(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業床上に２本のレールを平行に敷設して該レール上に、作業員が乗って作業する作業ステージを滑動自在に組み付けて載置し、該作業ステージの移動方向の一端に連結させた台車を、上記レールと同じ方向へ作業床上を自走できるように設置して、該台車の走行により作業ステージがレールに沿い移動できるようにし、且つ上記作業ステージ上面に、製品の組立てを行わせるため上端に組立台板を有する組立架台を設置し、更に、上記作業ステージの移動方向に沿う側方位置に、工具類載置台を位置させて、該工具類載置台の作業ステージ側の端に、上記作業ステージの移動距離に対応させた長さの樋を設置し、該樋内に、複数の区画室を形成して各区画室に部品を入れるようにした複数の部品入れ容器を、取外し自在に載置して、各部品入れ容器と樋が二重構造となるようにし、製品の組立てに必要な部品を組立順に部品入れ容器の一方の端から入れておくようにしてなることを特徴とする製品の組立装置。
【請求項２】
作業床上に２本のレールを平行に敷設して該レール上に、作業員が乗って作業する作業ステージを滑動自在に組み付けて載置し、該作業ステージの移動方向の一端に連結させた台車を、上記レールと同じ方向へ作業床上を自走できるように設置して、該台車の走行により作業ステージがレールに沿い移動できるようにし、且つ上記作業ステージ上面に、製品の組立てを行わせるため上端に組立台板を有する組立架台を設置し、該組立架台を上部の旋回体と下部の固定部とに分割し、旋回体の下端に上下方向に延びるスプライン構造の係合凹部を固定し、下部の固定部内に収納した流体圧シリンダのピストンロッド上端にスプライン構造の係合突部を固定し、該係合突部が流体圧シリンダの伸縮により係合凹部に入ったり出たりして離脱により旋回体が自在に旋回でき、係合により旋回体が固定されるようにし、更に、上記作業ステージの移動方向に沿う側方位置に、工具類載置台を位置させて、該工具類載置台の作業ステージ側の端に、上記作業ステージの移動距離に対応させた長さの樋を設置し、該樋内に、複数の区画室を形成して各区画室に部品を入れるようにした複数の部品入れ容器を、取外し自在に載置して、各部品入れ容器と樋が二重構造となるようにし、製品の組立てに必要な部品を組立順に部品入れ容器の一方の端から入れておくようにしてなることを特徴とする製品の組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は数多くの部品からなる製品の組立装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、たとえば、ギヤボックスの如き数多くの部品を組立ててなる製品の組立てに用いていた組立装置としては、図６に示す如く、作業床ａ上に直立状態に固定された組立架台ｂが用いられており、又、該組立架台ｂの設置位置の近くには、工具類や部品を載せて置くようにしたテーブル（図示せず）が設置してあり、該テーブル上の工具類を使い且つテーブル上の部品を１つずつ組立架台ｂ上で組み立てて行くようにしている。
【０００３】
上記組立架台ｂは、作業床ａ上に固定して立てられた支柱ｃと、該支柱ｃの頂部に水平状態に固定した組立台板ｄとから構成されていて、組立台板ｄは、支柱ｃ上に片持ち式に支持されていて、中央部に組立部品位置決め用等の孔ｅが設けてあると共に、周辺部に部品固定用等の複数個の孔ｆが設けてある構成としてある。
【０００４】
従来、上記組立架台ｂを用いて組立作業を行う場合は、テーブル上に予め載せられた１つの製品の組立てに必要な全部品を、１個ずつ作業員がテーブル上から取って来て組立架台ｂ上の組立台板ｄ上で組み立てて行くものであるため、作業員は、組み立てる部品の位置や組立て時の作業姿勢の変更があるときはその都度、組立架台ｂを中心にその周りを回わりながら作業を続けているのが実状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記組立架台ｂを作業床ａ上に固定設置して、該組立架台ｂを中心としてその周囲を作業員が回わりながら組立作業を行うようにしてある従来の組立装置の場合には、テーブル上に置かれている部品を１つずつ取って来て組立台板ｄ上で組み立てて行く場合に、テーブル上の部品を、組立順序どおりに間違いのないように取って来なければならないが、この作業には熟練が必要で熟練者に頼らざるを得ず、又、１個でも順番を飛ばして次の部品を組み付けて製品とした場合には、始めからやり直さなければならないことから、かかる組立作業に未熟な者では１つの製品の組立てに長時間を要しているという問題があり、又、作業員は、組立架台ｂから一旦離れてテーブル上の部品や工具類を取りに行く必要もあり、作業を効率よく行う上からも問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、熟練者でなくても短時間に且つ正確に組立作業ができるようにした組立装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、作業床上に２本のレールを平行に敷設して該レール上に、作業員が乗って作業する作業ステージを滑動自在に組み付けて載置し、該作業ステージの移動方向の一端に連結させた台車を、上記レールと同じ方向へ作業床上を自走できるように設置して、該台車の走行により作業ステージがレールに沿い移動できるようにし、且つ上記作業ステージ上面に、製品の組立てを行わせるため上端に組立台板を有する組立架台を設置し、更に、上記作業ステージの移動方向に沿う側方位置に、工具類載置台を位置させて、該工具類載置台の作業ステージ側の端に、上記作業ステージの移動距離に対応させた長さの樋を設置し、該樋内に、複数の区画室を形成して各区画室に部品を入れるようにした複数の部品入れ容器を、取外し自在に載置して、各部品入れ容器と樋が二重構造となるようにし、製品の組立てに必要な部品を組立順に部品入れ容器の一方の端から入れておくようにしてなる構成とし、又、上記構成の製品の組立装置における上記組立架台を上部の旋回体と下部の固定部とに分割し、旋回体の下端に上下方向に延びるスプライン構造の係合凹部を固定し、下部の固定部内に収納した流体圧シリンダのピストンロッド上端にスプライン構造の係合突部を固定し、該係合突部が流体圧シリンダの伸縮により係合凹部に入ったり出たりして離脱により旋回体が自在に旋回でき、係合により旋回体が固定されるようにした構成とする。
【０００８】
台車を走行させて作業ステージを移動させながら該作業ステージ上に乗った作業員が側方の部品入れ容器内から番号順に部品を取り出して来て組立架台上で組立てて行くことにより、能率よく且つ正確に組立てて製品とすることができる。この際、組立架台は、上部の旋回体が係合突部の下降で自由に旋回できるので、組立台板を任意の向きにセットすることができ、係合突部を係合凹部に入れて係合させることにより旋回できないように固定することができるので、作業員は作業ステージ上で同じ姿勢で組立作業を行うことができることになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１乃至図５は本発明の実施の一形態を示すもので、作業床１上にレール２を平行に敷設すると共に、下面をラック形状とした細長いベルト３を、レール２間の作業床１上に直線状に配して、両端を作業床１上に固定し、該レール２に上方から嵌合できてレール２に沿い滑動できるようにしたブロック５を下面の前後左右両側部に固定してなる作業ステージ４を、上記レール２上にブロック５を介して載置して、レール２に沿い移動できるようにし、且つ上記レール２の外側の作業床１上を転動できるように下面にキャスター７を取り付けた台車６を、上記作業ステージ４の一端側に配置し、該台車６と作業ステージ４とを連結金具８で連結し、一体として移動できるようにする。
【００１１】
上記台車６の床９上には、モータ１０と減速機１１を設置すると共に、床９に上下方向へ貫通する所要大きさの孔１２を設け、該孔１２の上方へ臨むように減速機１１の出力軸１３を突出させて、該出力軸１３の先端部にピニオンギヤ１４を取り付け、前記した作業床１上のベルト３の一部を上記孔１２を通して床９上に持ち上げて、上記減速機１１の出力軸上のピニオンギヤ１４にベルト３下面のラックを噛合させ、モータ１０の動力を減速機１１で減速してピニオンギヤ１４を回転させることにより、ベルト３を動力伝達機構として作用させて台車６が走行でき、作業ステージ４の移動が行われるようにする。
【００１２】
又、上記作業ステージ４の上面には、組立台板を任意に旋回させたり、固定できるようにしてある組立架台１５を設置する。すなわち、本発明で用いる組立架台１５は、図３に示す如く、作業ステージ４上に立てて内部に旋回停止用のエアシリンダ１７を収納し且つ上端をフランジ構造とした円筒状の支柱１８、及び該円筒状の支柱１８の上端にエアシリンダ１７を支持するための固定板１９を挟んでフランジ接合するようにした回転支持筒２０からなる固定部１６と、図６に示した組立台板ｄと同じように中央部と周辺部に孔２３と２４（図４参照）を有する組立台板２２を上端に有し且つ内周面にスプライン構造の凹凸２６を形成した係合凹部２５を下端に固定した旋回体２１とからなる構成とし、且つ該旋回体２１の下端面を上記固定部１６の回転支持筒２０の上端に図示しない軸受を介在させて回転自在に載置し、組立台板２２が任意の方向へ旋回できるようにし、更に、上記固定板１９の上面に、上記旋回体２１下端の係合凹部２５に対向させて内周面にスプライン構造の凹凸２６ａを形成した係合凹部２５ａを固定すると共に、上記エアシリンダ１７のピストンロッド１７ａの上端に、上記係合凹部２５ａに係合している状態から係合凹部２５に係合して回転方向に一体となるよう外周面に凹凸を有する係合突部２７を固定設置した構成としてあり、エアシリンダ１７のロッド側圧力室とヘッド側圧力室にエアホース２８，２９を介して交互にエアを給排させることにより係合突部２７が下降したり上昇したりでき、係合突部２７が下降して係合凹部２５から外れて係合凹部２５ａに係合することにより、旋回体２１が自由に旋回でき、又、係合突部２７が上昇して係合凹部２５内に挿入されて係合されることにより、旋回体２１はロックされて旋回することができないようにしてある。
【００１３】
上記組立架台１５の旋回体２１の自由旋回と旋回停止の動作指令、及び台車６の床９上のモータ１０の起動、停止の指令は、台車６に取り付けたスイッチボックス３０のスイッチ操作で自動的になされるようにする。
【００１４】
更に、上記作業ステージ４及び台車６の移動方向に沿う側方位置には、上記作業ステージ４の移動距離に合わせた長さとしてある工具類載置台３１をキャスター３２付きとして設置し、該工具類載置台３１の２段のテーブル３３，３４の各作業ステージ４側の端に、作業ステージ４の移動開始点から終了点までの距離に対応する長い樋３５を、やや作業ステージ４側へ傾けて配設し、該樋３５内に、所要長さに切断した樋の両端及び途中を仕切板３７により仕切って多数の区画室３８に区画形成してなる部品入れ容器３６を、複数個長手方向に並べて取外し自在に載置し、各部品入れ容器３６と樋３５が二重構造となるようにし、各部品入れ容器３６の各区画室３８内に予め入れられた部品を、作業ステージ４を移動させながら順番に取って組立架台１５の組立台板２２上で組み立てて行くようにする。
【００１５】
なお、組立架台１５の係合凹部２５の下端部内面と係合突部２７の上端部外周に面取り処理を施しておくことにより、係合突部２７の係合凹部２５への嵌入がより円滑に行われるようになって有利である。
【００１６】
本発明の組立装置を用いて製品の組立作業を行う場合には、予め、当該製品の組立てに必要な部品を、組立て順序に従い複数の部品入れ容器３６の各区画室３８に連続して付してある番号順に入れておくようにし、かかる部品の入った部品入れ容器３６を、工具類載置台３１の各樋３５上に載せておくようにする。
【００１７】
一方、台車６及び作業ステージ４は、樋３５上の部品入れ容器３６の番号が最も若い方の端に移動させて待機させておくようにする。
【００１８】
作業開始に際しては、モータ１０を駆動させてベルト３を介して低速で台車６を走行させると同時に作業ステージ４をレール２に沿い移動させるようにする。
【００１９】
作業員は、上記一定速度で移動する作業ステージ４上に乗り、組み立てるべき製品の部品を組立架台１５の組立台板２２上にセットし、随時、樋状の部品入れ容器３６の各区画室３８内の部品を、順番通りに取って組み込んで行くようにする。
【００２０】
部品は、部品入れ容器３６の各区画室３８に一方の端から他方の端の方向へ順番に入れられているので、この部品入れ容器３６の一方の端の区画室３８内の部品から順に隣りの区画室３８内の部品を取って組み立てて行くことにより、組付けミスを犯すことなく正確に部品の組立てを行い製品とすることができる。この際、作業ステージ４は、台車６の走行により部品入れ容器３６の長手方向に沿い低速で移動するが、その速度を、部品入れ容器３６の各区画室３８内から順に部品を取り出して組立架台１５上で組み立てて行く速度に合わせることにより、作業ステージ４上の作業員は常に身近かなところの区画室３８から部品を取り出すことができ、能率的に組立作業を行うことができる。又、作業ステージ４を一定速度で移動させることにより作業員は、一定時間内で作業を行わなければならず、部品組立作業のペースメーカとすることもできる。
【００２１】
上記のように作業ステージ４の移動に合わせて、部品入れ容器３６の各区画室３８に入れられた部品を一方の端から順に取り出して組立作業を継続して行き、作業ステージ４が終端又はその近くまで達することにより、１つの製品の組立作業を完了することができる。
【００２２】
上記の１つの製品の組立作業において、組立架台１５は、スイッチ操作でエアシリンダ１７を短縮作動させて係合突部２７を旋回体２１側の係合凹部２５より離脱させることにより、旋回体２１は自由に回転できるようになるので、上端の組立台板２２を作業員の組立姿勢として最も楽な向きにセットすることができ、該組立台板２２の位置が決まると、エアシリンダ１７を伸長作動させて係合突部２７を係合凹部２５内に嵌入させることにより、旋回体２１をロックすることができて、旋回体２１を固定することができるので、作業員は楽な作業姿勢で安定よく組立作業をすることができ、部品の組立作業の進捗状況に合わせて適宜組立架台１５の旋回体２１を介して組立台板２２の旋回と固定を行わせることにより、作業ステージ４上の同じ位置で組立作業を行うことができて、作業能率の向上と作業の安定化を図ることができる。
【００２３】
上記一連の組立作業において、部品入れ容器３６の各区画室３８内には、部品は残らないことになり、万一いずれかの区画室３８内の部品が１つでも残っていれば、その区画室３８の位置により、組立時のどの段階で欠落したかを知ることができることになり、その段階まで解体して組立し直すようにする。
【００２４】
又、工具類載置台３１の樋３５内には、別体として部品入れ容器３６が入れられており、この部品入れ容器３６は長さを短くして樋３５内に取外し自在に複数個入れられているので、一連の組立作業が終了すると、各部品入れ容器３６を樋３５内から取り外して部品庫へ運び、ここで次の製品の組立てに必要な部品を番号順に合わせて区画室３８内に入れるようにし、必要な部品がすべて入れられると、部品入れ容器３６を工具類載置台３１まで運び、樋３５内に順に並べてセットしておくようにする。
【００２５】
一方、作業ステージ４は、台車６上のモータ１０を逆転させてベルト３を介し台車６を逆方向へ走行させることにより、組立作業のスタート時の位置にセットしておくようにする。
【００２６】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、たとえば、組立架台１５の旋回体２１の旋回と固定の操作を、エアシリンダ１７により行う場合を示したが、他の流体圧を用いるようにしたシリンダでもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の製品の組立装置によれば、作業床上に２本のレールを平行に敷設して該レール上に、作業員が乗って作業する作業ステージを滑動自在に組み付けて載置し、該作業ステージの移動方向の一端に連結させた台車を、作業床上を上記レールと同じ方向へ走行できるように設置して、該台車の走行により作業ステージがレールに沿い移動できるようにし、且つ上記作業ステージ上面には、製品の組立てを行わせるため上端に組立台板を有する組立架台を、上端の組立台板が自由に旋回したり固定したりできるようにして設置し、更に、上記作業ステージの移動方向に沿う側方位置に、工具類載置台を位置させて、該工具類載置台の作業ステージ側の端に、上記作業ステージの移動距離に対応させた長さとして水平方向へ延びる樋を上記レールと平行に取り付けて、該樋内に、短かく製作して長手方向に複数の区画室を形成してなる部品入れ容器を、取外し自在に載置して、各部品入れ容器を樋が二重構造となるようにし、上記樋の一方の端から番号順に部品入れ容器の区画室内に製品の組立順序に従った部品を入れておくようにしてあるので、組立作業の開始に伴い台車とともに作業ステージを移動させながら、部品入れ容器の区画室内に番号順に入れられている必要な部品を順に取り出して組立架台上で組立てて行くことができ、しかも、部品入れ容器内の部品を順に取り出すときに、作業ステージが移動しているので、常に作業員の身近かな位置にある部品を取り出して行くことができると共に、組立架台は上端部を回転、停止できるようにしてあって作業に便利な向きにして作業できることから、熟練者でなくても組立作業の能率を著しく高めることができると同時に順番に部品を取って組立てることから、正確に製品の組立てを行うことができて、組立ミスをなくすことができ、又、同一製品の組立て作業では、作業員が代っても組立て手順が同じになるので、完成時間にばらつきがなくなり、新人でも熟練者と同じように作業ができる、等の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組立装置の実施の一形態の概要を示す正面図である。
【図２】図１のII−II方向よりの側面図である。
【図３】本発明の組立装置における作業ステージ上の組立架台の構成を示す一部切断側面図である。
【図４】図２のIV方向より見た台車と作業ステージについて示す平面図である。
【図５】工具類載置台に取り付けられる樋と部品入れ容器について示す斜視図である。
【図６】従来の組立装置の斜視図である。
【符号の説明】
１  作業床
２  レール
３  ベルト
４  作業ステージ
５  ブロック
６  台車
８  連結金具
１０  モータ
１１  減速機
１４  ピニオンギヤ
１５  組立架台
１６  固定部
１７  エアシリンダ（流体圧シリンダ）
２１  旋回体
２２  組立台板
２５  係合凹部
２７  係合突部
３１  工具類載置台
３５  樋
３６  部品入れ容器
３８  区画室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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