JP2008296807A - ワークの昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、安価で製造することができるワークの昇降装置の提供を課題とする。
【解決手段】本発明に係るワークの昇降装置１０は、床１１からワーク２２までの高さを変更することができるワークの昇降装置１０において、このワークの昇降装置１０は、床１１の上を走行する台車１５と、この台車１５に昇降可能に設けられワーク２２を支えるワーク載せ台１９と、このワーク載せ台１９の下面に配置された台用車輪２４と、これらの台用車輪２４の走行路に配置され、ワーク載せ台１９の高さを規制するガイドレール１２とからなることを特徴とする。
【効果】ワークの高さを変更するのにアクチュエータ等の動力が必要ないため、ワークの昇降装置を安価で製造することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、床からワークまでの高さを変更することができるワークの昇降装置に関する。

ワークの溶接や部品の取付を行う現場において、床上に作業を行うためのラインを組み、このライン上でワークが載せられた台車を動かし、台車が作業者やロボットの前に来たら溶接や部品の取付を行う作業が行われている。
このような作業の際に、ワークの高さ位置が変更できれば、作業性が高まり好ましい。

従来、床からワークまでの高さを変更することができるワークの昇降装置としてワーク運搬装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−３４９４６号公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９は従来の技術の基本構成を説明する図であり、ワーク運搬装置１００は、底部に設けられるシリンダ１０１と、このシリンダ１０１の上部に配置される梁１０２と、梁１０２の上部に設けられるレール１０３と、このレール１０３上を自走することができる台車１０４と、この台車１０４の上部に想像線で示されるワーク１０５とから構成される。

台車１０４はワーク１０５を載せ、レール１０３上を自走する。レール１０３付近に設けられる溶接ロボットは、ワーク１０５が所定の位置までくると溶接を行う。
このとき溶接されるワーク１０５の高さや位置によってシリンダ１０１のロッドを昇降させる。シリンダ１０１の上部に配置される梁１０２、レール１０３及び台車１０４も昇降し、ワーク１０５の高さを変更することができる。

このようなワーク運搬装置１００によれば、ワーク１０５の高さに合わせて床にピットを掘る必要がなくなる。ラインを変更する度に床にピットを掘り直す手間が省け好ましい。

しかし、ワーク１０５、台車１０４及びレール１０３を昇降させるには強力なシリンダ１０１が必要である。ワーク運搬装置１００には強力なシリンダ１０１が必要であり、高価なものとなる。

そこで、安価で製造することができるワークの昇降装置が望まれる。

本発明は、安価で製造することができるワークの昇降装置の提供を課題とする。

請求項１に係る発明では、床からワークまでの高さを変更することができるワークの昇降装置において、
このワークの昇降装置は、前記床の上を走行する台車と、この台車に昇降可能に設けられ前記ワークを支えるワーク載せ台と、このワーク載せ台の下面に配置された台用車輪と、これらの台用車輪の走行路に配置され、前記ワーク載せ台の高さを規制するガイドレールとからなることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、ガイドレールは、床からワーク載せ台までの高さを任意に変更することができる高さ変更機構を備えていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、ガイドレールは、底部にキャスターを備えていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、キャスターは、床に接触する走行状態と床から離れる非走行状態とが選択できるように、キャスター上下機構を備えていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、ワークは、四輪車又は二輪車の車体であることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、台車は、コンベアにより強制的に移動させられ、または予め決められた走行路を自動走行することができることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、床からワークまでの高さを変更することができるワークの昇降装置において、
このワークの昇降装置は、前記床の上を走行する台車と、この台車に昇降可能に設けられ前記ワークを支えるワーク載せ台と、このワーク載せ台の下面に配置された台用車輪と、これらの台用車輪の走行路に配置され、前記床から斜めに登る第１傾斜部とこの第１傾斜部の後端から水平に延びる水平部とから構成された前記ワーク載せ台の高さを規制するガイドレールとからなることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ワーク載せ台の下面に配置された台用車輪と、これらの台用車輪の走行路にガイドレールを配置した。台用車輪及びワーク載せ台はガイドレール上を移動する。即ち、ガイドレールで床からワークまでの高さを設定することができる。この結果、ワークの高さを変更するためにアクチュエータ等の動力が必要ないため、ワークの昇降装置を安価で製造することができる。

請求項２に係る発明では、ガイドレールは、床からワーク載せ台までの高さを任意に変更することができる高さ変更機構を備えている。床からワーク載せ台までの高さを任意の高さに変更することができる。１台のガイドレールで種々のワークに対応することができ有益である。

請求項３に係る発明では、ガイドレールは、底部にキャスターを備えている。従って、任意の場所にガイドレールを移動させることができる。この結果、様々なラインの配置を行うことができ効率的な作業を行うことができる。

請求項４に係る発明では、キャスターは、キャスター上下機構を備えている。従って任意に床との接触及び非接触を操作することができる。ガイドレールの移動時以外はキャスターを床と接触させないことにより、ガイドレール全体を接地させることができる。ガイドレール全体が接地することにより、作業中にガイドレールが動きにくくなり安定する。

請求項５に係る発明では、ワークは、四輪車又は二輪車の車体とした。従って四輪車及び二輪車について作業を行うことができる。四輪車及び二輪車の両方を製造する工場でも使用することができる。ラインの配置変更にかかる時間を短縮することができ好ましい。

請求項６に係る発明では、台車は、コンベアにより強制的に移動させられ、または予め決められた走行路を自動走行することができる。ワークは台車により運ばれる。台車を自動的に移動させることにより、ワークも自動的に運搬することができる。ワークが自動的に運搬されることから省人化を図ることができ、作業にかかるコストを抑えることができる。

請求項７に係る発明では、ワーク載せ台の下面に配置された台用車輪と、これらの台用車輪の走行路にガイドレールを配置した。台用車輪及びワーク載せ台はガイドレール上を移動する。ガイドレールに傾斜部を設けることによりワーク載せ台及びワークの高さを強制的に変更することができる。ワークの高さを変更するためにアクチュエータ等の動力が必要ないため、ワークの昇降装置を安価で製造することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るワークの昇降装置の正面図であり、ワークの昇降装置１０は、床１１の上に想像線で示される左右のガイドレール１２、１２（詳細後述）と、これらのガイドレール１２、１２の間に配置され台車車輪１３、１３及び台板１４からなる台車１５と、この台車１５の上方に下部ヒンジ１６を介して揺動可能に取り付けられた揺動アーム１７と、揺動アーム１７の上方に上部ヒンジ１８を介して取り付けられるワーク載せ台１９と、このワーク載せ台１９の上方に想像線で示される車等のワーク２２を載置するワーク載置部２３と、ワーク載せ台１９の下面に配置される台用車輪２４、２４とからなる。

なお、台板１４の下面に設けられ先端に鉤部２５を有する左右の横ぶれ防止部材２６と、この横ぶれ防止部材２６の間に配置された接触部材２７と、台車１５を移動させるためのコンベア２８と、コンベア２８の上部に設けられ接触部材２７と接触し台車１５を押すための突起部２９と、コンベアを収納するために床１１に掘られた溝３２と、溝３２上部に設けられ横ぶれ防止部材２６と接触することにより台車１５の横ぶれを防止するガイド部材３３とが設けられている。

本発明においては、コンベアで台車１５を強制的に移動させる例を用いて以下説明するが、コンベアによるものの他、例えばＡＧＶのように予め決められた走行路を自動走行することができる台車を本発明の台車１５に適用することも可能である。

図２は本発明に係るワークの昇降装置の側面図であり、台用車輪２４はワーク載せ台１９の下面の前部及び後部に設けられている。
下部ヒンジ１６は台車１５の上部右側に設けられ、上部ヒンジ１８はワーク載せ台１９の下面左側に設けられ、下部ヒンジ１６と上部ヒンジ１８の間に揺動アーム１７が接続されている。

台車１５は、その下面に設けられた接触部材２７が突起部２９と接触している。突起部２９はコンベア２８上に設けられている。コンベア２８を右から左へ作動させることにより接触部材２７と共に台車１５も右から左に動かされる。台車１５に揺動アーム１７を介して接続されているワーク載せ台１９もコンベア２８を作動させることにより右から左に動かされる。

ガイドレール１２は、台用車輪２４の走行路に配置される。台車１５はガイドレール１２の間を走行するため、ワーク載せ台１９のみがガイドレール１２上を走行する。この結果、ワーク２２を上昇させることができる。

ワーク２２の高さを変更するためにアクチュエータ等の動力が必要ないため、ワークの昇降装置１０を安価で製造することができる。
また、台車を自動的に移動させることにより、ワークも自動的に運搬することができる。ワークが自動的に運搬されることから省人化を図ることができ、作業にかかるコストを抑えることができる。

なお、台車１５の上面は揺動アーム１７を用いてワーク載せ台１９を昇降可能にする機構の他、台車１５とワーク載せ台１９の間にパンタグラフ部材又はロッド及びガイド部材を設けるような機構のものであっても差し支えない。

図３は本発明に係るガイドレールの側面図であり、ガイドレール１２は、台用車輪（図２の符号２４）の走行路となるガイドレールユニット３６と、このガイドレールユニット３６の高さを調整するための高さ変更機構３７と、高さ変更機構３７の左右に配置されガイドレール１２を移動させるためのキャスターユニット３８（詳細後述）から構成される。

ガイドレールユニット３６は、床１１上に設置される支持板３９と、この支持板３９に高さ変更機構３７を介して支持される水平部４１と、水平部４１の一端に配置される第１傾斜部４２と、第１傾斜部４２の他端に配置される第２傾斜部４３とから構成される。第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３はヒンジ４４により水平部４１に揺動可能に取り付けられる。

第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３の先端の傾斜部先端部４６は先端にいくほど細くなるよう構成され、支持板３９の先端の支持板先端部４７も先端にいくほど細くなるよう構成されている。
傾斜部先端部４６及び支持板先端部４７の間には隙間４８があり、第１傾斜部４２及び第２傾斜部４３と水平部４１の間にも隙間４９がある。
水平部４１は想像線で示す位置まで降下させることができる。

高さ変更機構３７は、支持板３９に支持された支持台５２と、支持台５２の上方にＸ字状に構成される２本のアーム５３と、この２本のアーム５３の左側に配置されアーム５３を押し引きするピストン５４と、このピストン５４のピストンロッド５５の先端に配置されアーム５３と接続される接続部材５６と、ピストン５４の下方に配置されるフランジ５７と、このフランジ５７が配置されるヒンジ５８とから構成される。
アーム５３は一端が固定ピン５９に固定され、他端が左右に移動可能な移動ピン６１に固定される。それぞれのアーム５３は連結ピン６２により連結される。
移動ピン６１及び連結ピン６２はガイド部６３、６４に沿って移動することができる。

水平部４１を下降させる場合は、ピストンロッド５５を図面左方向に引く。ピストンロッド５５を引くことにより、接続部材５６が接続されたアーム５３に連結ピン６２を中心として反時計回り方向に力がかかる。接続部材５６が接続されたアーム５３に反時計回り方向の力が加わると、水平部４１に下向きの力が加わる。水平部４１に下向きの力が加わることにより、ガイド部６４を有するアーム５３に時計回り方向の力が加わる。この結果、移動ピン６１及び連結ピン６２が図面右方向に移動し、水平部４１を降下させることができる。

水平部４１が降下すると、第１傾斜部４２の傾斜部先端部４６は図面右側に、第２傾斜部４３の傾斜部先端部４６は図面左側にそれぞれ支持板先端部４７上を移動する。水平部４１を最も降下させた時、隙間４８、４９がなくなる。

なお、高さ変更機構３７は水平部４１の下にアクチュエータを設け、水平部４１を直接昇降させるような機構のものであっても適用可能であり、本発明に係るような構成のものに限られるものではない。

図４は図３の４部拡大断面図である。キャスターユニット３８は、ガイドレール１２を移動させるためのキャスター６６と、このキャスター６６を上下させるためのアクチュエータ等のキャスター上下機構６７と、キャスター上下機構６７の下部に設けられたキャスター上下機構６７のロッド６８と、このロッド６８の先端に設けられたクレビス６９と、クレビス６９に設けられキャスター６６を支持するための車輪軸７１とから構成される。
このキャスター上下機構６７はフランジ７２を介してボルト７３により固定される。
支持板３９及び支持台５２には、キャスター６６を収納するための穴７４が設けられている。
図４はキャスター６６が穴７４に収納され床１１から離れる非走行状態にあることを示す。

図５はキャスターユニットの作用説明図である。
ガイドレール１２を移動させるためには、キャスター６６を非走行状態から走行状態に切り替える必要がある。非走行状態にあるキャスター６６をキャスター上下機構６７により降下させる。キャスター上下機構６７を作動させると、これに設けられたロッド６８及びロッド６８の先端に配置されたクレビス６９が降下させられる。これによりクレビス６９に設けられた車輪軸７１及びキャスター６６も降下させられる。キャスター６６が床１１と接触した後も、床１１と支持板３９の距離がαとなるまでキャスター６６を降下させる。距離がαとなったところでキャスター６６の降下を止める。キャスター６６が床１１と接触し、支持板３９と床１１の間にαの隙間ができる。この結果、ガイドレール１２を移動させることができる。

なお、キャスター上下機構６７には、サーボモータを用いることが望ましいが、揺動アームの先端にキャスターをつける等手動により走行状態及び非走行状態を切り替えるものであっても適用可能である。

以上の構成からなるワークの昇降装置の作用を次に述べる。
図６は本発明に係るワークの昇降装置の作用説明図である。
（ａ）は、ワーク２２の底部について作業を行う場合の作用を示したものである。ワーク２２の底部について作業を行う場合には、ｈ１の高さに水平部４１を設定する。
底部について作業を行う場合にワーク２２を最も上昇させる必要がある。高さ変更機構３７は、最低でもｈ１まで水平部４１を上昇させることができるものである必要がある。

（ｂ）ではワーク２２のドア付近の作業を行う。水平部４１の高さを（ａ）のｈ１よりも低いｈ２にする。
ワーク２２が低くなるため、ドア付近の作業を行うことができる。

（ｃ）ではガイドレール１２（（ｂ）にいうガイドレール１２をいう。以下同じ。）を退出させた。ワーク２２の天井部について作業を行うには、ワーク２２を上昇させる必要がない。ガイドレール１２を退出させワーク２２の高さを変えずに作業を行うことができる。

（ａ）及び（ｂ）に示されるような高さ変更機構３７を備えたワークの昇降装置１０は、床１１からワーク載せ台１９までの高さを任意の高さに変更することができる。１台のガイドレール１２で種々のワーク２２に対応することができ有益である。

なお、本発明に係るワークの昇降装置１０に用いるワーク２２としては四輪車又は二輪車が望ましいが、他のワーク２２にも用いることができる。
また、四輪車及び二輪車の両方を製造する工場でも使用することができる。ラインの配置変更にかかる時間を縮小することができ好ましい。

図７はガイドレールを移動させる際の作用説明図である。
例えばワーク２２が変更されることにより、ラインを変更する必要がある場合がある。このとき新たにガイドレール１２を設置する必要がある。ガイドレール１２を新たに設置するには、キャスター（図４の符号６６）を床１１に接触させガイドレール１２を走行状態にする。想像線で示されるように台用車輪２４の走行路上に来るまで溝３２に対して平行に移動させる。移動が終わったらキャスターを上昇させ非走行状態にする。

また、ワーク２２の変更等によりその場にガイドレール１２が必要なくなった場合には、溝３２から離れる方向にガイドレール１２を移動させる。ガイドレール１２が台用車輪２４の走行路から外れ、作業を行うことができるようになる位置までガイドレール１２を移動させる。

このガイドレール１２によれば、任意の場所にガイドレール１２を移動させることができる。この結果、様々なラインの配置を行うことができ効率的な作業を行うことができる。
また、任意にキャスターと床１１との接触及び非接触を操作することができる。ガイドレール１２の移動時以外は車輪を床１１と接触させないことにより、ガイドレール１２全体を接地させることができる。ガイドレール１２全体が接地することにより、作業中にガイドレール１２が動きにくくなり安定する。

以下に本発明に係るワークの昇降装置の別実施例を説明する。
図８は本発明に係るワークの昇降装置の別実施例図であり、（ａ）、（ｂ）において、図２と共通要素は符号を流用して、詳細な説明は省略する。図２に対してガイドレール１２は第２傾斜部４３をなくし、第１傾斜部４２、水平部４１及び垂直部７７から構成される。

（ａ）に示すように、ワーク２２はコンベア２８により第１傾斜部４２を登り、水平部４１に達する。水平部４１にワーク２２がある場合に、作業者は作業を行う。作業が終わると、（ｂ）に示すようにコンベア２８を右方向に動かす。すると、ワーク２２は右方向に移動させられ、第１傾斜部４２を下る。

例えばワークの昇降装置１０の左側に機械が設置されていたり、工場の壁がある場合には、ワーク２２をそれ以上左側に移動させることができない。左側に移動させることがなければ、第２傾斜部（図２の第２傾斜部４３）を設ける必要がない。左端を垂直部７７にすることにより、ワークの昇降装置１０をコンパクトにすることができる。この別実施例に係る発明によれば、機械や壁の近くまで作業スペースとして利用することができる。更に様々なラインを組むことができるようになり、有益である。

本発明のワークの昇降装置は、ワークの溶接、取り付け作業に好適である。

本発明に係るワークの昇降装置の正面図である。 本発明に係るワークの昇降装置の側面図である。 本発明に係るガイドレールの側面図である。 図３の４部拡大断面図である。 キャスターユニットの作用説明図である。 本発明に係るワークの昇降装置の作用説明図である。 ガイドレールを移動させる際の作用説明図である。 本発明に係るワークの昇降装置の別実施例図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…ワークの昇降装置、１１…床、１２…ガイドレール、１５…台車、１９…ワーク載せ台、２２…ワーク（四輪車）、２４…台用車輪、２８…コンベア、２９…突起部、３７…高さ変更機構、４１…水平部、４２…第１傾斜部、４３…第２傾斜部、６６…キャスター、６７…キャスター上下機構。

Claims (7)

1. 床からワークまでの高さを変更することができるワークの昇降装置において、
   このワークの昇降装置は、前記床の上を走行する台車と、この台車に昇降可能に設けられ前記ワークを支えるワーク載せ台と、このワーク載せ台の下面に配置された台用車輪と、これらの台用車輪の走行路に配置され、前記ワーク載せ台の高さを規制するガイドレールとからなることを特徴とするワークの昇降装置。
2. 前記ガイドレールは、床からワーク載せ台までの高さを任意に変更することができる高さ変更機構を備えていることを特徴とする請求項１記載のワークの昇降装置。
3. 前記ガイドレールは、底部にキャスターを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のワークの昇降装置。
4. 前記キャスターは、前記床に接触する走行状態と床から離れる非走行状態とが選択できるように、キャスター上下機構を備えていることを特徴とする請求項３記載のワークの昇降装置。
5. 前記ワークは、四輪車又は二輪車の車体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のワークの昇降装置。
6. 前記台車は、コンベアにより強制的に移動させられ、または予め決められた走行路を自動走行することができることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載のワークの昇降装置。
7. 床からワークまでの高さを変更することができるワークの昇降装置において、
   このワークの昇降装置は、前記床の上を走行する台車と、この台車に昇降可能に設けられ前記ワークを支えるワーク載せ台と、このワーク載せ台の下面に配置された台用車輪と、これらの台用車輪の走行路に配置され、前記床から斜めに登る第１傾斜部とこの第１傾斜部の後端から水平に延びる水平部とから構成された前記ワーク載せ台の高さを規制するガイドレールとからなることを特徴とするワークの昇降装置。

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