(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記車輪圧入装置は、前記車軸搬送台車上で水平に支持された車軸の一方の端部を押圧しつつ、他方の端部に仮挿入された車輪を受け止めることによって当該他方の端部に仮挿入された車輪を圧入し、その後、前記車軸搬送台車上で水平に支持された車軸の他方の端部及び当該他方の端部側にて圧入された車輪を受け止めつつ、前記車軸搬送台車上で水平に支持された車軸の一方の端部に仮挿入された車輪を押圧することによって当該一方の端部に仮挿入された車輪を圧入する、請求項1〜3のいずれか一つに記載の輪軸組立設備。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態による輪軸組立設備の全体構成を示す平面図である。この輪軸組立設備は、車軸100に車輪110を圧入して鉄道車両等の輪軸として組み立てる設備である。
図1に示すように、本実施形態による輪軸組立設備は、車軸搬送台車1と、車軸載置装置2と、車輪仮挿入装置3と、車輪供給装置4と、車輪圧入装置5と、輪軸移動装置6と、を含む。
【0010】
車軸搬送台車1は、車軸100を載置可能に構成されており、設定された経路を移動可能である。具体的には、車軸搬送台車1は、車軸100をその上部に載置してフロア上に設置された一対の第1レールR1,R1上を移動可能である。車軸載置装置2は、搬入された車軸100を車軸搬送台車1に載置する装置である。車輪仮挿入装置3は、車軸載置装置2によって車軸搬送台車1に載置された車軸100の両端部に車輪110を仮挿入する装置である。車輪供給装置4は、車輪仮挿入装置3に車輪110を供給する装置である。車輪圧入装置5は、車輪仮挿入装置3によって車軸搬送台車1上の車軸100の両端部に仮挿入された車輪110を当該車軸100の所定位置に圧入し、これによって、車軸搬送台車1上で輪軸を組み立てる装置である。輪軸移動装置6は、車軸搬送台車1上で組み立てられた輪軸を車軸搬送台車1から所定の場所に移動する(降ろす)装置である。
ここで、「車軸の端部に車輪を仮挿入する」とは、車輪を車軸に圧入するための前処理として車輪を車軸の端部に装着することをいい、車輪を車軸に軽く(わずかに)圧入する場合も含む。
【0011】
本実施形態において、車軸搬送台車1の経路としての第1レールR1,R1は直線状に形成されている。また、車軸載置装置2、車輪仮挿入装置3、車輪圧入装置5、及び輪軸移動装置6は、第1レールR1,R1に沿ってその一端側から他端側に向かってこの順序で配置されており、車輪供給装置4(の一部)は、車軸載置装置2と車輪仮挿入装置3の間に配置されている。そして、本実施形態による輪軸組立設備においては、車軸搬送台車1が、第1レールR1,R1上を、車軸載置装置2、車輪仮挿入装置3、車輪圧入装置5、及び輪軸移動装置6のそれぞれに対応する位置へと移動することにより、車軸搬送台車1上で輪軸の組立が行われるようになっている。
なお、ここでは第1レールR1,R1が直線状に形成されているが、これに限るものではなく、第1レールR1,R1がその途中に屈曲部等を有してもよい。
以下、本実施形態による輪軸組立設備の各構成要素について詳細に説明する。
【0012】
車軸搬送台車1は、車軸100を載置して第1レールR1,R1上を移動することによって車軸100を搬送する。車軸搬送台車1は、作業者が図示省略した操作スイッチを適宜操作することによって、第1レールR1,R1上を前記一端側から前記他端側に向かう方向及びその逆方向に移動することが可能に構成されている。
図2は、車軸搬送台車1の概略構成を示している。
図2に示すように、車輪搬送台車1は、その上部に、一対の車軸支持部材11,11と、ギヤボックス支持台12と、を有している。
【0013】
一対の車軸支持部材11,11は、車軸100を把持(クランプ)して車軸100を水平に支持するものであり、具体的には、後述する車軸載置装置2によって車軸搬送台車1に載置される車軸100を把持して水平に支持する。本実施形態において、一対の車軸支持部材11は、第1レールR1,R1の延伸方向(すなわち、車軸搬送台車1の移動方向)に直交する方向に並んで配置されており、車軸100を車軸搬送台車1の移動方向に対して直角な向きでかつ水平に支持する(
図1参照)。ここで、各車軸支持部材11は、例えばサーボモータによって駆動されるリニアジャッキや油圧シリンダ(いずれも図示省略)によって、独立してその高さ位置(すなわち、車軸100の支持高さ)を調整可能に構成されている。
【0014】
ギヤボックス支持台(支持部材)12は、車軸100がギヤボックスGBを有する場合に、すなわち、輪軸組立設備が電動車(M車)の輪軸(M軸)を組み立てる場合に、ギヤボックスGBを下方から支持するものである。ギヤボックス支持台12は、例えば油圧シリンダ(図示省略)によってその高さ位置を調整可能に構成されている。
【0015】
ギヤボックスGBは重量物であり、車軸100にギヤボックスGBが装着されている場合には、一対の車軸支持部材11,11にかかる荷重に大きな偏りが生じて車軸100を精度よく水平支持できないおそれがある。このような大きな偏りに耐え得るように一対の車軸支持部材11,11を構成してもよいが、そうすると、大幅なコストアップを伴うおそれがあり好ましくない。そのため、ギヤボックス支持台12によってギヤボックスGBを下方から支持することにより、一対の車軸支持部材11,11による車軸100の支持をアシストするようにしている。これにより、一対の車軸支持部材11,11のコストアップを抑制しつつ、車軸100を車軸搬送台車1上で安定かつ精度よく水平支持することができる。
【0016】
ここで、一対の車軸支持部材11,11及びギヤボックス支持台12の高さ位置は、車輪仮挿入装置3における車輪110の仮挿入動作及び車輪圧入装置5における車輪110の圧入動作(いずれも後述する)に適した位置となるように事前に調整されている。
また、作業者は、輪軸の組立を行う際には、あらかじめ車軸搬送台車1を第1レールR1,R1上の車軸載置装置2に対応する位置(
図1に示された車軸搬送台車1の位置であり、本発明の「第1位置」に相当する)へと移動させておく。
【0017】
車軸載置装置2は、第1レールR1,R1の一端側に配置されており(
図1参照)、フロア上の所定位置(車軸搬入位置)に搬入された車軸100をリフトアップして車軸搬送台車1上に載置する。車軸載置装置2は、第1レールR1,R1を挟んで対向する(対向配置された)一対の車軸リフター21,21を有する。
【0018】
各車軸リフター21は、例えば油圧式のリフターであり、
図3に示すように、車軸100の端部を保持する上部開放の保持アーム211と、この保持アーム211を昇降させる油圧シリンダ212と、を有している。また、
図1に示すように、一対の車軸リフター21,21は、その上部が上部フレーム22によって連結されており、
図1中に矢印Xで示すように、第1レールR1,R1の延伸方向と平行に移動可能に構成されている。
【0019】
そして、車軸載置装置2は、操作盤71を介して入力される作業者の指令に応じて以下のように動作する。なお、上述のように、このとき、車軸搬送台車1は第1レールR1、R1上の車軸載置装置2に対応する位置(第1位置)に停車(位置)している。
【0020】
まず、車軸載置装置2は、前記車軸搬入位置に搬入された車軸100の両端部を各車軸リフター21の保持アーム211によって下側から保持し、油圧シリンダ212によって保持アーム211を上昇させることによって車軸100をリフトアップする。次いで、車軸載置装置2は、一対の車軸リフター21,21を車軸搬送台車1の停車位置(前記第1位置)まで移動させる。次いで、車軸載置装置2は、油圧シリンダ212によって保持アーム211を降下させることによって車軸100をリフトダウンし、これにより、車軸100を車軸搬送台車1に載置する。そして、車軸載置装置2は、一対の車軸リフター21,21を元の位置に戻すと共に各車軸リフター21の保持アーム211を最下部に位置させて、車軸搬送台車1への車軸100の載置動作を終了する。
【0021】
ここで、図では省略しているが、車軸載置装置2が、一対の車軸リフター21,21に加えて、さらにギヤボックスリフターを有してもよい。このギヤボックスリフターは、車軸100にギヤボックスGBが装着されている場合に、作業者によって当該ギヤボックスGBに取り付けられて、操作盤71を介して入力される作業者の指令に応じて上昇することにより、一対の車軸リフター21,21による車軸100のリフトアップをアシストするものである。このようなギヤボックスリフターは、例えば、油圧シリンダで構成して上部フレーム22にブラケットを介して下向きに設置することができる。この場合、ギヤボックスリフターは、主たるリフターである一対の車軸リフター21,21を補助する補助リフターとして機能する。このように、車軸載置装置2が一対の車軸リフター21,21とは別にギヤボックスリフターを備えることにより、車軸リフター21,21の小型化を図ることができると共に、ギヤボックスリフターは、必要な場合にのみ作動させればよいので、車軸載置装置2全体としての省動力化にも寄与する。
【0022】
車軸載置装置2によって車軸搬送台車1に車軸100が載置されると、作業者は、車軸搬送台車1を、車軸載置装置2に対応する位置(第1位置)から車輪仮挿入装置3に対応する位置(本発明の「第2位置」に相当する)へと移動させる。
【0023】
車輪仮挿入装置3は、第1レールR1,R1を挟んで対向する(対向配置された)一対の仮挿入ユニット3a,3bを有する(
図1参照)。各仮挿入ユニット3a,3bには、車輪供給装置4から車輪110が供給される。そして、一方の仮挿入ユニット3aは、車輪供給装置4から供給された車輪110を、車軸搬送台車1上で水平に支持された車軸100の一方の端部に仮挿入し、他方の仮挿入ユニット3bは、車輪供給装置4から供給された車輪110を、車軸搬送台車1上で水平に支持された車軸100の他方の端部に仮挿入するようになっている。
なお、説明の便宜上、まず車輪供給装置4について説明し、その後に車輪仮挿入装置3について説明する。
【0024】
本実施形態において、車輪供給装置4は、倒れた状態の車輪110を車輪仮挿入装置3の各仮挿入ユニット3a,3bのそれぞれに供給するように構成されている。
図4は、車輪供給装置4の構成及び動作を説明するための図である。
図4(及び
図1)に示すように、車輪供給装置4は、車輪搬送コンベア41と、車輪搬送台車42と、中継コンベア43,44と、を有する。
【0025】
車輪搬送コンベア41は、別の場所で整備等がなされた車輪110を、倒した状態で車輪搬送台車42が車輪を受け取るための車輪受取位置へと搬送する。
車輪搬送台車42は、車輪搬送コンベア41によって前記車輪受取位置まで搬送されてきた車輪110をその上面に載置する。そして、車輪搬送台車42は、第1レールR1、R1に直交する方向に延びる第2レールR2,R2を移動して、その上面に載置した車輪110を中継コンベア43,44に搬送する。車輪搬送台車42の上面は、一対のローラコンベアを有するターンテーブル42aとして構成されている。
中継コンベア43,44は、車輪仮挿入装置3の各仮挿入ユニット3a,3bに対応して設けられており、車輪搬送台車42によって搬送された車輪110を、対応する仮挿入ユニット3a,3bへと中継する。
【0026】
そして、車輪供給装置4は、図示省略した操作盤又は各構成要素(車輪搬送コンベア41、車輪搬送台車42、中継コンベア43,44)に設けられた操作スイッチなどを介して入力される作業者の指令に応じて以下の動作を実行する。但し、必ずしも全ての動作を自動化する必要はなく、以下の動作の一部を作業者が手動で実施するようにしてもよい。
【0027】
車輪搬送台車42は、
図4(a)に示すように、前記車輪受取位置において車輪搬送コンベア41から車輪110を受け取る。具体的には、車輪搬送台車42は、ターンテーブル42aのローラコンベアを作動させることによって車輪搬送コンベア41から車輪110を受け取り、受け取った車輪110をターンテーブル42aのほぼ中央に位置させる。ローラコンベアは、車輪110がターンテーブル42aのほぼ中央まで移動すると停止する。
【0028】
次いで、車輪搬送台車42は、
図4(b)に示すように、第1レールR1,R1を越えて位置する一方の仮挿入ユニット3aに対応する中継コンベア43まで移動する。中継コンベア43まで移動すると、車輪搬送台車42は、ターンテーブル42aを90°回転させると共にローラコンベアを作動させる。このとき、中継コンベア43も作動している。これにより、車輪搬送台車42に載置された車輪110は、中継コンベア43へと受け渡されて、中継コンベア43によって前記一方の仮挿入ユニット3aへと供給される。
【0029】
次いで、車輪搬送台車42は、ターンテーブル42aを90°回転させて元の状態に戻すと共に、
図4(a)に示す位置へと戻る。そして、上記と同様にして、車輪搬送コンベア41から車輪110を再び受け取り、ターンテーブル42aのほぼ中央に位置させる。
【0030】
次いで、車輪搬送台車42は、
図4(c)に示すように、第1レールR1,R1の手前に位置する他方の仮挿入ユニット3bに対応する中継コンベア44まで移動し、ターンテーブル42aを90°回転させると共にローラコンベアを作動させる。このとき、中継コンベア44も作動している。これにより、車輪搬送台車42に載置された車輪110は、中継コンベア44へと受け渡されて、中継コンベア44によって前記他方の仮挿入ユニット3bへと供給される。
【0031】
車輪仮挿入装置3の各仮挿入ユニット3a,3bは、車輪供給装置4から供給された車輪110を保持し、保持した車輪110を、車軸搬送台車1によって搬送されてきた車軸100の端部、すなわち、車軸搬送台車1上で水平に支持された車軸100の端部に仮挿入する。
【0032】
図5,6は、仮挿入ユニット3a、3bの構成及び動作を説明するための図である。
図5に示すように、仮挿入ユニット3a,3bは、フロア上に設置されたベース31と、可動ステージ32と、車輪保持部33と、を有する。また、車輪仮挿入装置3(仮挿入ユニット3a,3b)は、操作盤72a,72b(
図1参照)を介して入力される作業者の指令に応じて、以下に説明する各動作を実行する。
【0033】
可動ステージ32は、ベース31上を第1レールR1,R1に直交する方向(
図5(b)中に矢印で示す)に移動可能に構成されている。具体的には、可動ステージ32は、例えば、油圧シリンダ(図示省略)の作動によって、
図6(a),(b)に示す「後退位置」と、
図6(c)に示す「前進位置」との間を移動可能に構成されている。
【0034】
車輪保持部33は、可動ステージ32上に設けられており、車輪供給装置4から供給された車輪110を保持する。
図5に示すように、車輪保持部33の上面には、一対の受取りコンベア331,331と、一対の可動ブロック332a,332bと、一方の可動ブロック332aに立設された第1,2保持ローラ333a,333bと、他方の可動ブロック332bに立設された第3,4保持ローラ333c,333dとが設けられている。
【0035】
受取りコンベア331,331は、中継コンベア43又は44に連動して作動し、車輪供給装置4から倒れた状態で供給される車輪110を受け取ると共に、受け取った車輪110を車輪保持部33の上面のほぼ中央まで移動させる。
【0036】
可動ブロック332a,332bは、受取りコンベア331,331の外側に配置されている。可動ブロック332a,332bは、油圧シリンダ334a,334bの作動によって互いに接近及び離反する方向に移動可能に構成されている。可動ブロック332a,332bが互いに接近する方向に移動すると、第1〜第4保持ローラ333a〜333dが車輪110の外縁に当接し、これにより、車輪110を保持することができる。一方、可動ブロック332a,332bが互いに離反する方向に移動すると、第1〜第4保持ローラ333a〜333dが車輪110の外縁から離れ、これにより、保持した車輪110を解放することができる。
【0037】
また、車輪保持部33は、例えば、油圧モータ(図示省略)によってチェーン34を駆動することにより、
図6(a)に示す「倒伏状態」と、
図6(b),(c)に示す「起立状態」との間でその姿勢が変化するように構成されている。すなわち、車輪保持部33は、起立動作及び倒伏動作が可能に構成されている。なお、車輪保持部33が起立状態となると、第1,第2保持ローラ333a,333bは車輪110を上側から保持し、第3,第4保持ローラ333c,333dは車輪110を下側から保持するようになっている。
【0038】
ここで、本実施形態においては、第1〜第4保持ローラ333a〜333dのうち第4保持ローラ333dが油圧モータ35の作動によって回転駆動(正転及び逆転駆動)されるようになっている(
図5(a)参照)。すなわち、第4保持ローラ333dは、駆動ローラとして構成され、その他の保持ローラ333a〜333cは、従動ローラとして構成されている。但し、これに限るものではなく、第1〜第4保持ローラ333a〜333dの少なくとも一つが回転駆動されるように構成されていればよい。これにより、車輪仮挿入装置3は、第1〜第4保持ローラ333a〜333dを車輪110に当接させて当該車輪110を保持すると共に、保持した車輪110を回転(正転及び逆転)させることができるようになっている。
【0039】
図7は、車輪仮挿入装置3(仮挿入ユニット3a,3b)による車輪110の仮挿入動作を説明するための図である。上述のように、このとき、車軸搬送台車1は、第1レールR1、R1上の車輪仮挿入装置3に対応する位置(第2位置)に停車(位置)している。
図7(a)に示すように、各仮挿入ユニット3a,3bは、車輪保持部33が倒伏状態にあるときに、受取りコンベア331,331を作動させて車輪供給装置4から倒れた状態で供給される車輪110を受け取り、受け取った車輪110を車輪保持部33の上面の中央まで移動させる。そして、各仮挿入ユニット3a,3bは、油圧シリンダ334a,334b(
図5(a)参照)を作動させることによって可動ブロック332a,332bを互いに接近する方向に移動させる。これにより、第1〜第4保持ローラ333a〜333dが車輪110の外縁に当接して車輪110を保持する。
【0040】
次いで、
図7(b)に示すように、各仮挿入ユニット3a、3bは、チェーン34を駆動して車輪保持部33を起立状態とし、これにより、保持した車輪110を起立状態とする。このとき、例えば、保持した車輪110の内側面にゴミや傷がある場合には、油圧モータ35(
図5(a)参照)によって第4保持ローラ333dを回転させて、保持した車輪110を回転させることにより、前記ゴミや傷を容易に除去することができる。また、保持した車輪110を回転させることにより、車輪110の内側面の全体にわたって潤滑油等を容易に塗布することができる。
【0041】
次いで、
図7(c)に示すように、各仮挿入ユニット3a,3bは、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の各端部に向かって可動ステージ32を前進させ、これにより、車輪保持部33に保持した車輪110を車軸100の各端部に仮挿入する。このとき、油圧モータ35によって第4保持ローラ333dを正転及び逆転させることにより、車輪110の反転動作を繰り返しながら車輪110を車軸100に挿入することができる。これにより、かじり等の発生を抑制しつつ、車輪110を車軸100の各端部に容易かつ確実に挿入することが可能となる。
このようにして、車輪仮挿入装置3は、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の両端部に車輪110を仮挿入する。なお、仮挿入ユニット3a,3bによる車輪110の仮挿入は、同時に行ってもよいし、別々に(すなわち、順番に)行ってもよい。
【0042】
ここで、本実施形態において、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の各端部には、車輪110の挿入を補助する挿入補助部材120が着脱可能に装着されている。そして、車輪仮挿入装置3(仮挿入ユニット3a,3b)は、挿入保持部材120を介して車軸100の各端部に車輪110を仮挿入するようになっている。挿入補助部材120は、摺動性を有する材料(例えば、摺動性樹脂)で形成されて、車輪110を圧入すべき車軸100の前記所定位置とほぼ同じ外径を有している。これにより、車軸100の端部を傷付けてしまうこと等が防止され、また、車輪110の仮挿入時及び後述する圧入時におけるかじり等の発生が効果的に抑制される。
【0043】
車輪仮挿入装置3によって車軸100の両端部に車輪110が仮挿入されると、作業者は、車軸搬送台車1を、車輪仮挿入装置3に対応する位置(第2位置)から車輪圧入装置5に対応する位置(本発明の「第3位置」に相当する)へと移動させる。
【0044】
車輪圧入装置5は、車輪仮挿入装置3によって、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の各端部に仮挿入された車輪110を前記所定位置に圧入し、これによって、車軸搬送台車1上で輪軸を組み立てる。
図8〜10は、車輪圧入装置5の構成を説明するための図である。
図8は、車輪圧入装置5の全体構成を示し、
図9は、
図8のA−A断面図であり、
図10は、
図8のB−B断面図である。
【0045】
図8(及び
図1)に示すように、車輪圧入装置5は、本体フレーム51と、移動台車52と、油圧プレスシリンダ53と、押圧ブロック54と、車輪受けブロック55と、バックゲージ56と、を有する(なお、
図1では、移動台車52を省略している)。また、車輪圧入装置5は、操作盤73(
図1参照)を介して入力される作業者の指令に応じて、以下に説明する各動作を実行する。
【0046】
本体フレーム51は、第1レールR1,R1を挟んで配置された第1支柱部511及び第2支柱部512と、第1支柱部511と第2支柱部512とを上部で連結する上部シャフト513,513と、第1支柱部511と第2支柱部512とを下部で連結する下部シャフト514,514と、で構成されている。
【0047】
移動台車52は、車輪仮挿入装置3から移動してきた車軸搬送台車1を載置し、第1支柱部511と第2支柱部512との間を第1レールR1,R1に直交する方向に移動可能(移動自在)に構成されている。
【0048】
油圧プレスシリンダ53は、そのロッド53aが第2支柱部512側に向かって水平方向に進退するように第1支柱部511に固定されている。具体的には、油圧プレスシリンダ53は、そのロッド53aが移動台車52に載置された車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100(
図8では図示省略している)の一方の端部に対して進退可能なように、第1支柱部511aに固定されている。
【0049】
押圧ブロック54は、その上部が上部シャフト513,513に摺動可能に取り付けられる(吊り下げられる)と共に、その背面が油圧プレスシリンダ53のロッド53aの先端に固定されている。押圧ブロック54は、油圧プレスシリンダ53を作動させてロッド53aを進退させることにより、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の一方の端部に向かって前進又は後退するようになっている。
【0050】
押圧ブロック54の前面(第2支柱部512側)には、車軸100が挿通可能な車軸挿通孔541aの形成された車輪押圧部541が取り付けられており、この車輪押圧部541の背面側には、車軸挿通孔541aから延出する車軸100の一方の端部が進入可能な車軸受入れ空間542が形成されている。本実施形態においては、押圧ブロック54の、車輪押圧部541が取り付けられる取付面に開口すると共に第1レールR1、R1の延伸方向に貫通する溝の一部を、車軸受入れ空間542として利用している。
【0051】
また、車軸受入れ空間542の下方には、油圧シリンダ543を作動させることによって車軸受入れ空間542外の待機位置から車軸受入れ空間542内の押圧位置へと移動する車軸押圧部544が設けられている。この車軸押圧部544が前記待機位置から車軸受入れ空間542内(前記押圧位置)に移動すると、車軸挿通孔541aから延出する車軸100の一方の端部(端面)が車軸押圧部544に当接することとなり、これによって、車軸100の一方の端部の車軸受入れ空間542への進入が阻止される。
【0052】
したがって、押圧ブロック54は、車軸押圧部544が車軸受入れ空間542内に位置していないときには、その前進によって車軸100の一方の端部に仮挿入された車輪110を押圧する一方、車軸押圧部544が車軸受入れ空間542内に位置しているときには、その前進によって車軸100の一方の端部(端面)を押圧することになる。すなわち、押圧ブロック54は、車軸100の一方の端部を押圧する状態と、車軸100の一方の端部に仮挿入された車輪110を押圧する状態とを切り替え可能に構成されている。
【0053】
ここで、本実施形態において、車輪押圧部541は、
図9に示すように、左側ブロック541bと右側ブロック541cとで構成され、両ブロック541b,541cは、リンク機構541dを介して、第1支柱部511に取り付けられた油圧シリンダ545のロッドに連結されている。そして、油圧シリンダ545を作動させることにより、左側ブロック541b及び右側ブロック541cが上部の支点541eを中心に互いに反対方向に回動し、これにより、車輪押圧部541は、
図9(a)に示す「閉状態」と、
図9(b)に示す「開状態」とに切り替え可能に構成されている。なお、
図9(b)に示すように、車輪押圧部541が開状態にあるときは、車輪押圧部541の最下部が車軸受入れ空間542(上述した、車輪押圧部541が取り付けられる取付面に開口すると共に第1レールR1、R1の延伸方向に貫通する溝)よりも上方に位置するようになっている。
【0054】
車輪受けブロック55は、押圧ブロック54に対向するように第2支柱部512に固定されている。車輪受けブロック55の前面(第1支柱部511側)には、車軸100が挿通可能な車軸挿通孔551aの形成された車輪受け部551が取り付けられており、車輪受け部551の背面側には、車輪受け部551の車軸挿通孔551aから延出する車軸100の他方の端部が進入可能な車軸受入れ空間552が形成されている。なお、押圧ブロック54側の車軸受入れ空間542と同様に、車軸受けブロック55の、車輪受け部551が取り付けられる取付面に開口すると共に第1レールR1、R1の延伸方向に貫通する溝の一部を車軸受入れ空間552として利用している。また、車軸受入れ空間552内には、車軸ストッパ553が配置されている。
【0055】
車輪受け部551は、
図10に示すように、車輪押圧部541と同様の構成を有する。すなわち、車輪受け部551は、左側ブロック551bと右側ブロック551cとで構成され、両ブロック551b,551cは、リンク機構551dを介して第2支柱部512に取り付けられた油圧シリンダ555のロッドに連結されている。そして、油圧シリンダ555を作動させることにより、左側ブロック551b及び右側ブロック551cが上部の支点551eを中心に互いに反対方向に回動し、これにより、車輪受け部551は、
図9(a)に示す「閉状態」と、
図10(b)に示す「開状態」とに切り替え可能に構成されている。また、
図10(b)に示すように、車輪受け部551が開状態にあるときは、車輪受け部551の最下部が車軸受入れ空間552(上述した、車輪受け部551が取り付けられる取付面に開口すると共に第1レールR1、R1の延伸方向に貫通する溝)よりも上方に位置するようになっている。
【0056】
車軸ストッパ553は、その先端部に車軸100の他方の端部が当接することによって当該車軸100のそれ以上の移動を規制、すなわち、車軸100の他方の端部の車軸受入れ空間552内への進入量を規制するものであり、例えば油圧モータ(図示省略)を作動させることによってその先端位置が調整可能に構成されている。これにより、車軸100の他方の端部の車軸受入れ空間552内への進入量、換言すれば、車軸100の他方の端部に仮挿入された車輪110の圧入位置が調整される。
【0057】
図8に戻って、バックケージ56は、車軸100の両端に圧入される車輪110の間隔を適正に確保するための装置である。バックゲージ56は、その長さが車輪と車輪の内側面間距離の規定値に等しく形成されており、上部シャフト513,513に軸方向移動が可能に取り付けられたブラケット57に保持されている。そして、ブラケット57に取り付けられた油圧シリンダ58を作動させることによってバックゲージ56を上下方向に移動させることができるようになっている。
【0058】
さらに、車輪圧入装置5において、第1支柱部511の側面には、位置検出スケール59が取り付けられており、第1支柱部511及び第2支柱部512の上部には、それぞれ増圧機60が設けられている。
【0059】
位置検出スケール59は、油圧プレスシリンダ53のロッドの進退に応じて車軸100の一方の端部に向かって前進又は後退する押圧ブロック54の移動量を検出する。この位置検出スケール57の検出値をモニタすることによって、押圧ブロック54が車軸100の一方の端部(端面)を押圧する場合には、車軸100の他方の端部に仮挿入された車輪110の圧入開始及び圧入終了を検出することができ、押圧ブロック54が車輪の一方の端部に仮挿入された車輪110を押圧する場合には、当該車輪110の圧入開始及び圧入終了を検出することができる。
【0060】
増圧機60は、車輪110の内径を拡径させる油圧の供給(増圧)を行うことによって車輪110の車軸100への圧入を容易にするものであり、位置検出スケール59の検出値に基づいて作動する。本実施形態において、第2支柱部512の上部に設けられた増圧機60は、位置検出スケール59の検出値が、車軸100の他方の端部に仮挿入された車輪110の圧入開始位置に相当する値となると作動し、圧入終了位置に相当する値となると停止するように構成されている。また、第1支柱部511の上部に設けられた増圧機60は、位置検出スケール59の検出値が車軸100の一方の端部に仮挿入された車輪110の圧入開始位置に相当する値となると作動し、圧入終了位置に相当する値となると停止するように構成されている。
【0061】
図11〜14は、車輪圧入装置5の動作を説明するための図である。
車輪圧入装置5は、車輪押圧部541及び車輪受け部551を開状態(
図9(b),
図10(b)参照)として車輪仮挿入装置3に対応する位置(第2位置)から移動してきた車軸搬送台車1を受け入れる。すなわち、車軸搬送台車1は、車輪仮挿入装置4によって車輪110が仮挿入された車軸100を水平支持した状態で移動台車52上に移動し、移動台車2上でロック機構(図示省略)によってロックされる。そして、車輪圧入装置5は、車輪押圧部541及び車輪受け部551を閉状態(
図9(a),
図10(a)参照)とする。これにより、
図11に示すように、車軸100の一方の端部に車輪押圧部541が装着されると共に、車軸100の他方の端部に車輪受け部551が装着される。
【0062】
次いで、車輪圧入装置5は、押圧ブロック54において、油圧シリンダ543を作動させて車軸押圧部544を待機位置から車軸受入れ空間542内(の押圧位置)へと移動させる。これにより、車軸100の一方の端部の車軸受入れ空間542への進入が阻止され、押圧ブロック54は、車軸100の一方の端部(端面)を押圧する状態となる。そして、車輪圧入装置5は、油圧プレスシリンダ53のロッド53aを進出させて押圧ブロック54を前進させ、車軸100の一方の端部を押圧する。その際、車軸100の他方の端部においては、仮挿入されている車輪110が車輪受けブロック55の前面に取り付けられた車輪受け部551に当接して(受け止められて)その移動が規制される。このため、車軸100の他方の端部に仮挿入されている車輪110が車軸100に圧入される。なお、このとき、第2支柱部512の上部に設けられた増圧機60が作動して、車軸100の他方の端部に仮挿入されている車輪110の内径が拡径される。そして、車輪圧入装置5は、
図12に示すように、車軸100の他方の端部(端面)が車軸ストッパ553に当接すると、油圧プレスシリンダ53のロッド53aの進出を停止すると共に増圧機60を停止させる。これにより、車軸100の他方の端部に仮挿入された車輪110の圧入が完了する。
【0063】
次いで、車輪圧入装置5は、
図13に示すように、バックゲージ56を降下させて車軸100の一方の車輪110と他方の車輪110との間に位置させる。また、車輪圧入装置5は、押圧ブロック54において、油圧シリンダ543を作動させて、車軸押圧部544を車軸受入れ空間542内の押圧位置から車軸受入れ空間542外の待機位置へと移動させる。これにより、押圧ブロック54は、車輪押圧部541によって、車軸100の一方の端部に仮挿入されている車輪110を押圧する状態となる。
【0064】
次いで、車輪圧入装置5は、油圧プレスシリンダ53のロッド53aを進出させて押圧ブロック54を前進させ、車軸100の一方の端部に仮挿入されている車輪110を押圧する。その際、車軸100の他方の端部は、車軸ストッパ553に当接して(受け止められて)その移動が規制され、車軸100の他方の端部側にて圧入された車輪110は、車輪受けブロック55の前面に取り付けられた車輪受け部551に当接して(受け止められて)その移動が規制される。このため、車軸100の一方の端部に仮挿入されている車輪110が車軸100に圧入される。なお、このとき、第1支柱部511の上部に設けられた増圧機60が作動して、車軸100の一方の端部に仮挿入されている車輪110の内径が拡径される。そして、車輪圧入装置5は、
図14に示すように、バックゲージ56の各端部が車輪110の内側面に当接すると、油圧プレスシリンダ53のロッド53aの進出操作を停止すると共に増圧機60を停止させる。これにより、車軸100の一方の端部に仮挿入された車輪110の圧入が完了する。
【0065】
このようにして、車輪圧入装置5は、車軸100の各端部に仮挿入された車輪110を車軸100の所定位置に圧入する。車輪圧入装置5は、両方の車輪110の圧入が完了すると、車輪押圧部541及び車輪受け部551を開状態とする。上述のように、開状態にある車輪押圧部541及び車輪受け部551は、車軸受入れ空間542,552の上方に位置しており、車軸受入れ空間542,552は、第1レールR1、R1の延伸方向に貫通する溝の一部を利用している。このため、車輪押圧部541及び車輪受け部551を開状態とすることにより、車軸搬送台車1は、車輪110が圧入された車軸100(すなわち、輪軸)を水平支持した状態で車軸圧入装置5から他の場所へと移動することが可能となる。そして、車輪圧入装置5は、車軸搬送台車1が移動すると、油圧プレスシリンダ53のロッドを後退させて初期状態に戻して車輪110の圧入動作を終了する。
【0066】
車軸100の両端部に仮挿入された車輪110が車輪圧入装置5によって車軸100の所定位置に圧入されると、すなわち、車軸搬送台車1上で輪軸が組み立てられると、作業者は、車軸搬送台車1を、車輪圧入装置5に対応する位置(第3位置)から輪軸移動装置6に対応する位置(本発明の「第4位置」に相当する)へと移動させる。
【0067】
輪軸移動装置6は、第1レールR1,R1の他端側に配置されており(
図1参照)、車軸搬送台車1上で組み立てられた輪軸を車輪搬送台車1から所定の場所(例えばフロア上)に降ろす。輪軸移動装置6は、第1レールR1,R1を挟んで対向配置された一対の輪軸リフター61,61を有する。
【0068】
各輪軸リフター61は、車軸載置装置2の車軸リフター21と同様、例えば油圧式リフターであり、車軸100の端部を保持する上部開放の保持アーム611と、この保持アーム611を昇降させる油圧シリンダ(図示省略)と、を有する。また、一対の輪軸リフター61,61は、その上部が上部フレーム62によって連結されている。
そして、輪軸移動装置6は、操作盤74を介して入力される作業者の指令に応じて以下のように動作する。
【0069】
輪軸移動装置6は、車軸搬送台車1上で組み立てられた輪軸(の車軸100)の両端部を各輪軸リフター61の保持アーム611で保持し、作業者が車軸搬送台車1の一対の車軸支持部材11,11の把持(クランプ)を解放した後、前記油圧シリンダによって各保持アーム611を上昇させて輪軸をリフトアップする。そして、輪軸移動装置6は、作業者が車軸搬送台車1を移動させた後に、前記油圧シリンダによって各保持アーム611を下降させて輪軸をリフトダウンし、これにより、輪軸を車軸搬送台車1からフロア上の所定の場所に降ろす。ここで、作業者は、次の輪軸の組立のために、車軸搬送台車1を車軸載置装置2に対応する位置(第1位置)へと移動させるのが好ましい。また、輪軸移動装置6が輪軸を降ろす位置には、輪軸搬送台車や輪軸搬送コンベア(いずれも図示省略)などを配置するのが好ましい。なお、輪軸移動装置6も、車軸載置装置2と同様、ギヤボックスリフターを有してもよい。
【0070】
以上説明した輪軸組立設備によれば、作業者が車軸搬送台車1を移動させつつ、車軸載置装置2、車輪仮挿入装置3、及び車輪圧入装置5を適宜作動させることによって、車軸搬送台車1上で輪軸を組み立てることができる。このため、作業の熟練をそれほど必要とせず、また、輪軸を組み立てる際の人手と手間を低減することができる。このため、従来に比べて、輪軸組立の作業効率を大幅に向上させることができる。
【0071】
また、車軸搬送台車1は、車軸100を把持して水平に支持する一対の車軸支持部材11,11と、ギヤボックスGBを下方から支持する支持部材12と、を有しているので、一対の車軸支持部材11,11の負担を軽減しつつ、当該一対の車軸支持部材11,11による車軸100の安定した水平支持が確保される。
【0072】
また、車輪仮挿入装置3は、第1レールR1,R1を挟んで対向配置された一対の仮挿入ユニット3a,3bを有しており、仮挿入ユニット3a,3bは、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の端部に対して進退可能な可動ステージ32と、可動ステージ32上に設けられ、供給された車輪110を起立状態で回転可能に保持する車輪保持部33と、を含み、可動ステージ32を前進させることにより、車輪保持部33に保持した車輪110を、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の端部に仮挿入する。これにより、車軸搬送台車1等を回転させることなく、単に各仮挿入ユニット3a,3bを作動させるだけで、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の両端部に車輪110を仮挿入することができる。
【0073】
また、車輪保持部33は、可動ステージ32上で起立動作及び倒伏動作が可能に構成されており、倒伏しているときに倒れた状態で供給された車輪110を保持し、起立することによって車輪110を起立状態とする。このため、車輪仮挿入装置3(仮挿入ユニット3a,3b)に対して車輪110を倒した状態で供給することができ、上述の実施形態における車輪供給装置4のように、車輪搬送コンベア41を利用した車輪110の供給が可能になる。これにより、車輪仮挿入装置3に対して車輪110を容易かつ安全に供給することができる。
【0074】
また、車輪保持部33は、保持した車輪110を回転させることが可能に構成されているので、車輪110の内側面におけるゴミや傷の有無の確認及びこれらの除去を容易に行えると共に、車輪110の内側面の全体に潤滑油等を容易に塗布することができる。さらに、車輪110の反転動作(正転と逆転)を繰り返しながら車輪110を車軸100に仮挿入ことも可能であり、仮挿入時におけるかじり等の発生を抑制できる。
【0075】
また、車輪圧入装置5は、車軸搬送台車1上で水平に支持された車軸100の一方の端部を押圧ブロック54(車軸押圧部544)によって押圧しつつ、当該車軸100の他方の端部に仮挿入された車輪110を車輪受けブロック55(車輪受け部551)で受け止めることによって当該車軸100の他方の端部に仮挿入された車輪110を圧入する。その後、当該車軸100の他方の端部を車軸ストッパ553によって受け止めると共に当該車軸100の他方に端部に仮挿入された車輪110を車輪受けブロック55(車輪受け部551)によって受け止めつつ、当該車軸100の一方の端部に仮挿入された車輪110を押圧ブロック54(車輪押圧部541)によって押圧することによって当該車軸100の一方の端部に仮挿入された車輪110を圧入する。これにより、車軸搬送台車1等を回転させることなく、車軸搬送台車1上で水平支持された車軸100の両端部に仮挿入されている車輪110を圧入することができる。
【0076】
ここで、車軸ストッパ553は、その先端位置を調整することによって、車軸搬送台車1上で水平に支持された車軸100の他方の端部が当接する位置を変更可能である。このため、組み立てる輪軸の種類等に応じて、車軸100に対する車輪110の圧入位置を容易に変更することができる。
【0077】
また、車輪押圧部541及び車輪受け部551は開閉式の構造を有しており、車輪圧入装置5は、車輪押圧部541及び車輪受け部551が開状態にあるときに、車軸100を水平支持した車軸搬送台車1の移動台車52上への移動を可能として車軸搬送台車1を受け入れ、その後、車輪押圧部541及び車輪受け部551を閉状態とすることで、車輪押圧部541及び車輪受け部551を、それぞれ車軸100の各端部に車輪110を押圧可能に装着する。これにより、車輪圧入装置5は、車軸搬送台車1を受け入れるために特別な動作を必要とせず、また、車軸搬送台車1の受け入れ後、速やかに圧入動作を開始することができる。
【0078】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能であることはもちろんである。
【0079】
例えば、以上では、車軸搬送台車1、車軸車載装置2、車輪仮挿入装置3、車輪供給装置4、車輪圧入装置5、輪軸移動装置6を含む輪軸組立設備について説明した。しかし、必ずしも全ての装置を含む必要はなく、その一部の装置を省略して輪軸組立設備を構成することもできる。例えば、車輪供給装置4とは異なる装置又は方法によって車輪仮挿入装置3に車輪110を供給するように構成したり、輪軸移動装置6とは異なる装置又は方法によって、車軸搬送台車1で組み立てられた輪軸を車軸搬送台車1から別の場所に移動させるように構成したりしてもよい。