JP2534314Y2 - 天井走行式ワーク移載機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば、工場の組立ラ
インに設置されたワーク搬送用コンベアと作業エリアと
の間においてワークを移載する天井走行式ワーク移載機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車の組立工場におけるフレーム
組立ラインのように、比較的大型の部品をコンベアによ
って移送しつつ、部品相互の組立を行なう場所には、コ
ンベアと一連の組立工程における個々の作業エリアとを
結んで当該部品（以下、ワークと称する）を移載するた
めの移載機が用いられることがある。

【０００３】図３は、天井走行式ワーク移載機の概略構
成を示すものであって、符号１は組立ラインの天井部に
設置されたレール、２はトロリー、３はアーム、４は昇
降コントローラ、５は吊り治具、２９は搬送ライン、３
０は作業エリアである。そして、この天井走行式ワーク
移載機９は、搬送ライン２９と作業エリア３０間におい
てワーク８の移載を行なうものである。

【０００４】トロリー２はレール１に沿って走行自在に
なっており、アーム３はトロリー２に対して回転軸６を
介して回転自在に連結されている。また、アーム３の先
端には、鉛直方向に昇降部７を介して昇降コントローラ
４、吊り治具５が順次連結され、ワーク８は吊り治具５
によって吊下されて移載されるようになっている。ま
た、トロリー２には、昇降コントローラ４と電気的に接
続されて、吊り治具５を昇降させるための図示しない駆
動モータが設置されている。

【０００５】前記構成の天井走行式ワーク移載機９を用
いてワーク８を移載する際には、まず、作業員は搬送ラ
イン２９から吊り治具５にワーク８を移し替え、昇降コ
ントローラ４を操作してワーク８を上昇させる。その
後、昇降部７の下方を手によって支持しつつ、昇降部７
の下方を押す方向（図３の矢印Ｘの方向）に力を加えて
トロリー２をレール１に沿って移動させ、作業エリア３
０の近傍までトロリー２を移動させる。そして、任意の
角度にアーム３を回転させて作業エリア３０上方までワ
ーク８を移動させた後、昇降コントローラ４を操作し、
ワーク８を下降させて、吊り治具５からワーク８を開放
し、当該作業を開始する。

【０００６】また、当該作業終了後は、作業員は吊り治
具５にワーク８を支持させ、昇降コントローラ４を操作
してワーク８を上昇させる。その後、昇降部７の下方を
手によって支持しつつ、昇降部７の下方を引く方向（図
３の矢印Ｙの方向）に力を加えてトロリー２をレール１
に沿って移動させ、搬送ライン２９近傍までトロリー２
を移動させる。そして、昇降コントローラ４を操作し、
ワーク８を下降させた後、吊り治具５から搬送ライン２
９へとワーク８を移し替える。このようにして、ワーク
８の移載および作業は行なわれる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
天井走行式ワーク移載機においては、トロリー２の移動
作業は、昇降部７を手によって押す、または引くといっ
た作業員の人力によるものであったが、この場合、トロ
リー２の車輪とレール１との間の摩擦抵抗が比較的大き
いために負荷が大きく、多大な労力を必要とする作業で
あった。

【０００８】さらに、トロリー移動の際、前述したよう
にアーム３先端の昇降部に水平方向に力を加えた場合、
トロリー２に対してアーム３が回転自在とされているた
め、加えた力が逃げてしまい、力を加えた割りにはトロ
リー２が移動せず、トロリー移動に対する力の伝達効率
が悪いという問題があった。

【０００９】また、この天井走行式ワーク移載機９を組
立ラインに適用した場合には、流れ作業を行なう関係
上、ワーク移載機９は、ワーク８を搬送ライン２９上か
ら作業エリア３０まで移載させ、当該作業終了後、作業
エリア３０から搬送ライン２９上の当該ワークの元の配
置位置に戻す必要がある。このとき、作業者は搬送ライ
ン２９の移動速度に合わせた一定の、かつ短い時間の中
で前記トロリー２の移動を行なわなければならないの
で、前述したトロリー移動の際の負荷の大きさ、力の伝
達効率の悪さといった問題点は、特にこの場合に顕著な
問題となっていた。

【００１０】本考案は、前記の課題を解決するためにな
されたものであって、作業員の労力を低減させ、工場の
組立ライン等に設置するのに適した効率的な天井走行式
ワーク移載機を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本考案の天井走行式ワーク移載機は、作業エリア
と搬送コンベアを結んで該搬送コンベアに対して略直角
方向に延在するように天井部に配設されたレールと、該
レールに沿って走行自在に設置された走行トロリーと、
該走行トロリーに対して手動により回転自在に設置され
たアームと、該アームの先端部に設けられ、ワークを吊
下する吊り治具と、前記走行トロリーを前記レールに沿
って自動走行させるための駆動源と、作業工程に応じた
前記トロリーの複数の停止箇所が予めプログラムされ、
そのプログラムに従って前記走行トロリーの走行および
停止を制御する制御装置とを有し、前記搬送コンベアか
らワークを受け取り、前記走行トロリーの移動およびア
ームの回転により該ワークを作業エリアへ移載するとと
もに、前記走行トロリーの移動およびアームの回転によ
り作業終了後のワークを前記搬送コンベアに再度渡すよ
うに構成されていることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本考案の天井走行式ワーク移載機は、ワークが
保持される走行トロリーに加えて、駆動源、または制御
装置等を有して構成されているので、駆動源からの動力
による走行トロリーの自動走行および手動によるアーム
の回転の双方によって、作業エリアへのワークの移載が
行なわれる。その際には、制御装置のプログラムに従っ
て走行トロリーが移動、停止を行いつつ、搬送コンベア
からワークを受け取り、作業エリアへ移載するととも
に、作業終了後のワークを作業エリアから搬送コンベア
に再度移載すべく動作する。

【００１３】

【実施例】つぎに、本考案の一実施例を図１および図２
を参照して説明する。本実施例は、天井走行式ワーク移
載機を自動二輪車製造工場のフレーム組立ラインに適用
した場合の例である。図２はフレーム組立ラインに設置
した状態のワーク移載機を示す平面図であって、符号１
０はワークを吊下して移送するオーバーヘッドコンベア
（搬送コンベア）、符号１１はワーク移載機、符号１２
ａ、１２ｂはそれぞれ右側、左側締付作業エリア、符号
１３は作業ロボットである。このワーク移載機１１が設
置された工程は、自動二輪車のフロントフォークとフロ
ントホイールとの締付工程であって、オーバーヘッドコ
ンベア１０によりフロントホイールとフロントフォーク
からなるワークが移送され、本工程に達したとき、ワー
クがワーク移載機１１により作業用エリア１２ａ、１２
ｂに導入され、作業ロボット１３による締付作業終了
後、ワークは、再度、オーバーヘッドコンベア１０へと
戻されるようになっている。

【００１４】まず、図１を用いてワーク移載機の構成に
ついて説明する。図１はワーク移載機１１の概略構成を
示す図であって、符号１４は天井レール、符号１５は天
井レール１４に沿って走行する走行トロリー、符号１６
はアーム、符号１７は昇降コントローラ（昇降機構）、
符号１８はワーク８が吊下される吊り治具である。

【００１５】天井レール１４はフレーム組立ラインの天
井部にオーバーヘッドコンベア１０と作業エリア１２
ａ、１２ｂとを結ぶ方向に延在して設置されており、天
井レール１４には走行トロリー１５が天井レール１４に
沿って走行自在に取り付けられている。また、天井レー
ル１４の両側面には、天井レール１４の延在方向に沿っ
て、上方にリニアガイド１９が設置され、その下方にラ
ック２０が設置されている。そこで、走行トロリー１５
は、リニアガイド１９によって天井レール１４に対して
安定して装着されるとともに、走行トロリー１５に設け
られた後述するピニオン歯車と前記ラック２０とが係合
することにより、天井レール１４に沿って走行するよう
になっている。

【００１６】走行トロリー１５には、図示しないリニア
ガイド係止部およびピニオン歯車が設けられ、前述した
ように、天井レール１４に設けられたリニアガイド１
９、およびラック２０とそれぞれ係合することにより、
天井レール１４に対して走行自在に装着されるようにな
っている。そして、走行トロリー１５の一側面にはＡＣ
サーボモータ（駆動源）２１が設置されるとともに、図
示しない動力伝達機構を介してＡＣサーボモータ２１の
動力がピニオン歯車に伝達され、ピニオン歯車が回転す
ることにより走行トロリー１５は自動走行するようにな
っている。さらに、走行トロリー１５には走行トロリー
１５の走行を制御するための図示しない制御装置が設置
されており、制御装置の内蔵プログラムにより走行トロ
リーの走行・停止パターンや走行速度が設定されるよう
になっている。

【００１７】また、走行トロリー１５の下部には、アー
ム１６が回転軸２２を介して回転自在に連結されてい
る。この場合、アーム１６は作業員のわずかな力で回転
可能となるように調整されている。また、アーム１６の
先端には鉛直方向に延在する昇降部２３が連結され、昇
降部２３の先端には昇降操作レバー２４を有する昇降コ
ントローラ１７、ワーク８を吊下するための吊り治具１
８が順次連結されている。昇降コントローラ１７には、
走行トロリー１５に動作開始信号を出力するための走行
操作スイッチ２５が設置されている。一方、走行トロリ
ー１５には、昇降コントローラ１７と接続されて、吊り
治具１８を昇降させるための図示しない駆動モータ（昇
降機構）が設置され、アーム１６には、駆動モータの動
力を吊り治具１８を昇降させる駆動力に変換するための
図示しない動力伝達機構が設置されている。

【００１８】つぎに、前記構成のワーク移載機１１を用
いて、前記オーバーヘッドコンベア１０と作業用エリア
１２ａ、１２ｂ間においてワーク８を移載する方法を図
２を用いて説明する。図２において、符号１４は天井レ
ールであって、天井レール１４上に示す符号Ａ〜Ｅの各
点はワーク移載作業を構成する一連の動作における走行
トロリー１５の通過ポイントを走行トロリー１５の回転
軸２２の位置として表わしたもの、天井レール１４以外
の箇所に示す符号ａ〜ｇの各点はワーク移載作業を構成
する一連の動作におけるアーム１６先端部の通過ポイン
トを表わしたものである。なお、オーバーヘッドコンベ
ア１０はワーク８を図２における右側から左側へと移送
するように作動している。

【００１９】ここでは、フロントフォークとフロントホ
イールの右側を先に、左側をその後に締め付ける場合
（アーム先端部が図２における実線で示す軌跡２６を描
いて移動する場合）の例について説明する。まず、ワー
ク移載機１１の初期状態として、走行トロリー１５を符
号Ａの位置に、アーム１６先端部を符号ａの位置に配置
させておく。そして、フロントホイールおよびフロント
フォークからなるワーク８が、オーバーヘッドコンベア
１０のハンガー２７に吊下されてａの位置に到達したと
き、作業員はこのワーク８をオーバーヘッドコンベア１
０のハンガー２７からワーク移載機１１の吊り治具１８
へと移し替える。そこで、昇降操作レバー２４を操作し
て吊り治具１８およびワーク８を若干上昇させ、走行操
作スイッチ２５をオンにする。すると、走行操作スイッ
チ２５からの動作開始信号により、走行トロリー１５は
制御装置のプログラムに従って符号Ｂの位置まで走行す
る。この際、作業員は吊り治具１８、または昇降コント
ローラ１７部分を手によって保持しつつ、走行トロリー
１５の走行に合わせて歩行していきながら、アーム１６
先端部を符号ｂの位置、すなわち右側締付作業エリア１
２ａ内に誘導する。ここで、ワーク８は自動的に下降し
て床面に置かれる。なお、走行トロリー１５の走行速度
は作業員の歩行速度に合わせて調整されており、走行ト
ロリー１５の走行中、作業員は常に、吊り治具１８、ま
たは昇降コントローラ１７部分を保持しながら、走行ト
ロリー１５に追従するようにする。

【００２０】つぎに、フロントフォークとフロントホイ
ールの右側締付作業が終了すると、作業員は前記手順と
同様、昇降操作レバー２４を操作してワーク８を上昇さ
せ、走行操作スイッチ２５をオンにする。すると、走行
トロリー１５は制御装置のプログラムに従って符号Ｃの
位置まで走行し、このとき、作業員はアーム１６先端部
を符号ｃの位置、すなわち右側締付作業エリア１２ａ外
に誘導する。ついで、走行トロリー１５は同位置のま
ま、アーム１６先端部を符号ｄの位置、すなわち左側締
付作業エリア１２ｂ近傍に誘導する。その後、作業員が
走行操作スイッチ２５をオンにすることによって、走行
トロリー１５は符号Ｄの位置まで走行し、アーム１６先
端部を符号ｅの位置、すなわち左側締付作業エリア１２
ｂ内に誘導する。

【００２１】そして、フロントフォークとフロントホイ
ールの左側締付作業が終了すると、作業員は前記手順と
同様、昇降操作レバー２４を操作してワーク８を上昇さ
せ、走行操作スイッチ２５をオンにする。すると、走行
トロリー１５は、最初にオーバーヘッドコンベア１０か
らワーク８を受け取った位置である符号Ａの位置に戻
り、作業員はアーム１６先端部を符号ｆの位置に誘導す
る。このとき、ほぼ同タイミングで当該のワーク８を吊
下していたハンガー２７が符号ｆの位置に到達するの
で、作業員はワーク８をワーク移載機１１の吊り治具１
８からオーバーヘッドコンベア１０のハンガー２７へと
移し、このフロントフォークとフロントホイールの締付
作業は完了する。

【００２２】また、締付作業終了後、吊り治具１８から
ワーク８が取り外されてワーク移載機１１が空になった
状態では、走行トロリー１５は符号Ｅ、アーム１６先端
部は符号ｇの位置に置かれ、次に移送されてくるワーク
を受け取るまでの間、この状態で待機することになる。
一方、前記の手順は、右側の締付作業を先に行なう場合
を例として説明したが、場合によっては左側の締付作業
を先に行なうこともある。この際は、アーム１６先端部
が、符号ａの位置を起点として破線で示した軌跡２８を
描くように、すなわち、符号ａ、ｅ、ｄ、ｃ、ｂ、ｆ、
ｇの順に通過してワーク８の移載を行なうことになる。

【００２３】本実施例のワーク移載機１１においては、
走行トロリー１５にＡＣサーボモータ２１、およびこれ
を制御する制御装置が設置され、ＡＣサーボモータ２１
の動力によって走行トロリー１５が自動走行するととも
に、制御装置のプログラムに従って走行トロリー１５は
走行、および停止を行なうように構成されているので、
作業員は、動作開始時に走行操作スイッチ２５、または
昇降操作レバー２４を操作し、その後は走行トロリー１
５の走行に追従しつつ、アーム１６を誘導するのみでよ
く、このワーク移載機１１は作業員の労力を低減するこ
とができる。

【００２４】さらに、ＡＣサーボモータ２１の動力は動
力伝達機構を介して確実にピニオン歯車の回転力に変換
されるので、力の伝達効率もよく、この結果として、小
さな動力で短時間にワーク８を移載することが可能にな
り、工場の組立ライン等の現場に非常に好適なものとな
る。

【００２５】また、走行トロリー１５と天井レール１４
との係合は、走行トロリー１５側にピニオン歯車、天井
レール１４側にラック２０を用いた構成となっているの
で、簡単な構造で長い距離のワークの移載が可能とな
る。それに加えてアーム１６が回転自在に構成されてい
るので、このワーク移載機１１は広範囲の作業エリアを
カバーすることができる。

【００２６】一方、走行トロリー１５の移動、停止は、
ＡＣサーボモータ２１を制御する制御装置のプログラム
を変更することにより自在に設定することができるの
で、種々の動作パターンを簡単に設定することができ、
このワーク移載機１１を様々な場所に適用することがで
きる。さらに、走行トロリー１５の走行速度も前記プロ
グラムにより変更が可能である。

【００２７】なお、本実施例においては、走行トロリー
１５を走行させる手段として、ピニオン歯車とラック２
０との組み合わせを用いたが、これに限るものではな
く、この他に摩擦伝導装置等、種々の機構を用いること
ができる。

【００２８】

【考案の効果】以上、詳細に説明したように、本考案の
天井走行式ワーク移載機は、走行トロリーを走行させる
駆動源、およびこの走行を制御する制御装置等を有して
構成されているので、ワークの移載は、駆動源からの動
力によりワークが保持された走行トロリーが自動走行す
ることによってなされる。したがって、従来の場合のよ
うに、作業員の人力によって走行トロリーを移動させる
必要もなく、この天井走行式ワーク移載機は、作業員の
労力を低減でき、効率的にワークを移載することができ
る。また、レールが搬送コンベアと作業エリアを結び、
かつ搬送コンベアに対して略直角方向に設置されている
ので、作業エリアと搬送コンベアの間の全ての領域に移
載機のアームを運ぶことができ、搬送コンベアとの間の
ワークの受け渡しを円滑に行うことができる。さらに、
走行トロリーの移動、停止を自動、アームの旋回を手動
というように半自動の移載機としたことにより、簡単な
設備構成として設備費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の天井走行式ワーク移載機の一実施例
を示す側面図である。

【図２】 同実施例を自動二輪車フレーム組立ライン内
に設置した状態を示す平面図である。

【図３】 従来の天井走行式ワーク移載機の一例を示す
側面図である。

【符号の説明】

８ ワーク１０ オーバーヘッドコンベア（搬送コンベア） １１ 天井走行式ワーク移載機１２ａ、１２ｂ 作業エリア １４ 天井レール １５ 走行トロリー １６ アーム １７ 昇降コントローラ（昇降機構） １８ 吊り治具 ２１ ＡＣサーボモータ（駆動源）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業エリアと搬送コンベアを結んで該搬
   送コンベアに対して略直角方向に延在するように天井部
   に配設されたレールと、 該レールに沿って走行自在に設置された走行トロリー
   と、 該走行トロリーに対して手動により回転自在に設置され
   たアームと、 該アームの先端部に設けられ、ワークを吊下する吊り治
   具と、 前記走行トロリーを前記レールに沿って自動走行させる
   ための駆動源と、作業工程に応じた前記トロリーの複数の停止箇所が予め
   プログラムされ、そのプログラムに従って 前記走行トロ
   リーの走行および停止を制御する制御装置とを有し、 前記搬送コンベアからワークを受け取り、前記走行トロ
   リーの移動およびアームの回転により該ワークを作業エ
   リアへ移載するとともに、前記走行トロリーの移動およ
   びアームの回転により作業終了後のワークを前記搬送コ
   ンベアに再度渡すように構成されている ことを特徴とす
   る天井走行式ワーク移載機。