JPH0218070Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は物品の製造工程に於ける部品の組付け
作業の際に、作業工具の始動及び停止を作業工具
を作業位置に持ち来たし、ゼンマイバネの蓄勢弾
力で元位置に復帰する動作で自動的に制御し、且
つ作業位置で所定の作業が遂行されたか否か及び
決められた作業順序で作業がなされたか否かを確
認するための機能を有するスプリングバランサに
関するものである。

一般に物品の製造工程、例えば自動車シートの
組立工程に於ける部品の組付け作業は、所定の組
付順序に従つて完ぺきに実施することが要求さ
れ、従つて各組付工程に於いて標準作業の徹底を
図るために上記組付け作業での作業工具の始動及
び停止並びに各工程での作業遂行及び定められた
組付順序に行なわれているか否かを確認する必要
がある。

上記作業工具の始動及び停止並びに各工程での
作業の遂行及び定められた組付け順序に行なわれ
たか否かを確認する方法は種々知られているが、
特に自動車の製造工程等では部品の組付け作業を
行う際に、作業工具先端にインクを侵込ませた綿
を装着しておき、当該作業工具によつて組付け作
業を行うと同時にその部品の一部に上記インクを
塗布する。そして部品のインクの有無によつて作
業者が所定の組付けが行われているかどうかを確
認していた。ところで上記組付け作業を行う作業
工具はスプリングバランサに取り付けられてい
た。

従来のスプリングバランサの構成は以下に示す
通りである。

第１図に於いて、１はスプリングバランサのケ
ース本体で、円錐台形状をなしており、周面の一
部に所定長の開口溝２が形成されている。３は非
回転軸であるシヤフトで、両端をケース本体１で
支持させると共に、１側端面４を上記ケース本体
１の小径端面５から突出させ、当該端部４にラチ
エツトホイール６を装着し、且つ該ラチエツトホ
イール６をケース本体１に設けた爪状のストツパ
ー７で係止する。即ち、シヤフト３は一方向には
回動し得る様に、ケース本体１に装着する。８は
円錐台形部材であるワイヤードラムで、これは、
上記シヤフト３に回転自在に装設されており、そ
の周面９には螺旋状溝１０が形成され、該螺旋状
溝１０にはワイヤー（図示省略）が巻装されてい
る。またワイヤードラム８にはゼンマイバネ１１
が内装されており、当該ゼンマイバネ１１の一端
１２は上記シヤフト３に固定され、且つその他端
１３はワイヤードラム８の側面部に固定されてい
る。従つて、ワイヤーを引き出すと、ワイヤード
ラム８はゼンマイバネ１１を巻きつけ乍ら回動
し、ゼンマイバネ１１に巻きとり力を蓄勢させる
ことになる。第２図に示すようにケース本体１の
周面には鉤状フツク１４が装着され、またワイヤ
ードラム８の周面に巻装され、且つ、ケース本体
１の開口溝２から引き出したワイヤー１５の先端
部には作業工具を取付けるための取付部材１６が
装着されている。

上記構成なるための、部品の組付け作業時にお
いて、工程ラインの作業位置上方に設置された上
記スプリングバランサのワイヤー１５の引き出し
端部に、取付部材１６を介して吊下保持された作
業工具を下方に牽引すると、ケース本体１内のワ
イヤードラム８に嵌装されたワイヤー１５が引き
出される。当該ワイヤー１５を所定長だけ引出し
て作業工具を所定作業位置に持ち来たす。その
後、作業工具の付設の駆動スイツチを操作して組
付け作業を行う。ここでケース本体１内のワイヤ
ードラム８の内部にはゼンマイバネ１１が装設さ
れているので、当該ゼンマイバネ１１の復元力に
より上記組付け作業終了時に作業工具の駆動スイ
ツチをオフにして作業工具を離せば、ゼンマイバ
ネ１１の蓄勢弾力によつて自動的にワイヤー１５
が巻取りられ、作業工具は使用前の所定位置に引
上げられる。ところで上記作業工具には種々のも
のがあり、重量等も相異するので、上述した作業
工具の使用開始時及び終了時に於ける上下移動を
円滑に行うために、ワイヤードラム８内に装設し
たゼンマイバネ１１による引張り力を調整しなけ
ればならない。この調節はストツパー７をラチエ
ツトホイール６から離し、ラチエツトホイール６
を手動で回転させ、シヤフト３を介して、当該シ
ヤフト３に一端１２が固定されたゼンマイバネ１
１の渦巻状態を変化させ、上記ラチエツトホイー
ル６を爪状のストツパー７によつて係止させ、該
ラチエツトホイール６を適正位置に固定して、ゼ
ンマイバネ１１の引張り力を調整する。

上記の如き従来のスプリングバランサの構造で
は、ワイヤードラムである回転部分の回転力をケ
ース本体の外部に取出すことができない。従つて
ワイヤードラムの回転状態に応じて信号をとりだ
すことができず、この信号を利用して組付け作業
に於ける作業工具の始動及び停止を制御すること
ができない。従つて組立作業が確実性に欠けてい
た。また所定の組付けが行われているかどうかの
確認が困難であつた。上記確認方法の１つとして
前述したインクを利用する方法もあるが、部品に
塗布するインクが多過ぎる場合に、部品に汚れが
生じ、逆に小過ぎる場合は作業途中でインク切れ
が生じ、その結果インクを補給しなければなら
ず、非常に面倒であり手間がかかつていた。

本考案は上記従来の問題点に鑑み、これを解決
したもので、円錐台形をなし、周面に開口溝２を
有するケース本体１内に、周面に螺旋状溝１０を
有する円錐台形部材８をゼンマイバネ１１でワイ
ヤーを巻き取る方向に付勢させた状態で非回転軸
３に回転可能に設け、上記ケース本体１を作業位
置上に吊り下げると共に、円錐台形部材８の螺旋
溝１０に巻回したワイヤの開口溝２からの引き出
し端に作業工具を固着したスプリングバランサで
あつて、上記円錐台形部材８を回転可能に支持す
る非回転軸３の端部４を、ケース本体１で支持す
ると共に、該端部４をケース本体１から突出さ
せ、該突出端部４とケース本体１間に設けたラチ
エツト機構６，７により非回転軸３の回転を規制
すると共に、他端をケース本体１内にとどめ、上
記円錐台形部材８を非回転軸３に嵌挿してラチエ
ツト機構側の側面を非回転軸３で直接支持すると
共に、他側面を、端部がケース本体１から突出す
る軸受部材１７を介して非回転軸３の他端とケー
ス本体１とで回転可能に支持させ、上記軸受部材
１７の突出端面に小ギヤ１８を固設すると共に、
ケース本体１に、上記小ギヤ１８と噛合する大ギ
ヤ１９を設け、上記大ギヤ１９にカム２０を固設
し、上記カム２０によつてON・OFF動作するリ
ミツトスイツチ２１をケース本体１に設け、ワイ
ヤの引き出し動作による円錐台形部材８の回動動
作ならびにゼンマイバネ１１による巻き取り動作
に関連してカム２０を減速回転させ、所定時、リ
ミツトスイツチ２１をON・OFFさせて、この信
号で作業工具の駆動制御ならびに作業の完全遂
行、作業順序の適否を確認するようにしたことを
特徴とするスプリングバランサを提供する。

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図及び第４図に於いて、１は円錐台形状の
ケース本体で、周面一部に所定長の開口溝２が形
成されている。３は非回転軸であるシヤフトで、
端部４を上記ケース本体１の下端面５で支持する
と共にケース本体１から突出させ、当該突出４に
ラチエツトホイール６を装着し、且つケース本体
１に上記ラチエツトホイール６と係合する爪状の
ストツパー７を設け、上記ラチエツトホイール６
とストツパー７でラチエツト機構を構成し、シヤ
フト３の一方への回動を可能にしている。なお、
シヤフト３の他端はケース本体１の他側はケース
本体１の他端内面の近傍まで延びており、後述の
ように、ワイヤードラム８、軸受部材１７を介し
てケース本体１に支持される。８は円錐台形部材
であるワイヤードラムで、これは上記シヤフト３
に回転自在に装設されており、その周面９には螺
旋状溝１０が形成され、該螺旋状溝１０にはワイ
ヤー（図示省略）が巻装されている。またワイヤ
ードラム８にはゼンマイ１１が内装されており、
当該ゼンマイバネ１１の一端１２は上記シヤフト
３に固定され、且つその他端１３はワイヤードラ
ム８の側面部に固定されている。１７は軸受部材
で、ワイヤードラム８の大径側の端面中央部を、
シヤフト３の端部、即ちケース本体１の内面近傍
に位置する部位に回転可能に装着すると共に、該
軸受部材１７の１部をケース本体１の端面中央部
まで延ばし、この延長部をケース本体１の端面の
中央部でケース本体１に対して回転可能に支持さ
せる。軸受部材１７の延長部はケース本体１の上
端面５′に露出している。１８は小ギヤで、上記
軸受部材１７の延長部の上端面に装設され、且
つ、ケース本体１の上端面５′に装設された大ギ
ヤ１９と噛合している。小ギヤ１８と大ギヤ１９
は所定のギヤ比を有している。２０は所定形状の
カムで、上記大ギヤ１９の上端面に装設されてい
る。２１はリミツトスイツチで、上記カム２０が
回転することにより作動するようにケース本体１
の上端面の所定位置に装設されている。

上記構成のスプリングバランサを用いて、部品
の組付け作業を次の要領で行う。工程ラインの作
業位置上方に設置されたスプリングバランサのワ
イヤー先端部に吊下保持された作業工具を下方に
牽引すると、ケース本体１内のワイードラム８に
巻装されたワイヤー（図示省略）が引出される。
当該ワイヤーを所定長だけ引出して上記作業工具
を所定作業位置に設置する。この際ワイヤードラ
ム８は所定回数だけ回転する。このワイヤードラ
ム８の回転が、ワイヤードラム８の上端面に装設
された軸受部材１７に伝達され、当該軸受部材１
７を介して小ギヤ１８が回転する。小ギヤ１８が
回転すると大ギヤ１９が減速回転して所定角反回
転し同様カム２０が所定角度回転し、その回転終
了時、即ち上記ワイヤーが所定長さだけ引出され
て作業工具が所定作業位置に設定された時に、リ
ミツトスイツチがON状態となり、作業工具が自
動的に始動する。また作業終了後に作業者が上記
作業工具を離すと、ワイヤードラム８内に装設さ
れたゼンマイバネ、１１の復元力により自動的に
ワイヤーがワイヤードラム８に巻き取られ、作業
工具は使用前の所定位置に引上げられる。このワ
イヤードラム８の逆回転により軸受部材１７を介
して小ギヤ１８および大ギヤ１９が逆回転してカ
ム２０が元の状態に戻り、リミツトスツチが
OFF状態となり作業工具が自動的に停止する。

尚、上記リミツトスツチを作動させるタイミン
グ調整は、カム２０の形状によつて決定される。
従つてカム２０を交換することによつて上記タイ
ミング調整が行われる。また作業工具には種々の
ものがあり、その重量等も相異するので、上述し
た作業工具の使用開始時及び終了時に於ける上下
移動を円滑に行うために、ワイヤードラム８内に
装設されたゼンマイバネ１１による引張り力を調
整しなければならない。この調整はストツパー７
をラチエツトホイール６から離し、ラチエツトホ
イール６を回転させることによりシヤフト３を介
して、当該シヤフト３にその一端１２が固定され
たゼンマイバネ１１の渦巻状態を変化させ、調節
後、上記ラチエツトホイール６に爪状のストツパ
ー７を係合させることにより、該ラチエツトホイ
ール６を適正位置に固定し、ゼンマイバネ１１の
引張り力を調整する。

以上説明したように本考案によれば、ワイヤー
ドラムである回転部分を軸受部材を介してケース
本体の外部に取り出すことができるから、この動
きを利用して組付作業に於ける作業工具の始動及
び停止を制御することが可能となり、当該作業の
確実性が飛躍的に向上する。さらに、このスプリ
ングバランサを利用して下記に示すように所定の
組付け作業の遂行状況及び作業順序の確認も非常
に容易となり、且つ簡略化される。

例えば、ボルト締付作業等の組付け作業に於い
て、コンベア上に載置された部品が搬送されてく
ると、工程ラインの作業位置上に設置されたスプ
リングバランサに吊下保持されたボルト締付工具
であるインパクトレンチを所定作業位置に設定す
ると、ケース本体に装設されたリミテツトスイツ
チがONされて上記インパクトレンチが自動的に
始動し、適当な締付トルクでボルトが締付けられ
る。締付け作業終了後に作業者がインパクトレン
チを離して当該インパクトレンチが使用前の位置
に引き上られると、上記リミツトスイツチが
OFFされてインパクトレンチは自動的に停止す
る。この際、上記スプリングバランサのリミツト
スイツチの作動状態を示す信号が、工程ライン外
に設置されたコトロールボツクスに送信され、当
該コントロールボツクスを介して表示灯によつて
表示される。更に部品は次の作業位置に搬送さ
れ、ボルト締付確認工具であるリミツトスイツチ
付QLレンチによつて所定締付トルクまでボルト
が締付けられる。この際、当該レンチのリミツト
スイツチの作動状態を示す信号が上記コントロー
ルボツクスに送信され、当該コントロールボツク
スを介して表示灯によつて表示される。従つて作
業標準に基づく組付作業であるボルト締付け作業
が行われた場合には、コンベアは通常運転される
が、上記作業標準と異なつた作業を行えば、コン
トロールボツクスにて異常判定され、警報ブザー
及び表示灯にて作業者に異常発生を報知すると共
にコンベアは所定位置で停止する。こで速やかに
所定の組付け作業を行えば、警報ブザー及び表示
灯はOFFになりコンベアは通常運転を再開する。
従つて本考案に係るスプリングバランサを利用し
た組付作業に於ては、作業工具の始動及び停止を
制御し、且つ作業の遂行及び作動順序を確認する
ことが容易で、作業者が迅速且つ正確に作業する
ことが可能で、作業能率も飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスプリングバランサを示す断面
図、第２図は第１図の概略斜視図、第３図は本考
案の実施例によるスプリングバランサの平面図、
第４図は第３図の正面断面図である。 ３……非回転軸、８……円錐台形部材、１７…
…軸受部材、１８……大ギヤ、１９……小ギヤ、
２０……カム、２１……リミツトスイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 円錐台形をなし、周面に開口溝を有するケース
   本体内に、周面に螺旋状溝を有する円錐台形部材
   をゼンマイバネでワイヤーを巻き取る方向に付勢
   させた状態で非回転軸に回転可能に設け、上記ケ
   ース本体を作業位置上に吊り下げると共に、円錐
   台形部材の螺旋溝に巻回したワイヤの開口溝から
   の引き出し端に作業工具を固着したスプリングバ
   ランサであつて、 上記円錐台形部材を回転可能に支持する非回転
   軸の端部を、ケース本体で支持すると共に、該端
   部をケース本体から突出させ、該突出端部とケー
   ス本体間に設けたラチエツト機構により非回転軸
   の回転を規制すると共に、他端をケース本体内に
   とどめ、 上記円錐台形部材を非回転軸に嵌挿してラチエ
   ツト機構側の側面を非回転軸で直接支持すると共
   に、他側面を、端部がケース本体から突出する軸
   受部材を介して非回転軸の他端とケース本体とで
   回転可能に支持させ、 上記軸受部材の突出端面に小ギヤを固設すると
   共に、ケース本体に、上記小ギヤと噛合する大ギ
   ヤを設け、 上記大ギヤにカムを固設し、 上記カムによつてON・OFF動作するリミツト
   スイツチをケース本体に設け、 ワイヤの引き出し動作による円錐台形部材の回
   動動作ならびにゼンマイバネによる巻き取り動作
   に関連してカムを減速回転させ、所定時、リミツ
   トスイツチをON・OFFさせて、この信号で作業
   工具の駆動制御ならびに作業の完全遂行、作業順
   序の適否を確認するようにしたことを特徴とする
   スプリングバランサ。