JP2017105223A - ワーク反転搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の簡素化を図るとともに、搬送台車の走行用ガイドレールを工場の天井梁から分離して設置でき、工程編成の見直し等に伴う設備移設を簡単に行うことができるワーク反転搬送装置を提供する。【解決手段】車両組立てライン１において、車両ＳＢに搭載するワークＷを保持して一方のラインサイド１１から車両上方まで上昇させ、水平方向にワークを反転させながら車両上方を通過させた後、他方のラインサイド１２まで下降させる搬送台車２を備えたワーク反転搬送装置１０である。一方のラインサイドから車両の上方を通過して他方のラインサイドまで湾曲部を経由して連続状に形成されたフレーム部材と、フレーム部材に配設された駆動装置とを備え、搬送台車は、駆動装置に連結され、駆動装置を作動させることによって、フレーム部材に沿って形成された走行用ガイドレール上を一方のラインサイドから他方のラインサイドまで往復移動する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両組立てラインにおいて、車両に搭載するワークを保持して一方のラインサイドから車両上方まで上昇させ、水平方向に当該ワークを反転させながら車両上方を通過させた後、他方のラインサイドまで下降させる搬送台車を備えたワーク反転搬送装置に関する。

一般に、車両組み立てラインでは、車両の左右で対称となるように組み付けられる部品（以下、「ワーク」ともいう）であれば、当該組付け工程の左右両側のラインサイドへワークを供給するのが通常であるが、物流経路やワークパレット等の要因により、左右いずれか一方のラインサイドへしかワークを供給できない場合がある。
その場合、例えば、一方のラインサイドへ供給されたワークを作業者が保持して、一方のラインサイドから他方のラインサイドへ運搬して組み付けていては、作業者の歩行ロスが膨大となり好ましくない。また、作業者がワークを運搬する際、コンベア上の車両にワークを当接して品質不具合を生じさせる恐れもあった。

この問題を解決するため、例えば、図９、図１０に示すように、ワーク１０１を保持する保持具１０２と、当該保持具１０２を吊り下げて昇降でき、一方のラインサイド１０３から他方のラインサイド１０４までワーク１０１を水平方向に反転させながらラインコンベア１０９上の車両１１０上方を搬送する搬送台車１０５と、工場の天井梁１０６から吊り下げ、前記搬送台車１０５を往復走行させる環状の走行用ガイドレール１０７とを備えたワーク反転搬送装置１００を設置する方法もある。この場合、搬送台車１０５には、自走用の駆動モータ１０５ａと保持具１０２を昇降させる昇降モータ１０５ｂとが必要であり、また、走行用ガイドレール１０７は、駆動モータ１０５ａ及び昇降モータ１０５ｂに給電する給電レールを備える必要もある。さらに、搬送台車１０５の駆動モータ１０５ａ、昇降モータ１０５ｂ、その他の機器等を保全管理するための点検歩廊１０８を、工場の天井梁１０６から吊り下げる必要がある。
したがって、上記ワーク反転搬送装置１００では、装置全体が大掛りとなって設備費が増大するとともに、走行用ガイドレール１０７や点検歩廊１０８を天井梁１０６から吊り下げる構造であるため、工程編成の見直し等に伴う設備移設の際には、各設備を運搬可能な状態に分解するために多大な費用と日数を要してしまうという問題があった。

この点、例えば、特許文献１には、図１１、図１２に示すように、所要の距離間を走行用ガイドレール２０７に案内されて直線往復走行移動する搬送台車２０１に搬送物ＷＷを保持する回転台２０２を回転軸２０３を介して設け、この回転軸２０３に一定方向に向けたアーム２０４を回転軸２０３の軸線に対して直交して固設し、アーム２０４の先端にローラーフォロアー２０５を取付け、屈曲部２０６ａを有する回転用ガイドレール２０６を前記走行用ガイドレール２０７に沿って配置し、この回転用ガイドレール２０６に前記ローラーフォロアー２０５を案内したことを特徴とする搬送装置２００が開示されている。上記搬送装置２００によれば、搬送台車２０１が搬入位置Ａから屈曲部２０６ａが配置された搬送途中Ｂを経由して搬出位置Ｃに至るまでに、搬送台車２０１の走行移動と連係して回転台２０２を１８０度回動（反転）させることができる。そして、回転台２０２の回動動作には、専用の駆動源を要しないので、搬送装置２００の簡略化を図ることが可能となる。

実開昭５９−１９２３３号公報

しかしながら、上記搬送装置２００では、図１２に示すように、走行用ガイドレール２０７を工場の天井側から吊り下げ、走行用ガイドレール２０７の搬入側端部に搬送台車２０１の駆動モータ２０８を据え付け、駆動モータ２０８と搬送台車２０１とを連結するチェン２０９を走行用ガイドレール２０７に沿って配設する必要がある。また、回転台２０２に装着された把持具２０２ａに搬送物ＷＷを受け渡すための昇降装置３１０も必要となる。
そのため、上記搬送装置２００においても、搬送台車２０１を走行させる走行用ガイドレール２０７を工場の天井側から吊り下げる構造であり、搬送台車２０１に搬送物ＷＷを受け渡す昇降装置３１０を搬送台車２０１とは別に設ける構造であるので、結果的に、装置全体が大掛りとなって設備費が増大するとともに、工程編成の見直し等に伴う設備移設の際には、各設備を運搬可能な状態に分解するために多大な費用と日数を要してしまうという問題が残っていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、装置全体の簡素化を図るとともに、搬送台車の走行用ガイドレールを工場の天井梁から分離して設置でき、工程編成の見直し等に伴う設備移設を簡単に行うことができるワーク反転搬送装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るワーク反転搬送装置は、次のような構成を有している。
（１）車両組立てラインにおいて、車両に搭載するワークを保持して一方のラインサイドから車両上方まで上昇させ、水平方向に当該ワークを反転させながら車両上方を通過させた後、他方のラインサイドまで下降させる搬送台車を備えたワーク反転搬送装置であって、
前記一方のラインサイドから前記車両の上方を通過して前記他方のラインサイドまで湾曲部を経由して連続状に形成されたフレーム部材と、当該フレーム部材に配設された駆動装置とを備え、前記搬送台車は、前記駆動装置に連結され、当該駆動装置を作動させることによって、前記フレーム部材に沿って形成された走行用ガイドレール上を前記一方のラインサイドから前記他方のラインサイドまで往復移動することを特徴とする。

本発明においては、一方のラインサイドから車両の上方を通過して他方のラインサイドまで湾曲部を経由して連続状に形成されたフレーム部材と、当該フレーム部材に配設された駆動装置とを備え、搬送台車は、駆動装置に連結され、当該駆動装置を作動させることによって、フレーム部材に沿って形成された走行用ガイドレール上を一方のラインサイドから他方のラインサイドまで往復移動するので、搬送台車の走行用ガイドレールを工場の天井梁から分離して設置できる。そのため、フレーム部材を一方のラインサイドの床面及び他方のラインサイドの床面から分離して移動することによって、工程編成の見直し等に伴うワーク反転搬送装置の設備移設を簡単に行うことができる。

また、搬送台車は、フレーム部材に配設された駆動装置に連結され、当該駆動装置を作動させることによって、フレーム部材に沿って形成された走行用ガイドレール上を一方のラインサイドから他方のラインサイドまで往復移動するので、搬送台車に駆動モータ及び昇降モータ等を備える必要がなく、走行用ガイドレールを給電レール化する必要もない。そのため、ワーク反転搬送装置の装置全体を簡素化させることができる。
よって、本発明によれば、装置全体の簡素化を図るとともに、搬送台車の走行用ガイドレールを工場の天井梁から分離して設置でき、工程編成の見直し等に伴う設備移設を簡単に行うことができるワーク反転搬送装置を提供することができる。

（２）（１）に記載されたワーク反転搬送装置において、
前記駆動装置には、前記フレーム部材の前記一方のラインサイドの床面近傍に配設された駆動モータと、前記フレーム部材の前記他方のラインサイドの床面近傍に配設された従動プーリと、前記駆動モータと前記従動プーリとの間で前記フレーム部材に沿うように掛け渡され前記搬送台車に両端が固設されたループ状の駆動力伝達部材とを備えたことを特徴とする。

本発明においては、駆動装置には、フレーム部材の一方のラインサイドの床面近傍に配設された駆動モータと、フレーム部材の他方のラインサイドの床面近傍に配設された従動プーリと、駆動モータと従動プーリとの間でフレーム部材に沿うように掛け渡され搬送台車に両端が固設されたループ状の駆動力伝達部材とを備えたので、フレーム部材の一方のラインサイドの床面近傍に配設された１つの駆動モータを作動させることによって、搬送台車をフレーム部材に沿って形成された走行用ガイドレール上を一方のラインサイドの床上から他方のラインサイドの床上まで往復移動させることができる。そのため、ワーク反転搬送装置の駆動装置をより一層簡素化させることができる。また、駆動モータと従動プーリとが、いずれもラインサイドの床面近傍に配設されているので、それらの維持管理も容易に行うことができる。

（３）（１）又は（２）に記載されたワーク反転搬送装置において、
前記フレーム部材には、前記走行用ガイドレールのワーク搬送方向と平行に延設され前後に離間して配置された２つの平行レール部と、当該平行レール部の内、ワーク搬送方向に対して後側の平行レール部の前端部と前側の平行レール部の後端部とに接続され前記ワーク搬送方向に対して傾斜状に延設された傾斜レール部とを有する回転用ガイドレールを備え、前記搬送台車には、前記走行用ガイドレール上をワーク搬送方向に移動する基台と、当該基台に垂直状に軸支された回転軸と、当該回転軸の軸中心線から偏心した位置で前記回転軸と前記基台の裏面側で連結され前記回転用ガイドレールに案内されるカムローラと、前記基台の表面側で前記回転軸の先端部に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材とを備えたことを特徴とする。

本発明においては、フレーム部材には、走行用ガイドレールのワーク搬送方向と平行に延設され前後に離間して配置された２つの平行レール部と、当該平行レール部の内、ワーク搬送方向に対して後側の平行レール部の前端部と前側の平行レール部の後端部とに接続されワーク搬送方向に対して傾斜状に延設された傾斜レール部とを有する回転用ガイドレールを備え、搬送台車には、走行用ガイドレール上をワーク搬送方向に移動する基台と、当該基台に垂直状に軸支された回転軸と、当該回転軸の軸中心線から偏心した位置で回転軸と基台の裏面側で連結され回転用ガイドレールに案内されるカムローラと、基台の表面側で回転軸の先端部に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材とを備えたので、搬送台車の基台が走行用ガイドレール上を移動するとき、カムローラが回転用ガイドレールの平行レール部及び傾斜レール部に案内されることによって、基台の回転軸を１８０度回転させ、回転軸の先端部に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材に保持されたワークを水平方向に反転させることができる。そのため、搬送台車が、フレーム部材に沿って形成された走行用ガイドレール上を一方のラインサイドから他方のラインサイドまで移動する間に、ワークを水平方向に自動的に反転させることができる。その結果、搬送台車にワークを反転させるための専用の駆動源が不要となり、装置の更なる簡素化に寄与することができる。なお、カムローラは、回転用ガイドレールに対して前後一対のローラ体が案内される構成が好ましい。ローラ体を回転用ガイドレールに対して前後に配置することによって、カムローラが平行レール部と傾斜レール部との接続部で停止せず、より一層スムーズに移動できる。

（４）（３）に記載されたワーク反転搬送装置において、
前記回転軸の先端部には、当該先端部と連結され前記回転軸の軸方向と軸部が直交する方向に配置された第１歯車部と、当該第１歯車部と噛み合う第２歯車部とを備えた連結機構が装着され、前記第２歯車部の軸部には、前記ワーク保持部材が連結されていることを特徴とする。

本発明においては、回転軸の先端部には、当該先端部と連結され回転軸の軸方向と軸部が直交する方向に配置された第１歯車部と、当該第１歯車部と噛み合う第２歯車部とを備えた連結機構が装着され、第２歯車部の軸部には、ワーク保持部材が連結されているので、基台が走行用ガイドレール上の湾曲部を上下方向に移動するに従って、基台に垂直状に軸支された回転軸の水平方向に対する角度が変化すると、第１歯車部が当該角度分だけ回動し、第２歯車部が第１歯車部の回動角度に相当する角度分だけ第１歯車部の回動方向と反対方向に回動する。そのため、回転軸の水平方向に対する角度が変化しても、第２歯車部の軸部に連結されたワーク保持部材は、常に回転軸の先端部に鉛直状に吊り下げられた状態を維持することができる。その結果、ワーク保持部材は、ワークを水平方向における姿勢が自動的に同一となるように保持することができ、装置全体の簡素化に寄与することができる。

（５）（３）又は（４）に記載されたワーク反転搬送装置において、
前記回転軸の先端部と前記ワーク保持部材との間には、前記ワーク保持部材の鉛直方向に対する振れ角を減縮させる角度補正手段を装着したことを特徴とする。

本発明においては、回転軸の先端部とワーク保持部材との間には、ワーク保持部材の鉛直方向に対する振れ角を減縮させる角度補正手段を装着したので、基台が走行用ガイドレール上の湾曲部を上下方向に移動するときに、回転軸の先端部に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材が前後に揺れても、角度補正手段が作動してワーク保持部材の鉛直状に吊り下げられた状態を維持させることができる。そのため、ワーク保持部材に保持されるワークの姿勢をより一層一定に維持させることができる。

（６）（３）乃至（５）のいずれか１つに記載されたワーク反転搬送装置において、
前記回転軸の先端部には、前記回転軸に対する所定の傾斜角を有して前記基台表面と摺接し、前記回転軸に対して前記ワーク保持部材と反対方向に延設された回転軸支持部材が連結されていることを特徴とする。

本発明においては、回転軸の先端部には、回転軸に対する所定の傾斜角を有して基台表面と摺接し、回転軸に対してワーク保持部材と反対方向に延設された回転軸支持部材が連結されているので、ワークを保持するワーク保持部材の荷重によって回転軸の先端部に作用する偏心荷重を回転軸支持部材に対する基台表面からの反力によってキャンセルさせることができる。そのため、基台に対する回転軸の支持構造を簡略化でき、設備費の低減を図ることができる。

（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載されたワーク反転搬送装置において、
前記フレーム部材は、Ｈ型鋼からなり、当該Ｈ型鋼における一対の平行フランジが湾曲方向に対して内周側と外周側とに配置されていることを特徴とする。

本発明においては、フレーム部材は、Ｈ型鋼からなり、当該Ｈ型鋼における一対の平行フランジが湾曲方向に対して内周側と外周側とに配置されているので、搬送台車の走行用ガイドレールをＨ型鋼の内周側の平行フランジを利用して形成することができる。そのため、フレーム部材に沿って形成された走行用ガイドレールをより一層簡単に加工でき、設備費の更なる低減を図ることができる。また、フレーム部材は、Ｈ型鋼であるので、フレーム部材の小型化、軽量化を図ることもできる。その結果、工程編成の見直し等に伴う設備移設をより一層簡単に行うことができる。

本発明によれば、装置全体の簡素化を図るとともに、搬送台車の走行用ガイドレールを工場の天井梁から分離して設置でき、工程編成の見直し等に伴う設備移設を簡単に行うことができるワーク反転搬送装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るワーク反転搬送装置の模式的側面図である。 図１に示すＱ部におけるワーク反転搬送装置の詳細側面図である。 図２に示すＤ−Ｄ断面図である。 図２に示すＥ矢視図であって、回転用ガイドレールに対するカムローラの回動動作に関する説明図である。 図４に示すカムローラの回動動作に伴って反転するワークの側面図である。 図４に示す回転用ガイドレールの屈曲部におけるカムローラの回動動作を表す説明図である。 図２に示す連結機構及び回転軸支持部材の動作説明図である。 図２に示す連結機構の変形例を表す動作説明図である。 従来のワーク反転搬送装置の模式的側面図である。 図９に示すワーク反転搬送装置の走行用ガイドレールの上面図である。 特許文献１に記載された搬送装置の模式的平面図である。 特許文献１に記載された搬送装置の斜視図である。

次に、本発明に係る実施形態であるワーク反転搬送装置について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、本実施形態のワーク反転搬送装置の全体構成を説明し、その後、本ワーク反転搬送装置におけるワーク保持部材に保持するワークを水平方向に反転させる方法と、ワークの姿勢を水平状に保持させる方法とを説明する。

＜ワーク反転搬送装置の全体構成＞
まず、本ワーク反転搬送装置の全体構成を、図１〜図４を用いて説明する。図１に、本発明の実施形態に係るワーク反転搬送装置の模式的側面図を示す。図２に、図１に示すＱ部におけるワーク反転搬送装置の詳細側面図を示す。図３に、図２に示すＤ−Ｄ断面図を示す。図４に、図２に示すＥ矢視図であって、回転用ガイドレールに対するカムローラの回動動作に関する説明図を示す。

図１に示すように、本ワーク反転搬送装置１０には、車両組立てライン１において、車両ＳＢに搭載するワークＷを保持して一方のラインサイド１１から車両ＳＢ上方まで上昇させ、水平方向に当該ワークＷを反転させながら車両上方を通過させた後、他方のラインサイド１２まで下降させる搬送台車２を備えている。図１には、走行用ガイドレール３１上における搬送台車２の位置とワークＷの反転動作との関係を示す便宜上、複数の搬送台車２が記載されているが、本ワーク反転搬送装置１０では１つの搬送台車２が走行用ガイドレール３１に沿って往復移動する。

車両組立てライン１では、車両ＳＢをラインコンベア１３に等間隔で載置して、図１の紙面垂直方向に搬送しながら、ラインコンベア１３の両側に配置されたラインサイド１１、１２に供給された各種部品を、車両ＳＢに搭載する工程が編成されている。ここでは、車両ＳＢに左右対称となるように組み付けられる車両用シート（ワーク）Ｗが、一方のラインサイド１１のみに供給されるので、ワークＷを搬送台車２のワーク保持部材２４に保持して、一方のラインサイド１１から他方のラインサイド１２に搬送している。このとき、ワークＷの搭載作業の都合上、ワークＷの向きを水平方向に１８０度回転（反転）させている。ワーク保持部材２４は、水平状に形成されたワーク載置台２４１とワーク載置台２４１の後端部から垂直状に形成された支持フレーム２４２とからなり、ワーク載置台２４１と支持フレーム２４２とが略Ｌ字状に連結されている。

また、図１〜図４に示すように、本ワーク反転搬送装置１０には、一方のラインサイド１１の床上から車両ＳＢの上方を通過して他方のラインサイド１２の床上まで湾曲部３Ｗを経由して連続状に形成されたフレーム部材３と、当該フレーム部材３に配設された駆動装置４とを備え、搬送台車２は、駆動装置４に連結され、当該駆動装置４を作動させることによって、フレーム部材３に沿って形成された走行用ガイドレール３１上を一方のラインサイド１１の床上から他方のラインサイド１２の床上まで往復移動するように構成されている。

フレーム部材３は、Ｈ型鋼からなり、当該Ｈ型鋼における一対の平行フランジが湾曲方向に対して内周側と外周側とに配置されている。搬送台車２の走行用ガイドレール３１は、Ｈ型鋼の内周側の平行フランジの上下面と両側面とを利用して形成されている。フレーム部材３の長手方向端部には、据付けフランジ部３５が接合され、据付けフランジ部３５がアンカーボルトを介して両ラインサイドの床面に固定されている。また、フレーム部材３の長手方向端部には、一方のラインサイド１１の床上及び他方のラインサイド１２の床上に到達したワーク保持部材２４の支持フレーム２４２と当接して、ワーク載置台２４１を略水平状に保持させるストッパ部材３６が形成されている。

また、駆動装置４には、フレーム部材３の一方のラインサイドの床面近傍に配設された駆動モータ４１と、フレーム部材３の他方のラインサイド１２の床面近傍に配設された従動プーリ４２と、駆動モータ４１と従動プーリ４２との間でフレーム部材３に沿うように掛け渡され搬送台車２に両端が固設されたループ状の駆動力伝達部材４３とを備えている。駆動力伝達部材４３は、例えば、タイミングベルト又はチェンが好ましい。駆動力伝達部材４３は、フレーム部材３におけるＨ型断面の中央縦壁部に等間隔で軸支された上段案内ローラ３３と下段案内ローラ３４とによって、フレーム部材３に沿うように案内されている。

また、フレーム部材３には、走行用ガイドレール３１のワーク搬送方向と平行に延設され前後に離間して配置された２つの平行レール部３２１、３２３と、当該平行レール部の内、ワーク搬送方向に対して後側の平行レール部３２１の前端部と前側の平行レール部３２３の後端部とに接続されワーク搬送方向に対して傾斜状に延設された傾斜レール部３２２とを有する回転用ガイドレール３２を備えている。平行レール部３２１、３２３は、レール中心線に対して左右方向に所定距離Ｉだけ、それぞれ平行に離間して配置されている。傾斜レール部３２２は、車両ＳＢの上方を通過する位置でレール中心線と１０〜３０度程度の鋭角で交差して、水平状に形成されたフレーム部材３の内周側フランジ下端に固設されている。

また、搬送台車２には、走行用ガイドレール３１上をワーク搬送方向に移動する基台２１と、当該基台２１の中央部に垂直状に軸支された回転軸２２と、当該回転軸２２の軸中心線Ｓ１から所定距離Ｉだけ偏心した位置で、回転軸２２と基台２１の裏面側で連結され回転用ガイドレール３２に案内されるカムローラ２３と、基台２１の表面側で回転軸２２の先端部２２１に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材２４とを備えている。回転軸２２は、基台２１の表面側に立設された円筒状ガイド部材２２３によって回動可能に支持されている。

ここで、カムローラ２３は、回転用ガイドレール３２に係合する前後一対のローラ体２３１、２３４と、両ローラ体を連結する連結アーム２３２と、連結アーム２３２の中央部で回転軸２２の基端部２２２に軸支されるローラ軸２３３とを備えている。基台２１の裏面には、走行ローラ支持枠２１１、２１４が形成され、当該走行ローラ支持枠には、フレーム部材３の走行用ガイドレール３１に左右方向から回動自在に当接する走行ローラ２１２と、上下方向から回動自在に当接する走行ローラ２１３とが軸支されている。また、走行ローラ支持枠２１４の上端には、ループ状に形成された駆動力伝達部材４３が連結されている。

また、回転軸２２の先端部２２１には、当該先端部２２１と連結され回転軸２２の軸方向と軸部２５１Ｐが直交する方向に配置された第１歯車部２５１と、当該第１歯車部２５１と噛み合う第２歯車部２５２とを備えた連結機構２５が装着され、第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐには、ワーク保持部材２４が連結されている。第１歯車部２５１の軸部２５１Ｐと第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐとは、互いに平行に配設されている。第１歯車部２５１は、軸部２５１Ｐに回動可能に装着されているが、第２歯車部２５２は、軸部２５２Ｐに回動不能に装着されている。また、第１歯車部２５１の軸部２５１Ｐは、回転軸２２の先端部２２１に連結され当該先端部２２１から左右方向に離間して形成された軸受部２２４に回動可能に支持されている。また、第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐは、第１歯車部２５１の軸部２５１Ｐに軸受部２５３を介して回動可能に支持されている。また、第１歯車部２５１には、回転軸２２に対する所定の傾斜角θ２を有して基台表面２１１と摺接し、回転軸２２に対してワーク保持部材２４と反対方向に延設された回転軸支持部材２６が連結されている。回転軸支持部材２６は、先端部２６１に装着された球体部が基台表面２１１と摺接し、基端部２６２に装着されたメカロック部が第１歯車部２５１と連結されている。

なお、回転軸２２の先端部２２１とワーク保持部材２４との間には、ワーク保持部材２４の鉛直方向に対する振れ角θ３（図７を参照）を減縮させる角度補正手段２７を装着してもよい。例えば、図３、図７に示すように、角度補正手段２７には、第１歯車部２５１と噛み合う第３歯車部２７１と、第３歯車部２７１をワーク保持部材２４の鉛直方向に対する振れ角θ３を減縮させる方向に回動させるサーボモータ部２７２とを備えている。サーボモータ部２７２は、回転軸２２の先端部２２１に連結されている。

＜ワーク保持部材に保持するワークの反転方法及び姿勢保持方法＞
次に、本ワーク反転搬送装置１０のワーク保持部材２４に保持するワークＷを水平方向に反転する方法、及びワークの姿勢を水平に保持させる方法について、図４〜図７を用いて説明する。図４に、図２に示すＥ矢視図であって、回転用ガイドレールに対するカムローラの回動動作に関する説明図を示す。図５に、図４に示すカムローラの回動動作に伴って反転するワークの側面図を示す。図６に、図４に示す回転用ガイドレールの屈曲部におけるカムローラの回動動作を表す説明図を示す。図７に、図２に示す連結機構及び回転軸支持部材の動作説明図を示す。

（ワークの反転方法）
図４、図５に示すように、カムローラ２３のローラ体２３１、２３４がワーク搬送方向に対して後側の平行レール部３２１と係合している位置Ｆにおいては、ワーク搬送方向に対して車両用シートであるワークＷの着座部Ｗ１が背もたれ部Ｗ２より前側になる姿勢でワーク保持部材２４に保持されている。次に、カムローラ２３のローラ体２３１、２３４が傾斜レール部３２２と係合している位置Ｇにおいては、カムローラ２３が回転軸２２を時計回りに略９０度回動させるので、ワーク搬送方向に対して車両用シートであるワークＷの着座部Ｗ１が右側で、背もたれ部Ｗ２が左側になる姿勢でワーク保持部材２４に保持されている。次に、カムローラ２３のローラ体２３１、２３４が、ワーク搬送方向に対して後側の平行レール部３２３と係合している位置Ｈにおいては、カムローラ２３が回転軸２２を時計回りに更に略９０度回動させるので、ワーク搬送方向に対して車両用シートであるワークＷの着座部Ｗ１が背もたれ部Ｗ２より後側になる姿勢でワーク保持部材２４に保持されている。ここで、傾斜レール部３２２は、車両ＳＢの上方を通過する位置でレール中心線と鋭角状に交差して、水平状に形成されたフレーム部材３の下端に固設されているので、搬送台車２が車両ＳＢの上方を通過するとき、カムローラ２３が回転用ガイドレール３２に案内されることによって、ワークＷを水平方向に１８０度回転（反転）させることができる。

なお、カムローラ２３は、回転用ガイドレール３２に対して前後一対のローラ体２３１、２３４が案内される構成になっている。そのため、図６に示すように、ローラ体２３１、２３４が平行レール部３２１と傾斜レール部３２２との接続部を通過するときには、前側のローラ体２３１が後側のローラ体２３４に先行して傾斜レール部３２２と係合することになる。このとき、両ローラ体を連結する連結アーム２３２の中央部で回転軸２２の基端部２２２に軸支されるローラ軸２３３には、回転軸２２を軸中心線Ｓ１に対して時計回りに回転させる回転力Ｆ１が作用する。そのため、カムローラ２３が平行レール部３２１と傾斜レール部３２２との接続部で停止せず、より一層スムーズに移動できる。

（ワークの姿勢保持方法）
また、図７に示すように、搬送台車２の基台２１に垂直状に軸支された回転軸２２の先端部２２１には、当該先端部２２１と連結され回転軸２２の軸方向と軸部２５１Ｐが直交する方向に配置された第１歯車部２５１と、当該第１歯車部２５１と噛み合う第２歯車部２５２とを備えた連結機構２５が装着され、第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐには、ワーク保持部材２４の上端部２４２Ｔが連結されている。また、第１歯車部２５１には、回転軸２２に対する所定の傾斜角θ２を有して基台表面２１０と摺接し、回転軸２２に対してワーク保持部材２４と反対方向に延設された回転軸支持部材２６が連結されている。

搬送台車２がフレーム部材３の湾曲部３Ｗを通過するときには、基台２１に垂直状に軸支された回転軸２２の軸中心線Ｓ１は、第１歯車部２５１の軸部２５１Ｐと第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐとを結ぶ水平状に形成された軸間線Ｓ２に対して、傾斜角θ１を有している。この傾斜角θ１は、搬送台車２がフレーム部材３の湾曲部３Ｗを上昇するに従って、徐々に増加する。そのため、第１歯車部２５１は、傾斜角θ１が増加する角度分だけ軸部２５１Ｐを中心に矢印Ｒ１の方向へ回動する。これに対して、第１歯車部２５１と噛み合う第２歯車部２５２は、第２歯車部２５２が第１歯車部２５１の回動角度に相当する角度分だけ第１歯車部２５１の回動方向Ｒ１と反対方向Ｒ２に回動する。そのため、傾斜角θ１が変化しても、第２歯車部２５２は、第１歯車部２５１と略同一の高さを維持することができ、軸間線Ｓ２は水平状に保持される。

また、ワークＷを保持するワーク保持部材２４の荷重Ｆ３は、第２歯車部２５２及び第１歯車部２５１を介して回転軸支持部材２６に伝達され、基台表面２１０と摺接する箇所に作用する反力Ｆ２によってキャンセルされる。そのため、回転軸２２の軸線Ｓ１の水平方向に対する傾斜角θ１が変化しても、第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐに連結されたワーク保持部材２４は、常に回転軸２２の先端部２２１に鉛直状に吊り下げられた状態を維持することができる。

ワーク保持部材２４が、何らかの要因で前方へ揺動したときには、回転軸支持部材２６の先端部２６１が基台２１の基台表面２１０から離間する方向に回動するので、ワーク保持部材２４の前方への揺動を回転軸支持部材２６によって防止することができない。そのため、回転軸２２の先端部２２１とワーク保持部材２４との間には、ワーク保持部材２４の鉛直方向に対する前方への振れ角θ３を減縮させる角度補正手段２７が装着されているとよい。この場合、角度補正手段２７のサーボモータ部２７２が、ワーク保持部材２４の鉛直方向に対する振れ角θ３に応じた角度分だけ、サーボモータ部２７２に連結した第３歯車部２７１を回動させ、第３歯車部２７１と噛み合う第１歯車部２５１及び第２歯車部２５２をワーク保持部材２４の鉛直方向に対する振れ角θ３を減縮させる方向に回動させる。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係るワーク反転搬送装置１０によれば、一方のラインサイド１１から車両ＳＢの上方を通過して他方のラインサイド１２まで湾曲部３Ｗを経由して連続状に形成されたフレーム部材３と、当該フレーム部材３に配設された駆動装置４とを備え、搬送台車２は、駆動装置４に連結され、当該駆動装置４を作動させることによって、フレーム部材３に沿って形成された走行用ガイドレール３１上を一方のラインサイド１１から他方のラインサイド１２まで往復移動するので、搬送台車２の走行用ガイドレール３１を工場の天井梁から分離して設置できる。そのため、フレーム部材３を一方のラインサイド１１の床面及び他方のラインサイド１２の床面から分離して移動することによって、工程編成の見直し等に伴うワーク反転搬送装置１０の設備移設を簡単に行うことができる。

また、搬送台車２は、フレーム部材３に配設された駆動装置４に連結され、当該駆動装置４を作動させることによって、フレーム部材３に沿って形成された走行用ガイドレール３１上を一方のラインサイド１１から他方のラインサイド１２まで往復移動するので、搬送台車２に駆動モータ及び昇降モータ等を備える必要がなく、走行用ガイドレール３１を給電レール化する必要もない。そのため、ワーク反転搬送装置１０の装置全体を簡素化させることができる。
よって、本実施形態によれば、装置全体の簡素化を図るとともに、搬送台車２の走行用ガイドレール３１を工場の天井梁から分離して設置でき、工程編成の見直し等に伴う設備移設を簡単に行うことができるワーク反転搬送装置１０を提供することができる。

また、本実施形態によれば、駆動装置４には、フレーム部材３の一方のラインサイド１１の床面近傍に配設された駆動モータ４１と、フレーム部材３の他方のラインサイド１２の床面近傍に配設された従動プーリ４２と、駆動モータ４１と従動プーリ４２との間でフレーム部材３に沿うように掛け渡され搬送台車２に両端が固設されたループ状の駆動力伝達部材４３とを備えたので、フレーム部材３の一方のラインサイド１１の床面近傍に配設された１つの駆動モータ４１を作動させることによって、搬送台車２をフレーム部材３に沿って形成された走行用ガイドレール３１上を一方のラインサイド１１の床上から他方のラインサイド１２の床上まで往復移動させることができる。そのため、ワーク反転搬送装置１０の駆動装置４をより一層簡素化させることができる。また、駆動モータ４１と従動プーリ４２とが、いずれもラインサイドの床面近傍に配設されているので、それらの維持管理も容易に行うことができる。

また、本実施形態によれば、フレーム部材３には、走行用ガイドレール３１のワーク搬送方向と平行に延設され前後に離間して配置された２つの平行レール部３２１、３２３と、当該平行レール部３２１、３２３の内、ワーク搬送方向に対して後側の平行レール部３２１の前端部と前側の平行レール部３２３の後端部とに接続されワーク搬送方向に対して傾斜状に延設された傾斜レール部３２２とを有する回転用ガイドレール３２を備え、搬送台車２には、走行用ガイドレール３１上をワーク搬送方向に移動する基台２１と、当該基台２１に垂直状に軸支された回転軸２２と、当該回転軸２２の軸中心線Ｓ１から偏心した位置で回転軸２２と基台２１の裏面側で連結され回転用ガイドレール３２に案内されるカムローラ２３と、基台２１の表面側で回転軸２２の先端部２２１に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材２４とを備えたので、搬送台車２の基台２１が走行用ガイドレール３１上を移動するとき、カムローラ２３が回転用ガイドレール３２の平行レール部３２１、３２３及び傾斜レール部３２２に案内されることによって、基台２１に対して回転軸２２を１８０度回転させ、回転軸２２の先端部２２１に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材２４に保持されたワークＷを水平方向に反転させることができる。そのため、搬送台車２が、フレーム部材３に沿って形成された走行用ガイドレール３１上を一方のラインサイド１１の床上から他方のラインサイド１２の床上まで移動する間に、ワークＷを水平方向に自動的に反転させることができる。その結果、搬送台車２にワークＷを反転させるための専用の駆動源が不要となり、装置の更なる簡素化に寄与することができる。なお、カムローラ２３は、回転用ガイドレール３２に対して前後一対のローラ体２３１、２３４が案内される構成が好ましい。ローラ体２３１、２３４を回転用ガイドレール３２に対して前後に配置することによって、カムローラ２３が平行レール部３２１、３２３と傾斜レール部３２２との接続部で停止せず、より一層スムーズに移動できる。

また、本実施形態によれば、回転軸２２の先端部２２１には、当該先端部２２１と連結され回転軸２２の軸方向と軸部２５１Ｐが直交する方向に配置された第１歯車部２５１と、当該第１歯車部２５１と噛み合う第２歯車部２５２とを備えた連結機構２５が装着され、第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐには、ワーク保持部材２４が連結されているので、基台２１が走行用ガイドレール３１上の湾曲部３Ｗを上下方向に移動するに従って、基台２１に垂直状に軸支された回転軸２２の水平方向に対する角度θ１が変化すると、第１歯車部２５１が当該角度分だけ回動し、第２歯車部２５２が第１歯車部２５１の回動角度に相当する角度分だけ第１歯車部２５１の回動方向Ｒ１と反対方向Ｒ２に回動する。そのため、回転軸２２の水平方向に対する角度θ１が変化しても、第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐに連結されたワーク保持部材２４は、常に回転軸２２の先端部２２１に鉛直状に吊り下げられた状態を維持することができる。その結果、ワーク保持部材２４は、ワークＷを水平方向における姿勢が自動的に同一となるように保持することができ、装置全体の簡素化に寄与することができる。

また、本実施形態によれば、回転軸２２の先端部２２１とワーク保持部材２４との間には、ワーク保持部材２４の鉛直方向に対する振れ角θ３を減縮させる角度補正手段２７を装着したので、基台２１が走行用ガイドレール３１上の湾曲部３Ｗを上下方向に移動するときに、回転軸２２の先端部２２１に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材２４が揺れても、角度補正手段２７が作動してワーク保持部材２４の鉛直状に吊り下げられた状態を維持させることができる。そのため、ワーク保持部材２４に保持されるワークＷの姿勢をより一層一定に維持させることができる。

また、本実施形態によれば、回転軸２２の先端部２２１には、回転軸２２に対する所定の傾斜角θ２を有して基台表面２１０と摺接し、回転軸２２に対してワーク保持部材２４と反対方向に延設された回転軸支持部材２６が連結されているので、ワークＷを保持するワーク保持部材２４の荷重Ｆ３によって回転軸２２の先端部２２１に作用する偏心荷重を回転軸支持部材２６に対する基台表面２１０からの反力Ｆ２によってキャンセルさせることができる。そのため、基台２１に対する回転軸２２の支持構造を簡略化でき、設備費の低減を図ることができる。

また、本実施形態によれば、フレーム部材３は、Ｈ型鋼からなり、当該Ｈ型鋼における一対の平行フランジが湾曲方向に対して内周側と外周側とに配置されているので、搬送台車２の走行用ガイドレール３１をＨ型断面の内周側の平行フランジを利用して形成することができる。そのため、フレーム部材３に沿って形成された走行用ガイドレール３１をより一層簡単に加工でき、設備費の更なる低減を図ることができる。また、フレーム部材３は、Ｈ型鋼であるので、フレーム部材３の小型化、軽量化を図ることもできる。その結果、工程編成の見直し等に伴う設備移設をより一層簡単に行うことができる。

＜変形例＞
上述した実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で、様々に変更することができる。例えば、本実施形態に係るワーク反転搬送装置１０では、回転軸２２の先端部２２１には、回転軸２２に対する所定の傾斜角θ２を有して基台表面２１０と摺接し、回転軸２２に対してワーク保持部材２４と反対方向に延設された回転軸支持部材２６が連結されているが、上述した角度補正手段２７を装着することによって、回転軸支持部材２６を廃止することもできる。また、角度補正手段２７を装着しない場合においても、第１歯車部２５１の軸部２５１Ｐを回転軸２２の先端部２２１に回動不能に連結することによって、回転軸支持部材２６を廃止することもできる。

また、本実施形態では、回転軸２２の先端部２２１には、当該先端部２２１と連結され回転軸２２の軸方向と軸部２５１Ｐが直交する方向に配置された第１歯車部２５１と、当該第１歯車部２５１と噛み合う第２歯車部２５２とを備えた連結機構２５が装着され、第２歯車部２５２の軸部２５２Ｐには、ワーク保持部材２４が連結されているが、図８に示すように、回転軸２２の先端部２２１には、当該先端部２２１と連結され回転軸２２の軸方向と軸部２５１Ｐが直交する方向に配置された第１歯車部２５１を備えた連結機構２５Ｂが装着され、第１歯車部２５１の軸部２５１Ｐには、ワーク保持部材２４が連結されるとともに、第１歯車部２５１と噛み合う第３歯車部２７１と、第３歯車部２７１をワーク保持部材２４の鉛直方向に対する振れ角θ３を減縮させる方向に回動させるサーボモータ部２７２とを有する角度補正手段２７とを備えた構成としてもよい。ここで、サーボモータ部２７２は、回転軸２２の先端部２２１に連結されている。この場合、ワーク保持部材２４が、何らかの要因で鉛直方向に対して前後へ揺動したときには、角度補正手段２７のサーボモータ部２７２が、ワーク保持部材２４の鉛直方向に対する振れ角θ３に応じた角度分だけ、サーボモータ部２７２に連結した第３歯車部２７１を回動させ、第３歯車部２７１と噛み合う第１歯車部２５１をワーク保持部材２４の鉛直方向に対する振れ角θ３を減縮させる方向に回動させる。

本発明は、車両組立てラインにおいて、車両に搭載するワークを保持して一方のラインサイドから車両上方まで上昇させ、水平方向に当該ワークを反転させながら車両上方を通過させた後、他方のラインサイドまで下降させる搬送台車を備えたワーク反転搬送装置として利用できる。

１ 車両組立てライン
２ 搬送台車
３ フレーム部材
３Ｗ 湾曲部
４ 駆動装置
１０ ワーク反転搬送装置
１１、１２ ラインサイド
２１ 基台
２２ 回転軸
２３ カムローラ
２４ ワーク保持部材
２５、２５Ｂ 連結機構
２６ 回転軸支持部材
２７ 角度補正手段
３１ 走行用ガイドレール
３２ 回転用ガイドレール
４１ 駆動モータ
４２ 従動プーリ
４３ 駆動力伝達部材
２１０ 基台表面
２２１ 先端部
２５１ 第１歯車部
２５２ 第２歯車部
２５１Ｐ、２５２Ｐ 軸部
３２１、３２３ 平行レール部
３２２ 傾斜レール部
ＳＢ 車両
Ｗ ワーク（車両用シート）

Claims (7)

1. 車両組立てラインにおいて、車両に搭載するワークを保持して一方のラインサイドから車両上方まで上昇させ、水平方向に当該ワークを反転させながら車両上方を通過させた後、他方のラインサイドまで下降させる搬送台車を備えたワーク反転搬送装置であって、
   前記一方のラインサイドから前記車両の上方を通過して前記他方のラインサイドまで湾曲部を経由して連続状に形成されたフレーム部材と、当該フレーム部材に配設された駆動装置とを備え、前記搬送台車は、前記駆動装置に連結され、当該駆動装置を作動させることによって、前記フレーム部材に沿って形成された走行用ガイドレール上を前記一方のラインサイドから前記他方のラインサイドまで往復移動することを特徴とするワーク反転搬送装置。
2. 請求項１に記載されたワーク反転搬送装置において、
   前記駆動装置には、前記フレーム部材の前記一方のラインサイドの床面近傍に配設された駆動モータと、前記フレーム部材の前記他方のラインサイドの床面近傍に配設された従動プーリと、前記駆動モータと前記従動プーリとの間で前記フレーム部材に沿うように掛け渡され前記搬送台車に両端が固設されたループ状の駆動力伝達部材とを備えたことを特徴とするワーク反転搬送装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたワーク反転搬送装置において、
   前記フレーム部材には、前記走行用ガイドレールのワーク搬送方向と平行に延設され前後に離間して配置された２つの平行レール部と、当該平行レール部の内、ワーク搬送方向に対して後側の平行レール部の前端部と前側の平行レール部の後端部とに接続され前記ワーク搬送方向に対して傾斜状に延設された傾斜レール部とを有する回転用ガイドレールを備え、前記搬送台車には、前記走行用ガイドレール上をワーク搬送方向に移動する基台と、当該基台に垂直状に軸支された回転軸と、当該回転軸の軸中心線から偏心した位置で前記回転軸と前記基台の裏面側で連結され前記回転用ガイドレールに案内されるカムローラと、前記基台の表面側で前記回転軸の先端部に鉛直状に吊り下げられたワーク保持部材とを備えたことを特徴とするワーク反転搬送装置。
4. 請求項３に記載されたワーク反転搬送装置において、
   前記回転軸の先端部には、当該先端部と連結され前記回転軸の軸方向と軸部が直交する方向に配置された第１歯車部と、当該第１歯車部と噛み合う第２歯車部とを備えた連結機構が装着され、前記第２歯車部の軸部には、前記ワーク保持部材が連結されていることを特徴とするワーク反転搬送装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載されたワーク反転搬送装置において、
   前記回転軸の先端部と前記ワーク保持部材との間には、前記ワーク保持部材の鉛直方向に対する振れ角を減縮させる角度補正手段を装着したことを特徴とするワーク反転搬送装置。
6. 請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載されたワーク反転搬送装置において、
   前記回転軸の先端部には、前記回転軸に対する所定の傾斜角を有して前記基台表面と摺接し、前記回転軸に対して前記ワーク保持部材と反対方向に延設された回転軸支持部材が連結されていることを特徴とするワーク反転搬送装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載されたワーク反転搬送装置において、
   前記フレーム部材は、Ｈ型鋼からなり、当該Ｈ型鋼における一対の平行フランジが湾曲方向に対して内周側と外周側とに配置されていることを特徴とするワーク反転搬送装置。

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