JP5661825B2 - ワーク搬送設備 - Google Patents

Description

本発明は、車体の搬送に好適なワーク搬送設備に関する。

車両組立工場において、車体などのワークは、オーバーヘッドコンベアと呼ばれる搬送設備で搬送させることが多い。オーバーヘッドコンベアは、頭上に付設される軌条に、トロリー車を沿わせ、このトロリー車にＬ字形状のハンガーフレームを吊り下げてなるコンベアであり、このハンガーフレームにワークを載せる。

トロリー車は、コンベアチューンで牽引する場合と、自走させる場合とがある。自走させる場合には、軌条に給電線を備え、トロリー車側に自走用モータ及び集電子を備え、この集電子を給電線に摺接させることで給電される。この摺接により給電線が毛羽立ち、バリの形態で垂れ下がることがある。バリが成長すると電気的短絡（ショート）が起こるため、対策が必要であり、各種の対策が提案されてきた（例えば、特許文献１（図１２）参照。）。

特許文献１の図１２において、軌条に相当するガイドレール（６１）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）に、給電線に相当する給電レール体（６７）が備えられる。また、トロリ本外（７１）にブラシ体（９３）が備えられ、このブラシ体（９３）で給電レール体（６７）を清掃することができる。図１２には示されていないが、ブラシ体（９３）はブラシ回動モータで回される。

このような特許文献１の図１２に開示される技術には、以下に述べる問題点があり、改善が求められる。
ブラシを装備していない普通のトロリー車に、ブラシ体（９３）、ブラシ回動モータ及びこれらのための付属部品を追加すると、トロリー車に対する負荷が増加し、強度的にトロリー車に余裕が無い場合には、トロリー車を交換する必要がある。

設備費用の増加が抑制される中、トロリー車に対する負荷が増加しないで、ブラシ、ブラシ回動モータ及びこれらのための付属部品を追加することができるワーク搬送設備が求められる。

また、ブラシ体（９３）が連続的に回されるため、ブラシ回動モータへの消費電力が嵩む。加えて、給電線は銅が使われるが、銅は軟らかいため、摩耗が顕著になる。
電気代の節約と、給電線の摩耗対策が求められる。

特開２００１−１８９０公報

本発明は、トロリー車に重量的な負担が増加しないで、ブラシ、ブラシ回動モータ及びこれらのための付属部品を追加することができるワーク搬送設備を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、給電線を備える軌条と、前記給電線に摺接する集電子を備え前記給電線から自走用の給電を受け前記軌条に沿って移動しつつワークを搬送するトロリー車と、このトロリー車に牽引されつつ前記軌条に沿って移動する被牽引車からなるワーク搬送設備であって、
前記被牽引車は、前記軌条に沿って走行する被牽引車体と、この被牽引車体に設けられ前記給電線にバリ除去用の気体を噴出する気体噴出機構と、前記被牽引車体に設けられ前記給電線に発生するバリを除去する回転ブラシ機構と、前記被牽引車体に設けられ除去されたバリやダストを吸引する吸引機構とを有し、
前記ワーク搬送設備は、前記気体噴出機構、前記回転ブラシ機構及び前記吸引機構を制御する制御部を備えており、
前記バリを検出するバリ検出機構を備え、
前記制御部は、前記バリ検出機構がバリを検出したときにバリ検出信号に基づいて前記バリの検出位置を記憶すると共にこの記憶位置に前記被牽引車が到達したら前記気体噴出機構と前記回転ブラシ機構との少なくとも１つと前記吸引機構を作動させることを特徴と

請求項２に係る発明では、バリ検出機構は、トロリー車に設けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、従来技術のハンガーに相当するトロリー車には、回転ブラシ機構などを載せない。回転ブラシ機構などは、トロリー車とは別に配置する被牽引車に搭載する。
したがって、請求項１によれば、トロリー車に対する負荷が増加しないで、回転ブラシ機構を追加することができるワーク搬送設備が提供される。

加えて、請求項１に係る発明では、バリが検出されたときだけ、回転ブラシ機構などを作動させるようにした。それ以外は、回転ブラシ機構などは非作動状態にある。非作動状態であれば、ブラシで給電線が摩耗する度合いは大幅に軽減される。
殆どの期間は、回転ブラシ機構などは休止していて、電気エネルギーを消費しない。
したがって、請求項１によれば、電気代の節約と、給電線の摩耗対策が図られる。

請求項２に係る発明では、バリ検出機構は、トロリー車に設けられている。
バリ検出機構は、小型・軽量の光電センサを充てることができ、トロリー車に対する負荷は殆ど増えない。
また、回転ブラシ機構などより先行するトロリー車にバリ検出機構が設けられているため、バリ検出から回転ブラシ機構作動まで、距離的及び時間的な余裕がある。したがって、トロリー車及び被牽引車の走行速度が大きくても、余裕を持ってバリ除去を行うことができる。

本発明に係るワーク搬送設備の側面図である。 回転ブラシ機構を外した状態の被牽引車の側面図である。 被牽引車の側面図である。 図２の４−４線断面図である。 図２の５−５線断面図である。 図３の６−６線断面図である。 ブラシの単品図である。 図１の８矢視図である。 制御フロー図である。 回転ブラシ機構の作用図である。

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に示すように、ワーク搬送設備１０は、軌条１１と、この軌条１１に沿って走行するトロリー車１２と、このトロリー車１２で牽引されつつ軌条１１に沿って走行する被牽引車２０とからなる。

トロリー車１２は、走行用モータ１３で駆動される駆動輪１４及びこの駆動輪１４で従動される従動輪１５を備えるトロリー車体１６と、このトロリー車体１６から吊り下げられワークとしての車体１７を支えるハンガーフレーム１８とからなる。

このようなトロリー車１２にタイロッド２１を介して被牽引車２０が牽引される。被牽引車２０の構成を、図面に基づいて詳しく説明する。
図２は、理解を促すために、回転ブラシ機構６０が外された状態の被牽引車２０の構成図である。

被牽引車２０は、軌条１１に沿って走行する被牽引車体２２と、この被牽引車体２２に載せられる高圧気体発生手段５１及びバキューム手段５７と、被牽引車体２２に設けられるヒンジピン２３を備える。さらに、被牽引車体２２に、ブラシ支持板２４を揺動する揺動用シリンダ２５とを備える。

被牽引車体２２から分離して示すブラシ支持板２４は、ヒンジブロック２６及びアイプレート（穴明板）２７を備え、ヒンジブロック２６がヒンジピン２３に嵌合することで、被牽引車体２２にブラシ支持板２４が揺動可能に支持される。
また、アイプレート２７が、揺動用シリンダ２５のピストンロッド２８に連結される。揺動用シリンダ２５でブラシ支持板２４が揺動される。

結果、図３に示すように、被牽引車２０ができ上がる。
図２の４−４線断面図である図４に示すように、軌条１１は、上フランジ３１と、下フランジ３２と、上下フランジ３１、３２を繋ぐウエブ３３とからなるＨ形レールである。

被牽引車体２２に、上ローラ３４と、左右ガイドローラ３５、３５と、下ガイドローラ３６、３６が回転自在に設けられ、上ローラ３４は、上フランジ３１の上面を走行し、左右ガイドローラ３５、３５は上フランジ３１の左右側面に沿って回転し、下ガイドローラ３６は、Ｖ溝３７が付いた溝付きローラであって、下フランジ３２の左右下隅に沿って回転する。よって、被牽引車体２２は上下左右に振れることなく、図４表裏方向へ走行する。

また、ウエブ３３に、支持ブロック３９を介して、６条の給電線４０が取付けられている。説明の便宜上、給電線４０を、上から下へ第１〜第６給電線４１〜４６と呼称する。
第１給電線４１には信号線Ｋが結線され、第２給電線４２には信号線Ｊが結線されている。想像線で示す集電子４７は、図１に示すトロリー車体１６から延び、制御部７５との信号の授受を行う。
第３給電線４３はアースＥに繋がる。第４給電線４４はＲ極線、第５給電線４５はＳ極線、第６給電線４６はＴ極線に各々繋がり外部電源から、図１の走行用モータ１３へ給電される。

第１・第２給電線４１、４２にバリが発生し、このバリが成長し、第４〜第６給電線４４〜４６の何れかに接触すると、いわゆるショートが起こり、第１・第２給電線４１、４２に信号電流とは格段に高圧の動力電流が流れ、制御回路がダメージを受ける。そのために、適宜、第１〜第６給電線４１〜４６を清掃する必要がある。

次に、気体噴出機構５０の構成の例を説明する。
図２の５−５線断面図である図５に示すように、気体噴出機構５０は、コンプレッサに代表される高圧気体発生手段５１と、発生された気体を導く気体ホース５２と、被牽引車体２２に設けられ気体ホース５２で気体が供給されるヘッダ５３と、このヘッダ５３から分岐し給電線４０の各々へ気体を噴射する噴射管５４とからなる。

次に吸引機構５５及び回転ブラシ機構６０の構成例を説明する。
図３の６−６線断面図である図６に示すように、吸引機構５５は、ブラシ支持板２４に開けられた吸引穴５６と、被牽引車体（図２、符号２２）に載せられ真空発生機構を内蔵するバキューム手段５７と、このバキューム手段５７から延びて吸引穴５６に連結されるバキュームホース５８とからなる。
吸引機構５５は、給電線から除去されるバリやダストを吸引する。
吸引機構５５により吸引されるダストとしては給電線の摩耗粉や塵、埃等が挙げられる。

また、回転ブラシ機構６０は、ブラシ支持板２４に設けられるブラシ回転モータ６１と、このブラシ回転モータ６１のモータ軸６２に連結され垂直に延びつつブラシ支持板２４に回転自在に支持される支軸６３と、給電線４０に対応する位置にて支軸６３に取付けられるブラシ６４とからなる。

図７に示すように、ブラシ６４は、円板６５と、この円板６５の外周面に植毛された細線材６６とからなる。細線材６６は金属線材よりは、樹脂線材が好ましい。金属線材であると、給電線４０の摩耗が顕著になるからである。

次に、バリ検出機構７０の構成例を説明する。
図１の８矢視図である図８に示すように、バリ検出機構７０は、トロリー車体（図１、符号１６）にブラケット７１などを介して取付けられる反射型光電スイッチが好適である。
すなわち、バリ検出機構７０は、発光部と受光部を内蔵し、発光部から鉛直下向きに赤外線やレーザー光からなる光線７２を発射する。

給電線４０が健全である場合は、光線７２は給電線４０の側方を通過するだけで戻ってこない。受光部に反射光が到達しないため、バリ検出機構７０はバリ有り信号を発しない。
給電線４０に想像線で示すようなバリ７４が発生すると、光線７２がバリで反射され、反射光が受光部に到達する。結果、バリ検出機構７０はバリ有り信号を発する。

なお、バリ検出機構７０は、バリを検出するものとして透過型光電スイッチ、画像センサも好適である。
透過型光電スイッチの場合は、すなわち、バリ検出機構７０は、鉛直下向きに赤外線やレーザー光からなる光線７２を発射する発光部を備え且つ、この発光部が発射する光線７２を受光する、図示しない受光部を更に備えている。

給電線４０が健全である場合は、光線７２は給電線４０の側方を通過し、受光部にこの透過光が到達する。これによりバリ検出機構はバリ有り信号を発しない。
給電線４０に想像線で示すようなバリ７４が発生すると、光線７２がバリで遮断され、透過光が受光部に到達しない。結果、バリ検出機構はバリ有り信号を発する。

画像センサの場合は、すなわち、バリ検出機構は、鉛直下向きに向けた図示しない画像センサを備え且つ、給電線４０の側方を挟んで画像センサに対向するように配置されつつ鉛直上向きに面一様に照明する板状の、図示しないバックライト板を更に備えている。

給電線４０が健全である場合は、画像センサは、バックライト板の照明部が一様に光る場面を、画像として撮像する。給電線４０が健全である場合の画像が予め、バリ検出機構７０が記憶されているので、現在撮像された画像とが比較されて同様と判断されるため、バリ検出機構７０はバリ有り信号を発しない。

給電線４０に想像線で示すようなバリ７４が発生すると、バックライト板の照明の光がバリで遮断され、バックライト板の照明部の画像の中に、バリの影が画像センサに撮像される。給電線４０が健全である場合の画像と現在撮像された画像とが比較されて影の大きさにより有害と判断された場合には、結果、バリ検出機構はバリ有り信号を発する。

図１に示すように、ワーク搬送設備１０に備えられる制御部７５へバリ検出機構７０からバリ無し信号またはバリ有り信号が入力される。制御部７５は、バリ無し信号が入力されたときはバリ無しと判断する。また、制御部７５は、バリ有り信号が入力されたときはバリ有りと判断する。

バリ無し信号及びバリ有り信号、どちらとも入力されないときは光電スイッチ等の故障か、又は光電スイッチ等からの信号線等の断線が考えられる。
なお、バリ有り信号が入力されないときは、バリ無しと判断させることもできる。

また、駆動輪１４の車軸にロータリエンコーダ７６が付属される。このロータリエンコーダ７６は駆動輪１４の回転数を検出する。そのため、ある位置からの距離を積算できるから駆動輪１４の走行位置が特定可能となる。駆動輪１４から後方の被牽引車２０までの距離は一定であるため、駆動輪１４の位置が確定されると、被牽引車２０の走行位置が確定する。そのための距離情報も制御部７５に与えられる。
また、制御部７５は、揺動用シリンダ２５、高圧気体発生手段５１、バキューム手段５７及びブラシ回転モータ６１を制御する。

制御部７５が実施する制御の要部を、次に説明する。
図９に示すように、トロリー車が周回を開始する（ＳＴ０１）。
ＳＴ０２でバリの有無を調べる。バリが検出されない場合は、ＳＴ０２の前に戻りトロリー車の周回が維持される。

ＳＴ０２でバリが検出されると、フラグＦに「０」を入れる（ＳＴ０３）。そして、バリが検出された軌条上の位置Ｐを制御部は記憶する（ＳＴ０４）。
周回が進行すると、噴射管（図５、符号５４）がバリに接近する。バリまでの距離が「Ａ」になったら、すなわち、位置が（Ｐ−Ａ）になった時点からブロー（気体噴射）を開始する（ＳＴ０５）。距離Ａは３００〜５００ｍｍが推奨される。

ブラシは噴射管より後方にあるため、遅れてバリに接近する。ブラシの位置が（Ｐ−Ａ）になった時点から、バキュームを開始すると共にブラシの回転を開始する（ＳＴ０６）。
加えて、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、揺動用シリンダ２５を延ばし待機位置から清掃位置へブラシ６４を移動する。これで、清掃が開始される。

周回が進行し、噴射管がバリを通過した後、距離「Ｂ」だけブローを継続し、位置誤差を補う。すなわち、噴射管の位置が（Ｐ＋Ｂ）に到達した時点でブローを終了する（ＳＴ０７）。距離Ｂは２００〜４００ｍｍが推奨される。
同様に、ブラシの位置が（Ｐ＋Ｂ）に到達した時点で、バキュームを停止すると共に、図１０（ｂ）→図１０（ａ）の要領でブラシを待機位置へ戻し、回転を停止する（ＳＴ０８）。上述した制御部７５の制御により、バリの除去がおこなわれる。

本発明では、１回の清掃でバリが除去できないことを想定し、以下のステップを備える。
記憶されている位置Ｐで、次の周回時にバリが残っているか否かを調べる（ＳＴ０９）。Ｎｏであれば、バリが無いためＳＴ０２の前に戻る。

ＳＴ０９でバリが検出された場合は、フラグＦに「１」を加える（ＳＴ１０）。そして、フラグＦが０より大（例えば１）であれば、揺動用シリンダ（図３、符号２５）の設定を変更して押圧力を大きくする（ＳＴ１１）。周回数が増えるとフラグＦは、１、２、３のように増加し、押圧力も増加する。

バリの大きさ、形状によってはブラシで除去できないことがあり得る。そこで、押圧力は「Ｎ」回（例えば５回）に留める。
そのために、Ｆを監視する（ＳＴ１２）。そして、ＦがＮ以上になったら、警報を発し（ＳＴ１３）、トロリー車の周回を停止させる（ＳＴ１４）。次に、別の手法でバリを除去する又は給電線を交換するような対策を講じる。

なお、上記制御は一例を示したものであって、適宜変更することは差し支えない。例えば、周回数の増加に伴い押圧力を増加させるだけでなく、ブラシの回転方向を前回の周回時とは逆に回転させてもよい。また、例えば、ブラシ回転前にバキュームを開始し、ブラシ回転停止後にバキュームを停止することが推奨される。

また、本発明は、車体を運搬するワーク搬送設備に適用したが、ワークは電気製品やその他の機械部品であってもよい。

なお、トロリー車や被牽引車にバリ検出機構が備わる例を示したが、トロリー車側に配設されるのではなく、軌条に沿った給電線側に配設されてもかまわない。その場合は撮像センサが使用でき、このバリ検出機構のバリ検知センサの検知範囲毎にセンサが必要になる。

ワーク搬送設備は、ロータリエンコーダを駆動輪の車軸に付属し、ある地点からの移動距離を積算できて駆動輪の走行位置が特定可能なものの例を示したが、他の具体例にはワーク搬送設備は、複数台のトロリー車が衝突しないように走行する軌条を複数のエリアに分けて、１つのエリアには１台のトロリー車しか走らせないようにして複数のトロリー車の走行をコントロールするものがある。この例でもかまわない。その場合、駆動輪の走行位置が、数メートル範囲のエリアで特定可能である。すなわち、軌条上に配設されたセンサにてどのエリアを走行しているかが、搬送設備の制御手段により把握されている。

本発明は、車体を運搬するワーク搬送設備に好適である。

１０…ワーク搬送設備、１１…軌条、１２…トロリー車、１７…ワーク（車体）、２０…被牽引車、２２…被牽引車体、４０…給電線、５０…気体噴出機構、５５…吸引機構、６０…回転ブラシ機構、７０…バリ検出機構、７５…制御部。
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Claims (2)

1. 給電線を備える軌条と、前記給電線に摺接する集電子を備え前記給電線から自走用の給電を受け前記軌条に沿って移動しつつワークを搬送するトロリー車と、このトロリー車に牽引されつつ前記軌条に沿って移動する被牽引車からなるワーク搬送設備であって、
   前記被牽引車は、前記軌条に沿って走行する被牽引車体と、
   この被牽引車体に設けられ前記給電線にバリ除去用の気体を噴出する気体噴出機構と、
   前記被牽引車体に設けられ前記給電線に発生するバリを除去する回転ブラシ機構と、
   前記被牽引車体に設けられ除去されたバリやダストを吸引する吸引機構とを有し、
   前記ワーク搬送設備は、前記気体噴出機構、前記回転ブラシ機構及び前記吸引機構を制御する制御部を備えており、
   前記ワーク搬送設備は、
   前記バリを検出するバリ検出機構を備え、
   前記制御部は、前記バリ検出機構がバリを検出したときにバリ検出信号に基づいて前記バリの検出位置を記憶すると共にこの記憶位置に前記被牽引車が到達したら前記気体噴出機構と前記回転ブラシ機構との少なくとも１つと前記吸引機構を作動させることを特徴とするワーク搬送設備。
2. 前記バリ検出機構は、前記トロリー車に設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク搬送設備。

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