(57)【要約】【課題】動力源としての空気を外部から受けることなく、エア工具を常時使用することができ、従来よりも生産効率を一層向上させることができる作業台車を提供すること。【解決手段】空気を動力源とするエア工具７を使用可能な作業台車１である。駆動車輪１５１を駆動させる走行用駆動源を有する自走可能な車台１０と、空気を備蓄するエアタンク２と、エアタンク２に空気を供給するエア供給装置３とを有している。エア供給装置３は、車台１０の走行に伴って、車台１０の走行用駆動源の回転力、あるいは、駆動車輪１５１又は従動車輪１５３の回転力によって駆動するよう構成されている。エア供給装置３は、エアポンプ３１と、エアポンプ３１のピストンを進退させるよう回転するカム３３とを有しており、カム３３は、車台１０の車輪１５３の回転に伴って回転するよう構成されていることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を動力源とするエア工具を使用可能な作業台車であって、
駆動車輪を駆動させる走行用駆動源を有する自走可能な車台と、
空気を備蓄するエアタンクと、
該エアタンクに空気を供給するエア供給装置とを有しており、
該エア供給装置は、上記車台の走行に伴って、該車台の上記走行用駆動源の回転力、あるいは、上記駆動車輪又は従動車輪の回転力によって駆動するよう構成されていることを特徴とする作業台車。
【請求項２】
請求項１において、上記エア供給装置は、エアシリンダと、該エアシリンダ内を摺動往復するピストンと、上記エアシリンダに接続された吸引用逆止弁と、上記エアシリンダと上記エアタンクとの間に配設された吐出用逆止弁とを備えたエアポンプと、該エアポンプの上記ピストンを進退させるよう回転するカムとを有しており、該カムは、上記車台の車輪の回転に伴って回転するよう構成されていることを特徴とする作業台車。
【請求項３】
請求項２において、上記エアポンプの上記ピストンには、リンク棒の一端が連結されていると共に、該リンク棒の他端が上記カムに連結されており、該カムの回転に伴って上記リンク棒の上記他端が回動すると共に該リンク棒が揺動しながら進退して上記ピストンを進退させるよう構成されていることを特徴とする作業台車。
【請求項４】
請求項２において、上記カムは、その回転中心軸と直交する表面に、該表面から軸方向に窪んだ溝を上記回転中心軸からの距離が変動するループ形状に形成してなり、上記エアポンプの上記ピストンのピストンロッドの先端には上記溝に挿入される突出ピンが設けられており、上記カムの回転に伴って上記溝内の上記突出ピンが進退することによって上記ピストンを直線状に進退させるよう構成されていることを特徴とする作業台車。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記作業台車は、ワークを搭載した状態で、部品及び／又は治具の上記作業台車との間での受理及び／又は供給を行うための複数のステーションを巡りながら、上記エア工具を使用する作業工程を含む複数の作業工程を行うセル生産方法に用いるものであって、上記車台には、上記ワークを保持するワーク保持部と、該ワーク保持部に保持された上記ワークに対して作業可能な状態で作業者を搭乗させることができる搭乗部とを設けてあることを特徴とする作業台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、セル生産等に適した作業台車であって、移動しながらエア工具を用いた作業が可能な作業台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を生産する方式の一つに、コンベアラインを用いたいわゆるライン生産方式がある。このライン生産方式では、コンベアラインに沿って複数のステーションが設けられ、各ステーションには作業者と生産設備、工具、部品、部材などが配置されている。そして、コンベアラインによりワークが順に搬送され、それぞれのステーションで所定の作業工程が行われて、製品が生産されるようになっている。このライン生産方式は大量生産に適している反面、多大な設備投資が必要であり、また製品仕様変更時に柔軟な対応が難しい。
【０００３】
近年、自動車産業や電機産業の分野においては、消費者ニーズの多様化などに対応するために、多くの機種を少量ずつ生産する必要性が高まっている。この多機種少量生産に適した生産方式として、ライン生産方式に代わり、複数の作業工程を一人の作業者が行うセル生産方式が徐々に拡がってきている。セル生産方式では、製品仕様変更への対応が容易で、かつ設備投資も少なくて済む利点がある。また、作業者側からみても、自分で製品を完成させるという意識が生まれるため、意欲的に取り組むことができる。
【０００４】
セル生産方式として、例えば特許文献１では、手押しタイプの作業台車にワークを戴置し、複数のステーションを巡りながら作業を行う方法が開示されている。また、ワークを昇降させる手段を設け、生産性の向上と作業者の疲労軽減を図っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５１５７５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、セル生産方法などに使用される作業台車では、作業台車上に搭載した部品や製品等のワークに対する種々の作業を進めるために様々な工具が用いられる。例えば、空気を動力源とするエア工具を用いることによって、効率よく作業を進めることができる。このエア工具用の空気は、工場で一般的に設置されている圧縮空気供給配管の供給ポートと、工場内を移動する作業台車のエア工具を、柔軟な配管で連結して空気を供給するより、作業台車に搭載されたエアタンクに定期的に空気を供給して備蓄しておくことによって用いる方が利便性が高い。しかしながら、定期的な空気の供給が余儀なくされるので、計画的にその空気供給工程を組み込む必要があり、全体の作業効率の低下が否めない。
【０００７】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、動力源としての空気を外部から受けることなく、エア工具を常時使用することができ、従来よりも生産効率を一層向上させることができる作業台車を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、空気を動力源とするエア工具を使用可能な作業台車であって、
駆動車輪を駆動させる走行用駆動源を有する自走可能な車台と、
空気を備蓄するエアタンクと、
該エアタンクに空気を供給するエア供給装置とを有しており、
該エア供給装置は、上記車台の走行に伴って、該車台の上記走行用駆動源の回転力、あるいは、上記駆動車輪又は従動車輪の回転力によって駆動するよう構成されていることを特徴とする作業台車にある（請求項１）。
【０００９】
本発明の作業台車は、上記のごとく、走行用駆動源を備えて自走可能な車台上にて空気を動力源とするエア工具を使用可能な作業台車である。そのため、手押し式の作業台車と異なり、作業台車を移動させる操作を作業者が行う必要がない。それ故、作業台車の移動中にも作業者が作業を行うことができ、作業効率を大きく向上させることができる。特に、空気を動力源とする回転工具、加圧工具、あるいはエア吐出工具等のエア工具を使用できるので、作業台車上での作業をさらに容易にすることができる。
【００１０】
また、上記作業台車は、上記エアタンク及び上記エア供給装置を備えている。そして、このエア供給装置は、上記のごとく、車台の走行力、即ち、車台を走行させる際に使用する上記走行用駆動源の回転力、又はその走行用駆動源によって駆動される駆動車輪の回転力、あるいは走行によって従動する従動車輪の回転力を利用して、走行中に駆動するよう構成されている。そのため、エア供給装置は、上記作業台車が走行している間は働き、走行中常時エアタンクに対して空気を供給し続けることができる。このエア供給装置を搭載していることにより、定期的な外部からの空気の供給作業を必要としないので、作業台車を用いた作業効率をさらに向上させることができる。
また、上記エア供給装置は、上記のごとく車台の走行力を利用して駆動する。そのため、エア供給装置専用の駆動源が不要であり、構成を簡易なものとすることができる。
【００１１】
このように、本発明の作業台車を用いれば、動力源としての空気を外部から受けることなく、エア工具を常時使用することができ、従来よりも生産効率を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明において、上記エア供給装置は、エアシリンダと、該エアシリンダ内を摺動往復するピストンと、上記エアシリンダに接続された吸引用逆止弁と、上記エアシリンダと上記エアタンクとの間に配設された吐出用逆止弁とを備えたエアポンプと、該エアポンプの上記ピストンを進退させるよう回転するカムとを有しており、該カムは、上記車台の車輪の回転に伴って回転するよう構成されていることが好ましい（請求項２）。
【００１３】
この場合には、上記車台が走行した際に回転する車輪の回転を利用して、上記エアポンプを動かす。これによって、上記エアポンプの安定した運転を実現することができる。上記カムとしては、上記車輪の回転を伝達する伝達機構を介して回転するものであってもよいし、車輪自体をカムとして利用してもよい。
また、上記カムを回転させる車輪としては、駆動車輪でもよいし、従動車輪でもよいが、操舵機能がついていない車輪を利用した方が、構造上簡単となる。
【００１４】
また、上記エアポンプの上記ピストンには、リンク棒の一端が連結されていると共に、該リンク棒の他端が上記カムに連結されており、該カムの回転に伴って上記リンク棒の上記他端が回動すると共に該リンク棒が揺動しながら進退して上記ピストンを進退させるよう構成されていることが好ましい（請求項３）。
【００１５】
この場合には、上記カムの回転を上記リンク棒を介して確実に上記ピストンの進退動作に変換することができ、複雑な機構を設けることなく簡易な構造でスムーズな動力の伝達を実現することができる。
【００１６】
また、上記カムは、その回転中心軸と直交する表面に、該表面から軸方向に窪んだ溝を上記回転中心軸からの距離が変動するループ形状に形成してなり、上記エアポンプの上記ピストンのピストンロッドの先端には上記溝に挿入される突出ピンが設けられており、上記カムの回転に伴って上記溝内の上記突出ピンが進退することによって上記ピストンを直線状に進退させるよう構成されていることも好ましい（請求項４）。
【００１７】
この場合には、上記の異形のループ形状の溝とこれに挿入された突出ピンとを介して、上記カムとエアポンプのピストンとを、リンク棒等を用いることなく直接的に連結することができる。そして、異形状の溝に沿って進退する突出ピンに伴って、ピストンを直線状に進退させる構成をとることができる。つまり、いわゆる確動カムの構成を採用することができる。
なお、他に、いわゆるハートカム等のカムの外周側面に沿ってピストンを直線状に進退させる構成をとることができるが、この場合には、常時ピストンをカムの外周側面に押し付ける方向に付勢しておく必要がある。
【００１８】
また、上記作業台車は、ワークを搭載した状態で、部品及び／又は治具の上記作業台車との間での受理及び／又は供給を行うための複数のステーションを巡りながら、上記エア工具を使用する作業工程を含む複数の作業工程を行うセル生産方法に用いるものであって、上記車台には、上記ワークを保持するワーク保持部と、該ワーク保持部に保持された上記ワークに対して作業可能な状態で作業者を搭乗させることができる搭乗部とを設けてあることが好ましい（請求項５）。
【００１９】
本発明の作業台車は、セル生産以外の作業に用いることも当然可能である。しかし、複数の作業工程を一人の作業者が行うセル生産方式においては、作業台車の役割が大きく、本発明の作業台車を用いることのメリットが最大限に発揮される。特に、エア工具を使用する作業工程を含むセル生産方法においては、本発明の作業台車の使用が非常に有効である。
特に、全組み付け部品、組立治具を並べると、作業者が手を伸ばして届く範囲に収まりきらず、作業のために相当距離移動を要するような比較的大きな、例えば自動車の変速機のような製品の作業工程を複数の作業者に配分してセル生産を行う設備に、本発明の作業台車は好適である。
【００２０】
なお、上記セル生産において作業台車を巡らす上記ステーションとしては、少なくとも、上記作業台車に搭載したワークを組み立てる際に必要な部品や治具を供給したり、不要な部品や治具を作業台車から受け取るステーションを採用する。その他、検査工程などワーク組立に付随する関連作業を行うステーションをさらに追加することもできる。
【００２１】
また、セル生産に採用する場合には、特に、上記ワーク保持部と上記搭乗部を車台に設けることが好ましい。この場合には、上記ワーク保持部にワークを保持させると共に上記搭乗部に作業者を搭乗させることによって、作業者自身が移動する必要がなくなる。それ故、作業者を作業台上での作業に集中させることができ、生産効率をより高めることができる。
【実施例】
【００２２】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる作業台車につき、図１〜図４を用いて説明する。
本例の作業台車１は、図１に示すごとく、空気を動力源とするエア工具７を使用可能な作業台車である。
すなわち、作業台車１は、駆動車輪１５１を駆動させる走行用駆動源としての走行モータを有する自走可能な車台１０と、空気を備蓄するエアタンク２と、エアタンク２に空気を供給するエア供給装置３とを有している。エア供給装置３は、車台１０の走行に伴って回転する従動車輪１５３の回転力によって駆動するよう構成されている。
【００２３】
以下、これを詳説する。
作業台車１の車台１０は、走行駆動及び操舵の役割を果たす駆動車輪１５１と、自由回転及び自由旋回可能な前方従動車輪１５２と、自由回転可能な後方従動車輪１５３とを有している。また、車台１０は、駆動車輪１５１を駆動する走行モータと、これを制御する走行制御装置１６を有しており、走行制御装置１６の指示によって自走可能に構成されている。
【００２４】
作業台車１は、このような自走可能な車台１０上に、上記エアタンク２及びエア供給装置３を搭載している。
エア供給装置３は、図１、図２に示すごとく、エアポンプ３１と、該エアポンプ３１のピストンにつながるリンク棒３２と、該リンク棒３２を進退させるよう回転するカム３３とを有している。
【００２５】
図３に示すごとく、上記エアポンプ３１は、エアシリンダ３１０と、エアシリンダ３１０内を摺動往復するピストンと、エアシリンダ３１０に接続された吸引用逆止弁３４１ａと、エアシリンダ３１０とエアタンク２との間に配設された吐出用逆止弁３４１ｂとを備えている。また、吐出用逆止弁３４１ｂとエアタンク２との間には、配管３４５、３４６を介して増圧弁３４２を配設している。
【００２６】
そして、エアポンプ３１は、エアシリンダ３１内におけるピストン３１１の往復動によって、上記吸引用逆止弁３４１ａからの空気の吸入と吐出用逆止弁３４１ｂからの吐出とを繰り返し行うように構成されている。吐出用逆止弁３４１ｂを介して供給される空気は０．２ＭＰａ以下であるが、上記増圧弁３４２の設定圧力を本例では０．４ＭＰａに設定してあるので、０．４ＭＰａに増圧された空気がタンク２へと供給される。
【００２７】
上記エアタンク２は、図１に示すごとく、車台１０の前左側に配設してあり、減圧弁２４（図３）及び配管２５、２６を介してエア工具７としてのインパクトドライバに接続されている。減圧弁２４は、タンク２から吐出された空気の圧力をエア工具７の作動に適した圧力に調整するものである。なお、エア工具７としては、空気を動力源とするものであって車台１０に搭載可能であればどのようなものでも使用することが可能である。なお、各工具は、最初から車台１０上に搭載していてもよいし、走行途中に外部から受け取って使用するようにしてもよい。
【００２８】
また、上記カム３３は、車台１０の車輪のうち上記後方従動車輪１５３の回転に伴って回転するよう構成されている。図２に示すごとく、後方従動車輪１５３とカム３３とは、後方従動車輪１５３と連動して回転する歯車３３９と、カム３３と連動して回転する歯車３３８とを係合させることにより、後方従動車輪１５３の回転をカム３３に伝達するように構成されている。このような係合関係により、後方従動車輪１５３の回転方向と逆方向にカム３３が回転する。
【００２９】
また、図１、図２に示すごとく、カム３３は円盤状であって、中心点３３０を中心に回転するように配設されており、その外周部の連結点３３１にリンク棒３２の先端が回動可能に接続されている。
また、リンク棒３２の後端には、エアポンプ３１のエアシリンダ３１０に内蔵されたピストンのピストンロッド３１５が回動可能なジョイント部３２５を介して連結されており、リンク棒３２の進退に対応してピストンが進退するように構成されている。
そして、上記エアシリンダ３１０は、内蔵するピストンの摺動方向が車台１０の前後方向と合致するように車台１０の下側に配設され、上記のごとくリンク棒３２を介してカム３３に連結されている。
【００３０】
上記構成のエア供給装置３は、図４（ａ）〜（ｄ）に示すごとく、車台１０が前進して後方従動車輪１５３が回転すると、その逆方向にカム３３が回転する。カム３３の連結点３３１に連結されたリンク棒３２は、その後端のジョイント部３２５を中心に上下方向に揺動しながら、カム３３の回転に従って、前後方向に進退する。そして、このリンク棒３２の進退に伴ってエアポンプ３１のピストンロッド３１５が進退し、エアタンク２へ送る空気を発生させることができるように構成されている。
【００３１】
また、本例の作業台車１は、自動車用の自動変速機をワークとし、その組み立てを作業台車上で行うためのものである。そのため、車台１０には、図１に示すごとく、ワークを保持するワーク保持部１８及びその操作、例えばワークの昇降、回転等の操作を行うワーク操作部１７とを有している。さらに、車台１０の後端には、ワーク保持部１８に保持されたワークに対して作業可能な状態で作業者を乗車させることができる搭乗部１９を備えている。
【００３２】
搭乗部１９の前側には、走行操作部としてのキックペダル１４１と非常停止ボタンスイッチ１４２が配設されている。キックペダル１４１は、これを作業者が足先で蹴った際にこれを感知し、作業台車１が停止中であれば強制的な走行開始をさせることができるようになっている。また、非常停止ボタンスイッチ１４２を操作することによって、走行中に作業台車１を強制的に停止させることができるように構成されている。
【００３３】
また、作業台車１の走行ルートは、磁気テープを床面に貼り付けることで規定されている。また、停止位置その他の走行条件変更のアドレス情報を含む磁気シートよりなるアドレスマーカ１２が走行ルートの適宜箇所に貼設されている。
作業台車１は、車体１０の下側に設けられたルート検知センサ（図示略）によって磁気テープを検知し、かつ、アドレスリーダ１３によってアドレスを検知し、その検出信号に基づいて走行制御装置１７が走行状態を制御するように構成されている。
また、作業台車１には、障害物や前方の他の作業台車を検出するための近接センサ１１５及びバンパー１１６等の安全装置も備えている。
【００３４】
以上のような構成の作業台車１は、上記のごとく、自走可能な車台１０上にて空気を動力源とするエア工具７を使用可能な作業台車である。そのため、手押し式の作業台車と異なり、作業台車１を移動させる操作を作業者が行う必要がない。それ故、作業台車１の移動中にも作業者が作業を行うことができ、作業効率を大きく向上させることができる。特に、空気を動力源とする回転工具、加圧工具、あるいはエア吐出工具等のエア工具７を使用できるので、作業台車１上での作業をさらに容易にすることができる。
【００３５】
また、上記作業台車１は、上記エアタンク２及びエア供給装置３を備えている。そして、このエア供給装置３は、上記のごとく、車台１０の走行力、つまり、車台の走行にともなって回転する従動輪１５３の回転力によって駆動するよう構成されている。そのため、エア供給装置３は、作業台車１が走行している間は働き、走行中常時エアタンク２に対して空気を供給し続けることができる。このエア供給装置３を搭載していることにより、定期的な外部からの空気の供給作業を必要としないので、作業台車１を用いた作業効率をさらに向上させることができる。
また、上記エア供給装置３は、車台１０の走行力を利用して駆動する。そのため、専用の駆動源が不要であり、構成を簡易なものとすることができる。
【００３６】
（実施例２）
本例は、図５に示すごとく、実施例１に示したエア供給装置３におけるカム３３とピストンロッド３１５との間の構成を変更した例である。
即ち、同図に示すごとく、カム３３は、その回転中心軸Ｃ３３と直交する表面３３４に、該表面３３４から軸方向に窪んだ溝３３５を回転中心軸Ｃ３３からの距離が変動するループ形状に形成してなる。また、エアポンプ３１のピストンのピストンロッド３１５の先端には溝３３５に挿入される突出ピン１７が設けられている。
【００３７】
そして、カム３３の回転に伴って溝３３５内の突出ピン３１７が進退することによってピストンを直線状に進退させるよう構成されている。いわゆる確動カムの構成である。
このピストンロッド３１５とカム３３との係合関係を変更した以外は実施例１と同様の構成とすることができる。この場合にも、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１における、作業台車の構成を示す説明図。
【図２】実施例１における、エア供給装置の上方から見た構成を示す説明図。
【図３】実施例１における、エア供給装置とエアタンクとの間の接続構成を示す説明図。
【図４】実施例１における、エア供給装置の動きを示す説明図。
【図５】実施例２における、ピストンロッドとカムとの係合関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００３９】
１  作業台車
１０  車台
１５３  後方従動車輪
２  エアタンク
３  エア供給装置
３１  エアシリンダ
３２  リンク棒
３３  カム
【図１】
2007216820.tif 000003
【図２】
2007216820.tif 000004
【図３】
2007216820.tif 000005
【図４】
2007216820.tif 000006
【図５】
2007216820.tif 000007