説明

パレット装置

【課題】物品が載置されるパレットを容易に位置決めし、回転させることができるとともに、パレットの高い移動の自由度を確保することを課題とする。
【解決手段】パレット装置は、コンベアライン上を移動する搬送パレットと、搬送パレットの上側にこの搬送パレットと対向配置される作業パレットとを備える。搬送パレットは、作業パレットと対向する面に、回転可能な球体を備えた第1の球体支持装置を備える。搬送パレットは、回転可能であるとともに、上方から押圧されることによって沈下する球体を備えた第2の球体支持装置を備える。作業パレットは、搬送パレットと対向する面に、第1の球体支持装置が備える球体が係合し、作業パレットを前記搬送パレットに対し位置決めする第1の凹部を備える。また、作業パレットは、第2の球体支持装置が備える球体が係合し、作業パレットの回転軸を形成する第2の凹部を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、載置された物品を搬送することができるとともに、当該物品を回転させたり移動させたりすることができるパレット装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、パレット装置に載置された物品をコンベアラインに沿って搬送する搬送機構が知られている。このような搬送機構は、製品製造用のコンベアライン(作業ライン)として利用されることがある。このような搬送機構が製品製造に利用される場合、搬送対象となる製品の損傷等を回避するために、当該製品をパレットに載置した状態でコンベアライン上を搬送することがある。また、コンベアライン上の製品には、種々の作業が施される。搬送機構は、これらの作業を効率よく行うために、パレットに載置された製品を回転させる機構を備えることがある。例えば、所定作業位置に、上面に複数のボールが上部を露出させて回転自在に埋め込まれ、パレットが載置される受台を備えた搬送機構が知られている(例えば、特許文献1)。上記搬送機構は、パレットの中心に設けられた係合孔に係合するストッパを備えている。このストッパは、受台の中心に設けられた溝孔に埋め込まれ、弾性部材によって上方に付勢されている。ストッパは、係合孔と溝孔とが対向したときに、係合孔に嵌入する。そして、移動手段によって係合孔から抜去される。このようなストッパを備えた搬送機構であれば、受台上でパレットを回転させることができるので、パレット上に載置された製品に対する作業を行い易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平3−18028号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記搬送機構は、パレットに設けられた係合孔に嵌入されたストッパを抜去するための移動機構を備えなければならない。また、製品製造工程にコンベアライン上では行うことが困難な作業が含まれる場合、コンベアラインから製品が抜き取られることがある。例えば、製品の動作試験等が行われる場合である。コンベアラインから製品が抜き取られる場合も、製品は、パレット上に載置された状態であることが望ましい。上記特許文献1における搬送機構を用いた場合、製品を載置した状態のパレットを試験等が行われる作業台に移動させることは困難であると考えられる。一旦抜き取ったパレットは、再びコンベアライン上に戻されるが、この場合も、パレットをコンベアライン上に戻すことは容易ではない。
【0005】
そこで、本明細書開示のパレット装置は、物品が載置されるパレットを容易に位置決めすることができ、また、回転させることができるとともに、パレットの高い移動の自由度を確保することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書開示のパレット装置は、コンベアライン上を移動する搬送パレットと、当該搬送パレットの上側に前記搬送パレットと対向配置され、搬送対象物となる物品が載置される作業パレットと、前記搬送パレットに設けられ、前記作業パレットと対向する面に、球体を備えた第1の球体支持装置と、前記搬送パレットに設けられ、上方から押圧されることによって沈下する球体を備えた第2の球体支持装置と、前記搬送パレットと対向する前記作業パレットの面に設けられ、前記第1の球体支持装置が備える球体が係合し、前記作業パレットを前記搬送パレットに対し位置決めする第1の凹部と、前記搬送パレットと対向する前記作業パレットの面に設けられ、前記第2の球体支持装置が備える球体が係合し、前記作業パレットの回転軸を形成する第2の凹部を備えたことを特徴としている。
【0007】
第1の球体支持装置が備える球体が第1の凹部に係合し、第2の球体支持装置が備える球体が第2の凹部に係合すると、搬送パレットに対し作業パレットを位置決めした状態とすることができる。例えば、物品をコンベアラインに沿って搬送するときは、このような位置決め状態とすることができる。
【0008】
このような位置決め状態から、作業パレットに対しこの作業パレットを回転させるような力を加える。すると、作業パレットは、第2の球体支持装置が備える球体が第2の凹部に係合することによって形成される作業パレットの回転軸により回転することができる。作業パレットは、第1の球体支持装置が備える球体に乗り上げ、浮き上がるような状態となり、第1の球体支持装置が備える球体と第1の凹部との係合が解除される。一方、第2の球体支持装置が備える球体は、前記のように浮き上がったような状態となる作業パレットに追従して浮上し、第2の凹部との係合状態を維持する。第2の球体支持装置が備える球体と第2の凹部とが係合しているときは、作業パレットの回転軸が形成された状態となるため、作業パレットは安定して回転することができる。
【0009】
さらに、前記のような位置決め状態から、作業パレットに対しこの作業パレットを移動させるような力を加える。すると、作業パレットは、第1の球体支持装置が備える球体及び第2の球体支持装置が備える球体に乗り上げる。このようにして第1の球体支持装置が備える球体と第1の凹部との係合が解除され、第2の球体支持装置が備える球体と第2の凹部との係合が解除される。この結果、作業パレットは、搬送パレットに対し、自由に移動することができるようになる。すなわち、作業パレットの高い移動の自由度を確保することができる。
【発明の効果】
【0010】
本明細書開示のパレット装置によれば、物品が載置されるパレット(作業パレット)を容易に位置決めし、回転させることができるとともに、パレット(作業パレット)の高い移動の自由度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】図1は、第1の比較例のパレット装置を示す説明図である。
【図2】図2は、第2の比較例のパレット装置を示す説明図である。
【図3】図3は、第1の球体支持装置の断面図である。
【図4】図4は、実施例のパレット装置を示す説明図である。
【図5】図5は、実施例における第2の球体支持装置の断面図である。
【図6】図6は、第1の球体支持装置が備える支持球体の頂部と第2の球体支持装置が備える球体の頂部の関係を示す説明図である。
【図7】図7は、実施例のパレット装置における支持球体と作業パレットとの関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。
【実施例】
【0013】
まず、本実施例のパレット装置1を説明する前に、図1を参照して第1の比較例を説明し、図2を参照して第2の比較例を説明する。図1(A)は、第1の比較例のパレット装置100の平面図であり、図1(B)は、パレット装置100の側面図である。図2(A)は、第2の比較例のパレット装置150の平面図であり、図2(B)は、パレット装置150の側面図である。
【0014】
第1の比較例のパレット装置100は、搬送対象物となる製品2をコンベアラインに沿って移動させることができる。パレット装置100は、コンベアライン上を移動する搬送パレット103を備えている。また、搬送パレット103の上側に搬送パレット103と対向配置される作業パレット104を備えている。すなわち、搬送パレット103と作業パレット104とは、重ね合わせた状態となることができる。作業パレット104上には製品2が載置される。
【0015】
搬送パレット103は、図1(B)に示すように、作業パレット104と対向する面103aに球体支持装置105を備えている。球体支持装置105は、図1(A)に示すように、矩形の四隅に配置されるとともに、この矩形の中心部に配置されている。
【0016】
図3は、球体支持装置105の断面図である。球体支持装置105は、保持台座105aを備えている。保持台座105aは、半球形の穴を備えており、この穴に複数の小球105bが敷きつめられている。そして、この小球105bの上側に支持球体105cが配置されている。そして、カバー部材105dが保持台座105aに装着されることにより、支持球体105cが回転可能な状態となっている。この支持球体105cは回転可能な球体の一例である。なお、この球体支持装置105は、後述するように第2の比較例2おける球体支持装置105と同一であり、さらに、本実施例の第1の球体支持装置5とも同一である。
【0017】
一方、作業パレット104は、図1(B)に示すように、搬送パレット103と対向する面104aに球体支持装置105が備える支持球体105cが係合する凹部104bを備えている。凹部104bは、球体支持装置105の配置に対応させて配置されている。凹部104bの内周面は、支持球体105cの表面形状に対応した曲面を備えている。すべての凹部104bに支持球体105cが係合することにより、作業パレット104は、搬送パレット103に対し位置決めされる。
【0018】
このようなパレット装置100は、作業者が作業パレット104に側方から力を加えることにより、支持球体105cが回転して、容易に支持球体105cと凹部104bとの係合が解除される。これにより、図1(A)において、矢示107で示すように作業パレット104は、搬送パレット103に対し自由に移動することができる。作業者の作業パレット104への力の加え方によって、作業パレット104を回転させることも可能である。
【0019】
しかしながら、パレット装置100は、作業者が作業パレット104を回転させるときの回転軸を備えていない。このため、作業パレット104の回転動作が不安定となるおそれがある。
【0020】
つぎに、第2の比較例のパレット装置150について説明する。パレット装置150は、パレット装置100と同様に、搬送パレット153、この搬送パレット153に対向配置された作業パレット154を備えている。
【0021】
さらに、図2(B)に示すように、作業パレット154と対向する面153aに球体支持装置155を備えている点も同様である。球状支持装置155は上述のように球状支持装置105と同一のものが採用されている。すなわち、保持台座155a、小球155b、支持球体155cを備えている。
【0022】
作業パレット154が、搬送パレット153と対向する面154aに球状支持装置155が備える支持球体155cが係合する凹部154bを備えている点においても、パレット装置150は、パレット装置100と共通する。
【0023】
ただし、パレット装置150は、パレット装置100において、中心部に配置された球状支持装置105に代えて、回転軸部材156を備えている。この点において、パレット装置100とパレット装置150とは相違している。また、パレット装置150の作業パレット154は、回転軸部材156が挿入される軸部材挿入孔154cを備えている。回転軸部材156は、搬送パレット153を貫通することができ、軸部材挿入孔154cに挿入されることにより、作業パレット154が回転するための回転軸AXを作り出す。
【0024】
パレット装置150において、回転軸部材156を軸部材挿入孔154cから抜き取れば、作業パレット154を搬送パレット153に対して移動させることができる。また、作業パレット154を回転させるときは、回転軸部材156を突出させて軸部材挿入孔154cに挿入し、回転軸AXを作り出す。これにより、作業パレット154を安定した状態で回転させることができる。
【0025】
しかし、パレット装置150は、回転軸部材156を挿抜する機構の設置を必要とする。このため、装置全体のコストが上昇する。また、製品がコンベアライン上を搬送される途中において、回転軸部材156を出没させる工程が組み込まれることになるため、搬送時間が長期化するおそれがある。
【0026】
つぎに、本実施例のパレット装置1について図面を参照しつつ説明する。図4は、実施例のパレット装置1を示す説明図である。図5は、実施例における第2の球体支持装置6の断面図である。図6は、第1の球体支持装置5が備える支持球体5cの頂部5c1と第2の球体支持装置6が備える支持球体6cの頂部6c1の関係を示す説明図である。図7は、実施例のパレット装置1における球体と作業パレットとの関係を示す説明図である。
【0027】
パレット装置1は、搬送対象物となる製品2をコンベアライン50に沿って移動させることができる。コンベアライン50は、ローラ51を備えており、パレット装置1は、このローラ51上に搭載されることによって移動する。パレット装置1は、コンベアライン50上を移動する搬送パレット3を備えている。また、搬送パレット3の上側に搬送パレット3と対向配置される作業パレット4を備えている。すなわち、搬送パレット3と作業パレット4とは、重ね合わせた状態となることができる。
【0028】
搬送パレット3は、図4(A−2)等に示すように、作業パレット4と対向する面3aに第1の球体支持装置5と第2の球体支持装置6とを備えている。第1の球体支持装置5は、図4(A−1)等に示すように、矩形の四隅にそれぞれ配置されている。また、第2の球体支持装置6は、その矩形の中心部に配置されている。なお、第1の球体支持装置5の数は、4個に限定されるものではなく、作業パレット4を安定した状態で支持することができる数であればよい。また、第2の球体支持部6が配置される位置も中心部に限定されない。第2の球体支持部6は、後に詳述するように、作業パレット4の回転軸AXを創出するものである。このため、第2の球体支持装置6は回転軸AXを形成したい箇所に設けられる。
【0029】
第1の球体支持装置5は、図3を参照しつつ説明した球体支持装置105と同一である。すなわち、第1の球体支持装置5は、保持台座5a、小球5b、支持球体5c及びカバー部材5dを備えている。
【0030】
図5は、第2の球体支持装置6の断面図である。第2の球体支持装置6は、保持台座6aを備えている。保持台座6aの内部は空洞となっている。そして、その空洞内にバネ部材6bが設置されている。さらに、このバネ部材6bの上側に支持球体5cが載置されている。そして、カバー部材5dが保持台座5aに装着されることにより、支持球体5cが、回転可能な状態となっている。バネ部材6b上に載置された支持球体5cは、上方から押圧されることにより沈下することができる球体の一例である。すなわち、支持球体105cは、上方から押圧されることにより、バネ部材5bを圧縮し、保持台座5a内へ沈下することができる。支持球体5cは、上方からの力が除かれると元の位置に復帰することができる。この支持球体5cの中心を通過し、鉛直方向に延びる軸が回転軸AXと一致する。
【0031】
一方、作業パレット4は、図4(A−2)等に示すように、搬送パレット3と対向する面4aに第1の凹部4bと第2の凹部4cとを備えている。第1の凹部4bには、第1の球体支持装置5が備える支持球体5cが係合する。第1の凹部4bは、支持球体5cが係合することができる凹部となっていればよく、本実施例では、貫通孔となっている。第2の凹部4cには、第2の球体支持装置6が備える支持球体6cが係合する。第2の凹部4cは、支持球体6cが係合することができる凹部となっていればよく、本実施例では、貫通孔となっている。第2の凹部4cは、支持球体6cが係合したときに、作業パレット4の回転軸AXを形成する。
【0032】
ここで、第2の球体支持装置6が備える支持球体6cの頂部6c1の位置と第1の球体支持装置5が備える支持球体5cの頂部5c1との位置関係について図6を参照しつつ説明する。支持球体6cの頂部6c1は、押圧されていない状態、すなわち、沈下していない状態で、支持球体5cの頂部5c1よりも、作業パレット4側に突出している。本実施例では、頂部6c1は、頂部5c1よりも、高さtだけ、作業パレット4側へ突出した状態とされている。このような関係を創出するために、第2の球体支持装置6は、嵩上げ用のプレート7上に設置されている。頂部6c1が頂部5c1よりも作業パレット4側に突出していることにより、支持球体5cと第1の凹部4bとの係合が解除された状態であっても支持球体6cと第2の凹部4cとの係合が維持され易くなる。すなわち、回転軸AXが維持され易くなる。
【0033】
なお、プレート7を用いずに上記の関係を創出することもできる。例えば、支持球体6cの直径を変更することによって支持球体6cを突出させるようにしてもよい。なお、頂部5c1は、回転可能な支持球体5cにおいて、その時々で最も高い位置に存在する部分を指すものとする。同様に頂部6c1は、回転可能な支持球体6cにおいて、その時々で最も高い位置に存在する部分を指すものとする。
【0034】
ここで、パレット装置1の各部の寸法等の諸元を、図7を参照しつつ説明する。図7(A)は、支持球体5cが第1の凹部4bに係合し、支持球体6cが第2の凹部4cに係合した、位置決め状態を示している。図7(B)は、支持球体5cと第1の凹部4bとの係合が解除され、支持球体6cと第2の凹部4cとの係合が維持された、いわゆる回転状態を示している。図7(C)は、支持球体5cと第1の凹部4bとの係合、支持球体6cと第2の凹部4cとの係合が、いずれも解除された、移動状態を示している。
【0035】
作業パレット4の板厚はTである。図7(A)に示す位置決め状態において、高さ方向の基準面となる搬送パレット3の作業パレット4と対向する面3aから作業パレット4(面4a)までの高さはH1である。図7(B)に示す回転状態、図7(C)に示す移動状態において、面3aから面4aまでの高さはH2である。作業パレット4の重量はWである。面3aから支持球体5cの頂部5c1までの高さはh1である。支持球体5cの半径はr1である。第1の凹部4bの直径はR1である。支持球体5cの第1の凹部4bへの係合深さはt1である。支持球体5cの数nはn=4である。バネ部材6bのストローク量はSTである。第2の球体支持装置6の嵩上げ高さ(=プレート7の板厚)はPtである。図7(B)に示す回転状態におけるプレート7の上面7aから支持球体6cの頂部6c1までの高さはh2である。支持球体6cの半径はr2である。第2の凹部4cの直径はR2である。図7(A)に示す位置決め状態や図7(B)に示す回転状態において、支持球体6cの第2の凹部4cへの係合深さはt2である。バネ部材6のバネ荷重はwである。なお、本実施例において、r1=r2である。
【0036】
第1の凹部4bと支持球体5cとの間には、R1<2×r1の関係がある。これにより、支持球体5cが第1の凹部4bに係合される。同様に第2の凹部4dt支持球体6cとの間にもR2<2×r2の関係がある。
【0037】
作業パレット4の板厚と支持球体5cの係合深さとの間には、T>t1の関係がある。これにより、製品2が載置される作業パレット4の上面から支持球体5cの頂部5c1が露出することが回避される。同様に作業パレット4の板厚と支持球体6cの係合深さとの間には、T>t2の関係がある。
【0038】
図7(A)に示す位置決め状態において、面3aから面4aまでの高さH1は、H1=h1−t1の関係を有する。また、図7(B)に示す回転状態、図7(C)に示す移動状態では、作業パレット4が支持球体5cに乗り上げる。このため、面3aから面4aまでの高さH2は、H2=h1となる。h1とh2とは、h1≦h2の関係となっている。嵩上げ量(プレート7の板厚)PtはPt=t1とされている。バネ部材6bのストローク量STは、ST≧Ptとされている。ッバネ部材6のバネ荷重wは、w=W/(n+1)すなわち、w=W/(4+1)となるように設定されている。これは、作業パレット4が載置されることにより、バネ部材6が縮み、支持球体6cが沈下することができるようにするための条件となっている。
【0039】
以上のようなパレット装置1の動作につき、説明する。
≪位置決め状態≫
まず、位置決め状態について説明する。位置決め状態のとき、図4(A−1)、図4(A−2)に示すように第1の凹部4bに支持球体5cが係合し、第2の凹部4cに支持球体6cが係合する。搬送パレット3がコンベアライン50上を搬送されるとき等は、この位置決め状態とされる。支持球体5cが第1の凹部4bに係合し、支持球体6cが第2の凹部4cに係合することにより搬送パレット4上の作業パレット4が安定し、この状態で製品2を搬送することができる。このとき、支持球体6cは押圧され、バネ部材6bを圧縮して沈下した状態となっている。圧縮されたバネ部材6bは、支持球体6cを第2の凹部4c側へ押し付けている。
【0040】
≪回転状態≫
つぎに、回転状態について説明する。回転状態のとき、図4(B−1)、図(B−2)に示すように第1の凹部4bと支持球体5cとの係合が解除される。支持球体5cは回転することができる。このため、作業パレット4がF1のような力を受けると、第1の凹部4bの周囲は、容易に支持球体5cに乗り上げることができ、第1の凹部4bと支持球体5cとの係合は容易に解除される。支持球体5cに作業パレット4の第1の凹部4b以外の箇所が乗り上げることにより、作業パレット4は、図7(B)に示すようにt1だけ持ち上げられた状態となる。一方、支持球体6cは、作業パレット4がt1だけ持ち上げられた状態となっても、バネ部材6bによって第2の凹部4cに追従するように押し付けられる。すなわち、ストローク量Stだけ伸張し、両者の係合状態が維持されている。このように第2の凹部4cと支持球体6cとが係合された状態となっているとき、回転軸AXが形成されている。このため、作業パレット4は、この回転軸AXを軸として矢示8で示すように回転することができる。作業パレット4が搬送パレット3に対して回転することにより、搬送途中の製品2に対する作業が容易となる。作業パレット4は、矢示8とは逆方向に回転することもできる。
【0041】
≪移動状態≫
つぎに、移動状態について説明する。移動状態のとき、図4(C−1)、図(C−2)に示すように、第1の凹部4bと支持球体5cとの係合、第2の凹部4cと支持球体6cとの係合がいずれも解除される。支持球体5cは、回転することができる。支持球体6cも回転することができる。このため、作業パレット4がF2の様な力を受けると、第1の凹部4bの周囲は、容易に支持球体5cに乗り上げることができ、第1の凹部4bと支持球体5cとの係合は容易に解除される。また、第2の凹部4cの周囲は、容易に支持球体6cに乗り上げることができ、第2の凹部4cと支持球体6cとの係合は容易に解除される。これにより、作業パレット4は、第1の凹部4bや、第2の凹部4c以外の箇所を4個の支持球体5cと1個の支持球体6cによって支持される。支持球体6cは、バネ部材6bを押圧して沈下することができる。この結果、作業パレット4を水平状態に維持することができる。支持球体5c、支持球体6cはいずれも回転することができるので、作業パレット4は、矢示9で示すように水平方向に自在に移動することができるようになる。これにより、作業パレット4は、矢示53で示すように作業台52へ横滑りして移動することができる。作業パレット4が作業台52上に移動することにより、製品2に対する試験、検査等の作業を容易に行うことができるようになる。試験、検査後の製品2も作業パレット4ごと搬送パレット4上へ戻すことができる。作業パレット4が支持球体6cに乗り上げるとき、支持球体6cは、回転しつつ、バネ部材6bを圧縮して沈下する。このため、作業パレット4は、支持球体6cに乗り上げることができる。支持球体5c、支持球体6cに乗り上げた作業パレット4は、再び矢示9で示すように自在に移動できるようになるため、位置決め状態へと移行することができる。
【0042】
以上説明したように本実施例のパレット装置1によれば、製品が載置される作業パレット3を容易に位置決めし、回転させることができる。また、作業パレット4の高い移動の自由度を確保することができる。
【0043】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【0044】
1、100、150…パレット装置
2…製品(物品)
3、103、153…搬送パレット
4、104、154…作業パレット
4a…対向面
4b…第1の凹部
4c…第2の凹部
5…第1の球体支持装置
5c…支持球体(球体)
6…第2の球体支持装置
6c…支持球体(球体)
7…プレート
AX…回転軸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンベアライン上を移動する搬送パレットと、
当該搬送パレットの上側に前記搬送パレットと対向配置され、搬送対象物となる物品が載置される作業パレットと、
前記搬送パレットに設けられ、前記作業パレットと対向する面に、球体を備えた第1の球体支持装置と、
前記搬送パレットに設けられ、上方から押圧されることによって沈下する球体を備えた第2の球体支持装置と、
前記搬送パレットと対向する前記作業パレットの面に設けられ、前記第1の球体支持装置が備える球体が係合し、前記作業パレットを前記搬送パレットに対し位置決めする第1の凹部と、
前記搬送パレットと対向する前記作業パレットの面に設けられ、前記第2の球体支持装置が備える球体が係合し、前記作業パレットの回転軸を形成する第2の凹部を備えたことを特徴とするパレット装置。
【請求項2】
前記第2の球体支持装置が備える球体の頂部の位置は、押圧されていない状態において、前記第1の球体支持装置が備える球体の頂部よりも、前記作業パレット側に突出していることを特徴とする請求項1記載のパレット装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate


【公開番号】特開2012−161856(P2012−161856A)
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−22028(P2011−22028)
【出願日】平成23年2月3日(2011.2.3)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【Fターム(参考)】