JPH0370403A - 車体搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はりニアモータを駆動源としてトランスファーバ
ーを駆動することにより自動車車体を搬送する車体搬送
装置に関する。

（従来の技術） 自動車車体を組立てるには、フロアパネルとエンジンコ
ンパートメントとを組立てるフロアメインラインと、こ
のラインで形成されたフロアメインに対してホディサイ
ド等のパネルを組付けるメインボディラインと、更にこ
れにドア等を組付けるメタルラインとを有している。こ
れらの組立てラインでは、車体本体を１ステ一ジ分ずつ
順次搬送しながら、種々のパネル材を車体本体に組付け
るようにしている。このような自動車車体の組立てライ
ンに用いられている車体搬送装置としては、従来第１０
図に示されるようなものがある。

図示するように、従来の車体搬送装置は、車体Ｗを支持
するためのフィンガー１が取付けられた搬送体つまりト
ランスファーパー２を有しており、このトランスファー
パー２は多数のガイドローラ３によって長平方向に往復
動自在に載置されている。このトランスファーパー２を
往復動するために、これに形成されたラック４にはピニ
オン５が噛合っており、このピニオン５は減速機６を介
してモータ７によって駆動されるようになっている。

トランスファーパー２の周囲には所定のピッチ間隔で各
作業ステージが形成されており、図示省略した溶接ロボ
ット等により各々のステージで車体本体Ｗに対するパネ
ルの溶接作業等が行なわれることになる。

トランスファーパー２はその前進移動によって車体本体
Ｗを下流側のステージにまで搬送し、ここでは、図示し
ないリフターが車体本体Ｗを上昇移動させることになる
。前記溶接作業はこのようにして上昇された状態で行な
われる。このリフターで上昇されている間に、トランス
ファーパー２はモータ７の駆動によって後退し、次の車
体本体Ｗの搬送を準備することになる。

図示する搬送装置は、トランスファーパー２が進退移動
つまり前進後退移動するのみであるが、リフトアンドキ
ャリータイプと言われ、トランスファーパー２が上下動
と進退移動とを行なうようにしたものがあり、この場合
には、各ステージには、リフターを設置することが不要
となる。

（発明が解決しようとする課題） 」二連したようにラック４とピニオン５との噛合わせに
よってトランスファーパー２を進退移動させる場合には
、モータ７をトランスファーパー２の側方に突出させて
基台に設置する必要があり、トランスファーパー２の周
囲に設置される他の装置類との干渉があり、各ステージ
の目出なレイアウトの障害となることがある。また、従
来では、トランスファーパー２の一部に車体本体Ｗが載
置されていないことから負荷が変化しても、トランスフ
ァーパー２の移動を開始してから所定の位置までは加速
し、その位置からは等速でトランスファーパー２を搬送
し、更に所定の位置からは減速させるようにしていたの
で、モータ７の制御回路とそれに関する周辺装への構造
が複雑かつ高価となるという問題点があった。

本発明はトランスファーパーつまり搬送体をリニアモー
タにより駆動することにより」二記問題点を解決し、ト
ランスファーバーの位置に応じてリニアモータのオンオ
フ、正逆相制御及び推力制御を行なうだけで、車体本体
の搬送を行ない得るようにすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述した目的を達成するための本発明は、基台上に進退
移動自在に設置され自動車車体を支持する搬送体と、前
記基台上に取付けられ、前記搬送体に設けられた二次側
導体とによりリニアモータを構成する一次側固定子と、
前記リニアモータにより駆動される前記搬送体の搬送速
度を検出する速度検出手段と、前記一次側固定子の前記
二次側導体に対するギャップを変化させ前記リニアモー
タの推力を変化させる一次側固定子移動手段と、前記速
度検出手段からの信号に応じて前記前記移動下段を作動
させる制御手段とを有する車体搬送装置である。

（作用） 車体を支持する搬送体はりニアモータによって駆動され
るようになっており、このリニアモータは搬送体に設け
られた二次側導体と、基台に取付けられた一次側固定子
とにより構成される。そして、前記二次側導体はこれと
一次側固定子との間のギャップが変化し得るように一次
側固定子移動手段によって移動自在となっている。した
がって、リニアモータの推力は、このギャップを変化さ
せることによって調整されるので、リニアモータへの通
電量を変化させるための制御回路を用いることなく、推
力の調整が達成される。これにより、迅速に没入速度に
設定することが可能となると共に、一定の速度での搬送
体の進退移動が可能となる。

（実施例） 第１図（Ａ）（Ｂ）は本発明の一実施例に係る車体搬送
装置を示す図であり、基台１１の上には搬送体、つまり
トランスファーパー１２が矢印ａで示す前進方向と、矢
印すで示す後退方向とに進退移動自在に設置されている
。このトランスファーパー１２には、仮想線で示す車体
本体Ｗを支持するためのフィンガー１０が備えられてい
る。前記基台１１の上には、台板１３を介して支持フレ
ーム１４が取付けられ、この支持フレーム１４に取付け
られた複数のガイドブラケット１５に案内されてトラン
スファーパー１２が上述したように進退移動するように
なっている。複数のガイドブラケット１５の１つを詳細
に示すと第５図の通りであり、このブラケット１５には
、トランスファーパー　１２の下面に接触するガイドロ
ーラ１６ａと、上面に接触するガイドローラ１６ｂと、
側面に接触するガイドローラ１６ｃとがそれぞれ回転自
在に装着されている。第２図に示されたガイドブラケッ
ト１５には、トランスファーパー１２の下面に接触する
ガイドローラ１６ａのみが取付けられており、第４図（
Ａ）に示されたガイドブラケット１５には、２つのガイ
ドローラ１６ａ、１６ｃが取付けられている。第１図（
Ａ）（Ｂ）には、説明の便宜のために、第１ステージＡ
と第２ステージＢとの２つのステージの部分に相当する
長さを右するトランスファーパー１２が示されており、
これの進退移動のストロークはＳとなる。

この場合には、第１ステージＡに図示しない搬入装置に
よって搬入された車体本体Ｗは、トランスファーパー１
２によって第２ステージＢにまで搬送され、ここで車体
本体Ｗを図示しないリフターにより−Ｌ昇した状態で、
これにパネルが溶接ロボットにより組付けられることに
なる。実際の車体組立てラインでは、ステージは図示す
る場合よりも多数設置されており、トランスファーパー
１２がそれらのステージの部分にまで達する長さを何し
ている。

トランスファーパー１２を前進方向と後退方向に駆動す
るために、基台１１の上には支持フレーム１４を介して
６つのりニアモータＭ１〜Ｍ６が取付けられている。第
１と第２のりニアモータＭ１とＭ２は、第１図（Ｂ）に
示されるように、相互に対向し合い、更に第３と第４の
りニアモータＭ３とＭ４も相互に対向し合い、同様に第
５と第６のりニアモータＭ５とＭ６も相互に対向し合っ
ている。

トランスファーパー１２の横断面形状を示すと第３図（
Ａ）通りであり、２つの側板１７とこれらを連給するジ
ヨイント１８とにより断面コの字形状となったパー本体
が形成され、前記側板１７の外面には、表面にアルミ製
のプレート２０が張付けられた鋼製の二次導体２１が設
けられている。

同図には前記第５と第６のりニアモータＭ５とＭ６とが
示されており、それぞれ基台１１の」二にトランスファ
ーパー１２の進退移動方向に対して直角の水平方向に移
動自在となった移動台（一次側固定子移動手段）２２に
一次側固定子２３が取付けられている。これらの一次側
固定子２３とプレート２０との陳間、つまり一次側固定
子２３の二次側導体に対するギヤツブｇは、移動台２３
を作動させることによってミリオーダーで調整させるこ
とができる。これらの一次側固定子２３の内部には図示
しない在線が内蔵されている。尚、他のりニアモータＭ
１〜Ｍ４も向様の構造となっている。上述のように２つ
のりニアモータを対向させるようにしたのは、それぞれ
のりニアモータは、二次導体２１の部分でトランスファ
ーパー１２を進退移動させる方向に推力を作用させるの
みでなく、これを吸引する方向にも推力を加えるので、
この方向の推力をバランスさせるためである。

前記移動台２２を駆動して前記ギヤツブｇを変化させる
ために、基台１１には、第３図（Ａ）（Ｂ）に示される
ように、ボールねじ８０を駆動するサーボモータ８１が
取付けられ、このボールねじ８０は移動台２２に設けら
れた図示しない雌ねじ部に噛合っている。また、サーボ
モータ８１の回転数を検出するために、このモータ８１
にはエンコーダ８２が取付けられている。

トランスファーパー１２の右端部には、第１図（Ａ）に
示されるように、前進位置検出用のドグ２５が取付けら
れ、トランスファーパー１２が所定の距離だけ左方向に
前進したときに、この位置を検出するために、前記ドグ
２５により作動する減速位置検出用リミットスイッチＬ
ｌａが支持フレーム１４に取付けられている。

トランスファーパー１２が前進限位置まで移動したとき
に、その位置で位置決めするために、トランスファーパ
ー１２の右端部にはストッパー２６が取付けられ、この
ストッパー２６と当接するショックアブソーバ−２７が
支持フレーム１４に取付けられている。このショックア
ブソーバ−２７を拡大して示すと第２図の通りであり、
油圧シリンダー２８と、先端に頭部２つを有するピスト
ンロッド３０とにより、ショックアブソーバ−２７が構
成されている。このピストンロッド３０は、通常では油
圧源３１からの油圧によって突出限となっており、トラ
ンスファーパー１２の前進によってストッパー２６が頭
部２つに当たると、衝撃を吸収しながら、ロッド３０は
後退移動することになる。トランスファーパー１２の前
進限位置は、油圧シリンダ２８の先端面と頭部２９の後
！ｌＲｊ面とが接触する位置で位置決めされる。

ショックアブソーバ−２７の前方には、第２図に示され
るように、押込み位置検出用リミットスイッチＬ２ａと
、停止用リミットスイッチＬ３ａとをＨする受は台３２
が支持フレーム１４に取付けられている。押込み位置検
出用リミットスイッチＬＳ３は、ショックアブソーバ−
２７の突出状態の頭部２つとストッパー２６とがほぼ接
触する位置或いはその近傍の位置で、ドグ２５により作
動するように、その位置が設定されている。また、前記
停止用リミットスイッチＬ３ａは、トランスファーパー
１２の停止位置、つまり頭部２つの後端面が油圧シリン
ダー２８の先端面に当接する位置で、ドグ２５により作
動するように、その位置が設定されている。

第１図（Ａ）（Ｂ）は、トランスファーパー１２が後退
限となった状態を示すが、前進限から後Ｊ限までのトラ
ンスファーパー１２の制御を行なうために、トランスフ
ァーパー１２には後退位置検出用のドグ３５が取付けら
れ、トランスファーパー１２が所定の距離だけ、前進眼
位置から右方向に後退移動したときに、この位置を検出
するために、前記ドグ３５により作動する減速位置検出
用リミットスイッチＬｌｂが支持フレーム１４に取付け
られている。

トランスファーパー１２が後退眼位置まで後退移動した
ときに、これをその位置で位置決めするために、トラン
スファーパー１２にはドグ３５よりも右方にストッパー
３６が取付けられ、このストッパー３６と当接するショ
ックアブソーバ−３７が支持フレーム１４に取付けられ
ている。このショックアブソーバ−３７を拡大して示す
と、第４図（Ａ）の通りであり、前記ショックアブソー
バ−２７と同様に、油圧シリンダー３８と、先端に頭部
３つを白゛するピストンロッド４０とにより、ショック
アブソーバ−３７が構成されている。このピストンロッ
ド４０は、前記ピストンロッド３０と同様に、通常では
油圧源４１からの油圧によって突出限となっており、ト
ランスファーパー１２の後退によってストッパー３６が
頭部３９に当たると、衝撃を吸収しながら、ロッド４０
を後退移動させることになる。トランスファーパー１２
の後退限位置は、油圧シリンダ３８の先端面と頭部３つ
の後端面とが接触する位置で位置決めされる。

ショックアブソーバ−３７の後方には、第４図（Ａ）に
示されるように、押込み位置検出用リミットスイッチＬ
２ｂと、停止用リミットスイッチＬ３ｂとを有する受は
台４２が支持フレーム１４に取付けられている。押込み
位置検出用リミットスイッチＬ２ｂは、ショックアブソ
ーバ−３７の突出状態の頭部３つとストッパー３６とが
ほぼ接触する位置或いはその近傍の位置で、ドグ３５に
より作動するように、その位置が設定されている。

また、前記停止用リミットスイッチＬ３ｂは、トランス
ファーパー１２の停止位置、つまり頭部３つの後端面が
油圧シリンダー３８の先端面に当接する位置で、ドグ３
５により作動するように、その位置が設定されている。

トランスファーパー１２を停止状態にするため、支持フ
レーム１４には、ブレーキ４３が取付けられており、こ
のブレーキ４３の部分を拡大して示すと、第４図（Ａ）
（Ｂ）の通りである。図示するように、このブレーキ４
３は、トランスフ７−バー１２を構成する２つの側板１
７のそれぞれに圧接するブレーキパッド４４が取付けら
れた開閉アーム４５を有し、このアーム４５はアクチュ
エータ４６により作動されるようになっている。アクチ
ュエータ４６は、２つの側板１７に対してブレーキパッ
ド４４を圧接するために、第４図（Ａ）に示すように、
２つ設けられているが、第４図（Ｂ）にあっては、その
一方が示されている。

通常では、トランスファーパー１２はストロークＳの範
囲で進退移動することになるが、リニアモータやブレー
キの万一の故障を考應して、トランスファーパー１２の
暴走を防止すべく、トランスファーパー１２の左端部前
方には、第１図（Ａ）（Ｂ）に示すように、暴走防止用
のショックアブソーバ−４８が基台１１の上に設置され
ている。

第１図（Ａ）（Ｂ）には示されていないが、トランスフ
ァーパー１２の右端部後方にも、同様の構造のショック
アブソーバ−４８が設ぺされている。

これら２つのショックアブソーバ−４８の基本構造は、
上述した２つのショックアブソーバ−２７，３７と同様
であり、これらよりもより大型となっており、第５図に
拡大して示されている。

第５図に示すように、暴走防止用のショックブラーバー
４８は、支持台４９に固定された油圧シリンダー５０に
より形成されており、この油圧シリンダー５０のピスト
ンロッド５１の先端には、トランスファーパー１２の暴
走時にその端面と当接する頭部５２が設けられている。

通常では前記ピストンロッド５１を突出限位置まで前進
させ、これに対して所定の負荷を加えるために、油圧源
５３が油圧シリンダー５０に接続されている。ショック
アブソーバ−４８をトランスファーパー１２の端部に当
てることなく、トランスファーパー１２にストッパーを
取付けて、それに当てるようにしても良い。

更に、第５図に示されるように、トランスファーパー１
２の左端部には、基台１１上に取付けられたタコジェネ
レータ５４と図示しないスプロケットとの間に掻は渡さ
れたチェーン５５が、連結ロッド５６によって連結され
ている。これにより、トランスファーパー１２が進退移
動すると、チェーン５５がタコジェネレータ５４を回転
させ、トランスファーパー１２の速度に応じた回転数が
タコジェネレータにより検出される。

しかしながら、このような速度検出手段としては、本実
施例におけるようなチェーン駆動によるタコジェネレー
タのみならず、各種の態様を用いることができ、例えば
、第６図（Ａ）〜（Ｆ）に示すようなものが考えられる
。

まず、第６図（Ａ）に示す態様は、基台１１上に設置さ
れたタコジェネレータ５７の駆動軸に、トランスファー
パー１２の下端面と摺接するローラー５８が取付けられ
ているものである。トランスファーパー１２が進退移動
を行なうと、ローラー５８を介してタコジェネレータ５
７を回転させるため、トランスファーパー１２の速度に
応じた回転数がタコジェネレータ５７より検出される。

第６図（Ｂ）に示す態様は、トランスファーパー１２の
下端面に、全ストローク３分のスリット板５つを取付け
、一方、基台１１上には、このスリット板５９の一側面
側からスリット板５つを横切る光を発する光源６０と、
この光源６０より発せられた光をスリット板を挾んで他
方面側において検出する受光素子６１とからなる光電ス
イッチを設置したものである。トランスファーパー１２
が進退移動を行なうと、光源６０から発せられた光がス
リット板５つにより遮られ、トランスファーパー１２の
速度に応じたオン／オフ信号が検出される。

第６図（Ｃ）に示す態様は、トランスファーパー１２の
下端面に、全ストローク３分の凹凸板６２を取付け、一
方、基台１１上には、この凹凸板６２の下方から凹凸板
６２面に向う光を発し、かつこの凹凸板６２によって反
射された光を検出する光電スイッチ６３が設置したもの
である。凹部と凸部では光の反射量が異なるので、トラ
ンスファーＩ〈−１２が進退移動を行なうと、トランス
ファーパー１２の速度に応じた凹凸信号が検出される。

第６図（Ｄ）に示す態様は、トランスファーパー１２の
下端面に、全ストローク３分の三角板６４を取付け、一
方、基台１１上には、この三角板６４の一側面側から三
角板６４の娘大幅以上の幅を有して三角板６４を横切る
光を発する光源６５と、この光源６５より発せられた光
を三角板６４を挾んで他方面側において検出する受光素
子６６とからなる光量判別センサを設けたものである。

光源６０から発せられた光が三角板６４によってその一
部ないし全部を遮られるが、トランスファーパー　１２
の位置によってこの遮蔽量が変ってくるので、トランス
ファーパー１２が進退移動を行なうと、トランスファー
パー１２の速度に応じた受光景変化が検出される。なお
、この機構を用いるとトランスファーパー１２の速度と
同時に位置の検知も可能である。

第６図（Ｅ）に示す態様は、トランスファーパー１２の
下端面に、全ストローク８分の三角板６４を取付け、一
方、基台１１上には、この三角板６４の下方側に、三角
板６４の傾斜面から距離を計測する距離センサー６７を
設けたものである。

トランスファーパー１２が進退移動を行なうと、距離セ
ンサー６７と三角板６４の距離が変位するため、トラン
スファーパー１２の速度に応じた距離変化が検出される
。なお、この機構を用いるとトランスファーパー１２の
速度と同時に位置の検知も可能である。

また第６図（Ｆ）に示す態様は、トランスファーパー１
２の下端面に、全ストローク８分の三角板６４を取付け
、一方、基金１１上には、タコジェネレータ６８を設置
し、このタコジェネレータの目動軸に固定されたアーム
６９の先端を三角板６４の傾斜面に接触させてたもので
ある。トランスファーパー１２の位置によって三角板６
４の傾斜面によるアームの押込み度合が変ってくるので
、トランスファーパー１２が進退移動を行なうと、トラ
ンスファーパー１２の速度に応じた角度変化が検出され
る。なお、この機構を用いるとトランスファーパー１２
の速度と同時に位置の検知も可能である。

第７図は本発明の車体搬送装置のホ制御回路を示す図で
あり、装置を起動させる起動ボタン７１と、前記それぞ
れのリミットスイッチＬｌａ−Ｌ３ａ。

及びＬｌｂ−Ｌ３ｂとが制御部７２に接続され、制御部
７２に信号が送られるようになっている。

また、この制御部７２には、前記モータＭｌ−Ｍ６と、
ブレーキ４３と、移動台２２を駆動するためのサーボモ
ータ８１とが接続され、これらに制御信号が送られるよ
うになっている。

そして、前記制御部７２内には、ＲＯＭ等の記憶手段が
設けられており、トランスファーパー１２の設定された
最大速度が記憶手段に記憶されている。

次に、本発明の車体搬送装置の作動状態について、第８
図に示すフローチャートを参照しつつ説明する。また、
第９図はトランスファーパー１２の速度変化を示す速度
線図である。

自動車車体Ｗが第１ステージＡに載置されると、これを
検知して第８図のステップＳ１において、起動スイッチ
７１がオンとなる。そして、この起動時には、リニアモ
ータの推力を最大に維持すべく、ギヤツブｇは最小値に
ステップＳ２で設定され、ステップＳ３でそれぞれのり
ニアモータが正相駆動される。ステップＳ４ではタコジ
ェネレータ５４からの速度値を読み込み、予め設定され
た速度となるまで（ステップＳ５）、最小ギャップの値
が維持される。次いで、ステップＳ６において、設定さ
れた速度値Ｖ　ＭＡＸよりもトランスファーパー１２の
移動速度が速いか否かが判断される。

設定された速度値Ｖ　ＭＡＸよりもトランスファーパー
１２の速度が早ければ、ステップＳ７でギヤツブｇが広
げられ、逆であれば、ステップＳ８で狭められる。ただ
し、最小ギヤツブ航よりも狭くは設定されない。通常、
トランスファーパー１２が起動し始めたときには、設定
速度にまで達していないので、第９図において、設定速
度に達するまでの時間ｔｌまでは、ギヤツブｇが最小値
に設定される。この時間を過ぎて、設定速度以上の速度
となると、ギヤツブｇが広げられて、リニアモータの推
力が低下することになり、結果的に、リミットスイッチ
Ｌｌａがオンとなる位置までは、所定の速度が維持され
る。

ステップＳ９で減速位置検出用リミットスイッチＬｌａ
がオンしたことが判断されるまで、前記ステップＳ６か
ら８８を実行し、オンしたと判断されたならば、ステッ
プ８１０でリニアモータを逆相駆動し、トランスファー
パー１２を制動させる。この制動状態では、ギヤツブｇ
は最小値に設定され、停止用のリミットスイッチＬ３ａ
がオンしたとステップＳ１２で判断されたならは、装へ
の作動をステップＳ１２で停止させる。尚、６つのりニ
アモータのうち負荷に応じて、所定の数のりニアモータ
を駆動させることも可能である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、車体本体を支持する搬送
体つまりトランスファーバーをリニアモータによって進
退移動するようにし、このリニアモータにより搬送体は
前進する方向と、後退する方向とに推力が加えられる。

そして、リニアモータを構成する一次側固定子と二次側
導体との間のギャップは一次側固定子移動手段によって
調整されるようになっているので、一次側固定子に対す
る通電量を変化させることなく、リニアモータの推力を
変化させることになって、搬送体の搬送力を調整させる
ことが可能となる。これにより、制御回路を複雑化する
ことなく、所望の制御を確実に達成することが可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の一実施例に係る車体搬送装置の
全体を示す正面図、第１図（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図
、第２図は第１図（Ａ）における■部の拡大正面図、第
３図（Ａ）は第１図（Ａ）おける■部の部分の拡大断面
図、第３図（Ｂ）は同図（Ａ）の平面図、第４図（Ａ）
は第１図（Ａ）における■部の拡大正面図、第４図（Ｂ
）は同図（Ａ）の断面図、第５図は第１図（Ａ）におけ
る９部の拡大正面図、第６図（Ａ）〜（Ｆ）は本発明の
他の実施例に係る速度検出手段を示す概略図、第７図は
本発明の制御回路を示すブロック図、第８図は本発明の
作動状態を示すフローチャート、第９図は本発明のトラ
ンスファーバーつまり搬送体の搬送速度を示す速度線園
、第１０図は従来の搬送装置を示す斜視図である。 １１・・・基台、１２・・・トランスファーバー（搬送
体）、１４・・・支持フレーム、５４・・・タコジェネ
レータ、７１・・・起動ボタン、７２・・・制御部、８
１・・・サーボモータ、Ｍ１〜Ｍ６・・・リニアモータ
、Ｌｌａ、Ｌｌｂ・・・減速位置検出用リミットスイッ
チ、Ｌ３ａ、Ｌ３ｂ・・・停止用リミットスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基台上に進退移動自在に設置され自動車車体を支持する
   搬送体と、前記基台上に取付けられ、前記搬送体に設け
   られた二次側導体とによりリニアモータを構成する一次
   側固定子と、前記リニアモータにより駆動される前記搬
   送体の搬送速度を検出する速度検出手段と、前記一次側
   固定子の前記二次側導体に対するギャップを変化させ前
   記リニアモータの推力を変化させる一次側固定子移動手
   段と、前記速度検出手段からの信号に応じて前記前記移
   動手段を作動させる制御手段とを有する車体搬送装置。