CN101309828B - 软性部件的安装方法及其安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种由滚子(21)将软性部件(11)按压在长度部件(27)上来安装该长度部件的安装方法。以使滚子的在外周面即按压面(21a)的圆周速度(V2)与滚子沿长度部件被搬运的搬运速度(V1)相同，或者在滚子的搬运路径的一部分上相对于搬运速度(V1)最大增加10％的方式使滚子旋转。软性部件在滚子的旋转力的作用下，在与该滚子的搬运方向相反的方向上被拉回，从而在软性部件上不会产生松弛。

Description

软性部件的安装方法及其安装装置 

技术领域

本发明涉及一种软性部件的安装方法及其安装装置的改良。

背景技术

上述软性部件安装装置及软性部件安装方法，例如，如日本特公平5-65298号公报所公开的那样，被认为是用机器人向车门开口处装填软性部件即间隙塞的技术。以下，结合图10对该间隙塞的安装进行说明。

如图10所示，车体100具有用于安装车门的开口部101上设置的凸缘102。在机器人的腕关节103处安装有腕工具装置104。利用设置于腕工具装置104上的压力滚子106将间隙塞107压装嵌合在凸缘102上。压力滚子106由电动机驱动，同时通过利用离合器使该驱动力断续，来改变旋转速度。

例如，在门开口部101的直线部，断开离合器，使电动机不向压力滚子106传递驱动力，通过腕工具装置104的移动速度使压力滚子106在惯性作用下旋转从而安装间隙塞107。

在门开口部101的角部，连接离合器，电动机向压力滚子106传递驱动力，使压力滚子106的旋转速度大于在上述门开口部101的直线部的旋转速度，消除间隙塞107的松弛。

但是，在门开口部101的直线部使压力滚子106靠惯性旋转时，间隙塞107被压向压力滚子106的行进方向，认为在压力滚子106的前方的间隙塞107上产生松弛。

若该松弛变大，则在门开口部101的角部即使增大压力滚子106的旋转速度也不能吸收松弛，在间隙塞107上产生褶皱或脱离，装配质量下降。因此，必须对间隙塞107进行再装配或修正装配，从而生产率降低。

因此，提高软性部件的装配质量，提高生成率的技术成为需要。

发明内容

本发明提供一种软性部件的安装方法，是将长的软性部件嵌合安装在剖面大致呈U字状的长度部件上的软性部件的安装方法，其特征在于：包含以下两个步骤：将所述软性部件临时安装在所述长度部件上；以及使用一个滚子，在一边使所述滚子沿所述长度部件从一个方向按压所述软性部件并一边搬运滚子时，以在所述滚子的搬运中至少在所述滚子的搬运路径的一部分上使所述滚子的在按压面的圆周速度相对于沿所述长度部件的搬运速度最大增加10％的方式增速而使所述滚子旋转，并且，所述滚子按压所述软性部件的按压力在整个按压时保持一定，利用所述滚子的旋转力将所述软性部件向与所述滚子的行进方向相反的方向拉回。

这样，通过使滚子在按压面上的圆周速度与沿长度部件的搬运速度相同，或在搬运中至少在滚子的搬运路径上的一部分使速度相对于搬运速度最大增加10％进行旋转，由此在滚子的旋转力作用下，将软性部件向与滚子的行进方向相反的方向拉回。另外，通过使滚子的推压力在整个按压过程中保持一定，由此软性部件的各部被均匀地嵌合在剖面大致呈U字状的长度部件上。

即，可以防止软性部件在向滚子的行进方向伸长的状态下嵌合在长度部件上，或者防止在软性部件上产生松弛。并且，因为用滚子以一定的按压力按压软性部件，所以可以使软性部件与长度部件的嵌合状态在各部分都均匀，提高软性部件的装配质量。因此，可以不进行无用的再装配、装配修正，可以提高生产率。

并且，本发明提供的软性部件的安装装置是将长的软性部件嵌合安装在剖面大致呈U字状的长度部件上的软性部件的安装装置，其具备：一个滚子，其在执行器的作用下旋转；搬运机构，其沿所述长度部件搬运该滚子，并且将所述软性部件从一个方向按压在所述长度部件上；力觉传感器，其设置在所述滚子与所述搬运机构之间，检测作用在所述滚子上的反作用力；以及控制装置，其基于由该力觉传感器检测出的反作用力进行控制，使得所述滚子按压所述软性部件的按压力一定，并且相对于所述滚子的搬运速度使所述滚子的在按压面的圆周速度最大增加10％，利用所述滚子的旋转力将所述软性部件向与所述滚子的行进方向相反的方向拉回。

这样，利用力觉传感器检测出作用在滚子上的反作用力，基于该反作用力由搬运机构控制滚子相对于软性部件的位置，靠滚子使软性部件的按压力一定。另外，由控制装置进行以下控制：在由滚子以一定的按压力将软性部件按压在长度部件上的状态下，由搬运机构沿长度部件搬运滚子，并且使滚子的在按压面的圆周速度与滚子的搬运速度相同，或者，相对于搬运速度最大增加10％。

即，因为进行了利用力觉传感器来检测在滚子按压软性部件过程中作用在滚子上的反作用力，利用控制机构使该按压力保持一定的控制，所以可以使在向长度部件嵌合软性部件的嵌合状态下，在各个部分都保持均匀。另外，因为进行了利用控制机构使搬运机构搬运滚子的搬运速度与在滚子的按压面上的圆周速度相同，或者，相对于搬运速度，使圆周速度最大增加10％的控制，所以，可以防止软性部件在滚子的行进方向上伸长的状态下与长度部件嵌合，能够防止在软性部件上产生松弛。因此，可以提高软性部件的组装质量，不进行无用的再组装及组装修正，可以提高生产率。

附图说明

图1是表示关于本发明的挡风条(weather strip)安装装置及车门的立体图；

图2是图1表示的车门的立体图；

图3是放大表示图1所示的滚子装置的立体图；

图4是表示向车门即窗框(sach)安装挡风条的状态的剖面图；

图5是图1表示的滚子控制装置的电功能的框图；

图6是表示在窗框上暂时安装挡风条的状态的图；

图7是表示滚子一边旋转，一边沿窗框被搬运，在窗框上安装挡风条的状态的图；

图8A及图8B是表示由滚子安装挡风条的原理的比较例和实施例的图；

图9A及图9B是表示在窗框倾斜和不倾斜时滚子对挡风条的按压力的图；

图10是表示现有的软性部件安装装置的立体图。

具体实施方式

以下，结合附图详细说明本发明的几个实施例。

图1表示用于向车门10的外周缘安装挡风条(软性部件)11的挡风条安装装置12。

挡风条安装装置12是机械人，由安装在地面上的基部15、可以自由旋转地安装在该基部15上的旋转台16、安装在该旋转台16上的第一臂17、安装在该第一臂17上的第二臂18、安装在该第二臂18的前端部的滚子装置20、以及滚子控制装置22构成。

所述滚子装置20具备滚子21。所述滚子控制装置22在用所述滚子21按压所述挡风条11而将其安装在车门10上时，控制该滚子21的按压力及按压面的圆周速度。

搬运所述滚子21的搬运部23由所述旋转台16、第一臂17、第二臂18、摇动基部28(参照图3)构成。

图2所示的车门10具备：配置于车室侧的内部面板25、安装在该内部面板25的外侧的外部面板26、及安装在这些内部面板25和外部面板26的上部的窗框27。所述挡风条11安装在窗框27的外周缘及内部面板25的外周缘。

图3所示的滚子装置20由力觉传感器32、安装在该力觉传感器32的前端的伺服电动机33、以及由该伺服电动机33驱动的滚子21构成，其中力觉传感器32与摇动基部28连接，摇动基部28可以自由摆动地被支承在第二臂18上。

滚子21的外周面是按压面21a。该滚子21被安装在设置在伺服电动机33的旋转轴上的滚子支承轴36的前端部。

力觉传感器32检测互相垂直的3轴(指X轴、Y轴、Z轴，例如，伺服电动机33的旋转轴，即设滚子支承轴36向前方延伸的方向为X轴、铅直方向为Z轴、与X轴及Y轴呈直角的方向为Y轴)的轴方向的力，和绕该X轴、Y轴、Z轴的各轴的转矩。被检测出的力作为力信号从力觉传感器32输出。

伺服电动机33的旋转速度由图1所示的滚子控制装置22控制。即，进行控制使得在沿车门的边缘搬运滚子21时，使该滚子21的搬运速度(是由图1所示的搬运部23产生的速度。)与滚子21的按压面21a的圆周速度相同，或者相对于搬运速度使滚子21的圆周速度最大增加10％。

图4表示向车门安装挡风条11的状态。

窗框27由位于车外侧的车外侧壁部41、从该车外侧壁部41向车室侧水平延伸的延出部42、形成于该延出部42的端部的车室侧膨出部43、以及形成在延出部42的上部的剖面U字状部44构成。

参照符号46、47是用于形成U字状部44的第一突出部及第二突出部，48是U字状部44的底部。

挡风条11具有嵌合在窗框27的U字状部44上的嵌合部51、位于该嵌合部51的车外侧的外突出部52、第一槽部53及第一唇部54、位于嵌合部51的车室侧的第二槽部56及第二唇部57。

参照符号61、62是形成在嵌合部51上的第一脚部及第二脚部。参照符号63是中空部，64是位于第一唇部54和第二唇部57间的唇间凹部。

在向窗框27安装挡风条11时，滚子21的按压面21a压在挡风条11的唇间凹部64上。

图5表示滚子控制装置22的电框图。

滚子控制装置22由力目标值设定部71、减法器72、力运算部73、控制部74、滚子圆周速度运算部78、减法器79构成。

力目标值设定部71设定滚子21按压挡风条11的按压力的目标值F。

力运算部73根据从力觉传感器32输出的力信号SF计算作用在滚子11上的反作用力R。

减法器72计算从所述力运算部73输出的反作用力R与从所述力目标值设定部71输出的力目标值F间的偏差ΔF(R-F)。

滚子圆周速度运算部78根据从检测伺服电动机33的旋转速度的电动机旋转速度检测部77输出的旋转速度信号SV，计算滚子21的按压面21a的圆周速度V2。

减法器79比较由后述的第二驱动部83输出的滚子21沿窗框27的搬运速度V1，和由所述滚子圆周速度运算部78求出的滚子的圆周速度V2， 从而求出偏差ΔV(V2一V1)。

控制部74根据从所述减法器72输出的偏差ΔF和从所述减法器79输出的偏差ΔV，输出后述的旋转控制信号SC、第一位置控制信号SP1、及第二位置控制信号SP2。

下面，结合图6～图9B对挡风条11的安装要领进行说明。

首先，如图6所示，将挡风条11的第二脚部62挂在窗框27的剖面U字状部44的第二突出部47上，将挡风条11临时安装在窗框27上。挡风条11的第一脚部61处于载置在窗框27的第一突出部46上的状态。

下面，如图7所示，一边由伺服电动机沿箭头A的方向使滚子21旋转，一边沿窗框27向箭头B的方向搬运滚子21。此时，被临时安装在车门10的窗框27上的挡风条11由滚子21按压，从而将挡风条11安装在窗框27上。

比较图8A所示的比较例，对本实施例的由滚子21安装挡风条11的安装原理进行说明。

在图8A的比较例中，在用滚子110按压挡风条111而将其安装在窗框112上时，不向滚子110提供驱动力，使其自由旋转并以搬运速度V1进行搬运。

此时，伴随滚子110的以搬运速度V1的移动，挡风条111如箭头C所示，被压出向滚子110的行进方向。因此，在滚子110的前方的挡风条111产生松弛部113，变为从窗框112分离的状态。

相对于此，在如图8B所示的实施例中，滚子21，以其外周面、即按压挡风条11的按压面21a的圆周速度与滚子21的搬运速度v1相同的方式，向箭头D所示的方向旋转。

或者，滚子21，在滚子21的搬运中至少在其搬运路径的一部分(或者，在整个按压时中至少一时的)最大以V1+α(例如，α＝0.1V1)的搬运速度向箭头D所示的方向旋转。

由此，可以使挡风条11向箭头E所示的方向返回，在滚子21的行进方向的挡风条11上不会产生松弛，能够均匀地嵌合安装在窗框27上。

图9A及图9B表示挡风条11相对于窗框27的按压状态。

在图9A中，在向窗框27安装挡风条11时，从与延出部42正交的方 向向挡风条11的唇间凹部64以按压力F按压滚子21。

如图9B所示，在窗框91(在此，使其与窗框27为同一构造)相对于图9A所示的窗框27倾斜角度θ时，滚子21与挡风条11的唇间凹部64相接，分别施加水平方向的力FH和铅直方向的力FV，以其合力即按压力F按压滚子21与窗框91的延出部42正交。

基于图5所示的滚子控制装置22对上述的挡风条11的安装要领的控制进行说明。

如图5所示的控制部74以如下方式进行控制：以使偏差ΔF为零的方式，向挡风条安装装置12(参照图1)具备的机器人驱动部81、具体地说向第一驱动部82送出第一位置控制信号SP1，从第一驱动部82向搬运部23送出搬运部第一驱动信号SD1，驱动该搬运部23，使滚子装置20靠近窗框，或者使其向远离方向移动，使滚子21以力目标值F按压挡风条11。

所述控制部74输出第二位置控制信号SP2。第二驱动部83基于第二位置控制信号SP2输出搬运部第二驱动信号SD2。搬运部23基于搬运部第二驱动信号SD2沿窗框27以规定的搬运速度V1搬运滚子21。该搬运速度V1由第二驱动部83提供给减法器79。

并且，控制部74以使偏差ΔV为零的方式向电动机驱动部84送出旋转控制信号SC，从电动机驱动部84向伺服电动机33送出电动机驱动信号SDM，来控制伺服电动机33的旋转速度。使滚子21的圆周速度V2与搬运速度V1相同，或者在圆周速度V2与搬运速度V1相同的基础上，在滚子21的搬运中至少在搬运路径的一部分使圆周速度V2比搬运速度V1大(例如，圆周速度V2最大有搬运速度V1的10％的增加)。

如上述说明，本发明第一是将长条的软性部件即挡风条11嵌合安装在剖面大致呈U字状的窗框(长度部件)27上的挡风条安装方法，其特征在于：将挡风条11临时安装在窗框27上，在使滚子21一边沿窗框27按压挡风条11并一边搬运滚子21时，利用滚子控制装置(控制装置)22，使滚子21旋转使得在其按压面21a上的圆周速度V2(参照图5)与沿着窗框27的搬运速度V1相同，或者使滚子21旋转使得圆周速度V2与搬运速度V1相同，在搬运中至少在滚子21的搬运路径的一部分上，增速旋转为圆周速度V2相对于搬运速度V1最大增加α(具体地α＝10％)的一 定的旋转速度，使滚子21的按压力F在整个按压时恒定。

如图1、图3及图4所示，本发明的第二特征在于，在将长条的挡风条11嵌合安装在剖面大致呈U字状的窗框27上的挡风条安装装置12中，具备；滚子21，其由伺服电动机(执行器)33驱动旋转自如；搬运部(搬运机构)23，其沿窗框27搬运该滚子21，并且将挡风条11按压在窗框27上；力觉传感器32，其被设置在滚子21与搬运部23之间，检测作用在滚子21上的反作用力R；滚子控制装置22，其基于由力觉传感器32检测出的反作用力，以使滚子21按压挡风条11的按压力一定的方式进行控制，并且以使滚子21的搬运速度与滚子21的在按压面21a的圆周速度相同，或者，以相对于搬运速度使圆周速度最大增加10％的方式进行控制。

这样，在本发明中，相对于滚子21的搬运速度V1，使滚子21的按压面21a的圆周速度V2与搬运速度V1相同，或者至少在滚子21的搬运路径的一部分上，使滚子21一边以最大增加搬运速度的10％的方式旋转，一边按压挡风条11。

因此，可以防止挡风条11在向滚子行进方向延伸的状态下与窗框27嵌合，或挡风条11上产生松弛。并且，因为通过由力觉传感器32对滚子21的反作用力的检测，滚子21可以以一定的按压力F按压挡风条11，所以可以使挡风条11向窗框27嵌合的嵌合状态在各部分都均匀，可以提高挡风条11的装配质量。因此，可以不进行无用的再装配、装配修正，可以提高生产率。

在本实施例中，虽然表示了以滚子21的按压面21a的圆周速度V2与沿窗框27搬运滚子21的搬运速度V1相同、或者相对于搬运速度最大增加10％的方式使所述滚子21旋转的例子，但是本发明并不仅限于此，也可以通过利用力觉传感器32检测作用在滚子21上的沿窗框27的力、或者滚子21的绕旋转轴的转矩，基于沿上述窗框27的方向的力、或者滚子21的绕旋转轴的转矩，控制滚子21的圆周速度V2，使挡风条11不会产生松弛。

并且，在滚子21的整个按压时，在使滚子21的圆周速度V2相对于搬运速度V1最大增加10％后，也可以根据需要，再次使滚子21的圆周速度V2与搬运速度V1相同，也可以重复进行该过程。

工业实用性

本发明的软性部件安装方法及其安装装置，适用于向车门安装挡风条。

Claims (2)

1.一种软性部件的安装方法，其将长的软性部件嵌合安装在剖面大致呈U字状的长度部件上，其特征在于：

包含以下两个步骤：

将所述软性部件临时安装在所述长度部件上；以及

使用一个滚子，在一边使所述滚子沿所述长度部件从一个方向按压所述软性部件一边搬运滚子时，以在所述滚子的搬运中至少在所述滚子的搬运路径的一部分上使所述滚子的在按压面的圆周速度相对于沿所述长度部件的搬运速度最大增加10％的方式增速而使所述滚子旋转，

并且，所述滚子按压所述软性部件的按压力在整个按压时保持一定，

利用所述滚子的旋转力将所述软性部件向与所述滚子的行进方向相反的方向拉回。

2.一种软性部件的安装装置，其将长的软性部件嵌合安装在剖面大致呈U字状的长度部件上，其具备：

一个滚子，其在执行器的作用下旋转；

搬运机构，其沿所述长度部件搬运该滚子，并且将所述软性部件从一个方向按压在所述长度部件上；

力觉传感器，其设置在所述滚子与所述搬运机构之间，检测作用在所述滚子上的反作用力；以及

控制装置，其基于由该力觉传感器检测出的反作用力进行控制，使得所述滚子按压所述软性部件的按压力一定，并且相对于所述滚子的搬运速度使所述滚子的在按压面的圆周速度最大增加10％，

利用所述滚子的旋转力将所述软性部件向与所述滚子的行进方向相反的方向拉回。

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