パレット位置矯正装置
【課題】クリーンな環境での使用に適し、ワークが重量物であっても対応できる低床構造にする。
【解決手段】ワークを載置するパレットの位置を所定の位置に矯正するパレット位置矯正装置は、パレットの位置を矯正するための矯正テーブル１と、カムフォロア３０の転がりで矯正テーブル１を水平面上のθ方向に旋回するための第一転動手段３と、直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙの転動体の転がりで矯正テーブル１を水平面上のＸ−Ｙ方向に移動するための第二転動手段４と、カム５０ａの回転で矯正テーブル１を昇降するための昇降手段５を備える。矯正テーブル１の水平方向および上下方向の移動を全て、摩擦の小さい転がり運動で行い、矯正テーブル１の移動に伴って発生する粉塵を抑える。
【解決手段】ワークを載置するパレットの位置を所定の位置に矯正するパレット位置矯正装置は、パレットの位置を矯正するための矯正テーブル１と、カムフォロア３０の転がりで矯正テーブル１を水平面上のθ方向に旋回するための第一転動手段３と、直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙの転動体の転がりで矯正テーブル１を水平面上のＸ−Ｙ方向に移動するための第二転動手段４と、カム５０ａの回転で矯正テーブル１を昇降するための昇降手段５を備える。矯正テーブル１の水平方向および上下方向の移動を全て、摩擦の小さい転がり運動で行い、矯正テーブル１の移動に伴って発生する粉塵を抑える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パレットの位置を所定の位置に矯正するパレット位置矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パレット上にワークを載せて搬送する無人搬送システムは、コンベヤにより搬送される空のパレット上にワークを載せる際に、パレットの位置を所定の位置に矯正するためのパレット位置矯正装置を備える。近年では、ロボットによりワークをパレットに載せるので、正確にパレットの位置を矯正しなければ、所定の位置にワークを載せることができない。パレット位置矯正装置は、搬送コンベヤより低い位置で待機する支持部材（テーブル）を昇降装置（昇降手段）により上昇させることで、搬送コンベヤにより搬送されるパレットを持ち上げて、位置矯正を行う。そして、ロボットが位置矯正されたパレット上にワークを載せた後、パレット位置矯正装置は昇降装置により支持部材を下降させてパレットをコンベヤ上に置き再び搬送する。このようなパレット位置矯正装置の昇降装置は、支持部材を昇降するのにシリンダを用いる（例えば、特許文献１の図１〜図３など参照）。
【０００３】
パレット位置矯正装置は、パレット上にワークを載置するロボットや、使用する環境に合わせて設計されなければならない。例えば、搬送するワークが重量物であることによりロボットが高い位置にまでワークを持ち上げられない場合、パレット位置矯正装置もこれに合わせて低床構造にしなければならない。さらに、搬送するワークが、ガラス、精密機械などの重量物である場合、パレット位置矯正装置はクリーンルームといったクリーンな環境で使用するのに適したものでなければならない。
【０００４】
ワークが重量物である場合、パレット位置矯正装置の昇降装置はワークの重量に対応できるように油圧シリンダによってテーブルを昇降することが一般的である。しかしながら、油圧シリンダで重量物を昇降する構成にすると、昇降装置が大型化することは避けられず、パレット位置矯正装置を低床構造にすることができない。さらに、油圧シリンダを使用した場合、油漏れの虞がありクリーンな環境で使用することができないという問題がある。
【０００５】
また、パレット位置矯正装置は、クリーンな環境で使用するためには、構成部品どうしの摩擦によって発生する粉塵を抑えられる構成でなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２８６５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、クリーンな環境で使用するのに適し、ワークが重量物である場合にも対応できる低床構造のパレット位置矯正装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るパレット位置矯正装置は、ワークを載置するパレットの位置を所定の位置に矯正するパレット位置矯正装置であって、
パレットの位置を矯正するための矯正テーブルと、転がりで矯正テーブルを水平面上のθ方向に旋回するための第一転動手段と、転がりで矯正テーブルを水平面上のＸ−Ｙ方向に移動するための第二転動手段と、カムの回転で矯正テーブルを昇降するための昇降手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、第一転動手段、第二転動手段および昇降手段のカムは、パレットを支持するために、同一鉛直線上に配置されている。
【００１０】
好ましくは、パレットを搬送するためのコンベアを備え、矯正テーブルおよびコンベヤは、ワークがパレットに載置される際に互いに面一となってパレットを支持する。
【００１１】
好ましくは、矯正テーブルを押圧するための押圧手段を備え、押圧手段は、矯正テーブルの旋回中心を押圧することで、矯正テーブルの第一転動手段による旋回および第二転動手段による移動を防止する。
【００１２】
好ましくは、昇降手段は、複数のカムにより矯正テーブルを昇降するものであって、カムのそれぞれは、回転角度が互いにずれた場合でも矯正テーブルの水平状態を確保できるように、その形状の一部が円弧に形成されている。
【００１３】
好ましくは、矯正テーブルは、第一フレーム、第二フレームおよび第三フレームを積層して構成されており、第一フレームは、第一転動手段でθ方向に旋回可能に構成され、第二フレームは、第二転動手段でＸ−Ｙ方向に移動可能に構成され、第三フレームは、昇降手段で昇降可能に構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るパレット搬送装置では、パレットを持ち上げるための矯正テーブルの昇降を油圧シリンダによって行うのではなく、カムの回転によって行う。これによって、小さな動力で矯正テーブルを昇降させることができ、油圧シリンダによる昇降にくらべて昇降装置（昇降手段）を大型化することなく重量物に対応できる構造にでき、結果パレット位置矯正装置を低床構造にできる。そして、従来のように油圧シリンダによる油漏れの恐れはなく、クリーンな環境で使用するのに適している。
【００１５】
また、本発明に係るパレット位置矯正装置は、カムの回転による矯正テーブルの昇降に加え、転がりで矯正テーブルを水平面上のθ方向に旋回し、水平面上のＸ−Ｙ方向に移動する構成としている。すなわち、矯正テーブルの昇降方向（上下方向）および水平方向の移動が、摩擦の小さい転がり運動によって行われる。したがって、本発明に係るパレット位置矯正装置は、矯正テーブルの移動により発生する摩擦を小さくでき、摩擦による粉塵を抑えることができるため、クリーンな環境で使用するのに非常に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】パレット位置矯正装置の構成を示す平面図である。
【図２】矯正テーブルの構成を示す側面図である。
【図３】図２に示された領域Ａの拡大図である。
【図４】矯正テーブルの第一フレームの構成を示す平面図である。
【図５】矯正テーブルの第二フレームの構成を示す平面図である。
【図６】矯正テーブルの第三フレームの構成を示す平面図である。
【図７】昇降手段の構成を示す平面図である。
【図８】昇降ガイドの構成を示す側面図である。
【図９】昇降手段による矯正テーブルの昇降を示す図である。
【図１０】押圧手段の構成を示す側面図である。
【図１１】初期位置復帰手段の構成を示す平面図である。
【図１２】パレットを搬送する一連の工程を示す図である。
【図１３】図１３Ａは昇降手段のカムの形状を示す図で、図１３Ｂはカムの回転角度と昇降高さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明に係るパレット位置矯正装置の実施形態を説明する。
【００１８】
図１に示されるように、パレット位置矯正装置は、パレットＰを支持し、パレットＰの位置を矯正するための矯正テーブル１を備える。パレット位置矯正装置は、矯正テーブル１の両側にコンベヤ２を備える。コンベヤ２は、無人搬送車（ＡＧＶ）２０および矯正テーブル１間におけるパレットＰの搬送を行うためのものである。
【００１９】
パレット位置矯正装置は、矯正テーブル１に支持されたパレットＰの左右方向（コンベヤ２の搬送方向に対して垂直方向）の位置を矯正するための一対の第一パレットガイド２１および一対の第二パレットガイド２２を備える。第一および第二パレットガイド２１、２２は、矯正テーブル１およびコンベヤ２を間にして左右方向の両側に配置される。
【００２０】
さらに、パレット位置矯正装置は、矯正テーブル１に支持されたパレットＰの前後方向（コンベヤ２の搬送方向）の位置を矯正するための一対の第三パレットガイド２３および一対の第四パレットガイド２４を備える。第三および第四パレットガイド２３、２４は、矯正テーブル１の前後方向の両側に配置される。
【００２１】
第１から第４パレットガイド２１、２２、２３、２４はそれぞれ、エアシリンダ２５で駆動し、水平面上を直動可能となっている。パレット位置矯正装置は、エアシリンダ２５を駆動して、各パレットガイド２１、２２、２３、２４を、矯正テーブル１に支持されたパレットＰの側面に押し当てて、パレットＰの左右方向および前後方向の位置を矯正する。
【００２２】
なお、第一および第二パレットガイド２１、２２はそれぞれ、その両端に垂直軸周りに回転自在なローラ２６が取り付けらており、このローラ２６がパレットＰの側面を押す構成となっている。第四パレットガイド２４は、パレットＰを無人搬送車２０から矯正テーブル１へ搬送する際の障害とならないように、昇降可能に構成される。
【００２３】
パレットＰを支持する矯正テーブル１は、第一から第四パレットガイド２１、２２、２３、２４によりパレットＰの位置を矯正する際に、パレットＰとともに水平面上を移動できるように構成される。さらに、矯正テーブル１は、コンベヤ２によって搬送されたパレットＰを支持して昇降できるように構成される。以下、矯正テーブル１の構成について説明する。
【００２４】
本実施例の矯正テーブル１は、図２、図３に示めすように、上から順に第一フレーム１１（アッパフレーム）、第二フレーム１２（ミドルフレーム）および第三フレーム１３（アンダフレーム）からなり、三層構造になっている。
【００２５】
第一フレーム１１は、図３、図４に示すように、その上部の四隅にパレットＰを支持し、滑りを防止するために、ウレタンなどからなるクッション性を有するパレット支持部材１１０を備える。また、第一フレーム１１は、その下部の四隅に各構成部品を取付けるための第一補強部材１１１を備える。なお、第一フレーム１１の上面にはカバー（図示略）が覆われている。
【００２６】
パレット位置矯正装置は、図３、図５に示めすように、転がりで矯正テーブル１を水平面上のθ方向（図４）に旋回するための第一転動手段３を備える。第一転動手段３は、矯正テーブル１の第一フレーム１１と第二フレーム１２の間に設けられる。
【００２７】
第一転動手段３は、カムフォロア（回転体）３０と、これを取付けるための取付部材（ブラケット）３１とを備える。取付部材３１は第二フレーム１２の下部の隅に設けられた第二補強部材１２０に固定される。そして、カムフォロア３０は取付部材３１に回転自在に取付けられ、第一フレーム１１の第一補強部材１１１の下面に当接する。この第一転動手段３は第二フレーム１２上の四隅に設けられ、第一フレーム１１は第一補強部材１１１を介してこの４つのカムフォロア３０により支持される。各カムフォロア３０は、第一フレーム１１の旋回方向の接線方向に回転できるように配置される。
【００２８】
第一フレーム１１は上下方向にのびる回転軸１４を備えており、回転軸１４の上端は第一フレーム１１の中央の下部に取り付けられている。第二フレーム１２はその中央に軸受部材１５（ベアリングユニット）を備えており、回転軸１４はこのベアリングユニット１５に差し込まれ、軸周りに回転可能である。
【００２９】
上記構成によって、矯正テーブル１の第一フレーム１１は、各カムフォロア３０が回転することで、回転軸１４を中心として旋回することができる。すなわち、第一フレーム１１は、カムフォロア３０の転がりで、水平面上のθ方向に旋回自在となっている。なお、回転軸１４は第二フレーム１２の軸受部材１５に差し込まれているため、第一フレーム１１が旋回しても第二フレーム１２は旋回しない。
【００３０】
なお、第一転動手段３は、図３、図４に示すように、第一フレーム１１の旋回範囲を規制するためのストッパ３２を備える。ストッパ３２は対向する一対の側壁３３を有し、横断面コ字状に形成される。ストッパ３２は、対向する側壁３３がカムフォロア３０を間にして両側に位置するように、第一フレーム１１の補強部材１１１の下面から垂下する。この構成により、第一フレーム１１が水平面上を旋回したときに、ストッパ３２の側壁３３のいずれか一方がカムフォロア３０に接触するようにして、第一フレーム１１の旋回範囲を規制する。こうして、第一フレーム１１の第一転動手段３による水平面上の旋回は、図４に示したθの範囲に規制される（図４の一点鎖線、二点鎖線参照）。
【００３１】
さらに、パレット位置矯正装置は、図３、図６に示すように、転がりで矯正テーブル１を水平面上のＸ−Ｙ方向（図６）へ移動するための第二転動手段４を備える。第二転動手段４は、第二フレーム１２と第三フレーム１３との間で四隅に設けられる。第二転動手段４は、２つの直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙを備え、これを直交十字状に組み合わせて構成される。直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙはそれぞれ、直線状のガイドレールと、ガイドレールに対して相対的に移動可能なブロックと、直動レールとブロックとの間に介在された複数の転動体（ボールなど）とを備え、複数の転動体が転がることによって、ブロックがガイドレールに対して相対的に直動する構成となっている。本実施例の直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙは、ＬＭガイド（登録商標）からなる。
【００３２】
そして、十字状に組み合わされた直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙは、一方４０ｘが第三フレーム１３に取り付けられ、他方４０ｙが第二フレーム１２の補強部材１２０に取り付けられる。そして、第三フレーム１３は、後述するように昇降ガイド６（図３）によって上下方向には移動できるが、水平方向には移動はできないようになっている。
【００３３】
したがって、第二フレーム１２が一方の直動ガイド機構４０ｘによりＸ方向へ移動でき、他方の直動ガイド機構４０ｙによりＹ方向へ移動できる構成となっている。そして、第一フレーム１１の回転軸１４は第二フレーム１２の軸受部材１５に差し込まれていることから、第二フレーム１２がＸ−Ｙ方向に移動すると、第一フレーム１１も一体となってＸ−Ｙ方向へ移動する。すなわち、矯正テーブル１の第一フレーム１１および第二フレーム１２は、直行ガイド機構４０ｘ、４０ｙの転動体の転がりによって、水平面上のＸ−Ｙ方向に移動自在である。
【００３４】
さらに、パレット位置矯正装置は、図３、図７に示すように、矯正テーブル１を昇降するための昇降手段５を備える。昇降手段５は、第三フレーム１３の下方において四隅に配置されたカム５０ａ、５０ｂと、軸周りに回転可能に軸支された２本の駆動軸５１ａ、５１ｂとを備える。二つのカム５０ａは一方の駆動軸５１ａに取り付けられ、二つのカム５０ｂは他方の駆動軸５１ｂに取り付けられる。さらに、昇降手段５は、カム５０ａ、５０ｂを回転させるためのモータ５２（駆動源）と、モータ５２の駆動力を駆動軸５１ａ、５１ｂに伝達するためのチェーン５３ａ、５３ｂとを備える。チェーン５３ａ、５３ｂは、モータ５３の出力軸５４のスプロケット（図示せず）および駆動軸５１ａ、５１ｂのスプロケット５５ａ、５５ｂに係合している。モータ５２を駆動することで、その動力がチェーン５３ａ、５３ｂを介して各駆動軸５１ａ、５１ｂに伝達され、各駆動軸５１ａ、５１ｂとともにカム５０ａ、５０ｂが回転する。
【００３５】
さらに、昇降手段５は、図７、図８に示すように、第三フレーム１３を上下方向（昇降方向）へ案内するためにベース１７に立設された昇降ガイド６を備える。昇降ガイド６は、横断面コ字状のガイドレール６０と、ローラ（カムフォロア）６１とを備える。ガイドレール６０は、上下に沿って設けられ、固定部材６２を介して第三フレーム１３に取り付けられる。ローラ６１は、ベース１７に固定された取付部材６３に回転可能に取り付けられ、ガイドレール６０のコ字状部分の間に入り込む。この構成によって、第三フレーム１３は、水平方向への移動が規制され、上下方向にのみ移動可能となっている。
【００３６】
そして、図９Ａに示すように、各カム５０ａ、５０ｂはそれぞれ、その頂点において、第三フレーム１３の下部において回転自在に設けられたローラ（ローラフォロア）１３０に当接する。
【００３７】
この構成により、モータ５２を駆動してカム５０ａ、５０ｂを回転させることで、カム５０ａ、５０ｂに当接しているローラ１３０はカム５０ａ、５０ｂの回転に従って回転する。そして、第三フレーム１３は、上述の昇降ガイド６により水平方向に移動することなく、上下方向に案内され、図９Ｂに示すようにカム５０ａ、５０ｂの形状に従って昇降する。この第三フレーム１３の昇降と一体となって、第一フレーム１１および第二フレーム１２も昇降する。こうして、矯正テーブル１は、昇降手段５のカム５０ａ、５０ｂの回転によって昇降する。
【００３８】
以上のように、矯正テーブル１は、回転体（カムフォロア）３０の転がりで水平面上のθ方向に旋回でき、直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙの転動体の転がりで水平面上のＸ−Ｙ方向に移動でき、さらにカム５０ａ、５０ｂおよびローラ１３０の回転で昇降できるように構成される。すなわち、パレット位置矯正装置では、矯正テーブル１のすべての移動（Ｘ−Ｙ−Ｚ−θ）が、摩擦の小さい転がり運動によって（転がり摩擦が小さいことを利用することによって）行われる。したがって、パレット位置矯正装置は、矯正テーブル１を移動する際に発生する粉塵を抑えることができ、クリーンな環境で使用するのに非常に適している。
【００３９】
また、パレット位置矯正装置は、図３に示すように、四隅において、支持部材１１０、カムフォロア３０、直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙおよびカム５０ａ、５０ｂが同一鉛直線状に配置されており、これによってパレットＰを支持する構成となっている。
【００４０】
さらに、パレット位置矯正装置は、図１０に示すように、矯正テーブル１を押圧するための押圧手段７を備える。押圧手段７はエアシリンダ７０と、エアシリンダ７０のピストンロッドの先端に設けられた押圧部材（パッド）７１を備える。このエアシリンダ７０は、第一フレーム１１の下部からのびる回転軸１４の自由端（下端）１６を下側から押圧部材７１で押圧できるように、第三フレーム１３から垂下する取付部材７２に取り付けられる。押圧手段７がシリンダ７０を駆動して押圧部材７１により自由端１６を押圧することで、回転軸１４は固定され、軸周りの回転および水平方向の移動ができなくなる。すなわち、矯正テーブル１の第一転動手段３による水平面上のθ方向旋回および第二転動手段４による水平面上のＸ−Ｙ方向の移動が防止され、結果、矯正テーブル１の水平方向の位置を固定できる。このように、押圧手段７は、回転軸１４、すなわち矯正テーブル１の旋回中心を押圧することで、矯正テーブル１の水平面上の旋回および移動の双方を防止する。
【００４１】
さらに、パレット位置矯正装置は、図１０、図１１に示すように、矯正テーブル１の水平方向の位置を初期位置に戻すための初期位置復帰手段８を備える。初期位置復帰手段８は、すなわち、第一フレーム１１が第一転動手段３によりθ方向に旋回し、第二フレーム１２が第二転動手段４によりＸ−Ｙ方向に移動したときに、第一および第二フレーム１１、１２を旋回および移動する前の状態（初期位置）に戻す。
【００４２】
初期位置復帰手段８は、第二フレーム１２および第三フレーム１３の間に設けられる。初期位置復帰手段８は、回転軸１４を間にして対向配置された２つのエアシリンダ８０と、多角形（八角形）のプレート形状を有する押当部材８２とを備える。エアシリンダ８０は第三フレーム１３に取り付けられ、そのピストンロッドの先端に垂直軸周りに回転自在の左右一対の押当ローラ８１を備える。押当部材８２は、回転軸１４を元の位置に戻すためのもので、その中心に回動軸１４が嵌挿され、回転軸１４と一体的に回転および移動する。
【００４３】
第一フレーム１１が第一転動手段３によりθ方向に旋回し、さらに第二転動手段４によりＸ−Ｙ方向へ移動し、回転軸１４および押当部材８２が一点鎖線で示す位置にあるとする。このとき、戻り手段８は、双方のエアシリンダ８０を駆動して、押当ローラ８１を押当部材８２の側面に押し当てる。これによって押当部材８２および回転軸１４は回転および水平面上を移動して、押当ローラ８２がフルストロークの位置あるときに（二点鎖線参照）、各押当ローラ８１が押当部材８２の側面に当接した状態になり、押当部材８２および回転軸１４は実線の位置にまで戻される。したがって、回転軸１４に取り付けられた第一フレーム１１は初期位置にまで戻される。さらに、回転軸１４の移動に伴って軸受部材１５も移動するので第二フレーム１２も戻る。
【００４４】
なお、初期位置復帰手段８は、押圧手段７による回転軸１４の固定を解除した状態で駆動しなければならない。
【００４５】
以下、図１２に基づいて、上記の構成からなるパレット位置矯正装置によって、無人搬送車２０から搬送されるパレットＰの位置を矯正し、パレットＰ上にワークＷを積載し、ワークＷを積載したパレットＰを無人搬送車２０へ搬送する一例を説明する。
【００４６】
図１２Ａに示すように、空のパレットＰを載せた無人搬送車２０が、パレット位置矯正装置の前に停止する。そして、無人搬送車２０のコンベヤ（図示せず）およびパレット位置矯正装置のコンベヤ２を駆動し、パレットＰを矯正テーブル１へ搬送する。この際、昇降可能な第四パレットガイド２４は、パレットＰの搬送の障害とならないように、コンベヤ２の上面より低い高さに位置し、また矯正テーブル１も昇降手段５によって、コンベヤ２の上面より低い高さに位置する。
【００４７】
パレットＰがパレット位置矯正装置に搬送されると、矯正テーブル１が昇降手段５によってコンベヤ２の上面より高く上昇し、図１２Ｂに示すように、パレットＰを支持して持ち上げる。このとき、矯正テーブル１は、第一転動手段３により水平面上のθ方向に旋回自在であり、さらに第二転動手段４により水平面上のＸ−Ｙ方向に移動自在である。
【００４８】
それから、第四パレットガイド２４がコンベヤ２の上面よりも高い位置にまで上昇する。そして、第一から第四パレットガイド２１、２２、２３、２４が、パレットＰの位置を矯正する。まず、パレット位置矯正装置は、図１２Ｂに示すように、左右方向（コンベヤの搬送方向２に対して垂直方向）の両側に配置された第一および第二パレットガイド２１、２２をエアシリンダ２５によってパレットＰの左右方向の側面に押し当て、パレットＰの左右方向の位置を矯正する。第一および第二パレットガイド２１、２２の先端には垂直軸周りに回転自在なローラ２６が設けられていることから、このときパレットＰはローラ２６の転がりにより摩擦を小さくして前後方向（コンベヤ２の搬送方向）に移動可能な状態である。そして、パレット位置矯正装置は、第一および第二パレットガイド２１、２２をパレットＰの左右方向の側面に押し当てた状態で、前後方向の両側に配置された第三および第四パレットガイド２３、２４をパレットＰの前後方向の側面に押し当て、パレットＰの前後方向の位置を矯正する。こうして、パレットＰの左右方向および前後方向の位置が矯正される。このパレットＰの位置矯正の際に、パレットＰを支持している矯正テーブル１は、第一転動手段３および第二転動手段４によりパレットＰとともに水平方向に移動する。
【００４９】
パレットＰの左右方向および前後方向の位置が矯正されると、押圧手段７のエアシリンダ７０により回転軸１４の自由端１６を下側から押圧し、上述のように矯正テーブル１が水平方向に移動できないように固定する。これによって、矯正テーブル１に支持されたパレットＰが矯正された位置からずれないように保持される。そして、パレット位置矯正装置は、パレットＰの四方の側面を押している第一から第四パレットガイド２１、２２、２３、２４をパレットＰから離間させる。その後、第四パレットガイド２４は、コンベヤ２の上面より低い位置に下降する。
【００５０】
それから、図１２Ｃに示すように、矯正テーブル１は、その上面とコンベヤ２の上面とが面一になるまで下降して、停止する。こうして、パレットＰのワークＷを積載する位置への位置矯正が完了し、パレットＰ上へのワークＷの積載が開始される。
【００５１】
パレット位置矯正装置の横側に設置されたロボットアーム（図示略）で、位置矯正されたパレットＰ上にワークＷを積載する。矯正テーブル１の上面とコンベヤ２上面とを面一にしていることで、双方１、２がパレットＰを支持している。そして、ワークＷの積載時に、矯正テーブル１より頑丈な構造のコンベヤ２がワークＷの重量を受けるように、一方の矯正テーブル１がパレットＰの矯正された位置からのずれを防止できるように機能させる。
【００５２】
仮に、コンベヤ２だけでパレットＰを支持した場合、パレットＰは、コンベヤ２のバックラッシュにより、ワークＷを積載している際に矯正された位置からずれる虞がある。しかしながら、押圧手段７により水平方向の移動が規制された状態の矯正テーブル１も併せてパレットＰを支持することで、パレットＰがコンベヤ２のバックラッシュにより位矯正された位置から移動しようとしても、矯正テーブル１（支持部材１１０の上面）とパレットＰの下面との間の摩擦（静止摩擦）によって静止状態が維持され、矯正された位置からずれない。
【００５３】
このように、ワークＷの積載時に、矯正テーブル１より頑丈なコンベヤ２がワークＷの重量を支え、矯正テーブル１にワークＷによる負荷を実質的に与えないようにすることで、パレット位置矯正装置は、ワークＷが重量物である場合でも対応できる構造となる。そして、矯正テーブル１は、コンベヤ２によるパレットＰの位置ずれを防止するだけにして、ワークＷが積載されたパレットＰを昇降できるような頑丈な構造を不要とする。すなわち、矯正テーブル１は空のパレットＰを昇降できるだけの構造でよい。したがって、例えば第一フレーム１１、第二フレーム１２および第三フレーム１３を重量物に耐えうるような厚みのある頑丈な構造にする必要がないため（華奢な構造にしてもよいため）、パレット位置矯正装置を低床構造にすることができ、搬送レベルを低くできる。
【００５４】
また、矯正テーブル１にもワークＷの重量の一部がかかったとしても、上述のように支持部材１１０、カムフォロア３０、直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙおよびカム５０ａ、５０ｂを同一鉛直上に配置してパレットＰを支持する構造であるため、矯正テーブル１にかかる一部の重量を支えることができる。
【００５５】
パレットＰ上へのワークＷの積載が完了すると、図１２Ｄに示すように矯正テーブル１は昇降手段５によりコンベヤ２の上面より低い位置に下降する。パレット位置矯正装置のコンベヤ２を駆動し、ワークＷを積載したパレットＰが待機している無人搬送車２０へ搬送される。そして、無人搬送車２０はパレットＰ上のワークＷを運ぶためにパレット位置矯正装置から離れる。
【００５６】
そして、パレット位置矯正装置は、押圧手段７による回転軸１４の押圧を解いて矯正テーブル１の固定を解除した後、初期位置復帰手段８によってパレットＰの位置矯正に伴い水平方向に移動した矯正テーブル１の位置を初期位置にまで戻す。
【００５７】
そして、空のパレットＰを備えた別の無人搬送車２０がパレット位置矯正装置の前に停止し、再度上記手順によりパレットＰの位置が矯正され、パレットＰ上にワークＷが積載される。
【００５８】
なお、本実施例では、図１に示したように、矯正テーブル１を間にして対向配置された第一および第二パレットガイド２１、２２を左右両側からパレットＰへ押し当てて、パレットＰの左右方向の位置矯正をしている。この際、第一パレットガイド２１のエアシリンダ２５のエア圧を、第二パレットガイド２２のエアシリンダ２５のエア圧より高く設定する。こうすることで、パレットＰの位置矯正をするときに、パレットＰの側面ＰＬが、エア圧がより高く設定された第一パレットガイド２１のフルストローク時の先端ラインＬ１に必ず一致する。したがって、パレットＰの左右方向の正確な位置矯正ができる。
【００５９】
第三および第四パレットガイド２３、２４でも同様に、第三パレットガイド２３のエアシリンダ２５のエア圧を、第四パレットガイド２４のエアシリンダ２５のエア圧２３より高く設定する。そして、パレットＰの位置矯正するときに、パレットＰの側面ＰＦが第三パレットガイド２３のフルストローク時の先端ラインＬ２に必ず一致するようにして、パレットＰの前後方向の正確な位置矯正ができるようにする。こうして、パレット位置矯正装置は、パレットＰの左右方向および前後方向の正確な位置矯正を保証する。
【００６０】
また、本実施例では、図７に示しめしたように、矯正テーブル１を昇降するにあたり、二つの駆動軸５１ａ、５１ｂを一のモータ５２によりチェーン５３ａ、５３ｂを介して回転させている。このような構成のパレット位置矯正装置は長期にわたり使用すると、駆動軸５１ａ側のチェーン５３ａおよび駆動軸側５１ｂ側のチェーン５３ｂは伸びて互いの長さに違いが生じ、これによって２つの駆動軸５１ａ、５１ｂの同期がとれなくなる。その結果、駆動軸５１ａ側のカム５０ａと駆動軸５１ｂ側のカム５０ｂとは互いに位相（回転角度）がずれて高さが揃わず、カム５０ａ、５０ｂにより昇降される矯正テーブル１は傾き、水平状態にならない。
【００６１】
そこで、図１３Ａに示すように、各カム５０ａ、５０ｂの形状（外周形状）の一部を、カム５０ａ、５０ｂの回転中心Ｃ（駆動軸５１ａ、５１ｂの回転中心）を中心とした円弧に形成する。本実施例では、カム５０ａ、５０ｂの形状は、回転角度φが−５°≦φ≦５°で半径Ｒ１の円弧Ｃ１、８５°≦φ≦９５°、２６５°≦φ≦２７５°で半径Ｒ２の円弧Ｃ２、１７５°≦φ≦１８５°で半径Ｒ３の円弧Ｃ３に形成されている。このカム５０ａ、５０ｂの回転角度φと、回転中心Ｃからカムの最頂点（カム５０ａ、５０ｂと第三フレーム１３のローラ１３０との当接する点）までの高さｈとの関係を、図１３Ｂに示す。図１３Ｂから明らかなように、例えば回転角度φが８５°≦φ≦９５°のとき（半径Ｒ２の円弧Ｃ２がローラ１３０に接しているとき）、高さｈは変化せずにこの間はＲ２と一定となる。このようにカム５０ａ、５０ｂの形状の一部を円弧Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に形成したことにより、カム５０ａ、５０ｂが回転しても、高さｈが変化せずにＲ１、Ｒ２、Ｒ３の一定になる部分を確保する。
【００６２】
この構成により、チェーン５３ａ、５３ｂが伸びて互いの長さに違いが生じ、カム５０ａとカム５０ｂとの回転角度φが互いにずれた場合でも、回転角度φのずれが１０°以下であれば、カム５０ａとカム５０ｂとの高さが互いに一致する状態をつくることができる。すなわち、カム５０ａ、５０ｂ同士の回転角度φにずれが生じても、これら５０ａ、５０ｂにより昇降される矯正テーブル１が水平になる状態を確保できる構成となっている。
【００６３】
パレット位置矯正装置は、上記構成からなるカム５０ａ、５０ｂを備え、上記のパレットＰによりワークＷを搬送する一連の工程において、カム５０ａ、５０ｂの回転角度φが、８５°≦φ≦９５°の間で（高さｈがＲ２のときに）、コンベヤ２から搬送されるパレットＰを支持し、カム５０ａ、５０ｂの回転角度φが、１７５≦φ≦１８５°の間で（高さｈがＲ３のときに）パレットＰの位置を矯正する。さらに。パレット位置矯正装置は、カム５０ａ、５０ｂの回転角度φが、２６５°≦φ≦２７５°の間で（高さｈがＲ２のときに）、パレットＰ上にワークＷを積載し、−５°≦φ≦５°の間で（高さｈがＲ１のときに）、初期位置復帰手段８により矯正テーブル１を初期位置に戻す。すなわち、矯正テーブル１を水平状態にする必要があるときには、たとえチェーン５３ａ、５３ｂが伸びてカム５０ａ、５０ｂの回転角度φにずれが生じたとしても、矯正テーブル１の水平状態を確保できるようにする。こうして、チェーン５３ａ、５３ｂの長さに違いが生じても、矯正テーブル１に支持されるパレットＰを水平状態してパレットＰの位置矯正およびパレットＰ上へのワークＷの積載ができる。
【００６４】
したがって、パレット位置矯正装置を経年的に使用することができ、昇降手段５のメンテナンスの間隔を延ばすことができる。そして、このような経年的に使用できる構造は、本発明のパレット位置矯正装置のような低床構造のためにメンテナンスをするためのスペースを確保しにくい場合、非常に有効である。
【００６５】
なお、カム５０ａ、５０ｂの形状の円弧部分Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の角度はそれぞれ１０°となっているが、これに限定されるものではなく、チェーン５３ａ、５３ｂなどをはじめとするパレット位置矯正装置の構成に合わせて適宜選択される。
【符号の説明】
【００６６】
１ 矯正テーブル
１１ 第一フレーム
１２ 第二フレーム
１３ 第三フレーム
２ コンベヤ
３ 第一転動手段
３０ カムフォロア
４ 第二転動手段
４０ｘ、４０ｙ 直動ガイド機構（ＬＭガイド）
５ 昇降手段
５０ａ、５０ｂ カム
７ 押圧手段
８ 初期位置復帰手段
Ｐ パレット
Ｗ ワーク
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 円弧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パレットの位置を所定の位置に矯正するパレット位置矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パレット上にワークを載せて搬送する無人搬送システムは、コンベヤにより搬送される空のパレット上にワークを載せる際に、パレットの位置を所定の位置に矯正するためのパレット位置矯正装置を備える。近年では、ロボットによりワークをパレットに載せるので、正確にパレットの位置を矯正しなければ、所定の位置にワークを載せることができない。パレット位置矯正装置は、搬送コンベヤより低い位置で待機する支持部材（テーブル）を昇降装置（昇降手段）により上昇させることで、搬送コンベヤにより搬送されるパレットを持ち上げて、位置矯正を行う。そして、ロボットが位置矯正されたパレット上にワークを載せた後、パレット位置矯正装置は昇降装置により支持部材を下降させてパレットをコンベヤ上に置き再び搬送する。このようなパレット位置矯正装置の昇降装置は、支持部材を昇降するのにシリンダを用いる（例えば、特許文献１の図１〜図３など参照）。
【０００３】
パレット位置矯正装置は、パレット上にワークを載置するロボットや、使用する環境に合わせて設計されなければならない。例えば、搬送するワークが重量物であることによりロボットが高い位置にまでワークを持ち上げられない場合、パレット位置矯正装置もこれに合わせて低床構造にしなければならない。さらに、搬送するワークが、ガラス、精密機械などの重量物である場合、パレット位置矯正装置はクリーンルームといったクリーンな環境で使用するのに適したものでなければならない。
【０００４】
ワークが重量物である場合、パレット位置矯正装置の昇降装置はワークの重量に対応できるように油圧シリンダによってテーブルを昇降することが一般的である。しかしながら、油圧シリンダで重量物を昇降する構成にすると、昇降装置が大型化することは避けられず、パレット位置矯正装置を低床構造にすることができない。さらに、油圧シリンダを使用した場合、油漏れの虞がありクリーンな環境で使用することができないという問題がある。
【０００５】
また、パレット位置矯正装置は、クリーンな環境で使用するためには、構成部品どうしの摩擦によって発生する粉塵を抑えられる構成でなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０５−２８６５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、クリーンな環境で使用するのに適し、ワークが重量物である場合にも対応できる低床構造のパレット位置矯正装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るパレット位置矯正装置は、ワークを載置するパレットの位置を所定の位置に矯正するパレット位置矯正装置であって、
パレットの位置を矯正するための矯正テーブルと、転がりで矯正テーブルを水平面上のθ方向に旋回するための第一転動手段と、転がりで矯正テーブルを水平面上のＸ−Ｙ方向に移動するための第二転動手段と、カムの回転で矯正テーブルを昇降するための昇降手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、第一転動手段、第二転動手段および昇降手段のカムは、パレットを支持するために、同一鉛直線上に配置されている。
【００１０】
好ましくは、パレットを搬送するためのコンベアを備え、矯正テーブルおよびコンベヤは、ワークがパレットに載置される際に互いに面一となってパレットを支持する。
【００１１】
好ましくは、矯正テーブルを押圧するための押圧手段を備え、押圧手段は、矯正テーブルの旋回中心を押圧することで、矯正テーブルの第一転動手段による旋回および第二転動手段による移動を防止する。
【００１２】
好ましくは、昇降手段は、複数のカムにより矯正テーブルを昇降するものであって、カムのそれぞれは、回転角度が互いにずれた場合でも矯正テーブルの水平状態を確保できるように、その形状の一部が円弧に形成されている。
【００１３】
好ましくは、矯正テーブルは、第一フレーム、第二フレームおよび第三フレームを積層して構成されており、第一フレームは、第一転動手段でθ方向に旋回可能に構成され、第二フレームは、第二転動手段でＸ−Ｙ方向に移動可能に構成され、第三フレームは、昇降手段で昇降可能に構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るパレット搬送装置では、パレットを持ち上げるための矯正テーブルの昇降を油圧シリンダによって行うのではなく、カムの回転によって行う。これによって、小さな動力で矯正テーブルを昇降させることができ、油圧シリンダによる昇降にくらべて昇降装置（昇降手段）を大型化することなく重量物に対応できる構造にでき、結果パレット位置矯正装置を低床構造にできる。そして、従来のように油圧シリンダによる油漏れの恐れはなく、クリーンな環境で使用するのに適している。
【００１５】
また、本発明に係るパレット位置矯正装置は、カムの回転による矯正テーブルの昇降に加え、転がりで矯正テーブルを水平面上のθ方向に旋回し、水平面上のＸ−Ｙ方向に移動する構成としている。すなわち、矯正テーブルの昇降方向（上下方向）および水平方向の移動が、摩擦の小さい転がり運動によって行われる。したがって、本発明に係るパレット位置矯正装置は、矯正テーブルの移動により発生する摩擦を小さくでき、摩擦による粉塵を抑えることができるため、クリーンな環境で使用するのに非常に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】パレット位置矯正装置の構成を示す平面図である。
【図２】矯正テーブルの構成を示す側面図である。
【図３】図２に示された領域Ａの拡大図である。
【図４】矯正テーブルの第一フレームの構成を示す平面図である。
【図５】矯正テーブルの第二フレームの構成を示す平面図である。
【図６】矯正テーブルの第三フレームの構成を示す平面図である。
【図７】昇降手段の構成を示す平面図である。
【図８】昇降ガイドの構成を示す側面図である。
【図９】昇降手段による矯正テーブルの昇降を示す図である。
【図１０】押圧手段の構成を示す側面図である。
【図１１】初期位置復帰手段の構成を示す平面図である。
【図１２】パレットを搬送する一連の工程を示す図である。
【図１３】図１３Ａは昇降手段のカムの形状を示す図で、図１３Ｂはカムの回転角度と昇降高さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明に係るパレット位置矯正装置の実施形態を説明する。
【００１８】
図１に示されるように、パレット位置矯正装置は、パレットＰを支持し、パレットＰの位置を矯正するための矯正テーブル１を備える。パレット位置矯正装置は、矯正テーブル１の両側にコンベヤ２を備える。コンベヤ２は、無人搬送車（ＡＧＶ）２０および矯正テーブル１間におけるパレットＰの搬送を行うためのものである。
【００１９】
パレット位置矯正装置は、矯正テーブル１に支持されたパレットＰの左右方向（コンベヤ２の搬送方向に対して垂直方向）の位置を矯正するための一対の第一パレットガイド２１および一対の第二パレットガイド２２を備える。第一および第二パレットガイド２１、２２は、矯正テーブル１およびコンベヤ２を間にして左右方向の両側に配置される。
【００２０】
さらに、パレット位置矯正装置は、矯正テーブル１に支持されたパレットＰの前後方向（コンベヤ２の搬送方向）の位置を矯正するための一対の第三パレットガイド２３および一対の第四パレットガイド２４を備える。第三および第四パレットガイド２３、２４は、矯正テーブル１の前後方向の両側に配置される。
【００２１】
第１から第４パレットガイド２１、２２、２３、２４はそれぞれ、エアシリンダ２５で駆動し、水平面上を直動可能となっている。パレット位置矯正装置は、エアシリンダ２５を駆動して、各パレットガイド２１、２２、２３、２４を、矯正テーブル１に支持されたパレットＰの側面に押し当てて、パレットＰの左右方向および前後方向の位置を矯正する。
【００２２】
なお、第一および第二パレットガイド２１、２２はそれぞれ、その両端に垂直軸周りに回転自在なローラ２６が取り付けらており、このローラ２６がパレットＰの側面を押す構成となっている。第四パレットガイド２４は、パレットＰを無人搬送車２０から矯正テーブル１へ搬送する際の障害とならないように、昇降可能に構成される。
【００２３】
パレットＰを支持する矯正テーブル１は、第一から第四パレットガイド２１、２２、２３、２４によりパレットＰの位置を矯正する際に、パレットＰとともに水平面上を移動できるように構成される。さらに、矯正テーブル１は、コンベヤ２によって搬送されたパレットＰを支持して昇降できるように構成される。以下、矯正テーブル１の構成について説明する。
【００２４】
本実施例の矯正テーブル１は、図２、図３に示めすように、上から順に第一フレーム１１（アッパフレーム）、第二フレーム１２（ミドルフレーム）および第三フレーム１３（アンダフレーム）からなり、三層構造になっている。
【００２５】
第一フレーム１１は、図３、図４に示すように、その上部の四隅にパレットＰを支持し、滑りを防止するために、ウレタンなどからなるクッション性を有するパレット支持部材１１０を備える。また、第一フレーム１１は、その下部の四隅に各構成部品を取付けるための第一補強部材１１１を備える。なお、第一フレーム１１の上面にはカバー（図示略）が覆われている。
【００２６】
パレット位置矯正装置は、図３、図５に示めすように、転がりで矯正テーブル１を水平面上のθ方向（図４）に旋回するための第一転動手段３を備える。第一転動手段３は、矯正テーブル１の第一フレーム１１と第二フレーム１２の間に設けられる。
【００２７】
第一転動手段３は、カムフォロア（回転体）３０と、これを取付けるための取付部材（ブラケット）３１とを備える。取付部材３１は第二フレーム１２の下部の隅に設けられた第二補強部材１２０に固定される。そして、カムフォロア３０は取付部材３１に回転自在に取付けられ、第一フレーム１１の第一補強部材１１１の下面に当接する。この第一転動手段３は第二フレーム１２上の四隅に設けられ、第一フレーム１１は第一補強部材１１１を介してこの４つのカムフォロア３０により支持される。各カムフォロア３０は、第一フレーム１１の旋回方向の接線方向に回転できるように配置される。
【００２８】
第一フレーム１１は上下方向にのびる回転軸１４を備えており、回転軸１４の上端は第一フレーム１１の中央の下部に取り付けられている。第二フレーム１２はその中央に軸受部材１５（ベアリングユニット）を備えており、回転軸１４はこのベアリングユニット１５に差し込まれ、軸周りに回転可能である。
【００２９】
上記構成によって、矯正テーブル１の第一フレーム１１は、各カムフォロア３０が回転することで、回転軸１４を中心として旋回することができる。すなわち、第一フレーム１１は、カムフォロア３０の転がりで、水平面上のθ方向に旋回自在となっている。なお、回転軸１４は第二フレーム１２の軸受部材１５に差し込まれているため、第一フレーム１１が旋回しても第二フレーム１２は旋回しない。
【００３０】
なお、第一転動手段３は、図３、図４に示すように、第一フレーム１１の旋回範囲を規制するためのストッパ３２を備える。ストッパ３２は対向する一対の側壁３３を有し、横断面コ字状に形成される。ストッパ３２は、対向する側壁３３がカムフォロア３０を間にして両側に位置するように、第一フレーム１１の補強部材１１１の下面から垂下する。この構成により、第一フレーム１１が水平面上を旋回したときに、ストッパ３２の側壁３３のいずれか一方がカムフォロア３０に接触するようにして、第一フレーム１１の旋回範囲を規制する。こうして、第一フレーム１１の第一転動手段３による水平面上の旋回は、図４に示したθの範囲に規制される（図４の一点鎖線、二点鎖線参照）。
【００３１】
さらに、パレット位置矯正装置は、図３、図６に示すように、転がりで矯正テーブル１を水平面上のＸ−Ｙ方向（図６）へ移動するための第二転動手段４を備える。第二転動手段４は、第二フレーム１２と第三フレーム１３との間で四隅に設けられる。第二転動手段４は、２つの直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙを備え、これを直交十字状に組み合わせて構成される。直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙはそれぞれ、直線状のガイドレールと、ガイドレールに対して相対的に移動可能なブロックと、直動レールとブロックとの間に介在された複数の転動体（ボールなど）とを備え、複数の転動体が転がることによって、ブロックがガイドレールに対して相対的に直動する構成となっている。本実施例の直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙは、ＬＭガイド（登録商標）からなる。
【００３２】
そして、十字状に組み合わされた直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙは、一方４０ｘが第三フレーム１３に取り付けられ、他方４０ｙが第二フレーム１２の補強部材１２０に取り付けられる。そして、第三フレーム１３は、後述するように昇降ガイド６（図３）によって上下方向には移動できるが、水平方向には移動はできないようになっている。
【００３３】
したがって、第二フレーム１２が一方の直動ガイド機構４０ｘによりＸ方向へ移動でき、他方の直動ガイド機構４０ｙによりＹ方向へ移動できる構成となっている。そして、第一フレーム１１の回転軸１４は第二フレーム１２の軸受部材１５に差し込まれていることから、第二フレーム１２がＸ−Ｙ方向に移動すると、第一フレーム１１も一体となってＸ−Ｙ方向へ移動する。すなわち、矯正テーブル１の第一フレーム１１および第二フレーム１２は、直行ガイド機構４０ｘ、４０ｙの転動体の転がりによって、水平面上のＸ−Ｙ方向に移動自在である。
【００３４】
さらに、パレット位置矯正装置は、図３、図７に示すように、矯正テーブル１を昇降するための昇降手段５を備える。昇降手段５は、第三フレーム１３の下方において四隅に配置されたカム５０ａ、５０ｂと、軸周りに回転可能に軸支された２本の駆動軸５１ａ、５１ｂとを備える。二つのカム５０ａは一方の駆動軸５１ａに取り付けられ、二つのカム５０ｂは他方の駆動軸５１ｂに取り付けられる。さらに、昇降手段５は、カム５０ａ、５０ｂを回転させるためのモータ５２（駆動源）と、モータ５２の駆動力を駆動軸５１ａ、５１ｂに伝達するためのチェーン５３ａ、５３ｂとを備える。チェーン５３ａ、５３ｂは、モータ５３の出力軸５４のスプロケット（図示せず）および駆動軸５１ａ、５１ｂのスプロケット５５ａ、５５ｂに係合している。モータ５２を駆動することで、その動力がチェーン５３ａ、５３ｂを介して各駆動軸５１ａ、５１ｂに伝達され、各駆動軸５１ａ、５１ｂとともにカム５０ａ、５０ｂが回転する。
【００３５】
さらに、昇降手段５は、図７、図８に示すように、第三フレーム１３を上下方向（昇降方向）へ案内するためにベース１７に立設された昇降ガイド６を備える。昇降ガイド６は、横断面コ字状のガイドレール６０と、ローラ（カムフォロア）６１とを備える。ガイドレール６０は、上下に沿って設けられ、固定部材６２を介して第三フレーム１３に取り付けられる。ローラ６１は、ベース１７に固定された取付部材６３に回転可能に取り付けられ、ガイドレール６０のコ字状部分の間に入り込む。この構成によって、第三フレーム１３は、水平方向への移動が規制され、上下方向にのみ移動可能となっている。
【００３６】
そして、図９Ａに示すように、各カム５０ａ、５０ｂはそれぞれ、その頂点において、第三フレーム１３の下部において回転自在に設けられたローラ（ローラフォロア）１３０に当接する。
【００３７】
この構成により、モータ５２を駆動してカム５０ａ、５０ｂを回転させることで、カム５０ａ、５０ｂに当接しているローラ１３０はカム５０ａ、５０ｂの回転に従って回転する。そして、第三フレーム１３は、上述の昇降ガイド６により水平方向に移動することなく、上下方向に案内され、図９Ｂに示すようにカム５０ａ、５０ｂの形状に従って昇降する。この第三フレーム１３の昇降と一体となって、第一フレーム１１および第二フレーム１２も昇降する。こうして、矯正テーブル１は、昇降手段５のカム５０ａ、５０ｂの回転によって昇降する。
【００３８】
以上のように、矯正テーブル１は、回転体（カムフォロア）３０の転がりで水平面上のθ方向に旋回でき、直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙの転動体の転がりで水平面上のＸ−Ｙ方向に移動でき、さらにカム５０ａ、５０ｂおよびローラ１３０の回転で昇降できるように構成される。すなわち、パレット位置矯正装置では、矯正テーブル１のすべての移動（Ｘ−Ｙ−Ｚ−θ）が、摩擦の小さい転がり運動によって（転がり摩擦が小さいことを利用することによって）行われる。したがって、パレット位置矯正装置は、矯正テーブル１を移動する際に発生する粉塵を抑えることができ、クリーンな環境で使用するのに非常に適している。
【００３９】
また、パレット位置矯正装置は、図３に示すように、四隅において、支持部材１１０、カムフォロア３０、直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙおよびカム５０ａ、５０ｂが同一鉛直線状に配置されており、これによってパレットＰを支持する構成となっている。
【００４０】
さらに、パレット位置矯正装置は、図１０に示すように、矯正テーブル１を押圧するための押圧手段７を備える。押圧手段７はエアシリンダ７０と、エアシリンダ７０のピストンロッドの先端に設けられた押圧部材（パッド）７１を備える。このエアシリンダ７０は、第一フレーム１１の下部からのびる回転軸１４の自由端（下端）１６を下側から押圧部材７１で押圧できるように、第三フレーム１３から垂下する取付部材７２に取り付けられる。押圧手段７がシリンダ７０を駆動して押圧部材７１により自由端１６を押圧することで、回転軸１４は固定され、軸周りの回転および水平方向の移動ができなくなる。すなわち、矯正テーブル１の第一転動手段３による水平面上のθ方向旋回および第二転動手段４による水平面上のＸ−Ｙ方向の移動が防止され、結果、矯正テーブル１の水平方向の位置を固定できる。このように、押圧手段７は、回転軸１４、すなわち矯正テーブル１の旋回中心を押圧することで、矯正テーブル１の水平面上の旋回および移動の双方を防止する。
【００４１】
さらに、パレット位置矯正装置は、図１０、図１１に示すように、矯正テーブル１の水平方向の位置を初期位置に戻すための初期位置復帰手段８を備える。初期位置復帰手段８は、すなわち、第一フレーム１１が第一転動手段３によりθ方向に旋回し、第二フレーム１２が第二転動手段４によりＸ−Ｙ方向に移動したときに、第一および第二フレーム１１、１２を旋回および移動する前の状態（初期位置）に戻す。
【００４２】
初期位置復帰手段８は、第二フレーム１２および第三フレーム１３の間に設けられる。初期位置復帰手段８は、回転軸１４を間にして対向配置された２つのエアシリンダ８０と、多角形（八角形）のプレート形状を有する押当部材８２とを備える。エアシリンダ８０は第三フレーム１３に取り付けられ、そのピストンロッドの先端に垂直軸周りに回転自在の左右一対の押当ローラ８１を備える。押当部材８２は、回転軸１４を元の位置に戻すためのもので、その中心に回動軸１４が嵌挿され、回転軸１４と一体的に回転および移動する。
【００４３】
第一フレーム１１が第一転動手段３によりθ方向に旋回し、さらに第二転動手段４によりＸ−Ｙ方向へ移動し、回転軸１４および押当部材８２が一点鎖線で示す位置にあるとする。このとき、戻り手段８は、双方のエアシリンダ８０を駆動して、押当ローラ８１を押当部材８２の側面に押し当てる。これによって押当部材８２および回転軸１４は回転および水平面上を移動して、押当ローラ８２がフルストロークの位置あるときに（二点鎖線参照）、各押当ローラ８１が押当部材８２の側面に当接した状態になり、押当部材８２および回転軸１４は実線の位置にまで戻される。したがって、回転軸１４に取り付けられた第一フレーム１１は初期位置にまで戻される。さらに、回転軸１４の移動に伴って軸受部材１５も移動するので第二フレーム１２も戻る。
【００４４】
なお、初期位置復帰手段８は、押圧手段７による回転軸１４の固定を解除した状態で駆動しなければならない。
【００４５】
以下、図１２に基づいて、上記の構成からなるパレット位置矯正装置によって、無人搬送車２０から搬送されるパレットＰの位置を矯正し、パレットＰ上にワークＷを積載し、ワークＷを積載したパレットＰを無人搬送車２０へ搬送する一例を説明する。
【００４６】
図１２Ａに示すように、空のパレットＰを載せた無人搬送車２０が、パレット位置矯正装置の前に停止する。そして、無人搬送車２０のコンベヤ（図示せず）およびパレット位置矯正装置のコンベヤ２を駆動し、パレットＰを矯正テーブル１へ搬送する。この際、昇降可能な第四パレットガイド２４は、パレットＰの搬送の障害とならないように、コンベヤ２の上面より低い高さに位置し、また矯正テーブル１も昇降手段５によって、コンベヤ２の上面より低い高さに位置する。
【００４７】
パレットＰがパレット位置矯正装置に搬送されると、矯正テーブル１が昇降手段５によってコンベヤ２の上面より高く上昇し、図１２Ｂに示すように、パレットＰを支持して持ち上げる。このとき、矯正テーブル１は、第一転動手段３により水平面上のθ方向に旋回自在であり、さらに第二転動手段４により水平面上のＸ−Ｙ方向に移動自在である。
【００４８】
それから、第四パレットガイド２４がコンベヤ２の上面よりも高い位置にまで上昇する。そして、第一から第四パレットガイド２１、２２、２３、２４が、パレットＰの位置を矯正する。まず、パレット位置矯正装置は、図１２Ｂに示すように、左右方向（コンベヤの搬送方向２に対して垂直方向）の両側に配置された第一および第二パレットガイド２１、２２をエアシリンダ２５によってパレットＰの左右方向の側面に押し当て、パレットＰの左右方向の位置を矯正する。第一および第二パレットガイド２１、２２の先端には垂直軸周りに回転自在なローラ２６が設けられていることから、このときパレットＰはローラ２６の転がりにより摩擦を小さくして前後方向（コンベヤ２の搬送方向）に移動可能な状態である。そして、パレット位置矯正装置は、第一および第二パレットガイド２１、２２をパレットＰの左右方向の側面に押し当てた状態で、前後方向の両側に配置された第三および第四パレットガイド２３、２４をパレットＰの前後方向の側面に押し当て、パレットＰの前後方向の位置を矯正する。こうして、パレットＰの左右方向および前後方向の位置が矯正される。このパレットＰの位置矯正の際に、パレットＰを支持している矯正テーブル１は、第一転動手段３および第二転動手段４によりパレットＰとともに水平方向に移動する。
【００４９】
パレットＰの左右方向および前後方向の位置が矯正されると、押圧手段７のエアシリンダ７０により回転軸１４の自由端１６を下側から押圧し、上述のように矯正テーブル１が水平方向に移動できないように固定する。これによって、矯正テーブル１に支持されたパレットＰが矯正された位置からずれないように保持される。そして、パレット位置矯正装置は、パレットＰの四方の側面を押している第一から第四パレットガイド２１、２２、２３、２４をパレットＰから離間させる。その後、第四パレットガイド２４は、コンベヤ２の上面より低い位置に下降する。
【００５０】
それから、図１２Ｃに示すように、矯正テーブル１は、その上面とコンベヤ２の上面とが面一になるまで下降して、停止する。こうして、パレットＰのワークＷを積載する位置への位置矯正が完了し、パレットＰ上へのワークＷの積載が開始される。
【００５１】
パレット位置矯正装置の横側に設置されたロボットアーム（図示略）で、位置矯正されたパレットＰ上にワークＷを積載する。矯正テーブル１の上面とコンベヤ２上面とを面一にしていることで、双方１、２がパレットＰを支持している。そして、ワークＷの積載時に、矯正テーブル１より頑丈な構造のコンベヤ２がワークＷの重量を受けるように、一方の矯正テーブル１がパレットＰの矯正された位置からのずれを防止できるように機能させる。
【００５２】
仮に、コンベヤ２だけでパレットＰを支持した場合、パレットＰは、コンベヤ２のバックラッシュにより、ワークＷを積載している際に矯正された位置からずれる虞がある。しかしながら、押圧手段７により水平方向の移動が規制された状態の矯正テーブル１も併せてパレットＰを支持することで、パレットＰがコンベヤ２のバックラッシュにより位矯正された位置から移動しようとしても、矯正テーブル１（支持部材１１０の上面）とパレットＰの下面との間の摩擦（静止摩擦）によって静止状態が維持され、矯正された位置からずれない。
【００５３】
このように、ワークＷの積載時に、矯正テーブル１より頑丈なコンベヤ２がワークＷの重量を支え、矯正テーブル１にワークＷによる負荷を実質的に与えないようにすることで、パレット位置矯正装置は、ワークＷが重量物である場合でも対応できる構造となる。そして、矯正テーブル１は、コンベヤ２によるパレットＰの位置ずれを防止するだけにして、ワークＷが積載されたパレットＰを昇降できるような頑丈な構造を不要とする。すなわち、矯正テーブル１は空のパレットＰを昇降できるだけの構造でよい。したがって、例えば第一フレーム１１、第二フレーム１２および第三フレーム１３を重量物に耐えうるような厚みのある頑丈な構造にする必要がないため（華奢な構造にしてもよいため）、パレット位置矯正装置を低床構造にすることができ、搬送レベルを低くできる。
【００５４】
また、矯正テーブル１にもワークＷの重量の一部がかかったとしても、上述のように支持部材１１０、カムフォロア３０、直動ガイド機構４０ｘ、４０ｙおよびカム５０ａ、５０ｂを同一鉛直上に配置してパレットＰを支持する構造であるため、矯正テーブル１にかかる一部の重量を支えることができる。
【００５５】
パレットＰ上へのワークＷの積載が完了すると、図１２Ｄに示すように矯正テーブル１は昇降手段５によりコンベヤ２の上面より低い位置に下降する。パレット位置矯正装置のコンベヤ２を駆動し、ワークＷを積載したパレットＰが待機している無人搬送車２０へ搬送される。そして、無人搬送車２０はパレットＰ上のワークＷを運ぶためにパレット位置矯正装置から離れる。
【００５６】
そして、パレット位置矯正装置は、押圧手段７による回転軸１４の押圧を解いて矯正テーブル１の固定を解除した後、初期位置復帰手段８によってパレットＰの位置矯正に伴い水平方向に移動した矯正テーブル１の位置を初期位置にまで戻す。
【００５７】
そして、空のパレットＰを備えた別の無人搬送車２０がパレット位置矯正装置の前に停止し、再度上記手順によりパレットＰの位置が矯正され、パレットＰ上にワークＷが積載される。
【００５８】
なお、本実施例では、図１に示したように、矯正テーブル１を間にして対向配置された第一および第二パレットガイド２１、２２を左右両側からパレットＰへ押し当てて、パレットＰの左右方向の位置矯正をしている。この際、第一パレットガイド２１のエアシリンダ２５のエア圧を、第二パレットガイド２２のエアシリンダ２５のエア圧より高く設定する。こうすることで、パレットＰの位置矯正をするときに、パレットＰの側面ＰＬが、エア圧がより高く設定された第一パレットガイド２１のフルストローク時の先端ラインＬ１に必ず一致する。したがって、パレットＰの左右方向の正確な位置矯正ができる。
【００５９】
第三および第四パレットガイド２３、２４でも同様に、第三パレットガイド２３のエアシリンダ２５のエア圧を、第四パレットガイド２４のエアシリンダ２５のエア圧２３より高く設定する。そして、パレットＰの位置矯正するときに、パレットＰの側面ＰＦが第三パレットガイド２３のフルストローク時の先端ラインＬ２に必ず一致するようにして、パレットＰの前後方向の正確な位置矯正ができるようにする。こうして、パレット位置矯正装置は、パレットＰの左右方向および前後方向の正確な位置矯正を保証する。
【００６０】
また、本実施例では、図７に示しめしたように、矯正テーブル１を昇降するにあたり、二つの駆動軸５１ａ、５１ｂを一のモータ５２によりチェーン５３ａ、５３ｂを介して回転させている。このような構成のパレット位置矯正装置は長期にわたり使用すると、駆動軸５１ａ側のチェーン５３ａおよび駆動軸側５１ｂ側のチェーン５３ｂは伸びて互いの長さに違いが生じ、これによって２つの駆動軸５１ａ、５１ｂの同期がとれなくなる。その結果、駆動軸５１ａ側のカム５０ａと駆動軸５１ｂ側のカム５０ｂとは互いに位相（回転角度）がずれて高さが揃わず、カム５０ａ、５０ｂにより昇降される矯正テーブル１は傾き、水平状態にならない。
【００６１】
そこで、図１３Ａに示すように、各カム５０ａ、５０ｂの形状（外周形状）の一部を、カム５０ａ、５０ｂの回転中心Ｃ（駆動軸５１ａ、５１ｂの回転中心）を中心とした円弧に形成する。本実施例では、カム５０ａ、５０ｂの形状は、回転角度φが−５°≦φ≦５°で半径Ｒ１の円弧Ｃ１、８５°≦φ≦９５°、２６５°≦φ≦２７５°で半径Ｒ２の円弧Ｃ２、１７５°≦φ≦１８５°で半径Ｒ３の円弧Ｃ３に形成されている。このカム５０ａ、５０ｂの回転角度φと、回転中心Ｃからカムの最頂点（カム５０ａ、５０ｂと第三フレーム１３のローラ１３０との当接する点）までの高さｈとの関係を、図１３Ｂに示す。図１３Ｂから明らかなように、例えば回転角度φが８５°≦φ≦９５°のとき（半径Ｒ２の円弧Ｃ２がローラ１３０に接しているとき）、高さｈは変化せずにこの間はＲ２と一定となる。このようにカム５０ａ、５０ｂの形状の一部を円弧Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に形成したことにより、カム５０ａ、５０ｂが回転しても、高さｈが変化せずにＲ１、Ｒ２、Ｒ３の一定になる部分を確保する。
【００６２】
この構成により、チェーン５３ａ、５３ｂが伸びて互いの長さに違いが生じ、カム５０ａとカム５０ｂとの回転角度φが互いにずれた場合でも、回転角度φのずれが１０°以下であれば、カム５０ａとカム５０ｂとの高さが互いに一致する状態をつくることができる。すなわち、カム５０ａ、５０ｂ同士の回転角度φにずれが生じても、これら５０ａ、５０ｂにより昇降される矯正テーブル１が水平になる状態を確保できる構成となっている。
【００６３】
パレット位置矯正装置は、上記構成からなるカム５０ａ、５０ｂを備え、上記のパレットＰによりワークＷを搬送する一連の工程において、カム５０ａ、５０ｂの回転角度φが、８５°≦φ≦９５°の間で（高さｈがＲ２のときに）、コンベヤ２から搬送されるパレットＰを支持し、カム５０ａ、５０ｂの回転角度φが、１７５≦φ≦１８５°の間で（高さｈがＲ３のときに）パレットＰの位置を矯正する。さらに。パレット位置矯正装置は、カム５０ａ、５０ｂの回転角度φが、２６５°≦φ≦２７５°の間で（高さｈがＲ２のときに）、パレットＰ上にワークＷを積載し、−５°≦φ≦５°の間で（高さｈがＲ１のときに）、初期位置復帰手段８により矯正テーブル１を初期位置に戻す。すなわち、矯正テーブル１を水平状態にする必要があるときには、たとえチェーン５３ａ、５３ｂが伸びてカム５０ａ、５０ｂの回転角度φにずれが生じたとしても、矯正テーブル１の水平状態を確保できるようにする。こうして、チェーン５３ａ、５３ｂの長さに違いが生じても、矯正テーブル１に支持されるパレットＰを水平状態してパレットＰの位置矯正およびパレットＰ上へのワークＷの積載ができる。
【００６４】
したがって、パレット位置矯正装置を経年的に使用することができ、昇降手段５のメンテナンスの間隔を延ばすことができる。そして、このような経年的に使用できる構造は、本発明のパレット位置矯正装置のような低床構造のためにメンテナンスをするためのスペースを確保しにくい場合、非常に有効である。
【００６５】
なお、カム５０ａ、５０ｂの形状の円弧部分Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の角度はそれぞれ１０°となっているが、これに限定されるものではなく、チェーン５３ａ、５３ｂなどをはじめとするパレット位置矯正装置の構成に合わせて適宜選択される。
【符号の説明】
【００６６】
１ 矯正テーブル
１１ 第一フレーム
１２ 第二フレーム
１３ 第三フレーム
２ コンベヤ
３ 第一転動手段
３０ カムフォロア
４ 第二転動手段
４０ｘ、４０ｙ 直動ガイド機構（ＬＭガイド）
５ 昇降手段
５０ａ、５０ｂ カム
７ 押圧手段
８ 初期位置復帰手段
Ｐ パレット
Ｗ ワーク
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 円弧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置するパレットの位置を所定の位置に矯正するパレット位置矯正装置であって、
前記パレットの位置を矯正するための矯正テーブルと、
転がりで前記矯正テーブルを水平面上のθ方向に旋回するための第一転動手段と、
転がりで前記矯正テーブルを前記水平面上のＸ−Ｙ方向に移動するための第二転動手段と、
カムの回転で前記矯正テーブルを昇降するための昇降手段とを備えたことを特徴とするパレット位置矯正装置。
【請求項２】
前記第一転動手段、前記第二転動手段および前記昇降手段の前記カムは、前記パレットを支持するために、同一鉛直線上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項３】
前記パレットを搬送するためのコンベアを備え、
前記矯正テーブルおよび前記コンベヤは、前記ワークが前記パレットに載置される際に互いに面一となって前記パレットを支持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項４】
前記矯正テーブルを押圧するための押圧手段を備え、
前記押圧手段は、前記矯正テーブルの旋回中心を押圧することで、前記矯正テーブルの前記第一転動手段による旋回および前記第二転動手段による移動を防止することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項５】
前記昇降手段は、複数の前記カムにより前記矯正テーブルを昇降するものであって、
前記カムのそれぞれは、回転角度が互いにずれた場合でも前記矯正テーブルの水平状態を確保できるように、その形状の一部が円弧に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項６】
前記矯正テーブルは、第一フレーム、第二フレームおよび第三フレームを積層して構成されており、
前記第一フレームは、前記第一転動手段で前記θ方向に旋回可能に構成され、
前記第二フレームは、前記第二転動手段で前記Ｘ−Ｙ方向に移動可能に構成され、
前記第三フレームは、前記昇降手段で昇降可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項１】
ワークを載置するパレットの位置を所定の位置に矯正するパレット位置矯正装置であって、
前記パレットの位置を矯正するための矯正テーブルと、
転がりで前記矯正テーブルを水平面上のθ方向に旋回するための第一転動手段と、
転がりで前記矯正テーブルを前記水平面上のＸ−Ｙ方向に移動するための第二転動手段と、
カムの回転で前記矯正テーブルを昇降するための昇降手段とを備えたことを特徴とするパレット位置矯正装置。
【請求項２】
前記第一転動手段、前記第二転動手段および前記昇降手段の前記カムは、前記パレットを支持するために、同一鉛直線上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項３】
前記パレットを搬送するためのコンベアを備え、
前記矯正テーブルおよび前記コンベヤは、前記ワークが前記パレットに載置される際に互いに面一となって前記パレットを支持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項４】
前記矯正テーブルを押圧するための押圧手段を備え、
前記押圧手段は、前記矯正テーブルの旋回中心を押圧することで、前記矯正テーブルの前記第一転動手段による旋回および前記第二転動手段による移動を防止することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項５】
前記昇降手段は、複数の前記カムにより前記矯正テーブルを昇降するものであって、
前記カムのそれぞれは、回転角度が互いにずれた場合でも前記矯正テーブルの水平状態を確保できるように、その形状の一部が円弧に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパレット位置矯正装置。
【請求項６】
前記矯正テーブルは、第一フレーム、第二フレームおよび第三フレームを積層して構成されており、
前記第一フレームは、前記第一転動手段で前記θ方向に旋回可能に構成され、
前記第二フレームは、前記第二転動手段で前記Ｘ−Ｙ方向に移動可能に構成され、
前記第三フレームは、前記昇降手段で昇降可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のパレット位置矯正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１０６８４５（Ｐ２０１２−１０６８４５Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５７７６６（Ｐ２０１０−２５７７６６）
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００２３２８０７）日本輸送機株式会社 (320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【出願人】（０００２３２８０７）日本輸送機株式会社 (320)
【Ｆターム（参考）】
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