零件組裝設備及組裝方法
2023-10-07 04:04:39
專利名稱：零件組裝設備及組裝方法
技術領域：
本發明涉及由多個操作人員在相對於一個基件順次組裝多個零件來製造成品的過程中所採用的零件組裝設備和組裝方法。
傳統上相對於一個基件來順次安裝多個零件所用的組裝設備與組裝方法如下述。
設有直線式的傳送帶(輸送路)，沿此傳送帶配置多名操作人員，而在操作人員的背後一方設置有零件架。
當例如有發動機的機體沿此傳送帶輸送時，各操作人員即相對此機體從零件架上取出預定零件順次組裝。
這樣，多名操作人員就能分別去組裝其負責的零件，由此最終可以組裝上全部零件。
但是，上述組裝設備(組裝方法)存在以下缺點。
通常，傳送帶的長度是相對於最高生產量設定的。於是，當生產量下降時期，要相應地減慢傳送帶的移動速度，而增多一個操作人員所組裝的零件數。這樣，與產量減少的情形相配合，可以減少操作人員的數量。於是，在沒有利用到傳送帶全長時便完成了組裝。這就是說，傳送帶的一部分成為不必要的了，而原來要是預定有為下一次使用需進行的維修工作或是要變更生產的機械品種時，自然是能夠進行與之相配合的作業線的修正作業的。但是，在上述的實際狀況下，不能分離開所說不必要的部分來進行這種維修工作或生產線修正作業，等等。
例如，從發動機的機體到完成發動機的成品，需要對發動機的機體裝配上許多零件，將所有這許許多多的零件和發動機機體在一起沿傳送帶輸送是不可能的。因此，各個操作人員要從背後的零件架上取出擬安裝的零件，而這樣的取出操作是要花費時間的。
本發明的目的之一在於提供這樣一種零件組裝設備，它能在產量減少時使基件輸送道的一部分停用。
本發明的另一個目的在於提供這樣一種組裝設備與組裝方法，它能使用於組裝多個零件以及需要安裝這些零件的基件一起輸送而提供給操作人員。
本發明的又一個目的則在於提供一種能確保在輸送道的布局設計上有很高自由度的組裝設備。
本發明的再一目的在於提供一種不需要操作人員從零件架上取出零件的組裝技術。
在本發明的組裝設備中，是將多個部分輸送道組合成一條輸送道。各部分輸送道按照基材的輸送順序而順序組成，使順序在先的部分輸送道的終端都和順序在後的部分輸送道的始端部分之間，由部分輸送道間的輸送裝置連接。各個部分輸送道之間的輸送裝置接收在到達順序在前的部分的輸送道的終端部之前已安裝上一部分零件的基材，同擬於順序在後部分輸送道上要組裝的零件一道輸送向順序在後的部分輸送道的始端部。
這樣，當產量下降時期，就能使一部分部分輸送道停止工作。同時，操作人員不需要從零件架上取下零件。
根據本發明，能夠只讓多條部分輸送道中的若干條進行組裝作業，而在同時使其它的部分輸送道用於維修或其它類型的組裝作用，等等。
此外，操作人員不必獨自準備用於組裝的零件，而能專心一致於此種組裝作業，從而可以提高裝配效率。
下面簡述附圖。
圖1是簡單地示出本發明第一實施例的平面圖。
圖2是簡單地示出本發明第二實施例的平面圖。
圖3是簡單地示出本發明第三實施例的平面圖。
現在根據圖1說明本發明的第一實施例。
在此實施例中，設置有第一至第六共六個部分傳送帶(部分輸送道)10a～10f(有時也只以10表示)。各個部分傳送帶10a～10f大致呈U形，構成前行部12與回行部14組成的對。在前行部12與回行部14之間設有交接部16。前行部12、回行部14與交接部16都由輥式輸送機構成。
載承於前行部12始端部(圖中的下端部)上的未於圖中示出的託板移向交接部16的方向(朝圖中上方)，再由交接部16移向回行部14，然後移向回行部14的終端部(圖中的下端部)。
在前行部12和回行部14處分別配備有操作人員Wa，在圖示的例子中各配備有4名操作人員。
對應於所有的部分傳送帶10a～10f配置有零件庫20。零件庫20之中存儲有能組裝到發動機機體上的零件。
將部分傳送帶10a～10f與零件庫20之間作為自動輸送車的行走部，形成有第一輸送線路R1、第二輸送線路R2、…，第六輸送線路R6。自動輸送車V則可沿各輸送線路R1～R6自行行走。
第一輸送線路R1是從圖中在下方未示明的發動機機體供給部IN，經零件庫20(正確地說，經其附近。以下同此意義。)以及第一部分傳送帶10的始端部，而返回到發動機機體供給部。
第二輸送線路R2是從第一部分傳送帶10a的終端部，經由零件庫20，通過第二部分傳送帶10b的始端部，而返回到第一部分傳送帶的終端。第三～第六輸送線路R3～R6也都與上述相同，將第n部分傳送帶(10)的終端部、零件庫20和第(n+1)部分傳送帶(10)的始端部相連接(n＝3～5)。各部分輸送裝置(沿線路R1～R6行走的自動車V)從順序在先的部分傳送帶的終端出發，經零件庫而到達順序在後的部分傳送帶的始端部。
而且，與第一～第六各輸送線路R1～R6相對應，於零件庫20中相應地各設有一名操作人員Wb。
此外，第七輸送線路R7則連接在圖中左上處未示明的發動機試驗場OUT與第六部分傳送帶10的終端部之間。
下面說明這一實施例的作用自動輸送車V沿第一輸送線路R1將託板和其上承載的發動機機體(基件)輸送到零件庫20(圖中右端)。操作人員Wb把要在第一部分傳送帶10a中組裝的零件(稱之為第一部分傳送帶用零件。以下同此。)裝載於上述託板上。然後，此自動輸送車V行走到第一部分傳送帶10a的始端部。
在第一部分傳送帶10a的始端部，操作人員Wa將發動機機體和載有第一部分傳送帶用零件的託板移向第一部分傳送帶10a上。
隨著第一部分傳送帶10a的移動，上述託板也處於移動過程中，各操作人員Wa即將第一部分傳送帶用零件相對發動機機體順次組裝。安裝上第一部分傳送帶用零件後的發動機機體，在到達第一部分傳送帶10a的終端部分時，由操作人員Wa使其包括託板在內移到第二輸送線路R2的自動輸送車V上。
此自動輸送車V沿第二輸送線路R2駛向零件庫20。操作人員Wb在此將第二部分傳送帶用的零件裝載於前述託板上。然後，自動輸送車V即駛至第二部分傳送帶10b的始端部。從而，使安裝有第一部分傳送帶用零件的發動機機體以及第二部分傳送帶用零件連同託板件在內被移行到第二部分傳送帶10b上。
在第二部分傳送帶10b上，於上述託板被第二部分傳送帶10b移動的過程中，操作人員Wa即順次進行第二部分傳送帶用零件的組裝，然後轉移到第三輸送線路R3的自動輸送車V上。
與以上所述相同，發動機機體(組裝有第一～第n部分傳送帶用零件)便同託板一起，從第n部分傳送帶(10)(n＝1～5)的終端部被自動輸送車V送往零件庫20。然後，將(n+1)部分傳送帶用零件供應到此託板上，向第(n+1)部分傳送帶(10)的始端部輸送。此發動機機體與第(n+1)部分傳送帶用零件以及託板本身被移向第(n+1)部分傳送帶(10)，並在被此第(n+1)部分傳送帶(10)移動過程中，順次組裝上第(n+1)部分傳送帶用零件。
這樣，在到達第六部分傳送帶10f的終端部之前，所有零件均已相對於發動機的機體組裝好，即裝配完發動機。
而且，此組裝完的發動機連同託板被第七輸送線路R7的自動輸送車V向發動機試驗場的OUT輸送。然後，此自動輸送車V將空的託板輸送到第六部分傳送帶的10f的終端部。
上述各部分上的作業都可同時平行地進行。
如以上所述，在此實施例中，是將發動機機體和作為組裝對象的零件一起輸送給進行組裝作業的操作人員Wa。因此，操作人員Wa就不必進行自己準備此種零件的作業，從而得以提高工作效率。這是由於把傳送帶(輸送道)分成了第一～第六部分傳送帶10a～10f(部分輸送道)，而能在各個部分傳送帶10a～10f之中將擬安裝的零件同發動機機體一起輸送的緣故。
在此實施例中，由於將傳送帶(輸送道)分成了第一～第六部分傳送帶10a～10f(部分輸送道)，還存在有以下效果。
具體地說，當發動機的產量少時，可不必用第一～第六中所有的部分傳送帶10a～10f，例如可只用第一～第三部分傳送帶10a～10c。此時平均到第一～第三輸送道上各自動輸送車V所輸送每一臺發動機的零件數便增多，而各個部分傳送帶10a～10c的移動速度變慢，於是各操作人員Wa能去組裝比上述的情況多的零件。
此時由於第四～第六部分傳送帶10d～10f在上述的發動機組裝中完全未排上用場，就可以進行維修或用於其它類型的安裝作業，等等。也即，可把其它類型發動機的基件與零件供給第四部分傳送帶10d的始端部，而在第四、第五部分傳送帶10d、10e之間的自動輸送車V，即於第四部分傳送帶的終端部接收在第四部分傳送帶10d被安裝上零件的基件，並接收從零件庫20取來的此發動機的其它零件，再把它們供給於第五部分傳送帶的始端部，而在第五部分、第六部分傳送帶10e、10f之間也進行同樣的操作，這樣就能裝配其它類型的發動機。
在此實施例中，由於第一～第六各部分傳送帶10a～10f是並列地設置，從總體來看可以使圖中左右方向的長度縮短，而得以用於空間受限制的環境。
此外，第一～第六各部分傳送帶10a～10f的始端與終端是按相鄰近的位置關係設定，因而在第n部分傳送帶(10)的終端部、零件庫20與第(n+1)部分傳送帶(10)的終端部之間能夠提高自動輸送車V的輸送效率。
還由於各部分傳送帶10a～10f零件庫20是藉助自動輸送車V相聯繫，故不必如先前那樣將零件暫存放於沿傳送帶設置的零件架上，因而不必設置那樣的零件架，這從節省空間考慮也是有利的。
下面根據圖2，著重與第一實施例的不同點來說明本發明的第二實施例。
在此實施例中具有第一至第四部分傳送帶40a～40d，它們取直列形式配置。
而且，自動輸送車V沿第一輸送線路R11將載承在託板上的發動機機體(基材)運送到零件庫20(圖中右端)。操作人員Wb把第一部分傳送帶用零件放置到託板上，然後自動輸送車V即駛行到第一部分傳送帶40a的始端部。
在第一部分傳送帶40a的始端部，操作人員Wb將載承有發動機機體和第一部分傳送帶用零件的託板移送到第一部分傳送帶40a上。
當上述託板隨第一部分傳送帶40a的移動而移動時，各操作人員Wa便將第一部分傳送帶用零件相對於發動機機體順次組裝。組裝上第一部分傳送帶用零件後的發動機機體在第一部分傳送帶40a的終端部，連同託板由操作人員Wa移送到第二輸送線路R12的自動輸送車V中。
第二輸送線路R12的自動輸送車V沿第二輸送線路R12移向零件庫20。操作人員Wb在此將第二部分傳送帶用零件裝載到託板上。然後，此自動輸送車V移動到第二部分傳送帶40b的始端部。由此，組裝有第一部分傳送帶用零件的發動機機體和第二部分傳送帶用零件連同託板本身便移向第二部分傳送帶40b上。
在第二部分傳送帶40b上，在上述託板被第二部分傳送帶40b帶動而移動過程中，操作人員Wa順次組裝第二部分傳送帶用零件，然後再移向第三輸送線路R13的自動輸送車V中。
按以上相同方式處理，在到達第四部分傳送帶40d的終端部之前，相對於發動機機體組裝上全部零件後便製成了發動機成品。
這一完成了的發動機成品連同板件本身便由第五輸送線路R15的自動輸送車5輸送到發動機試驗場OUT。之後，此自動輸送車V即把空載的託板輸送到第三部分傳送帶40c的終端部。
在此實施例中，部分傳送帶40a～40d是直列地配置，從總體上呈細長結構，因面適用設置到狹長空間內。
下面再根據圖3，著重與第一、二實施例的不同之處來說明本發明的第三實施例。
在此實施例中，第一～第三各部分輸送道不取輥式輸送機形式，而是分別由10臺自動輸送機V直列地配置成第一～第三各輸送車列70a～70c。構成各輸送車到70a～70c的自動輸送車V與各輸送線路R21～24上的自動輸送車V相同，這些自動輸送車V通過順次移動而替換。對於構成各輸送車列70a～70c的每臺自動輸送車V各配置一名操作人員Wa。
從圖中右下部未示明的發動機機體供給部IN起，沿著第一輸送線路R21，自動輸送車V將載於託板上的發動機機體(基件)輸送到零件庫20(圖中右端)。操作人員Wb將第一部分輸送道用零件裝放到此託板上。然後，自動輸送車V移動到第一輸送車列70的始端部(圖中右端)。同時，構成第一輸送車列70a的各自動輸送車V便各依其前進方向(圖中左向)一臺臺地移動。這樣，各操作人員Wa即分別組裝其負責的零件。第二輸送線路R22、第二輸送車列70b、第三輸送線路R23、第三輸送車列70c的情形也與此相同。
按以上所述方式，載承於各自動輸送車V上的發動機機體(基件)，在此自動輸送車V位於第三輸送車列70c的最後(圖中左端)處而嘬後的零件已組裝上時，便裝配完了所有零件，而裝配成發動機成品。
此自動輸送車V然後沿第四輸送線路R24移至發動機的試驗場OUT，在此處從託板上取下發動機，並以載承著空的託板的狀態返回到前述的發動機機體供給部。
如上所述，此實施例第一、二實施例不同，作為部分輸送道不採用輥式輸送機，而是採用由自動輸送車V連接成的輸送車列70a～70c。於是可不必專門設置輥式輸送機。除此之外，它的設置形式即輸送車列(70)的數量、配置方法(直列或並列)以及構成各輸送車列(70)的自動輸送車V的數量等，都容易加以變動。
權利要求
1.一種零件組裝設備，它用在多名操作人員將多個零件順次組裝在一個基件上來製造成品的過程中，此設備配置有基件輸送道，此輸送道包括多個部分輸送道，各部分輸送道包括始端部與終端部，各部分輸送道組成的順序依據基件的輸送順序；多個在部分輸送道之間的輸送設置，此各部分輸送道之間的輸送裝置在順序在先的部分輸送道終端部與順序在後的部分輸送道始端部之間，輸送在順序在先的部分輸送道上安裝了一部分零件的基件和在順序在後的部分輸送道上安裝的一部分零件。
2.如權利要求1所述的零件組裝設備，其特徵在於上述各部分輸送道間的輸送裝置是由從順序在先的部分輸送道終端部出發經零件庫而到達順序在後的部分輸送道始端部的自動輸送車構成。
3.如權利要求2所述的零件組裝設備，其特徵在於所述各部分輸送道是由上述自動輸送車從始端部行駛到終端部來實現的。
4.如權利要求1所述的零件組裝設備，其特徵在於相互接近地配置所述順序在先的部分輸送道終端部和順序在後的部分輸送道始端部。
5.如權利要求1所述的零件組裝設備，其特徵在於所述各部分輸送道相互並列地設置。
6.一種零件組裝方法，該方法用於由多名操作人員將多個零件順次組裝在一個基件上，由下述步驟構成一組步驟，實行多組步驟，上述的一組步驟包括接受在上一道工序中安裝了一部分零件的基件，並把在下一道工序中安裝的多個零件備齊後供給於下一道工序的步驟；以及在所述下一道工序中將供給的零件組裝到所提供的基件上的步驟。
7.一種零件組裝方法，它包括以下各步驟a)接受基件的步驟；b)備齊一部分零件的步驟；c)將備齊的零件組裝到接受的基件上的步驟；d)接受已組裝上所備齊的零件的基件的步驟；e)備齊新的一部分零件的步驟；f)把步驟e)中所備齊的零件安裝到步驟d)中所接受的基件上的步驟；在此，上述d)、e)與f)各步驟構成一組，且重複地實行多組步驟。
全文摘要
一種零件組裝設備及其組裝方法，在使發動機機體經由傳送帶帶動而移動、同時順次地將相應部件安裝到此發動機機體上的裝配線上，將所述傳送帶分成若干條部分傳送帶10a～10f，而於順序在前的輸送道與順序在後的輸送道之間設有自動輸送車V，它接收於順序在前的輸送道上已組裝了一部分零件的發動機機體和擬於順序在後的輸送道上安裝的零件，再運送到順序在後輸送道上。採用本發明可避免操作人員自行準備用於安裝的零件。
文檔編號B23Q39/04GK1168309SQ96107499
公開日1997年12月24日 申請日期1996年6月13日 優先權日1996年6月13日
發明者小宮重信 申請人:豐田自動車株式會社