CN101032984A - 机动车用导槽安装方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种减少工序数量，具有对应于多种情况的通用性的机动车车门用导槽的安装装置。一种将导槽安装在机动车车门的车窗升降机构中的机动车用导槽安装装置，其中由协调动作的一对机器臂(1、2)和设置在各个机器臂(1、2)上的导槽安装工具(3)构成，该导槽安装工具(3)包括对导槽进行推压并嵌入上车窗升降机构内的上部用辊(12)、对导槽进行推压并将导槽嵌入下车窗升降机构内的可自由转动的下部用辊(14)、对下部用辊(14)进行支承同时将下部用辊插入到由内面板和外面板形成的空隙内的下部用辊支承机构(15)。

Description

机动车用导槽安装方法及其装置
技术领域
本发明涉及使用机器臂将机动车车门用导槽(run channel)安装在机动车车门的车窗升降机构(sash)中的机动车用导槽安装方法及其装置。
背景技术
一直以来，作为将机动车车门用导槽安装在机动车车门的车窗升降机构的凹槽内的装置，下述导槽安装装置是众所周知的(例如参考专利文献1)，该装置包括安装在机器臂上的钢板制的框架、设置在该框架上部的导槽成形机构、设置在该框架的导槽成形机构前方的导槽搬送机构、设置在该框架前端的导槽导向机构。
另外，作为将机动车车门用导槽安装在机动车车门的车窗升降机构的凹槽内的方法，下述导槽安装方法是公知的(例如参考专利文献2)，该方法包括下述步骤：将机动车车门用导槽安置在一对机器臂上；将已安置在一对机器臂上的机动车车门用导槽压入机动车车门的车窗升降机构的角部内；将安装在至少其中一个机器臂上的辊推压机构插入机动车车门用导槽的凹部内，使其从机动车车门的车窗升降机构的角部移动；将机动车车门用导槽安装在机动车车门的车窗升降机构的凹槽内。
专利文献1  特开2005-247016号公报
专利文献2  特开2005-247270号公报
但是在专利文献1所公开的导槽安装装置中存在下述问题，即必须从车门面板上方的规定位置通过螺距进给，将导槽相对于车门的车窗升降机构压入，导槽相对于车窗升降机构的姿势受到约束，工序数量多，必须设置专用作业工作站。
而且在专利文献2所介绍的导槽安装方法中存在下述问题，即没有介绍朝向上下侧安装导槽的方法，不能对应于导槽的整体安装。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种减少工序数量，具有对应于多机种的通用性的机动车车门用导槽的安装方法及其装置。
用于解决上述问题的第一项发明是一种使用机器臂将导槽安装在机动车车门的车窗升降机构中的机动车用导槽安装方法，包括下述工序：将安装在至少一个机器臂上的上部用辊推压插入在导槽的凹部内，使其从上车窗升降机构的角部移动，而将导槽嵌入该上车窗升降机构内的工序；将安装在机器臂上且从由内面板和外面板形成的间隙插入机动车车门内的下部用辊推压插入导槽的凹部内，使其从下车窗的升降机构的上方向下方移动，将导槽嵌入下车窗升降机构内的工序。
第二项发明是一种使用机器臂将导槽安装在机动车车门的车窗升降机构中的机动车用导槽安装方法，包括下述工序：在操作者将导槽的两个角部推压到上车窗升降机构的角部后，将安装在至少其中一个机器臂上的上部用辊推压插入在导槽的凹部内，使其从上车窗升降机构的角部移动而将导槽嵌入该上车窗升降机构内的工序；将安装在机器臂上且从由内面板和外面板形成的间隙插入机动车车门内的下部用辊推压插入导槽的凹部内，使其从下车窗升降机构的上方向下方移动，将导槽嵌入下车窗升降机构内的工序。
第三项发明是一种将导槽安装在机动车车门的车窗升降机构中的机动车用导槽安装装置，由协调动作的一对机器臂和设置在各个机器臂上的导槽安装工具构成，该导槽安装工具包括对导槽进行推压并将导槽嵌入上车窗升降机构内的上部用辊、对导槽进行推压并将导槽嵌入下车窗升降机构内的可自由转动的下部用辊、对该下部用辊进行支承并且插入由内面板和外面板形成的间隙的下部用辊支承机构。
第四项发明在第三项发明记载的机动车用导槽安装装置中，具有驱动机构，该驱动机构使上述上部用辊以与上述机器臂的移动速度相同或稍快的速度，在与上述机器臂移动方向相反方向上转动。
第五项发明在第三项或第四项发明记载的机动车用导槽安装装置中，上述下部用辊支承机构设置了用于下部用辊沿着下车窗升降机构的曲线形状移动的弯曲部。
根据第一～第三项发明，能够高精度地将作为长的软体物的机动车车门用导槽安装在机动车车门车窗升降机构的上车窗升降机构和下车窗升降机构内。而且能够提高机动车车门用导槽的装配质量，减少工序数量并实现稳定化。
根据第四项发明，由上部用辊的转动，能够高精度且迅速地将机动车车门用导槽安装在机动车车门车窗升降机构的上车窗升降机构内。
根据第五项发明，由于配置了用于下部用辊沿着下车窗升降机构的曲线形状移动的弯曲部的下部用辊支承机构，能够高精度且迅速地将机动车车门用导槽安装在机动车车门车窗升降机构的下车窗升降机构内。
附图说明
图1是本发明的机动车用导槽安装装置的简略说明图；
图2(a)是机动车车门的立体图，图2(b)是机动车车门用导槽的剖视图；
图3是导槽安装工具的简略视图，图3(a)是正视图，图3(b)是侧视图；
图4是上部用辊的简略视图，图4(a)是侧视图，图4(b)和(c)是动作说明图；
图5是滑动机构的简略视图，图5(a)是正视图，图5(b)是5(a)的A-A线剖面的矢视图；
图6是弯曲部和辊支承部的简略视图，图6(a)是弯曲部和辊支承部的放大立体图，图6(b)是下部用辊的侧视图；
图7是下部用辊和滑块的动作说明图，图7(a)是滑块的动作说明图，图7(b)是下部用辊的演示、再生轨迹的说明图，7(c)、(d)、(e)是下部用辊的动作说明图；
图8是显示导槽安装作业顺序的流程图；
图9是显示导槽安装作业顺序的说明图，图9(a)显示操作者将导槽的两个角部向车窗升降机构的角部的嵌入动作，图9(b)显示机器臂的准备动作，图9(c)、(d)、(e)显示机器臂所执行的将导槽向机动车车门车窗升降机构内的嵌入动作。
符号说明
1第一机器臂  2第二机器臂  3导槽安装工具  6机动车车门  6a内面板  6b外面板  7机动车车门用导槽  7a凹部  7b、7c角部  7d、7e端部  8机动车车门车窗升降机构  8a前角  8b后角部  8c上部  8d上前部  8e上后部  8f下前部  8g下后部  9凹槽  12上部用辊单元  12a、12b、12c上部用辊  14下部用辊  15下部用辊支承机构  17滑动机构18弯曲部  19辊支承部  27电动机  28滑块  29弯曲部
具体实施方式
下文将参考附图对本发明实施例进行说明。图1是符合本发明的机动车车门用导槽安装装置的简略说明图。图2(a)是机动车车门的立体图，图2(b)是机动车车门用导槽的剖视图和动作说明图。图3是导槽安装工具的简略视图。图4是上部用辊的简略视图和动作说明图。图5是滑动机构的简略视图。图6是弯曲部和辊支承部的简略视图，图6是弯曲部和辊支承部的简略视图。图7是下部用辊和滑块的动作说明图。图8是显示导槽安装作业顺序的流程图。图9是显示导槽安装作业顺序的说明图。
如图1所示，本发明的机动车车门用导槽安装装置包括协调驱动的一对多关节型机器臂即第一机器臂1和第二机器臂2、分别设置在第一机器臂1和第二机器臂2前端上的导槽安装工具3。
第一机器臂1和第二机器臂2由3轴(3自由度)的臂部1a、2a以及设置在臂部1a、2a前端上的3轴(3自由度)的手腕部1b、2b构成，安装在以门型框架4为行走轴S的底座5上。将导槽安装工具3安装在手腕部1b、2b上。而且底座5在行走轴S和机器臂1、2之间具有转动轴L。
因而本装置合计具有14轴(14个自由度)。由第一机器臂1和第二机器臂2所执行的机动车车门用导槽安装动作由控制装置(图中未示)而演示(教学)再现(重放)。
而且如图2(a)所示，机动车车门(右侧前门)6由内面板6a、外面板6b、安装了机动车车门用导槽(下文称作“导槽”)且断面大致为凹形构件的机动车车门车窗升降机构8构成。如图2(b)所示，在导槽7上形成有凹部7a。内面板6a和外面板6b形成空隙6c。
机动车车门车窗升降机构8包括：具有前角部8a和后角部8b从前角部8a延至后角部8b的上部8c、大致与前角部8a垂直的上前部8d、大致与后角部8b垂直的上后部8e、与上前部8d相连并由内面板6a和外面板6b覆盖的下前部8f、与上后部8e相连并由内面板6a和外面板6b覆盖的下后部8g。这些部分上均具有凹槽9。而且，上部8c、上前部8d、上后部8e为上车窗升降机构，下前部8f和下后部8g为下车窗升降机构。
如图3所示，导槽安装工具3包括对导槽7进行推压并将导槽7嵌入上车窗升降机构内的上部用辊单元12、对导槽7进行推压并将导槽7嵌入下车窗升降机构内的可自由转动的下部用辊14、对下部用辊14进行支承同时将下部用辊14插入到由内面板6a和外面板6b所形成的空隙内的下部用辊支承单元15。而且16表示使用激光对机动车车门6和导槽安装工具3的距离进行测量的测距传感器。而且图3显示安装在第二机器臂2前端上的导槽安装工具3。
上部用辊单元12由对应于机种的3个上部用辊12a、12b、12c构成。3个上部用辊12a、12b、12c以规定间距安装在公用的轴构件26上。轴构件26可自由旋转地安装到设置在导向构件24上的托座25上。此外，在托座25上安装使轴构件26转动的电动机27等构成的驱动机构。而且，轴构件26设置得大致与手腕部1b、2b的安装面垂直。而且各个上部用辊12a、12b、12c的缘部形成为能够插入导槽7的凹部7a内的厚度。
例如图4(a)所示，通过电动机27使将缘部12d推压到导槽7的凹部7a内的上部用辊12a沿与第一机器臂1相反的方向一边转动，一边移动，由此，能够将导槽7可靠地安装在机动车升降机构8内。而且，当导槽7的形状难以变形时，如图4(b)所示，利用由上部用辊12a所执行的简单的1个自由度的压入动作，能够将导槽7安装在机动车升降机构8内。
但是，当导槽7的形状容易变形时，如图4(c)所示，如果利用由上部用辊12a所执行的2个自由度或3个自由度的捻入动作，将导槽7推压到机动车车门车窗的升降机构8内，则能够将导槽7安装在机动车升降机构8内。
下部用辊支承机构15由滑动机构17、弯曲部18和辊支承部19构成。如图5(a)所示，滑动机构17包括导向构件24、可自由滑动地嵌入在导向构件24内且断面大致为コ字形的弹性构件滑块28、铺设在滑块28的一面上的齿条31、与齿条31啮合的小齿轮32、将小齿轮32固定在转动轴上的伺服电动机33、配置了对伺服电动机33进行驱动并用于对滑块28的突出量进行控制的位置检测器以及电动机驱动回路的控制部(图中未示)。伺服电动机33通过托座34固定设置在导向构件24上。
另外，如图5(b)所示，在伺服电动机33处于停转状态下，为了抑制滑块28因负荷而收缩，在滑动机构17上设置了垫块35和将所希望的推压力施加在垫块35上的气缸36，垫块35对滑块28上与铺设了齿条31的面相反侧的面进行推压。气缸36通过托座(图中未示)固定设置在导向构件24上。而且，37表示用于使滑块28顺利进行伸缩动作的辊。
此外，如图3所示，为了通过使滑块28扰曲或扭歪，使下部用辊14的姿势与机动车车门车窗升降机构8的曲线形状顺利地对应，弯曲部18形成在滑块28的前端附近。如图6(a)所示，弯曲部18形成为在滑块28的前端部，将滑块28分割为对下部用辊14进行支承的滑块28a以及铺设了齿条31的滑块28b，滑块28a和滑块28b通过轴构件29相连。在滑块28a和滑块28b接触的部位上分别形成了台阶部28c、28d。而且将沿一定方向对滑块28a施加推压的板簧30安装在滑块28b上。
如图3(b)和6(a)所示，利用台阶部28c、28d和板簧30，对下部用辊14进行支承的滑块28a在非作业时与滑块28b一起形成直线状的滑块28。并且，一旦将箭头A方向的力施加在下部用辊14上，则滑块28a能够对抗着板簧30的弹力以轴构件29为中心沿A方向转动。但是，由于滑块28b的台阶部28d发挥制动器的功能，滑块28a在箭头A方向相反方向上不能转动。
另外，如图3(a)所示，在辊支承部19上，下部用辊14可自由转动地安装在垂直地设置于弹性构件滑块28的前端面上的轴构件41上。轴构件41与下部用辊12的轴构件26几乎平行。而且如图6(b)所示，下部用辊14的缘部14a形成为能够插入凹部7a内的厚度。
于是，在使用下部用辊14将导槽7插入上前部8f和上后部8g的凹槽9内时，如图7(a)所示，滑块28以相对于垂直方向的规定角度α、β倾斜。如图7(b)和7(c)所示，将安装在以规定角度α、β倾斜的滑块28前端的下部用辊14通过导槽7对上前部8f和上后部8g的上端凹槽9进行推压后的状态作为演示点TP，演示从该演示点TP下部用辊14的缘部14a沿着上前部8f和上后部8g的形状从上向下地沿直线TL移动。而且在图7(b)中显示了上后部8g，没有显示导槽7。
根据这种演示，如图7(d)和7(e)所示，安装在由弹性构件构成的滑块28前端上的下部用辊14在再现时，通过由弯曲部18引起的滑块28的扰曲以及来自上前部8f和上后部8g的反力，一边维持将导槽7嵌入在仅在左右方向上形成曲线形状的上前部8f和上后部8g的凹槽9内的状态地实施复杂动作一边沿曲线PL移动。如此，将导槽7顺利地嵌入到上前部8f和上后部8g的断面大致凹形的凹槽9内。
通过利用由弯曲部18引起的滑块28的扰曲以及由下部用辊14通过导槽7嵌入在凹槽9内而引起的来自上前部8f和上后部8g的反力，即使在上前部8f和上后部8g多少具有些曲线形状，如图7(b)所示，可以演示下部用辊14实施沿着上前部8f和上后部8g的形状的直线TL的移动动作，由于无需演示追踪上前部8f和上后部8g的曲线形状的移动动作，因而能够轻易地实施第一机器臂1和第二机器臂2的演示操作。
接着将参考显示导槽安装作业顺序的流程图(图8)和显示导槽安装作业顺序的说明图(图9)对本发明的机动车车门用导槽安装方法及其装置的动作进行说明。而且针对使用上部用辊单元中的上部用辊12a的情况进行说明，在图9中没有显示外面板6b。
首先在步骤SP1中，如图9(a)所示，操作者将导槽7的两个角部7b、7c嵌入车窗升降机构8的角部8a、8b内，并且将导槽7的两端部插入在由内面板6a和外面板6b所形成的空隙6c内，处于临时组装状态。
然后在步骤SP2中，在原位置待机，如图9(b)所示，第一机器臂1和第二机器臂2开始启动，临近机动车车门6。此时，机动车车门6和第一机器臂1的位置关系、机动车车门6和第二机器臂2的位置关系分别由距离测量传感器6测量，存在对预先演示的位置情报进行修正的场合。
然后在步骤SP3中，如图9(c)所示，第一机器臂1为了从前角部8a附近的上前部8d按顺序将导槽7嵌入，使缘部12d被推压插入到前角部8a附近的凹部7a内的上部用辊12a移动到上前部8d的下端。
此时，上部用辊12a以与第一机器臂1的移动速度相同或稍快的速度在与第一机器臂1移动方向相反的移动方向上转动。从而，由于使上部用辊12a在与第一机器臂1移动方向相反的移动方向上一边转动一边移动，因此导槽7能够不起伏地顺利地嵌入在上前部8d内。
另一方面，第二机器臂2为了从后角部8b附近的上部8c按顺序将导槽7嵌入，使缘部12a推压插入到后角部8b附近的凹部7a内的上部用辊12朝向前角部8a移动到上部8c的大约四分之三的位置。
此时，上部用辊12也以与第二机器臂2的移动速度相同或稍快的速度在与第二机器臂2移动方向相反的移动方向上转动。如此，由于使上部用辊12在与第二机器臂2移动方向相反的移动方向上一边转动一边移动，因而导槽7能够不起伏地顺利地嵌入在上部8c内。
然后在步骤SP4中，如图9(d)所示，第一机器臂1为了将导槽7推压到残剩的上部8c的四分之一部分内，使缘部12a被推压插入到前角部8a附近的凹部7a内的上部用辊12从前角部8a朝向后角部8b地往复移动上部8c的大约三分之二的距离。
此时上部用辊12以与第一机器臂1的移动速度相同或稍快的速度在与第一机器臂1移动方向相反的移动方向上转动。如此，由于使上部用辊12在与第一机器臂1移动方向相反的移动方向上一边转动一边移动，因此导槽7能够不起伏地顺利地嵌入在上部8c内。
另一方面，第二机器臂2为了从后角部8b附近的上后部8e按顺序将导槽7嵌入，使缘部12a被推压插入到后角部8b附近的凹部7a内的上部用辊12移动到上后部8e的下端。
此时，上部用辊12也以与第二机器臂2的移动速度相同或稍快的速度在与第二机器臂2移动方向相反的移动方向上转动。如此，由于使上部用辊12在与第二机器臂2移动方向相反的移动方向上一边转动一边移动，因而导槽7能够不起伏地顺利地嵌入在上后部8e内。
然后在步骤SP5中，如图9(e)所示，如果驱动滑动机构17使滑块28伸出到规定长度，则第一机器臂1为了从上前部8d附近的下前部8f的上部按顺序将导槽7嵌入，使缘部14a被推压插入到上前部8d附近的凹部7a内的下部用辊14一边滑转动一边移动到下前部8f的下端。
此时如图7(a)所示，在前端安装有下部用辊14的滑块28相对于垂直方向设置规定角度α，将下部用辊14推压在导槽7上。从而如图7(b)和(c)所示，从下部用辊14被推压在导槽7上后状态的演示点TP起，由下部用辊14再现演示轨迹TL。
如此，由来自滑块28的扰曲和下前部8f的反力，如图7(d)和(e)所示，下部用辊14一边维持将导槽7嵌入在下前部8f的凹槽9内的状态地实施复杂动作一边在曲线PL上移动，因此将导槽7顺利地嵌入到下前部8f的断面形状大致为凹形的凹槽9内。
但是在沿着机动车车门6的曲面形状的前车窗升降机构(上前部8d和下前部8f)以及后车窗升降机构(上后部8e和下后部8g)的曲线形状为剧烈的特定的机种时，由弯曲部18的动作，下部用辊14沿A方向移动。通过下部用辊14沿A方向移动，仅仅使滑块28扰曲，能够顺利地将导槽7嵌入在具有不对应的曲线形状的前车窗升降机构和后车窗升降机构内。
另一方面，第二机器臂2与第一机器臂1相同，如果驱动滑动机构17，使滑块28伸出到规定长度，则为了从上后部8e附近的下后部8g的上部按顺序将导槽7嵌入，使缘部14a推压插入到上后部8e附近的凹部7a内的下部用辊14一边进行复杂的动作一边移动到下后部8g的下端。
此时，在前端安装有下部用辊14的滑块28相对于垂直方向设定规定角度β，将下部用辊14推压在导槽7上，获得与第一机器臂1场合时相同的效果。
于是，结束导槽7向下前部8f和下后部8g的装配，第一机器臂1和第二机器臂2分别将下部用辊14从由内面板6a和外面板6b形成的空隙6c中拔出并且复位，结束导槽7在机动车车门车窗升降机构8上的安装作业。
工业上的利用可能性
本发明能够降低长的软体物即机动车车门用导槽在机动车车门车窗升降机构上的安装作业的工序数量。而且能够提高和稳定机动车车门用导槽的装配质量。

Claims (5)

1、一种机动车用导槽安装方法，使用机器臂将导槽安装在机动车车门的车窗升降机构中，其特征在于，包括：将安装在至少任一个机器臂上的上部用辊推压插入导槽的凹部内，使其从上车窗升降机构的角部移动而将导槽嵌入上车窗升降机构内的工序；将安装在机器臂上且从由内面板和外面板形成的间隙插入机动车车门内的下部用辊推压插入导槽的凹部内，使其从下车窗升降机构的上方向下方移动而将导槽嵌入下车窗升降机构内的工序。
2、一种机动车用导槽安装方法，使用机器臂将导槽安装在机动车车门的车窗升降机构中，其特征在于，包括：在操作者将导槽的两个角部压入上车窗升降机构的角部后，将安装在至少任一个机器臂上的上部用辊推压插入导槽的凹部内，使其从上车窗升降机构的角部移动而将导槽嵌入上车窗升降机构内的工序；将安装在机器臂上且从由内面板和外面板形成的间隙插入机动车车门内的下部用辊推压插入导槽的凹部内，使其从下车窗升降机构的上方向下方移动而将导槽嵌入下车窗升降机构内的工序。
3、一种机动车用导槽安装装置，其将导槽安装在机动车车门的车窗升降机构中，其特征在于，由协调动作的一对机器臂和设置在各个机器臂上的导槽安装工具构成，该导槽安装工具包括：对导槽进行推压并将导槽嵌入上车窗升降机构内的上部用辊、对导槽进行推压并将导槽嵌入下车窗升降机构内的能够转动自如的下部用辊、支承该下部用辊并且插入由内面板和外面板形成的间隙的下部用辊支承机构。
4、根据权利要求3所述的机动车用导槽安装装置，其特征在于，具有驱动机构，该驱动机构使所述上部用辊以与所述机器臂的移动速度相同或稍快的速度，在朝向与所述机器臂相反方向上移动的方向上转动。
5、根据权利要求3或4所述的机动车用导槽安装装置，其特征在于，所述下部用辊支承机构设有用于使下部用辊沿下车窗升降机构的曲线形状移动的弯曲部。
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