JP2023128594A - 同期機構及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送機を停めることなく、同期位置精度を向上させることができる同期機構及びそれを用いた搬送装置を提供する。【解決手段】同期機構１０は、搬送機２０の方に移動して搬送機２０と同期台車３０とを接続する第１位置と、同期台車３０の方に移動して搬送機２０と同期台車３０との接続を解除する第２位置との間で移動可能とされた同期接続手段１１と、同期接続手段１１を同期開始位置において第１位置とし、同期終了位置において第２位置とするように移動させる動作手段１２とを備えている。同期接続手段１１の先端部には、第１位置から第２位置への移動に伴い回動可能な同期ローラー１１Ａが設けられている。【選択図】図１

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り （１）開催日 令和３年１１月１０日～１１日 （２）展示会名 からくり改善▲Ｒ▼くふう展２０２１ （３）開催場所 オンライン開催

本発明は、搬送機と同期台車とを着脱可能に接続する同期機構、及び、それを用いた搬送装置に関する。

自動車の組立ラインでは、例えば、搬送機により車体を一定速度で一方向に移動させながら、必要な部品等を車体に組み付ける流れ作業を行っている。部品等の組み付けに際しては、例えば、所定の範囲で搬送機と同期して並行に移動する同期台車を用い、同期台車に工具や部品を載せて作業者の近くに位置するように移動させたり、又は、同期台車に産業用ロボット等を配設して移動しながら作業させることが行われている。同期台車は、例えば、作業開始位置において接続部が搬送機の方に移動することにより搬送機と接続され、接続部が搬送機に押されることにより移動し、作業終了位置において接続部が同期台車の方に移動することにより搬送機との接続が解除されるように構成されている。

また、同期台車は、搬送機との接続が解除されたのち、次の作業をするために作業開始位置まで復位するように構成されている。同期台車の復位は、例えば、モーター等の動力を用いて機械的に行う方法（例えば、特許文献１参照）があるが、機構が複雑になると共に、モーターを駆動ささせる電力が必要となりコストがかかるという問題があった。そこで、重りやぜんまいばね等の付勢手段により同期台車を同期走行方向と反対方向に付勢し、その付勢力により復位させる方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

実開平５－２８４６０号公報 特許６０５８４１７号公報

しかしながら、付勢手段により同期台車を復位させる場合には、付勢手段による付勢力に逆らって搬送機により同期台車を移動させるので、搬送機と同期台車との接続部分において、同期台車を作業終了位置に移動させる力と、作業開始位置に戻す力とが相当な力で押し付けあうことになる。そのため、同期解除時に接続部分が擦れて摩耗してしまい、同期位置精度が低下してしまうという問題があった。また、この押し付けあう力を緩めるには、搬送機による移動を一時停止すればよいが、一時停止によりサイクルタイムが増加し生産効率が低下してしまう。

本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、搬送機を停めることなく、同期位置精度を向上させることができる同期機構及びそれを用いた搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の同期機構は、搬送機と同期台車とを着脱可能に接続するものであって、同期台車に対して配設され、搬送機の方に移動して搬送機と同期台車とを接続する第１位置と、同期台車の方に移動して搬送機と同期台車との接続を解除する第２位置との間で移動可能とされた同期接続手段と、同期接続手段を同期開始位置において第１位置とし、同期終了位置において第２位置とするように移動させる動作手段とを備え、同期接続手段は、先端部に、第１位置から第２位置への移動に伴い回動可能な同期ローラーを有するものである。

本発明の搬送装置は、搬送機と、搬送機と同期して移動する同期台車と、同期台車を同期終了位置から同期開始位置に戻す方向に付勢する戻り付勢手段と、本発明の同期機構とを備えたものである。

本発明によれば、同期接続手段の先端部に、第１位置から第２位置への移動に伴い回動可能な同期ローラーを有するようにしたので、同期ローラーが回転することにより、同期接続手段と搬送機との接続部分において押し付けあう力を逃がすことができ、搬送機と同期接続手段との接続をスムーズに解除することができる。よって、搬送機を停めることなく、正確な位置で同期開始及び同期終了をすることができる。

本発明の一実施の形態に係る同期機構及び搬送装置の構成を表す図である。 図１に示した同期機構の動作を表す図である。 図１に示した同期機構の他の構成例及び動作を表す図である。 図１に示した同期機構の同期解除動作を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る搬送装置１およびそれに用いられる同期機構１０の構成を表すものである。図２は、同期機構１０の動作を表すものである。図３は、同期機構１０の他の構成例及び動作を表すものである。なお、図１から図３は、同期機構１０を上から見た構成を表している。

搬送装置１は、搬送機２０と、搬送機２０と同期して移動する同期台車３０と、同期台車３０を同期終了位置から同期開始位置に戻す方向に付勢する戻り付勢手段４０と、搬送機２０と同期台車３０とを着脱可能に接続する同期機構１０とを備えている。搬送装置１は、例えば、自動車等の各種製品の組立ラインにおいて用いることができる。以下の説明では、自動車の組立ラインにおいて用いる場合を例に挙げて具体的に説明する。なお、図１から図３では、搬送機２０及び同期台車３０は同期機構１０の配設部分のみを表し、全体の構成については省略している。

搬送機２０は、車体等の被搬送物を搬送するものであり、例えば、自動車の組立ラインにおいて間隔を開けて複数配置されている。搬送機２０の底部には、例えば、複数の車輪が設けられており、搬送機２０は組み立てラインに配設されたレール等の搬送機軌道に沿って、駆動源により一定の速度で移動するように構成されている。搬送機２０は、例えば、被搬送物を載置して搬送するように構成されてもよく、又は、被搬送物の一部を押して搬送するように構成されていてもよい。

同期台車３０は、例えば、搬送機２０の脇に配置され、搬送機２０と同期して同期開始位置から同期終了位置まで移動し、作業に必要な工具や部品を搬送したり、又は、作業をする産業用ロボットを搬送するものである。同期台車３０には、必要に応じて、工具や部品を載置する載置台や、産業用ロボット等の設備が配設されている。同期台車３０の底部には、例えば、移動に伴って回転する車輪が設けられており、同期台車３０は搬送機２０と接続されることにより搬送機２０と共に移動するようになっている。また、同期台車３０は、搬送機２０を案内する搬送機軌道と並行に配設されたレール等の同期台車軌道に沿って移動するように構成されることが好ましい。

戻り付勢手段４０は、搬送機２０により同期終了位置まで移動された同期台車３０を同期開始位置に復位させるものである。戻り付勢手段４０は、同期台車３０を同期終了位置から同期開始位置に戻す方向に付勢するものであればどのような構成であってもよい。例えば、重りの自重を利用して同期台車３０を付勢するようにしてもよい。具体的には、例えば、重り４１を紐状部材４２により同期台車３０の後方に接続し、紐状部材４２を同期開始位置よりも後方に配置した回転体４３に掛け、重り４１の自重を利用して同期台車３０を同期開始位置の方に引っ張るように構成してもよい。なお、後方というのは、搬送機２０の移動方向における後方を意味している。また、回転体４３の近傍には、同期開始位置の方に引っ張られて移動してきた同期台車３０を同期開始位置で停止させるストッパー４４が設けられていることが好ましい。ストッパー４４は、例えば、同期台車３０の一部が当接することにより同期台車３０の移動を停止させるように構成されている。

同期機構１０は、同期台車３０に対して配設され、搬送機２０と同期台車３０とを接続する第１位置と、搬送機２０と同期台車３０との接続を解除する第２位置との間で移動可能とされた同期接続手段１１と、同期接続手段１１を同期開始位置において第１位置とし、同期終了位置において第２位置とするように移動させる動作手段１２とを備えている。なお、図１は第１位置を表しており、図２（Ｂ）は第２位置を表している。また、同期機構１０は、搬送機２０に対して配設され、同期接続手段１１と接続される搬送接続部１３を備えていることが好ましい。

同期接続手段１１は、例えば、第１位置では、先端部が搬送機２０の方に移動して搬送機２０に対して係止されることにより搬送機２０と同期台車３０とを接続し、第２位置では、先端部が同期台車３０の方に移動して搬送機２０に対する係止が解除されることにより搬送機２０と同期台車３０との接続が解除されるように構成されている。具体的には、同期接続手段１１は第１位置において搬送接続部１３に当接することにより係止されるように構成されることが好ましい。同期接続手段１１の先端部には、第１位置から第２位置への移動に伴い回動可能な同期ローラー１１Ａが設けられている。同期ローラー１１Ａが回転することにより、同期接続手段１１と搬送機２０との接続部分（例えば、同期接続手段１１と搬送接続部１３との当接部分）において押し付けあう力を逃がすことができ、搬送機２０に対する係止をスムーズに解除することができるからである。

同期ローラー１１Ａは、例えば、同期台車３０に対して移動可能に配設された支持部材１１Ｂの先端部に対して回動可能に配設されている。支持部材１１Ｂは、例えば、棒状部材により構成されることが好ましい。支持部材１１Ｂの太さは同期ローラー１１Ａの大きさよりも小さく形成されることが好ましく、例えば、同期接続手段１１は同期ローラー１１Ａにおいて搬送接続部１３と当接し、支持部材１１は搬送接続部１３に当接しないようにすることが好ましい。同期接続手段１１の移動により同期ローラー１１Ａを回転させ、それによる効果を得るためである。

動作手段１２は、例えば、アクチュエータ等により構成し、動力により機械的に動作させるようにしてもよいが、同期台車３０の移動を利用して無動力で動作させるようにしてもよい。例えば、図３に示したように、動作手段１２は、同期接続手段１１を搬送機２０の方に突出させる方向に付勢し第１位置の状態とするばね等の突出付勢手段１２Ａと、支持部材１１Ｂの根元に回動可能に配設されたならいローラー１２Ｂと、ならいローラー１２Ｂをガイドすることにより同期接続手段１１を同期台車３０の方に移動させ第２位置の状態とするならいガイド１２Ｃとを有していることが好ましい。この動作手段１２では、同期台車３０及び同期接続手段１１が搬送機１０と同期して同一方向に移動するのを利用し、ならいローラー１２Ｂの移動方向をならいガイド１２Ｃでガイドすることにより、同期接続手段１１を同期台車３０の方向に移動させると共に（図３（Ｂ）、（Ｃ）参照）、同期が解除されると、同期台車３０及び同期接続手段１１が戻り付勢手段４０により同期開始位置の方に移動されることにより、突出付勢手段１２Ａにより同期接続手段１１を搬送機２０の方に付勢して移動させるようになっている。

ならいガイド１２Ｃは、例えば、同期終了位置において、同期接続手段１１が第２位置に移動して同期が解除されるように配設されることが好ましい。また、ならいガイド１２Ｃは、例えば、搬送機２０の移動方向に対して所定の角度θを有するように配設されることが好ましい。角度θは、例えば、ｔａｎθ＝Ｙ１／Ｘ１の関係を満たすように設定することが好ましい。Ｘ１は、同期解除開始から同期解除終了までに搬送機２０が移動する距離であり、Ｙ１は、同期解除開始から同期解除終了までに同期ローラー１１Ａが同期台車３０の方に移動する距離である（図４参照）。Ｘ１とＹ１との比は、搬送機２０の移動速度と同期ローラー１１Ａの同期台車３０の方に移動する移動速度との比と同一である。

搬送接続部１３は、例えば、搬送機２０から同期台車３０の方に突出して設けられ、搬送機２０の移動方向における前側に、同期接続手段１１が当接される当接面が設けられている。搬送接続部１３の当接面と同期台車側の側面との角部は、丸められており、曲面とされていることが好ましい。角部において同期ローラー１１Ａが転がり、滑らかに第２位置に移動することができるからである。角部を丸めた場合、同期解除の動作を開始する同期解除開始から同期が解除される同期解除終了までに同期台車３０が搬送される距離Ｘは、例えば、図４に示したように、Ｘ＝Ｘ１－Ｘ２により求めることができる。よって、同期終了位置から遡ってＸだけ手前の位置で同期解除の動作を開始することが好ましい。

なお、Ｘ１は、同期解除開始から同期解除終了までに搬送機２０が移動する距離であり、Ｘ２は、角部を丸めない場合に、同期解除終了時において、同期ローラー１１Ａの中心が位置すると思われる位置と、搬送接続部１３の角部下端１３Ａとの搬送方向の距離である。図４において、同期解除開始時における搬送接続部１３、同期ローラー１１Ａ、及び、支持部材１１Ｂの位置を破線で表し、角部を丸めた場合の同期終了時における搬送接続部１３、同期ローラー１１Ａ、及び、支持部材１１Ｂの位置を実線で表し、角部を丸めない場合（すなわち角部において同期ローラー１１Ａが転がらない場合）の同期解除終了時における同期ローラー１１Ａの位置を点線で表している。また、角部を丸めた場合の同期ローラー１１Ａの中心位置の移動軌跡を実線矢印で表し、角部を丸めない場合の同期ローラー１１Ａの中心位置の移動軌跡を破線矢印で表している。

この搬送装置１は、例えば、次のように動作する。まず、例えば、図１に示したように、同期台車３０は同期開始位置において待機しており、同期接続手段１１は動作手段１２により先端部が搬送機２０の方に移動された第１位置の状態とされている。搬送機２０は移動方向に一定速度で移動しており、例えば、搬送接続部１３が同期開始位置に来ると搬送接続部１３が同期接続手段１１に当接して同期接続手段１１を係止する。これにより、搬送機２０と同期台車３０とが接続されて同期が開始される。次いで、搬送機２０の移動に伴い、搬送接続部１３が同期接続手段１１を押し、搬送機２０と共に同期台車３０が移動される。なお、例えば、同期台車３０は戻り付勢手段４０により同期終了位置から同期開始位置に戻す方向に付勢されているので、搬送機２０は戻り付勢手段４０による付勢力に逆らって同期台車３０を移動させる。

続いて、同期台車３０が同期終了位置に近づくと、例えば、図２（Ａ）又は図３（Ｂ）に示したように、同期解除開始位置において動作手段１２により同期接続手段１１は第１位置から第２位置への移動を開始し、同期終了位置において同期が解除されるように移動する。これにより、例えば、図２（Ｂ）又は図３（Ｃ）に示したように、同期接続手段１１が搬送接続部１３に当接しない位置まで移動すると、同期接続手段１１の搬送接続部１３に対する係止が解除され、同期台車３０と搬送機２０との接続が解除される。その際、同期接続手段１１では、第１位置から第２位置への移動に伴い同期ローラー１１Ａが回転するので、同期接続手段１１と搬送接続部１３との当接部分において押し付けあう力を逃がすことができ、搬送接続部１３に対する係止はスムーズに解除される。

搬送機２０と同期台車３０と同期が解除された後、搬送機２０は移動方向に移動して次の工程に進む。同期台車３０は、戻り付勢手段４０により付勢されているので、同期終了位置から同期開始位置に移動し、ストッパー４４により同期開始位置で停止されて復位し、次の搬送機２０が来るまで待機する。また、同期接続手段１１は、動作手段１２により第２位置から第１位置に移動される（図１参照）。

このように本実施の形態によれば、同期接続手段１１の先端部に、第１位置から第２位置への移動に伴い回動可能な同期ローラー１１Ａを有するようにしたので、同期ローラー１１Ａが回転することにより、同期接続手段１１と搬送機２０との接続部分において押し付けあう力を逃がすことができ、搬送機２０と同期接続手段１１との接続をスムーズに解除することができる。よって、搬送機２０を停めることなく、正確な位置で同期開始及び同期終了をすることができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、各構成要素について具体的に説明したが、各構成要素の具体的な構成は異なっていてもよい。加えて、上述した各構成要素の全てを備えていなくてもよく、また、他の構成要素を備えていてもよい。

１…搬送装置、１０…同期機構、１１…同期接続手段、１１Ａ…同期ローラー、１１Ｂ…支持部材、１２…動作手段、１２Ａ…突出付勢手段、１２Ｂ…ならいローラー、１２Ｃ…ならいガイド、１３…搬送接続部、１３Ａ…角部下端、２０…搬送機、３０…同期台車、４０…戻り付勢手段、４１…重り、４２…紐状部材、４３…回転体、４４…ストッパー

Claims (2)

1. 搬送機と同期台車とを着脱可能に接続する同期機構であって、
   前記同期台車に対して配設され、前記搬送機の方に移動して前記搬送機と前記同期台車とを接続する第１位置と、前記同期台車の方に移動して前記搬送機と前記同期台車との接続を解除する第２位置との間で移動可能とされた同期接続手段と、
   前記同期接続手段を同期開始位置において第１位置とし、同期終了位置において第２位置とするように移動させる動作手段とを備え、
   前記同期接続手段は、先端部に、第１位置から第２位置への移動に伴い回動可能な同期ローラーを有することを特徴とする同期機構。
2. 搬送機と、
   前記搬送機と同期して移動する同期台車と、
   前記同期台車を同期終了位置から同期開始位置に戻す方向に付勢する戻り付勢手段と、
   請求項１記載の同期機構と
   を備えたことを特徴とする搬送装置。

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