JP2006102878A

JP2006102878A - ワーク支持装置

Info

Publication number: JP2006102878A
Application number: JP2004293203A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Ueno; 伸行上野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2024-10-06
Also published as: JP4286206B2

Abstract

【課題】上下、左右、前後への移動、および回転等により、ワークを制限なくあらゆる方向へ向けることができ、位置微調整も可能なフローティング機構を有するワーク支持装置を提供する。
【解決手段】エアチューブ１０の弾力を利用してワークを望みの方向に微妙に傾斜させることができ、シリンダー４による高さ位置変更、スライド板７、９による前後左右への位置変更、および前記中心軸による回転を全て利用することにより、ワーク位置調整手段はフローティング機構を構成し、ワークを、空中に漂うように自由な状態で取り扱うことができる。したがって、例えば、ワークがリヤフォークである場合にはリヤフォークと自動二輪車本体との微妙な芯合わせも極めて容易に行なうことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車フレーム、変速機等の重量物であるワークの位置調整を容易に行うことで、ワーク同士の結合作業労力を軽減するワーク支持装置に関する。

自動車フレームや変速機等の重量物を組み立て、或いは結合させる工程においては、作業者の負担を軽減させるために種々の装置が考案されている。例えば、自動二輪車のリヤフォークを本体に取り付ける作業では、汎用のバランサー等によりリヤフォークを吊り下げ支持して移動し結合させることが行なわれている。また、エアシリンダ等を備えた昇降コンベア装置上にワークを載置し、上下方向の位置調整を行なった後、手作業で結合させる方法も採用されている。

しかし、このような作業は、いまだに３Ｋ作業の域を超えず、また、重量物を作業者が保持しなければならないため、確実な組み付けが難しいという品質面の問題がある。

そこで、特許文献１では、変速機の重量等によりエアシリンダにかかる下方への負荷が、エアシリンダのピストンに作用するエア圧の上方付勢力によってバランスするように、上記エア圧を調整弁により保持している。このようにすることで、変速機は無重力状態に近い状態でエアシリンダにより支持されるため、作業者の手作業により変速機の位置を微調整して変速機とエンジンの芯合わせを容易に行なうことができるとしている。

また、特許文献２には、リヤフォークユニットを自動二輪車の車体フレーム等に結合するための組付け装置が開示され、この装置では、バランサー装置の駆動部が発生する持上力は、リヤフォークユニットを支持していない状態、支持した状態、および車体フレームに結合した状態の３つの状態で、それぞれ上下方向のバランスを保つための切替を可能としている。

更に特許文献３には、部品組付け装置用の支持機構が開示され、この支持機構は、パレット上に載置されたワークが組付け方向に沿って摺動移動可能であり、さらに、上下方向に移動自在、かつ回動自在としている。
特開平９−２７８４００号公報特開２０００−３４３３５０号公報特開平５−２３９２５号公報

しかし特許文献１の装置では、変速機の位置を確実に微調整できるのは上下方向のみであり、その他の方向への傾動は装置の構造上の撓みを利用したものでるため、必ずしも容易に微調整を行なうことができるものではない。

また、これは特許文献２および３についても同様であるが、ワークを移動させることができる方向が全く自在とまでは行かないため種類や形状の異なるワークの取り扱いが困難なこと、また、装置が大型となるため工場内のレイアウトの自在性が失われる等の改善すべき点があった。

上記課題を解決すべく本発明のワーク支持装置は、ワークを上下方向に移動させる高さ位置変更手段と、ワークを左右方向に移動させる左右位置変更手段と、ワークを前後方向に移動させる前後位置変更手段と、ワークを水平面内で回転させる水平位置変更手段と、ワークを垂直軸を中心として任意の方向へ傾動せしめる３次元微調整手段とを備える構成とした。

前記微調整手段は、前記ワークの載置手段と前記左右位置変更手段または前後位置変更手段との間に挿入されたエアチューブと、このエアチューブにエア配管を介して接続されたエア圧調整バルブとから構成することができる。

また、床面に対する簡易着脱手段を設けることができ、この簡易着脱手段としては、先端に直方体形状の平行キーを備えた挿入シャフトを挙げることができ、この平行キーは、床面に設けられた固定ブロック内に穿設された挿入シャフト受け入れ孔の、その最深部に刻まれた平行キー受け入れ孔と組み合わされて、ワーク支持装置の位置決めを行なうことができる。

本発明のワーク支持装置は、フローティング機構を有するワーク位置調整手段を備えているため、ワークを、空中に漂うように自由な状態で取り扱うことができる。したがって、例えば、ワークがリヤフォークである場合にはリヤフォークと自動二輪車本体との微妙な芯合わせも極めて正確かつ容易に行なうことができる。さらに、床面への取付、撤去のための簡易着脱手段を有するため、工場内のレイアウトを更新することが容易である。

前記微調整手段としてエアチューブを使用する場合には、ワークの重さに対応してエアチューブの内圧を変化させることで、作業者は、その弾力を利用してワークを望みの方向に微妙に傾斜させることができる。

また、前記簡易着脱手段として先端に直方体形状の平行キーを備えた挿入シャフトを使用する場合には、平行キーを直方体形状とし、相対する床面の平行キー受け入れ孔も同じ形状とすることにより、ワーク支持装置を意図した向きにセットすることができる。また、この平行キーを使用する簡易着脱手段によれば、従来の装置よりも大幅に設置スペースを減らすことができる。

以下に本発明の好適な実施の態様を図に基づいて説明する。図１は本発明のワーク支持装置の一例を示す斜視図、図２は同ワーク支持装置の分解斜視図、図３は簡易着脱手段を取り付けたワーク支持装置の斜視図、
図４は同簡易着脱手段を床面にセットした状態を示す断面図である。

ワーク支持装置１はワーク載置台２を昇降させる高さ位置変更手段と、ワーク載置台２を左右方向に移動させる左右位置変更手段と、ワーク載置台２を前後方向に移動させる前後位置変更手段と、ワーク載置台２を水平面内で回転させる水平位置変更手段と、ワーク載置台２を垂直軸を中心として任意の方向へ傾動せしめる３次元微調整手段とを備えている。

前記ワーク載置台２は本実施例では平板状をなし、このワーク載置台２の中央部には載置したワークのズレを防ぐためのすべり止めマット３が取り付けられている。ワークが、例えば自動二輪車のリヤフォークのように不安定な形状のものである場合には、ワーク載置台２上にリヤフォークを立てておくための支持板あるいは支持ブロックを数ヶ所設置しても良い。

前記ワーク載置台２を昇降させる高さ位置変更手段としては、エア圧または油圧によって作動する角柱形の昇降シリンダー４を用いている。また、ワーク載置台２を左右及び前後に移動させる左右位置変更手段及び前後位置変更手段としては、昇降シリンダー４の上面に取り付けたレール５上を、レールガイド６と一体化して前後にスライドするスライド板７と、このスライド板７上に敷かれた前記レール５と直交する方向のレール８上を左右に滑るスライド板９とを組み合わせて構成している。これら２つのスライド板７、９を動かすことによって、ワーク載置台２の平面位置を自由に変更することができる。

前記高さ位置変更手段には、上昇の高さを対象物に合わせて任意に設定できる手段として、例えばスケールセンサ等の対象物の変化に自由に追従できる機構を付加することができる。

次に、ワーク載置台２の面を垂直軸を中心として水平面内で回転させる水平位置変更手段としては、ワーク載置台２の面中心部とスライド板９の面中心部とを回動自在に連結する構造が考えられる。

そして、ワーク載置台２をわずかに傾斜させる３次元微調整手段は、ワーク載置台２とスライド板９との間にエア圧調整自在なエアチューブ１０を挿入することで実現している。

エアチューブ１０は中空ドーナツ状体であり、ワークの重さに十分耐える素材、例えば金属繊維強化弾性体からなるチューブによって形成されている。また、エアチューブ１０はエア配管１１を介してエア圧調整バルブ１２に接続されている。エア圧調整バルブ１２は、エアチューブ１０が受けるワーク重量の変化に追従して、エアチューブ内圧をバランスさせ３次元可動機能を維持させる。すなわち、ワークが重量物である場合にはエアチューブ１０の内圧を高め、ワークが軽量物である場合にはエアチューブ１０の内圧を低下させる。こうすることで、ワーク載置台２とスライド板９との間にエアチューブ１０による微調整可能な間隙が保たれる。

作業者は、エアチューブ１０の弾力を利用してワークを望みの方向に微妙に傾斜させることができる。さらに既述の通り、シリンダー４による高さ位置変更、スライド板７、９による前後左右への位置変更、および前記垂直軸廻りの回転及び３次元微調整を全て利用することにより、ワーク位置調整手段はフローティング機構を構成し、ワークがあたかも空中に漂うように自由な状態で取り扱うことができる。したがって、例えば、ワークがリヤフォークである場合にはリヤフォークと自動二輪車本体との微妙な芯合わせも極めて容易に行なうことができる。

図３及び図４に示すように、簡易着脱手段としては、先端に直方体形状の平行キー１３を備えた挿入シャフト１４をシリンダー４の底面に取り付けることが好ましい。ワーク支持装置１は、床面１５に埋め込まれた固定ブロック１６内に穿設された挿入シャフト受け入れ孔１７の最深部に刻まれた平行キー受け入れ孔１８と平行キー１３とを組み合わせることで床面にセットされる。このとき、平行キー１３は直方体形状（底面断面は正方形であっても長方形であっても良い）であり、相対する平行キー受け入れ孔１８も同じ形状を有するため、ワーク支持装置１を意図した向きにセットすることができる。

なお、ワーク支持装置１を移動させる場合は、床面１５から挿入シャフト１４を引き抜くだけで済み、抜いた後に残る挿入シャフト受け入れ孔１７には図示しない栓をすることで床面１５は平面となり、工場内の再配置の場合等には支障なく他の用途に転用できる。また、床面１５に埋め込む固定ブロック１６は、例えば直径１００ｍｍ、深さ１２０ｍｍ程度の円柱形とすることで十分にワーク支持装置１を固定できる。この場合、ワーク支持装置１の設置スペース（＝固定ブロック１６の断面積）は約０．００８ｍ^２となり、従来の天井固定式支持装置（例えば１５００ｍｍ×２０００ｍｍ＝３ｍ^２）や据置台座式（例えば１２００ｍｍ×１２００ｍｍ＝１．４ｍ^２）と比較して大幅に設置面積を縮小することが可能である。

本発明のワーク支持装置は、フローティング機構を有するワーク位置調整手段を備えているため、作業者の負担を軽減しながら精密な作業を行なうことができる。また、床面への取付、撤去のための簡易着脱手段を有するため、工場内のレイアウトを更新することが容易である。したがって、本発明のワーク支持装置は、自動車、家電、重電、造船等、重量物を細工したり結合・組み立てを行なう産業において有用である。

本発明のワーク支持装置の斜視図同ワーク支持装置の分解斜視図簡易着脱手段を取り付けたワーク支持装置の斜視図同簡易着脱手段を床面にセットした状態を示す断面図

符号の説明

１…ワーク支持装置
２…ワーク載置台
３…すべり止めマット
４…昇降シリンダー
５、８… レール
６…レールガイド
７、９…スライド板
１０…エアチューブ
ｌ１…エア配管
ｌ２…エア圧調整バルブ
１３…平行キー
１４…挿入シャフト
１５…床面
１６…固定ブロック
１７…挿入シャフト受け入れ孔
１８…平行キー受け入れ孔

Claims

ワークを上下方向に移動させる高さ位置変更手段と、ワークを左右方向に移動させる左右位置変更手段と、ワークを前後方向に移動させる前後位置変更手段と、ワークを水平面内で回転させる水平位置変更手段と、ワークを垂直軸を中心として任意の方向へ傾動せしめる３次元微調整手段とを備えるワーク支持装置。
請求項１に記載のワーク支持装置において、前記３次元微調整手段が、前記ワークの載置手段と前記左右位置変更手段または前後位置変更手段との間に挿入されたエアチューブと、このエアチューブにエア配管を介して接続されたエア圧調整バルブとからなることを特徴とするワーク支持装置。
請求項１または請求項２に記載のワーク支持装置において、このワーク支持装置は、床面への取付及び床面からの撤去のための簡易着脱手段を備えていることを特徴とするワーク支持装置。
請求項３に記載のワーク支持装置において、前記簡易着脱手段が、先端に直方体形状の平行キーを備えた挿入シャフトであり、該平行キーは、床面に設けられた固定ブロック内に穿設された挿入シャフト受け入れ孔の最深部に刻まれた平行キー受け入れ孔と組み合わされて、ワーク支持装置の位置決めを行なうことを特徴とするワーク支持装置。