JP3649030B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用ボディ（以下、ワークという）の溶接ラインにおける仮付け工程に好適なワーク搬送装置であって、該仮付け工程においてワークを次工程へ搬送するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の搬送装置は、例えば上記溶接ラインの各工程毎に配置した治具間でワークを移動させる機能を有するもので、工程進行方向に沿って前進又は後退可能な台車を有している。台車の上面側にはワークを受け状に支持するためのワーク受け台が配置されている。
図１０に示すようにワーク受け台５２は台車５３の上面から起立状に取り付けられているため、台車５３を後退させる際に搬送したワーク或いは他の機器等に干渉する場合があり、このために従来よりワーク受け台５２を支軸５４を中心にして起倒可能に設けて、台車５３を後退させる際（ワークを搬送しない段階）には、図中二点鎖線で示すように該ワーク受け台５２を横に倒しておく方法を採っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の搬送装置５０にあっては、例えばエアシリンダ等のアクチュエータ５１を用いてワーク受け台５２を起倒させる構成となっていたため、該アクチュエータ５１の動作回路（油空圧回路）及び電気制御回路等を必要とし、その結果従来の搬送装置５０ではそのための各種機器を搭載するため重量増及びコスト高を招くばかりか、エアホース（油圧ホース）や電気配線等を、台車５３の移動に追従させる必要から整然と取り回し、且つこれを保守する煩わしさがあった。
本発明は、これら従来の搬送装置の問題を解消するためになされたもので、シリンダ等のアクチュエータを用いることなくワーク受け台を起倒させることにより、重量及びコストを低減でき、且つ電気配線等の取り回し及びその保守を必要としない搬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】
このため、本発明は、前記請求項に記載した構成の搬送装置とした。
請求項１記載の搬送装置によれば、ワーク受け台はリンク機構の変位により起倒する。リンク機構はばね付勢力によりワーク受け台を倒す方向に付勢され、ロックレバーによりワーク受け台を起立させる位置にロックされる。
又、リンク機構は、台車が後退端位置に至るとワーク受け台を起立させる方向に変位し、この状態がロックレバーによりロックされる。一方、リンク機構は、台車が前端位置において待機高さに下降すると、ロックレバーが外れてワーク受け台を倒す方向に変位する。
このように、ワーク受け台はリンク機構の変位により起倒し、リンク機構の変位は台車の移動を利用してなされるので、従来のようなアクチュエータを用いることなく、全て機械的構成のみでワーク受け台を起倒させることができ、これにより電気配線あるいはエアホースや油圧ホースを排除して、当該搬送装置の軽量化及び低コスト化を図り、又その保守性をよくすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１及び図２は、本例の搬送装置１の全体を示している。この搬送装置１は、ワークＷ（自動車用ボディ）の溶接ラインにおける特に仮付け工程に配置されている。この仮付け工程はＡ工程とＢ工程とＣ工程に大別でき、Ａ工程はワークＷを搬入する工程であり、Ｂ工程はワークＷの仮付けをする工程であり、Ｃ工程は仮付け済みのワークＷを他の工程へ搬出する工程として位置づけられており、このため各工程には必要な治具（図示省略）が配置されている。
各治具のワーク載置面の高さすなわち作業時におけるワークＷの高さ（以下、「作業高さ」という）はそれぞれ適切な高さに設定されている。このような仮付け工程において、ワークＷは図１及び図２において左から右に向けて移動し（仮付け工程の流れ）、従って本例の搬送装置１は、ワークＷをＡ工程の治具からＢ工程の治具上へ、又Ｂ工程の治具からＣ工程の治具上へ順次移動させる機能を有している。
即ち、Ａ工程において待機高さにある搬送装置１にワークＷが載置されると該搬送装置１を搬送高さに上昇させて次のＢ工程へ搬送する。Ｂ工程では図示省略の仮付け治具が作業高さ位置に待機しているので、搬送装置１を待機高さまで降下して、ワークＷをこの仮付け治具上に載置し、仮付け作業が行われる。
この仮付け作業が行われている間に搬送装置１は後退して当初の位置に待機し、次のワークＷが搭載される。このワークＷの搭載完了と仮付け作業の完了指示により搬送装置１を搬送高さに上昇すると、前方に仮付け作業終了のワークＷと後方に次のワークＷが同時に載置される。そして、搬送装置１を前方へ移動すると、前方のワークＷはＣ工程の搬出治具上へ、後者のワークＷはＢ工程の仮付け治具上に載置されることを待ってワークＷを順次搬送する。
【０００６】
さて、搬送装置１は、上記各治具の下方から上方へ至る範囲を昇降可能なレール２，２を有している。このレール２，２は、図示するように平面視で左右２本の板状体からなっている。このレール２，２には台車３が図示右方に向かって前進可能、且つ図示左方に向かって後退可能に支持されている。
先ず、レール２，２は、それぞれＡ工程からＣ工程に至る長さを有して相互に一定の間隔をおいて平行に固定されている（以下、単にレール２ともいう）。このレール２は、フロアＹ上に設置した基台４〜４に対して後述する昇降支持機構を介して昇降可能に支持されている。基台４〜４には、１本の駆動軸５が軸受け６〜６を介して軸回りに回転可能に支持されている。この駆動軸５は、駆動源としての昇降用の駆動モータ７及びチェーン伝達機構７ａを介して両方向に回転する。
【０００７】
上記昇降支持機構として、駆動軸５の両端部及び中央部の３カ所には、ピニオンギヤ８〜８が取り付けられている。一方、レール２，２の両端部及び中央部の３カ所にはラック９〜９が下方へ向けて突き出し状に取り付けられており、各ラック９には上記ピニオンギヤ８が噛み合っている。なお、各ラック９は、レール２，２の昇降に伴ってフロアＹに掘り下げた逃がし凹部（図示省略）を出入りする。
上記駆動モータ７を正転させると、レール２，２が図１において実線で示す「待機高さ」から二点鎖線で示す「搬送高さ」まで上昇する一方、駆動モータ７を逆転させると搬送高さから待機高さにまで下降する。前記各治具の作業高さは、各工程とも当該搬送装置１の搬送高さと待機高さとの間に設定されている。
【０００８】
このように設けたレール２に対して台車３がスライド可能に取り付けられている。この台車３は、図１に示すようにＡ工程からＢ工程に跨る長さを有し、又レール２，２の幅（レール２，２間の間隔）とほぼ同じ幅を有している。この台車３の両側部には、それぞれ長手方向適宜間隔をおいた４カ所に支持板３ａ〜３ａが下方へ張り出し状態に取り付けられて、それぞれレール２の側方に位置している。
図３に示すように各支持板３ａ〜３ａの内面側には、上下に２個のガイドローラー３ｂ，３ｃが水平軸により回転可能に取り付けられており、この上下２個のガイドローラー３ｂ，３ｃによりそれぞれレール２が上下から挟み込まれている。このようにガイドローラー３ｂ，３ｃをレール２の上端面及び下端面に対して転動可能に当接させることにより台車３がレール２，２に沿って前進及び後退可能に支持されている。又、図４及び図５に示すように、各支持板３ａにはブラケット３ｄ，３ｄを介して上下２個の補助ローラー３ｅ，３ｅが垂直軸により回転可能に取り付けられており、この両補助ローラー３ｅ，３ｅはそれぞれレール２の外側面に転動可能に当接されている。合計８カ所の支持板３ａ〜３ａにおける補助ローラー３ｅ，３ｅにより、当該台車３が幅方向にガタツキのない状態で前進及び後退可能に案内される。
【０００９】
以上のように支持した台車３は、駆動源としての台車走行用の駆動モータ１０及びラック・ピニオン機構を介して前進又は後退する。すなわち、図１に示すように台車３の下面にはラック１１が取り付けられており、このラック１１には、上記駆動モータ１０により回転するピニオンギヤ１２が噛み合わされている。このため、駆動モータ１０が正転すると台車３が図１において右方に向けて前進し、逆転すると左方に向けて後退する。
【００１０】
次に、台車３の上面の前部と後部には、それぞれワークＷを受け可能なワーク受け部２０，２１が設けられている。両ワーク受け部２０，２１には、図示するように種々形態のワーク受け台が適数個づつ適位置に起立状態で取り付けられている。後部側のワーク受け部２１には、３種類のワーク受け台２１ａ〜２１ｃが取り付けられている。このワーク受け台２１ａ〜２１ｃによりワークＷの前部、後部及び中央部が受けられる。この後部側のワーク受け部２１については、従来の構成に比して特に変更を要しない。
【００１１】
前側のワーク受け部２０は、ワークＷの前部を受けるワーク受け台２２と、ワークＷの後部を受けるワーク受け台２３を有している。前側のワーク受け台２２は、後部側の各ワーク受け台２１ａ〜２１ｃと同様に起立状態に固定されているが、後ろ側のワーク受け台２３は起倒可能に取り付けられている。本例は、この後ろ側のワーク受け台２３を起倒させる構成に特徴を有している。
このワーク受け台２３を起倒させるための構成が図６及び図７に示されている。図６はこのワーク受け台２３が起立した状態を示し、図７は倒れた状態を示している。図示するように、このワーク受け台２３は支持柱部２３ａと該支持柱部２３ａの上端に取り付けた２枚の略Ｕ字形状の受け板２３ｂ，２３ｂを有している。両受け板２３ｂ，２３ｂは、図９に示すように一定の間隔をおいて平行に取り付けられている。
【００１２】
支持柱部２３ａの下端部は、支軸２４及びブラケット２５，２５を介して台車３の上面に上下方向に回動可能に支持されている。又、この支持柱部２３ａの下端部には連結板部２３ｃが設けられている。この連結板部２３ｃには、支軸２６を介して第１リンク部材２７の一端が回動可能に連結されている。この第１リンク部材２７の他端には、略Ｖ字形状をなす第２リンク部材２８の一端が支軸２９を介して回動可能に連結されている。
第２リンク部材２８は、その中央部の支軸２８ａを介して台車３の上面に上下に回動可能に支持されている。この第２リンク部材２８の他端には、支軸３１を介して第３リンク部材３２の一端が回動可能に連結されている。第３リンク部材３２の他端には、支軸３３を介して第４リンク部材３４の一端が回動可能に連結されている。
又、この第３リンク部材３２の他端にはロックピン３３ａが上記支軸３３と同軸且つ側方へ突き出し状に設けられている。このロックピン３３ａの機能については後述する。
【００１３】
第４リンク部材３４は、台車３の上面適数ヶ所に取り付けたスライド支持部３５〜３５により軸方向移動可能に支持されている。このため、この第４リンク部材３４は、台車３の上面に沿って、その軸方向にのみ移動可能となっている。
この第４リンク部材３４は長尺物で、その後端部は台車３の後端部にまで至っている。又、この第４リンク部材３４の、上記スライド支持部３５の後ろ側（図示左側）にはブロック３６が固定されており、このブロック３６とスライド支持部３５との間には圧縮ばね３７が装着されている。このため、第４リンク部材３４は図示左方に付勢されている。以上説明した、第１〜第４リンク部材２７，２８，３２，３４が特許請求の範囲に記載したリンク機構３０を構成している。
【００１４】
次に、図６〜図８に示すように第３リンク部材３２と第４リンク部材３４の連結部付近において、台車３には略へ字状に屈曲したロックレバー４０が支軸４１を介して上下に回動可能に設けられている。このロックレバー４０は、リンク機構３０の変位を規制してワーク受け台２３を起立状態にロックする機能を有している。これについては後述する。
このロックレバー４０の一端には、前記ロックピン３３ａに係合する鉤形状のロック爪４０ａが形成されている。一方、このロックレバー４０の他端にはローラー４０ｂが回転可能に取り付けられている。又、このロックレバー４０側のピン部４０ｃと台車３側のピン部３ｆとの間には引っ張りばね４２が介装されている。このため、ロックレバー４０は、図６において時計回り方向に回動してロック爪４０ａを上方へ変位させる方向（ロック方向）に付勢されている。但し、図示省略したストッパ部によりこのロックレバー４０のロック方向への回動端は、ロック爪４０ａを第４リンク部材３４とほぼ同じ高さに位置させることとなる位置（図６中実線で示す位置）に規制されている。
一方、台車３が前進端位置において下降すると待機高さに至る直前において、Ｃ工程側の基台４に取り付けたロック解除柱４５の上面にロックレバー４０のローラー４０ｂが当接し、この当接状態のまま台車３がさらに下降して待機高さに至ることにより、図６中二点鎖線で示すようにロックレバー４０が引っ張りばね４２に抗して図示反時計回り方向（アンロック方向）に回動する。ロックレバー４０がアンロック方向に回動すると、ロック爪４０ａが下方へ変位して該ロック爪４０ａのロックピン３３ａに対する係合が外れ、これにより第４リンク部材３４が圧縮ばね３７により図６において軸方向左方に移動する。第４リンク部材３４が図６中軸方向左方に移動すると、支軸３３が移動するので、第３リンク部材３２が全体として図示左方に移動する。
【００１５】
第３リンク部材３２が図示左方に移動すると、第２リンク部材２８が支軸２８ａを中心にして図示反時計回り方向に回動し、これにより第１リンク部材２７も図示左方に変位する。第１リンク部材２７が図示左方に変位すると、支軸２６が同方向に変位するので、ワーク受け台２３が支軸２４を中心にして図示時計回り方向に約９０゜回転して、図６中二点鎖線で示すように台車３の上面に沿って倒れた状態となる。なお、台車３の上面には、ワーク受け台２３の倒れ方向の回動端を規制するためのストッパ３ｇが設けられている。
このように、台車３が前進端位置において下降すると、ロックレバー４０のローラー４０ｂがロック解除柱４５に干渉して該ロックレバー４０がアンロック方向に回動し、これによりリンク機構３０のロックが解除されて圧縮ばね３７の付勢力により該リンク機構３０が図示左方に変位し、これによりワーク受け台２３が倒れて低い姿勢になる（台車３の上面からの突き出し寸法が小さくなる）。
台車３は、ワーク受け台２３が倒れた状態で前進端位置から後退端位置に向けて後退する。このためその後退過程において、ワーク受け台２３がＢ工程のワークＷの下方を通過する段階で、該ワーク受け台２３がワークＷ或いは治具等その他周辺機器に干渉することは回避される。
なお、台車３が後退することにより、ロックレバー４０のローラー４０ｂがロック解除柱４５の上面から外れると、該ロックレバー４０は引っ張りばね４２により再び図示時計回り方向に回動して図６中実線で示すロック位置に戻される。
【００１６】
次に、台車３が後退端位置に至る直前で第４リンク部材３４の後端がレール２の後端部に設けたストッパ４３に当接し、この当接状態で台車３が後退端位置まで後退することにより、該第４リンク部材３４が図１において軸方向右方に相対移動（前進）する。なお、第４リンク部材３４の前進は圧縮ばね３７に抗してなされる。
第４リンク部材３４が圧縮ばね３７に抗して前進すると、第３リンク部材３２及びロックピン３３ａが前進する。一方、この段階では上記したようにロックレバー４０がロック位置に位置して、そのロック爪４０ａがロックピン３３ａの前方に位置している。このため、第４リンク部材３４の前進によりロックピン３３ａが前進すると、該ロックピン３３ａはロック爪４０ａの背面に当接する。しかしながら、ロック爪４０ａの背面には上傾方向に傾斜するガイド面４０ｄが形成されているため、ロックピン４０ａはガイド面４０ｄの傾斜作用によりロックレバー４０を引っ張りばね４２に抗してアンロック方向（図示反時計回り方向）に回動させつつ前進し、最終的にロック爪４０ａを通過する。
ロックピン３３ａがロック爪４０ａを通過すると、ロックレバー４０は引っ張りばね４２によりロック位置に復帰し、これによりロックピン３３ａが再びロック爪４０ａに係合してリンク機構３０がロックされる。
又、第４リンク部材３４が圧縮ばね３７に抗して前進することにより第４３リンク部材３２が前進すると、第２リンク部材２８が支軸２８ａを中心にして図示時計回り方向に回動し、これにより第１リンク部材２７が前進する。第１リンク部材２７が前進すると、ワーク受け台２３が支軸２４を中心にして図示反時計回り方向に約９０゜回動し、これにより該ワーク受け台２３が起立する。この起立状態は、上記したようにリンク機構３０がロックレバー４０によってロックされることによりロックされる。
【００１７】
以上のように構成した搬送装置１によれば、台車３が前進端位置において待機高さまで下降するとロックレバー４０のローラー４０ｂがロック解除柱４５に干渉することにより、該ロックレバー４０がアンロック方向に回動してリンク機構３０のロックが解除され、これにより該リンク機構３０が圧縮ばね３７の付勢力により変位してワーク受け台２３が倒される。
一方、台車３が待機高さで後退端位置に戻されると、第４リンク部材３４の後端がストッパ４３に突き当たって該第４リンク部材３４が前進し、これによりリンク機構３０が上記とは逆方向に変位してワーク受け台２３が起立状態に戻され、この起立状態がロックレバー４０によりリンク機構３０の変位を禁止することによりロックされる。
【００１８】
このように、本例の搬送装置１によれば、ワーク受け台２３はリンク機構３０の変位により起倒し、リンク機構３０の変位は台車３の移動を利用してなされるので、従来のようなアクチュエータ５１を用いることなく、機械的構成のみでワーク受け台２３を起倒させることができ、これにより従来シリンダを作動させるために必要であった電気配線或いはエアホースや油圧ホースを排除して、当該搬送装置１の軽量化及び低コスト化を図り、又その保守性をよくすることができる。
【００１９】
又、従来の電気配線或いはエアホースや油圧ホース等を取り回すためのスペースが不要になるので、搬送装置１を小型化することができ、これにより従来設置スペースが小さいために適用できなかった工程にも当該搬送装置１を適用できるようになる。
【００２０】
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、例示した実施形態では１カ所のワーク受け台２３のみを起倒させる構成で例示したが、複数箇所のワーク受け台（例えば２２、２１ａ〜２１ｃ）について同様の機械的構成により起倒可能な構成としてもよい。
又、例示した台車３は、前後２カ所にワーク受け部２０，２１を有する構成を例示したが、１箇所のみのワーク受け部を有する台車（例示したように２個のワークＷ，Ｗを一度に搬送するのではなく、１個づつワークＷを搬送するタイプの台車）のワーク受け台に例示した起倒機構を適用することもできる。
又、自動車ボディの溶接工程に設置した搬送装置を例示したが、本発明に係るワーク搬送装置はその他工程間でワークを移動させる必要のある部位に広く適用することができる。従って、搬送対象は自動車部品に限らず、様々な形態のワークを搬送対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す図であり、自動車ボディの溶接工程及びワーク搬送装置の全体を示す側面図である。
【図２】自動車ボディの溶接工程及びワーク搬送装置の全体を示す平面図である。
【図３】レールに対する台車の支持構造を示す図であり、図１において矢印(3)方向から見た図である。
【図４】レールに対する台車の支持構造を示す側面図である。
【図５】図４において(5)-(5)線矢視図である。
【図６】ワーク受け台及びその起倒構造の側面図である。本図は、ワーク受け台が起立した時の状態を示している。
【図７】ワーク受け台及びその起倒構造の側面図である。本図は、ワーク受け台が倒れた時の状態を示している。
【図８】ワーク受け台及びその起倒構造の平面図である。本図は、ワーク受け台が起立した時の状態を示している。
【図９】ワーク受け台の支持構造を示す図であり、図６において矢印(9)方向から見た図である。
【図１０】従来の搬送装置におけるワーク受け台の起倒機構を示す側面図である。
【符号の説明】
１…ワーク搬送装置
２…レール、３…台車、４…基台、５…駆動軸
７…駆動モータ（昇降用）
１０…駆動モータ（前後進用）
２０…前側ワーク受け部
２１…後ろ側ワーク受け部
２３…ワーク受け台（起倒タイプ）
２７…第１リンク部材
２８…第２リンク部材
３０…リンク機構
３２…第３リンク部材
３４…第４リンク部材
３７…圧縮ばね
４０…ロックレバー、４０ａ…ロック爪
４２…引っ張りばね
４３…ストッパ
４５…ロック解除柱
Ｗ…ワーク

Claims (1)

1. 待機高さと搬送高さの間を昇降動可能且つ前進端位置と後退端位置との間を移動可能な台車と、該台車に起倒可能に設けたワーク受け台と、該ワーク受け台を起倒させるために変位し、該ワーク受け台を倒す方向にばね付勢したリンク機構と、該リンク機構に係合して該リンク機構の前記ワーク受け台を起立させる方向に変位した状態をロックするためのロックレバーを備え、
   前記台車が前記後退端位置に至ると、前記リンク機構が前記ばね付勢力に抗して前記ワーク受け台を起立させる方向に変位するとともに、該リンク機構の起立側への変位状態が前記ロックレバーによりロックされる一方、前記台車が前記前進端位置において前記待機高さに下降すると、前記ロックレバーが外れて前記リンク機構が前記ばね付勢力により前記ワーク受け台を倒す方向に変位する構成としたワーク搬送装置。

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