JP4183686B2 - 組立用ハンガー - Google Patents

Description

本発明は、組立生産ラインで主要部品に複数の小物部品を組み付けて製品を完成するために使用する組立用ハンガーに関する。

組立作業のいわゆるセル生産方法としては、台車を環状搬送路上に移動可能に配置し、１人の作業者、複数の部品及び必要な工具を所定の始点で台車に載せ、この台車が所定の終点に達するまでの間に台車上で作業者が部品を組み付けて所定の製品を完成するようにした生産方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、各工程を巡る生産ラインに沿って作業台車を移動させ、１台の作業台車上で複数の工程にわたって作業を行って、製品を生産する生産方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−２３０４８５号公報 特開２００３−２５１５７５号公報

しかし、特許文献１に開示された生産方法においては、台車に作業者が乗って組付作業を行うため、台車が大掛かりなものになると共に、台車や台車の搬送路などの大規模な設置スペースを必要とするという問題がある。
また、特許文献２に開示された生産方法においても、作業台車に作業者が乗って組付作業を行うため、作業台車が大掛かりなものになると共に、作業台車や作業台車の搬送路などの大規模な設置スペースを必要とするという問題がある。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組立生産ラインにおいて、生産台数の変動や生産機種の変更などに容易に対応することができる組立用ハンガーを提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、主要部品に複数の小物部品を組み付けて製品を完成する組立生産ラインで用いる組立用ハンガーであって、始点と終点を近接させてループ状に構成したオーバヘッドコンベアに吊り下げられると共に、前記オーバヘッドコンベアの循環駆動するベルトに搬送可能な駆動力を発生する所定の摩擦力を持って連結され、主要部品を載置する治具と複数種類の小物部品の部品棚を備え、クランプ金具の締付けを解除することにより、吊部、フレーム、揺れ防止機構、治具、２つの部品棚の６分割にすることができ、前記始点から前記終点に搬送されるまでの間に、作業者が追従して歩行しながら前記主要部品に前記小物部品を組み付けて製品を完成するものである。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の組立用ハンガーにおいて、揺れ防止機構を設けたものである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の組立用ハンガーにおいて、前記治具及び／又は前記部品棚を交換自在とした。

請求項１に係る発明によれば、作業者は主要部品を載置する治具と小物部品の部品棚を設けた組立用ハンガーに追従して作業を行うので、最短距離で小物部品を取り出すことができる。また、組立用ハンガーはオーバヘッドコンベアの循環駆動するベルトに搬送可能な駆動力を発生する所定の摩擦力を持って連結されているので、移動している組立用ハンガーに物などが接触して組立用ハンガーに不要な力が掛かった場合にはベルトがスリップするため、物や組立用ハンガーなどを損傷することはない。組立用ハンガーを６分割することができるので、生産台数の増加に備えて待機する場合や生産台数の減少によってオーバヘッドコンベアから外された場合でも、大きな保管スペースを必要としない。一方、吊部、フレーム、揺れ防止機構、治具、部品棚に、クランプ金具を用いることにより、組立用ハンガーを容易に組み立てることができる。更に、組立用ハンガーを組み立てるに際して、フレームにおける吊部、揺れ防止機構、治具、部品棚の取付位置を調整することにより、組立用ハンガーとしての所望なバランスを得ることが可能である。

請求項２に係る発明によれば、組立用ハンガーの揺れを確実に防止することができる。また、組立用ハンガーの揺れを確実に防止することにより、作業性の向上が図れる。

請求項４に係る発明によれば、治具及び／又は部品棚が交換自在であるため、モデルチェンジや生産機種の変更に容易に対応でき、新たな生産機種に流用することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る組立用ハンガーを適用した組立生産ラインの基本構成図、図２は作業状態の説明図、図３はオーバヘッド搬送ユニットと組立用ハンガーの連結状態の概要説明図、図４は組立用ハンガーの側面図、図５は組立用ハンガーの正面図、図６は本発明に係る組立用ハンガーを適用したエンジン組立ラインの概要レイアウト説明図である。

本発明に係る組立用ハンガーを適用した組立生産ラインは、図１に示すように、複数のオーバヘッド搬送ユニット１を直列接続してループを形成するようにオーバヘッドコンベア２を構成すると共に、オーバヘッドコンベア２の始点２ａと終点２ｂを近接させている。オーバヘッドコンベア２には、複数の組立用ハンガー３がほぼ等間隔で吊り下げられ、各組立用ハンガー３に作業者４が付いている。本実施の形態では、８名の作業者４で編成されている。

作業者４は、図２に示すように、主要部品５や小物部品６を載置した組立用ハンガー３がオーバヘッドコンベア２の始点２ａから終点２ｂに搬送されるまでの間に、組立用ハンガー３に追従して歩行しながら組立用ハンガー３に載置された主要部品５に小物部品６を組み付けて所定の製品を完成する。

オーバヘッド搬送ユニット１は、図３に示すように、エンドレスで所定の長さに形成されたベルト１０を独自の駆動源（電動モータ）１１で循環駆動し、ベルト１０の駆動力によって組立用ハンガー３を所定の距離だけ搬送するベルト式搬送コンベアである。オーバヘッド搬送ユニット１は、夫々独自の駆動源（電動モータ）１１を備えているので、各オーバヘッド搬送ユニット１毎に、ラインサイドに設置された操作盤（不図示）によって搬送速度を設定することができる。

また、オーバヘッド搬送ユニット１と組立用ハンガー３は強固に連結されているのではなく、少なくとも主要部品５や小物部品６などを載置した組立用ハンガー３に対して搬送可能な駆動力を発生する所定の摩擦力を持って連結され、組立用ハンガー３を搬送する構成になっている。従って、移動している組立用ハンガー３に物などが接触して組立用ハンガー３に不要な力が掛かった場合にはベルト１０がスリップするため、物や組立用ハンガー３などを損傷することはない。また、直列接続される各オーバヘッド搬送ユニット１の間隔は、組立用ハンガー３を円滑に搬送することができる間隔になっている。

本発明に係る組立用ハンガー３は、図４と図５に示すように、矢印方向に移動し、オーバヘッドコンベア２に係合する吊部３０と、吊部３０に吊り下がる組立用ハンガー本体３１からなる。

吊部３０は、前後に配設されてオーバヘッドコンベア２に沿って架設されたガイドレール２０に係合するガイド部３２，３２と、これらのガイド部３２，３２を連結する連結バー３３と、連結バー３３の中央部に固定された組立用ハンガー支持部３４からなる。また、ガイド部３２，３２は、ガイドレール２０に沿って円滑に移動できるように、ガイドレール２０上を回転自在なローラ３２ａを備えると共に、ガイドレール２０を左右方向から挟むようにしている。

組立用ハンガー本体３１は、パイプ材を略Ｃ字状に形成したフレーム３５と、フレーム３５の揺れを防止する揺れ防止機構３６と、主要部品５を載置して位置決めする治具３７と、複数種類の小物部品６を収納する上下２段の部品棚３８，３９からなる。なお、４０は補強用のリブ、４１はパイプ材の切断開口部を塞ぐゴムキャップである。

フレーム３５は、その上端部３５ａが組立用ハンガー支持部３４に２個のクランプ金具４２，４２を介して取り付けられている。組立用ハンガー支持部３４にフレーム３５の上端部３５ａを取り付ける位置は、組立用ハンガー本体３１を吊部３０で吊り下げた時のバランス状態を考慮して２個のクランプ金具４２，４２の取り付け位置を調整することにより自由に設定することができる。

揺れ防止機構３６は、組立用ハンガー支持部３４の近傍でフレーム３５の上端部３５ａにクランプ金具４３を介して左右方向に取り付けたシャフト４４と、このシャフト４４の両端に上方及び左右外方に突出して取り付けた４個の球状ローラ４５と、４個の球状ローラ４５が回転自在に係合する２本のバランス用レール４６からなる。２本のバランス用レール４６は、ガイドレール２０に沿って架設されている。

このように、４個の球状ローラ４５が２本のバランス用レール４６に回転自在に係合することにより、組立用ハンガー３のガイドレール２０に沿った円滑な移動を妨げることなく、組立用ハンガー３の前後及び左右方向への揺れを防止することができる。

治具３７は、２個のクランプ金具４７，４７を介してフレーム３５の下端部３５ｂに取り付けられている。治具３７をフレーム３５に取り付ける位置は、組立用ハンガー本体３１を吊部３０で吊り下げた時のバランス状態を考慮して２個のクランプ金具４７，４７の取り付け位置を調整することにより自由に設定することができる。また、治具３７は、フレーム３５の下端部３５ｂと直交する垂直軸を中心として回転できる構成となっている。

部品棚３８は、複数種類の小物部品６を収納できるように区画されたパレット４８と、パレット４８を載置固定するベースプレート４９と、ベースプレート４９を支持するパレットサポート部５０と、パレットサポート部５０に固定されフレーム３５に摺動自在に係合する２個のクランプ金具５１，５１と、パレット４８を所望な水平方向に位置決めする位置決めストッパ５２からなる。なお、５３は部品棚３８が下降しないようにするストッパ金具である。

また、ベースプレート４９は、パレット４８を載置固定するプレート４９ａと、プレート４９ａの裏面に左右方向に配設したパイプ材のバー４９ｂからなり、バー４９ｂがパレットサポート部５０に固定されている。なお、パレット４８を載置固定するプレート４９ａは、パレット４８に収納された小物部品６が見易くなるように、作業者４に対して傾斜してバー４９ｂに固定されている。

位置決めストッパ５２は、縮装されたスプリング５２ａと、スプリング５２ａによって突出するストッパピン５２ｂからなり、スプリング５２ａによってストッパピン５２ｂがフレーム３５に開けられた孔３５ｄに嵌合することにより、パレット４８の水平方向の位置を固定することができる。なお、孔３５ｄはフレーム３５の外周面に複数開けられている。

このように構成された部品棚３８は、フレーム３５の中央部３５ｃで支持されると共に、水平方向で位置決めストッパ５２が機能する位置に位置決めされる。また、部品棚３９も、部品棚３８と同様な構成になっている。

また、組立用ハンガー３は、クランプ金具４２，４３，４７，５１の締付けを解除することにより、吊部３０、フレーム３５、揺れ防止機構３６、治具３７、部品棚３８，３９の６分割にすることができる。このように、組立用ハンガー３を６分割することができるので、生産台数の増加に備えて待機する場合や生産台数の減少によってオーバヘッドコンベア２から外された場合でも、大きな保管スペースを必要としない。

一方、吊部３０、フレーム３５、揺れ防止機構３６、治具３７、部品棚３８，３９に、クランプ金具４２，４３，４７，５１を用いることにより、組立用ハンガー３を容易に組み立てることができる。
更に、組立用ハンガー３を組み立てるに際して、フレーム３５における吊部３０、揺れ防止機構３６、治具３７、部品棚３８，３９の取付位置を調整することにより、組立用ハンガー３としての所望なバランスを得ることが可能である。

また、治具３７及び／又は部品棚３８，３９は、交換自在であるので、モデルチェンジや生産機種の変更などがなされた場合でも、モデルチェンジや生産機種の変更などに対応した治具３７及び／又は部品棚３８，３９を用意することで容易に対処することが可能である。

以上のように構成された本発明に係る組立用ハンガーを適用したエンジン組立ラインについて説明する。エンジン組立ラインは、図６に示すように、第１ゾーンＡ、第２ゾーンＢ及び第３ゾーンＣなどから構成されている。

第１ゾーンＡでは、主に組立用ハンガー３に設けた治具３７にエンジンの主要部品５を載置すると共に、組立用ハンガー３に設けた２つの部品棚３８，３９にエンジンの小物部品６を投入する。第１ゾーンＡに架設されているオーバヘッドコンベア６０は、チェーン式搬送コンベアである。

第１ゾーンＡから払い出される組立用ハンガー３は、第２ゾーンＢに架設されたオーバヘッドコンベア２の始点２ａに投入される。すると、この組立用ハンガー３を担当する作業者４が組立用ハンガー３の移動速度に追従して組立用ハンガー３に載置されたエンジンの主要部品５に部品棚３８，３９から取り出した小物部品６を工具（不図示）を用いて組み付けていく。第２ゾーンＢでは、主にエンジンの骨格部品である小物部品６が組み付けられる。

そして、第２ゾーンＢにおいて規定されている１人の作業者４による主要部品５に対する小物部品６の所定の組付作業が終了すると、組立用ハンガー３がオーバヘッドコンベア２の終点２ｂに到達する。組立用ハンガー３は、オーバヘッドコンベア２の始点２ａから終点２ｂに至るまでの間、直列接続された複数のオーバヘッド搬送ユニット１によって搬送される。

更に、所定の組付作業を終了した作業者４は、作業終了時点でオーバヘッドコンベア２の始点２ａに投入された組立用ハンガー３について同様な組付作業を繰り返し行う。ここで、作業を開始するオーバヘッドコンベア２の始点２ａと作業を終了するオーバヘッドコンベア２の終点２ｂが近接しているため、作業者４は単なる戻り歩行をすることなく作業終了とほぼ同時に次の作業を開始することができる。このような組付作業が第２ゾーンＢに次々と投入される組立用ハンガー３に対して第２ゾーンＢの要員を構成する作業者４によってなされる。

次いで、第２ゾーンＢのオーバヘッドコンベア２の終点２ｂから次々と払い出される組立用ハンガー３は、チェーン式のオーバヘッドコンベア６１が架設された補助組立工程Ｂａに投入され、エンジンの骨格となる小物部品６が組み付けられたエンジンの主要部品５について検査や組付修正などの作業が行われる。そして、そのような作業が終了すると、第２ゾーンＢと同様に構成された第３ゾーンＣに組立用ハンガー３が投入される。なお、補助組立工程Ｂａはエンジン組立ラインのサイクルタイムの調整やトラブル発生時などのバッファ工程としても用いることができる。

第３ゾーンＣに架設されたオーバヘッドコンベア２の始点２ａに組立用ハンガー３が投入されると、第２ゾーンＢと同様に、この組立用ハンガー３を担当する作業者４が組立用ハンガー３の移動速度に追従してエンジンの主要部品５に部品棚３８，３９から取り出した小物部品６を工具（不図示）を用いて組み付けていく。第３ゾーンＣでは、主にエンジンの外観部品である小物部品６が組み付けられる。

そして、第３ゾーンＣにおいて規定されている１人の作業者４による主要部品５に対する小物部品６の所定の組付作業が終了すると、組立用ハンガー３がオーバヘッドコンベア２の終点２ｂに至る。組立用ハンガー３は、オーバヘッドコンベア２の始点２ａから終点２ｂに至るまでの間、直列接続された複数のオーバヘッド搬送ユニット１によって搬送される。

更に、所定の組付作業を終了した作業者４は、作業終了時点でオーバヘッドコンベア２の始点２ａに投入された組立用ハンガー３について同様な組付作業を繰り返し行う。ここで、作業を開始するオーバヘッドコンベア２の始点２ａと作業を終了するオーバヘッドコンベア２の終点２ｂが近接しているため、作業者４は単なる戻り歩行をすることなく作業終了とほぼ同時に次の作業を開始することができる。このような組付作業が第３ゾーンＣに次々と投入される組立用ハンガー３に対して第３ゾーンＣの要員を構成する作業者４によってなされる。

次いで、第３ゾーンＣのオーバヘッドコンベア２の終点２ｂから次々と払い出される組立用ハンガー３は、チェーン式のオーバヘッドコンベア６２が架設された中間検査工程Ｃａに投入され、エンジンの外観部品である小物部品６が組み付けられたエンジンの主要部品５について中間検査などの作業が行われる。そして、そのような作業が終了すると、エンジンが完成し、完成したエンジンは検査工程に払い出される。なお、中間検査工程Ｃａはエンジン組立ラインのサイクルタイムの調整やトラブル発生時などのバッファ工程としても用いることができる。

第２ゾーンＢ及び第３ゾーンＣでは、生産台数に変動が生じても、１人の作業者４が行う作業内容を変更することなく、第２ゾーンＢ及び第３ゾーンＣで保有する組立用ハンガー３の個数を増減することで対応でき、新たに工程編成をしたり、工程編成に伴う新たな作業訓練をしたりする必要がなくなる。また、組立用ハンガー３を１個減らすことが、１工数の削減となり、即要員１人の削減となる。

本発明に係る組立用ハンガーを生産ラインに適用すれば、省スペース化が図られた組立生産ラインを構築することができる。また、モデルチェンジや生産機種の変更に容易に対応することができる。

本発明に係る組立用ハンガーを適用した組立生産ラインの基本構成図 作業状態の説明図 オーバヘッド搬送ユニットと組立用ハンガーの連結状態の概要説明図 組立用ハンガーの側面図 組立用ハンガーの正面図 本発明に係る組立用ハンガーを適用したエンジン組立ラインの概要レイアウト説明図

符号の説明

１…オーバヘッド搬送ユニット、２…オーバヘッドコンベア、２ａ…始点、２ｂ…終点、３…組立用ハンガー、４…作業者、５…主要部品、６…小物部品、２０…ガイドレール、３０…吊部、３１…組立用ハンガー本体、３２…ガイド部、３５…フレーム、３６…揺れ防止機構、３７…治具、３８，３９…部品棚、４４…シャフト、４５…球状ローラ、４６…バランス用レール。

Claims (3)

1. 主要部品に複数の小物部品を組み付けて製品を完成する組立生産ラインで用いる組立用ハンガーであって、始点と終点を近接させてループ状に構成したオーバヘッドコンベアに吊り下げられると共に、前記オーバヘッドコンベアの循環駆動するベルトに搬送可能な駆動力を発生する所定の摩擦力を持って連結され、主要部品を載置する治具と複数種類の小物部品の部品棚を備え、クランプ金具の締付けを解除することにより、吊部、フレーム、揺れ防止機構、治具、２つの部品棚の６分割にすることができ、前記始点から前記終点に搬送されるまでの間に、作業者が追従して歩行しながら前記主要部品に前記小物部品を組み付けて製品を完成することを特徴とする組立用ハンガー。
2. 請求項１記載の組立用ハンガーにおいて、揺れ防止機構を設けたことを特徴とする組立用ハンガー。
3. 請求項１又は２記載の組立用ハンガーにおいて、前記治具及び／又は前記部品棚は交換自在であることを特徴とする組立用ハンガー。