JP3225708B2 - ワーク移送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行板の上昇、前進、
下降および後退から成るシャトル運動によって、ワーク
を所定の距離だけ移送するよう構成されたワーク移送装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動二輪車の生産ラインのよう
に、複数の作業ステーションに対して順次ワークを搬送
する場合、シャトル式のワーク移送装置が採用される。
図２０に示す従来のワーク移送装置では、水平方向に沿
って延びる駆動ラックＡを駆動ピニオンＢの回転によっ
て前後方向に移動させると、アイドルギヤＣ１およびア
イドルギヤＣ２を介して、昇降ラックＤ１および昇降ラ
ックＤ２が上下移動する。上記昇降ラックＤ１，Ｄ２の
上端には昇降フレームＥが固定され、この昇降フレーム
ＥにはガイドローラＦ，Ｆ…を介して走行板Ｇが移動自
在に支承されており、さらに走行板ＧにはラックＧａが
固設され、上記走行板Ｇは走行駆動ピニオンＨの回転に
よって前後方向に移動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、各作業ステ
ーションからワークを搬出する際に、作業ステーション
のベッドや周囲に設置された作業機との干渉を避けるべ
く、ワークの昇降ストロークを大きく設定する必要のあ
る場合、上記従来のワーク移送装置においては昇降ラッ
クＤ１，Ｄ２の全長を長く設定しなければならない。し
かしながら、工場建屋の高さ制限によって、やむなくワ
ークの下降時における位置を低く設定した場合、設置フ
ロアにピットを掘って上記昇降ラックＤ１，Ｄ２を収容
しなければならず、作業ステーションの設置に極めて繁
雑な作業を必要とする不都合があった。本発明は上記実
状に鑑みて、設置フロアに対して繁雑な作業を施すこと
なく、大きなワークの昇降ストロークを得ることの可能
なワーク移送装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に関わるワーク移
送装置では、水平方向に延びる昇降フレームに走行板を
ワークの搬送方向に沿って移動自在に支承しており、さ
らに駆動ラックの動作に基づいてギヤケースを作業ステ
ーションのベッドに設けられた固定ラックに沿って上動
させるとともに上記ギヤケースに対して昇降フレームを
支持する昇降ラックを上動させる一方、ギヤケースを下
降させるとともにギヤケースに対して昇降ラックを下降
させる昇降ストロークユニットを設け、さらに昇降スト
ロークユニットの駆動ラックを進退動作させる昇降駆動
ユニットを上記ベッドに対して昇降自在に設けるととも
に、走行体を水平方向に移動させるための走行駆動ユニ
ットを昇降フレームに設けている。

【０００５】

【作用】上記構成によれば、昇降ストロークユニットに
おける駆動ラックの動作に基づいて、ギヤケースがベッ
ドに対して上動するとともに、上記ギヤケースに対して
昇降ラックが上動するために、ギヤケースおよび昇降ラ
ックの移動距離は、ワークの昇降ストロークに対して半
分程度の短いものとなる。

【０００６】

【実施例】以下、一実施例を示す図面に基づいて、本発
明を詳細に説明する。図１から図１９は、本発明に関わ
るワーク移送装置を、自動二輪車の生産設備における車
体フレームの溶接作業ラインに適用した例を示してい
る。この溶接作業ライン１は、図１〜図３に示すように
パレット搬入ステーションＳ０と複数の作業ステーショ
ンＳ１〜Ｓ９とを具備しており、上記作業ステーション
Ｓ１〜Ｓ４、および作業ステーションＳ６〜Ｓ７はそれ
ぞれ溶接機２を備えているとともに、作業ステーション
Ｓ９はＮＣリーマ加工機３を備えている。

【０００７】また、上記溶接作業ライン１におけるパレ
ット搬入ステーションＳ０と作業ステーションＳ１との
間、および作業ステーションＳ８と作業ステーションＳ
９との間には、後に詳述する昇降駆動ユニット４０がそ
れぞれ設置されており、さらに溶接作業ライン１におけ
る作業ステーションＳ４と作業ステーションＳ５との間
には、後に詳述する走行駆動ユニット６０が設置されて
いる。

【０００８】ワーク（車体フレーム）Ｗ（図４参照）の
セットされたパレットＰは、図１中の矢印Ｉで示す如く
パレット搬入ステーションＳ０に搬入されたのち各作業
ステーションＳ１〜Ｓ９に順次搬送され行き、各作業ス
テーションＳ１〜Ｓ９においてワークに対する所定の作
業が施されたのち、上記パレットＰは図３中の矢印Ｏで
示す如く作業ステーションＳ９から送り出されて行く。

【０００９】図４ないし図７に示すように、上記作業ス
テーションＳ１はフロア面に設置されたベッド１０と、
上記パレットＰの搬送方向に沿って延在する左右一対の
昇降フレーム１１とを備えており、さらに上記昇降フレ
ーム１１には該昇降フレーム１１に沿って延在する走行
板１２が、複数対のガイドローラを有するカムフォロワ
１３，１３…を介して水平移動自在に支承されており、
上記左右一対の走行板１２の上面には各々パレット受け
１２Ａ，１２Ａが取り付けられている。

【００１０】一方、上記ベッド１０の上部には、該ベッ
ド１０に立設されたコラム１５Ａおよび１５Ｂと、該コ
ラム１５Ａおよび１５Ｂに支承された揺動フレーム１５
Ｃとを備えて成るパレット傾斜手段１５が設置されてお
り、上記揺動フレーム１５ＣにパレットＰをクランプす
るとともに、駆動モータ（図示せず）によって揺動フレ
ーム１５Ｃを回動させることにより、パレットＰを必要
な角度に横転させてワークＷを所定の作業姿勢とするこ
とができる。

【００１１】さらに、上記作業ステーションＳ１におけ
るベッド１０には、上記各昇降フレーム１１、言い換え
れば昇降フレーム１１にカムフォロワ１３を介して支持
されている上記各走行板１２を、ベッド１０に対して上
下方向に昇降動作させるための昇降ストロークユニット
２０が設けられている。

【００１２】ところで、上述した作業ステーションＳ１
以外の、溶接作業ライン１を構成しているパレット搬入
ステーションＳ０および作業ステーションＳ２〜Ｓ９
も、上記作業ステーションＳ１と基本的に同様に構成さ
れており、さらに互いに並設されているステーション同
士は、図４および図６に示す如く隣接するベッド１０，
１０の前端部と後端部とを、ターンバックルの如き調整
機能を有するジョイント４を介して互いに連結されてお
り、これにより各ステーションが互いに一体化して溶接
作業ライン１の剛性が向上することとなる。

【００１３】また、互いに並設されている各ステーショ
ンの昇降フレーム１１同士は、図６に示すように連結板
５，５を介して互いに接続されている一方、同じく互い
に並設されている各ステーションの走行板１２同士は、
図６および図７に示すように連結板６を介して互いに接
続されており、もって上記各ステーションにおける昇降
フレーム１１および走行板１２は、溶接作業ライン１の
全長に亘って一体に延在することとなる。

【００１４】上記昇降ストロークユニット２０は、図５
〜図７に示す如く上記ベッド１０の内部に上下に延在す
る態様で固設された左右一対の固定ラック２１，２１
と、これら固定ラック２１，２１に沿って上下動するギ
ヤケース２２とを有しており、上記ギヤケース２２には
水平方向に沿って延びる駆動ラック２３が前後動作自在
に支承されている。

【００１５】図８ないし図１１に示すように、上記ギヤ
ケース２２には回転軸２４が回転自在に支承されてお
り、この回転軸２４に設けられたギヤ２５およびギヤ２
６は、それぞれ上記駆動ラック２３および上記固定ラッ
ク２１に噛合している。

【００１６】また、上記ギヤケース２２には、上端に昇
降フレーム１１を固設した左右一対の昇降ラック２７
が、上下方向に延びかつ上下動自在に支承されており、
この昇降ラック２７には上記回転軸２４に設けられたギ
ヤ２７から、ギヤケース２２に回転支持された各ギヤ２
８Ａ、２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ，２８Ｅを介して駆動力
が伝達される。

【００１７】さらに、図６および図７に示す如くベッド
１０と上記ギヤケース２２との間、および上記ギヤケー
ス２２と上記昇降フレーム１１との間には、バックアッ
プ用エアシリンダ２９Ａおよび２９Ｂが、それぞれ動作
軸線を上下方向に延在させる態様で介装されている。

【００１８】また、ギヤケース２２に支承されて水平方
向に延びる駆動ラック２３は、並設されたステーション
における駆動ラック２３と、連結軸３０を介して互いに
結合されており、溶接作業ライン１の全長に亘って一体
に延在することとなる。

【００１９】ここで、図５に示す如く上記昇降ストロー
クユニット２０を構成しているギヤケース２２は、その
大部分が駆動ラック２３とともにベッド１０の内部に収
容されているため、上記ベッド１０の内部空間が有効利
用されることとなり、もって各ステーション、延いては
溶接作業ライン１全体の省スペースが達成される。

【００２０】一方、図１２ないし図１５に示すように、
上記昇降駆動ユニット４０はベースフレーム４１に設置
された駆動モータ４２を有し、この駆動モータ４２にカ
ップリング４３および減速機４４を介して接続された駆
動軸４５には、駆動ピニオン４６が設けられている。

【００２１】また、上記ベースフレーム４１に設けられ
たサポートフレーム４７には、上記駆動ピニオン４６と
噛合するラック４８が支承されており、このラック４８
は上記サポートフレーム４７に設けられたガイドプレー
ト４７Ａ上を、ガイドローラ４７Ｂ，４７Ｂ…に案内さ
れつつ長手方向に沿って摺動する。

【００２２】上記ラック４８の左右両側部にはラックホ
ルダ４９，４９が装着されており、これら左右のラック
ホルダ４９，４９は、それぞれアジャスタ５０を介装す
る態様で前後に分割されている。

【００２３】さらに上記ラック４８の端部には、上記ラ
ックホルダ４９に螺着された調整ネジ５１の進退によ
り、傾斜したガイド面に沿って移動するコマ５２が設け
られており、上記ラックホルダ４９の端部と上記コマ５
２とによって、上述した昇降ストロークユニット２０に
おける駆動ラック２３の頭部２３ａを挟持することによ
って、上記ラック４８の端部には上記駆動ラック２３が
連結されている。

【００２４】また、図１２および図１３に示すように、
上記ベースフレーム４１と、互いに並設されたステーシ
ョンにおけるベッド１０，１０との間には、それぞれバ
ックアップ用エアシリンダ５３が動作軸線を上下方向に
延在させる態様で介装されている。

【００２５】さらに、図１５に示す如く上記昇降駆動ユ
ニット４０は、互いに並設されたステーションにおける
ギヤケース２２，２２と、それぞれブラケット５４，５
４を介して連結されており、上記各ブラケット５４には
各々アジャスタ機構５４Ａが設けられている。

【００２６】ここで、上記昇降駆動ユニット４０は、上
述した如く溶接作業ライン１におけるパレット搬入ステ
ーションＳ０と作業ステーションＳ１との間、および作
業ステーションＳ８と作業ステーションＳ９との間に設
置されているため、互いに並設されているステーション
間の空間が有効に利用され、もって溶接作業ラインの小
型化が達成され、設置に関わる占有スペースが少なくて
済む。

【００２７】また、上記昇降駆動ユニット４０の前後を
ブラケット５４，５４を介して、互いに並設されたステ
ーションのギヤケース２２と連結したことにより、溶接
作業ライン１全体の剛性を向上させることができ、さら
に上記ラック４８の左右両側部に装着されたラックホル
ダ４９，４９にアジャスタ５０を設けるとともに、上記
各ブラケット５４にアジャスタ機構５４Ａを設けたこと
により、溶接作業ライン１全体に亘る位置調整作業を容
易に行なうことができる。

【００２８】一方、図１８および図１９に示す如く、上
記走行駆動ユニット６０は、左右の昇降フレーム１２，
１２に、それぞれ一対の支持プレート６１Ａ、および一
対の支持プレート６１Ｂを介して支持されたベースフレ
ーム６２を有しており、このベースフレーム６２に設置
された駆動モータ６３には、カップリング６４、減速機
６５およびカップリング６６を介して駆動軸６７が接続
され、該駆動軸６７には駆動ギヤ６８Ａおよび駆動ギヤ
６８Ｂが設けられている。

【００２９】上記一対の支持プレート６１Ａおよび６１
Ｂには、各々中間ギヤ６９Ａおよび６９Ｂが回転支持さ
れており、これら中間ギヤ６９Ａおよび６９Ｂは、上述
した駆動ギヤ６８Ａおよび駆動ギヤ６８Ｂとそれぞれ噛
合している。

【００３０】また、上記一対の支持プレート６１Ａおよ
び支持プレート６１Ｂには、それぞれガイドローラ７０
を介して走行板１２，１２が支承されており、上記各走
行板１２，１２の下面に固設された走行用ラック１２
Ｒ，１２Ｒには、それぞれ上述した中間ギヤ６９Ａおよ
び６９Ｂが噛合している。

【００３１】さらに、上記ベースフレーム６２とステー
ションにおけるベッド１０との間には、バックアップ用
エアシリンダ７１，７１が、それぞれ動作軸線を上下方
向に延在させる態様で介装されている。

【００３２】ここで、上記走行駆動ユニット６０は、上
述した如く溶接作業ライン１における作業ステーション
Ｓ４と作業ステーションＳ５との間にに設置されている
ために、互いに並設されているステーション間の空間が
有効に利用され、もって溶接作業ラインの小型化が達成
され、設置に関わる占有スペースが少なくて済む。

【００３３】上記構成の溶接作業ライン１において、昇
降駆動ユニット４０における駆動モータ４２が回転し、
ラック４８が図１２および図１４の左方に移動される
と、昇降ストロークユニット２０における駆動ラック２
３が図１０の左方に移動されることにより、ギヤ２５お
よび回転軸２４を介してギヤ２６が図１１中において右
回りに回転し、該ギヤ２６が固定ラック２１に噛合しつ
つ上昇することにより、固定ラック２１の下端に固定さ
れた下部ストッパ２１Ｓと接している状態から、ギヤケ
ース２２は上記固定ラック２１に沿って上動して行く。

【００３４】なお、上記ギヤケース２２の上動によっ
て、上記昇降駆動ユニット４０におけるラック４８は水
平移動しつつ上動することとなる。すなわち、図１５に
示すように上記昇降駆動ユニット４０は、上記ギヤケー
ス２２の上動に伴って、実線で示した下降位置から鎖線
で示した上昇位置まで移動するために、昇降駆動ユニッ
ト４０から昇降ストロークユニット２０への駆動力の伝
達が、極めて単純な構成で確実に実施されるとこととな
る。

【００３５】一方、上記昇降ストロークユニット２０に
おける回転軸２４が回転することにより、図８および図
９に示すギヤ２８Ａから、２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄを介
してギヤ２８Ｅが図８中において左回りに回転駆動さ
れ、このギヤ２８Ｅと噛合している昇降ラック２７は、
上記ギヤケース２２に対して上動して行く。

【００３６】すなわち、昇降駆動ユニット４０における
駆動モータ４２を回転させることによって、図１６およ
び図１７に示す如く、ギヤケース２２が上動するととも
に、このギヤケース２２に対して昇降ラック２７が上動
することとなり、上記昇降ラック２７に昇降フレーム１
１を介して支承された走行板１２は、ギヤケース２２の
移動距離と、ギヤケース２２に対する昇降ラック２７の
移動距離とを合わせた大きなストローク分、スムーズに
上昇することとなる。

【００３７】昇降駆動ユニット４０の動作に基づいて走
行板１２が上動すると、パレット傾斜手段１５の揺動フ
レーム１５ＣにセットされていたパレットＰが、走行板
１２に設けられたパレット受け１２Ａに載置され、走行
板１２とともに上昇する。

【００３８】こののち、走行駆動ユニット６０の駆動モ
ータ６３が回転することによって、ギヤ６８Ａとギヤ６
９Ａ、およびギヤ６８Ｂとギヤ６９Ｂを介して、上記一
対の走行板１２，１２が水平移動し、上記パレットＰが
隣接する次のステーションにおける上方域に移送され
る。

【００３９】次いで、上記昇降駆動ユニット４０におけ
る駆動モータ４２が逆回転することにより、上述した昇
降ストロークユニット２０が逆動作して、ギヤケース２
２が下降するとともに、このギヤケース２２に対して昇
降ラック２７が下降し、上記パレットＰが次のステーシ
ョンにセットされ、こののち走行駆動ユニット６０にお
ける駆動モータ６３が逆回転することにより、上記一対
の走行板１２，１２は逆送されて初期位置に復帰する。

【００４０】以下、上記昇降駆動ユニット４０および走
行駆動ユニット６０が、上述した如き動作を繰り返し実
行することによって、溶接作業ライン１の各ステーショ
ンにおけるパレットＰが順次搬送を繰り返すこととな
る。

【００４１】なお、本発明に関わるワーク移送装置は、
実施例に示した自動二輪車の生産設備における車体フレ
ームの溶接作業ラインのみならず、各作業ステーション
が直線上を等間隔で並設されたラインを対象として、各
種の加工作業や組立て作業を実施するための作業ライン
にも有効に適用し得ることは言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に関わる
ワーク移送装置では、水平方向に延びる昇降フレームに
走行板をワークの搬送方向に沿って移動自在に支承し、
さらに駆動ラックの動作に基づいてギヤケースを作業ス
テーションのベッドに設けられた固定ラックに沿って上
動させるとともに上記ギヤケースに対して昇降フレーム
を支持する昇降ラックを上動させる一方、ギヤケースを
下降させるとともにギヤケースに対して昇降ラックを下
降させる昇降ストロークユニットを設け、さらに昇降ス
トロークユニットの駆動ラックを進退動作させる昇降駆
動ユニットを上記ベッドに対して昇降自在に設けるとと
もに、走行体を水平方向に移動させるための走行駆動ユ
ニットを昇降フレームに設けている。上記構成によれ
ば、昇降ストロークユニットにおける駆動ラックの動作
に基づいて、ギヤケースがベッドに対して上動するとと
もに、上記ギヤケースに対して昇降ラックが上動するた
めに、ギヤケースおよび昇降ラックの移動距離は、ワー
クの昇降ストロークに対して半分程度の短いものとな
り、もって本発明に関わるワーク移送装置によれば、設
置フロアに対して繁雑な作業を施すことなく、大きなワ
ークの昇降ストロークを得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わるワーク移送装置を概念的に示す
平面図。

【図２】本発明に関わるワーク移送装置を概念的に示す
平面図。

【図３】本発明に関わるワーク移送装置を概念的に示す
平面図。

【図４】作業ステーションを示す正面図。

【図５】作業ステーションの要部を破断して示す側面
図。

【図６】作業ステーションの要部を示す正面図。

【図７】作業ステーションの要部を示す平面図。

【図８】図７のＡ−Ａ線断面図。

【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図。

【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図。

【図１１】図９のＤ−Ｄ線断面図。

【図１２】昇降駆動ユニットの一部を破断して示す平面
図。

【図１３】昇降駆動ユニットを示す図１２のＥ−Ｅ線断
面図。

【図１４】昇降駆動ユニットを示す正面図。

【図１５】昇降駆動ユニットの支持態様を示す作業ステ
ーションの断面正面図。

【図１６】作業ステーションの動作態様を示す要部断面
側面図。

【図１７】作業ステーションの動作態様を示す要部断面
側面図。

【図１８】昇降駆動ユニットを示す正面図。

【図１９】昇降駆動ユニットを示す図１８のＦ−Ｆ線断
面図。

【図２０】従来のワーク移送装置を概念的に示す全体側
面図。

【符号の説明】

１…溶接作業ライン（ワーク移送装置）、 Ｓ０…ワーク搬入ステーション（作業ステーション）、 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ
９…作業ステーション、 １０…ベッド、 １２…昇降フレーム、 １２Ａ…パレット受け、 １３…走行板、 １５…パレット傾動装置、 ２０…昇降ストロークユニット、 ２１…固定ラック、 ２２…ギヤケース、 ２３…駆動ラック、 ２７…昇降ラック、 ４０…昇降駆動ユニット、 ６０…走行駆動ユニット、 Ｐ…パレット、 Ｗ…ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 25/00 - 25/12

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの搬送方向に沿って水平方向
   に延在する昇降フレーム、および上記昇降フレームにワ
   ークの搬送方向に沿って水平移動自在に支承された走行
   板と、 作業ステーションのベッドに上下方向に延在して設けら
   れた固定ラックにギヤケースを昇降自在に支承させ、か
   つ上記昇降フレームを支持する昇降ラックを上記ギヤケ
   ースに対して上下移動自在に設け、上記ギヤケースに支
   承された駆動ラックの動作に基づいて、上記ギヤケース
   を上動させるとともに上記ギヤケースに対して昇降ラッ
   クを上動させる一方、上記ギヤケースを下降させるとと
   もに上記ギヤケースに対して昇降ラックを下降させる昇
   降ストロークユニットと、 上記昇降ストロークユニットの上記駆動ラックを進退動
   作させるとともに、上記駆動ラックの上下移動に伴って
   上記ベッドに対し昇降自在に支承された昇降駆動ユニッ
   トと、 上記昇降フレームに設けられ、上記走行体を水平方向に
   移動させるための走行駆動ユニットと、 を具備して成ることを特徴とするワーク移送装置。
2. 【請求項２】 上記昇降ストロークユニットにおける
   上記固定ラックをベッドの内部において固設するととも
   に、上記昇降ストロークユニットにおける上記ギヤケー
   スの少なくとも一部を上記ベッドの内部に収容設置した
   ことを特徴とする請求項１記載のワーク移送装置。
3. 【請求項３】 上記昇降駆動ユニットと上記走行駆
   動ユニットとを、各々互いに並設されて隣接する上記作
   業ステーションにおけるベッドの間に配設したことを特
   徴とする請求項１記載のワーク移送装置。
4. 【請求項４】 互いに並設された各ステーションに
   おける上記ベッドを、各ステーションの並設方向に沿っ
   て調整自在なジョイントにより互いに連結するととも
   に、上記昇降駆動ユニットを前後のステーションにおけ
   る上記昇降ストロークユニットに連結したことを特徴と
   する請求項１記載のワーク移送装置。
5. 【請求項５】 上記昇降ストロークユニットにおけ
   る上記駆動ラックに、該駆動ラックの軸線方向に沿って
   調整自在なアジャスタが設けられていることを特徴とす
   る請求項１記載のワーク移送装置。