JP3886396B2 - Work positioning device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク位置決め装置に関し、特に、例えば、自動車のATミッションなどのワークを、床下に配置したトラック上を搬送されるパレットから立上るポールスタンド式治具を利用して搬送しパーツを組付ける場合に好適するワーク位置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車のATミッションなどのワークを搬送してパーツを組み付ける場合、一般に、図13に示すように、所定の高さの搬送装置100に、ローラコンベアやチェーンコンベアなどからなるトラック200を設けて、このトラック200上でワークWを載置したパレット300を移動させて、所定位置で作業者がワークWにパーツの組付けなどを行なっている。
【0003】
ところが、ワークWへのパーツ組付けは、搬送装置100の一方側位置から行なう場合のみならず、横方向や向こう側から行ないたい場合もある。このような場合、搬送装置100の高さが高いため、作業者が搬送装置100の向こう側に移動することができず、ワークWの向こう側からパーツの組み付けを行なうためには、パレット300に回転機構を設け、ワークWの向きを変え組み付ける、あるいはワークWを移載し別トラックで搬送し向きを変える、もしくは搬送装置100の向こう側にもう一人作業者を配置しなければならなかった。
【0004】
しかしながら、最近は、従来のベルトコンベア式の組立工程のように、1台のワークに複数の作業者が順次1個ずつのパーツを組付けて行かないで、1台のワークに対して一人の作業者ができるだけ多くのパーツの組付けを行なう作業方式が採用されることがある。
【0005】
この理由は、前者の1台のワークに複数の作業者が順次1個ずつのパーツを組付けていく方式では、作業の遅い作業者が含まれている場合に、全体の生産性が低下することと、その責任が不明確になり、しかも、生産性を上げようとして、コンベアの移動速度を大きくすると、作業の遅い作業者にとって過酷になるし、一方、作業の遅い作業者に合わせてコンベアの移動速度を下げると、作業の早い作業者が手持ち無沙汰になり、いずれにしても、能率的なパーツの組付けが困難になることによる。
【0006】
また、後者の一人の作業者ができるだけ多くのパーツの組付けを行なう方式では、作業者ごとの生産台数や良品率などが明確になり、作業者にとっては自ら工夫して生産性を向上する努力をする動機付けになるし、工程管理者にとっては個々の作業者の作業能力を把握し易くなるという利点がある。
【0007】
ところが、上記のような、搬送装置100では、下記のような問題点があった。
(1)搬送装置100の奥側からのパーツの取出し、搬送装置100の奥側および側面からのパーツの組付けが困難である。
(2)作業域が、搬送装置100の手前側だけになり、奥側がデッドスペースになり易い。
(3)搬送装置100のトラック200上を移動したパレットをリターンさせる場合、水平リターン構造でも、上下2段式リターン構造でも、パレット治具高さを低くしなければならないという制約がある。
(4)前述の理由によって、一人の作業者ができるだけ多数のパーツの組付けを行なう方式を導入することが困難である。
(5)搬送装置100を跨ぐ橋を設けたり、床面にピットを掘って搬送装置100の下に通路を形成したりすることは、作業者が一々橋やピットを通って向こう側に移動しなければならず、昇降動作を伴うために、移動のためのタイムロスが大きくなる。
【0008】
そこで、本出願人は、別途、床下にトラックを配置すると共に、このトラック上を搬送されるパレットと、このパレットから立上るポールスタンド式治具と、このポールスタンド式治具に取付けられたワーク支持部材とを具備するワーク搬送組立装置を提案した。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
このようなワーク搬送組立装置は、床下に配置されたパレットから床上に立上るポールスタンド式治具を有し、このポールスタンド式治具上にワーク支持部材を配置して、このワーク支持部材にワークを載置固定するものであるから、作業者が床面上を自在に水平移動できるので、前述の問題点が一掃されるという優れた利点を有するものである。しかしながら、パレットとワーク支持部材のワーク取付け面とが離れているために、治具の加工精度、ポールスタンド式治具の傾きや撓みなどに起因して、ワークを高精度で位置決めすることが困難で、圧入・組付機への対応が非常に難しいとされていた。
【0010】
そこで、本発明は、上記のようなポールスタンド式治具を用いたワーク搬送組立装置において、ポールスタンド式治具に取付けられたワーク支持部材に載置固定されたワークを高精度で位置決めできるワーク位置決め装置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】
本発明の請求項1に記載されたワーク位置決め装置は、上記課題を解決するために、トラックと、このトラック上を搬送されるパレットと、このパレットに取付けられて立上るポールスタンド式治具と、前記ポールスタンド式治具に昇降可能に取付けられた中間サポートと、この中間サポートに形成された上下の水平部材間に水平移動可能に挿入されたフランジ部を有するワークセット台と、このワークセット台に取付けられたワーク支持部材とを具備し、前記パレット、中間サポート、ワークセット台およびワーク支持部材に、それぞれ位置決め手段を設け、前記中間サポートの位置決め手段は、前記中間サポートの上下の水平部材および前記上下の水平部材間に水平移動可能に挿入されたワークセット台のフランジ部が位置決め用孔部を有し、前記ポールスタンド式治具が前記上下の水平部材およびフランジ部の位置決め用孔部に挿入される凸部を有するものであることを特徴とするものである。
【0012】
ここで、上記の「トラック」なる用語は、チェーンコンベアやローラコンベアなどによって、パレットを搬送できるものであればよく、ある位置から他の位置に直線状または曲線状に搬送するもの、往復動作するもの、水平面内または垂直面内で周回するものなど、任意の構成とすることができる。また、トラックおよびパレットは、前述のように、床下に配設することが望ましい。
【0013】
このようなワーク位置決め装置によれば、トラックおよびパレットを床下に設けることにより、作業者は自由に床面上を水平移動してワークの反対側に移動することができ、一人の作業者が1台のワークに対して手前側ばかりでなく、向こう側や側面側など360度の方向からパーツを組付けることが可能になる。また、パーツも手前側だけでなく、向こう側に配置しておくこともできる。
【0014】
しかも、従来の橋やピットを利用する方式に比較して、作業者が橋やピットを昇降しないで、水平移動によってトラックの向こう側に移動できるので、移動によるロスタイムを著しく短縮することができ、生産性を向上できる。
【0015】
このようにして、一人の作業者が多数のパーツを組付ける組立作業方式を採用することができる。なお、1台のワークに対して組付けすべきパーツ数が多い場合などには、複数の作業者が複数ずつのパーツの組付けを担当するようにしてもよいことはもちろんである。
【0016】
そして、トラックに対してパレットが、ポールスタンド式治具に対して中間サポートが、中間サポートに対してワークセット台が、それぞれ位置決めされると共に、ワーク支持部材が位置決めされるから、ワーク支持部材に載置固定されたワークを高精度で位置決めすることができ、このワークに嵌め合いなどの高精度の組付けを行なうことができるようになる。
【0017】
また、図13に示すような通常のトラックだと、組付け方向(圧入方向など)が変わると、別の搬送トラックが必要であったり、移載、反転装置が必要となったりすることがあったが、上記位置決め装置を組込んだワーク組立装置では作業者が移動できるので、そのような搬送トラックや、移載、反転装置が不要になる。
【0018】
上記のワーク位置決め装置によれば、中間サポートの上下の水平部材および前記ワークセット台のフランジ部に設けられた位置決め用孔部に、ポールスタンド式治具に設けた位置決め用凸部を挿入することによって、ポールスタンド式治具、中間サポートおよびワークセット台を正確に位置決めすることができ、ワークを高精度で位置決めするのに役立つ。
【0019】
また、中間サポートの上下の水平部材間に、ワークセット台のフランジ部を挿入して取付けているので、中間サポートとワークセット台の上下方向位置を正確に保持できると共に、中間サポートに対してワークセット台が水平方向に移動可能であり、ワークを高精度で位置決めするのに役立つ。
【0020】
本発明の請求項2に記載されたワーク位置決め装置は、前記ポールスタンド式治具が、リニアガイドを有し、このリニアガイドに沿って前記中間サポートをスライド自在に取付けたことを特徴とするものである。
【0021】
上記のワーク位置決め装置によれば、ポールスタンド式治具にリニアガイドを設けてスライド機構によって、中間サポートを昇降スライド自在に取付けているので、ポールスタンド式治具と中間サポートとの位置関係が正確に保持され、ワークを高精度で位置決めするのに役立つ。
【0022】
本発明の請求項3に記載されたワーク位置決め装置は、前記パレットの進行方向に対する側方にあってパレット側に向かって進退自在かつ昇降自在に位置決め用リフトを配置し、前記ワーク支持部材が、位置決め用孔部を有し、この位置決め用孔部に挿入される位置決め用凸部を前記位置決め用リフトに設けたことを特徴とするものである。
【0023】
上記のワーク位置決め装置によれば、ワーク支持部材の位置決め用孔部に、位置決め用凸部を挿入することによって、ワーク支持部材を高精度で位置決めすることができ、ワーク支持部材に載置固定されたワークを高精度で位置決めすることができる。
【0024】
本発明の請求項4に記載のワーク位置決め装置は、前記パレットが、位置決め用孔部を有し、前記トラックが、前記パレットを所定位置で停止させる昇降自在のストッパおよび前記パレットの位置決め用孔部に挿入される昇降自在の位置決め用凸部を有することを特徴とするものである。
【0025】
上記のワーク位置決め装置によれば、ストッパによって、パレットを所定位置で停止させることができ、また、位置決め用凸部をパレットの位置決め用孔部に挿入することによって、パレットを位置決めすることができ、ワークを高精度で位置決めするのに役立つ。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態のワーク位置決め装置について、図面を参照して説明する。図1はワーク位置決め装置の一部を断面で示した正面図で、図2(A)はトラックおよびパレットを省略したワーク位置決め装置の正面図、図2(B)は図2(A)のワーク位置決め装置における矢印A−A線に沿った側断面図、図3は図2(A)のワーク位置決め装置におけるワークロック機構部を省略した平面図である。図4(A)(B)(C)は、上記ワーク位置決め装置による位置決め動作の説明図であるが、これについては、ワーク搬送組立装置およびワーク位置決め装置全体と、ワーク搬送組立装置の搬送動作を説明してから説明する。
【0027】
このワーク位置決め装置(以下、位置決め装置という)は、図1ないし図3および図5に示すように、床板80の下方に配置されたトラック10と、このトラック10上を搬送されるパレット20と、パレット20の上面に取付けられて立上るポールスタンド式治具30と、このポールスタンド式治具30にスライド昇降自在に取付けられた中間サポート40と、進行方向の側方から進退自在、かつ中間サポートを昇降させる位置決め用リフト50と、前記中間サポート40に水平方向にスライド可能に取付けられたワークセット台60と、このワークセット台60に取付けられたワーク支持部材70とを具備している。
【0028】
図6は位置決め装置を組込んだワーク搬送組立装置におけるトラックの一例である水平周回トラックの概略平面図、図7は図6の水平周回トラックにおけるA−A線に沿った側断面図、図8は図7のチェーン部分の拡大正面図、図9は図6の水平周回トラックのサブコンベアにおけるパレットのストッパおよび位置決め機構部の概略正断面図、図10は図6の水平周回トラックにおけるB−B線に沿った側断面図、図11は方向変換手段の拡大平面図、図12はパレットおよびポールスタンド式治具の側面図である。
【0029】
前記水平周回トラック10は、図6に示すように、それぞれ直線状のサブコンベア(以下、サブCVという)11と、第1のプールコンベア(以下、第1プールCVという)12と、メインコンベア(以下、メインCVという)13と、第2のプールコンベア(以下、第2プールCVという)14とを備え、これらを矩形状に配置して構成されている。
【0030】
前記第2プールCV14とサブCV11との間、サブCV11と第1プールCV12との間、第1プールCV12とメインCV13との間、メインCV13と第2プールCV14との間には、それぞれパレット20の方向を90度変換する方向変換手段として旋回自在の方向変換コンベア(以下、方向変換CVという)15,16,17,18が配置されている。
【0031】
図7は、サブCV11のA−A線に沿った側断面図で、床板80の下方に設けられたピットP内に、駆動モータ11aと、この駆動モータ11aによって駆動される一対の駆動ギヤ11bと、この駆動ギヤ11bによって駆動される一対の無端状のチェーン11cと、このチェーン11cに回転自在に設けられたフリーローラ11dとを有する。このフリーローラ11dは、図8に示すように、チェーン11cの上方に設けた軸11eによって回転自在に取付けられている。ここで、フリーローラ11dは、軸11eに固定して、軸11eをチェーン11cに対して回転自在に構成してもよいし、軸11eをチェーン11cに固定して、フリーローラ11dを軸11eに対して回転自在に構成してもよい。
【0032】
前記フリーローラ11dの上には、前記パレット20が載置されている。したがって、駆動モータ11aによって駆動ギヤ11bが駆動されると、チェーン11cが進行方向(図2の左方向)に移動し、このチェーン11cの移動に伴って、フリーローラ11d上のパレット20が進行方向に移動する。チェーン11cは垂直面内リターン構造で、進行方向の前方端に達したチェーン11c部分は、下側を通って再び始端に戻ってくる。
【0033】
なお、上記のサブCV11の所定位置でワークにパーツを組付ける場合、駆動ギヤ11b間のパーツ組付け位置に対応して、図9に示すように、エアシリンダまたはソレノイドなどの駆動手段11fによって昇降自在のストッパ11gを設けておき、サブCV11上を進行してきたパレット20を、前記ストッパ11gを図示2点鎖線11g’のように上昇させてパレット20を停止させる。
【0034】
また、前記パレット20は、例えば、その角部の4箇所に位置決め用孔部21が設けてあり、一方、サブCV11の下方に、エアシリンダなどの昇降装置11fによって昇降自在で、かつ前記パレット20の位置決め用孔部21に挿入される位置決め用凸部11iが設けられている。この位置決め用孔部21は、直円筒状のものでもよいが、図示するように、下部が円錐筒状部で上部が直円筒状部を有する形状にすることによって、下部の円錐筒状部が、位置決め用凸部11iのガイドとなり、位置決め用凸部11iを位置決め用孔部21にスムーズに挿入することができる。一方、前記位置決め用凸部11iの下方には、パレット20支持用のフランジ部11jが設けられると共に、パレット20の上方にはストッパ11kが設けられている。
【0035】
したがって、ストッパ11gの上昇によってパレット20を停止させてから、位置決め用凸部11iを上昇させて位置決め用孔部21に嵌合させることによって、パレット20の位置決めを行なうように構成されている。また、フランジ部11jによってパレット20を持ち上げ、パレット20の上面をストッパ11kに当接させることによって、パレット20の水平出しを行なう。このようにしてパレット20の位置決めおよび水平出しを行ない、さらに後述するように、ワーク支持部材70の位置決めを行なって、ワークへのパーツ組付けを行なうが、ワーク支持部材70の位置決めについては、ワーク搬送組立装置の全体構成の概要を説明してから説明する。
【0036】
その位置でのワークへのパーツの組付けが終了すると、位置決め用凸部11iを下降させて組付け作業完了ボタン(図示省略)を押すと、駆動手段11fに作業完了信号が送られて、ストッパ11gが下降することによって、パレット20が再び移動開始する。ただし、進行方向前方にパレット20が詰まっている場合には、ボタンを押しても、ストッパ11gが下降しないようにしておくことが望ましい。そのようにすると、パレット20同士が干渉することが防止できる。
【0037】
前記第1,第2のプールCV12,14は、サブCV11と同様の構成を有し、自動的にプール、搬出される。
【0038】
図10は、図6のメインCV13におけるB−B線に沿った側断面図である。このメインCV13は、進行方向に沿って所定間隔で立設された複数の対をなす柱13aを有し、この柱13a上に回転自在のローラ13bが設けられており、このローラ13bの上にパレット20が載置されている。また、前記柱13aの間に、駆動モータ13cによって駆動されるモータ回転軸13dが架設されており、このモータ回転軸13dに取付けられたスプロケット(駆動ギヤ)13eによって、無端状のチェーン13fが駆動され、このチェーン13fに一定ピッチ毎にフック13gが設けられており、このフック13gがパレット20の下面に垂設した押し板22を押圧するように構成されている。したがって、ローラ13bの上に載置されているパレット20は、フック13eによってパレット20の下面に垂設した押し板22が押圧されることによって、ローラ13b上を進行方向に移動する。フック13gは前述のように一定ピッチ毎に配置されており、パレット20はこのピッチ毎に強制搬送されることとなる。ラインの流れ作業でタクト(生産スピード)が決められた工程に適用する。なお、図10において、上側の13fは往きのチェーン、下側の13f’は返し(戻し)のチェーンである。
【0039】
図11は方向変換CV15(16,17,18の同様)の拡大平面図を示す。この方向変換CV15は、回転軸15aによって水平面内で回転自在のターンテーブル15bと、このターンテーブル15b上に設けられた一対のチェーンコンベア15cと、このチェーンコンベア15cの駆動用モータ15dと、ターンテーブル15bを旋回させる駆動機構部15eとを有する。したがって、矢印方向から搬送されてきたパレット20は、チェーンコンベア15cに移載され、駆動用モータ15dによってチェーンコンベア15c上を図示左方に搬送されて、パレット20が方向変換CV15の中央部に来ると駆動用モータ15dを停止し、次いで駆動機構部15eによって90度旋回されて、パレット20の搬送方向を変換する。
【0040】
図12はパレット20の側面図を示す。パレット20の下面中央部には、前述のように、チェーン13fに設けたフック13gによって押される押し板22が垂設されている。また、パレット20の上面には、床板80のスリット80aから突出して立上ってポールスタンド式治具30の取付部材となるポスト23を有し、このポスト23に、ポールスタンド式治具30が取付けられている。
【0041】
前記ポスト23の断面形状を四形状または多角形状にすると、ポールスタンド式治具30をポスト23に対して、ワークに対して最もパーツ組付け作業性が優れた水平面内角度位置で固定させることができる。また、ポスト23の断面形状を円形状にすると、ポールスタンド式治具30を、ポスト23の中心軸回りに回動させることができ、ワークの形状やパーツの組付け方向などによって、その方向を自在に設定することができる。なお、ポスト23の断面形状を四角形状や多角形状にして、このポスト23を、パレット20に対して回転自在に、かつ、ロックピンなどにより任意の角度でロックできるようにしてもよい。
【0042】
前述の図1、図2、図3および図12には前記ポールスタンド式治具30も示されている。ポールスタンド式治具30は、前記ポスト23に取付けられて水平方向かつ進行方向に延びる第1水平部材31と、この第1水平部材31の端部から水平方向、かつ直角方向に延びる第2水平部材32と、この第2水平部材32の端部から立上る垂直部材33とを有する2重L字状のものである。そして、垂直部材33の上端には第3水平部材34および垂直板部材35が設けられており、第3水平部材34に位置決め用凸部36が設けられている。
【0043】
前記ポールスタンド式治具30の垂直板部材35には、中間サポート40が一対のリニアガイド37に沿ってスライド昇降自在に取付けられている。また、ポールスタンド式治具30の第3水平部材34には、貫通孔38が設けられている。また、パレット20の進行方向に対して側方に、第3水平部材34の下方に向かって進退自在に、かつ昇降自在に、位置決めリフト50が配置されている。
【0044】
前記位置決めリフト50は、支持部材51上に、前記水平部材34の貫通孔38に挿入されるピストンロッド53を有するエアシリンダなどの昇降装置52を具備している。したがって、中間サポート40は、昇降装置52のピストンロッド53の上昇によって、ポールスタンド式治具30の垂直部材35に対してリニアガイド37に沿って、正確な位置関係を保持しながらスライド昇降するように構成されている。
【0045】
前記中間サポート40は、垂直部材41を有し、この垂直部材41の下方部には、所定間隔で上下2枚の水平部材42,43が設けられており、水平部材42,43の上下方向で、かつ前記ポールスタンド式治具30の水平部材34に設けた位置決め用凸部36と一致する位置に、位置決め用孔部42a,43aが設けられている。したがって、ピストンロッド53の上昇および下降により、位置決め用凸部36が位置決め用孔部42a,43aに挿入されることによって、第3水平部材34に対して中間サポート40の水平方向の位置決めがされ、かつ、一対のリニアガイド37により上下方向の位置決めがされて、昇降動作を行なう。
【0046】
前記ワークセット台60は、垂直部材61と、この垂直部材61の下方に前記中間サポート40における上下2枚の水平部材42,43の間に挿入されるフランジ部62を有し、このフランジ部62に、位置決め用孔部62aが設けられている。したがって、このフランジ部62を上下2枚の水平部材42,43の間に挿入し、かつフランジ部62の位置決め用孔部62aを、水平部材42,43の位置決め用孔部42a,43aと一致させて、これらの孔部42a,43a,62aにポールスタンド式治具30の位置決め用凸部36を挿入することによって、ポールスタンド式治具30、中間サポート40およびワークセット台60の位置決めが行なえる。
【0047】
前記ワークセット台60には、支持軸63を介して、垂直部材71および水平部材72を有するワーク支持部材70が、支持軸63の軸心回りに揺動自在に取付けられている。前記水平部材72の複数箇所には、位置決め用孔部72aが設けられている。そして、前記水平部材72の下方には、前記位置決め用リフト50の支持部材51上に固定され、前記複数箇所の位置決め用孔部72aに挿入される複数の位置決め用凸部57を有する位置決め治具56を昇降自在に支持するピストンロッド55を有する昇降装置54が設けられている。
【0048】
なお、この昇降装置54は、ピストンロッド55を昇降させて、位置決め用凸部57を位置決め用孔部72aに挿入し、かつ、高さ位置調整用のものである。この位置決め用凸部57が位置決め用孔部72aに挿入されることによって、ワーク支持部材70が位置決めされる。また、64は支持軸63回りに回動させたワーク支持部材70を任意の回動位置でロックするためのロックハンドルである。ワーク支持部材70には、ワークを位置決めするための位置決め治具73と、この位置決め位置で固定するためのロックハンドル74が設けられている。
【0049】
次に、上記のワーク搬送組立装置のワーク搬送動作について説明してから、位置決め動作について説明する。まず、方向変換CV15上に在るパレット20のワーク支持部材70に、移載ロボット(図示省略)によって、ATミッションなどのワークが移載される。この方向変換CV15上へのワークの移載は、方向変換CV15が任意の方向を向いている状態で実施できる。それによって、ワークの供給位置を任意に設定することができる。
【0050】
ワーク支持部材70にワークが移載されると、例えば、方向変換CV15が、図示するように、サブCV11と同一方向を向いている場合はそのまま、また、もし、方向変換CV15が図示する方向とは異なる方向を向いているときは、サブCV11と同一方向を向くように所定角度旋回させてから、パレット20をサブCV11上に移載する。
【0051】
サブCV11上に移載されたパレット20は、駆動モータ11aにより駆動ギヤ11b、チェーン11cおよびフリーローラ11dを介して、順次、進行方向(図示左方向)に向かって間欠的に搬送される。パレット20がこのサブCV11上を間欠的に搬送される途中の所定位置で、前記ストッパ11gの上昇によって停止され、この停止状態で、昇降装置11hによって位置決め用凸部11iが上昇して、パレット20の位置決め用孔部21に挿入されることによって、パレット20が位置決めされる。同時にフランジ部11jによってパレット20が持ち上げられ、パレット20の上面がストッパ11kに当接することによって、パレット20の水平出しが行なわれる。
【0052】
パレット20が位置決めおよび水平出しされると、ワーク支持部材70が位置決めされる。図4(A)〜図4(C)は、ワーク支持部材70の位置決め動作について説明する概略構成図である。以下、順を追って説明する。
【0053】
図4(A)は、パレット20が移動中などの待機状態におけるポールスタンド式治具30と、中間サポート40と、ワークセット台60と、ワーク支持部材70との位置関係を示す。すなわち、この待機状態では、位置決め用リフト50が存在しないので、中間サポート40は第3水平部材34上に位置し、かつ第3水平部材34の位置決め用凸部36が中間サポート40とワークセット台60との決め用孔部42a,43a,62aに挿入されることによって、ポールスタンド式治具30と、中間サポート40と、ワークセット台60とが位置決めされている。
【0054】
図4(B)は、パレット20が所定位置で停止され、かつ位置決め用リフト50が第3水平部材34の下方位置に進出して、昇降装置52によってピストンロッド53が上昇した状態におけるポールスタンド式治具30と、中間サポート40と、ワークセット台60と、ワーク支持部材70との位置関係を示す。すなわち、この状態では、昇降装置52によってそのピストンロッド53が伸出して、中間サポート40をリフトアップすることによって、中間サポート40とワークセット台60との位置決め用孔部42a,43a,62aから、位置決め用凸部36が抜け出して、ワークセット台60がフリーの状態になっている。したがって、そのフランジ部62は水平移動可能な状態になっている。また、位置決め用リフト50の進出によって、ワーク支持部材70の位置決め用孔部72aの下方に位置決め用凸部57が位置している。
【0055】
図4(C)は、ワーク支持部材70の位置決め時におけるポールスタンド式治具30と、中間サポート40と、ワークセット台60と、ワーク支持部材70との位置関係を示す。すなわち、この位置決め状態では、中間サポート用の昇降装置52によって、ピストンロッド53がゆっくりと下降して行き、それに伴って、ワーク支持部材70の水平部材72の位置決め用孔部72aに、位置決め用凸部57が挿入されることによって、ワーク支持部材70が位置決めされる。
【0056】
ワーク支持部材70が位置決めされることによって、このワーク支持部材70に位置決めされて載置固定されているワークWが高精度で位置決めされる。この位置決めされたワークに対して、サブCV11において、ケース、トランスミッションなどのパーツの前組付けが実施される。このようにして、パーツの組付けが終わると、昇降装置52のピストンロッド53が下降し、位置決め用リフト50が進行路上から退避する。以下、このような位置決め動作を、サブCV11におけるパレット20の停止位置ごとに繰り返し行なって、ワークを位置決めし、パーツの組付けを行なう。
【0057】
上記のワーク搬送組立装置における位置決め装置によれば、パレット20を所定位置で停止、位置決めおよび水平出しをすると共に、ポールスタンド式治具30に取付けられたワーク支持部材70を位置決めするので、パレット20とポールスタンド式治具30に取付けられたワーク支持部材70とワークとが離れていても、ワーク支持部材70を高精度に位置決めでき、したがって、このワーク支持部材70上に載置固定されたワークWも高精度で位置決めできるので、この高精度で位置決めされたワークWに対して、パーツの圧入、嵌め合い作業を高精度で実施することができる。
【0058】
また、上記実施形態に示したように、中間サポート40に、支持軸63を介してワーク支持部材70の垂直部材71を取付けることによって、中間サポート40に対して、ワーク支持部材70を支持軸63の軸心回りに回動させることができ、したがって、このワーク支持部材70上に載置固定されたワークWの支持角度を自在に変えることが可能になって、パーツのワークWへの組付位置や組付方向などによって、ワークWの角度を作業し易い角度位置に変更して、より一層能率的に組付け作業を実施することができる。また、ワーク支持部材70は、単に支持軸63の軸心回りに回動自在にするだけでなく、所定角度回動した位置で固定できるように、ロックハンドル64でロックすることができる。
【0059】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で各種の変形が可能である。例えば、ポールスタンド式治具30において、図示するように、第1,第2水平部材31,32を直角状に配置する代わりに、第1水平部材31の始端と第2水平部材32の終端を結ぶ、単一の水平部材を進行方向に対して斜め状に配置してもよい。また、第2水平部材32を省略して、第1水平部材31の端部から垂直部材33を立上げてもよい。
【0060】
【発明の効果】
本発明は、以上のように、トラックと、このトラック上を搬送されるパレットと、このパレットに取付けられて立上るポールスタンド式治具と、前記ポールスタンド式治具に昇降可能に取付けられた中間サポートと、この中間サポートに水平移動可能に取付けられたワークセット台と、このワークセット台に取付けられたワーク支持部材とを具備し、前記パレット、中間サポート、ワークセット台およびワーク支持部材に、それぞれ位置決め手段を設けたことを特徴とするものであるから、トラックの向こう側や側面側に作業者が自由に水平移動することができ、ワークに対して任意の方向からパーツを組付けることができるのみならず、ワークを高精度で位置決めして高精度のパーツ組付け、圧入、嵌め合いなどを行なうことができる。
【0061】
また、ポールスタンド式治具のリニアガイドに沿って中間サポートをスライド自在に取付けることによって、中間サポートをポールスタンド式治具に対して高精度で位置決めされた状態で昇降することができる。さらに、前記中間サポートの上下の水平部材間に、ワークセット台のフランジ部を挿入することによって、中間サポートの上下の水平部材でワークセット台を、水平方向に移動自在に支持することができる。
【0062】
また、中間サポートの上下の水平部材およびワークセット台のフランジ部の位置決め用孔部に、ポールスタンド式治具の位置決め用凸部を挿入することにより、中間サポートとワークセット台とを位置決めすることができる。
【0063】
さらに、ワーク支持部材の位置決め用孔部に、位置決め用孔部を挿入することにより、ワーク支持部材、したがって、このワーク支持部材上に載置固定されたワークを高精度で位置決めすることができる。
【0064】
しかも、パレットをストッパによって停止させ、かつパレットの位置決め用孔部に位置決め用凸部を挿入することによって、パレットを位置決めすることができ、それによって、ワーク支持部材を位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るワーク位置決め装置の一部を断面で示した概略正面図である。
【図2】 (A)は図1のワーク位置決め装置におけるポールスタンド式治具、中間サポート、ワークセット台およびワーク支持部材の一部を断面で示した正面図、
(B)は(A)のワーク位置決め装置におけるA−A線に沿った側断面図である。
【図3】 図2(A)のワーク位置決め装置における中間サポート、ワークセット台およびワーク支持部材の概略平面図である。
【図4】 (A)は待機状態におけるポールスタンド式治具、中間サポート、ワークセット台およびワーク支持部材の一部を断面で示した正面図、
(B)は位置決め前のポールスタンド式治具、位置決め用リフト、中間サポート、ワークセット台およびワーク支持部材の一部を断面で示した正面図、
(C)は位置決め時のポールスタンド式治具、位置決め用リフト、中間サポート、ワークセット台およびワーク支持部材の一部を断面で示した正面図である。
【図5】 本発明のワーク位置決め装置を組込んだワーク搬送組立装置の概略斜視図である。
【図6】 図5のワーク搬送組立装置における水平周回トラックの概略平面図である。
【図7】 図6の水平周回トラックにおけるA−A線に沿った拡大側断面図である。
【図8】 図7のチェーンの部分拡大正面図である。
【図9】 図6の水平周回トラックのサブコンベアにおけるストッパおよび位置決め機構部の一部を断面で示した概略正面図である。
【図10】 図6の水平周回トラックのメインコンベアにおけるB−B線に沿った拡大側断面図である。
【図11】 図6の水平周回トラックにおける方向変換手段の拡大平面図である。
【図12】 図1のワーク搬送組立装置におけるパレットおよびポールスタンド式治具の概略側断面図である。
【図13】 従来のワーク搬送組立装置の斜視図である。
【符号の説明】
10 水平周回トラック
11f 駆動手段
11g ストッパ
11h 昇降装置
11i ピストンロッド
11j フランジ部
11k ストッパ
12 第1プールコンベア
13 メインコンベア
14 第2プールコンベア
15,16,17,18 方向変換手段(方向変換コンベア)
20 パレット
21 位置決め用孔部
23 ポスト
30 ポールスタンド式治具
31,32,34 水平部材
33 垂直部材
35 垂直板部材
36 位置決め用凸部
37 リニアガイド
38 貫通孔
40 中間サポート
42,43 水平部材
42a,43a 位置決め用孔部
50 位置決め用リフト
52,54 昇降装置
53,55 ピストンロッド
56 位置決め用治具
57 位置決め用凸部
60 ワークセット台
62 フランジ部
62a 位置決め用孔部
63 支持軸
70 ワーク支持部材
72 水平部材
72a 位置決め用孔部
80 床板
80a スリット
81 補強部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a workpiece positioning device, and particularly, for example, a workpiece such as an AT mission of an automobile is conveyed by using a pole stand type jig that rises from a pallet conveyed on a track arranged under the floor, and a part is assembled. The present invention relates to a workpiece positioning device suitable for attachment.
[0002]
[Prior art]
When a work such as an AT mission of an automobile is transported and parts are assembled, generally, as shown in FIG. 13, a
[0003]
However, there are cases where the parts are attached to the workpiece W not only from the position on one side of the
[0004]
However, recently, a plurality of workers do not assemble one part at a time on a single workpiece as in the conventional belt conveyor type assembly process. There is a case where a work method in which an operator assembles as many parts as possible is employed.
[0005]
The reason for this is that in the former method in which a plurality of workers assemble one part at a time in a single work, when workers with slow work are included, the overall productivity decreases. If the speed of moving the conveyor is increased in order to increase productivity, it will be harsh for workers who work late, while the conveyor is suitable for those who work slowly. If the movement speed of the machine is lowered, the worker who works quickly becomes uncontrollable, and in any case, it is difficult to assemble the parts efficiently.
[0006]
In addition, in the latter method where one worker assembles as many parts as possible, the number of products produced and the rate of non-defective products for each worker are clarified. There is an advantage that it becomes easy to grasp the work ability of each worker for the process manager.
[0007]
However, the
(1) It is difficult to take out parts from the back side of the
(2) The work area is only on the front side of the
(3) When returning the pallet moved on the
(4) For the reasons described above, it is difficult to introduce a method in which one worker assembles as many parts as possible.
(5) To provide a bridge over the
[0008]
Therefore, the applicant separately arranges a track under the floor, and a pallet transported on the track, a pole stand type jig rising from the pallet, and a work attached to the pole stand type jig. A work conveying assembly apparatus having a supporting member was proposed.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Such a workpiece transfer assembling apparatus has a pole stand type jig that rises on the floor from a pallet arranged under the floor, and a work support member is arranged on the pole stand type jig, Since the work is placed and fixed, the operator can freely move horizontally on the floor surface, so that the above-mentioned problems are eliminated. However, because the workpiece mounting surface of the pallet and the workpiece support member is separated, it is difficult to position the workpiece with high accuracy due to the processing accuracy of the jig and the inclination and deflection of the pole stand type jig. Therefore, it was said that it was very difficult to cope with press-fitting and assembly machines.
[0010]
Accordingly, the present invention provides a workpiece conveying and assembling apparatus using a pole stand type jig as described above, and a workpiece that can be positioned with high accuracy on a workpiece mounted on a workpiece support member attached to the pole stand type jig. An object is to provide a positioning device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a workpiece positioning apparatus according to claim 1 of the present invention includes a track, a pallet transported on the track, and a pole stand jig mounted on the pallet and rising. An intermediate support attached to the pole stand type jig so as to be movable up and down, and the intermediate supportAnd a flange portion inserted between the upper and lower horizontal members formed to be horizontally movableA work set base and a work support member attached to the work set base, and positioning means are provided on the pallet, the intermediate support, the work set base and the work support member, respectively.The intermediate support positioning means includes an upper and lower horizontal member of the intermediate support and a flange portion of a work set base inserted so as to be horizontally movable between the upper and lower horizontal members, and a positioning hole. The type jig has a convex portion that is inserted into the upper and lower horizontal members and the positioning hole of the flange portion.It is characterized by this.
[0012]
Here, the term “track” is not limited as long as the pallet can be conveyed by a chain conveyor, a roller conveyor, or the like. It is possible to adopt any configuration such as a thing that circulates in a horizontal plane or a vertical plane. Further, as described above, the truck and the pallet are desirably arranged under the floor.
[0013]
According to such a workpiece positioning apparatus, by providing the track and the pallet under the floor, the worker can freely move horizontally on the floor surface and move to the opposite side of the workpiece. It is possible to assemble parts not only from the front side but also from the direction of 360 degrees, such as the far side or the side, with respect to the work on the table. Also, the parts can be placed on the far side as well as on the near side.
[0014]
In addition, compared to conventional methods using bridges and pits, workers can move to the other side of the track by moving horizontally without moving up and down the bridges and pits, so the loss time due to movement can be significantly reduced, Productivity can be improved.
[0015]
In this way, it is possible to adopt an assembly work system in which a single worker assembles a large number of parts. Of course, when there are a large number of parts to be assembled for one work, a plurality of workers may be in charge of assembling a plurality of parts.
[0016]
Since the pallet is positioned with respect to the track, the intermediate support is positioned with respect to the pole stand jig, the work set base is positioned with respect to the intermediate support, and the work support member is positioned, the work support member The mounted and fixed work can be positioned with high accuracy, and high-precision assembly such as fitting with the work can be performed.
[0017]
Further, in the case of a normal track as shown in FIG. 13, if the assembly direction (press-fit direction, etc.) is changed, another transport track may be required, or a transfer / reversing device may be required. However, since the worker can move in the work assembly apparatus incorporating the positioning device, such a transport track, a transfer / reversing device is not necessary.
[0018]
According to the workpiece positioning apparatus, the positioning convex portion provided in the pole stand type jig is inserted into the positioning hole provided in the upper and lower horizontal members of the intermediate support and the flange portion of the workpiece setting base. This makes it possible to accurately position the pole stand type jig, the intermediate support, and the work set base, and helps to position the work with high accuracy.
[0019]
In addition, since the flange part of the work set base is inserted between the upper and lower horizontal members of the intermediate support, the vertical position of the intermediate support and the work set base can be accurately maintained, and the work piece base is supported with respect to the intermediate support. The set base is movable in the horizontal direction, which helps to position the workpiece with high accuracy.
[0020]
The work positioning apparatus according to claim 2 of the present invention is characterized in that the pole stand jig has a linear guide, and the intermediate support is slidably attached along the linear guide. It is.
[0021]
According to the above workpiece positioning device, the linear support is provided on the pole stand jig and the intermediate support is slidably mounted by the slide mechanism, so the positional relationship between the pole stand jig and the intermediate support is accurate. And helps to position the workpiece with high accuracy.
[0022]
Claims of the invention3The workpiece positioning device described inA positioning lift is disposed on the side of the pallet with respect to the direction of travel, and can be moved back and forth and raised and lowered toward the pallet side.The workpiece support member has a positioning hole, and a positioning convex portion to be inserted into the positioning hole.To the positioning liftIt is characterized by providing.
[0023]
According to the workpiece positioning apparatus, the workpiece supporting member can be positioned with high accuracy by inserting the positioning convex portion into the positioning hole of the workpiece supporting member, and is placed and fixed on the workpiece supporting member. The workpiece can be positioned with high accuracy.
[0024]
Claims of the invention4The workpiece positioning device according to claim 1, wherein the pallet has a positioning hole, and the track is inserted into the pallet positioning hole and the pallet positioning hole that stops the pallet at a predetermined position. It has the convex part for positioning of this.
[0025]
According to the work positioning device, the pallet can be stopped at a predetermined position by the stopper, and the pallet can be positioned by inserting the positioning convex portion into the positioning hole of the pallet. Helps to position the workpiece with high accuracy.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a workpiece positioning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a part of the workpiece positioning device in cross section, FIG. 2A is a front view of the workpiece positioning device with the track and pallet omitted, and FIG. 2B is the workpiece of FIG. FIG. 3 is a side sectional view taken along the line AA in the positioning device, and FIG. 3 is a plan view in which the work lock mechanism in the work positioning device in FIG. FIGS. 4A, 4B, and 4C are explanatory views of the positioning operation by the workpiece positioning device. For this, the workpiece conveying assembly device, the entire workpiece positioning device, and the workpiece conveying assembly device are transferred. It explains after explaining.
[0027]
As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, the workpiece positioning device (hereinafter referred to as a positioning device) includes a
[0028]
FIG. 6 is a schematic plan view of a horizontal circuit track as an example of a track in a workpiece transfer assembly apparatus incorporating a positioning device, FIG. 7 is a side sectional view taken along line AA of the horizontal circuit track of FIG. 7 is an enlarged front view of the chain portion of FIG. 7, FIG. 9 is a schematic front sectional view of a pallet stopper and a positioning mechanism portion in the sub-conveyor of the horizontal circulation track of FIG. 6, and FIG. FIG. 11 is an enlarged plan view of the direction changing means, and FIG. 12 is a side view of the pallet and the pole stand type jig.
[0029]
As shown in FIG. 6, each of the horizontal circulation tracks 10 includes a linear sub-conveyor (hereinafter referred to as sub-CV) 11, a first pool conveyor (hereinafter referred to as first pool CV) 12, and a main conveyor ( Hereinafter, it is provided with a second pool conveyor (hereinafter referred to as second pool CV) 14 and is arranged in a rectangular shape.
[0030]
A
[0031]
FIG. 7 is a side sectional view of the sub-CV 11 taken along the line A-A. In a pit P provided below the
[0032]
The
[0033]
When the parts are assembled to the workpiece at the predetermined position of the sub-CV 11, as shown in FIG. 9, the parts are moved up and down by a driving means 11f such as an air cylinder or a solenoid corresponding to the parts assembling position between the driving
[0034]
The
[0035]
Accordingly, the
[0036]
When the assembly of the parts to the workpiece at that position is completed, when the
[0037]
The first and second pools CV12, 14 have the same configuration as the sub-CV11, and are automatically pooled and carried out.
[0038]
FIG. 10 is a side sectional view taken along line BB in the
[0039]
FIG. 11 shows an enlarged plan view of the direction change CV15 (similar to 16, 17, and 18). This direction change CV15 includes a
[0040]
FIG. 12 shows a side view of the
[0041]
When the cross-sectional shape of the
[0042]
The pole stand
[0043]
An
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
The work set
[0047]
A
[0048]
The lifting
[0049]
Next, after explaining the workpiece conveying operation of the workpiece conveying and assembling apparatus, the positioning operation will be explained. First, a work such as an AT mission is transferred to the
[0050]
When the workpiece is transferred to the
[0051]
The
[0052]
When the
[0053]
FIG. 4A shows a positional relationship among the pole stand
[0054]
FIG. 4B shows a pole stand type in a state where the
[0055]
FIG. 4C shows the positional relationship among the pole stand
[0056]
By positioning the
[0057]
According to the positioning device in the workpiece transfer assembly apparatus described above, the
[0058]
Further, as shown in the above embodiment, by attaching the
[0059]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the pole stand
[0060]
【The invention's effect】
In the present invention, as described above, the truck, the pallet transported on the truck, the pole stand jig mounted on the pallet, and the pole stand jig are attached to be movable up and down. An intermediate support; a work set base attached to the intermediate support so as to be horizontally movable; and a work support member attached to the work set base. The pallet, the intermediate support, the work set base and the work support member The positioning means are provided, so that the operator can move horizontally to the other side and the side of the track and assemble the parts from any direction with respect to the workpiece. In addition, the workpiece can be positioned with high accuracy, and high-precision parts assembly, press-fitting, and fitting can be performed.
[0061]
Further, by slidably attaching the intermediate support along the linear guide of the pole stand type jig, the intermediate support can be lifted and lowered in a state of being positioned with high accuracy with respect to the pole stand type jig. Further, by inserting the flange portion of the work set table between the upper and lower horizontal members of the intermediate support, the work set table can be supported by the upper and lower horizontal members of the intermediate support so as to be movable in the horizontal direction.
[0062]
Also, positioning the intermediate support and the work set base by inserting the positioning convex part of the pole stand type jig into the positioning holes of the upper and lower horizontal members of the intermediate support and the flange part of the work set base Can do.
[0063]
Furthermore, by inserting the positioning hole portion into the positioning hole portion of the workpiece support member, the workpiece support member, and thus the workpiece placed and fixed on the workpiece support member can be positioned with high accuracy.
[0064]
In addition, the pallet can be positioned by stopping the pallet with the stopper and inserting the positioning convex portion into the positioning hole of the pallet, thereby positioning the workpiece support member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view showing a part of a workpiece positioning device according to an embodiment of the present invention in cross section.
2A is a front view showing in cross section a part of a pole stand type jig, an intermediate support, a work set base, and a work support member in the work positioning apparatus of FIG. 1;
(B) is a sectional side view along the AA line in the workpiece positioning apparatus of (A).
FIG. 3 is a schematic plan view of an intermediate support, a work set base, and a work support member in the work positioning apparatus of FIG.
FIG. 4A is a front view showing in cross section a part of a pole stand type jig, an intermediate support, a work set base and a work support member in a standby state;
(B) is a front view showing in cross section a part of a pole stand-type jig, positioning lift, intermediate support, work set base and work support member before positioning,
(C) is the front view which showed the pole stand type jig | tool at the time of positioning, the positioning lift, the intermediate support, the work set stand, and a part of workpiece support member in the cross section.
FIG. 5 is a schematic perspective view of a workpiece transfer assembling apparatus incorporating the workpiece positioning device of the present invention.
6 is a schematic plan view of a horizontal circulation track in the workpiece transfer assembly apparatus of FIG.
7 is an enlarged side cross-sectional view along the line AA in the horizontal circuit track of FIG. 6;
FIG. 8 is a partially enlarged front view of the chain of FIG. 7;
9 is a schematic front view showing a cross section of a part of a stopper and a positioning mechanism part in the sub-conveyor of the horizontal circuit track of FIG. 6;
10 is an enlarged side cross-sectional view along the line BB in the main conveyor of the horizontal circuit track of FIG. 6;
11 is an enlarged plan view of direction changing means in the horizontal track shown in FIG. 6;
12 is a schematic sectional side view of a pallet and a pole stand type jig in the workpiece transfer assembly apparatus of FIG. 1;
FIG. 13 is a perspective view of a conventional workpiece transfer assembly apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Horizontal track
11f Driving means
11g stopper
11h Lifting device
11i piston rod
11j Flange part
11k stopper
12 1st pool conveyor
13 Main conveyor
14 Second pool conveyor
15, 16, 17, 18 Direction changing means (direction changing conveyor)
20 palettes
21 Positioning hole
23 posts
30 pole stand jig
31, 32, 34 Horizontal members
33 Vertical member
35 Vertical plate member
36 Positioning convex
37 Linear guide
38 Through hole
40 Intermediate support
42,43 Horizontal member
42a, 43a Positioning hole
50 Lift for positioning
52, 54 Lifting device
53,55 Piston rod
56 Jig for positioning
57 Positioning convex part
60 Workset stand
62 Flange
62a Positioning hole
63 Support shaft
70 Work support member
72 Horizontal members
72a Positioning hole
80 floor board
80a slit
81 Reinforcing member
Claims (4)
前記パレット、中間サポート、ワークセット台およびワーク支持部材に、それぞれ位置決め手段を設け、前記中間サポートの位置決め手段は、前記中間サポートの上下の水平部材および前記上下の水平部材間に水平移動可能に挿入されたワークセット台のフランジ部が位置決め用孔部を有し、前記ポールスタンド式治具が前記上下の水平部材およびフランジ部の位置決め用孔部に挿入される凸部を有するものであることを特徴とするワーク位置決め装置。A track, a pallet transported on the track, a pole stand jig mounted on the pallet, an intermediate support attached to the pole stand jig so as to be movable up and down, and formed on the intermediate support A work set base having a flange portion inserted between the upper and lower horizontal members so as to be horizontally movable , and a work support member attached to the work set base,
Positioning means is provided for each of the pallet, intermediate support, work set base and work support member, and the intermediate support positioning means is inserted between the upper and lower horizontal members of the intermediate support and the upper and lower horizontal members so as to be horizontally movable. The flange portion of the work set base has a positioning hole portion, and the pole stand type jig has a convex portion inserted into the positioning holes of the upper and lower horizontal members and the flange portion. A workpiece positioning device.
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