JP2003053630A - パレット式搬送装置の位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パレット搬送方向だけでなくそれと直交方向
の停止位置誤差も吸収できる位置決め装置を提供する。 【解決手段】 ベースフレーム４上にリニアガイド１５
を介して支持フレーム５を搭載し、支持フレーム５には
モータ８によって回転駆動されるパレット搬送用の複数
のドライブローラ６を設ける。ロックピン１７によりリ
ニアガイド１５のスライド自由度を拘束した状態で、支
持フレーム５上にパレット１を引き込む。ロックピン１
７をロック解除させてスライド自由度を持たせた状態
で、位置決めピン１２を上昇させてパレット１を位置決
めする。パレット搬送方向と直交方向の停止位置誤差は
リニアガイド１５のスライド自由度により吸収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパレット式搬送装置
の位置決め装置に関し、特に自動車の車体組立設備とし
て使用するのに好適なパレット式搬送装置の位置決め装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のパレット式搬送装置として、図
４に示すようにパレット位置決めステージＳ１における
支持フレーム５１のパレット搬送面にパレット５０の搬
入，搬出に際してモータ５２によって強制回転駆動され
るウレタン製の複数のドライブローラ５３を設けたもの
がある。なお、各ドライブローラ５３はチェーン等の巻
掛伝達手段５４を介して一斉に同期回転される。

【０００３】そして、パレット５０の搬送レベルはＨ１
の高さ位置に、その位置決めレベルはＨ２の高さ位置に
それぞれ設定されていて、前工程から搬送されてくるワ
ーク搭載状態のパレット５０の搬入の際には、上記ドラ
イブローラ５３の駆動力によって支持フレーム５１上に
パレット５０を引き込んだ上で、このパレット５０を支
持フレーム５１ごと位置決めレベルＨ２までリフトシリ
ンダ６４によりリフトダウンさせて定位置固定式の位置
決めピン５５と嵌合させることにより、パレット５０を
支持フレームから切り離して位置決めステージＳ１に位
置決めするようになっている（類似構造が例えば本出願
人に係る特願２００１−７９７３５号に記載されてい
る）。なお、支持フレーム５１はベース５６に立設され
たガイド機構５７によって昇降可能に案内支持されてい
る。

【０００４】ここで、パレット５０が支持フレーム５１
上に搬入された後であってその支持フレーム５１がリフ
トダウンするのに先立って、モータ５２に付帯している
ブレーキを解放する。こうすることにより、個々のドラ
イブローラ５３は非制動状態となり、例えばパレット５
０が正規位置よりもその走行方向にわずかにずれて停止
した場合でも、位置決めピン５５と相手側の位置決め穴
との嵌合動作に倣わせることによりパレット５０がドラ
イブローラ５３とともにわずかに動き、上記パレット搬
送方向での位置ずれを吸収することができるようになっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構造では、パレット搬送方向での停止位置誤差は吸
収することができたとしても、パレット５０の幅方向で
の停止位置誤差を吸収する機能を有していないため、例
えば幅方向での停止位置誤差を有したままで位置決めピ
ン５５による位置決めを行うと、各ドライブローラ５３
とパレット５０との間の摩擦力に打ち勝ち得るだけの大
きな力が位置決めピン５５に加わることになり、その位
置決めピン５５の破損を招きやすい。

【０００６】その上、重量物であるパレット５０を支持
フレーム５１とともに昇降動作させるようにしているた
め、能力の大きなリフトシリンダ６４やガイド機構５７
が必要となり、設備全体が大型で且つ高価なものとなる
ほか、ピットを必要とすることとなって好ましくない。

【０００７】本発明の以上のような課題に着目してなさ
れたもので、パレットの幅方向での停止位置誤差を吸収
できるようにして位置決めピンに加わる外力負荷を小さ
くし、さらには大がかりなリフトシリンダやガイド機構
を不要にしたパレット式搬送装置の位置決め装置を提供
しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、パレット位置決めステージにそのパレットを支持す
るための支持フレームを設けるとともに、この支持フレ
ームのパレット搬送面にはパレットの搬入，搬出に際し
て強制回転駆動される複数のドライブローラを設け、前
工程から搬入されてくるパレットを上記ドライブローラ
の駆動力によって支持フレーム上に引き込んだ上で、こ
のパレットを位置決めピンとの嵌合によりパレット位置
決めステージに位置決めするようにしたパレット式搬送
装置の位置決め装置であることを前提としている。

【０００９】そして、パレット位置決めステージにおけ
る定位置固定式のベースフレーム上に直動型ガイド部材
を介して上記支持フレームをパレット搬送方向と直交方
向にスライド可能に設けるとともに、上記ベースフレー
ムにはパレットの一部に嵌合してこれを位置決めする出
没可能な位置決めピンを設け、さらに、上記ベースフレ
ームおよび支持フレームのうちのいずれか一方の部材に
は、位置決めピンによるパレットの位置決め動作時以外
は上記ベースフレームおよび支持フレームのうちの他方
の部材に嵌合して上記直動型ガイド部材のスライド自由
度を拘束するロック手段を設けたことを特徴としてい
る。すなわち、パレットをアップダウンさせることなく
位置決めピンを出没させることによってパレットの位置
決めを行うものとする。

【００１０】この場合、位置決めピンとしてはテーパ状
のロケートピンタイプのものを使用するのが好ましく、
同様に直動型ガイド部材としてはいわゆるリニアガイド
として市販されているものの使用で十分である。また、
位置決めピンによるパレットの位置決め動作時には、従
来と同様にドライブローラ駆動用のモータに付帯してい
るブレーキを開放して、パレット搬送方向での自由度も
併せて持たせるものとする。さらに、上記ロック手段
は、請求項２に記載のように出没可能なロックピンすな
わち上記位置決めピンと同様にテーパ状のロケートピン
タイプのものを使用することが望ましい。

【００１１】したがって、この請求項１，２に記載の発
明では、支持フレーム上へのパレットの引き込みは従来
と同様にドライブローラの引き込み力によって行われ、
この時にはパレットの幅方向（パレット搬送方向と直交
方向）での直動型ガイド部材によるスライド自由度は拘
束されている。パレットが支持フレーム上に載置された
ならばドライブローラの駆動を停止させ、同時にドライ
ブローラ駆動用のモータに付帯しているブレーキを解放
するとともに、ロック手段によるロック状態を解除して
直動型ガイド部材によるスライド自由度を持たせる。

【００１２】この状態で、位置決めピンを突出させてパ
レットに嵌合させることでそのパレットの位置決めがな
される。この時、パレット搬送方向およびパレット幅方
向にその停止位置誤差があると、パレット搬送方向の停
止位置誤差は従来と同様にパレットがドライブローラと
ともにわずかに動くことで吸収され、同時にパレット幅
方向の停止位置誤差はパレットが支持フレームとともに
直動型ガイド部材の自由度によってパレット幅方向にわ
ずかに動くことで吸収される。したがって、支持フレー
ムの位置は正規位置からわずかにずれたままとなる。

【００１３】そして、パレット上のワークに対する所定
の組立作業を終えたならば、最初に位置決めピンをパレ
ットから抜き取るとともに、それに続いてロック手段を
ロック状態とする。これにより、支持フレームは元の正
規位置に戻され、同時に直動型ガイド部材はスライド不
能に拘束されることになる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、パレッ
ト搬送方向と直交方向にも直動型アクチュエータによる
スライド自由度を持たせた状態で位置決めピンの突出に
よってパレットを位置決めするようにしたため、パレッ
ト幅方向での停止位置誤差も確実に吸収できるようにな
り、位置決めピンに無理な力が加わらずその耐久性が向
上する。

【００１５】また、従来のように重量物であるパレット
を支持フレームとともに昇降動作させることなく、単に
位置決めピンを出没動作させるだけでパレットの位置決
めを行えるため、設備の高さ寸法を小さくできるほか、
大きなリフトシリンダやガイド機構はもちろんピットも
不要であり、設備の小型化と低廉化を達成できる効果が
ある。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、上記直動
型ガイド部材のスライド自由度を拘束するロック手段と
して出没可能なロックピンを採用したことから、請求項
１に記載の発明と同様の効果に加えて、単純な出没動作
だけで直動型ガイド部材のスライド自由度の拘束，非拘
束を行える利点がある。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１，２は本発明の代表的な実施
の形態を示す図で、自動車の車体組立ラインで使用され
るパレット式搬送装置の位置決め装置の例を示してい
る。そして、特に図１は平面図を、図２は側面図をそれ
ぞれ示している。

【００１８】図１，２に示すように、パレット式搬送装
置の中心となるパレット１は長尺且つ偏平状のものであ
って、その上面には例えば車体パネルであるフロアメイ
ンＦｍが複数のフィンガー２等を介して位置決め支持さ
れるようになっていて、この状態をもって車体組立ライ
ンにおけるパレット位置決めステージとして機能するこ
とになる特定のステージＳに搬入される。

【００１９】そして、図１に示すようにステージＳにて
位置決めされるパレット１の両サイドには直交３軸の動
作自由度をもつマニピュレータもしくはロボットの如き
形態の複数のロケータユニットＲが配置されており、上
記パレット１をもって搬送されてきたフロアメインＦｍ
が各ロケータユニットＲにてリフトアップされながら位
置決めされて、例えば溶接ロボット等による溶接組立作
業に供されることになる。

【００２０】上記パレット位置決めステージとして機能
することになる特定のステージＳのフロア上には、複数
のポスト３を介して水平で且つ長尺なベースフレーム４
が配置されている。ベースフレーム４の上には支持フレ
ーム５が搭載されていて、この支持フレーム５の上面で
あるパレット搬送面には従来と同様にパレット１の搬
入，搬出を行うために左右で対をなす複数組のドライブ
ローラ６が装着されているとともに、支持フレーム５の
一端にはブラケット７を介してブレーキ付きの駆動モー
タ８が搭載されている。上記の各ドライブローラ６は例
えばウレタン製のものであって、パレット１の直進安定
性のためにフランジ付きのものが使用されている。

【００２１】各ドライブローラ６およびモータ出力軸に
はそれと同軸一体にプーリが装着されており、隣接する
ドライブローラ６，６同士のプーリ間には歯付きベルト
あるいはチェーン等の巻掛伝達手段９が巻き掛けられて
いる。したがって、上記駆動モータ８の起動により各ド
ライブローラ６が一斉に回転駆動されて、その支持フレ
ーム５上のパレット１に搬送推力が付与されるようにな
っている。すなわち、前工程からステージＳへのパレッ
ト１の搬入の際には上記ドライブローラ６の駆動によっ
てパレット１が引き込まれる一方、ステージＳから後工
程へのパレット１の搬出の際には同様にドライブローラ
６の駆動によってパレット１が送り出されるようになっ
ている。

【００２２】上記ベースフレーム４の前後二箇所にはロ
ケートピンタイプの位置決めピンユニット１０が設けら
れている。この位置決めピンユニット１０は、図３に示
すようにシリンダ１１によって直接昇降駆動される先端
テーパ状の位置決めピン１２をハウジング１３内に出没
可能に収容したもので、その出没動作に応じてパレット
１側の位置決め穴１４と嵌合もしくはその解除操作がな
されるようになっている。そして、後述するように支持
フレーム５上に搬入されたパレット１に対して位置決め
ピン１２を上昇駆動させて相手側の位置決め穴１４と嵌
合させることにより、ベースフレーム４に対してパレッ
ト１が機械的に位置決めされるようになっている。

【００２３】ここで、上記ベースフレーム４に搭載され
た支持フレーム５はそのベースフレーム４に固定される
ことなく、パレット搬送方向と直交方向（パレット幅方
向）においてわずかなスライド自由度を有している。す
なわち、ベースフレーム４上には直動型スライド部材と
してその前後二箇所に各一対のリニアガイド１５が配設
されており、このリニアガイド１５を介して支持フレー
ム５がパレット搬送方向と直交方向にスライド可能に支
持されている。

【００２４】また、ベースフレーム４上には上記リニア
ガイド１５に隣接するようにしてロック手段たるロケー
トピンタイプのロックピンユニット１６が設けられてい
る。このロックピンユニット１６は先に述べた位置決め
ピンユニット１０とほぼ同構造のものであって、シリン
ダによって直接進退駆動される先端テーパ状のロックピ
ン１７をハウジング内に出没可能に収容したものである
ことから、その出没動作に応じて支持フレーム５側のロ
ック穴と嵌合もしくはその解除つまりはロック，アンロ
ック操作がなされるようになっている。したがって、上
記支持フレーム５はリニアガイド１５の存在によりパレ
ット搬送方向と直交方向のスライド自由度を有してはい
ても、ロックピン１７がロック状態にあるときは上記ス
ライド自由度がスライド不能に拘束されることになる。

【００２５】このように構成されたパレット式搬送装置
の位置決め装置によれば、図１，２に示すように、前工
程からステージＳへのパレット１の搬入を待っている状
態では、各位置決めピン１２が下降しているのに対し
て、各ロックピン１７が上動していて支持フレーム５側
のロック穴と嵌合していることから、リニアガイド１５
によるスライド自由度は拘束されたままであり、支持フ
レーム５はベースフレーム４に対しロックピン１７によ
って機械的に位置決めされた状態にある。

【００２６】ステージＳにおける前工程からのパレット
１の搬入の際には、その前工程でのパレット１への搬送
推力の付与と並行して、支持フレーム５上の各ドライブ
ローラ６を一斉に回転駆動させると、同ステージＳにお
いても搬送推力が付与されて、パレット１は各ドライブ
ローラ６上を前工程から当該ステージＳの支持フレーム
５上に引き込まれる。そして、パレット１が支持フレー
ム５上の所定位置まで引き込まれて完全に乗り移ると、
各ドライブローラ６の回転が停止し、同時に駆動モータ
８に付帯しているブレーキが作動して制動状態となる。

【００２７】この状態で、それまでロック状態にあった
ロックピン１７が下降することによりアンロック状態と
なり、これによりベースフレーム４と支持フレーム５と
の間に介在しているリニアガイド１５の拘束が解かれ
て、そのリニアガイドは本来のスライド自由度を持つよ
うになる。

【００２８】続いて、上記駆動モータ８に付帯している
ブレーキの制動状態を解除した上で、前後一対の位置決
めピン１２を上昇させて、その位置決めピン１２をパレ
ット１側の位置決め穴１４に嵌合させることでパレット
１を位置決めする。この時、支持フレーム５上のパレッ
ト１がパレット搬送方向での停止位置誤差を有している
場合には、従来と同様に、位置決めピン１２と位置決め
穴１４とのはめ合いに倣ってパレット１が各ドライブロ
ーラ６とともにわずかにパレット搬送方向に動くこと
で、上記のパレット搬送方向での停止位置誤差が吸収さ
れる。

【００２９】同時に、支持フレーム５上のパレット１が
パレット搬送方向と直交方向（パレット幅方向）の停止
位置誤差を有している場合には、位置決めピン１２と位
置決め穴１４とのはめ合いに倣ってパレット１がリニア
ガイド１５の自由度により支持フレーム５ごとわずかに
パレット幅方向に動くことで、上記のパレット幅方向で
の停止位置誤差が吸収される。

【００３０】このように、位置決めピン１２とパレット
１側の位置決め穴１４とが完全に嵌合することで、パレ
ット搬送方向およびパレット幅方向でのパレット１の停
止位置誤差が吸収されながら、パレット１はベースフレ
ーム４に対して正規位置に機械的に位置決めされる。こ
こで、パレット幅方向での停止位置誤差吸収の際に支持
フレーム５までもがリニアガイド１５の自由度によって
わずかに動いていることから、アンロック状態にあるロ
ックピン１７とロック穴とは上記の停止位置誤差吸収分
だけ偏心した状態となっているが、ここでは問題としな
い。

【００３１】パレット１が位置決めピン１２によって位
置決めされると、図１に示した複数台のロケータユニッ
トＲが作動して、パレット１上のフロアメインＦｍをリ
フトアップさせながら、所定位置に位置決めして、例え
ば溶接ロボットによる溶接作業に供することになる。

【００３２】所定の溶接作業を終わると、フロアメイン
Ｆｍは再びパレット１上に移載されて位置決めされる。
さらに、それまでパレット１を位置決めしていた位置決
めピン１２が下降動作して、その位置決め状態が解除さ
れる。同時に、位置決めピン１２に代わってロックピン
１７が上昇して支持フレーム５をロック状態とし、リニ
アガイド１５によるスライド自由度を拘束する。この
時、先に述べたように、アンロック状態のロックピン１
７とロック穴とは上記の停止位置誤差吸収分だけ偏心し
た状態となっていたが、ロックピン１７とロック穴とが
再び嵌合することで上記偏心状態が解消される。

【００３３】この後、支持フレーム５の各ドライブロー
ラ６が回転駆動されることで、パレット１は次工程へと
搬出される。

【００３４】このように本実施の形態によれば、支持フ
レーム５にリニアガイド１５によるスライド自由度を持
たせたことにより、位置決めピン１２によるパレット１
の位置決めの際に、パレット搬送方向だけでなくパレッ
ト幅方向での停止位置誤差をも無理なく吸収できるよう
になり、位置決めピン１２に過大な力が加わらずその耐
久性が向上する。

【００３５】その上、従来のように支持フレーム５やパ
レット１を昇降させることなく位置決めピン１２の上下
動作だけで所期の目的を達成できることから、大がかり
なリフト機構が不要となって、設備の簡素化と高さ寸法
の縮小化を達成できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として車体組立ラインで使
用されるパレット式搬送装置の構成を示す平面図。

【図２】図１の側面図。

【図３】図２における位置決めピンユニットの拡大断面
図。

【図４】従来のパレット式搬送装置の一例を示す構成説
明図。

【符号の説明】

１…パレット ４…ベースフレーム ５…支持フレーム ６…ドライブローラ １０…位置決めピンユニット １２…位置決めピン １４…位置決め穴 １５…リニアガイド（直動型ガイド部材） １６…ロックピンユニット（ロック手段） １７…ロックピン Ｓ…パレット位置決めステージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 昭仁 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 松川 圭一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3C030 CC02 DA17 DA23 DA24 DA28 DA34 DA38 3D114 AA09 AA15 BA01 CA05 CA16 DA01 DA04 DA05 EA13 FA02 FA11 GA01 GA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレット位置決めステージにそのパレッ
   トを支持するための支持フレームを設けるとともに、こ
   の支持フレームのパレット搬送面にはパレットの搬入，
   搬出に際して強制回転駆動される複数のドライブローラ
   を設け、前工程から搬入されてくるパレットを上記ドラ
   イブローラの駆動力によって支持フレーム上に引き込ん
   だ上で、このパレットを位置決めピンとの嵌合によりパ
   レット位置決めステージに位置決めするようにしたパレ
   ット式搬送装置の位置決め装置であって、 パレット位置決めステージにおける定位置固定式のベー
   スフレーム上に直動型ガイド部材を介して上記支持フレ
   ームをパレット搬送方向と直交方向にスライド可能に設
   けるとともに、 上記ベースフレームにはパレットの一部に嵌合してこれ
   を位置決めする出没可能な位置決めピンを設け、 さらに、上記ベースフレームおよび支持フレームのうち
   のいずれか一方の部材には、位置決めピンによるパレッ
   トの位置決め動作時以外は上記ベースフレームおよび支
   持フレームのうちの他方の部材に嵌合して上記直動型ガ
   イド部材のスライド自由度を拘束するロック手段を設け
   たことを特徴とするパレット式搬送装置の位置決め装
   置。
2. 【請求項２】 上記ロック手段は出没可能なロックピン
   であることを特徴とする請求項１に記載のパレット式搬
   送装置の位置決め装置。