JP2005313255A - ワーク搬送装置およびワーク搬送装置の治具位置決め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 搬送台車に設けた一つの位置決め治具により、形状の異なる複数のワークを位置決め保持できるようにする。
【解決手段】 搬送台車１の側方に設置した外部位置決め治具３５を、外部位置決め治具駆動装置３７により搬送台車１側に向けて規定位置に移動させる。次に、搬送台車１側の上下駆動用シリンダ９を後退駆動して位置決め治具３を下降させ、その下端面を外部位置決め治具３５における位置決めプレート４３の上下方向位置決め面４３ａに接させる。当接後は、上下駆動用シリンダ９のロック機構をロックして上下方向の移動を規制する。さらに、横駆動用シリンダ２５を前進駆動して位置決め治具３を横方向に移動させ、その側面を外部位置決め治具３５における位置決めブロック４１の横方向位置決め面４１ａに当接させる。当接後は、横駆動用シリンダ２５のロック機構部３１をロックして横方向の移動を規制する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、搬送台車が、ワークを位置決め保持する位置決め治具を備えたワーク搬送装置およびワーク搬送装置の治具位置決め方法に関する。

自動車の製造ラインにおいては、例えば下記特許文献１に記載されているように、ワークを搬送台車に載せて搬送し、その搬送ラインに沿って配置してある溶接機により溶接加工する場合がある。

上記した搬送台車には、ワークを位置決め保持する位置決め治具を備えているが、自動車製造ラインにおいては、形状の異なる数車種の車体を搬送するため、車体を位置決め保持する位置決め治具を車種数分搬送台車に装備する必要が生じる。
特開平８−２０７８４３号公報

ところが、車種に応じて複数の位置決め治具を搬送台車に設けると、搬送台車の重量が増大し、搬送台車を駆動する駆動手段の動力が増大するとともに、新たな車種を製造する際には、車種追加毎に新たな位置決め治具を用意する必要が生じ、設備費の増大を招く。

そこで、本発明は、搬送台車に設けた一つの位置決め治具によって、形状の異なる複数のワークを位置決め保持できるようにすることを目的としている。

本発明は、ワークを搬送する搬送台車に、前記ワークを位置決め保持する位置決め治具および、この位置決め治具を前記搬送台車の搬送方向と交差する方向に移動させる位置決め治具駆動手段をそれぞれ設け、前記搬送台車の側方に、前記位置決め治具と当接して位置決め治具の位置決めを行う外部位置決め治具を設け、この外部位置決め治具を前記位置決め治具駆動手段による位置決め治具の移動方向と同方向に移動させる外部位置決め治具駆動手段を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、搬送台車に設けたワーク位置決め用の位置決め治具と、搬送台車の側方に設置した、位置決め治具の位置決めを行う外部位置決め治具とを互いに当接させることで、位置決め治具を規定位置に適宜設定するようにしたので、一つの位置決め治具により、形状の異なる複数のワークに対して位置決め保持することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係わるワーク搬送装置の搬送方向の前後方向から見た正面図で、搬送方向に対して左右の一方側のみを示し、この一方側に対して左右対称となる他方側を省略している。

搬送台車１は、図示しない搬送駆動機構によって図１中で紙面に直交する方向に移動可能であり、上部に設置してある位置決め治具３が位置決め保持するワークＷ（図６）を規定位置に搬送し、その搬送位置で、例えばスポット溶接機などによって溶接加工を行う。

なお、ここでのワークＷは、自動車の車体における車幅方向両側下部に位置する車体骨格部材であるフロントサイドメンバとするが、これに限定するものではない。

上記した搬送台車１は、台車本体５上の搬送方向に対して直角に交差する横方向（図１中のＸで示す左右方向で、車体の車幅方向に相当）の端部に、ブラケット７を介して上下方向駆動手段としての上下駆動用シリンダ９を設置している。この上下駆動用シリンダ９は、その上方に突出するピストンロッド１１が進出移動する適宜位置にてロックするロック機構を備えている。

上記した上下駆動用シリンダ９のピストンロッド１１の先端（上端）には上部支持部材１３を連結し、上部支持部材１３上には、上記した横方向（Ｘ方向）に延びるガイドレール１５を設置する。

ガイドレール１５には、ガイドブロック１７をスライド移動可能に設置し、ガイドブロック１７の上部には、支持ロッド１９の一端を連結固定する。そして、支持ロッド１９の他端はＸ方向外側に突出しており、その端部に前記した位置決め治具３を取り付ける。位置決め治具３は、上部におけるＸ方向内側にワーク受け部３ａを備えている。

一方、上部支持部材１３のＸ方向中央付近には、シリンダ取付ブラケット２３を設置し、シリンダ取付ブラケット２３には横方向駆動手段としての横駆動用シリンダ２５の後端を取り付ける。横駆動用シリンダ２５のＸ方向外側に向けて突出するピストンロッド２７の先端下部には、連結具２９の上部を連結し、連結具２９の下面に、前記した支持ロッド１９の一端の上部を連結する。

上記した上下駆動用シリンダ９および横駆動用シリンダ２５は、位置決め具駆動手段を構成している。

また、前記したガイドレール１５のＸ方向中央側には、移動体としてのロック機構部３１をガイドレール１５に沿って移動可能に設け、ロック機構部３１のガイドブロック１７側に向けて突出する連結アーム３３の先端上部を、前記した連結具２９の下部に連結する。

すなわち、前記した横駆動用シリンダ２５の駆動により、ガイドブロック１７およびロック機構部３１が、互いに一体となってガイドレール１５上を移動する。

ロック機構部３１は、ガイドレール１５上の任意の位置にてロック可能とするもので、具体的には、特に図示しないが、内蔵するスプリングにより押圧ブロックをガイドレール１５に対して押し付けてロック固定し、このロック状態の押圧ブロックに対し、加圧エアを付与して前記スプリングに抗してガイドレール１５から離反させ、ロック解除する。

上記した搬送台車１の側方には、位置決め治具３のＸ方向および上下（Ｚ）方向の位置を決める外部位置決め治具３５を、外部位置決め治具駆動手段としての外部位置決め治具駆動装置３７上に、Ｘ方向に移動可能に設置している。外部位置決め治具駆動装置３７は、電動アクチュエータであって、細かな位置制御か可能であり、基台３９上に設置する。

外部位置決め治具３５は、位置決めブロック４１の搬送台車１側の側面下部に、位置決めプレート４３を突出して設け、この位置決めプレート４３上面の上下方向位置決め面４３ａと、位置決めブロック４１の搬送台車１側の横方向位置決め面４１ａとで形成する直角の位置決め部４５に、前記した位置決め具３の下端角部を当接させて、位置決め具３の位置決めを行う。

次に、図２〜図６に基づき作用を説明する。まず搬送台車１を、ワークＷを位置決め治具３にて位置決めする領域まで、図１中で紙面に直交する方向に移動させる。この位置で、ロック機構部３１のロック解除を行う際に使用するエアを供給可能とするために、搬送台車１の適宜位置に設けたエアジョイント部に、設備側のエア供給源に繋がるエアジョイント部を接続する。

このとき、図２に示すように、上下駆動用シリンダ９のピストンロッド１１を下方の後退限位置まで引き込むとともに、横駆動用シリンダ２５のピストンロッド２７を図中で左方向の後退限位置まで引き込み、位置決め治具３を原位置の状態とする。

また、このとき、エア供給源から供給する加圧エアにより、ロック機構部３１のロックを解除するとともに、上下駆動用シリンダ９のロック機構も解除しておく。

この状態で、図３に示すように、上下駆動用シリンダ９のピストンロッド１１を上方の規定位置まで突出させるとともに、横駆動用シリンダ２５のピストンロッド２７を図中で右方向の規定位置まで突出させる。これにより位置決め治具３は、上部支持部材１３の上昇とともに上昇限位置まで上昇するとともに、ガイドブロック１７およびロック機構部３１のガイドレール１５に沿った移動に伴いその移動限まで移動する。このとき位置決め治具３は、外部位置決め治具３５の位置決めプレート４３の上方で、かつ位置決めブロック４１よりＸ方向内側に位置している。

一方、外部位置決め治具３５は、後述するように位置決め部４５に位置決め治具３の下端角部が当接して位置決めされる状態で、位置決め治具３がワークＷを正規の位置にて位置決め保持できるように、外部位置決め治具駆動装置３７を駆動して移動させておく。

この状態で、図４に示すように、上下駆動用シリンダ９のピストンロッド１１を引き込み下方に移動させて上部支持部材１３を下降させ、これとともに下降する位置決め治具３の下端面を位置決めプレート４３の上下方向位置決め面４３ａに当接させる。当接後は、上下駆動用シリンダ９のロック機構をロックして上下（Ｚ）方向の移動を規制する。

なお、上部支持部材１３を下降させる際には、上下駆動用シリンダ９のピストンロッド１１の移動をフリーな状態として、自重により下降させてもよい。

さらに、この状態から、図５に示すように、横駆動用シリンダ２５のピストンロッド２７を進出移動させることで、ガイドブロック１７およびロック機構部３１をガイドレール１５に沿って前進移動させ、これとともに前進する位置決め治具３の下端角部の外部位置決め治具３５側の側面を、外部位置決め治具３５の位置決めブロック４１の横方向位置決め面４１ａに当接させる。当接後は、横駆動用シリンダ２５のロック機構部３１をロックして横（Ｘ）方向の移動を規制する。

これにより位置決め治具３が、外部位置決め治具３５の位置決め部４５に位置決めされて、ワークＷを正規の位置にて位置決め保持できる状態となる。

位置決め治具３の位置決め後は、図６に示すように、外部位置決め具駆動装置３７を駆動して外部位置決め治具３５を搬送台車１から離れるように後退させる。

そして、図６の状態で、ワークＷを位置決め治具３に位置決め保持させた後、搬送台車１のエアジョイント部と設備側のエアジョイント部との接続を解除した上で、搬送台車１を移動させ、ワークＷを所定の例えば溶接加工を行う位置まで搬送する。

このように、上記した本発明の第１の実施形態によれば、外部位置決め治具３５の位置決め部４５に、ワークＷを位置決め保持する搬送台車１側の位置決め治具３の下端角部を当接させることで、位置決め治具３の位置決めを行うので、ワークＷの形状が、車幅方向（Ｘ方向）に変化して異なっていても、外部位置決め治具３５をワークＷに対応してＸ方向の規定位置に適宜設定することで、一つの位置決め治具３により各種のワークＷに対して位置決め保持することができる。

これにより、自動車の製造ラインにおいて、車種に応じて複数の位置決め治具を搬送台車に設ける必要がなく、搬送台車の重量増大を防止することができ、それを駆動する駆動手段の動力も少なくて済み、また新たな車種を製造する際においても、車種追加毎に新たな位置決め治具を用意する必要がなく、設備費の増大を防止することができる。

なお、上記した第１の実施形態では、位置決め治具３の横方向の位置決めを行う際に、横駆動用シリンダ２５のピストンロッド２７を前進限位置まで進出させた状態で、外部位置決め治具３５を前進させ、位置決めブロック４１の横方向位置決め面４１ａを位置決め治具３の下部側面に当接させつつ位置決め治具３を規定位置まで押し戻すようにして移動させてもよい。

なお、位置決め治具３を、搬送台車１の搬送方向に沿って台車本体５に対して移動可能とし、これに対応して外部位置決め治具３５を上記した搬送方向に沿って移動可能とすることで、搬送方向に沿って位置決め治具３の位置決めを行うこともできる。

図７は、本発明の第２の実施形態を示す外部位置決め治具４７の正面図である。この外部位置決め治具４７は、ワークＷの上下方向の位置決め位置が異なる場合に対応すべく、３つの直角の位置決め部４９，５１，５３を備えている。各位置決め部４９，５１，５３は、位置決め治具３の下端面が当接する上下方向位置決め面４９ａ，５１ａ，５３ａの上下方向高さが互いに異なっており、また位置決め治具３の下部側面が当接する横方向位置決め面４９ｂ，５１ｂ，５３ｂの横方向位置が互いに異なっている。

これにより、位置決め治具３によるワークＷの位置決め位置が、横方向に異なる場合に加えて、上下方向に異なる場合にも対応することができ、さらに多数の異なる形状のワークに対応することが可能となる。

図８は、本発明の第３の実施形態を示す、前記図１に対応するワーク搬送装置の正面図である。この実施形態は、第１の実施形態における外部位置決め治具３５，外部位置決め治具駆動装置３７に代えて、上下方向外部位置決め治具５７および横方向外部位置決め治具５９を設けている。

上下方向外部位置決め治具５７は、外部位置決め治具駆動手段としての上下方向外部位置決め治具駆動装置６１によって、上下方向に移動可能であり、その先端面５７ａが位置決め治具３の下端面に当接することで、位置決め治具３の上下方向の位置決めを行う。一方、横方向外部位置決め治具５９は、外部位置決め治具駆動手段としての横方向外部位置決め治具駆動装置６３によって、横方向に移動可能であり、その先端面５９ａが位置決め治具３の下部側面に当接することで、位置決め治具３の横方向の位置決めを行う。

上記した上下方向外部位置決め治具駆動装置６１および横方向外部位置決め治具駆動装置６３は、いずれも電動アクチュエータであって細かな位置制御か可能である。

その他の搬送台車１側の構成については、前記図１に示した第１の実施形態と同様である。

次に、第３の実施形態の作用を説明する。この実施形態では、第１の実施形態での図３の状態となるよう、上下駆動用シリンダ９および横駆動用シリンダ２５を駆動する。その後、上下方向外部位置決め治具５７を規定の位置まで上方に向けて移動させる。

この状態で上下駆動用シリンダ９のピストンロッド１１を引き込み、位置決め治具３の下端面を上下方向外部位置決め治具５７の先端面５７ａに当接させる。当接後は、第１の実施形態と同様に、上下駆動用シリンダ９のロック機構をロックして上下（Ｚ）方向の移動を規制する。

続いて、横方向外部位置決め治具５９を規定の位置まで横方向に向けて移動させる。この状態で横駆動用シリンダ２５のピストンロッド２７を突出させ、位置決め治具３の下部側面を、横方向外部位置決め治具５９の先端面５９ａに当接させる。このとき位置決め治具３の下端面は、上下方向外部位置決め治具５７の先端面５７ａに当接したままである。当接後は、第１の実施形態と同様に、横駆動用シリンダ２５のロック機構をロックして横（Ｘ）方向の移動を規制する。

これにより、位置決め治具３が、上下方向外部位置決め治具５７および横方向外部位置決め治具５９に位置決めされ、位置決め治具３がワークＷを正規の位置にて位置決め保持できる状態となる。

位置決め治具３の位置決め後は、上下方向外部位置決め治具５７および横方向外部位置決め治具５９を位置決め治具３から離れるように後退させる。

そして、前記図６の状態と同様にして、ワークＷを位置決め治具３に位置決め保持させた後、搬送台車１を移動させ、ワークＷを所定の例えば溶接加工を行う位置まで搬送する。

このように、上記した第３の実施形態においては、上下方向外部位置決め治具５７および横方向外部位置決め治具５９に、ワークＷを位置決め保持する搬送台車１側の位置決め治具３を当接させることで、位置決め治具３の位置決めを行うので、ワークＷの形状が、横方向および上下方向に変化して異なっていても、上下方向外部位置決め治具５７および横方向外部位置決め治具５９をワークＷに対応して上下方向および横方向の規定位置にそれぞれ適宜設定することで、一つの位置決め治具３により各種のワークＷに対して位置決め保持することができる。

なお、上記した第３の実施形態においても、位置決め治具３の横方向の位置決めを行う際に、横駆動用シリンダ２５のピストンロッド２７を前進限位置まで進出させた状態で、横方向外部位置決め治具５９を前進させ、その先端面５９ａを位置決め治具３の下部側面に当接させつつ位置決め治具３を規定位置まで押し戻すようにして移動させてもよい。また、同様にして位置決め治具３の上下方向の位置決めを行う際に、上下駆動用シリンダ９のピストンロッド１１を後退限位置まで下降させた状態で、上下方向外部位置決め治具５７を前進させ、その先端面５７ａを位置決め治具３の下端面に当接させつつ位置決め治具３を規定位置まで押し戻すようにして上昇移動させてもよい。

本発明によれば、前記位置決め治具駆動手段は、前記位置決め治具を前記搬送台車の搬送方向と直交する横方向および上下方向にそれぞれ移動させる横方向駆動手段および上下方向駆動手段を備え、前記外部位置決め治具は、前記横方向に移動可能として前記位置決め治具の側面が当接する横方向位置決め面を備えるとともに、前記位置決め治具の下降移動によりその下端面が当接する上下方向位置決め面を備えているので、ワークを位置決め保持する位置決め治具に対し、横方向および上下方向について位置決めすることができる。

前記外部位置決め治具は、前記位置決め治具が当接する部位を、互いに異なる位置として複数備えているので、多数の異なる形状のワークに対応することが可能となる。

前記位置決め治具駆動手段は、前記位置決め治具を前記搬送台車の搬送方向と直交する横方向および上下方向にそれぞれ移動させる横方向駆動手段および上下方向駆動手段を備え、前記外部位置決め治具は、前記横方向駆動手段および上下方向駆動手段にそれぞれ対応して、上下方向外部位置決め治具および横方向外部位置決め治具を備え、この上下方向外部位置決め治具および横方向外部位置決め治具を、上下方向および横方向にそれぞれ移動させる上下方向外部位置決め治具駆動手段および横方向外部位置決め治具駆動手段を備えているので、搬送台車上におけるワークの位置決め位置が、横方向に異なる場合に加えて、上下方向に異なる場合にも対応することができ、さらに多数の異なる形状のワークに対応することが可能となる。

前記位置決め治具を規定位置にて前記搬送台車に対して固定するロック機構を設けたので、位置決め後の位置決め治具の移動を阻止することができる。

前記位置決め治具は、前記搬送台車に対して移動する移動体とともに移動可能であり、前記ロック機構は、前記移動体を前記搬送台車に対してロック固定する際に、押圧ブロックを弾性手段によって前記搬送台車に向けて押圧し、ロック解除する際に、前記弾性手段の弾性力に抗して前記押圧ブロックをエアにより前記搬送台車から離反する方向に移動させるので、エア供給のオン・オフにより固定および固定解除を容易に行うことができる。

ワークを搬送する搬送台車に、前記ワークを位置決め保持する位置決め治具および、この位置決め治具を前記搬送台車の搬送方向と交差する方向に移動させる位置決め治具駆動手段をそれぞれ設け、前記搬送台車の側方に、前記位置決め治具と当接して位置決め治具の位置決めを行う外部位置決め治具を設け、この外部位置決め治具を、前記位置決め治具駆動手段による位置決め治具の移動方向と同方向に外部位置決め治具駆動手段により規定位置まで移動させて、前記位置決め治具と当接させることで、この位置決め治具を位置決めするようにしたので、一つの位置決め治具により、形状の異なる複数のワークに対して位置決め保持することができる。

前記位置決め治具駆動手段は、前記搬送台車の搬送方向と直交する横方向および上下方向にそれぞれ移動させる横方向駆動手段および上下方向駆動手段を備え、この各駆動手段のうちいずれか一方を駆動して一方向の位置決めを行った後、他方を駆動して他方向の位置決めを行うようにしたので、位置決め治具の位置決め作業を確実に行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係わるワーク搬送装置の搬送方向の前後方向から見た正面図である。 第１の実施形態に係わるワーク搬送装置の動作説明図である。 第１の実施形態に係わるワーク搬送装置の動作説明図である。 第１の実施形態に係わるワーク搬送装置の動作説明図である。 第１の実施形態に係わるワーク搬送装置の動作説明図である。 第１の実施形態に係わるワーク搬送装置の動作説明図である。 本発明の第２の実施形態を示す外部位置決め治具の正面図である。 本発明の第３の実施形態を示す、図１に対応するワーク搬送装置の正面図である。

符号の説明

Ｗ ワーク
１ 搬送台車
３ 位置決め治具
９ 上下駆動用シリンダ（上下方向駆動手段，位置決め治具駆動手段）
２５ 横駆動用シリンダ（横方向駆動手段，位置決め治具駆動手段）
３５ 外部位置決め治具
３７ 外部位置決め治具駆動装置（外部位置決め治具駆動手段）
４１ａ 横方向位置決め面
４３ａ 上下方向位置決め面
５７ 上下方向外部位置決め治具
５９ 横方向外部位置決め具
６１ 上下方向外部位置決め治具駆動装置（上下方向外部位置決め治具駆動手段）
６３ 横方向外部位置決め治具駆動装置（横方向外部置決め治具駆動手段）

Claims (8)

1. ワークを搬送する搬送台車に、前記ワークを位置決め保持する位置決め治具および、この位置決め治具を前記搬送台車の搬送方向と交差する方向に移動させる位置決め治具駆動手段をそれぞれ設け、前記搬送台車の側方に、前記位置決め治具と当接して位置決め治具の位置決めを行う外部位置決め治具を設け、この外部位置決め治具を前記位置決め治具駆動手段による位置決め治具の移動方向と同方向に移動させる外部位置決め治具駆動手段を設けたことを特徴とするワーク搬送装置。
2. 前記位置決め治具駆動手段は、前記位置決め治具を前記搬送台車の搬送方向と直交する横方向および上下方向にそれぞれ移動させる横方向駆動手段および上下方向駆動手段を備え、前記外部位置決め治具は、前記横方向に移動可能として前記位置決め治具の側面が当接する横方向位置決め面を備えるとともに、前記位置決め治具の下降移動によりその下端面が当接する上下方向位置決め面を備えていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記外部位置決め治具は、前記位置決め治具が当接する部位を、互いに異なる位置として複数備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク搬送装置。
4. 前記位置決め治具駆動手段は、前記位置決め治具を前記搬送台車の搬送方向と直交する横方向および上下方向にそれぞれ移動させる横方向駆動手段および上下方向駆動手段を備え、前記外部位置決め治具は、前記横方向駆動手段および上下方向駆動手段にそれぞれ対応して、上下方向外部位置決め治具および横方向外部位置決め治具を備え、この上下方向外部位置決め治具および横方向外部位置決め治具を、上下方向および横方向にそれぞれ移動させる上下方向外部位置決め治具駆動手段および横方向外部位置決め治具駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
5. 前記位置決め治具を規定位置にて前記搬送台車に対して固定するロック機構を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のワーク搬送装置。
6. 前記位置決め治具は、前記搬送台車に対して移動する移動体とともに移動可能であり、前記ロック機構は、前記移動体を前記搬送台車に対してロック固定する際に、押圧ブロックを弾性手段によって前記搬送台車に向けて押圧し、ロック解除する際に、前記弾性手段の弾性力に抗して前記押圧ブロックをエアにより前記搬送台車から離反する方向に移動させることを特徴とする請求項５に記載のワーク搬送装置。
7. ワークを搬送する搬送台車に、前記ワークを位置決め保持する位置決め治具および、この位置決め治具を前記搬送台車の搬送方向と交差する方向に移動させる位置決め治具駆動手段をそれぞれ設け、前記搬送台車の側方に、前記位置決め治具と当接して位置決め治具の位置決めを行う外部位置決め治具を設け、この外部位置決め治具を、前記位置決め治具駆動手段による位置決め治具の移動方向と同方向に外部位置決め治具駆動手段により規定位置まで移動させて、前記位置決め治具と当接させることで、この位置決め治具を位置決めすることを特徴とするワーク搬送装置の治具位置決め方法。
8. 前記位置決め治具駆動手段は、前記搬送台車の搬送方向と直交する横方向および上下方向にそれぞれ移動させる横方向駆動手段および上下方向駆動手段を備え、この各駆動手段のうちいずれか一方を駆動して一方向の位置決めを行った後、他方を駆動して他方向の位置決めを行うことを特徴とする請求項７に記載のワーク搬送装置の治具位置決め方法。

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