(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊り下げられた搬送対象を所定間隔で複数連続して搬送するラインと、
このラインに設けられ前記搬送対象を挟持しながら前記ラインと同期して稼働され該搬送対象の同一姿勢での搬送をガイドするためのガイド部とを備え、
前記搬送対象は、棒状体であり、
前記ガイド部は、ガイド・プレート及びこのガイド・プレートに沿って前記ラインと同期して走行するガイド・ベルトからなり、
前記棒状体を前記ガイド・ベルトで前記ガイド・プレートに対して挟持しながら移動ガイドし、
前記ガイド・ベルトは、前記ガイド・プレートへの対向面に凹部を連続的に有し、
前記棒状体を前記ガイド・プレート及びガイド・ベルト間で前記凹部の何れかへ納めて前記挟持を行う、
ことを特徴とする吊り下げ搬送対象の姿勢ガイド装置。
【請求項２】
請求項１記載の吊り下げ搬送対象の姿勢ガイド装置であって、
前記ラインは、前記搬送対象としてハンガ・フックを有する複数のハンガを連続して搬送するハンガ・ラインである、
ことを特徴とする吊り下げ搬送対象の姿勢ガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用のスタビライザ等をハンガ・ラインのハンガの搬送等に供する吊り下げ搬送対象の姿勢ガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１にハンガ・ラインへのワーク供給装置及び方法が開示されている。このハンガ・ラインへのワーク供給装置及び方法は、ワークを把持するハンドを有し、ハンドを３次元的に移動可能なロボットと、ロボットを制御するロボット制御装置と、ハンガ・ライン内を移動するハンガ（搬送対象）の画像を撮影する撮像装置と、ロボット制御装置へハンドの手先軌道を出力するリアルタイム計算機とを備えている。
【０００３】
撮影画像に基づきハンガに設けられたフックの位置と姿勢とを検出し、この検出結果に基づいてロボットをフィードバック制御し、ワークを把持したハンドをフックの移動に追従させて移動させ、ワークをフックに吊下げるようにしている。
【０００４】
したがって、ハンガ・ラインにおいて移動する複数のハンガのフックに、ハンガの移動を停止することなく、かつフックの方向を制限することなく、特別な付帯設備を用いずに、ワークを安全かつ確実に吊下げることができる。これにより人手に頼らずにハンガ・ラインへのワーク供給が可能となるとともに、ハンガ・ラインの速度を高めることができる。
【０００５】
しかし、吊り下げられたハンガの姿勢がワークの引掛け必要時に安定せず、ワークの正確な引掛けに限界があった。
【０００６】
その他、吊り下げられて搬送する搬送対象が搬送途中で他の作業を受けるとき、その姿勢が安定していると作業がし易くなるもの全ての課題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１６１６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、吊り下げられた搬送対象の姿勢が必要時に安定しない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、吊り下げられた搬送対象の姿勢を必要時に安定させることを可能とするため、吊り下げられた搬送対象を所定間隔で複数連続して搬送するラインと、このラインに設けられ前記搬送対象を挟持しながら前記ラインと同期して稼働され該搬送対象の同一姿勢での搬送をガイドするためのガイド部とを備え、前記搬送対象は、棒状体であり、前記ガイド部は、ガイド・プレート及びこのガイド・プレートに沿って前記ラインと同期して走行するガイド・ベルトからなり、前記棒状体を前記ガイド・ベルトで前記ガイド・プレートに対して挟持しながら移動ガイドし、前記ガイド・ベルトは、前記ガイド・プレートへの対向面に凹部を連続的に有し、前記棒状体を前記ガイド・プレート及びガイド・ベルト間で前記凹部の何れかへ納めて前記挟持を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の吊り下げ搬送対象の姿勢ガイド装置は、上記構成であるから、吊り下げられ所定間隔で複数連続して搬送される搬送対象を、ラインと同期して稼働されるガイド部により、該搬送対象の同一姿勢での搬送をガイドすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ガイド部を備えたハンガ・ラインの平面構成図である。（実施例１）
【図２】ガイド部を備えたハンガ・ラインの側面構成図である。（実施例１）
【図３】スタビライザの穴部を示す部分断面図である。（実施例１）
【図４】穴部のずれ量を示す平面図である。（実施例１）
【図５】ハンガを示す正面図である。（実施例１）
【図６】ハンガを示す側面図である。（実施例１）
【図７】姿勢変位量検出部を示す正面図である。（実施例１）
【図８】ハンガの駆動構造を示す拡大断面図である。（実施例１）
【図９】ハンガ・ラインへの吊り下げ構造を示す拡大図である。（実施例１）
【図１０】ハンガの変位を示す正面図である。（実施例１）
【図１１】ガイド部によるハンガのガイドを示す正面図である。（実施例１）
【図１２】ガイド部によるハンガのガイドを示す側面図である。（実施例１）
【図１３】ガイド部によるハンガのガイドを示す要部拡大側面図である。（実施例１）
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図である。（実施例１）
【図１５】ガイド部によるハンガのガイドを示す要部拡大断面図である。（実施例１）
【発明を実施するための形態】
【００１２】
吊り下げられた搬送対象の姿勢を必要時に安定させることを可能にするという目的を、吊り下げられたハンガ１１を所定間隔で複数連続して搬送するハンガ・ライン１と、このハンガ・ライン１に設けられハンガ１１を挟持しながらハンガ・ライン１と同期して稼働されハンガ１１の同一姿勢での搬送をガイドするためのガイド部３とを備え、ガイド部３は、ガイド・プレート６３及びこのガイド・プレート６３に沿ってハンガ・ライン１と同期して走行するガイド・ベルト６５とからなり、ハンガ１１をガイド・ベルト６５でガイド・プレート６３に対して挟持することにより実現した。
【実施例１】
【００１３】
［ガイド部を備えたハンガ・ライン］
図１は、ガイド部を備えたハンガ・ラインの平面構成図、図２は、ガイド部を備えたハンガ・ラインの側面構成図である。
【００１４】
図１、図２のように、本発明実施例１の吊り下げ搬送対象の姿勢ガイド装置は、ハンガ・ライン１に適用し、ガイド部３を備えている。
【００１５】
ハンガ・ライン１は、ロボット５と、穴ずれ検出部７と、姿勢変位量検出部９とを備えている。
【００１６】
ハンガ・ライン１は、例えば、自動車のスタビライザを搬送し、塗装工程等に備えられ、塗装前処理工程２、粉体塗装工程４、焼付工程６、完成品降ろし工程８有している。このハンガ・ライン１は、搬送対象としてハンガ・フック（後述）を有する複数のハンガ１１を一定間隔で連続して搬送するものであり、駆動モータ１３の駆動により走行レール１５に沿ってハンガ１１が移動する。
【００１７】
塗装前処理工程２は、ハンガ１１に引っ掛けられたスタビライザの洗浄等を行う。粉体塗装工程４は、塗装前処理工程２後のスタビライザに粉体塗装を行う。焼付工程６は、スタビライザの塗装を焼付定着させる。完成品降ろし工程８は、塗装が完成したスタビライザをハンガ・ラインＣＬ１から荷降ろしする。
【００１８】
姿勢変位量検出部９は、ハンガ・ライン１の引掛け設定位置１７での引掛けを可能にするハンガ姿勢に対しハンガ１１の姿勢変位量を検出し、検出結果をコンピュータ１９へ出力するものである。本実施例において、姿勢変位量検出部９は、ハンガ１１の姿勢を引掛け設定位置１７の手前に設定した姿勢測定位置２１で検出するものであり、詳細は後述する。
【００１９】
ガイド部３は、姿勢測定位置２１から引掛け設定位置１７までハンガ１１を同一姿勢で搬送するためのものであり、詳細は後述する。
【００２０】
ロボット５は、ピッキング台車２３からハンド２５に把持したスタビライザ２７を移動制御し、引掛け設定位置１７でハンガ１１のハンガ・フック（後述）にスタビライザ２７の穴部２９を引掛けるようにハンド２５の移動を制御する。本実施例では、引掛け設定位置１７の手前の中間位置まで穴部のずれ量に応じた補正をしながらハンド２５によりスタビライザ２７を移動させ、この中間位置からハンガ１１の姿勢変位量に応じて補正しながら引掛け設定位置１７まで同スタビライザ２７を移動させる。
【００２１】
また、ロボット５は、スタビライザ２７の穴部２９のずれ量とハンガ１１の姿勢変位量とに基づき前記制御を補正する。
【００２２】
穴ずれ検出部７は、引掛け設定位置１７での引掛けを可能にする穴部位置に対しスタビライザ２７の穴部２９のずれ量を検出し、検出結果をロボット座標軸上の座標値として出力するものである。穴ずれ検出部７は、本実施例において撮像部としてのカメラ３１及びＰＬＣ接続されたコンピュータ１９からなっている。
【００２３】
カメラ３１は、ロボット５のハンド２５により把持したスタビライザ２７の移動の途中に設けられた穴部測定位置３５でスタビライザ２７の穴部２９を撮影し画像データを出力する。コンピュータ１９は、カメラ３１から受領した画像データから穴部２９のずれ量を、ロボット座標軸上の座標値（Ｘ、Ｙ）として演算し、演算したずれ量の座標値を検出結果として出力する。
【００２４】
座標値（Ｘ、Ｙ）は、引掛け設定位置１７での引掛けを可能にする穴部位置に対応する穴部測定位置３５での穴部位置（マスタ穴位置Ｍｈ）に対し撮影された穴部２９のずれ量として演算される。
【００２５】
図３は、スタビライザの穴部を示す部分断面図、図４は、穴部のずれ量を示す平面図である。
【００２６】
図３のように、スタビライザ２７の穴部２９は、端部２７ａに形成されており、この端部２７ａは、ハンガ１１に把持された状態で引掛け設定位置１７においてロボット座標軸Ｙ方向へ向けられる。スタビライザ２７は、端部２７ａの穴部２９に自動車の左右サスペンションメンバの雄ねじ部を挿通させ、締結結合するものである。
【００２７】
図４のように、穴部２９のずれ量は、引掛け設定位置１７（図１）での引掛けを可能にする穴部位置に対応する穴部測定位置３５での穴部位置（マスタ穴位置Ｍｈ）に対し撮影された穴部２９のずれ量をロボット座標軸上の座標値（Ｘ、Ｙ）として演算したものである。座標値Ｙが、ハンガ・ライン１上の引掛け設定位置１７におけるハンガ１１の搬送方向でのものである。
【００２８】
図５は、ハンガを示す正面図、図６は、ハンガを示す側面図である。
【００２９】
図５、図６のように、ハンガ１１は、上端に吊り下げフック３７が形成され、下端部側に塗装工程用のハンガ・フック３９を上向きに有している。吊り下げフック３７が後述するようにハンガ・ライン１に吊り下げられる。
【００３０】
図７は、姿勢変位量検出部を示す正面図である。
【００３１】
図１、図７のように、姿勢変位量検出部９は、ハンガ１１の姿勢を引掛け設定位置１７の手前（間隔Ｌ）に設定した姿勢測定位置２１で検出する。
【００３２】
この姿勢変位量検出部９は、測定位置検出センサ４１及び変位センサ４３を有している。測定位置検出センサ４１は、ハンガ１１の吊り下げ方向中間部に配置され、ハンガ・フレーム４５に取り付けられている。変位センサ４３は、同下部に配置されている。変位センサ４３は、発光部４３ａ及び受光部４３ｂからなる透過型レーザ変位センサで構成され、ハンガ・フレーム４５、４７に分けて取り付けられている。
【００３３】
変位センサ４３は、測定位置検出センサ４１がハンガ１１を検出したとき、ハンガ１１が変形していない実線図示の位置とハンガ１１が変形した鎖線図示の位置との間の距離を、ロボット座標軸上の姿勢変位量の座標値Ｙとして検出する。
【００３４】
この姿勢変位量の座標値Ｙは、ハンガ・フック３９が変位していないマスタ突部位置Ｍｐからのハンガ・フック３９のロボット座標軸での姿勢変位量となる。
【００３５】
引掛け設定位置１７には、ハンガ・フレーム４５側に引掛け位置検出センサ４９が設けられている。
［ワークの引掛け制御］
駆動モータ１３の駆動によりハンガ・ライン１を駆動させてハンガ１１を搬送させ、引掛け設定位置１７でスタビライザ２７の穴部２９をハンガ１１のハンガ・フック３９へ引掛けることができる。
【００３６】
このとき、スタビライザ２７の穴部２９の位置ずれとハンガ１１の変形等によるハンガ１１の姿勢変位とがあっても、穴ずれ検出部７が検出する穴部２９のずれ量の座標値（Ｘ、Ｙ）と姿勢変位量検出部９が検出するハンガ１１の姿勢変位量の座標値Ｙとに基づきロボット５の制御を補正することができる。
【００３７】
ロボット５は、穴部２９を有するスタビライザ２７をハンド２５に把持させ、前記補正を受けながらハンガ・ライン１上に設定された引掛け設定位置１７までスタビライザ２７を移動させ、引掛け設定位置１７でハンガ１１のハンガ・フック３９にスタビライザ２７の穴部２９を引掛けるようにハンド５を移動させる。
【００３８】
かかる補正した移動により、ハンガ１１のハンガ・フック３９にスタビライザ２７の穴部２９を正確に引掛けることができ、スタビライザ２７の塗装等を効率よく行わせ、生産性を向上させることができる。
【００３９】
このとき穴ずれ検出部７は、ハンド２５によるスタビライザ２７の移動の途中に設けられた穴部測定位置３５でカメラ３１により穴部２９を撮像し、コンピュータ１９が画像データからずれ量の座標値（Ｘ、Ｙ）を演算し、ロボット５へ出力する。
【００４０】
ロボット５は、穴部２９のずれ量の座標値（Ｘ、Ｙ）に基づき補正を受けながら引掛け設定位置１７の手前に設定された中間位置へスタビライザ２７を事前に移動させる。
【００４１】
姿勢変位量検出部９は、ハンガ１１の姿勢を引掛け設定位置１７の手前に設定した姿勢測定位置２１で検出する。
【００４２】
姿勢変位量検出部９の測定位置検出センサ４１がハンガ１１を検出したとき変位センサ４３はハンガ・フック３９が変位していないマスタ突部位置Ｍｐからのハンガ・フック３９の変位量を、ハンガ１１の下部の変位量Ｙとして検出する。
【００４３】
［ガイド部］
（ハンガの駆動構造）
図８は、ハンガの駆動構造を示す拡大断面図、図９は、ハンガ・ラインへの吊り下げ構造を示す拡大図である。
【００４４】
図８、図９のように、ハンガ１１は、ハンガ・ライン１を走行するチェーン５１の各吊り下げ具５３にそれぞれ吊り下げられている。この吊り下げは、各吊り下げ具５３のピン５３ａに吊り下げフック３７が引掛けられることで行われている。
【００４５】
各吊り下げ具５３は、走行レール１５を転動する走行ローラ５５により走行可能となっている。各吊り下げ具５３には、ガイド・ローラ５７が取り付けられ、ガイド・レール５９に沿って転動ガイドされる構造となっている。
【００４６】
チェーン５１は、駆動モータ１３により回転駆動されるスプロケット６１に掛け回され、駆動モータ１３によりスプロケット６１の回転を介し走行レール１５に沿って走行駆動される。
【００４７】
この走行駆動により複数のハンガ１１が、ハンガ・ライン１を連続して搬送され、引掛け設定位置１７でハンガ１１にスタビライザ２７が引っ掛けられ、塗装前処理工程２、粉体塗装工程４、焼付工程６、完成品降ろし工程８が順次行われる。
【００４８】
（ガイド部）
図１０は、ハンガの変位を示す正面図である。
【００４９】
本実施例では、図９のようなピン５３ａに対する吊り下げフック３７によるハンガ１１の吊り下げであり、図１０のように、ハンガ１１が搬送方向（矢印）へ変位することがある。但し、必ず変位するということではない。
【００５０】
このため、図７のように、姿勢測定位置２１で姿勢変位量検出部９によりハンガ１１の姿勢を検出しても、引掛け設定位置１７までの間に図１０のように動作して姿勢が変化すると、前記の制御による正確な引掛け動作に影響する恐れがある。図１０では、中央のハンガ１１の姿勢が正常であり、白抜き矢印の方向へ搬送される。これに対し、両側のハンガ１１は、矢印のように左変位又は右変位し、姿勢が変化したまま白抜き矢印の方向へ搬送されることになる。
【００５１】
このハンガ１１の姿勢を姿勢測定位置２１から引掛け設定位置１７まで維持するためにガイド部３を設けている。
【００５２】
図１１は、ガイド部によるハンガのガイドを示す正面図、図１２は、ガイド部によるハンガのガイドを示す側面図、図１３は、ガイド部によるハンガのガイドを示す要部拡大側面図、図１４は、図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図、図１５は、ハンガのガイドを示す要部拡大断面図である。
【００５３】
ガイド部３は、姿勢測定位置２１から引掛け設定位置１７までハンガ１１を同一姿勢で搬送するためのものであり、図１１〜図１３のように、ハンガ・フレーム４５、４７間に取り付けられている。このガイド部３は、姿勢測定位置２１から引掛け設定位置１７にまで渡っている。本実施例では、ガイド部３のガイド方向（ハンガ１１の搬送方向と同方向）の途中に姿勢測定位置２１及び引掛け設定位置１７が位置する構成となっている。このガイド部３は、ハンガ１１の上下中間部を挟持しながらハンガ・ライン１のチェーン５１と同期して移動ガイドする。
【００５４】
図１１〜図１４のように、ガイド部３は、ガイド・プレート６３とこのガイド・プレート６３に沿って走行するガイド・ベルト６５とからなっている。
【００５５】
ガイド・プレート６３は、ガイド部３のガイド方向に沿って長く形成され、ガイド・ブラケット６７によりハンガ・フレーム４７に固定されている。このガイド・プレート６３は、ハンガ・フレーム４５、４７間の中央でガイド・ベルト６５に対面している。ガイド・プレート６３の両端６３ａは、若干傾斜設定されている。ハンガ１１の入り側の端６３ａは、誘い込みガイドとして機能する。ガイド・プレート６３の表面は、ハンガ１１を滑り易くするテフロン（登録商標）加工等を施すことも可能である。
【００５６】
図１１〜図１５のように、ガイド・ベルト６５は、ゴムなどで形成され、ガイド・プレート６３への対向面６５ａに凹部６５ｂを連続的に有している。対向面６５ａは、ガイド・プレート６３に対して僅かな隙間を有して対向設定され、凹部６５ｂによりガイド・プレート６３及びガイド・ベルト６５間に、ハンガ１１を位置決めて挟持できるようになっている。ガイド・ベルト６５の内周面には、駆動用の凹凸部６８が形成されている。
【００５７】
ガイド・ベルト６５は、一対の歯付きのタイミング・プーリ６９、７１に掛け回されている。タイミング・プーリ６９、７１は、回転軸７３、７５に支持されている。回転軸７３、７５は、軸受けブロック７７、７９に回転自在に支持され、軸受けブロック７７、７９は、ハンガ・フレーム４５に固定されている。
【００５８】
一方のタイミング・プーリ６９の回転軸７３は、ガイド・モータ８１に結合され、ガイド・モータ８１により回転駆動されるようになっている。
【００５９】
ガイド・モータ８１は、駆動モータ１３の駆動に応じて駆動され、ガイド・ベルト６５がチェーン５１と同期して走行駆動されるように制御される。
【００６０】
したがって、チェーン５１の走行により姿勢測定位置２１へ近づいたハンガ１１は、ガイド・ベルト６５の走行駆動と共にそのままの姿勢でガイド・プレート６３及びガイド・ベルト６５間へ移動し、図１５のように、凹部６５ｂに納まり、ガイド・プレート６３及びガイド・ベルト６５間に挟持される。
【００６１】
挟持されたハンガ１１は、ハンガ・ライン１のチェーン５１と同期して稼働されるガイド・ベルト６５と共にガイド・プレート６３及びガイド・ベルト６５間を移動し、姿勢測定位置２１で姿勢変位量検出部９により前記姿勢検出が行われる。
【００６２】
ハンガ１１は、姿勢検出後もチェーン５１と同期して走行するガイド・ベルト６５と共にガイド・プレート６３及びガイド・ベルト６５間を移動するから、ハンガ１１の姿勢は変化せず、同一姿勢のままで引掛け設定位置１７まで移動できる。
【００６３】
こうして、ハンガ１１の姿勢を姿勢測定位置２１から引掛け設定位置１７まで維持させることができ、前記スタビライザ２７の穴部２９のハンガ・フック３９への正確な引掛けを補助することができる。
【００６４】
引掛け設定位置１７での引掛けが終了すると、ハンガ１１はガイド部３から抜け出て、塗装工程等へ搬送される。
【００６５】
なお、ガイド部３は、ハンガ１１を挟持しチェーン５１と同期して搬送できれば良く、ガイド・プレート６３及びガイド・ベルト６５の組み合わせに限らず、内周面側がガイド・プレートにより支えられた一対のガイド・ベルトを対向配置する構成にすることもできる。この場合、双方のガイド・ベルトを実施例のガイド・ベルト６５のように凹部６５ｂを有する構成にすることもでき、一方のガイド・ベルトを、平ベルトで構成することもできる。
［作用効果］
本発明実施例の吊り下げ搬送対象の姿勢ガイド装置は、吊り下げられたハンガ１１を所定間隔で複数連続して搬送するハンガ・ライン１と、このハンガ・ライン１に設けられハンガ１１を挟持しながらハンガ・ライン１と同期して稼働されハンガ１１の同一姿勢での搬送をガイドするためのガイド部３とを備えた。
【００６６】
このため、スタビライザ２７をハンガ１１のハンガ・フック３９へ引掛けるとき、ハンガ１１の姿勢を安定させることができ、スタビライザ２７の穴部２９の検出及びハンガ１１の姿勢変位量の検出に基づき、ロボットの制御を補正しながら引掛けを行わせるときも、正確な無理なく行わせることができる。
【００６７】
ガイド部３は、ガイド・プレート６３とこのガイド・プレート６３に沿ってハンガ・ライン１と同期して走行するガイド・ベルト６５とからなり、ハンガ１１をガイド・ベルト６５でガイド・プレート６３に対して挟持しながらチェーン５１と同期してハンガ１１を同一姿勢で搬送することができる。
【００６８】
ガイド・ベルト６５は、ガイド・プレート６３への対向面に凹部６５ｂを連続的に有し、ハンガ１１をガイド・プレート６３及びガイド・ベルト６５間で凹部６５ｂの何れかへ納めて挟持を行う。
【００６９】
このため、ガイド部３によりハンガ１１を挟持したガイドを確実に行わせることができる。
［その他］
搬送対象は、ハンガに限らず、ハンガ・ラインにより吊り下げられて搬送する搬送対象が搬送途中で他の作業を受けるとき、その姿勢が安定していると作業がし易くなるもの全てを含む。したがって、ハンガのように、製品を吊り下げるための治具に限らず、製品そのものを搬送対象としてハンガ・ラインに吊り下げる場合にも適用することができる。
【００７０】
また、搬送対象は、棒状体に限らない。例えば、ガイド部をチェーンと同期して稼働される一対のベルトで挟持する構造であれば、比較適自由な形状の搬送対象を適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  ハンガ・ライン（ライン）
３  ガイド部
１１  ハンガ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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