米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 加工処理操作 -> 富士重工業株式会社

発明の名称 ワーク取出装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−180675
公開日 平成10年(1998)7月7日
出願番号 特願平8−348538
出願日 平成8年(1996)12月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】田代 烝治 (外1名)
発明者 近藤 純一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 走行案内装置に沿って案内されて移動し、かつ走行案内装置に沿って配置されたワークを載置収納する下段用敷板及び上段用敷板を具備するパレットの上段用敷板上に載置されたワークを取り出し搬出した後、上段用敷板を開放して下段用敷板上に載置されたワークを取り出し搬出するワーク取出装置において、走行案内装置と、走行案内装置に沿って案内されて移動可能な走行装置と、ワークを載置する下段用敷板及び上段用敷板を具備し、走行案内装置に沿って配置されたパレットからワークをクランプして上昇せしめる走行装置に支持された移載装置と、上段用敷板を開放せしめる走行装置に設けられたパレット開放装置とを有することを特徴とするワーク取出装置。
【請求項2】 走行案内装置がフロア上に敷設されるレールであり、走行装置がレール上を走行する走行台車及び走行台車上に設けられて移載装置を支持する取出ロボット本体を具備することを特徴とする請求項1に記載のワーク取出装置。
【請求項3】 移載装置が走行装置の移動方向に対して直交する水平方向で移動可能に走行装置に支持された支持部本体と、上下動可能に支持部本体に設けられかつ垂直方向の回転軸芯を有する回転可能に回転軸を支持する回転装置と、回転軸に設けられてワーク用クランプ装置を選択的に水平移動及び固定可能に支持するフローティング装置と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載のワーク取出装置。
【請求項4】 上段用敷板の基端がパレットの基枠にヒンジを介して揺動可能に支持され先端に係止穴を具備し、パレット開放装置が、上段用敷板の揺動方向と略対向して上記ヒンジと略同軸上に揺動中心を有して揺動可能な揺動アームと、揺動アーム先端に設けられて上記係止穴に係脱するピンと、揺動アームを揺動する駆動装置とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のワーク取出装置。
【請求項5】 一対の上段用敷板の各基端が各々相対向するパレットの基枠にヒンジを介して揺動可能に支持され、各上段用敷板の先端に各々係止穴を具備し、パレット開放装置が、各上段用敷板の揺動方向と略対向して上記各ヒンジと略同軸上に揺動中心を有して揺動可能な一対の揺動アームと、各揺動アーム先端に各々設けられて上記各上段用敷板先端の係止穴に係脱するピンと、両揺動アームを連動して先端が互に接離するよう揺動する駆動装置と、有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のワーク取出装置。
【請求項6】 駆動装置が、回転駆動装置によって回転駆動されるドライブスプロケットと、一方の揺動アームの基端が一体的に設けられる第1スプロケットと、第2スプロケットと、上記ドライブスプロケット、第1スプロケット及び第2スプロケットに巻回されるチェーンと、第2スプロケットと同軸上でかつ第2スプロケットと一体的に回転するドライブギヤと、他方の揺動アームの基端が一体的に設けられると共にドライブギヤに噛合するドリブンギヤとを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のワーク取出装置。
【請求項7】 ピンが、揺動アーム先端に設けられるピン案内部に出没可能に支持され、ピンと揺動アーム先端との間に架設されるピン駆動用シリンダの伸縮によりピン案内部から出没することを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載のワーク取出装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パレットによって搬入されたワークを自動的に取り出すワーク取出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、一般に自動車組立工場の艤装組立ラインにおいて車体に組付けるディファレンシャル装置等の大重量のワークは、その仕様毎に予め仕分けられてパレットに収納されて搬入される。そして搬入されたワークはロボット等によってパレットから取り出されて艤装組立ラインの組立ステーションに搬入されて車体に組付けられる。
【0003】各パレットはワークを効率的に収納するためワークを載置する敷板を上段用及び下段用の2段に設けて上段と下段とに区画し、上段及び下段用敷板に各々複数のワークを載置収納され、パレットによって搬入されたワークは、上段用敷板上に収納されたワークをロボットにより取り出し、上段用敷板上に収納されたワークの取り出しが完了した後に、下段の蓋となる上段用敷板をロボット或いは作業者が開放して下段用敷板上に収容されたワークをロボットによって取り出すようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、仕様毎に仕分けられたワークを各々収納する複数のパレットが順に置かれ、そのパレット間を移動するロボットにより該当するワークが収納されているパレットからワークを取り出すには、その作業に時間を要し、かつ空になったパレットとの交換時にはロボットによるワーク取り出し作業を中断しなければならず、サイクルタイムに余裕がなくなる等の不具合がある。
【0005】この対策として上段用敷板上に収納されたワークを取り出しが完了した後、下段用敷板上のワークの取り出しに移行する際、上段用敷板を開放する迅速な開放作業及び下段のワークをパレットから迅速に、かつ安定的に取り出すことが要求される。
【0006】従って、本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上段及び下段用敷板上にワークを収納するパレットからワークを迅速かつ安定的に取り出し得るワーク取出装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明によるワーク取出装置は、走行案内装置に沿って案内されて移動し、かつ走行案内装置に沿って配置されたワークを載置収納する下段用敷板及び上段用敷板を具備するパレットの上段用敷板上に載置されたワークを取り出し搬出した後、上段用敷板を開放して下段用敷板上に載置されたワークを取り出し搬出するワーク取出装置において、走行案内装置と、走行案内装置に沿って案内されて移動可能な走行装置と、ワークを載置する下段用敷板及び上段用敷板を具備し、走行案内装置に沿って配置されたパレットからワークをクランプして上昇せしめる走行装置に支持された移載装置と、走行装置に設けられた上段用敷板を開放せしめるパレット開放装置とを有することを特徴とするものである。従って、走行案内装置に案内されて移動する走行装置にワークをクランプしてパレットから上昇せしめる移載装置及び上段用敷板を開放せしめるパレット開放装置を設けることにより、走行案内装置に沿って走行装置を往復移動して走行案内装置に沿って配設されるパレットの上段用敷板上に載置されるワークを移載装置により取り出し搬送し、上段用敷板上のワークの取り出しが完了すると、パレット開放装置により上段用敷板を開放し、継続して下段用敷板上のワークが取り出し搬送され、ワークを迅速かつ安定的に取り出すことが可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明におけるワーク取出装置の一実施の形態を図によって説明する。
【0009】図1はワーク取出装置1の概要を示す全体側面図、図2は同じく概要を示す全体平面図、図3は図1の矢視A方向からの全体側面図であり、図4は図1のB部拡大図、図5は図3のC部拡大図、図6は図5のD部拡大図である。
【0010】ワーク取出装置1は、走行案内装置10、走行装置20、移載装置30及びパレット開放装置40を主要部としている。
【0011】走行案内装置10は、図5及び図6に示すようにフロアに配設される架台11を有し、架台11上に相対向して第1及び第2走行レール12、13が敷設され、かつ第1走行レール12に沿って複数立設する支柱14に支持されて第1走行レール12に沿う歯車ラック14aを具備している。
【0012】更に走行案内装置10は、第1及び第2走行レール12、13と対向して天井に配設される案内レール15を有している。
【0013】フロア上には走行案内装置10の架台11に沿って複数、本実施の形態では11個のパレット載置位置16a、16b‥‥16kが等間隔で設けられ、各パレット載置位置16a、16b‥‥16kには予め仕様毎に仕分けされた例えばディファレンシャル装置等のワークWが収納される各パレット100がフォーク等で搬入されて置かれている。
【0014】走行装置20は架台11上を走行する走行台車21と、走行台車21に立設する垂直部22a及び垂直部22aの頂部に配設される水平部22bからなる略T字状の取出ロボット本体22と、取出ロボット本体22から上方に延設されて上端が案内レール15に係止して移動する案内部材23を有し、案内部材23の上端に給電用トロリ24が設けられている。
【0015】走行台車21は図5及び図6に示すように第1走行レール12上を滑動するスライダ25a及び第2走行レール13の端縁を挾持して転動する一対のローラ25bを有する支持台25によって第1及び第2走行レール12、13に沿って案内移動可能に支持され、更に図5に示すように走行台車21には上記歯車ラック14aに噛合するピニオン26aを具備する電動モータ26b等からなる走行駆動装置26が設けられ、更に後述するパレット100の上段用敷板105が閉鎖状態でかつ上段用敷板105上にワークWが載置されていないことを検知する開放確認センサ(図示せず)が設けられている。
【0016】移載装置30は、図4及び図5に示すように上記取出ロボット本体22の水平部22bに沿って設けられる水平案内レール31aに沿って平面視第1及び第2走行レール12、13に対して直交する方向に移動可能に支持される支持部本体31を有し、この支持部本体31は水平方向駆動装置、例えば水平部22bと支持部本体31との間に架設される水平移動用エアシリンダ32の伸縮によって水平案内レール31aに沿って往復移動する。
【0017】支持部本体31にはこの支持部本体31から上方に延設される支持部材33に支持される垂直駆動装置、例えば垂直移動用エアシリンダ34によって上下移動可能に回転装置35が設けられ、回転装置35によって垂直方向の回転軸芯を中心に回転駆動される回転軸36の下端にフローティング装置37が設けられている。
【0018】フローティング装置37は、図7に図5のE−E線断面を示し、図8に図7のF−F線断面を示すように、回転軸36の下端に取り付けられる上板37aと、上板37aと対向配置して中央部に開口部37cが開口する下板37bと、上板37aと下板37bとの各々の側縁間を連結する側板37dと、下板37b上に配設される複数のボールキャスタ37eを介して水平移動可能に支持される矩形のフローティングプレート37fと、一方の対向する側板37dに各々2個及び他方の対向する側板37dに各々1個の固定用エアシリンダ37gとを有している。
【0019】そして各固定用エアシリンダ37gのピストンロッド先端に設けられるローラ37hの圧接によってフローティングプレート37fの位置決めを行うことにより、フローティングプレート37fから開口部37cを貫通して垂下する支持軸38をセンタリングするように構成されている。
【0020】更に支持軸38の下端にはワークWをクランプ及びアンクランプするワーク用クラン装置39が取り付けられている。
【0021】一方、パレット開放装置40は、図6、図9に図6の矢視G方向からの正面図、図10に図9の平面図を示すように、パレット載置位置16a、16b‥‥16kに載置されるパレット100と対向するように走行台車21に取り付けられる第1及び第2ブラケット41、42を有している。
【0022】第1ブラケット41には平面視第1及び第2走行レール12、13と直交して水平方向に延びる第1回転軸43が配設され、第1回転軸43に第1スプロケット44が取り付けられている。更に第1ブラケット41にはドライブスプロケット45を具備する電動モータ46等の回転駆動装置が設けられている。
【0023】一方、第2ブラケット42には第1回転軸43に対して平行配置される第2及び第3回転軸47、48が設けられ、第2回転軸47に第2スプロケット49及びドライブギヤ50が取り付けられる一方、第3回転軸48にはドライブギヤ50と噛み合うドリブンギヤ51が取り付けられている。
【0024】更に電動モータ46のドライブスプロケット45、第1スプロケット44及び第2スプロケット49間にはチェーン52が巻回されていて電動モータ46の回転により第1スプロケット44とドライブギヤ50に噛み合うドリブンギヤ51とは互いに逆方向に回転して連動するよう構成されている。
【0025】第1スプロケット44及びドリブンギヤ51には各々揺動アーム53の基端53aが取り付けられ、各揺動アーム53の先端53bにはパレット敷板係合部55が設けられている。
【0026】パレット敷板係合部55は、図11に揺動アーム53の先端53bを示すように第1回転軸43及び第3回転軸48に対して平行な軸芯を有する挿通孔56aが開口する揺動アーム53の先端53bに設けられたピン案内部56と、この挿通孔56aにその軸芯方向に沿って往復移動可能に嵌入して先端57aがピン案内部56から突出するピン57と、揺動アーム53の先端53bとピン57との間に架設されるピン駆動用シリンダ58を具備するピン駆動部とによって構成される。
【0027】そしてピン駆動用シリンダ58の伸長によってピン57の先端57aがピン案内部56の挿通孔56aに案内されて出没するように構成されていて、電動モータ46の正逆回転駆動により第1スプロケット44及びドリブンギヤ51に各々取り付けられた揺動アーム53が回動してパレット敷板係合部55が互いに円弧状に揺動して接離する。なお図中符号59は第1ブラケット41に取り付けられてチェーン52の張力を調整するテンション装置である。
【0028】一方パレット100は、図12に斜視図を示すように、矩形板状の底板102及び底板102の各隅部に立設する支持柱103によって形成される基枠101を有し、各支持柱103の下端近傍間に底板102に対して平行に板状の下段用敷板104が架設されている。
【0029】相対向する支持柱103の中間高さ位置にはヒンジ106によって基端が軸支される一対の上段用敷板105が揺動可能に設けられ、両上段用敷板105の先端は下段用敷板104に立設する上段用敷板支持部材107の頂端によって略両上段用敷板105が面一に支承される。
【0030】両上段用敷板105の先端上部には上記ピン57の先端57aが挿入可能な係止穴108aを具備する係止片108が設けられ、上段用敷板105は観音開き状に上方に揺動するとともに、下段用敷板104及び上段用敷板105の上面には複数のワークWを位置決め載置するためのワーク位置決め部材109が設けられている。
【0031】次にこのように構成されるワーク取出装置1の作用について説明する。
【0032】先ず、各パレット100毎に異なる仕様のワークWが下段用敷板104上及び上段用敷板105上にワーク位置決め部材109によって位置決めされて複数、例えば下段用敷板104上及び上段用敷板105上に各々10個のワークWが収納され、ワーク10を収納した各パレット100は図2に示すように各パレット載置位置16a、16b‥‥16k上に搬入されて準備される。
【0033】そして予め設定された仕様に基づいて走行駆動装置26の電動モータ26bの回転駆動によりラック15に噛み合うピニオン26aにより走行台車21を第1走行レール12及び第2走行レール13に沿って対応する仕様のワークWが収納されるパレット100が載置される位置、例えば16c上にワーク用クランプ装置39が対向するワーク取り出し位置で停止せしめる。この停止した状態でパレット100の各ヒンジ106と同軸上に第1回転軸43及び第3回転軸48が位置し、各ピン57が各係止片108の係止穴108aと対向する。
【0034】次に取出ロボット本体22に設けられる水平移動用エアシリンダ32の伸縮により支持部本体31を水平案内レール31aに沿ってパレット100の上段用敷板105上のワークWとワーク用クランプ装置39とを対向させ、かつ回転装置35により回転軸36、フローティング装置37を介してワーク用クランプ装置39を回動せしめ、ワークWに対向するワーク用クランプ装置39の概略的な相対位置決めを行う。
【0035】続いてフローティング装置37の各固定用エアシリンダ37gが収縮したフローティングプレート37fの移動が許容された状態で垂直移動用エアシリンダ34を伸長させて回転装置35、フローティング装置37、支持軸38等を介して支持軸38の下端に設けられたワーク用クランプ装置39を下降させてワークワークWをクランプする。
【0036】このワークWのクランプに際してフローティング装置37のボールキャスタ37e上をフローティングプレート37fが水平移動可能であることからワーク用クランプ装置39の水平移動が許容され、ワークWとワーク用クランプ装置39との相対的なずれやパレット100内に障害物がある場合でもワークWや障害物に当接してワーク用クランプ装置39が容易に移動してワークWをクランプすることができる。
【0037】ワーク在席検出スイッチ39aと過下降検出スイッチ39bからの信号を確認した後、垂直移動用エアシリンダ34の収縮によりワークWをクランプしたワーク用クランプ装置39が上昇せしめられる。
【0038】続いてフローティング装置37の各固定用エアシリンダ37gを伸長して、各固定用エアシリンダ37gの先端に設けられたローラ37hをフローティングプレート37fに圧接してフローティングプレート37fを固定し、ワーク用クランプ装置39と回転装置35との間の相対変位を規制する。
【0039】そして走行駆動装置26の電動モータ26bを上記と逆方向に回転駆動して走行台車21を移動させてワークWをワーク取付位置または搬出位置へ搬出する。同様の作動を繰り返すことにより各仕様に応じて各パレツト100からワークWを取り出す。
【0040】そしてパレット100の上段用敷板105上のワークWの取り出しが完了すると、上段用敷板105を開放し、下段用敷板104上のワークWを取り出す。
【0041】次に上段用敷板105の開放について説明する。
【0042】設定された仕様に基づいてワーク取り出しのために走行駆動装置26により対応する仕様が収納されたパレット100位置に、例えば16c上にワーク用クランプ装置39が対向するワーク取り出し位置まで走行台車21が移動して停止する。
【0043】ワーク取り出し位置に走行台車21が停止した状態では、パレット開放装置40のオフセット分だけズレているので更にオフセット分だけ移動して停止する。パレット100の各上段用敷板105の先端上部に設けられた各係止片108の係止穴108aの軸芯と、パレット開放装置40の各揺動アーム53に設けられるピン57の軸芯が略同軸上に位置される。
【0044】この状態において上段用敷板105が閉鎖状態でかつ上段用敷板105上にワークWが載置されていないことを開放確認センサが検知すると、その信号に従ってピン駆動用シリンダ58を伸長せしめることにより図11にピン57の後退位置を二点鎖線57′で示す状態からピン案内部56の挿通孔56aに案内されて前進移動して係止片108の係止穴108aに先端57aが挿入される。
【0045】次に電動モータ46によりドライブスプロケット45を回転してチェーン52を介して第1スプロケット44、第2スプロケット49、ドライブギヤ50及びドリブンギヤ51を連動せしめ、第1スプロケット44及びドリブンギヤ51に各々基端53aが取り付けられた各揺動アーム53を図9に二点鎖線53′で示すように先端53aが互いに離間するように揺動する。
【0046】各揺動アーム53の揺動に伴って先端57aが係止片108の係止穴108aに挿入されたピン57は互いに離間する円弧状に揺動し、各上段用敷板105はヒンジ106を揺動中心として観音開き状に開放され、各上段用敷板105はストッパ(図示せず)により開放状態に保持される。
【0047】各上段用敷板105を開放した後、ピン駆動用シリンダ58の収縮によりピン57を図11に二点鎖線57′で示す後退位置へ後退させて係止片108の係止穴108aから先端57aを抜き外し、上段用敷板105と揺動アーム53の先端53aとの係合を解除する。
【0048】そして電動モータ46によりドライブスプロケット45を逆回転してチェーン52を介して第1スプロケット44及びドリブンギヤ51を逆方向に回動させて各揺動アーム53の先端53aが互いに接近するよう揺動アーム53を揺動させて実線で示す元の位置に復帰させる。
【0049】しかる後、前記オフセット分だけ走行台車21を移動してワーク取出し位置に戻し、水平移動用エアシリンダ32の伸縮による支持部本体31の移動及び回転装置35、フローティング装置37によりワーク用クランプ装置39を下段用敷板104上に位置決め載置されたワークWに対するセンタリングを行い、垂直用エアシリンダ34の伸長によりワーク用クランプ装置39を下降させて下段用敷板104上のワークWをクランプする。
【0050】続いて垂直移動用エアシリンダ34の収縮によりワーク用クランプ装置39を上昇させてワークWをパレット100から取り出し、走行駆動装置20を駆動させてワークWをワーク取付位置へ排出する。
【0051】上記各作業を繰り返すことにより各パレット100の上段用敷板105及び下段用敷板104上のワークWを取り出してワーク取付位置または搬出位置に搬出し、かつワークWの取り出しが完了したパレット100は順次ワークWが収納されたパレット100と交換される。
【0052】以上説明した本実施の形態によると、予め設定された仕様に基づいて走行台車21を第1、第2走行レール12、13に沿って案内されて対応するワークWが収納されているパレット100の位置に対向するワーク取出位置で停止し、回転装置35、フローティング装置37により位置調整されるワーク用クランプ装置39により安定的にパレット100の上段用敷板105上のワークWがクランプされ取り出される。
【0053】更に上段用敷板105上のワークW取り出しの完了を開放確認センサが検知すると、パレット開放装置40により上段用敷板105を開放して引続き下段用敷板104上のワークWの取り出しが再開されるので上段及び下段用敷板104、105上に収納されたワークを迅速にかつ安定的に取り出すことが可能になり作業効率が大幅に向上する。
【0054】なお、パレット開放装置40の両揺動アーム53の連動機構を第1スプロケット44、第2スプロケット49、チェーン52、ドライブギヤ50、ドリブンギヤ51等を用いることなく、リンク機構を用いる等のように、上記実施の形態に限らず、本発明の要旨の範囲内で種々の追加、変更等を行うことができる。
【0055】
【発明の効果】以上説明した本発明のワーク取出装置によると、走行案内装置上を移動する走行装置にワークをクランプして上昇せしめる移載装置及び上段用敷板を開放せしめるパレット開放装置を設けることにより走行案内装置に沿って配置されるパレットの上段用敷板上に載置されるワークの取り出し作業に続いて上段用敷板をパレット開放装置により開放して下段用敷板上のワーク取り出し作業が連続的に行え、上下2段の敷板上にワークを収納するパレットからのワークを迅速かつ安定的に取り出し搬送することが可能になりワーク取り出しの作業効率が大幅に向上する。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013