JP2010241494A - 液体真空充填システム - Google Patents

Abstract

【課題】 車両等の生産ラインにおいて、コンベア等により搬送される車両等に車両等と併走する液体真空充填ユニットで液体を充填する装置にあって、短いサイクルタイムで、しかも生産量の増減に対して自在に対応できる液体真空充填システムを提供する。
【解決手段】 液体供給ステーションユニット１６と分離し、車両等一台分の液体を真空充填できる機能を備えた液体真空注入ユニット１を、生産ラインの搬送路上を移動する車両３０と併走せしめて液体を真空充填し、充填完了後、前記液体供給ステーションの設置位置まで走行せしめて液体の供給を受け、その後前記充填時に走行するレールと異なる別ルートのレール１３を走行して元の位置に回帰する構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液体真空充填システム、詳しくは、車両等の生産ラインにおいて、コンベア等により搬送される車両等にエンジンオイル等の液体を、車両等と併走する液体真空充填ユニットを介して充填する際に使用して最適な液体真空充填システムに関する。

一般に、車両の生産ラインには、エンジンオイル，ブレーキオイル，パワーステアリングオイル等の各種オイル及びエアコン冷媒，エンジン冷却水，ウインドウヲッシヤー液等の液体をロボットや各種の装置を用いて充填する液体真空充填装置が設置されている。

そして、従来、この液体真空充填装置は、図３及び図４に示すように、製造された車両３０がコンベア等３１により図中左から右方向へ搬送され、この車両３０がスタート位置Ａから終点位置Ｂまで移動する間に、所定位置に設置したメインユニット３２からケーブル＆ホース３３，ケーブルベア３５を通して送られてきた液体を、コンソール３４，ケーブル＆ホース３３，注入ガン３６を介し、車両３０に注入口３０ａから所定量充填する方法が一般に採用されている。

前記コンソール３４は、レール３７にトロリー３４ａを介して左右方向に走行可能となるよう吊り下げられて設置されており、走行駆動装置により前記車両３０の搬送速度と同じ速度で同方向へ併走し、スタート位置Ａから終点位置Ｂまで移動する間、すなわちスタート地点Ａから終点Ｂに至る所定時間（液充填時間）内に、車両３０に液体を所定量だけ充填する。

そして、車両３０に対する液体の充填が完了し、前記注入ガン３６が前記コンソール３４に装備したガンホルダーに戻したことを確認した時点で、前記コンソール３４は前記レール３７に沿い、前記液体充填時の走行方向とは逆方向（図中右から左方向）に急速度で走行し、所定の時間（回帰時間）で元の位置、すなわちスタート位置Ａ近傍に戻り、次の車両３０への液体充填に待機する。上記液体充填時間とスタート地点Ａ迄の回帰時間が液体充填装置による液体充填のサイクルタイムである。

上記のように、コンソール３４はレール３７を往復動することで、液体の車両３０への充填とコンソール３４の元の位置への回帰が一サイクルを構成しているので、レール３７には一台のコンソール３４しか装備することができない。したがって、生産量の多いラインでは、液体の充填完了後にコンソール３４を元の位置に高速走行で戻して回帰時間を短縮させたり、或いは一台のメインユニット３２に、レール，ケーブルベア，コンソール，注入ガンのセットを左右上部或いはライン側面に付けたりして、コンソール３４を増やすなどの手段を採用している。

実公平６−３８３７号公報 特開平９−２４２７００号公報 特開２００１−３１５８９９号公報

しかし、コンソール３４を高速走行で元の位置に戻す方法は、コンソール３４に装着したガンホルダー等が作業者に向かってくる位置関係にある。そのために種々の安全対策、例えば近接センサーで或る範囲内に入ったらコンソール３４の走行を停止させる，コンソール３４にスプリング付のバンパーを装備し、衝突時に即停止させ、衝突の衝撃はスプリングバンパーにより軽減させるなどの対策を施す必要があった。

また、レール３７，ケーブル＆ホース３３，ケーブルベア３５，コンソール３４および注入ガン３６のセットを液体真空充填ラインに組み込むには多大な時間と高額な設備投資を必要とする。更には、レール３７に沿って前進・後退（往復動）する前記コンソール３４は、ホース，ケーブル等が入っているケーブル＆ホース３３で連結されているため、特にホース全長が延びて装置全体の能力を落としたり、屈曲部分における接続箇所から液漏れや空気漏れが発生する故障が多く発生するといった問題点もある。

本発明は、上記のような従来の問題点を解決するために成されたものであり、液体真空充填ユニットが車両等と併走しながら液体を充填する時間だけを考慮すればよい構成とすることで、サイクルタイムを大幅に短縮することができるとゝもに、液体真空充填ユニットをレールに対して容易に組み込み，取り外しができる構成とすることで、車両生産量の増産・減産に対し自在に対応できるとゝもに、複数種類の液体の注入には液体真空充填ユニットの交換で容易に対応できる液体真空充填システムを提供することを目的としたものである。

上記の目的を達成するため、本願の液体真空充填システムに係る請求項１に記載の発明は、所定位置に設置した液体供給ステーションと分離独立し、レールに沿って走行する組み込み取り外し可能とした液体真空充填ユニットを、生産ラインの搬送コンベヤー上を移動する車両等と併走せしめて前記車両等に液体を真空充填するとゝもに、充填完了後、前記液体真空充填ユニットを、前記液体供給ステーションの設置位置近傍まで走行せしめて該位置で液体の供給を受け、受給完了後、前記液体真空充填ユニットを前記レールとは別ルートの回帰レールを走行せしめて前記レールのスタート位置後方に戻り、次の使用に待機するように構成したことを特徴とする。

そして、本願の請求項２に記載の発明は、充填完了後、前記液体真空充填ユニットを前記レールとは別ルートの回帰レールを走行せしめて前記液体供給ステーションの設置位置近傍まで移動させ、該位置で液体の供給を受け、受給完了後、前記液体真空充填ユニットを前記レールのスタート位置後方に戻り、次の使用に待機するように構成したことを特徴とする。

また、本願の請求項３に記載の発明は、前記レールおよび回帰レールの両端部を、前記レールおよび回帰レール間を水平移動する水平移動レールにより連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことを特徴とする。

そして更に、本願の請求項４に記載の発明は、前記水平移動レールが前記レールおよび回帰レールの長手方向に移動し、その接合側端部が前記レールおよび回帰レールの接合側端部と接近および離間可能となるように構成したことを特徴とするものであり，更に本願の請求項５に記載の発明は、前記レールおよび回帰レールの両端部を円弧状のレールで連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことを特徴とするものである。

そして、本願の請求項６に記載の発明は、前記レールと回帰レールを上・下又は下・上にそれぞれ設置するとゝもに、前記レールの両端部を上下方向に移動する上下動レールにより連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことを特徴とする。

また、本願の請求項７に記載の発明は、前記上下動レールが前記レールおよび回帰レールの長手方向に移動し、その接合側端部が前記レールおよび回帰レールの接合側端部と接近および離間可能となるように構成したことを特徴とするものである。

そして更に、本願の請求項８に記載の発明は、前記レールおよび回帰レールをほゞ同一平面上に設置するとゝもに、前記両レールの両端部を、下降傾斜する下降傾斜レール部，水平レール部，上昇傾斜する上昇傾斜レール部の連続からな逆台形状のレールにより連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことを特徴とするものである。

本願の請求項１に記載の発明は、上記のように、車両等に液体を真空充填する液体真空充填ユニットが所定位置に設置されている液体供給ステーションと分離独立し、単独で液体の真空充填が行える構成することで、液体供給ステーションとは液体の受給時以外はケーブル，ホースで連結されていない。したがって、大幅なコストダウンが図られるとゝもに、ケーブル，ホースの接続箇所の減少による故障要因の減少とそれに伴うランニングコストの低減、走行装置の負荷の軽減、更には現場への据付工事及び海外への出荷における最も困難なハンドリングを省くことが出来る。

また、液体真空充填ユニットが液体供給ステーションと分離独立し、走行するレールに対して組み込み取り外し可能な構成とすることで、車両生産量の増減に応じて液体真空充填ユニットをレールに多く組み込み、或いは取り外しを行うことで容易に対応できるとゝもに、異なる液体をそれぞれ貯蔵した複数の液体真空充填ユニットを準備しておき、これを必要に応じてレールに組み込むことで一度の車両等との併走で複数の液体を充填することができる。

さらに、充填完了後、前記液体真空充填ユニットを、液体充填時に走行するレールとは別ルートの回帰レールを走行せしめて、前記レールのスタート位置延長後方に戻すように構成したことで、液体充填に要するサイクルタイムの短縮が図られるとゝもに、液体真空充填ユニットの保全，修理作業は生産ラインに沿うレールとは異なる別ルートの回帰レールで行うことが可能となり、設備の維持，管理を大幅に改善することができる。

また、本願の請求項２に記載の発明は、上記のように、充填完了後、前記液体真空充填ユニットを前記レールとは別ルートの回帰レールを走行せしめて前記液体供給ステーションの設置位置近傍まで移動させ、該位置で液体の供給を受ける構成とすることで、上記請求項１記載の発明が奏する効果に加え、前記液体真空充填ユニットが併走するスタート地点から充填完了地点までのレールの長さ（走行移動距離）を短く設定できる。

更に、本願の請求項３に記載の発明は、上記のように、前記レールおよび回帰レールの両端部を、前記レールおよび回帰レール間を水平移動する水平移動レールにより連結する構成とすることで、上記請求項１記載の発明が奏する効果に加え、車両等に対する液体真空充填作業のほゞ全体を自動化することが可能となる。

そして、本願の請求項４に記載の発明は、上記のように、前記水平移動レールが前記レールおよび回帰レールの長手方向に移動し、その接合側端部が前記レールおよび回帰レールの接合側端部と接近および離間可能となるように構成したことで、前記液体真空充填ユニットが前記レールおよび回帰レールに乗り移る際の円滑な走行と、前記水平移動レールが前記レールおよび回帰レール方向に水平移動する際の円滑な移動が確保される。

また、本願の請求項５に記載の発明は、上記のように、前記レールおよび回帰レールの両端部を円弧状のレールで連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことで、柔軟なライン構成が可能となる。そして、本願の請求項６に記載の発明は、上記のように、前記レールと回帰レールを上・下又は下・上にそれぞれ設置するとゝもに、前記レールの両端部を上下方向に移動する上下動レールにより連結する構成としたことで、レール敷設場所の省スペース化を図ることができる。

更に、本願の請求項７に記載の発明は、上記のように、前記上下動レールが前記レールおよび回帰レールの長手方向に移動し、その接合側端部が前記レールおよび回帰レールの接合側端部と接近および離間可能となるように構成したことで、前記液体真空充填ユニットが前記水平移動レールから前記レールおよび回帰レールに乗り移る際の円滑な走行と、前記水平移動レールが前記レールおよび回帰レール方向に水平移動する際の円滑な水平移動が確保される。

また、本願の請求項８に記載の発明は、上記のように、前記レールと回帰レールとをほゞ同一平面上に設置するとゝもに、前記両レールの両端部を、下降傾斜する下降傾斜レール部，水平レール部，上昇傾斜する上昇傾斜レール部の連続からな逆台形状のレールにより連結する構成としたことで、レール敷設場所の省スペース化と連結部が占めている敷地面積の有効活用を図ることができる。

図１は本発明に係る液真空充填システムの作用説明平面図である。 図２は本発明に係る液真空充填システムの作用説明正面図である。 図３は従来の液真空充填システムの作用説明正面図である。 図４はその作用を示す説明概略図である。

以下、本発明を図１及び図２に示す実施例、すなわち、所定位置に設置されている液体供給ステーションと分離独立し、単独で車両等に液体を真空充填する液体真空充填ユニットと、該液体真空充填ユニットが走行するレールが、その両端部において平行移動するレール部材を介して平面視矩形状に連結されている、いわゆる水平移動レールによりレールがエンドレスに連結されている一実施例に基づいて詳細に説明する。

図において、１は液体真空充填ユニットで、建屋梁から吊り部材を介して架設したレール２にトロリー３を介して走行可能となるように吊り下げられて設置されている。前記液真空充填ユニット１は、生産ラインの搬送路４上を搬送されてくる車両等５に液体を単独で充填できる機能と、前記レール２に沿って前記車両５と併走する走行駆動機能などを有するもので、以下のような諸装置を具備している。

すなわち、前記液真空充填ユニット１は、少なくとも車両１台に充填できる量の例えばオイル等の液体を貯蔵できる容積の液体貯蔵タンク、車両の液体貯蔵タンク内を真空引きする真空ポンプ、真空引き後に前記液体貯蔵タンク内の液体を車両の液体貯蔵タンク内に圧送するコンプレッサー、前記液体貯蔵タンクに充填した液体の充填量を真空ラインから入れた微圧エアにより行った液面調整時の余剰液体の真空引きした液体を貯蔵するドレンタンク、設定圧以上で液体の充填を停止するための圧力センサー、回転駆動するローラを上動して前記レールの下面に圧接させ、ローラの回転力により前記液真空充填ユニット１をレールに沿って走行させる走行駆動機構などの諸装置を備えている。

また、前記液真空充填ユニット１の側面にはホース支持部材６が設置されており、その先端部には、前記液真空充填ユニット１から延びたオイル充填用ホース７の先端に装着した注入ガン８を受けるガン受け１０が装着されている。前記注入ガン８は生産途上にある車両５にオイルを充填する際に使用するもので、使用に際しては、注入ガン８をガン受け１０から外し、これを車両５のオイル注入口９にセットした後手元のスタートボタンを押すことで、前記注入ガン８に装備したクランプが作動し、注入ガン８を液体注入口９に固定すると同時に液体注入口９をシールする機構も備えている。

そして、前記液真空充填ユニット１をトロリー３を介して走行可能となるように吊り下げている前記レール２は、固定設置された第１レール１２と、該固定第１レール１２と平行に固定設置された固定第２レール１３と、前記第１レール１２の先端と前記第２レール１３の後端の間を水平移動可能とした水平移動第１レール１４と、前記第２レール１３の先端と前記第１レール１２の後端の間を水平移動可能とした水平移動第２レール１５とから構成されており、レール２は全体として平面視が矩形状の回帰路を構成している。

そこで、上記構成から成る液体真空充填システムについて、図１及び図２に基づいてその作用を説明すると、（１）車両５が生産ラインの搬送路４上を図中左から右方向（矢印方向）へ移動し、第１レール１２のスタート位置（ＮＯ．１）に停止している液体真空充填ユニット１に近づくと、これと同期して、前記液体真空充填ユニット１が前記第１レール１２に沿って図中左から右方向（矢印方向）に動き始める。

そこで、（２）作業者が前記液体真空充填ユニット１から延びる液体充填用ホース７にあって、その先端に装着した注入ガン８をホース支持部材６のガン受け１０から外し、これを車両５の液体注入口９にセットし、スタートボタンを押す。作業者がスタートボタンを押すことで、（３）注入ガン８に装備したクランプが作動して注入ガン８を液体注入口９に固定すると同時に、液体注入口９をシールする。そして、（４）前記液体真空充填ユニット１内の真空ポンプにより真空ラインからシステム内のエアを抜き取り、設定値までエアを抜くと液体供給を開始する。

同時に、（５）液体真空充填ユニット１内のコンプレッサーが作動し、定量機を作動させることで車両５の液体貯留タンク内に液体を注入する。（６）液体真空充填ユニット１内の圧力センサーによりエア圧を測定し、設定圧まで上昇したら液体供給を停止する。つぎに、（７）トップオフラインを開け、真空ラインから微圧エアを入れながら余分な液体を予め真空にしたドレンタンクにより吸い取り、車両５の液体貯留タンク内の液面調整を行う。

上記のように、前記液体真空充填ユニット１が、生産ラインの搬送路４を移動する車両５と第１レール１２に沿ってスタート位置（ＮＯ．１）から動き始めて併走し、液体充填の完了位置（ＮＯ．２）に至るまでに、前記（１）〜（７）の液体充填等の諸動作を完了する。そして、液体充填完了後に、注入ガン８を車両５の液体注入口９から抜き取り、これをガン受け１０内に入れることで、液体真空充填ユニット１と生産ラインの搬送路４を移動する車両５とは分離され、車両５は生産ラインの搬送路４を更に右方向へ進み、他方の液体真空充填ユニット１は第１レール１２の先端の水平移動可能とした水平移動第１レール１４の位置まで進む。

前記液真空充填ユニット１が第１レール１２を走行し、その先端の水平移動第１レール１４の位置（ＮＯ．３ステーション位置）まで進む。そして、この位置で液体真空充填ユニット１に、その近傍に設置した液体供給ステーション１６とホースを介して連結することで、前記液体真空充填ユニット１は前記液体供給ステーション１６から車両一台分の液体の供給を受ける。そして、液体受給完了後、前記液体真空充填ユニット１は水平移動シリンダーＡにより前記水平移動第１レール１４と一緒に水平移動（図１において上方へ移動）し、前記第２レール１３の後端のＮＯ．４の位置に移動する。

そして、液体真空充填ユニット１は、前記第２レール１３の後端のＮＯ．４の位置から第２レール１３に移動し、第２レール１３に沿って図中左方向（矢印方向）に移動する。液体真空充填ユニット１が前記第２レール１３の後端のＮＯ．４の位置から第２レール１３に移動すると、前記第２レール１３の後端のＮＯ．４の位置に居た前記水平移動第１レール１４は、水平移動シリンダーＡにより第１レール１２の先端の元の位置（ＮＯ．３ステーション位置）に戻る。

一方、第２レール１３に沿って図中左方向（矢印方向）に移動した液体真空充填ユニット１は、第２レール１３からその先端の水平移動可能とした水平移動第２レール１５の位置（ＮＯ．５位置）まで進む。液体真空充填ユニット１が第２レール１３を走行し、その先端の水平移動第２レール１５の位置（ＮＯ．３ステーション位置）まで進むと、前記液体真空充填ユニット１は水平移動シリンダーＥにより前記水平移動第２レール１５と一緒に水平移動（図１において下方へ移動）し、前記第１レール１２の後端の位置（ＮＯ．６の位置）まで移動する。

そして、前記水平移動第２レール１５と一緒に前記第１レール１２の後端のＮＯ．６の位置に移動した前記液体真空充填ユニット１が、前記水平移動第２レール１５から前記第１レール１３に移動すると、前記水平移動第２レール１５は前記水平移動シリンダーＥによりＮＯ．６の位置から第２レール１３の前端の元の位置（ＮＯ．５の位置）に戻る。

ここで、前記水平移動第１レール１４および水平移動第２レール１５の後端および前端と、前記第１レール１２および第２レール１３の前端および後端とは、通常状態では横動シリンダーＣ，Ｄ，Ｆ，Ｇのロッドを延ばすことで、両者の接合側端部間に隙間が形成されることなく連続している。

そして、前記水平移動第１レール１４がＮＯ．３のステーション位置からＮＯ．４の位置および水平移動第２レール１５がＮＯ．５の位置からＮＯ．６の位置にそれぞれ水平移動する場合には、前記横動シリンダーＢ，Ｃ，Ｇ，Ｈのロッドを縮めることで、前記水平移動第１および水平移動第２レール１４，１５は第１および第２レール１２，１３に対しそれぞれ外方向へ移動し、前記第１レール１２および第２レール１３との接合側端部間に隙間が形成されるように構成されている。

すなわち、前記水平移動第１レール１４および水平移動第２レール１５と前記第１レール１２および第２レール１３の前端および後端との接合側端部間に隙間を形成することなく連続する構成とすることで、液体真空充填ユニット１は両レール１２，１３，１４，１５間をスムーズに走行して渡ることができ、一方、両者間の接合側端部間に隙間が形成されることにより、水平移動第１レール１４および水平移動第２レール１５が前記第１レール１２および第２レール１３の接合側端部と衝当し或いは係合することなく円滑に水平移動することができる。

上記図１および図２に示す実施例は、生産ラインの搬送コンベヤーに沿って設置したレールと、液体真空充填ユニットをスタート位置延長後方に戻すように設置した前記レールと別ルートの回帰レールとは、その接続部が水平方向に移動する水平移動レールにより連結する構成とした例に基づいて詳述したが、本発明では、以下に述べるような連結手段で連結することも可能であり、上記実施例のものに限定されるものではない。

例えば、生産ラインの搬送コンベヤーに沿って設置したレール（以下、往路レールと言う）と、液体真空充填ユニットをスタート位置延長後方に戻すように設置した前記往路レールと別ルートの回帰レールとを比較的大きなアールで構成されたレールで連結し、全体として一つの閉じられたエンドレスのレールとすることもできる。この場合には柔軟なライン構成が可能となる。

また、前記往路レールは上段に、他方の前記回帰レールを下段にといったように、往路レールと回帰レールとを上下又は下上にそれぞれ設置し、前記両レールの接続部を上下方向に移動する上下移動レールにより連結する構成とすることもできる。この場合にはレール敷設場所の省スペース化を図ることができる。

或いは、前記往路レールと回帰レールとをほゞ同一平面上に設置するとゝもに、前記往路レールの先端部と前記復路レールの後端部とを、下降傾斜する下降傾斜レール部，水平レール部，上昇傾斜する上昇レール部からなる逆台形状のレールで連結する構成とすることもできる。この場合には、レール敷設場所の省スペース化と連結部が占めている面積の有効活用も図ることができる。

１ 液体真空充填ユニット
２ レール
３ トロリー
４ 生産ラインの搬送路
５ 車両
６ ホース支持部材
７ オイル充填用ホース
８ 注入ガン
９ 液体注入口
１０ ガン受け
１２ 第１レール
１３ 第２レール
１４ 水平移動第１レール
１５ 水平移動第２レール
１６ 液体供給ステーション
Ａ，Ｅ 水平移動シリンダー

Claims (8)

1. 所定位置に設置した液体供給ステーションと分離独立し、レールに沿って走行する組み込み取り外し可能とした液体真空充填ユニットを、生産ラインの搬送コンベヤー上を移動する車両等と併走せしめて前記車両等に液体を真空充填するとゝもに、充填完了後、前記液体真空充填ユニットを前記液体供給ステーションの設置位置近傍まで走行せしめて該位置で液体の供給を受け、受給完了後、前記液体真空充填ユニットを前記レールとは別ルートの回帰レールを走行せしめて前記レールのスタート位置に戻り、次の使用に待機するように構成したことを特徴とする液体真空充填システム。
2. 充填完了後、前記液体真空充填ユニットを前記レールとは別ルートの回帰レールを走行せしめて前記液体供給ステーションの設置位置近傍まで移動させ、該位置で液体の供給を受け、受給完了後、前記液体真空充填ユニットを前記レールのスタート位置延長後方に戻るように構成したことを特徴とする請求項１記載の液体真空充填システム。
3. 前記レールおよび回帰レールの両端部を前記レールおよび回帰レール間を水平方向に移動する水平移動レールにより連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の液体真空充填システム。
4. 前記水平移動レールが前記レールおよび回帰レールの長手方向に移動し、その接合側端部が前記レールおよび回帰レールの接合側端部と接近および離間可能となるように構成したことを特徴とする請求項３記載の液体真空充填システム。
5. 前記レールおよび回帰レールの両端部を円弧状のレールで連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の液体真空充填システム。
6. 前記レールと回帰レールとを上・下又は下・上にそれぞれ設置するとゝもに、前記両レールの両端部を両レール間を上下方向に移動する上下動レールにより連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の液体真空充填システム。
7. 前記上下動レールが前記レールおよび回帰レールの長手方向に移動し、その接合側端部が前記レールおよび回帰レールの接合側端部と接近および離間可能となるように構成したことを特徴とする請求項６記載の液体真空充填システム。
8. 前記レールと回帰レールとをほゞ同一平面上に設置するとゝもに、前記両レールの両端部を、下降傾斜する下降傾斜レール部，水平レール部，上昇傾斜する上昇レール部の連続からなる逆台形状のレールにより連結し、レール全体がエンドレスとなる構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の液体真空充填システム。

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