JP5799157B2 - 作業台車 - Google Patents

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本発明は、例えばワイヤーハーネスなどを組み立て製造する際に用いられる作業台車に関する。
例えばワイヤーハーネスなどの組み立てにはコンベアが用いられることが多い。この種のコンベアを用いた製造装置としては、特許文献1に記載されたワイヤーハーネス製造装置のように、モータで駆動される1本の駆動チェーンに連結された複数の布線台(作業台車)をラウンド状に配置して、布線台が外周部に配置された各作業者の前を通過することでワイヤーハーネスの組み立てが行われる。
特許文献1に記載されたワイヤーハーネス製造装置は、コンベアに全ての作業台車が連結されているため製造ラインの変更が容易ではなく、また、コンベアの外周部分しか作業エリアとして利用できないので効率が悪いという問題があった。
このような問題に対して特許文献2に記載のワイヤーハーネス製造装置が提案されている。特許文献2に記載されたワイヤーハーネス製造装置は、進行方向の両側に布線台が設けられ、床面上に設けられた走行ライン内に記録されている走行情報に基づいて自走する自走組立搬送車(作業台車)を備え、自走組立搬送車の両側でワイヤーハーネスが組み立てられる。
そして、工場のラインなどに用いられる作業台車として、四隅を方向転換自在の車輪として、その方向転換自在の車輪の間に直進時の安定性を高めるため非方向転換式の車輪を設けたものが提案されている(例えば、特許文献3を参照)。
特開平7−326238号公報 特開2002−8464号公報 実開平7−24831号公報
例えば、特許文献2に記載されたワイヤーハーネス組立装置において、作業台車の移動時の直進安定性を高めるために特許文献3に記載の作業台車を用いて無人搬送する構成とし、さらに、作業台車の軌道がスイッチバックをして作業台車の前後方向を転換する構成とすると次のような問題が発生する。
上述したような工場のラインに用いられる作業台車の車輪は、移動しながら台車上で組立作業を行うために、床面の細かな凹凸などから発生する振動を抑制するため弾性を有するゴム製の車輪が用いられることが多い。この際6輪全てがゴムのように床面との摩擦係数の高い材料で形成されていると、スイッチバックする際に、方向転換自在の車輪はその場(停止した状態)で車輪を逆方向に転換しようとするが、車輪と床面との摩擦が大きいために方向転換に大きな力が必要となる。したがって、特許文献2に記載の自走組立搬送車のように無人搬送車(Automatic Guided Vehicles:AGV)を使用していると無人搬送車の牽引力が足りなくなる場合があり、その場合はスイッチバックができなくなってしまうという問題があった。
そこで、本発明は、工場の製造ラインにおいて容易にスイッチバックをすることができる作業台車を提供することを課題とする。
上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の発明は、方向転換自在な第一の車輪と、進行方向が固定されている第二の車輪と、を備えている作業台車において、前記第一の車輪が、進行方向両端部にそれぞれ一対ずつ設けられているとともに、前記第二の車輪が、進行方向の両端部に設けられた前記第一の車輪の間に前記第一の車輪と一直線上になるように少なくとも一対設けられ、前記作業台車を牽引する無人搬送車と係合する係合部が、当該作業台車の外枠部を補強する部材に設けられ、前記第一の車輪が、前記第二の車輪を形成している材料よりも床面に対する摩擦係数が低い材料で形成されていることを特徴とする作業台車である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第二の車輪が、弾性を有する材料で形成されていることを特徴とするものである。
以上説明したように請求項1に記載の発明によれば、第一の車輪が、第二の車輪を形成
している材料よりも床面に対する摩擦係数が低い材料で形成されているので、方向転換自
在な車輪が方向転換し易くなり、スイッチバックを行う際の方向転換にかかる力を少なく
することができる。そのため容易にスイッチバックすることができる。また、第一の車輪が、両端部にそれぞれ一対ずつ設けられているととともに、第二の車輪が、両端部に設けられた第一の車輪の間に少なくとも一対設けられているので、直進安定性を確保しつつスイッチバックを容易にすることができる。
請求項2に記載の発明によれば、第二の車輪が、弾性を有する材料で形成されているので、床面の細かな凹凸などから発生する振動を抑制して、作業の妨げにならない。
本発明の一実施形態にかかる作業台車の側面図である。 図1に示された作業台車の矢印a方向から見た側面図である。 図1に示された作業台車の上面図である。 図1に示された作業台車のAGV係合部の側面図である。 図1に示された作業台車のAGV係合部の上面図である。 図1に示された作業台車の回転自在な車輪の側面図である。 図1に示された作業台車の固定されている車輪の側面図である。 AGVの側面図である。 図8に示されたAGVの上面図である。 図1に示された作業台車と図8に示されたAGVとが係合した状態を示す側面図である。 図1に示された作業台車と図8に示されたAGVとが係合した状態を示す矢印a方向から見た側面図である。
次に、本発明の一実施形態を図1ないし図11を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる作業台車10は、図1ないし図3に示したように、金属などで形成されたパイプ11a、11b、11c、11dで矩形に構成された外枠部11と、外枠部11のパイプ11cとパイプ11dとを接続する補強用のパイプ12、13、14、15と、外枠部11のパイプ11aとパイプ11bとを接続する補強用のパイプ16と、パイプ16のパイプ12との交点付近に設けられた係合部としてのAGV係合部17Fと、パイプ16のパイプ15との交点付近に設けられた係合部としてのAGV係合部17Rと、車輪25を取り付けるために外枠部11の四隅から床面方向に立設した支柱18(図1左側)、19(図1右側)と、布線板30を取り付けるために外枠部11の四隅から上空に向かって立設した支柱20(図1左側)、21(図1右側)と、車輪27と、車輪28と、後述する床面上に設けられた車輪止め41に接して作業台車10を停止させる停止部29と、布線板30と、を備えている。
また、支柱18と支柱19との間には、支柱18と支柱19とを接続する補強用のパイプ22、23が設けられ、外枠部11のパイプ11dとパイプ22との間には、パイプ11dとパイプ22とを接続する補強用のパイプ24、25が設けられている。
AGV係合部17Fは、作業台車10を牽引する後述する無人搬送車(以下、AGVとする)4が係合し、図1に示したように作業台車10の長手方向の一方の端部に設けられている。AGV係合部17Rも同様にAGV4が係合し、図1に示したように作業台車10の長手方向の他方の端部に設けられている。
AGV係合部17Fは、図4および図5に示したように、取付部31と、係合部32と、を備えている。取付部31は、板金等で形成されて一方の端部がパイプ16にボルトで固定されている。係合部32は、板金等で形成されて一方の端部が取付部31の他方の端部にボルトで固定されている。AGV係合部17Rも同様である。
係合部32は、略L字状に形成され、一方の端部が取付部31に固定され、他方の端部が床面と略平行になるように折り曲げられており、他方の端部には、AGV4の牽引ピン4e(図8参照)が進入する進入部33と、進入した牽引ピン4eが退出することを防止するための規制部材としてのプレート36と、プレート36が進入部33を塞ぐ方向に当該プレート36を付勢するバネ37と、を備えている。
進入部33は、係合部32の他方の端部側から切り欠かれており、略円形に切り欠かれてAGV4による牽引時には牽引ピン4eが係合する被牽引部34と、被牽引部34と連なるとともに略矩形に切り欠かれてAGV4の牽引ピン4eを被牽引部34へ移動させる移動部35と、から構成されている。
プレート36は細長い板状に形成され、その中央部が係合部32本体の移動部35の近傍に回転自在に取り付けられている。プレート36は、その長手方向が移動部35の長手方向と垂直になる状態で、プレート36一方の端部が移動部35を塞ぐようになっている。また、プレート36は、係合部32本体に設けられた規制ピン36aによって、進入部33から退出する方向へ回転することが規制されている。即ち、牽引ピン4eの進入は可能であるとともに、退出を規制している。
バネ37は、プレート36の他方の端部と係合部32本体とを接続するように取り付けられており、プレート36の長手方向が移動部35の長手方向と垂直になる状態、即ち、プレート36が移動部35を塞ぐ方向に付勢している。
このような構成のAGV係合部17F、17Rは、牽引ピン4eを突出した状態のAGV4が進入部33へ進入し、プレート36をバネ37の付勢力に逆らって押して被牽引部34へ移動することで係合し作業台車10を牽引することができる。そして、係合を外す場合は、AGV4が牽引ピン4eを没することで係合を外す。
また、AGV係合部17Fと17Rは、図1に示したように、対称になるように設けられている。つまり、AGV係合部17Fは、被牽引部34が図中左側に位置するように設けられ(即ち、図5の状態)、AGV係合部17Rは、被牽引部34が図中右側に位置するように設けられる(即ち、図5を左右反転した状態)。このようにすることで、例えば、図1で左側へ移動させる場合は、AGV係合部17FにAGV4を係合させ、図1で右側へ移動させる場合は、AGV係合部17RにAGV4を係合させれば、作業台車10をAGV4によって双方向に移動させることができる。
車輪27は、支柱18、19の先端に取り付けられている。即ち、作業台車10の両端部にそれぞれ一対ずつ計4輪設けられている。また、車輪27は、その回転面が垂直軸(支柱18、19)の周りに360°旋回自由、つまり、方向転換自在となっている。
車輪27の詳細を図6に示す。車輪27は、支柱18、19にボルト等で固定するための金属製の固定板27aと、固定板2と回転自在に取り付けられるとともに車輪本体27cを回転自在に支持する金属製の車輪取付部27bと、ナイロン樹脂で形成された車輪本体27cと、を備えている。なお、車輪本体27cは、少なくとも床面と接する外周部がナイロン樹脂で形成されていればよい。
車輪28は、パイプ22の略中央から床面方向に立設した支柱26の先端部に取り付けられている。即ち、二対の車輪27の中間に設けられ、作業台車10の1台当たり2輪設けられている。また、車輪28は、進行方向が固定されている。
車輪28の詳細を図7に示す。車輪28は、支柱26にボルト等で固定するとともに車輪本体28bを回転自在に支持する金属製の取付部28aと、ゴムで形成された車輪本体28bと、を備えている。なお、車輪本体28bは、少なくとも床面と接する外周部がゴムで形成されていればよい。
即ち、車輪27の車輪本体27cは、車輪28の車輪本体28bを形成している材料よりも床面に対する摩擦係数が低い材料で形成されている。また、車輪28の車輪本体28bは、弾性を有する材料で形成されている。なお、車輪本体27cはナイロン樹脂に限らず金属など車輪本体28bよりも摩擦係数が低い材料であればよい。さらに、車輪本体28bはゴムに限らず弾性を持つ材料であればよい。
停止部29は、支柱18の車輪27寄りから前方(図1では左側)の斜め下方向(床面方向)と、支柱19の車輪27寄りから後方(図1では右側)の斜め下方向(床面方向)に突出して設けられている。
停止部29は、支柱18または支柱19から突出した支柱部38と、支柱部38の先端に設けられた本体部39と、を備えている。本体部39は、支柱部38の先端から床面と平行に設けられており、2つのカムフォロワーが進行方向に対して垂直に並んで設けられている。カムフォロワーは、床面に設置された車輪止めと接することで作業台車10を停止させる。
布線板30は、矩形に形成されて、物品としてのワイヤーハーネスの布線などの組立作業が行われる作業台である。布線板30は、例えば両端に支軸などが設けられ、作業台車10の進行方向の両側に設けられた支柱20、21の先端の軸受などよって回転可能に取り付けられている。但し、布線板30は通常は作業が行い易い角度に固定されている。
図8および図9に、上述した構成の作業台車10を牽引するAGV4を示す。AGV4は、本体部4aと、走行駆動部4bと、を備えている。
本体部4aは、AGV4の各種設定等を行うことができる操作パネル4cと、走行中であることを表示する走行表示灯4dと、作業台車10のAGV係合部17と係合する牽引ピン4eと、ガイドセンサ4lが読み取った走行情報に基づいてAGV4の走行や停止など全体制御を行う制御部4fと、方向転換自在な従動輪4gと、進行方向に固定されている従動輪4hと、を備えている。
牽引ピン4eは、略円柱状に形成されており、本体部4aの天面から突没自在に設けられている。牽引ピン4eは、制御部4fの制御により作業台車10のAGV係合部17と係合することができる高さまで突出し、作業台車10のAGV係合部17と係合を外すことができる高さまで没することが可能となっている。
走行駆動部4bは、AGV4を旋回させるための旋回モータ4iと、駆動輪4kを駆動する走行モータ4jと、走行モータ4jからの駆動力によって回転してAGV4を進行方向に移動させる駆動輪4kと、床面に設けられた走行ラインに記録されている走行情報を読み取るガイドセンサ4lと、を備えている。
上述した構成のAGV4が作業台車10と係合した状態を図10および図11に示す。図10および図11は作業台車10のAGV係合部17Fと係合した状態を示している。このようにAGV4が係合した作業台車10は、AGV4に牽引されて図10においては左側へ移動する。そして、スイッチバックなどを行う場合は、AGV4は、作業台車10を停止させて一旦の係合を外してから、自身の方向転換を行い、AGV係合部17Rと再度係合することで図10の右側へ移動することができる。この際車輪27は、ナイロン樹脂製であるため、ゴムよりも摩擦係数が低くその場で旋回し易いことから、スイッチバック時のAGV4による牽引に支障をきたさない。
本実施形態によれば、両端部(四隅)に設けられ、方向転換自在な車輪27の車輪本体27cがナイロン樹脂で形成され、車輪27の間に設けられ、進行方向が固定されている車輪28の車輪本体28bがゴムで形成されているので、直進安定性を確保しつつ車輪27が方向転換し易くなり、スイッチバックを行う際の方向転換にかかる力を少なくすることができる。そのために、スイッチバックを行い易くすることができる。
また、車輪28の車輪本体28bが弾性を有する材料であるゴムで形成されているので、床面の細かな凹凸などから発生する振動を抑制して、作業の妨げにならない。特に本実施形態で示したように荷重の多くかかる作業台車10の長手方向の略中央の位置にゴム製の車輪28を設けることで、振動などの影響を抑える効果が高くなる。
なお、上述した実施形態では、作業台車10は、回転自在な車輪27が二対(両端)で固定車輪28が一対の六輪であったが、車輪27の間に設けられる車輪28は二対以上であっても良い。
また、上述した実施形態ではワイヤーハーネスを組み立てるための作業台車で説明したが、それに限らず、工場のライン等でスイッチバックの軌道をとる作業台車であれば適用することができる。
なお、上述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
10 作業台車
27 車輪(第一の車輪)
28 車輪(第二の車輪)

Claims (2)

  1. 方向転換自在な第一の車輪と、進行方向が固定されている第二の車輪と、を備えている作業台車において、
    前記第一の車輪が、進行方向両端部にそれぞれ一対ずつ設けられているとともに、前記第二の車輪が、進行方向の両端部に設けられた前記第一の車輪の間に前記第一の車輪と一直線上になるように少なくとも一対設けられ、
    前記作業台車を牽引する無人搬送車と係合する係合部が、当該作業台車の外枠部を補強する部材に設けられ、
    前記第一の車輪が、前記第二の車輪を形成している材料よりも床面に対する摩擦係数が低い材料で形成されていることを特徴とする作業台車。
  2. 前記第二の車輪が、弾性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の作業台車。
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