JP4231393B2 - ハンガーの合流装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のドアを搬送するラインに適用することができるハンガーの合流装置に関する。

車両の組立において、塗装色の均一化を保つためにドアは、車体と共に塗装を施す。次に、車体にシートなどの内装品を組付け、またドアにウインドレギュレータやガラスなどの部品を組付ける。この組付け作業を容易にするために、塗装を終えた車体からドアを外し、前記組付け作業を実行し、ドアを車体へ戻すという作業形態が一般に採用される。これらの一連の作業を実行するために次に述べる搬送ラインが必要となる。

図１０は従来のドア搬送ラインの原理図であり、塗装を終えた車体１００から前後左右４個のドア１０１、１０２、１０３、１０４を外し、左の前後ドア１０１、１０２に部品を組付け、これら左のドア１０１、１０２をハンガー１０５で吊って次のステージへ移動するとともに、右の前後ドア１０３、１０４に部品を組付け、これら右のドア１０３、１０４をハンガー１０６で吊って次のステージへ移動する。

図１１は従来のハンガーの作用図であり、ハンガー１０５、１０６は、空中に敷設したガイドレール１１１へ走行可能に取付けた牽引トロリー１１２、前部トロリー１１３、後部トロリー１１４と、牽引トロリー１１２から上へ突出させた受動ドッグ１１５と、牽引トロリー１１２から前部トロリー１１３へ渡した牽引バー１１６と、前部トロリー１１３から後部トロリー１１４へ渡した連結バー１１７と、この連結バー１１７の前後から下ろした前部ホルダ１１８、後部ホルダ１１９とからなる。

前部ホルダ１１８に前ドア１０１、１０３を保持させ、後部ホルダ１１９に後ドア１０２、１０４を保持させることができる。
そして、ガイドレール１１１の上にトロリーチェーン１２１を張り、このトロリーチェーン１２１に所定のピッチで駆動突起１２２を設けておき、この駆動突起１２２を前記情動ドッグ１１５に掛けることで、ハンガー１０５、１０６を図右へ移動させるというものである。

ところで、図１０に示すように、ドア１０１〜１０４を車体１２３へ組付ける組付けステージでは、左のドア１０１、１０２と右のドア１０３、１０４を共通の主ガイドレール１２４で搬送し、車体１２３へ組付けるという設備形態を採ることがある。
この場合は、左のプレガイドレール１２５と右のプレガイドレール１２６とを主ガイドレール１２４へ合流させる必要がある。

従来、物品の合流技術をフリートレイに適用したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１９１５２公報（図１、段落番号［００１３］、段落番号［００１８］）

特許文献１の段落番号［００１３］には、「・・・略・・・いずれか一方あるいは双方の物品を定常時よりも少し早く送ったり又は少し遅く送るようにすれば、二条のコンベアの上で並走している物品を適切な位相ずれの状態で合流させることできると考え、本発明の新規な物品の合流装置を開発するに至ったのである。」と記載されている。

そして、段落番号［００１８］には、「・・・略・・・手段は、並走する物品が合流する際に相互に係合しないように搬送の前後方向に所定のずれ量をもっているか否かを調べると共に、所定のずれ量がないときには、二条の搬入コンベア機構の少なくとも一方の速度調節用コンベアを減速あるいは増速させて該並走物品が所定のずれ量をもつように機能する。」と記載されている。

特許文献１では、物品相互の位相ずれを適切に保つことを前提として、そのためには物品の位置を精密に検出することが不可欠となり、位置検出のために多数個の光電センサを配置する必要がある。
加えて、物品の位置に応じて搬送速度を減速又は増速する必要がある。

この様な特許文献１の技術を、車両の組立ラインに適用することを考えると、車両の組立ラインは長大であって、搬送速度は一速若しくは二速が限度であり、搬送速度をこまめに減速又は増速することはライン管理上難しい。
また、位置検出センサを多数個配置することは、組立ラインにおける制御系が複雑化し、好ましくない。

そこで、図１０に示す従来のドア搬送ラインでは、位置センサの数を限定すると共に、搬送速度を一速で管理している。合流部分での作動の詳細を次に説明する。

図１２は従来の合流部分における作用説明図である。
（ａ）は、ハンガー１０５が、駆動突起１２２（１）の作用で前進し、ハンガー１０５に設けたピン１２７が、建物側に設けた位置検出スイッチ１２８に到達したことを示す。このとき、後続のハンガー１０６は、右プレガイドレール１２６の所定位置に待機させる。

１２９は右シャトル手段であり、右のハンガー１０６を右プレガイドレール１２６から主ガイドレール１２４へ移動させる手段である。
ピン１２７を位置検出スイッチ１２８が検出したら、その検出信号に基づいて、右シャトル手段１２９による右のハンガー１０６の移動を開始する。

（ｂ）は右のハンガー１０６が白抜き矢印のごとく、主ガイドレール１２４の入口に到達したことを示す。このときには左のハンガー１０５は先行している。
トロリーチェーン１２１は一定速度で周回運動を続けるので、右のハンガー１０６の受動ドッグ１１５に次の駆動突起１２２（２）が係れば、右のハンガー１０６は主ガイドレール１２４に沿って移動を開始する。
左のプレガイドレール１２５についても同様である。

トロリーチェーン１２１が遅滞なく周回運動を続ければ、主ガイドレール１２４上を左右のハンガー１０５、１０６が交互に移動する。

ところで、種々の理由により、トロリーチェーン１２１を止める事態が発生する。トロリーチェーン１２１が止まらぬことを前提としてシステムが出来上がっている、すなわち、ピン１２７を位置検出スイッチ１２８が検出したら、その検出信号に基づいて、左又は右シャトル手段により左又は右のハンガー１０６の移動を開始するため、図１３に示すごとく駆動突起１２２（１）と駆動突起１２２（２）との間に２台のハンガー（例えばハンガー１０６とハンガー１０５（２））が溜まるという不具合が起こる。

この不具合を回避するには、トロリーチェーン１２１に連動して、左右のプレガイドレール１２５、１２６でのハンガー１０５、１０６の搬送を止めることが有効である。しかし、主ガイドレール１２４のみならず、左右のプレガイドレール１２５、１２６でのハンガー１０５、１０６の搬送を止めると、搬送ラインに混乱が生じ、生産性の低下を来す。

加えて、トロリーチェーンを頻繁に止めると次の問題が起こる。トロリーチェーンは、一般のチェーンと同様に、リンクプレートを連結ピンで結合してなる。リンクプレートにピン孔を開け、このピン孔へ連結ピンを通す。そのため、使用と共にリンクプレート側のピン孔が丸から長円に不可避的に変形し、これがチェーンの伸びとなって現れる。

トロリーチェーン１２１を連続的に周回させる場合と、断続的に停止と運転とを繰り返す場合を比較すると、頻繁に停止させた場合は衝撃力がピン孔に作用し、ピン孔の変形は飛躍的に増加し、頻繁にチェーンの張りを調整し、チェーンを新品のチェーンに交換する必要がでてくる。
従って、トロリーチェーン１２１の寿命を考えると、運転、停止を繰り返すことは好ましくない。

本発明は、前後の駆動突起間に複数個のハンガーが入らないようにするとともに、トロリーチェーンの寿命を延ばすことのできる装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、複数個のハンガーを直列に並べて案内する主ガイドレールの入口に、少なくとも２本のプレガイドレールを接続し、これらのプレガイドレールからハンガーを交互に前記主ガイドレールへ導くために主ガイドレールの入口に配置する合流装置において、
この合流装置は、主ガイドレール上のハンガーを移動する主トロリーチェーンに一定ピッチで設けた駆動突起を検出するために主トロリーチェーンに沿って配置した駆動突起検出用第１センサと、
このセンサより下流位置に配置し且つ駆動突起を検出するために主トロリーチェーンに沿って配置した駆動突起検出用第２センサと、
このセンサより下流位置に配置し且つハンガーから突起した位置検出用ピンを検出するために前記主ガイドレールに沿って配置したピン検出センサと、
前記プレガイドレール上のハンガーを前記主ガイドレールの入口近傍まで移動するために前記主トロリーチェーンとは別に配置するシャトル機構と、
前記駆動突起検出用第１センサの検出情報に基づいて主トロリーチェーンの速度を低速モードに切り替え、プレガイドレール上で待機中のハンガーを前記シャトル機構により前記駆動突起がまだハンガーに係合しない位置まで前進させ、前記駆動突起検出用第２センサの検出情報に基づいて前記ハンガーをシャトル機構により駆動突起がハンガーに係合可能な位置まで前進させ、この駆動突起が係合してハンガーが前進し前記位置検出用ピンがピン検出センサに到達したらこの検出情報に基づいて主トロリーチェーンの速度を高速モードに切り替える、一連の制御を実行する制御部と、
から構成したことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ハンガーの位置検出用ピンを検出するピン検出センサよりも上流に、駆動突起検出用第１センサ及び駆動突起検出用第２センサを設け、駆動突起検出用第１センサが駆動突起を検出した情報に基づいてプレガイドレール上のハンガーを予備的に前進させ、駆動突起検出用第２センサが駆動突起を検出した情報に基づいてハンガーを駆動突起で係合可能な位置まで前進させる。この間、主トロリーチェーンは周回を継続させる。

主トロリーチェーンに付属した駆動突起が、駆動突起検出用第１センサ及び駆動突起検出用第２センサの両方に到達したことを条件に、１個のハンガーが主ガイドレールへ送られてくる。次の駆動突起が駆動突起検出用第１センサ及び駆動突起検出用第２センサの両方に到達しなければ、次のハンガーが供給されることはない。

従って、２個の駆動突起間に２個のハンガーが入ることはない。加えて、主トロリーチェーンは周回を継続させるため、同チェーンの寿命を大幅に伸ばすことができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るハンガー合流装置の平面図であり、このハンガー合流装置５０は、左右のプレガイドレール１１、１２を一本の主ガイドレール１３に合流させる合流部１４に配置するとともに、その構成要素を制御する制御部５８を備える。この制御部５８の詳細は後述する。

左のプレガイドレール１１の出口から、左のハンガー１５を主ガイドレール１３へ左のシャトル手段１６で向かわせること、及び右のプレガイドレール１２の出口から、右のハンガー１７を主ガイドレール１３へ右のシャトル手段１８で向かわせ、主ガイドレール１３では、左右のハンガー１５、１７を交互に搬送させることは、従来のシステムと同じである。

図２は本発明で採用したハンガーの全体図であり、ハンガー１５、１７は、主ガイドレール１３又は左右のプレガイドレール１１、１２に沿って移動させる牽引トロリー２０、前部トロリー２１、後部トロリー２２と、牽引トロリー２０から上へ突出させた受動ドッグ２３と、牽引トロリー２０から前部トロリー２１へ渡した牽引バー２４と、前部トロリー２１から後部トロリー２２へ渡した連結バー２５と、この連結バー２５の前後から下ろした前部ホルダ２６、後部ホルダ２７とからなる。

前部ホルダ２６に前ドア１０１を保持させ、後部ホルダ２７に後ドア１０２を保持させることができる。
牽引トロリー２０、前部トロリー２１及び後部トロリー２２の内で、牽引トロリー２０が最も重要なトロリーであるため、それの詳細を以下に説明する。

図３は本発明で採用した牽引トロリーの図であり、牽引トロリー２０は、主ガイドレール１３に載って回転する車輪３１、３１と、これらの車輪３１、３１から下げた基板３２と、この基板３２の図面表裏方向のずれを規制するガイド輪３３、３３と、基板３２の中央から図面表側へ突出させた位置検出用ピン３４と、基板３２の下部から図右へ延ばした固定片３５と、この固定片３５に対向配置し且つ基板３２に上下揺動自在に取付けた揺動片３６、この揺動片３６の押し上げ作用で通常は上昇位置に保持される受動ドッグ２３と、この受動ドッグ２３の上部に形成した傾斜面３７と、受動ドッグ２３の後方に且つ基板３２に上下揺動可能に取付けた保持ドッグ３８とからなる。

保持ドッグ３８は、重心Ｇ１とピン３９との位置関係により、フリー状態では図反時計方向へ揺動し、ストッパ４１に当たって止まり、それ以上は反時計方向へは回転しない。
また、図右の揺動片３６は、重心Ｇ２とピン４２との位置関係により、フリー状態では図時計方向へ揺動し、受動ドッグ２３を上昇させる。

上記牽引トロリー２０の作用を図４，５で説明する。
図４は本発明の牽引トロリーの作用説明図である。
（ａ）において、静止中の牽引トロリー２０の前方（図右側）にピン検出センサ４４と板状ストッパ４５とがこの順に配置され、想像線で示す駆動突起４６が実線で示す位置まで移動したとする。この過程で保持ドッグ３８は時計方向へ揺動するため、駆動突起４６の移動を妨げない。
駆動突起４６の右方への押し作用で主ガイドレール１３に沿って牽引トロリー２０は前進し始める。

（ｂ）は、位置検出用ピン３４がピン検出センサ４４に到達したことを示す。これで、ピン検出センサ４４は牽引トロリー２０が到達したことに相当する情報を発信する。継続して、牽引トロリー２０は右へ移動し、その傾斜面３７が板状ストッパ４５に接触すると、テーパ作用により、受動ドッグ２３は下降し始める。

図５は本発明の牽引トロリーの作用説明図である。
（ａ）において、板状ストッパ４５の存在により、受動ドッグ２３が下降して駆動突起４６から外れると共に、板状ストッパ４５の下に潜ったことを示す。牽引トロリー２０は慣性力で右へ移動しようとするが、板状ストッパ４５へ保持ドッグ３８が当たるため、牽引トロリー２０はそれ以上右へは移動しない。一方、駆動突起４６は、右への移動を継続する。
静止中の牽引トロリー２０を移動させるには、板状ストッパ４５を図面奥へ移動する。

（ｂ）において、板状ストッパ４５（（ａ）参照）が外れた結果、受動ドッグ２３が上昇する。そこへ、次の駆動突起４６を向かわせれば、この駆動突起４６で牽引トロリー２０を右へ移動させることができる。

以上に述べた牽引トロリー２０を用いたハンガー合流装置５０の実施例を、図６〜図８に基づいて説明する。
図６は本発明の合流装置の構成図兼作用説明図であり、ハンガー合流装置５０は、主ガイドレール１３の入口付近に配置するものであって、主トロリーチェーン５１に付属する駆動突起４６の移動方向に沿って、順に配置した駆動突起検出用第１センサ５２と、駆動突起検出用第２センサ５３と、ピン検出センサ５４と、主ストッパ５５とを備えたことを特徴とする。

駆動突起検出用第１センサ５２及び同第２センサ５３は、文字通り駆動突起４６を検出するセンサである。
ピン検出センサ５４（作用は前記ピン検出センサ４４と同一であるが位置を特定するために符号を改めた。）は、牽引トロリー２０に付属する位置検出用ピン３４を検出するセンサであり、例えばレバー式リミットスイッチである。
主ストッパ５５（作用は前記板状ストッパ４５と同一であるが位置を特定するために符号を改めた。）は、牽引トロリー２０の受動ドッグ２３に作用する板状ストッパである。

図は便宜上、主ガイドレール１３に右のプレガイドレール１２が接続した形態を示し、且つ駆動突起４６（１）により、左のハンガー１５が主ストッパ５５及びピン検出センサ５４を通過し、また、図左のプレガイドレール１２では右のハンガー１７が、プレストッパ５６（作用は前記板状ストッパ４５と同一であるが位置を特定するために符号を改めた。）の作用で待機位置に停止している状態を示す。

周回し続けるトロリーチェーン５１に付属した次の駆動突起４６（２）が、最上流の駆動突起検出用第１センサ５２に到達したら、この検出情報に基づいて、トロリーチェーン５１の速度を高速モードから低速モードに切り替える。並行して前記検出情報に基づいてプレストッパ５６を外し、シャトル手段１８を用いて右のハンガー１７を、シャトルストロークＬの７０％程度の距離を前進させる。この結果、右のハンガー１７は想像線の位置に到達し、そこで停止する。

図７は図６に続く作用図であり、低速モードで周回するトロリーチェーン５１に付属した駆動突起４６（２）が、次の駆動突起検出用第２センサ５３に到達したら、この検出情報に基づいて、シャトル手段１８を用いて右のハンガー１７を、残りの３０％程度の距離を前進させる。この結果、右のハンガー１７は想像線の位置に到達し、そこで停止する。
なお、想像線で示す位置検出用ピン３４がピン検出センサ５４の手前で停止するように、シャトルストロークは設定する。

この間も、先行する左のハンガー１５は遅滞なく前進し続ける。
そして、駆動突起検出用第２センサ５３を離れた駆動突起４６（２）は、想像線で示す受動ドッグ２３に向かい、駆動突起４６（２）が受動ドック２３に係合した時点で、右のハンガー１７が前進し始める。

図８は図７に続く作用図であり、駆動突起４６（２）の作用で低速で前進する右のハンガー１７の位置検出用ピン３４が、ピン検出センサ５４に到達すると、この検出情報に基づいてトロリーチェーン５１の速度を低速モードから高速モードへ切り替える。同時に、主ストッパ５５を後退させて、ハンガー１７の前進移動を妨げないようにする。トロリーチェーン５１に付属する次の駆動突起４６（３）が駆動突起検出用第１センサ５２に到達した時点で、図６に戻る。この間に、左のプレガイドレール１１には、次の左のハンガー１５が待機状態になる。

以上の制御は制御部５８で実行する。すなわち、制御部５８は、駆動突起検出用第１センサ５２の検出情報に基づいてトロリーチェーン５１の速度を低速モードに切り替え、プレガイドレール１１又は１２上で待機中のハンガー１５又は１７をシャトル機構１６又は１８により駆動突起４６がまだハンガ１５又は１７に係合しない位置まで前進させ、駆動突起検出用第２センサ５３の検出情報に基づいてハンガー１５又は１７をシャトル機構１６又は１８により駆動突起４６がハンガー１５又は１７に係合可能な位置まで前進させ、この駆動突起４６が係合してハンガー１５又は１７が前進し位置検出用ピン３４がピン検出センサ５４に到達したらこの検出情報に基づいてトロリーチェーン５１の速度を高速モードに切り替える、一連の制御を実行する。

主トロリーチェーンに付属した駆動突起が、駆動突起検出用第１センサ及び駆動突起検出用第２センサの両方に到達したことを条件に、１個のハンガーが主ガイドレールへ送られてくる。次の駆動突起が駆動突起検出用第１センサ及び駆動突起検出用第２センサの両方に到達しなければ、次のハンガーが供給されることはない。

前記主ストッパ５５の作用説明を補足すると、主ストッパ５５は、トロリーチェーン５１が回転している条件とピン検出センサ５４がピンを検出した条件の２つの条件に基づいて後退する。

この種の設備では主ガイドレール１３上に不具合が発生し、トロリーチェーン５１を止める必要が発生する。停止時間が短ければ、本発明により、ハンガー移動を継続させることができるが、停止時間が長いときには、主ストッパ５５を活用する。
すなわち、トロリーチェーン５１が停止したことにより、主ストッパ５５は出たままとなる。この結果、主ストッパ５５で左又は右のハンガー１５、１７を強制停止させることができる。

図６〜図８をフローにまとめると次の通りになる。
図９は本発明に係るハンガー合流装置の作動フロー図である。ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：駆動突起４６（２）を駆動突起検出用第１センサ５２が検出する。
ＳＴ０２：検出情報に基づき主トロリーチェーン５１の速度を低速に切り替える。
ＳＴ０３：同時にプレストッパ５６を解除する。

ＳＴ０４：シャトル機構１８でハンガー１７を７０％程度前進移動する。この７０％は、ハンガー１７の受動ドッグ２３が駆動突起４６（２）に係合しない位置で、前進を留めることを意味する。
ＳＴ０５：駆動突起４６（２）を駆動突起検出用第２センサ５３が検出する。

ＳＴ０６：シャトル機構１８でハンガー１７を残り３０％程度前進移動する。この残り３０％は、ハンガー１７の受動ドッグ２３が駆動突起４６（２）に係合し得る位置まで、前進させることを意味する。
ＳＴ０７：駆動突起４６（２）でハンガー１７を前進させる。

ＳＴ０８：ピン検出センサ５４で、ハンガー１７の位置検出用ピン３４を検出する。
ＳＴ０９：検出情報に基づきトロリーチェーン５１の速度を高速モードに切り替える。
ＳＴ１０：同時に主ストッパ５５を解除する。次にＳＴ０１に戻る。

ところで、トロリーチェーン５１は、一般のチェーンと同様に、リンクプレートを連結ピンで結合してなる。リンクプレートにピン孔を開け、このピン孔へ連結ピンを通す。従って、使用と共にリンクプレート側のピン孔が丸から長円に不可避的に変形し、これがチェーンの伸びとなって現れる。

トロリーチェーン５１を連続的に周回させる場合と、断続的に停止と運転とを繰り返す場合を比較すると、頻繁に停止させた場合は衝撃力がピン孔に作用し、ピン孔の変形は飛躍的に増加し、頻繁にチェーンの張りを調整し、チェーンを新品のチェーンに交換する必要がでてくる。

本発明では、図の右部に明示したとおりに、トロリーチェーン５１は、高速／低速に切り替えることはあっても、止めることはなく連続的に周回させるため、チェーンの伸びを抑え、チェーン交換の頻度を大幅に下げることができる。この結果、保守・点検費用を大いに圧縮することができる。加えて、点検に伴うライン停止の回数が減るため、ラインの生産性を高めることができる。

尚、本発明のハンガーの合流装置で扱うワークは、車両用ドアの他、車両用部品、一般機械部品、建築部品など製造ラインで搬送するワークであれば、種類は問わない。

本発明は、車体に脱着するドアの運搬を対象としたハンガーの合流装置に好適である。

本発明に係るハンガー合流装置の平面図である。 本発明で採用したハンガーの全体図である。 本発明で採用した牽引トロリーの図である。 本発明の牽引トロリーの作用説明図である。 本発明の牽引トロリーの作用説明図である。 本発明の合流装置の構成図兼作用説明図である。 図６に続く作用図である。 図７に続く作用図である。 本発明に係るハンガー合流装置の作動フロー図である。 従来のドア搬送ラインの原理図である。 従来のハンガーの作用図である。 従来の合流部分における作用説明図である。 従来の合流部分における問題点を説明する図である。

符号の説明

１１、１２…左右のプレガイドレール、１３…主ガイドレール、１５、１７…左右のハンガー、１５、１８…左右のシャトル手段、２０…牽引トロリー、２３…受動ドッグ、３４…位置検出用ピン、５０…ハンガーの分流装置、５１…主トロリーチェーン、５２…駆動突起検出用第１センサ、５３…駆動突起検出用第２センサ、５４…ピン検出センサ、５８…制御部。

Claims (1)

1. 複数個のハンガーを直列に並べて案内する主ガイドレールの入口に、少なくとも２本のプレガイドレールを接続し、これらのプレガイドレールからハンガーを交互に前記主ガイドレールへ導くために主ガイドレールの入口に配置する合流装置において、
   この合流装置は、主ガイドレール上のハンガーを移動する主トロリーチェーンに一定ピッチで設けた駆動突起を検出するために主トロリーチェーンに沿って配置した駆動突起検出用第１センサと、
   このセンサより下流位置に配置し且つ前記駆動突起を検出するために主トロリーチェーンに沿って配置した駆動突起検出用第２センサと、
   このセンサより下流位置に配置し且つハンガーから突起した位置検出用ピンを検出するために前記主ガイドレールに沿って配置したピン検出センサと、
   前記プレガイドレール上のハンガーを前記主ガイドレールの入口近傍まで移動するために前記主トロリーチェーンとは別に配置するシャトル機構と、
   前記駆動突起検出用第１センサの検出情報に基づいて主トロリーチェーンの速度を低速モードに切り替え、プレガイドレール上で待機中のハンガーを前記シャトル機構により前記駆動突起がまだハンガーに係合しない位置まで前進させ、前記駆動突起検出用第２センサの検出情報に基づいて前記ハンガーをシャトル機構により駆動突起がハンガーに係合可能な位置まで前進させ、この駆動突起が係合してハンガーが前進し前記位置検出用ピンがピン検出センサに到達したらこの検出情報に基づいて主トロリーチェーンの速度を高速モードに切り替える、一連の制御を実行する制御部と、
   から構成したことを特徴とするハンガーの合流装置。
   

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