JP2009190838A - パレット搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】パレットを搬送車を用いて搬送し、かつ充パレットと空パレットを交換する作業を短時間にて行うことが可能な搬送システムを提供することを目的とする。
【解決手段】積み込みステーションを含む走行ルート上をパレットＰを搭載して、モータ１９５の動力により所定走行速度にて自走可能とされた複数台の搬送車１００と、前記各搬送車１００に設けられたクラッチ装置１７０と、前記走行ルート上において前記積み込みステーションとその前後に設けられる待機ステーション及び送出ステーションの３つのステーションに跨るように配置され、前記クラッチ装置１７０により動力の伝達が断たれた状態とされた前記搬送車１００を、外部の動力により強制搬送させる外部搬送装置２００とを備えてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、パレット搬送システムに関する。

プレス工場のファクトリオートメーション化の一環として、パレット上に積み込まれたプレス品を無人搬送車を用いて自動搬送する搬送システムがある（下記特許文献１）。このものによれば、空パレットを搭載した無人搬送車が待機ステーションに進入すると、搭載された空パレットは無人搬送車から一旦、分離される。そして、分離した空パレットは、先行するパレットが積み込みステーションにおいてプレス品の積み込みを完了させるまで待機ステーションで待機する。

その一方、空パレットを分離した無人搬送車は、受け渡しステーションまで移動し、既にプレス品の積み込みを完了して待機している別のパレットを受取って、次工程やストックヤード等に搬送する。そして、待機ステーションにて待機するパレットは、先行するパレットへのプレス品の積み込みが完了すると、パレット牽引装置によって積み込みステーションに移送され、その後、プレス品の積み込みが行われる。このようなサイクルを繰り返すことで、パレット上に積み込まれたプレス品を自動搬送している。
特開平５−２２８８０４号公報

このように、パレットを、無人搬送車とパレット牽引装置とを使用して移送する形式のものは、無人搬送車とパレット牽引装置との間にてパレットを載せ替える必要があり、装置の構成がどうしても複雑化する。現に上記のものは、無人搬送車に載せ替え用のリフタ装置を搭載している。

この種の問題を解決するには、積み込み作業が行われる積み込みステーションまでパレットを無人搬送車により直接搬送すればよく、これにより、無人搬送車とパレット牽引装置との間にて行われるパレット載せ替え作業を廃止できる。

しかしながら、無人搬送車は高速での搬送に不向きであるのに対して、プレス装置を含む全体の稼動効率を上げるには、積み込みステーションにて充パレットを空パレットに交換する作業を極短時間で行なう必要があり、この要請に応ずるには、パレットを搭載した無人搬送車を、積み込みステーション近辺にて高速移動させる必要があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、パレットを搬送車を用いて積み込みステーションまで搬送し、かつ充パレットと空パレットを交換する作業を短時間にて行うことが可能な搬送システムを提供することを目的とする。

本発明は、ワークの積み込み作業が行われる積み込みステーションを含む走行ルート上をワーク積載用のパレットを搭載して、モータの動力により所定走行速度にて自走可能とされた複数台の搬送車と、前記各搬送車に設けられ、前記モータの動力を駆動輪に伝達する動力伝達動作と、前記動力の伝達を断つ切り離し動作を選択的に行うクラッチ装置と、前記走行ルート上において、前記積み込みステーションとその前後に設けられる待機ステーション及び送出ステーションの３つのステーションに跨るように配置され、前記クラッチ装置により動力の伝達が断たれた状態とされた前記搬送車を、外部の動力により強制搬送させる外部搬送装置と、を備えてなると共に、前記ワークが積み込まれていない空のパレットを空パレットと定義し、ワーク積み込み完了後のパレットを充パレットと定義したときに、前記外部搬送装置は、前記空パレットを搭載した前記搬送車を、前記待機ステーションから前記積み込みステーションに前記所定走行速度より速い高速度で強制搬送し、かつ前記充パレットを搭載した前記搬送車を、前記積み込みステーションから前記送出ステーションに前記所定走行速度より速い高速度で強制搬送するところに特徴を有する。

この発明の実施態様として、以下の構成としておくことが好ましい。
・前記外部搬送装置は、前記空パレットを搭載した前記搬送車を前記待機ステーションから前記積み込みステーションに高速搬送する第一搬送装置と、前記充パレットを搭載した前記搬送車を前記積み込みステーションから前記送出ステーションに高速搬送する第二搬送装置と、を備えてなると共に、前記第一搬送装置は、前記搬送車の走行ルートに沿って前記搬送車の下側にあたる下方領域を水平移動自在とされた第一キャリッジと、前記第一キャリッジに対して昇降動作可能に取り付けられ、前記昇降動作により前記搬送車に対して連結、或いは連結を解除する連結部材と、前記第一キャリッジを前記待機ステーションに対応する始端位置と前記積み込みステーションに対応する終端位置との間にて往復移動させる第一往復移動装置と、を備えてなり、前記第二搬送装置は、前記搬送車の走行ルートに沿って前記搬送車の下側にあたる下方領域を水平移動自在とされた第二キャリッジと、前記第二キャリッジに対して昇降動作可能に取り付けられ、前記昇降動作により前記搬送車に対して連結、或いは連結を解除する連結部材と、前記第二キャリッジを前記積み込みステーションに対応する始端位置と前記送出ステーションに対応する終端位置との間にて往復移動させる第二往復移動装置と、を備えてなる。このようにしておけば、比較的簡単な構成で外部搬送装置を構成できる。

・前記第一搬送装置が前記空パレットを搭載した前記搬送車を前記待機ステーションから前記積み込みステーションに高速搬送するタイミングを、前記第二搬送装置が前記充パレットを前記積み込みステーションから前記送出ステーションに高速搬送するタイミングに対して一定時間遅延させる遅延手段を設ける。このようにしておけば、空パレットを搭載した搬送車を、先行する充パレットを搭載した搬送車に衝突させることなく、待機ステーションから積み込みステーションに高速搬送（強制搬送）できる。

・前記搬送車が走行するフロア上に、前記搬送車の走行を案内するためのレールが敷設されたものにおいて、前記レールは、前記搬送車の内輪に対応する内周レールと、前記搬送車の外輪に対応する外周レールとからなると共に、前記外部搬送装置を、前記内周レールと前記外周レールとの間のスペースに配置する。このようにしておけば、外部搬送装置の配置スペースをそれ専用に確保する必要がなくなるので、システム全体を省スペース化できる。

本発明によれば、積み込みステーションから送出ステーションに充パレットを高速移動させ、また、これとほぼ同時に、待機ステーションから積み込ステーションに空パレットを高速搬送させることが可能となる。よって、積み込みステーションにて行うパレット交換作業（充パレットと空パレットの交換作業）を短時間で行うことが可能となる。

＜実施形態＞
＜全体構成＞
本発明の一実施形態を図１ないし図２２によって説明する。図１に示す符号１はプレス機、符号２はコンベア、Ｓはパレット搬送システム、符号１００（１００Ａ〜１００Ｅの総称）はパレット搬送システムＳを構成する搬送車である。プレス機１は例えば１分間に１１回（約５．４秒に１枚）のプレス加工を行い、プレス加工されたワークＷは、その後コンベア２によって図１に示す下方に送られる構成となっている。

尚、以下の説明において、コンベア２によるワークＷの送り方向をＹ方向（図１では上下方向）、Ｙ方向に直交する方向をＸ方向（図１では左右方向）とする。

コンベア２の下流側には、積み込みロボット３が設置されており、コンベア２を通じて約５．４秒ごとに送られてくるワークＷを、コンベア２の終端正面に位置する積み込みステーションにて停止する搬送車１００上のパレットＰに積み込む構成となっている。

搬送車１００は後に詳しく説明するように小モータ１９５の動力により所定走行速度での自走が可能とされた自走式とされており、ワーク積載前の空パレットＰを上記積み込みステーションに供給し、ワークＷが設定枚数積載された充パレットＰを積み込みステーションから搬出する機能を担っている。

本実施形態では、搬送車１００の走行ルートとして上記積み込みステーションを通りＸ方向に延びる直線移動領域ＳＡを積み込みロボット３の正面側に設定すると共に、パレットＰの搬送を効率よく行うため、複数台（５台）の搬送車１００Ａ〜１００Ｅを使用している。そして、上記搬送車１００の停止場所として上記積み込みステーションに加えて、以下７つのステーションを設定している。

７つのステーションは、図１に示す通りであり、直線移動領域ＳＡ上であって積み込みステーションのＸ方向左側に位置する待機ステーション、直線移動領域ＳＡ上であって積み込みステーションのＸ方向右側に位置する送出ステーション、リフト５によるパレットＰの積み下ろしが行われる搬出／搬入ステーション、並びに３つの中間ステーションである。

そして、フロア上には、周回状のレール（内周レール１１と外周レール２１）１０が８つのステーションを渡して敷設してあり、各搬送車１００Ａ〜１００Ｅが各ステーションに順に移動しつつ、レール１０上を周回する構成となっている。

また、図２に示すように、直線移動領域ＳＡ上には、積み込みステーション、待機ステーション、送出ステーションの３つのステーションを跨がるようにして外部搬送装置２００が設けられている。係る外部搬送装置２００は搬送車１００と共にパレット搬送システムＳを構成するものであり、待機ステーションと積み込みステーションとの間、積み込みステーションと送出ステーションとの間にて、各搬送車１００を自走速度より速い速度にて高速搬送する機能を担っている。

本実施形態のパレット搬送システムＳでは、レール１０上の走行ルートを周回する搬送車１００を、特定区間（待機ステーション〜積み込みステーション〜送出ステーション）は外部搬送装置２００を使用して高速移動させている。

このようなシステム構成とすることで、上記特定区間については搬送車１００の高速移動が可能となる結果、積み込みステーションにて、充パレットＰと空パレットＰを、ワークＷの搬送間隔（約５．４秒）より短い極短時間で交換することが可能となる。以下、搬送車１００、外部搬送装置２００の具体的構成を順に説明する。

＜搬送車１００＞
図３は搬送車１００の平面図である。本搬送車１００は載置台１１０を４つの車輪１３０、１３０、１４０、１４０により水平移動可能に支持したものである。載置台１１０は角パイプ１２５よりなる枠状の支持体によって平板状をなす載置板１２１を支持したものであり（図６参照）、パレットＰを積載可能な大きさに形成された長方形状をなしている。

係る載置台１１０は複数種のパレットＰを搭載可能としてあり、例えば、長尺形状の長尺パレット（図４参照）や、一対の組パレットＰを横並び状（図５参照）に搭載出来る構成としてある。

そして、載置台１１０上には、図３に示す上部左手側の３箇所と、上部右手側の３箇所の合計６箇所に位置決め孔１１３が形成されている。本実施形態の搬送車１００は、図７にて示すように、載置台１１０の下方領域においてロケーションピン１２７を上下移動可能に設置させ、更にロケーションピン１２７に隣接させてロック装置１２８を設けている。

このロケーションピン１２７はフロアＦ側に設けられるシリンダ装置６０により上昇操作可能としてあり、係る上昇操作を行うと、ロケーションピン１２７の先端が載置台１１０の上面から上方に飛び出して、パレットＰ側の位置決め孔（不図示）に嵌合する構成となっている。

そして、ロケーションピン１２７が上昇操作されると、ロック装置１２８が作動してロケーションピン１２７はラッチ構造で機械的にロックされ、ロックを解除しない限り、ロケーションピン１２７と位置決め孔との嵌合状態が維持される構成となっている。

このような構成とすることで、搬送車１００がレール１０上を周回移動する間、パレットＰ側の位置決め孔と搬送車１００側のロケーションピン１２７との嵌め合いが維持され、パレットＰが載置台１１０に対して位置決め状態に保持される構成となっている。

尚、本実施形態のものは、ロケーションピン１２７、及びこれをロックするためのロック装置１２８については搬送車１００側に設置しているものの、シリンダ装置６０についてはフロアＦ側に取り付けている。このようにしておくことで、搬送車１００に搭載するアクチュエータを、動力用の小モータ１９５など必要最小限に抑えることが可能となり、各搬送車１００の構成を簡素化することが可能となる。

また、載置台１１０上であって上記位置決め孔１１３の前後両側（図３では左右両側）には、上記位置決め孔１１３より大径の位置決め孔１１５が設けられている。この位置決め孔１１５は、搬入ステーション、搬出ステーション、積み込みステーションに設けられる台車位置決めピン（シリンダ駆動により昇降動作自在とされたピン）の相手となるものであり、上記ステーションにて搬送車１００が停止すると、フロアＦ側の各台車位置決めピンが昇降して、停止した搬送車１００の位置決め孔１１５に嵌合することで、搬入ステーション、搬出ステーション、積み込みステーションにて各搬送車１００が位置決めされる構成となっている。

次に、搬送車１００の駆動系について説明を行う。本搬送車１００は載置台１１０の裏面であって内周側のレール１１に対応する図３の下側の前後両輪が駆動輪１４０とされ、外周側のレール２１に対応する図３の上側の前後両輪が従動輪１３０とされた２輪駆動式の搬送車とされている。駆動輪１４０を駆動させる駆動装置１４５は、前後両輪とも同種の装置であるため、以下、車両前側にあたる図３の右手側の駆動輪１４０を駆動させる駆動装置１４５を例にとって説明を進める。

駆動装置１４５は駆動軸１６０と、クラッチ装置１７０と、外部ブレーキ装置１９０と、小モータ１９５と、軸支持フレーム１５１などを主体に構成されている。図３にて示すように、軸支持フレーム１５１は平面視方向から見たときにＬ字型をしており、Ｌ字の一端部に小モータ１９５を取り付けている。

上記軸支持フレーム１５１は、図６〜図８にて示すように、載置台１１０に対して、その裏面に転向軸１５３を中心として転向自在に装着されており、一対の軸支持壁１５５を備えている。これら一対の軸支持壁１５５には、図８にて示すように、ボールベアリングよりなる軸受け装置１５７が組み込まれており、駆動輪１４０の回転中心軸となる駆動軸１６０を軸受けしている。

そして、駆動軸１６０は図８に示す右手側に延びており、軸上にクラッチ装置１７０と、外部ブレーキ装置１９０とを設けている。クラッチ装置１７０は小モータ１９５の動力を駆動軸１６０に伝達する動力伝達動作と、前記動力の伝達を断つ切り離し動作を選択的に行うものであり、スプロケット１７１と、アーマチャ１８１と、ロータ１８３と、フィールド１８５などから構成されている。

スプロケット１７１は駆動軸１６０に対してボールベアリングよりなる軸受け装置１７３を介して遊転自在とされると共に、図６に示すように、モータ側のスプロケット１９６とチェーン１９８を介して接続されている。また、アーマチャ１８１はスプロケット１７１に螺子止めされており、スプロケット１７１と共に一体的に回転する構成となっている。

ロータ１８３は、キーを介して駆動軸１６０に固定されており、駆動軸１６０と一体的に回転する構成となっている。また、このロータ１８３はフィールド１８５との間にボールベアリングよりなる軸受け装置１８７を介挿させており、フィールド１８５に対して相対的な回動が許容される構成となっている。フィールド１８５は通電操作可能なコイル１８５Ａを設けると共に、不図示の固定手段によって軸支持フレーム１５１に固定されている。

以上のことから、フィールド１８５のコイルを通電しない非通電状態にすると、ロータ１８３とアーマチャ１８１との間にて動力の伝達が行われず、小モータ１９５と駆動軸１６０とが切り離された状態となる。尚、クラッチ装置１７０の外側に設けられる外部ブレーキ装置１９０は、特殊用途（搬送車１００を使用しない電源オフ時に、駆動軸１６０をフリーにさせないなど）において使用されるものであり、外部から指令を与えることで、小モータ１９５側から切り離された駆動軸１６０にブレーキ力を生じさせる機能を担っている。

その一方、フィールド１８５のコイル１８５Ａを通電操作すると、フィールド１８５、ロータ１８３、アーマチャ１８１間の３者間にて磁束が生じて、ロータ１８３の摩擦面にアーマチャ１８１が吸引される。これにより、ロータ１８３とアーマチャ１８１が摩擦係合し、両間にて動力の伝達が可能となる（いわゆる乾式クラッチ）。以上のことから、その状態にて小モータ１９５を駆動させると、小モータ１９５の動力がスプロケット１７１→アーマチャ１８１→ロータ１８３を経由して駆動軸１６０に伝達され、駆動軸１６０を回転させる。これにより、駆動軸１６０と一体的に駆動輪１４０が回転して、内周レール１１のレール上面を転動する構成となっている。

内周レール１１は、図７、図８にて示すように、ベース部１２上に断面Ｔ字型のレール部１３を一体的に形成したものである。本実施形態のものは、軸支持フレーム１５１を構成する左右の軸支持壁１５５の下端部に、ブラケットを介して補助輪１４３、１４４を取り付けている。具体的には、図９にて示すように、図中左手側には径の小さな一対の補助輪１４３、１４３を設け、図中右手側には径の大きな補助輪１４４を一つ設け、これら３つの補助輪１４３、１４３、１４４によってレール部１３を幅方向の両側（図９では左右両側）から挟み込んでいる。

また、従動輪１３０は載置台１１０の裏面において転向軸１３３を中心として転向自在に取り付けられ、外周レール２１のレール上面を転動可能とされている（図７参照）。以上のことから、駆動輪１４０を駆動させると、補助輪１４３、１４４による案内作用を受けつつ、駆動輪１４０と従動輪１３０の双方の車輪がレール１０の曲率に追随して転向軸１５３、１３３を中心に首を振りつつレール１０上を転動する結果、レール１０に沿って搬送車１００を周回移動させることが可能となる。

次に、レール１０上における搬送車１００の位置を検出する位置検出装置３０について図７、図８を参照して説明する。位置検出装置３０は内周レール１１のベース部１２上に設置されるドグ１５と、搬送車１００の補助輪下方に設置される検出センサ１４７とから構成されている。検出センサ１４７は投光素子と受光素子とを備えた光学式のセンサであり、投光素子から受光素子に向かう光の遮光により、検出領域内に進入する遮光物体（すなわち、ドグ）の有無を検出できるようになっている。

上記したドグ１５と検出センサ１４７の対は、図７、図８にて示すように、内周レール１１のベース部１２上において幅方向に６組設けられている。このうち、レール部１３を境にした一方側（図８の左手側）の２組（ドグと検出センサの対）は各ステーションに対する搬送車１００の接近状態を位置検出するものであり、これら２つのドグはいずれも各ステーションの近傍位置に設置してある。よって、周回駆動する各搬送車１００が各ステーションに接近すると、ドグ１５が検出センサ１４７の検出領域内に入り、検出センサ１４７の検出光がドグ１５により遮光された状態となる。すると、検出センサ１４７から遮光状態に対応する検出信号が出力され、これに基づいて搬送車１００の減速／停止が制御され、各搬送車１００が各ステーションにて停止する構成となっている。

また、レール部１３を境にした他方側（図８の右手側）に配置される４組（ドグ１５と検出センサ１４７の対）は各搬送車１００がレール１０上の如何様のステーションにて停止しているかを判別するためのものであり、ドグ１５の配置パターンが各ステーションに対応してそれぞれ異ならせてある。よって、各検出センサ１４７の遮光パターンの組み合わせにより、各搬送車１００が如何様のステーションにて停止しているかを、判別できる構成となっている。

さて、上記の如く構成された搬送車１００の下方スペースは、図７にて示すように空いた空間（ハッチングで示す）となっている。この空いた空間は、上記搬送車１００がレール１０に沿って走行ルート上の直線移動領域ＳＡを走行する際に、次に説明する外部搬送装置２００を進行方向前側から受け入れるための装置受入れスペースＵとなっている。

＜外部搬送装置２００の構成＞
外部搬送装置２００は、待機ステーションと積み込みステーションとの間にて空パレットＰを搭載した搬送車１００を高速搬送（強制搬送）する第一搬送装置２１０と、積み込みステーションと送出ステーションとの間にて充パレットＰを搭載した搬送車１００を高速搬送（強制搬送）する第二搬送装置３１０とから構成されている（図１０参照）。

これら両搬送装置２１０、３１０はいずれも積み込みロボット３の正面にあたる直線移動領域ＳＡ内において、内周レール１１とこの内周レール１１に対して一定距離隔てて配置される外周レール２１との間のレール間スペースに配置されており、装置全体が外部ケーシング２０５により覆われている。

第一搬送装置２１０はスライドレール５７、第一キャリッジ２３０、連結部材２４５、及び第一往復移動装置２５０などから構成されている。順に説明してゆくと、フロアＦ上であって内周レール１１と外周レール２１の間には、ベースパネル５１が取り付けられている（図１１参照）。このベースパネル５１は、Ｘ方向（図１１では紙面に直交する方向）に延びる横長な形状をなすと共に、上面にはブロック状をなす一対の支持部材５５、５５を取り付けている。

両支持部材５５、５５は直線移動領域ＳＡ上をＸ方向に沿って直線的に延びており、その上面にはスライドレール５７、５７がそれぞれ固定されている。これら両スライドレール５７、５７は支持部材５５と同様、Ｘ方向に直線的に延びている。

第一キャリッジ２３０は平面視Ｌ字型をなすベース板２３１と、その下面の両側に設けられるガイド部２３３、２３３とから構成されている。第一キャリッジ２３０は、各ガイド部２３３をスライドレール５７、５７の受け部５８にそれぞれ嵌合させており、左右の両スライドレール５７、５７によってＸ方向に移動自在に支持されている。

このように、第一キャリッジ２３０は、積み込みロボット３の正面側に設定された直線移動領域ＳＡであって、搬送車１００の下側の受け入れスペースＵに対応する領域内（本発明の「搬送車の下側にあたる下方領域」に相当）を水平移動自在となっている。

そして、第一キャリッジ２３０には、Ｕ字型をなす連結部材２４５が昇降動作可能に取り付けられている。具体的に説明すると、第一キャリッジ２３０の裏面側には取り付けブラケット２３５によってシリンダ２４１が固定されている。係るシリンダ２４１は第一キャリッジ２３０に対してシリンダロッド２４３を上に向けた状態で固定してあり、シリンダロッド２４３の先端に連結部材２４５が取り付けられている。

これにより、シリンダ２４１を作動させると、シリンダロッド２４３が進出変位して、連結部材２４５を図１２の（ａ）にて示す下降位置と、図１２の（ｂ）にて示す上昇位置とに昇降操作出来る。図１２の（ａ）にて示す下降位置において、連結部材２４５は搬送車１００の載置台１１０の下方に位置するのに対して、図１２の（ｂ）にて示す上昇位置において、連結部材２４５は載置台１１０の角パイプ１２５の高さと同じ高さになる。

尚、第一キャリッジ２３０のベース板２３１、及び外部ケーシング２０５の上面には、連結部材２４５に対応して逃がし孔２３２、２０６をそれぞれ開口させており、昇降する連結部材２４５の邪魔にならないようになっている。

本実施形態のものは、搬送車１００を待機ステーションに位置させ、第一キャリッジ２３０を次に説明する第一往復移動装置２５０により図１０に示す始端位置に位置させると、図１３にて示すように、Ｘ方向において、搬送車前端の角パイプ１２５Ｆの位置と第一キャリッジ２３０の連結部材２４５の位置が丁度整合する状態となる（整合状態）。しかも、連結部材２４５のＵ字の幅は角パイプ１２５Ｆを隙間なく嵌合させる幅寸法に設定してある。

そのため、係る整合状態にて、連結部材２４５を下降位置から上昇位置に昇降操作することで、図１３、図１４にて示すように、搬送車前端の角パイプ１２５Ｆに連結部材２４５を連結でき、また、連結部材２４５を上昇位置から下降位置に昇降操作することで、連結を解除できる。

尚、本実施形態では、連結部材２４５を搬送車１００の角パイプ１２５Ｆに連結させているが、連結が可能であればよく、例えば、搬送車１００を構成する載置台１１０の下面部に専用の被連結部を設けるなども、無論可能である。

第一往復移動装置２５０は上記した第一キャリッジ２３０をＸ軸方向に往復移動させるものであり、強制搬送モータ（本発明の「外部の動力の一例」）２５１、減速装置２５５、一対のベルト車２６１、２６５、タイミングベルト２７０などを備えてなる。ベルト車２６１、２６５は図１０に示すように積み込みステーションを間に挟んでＸ方向の両側、より具体的には原車側となる第一ベルト車２６１は図１０において積み込みステーションの左手側にあたる待機ステーションの前部領域に設置され、従者側となる第二ベルト車２６５は図１０において積み込みステーションの右手側にあたる送出ステーションの後部領域に設置されている。

そして、図１５に示すように、待機ステーションには、減速装置２５５と強制搬送モータ２５１が横並び状に取り付けられている。減速装置２５５は強制搬送モータ２５１に対してベルト２５３により連結され、また出力軸２５７には上記第一ベルト車２６１が取り付けられている。

タイミングベルト２７０は帯状をなしており、原車側、従者側の双方のベルト車２６１、２６５に掛け渡されつつ、一端部２７１を第一キャリッジ２３０の後縁部に固定し、他端部２７３を第一キャリッジ２３０の前縁部に固定している（図１６参照）。

以上のことから、強制搬送モータ２５１を通電操作すると、その動力が減速装置２５５を介して伝達され、原車側の第一ベルト車２６１を回転させる。これにより、第一、第二のベルト車２６１、２６５に掛け渡されたタイミングベルト２７０がＸ方向に循環駆動する。そのため、第一キャリッジ２３０を図１０に示す始端位置と、図１０に示す終端位置との間にて往復移動出来る構成となっている。

そして、始端位置から終端位置までの移動距離は、待機ステーションと積み込みステーションとのステーション間ピッチＬに等しくなっている。以上のことから、搬送車１００に連結部材２４５を介して第一キャリッジ２３０を連結させておき、その状態で第一往復移動装置２５０を駆動させてやれば、各搬送車１００を自走させることなく、待機ステーションから積み込みステーションに移動できる。

本実施形態では、第一搬送装置２１０による場合の搬送車１００の移動速度が約１２０〜約１７０ｍ／ｍｉｎ程度の高速度（搬送車の自走速度の約１０倍程度）に設定してある。

尚、第一キャリッジ２３０は始端位置と終端位置との間にて往復移動するが、本実施形態のものは強制搬送モータ２５１を正転させることにより、第一キャリッジ２３０を順方向（始端位置から終端位置に向かう方向）に送り、強制搬送モータ２５１を逆転させることで第一キャリッジ２３０を戻り向（終端位置から始端位置に向かう方向）に送っている。

第二搬送装置３１０は第一搬送装置２１０と同様の構成であり、スライドレール５７、第二キャリッジ３３０、連結部材３４５、及び第二往復移動装置３５０などから構成されている。第二搬送装置３１０は、第一搬送装置２１０に対して装置を構成する各パーツの相互関係を保ちつつ装置全体の向きを約１８０度反転させており、第二往復移動装置３５０を構成する強制搬送モータ（本発明の「外部の動力の一例」）３５１、減速装置３５５を、送出ステーションの前部領域にあたる図１０、１７の右端に配置している。

そして、第二搬送装置３１０ではタイミングベルト３７０が、第一搬送装置２１０のタイミングベルト２７０の設置位置の逆側にあたる図１０、図１７に示す上側に配置されている。このように、第一搬送装置２１０と第二搬送装置３１０とで、構成する各パーツを互い違いに配置することで、互いの干渉を回避させつつ、全体を外部ケーシング２０５の内部にバランスよく収められる。

尚、第二キャリッジ３３０も第一キャリッジ２３０と同様に、積み込みロボット３の正面側に設定された直線移動領域ＳＡであって、搬送車１００の下側の受け入れスペースＵに対応する領域内（本発明の「搬送車の下側にあたる下方領域」に相当）を水平移動自在となっている。

また、図１７、図１８にて示すように、第一搬送装置２１０側、第二搬送装置３１０側の双方ともキャリッジ２３０、３３０に連結部材２４５、３４５を搭載しているが、両連結部材２４５、連結部材３４５はＹ方向に取り付け位置がずらされている。具体的には、図１８にて示すように、第一キャリッジ２３０側の連結部材２４５は装置の中心線Ｌｃに対して下側に取り付けられているのに対して、第二キャリッジ３３０の連結部材３４５は装置の中心線Ｌｃに対してその反対側となる上側に取り付けられている。

このように双方の連結部材２４５、３４５の取り付け位置をＹ方向にずらしておくことで、図１７、図１８に示すように、積み込みステーションに停止する搬送車１００の角パイプ１２５Ｆに第二搬送装置３１０の第二キャリッジ３３０が連結可能となる。

そして、第二搬送装置３１０においても、第一往復移動装置２５０の駆動により第二キャリッジ３３０を図１７に示すように積み込みステーションに対応する始端位置から終端位置まで送ることが出来、しかも始端位置から終端位置までの移動距離は積み込みステーションと送出ステーションとの間のステーション間ピッチＬに等しくなっている。以上の構成により、第二搬送装置３１０を駆動させてやれば、各搬送車１００を自走させることなく、積み込みステーションから送出ステーションに移動できる。

次に、本パレット搬送システムＳの電気的構成を、図１９を参照して簡単に説明する。本実施形態のものは、第一搬送装置２１０、第二搬送装置３１０、各搬送車１００Ａ〜１００Ｅ、各センサ類（位置検出装置３０）などの各装置がパレット搬送システム制御装置４００に電気的に連なっている。

パレット搬送システム制御装置４００はシステム全体を制御するものであり、主として、搬送車１００の走行制御を行う。すなわち、パレット搬送システム制御装置４００は、搬送車１００が特定区間（待機ステーション〜送出ステーション）に位置しているときには、当該搬送車１００のクラッチ装置１７０を非通電状態に制御する。

このようにしておくことで、搬送車１００は自走用の動力源（小モータ１９５）から駆動軸１６０が切り離されて、全車輪１３０、１４０がフリーな状態になり、外部搬送装置２００による高速搬送が可能となる。また、パレット搬送システム制御装置４００は、搬送車１００が特定区間を抜けると、クラッチ装置１７０を通電状態に制御する。これにより、小モータ１９５の動力が駆動軸１６０に伝達可能となり、搬送車１００はそれ以降、自走可能となる。

このようにパレット搬送システム制御装置４００が、走行ルート上における搬送車１００の位置に応じて、クラッチ装置１７０に対する通電／非通電のパターンを切り替えることで、各搬送車１００に、走行ルート上を自走させる自走パターンでの走行と、外部搬送装置２００により高速搬送させる高速走行パターンでの走行を、併用させることが可能となる。

また、第一搬送装置２１０にはタイマ４１０が設けられている。このタイマ４１０は動作遅延を目的とするものであり、本実施形態のものは、第二搬送装置３１０が搬送車１００を高速搬送するタイミングに対して、タイマ４１０の設定時間（約１秒程度「本発明の一定時間に相当」）だけ遅れて、第一搬送装置２１０が搬送車１００を高速搬送する構成となっている。

また、上記パレット搬送システム制御装置４００は、コンベア２、積み込みロボット３を制御するための自動積み込み制御装置５００と電気的に接続されており、両制御装置４００、５００間にてインタロック信号などの制御信号を送受信できる構成となっている。このようにしておくことで、パレットＰに対するワークＷの積み込み状況に応じて搬送車１００を各ステーションに適宜移動させることが可能となる。

続いて、積み込みステーションにて行われる、充パレットＰと空パレットＰの交換作業を、本パレット搬送システムＳを用いて如何様に行うのかその手順を、図２０〜図２１を参照して説明する。また、ここでは、図２０にて示すように、搬送車１００Ｂが待機ステーションに既に停止した状態にあり、また搬送車１００Ｃが積み込みステーションに既に停止した状態にあるところから説明を行う。

また、第一搬送装置２１０の第一キャリッジ２３０、第二搬送装置３１０の第二キャリッジ３３０はいずれも始端位置にあって、第一キャリッジ２３０に搭載された連結部材２４５が待機ステーションの搬送車１００Ｂに連結した状態にあり、第二キャリッジ３３０に搭載された連結部材３４５が待機ステーションの搬送車１００Ｂに連結した状態にあるものとする。

プレス機１が稼動し始めると、プレス成形されたワークＷは、コンベア２を通じて、図２０において下側にあたるコンベア下流へと送られる。そして、コンベア２の下流側に送られたワークＷは積み込みロボット３により、コンベア２から積み込みステーションのパレットＰへ積み込まれる。

積み込みロボット３はコンベア２を通じて約５．４秒ごとに送られてくるワークＷを、パレットＰ上に順に積んでゆく。そして、パレットＰに対するワークＷの積算枚数が予め決められた設定枚数（例えば、２５枚）に達すると、自動積み込み制御装置５００側からパレット搬送システム制御装置４００側に、その情報が伝達される。

これにより、パレット搬送システム制御装置４００から第一搬送装置２１０、第二搬送装置３１０のそれぞれに、制御信号が与えられる。すると、制御信号を受けた第二搬送装置３１０側では直に、往復移動装置３５０が作動する。これにより、始端位置にある第二キャリッジ３３０が、終端位置に向けてベルト駆動により高速にて移動する結果、ワークＷを設定枚数積載した充パレットＰを搭載した搬送車１００Ｃが、積み込みステーションから送出ステーションに向けて高速搬送される。そして、搬送車１００Ｃは、搬送開始から数秒程度（例えば、２秒〜３秒程度）で送出ステーションに至る（図２１参照）。

また、第二搬送装置３１０同様、パレット搬送システム制御装置４００から制御信号を受けた第一搬送装置２１０は制御信号を受信後、まず、タイマ４１０が作動し、タイマ４１０に設定された設定時間（約１秒）の経過後、第一往復移動装置２５０を作動させる。これにより、第一搬送装置２１０側の往復移動装置２５０は、第二搬送装置３１０側の往復移動装置３５０の作動から上記設定時間遅れて作動する。尚、上記制御装置と上記タイマの協働により、本発明の「遅延手段」の果たす処理機能が実現されている。

第一往復移動装置２５０の作動により、始端位置にある第一キャリッジ２３０が、終端位置に向けてベルト駆動により高速にて移動する結果、空パレットＰを搭載した搬送車１００Ｂが、待機ステーションから積み込みステーションに向けて高速搬送される。そして、搬送車１００Ｂは搬送車１００Ｃと同様に、搬送開始から数秒程度（例えば、２秒〜３秒程度）で、積み込みステーションに至る（図２１参照）。

以上のことから、積み込みロボット３が、設定枚数最後のワークＷを搬送車１００ＣのパレットＰに積載してから次のワークＷを積載するまでの動作時間（約５．４秒）の間に、充パレットＰを空パレットＰに交換できる。そのため、積み込みロボット３は、次のワークＷを、後続の搬送車１００Ｂの空パレットＰに続けて積載することが可能となり、それ以降は、搬送車１００Ｂ上のパレットＰに対してワークＷの積み込み作業が実施されることとなる。

そして、搬送車１００Ｂ上のパレットＰに対してワークＷの積み込み作業が進められるのと並行して、第二搬送装置３１０では搬送車１００Ｃに対する連結部材３４５の連結が解除（具体的にはシリンダ２４１の駆動により連結部材３４５が上昇位置から下降位置に変位する）され、第一搬送装置２１０では搬送車１００Ｂに対する連結部材２４５の連結が解除（具体的にはシリンダ２４１の駆動により連結部材２４５が上昇位置から下降位置に変位する）される。そして、連結の解除に続いて、図２２にて示すように、終端位置にある第二キャリッジ３３０、第一キャリッジ２３０がそれぞれ始端位置に向けて移動する。

また、パレット搬送システム制御装置４００は連結状態の解除に続いて、送出ステーションに送られた搬送車１００Ｃのクラッチ装置１７０を通電する。これにより、充パレットＰを搭載した搬送車１００Ｃは自走可能な状態となり、図２２に示すように走行ルート上を自走して、次のステーションに向かう。

また、充パレットＰを搭載した搬送車１００Ｃが次のステーションに向かうのと並行して、搬送車１００Ｂの後続車である搬送車１００Ａは自走により待機ステーションに向かう。やがて、搬送車１００Ａは待機ステーションに至り、これと同時にクラッチ装置１７０に対する通電が断たれる。

その後、第二キャリッジ３３０、第一キャリッジ２３０が始端位置に至る。そして、積み込みステーションの搬送車（ここでは、１００Ｂ）に設定枚数残り一枚の情報が伝達されると、シリンダ２４１が作動し、第二キャリッジ３３０の連結部材３４５、第一キャリッジの連結部材２４５は、下降位置から上昇位置に変位する。

これにより、積み込みステーションにて停止する搬送車１００Ｂに対して連結部材３４５を介して第二キャリッジ３３０が連結し、また、待機ステーションにて停止する搬送車１００Ａに対して連結部材２４５を介して第一キャリッジ２３０が連結する。

かくして、積み込みステーションの搬送車１００Ｂが第二搬送装置３１０により高速搬送可能な状態となり、また、待機ステーションの搬送車１００Ａが第一搬送装置２１０により高速搬送可能な状態となる（図２０の状態に戻る）。

あとは、積み込みロボット３が積み込みステーションに停止した搬送車１００ＢのパレットＰにワークＷを積載完了すると、まず、自動積み込み制御装置５００側からパレット搬送システム制御装置４００側にその情報が伝達され、続いてパレット搬送システム制御装置４００の制御下のもと、充パレットＰを搭載した搬送車１００Ｂは第二搬送装置３１０により送出ステーションに高速搬送される。また、搬送車１００Ｂの高速搬送が開始された後、一定時間遅れて、空パレットＰを搭載した搬送車１００Ａは第一搬送装置２１０により積み込みステーションに高速搬送される。

以上のことから、積み込みロボット３が、設定枚数最後のワークＷを搬送車１００ＢのパレットＰに積載してから次のワークＷを積載するまでの動作時間（約５．４秒）の間に、充パレットＰを空パレットＰに交換できる。そのため、積み込みロボット３は、次のワークＷを、後続の搬送車１００Ａの空パレットＰに続けて積載することが可能となり、それ以降は、搬送車１００Ａ上のパレットＰに対してワークＷの積み込み作業が実施されることとなる。

このようなサイクルが繰り返されることで、プレス機１により生産されたワークＷは滞りなく搬出されてゆく。言い換えれば、ワークＷの搬出待ちに起因するプレス機１の緊急停止が起きず、高稼動率にてワークＷの生産を行うことが出来る。

また、本実施形態によれば、第二搬送装置３１０により充パレットＰを積載した搬送車１００を高速搬送し、第一搬送装置２１０により空パレットＰを積載した搬送車１００を高速搬送しているが、第二搬送装置３１０による搬送車１００の搬送タイミングに対して、第一搬送装置２１０によるそれ（搬送タイミング）を一定時間遅らせている。このようにしておくことで、２台の搬送車１００を追突なく高速搬送できる。

と言うのも、搬送車１００はそれ自体の重量が約１３００Ｋｇあり、充パレットＰを積載したときの総重量は２ｔを超える。このような重量物は、慣性が非常に大きく加速し難い。従って、仮に、第二搬送装置３１０側と同じタイミングで第一搬送装置２１０側を高速搬送させてしまうと、第一搬送装置２１０側の搬送車１００Ａが先に加速され、遅れて加速される第二搬送装置３１０側の搬送車１００Ａに追突する恐れがある。この点、本実施形態のものは、第一搬送装置２１０の搬送タイミングを第二搬送装置３１０のそれに対して一定時間遅らせているから、総重量の異なる２台の搬送車１００を高速搬送させつつも、追突の恐れがない。

また、上記した外部搬送装置２００を設ける構成とすることで、各搬送車１００それ自体を簡素化することが可能となる。すなわち、搬送車１００は走行ルート上を周回しつつ、各ステーションに順に移動するが、高速での搬送が必要なのはパレットＰの交換が行われる特定区間（待機ステーション〜送出ステーション）のみであり、特定区間以外において各搬送車１００は、積み込みロボット３が空パレットＰに設定枚数のワークを積み込むまでの数分の間に次のステーションに移動出来ればよい。

よって、各搬送車１００の自走速度は、数分の間に次のステーションにまで移動できる程度の低速で済む。そのため、各搬送車１００には、低速に対応した出力の小さな小型の小モータ１９５を搭載すればよく、各搬送車１００を小型化、低コスト化できる。特に、本パレット搬送システムＳではパレットＰを循環させるのに、複数台の搬送車１００を使用しており、システム全体を簡素化するには搬送車１００を簡素化することが必須であり、極めて有効である。

また、本実施形態のものは、外部搬送装置２００の小型化も達成している。重量物たる搬送車１００を高速にて移動させるには、相応の高トルクが必要となり、駆動源として出力の大きな大型のモータが一般に必要となる。この点、本実施形態のものは、減速装置２５５を設けており、モータ２５１の動力を減速しつつ原車側のベルト車２６１に伝達している。

このようにしておくことで、出力をある程度抑えても、大きなトルクが得られるので、強制搬送モータ２５１を含む装置全体をある程度小型化でき、レール１１、２１間のスペースに、外部搬送装置２００を収めることが可能となる。このように、外部搬送装置２００をレール間に配置しておけば、外部搬送装置２００の配置スペースをそれ専用に確保する必要がなくなるので、システム全体を省スペース化できる。

また、本実施形態のものは、搬送車１００の下方位置にＵ字型をなす連結部材２４５、３４５を位置させ、連結部材２４５、３４５をシリンダ２４１により上昇させることで、搬送車１００に連結させ、また下降させることで連結を解除させる構造をとっている。このようにしておけば、搬送車１００に対する連結部材２４５、３４５の連結、或いはその解除を極めて簡単に行うことが可能であり、この点も効果的である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）本実施形態では往復移動装置の一例として、キャリッジをベルト搬送により直線往復移動させるものを例示したが、モータの動力を直線的な運動に変換してキャリッジに伝えるものであればよく、例えば、ボール螺子とボールナットによるボール螺子機構、或いはラックとピ二オンとからなるギヤ機構の使用が可能である。

（２）本実施形態では各搬送車１００に搭載したクラッチ装置１７０の一例として、摩擦式のものを例示したが、かみ合い式のクラッチ装置を搭載することも可能である。

パレット搬送システムの全体構成を示す平面図 外部搬送装置の設置場所を示す平面図 搬送車の平面図 パレットを搭載した搬送車の平面図 パレットを搭載した搬送車の平面図 図３をＡ方向から見た図 図３中のＢ−Ｂ線断面図 駆動装置の拡大図 補助輪の配置を示す平面図 外部搬送装置の平面図 外部搬送装置の断面図 連結部材の昇降動作を示す図 連結部材の連結動作を示す図 連結部材が搬送車に連結した状態を示す斜視図 往復移動装置を示す図 往復移動装置を示す図 外部搬送装置の平面図 両連結部材の位置関係を示す平面図 パレット搬送システムの電気的構成を示すブロック図 パレットの交換作業手順を示す図 パレットの交換作業手順を示す図 パレットの交換作業手順を示す図

符号の説明

１…プレス機
２…コンベア
３…積み込みロボット
１０…レール
１１…内周レール
２１…外周レール
１００…搬送車
１３０…従動輪（外輪）
１４０…駆動輪（内輪）
１７０…クラッチ装置
２００…外部搬送装置
２１０…第一搬送装置
２３０…第一キャリッジ
２４１…シリンダ
２４５…連結部材
２５０…第一往復搬送装置
３１０…第二搬送装置
３３０…第二キャリッジ
３４１…シリンダ
３４５…連結部材
３５０…第二往復搬送装置
４００…パレット搬送システム制御装置（本発明の「遅延手段」に相当）
４１０…タイマ（本発明の「遅延手段」に相当）

Claims (4)

1. ワークの積み込み作業が行われる積み込みステーションを含む走行ルート上をワーク積載用のパレットを搭載して、モータの動力により所定走行速度にて自走可能とされた複数台の搬送車と、
   前記各搬送車に設けられ、前記モータの動力を駆動輪に伝達する動力伝達動作と、前記動力の伝達を断つ切り離し動作を選択的に行うクラッチ装置と、
   前記走行ルート上において、前記積み込みステーションとその前後に設けられる待機ステーション及び送出ステーションの３つのステーションに跨るように配置され、前記クラッチ装置により動力の伝達が断たれた状態とされた前記搬送車を、外部の動力により強制搬送させる外部搬送装置と、を備えてなると共に、
   前記ワークが積み込まれていない空のパレットを空パレットと定義し、ワーク積み込み完了後のパレットを充パレットと定義したときに、
   前記外部搬送装置は、前記空パレットを搭載した前記搬送車を、前記待機ステーションから前記積み込みステーションに前記所定走行速度より速い高速度で強制搬送し、
   かつ前記充パレットを搭載した前記搬送車を、前記積み込みステーションから前記送出ステーションに前記所定走行速度より速い高速度で強制搬送することを特徴とするパレット搬送システム。
2. 前記外部搬送装置は、前記空パレットを搭載した前記搬送車を前記待機ステーションから前記積み込みステーションに高速搬送する第一搬送装置と、
   前記充パレットを搭載した前記搬送車を前記積み込みステーションから前記送出ステーションに高速搬送する第二搬送装置と、を備えてなると共に、
   前記第一搬送装置は、
   前記搬送車の走行ルートに沿って前記搬送車の下側にあたる下方領域を水平移動自在とされた第一キャリッジと、
   前記第一キャリッジに対して昇降動作可能に取り付けられ、前記昇降動作により前記搬送車に対して連結、或いは連結を解除する連結部材と、
   前記第一キャリッジを前記待機ステーションに対応する始端位置と前記積み込みステーションに対応する終端位置との間にて往復移動させる第一往復移動装置と、を備えてなり、
   前記第二搬送装置は、
   前記搬送車の走行ルートに沿って前記搬送車の下側にあたる下方領域を水平移動自在とされた第二キャリッジと、
   前記第二キャリッジに対して昇降動作可能に取り付けられ、前記昇降動作により前記搬送車に対して連結、或いは連結を解除する連結部材と、
   前記第二キャリッジを前記積み込みステーションに対応する始端位置と前記送出ステーションに対応する終端位置との間にて往復移動させる第二往復移動装置と、を備えてなることを特徴とする請求項１に記載のパレット搬送システム。
3. 前記第一搬送装置が前記空パレットを搭載した前記搬送車を前記待機ステーションから前記積み込みステーションに高速搬送するタイミングを、
   前記第二搬送装置が前記充パレットを前記積み込みステーションから前記送出ステーションに高速搬送するタイミングに対して一定時間遅延させる遅延手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパレット搬送システム。
4. 前記搬送車が走行するフロア上に、前記搬送車の走行を案内するためのレールが敷設されたものにおいて、
   前記レールは、前記搬送車の内輪に対応する内周レールと、前記搬送車の外輪に対応する外周レールとからなると共に、
   前記外部搬送装置を、前記内周レールと前記外周レールとの間のスペースに配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のパレット搬送システム。

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