JP4252825B2 - 板状ワークの搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は板状ワークの搬送装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両ボディにドアを取付ける車体組立ラインにおいて、ドアは車両ボディの左右から取付ける。しかし、設備の都合などで、ドアを供給する供給コンベアは、車体組立ラインの左又右の一方にのみ設けることがある。この場合には、組立ラインの一方から他方へ組立ラインを跨ぐ若しくは潜ってドアを搬送する装置が不可欠となり、例えば組立ラインを跨いで部品を搬送するオーバーブリッジ型の装置が知られている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−１１５６６１号公報（第１図）
【０００４】
特許文献１は、シートを車両ボディを超えて搬送する装置に関する。この装置でシートの代わりにドアを搬送すると次の課題が発生することが分かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１２は従来のオーバーブリッジ型搬送装置の課題を説明する図であり、車両ボディ２０１を、超えて逆Ｕ字状の軌条２０２を敷設し、この軌条２０２に沿ってスライダ２０３を走向させるようにし、このスライダ２０３にドア２０４を載せる。
【０００６】
実線で示すドア２０４は上昇し、水平移動し、下降して想像線で示す位置に到達する。水平移動時にはスライダ２０３及びドア２０４が水平姿勢となるため、天井２０５と軌条２０２との間隔を狭めることができ、天井２０５が低くとも装置を設置することができるという利点はある。
【０００７】
しかし、想像線で示すドア２０４Ｂは、いわゆる天地が逆になっており、作業者は、ドア２０４Ｂをスライダ２０３から外した後に、上下を反転させる必要があり、作業性が低下する。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ドアなどの板状ワークが天地逆にならない、オーバーブリッジ型搬送装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、上昇部、水平部及び下降部からなるオーバーブリッジ状の軌条に沿ってスライダを移動させ、このスライダを用いてドア等の板状ワークを上昇部下部から下降部下部まで移動する板状ワークの搬送装置において、
前記軌条は、第１ガイドレールと、この第１ガイドレールに沿って設ける第２ガイドレールと、前記水平部と下降部との交わる部位にて前記第２ガイドレールに介在させた第３ガイドレールとで構成し、
前記スライダは、一端に第１車輪、他端に第２車輪を備え、第１車輪を前記第１ガイドレールに沿わせ、第２車輪を第２・第３ガイドレールに沿わせる形態で前記軌条に取付け、
前記第３ガイドレールは、第１車輪と第２車輪との車輪間距離に等しい半径で湾曲化した弧状レールであり、
この第３ガイドレールの円弧中心に、第１車輪を支える第１車軸を強制的に約９０°廻す車軸回転機構を配置し、
前記円弧中心に第１車軸が到達したら車軸回転機構により、第１車軸を回転させつつ第２車輪を第３ガイドレールに案内することで、横向きのスライダを縦向きに又は縦向きのスライダを横向きに姿勢を変更することができるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
軌条を第１ガイドレールと第２ガイドレールからなる２条構造にし、スライダに備える第１車輪を第１ガイドレールに沿わせ、同第２車輪を第２ガイドレールに沿わせる。そして、第２ガイドレールの途中に弧状の第３ガイドレールを設け、第３ガイドレールの円弧中心に第１車輪を支える車軸を９０°廻す車軸回転機構を配置した。
【００１１】
この構成により、円弧中心に第１車軸が到達したら車軸回転機構により、第１車軸を回転させつつ第２車輪を第３ガイドレールに案内することで、横向きのスライダを縦向き又はその逆にスライダの姿勢を変更することができる。この結果、板状ワークの姿勢は、出発時点と到達時点とで一致させることができる。
したがって、作業性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２では、第１車軸の一端と車軸回転機構の回転軸とは、スプライン結合により断接するようにしたことを特徴とする。
スプライン結合を採用したので断接手段が簡便で、コンパクトになる。加えて、スプライン結合により第１車軸と回転軸を一直線に配置することでき、車軸回転機構の設置位置を簡単に決定することができると共に、車軸回転機構を単純化することができる。
【００１３】
請求項３は、第３ガイドレールの入口に出没自在のゲートを設け、車軸回転機構が作動するまでの間、ゲートで第２車輪を支承させ得るようにしたことを特徴とする。
ゲートで第２車輪を仮受けさせることで、第１車軸と回転軸とのスプライン結合が遅れても第２車輪が第３ガイドレールを自重落下する心配はない。加えて、ゲートで第２車軸を機械的に停止させることにより、第１車軸の位置決め精度をより向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施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は本発明に係る自動車組立ラインの説明図である。
自動車組立ライン１０において、図示せぬコンベアにより、左右のリヤドア１１、１２を矢印ｃのごとく交互に運搬し、左リヤドア１１は、車体１５Ａに矢印ｄのごとく取付けるが、右リヤドア１２は、本発明の板状ワークの搬送装置２０を用いて矢印ｅのごとく車体１５Ａの右側へ移動し、矢印ｆ、ｇの要領で車体１５Ａに取付ける。
【００１５】
左右のフロントドア１３、１４も同様に、図示せぬコンベアにより、矢印ｈのごとく交互に運搬し、左フロントドア１３は、車体１５Ｂに矢印ｉのごとく取付けるが、右フロントドア１４は、本発明の板状ワークの搬送装置２０を用いて矢印ｊのごとく車体１５Ｂの右側へ移動し、矢印ｋ、ｍの要領で車体１５Ｂに取付ける。右リヤドア１２及び右フロントドア１４に付した影（／／／）はドアの内面（車室側面）を示す。
【００１６】
なお、右リヤドア１２及び右フロントドア１４を、車体１５Ａ、１５Ｂを跨いで搬送する理由は次の通りである。
ドア１２、１４を搬送する供給コンベアが、車体組立ラインの一側のみに配置することがある。建物の壁が車体組立ラインに接近していた供給コンベアが設置できないことや、供給コンベアの列数を半減させるなどの理由による。
【００１７】
図２は本発明に係る板状ワークの搬送装置の正面図であり、板状ワークの搬送装置２０は、上昇部２１、水平部２２及び下降部２３からなるオーバーブリッジ状の軌条２５に沿ってスライダ４０を移動させ、このスライダ４０を用いてドア等の板状ワークＷを上昇部２１の下部から下降部２３下部まで移動する装置である。１５は車体である。
【００１８】
軌条２５は、第１ガイドレール２６と、この第１ガイドレール２６に沿って設ける第２ガイドレール２７と、水平部２２と下降部２３との交わる部位にて第２ガイドレール２７に介在させた第３ガイドレール２８とで構成するが、第１ガイドレール２６と第２ガイドレール２７との構成例は後に詳しく述べる。
【００１９】
第３ガイドレール２８は、第１車輪４３Ｌ、４３Ｒと第２車輪４７Ｌ、４７Ｒとの車輪間距離に等しい半径Ｒで湾曲化した弧状レールであり、この第３ガイドレール２８の円弧中心２９に、図示せぬ車軸回転機構（図９の符号８０）を配置する。
【００２０】
車軸回転機構（図９の符号８０）は円弧中心２９に臨ませる。すなわち、車軸回転機構（図９の符号８０）を水平部２２から下降部２３に切り替る部位に設けたので、車軸回転機構はそれ程は邪魔にならず、オーバーブリッジ状の軌条２５のレイアウトが容易になると共に、軌条２５の簡略化や省スペース化が可能となる。
【００２１】
図３は本発明に係るスライダとスライダ移動機構の構成図であり、符号に添えるＬは左、Ｒは右を表わす。以下同様。
左のスライダ移動機構３０Ｌは、減速機付電動モータ３１Ｌとスプロケット３２Ｌとチェーン３３Ｌとスプロケット３４Ｌと軸３５Ｌとスプロケット３６Ｌからなり、想像線で示すチェーン３７Ｌを往復移動させることができる機構である。
【００２２】
右のスライダ移動機構３０Ｒも同様であり、それの減速機付電動モータ３１Ｒの回転速度を減速機付電動モータ３１Ｌの回転速度に電気制御的に同期させる。なお、減速機付電動モータ３１Ｌの容量を上げ、且つ左右の軸３５Ｌ、３５Ｒ同士をシャフトで連結すれば、減速機付電動モータ３１Ｒ、スプロケット３２Ｒ、チェーン３３Ｒ及びスプロケット３４Ｒを省くことができる。
【００２３】
スライダ４０は、チェーンアタッチメント４１Ｌ、４１Ｒによりチェーン３７Ｌ、３７Ｒに水平に取付けた第１車軸４２と、この第１車軸４２に固定的に取付けた一対の第１車輪４３Ｌ、４３Ｒと、第１車軸４２に図面表裏方向にスイング可能に取付けたアーム４４Ｌ、４４Ｒと、これらのアーム４４Ｌ、４４Ｒに吊下げたコ字状の枠４５と、この枠４５の下部に固定的に且つ水平に取付けた第２車軸４６と、この第２車軸４６に回転自在に取付けた一対の第２車輪４７Ｌ、４７Ｒと、枠４５の中間に渡したステイ４８とからなり、この様な構造のスライダ４０に板状ワークＷを支えるための複数の受け座５１〜５３やクランプ機構６０、６０を備える。これら受け座５１〜５３やクランプ機構６０、６０については以下に説明する。
【００２４】
図４は本発明に係るスライダ４０とスライダ移動機構との構成図であり、図３で説明済みの要素は符号を流用し、詳細な説明は省略する。
枠４５の下部に板状ワークＷを受ける受け座５１、５１を設け、更に枠４５に板状ワークＷの前縁を受ける受け座５２を設け、この受け座５２に対向する位置にて枠にクランプ機構６０を設け、ステイ４８にも板状ワークＷを受ける受け座５３、５３及び板状ワークＷを押しつつ押えるクランプ機構６０（前記クランプ機構６０と同構成物であるから符号は共通にした。）を設けることが望ましい。
【００２５】
第１車輪４３Ｌ、４３Ｒは第１ガイドレール２６、２６に沿って走らせ、第２車輪４７Ｌ、４７Ｒは第２ガイドレール２７、２７に沿って走らせるが、第１・第２ガイドレール２６、２７の構造的関係が分り難いので、次図で説明する。
【００２６】
図５は本発明に係る第１・第２ガイドレールの断面図であり、例えば、第２ガイドレール２７は溝形レールであり、第１ガイドレール２６は第２ガイドレール２７のフランジに接合したフラットレールである。そして、第２ガイドレール２７に第２車輪４７Ｒを嵌めれば、第２車輪４７Ｒは図面上下に振れることなく、図面表裏方向へ移動可能となる。
【００２７】
図６は図３の６部拡大図、図７は図６の７−７線断面図であり、両図によりクランプ機構６０の好適な構造例を説明する。
クランプ機構６０は、長孔６１を有し、おもて面に鋸歯部６２を備える矩形ベース６３と、鋸歯部６２に沿って滑らせる可動ブロック６４と、この可動ブロック６４の表及び裏に突起形成した取っ手６５及び軸部６６と、この軸部６６に取付けるスプリング６７及び抜け止めピン６８と、可動ブロック６４にスイング可能に取付けたラチェット爪６９と、このラチェット爪６９を鋸歯部６２へ付勢するトーションばね７１と、ラチェット爪６９のスイング角度を規制するストッパ７２とからなる。７３はトーションばね７１を止めるピンである。
【００２８】
図７に示す通りに、ラチェット爪６９の向きから、可動ブロック６４を矢印方向に移動させることができる。この移動により、可動ブロック６４に設けた凹部７４を板状ワークＷに嵌めることで、板状ワークＷをクランプすることができる。すなわち、ラチェット爪６９が鋸歯部６２に噛合っているため、可動ブロック６４が図上へは移動しないからである。
【００２９】
図８は図７の作用図であり、クランプを解除するには、取っ手６５を引いてラチェット爪６９を鋸歯部６２から離し、次に想像線で示す位置まで可動ブロック６４を傾ければよい。
【００３０】
図９は本発明に係る車軸回転機構の斜視図であり、車軸回転機構８０は図２の円弧中心２９に設置する機構であり、芯押し台機構１００とセットで使用する。車軸回転機構８０の詳細構造を次図で先に説明する。
【００３１】
図１０は本発明に係る車軸回転機構の断面図であり、車軸回転機構８０は、基台８１と、この基台８１に回転自在に取付けた送りねじ８２と、この送りねじ８２を廻す移動用モータ８３と、送りねじ８２に組合わせたナット８４と、このナット８４に一体的に結合した移動台８５と、この移動台８５に回転自在に取付けた回転軸８６と、この回転軸８６の先端に設けたソケット８７と、回転軸８６を回転する軸回転用モータ８８と、からなる。
【００３２】
第１車軸４２の左端も雄スプライン部８９Ｌを設けておき、ソケット８７に雌スプライン部９１を設けておき、移動用モータ８３を作動させて、ナット８４、移動台８５とともに回転軸８６を前進させれば、ソケット８７を第１車軸４２にスプライン結合させることができる。移動用モータ８３を止め、軸回転用モータ８８を作動させれば、第１車軸４２を任意の方向に回転させることができる。回転角度はモータ８８に内蔵したロータリエンコーダで検出し、制御すればよい。
【００３３】
図９に戻って、芯押し台機構１００は、基台１０１と送りねじ１０２と移動台１０３と送りモータ１０４と移動台１０３に回転自在に取付けたソケット１０５とからなり、送りモータ１０４を作動させることで、ソケット１０５を前進させ、ソケット１０５を第１車軸４２の右端にスプライン結合させることができる。
【００３４】
次に車軸回転機構８０と芯押し台機構１００との総合的な作用を説明する。
チェーン３７Ｌ、３７Ｒの引き作用により、スライダ４０と共に第１車軸４２がソケット８７、９５に臨む位置（図２の円弧中心２９）に到達したら、スライダ４０の移動を中断する。車軸回転機構８０と芯押し台機構９０とを作動させて、ソケット８７、１０５を第１車軸４２の両端に嵌合する。次に、軸回転用モータ８８を作動させることにより、第１車軸４２を右回転させる。すると、第２車輪４７Ｌ、４７Ｒが円弧状の第３ガイドレール２８、２８を走向する。
【００３５】
なお、第１車軸４２がソケット８７、１０５に達したときには、第２車輪４７Ｌ、４７Ｒが第３ガイドレール２８、２８の上の入口に到達し、自重で第３ガイドレール２８、２８に沿って落下する心配がある。そこで、第３ガイドレール２８、２８の上の入口にゲート１０７Ｌ、１０７Ｒを設け、これらのゲート１０７Ｌ、１０７Ｒをゲートシリンダ１０８Ｌ、１０８Ｒで抜差しするようにすることが望ましい。
【００３６】
図１１は本発明に係るゲートの作用図であり、予めゲート１０７Ｒを図示するごとく前進させておく。そして、スライダ４０を矢印の通りに移動させる。第１車軸４２が所定の位置（図２の円弧中心２９）に到達したら、電気的制御により移動を中断する。停止状態ではゲート１０７Ｒに第２車輪４７Ｒが当るため、第２車輪４７Ｒが第３ガイドレール２８に進入する虞はない。
【００３７】
逆に、ゲート１０７Ｒで第２車輪４７Ｒを機械的に位置決めすることで、第１車軸４２の位置を機械的に決定させることもできる。電気的制御の位置決め精度が不十分であるときには上述の機械的位置決めを併用することで、より正確な位置決め制御を行うことができる。
【００３８】
次に、第１車軸４２に図示せぬ車軸回転機構を嵌合する。つづいて、ゲートシリンダ１０８Ｒを作動させてゲート１０７Ｒを後退させる。すると、第２車輪４７Ｒは下降可能となる。そこで、図示せぬ車軸回転機構により、第１車軸４２を時計廻りに廻せば、第１車輪４３Ｒは静止（その位置で空転する。）したままで、第２車輪４７Ｒが第３ガイドレール２８に沿って下降する。
【００３９】
以上の構成からなる板状ワークの搬送装置２０の総合的な作用を次に説明する。
図２において、上昇部２１の下部におけるスライダ４０に板状ワークＷを載せる。そして、スライダ４０を上昇部２１、水平部２２の順で搬送し、第１車輪４３Ｌ、４３Ｒが円弧中心２９に達したら搬送を一旦中止する。
【００４０】
次に、図９で説明した要領で、水平姿勢のスライダ４０を図右回転させて縦向き姿勢に変更する。この後に、スライダ４０を下降部２３に沿って下降させる。搬送開始時の板状ワークＷの姿勢と、搬送完了時の板状ワークＷの姿勢がほぼ同一になる。この結果、車体１５に容易に板状ワークＷを取付けることができる。
【００４１】
尚、板状ワークＷは、ドア、サイドパネルなど上下（天地）が定まっている車両パーツであれば種類は問わない。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、軌条を第１ガイドレールと第２ガイドレールからなる２条構造にし、スライダに備える第１車輪を第１ガイドレールに沿わせ、同第２車輪を第２ガイドレールに沿わせる。そして、第２ガイドレールの途中に弧状の第３ガイドレールを設け、第３ガイドレールの円弧中心に第１車輪を支える車軸を９０°廻す車軸回転機構を配置した。
【００４３】
この構成により、円弧中心に第１車軸が到達したら車軸回転機構により、第１車軸を回転させつつ第２車輪を第３ガイドレールに案内することで、横向きのスライダを縦向き又はその逆にスライダの姿勢を変更することができる。この結果、板状ワークの姿勢は、出発時点と到達時点とで一致させることができる。
したがって、作業性を向上させることができる。
【００４４】
請求項２では、第１車軸の一端と車軸回転機構の回転軸とは、スプライン結合により断接するようにしたことを特徴とする。
スプライン結合を採用したので断接手段が簡便で、コンパクトになる。加えて、スプライン結合により第１車軸と回転軸を一直線に配置することでき、車軸回転機構の設置位置を簡単に決定することができると共に、車軸回転機構を単純化することができる。
【００４５】
請求項３は、第３ガイドレールの入口に出没自在のゲートを設け、車軸回転機構が作動するまでの間、ゲートで第２車輪を支承させ得るようにしたことを特徴とする。
ゲートで第２車輪を仮受けさせることで、第１車軸と回転軸とのスプライン結合が遅れても第２車輪が第３ガイドレールを自重落下する心配はない。加えて、ゲートで第２車軸を機械的に停止させることにより、第１車軸の位置決め精度をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動車組立ラインの説明図
【図２】本発明に係る板状ワークの搬送装置の正面図
【図３】本発明に係るスライダとスライダ移動機構の構成図
【図４】本発明に係るスライダとスライダ移動機構との構成図
【図５】本発明に係る第１・第２ガイドレールの断面図
【図６】図３の６部拡大図
【図７】図６の７−７線断面図
【図８】図７の作用図
【図９】本発明に係る車軸回転機構の斜視図
【図１０】本発明に係る車軸回転機構の断面図
【図１１】本発明に係るゲートの作用図
【図１２】従来のオーバーブリッジ型搬送装置の課題を説明する図
【符号の説明】
１５、１５Ａ、１５Ｂ…車体、２０…板状ワークの搬送装置、２１…上昇部、２２…水平部、２３…下降部、２５…軌条、２６…第１ガイドレール、２７…第２ガイドレール、２８…第３ガイドレール、２９…円弧中心、４０…スライダ、４２…第１車軸、４３Ｌ、４３Ｒ…第１車輪、４６…第２車軸、４７Ｌ、４７Ｒ…第２車輪、８０…車軸回転機構、８６…回転軸、８８…軸回転用モータ、８９Ｌ、８９Ｒ、９１…スプライン結合に係る雄・雌スプライン、１００…芯押し台機構、１０７Ｌ、１０７Ｒ…ゲート、１０８Ｌ、１０８Ｒ…ゲートシリンダ、Ｒ…第１車輪と第２車輪との車輪間距離に等しい半径、Ｗ…板状ワーク。

Claims (3)

1. 上昇部、水平部及び下降部からなるオーバーブリッジ状の軌条に沿ってスライダを移動させ、このスライダを用いてドア等の板状ワークを上昇部下部から下降部下部まで移動する板状ワークの搬送装置において、
   前記軌条は、第１ガイドレールと、この第１ガイドレールに沿って設ける第２ガイドレールと、前記水平部と下降部との交わる部位にて前記第２ガイドレールに介在させた第３ガイドレールとで構成し、
   前記スライダは、一端に第１車輪、他端に第２車輪を備え、第１車輪を前記第１ガイドレールに沿わせ、第２車輪を第２・第３ガイドレールに沿わせる形態で前記軌条に取付け、
   前記第３ガイドレールは、第１車輪と第２車輪との車輪間距離に等しい半径で湾曲化した弧状レールであり、
   この第３ガイドレールの円弧中心に、第１車輪を支える第１車軸を強制的に約９０°廻す車軸回転機構を配置し、
   前記円弧中心に前記第１車軸が到達したら前記車軸回転機構により、前記第１車軸を回転させつつ前記第２車輪を前記第３ガイドレールに案内することで、横向きの前記スライダを縦向きに又は縦向きの前記スライダを横向きに姿勢を変更することができるように構成したことを特徴とする板状ワークの搬送装置。
2. 前記第１車軸の一端と前記車軸回転機構の回転軸とは、スプライン結合により断接するようにしたことを特徴とする請求項１記載の板状ワークの搬送装置。
3. 前記第３ガイドレールの入口に出没自在のゲートを設け、車軸回転機構が作動するまでの間、前記ゲートで第２車輪を支承させ得るようにしたことを特徴とする請求項２記載の板状ワークの搬送装置。

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