(57)【要約】【課題】ワークに対して様々な角度から組付け作業を行うことができ、各行程における作業者Ｍによる作業環境を可能な限り良くすることができると共に、自在に組付ラインを設計することができる組付コンベヤ装置を提供する。【解決手段】環状の走行レール２と、この走行レール２に沿って移動可能に構成された複数の治具台車３と、隣接する治具台車３間をそれぞれ間隔をおいて連結して前記治具台車３をループ状に連結する連結手段４と、少なくとも一つの治具台車３にワーク搬送のための駆動力を供給する駆動手段５とを備え、前記治具台車３がワークＷを走行レール２の外側に突出する位置に支持するワーク支持部２０を備える。【選択図】図１
2008184317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の走行レールと、この走行レールに沿って移動可能に構成された複数の治具台車と、隣接する治具台車間をそれぞれ間隔をおいて連結して前記治具台車をループ状に連結する連結手段と、少なくとも一つの治具台車にワーク搬送のための駆動力を供給する駆動手段とを備え、
前記治具台車がワークを走行レールの外側に突出する位置に支持するワーク支持部を備えることを特徴とする組付コンベヤ装置。
【請求項２】
前記連結手段が、進行方向前方および後方の治具台車に水平方向に揺動可能に連結する前連結棒および後連結棒と、これらの連結棒に対して水平方向に揺動可能に連結すると共に走行レールに沿って移動可能に構成された連結台車とを備える請求項１に記載の組付コンベヤ装置。
【請求項３】
前記走行レールが、直線部と曲線部とを有し、
前記駆動手段が、前記走行レールの内側に前記走行レールに並行するように配置された環状チェーンを備える駆動レールと、前記環状チェーンに係合するスプロケットおよびこのスプロケットを回転させる駆動モータを備え前記治具台車に進行方向に対して直角の方向に摺動可能に取り付けられる駆動ユニットとからなり、この駆動ユニットを取り付ける治具台車が走行レールの曲線部に位置するときに、この曲線部の曲率に合わせて移動速度を調節するものである請求項１または２に記載の組付コンベヤ装置。
【請求項４】
前記治具台車が、支持するワークの有無を示すワーク確認手段を有する請求項１〜３のいずれかに記載の組付コンベヤ装置。
【請求項５】
前記ワーク支持部が、ワークを水平方向の中心線周りに回転自在に支持する回転機構を有する請求項１〜４のいずれかに記載の組付コンベヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを分担して流れ作業で組み付ける組付ラインなどに設置する組付コンベヤ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１５に示すように、ワークＷを分担して組付けるラインなどに設置する組付コンベヤ装置９０は、それぞれの組付ステーションに沿わせて配置したコンベヤ９１と、このコンベア９１上に配置されたパレット式治具９２とを備える。従来の組付コンベヤ装置９０では、パレット式治具９２にワークＷを搭載した状態でコンベヤ９１を駆動することにより、直線状に配置された各行程の作業領域Ａ１〜Ａ７において作業者Ｍが組付け作業を行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の組付コンベヤ装置９０では、コンベヤ９１が直線状にパレット式治具９２を搬送するので、組付ラインを構成する各行程の作業領域も直線状に配置せざるをえず、最初の工程の作業領域Ａ１から最後の工程の作業領域Ａ７までの距離が長くなり、組付完了後に空になったパレット式治具９２を最初の工程の作業領域Ａ１まで搬送するためのコンベヤが別途必要であった。また、パレット式治具９２の数は組付け作業の工程数より幾らか余分に用意する必要があった。
【０００４】
さらに、ワークＷはコンベヤ９１上に載置されたパレット式治具９２に支持されるので、このワークＷに対する組付け加工の作業領域Ａ１〜Ａ７はコンベヤの左右いずれかに限定されるという問題もあった。また、作業者ＭはワークＷに対して搬送方向の前後方向から組付け作業を行えないだけでなく、コンベヤ９１の左右から組付け作業を行う場合にも、足下のコンベヤ９１に注意しながら組付け作業を行う必要があるので、作業効率が悪くならざるを得なかった。
【０００５】
本発明は前記問題を考慮に入れてなされたものであり、ワークに対して様々な角度から組付け作業を行うことができ、各行程における作業者Ｍによる作業環境を可能な限り良くすることができると共に、自在に組付ラインを設計することができる組付コンベヤ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、環状の走行レールと、この走行レールに沿って移動可能に構成された複数の治具台車と、隣接する治具台車間をそれぞれ間隔をおいて連結して前記治具台車をループ状に連結する連結手段と、少なくとも一つの治具台車にワーク搬送のための駆動力を供給する駆動手段とを備え、前記治具台車がワークを走行レールの外側に突出する位置に支持するワーク支持部を備えることを特徴とする組付コンベヤ装置を提供している。
【０００７】
前記構成によれば、駆動手段が駆動力を供給することにより環状の走行レールに沿ってループ上に治具台車を移動させることができ、ワークを走行レールに沿う方向に搬送させることができる。またワーク支持部によって支持されるワークは走行レールよりも外側に突出した部分に位置するので、作業者がワークに対してあらゆる角度から組付け作業を行うことができる作業環境を実現できる。
【０００８】
駆動手段はループ状に連結する治具台車のうち少なくとも一つに取り付けられていれば、そのほかの治具台車は連結手段によって連結されているので、駆動手段を取り付けた治具台車に牽引されるようにして移動する。しかしながら、複数の駆動手段を設けることにより、駆動手段が故障した場合にも組付コンベヤ装置の動作を止めることがない。
【０００９】
前記連結手段が、進行方向前方および後方の治具台車に水平方向に揺動可能に連結する前連結棒および後連結棒と、これらの連結棒に対して水平方向に揺動可能に連結すると共に走行レールに沿って移動可能に構成された連結台車とを備えることが好ましい。
【００１０】
前記連結棒は前後の治具台車に対して水平方向に揺動可能に連結することにより、曲がった走行レールに沿って治具台車が移動する場合にも後続する治具台車を牽引する動力を伝達することができる。また、これらの連結棒の間に走行レールに沿って移動可能に構成された連結台車を介在させているので、走行レールの曲率を大きくしても連結手段によって連結した後続する治具台車を牽引することができる。なお、連結棒の間に複数の連結台車を介在させて、より曲がった走行レールに対応させることも可能である。
【００１１】
前記走行レールが、直線部と曲線部とを有し、
前記駆動手段が、前記走行レールの内側に前記走行レールに並行するように配置された環状チェーンを備える駆動レールと、前記環状チェーンに係合するスプロケットおよびこのスプロケットを回転させる駆動モータを備え前記治具台車に進行方向に対して直角の方向に摺動可能に取り付けられる駆動ユニットとからなり、この駆動ユニットを取り付ける治具台車が走行レールの曲線部に位置するときに、この曲線部の曲率に合わせて移動速度を調節するものであることが好ましい。
【００１２】
前記駆動レールに備える環状チェーンに対してスプロケットを係合した状態で駆動モータを駆動することにより駆動ユニットを駆動レールに沿って移動させることができる。また、駆動ユニットが移動するとこれが進行方向に対して直角方向に摺動自在に取り付けられる治具台車も移動する。また、駆動ユニットは治具台車に進行方向に対して直角方向に摺動自在に取り付けられているので、走行レールと駆動レールの間隔が変化しても駆動ユニットと治具台車の連結状態を保つことができる。駆動ユニットの移動速度は走行レールの曲線部においてその曲率に合わせて調節されるので、走行レールに沿って移動する治具台車の移動速度を一定に保つことができる。
【００１３】
前記治具台車が、支持するワークの有無を示すワーク確認手段を有することが好ましい。この構成により、上位情報処理システムはワーク確認手段を用いてワークの有無を確認することにより、ワークを搭載しない治具台車がある場合にも作業者に対してワークに適合する組付指示を正確に出力することができる。
【００１４】
前記ワーク支持部が、ワークを水平方向の中心線周りに回転自在に支持する回転機構を有することが好ましい。この構成により、作業者は最も作業効率のよい位置にワークを配置した状態で組付け作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
前述したように、本発明によれば、ワークを環状の走行レールの外側に突出させた状態で搬送することができるので、作業者はワークの姿勢を変えることなくワークに対して様々な角度から組付作業を行うことができる。また、作業者はワークに対する組付け作業の間、走行レールを跨ぐ必要も無く、足下に気を遣わずに組付作業に専念することができる。
【００１６】
走行レールは環状に形成されているので、ループ状に連結した治具台車を用いて各行程の作業領域を巡回させることができ、空の治具台車を別途の搬送手段を用いて無駄に移動させることがない。また、走行レールの曲線部においては小さな円弧を描くように湾曲させて、設置スペースを小さくすることができる。走行レールは直線部と曲線部を組み合わせて任意に湾曲させることができ、任意の位置に作業領域を配置することができる。
【００１７】
曲線部における駆動ユニットの移動速度を、曲線部の曲率にあわせて調節する場合には、駆動ユニットが取り付けられた治具台車とこれに牽引される治具台車の移動速度をほぼ一定にして、全ての治具台車が走行レールの曲線部を移動するときの移動速度を一定に保つことができるので、作業者は曲線部においても直線部においても組付作業を行いやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１〜図１３は本発明の第１実施形態に係る組付コンベヤ装置１の構成を示す図である。図１に示すように、前記組付コンベヤ装置１は、環状の走行レール２と、この走行レール２に沿って移動可能であると共にワークＷをオーバーハングした状態で支持する複数の治具台車３と、隣接する治具台車３間をそれぞれ所定の間隔Ｄをおいて連結して前記治具台車３を全体としてループ状に連結する連結手段４と、少なくとも一つの治具台車３に所定の方向ＸにワークＷを搬送するための駆動力を供給する駆動手段５とを備える。また、本実施形態では前記駆動手段５は、走行レール２の内側にこの走行レール２に並行するように配置された環状の駆動レール６と、この駆動レール６に沿って移動する駆動ユニット７とからなる。
【００１９】
前記走行レール２は、図４，７，９に示すように帯状のレール本体２ａとレール基台２ｂとを断面が略Ｔ字状になるように組み合わせてなり、そのレール本体２ａの幅方向の中心部には治具台車３の移動方向を搬送方向Ｘにガイドする一対のガイドレール２ｃを形成している。また、走行レール２および前記駆動レール６はコンベア基台１ａの上に取り付けられ、このコンベヤ基台１ａは脚１ｂの高さを調整した状態で床面Ｆに固定することにより、水平を保つように高さ調整した状態で設置される。
【００２０】
さらに、本実施形態の走行レール２は直線状のレールからなる直線部２Ｓと、半円弧状のレールからなる曲線部２Ｒとを備え、全体としてリング状に接続されている。
【００２１】
図２〜４に示すように、前記治具台車３は、前記走行レール２に係合すると共に走行レール２の長手方向（沿う方向）に移動自在となるように構成された台車部１０と、この台車部１０上に立設すると共にワークＷを走行レール２の外側に突出する位置に支持するワーク支持部２０を備える。
【００２２】
前記台車部１０は前記レール本体２ａの左右両端部を掴むように、上下に配置されたローラ１１、１２と、上ローラ１１を水平方向に回動自在に取り付けた天板１３と、この天板１３の左右両側から垂下する側板１４と、側板１４の下部に取り付けられて前記下ローラ１２を取り付けるローラ取付部１５と、天板１３の左右方向中心部から垂下すると共に前記ガイドレール２ｃの間に勘合するガイド体１６とを備える。また、１７はワークＷを搭載した状態で取り付けられる着脱自在のワーク確認手段であり、本実施形態ではワークＷを識別する情報が記録されたＩＤタグを埋め込んだドッグである。さらに、１８は後述するトロリ電源レール６ｅに接触する端子であり、１９は連結部材４を連結するために前記天板１３に設けたアームである。
【００２３】
前記ワーク支持部２０は天板１３上に立設する支柱２１と、この支柱２１の外側面の上端部に水平方向の中心軸Ｏ周りに回動自在に取り付けられる回転機構２２と、この回転機構２２の回転位置を調節するハンドル２３と、前記回転機構２２を介して連結される支持アーム２４とを備える。また、前記支持アーム２４にはワークＷを支持アーム２４に固定した状態で保持するための固定レバー２４ａを備える。なお、支持アーム２４はワークＷの形に合わせて取り替え可能に構成することが好ましい。
【００２４】
前記連結部材４は、進行方向前方および後方の治具台車３の前記アーム１９に対して水平方向に揺動可能に連結する前連結棒４Ａおよび後連結棒４Ｂと、これらの連結棒４Ａ，４Ｂに対して水平方向に揺動可能に連結すると共に走行レール２に沿って移動可能に構成された連結台車３０とを備える。また、連結棒４Ａ，４Ｂと治具台車３および連結台車３０との連結部には水平方向に回動自在に連結するベアリングｂを介在させている。
【００２５】
また、図５〜７に示すように、前記連結台車３０はレール本体２ａの左右両側を掴むように上下に配置されたローラ３１，３２と、上ローラ３１を取り付けた天板３３と、この天板３３の左右両側から垂下する側板３４と、側板３４の下部に取り付けられて前記下ローラ３２を取り付けるローラ取付部３５と、天板３３の左右方向中心部から垂下すると共に前記ガイドレール２ｃの間に勘合するガイド体３６と、前記天板３３の前後両端に取り付けられて前記ベアリングｂを介して前記連結棒４Ａ，４Ｂが水平方向に揺動自在に取り付けられるアーム３７とを備える。
【００２６】
前記駆動レール６は、コンベア基台１ａ上に取り付けられたアングル６ａによって前記走行レール２の内側に走行レール２に並行するように配置した状態で保持される長尺の帯状体からなるチェーン保持板６ｂおよびトロリ保持板６ｃと、チェーン保持板６ｂに固定される環状チェーン６ｄと、トロリ保持板６ｃによって保持されるトロリ電源レール６ｅとを備える。
【００２７】
図８〜１１に示すように、前記駆動ユニット７は前記治具台車３の天板１３にＬＭガイドなどの直動案内機構４０を介して搬送方向Ｘに対して直角の方向に摺動可能に取り付けられる基台４１と、この基台４１に固定される駆動モータ４２と、基台４１の下面に取り付けられて前記チェーン保持板６ｂを挟むように係合する移動方向規制手段４３と、駆動モータ４２によって回転駆動されるスプロケット４４とを備える。図８において、連続する２台の治具台車３に駆動ユニット７を取り付けているのは、一方の駆動ユニット７が故障した場合の予備として設けているのであって、リング状に接続される治具台車３のうちいずれか一つに駆動ユニット７を設けてあればよい。
【００２８】
前記駆動モータ４２の電源は前記トロリ電源レール６ｅに接触する端子１８を介して電力を得ることにより、図８に示すスプロケット４４を反時計回りに回転させ、駆動ユニット７を搬送方向Ｘに移動させることができるように構成している。また、前記端子１８が複数設けられており、これらの端子１８が接触するトロリ電源レール６ｅも複数備えており、トロリ電源レール６ｅに供給する電力によって少なくとも駆動モータ４２の回転速度を変更可能である。なお、駆動モータ４２の回転速度は走行レール２の曲線部２Ｒにおいて、曲率に合わせて調整される。
【００２９】
次に、図１および図１２，１３を用いて前記構成の組付コンベヤ装置１の動作を説明する。すなわち、まず、各治具台車３のワーク支持部２４にワークＷを取り付け、固定レバー２４ａによってしっかりと固定することにより、ワークＷを環状の走行レール２より外側に飛び出した状態でオーバーハングさせる。
【００３０】
次いで、トロリ電源レール６ｅに電力を供給すると、駆動モータ４２が回転して駆動ユニット７が搬送方向Ｘに移動する。これに伴って、駆動ユニット７が取り付けられた治具台車３が搬送方向Ｘに移動し、この治具台車３に連結手段４を介して順次連結される全ての治具台車３が走行レール２にガイドされながら牽引されることにより、全ての治具台車３が搬送方向Ｘに移動する。
【００３１】
このとき、作業者Ｍは走行レール２より外側に突出したワークＷに対して組付作業を行うので、あらゆる方向から作業を行うことができると共に、ハンドル２３を操作することによりワークＷを水平方向の中心線Ｏ周りに回すことができ、これによって、作業環境を更に良くすることができる。また、ワークＷを走行レール２の外側に突出させているが、走行レール２をその内側に設けた駆動レール６と共に床面Ｆに固定しているので、ワークＷの真下には作業の邪魔になる足台を形成することなく、走行レール２の浮き上がりを防止できる。
【００３２】
図１２に示すように、前記連結棒４Ａ，４Ｂは前記連結台車３０を介して連結されるので、連結棒４Ａ，４Ｂの長さを短く形成することができ、小さな円弧を描く曲線部２Ｂの走行レール２であっても、これに沿って後続の治具台車３を牽引することができる。従って、組付コンベヤ装置１の設置スペースを小さくすることができる。なお、本実施形態では走行レール２の曲線部２Ｂは１８０°の方向転換を行うものであるから一対設けることにより、トラック状の走行レール２を形成することができるが、もっと複雑な曲線部２Ｂと直線部２Ａの組み合わせを行ってもよい。
【００３３】
また、図１３（Ａ）に示すように、走行レール２の直線部２Ｓを移動するワークＷおよび治具台車３の移動距離Ｄ３は駆動ユニット７の移動距離Ｄ２とほぼ同じであるが、図１３（Ｂ）に示すように、走行レール２の曲線部２Ｒを移動するワークＷの移動距離Ｄ３は駆動ユニット７の移動距離Ｄ４に比べて長くなる。そこで、本実施形態の組付コンベヤ装置１では、駆動ユニット７の移動速度を可変とし、前記前記トロリ電源レール６ｅは曲線部２Ｂにおいて駆動ユニット７に曲線部における曲率に合わせて回転速度を遅くするように電力を供給することにより、走行レール２に案内される治具台車３の移動速度を一定に保つ。これによって、全ての治具台車３は一定速度で搬送され、作業者Ｍは組付作業を快適な環境で行うことができる。
【００３４】
また、前記治具台車３には、これが支持するワークＷの有無を示すワーク確認手段として、ワークＷを識別する情報が記録されたＩＤタグを埋め込んだドッグ１７を取り付けているので、このドッグ１７を図外の組付指示用の管理コンピュータに接続したセンサによって確認することにより、管理コンピュータは作業者Ｍに対して正確な作業指示を出力することができる。ドッグ１７は容易に取り外しを行うことができるので、生産台数の増減時には作業者Ｍの人数を自由に調整することができる。
【００３５】
さらに、ドッグ１７に埋め込んだＩＤタグにワークＷを識別する情報が記録されているので、前記管理コンピュータは作業指示の出力内容を前記識別情報を用いて確認することができる。
【００３６】
図１４は第２実施形態の組付コンベヤ装置５０の構成を示す図である。図１４においては、連結台車３０の天板３３に支柱３８を立設すると共に、この支柱３８の上端に組付作業に必要な部品を載置する部品台３９を形成している。このように構成することにより、作業者Ｍは確実にワークＷに必要な部品を間違えることなく組み付けることができる。また、作業者Ｍに対する作業指示を簡潔に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態に係る組付コンベヤ装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】治具台車および連結手段の構成を示す平面図である。
【図３】治具台車および連結手段の構成を搬送方向の側面から見た側面図である。
【図４】治具台車および連結手段の構成を搬送方向から見た側面図である。
【図５】連結台車の構成を示す平面図である。
【図６】連結台車の構成を搬送方向の側面から見た側面図である。
【図７】連結台車の構成を搬送方向から見た側面図である。
【図８】駆動手段を取り付けた治具台車の構成を示す平面図である。
【図９】駆動手段の構成を搬送方向から見た側面図である。
【図１０】駆動手段と治具台車の関係を示す平面図である。
【図１１】前記治具台車の構成を搬送方向の側面から見た側面図である、
【図１２】前記組付コンベヤ装置の動作を説明する平面図である。
【図１３】前記組付コンベヤ装置の動作を説明する別の図である。
【図１４】第２実施形態の組付コンベヤ装置の構成を示す側面図である。
【図１５】従来の組付コンベヤ装置の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      組付コンベヤ装置
２      走行レール
２Ｓ    直線部
２Ｒ    曲線部
３      治具台車
４      連結手段
４Ａ    前連結棒
４Ｂ    後連結棒
５      駆動手段
６      駆動レール
７      駆動ユニット
１７    ワーク確認手段
２０    ワーク支持部
２２    回転機構
３０    連結台車
Ｏ      中心線
Ｗ      ワーク
【図１】
2008184317.tif 000003
【図２】
2008184317.tif 000004
【図３】
2008184317.tif 000005
【図４】
2008184317.tif 000006
【図５】
2008184317.tif 000007
【図６】
2008184317.tif 000008
【図７】
2008184317.tif 000009
【図８】
2008184317.tif 000010
【図９】
2008184317.tif 000011
【図１０】
2008184317.tif 000012
【図１１】
2008184317.tif 000013
【図１２】
2008184317.tif 000014
【図１３】
2008184317.tif 000015
【図１４】
2008184317.tif 000016
【図１５】
2008184317.tif 000017