KR100896621B1 - 셀 생산 방법 및 셀 생산 설비 - Google Patents

Abstract

워크에 부품을 조립 부착하는 복수의 공정을 포함하는 메인 작업을 행하는 메인 작업자를, 상기 메인 작업에 관련되는 보조 공정을 행하는 복수의 스테이션을 돌도록 워크와 함께 이동시키는 셀 생산 방법에 있어서, 워크를 탑재하는 동시에 메인 작업자를 탑승시켜 상기 복수의 스테이션을 도는 미리 정한 주행 루트 상에 있어서 자동 주행하는 메인 대차와, 메인 작업을 행하기 위한 메인 작업대를 이동 가능하게 구비한 스테이션의 일종인 메인 작업대 장치를 이용하여 메인 대차에 있어서의 메인 작업 중 적어도 일부를 행할 때에 메인 대차와 메인 작업대를 동기하여 이동시킨다. 또한, 메인 작업에 필요한 부품 및/또는 지그를 준비하는 서브 작업을 행하는 서브 작업자를 탑재시키는 서브 대차를 이용하여 메인 대차와 서브 대차 사이에서 부품 및/또는 지그의 전달이 가능하도록 메인 대차와 서브 대차를 병주시키는 것이 바람직하다.

워크, 지그, 대차, 셀, 레일형 이송 장치

Description

셀 생산 방법 및 셀 생산 설비 {CELL PRODUCTION METHOD AND CELL PRODUCTION FACILITY}

본 발명은 1개의 워크에 대해 복수의 작업 공정을 실질적으로 한 사람의 작업자가 행하는 셀 생산 방법 및 셀 생산 설비에 관한 것이다.

제품을 생산하는 방식 중 하나로, 컨베이어 라인을 이용한, 소위 라인 생산 방식이 있다. 이 라인 생산 방식에서는 컨베이어 라인을 따라서 복수의 스테이션이 설치되고, 각 스테이션에는 작업자와 생산 설비, 공구, 부품, 부재 등이 배치되어 있다. 그리고, 컨베이어 라인에 의해 워크가 차례로 반송되고, 각각의 스테이션에서 소정의 작업 공정이 행해져 제품이 생산되도록 되어 있다. 이 라인 생산 방식은 대량 생산에 적합한 반면, 많은 설비 투자가 필요하고, 또한 제품 사양 변경 시에 유연한 대응이 어렵다.

최근, 자동차 산업이나 전기 산업의 분야에 있어서는, 소비자 요구의 다양화 등에 대응하기 위해, 많은 기종을 소량씩 생산할 필요성이 높아지고 있다. 이 다기종 소량 생산에 적합한 생산 방식으로서, 라인 생산 방식 대신에, 복수의 작업 공정을 한 사람의 작업자가 행하는 셀 생산 방식이 서서히 확대되고 있다. 셀 생산 방식에서는 제품 사양 변경으로의 대응이 용이하고, 또한 설비 투자도 적어지는 이점이 있다. 또한, 작업자측에서 보아도, 혼자서 제품을 완성시킨다는 의식이 생기기 때문에, 의욕적으로 몰두할 수 있다.

셀 생산 방식으로서, 예를 들어 특허문헌 1에서는, 손으로 누르는 타입의 작업 대차(臺車)에 워크를 적재하고, 복수의 스테이션을 돌면서 작업을 행하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 워크를 승강시키는 수단을 마련하여 생산성의 향상과 작업자의 피로 경감을 도모하고 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2003-251575호 공보

그런데, 특허문헌 1의 셀 생산 방법에서는, 작업 대차의 이동 중에는 어떠한 작업 공정도 진행되지 않아, 아직 생산 효율이 충분하다고는 말하기 어렵고, 효율화와 생산 리드 타임의 단축화가 한층 기대되고 있다. 또한, 구성 부품을 조합하여 서브 조립한 부품이 필요해지는 경우도 있고, 이 부품의 보관 공간과 관리의 수고를 해소하는 과제가 남아 있다. 또한, 서브 조립의 작업을 포함하여 한 사람의 작업자가 모든 작업 공정을 행하도록 하면, 스테이션의 수가 지나치게 많아져 이동 거리도 극단적으로 연장되고, 작업의 내용도 다방면에 걸치기 때문에, 반드시 적절한 생산 방법이 되지 않는 경우도 있다.

본 발명은 상기 배경에 비추어 이루어진 것으로, 종래보다도 생산 효율을 한층 향상시켜 생산 리드 타임을 단축할 수 있고, 부품의 보관량은 최소한으로 하여 작업 공정을 복수의 작업자에게 배분할 수 있는 셀 생산 방법 및 셀 생산 설비를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 셀 생산 방법은 워크에 부품을 조립 부착하는 복수의 공정을 포함하는 메인 작업을 행하는 메인 작업자를, 상기 메인 작업에 관련되는 보조 공정을 행하는 복수의 스테이션을 돌도록 상기 워크와 함께 이동시키는 셀 생산 방법에 있어서,

상기 워크를 탑재하는 동시에, 상기 메인 작업자를 탑승시켜 상기 복수의 스테이션을 도는 미리 정한 주행 루트 상에 있어서 자동 주행하는 메인 대차와,

상기 메인 작업을 행하기 위한 메인 작업대를 이동 가능하게 구비한 상기 스테이션의 일종인 메인 작업대 장치를 이용하고,

상기 메인 대차에 있어서의 상기 메인 작업 중 적어도 일부를 행할 때에 상기 메인 대차와 상기 메인 작업대를 동기하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 셀 생산 방법에 있다.

또한, 본원에서는 상기 메인 작업에 관련되는 보조 공정을 행하는 기능을 갖는 설비를 적절하게 「스테이션」으로서 표현한다. 예를 들어, 스테이션으로서는, 워크를 작업 대차에 적재하는 보조 공정을 행하는 스테이션, 워크를 작업 대차로부터 내리는 보조 공정을 행하는 스테이션, 워크에 조립 부착하는 부품을 공급하는 보조 공정을 행하는 스테이션, 작업에 이용하는 공구(지그)류를 공급하는 보조 공정을 행하는 스테이션, 작업 대차로부터 워크를 수취하여 소정의 처리를 행하는 보조 공정을 행하는 스테이션 등이 있다. 또한, 상기 메인 이송 장치 및 후술하는 서브 이송 장치도 상기 스테이션의 일종이라 할 수 있다.

상기 셀 생산 방법은 상기 메인 작업대 장치를 갖고, 상기와 같이 상기 메인 대차와 동기하여 상기 메인 작업대를 이동시킬 수 있다. 그로 인해, 메인 대차 상에서만 행하는 것이 곤란한 메인 작업이라도 메인 대차와 동기하여 이동하는 메인 작업대를 이용하여 이동하면서 행할 수 있다. 그로 인해, 상기 셀 생산을 더 원활하게 실현할 수 있다.

또한, 상기 셀 생산 방법에 있어서는, 또한 상기 메인 작업에 필요한 부품 및/또는 지그를 준비하는 서브 작업을 행하는 서브 작업자를 탑승시키는 서브 대차를 이용하여 상기 메인 대차와 상기 서브 대차 사이에서 부품 및/또는 지그의 전달이 가능하도록 상기 메인 대차와 상기 서브 대차를 병주(倂走)시키는 것이 바람직하다.

이 경우에는 보다 효율적으로 셀 생산 방법을 실시할 수 있다.

또한, 메인 대차와 서브 대차 사이의 부품 및/또는 지그의 전달은 메인 대차 상의 메인 작업자와, 서브 대차 상의 서브 작업자 사이에서 직접적으로 전달할 수 있도록 매우 접근시켜 상기 메인 대차와 서브 대차를 병주시키도록 할 수 있다. 또한, 이와 같은 메인 작업자와 서브 작업자의 직접적인 부품 및/또는 지그의 전달이 아닌, 별도 설치한 스테이션의 일종인 전달 장치를 거쳐서, 말하자면 간접적으로 전달을 할 수 있도록, 상기 메인 대차와 서브 대차를 병주시키도록 할 수도 있다.

또한, 상기 서브 작업은 구성 부품을 조합하여 서브 조립함으로써 상기 부품을 조립하는 작업을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 서브 작업은 상기 부품을 상기 지그에 세트하는 작업, 또는 상기 구성 부품을 상기 지그에 세트하는 작업을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 이와 같이 서브 대차를 도입함으로써, 작업 공정을 메인과 서브로 배분하고 병행하여 진행시킬 수 있다.

상기 서브 대차를 도입한 경우에는 메인 대차 상에서 메인 작업을 행하는 사람과, 서브 대차 상에서 서브 작업을 행하는 사람, 적어도 2명의 작업자가 필요하다.

메인 작업에서는 제품의 조립 완료에 이르는 주요한 작업 공정을 행한다. 또한, 본원에 있어서의 제품이라 함은, 소위 최종 사용자가 이용하는 최종 제품으로 한정되지 않고, 그 최종 제품에 조립되는 부품으로서의 제품 등, 복수의 일련의 작업에서 조립하는 모든 단위의 것을 포함하는 개념이다.

또한, 메인 작업은 부품을 조립하는 일반적인 조립 작업뿐만 아니라, 제품 마무리 치수를 확인하거나 작동 상황을 확인하는 검사 작업을 포함해도 좋다. 메인 작업에 이용하는 공구류의 일부는 메인 대차에 비치하고, 나머지는 각 스테이션에 비치할 수 있다. 또한, 메인 작업에 이용하는 부재, 부품류 중, 준비 작업이 필요한 것은 서브 대차로부터 수취하고, 그 외에는 각 스테이션으로부터 공급되도록 할 수 있다. 나사 등의 소품 부품은 메인 대차에 비치하도록 해도 좋다.

서브 작업에서는, 메인 작업에 필요한 부품 및/또는 지그의 준비를 행한다. 서브 작업에서는 구성 부품을 조합하여 서브 조립함으로써 복합된 부품(실시예에서는 어셈블리라 칭함)을 조립하는 것이 바람직하다. 또한, 부품 혹은 구성 부품을 지그에 세트하여 메인 작업으로 전달하도록 하는 것이 바람직하다. 서브 작업에 이용하는 공구류 및 부재, 부품류는 각 스테이션 혹은 서브 대차 상에 준비해 둘 수 있다.

상기 서브 대차를 도입한 경우에는, 상술한 메인 작업 및 서브 작업을, 병주하는 2개의 대차 상에서 병행하여 진행시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 작업 공정은 배분되어 행해지기 때문에, 생산 리드 타임을 단축할 수 있다. 또한, 서브 작업에서 서브 조립된 부품은 즉시 메인 작업에서 사용되므로, 일시적으로 보관할 필요가 없어진다.

또한, 상기 서브 대차를 도입한 경우에는, 또한 상기 서브 작업을 행하기 위한 서브 작업대를 이동 가능하게 구비한 상기 스테이션의 일종인 서브 작업대 장치를 이용하여 상기 서브 대차에 있어서의 상기 서브 작업 중 적어도 일부를 행할 때에 상기 서브 대차와 상기 서브 작업대를 동기하여 이동시키는 것이 바람직하다.

상기 서브 작업대 장치는 상기와 같이 상기 서브 대차와 동기하여 상기 서브 작업대를 이동시키는 것이다. 그로 인해, 서브 대차 상에서만 행하는 것이 곤란한 서브 작업이라도 서브 대차와 동기하여 이동하는 서브 작업대를 이용하여 이동하면서 행할 수 있다. 그로 인해, 서브 대차를 도입한 경우라도 상기 셀 생산을 더 원활하게 행할 수 있다.

또한, 상기 서브 대차를 도입한 경우에 있어서, 상기 메인 작업대 장치를 구비하지 않고, 상기 서브 작업대 장치만을 구비하여 셀 생산을 행하는 방법도 있다.

즉, 워크에 부품을 조립 부착하는 복수의 공정을 포함하는 메인 작업을 행하는 메인 작업자를 상기 메인 작업에 관련되는 보조 공정을 행하는 복수의 스테이션을 돌도록 상기 워크와 함께 이동시키는 셀 생산 방법에 있어서,

상기 워크를 탑재하는 동시에, 상기 메인 작업자를 탑승시켜 상기 복수의 스테이션을 도는 미리 정한 주행 루트 상에 있어서 자동 주행하는 메인 대차와,

상기 메인 작업에 필요한 부품 및/또는 지그를 준비하는 서브 작업을 행하는 서브 작업자를 탑승시키는 서브 대차와,

상기 서브 작업을 행하기 위한 서브 작업대를 이동 가능하게 구비한 상기 스테이션의 일종인 서브 작업대 장치를 이용하고,

상기 서브 대차를 지지하는 부분에 있어서의 상기 서브 작업 중 적어도 일부를 행할 때에 상기 서브 대차와 상기 서브 작업대를 동기하여 이동시키는 동시에,

상기 메인 대차와 상기 서브 대차 사이에서 부품 및/또는 지그의 전달이 가능하도록 상기 메인 대차와 상기 서브 대차를 병주시키는 것을 특징으로 하는 셀 생산 방법이 있다.

본 발명의 셀 생산 방법을 실제로 행하기 위해, 이후에 설명하는 본 발명의 셀 생산 설비를 이용할 수 있다.

즉, 워크에 부품을 조립 부착하는 복수의 공정을 포함하는 메인 작업을 행하는 메인 작업자를, 상기 메인 작업에 관련되는 보조 공정을 행하는 복수의 스테이션을 돌도록 상기 워크와 함께 이동시키는 셀 생산 설비에 있어서,

상기 워크를 보유 지지하는 워크 보유 지지부와, 상기 워크 보유 지지부에 보유 지지된 상기 워크에 대해 작업 가능한 상태에서 상기 메인 작업자를 승차시킬 수 있는 탑승부를 구비하고 있는 동시에, 주행 상태를 제어하는 주행 제어 장치를 구비하고, 상기 복수의 스테이션을 도는 미리 정한 주행 루트 상에 있어서 자동 주행하는 메인 대차와,

상기 메인 작업을 행하기 위한 메인 작업대를 이동 가능하게 구비한 상기 스테이션의 일종인 메인 작업대 장치를 갖고,

상기 메인 대차에 있어서의 상기 메인 작업 중 적어도 일부를 행할 때에 상기 메인 대차와 상기 메인 작업대를 동기하여 이동시킬 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 생산 설비가 있다.

상술한 바와 같이, 상기 메인 작업대 장치는 상기 메인 대차와 동기하여 상기 메인 작업대를 이동시킬 수 있다. 그로 인해, 메인 대차 상에서만 행하는 것이 곤란한 메인 작업이라도 메인 대차와 동기하여 이동하는 메인 작업대를 이용하여 이동하면서 행할 수 있다. 그로 인해, 상기 셀 생산을 더 원활하게 실현할 수 있다.

또한, 상기 메인 작업에 필요한 부품 및/또는 지그를 준비하는 서브 작업을 행하는 서브 작업자를 탑승시키는 서브 대차를 갖고, 상기 메인 대차와 상기 서브 대차 사이에서 부품 및/또는 지그의 전달이 가능하도록 상기 메인 대차와 상기 서브 대차를 병주시키도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우에는, 상술한 바와 같이 서브 대차를 도입함으로써 작업 공정을 메인과 서브로 배분하고 병행하여 진행시킬 수 있어, 보다 효율적으로 셀 생산 방법을 실시할 수 있다.

또한, 상기 서브 대차를 도입한 경우에는, 또한, 상기 서브 작업을 행하기 위한 서브 작업대를 이동 가능하게 구비한 상기 스테이션의 일종인 서브 작업대 장치를 갖고, 상기 서브 대차에 있어서의 상기 서브 작업 중 적어도 일부를 행할 때에 상기 서브 대차와 상기 서브 작업대를 동기하여 이동시킬 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 서브 작업대 장치는, 상기와 같이 상기 서브 대차와 동기하여 상기 서브 작업대를 이동시키는 것이다. 그로 인해, 서브 대차 상에서만 행하는 것이 곤란한 서브 작업이라도 서브 대차와 동기하여 이동하는 서브 작업대를 이용하여 이동하면서 행할 수 있다. 그로 인해, 서브 대차를 도입한 경우라도 상기 셀 생산을 더 원활하게 행할 수 있다.

또한, 상기 서브 대차를 도입한 경우에 있어서, 상기 메인 이송 장치를 구비하지 않고, 상기 서브 이송 장치만을 구비한 셀 생산 설비도 있다.

즉, 워크에 부품을 조립 부착하는 복수의 공정을 포함하는 메인 작업을 행하는 메인 작업자를, 상기 메인 작업에 관련되는 보조 공정을 행하는 복수의 스테이션을 돌도록 상기 워크와 함께 이동시키는 셀 생산 설비에 있어서,

상기 워크를 보유 지지하는 워크 보유 지지부와, 상기 워크 보유 지지부에 보유 지지된 상기 워크에 대해 작업 가능한 상태에서 상기 메인 작업자를 승차시킬 수 있는 탑승부를 구비하고 있는 동시에, 주행 상태를 제어하는 주행 제어 장치를 구비하고, 상기 복수의 스테이션을 도는 미리 정한 주행 루트 상에 있어서 자동 주행하는 메인 대차와,

상기 메인 작업에 필요한 부품 및/또는 지그를 준비하는 서브 작업을 행하는 서브 작업자를 탑승시키는 서브 대차와,

상기 서브 작업을 행하기 위한 서브 작업대를 이동 가능하게 구비한 상기 스테이션의 일종인 서브 작업대 장치를 갖고,

상기 서브 대차에 있어서의 상기 서브 작업 중 적어도 일부를 행할 때에 상기 서브 대차와 상기 서브 작업대를 동기하여 이동시키는 동시에,

상기 메인 대차와 상기 서브 대차 사이에서 부품 및/또는 지그의 전달이 가능하도록, 상기 메인 대차와 상기 서브 대차를 병주시킬 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 생산 설비도 있다.

상기 메인 작업대 장치는 작업 개시 위치에서 상기 메인 작업대가 대기하고, 상기 작업 개시 위치에 상기 메인 대차가 도달한 후 상기 메인 대차와 동기하여 상기 메인 작업대가 이동하고, 작업 완료 위치에 상기 메인 대차 및 상기 메인 작업대가 도달했을 때에 상기 메인 작업대가 상기 작업 개시 위치로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 메인 작업대는, 매우 가벼운 힘으로 이동 가능하게 구성한 경우에는 메인 대차의 작업자가 조작하여 움직이도록 해도 좋다. 그러나, 상기와 같이 메인 작업대 자체의 기능으로서, 메인 대차와 동기하여 이동하는 동시에 소정의 조건으로 본래의 위치로 복귀되어 대기하는 기능을 갖게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 보다 안정된 메인 작업을 실현할 수 있다.

상기 메인 작업대는 상기 작업 완료 위치로부터 상기 작업 개시 위치에 근접함에 따라서 높이가 낮아지도록 경사진 경사 궤도 상을 이동 가능하게 배치되어 있고, 상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치까지는 상기 메인 대차와 연결 상태가 되어 동기하여 이동하고, 상기 작업 완료 위치에 있어서 상기 메인 대차와의 연결 상태가 해제됨으로써, 상기 메인 작업대의 자중에 의해 상기 경사 궤도를 따라서 이동하고 상기 작업 개시 위치로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우에는, 메인 작업대의 전진은 연결되는 상기 메인 대차의 주행력에 의해 행할 수 있고, 한편 메인 작업대의 후퇴는 상기 경사 궤도의 존재에 의해 메인 작업대의 자중에 의해 실현할 수 있다. 즉, 전용의 동력을 도입하지 않고 메인 작업대를 움직일 수 있다. 그로 인해, 설비 도입비 및 운전 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 상기 메인 작업대는 상기 메인 작업대의 상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치로의 이동에 수반하여 에너지를 비축하는 에너지 비축 수단과, 상기 에너지 비축 수단에 비축된 에너지를 상기 메인 작업대의 상기 작업 완료 위치로부터 상기 작업 개시 위치로의 이동력으로 변환하는 이동력 변환 수단을 갖고 있고, 상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치까지는 상기 메인 대차와 연결 상태가 되어 동기하여 이동하는 동시에 상기 에너지 비축 수단에 에너지를 비축하고, 상기 작업 완료 위치에 있어서 상기 메인 대차와의 연결 상태가 해제됨으로써, 상기 에너지 비축 수단에 비축된 에너지를 상기 이동력 변환 수단에 의해 변환된 이동력에 의해 상기 메인 작업대가 상기 작업 개시 위치로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있는 것도 바람직하다.

이 경우에도 메인 작업대의 전진은 연결되는 상기 메인 대차의 주행력에 의해 행할 수 있고, 한편 메인 작업대의 후퇴는 상기 에너지 비축 수단 및 이동력 변환 수단에 의해 실현할 수 있다. 즉, 이 경우에도 전용의 동력을 도입하지 않고 메인 작업대를 움직일 수 있다. 그로 인해, 설비 도입비 및 운전 비용의 저감을 도모할 수 있다.

상기 서브 작업대 장치는 작업 개시 위치에서 상기 서브 작업대가 대기하고, 상기 작업 개시 위치에 상기 서브 대차가 도달한 후 상기 서브 대차와 동기하여 상기 서브 작업대가 이동하고, 작업 완료 위치에 상기 서브 대차 및 상기 서브 작업대가 도달했을 때에 상기 서브 작업대가 상기 작업 개시 위치로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 서브 작업대도 상술한 메인 작업대와 마찬가지로 매우 가벼운 힘으로 이동 가능하게 구성한 경우에는 서브 대차의 작업자가 조작하여 움직이도록 해도 좋다. 그러나, 상기와 같이, 서브 작업대 자체의 기능으로서, 서브 대차와 동기하여 이동하는 동시에 소정의 조건으로 본래의 위치로 복귀되어 대기하는 기능을 갖게 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 보다 안정된 서브 작업을 실현할 수 있다.

또한, 상기 서브 작업대는 상기 작업 완료 위치로부터 상기 작업 개시 위치에 근접함에 따라서 높이가 낮아지도록 경사진 경사 궤도 상을 이동 가능하게 배치되어 있고, 상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치까지는 상기 서브 대차와 연결 상태가 되어 동기하여 이동하고, 상기 작업 완료 위치에 있어서 상기 서브 대차와의 연결 상태가 해제됨으로써, 상기 서브 작업대의 자중에 의해 상기 경사 궤도를 따라서 이동하고 상기 작업 개시 위치로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우에는, 서브 작업대의 전진은 연결되는 상기 서브 대차의 주행력에 의해 행할 수 있고, 한편 서브 작업대의 후퇴는 상기 경사 궤도의 존재에 의해 서브 작업대의 자중에 의해 실현할 수 있다. 즉, 전용의 동력을 도입하지 않고 서브 작업대를 움직일 수 있다. 그로 인해, 설비 도입비 및 운전 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 상기 서브 작업대는 상기 서브 작업대의 상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치로의 이동에 수반하여 에너지를 비축하는 에너지 비축 수단과, 상기 에너지 비축 수단에 비축된 에너지를 상기 서브 작업대의 상기 작업 완료 위치로부터 상기 작업 개시 위치로의 이동력으로 변환하는 이동력 변환 수단을 갖고 있고, 상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치까지는 상기 서브 대차와 연결 상태가 되어 동기하여 이동하는 동시에 상기 에너지 비축 수단에 에너지를 비축하고, 상기 작업 완료 위치에 있어서 상기 서브 대차와의 연결 상태가 해제됨으로써, 상기 에너지 비축 수단에 비축된 에너지를 상기 이동력 변환 수단에 의해 변환된 이동력에 의해 상기 서브 작업대가 상기 작업 개시 위치로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우에도, 서브 작업대의 전진은 연결되는 상기 서브 대차의 주행력에 의해 행할 수 있고, 한편, 서브 작업대의 후퇴는 상기 에너지 비축 수단 및 이동력 변환 수단에 의해 실현할 수 있다. 즉, 이 경우에도 전용의 동력을 도입하지 않고 작업대를 움직일 수 있다. 그로 인해, 설비 도입비 및 운전 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 상기 메인 대차는 상기 워크를 보유 지지하는 워크 보유 지지부와, 주행 상태에서 작업 가능하게 작업자를 승차시킬 수 있는 탑승부를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 메인 대차는 상기 복수의 스테이션을 도는 주행 루트 및 주행 속도를 제어하는 주행 제어 장치를 구비하는 것이 바람직하다. 주행 제어 장치를 구비하는 메인 대차에는 통칭 AGV라 불리우는 자동 반송차를 적용할 수 있다.

이 형태에 따르면, 메인 대차는 메인 작업자가 승차한 상태에서 정해진 주행 루트를 자동 주행할 수 있다. 따라서, 메인 작업자는 메인 대차를 운전 조작할 필요가 없고, 주행 상태라도 작업에 집중할 수 있어, 작업 능률은 높아진다. 또한, 메인 작업자가 승차한 상태에서 운전 조작하기 위해 운전 조작부를 설치해도 좋다. 이에 따르면, 메인 작업자는 필요에 따라서 자동 주행을 수동 주행으로 절환하여 수의의 주행을 행할 수도 있다.

복수의 상기 메인 대차가 상기 주행 루트를 동시에 주행할 수 있도록 해도 좋다. 예를 들어, 상기한 자동 반송차를 복수대 이용하여 간격을 두고 주행하도록 제어하면, 자동 반송차 1대당의 생산량에 대수를 곱한 생산량을 기대할 수 있다.

상기 서브 대차를 도입하는 경우에는, 상기 서브 대차는 주행 상태에서 작업 가능하게 작업자를 승차시킬 수 있는 탑승부를 구비하는 것이 바람직하다. 이 형태에 따르면, 메인 대차와 마찬가지로 서브 대차가 주행 상태라도 서브 작업자는 작업에 집중할 수 있어, 작업 능률은 높아진다.

상기 서브 대차는 상기 메인 대차에 병주하기 위한 추종 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 추종 수단은 상기 서브 대차와 상기 메인 대차를 연결하는 연결 막대라도 좋다. 또한, 상기 추종 수단은 상기 서브 대차와 상기 메인 대차 사이의 무선 교신 수단과, 상기 서브 대차의 주행을 제어하는 서브 주행 제어 장치로 이루어지는 것이라도 좋다. 서브 대차는 메인 대차에 부품 및/또는 지그를 직접적 또는 간접적으로 전달할 수 있도록 메인 대차로부터 이격되지 않고 병주하는 것이 바람직하다.

병주하기 위한 추종 수단으로서, 서브 대차와 메인 대차를 물리적으로 연결하는 연결 막대를 이용해도 좋다. 연결 막대에 따르면, 메인 대차의 구동력에 의해 서브 대차도 주행할 수 있으므로, 서브 대차의 동력원은 불필요해진다. 단, 주행 루트 상을 연결 막대가 통과하는 부위에는 장해물을 설치하지 않는 것이 조건이 된다.

스테이션의 부품 선반 등이 연결 막대의 통과를 방해하는 경우 등에서는 무선 교신 수단과 서브 주행 제어 장치를 설치하도록 해도 좋다. 무선 교신 수단에서는 대차의 위치 관계나 속도의 정보를 서브 대차와 메인 대차 사이에서 전송할 수 있다. 또한, 서브 주행 제어 장치에서는 메인 대차의 위치 및 속도에 맞추어 서브 대차를 주행 제어할 수 있다. 또한, 무선 교신 수단에 의한 방법에서는 서브 대차에도 동력원이 필요해진다.

상기 복수의 메인 대차와 동일 개수의 상기 서브 대차가 상기 메인 대차에 각각 대응하여 병주하는 것이 바람직하다. 생산량을 증가시키기 위해서는, 복수의 메인 대차에 대응하여 서브 대차도 동일 개수 이용하여 병주시키는 것이 바람직하다.

상기 메인 대차는 일주하여 본래의 위치로 복귀되는 주위 루트를 갖고, 상기 서브 대차는 상기 주위 루트의 외측에 서브 주위 루트를 갖도록 해도 좋다. 메인 대차가 모든 스테이션을 도는 워크가 완성된 시점에서, 워크는 메인 대차로부터 반출된다. 이후, 다음 워크를 생산하기 위해 메인 대차는 본래의 스타트 위치로 복귀될 필요가 있다. 따라서, 워크 반출 위치가 스타트 위치에 연결되는 주위 루트를 갖는 것이 생산 효율의 면에서 베스트이다. 이를 직선형의 편도 왕로의 주행 루트로 한 경우, 메인 대차는 아무것도 하지 않고 귀로로 복귀되게 되어 시간적 손실이 생긴다.

메인 대차가 주위 루트를 가질 때, 서브 대차는 메인 대차의 주위 루트의 외측 혹은 내측을 병주하게 된다. 여기서, 메인 작업보다도 서브 작업의 쪽이 많은 부품 개수를 취급하는 경우가 일반적이다. 따라서, 메인 대차를 내측에, 서브 대차를 외측에 배치하고, 또한 그 외측으로부터 부품을 공급하는 배치로 하는 것이 합리적이다.

상기 메인 대차의 상기 주행 루트가 복수로 구분되고, 상기 구분된 주행 루트를 각각 병주하는 각각의 상기 서브 대차를 구비하도록 해도 좋다. 메인 작업보다도 서브 작업의 쪽이 작업량이 많은 경우, 서브 작업을 복수의 작업자가 행하도록, 각각의 서브 대차를 구비하도록 할 수 있다. 이에 의해, 서브 작업을 복수의 작업자에게 합리적으로 배분할 수 있어, 종합적인 생산 효율은 한층 향상된다.

예를 들어, 메인 작업의 2배의 서브 작업이 있는 경우, 메인 대차는 1대로 하여 그 주행 루트를 전반과 후반으로 구분하고, 2대의 서브 대차를 각각 전반과 후반만 병주시키도록 하면 된다. 이 형태에 따르면, 주행 루트의 전반을 병주하는 서브 대차는 메인 대차가 주행 루트의 후반을 주행하고 있는 동안에도 독자적으로 서브 작업을 계속할 수 있다. 그리고, 메인 대차가 복귀될 때까지 정확하게 서브 작업을 종료하여 부품 및/또는 지그를 전달할 수 있다. 주행 루트의 후반을 병주하는 서브 대차도 마찬가지이다.

상기 서브 대차는 상기 메인 대차와 병주하는 서브 병주 루트와, 상기 메인 대차로부터 이격된 후에 본래의 위치로 복귀되는 서브 귀로 루트를 갖는 것도 좋다. 또한, 상기 서브 대차는 상기 메인 대차와 병주하는 서브 병주 루트를 갖고, 상기 메인 대차로부터 이격된 후에 상기 서브 병주 루트를 역주하여 본래의 위치로 복귀되는 것이라도 좋다.

상술한 메인 대차의 주행 루트를 구분하여 각각의 서브 대차를 병주시키는 경우, 서브 대차는 서브 병주 루트를 병주한 후, 메인 대차로부터 이격되고 독자의 루트를 주행하여 본래의 위치로 복귀되게 된다. 이때, 서브 병주 루트와는 다른 서브 귀로 루트를 마련해도 좋고, 서브 병주 루트를 역주하는 것이라도 좋다. 어떠한 루트를 채용할지는, 서브 작업의 내용과 부품 및/또는 지그의 배치, 작업 영역의 제약 등을 고려하여 결정할 수 있다.

도1은 본 발명의 셀 생산 설비의 실시예인 변속기 생산 설비를 설명하는 사시도이다.

도2는 실시예에 있어서의 메인 대차 및 서브 대차를 설명하는 확대 사시도이다.

도3은 실시예에 있어서의 셀 생산 설비의 배치를 도시하는 평면도이다.

도4는 실시예에 있어서의 작업 공정을 나타내는 변속기 생산 공정 일람표의 도면이다.

도5는 실시예에 있어서, 변속기 생산 도중의 B2 어셈블리 조립 부착 상태를 나타내는 도면이다.

도6은 실시예에 있어서, 후방 서브 조립 부착 상태를 나타내는 도면이다.

도7은 실시예에 있어서, B2 브레이크의 두께를 측정하는 방법을 나타내는 설명도이다.

도8은 실시예에 있어서, 배킹 플레이트 조립 부착 상태를 나타내는 도면이다.

도9는 실시예에 있어서, 원웨이 클러치 조립 부착 상태를 나타내는 도면이다.

도10은 실시예에 있어서, 카운터 기어 조립 부착 상태를 나타내는 도면이다.

도11은 실시예에 있어서, 카운터 기어의 기울기를 측정하는 방법을 나타내는 설명도이다.

도12는 실시예에 있어서, 차동 조립 부착 상태를 나타내는 도면이다.

도13은 실시예에 있어서, 전방 서브 조립 부착 상태를 나타내는 도면이다.

도14는 실시예에 있어서, 오일 펌프를 조립 부착하는 방법을 나타내는 설명도이다.

도15는 실시예에 있어서, 오일 펌프 조립 부착 상태를 나타내는 도면이다.

도16은 제1 실시예에 있어서의 메인 작업대 장치의 구성을 도시하는 설명도이다.

도17은 제1 실시예에 있어서의, (a)는 메인 작업대 장치를 도시하는 측면도, (b)는 메인 작업대 장치를 도시하는 평면도이다.

도18은 제1 실시예에 있어서의, (a)는 메인 작업대가 전진하고 있는 상태를 나타내는 측면도, (b)는 메인 작업대가 전진하고 있는 상태를 나타내는 평면도이다.

도19는 제1 실시예에 있어서의, (a)는 메인 작업대가 후퇴하고 있는 상태를 나타내는 측면도, (b)는 메인 작업대가 후퇴하고 있는 상태를 나타내는 평면도이다.

도20은 제2 실시예에 있어서의 에너지 비축형의 메인 작업대의 구성을 도시하는 정면도이다.

도21은 제2 실시예에 있어서의, (a)는 에너지 비축형의 메인 작업대 장치의 구성을 도시하는 측면도, (b)는 에너지 비축형의 메인 작업대 장치의 구성을 도시하는 평면도이다.

도22는 제2 실시예에 있어서의, (a)는 메인 작업대가 전진하고 있는 상태를 나타내는 측면도, (b)는 메인 작업대가 전진하고 있는 상태를 나타내는 평면도이다.

본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를, 도1 내지 도15를 참고로 하여 상세하게 설명한다. 도1의 사시도는 본 발명의 셀 생산 설비의 실시예인 오토매틱 트랜스미션 방식의 변속기를 생산하는 설비를 나타내는 설명도이고, 이 도면을 참고로 하여, 우선 전체의 구성을 설명한다.

도1의 변속기 생산 설비(1)에서는 메인 대차(2)와 이것에 병주하는 서브 대차(4)가 3세트 이용되고 있다. 각 메인 대차(2)는 내측의 주위 루트(11)를 자동 주행하도록 되어 있다. 서브 대차(4)는 메인 대차(2)에 연결되어 압박되고, 외측의 주위 루트(12)를 주행하도록 되어 있다. 또한, 도1의 좌측 하부로부터 우측 상부에 걸쳐서 직선 루트(13)가 마련되어 전처리용 대차(6)가 왕복 주행하도록 되어 있다. 각 대차(2, 4, 6)에는 작업자(9)가 승차하여 주행 상태에서 작업할 수 있도록 되어 있다. 또한, 각 루트(11, 12, 13)를 따라서 스테이션이 설치되어, 필요한 부품이나 지그 등이 준비되도록 구성되어 있다.

여기서 말하는 스테이션은, 전술한 바와 같이, 상기 메인 작업에 관련되는 보조 공정을 행하는 기능을 갖는 설비이다. 예를 들어, 후술하는 반입 스테이션(Si), 재적재 스테이션(St), 반출 스테이션(So)이 상기 스테이션에 상당할 뿐만 아니라, 워크에 조립 부착하는 부품을 공급하는 보조 공정을 행하는 스테이션, 작업에 이용하는 공구(지그)류를 공급하는 보조 공정을 행하는 스테이션, 작업 대차 로부터 워크를 수취하여 소정의 처리를 행하는 보조 공정을 행하는 스테이션 등이 있다. 보다 구체적으로는, 후술하는 기호 ML1 내지 ML13(도3)에 의해 표시된 메인 작업의 작업 공정을 행하는 설비나, 기호 SL1 내지 SL10(도3)에 의해 표시된 서브 작업의 작업 공정을 행하는 설비도 스테이션이다. 또한, 후술하는 메인 이송 장치 및 서브 이송 장치도 스테이션의 일종이다.

또한, 상기 메인 대차(2)에 병주하는 서브 대차(4)를 이용하지 않고, 고정한 스테이션 혹은 이동 가능한 스테이션, 또는 소정 구간만 병주하고, 시종 메인 대차(2)와 병주하지 않는 서브 대차 등을 이용할 수도 있지만, 본 예에서는 최선의 형태로서, 서브 대차(4)를 포함하는 예를 나타낸다.

변속기 생산 설비(1)의 워크가 되는 변속기의 케이스(7)는 도1의 좌측 하부의 반입 스테이션(Si)에서 전처리용 대차(6)에 탑재되어, 우측 상부의 재적재 스테이션(St)까지 반송된다. 재적재 스테이션(St)에서 케이스(7)는 전처리용 대차(6)로부터 메인 대차(2)로 재적재된다. 메인 대차(2)는 주위 루트(11)를 좌측 방향으로 주행하면서 부품이 케이스(7)에 조립 부착되어 변속기가 완성되고, 반출 스테이션(So)에 도달한다. 반출 스테이션(So)에서 완성된 변속기가 반출된 후, 메인 대차(2)는 재적재 스테이션(St)으로 복귀되어 다음의 케이스(7)가 적재되게 된다.

서브 대차(4)는 메인 대차(2)에 압박되어 외측의 주위 루트(12)를 주행한다. 서브 대차(4)는 항상 메인 대차(2)의 우측 전방에 위치하여 병주하도록 되어 있다. 그리고, 주위 루트(12)의 외측으로부터 부품 및 부재를 취하여 서브 조립 등의 준비 작업을 행한 후에 부품이나 지그를 주위 루트(12)의 내측의 적재대에 적재하도 록 하고 있다. 이에 의해, 후속하는 메인 대차(2)로의 전달을 행할 수 있다.

다음에, 메인 대차(2) 및 서브 대차(4)의 상세한 구성에 대해 도2의 설명도를 참고로 하여 설명한다. 메인 대차(2)에는 차체 본체부(21)의 하측에 도시를 생략한 주행용 차륜 및 루트 검지 센서가 설치되고, 상측에 배터리(22) 및 주행 제어 장치(23)가 설치되어 있다. 또한, 차체 본체부(21)의 전방 하부에는 범퍼(24) 및 접근 센서가 설치되어 있다.

메인 대차(2)의 주위 루트(11)는 자기 테이프를 바닥면에 접착함으로써 규정되어 있다. 루트 검지 센서는 자기 테이프를 검지하여 검출 신호를 주행 제어 장치(23)로 전송한다. 이 검출 신호를 기초로 하여 주행 제어 장치(23)가 주행용 차륜의 배향과 회전수를 제어함으로써, 주위 루트(11)를 따라서 주행할 수 있다. 접근 센서는 장해물이나 전방의 다른 메인 대차를 검출하여, 검출 신호를 주행 제어 장치(23)로 전송한다. 주행 제어 장치(23)는 충돌을 피하기 위해 필요에 따라서 감속 혹은 정지하여 안전을 확보하도록 구성되어 있다.

메인 대차(2)의 차체 본체부(21)의 상방에는 형강을 조합한 프레임부(25)가 배치되고, 프레임부(25)에는 워크 보유 지지부(26) 및 워크 조정부(27)가 배치되어 있다. 워크 보유 지지부(26)는 워크인 변속기의 케이스(7)를 보유 지지한다. 케이스(7)는 워크 조정부(27)에 의해 고정 및 해방, 또는 높이와 자세의 조정을 행할 수 있도록 되어 있다. 이에 의해, 작업자(9)는 케이스(7)를 적당한 높이 및 자세로 고정하여 작업할 수 있다. 또한, 프레임부(25)의 후방면에는 운전 조작부가 설치되어 수동 운전도 할 수 있도록 되어 있다.

메인 대차(2)의 차체 본체부(21)의 후방 하부에는 작업자(9)가 승차할 수 있는 탑승부(28)가 연장 설치되어 있다. 또한, 탑승부(28)의 후방부로부터 상방으로 지지되는 난간(29)이 설치되어, 승차한 작업자(9)의 안전 확보나 작업 자세 안정의 편의가 도모되고 있다. 또한, 난간(29)의 후방에는 상자형의 수납부(30)가 설치되어, 공구나 부품을 수납할 수 있도록 되어 있다.

메인 대차(2)의 차체 본체부(21)의 우측 전방에는 수직 상방으로 지지재(31)가 설치되고, 지지재(31)의 상단부로부터 수평 방향으로 돌출된 아암(32)이 설치되고, 아암(32)의 선단부에는 현수 지그(33)가 설치되어 있다. 아암(32)은 수평 방향으로 회전 가능하고, 스테이션으로부터 부품이나 지그를 현수하여 케이스(7)에 조립 부착하는 작업을 용이하게 행할 수 있도록 하고 있다.

지지재(31)의 도중으로부터 측방을 향해 연결 부재(34)가 배치되고, 연결 부재(34)는 도중으로부터 하방을 향하고 있다. 연결 부재(34)의 하단부로부터 전방을 향해 연결 로드(35)가 배치되고, 연결 로드의 선단부는 서브 대차(4)의 차체 본체부(41)에 연결되어 있다. 연결 부재(34) 및 연결 로드(35)는 서브 대차(4)와 메인 대차(2)를 물리적으로 연결하는 연결 막대에 상당하고 있다. 또한, 지지재(31)와 연결 부재(34)에 의해 하배향의 역ㄷ자형의 게이트가 형성된다. 이 게이트는 주위 루트(11 및 12) 사이에 배치된 스테이션과의 간섭을 피하기 위한 것이다.

서브 대차(4)는 차체 본체부(41)의 하측에 도시를 생략한 루트 안내륜 및 주행용 차륜이 설치되어 있다. 서브 대차(4)의 주위 루트(12)는 안내 홈을 바닥면에 마련함으로써 규정되어 있다. 루트 안내륜은 바닥면 상에 주위 루트(12)를 따라서 설치된 안내 레일로 끼워 넣어져 유도되도록 구성되어 있다. 한편, 주행용 차륜에는 진행 방향이 자유자재로 바뀌는 차륜이 이용되고 있고, 주위 루트(12) 상을 주행할 수 있도록 되어 있다. 주위 루트(12)의 규정 방법은 안내 레일이 아닌, 안내 홈 혹은 안내벽을 설치하고 이것을 따라서 주행하도록 해도 좋다.

상술한 구성에 따르면, 메인 대차(2)가 주행하면, 구동력은 지지재(31), 연결 부재(34) 및 연결 로드(35)를 경유하여 서브 대차(4)로 전달된다. 따라서, 서브 대차(4)는 메인 대차(2)에 선행하면서 병주할 수 있다.

또한, 서브 대차(4)에서는 차체 본체부(41)의 상면이 탑승부의 역할을 겸하고 있다. 차체 본체부(41)의 후방부로부터 상방으로 지지되는 난간(42)이 설치되어, 승차한 작업자(9)의 안전 확보나 작업 자세 안정의 편의가 도모되고 있다.

다음에, 상술한 변속기 생산 설비(1)를 이용하여 변속기를 생산하는 방법을 설명한다. 도3의 평면도는 도1에 도시한 변속기 생산 설비(1)의 배치를 도시하는 배치도이다. 도3에서, 사선이 그어진 사각형은 부품이나 부재의 수납 공간을 나타내고, 백색의 사각형은 작업대 또는 부품 및/또는 지그를 전달하는 적재대를 나타내고 있다. 기호 ML1 내지 ML13은 메인 작업의 작업 공정을 나타내고, 도3 상에서는 부품 및/또는 지그를 수취하는 개략의 위치를 나타내고 있다. 이 위치에서 부품을 수취함으로써, 메인 대차(2) 상에 보유 지지되어 있는 케이스(7)로의 조립 부착 작업을 행할 수 있다. 기호 SL1 내지 SL10은 서브 작업의 작업 공정을 나타내고, 도3 상에서는 작업대의 위치를 나타내고 있다. 이 작업대에서 메인 작업에 필요한 부품 및/또는 지그를 준비하는 서브 작업을 행할 수 있다. 또한, 상술한 부 품 수납 공간이나 작업대, 적재대는 스테이션에 상당하는 것이다.

도4는 변속기 생산의 각 작업 공정을 순서대로 나타내는 작업 공정 일람표이고, 메인 작업과 서브 작업의 관련성도 나타내고 있다. 즉, 서브 작업에서 준비된 부품 및/또는 지그가 동일한 숫자를 붙인 메인 작업에 사용되는 것을 나타내고 있다. 예를 들어, 서브 작업(SL1)에서 조립한 B2 어셈블리라는 부품이 메인 작업(ML1)에서 사용되는 것을 나타내고 있다. 공란은 서브 작업이 불필요한 것을 의미하고 있다. 또한, 어셈블리라 함은, 구성 부품을 서브 조립한 중간 부품, 혹은 복합 부품의 뜻이다.

도4의 작업 공정 일람표에서는 생략하였지만, 워크가 되는 변속기의 케이스(7)는 작업 영역 외부로부터 반입되어 반입 스테이션(Si)에서 전처리용 대차(6)에 탑재된다. 전처리용 대차(6)는 주행 루트(13)에 의해 재적재 스테이션(St)까지 케이스(7)를 반송하지만, 주행하면서 전처리가 행해진다. 재적재 스테이션(St)에서 케이스(7)는 전처리용 대차(6)로부터 메인 대차(2)로 재적재된다. 그리고, 메인 대차(2) 및 서브 대차(4)가 주행을 개시하여 전체의 작업 공정이 개시된다. 이하, 작업 공정을 차례로 설명한다.

우선, 서브 작업의 작업자(9)는 서브 작업(SL1)에서 B2 어셈블리(71)를 조립한다. B2 어셈블리(71)는 브레이크부의 복합 부품이고, B2 피스톤에 O링, 리턴 스프링, 스냅 링이 조립 부착되어 조립 부착 지그에 의해 일체로 파지되고, 적재대에 적재된다. 그러면, 메인 작업의 작업자(9)가 메인 작업(ML1)에서 적재대 상의 B2 어셈블리(71)를 취하여 케이스(7)에 조립 부착한다. 이에 의해, 워크인 케이스(7) 의 단면은 도5에 도시되는 B2 어셈블리 조립 부착 상태가 된다.

상술한 서브 작업(SL1)은 주행하는 서브 대차(4) 상에서, 메인 작업(ML1)은 주행하는 메인 대차(2) 상에서 행해진다. 따라서, 작업이 종료될 때에는 다음 공정의 위치에 이르기 때문에, 공정 사이의 이동에 필요로 하는 시간은 불필요하다. 또한, B2 어셈블리(71)의 전달은 2개의 작업 대차(2 및 4) 사이에 배치된 적재대에서 행해져, 작업자(9)가 갖고 이동할 필요가 없다. 또한, 조립 부착 작업 종료 후에는, 조립 부착 지그는 적재대에 남겨져 다음 조립에 사용된다. 이때, 조립 부착 개시 시와 종료 시에는 메인 대차(2)의 위치가 이동하고 있으므로, 적재대를 가동식으로 하여 조립 부착 지그를 개시 시의 위치로 자동적으로 복귀시키도록 하고 있다.

상술한 바와 같은 작업 공정의 배분이나, 부품 및/또는 지그의 전달 요령은 이후의 작업 공정에서도 마찬가지이다. 또한, 특정한 작업 공정에 장시간을 필요로 하는 경우에는 작업 대차(2 및 4)를 일정 시간 정지시키도록 해도 좋다.

서브 작업(SL2)에서는 변속용 기어의 일부와 클러치부 및 브레이크부를 구성하는 후방 서브 어셈블리(72)가 조립된다. 후방 서브 어셈블리(72)에서는 클러치 부품의 축 주위에 베어링, 스페이서, 플라네터리 기어 어셈블리, 브레이크판이 조립 부착되어 조립 부착 지그에 파지된다. 메인 작업(ML2)에서는 후방 서브 어셈블리(72)가 케이스(7)에 조립 부착되어, 도6에 도시되는 후방 서브 조립 부착 상태가 된다.

다음의 메인 작업(ML3)은 서브 작업을 필요로 하지 않는 치수 확인 및 부품 선택의 작업 공정이다. 즉, 메인 작업의 작업자(9)는 판 두께 측정 지그를 이용하여 도7에 도시하는 B2 브레이크의 두께를 측정한다. 이때, 다판 브레이크의 마찰재의 주름짐을 억제하기 위해 지그로 압축하면서 브레이크 전체의 두께를 측정한다. 다음에, 측정 결과를 기초로 하여 브레이크의 두께의 개체 차를 캔슬하도록 적절한 두께의 배킹 플레이트(73)를 선택한다. 이에 의해, 브레이크 제작 시의 개체 차가 흡수되어 브레이크의 기능 상태를 정리할 수 있다.

다음의 서브 작업(SL4)에서는 스냅 링(74)이 준비된다. 여기서 이용되는 스냅 링(74)은 원통 내면의 홈에 끼워 넣는 타입이고, 스냅 링 위치 결정 지그를 이용하여 스냅 링(74)의 외경을 원통 직경보다도 수축해 둘 필요가 있다. 또한, 구조상 회전 대칭으로 되어 있지 않으므로, 지그에서는 조립 부착 시의 위상(원통 내의 주위 방향의 각도)도 맞추어지도록 되어 있다. 메인 작업(ML4)에서는 전 공정에서 선택한 배킹 플레이트(73)가 조립되고, 서브 작업(SL4)으로부터 수취한 스냅 링(74)이 삽입된다. 이 결과, 워크는 도8에 도시되는 배킹 플레이트 조립 부착 상태가 된다.

서브 작업(SL5)에서는 원웨이 클러치(75) 및 스냅 링(76)이 스냅 링 직경 축소 지그에 세트된다. 전 공정과 마찬가지로 스냅 링(76)의 직경 축소와 위상 맞춤이 행해진다. 메인 작업(ML5)에서는 원웨치 클러치(75) 및 스냅 링(76)이 조립 부착된다. 이때 지그를 사용하기 때문에, 한번에 양쪽의 부품을 조립 부착할 수 있어, 작업 능률이 높다. 이 결과, 워크는 도9에 도시되는 원웨치 클러치 조립 부착 상태가 된다.

서브 작업(SL6)에서는 카운터 기어 어셈블리(77)가 조립된다. 메인 작업(ML6)에서는, 우선 센터 서포트(78)가 삽입된다. 계속해서, 카운터 기어 어셈블리(77)가 조립되고, 볼트(79)가 체결 부착되어 고정된다. 이 볼트(79)의 체결 부착은 고정되어 있는 스테이션측의 전동 드라이버를 사용하여 행해진다. 이 결과, 워크는 도10에 도시되는 카운터 기어 조립 부착 상태가 된다.

다음의 메인 작업(ML7)은 서브 작업을 필요로 하지 않는 치수 확인의 작업 공정이다. 즉, 도11에 도시한 바와 같이, 카운터 기어 어셈블리(77)의 상단부와 케이스(7)의 상단부와의 거리를 계측한다. 이때, 카운터 기어를 1회전시키면서 계측을 행하여, 카운터 기어 어셈블리(77)가 기울어져 조립 부착되어 있지 않은지를 확인한다. 이를 효율적으로 행하기 위해, 단시간에 간헐적으로 계측하는 자동 계측 기능과, 계측 데이터의 평균치 등을 구하는 연산 기능을 갖는 계측 장치가 이용되고 있다.

다음의 서브 작업(SL8)에서는 드라이브 피니언 어셈블리(80)와, 차동 어셈블리(차동 장치 어셈블리)(81)가 조립된다. 메인 작업(ML8)에서는 이 2개의 어셈블리(80, 81)가 조립 부착되어, 도12에 도시되는 차동 조립 부착 상태가 된다.

서브 작업(SL9)에서는 전방 서브 어셈블리(82) 및 C3 어셈블리(클러치부)가 조립된다. 메인 작업(ML9)에서는 전방 서브 어셈블리(80) 및 C3 어셈블리가 케이스(7)에 조립 부착되고, 또한 드라이브 선 기어 및 B1 밴드 브레이크가 조립 부착된다. 이 결과, 도13에 도시되는 전방 서브 조립 부착 상태가 된다.

다음에, 서브 작업(SL10)에서는 오일 펌프 어셈블리(83)가 조립된다. 메인 작업(ML10)에서는 볼트 가체결 지그를 이용하여 도14에 도시되는 7개의 볼트(84)가 동시에 가체결된다. 최종적으로는 사람의 손에 의해 증가 체결하지만, 볼트 가체결 지그에 의해 작업 효율은 크게 향상되어 있다. 이 결과, 도15에 도시되는 오일 펌프 조립 부착 상태가 된다.

메인 작업(ML11)에서는 축(85)을 상방으로 인상하여 이동 가능한 치수를 측정하여, 축 주위의 부품에 부족함이 없는 것을 확인하고 있다.

메인 작업(ML12)에서는 밴드 브레이크 스트로크 측정 지그를 이용하여 B1 밴드 브레이크의 스트로크를 측정하고 있다. 이 지그에서는 B1 밴드 브레이크의 결합 볼록부를 압박하여 변위를 구하고, 각 브레이크에 고유한 스트로크를 구하고 있다.

메인 작업(ML13)에서는 B1 피스톤 어셈블리가 조립 부착되어 변속기가 완성된다.

모든 작업 공정을 종료하고, 메인 대차(2) 및 서브 대차(4)는 반출 스테이션(So)에 도착한다. 여기서, 완성된 변속기는 다른 운반구에 의해 반출되어 검사 공정으로 이송된다. 그 후, 메인 대차(2) 및 서브 대차(4)는 주위 루트(11, 12)를 따라서 주행을 계속하고, 재적재 스테이션(St)으로 복귀된다. 그리고, 새롭게 케이스(7)가 적재되어 다음의 생산 사이클이 개시된다.

실시예의 변속기 생산 설비(1)에서는 메인 대차(2)에 서브 대차(4)를 병주시키고, 작업 공정을 배분하여 행하도록 하고 있다. 이에 의해, 두 사람의 작업자(9)가 협조하여 하나의 제품을 생산하는 합리적인 생산 방법으로 할 수 있었다. 또한, 부품의 보관량을 최소한으로 하여 1개만의 생산이나, 복수의 기종을 제작하는 혼류 생산에도 대응할 수 있는 것으로 하였다. 또한, 생산 기종이 변경되어도 단기간에 생산 라인을 재구축할 수 있는 효과도 생겼다.

또한, 대차의 주행과 전동 드라이버 이외에는 전력이나 압축 공기 등의 동력원을 최대한 사용하지 않는 생산 설비로 하였다. 이에 의해, 사용하는 작동기는 종래보다도 극단적으로 감소되어 에너지 소비량을 절약할 수 있는 효과가 생겼다. 또한, 작업에 필요로 하는 공간도 저감되었다.

다음에, 본 실시예에 있어서의 메인 대차(2)가 반복해서 주위 루트(11)를 도는 경우에, 일부의 메인 작업을 메인 대차(2) 상뿐만 아니라, 메인 작업대 장치를 이용하여 행해도 좋다. 또한, 마찬가지로 서브 대차(4)가 반복해서 주위 루트(12)를 도는 경우에 서브 작업대 장치를 이용하여 행하고 있지만, 일부의 서브 작업을 서브 대차(4) 상에서만 행해도 좋다. 이 메인 작업대 장치 및 서브 작업대 장치로서는 다양한 형태를 취할 수 있다. 이들 실시예에 대해 설명한다.

(제1 실시예)

본 예에 나타내는 메인 작업대 장치(A1)는, 예를 들어 상술한 도3에 있어서의 서브 작업(SL2)을 행하는 경우와 동일한 작업을 행하는 경우에 사용할 수 있다. 이 메인 작업대 장치(A1)는, 도16에 도시한 바와 같이 작업 개시 위치(Ms)에서 메인 작업대(A10)가 대기하고, 작업 개시 위치(Ms)에 메인 대차(2)가 도달한 후 메인 대차(2)와 동기하여 메인 작업대(A10)가 이동하고, 작업 완료 위치(Mr)에 메인 대차(2) 및 메인 작업대(A10)가 도달했을 때에 메인 작업대(A10)가 작업 개시 위치(Ms)로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있다.

보다 구체적으로는, 도17 내지 도18에 도시한 바와 같이, 메인 작업대(A10)는 작업 완료 위치(Mr)로부터 작업 개시 위치(Ms)에 근접함에 따라서 높이가 낮아지도록 경사진 경사 궤도(A15) 상을 이동 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 작업 개시 위치(Ms)로부터 작업 완료 위치(Mr)까지는 메인 대차(2)와 연결 상태가 되어 동기하여 이동하고, 작업 완료 위치(Mr)에 있어서 메인 대차(2)와의 연결 상태가 해제됨으로써, 메인 작업대(A10)의 자중에 의해 경사 궤도(A15)를 따라서 이동하고 작업 개시 위치(Ms)로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있다.

도17 내지 도19에 도시한 바와 같이 경사 궤도(A15)의 양단부에는 스토퍼(A151, A152)가 배치되어 있고, 이들 스토퍼 사이에 있어서 메인 작업대(A10)가 주행 가능하게 배치되어 있다. 경사 궤도(A15)의 경사의 영향에 의해, 통상은 메인 작업대(A10)의 후단부가 스토퍼(A151)에 접촉한 상태, 즉 최하점에서 대기하고 있다.

메인 작업대(A10)는 자유 회전 가능한 4개의 차륜(A102)과, 이들의 상방에 배치된 작업대 본체(A101)로 이루어진다. 작업대 본체(A101)에는 메인 대차(2)와 연결하기 위한 연결 부재(A103)가 배치되어 있다.

연결 부재(A103)는 수직 방향에 배치된 베이스 플레이트(A104)와, 이에 대해 회전 지지점(A109)을 중심으로 회전 가능하게 배치된 접촉 플레이트(A105)와, 베이스 플레이트(A104)와 접촉 플레이트(A105) 사이에 배치된 스프링(A108)에 의해 구성되어 있다. 접촉 플레이트(A105)는 메인 대차(2)에 배치된 결합 막대(215)와 접 촉 가능한 위치에 배치되어 있고, 또한 메인 작업대(A10)가 스토퍼(A152)에 접촉하는 최상점에 위치하는 경우에는, 접촉 플레이트(A105)와 결합 막대(215)의 접촉 위치가 상기 회전 지지점(A109)보다 하방이 되는 위치 관계로 조정하고 있다.

그리고, 본 예에서는, 메인 작업대(A10)의 높이는 그 이동에 수반하여 메인 대차(2)의 높이에 비해 서서히 상대적으로 상승한다. 단, 그 상승량은 메인 작업대(A10)를 이용하여 행하는 메인 작업에 지장이 없을 정도로 억제하고 있다.

상기 구성의 메인 작업대 장치(A1)를 이용하여 반복해서 메인 대차(2)가 메인 작업대(A10)를 이용하여 작업을 하는 일련의 동작에 대해 도16 내지 도19를 이용하여 설명한다.

우선, 도16에 도시한 바와 같이, 메인 대차(2)가 화살표(2a)를 따라서 이동해 오고, 작업 개시 위치(Ms)의 옆, 즉 메인 작업대 장치(A1)의 최하점에 위치하는 메인 작업대(A10)의 옆에 위치했을 때에, 도17, 도18에 도시한 바와 같이 상술한 결합 막대(215)가 메인 작업대(A10)의 접촉 플레이트(A105)에 접촉하고, 그 후에는 메인 대차(2)의 이동에 연동하여 메인 작업대(A10)가 전진해 간다.

또한, 메인 대차(2)와 메인 작업대(A10)가 가로로 배열된 상태가 되었을 때에 그 메인 작업대(A10) 상의 공간을 이용하여 소정의 메인 작업을 개시한다. 구체적인 작업 내용으로서는, 예를 들어 워크에 조립하는 부품을 작업대(A10) 상에 있어서 이동하면서 조립하고, 조립 완료 후에 그 부품을 워크에 조립 부착하는 작업, 혹은 항상 사용하는 지그를 메인 작업대(A10) 상에 상비해 두고, 그 지그를 사용한 작업을 메인 작업대(A10) 상에 있어서 행하는 작업 등 다양한 작업이 있다. 적어도, 메인 대차(2) 내에 있어서 행하는 것보다도 외부의 공간을 이용하여 작업하는 것이 유리한 경우에는, 동기하여 이동하는 메인 작업대(A10) 상의 공간을 유효 이용할 수 있다.

메인 대차(2)에서는 상기 메인 작업대(A10) 상의 공간을 이용하여 이동하면서 메인 작업이 행해진다. 이 메인 작업은 메인 대차(2)에 동기하여 이동하고 있는 메인 작업대(A10)가 최상점에 도달할 때 또는 그때까지 종료되도록 행해진다. 그리고, 메인 대차(2)와 동기하는 메인 작업대(A10)가 최상점에 도달했을 때 또는 그때까지 메인 작업대(A10)의 공간을 초기 상태로 복귀시킨다.

도18, 도19에 도시한 바와 같이, 메인 대차(2)에 동기하고 있던 메인 작업대(A10)가 최상점인 작업 완료 위치(Mr)에 도달하여 스토퍼(A152)에 접촉한 상태가 되었을 때에는, 또한 전진을 계속하는 메인 대차(2)의 결합 막대(215)가 접촉 플레이트(A105)를 스프링(A108)에 대항하여 회전하여 결합 상태가 해제된다. 이에 의해, 도19에 도시한 바와 같이, 메인 작업대(A10)는 최상점인 작업 완료 위치(Mr)로부터 최하점인 작업 개시 위치(Ms)로, 자중에 의해 이동하여 대기 상태로 복귀된다.

이와 같은 일련의 동작에 의해 반복해서 순회해 오는 메인 대차(2)는, 상기 메인 작업대(A10) 상의 공간을 유효 이용하여 이동하면서의 메인 작업을 원활하게 행할 수 있다. 그리고, 그 특정한 메인 작업이 종료된 후에는, 다음에 순회해 오는 메인 대차(2)를 위해, 상기 메인 작업대(A10)를 용이하게 본래의 위치로 복귀시킬 수 있다. 그로 인해, 매우 원활하게 상기 셀 생산 방법을 실시할 수 있다.

또한, 서브 대차(4)가 이용하는 서브 작업대 장치(B1)로서도, 상술한 구성과 동일한 구성의 것을 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 도16에 도시한 바와 같이 화살표 4a를 따라서 이동해 오는 서브 대차(4)와 서브 작업대로서의 메인 작업대(A10)를 상기와 동일한 기구에 의해 연동시키면 좋다. 이하의 실시예에 있어서도 마찬가지로 메인 이송 장치로서 설명한 구성은 서브 이송 장치로서도 적용 가능하다.

(제2 실시예)

본 예의 메인 작업대 장치(A3)는, 예를 들어 상술한 도3에 있어서의 메인 작업(ML1)을 행하는 경우와 동일한 작업을 행하는 경우에 사용할 수 있다. 이 메인 작업대 장치(A3)는, 도20 내지 도22에 도시한 바와 같이 에너지 비축형 이송 장치이다.

메인 작업대 장치(A3)에 있어서 이용하는 메인 작업대(A30)는, 도20 및 도21에 도시한 바와 같이 이동에 수반하여 에너지를 비축하는 에너지 비축 수단과, 에너지 비축 수단에 비축된 에너지를 상기 이동과 역방향의 이동력으로 변환하는 이동력 변환 수단을 갖고 있다. 또한, 메인 작업대 장치(A3)에 있어서의 궤도(A35)는 수평형으로 배치되어 있는 동시에, 중앙부에 후술하는 메인 작업대(A30)의 가이드 폴(A361)을 배치하기 위한 관통 구멍(A350)을 마련하고 있다.

도20 및 도21에 도시한 바와 같이, 메인 작업대(A30)는 천장판(A311), 다리부(A312) 등을 갖는 가대부(A31)와, 구동륜(A32), 복수의 자유 회전 가능한 지지륜(A33)을 갖고 있다. 그리고, 상기 에너지 비축 수단 및 이동력 변환 수단은 가 이드 폴(A361)을 따라서 배치된 스프링(A362)과, 그 하단부에 접속된 체인(A363)을 거쳐서 연결되는 기어군(A37)에 의해 구성되어 있다. 기어군(A37)은 체인(A363)을 권취하는 권취 기어(A371)와 이것에 연동하여 회전하는 기어(A372, A373)로 이루어지고, 기어(A373)를 설치한 구동축(A374)이 상기 구동륜(A32)에 연결되어 있다.

또한, 메인 작업대(A30)는 다리부(A312)의 하단부에, 메인 대차(2)에 설치한 결합 막대(215)와 결합 가능한 대략 L자형의 접촉 부재(A38)를 갖고 있다. 접촉 부재(A38)는 제1 편부(A381)와, 제2 편부(A382)를 갖고, 회전 지지점(A380)을 중심으로 회전 가능하게 배치되어 있다. 제2 편부(A382)의 선단부에는 자유 회전 가능한 예비륜(A385)이 배치되고, 통상은 궤도(A35) 상에 상기 예비륜(A385)에 접촉한 상태로 되어 있다.

또한, 본 예의 메인 작업대(A30)는, 상기와 같이 수평형의 궤도(A35)를 이동하므로, 그 높이를 항상 메인 대차(2)의 높이와 일치시킬 수 있다.

다음에, 상기 메인 작업대(A30)의 움직임에 대해 설명한다.

도21 및 도22에 도시한 바와 같이, 메인 작업대(A30)가 시점으로부터 종점까지 메인 대차(2)와 연결 상태가 되어 동기하여 이동할 때에는, 우선 메인 대차(2)의 결합 막대(215)가 메인 작업대(A30)의 접촉 부재(A38)의 제1 편부(A381)에 접촉한다. 이때, 접촉 부재(A38)는 그 예비륜(A385)을 궤도 상에 접촉시키고 있으므로, 결합 막대(215)와의 접촉 관계가 유지된다. 이에 의해, 메인 대차(2)의 진행력이 메인 작업대(A30)로 전달되어, 양자가 동기하여 전진한다.

도22에 도시한 바와 같이, 메인 작업대(A30)의 진행에 따라서 구동륜(A32)이 회전하고, 이것에 연결된 기어군(A37)도 회전하고, 체인(A363)을 거쳐서 스프링(A362)이 수축해 간다. 즉, 에너지 비축 수단으로서의 스프링(A362)에 에너지가 비축되어 간다.

메인 작업대(A30)가 궤도(A35)의 종점까지 도달했을 때에 상기 접촉 부재(A38)의 예비륜(A385)이 궤도(A35)로부터 이격되어 전방으로 회전한다. 이에 의해, 메인 대차(2)의 결합 막대(215)와 접촉 부재(A38)의 결합 관계가 해제되어 메인 작업대(A30)의 전진은 정지한다. 그리고, 메인 작업대(A30)는 메인 대차(2)와의 연결 상태가 해제됨으로써, 스프링(A362)에 비축되어 있던 에너지를 해방하기 시작한다. 이에 의해, 구동륜(A32)이, 비축되어 있던 에너지가 기어군(A37) 등의 이동력 변환 수단에 의해 구동하여 본래의 위치(시점)로 진행된다.

이와 같이, 이송 장치(A3)는 상기한 에너지 비축 수단과 이동력 변환 수단을 구비하는 메인 작업대(A30)를 갖고 있음으로써 상술한 경사 궤도를 이용하는 타입의 작업대 장치와 동일한 역할을 발휘할 수 있다. 그로 인해, 상술한 제1 실시예의 경우와 마찬가지로 반복해서 순회해 오는 메인 대차(2)가, 상기 메인 작업대(A10) 상의 공간을 유효 이용하여 이동하면서의 메인 작업을 원활하게 행할 수 있다. 그리고, 그 특정한 메인 작업이 종료된 후에는, 다음에 순회해 오는 메인 대차(2)를 위해, 상기 메인 작업대(A10)를 용이하게 본래의 위치로 복귀시킬 수 있다. 그로 인해, 매우 원활하게 상기 셀 생산 방법을 실시할 수 있다.

Claims (15)

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8. 워크에 부품을 조립 부착하는 복수의 공정을 포함하는 메인 작업을 행하는 메인 작업자를, 상기 메인 작업의 보조 공정을 행하는 설비인 복수의 스테이션을 돌도록 상기 워크와 함께 이동시키는 셀 생산 설비에 있어서,

   상기 워크를 보유 지지하는 워크 보유 지지부와, 상기 워크 보유 지지부에 보유 지지된 상기 워크에 대해 작업 가능한 상태에서 상기 메인 작업자를 승차시킬 수 있는 탑승부를 구비하고 있는 동시에, 주행 상태를 제어하는 주행 제어 장치를 구비하고, 상기 복수의 스테이션을 도는 미리 정한 주행 루트 상에 있어서 자동 주행하는 복수의 메인 대차와,

   상기 메인 작업에 필요한 부품 및 지그 중 1개 이상을 준비하는 서브 작업을 행하는 서브 작업자를 탑승시키는 서브 대차와,

   상기 서브 작업을 행하기 위한 서브 작업대를 이동 가능하게 구비한 상기 스테이션의 일종인 서브 작업대 장치를 갖고,

   상기 주행 루트는 조립 부착이 완성된 워크의 반출 위치가 스타트 위치에 연결되는 주위 루트이며, 상기 서브 대차는 상기 주위 루트의 외측에 서브 주위 루트를 갖고,

   상기 복수의 메인 대차가 상기 주행 루트를 동시에 주행하고, 상기 복수의 메인 대차와 동수(同數)의 상기 서브 대차가 상기 메인 대차에 각각 대응하여 상기 메인 대차와 상기 서브 대차 사이에서 부품 및 지그 중 1개 이상의 전달이 가능하도록 병주(倂走)하고,

   상기 서브 대차에 있어서의 상기 서브 작업 중 적어도 일부를 행할 때에, 상기 서브 작업대 장치는, 작업 개시 위치에 상기 서브 대차가 도달한 후 상기 서브 대차와 동기하여 상기 서브 작업대가 이동하고, 작업 완료 위치에 상기 서브 대차 및 상기 서브 작업대가 도달했을 때에 상기 서브 작업대가 상기 작업 개시 위치로 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 생산 설비.
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14. 제8항에 있어서, 상기 서브 작업대는 상기 서브 작업대의 상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치로의 이동에 수반하여 에너지를 비축하는 에너지 비축 수단과, 상기 에너지 비축 수단에 비축된 에너지를 상기 서브 작업대의 상기 작업 완료 위치로부터 상기 작업 개시 위치로의 이동력으로 변환하는 이동력 변환 수단을 갖고 있고,

    상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치까지는 상기 서브 대차와 연결 상태가 되어 동기하여 이동하는 동시에 상기 에너지 비축 수단에 에너지를 비축하고, 상기 작업 완료 위치에 있어서 상기 서브 대차와의 연결 상태가 해제됨으로써 상기 에너지 비축 수단에 비축된 에너지를 상기 이동력 변환 수단에 의해 변환된 이동력에 의해 상기 서브 작업대가 상기 작업 개시 위치로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 생산 설비.
15. 제14항에 있어서, 상기 서브 작업대는 상기 작업 완료 위치로부터 상기 작업 개시 위치에 근접함에 따라서 높이가 낮아지도록 경사진 경사 궤도 상을 이동 가능하게 배치되어 있고,

    상기 서브 작업대는 상기 작업 개시 위치로부터 상기 작업 완료 위치까지는 상기 서브 대차와 연결 상태가 되어 동기하여 이동하고, 상기 작업 완료 위치에 있어서 상기 서브 대차와의 연결 상태가 해제됨으로써 상기 서브 작업대의 자중에 의해 상기 경사 궤도를 따라서 이동하여 상기 작업 개시 위치로 복귀되어 대기하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 생산 설비.

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