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JP3877198B2 - ワーク搬送機構 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車組立ラインにおいて、サブラインで組み立てられたワークを車体の組付位置まで搬送するためのワーク搬送機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の組み立てを行う自動車組立ラインは、ハンガで吊り下げたり、パレットに搭載した状態で搬送ラインを移動する車体に多種多様な部品を組み付けるメインラインと、複数の部品から構成されるワークを組み立てるサブライン、および、サブラインで組み立てたワークを車体の組付位置まで搬送するためのワーク搬送機構とから構成されている。なお、車体に組み付ける部品としては、電気系統の配線等である伝達通線や、インストルメントパネルやシート等のインテリア部品、エンジンやサスペンション等の足廻り部品、ミラーやワイパー等のエクステリア部品などがあげられ、このうちサブラインで組み立てられるワークとしては、エンジン、サスペンション等があげられる。
【0003】
ここで、サブラインで組み立てたワークを車体の組付位置まで搬送するためのワーク搬送機構の従来例としては、特開平6−135538号公報があげられる。
特開平6−135538号公報に開示されたワーク搬送機構は、ハンガ装置に吊り下げられて天井側経路を移動する車体に内燃機関を組み付けるための搬送機構であって、天井側経路と一部重複するように敷設された床側経路と、床側経路を自走する台車と、台車に搭載された内燃機関を上昇させるための昇降動装置とから構成されている。
このようなワーク搬送機構は、天井側経路と床側経路とが重複する領域において、移動するハンガ装置の伝動部に台車の受動部を当接させて、ハンガ装置と台車を一体的に移動させると共に、台車の昇降動装置が上昇し、内燃機関を車体の組付位置に供給している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなワーク搬送機構は、台車を自走させる手段や、内燃機関を上昇させる手段を台車に備える必要があるので、台車が大型化すると共にその構造が複雑になってしまっていた。台車が大型化、および、複雑化すると、そのぶんだけ車体への組付作業を行う作業者の作業スペースが狭くなるため作業効率が低下したり、作業の安全性に支障をきたす可能性があった。
また、自動車組立ラインの作業効率を向上させるためには、床側経路が大きくとり、多数の大型台車が床側経路を循環移動するように構成する必要がある。しかし、床側経路が大型化すると、自動車組立ラインのレイアウトの自由度が損なわれると共に、床面積の利用効率を低下させるという問題点があった。
従って、本発明の解決する課題は、簡単な構成でワークをすみやかに搬送することができ、かつ、車体への組付作業を行う作業者の作業環境を損なわないワーク搬送方法およびワーク搬送機構を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明の請求項1に係る発明は、メインラインを流れる車体にサブラインで組み立てたワークを組み付けるために、前記ワークをパレットに搭載して前記車体の組付位置まで搬送し空の前記パレットを前記サブラインに返却するワーク搬送機構であって、前記サブラインから受け取った前記パレットとともに前記ワークを前記メインラインの床下に移動させるために上下方向に移動可能な受渡用リフトと、前記受渡用リフト上にある前記パレットとともに前記ワークの向きを所定角度回転させる回転手段と、前記床面の下方で前記受渡用リフトから受け取った前記パレットとともに前記ワークを平行移動させて前記組付位置の下方の供給位置に供給する第一のスライド部と、前記パレットとともに前記ワークを前記供給位置から前記組付位置まで上昇させた後に空の前記パレットを前記組付位置から前記供給位置の下方の返却位置まで移動させる組付用リフトと、空の前記パレットを前記返却位置から前記受渡用リフトの方向に平行移動させる第二のスライド部と、を備え、前記組付用リフトは、前記供給位置で前記パレットとともに前記ワークを受け取って前記平行移動と同じ方向に移動する組付用テーブルと、前記パレットから突出する先端部に当接するとともに前記返却位置に移動した空の前記パレットを前記第二のスライド部に送り出す突出部とを有することを特徴とするワーク搬送機構とした。
【0008】
このように構成したワーク搬送機構によれば、サブラインから受け取ったワークを、移動手段によりメインラインの床面よりも下方を移動し、組付用リフト手段によりメインラインの床下から車体の組付位置に搬送することができる。従って、メインラインの床面にレールや回転機構などの搬送機構が敷設されないので、作業者の作業領域を十分に確保することができ、ワークの取り付け作業の効率を向上させることができる。
【0010】
このように構成したワーク搬送機構によれば、サブラインから受け取ったワークを受渡用リフト手段で、一旦、床下に下ろし、スライド機構により床下を移動した後に組付位置に供給することができるので、メインラインとサブラインとが同一の床面に敷設されていても、サブラインで組み立てられたワークを床下から車体に供給することができる。
【0012】
このように構成したワーク搬送機構によれば、サブラインを搬送されるワークの向きと、車体に取り付ける際のワークの向きとが異なる場合でもすばやくワークの組み付け作業を行うことができる。
【0014】
このように構成したワーク搬送機構によれば、第一のスライド部でワークを搭載したパレットを移動し、第二のスライド部でワークを車体に組み付けた後の空のパレットを移動することができるので、空のパレットをすばやくサブラインに返すことができる。従って、ワークを搬送するパレットをすばやく循環することができるので、ワークの組み立てや、ワークの車体への組み付けを効率良く行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参考にして詳細に説明する。
図1は本実施の形態におけるワーク搬送機構の正面図であり、図2はワーク搬送機構を上から見た平面図である。なお、本実施の形態において、ワークはリアサスペンションRSとして説明する。また、車体FがメインラインMLを移動する方向(図1の左から右に向かう方向)を前方向とする。
【0016】
図1および図2に示すように、本実施の形態におけるメインラインMLは、車体FをオーバーヘッドコンベアOCに吊り下げて搬送しながらリアサスペンションRSやエンジン等の足廻り部品を組み付けるラインであり、車体Fは、図中の左から右へと搬送されている。また、メインラインMLの床面FLよりも下方には、サブラインSLで組み立てたリアサスペンションRSを車体Fに組み付けるためのワーク搬送機構1を備えている。
ここで、サブラインSLは、メインラインMLに対して垂直に敷設されており、チェーンコンベア2でパレットPを搬送しながら所定の部品を組み付けていき、パレットPがサブラインSLの終点SEに到達するまでにリアサスペンションRSを組み立てるものである。
【0017】
ワーク搬送機構1は、リアサスペンションRSをメインラインMLに沿って形成された地下ピット3から車体Fに向けて上昇させる組付用リフト手段4と、リアサスペンションRSを組付用リフト手段4に供給するために床面FLの下方でリアサスペンションRSを平行移動させるスライド機構5と、スライド機構5とサブラインSLとを結ぶ受渡用リフト手段6とからなる。なお、スライド機構5と受渡用リフト手段6が請求の範囲に記載した移動手段を構成している。
ここで、ワーク搬送機構1およびサブラインSLにおいてリアサスペンションRSは、パレットPに搭載して搬送され、このパレットPは板状の部材から構成されており、突出する先端部7aを有している。
なお、地下ピット3の開口部には柵8が設けられており、この柵8により作業者等の落下を防止している。
【0018】
次に、ワーク搬送機構1の各構成要素について説明する。
まず、スライド機構5は、図1、図2、および図3(a)、(b)に示すように、基台10から立設するメインフレーム体11に設けられたチェーンコンベアからなる第一スライド部12および第二スライド部13とを有している。
第一スライド部12は、組付用リフト手段4側の回転軸14aと、受渡用リフト手段6側の回転軸14bを有し、回転軸14a,14bはメインフレーム体11のサイドフレーム15a,15b,15cにベアリングを介して軸支されている。さらに、回転軸14aにはスプロケット16aが、回転軸14bにはスプロケット16bがそれぞれ二つずつ設けられており、対向する各々のスプロケット16aとスプロケット16bにはチェーン17が巻き掛けられている。
【0019】
また、図3(b)に示すように、回転軸14aのサイドフレーム15a側にはプーリ18aが設けられており、このプーリ18aにフレーム体11の下部に設けられたスライド機構駆動用モータ19の回転をベルト20aを介して伝達することでチェーン17を駆動している。
一方、図3(a)に示すように、回転軸14bのサイドフレーム15a側にはプーリ18bが設けられており、チェーン17の駆動に伴う回転軸14bの回転をベルト20bを介して第二スライド部13に伝達している。
【0020】
同様に、第二のスライド部13は、図3(a)、(b)に示すように、サイドフレーム15a,15d,15eに軸支された回転軸21a,21bと、回転軸21aに設けられた二つのスプロケット22aと、回転軸21bに設けられた二つのスプロケット22bと、対向する各々のスプロケット22aとスプロケット22bとの間に巻き掛けられたチェーン23とから構成されている。
また、図3(a)の回転軸21bのサイドフレーム15a側にはプーリ24aが設けられており、プーリ24aとその下方に設けられたプーリ24bとでベルト20bを挟み込むことで第一スライド部12の回転軸14bの回転をプーリ24aに伝達している。なお、プーリ24cはベルト20bのテンションを保つためのもので、プーリ24b,24cはともにサイドフレーム15aに軸支されている。
従って、第一のスライド部13のチェーン17を駆動させると、ベルト20bを介して回転軸14bの回転がプーリ24aに伝達され、これにより、回転軸21bが回転し、第二スライド部14のチェーン23が駆動する。
【0021】
次に、受渡用リフト手段6について説明する。
受渡用リフト手段6は、図1、図2、および、図4(a)、(b)に示すように、サブラインSLの終点SEからリアサスペンションRSを受け取る受渡部31と、受渡部31をサブラインSLのベルトコンベア2と同じ高さから移動手段5の第一のガイド部12の高さまで上下に移動させる受渡用リフト32とを有している。さらに、受渡部31と受渡用リフト32との間には、リアサスペンションRSおよびパレットPの向きを90度回転させる回転手段33が設けられている。
【0022】
受渡部31は、サブラインSLからリアサスペンションRSを受け取るためのチェーンコンベアからなる受渡用スライド部34と、受渡用スライド部34の下方に位置し、リアサスペンションRSを車体Fに組み付けた後の空のパレットPをサブラインSLに返却するための返却用スライド部35とを有している。
受渡用スライド部34は、図2に示すように、サイドフレーム36a,36b,36cに軸支された回転軸14c,14dと、回転軸14cに設けられたスプロケット16cと、回転軸14dに設けられたスプロケット16dと、対向する各々のスプロケット16cとスプロケット16dの間に巻き掛けられたチェーン37とを有している。チェーン37は、受渡部31の下部フレーム39に固定された受渡部駆動用モータ40の回転をベルト20cを介してプーリ18cに伝達し、プーリ18cに固定された回転軸14cを回転させることで駆動している。一方、回転軸14dのサイドフレーム36a側には、プーリ18dが設けられており、チェーン37の駆動に伴う回転軸14dの回転をベルト20dを介して返却用スライド部35に伝達している。
【0023】
同様に、返却用スライド部35は、図1および図4(b)に示すように、回転軸21c,21dと、回転軸21cに設けられたスプロケット22cと、回転軸21dに設けられたスプロケット(図示せず)と、対向する各々のスプロケット22cとスプロケット22dとの間に巻き掛けられたチェーン41とから構成されている。
チェーン41の駆動は、図1に示すように、回転軸21dのサイドフレーム36a側に設けられたプーリ42aに受渡用スライド部34の回転軸14dの回転を伝達することにより行われる。なお、ベルト20dは、プーリ42aと、サイドフレーム36aに固定されたプーリ42bにより挟み込まれると共に、プーリ42cによりテンションを保たれている。
【0024】
回転手段33は、受渡部31の下部フレーム39に固定された複数のタイヤ43と、タイヤ43を駆動させるための図示しないモータと、タイヤ43の回転移動をガイドするリング状のレール44(図2参照)とからなっている。回転手段33の回転量はモータの回転数により制御されているが、回転手段33は位置検出用のセンサを設けることでタイヤ43の回転量を制御することもできる。
【0025】
次に組付用リフト手段4について説明する。
組付用リフト手段4は、図1および図2に示すように、移動手段5から送られてきたリアサスペンションRSを搭載したパレットPを受け取るための組付用テーブル51と、組付用テーブル51を移動手段3側に移動させるためのX軸ステージ52と、組付用テーブル51およびX軸ステージ52を上下に移動させるための組付用リフト53とを有している。
組付用テーブル51は、パレットPの移動方向に沿って形成された二本の溝54と、溝54に沿って配置された複数のローラー55と、スライド機構5から移動してきたパレットPの先端部7aに当接することでパレットPを停止させるための突出部56とを有している。また、この突出部56は組付用テーブル51の中央部に設けられたレール57上を移動可能に配置されると共に図示しないエアシリンダーに連結されており、突出部56をレール57に沿ってスライド機構5側に移動させることでリアサスペンションRSを組み付けた後の空のパレットPを第二のガイド部13に送り出すことができる。なお、突出部56はパレットPの位置を確認するための検出手段を兼ねており、パレットPの先端部7aが突出部56に当接すると図示しない制御部はパレットPが組付用テーブル51に導入されたと判断する。
【0026】
X軸ステージ52は、組付用リフト53上に設けられたエアシリンダー58により駆動し、二本のスライドバー59に沿って組付用テーブル51を前後方向に移動させるものである。
組付用リフト53は、第一のリフト53aと第二のリフト53bを独立に駆動することにより、組付用テーブル51を所定の位置に移動させるものである。ここで、所定の位置とは、スライド機構5の第一のガイド部12から搬送されたリアサスペンションRSを受け取る供給位置(図6(a)参照)、リアサスペンションRSをメインラインMLの床面FLから所定距離上方で待機させる待機位置、リアサスペンションRSを車体Fに組み付けるための組付位置(図6(b)参照)、および、リアサスペンションRSを組み付けた後の空のパレットPをスライド機構5の第二のガイド部13に戻すための返却位置(図6(c)参照)があげられる。
【0027】
次に、このようなワーク搬送機構1を用いて、リアサスペンションRSを車体Fに組み付ける手順についてパレットPの動きを中心に説明する。
まず受渡工程として、サブラインSLにおいて組み立てられたリアサスペンションRSが搭載されたパレットPが、サブラインSLの終点SEから、図4(a)、(b)に示すように上方位置で待機している受渡用リフト手段6の受渡用スライド部34に受け渡される。ここで、受渡用スライド部34の二本のチェーン37の間には、パレットPを停止するための停止手段60a,60bが設けられており、停止手段60a,60bからストッパピンをパレットPに向けて突出させることでパレットPを受渡用ガイド部34上で停止させる。
【0028】
そして、受渡用スライド部34上でパレットPが停止すると、図5(a)に示すように、駆動手段33が駆動し、受渡部31を時計回りに90度回転する。
次に、図5(b)に示すように、受渡用リフト32が下降し、受渡部31の受渡スライド部34とスライド機構5の第一スライド部12とを一直線上に並ばせる。すると、停止手段60a,60bがパレットPのロック状態を解除し、パレットPを受渡用スライド部34から第一スライド部12へ搬送する。
ここで、第一スライド部12の組付用リフト手段4側にも停止手段60bが設けられており(図2参照)、第一スライド部12に搬送されたパレットPは停止手段60bにより停止する。
【0029】
前記のようにパレットPが第一スライド部12で停止している間に、組付用リフト部4のX軸ステージ52のアクチュエータ58が駆動し、図6(a)に示すように、組付用テーブル51を第一スライド部12に近接させる。すると、制御部の信号により停止手段60bがパレットPのロック状態を解除するので、パレットPは、第一スライド部12から組付用テーブル51に移動し、組付用テーブル51の突出部56にその先端部7aが当接するまで移動する。なお、パレットPを受渡用スライド部34から組付用テーブル51まで移動させる工程を請求の範囲に記載の移動工程とする。
【0030】
そして、先端部7bが突出部56に当接してパレットPが停止すると、組付用テーブル51が元の位置に戻ると共に、上昇工程として、組付用リフト53が上昇し、車体Fへの組付位置より所定距離下方の待機位置までパレットPが上昇する。ここで、作業者がリアサスペンションRSと車体Fの確認を行った後、制御部からの信号により、組付用リフト53がさらに上昇し、図6(b)に示すようにパレットPを車体Fの組付位置に移動させる。そこで、作業者はパレットPに搭載されているリアサスペンションRSを車体Fに組み付ける。
【0031】
次に、リアサスペンションRSの車体Fへの組み付けが終了すると、組付用リフト53が空のパレットPを載せたまま下降し、図6(c)に示すような返却位置まで組付用テーブル51を移動させる。
すると、組付用テーブル51の突出部56がレール57に沿って移動し、空のパレットPを第二スライド部13に向かって押し出す。そして、第二スライド部13に押し出された空のパレットPは、第二スライド部13の回転軸21b側に設けられた停止手段60a(図3(a)参照)により停止させられるまで第二スライド部13上を移動する。
ここで、制御部は、第二スライド部13と受渡用リフト手段6の返却用スライド部35とが一直線上に並んでいることを確認した後、停止手段60aのロックを解除し、図7に示すようにパレットPを第二スライド部13から返却用スライド部35へと搬送する。
【0032】
さらに、返却用スライド部35上において、停止手段60a(図4(b)参照)がパレットPを停止させる。すると、受渡用リフト32が稼動し、返却用スライド部35が、サブラインSLのチェーンコンベア2の下方に設けられた返却用チェーンコンベア60と同じ高さになるまで上昇する。返却用スライド部35が上昇したら、回転手段33が駆動し、返却用スライド部35を反時計回りに90度回転させる。すると、返却用スライド部35と、返却用チェーンコンベア60とが一直線上に並ぶので、停止手段60aのロックを解除することで、パレットPが、返却用スライド部35から返却用チェーンコンベア60へと返却される。返却用チェーンコンベア60に返却されたパレットPは、サブラインSLの始点まで搬送され、ここでチェーンコンベア2に移載される。
このようにしてチェーンコンベア2の始点に戻ったパレットPは、再び、チェーンコンベア2により搬送され、この上に新しいリアサスペンションRSが組み立てられる。
【0033】
このようなワーク搬送機構1は、メインラインMLの床面FLよりも下方から車体Fに向かって、リアサスペンションRSが供給されるので、搬送用のレールや駆動手段といった複雑な搬送機構が床上から無くなるため、作業員は足元等を気にせずに効率良く車体Fへの組み付け作業を行うことができる。
また、リアサスペンションRSを搭載するパレットPを簡単な構成とすることができるのでパレットPの循環をすみやかに行うことができると共に、サブラインSLの変更等にも柔軟に対応することができる。
【0034】
なお、本発明は実施の形態に限定されるものではなく広く応用することができる。例えば、搬送するワークは、リアサスペンションRSの代わりにエンジンやドアであっても良い。
また、メインラインMLの床面FLよりも下側にサブラインSLを敷設し、サブラインSLから供給されるリアサスペンションRSをスライド機構5および組付用リフト手段4により車体Fの組付位置に供給するように構成することもできる。
さらに、サブラインSLを設けず、外部工場等から搬入したワークをメインラインSLの床面FLより下方から車体Fに対して供給するワーク搬送機構としても良い。
そして、第一スライド部12等をベルトコンベアとし、ワークをパレットPを用いずに搬送することもできる。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、サブラインから受け取ったワークをメインラインの床面よりも下方の供給位置に移動させる移動手段と、ワークを供給位置から組付位置まで上昇させるための組付用リフト手段とを有するワーク搬送機構とした。従って、床面にワーク搬送機構が敷設されないので、作業者は効率良く、かつ、安全に組み付け作業を行うことができる。
また、移動手段を床面よりも下方でワークを平行移動させるためのスライド機構と、ワークをサブラインからスライド機構まで移動させるために上下方向に移動する受渡用リフト手段とから構成したので、メインラインとサブラインとが同一の床面に敷設されていても、サブラインで組み立てられたワークを床下から車体に供給することができる。
【0036】
そして、受渡用リフト手段にワークの向きを回転させるための回転手段を設けることで、サブラインを移動するワークの向きと車体の取り付け向きとが異なる場合でもすみやかにワークの組み付け作業を行うことができる。
また、スライド機構はワークを搭載したパレットを供給位置に移動させるための第一のスライド部と、第一のスライド部から所定距離下方に配置された第二のスライド部とから構成し、組付用リフト手段は組付位置から返却位置まで上下方向に移動可能な構成とすることで、第一のスライド部でワークを搭載したパレットを移動し、第二のスライド部でワークを車体に組み付けた後の空のパレットを移動することができるので、空のパレットをすばやくサブラインに返すことができる。従って、ワークの組み立てや、ワークの車体への組み付けを効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態のワーク搬送機構を示す正面図である。
【図2】 本発明の実施の形態のワーク搬送機構を示す平面図である。
【図3】 (a)スライド機構を組付用リフト手段側から見た側面図、(b)スライド機構を受渡用リフト手段側から見た側面図である。
【図4】 (a)サブラインからパレットを受け取る受取工程を説明する平面図、(b)受取工程を説明する正面図である。
【図5】 (a)受取部の回転を示す説明図、(b)受取部の降下および受取部からスライド機構へのパレットの移動を説明する説明図である。
【図6】 (a)スライド機構から組付用リフト手段へのパレットの移動を示す説明図、(b)供給位置から組付位置へのパレットの移動を示す説明図、(c)組付位置から返却位置への空のパレットの移動を示す説明図である。
【図7】 受渡用リフト手段の返却用ガイド部にパレットが移動した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ワーク搬送機構
3 地下ピット
4 組付用リフト手段
5 スライド機構
6 受渡用リフト手段
12 第一スライド部
13 第二スライド部
31 受渡部
32 受渡用リフト
33 回転手段
34 受渡用スライド部
35 返却用スライド部
51 組付用テーブル
52 X軸ステージ
53 組付用リフト

Claims (1)

  1. メインラインを流れる車体にサブラインで組み立てたワークを組み付けるために、前記ワークをパレットに搭載して前記車体の組付位置まで搬送し空の前記パレットを前記サブラインに返却するワーク搬送機構であって、
    前記サブラインから受け取った前記パレットとともに前記ワークを前記メインラインの床下移動させるために上下方向に移動可能な受渡用リフトと、
    前記受渡用リフト上にある前記パレットとともに前記ワークの向きを所定角度回転させる回転手段と、
    前記床面の下方で前記受渡用リフトから受け取った前記パレットとともに前記ワークを平行移動させて前記組付位置の下方の供給位置に供給する第一のスライド部と、
    前記パレットとともに前記ワークを前記供給位置から前記組付位置まで上昇させた後に空の前記パレットを前記組付位置から前記供給位置の下方の返却位置まで移動させる組付用リフトと、
    空の前記パレットを前記返却位置から前記受渡用リフトの方向に平行移動させる第二のスライド部と、を備え、
    前記組付用リフトは、
    前記供給位置で前記パレットとともに前記ワークを受け取って前記平行移動と同じ方向に移動する組付用テーブルと、
    前記パレットから突出する先端部に当接するとともに前記返却位置に移動した空の前記パレットを前記第二のスライド部に送り出す突出部と、を備えることを特徴とするワーク搬送機構。
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