JPH0466767B2 - - 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と直線レール部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して前後位置に一
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が取り付けられると共に、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部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の上側のリング部材
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１
３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に荷重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の構造が復雑であるた
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）による成分のみに抑えることができ、
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
キヤリア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
を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置された一対の第１の直線走
行用垂直ローラと、上記第１支持部材の上記内側
レールの内方側であつて上記移動体の中心線に一
致する位置に、上記移動体の走行時に常に上記内
側レールの上端面を転動する両用垂直ローラとを
設け、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を転動
し、上記移動体の半円走行時に上記外側レールの
上端面から退避する一対の第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、上記移動体の直線走行時に上記外側レ
ールの上端面から退避し、上記移動体の半円走行
時に上記内側レールの上端面を転動する半円走行
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
には一対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
ーラ及び両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、両用垂直ローラ、半円走行用垂直ローラ
が転動して移動体を支持して、移動体を円滑に搬
送し、移動体の走行安定性の向上を図る。

「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
が配置されている。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、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の中心軸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、上記内側レール２１の内方側の側面２４ａ
の両端部には、それぞれ、該内側レール２１の直
線部２１ａの内側上端面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）２６
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の中央部には、上記内側レール２１
の内側上端面２１ｃを常時転動する両用垂直ロー
ラ２７が、その支持軸２７ａを上記中心線ｍに一
致した方向に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側から離れた位置に形成
された傾斜取付部２８ｃ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３個の垂直ローラ２６，２
６，２７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２９，２９とによつて５
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１個の垂直ローラ２７と、上
記上端面２２ｄを転動する一対の垂直ローラ３
０，３０とによつて３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、半円部においては、上記各
上端面２１ｃ、２２ｄ上を転動する両用垂直ロー
ラ２７と前方側の垂直ローラ２９とを結ぶ直線
と、上記パレツトキヤリアＰの旋回走行時の進行
方向とのなす角度が直角に近いため、パレツトキ
ヤリアＰの姿勢を保持するのが易しいのに比べ
て、該角度が小さくなつて姿勢を保持するのがむ
ずかしい直線走行時には、一対の垂直ローラ２６
を付加して５点で支持するから、パレツトキヤリ
アＰの上に載置されるパレツト及びワーク等の重
心の片寄りに対する走行安定性が十分に確保され
る。また、上記直線部にあつては、半円走行用の
各垂直ローラ３０が、外側レール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２２の外
方に位置した状態で移動するから、各垂直ローラ
２６，２９，３０が内側、外側レール２１，２２
と接触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、かつ両用垂直ロ
ーラ２７が上記上端面２１ｃ上において内方に寄
り（垂直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、かつ両用垂直ローラ２７が上記上端面
２１ｃ上において外方に寄る（半円部から直線部
への移動時）。このため、各垂直ローラ２６，２
７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、上記移行区間にあつては、パレツトキヤ
リアＰは、両用垂直ローラ２７及び、前方側の半
円走行用の垂直ローラ３０と後方側の直線走行用
の垂直ローラ２６，２９が、あるいは両用垂直ロ
ーラ２７及び後方側の半円走行用の垂直ローラ３
０と前方側の直線走行用の垂直ローラ２６，２９
が、上記内外側レール２１，２２の上端面２１
ｃ、２２ｄに沿つて転動するから、両用垂直ロー
ラ２７及び、前方側の各垂直ローラ２６，２９，
３０（あるいは後方側の各垂直ローラ２６，２
９，３０）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、同一重畳
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、上記内側レース２１が
単純な長円形状に形成され、製作し易い。さらに
また、各垂直ローラ２７，３０，３０で３点支持
された半円走行時に比べて、パレツトキヤリアＰ
上に載置したワーク等の重心の片寄りの影響を受
け易く、走行安定性が劣る直線走行時のパレツト
キヤリアＰを、各垂直ローラ２６，２６，２７，
２９，２９の５点で支持するから、パレツトキヤ
リアＰ上の積載物が大型重量化しても、十分な走
行安定性が保持される。

「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
ア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
を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、上記第１支持部材の上記内側
レールの内方側であつて上記移動体の中心線に一
致する位置に、上記移動体の走行時に常に上記内
側レールの上端面を転動する両用垂直ローラとを
設け、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を転動
し、上記移動体の半円走行時に上記外側レールの
上端面から退避する一対の第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、上記移動体の直線走行時に上記外側レ
ールの上端面から退避し、上記移動体の半円走行
時に上記内側レールの上端面を転動する半円走行
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半円走行用垂直ローラ
を、移動体の直線走行時に内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、両
用垂直ローラ及び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５点支持し、
移動体の半円走行時には両用垂直ローラ及び半円
走行用垂直ローラにより移動体を３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、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、両用垂直ローラ及び半円走行用
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、両用垂直ロ
ーラ及び一対の半円走行用垂直ローラを取付ける
構成としているので、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、両用垂直
ローラを、第２支持部材に一対の第２の直線走行
用垂直ローラ、一対の半円走行用垂直ローラをそ
れぞれ取付けておき、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）、ｍ……中
心線、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……両用垂直ローラ、
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、２１ａ…
…直線部、２１ｂ……半円部、２１ｃ……上端
面、２２ａ……直線部、２２ｃ……半円部、２２
ｄ……上端部。

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ア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
   を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、上記第１支持部材の上記内側
   レールの内方側であつて上記移動体の中心線に一
   致する位置に、上記移動体の走行時に常に上記内
   側レールの上端面を転動する両用垂直ローラとを
   設け、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を転動
   し、上記移動体の半円走行時に上記外側レールの
   上端面から退避する一対の第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、上記移動体の直線走行時に上記外側レ
   ールの上端面から退避し、上記移動体の半円走行
   時に上記内側レールの上端面を転動する半円走行
   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。