JPH11197963A - 部品組立ライン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パレットの所要数を減らし、また、後からの
装置追加や供給装置との位置合わせが簡単で、複数の機
種に対応できるようにする。 【解決手段】 組立物本体の異なる部位に組付部品を順
次組み付けて完成品を得る部品組立ラインにおいて、複
数のステーション（Ａ〜Ｆ；Ｆ〜Ｋ）間を往復移動可能
なシャトル治具21，22を、所定のプログラムに従って各
ステーション間で往復移動させることにより、同一部品
の供給を同一のステーションにて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の部品で構
成される組立体を自動的に組み立てるための部品組立ラ
インに関するもので、より詳しくは、往復動作を行うシ
ャトル治具を用いて同一部品の供給を一箇所で行うよう
にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車や二輪車の部品組立ラインでは、
パレットを搬送する搬送コンベアに沿って、組付部品の
数に対応した組立ステーションを配置して、各ステーシ
ョンに組付装置（ロボット）を設置するとともに組付部
品をストックしておき、当該ステーションにパレットが
到着したら組付部品を供給して組み付けを行うようにし
た搬送コンベア式のものが一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】搬送コンベアによる部
品組立ラインは、パレットが一方向に流れることを前提
としているため、たとえば同一部品を二箇所に組み込
み、かつ、この間に別の工程が必要な場合は、同じ装置
を二箇所に設置する必要があった。また、搬送コンベア
による方法では多くのパレットを必要とする。

【０００４】この発明の目的は、上述の従来の問題点を
解消して、パレットの所要数を減らし、また、後からの
装置追加や供給装置との位置合わせが簡単で、停止位置
の切替えによって複数の機種に対応できるようにするこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明による部品組立
ラインは、組立物本体の異なる部位に組付部品を順次組
み付けて完成品を得る部品組立ラインにおいて、複数の
ステーション間を往復移動可能なシャトル治具を、所定
のプログラムに従って各ステーション間で往復移動させ
ることにより、同一部品の供給を同一のステーションに
て行うようにしたものである。シャトル治具を組立に必
要な部品の供給装置（ステーション）のところへ移動さ
せて製品を組み立てるのであるが、シャトル治具が高速
で動作するため、シャトル治具の数だけ治具を用意すれ
ばよい。シャトルの停止位置はサーボによるプログラミ
ングで、機種により停止位置を変え、供給部品の変更が
できる。

【０００６】請求項２の発明のように、複数のステーシ
ョンを直線的に配置し、シャトル治具を直線的に往復移
動させるほか、ステーションを円形に配置してシャトル
治具を弧状に往復移動させることも可能である。

【０００７】請求項３の発明のように、シャトル治具を
複数並べ、シャトル治具間でワークを受け渡ししていく
ことにより、複数のシャトル治具を同時に稼動させる
と、サイクルタイムを短縮することができる。また、そ
の場合、請求項４の発明のように、隣接したシャトル治
具の高さを異ならせるのが好ましい。すなわち、隣り合
うシャトル治具を上下にオフセットさせ、かつ、動作エ
リアを部分的にラップさせることにより、シャトル治具
間の製品受渡しは、移載機が持ち上げて降ろすだけでよ
いこととなる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１、図２および図３に二輪車用
変速機のギヤーＡＳＳＹを組み立てるための部品組立ラ
インの概略構成を示す。

【０００９】まず、図２および図３に従ってギヤーＡＳ
ＳＹについて説明すると、ギヤーＡＳＳＹ（１）は、シ
ャフト（１０）と、このシャフト（１０）に組み付けた
１速ギヤー（１１）、２速ギヤー（１２）および３速ギ
ヤー（１３）を主要な構成要素としているほか、ブッシ
ュ（１４）、スラストワッシャー（１５）、２個のサー
クリップ（１６ａ，１６ｂ）、３個のスプラインワッシ
ャー（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）を具備している。シャ
フト（１０）を組立物本体と呼び、シャフト（１０）に
組み付けられる部品を組付部品と呼ぶこととする。な
お、２個のサークリップ（１６ａ，１６ｂ）は同一の部
品であるが、組付け位置によって識別するために符号１
６にａ，ｂが付してある。同様に、３個のスプラインワ
ッシャー（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）も同一の部品であ
るが、符号１７にａ，ｂ，ｃを付して組付け位置による
識別がしてある。したがって、組付け位置による識別の
必要がないときは符号は単に１６，１７のように表すも
のとする。

【００１０】１速ギヤー（１１）はブッシュ（１４）を
介してシャフト（１０）に回転自在に嵌合し、スプライ
ンワッシャー（１７ａ）を介してサークリップ（１６
ａ）と当接し、これによって軸方向に位置決めされる。
なお、１速ギヤー（１１）はシャフト（１０）の軸端
（図中の右端）側においてスラストワッシャー（１５）
を介して図示しない別の変速機部品と当接する。２速ギ
ヤー（１２）はシャフト（１０）とスプライン結合し、
軸方向に移動可能である。２速ギヤー（１２）は両側面
に凸部（１２ａ，１２ｂ）を備えている。３速ギヤー
（１３）はシャフト（１０）とスプライン結合し、スプ
ラインワッシャー（１７ｂ）を介してサークリップ（１
６ｂ）と当接し、これによって軸方向に位置決めされ
る。また、３速ギヤー（１３）の図の左側はスプライン
ワッシャー（１７ｃ）を介して図示しない別の変速機部
材と当接する。

【００１１】１速ギヤー（１１）と３速ギヤー（１３）
は、それぞれ、２速ギヤー（１２）の凸部（１２ａ，１
２ｂ）とかみ合い得る凹部（１１ａ，１３ａ）を備えて
いる。そして、２速ギヤー（１２）がシャフト（１０）
のスプライン上を軸方向にスライドして、２速ギヤー
（１２）の凸部（１２ａまたは１２ｂ）が１速ギヤー
（１１）の凹部（１１ａ）または３速ギヤー（１３）の
凹部（１３ａ）と択一的に係合・離脱する。

【００１２】次に、図１に示す部品組立ラインについて
説明する。

【００１３】第一シャトル治具（２１）と第二シャトル
治具（２２）をＸ軸シャトルサーボ（２３）に沿って直
線的に往復移動可能に配置する。第一シャトル治具（２
１）と第二シャトル治具（２２）は高さが異なり、移動
範囲が部分的にラップしている。すなわち、第一シャト
ル治具（２１）はステーションＡと移載ステーションＦ
との間で移動することができ、第二シャトル治具（２
２）は移載ステーションＦとステーションＫとの間で移
動することができる。第一シャトル治具（２１）および
第二シャトル治具（２２）の移動は、予め設定されたプ
ログラムに従って、所定のステーションに所定の順番で
停止するように制御される。このプログラム制御は当該
技術分野において周知であり、容易に設定、変更ができ
る。

【００１４】シャフト（１０）のパーツトレイ（２７）
および２速ギヤー（１２）のパーツトレイ（２９）から
ステーションＣへの組付部品の搬送ならびに組付けを行
うＸ−Ｙロボット（２４）を設置する。１速ギヤー（１
１）のパーツトレイ（２８）および３速ギヤー（１３）
のパーツトレイ（３０）からステーションＧへの組付部
品の搬送ならびに組付けを行うＸ−Ｙロボット（２５）
を設置する。また、ピックアップステーションＫからの
完成品の取出しのために完成品取出しロボット（２６）
を設置する。

【００１５】Ａ〜Ｎの各ステーションについて簡単に説
明するならば、ステーションＡはスプラインワッシャー
（１７）の投入、組付けのためのステーションであっ
て、そのためにスプラインワッシャー（１７）のマガジ
ン（３１）および組付けロボット（３２）が設置されて
いる。ステーションＢはサークリップ（１６）（裏）の
投入、組付けのためのステーションであって、そのため
にサークリップ（１６）のマガジン（３３）および組付
けロボット（３４）が設置されている。ステーションＣ
ではシャフト（１０）の投入および２速ギヤー（１２）
の投入、組付けが行われる。ステーションＤではサーク
リップ（１６）（表）の投入、組付けが行われる。ステ
ーションＥではスプラインワッシャー（１７）の供給、
組付けが行われる。ステーションＦは移載のためのステ
ーションであって、そのために移載ロボット（３９）が
設置されている。

【００１６】ステーションＧでは１速ギヤー（１１）の
投入並びに３速ギヤー（１３）の投入、組付けが行われ
る。ステーションＨではスラストワッシャー（１５）の
投入が行われる。そのためにスラストワッシャー（１
５）のマガジン（４１）およびロボット（４２）が設置
されている。ステーションＪではブッシュ（１４）の投
入が行われる。そのためにブッシュ（１４）のマガジン
（４３）およびロボット（４４）が設置されている。ス
テーションＫで完成品がピックアップされ、完成品取出
しロボット（２６）により後続の工程に移される。つま
り、ステーションＬで噛み合いチェックとトルクチェッ
クが行われ、ステーションＭで完成品箱詰め、そしてス
テーションＮで完成品箱段積みが行われる。ステーショ
ンＯは空箱段バラシのためのステーションである。

【００１７】図４〜図１９にステーションＡ〜Ｎで行わ
れる各工程を図示し、図２０のフローシートに全行程を
示す。なお、図２０中のアルファベットＡ〜Ｎはステー
ションの符号Ａ〜Ｎと対応する。

【００１８】まず、シャフト（１０）を投入する（図
１、図４）。図４（Ａ）に示すように、Ｘ−Ｙロボット
（２４）により、パーツトレイ（２７）に箱詰めされた
シャフト（１０）を１本ずつ取り出す（シャフト取出し
工程）。そして、第一シャトル治具（２１）がステーシ
ョンＣに移動し（図１）、Ｘ−Ｙロボット（２４）が第
一シャトル治具（２１）へシャフト（１０）を移載して
セットする（シャフトローデイング工程）。

【００１９】次に、シャフト（１０）にスプラインワッ
シャー（１７ａ）を組み付ける（図１、図５）。図５
（Ａ）に示すように、ステーションＡに設置されたマガ
ジン（３１）にストックされているスプラインワッシャ
ー（１７ａ）をロボット（３２）により１個ずつ切り出
す（スプラインワッシャー切出し工程）。切出しの後、
厚み、外径、内径の各寸法をチェックする。そして、第
一シャトル治具（２１）がステーションＡへ移動し、ロ
ボット（３２）からスプラインワッシャー（１７ａ）を
受け取る（図５（Ｂ）：スプラインワッシャー組付け工
程）。組付け後のワッシャー有無確認を行う。

【００２０】次に、サークリップ（１６ａ）を組み付け
る（図１、図６）。図６（Ａ）に示すように、ステーシ
ョンＢに設置されたマガジン（３３）にストックされて
いるサークリップ（１６ａ）をロボット（３４）により
１個ずつ切り出す（クリップ切出し工程）。切出しの
後、厚み、外径、自由内径の各寸法をチェックする。サ
ークリップ（１６ａ）の表裏を確認する。そして、第一
シャトル治具（２１）がステーションＢへ移動し、サー
クリップ（１６ａ）を受け取る（図６（Ｂ）：クリップ
組付け工程）。サークリップ組付け後の確認を行う。

【００２１】次に、２速ギヤー（１２）を組み付ける。
図７（Ａ）に示すように、Ｘ−Ｙロボット（２４）によ
り、パーツトレイ（２９）に箱詰めされた２速ギヤ（１
２）を１個ずつ取り出す（２速ギヤー取出し工程）。パ
ーツ箱は４箱をストックし、空箱はエレベータにより返
送される。そして、ステーションＣにおいて、Ｘ−Ｙロ
ボット（２４）が第一シャトル治具（２１）へ２速ギヤ
ー（１２）を移載してセットする（図７（Ｂ）：２速ギ
ヤー組付け工程）。組付け高さにより、ギヤーの表裏、
スプラインの嵌合をチェックする。

【００２２】次に、サークリップ（１６ｂ）を組み付け
る。図８（Ａ）に示すように、ステーションＤに設置さ
れたマガジン（３５）にストックされているサークリッ
プ（１６ｂ）をロボット（３６）により１個ずつ切り出
す（クリップ切出し工程）。切出しの後、厚み、外径、
自由内径の各寸法をチェックする。サークリップ（１６
ｂ）の表裏を確認する。そして、第一シャトル治具（２
１）がステーションＤへ移動し、サークリップ（１６
ｂ）を受け取る（図８（Ｂ）：クリップ組付け工程）。
クリップ組付け後の確認を行う。

【００２３】次に、スプラインワッシャー（１７ｂ）を
組み付ける。図９（Ａ）に示すように、ステーションＥ
に設置されたマガジン（３７）にストックされているス
プラインワッシャー（１７ｂ）をロボット（３８）によ
り１個ずつ切り出す（スプラインワッシャー切出し工
程）。切出しの後、厚み、外径、内径の各寸法をチェッ
クする。そして、第一シャトル治具（２１）がステーシ
ョンＥへ移動し、スプラインワッシャー（１７）を受け
取る（図９（Ｂ）：スプラインワッシャー組付け工
程）。組付け後のワッシャー有無確認を行う。

【００２４】ここで、図１０に示すように、ステーショ
ンＦにおいて、第一シャトル治具（２１）から第二シャ
トル治具（２２）へシャフトＡＳＳＹを引き渡すことに
より移載を行う。

【００２５】次に、３速ギヤー（１３）を組み付ける。
図１１（Ａ）に示すように、Ｘ−Ｙロボット（２５）に
より、パーツトレイ（３０）に箱詰めされた３速ギヤー
（１３）を１個ずつ取り出す（３速ギヤー取出し工
程）。パーツ箱は３箱をストックし、空箱はエレベータ
により返送される。そして、ステーションＧにおいて、
Ｘ−Ｙロボット（２５）が第二シャトル治具（２２）へ
３速ギヤー（１３）を移載してセットする（図１１
（Ｂ）：３速ギヤー組付け工程）。組付け前にギヤーの
内径部へ油を塗布する。組付け高さにより、ギヤーの表
裏、シャフトへの挿入をチェックする。

【００２６】次に、スプラインワッシャー（１７ｃ）を
組み付ける。図１２（Ａ）に示すように、ステーション
Ｅに設置されたマガジン（３７）にストックされている
スプラインワッシャー（１７ｃ）をロボット（３８）に
より１個ずつ切り出す（スプラインワッシャー切出し工
程）。切り出しの後、厚み、外径、内径の各寸法をチェ
ックする。そして、第二シャトル治具（２２）がステー
ションＥへ移動し、スプラインワッシャー（１７ｃ）を
受け取る（図１２（Ｂ）：スプラインワッシャー組付け
工程）。組付け後、ワッシャー有無確認を行う。

【００２７】次に、スラストワッシャー（１５）を投入
する。図１３（Ａ）に示すように、ステーションＨに設
置されたマガジン（４１）にストックされているスラス
トワッシャー（１５）を組付けロボット（４２）により
１個ずつ切り出す（スラストワッシャー切出し工程）。
切出しの後、厚み、外径、内径の各寸法チェックする。
そして、第二シャトル治具（２２）がステーションＨへ
移動し、スラストワッシャー（１５）を受け取る（図１
３（Ｂ）：スラストワッシャー受取り工程）。ワッシャ
ー有無確認を行う。

【００２８】次に、ブッシュ（１４）を投入する。図１
４（Ａ）に示すように、ステーションＪに設置されたマ
ガジン（４３）にストックされているブッシュ（１４）
をロボット（４４）により１個ずつ切り出す（ブッシュ
切出し工程）。切出しの後、厚み、外径、内径の各寸法
をチェックする。ブッシュ（１４）の内外径に油を塗布
する。そして、第二シャトル治具（２２）がステーショ
ンＪへ移動し、先に受け取ったスラストワッシャー（１
５）の上に重ねてブッシュ（１４）を受け取る（図１４
（Ｂ）：ブッシュ受取り工程）。ブッシュ有無確認を行
う。

【００２９】次に、１速ギヤー（１１）を投入する。図
１５（Ａ）に示すように、Ｘ−Ｙロボット（２５）によ
り、パーツトレイ（２８）に箱詰めされた１速ギヤー
（１１）を１個ずつ取り出す（１速ギヤー取出し工
程）。パーツ箱は３箱をストックし、空箱はエレベータ
により返送される。そして、ステーションＧにおいて、
Ｘ−Ｙロボット（２５）が第二シャトル治具（２２）へ
１速ギヤー（１１）をセットし、先に受け取ったブッシ
ュ（１４）と嵌合させる（図１５（Ｂ）：１速ギヤー受
取り工程）。組付け前にギヤーの内径部へ油を塗布す
る。組付け高さにより、ギヤーの表裏、シャフトへの挿
入をチェックする。

【００３０】次に、図１６（Ａ）に示すように、ステー
ションＦにおいて、移載ロボット（３９）が第二シャト
ル治具（２２）からシャフトＡＳＳＹを受け取る。続い
て、第二シャトル治具（２２）が１速ギヤー（１１）、
ブッシュ（１４）およびスラストワッシャー（１７）を
載置したまま位置を変え、その後、移載ロボット（３
９）がシャフトＡＳＳＹを第二シャトル治具（２２）へ
移載することにより、すべての組付部品を組み付けた完
成品（１）が得られる。

【００３１】次に、図１７に示すように、ステーション
Ｋにおいて、ロボット（４５）により第二シャトル治具
（１２）から完成品（１）を受け取る。次に、完成品
（１）を水平に回転させて完成品取出しロボット（２
６）へ渡す。

【００３２】図１８（Ａ）に示すように、ステーション
Ｌにおいて、完成品取出しロボット（２６）により完成
品検査装置へセットし、総型ゲージ（４６）によりギヤ
ーＡＳＳＹの組付け状態を検査する。また、図１８
（Ｂ）に示すように、ギヤーが滑らかに回転することを
確認する（トルクチェック）。また、シフト力、シフト
量の検査を行う。

【００３３】最後に、図１９に示すように、完成品検査
の終わった製品を検査装置から取り出し、ＯＫ品を箱詰
めする。ＮＧ品はＮＧ品箱へ投入する。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、組立
物本体の異なる部位に組付部品を順次組み付けて完成品
を得る部品組立ラインにおいて、複数のステーション間
を往復移動可能なシャトル治具を、所定のプログラムに
従って各ステーション間で往復移動させることにより、
同一部品の供給を同一のステーションにて行うようにし
たものであるため、従来のコンベアによる組立てライン
では多くの治具パレットを必要とするのに対して、シャ
トルの数だけ治具を用意すればよい。しかも、シャトル
の停止位置はプログラミング可能であって、容易に変更
可能なため、後からの装置追加や供給装置との位置合わ
せが簡単で、停止位置の切替えによって複数の機種に対
応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】組立ラインの概略平面図である。

【図２】二輪車用変速機のギヤーＡＳＳＹの縦断面図で
ある。

【図３】図２のギヤーＡＳＳＹの分解断面図である。

【図４】（Ａ）はステーションＣの立面図、（Ｂ）はシ
ャフトの断面図である。

【図５】（Ａ）はステーションＡの立面図、（Ｂ）はス
プラインワッシャー組付け工程を示す断面図である。

【図６】（Ａ）はステーションＢの立面図、（Ｂ）はサ
ークリップ組付け工程を示す断面図である。

【図７】（Ａ）はステーションＣの立面図、（Ｂ）は２
速ギヤー組付け工程を示す断面図である。

【図８】（Ａ）はステーションＤの立面図、（Ｂ）はサ
ークリップ組付け工程を示す断面図である。

【図９】（Ａ）はステーションＥの立面図、（Ｂ）はス
プラインワッシャー組付け工程を示す断面図である。

【図１０】ステーションＦの立面図である。

【図１１】（Ａ）はステーションＧの立面図、（Ｂ）は
３速ギヤー組付け工程を示す断面図である。

【図１２】（Ａ）はステーションＥの立面図、（Ｂ）は
スプラインワッシャー組付け工程を示す断面図である。

【図１３】（Ａ）はステーションＨの立面図、（Ｂ）は
スラストワッシャー受取り工程を示す断面図である。

【図１４】（Ａ）はステーションＪの立面図、（Ｂ）は
ブッシュ受取り工程を示す断面図である。

【図１５】（Ａ）はステーションＧの立面図、（Ｂ）は
１速ギヤー受取り工程を示す断面図である。

【図１６】（Ａ）はステーションＦの立面図、（Ｂ）は
移載工程を示す断面図である。

【図１７】ステーションＫの立面図である。

【図１８】（Ａ）はステーションＬにおける総型チェッ
ク工程を示す断面図、（Ｂ）はステーションＬにおける
トルクチェック工程を示す断面図である。

【図１９】完成品取出し工程を示す立面図である。

【図２０】工程を示すフローシートである。

【符号の説明】

１０ シャフト １１ １速ギヤー １２ ２速ギヤー １３ ３速ギヤー １４ ブッシュ １５ スラストワッシャー １６ サークリップ １７ スプラインワッシャー ２１ 第一シャトル治具 ２２ 第二シャトル治具 ２３ Ｘ軸シャトルサーボ ２４ Ｘ−Ｙロボット ２５ Ｘ−Ｙロボット ２６ 完成品取出しロボット ２７ シャフトのパーツトレイ ２８ １速ギヤーのパーツトレイ ２９ ２速ギヤーのパーツトレイ ３０ ３速ギヤーのパーツトレイ ３１ スプラインワッシャーのマガジン ３２ 組付けロボット ３３ サークリップのマガジン ３４ 組付けロボット ３５ サークリップのマガジン ３６ 組付けロボット ３７ スプラインワッシャーのマガジン ３８ 組付けロボット ３９ 移載ロボット ４１ スラストワッシャーのマガジン ４２ 組付けロボット ４３ ブッシュのマガジン ４４ 組付けロボット ４５ ロボット ４６ 総型ゲージ Ａ〜Ｎ ステーション

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組立物本体の異なる部位に組付部品を順
   次組み付けて完成品を得る部品組立ラインにおいて、複
   数のステーション間を往復移動可能なシャトル治具を、
   所定のプログラムに従って各ステーション間で往復移動
   させることにより、同一部品の供給を同一のステーショ
   ンにて行うようにしたことを特徴とする部品組立ライ
   ン。
2. 【請求項２】 複数のステーションを直線的に配置し、
   シャトル治具を直線的に往復移動させることを特徴とす
   る請求項１の部品組立ライン。
3. 【請求項３】 シャトル治具を複数並べ、シャトル治具
   間でワークを受け渡ししていくことにより、複数のシャ
   トル治具を同時に稼動させるようにしたことを特徴とす
   る請求項１の部品組立ライン。
4. 【請求項４】 隣接したシャトル治具の高さを異ならせ
   たことを特徴とする請求項３の部品組立てライン。