JP7159976B2

JP7159976B2 - 同期機構及び第２台車

Info

Publication number: JP7159976B2
Application number: JP2019097797A
Authority: JP
Inventors: 竜乃介漣
Original assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Current assignee: Toyota Auto Body Co Ltd
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2022-10-25
Anticipated expiration: 2039-05-24
Also published as: JP2020192615A

Description

本発明は、同期機構及び第２台車に関する。

例えば自動車の組立は、車体を載置した搬送台車を一定速度で一方向に移動させながら、必要な部品等を車体に組み付ける流れ作業を行っている。具体的には、所定の範囲内で搬送台車と同期して並行に移動する同期台車を用い、同期台車に設置されたロボット等を動作させて、必要な部品を自動的に車体に組み付ける作業を行う。同期台車による作業の開始時に、同期台車を搬送台車に接続することで、搬送台車と同期台車は同期して移動する。

特開平２０１２－３５３５４号公報

ところで、搬送台車に設けられた凹部（例えば穴または溝）に、同期台車に設けられた同期棒を差し込むことで、搬送台車と同期台車を接続させる方法がある。このような同期棒は、穴または溝に差し込み易くするために、穴または溝の幅よりも小さい径に設定されている。そのため、穴または溝と、差し込まれた同期棒との間に隙間が存在するため、搬送台車と同期台車との間にガタつきが生じる原因となる。搬送台車と同期台車間にガタつきが生じると、例えば同期台車に搭載されたロボット等によって搬送台車に載置された自動車にボルトの締結作業を行わせる場合に、ボルトの位置合わせがうまく行かないことがある。

本発明は、接続した搬送台車と同期台車間のガタつきを軽減する同期機構及び同期台車を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の同期機構は、物体を載置して移動する第１台車と、前記物体の組み立てに用いる装置を搭載した第２台車とを着脱可能に接続し、前記第２台車に設けられる同期機構であって、それぞれが開閉可能であって、閉止状態のときに前記第１台車に設けられた凹部に挿入される複数の爪と、前記凹部に挿入された前記爪の間に挿入されて前記複数の爪を開放状態とする挿入部と、を備える。

本発明によれば、接続した搬送台車と同期台車間のガタつきを軽減する同期機構または同期台車を提供することができる。

図１は、実施形態の同期台車が搬送台車と接続されている状態を模式的に示す平面図である。図２は、図１の状態を模式的に示す側面図である。図３は、同期機構の構成を説明するための説明図である。図４は、爪機構の構成を説明するための斜視図である。図５は、閉止した爪の状態を説明するための図である。図６は、開放した爪の状態を説明するための図である。図７は、爪機構が第１位置に位置している状態の同期機構を示す図である。図８は、爪機構が第２位置に位置している状態の同期機構を示す図である。図９は、爪機構が第３位置に位置している状態の同期機構を示す図である。図１０は、搬送台車に接続された状態の同期機構を示す図である。図１１は、同期台車を制御する制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１２は、制御装置の制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る同期機構および第２台車の実施形態を詳細に説明する。なお、実施形態では、物体の一例として自動車の車体を用い、自動車の組立工程で使用される同期機構と第２台車の一例である同期台車について説明する。

自動車は、移動する搬送台車上に載置されて搬送される車体に対し、組立工程に沿って部品等（例えば、エンジン、車輪、サスペンション等）を順次組み付けて、最終的に自動車を完成させる。搬送台車（第１台車の一例）は常に一定の速度で移動しており、搬送台車に載置された車体も常に搬送されているため、部品等の組み付けは搬送される車体に対して行う。

そのため、ロボット等を搭載した同期台車（第２台車の一例）を搬送台車に接続し、同期台車を搬送台車と同期させて移動しながら、ロボット等を使用して車体に組み付けた部品を固定する作業を行う。同期台車には、搬送台車と同期台車とを接続し、同期して移動させる同期機構が搭載されている。

図１は、実施形態の同期台車が搬送台車と接続されている状態を模式的に示す平面図である。また、図２は、図１の状態を搬送台車の移動方向下流側から見た側面図である。図１および図２に示すように、自動車の組み立てラインには、複数台の搬送台車１２が略等間隔で配置されている。各搬送台車１２は、複数個の車輪１５が備え付けられている。車輪１５は、図示しない駆動源に基づいて、それぞれ対応した位置に設置された複数本（実施形態では４本）のレール１１上を回転する。すると、搬送台車１２は、矢印Ｌ１方向に略一定速度で移動し、車体Ｃを搬送する。

図２に示すように、搬送台車１２は、複数本（実施形態では左右２本ずつの計４本）の支持棒１６を備え、各支持棒１６は、搬送台車１２の上面から上方に立設している。支持棒１６の上端部には、車体Ｃを載置する載置部１３が設けられている。載置部１３は、搬送台車１２の移動方向と直交する方向に形成された細長い鉄板である。実施形態では、図２に示す２本の支持棒１６に対して１本の載置部１３が設けられており、図１に示すように２本の載置部１３が、平行に設けられている。

すなわち、車体Ｃは、搬送台車１２の上面から一定距離だけ上方の位置に載置部１３によって載置されており、搬送台車１２と車体Ｃとの間に所定の空間が設けられている。この空間は、エンジン、車輪、サスペンション等を車体に組み付けたり、作業者やロボット等が下側から車体Ｃへの作業を行ったりするための空間である。

また、搬送台車１２には、２か所に凹部である溝１４（溝１４ａと溝１４ｂ）が設けられている。溝１４は、搬送台車１２の移動方向と直交する方向に延びる略直方体形状である。溝１４は、矢印Ｌ１と直交する方向に長手方向を有し、矢印Ｌ１方向に短手方向を有する。

溝１４ａは、載置された車体Ｃの前部に対応する位置に設けられている。溝１４ａは、車体にエンジン、前側車輪、前側サスペンション等を組み付ける際に、長手方向に沿って車体の下方の所定の位置に移動させるために設けられた溝である。また、溝１４ｂは、載置された車体Ｃの後部に対応する位置に設けられている。また、溝１４ｂは、車体に後ろ側車輪、後ろ側サスペンション等を組み付ける際に、長手方向に沿って車体の下方の所定の位置に移動させるために設けられた溝である。

また、搬送台車１２の側部には、同期台車２２が設けられる。同期台車２２は、移動に伴って回転する車輪２４と、動力源である搬送モータ７６（図１０を参照）によって回転させられる駆動ローラ２６と、を備える。車輪２４は、レール２１上を移動し、駆動ローラ２６はレール２５上を移動する。レール２１およびレール２５は、レール１１と並行に設置されている。そのため、同期台車２２は、搬送台車１２と並行に移動することが可能である。

同期台車２２上には、設備２３（自動車の組み立てに用いる装置）が搭載されている。設備２３は、例えばロボットアーム２７および、ロボットアーム２７を車体Ｃの下に形成された空間内で上下左右に自由に移動させるための移動アーム２７ａを有する。また、設備２３は、ロボットアーム２７を使用して、車体Ｃに対する作業（例えば、部品を車体に取り付けるために、ボルトを締めつける作業）を行うための駆動源をも備える。

また、同期台車２２は、同期機構３１を備える。同期機構３１は、搬送台車１２と同期台車２２を着脱可能に接続するための機構である。同期機構３１によって接続された同期台車２２は、搬送台車１２の移動に同期して、搬送台車１２と並行に移動する。なお、同期機構３１については、図３～図１０で詳細に説明する。

同期台車２２が、同期機構３１によって搬送台車１２に接続されている状態では、駆動ローラ２６は、上方に移動してレール２５から離間している。そのため、同期台車２２は、搬送台車１２が移動すると、搬送台車１２と同期してレール２１上を移動する。一方、同期機構３１による搬送台車１２と同期台車２２との接続が解除されると、駆動ローラ２６が下降してレール２５と接触する。そして、搬送モータ７６を駆動源として駆動ローラ２６が回転すると、同期台車２２は後述するホームポジションまで戻る。

このように、同期台車２２は、搬送台車１２の移動に伴い移動し、駆動ローラ２６によって予め設定されたホームポジションまで戻る往復動をする。同期台車２２は、ホームポジションにおいて、作業を行う搬送台車１２と接続され、作業が終了するまで搬送台車１２と同期して移動する。そして作業が終了すると、同期台車２２は、搬送台車１２との接続が解除され、ホームポジションまで戻り、次の搬送台車１２に対する作業のために待機する。なお、同期台車２２が往復動をする範囲（矢印Ｌ２の範囲）は、同期台車２２に搭載された設備２３が、同期台車２２が搬送台車１２と同期して移動しながら、車体Ｃに対して所定の作業を行うのに必要な時間を確保できる距離以上に設定される。

なお、同期台車２２の復路の移動制御、および同期機構３１による搬送台車１２への接続と接続解除の制御は、制御装置６０によって行われる。制御装置６０による同期台車２２の移動制御と同期機構３１による搬送台車１２への接続と接続解除の制御については、図１１と図１２で後述する。なお、実施形態では、制御装置６０は同期台車２２には載置されておらず、制御装置６０と同期台車２２は、可撓制を有する配線ケーブル（図示せず）で電気的に接続されている。

次に、同期機構３１について説明する。同期機構３１は、それぞれが開閉可能であって、閉止状態のときに搬送台車１２に設けられた溝１４に挿入される複数の爪（後述する爪５５と爪５６）と、溝１４に挿入された爪の間に挿入されて複数の爪を開放状態とするくさび４６と、を備える。具体的には、同期機構３１は、図３のような構成を備える。

図３は、同期機構３１の構成を説明するための説明図である。図３に示すように、同期機構３１は、シリンダ３２、筐体３３、第１基板３４、可動軸３５、第２基板３６、ストッパ３７、コイルバネ３８、保持部３９、連結部４０、爪機構５１等を備える。

シリンダ３２は円柱状の可動部４５を有し、通電することで可動部４５を突出させる。筐体３３は、同期機構３１を覆う筐体である。第１基板３４は、シリンダ３２を固定するための基板であり、筐体３３とも接続される。可動軸３５は、第１基板３４に設けられた孔部を貫通して設けられ、第１基板３４に対して矢印Ｘ方向に移動可能な２本の円柱状の支柱である。

第２基板３６は、可動部４５に取り付けられた平板であり、シリンダ３２からの可動部４５の突出に応じて、矢印Ｘ方向に移動可能である。また、２本の可動軸３５は、第２基板３６を貫通している。第２基板３６と可動軸３５は固定されておらず、可動軸３５は第２基板３６に対して相対的に移動可能である。ストッパ３７は、第２基板３６の矢印Ｘの上方向への移動を規制する部材であり、可動軸３５に固定的に設けられている。可動軸３５はストッパ３７を貫通している。

可動軸３５のＸ方向の端部側には保持部３９が設けられている。保持部３９は、可動軸３５に設けられている。保持部３９は、可動軸３５に固定的に設けられる。また、可動軸３５のうち、第２基板３６と保持部３９との間の部分の外周部には、コイルバネ３８が取り付けられている。コイルバネ３８は、矢印Ｘ方向であって第２基板３６と保持部３９を広げる方向に付勢している。２つの保持部３９は、爪機構５１が固定された連結部４０に固定されている。すなわち、爪機構５１と保持部３９は、連結部４０を介して固定的に接続されている。

爪機構５１は、連結部４０に固定して設けられる。爪機構５１の構成については図４で詳述するが、爪５５と爪５６を備えている。また、爪機構５１には、バネ５７が設けられている。バネ５７は、爪５５と爪５６が閉止する方向に付勢している。

また、第２基板３６には、下面からＸ方向の下方に突出するくさび４６（挿入部）が固定されている。第２基板３６が矢印Ｘ方向に下降すると、くさび４６は同方向に下降する。第２基板３６が矢印Ｘ方向に上昇すると、くさび４６は同方向に上昇する。

また、同期機構３１は、一方の可動軸３５の近接位置に、矢印Ｘ方向の位置が異なる３個のセンサを備える。矢印Ｘ方向の最も高い位置には第１センサ４１が設けられている。第１センサ４１は、光を受光する受光センサである。第１センサ４１は、爪機構５１の位置が第１位置であることを検出するためのセンサである。爪機構５１が搬送台車１２から矢印Ｘ方向上方に離間している状態（図７の状態）のとき、爪機構５１は第１位置に位置している。爪機構５１の位置が第１位置のときは、発光部４４が第１センサ４１に対向する位置に位置する。すなわち、第１センサ４１は、爪機構５１の位置が第１位置のときに発光部４４が発光する光を受光する。第１センサ４１は、発光部４４からの光を受光すると、受光したことを示す信号を制御装置６０に出力する。

また、矢印Ｘ方向の第１センサ４１より下方の位置には第２センサ４２が設けられている。第２センサ４２は、光を受光する受光センサである。第２センサ４２は、爪機構５１の位置が第２位置であることを検出するためのセンサである。爪機構５１が搬送台車１２表面１２ａに当接している状態（図８の状態）のとき、爪機構５１は第２位置に位置している。爪機構５１の位置が第２位置のときは、発光部４４が第２センサ４２に対向する位置に位置する。すなわち、第２センサ４２は、爪機構５１の位置が第２位置のときに発光部４４が発光する光を受光する。第２センサ４２は、発光部４４からの光を受光すると、受光したことを示す信号を制御装置６０に出力する。

また、矢印Ｘ方向の第２センサ４２より下方の位置には第３センサ４３が設けられている。第３センサ４３は、光を受光する受光センサである。第３センサ４３は、爪機構５１の位置が第３位置であることを検出するためのセンサである。爪機構５１が搬送台車１２の溝１４に挿入されている状態（図９および図１０の状態）のとき、爪機構５１は第３位置に位置している。爪機構５１の位置が第３位置のときは、発光部４４が第３センサ４３に対向する位置に位置する。すなわち、第３センサ４３は、爪機構５１の位置が第３位置のときに発光部４４が発光する光を受光する。第３センサ４３は、発光部４４からの光を受光すると、受光したことを示す信号を制御装置６０に出力する。

図４は、爪機構５１を説明するための説明図である。図４に示すように、爪機構５１は、基台５９を備える。基台５９には、回動軸心５８（図５を参照）を回転軸とした爪５５と爪５６が設けられている。すなわち爪機構５１は、爪５５と爪５６を備える。爪５５は、爪５６の両側に一対備えられる。くさび４６が挿入されると、爪５５は回動軸心５８を回転中心として一方向に回転し、爪５６は回動軸心５８を回転中心として一方向とは反対方向に回転することで、爪が開放される。回動軸心５８は、溝１４の長手方向に沿った軸心を有する。なお、実施形態において、爪５５と爪５６は、焼き入れをした鉄で形成される。

また、爪機構５１は、基台５９の両側部にサイド基台５２を備える。サイド基台５２は、下方に延出しており、延出した下端部には、カムフォロワ５４（回転機構）が軸５３にて取り付けられている。すなわち爪機構５１は、カムフォロワ５４を備える。カムフォロワ５４は、軸５３を中心に回転可能な車輪である。カムフォロワ５４の下端部は、爪５５の下端部５５ｃおよび爪５６の下端部５６ｃより下方に突出している。

爪機構５１が矢印Ｘ方向に下降すると、爪機構５１のうち、少なくともカムフォロワ５４と爪５５と爪５６は、搬送台車１２に形成された溝１４に挿入される（実際には、後述する図７の状態から図８の状態を経て図９の状態となる）。また、爪機構５１が矢印Ｘ方向に上昇すると、挿入されたカムフォロワ５４と爪５５と爪５６は上昇して、溝１４から抜き出る。

次に、爪５５および爪５６について説明する。図５は、くさび４６が挿入される前の爪５５と爪５６の位置関係を説明するための図である。図６は、くさび４６が挿入された状態の爪５５と爪５６の位置関係を説明するための図である。図５に示すように、爪５５と爪５６は、一つの回動軸心５８によって回転可能に支持されている。爪５５は、回動軸心５８を中心に時計方向（一方向）に回転可能である。爪５６は、回動軸心５８を中心に反時計方向（一方向とは反対方向）に回転可能である。爪５５は、力点部５５ａ（一端部）と作用部５５ｂ（他端部）を有する。また、爪５６は、力点部５６ａ（一端部）と作用部５６ｂ（他端部）を有する。

また、くさび４６は、爪５５および爪５６に同時に挿入可能な、長手方向に幅広い形状であり、かつ下側の先端部に尖った形状の先端部４６Ｓを有する。

図５における爪５５と爪５６は、閉止した状態である。この状態において、爪５５と爪５６の上部には微小な隙間Ｐが形成されていることが望ましい。くさび４６が下降した場合、先端部４６Ｓが隙間Ｐに挿入することで、くさび４６が爪５５と爪５６との間に挿入され易くなる。

図６は、くさび４６が爪５５と爪５６との間に挿入され、爪５５と爪５６が開放した状態を示す。具体的には、くさび４６が下降して先端部４６Ｓが爪５５と爪５６との間の隙間Ｐに挿入される力によって、爪５５の力点部５５ａと爪５６の力点部５６ａがそれぞれ外側方向に押し出される。すると爪５５と爪５６は回動軸心５８を中心に相互に反対方向に回転する。すると、爪５５の作用部５５ｂと爪５６の作用部５６ｂは、相互に離間する方向に移動する。このようにして爪５５と爪５６は開放される。くさび４６が爪５５と爪５６から抜かれると、爪５５と爪５６は、バネ５７の付勢力によって閉止位置に戻る。

ここからは、同期機構３１の動きについて説明する。同期機構３１は、爪機構５１が搬送台車１２から離間した第１位置に位置する状態、爪機構５１が搬送台車１２の表面１２ａに当接した第２位置に位置する状態、爪機構５１が搬送台車１２の溝１４に挿入された第３位置に位置する状態（図９の状態）、第３位置において爪機構５１が溝１４の中で開放した状態（図１０の状態）の４つの状態に変化させる。なお、図７～図１０において、同期機構３１は、溝１４ａと接続されるとして以降説明する。

図７では、爪機構５１が第１位置に位置している。具体的には、図７の状態は、爪機構５１が搬送台車１２から離間して位置する状態である。可動部４５がシリンダ３２にほぼ収納され、爪機構５１は、搬送台車１２から矢印Ｘ方向上方に離間した第１位置に位置している。この状態で、同期機構３１は、搬送台車１２に接続されていない。すなわち、同期台車２２は、搬送台車１２に接続されていない。またこの状態で、第１センサ４１が発光部４４から発光された光を受光する。

図８では、爪機構５１が第２位置に位置している。具体的には、図８の状態は、爪機構５１が搬送台車１２の表面１２ａに当接している状態である。すなわち、図７の状態から可動部４５がシリンダ３２から矢印Ｘ方向下方に突出する。すると、第２基板３６が矢印Ｘ方向下方に移動する。すると、コイルバネ３８の付勢力によって、可動軸３５、ストッパ３７、保持部３９、連結部４０、爪機構５１が矢印Ｘ方向下方向きの力を受けて矢印Ｘ方向下方に移動し、爪機構５１は、搬送台車１２の表面１２ａに当接する。この状態で、同期機構３１は、搬送台車１２に接続されていない。すなわち、同期台車２２は、搬送台車１２に接続されていない。またこの状態で、第２センサ４２は、発光部４４から発光された光を受光する。

ここで、爪機構５１が表面１２ａに当接する位置は、搬送台車１２の移動方向（矢印Ｌ１方向）に対し、溝１４ａより手前側（図８における溝１４ａより矢印Ｌ１方向右側）である。その後、搬送台車１２が矢印Ｌ１方向に移動することで、溝１４ａは、搬送台車１２に当接された爪機構５１に近づく。

また、爪機構５１が搬送台車１２の表面１２ａに当接すると、カムフォロワ５４の下端部が表面１２ａに当接する。しかしながら、爪５５および爪５６は、表面１２ａから矢印Ｘ方向上方に離間した位置に保持され、表面１２ａには接触していない。そのため、爪機構５１が搬送台車１２の表面１２ａに当接した後に、搬送台車１２が矢印Ｌ１方向に移動しても、爪５５および爪５６は搬送台車１２と摺動しないため、爪５５および爪５６によって表面１２ａが削られることがない。

図９では、爪機構５１が第３位置に位置している。具体的には、図９の状態は、爪機構５１が溝１４ａに挿入されている状態である。すなわち、図８の状態からさらに搬送台車１２が矢印Ｌ１方向に搬送され、可動軸３５、ストッパ３７、保持部３９、連結部４０、爪機構５１が、自重およびコイルバネ３８の矢印Ｘ方向下向きの付勢力によって落下し、カムフォロワ５４、爪５５および爪５６が溝１４ａに挿入される。シリンダ３２、筐体３３、第１基板３４、可動軸３５、第２基板３６、ストッパ３７、コイルバネ３８、保持部３９、連結部４０、可動部４５等が、爪５５および爪５６を溝１４ａに挿入する第１挿入機構に相当する。また、溝１４ａ内に挿入されたカムフォロワ５４は、溝１４ａの底面１４Ｂに当接する。この状態で、第３センサ４３は、発光部４４から発光された光を受光する。

溝１４ａ内に挿入された図９の状態で、爪５５および爪５６は、まだいずれも閉止状態である。そのため、爪５５の作用部５５ｂおよび爪５６の作用部５６ｂと、いずれも搬送台車１２の移動方向に対面する側面であって、溝１４ａの一側面１４ａＬ（周縁部）、他側面１４ａＲ（周縁部）との間に隙間がある。そのため、この状態では、搬送台車１２と同期台車２２間には、搬送台車１２の移動方向のガタつきが発生する可能性がある。なお、挿入した状態（図９の状態）の爪機構５１の作用部５５ｂおよび作用部５６ｂと、溝１４ａの一側面１４ａＬ、他側面１４ａＲとの間に隙間があるのは、爪機構５１を溝１４に挿入する際に、溝１４の周囲が削れるのを防止するためである。

図１０は、図９の状態から可動部４５がシリンダ３２から矢印Ｘ方向下方にさらに突出し、可動部４５に取り付けられている第２基板３６、および第２基板３６に取り付けられているくさび４６が矢印Ｘ方向下方にさらに下降した状態を示す。そして下降したくさび４６の先端部４６Ｓは、爪５５と爪５６の隙間Ｐに挿入される。シリンダ３２、第２基板３６、可動部４５等が、くさび４６を爪５５と爪５６の隙間Ｐに挿入するための第２挿入機構に相当する。くさび４６の先端部４６Ｓが隙間Ｐに挿入されると、爪５５と爪５６はともに回動軸心５８を中心に回転して、溝１４ａの一側面１４ａＬおよび他側面１４ａＲに向けて開放される。すなわち、くさび４６の先端部４６Ｓが隙間Ｐに挿入されると、爪５５の作用部５５ｂは、回動軸心５８を中心に時計方向に回転して、溝１４ａの一側面１４ａＬに当接する。また、爪５６の作用部５６ｂは、回動軸心５８を中心に反時計方向に回転して、溝１４ａの他側面１４ａＲに当接する。爪５５と爪５６が溝１４ａの両側面に当接した状態が、複数の爪のそれぞれを、凹部（溝１４ａ）の周縁部（一側面１４ａＬおよび他側面１４ａＲ）との距離が閾値以下となるまで前記凹部の周縁部に向けて開放させた状態である。このように、爪５５と爪５６が溝１４ａの両側面に当接することにより、同期機構３１は、搬送台車１２と同期台車２２との間の、搬送台車１２の移動方向のガタつきを発生させることなく接続する。また、同期台車２２は、同期機構３１によって、搬送台車１２とガタつきなく接続される。

ここからは、同期台車２２および設備２３を制御する制御装置６０について説明する。図１１は、制御装置６０のハードウェア構成を示すブロック図である。図１１に示すように、制御装置６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２、ＲＡＭ（Random Access Memory）６３、メモリ部６４等を備えている。ＣＰＵ６１は制御主体となる。ＲＯＭ６２は各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ６３はプログラムや各種データを展開する。メモリ部６４は各種プログラムを記憶する。ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、メモリ部６４は、互いにバス６５を介して接続されている。ＣＰＵ６１とＲＯＭ６２とＲＡＭ６３が、制御部６００を構成する。すなわち、制御部６００は、ＣＰＵ６１がＲＯＭ６２やメモリ部６４に記憶されＲＡＭ６３に展開された制御プログラムに従って動作することによって、後述する制御装置６０の制御処理を実行する。

メモリ部６４は、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、フラッシュメモリ等で構成されており、電源を遮断しても記憶内容を維持する。メモリ部６４は、制御プログラム部６４１を備える。制御プログラム部６４１は制御装置６０を制御するための制御プログラムを記憶する。

制御部６００は、バス６５とコントローラ６６を介して、ホームセンサ７１、第１センサ４１、第２センサ４２、第３センサ４３、シリンダ駆動部７５、搬送モータ７６、アーム駆動部７７と接続する。

ホームセンサ７１は、同期台車２２がホームポジションに位置していることを検出する。第１センサ４１は、発光部４４が第１センサ４１に対向する位置に位置する（すなわち、爪機構５１が第１位置に位置する）ことを検知する。第２センサ４２は、発光部４４が第２センサ４２に対向する位置に位置する（すなわち、爪機構５１が第２位置に位置する）ことを検知する。第３センサ４３は、発光部４４が第３センサ４３に対向する位置に位置する（すなわち、爪機構５１が第３位置に位置する）ことを検知する。

シリンダ駆動部７５は、シリンダ３２に通電し、可動部４５を矢印Ｘ方向に上下動させる。搬送モータ７６は、駆動ローラ２６を回転させて、同期台車２２をホームポジションまで搬送する。アーム駆動部７７は、移動アーム２７ａおよびロボットアーム２７を駆動させる。

ここからは、制御装置６０の制御について説明する。図１２は、同期台車２２を制御する制御装置６０の制御処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示すように、制御装置６０の制御部６００は、車体を載置した搬送台車１２が所定位置にあるかを判断する（Ｓ１１）。例えば、搬送台車１２が所定位置に位置したことを検知する位置センサの出力を監視することで、制御部６００は、搬送台車１２が所定位置にあるかを判断する。搬送台車１２が所定位置に位置するまで待機し（Ｓ１１のＮｏ）、搬送台車１２が所定位置に位置していると判断した場合には（Ｓ１１のＹｅｓ）、制御部６００は、シリンダ駆動部７５を駆動させてシリンダ３２に通電し、爪機構５１の矢印Ｘ方向への下降を開始する（Ｓ１２）。次に制御部６００は、第２センサ４２が発光部４４を検知したか（すなわち、爪機構５１が搬送台車１２の表面１２ａに当接しているか（図８の状態か））を判断する（Ｓ１３）。第２センサ４２が発光部４４を検知するまで爪機構５１の下降を継続し（Ｓ１３のＮｏ）、第２センサ４２が発光部４４を検知したと判断した場合には（Ｓ１３のＹｅｓ）、制御部６００は、爪機構５１の矢印Ｘ方向への下降を停止する（Ｓ１４）。

次に制御部６００は、第３センサ４３が発光部４４を検知したか（すなわち、爪機構５１が溝１４ａに挿入されているか（図９の状態か））を判断する（Ｓ１５）。第３センサ４３が発光部４４を検知するまで待機し（Ｓ１５のＮｏ）、第３センサ４３が発光部４４を検知したと判断した場合には（Ｓ１５のＹｅｓ）、制御部６００は、シリンダ駆動部７５を駆動して可動部４５を矢印Ｘ方向に下降させ、くさび４６の矢印Ｘ方向への下降を開始する（Ｓ１６）。そして制御部６００は、所定時間だけくさび４６を下降させてくさび４６の下降を停止する（Ｓ１７）。この状態で、爪５５と爪５６は、溝１４ａの両側面（一側面１４ａＬと他側面１４ａＲ）に当接し、搬送台車１２と同期台車２２が接続される（図１０の状態）。実施形態では、どのくらいの時間くさび４６を下降すると爪５５と爪５６が溝１４ａの両側面に当接するか、予め計測されているため、制御部６００は、当該時間だけくさび４６を下降する。なお、例えば、作用部５５ｂと作用部５６ｂに圧力センサを付けて、圧力センサが爪５５と爪５６が溝１４ａの両側面に当接したことを検知した場合にＳ１７の処理を実行してもよい。

次に制御部６００は、アーム駆動部７７を駆動させ、車体への作業を開始する（Ｓ１８）。作業の内容と手順は、メモリ部６４等に予め記憶されており、決められた手順に従ってアーム駆動部７７を駆動する。アーム駆動部７７が駆動すると、移動アーム２７ａとロボットアーム２７が、部品の車体への組み込みに係る所定の作業を開始する。次に制御部６００は、当該同期台車２２が実行する一連の作業が終了したかを判断する（Ｓ１９）。制御部６００は、メモリ部６４等に記憶されている作業をすべて実行した場合に、一連の作業が終了したと判断する。一連の作業が終了したと判断するまで待機し（Ｓ１９のＮｏ）、一連の作業が終了したと判断した場合には（Ｓ１９のＹｅｓ）、制御部６００は、シリンダ駆動部７５に通電し、可動部４５（すなわち、爪機構５１とくさび４６）の矢印Ｘ方向への上昇を開始する（Ｓ２０）。次に制御部６００は、第１センサ４１が発光部４４を検知したか（すなわち、爪機構５１が搬送台車１２の表面１２ａから離間した第１位置に位置しているか（図７の状態か））を判断する（Ｓ２１）。第１センサ４１が発光部４４を検知するまで爪機構５１の上昇を継続し（Ｓ２１のＮｏ）、第１センサ４１が発光部４４を検知したと判断した場合には（Ｓ２１のＹｅｓ）、制御部６００は、爪機構５１およびくさび４６の矢印Ｘ方向への上昇を停止する（Ｓ２２）。この状態で、搬送台車１２と同期台車２２の接続が解除される。

次に制御部６００は、搬送モータ７６を駆動し、同期台車２２をホームポジションに向けて移動を開始する（Ｓ２３）。次に制御部６００は、ホームセンサ７１が同期台車２２を検知したか（すなわち、同期台車２２がホームポジションに戻ったか）を判断する（Ｓ２４）。ホームセンサ７１が同期台車２２を検知するまで同期台車２２のホームポジションへの移動を継続し（Ｓ２４のＮｏ）、ホームセンサ７１が同期台車２２を検知したと判断した場合には（Ｓ２４のＹｅｓ）、制御部６００は、搬送モータ７６の駆動を停止して、同期台車２２の移動を停止する（Ｓ２５）。この状態で、同期台車２２はホームポジションに位置している。そして制御部６００は、Ｓ１１に戻り、次の搬送台車１２が所定位置に位置するのを待つ。

以上説明したように、実施形態の同期機構３１は、車体Ｃを載置して移動する搬送台車１２と、車体の組み立てに用いる設備２３を搭載した同期台車２２とを着脱可能に接続し、同期台車２２に設けられる同期機構３１であって、それぞれが開閉可能であって、閉止状態のときに搬送台車１２に設けられた溝１４に挿入される爪５５と爪５６と、溝１４に挿入された爪５５と爪５６の間に挿入されて爪５５と爪５６を開放状態とするくさび４６、を備える。そして、くさび４６が爪５５と爪５６の間に挿入されると、爪５５と爪５６が溝１４内で開放状態となり、爪５５および爪５６が溝１４に形成された一側面１４ａＬと他側面１４ａＲに当接する。したがって、接続した搬送台車１２と同期台車２２間にガタつきが生じない同期機構３１を提供することができる。

また実施形態によれば、爪５５と爪５６の下端部５５ｃと下端部５６ｃより下方位置に、搬送台車１２の移動方向に回転可能なカムフォロワ５４を備える。そのため、カムフォロワ５４が搬送台車１２の表面１２ａに当接した状態で、爪５５と爪５６の下端部５５ｃと下端部５６ｃが表面１２ａから上方に離間しているため、爪５５と爪５６の下端部５５ｃと下端部５６ｃによって搬送台車１２の表面１２ａが削られることがない。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。

例えば、実施形態では、溝１４を凹部の一例として説明した。しかしながらこれに限らず、凹部は、溝１４以外に、例えば穴や窪みであってもよい。また実施形態では、略直方体状の溝１４を一例として説明した。しかしながらこれに限らず、溝１４や穴の形状は、爪機構５１が挿入可能であれば略直方体以外の形状であってもよい。

また、実施形態では、爪５５と爪５６を、回動軸心５８を中心に回転可能とした。しかしながらこれに限らず、爪５５と爪５６は、くさび４６が挿入されたときに作用部５５ｂと作用部５６ｂが開放されるものであればよく、回動軸心５８を中心に回転しないものであってもよい。

また、実施形態では、爪５６の両側に爪５５を備えた構造とした。しかしながらこれに限らず、爪は２本以上であれば何本でもよく、また、爪が開く方向に開放されるものであれば、開放する方向は問わない。例えば、爪は、放射状に外側に開放されるものであってもよい。

また、実施形態では、作用部５５ｂと作用部５６ｂと溝１４の一側面１４ａＬと他側面１４ａＲ（周縁部）との距離が閾値以下の一例として、作用部５５ｂと作用部５６ｂが一側面１４ａＬと他側面１４ａＲに当接すると説明した。しかしながらこれに限らず、例えば、閾値以下とは、作用部５５ｂと作用部５６ｂが一側面１４ａＬと他側面１４ａＲと圧接または密着している状態であってもよい。また、作用部５５ｂと作用部５６ｂが一側面１４ａＬと他側面１４ａＲとわずかに隙間が空いている状態も、作用部５５ｂと作用部５６ｂと溝１４の一側面１４ａＬと他側面１４ａＲ（周縁部）との距離が閾値以下であることに含まれる。作用部５５ｂと作用部５６ｂが一側面１４ａＬと他側面１４ａＲとわずかに隙間が空いている状態とは、例えば、ロボットアーム２７を用いて自動車Ｃにボルトを締結する際に、搬送台車１２と同期台車２２との間で作業に影響がない程度にガタつきが軽減された状態をいう。

また、実施形態では、カムフォロワ５４の位置を爪５５と爪５６の下端部５５ｃと下端部５６ｃより下方に形成した。しかしながらこれに限らず、カムフォロワ５４の位置を爪５５と爪５６の下端部５５ｃと同高さの位置に形成してもよい。また、カムフォロワ５４は必須の構成ではない。

また、実施形態では、車体Ｃを搬送台車１２に載置される物体の一例として説明した。しかしながらこれに限らず、物体は、搬送台車１２に載置されたものであって、同期台車２２を接続して組み立てるものであれば何でもよい。

１２搬送台車（第１台車）
１２ａ表面
１４溝（凹部）
１４ａＬ一側面（周縁部）
１４ａＲ他側面（周縁部）
２２同期台車（第２台車）
２３設備（装置）
２７ロボットアーム
２７ａ移動アーム
３１同期機構
３２シリンダ（第１挿入機構、第２挿入機構）
３３筐体（第１挿入機構）
３４第１基板（第１挿入機構）
３５可動軸（第１挿入機構）
３６第２基板（第１挿入機構、第２挿入機構）
３７ストッパ（第１挿入機構）
３８コイルバネ（第１挿入機構）
３９保持部（第１挿入機構）
４０連結部（第１挿入機構）
４１第１センサ
４２第２センサ
４３第３センサ
４４発光部
４５可動部（第１挿入機構、第２挿入機構）
４６くさび（挿入部）
４６Ｓ先端部
５１爪機構
５４カムフォロワ（回転機構）
５５爪
５５ａ力点部
５５ｂ作用部
５５ｃ下端部
５６爪
５６ａ力点部
５６ｂ作用部
５６ｃ下端部
５８回動軸心（軸心）
６０制御装置
７１ホームセンサ
７５シリンダ駆動部
７６搬送モータ
７７アーム駆動部
６００制御部
Ｌ１移動方向

Claims

物体を載置して移動する第１台車と、前記物体の組み立てに用いる装置を搭載した第２台車とを着脱可能に接続し、前記第２台車に設けられる同期機構であって、
それぞれが開閉可能であって、閉止状態のときに前記第１台車に設けられた凹部に挿入される複数の爪と、
前記凹部に挿入された前記爪の間に挿入されて前記複数の爪を開放状態とする挿入部と、
を備える同期機構。
前記複数の爪は、軸心を中心に回転可能であって、前記挿入部の挿入に伴って前記複数の爪は前記軸心を中心に回転することで、前記凹部の周縁部に向けて開放される、
請求項１に記載の同期機構。
開放された前記複数の爪と前記周縁部との距離は閾値以下である、
請求項２に記載の同期機構。
前記閾値以下とは、開放された前記爪と前記周縁部とが当接している状態である、
請求項３に記載の同期機構。
前記複数の爪は、前記周縁部を形成する側面のうち、前記第１台車の移動方向に対面する２つの面に向けて開放する、
請求項２乃至４のいずれか一に記載の同期機構。
前記複数の爪を前記凹部に挿入する第１挿入機構と、
前記挿入部を前記凹部に挿入された前記爪の間に挿入する第２挿入機構と、
をさらに備える請求項１乃至５のいずれか一に記載の同期機構。
前記複数の爪の下端部より下方位置に設けられた前記第１台車の移動方向に回転可能な回転機構、
をさらに備えた請求項１乃至６のいずれか一に記載の同期機構。
物体を載置して移動する第１台車と同期して移動可能な第２台車であって、
それぞれが開閉可能であって、閉止状態のときに前記第１台車に設けられた凹部に挿入される複数の爪と、前記凹部に挿入された前記爪の間に挿入されて前記複数の爪を開放状態とする挿入部と、を具備し、前記第１台車と前記第２台車を接続して移動させる同期機構、
を備える第２台車。