JPH0451948Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、自動車のボデイ等の母材に対して
その下方、或いは、側方から組付部品のワークを
取り付ける際に、該ワークを母材に近接させた状
態で保持するために用いられる装置の技術分野に
属する。

〈従来の技術〉 一般に、組み立てラインを搬送される母材に各
種の部材ワークを組み付ける際には、作業者の手
によつて直接ワークが保持され、その状態で組み
付け作業が行われ、例えば、自動車の組み立てラ
インに於いてボデイ下部にプロペラシヤフトを組
み付ける場合には、作業者が所定高さで吊下搬送
されて来るボデイの下面近傍までプロペラシヤフ
トを持ち上げ、予めボデイに装備されたトランス
ミツシヨンとデイフアレンシヤルギヤの所定部に
その各端部を組み付けするようにした態様や、或
いはエンジンリフタでミツシヨン付エンジンをボ
デイに搭載する際に予めトランスミツシヨン後部
にプロペラシヤフトの先端を挿入しておき、エン
ジンリフタによつて該トランスミツシヨンと共に
プロペラシヤフトの先端を上昇させ、それと同時
に作業者がプロペラシヤフトの基端を持ち上げて
予めボデイに装備されたデイフアレンシヤルギヤ
の前部と組み付けするようにした態様等が採用さ
れていた。

ところが、この種の作業は上述プロペラシヤフ
トをボデイに組み付ける態様のようにワークが重
量物である場合には、母材下方からの作業という
こともあつて、作業者に大きな負担をかけ、ライ
ンに於ける作業能率を低下させるという不具合が
あつた。

そこで、近時は母材の搬送されるラインの側方
にレールを設け、該レールにピン連結部を介して
水平方向に自在に回動出来るようにされた多節リ
ンク装置が吊下され、該多節リンク装置の先部
に、母材に取り付けるワークに対するワークホル
ダが枢支されてこれに載置されたワークをライン
搬送される母材に対して自由に移動させて近接位
置にセツト出来るようにされたワーク保持装置が
開発されている。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述従来のワーク保持装置は、
ワークの組み付け時には多節リンク装置の最大リ
ンク径内であれば、そのピン連結部を介してワー
クホルダを自由に旋回移動させることが出来、使
用時以外では多節リンク装置を最大限そのピン連
結部を介して曲折させることによりコンパクト化
することが出来るという利点を有する反転、ワー
クホルダの変位が多節リンク装置のピン連結部を
中心とする複数の旋回動作の組み合わせによるも
のであるため、母材近傍にセツトする時のワーク
方向が一定せず、組み付け時には、その都度作業
者がワークの取り付け方向を調整しなければなら
ないという煩瑣な難点があつた。

又、ワークホルダに保持されるワークが長尺で
ある場合には、多節リンク装置の動作時のワーク
ホルダの方向がランダムに変位するため、ワーク
が他の装置等と干渉し易く、これを回避するため
には多節リンク装置の外周部に予め充分なスペー
スを確保しておかなければならないという欠点が
あつた。

これに対し、先願発明の特開昭60−8171号公報
発明や特開昭58−15635号公報発明等がしり、母
材に対し、ワークを位置決め装置を介して組み付
けを簡単、且つ、精度良く行うようにすることが
出来、作業性を向上させることが可能であるよう
にされたものではあるものの、ワークを母材に対
し手軽な手作業で組み付け位置に正確に誘導さ
せ、他の機構部や部材に対する干渉を無くすこと
は出来ないという不都合さがあつた。

又、後者においては重量物のワークの母材に対
するハンドリングが必要最小限の自由度でアナロ
グ的に制御出来、人間の感覚動作に適合して迅速
な作業で安全に組付を行うことが出来るようにさ
れたものではあるが、装置構造や制御が著しく複
雑、且つ、操作が煩瑣であり、メンテナンス等も
極めて複雑であるという不都合さがあつた。

更に、特開昭55−112789号公報発明に示される
用に、ベルトプーリ機能を用いてワークの姿勢を
一定に保持するようにした技術もある。

この考案の目的は上述従来技術に基づく母材組
付のワークのワーク保持装置の問題点を解決すべ
き技術的課題とし、無駄の無い確実て動作で母材
に組み付けるワークを母材の近傍に移動させ、組
み立て作業能率を向上させるようにして機械装置
製造産業におけるワーク組み付け技術利用分野に
益する優れたワーク保持装置を提供せんとするも
のである。

〈課題を解決するための手段〉 上述目的に沿い先述実用新案登録請求の範囲を
要旨とするこの考案の構成は、前述課題を解決す
るために、ラインを搬送される母材に沿つて該母
材の側方を同期搬送される台車に回動自在な多節
リンク装置が支持され該多節リンク装置の先部に
ワークホルダが枢支されているワーク保持装置に
おいて、上記台車に昇降装置が付設され該昇降装
置の動作部に回動アクチユエータを有する回動バ
ーを介して多節リンク装置が相互に水平方向に旋
回動自在に枢支された第１と第２のバランスアー
ムをして両者間に定姿勢維持装置を有して設けら
れ、而して、該多節リンク装置の第１のバランス
アームが上記回動バーに上下方向旋回動自在に枢
支され、更に、該回動バーと該第１のバランスア
ームとの間にバランス用アクチユエータとしての
シリンダが介設され、又、該第１のバランスアー
ムの先端と第２のバランスアームの基端とが水平
方向回動用のアクチユエータを有する軸に遊支さ
れ、該第２のバランスアームの先端にワークホル
ダが水平方向に回動自在に枢支して設けられ、上
記定姿勢維持装置が上記回動バーに設けられるよ
うにした技術的手段を高じたものである。

〈作用〉 而して、ライン側方に設けられたレールにライ
ン搬送される母材に同期させて台車を搬送させ、
昇降装置によつて、該昇降装置の動作部に枢支さ
れた多節リンク装置の基部寄りの第１とその先の
第２のバランスアームを下降旋回させた後、該多
節リンク装置をアクチユエータ等を介して適宜伸
長してその状態で多節リンク装置の第２のバラン
スアームの先部のワークホルダにワークを載置
し、その後、昇降装置とベルトプーリを介して多
節リンク装置の第１と第２のバランスアームの上
昇動と旋回動とによつてワークを適宜立体的に移
動させるだけで、多節リンク装置に設けられた定
姿勢維持装置が連動するようにし、その間、昇降
装置に連係した回動バーに枢支した第１のバラン
スアームと回動バーとの間に介設したバランス用
アクチユエータのシリンダによりバランスが保持
され、常時ワークを載置姿勢を維持させた状態で
母材に近接した設定位置に容易にワークをセツト
出来るようにしたものである。

〈実施例〉 次に、この考案の１実施例を図面に基づいて説
明すれば以下の通りである。

１はこの考案き要旨を成すワーク保持装置であ
り、自動車製造工場の組み立てラインにてワーク
としてのプロペラシヤフト２を母材としてのボデ
イ３に組み付ける工程に採用される態様を示す。

ボデイ３は、上方に設けられた一対のレール
４，４にハンガ５を介して吊下され、図示しない
アクチユエータを介して組み立てラインを在来態
様と同じく搬送される。

而して、ボデイ３の搬送されるラインの一方の
側部には縦方向に上下一対のレール６，６が並設
され、該レール６，６にはガイドローラ７，７…
…を介して台車８が移動自在に吊下され、その上
部に昇降装置としてのエアシリンダのロツド９を
介して動作部としての昇降ブロツク１０の上端を
支持すると共にその側部に該昇降ブロツク１０の
両側部をガイドするブラケツト１１，１１……が
付設され、エアシリンダの動力によつて昇降ブロ
ツク１０が上下方向に自在に変位するようにされ
ている。

又、台車８の上部には水平方向内側に延出する
ブラケツト１２が併設されてその先端にエアシリ
ンダ１３が設けられその動力によつてそのロツド
に連結された同期バー１４を回動させ、ラインを
搬送されるハンガ５の突出部１５と該同期バー１
４とが係合するようにされている。

更に、台車８に支持された昇降ブロツク１０の
下部側面には、縦方向所定間隔を介して上下一対
のブラケツト１６，１６′が横向きに付設され、
該ブラケツト１６，１６′には回動バー１７が枢
支され、その上端部に水平方向回動用のアクチユ
エータとしてのモータ１８が連係されると共に、
その側面に上方より順に３つのブラケツト１９，
１９′，１９″が一体的に延設され、そのうちのブ
ラケツト１９″、及び、１９′には多節リンク装置
２０の第１のバランスアーム２１とそれに併設し
たロツド２２の基端が各々上下方向に揺動自在に
ピン枢支され、又、ブラケツト１９には、第１の
バランスアーム２１とそのロツド先端部を枢支さ
れたハランス用アクチユエータとしてのエアシリ
ンダ２３の基部が同じく上下方向に揺動自在にピ
ン枢支されている。

そして、第１のバランスアーム２１とロツド２
２の先端部は、第２のバランスアーム２４の基部
を、水平方向回動用のアクチユエータとしてのモ
ータ２５の回転軸を介して軸支するブラケツト２
６に上下方向に揺動自在ニピン枢支されている。

尚、回動バー１７とブラケツト２６を連結する
第１のバランスアーム２１とロツド２２は、同一
長さに形成されて、平行リンク機構にされてお
り、エアシリンダ２３の駆動力によつて旋回運動
が与えられると、互いに同一位相の軌跡を描き、
ブラケツト２６、及び、第２アーム２４を常時水
平姿勢に保つようにされている。

又、第２のバランスアーム２４の先部には図示
しないスラスト軸受け等を介してワークホルダ２
７の軸２８が水平方向に回動自在に枢支されてお
り、その下端には定姿勢維持装置としてのプーリ
２９が一体に固設されている。

而して、回動バー１７を昇降ブロツク１０に支
持させるブラケツト１６′の下面には回動バー１
７の回転中心と同一直線上に軸心が位置されるよ
うにピン３０が固設されてその下端には同じく定
姿勢維持装置としてのプーリ２９′が一体に固設
されている。

又、第１のバランスアーム２１、及び、ロツド
２２と、第２のバランスアーム２４とを連結する
ブラケツト２６の下面には軸３０′が枢支され、
同じく定姿勢維持装置としのプーリ２９″、及び、
２９が一体に固設されており、プーリ２９″は
回動バー１７の下方に設けられたプーリ２９′と
の間にワイヤベルト３１を巻張され、一方、プー
リ２９はワークホルダ２７の軸２８に設けられ
たプーリ２９との間にタイミングベルト３２を張
設されている。

尚、第１のバランスアーム２１の両端部にはブ
ラケツト３３，３３……を介してガイドプーリ３
４，３４……が設けられ、１組の対向するプーリ
３４，３４が対を成してワイヤベルト３１をガイ
ドし、第１のバランスアーム２１が上下方向に旋
回揺動した場合であつても、常時ワイヤベルト３
１がプーリ２９′と２９″の近傍で該プーリ２９′、
２９″に対し水平方向に規制されるようにされて
いる。

尚、プーリ２９，２９′，２９″、及び、２９
は全て同径に形成されている。

上述構成において、ワーク保持装置１はボデイ
３が搬送され来ない待機状態では、水平方向回動
用のアクチユエータとしてのモータ１８、及び、
２５を介して第１のバランスアーム２１と第２の
バランスアーム２４が最大限に折りたたまれ、昇
降ブロツク１０が昇降装置としてのエアシリンダ
によつて最上部にまで上昇した状態（図中Ａ）で
維持されている。

そして、ラインを搬送されて来るボデイ３がワ
ーク保持装置１の近傍の所定位置に達すると、図
示しないリミツトスイツチによりその近接が確認
され、該リミツトスイツチに電気的に接続された
ワーク保持装置１のエアシリンダ１３が作動し、
そのロツドに接続された同期バー１４が所定角度
旋回してラインを搬送されるハンガ５の突出部１
５と係合される。

すると、ワーク保持装置１に同期バー１４を介
してハンガ５の牽引動力が印加され、該ワーク保
持装置１はガイドローラ７，７……を介してレー
ル６，６に沿つて移動し、組み立てラインを搬送
されるボデイ３と共に同期搬送を開始する。

このようにして、ワーク保持装置１がハンガ５
に吊下されたボデイ３と同期搬送を開始すると、
台車８の上部に設けられた昇降装置としてのエア
シリンダの縮退作用を介して昇降ブロツク１０が
最下端にまで下降し、その後、バランス用アクチ
ユエータのエアシリンダ２３を介して第１のバラ
ンスアーム２１を下方に旋回し、併せて水平方向
回動用のアクチユエータとしてのモータ１８、及
び、２５を介して第１のバランスアーム２１と第
２のバランスアーム２４が適宜旋回し、ワークホ
ルダ２７へプロペラシヤフト２をセツトする所定
位置（図中Ｂ）に該ワークホルダ２７が移動され
る。

そして、その状態で作業者によつてワークホル
ダ２７上にプロペラシヤフト２が所定に載置さ
れ、又、それと同時にプロペラシヤフト２の重量
に適合させてバランス用アクチユエータとしての
エアシリンダ２３が伸縮調整され、ワーク保持装
置１が所定のバランス状態に保たれる。

次に、プロペラシヤフト２が所定に載置された
ワークホルダ２７が、作業者によつて軽く把持さ
れて第１のバランスアーム２１、及び、第２のバ
ランスアーム２４の立体的旋回動を経てボデイ３
下方のプロペラシヤフト２の所定取り付け部近傍
（図中Ｃ）に誘導され、更に、その誘導を終了す
ると、ワークホルダ２７に載置されたプロペラシ
ヤフト２は作業者によつて、その先端部を、ボデ
イ３に予め装備されたトランスミツシヨン３５
（第２図）の後部に挿入された後、その基端部を
同様に予めボデイ３に装備されたデイフアレンシ
ヤルギヤ３６（同じく第２図）の前部と締結さ
れ、最後にその中央部を図示しないセンタベアリ
ングを介してボデイ３の下面に締結されて組み付
けされる。

尚、プロペラシヤフト２を所定に載置されたワ
ークホルダ２７が、ボデイ３下方のプロペラシヤ
フト２の取り付け部近傍（図中Ｃ）に所定に誘導
されるに際しては、第１のバランスアーム２１、
及び、第２のバランスアーム２４が回動バー１７
とモータ２５の回転軸を中心に水平方向に各々適
宜旋回動し、ブラケツト１９″、２６を介して上
下方向も旋回動するが、第２のバランスアーム２
４の先部に枢支されたワークホルダ２７とその上
面に所定に載置されたプロペラシヤフト２は、プ
ーリ２９′，２９″，２９、及び２９とワイヤベ
ルト３１とタイミングベルト３２の動作により、
ワークホルダ２７へのプロペラシヤフト２を載置
された当初の姿勢を維持され、ボデイ３へプロペ
ラシヤフト２を取り付ける場合には、プロペラシ
ヤフト２をワークホルダ２７に所定姿勢で載置さ
れたままの状態でボデイ３の下部の狭隘な空間で
も作業が楽に行える。

即ち、第１のバランスアーム２１のみが回動バ
ー１７を中心に旋回する場合には、回動バー１７
の下方のプーリ２９′は相対的に姿勢固定にされ、
ブラケツト２６に設けられたプーリ２９″はプー
リ２９と一体に回動出来るようにされているた
め、第１のバランスアーム２１の旋回動は相対的
にプーリ２９′を旋回方向と逆方向に相対回転さ
せることになり、この回転はワイヤベルト３１、
プーリ２９″，２９、及び、タイミングベルト
３２を介してプーリ２９と共に、ワークホルダ２
７を第１のバランスアーム２１の旋回方向と逆方
向に相対旋回させ、又、この際各プーリ２９，２
９′，２９″、及び、２９は同一径に形成されて
いるためワークホルダ２７は、第１のバランスア
ーム２１の旋回角度と同一角度だけ旋回し、結果
としてプロペラシヤフト２の保持方向が常に一定
に保たれることになる。

これに対し、第１のバランスアーム２１が固定
されて第２のバランスアーム２４のみが旋回する
場合には、プーリ２９″がワイヤベルト３１を介
してプーリ２９′に連係されることによつて相対
姿勢を固定され、該プーリ２″と一体に回転する
プーリ２９も当然相対姿勢を固定されるため、
第２のバランスアーム２４の旋回動は相対的にプ
ーリ２９を旋回方向と逆方向に回転させたこと
になり、この回転はタイミングベルト３２を介し
てプーリ２９と共に、ワークホルダ２７を第２の
バランスアーム２４の旋回角度と同一角度だけ旋
回させ、したがつて、この場合も、ワークホルダ
２７のプロペラシヤフト２を保持する方向が常に
一定に保たれることになる。

更に、第１のバランスアーム２１と第２のバラ
ンスアーム２４が、同時に複合的に旋回する場合
にも、上述第１のバランスアーム２１のみの旋回
の場合の動作が組み合わされることになるので、
プロペラシヤフト２を保持するワークホルダ２７
は、常時その保持方向が一定に保たれる。

このようにして、プロペラシヤフト２のボデイ
３への取り付け作業が完了すると、作業者によつ
て図示しない作業完了ボタンが押され、それによ
り該ボタンに連動された各アクチユエータが動作
してワーク保持装置１は元の待機位置（図中Ａ）
に戻され、連続して組み立てラインを搬送されて
来る次のボデイ３に対して上述と同様の作業を繰
り返す。

尚、この考案の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、他の種々の態様が採
用可能である。

〈考案の効果〉 以上、この考案によれば、基本的に、無駄の無
い動作にて母材に組み付けるワークを、該母材の
近傍に確実に移動させるようにして組み立て作業
能率をより工場させることが出来るという優れた
効果が奏される。

即ち、ラインを搬送される母材と同期して搬送
される台車に昇降装置が付設され、該昇降装置の
動作部にワークホルダを有する多節リンク装置が
枢支されるようにし、相互に水平方向に旋回動自
在に枢支された第１と第２のバランスアームを有
してワークホルダに保持されたワークをスムーズ
に、しかも、確実に母材近傍の所定位置に限られ
た範囲内で移動させることが出来、更に、多節リ
ンク装置にワークホルダに対する定姿勢維持装置
が設けられるようにしたことにより、母材の近傍
の所定位置にワークが移動された際には、ワーク
ホルダ上に該ワークが載置されたままの定姿勢で
母材に対するワークの組み付け作業を行えるとい
う優れた効果が奏される。

更に、ワークホルダが、その上面に該ワークを
載置された位置から母材近傍の所定位置に多節リ
ンク装置を介してワークを移動させる際には、ワ
ークホルダ自身が常時定姿勢を維持されるため、
たとえ、ワークが長尺である場合でも、他の装置
と該ワークとが干渉すること等がなく、よりスム
ーズで確実な作業を行うことが出来るという優れ
た効果が奏される。

而して、台車に設けられた昇降装置の動作部に
回動アクチユエータを有する回動バーを介し、多
節リンクを設け、該多節リンクは相互に水平方向
に旋回動自在に枢支された基部側の第１とその先
部の第２のバランスアームを相互に水平方向に旋
回動自在に枢支させ、上記回動バーと第１のバラ
ンスアームの間にはバランス用アクチユエータの
シリンダが介設されてることにより、ワークホル
ダを手動操作により手軽に母材の所定位置に水平
方向、及び、上下方向に旋回移動させても、ワー
クの重量に適合した状態でバランス用アクチユエ
ータのシリンダを伸縮させ、装置全体を所定のバ
ランス状態に保持し、ワークホルダに対する定姿
勢維持装置が、回動バー、及び、第１と第２のバ
ランスアームを枢支する軸とワークホルダの支軸
の各プーリにベルトを張設して設けたことにより
ワークホルダの空間での姿勢は初期姿勢と変わら
ず、常に定姿勢を維持されているために、他の装
置や部材との干渉性が無く、最小限の動作範囲内
で初期セツト位置から母材に対する組付位置にワ
ークを近接させて定姿勢の状態で組み付けをする
ことが出来、他の機構部や部材に干渉することが
ないという優れた効果が奏される。

そして、第１と第２のバランスアームの採用に
おいてバランス用アクチユエータのシリンダの回
動バーと第１のバランスアームとの間の配設によ
り相当重量のワークに対して、任意の位置でこれ
を保持出来、重筋作業の解消、ミツシヨンへの大
重量のプロペラシヤフト（ワーク）差込みの作業
性向上が出来る優れた効果が奏される。

又、定姿勢維持装置の導入により、プロペラシ
ヤフト（ワーク）を車両（母材）に対し、常に一
定方向で動作させることが出来、作業性向上は勿
論のこと、長いプロペラシヤフト（ワーク）等が
振りまわされることなく安全に作業ゾーンと組合
せることが出来る効果もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の１実施例を示すものであり、
第１図は正面図、第２図は平面図である。 １……ワーク保持装置、３……母材、８……台
車、９……昇降装置、１０……動作部、２０……
多節リンク装置、２７……ワークホルダ、２３…
…バランス用アクチユエータ、２１……第１のバ
ランスアーム、２４……第２のバランスアーム、
２９，２９′，２９″，２９……プーリ、３１，
３２……ベルト、３０′……軸、２５……水平方
向回動アクチユエータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ラインを搬送される母材に沿つて該母材の側方
   を同期搬送される台車に回動自在な多節リンク装
   置が支持され該多節リンク装置の先部にワークホ
   ルダが枢支されているワーク保持装置において、
   上記台車に昇降装置が付設され該昇降装置の動作
   部に回動アクチユエータを有する回動バーを介し
   て多節リンク装置が相互に水平方向に旋回動自在
   に枢支された第１と第２のバランスアームをして
   両者間に定姿勢維持装置を有して設けられ、而し
   て該多節リンク装置の第１のバランスアームが上
   記回動バーに上下方向旋回動自在に枢支され、更
   に該回動バーと該第１のバランスアームとの間に
   バランス用アクチユエータとしてのシリンダが介
   設され、又該第１のバランスアームの先端と第２
   のバランスアームの基端とが水平方向回動用のア
   クチユエータを有する軸に遊支され、該第２のバ
   ランスアームの先端にワークホルダが水平方向に
   回動自在に枢支して設けられ、上記定姿勢維持装
   置が上記回動バーに設けられたプーリと上記軸に
   設けられたプーリと上記ワークホルダを枢支する
   軸に設けられた各プーリにベルトを張設して連係
   されて設けられていることを特徴とするワーク保
   持装置。