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JP3757760B2 - Auxiliary device and operation force adjusting method thereof - Google Patents
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JP3757760B2 - Auxiliary device and operation force adjusting method thereof - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワークを把持するワーク把持ハンドを水平方向に旋回可能とする旋回軸を備えた助力装置およびその操作力調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の車体組立ラインにおける車体に搭載するワークとして近年では、運転席回りのインストルメントパネルなどの各種部品を一体化したコクピットモジュールあるいは、ラジエータコアサポートなどの各種部品を一体化させたフロントエンドモジュールに代表されるモジュール化が進んでおり、これらモジュール化によって搭載するワークが大型化、重量化している。
【0003】
このため、上記大型化、重量化したワークの作業者の人手による搭載作業は事実上不可能であり、先端にワーク把持ハンドを備えた多軸アーム式の助力装置が用いられる(例えば特開平10−187221号公報参照)。この多軸アーム式助力装置は、各アームの旋回軸にベアリングが使用されるとともに、ワークの重量に対しエアバランサなどの重力バランス機構によって釣り合いを保持しており、したがってワークが重量物であっても、作業者は軽く力を加えるだけで、そのワークを移動させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の助力装置にあっては、例えばコクピットモジュールにおいては、狭いドア開口部からその開口部周縁に干渉させることなく車内にワークを搬入してダッシュ部に位置決めする作業が必要であり、フロントエンドモジュールにおいては、コンベア上の狭い車体ピッチ間にワークを搬入して、車体のエンジンルーム前に助力装置の一部を位置決めする作業が必要であり、いずれにしても車体へワークを搭載するする際には、細かい位置決め作業が必要である。
【0005】
ところが、助力装置は、前述したように、作業者がワークを容易に移動できるよう軽い操作力としてあるため、上記した細かい位置決め作業や、把持したワークをすばやく動かした後には、この軽すぎる操作力により、ワークの反動を手で押さえ込む必要が生じて操作性が悪化している。また、上記位置決め作業を容易にするには、操作力を重く設定すればよいが、この場合には、ワークを納入パレットから助力装置で把持して持ち上げて、車体にアプローチする間のハンドリング時の操作力が重すぎることとなり、助力装置本来の操作性の低下を招く。
【0006】
そこで、この発明は、ワークを移動させる際の助力装置本来の操作性を確保しつつ、位置決め作業などの細かい作業を容易にすることを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1の発明は、ワークを把持させたワーク把持ハンドを作業者が旋回させることにより前記ワークを移送させる助力装置において、前記ワークを把持するワーク把持ハンドを水平方向に旋回可能とする旋回軸を備え、この旋回軸に、作業者が前記ワーク把持ハンドを旋回させるための旋回操作力を可変とする操作力可変手段を設け、この操作力可変手段による旋回操作力を変化させるための操作部を、前記ワーク把持ハンドを旋回させる際に作業者が掴む操作ハンドルに設けた構成としてある。
【0008】
このような構成の助力装置によれば、作業者は、位置決め作業などの細かい作業の際には、旋回軸における旋回操作力を重くする一方、ワークをハンドリングするなどの大きな動きを必要とする作業の際には、同操作力を軽くする。
また、作業者は、操作ハンドルを操作してワークを移動させる際に、操作ハンドルを掴みつつ操作部を操作して旋回軸における旋回操作力を変化させる。
請求項2の発明は、請求項1の発明の構成において、前記旋回操作力は、前記操作部を操作することにより、徐々に変化する構成としてある。
上記構成によれば、操作部を操作することにより、旋回操作力が徐々に変化する。
【0009】
請求項の発明は、請求項1または2の発明の構成において、ワーク把持ハンドは、旋回アームの先端側にてハンド部旋回軸を中心に水平方向に旋回可能であり、前記旋回アームは、基端側の旋回軸を中心として前記ワーク把持ハンドとともに水平方向に旋回可能であり、前記ハンド部旋回軸および旋回軸に、操作力可変手段をそれぞれ設けた構成としてある。
【0010】
上記構成によれば、旋回軸を中心として旋回アームが旋回することで、その先端のワーク把持ハンドも同時に旋回するとともに、ワーク把持ハンドは、ハンド部旋回軸を中心としてそれ自身が旋回する。
【0011】
請求項の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項の発明の構成において、操作力可変手段は、可動側のフリクションプレートと、固定側のフリクションプレートとが、弾性手段によって相互に押圧され、前記弾性手段による前記押圧力を変化させるリリースアームを備えた構成としてある。
【0012】
上記構成によれば、リリースアームによって、弾性手段によるフリクションプレート相互の押圧力が変化し、これに伴い旋回軸における旋回抵抗が変化して、作業者による旋回操作力が変化する。
【0013】
請求項の発明は、請求項の発明の構成において、一方のフリクションプレートは、粘性オイルが封入されたケーシングの内周面に設けられ、他方のフリクションプレートは、前記ケーシング内に収容されて弾性手段により押圧される構成としてある。
【0014】
上記構成によれば、他方のフリクションプレートが、弾性手段によりケーシング内周面の一方のフリクションプレートに粘性オイルを介して押圧されて、旋回軸における旋回抵抗が発生する。
【0015】
請求項の発明は、請求項の発明の構成において、リリースアームは、ケーシングの外部に一端が突出して設けられ、この一端側に連結されて前記リリースアームを回動させるアクチュエータを設けた構成としてある。
【0016】
上記構成によれば、アクチュエータを駆動することで、リリースアームを介して弾性手段によるフリクションプレート相互の押圧力が変化する。
【0017】
請求項の発明は、請求項の発明の構成において、アクチュエータを、油圧シリンダを用いた油圧式とした構成としてある。
【0018】
上記構成によれば、簡単な構造かつ低コストで、フリクションプレート相互の押圧力が変化する。
【0019】
請求項の発明は、請求項の発明の構成において、アクチュエータを、サーボモータを用いた電気式とした構成としてある。
【0020】
上記構成によれば、フリクションプレート相互の押圧力の変化を、高精度に行える。
【0021】
請求項の発明は、請求項ないしのいずれか1項の発明の構成において、操作部は、アクチュエータを駆動させるべく作業者が操作する操作レバーである構成としてある。
【0022】
上記構成によれば、作業者は、操作ハンドルを操作してワークを移動させる際に、操作ハンドルを掴みつつ操作レバーを操作して旋回軸における旋回操作力を変化させる。
【0023】
請求項10の発明は、ワークを把持させたワーク把持ハンドを作業者が旋回させることにより前記ワークを移送させる助力装置の操作力調整方法において、前記ワークを把持するワーク把持ハンドを水平方向に旋回可能とする旋回軸を備え、この旋回軸を中心として前記ワーク把持ハンドを旋回させる際の作業者による旋回操作力を、前記ワーク把持ハンドを旋回させる際に作業者が掴む操作ハンドルに設けた操作部を操作して変化させる操作力調整方法としてある。
【0024】
上記操作力調整方法によれば、作業者は、位置決め作業などの細かい作業の際には、旋回軸における旋回操作力を重くする一方、ワークをハンドリングするなどの大きな動きを必要とする作業の際には、同操作力を軽くする。
【0025】
請求項11の発明は、請求項10の発明の操作力調整方法において、前記旋回操作力は、前記操作部を操作することにより、徐々に変化するものとしてある。
上記操作力調整方法によれば、作業者が、操作部を操作することにより、旋回操作力が徐々に変化する。
請求項12の発明は、ワークを把持させたワーク把持ハンドを作業者が旋回させることにより前記ワークを移送させる助力装置において、前記ワークを把持してハンド部旋回軸を中心に水平方向に旋回するワーク把持ハンドを備えるとともに、基端側の旋回軸を中心として前記ワーク把持ハンドとともに水平方向に旋回する旋回アームを備え、前記ハンド部旋回軸におけるワーク把持ハンドの、抵抗付与手段により発生する旋回抵抗と、前記旋回軸における旋回アームの、抵抗付与手段により発生する旋回抵抗とを、互いに異ならせた構成としてある。
【0026】
上記構成によれば、例えば、動きの大きな旋回アームの旋回軸に、助力装置本来の操作性を悪化させない範囲で、ある程度の旋回抵抗を付加して操作力を重くすることで、作業者が重量のあるワークを振り回した際の慣性モーメントが減少する。
【0027】
請求項13の発明は、請求項12の発明の構成において、大きく旋回する旋回アームの旋回抵抗を、小さく旋回するワーク把持ハンドの旋回抵抗に比べて大きく設定した構成としてある。
【0028】
上記構成によれば、動きの大きな旋回アームの旋回軸に、助力装置本来の操作性を悪化させない範囲で、ある程度の旋回抵抗を付加して操作力を重くすることで、作業者が重量のあるワークを振り回した際の慣性モーメントが減少する。
【0029】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、ワーク把持ハンドを水平方向に旋回可能とする旋回軸に、ワーク把持ハンドを旋回させるための旋回操作力を可変とする操作力可変手段を設けたので、位置決め作業などの細かい作業の際には、旋回軸における旋回操作力を重くする一方、ワークをハンドリングするなどの大きな動きを必要とする作業の際には、同操作力を軽くすることで、作業状況に応じた最適な操作力が得られ、作業性を向上させることができる。
また、操作力可変手段による旋回操作力を変化させるための操作部を、ワーク把持ハンドを旋回させる際に作業者が掴む操作ハンドルに設けたので、作業者は、旋回軸における旋回操作力を容易に変化させることができる。
請求項2の発明によれば、操作部を操作することにより、旋回操作力を徐々に変化させることができる。
【0030】
請求項の発明によれば、ワーク把持ハンドは、旋回アームの先端側にてハンド部旋回軸を中心に水平方向に旋回可能であり、旋回アームは、基端側の旋回軸を中心としてワーク把持ハンドとともに水平方向に旋回可能であり、ハンド部旋回軸および旋回軸に、操作力可変手段をそれぞれ設けた構成としたので、ハンド部旋回軸および旋回軸における各操作力可変手段により操作力を変化させることで、作業性の向上を図ることができる。
【0031】
請求項の発明によれば、操作力可変手段は、可動側のフリクションプレートと、固定側のフリクションプレートとが、弾性手段によって相互に押圧され、弾性手段による押圧力を可変とするリリースアームを備えた構成としたので、リリースアームによって、弾性手段によるフリクションプレート相互の押圧力すなわち、旋回軸における旋回操作力を変化させることができる。
【0032】
請求項の発明によれば、一方のフリクションプレートは、粘性オイルが封入されたケーシングの内周面に設けられ、他方のフリクションプレートは、ケーシング内に収容されて弾性手段により押圧される構成としたので、粘性オイルを介してフリクションプレート相互が適度な旋回抵抗を発揮することができる。
【0033】
請求項の発明によれば、リリースアームは、ケーシングの外部に一端が突出して設けられ、この一端側に連結されてリリースアームを回動させるアクチュエータを設けたので、リリースアームを介しての弾性手段によるフリクションプレート相互の押圧力の変化を確実に行うことができる。
【0034】
請求項の発明によれば、アクチュエータは、油圧シリンダを用いた油圧式としたので、フリクションプレート相互の押圧力の変化を、簡単な構造かつ低コストで達成することができる。
【0035】
請求項の発明によれば、アクチュエータは、サーボモータを用いた電気式としたので、フリクションプレート相互の押圧力の変化を、高精度に行うことができる。
【0036】
請求項の発明によれば、アクチュエータを駆動させるべく作業者が操作する操作レバーを、ワーク把持ハンドにおける操作ハンドルに設けたので、作業者は、旋回軸における旋回操作力を容易に変化させることができる。
【0037】
請求項10の発明によれば、ワークを把持するワーク把持ハンドを水平方向に旋回可能とする旋回軸を備え、この旋回軸における作業者による旋回操作力を変化させるようにしたので、作業者は、位置決め作業などの細かい作業の際には、旋回軸における旋回操作力を重くする一方、ワークをハンドリングするなどの大きな動きを必要とする作業の際には、同操作力を軽くすることで、作業状況に応じた最適な操作力が得られ、作業性を向上させることができる。
また、旋回軸における作業者による旋回操作力を、ワーク把持ハンドを旋回させる際に作業者が掴む操作ハンドルに設けた操作部を操作して変化させるようにしたので、作業者は、旋回軸における旋回操作力を容易に変化させることができる。
請求項11の発明によれば、操作部を操作することにより、旋回操作力を徐々に変化させることができる。
【0038】
請求項12の発明によれば、ハンド部旋回軸におけるワーク把持ハンドの、抵抗付与手段により発生する旋回抵抗と、旋回軸における旋回アームの、抵抗付与手段により発生する旋回抵抗とを、互いに異ならせた構成としたので、例えば、旋回アームの旋回抵抗を、助力装置本来の操作性を悪化させない範囲で、ワーク把持ハンドの旋回抵抗に比べて重めに設定することで、作業者が重量のあるワークを大きく振り回した際の慣性モーメントが減少し、ワークの移動を停止させたり、位置決めさせる際の操作性を向上させることができる。
【0039】
請求項13の発明によれば、旋回軸における旋回アームの旋回抵抗を、助力装置本来の操作性を悪化させない範囲で、ハンド部旋回軸におけるワーク把持ハンドの旋回抵抗に比べて重めに設定したので、作業者が重量のあるワークを大きく振り回した際の慣性モーメントが減少し、ワークの移動を停止させたり、位置決めさせる際の操作性を向上させることができる。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【0041】
図1は、この発明の実施の一形態を示す助力装置1により、自動車の車体3の車内へワークとしてのコクピットモジュール5を搭載する状態を示している。助力装置1は、基台7上に立設された支柱9の上端に、第1の操作力可変継手11が設けられ、第1の操作力可変継手11の上部には、エンバランサなどの重力バランス機構13が取り付けられて、コクピットモジュール5の重力に対して釣り合いが保持されている。
【0042】
重力バランス機構13には、2本の平行リンクからなる旋回アームとしての一次アーム15の基端が連結されている。この一次アーム15は、重力バランス機構13側の連結部を支点として上下方向に回動可能であり、後述する二次アーム21を常に水平に保持する。第1の操作力可変継手11は、一次アーム15を、主旋回軸S1を中心として支柱9に対して水平方向に旋回させるもので、この旋回時の操作力を可変とする操作力可変手段を構成しており、その詳細構造は後述する。
【0043】
一次アーム15の先端は、連結具17の側部に上下方向に回動可能に連結され、連結具17の下部には、操作力可変手段としての第2の操作力可変継手19が設けられている。第2の操作力可変継手19には、旋回アームとしての二次アーム21の基端が連結されている。第2の操作力可変継手19は、二次アーム21を、旋回軸S2を中心として一次アーム15に対して水平方向に旋回させるもので、前記第1の操作力可変継手11と同様の構造である。
【0044】
二次アーム21は、先端が下方に屈曲して鉛直部21aを備え、鉛直部21aの下端には、操作力可変手段としての第3の操作力可変継手23が設けられている。この第3の操作力可変継手23には、ワーク把持ハンド25が連結されている。第3の操作力可変継手23は、ワーク把持ハンド25をハンド部旋回軸S3を中心として二次アーム21に対して水平方向に旋回させるもので、前記第1の操作力可変継手11と同様の構造である。
【0045】
ワーク把持ハンド25は、車幅方向に長いコクピットモジュール5の形状に対応して第3の操作力可変継手23を中心として両側に延長されたハンド本体27を備えている。ハンド本体27の両端には、コクピットモジュール5における図示しないステアリングメンバを支持するための支持爪29が設けられるとともに、支持爪29と反対側のハンド本体27の側部には、作業者がコクピットモジュール5の搭載作業を行う際に掴む操作ハンドル31が設けられている。操作ハンドル31には、前記した各操作力可変継手11,19および23における各旋回抵抗、すなわち一次アーム15,二次アーム21およびワーク把持ハンド25を旋回させる際の各旋回操作力を変化させる(調整する)ための操作部となる操作レバー33が、取り付けられている。
【0046】
次に、前記した第1,第2,第3の各操作力可変継手11,19,23の構造を、第2の各操作力可変継手19を代表して説明する。図2は、図1における第2の操作力可変継手19周辺を別角度から見て拡大したもので、図3は、図2のさらに拡大されたA−A断面図である。
【0047】
二次アーム21の上部には、粘性オイルが封入された円筒状のケーシング35が固定され、ケーシング35の内周面には、可動側となる複数のフリクションプレート37が、上下方向にほぼ等間隔をおいてケーシング35と一体化されて設けられている。各フリクションプレート37の中心部には貫通孔37aが形成されている。
【0048】
一方、連結具17の下部には、ケーシング35に対し旋回軸S2を中心としてベアリング39を介して相対回転可能なメインシャフト41が固定されている。メインシャフト41は、ケーシング35の上面の挿入孔35aに挿入されており、前記した各フリクションプレート37の上部側に配置される固定側となるフリクションプレート43が一体化されている。各フリクションプレート43相互の間隔は、前記したフリクションプレート37相互の間隔と同等となっている。
【0049】
最上部のフリクションプレート43とケーシング35の上部内面との間には、弾性手段としてのリターンスプリング45が介装され、このリターンスプリング45により、各フリクションプレート43がケーシング35側の対応する各フリクションプレート37にそれぞれ押圧される。この押圧動作により、二次アーム21を一次アーム15に対して旋回させる際に、リターンスプリング45の押圧力に対応した旋回抵抗が発生する。
【0050】
最上部のフリクションプレート43とリターンスプリング45との間には、リリースアーム47の一端が挿入されている。リリースアーム47の上記した一端側は、二股状に分岐して、この二股分岐部相互間にメインシャフト41が挿入されている。
【0051】
リリースアーム47の図3中で右側の他端は、ケーシング35の切欠孔35bを通して外部に突出し、ケーシング35に設けた支持ブラケット49に支持ピン51を介して回動可能に取り付けられている。リリースアーム47の図3中で下部側のケーシング35の外部側面には、リリースアーム47を回動させるアクチュエータとなる油圧シリンダ53が装着されている。油圧シリンダ53の図3中で上方に突出するピストンロッド55は、リリースアーム47に連結ピン57を介して連結されている。この連結ピン57は、ピストンロッド55の進退移動に伴ってリリースアーム47の長手方向に沿って移動可能となるよう設定されて、リリースアーム47の支持ピン51を中心とした回動動作を許容している。
【0052】
上記ピストンロッド55が後退限位置にあるとき(図3で示す状態)には、リターンスプリング45によりフリクションプレート43が最も強くフリクリョンプレート37に押圧される。すなわち、このとき可動側のケーシング35に固定される二次アーム21の旋回操作力(抵抗)が最も大きい状態となる。図3の状態からピストンロッド55が図中で上方に徐々に前進すると、リリースアーム47がリターンスプリング45を上方に移動させ、リターンスプリング45によるフリクションプレート43に対する押圧力が徐々に弱くなり、これとともに、フリクションプレート43のフリクションプレート37に対する押圧力が徐々に弱くなる。すなわち、このとき二次アーム21の旋回操作力(抵抗)が徐々に軽く(小さく)なる。
【0053】
図4は、上記した油圧シリンダ53と、ワーク把持ハンド25の操作ハンドル31に設けた操作レバー33との配管接続状態を簡略化して示したものである。操作レバー33は、操作ハンドル31に対し支持ピン59を介して回動可能であり、作業者が操作レバー33を握ることで矢印B方向に移動させて、その突起61が押しピン63をスプリング65に抗して図中で上方に移動させることで、操作ハンドル31に固定されているケース67内の作動油が油圧配管69を介して油圧シリンダ53に作用する。油圧シリンダ53に作動油が作用することで、リリースアーム47が上方に回動し、リターンスプリング45によるフリクションプレート43への押圧力が弱くなり、フリクションプレート37,43相互の回転抵抗が小さくなって旋回操作力が軽くなる。
【0054】
油圧配管69は、他の第2,第3の操作力可変継手11,23におけるアクチュエータすなわち図示しない油圧シリンダにもそれぞれ接続されており、上記した操作レバー33の操作により、第1,第2,第3の各操作力可変継手11,19,23における旋回操作力が同時に変化する。
【0055】
この旋回操作力は、図5に示すように、操作レバー33を完全に握ったL1の状態、すなわちフリクションプレート37,43相互の押圧力を解除したフリーの状態と、操作レバー33を操作せずに完全に離したL2の状態、すなわちフリクションプレート37,43相互の押圧力が最大となるロック直前の状態との間で、操作レバー33の操作位置によって任意かつ連続的に変化させることができる。
【0056】
次に、上記した助力装置1を用いたコクピットモジュール5の車体3への搭載作業を説明する。まず、作業者が操作ハンドル31を掴んだ状態で、ワーク把持ハンド25を、図示しない納入パレット上のコクピットモジュール5に接近させ、その支持爪29をインストルメントパネルの下側から挿入してステアリングメンバを支持することで、コクピットモジュール5を把持する。このとき、作業者は、操作レバー33に対する操作は行わないか、あるいは図4中で僅かに矢印B方向に移動させる。
【0057】
したがって、このときの各操作力可変継手11,19,23における旋回抵抗は大きく、ワーク把持ハンド25をコクピットモジュール5とともに移動させる旋回操作力は重くなっている。支持爪29をステアリングメンバの支持のためにインストルメントパネルの下側から挿入する作業は、ある程度の精度が要求されて細かい作業であり、このため、操作力が重くなっていることで、重量物であるコクピットモジュール5を必要以上に押さえ付けて移動を規制するという煩雑な作業が不要となり、ワーク把持ハンド25がコクピットモジュール5の構成部品にむやみに干渉することもなく、作業性が向上する。
【0058】
次に、コクピットモジュール5を把持したワーク把持ハンド25を、納入パレットから持ち上げて、車体3のドア開口部3aまで移動させる。このとき、作業者は、操作レバー33を握り締めて矢印B方向に大きく移動させ、各操作力可変継手11,19,23における旋回抵抗を小さくし、旋回操作力を軽くしておく。これにより、重量物であるコクピットモジュール5のドア開口部3a付近までの移動操作が容易になる。
【0059】
また、コクピットモジュール5をドア開口部3a付近まで移動した時点では、操作レバー33の操作を解除して、各操作力可変継手11,19,23における旋回抵抗を大きくし、旋回操作力を重くておく。これにより、重量物であるコクピットモジュール5を大きく移動させて振り回した際の慣性モーメントが減少し、コクピットモジュール5の車体3への干渉を回避できる。
【0060】
ドア開口部3a付近まで達したコクピットモジュール5は、作業者がドア開口部3aからワーク把持ハンド25とともに車内に押し込む、このときの旋回操作力は重いままにしておき、これにより、コクピットモジュール5が必要以上に動きすぎることがなくなり、ドア開口部3aの周縁などへの干渉が回避される。
【0061】
コクピットモジュール5を、車内のダッシュ部前方まで押し込んだら、操作レバー33を再度握りしめて旋回操作力を軽くした状態で、インストルメントパネルの前端(エンジンルーム側)およびステアリングメンバの両端に注意して、コクピットモジュール5を前方へ押し出す。このときの作業は、細かい位置決めが不要であることから、軽い操作力でよい。
【0062】
次に、車体3側から突出している図示しないロケートピンに、ステアリングメンバに形成した切欠部をはめ込み、位置決めする。この位置決め作業時には、各操作力可変継手11,19,23における旋回抵抗を大きくし、旋回操作力を重くする。これにより、細かい作業である位置決め作業が、コクピットモジュール5が動きすぎることなく容易に行える。
【0063】
このように、コクピットモジュール5を把持してワーク把持ハンド25を移動させて作業を行う際に、支持爪29をコクピットモジュール5のインストルメントパネルの下側に挿入したり、コクピットモジュール5を狭いクリアランスを持ってドア開口部3aから車内に挿入したり、コクピットモジュール5を車体3に位置決めしたりするなどの、慎重な操作が必要で精度を要求する細かい作業を行う際には、操作力を重くすることで、作業性の向上が図れる。逆に、コクピットモジュール5を大きく移動させるなど精度を要求しない作業においては、操作力を軽くすることで、今まで通りの助力装置としての簡便性が阻害されることがない。
【0064】
図6は、図4における油圧シリンダ53に代えて、アクチュエータとしてサーボモータ71を使用した例を示している。この例では、サーボモータ71の図中で上部に、サーボモータ71の回転駆動力が直線方向に変換されて図中で上下方向に往復移動可能な駆動ロッド73が設けられ、駆動ロッド73の先端にリリースアーム47が連結ピン57を介して連結されている。
【0065】
ここでのリリースアーム47は、第2の操作力可変継手19のケーシング35に回動支持ピン75を介して回動可能に支持されている。つまり、図6の状態を、リターンスプリング45によるフリクションプレート43に対する押圧力が最大となる図3の状態と同様とすると、駆動ロッド73を図6の状態から下方に向けて後退移動させることで、フリクションプレート43,37相互の押圧力が徐々に低下して、旋回操作力が徐々に軽くなる。
【0066】
一方、操作ハンドル31側には可変抵抗77が設けられ、操作レバー33を握って矢印B方向に移動させることで、可変抵抗77の抵抗値が変化し、これに基づく電気出力Eがサーボモータ71に入力されてサーボモータ71が駆動する。電気出力Eは、他の第1,第3の各操作力可変継手11,23におけるアクチュエータすなわち図示しないサーボモータにもそれぞれ同時に入力されるものであり、上記した操作レバー33の操作により、第1,第2,第3の各操作力可変継手11,19,23における旋回抵抗(旋回操作力)が同時に変化する。
【0067】
図7は、この発明の他の実施の形態を示す助力装置の全体構成図であり、図1と同様の構成要素には同一の符号を付してある。この実施の形態では、主旋回軸S1および旋回軸S2と、ハンド部旋回軸S3とにおける旋回操作抵抗を互いに異ならせている。具体的には、大きく旋回する主旋回軸S1および旋回軸S2における回転継手79および81の回転抵抗を、助力装置本来の操作性を悪化させない範囲で大きくして旋回操作抵抗を大きく(重く)する一方、小さく旋回するハンド部旋回軸S3における回転継手83の回転抵抗を小さくして旋回操作抵抗を小さく(軽く)している。
【0068】
各回転継手79,81および83の構造としては、例えば前記図3における抵抗付与手段となるリターンスプリング45のスプリング荷重を変化させることで対応できる。ただし、ここではリリースアーム47は使用せず、旋回操作抵抗を変化させるものではない。
【0069】
これにより、動きの大きな一次アーム15および二次アーム21の主旋回軸S1および旋回軸S2に対して、ある程度の操作抵抗を付加しておくことで、作業者が重量のあるワークWを振り回した際の慣性モーメントが減少し、ワークWの移動を停止させたり、位置決めさせる際の操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の一形態を示す助力装置により、コクピットモジュールを車内へ搭載している状態を示す斜視図である。
【図2】図1における第1の各操作力可継手周辺を別角度から見た拡大図である。
【図3】図2の拡大されたA−A断面図である。
【図4】図2および図3に示した油圧シリンダと、ワーク把持ハンド側の操作レバーとの間の配管接続状態を簡略化して示した説明図である。
【図5】操作レバーの操作位置と旋回操作力との相関図である。
【図6】図2および図3の油圧シリンダに代えてサーボモータを使用した場合の図4に相当する説明図である。
【図7】この発明の他の実施の形態を示す助力装置の全体構成図である。
【符号の説明】
5 コクピットモジュール(ワーク)
11 第1の操作力可変継手(操作力可変手段)
19 第2の操作力可変継手(操作力可変手段)
15 一次アーム(旋回アーム)
21 二次アーム(旋回アーム)
23 第3の操作力可変継手(操作力可変手段)
25 ワーク把持ハンド
31 操作ハンドル
33 操作レバー
35 ケーシング
37 フリクションプレート(可動側)
43 フリクションプレート(固定側)
45 リターンスプリング(弾性手段)
47 リリースアーム
53 油圧シリンダ(アクチュエータ)
71 サーボモータ(アクチュエータ)
S1 主旋回軸(旋回軸)
S2 旋回軸
S3 ハンド部旋回軸(旋回軸)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an assisting device including a turning shaft that enables a work gripping hand that grips a work to turn in a horizontal direction, and an operation force adjusting method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a work to be mounted on the body of an automobile body assembly line, a cockpit module that integrates various parts such as an instrument panel around the driver's seat or a front end module that integrates various parts such as a radiator core support. The modularization represented is progressing, and the workpieces to be loaded are becoming larger and heavier due to the modularization.
[0003]
For this reason, it is practically impossible to manually mount the large and heavy workpieces, and a multi-axis arm type assisting device having a workpiece gripping hand at the tip is used (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10). -187221). In this multi-axis arm type assisting device, a bearing is used for the pivot shaft of each arm, and the weight of the work is balanced by a gravity balance mechanism such as an air balancer. Therefore, the work is a heavy object. However, the worker can move the workpiece with a light force.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described conventional assisting device, for example, in the cockpit module, it is necessary to carry the workpiece into the vehicle and position the dash portion without interfering with the periphery of the opening from the narrow door opening. In the front-end module, it is necessary to load the work between the narrow body pitches on the conveyor and position a part of the assisting device in front of the engine room of the car body. When doing so, a fine positioning operation is required.
[0005]
However, as described above, the assisting device has a light operating force so that the worker can easily move the workpiece. Therefore, after the above-mentioned fine positioning operation or the gripped workpiece is moved quickly, this assisting device is too light. Therefore, it becomes necessary to hold down the reaction of the work by hand, and the operability is deteriorated. In addition, in order to facilitate the above positioning work, it is only necessary to set a heavy operating force. In this case, the workpiece is gripped by the assisting device from the delivery pallet and lifted, and the handling is performed while approaching the vehicle body. The operating force will be too heavy, leading to a reduction in the original operability of the assisting device.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to facilitate detailed work such as positioning work while ensuring the original operability of the assisting device when moving the work.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is directed to an assisting device for transferring the workpiece by rotating a workpiece gripping hand that grips the workpiece. A turning shaft that can turn in the direction is provided, and an operating force variable means for changing a turning operation force for an operator to turn the work gripping hand is provided on the turning shaft.An operation portion for changing the turning operation force by the operation force varying means is provided on an operation handle that is gripped by an operator when the work gripping hand is turned.As a configuration.
[0008]
  According to the assisting device having such a configuration, an operator, in the case of a fine work such as a positioning work, increases the turning operation force on the turning shaft while the work requiring a large movement such as handling a work. When doing this, lighten the operating force.
  Further, when the operator moves the workpiece by operating the operation handle, the operator operates the operation unit while holding the operation handle to change the turning operation force on the turning axis.
  According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the turning operation force is gradually changed by operating the operation portion.
  According to the said structure, turning operation force changes gradually by operating an operation part.
[0009]
  Claim3The invention of claim 1Or 2In the configuration of the invention, the workpiece gripping hand can pivot in the horizontal direction around the pivot axis of the hand portion on the distal end side of the pivot arm, and the pivot arm grips the workpiece around the pivot axis on the proximal end side. It can turn in the horizontal direction together with the hand, and is configured such that an operating force variable means is provided on each of the hand part turning shaft and the turning shaft.
[0010]
According to the above configuration, when the turning arm turns around the turning axis, the workpiece gripping hand at the tip of the turning arm also turns simultaneously, and the workpiece holding hand itself turns around the turning axis of the hand unit.
[0011]
  Claim4The invention of claim 1Or any one of 3In the configuration of the invention, the operating force varying means includes a release arm that causes the movable friction plate and the fixed friction plate to be pressed against each other by the elastic means and to change the pressing force by the elastic means. As a configuration.
[0012]
According to the above configuration, the pressing force between the friction plates by the elastic means is changed by the release arm, and accordingly, the turning resistance on the turning shaft is changed, and the turning operation force by the operator is changed.
[0013]
  Claim5The invention of claim4In the configuration of the invention, one friction plate is provided on the inner peripheral surface of a casing in which viscous oil is sealed, and the other friction plate is accommodated in the casing and pressed by elastic means.
[0014]
According to the above configuration, the other friction plate is pressed by the elastic means against the one friction plate on the inner peripheral surface of the casing via the viscous oil, and a turning resistance in the turning shaft is generated.
[0015]
  Claim6The invention of claim5In the configuration of the present invention, the release arm has a structure in which one end protrudes outside the casing, and an actuator that is connected to the one end side and rotates the release arm is provided.
[0016]
According to the above configuration, when the actuator is driven, the pressing force between the friction plates by the elastic means changes via the release arm.
[0017]
  Claim7The invention of claim6In the configuration of the invention, the actuator is configured to be a hydraulic type using a hydraulic cylinder.
[0018]
According to the above configuration, the pressing force between the friction plates changes with a simple structure and low cost.
[0019]
  Claim8The invention of claim6In the configuration of the invention, the actuator is configured to be an electric type using a servo motor.
[0020]
According to the said structure, the change of the pressing force between friction plates can be performed with high precision.
[0021]
  Claim9The invention of claim6Or8Either1 itemIn the configuration of the invention ofThe operation partOperation lever operated by the operator to drive the actuatorIsAs a configuration.
[0022]
According to the above configuration, when the operator moves the workpiece by operating the operation handle, the operator operates the operation lever while grasping the operation handle to change the turning operation force on the turning axis.
[0023]
  Claim10In the method for adjusting the operating force of the assisting device in which the work is moved by the operator turning the work gripping hand that grips the work, the work gripping hand that grips the work can be turned in the horizontal direction. A turning axis is provided, and the turning operation force by the operator when turning the work gripping hand around the turning axis is provided., By operating an operation portion provided on an operation handle that is grasped by an operator when the work gripping hand is turned.This is a method for adjusting the operating force to be changed.
[0024]
According to the above operating force adjustment method, the operator increases the turning operation force on the turning axis in the case of fine work such as positioning work, while the work requires a large movement such as handling the work. To reduce the operating force.
[0025]
  According to an eleventh aspect of the present invention, in the operation force adjusting method according to the tenth aspect, the turning operation force is gradually changed by operating the operation portion.
  According to the operation force adjustment method, the turning operation force gradually changes as the operator operates the operation unit.
  Claim12In the assisting device for transferring the workpiece by an operator turning the workpiece holding hand that holds the workpiece, the workpiece holding hand that holds the workpiece and turns it horizontally around the turning axis of the hand portion. And a revolving arm that revolves horizontally with the work gripping hand around the swivel axis on the base end side,Generated by the resistance applying meansSwivel resistance and swivel arm on the swivel axisGenerated by the resistance applying meansThe turning resistance is different from each other.
[0026]
According to the above configuration, for example, by adding a certain amount of turning resistance to the turning axis of the turning arm having a large movement so as not to deteriorate the original operability of the assisting device, the operating force is increased. The moment of inertia when swinging a workpiece with slashes decreases.
[0027]
  Claim13The invention of claim12In the configuration of the invention, the turning resistance of the turning arm that turns largely is set to be larger than the turning resistance of the work gripping hand that turns slightly.
[0028]
According to the above configuration, the operator has a heavy weight by adding a certain amount of turning resistance to the turning axis of the turning arm having a large movement within a range that does not deteriorate the original operability of the assisting device, thereby increasing the operating force. The moment of inertia when the workpiece is swung is reduced.
[0029]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, the operation force variable means for changing the turning operation force for turning the work gripping hand is provided on the turning shaft that enables the work gripping hand to turn in the horizontal direction. In the case of work that requires a large movement, such as handling a workpiece, while making the turning operation force heavy on the turning axis, the lightening of the operation force makes it easier to work. The optimum operating force can be obtained and workability can be improved.
  Also,Since the operation part for changing the turning operation force by the operation force variable means is provided on the operation handle that the operator grips when turning the work gripping hand, the operator can easily change the turning operation force on the turning axis. Can be made.
  According to the second aspect of the present invention, the turning operation force can be gradually changed by operating the operation unit.
[0030]
  Claim3According to the invention, the workpiece gripping hand can pivot in the horizontal direction around the pivot axis of the hand portion on the distal end side of the pivot arm, and the pivot arm can be used together with the workpiece gripping hand around the pivot axis on the proximal end side. It is possible to turn in the horizontal direction, and the operation force variable means is provided on the hand part turning axis and the turning axis, respectively, so that the operation force can be changed by each operation force changing means on the hand part turning axis and the turning axis. Thus, workability can be improved.
[0031]
  Claim4According to the invention, the operating force variable means includes a release arm that allows the movable friction plate and the fixed friction plate to be pressed against each other by the elastic means, and the pressing force by the elastic means is variable. Therefore, the pressing force between the friction plates by the elastic means, that is, the turning operation force on the turning shaft can be changed by the release arm.
[0032]
  Claim5According to the invention, one friction plate is provided on the inner peripheral surface of the casing in which viscous oil is sealed, and the other friction plate is accommodated in the casing and pressed by elastic means. The friction plates can exhibit an appropriate turning resistance through the viscous oil.
[0033]
  Claim6According to the invention, since the release arm is provided with one end projecting outside the casing and provided with the actuator connected to the one end side to rotate the release arm, the friction by the elastic means via the release arm is provided. It is possible to reliably change the pressing force between the plates.
[0034]
  Claim7According to the invention, since the actuator is a hydraulic type using a hydraulic cylinder, a change in the pressing force between the friction plates can be achieved with a simple structure and low cost.
[0035]
  Claim8According to the invention, since the actuator is an electric type using a servo motor, it is possible to change the pressing force between the friction plates with high accuracy.
[0036]
  Claim9According to the invention, the operation lever operated by the operator to drive the actuator is provided with the work lever.Gripping handTherefore, the operator can easily change the turning operation force on the turning shaft.
[0037]
  Claim10According to the invention, since the work gripping hand for gripping the work is provided with the turning shaft that can turn in the horizontal direction, and the turning operation force by the operator on the turning shaft is changed, the operator can perform the positioning work. In the case of work that requires a large movement, such as handling a workpiece, the work force can be reduced by lightening the operation force. The optimum operating force can be obtained and workability can be improved.
  In addition, since the turning operation force by the operator on the turning axis is changed by operating the operation unit provided on the operation handle that the operator holds when turning the work gripping hand, The turning operation force can be easily changed.
  According to the eleventh aspect of the invention, the turning operation force can be gradually changed by operating the operation portion.
[0038]
  Claim12According to the present invention, the work gripping hand on the hand part turning axisGenerated by the resistance applying meansSwivel resistance and swivel arm swing axisGenerated by the resistance applying meansSince the turning resistance is made different from each other, for example, the turning resistance of the turning arm is set to be heavier than the turning resistance of the work gripping hand as long as the operability of the assisting device is not deteriorated. Thus, the moment of inertia when the worker swings a heavy workpiece greatly decreases, and the operability when stopping or positioning the workpiece can be improved.
[0039]
  Claim13According to the invention, the turning resistance of the turning arm on the turning axis is set to be heavier than the turning resistance of the work gripping hand on the turning part of the hand part within a range not deteriorating the original operability of the assisting device. The moment of inertia when a person swings a heavy workpiece greatly decreases, and the operability when stopping or positioning the workpiece can be improved.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0041]
FIG. 1 shows a state in which a cockpit module 5 as a work is mounted in a vehicle body 3 of an automobile by an assisting device 1 showing an embodiment of the present invention. The assisting device 1 is provided with a first operating force variable joint 11 at the upper end of a column 9 erected on a base 7, and a gravity such as an balancer is provided above the first operating force variable joint 11. A balance mechanism 13 is attached to maintain a balance with respect to the gravity of the cockpit module 5.
[0042]
The gravity balance mechanism 13 is connected to the proximal end of a primary arm 15 as a swivel arm composed of two parallel links. The primary arm 15 is pivotable in the vertical direction with the connecting portion on the gravity balance mechanism 13 side as a fulcrum, and always holds a secondary arm 21 to be described later horizontally. The first operating force variable joint 11 rotates the primary arm 15 in the horizontal direction with respect to the support column 9 about the main turning axis S1, and includes an operating force variable means for making the operating force variable during the turning. The detailed structure will be described later.
[0043]
The distal end of the primary arm 15 is connected to a side portion of the connector 17 so as to be pivotable in the vertical direction, and a second operation force variable joint 19 as an operation force variable means is provided at the lower part of the connector 17. Yes. A base end of a secondary arm 21 as a turning arm is connected to the second operating force variable joint 19. The second operating force variable joint 19 rotates the secondary arm 21 in the horizontal direction with respect to the primary arm 15 about the rotation axis S2, and has the same structure as the first operating force variable joint 11. is there.
[0044]
The secondary arm 21 has a vertical portion 21a with a tip bent downward, and a third operating force variable joint 23 as an operating force variable means is provided at the lower end of the vertical portion 21a. A work gripping hand 25 is connected to the third operating force variable joint 23. The third operating force variable joint 23 rotates the workpiece gripping hand 25 in the horizontal direction with respect to the secondary arm 21 around the hand part turning axis S3, and is similar to the first operating force variable joint 11. Structure.
[0045]
  The work gripping hand 25 includes a hand main body 27 extended to both sides around the third operating force variable joint 23 corresponding to the shape of the cockpit module 5 that is long in the vehicle width direction. Support claws 29 for supporting a steering member (not shown) in the cockpit module 5 are provided at both ends of the hand main body 27, and an operator can place a cockpit module on the side of the hand main body 27 opposite to the support claws 29. An operation handle 31 is provided to be grasped when performing the mounting work 5. The operation handle 31 changes each turning resistance in each of the operation force variable joints 11, 19 and 23, that is, each turning operation force when the primary arm 15, the secondary arm 21 and the work gripping hand 25 are turned ( To adjust)Become the operation unitAn operation lever 33 is attached.
[0046]
Next, the structure of each of the first, second, and third operating force variable joints 11, 19, and 23 will be described as a representative of each second operating force variable joint 19. FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the second operating force variable joint 19 in FIG. 1 as seen from a different angle, and FIG. 3 is a further enlarged cross-sectional view of FIG.
[0047]
A cylindrical casing 35 filled with viscous oil is fixed to the upper part of the secondary arm 21, and a plurality of friction plates 37 on the movable side are arranged at equal intervals in the vertical direction on the inner peripheral surface of the casing 35. And integrated with the casing 35. A through hole 37 a is formed at the center of each friction plate 37.
[0048]
On the other hand, a main shaft 41 that is relatively rotatable with respect to the casing 35 via a bearing 39 around the turning axis S2 is fixed to the lower portion of the connector 17. The main shaft 41 is inserted into the insertion hole 35a on the upper surface of the casing 35, and the friction plate 43 serving as a fixed side disposed on the upper side of each friction plate 37 is integrated. The distance between the friction plates 43 is equal to the distance between the friction plates 37 described above.
[0049]
A return spring 45 as an elastic means is interposed between the uppermost friction plate 43 and the upper inner surface of the casing 35, and the return spring 45 causes each friction plate 43 to correspond to each corresponding friction plate on the casing 35 side. 37 respectively pressed. Due to this pressing operation, when the secondary arm 21 is rotated with respect to the primary arm 15, a turning resistance corresponding to the pressing force of the return spring 45 is generated.
[0050]
One end of a release arm 47 is inserted between the uppermost friction plate 43 and the return spring 45. The one end side of the release arm 47 is bifurcated, and the main shaft 41 is inserted between the bifurcated branches.
[0051]
The other end on the right side of the release arm 47 in FIG. 3 protrudes to the outside through the cutout hole 35 b of the casing 35, and is rotatably attached to a support bracket 49 provided on the casing 35 via a support pin 51. A hydraulic cylinder 53 serving as an actuator for rotating the release arm 47 is mounted on the outer side surface of the lower casing 35 of the release arm 47 in FIG. The piston rod 55 protruding upward in FIG. 3 of the hydraulic cylinder 53 is connected to the release arm 47 via a connecting pin 57. The connecting pin 57 is set so as to be movable along the longitudinal direction of the release arm 47 as the piston rod 55 advances and retreats, and allows the pivoting operation of the release arm 47 around the support pin 51. ing.
[0052]
When the piston rod 55 is in the retreat limit position (the state shown in FIG. 3), the friction plate 43 is most strongly pressed against the friction plate 37 by the return spring 45. That is, at this time, the turning operation force (resistance) of the secondary arm 21 fixed to the movable casing 35 is the largest. When the piston rod 55 gradually advances upward in the drawing from the state of FIG. 3, the release arm 47 moves the return spring 45 upward, and the pressing force against the friction plate 43 by the return spring 45 gradually weakens. The pressing force of the friction plate 43 against the friction plate 37 gradually decreases. That is, at this time, the turning operation force (resistance) of the secondary arm 21 becomes gradually lighter (smaller).
[0053]
  FIG. 4 shows a simplified pipe connection state between the hydraulic cylinder 53 and the operation lever 33 provided on the operation handle 31 of the workpiece gripping hand 25. The operation lever 33 can be rotated with respect to the operation handle 31 via a support pin 59. When the operator grips the operation lever 33, the operation lever 33 is moved in the arrow B direction, and the projection 61 pushes the push pin 63 into the spring 65. The hydraulic oil in the case 67 that is fixed to the operation handle 31 acts on the hydraulic cylinder 53 via the hydraulic pipe 69 by being moved upward in the figure against the above. When hydraulic oil acts on the hydraulic cylinder 53,releaseThe arm 47 pivots upward, the pressing force to the friction plate 43 by the return spring 45 is weakened, the rotational resistance between the friction plates 37 and 43 is reduced, and the turning operation force is lightened.
[0054]
The hydraulic pipe 69 is also connected to actuators in the other second and third operating force variable joints 11 and 23, that is, hydraulic cylinders (not shown), respectively. The turning operation force in each of the third operation force variable joints 11, 19, and 23 changes simultaneously.
[0055]
As shown in FIG. 5, this turning operation force is in the state of L1 in which the operation lever 33 is completely gripped, that is, the free state in which the pressing force between the friction plates 37 and 43 is released, and the operation lever 33 is not operated. It can be arbitrarily and continuously changed depending on the operation position of the operation lever 33 between the state of L2 completely separated from each other, that is, the state immediately before the lock where the pressing force between the friction plates 37 and 43 is maximum.
[0056]
Next, the mounting operation of the cockpit module 5 on the vehicle body 3 using the assisting device 1 will be described. First, with the operator gripping the operation handle 31, the work gripping hand 25 is brought close to the cockpit module 5 on a delivery pallet (not shown), and the support claw 29 is inserted from the lower side of the instrument panel to be a steering member. The cockpit module 5 is gripped by supporting. At this time, the operator does not operate the operation lever 33 or moves it slightly in the direction of arrow B in FIG.
[0057]
Therefore, the turning resistance at each of the operating force variable joints 11, 19, 23 at this time is large, and the turning operation force for moving the work gripping hand 25 together with the cockpit module 5 is heavy. The operation of inserting the support claw 29 from the lower side of the instrument panel to support the steering member is a fine operation requiring a certain degree of accuracy. This eliminates the troublesome work of restricting the movement of the cockpit module 5 that is more than necessary, and the work gripping hand 25 does not interfere with the component parts of the cockpit module 5 and the workability is improved.
[0058]
Next, the work gripping hand 25 that grips the cockpit module 5 is lifted from the delivery pallet and moved to the door opening 3 a of the vehicle body 3. At this time, the operator squeezes the operating lever 33 and moves it greatly in the direction of arrow B to reduce the turning resistance in each of the operating force variable joints 11, 19, and 23, and to keep the turning operation force light. Thereby, movement operation to the door opening part 3a vicinity of the cockpit module 5 which is a heavy article becomes easy.
[0059]
Further, when the cockpit module 5 is moved to the vicinity of the door opening 3a, the operation of the operation lever 33 is released to increase the turning resistance in each of the operation force variable joints 11, 19, and 23, thereby increasing the turning operation force. deep. As a result, the moment of inertia when the cockpit module 5 which is a heavy object is greatly moved and swung is reduced, and interference of the cockpit module 5 with the vehicle body 3 can be avoided.
[0060]
The cockpit module 5 that has reached the vicinity of the door opening 3a is pushed by the operator into the vehicle together with the work gripping hand 25 from the door opening 3a. At this time, the turning operation force remains heavy. It will not move excessively more than necessary, and interference with the peripheral edge of the door opening 3a is avoided.
[0061]
When the cockpit module 5 is pushed to the front of the dash part in the vehicle, with the operating lever 33 gripped again to reduce the turning operation force, pay attention to the front end (engine room side) of the instrument panel and both ends of the steering member. The cockpit module 5 is pushed forward. Since the work at this time does not require fine positioning, a light operating force is sufficient.
[0062]
Next, a notch portion formed in the steering member is fitted into a locating pin (not shown) protruding from the vehicle body 3 side and positioned. At the time of this positioning operation, the turning resistance in each of the operation force variable joints 11, 19, and 23 is increased, and the turning operation force is increased. Thereby, the positioning work which is a fine work can be easily performed without the cockpit module 5 moving too much.
[0063]
As described above, when the work is performed by moving the work gripping hand 25 while gripping the cockpit module 5, the support claw 29 is inserted under the instrument panel of the cockpit module 5, or the cockpit module 5 is narrowly closed. When carrying out fine work that requires precision and requires precision, such as inserting into the vehicle through the door opening 3a or positioning the cockpit module 5 on the vehicle body 3, the operating force is heavy. By doing so, workability can be improved. On the other hand, in work that does not require accuracy, such as moving the cockpit module 5 greatly, the ease of use as a conventional assisting device is not hindered by reducing the operating force.
[0064]
FIG. 6 shows an example in which a servo motor 71 is used as an actuator instead of the hydraulic cylinder 53 in FIG. In this example, a drive rod 73 is provided at the top of the servo motor 71 in the figure, and the rotational driving force of the servo motor 71 is converted into a linear direction so as to reciprocate in the vertical direction in the figure. The release arm 47 is connected to the connection arm 57 via a connection pin 57.
[0065]
  Here, the release arm 47 is rotatably supported by the casing 35 of the second operating force variable joint 19 via a rotation support pin 75. That is, the state of FIG.returnAs in the state of FIG. 3 in which the pressing force against the friction plate 43 by the spring 45 is maximized, the driving rod 73 is moved backward from the state of FIG. Gradually decreases and the turning operation force gradually decreases.
[0066]
On the other hand, a variable resistor 77 is provided on the operation handle 31 side, and the resistance value of the variable resistor 77 is changed by grasping the operation lever 33 and moving it in the direction of arrow B, and the electric output E based on this changes the servomotor 71. And the servo motor 71 is driven. The electric output E is simultaneously input to actuators in the other first and third operating force variable joints 11 and 23, that is, servo motors (not shown). The turning resistance (turning operation force) in the second and third operation force variable joints 11, 19, and 23 changes simultaneously.
[0067]
FIG. 7 is an overall configuration diagram of an assisting device showing another embodiment of the present invention, and the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the turning operation resistances of the main turning axis S1 and the turning axis S2 and the hand part turning axis S3 are different from each other. Specifically, the rotation resistance of the rotary joints 79 and 81 on the main turning axis S1 and the turning axis S2 that turn greatly is increased within a range that does not deteriorate the original operability of the assisting device to increase (heavy) the turning operation resistance. On the other hand, the rotational resistance of the rotary joint 83 in the hand part turning axis S3 that turns slightly is reduced to reduce (lighten) the turning operation resistance.
[0068]
  As the structure of each rotary joint 79, 81 and 83, for example, in FIG.It becomes a resistance giving meansThis can be dealt with by changing the spring load of the return spring 45. However, the release arm 47 is not used here, and the turning operation resistance is not changed.
[0069]
As a result, the operator swung the heavy workpiece W by adding a certain amount of operation resistance to the main pivot axis S1 and the pivot axis S2 of the primary arm 15 and the secondary arm 21 with large movement. Moment of inertia is reduced, and the operability when stopping or positioning the workpiece W is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state where a cockpit module is mounted in a vehicle by an assisting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of each first operating force joint in FIG. 1 as seen from a different angle.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2;
4 is an explanatory diagram showing a simplified pipe connection state between the hydraulic cylinder shown in FIGS. 2 and 3 and an operation lever on the workpiece gripping hand side. FIG.
FIG. 5 is a correlation diagram between an operation position of an operation lever and a turning operation force.
6 is an explanatory view corresponding to FIG. 4 when a servo motor is used instead of the hydraulic cylinder of FIGS. 2 and 3. FIG.
FIG. 7 is an overall configuration diagram of an assisting device showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
5 Cockpit module (work)
11 First operation force variable joint (operation force variable means)
19 Second operation force variable joint (operation force variable means)
15 Primary arm (swivel arm)
21 Secondary arm (swivel arm)
23 Third operating force variable joint (operating force variable means)
25 Workpiece gripping hand
31 Operation handle
33 Control lever
35 casing
37 Friction plate (movable side)
43 Friction plate (fixed side)
45 Return spring (elastic means)
47 Release arm
53 Hydraulic cylinder (actuator)
71 Servo motor (actuator)
S1 Main turning axis (turning axis)
S2 Rotating axis
S3 Hand part turning axis (turning axis)

Claims (13)

ワークを把持させたワーク把持ハンドを作業者が旋回させることにより前記ワークを移送させる助力装置において、前記ワークを把持するワーク把持ハンドを水平方向に旋回可能とする旋回軸を備え、この旋回軸に、作業者が前記ワーク把持ハンドを旋回させるための旋回操作力を可変とする操作力可変手段を設け、この操作力可変手段による旋回操作力を変化させるための操作部を、前記ワーク把持ハンドを旋回させる際に作業者が掴む操作ハンドルに設けたことを特徴とする助力装置。In an assisting device for transferring the workpiece by an operator turning a workpiece gripping hand that grips the workpiece, the assisting device includes a turning shaft that enables the workpiece holding hand that holds the workpiece to turn in a horizontal direction. An operation force variable means for changing a turning operation force for an operator to turn the work gripping hand, and an operation unit for changing the turning operation force by the operation force changing means is provided on the work gripping hand. An assisting device provided on an operation handle that an operator grasps when turning . 前記旋回操作力は、前記操作部を操作することにより、徐々に変化することを特徴とする請求項1記載の助力装置。The assisting device according to claim 1, wherein the turning operation force gradually changes by operating the operation unit. ワーク把持ハンドは、旋回アームの先端側にてハンド部旋回軸を中心に水平方向に旋回可能であり、前記旋回アームは、基端側の旋回軸を中心として前記ワーク把持ハンドとともに水平方向に旋回可能であり、前記ハンド部旋回軸および旋回軸に、操作力可変手段をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1または2記載の助力装置。The workpiece gripping hand can pivot in the horizontal direction around the pivot axis of the hand section on the distal end side of the pivot arm, and the pivot arm pivots in the horizontal direction together with the workpiece gripping hand around the pivot axis on the proximal end side. The assisting device according to claim 1 or 2 , wherein an operating force variable means is provided on each of the hand part turning shaft and the turning shaft. 操作力可変手段は、可動側のフリクションプレートと、固定側のフリクションプレートとが、弾性手段によって相互に押圧され、前記弾性手段による前記押圧力を変化させるリリースアームを備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の助力装置。The operating force varying means is provided with a release arm that changes the pressing force by the elastic means when the movable friction plate and the fixed friction plate are pressed against each other by the elastic means. The assisting device according to any one of claims 1 to 3 . 一方のフリクションプレートは、粘性オイルが封入されたケーシングの内周面に設けられ、他方のフリクションプレートは、前記ケーシング内に収容されて弾性手段により押圧されることを特徴とする請求項記載の助力装置。5. The friction plate according to claim 4 , wherein one friction plate is provided on an inner peripheral surface of a casing in which viscous oil is enclosed, and the other friction plate is accommodated in the casing and pressed by elastic means. Helping device. リリースアームは、ケーシングの外部に一端が突出して設けられ、この一端側に連結されて前記リリースアームを回動させるアクチュエータを設けたことを特徴とする請求項記載の助力装置。6. The assisting device according to claim 5, wherein one end of the release arm protrudes from the casing, and an actuator is provided that is connected to the one end side to rotate the release arm. アクチュエータを、油圧シリンダを用いた油圧式としたことを特徴とする請求項記載の助力装置。The assisting device according to claim 6 , wherein the actuator is a hydraulic type using a hydraulic cylinder. アクチュエータを、サーボモータを用いた電気式としたことを特徴とする請求項記載の助力装置。The assisting device according to claim 6 , wherein the actuator is an electric type using a servo motor. 操作部は、アクチュエータを駆動させるべく作業者が操作する操作レバーであることを特徴とする請求項ないしのいずれか1項に記載の助力装置。 Operation unit, assisted apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein the operator in order to drive the actuator is a lever for operating. ワークを把持させたワーク把持ハンドを作業者が旋回させることにより前記ワークを移送させる助力装置の操作力調整方法において、前記ワークを把持するワーク把持ハンドを水平方向に旋回可能とする旋回軸を備え、この旋回軸を中心として前記ワーク把持ハンドを旋回させる際の作業者による旋回操作力を、前記ワーク把持ハンドを旋回させる際に作業者が掴む操作ハンドルに設けた操作部を操作して変化させることを特徴とする助力装置の操作力調整方法。In an operation force adjustment method of an assisting device for transferring a workpiece by an operator turning a workpiece gripping hand that grips the workpiece, the workpiece gripping hand for gripping the workpiece is provided with a turning shaft that can turn horizontally. The turning operation force by the operator when turning the workpiece gripping hand around the turning axis is changed by operating the operation unit provided on the operation handle that the operator grips when turning the workpiece holding hand . A method for adjusting the operating force of the assisting device. 前記旋回操作力は、前記操作部を操作することにより、徐々に変化することを特徴とする請求項10記載の助力装置の操作力調整方法。The method for adjusting an operating force of an assisting device according to claim 10, wherein the turning operating force is gradually changed by operating the operating unit. ワークを把持させたワーク把持ハンドを作業者が旋回させることにより前記ワークを移送させる助力装置において、前記ワークを把持してハンド部旋回軸を中心に水平方向に旋回するワーク把持ハンドを備えるとともに、基端側の旋回軸を中心として前記ワーク把持ハンドとともに水平方向に旋回する旋回アームを備え、前記ハンド部旋回軸におけるワーク把持ハンドの、抵抗付与手段により発生する旋回抵抗と、前記旋回軸における旋回アームの、抵抗付与手段により発生する旋回抵抗とを、互いに異ならせたことを特徴とする助力装置。In the assisting device for transferring the work by turning the work gripping hand that grips the work, the work gripping hand is provided with a work gripping hand that grips the work and swings in the horizontal direction around the hand part turning axis. A pivot arm that pivots in the horizontal direction together with the workpiece gripping hand around a pivot axis on the base end side, the pivoting resistance generated by the resistance imparting means of the workpiece gripping hand on the pivot part of the hand unit, and the pivoting on the pivot axis An assisting device characterized in that the turning resistances generated by the resistance applying means of the arms are different from each other. 大きく旋回する旋回アームの旋回抵抗を、小さく旋回するワーク把持ハンドの旋回抵抗に比べて大きく設定したことを特徴とする請求項12記載の助力装置。The assisting device according to claim 12 , wherein the turning resistance of the turning arm that turns largely is set larger than the turning resistance of the work gripping hand that turns slightly.
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