JP2006321009A

JP2006321009A - ワーク搬送装置及び方法

Info

Publication number: JP2006321009A
Application number: JP2005146543A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Suzuki; 正信鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】把持ハンドの交換が容易に行われるワーク搬送装置及び方法を提供する。
【解決手段】コクピットモジュール（ワーク）２を把持する把持ハンドと、この把持ハンドを作業者によって搬送できるように支持する助力装置５０とを備え、把持ハンドを介してコクピットモジュール２を搬送するワーク搬送装置において、異なるコクピットモジュール２を把持する第一、第二把持ハンド４，５と、この第一、第二把持ハンド４，５にそれぞれ予め接続される第一、第二配線・配管７１，７２と、助力装置５０に対して第一、第二把持ハンド４，５を着脱可能に連結するハンド切り替え装置６０とを備え、作業者が第一、第二把持ハンド４，５からコクピットモジュール２にいずれかを選択して搭載助力装置５０にハンド切り替え装置６０を介して連結し、第一、第二把持ハンド４，５の一方を介してコクピットモジュール２を搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車の製造ライン等においてワークを搬送するワーク搬送装置及び方法の改良に関するものである。

従来、この種の装置として特許文献１に開示されたものは、荷役物を搬送するアタッチメントを手動で交換するようになっている。

このアタッチメントを交換する装置は、アタッチメントと駆動エアを導く配管を同時に着脱する機能を有し、交換作業時間を短縮できる。
実用新案登録３１０６４７１号公報

しかしながら、このような従来装置あっては、アタッチメントを交換するときに配管の着脱が同時に行われるため、作業者の操作力が大きくなる。このため、自動車の製造ライン等において、アタッチメントの交換作業が頻繁に行われる場合、生産性の悪化を招くという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、把持ハンドの交換が容易に行われるワーク搬送装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明は、ワークを把持する把持ハンドと、この把持ハンドを作業者によって搬送できるように支持する助力装置とを備え、把持ハンドを介してワークを搬送するワーク搬送装置において、異なるワークを把持する複数の把持ハンドと、この各把持ハンドにそれぞれ予め接続される各配線・配管と、助力装置に対して把持ハンドを着脱可能に連結するハンド切り替え装置とを備え、ハンド切り替え装置は複数の把持ハンドからいずれかを選択して助力装置に連結され、この把持ハンドを介してワークを搬送することを特徴とする。

また、本発明は、ワークを把持する把持ハンドと、この把持ハンドを作業者によって搬送できるように支持する助力装置とを用い、把持ハンドを介してワークを搬送するワーク搬送方法において、異なるワークを把持する複数の把持ハンドと、この各把持ハンドにそれぞれ予め接続される各配線・配管と、助力装置に対して把持ハンドを着脱可能に連結するハンド切り替え装置とを用い、ハンド切り替え装置は複数の把持ハンドからいずれかを選択して助力装置に連結され、この把持ハンドを介してワークを搬送することを特徴とする。

本発明によると、作業者が助力装置に対して把持ハンドを付け替える交換作業時、配線・配管の繋ぎ込み作業を行う必要が無く、作業者が把持ハンドをハンド切り替え装置を介して助力装置に連結する作業の省力化がはかれる。これにより、例えば自動車の製造ライン等において、把持ハンドの交換作業が頻繁に行われる場合、生産性の向上がはかられる。

本発明の実施形態を説明する。

図１〜３は自動車の製造ラインにおいて車両１にコクピットモジュール（ワーク）２を組み付けるワーク搬送装置の全体構成を示す。図１〜３において、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの３軸を設定し、Ｘ軸が略略水平横方向に延び、Ｙ軸が水平前後方向に延び、Ｚ軸が略垂直方向に延びるものとし、ワーク搬送装置の構成について説明する。

ワーク搬送装置は、車両１をＹ軸方に搬送する車両搬送ライン１０と、作業台車２１を車両１と並んでＹ軸方向に移動する作業台車移動ライン２２と、コクピットモジュール２を載せて移動するワーク搬送台車３１と、コクピットモジュール２を把持する第一、第二把持ハンド４，５と、この第一、第二把持ハンド４，５を載せてＹ軸方向に移動する第一、第二ハンド置き台４１，４２と、第一、第二把持ハンド４，５を作業者Ｗが搬送可能に支持する助力装置５０と、この助力装置５０に第一、第二把持ハンド４，５を着脱可能に連結するハンド切り替え装置６０とを備える。

コクピットモジュール２はインパネと各種電装品や各種設備がユニット化されたものであり、作業者Ｗが人力のみで運搬できないほどの重量がある。

ワーク搬送装置は、助力装置５０が第一、第二把持ハンド４，５を支持することにより、作業者Ｗは第一、第二把持ハンド４，５を操作して重いコクピットモジュール２をワーク搬送台車３１から車両１の内部へと搬送することができる。

助力装置５０は、作業台車移動ライン２２の上方に設けられるレール（図示せず）に沿ってＹ軸方向に移動する架台５１と、この架台５１に対して三次元方向に移動するブーム５２と、このブーム５２の先端部にハンド切り替え装置６０をＺ軸まわりに旋回可能に支持する旋回軸５３とを備える。

これにより、助力装置５０は第一、第二把持ハンド４，５が把持したコクピットモジュール２をその姿勢を維持しながら三次元方向に移動する。

図４に示すように、第一把持ハンド４は、本体フレーム９に固定される複数の固定側把持ピン６と、この固定側把持ピン６に対向してスライドする複数の作動側把持ピン７と、この作動側把持ピン７を駆動する把持スライドシリンダー８とを備える。この把持スライドシリンダー８がエア圧によって伸縮作動して作動側把持ピン７を駆動することにより、作動側把持ピン７と固定側把持ピン６との間でコクピットモジュール２を把持したり、コクピットモジュール２を離す作動が行われる。

第一把持ハンド４は、本体フレーム９から上方に突出する２本の操作ハンドル１２と、この各操作ハンドル１２の上端部に設けられる操作ボックス１３とを備える。作業者Ｗは各操作ハンドル１２を持って第一把持ハンド４を移動し、操作ボックス１３に設けられる操作ボタンを操作して把持スライドシリンダー８とハンド切り替え装置６０を作動させる。

第一把持ハンド４は、本体フレーム９の両端部に取り出しハンドル１５と引き込みハンドル１６がそれぞれ突出して設けられる。作業者Ｗは引き込みハンドル１６を介して第一把持ハンド４を車両１内に引き込み、取り出しハンドル１５を介して第一把持ハンド４を車両１内から引き出す。

ハンド切り替え装置６０は２本のガイドピン６１が水平方向に突出して設けられる一方、第一把持ハンド４にはこの各ガイドピン６１が挿入される２つのガイド穴１７が設けられる。作業者Ｗが取っ手１８を持って各ガイドピン６１を第一把持ハンド４の長手方向から各ガイド穴１７に押し込むようになっている。各ガイド穴１７にはリニアブッシュが介装され、各ガイドピン６１の摩耗が抑えられる。

ハンド切り替え装置６０は各ガイド穴１７に対する各ガイドピン６１の抜け止めをするハンド切り替えロック機構６５を備える。このハンド切り替えロック機構６５はＺ軸方向にスライド可能に支持されたストッパーピン（図示せず）と、このストッパーピンを駆動する落下防止ストッパーシリンダー６２とを備える。第一把持ハンド４にはこのストッパーピンが挿入されるガイド穴１９が設けられる。

各ガイド穴１７は把持ハンド４（本体フレーム９）の長手方向に沿って形成される。各ガイドピン６１は把持ハンド４の長手方向から各ガイド穴１７に挿入されるようになっている。

落下防止ストッパーシリンダー６２は駆動エアが給排されることによって伸縮作動する。落下防止ストッパーシリンダー６２に駆動エアを導く配管（図示せず）と、落下防止ストッパーシリンダー６２の作動を制御する駆動電流、制御信号を導く配線（図示せず）は、助力装置５０のブーム５２等に沿って配設されている。

すなわち、ハンド切り替えロック機構６５から延びる配線・配管（図示せず）は助力装置５０に配設される。

第一把持ハンド４がコクピットモジュール２を把持したり離す作動を駆動する把持スライドシリンダー８は、駆動エアが給排されることによって伸縮作動する。把持スライドシリンダー８に駆動エアを導く配管（７１）と、把持スライドシリンダー８の作動を制御する駆動電流、制御信号を導く配線（７１）が配設されている。

第二把持ハンド５も第一把持ハンド４と同様の構成をしている。第一、第二把持ハンド４，５は異なるコクピットモジュール２に対応して大きさ、形状等が異なるが、両者は同様の構成をしている。

第二把持ハンド５がコクピットモジュール２を把持したり離す作動を駆動する把持スライドシリンダー８は駆動エアが給排されることによって伸縮作動する。把持スライドシリンダー８に駆動エアを導く配管（７２）と、把持スライドシリンダー８の作動を制御するための配線（７２）が配設されている。

そして本発明の要旨とするところであるが、第一、第二把持ハンド４，５に第一、第二配線・配管７１，７２をそれぞれ予め接続し、作業者が搭載助力装置５０に対して第一、第二把持ハンド４，５を着脱可能に連結するハンド切り替え装置６０を備え、作業者が第一、第二把持ハンド４，５からコクピットモジュール２にいずれかを選択して搭載助力装置５０にハンド切り替え装置６０を介して連結し、第一、第二把持ハンド４，５の一方を介してコクピットモジュール２を搬送する構成とする。すなわち、第一把持ハンド４から延びる第一配線・配管７１と第二把持ハンド５から延びる第二配線・配管７２は互いに独立して助力装置５０を介さずに配設される。

図４に示すように、第一把持ハンド４は、本体フレーム９の端部にＬ字形に延びるブラケット１１を取り付け、第一配線・配管７１はこのブラケット１１に沿って配設され、ブラケット１１の上端部から上方へと延びる。これにより、第一配線・配管７１の自由長部分７１ａが本体フレーム９及びコクピットモジュール２から離れ、作業の邪魔になることを防止できる。

第一、第二ハンド置き台４１，４２の上方にはＹ軸方向に延びる第一、第二ガイドレール８１，８２が設けられる。この第一、第二ガイドレール８１，８２に沿って第一、第二配線・配管７１，７２がＹ軸方向にスライドするようになっている。

第一、第二配線・配管７１，７２の第一、第二ガイドレール８１，８２に沿ってスライドする部位は、ブラケット７５を介して互いに連結される。第一、第二配線・配管７１，７２の自由長部７１ａ，７２ａはその間隔がこのブラケット７５を介して一定に保たれ、両者が絡み合わないようにしている。

作業台車移動ライン２２に沿ってハンド切替え装置本体４０が設けられる。このハンド切替え装置本体４０上にＹ軸方向に延びるレール４３が設けられる。このレール４３上を走行するハンド置き台４４が設けられる。このハンド置き台４４に第一、第二ハンド置き台４１，４２が固定される。これにより、第一、第二ハンド置き台４１，４２は互いに一定の間隔を持って図２に矢印で示すようにＹ軸方向に移動する。ハンド置き台４４は作動シリンダー（図示せず）によって駆動される。

図２に矢印で示すように、ワーク搬送台車３１はコクピットモジュール２を載せてＸ軸方向（図２にて右方向）に移動して所定のモジュール取り位置に停止する。このワーク搬送台車３１上から第一、第二把持ハンド４，５等を介してコクピットモジュール２が運ばれた後、ワーク搬送台車３１はＹ軸方向に移動した後、Ｘ軸方向（図２にて左方向）に移動する。

図５に示すように、操作ボックス１３から信号に応じて第一把持ハンド４、助力装置５０等の作動を制御する制御盤２５が設けられる。

制御盤２５は、ホストコントローラ２６から送られる部品指示信号に応じて、ハンド置き台４４を駆動する作動シリンダー４５の作動を制御し、第一、第二ハンド置き台４１，４２のうち組み付けられるコクピットモジュール２に対応するものをその上方位置へと自動的に配置する。

制御盤２５は、助力装置５０の作動をこれが受ける荷重によって自動的に切り替える制御を行う。このため、制御盤２５は、ハンド切り替え装置６０に対する第一、第二把持ハンド４，５の着脱状態を知らせる信号、第一、第二把持ハンド４，５を介してコクピットモジュール２が把持されているかどうかを知らせる信号、ホストコントローラ２６から送られる部品指示信号とを入力し、これらの信号に応じて助力装置５０の作動を自動的に切り替える。

制御盤２５は、操作ボックス１３からの指令信号に応じてハンド切り替え装置６０の落下防止ストッパーシリンダー６２のロック・アンロック作動を制御するとともに、第一、第二把持ハンド４，５の把持スライドシリンダー８の作動を制御し、コクピットモジュール２を把持したり、コクピットモジュール２を離す作動が行われる。

作業者Ｗがワーク搬送装置を介してコクピットモジュール２を車両１に組み付ける作業は以下の手順で行われる。

・ホストコントローラ２６から送られる部品指示信号に応じて第一ハンド置き台４１に載せられた第一把持ハンド４をモジュール取り位置の上方へと自動的に配置する。

・コクピットモジュール２を載せたワーク搬送台車３１を図１に示す矢印Ｂ方向から所定のモジュール取り位置へと移動し停止する。

・作業者Ｗが助力装置５０の取っ手１８を持ってモジュール取り位置へと移動する。

・作業者Ｗが助力装置５０の取っ手１８を持ってハンド切り替え装置６０のガイドピン６１を第一把持ハンド４のガイド穴１７に差し込み、ハンド切り替え装置６０に第一把持ハンド４を連結する。

・作業者Ｗが操作ボックス１３の操作ボタンを操作することにより、ロックの信号を制御盤２５に出力する。制御盤２５はこの信号を受けてハンド切り替え装置６０の落下防止ストッパーシリンダー６２をロック作動させて、ストッパーピンをガイド穴１９に挿入し、第一把持ハンド４が作業中に落下することを防ぐ。

このとき、制御盤２５は把持ハンド有りの信号を受けて助力装置５０の支持荷重を切り替える。

・作業者Ｗが操作ハンドル１２を持ち、第一把持ハンド４を一旦上昇させてから手前に引き、その後下降させてコクピットモジュール２に対応する位置に移動する。

・作業者Ｗが操作ボックス１３の操作ボタンを操作することにより、モジュール把持の信号を制御盤２５に出力する。制御盤２５はこの信号を受けて第一把持ハンド４の把持スライドシリンダー８を作動させ、作動側把持ピン７と固定側把持ピン６との間でコクピットモジュール２を把持する。

このとき、制御盤２５はモジュール把持の信号を受けて助力装置５０の支持荷重を切り替える。

・作業者Ｗが操作ハンドル１２，１６等を持ち、助力装置５０と第一把持ハンド４等を介してコクピットモジュール２を車両１内へと移動し、コクピットモジュール２を車両１に搭載する。

・作業者Ｗが操作ボックス１３の操作ボタンを操作することにより、モジュール無しの信号を制御盤２５に出力する。制御盤２５はこの信号を受けて第一把持ハンド４の把持スライドシリンダー８を作動させ、作動側把持ピン７と固定側把持ピン６との間からコクピットモジュール２を放す。

このとき、制御盤２５はモジュール無しの信号を受けて助力装置５０の支持荷重を切り替える。

・作業者Ｗが操作ハンドル１５，１２等を持ち、助力装置５０を介して第一把持ハンド４を車両１内から引き出し、元の第一ハンド置き台４１に載せる。

・作業者Ｗが操作ボックス１３の操作ボタンを操作することにより、アンロックの信号を制御盤２５に出力する。制御盤２５はこの信号を受けてハンド切り替え装置６０の落下防止ストッパーシリンダー６２をアンロック作動させて、ストッパーピンをガイド穴１９から抜く。

このとき、制御盤２５は把持ハンド無しの信号を受けて助力装置５０の支持荷重を切り替える。

・作業者Ｗが助力装置５０の取っ手１８を持ってハンド切り替え装置６０のガイドピン６１を第一把持ハンド４のガイド穴１７に抜き、ハンド切り替え装置６０から第一把持ハンド４を放す。

こうしてワーク搬送装置を介して一つのコクピットモジュール２を車両１に組み付ける作業を終了し、次のコクピットモジュール２を車両１に組み付ける作業を開始する。

以上のように構成されて、次に作用及び効果について説明する。

作業者が把持ハンドを介してコクピットモジュール２を搬送するワーク搬送装置において、異なるコクピットモジュール２を把持する第一、第二把持ハンド４，５と、この第一、第二把持ハンド４，５にそれぞれ予め接続される第一、第二配線・配管７１，７２と、助力装置５０に対して第一、第二把持ハンド４，５を着脱可能に連結するハンド切り替え装置６０とを備えたため、助力装置５０に対して第一、第二把持ハンド４，５を付け替える交換作業時、配線・配管の繋ぎ込み作業を行う必要が無く、作業者Ｗが第一、第二把持ハンド４，５がハンド切り替え装置６０を介して助力装置５０に連結する作業の省力化がはかれる。すなわち、ハンド切り替え装置６０のガイドピン６１を第一、第二把持ハンド４，５のガイド穴１７に挿入するとき、配線・配管の各プラグ等を接続する必要がないため、この動作を小さな押し込み力で行え、作業者Ｗの労力を削減できる。また、ハンド切り替え装置６０のガイドピン６１を第一、第二把持ハンド４，５のガイド穴１７から抜くとき、配線・配管の各プラグ等を接続を解除する必要がないため、この動作を小さな押し込み力で行え、作業者Ｗの労力を削減できる。

ハンド切り替え装置６０は第一、第二把持ハンド４，５のガイド穴１７に挿入されるガイドピン６１と、ガイド穴１７に対するガイドピン６１の抜け止めをするハンド切り替えロック機構６５を備え、ハンド切り替えロック機構６５から延びる配線・配管を助力装置５０に配設したため、助力装置５０に対して第一、第二把持ハンド４，５を付け替える交換作業時、配線・配管の繋ぎ込み作業を行う必要が無く、作業者Ｗが第一、第二把持ハンド４，５がハンド切り替え装置６０を介して助力装置５０に連結する作業の省力化がはかれる。

ハンド切り替え装置６０は突出するガイドピン６１を備える一方、第一、第二把持ハンド４，５にこのガイドピン６１が挿入されるガイド穴１７を備え、各ガイド穴１７を把持ハンド４の長手方向に沿って形成したため、把持ハンド４の長手方向に対する直交方向にハンド切り替え装置６０が突出する寸法を抑えられ、把持ハンド４に把持したコクピットモジュール２を車両１内に搬送する際、ハンド切り替え装置６０と車両１の間隙を十分に確保することができる。

ワーク搬送装置はこの第一、第二把持ハンド４，５を載せてＹ軸方向に移動する第一、第二ハンド置き台４１，４２を備え、第一、第二ハンド置き台４１，４２のうち組み付けられるコクピットモジュール２に対応するものをこのコクピットモジュール２の上方位置へと自動的に配置するため、作業者Ｗがハンド切り替え装置６０を介して助力装置５０に連結される第一、第二把持ハンド４，５を交換する際の動きを少なくし、作業の省力化がはかれる。

本実施の形態では、ワーク搬送装置に第一、第二把持ハンド４，５を備えるが、これに限らず３つ以上の把持ハンドを助力装置５０にハンド切り替え装置６０を介して連結する構成としても良い。

本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

本発明のワーク搬送装置及び方法はコクピットモジュールを車両に組み付けるものに限らず、他の物を搬送するものに適用できる。

本発明の実施形態を示すワーク搬送装置の斜視図。同じくワーク搬送装置の平面図。同じくワーク搬送装置の正面図。同じく第一把持ハンド等の斜視図。同じく制御系の構成を示すブロック図。

符号の説明

１車両
２コクピットモジュール（ワーク）
４第一把持ハンド
５第二把持ハンド
１７ガイド穴
４１第一ハンド置き台
４２第二ハンド置き台
５０助力装置
６０ハンド切り替え装置
６１ガイドピン
６５ハンド切り替えロック機構

Claims

ワークを把持する把持ハンドと、この把持ハンドを作業者によって搬送できるように支持する助力装置とを備え、前記把持ハンドを介してワークを搬送するワーク搬送装置において、
異なるワークを把持する複数の把持ハンドと、この各把持ハンドにそれぞれ予め接続される各配線・配管と、前記助力装置に対して前記把持ハンドを着脱可能に連結するハンド切り替え装置とを備え、前記ハンド切り替え装置は前記複数の把持ハンドからいずれかを選択して前記助力装置に連結され、この把持ハンドを介してワークを搬送することを特徴とするワーク搬送装置。
前記把持ハンドに開口するガイド穴と、前記ハンド切り替え装置から突出しこのガイド穴に挿入されるガイドピンと、前記ガイド穴に対するこのガイドピンの抜け止めをするハンド切り替えロック機構とを備え、このハンド切り替えロック機構から延びる配線・配管を助力装置に配設したことを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送装置。
前記把持ハンドに開口するガイド穴と、前記ハンド切り替え装置から突出しこのガイド穴に挿入されるガイドピンとを備え、前記ガイド穴を前記把持ハンドの長手方向に沿って形成した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。
ワークを把持する把持ハンドと、この把持ハンドを作業者によって搬送できるように支持する助力装置とを用い、前記把持ハンドを介してワークを搬送するワーク搬送方法において、
異なるワークを把持する複数の把持ハンドと、この各把持ハンドにそれぞれ予め接続される各配線・配管と、前記助力装置に対して前記把持ハンドを着脱可能に連結するハンド切り替え装置とを用い、前記ハンド切り替え装置は前記複数の把持ハンドからいずれかを選択して前記助力装置に連結され、この把持ハンドを介してワークを搬送することを特徴とするワーク搬送方法。
前記各把持ハンドを載せて移動するハンド置き台を備え、このハンド置き台のうち搬送するワークに対応するものをこのワークの上方位置へと自動的に配置することを特徴とする請求項４に記載のワーク搬送方法。