JPH04293690A - 自動二輪車のフロントフォ−クアッセンブリの組付方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動二輪車のフロント
フォ−クアッセンブリの組付方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動二輪車のフロントフォ−クア
ッセンブリを自動組付するような装置として、本出願人
は既に特願平１−１７１３８６号のような組付装置を提
案している。この組付装置は、フロントフォ−クメンバ
まわりにホイル、フェンダ、アクスルシャフト等の構成
部品を取り付けるに際し、各部品の位置合わせから締付
けまでの一連の締結作業をすべて自動化するようにした
ものであり、それまでは熟練とか経験に頼っていた組付
作業を容易ならしめる装置として開発されたものである
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の組付装置
及び組付方法では、小物部品の取付けから軽量部品の運
搬に至るまですべての作業をロボットで行なわせるよう
にしているため、１つのフロントフォ−クアッセンブリ
を組み付けるまでのサイクルタイムが長くなり、生産性
の面から改良が望ましかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明は、作業者が人的に行なう作業工程と、ロボ
ット等による自動化された作業工程を適宜組み合わせる
ようにした。すなわちホイルのホイル軸孔からカラ−と
ギアボックスを仮圧入して該ホイルをホイル供給装置に
セットする工程と、このホイルを搬送ロボットで把持し
て組付ステ−ションに移送する工程と、組付ステ−ショ
ンで前記カラ−とギアボックスの有無を確認した後本圧
入してアクスルシャフトを組み付ける工程と、取付けス
テ−ションの回転機構でホイルを回転させ、前記ギアボ
ックスをフロントフォ−クに対して方向性を持たせて係
合せしめる工程と、ボトムケ−ス締付ボルトを締め付け
た後組付ステ−ションから搬送ロボットで払い出す工程
によって構成した。又、組付ステ−ションには、フロン
トフォ−クの位置決め機構と、ギアボックス等有無確認
・圧入機構と、アクスルシャフト取付け機構と、ホイル
回転機構を設けた。

【０００５】

【作用】重量物の移送等作業者にとって負担の大きい工
程、或いはアクスルシャフトの取付け等の経験、勘を要
する工程は自動化し、それ以外の軽作業を人的に行なう
ことが出来るため、作業の迅速化が図れる。

【０００６】

【実施例】本発明のフロントフォ−クアッセンブリの組
付方法及び装置の実施例について添付した図面に基づき
説明する。図１は本発明の組付装置の全体構成例を示す
斜視図、図２から図４は組付ステ−ションの三面図で、
図２が作業者側から見た正面図、図３が側面図、図４が
平面図である。本発明の組付装置を説明する前に、まず
フロントフォ−クアッセンブリの構成部品と組付の概要
について説明する。フロントフォ−クアッセンブリ５０
は、図６に示すようにフロントフォ−クメンバ５１、フ
ェンダ５２、ホイル５３、アクスルシャフト５４、アク
スルボルト５９等の構成部品を備え、フロントフォ−ク
メンバ５１に対してフェンダ５２、クリップ５５をフェ
ンダ締付ボルト５６によって取り付ける作業は、事前に
任意の手段でなされる。

【０００７】一方、ホイル５３は側面にディスク部５３
ａを備えるとともに、アクスルシャフト５４を挿通せし
めることの出来るホイル軸孔５３ｂを備え、このホイル
５３をフロントフォ−クメンバ５１に取付けるに際して
は、両者間にスピ−ドメ−タ用ギアボックス５７と左右
のカラ−５８を介装せしめて、ギアボックス５７をフロ
ントフォ−クメンバ５１に対して方向性を持たせて固定
する必要がある。そして左右のカラ−５８の仮圧入は人
的作業によって行ない、ギアボックス５７は当初ホイル
軸孔５３ｂに仮装着して取り付け、その後方向性を整合
させてフロントフォ−クメンバ５１側に固定するように
している。そしてアクスルシャフト５４、アクスルボル
ト５９の取り付けと、４本のボトムケ−ス締付ボルト６
０の締結は本装置によって自動化している。

【０００８】次に組付けの概要を説明すると、図１に示
すような組付装置は、組付ステ−ション１と、搬送ロボ
ット３０と、ホイル供給装置４０を備え、前述（図６）
のホイル５３のホイル軸孔５３ｂにカラ−５８とギアボ
ックス５７が仮装着されると、このホイル５３がホイル
供給装置４０に位置決めされる。そして搬送ロボット３
０がこのホイル供給装置４０のホイル５３を把持して受
け取り、組付ステ−ション１に移送する。そしてこの組
付ステ−ションには、既にフェンダ５２等の小物部品が
取り付けられたフロントフォ−クメンバ５１が位置決め
されている。（尚、図ではすでにホイル５３を取り付け
た状態を示している。）組付ステ−ション１では移送さ
れたホイル５３のギアボックス５７とカラ−５８の有無
を確認しつつギアボックス５７を所定位置まで圧入し、
次いでアクスルシャフト５４を組み付ける。そしてアク
スルシャフト５４の組み付けが終えると、ホイル５３を
回転させてホイル軸孔５３ｂ内のギアボックス５７をフ
ロントフォ−クメンバ５１に対して方向性を持たせ固定
する。そして残部の締結部の締結作業が終了すると、搬
送ロボット３０が組立られたフロントフォ−クアッセン
ブリ５０を払い出す。以上が組み付けの概要である。

【０００９】それでは、各装置の細部について説明する
。ホイル供給装置４０は、基台上で垂直軸まわりに回転
可能な反転台４１と、この反転台４１上に立設される支
柱４２と、この支柱４２上部から横方向水平に張り出す
差込棒４３を備え、この差込棒４３は、不図示のシリン
ダユニットによって進退自在とされている。又、支柱４
２の側方の反転台４１にはホイルクランプ機構４４が設
けられ、このホイルクランプ機構４４は、反転台４１と
共に回転可能とされるとともに、上下動自在な押当板４
５を備えている。そして差込棒４３が伸び出した状態で
、ホイル５３のホイル軸孔５３ｂがこの差込棒４３に嵌
め込まれ、次いでホイルクランプ機構４４の押当板４５
を上下動させて、ホイル５３をタイヤ下面から押し上げ
クランプする。そしてクランプした後、反転台４１を１
８０度反転させて搬送ロボット３０側に対面させる。 尚、このクランプ及び反転は、制御器４６の反転ボタン
の操作によって行なう。

【００１０】搬送ロボット３０は、実施例の場合多関節
ロボットで構成し、ア−ム３１先端の把持機構３２には
、図５に示すようなディスク把持部３３とフォ−ク把持
部３４が設けられている。そしてディスク把持部３３は
ホイル５３のディスク部５３ａを把持可能となり、フォ
−ク把持部３４はフロントフォ−クメンバ５１を把持可
能とされている。又、この把持機構３２は回転軸３５の
軸まわりに回転自在とされている。

【００１１】組付ステ−ション１は、図２，図３に示す
ように床面上に固定された基台２とこの基台２の幅方向
（図２の左右方向）中央部に設けられたホイル回転機構
３を備え、このホイル回転機構３を挟んで幅方向左右に
第１機枠４と第２機枠５が設けられている。そして第２
機枠５上には可動台６が設けられて、第１機枠４側に向
けて進退動自在とされている。そしてこの可動台６は、
取り扱う機種が変更となった時、幅方向に調整されるも
のである。第１機枠４と可動台６上には、ステ−ション
の前後方向（図４の上下方向）に、フロントフォ−クの
位置決め機構７と、ギアボックス等有無確認・圧入機構
９とボトムケ−ス締付機構１０が設けられ、フロントフ
ォ−クの位置決め機構７の下方にはアクスルシャフト取
付機構８が設けられているが、以下順を追ってこれら各
機構について説明する。

【００１２】フロントフォ−ク位置決め機構７は、第１
機枠４に立設された第１支柱１１ａと可動台６上に立設
された第２支柱１１ｂ周辺に設けられ、フロントフォ−
クメンバ５１を下方から支える一対の位置決め座１２ａ
，１２ｂと、支柱１１ａ，１１ｂ上部に設けられた一対
のフォ−ク把持部材１３ａ，１３ｂと、支柱１１ａ，１
１ｂの中間部に設けられた一対のラフガイド部材１４ａ
，１４ｂを備えている。そして位置決め座１２ａ，１２
ｂの上面には、フロントフォ−クメンバ５１の下端面に
形成されている凹部に嵌合可能な突起が設けられている
。ラフガイド部材１４ａ，１４ｂは、後述するフォ−ク
把持部材１３ａ，１３ｂでフロントフォ−クメンバ５１
の上部を完全に固定するまでの間、仮に位置決めしてお
くためのものであり、作業者がフロントフォ−クメンバ
５１を位置決め座１２ａ，１２ｂ上に載置した後、手動
で操作して仮クランプし得るよう、対峙するラフガイド
部材１４ａ，１４ｂが連動して離接方向に摺動自在とさ
れている。

【００１３】フォ−ク把持部材１３ａ，１３ｂは、ラフ
ガイド部材１４ａ，１４ｂと同様、水平に進退動自在と
され、不図示のスイッチ操作で開閉駆動される。そして
これらフォ−ク把持部材１３ａ，１３ｂ、ラフガイド部
材１４ａ，１４ｂ共、フォ−ク軸を把持する前面にＶ溝
又はＵ溝を備えている。そしてクランプ時の閉作動は、
前述のようにラフガイド部材１４ａ，１４ｂが手動操作
によるものであり、フォ−ク把持部材１３ａ，１３ｂが
自動操作によるものであるが、アンクランプ時の開作動
は、フォ−ク把持部材１３ａ，１３ｂ制御用のスイッチ
で同時にラフガイド部材１４ａ，１４ｂのアンクランプ
も行なわしめるようにしている。

【００１４】次にアクスルシャフト取付機構８について
説明する。アクスルシャフト取付機構８は、上述のフロ
ントフォ−ク位置決め機構７の下方に設けられ、第１機
枠４上にアクスルシャフト５４側の移送、位置決め、挿
入等のための機器を備えるとともに、第２機枠５の可動
台６上にアクスルボルト５９側の移送、位置決め、締結
等のための機器を備えている。すなわち第１機枠４上に
は、アクスルシャフト供給トレイ１５の搬送端部が臨ん
でおり、この搬送端部からアクスルシャフト５４を掴み
出して水平に姿勢変換させるアクスルシャフト把持装置
１６と、このアクスルシャフト５４をフロントフォ−ク
メンバ５１のアクスルシャフト挿入孔とホイル軸孔５３
ｂに挿入させるためのアクスルシャフト挿入装置１７が
設けられている。そしてアクスルシャフト把持装置１６
は、アクスルシャフト供給トレイ１５中を整列して搬送
されるアクスルシャフト５４を１本づつ掴み取ると、ア
クスルシャフト挿入装置１７と平行に姿勢変換し、アク
スルシャフト挿入装置１７の前方下方で上下動自在に設
けられているＶブロック（不図示）上にセットする。ア
クスルシャフト挿入装置１７は、位置決めされたフロン
トフォ−クメンバ５１のアクスルシャフト挿入孔と同軸
線上に進退動自在となって配設され、振動装置を備えて
いる。つまりアクスルシャフトの挿入時に該アクスルシ
ャフト５４に振動を与えて挿入しやすくするためである
。

【００１５】一方、第２機枠５の可動台６上には、アク
スルボルト供給トレイ１８の搬送端部が臨むとともに、
この搬送端部からアクスルボルト５９を取り出すアクス
ルボルト把持装置１９及びこのアクスルボルト把持装置
１９からアクスルボルト５９の供給を受けるアクスルボ
ルト締付装置２０が設けられている。そしてアクスルボ
ルト締付装置２０は、図２に示すようにアクスルシリン
ダユニット２１によって可動台６のレ−ル６ａ上を摺動
自在となり、又装置前面にボルト吸着用の磁石を備えて
いる。このため、アクスルボルト把持装置１９がトレイ
１８中のアクスルボルト５９を１個づつ取り出して締付
装置２０の前に移送してくると、アクスルシリンダユニ
ット２１が締付装置２０を押し出し、前端部の磁石で吸
着しボルト５９を受け取る。そして授受が終えると夫々
元の位置に戻る。そしてこのアクスルボルト締付装置２
０の位置は、前述のアクスルシャフト挿入装置１７の軸
線上に一致させている。

【００１６】次にギアボックス等有無確認・圧入機構９
について説明する。ギアボックス等有無確認・圧入機構
９は、アクスルシャフト取付機構８の前方側に設けられ
、第１機枠４側に設けられた第１確認装置２２ａと第２
機枠５の可動台６に設けられた第２確認装置２２ｂを備
えている。そしてこれら各確認装置２２ａ，２２ｂは対
峙した状態で夫々離接方向に進退動自在とされている。 そしてホイル５３が搬送されて確認装置２２ａ，２２ｂ
の間に位置決めされると、両方から同時に進出し、ホイ
ル軸孔５３ｂ内にギアボックス５７を圧入し、カラ−５
８の有無の確認等を行なう。

【００１７】次にボトムケ−ス取付機構１０について説
明する。ボトムケ−ス取付機構１０は、第１機枠４に設
けられたナットランナ２３ａと、第２機枠４の可動台６
に設けられたナットランナ２３ｂとからなり、各ナット
ランナ２３ａ，２３ｂの軸方向は、前後方向（図４の上
下方向）とされている。そして可動台６側のナットラン
ナ２３ｂは、可動台６に対してランナ軸と直交する左右
方向に移動自在としている。これは、後述するようにホ
イル５３を搬入する際中央を広く開放しホイル５３との
干渉を避けて邪魔にならない位置に退避させておくもの
である。そしてこれら各ナットランナ２３ａ，２３ｂに
よって図６に示すボトムケ−ス締付ボルト６０を締め付
ける。

【００１８】次にホイル回転機構３について説明する。 ホイル回転機構３は、図３に示すように基台２側に取り
付けられたシリンダユニット２４と、このシリンダユニ
ット２４の作動によって前後に摺動する支点ブロック２
５と、この支点ブロック２５に連結レバ−２６でリンク
結合するベルト体２７を備え、このベルト体２７に巻装
されたベルトは、駆動モ−タ２８によって無端状に周回
可能とされている。そしてシリンダユニット２４が作動
すると支点ブロック２５が移動し、連結レバ−２５を介
してベルト体２７が上下に位置を変化させる。

【００１９】以上のように構成した組付装置において、
フロントフォ−クアッセンブリ５０の組み付けは次のよ
うに行なわれる。まずホイル５３に対する小物部品の組
み付け、すなわちホイル軸孔５３ｂに左右のカラ−５８
とスピ−ドメ−タ用ギアボックス５７を仮装着する作業
は、事前に任意の手段で作業者が行なう。そして装着後
該ホイル５３のホイル軸孔５３ｂを、図１に示すホイル
供給装置４０の差込棒４３に差し込み、反転ボタンを操
作して押当板４５でクランプした後、反転台４１を反転
させる。この際、ホイル５３のディスク部５３ａが搬送
ロボット３０側に対面するよう予め方向が調整されてい
る。反転台４１が反転すると、搬送ロボット３０のア−
ム３１が延出し、ディスク把持部３３でホイル５３のデ
ィスク部５３ａを把持する。

【００２０】一方、組付ステ−ション１では、別の作業
者がフロントフォ−クメンバ５１を位置決めしているが
、このフロントフォ−クメンバ５１には、既にクリップ
５５，フェンダ５２等の小物部品がフェンダ締付ボルト
５６によって完全に取り付けられている。又、下端部の
ボトムケ−ス締付ボルト６０も仮締付されている。そし
てこのフロントフォ−クメンバ５１は、既述のように位
置決め座１２ａ，１２ｂ上面の突起に下端面の凹部を係
合せしめて載置され、上部がフォ−ク把持部材１３ａ，
１３ｂによって固定されている。又、ホイル回転機構３
のベルト体２７も降下した位置にある。

【００２１】搬送ロボット３０で把持されたホイル５３
は、かかる状態の組付ステ−ション１に移送されてきて
、フロントフォ−クメンバ５１の間に取り付けられるこ
ととなるが、組付ステ−ション１の手前から搬送速度を
低下させ微動しながらベルト体２７上を移動する。そし
てホイル５３がギアボックス等有無確認・圧入機構９の
確認装置２２ａ，２２ｂの前にくると一旦停止し、第１
，第２確認装置２２ａ，２２ｂが同時に前進してホイル
軸孔５３ｂのギアボックス５７を定位置まで圧入し、同
時にカラー５８、ギアボックス５７の有無、長さ確認を
行なう。これが終えると、搬送ロボット３０は再び静か
に前進を開始し、ホイル５３をアクスルシャフト取付機
構８の前まで移送する。そしてホイル軸孔５３ｂが、待
機するアクスルシャフト５４の軸線に一致したところで
停止する。

【００２２】次いでアクスルシャフト挿入装置１７が作
動し、アクスルシャフト５４は振動装置によって振動さ
せられながらフロントフォ−クメンバ５１のアクスルシ
ャフト挿通孔、ホイル５３のホイル軸孔５３ｂに挿入さ
れる。アクスルシャフト５４が挿入されると搬送ロボッ
ト３０はホイル５３をアンクランプして後退し、後退位
置で把持機構３２が回転して、ディスク把持部３３に代
えてフォ−ク把持部３４を準備する。一方、アクスルシ
ャフト挿入装置１７の反対側では、アクスルボルト締付
装置２０がアクスルボルト５９を保持して待機している
が、アクスルシャフト５４が挿通すると、先端にアクス
ルボルト５９を締結する。

【００２３】次いでホイル回転機構３の駆動モ−タ２８
が作動し、ベルトが回転する。そして同時にシリンダユ
ニット２４が作動してベルト体２７を持ち上げ、ベルト
とホイル５３が当接するとホイル５３が回転させられる
。この際、ホイル５３の回転と共にホイル軸孔５３ｂ内
のギアボックス５７も回転させられ、該ギアボックス５
７の一部がフロントフォ−クメンバ５１のストッパ（不
図示）に係合する。そしてこの位置がギアボックス５７
のセット位置であり、ストッパとの係合によってギアボ
ックス５７はフロントフォ−クメンバ５１に対して自動
的に固定されることになる。以上のようにギアボックス
５７の方向性が定められた後、駆動モ−タ２８は停止し
、ベルトの回転がとまる。又同時にシリンダユニット２
４が作動してベルト体２７は降下する。

【００２４】次にボルトケ−ス取付機構１０のナットラ
ンナ２３ａ，２３ｂによって、ボトムケ−ス締付ボルト
６０の締め付けが行なわれ、設定締付トルクまで締め付
ける。そしてこの締付トルク値は、不図示の制御盤に表
示させるようにしている。締付トルクが規定値内におさ
まった後、搬送ロボット３０のア−ム３１が延出してフ
ォ−ク把持部３４によってフロントフォ−ク上部をクラ
ンプし、同時にそれまでフロントフォ−クをクランプし
ていた位置決め機構７のフォ−ク把持部材１３ａ，１３
ｂ及びラフガイド部材１４ａ，１４ｂがアンクランプと
なる。そして搬送ロボット３０は、把持したフロントフ
ォ−クアッセンブリ５０の組付体を次工程のフォ−ク組
立コンベアに搬送する。尚、搬送ロボット３０によるホ
イル５３の搬入時、及び組付体の搬出時共、ナットラン
ナ２３ｂが干渉しない側方に退避することについては既
に述べたとおりである。そして以上のような操作が繰り
返される。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明のフロントフォ−ク
アッセンブリの組付方法及び装置は、精密さを要求され
又人間にとって重作業となる分野をロボット等によって
自動化し、その他の軽作業等を補助的に作業員たる人的
作業で行なうようにしたため、サイクルタイムを短縮す
ることが出来、又装置自体を小型化出来てスペ−ス的に
も有利となる。しかも比較的未熟練者でも商品価値を損
うことなく対応出来る等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組付装置の全体構成例を示す斜視図

【
図２】組付ステ−ションの作業者側から見た正面図

【図
３】組付ステ−ションの側面図

【図４】組付ステ−ションの平面図

【図５】搬送ロボットの把持機構の側面図

【図６】フロ
ントフォ−クアッセンブリの構成部品を示す斜視図

【符号の説明】

（１）組付ステ−ション、　　　　　　　　（３）ホイ
ル回転機構、（７）位置決め機構、　　　　　　　　　
　　　（８）アクスルシャフト取付機構、（９）ギアボ
ックス等有無確認・圧入機構、（１０）ボトムケ−ス取
付機構、　　（３０）搬送ロボット、（４０）ホイル供
給装置、　　　　　　　　（５０）フロントフォ−クア
ッセンブリ、（５３）ホイル、　　　　　　　　　　　
　　　　　（５７）ギアボックス、（５８）カラ−。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　自動二輪車のフロントフォ−クアッセ
   ンブリを組付ける組付方法において、この方法は、ホイ
   ルのホイル軸孔にカラ−とギアボックスを仮圧入して該
   ホイルをホイル供給装置にセットする工程と、このホイ
   ルを搬送ロボットで把持して組付ステ−ションに移送す
   る工程と、組付ステ−ションで前記カラ−とギアボック
   スの有無を確認した後本圧入し次いで予めセットされた
   フロントフォ−クと位置合せしてアクスルシャフトを組
   付ける工程と、組付ステ−ションのホイル回転機構でホ
   イルを回転させ前記ギアボックスをフロントフォ−クに
   対して方向性を持たして係合せしめる工程と、ボトムケ
   −ス締付ボルトを締め付けた後フロントフォークアッセ
   ンブリを搬送ロボットで払い出す工程とからなることを
   特徴とする自動二輪車のフロントフォ−クアッセンブリ
   の組付方法。
2. 【請求項２】　　自動二輪車のフロントフォ−クアッセ
   ンブリの組付装置において、この装置は、ホイル供給装
   置と組付ステ−ションと搬送ロボットを備え、前記組付
   ステ−ションには、フロントフォ−クの位置決め機構と
   、ギアボックス等有無確認・圧入機構と、アクスルシャ
   フト取付機構と、ホイル回転機構が設けられたことを特
   徴とする自動二輪車のフロントフォ−クアッセンブリの
   組付装置。