JP4831475B2

JP4831475B2 - 治具パレット

Info

Publication number: JP4831475B2
Application number: JP2006111745A
Authority: JP
Inventors: 正則冨岡; 友久中村; 進藤田
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2026-04-14
Also published as: JP2007283422A; US20090289402A1; US8215624B2; CN101454117A; EP2008760A1; WO2007119828A1; CN101454117B

Description

本発明は治具パレットに関する。さらに詳しくは、ドアトリム組立自動ラインなどの製造ラインに適した治具パレットに関する。

たとえば自動車用ドアトリムは、ドアトリムアッパーとドアトリムロアなどから構成されており、このドアトリムアッパーは、樹脂芯材の表面に表皮を貼着した積層構造体であり、また、ドアトリムロアは、合成樹脂の射出成形体である。このドアトリムアッパーとドアトリムロアとの接合構造として、たとえば、ドアトリムロアの接合縁部に沿って、適宜ピッチ間隔で立設された溶着用ボスをドアトリムアッパーに形成した取付孔に挿入した半製品を超音波溶着カシメ装置にセットしたのち、クランパーを閉めて溶着（超音波カシメ）加工を施すことにより、ドアトリムアッパーとドアトリムロアを接合している（特許文献１参照）。

かかる超音波溶着加工に際しては、前記溶着用ボスと取付孔の周辺部との接触部に隙間が生じていると、ドアトリムアッパーとドアトリムロアとの接合部に隙間が生じて密着性がわるくなるため、加工周辺部を押さえて、溶着加工をしている。また、製造ラインにおいては、前記超音波溶着加工のほかに、ウェザーストリップ爪曲げ加工、リテーナ挿入加工およびビス締め加工などが行われている。

特開２００４−２２４０１２号

しかしながら、従来の製造ラインの超音波溶着カシメ装置、爪曲げ装置およびリテーナ挿入装置などにおける半製品の受け金型では、それぞれ専用の接合箇所を有している。また、受け金型の接合部の押さえ金具についても各装置の接合箇所の加工数に応じてそれぞれ加工されている。このように、装置毎に専用の受け金型を使用しているため、ライン上で受け金型の共有化ができず、装置間の搬送機などが必要になるなど、生産性を向上させることが難しく、生産コストが高くなるという問題がある。また、製品の機種毎に受け金型を作製しなければならないので、各装置の製造コストが高くなるという問題もある。

そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、製造ライン上で共有化できるとともに、汎用性を有する治具パレットを提供することを目的とする。

本発明の治具パレットは、各種装置が並ぶ製造ラインに沿って半製品を載せて搬送される治具パレットが、下面および外側面に耐摩耗性のガイド部材が取り付けられているとともに、前記製造ラインのライン搬送方向に沿って所定の間隔に配設される一対の搬送チェーンに戴置された状態で搬送される搬送台車部材と、該搬送台車部材に配設された半製品検知手段と、前記搬送台車部材に配置される半製品受け部材であって、該半製品受け部材は格子状に配置される脚部と該脚部に固着され、半製品の形状に成形される成形体の基材に表皮材を貼り付けた受け部とを具備し、該半製品受け部材の一部を切り欠いた箇所から前記半製品検知手段の検知部を挿通して、該半製品受け部材に戴置された半製品を接触または非接触にて感知することができる半製品受け部材と、該半製品受け部材にセットされる半製品を加工する所定の加工部を囲む加工周辺部に対向して配置されるとともに、該加工周辺部を上方から押さえる押さえ手段を有し、前記製造ライン沿いに配設されている開閉駆動機構により、前記搬送台車部材の一端部の位置で開閉可能にされる半製品押さえ部材とを備えてなることを特徴としている。

なお、本明細書において、加工周辺部とは、溶着カシメ部やビス締め部、リテーナ挿入部などの接合部のみならず、爪曲げ加工などにおける半製品が浮き上がらず隙間が生じないように押さえられる箇所を含む。

本発明によれば、１つの製造ライン上でフロント、リア、左右などの形状の異なるものの組立を共有化できるとともに、別車種との混合生産を行うなどの汎用性を有する治具パレットを提供することができる。また、本発明によれば、半製品押さえ部材の開閉機構を開閉可能にする開閉駆動機構を製造ライン沿いに配設させているので、開き状態や閉じ状態を保ち移動できるため、軽量化を図ることができる。

以下、添付図面に基づいて本発明の治具パレットを説明する。本発明の治具パレットは、各種装置が並ぶ製造ラインに沿って半製品を載せて搬送される治具パレットである。各種装置が並ぶ製造ラインとしては、たとえば、超音波溶着カシメ装置、ウェザーストリップ爪曲げ装置、リテーナ挿入装置が並ぶ製造ラインや、さらにビス締め装置、ホットメルト接着装置などが並ぶ製造ラインなどを挙げることができる。この半製品は、ドアトリムアッパーや、ドアトリムロア、アームレスト、ポケット、オーナメント、ウェザーストリップなどの部品を総称している。また、これらの装置の複数の加工部（作業部）では、溶着カシメや、爪曲げ、リテーナ挿入などに際して、半製品が浮き上がらず、接合や挿入加工などを施す部品間に隙間やズレなどが生じないように所定の配置に固定できるように加工周辺部を押さえる必要がある。

そこで、本発明の一実施の形態にかかわる治具パレットは、図１〜７に示されるように、搬送台車部材Ａと、該搬送台車部材Ａに配置される半製品受け部材Ｂと、該半製品受け部材Ｂにセットされる半製品の所定の加工周辺部Ｃ（図７参照）を上方から押さえ、すべての加工が施されたのち、加工済半製品（完了品）を取り出すことができるように、開閉可能にされる半製品押さえ部材Ｄとを備えている。

前記搬送台車部材Ａは、アルミニウム製の溝付きフレームを上下２段にして格子状に組み付けたフレーム構造体とされて軽量化が図られている。本実施の形態の治具パレットは、製造ラインのライン搬送方向Ｌに沿って所定の間隔に配設される一対の搬送チェーンＬ１に戴置された状態で搬送されるため、この搬送台車部材Ａの両側部フレーム体Ａ１の下面および外側面には、それぞれ、たとえば耐摩耗性を有するガイド部材１が取り付けられている。

この搬送台車部材Ａの中央部フレーム体Ａ２には、前記半製品受け部材Ｂにセット（戴置）された半製品を感知する半製品検知手段２が取り付けられている。この半製品検知手段２の検知部２ａは、前記半製品受け部材Ｂの一部を切り欠いた箇所から挿通して、前記半製品受け部材Ｂに戴置された半製品を接触または非接触にて感知することができる。本実施の形態では、半製品検知手段２としてタッチスイッチが用いられているが、とくにこれに限定されるものではない。

また、前記搬送台車部材Ａには、前記製造ラインにおける所定の装置の作業位置に搬送された治具パレットを感知するためのパレット検知部材３と、該治具パレットを位置決めするための位置決め部材４が、図１〜３に示されるように、四隅のうち、搬送方向Ｌの前後２箇所のコーナー部Ｒ１、Ｒ２に位置する内側フレーム体Ａ３に配設されている。本実施の形態では、このパレット検知部材３と位置決め部材４は、Ｌ型プレート５ａ、５ｂを介してフレーム体Ａ３に固着されている。なお、図２において、位置決め部材４をわかりやすく示すために、側部フレーム体Ａ４と周辺部材を省略している。

前記治具パレットの位置決めは、各装置の所定位置に配置される検知手段（図示せず）により、前記パレット検知部材３を感知し、前記搬送チェーンＬ１を停止したのち、製造ラインに配置される昇降可能な位置決めピン（図示せず）が上昇し、前記位置決め部材４に形成される孔４ａに挿入して行われる。

本実施の形態では、前記パレット検知部材２により治具パレットを感知した信号を製造管理システムに知らせることにより、製造ライン上の治具パレットの搬送位置を管理し、延いては半製品の製造（加工作業）の管理を行うようにすることができる。

また、前記搬送台車部材Ａには、前記四隅のコーナー部に支持部材６が設けられている。なお、本実施の形態では、該支持部材６のうち１つの支持部材は前記位置決め部材４と兼用されている。この支持部材６もＬ型プレート５ｂ、７ａ、７ｂにより固着されている。

本実施の形態では、各装置における加工作業は、各装置の所定位置の４箇所に配置される昇降部材（図示せず）により、これらの支持部材６および位置決め部材３を下側から保持して治具パネルを持ち上げ、該治具パネルに対向して上方に設けられる各装置の固定部材（図示せず）に該治具パネルにおける半製品押さえ部材Ｄの上面を当接させて該治具パネルを固定支持したのち、行われる。

前記半製品受け部材Ｂは、格子状に配置される脚部１１と該脚部１１に固着される受け部１２とを具備しており、該脚部１２は前記搬送台車部材ＡにＬ型プレート１３とボルト（図示せず）とによる固定手段により固着されている。前記脚部１１は、鋼板または合成樹脂などにより格子状に作製されている。前記受け部１２は、たとえば半製品の形状に成形される繊維強化プラスチックの成形体の基材に表皮材（保護材）を貼り付けたものとすることができるが、該繊維強化プラスチックの成形体の基材に表層部として流動性を有するウレタンゴムを塗布し、乾燥して形成するのが、作業性を向上させる上で好ましい。また、半製品受け部材として、樹脂ブロックを形状加工したものに保護材を貼ったものが主流であるが、重量が大きくなる欠点を有している。

前記半製品押さえ部材Ｄは、前記搬送台車部材Ａと同様にアルミニウム製の溝付きフレームを上下３段にして格子状に組み付けたフレーム構造体とされて軽量化が図られている。この半製品押さえ部材Ｄは、半製品の所定の加工周辺部Ｃに対向して配置される押さえ手段Ｅと、前記搬送台車部材Ａの一端部の位置で開閉可能にする開閉機構Ｆとを具備している。

前記押さえ手段Ｅは、図１、図４および図５に示されるように、加工周辺部Ｃ（図７参照）を押さえる押さえロッドと、高さ方向および水平方向の位置を調整できる調整機構Ｆとを具備しており、この押さえ手段Ｅの個数と配置は、各装置における加工部の個数と加工位置に合わせて設定されている。そして、前記押さえロッドについても、半製品への加工に際して、たとえばドアトリムアッパーとドアトリムロアとの部品間に隙間などが生じないように所定の配置に固定して、加工周辺部を押さえることができる形状にされている。本実施の形態では、押さえロッドとして、先端部が円弧状の押さえ部２１ａと該押さえ部２１ａの基部から立設する調整ねじ部２２ａとからなる形態の押さえロッドＥ１と、先端部が円柱形状の押さえ部２１ｂと該押さえ部２１ｂの基部から立設する調整ねじ部２２ｂとからなる形態の押さえロッドＥ２の２種類の形状にされている。また、この調整ねじ部２２ｂには、加工周辺部を押さえたときに押さえ部２１ｂの位置ズレを防止するために補強用のナット部２２ｃが設けられている。

なお、前記先端部が円弧状の押さえ部２１ａを有する押さえロッドＥ１は、半製品の加工部のうち、外径が円形状を呈する超音波ヘッドにより溶着ボスを溶着カシメするときに、該超音波ヘッドの外径形状に沿うように、該溶着ボスの近傍の加工周辺部Ｃを押させる場合に用いられる。これに対し、先端部が円柱形状の押さえ部２１ｂを有する押さえロッドＥ１は、半製品の加工部が窪んだところであり、前記溶着ボスの近傍の外周位置を直接押させることができないときに、該窪んだ箇所の加工部から少し離れた加工周辺部Ｃを押さえる場合に用いられる。

前記調整機構Ｆは、高さ方向の位置を調整できるようにＬ型プレート２３ａ、２３ｂの水平部の孔に挿通された調整ねじ部２２ａ、２２ｂに螺合されるナットのうち、Ｌ型プレート２３ａ、２３ｂの下方に螺合されるナット２４ａと、上方に螺合されるダブルナット２４ｂとを具備している。このダブルナット２４ｂがＬ型プレート２３ａ、２３ｂの上方に螺合されているのは、上方の方が前記押さえ部２１ａ、２１ｂの高さ調整がしやすいからである。なお、図５において、符号２５はワッシャーである。また、水平方向の位置調整は、Ｌ型プレート２３ａ、２３ｂの垂直部の孔に挿通されるボルト２６をフレーム体２７の溝に沿って移動し、ねじ止めすることにより行うことができる。なお、図５において、符号２８は前記水平方向に直交する他の水平方向のための調整台座（スペーサ）である。

前記半製品押さえ部材Ｄを開閉可能にする開閉機構は、搬送方向Ｌに直交する該半製品押さえ部材Ｄの対向する部材であるフレーム体Ｄ１の下部に配設される軸受支持部３１に軸支される回動軸３２と、前記搬送台車部材Ａに配置され、該回動軸３２を回動自在に軸支する軸受群と、該回動軸３２に固着される開閉レバー３３とを備えている。半製品押さえ部材Ｄの開閉は、製造ライン沿いに配設される、たとえば駆動モータと該モータの揺動軸に固着される係合部材３４を有する揺動板とを含む開閉駆動機構（図示せず）の該係合部材３４が揺動するときに、前記開閉レバー３３の切り欠き部３３ａに係合して半製品押さえ部材Ｄを開閉駆動するようにされている。本実施の形態では、この開閉駆動機構が、製造ライン沿いに配設されているため、治具パレットの軽量化を図ることができる。前記軸受群としては、回動軸３２の両端部と開閉レバー３３の側部に配置される３個のピロー型軸受ユニット３５が用いられている。

また、半製品押さえ部材Ｄの開閉終了時の位置決めのために、第１ストッパ部３６と第２ストッパ部３７が設けられている。この開状態のときの第１ストッパ部３６は、前記フレーム体Ｄ１側に固定されるプレート３６ｃに設けられるストッパピン３６ａと、搬送台車部材Ａに設けられるストッパ板（停止板）３６ｂとからなり、前記閉状態のときの第２ストッパ部３７は、前記搬送台車部材Ａに設けられるストッパピン３７ａと半製品押さえ部材Ｄの支持（脚）フレーム体Ｄ２の下面に設けられるストッパ板３７ｂとからなる。

また、本実施の形態では、半製品押さえ部材Ｄの開閉位置を感知するための開閉検知手段を具備している。この開状態のときの検知手段３８ａは、前記軸受支持部３１の下方に設けられる台座３９の内側に配置されており、前記閉状態のときの検知手段３８ｂは、搬送台車部材Ａの側部フレーム体Ａ４上に設けられている。前記検知手段３８ａは、側部フレーム体Ｄ１に設けられる検知部材４０を検知し、前記検知手段３８ｂは、支持フレームＤ２に設けられる屈曲プレート４１を検知することにより、半製品押さえ部材Ｄの開閉位置を感知する。本実施の形態では、検知手段３８ａと検知手段３８ｂとして近接スイッチが用いられているが、とくにこれに限定されるものではない。
また、前記開閉機構と開閉駆動機構とによる半製品押さえ部材Ｄの開閉時に、治具パレットおよび半製品に掛かる衝撃を緩和させるために、前記フレーム体Ｄ１と搬送台車部材Ａとのあいだに開閉用ショックアブソーバ４２を具備するのが好ましい。

本実施の形態では、図７に示されるように、予め各装置で作業される加工部における所定の加工周辺部Ｃに対向して配置できるように調整された押さえ手段Ｅの押さえロッド部Ｅ１、Ｅ２を組み付けた半製品押さえ部材Ｄを開状態にし、たとえば樹脂製ドアトリムの各部品の加工部である孔と溶着ボス５１と合わせた半製品Ｓを半製品受け部材Ｂに戴置する。このとき、半製品検知手段２であるタッチスイッチにより半製品Ｓが半製品受け部材Ｂにセットされることを確認する。ついで、半製品押さえ部材Ｄを回動して前記押さえロッドＥ１、Ｅ２により前記加工部の周辺の加工周辺部Ｃを押し付ける。ついで、搬送チェーンＬ１を駆動して、半製品を戴置した治具パレットを超音波溶着カシメ装置の前に搬送する。そして、該治具パレットの確認、位置決めおよび上昇して固定支持されたのち、超音波ヘッド（図示せず）で溶着ボス５１を超音波溶融して溶着カシメする。溶着カシメ加工が終了すると、該治具パレットは下降して搬送チェーンＬ１に戴置されたのち、該搬送チェーンＬ１によりつぎの装置へと搬送され、他の所定の加工部の加工が順次行われる。

なお、本実施の形態では、前記半製品押さえ部材Ｄの開閉機構が、回動軸３２、軸受ユニット３４および開閉レバー３３を備え、製造ライン沿いに配設される開閉駆動機構の係合部材が前記開閉レバー３３に係合して半製品押さえ部材Ｄを開閉駆動するようにされているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、開閉機構として、回動軸、軸受ユニットおよび搬送台車部材に戴置されるエアシリンダとすることができる。ただし、エアシリンダが搬送台車部材に戴置する分、治具パレットが重たくなる。

また、本実施の形態においては、前記搬送台車部材Ａおよび半製品押さえ部材Ｄは、フレーム構造体とされて軽量化が図られているが、半製品押さえ部材Ｄに押さえ手段を取り付けるため、少なくとも半製品押さえ部材Ｄがフレーム構造体であるのが好ましい。

これまで、製造ラインの加工装置間に搬送される治具パレットについて説明したが、本発明においては、これに限定されるものではなく、製造ラインにおいて加工装置がロボットなどの自動機ばかりではなく、手作業による工程を含む製造ラインに搬送される治具パレットにも適用することができる。

本発明の一実施の形態にかかわる治具パレットの斜視図である。図１の治具パレットの一部省略したＩ―Ｉ側断面図である。図１の治具パレットのうち、半製品受け部材の一部と半製品押さえ部材を一部切り欠いた状態の平面図である。図１の治具パレットにおける半製品押さえ部材の平面図である。図４の半製品押さえ部材の楕円領域Ｗに囲まれる押さえ手段を斜めから見た図である。図１の治具パレットにおける半製品押さえ部材の回動を説明する図である。図１の治具パレットの動作を説明する図である。

符号の説明

Ａ搬送台車部材
Ａ１、Ａ４側部フレーム体
Ａ２中央部フレーム体
Ａ３内側フレーム
Ｂ半製品受け部材
Ｃ加工周辺部
Ｄ半製品押さえ部材
Ｄ１フレーム体
Ｄ２支持フレーム体
Ｅ押さえ手段
Ｅ１、Ｅ２押さえロッド
Ｆ調整機構
Ｌライン搬送方向
Ｌ１搬送チェーン
Ｓ半製品
１ガイド部材
２半製品検知手段
２ａ検知部
３パレット検知部材
３ａ孔
４位置決め部材
５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ、１３、２３ａ、２３ｂＬ型プレート
６支持部材
１１脚部
１２受け部
２１ａ、２１ｂ押さえ部
２２ａ、２２ｂ調整ねじ部
２２ｃナット部
２４ａナット
２４ｂダブルナット
２５ワッシャー
２６ボルト
２７フレーム体
２８調整台座
３１軸受支持部
３２回動軸
３３開閉レバー
３３ａ切り欠き部
３４係合部材
３５ピロー型軸受ユニット
３６第１ストッパ部
３６ａ、３７ａストッパピン
３６ｂ、３７ｂストッパ板
３６ｃプレート
３７第２ストッパ部
３８ａ、３８ｂ検知手段
３９台座
４０検知部材
４１屈曲プレート
４２開閉用ショックアブソーバ
５１溶着ボス

Claims

各種装置が並ぶ製造ラインに沿って半製品を載せて搬送される治具パレットが、
下面および外側面に耐摩耗性のガイド部材が取り付けられているとともに、前記製造ラインのライン搬送方向に沿って所定の間隔に配設される一対の搬送チェーンに戴置された状態で搬送される搬送台車部材と、
前記搬送台車部材に配設された半製品検知手段と、
前記搬送台車部材に配置される半製品受け部材であって、該半製品受け部材は格子状に配置される脚部と該脚部に固着され、半製品の形状に成形される繊維強化プラスチックの成形体の基材に表皮材を貼り付けた受け部とを具備し、該半製品受け部材の一部を切り欠いた箇所から前記半製品検知手段の検知部を挿通して、該半製品受け部材に戴置された半製品を接触または非接触にて感知することができる半製品受け部材と、
該半製品受け部材にセットされる半製品を加工する所定の加工部を囲む加工周辺部に対向して配置されるとともに、該加工周辺部を上方から押さえる押さえ手段を有し、前記製造ライン沿いに配設されている開閉駆動機構により、前記搬送台車部材の一端部の位置で開閉可能にされる半製品押さえ部材
とを備えてなることを特徴とする治具パレット。
前記搬送台車部材および半製品押さえ部材のうち、少なくとも半製品押さえ部材がフレーム構造体である請求項１記載の治具パレット。
前記フレーム構造体が溝付きフレームを格子状に組み付けてなる構造体である請求項２記載の治具パレット。
前記押さえ手段が高さ方向および水平方向の位置を調整できる調整機構を具備する請求項１、２または３記載の治具パレット。
前記半製品押さえ部材を開閉可能にする開閉機構が、該半製品押さえ部材の対向する部材側にて回動自在に軸支される回動軸と、前記搬送台車部材に配置され、該回動軸を回動自在に軸支する軸受群と、該回動軸に固着される開閉レバーとを備えており、前記製造ライン沿いに配設される開閉駆動機構の係合部材が前記開閉レバーに係合して前記半製品押さえ部材を開閉駆動する請求項１、２、３または４記載の治具パレット。
前記開閉機構が開閉用ショックアブソーバを具備する請求項５記載の治具パレット。
前記半製品押さえ部材の開閉位置を感知する開閉検知手段が配設されてなる請求項１、２、３、４、５または６記載の治具パレット。
前記搬送台車部材に、前記製造ラインにおける所定の装置の作業位置に搬送された前記治具パレットを感知するパレット検知部材と、該治具パレットを位置決めする位置決め部材とが配設されてなる請求項１、２、３、４、５、６または７記載の治具パレット。
前記パレット検知部材を感知した信号により製造管理を行う製造管理システムを備える請求項８記載の治具パレット。
前記繊維強化プラスチックの成形体の表層部がウレタンゴムで形成されてなる請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の治具パレット。