JPH0466766B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、主としてマシニングセンタ用多面自
動パレツト交換装置において、パレツトキヤリア
等の移動体を無限軌道型レールに沿つて搬送する
際に、該移動体を支持、案内する支持案内装置に
関する。

「従来の技術」 従来、この種の多面自動パレツト交換装置とし
ては、第５図ないし第７図に示すように、半円レ
ール部１ａと直線レール１ｂとから成る長円レー
ル１に沿つて、ワークを搭載した複数のパレツト
キヤリア２を走行させるものが知られている。こ
れらのパレツトキヤリア２は、パレツトキヤリア
本体３の上部の進行方向に対ちて前後位置に一対
のピボツト４が各々回動自在に支持され、かつ各
ピボツト４の下面にねじ込まれて固定されている
一対のローラ軸５，６に、上記長円レール１の上
部両側面に沿つてそれぞれ転動する一対の上部水
平ローラ７，８が取付けられると共に、上記各ピ
ボツト４を水平に貫通したローラ軸９に、上記長
円レール１の上端面に沿つて転動する垂直ローラ
１０が取付けられる一方、パレツトキヤリア本体
３の下部に、長円レール１の下部外周面に沿つて
転動する一対の下部水平ローラ１１がそれぞれ取
付部材１２を介して取付けられ、また、上記長円
レール１の一方の半円レール１ａの開口部１ｃに
配設された張力調整機構Ｔにより張力を調整され
た状態で、該長円レール１の外周面に張設された
コンベアチエーン１４の上側のリンク部材１５に
取付けたジヨイントブロツク１６に、パレツトキ
ヤリア本体３の上部に垂設された駆動軸１３が係
合されて構成されている。そして、上記長円レー
ル１の一方の直線レール部１ｂに配置された駆動
装置Ｓを作動させることにより、コンベアチエー
ン１４が長円レール１の外周部に沿つて走行する
と、それに伴つて、上記上側のリンク部材１５に
取付けられたジヨイントブロツク１６が該長円レ
ール１の外側に沿つて移動し、これにより、ジヨ
イントブロツク１６の係止溝に係合された駆動軸
１３が長円レール１に沿つて移動することによつ
て、パレツトキヤリア２が各水平ローラ７，８，
１１、及び垂直ローラ１０に支持、案内された状
態で長円レール１に沿つて搬送されるようになつ
ている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記従来のパレツトキヤリア２を搬
送する装置にあつては、各ピボツト４の中心軸線
ｌから距離ｄだけ離れた位置のパレツトキヤリア
本体３の荷重ｗが加わると（偏荷重が加わると）、
パレツトキヤリア２により長円レール１にかかる
力は、荷重ｗ及び各水平ローラ７，１１による水
平偶力2F＝２（ｗ×ｄ／ｈ）の和となる。すなわ
ち、 長円レール１にかかる力＝ｗ＋２（ｗ×ｄ／ｈ） である。ここで、ｈは、上部水平ローラ７，８と
下部水平ローラ１１との間隔である。

従つて、長円レール１と各ローラ７，１０，１
１との摩擦係数をμとすると、パレツトキヤリア
２に加わる摩擦力は、垂直荷重により生ずる摩擦
力μ×ｗに、上記水平偶力により生ずる摩擦力μ
×２（ｗ×ｄ／ｈ）が付加されることになる。ま
た、パレツトキヤリア２が走行方向を変更する場
合に、上記走行案内用のピボツト４に上記偶力に
よる水平方向の力が加わつて、該ピボツト４が円
滑に回動できないため、大きな摩擦力が加わると
いう問題もある。このように、上記従来の装置に
あつては、各水平ローラ７，１１及びピボツト４
に起因する摩擦力が垂直荷重ｗにより生ずる摩擦
力に加算されるため、パレツトキヤリア２の走行
抵抗が極めて増大し、多大な牽引力が必要である
という問題がある。

さらに、位置決め停止精度を維持するために
は、パレツトキヤリア２の剛性を高める必要があ
るが、パレツトキヤリア２の構造が複雑であるた
め、パレツトキヤリア２の剛性を高めようとする
と、パレツトキヤリア２が大型重量化する不満が
ある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、パレツトキヤリア等の
移動体を支持し、案内するローラと無限軌道型レ
ールとの間に生じる摩擦力を上記移動体の垂直荷
重（自重）による成分にのみ抑えることができ、
走行抵抗の増大を抑制できて、移動体を搬送する
ために要する牽引力を極めて小さくすることがで
きる上に、移動体の構造を簡単にでき、かつ容易
に剛性の高い移動体を製作できて、位置決め精度
の向上を図ることができるパレツトキヤリア等の
支持案内装置を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明は、直線部
と半円部とを有する無限軌道型レールに沿つて走
行せしめられるパレツトキヤリア等の移動体に、
該移動体が上記直線部を走行する際に、上記無限
軌道型レールの上端面に沿つて転動する直線走行
用垂直ローラと、上記移動体が上記半円部を走行
する際に、上記上端面に沿つて転動する半円走行
用垂直ローラと、上記上端面に形成された溝に沿
つて転動する水平ローラとが設けられたパレツト
キヤリヤ等の支持案内装置において、 長円形の内側レールを略長円形の外側レールに
より囲んで上記無限軌道型レールを構成し、上記
内側レールに上記溝を形成し、該溝に嵌入した上
記水平ローラを設けた第１支持部材を上記溝に対
向させて上記移動体の下面に取付け、上記第１支
持部材の上記内側レールの内方側に、それぞれ上
記移動体の直線走行時に上記内側レールの上端面
に沿つて転動し上記移動体の半円走行時に上記溝
の上方に位置するように配設された一対の第１の
直線走行用垂直ローラと、該一対の第１の直線走
行用垂直ローラ間に配設され上記移動体の半円走
行時に上記内側レールの上端面に沿つて転動し、
上記移動体の直線走行時に上記内側レールの上端
面から退避する一対の第１の半円走行用垂直ロー
ラを取付け、上記外側レールの上端面に対向させ
て第２支持部材を上記移動対の下面に取付け、上
記第２支持部材の上記内側レールと反対側に、上
記移動体の直線走行時に上記外側レールの上端面
に沿つて転動し上記移動体の半円走行時に上記外
側レールの上端面より退避する一対の第２の直線
走行用垂直ローラを取付け、上記第２支持部材の
上記内側レール側に、上記移動体の半円走行時に
上記内側レールの上端面に沿つて転動し上記移動
体の直線走行時に上記外側レールの上端面から退
避する一対の第２の半円走行用垂直ローラを取付
けた構成としている。

「作用」 本発明のパレツトキヤリア等の支持案内装置に
あつては、内側レールの溝内を水平ローラが転動
して移動体の走行を案内し、移動体の直線走行時
は第１、第２の半円走行用垂直ローラが無限軌道
型レールと干渉せず、第１、第２の直線走行用垂
直ローラが転動して移動体を支持し、上記移動体
の半円走行時には、第１、第２の直線走行用垂直
ローラがそれぞれ水平ローラ転動用の溝の上方、
外側レールの上端面からの退避位置に位置して無
限軌道型レールの半円部に接触干渉せず、第１、
第２の半円走行用垂直ローラが転動して移動体を
支持し、移動体が円滑に搬送され、これにより第
１、第２の直線走行用垂直ローラ及び第１、第２
の半円走行用垂直ローラと無限軌道型レールとの
干渉を防止するために、無限軌道型レール側を特
殊な形状にする必要がなく、その分無限軌道型レ
ールが単純化される。

「実施例」 以下、第１図ないし第４図に基づいて本発明の
一実施例を説明する。

図中２０は、無限軌道型レールであり、この無
限軌道型レール２０は、長円形の内側レール２１
と、この内側レール２１を囲んで配置された外側
レール２２とから構成されている。上記内側レー
ル２１は、一対の直線部２１ａ及び一対の半円部
２１ｂとからなり、かつ内側レール２１の上端面
２１ｃの外方寄りには、所定の幅を有する長円形
の溝２３が形成されている。また、上記外側レー
ル２２は、平行に配置された一対の直線部２２ａ
の両端部に、それぞれ、連結部２２ｂを介して一
対の半円部２２ｃが長円形状に連結されたもので
ある。

上記無限軌道型レール２０の上方において、該
レール２０に沿つて等間隔をあけた複数位置に、
それぞれ平板状のパレツトキヤリア（移動体）Ｐ
が配設されている。そして、各パレツトキヤリア
Ｐの下面の、上記内側レール２１の溝２３に対向
する位置には、略直方体状の支持部材（第１支持
部材）２４が取付けられている。そして、上記内
側レール２１の溝２３の側壁に接触して転動する
一対の水平ローラ２５が、それらの支持軸２５ａ
を、上記支持部材２４の下面の、上記パレツトキ
ヤリアＰの中心線ｍに対して対称な位置に各々ね
じ込んで取付けられている。また、上記支持部材
２４の、上記内側レール２１の内方側の側面２４
ａの両端部には、それぞれ、該内側レール２１の
直線部２１ａの内側上端部２１ｃを転動し、かつ
パレツトキヤリアＰの半円走行時に上記内側レー
ル２１の溝２３の上方に位置する一対の直線走行
用垂直ローラ（第１の直線走行用垂直ローラ）２
６が、それらの支持軸２６ａを、パレツトキヤリ
アＰの中心線ｍに対して対称な位置において、該
中心線ｍに平行な方向に向けて各々ねじ込んで取
付けられている。さらに、上記支持部材２４の内
側の側面２４ａの、上記中心線ｍに対して対称
で、かつ上記各垂直ローラ２６より若干中心線ｍ
側に寄つた位置に突設した一対の取付部２４ｂの
斜面には、上記内側レール２１の半円部２１ｂの
内側上端面２１ｃを転動する一対の半円走行用垂
直ローラ（第１の半円走行用垂直ローラ）２７
が、それらの支持軸２７ａを、上記パレツトキヤ
リアＰの旋回中心方向に向けてねじ込んで取付け
られている。

また、上記パレツトキヤリアＰの下面の、上記
外側レール２２に対向する位置には、略直方体状
の支持部材（第２支持部材）２８が取付けられて
いる。そして、上記支持部材２８の外側の側面２
８ａの両端部には、外側レール２２の直線部２２
ａの上端面２２ｄを転動し、かつパレツトキヤリ
アＰの半円走行時に上記外側レール２２の外側に
位置する一対の直線走行用垂直ローラ（第２の直
線走行用垂直ローラ）２９が、それらの支持軸２
９ａを、パレツトキヤリアＰの中心線ｍに対して
対称な位置において該中心線ｍに平行な方向に向
けて各々ねじ込んで取付けられている。また、上
記支持部材２８の内側の側面２８ｂにおいて、上
記中心線ｍに対して対称で、かつ上記各垂直ロー
ラ２９より若干中心線ｍ側に寄つた位置に形成さ
れた切欠部２８ｃの斜面には、上記外側レール２
２の半円部２２ｃの上端面２２ｄを転動する一対
の半円走行用垂直ローラ（第２の半円走行用垂直
ローラ）３０が、それらの支持軸３０ａを、上記
パレツトキヤリアＰの旋回中心の方向に向けてね
じ込んで取付けられている。さらに、パレツトキ
ヤリアＰが、上記無限軌道型レール２０の半円部
から直線部に、あるいは直線部から半円部に移行
する場合に、パレツトキヤリアＰの前方側に各垂
直ローラ２９，３０（あるいは後方側の各垂直ロ
ーラ２９，３０）が同時に外側レール２２の連結
部２２ｂに接触している時間を短くし、かつ上記
前方側の各垂直ローラ２９，３０（あるいは後方
側の各垂直ローラ２９，３０）が同時に該連結部
２２ｂと非接触になることがないように、各連結
部２２ｂの設置位置及び角度が設定されている。

なお、上記各パレツトキヤリアＰは、上記内側
レール２１の外周面に張設されたコンベアチエー
ン（図示せず）により、第５図ないし第７図に示
す上記従来例と同様に、上記無限軌道型レール２
０に沿つて搬送されるようになつている。

上記のように構成されたパレツトキヤリア等の
支持案内装置を使用する場合には、まず、従来と
同様に、図示しない駆動装置を作動させてコンベ
アチエーンを走行させる。これにより、パレツト
キヤリアＰが、その上に載置されたパレツト及び
ワーク（加工物）とともに無限軌道型レール２０
に沿つて走行し搬送される。

この時、パレツトキヤリアＰは、無限軌道型レ
ール２０の直線部において、内側レール２１の上
端面２１ｃを転動する一対の垂直ローラ２６と、
外側レール２２の上端面２２ｄを転動する一対の
垂直ローラ２９とによつて４点支持されると共
に、半円部において、上記上端面２１ｃを転動す
る一対の垂直ローラ２７と、上記上端面２２ｄを
転動する一対の垂直ローラ３０とによつて４点支
持され、また、上記内側レール２１の溝２３の側
壁に接触して転動する一対の水平ローラ２５によ
り案内されて円滑に搬送される。この場合、上記
直線部においては、半円走行用の各垂直ローラ２
７，３０が、それぞれ、各レール２１，２２の内
方側に位置し、かつ上記半円部においては、直線
走行用の各垂直ローラ２６，２９が、それぞれ、
内側レール２１の溝２３の上方及び外側レール２
２の外方に位置した状態で移動するから、半円部
と直線部とを連絡するわずかな部分を除いて、近
接位置にある直線走行用と半円走行用の各垂直ロ
ーラ２６，２７，２９，３０が内側、外側レール
２１，２２に同時に接触して干渉することがな
い。

さらに、上記パレツトキヤリアＰが無限軌道型
レール２０の直線部から半円部に、あるいは半円
部から直線部に移行する際には、上記各水平ロー
ラ２５が内側レール２１の溝２３の内部を該溝２
３の形状に従つて転動する。これにより、上記各
垂直ローラ２６が内側レール２１の内側上端面２
１ｃから外方の溝２３に離脱し、かつ各垂直ロー
ラ２７が上記端面２１ｃの内方から該上端面２１
ｃ上に進行し（直線部から半円部への移行時）、
あるいは各垂直ローラ２６が溝２３から内側上端
面２１ｃ上に進入し、かつ各垂直ローラ２７が該
上端面２１ｃ上から内方に離脱する（半円部から
直線部への移行時）。このため、各垂直ローラ２
６，２７は斜め前方に横すべりするが、この際の
すべり摩擦力は、上記従来の装置における摩擦力
に比べて格段に小さいので、パレツトキヤリアＰ
の走行抵抗の大幅な増大を招くことがない。

また、上記移行区間にあては、パレツトキヤリ
アＰは、前方側の半円走行用の垂直ローラ２７，
３０と後方側の直線走行用の垂直ローラ２６，２
９が、あるいは後方側の半円走行用の垂直ローラ
２７，３０と前方側の直線走行用の垂直ローラ２
６，２９が、上記内外側レール２１，２２の上端
面２１ｃ，２２ｄに沿つて転動するから、前方側
の各垂直ローラ２６，２７；２９，３０（あるい
は後方側の各垂直ローラ２６，２７；２９，３
０）が同時に非接触となることがなく、該各垂直
ローラ２６，２７；２９，３０によつて確実に支
持される。

このように、各垂直ローラ２６，２７，２９，
３０によつてパレツトキヤリアＰの垂直荷重を支
え、かつ各水平ローラ２５によつてパレツトキヤ
リアＰの走行方向を規制して案内するから、無限
軌道型レール２０に水平方向の力が加わることが
なく、パレツトキヤリアＰによる走行抵抗を、そ
の垂直成分（自重分）によつて生じるころがり摩
擦だけにでき、牽引力の低減を図れる。また、パ
レツトキヤリアＰを板状に形成できるから、構造
が簡単になり、かつ従来型で実施されているよう
な箱構造方式をとる必要がない。従つて、同一重
量における剛性が向上するため、剛性の高いパレ
ツトキヤリアＰを容易に製作できて、パレツトキ
ヤリアＰの位置決め精度の向上を図れる。さら
に、内側レール２１の上端面２１ｃを転動する直
線走行用垂直ローラ２６が、パレツトキヤリアＰ
の半円部走行時に、内側レール２１の溝２３上に
退避するように構成したから、上記内側レール２
１が単純な長円形状に形成され、製作し易い。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明は、直線部と半円
部とを有する無限軌道型レールに沿つて走行せし
められるパレツトキヤリア等の移動体に、該移動
体が上記直線部を走行する際に、上記無限軌道型
レールの上端面に沿つて転動する直線走行用垂直
ローラと、上記移動体が上記半円部を走行する際
に、上記上端面に沿つて転動する半円走行用垂直
ローラと、上記上端面に形成された溝に沿つて転
動する水平ローラとが設けられたパレツトキヤリ
ヤ等の支持案内装置において、 長円形の内側レールを略長円形の外側レールに
より囲んで上記無限軌道型レールを構成し、上記
内側レールに上記溝を形成し、該溝に嵌入した上
記水平ローラを設けた第１支持部材を上記溝に対
向させて上記移動体の下面に取付け、上記第１支
持部材の上記内側レールの内方側に、それぞれ上
記移動体の直線走行時に上記内側レールの上端面
に沿つて転動し上記移動体の半円走行時に上記溝
の上方に位置するように配設された一対の第１の
直線走行用垂直ローラと、該一対の第１の直線走
行用垂直ローラ間に配設され上記移動体の半円走
行時に上記内側レールの上端面に沿つて転動し、
上記移動体の直線走行時に上記内側レールの上端
面から退避する一対の第１の半円走行用垂直ロー
ラを取付け、上記外側レールの上端面に対向させ
て第２支持部材を上記移動体の下面に取付け、上
記第２支持部材の上記内側レールと反対側に、上
記移動体の直線走行時に上記外側レールの上端面
に沿つて転動し上記移動体の半円走行時に上記外
側レールの上端面より退避する一対の第２の直線
走行用垂直ローラを取付け、上記第２支持部材の
上記内側レール側に、上記移動体の半円走行時に
上記内側レールの上端面に沿つて転動し上記移動
体の直線走行時に上記外側レールの上端面から退
避する一対の第２の半円走行用垂直ローラを取付
けたものであるから、 直線走行時の移動体を支持する第１、第２の直
線走行用垂直ローラを、それぞれ移動体の半円走
行時に、水平ローラ転動用の溝の上方、外側レー
ルの上端面からの退避位置に位置させ、かつ半円
走行時の移動体を支持する第１、第２の半円走行
用垂直ローラを、それぞれ移動体の直線走行時
に、内側レールの上端綿からの退避位置、外側レ
ールの上端面からの退避位置へ退避させた構成と
したことによつて、上記第１、第２の直線走行用
垂直ローラ及び第１、第２の半円走行用垂直ロー
ラが無限軌道型レールに接触干渉することなく移
動体を支持することができ、 これにより移動体を案内あるいは支持するロー
ラと、無限軌道型レールとの間に生じる摩擦力を
上記移動体の自重による成分のみに抑えることが
でき、かつ走行抵抗の増大を抑制できて、移動体
を駆動するために要する牽引力を極めて小さくす
ることができる上に、直線部及び半円部におい
て、移動体を円滑に搬送できる。

また、移動体の直線走行時には第１、第２の直
線走行用垂直ローラにより移動体を少なくとも４
点支持し、移動体の半円走行時には第１、第２の
半円走行用垂直ローラにより移動体を少なくとも
４点支持することができ、また移動体の直線走行
時、移動体の半円走行時共に内側レールの溝に水
平ローラを嵌入しているので、走行時に移動体が
浮き上がるのを防止することができ、走行安定性
が極めて良好となり、その結果、パレツトキヤリ
ア等の支持案内装置の耐久性を著しく向上させる
ことができる。

また、移動体の構造を簡単にでき、かつ容易に
剛性の高い移動体を製作できて、位置決め精度の
向上を図ることができ、 さらに、第１、第２の直線走行用垂直ローラ及
び第１、第２の半円走行用垂直ローラと無限軌道
型レールとの干渉を防止するために、無限軌道型
レールを特殊な形状にする必要がなく、その分無
限軌道型レールの構造を簡単にすることができ、 移動体の下面に第１、第２支持部材を介して水
平ローラ、それぞれ一対の第１、第２の直線走行
用垂直ローラ、それぞれ一対の第１、第２の半円
走行用垂直ローラを取付けているので、予め第１
支持部材にそれぞれ一対の第１の直線走行用垂直
ローラ、一対の第１の半円走行用垂直ローラを、
第２支持部材にそれぞれ一対の第２の直線走行用
垂直ローラ、第２の半円走行用垂直ローラを取付
けておき、上記移動体の下面の所定位置に第１、
第２支持部材を取付けることにより、移動体への
上記各ローラの取付けを速やかに行うことがで
き、装置の組立性が著しく向上する等の優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す
もので、第１図は無限軌道型レールと各ローラと
の関係を説明する説明図、第２図は内側レールと
各ローラとの関係を説明する断面図、第３図は内
側レールの溝と垂直ローラ２６との関係を説明す
る断面図、第４図は外側レールと各垂直ローラと
の関係を説明する断面図、第５図は従来のパレツ
ト交換装置を示す説明図、第６図は第５図の−
線に沿う断面図、第７図は従来の長円レールを
示す概略平面図である。 Ｐ……パレツトキヤリア（移動体）、２０……
無限軌道型レール、２１……内側レール、２２…
…外側レール、２３……溝、２４……支持部材
（第１支持部材）、２５……水平ローラ、２６……
直線走行用垂直ローラ（第１の直線走行用垂直ロ
ーラ）、２７……半円走行用垂直ローラ（第１の
半円走行用垂直ローラ）、２８……支持部材（第
２支持部材）、２９……直線走行用垂直ローラ
（第２の直線走行用垂直ローラ）、３０……半円走
行用垂直ローラ（第２の半円走行用垂直ローラ）、
２１ａ……直線部、２１ｂ……半円部、２１ｃ…
…上端面、２２ａ……直線部、２２ｃ……半円
部、２２ｄ……上端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直線部と半円部とを有する無限軌道型レール
   に沿つて走行せしめられるパレツトキヤリア等の
   移動体に、該移動体が上記直線部を走行する際
   に、上記無限軌道型レールの上端面に沿つて転動
   する直線走行用垂直ローラと、上記移動体が上記
   半円部を走行する際に、上記上端面に沿つて転動
   する半円走行用垂直ローラと、上記上端面に形成
   された溝に沿つて転動する水平ローラとが設けら
   れたパレツトキヤリヤ等の支持案内装置におい
   て、 長円形の内側レールを略長円形の外側レールに
   より囲んで上記無限軌道型レールを構成し、上記
   内側レールに上記溝を形成し、該溝に嵌入した上
   記水平ローラを設けた第１支持部材を上記溝に対
   向させて上記移動体の下面に取付け、上記第１支
   持部材の上記内側レールの内方側に、それぞれ上
   記移動体の直線走行時に上記内側レールの上端面
   に沿つて転動し上記移動体の半円走行時に上記溝
   の上方に位置するように配設された一対の第１の
   直線走行用垂直ローラと、該一対の第１の直線走
   行用垂直ローラ間に配設され上記移動対の半円走
   行時に上記内側レールの上端面に沿つて転動し、
   上記移動体の直線走行時に上記内側レールの上端
   面から退避する一対の第１の半円走行用垂直ロー
   ラを取付け、上記外側レールの上端面に対向させ
   て第２支持部材を上記移動体の下面に取付け、上
   記第２支持部材の上記内側レールと反対側に、上
   記移動体の直線走行時に上記外側レールの上端面
   に沿つて転動し上記移動体の半円走行時に上記外
   側レールの上端面より退避する一対の第２の直線
   走行用垂直ローラを取付け、上記第２支持部材の
   上記内側レール側に、上記移動体の半円走行時に
   上記内側レールの上端面に沿つて転動し上記移動
   体の直線走行時に上記外側レールの上端面から退
   避する一対の第２の半円走行用垂直ローラを取付
   けたことを特徴とするパレツトキヤリア等の支持
   案内装置。