CN1663731A - 组装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不用进行彻底的地面基础工事、且不用依赖于昂贵的自行驶台车,能够进行两面作业的组装装置。通过连结装置4将多个夹具台车3、3…可装卸地相互连结而配列在组装线L上,通过牵引装置9将与组装工序A6并列配置的链式输送机6的链条5与前头的夹具台车3连结,经由前头的夹具台车3而牵引全部的夹具台车3,使其沿各组装工序顺次移动,且一面断开前头的夹具台车3,一面在最末尾的夹具台车3上接续新的夹具台车3。由于将作为搬运装置的链式输送机6与最后的组装工序A6并列配置,因此较大地开放了其他的组装工序A1~A5的两侧,可使操作者进行两面作业,可实现工序数量的大幅度的削减和组装线的大幅度的缩短。
Description
技术领域
本发明涉及利用夹具台车(治具台車)进行组装的台车方式的组装装置。
背景技术
因为台车方式的组装装置,除了不需要大规模的设备投资之外,还可较容易地应对生产变更和工序变更,所以被广泛应用于例如发动机等的汽车零件的海外生产。可是,以往一般的台车方式的组装装置,采用的构造是沿着组装线配设搬运装置(链式输送机),并通过该搬运装置使必要数量的夹具台车沿着在生产线上设定的多个组装工序顺次移动。
再者,作为这种台车方式的组装装置,有沿着组装线挖地坑并在该地坑内配置上述搬运装置的类型,或者将夹具台车设为自行驶式、使该夹具台车沿着铺设在地面上的行进导引带自行行进的类型(专利文献1)等。
专利文献1:特开平6-329060号公报
发明内容
但是,根据上述以往一般的台车方式的组装装置,由于搬运装置被配置在组装线的一侧,因此只能从与配置该搬运装置的一侧相反的一侧进行组装操作,便存在着随着工序数量的增加组装线不可避免地要延长这样的问题。另外,还存在着随着组装线的延长,搬运装置相应程度地大型化,在其安装时相应地需要较多的时间和成本这样的问题。
另一方面,如果是上述在地坑内配置搬运装置的类型、或者利用自行驶台车的类型,由于能够从组装线两侧进行作业(两面作业),因此可消除上述组装线延长的问题。但是,在前者的类型中,除了需要地面的彻底的基础工事之外,搬运装置的向地坑内的安装也很麻烦,很难在短期内起用该设备(使之工作)。另外,在后者的类型中,由于必须在夹具台车上装备用于自行驶的各种各样的机构,因此不仅夹具台车自身变得极为昂贵,而且其维护性也变得麻烦,成本负担较大。
本发明是鉴于上述以往的问题而研制成的,其目的在于提供一种不用进行地面的彻底的基础工事,并且不用依赖于昂贵的自行驶台车,而能够进行两面作业(在相对向的两面同时工作),由此大大有助于工序削减以及组装线的短缩的组装装置。
为了解决上述问题,本发明是通过搬运装置使多个夹具台车沿着在组装线上设定的多个组装工序顺次移动,在前述夹具台车上进行必要的组装的组装装置;其特征在于,在通过连结装置将前述多个夹具台车可拆装地连结的同时,将前述搬运装置的驱动力传递给该连结着的多个夹具台车中的至少1辆。在以这种方式构成的组装装置中,只要通过搬运装置驱动1辆夹具台车,就能够借助其动作,使相互连结在一起的全部的夹具台车连动。因而,搬运装置只要具有可在相邻的组装工序之间使1辆夹具台车移动的驱动链轮就足够了,作为结果,是较大地开放了组装线的两侧,从而能够进行两面作业。
在本发明中,也可以是上述搬运装置与最后的组装工序并列设置,并将驱动力传递给前头的夹具台车的构成。在像这样将搬运装置与最后的组装工序并列设置的情况下,由于中间的主要的组装工序的两侧得到开放,因此可高效率地进行两面作业。
另外,上述搬运装置,虽然没有特别地特定其结构,但从稳定地产生较大的驱动力的观点出发,最好是由以循环旋转的链条为驱动部的链式输送机构成。在该情况下,将搬运装置的驱动力传递给夹具台车的牵引装置,可以是由安装在前述链条上的卡爪和可与前述卡爪相卡合脱离地设在前述夹具台车上的钩构成。进而,该搬运装置,可设为具备沿着组装线移动引导链条的导引装置、和沿着组装线移动引导夹具台车的导引装置的结构,在该情况下,可使卡爪可靠地卡合在钩上。
本发明,在上述夹具台车上既可以配置承载零件的零件架,或者也可以使承载工具类的副台车连结在其上,在该情况下,可削减与组装线并列设置的零件架和悬挂式地支撑工具类的支撑框架,可使装置整体变得更简单。
根据本发明的组装装置,由于在生产数量和工件种类的增减时,不用进行地面的彻底的基础工事、而且不用依赖于昂贵的自行驶台车,就能够进行两侧操作,因此不用说工序数量的大幅度的削减,而且还可以达成设备成本的大幅度的降低。另外,由于夹具、零件架、工具的配置等很容易,因此可构成比较理想的柔性生产线。进而,由于可使用小型的搬运装置,因此其安装变得容易,短期内的设备就能够起用。
附图说明
图1是展示本发明的组装装置的整体结构的示意图。
图2是展示构成该组装装置的夹具台车的整体结构的立体图。
图3是展示该夹具台车的连结结构的立体图。
图4是展示该夹具台车的连结结构的立体图。
图5是展示引导该夹具台车的导引装置和连结解除防止机构的正视图。
图6是展示该夹具台车的连结状态、和利用于该连结的导引装置的平面图。
图7是展示链式输送机的整体结构以及链式输送机与夹具台车的关系的平面图。
图8是展示链式输送机的一部分的正视图。
图9是展示链式输送机的一部分的正视图。
图10是展示装配在夹具台车上的钩的结构的正视图。
标号说明
1 夹具 2 零件架
3 夹具台车 4 连结装置
5 牵引链条 6 链式输送机(搬运装置)
7 副台车 9 牵引装置
11 台车本体 20 连结用钩
22 连结杆 23 定位杆
26 杠杆 31 连结解除机构
32 连结导轨 35 连结解除防止机构
62 滚子对(链条侧的导引装置)
63 コ字形导轨(链条侧的导引装置)
64 牵引用卡爪 70 钩
75 引导轨道(导引装置)L 组装线
具体实施方式
以下,根据附图对用于实施本发明的最好的形态进行说明。
图1是展示本发明的组装装置的整体结构的图。本组装装置,大体由具备在上面支撑工件的夹具1及载置小零件的零件架2的多个夹具台车3,将各夹具台车3相互连结的连结装置4,将循环地旋转的牵引用链条5作为驱动部、将该链条5的驱动力传递给被相互连结在一起的夹具台车3的一辆的链式输送机(搬运装置)6,可装卸地连结在前述夹具台车3上、载置轻量的工具类的副台车7,和以悬挂方式支撑重量较重的工具类的门形框架8构成。
在本实施形态中,上述链式输送机6,与在组装线L上以规定的间隔设定的多个组装工序A1~A6中的最后的组装工序A6相邻接地设置。在链式输送机6的链条5与各夹具台车3的相互之间,配设有可卡合脱离的牵引装置9,通过随着链条5的旋转使牵引装置9卡合,将链条5的驱动力传递给由前述连结装置4连结起来的夹具台车3中的前头的夹具台车3。并且,通过相对于该前头的夹具台车3的驱动力的传递,被连结装置4连结在一起的所有夹具台车3在组装线L上被向箭头F方向以一定速度牵引,各夹具台车3沿着组装工序A1~A6顺次移动。
在此,各夹具台车3,如图2~图6所示,是通过在于下面的四角上具有车轮10的矩形的台车本体11上搭载前述夹具1和零件架2而成的。在台车本体11的、成为牵引方向F的后侧的后端上设有把手12,使得夹具台车3可用手使之自由地移动。夹具1,如图2所示,具备固定在台车本体11上的底座13,和与车宽方向相对向地可装卸地安装在该底座13上的一对支柱14,在各支柱14的上端,设有承载工件的夹具垫块15。包含该夹具垫块15的支柱14是工件专用的,按照工件的种类更换使用。零件架2,成为呈多层地具有多个收纳部16a、16b...16n的结构,在各层16a、16b...16n上,分类收纳着在各组装工序A1~A6中所必需的零件。
另外,在台车本体11的后端,设有构成上述连结装置4的一对钩20(图3),另一方面,在台车本体11的前端,设有在前端部具有可与前述一对钩20卡合的卡合槽21(图4)的一对连结杆22。另外,在台车本体11的前端,设有一对位于前述连结杆22的外侧的定位杆23。这一对定位杆23是起到使前、后的夹具台车3的间隔一定的作用的部件,通过其前端与前侧的夹具台车3的后端触接,而将连结杆22的前端部的卡合槽21定位在相对于钩20的可卡合的位置,由此,可进行连结杆22与钩20的卡合。
如图4详细所示,上述一对连结杆22,其基端部被用同一个轴25旋转自如地支撑在固定于台车本体11上的托架24上,其整体能够以轴25为支点向上下方向摆动。然后,在这一对连结杆22中的一方上,以与之大致成直角的配置方式一体地设有杠杆26。在向下方向延伸的前述杠杆26的前端部安装有滚子27,杠杆26,使该滚子27与可向车宽方向滑动地安装在台车本体11上的作动杆28的前端的凸轮29接触。即,连结杆22,通过使该杠杆26的前端部与凸轮29接触来限制向下方向的摆动,从而始终维持在大体水平的状态。另一方面,台车本体11的后端的钩20,被设在与前述水平状态的连结杆22的前端相干涉的高度位置上。由此,如果此时使后方的夹具台车3向前侧的夹具台车3接近(前进),连结杆22使其前端与钩20触接从而稍微向上方摆动,连结杆22的前端搭在钩20上。另一方面,连结杆22的前进端被上述定位杆23限制,连结杆22在其前端搭在钩20上之后,立即停止移动。其结果,是将连结杆22的卡合槽21被定位可在相对于钩20卡合的位置上,由此,卡合槽21自动地卡合在钩20上,从而前、后的夹具台车3的连结完成(图3)。
另一方面,在前端具有上述凸轮29的作动杆28,被弹簧30加载,始终被定位在向夹具台车3的侧方后退的后退端。凸轮29,具有向牵引方向F的前侧倾斜的凸轮面,现在,如果克服弹簧30的加载力而使作动杆28前进,杠杆26的前端的滚子27便沿着该凸轮29的凸轮面转动。于是,连结杆22就会以轴25为支点向上方摆动,其结果是,其前端部的卡合槽21从钩20脱落,解除前、后的夹具台车3的连结。因而,这些作动杆28、凸轮29、弹簧30等构成了解除连结装置4的连结的连结解除机构31。在本实施形态中,在前接最后的组装工序A6的地面上设置连结解除导轨31’(参照图7),前述作动杆28,通过使设在其后端的滚子28a与前述连结解除导轨31’接触而前进,由此,在前头的夹具台车3通过最后的组装工序A6时,自动地解除连结杆22与钩20的卡合。
可是,在要将前、后的夹具台车3连结时,需要将构成上述连结装置4的钩20与连结杆22沿着车宽方向正确地定位。因此,在本实施形态中,如图5以及图6所示,在最初的组装工序A1的入口侧与组装线L平行地配设规定长度的连结导轨32,使设在台车本体11的侧面的前、后一对导引滚子34(参照图2)与该连结导轨32的槽状导引部33卡合。即,通过使该导引滚子34卡合在前述连结导轨32的槽状导引部33上,将夹具台车3沿着车宽方向正确地定位并加以引导。因而,在最末尾的夹具台车3被前述连结导轨32引导的阶段,如果使后续的夹具台车3一面使其导引滚子34卡合在连结导轨32的导引部33上一面前进,则将前、后的夹具台车3就会相互沿着车宽方向被正确地定位,所以,后续的夹具台车3的连结杆22就会正确地卡合在前侧的夹具台车3的钩20上,将新的夹具台车3顺利地接续在最末尾的夹具台车3上。
在本实施形态中,另外还在台车本体11的后端设有连结解除防止机构35,以免出现由链式输送机6牵引着的夹具台车3彼此间的连结意外地解除的情况。该连结解除防止机构35,如图3以及图5详细所示,由可向车宽方向滑动地安装在台车本体11上的作动杆36、固定在该作动杆36的前端的L字形的止动(挡块)部件37、和始终将作动杆36向后退方向(夹具台车3的侧方)加载的弹簧38构成。止动部件37,以将其上端侧的脚片37a定位在与钩20的上表面略微接触的位置上的方式设定其竖立高度。该连结解除防止机构35,通过弹簧38而始终将作动杆36定位在后退端,从而,其止动部件37的脚片37a(图5)覆盖钩20的上表面,由此,防止了连结杆22的从钩20的脱落。
在上述连结导轨32上,如图5所示,另外还以位于其导引部33的下侧的方式并设有止动(挡块)解除导轨39,设在前述连结解除防止机构35的作动杆36的后端的滚子36a可接触在该止动解除导轨39上。作动杆36通过使其后端的滚子36a与前述止动解除导轨39接触而克服弹簧38的加载力前进,由此,止动部件37的脚片37a从钩20的上表面离开,其结果是可进行连结杆22的从钩20的脱落。前述止动解除导轨39,被设定在在比后续的夹具台车3的连结杆22卡合在最末尾的夹具台车3的后端的钩20上的时间更早的阶段与作动杆36相配合的位置上,因而,止动部件37不会成为将前、后的夹具台车3连结在一起的连结装置4的动作的障碍。再者,上述连结解除导轨31’(图7),也作为前述止动解除导轨39而被共用,在前头的夹具台车3通过最后的组装工序A6时,止动部件37自动地后退。
另外,在构成各夹具台车3的台车本体11的前端,配设有用于可装卸地连结上述副台车7的连结装置40。该连结装置40,如图4详细所示,由在牵引方向F上使位置错离而呈两级阶梯状地配置的上、下钩41、43,在这些钩上,设有向牵引方向F的前侧开口的U字状缺口42、44。另一方面,在构成副台车7的台车本体45的侧面,利用托板46而设置有可分别独立地卡合在前述上、下钩41、43的缺口42、44上的2根轴47、48。通过使这2根轴47、48分别独立地卡合在前述夹具台车3侧的上、下钩41、43内的缺口42、44上,将副台车7可装卸地连结在该夹具台车3上。在副台车7的台车本体45的下面设有4个车轮49,在经由前述上、下钩41、43以及轴47、48而被连结在夹具台车3上的状态下,副台车7可与夹具台车3一体地向牵引方向F移动。再者,前述连结装置40,设在夹具台车3的台车本体11的两侧,副台车7,根据需要可将2台连结在夹具台车3上(图1)。
构成上述链式输送机6的牵引用链条5,如图7~图9所示,缠绕在配设在链条箱50内的副驱动链轮51与副从动链轮52上。副驱动链轮51以及副从动链轮52分别安装在被旋转自如地支撑在上、下轴承53a、53b、54a、54b上的旋转轴55、56上。另一方面,在与链条箱50相邻接地配置的马达箱57内,配设有马达(螺旋齿轮马达)58与被该马达58旋转驱动的主驱动链轮59。在前述副驱动链轮51侧的旋转轴55的上端部安装有主从动链轮60,在该主从动链轮60与前述主驱动链轮59上缠绕着链条61。即,牵引用链条5,通过将马达58的旋转经由主驱动链轮59、链条61以及主从动链轮56传递给旋转轴55,从而在两个链轮51和52之间循环地旋转。
在上述牵引用链条5上,以规定的间隔安装有多个滚子对62。这些滚子对62,如图8以及图9详细所示,被配设在链条箱50内的左右一对コ字形导轨63移动引导,由此,牵引用链条5,不会发生横摆及纵摆,能够顺畅且稳定地旋转。再者,前述滚子对62与コ字形导轨63构成将链条5沿着组装线L移动引导的导引装置。
在上述牵引用链条5上,另外还以规定的间隔安装有多个(在此是4个)牵引用卡爪64。该牵引用卡爪64,如图9详细所示,由利用螺栓66而被固定在与构成链条5的链节成一体的支撑板65上的三角形状的基板67、和利用螺栓68而被固定在该基板67的前端部的圆柱状块69构成。另一方面,在构成上述夹具台车3的台车本体11的一个侧面,以与前述卡爪64的配列间隔相同的间隔固定设有可与该卡爪64相卡合的多个(在此是2个)钩70。该钩70,如前述图2~6以及图10所示,在牵引方向F的前侧具有向下方向竖立的止挡面71,前述牵引用卡爪64的块69可与该止挡面71触接。即,牵引用卡爪64,随着链条5的旋转从牵引方向的后侧进入钩70内而与前述止挡面71触接,由此,将链条5的驱动力(牵引力)经由卡爪64以及钩70传递给前头的夹具台车3。在该钩70上,另外还利用销73安装有摇动挡块72。该挡块72,在图10中看向逆时针方向的旋转是自由的,但向顺时针方向的旋转被限制。因而,虽然允许卡爪64向钩70内进入,但在卡爪64相对于夹具台车3相对地向与牵引方向相反的方向移动(后退)的情况下,卡爪64的后退被该挡块72阻止,由此,防止牵引用卡爪64意外地从钩70脱落。
在此,在上述链条箱50的、面对组装线L的侧面上,附设有与设在上述最初的组装工序A1的入口侧的连结导轨32(图6)同样的引导导轨(导引装置)75。如图9所示,该引导导轨75,与前述连结导轨32同样地具备槽状导引部76,设在前述夹具台车3的侧面上的导引滚子34可卡合在该槽状导引部76上。夹具台车3,通过使其导引滚子34卡合在引导导轨75的槽状导引部76上,从而被沿着车宽方向正确地定位。
以下,以进行汽车用发动机的组装的情况为例来说明以上述方式构成的组装装置的作用。
在本实施形态中,因为链式输送机6与最后的组装工序A6邻接设置,所以在除了该最后的组装工序A6之外的组装工序A1~A5中,组装线L的两侧成开放的状态,由此,在组装工序A1~A5中,可进行两面作业的装配。图1中,M表示的是被分派给各组装工序A1~A6的操作者,在此,组装工序A2~A5是两面作业。另外,在最初的组装工序A1的侧方设定有细小零件的供应摆放区B,进而,在组装线L的侧方还设定有1个或多个副组装区C、D。在发动机组装的情况下,分别将前述副组装区C作为活塞组装区,将副组装区D作为气缸盖组装区。
在发动机组装之际,事先,将所需数量的没有搭载工件的空的夹具台车3用连结装置4连结,然后投入组装线L,将前头的夹具台车3横搭在与最后的组装工序A6相邻接的链式输送机6上。在前述准备完成后,当起动作为搬运装置的链式输送机6内的马达58时,牵引用链条5便循环旋转,安装在该链条5上的牵引用卡爪64与前头的夹具台车3的钩70卡合。由此,链条5的驱动力被传递给前头的夹具台车3,与此对应地,由连结装置4连结在一起的所有的夹具台车3被在组装线L上向牵引方向F牵引。于是在这期间,准备在夹具1的夹具垫块15(图2)上载置固定有工件的充实状态的夹具台车3,在前述空的夹具台车3中的前述最末尾的夹具台车3向组装工序A1移动的时刻,通过连结装置4将该充实状态的夹具台车3连结在前述最末尾的夹具台车3上。这时,如前面所述的那样,一面通过连结导轨32(图6)引导两个夹具台车3一面使连结装置4动作。另一方面,前头的空的夹具台车3被从最后的组装工序A6推出,这时,连结解除防止机构35的作动杆36以及连结解除用作动杆28与图7所示的连结解除导轨31’(兼止动解除导轨39)配合,由此,在止动部件37后退的同时连结杆22向上方摆动,使前头的夹具台车3从跟着的夹具台车3断开。再者,链条5上的多个牵引用卡爪64,根据链式输送机6与前头的夹具台车3的相对的位置关系,在向牵引方向先行的卡爪64与前头的夹具台车3卡合的状态下,其他的卡爪64与后续的夹具台车3卡合。
之后,与最末尾的夹具台车3向最初的组装工序A1移动的情况同步地,顺次连结上下一辆充实状态的夹具台车3,由此,空的夹具台车3全部被替换成充实状态的夹具台车3,充实状态的夹具台车3以一定速度顺次向组装工序A1~A6移动。在发动机组装的情况下,载置固定在夹具台车3的夹具垫块15上的工件是气缸体(或者是缸体副组装体),在各组装工序A1~A6,对该气缸体进行必要的零件安装。在本实施形态中,将组装工序A1的一侧作为细小零件的供应摆放空间,在组装工序A1,从前述供应摆放区B向夹具台车3上的零件架2交接所必需的细小零件。另外,在组装工序A3,利用设在门形框架8上的悬挂式的工具(螺母安装器(ナツトナンナ)等)进行组装。进而,在组装工序A4以及组装工序A5,利用连结装置40将1辆或2辆副台车7连结在夹具台车3上,并利用该副台车7上的工具进行需要的零件安装。
在这样相互连结在一起的夹具台车通过一连串的组装工序A1~A6的期间,就完成了汽车用发动机,但由于前述组装工序的大部分(组装工序A2~A5)是两面作业,因此在1个组装工序内的操作内容充实,与以一侧操作为前提的以往一般的台车方式的组装装置的情况相比,大幅度削减了组装工序。并且,与组装工序削减的程度相对应地,大幅度缩短了组装线L,从而能够实现组装装置的设置空间的大幅度缩小。另外,由于作为搬运装置的链式输送机6只要具有使1台夹具台车3在相邻的组装工序之间移动的驱动链轮就足够了,因此搬运装置作为整体变得小型化。其结果是链式输送机6的安装变得简单,且可在短时间内使设备能够开始使用。
在本实施形态中,特别是,由于使安装在链式输送机6的链条5上的滚子对62卡合在コ字形导轨63上,从而防止链条5的横摆以及纵摆,同时使夹具台车3的导引滚子34卡合在引导导轨75的槽状导引部76上,从而将夹具台车3沿着车宽方向正确地定位(图7~9),因此安装在链条5上的牵引用卡爪64能够可靠地卡合在夹具台车3侧的钩70上,并能够将链式输送机6的牵引力可靠地传递给夹具台车3。并且,由于前头的夹具台车3沿着车宽方向被前述引导导轨75约束,并且最末尾的夹具台车3沿着车宽方向被组装线L的入口侧的连结导轨32(图6)约束,因此相互连结在一起的多个夹具台车3能够以不扭曲地在组装线L上移动,由此,在各组装工序A1~A6中,可稳定地进行组装作业。
再者,在上述实施形态中,虽然将作为搬运装置的链式输送机6与最后的组装工序A6相邻接地设置,但该链式输送机6的设置场所是任意的,也可以与最初的组装工序A1相邻接地设置或与中间的组装工序A2~A5相邻接地设置,或者也可以设置在各工序之间。另外,在上述实施形态中,虽然在组装线L的入口侧与最后的工序A6处设置了将夹具台车3沿着车宽方向定位的连结导轨32或引导导轨75,但这些导轨,可以用能够遍及组装线L的全长地进行夹具台车3的车宽方向的定位的其他装置、例如导引轨道等来代替。
Claims (6)
1.一种组装装置,它是通过搬运装置使多个夹具台车沿着在组装线上设定的多个组装工序顺次移动,在前述夹具台车上进行必要的组装的组装装置;其特征在于,在通过连结装置将前述多个夹具台车可拆装地连结的同时,将前述搬运装置的驱动力传递给该连结的多个夹具台车中的至少1辆。
2.如权利要求1所述的组装装置,其特征在于,搬运装置与最后的组装工序并设,并将驱动力传递给前头的夹具台车。
3.如权利要求1或2所述的组装装置,其特征在于,搬运装置,由以循环地旋转的链条为驱动部的链式输送机构成;将该搬运装置的驱动力传递给夹具台车的装置,由安装在前述链条上的牵引用卡爪和可与前述卡爪相卡合脱离地设在前述夹具台车上的钩构成。
4.如权利要求3所述的组装装置,其特征在于,搬运装置具备沿着组装线移动引导链条的导引装置和沿着组装线移动引导夹具台车的导引装置。
5.如权利要求1至4中的任何一项所述的组装装置,其特征在于,在夹具台车上配置有载置零件的零件架。
6.如权利要求1至5中的任何一项所述的组装装置,其特征在于,在夹具台车上可拆装地连结有载置工具类的副台车。
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