JP5586016B2 - ワーク搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、車両の生産ラインにおいてエンジン（エンジンユニット）を車体に搭載するため等に用いられるワーク搬送装置に関する。

従来のエンジン搭載装置は、車両を組み立てるメインラインと、エンジン搭載装置（デッキング装置）とからなり、このデッキング装置は、エンジンとシャシー（足回り）を組み立てるシャシー準備ラインと、このシャシー準備ラインにおいて組み立てられて移載ステーションにおいて搭載台車に搭載されたエンジンアッシーを前記メインラインの車両に搭載する搭載ステーションとを備える。

初期型のシャシー準備ラインの構成は、エンジンとシャシーを自走型の無人台車（ＡＧＶ）に乗せ、この無人台車上でエンジンとシャシーの組付け作業を行い、その組付けたエンジンアッシーをデッキング装置で車両に組付ける作業を行なうように構成されている。

このとき、シャシー準備ライン上には数十台の無人台車が必要になり、無人台車１台のコスト（価格）が高いため、シャシー準備ラインを構成する装置のコストが高価になるという問題がある。また、無人台車が待機し走行するための広いスペースを必要としていた。

そこで、特許文献１に示すシャシー準備ライン９０は、図６に示すように、エンジンとシャシーを載せた治具台車９１を環状に配置された駆動チェーン９２で移動させ、エンジンとシャシーの組付作業を行ない、その組付けたエンジンアッシーをエンジン搭載装置で車両に組み付けるように構成されている。

特許第４１７０１７５号公報

しかしながら、図６（Ａ）に示すように、前記構成のシャシー準備ライン９０においては治具台車９１が架台９３上を走行するものであり、この架台９３は本体フレームと走行フレームとが一体的に組み合わさるように構成されている。したがって、架台９３の構成が大がかりになるので、工程変更に伴って治具台車９１の台数を増やすなどのシャシー準備ライン９０の変更を行なうためには、大がかりな架台９３の改造工事が必要になるという課題があった。

加えて、図６（Ｂ）に示すように、前記駆動チェーン９２への動力供給を行なう駆動部９４は、駆動モータ９４ａからの駆動力をスラットプレート９４ｂを取付けた特殊構造のチェーン９４ｃを用いて伝達するために、装置全体のコストが高価になるという課題がある。

本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであり、簡素な構成でありながら、台車を任意の方向に移動させることができ、かつ、工程変更を容易に行なうことができるワーク搬送装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、搬送方向にスリットが形成された架台と、上部がこの架台のスリットにガイドされるように架台内に収容されるリボン体と、このリボン体の上端に連接されて架台の上部に突出する台車連結部と、このリボン体をスリットに沿って搬送方向に移動させる動力を供給する駆動部と、ワークを支持する支持部および前記台車連結部に連結される連結部を備え、前記架台上を走行する治具台車とを有し、
さらに、
前記架台は床面上に設けられており、
前記台車連結部は前記リボン体が前記スリット内に収容された状態において、前記架台上の治具台車走行面の上面に突出するよう構成されていることを特徴とするワーク搬送装置を提供する。（請求項１）

前記架台はスリット内に配置されたリボン体が架台の上面（治具台車の走行面）から突出しないように、架台はワーク搬送装置の設置床面から少なくともリボン体の幅よりも高い位置に治具台車の走行面（台）を形成するものであり、ワークなどを搭載した治具台車を十分に搭載できる程度の強度を備えるものである。

前記リボン体はスリットの幅よりも薄い板状であり、弾力性のある材料からなる。例えば、ワーク搬送装置内のすべての治具台車およびワークを移動させる動力を伝達できる程度の引張り強度を備え、かつ、スリットによって形成されるラインにそって曲げやすい弾力性を備える弾力性を有するばね鋼材からなることが好ましい。リボン体を鋼材で形成することが好ましく、鋼材からなるリボン体（リボン鋼）はその厚さを１ｍｍ程度にすることが好ましい。また、リボン体はループ状に連結するものであることが好ましく、この場合、ワーク搬送装置はループ状のリボン体が配置された軌道上を治具台車が走行することになる。

前記台車連結部は低摩擦抵抗の材料からなり、例えばスリットより十分に広い幅の外形を備えると共に連結用の凹部を備える合成樹脂からなるものであることが好ましい。

前記駆動部はリボン体の上流部に当接してこのリボン体を上流端部から引っ張るものであることが好ましく、リボン体をその両側から挟み込むようにして摩擦接触によって張力を与えるものであることが考えられるが、リボン体の側面にローレットまたは貫通孔を形成して凹凸を形成し、駆動部にはこの凹凸に勘合する凹凸を形成して確実な動力伝達を行なうようにしてもよい。また、前記治具台車は架台の上を自在に移動できるように構成されており、例えば主に搬送方向に沿う前後方向に転がるように配置された車輪と、自在に方向転換する車輪とを備えることが好ましい。

前記構成のワーク搬送装置は、駆動部によってリボン体に張力を作用させることにより、リボン体をスライダーとして用い、リボン体のスライドによってその上部に連結された台車連結部を介して治具台車を走行させるための動力を供給する。スリットの湾曲部においてはリボン体がスリットの形成されている方向に曲がって張力を伝達するので、治具台車を任意の方向に搬送させることができる。

前記リボン体が所定の長さ毎に連結可能に構成されたリボン体パーツからなり、各リボン体パーツはその搬送方向前後両端に前後のリボン体パーツと分離可能に連結される前後のリボン体連結部を備え、かつ、前記架台は各リボン体パーツの長さに合わせた長さのスリット毎に分離可能に構成された架台パーツからなる場合（請求項２）には、リボン体パーツの長さと架台パーツに形成されたスリットの長さを同じ長さ毎に連結可能に構成しているので、架台パーツの組換えに伴って、連結するリボン体パーツの組み合わせを調整することにより、ループ状の軌道を自在に組換えることができ、ワーク搬送装置における治具台車の走行ルートを容易に変更することができる。なお、リボン体パーツの長さおよび架台のスリットの長さは工場内の作業工程の１工程分の長さで形成されていることが好ましい。

前記スリットが環状に連結されて形成され、このスリットの湾曲部においてリボン体の下端部分をガイドするシンクルキャリアを備える場合（請求項３）には、スリットが湾曲している部分においても、リボン体の下部がシンクルキャリアによってスリットが形成された方向に移動可能に保持されるので、その駆動部から与えられる張力が環状に連結されたリボン体の各部において作用して治具台車をスリットに沿って走行させることができる。なお、湾曲部におけるスリットの幅はリボン体の厚みよりも十分に大きくすることが好ましい。

前記駆動部がリボン体の側面に当接する第１ローラと、この第１ローラに対向するリボン体の反対側面に当接すると共にリボン体側に押しつけられる第２ローラと、第１ローラに回転力を供給する駆動モータと、この駆動モータの回転力によって第２ローラを第１ローラと反対回転に回転させる動力を伝達する動力伝達機構と、第１ローラおよび第２ローラの表面に当接してローラ表面への付着物をそぎ落とすブレードとを備える場合（請求項４）には、駆動力を第１ローラおよび第２ローラによってリボン体に加えることができる。このとき、第２ローラは第１ローラと反対方向に回転すると共に、第２ローラがバネなどによってリボン体に押しつけられているので、第１ローラおよび第２ローラのローラ表面とリボン体との接触部における摩擦力を高めて駆動力を確実にリボン体に加えることができる。ブレードはローラ表面への異物の付着を防ぐので、摩擦抵抗を高い状態に保つことができる。

前述したように、本発明によれば、従来の無人台車を用いる搬送装置や、チェーンを用いて駆動力を供給する搬送に比べて構造がシンプルであるから製造コストを削減できる。また、チェーンや無人台車を用いる場合に比べて各部材が軽量であるから、ワーク搬送装置を容易に組み付けることができ、工程の変更も容易に行うことができる。加えて、弾性を備えるリボン体は無人台車を用いる搬送より小さい回転半径（Ｒ寸法）で方向を変えることができるので、より狭いスペースにワーク搬送装置を配置することができる。

また、薄い板状のリボン体を駆動駆動するため、駆動部のローラーでリボン体を挟んでリボン体をローラーで押さえつけた状態で駆動することにより、薄い板状のリボン鋼に確実に駆動力を伝達させることができる。

加えて、走行架台フレームをすべて同じピッチで製作することにより、駆動ユニットをどこの走行架台フレームでも組付けができ、工程変更を容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係るワーク搬送装置の全体構成を示す平面図である。 前記ワーク搬送装置の搬送方向から見た側面図である。 前記ワーク搬送装置のリボン体の構成を説明する図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。 前記ワーク搬送装置の駆動部の構成を示す側面図である。 前記駆動部の平面図である。 従来のワーク搬送装置の構成を示す図であり、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は要部拡大図である。

以下、図１〜図５を用いて、本発明のワーク搬送装置１の構成を説明する。本発明のワーク搬送装置１は搬送方向にスリット２が形成された架台３と、上部がこの架台３のスリット２にガイドされるように架台３内に収容されるリボン体４と、このリボン体４の上端に連接されて架台３の上部に突出する台車連結部５（５ａ，５ｂ）と、このリボン体４をスリット２に沿って搬送方向に移動させる動力を供給する駆動部６と、ワークＷの一例としてのエンジンまたはエンジンアッシーを支持する支持部７ａおよび前記台車連結部５（５ａ，５ｂ）に連結される連結部７ｂ，７ｃを備え、前記架台３上を走行する治具台車７とを有する。

本実施形態のワーク搬送装置１は主に自動車などのワークＷとして自動車などのエンジンまたはエンジンアッシーを搬送するものであるからエンジン搬送装置または車両へのエンジン搭載装置として用いるものである。

図１に示すように、前記スリット２は環状につながって形成されており、架台３は、スリット２の長さＬ１が作業工程の１工程分のスパンＬ２の半分で分離可能な複数の架台パーツ３ｐａ，３ｐｂと、前記スパンＬ２の１／４の長さＬ３で分離可能な架台パーツ３ｐｃを連結して形成したものである。また、架台パーツ３ｐａ，３ｐｃには直線的なスリット２が形成され、架台パーツ３ｐｂには９０°の円弧を形成するようにスリット２が形成されている。

図２に示すように、前記架台３はその上面に治具台車７の走行面３ａを形成するものであり、少なくとも架台パーツ３ｐａ，３ｐｂ，３ｐｃの４隅に設けた脚３ｂには前記走行面３ａを床面Ｆの凹凸を吸収して水平に保つためのアジャスタ３ｃを備える。また、所定間隔毎にリボン体４の下端部分の両側面に当接する一対のローラ９ａ，９ｂおよび下端に当接するローラ９ｃを備えるシンクルキャリア９を有する。さらに、前記架台パーツ３ｐｂのように湾曲させたスリット２を形成している部分およびその前後の部分においては、リボン体４の下端部分をガイドするシンクルキャリア９を連続的に備える。

図３（Ａ）に示すように、前記リボン体４はスリット２の幅よりも薄い板状の鋼材（リボン鋼）であり、１工程分のスパンＬ２に合わせて分離可能なリボン体パーツ４ａ（リボン鋼パーツ）からなり、このリボン体パーツ４ａには、その搬送方向Ｘの前後両端にリボン体連結部４ｂ，４ｃを備える。なお、本実施形態では、リボン体パーツ４ａの厚さは例えば１ｍｍ（図３（Ａ）を参照）であり、縦方向に１００ｍｍ強（図３（Ｂ）を参照）、長さ方向に２４００ｍｍ強の幅を有する。

加えて、前記リボン体パーツ４ａの中央部の上端には複数の突起部４ｄを形成し、この突起部４ｄには、前記台車連結部５がねじ止めにて固定できるように構成している。また、この突起部４ｄおよび台車連結部５（５ａ，５ｂ）はリボン体４がスリット２内に収容された状態においても、走行面３ａの上面に突出する。

図３（Ｂ）に示すように、前記台車連結部５はリボン体４の搬送方向Ｘの前後に間隔をおいて２個取り付けられ、これらの台車連結部５ａ，５ｂにはそれぞれ連結用の凹部５ｃ，５ｄを備える。加えて、一方の凹部５ｄは前後方向に例えば１０ｍｍの遊びができるように長穴に形成されており、前後の凹部５ｃ，５ｄの間隔Ｄは治具台車７の搬送方向の長さＬａに合わせて適宜に設定され、本実施形態では治具台車７の長さＬａに対して例えば約３０％ほどの距離Ｄだけ離れるように形成している。

前記治具台車７は前記台車連結部５ａ，５ｂに設けた凹部５ｃ，５ｄにそれぞれ嵌入することにより連結されるロッドからなる連結部７ｂ，７ｃを備えるフレーム７ｄと、このフレーム７ｄの下端部において治具台車７を任意の方向に移動可能とするキャスタ７ｅとを備える。前記キャスタ７ｅは搬送方向が急激に湾曲する場合には自在に回転方向を変えることができる自在キャスタやボールキャスタを用いるであることが好ましいが、搬送方向がほぼ直線である場合には、ホイールキャスタを用いてもよい。

図４，５に示すワーク搬送装置１における駆動部６は、環状に配置されたリボン体４に張力をかけて搬送方向に駆動するものであるから、リボン体４のどこに配置されたものであっても良いが、リボン体４に加わえた張力に伴って治具台車７を駆動するものであるから、ワークＷを載せた治具台車７の上流側に配置され、その上端部に設けたスリット６ａ内にリボン体４が配置されるように設置されることが好ましい。

また、６ｂは駆動部６が水平を保って床面Ｆに配置されるように設けたアジャスタ付きの脚である。なお、リボン体４が環状に配置されていない場合には、駆動部６はワークＷを載せた治具台車７の上流に配置されている必要がある。

前記駆動部６は、リボン体４の側面に当接する第１ローラ１０と、この第１ローラ１０に対向するリボン体４の反対側面に当接すると共にリボン体４側に押しつけられる第２ローラ１１と、第１ローラ１０に回転力を供給する駆動モータ１２と、この駆動モータ１２の回転力によって第２ローラ１１を第１ローラ１０と反対回転に回転させる動力を伝達する動力伝達機構１３と、第１ローラ１０および第２ローラ１１の表面１０ａ，１１ａに当接してローラ表面１０ａ，１１ａへの付着物をそぎ落とすブレード１４とを備える。

前記第１ローラ１０および第２ローラ１１の外周部に形成した前記表面１０ａ，１１ａは高摩擦抵抗を有する材料からなり、第１ローラ１０は駆動モータ１２の出力に設けたギアボックス１２ａによって回転する軸芯１０ｂに連結されることにより、駆動モータ１２によって直接的に駆動される。また、この軸芯１０ｂにはさらにスプロケット１０ｃが連結されている。

前記動力伝達機構１３は前記スプロケット１０ｃに巻回されるチェーン１３ａと、リボン体４を挟んで反対側に配置されると共にこのチェーン１３ａが巻回されるスプロケット１３ｂと、このスプロケット１３ｂと同軸上に配置されて回転する第１の補助ローラ１３ｃと、この第１の補助ローラ１３ｃの外周面に摩擦接触すると共に前記第２ローラ１１に連結された軸芯１１ｂに連結された第２の補助ローラ１３ｄと、これらの補助ローラ１３ｃ，１３ｄをスプロケット１３ｂの回転軸を中心に揺動自在に支持する揺動支持体１３ｅと、この揺動支持体１３ｅの揺動端側をリボン体４側に付勢する弾性体（本実施形態ではバネ）１３ｆとを備える。

前記ブレード１４はローラ１０，１１の近傍に配置されたブレード支持本体１４ａと、このブレード支持体１４ａの両側においてそれぞれローラ１０，１１の表面１０ａ，１１ａに押し当てられるように付勢されて当接する当接片１４ｂ，１４ｃとを備える。なお、１５は駆動部６の搬送方向前後両端においてそれぞれリボン体４をガイドするローラである。

上述のように構成されたワーク搬送装置１は駆動部６の駆動モータ１２からの駆動力が矢印Ｒ１，Ｒ２に示すようにそれぞれ第１ローラ１０および第２ローラ１１に伝達されるので、これらのローラ１０，１１の表面１０ａ，１１ａに接触するリボン体４を搬送方向Ｘに移動させることができる。

このとき、第２ローラ１１にはバネ１３ｆによってリボン体４側に押しつけられるように力が加えられるので、たとえ１ｍｍ程度の薄いリボン体４に対してもローラ１０，１１とリボン体４の摩擦抵抗を可能な限り引き上げることができ、かつ、ブレード１４が常にローラ１０，１１の表面１０ａ，１１ａをきれいに保っているので、より強力な張力をリボン体４に加えることができる。つまり、リボン体４を介して治具台車７を搬送方向に移動させる十分の力を供給することができる。

また、リボン体４はその上端部がスリット２内に収容されているので、スリット２が形成された方向に移動し、スリット２の方向に治具台車７を移動させることができる。また、スリット２が湾曲する部分およびその前後においては、リボン体４の下端部分をガイドするシンクルキャリア９が形成されているので、スリット２の湾曲部においてもリボン体４がスリット２からはずれるようなことがなく、スリット２の形成された方向に確実に移動させることができる。

リボン体４の上端に取り付けられた台車連結部５が搬送方向の前後に間隔Ｄをおいて配置されているので、リボン体４が湾曲部において方向転換するときに、治具台車７の搬送方向を確実に追従させることができる。なお、本実施形態においては前記間隔Ｄが治具台車７の搬送方向の長さＬａに比べて小さすぎず、全長Ｌの約３０％としているが、本発明はこの割合に限定されるものではないことはいうまでもない。また、間隔Ｄが広くなればなるほど凹部５ｄの長穴を長く形成して遊びを設けることが好ましい。

また、上記構成のリボン体４は各工程のスパンＬ２と同じ長さにおいて分離可能に構成されており、かつ、各架台パーツ３ｐａ，３ｐｂ，３ｐｃも前記スパンＬ２の１／２または１／４の長さで分離可能に形成されている。従って、架台パーツ３ｐａ，３ｐｂ，３ｐｃの組み合わせを適宜に調整し、リボン体４を適宜増減することにより、新たな作業工程のためのワーク搬送装置１を容易に組み直すことができる。

１ ワーク搬送装置
２ スリット
３ 架台
３ｐａ，３ｐｂ，３ｐｃ 架台パーツ
４ リボン体
４ａ リボン体パーツ
４ｂ，４ｃ リボン体連結部
５（５ａ，５ｂ） 台車連結部
６ 駆動部
７ 治具台車
７ａ 支持部
７ｂ，７ｃ 連結部
９ シンクルキャリア
１０ 第１ローラ
１１ 第２ローラ
１２ 駆動モータ
１３ 動力伝達機構
１４ ブレード
Ｌ２ 所定の長さ
Ｗ ワーク
Ｘ 搬送方向

Claims (4)

1. 搬送方向にスリットが形成された架台と、
   上部がこの架台のスリットにガイドされるように架台内に収容されるリボン体と、
   このリボン体の上端に連接されて架台の上部に突出する台車連結部と、
   このリボン体をスリットに沿って搬送方向に移動させる動力を供給する駆動部と、
   ワークを支持する支持部および前記台車連結部に連結される連結部を備え、前記架台上を走行する治具台車とを有し、
   さらに、
   前記架台は床面上に設けられており、
   前記台車連結部は前記リボン体が前記スリット内に収容された状態において、前記架台上の治具台車走行面の上面に突出するよう構成されていることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 前記リボン体は所定の長さ毎に連結可能に構成されたリボン体パーツからなり、各リボン体パーツはその搬送方向前後両端に前後のリボン体パーツと分離可能に連結される前後のリボン体連結部を備え、かつ、前記架台は各リボン体パーツの長さに合わせた長さのスリット毎に分離可能に構成された架台パーツからなる請求項１に記載のワーク搬送装置。
3. 前記スリットが環状に連結されて形成され、このスリットの湾曲部においてリボン体の下端部分をガイドするシンクルキャリアを備える請求項１または請求項２に記載のワーク搬送装置。
4. 前記駆動部はリボン体の側面に当接する第１ローラと、この第１ローラに対向するリボン体の反対側面に当接すると共にリボン体側に押しつけられる第２ローラと、第１ローラに回転力を供給する駆動モータと、この駆動モータの回転力によって第２ローラを第１ローラと反対回転に回転させる動力を伝達する動力伝達機構と、第１ローラおよび第２ローラの表面に当接してローラ表面への付着物をそぎ落とすブレードとを備える請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のワーク搬送装置。
   
   

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