(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直な回転中心軸を有し且つ部品を収納する収納部を前記回転中心軸の回りに複数並べてなる環状収納部群を複数段積みにして備える多段式の回転ラックと、
前記回転ラックを一方向に回転駆動する回転駆動源と、を有し、
複数の前記環状収納部群は、各前記環状収納部群に設定された第１の前記収納部が段積み方向の一端側へ向かうに従って前記回転ラックの回転方向と反対の逆回転方向に一定距離だけずれると共に、前記段積み方向の他端に配置される前記環状収納部群のうち前記第１の収納部に対して前記逆回転方向で隣に位置する第２の前記収納部が前記段積み方向の一端に配置される前記環状収納部群の前記第１の収納部に対して前記逆回転方向に前記一定距離だけずれるように配置されている部品供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品供給装置と、
前記部品供給装置の側方に配設され、前記部品が組み付けられる複数の組付対象物を一定の間隔をあけて、順次、搬送するコンベアと、を有する部品組付ラインであって、
前記回転駆動源は、前記組付対象物が前記一定の間隔分の距離だけ搬送される間に前記収納部が前記回転方向に前記一定距離だけ移動するように、前記回転ラックを一定速度で回転駆動し、
複数の前記収納部には、前記組付対象物が前記コンベア上の搬送路に設定された組付作業領域を通過するときに、その組付対象物に組み付けられる前記部品が前記回転ラックの周方向に設定された部品取出位置に配置されるように、複数の前記部品が収納される部品組付ライン。
【請求項３】
前記コンベアの駆動源と前記回転駆動源とは、互いに独立して作動する請求項２に記載の部品組付ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組付対象物に組み付ける部品を供給する部品供給装置及びそれを有する部品組付ラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の部品供給装置として、回転軸回りに収納部を複数並べてなる環状収納部群を複数段積みにして備える回転ラックを有し、同一系列の部品を周方向で同じ位置の収納部に収納したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−５２４０５号公報（第１図、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の部品供給装置では、必要な部品を収納する収納部が作業者から遠く離れた位置にあると、その収納部まで作業者が部品を取りに行ったり、その収納部を作業者の位置まで移動させたりする必要が生じ、組み付け作業の効率が悪いという問題があった。
【０００５】
本発明は、部品の組み付け作業の効率化を図ることが可能な部品供給装置及びそれを有する部品組付ラインの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、鉛直な回転中心軸を有し且つ部品を収納する収納部を前記回転中心軸の回りに複数並べてなる環状収納部群を複数段積みにして備える多段式の回転ラックと、前記回転ラックを一方向に回転駆動する回転駆動源と、を有し、複数の前記環状収納部群は、各前記環状収納部群に設定された第１の前記収納部が段積み方向の一端側へ向かうに従って前記回転ラックの回転方向と反対の逆回転方向に一定距離だけずれると共に、前記段積み方向の他端に配置される前記環状収納部群のうち前記第１の収納部に対して前記逆回転方向で隣に位置する第２の前記収納部が前記段積み方向の一端に配置される前記環状収納部群の前記第１の収納部に対して前記逆回転方向に前記一定距離だけずれるように配置されている部品供給装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の部品供給装置と、前記部品供給装置の側方に配設され、前記部品が組み付けられる複数の組付対象物を一定の間隔をあけて、順次、搬送するコンベアと、を有する部品組付ラインであって、前記回転駆動源は、前記組付対象物が前記一定の間隔分の距離だけ搬送される間に前記収納部が前記回転方向に前記一定距離だけ移動するように、前記回転ラックを一定速度で回転駆動し、複数の前記収納部には、前記組付対象物が前記コンベア上の搬送路に設定された組付作業領域を通過するときに、その組付対象物に組み付けられる前記部品が前記回転ラックの周方向に設定された部品取出位置に配置されるように、複数の前記部品が収納される部品組付ラインである。
【０００８】
請求項３の発明は、前記コンベアの駆動源と前記回転駆動源とは、互いに独立して作動する請求項２に記載の部品組付ラインである。
【発明の効果】
【０００９】
［請求項１の発明］
請求項１の発明によれば、回転ラックの周方向の所定位置に配置された収納部から部品を取り出して組み付け作業を行う間に回転ラックを一定距離だけ回転させることで、前記所定位置に、随時、次の組み付け作業に必要となる部品を配置することが可能となる。このように、本発明によれば、回転ラックの周方向の所定位置に、順次、必要となる部品を配置することが可能となるので、従来の部品供給装置のように、所定位置から遠く離れた収納部まで作業者が部品を取りに行ったり、必要な部品を収納する収納部を所定位置までわざわざ移動させる必要がなくなり、部品の組み付け作業の効率化が図られる。
【００１０】
［請求項２の発明］
請求項２の発明では、回転ラックの側方に配設されたコンベアが、部品が組み付けられる複数の組付対象物を一定の間隔をあけて、順次、搬送し、回転ラックは、組付対象物が一定の間隔分の距離だけ搬送される間に、収納部が回転方向に一定距離だけ移動するように一定速度で回転する。そして、回転ラックの複数の収納部には、コンベア上に設定された組付作業領域を組付対象物が通過するときに、その組付対象物に組み付けられる部品が回転ラックの周方向に設定された部品取出位置に配置されるように、部品が収納されている。本発明によれば、組付作業領域を順次通過する組付対象物に必要な部品が、順次、部品取出位置に配置されるので、部品取出位置から遠く離れた収納部まで作業者が部品を取りに行ったり、必要な部品を収納する収納部を部品取出位置までわざわざ移動させる必要がなくなり、部品の組み付け作業の効率化が図られる。
【００１１】
［請求項３の発明］
請求項３の発明によれば、回転ラックの回転速度の制御及びコンベアの搬送速度の制御が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の斜視図
【図２】回転ラックの一部を周方向に展開した図
【図３】部品組付ラインを一部に含む生産ラインの概念図
【図４】部品組付ラインの概念図
【図５】（Ａ）搬送路上の成形金型の位置と回転ラックの回転位置の関係を示す図、（Ｂ）回転ラックを周方向に展開した図
【図６】（Ａ）搬送路上の成形金型の位置と回転ラックの回転位置の関係を示す図、（Ｂ）回転ラックを周方向に展開した図
【図７】変形例に係る回転ラックの一部を周方向に展開した図
【図８】変形例に係る部品供給装置と組付対象物の配置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１及び図４に示すように、本実施形態の部品供給装置１０は、回転ラック１１と、回転ラック１１を回転駆動するための回転駆動源３０と、を備えている。回転ラック１１は、円板状の回転ベース１２と、回転ベース１２の中心部から起立した支持柱１３と、を有し、回転駆動源３０からの動力を受けて、回転ベース１２及び支持柱１３が支持柱１３の中心軸Ｊ１（本発明の「回転中心軸」に相当する。）の回りを回転方向Ｘに一定速度で回転する。
【００１４】
図１に示すように、回転ラック１１には、後述する成形金型５２に組み付ける部品７１（図４参照）を収納する複数の収納部２０が備えられている。具体的には、回転ラック１１は、複数の収納部２０を支持柱１３の回りに等間隔に複数並べてなる環状収納部群２０Ｇを上下に段積みにして備える多段式のラックになっている。
【００１５】
複数の環状収納部群２０Ｇは、以下のようにして形成されている。即ち、回転ベース１２の上には、複数の環状階層壁１５が間隔をあけて並べられ、それら複数の環状階層壁１５が支持柱１３に固定されている。そして、上下方向で隣り合う環状階層壁１５，１５同士の間に形成される環状の空間が区画壁１６によって等分されることで、複数の環状収納部群２０Ｇが形成されている。なお、一番下に配置される環状階層壁１５は、回転ベース１２の上に固定されている。
【００１６】
図１及び図２に示すように、段積み方向で隣り合う環状収納部群２０Ｇ，２０Ｇ同士は、周方向にずれて配置されている。具体的には、各環状収納部群２０Ｇでは、第１の収納部２１、第２の収納部２２、第３の収納部２３、・・・が、回転ラック１１の回転方向Ｘと反対の逆回転方向（図２では、左へ向かう方向）に並べて配置されている。そして、図２に示すように、段積み方向で隣り合う環状収納部群２０Ｇ，２０Ｇのうち下側の環状収納部群２０Ｇの第１の収納部２１が、上側の環状収納部群２０Ｇの第１の収納部２１に対して逆回転方向に一定距離ΔＬだけずれて配置されている。また、図２に示されるように、最上段の環状収納部群２０Ｇにおける第２の収納部２２は、最下段の環状収納部群２０Ｇにおける第１の収納部２１に対して、逆回転方向に一定距離ΔＬだけずれて配置されている。
【００１７】
次に、部品供給装置１０を備えた部品組付ライン７０について説明する。図３には、部品組付ライン７０を一部に含む生産ライン５０が示されている。本実施形態では、生産ライン５０は、複数種類の発泡樹脂成形品を生産する多品種生産ラインとなっている。
【００１８】
生産ライン５０は、環状のコンベア５１と、コンベア５１を一方向（図３では、時計方向）に周回させる搬送用駆動源５１Ａと、を備えている。コンベア５１には、複数種類の成形金型５２（本発明の「組付対象物」に相当する。）が一定の間隔Ｋをあけて固定されている。生産ライン５０には、前処理部５５、部品組付部５６、原料注入部５７、発泡成形部５８及び脱型部５９が備えられている。前処理部５５では、成形金型５２に離型剤が塗布される。部品組付部５６では、成形金型５２に補強用シート材やワイヤ等の部品７１（図４参照）が組み付けられる。原料注入部５７では、成形金型５２に発泡樹脂原料（例えば、ウレタン）が注入される。発泡成形部５８では、発泡樹脂の加熱、発泡が行われる。脱型部５９では、成形金型５２から成形品が取り出される。なお、本実施形態では、部品組付部５６と部品供給装置１０とよって、上述の部品組付ライン７０が構成されている。
【００１９】
図４に示すように、部品組付ライン７０では、コンベア５１の側方に部品供給装置１０が配置されている。部品供給装置１０における回転ラック１１の複数の収納部２０には、成形金型５２に組み付けられる複数種類の部品７１が収納されている。また、部品組付ライン７０では、コンベア５１上の搬送路５３に組付作業領域７０Ｒが設定されている。そして、この組付作業領域７０Ｒを通過する成形金型５２に、作業者９０によって部品７１が組み付けられる。
【００２０】
本実施形態の部品組付ライン７０では、コンベア５１が組付作業領域７０Ｒに成形金型５２を順次送給し、部品供給装置１０は、組付作業領域７０Ｒを通過する成形金型５２に組み付ける部品７１を順次供給する。以下、部品供給装置１０による部品７１の供給について説明する。
【００２１】
図４に示すように、部品供給装置１０の回転ラック１１は、回転ラック１１のうちコンベア５１側を向く部分がコンベア５１と同じ方向（図４の例では、右方向）へ移動するように回転する。回転ラック１１の回転速度は、成形金型５２が搬送路５３上を一定の間隔Ｋ（即ち、隣り合う成形金型５２，５２同士の間隔）だけ進む間に、一定距離ΔＬ（図２参照）だけ回転するように設定されている。
【００２２】
ここで、複数の成形金型５２には、搬送順に対応した識別番号が割り当てられている。また、複数の部品７１にも識別番号が割り当てられていて、成形金型５２と、その成形金型５２に組み付けられる部品７１とには、同じ識別番号が割り当てられている。また、図１及び図２に示すように、複数の収納部２０にはラベル２０Ａが付されていて、各ラベル２０Ａには、収納する部品７１の識別番号に対応した番号が表示されている。具体的には、複数の第１の収納部２１のラベル２０Ａには、上側から順番に「１」〜「７」の番号が表示され、複数の第２の収納部２２のラベル２０Ａに、上側から順番に「８」〜「１４」の番号が表示されている。以下、第３の収納部２３以降のラベル２０Ａについても同様に番号が付されている。本実施形態の例では、５６個の成形金型５２が搬送されると共に、回転ラック１１には、８個の収納部２０からなる環状収納部群２０Ｇが７段備えられている。そして、全５６個のラベル２０Ａに、「１」〜「５６」の番号が表示されている。なお、以下では、識別番号「ｎ」の成形金型５２を「ｎ番の成形金型５２」と、識別番号「ｎ」の部品７１を「ｎ番の部品７１」と、番号「ｎ」のラベル２０Ａが付された収納部２０を「ｎ番の収納部２０」と、適宜、称することにする。
【００２３】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）には、３番の成形金型５２が組付作業領域７０Ｒを通過するときの、部品組付ライン７０の様子が示されている。回転ラック１１の周方向に設定された部品取出位置１１Ｐには、３番の収納部２０の中心が配置されている。なお、部品取出位置１１Ｐは、回転ラック１１の周方向のうち組付作業領域７０Ｒ側を向く部分に設定されていて、部品取出位置１１Ｐに中心が配置された収納部２０から部品７１を取り出した作業者９０が組付作業領域７０Ｒまで移動する距離が短くなっている。
【００２４】
図６（Ａ）には、図５（Ａ）に示す状態から成形金型５２が一定の間隔Ｋだけ進んだ状態が示されている。この状態では、４番の成形金型５２が組付作業領域７０Ｒを通過する。また、このとき、回転ラック１１は、回転方向Ｘに一定距離ΔＬだけ回転し、図５（Ｂ）から図６（Ｂ）への変化に示すように、３番の収納部２０が、部品取出位置１１Ｐから回転方向Ｘに一定距離ΔＬだけ移動する。そして、３番の収納部２０に対して逆回転方向に一定距離ΔＬだけずれて配置された４番の収納部２０の中心が、３番の収納部２０の代わりに部品取出位置１１Ｐに配置される。このように、４番の成形金型５２が組付作業領域７０Ｒを通過するときには、４番の部品７１を収納する４番の収納部２０の中心が部品取出位置１１Ｐに配置される。
【００２５】
このように、本実施形態の部品組付ライン７０では、部品供給装置１０の回転ラック１１が、成形金型５２が一定の間隔Ｋだけ搬送される間に、回転方向Ｘに一定距離ΔＬだけ移動するように一定速度で回転すると共に、回転ラック１１の複数の収納部２０には、組付作業領域７０Ｒを通過する成形金型５２に組み付けられる部品７１が部品取出位置１１Ｐに配置されるように、部品７１が収納されている。これにより、部品組付ライン７０では、組付作業領域７０Ｒを順次通過する成形金型５２に必要な部品７１を、順次、部品取出位置１１Ｐに配置することが可能となっている。なお、詳細には、回転ラック１１の回転速度は、作業者９０が部品７１を容易に取り出すことができるように、ゆっくりな速度に設定されている。
【００２６】
なお、コンベア５１を駆動する搬送用駆動源５１Ａと、回転ラック１１を駆動する回転駆動源３０とは、互いに独立して作動するようになっている。従って、本実施形態では、コンベア５１の搬送速度を一定値に設定しておけば、そのコンベア５１の搬送速度に合わせて回転ラック１１の回転速度を設定するだけで上記した構成を達成することが可能となり、回転ラック１１の回転速度とコンベア５１の搬送速度との同期が容易となる。
【００２７】
本実施形態の部品供給装置１０及び部品組付ライン７０の構成に関する説明は、以上である。次に、部品供給装置１０及び部品組付ライン７０の作用効果について説明する。
【００２８】
本実施形態の部品供給装置１０によれば、回転ラック１１の周方向の所定位置に配置された収納部２０から部品７１（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の例では、３番の部品７１）を取り出して組み付け作業を行う間に、回転ラック１１を一定距離ΔＬだけ回転させることで、前記所定位置に、随時、次の組み付け作業に必要となる部品７１（図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の例では、４番の部品７１）を配置することが可能となる。このように、本実施形態の部品供給装置１０によれば、回転ラック１１の周方向の所定位置に、順次、必要となる部品７１を配置することが可能となるので、従来の部品供給装置のように、所定位置から遠く離れた収納部２０まで作業者９０が部品７１を取りに行ったり、必要な部品７１を収納する収納部２０を所定位置までわざわざ移動させる必要がなくなり、部品７１の組み付け作業の効率化が図られる。
【００２９】
また、本実施形態の部品供給装置１０を有する部品組付ライン７０では、コンベア５１が、複数の成形金型５２を一定の間隔Ｋをあけて、順次、搬送すると共に、回転ラック１１は、コンベア５１の側方に配置されて、成形金型５２が一定の間隔Ｋだけ搬送される間に、収納部２０が回転方向Ｘに一定距離ΔＬだけ移動するように一定速度で回転する。ここで、回転ラック１１の複数の収納部２０には、搬送路５３に設定された組付作業領域７０Ｒを成形金型５２が通過するときに、その成形金型５２に組み付けられる部品７１が回転ラック１１の周方向に設定された部品取出位置１１Ｐに配置されるように、部品７１が収納されている。これにより、本実施形態の部品組付ライン７０では、組付作業領域７０Ｒを順次通過する成形金型５２に必要な部品７１を、順次、部品取出位置１１Ｐに配置することが可能となり、部品取出位置１１Ｐから遠く離れた収納部２０まで作業者９０が部品７１を取りに行ったり、必要な部品７１を収納する収納部２０を部品取出位置１１Ｐまでわざわざ移動させる必要がなくなり、部品７１の組み付け作業の効率化が図られる。
【００３０】
［他の実施形態］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３１】
（１）上記実施形態では、複数の環状収納部群２０Ｇは、下側の環状収納部群２０Ｇが逆回転方向へ一定距離ΔＬずつずれるように配置されていたが、図７に示すように、上側の環状収納部群２０Ｇが逆回転方向へ一定距離ΔＬずつずれるように配置されていてもよい。なお、この構成では、複数の第１の収納部２１には、下から順番に「１」〜「７」の番号を表示するラベル２０Ａが付される。第２の収納部２２以降についても、同様にしてラベル２０Ａが付される。
【００３２】
（２）上記実施形態では、成形金型５２が搬送路５３を一周する間に、回転ラック１１が一回転するように構成されていたが、成形金型５２が搬送路５３を一周する間に回転ラック１１が複数回、回転するように構成されていてもよい。また、成形金型５２が複数回、搬送路５３を循環する間に、回転ラック１１が一回転するように構成されていてもよい。
【００３３】
（３）上記実施形態では、部品組付ライン７０が、回転ラック１１とコンベア５１とを、一つずつ備えた構成であったが、回転ラック１１とコンベア５１とを複数ずつ備えた構成であってもよいし、回転ラック１１とコンベア５１のうち何れか一方のみを複数備えた構成であってもよい。
【００３４】
（４）上記実施形態の回転ラック１１は、全ての収納部２０に部品７１を収納する構成であったが、一部の収納部２０に部品７１を収納する構成、言い換えれば、部品７１を収納しない収納部２０を有する構成であってもよい。具体的には、部品７１の組み付けが不要な成形金型５２がある場合に、その成形金型５２が組付作業領域７０Ｒを通過するときに部品取出位置１１Ｐに配置される収納部２０に部品７１が収納されない構成や、コンベア５１から一部の成形金型５２が外された場合に、その一部の成形金型５２が組付作業領域７０Ｒを通過するときに部品取出位置１１Ｐに配置されていた収納部２０に部品７１が収納されない構成等が挙げられる。
【００３５】
（５）図８に示すように、固定された組付対象物５２Ｖに複数の部品７１Ｖが順次組み付けられる組付作業に、部品供給装置１０Ｖが用いられてもよい。具体的には、組付対象物５２Ｖは、回転ラック１１の側方に配設された作業台１００の上に固定され、部品供給装置１０Ｖは、組付対象物５２Ｖに組み付けられる複数の部品７１Ｖを順次供給する。複数の収納部２０には、組み付けの順番に部品７１Ｖが部品取出位置１１Ｐに配置されるように、複数の部品７１Ｖが収納されている。図８には、３番の収納部２０に収納されていた３番の部品７１Ｖが作業者９０によって組付対象物５２Ｖに組み付けられる状態が示されている。このとき、次に組み付けられる４番の部品７１Ｖを収納する４番の収納部２０が部品取出位置１１Ｐに対して逆回転方向にずれた位置に配置されている。そして、３番の部品７１Ｖの組み付けが終了するときに、４番の部品７１Ｖが部品取出位置１１Ｐに配置される。本構成によっても、部品取出位置１１Ｐに、随時、次の組み付け作業に必要となる部品７１Ｖを配置させることが可能となり、組付け作業の効率化が図られる。
【００３６】
（６）上記実施形態では、回転ラック１１の回転速度が一定である構成であったが、回転ラック１１の回転速度が変動する構成であってもよい。なお、この場合、回転ラック１１が連続的に回転駆動される構成であることが好ましい。
【符号の説明】
【００３７】
１０    部品供給装置
１１    回転ラック
１１Ｐ    部品取出位置
２０    収納部
２０Ｇ    環状収納部群
２１    第１の収納部
２２    第２の収納部
３０    回転駆動源
５１    コンベア
５１Ａ    搬送用駆動源
５２    成形金型（組付対象物）
５３    搬送路
７０    部品組付ライン
７０Ｒ    組付作業領域
７１    部品
Ｘ    回転方向
【図１】
0006424132.tif 000002
【図２】
0006424132.tif 000003
【図３】
0006424132.tif 000004
【図４】
0006424132.tif 000005
【図５】
0006424132.tif 000006
【図６】
0006424132.tif 000007
【図７】
0006424132.tif 000008
【図８】
0006424132.tif 000009