JP2008265907A - 作業装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ワークスタックの載せ替え作業の時間を短縮し、効率的な作業を行うことができる作業装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ワークシュータ１３は、搬送面４３が下り勾配に形成され、搬送面４３上の先頭のワークスタック１２の前進を制限する第１可動ストッパ４７と、搬送面４３上の次のワークスタック１２の前進を制限する第２ストッパ５１とを備えていて、第１可動ストッパ４７と第２可動ストッパ５１のいずれか一方がストッパ状態で、他方がストッパ解除状態に制御される。
【効果】ワークがなくなる度にホイスト等の移載手段によりワークスタックを運びワークスタックの載せ替えを行う必要がなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、作業者の作業性を高めることができる作業装置に関する。

機械部品の組み立て作業において、ワークスタックに複数のワークを段積みしておいて、一番上のワークをワークスタックから取り出して組み立てに供し、次にその下のワークを先のワークとほぼ同じ高さまで上昇させて次の組み立に供するごとくに、一番上のワークが常に一定の高さにすることができる作業装置が用いられることがある。
作業者にとって、ワークを取り扱う高さがほぼ一定であるため、作業性が高まるからである。

このように、一番上のワークを好みの高さにすることができる作業装置として組立用搬送車が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１０６４８５公報（図１、図２）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来の技術の基本構成を説明する図であり、（ａ）に示す組立用搬送車１００は、支持板１０１に取り付けられたリフト機構１０２（詳細は後述）と、このリフト機構１０２の上部に設けられるワーク受け部１０３と、ワーク受け部１０３の高さを設定するための設定スイッチ１０４と、設定スイッチ１０４からの信号を変換するコントロールボックス１０５と、コントロールボックス１０５からの信号を受け作動する軸が螺旋状に構成されたモータ１０６とからなる。

（ｂ）にリフト機構１０２が示され、このリフト機構１０２は下板１０７と、下板１０７の上方に配置される上板１０８と、上板１０８及び下板１０７に両端がピンで固定されている固定アーム１０９と、固定アーム１０９に中央がピンで連結されており下端がモータ１０６の螺旋軸上に固定され左右に移動することができる移動アーム１１１とから構成されている。

作業者は、ワーク受け部１０３を任意の高さにするべく高さ設定スイッチ１０４を操作する。
設定スイッチ１０４を操作すると、信号がコントロールボックス１０５へ送信され、コントロールボックス１０５内で変換された信号がモータ１０６に送られる。軸が螺旋状に構成されたモータ１０６が回転することによりこの軸上に下端が固定されている移動アーム１１１の下端が矢印で示す通り左右に移動する。移動アーム１１１の下端が左右に移動することにより矢印で示す通り上板１０８が上下方向に動くことから、この上板１０８の上部に設置されたワーク受け部１０３を任意の高さに設定することができる。

即ち、モータ１０６の軸の回転量によって移動アーム１１１の下端が移動する長さが求められ、移動アーム１１１の下端が移動した長さにより上板１０８及びワーク受け部１０３の高さを求めることができるため、設定スイッチ１０４で設定した高さをコントロールボックス１０５でモータ１０６の軸を回転させる回数に変換することになる。
このような作業装置は、ワークの高さを一定にすることができ、作業者は自己が作業をしやすい高さにワークを保つことができる。

（ａ）において、ワーク受け部１０３へは、ホイストなどの移載手段を用いてワークを載せる必要がある。すなわち、移載手段によりワーク受け部１０３へワークを載せるワーク載せ工程と、このワークをリフト機構１０２で所望の高さへ移動する昇降工程とが必須となる。

従来の技術では、ワークの載せ工程が必須であるため、作業時間が延びて、生産性が低下するという問題がある。
そこで、ワークスタックの載せ替え作業の時間を短縮し、効率的な作業を行うことができる作業装置が求められる。

本発明は、ワークスタックの載せ替え作業の時間を短縮し、効率的な作業を行うことができる作業装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、複数のワークが段積みされてなるワークスタックを載置し、一番上のワークが取り出されたら、残ったワークの内の最上段のワークのレベルが作業レベルに合致するように、ワーク受け部が上昇するように構成されている作業台と、空になった作業台のワーク受け部へ次のワークスタックを供給するワークシュータとからなる作業装置において、
前記ワークシュータは、搬送面が下り勾配に形成され、搬送面上の先頭のワークスタックの前進を制限する第１可動ストッパと、搬送面上の次のワークスタックの前進を制限する第２可動ストッパとを備えていて、前記第１可動ストッパと前記第２可動ストッパのいずれか一方がストッパ状態で、他方がストッパ解除状態に制御されることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、第１可動ストッパは、ワークシュータに上下動自在に軸が支えられたシーソー部材の一端に形成され、このシーソー部材の他端に第２可動ストッパが形成され、シーソー部材は、ワーク受け部の下降動作で第１可動ストッパが下がって第２可動ストッパが上がり、ワーク受け部の上昇動作で第２可動ストッパが下がって第１可動ストッパが上がるように構成されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、第１可動ストッパ及び第２可動ストッパは、昇降用のアクチュエータを各々備えていることを特徴とする。

請求項１に係る発明は、搬送面が下り勾配に形成されたワークシュータにより、ワークを重力作用で作業台へ移載することができる。ワークは自動的に作業台に移るため、ワークの載せ工程を人為的に実施する必要はない。この結果、作業時間の短縮が図れ、作業能率の向上が図れる。
なお、直列に進行する複数のワークスタックは、第１可動ストッパと第２可動ストッパとで整理する。すなわち、第１可動ストッパと第２可動ストッパで先頭のワークスタックと残りのワークスタックとを切り離すことで、先頭のワークスタックのみが作業台に移載されるため、作業は円滑に行える。

請求項２に係る発明では、第１可動ストッパは、ワークシュータに上下動自在に軸が支えられたシーソー部材の一端に形成され、このシーソー部材の他端に第２可動ストッパが形成されている。このような、シーソー部材はワーク受け部で駆動される。したがって、シーソー部材の揺動のために格別な駆動源を準備する必要はない。
この結果、簡単な構造によってワークスタックの載せ替え作業の時間を短縮することができ、効率的な作業を行うことができる。

請求項３に係る発明では、第１可動ストッパ及び第２可動ストッパは、昇降用のアクチュエータを各々備えている。これによりストッパの昇降のタイミングをより細かく制御することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る作業装置の全体図であり、作業装置１０は作業を行うための作業台１１と、想像線で示されるワークスタック１２を作業台１１に搬送させるワークシュータ１３とからなる。

図面右側の作業台１１は、支柱１６、１６と、これらの支柱１６、１６で支持された下板１７と、下板１７の上方に配置され上面がワーク受け部１８である上板１９と、上板１９及び下板１７を繋いでいて連結ピン２１によりＸ字状に構成され一端が固定され他端が左右方向に移動可能な２本のアーム２２、２２と、アーム２２、２２に設けられたピン２３、２３の間にかけられるアーム引張バネ２４と、下板１７に支持されたフランジ２６と、フランジ２６に取り付けられたアクチュエータ２７と、アクチュエータ２７の先端に設けられたコロ２８と、下板１７に取り付けられた滑車２９と、支柱１６からコロ２８及び滑車２９を通り上板１９に取り付けられるロープ３１と、上板１９に取り付けられる押し下げ部材３２及びワーク受け部ストッパ３３とからなる。

図面左側のワークシュータ１３は、複数の支柱４１と、この支柱４１に支持されたフレーム４２と、フレーム４２の上面である搬送面４３に取り付けられた複数のローラ４４と、フレームに設けられた支点ピン４５と、この支点ピン４５に支持されるシーソー部材４６と、シーソー部材４６の右端に設けられた第１可動ストッパ４７と、第１可動ストッパ４７の側方に取り付けられ上板１９が下げられた際に押し下げ部材３２と接触する接触部材４８と、シーソー部材４６の左端に取り付けられる第２可動ストッパ５１と、第２可動ストッパ５１下部及びフレーム４２に設けられたピン５２、５２と、このピン５２、５２の間に取り付けられる第２可動ストッパ引っ張りバネ５３とからなる。

以上の構成からなる作業装置１０の作用を次に述べる。
図２は、ワークスタックをワーク受け部に載置する場合の作用図である。図１に示すようにワーク受け部１８にワークがなくなった場合には、次のワークスタック１２ａ（ａは図面右側のワークスタックを示す添え字。以下同じ。）をワーク受け部１８へ載置する必要がある。
この場合、（ａ）に示すようにアクチュエータ２７のロッドを黒塗り矢印で示すように図面左側へ作動させると、先端に取り付けられたコロ２８にかけられているロープ３１も引っ張られ、上板１９が降下させられる。

上板１９を降下させ続けると、押し下げ部材３２と、接触部材４８が接触し、接触部材４８と共に第１可動ストッパ４７も押し下げられる。
一方、第１可動ストッパ４７が押し下げられると、シーソー部材４６の逆端に設けられている第２可動ストッパ５１は相対的に押し上げられる。
このときの状態を示したのが（ｂ）である。

（ａ）に戻って、搬送面４３は下り勾配に形成されているため、第１可動ストッパ４７が押し下げられストッパ状態が解除されると、ワークスタック１２ａは、白抜き矢印で示す通りワーク受け部１８へ移動させられワーク受け部ストッパ３３により止められる。
このとき、第２可動ストッパ５１は押し上げられているため、ストッパ状態となり次のワークスタック１２ｂ（ｂは図面左側のワークスタックを示す添え字。以下同じ。）の移動を防止している。

図３は、作業台にワークスタックを載置した場合の作用図である。
アクチュエータ２７の力がかからず、押し下げ部材３２と接触部材４８とが非接触状態にある場合において、（ｂ）黒塗り矢印に示す通り第２可動ストッパ引張バネ５３の力により第２可動ストッパ５１は下げられストッパ状態は解除される。
そうすると、白抜き矢印で示す通り第１可動ストッパ４７は相対的に上がりストッパ状態になる。
（ａ）に示す通り、第２可動ストッパ５１のストッパ状態が解除され第１可動ストッパ４７がストッパ状態になると、ワークスタック１２ｂは下り勾配に形成された搬送面４３上を移動し、第１可動ストッパ４７の位置で止められる。

ワークは自動的に作業台に移るため、ワークの載せ工程を人為的に実施する必要はない。この結果、作業時間の短縮が図れ、作業能率の向上が図れる。
また、シーソー部材はワーク受け部で駆動される。したがって、シーソー部材の揺動のために格別な駆動源を準備する必要はなく、簡単な構造によってワークスタックの載せ替え作業の時間を短縮することができ、効率的な作業を行うことができる。

なお、支点ピン４５を第１可動ストッパ４７付近に設けること等により外部からの力が加わらない状態において第１可動ストッパ４７がストッパ状態になる構造のものであれば、第２可動ストッパ引張バネ５３を用いるものに限られるものではない。
また、第１可動ストッパ４７のストッパ状態を解除することにより第２可動ストッパ５１がストッパ状態になる構造のものであれば接触部材４８を設けず、例えば直接第１可動ストッパ４７を押し下げる構造のようなものでも差し支えない。

以下に本発明に係る作業装置の別実施例を説明する。
図４は本発明に係る作業装置の別実施例図であり、図１と共通要素は符号を流用して、詳細な説明は省略する。図１に対して、第１可動ストッパ及び第２可動ストッパを変更した。
即ち、第１可動ストッパ６１及び第２可動ストッパ６２にアクチュエータを用い、これらのストッパに接続されるコントロールボックス６３と、このコントロールボックス６３に接続される接触センサ６４と、接触センサ６４の上方であって上板１９に突起部６５とを設けた。

ワークがなくなった場合には、（ａ）の黒塗り矢印で示すようにアクチュエータ２７を作動させ上板１９を降下させる。

（ｂ）に示すように、上板１９を降下させ突起部６５と接触センサ６４が接触した場合には、これを受けたコントロールボックス６３は、第２可動ストッパ６２のロッドを上昇させ、第１可動ストッパ６１のロッドを降下させる。
すると、白抜き矢印で示す通りワークスタック１２ａは下り勾配に形成された搬送面上をワーク受け部１８へ向かい移動し、ワークスタック１２ｂはその場に止まる。

図５は別実施例におけるワークスタックがワーク受け部へ移動した後の作用図である。
ワークスタック１２ａがワーク受け部ストッパ３３の位置まで移動した後アクチュエータ２７を停止させると、アーム引っ張りバネ２４の力により上板１９が押し上げられ図面右矢印で示す通り突起部６５と接触センサ６４の接触状態が解かれる。
突起部６５と接触センサ６４が非接触状態であることを受け取ったコントロールボックス６３は、第１可動ストッパ６１のロッドを上昇させ、第２可動ストッパ６２のロッドを降下させる。
これにより白抜き矢印で示す通りワークスタック１２ｂは搬送面４３上を第１可動ストッパ６１の位置まで移動する。

これによりストッパの昇降のタイミングをより細かく制御することができる。

なお、本図面においては接触センサ６４を用いているが、非接触型の位置センサ等であっても用いることができ接触センサに限られるものではない。
第１可動ストッパ６１、第２可動ストッパ６２には、サーボモータが好適であるが、その他のアクチュエータであっても使用することができる。

本発明では２本のアーム２２、２２にかけられたアーム引っ張りバネ２４によって高さが調整される作業台１１を用いているが、高さの調整できる作業台であれば例えばアクチュエータにより高さを調整するような機構の作業台を用いるものであっても差し支えない。

本発明の作業装置は、ワークスタックを載置して行うワーク作業に好適である。

本発明に係る作業装置の全体図である。 ワークスタックをワーク受け部に載置する場合の作用図である。 作業台にワークスタックを載置した場合の作用図である。 本発明に係る作業装置の別実施例図である。 別実施例におけるワークスタックがワーク受け部へ移動した後の作用図である。 従来の技術の基本構成を示す図である。

符号の説明

１０…作業装置、１１…作業台、１２…ワークスタック、１３…ワークシュータ、１８…ワーク受け部、２７…アクチュエータ、３２…押し下げ部材、４３…搬送面、４６…シーソー部材、４７、６１…第１可動ストッパ、４８…接触部材、５１、６２…第２可動ストッパ。

Claims (3)

1. 複数のワークが段積みされてなるワークスタックを載置し、一番上のワークが取り出されたら、残ったワークの内の最上段のワークのレベルが作業レベルに合致するように、ワーク受け部が上昇するように構成されている作業台と、空になった作業台のワーク受け部へ次のワークスタックを供給するワークシュータとからなる作業装置において、
   前記ワークシュータは、搬送面が下り勾配に形成され、搬送面上の先頭のワークスタックの前進を制限する第１可動ストッパと、搬送面上の次のワークスタックの前進を制限する第２ストッパとを備えていて、前記第１可動ストッパと前記第２可動ストッパのいずれか一方がストッパ状態で、他方がストッパ解除状態に制御されることを特徴とする作業装置。
2. 前記第１可動ストッパは、前記ワークシュータに上下動自在に軸が支えられたシーソー部材の一端に形成され、このシーソー部材の他端に前記第２可動ストッパが形成され、前記シーソー部材は、前記ワーク受け部の下降動作で第１可動ストッパが下がって第２可動ストッパが上がり、前記ワーク受け部の上昇動作で第２可動ストッパが下がって第１可動ストッパが上がるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の作業装置。
3. 前記第１可動ストッパ及び第２可動ストッパは、昇降用のアクチュエータを各々備えていることを特徴とする請求項１記載の作業装置。

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