー供給路４によってトレー受け渡し路５に供給される。そして、該トレー受け渡し路５上のトレー供給路４から供給されたトレー２からワーク３が取り出されることにより、空になったトレー２が上記トレー受け渡し路５からトレー返却路６へ受け渡されて返却される構造になっている。上記トレー供給路４は、ローラコンベアによって構成されて、該ローラコンベアに傾斜が付与されることにより、ワーク３を載置したトレー２が図１における左方向へ搬送される構造になっている。また、本トレー返却装置１は、上記トレー返却路６が、上記トレー供給路４の下方に設置されるローラコンベアによって構成されて、当該トレー返却路６にトレー供給路４に対して逆勾配の傾斜が付与されることにより、トレー返却路６上のトレー２が図１における右方向へ搬送される構造になっている。
【００１４】
図２及び図３に示されるように、本トレー返却装置１は、本体フレーム７（装置本体）に立設された４本の案内柱８によって図３における上下方向へ案内される昇降テーブル９を備える。該昇降テーブル９は、枠が矩形に形成されて、該枠の四隅に配設された円筒形状の各被案内部１０が各案内柱８に案内される構造になっている。そして、上記昇降テーブル９の上面には、ローラーコンベアによって構成される上記トレー受け渡し路５が、揺動軸１１の回りに揺動（シーソー動作）可能に設けられる。なお、上記揺動軸１１は、トレー受け渡し路５が当該揺動軸１１の回りに水平となる位置よりも、トレー受け渡し路５に対して図３における右側に配置される。これにより、上記トレー受け渡し路５は、図３における左側が下がり、上記トレー供給路４に対して同一の傾斜になるように構成される。また、上記昇降テーブル９には、図３における左側端部の幅方向（図２における上下方向）両側に一対の被規制部材１２（下降動作規制手段）が設けられる。
【００１５】
また、図２及び図３に示されるように、本トレー返却装置１は、上記本体フレーム７の図３における左端部の幅方向（図２における上下方向）両側に、各第１の回動軸１３の回りに回動可能な第１の回動アーム１４（下降動作規制手段）が設けられる。各第１の回動アーム１４は、下端に形成された被係止部１５が本体フレーム７に突設された各係止ピン１６によって係止されることにより、１２時の方向（図３における上方向）に対して図３における時計回り方向へ傾倒された状態に位置決めされる。そして、各第１の回動アーム１４の上端には、軸心が各回動アーム１４の回動軸に対して平行に配置される下降規制ローラ１７（下降動作規制手段）が設けられて、各被係止部１５が各係止ピン１６によって係止された状態で、各下降規制ローラ１７が各被規制部材１２の下面に当接される。これにより、本トレー返却装置１では、図３に示されるように、上記昇降テーブル９が上昇端位置に位置決め保持されて、上記トレー受け渡し路５が上記トレー供給路４に接続される構造になっている。
【００１６】
また、図２及び図３に示されるように、本トレー返却装置１は、上記本体フレーム７の図３における左端部の幅方向（図２における上下方向）両側に、各第２の回動軸１９の回りに回動可能な第２の回動アーム２０（下降動作規制解除手段）が設けられる。各第２の回動アーム２０は、上記本体フレーム７に各ブラケット１８を介して取り付けられて、一側にトレー感知部２１が形成されると共に他側に下降規制解除部２２が形成される。そして、各第２の回動アーム２０は、図３に示されるように、各ブラケット１８に設けられた規制ピン２３によって図３における時計回り方向への回動動作が規制されると共に、図４に示されるように、各ブラケット１８に設けられた規制ピン２４によって図４における反時計回り方向への回動動作が規制される構造になっている。また、図７に示されるように、各第２の回動アーム２０は、下降規制解除部２２に、回動中心２５の回りに回動可能な下降規制解除レバー２６（下降動作規制解除手段）が設けられる。
【００１７】
そして、本トレー返却装置１は、図３及び図４に示されるように、トレー供給路４からトレー受け渡し路５へ供給されて当該トレー受け渡し路５上を走行するトレー２によって、各第２の回動アーム２０のトレー感知部２１が押し込まれることにより、各第２の回動アーム２０が各第２の回動軸１９の回りに図３における反時計回り方向へ回動される構造になっている。この時、本トレー返却装置１では、各第２の回動アーム２０の各下降規制解除レバー２６が、各第１の回動アーム１４に下降規制ローラ１７と同軸上に設けられた下降規制解除ローラ２７（下降動作規制解除手段）に接しつつ、各回動中心２５の回りに図７における時計回り方向へ回動されて、図４に示される各第２の回動アーム２０が起立された状態では、自重によって各下降規制解除レバー２６の一側が下方へ向けられる。そして、図６に示されるように、ワークが３が取り出されて重量が軽くなった空のトレー２が各第２の回動アーム２０の自重によって図４における右方向へ押し戻されることにより、各下降規制解除ローラ２７が、一端が規制ピン２８（図７参照）に係止されて回動中心２５の回りの図７における反時計回り方向への回動動作が規制された各下降規制解除レバー２６の他端によって押し込められる構造になっている。
【００１８】
そして、本トレー返却装置１では、各下降規制解除ローラ２７が各下降規制解除レバー２６よって押し込められることにより、各第１の回動アーム１４が各第１の回動軸１３の回りに図６における反時計回り方向へ回動される。これにより、各下降規制ローラ１７と各被規制部材１２との係合が解消されて昇降テーブル９の下降規制が解除されることにより、ワーク３が取り出された空のトレー２がトレー受け渡し路５上に載置された当該昇降テーブル９が、各案内柱８に案内されて下降される構造になっている。そして、図３に示されるように、本トレー返却装置１は、本体フレーム７の幅方向（図２における上下方向）両側に定滑車２９が配設されて、各定滑車２９には、一端が昇降テーブル９に固定されると共に他端にバランスウェイト３０が吊り下げられたチェーン部材３１が掛合される。図３及び図８に示されるように、本トレー返却装置１は、トレー返却路６の始端部下方の幅方向（図２における上下方向）両側に、上昇動作規制手段及び上昇動作規制解除手段としてのリンク機構３２が構成される。
【００１９】
図８に示されるように、各リンク機構３２は、Ｌ字状に形成されて上記本体フレーム７に取り付けられる基板３３と、Ｌ字状に形成されて本体フレーム７に設けられた第３の回動軸３４の回りに回動可能な第３の回動アーム３５と、Ｌ字状に形成されて基板３３に設けられた第４の回動軸３６の回りに回動可能な第４の回動アーム３７と、一端が第３の回動アーム３５に回動可能に接続されると共に他端が第４の回動アーム３７に回動可能に接続される杆部材３８と、を含んで構成される。なお、図８に示される符号３９は、上記第３の回動アーム３５の一端が係止されることで当該第３の回動アーム３５の第３の回動軸３４の回りの図８における時計回り方向への回動動作が規制される規制ピンであって、符号４０は、上記第４の回動アーム３７の側端面が係止されることで当該第４の回動アーム３７の第４の回動軸３６の回りの図８における反時計回り方向への回動動作が規制される規制ピンである。以下、各規制ピン３９，４０によって各回動アーム３５，３７の回動動作が規制された状態を、各リンク機構３２の初期状態と称する。
【００２０】
図８に示されるように、各リンク機構３２は、初期状態においては、第３の回動アーム３５の他端に設けられた上昇規制ローラ４１が、上記昇降テーブル９の昇降経路に配置されると共に、第４の回動アーム３７の一側に設けられるトレー感知部４２の先端が、上記トレー返却路６上に突出されるように構成される。これにより、本トレー返却装置１は、トレー受け渡し路５に空のトレー２が載置された昇降テーブル９が、上昇端位置から下降して下降端位置に到達する直前で、当該昇降テーブル９の図３における右端部の幅方向（図２における上下方向）両側に配設された被規制部材４３によって、各リンク機構３２の上昇規制ローラ４１が押圧されることにより、第３の回動アーム３５が第３の回動軸３４の回りに図８における反時計回り方向へ回動される構造になっている。また、本トレー返却装置１は、昇降テーブル９が下降端位置に到達した時点で、第３の回動アーム３５が第３の回動軸３４の回りに図８における時計回り方向へ回動して初期状態に戻されることにより、上昇規制ローラ４１によって被規制部材４３が係止されて、昇降テーブル９の上昇動作が規制される構造になっている。
【００２１】
また、図５に示されるように、本トレー返却装置１は、上記昇降テーブル９が下降端位置に到達された時点で、トレー受け渡し路５が揺動軸１１の回りに図５における時計回り方向へ回動されることにより、当該トレー受け渡し路５の傾斜が上記トレー返却路６の傾斜に整合されると共に当該トレー受け渡し路５がトレー返却路６に接続されるように構成される。これにより、本トレー返却装置１では、上記昇降テーブル９が下降端位置に到達されると、空のトレー２がトレー受け渡し路５からトレー返却路６へ受け渡されて、該トレー返却路６によって空のトレー２が図５における右方向へ返却される構造になっている。そして、図８に示されるように、各リンク機構３２は、トレー返却路６を図８における右方向へ走行するトレー２によって第４の回動アーム３７のトレー感知部４２が操作されて、当該第４の回動アーム３７が第４の回動軸３６の回りに図８における時計回り方向へ回動されることにより、第３の回動アーム３５が第３の回動軸３４の回りに図８における反時計回り方向へ回動される構造になっている。
【００２２】
これにより、本トレー返却装置１では、各リンク機構３２の第３の回動アーム３５の上昇規制ローラ４１と昇降テーブル９の各被規制部材４３との係合が解消されて昇降テーブル９の上昇動作の規制が解除されることにより、昇降テーブル９がバランスウェイト３０の重量によって上昇される構造になっている。なお、各リンク機構３２は、トレー１が第４の回動アーム３７のトレー感知部４２を通過した後、自重によって初期状態に復帰される。そして、本トレー返却装置１は、上昇する昇降テーブル９が上昇端位置に到達される直前で、当該昇降テーブル９の各被規制部材１２によって各第１の回動アーム１４の下降規制ローラ１７が操作されることにより、当該各第１の回動アーム１４が各第１の回動軸１３の回りに図３における反時計回り方向へ回動される。また、各被規制部材１２が各下降規制ローラ１７を通過した時点で、各第１の回動アーム１４が各第１の回動軸１３の回りに図３における時計回り方向へ回動されて元の位置に復帰して、各第１の回動アーム１４の下降規制ローラ１７が各被規制部材１２の下面に当接されることにより、上昇端位置に到達した昇降テーブル９の下降動作が規制される構造になっている。
【００２３】
図３に示されるように、上記トレー供給路４には、図３における左端下部の幅方向（図２における上下方向）両側に、当該トレー供給路４上にある先頭のトレー２が所定のタイミングでトレー受け渡し路５へ供給されるトレー供給機構４４が設けられる。各トレー供給機構４４は、軸心回りに回動可能に支持される軸部材４５と、該軸部材４５の一端部に固定されて長手方向中間位置にウェイトが取り付けられるレバー４６と、上記軸部材４５の他端部に固定されて上記レバー４６に対して軸部材４５の軸心回りに所定の角度位相で位置決めされる第１のストッパ４７と、上記軸部材４５の長手方向中間部に固定されて第１のストッパ４７に対して軸部材４５の軸心回りに所定の角度位相で位置決めされる第２のストッパ４８と、を含んで構成される。そして、図５に示されるように、各トレー供給機構４４は、昇降テーブル９が下降端位置に位置した状態では、レバー４６のウェイトによるモーメントによって軸部材４５が軸心回りに回動されることにより、第２のストッパ４８が先頭のトレー２の幅方向（図２における上下方向）両側に配設された凸部４９に係合されて、当該先頭のトレー２が待機される構造になっている。
【００２４】
また、各トレー供給機構４４は、下降端位置から上昇端位置へ向けて上昇する昇降テーブル９の各操作板５０によって各トレー供給機構４４のレバー４６が操作されて、軸部材４５が軸心回りに回動されて水平に保持されることにより、図３に示されるように、先頭のトレー２の幅方向両側の凸部４９と第２のストッパ４８との係合が解除されて、先頭のトレー２が図３における左方向へ供給される構造になっている。なお、図４に示されるように、次に供給されるトレー２は、各凸部４９に、各トレー供給機構４４の第１のストッパ４７が係合されることにより、図４における左方向への移動が規制された状態で保持される構造になっている。そして、図５に示されるように、次に供給されるトレー２は、昇降テーブル９が上昇端位置から下降端位置へ向けて移動されることにより、レバー４６のウェイトによるモーメントによって軸部材４５が軸心回りに回動されて、各凸部４９と各トレー供給機構４４の第１のストッパ４７との係合が解除される。
【００２５】
これにより、次に供給されるトレー２は、図５における左方向へ所定距離だけ移動されて、各凸部４９が各トレー供給機構４４の第２のストッパ４８に係合されることにより、トレー供給路４の図５における左端部で待機される構造になっている。なお、各トレー供給機構４４は、レバー４６、及び第１のストッパ４７並びに第２のストッパ４８の各々の先端部に、操作板５０及びトレー２の各凸部４９に当接させるローラが取付けられる。
【００２６】
次に、本トレー返却装置１の作用を説明する。まず、図３及び図４に示されるように、ワーク３を載置したトレー２がトレー供給路４からトレー受け渡し路５へ供給されると、各第２の回動アーム２０のトレー感知部２１が、トレー受け渡し路５上を走行するトレー２によって図３における左方向へ押し込められることにより、各第２の回動アーム２０が各第２の回動軸１９の回りに反時計回り方向へ回動されて、起立した状態の各トレー感知部２１によってトレー受け渡し路５上のトレー２がワーク取出し位置（図４に示される位置）に位置決めされる。なお、各第２の回動アーム２０が各第２の回動軸１９の回りに反時計回り方向へ回動されることにより、各下降規制解除レバー２６（下降動作規制解除手段）は、回動中心２５の回りに図７における時計回り方向へ回動しつつ、各下降規制ローラ１７（下降規制解除ローラ２７）の図７における左側から右側へ移動される。また、図４に示されるように、次に供給されるトレー２は、各凸部４９が各トレー供給機構４４の第１のストッパ４７に係合されることにより、図４における左方向への移動が規制されて図４に示される位置で待機される。
【００２７】
次に、図４に示される状態において、ワーク取出し位置にあるトレー２のワーク３が取り出されてトレー２の総重量（トレー２のワーク３を含めた重量）が減少されると、図６に示されるように、各第２の回動アーム２０が自重によって各第２の回動軸１９の回りに図６における時計回り方向へ回動されて、ワーク３が取り出された空のトレー２（以下、単に空のトレー２と称する。）が図６における右方向へ所定距離だけ押し込められる。他方、各第２の回動アーム２０が各第２の回動軸１９の回りに図６における時計回り方向へ回動されて各トレー感知部２１が傾倒されると、各下降規制解除レバー２６によって各下降規制解除ローラ２７が操作されて、各第１の回動アーム１４が各第１の回動軸１３の回りに反時計回り方向へ回動される。これにより、各第１の回動アーム１４の各下降規制ローラ１７と昇降テーブル９の各被規制部材１２（下降動作規制手段）との係合が解除されて、図５に示されるように、空のトレー２をトレー受け渡し路５上に載置した昇降テーブル９が、バランスウェイト３０の重量に抗して下降される。
【００２８】
なお、図５に示されるように、各第２の回動アーム２０が初期状態（規制ピン２３によって回動動作が規制された状態）に復帰された状態では、各第１の回動アーム１４が自重によって初期状態（被係止部１５が係止ピン１６によって係止された状態）に復帰される。また、昇降テーブル９が下降されると、各トレー供給機構４４の軸部材４５が回動されて、各第１のストッパ４７と次に供給されるトレー２の各凸部４９との係合が解除されて該次に供給されるトレー２が図４における左方向へ移動されて、各凸部４９が各第２のストッパ４８によって係止されることにより、次に供給されるトレー２がトレー供給路４の図５における左端部で待機される。そして、昇降テーブル９が下降端位置に到達する直前で、昇降テーブル９の各被規制部材４３によって各リンク機構３２（上昇動作規制手段、上昇動作規制解除手段）の上昇規制ローラ４１が押圧されて、第３の回動アーム３５が第３の回動軸３４の回りに図８における反時計回り方向へ回動される。
【００２９】
図５に示されるように、昇降テーブル９が下降端位置に到達した時点で、第３の回動アーム３５が第３の回動軸３４の回りに図８における時計回り方向へ回動して初期状態に戻される。これにより、上昇規制ローラ４１によって被規制部材４３が係止されて、昇降テーブル９の上昇動作が規制される。そして、昇降テーブル９が下降端位置に到達されると、トレー受け渡し路５が揺動軸１１の回りに図５における時計回り方向へ回動されて、当該トレー受け渡し路５の傾斜がトレー返却路６の傾斜に整合されると共に当該トレー受け渡し路５がトレー返却路６に接続される。これにより、空のトレー２がトレー受け渡し路５からトレー返却路６へ受け渡されて、該トレー返却路６によって空のトレー２が図５における右方向へ返却される。そして、図８に示されるように、返却される当該トレー２によって各リンク機構３２の第４の回動アーム３７のトレー感知部４２が操作されて、各第４の回動アーム３７が各第４の回動軸３６の回りに図８における時計回り方向へ回動されることにより、各リンク機構３２の第３の回動アーム３５が第３の回動軸３４の回りに図８における反時計回り方向へ回動される。
【００３０】
これにより、各リンク機構３２の第３の回動アーム３５の上昇規制ローラ４１と昇降テーブル９の各被規制部材４３との係合が解消されて、昇降テーブル９の上昇動作の規制が解除されることにより、昇降テーブル９がバランスウェイト３０の重量によって上昇される。そして、昇降テーブル９が上昇端位置に到達される直前で、当該昇降テーブル９の各被規制部材１２によって各第１の回動アーム１４の下降規制ローラ１７が操作されることにより、各第１の回動アーム１４が各第１の回動軸１３の回りに図５における反時計回り方向へ回動される。また、各被規制部材１２が各下降規制ローラ１７を通過すると、各第１の回動アーム１４が各第１の回動軸１３の回りに図５における時計回り方向へ回動されて元の位置に復帰して、各第１の回動アーム１４の下降規制ローラ１７が各被規制部材１２の下面に当接されることにより、上昇端位置に到達した昇降テーブル９の下降動作が規制される。
【００３１】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本トレー返却装置１では、下降動作規制手段によって上昇端位置に位置決め保持された昇降テーブル９上のトレー受け渡し路５にワーク３を載置したトレー２が供給される。そして、ワーク３を載置したトレー２とワーク３が取り出されて空になったトレー２との重量差を利用することにより下降動作規制解除手段が作動されて、空のトレー２を載置した昇降テーブル９がバランスウェイト３０の重量に抗して下降される。また、昇降テーブル９が下降端位置に到達した時点で上昇動作規制手段が有効になり、当該昇降テーブル９が下降端位置で位置決め保持されると共に空のトレー２がトレー受け渡し路５からトレー返却路６へ移動される。そして、トレー返却路６を移動する空のトレー２によってリンク機構３２が操作されることにより上昇動作規制解除手段が作動されて、トレー２が搬出された昇降テーブル９がバランスウェイト３０の重量によって上昇される。また、昇降テーブル９は、上昇端位置に到達されると下降動作規制手段によって上昇端位置で位置決め保持される。
【００３２】
したがって、本トレー返却装置１では、エアシリンダ、電動モータ等のアクチュエータ、及び該アクチュエータに付随する制御装置が不要となり、従来のアクチュエータを要する装置と比較して、簡素化、且つ小型化が可能になる。これにより、本トレー返却装置１は、設備費及び保守費が低減されると共に、エア源、電源等の駆動源が不要なことから、移設、保守点検が容易になる。また、本トレー返却装置１では、ワーク３が取り出されたトレー２が自動で速やかに返却されると共にワーク３を載置した次のトレー２が自動で速やかに供給されるため、生産性が高められる。さらに、押しボタンスイッチやフットスイッチ等のスイッチを操作する必要がなく、ワーク３を載置したトレー２とワーク３が取り出されて空になったトレー２との重量差を感知して、空のトレー２が自動で返却されるので、作業者は両手でトレー２からワーク３を取り出すことが可能になり、作業効率及び作業の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本トレー返却装置の全体図である。
【図２】本トレー返却装置の平面図である。
【図３】本トレー返却装置の説明図であって、特に、ワークを載置したトレーがトレー受け渡し路へ供給される直前の状態を示す図である。
【図４】本トレー返却装置の説明図であって、特に、第２の回動アームのトレー感知部がワークを載置したトレーによって押し込まれた状態を示す図である。
【図５】本トレー返却装置の説明図であって、特に、昇降テーブルが下降端位置に位置決め保持された状態を示す図である。
【図６】本トレー返却装置の説明図であって、特に、ワークが取り出されて空になったトレーが第２の回動アームによって押し戻されることにより、該第２の回動アームの回動動作に連動して第１の回動アームが回動されて下降動作規制手段が解除される構造を示す図である。
【図７】本トレー返却装置の説明図であって、特に、下降規制動作解除手段の動作を説明するための図である。
【図８】本トレー返却装置の説明図であって、特に、リンク機構の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
１トレー返却装置、２トレー、３ワーク、４トレー供給路、５トレー受け渡し路、６トレー返却路、７本体フレーム（装置本体）、９昇降テーブル、１２被規制部材（下降動作規制手段）、１３第１の回動軸、１４第１の回動アーム、１７下降規制ローラ（下降動作規制手段）、１９第２の回動軸、２０第２の回動アーム、２６下降規制解除レバー（下降動作規制解除手段）、２７下降規制解除ローラ（下降動作規制解除手段）、２９定滑車、３０バランスウェイト、３１チェーン部材、３２リンク機構（上昇動作規制手段、上昇動作規制解除手段）、３４第３の回動軸、３５第３の回動アーム、３６第４の回動軸、３７第４の回動アーム、３８杆部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置したトレーがトレー供給路によって供給されるワーク搬送ラインに設けられて、前記ワークが取り出されて空になった前記トレーが返却されるトレー返却装置であって、
前記トレー供給路の下方に設置されて前記ワークが取り出されて空になった前記トレーが搬送されるトレー返却路と、該トレー返却路と前記トレー供給路との間を昇降可能な昇降テーブルと、該昇降テーブル上に設けられて、前記昇降テーブルが上昇端位置に位置決めされることにより前記トレー供給路に接続されると共に前記昇降テーブルが下降端位置に位置決めされることにより前記トレー返却路に接続されるトレー受け渡し路と、上昇端位置に位置する前記昇降テーブルの下降動作が規制される下降動作規制手段と、前記トレー供給路によって前記トレー受け渡し路に供給された前記トレーから前記ワークが取り出されたことを感知するワーク取出し感知手段と、該ワーク取出し感知手段によって前記トレー受け渡し路上の前記トレーから前記ワークが取り出されたことが感知されることにより、前記下降動作規制手段による前記昇降テーブルの下降動作の規制が解除される下降動作規制解除手段と、下降端位置に位置する前記昇降テーブルの上昇動作が規制される上昇動作規制手段と、前記トレーが前記トレー受け渡し路から前記トレー返却路へ搬出されたことが感知されるトレー搬出感知手段と、該トレー搬出感知手段によって前記トレーが前記トレー受け渡し路から前記トレー返却路へ搬出されたことが感知されることにより、前記上昇動作規制手段による前記昇降テーブルの上昇動作の規制が解除される上昇動作規制解除手段と、装置本体に設けられた定滑車に掛合されて、一端が前記昇降テーブルに接続されると共に他端にバランスウェイトが吊り下げられるチェーン部材と、を具備して、
前記バランスウェイトは、前記下降動作規制解除手段によって前記下降動作規制手段による前記昇降テーブルの下降動作の規制が解除されることにより、前記ワークが取り出されて空になった前記トレーを載置した前記昇降テーブルが下降されると共に、前記上昇動作規制解除手段によって前記上昇動作規制手段による前記昇降テーブルの上昇動作規制が解除されることにより、前記トレーが搬出された後の前記昇降テーブルが上昇されるように、重量が設定されることを特徴とするトレー返却装置。
【請求項２】
前記下降動作規制手段は、前記装置本体に設けられる第１の回動軸の回りに回動可能に設けられて、上端によって前記昇降テーブルが支持されると共に下端が規制されて回動動作が規制される第１の回動アームと、前記装置本体に設けられる第２の回動軸の回りに回動可能に設けられて、上端が前記トレー受け渡し路に突出されると共に下端が前記第１の回動アームの上端に係合可能な第２の回動アームと、を具備して、
前記下降動作規制解除手段は、前記トレー受け渡し路に供給された前記トレーによって前記第２の回動アームが前記第２の回動軸の回りに回動されて、該トレーに載置された前記ワークが取り出されて該トレーが前記第２の回動アームの自重によって押し戻されて前記第１の回動アームの上端が該第２の回動アームの下端によって操作されることにより、前記第１の回動アームが前記第１の回動軸の回りに回動されて前記下降動作規制手段が解除されるように構成されることを特徴とする請求項１に記載のトレー返却装置。
【請求項３】
前記上昇動作規制手段は、Ｌ字状に形成されると共に前記装置本体に設けられる第３の回動軸の回りに回動可能に設けられて、一端が前記昇降テーブルに係合可能であると共に他端が規制されて回動動作が規制される第３の回動アームと、Ｌ字状に形成されると共に前記装置本体に設けられる第４の回動軸の回りに回動可能に設けられて、一端が前記トレー返却路に突出される第４の回動アームと、一端が該第４の回動アームの他端に回動可能に接続されて、他端が前記第３の回動アームの他端寄りの所定部位に回動可能に接続される杆部材と、を具備して、
前記上昇規制解除手段は、前記トレー返却路を走行する前記トレーによって前記第４の回動アームが前記第４の回動軸の回りに回動されることにより、前記第３の回動アームが前記第３の回動軸の回りに回動されて前記上昇動作規制手段が解除されるようにリンク機構が構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のトレー返却装置。
【請求項４】
ワーク搬送ラインにおいてワークが取り出されて空になったトレーを返却する方法であって、
前記トレーから前記ワークが取り出されたことを、前記ワークを載置した前記トレーと前記ワークが取り出されて空になった前記トレーとの重量差によって感知して、次に、空になった前記トレーを載置した昇降テーブルを、前記重量差を利用して下降させて下降端位置で保持させた後、空になった前記トレーをトレー返却路へ搬出させて該空になったトレーを返却して、次に、空になった前記トレーが載置された状態と該トレーが搬出された後の状態との重量差を利用して、前記トレーが搬出された後の前記昇降テーブルを上昇させることを特徴とするトレー返却方法。

【図１】