(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを位置決めして支持するワーク位置決め部材を設けた台車を走行させる互に分離した作業用走行経路と返送用走行経路とを備え、作業走行経路の始端の投入ステーションで台車にワークを投入し、作業用走行経路の途中で台車上のワークに所要の作業を施した後、作業用走行経路の終端の払出ステーションで台車からワークを払出し、空になった台車を払出側移載手段で返送用走行経路に移し換え、返送用走行経路を介して返送された台車を投入側移載手段を介して投入ステーションに移し換えるようにした作業ラインにおいて、
前記台車に、前記ワーク位置決め部材を当該台車に対して直交３軸方向の自由度を持って前後、左右及び上下に移動自在に支持する支持機構を搭載するが、当該支持機構の駆動機能は搭載せず、
前記投入側移載手段に、前記支持機構を駆動することにより、前記支持機構により支持された前記ワーク位置決め部材の位置をワークの機種に応じて調整する位置調整装置を搭載した、ことを特徴とする作業ライン。
【請求項２】
投入側移載手段による投入ステーションへの台車の移し換え作業中に、位置調整装置によるワーク位置決め部材の位置調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の作業ライン。
【請求項３】
投入側移載手段の返送用走行経路からの台車の送り込み方向先方に位置する部分に位置調整装置を搭載することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業ライン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車車体等のワークを台車により搬送して、ワークに所要の作業を施す作業ラインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の作業ラインとして、台車を走行させる互に分離した作業用走行経路と返送用走行経路とを備え、作業走行経路の始端の投入ステーションで台車にワークを投入し、作業用走行経路の途中で台車上のワークに所要の作業を施した後、作業用走行経路の終端の払出ステーションで台車からワークを払出し、空になった台車を払出側移載手段で返送用走行経路に移し換え、返送用走行経路を介して返送された台車を投入側移載手段を介して投入ステーションに移し換えるようにしたものが知られている。このような作業ラインは、ループ状のラインに比し台車の台数を減少できると共に省スペース化を図れる利点がある。
【０００３】
また、台車にはワークを位置決めして支持するワーク位置決め部材が設けられており、複数機種のワークを流す混流ラインでは、ワーク位置決め部材の位置をワークの機種に応じて調整することが必要になる。そのため、従来、台車にワーク位置決め部材を位置調整する駆動機構を搭載したものや、台車とは別体の位置調整装置を用意し、返送用走行経路の途中の調整ステーションで位置調整装置によりワーク位置決め部材の位置調整を行うものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記前者の従来技術の如く台車に位置調整用駆動機構を搭載すると、台車のコストが高くなり、複数の台車を用いる作業ラインでは、個々の台車のコストアップによりライン全体の設備費が大幅に高くなる。
【０００５】
また、上記後者の従来技術では、サイクルタイムを短縮する上で、払出ステーションから返送された台車に対する調整ステーションでの調整作業と、この台車の投入ステーションへの移し換え作業とを１サイクルで行うことは困難であるため、調整ステーションでの調整作業と投入ステーションへの移し換え作業とを２サイクルに分けて行わざるを得ず、台車が１台余分に必要になる。また、調整ステーションで調整する台車に投入するワークは、今回のサイクルで投入ステーションに移し換えられる台車に投入するワークの次のワークになる。従って、台車にワークを投入するワーク投入装置にワークを供給するワーク搬送路において、ワーク投入装置に対するワーク受渡位置の手前でワークを一時停止して、ワークの機種情報を読み取る必要があり、システム全体が複雑化する。そのため、設備費の大幅な削減は望めない。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、混流方式での生産性に優れた低コストの作業ラインを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、ワークを位置決めして支持するワーク位置決め部材を設けた台車を走行させる互に分離した作業用走行経路と返送用走行経路とを備え、作業走行経路の始端の投入ステーションで台車にワークを投入し、作業用走行経路の途中で台車上のワークに所要の作業を施した後、作業用走行経路の終端の払出ステーションで台車からワークを払出し、空になった台車を払出側移載手段で返送用走行経路に移し換え、返送用走行経路を介して返送された台車を投入側移載手段を介して投入ステーションに移し換えるようにした作業ラインにおいて、投入側移載手段に、台車に設けたワーク位置決め部材の位置をワークの機種に応じて調整する位置調整位置を搭載している。
【０００８】
本発明では、投入側移載手段上で台車上のワーク位置決め部材を位置調整でき、そのため、払出ステーションから返送された台車に対する調整作業と投入ステーションへの台車の移し換え作業とを１サイクルで行い得られる。従って、台車を１台余分に設ける必要がなく、更に、投入側移載手段上で調整した台車に同じサイクルでワークが投入されるため、今回のサイクルで投入するワークの次のワークの機種情報を読み取る必要がなく、システム全体が簡素化され、設備費の大幅な削減を図れる。
【０００９】
また、投入側移載手段による投入ステーションへの台車の移し換え作業中に、位置調整装置によるワーク位置決め部材の位置調整を行うようにすれば、台車を投入ステーションに移し換えた後に直ちにワークを投入でき、サイクルタイムを可及的に短縮できる。
【００１０】
尚、従来のように返送用走行経路の途中の調整ステーションで位置調整装置による調整を行う場合は、位置調整装置が台車に干渉しないよう、台車移動時は位置調整装置を調整ステーションの外方に退避させ、調整ステーションで台車を停止させた後、位置調整装置を調整ステーションに振り込むことが必要になり、構造が複雑になる。これに対し、本発明では、投入側移載手段の返送用走行経路からの台車の送り込み方向先方に位置する部分に位置調整位置を搭載しておくことにより、位置調整装置の振り込みが不要になり、構造を簡素化して一層のコストダウンを図れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１、図２はワークたる自動車車体Ｗに所要の作業を施す作業ラインを示している。この作業ラインは、上側の作業用走行経路１と下側の返送用走行経路２とを備えており、作業用走行経路１の始端の投入ステーションＳＴ０において台車３に自動車車体Ｗを投入した後、台車３を作業用走行経路１の途中の第１乃至第５作業ステーションＳＴ１〜ＳＴ５を経由して終端の払出ステーションＳＴ６に間歇送りし、払出ステーションＳＴ６において台車３から自動車車体Ｗを払出した後、空の台車３を払出側移載手段たる第２昇降装置４2により返送用走行経路２に移し換え、該経路２を介して投入ステーションＳＴ０の直下位置に返送された台車３を投入側移載手段たる第１昇降装置４1により投入ステーションＳＴ０に上昇させ、台車３に自動車車体Ｗを投入するようにしている。
【００１２】
台車３は、図３乃至図５に示す如く、走行経路１，２の長手方向たる前後方向に長手の台車本体３０の上面に、左右１対の前後２組のワーク位置決め部材３１，３２を備え、台車３上にこれら位置決め部材３１，３２により自動車車体Ｗを位置決めして支持し得るように構成されている。また、台車本体３０の前端と後端とに夫々雄形係合部３３と雌形係合部３４とを設け、投入ステーションＳＴ０において第１昇降装置４1により台車３を上昇させたとき、台車３の雄形係合部３３が第１作業ステーションＳＴ１に存する台車３の雌形係合部３４に係合して、作業用走行経路１上の複数の台車３が数珠繋ぎに連結されるようにしている。
【００１３】
また、第１乃至第５の各作業ステーションＳＴ１〜ＳＴ５に合致する位置に台枠５を配置し、これら台枠５に跨らせて作業用走行経路１を構成する上側のガイドレール１ａと、返送用走行経路２を構成する下側のガイドレール２ａとを設け、台車３が台車本体３０の側面に軸着した主輪３５を介して各ガイドレール１ａ，２ａに転動自在に支持されるようにし、更に、各台枠５上にガイドレール１ａより外側の副ガイドレール１ｂを設け、各作業ステーションＳＴ１〜ＳＴ５において、台車３がこれに設けた主輪３５より外側の副輪３６を介して副ガイドレール１ｂに転動自在に支持され、台車３の横方向の傾きが防止されるようにしている。尚、主輪３５と副輪３６の近傍には、台車３の横振れを防止するサイドガイドローラ３５ａ，３６ａが付設されている。
【００１４】
また、台車３には、台車本体３０の下面に固定した前後方向に長手の受動部３７が設けられている。そして、第１と第３と第５の各作業ステーションＳＴ１，ＳＴ３，ＳＴ５の台枠５上に、受動部３７を介して台車３を駆動及び制動する駆動制動装置６を設置し、該装置６により台車３を作業側走行経路１に沿って１ステーション宛間歇送りするようにしている。尚、第１乃至第５の各作業ステーションＳＴ１〜ＳＴ５の台枠５上には、台車３の側部に設けた位置決め用ローラ３８に下方から係脱自在な位置決めユニット７が設けられており、台車３を駆動制動装置６による制動で停止させる際、位置決めユニット７を位置決め用ローラ３８に係合させて、台車３を各作業ステーションＳＴ１〜ＳＴ５で正確に位置決めするようにしている。位置決めユニット７は、シリンダ７０で上方に付勢される上下動自在な係合板７１を備え、係合板７１の山形の上縁中央部に凹欠部７２を形成している。係合板７１はその上縁への位置決め用ローラ３８の当接で押し下げられ、該ローラ３８が凹欠部７２に合致したとき上動して、凹欠部７２に該ローラ３８を係合させ、台車３を位置決めする。また、各台枠５の下部に、受動部３７を介して台車３を駆動する駆動装置８を設置し、これら駆動装置８により台車３を返送用走行経路２に沿って返送するようにしている。
【００１５】
第１昇降装置４1は、図６乃至図８に示す如く、支柱４０に沿って昇降される昇降枠４１を備えており、昇降枠４１上に、昇降枠４１の上昇位置と下降位置とで夫々各ガイドレール１ａ，２ａに合致するガイドレール４２を取付けると共に、上記位置決めユニット７及び駆動装置８と同様の位置決めユニット４３及び駆動装置４４を設けている。第２昇降装置４2も同様に構成されており、図１、図２に上記と同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。尚、第１昇降装置４1の昇降枠４１上の駆動装置４４は、返送用走行経路２から昇降枠４１上に送り込まれる台車３を制動して停止するために用いられ、第２昇降装置４2の昇降枠４１上の駆動装置４４は、返送用走行経路２に台車３を送り出すために用いられる。また、各昇降装置４1，４2の昇降枠４１は、該昇降枠４１に一端を連結し、他端にバランスウェイト４１ａを連結したチェーン４１ｂを介してモータ４１ｃにより昇降される。
【００１６】
作業用走行路１における台車３の間歇送りで第２昇降装置４2の昇降枠４１上に第５作業ステーションＳＴ５から台車３が送り込まれると、図外のワーク払出装置により台車３から自動車車体Ｗを払出し、次に、昇降枠４１を下降させて、空の台車３を返送用走行経路２に送り出し、その後昇降枠４１を上昇させる。一方、投入ステーションＳＴ０側では、作業用走行経路１における台車３の間歇送りで投入ステーションＳＴ０から第１作業ステーションＳＴ１に台車３が送り出された後、第１昇降装置４1の昇降枠４１を下降させて、該昇降枠４１上に返送用走行経路２から台車３を送り込み、次いで該昇降枠４１を上昇させる。そして、投入ステーションＳＴ０に戻された第１昇降装置４1の昇降枠４１上の台車３に図外のワーク投入装置により自動車車体Ｗを投入する。これらの作業は、各作業ステーションＳＴ１〜ＳＴ５での作業中に行われ、各作業ステーションＳＴ１〜ＳＴ５での作業完了後の作業用走行経路１における台車３の次の間歇送りで第１昇降装置４1の昇降枠４１から第１作業ステーションＳＴ１に台車３が送られる。
【００１７】
自動車車体Ｗは、フロア前部に形成した左右１対の位置決め穴とフロア後部に形成した左右１対の位置決め穴とにおいて台車３の前部の左右１対の第１ワーク位置決め部材３１，３１と台車３の後部の左右１対の第２ワーク位置決め部材３２，３２とに嵌合支持される。ここで、フロア前部の左右の位置決め穴間の横方向距離は全機種同一であるが、フロア後部の左右の位置決め穴間の横方向距離や高さやフロア前部の位置決め穴との間の前後方向距離は機種によって異なる。そこで、第２ワーク位置決め部材３２，３２を台車３に対し直交３軸方向の自由度を持つ支持機構３９により前後、左右、上下に移動自在に支持し、また、第１昇降装置４1の昇降枠４１に、返送用走行経路２からの台車３の送り込み方向先方たる後方部分に位置させて、第２ワーク位置決め部材３２，３２の位置を自動車車体Ｗの機種に応じて調整する位置調整装置９を搭載している。
【００１８】
支持機構３９は、図９乃至図１１に示す如く、台車本体３０の後部上面に固定したベースフレーム３９０上に、該フレーム３９０の横方向外側面のガイドレール３９１ａに沿って前後方向に移動自在に設けた第１可動台３９１と、第１可動台３９１上に、これに固定のガイドレール３９２ａに沿って左右方向に移動自在に設けた左右１対の第２可動台３９２，３９２と、各第２可動台３９２上に、これに固定のガイドレール３９３ａに沿って上下方向に移動自在に設けた各昇降枠３９３とを備えており、各昇降枠３９３に各第２ワーク位置決め部材３２を取付けている。
【００１９】
第１可動台３９１には、ベースフレーム３９０に固定した前後方向に長手のバー３９１ｂを挿通するエアブレーキ３９１ｃが取付けられており、該ブレーキ３９１ｃにより第１可動台３９１を任意の位置に制止できるようにしている。また、第１可動台３９１上に、左右の第２可動台３９２，３９２に夫々固定したナット３９２ｂに螺挿される互に逆向きのねじ部を有する左右方向に長手の螺杆３９２ｃを軸支すると共に、螺杆３９２ｃにベベルギア３９２ｄを介して連結される操作軸３９２ｅを第１可動台３９１の後方に突出させて軸支し、操作軸３９２ｅの回転で両第２可動台３９２，３９２が左右方向に接近、離間されるようにし、更に、操作軸３９２ｅ用の電磁ブレーキ３９２ｆを設けて、該ブレーキ３９２ｆにより両第２可動台３９２，３９２を任意の位置に制止できるようにしている。また、左右の昇降枠３９３，３９３を、一方の昇降枠３９３に固定した大径パイプ３９３ｂと、該パイプ３９３ｂに摺動自在に嵌合する、他方の昇降枠３９３に固定した小径パイプ３９３ｃとから成る伸縮自在なクロスメンバを介して連結して、両昇降枠３９３，３９３が同期して上下方向に移動可能となるようにし、更に、各第２可動台３９２に、各昇降枠３９３に固定した上下方向に長手のバー３９３ｄを挿通するエアブレーキ３９３ｅを取付けて、該ブレーキ３９３ｅにより各昇降枠３９３を任意の位置に制止できるようにしている。
【００２０】
第１可動台３９１には、更に、後方に張り出させて、エアブレーキ３９１ｃ，３９１ｅ用の１対のエアジョイント部３９４ａ，３９４ｂを有するジョイント板３９４と、電磁ブレーキ３９２ｆ用の非接触コネクタ３９５と、第１可動台３９１の位置と第２可動台３９２の位置と昇降枠３９３の位置とを夫々検出する図示省略したセンサ用の非接触コネクタ３９６とが取付けられている。図中３９０ａ，３９１ｄはベースフレーム３９０と第１可動台３９１とに取付けたカバープレートである。
【００２１】
位置調整装置９は、図１２乃至図１４に示す如く、第１昇降装置４1の昇降枠４１の後部一側に立設したブラケット９０に、これに固定のリニヤガイド９１ａを介して前後方向に移動自在に支持させた可動枠９１を備えている。可動枠９１は、前後方向に長手のガイドフレーム部９１ｂにおいてリニヤガイド９１ａに摺動自在に支持されており、ガイドフレーム部９１ｂの後端にモータ９１ｃを搭載すると共に、リニヤガイド９１ａに組込んだナットに螺挿される前後方向に長手の螺杆９１ｄをガイドフレーム部９１ｂに軸支し、モータ９１ｃによりベルト９１ｅを介して螺杆９１ｄを回転させることにより可動枠９１が前後方向に進退されるようにしている。
【００２２】
可動枠９１の前端部には、支持機構３９のジョイント板３９４の１対のエアジョイント部３９４ａ，３９４ｂに接続される１対のエアジョイント部９２ａ，９２ｂを有するジョイント板９２と、ジョイント板３９４にジョイント板９２を接合した状態でジョイント板３９４をクランプする、シリンダ９３ａで開閉される上下１対のクランプアーム９３ｂ，９３ｂを有する第１クランパー９３と、モータ９４ａによりベルト９４ｂを介して駆動され、且つ、ばね９４ｃにより前方に付勢される、支持機構３９の操作軸３９２ｅに嵌合するソケット軸９４と、支持機構３９の１対の非接触コネクタ３９５，３９６に対面する１対の非接触コネクタ９５，９６とが設けられている。
【００２３】
また、可動枠９１の前端部一側に、可動枠９１に固定のガイドレール９７ａに上下方向に移動自在に支持され、モータ９７ｂによりベルト９７ｃを介して駆動される螺杆９７ｄによって上下動される昇降枠９７を設け、該昇降枠９７に、大径パイプ３９３ｂを上下からクランプする第２クランパー９８を取付けている。第２クランパー９８は、シリンダ９８ａで開閉される上側の可動クランプアーム９８ｂと、下側の固定クランプアーム９８ｃとを備えており、各クランプアーム９８ｂ，９８ｃの先端に大径パイプ３９３ｂに当接するローラ９８ｄを軸着して、両クランプアーム９８ｂ，９８ｃにより大径パイプ３９３ｂをその左右方向への動きを許容する状態でクランプし得るようにしている。また、固定クランプアーム９８ｃに、大径パイプ３９３ｂの後側部に固定した検知板９８ｅに対向する上下１対の近接スイッチ９８ｆ，９８ｆを取付け、昇降枠９７の上動で固定クランプアーム９８ｃのローラ９８ｄが大径パイプ３９３ｂの下面に当接したとき、両近接スイッチ９８ｆ，９８ｆが共にオンするようにしている。更に、可動枠９１のジョイント板９２の近傍部分に、第１可動台３９１に固定のカバープレート３９１ｄ上に取付けた反射板９９ａとの間の距離を測定するレーザー測距器９９を設け、ジョイント板９２がジョイント板３９４に接合する位置に可動枠９１が前進したか否かをレーザー測距器９９からの信号で判別し得るようにしている。
【００２４】
位置調整装置９による第２ワーク位置決め部材３２，３２の位置調整作業は、第１昇降装置４1の昇降枠４１上に返送用走行経路２から送り込まれた台車３を上昇させて投入ステーションＳＴ０に移し換える際に行われる。この位置調整作業は、今回のサイクルで台車３に投入する自動車車体Ｗの機種情報をワーク投入装置に対するワーク受渡位置で読み取り、この機種情報に基づいて実行される。昇降枠４１上に台車３が送り込まれると、先ず、位置調整装置９の可動枠９１を前進させ、レーザー測距器９９からの信号でジョイント板９２が台車３上の支持機構３９のジョイント板３９４に接合したと判別されたところで可動枠９１の前進を停止し、第１クランパー９３によりジョイント板３９４をクランプする。同時に、ソケット軸９４を低トルクで緩やかに回転させ、支持機構３９の操作軸３９２ｅにソケット軸９４を嵌合させる。次に、位置調整装置９の昇降枠９７を両近接スイッチ９８ｆ，９８ｆが共にオンする位置まで上昇させ、第２クランパー９８の可動クランプアーム９８ｂを閉じて、支持機構３９の大径パイプ３９３ｂを第２クランパー９８でクランプする。次に、ジョイント板９２の１対のジョイント部９２ａ，９２ｂからジョイント板３９４の１対のエアジョイント部３９４ａ，３９４ｂを介して支持機構３９のエアブレーキ３９１ｃ，３９３ｅにエアを供給して、エアブレーキ３９１ｃ，３９３ｅをオフ（解放）すると共に、位置調整装置９の非接触コネクタ９５から支持機構３９の非接触コネクタ３９５を介して電磁ブレーキ３９２ｆに電力を供給して、電磁ブレーキ３９２ｆをオフ（解放）する。その後、可動枠９１の前後動で第１クランパー９３を介して支持機構３９の第１可動台３９１を前後動させると共に、ソケット軸９４の回転で操作軸３９２ｅを介して支持機構３９の左右の第２可動台３９２，３９２を左右方向に接近、離間させ、更に、昇降枠９７の上下動で第２クランパー９８を介して支持機構３９の左右の昇降枠３９３，３９３を上下動させ、支持機構３９の非接触コネクタ３９６から位置調整装置９の非接触コネクタ９６を介して送信される第１可動台３９１の位置と第２可動台３９２の位置と昇降枠３９３の位置とを検出する各センサの信号に基づいて、第２ワーク位置決め部材３２，３２が自動車車体Ｗの機種に適合する位置に変位するように前後、左右、上下に位置調整する。そして、位置調整完了後、エアブレーキ３９１ｃ，３９２ｅへのエア供給と電磁ブレーキ３９２ｆへの電力供給とを停止して、これらブレーキ３９１ｃ，３９３ｅ，３９２ｆを内蔵する付勢部材の付勢力でオンさせ、次に、第１と第２の両クランパー９３，９８をアンクランプし、可動枠９１を後退させる。
【００２５】
以上、作業用走行経路１の下側に返送用走行経路２を設けた実施形態について説明したが、作業用走行経路の横方向一側に返送用走行経路を並設し、投入側と払出側の移載手段を横方向に移動するシフト装置で構成する場合にも、投入側移載手段たるシフト装置に上記と同様の位置調整装置を搭載して、台車上のワーク位置決め部材の位置調整を行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、台車上のワーク位置決め部材の位置調整作業を返送用走行経路の途中で行うものと異り、台車を１台余分に設ける必要がなく、且つ、ワーク投入装置に対するワーク受渡位置の手前でワークを一時停止してワークの機種情報を読み取る必要がなく、システム全体が簡素化され、設備費の大幅な削減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る作業ラインの一例の平面図
【図２】  図１の矢印II方向から見た作業ラインの側面図
【図３】  台車の平面図
【図４】  図３の矢印IV方向から見た台車の側面図
【図５】  図３の矢印V方向から見た台車の背面図
【図６】  第１昇降装置の平面図
【図７】  図６の矢印VII方向から見た第１昇降装置の側面図
【図８】  図６の矢印VIII方向から見た第１昇降装置の背面図
【図９】  台車後部の部分截断平面図
【図１０】  図９の矢印X方向から見た部分截断側面図
【図１１】  図９の矢印XI方向から見た部分截断背面図
【図１２】  位置調整装置の平面図
【図１３】  図１２の矢印XIII方向から見た正面図
【図１４】  図１２のXIV-XIV線截断側面図
【符号の説明】
Ｗ  自動車車体（ワーク）          １  作業用走行経路
２  返送用走行経路                ３  台車
３２  位置調整するワーク位置決め部材
４1  第１昇降装置（投入側移載手段）
４2  第２昇降装置（払出側移載手段）
９  位置調整装置
【図１】
0004841044.tif 000002
【図２】
0004841044.tif 000003
【図３】
0004841044.tif 000004
【図４】
0004841044.tif 000005
【図５】
0004841044.tif 000006
【図６】
0004841044.tif 000007
【図７】
0004841044.tif 000008
【図８】
0004841044.tif 000009
【図９】
0004841044.tif 000010
【図１０】
0004841044.tif 000011
【図１１】
0004841044.tif 000012
【図１２】
0004841044.tif 000013
【図１３】
0004841044.tif 000014
【図１４】
0004841044.tif 000015