JP2004269143A - 台車の搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産ラインを構成する台車の台数を容易かつ低コストで変更できる台車の搬送装置を提供することを目的とする。
【解決手段】所定経路に沿って配設された案内手段２０、２８等と、案内手段の所定地点に配置された推進力付与手段３５と、案内手段の所定地点よりも他方前方側に互いに当接して並置され、ラインを構成する複数の台車から成る台車群ＤからＨ等と、案内手段の経路及び位置を読み取る読取部８７、駆動源８４及び台車に結合・分離される係合部材９３を備えた搬送機ｌと、から成る。搬送機が台車群に搬入した最後方台車に推進力付与手段が推進力を付与し、台車群を一体的に推進する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台車の搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
搬送される部品を組み立てて装置や機器を製作する場合、従来のベルトコンベヤ代わって、近年は組立台車が使用されている。組立台車は部品が搭載され外部の駆動手段により移動される。同期して移動するベルトコンベア、台車に乗った作業者は、一定距離移動する間に所定の部品組立作業を行い、作業終了後組立台車から降りる。組立ラインの長さ即ち組立台車の台数は、生産台数・作業時間などの変更等により工程数が変更されたときは、簡単かつ迅速に変更できることが望まれる。
【０００３】
第１従来例に開示された組立台車の搬送装置（特許文献１参照）では、ガイドレール上に組立台車を一定間隔で配置し、ガイドレールと平行に配置した搬送手段により搬送している。例えば組立工程が増加したとき、ガイドレール及び搬送手段の配設経路を変更し、組立台車の台数を増やさなければならない。これは、工程数を増加するためにベルトコンベヤの配設経路を変更するのと同じであり、そのために多大な手間及び時間を要する。
【０００４】
一方、第２従来例に開示された作業台を備えた搬送装置（特許文献２参照）では、組立ラインの他に、分岐（迂回）ラインを設けている。迂回ラインは組立ライン上の分岐点から分岐し、分岐点よりも下流側の合流点で合流している。組立ラインから迂回ラインに流れる組立台車の台数を変更することにより、組立ライン上の組立台車の台数即ち組立ラインの長さを変更できる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−４１１５６号
【特許文献２】
特開平７−３３０５６号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記第２従来例の搬送装置は、組立ラインの他に迂回ラインを必要とする。その結果、迂回ラインの設備費用、迂回ラインの配置スペース、及び迂回ライン上で組立台車を搬送する搬送手段が必要となる。また、組立てラインと複数の搬送手段を必要とする。これらはコストを増加させ、工場のフロアの利用可能なスペースを狭める。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、生産ラインの長さ、即ち生産ラインを構成する台車の台数を容易かつ低コストで変更できる、台車の搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者は、フロアに配置する駆動設備を極力少なくすること、より具体的には複数の台車を互いに当接させて並置し、フロアに配置した一つの推進力付与手段により最後方の台車又は最前方より２台目の台車に推進力を与え、最前方の台車を含めてそれ以外の台車には搬送力を加えないことを思い付いて、本発明を完成した。
【０００９】
本発明による台車の搬送装置は、請求項１に記載したように、所定経路に沿って配設された案内手段と；案内手段の所定地点に配置された推進力付与手段と；案内手段の所定地点より他方側（搬送方向前方側）に互いに当接して並置され、ラインを構成する複数の台車から成る台車群と；案内手段の経路及び位置を読み取る読取部、駆動源、及び台車に結合・分離される係合部材を備えた搬送機と；から成る。
【００１０】
この搬送装置において、搬送機が最後方台車を台車群に搬入し、この最後方台車又は最前方より２台目の台車に、推進力付与手段が推進力を付与する。これにより台車群は推進力付与手段の推進力（押し力又は引き力）により一体的に推進される。
【００１１】
請求項２の搬送装置は、請求項１において、案内手段は所定経路に配設された磁気テープと、該磁気テープの側方に搬送方向に離れて配置された複数のアドレスマークとを含む。
【００１２】
請求項３の搬送装置は、請求項１において、搬送機は、最後方台車を搬入後係合部材を最後方台車から離脱させ、推進力付与手段が台車群を推進する間に台車群の搬送速度より速い速度で台車群の通過空間内を進行方向前方に通過し、正確な位置決めのない最前方台車に係合部材を係合させて最前方台車を搬出する。
【００１３】
請求項４の搬送装置は、請求項１において、各台車はその下部に、搬送機の通過を許容する通過空間が形成され、搬送機の係合部材が係合する被係合部材を持つ。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜ライン、案内手段＞
本発明のラインは部品を棚から取り前組付けする部品準備・部品前組付ライン、部品から装置や機器を組み立てる組立ライン、及び完成した装置等を荷下し位置まで搬送する荷下ろしラインを含む。フロアにおけるこれらのラインの延長方向や相対位置関係は案内手段により決まる。
＜案内手段＞
案内手段は環状又はループ状の走行磁気テープと、その側方に隔設された複数のアドレスマークとを含む。帯状の走行磁気テープは、一方直線部、他方直線部、一方湾曲部及び他方湾曲部を含み、搬送機の搬送経路を決める。
【００１５】
アドレスマークは案内部材上における位置（アドレス）を示し、部品準備ライン等各ラインの走行磁気テープ付近に配置され、搬送機への動作指示位置を形成する。
＜推進力付与手段＞
推進力付与手段には２つのタイプがある。 第１タイプの推進力付与手段は、台車群の最後方位置（ラインの入口部）に対応してフロアに固定され、台車群に押し力を付与する。入口部に到達した台車に、移動を伴うことなく推進力を付与できることが望ましい。この点、台車の両側に所定間隔で配置された駆動ローラ及び従動ローラから成る摩擦モータが優れている。
【００１６】
第２タイプの推進力付与手段は最前方から２台目（出口部近傍）に対応して設けられ、２台目の台車に引張り力を付与する。台車群はチェーン等で相互に結合しておく。
＜台車＞
台車は骨格を成す本体、搬送機の通過を許す通過空間、及び搬送機の係合部材が係合、離脱する被係合部材を含む。通過空間は台車の下方部分に形成することができ、被係合部材は搬送機の係合部材を案内して確実に係合させる導入部を備えることが望ましい。台車はさらに、部品の準備や組立て時に作業者が乗る踏み台、部品の組立作業を行う作業台等を含むことができる。
【００１７】
同じ構成の台車を異なる用途に使用することができる。部品や装置等を搬送する場合は部品搬送台車となり、部品を搬送しつつ装置を組み立てる場合は組立台車となり、完成品を搬送する場合は完成品搬送台車となる。
【００１８】
台車群を構成する台車の台数は部品の数、組立工程数等を考慮して決める。最後方の台車が推進力付与手段により推進力を付与され、それ以外の台車は後方の台車から加わる推進力により前進する。
＜搬送機＞
搬送機は駆動源を内蔵し、磁気読取りセンサにより磁気を読み取りつつ案内部材の配設経路に沿って循環移動する。組立ライン等の入口部で最後方の台車から分離され、台車群の通過空間を移動して、出口部で最前方の台車に結合される。即ち、組立ライン等の入口部と出口部との間では台車を駆動しない。また、入口部と出口部との間では、入口に到達する前及び出口部を通過後よりも速い速度で移動することが望ましい。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１に示す生産ラインは部品準備及び前組付ライン（以下、実施例では「部品準備ライン」と呼ぶ）１２と、組立ライン１４とを含む。案内部材２０の一方直線部２１の右寄りに互いに離れた配備された３台の台車Ａ、Ｂ及びＣが部品準備ライン１２を構成している。各台車ＡからＣはそれぞれ自動搬送機ｊ、ｋ及びｌにより右方向に駆動されている。
【００２０】
また、他方直線部２２の右寄りに互いに当接して配備された５台の台車Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨが組立ライン１４を構成している。最後方の台車Ｄは途中まで自動搬送機ｍによりその後フロア３１に固定配置された摩擦モータ３５により駆動され、残りの台車ＥからＨは台車Ｄに加わる推進力で左方に移動されている。なお、他方直線部２２の左端寄りには完成品の荷降用台車Ｉが配備され、自動搬送機ｎで駆動されている。つまり、９台の台車ＡからＩを５台の自動搬送機ｊからｎにより循環駆動している。
【００２１】
９台の台車ＡからＨは全て同じ構成を持ち、５台の自動搬送機ｊからｎは全て同じ構成を持つ。但し、必要に応じて、部品準備ライン１２上の台車を「部品準備台車」と呼び、組立ライン１４上の台車を「組立台車」と呼ぶこともある。
【００２２】
以下、各構成要素毎に詳述する。図２に示すように、案内部材２０は一定幅を持ち、自在に磁気走行テープによりラインを構成する。ここでは、一方直線部２１、他方直線部２２、一方湾曲部２３及び他方湾曲部２４を含む。案内部材２０には所定位置に搬送機の動作指示位置となるアドレスマークが配置され、組立ライン１４の入口部２８、出口部２９及び荷降ろし部３１にアドレスマーク２８ａ、２９ａ及び３１ａが配置されている。
【００２３】
組立ライン１４の入口部２８に摩擦モータ３５が配置されている。図３に示すように、下流側（左側）の主摩擦モータ３７は、軸線が上下方向（図３の紙面と垂直方向）で平行に延び、台車Ｄの幅方向（図３で上下方向）に所定間隔離れて配置された駆動ローラ３８及び従動ローラ３９と、駆動ローラ３８を駆動する主モータ４０とを含む。上流側の副摩擦モータ４２は、軸線が上下方向で平行に延び、台車Ｄの幅方向に上記主摩擦モータ３７と同じ間隔離れて配置された駆動ローラ４３及び従動ローラ４４と、駆動ロータ４３を駆動する副モータ４５とを含む。
【００２４】
主摩擦モータ３７と副摩擦モータ４２とは台車Ｄの搬送方向（図３で左右方向）において、台車Ｄの長さよりも少し短い距離だけ離れている。副摩擦モータ４２は自動搬送機ｍと主摩擦モータ３７との間で台車Ｄの受け渡しを行い、主摩擦モータ３７は５台の台車ＤからＨから成る台車群を駆動する。
【００２５】
図４及び図５に台車Ｄを示す。台車Ｄはフレーム状の本体５０、複数の回転輪６１、踏み台６３、作業台６５及び中間板６７を含む。このうち、本体５０は、前後方向に延びた左上フレーム５１及び左下フレーム５２と、前後方向に延びた右上フレーム５３及び右下フレーム５４と、上下方向に延びた前左フレーム５６及び前右フレーム５７と、上下方向に延びた後左フレーム５８及び後右フレーム５９とを含む。
【００２６】
左下フレーム５２及び右下フレーム５４にローラ６１が取り付けられ、右下フレーム５４に踏み台６３が突設されている。左上フレーム５１と右上フレーム５３との間に渡された天井板６５が作業台となり、その上に組付けジグが配備されている。
【００２７】
左前フレーム５６、右前フレーム５７、左後フレーム５８及び右後フレーム５９の中間部に渡って配置された中間板６７にフック係合部材７０が取り付けられている。図６（ａ）（ｂ）及び（ｃ）に示すように、フック係合部材７０は矩形板７１の下面に２つの導入部材７２を備える。各導入部材７２は矩形板７１の前縁から後縁に向かって幅が漸減する一対の側壁部７４と、両側壁部７４間に位置し矩形板７１の前縁から後縁に向かって高さが漸減する天井壁部７５とを含む。矩形板７１上の一対の側壁部７４と天井壁部７５との合流点に円形状のピン係合孔７６が形成されている。
【００２８】
なお、左下フレーム５２と右下フレーム５４との間を幅方向に横切る部材は配置されておらず、その結果中間板６７とフロア３１との間には所定高さ及び幅の通過空間７８が区画されている（図５参照）。
【００２９】
図７に自動搬送機ｍを示す。自動搬送機ｍは本体８１、駆動モータ８４、磁気マーカ読取部８７、ピン駆動機構９１及び制御盤９４等を含む。複数の回転輪８２により支持された本体８１の前後方向中間部に駆動モータ８４が、後方に電源８５が搭載されている。本体８１の下面に取り付けられた駆動輪８６が駆動モータ８４により駆動され、駆動モータ８４の作動は制御盤９４内に配置された制御回路により制御される。
【００３０】
本体８１の上面後方寄りには制御盤９４と電源８５との間にピン駆動機構９１が配置されている。図８に示すように、ピン駆動機構９１は本体８１に上下方向に移動可能に取り付けられたフックピン９３と、フックピン９３の下端に配置されたばね押上機構９２と、軸線が水平方向で回転可能に本体８１に取り付けられモータ９８により駆動されるカム９６及びカムフォロワ９７と、ばね押上げ機構９２とカムフォロワ９７との間に配置された連結部材９４とを含む。
【００３１】
カム９６がモータ９８により回転されると、カムフォロワ及び連結部材を介してフックビン９３を上昇させる。
【００３２】
ピン駆動機構９１の下方には磁気読取りセンサ８７が配置されている。読取りセンサ８７が案内部材２０及びアドレスマーク２８等の信号を読取り、駆動モータ８４等が駆動され、自動搬送機ｍは所定の軌跡上を所定の速度で移動する。
（作動）
この実施例の作動は以下の通りである。始めに、部品準備ライン１２での部品準備について説明する。図１は前回の工程終了時の状態を示す。３台の台車Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれの通過空間７８内に入り込んだ３台の自動搬送機ｊ、ｋ及びｌは、フックピン９３を上面から突出させ台車Ａ、Ｂ及びＣのピン係合孔７６に係合させている。これにより各自動搬送機ｊからｌが各台車ＡからＣに結合されている。
【００３３】
読取りセンサ８７による案内部材２０上のアドレスマーク２６ａ等の読取りに基づき、制御回路が駆動モータ８４を制御する。各自動搬送機ｊからｌは駆動輪８６の回転により移動し、各台車ＡからＣを所定速度で移動させる。また、台車毎に適正スピードで移動することによりスペース効率を上げることができる。
【００３４】
台車Ａに乗った作業者イは前方にある棚から必要な部品を取って作業台６５に載せる。部品準備前組付作業（以下、前組付作業を含む）の終了後台車Ａを降り、歩いて元の位置に戻る。作業者イが部品を乗せた台車Ａ移動して搬送される。作業者ロは移動してきた台車Ｂに乗り、前方の棚から取った別の部品を作業台に載せる。作業者イ及びロが部品を乗せた台車Ｃの作業者ハは前方の棚から取った更に別の部品を作業台に載せる。
【００３５】
以下、今回の工程を説明する。部品準備が終了した台車Ｃは自動搬送機ｌに駆動されて一方湾曲部２４を反時計方向に移動し、組立ライン１４の入口部２８に至る。図９（ａ）に示すように、自動搬送機ｌの読取りセンサ８７が入口部２８のアドレスマーク２８ａを読取ると、ピン駆動機構９１が作動してフックピン９３が下降し、台車Ｄのピン係合孔７６から抜ける。これ以後台車Ｃは自動搬送機ｌによる駆動力を受けなくなる。
【００３６】
フックピン９３がピン係合孔７６から抜ける時点では、台車Ｃの先端部分が副摩擦モータ４２で挟持されており、その後間もなく主摩擦モータ３７により挟持される。これ以後４台の組立台車Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨは主摩擦モータ３７により一体的に駆動される。
【００３７】
主摩擦モータ３７の駆動ローラ３８及び従動ローラ３９が、最後方の台車Ｄの左下フレーム５２及び右下フレーム５４の外面に係合し、摩擦によりこの台車Ｄを推進する。台車Ｄの前端がその前方（後ろから２台目）の台車Ｅの後端に当接して押す。台車Ｅと後方から３台目の台車Ｆとの関係、台車Ｆと最前方から２台目の台車Ｇとの関係、及び台車Ｇと最前方の台車Ｈとの関係も同様である。
【００３８】
こうして、主摩擦モータ３７から最後方の台車Ｄに加わる推進力により駆動源を持たない前方４台の台車Ｅ、Ｆ、Ｇ及びＨが押され、４台の台車ＤからＧは一体となって所定速度で移動される。その間に、４台の台車ＥからＧのそれぞれの踏み台６３に乗った作業者ニ、ホ、ヘ及びトは作業台６５上に配備された治具を用いて部品を組み立てる。
【００３９】
台車Ｅの作業者ニは台車Ｅがその長さ分だけ移動する間に所定の組立作業を行う。作業終了後台車Ｅから降り、歩いて元の位置に戻り、次の台車Ｄに乗って同様の作業を行う。台車Ｆの作業者ホは台車Ｆの移動中に、作業者ニの作業に引き続く組立作業を行う。台車Ｇの作業者ヘ、及び台車Ｈの作業者トについても同様である。
【００４０】
最後方の台車Ｄから分離された自動搬送機ｍの移動速度は入口部２８のアドレスマーク２８ａを通過した時点で速い速度に切り換わり、図９（ｂ）に示すように、３台の台車ＥからＧでの組立作業中に、台車群の下方のトンネル状の通過空間７５内を、台車群ＥからＨよりも速い速度で通過する。
【００４１】
そして、図９（ｃ）に示すように、組立作業が終了した最前方の台車Ｈとタイミングに合わせて出口部２９に至る。出口部２９のアドレスマーク２９ａに到達した時点で、台車Ｅの移動速度と同程度の元の遅い速度に戻る。また、ピン駆動機構９１がフックピン９３を上昇させ、台車Ｈのピン係合孔７６に係合させる。これにより、自動搬送機ｌは最前方の台車Ｈに結合される。
【００４２】
組立作業が終了した台車Ｈ（作業者は乗っていない）は自動搬送機ｌにより荷下ろし位置３１に搬送され、ここで所定時間停止する。その間に荷下ろし位置で待機している作業者チが完成品を作業台からおろす。
【００４３】
次に、組立ライン１４の長さを伸ばす場合、即ち台車の台数を増やす場合について図１をもとに説明する。一旦生産ラインの稼働を止めて、組立ライン１４の出口部２９側即ち最前方の台車Ｈの前方に１台の台車Ｈ’（不図示）を追加する。その結果、組立ライン１４は６台の台車Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ及びＨ’で構成される。この場合でも、組立ライン１４の入口部即ち主摩擦モータ３７の位置は変わらず、台車群は主摩擦モータ３７を基準として下流側に延び、出口部２９の位置が下流側にずれることになる。
【００４４】
台車が１台に増えた結果、自動搬送機ｍが主摩擦モータ３７の位置から最前方の台車Ｈ’まで移動する距離が長くなる。台車が５台の場合と同じ速度で通過空間７５を移動したのでは、台車Ｈ’の出口部２９への到達に間に合わない。そこで、最前方の台車Ｈ’と同じタイミングで移動後の出口部２９に到達すべく、自動搬送機ｍの移動速度を上げる。
（効果）
この実施例の効果は以下の通りである。第１に、組立ライン１４の長さの変更即ち台車の台数の増減が容易である。５台から６台への増加について上述したように、台車群ＤからＨの移動方向前方側に台車Ｈ’を追加するのみで良い。台車が５台の場合も６台の場合も、最前方の台車Ｈ又はＨ’を規制する設備はフロア３１上に配置されていないからである。
【００４５】
尚、数台の台車が追加されて他方直線部２２を延ばす必要があれば、磁気走行テープから成る案内部材２０の配設経路を換えて他方直線部２２を長くすれば良い。また、台車群ＤからＨの台数を減らす場合は、最前方の台車Ｈを組立ライン１４から除去すれば良い。
【００４６】
第２に、組立ライン１４の台車群の駆動源が簡素化される。例えば、図１において５台の台車ＤからＨは全て、フロア３１に固定された主摩擦モータ３７から最後方の台車Ｄに加わる駆動力により一体的に移動される。換言すれば、台車Ｄも台車ＥからＨも駆動源を持つ必要がないのである。
【００４７】
第３に、各台車ＡからＨの下面に取り付けた導入部材７２は高さ方向で傾斜した天井壁部７５がテーパ状の案内面を持ち、幅方向で傾斜した側壁部７４がテーパ状の案内面を持つ。よって、組立ライン１４の出口部２９に到達した自動搬送機ｌのフックピン９３と台車Ｇのピン係合孔７６との相対位置が多少ずれていても、フックピン９３が天井壁部７５及び側壁部７４のテーパ面に案内されピン係合孔７６に確実に係合する。
【００４８】
第４に、組立ライン１４の入口部２８の摩擦モータ３５を、主摩擦モータ３７と副摩擦モータ４２とで構成したので、入口部２８における自動搬送機ｍ等から主摩擦モータ３７への台車Ｄ等の受渡しがスムーズになる。
【００４９】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明にかかる台車の搬送装置によれば、複数の台車から成る台車群は推進力付与手段から最後方の台車又は最前方から２台目の台車に加わる推進力により一体的に推進され留。しかも、最前方の台車の搬送を規制するものが何もない。即ち、最前方の台車が搬送に関しフリー状態である。
【００５０】
よって、ラインの長さの変更時はフロア上の設備を変更することなく最前方の台車を追加又は除去することにより簡単に調整できる。
【００５１】
請求項２の搬送装置によれば、磁気走行テープ及びアドレスマークから成る案内手段はかさばらず配設が簡単である。請求項３の搬送装置によれば、最後方の台車を搬入した搬入機が最前方の台車を搬出するので、最前方の台車の搬出のために専用の搬送機を設けることが不要となる。請求項４の台車によれば、フロアに特別の改良を施すなく、搬送機を移動させることができ、被係合部材を持つ台車への搬送機の係合部材の結合及び離脱が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の全体を示す平面説明図である。
【図２】案内手段の説明図である。
【図３】推進力付与手段を説明する平面図である。
【図４】台車の正面図である。
【図５】同じく側面図である。
【図６】（ａ）はピン係合部材の平面図、（ｂ）は同じく正面図、（ｃ）は同じく側面図である。
【図７】搬送機の正面図である。
【図８】ピン駆動機構の正面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は実施例の作動説明図である。
【符号の説明】
１４：組立ライン ２０：案内部材
２８、２９：アドレスマーク ３１：フロア
３５：摩擦モータ ３７：主推進力付与部
４２：副推進力付与部 ＤからＨ：台車
６２：踏み台 ６５：作業台
ｍ：搬送機 ８４：モータ
７８：通過空間 ８７：読取り部

Claims (4)

1. 所定経路に沿って配設された案内手段と、
   前記案内手段の所定地点に配置された推進力付与手段と、
   前記案内手段の所定地点より他方側に互いに当接して並置され、ラインを構成する複数の台車から成る台車群と、
   前記案内手段の経路及び位置を読み取る読取部、駆動源及び台車に結合・分離される係合部材を備えた搬送機と、から成り、
   前記搬送機が前記台車群に搬入した最後方台車又は最前方台車より２台目の台車に、前記推進力付与手段が推進力を付与し、前記台車群を一体的に推進することを特徴とする台車の搬送装置。
2. 前記案内手段は所定経路に配設された磁気テープと、該磁気テープの側方に搬送方向に離れて配置された複数のアドレスマークとを含む請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記搬送機は、前記最後方台車を搬入後前記係合部材を該最後方台車から離脱させ、該推進力付与手段が前記台車群を推進する間に該台車群より速い速度で該台車群の通過空間内を進行方向前方に通過し、正確な位置決めのない最前方台車に該係合部材を係合させて該最前方台車を搬出する請求項１に記載の搬送装置。
4. 前記各台車はその下部に前記搬送機の通過を許容する通過空間が形成され、前記搬送機の係合部材が係合する被係合部材を持つ請求項１に記載の搬送装置。

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