JP2017144509A - 組立ラインの同期台車 - Google Patents

Abstract

【課題】部品や工具が搭載された搭載台を作業者の動きに同期させる組立ラインの同期台車を提供する。【解決手段】フロアフリクション台車２の床面で移動可能な車輪３１と、両ロッドシリンダ９でストッパ３２が両ロッドシリンダ９の床面に押圧されると両ロッドシリンダ９に同期して移動する同期台車本体３と、部品や工具が搭載される搭載台４が同期台車本体３の移動方向と直交方向に移動する多段式スライドレール５と、搭載台４の先端部下方に固定され電動駆動機構６１によって駆動される車輪６２が同期台車本体３の移動方向と直交方向に回転移動するように電動駆動機構６１と共に設けられている脚部６と、脚部６に設けられ作業者の位置を検知して第１の電気信号を出力する人体検知センサ７と、人体検知センサ７から出力された電気信号を時系列に受信し、作業者に同期して車輪６２を駆動して脚部６を作業者の動きに沿って移動させる第１の制御部８１とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、被組立物を載置した搭載台車に対して同期移動する組立ラインの同期台車に関する。

従来から、自動車の組立ラインにおいて使用される部品や工具を搭載するための作業台や、作業者が車両のバックドア開口部から容易に出入りすることが可能になる同期台車が知られている。

作業台は図８に示すように、筐体１０１と、作業者Ｏが作業で使用する部品や工具を載置可能なトレー１０２と、トレー１０２と筐体１０１とに連結され、複数の関節がリンク同士を駆動可能に結合されたロボットアーム１０３と、作業者Ｏの位置を計測するセンサＳ１、Ｓ２を有する計測部１０４と、計測部１０４から入力されたデータから作業者の位置とその際の作業内容（作業時間、移動経路、作業者の癖等）との関係を統計的に処理して、作業者の動きに合わせてスムーズに部品や工具が載置されたトレーを移動させる統合制御部（図示せず。）と、を備えた作業台１００を有する作業ロボット支援システムが開示されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

このように構成された作業台１００は、センサＳ１、Ｓ２によって検出された作業者の位置を演算処理して、工具や部品が載置されたトレー１０２をロボットアーム１０３でその位置まで移動させることができる。

また、同期台車は図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コンベヤＣの進行方向と平行に走行移動する台車本体２０１と、台車本体２０１の内部に収納され、コンベヤＣの進行方向と直交する方向に走行移動する第１の補助台車２０２と、第１の補助台車２０２の内部に収納され、当該第１の補助台車２０２の進行方向と平行に走行移動する第２の補助台車２０３と、台車本体２０１及び第１の補助台車２０２の内部で両台車を連結する第１のシリンダ２０４と、第１の補助台車２０２及び第２の補助台車２０３の内部で両台車を連結する第２のシリンダ２０５と、台車本体２０１から車両に向かって出没するように当該台車本体２０１に設けられ、コンベヤＣ上に設けられたアタッチメント２０６に押圧されることにより台車本体２０１を当該コンベヤＣの動きに同期させるアーム２０７と、を備えたコンベヤ用同期台車２００が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

このように構成されたコンベヤ用同期台車２００は、最初に台車本体２０１を当該コンベヤＣの動きに同期させるためにアーム２０７をアタッチメント２０６に係合させる。そして、第１のシリンダ２０４及び第２のシリンダ２０５を伸長させることで第２の補助台車２０３を車両のバックドア開口部Ｄの位置まで移動させることができるので、作業者はバックドア開口部Ｄから車内に容易に乗り込むことができる。

特開２０１３−１５１０６２号公報 特開２０１３−１５１０６３号公報 特開平１１−２８５９３４号公報

しかしながら、背景技術に記載した特許文献１、２に開示された作業台１００では、空間上で移動するロボットアーム１０３の先端に、工具や部品が載置されたトレー１０２が設けられていることから、工具や部品の重量によってはロボットアーム１０３に高負荷が加わることになるので、工具や部品の重量の影響を受け易くなる難点があった。したがって、工具や部品の重量が重い場合にはロボットアーム１０３は重厚壮大なものを使用しなければならなくなる。

また、この作業台１００は、センサＳ１、Ｓ２を有する計測部１０４が組立ラインの床面に固定されているので、組立ライン上の作業者Ｏの位置の時系列データを統計的に解析することで作業時間、移動経路、作業者の癖等などを把握して作業状況を統計的に処理しなければ、トレー１０２の移動量を算出することができないという難点があった。

また、背景技術に記載した特許文献３に開示されたコンベヤ用同期台車２００では、作業者が乗る第２の補助台車２０３を第１のシリンダ２０４及び第２のシリンダ２０５を伸長させることにより当該作業者を車両のバックドア開口部Ｄの位置まで運ぶ構造であることから、当該２つのシリンダ２０４、２０５には高負荷が加わることになるので、工具や部品の重量の影響を受け易くなる難点があった。

本発明は、このような従来の難点を解消するためになされたもので、センサで検出した作業者の位置情報に基づき統計的に解析することなく当該作業者との距離を一定に保つだけの制御だけで部品や工具が搭載された搭載台を作業者の動きに同期させることができ、而も搭載台に搭載する部品や工具の重量の影響を受けにくくなる組立ラインの同期台車を提供することを目的とする。

上述の目的を達成する本発明の第１の態様である組立ラインの同期台車は、被組立物を載置した搭載台車が組立ラインの床面を走行移動中に、作業者が被組立物に部品を組み付けるにあたり、当該部品が搭載され作業者の動きに連動して走行移動するものである。

この同期台車は、同期台車本体、搭載台、スライドレール、脚部、人体検知センサ及び第１の制御部を備えている。
同期台車本体は、搭載台車の走行移動方向と平行に当該搭載台車の床面で移動可能な車輪、及び床面押圧アクチュエータがそれぞれ設けられている。この同期台車本体は、当該床面押圧アクチュエータが搭載台車の床面を押圧すると当該搭載台車に同期して移動する。
搭載台は、部品や工具が搭載される。
スライドレールは、搭載台が同期台車本体の移動方向と実質的に直交する方向において直線的に相対移動するように、当該搭載台を当該同期台車本体上に固定する。
脚部は、搭載台の先端部下方に固定され、電動駆動機構によって駆動される車輪が同期台車本体の移動方向と実質的に直交する方向において回転移動するように当該電動駆動機構と共に設けられている。
人体検知センサは、搭載台又は脚部に設けられ、作業者の位置を検知して第１の電気信号を出力する。
第１の制御部は、人体検知センサから出力された第１の電気信号を時系列に受信すると、作業者の動きに同期して車輪を駆動して脚部を作業者の動きに沿って移動させるように電動駆動機構を制御する。

このような第１の態様である組立ラインの同期台車によれば、床面押圧アクチュエータで搭載台車の床面を押圧する同期台車本体が、搭載台車に同期して移動している状態において、人体検知センサが作業者の位置を検知して第１の電気信号を第１の制御部に時系列に送信すると、第１の制御部の制御により脚部の電動駆動機構は作業者の動きに同期して車輪を駆動して脚部を作業者の動きに沿って移動させるので、部品や工具が搭載される搭載台を作業者の動きに同期してスライドレールを介して相対移動させることができる。また、車輪及び電動駆動機構が設けられた脚部が、部品や工具が搭載される搭載台の先端部下方に固定されているので、搭載台に搭載する部品や工具の重量を脚部がほぼ直下で支えることができるようになる。

本発明の第２の態様は第１の態様である組立ラインの同期台車において、２本のスライドレールが離間した状態で搭載台及び同期台車本体に固定され、１本の脚部が２本のスライドレール間の実質的に中心位置に配置されている。

このような第２の態様である組立ラインの同期台車によれば、２本のスライドレールが離間した状態で搭載台及び同期台車本体に固定されているので、１本の脚部で部品や工具が搭載される搭載台を支えていても転倒モーメントで変形しない高いねじれ剛性を有することになる。

本発明の第３の態様は第１の態様又は第２の態様である組立ラインの同期台車において、スライドレールは複数のレールから構成され、複数のレールのうち最内側のレール及び最外側のレールにおいて、何れか一方のレールは搭載台に固定され且つ一方のレールとは異なる他方のレールの端部は回動自在な回動機構を介して同期台車本体の端部に固定されている。

このような第３の態様である組立ラインの同期台車によれば、回動自在に支持する回動機構で搭載台が同期台車本体に連結されているので、脚部の車輪が走行する搭載台車の床面に段差や傾斜面があっても搭載台だけをその段差や傾斜面に沿って上下動させることができる。

本発明の第４の態様は第３の態様である組立ラインの同期台車において、脚部リフトアクチュエータが同期台車本体に設けられている。また、脚部には、回動機構を介して当該脚部を搭載台と共に上昇させるために、脚部リフトアクチュエータによって押し上げられる被押し上げ部材が設けられている。

このような第４の態様である組立ラインの同期台車によれば、同期台車本体の移動方向と実質的に直交する方向において回転移動する脚部の車輪を搭載台車の床面から離すことができることから、同期台車本体を搭載台車の床面で走行移動させることができるようになるので、作業者が被組立物に部品を組み付け完了後に、部品を組み付ける次の被組立物を載置した搭載台車の位置まで同期台車本体を移動させることができるようになる。

本発明の第５の態様は第４の態様である組立ラインの同期台車において、完了ボタン、第２の制御部、戻り端スイッチ及び第３の制御部を備えている。
完了ボタンは、搭載台に設けられ、オンされることで第２の電気信号を出力する。
第２の制御部は、完了ボタンから第２の電気信号が入力されると、電動駆動機構を制御して車輪によって搭載台を待機位置まで後退移動させる。
戻り端スイッチは、同期台車本体に設けられ、搭載台が待機位置まで後退移動したことを検出してオン状態になる。
第３の制御部は、オン状態になった戻り端スイッチから出力される第３の電気信号を受信すると、脚部リフトアクチュエータを駆動して脚部を上昇させる。

このような第５の態様である組立ラインの同期台車によれば、作業者が被組立物に部品を組み付け完了後に完了ボタンをオンすると、完了ボタンから第２の電気信号が第２の制御部に送信されるので、当該第２の制御部は電動駆動機構を制御して車輪によって搭載台を待機位置まで後退移動させる。搭載台が待機位置まで後退移動すると、戻り端スイッチがオン状態になることから、戻り端スイッチから第３の電気信号が第３の制御部に送信されるので、当該第３の制御部は脚部リフトアクチュエータを駆動して脚部を上昇させる。したがって、作業者が被組立物に部品を組み付け完了後に完了ボタンをオンするだけで、部品を組み付ける次の被組立物を載置した搭載台車の位置まで同期台車本体を移動させることができるようになる。

本発明の第６の態様は第４の態様又は第５の態様である組立ラインの同期台車において、ドグ、工程端スイッチ及び第４の制御部を備えている。
ドグは、組立ラインの部品を組み付けるための工程端に設けられている。
工程端スイッチは、同期台車本体に設けられ、当該同期台車本体が工程端まで搭載台車に同期して移動すると、ドグを検出してオン状態になる。
第４の制御部は、オン状態になった工程端スイッチから出力される第４の電気信号を受信すると、脚部の車輪によって前進移動している搭載台を待機位置まで後退移動させる。さらに、脚部リフトアクチュエータを駆動して脚部を上昇させる。

このような第６の態様である組立ラインの同期台車によれば、同期台車本体が工程端まで搭載台車に同期して移動すると、工程端スイッチがドグを検出してオン状態になることから、工程端スイッチから第４の電気信号が第４の制御部に送信されるので、当該第４の制御部は脚部リフトアクチュエータを駆動して脚部を上昇させる。したがって、同期台車本体に接続されている電源用ケーブルが不必要に伸ばされて切断されてしまうことを防ぐようなフェールセーフ機能を持たせることができる。

本発明の第７の態様は第４の態様乃至第６の態様のうち何れか１つの態様である組立ラインの同期台車において、床面押圧アクチュエータ及び脚部リフトアクチュエータは、一端に搭載台車の床面を押圧するストッパ及び他端に被押し上げ部材を押し上げるリフト部材が取り付けられたシリンダロッドを有する両ロッドシリンダである。

このような第６の態様である組立ラインの同期台車によれば、１つのシリンダだけで床面押圧アクチュエータ及び脚部リフトアクチュエータの各機能を持たせることができるようになる。

本発明の組立ラインの同期台車によれば、センサで検出した作業者の位置情報に基づき統計的に解析することなく当該作業者との距離を一定に保つだけの制御だけで部品や工具が搭載された搭載台を作業者の動きに同期させることができ、而も搭載台に搭載する部品や工具の重量の影響を受けにくくなる。

本発明の組立ラインの同期台車における好ましい実施の形態例を示す図で、（Ａ）は組立ライン上のフロアフリクション台車、同期台車及び作業者の関係を示す平面図、（Ｂ）は搭載台が同期台車本体に収納された状態の正面図、（Ｃ）は搭載台が同期台車本体から離反している状態の正面図である。 本発明の組立ラインの同期台車を示す斜視図で、（Ａ）は搭載台が同期台車本体に収納された状態の図、（Ｂ）は搭載台が同期台車本体から離反している状態の図である。 本発明の組立ラインの同期台車の構成要素である一対のスライドレールと搭載台の動作状態を示す裏面図で、（Ａ）はスライドレールが折り畳まれた図、（Ｂ）、（Ｃ）はスライドレールが伸長途中の図、（Ｄ）はスライドレールがリミットまで伸長した状態の図である。 本発明の組立ラインの同期台車の構成要素である脚部の車輪及び電動駆動機構の詳細を示す斜視図で、（Ａ）は正面から見た図、（Ｂ）は裏面から見た図である。 本発明の組立ラインの同期台車の機能を示す図で、（Ａ）は脚部の車輪をフロアフリクション台車の床面から離した状態の正面図、（Ｂ）はリフト部材と被押し上げ部材との関係を示す正面図、（Ｄ）は回動機構の構成要素であるＴ形ジョイントの斜視図である。 （Ａ）〜（Ｅ）は同期台車の組立ライン上における動作状態を示す説明図である。 同期台車の組立ライン上におけるフェールセーフ機能を示す説明図である。 従来の自動車の組立ラインにおいて使用される作業台を示す斜視図である。 従来の自動車の組立ラインにおいて使用される同期台車を示す図で、（Ａ）は組立ラインの後部から見た正面図、（Ｂ）は２つの補助台車を伸長した状態の要部斜視図である。

以下、本発明の組立ラインの同期台車を実施するための形態例について説明する。なお、図２（Ａ）、（Ｂ）、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、図７には各図中において矢印で方向を示してあるが、Ｈは高さ方向、Ｌは同期台車本体の走行方向、Ｗは搭載台の走行方向をそれぞれ示している。

また、本発明の組立ラインの同期台車は、自動車等の被組立物を製造するための組立ラインで使用するもので、例えば図１（Ａ）に示すように、車両Ｃを載置したフロアフリクション台車２が組立ラインＬの床面を走行移動中に、作業者Ｏが車両Ｃの後側や前側にランプ等の部品を組み付けるにあたり、当該部品が搭載され当該作業者の動きに連動して走行移動するものである。
この同期台車は図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、同期台車本体３、搭載台４、スライドレール５、脚部６、人体検知センサ７及び制御部８を備えている。

同期台車本体３は、フロアフリクション台車２の走行移動方向Ｌと平行に当該フロアフリクション台車２の床面で移動可能な車輪３１、及びシリンダロッドの先端にストッパ３２が取り付けられた押圧シリンダ（図示せず。）がそれぞれ設けられている。この同期台車本体３は、具体的には図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、略角形フレーム状に形成され、四隅に設けられた支柱３３、３３、３３、３３の下端位置にそれぞれ車輪３１が装着されている。なお、この車輪３１は組立ラインＬの床面に敷設されたレールＲ上を走行するものである（図１（Ａ）参照。）。また、押圧シリンダには、例えば、一端である下端にストッパ３２が取り付けられたシリンダロッド９１を有する両ロッドシリンダ９を使用することができる。この両ロッドシリンダ９は、図中において同期台車本体３の下部に当該同期台車本体３の走行移動方向Ｌと平行に設けられた下部横梁３４に取り付けられている。なお、この下部横梁３４は、後述する脚部６に設けられた被押し上げ部材６３と、押圧シリンダに取り付けられたリフト部材とが係合できるような位置に配置されている。

搭載台４は図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、部品や工具が搭載される。この搭載台４は、角形枠状に形成され部品や工具を搭載するための仕切りテーブル４１や容器４２が設けられている。

スライドレール５は図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、搭載台４が同期台車本体３の移動方向Ｌと実質的に直交する方向Ｗにおいて直線的に相対移動するように、当該搭載台４を当該同期台車本体３上に固定する。ここで、「実質的に直交する方向」とは、完全一致でなくてもスライドレール５を介して搭載台４を所望の位置まで移動させることができればよいことを意味する。このスライドレール５は、２本設けられ、この一対のスライドレール５、５が離間した状態で搭載台４及び同期台車本体３に固定されている。即ち、一対のスライドレール５、５は対向して搭載台４及び同期台車本体３に取り付けられている。なお、この一対のスライドレール５、５は、搭載台４及び同期台車本体３の両端側に沿って配置されている。

また、このスライドレール５は図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、外レール５１、第１の中レール５２、第２の中レール５３及び内レール５４から構成され、所定長さまで伸びると各レール同士の連結が外れないようなストッパ機構（図示せず。）が組み込まれている。したがって、スライドレール５は、内レール５４が第２の中レール５３の内側に、第２の中レール５３が第１の中レール５２の内側に、第１の中レール５２が外レール５１の内側に、それぞれ摺動可能に取り付けられている。また、各レールの摺動部間には、レール同士が相対的に直線的に滑らかに移動するように、一般的にはボールベアリング（図示せず。）が設けられている。なお、図３（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）中においては、同期台車本体４は２点鎖線で描かれている。

このようなスライドレール５は、内レール５４が搭載台４に固定され、外レール５１の端部が回動自在な回動機構３５（図５（Ａ）、（Ｂ）参照。）を介して同期台車本体３の端部に固定されている。この回動機構３５は図２（Ａ）、（Ｂ）、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、同期台車本体３の図中において左側における前後の支柱３３、３３の上部を連結する上部横梁３６にＴ形ジョイント３７の透孔３７ａが嵌合されている構造である。また、このＴ形ジョイント３７の有底孔３７ｂはスライドレール５の外レール５１の端部に設けられた支持部材（図示せず。）に嵌合されている。なお、内レール５４の端部が回動機構３５を介して同期台車本体３の端部に固定され、外レール５１が搭載台４に固定されていてもよい（図示せず。）。

脚部６は図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、搭載台４の先端部下方に固定され、電動駆動機構６１によって駆動される車輪６２が同期台車本体３の移動方向Ｌと実質的に直交する方向Ｗにおいて回転移動するように当該電動駆動機構６１と共に設けられている。この脚部６は１本だけ設けられ、一対のスライドレール５、５間の実質的に中心位置に配置されている。ここで、「実質的に中心位置」とは完全一致でなくても搭載台４をバランスよく支えることができれば多少ずれていてもよいことを意味する。また、電動駆動機構６１は図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、モータＭにより、ベルトＢ、プーリＰ１、Ｐ２等からなる伝動手段を介して車輪６２を駆動する構成である。

なお、この脚部６は図２（Ａ）、（Ｂ）、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、同期台車本体３の図中において右側における前後の支柱３３、３３間に設けられた空間に収納できるようになっている。

人体検知センサ７は図１（Ｂ）、（Ｃ）、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、脚部６に設けられ、作業者Ｏの位置を検知して第１の電気信号を出力する。このような人体検知センサ７は、作業者において反射されたレーザを検知する光走査型のセンサ、例えば、レーザレンジファインダが好ましいが、これに限らず、赤外線センサや超音波センサなどの非接触式のセンサを用いてもよい。

また、同期台車１は、図１（Ｂ）、（Ｃ）、図２（Ａ）、（Ｂ）、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、リフトシリンダ（図示せず。）及び被押し上げ部材６３が設けられている。リフトシリンダは、シリンダロッドの先端にリフト部材３８が取り付けられ、前記同期台車本体３に設けられている。被押し上げ部材６３は、脚部６の下部に設けられている。被押し上げ部材６３は、脚部６の下部に設けることで、回動機構３５を介して当該脚部６を搭載台４と共に上昇させるために、リフトシリンダでシリンダロッドを突出する方向に移動させるとリフト部材３８によって押圧させることができるようになる。なお、リフトシリンダは、押圧シリンダに上述したような両ロッドシリンダ９が使用されている場合には、シリンダロッド９１の他端である上端にリフト部材３８を取り付ける。これにより、１つのシリンダだけで押圧シリンダ及びリフトシリンダの各機能を持たせることができるようになる。

このようなシリンダとしては、油圧ユニットで動作制御する油圧シリンダやコンプレッサで動作制御する空圧シリンダ、さらには、電動モータの回転運動をシリンダロッドの直線往復運動に変換する電動シリンダが該当する。

また、同期台車１は図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、起動ボタンＢ１、完了ボタンＢ２及び戻り端スイッチＬＳを備えている。起動ボタンＢ１は搭載台４に設けられ、同期台車１を待機状態から使用可能状態にするボタンである。完了ボタンＢ２は、搭載台４に設けられ、作業者Ｏの動きに基づき脚部６の車輪６２によって前進移動している搭載台４を待機位置まで後退移動させるボタンであり、オンされることで第２の電気信号を出力するものである。戻り端スイッチＬＳは、同期台車本体３に設けられ、搭載台４が待機位置まで後退移動したことを検出してオン状態になる。この戻り端スイッチＬＳとしては、例えばリミットスイッチが適用であるが、スイッチとして機能させる赤外線センサなどの光センサでもよい。

また、同期台車１は図７に示すように、ドグＤ及び工程端スイッチ（図示せず。）を備えている。ドグＤは、組立ラインＬの部品を組み付けるための工程端に設けられている。工程端スイッチは、同期台車本体３に設けられ、当該同期台車本体３が工程端までフロアフリクション台車２に同期して移動すると、ドグＤを検出してオン状態になる。この工程端スイッチは、例えばリミットスイッチが適用であるが、スイッチとして機能させる赤外線センサなどの光センサでもよい。

制御部８は図１（Ｂ）に示すように、第１の制御部８１、第２の制御部８２、第３の制御部８３及び第４の制御部８４を備えている。

第１の制御部８１は、人体検知センサ７から出力された第１の電気信号を時系列に受信すると、作業者Ｏの動きに同期して車輪６２を駆動して脚部６を作業者Ｏの動きに沿って移動させるように電動駆動機構６１を制御する機能を有している。この制御としては、制御が不安定にならないように、フィードバック制御にて使用される例えばＰＩＤ制御を採用するとよい。

第２の制御部８２は、完了ボタンＢ２がオンされることで出力される第２の電気信号に基づき電動駆動機構６１を制御して車輪６２によって搭載台４を待機位置まで後退移動させる機能を有している。

第３の制御部８３は、オン状態になった戻り端スイッチＬＳから出力される第３の電気信号を受信すると、リフトシリンダを駆動してリフト部材３８によって脚部６を上昇させる機能を有している。

第４の制御部８４は、オン状態になった工程端スイッチから出力される第４の電気信号を受信すると、脚部６の車輪６２によって前進移動している搭載台４を待機位置まで後退移動させる。さらに、リフトシリンダを駆動してリフト部材３８によって脚部６を上昇させる機能を有している。

また、制御部８は、オン状態になった起動ボタンＢ１から出力される起動電気信号を受信すると、リフトシリンダによってフロアフリクション台車２の床面から離れている脚部６の車輪６２をその床面に接地させるために、リフトシリンダを駆動させる機能を有している。

このように構成された本発明の組立ラインの同期台車１の動作について、図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、図７を参照しながら説明する。なお、これら図には詳細部品までは符号を付していないので、適宜図１〜図５を参照することで理解が容易になる。また、同期台車１は待機状態とする。また、押圧シリンダ及びリフトシリンダは両ロッドシリンダ９を使用するものとする。

この同期台車１を使用可能状態にするために、起動ボタンＢ１を押圧操作する。起動ボタンＢ１が押圧操作されると、図６（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、起動ボタンＢ１はオン状態になり起動電気信号が制御部８に送信されるので、制御部８は両ロッドシリンダ９を駆動して、当該両ロッドシリンダ９によってフロアフリクション台車２の床面から離れている脚部６の車輪６２をその床面に接地させる。これにより、両ロッドシリンダ９でストッパ３２がフロアフリクション台車２の床面に押圧された同期台車本体３が、フロアフリクション台車２の動きに同期して移動している状態になる。即ち、同期台車１を組立ラインＬの床面を走行移動中の車両Ｃを載置したフロアフリクション台車２の動きに同期させることができる。

この状態において、作業者Ｏが例えば車両Ｃの後側に部品を組み付けるために、組立ラインＬのフロアフリクション台車２の床面を車両Ｃの後側に沿って移動すると、図６（Ｂ）、図１（Ｃ）に示すように、人体検知センサ７が作業者Ｏの位置を検知して第１の電気信号を制御部８の第１の制御部８１に時系列に送信するので、第１の制御部８１の制御により脚部６の電動駆動機構６１は作業者Ｏの動きに同期して車輪６１を駆動して脚部６を作業者Ｏの動きに沿って移動させる。これにより、部品や工具が搭載される搭載台４を作業者Ｏの動きに同期して多段スライドレール５を介して相対移動させることができる。したがって、人体検知センサ７で検出した作業者Ｏの位置情報に基づき統計的に解析することなく当該作業者Ｏとの距離を一定に保つだけの制御だけで部品や工具が搭載された搭載台４を作業者Ｏの動きに同期させることができるようになる。

また、車輪６２及び電動駆動機構６１が設けられた脚部６が、部品や工具が搭載される搭載台４の先端部下方に固定されているので、搭載台４に搭載する部品や工具の重量を脚部が６ほぼ直下で支えることができるようになる。したがって、搭載台４に搭載する部品や工具の重量の影響を受けにくくなる。

また、２本のスライドレール５、５が離間した状態で搭載台４及び同期台車本体３に固定されているので、１本の脚部６で部品や工具が搭載される搭載台４を支えていても転倒モーメントで変形しない高いねじれ剛性を有することになる。したがって、搭載台４が転倒することを防ぐことができる。

また、回動自在に支持する回動機構３５で搭載台４が同期台車本体３に連結されているので、図５（Ａ）に示すように、脚部６の車輪６２が走行するフロアフリクション台車２の床面に段差や傾斜面があっても搭載台４だけをその段差や傾斜面に沿って上下動させることができる。

また、リフト部材３８がシリンダロッド９１の上端に設けられた両ロッドシリンダ９が同期台車本体３に設けられ、被押し上げ部材６３が脚部６に設けられているので、図５（Ｂ）に示すように、同期台車本体３の移動方向Ｌと実質的に直交する方向Ｗにおいて回転移動する脚部６の車輪６２をフロアフリクション台車２の床面から離すことができることから、同期台車本体３をフロアフリクション台車２の床面で走行移動させることができるようになるので、作業者Ｏが車両Ｃに部品を組み付け完了後に、部品を組み付ける次の車両Ｃを載置したフロアフリクション台車２の位置まで同期台車本体３を移動させることができるようになる。

また、完了ボタンＢ２が搭載台４に設けられ、戻り端スイッチＬＳが同期台車本体３に設けられているので、図６（Ｃ）に示すように、作業者Ｏが車両Ｃに部品を組み付け完了後に完了ボタンＢ２をオンすると、完了ボタンＢ２から第２の電気信号が制御部８の第２の制御部８２に送信されるので、当該第２の制御部８２は電動駆動機構６１を制御して車輪６２によって搭載台４を待機位置まで後退移動させる。

搭載台４が待機位置まで後退移動すると、図６（Ｄ）に示すように、戻り端スイッチＬＳがオン状態になることから、戻り端スイッチＬＳから第３の電気信号が制御部８の第３の制御部８３に送信されるので、当該第３の制御部８３は両ロッドシリンダを駆動してリフト部材３８によって脚部６を上昇させる。したがって、作業者Ｏが車両Ｃに部品を組み付け完了後に完了ボタンＢ２をオンするだけで、図６（Ｅ）に示すように、部品を組み付ける次の車両Ｃを載置したフロアフリクション台車２の位置まで同期台車本体３を移動させることができるようになる。

また、図７に示すように、ドグＤが組立ラインＬの工程端に設けられ、工程端スイッチが同期台車本体３に設けられているので、同期台車本体３が工程端までフロアフリクション台車２に同期して移動すると、工程端スイッチがドグＤを検出してオン状態になることから、工程端スイッチから第４の電気信号が制御部８の第４の制御部８４に送信されるので、当該第４の制御部８４は両ロッドシリンダ９を駆動してリフト部材３８によって脚部６を上昇させる。したがって、同期台車本体３に接続されている電源用ケーブルが不必要に伸ばされて切断されてしまうことを防ぐようなフェールセーフ機能を持たせることができる。

なお、上述した実施例においては、床面押圧アクチュエータ及び脚部リフトアクチュエータとして往復動形アクチュエータである両ロッドシリンダ９が同期台車本体３に設けられていたが、これに限らず、上述のような床面押圧機能や脚部リフト機能を発揮することができれば床面押圧アクチュエータ及び脚部リフトアクチュエータはどのようなアクチュエータでもよく、例えば、ソレノイドアクチュエータ等が該当する。

また、上述した実施例においては、外レール５１、第１の中レール５２、第２の中レール５３及び内レール５４から構成されているスライドレール５を用いていたが、これに限らず、４本のレール以外の複数のレールから構成されているスライドレール（図示せず。）を用いることもできる。このスライドレールの複数のレールのうち最内側のレール及び最外側のレールにおいて、何れか一方のレールは搭載台４に固定され且つ一方のレールとは異なる他方のレールの端部は回動機構３５を介して同期台車本体３の端部に固定されることになる。

なお、上述した実施例においては、被組立物を自動車等の車両にしていたが、これに限らず、工作機械やその他の機器に部品を組み付ける組立ラインに適用することもできる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

１……同期台車
２……フロアフリクション台車（搭載台車）
３……同期台車本体
３１……車輪
３２……ストッパ
３５……回動機構
４……搭載台
５……スライドレール
５１……外レール
５２……第１の中レール
５３……第２の中レール
５４……内レール
６……脚部
６１……電動駆動機構
６２……車輪
６３……被押し上げ部材
７……人体検知センサ
８……制御部
８１……第１の制御部
８２……第２の制御部
８３……第３の制御部
８４……第４の制御部
９……両ロッドシリンダ（床面押圧アクチュエータ、脚部リフトアクチュエータ）

Ｏ……作業者
Ｃ……車両（被組立物）
Ｌ……組立ライン
Ｂ２……完了ボタン
ＬＳ……戻り端スイッチ
Ｄ……ドグ

Claims (7)

1. 被組立物を載置した搭載台車が組立ラインの床面を走行移動中に、作業者が前記被組立物に部品を組み付けるにあたり、当該部品が搭載される同期台車であって、
   前記搭載台車の走行移動方向と平行に当該搭載台車の床面で移動可能な車輪、及び床面押圧アクチュエータがそれぞれ設けられ、当該床面押圧アクチュエータが前記搭載台車の前記床面を押圧すると当該搭載台車に同期して移動する同期台車本体と、
   前記部品や工具が搭載される搭載台と、
   前記搭載台が前記同期台車本体の移動方向と実質的に直交する方向において直線的に相対移動するように、当該搭載台を当該同期台車本体上に固定するスライドレールと、
   前記搭載台の先端部下方に固定され、駆動機構によって駆動される車輪が前記同期台車本体の移動方向と実質的に直交する方向において回転移動するように当該駆動機構と共に設けられている脚部と、
   前記搭載台又は前記脚部に設けられ、前記作業者の位置を検知して第１の電気信号を出力する人体検知センサと、
   前記人体検知センサから出力された前記第１の電気信号を時系列に受信すると、前記作業者の動きに同期して前記車輪を駆動して前記脚部を前記作業者の動きに沿って移動させるように前記駆動機構を制御する第１の制御部と、を備えていることを特徴とする組立ラインの同期台車。
2. ２本の前記スライドレールが離間した状態で前記搭載台及び前記同期台車本体に固定され、１本の脚部が前記２本のスライドレール間の実質的に中心位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の組立ラインの同期台車。
3. 前記スライドレールは複数のレールから構成され、前記複数のレールのうち最内側のレール及び最外側のレールにおいて、何れか一方のレールは前記搭載台に固定され且つ前記一方のレールとは異なる他方のレールの端部は回動自在な回動機構を介して前記同期台車本体の端部に固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の組立ラインの同期台車。
4. 脚部リフトアクチュエータが前記同期台車本体に設けられ、且つ前記脚部には、前記回動機構を介して当該脚部を前記搭載台と共に上昇させるために、前記脚部リフトアクチュエータによって押し上げられる被押し上げ部材が設けられていることを特徴とする請求項３記載の組立ラインの同期台車。
5. 前記搭載台に設けられ、オンされることで第２の電気信号を出力する完了ボタンと、
   前記完了ボタンから前記第２の電気信号が入力すると、前記駆動機構を制御して前記車輪によって前記搭載台を前記待機位置まで後退移動させる第２の制御部と、
   前記同期台車本体に設けられ、前記搭載台が前記待機位置まで後退移動したことを検出してオン状態になる戻り端スイッチと、
   オン状態になった前記戻り端スイッチから出力される第３の電気信号を受信すると、前記脚部リフトアクチュエータを駆動して前記脚部を上昇させる第３の制御部と、を備えていることを特徴とする請求項４記載の組立ラインの同期台車。
6. 前記組立ラインの前記部品を組み付けるための工程端に設けられているドグと、
   前記同期台車本体に設けられ、当該同期台車本体が前記工程端まで前記搭載台車に同期して移動すると、前記ドグを検出してオン状態になる工程端スイッチと、
   オン状態になった前記工程端スイッチから出力される第４の電気信号を受信すると、前記脚部の前記車輪によって前進移動している前記搭載台を待機位置まで後退移動させ、さらに、前記脚部リフトアクチュエータを駆動して前記脚部を上昇させる第４の制御部と、を備えていることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の組立ラインの同期台車。
7. 前記床面押圧アクチュエータ及び前記脚部リフトアクチュエータは、一端に前記搭載台車の前記床面を押圧するストッパ及び他端に前記被押し上げ部材を押し上げるリフト部材が取り付けられたシリンダロッドを有する両ロッドシリンダであることを特徴とする請求項４乃至請求項６のうち何れか１項に記載の組立ラインの同期台車。

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