JP4155148B2 - 手作業組立装置 - Google Patents

Description

本発明は、手作業によるワークの組み立て工程において、切り出された部品の取り忘れ（組み忘れ）を防止して不良品の発生を防止する手作業組立装置に関するものである。

図８は、後述する本発明の実施形態で例とするワークＷの構成を示す側面図である。車両のバルブ製品であり、ハウジング１の中央にシャフト２が組みつけられたワークＷに対し、シャフト２の先端側にワッシャ３・プレート４・ダイアフラム５・プレート４・ワッシャ３と順次積み重ねるように組み付けた後、シャフト２の先端をハイスピンかしめして結合させる構造のワークである。ちなみに図８中のＫは、図示しないハイスピンかしめ加工機の先端工具である。

この様なワークの組み立ては大量生産を行う場合には、ロボット等の自動組立装置で自動組み付けを行うか、コンベアラインに作業者を配置してラインを流れるワークに対して順に各部品の組み込みを行うようにするのが一般的であるが、製造量の点からこれらによらず、１人の作業者によって手作業で部品を順に組み付けて加工まで完了させることが好適な場合がある。

従来、このような手作業で組み付けした後に加工を行う工程では、ワークを加工する時のワーク保持治具を兼ねた組立作業台にセットして組み付けを行い、組み付けの完了したワークをそのまま組立作業台ごと加工機側へ移動させて作業者は加工開始のスイッチを入れ、加工が完了したら組立作業台ごと組み付け作業域に戻し、加工を完了したワークを取り出す、といった作業を繰り返し行う。

図９は、この様な従来の組立作業台１１と部品分離供給装置とを持つ手作業組立装置の構成例を示す平面図であり、組立作業台１１を手前側の組み付け作業域へ引き出した時の状態を示している。部品を組み付けないまま加工して不良品としないための従来技術としては、図９に例示する様に、組立作業台１１がどちら側に位置するのかを検出するセンサａ・ｂと、分離供給された部品３の有無を検出するセンサｃ・ｄと、部品３の取り忘れを検出した場合に組立作業台１１が加工域に入るのを阻止する空圧シリンダｅと、その空圧シリンダｅを駆動するエアバルブと、センサａ〜ｄの検出状態と部品分離供給装置の稼動状態とから部品３の取り忘れを検出してエアバルブを制御する制御装置などで構成している。

そして、図１０は、図９の手作業組立装置において、部品３を取り忘れて組立作業台１１を奥側へ押し込もうとした時の状態を示す。制御装置は、加工が終わって組立作業台１１を手前側の組み付け作業域へ引き出すと空圧シリンダｅが出るようになっており、その後センサｃ・ｄにて部品３が取られたことの検出があるまで空圧シリンダｅが戻らないように制御しているため、部品３が欠品のまま組立作業台１１が加工域に入るのを阻止し、不良品として加工してしまうのを防止するものである。

このように、ワークの組み立てを１人の作業者による人手で行う場合に、作業者の人為的ミスによる部品の組み込み忘れを可及的になくすことが要望される。しかしながら、上記の従来技術では、部品の取り忘れを防止するために、部品を1個づつに分離して供給する部品分離供給装置と、その分離供給した部品の取り忘れを検出するための電気回路機構と、部品の取り忘れが検出された場合に組立作業台１１が加工域に入るのを阻止する空圧機構と、これらを制御する制御機構とで構成され、設備が複雑となりコストが高くなるという問題点がある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、コストを抑えた簡素な構造で、且つ部品の取り忘れを防止することのできる手作業組立装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、ワーク（Ｗ）に対して部品（３）を手作業で組み付ける工程において使用する装置であり、ワーク（Ｗ）を保持する組立作業台（１１）と、部品（３）を１個づつ切り出す部品切り出し装置（１３）とを用いると共に、組立作業台（１１）の移動と連動させて部品切り出し装置（１３）から部品（３）が切り出されるようにし、
部品切り出し装置（１３）は、組立作業台（１１）の移動によって一方側へ揺動するシーソー部材（２０）を有し、シーソー部材（２０）を作業者が他方側へ揺動させないと切り出された部品（３）が取り出せない様にすると共に、シーソー部材（２０）が他方側へ揺動させられていないと組立作業台（１１）の移動が阻止されるようにして部品（３）の取り忘れ防止機構としたことを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、組み付け作業が完了した後の組立作業台（１１）の移動と連動して、次に組み付ける部品（３）が切り出されるため、ワーク（Ｗ）と部品（３）との対応がついて部品の取り忘れを防止することができ、作業者の心理的な負担を軽減すると共に、不良品の発生が防止できて製品の信頼性を高めることができる。また、組立作業台（１１）の移動を用いて部品（３）の切り出しを行うため、コストを抑えた簡素な構造の手作業組立装置とすることができる。
また、部品（３）を取らないと組立作業台（１１）の移動が阻止されることより、確実な取り忘れ防止機構を持つ手作業組立装置とすることができる。また、その取り忘れ防止機構は簡素なシーソー部材（２０）で構成できるため、コストを抑えた手作業組立装置とすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、組立作業台（１１）の移動は、組立域から加工域への移動であることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、組み付け作業を終えた後、加工を行うために組み付け作業域から加工域へ移動させることが多いため、この移動を利用することが有効である。また、組み付け忘れのまま加工を行ってしまうと、手直しのできない不良品としてしまうことが多いため、取り忘れ防止機構によってその欠品のワーク（Ｗ）が加工へ進むことを阻止することが有効である。

また、請求項３に記載の発明では、シーソー部材（２０）は、一方側、もしくは他方側へ揺動した状態を、重心の移動によって保持することを特徴としている。この請求項３に記載の発明によれば、電気回路機構も空圧機構も制御機構も不要なことから、コストを抑えた手作業組立装置とすることができる。尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。まず、図８は、本実施形態でのワークＷの構成を示す側面図である。車両のバルブ製品であり、ハウジング１の中央にシャフト２が組みつけられたワークＷに対し、シャフト２の先端側にワッシャ３・プレート４・ダイアフラム５・プレート４・ワッシャ３と順次積み重ねるように組み付けた後、シャフト２の先端をハイスピンかしめして結合させる構造のワークである。ちなみに図８中のＫは、図示しないハイスピンかしめ加工機の先端工具である。

次に、上記のワークＷに対して部品３〜５を手作業で組み付け、ハイスピンかしめを行う工程で使用する手作業組立装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態における組立作業台１１と部品切り出し装置１３とを持つ手作業組立装置の構成を示す平面図であり、組立作業台１１を奥側へ押し込んだ時の状態を示し、図２は、図１の手作業組立装置において、組立作業台１１を手前側へ引き出した時の状態を示している。尚、本実施形態では上記組み付け部品のうちワッシャ（部品）３を例として説明し、他の組み付け部品については省略する。

図１の手作業組立装置において、組立作業台１１は取っ手部１１ａを持ってスライドテーブル１２の上を前後方向にスライドさせることができるようになっている。また、組立作業台１１は、シャフト２の先端をハイスピンかしめする時のワーク保持治具を兼ねている。その組立作業台１１は手前側を組み付け作業域とし、ワークＷをセットして上記した部品の組み付けを手作業で行う。

そして、組み付けを完了したワークＷは、そのまま組立作業台１１ごと奥側の加工域へ押し込み（図示しないハイスピンかしめ加工機の真下へ移動させ）、作業者はかしめ加工機を作動させるための両手スイッチを押す。そして、かしめ加工が完了したら、組立作業台１１ごと手前側の組み付け作業域に引き出し、加工を完了したワークＷを取り出す、といった作業を繰り返し行う。尚、組立作業台１１に突出させて設けられた連動棒１１ｂが、部品切り出し装置１３側のドグ１９ａもしくは１９ｂを押すことにより、組立作業台１１の前後動に連動して部品切り出し装置１３が駆動されるようになっている。

次に、部品切り出し装置１３の概略構造について説明する。１４はベース部材であり、このベース部材１４の中を切り出し板１６が前後方向にスライドしてワッシャ３を切り出すようになっている。ワッシャ３は、ベース部材１４上に立てられた部品供給筒１５内に積み重ねて充填しておく。切り出し板１６には、部品切り出し凹部１６ａ（図２参照）が設けられており、この部品切り出し凹部１６ａの一方側は部品取り出し溝ともなっている。

また、切り出し板１６には、先のドグ１９ａ・１９ｂが付いた伝動部材１７がボルト１８などで結合してあり、先の組立作業台１１の前後動と連動して前後方向にスライドするようになっている。また、ベース部材１４の側面には、２０ｃを支点とした本発明の要部であるシーソー板（シーソー部材）２０が揺動自在に取り付けられている。

次に、切り出し板１６とシーソー板２０との動きを、図３〜５も用いて説明する。図３は、図１中Ａ視での部品切り出し装置１３の状態を示す模式図であり、図４は、図２中Ｂ視での部品切り出し装置１３の状態を示す模式図であり、図５は、図２中Ｂ視での部品切り出し装置１３からワッシャ３を取り出す時の状態を示す模式図である。

まず、組み付け作業が完了して組立作業台１１を奥側の加工域へ押し込むと、図３に示すように、切り出し板１６は前方側へスライドする。この状態では、部品供給筒１５内に積み重ねられたワッシャ３の一番下の１個が、部品切り出し凹部１６ａの中に落ち込むことより、次の後方へのスライドでワッシャ３が1個切り出されるための準備状態となっている。

また、シーソー板２０の一端側となる前方部２０ｂは、切り出し板１６が前進する際、切り出し板１６側（より具体的には伝動部材１７、図１参照）の下方側に設けられた凸部１７ａによって下方側に押し下げられる。これにより、シーソー板２０は前方部２０ｂ側に傾き、シーソー板２０の他端側となる後方部２０ａが切り出し板１６の後方側に設けられたストッパー部１６ｂの下面側に当接した姿勢で保持される（図１参照）。

次に、組立作業台１１側での加工が完了して組立作業台１１を手前側に引き込むと、切り出し板１６も連動して後方側へスライドして図４の状態となる。部品切り出し凹部１６ａがベース部材１４の中から出てきて、その中に入ったワッシャ３が1個切り出される。また、シーソー板２０は、後方部２０ａが当接していたストッパー部１６ｂが後方側へ移動してしまうため、より前方部２０ｂ側へと傾き、後方部２０ａは一方側が部品取り出し溝ともなっている部品切り出し凹部１６ａを塞ぐようになっている。

そこで、図5に示すように、部品取り出し溝（部品切り出し凹部）１６ａ内のワッシャ３は、作業者は手Ｈで塞いでいる後方部２０ａを下方側へ押し下げながら取り出すようになっている。尚、押し下げられたシーソー板２０は、今度は後方部２０ａ側に重心を移して傾き、前方部２０ｂが先の凸部１７ａに下面側から当接した姿勢で保持される。通常は上述した動きを繰り返し、組立作業台１１の前後動と連動して次に組み付けるワッシャ３が1個づつ切り出されることとなる。

図６は、ワッシャ３を取り忘れて組立作業台１１を奥側へ押し込もうとした時の切り出し装置１３の状態を示す模式図であり、図７は、図６の状態での本手作業組立装置の平面図である。両図に示すように、作業者が切り出されたワッシャ３を取り忘れ（組み忘れ）ると、シーソー板２０の後方部２０ａは部品取り出し溝１６ａ横に下方から突出して塞いだままとなるため、組立作業台１１を奥側へ押し込もうとして切り出し板１６が前方側へスライドしようとすると、ストッパー部１６ｂがシーソー板２０の後方部２０ａに当たって移動が阻止されるようになっている。

次に、本実施形態での特徴を説明する。まず、ワークＷに対して部品３を手作業で組み付ける工程において使用する装置であり、ワークＷを保持する組立作業台１１と、部品３を１個づつ切り出す部品切り出し装置１３とを用いると共に、組立作業台１１の移動と連動させて部品切り出し装置１３から部品３が切り出されるようになっている。

これにより、組み付け作業が完了した後の組立作業台１１の移動と連動して、次に組み付ける部品３が切り出されるため、ワークＷと部品３との対応がついて部品の取り忘れを防止することができ、作業者の心理的な負担を軽減すると共に、不良品の発生が防止できて製品の信頼性を高めることができる。また、組立作業台１１の移動を用いて部品３の切り出しを行うため、コストを抑えた簡素な構造の手作業組立装置とすることができる。

また、部品切り出し装置１３は、組立作業台１１の移動によって一方側へ揺動するシーソー板２０を有し、シーソー板２０を作業者が他方側へ揺動させないと切り出された部品３が取り出せない様にすると共に、シーソー板２０が他方側へ揺動させられていないと組立作業台１１の移動が阻止されるようにして部品３の取り忘れ防止機構としている。

これにより、部品３を取らないと組立作業台１１の移動が阻止されることより、確実な取り忘れ防止機構を持つ手作業組立装置とすることができる。また、その取り忘れ防止機構は簡素なシーソー板２０で構成できるため、コストを抑えた手作業組立装置とすることができる。

また、組立作業台１１の移動は、組立域から加工域への移動である。これは、組み付け作業を終えた後、加工を行うために組み付け作業域から加工域へ移動させることが多いため、この移動を利用することが有効である。また、組み付け忘れのまま加工を行ってしまうと、手直しのできない不良品としてしまうことが多いため、取り忘れ防止機構によってその欠品のワークＷが加工へ進むことを阻止することが有効である。

また、シーソー板２０は、一方側、もしくは他方側へ揺動した状態を、重心の移動によって保持している。これにより、電気回路機構も空圧機構も制御機構も不要なことから、コストを抑えた手作業組立装置とすることができる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、組立作業台１１を組み付け作業域と加工域とで往復移動させるものであったが、本発明は、これに限るものではなく、コンベアラインなどにおいて組立作業台が次工程へ流れる移動によって次のワークに組み付ける部品が切り出され、その部品を取り忘れ（組み忘れ）ると、そのワークの載った組立作業台が次工程へ流れるのを阻止するものであっても良い。

また、組立作業台１１の移動は手動でなくとも良いし、上述の実施形態では1つの部品切り出し装置１３で説明したが、組立作業台の移動で複数の部品切り出し装置が駆動されるようにしても良い。また、部品もワッシャに限るものではなく、一定の厚みを持つ部品であれば良い。

本発明の一実施形態における組立作業台１１と部品切り出し装置１３とを持つ手作業組立装置の構成を示す平面図であり、組立作業台１１を奥側へ押し込んだ時の状態を示す。 図１の手作業組立装置において、組立作業台１１を手前側へ引き出した時の状態を示す。 図１中Ａ視での部品切り出し装置１３の状態を示す模式図である。 図２中Ｂ視での部品切り出し装置１３の状態を示す模式図である。 図２中Ｂ視での部品切り出し装置１３からワッシャ３を取り出す時の状態を示す模式図である。 部品３を取り忘れて組立作業台１１を奥側へ押し込もうとした時の切り出し装置１３の状態を示す模式図である。 図６の状態での本手作業組立装置の平面図である。 本実施形態でのワークＷの構成を示す側面図である。 従来の組立作業台１１と部品分離供給装置とを持つ手作業組立装置の構成例を示す平面図であり、組立作業台１１を手前側へ引き出した時の状態を示す。 図９の手作業組立装置において、部品３を取り忘れて組立作業台１１を奥側へ押し込もうとした時の状態を示す。

符号の説明

３…ワッシャ（部品）
１１…組立作業台
１３…部品切り出し装置
２０…シーソー板（シーソー部材）
Ｗ…ワーク

Claims (3)

1. ワーク（Ｗ）に対して部品（３）を手作業で組み付ける工程において使用する装置であり、前記ワーク（Ｗ）を保持する組立作業台（１１）と、前記部品（３）を１個づつ切り出す部品切り出し装置（１３）とを用いると共に、前記組立作業台（１１）の移動と連動させて前記部品切り出し装置（１３）から部品（３）が切り出されるようにし、
   前記部品切り出し装置（１３）は、前記組立作業台（１１）の移動によって一方側へ揺動するシーソー部材（２０）を有し、前記シーソー部材（２０）を作業者が他方側へ揺動させないと切り出された前記部品（３）が取り出せない様にすると共に、前記シーソー部材（２０）が前記他方側へ揺動させられていないと前記組立作業台（１１）の移動が阻止されるようにして前記部品（３）の取り忘れ防止機構としたことを特徴とする手作業組立装置。
2. 前記組立作業台（１１）の移動は、組立域から加工域への移動であることを特徴とする請求項１に記載の手作業組立装置。
3. 前記シーソー部材（２０）は、前記一方側、もしくは前記他方側へ揺動した状態を、重心の移動によって保持することを特徴とする請求項１に記載の手作業組立装置。

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