专利名称：线束装配线及轮式工作台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种线束(wire harness)装配线。
在上述线束装配线中，用于每个工序的操作图板安装在每个轮式工作台上并以工艺的顺序输送至工位上，且操作者在图板上顺序完成产品。
图11示出了一种传统的由环链驱动的轮式工作台输送线的例子。
如图所示，一条直线输出通道23和一条直线折返通道24作为轮式工作台21的输送通道彼此平行安装，并在两端用转向部25和26连接成一个封闭通道，其中，一条封闭的驱动链条22沿封闭通道安装，并且上述的轮式工作台21以工序的顺序与链条22相连，并与马达Mc驱动的链条22一起沿一个方向运动。图中示出了操作者m位于相应的轮式工作台21的后面，并且当轮式工作台21到达操作者m的位置时，每个操作者m在位于轮式工作台21的操作图板上装配零件。
两个转向部25和26仅是用于轮式工作台21的方向改变的地方，而不在此工作。一个用于来自先前工序的成品的入口27组装在转向部26的输出通道侧，而一个用于本装配线完成的产品的出口28装在折返通道侧。
在这种的装配线中，进行分类的工艺流程以提高线束的加工效率。
然而，在上述的传统的装配线中存在下述问题。
(1)在作为生产线目的的产品模式(产品数量或产品型号)改变的情况下，上述轮式工作台21需要增加或减少，为此目的，上述装配线，其中沿轮式工作台21的输送通道固定链条21，需要通过替换或断开链条22对传输机构进行大规模改装，但是，这项工作需要大量的人力而且装配线要停工很长时间。
如果输送通道足够大以允许直接增加轮式工作台，这样就可以很方便，但是，这将引起轮式工作台之间的间距增加，其能够导致输送效率降低并因此使得生产效率降低。
这种条件，在轮式工作台减少的情况下，轮式工作台之间的间距更大并且装配线的生产效率变得更低。
另外，还使得场地的使用效率大大降低。
(2)在由于所加工的型号变化而仅仅要替换轮式工作台21的情况下，甚至作为加工目的的产品数量没有变化，并因此未增加或减少轮式工作台21的数量，由于拆卸和安装链条22麻烦并花费很多时间，因此，装配线需停工很长时间。
(3)在链条22损耗或马达Mc故障的情况下，用于恢复它们很麻烦并花费很多时间，并且在通常情况下，用于修复的费用也很大。
因此，提出本发明以解决在上述传统的线束装配线的问题，使得装配线为以下形式能够应付产品数量和/或诸如产品型号之类的产品形式改变所要求的装配线结构的任何变化，并且在没有繁杂工作且成本较低的情况下应付变化，并有效避免装配线输送效率的任何降低及由此的生产效率的任何下降。
为解决上述问题，本发明具有以下的结构，其中每个轮式工作台由马达驱动自身独立运动而彼此独立，并且其中每个轮式工作台都安装一个传感器，该传感器用于在由传感器识别的目标沿地板表面上的预定路线安装时，其沿地板上的预定输送通道运动。
本结构使装配线的改变能够仅仅通过更换传感器识别目标及重定轮式工作台输送通道的路线来实现。传感器的识别目标一般采用连接在轮式工作台在其上运动的地板上的光识别带或磁识别带并容易安装和拆卸。由于输送路线通过带的更换能够改变成所需要的任意形式，因此形成了消除任何相邻轮式工作台之间的不必要的间隙的最佳路线，且无论在轮式工作台的数量增加或减少时，其输送效率(相应生产效率)达到最大值。另外，成本也较低。
另外，理想的结构为轮式工作台的底表面形成为中心线与轮式工作台的运动方向平行的长方形，同时，一个底和高相等的等腰三角形以这样的方式形成，即其的对称轴与长方形的中心线重合，且底边包括长方形的中心点，并在等腰三角形顶点布置具有转向功能的驱动轮，而导轮布置在底边的两端，以使其转动表面总是与轮式工作台运动方向平行。如图6及作为比较例的图8到图10所示，由于轮式工作台在装配线的转向部的折返能够具有小转弯半径的最有效地进行以使转向部所占空间减小，使得装配线的整体尺寸减小。
图1A是本实施例的轮式工作台的前视图，且图1B是本实施例的轮式工作台的侧视图2是本实施例的装配线的基本生产模式的示意图；图3是图2所示的本实施例的一种变化的示意图；图4是图2所示的本实施例的另一种变化的示意图；图5是本实施例的轮式工作台的轮子布局的示意图；图6A是轮式工作台的轮子的布局图；且图6B显示了轮式工作台的轮子在转向部的轨迹；图7是传统的装配线在转向部的轨迹；图8A是与图6相比较的一种变化的轮子布局图；图8B显示了其轮子的轨迹；图9与上面的相同；图10与上面的相同；图11是传统的线束装配线的示意图。
下面将描述本发明的线束装配线的实施例。图1示出了作为轮式工作台1的实施例，其中，一个整体的带有轮子的基座部2是由方管制成的一个六面体，其底部安装有轮子3及在上表面安装有一个操作图板4(一个组装图板)。
如下面详细说明的，轮子3包括安装在轮式工作台1长方形底面的四个角部的四个辅助轮3c、安装在轮式工作台1中间部分的一个驱动轮3m和两个导轮3s。驱动轮3m由悬挂在轮式工作台1底部的马达M驱动，具有转向功能，同时，导轮3s的转动表面总是与轮式工作台1的运动方向(纵向)平行。辅助轮3c仅仅被设计用于轮式工作台1的稳定支撑，并且每个转动表面能够在垂直轴上自由转动360°在操作图板4的顶端，安装有处于装配工序的线束W。
一用于轮式工作台1的沿预定输送路线移动的传感器感应系统，安装在上述自驱动轮式工作台1和其所运动的地板11之间。作为传感器感应系统，一个传感器(一种光学识别装置)5安装在轮式工作台1的底部，同时，作为传感器5的识别目标的光学识别带T沿预定输送路线连接到地板的表面。轮式工作台1的传感器5识别光学识别带T，能够使其运动而不偏离输送路线。
这样，这种轮式工作台1是一种沿预定路线通过驱动轮3m和上述传感器感应系统自动运动的自身运动的轮式输送工作台，其中驱动轮3m由马达M驱动。
图2至图4示出了输送通道12和线束装配线，沿其轮式工作台1移动，其中，如图所示，与上述传统的环链相同，提供了一条直的输出通道13和一条直的折返通道14，彼此平行并与转向部15和16连接以形成一条封闭通道，且其中，上述的光学识别带T沿封闭的输送通道12附加。
输送通道12的图的右侧的转向部16的上面和下面的箭头17和18标出了产品至该装配线的入口和出口。其中，下面的箭头17表示来自于前面装配线工序的成品入口，而上面的箭头18表示从该装配线进入下一个工序的成品的出口。
在该装配线中的自运动轮式工作台1的运动不同于如图11所示的通过传统的环链22的固定形成的装配线的，并且输送通道12仅通过替换地板上的光学识别带T就能够改变成任何所需要的形式。这种更换工作并不复杂并且带T是廉价的，因此，在轮式工作台增加或减少以满足生产模式(产品数量和型号的比率)改变的情况下，该工作可以立即进行而不需要精心准备。图3和图4示出了该实施例的装配线的改动，其以图2所示的生产模式为基础并具有柔性以变化。
在图2所示的装配线中。用标记(1)至(20)标识的二十个轮式工作台1布置在输送通道12上，并且三种型号A、B和C在其上分配并加工，且在装配线中这三种型号的比例分别为50％、25％和25％，即，十个轮式工作台1用于加工A型号，五个轮式工作台1用于加工B型号、五个轮式工作台1用于加工C型号。
由于在图中左侧和右侧的转向部15和16的轮式工作台1，其用符号(10)和(20)标识，除转向外，并无其它工作，十八个操作者m位于沿轮式工作台1的输送通道12的直线部分13和14的两侧工位上。所示出的操作者m仅位于轮式工作台1的一侧，用符号(5)和(15)标识，这是为了避免在图中过于繁杂，但是这些操作者m实际上分别位于所有的轮式工作台1的位置上，除了上述用符号(10)和(20)标识的轮式工作台1以外。
尽管在图3所示的加工型号A、B和C与上述图2所示的相同，且其比例也分别相同为50％、25％和25％，但整个产量减少至80％，轮式工作台1的数量减少至十六个，比基本模式少了四个轮式工作台1；也就是说，八个轮式工作台1用于加工A型号，四个轮式工作台1用于加工B型号、四个轮式工作台1用于加工C型号，操作者的数量减少至十四个。
在这种装配线改动的情况下，尽管轮式工作台1减少了四个而为十六个，由于简单的操作就可以减少输送通道12，十六个轮式工作台1可以布置成在相邻轮式工作台之间没有无用的间隙，并因此，其输送效率保持在100％，生产效率也没有下降。
与之相似，在图4所示的装配线的情况下，尽管产品数量和轮式工作台1的数量与基本模式的相同(二十个轮式工作台1和十八个操作者)，产品型号的数量增加至D，将D加至三种型号A、B和C，且其产品比例改变为50％、25％、15％和10％，也就是说，十个轮式工作台1用于加工A型号，五个轮式工作台1用于加工B型号，三个轮式工作台1用于加工C型号，两个轮式工作台1用于加工D型号。
在该情况下，装配线的变化是通过轮式工作台1的替换来实现的，由于每个轮式工作台1之间是彼此分离的，并在运动时由上述的传感器感应系统诱导其沿输送通道12运动，而没有任何诸如在环链装配线情况下的用链条连接之类的机械约束，替换不需诸如链条的解脱和重新连接之类的繁杂工作。并从而防止了为此花费时间。
如上所述，本实施例实现一种装配线结构，其中，用于轮式工作台1的输送通道12的形状可以变化成任何所需要的形式，而不会引起输送效率的降低，并且在替换轮式工作台1的情况下，轮式工作台1可以增加和减少，而不会为了替换而耗费时间。
另外，在传统的链条驱动的情况下，从故障状态恢复正常需要花费很多时间和人力，如在链条断开或驱动马达损坏时，但是，在类似于本实施例的传感器感应系统的情况下，传感器本身偶尔发生损坏，甚至主要的故障为如识别带T弄脏或损坏一样轻微，这仅仅通过更换识别带T来修复，并只需要很短的时间、较少的人力和较小的费用。
尽管在本实施例的传感器感应系统是光学识别类型并且其识别目标是光学识别带，也可以采用磁感应类的传感器并用磁识别带作为识别目标。
尽管在本实施例中的装配线具有上述很多优点并且解决了传统的环链中的问题，本实施例通过对轮式工作台1的轮子3，即，三种轮子，其为驱动轮3m、导轮3s和辅助轮3c，的布局的改进减小了装配线所占据的空间。驱动轮3m和导轮3s的布局被特定为某种形状以使其在输送通道12的转向部15和16处的转向轨迹最小。如上所述，辅助轮3c仅用于轮式工作台1的稳定支撑。
图5是本实施例中的在轮式工作台1(带轮基座部2)的底部的轮子的布局的示意图。图6A是图5中专门抽取的驱动轮3m和导轮3s示意图，且图6B是具有这种轮子布局的轮式工作台1当其在上述输送通道12的右侧转向部16转向时的轨迹。由于该装配线以对称的形式形成，因此在左转向部15的与之相类似。
图7是具有相同形状的底部的轮式工作台在传统的装配线转向部转向时的轨迹，传统的装配线由环链驱动。
为了进一步比较，图8至10示出了具有不同轮子布局(每幅图的图A)的另一个实施例的轮式工作台1，当其在同一转向部16转向时的轨迹(与转向部15相同) 。
由于轮式工作台1的外部尺寸及其在四个角部设置辅助轮3c的结构对于所有的轮式工作台1是共同的，并且四个角部对于所有轮式工作台1也是共同的，因此，每个轮子的布局图(每幅图的图A)仅示出了驱动轮3m和导轮3s。下面将描述本实施例及其用于比较的变化形式的轮式工作台1在转向方面的不同之处。
如图5所示，本实施例的轮式工作台1具有一个2800mm的长侧a和一个800mm的短侧b，与图8至图10中用于比较的变化形式相同。具有转向功能的驱动轮3m设置于与长方形的长边平行的中心线上，位于距中心线的中点o图中向左600mm处。
两个导轮3s设置在穿过中心线L的中点o的中心线L的垂直线上，在上述中心线L两侧对称的位置间隔600mm。
导轮3s是固定设置的，使得其转动侧总是平行于轮式工作台1的纵向。
如图6B所示，在图5中(且在图6中)的轮式工作台1在转向部16的转向轨迹相对于输送通道12的中心线是对称的，在输出通道侧13和折返通道侧14具有相同的弯曲形状，与图7所示的传统的环链驱动的情况相同。
另一方面，图8所示的工作台具有图8A所示的轮子布局，其中，驱动轮3m设置于轮式工作台1底部的中心o处，同时，两个导轮3s位于穿过中心线L距上述中心线L的中点o图中向左1000mm处的线上，并在中心线L的两侧对称的位置，间隔600mm。
轮式工作台1在转向部16的转向轨迹如图8B所示，并为了与上述图6B的情况相比较，图6B中的轮式工作台1的外侧轨迹在图8B、9B和10B中以点划线示出，还附加了用于指示轮式工作台1从直线折返通道14进入转向部16的转向位置S6，和用于指示轮式工作台1从转向部16进入直线输出通道13的转向位置T6。
如图所示，与示出图6中的轮式工作台1的轨迹的点划线相比较，图8中的轮式工作台1的轨迹从圆圈凸出，占据了额外空间。
由于转向位置S8位于图6中的位置S6的下游侧，因此，轮式工作台1从直线折返通道14进入转向部16的换向时刻较晚，并且与图6示出的位置T6相比较，由于转向位置T8位于输送通道12的下游侧，因此，轮式工作台1从转向部16进入直线输出通道13的换向时刻也较晚。这示出了在用于装配工作的轮式工作台1的直线部分和转向部分之间存在无用的空间。从而，除上述转向轨迹区域较大以外，可以理解，图8中所布局的轮式工作台1需要的空间比图6所示的大。
相类似，如图9的图9A所示的一种轮子布局，其中，两个导轮3s布置为在位于底部的中心o处穿过中心线L的垂直线上，并位于中心线L的两侧对称的位置间隔600mm，而驱动轮3m布置在中心线L上距中点o向图中的左侧1000mm处。轮式工作台1在转向部16的转向轨迹如图9B所示。
与图6中以点划线所示出的的轮式工作台1的轨迹相比较，这种情况下，该轨迹在圆圈内并且占据的空间减小。虽然，由于转向位置S9位于图6中的位置S6的上游侧，轮式工作台1从直线折返通道14进入转向部16的换向时刻较早，好于图6所示的情况，但是，与图6中的位置T6相比较，由于转向位置T9位于输送通道12的下游侧，因此，轮式工作台1从转向部16进入直线输出通道13的换向时刻较晚，并且在该时刻的延迟如此大以致于抵销了上述的优点后还留下了一些无用的部分；由此可以推断，与图6中的情况相比较占据了较多的空间。
如图10的图10A所示的轮子布局，其中，驱动轮3m布置在中心线L上并位于距离中点o处向图中的左侧600mm处，而两个导轮3s布置在于底部的中心o穿过中心线L的垂直线上，处于中心线L的两侧对称的位置间隔600mm。轮式工作台1在转向部16的轨迹如图10B所示。
与以点划线所示的图6中的轮式工作台1的轨迹相比较，这种情况下，该轨迹也在圆圈内并且占据的空间减小。虽然，轮式工作台1从直线折返通道14进入转向部16的转向位置S10近似与图6所示情况的位置S6相同，但是，从转向部16进入直线输出通道13的变换时刻较晚，这是由于与图6中的位置T6相比较，位置T10位于输送通道12的下游侧相当远处，由此可以推断与图9中的情况相似，占据了额外的空间。
除了图8至图10所示出的情况之外的轮子的变化的布局的仿真表明，与图6所示的实施例相比较，在转向部包括了额外的空间。
这样，本实施例中的轮子布局能够使轮式工作台1在转向部16(15)的转向轨迹占据最小的空间，并且，具有最好的空间利用效率的装配线可以作为一个整体被构建。
尽管本实施例的轮子布局在图5和图6A中示出了实际尺寸，其还参照了如下的附图标记和符号具有转向功能的驱动轮布置在等腰三角形Tr的顶点，等腰三角形Tr由相等的底边d1和高d2构成，并且该等腰三角形Tr的对称轴与中心线L在纵向上(工作台1的运动方向)重合，且其的底边d1包括中心线L的中点，而导轮以转动表面总是与轮式工作台1运动方向平行的方式固定在底边d1的两端。
如上所述，由于本发明中的每个轮式工作台由马达的驱动而在装配线上能够自身独立地运动，同时彼此之间相互独立，且其中每个轮式工作台安装有传感器并由识别目标诱导，识别目标沿预定路线安装在地板的表面上，仅仅通过识别目标的替换，来用于任意增加或减少轮式工作台的输送通道的改变，并从而输送路线可以通过简单的操作而改变成任意所需要的形式，而不会在轮式工作台数量的增加或减少时，引起任何输送效率的降低。
在轮式工作台替换时，由于每个轮式工作台彼此之间相互独立并仅由传感器感应系统沿输送通道诱导，并不受任何机械约束，因此不需要用在环链驱动的装配线的情况下的那样的人力和时间来拆卸和重新安装链条。
由于所采用的于每个轮式工作台具有这样的配置，其中，在轮式工作台底面形成中心线与轮式工作台的运动方向平行的长方形，同时，底和高相等的等腰三角形形成为其的对称轴与长方形的中心线重合，且等腰三角形的底边包括长方形的中点，且其中，具有转向功能的驱动轮布置在等腰三角形的顶点，而导轮以其转动表面与轮式工作台的运动方向平行的方式固定在等腰三角形的底边的两端，在转向部的转向轨迹能够达到最小值，并从而，装配线所占据的区域可以减小。
权利要求
1．一种线束装配线，在轮式工作台以工艺流程的顺序移动时，在其上装配线束，包括每个由马达驱动自身独立运动的轮式工作台彼此独立，并且，每个所述的轮式工作台包括传感器，用于在地板上沿预定输送通道运动，而由所述传感器识别的目标在地板表面上沿所述预定输送通道安装。
2．一种轮式工作台，用于如权利要求1所述的装配线，其中，在所述轮式工作台底面上，形成中心线与所述轮式工作台的运动方向平行的长方形，并形成底边和高相等的等腰三角形为，其对称轴与所述长方形的中心线重合，底边包括了所述长方形的中点，所述轮式工作台包括驱动轮，具有转向功能并布置在所述等腰三角形的顶点，以及导轮，以其转动表面总是与轮式工作台的运动方向平行的方式固定在等腰三角形的底边的两端。
全文摘要
每个彼此独立的轮式工作台1,由马达M驱动自身独立运动,且在每个上提供了传感器5,且作为传感器5的识别目标的光识别带T连接在地板11上的预定输送通道以诱导轮式工作台1。由于输送通道满足轮式工作台1增减的需要的改变仅通过光识别带T重新连接便可完成,通道仅通过简单的操作便能够改变成所需形式,在相邻轮式工作台1间没有无用空间,轮式工作台1无任何机械约束,用于轮式工作台1增减的替换不需要花费大量的时间和劳力。
文档编号H05K13/06GK1303810SQ0110335
公开日2001年7月18日 申请日期2001年1月11日 优先权日2000年1月11日
发明者铃木俊秋 申请人:株式会社自动车电网络技术研究所, 住友电装株式会社, 住友电气工业株式会社