JP7148597B2 - 自動化生産ラインのためのコンベヤ装置、コンベヤ装置用部品搬送台車、およびコンベヤ装置の操作方法 - Google Patents
自動化生産ラインのためのコンベヤ装置、コンベヤ装置用部品搬送台車、およびコンベヤ装置の操作方法 Download PDFInfo
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Description
具体的には、いわゆる車両ボディの骨組み構造体では、複数のワークステーションにて、ロボットを用いて、ほとんど場合はスポット溶接または他の結合方法により、様々なボディパーツが一体接合される。この場合、ロボットは、それらの接合を正確に規定された空間座標で行うようにプログラムされている。コンベヤ装置の作業は、ワークステーションにて個々の部品または部品アセンブリを提供し、ロボット用に予め規定された座標と、部品又は部品アセンブリから製造されたワークの位置とが、可能なかぎり正確に一致するように、部品または部品アセンブリを、多くの場合において、数分の1ミリメートルの正確さで、高精度な方法で正確な位置に案内することである。この場合、ワークの位置決めは、X,Y,Z空間の3方向に沿って、コンベヤ装置の部品部材として整列された部品搬送台車により行われる。これに関して、部品搬送台車は、ワークステーションに移動してから、移動方向(X)と、X方向を横断する移動方向(Y)と、垂直方向(Z)とに沿って整列されなければならない。
よって、本発明は、自動化生産ラインのためのコンベヤ装置に関するものであり、該コンベヤ装置は、
- 生産ラインの進行方向に沿った少なくとも1つのコンベヤ軌道と、
- 生産ライン上で、部品または部品アセンブリ、具体的には車両ボディを移送するための少なくとも1つの部品搬送台車と、を備え、
- 生産ラインは、移動部およびワークステーションを含み、移動部は生産ラインの進行方向に沿って、コンベヤ軌道により通過する。
- コンベヤ軌道は、モノレールとして、好ましくは、部品搬送台車の中心長手軸に沿って延びるモノレールとして構成され、
- コンベヤ軌道は、少なくとも一部において、駆動部を用いて駆動される複数のローラを備え、
- 部品搬送台車は、少なくとも1つの摩擦面を備え、該摩擦面を用いて部品搬送台車がコンベヤ軌道の複数のローラによって駆動可能である、具体的には、コンベヤ軌道に沿って動的に移動可能であることを特徴とする。
- 位置決め手段は、部品搬送台車に設けられ、
- 基準手段は、少なくともワークステーションの領域のコンベヤ軌道に設けられ、
- 部品搬送台車の位置決め手段と、コンベヤ軌道の基準手段とは、部品搬送台車が作業位置に明瞭に配置されるように相互作用し、部品または部品アセンブリの加工は、該作業位置にて、1つの、好ましくは2つの、具体的には3つの空間方向におけるワークステーションに関連した少なくとも1つの操作装置により行われることを特徴とする。
- 部品または部品アセンブリのための搬送構造および受取手段を備え、
- 搬送構造が少なくとも1つの長手方向搬送部と、長手方向搬送部よりも横方向に突出する、好ましくはロレーヌ十字の形状で対称である少なくとも2つの横材とを含み、
- 受取手段は、部品または部品アセンブリ、具体的には、搬送構造に対して明瞭に位置する車ボディを受取る。
本発明にかかる部品搬送台車は、
- 搬送構造は、横材が、選択位置に(好ましくはX方向)配置されて締結された固定格子を含む、
および/または
- 横材は、受取手段が少なくとも1つの空間方向(好ましくはY方向)、具体的には、2つの空間方向(YおよびZ方向)の選択位置に配置および締結する固定格子を含むことを特徴とする。
受取る予定の部品または部品アセンブリのために必要な配置のほぼすべて、具体的には車両ボディ、を前記長さで覆うことが可能である。
- 長手方向搬送部は、具体的には、中空プロファイルと、好ましくは、その下に配置される平坦プロファイルとから形成される上下逆さまTのような断面で実現され、
- 平坦プロファイルは、中空プロファイルよりも、好ましくは、両側に突出し、具体的には、対称に突出し、
- 中空プロファイルに対向して位置する平坦プロファイルの側面は、摩擦面、またはコンベヤ装置の複数のローラによって駆動される駆動面を形成することが提供される。
- コンベヤ軌道上の部品搬送台車は、この場合、到達すべき作業位置までワークステーションに移動し、
- 少なくとも2つのワークステーション間の移動が行われる水平移送面から、部品または部品アセンブリ、具体的には車ボディの加工が、部品搬送台車で行われる移送面より下の位置決め面に、押し込みが行われる。
対応態様では、垂直軸の位置を決定するZ位置決め手段も、対応する基準手段に移動する。Zパック51~54(具体的には図4参照)の形をしたZ位置決め手段50は、部品搬送台車3の4つの角の領域にて横材25の位置決め手段で配置される。Z軸パック51~54は、対応するZローラ55~58(具体的には図1参照)に移動し、夫々のZローラにより形成されたZ基準手段60(具体的には図2参照)によって、ポジティブロック方式にてZ方向にも保持される。
図5は、モノレール207として実現されるコンベヤ装置201の第2実施形態のコンベヤ軌道202の詳細な斜視図を示す。コンベヤ軌道202は、移動部215の領域にて図示され、複数の押さえ装置290、291を含み、そのうちの2つのみをここでは例として表して記載する。移動部215は、ワークステーション間に実現され、具体的には、移送ステーション、又はブランク・ステーション、又はブリッジ・ステーションでも、類似の設計にて用いられる。各押さえ装置290、291は、押さえローラ290a、291aおよびローラキャリア290b、291bを備える。押さえローラ290a、291aは、コンベヤ軌道202の進路に沿って延びるプロファイル210上のローラキャリア290b、291bを用いて配置され、押さえローラ290a、291aは、コンベヤ軌道202の複数のローラ211上で、コンベヤ軌道202に沿って移動する概略的に示された部品搬送台車201が、複数の押さえローラ290a、291aおよび複数のローラ211間で、常に案内可能であるように整列される。これに関して、2つの押さえ装置290、291は、コンベヤ軌道201のプロファイル210上で、各場合において、互いに対向する位置に配置される。移動部のローラ211は、先述の図にて示したワークステーションの複数のローラ211に対し、固定および非ばね式にて、ガイドユニット212で受取る。ローラ211は駆動部213により駆動され、図示しない推進手段は、具体的には、歯付きベルト又はチェーンを備え、駆動部213およびプロファイル210の複数のローラ211と連結している。
加えて、押さえ装置290、291は、レバー290d、291dを備え、押さえローラ290a、291aは、レバー290d、291dにより、コンベヤ軌道201のプロファイル210に旋回可能に取り付けられてY方向に水平方向に延びる旋回軸290e、291e回りに旋回可能であり、バネ290c、291cは、それらが旋回軸290e、291e回りにトルクを発生するように、レバー290d、291dをプロファイル210に接続し、これにより押さえローラ290a、291aは部品搬送台車203に押し付けられる。これに関連して、レバー290d、291dは、トグルレバーとして実現される。
[符号の説明]
符号一覧:
1…コンベヤ装置、2…コンベヤ軌道、3…部品搬送台車、L3…3の長手軸、4…ワークステーション、5…走行方向、6…走行方向、7…モノレール7、8,9…7~10の支持部、10…7のプロファイル、11…7のばね式ローラ又はローラ対、12…ガイドユニット、13…駆動部、20…中央に配置された3の中空プロファイル、21…3の平坦プロファイル、22…21の摩擦面、23…3の横材、24…23上の3の受取手段、25…横材、26…21上の3の固定格子、27…26のねじ孔、28…別の固定格子、29…23上の受取手段、30…25上の3の位置決め手段、31…後右手側横材、40、41…位置決め手段30としてのYパック、42…4の基準ローラ対(前左)、43…4の基準ローラ対(後右)、44…42又は43によって形成されるY基準手段、50…25上の3のZ位置決め手段、51~54…位置決め手段50としてのZパック、55~58…4のZローラ、60…Zローラ55~58としてのZ基準手段、70…11のばねシステム、71…角付プロファイル、72…3のローラ、73…2のCプロファイルレール、80…ロックピン、102…コンベヤ軌道、103…部品搬送台車、110…プロファイル、111…ばね式駆動ローラ/ローラ、121…平坦プロファイル、122…摩擦面、125…横材、170…ばねシステム、151,152…103のZ位置決めパック、155,156…Z基準ローラ、190…平面/位置決め面、191…部品アセンブリ、192…移送面、201…コンベヤ装置、202…コンベヤ軌道、203…部品搬送台車、203a…203の面、207…モノレール、210…プロファイル、211…リジッドローラ、212…ガイドユニット、213…駆動部、215…移動部、290,291…押さえ装置、290a,291a…押さえローラ、290b,291b…ローラキャリア、290c,291c…バネ、290d,291d…レバー、290e、291e…290d,291dの旋回軸、293…290および291の接合手段、297a,297b…Y係止ローラ、301…コンベヤ装置、302…コンベヤ軌道、303…部品搬送台車、304…ワークステーション、307…モノレール、310…プロファイル、311…ばね式ローラ、396…ローラ対、396a,396b…Z係止ローラ、397…ローラ対、397a,397b…Y係止ローラ、401…ロックピン装置、402…ソード、402a,402b…裏面、403…ロックピン、404…シース、405,406…回転体、D405,D406…回転体の回転軸、S404…係止位置、451…連結装置、452…連結片、454…中間連結装置
Claims (20)
- 自動化生産ラインのためのコンベヤ装置(1;201;301)であって、
前記生産ラインの進行方向に沿った少なくとも1つのコンベヤ軌道(2;102;202;302)と、
前記生産ライン上で、部品または部品アセンブリ、具体的には車両ボディを移送するための少なくとも1つの部品搬送台車(3;103;203;303)と、を備え、
前記生産ラインは、移動部(215)およびワークステーション(4;304)を含み、
それらは前記生産ラインの前記進行方向に沿って、前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)により通過する自動化生産ラインのためのコンベヤ装置(1;201;301)であって、
前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)は、モノレール(7)として構成され、
前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)は、少なくとも一部において、駆動部(13;213)を用いて駆動される複数のローラ(11;111;211)を備え、
前記部品搬送台車(3;103;203;303)は、少なくとも1つの摩擦面(22;122)を備え、該摩擦面により前記部品搬送台車(3;103;203;303)が前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)の前記ローラ(11;111;211)によって駆動可能である、具体的には、前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)に沿って動的に移動可能であることを特徴とする、自動化生産ラインのためのコンベヤ装置。 - コンベヤ装置であって、
位置決め手段(30;50;151、152)は、前記部品搬送台車(3;103;203;303)に設けられ、
基準手段(42、43;60;155、156;242、243、244)は、少なくともワークステーション(4;304)の領域の前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)に設けられ、
前記部品搬送台車(3;103;203;303)の前記位置決め手段(30;50;151、152)と、前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)の前記基準手段(42、43;60;155、156;242、243、244)とは、前記部品搬送台車(3;103;203;303)が作業位置(190)に明瞭に配置されるように相互作用し、該作業位置にて、前記部品または部品アセンブリ(191)の加工が3つの空間方向(X;Y;Z)の内の少なくとも1つにおける前記ワークステーション(4;304)に関連した、少なくとも1つの操作装置により行われることを特徴とする、請求項1に記載のコンベヤ装置。 - ガイドユニット(12;212)が設けられ、前記コンベヤ装置(1;201;301)の前記ローラ(11;111;211)は、少なくとも一部では個々のガイドユニット(12;212)の部品パーツであり、ガイドユニット(12)の前記ローラ又は複数のローラ(11;111)がばね式又は加圧型サスペンションを含む、若しくは、ガイドユニット(212)の前記ローラ又は複数のローラ(211)が、非ばね式又はリジッドサスペンションを含み、前記ガイドユニット(12)は、ワークステーション(4;304)の領域に配置されることが提供されることを特徴とする、請求項2に記載のコンベヤ装置。
- 前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)の前記進行方向(X方向)に沿った位置決めが、少なくとも1つのロックピン(80;403)により行われ、前記ロックピン(80;403)は、前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)の外へ突出し、前記部品搬送台車(3;103;203;303)上の受取手段にポジティブロック方式にて係止する
請求項2または3に記載のコンベヤ装置。 - 前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)の前記進行方向(Z方向)の垂直方向の位置決めが、少なくとも2つの位置決め手段(50)により、具体的には少なくとも2つの基準手段(60)と相互作用する前記部品搬送台車(3;103;203;303)のZパック(51~54;151、152)により、具体的には2つのZ停止部又はZローラ(55~58、60;155、156)により行われ、
具体的には、前記位置決め手段(50、51~54)が上方向き面を用いて、下方向き面、又は前記基準手段(60)のローラ(55~58;155、156)と相互作用する、請求項2~4のいずれか1項に記載のコンベア装置。 - 位置決めが、少なくとも2つのロックピンによって、前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)の前記進行方向の横断方向(Y方向)に行われ、前記ロックピンは、互いに離れており、前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)から突出し、前記部品搬送台車(3;103;203;303)上の受取手段にポジティブロック方式にて係止する、請求項2~5のいずれか1項に記載のコンベア装置。
- 位置決めが、前記コンベヤ軌道(2;102)の横断方向(Y方向)に、少なくとも2つの位置決め手段(30)により、具体的には少なくとも2つの基準手段と相互作用する前記部品搬送台車(3;103)のYパック(40、41)により、具体的には2つのY停止部又はYローラ(42、43)により行われることを特徴とする、請求項2~6のいずれか1項に記載のコンベヤ装置。
- 前記ワークステーション(4;304)に関連する前記部品搬送台車(3;103;203;303)の前記位置決めは、3つの空間方向(X;Y;Z)の内の少なくとも1つにおいてポジティブロック方式にて実現され、具体的には、前記部品搬送台車(3;103;203;303)がコンベヤ軌道(2;102;202;302)から浮き上がることを防ぐことを特徴とする、請求項2~7のいずれか1項に記載のコンベヤ装置。
- 少なくとも1つのプロファイル(73)、好ましくは2つの又は複数のプロファイル(73)は、前記長手方向(5、6)に延びる前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)で実現され、
少なくとも1つのローラ(72)は、前記部品搬送台車(3;103;203;303)のローラ配置方法にて、前記プロファイル(73)にポジティブロック方式にて係止して、前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)からの前記部品搬送台車(3;103;203;303)の浮き上がり、および/または、前記コンベヤ軌道(2;102;202;302)に対して前記部品搬送台車(3;103;203;303)が横方向にずれることを防止することを特徴とする、請求項1~8のいずれか1項に記載のコンベヤ装置。 - 前記コンベヤ軌道(202)の前記移動部(215)および/または前記ワークステーション(304)は、複数の押さえ装置(290、291)を含み、各押さえ装置(290、291)は、押さえローラ(290a、291a)およびローラキャリア(290b、291b)を備え、前記押さえローラ(290a、291a)は、前記ローラキャリア(290b、291b)を用いて前記コンベヤ軌道(202)のプロファイル(210)に配置され、前記押さえローラ(290a、291a)は、前記コンベヤ軌道(202)の前記ローラ(211)に対して整列され、前記コンベヤ軌道(202)に沿って移動する部品搬送台車(203)が複数押さえローラ(290a、291a)および複数ローラ(211)の間で常に案内可能であり、具体的には、各々の場合において、2つの押さえ装置(290、291)が前記コンベヤ軌道(202)の前記プロファイル(210)上で互いに対向して配置されることが提供されることを特徴とする、請求項1~8のいずれか1項に記載のコンベヤ装置。
- 前記押さえ装置(290、291)はバネ(290c、291c)を備え、前記押さえローラ(290a、291a)は、前記バネ(290c、291c)を用いてコンベヤ軌道(202)に沿って移動する部品搬送台車(203)の面(203a)を押圧可能であり、前記部品搬送台車(203)は、前記部品搬送台車(203)が載る前記ローラ(211)に押し付けられ、
具体的には、前記押さえ装置(290、291)がレバー(290d、291d)を備え、前記押さえローラ(290a、291a)が、前記コンベヤ軌道(202)の前記プロファイル(210)上の前記レバー(290d、291d)により、旋回可能に取り付けられ、前記Y方向(Y)に水平方向に延びる旋回軸(290e、291e)回りに旋回可能であり、前記バネ(290c、291c)が前記レバー(290d、291d)を前記プロファイル(210)に前記旋回軸(290e、291e)回りにトルクを発生するように接合されることが提供され、
具体的には、互いに対向して配置される2つの押さえ装置(290、291)が接合手段(293)によって前記旋回軸(290e、291e)の前記領域で接合され、具体的には、前記2つのレバー(290d、291d)が、前記旋回軸(290e、291e)回りに互いに独立して旋回するように前記接合手段(293)に接合されることも提供されることを特徴とする、請求項10に記載のコンベヤ装置。 - 前記コンベヤ装置(201;301)はロックピン装置(401)を備え、前記ロックピン装置(401)は、具体的にはソード(402)として実現されるロックピン(403)と、前記ロックピン(403)を受取るためのシース(404)とを含むことが提供され、前記シース(404)が、係止方向(X方向)の横断方向、具体的にはZ方向(Z)の解放位置から前記ロックピン(403)が前記シース(404)によって受取られる係止位置(S404)へ移動可能であり、
具体的には、前記シース(404)が2つの対向して配置された回転体(405、406)を含み、具体的には、前記回転体(405、406)の回転軸(D405、D406)が前記移動方向(X)に横断するように配置されることが提供され、前記係止位置(S404)に移動する場合、前記ロックピン(403)が前記シース(404)により低摩擦で受取られ、具体的には、前記ロックピン(403)が前記コンベヤ軌道(202;302)に沿って移動可能である部品搬送台車(203;303)に取り付け可能であることが提供されることを特徴とする、請求項1~11のいずれか1項に記載のコンベヤ装置。 - 前記コンベヤ装置(201;301)は、少なくとも1つの連結装置(451)を含み、
前記連結装置(451)は、前記コンベヤ装置(201;301)の前記ワークステーションの1つに配置される少なくとも1つの連結片(452)と、部品搬送台車(203;303)に取り付け可能な1つの反対の連結片(453)とを備え、前記ワークステーション(304)の作業位置にある前記部品搬送台車(203;303)の前記反対の連結片(453)と前記連結片(452)が連結可能であるように、前記連結片(452)は、具体的には、ロックピン装置(404)のシース(404)と共に移動可能であり、記連結装置(451)は、具体的には、前記部品搬送台車(203;303)に圧縮空気および/または電気を好ましく供給可能である中間連結装置(454)を備えることを特徴とする、請求項1~12のいずれか1項に記載のコンベヤ装置。 - 請求項1~13のいずれか1項に記載のコンベヤ装置(1;201;301)用の部品搬送台車(3;103;203;303)であって、前記部品搬送台車は、
部品または部品アセンブリ(191)のための搬送構造および受取手段(24)を備え、
前記搬送構造が少なくとも1つの長手方向搬送部と、前記長手方向搬送部(23、25)よりも横方向に突出する、少なくとも2つの横材とを含み、
前記受取手段(24)は、前記部品または部品アセンブリ(191)、具体的には、前記搬送構造に対して明瞭に配置された車両ボディを受取り、
前記搬送構造は、前記横材(23、25)を、選択位置(好ましくは、前記X方向)に配置されて締結された固定格子(26;28)を含む、部品搬送台車。
- 前記横材(23、25)は、前記受取手段が少なくとも1つの空間方向の選択位置に配置および締結する固定格子(29)を含むことを特徴とする、請求項14に記載の部品搬送台車。
- 前記固定格子(26;28)は、少なくとも60%を超える前記搬送構造で実現されることを特徴とする、請求項14または15に記載の部品搬送台車。
- 前記部品または部品アセンブリ(191)のための少なくとも1つの受取手段(24)と、前記ワークステーション(4;304)に対して前記部品搬送台車(3;103)を整列するための少なくとも1つの位置決め手段(30;50)との両方が、少なくとも1つの横材(23、25)に配置されることを特徴とする、請求項14~16のいずれか1項に記載の部品搬送台車。
- 部品搬送台車であって、
前記長手方向搬送部は、具体的には、中空プロファイル(20)と、好ましくは、その下に配置される平坦プロファイル(21)とから形成される上下逆さまTのような断面で実現され、
前記平坦プロファイル(21)は、前記中空プロファイル(20)よりも、両側に突出し、具体的には、対称に突出し、
前記中空プロファイル(20)に対向して位置する前記平坦プロファイル(21)の前記側面は、摩擦面(22)、またはコンベヤ装置(1)の複数のローラ(11)によって駆動可能な駆動面を形成することを特徴とする、請求項14~17のいずれか1項に記載の部品搬送台車。 - 請求項1~13のいずれか1項に記載のコンベヤ装置(1;201;301)の操作方法であって、
コンベヤ軌道(2;102;202;302)上の部品搬送台車(3;103;203;303)は、到達すべき作業位置までワークステーション(4;304)に移動し、この場合、
少なくとも2つのワークステーション(4;304)間の前記移動が行われる水平移送面(192)から、前記部品または部品アセンブリ(191)、具体的には車ボディの加工が、前記部品搬送台車(3;103)で行われる前記移送面(192)より下に位置する位置決め面(190)に、押し込みが行われることを特徴とする、コンベヤ装置の操作方法。 - 動的移動が、12秒未満で、前記ワークステーション(4;304)の2つの位置決め状態の間で変更を実行することを特徴とする、請求項19に記載の操作方法。
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