JP5350014B2

JP5350014B2 - ワーク支持台及びそれを用いた組付設備

Info

Publication number: JP5350014B2
Application number: JP2009046825A
Authority: JP
Inventors: 康司左武; 秀幸福井; 信輝清水
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2010201518A

Description

本発明は、自動車のエンジンブロックなどのワークを姿勢変更可能に支持した状態で、エンジン組付ライン等の生産ラインに供されるワーク支持台、および、このワーク支持台を用いた組付設備に関する。

例えば、自動車のエンジンの生産ラインには、エンジンブロックに対してチェーンカバー、オイルパン、ヘッドカバーといった各種部品を組付ける組付ラインが含まれる。この種の組付ラインは、通常、ワーク（エンジンブロック）を支持した搬送パレットを各種部品の作業エリアに沿って搬送し、各作業エリアでそれぞれ所定の部品を組付けてゆくものであるが、部品の種類によってワークに対する組付方向が異なるため、作業性等の点から、各作業エリアでは、部品の組付を行い易い姿勢でワークを支持する必要がある。そのため、ワークを支持する搬送パレットには、ワークの姿勢を変更して支持できる機能が求められる。

例えば、下記の特許文献１には、ワーク（エンジンブロックＥｇ）を鉛直方向に移動可能に、かつ、水平方向の回転軸Ｏ回りに回転可能に支持することができるパレットが記載されている。このパレットは、本体１と、本体１に対して鉛直方向に摺動可能に取付けられた支柱２と、支柱２に対して回転軸Ｏ回りに回転可能に取付けられたワーク保持部３とを備えており、ワークであるエンジンブロックＥｇはワーク保持部３のワーク取付ブラケット３４にボルトで締結され、片持ち的に支持される（図２等参照）。ワーク保持部３に保持されたエンジンブロックＥｇは、リフタＬｆによって鉛直方向に所望位置まで移動可能であり、また、作業に適した所望の姿勢となるように回転軸Ｏ回りに回転可能である。

特開２００７−２０３３８５号公報

特許文献１のパレットは、ワーク（エンジンブロックＥｇ）をワーク保持部３にボルトで締結して支持する構成であるため、パレットに対するワークの着脱に手間が掛かり、作業性の点で改善すべき余地がある。

本発明の課題は、ワークを姿勢変更可能に支持することができ、かつ、ワークを容易に着脱することができるワーク支持台を提供することである。

本発明の他の課題は、搬送装置による搬送と、床面走行の双方に適したワーク支持台を提供することである。

本発明の更なる課題は、組付作業の作業性が良く、前後工程との連携が円滑な組付設備を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、起伏のある外面を有するワークを支持するためのワーク支持台であって、基台と、基台に装着された一対のアームと、一対のアームにそれぞれ回転可能に装着され、ワークの外面形状に適合する支持面を有するアタッチメントとを備え、一対のアームに装着されたアタッチメントの支持面でワークの外面を挟持することにより、ワークを基台上で水平面と交差する方向に回転可能に支持し、一対のアームは、それぞれ、アタッチメントがワークに対して接近離反移動できるように、基台に可動に装着されていると共に、アタッチメントの支持面でワークの外面を挟持した状態でアームを保持するアーム保持機構を備え、かつ、基台に着脱自在に装着された構成を提供する。本明細書において、「水平面と交差する方向」には、水平面と直交する方向（鉛直面内）と、水平面に対して９０度未満の角度で傾斜した方向（傾斜面内）が含まれる。

ワークの起伏状の外面形状に適合するアタッチメントの支持面でワークの外面を挟持することにより、ワークを安定した姿勢で支持することができると共に、ボルト締結等による支持構造に比べ、ワークの着脱に要する手間を大幅に削減することができる。また、アタッチメントはアームに回転可能に装着されているので、ワークをアタッチメントと伴に回転させることで、ワークの姿勢を所望の姿勢に変更することができる。さらに、一対のアームを、それぞれ、アタッチメントがワークに対して接近離反移動できるように、基台に可動に装着しているので、アタッチメントによるワークの挟持・開放操作が容易になると共に、アーム保持機構によりワークの挟持状態を保持して、ワークを安定して支持することができる。また、一対のアームは、それぞれ、基台に着脱自在に装着されているので、外面形状が異なるワークに対して、基台はそのままで、一対のアームをアタッチメントと伴に交換することで対応することが可能となる。

上記構成において、基台は、ワークを支持部材で支持した搬送パレットを載置する載置台と、載置台を昇降駆動する昇降機構とを備えたものとすることができる。これにより、ワークを搬送パレットと伴に前工程から受け取り、また、ワーク（組付体）を搬送パレットと伴に後工程に受け渡すことができるので、工程間でのワークの受け取り・受け渡しを簡易かつ円滑に行うことが可能となる。また、アタッチメントでワークを狭持した状態で、昇降機構により載置台を下降させ、載置台に載置された搬送パレットを支持部材と伴に下降させることで、搬送パレットの支持部材によるワークの支持を開放して、ワークを回転可能な状態にすることができる。

上記構成において、基台は、床部に載置される載置面と、載置面に対して下方に突出した突出位置と上方に退入した退入位置との間で移動可能な車輪と、車輪を上記突出位置と上記退入位置とに切替えて保持する車輪切替機構とを備えたものとすることができる。本明細書において、「床部」には、床面や、床面に設置された搬送装置などが含まれる。車輪切替機構により、車輪を上記突出位置と上記退入位置とに切替えて保持することで、搬送装置等に載置して搬送する使用態様と、床面等を車輪で走行する使用態様を、同じワーク支持台で兼用することができる。

また、本発明は、上記課題を解決するため、起伏のある外面を有するワークに部品を組付けて組付体を生産する組付設備であって、ワークを支持部材で支持した搬送パレットを搬送する供給側搬送装置と、供給側搬送装置から搬送パレットが移載供給されるワーク支持台と、ワーク支持台を複数の作業エリアに沿って搬送する主搬送装置と、複数の作業エリアを経て生産された組付体を支持した搬送パレットをワーク支持台から移載排出する排出側搬送装置とを備え、ワーク支持台は、基台と、基台に装着された一対のアームと、一対のアームにそれぞれ回転可能に装着され、ワークの外面形状に適合する支持面を有するアタッチメントと、搬送パレットを載置する載置台と、載置台を昇降駆動する昇降機構とを備え、ワークの姿勢変更が必要な所定の作業エリアにおいて、一対のアームに装着されたアタッチメントの支持面でワークの外面を挟持すると共に、昇降機構により、載置台に載置された搬送パレットを支持部材と伴に下降させて、支持部材によるワークの支持を開放し、ワークをアタッチメントと伴に水平面と交差する方向に回転させて、ワークを所定の変更姿勢で支持し、ワーク支持台の一対のアームは、それぞれ、基台に着脱自在に装着されていると共に、該基台は、アタッチメントの支持面でワークの外面を挟持できるように一対のアームを相対向した位置に装着する第１装着部と、一対のアームを相並列した位置に装着する第２装着部とを備え、一対のアームは第２装着部に装着された時、ワーク支持台を車輪で走行させる際のハンドルとなる構成を提供する。ここで、「作業エリア」には、部品の組付を行うエリアの他、所要の検査や測定等を行うエリアも含まれる。

上記構成によれば、ワーク支持台に対するワークの着脱が容易であると共に、所定の作業エリアでワークを回転させて所望の姿勢に変更することができる。また、ワークを搬送パレットと伴に供給側搬送装置からワーク支持台に移載供給し、また、ワーク（組付体）を搬送パレットと伴にワーク支持台から排出側搬送装置に移載排出するので、前後工程との間のワークの受け取り・受け渡しを簡易かつ円滑に行うことができる。そして、これらの効果により、組付作業の作業性が高く、前後工程との連携が円滑な組付設備を提供することができる。また、第２装着部に装着された一対のアームを、ワーク支持台を車輪で走行させる際のハンドルとして用いるこれにより、作業者がワーク支持台を車輪走行させる際の作業性を高めることができる。

上記構成において、ワーク支持台を、搬送パレットの上記移載排出位置から上記移載供給位置に返送するための返送部を設け、返送部に、部品を保管する部品ステーションを配設すると共に、ワーク支持台に、部品ステーションに保管されている部品から選択された、ワークに組付けるべき所定の部品を搭載する部品搭載部を設けても良い。ワーク支持台を返送部に沿って返送する際に、返送部に配設された部品ステーションから次のワークに組付けるべき所定の部品を選択して、ワーク支持台の部品搭載部に予め搭載しておくことにより、組付作業の際の部品準備時間を短縮して、作業の効率化を図ることができる。また、作業エリアに部品供給エリアを設ける必要がなくなり、あるいは、部品供給エリアを設ける場合でも、そのエリア面積を小さくできるので、省スペース化を図ることができる。

上記構成において、ワーク支持台の基台は、床部に載置される載置面と、載置面に対して下方に突出した突出位置と上方に退入した退入位置との間で移動可能な車輪と、車輪を上記突出位置と上記退入位置とに切替えて保持する車輪切替機構とを備え、主搬送装置での搬送時は、車輪切替機構により車輪を上記退入位置に保持して、ワーク支持台を基台の載置面で主搬送装置上に載置し、返送部での返送時は、車輪切替機構により車輪を突出位置に保持して、ワーク支持台を車輪で走行可能にするようにしても良い。これにより、ワーク支持台を主搬送装置で安定して搬送することができると共に、返送部では、ワーク支持台を車輪走行台車として用いることができるので、返送部に大掛かりな搬送設備を設ける必要がなく、設備全体を簡素化することができる。

本発明によれば、ワークを姿勢変更可能に支持することができ、かつ、ワークを容易に着脱することができるワーク支持台を提供することができる。

また、本発明によれば、搬送装置による搬送と、床面走行の双方に適したワーク支持台を提供することができる。

さらに、本発明によれば、組付作業の作業性が良く、前後工程との連携が円滑な組付設備を提供することができる。

実施形態に係るワーク支持台Ｓの全体構成を示す斜視図である。ワーク支持台Ｓの正面図である。ワーク支持台Ｓの側面図である。基台の第１装着部の周辺部を拡大して示す断面図である。車輪及び車輪切替機構の周辺部を拡大して示す側面図である。図５のI-I断面図（ａ図）、II-II断面図（ｂ図）である。車輪の周辺部を拡大して示す側面図である。足踏みレバー周辺部を拡大して示す平面図である。基台の上部に配設されたストッパを上下方向に作動させる作動機構を拡大して示す側面図である。ガイドローラの周辺部を拡大して示す平面図（ａ図）、断面図（ｂ図）である。ワーク支持台Ｓを用いて、ワークの姿勢を変更する態様を示す正面図である。一対のアームを第２装着部に装着した状態のワーク支持台Ｓを示す斜視図である。実施形態に係る組付設備の全体構成を概念的に示す図である。台車導入部を示す平面図である。台車導入部を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図３は、この実施形態に係るワーク支持台Ｓの全体構成を示している。このワーク支持台Ｓは、例えば、自動車のエンジンブロック（ワークＷ）にチェーンカバー、オイルパン、ヘッドカバーといった各種部品を組付ける際に使用されるもので、基台１と、基台１に着脱自在に装着された一対のアーム２と、一対のアーム２にそれぞれ回転機構３を介して回転可能に装着されたアタッチメント４とを主要な構成要素とする。

基台１は、鋼角材、鋼管材、鋼板材などの構造材で略直方体に構成された骨組構造を主体とし、この骨組構造に、一対のアーム２を着脱自在に装着する第１装着部１ａ及び第２装着部１ｂと、搬送パレット５を載置する載置台１ｃと、載置台１ｃを昇降駆動する昇降機構Ａ（図２参照）と、車輪１ｅ及び車輪切替機構Ｂとを主に配備したものである。

搬送パレット５は、パレット５ａ上に複数の支持部材５ｂでワークＷを下方から支持した構成を有し（図２参照）、この搬送パレット５を、図１に示すＸ方向に、基台１の載置台１ｃに供給し、また、載置台１ｃから排出するために、骨組構造上部のＸ方向両端部にそれぞれ搬送手段、例えばローラコンベア１ｇが並列配置され、載置台１ｃの上部に搬送手段、例えばローラコンベア１ｈが並列配置されている。また、骨組構造上部には、搬送パレット５と当接可能なストッパ１ｉが配設されている（搬送パレット５を載置台１ｃから排出する際、ストッパ１ｉは後述する作動機構Ｃによって下降する）。尚、搬送パレット５の供給・排出時、一対のアーム２は第１装着部１ａから取外され、第２装着部１ｂに装着される（図１２参照）。

ワークＷ（エンジンブロック）の外面は起伏のある形状を有し、アタッチメント４は、ワークＷの外面形状に適合する起伏形状の支持面４ａを有している。換言すれば、アタッチメント４の支持面４ａはワークＷの外面形状を転写した形状を有し、アタッチメント４をワークＷに接触させると、その支持面４ａがワークＷの外面形状に倣い密着して、アタッチメント４に対するワークＷの相対移動を規制する。また、アタッチメント４は、回転機構３により、アーム２に対して回転可能であると共に、所定の回転方向位置を保持可能である。この例では、図１及び図２の左側の回転機構３に、アタッチメント４の回転操作に用いるハンドル３ａと、アタッチメント４を所定の回転方向位置に保持する保持部３ｂとを設けている。保持部３ｂは、回転機構３の回転可動部に回転方向に所定ピッチで設けられたピン穴や凸部等と係合することで、アタッチメント４を所定の回転方向位置に保持するものであるが、図示及び詳細説明は省略する。尚、アタッチメント４はワークＷの傷付き等を防止するため、合成樹脂や硬質ゴム等の弾性材で形成するのが好ましい。また、一対のアーム２には、それぞれ、アーム２を着脱操作や揺動操作する際に利用する取手２ａが設けられている。

ワークＷをアタッチメント４で支持する時、一対のアーム２はそれぞれ第１装着部１ａに装着される。図２に示すように、各アーム２は、アタッチメント４がワークＷに対して接近離反移動できるように、第１装着部１ａに揺動可能に装着されており、アタッチメント４によりワークＷを挟持する時は、アタッチメント４が相互に接近する方向にアーム２を揺動させ、アタッチメント４によるワークＷの挟持を開放する時は、アタッチメント４が相互に離反する方向にアーム２を揺動させる。アーム２の揺動は、アタッチメント４の支持面４ａでワークＷの外面を挟持した状態で、後述するアーム保持機構Ｄにより規制される。

昇降機構Ａは、アクチュエータ、例えばエアシリンダＡ１と、載置台１ｃの昇降移動を案内するガイドＡ２とを備えている。エアシリンダＡ１の上昇作動により、載置台１ｃは、搬送パレット５の供給・排出が可能な位置（図２に示す位置）まで上昇し、また、アタッチメント４でワークＷを挟持した状態で、エアシリンダＡ１が下降作動することにより、載置台１ｃは搬送パレット５と伴に下降して、支持部材５ｂによるワークＷの支持が開放されると共に、ワークＷの回転に伴うワークＷと支持部材５ｂとの干渉が回避される。

図４は、第１装着部１ａの周辺部を拡大して示している。第１装着部１ａは、アーム２の外径に適合する内径を有する筒状（この例では角筒状）のもので、基台１に枢軸１ａ１で揺動可能に装着されている。また、第１装着部１ａの内部には、位置決めピン１ａ２が固定されており、アーム２を第１装着部１ａに挿入した時、この位置決めピン１ａ２がアーム２の下端部に設けられた位置決め穴２ｂに嵌合することで、第１装着部１ａに対するアーム２の位置決めが行われる。

第１装着部１ａの一側面の側には、アタッチメント４の支持面４ａでワークＷを挟持した状態で、アーム２を保持可能なアーム保持機構Ｄが設けられている。アーム保持機構Ｄは、第１装着部１ａの一側面に摺動自在に配置された可動部材Ｄ１と、基台１に装着され、第１装着部１ａの一側面と対向して位置する固定側部材、例えば空転可能なローラＤ２とで構成される。可動部材Ｄ１の一側面には、下方に向かって傾斜した傾斜面Ｄ１１が設けられている。アタッチメント４がワークＷから離反する方向にアーム２を揺動させた状態では、可動部材Ｄ１はローラＤ２の上部に乗っているが、アタッチメント４がワークＷに接近する方向にアーム２を揺動させる過程で、可動部材Ｄ１の下端がローラＤ２の外周面から外れると、可動部材Ｄ１が自重で下方に摺動して、傾斜面Ｄ１１がローラＤ２の外周面と接触する。そして、アタッチメント４の支持面４ａがワークＷの外面に密着する位置までアーム２を揺動させた状態で可動部材Ｄ１を下方に押し込むと、傾斜面Ｄ１１がローラＤ２の外周面に圧接することによるくさび作用で、第１装着部１ａ及びアーム２がその位置に保持される。また、この状態から、可動部材Ｄ１を押し上げて、傾斜面Ｄ１１をローラＤ２の外周面から外すと、アタッチメント４がワークＷから離反する方向にアーム２が揺動可能になる。

図５〜図８は、車輪１ｅ及び車輪切替機構Ｂの周辺部を拡大して示している。基台１は搬送装置等に載置される載置面１ｋを備えており、車輪１ｅは、載置面１ｋに対して下方に突出した突出位置と上方に退入した退入位置との間で移動可能に配設されている。車輪１ｅの移動と、突出位置及び退入位置での保持は車輪切替機構Ｂによって行われる。

車輪切替機構Ｂは、一端部が基台１に枢軸Ｂ１１で回動可能に装着された一対（図１参照）の側板Ｂ１と、一対の側板Ｂ１の他端部同士を連結する足踏み板Ｂ２と、各側板Ｂ１の内側面にそれぞれ枢軸Ｂ３１｛図６（ｂ）参照｝で回動可能に装着されると共に、基台１に枢軸Ｂ３３で回動可能に装着された車輪取付板Ｂ３と、一方の側板Ｂ１の内側面に枢軸Ｂ４１で回動可能に装着されたロック爪Ｂ４（図７参照）とを主要な要素として構成される。図５における図示左側の車輪１ｅは、側板Ｂ１の一端部に設けられた車輪取付部Ｂ１２に取付けられ｛図６（ａ）｝、図示右側の車輪１ｅは、車輪取付板Ｂ３に設けられた車輪取付部Ｂ３２に取付けられる｛図６（ｂ）｝。

図５に示すように、足踏み板Ｂ２を踏み込んで、一対の側板Ｂ１を枢軸Ｂ１１回りに同図で時計方向に回動させると、車輪１ｅが載置面１ｋに対して下方に突出した突出位置に移動し、この状態から、足踏み板Ｂ２を上げて、一対の側板Ｂ１を枢軸Ｂ１１回りに同図で反時計方向に回動させると、車輪１ｅが載置面１ｋに対して上方に退入した退入位置に移動する。

図７に示すように、突出位置での車輪１ｅの保持は、ロック爪Ｂ４が基台１の下部の構造材と係合することによりなされる。ロック爪Ｂ４は、その上部一端側部分で枢軸Ｂ４１に枢着されており、ロック爪Ｂ４の自重により、同図で時計方向の回転モーメントが常時作用しているが、ロック爪Ｂ４の同方向への回動は第１ストッパＢ４２により規制される。そして、側板Ｂ１が枢軸Ｂ１１回りに時計方向に回動して、車輪１ｅが突出位置まで移動すると、ロック爪Ｂ４は自律的に基台１の構造材と係合する。これにより、側板Ｂ１の反時計方向への回動が規制されて、車輪１ｅが突出位置に保持される。

ロック爪Ｂ４と基台１の構造材との係合は、図７及び図８に示す足踏みレバーＢ５を操作することにより開放することができる。足踏みレバーＢ５は、足踏み板Ｂ２に回動ピン部Ｂ５１で枢着され、回動ピン部Ｂ５１を回動中心として図８の紙面と直交する方向に回動可能である。また、足踏みレバーＢ５は、作業者が足で操作する操作部Ｂ５２と、ロック爪Ｂ４に設けられた係合ピンＢ４３と係合可能な係合部Ｂ５３と、足踏み板Ｂ２と係合可能なストッパピンＢ５４とを備えている。作業者が操作部Ｂ５２を踏み込むと、足踏みレバーＢ５が回動ピン部Ｂ５１を回動中心として回動し、係合部Ｂ５３がロック爪Ｂ４の係合ピンＢ４３と係合して、ロック爪Ｂ４を図７で反時計方向に回動させる。これにより、ロック爪Ｂ４と基台１の構造材との係合が外れ、側板Ｂ１が図５で反時計方向に回動可能となり、車輪１ｅの突出位置での保持が開放される。

一方、図１及び図５に示すように、一対の側板Ｂ１はそれぞれ弾性部材、例えばスプリングＢ６で基台１の上部に連結されており、ロック爪Ｂ４が基台１の構造材から外れると、一対の側板Ｂ１はスプリングＢ６の弾性力により図５の反時計方向に回動する。これにより、車輪１ｅは上昇して、載置面１ｋに対して上方に退入した退入位置に保持される。尚、この側板Ｂ１の回動動作は、スプリングＢ６の弾性力だけで行われるものであっても良いし、スプリングＢ６の弾性力と作業者による足踏み板Ｂ２の持ち上げ力との協働で行われるものであっても良い。

図９は、基台１の上部に配設されたストッパ１ｉを上下方向に作動させる作動機構Ｃを示している。ストッパ１ｉは、上下方向にスライド自在に配置されたスライド部材Ｃ１に連結され、スライド部材Ｃ１のスライド移動に伴って基台１の上部に対して出没する。スライド部材Ｃ１は、リンク機構Ｃ２を介して開放ペダルＣ３に連結されると共に、弾性部材、例えばスプリングＣ４を介して基台１に連結される。作業者が開放ペダルＣ３を踏み込むと、スライド部材Ｃ１がリンク機構Ｃ２により引っ張られて下方にスライド移動し、これにより、ストッパ１ｉが基台１の上部に対して没入する。一方、作業者が開放ペダルＣ３を開放すると、スライド部材Ｃ１がスプリングＣ４の弾性力により引っ張られて上方にスライド移動し、これにより、ストッパ１ｉが基台１の上部に対して突出する。従って、搬送パレット５を載置台１ｃに供給する際、搬送パレット５をストッパ１ｉと当接させることによって、搬送パレット５を供給方向に位置決めすることができ、また、搬送パレット５を載置台１ｃから排出する際は、開放ペダルＣ３を操作して、ストッパ１ｉを基台１の上部に対して没入させることによって、搬送パレット５を排出可能にすることができる。

さらに、この実施形態では、上下動可能なガイドローラ１ｍを基台１の下部に配設している。図１０に拡大して示すように、ガイドローラ１ｍは、ガイド部材１ｍ１に上下方向に摺動自在に挿入された軸部１ｍ２と、軸部１ｍ２の下端部に回転自在に装着されたローラ１ｍ３と、軸部１ｍ２及びローラ１ｍ３の上下動を制御する制御片１ｍ４とを備えている。ガイド部材１ｍ１は、基台１の下部の構造材に固定され（図１も参照）、制御片１ｍ４は、連結棒１ｍ５を介して側板Ｂ１の車輪取付部Ｂ１２｛図６（ａ）｝と車輪取付板Ｂ３の車輪取付部Ｂ３２｛図６（ｂ）｝に連結される。制御片１ｍ４の先端部１ｍ４１は二股状に分岐して軸部１ｍ２に外装され、軸部１ｍ２に設けられた制御ピン１ｍ２１と係合可能である。また、制御片１ｍ４の先端部１ｍ４１の基端部分には、ガイドピン１ｍ４２が立設されている。車輪１ｅを車輪切替機構Ｂにより突出位置に保持した状態では、軸部１ｍ２は自重及びローラ１ｍ３の重量によってガイド部材１ｍ１を下方に摺動し、制御ピン１ｍ２１が制御片１ｍ４の先端部１ｍ４１に当接した位置で停止する。この時、ローラ１ｍ３は、基台１の載置面１ｋに対して下方に突出した状態になる（下端位置）。一方、車輪１ｅを車輪切替機構Ｂにより退入位置に移動させると、車輪１ｅの退入移動に伴い、車輪取付部Ｂ１２と車輪取付部Ｂ３２とに連結された連結棒１ｍ５が上方に移動し、さらに、連結棒１ｍ５に連結された制御片１ｍ４が上方に移動する。そして、制御片１ｍ４の上方移動に伴い、軸部１ｍ２の制御ピン１ｍ２１が制御片１ｍ４の先端部１ｍ４１によって上方に持ち上げられ、軸部１ｍ２及びローラ１ｍ３が上方へ移動する（上端位置）。車輪１ｅを車輪切替機構Ｂにより退入位置に保持した時、ガイドローラ１ｍのローラ１ｍ３は、基台１の載置面１ｋに対して上方に退入した状態になる。

この実施形態のワーク支持台Ｓは、エンジンブロック等のワークＷを鉛直面内で回転させて、所望の姿勢で支持することができる。例えば、図１１に示すように、エンジンの組付ラインにおいて、ワークＷ（エンジンブロック）にチェーンカバーＷ１を組付ける作業エリアでは、チェーンカバーＷ１を組付ける側部が上を向く姿勢でワークＷを支持し｛図１１（ａ）｝、ワークＷにオイルパンＷ２を組付ける作業エリアでは、ワークＷを回転させて、オイルパンＷ２を組付ける下部が上を向く姿勢でワークＷを支持し｛図１１（ｂ）｝、ワークＷにヘッドカバーＷ３を組付ける作業エリアでは、ワークＷを回転させて、ヘッドカバーＷ３を組付ける上部が上を向く姿勢でワークＷを支持することができる｛図１１（ｃ）｝。

また、この実施形態のワーク支持台Ｓは、図１２に示すように、一対のアーム２を第１装着部１ａから取外して、第２装着部１ｂに装着することができる。一対のアーム２を第１装着部１ａから第２装着部１ｂに付け替えることで、載置台１ｃに対して、搬送パレット５を同図に示すＸ方向に供給・排出することができる。また、車輪１ｅを車輪切替機構Ｂにより突出位置に保持して、ワーク支持台Ｓを車輪走行台車として用いる場合、第２装着部１ｂに装着した一対のアーム２をハンドルトとして利用することができる。さらに、基台１の所定部位に部品コンテナ等を装着して部品搭載部１ｎを設けることにより、部品供給台車としての機能を持たせることもできる。

図１３は、上述のワーク支持台Ｓを用いた組付設備の全体構成を概念的に示している。この実施形態の組付設備は、ワークＷ、例えばエンジンブロックにチェーンカバー、オイルパン、ヘッドカバーといった各種部品を組付けてエンジン組付体を生産するもので、搬送パレット５を搬送する供給側搬送装置２１と、供給側搬送装置２１から搬送パレット５が移載供給されるワーク支持台Ｓと、ワーク支持台Ｓを複数の作業エリアＰ（この例では作業エリアＰ１〜Ｐ１２）に沿って搬送する主搬送装置２２と、作業エリアＰ１〜Ｐ１２を経て生産された組付体を支持した搬送パレット５がワーク支持台Ｓから移載排出される排出側搬送装置２３と、供給側搬送装置２１と主搬送装置２２との間に配設された台車導入部２４と、主搬送装置２２と排出側搬送装置２３との間に配設された台車導出部２５と、ワーク支持台Ｓを、台車導出部２５から台車導入部２４に返送するための返送部２６とを主要な要素として構成される。

主搬送装置２２は、例えばフロアーコンベアで構成され、搬送パレット５が移載されたワーク支持台Ｓを作業者Ｍと伴に作業エリアＰ（Ｐ１〜Ｐ１２）に沿って搬送し、また、作業者Ｍは、主搬送装置２２によってワーク支持台Ｓと伴に搬送されながら、各作業エリアＰ１〜Ｐ１２で所定の部品をワークＷに組付けてゆく（作業エリアＰ１〜Ｐ１２のうち一部を所要の検査のための検査エリアや所要の測定のための測定エリアとしても良い）。各作業エリアＰ１〜Ｐ１２には、それぞれ、部品組付等に使用する作業工具や、作業内容を表示するディスプレイ等の所要の備品が配備されている。尚、これらの備品は、主搬送装置２２の上方や側方の所定位置に配備され、主搬送装置２２の搬送時も搬送移動はしない。

図１４及び図１５に示すように、台車導入部２４は、床面に固設され、同図のＸ方向に配列された複数の駆動ローラ２４ａと、ワーク支持台Ｓの車輪１ｅが走行する走行レール２４ｂと、ワーク支持台Ｓのガイドローラ１ｍ（ローラ１ｍ３）を案内するガイド溝２４ｃとを備えている。ワーク支持台Ｓは、車輪１ｅが上記突出位置に保持され、ガイドローラ１ｍ（ローラ１ｍ３）が上記下端位置に保持された状態、すなわち、車輪１ｅ及びガイドローラ１ｍ（ローラ１ｍ３）が基台１の載置面１ｋに対して下方に突出した状態で、台車導入部２４に同図でＹ方向に導入される。ワーク支持台Ｓは、車輪１ｅで走行レール２４ｂ上を走行し、また、ガイドローラ１ｍ（ローラ１ｍ３）がガイド溝２４ｃによって案内されることにより、台車導入部２４に正しい姿勢で円滑に導入される｛図１５の右図参照｝。

ワーク支持台Ｓを台車導入部２４に導入した後、作業者が足踏みレバーＢ５と足踏み板Ｂ２を操作し、車輪１ｅを上記退入位置に移動させると同時に、ガイドローラ１ｍを上記上端位置に移動させると、基台１の載置面１ｋが駆動ローラ２４ｂに載置される。この状態で、供給側搬送装置２１からワーク支持台Ｓの載置台１ｃに搬送パレット５が移載供給させる。基台１の載置面１ｋが駆動ローラ２４ａに載置された状態で、載置台１ｃの高さＨ１（ローラ１ｈの外周面の位置）は供給側搬送装置２１の高さＨ２（駆動ローラ２１ａの外周面の位置）と等しく（又はほぼ等しく）なる。そのため、供給側搬送装置２１の駆動ローラ２１ａの駆動により、搬送パレット５を同図でＸ方向に搬送するだけで、特別な移載設備を必要とせず、搬送パレット５を供給側搬送装置２１からワーク支持台Ｓに円滑に移載することができる。

搬送パレット５をワーク支持台Ｓの載置台１ｃに移載した後、一対のアーム２の内、搬送方向後方側のアーム２を基台１の第１装着部１ａに装着し、アッタチメント４をワークＷの外面に密着させて、搬送パレット５の載置台１ｃに対するＸ方向の相対移動を、搬送方向前方側のストッパ１ｉと、搬送方向後方側のアッタチメント４とで規制する。

その後、台車導入部２４の駆動ローラ２４ａの駆動回転により、ワーク支持台ＳはＸ方向に搬送されて、基台１の載置面１ｋで主搬送装置２２のフロアー面２２ａに乗り移る。台車導入部２４の高さＨ３（駆動ローラ２４ａの外周面の位置）は主搬送装置２２のフロアー面２２ａの高さＨ４と等しく（又はほぼ等しく）、駆動ローラ２４ａの駆動回転により、ワーク支持台Ｓを同図でＸ方向に搬送するだけで、特別な移載設備を必要とせず、ワーク支持台Ｓを台車導入部２４から主搬送装置２２に円滑に移載することができる。

図１３に示すように、主搬送装置２２に移載されたワーク支持台Ｓは、作業者Ｍと伴にＸ方向に搬送され、作業エリアＰ１〜Ｐ１２に順次に送られてゆく。作業者Ｍは、所定の位置で、搬送方向前方側のアーム２も基台１の第１装着部１ａに装着して、一対のアーム２のアタッチメント４でワークＷの外面を挟持した状態にすると共に、昇降機構Ａを作動させて、搬送パレット５を支持部材５ｂと伴に下降させる。そして、作業者Ｍは、ワークＷの姿勢変更が必要な所定の作業エリアＰにおいて、図１１に示すような態様でワークＷを回転させ、ワークＷの姿勢を所望の姿勢に変更して、部品の組付等を行う。

各作業エリアＰ１〜Ｐ１２を通過したワーク支持台Ｓは、ワークＷに各種部品が組付けられた組付体を支持した状態となり、この状態で台車導出部２５に移載される。台車導出部２５の構成、および、主搬送装置２２から台車導出部２５へのワーク支持台Ｓの移載態様、台車導出部２５から排出側搬送装置２３への搬送パレット５の移載態様は、台車導入部２４と同様であるので（移載態様は台車導入部２４と逆の動作になる）、説明を省略する。

台車導出部２５において、作業者は、ワーク支持台Ｓの昇降機構Ａを作動させて、搬送パレット５を支持部材５ｂと伴に上昇させ、組付体を搬送パレット５の支持部材５ｂで支持した状態にすると共に、一対のアーム２を第１装着部１ａから第２装着部１ｂに付け替える（図１２参照）。そして、組付体を支持した搬送パレット５を排出側搬送装置２３に移載した後、ワーク支持台Ｓの足踏み板Ｂ２を踏み込み、車輪１ｅを上記突出位置に移動させて走行レールに乗せると同時に、ガイドローラ１ｍ（ローラ１ｍ３）を上記下端位置に移動させてガイド溝に入れ、更に、基台１の第２装着部１ｂに装着した一対のアーム２をハンドルとして利用してワーク支持台Ｓを車輪走行させて、返送部２６に送る。

返送部２６は、ワーク支持台Ｓの車輪１ｅが走行する走行レール２６ａと、ワーク支持台Ｓのガイドローラ１ｍ（ローラ１ｍ３）を案内するガイド溝２６ｂとを床面に所定方向に敷設して構成され、その一側又は両側には、部品（エンジン部品）を保管する部品ステーション２６ｃが配備されている。また、返送部２６の上流側部分には、ワーク支持台Ｓの返送方向に関する前後位置を反転させるための反転部Ｔが設けられている。作業者は、台車導出部２５から導出したワーク支持台Ｓを、基台１の第２装着部１ｂに装着した一対のアーム２をハンドルとして利用して車輪走行させて反転部Ｔに導入し、反転部Ｔにて前後位置を反転させた後、引き続き、ワーク支持台Ｓを車輪走行させる。そして、ワーク支持台Ｓを車輪走行させて部品ステーション２６ｃを通過する際に、部品ステーション２６ｃに保管されている部品から、ワークＷに組付ける所定の部品を選択して、ワーク支持台Ｓの基台１に設けられている部品搭載部１ｎに搭載し（図１２参照）、このようにして、部品搭載部１ｎに所定の部品を搭載したワーク支持台Ｓを再び台車導入部２４に導入する。

１基台
１ａ第１装着部
１ｂ第２装着部
１ｃ載置台
１ｋ載置面
１ｎ部品搭載部
１ｅ車輪
２アーム
３回転機構
４アッタチメント
４ａ支持面
５搬送パレット
５ｂ支持部材
２１供給側搬送装置
２２主搬送装置
２３排出側搬送装置
２４台車導入部
２５台車導出部
２６返送部
２６ｃ部品ステーション
Ａ昇降機構
Ｂ車輪切替機構
Ｄアーム保持機構
Ｐ作用ピット
Ｍ作業者

Claims

起伏のある外面を有するワークを支持するためのワーク支持台であって、
基台と、該基台に装着された一対のアームと、該一対のアームにそれぞれ回転可能に装着され、前記ワークの外面形状に適合する支持面を有するアタッチメントとを備え、
前記一対のアームに装着された前記アタッチメントの支持面で前記ワークの外面を挟持することにより、該ワークを前記基台上で水平面と交差する方向に回転可能に支持し、
前記一対のアームは、それぞれ、前記アタッチメントが前記ワークに対して接近離反移動できるように、前記基台に可動に装着されていると共に、前記アタッチメントの支持面で前記ワークの外面を挟持した状態で前記アームを保持するアーム保持機構を備え、かつ、前記基台に着脱自在に装着されていることを特徴とするワーク支持台。
前記基台は、前記ワークを支持部材で支持した搬送パレットを載置する載置台と、該載置台を昇降駆動する昇降機構とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のワーク支持台。
前記基台は、床部に載置される載置面と、該載置面に対して下方に突出した突出位置と上方に退入した退入位置との間で移動可能な車輪と、該車輪を前記突出位置と前記退入位置とに切替えて保持する車輪切替機構とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のワーク支持台。
起伏のある外面を有するワークに部品を組付けて組付体を生産する組付設備であって、
前記ワークを支持部材で支持した搬送パレットを搬送する供給側搬送装置と、該供給側搬送装置から前記搬送パレットが移載供給されるワーク支持台と、該ワーク支持台を複数の作業エリアに沿って搬送する主搬送装置と、前記複数の作業エリアを経て生産された前記組付体を支持した前記搬送パレットを前記ワーク支持台から移載排出する排出側搬送装置とを備え、
前記ワーク支持台は、基台と、該基台に装着された一対のアームと、該一対のアームにそれぞれ回転可能に装着され、前記ワークの外面形状に適合する支持面を有するアタッチメントと、前記搬送パレットを載置する載置台と、該載置台を昇降駆動する昇降機構とを備え、前記ワークの姿勢変更が必要な所定の前記作業エリアにおいて、前記一対のアームに装着された前記アタッチメントの支持面で前記ワークの外面を挟持すると共に、前記昇降機構により、前記載置台に載置された前記搬送パレットを前記支持部材と伴に下降させて、該支持部材による前記ワークの支持を開放し、前記ワークを前記アタッチメントと伴に水平面と交差する方向に回転させて、該ワークを所定の変更姿勢で支持し、
前記ワーク支持台の前記一対のアームは、それぞれ、前記基台に着脱自在に装着されていると共に、該基台は、前記アタッチメントの支持面で前記ワークの外面を挟持できるように前記一対のアームを相対向した位置に装着する第１装着部と、前記一対のアームを相並列した位置に装着する第２装着部とを備え、前記一対のアームは前記第２装着部に装着された時、前記ワーク支持台を前記車輪で走行させる際のハンドルとなることを特徴とする組付設備。
前記ワーク支持台を、前記搬送パレットの前記移載排出位置から前記移載供給位置に返送するための返送部を備えており、該返送部に、部品を保管する部品ステーションが配設されていると共に、前記ワーク支持台に、前記部品ステーションに保管されている部品から選択された所定の部品を搭載する部品搭載部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の組付設備。
前記ワーク支持台の基台は、床部に載置される載置面と、該載置面に対して下方に突出した突出位置と上方に退入した退入位置との間で移動可能な車輪と、該車輪を前記突出位置と前記退入位置とに切替えて保持する車輪切替機構とを備え、
前記主搬送装置での搬送時は、前記車輪切替機構により前記車輪が前記退入位置に保持されて、前記ワーク支持台が前記基台の前記載置面で前記主搬送装置上に載置され、前記返送部での返送時は、前記車輪切替機構により前記車輪が前記突出位置に保持されて、前記ワーク支持台が前記車輪で走行可能であることを特徴とする請求項４に記載の組付設備。