JP6504007B2 - 箱交換装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施形態の箱交換装置1は、部品箱B1を運搬するための運搬車10と、運搬車10から部品箱B1の供給を受けるステーション30と、から構成される。運搬車10は、部品箱B1を載置可能な荷台11を備えている。ステーション30は、運搬車10の荷台11上から受け取った部品箱B1を、図示しない製品組み立てラインの供給口60へと流すための搬送路Rを備えている。箱交換装置1は、丸付き数字1の矢印に示すように運搬車10がステーション30の搬入位置32に付けられると、荷台11上での部品箱B1の移動規制状態が解除されて、部品箱B1が荷台11からステーション30の搬送路Rを経て供給口60へ向かって流れる(丸付き数字2〜5の矢印)ことができるように構成されている。さらに、ステーション30は、製品組み立てラインから回収された空箱B2を載置するための載置台80も備えている。図2に示すように、箱交換装置1は、部品箱B1がステーション30の供給口60に到達する動きに合わせて、載置台80上での空箱B2の移動規制状態が解除されて、空箱B2が載置台80から運搬車10の荷台11上へ流されるように構成されている。このようにして、運搬車10とステーション30との間で部品箱B1と空箱B2との交換が行われる。こののち、図3に示すように、空箱B2に再び部品を組み入れて部品箱B1として再使用するために、運搬車10がステーション30の搬入位置32から離される。そして、ステーション30から離れた場所において運搬車10上で空箱B2への部品の組み入れが行われ、部品の入れられた部品箱B1を再び上記したようにステーション30に対して供給することができるようになっている。なお、以下の説明では、図1に示したステーション30に対して運搬車10を搬入していく方向(搬入方向)を前方として矢印により前、後、上、下、左、右、の各方向を示す。その他の図においても図1に準じて各方向を示し、以下の説明において方向に関する記述は、この方向を基準として行うものとする。ここで、搬入位置32が本発明の「ステーションの所定位置」に相当する。
以下、上述した運搬車10について概略を説明する。図14及び図15に示すように、運搬車10は、金属製のパイプが略直方体枠状に組まれて構成された本体フレーム101と、本体フレーム101の下部四隅に取付けられたキャスタ15と、本体フレーム101の後上方部に取付けられた把持部17と、本体フレーム101の左側前下方部に取付けられたガイドローラ16と、を備えている。さらに、運搬車10は、本体フレーム101の上部に取付けられた荷台11と、荷台11の角度姿勢を所定の範囲内で変更することのできる姿勢切替機構13と、荷台11上での部品箱B1の下流側への移動を規制する運搬側ストッパ機構20と、本体フレーム101の上下方向中央部に位置する橋渡し路12と、を備えている。
上述した荷台11について詳細に説明する。図14及び図15に示すように、荷台11は、金属製の丸パイプが略矩形枠状に組まれて構成される荷台フレーム111と、荷台フレーム111の上部に取付けられた前後一対の第1ローラコンベア112と、を備えている。荷台フレーム111は、本体フレーム101に設けられた支軸部102に対して、軸受け102Aを介して前後方向に傾動することができるように取付けられている。荷台フレーム111の支軸部102に対する前後方向の傾動は、荷台11をステーション30の搬送路Rと接続することができる左下に傾斜した接続姿勢と、当該接続姿勢より更に若干前傾した角度姿勢と、の間の範囲で行えるようになっている。第1ローラコンベア112は、個々のローラが左右方向に複数個並べられた構造となっている。第1ローラコンベア112は、図13に示すように、右方から左方に向かうにつれてその前後方向の構成部材間の離隔幅が狭くなっていくように斜め向きに配設されている。なお、図16に示すように、運搬車10がステーション30の搬入位置32から離された状態では、荷台11は、その自重により荷台フレーム111が本体フレーム101と当たる前傾限界位置まで傾動した状態となって、上述した接続姿勢より更に若干前傾した角度姿勢の状態をとるようになっている。(図17に接続姿勢時の荷台11を実線で示し、角度姿勢時の荷台11を二点鎖線で示す)。これにより、荷台11上の部品箱B1の開口部が上方から前方に傾けられた状態となり、荷台11上の部品箱B1に対する部品の組み入れ作業が運搬車10の前側に立った位置から行い易くなる。また、部品箱B1の開口部が視認し易くなるため、部品箱B1の管理がし易くなる。
次に、上述した姿勢切替機13について詳細に説明する。図14及び図15に示すように、荷台フレーム111の右側前部には、荷台キャスタ131が一体的に取付けられている。荷台キャスタ131はその上端部が荷台フレーム111に対して固定されており、荷台キャスタ131の上下移動に伴って荷台フレーム111が前後方向に傾動するように構成されている。図16に示すように、運搬車10の荷台11上に部品箱B1を載置した状態でこの運搬車10をステーション30の搬入位置32に付けると、図17に示すように、荷台キャスタ131がステーション30の勾配部材33の上面部に押し当てられて同勾配部材33上を登る。これにより、荷台フレーム111の前側部が押し上げられ、荷台11が接続姿勢に切り替わる。上記荷台フレーム111、支軸部102、軸受け102A及び荷台キャスタ131によって構成される可動機構によって、上述した姿勢切替機構13が構成されている。
次に、上述した運搬側ストッパ機構20について詳細に説明する。図14及び図15に示すように、運搬側ストッパ機構20は、部品箱B1の荷台11上での移動を規制することができる第1ストッパ板部211を供えた第1ストッパ21と、ステーション30の載置台80から流されてきた空箱B2の移動を荷台11上で食い止めることのできる第2ストッパ板部221を供えた第2ストッパ22と、から構成されている。
次に、上述した第1ストッパ21について詳細に説明する。図14及び図15に示すように、第1ストッパ21は、荷台11上の部品箱B1の下流側の側面に当接可能に突出することのできる第1ストッパ板部211と、第1ストッパ板部211の本体フレーム101に対する上下移動をガイドする板ガイド部212と、本体フレーム101に取付けられた複数個の固定滑車213(本実施形態では3個)と、固定滑車213に取回されたワイヤ216と、を備えている。第1ストッパ板部211は図示しない付勢手段により上方へ付勢されており、図16に示すように、運搬車10がステーション30の搬入位置32から離れているときには第1ローラコンベア112より上方に突出するようになっている。そして、ワイヤ216は、一端部が第1ストッパ板部211に下方から取付けられ、他端部が荷台フレーム111の前端に下方から取付けられている。この状態から、運搬車10がステーション30の搬入位置32に付けられると、上記したように荷台キャスタ131が勾配部材33上を登って荷台フレーム111の前側部が上方へ押し上げられる。この動作により、図17に示すように、ワイヤ216を介して第1ストッパ板部211が下方へ引き下げられる。このため、第1ストッパ板部211が第1ローラコンベア112より下方へ退避し、荷台11上の部品箱B1の移動規制状態が解除される。
次に、上述した第2ストッパ22について詳細に説明する。図15及び図18に示すように、第2ストッパ22は、第1ストッパ板部211より上流側に位置する第2ストッパ板部221と、第2ストッパ板部221の本体フレーム101に対する上下移動をガイドする板ガイド部222と、第2ストッパ板部221の下部に後端部が連結されかつ支点Pを中心に上下回動可能な状態で本体フレーム101に取付けられた伝達部223と、伝達部223の支点Pより前側部分に垂れ下がるように連結された垂下部225と、垂下部225の下端部に設けられた運搬側マグネット226と、を備えている。初期状態では、第2ストッパ22は、第2ストッパ板部221が自重によって第1ローラコンベア112より下方へ退避するように構成されている。この状態から、伝達部223の前端部223Aが下方へ押し下げられると、図19に示すように、伝達部223が支点Pを中心に回動して、第2ストッパ板部221が上方へ押し上げられる。これと共に、垂下部225が下方へ移動させられる。すなわち、運搬車10がステーション30の搬入位置32に付けられている状態で伝達部223の前端部223Aが押し下げられると、垂下部225の下端部に設けられている運搬側マグネット226がステーション側マグネット36に接近して磁力により貼着する。これにより、第2ストッパ板部221が第1ローラコンベア112より上方へ突出した状態に保持される。
次に、上述した橋渡し路12について詳細に説明する。図14及び図15に示すように、橋渡し路12は、運搬車10の本体フレーム101の上下方向中央部で前後方向に延びる左右一対の横パイプ121と、横パイプ121の上部に取付けられた前後一対の第3ローラコンベア122と、を備えている。第3ローラコンベア122は、個々のローラが左右方向に複数個並べられた構造であり、運搬車10がステーション30の搬入位置32に付けられたときに下側の搬送路Rと接続可能な右下に傾斜した姿勢となっている。
次に、上述したステーション30について概略を説明する。ステーション30は、図5に示すように、金属製のパイプが組まれて構成されたステーションフレーム301と、部品箱B1の昇降動作を行う昇降動作機構40と、部品箱B1により押し動かされる押動機構50と、図示しない製品組み立てラインに部品箱B1を供給するための供給口60と、製品組み立てラインから回収された空箱B2を載置するための載置台80と、載置台80上での空箱B2の移動規制を行うステーション側ストッパ機構70と、を備えている。図13に示すように、ステーションフレーム301は、金属製のパイプが上面視において略U字形になるように組まれて構成されており、そのU字形の内側位置が運搬車10を搬入可能な搬入位置32に設定されている。図5に示すように、昇降動作機構40の昇降動作路41は搬入位置32より左側に位置しており、載置台80及び供給口60は搬入位置32の右側に位置している。ステーション30は、図4に示すように、ステーション30の搬入位置32に付けられた運搬車10から部品箱B1の供給を受けると、この部品箱B1を供給口60まで流すことができる搬送路Rを備えている。ステーション30の搬送路Rは、ステーション30に供給された部品箱B1を下方に搬送したのち(丸付き数字3の矢印)に、略水平方向に搬送して(丸付き数字4及び5の矢印)供給口60まで送るように構成されている。また、ステーションの搬送路Rは、昇降動作機構40よりも下流側に搬送経路のないブランク部92B(図5参照)を有した構成とされている。ブランク部92Bは、運搬車10がステーション30の搬入位置32に付けられたときに、運搬車10の橋渡し路12によって橋渡される構造となっている。
上述した昇降動作機構40について詳細に説明する。図5及び図13に示すように、昇降動作機構40は、初期状態において右下に傾斜した昇降動作路41と、昇降動作路41より上側でステーションフレーム301に取付けられた滑車43と、滑車43に取回された状態で一端部が昇降動作路41に連結され他端部が垂体44に連結されたワイヤ42と、を備えている。昇降動作路41は、前後一対の第2ローラコンベア412と、運搬車10の荷台11から流れてきた部品箱B1を昇降動作路41上の位置で食い止める規制板413と、を備えている。昇降動作路41は、初期状態では垂体44の重量によりワイヤ42を介して上昇位置に引き上げられている。ここに、図6に示すように、部品箱B1が運搬車10の荷台11から流れてきて昇降動作路41上に乗り掛かると、図7に示すように、昇降動作路41が部品箱B1の自重作用により下降していく。このとき、昇降動作路41に設けられた押圧部45が、後述する押動機構50の当接部52に上方から当接する。さらに、昇降動作路41が下降して下降位置に到達すると、図8に示すように、昇降動作路41の左端部がステーションフレーム301に取付けられた姿勢反転部46に当接して左下に傾斜した姿勢から右下に傾斜した姿勢へと切り替わる。これにより、昇降動作路41が運搬車10の橋渡し路12と接続され、部品箱B1が橋渡し路12へと流されるようになっている。
次に、上述した押動機構50について詳細に説明する。図5に示すように、押動機構50は、左右方向に長尺な本体部51の左端部に、昇降動作機構40の押圧部45と当接可能な当接部52が設けられた構造となっている。本体部51はステーションフレーム301に対して上下方向に揺動可能な状態、かつ、左右方向に水平な状態が保たれるように付勢された状態で取付けられている。図7に示すように、昇降動作路41の押圧部45が押動機構50の当接部52に上方から当接してこれを押圧すると、当接部52と本体部51の左端部とが一体的に下方に押し動かされ、本体部51の右端部が上方に振り上げられるように揺動する。そして、図8及び図19に示すように、押圧部45と当接部52との当接が解除されると、本体部51が振り下ろされて、上記した運搬車10の第2ストッパ22の伝達部223の前端部223Aを下方に押し動かす。すなわち、部品箱B1が上下方向の搬送路Rを移動して押動機構50を押し動かすことにより、運搬側ストッパ機構20の第2ストッパ22が空箱B2の荷台11に向けて流される動きを荷台11上の位置に食い止めることのできる移動規制状態に切り替わることになる。なお、押動機構50の本体部51及び当接部52は、第2ストッパ22の伝達部223の前端部223Aを下方に押し動かしたのち、上記した付勢力により直ちに水平な状態に戻る。また、押動機構50の当接部52は、図10及び図11に示すように、当接部52に下方から当接された場合には当接部52のみが上方に押し動かされて本体部51を揺動させない構成となっている。
次に、上述した供給口60について説明する。図5に示すように、供給口60は、右下に傾斜した姿勢の第4ローラコンベア612と、供給口60上を流れる部品箱B1を供給口60上に食い止める規制板613と、を備えている。部品箱B1が運搬車10の橋渡し路12から供給口60上に到達すると、部品箱B1の搬送路Rを流れる移動が完了する。供給口60上には、後述するステーション側ストッパ機構70の傾動部78の上端部781が突出している。図10に示すように、部品箱B1が供給口60上に到達すると、傾動部78は部品箱B1に押圧されて供給口60上から退避するように傾動する。これにより、ステーション側ストッパ機構70が載置台80上での空箱B2の左方への移動規制状態を解除するように動かされる。
次に、上述した載置台80について説明する。図5に示すように、載置台80は、左下に傾斜した姿勢の第5ローラコンベア812を備えている。
次に、上述したステーション側ストッパ機構70について説明する。図5に示すように、ステーション側ストッパ機構70は、載置台80上の空箱B2の下流側の側壁部に当接可能に突出することのできるストッパ板部71と、ストッパ板部71のステーションフレーム301に対する上下移動をガイドする図示しない板ガイド部と、ステーションフレーム301に取付けられた複数個の固定滑車73(本実施形態では4個)と、供給口60よりその上端部781が上方に突出するように設けられた傾動部78と、固定滑車73に取回された状態で一端部がストッパ板部71に取付けられ他端部が傾動部78の基端部782に取付けられたワイヤ79と、を備えている。ストッパ板部71は図示しない付勢手段により上方へ付勢されており、初期状態では、載置台80より上方に突出している。この状態から、部品箱B1が搬送路Rを流れて供給口60に到達すると、図10に示すように、部品箱B1が傾動部78の上端部781を押し動かすため、ワイヤ79を介してストッパ板部71が下方へ引き下げられる。これにより、ストッパ板部71が載置台80より下方へ退避し、載置台80上の空箱B2の下流方向への移動規制状態が解除される。したがって、図11に示すように、載置台80上の空箱B2が運搬車10の荷台11上に返されるようになっている。
次に、箱交換装置1の箱交換動作について全体を説明する。まず、例えば、図5に示すように、運搬車10の荷台11上に部品箱B1を載置し、ステーション30の載置台80上に空箱B2を載置する。このとき、運搬側ストッパ機構20の第1ストッパ21が荷台11上での部品箱B1の下流方向(左下方向)への移動を規制し、ステーション側ストッパ機構70が載置台80上での空箱B2の下流方向(左下方向)への移動を規制する。次に、図6に示すように、運搬車10をステーション30の搬入位置32に付ける。これにより、荷台11の下流側がステーション30の昇降動作路41の上流側に対して接続されると共に、第1ストッパ21のストッパ板部211が引き下げられて荷台11上での部品箱B1の移動規制状態が解除される。このため、部品箱B1が荷台11から下流方向に流れて昇降動作路41へ移動する。部品箱B1が下流方向に流れて昇降動作路41に乗り掛かると、図7に示すように、昇降動作路41が部品箱B1を載せた状態で下降していく。このとき、図7及び図8に示すように、押動機構50により運搬側ストッパ機構20の第2ストッパ22の垂下部225が下方へ押し動かされ、かつ、下方へ押し動かされた状態で垂下部225の下端部の運搬側マグネット226とステーション側マグネット36とが貼着される。これにより、運搬側ストッパ機構20の第2ストッパ22のストッパ板部221が荷台11より上方へ突出し、載置台80から荷台11に流れる空箱B2の下流方向への動きを荷台11上の位置に食い止めることのできる移動規制状態に切り替えられる。そして、図9に示すように、昇降動作路41が下降位置に到達すると、部品箱B1は昇降動作路41の下流方向(右下方向)に流れて運搬車10の橋渡し路12へ移動する。さらに、部品箱B1が、図10に示すように、橋渡し路12から下流方向に流れてステーション30の供給口60へ移動する。部品箱B1は、供給口60へ移動する途中で、ステーション側ストッパ70の傾動部78の上端部781を押し動かす。これにより、ステーション側ストッパ機構70のストッパ板部71が下方へ引き下げられて、載置台80上の空箱B2の下流方向への移動規制状態が解除され、空箱B2が下流方向へ流れて運搬車10の荷台11に移動する。このとき、図11に示すように、空箱B2は運搬側ストッパ機構20の第2ストッパ22により荷台11上に保持される。ここで、図12に示すように、運搬車10をステーション30の搬入位置32から離すと、運搬側マグネット226とステーション側マグネット36とが引き離されて第2ストッパ22の移動規制状態が解除される、と共に、第1ストッパ21が付勢力により移動規制状態に戻る。このため、荷台11上の空箱B2がわずかに左方へ流れて第1ストッパ21で保持された状態になる。
10 運搬車
11 荷台
12 橋渡し路
13 姿勢切替機構
20 運搬側ストッパ機構
21 第1ストッパ
22 第2ストッパ
30 ステーション
32 搬入位置(ステーションの所定位置)
41 昇降動作路
50 押動機構
60 供給口
70 ステーション側ストッパ機構
80 載置台
R 搬送路
92B 下側ブランク部(ブランク部)
B1 部品箱
B2 空箱
Claims (5)
- 部品箱を運搬する運搬車と、該運搬車から前記部品箱の供給を受けると共に空箱を前記運搬車に返すステーションと、から構成される箱交換装置であって、
前記運搬車は、前記部品箱を水平方向に流せる状態に載置することのできる荷台と、該荷台上での前記部品箱の水平方向の移動を規制する運搬側ストッパ機構と、を有し、
前記ステーションは、前記運搬車の前記荷台上から前記部品箱の供給を受けることで該部品箱を所定の供給口へと流す搬送路と、前記搬送路の経路途中に前記部品箱が乗り掛かることで自重作用によって下降する昇降動作路と、前記昇降動作路により押されて動作する押動機構と、前記空箱を前記運搬車の前記荷台に向けて水平方向に流せる状態に載置することのできる載置台と、該載置台上での前記空箱の水平方向の移動を規制するステーション側ストッパ機構と、を有し、
前記運搬車が前記ステーションの所定位置に付けられる動作により前記運搬側ストッパ機構が前記荷台上での前記部品箱の移動規制状態を解除するように動かされ、前記部品箱が前記荷台上から前記ステーションの前記搬送路へと流されて前記押動機構が押し動かされることにより前記運搬側ストッパ機構が前記空箱の前記荷台に向けて流される動きを前記荷台上の位置に食い止めることのできる移動規制状態に切り替えられると共に、前記ステーション側ストッパ機構が前記載置台上での前記空箱の移動規制状態を解除するように動かされて前記載置台上に置かれた前記空箱が前記運搬車の前記荷台上へと返されるようになっている箱交換装置。 - 請求項1において、
前記ステーションの前記搬送路は、前記昇降動作路を介して前記部品箱の搬送方向が反対側の水平方向に切り返される構成とされ、かつ、前記昇降動作路よりも下流側となる前記搬送路の経路途中に搬送経路のないブランク部を有した構成とされ、
前記運搬車が、前記ステーションの所定位置に付けられることにより前記ステーションの前記搬送路の経路途中に設けられた前記ブランク部にセットされて前記搬送路の経路途中を橋渡す橋渡し路を有する箱交換装置。 - 請求項1又は請求項2において、
前記運搬車は、更に、該運搬車が前記ステーションの所定位置から離された状態では前記荷台を所定の角度姿勢の状態に保持し、前記運搬車が前記ステーションの所定位置に付けられる動作により前記荷台を前記搬送路と搬送経路を接続できる接続姿勢の状態に切り替えるように動作する姿勢切替機構を有する箱交換装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項において、
前記運搬側ストッパ機構は、第1ストッパと第2ストッパの2つのストッパを備え、
前記第1ストッパは、前記運搬車が前記ステーションの所定位置に付けられる動作により前記荷台上での前記部品箱の移動規制状態を解除するように動かされ、前記運搬車が前記ステーションの所定位置から離される動作により移動規制状態に戻される機構とされ、
前記第2ストッパは、前記部品箱が前記荷台上から前記ステーションの前記搬送路へと流されて前記押動機構が押し動かされることにより前記空箱の前記荷台に向けて流される動きを前記荷台上の位置に食い止めることのできる移動規制状態に切り替えられるように動かされ、同移動規制状態で前記ステーションとの間に設けられた係止構造により同状態に保持され、前記運搬車が前記ステーションの所定位置から離される動作により前記係止構造による移動規制状態での保持が解除される構成とされている箱交換装置。 - 請求項4において、
前記係止構造が、マグネットの貼着により係止する構造とされている箱交換装置。
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