JP6131861B2 - 昇降台車 - Google Patents

Description

本発明は、作業者による操作入力を受けて、テーブルを昇降させる昇降台車に関する。

工場内において、例えば、自動車ボディにワークとしての種々の足回り部品を搭載する際には、作業者の手動操作によって移動可能な台車が用いられている。台車には、ワークを昇降させるための昇降機構が搭載されている。昇降機構は、油圧式、空気圧式等のシリンダーを用いて、ワークが載置されるテーブルを昇降させるよう構成されている。台車の移動によってワークが自動車ボディの下方に運搬されたときには、昇降機構の動作によってワークを自動車ボディに対向する位置まで持ち上げている。

また、自動車の車体に対して足回り部品であるサスペンションを取り付ける装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。また、特許文献２には、パワーアシスト付き昇降移載装置について開示されている。この昇降移載装置においては、昇降手段によって対象物を吊り上げる際に、操作者が対象物に加えた吊り力から操作力を演算し、この操作力に応じて昇降手段を作動させる。これにより、操作者にかかる負担を小さくしている。

特開平５−２８５７４４号公報 特開２０００−２７１１７７号公報

しかしながら、上記従来の台車においては、自動車ボディにワークが接近したときには、ワークの高さ位置を合わせるために、昇降機構をインチング操作する必要がある。そのため、ワークの高さ位置を合わせるための作業性が悪く、自動車ボディにワークを接近させる作業時間を短縮することが困難である。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、操作ハンドルの用い方に工夫をしたことにより、被対象物に対してワークを接近させる作業性を向上させ、その作業時間を短縮させることができる昇降台車を提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、複数の車輪によって移動可能な台車本体と、
該台車本体に昇降可能に配設され、ワークを受けるテーブルと、
上記台車本体に配設され、該台車本体に対して上記テーブルを昇降させる昇降機構と、
上記テーブルの回動支持部に支持された回動軸部を中心に上下方向に回動操作可能に設けられた操作ハンドルと、
該操作ハンドルが移動操作されるときに、該操作ハンドルを上記上下方向の互いに逆方向へ付勢して、該操作ハンドルを上記上下方向の中立位置に戻すよう付勢する一対の付勢バネと、
上記操作ハンドルの回動操作量を検出するセンサと、
該センサの検出値に応じて上記昇降機構による上記テーブルの上昇速度を可変させる制御手段と、を備え、
上記センサの検出値は、上記操作ハンドルの回動操作量が大きくなるほど大きくなり、上記制御手段は、上記センサの検出値が大きいほど上記昇降機構による上記テーブルの上昇速度を速くするよう構成されており、
作業者が上記操作ハンドルを上側に操作するときには、該操作ハンドルを把持した作業者から上記テーブルに、該テーブルを上昇させる力が作用するよう構成されていることを特徴とする昇降台車にある。

上記昇降台車においては、テーブルを昇降させるための操作ハンドルに工夫をし、昇降機構によるテーブルの上昇速度を可変可能にしている。
具体的には、操作ハンドルの回動操作量はセンサによって検出され、制御手段は、センサの検出値に応じて昇降機構によるテーブルの上昇速度を可変させる。これにより、被対象物からワークが離れているときには、テーブルの上昇速度を速くして、ワークを迅速に被対象物に近づけることができる。また、被対象物にワークが近づいたときには、テーブルの上昇速度を遅くして、被対象物へのワークの高さ位置の微調整をすることができる。そして、作業者は、操作ハンドルの回動操作量の大きさに応じて、テーブルの上昇速度を任意に変更することができる。そのため、被対象物に対してワークを接近させる作業の効率化を図ることができ、その作業時間を短縮させることができる。

また、操作ハンドルはテーブルに回動操作可能に設けられており、作業者は、操作ハンドルを把持しながら、テーブルを上昇させる力をテーブルに直接作用させることができる。これにより、作業者は、テーブルを上昇させる操作に、自らの力の感覚を反映させることができる。
また、操作ハンドルは、付勢手段によって中立位置に付勢されている。そして、作業者が操作ハンドルの回動操作を解除するときには、操作ハンドルは中立位置に戻される。

このように、上記昇降台車によれば、操作ハンドルの用い方に工夫をしたことにより、被対象物に対してワークを接近させる作業性を向上させ、その作業時間を短縮させることができる。

実施例にかかる、昇降台車を、図３におけるＡ矢視方向から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、昇降台車を、図３におけるＢ矢視方向から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、昇降台車のテーブル及びジップチェーン昇降装置の周辺を、上方から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、図１における操作ハンドルの周辺を拡大して示す説明図。 実施例にかかる、昇降台車の電気的構成を示すブロック図。 実施例にかかる、横軸に時間をとり、縦軸にテーブルの上昇高さをとって、自動車ボディへのワークの搭載作業にかかる時間を示すグラフ。

上述した昇降台車における好ましい実施の形態について説明する。
上記昇降台車においては、上記操作ハンドルは、上下方向に回動操作可能に上記テーブルに設けられており、上記付勢手段は、上記操作ハンドルを上下方向の互いに逆方向へ付勢して、該操作ハンドルを、上記原位置としての、上記上下方向の中立位置に保つ一対の付勢バネであり、上記センサの検出値は、上記操作ハンドルの回動操作量が大きくなるほど大きくなり、上記制御手段は、上記センサの検出値が大きいほど上記昇降機構による上記テーブルの上昇速度を速くするよう構成されていてもよい。

この場合には、操作ハンドルの操作性を高めることができる。また、操作ハンドルの回動操作量が大きくなるほど、昇降機構によるテーブルの上昇速度を速くすることができる。
また、付勢手段は、付勢バネである以外にも、ガススプリング、弾性変形可能なゴム、空気圧式又は油圧式のダンパ等であってもよい。

また、上記昇降機構は、複数のチェーン片が連なった２本のジップチェーンが互いに噛み合って、上記テーブルを支持する支持柱を形成するジップチェーン昇降装置と、上記２本のチェーンを駆動するためのモータとを有していてもよい。
この場合には、ジップチェーン昇降装置の本体部を、テーブルの下方に小さく収納することができる。そのため、昇降台車の高さ寸法を効果的に小さくすることができ、昇降台車の小型化を図ることができる。

以下に、昇降台車にかかる実施例について、図面を参照して説明する。
本例の昇降台車１は、図１〜図３に示すように、台車本体１１、テーブル２、昇降機構３、操作ハンドル４、付勢手段５、センサ６及び制御手段７を備えている。台車本体１１は、複数の車輪１１２によって移動可能に構成されている。テーブル２は、台車本体１１に昇降可能に配設されており、載置されるワーク８を受けるよう構成されている。昇降機構３は、台車本体１１に配設されており、台車本体１１に対してテーブル２を昇降させるよう構成されている。操作ハンドル４は、テーブル２に移動操作可能に設けられており、テーブル２に作業者の力を作用させることが可能になっている。付勢手段５は、操作ハンドル４が移動操作されるときに、操作ハンドル４を原位置としての中立位置４０１に戻すよう付勢している。センサ６は、操作ハンドル４の操作量を検出するよう構成されている。制御手段７は、センサ６の検出値に応じて昇降機構３によるテーブル２の上昇速度を可変させるよう構成されている。

以下に、本例の昇降台車１について、図１〜図６を参照して詳説する。
本例の昇降台車１は、自動車ボディに対して、ワーク８としてのサスペンション、ショックアブソーバ等の足回り部品を組み付けるために用いる。昇降台車１は、作業者の手動操作によってワーク８を搬送するよう構成されている。
図４に示すように、中立位置４０１にある状態の操作ハンドル４は、テーブル２の下部から水平方向に引き出されている。操作ハンドル４は、ハンドル本体部４１の左右両側に、作業者が把持するための把持部４２を有している。操作ハンドル４は、テーブル２の回動支持部２１に支持された回動軸部４３を中心に、上下方向に回動操作可能にテーブル２に設けられている。操作ハンドル４の中立位置４０１は、上下方向への回動範囲の中立位置４０１として設定されている。操作ハンドル４は、台車本体１１を移動させるときにも、作業者によって把持されるよう構成されている。操作ハンドル４には、台車本体１１を移動させるときに、操作ハンドル４の上下方向への回動を止める回動停止手段（図示略）が設けられている。

同図に示すように、付勢手段５は、操作ハンドル４を中立位置４０１に保つ一対の付勢バネ５１によって構成されている。操作ハンドル４は、一対の付勢バネ５１によって上下方向の互いに逆方向へ付勢されて中立位置４０１に保たれている。一対の付勢バネ５１は、それぞれ引張バネによって構成されている。上側の付勢バネ５１は操作ハンドル４の把持部４２を下方へ付勢し、下側の付勢バネ５１は、操作ハンドル４の把持部４２を上方へ付勢している。そして、操作ハンドル４の把持部４２が上方へ回動されるときには、上側の付勢バネ５１が操作ハンドル４の把持部４２を下側へ付勢する力が大きくなる。一方、操作ハンドル４の把持部４２が下方へ回動されるときには、下側の付勢バネ５１が操作ハンドル４の把持部４２を上側へ付勢する力が大きくなる。また、作業者が操作ハンドル４の回動操作を解除するときには、操作ハンドル４は中立位置４０１に戻される。

図３に示すように、センサ６は、操作ハンドル４の回動位置を検出可能なエンコーダによって構成されている。センサ６は、操作ハンドル４を回動可能に支持する、テーブル２の回動支持部２１に取り付けられている。図１、図２に示すように、テーブル２には、ワーク８を受けるための治具部２２が設けられている。ワーク８は、テーブル２に載置される治具部２２によって支持される。テーブル２は、台車本体１１の上方において、昇降可能に配置されている。台車本体１１は、直方体の骨枠形状に形成されたフレーム部１１１と、フレーム部１１１の底部に設けられた４つの車輪１１２とを有している。

図１、図２、図４に示すように、昇降機構３は、ジップチェーン昇降装置３１と、ジップチェーン昇降装置３１を駆動するためのモータ３２と、モータ３２の回転力をジップチェーン昇降装置３１に伝達する伝達機構部３３とを有している。ジップチェーン昇降装置３１は、複数のチェーン片３１３が連なった２本のジップチェーン３１２が、本体部３１１から引き出されるときに互いに噛み合って、テーブル２を支持する支持柱を形成するよう構成されている。ジップチェーン昇降装置３１は、テーブル２の下方であって、台車本体１１の上部に配設されている。２本のジップチェーン３１２は、テーブル２が下降しているときには、台車本体１１の上部に設けられた本体部３１１内に収納される。また、ジップチェーン３１２は、テーブル２が上昇するときには、フレーム部１１１の上方に引き出される。

図３に示すように、ジップチェーン昇降装置３１は、上昇時のテーブル２の剛性を維持するために、テーブル２の平面内における４箇所を支持するよう、台車本体１１の４箇所に配設されている。また、テーブル２が鉛直方向の軸線回りに捩じられにくくするために、ジップチェーン昇降装置３１を構成する２本のジップチェーン３１２が互いに対向する方向は、隣接するジップチェーン昇降装置３１間で互いに９０°ずれている。
なお、ジップチェーン昇降装置３１は、台車本体１１の１箇所又は２箇所に配設し、台車本体１１には、テーブル２の昇降を案内するための複数の支持ガイドを配設することもできる。この場合には、複数の支持ガイドによって、テーブル２が鉛直方向の軸線回りに捩じられにくくすることができる。

図１に示すように、伝達機構部３３は、ジップチェーン３１２に噛合するスプロケット３１４に回転力を伝達する回転軸部３４と、回転軸部３４に同軸状に設けられた第１回転車３３１と、モータ３２と第１回転車３３１とを中継するための第２回転車３３２及び第３回転車３３３と、第１〜第３回転車３３１〜３３３に掛け渡された第１環状部材３３６とを有している。第２回転車３３２には、さらに別の第４回転車３３４が同軸状に設けられている。第４回転車３３４と、モータ３２の出力軸に設けられた第５回転車３３５とには、別の第２環状部材３３７が掛け渡されている。

第１〜第５回転車３３１〜３３５は、スプロケット、プーリ、歯付きプーリ等によって構成することができる。第１、第２環状部材３３６，３３７は、スプロケットに係合するチェーン、プーリに係合するベルト、歯付きプーリに係合する歯付きベルト等によって構成することができる。
図３、図４に示すように、伝達機構部３３は、回転軸部３４の回転力を複数のジップチェーン昇降装置３１に伝達する上部伝達部３５を有している。上部伝達部３５は、ジップチェーン昇降装置３１の２本のジップチェーン３１２にそれぞれ噛合する２つのスプロケット３１４を、互いに逆方向に回転させる第６回転車３５１、回転軸部３４の回転力を第６回転車３５１の一方に伝達する第７回転車３５２を有している。第６回転車３５１及び第７回転車３５２は、スプロケット、プーリ、歯付きプーリ、歯車等を用いて構成することができる。また、回転軸部３４の軸線方向と、ジップチェーン昇降装置３１のスプロケット３１４の軸線方向とが直交している箇所の第７回転車３５２には、かさ歯車等を用いることができる。

モータ３２が、テーブル２を上昇させる正回転方向に回転するときには、第１、第２環状部材３３６，３３７を介して第１〜第５回転車３３１〜３３５が正回転方向に回転し、かつ回転軸部３４及び第６、第７回転車３５１，３５２が正回転方向に回転する。そして、各ジップチェーン昇降装置３１における一対のジップチェーン３１２が上方に伸びて支持柱を形成し、この支持柱によってテーブル２が上昇する。
一方、モータ３２が、テーブル２を下降させる逆回転方向に回転するときには、第１、第２環状部材３３６，３３７を介して第１〜第５回転車３３１〜３３５が逆回転方向に回転し、かつ回転軸部３４及び第６、第７回転車３５１，３５２が逆回転方向に回転する。そして、各ジップチェーン昇降装置３１における一対のジップチェーン３１２が本体部３１１内に収納されながらテーブル２が下降する。

また、昇降機構３は、テーブル２の下降時に、テーブル２の下降速度を遅くするための減速機を有していてもよい。この場合、第３回転車３３３にワンウェイクラッチを設け、第３回転車３３３をワンウェイクラッチを介して減速機に接続する。そして、テーブル２が上昇するときにはワンウェイクラッチが空転し、テーブル２が下降するときのみ、ワンウェイクラッチを介して減速機を回転させることができる。

図５に示すように、制御手段７は、センサ６からの上昇方向又は下降方向の入力信号を受け、モータ３２を正回転方向又は逆回転方向に回転させるよう構成されている。制御手段７は、シーケンサ等を含む種々のコンピュータによって構成されている。

次に、本例の昇降台車１を用いて、自動車ボディにワーク８を組み付ける動作、及び本例の作用効果について説明する。
作業者は、テーブル２の治具部２２にワーク８を載置し、回動停止手段によって回動が止められた操作ハンドル４を把持して、昇降台車１を移動させる。そして、作業者は、自動車ボディにおける組付部位の下方にワーク８が配置される位置まで、昇降台車１を移動させる。次いで、作業者は、回動停止手段による操作ハンドル４の回動の停止を解除し、操作ハンドル４が上下方向に回動可能な状態を形成する。

次いで、作業者は、操作ハンドル４の把持部４２を上側に回動させて、ワーク８を自動車ボディの組付部位に近づける。このとき、ワーク８が自動車ボディから離れているため、作業者は、操作ハンドル４の把持部４２の上側への回動操作量を大きくする。そして、回動操作量の大きさに比例してセンサ６の検出値が大きくなり、制御手段７は、テーブル２の上昇速度を速くして、ワーク８を迅速に自動車ボディに近づけることができる。

次いで、ワーク８が自動車ボディに近づいたときには、作業者は、操作ハンドル４の把持部４２の上側への回動操作量を小さくする。そして、センサ６の検出値が小さくなり、制御手段７は、テーブル２の上昇速度を遅くして、ワーク８を徐々に自動車ボディに近づけることができる。これにより、作業者は、自動車ボディへのワーク８の高さ位置の微調整をすることができる。そして、作業者は、操作ハンドル４の回動操作量の大きさに応じて、テーブル２の上昇速度を任意に変更することができる。
こうして、自動車ボディの組付部位にワーク８を接近させる作業の効率化を図ることができ、その作業時間を短縮させることができる。

また、操作ハンドル４はテーブル２に移動操作可能に設けられており、作業者は、操作ハンドル４の把持部４２を把持しながら、テーブル２を上昇させる力をテーブル２に直接作用させることができる。これにより、作業者は、テーブル２を上昇させる操作に、自らの力の感覚を反映させることができる。
このように、本例の昇降台車１によれば、操作ハンドル４の用い方に工夫をしたことにより、自動車ボディの組付部位に対してワーク８を接近させる作業性を向上させ、その作業時間を短縮させることができる。

また、本例の昇降台車１においては、昇降機構３にジップチェーン昇降装置３１を用いたことにより、油圧、空気圧式の昇降装置を用いる場合に比べて、昇降機構３が昇降台車１において占めるスペースを小さくすることができる。そのため、昇降台車１の小型化を図ることができる。また、ジップチェーン昇降装置３１を用いることにより、昇降台車１の軽量化を図ることができ、人力（作業者の手動）による昇降台車１の移動を容易にすることができる。そのため、昇降台車１を移動（走行）させるための動力源を廃止することができる。

図６は、横軸に時間をとり、縦軸にテーブルの上昇高さをとって、自動車ボディへのワーク８の搭載作業にかかる時間を示す。同図においては、操作ハンドル４によってテーブル２の上昇速度を任意に変更可能にした本例の昇降台車１を実線Ｄ１によって示し、操作ハンドル４によってテーブル２が一定速度で上昇する従来の昇降台車を破線Ｄ２によって示す。

本例の昇降台車１においては、テーブル２の上昇速度を任意に変更して、テーブル２におけるワーク８を、車両ボディに対する搭載高さに迅速に合わせることができ、ワーク８の搭載時間Ｔ１の短縮を図ることができる。一方、従来の昇降台車においては、テーブル２が上昇した位置において、ワーク８の車両ボディに対する搭載高さを合わせる際に、上昇のオンオフを繰り返すインチング操作をする必要がある。そのため、ワーク８の搭載時間Ｔ２の短縮を図ることが困難である。

１ 昇降台車
１１ 台車本体
２ テーブル
３ 昇降機構
３１ ジップチェーン昇降装置
３１１ 本体部
３１２ ジップチェーン
３１３ チェーン片
３２ モータ
４ 操作ハンドル
５ 付勢手段
６ センサ
７ 制御手段
８ ワーク

Claims (2)

1. 複数の車輪によって移動可能な台車本体と、
   該台車本体に昇降可能に配設され、ワークを受けるテーブルと、
   上記台車本体に配設され、該台車本体に対して上記テーブルを昇降させる昇降機構と、
   上記テーブルの回動支持部に支持された回動軸部を中心に上下方向に回動操作可能に設けられた操作ハンドルと、
   該操作ハンドルが移動操作されるときに、該操作ハンドルを上記上下方向の互いに逆方向へ付勢して、該操作ハンドルを上記上下方向の中立位置に戻すよう付勢する一対の付勢バネと、
   上記操作ハンドルの回動操作量を検出するセンサと、
   該センサの検出値に応じて上記昇降機構による上記テーブルの上昇速度を可変させる制御手段と、を備え、
   上記センサの検出値は、上記操作ハンドルの回動操作量が大きくなるほど大きくなり、上記制御手段は、上記センサの検出値が大きいほど上記昇降機構による上記テーブルの上昇速度を速くするよう構成されており、
   作業者が上記操作ハンドルを上側に操作するときには、該操作ハンドルを把持した作業者から上記テーブルに、該テーブルを上昇させる力が作用するよう構成されていることを特徴とする昇降台車。
2. 上記昇降機構は、複数のチェーン片が連なった２本のジップチェーンが互いに噛み合って、上記テーブルを支持する支持柱を形成するジップチェーン昇降装置と、上記２本のチェーンを駆動するためのモータとを有することを特徴とする請求項１に記載の昇降台車。

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