(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各別の駆動源で同方向に移動される１対の可動体の同期装置において、
両可動体間に中空の同期シャフトを架設し、
同期シャフトの両端に、両可動体の夫々の移動路に沿わせて配置した固定ラックに噛合するピニオンを連結すると共に、
同期シャフトを両可動体に夫々自動調心軸受を介して軸支する、
ことを特徴とする同期装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各別の駆動源で同方向に移動される１対の可動体の同期装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１対の可動体を各別の駆動源で移動させる場合、両可動体を同期させるために、従来は、両可動体を高剛性のブリッジフレームを介して連結している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものでは、ブリッジフレームの重量によって装置が重くなる。
本発明は、以上の点に鑑み、軽量な同期装置を提供することを課題としている。
【０００４】
【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、各別の駆動源で同方向に移動される１対の可動体の同期装置において、両可動体間に中空の同期シャフトを架設し、同期シャフトの両端に、両可動体の夫々の移動路に沿わせて配置した固定ラックに噛合するピニオンを連結すると共に、同期シャフトを両可動体に夫々自動調心軸受を介して軸支している。
【０００５】
両可動体の同期がくずれると、同期シャフトの両端のピニオンの回転角に差異を生じて同期シャフトが捩られ、この捩り反力で両可動体の同期のくずれが修正される。また、両可動体の同期がくずれると、同期シャフトが可動体の移動方向に傾むこうとし、両可動体に同期シャフトを通常の軸受を介して軸支していたのでは、同期シャフトに曲げモーメントが作用する。そのため、同期シャフトを中空にして軽量化すると、同期シャフトの曲げ剛性が低下して同期シャフトが変形する。これに対し、本発明では、自動調心軸受により同期シャフトの傾きが許容されるため、同期シャフトに曲げモーメントは作用せず、同期シャフトに作用するのは捩りモーメントのみになる。従って、同期シャフトを中空にしても同期シャフトは変形せず、同期装置の軽量化を図れる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、前方に向って順に、フロア投入ステーション１とルーフ投入ステーション２と組立ステーション３とアイドルステーション４とを配置した車体組立ラインを示している。
【０００７】
フロア投入ステーション１にはフロアＷ１用の置台５が設けられており、図示しない上流側のフロア加工ラインから払出されるフロアＷ１を置台５上に立設した複数のワーク受け５ａにより位置決めして支持し得るようにしている。組立ステーション１にも、図３に示す如く、フロアＷ１を位置決めして支持する複数のワーク受け６ａを立設した置台６が設けられており、フロア投入ステーション１の置台５に載置されたフロアＷ１を第１トランスファ装置７1によりフロア投入ステーション１から組立ステーション３にルーフ投入ステーション３を通過させて搬送し、組立ステーション３の置台６に載置するようにしている。
【０００８】
また、ライン上方に、ルーフ投入ステーション２と組立ステーション３との間に往復動自在な走行枠８を設け、走行枠８にルーフＷ２用とリヤルーフレールＷ３用とダッシュボードアッパＷ４用の各保持具９1，９2，９3を昇降自在に吊設し、図示しない移載機によりルーフ投入ステーション２の側方から投入されるルーフＷ２、リヤルーフレールＷ３、ダッシュボードアッパＷ４の３部材を各保持具９1，９2，９3に受取らせ、走行枠８の組立ステーション３への往動でこれら３部材Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を組立ステーションに搬入するようにしている。
【０００９】
そして、組立ステーション３において、置台６上のフロアＷ１に左右のサイドパネルＷ５，Ｗ５を溶接結合すると共に、リヤルーフレールＷ３及びダッシュボードアッパＷ４の両端部を両サイドパネルＷ５，Ｗ５に溶接結合し、更に、両サイドパネルＷ５，Ｗ５の上縁部間にルーフＷ２を上方から挿入セットして、ルーフＷ２とサイドパネルＷ５とを溶接結合し、かくて組立てられた自動車車体Ｗを第２トランスファ装置７2により組立ステーション３から図示しない下流側の車体増打ラインにアイドルステーション４を通過させて払出すようにしている。
【００１０】
組立ステーション３の左右両側部には、夫々、図３の左半部に示されている横方向内方の溶接位置と、図３の右半部に示されている横方向外方の待機位置とに進退自在な可動台１０が設けられており、可動台１０に前後１対の支柱１０ａ，１０ａを立設して、両支柱１０ａ，１０ａ間に前後方向の回転軸線１１ａ回りに回転自在な回転枠１１を軸支している。そして、回転枠１１にサイドパネルＷ５用のセット治具１２を取付け、セット治具１２を横方向内方を向く内向き姿勢（図３の左半部の姿勢）と上方を向く上向き姿勢（図３の右半部の姿勢）とに回転枠９の回転で反転自在としている。セット治具１２は、枠組みした治具枠にサイドパネルＷ５を位置決めして保持する複数のワーク受け１２ａやクランパー１２ｂを取付けて構成される。尚、図１ではセット治具を省略している。
【００１１】
回転枠１１は、回転軸線１１ａに沿って延在する棒状部材１１ｂと、棒状部材１１ｂの前後両端のフランジ部材１１ｃ，１１ｃとを備えており、前記各支柱１０ａに前記回転軸線１１ａ上に位置させてモータ１１ｄと同軸型減速機１１ｅとを取付け、この減速機１１ｅの出力端に各フランジ部材１１ｃを連結して、回転枠１１を回転させるようにしている。そして、前記両フランジ部材１１ｃ，１１ｃに前記セット治具１２の前後両端部を着脱自在に連結し、車体の機種変更に際し機種に応じてセット治具１２を交換し得るようにしている。
【００１２】
また、セット治具１２が前記内向き姿勢となる位相に回転枠１１を回転したときに上方と下方を向く棒状部材１１ｂの上面と下面とに、夫々、動作端に溶接ガンＧを取付けた複数の溶接ロボット１３を上下逆向きにして前後方向に移動自在に搭載している。尚、本実施形態で棒状部材１１ｂは、２本の角パイプ１１ｂ1，１１ｂ1を前後複数の連結片１１ｂ2で結合して成るものに構成されているが、単一のパイプや中実棒で棒状部材を構成しても良い。
【００１３】
回転枠１１には、更に、溶接ロボット１３に接続すべきケーブル類を支持するケーブル支持枠１４が取付けられている。ケーブル支持枠１４は、セット治具１２が内向き姿勢となる位相に回転枠１１を回転した状態において、棒状部材１１ｂに対し横方向外方、且つ、上方に位置して前後方向に延在する、棒状部材１１ｂの上面側に搭載した溶接ロボット１３用のケーブル類を挿通支持するダクト状の上枠部１４ａと、棒状部材１１ｂに対し横方向外方、且つ、下方に位置して前後方向に延在する、棒状部材１１ｂの下面側に搭載した溶接ロボット１３用のケーブル類を挿通支持するダクト状の下枠部１４ｂと、上下の両枠部１４ａ，１４ｂの前後両端部を連結する前後１対のダクト状の縦枠部１４ｃ，１４ｃと、各縦枠部１４ｃの上端部から各支柱１０ａの前後方向外側に張出すダクト状の張出し部１４ｄとを備え、各縦枠部１４ｃにおいて回転枠１１の各フランジ部材１１ｃに連結されている。そして、可動台１０の移動スペースの前後両外側にケーブル担持部材１５を配置して、その一端を張出し部１４ｄに連結し、ケーブル担持部材１５から引出されるケーブル類のうち棒状部材１１ｂの上面側に搭載する溶接ロボット１３用のケーブル類を張出し部１４ｄを通して上枠部１４ａに挿入し、棒状部材１１ｂの下面側に搭載する溶接ロボット１３用のケーブル類を張出し部１４ｄと縦枠部１４ｃとを通して下枠部１４ｂに挿入している。上下の各枠部１４ａ，１４ｂと各溶接ロボット１３との間にはケーブル担持部材１３ａが配置されており、各枠部１４ａ，１４ｂから引出したケーブル類をケーブル担持部材１３ａに担持させて各溶接ロボット１３に接続している。
【００１４】
また、組立ステーション２の左右各側の上下に夫々前後方向に長手の固定フレーム１６，１７を設け、各フレーム１６，１７に、夫々、動作端に溶接ガンＧを取付けた複数の溶接ロボット１８，１９を前後方向に移動自在に搭載している。図中１８ａ，１９ａは夫々溶接ロボット１８，１９用のケーブル類を担持するケーブル担持部材である。尚、図１ではケーブル担持部材１５，１３ａ，１８ａ，１９ａを省略している。
【００１５】
自動車車体Ｗの組立てに際しては、先ず、可動台１０を待機位置に移動すると共に回転枠１１の回転でセット治具１２を上向き姿勢に反転し、この状態で図示しない移載機によりサイドパネルＷ５を上方からセット治具１２にセットすると共に、フロアＷ１とルーフＷ２とリヤルーフレールＷ３とダッシュボードアッパＷ４とを組立ステーション３に搬入する。次に、セット治具１２を内向き姿勢に反転すると共に可動台１０を溶接位置に移動し、フロアＷ１と夫々所定の組付位置に下降させたリヤルーフレールＷ３及びダッシュボードアッパＷ４とにサイドパネルＷ５を側方から接合させ、この状態で回転枠１１の棒状部材１１ｂの下面側に搭載した下部溶接用の溶接ロボット１３によりサイドパネルＷ５をフロアＷ１に溶接結合すると共に、棒状部材１１ｂの上面側に搭載した上部溶接用の溶接ロボット１３によりリヤルーフレールＷ３及びダッシュボードアッパＷ４の端部をサイドパネルＷ５に溶接結合し、更に、左右のサイドパネルＷ５，Ｗ５間に上方からルーフＷ２を挿入セットし、上部溶接用の溶接ロボット１３によりサイドパネルＷ５をルーフＷ２に溶接結合する。
【００１６】
尚、各溶接ロボット１３は夫々複数の打点部の溶接を行うもので、打点数の多い機種ではサイクルタイムが長くなる。この場合には、上下の固定フレーム１６，１７に搭載した溶接ロボット１８，１９によりフロアＷ１とルーフＷ２とに対するサイドパネルＷ５の溶接をアシストし、サイクルタイムの短縮を図る。
【００１７】
以上の如くして自動車車体Ｗの組立てを完了すると、セット治具１２によるサイドパネルＷ５の保持を解き、可動台１０の待機位置への移動と、セット治具１２の上向き姿勢への反転とを行って、セット治具１２に次のサイドパネルＷ５をセットすると共に、組立ステーション３からの自動車車体Ｗの払出しと、組立ステーション３への次のフロアＷ１、ルーフＷ２、リヤルーフレールＷ３、ダッシュボードアッパＷ４の搬入とを行う。そして、以上の作業の繰返しで自動車車体Ｗを連続して組立てる。
【００１８】
尚、セット治具１２を横方向外方を向く外向き姿勢に反転して、セット治具１２に横方向外方からサイドパネルＷ５をセットすることも可能であり、また、サイドパネルＷ５を予め組立てずに、サイドパネルＷ５の構成部材をセット治具１２に所要の位置関係でセットし、回転枠１１に搭載した溶接ロボット１３によりこれら構成部材を溶接結合してサイドパネルＷ５を組立てることも可能である。
【００１９】
前記可動台１０は、図４に明示する如く、前記各支柱１０ａを立設した前後１対の可動体１００，１００で構成されている。各可動体１００は、組立ステーション３の側部に前後１対に配置した横方向に長手の各固定フレーム１０１上の１対のガイドレール１０２，１０２に摺動自在に係合しており、各固定フレーム１０１上に、モータ１０３により巻掛け伝動手段たるタイミングベルト１０４を介して正逆転される螺杆１０５を設置し、該螺杆１０５に螺合するナット１０６を可動体１００に取付け、かくて、各可動体１００を各モータ１０３により移動路たる各固定フレーム１０１に沿わせて横方向に移動させるようにしている。
【００２０】
そして、前後１対の可動体１００，１００を互に同期させて横方向に移動させるための同期装置として、両可動体１００，１００間に中空の同期シャフト１０７を架設し、この同期シャフト１０７の両端に、前後の固定フレーム１０１，１０１に取付けた固定ラック１０８に噛合するピニオン１０７ａ，１０７ａを連結すると共に、同期シャフト１０７を両可動体１００，１００に夫々自動調心軸受１０７ｂ，１０７ｂを介して軸支している。これによれば、両可動体１００，１００の同期がくずれたとき、同期シャフト１０７の両端のピニオン１０７ａ，１０７ａの回転角に差異を生じて同期シャフト１０７が捩られ、この捩り反力で両可動体１００，１００の同期のくずれが修正される。ところで、両可動体１００，１００の同期がくずれると、同期シャフト１０７が可動体１００，１００の移動方向に傾むこうとし、両可動体１００，１００に同期シャフト１０７を通常の軸受を介して軸支していたのでは、同期シャフト１０７に曲げモーメントが作用し、同期シャフト１０７を中空にしたのでは曲げ剛性が不足して同期シャフト１０７が変形してしまう。然し、本実施形態では、自動調心軸受１０７ｂ，１０７ｂによって同期シャフト１０７の傾きが許容されるため、同期シャフト１０７に曲げモーメントは作用せず、同期シャフト１０７に作用するのは捩りモーメントのみになる。従って、同期シャフト１０７を中空にしても同期シャフト１０７は変形せず、同期装置の軽量化、ひいては可動台１０の駆動負荷を軽減できる。
【００２１】
以上、可動台１０を構成する１対の可動体１００，１００の同期装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、同期駆動すべき１対の可動体の同期装置として本発明は広く適用できる。
【００２２】
【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、中空の同期シャフトを用いて１対の可動体を同期させることができ、同期装置の軽量化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置を適用した可動台を具備する車体組立ラインの斜視図
【図２】  車体組立ラインの平面図
【図３】  図２のIII-III線から見た組立ステーションの正面図
【図４】  図３のIV-IV線拡大截断面図
【符号の説明】
１００  可動体                １０１  固定フレーム（移動路）
１０３  モータ（駆動源）      １０７  同期シャフト
１０７ａ  ピニオン            １０７ｂ  自動調心軸受
１０８  ラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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