JP2004042255A - オートバイのフレームの組み立て装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オートバイのフレームを組み立てる方法と装置を提供する。
【解決手段】工程の経路を定めるコンベア２２と、作業ステーションを通ってコンベアに沿って移動可能でコンベアの可動セクションに支持されたパレット２０とを備える。パレットは、構造固定装置によって互いに関して固定された関係で個々の構成要素またはサブ組み立て１１ａ、１１ｂを受ける回転可能なフレーム１８ａ、１８ｂを支持する。フレームの角度位置と構造固定装置とは、駆動モータと係合することによって回転軸の周りに再方位付けされる。フレームは、ロック解除アクチュエータとの係合によって解放されるまで、パレットに関する角度方位にロックされる。可動セクションは、駆動モータのアクチュエータに応答して操作可能であり、作業ステーションに関して上昇位置と下降位置との間でガイドされる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単一組み立て（ａｓｓｅｍｂｌｙ）ラインにおける複数のオートバイのフレームの順応性のある（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）組み立てのための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オートバイのフレームの現在の組み立ては、代表的には、幾つかの個々のフレーム構成要素（ｆｒａｍｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）が一体にされ互いに溶接される初期の作業セルを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
現在の取り組みは、高度に専門化された作業セルを必要とし、各作業セルは特別なフレーム構造を専用している。製造プロセスの順応性が制限される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による方法と装置は、工程の経路（ｐａｔｈ　ｏｆ　ｔｒａｖｅｌ）に沿って加工物（ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ）を搬送する。工程の経路は、オートバイのフレームの組み立て用の組み立てラインである。複数のパレット（ｐａｌｌｅｔ）は、組み立てラインのコンベアシステムによって定められた工程の経路に沿って移動可能である。各パレットは、少なくとも１つの加工物支持フレームすなわちリング（ｆｒａｍｅ　ｏｒ　ｒｉｎｇ）を支持する。複数の異なって構成された加工物は、工程の経路に沿って移動するために支持される。加工物は、フレームすなわちリングに関して配置された個々の構成要素から構成されたオートバイのフレームを形成する。各フレームすなわちリングは、個々の構成要素を互いに関して予め定められた位置に支持し配置するための、少なくとも１つの構造配置固定装置（ｇｅｏｍｅｔｒｙ−ｌｏｃａｔｉｎｇ　ｆｉｘｔｕｒｅ）を有している。各構造配置固定装置は、異なって構成された複数の加工物を調整するために、対応するフレームすなわちリングと取り外し可能に関連されている。
【０００５】
各構造配置固定装置は、クランプ、ピン、ガイド、またはそれらの適切な組み合わせから選択された１つまたはそれ以上の部材を備えることができる。各フレームすなわちリングは、処理操作中、回転軸に関して所望の角度位置（ａｎｇｕｌａｒ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に構成された加工物の角度位置を再方位付け（ｒｅｏｒｉｅｎｔ）するために、工程の経路に沿って配置された１つまたはそれ以上の作業ステーション（ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ）において、予め定められた角度アークによって個々に回転することができる。例示のみであって限定するものではないが、フレームすなわちリングは、逆にされた方位（ｉｎｖｅｒｔｅｄ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）において再方位付けするために回転されるので、溶接ロボットは、アクセスが容易な上方から溶接操作を達成する。
【０００６】
各フレームすなわちリングは、コンベアに沿って保持されるパレットによって、上方または下方で工程の経路に沿って搬送されるが、製造フロアは特定の応用および工場のレイアウトに依存する。各パレットは、１つまたはそれ以上のフレームすなわちリングを回転可能に支持する。各パレットは、工程の経路に沿ったパレットの移動中に関連するフレームすなわちリングの移動を阻止するためのロック部（ｌｏｃｋ）を備えている。個々のパレットは、工程の経路を定めるコンベアに沿って移動できる。コンベアは、１つまたはそれ以上の作業ステーション間およびそれを通して工程の経路に沿って延びることができる。
【０００７】
フレームすなわちリングおよび関連する構成されるべき加工物の角度位置の再方位付けは、パレットと関連するロック部とを、ロック解除部とフレームすなわちリングを回転軸の周りに回転するためのモータすなわち駆動部とに操作可能な係合にもたらすことによって達成される。例示のみであって限定するものではないが、コンベアは個々のセクション（ｓｅｃｔｉｏｎ）に分割することができ、幾つかのコンベアセクションは、パレットと作業ステーションに関してその上に保持された関連する加工物とを上昇しまた下降するために、工程の経路に関して垂直に移動可能である。例示の目的のために、特定のコンベアセクションが、作業ステーションと相対的に上昇されるか下降されるかのいずれかに垂直に移動された場合、関連するフレームすなわちリングは、関連するフレームすなわちリングをパレットに関して回転するために、１つまたはそれ以上のモータを係合する。各フレームすなわちリングの回転は、回転軸に関する角度方位（ａｎｇｕｌａｒ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）の所望の位置に構成されるべき関連する加工物の再方位付けをする。次の処理操作用に適切に方位付けされた場合、パレットは、特定のコンベアセクションを次の作業ステーションに渡すために最初の位置へ下降するかまたは上昇することによって戻される。これに替えて、モータおよびロック解除部は、加工物を再方位付けするための係合位置と、コンベアに沿ったパレットの受け渡し（ｄｅｌｉｖｅｒｙ）および取り除きをする非係合位置との間で、コンベア、および／または、パレットと相対的に移動される。
【０００８】
本発明の他の応用は、本発明を実現するために熟考された最良のモードの以下の記述を、添付した図面と関連して読むことによって、この分野の当業者に明らかになる。
ここにおける記述は、添付した図面を参照してなされ、幾つかの図面を通して類似する参照符号は類似する部品を参照する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１と２とを参照すると、本発明は、工程の経路１２に沿って配置された１つまたはそれ以上の作業ステーション１４ａ〜１４ｇの間、およびそこを通る工程の経路に沿って１つまたはそれ以上の加工物を運ぶための搬送手段１０を備えている。加工物の搬送手段１０は、工程の経路１２を定めるコンベア２２に沿って移動可能なパレット２０を備えることができる。各パレット２０は、少なくとも１つのフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂを回転可能に支持する。コンベア２２は、パレット２０に操作可能に関連された複数のセクションを備えている。コンベアセクション（ｃｏｎｖｅｙｏｒ　ｓｅｃｔｉｏｎ）は、各加工物１４ａ〜１４ｇに設けることができる。配置手段（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｍｅａｎｓ）１６は、加工物に何らかの作業を達成するのに先立って、各パレットを作業ステーションと相対的に正確に配置するために、作業ステーションに関して配置される。配置手段１６は、パレットと作業ステーションとを相対的に正確に配置するために、パレット２０、および／または、コンベアセクション２２を操作可能に係合する。少なくとも１つの配置ピンが、配置手段１６と操作可能に関連され、パレット２０と係合されていて、パレットと配置ピンのいずれかが、互いに関して非係合にされた第１の位置と、互いに関して係合された第２の位置との間で移動される。
【００１０】
コンベア２２は、１つまたはそれ以上の処理が加工物になされる作業ステーション１４ａ〜１４ｇ間で加工物を移動する。例示のみであって限定するものではないが、本発明は、複数の個別の構成要素、および／または、オートバイのフレームのサブ組み立てのような、加工物が工程の経路１２に沿った作業ステーション１４ａ〜１４ｇで互いに関して組み立てられるオートバイのフレームの組み立てラインを規定できる。図２を参照すると、サブ組み立てステーション２４ａ〜２４ｄは、工程の経路１２に関して供給の関係に配置できる。各サブ組み立てステーション２４ａ〜２４ｄは、単一セルの作業ステーション、または、オートバイのフレームの１つまたはそれ以上のサブ組み立て用のマルチセル作業ステーションである。例示のみであって限定するものではないが、サブ組み立てステーション２４ａは、水平チューブサブ組み立てを組み立てられ；サブ組み立てステーション２４ｂは、垂直チューブサブ組み立てを組み立てられ；サブ組み立てステーション２４ｃは、バックボーン／Ｃ−パン（Ｃ−ｐａｎ）のサブ組み立てを組み立てられ；サブ組み立てステーション２４ｄは、泥除け後部フォージング（ｆｏｒｇｉｎｇ）サブ組み立てを組み立てられる。組み立てられたサブ組み立ては、供給ライン２６ａ〜２６ｄのような関連する供給ラインに配置でき、そして、工程の経路１２に配置された装填ステーション１４ｂへ移動される。
【００１１】
サブ組み立ては、装填ステーション１４ｂで受けられ、コンベア２２に沿って移動するためにパレット２０に保持された回転可能なフレーム１８ａ、１８ｂによって保持された構造固定装置（ｇｅｏｍｅｔｒｙ　ｆｉｘｔｕｒｅ）内に装填される。ハンドルヘッド組み立て鋳物（ｃａｓｔｉｎｇ）、右手及び左手前方エンジン据え付け鋳物、後部モータ据え付け鋳物、タイ−リンク（ｔｉｅ　ｌｉｎｋ）部品すなわち部分のような付加的な構成要素は、装填ステーション１４ｂで構造固定装置内に挿入される。回転可能なフレーム１８ａ、１８ｂによって保持された構造固定装置は、単一の一体的オートバイのフレーム組み立て内に最終的に組み立てるために、互いに関して予め定められ固定された構造的位置に、サブ組み立ておよび構成要素のような加工物１１ａ、１１ｂを受けることができる。
【００１２】
図３と４を参照すると、加工物１１ａ、１１ｂは、回転可能なフレーム１８ａ、１８ｂに保持された構造固定装置内に挿入されている。各フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂは、各構造配置固定装置を定める１つまたはそれ以上の部材２８ａ〜８ｆを支持できる。各構造固定装置の部材２８ａ〜２８ｆは、１つまたはそれ以上のクランプ、ブラケット、ピン、ガイド、またはそれらの組み合わせから選択される。構造固定装置の部材２８ａ〜２８ｆの幾つかは、空気圧力、水圧力または電力のような適切な動力源への接続によって動力を与えられる。対応する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂと関連する構造固定装置の動力が与えられた部材は、所望に応じてスタフブリーシステム（Ｓｔａｕｇｈｂｌｙ　ｓｙｓｔｅｍ）によって係合できる。処理されるべき加工物１１ａ、１１ｂに対応するサブ組み立ておよび構成要素が、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂによって保持された構造固定装置の部材２８ａ〜２８ｆに関連して設けられた後で、動力が与えられた部材は、処理操作が完了するまでに処理されるべき全加工物の関連する構造部を保持ために非係合位置から係合位置へ駆動される。空気圧力、水圧力、および／または、電力のような適切な動力源用のライン３０は、各回転可能なフレームすなわちリングの周囲に沿って設けることができる。
【００１３】
各構造固定装置を定める部材２８ａ〜２８ｆは、異なって構成された複数のオートバイのフレームを組み立てるために異なって構成された複数の加工物を調整するために、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂと取り外し可能に関連付けられている。構造固定装置を形成する部材２８ａ〜２８ｆは、他の部材と交換でき、あるいは、互いに関してフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの周囲に沿って再配置される。それは、組み立て中に互いに関連する予め異なって定められ構造において、異なったサブ組み立て、および／または構成要素を受け、また配置するためである。各フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂは、互いに関連する同様の固定装置を備えることができ、またはこれに替えて、同時に異なった加工物を処理するために異なった固定装置を備えることもできる。所定の状況において、同一ライン上で異なって構成されたオートバイのフレームを同時に組み立てるために、フレームすなわちリング１８ｂと関連する構造固定装置よりも、異なった構造固定装置をフレームすなわちリング１８ａと関連することが望ましい。
【００１４】
各フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂは、フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂに接続された弧状セグメント（ａｒｃ　ｓｅｇｍｅｎｔ）の周囲３４の少なくとも一部分に沿って設けられた複数の歯車の歯３２を備えている。歯車の歯３２は、関連するパレット２０に関して支持された各フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの回転軸に関連する角度位置の制御された移動を可能にする。歯車の歯３２は、対応するパレット２０に関連して回転軸の周りを回転するように、フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂを移動するために駆動歯車によって操作可能に係合されていて、また、コンベア２２に沿ったパレット２０の移動中に対応するパレット２０に関連した回転軸の周りのフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの相対的回転運動を阻止するために、ロック部（ｌｏｃｋ）によって係合されている。
【００１５】
図１から５を参照すると、回転可能な各フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂは、経路１２に沿った移動のために関連するパレット２０によって回転可能に支持されている。各パレット２０は、複数の水平フレーム部材３６ａ〜３６ｆおよび２つまたはそれ以上の垂直フレーム部材３８ａ〜３８ｃを備えている。各パレット２０はまた、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂを支持するために複数のローラーを備えている。各パレット２０は、図３に最良のものが示されているように、対応する回転可能なフレームすなわちリング１８ａの面４４ａを係合するための支持面４２ａ〜４２ｂを有するローラー４０ａ〜４０ｂと、図３に最良のものが示されているように、関連する回転可能なフレームすなわちリング１８ｂの面４４ｂを係合するための支持面４２ｃ〜４２ｄを有するローラー４０ｃ〜４０ｄとを備えている。整列ローラー４６ａ〜４６ｐは、関連する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの面４５ａ〜４５ｂを係合するために各パレット２０に設けられる。
【００１６】
図５〜８を参照すると、各パレット２０は、関連する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂが、工程１２の経路に沿ったパレット２０の移動中に、パレット２０に関して回転するのを阻止するためのロック部４８を備えている。ロック部４８は、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂ間において各パレット２０の垂直フレーム部材３８ｂに関して支持されている。ロック部４８は、通常、ロックされた位置に偏倚（ｂｉａｓ）されている。ロック部４８が作業ステーションに配置され、パレット２０に関する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの移動が望まれた場合、加工物に関連したロック解除アクチュエータすなわちキーは、ロック部４８を操作可能に係合する。ロック解除アクチュエータすなわちキーは、ロック部４８の部分を形成するピン５０を操作する。ピン５０は、図７に最良のものが示されているように、フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂをパレット２０に関して通常ロックする第１の位置と、図８に最良のものが示されているように、フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂをパレット２０に関して解放する第２の位置との間で移動可能である。図６は、ピン５０を両方の位置において仮想で示している。ピン５０のロックされた位置は、ロック部の通常に偏倚された位置に対応する。ピン５０の非ロック位置は、ロック解除アクチュエータすなわちキーによって操作された位置に対応する。１つの構成において、ロックされた位置はコンベアが上昇された位置に対応し、また、非ロック位置はコンベアが下降された位置に対応する。これに替えて、ロック解除アクチュエータすなわちキーは、コンベア２２が固定されているのに対し、パレット２０と相対的に移動することもできることが認識されなければならない。
【００１７】
ロック部４８は、ピン５０の移動に応じてロック位置と非ロック位置との間で、軸の周りに回転可能な少なくとも１つのアームを備えることができる。好ましくは、ロック部４８は、パレット２０に支持された各回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂ用の少なくとも１つのアームを備えている。図６と７に示されたように、ロック部４８は、各対応する軸５６ａ、５６ｂの周りで回転可能な第１のアームと第２のアーム５４ａ、５４ｂを備えている。各アーム５４ａ、５４ｂは、ピン５０が図７に示されたロック位置にある場合に歯車の歯３２を係合するための第１の突起部５８を備えている。第１の突起部５８は、ピン５０が図８に示されたように非ロック位置にある場合に歯車の歯３２に関して引っ込められる。各アーム５４ａ、５４ｂは、解除レバー（ｒｅｌｅａｓｅ　ｌｅｖｅｒ）６０を備えている。解除レバー６０は、ピン５０の面６２によって係合されている。ピン５０が非係合位置に移動された場合、面６２は、フレームすなわちリング１８ａ、１８ｂと関連する歯車の歯３２に関した突起部５８の引っ込みに起因してアーム５４ａ、５４ｂを回転軸の周りに回転するために解除レバー６０を係合する。アーム５４ａ、５４ｂは、図８に最良のものが示されているように、ピン５０のカム面６３と係合可能なフォロワー面６１を備えている。ピン５０がロック位置に移動した場合、ピン５０のカム面６３は、突起部５８の歯車の歯３２と関連するロック係合を生じさせるように、アーム５４ａ、５４ｂを回転軸の周りに回転するためにアーム５４ａ、５４ｂのフォロワー面６１を係合する。
【００１８】
偏倚手段５２はロック部３８をロック位置に向かって強制し、これは図６に示されていて、ロック解除アクチュエータすなわちキーによって作動されるまで、関連したパレット２０によって保持された回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂに関してピン５０を通常のロック位置にあるようにする。偏倚手段５２は、ピンハウジング５３と、ピン５０に形成された肩部５５との間に介挿されたスプリングを備えることができる。リング１８ａ、１８ｂは、再方位付けが要求されるまで、パレット２０に関して特定の方位にロックされている。種々の連続的な作業ステーションが、共通の固定された角度方位にあるべき加工物を必要とする場合、処理操作は、特定の作業ステーションを通っている間に、回転可能なフレームを所望の方位にロックすることによって最適化される。
【００１９】
各パレット２０は、複数のセクションを有するコンベア２２によって工程の経路１２に沿って移動される。図９を参照すると、コンベア２２は、互いに関して不動に関連された長手方向の部材６４ａと６４ｂおよび横方向の部材６６ａ〜６６ｈを備えている。長手方向の部材６４ａと６４ｂおよび横方向の部材６６ａ〜６６ｈは、開口部６８ａ〜６８ｇを定めることができる。複数のシャフト７０ａ〜７０ｆが、パレット２０を経路１２に沿って移動するためにコンベア２２に設けられている。各シャフト７０ａ〜７０ｆは、ベアリング７４ａ、７４ｂを有する長手方向の部材６４ａ、６４ｂの面７２ａ、７２ｂに沿って設けられている。各シャフト７０ａ〜７０ｆは、シャフトに接続された１対の駆動輪７６ａ、７６ｂを支持する。各駆動輪７６ａ、７６ｂは、図５に最良のものが示されているように、パレット２０の面８２ａ、８２ｂを係合するために対応する支持面８０ａ、８０ｂを各備えている。シャフト７０ａ〜７０ｆは、変速機８６ａと、１つまたはそれ以上のベルト９０のような駆動部材に操作可能に接続された駆動モータ８４とによって回転される。各シャフトと、関連する駆動輪７６ａ、７６ｂは、対応するベルト９０のような駆動部材と操作可能に係合するために、シャフトに固定的に接続されたプーリー８８によって駆動される。
【００２０】
プーリー８８は、図９に最良のものが示されているように、各シャフト７０ａ〜７０ｆの一方の端部に接続されている。これに替えて、プーリー８８は、図１３と１６ａ〜１６ｂに最良のものが示されているように、固定された車輪７６ａ、７６ｂ間に介挿されたシャフト７０ａ〜７０ｆに固定的に接続されても良い。いずれの場合においても、シャフト７０ａ〜７０ｆと、接続された駆動輪７６ａ、７６ｂは、線形運動（ｌｉｎｅａｒ　ｍｏｔｉｏｎ）を駆動輪７６ａ、７６ｂに保持されたパレット２０に伝達するために互いに調和して回転できる。駆動モータ８４ａは、ベルト９０ａおよびプーリー７１のような関連する駆動部材によって、一つのシャフト７０ａ〜７０ｆを直接駆動するために、また、少なくとも１つの他のシャフトを駆動するために、変速機８６ａと操作可能に関連されている。コンベア２２はまた、ブラケット９２ａ〜９２ｄを備えている。各ブラケット９２ａ〜９２ｄは、コンベア２２の移動可能なセクションを、作業ステーションに関連した第１の位置と第２の位置との間で移動するために、細長いスロットすなわち開口部を定めている。
【００２１】
コンベア２２の少なくとも一方のセクションは、作業ステーション、および／または、コンベアの隣接する固定的セクションに関した移動のために支持されている。図１、１０、および１１を参照すると、基部１７は、コンベア２２の移動可能なセクション、リング駆動装置１２８ａ、１２８ｂ、およびロック解除アクチュエータ１４２のために、垂直移動駆動部１０４ａ、１０４ｂを支持する。基部１７は、長手方向の部材９６ａ、９６ｂ、プレート１００ａ〜１００ｃ、および台（ｒｉｓｅｒ）１０２によって規定される。垂直移動駆動部１０４ａ、１０４ｂは、基部１７に関して第１の位置と第２の位置との間でコンベア２２のセクションを垂直に移動する。垂直移動駆動部１０４ａ、１０４ｂは、クランクアームまたはディスクのような１対の回転可能な部材を各端部に支持するシャフト１０６を有している。各シャフト１０６は、クランクアームまたはディスクの回転軸から径方向に離間した位置に接続されたローラーまたはカムを有することができる。各シャフト１０６は、プレート１００ａまたは１００ｃの一方に設けられたベアリング１０８によって支持されている。プーリー１１０は、同時の回転運動においてシャフトの各端部で固定的に接続されたクランクアームまたはディスクを駆動するために、シャフト１０６に固定的に接続されている。
【００２２】
プーリー１１０は、基部１７に間するリング駆動部１２８ａ、１２８ｂと係合するための制御された方法で、コンベア２２の可動セクションおよび支持されたパレット２０を上昇しまた下降するために、互いに関してシャフト１０６を同時に回転するように、ベルトのような駆動部材１１２を係合する。駆動部材１１２は、駆動部材１１２、１２２を駆動するために、また、回転運動をシャフト１０６に伝達するために、プーリー１２０ａ、１２０ｂに固定的に接続されたシャフト１１８を回転するように、変速機１１６によって操作可能に接続されたモータ１１４によって駆動される。各シャフト１０６の回転運動は、図９に最良のものが示されているように、ブラケット９２ａ〜９２ｄに形成された細長いスロットまたは開口部内に係合するローラーまたはカムによって、コンベア２２の可動セクションの線形垂直運動に変換される。シャフト１０６は、ベアリング１２４ａ〜１２４ｃによって支持されている。
【００２３】
各カムまたはローラー１２６ａ、１２６ｂは、シャフト１０６の端部に設けられている。カムまたはローラー１２６ａ、１２６ｂは、クランクアーム２４０ａ、２４０ｂを各備えている。カムまたはローラー１２６ａ、１２６ｂは、コンベア２２の可動セクションのブラケット９２ａ〜９２ｄの細長いスロットすなわち開口部内に収容されている。シャフト１０６、１０６ａと関連するカムまたはローラーは、少なくとも第１の位置と第２の位置との間で回転できる。第１の位置は、基部１７に関してコンベア２２の可動セクションの上昇された位置に対応する。第２の位置は、基部１７に関してコンベア２２の可動セクションの下降された位置に対応する。図１０において、カムまたはローラー１２６ａ、１２６ｂは、第２の位置すなわち下降された位置を示している。好ましくは、コンベア２２の可動セクションは、基部１７に関して垂直に移動するのに対して、工程の経路１２に関連する横方向および／または長手方向の移動は、所望に応じて適切な案内部および／または支持部によって阻止される。
【００２４】
再方位付け手段１５は、コンベア２２の可動セクションが基部１７に関して下降された位置にある回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂを移動するためのリング駆動部１２８ａと１２８ｂを備えている。各リング駆動部１２８ａ、１２８ｂは、対応するプレート１００ａ、１００ｃに設けられている。各リング駆動部１２８ａ、１２８ｂは、本体部１３０、モータ１３２、フレーム支持部１３４ａ、１３４ｂ、および駆動歯車１３６を備えている。本体部１３０は、関連されたパレット２０およびコンベア２２の可動セクションが作業ステーションで基部１７に関して下降された場合、対応する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの歯車の歯３２と噛み合い係合する歯車の歯１４０を有する駆動歯車１３６を配置する。駆動モータ１３２は、コンベア２２の可動セクションが下降された位置にある場合、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの対応する回転を生ずる駆動歯車１３６を回転する。フレーム支持部１３４ａ、１３４ｂは、関連するパレット２０とコンベア２２の可動セクションが作業ステーションの基部１７に関して下降された場合、対応するフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの面４４ａ、４４ｂと係合可能なウエアパッド（ｗｅａｒ　ｐａｄ）１３８ａ、１３８ｂを備えている。
【００２５】
図１０と１２を参照すると、パレット２０とコンベア２２の可動セクションが基部１７に関して下降されるにつれて、再方位付け手段１５は、ピン５０を偏倚手段５２の推進（ｕｒｇｉｎｇ）に抗して移動するためにピン５０の下端部１４４と係合可能なロック解除アクチュエータ１４２を備えている。コンベア２２の可動セクションが基部１７に関して下降されるにつれて、ピン５０の下端部１４４は、コンベアの可動セクションが加工された位置に到達した場合に、ピンを非ロック位置へ移動するためにロック解除アクチュエータ１４２を係合する。ロック解除アクチュエータ１４２は、ピン５０の下端部１４４を係合するための交換可能なウエアパッド１４６を備えている。
【００２６】
図１１と１２を参照すると、プレート１４８は、コンベア２２の可動セクションの頂部部分に隣接して設けられる。プレート１４８は、複数の開口部を規定していて、フランジ１５０と車輪７６ａ、７６ｂの面８０ａ、８０ｂとが、開口部を通してパレット２０を係合することを可能になる。リング駆動部１２８ａ、１２８ｂは回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂを係合することを可能にし、ロック解除アクチュエータ１４２は開口部を通してロック４８を係合することを可能にする。プレート１４８は、コンベア２２の可動セクションおよび基部１７に関連したベルト９０、１１２、１２２およびプーリー８８、１１０、１２０ａと接触するごみ（ｄｅｂｒｉｓ）の侵入を阻止する。
【００２７】
図１３〜１５を参照すると、本発明は、パレット２０とコンベア２２の可動セクションが基部１７に関して下降された場合、パレット２０を基部１７に関して配置するための配置手段１６を備えている。配置手段１６は、台１５８に関して設けられた第１の配置ピン１５６を有している。このピン１５６は、パレット２０とピン１５６との間の僅かな不整列を調整するためにテーパを付けることができる。台１５８は、図１０に示されたように、基部１７と関連したプレート１６０に設けられている。ピン１５６は、工程の経路１２に沿って加工物１１ａ、１１ｂの流れに関して基部１７の端部の下流に配置されている。ピン１５６は、図５に最良のものが示されているように、パレット２０の下側に設けられた開口部１６２内で操作可能に係合する。ピン１５６は、自動溶接操作用のプログラマブルロボットのような作業ステーションに関連した自動化された処理装置に関する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの構造固定装置によって保持された、パレット２０と関連する加工物を正確に配置する。ピン１５６は、係合した場合、パレット２０の長手方向すなわち上流および下流への移動と同様に、パレット２０の横方向すなわち左右（ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ）への移動を阻止する。処理中に加工物が工程の経路に沿って移動するので、連続する加工物を作業ステーションに関して正確に配置することは、組み立てラインの終わりにおいて反復可能で高品質の処理された加工物を提供するために重大である。作業ステーションにおける加工物の配置の僅かな変更は、最終加工物の品質に望ましくない変更を招く。
【００２８】
パレットの配置手段１６は、ローラーガイド１６４を備えている。ローラーガイド１６４は、プレート１６８に回転可能に設けられたローラー１６６ａ、１６６ｂを備えている。プレート１６８は、図５に最良のものが示されているように、パレット２０の配置部材１７２を受けるためのスロット１７０を備えている。配置部材１７２は、パレット２０が基部１７に関して下降されるとローラー１６６ａ、１６６ｂ間で移動する。ローラー１６６ａ、１６６ｂは、ナット１７４のような適切な固定装置でプレート１６８に接続されている。プレート１７８は、プレート１７６に関連して基部１７に設けることができる。
【００２９】
パレットの配置手段１６は、同様にガイド１７８ａ〜１７８ｆを備えている。各ガイド１７８ａ〜１７８ｆは、ガイドプレート１８０ａ、１８０ｂ（図１３〜１５）、およびガイドプレートを基部１７に関して所望の位置に配置するための支持部１８２ａ〜１８２ｆを備えている。経路１２に沿った加工物の流れに横断する方向へパレットを配置するために、パレット２０が基部１７に関して下降されるので、パレット２０の水平フレーム部材３６ｂは、ガイドプレート１８０ａ、１８０ｂを係合する。ガイド１７８ａ〜１７８ｆは、基部１７の長手方向の部材９６ａと９６ｂに設けられている。
【００３０】
１つまたはそれ以上のガイド１７８ｂ、１７８ｆは、パレット２０の接近を感知するセンサーを備えている。パレット２０に形成された突起部１８８、１８８ａは、図５に最良のものが示されているように、パレット２０が基部１７に関して下降されるので、センサー１８４、１８４ａ（各図１４と１５）の尖端部（ｐｒｏｎｇ）１９０ａ、１９０ｂ間で移動できる。センサー１８４、１８４ａは、突起部１８８、１８８ａがセンサーに接近することに対応する信号を出力することができ、発せられた信号は制御装置２２０（図１３と１８）によって受けられる。センサー１８４、１８４ａは、ブラケット１８６とスペーサ部材１９２を有してどのような適切な案内部にでも設けることができる。プレート１８０ｂは、スペーサ部材１９４とともにビーム１８２ｂに設けられている。パレットの配置手段１６は、自動化された処理が、作業ステーションに関して加工物の反復可能で正確な配置を要求して加工物に達成される各作業ステーションに設けられている。これらの作業ステーションにおいて、パレット２０は、作業ステーションに配置されたパレットの配置手段１６を操作可能に係合するために基部１７に関して下降される。
【００３１】
コンベアの配置手段すなわちガイド手段１９６（図１３と１４）は、コンベア２２の可動セクションが基部１７に関して下降されるので、基部１７に関するコンベア２２の可動セクションの横移動および長手方向移動を阻止する。コンベア配置手段１９６は、基部２００にしっかりと設けられたガイドロッド１９８を備えている。基部２００は、基部１７のプレート１６０に設けられている。コンベア配置手段１９６は、コンベア２２の可動セクションと支持されたパレット２０が、上昇された位置と下降された位置との間で移動されるので、ガイドロッド１９８の長さに沿って長手方向に移動するガイドロッド１９８を摺動可能に受けるために、そこに形成された開口部を有する摺動ブロック２０２を備えている。プレート２０４は摺動ブロック２０２に設けられている。プレート２０４は、基部１７とコンベア２２の可動セクションとの間の垂直移動を除くいかなる方向の相対的移動をも阻止するために、コンベア２２の可動セクションの横方向の部材６６ｇに接続されている。ブッシング２０６は、ガイドロッド１９８と摺動ブロック２０２との相対的摺動運動を促進するために、摺動ブロック２０２の開口部内に配置されている。
【００３２】
コンベア配置手段１９６は、最良のものが図１５に示されているように、プレート２４６とローラー２４８とを備えている。プレート２４６は、基部１７に設けられた固定部材１７６に関連して設けられている。ローラー２４８は、コンベア２２の可動セクションと関連するプレート２４６ａ（図９と１３）を係合できる。プレート２４６ａは、コンベア２２の可動セクションを基部１７に関して配置するために、ローラー２４８を操作可能に係合する。
【００３３】
図２と１６を参照すると、本発明による組み立てラインは、工程の経路１２を規定し、工程の経路１２に沿って配置された作業ステーション１４ａ〜１４ｇを有する加工物搬送手段を備えている。作業ステーション１４ａは、空のパレット２０が、装填作業ステーションで加工物１１ａ、１１ｂを装填されるのに先立って配置されるパレット受けステーションを定める。作業ステーション１４ｃ、１４ｄは、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂによって支持された構造固定装置に保持されているので、個々のサブ組み立てと構成要素との構造を結合された一体的フレームに取り付けるための溶接ステーションを定めることができる。処理操作は、個々の構成要素、および／または、サブ組み立ての正確な配置を、組み立て処理を通して互いに関して確実にするサブ組み立てライン、および／または、構成要素が固定構造部に保持されているので、全体の組み立てラインに沿って加工物１１ａ、１１ｂに関して達成される。加工物の検査、加工物の荷下ろし（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）、あるいは他の操作は、作業ステーション１４ｅ、１４ｆで加工物１１ａ、１１ｂに関して達成できる。作業ステーション１４ｇは、パレット戻し作業ステーションを定めている。
【００３４】
工程の経路１２は、作業ステーション１４ｂ〜１４ｆを通って移動するパレット２０に対応する第１の部分２０８を備えることができる。工程の経路１２は、装填作業ステーション１４ｂへ戻っていくパレットに対応する第２の部分２１０を備えことができる。第２の部分２１０は、特定の応用および工場レイアウトに依存して第１の部分２０８に関連して、頭上式戻りライン、床下式戻りライン、あるいは、床レベルでの戻りループラインとして配置できる。図１６に示されたように、例示のみであって限定されるものではないが、パレット２０が組み立てラインの最後で作業ステーション１４ｇに到達した場合、パレット２０は、上方レベルに上昇され、第１の部分２０８の上方に配置された第２の部分２１０を定める一連のコンベアセクションに沿って戻される。作業ステーション１４ｇは、第２の部分２１０と関連されたコンベア２２のコンベアセクションと整列される上昇位置と、第１の部分２０８と関連されたコンベア２２のコンベアセクションと整列された下降位置との間でコンベア２２の可動セクションを移動するためのリフト２１６を備えている。
【００３５】
作業ステーション１４ｇは、工程の経路１２の第２の部分２１０と整列するように、コンベア２２の可動セクションと、コンベア２２の可動セクションに支持されたパレットとともにリフト２１６を上昇するための駆動手段を備えている。パレット２０が工程の経路１２の第２の部分２１０と整列される上昇位置に移動された後で、駆動手段は、コンベア２の可動セクションを工程の経路１２の第１の部分２０８と整列する下降位置に移動するために、リフト２１６を操作するために作動される。工程の経路１２の第２の部分２１０に沿って配置されたコンベア２２の高架のセクション（ｅｌｅｖａｔｅｄ　ｓｅｃｔｉｏｎ）は、パレット配置手段とコンベア配置手段とが戻りラインに必要ないので、簡単な高架の基部によって支持されている。コンベア２２の高架のセクションは、図１８に示されたように、支持部２１２とともに高架のプラットホーム面２１４に接続されている。
【００３６】
作業ステーション１４ａにおいて、戻りパレット２０は工程の経路１２の第２の部分２１０から受けられ、装填作業ステーション１４ｂへ渡すために、工程の経路１２の第１の部分２０８と整列するように下降される。作業ステーション１４ａは、パレット２０を支持するためのコンベア２２の可動セクションを有している他のリフト２１６を備えている。製造切り換え中、または保守が必要な場合はいつでも、作業ステーション１４ａ、および／または、作業ステーション１４ｇにおいて、一方のパレットは他方のパレットと交換できる。作業ステーション１４ａ、および／または、作業ステーション１４ｇにおいてパレット交換を実行するために、第１のパレットは、作業ステーション１４ａ、および／または、作業ステーション１４ｇにおいて受けられ、それは、パレット取り外し位置（代表的には下降された位置）において、パレットが取り外しのために隣接する装填／荷下ろしコンベア位置（図示しない）に搬送され、また、取り外し後、リフト作業ステーションｎ１４ａ、および／または、１４ｇに搬送するために、他のパレット２０が装填／荷下ろしコンベア位置（図示しない）内に装填される場合である。
【００３７】
パレット保守、および／または、製造モデル切り換えの速度と効率を上げるために、一方のリフト作業ステーション１４ａ、および／または、１４ｇが取り外しパレット２０として使用できるのに対して、他方の作業ステーションが装填交換パレット２０として使用できる。回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂが、リフト作業ステーション１４ａ、および／または、１４ｇか、または、隣接する装填／荷下ろし作業ステーション（図示せず）でパレット２０に関して交換できることが認識されなければならない。固定装置２８ａ〜２８ｆは、作業ステーション１４ａまたは１４ｇで、あるいは、隣接する構造変更（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）作業ステーション（図示せず）で交換できることもまた認識されなければならない。構造固定装置を定めるいずれか１つまたはそれ以上のパレット２０、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂ、および部材２８ａ、２８ｆは、製造ライン構造と製造されるべきモデルの混合とのより大きい順応性を可能にする組み立て用に、工程の経路１２に沿った異なる構造配置を有する加工物を移動するために交換できる。
【００３８】
図１７を参照すると、作業ステーション１４ａ〜１４ｆの１つ内へのパレット２０の移動は、受け取り作業ステーションのコンベア２２の可動セクションへパレットを回転し移動するために、前段の作業ステーションのコンベア２２の可動セクションの車輪７０ａ〜７０ｆの移動によって開始できる。受け取り作業ステーションは、コンベア２２の可動セクションに関するパレット２０の位置に対応する信号を発生するために、１つまたはそれ以上の位置センサー２２２を備えている。位置センサー２２２、および位置センサー１８４、１８４ａ（図１３と１４）によって発生された信号は、モータ８４と連絡された制御装置２２０によって受信される。制御装置２２０は、パレット２０を減速しパレットを所定の位置に停止するために、モータ８４を制御できる。パレットが停止された後で、１つまたはそれ以上のセンサー２２４が、次のデータの１つまたはそれ以上に対応する信号を発生する。それらのデータは、組み立てられるべき加工物の独特の識別（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）；コンベア２２によって搬送される複数のパレットに関する個々のパレットの独特の識別；コンベア上で搬送される複数の回転可能なフレームすなわちリングに関する個々の回転可能なフレームすなわちリングの独特の識別；複数の回転可能なフレームすなわちリングと関連する構造固定装置を形成する部材の特定の構造の独特の識別；構造固定装置の他の部材に関する回転可能なフレームすなわちリングによって支持された構造固定装置の各部材の相対的位置；および、回転可能なフレームすなわちリングと支持するパレットに関する構造固定装置の部材に関連する部材との角度方位（ａｎｇｕｌａｒ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）である。好ましくは、センサー２２４は、光スキャナー、またはレーザー切り換え装置すなわちセンサーである。しかしながら、センサー２２４は、光センサーのようなどのようなタイプのセンサー、または、各パレットと関連したデータ搬送可能性を有するプログラム可能なチップでもよい。
【００３９】
複数のパレットおよび、フレームすなわちリングの中における個々のパレットまたは個々の回転可能なフレームすなわちリングの独特の識別は、分析用に制御装置２２０の記憶装置内に蓄積される。分析は、不適切に構成されるか損傷されたどのようなパレット、フレームまたはリングでも識別するために、経路に沿って移動された加工物であって個々のパレットおよび個々のフレームすなわちリングとに相互参照される除外された加工物の理由および源を決定するのに助けとなる。センサー２２４は、各リング１８ａ、１８ｂの各構造固定装置を形成する部材２８ａ〜２８ｆの構造、互いに関する各構造固定装置の部材２８ａ〜２８ｆの位置、およびパレット２０に関する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの角度方位を識別する。制御装置２２０は、センサーから受けた信号を比較し、記憶装置に貯蔵された制御プログラムに従って適用する。
【００４０】
記憶装置に貯蔵された制御プログラムは、各構造固定装置を形成する部材の所望の構造、複数の構造固定装置を形成するために互いに関連する部材の所望の位置、および、パレット２０に関する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの所望の角度方位に対応するデータを備えている。センサーから発せられ制御装置２２０によって受けられた信号が、特定の構造固定装置における各部材の所望の構造、および／または、特定の構造固定装置における部材の所望の数、および／または、互いに関して特定の構造固定装置を形成する部材の所望の位置、および／または、パレット２０に関する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの所望の角度方位に対応しない場合、制御装置２２０は、コンベア２２の可動セクションを下降することを停止する。制御装置２２０はまた、エラー情報に対応する信号を中央制御装置または操作者に出力する。
【００４１】
パレット２０が受け取り作業ステーションに移動された場合、制御装置２２０によって継続される処理ステップは図１７の簡略化したフロー図に示されている。処理は、両方の回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂに適用される。処理はステップ２２６でスタートする。ステップ２２８は、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂと取り外し可能に関連された構造固定装置を形成する各部材２８ａ〜２８ｆの構造を監視する。構造固定装置を定めるいずれかの部材２８ａ〜２８ｆが所望の部材でない場合、処理はステップ２３０に継続し、エラー情報が中央制御装置または操作者に発せられる。処理はステップ２３２で終了する。構造固定装置を定める各部材２８ａ〜２８ｆが所望の構造である場合、処理はステップ２３４に継続する。ステップ２３４は、互いに関して構造固定装置を形成する各部材２８ａ〜２８ｆの位置を監視する。
【００４２】
構造固定装置を定める各部材２８ａ〜２８ｆが所望のように位置付けられていない場合、処理は、エラー情報が中央制御装置または操作者に発せられるステップ２３０に継続する。構造固定装置を定める各部材２８ａ〜２８ｆが回転可能なフレームすなわちリングに沿って所望なように位置付けられている場合、処理はステップ２３６に継続する。ステップ２３６は、パレット２０に関する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの角度方位を監視する。回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂが所望に方位付けられていない場合、処理は、エラー情報が中央制御装置または操作者に発せられるステップ２３０に継続する。回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂがパレット２０に関して所望な角度に方位付けられている場合、処理はステップ２３８に継続し、コンベア２２の可動セクションは基部１７に関して下降される。コンベアセクションが下降された後で、制御装置２２０の処理がステップ２３２で終了するので、組み立て処理は作業ステーションで継続する。
【００４３】
これに替えて、センサー２２４は、関連する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂおよび構造固定装置を定める部材２８ａ〜２８ｆを有するパレット２０のイメージに対応する信号を出力する。制御装置２２０は、記憶装置に貯蔵された受け入れ可能なイメージに対応する信号と比較する。信号が記憶装置に貯蔵された受け入れ可能なイメージに対応しない場合、制御装置２２０は、エラー情報に対応する信号を中央制御装置または操作者、および、基部１７に関してコンベア２２の可動セクションの下降移動を阻止するための信号モータ１１４に出力する。
【００４４】
コンベア２２の可動セクションが作業ステーション１４ｂ〜１４ｆの１つで下降された場合、コンベア配置手段１９６は、コンベア２２の可動セクションを係合する。パレット２０が受け取り作業ステーション１４ｂ〜１４ｆで停止された場合、コンベアの可動セクションは、上昇位置から下降位置へ移動するために作動される。コンベア２２の可動セクションの横断部材６６ｇに接続されたプレート２０４は、工程の経路１２に沿った加工物の流れに関してコンベア２２の可動セクションの下流への移動を阻止する。プレート２０４とローラー２４８とは、コンベア２２の可動セクションと支持されたパレット２０との垂直線形移動に変換されたローラー１０４ａ、１０４ｂの垂直回転移動に応答したコンベア２２の可動セクションの横方向移動と長手方向移動を阻止する。
【００４５】
コンベア２２の可動セクションが下降されると、配置手段１６はパレット２０を係合する。ピン１５６は、パレット２０を、工程の経路１２に関して長手方向および横方向に延びる水平軸によって定められた水平面に正確に位置付けるために、開口部１６２内に操作可能に係合する。ガイド１７８ａ、１７８ｄ、および１７８ｅは、パレット２０を経路１２に対して横方向に更に配置し整列するために水平フレーム部材を係合する。ガイド１７８ｂ、１７８ｃ、および１７８ｅは、工程の経路１２に関するパレットの横方向移動を制限するために、水平フレーム部材３６ａを係合する。ローラーガイド手段１６４は、パレット２０に接続されたガイド部材１７２を受ける。
【００４６】
コンベア２２の可動セクションは、制御装置２２０によって出力された制御信号に応答して受け取り作業ステーション１４ｂ〜１４ｆで基部１７に関して下降される。制御装置２２０は、シャフト１１８とプーリー１２ａ、１２ｂを回転するためにモータ１１４を制御できる。プーリー１２ａ、１２ｂはシャフト１０６、１０６ａと関連するプーリー１１０ａを回転するために、ベルト１１２、１２２を駆動する。シャフト１０６、１０６ａの各端部でクランクアームに設けられたローラーまたはカムは、対応するシャフトの回転軸の回りに回転される。ローラーまたはカム１２６ａ、１２６ｂは、図１０に示されたように、ブラケット９２ａ〜９２ｄによって定められた細長いスロットすなわち開口部内に受けられている。ローラーは、コンベア２２の可動セクションを上昇し下降するために対応するブラケットを係合する。好ましくは、コンベア２２の可動セクションは、基部１７に関して約７５ミリメータ垂直に移動できる。
【００４７】
コンベア２２の可動セクションが基部１７に関して下降された場合、ピン５０の端部１４４は、ロック解除アクチュエータすなわちキー１４２と係合し、ロック４８をロック位置から非ロック位置へ移動するようにする。コンベア２２の可動セクションが下降されるにつれて、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの歯車の歯３２は、リング駆動部１２８ａ、１２８ｂの各歯車１３６の歯車の歯１４０を係合する。ピン５０およびロック解除アクチュエータすなわちキー１４２は、歯車の歯３２がリング駆動部１２８ａ、１２８ｂの歯車の歯１４０と噛み合い係合した後でのみ、ロック４８が非係合位置に到達するように構成されている。コンベア２２の可動セクションが基部１７に関して上昇された場合、ロック部４８は、歯車の歯３２、１４０の噛み合いが完全に非係合にされる前にロック位置に移動される。
【００４８】
装填作業ステーション１４ｂにおいて、コンベア２２の可動セクションが基部１７に関して下降された後で、１つまたはそれ以上の作業ステーション２４ａ〜２４ｄから受けられた個々の構成要素、および／または、サブ組み立ては、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂに関連した構造固定装置内に装填される。ロック部４８はパレット２０の位置付けおよびコンベア２２の可動セクションの配置から独立して操作できることを認識しなければならない。ロック解除アクチュエータ１４２および対応するリング駆動部１２８ａ１２８ｂは、支持パレット２０に関して回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの角度位置の再方位付けを要求するか達成される作業ステーションで存在するようにのみ要求される。所望に応じて、特定の応用において、ロック部４２が非ロック位置に移動され、また、歯３２と４０とが噛み合った後、構成要素、および／または、サブ組み立ては、リング１８ａ、１８ｂによって保持された構造固定装置内に装填される。特定の応用のために所望に応じて、リング１８ａ、１８ｂは、構造固定装置の種々の部材２８ａ〜２８ｆ内に構成要素、および／または、サブ組み立てを装填する処理における補助のために回転される。サブ組み立て、および／または、構成要素が構造固定装置を定める個々の部材２８ａ〜２８ｆ内に設けられた後で、クランプ部材または把持部材が、ある適切なアクチュエータシステムによって操作される。リング１８ａ、１８ｂと関連した構造固定装置を定めるクランプ部材または把持部材は、パレット２０が工程の経路１２の第１の部分２０８に沿って移動するけれども、クランプ位置または把持位置に維持される。
【００４９】
サブ組み立て、および／または、構成要素が回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂによって支持された構造固定装置内に装填された後で、また、特定の応用のために所望に応じて、回転可能なフレームすなわちリングは、現在の作業ステーションまたは引き続く作業ステーションでの更なる処理のために、リング駆動部１２８ａ、１２８ｂのモータ１３２によって、パレット２０に関して所望の角度方位に互いに独立して回転される。制御装置２２０は、所望に応じて各回転可能なフレームすなわちリングによって異なった角度移動が可能なように、モータ１３２を独立して制御する。位置エンコーダーは、各回転可能なフレームすなわちリングの角度位置または方位を出力するために、各モータ１３２と関連される。制御装置２２０は、シャフト１１８を回転するためにモータ１１４を制御するので、基部１７に関連するコンベア２２の可動セクションの垂直移動を生ずる。コンベア２２の可動セクションは、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂが、パレット２０に関して所望の方位に配置され、および／または、回転され、また、パレット２０が次の作業ステーションの引渡し用に準備された場合、制御装置２２０によってシャフト１１８の回転に応じて上昇される。
【００５０】
コンベアセクション２０が基部１７に関して作業ステーション１４ｂ〜１４ｆのいずれか１つで上昇された後、パレットは、次の作業ステーションへ向かって移動されるように準備されている。センサー２２４は、パレットに関する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの角度方位と同様、構造固定装置を形成する部材２８ａ、２８ｂのサブ組み立ておよび／または構成要素の存在に対応する信号を出力する。制御装置２２０は、センサー２２４からの信号を受信し、要求されたサブ組み立て、および／または、構成要素が構造固定装置の部材２８ａ〜２８ｆに関して装填されていない場合、または、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂがパレット２０に関して所望の角度方位にない場合、エラー信号を中央制御システムまたは操作者に発信する。サブ組み立て、および／または構成要素が所望のように装填され、また、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂが所望の角度方位にある場合、制御装置２２０は、車輪７０ａ〜７０ｆを回転し、パレット２０を続く作業ステーションへ移動するためにモータ８４を制御する。
【００５１】
第１の作業ステーション１４ｃは、装填作業ステーション１４ｂに隣接して、また工程の経路１２に沿ってその下流に配置されている。作業ステーション１４ｃはまた、パレット２０および特定の構造固定装置を定める部材２８ａ〜２８ｆに関して装填されたサブ組み立て、および／または構成要素の存在に関する回転可能なフレームすなわちリングの角度方位に対応する信号を出力するために操作可能なセンサー２２４を備えている。回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｆの角度方位が正しくない場合、制御装置２２０は、エラー情報を中央制御システムまたは操作者に発信する。
【００５２】
リング１８ａ、１８ｆの方位が所望の方位にある場合、作業ステーション１４ｃでのコンベア２２の可動セクションは、モータ１１４を介してシャフト１１８の回転を作動する制御装置２２０によって下降される。図１８と１９を参照すると、作業ステーション１４ｃと１４ｄは、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂに関連する構造固定装置内に保持された加工物の全体の構造を固定するための各第１と第２の溶接作業ステーションである。図１９は、第１の溶接作業ステーション１４ｃに回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂを有する第１のパレット２０と、第２の溶接作業ステーション１４ｄに回転可能なフレームすなわちリング１８ｃ、１８ｄを有する第２のパレット２０とを概略的に示している。構造固定装置を形成する部材２８ａ〜２８ｆに関連して装填されたサブ組み立て、および／または、構成要素は、第１の溶接作業ステーション１４ｃと第２の溶接作業ステーション１４ｄとで溶接される。各作業ステーションは、作業ステーション１４ｃに配置されたロボット２５０ａ〜２５０ｄのような、および、作業ステーション１４ｄに配置されたロボット２５０ｅ〜２５０ｈのようなロボットを備えることができる。
【００５３】
ロボット２５０ａ〜２５０ｈは、溶接ロボットである。各作業ステーションは、工程の経路１２の各側に配置された４台のロボット、２台のロボットを備えている。工程の経路１２の第１の側のロボット２５０ａと２５０ｂは、パレット２０が作業ステーションに配置され、また、コンベアの可動セクションが作業ステーションの下降された位置にある場合、各ロボットに隣接して配置された対応する第１と第２の回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂによって保持された、加工物１１ａ、１１ｂに関して同一の溶接パス（ｗｅｌｄｉｎｇ　ｐａｓｓ）を達成する。工程の経路１２の第２の側のロボット２５０ｃと２５０ｄは、パレット２０によって保持された２つの加工物１１ａ、１１ｂ上の溶接パスを達成する。制御装置２２０は、組み立てられるべき個々の加工物１１ａ、１１ｂに関して溶接操作を達成するために、ロボット２５ａ〜２５０ｈ用の別個の制御装置とともに制御するかまたは相互作用する。ロボット２５ｅ〜２５０ｈは、ロボット２５ａ〜２５０ｄと同一の溶接パスを達成するか、または、第１の溶接パス中にアクセスできない領域において再スポット（ｒｅｓｐｏｔ）溶接を達成する。これは、一方の作業ステーションで、または、示された作業ステーション１４ｃ、１４ｄ間に介挿された他方の作業ステーションで、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの角度位置の再方位付けを必要とするであろう。
【００５４】
ロボット２５ａ〜２５０ｄのいずれかが、機械的故障または計画された保守のために所望の溶接操作を達成できない場合、制御装置２２０は、各ロボット２５ａ〜２５０ｄから得られる適切な信号によってそのようなエラーを検知できる。制御装置２２０は、故障したロボットの下流の作業ステーション１４ｄでのロボット２５ｄ〜２５０ｈのような１つまたはそれ以上のロボットを教育することによって検知されたエラー用に補償することができ、故障したロボットによって達成されなかった要求された溶接パスを達成する。ロック解除アクチュエータ１４２およびリング駆動部１２８ａ、１２８ｂが各作業ステーションに設けられた場合、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂは、処理操作の間にいずれの作業ステーションにおいても回転することができ、全ての溶接は、より容易なアクセスができるように、上方に向いた面上に達成され、溶接処理操作の品質と反復可能性とが改良する。これらの特徴は、オートバイのフレーム用に従来提供された組み立てラインよりも大きい融通性、余裕、およびより高い品質に仕上げられた加工物を製造ラインにおいて提供する。
【００５５】
本発明による制御装置２２０は、記憶装置に貯蔵された制御プログラムに従って処理する。処理は、パレット２０によって支持された加工物がコンベア２２の可動セクションに供給され、下降された位置に移動された後で開始する。処理は、図２０の簡略化されたフロー図に示されている。処理は、ステップ２５２で開始する。ステップ２５４は、要求された溶接パスが回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの各側に配置された対のロボットによって完成されたか否かを決定する。例示のみであって限定するものではないが、ロボット２５０ａは、リング１８ｂに関して設けられた加工物１１ｂに関する特別な溶接パスを作り、この特別な溶接パスの完了に対応して制御装置２２０に信号を出す。ロボット２５０ｄは、加工物１１ｂに関する第１の溶接パスを達成でき、この第１の溶接パスの完了に対応して制御装置２２０に信号を出す。
【００５６】
制御装置２２０が、ロボット２５０ａとロボット２５０ｄとから全ての要求された溶接パスの完了に対応する信号を受けた後で、ステップ２５６は、回転可能なフレーム１８ａ、１８ｂの角度位置の再方位付けが要求されていないかどうかを決定し、もし要求されている場合は、制御装置２２０は、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂをパレット２０に関する所望の予め定められた方位に回転するために、適切なモータを作動する。例示のみであって限定するものではないが、制御装置２２０は、回転可能なフレームすなわちリング１８ｂを回転するために制御でき、加工物をロボット２５０ａと２５０ｄに関する所望の角度位置に配置する。回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂは、引き続く溶接パスが、溶接処理が完了するように、オートバイのフレームに関して下方の方位（すなわち上方に向いた面）において完成されるように回転される。ステップ２５８は、回転可能なフレームすなわちリング用の全ての要求された溶接パスが完了した場合に決定する。例示のみであって限定するものではないが、制御装置２２０は、各ロボット２５０ａ〜５０ｈによって達成されるべき要求された溶接パスに対応するデータを記憶装置に貯蔵し、そして、要求された溶接パスが各ロボットによって完了されるにつれて、各ロボットから得られた信号を貯蔵されたデータと比較する。
【００５７】
全ての要求された溶接パスが完了した場合、処理はステップ２５４に戻る。特定の回転可能なフレームすなわちリングによって保持された特定の加工物に関する全ての要求された溶接パスが完了した場合、ステップ２６０は、全ての溶接パスが、共通パレットに関連する他の回転可能なフレームすなわちリングによって搬送される他の加工物に関して完了したかどうかを決定する。制御装置２２０は、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂに関する要求された溶接パスの完了を同時に監視する。回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂのために要求された溶接パスが完了すると、ステップ２６２は、パレット２０を支持しているコンベア２２の可動セクションを上昇する。モータ１１４はシャフト１１８を回転し、コンベア２２の可動セクションを上昇された位置に移動するために制御装置２２０によって制御される。処理はステップ２６４で終了する。
【００５８】
全ての処理または作業ステーション１４ｃ、１４ｄでの溶接操作が完了した後、パレット２０は、更なる処理のために作業ステーション１４ｅ、１４ｆへ各移動される。パレット２０がいずれかの作業ステーションから移動される前に、各作業ステーションに配置された対応するセンサー２２４は、パレット２０に関する回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂの角度方位に対応する信号を制御装置２２０に出力する。制御装置２２０は、回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂのいずれかがパレット２０に関して所望の角度方位にない場合、中央制御装置または操作者にエラー情報を出力する。エラー信号が制御装置２２０によって発せられた場合、工程の経路１２に沿ったパレット２０の連続的な移動は停止される。例示のみであって限定するものではないが、作業ステーション１４ｅ、１４ｆでの処理操作は、限定されるものではないが、組み立てられた加工物１１ａ、１１ｂを回転可能なフレームすなわちリング１８ａ、１８ｂから取り除くこと、加工物１１ａ、１１ｂの検査、および／または、加工物１１ａ、１１ｂの仕上げをすることを備えることができる。作業ステーション１４ｅ、１４ｆは、制御装置２２０と連絡したセンサー２２４、および／または、自動化された処理用の更なるロボットを備えることができる。
【００５９】
自動化された処理用の加工物の正確な位置付けと配置が必要なこれらの作業ステーションは、コンベア２２の可動セクションを支持するために、および／または、コンベア２２の可動セクションを正確に配置するために、および／または、パレット２０を対応する作業ステーションに正確に位置付けるために、基部１７に関して述べられた全ての構造が必要であることを認識しなければならない。手動による装填／荷下ろし作業ステーション、または、手動による検査作業ステーション、または手動による再スポット作業ステーションが、コンベア２２を支持するために簡略化された基部に設けることができる。
【００６０】
本発明は、最現在考えられるも実用的で好ましい実施例と関連して述べられてきたけれども、本発明は開示された実施例に限定されものではなく、むしろそれに反して、請求の範囲の精神と目的内に含まれる種々の変更および均等な配置をカバーするように意図されていることが理解される。目的は、法の下において許されるようなそのような変更および均等な構造を包含するような最も広い解釈に一致するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンベアの分解斜視図であって、コンベアは、コンベアに沿って移動可能であって、構成されるべき加工物を受けるために関連するフレームすなわちリングを支持するためのパレットと、支持パレットに対して関連するフレームすなわちリングを回転するための再方位付け手段とを備えている図。
【図２】本発明による組み立てラインの概略図。
【図３】本発明による２つのフレームすなわちリングの斜視図。
【図４】本発明によって構成されるべき加工物を受けるために接続された取り外し可能な固定装置を有するフレームすなわちリングの側面図。
【図５】本発明による１つまたはそれ以上のフレームすなわちリングを保持するためのパレットの斜視図。
【図６】本発明によるパレットに関して１つまたはそれ以上のフレームすなわちリングをロックするためのロック部の側部詳細図。
【図７】ロック部のロック位置における詳細断面図。
【図８】ロック部の非ロック位置における詳細断面図。
【図９】本発明によるコンベアの斜視図。
【図１０】本発明による再方位付け手段の斜視図。
【図１１】本発明によるパレット、コンベアおよび再方位付け手段の互いに係合された斜視図。
【図１２】本発明によって係合されたパレット、コンベアおよび再方位付け手段の側部断面図。
【図１３】パレットを作業ステーションに関して位置付けするための位置付け手段、および、コンベアを作業ステーションに関して配置するための配置手段と係合されたコンベアの斜視図。
【図１４】本発明による位置付け手段と配置手段との部分的分解図。
【図１５】本発明による位置付け手段と配置手段との部分的分解図。
【図１６】本発明による組み立てラインの側面図。
【図１７】パレットが作業ステーションに関して移動された場合に達成されるステップを示す簡略化されたフロー図。
【図１８】本発明による作業ステーションの斜視図。
【図１９】工程の経路に沿って互いに隣接して配置された２つの作業ステーションの概略的平面図。
【図２０】加工物が本発明による作業ステーションで処理される場合に達成されるステップを示す簡略化されたフロー図。
【符号の説明】
１０……搬送手段；　１１ａ、１１ｂ……加工物；　１２……工程の経路；　１４ａ〜１４ｇ……作業ステーション；　１５……再方位付け手段；　１６……配置手段；　１８ａ、１８ｂ……回転可能なフレームすなわちリング；　２０……パレット；　２２……コンベア；　２４ａ〜２４ｄ……サブ組み立てステーション；　２６ａ〜２６ｄ……供給ライン；　２８ａ〜８ｆ……部材；　３０……ライン；　３２、１４０……歯車の歯；　３６ａ〜３６ｆ……水平フレーム部材；　３８ａ〜３８ｆ……垂直フレーム部材；　４８……ロック部；　５０、１５６……ピン；　５２……偏倚手段；　５６ａ、５６ｂ……軸；　６０……解除レバー；　６３……カム面；　７１、８８、１１０、１２０……プーリー；　９０、９０ａ、１１２、１２２……ベルト；　１４２……ロック解除アクチュエータ；　１７０……スロット；　２２０……制御装置；　２５０ａ〜２５０ｈ……ロボット；

Claims (23)

1. 複数の異なったオートバイのフレームを単一の組み立てラインで組み立てる装置であって：
   少なくとも１つの作業ステーションに配置可能なパレットと；
   互いに固定された関係に組み立てられるフレームの構成要素を受けるためにパレット上で回転可能に支持可能な少なくとも１つの固定装置と；および
   パレット上に支持された各回転可能な固定装置を、パレットに関して所望の角度方位にロックするためのロック手段と；
   を備えた装置。
2. ロック手段は：
   各回転可能な固定装置に関してロック位置と非ロック位置との間で移動するためにパレットに接続された少なくとも１つの係止部と；および
   各係止部をロック位置に偏倚するための偏倚手段と；
   をさらに備えた請求項１記載の装置。
3. 偏倚手段は：
   係合位置と非係合位置との間で移動可能な往復式ロック手段をさらに備えていて、ロック手段は係合位置にある場合に係止部をロック位置に保持するために係止部と係合され、また、ロック手段は非係合位置にある場合に係止部を非ロック位置に移動するものであり；および
   ロック手段を係合位置に向かって偏倚するためのスプリングをさらに備えた；請求項２記載の装置。
4. ロック手段を係合位置から非係合位置へ移動するための移動手段をさらに備えた請求項３記載の装置。
5. 移動手段は：
   ロック手段を、偏倚スプリングの推進に抗して係合位置から非係合位置へ向かって移動するために、ロック手段と係合可能なアクチュエータをさらに備えた請求項４記載の装置。
6. 対応する固定装置の角度方位を調整するために、パレットに関して回転軸の周りに各回転可能な固定装置と係合可能な少なくとも１つの駆動部をさらに備えた請求項１記載の装置。
7. 工程の経路を決定するためのコンベアとをさらに備え；
   パレットは、少なくとも１つの作業ステーションを通してコンベアに沿って移動可能である請求項１記載の装置。
8. 第１の位置と第２の位置との間で移動するために作業ステーションに配置されたコンベアの可動セクションと；および
   コンベアの可動セクションを第１の位置と第２の位置との間で移動するための移動手段と；
   をさらに備えた請求項７記載の装置。
9. コンベアの可動セクションは、それと関連した細長いスロットを有していて；
   回転軸に関して外側の径方向端部に隣接して接続されたカムフォロワーを有するクランクアームをさらに備えていて、カムフォロワーは、コンベアの可動セクションをクランクアームの回転に応じて第１の位置と第２の位置との間で移動するために、細長いスロットと係合可能である請求項８記載の装置。
10. 作業ステーションで組み立てられるべきフレームの識別に対応する信号に応答し、パレットと各回転可能な固定装置との移動を制御するための制御手段をさらに備えた請求項１記載の装置。
11. 作業ステーションに関してパレットを配置するための配置手段をさらに備えた請求項１記載の装置。
12. 複数の異なったオートバイのフレームを単一の組み立てラインで組み立てる方法であって：
    パレットを少なくとも１つの作業ステーションに配置するステップと；
    少なくとも１つの固定装置を、互いに固定された関係に組み立てられるフレームの構成要素を受けるためにパレット上に回転可能に支持するステップと；および
    パレットに支持された各回転可能な固定装置を、パレットに関して所望の角度方位にロックするステップと；
    を備えた方法。
13. ロックするステップは：
    各回転可能な固定装置に関してロック位置と非ロック位置との間で移動するために、少なくとも１つの係止部をパレットに接続するステップと；および
    各係止部をロック位置に偏倚するステップと；
    をさらに備えた請求項１２記載の方法。
14. 偏倚するステップは：
    往復式ロック部材を係合位置と非係合位置との間で移動するステップであって、ロック部材は係合位置にある場合に係止部をロック位置に保持するために係止部と係合され、また、ロック部材は非係合位置にある場合に係止部を非ロック位置に移動するステップと；および
    スプリングでロック部材を係合位置に向かって偏倚するステップと；
    をさらに備えた請求項１３記載の方法。
15. ロック手段を係合位置から非係合位置へ移動するステップをさらに備えた請求項１４記載の方法。
16. 移動するステップは：
    ロック部材を、偏倚スプリングの推進に抗して係合位置から非係合位置へ向かって移動するために、アクチュエータをロック部材と係合するステップをさらに備えた請求項１５記載の方法。
17. 各回転可能な固定装置と係合可能な少なくとも１つの駆動部で、パレットに関して回転軸の周りに対応する固定装置の角度方位を調整するステップをさらに備えた請求項１２記載の方法。
18. 少なくとも１つの作業ステーションを通して、工程の経路を定めるコンベアに沿ってパレットを移動するステップをさらに備えた請求項１２記載の方法。
19. 作業ステーションに配置されたコンベアの可動セクションを第１の位置と第２の位置との間で移動するステップをさらに備えた請求項１８記載の方法。
20. コンベアの可動セクションに関してパレットを配置するステップをさらに備えた請求項１９記載の方法。
21. 移動するステップは：
    クランクアームを回転するステップをさらに備えていて、回転軸に関してクランクアームの外側の径方向端部に隣接して接続されたカムフォロワーを有していて、カムフォロワーは、コンベアの可動セクションと関連する細長いスロット内で係合可能である請求項１９記載の方法。
22. 作業ステーションで組み立てられるべきフレームの識別に対応する信号に応答して、パレットと各回転可能な固定装置との移動を制御するステップをさらに備えた請求項１２記載の方法。
23. パレットを作業ステーションに関して配置するステップをさらに備えた請求項１２記載の方法。

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