JP2006290011A - 車体の位置決め検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡便な構成により車体が搬送台車の正規の位置に載置されたか否かを円滑に検出することができる車体の位置決め検出装置を提供する。
【解決手段】 車体Ｗを搬送台車２に位置決め載置する際の車体の位置決め検出装置１であって、搬送台車２に配設された支持ブロック４と、この支持ブロック４に形成した摺動穴６から出没自在な位置決めピン５と、この位置決めピン５の上昇端及び下降端を検出する近接スイッチ１５，１６と、支持ブロック４の上面で位置決めピン５の周囲に絶縁部材１８，１９を介して配設された金属プレート２０と、この金属プレート２０に車体Ｗが着座したことを検出する着座センサ２２を備え、この着座センサ２２及び近接スイッチ１５，１６の検出結果から車体Ｗが搬送台車２の正規の位置に載置されたか否かの信号を出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車体を搬送台車に位置決め載置する際に、車体が搬送台車の正規の位置に載置されたか否かを検出する車体の位置決め検出装置に関する。

従来、自動車の生産ラインにおいては、溶接、塗装、組立などを行う場合に、搬送台車やハンガーなどで車体の位置決めを行い、位置決めされた車体に対して自動機やロボットなどが各種作業を実施している。搬送台車への車体の位置決め方法としては、車体を搬送台車に載置する際に、搬送台車に立設した位置決めピンやロケートピンを車体のフロアに開けられた水抜き孔に嵌挿することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実開平７−３７５４０号公報

しかし、位置決めピンやロケートピンは、繰り返し使用していくと、ピン頭部の弾頭形状部に筋状の傷が発生し、この傷の部分に車体の水抜き孔を開けた時に発生したバリが干渉して、車体の水抜き孔がピン頭部の曲面に倣ってピンの基端部まで下降することができず、その結果として位置決め検出装置が、車体の位置決め不良と判断し、自動機やロボットなどが非常停止するという不具合が多々発生している。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡便な構成により車体が搬送台車の正規の位置に載置されたか否かを円滑に検出することができる車体の位置決め検出装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく請求項１に係る発明は、車体を搬送台車に位置決め載置する際の車体の位置決め検出装置であって、搬送台車に配設された支持ブロックと、この支持ブロックに形成した摺動穴から出没自在な位置決めピンと、この位置決めピンの上昇端及び下降端を検出する位置センサと、前記支持ブロックの上面で前記位置決めピンの周囲に絶縁部材を介して配設された導電プレートと、この導電プレートに車体が着座したことを検出する着座センサを備え、この着座センサ及び前記位置センサの検出結果から車体が搬送台車の正規の位置に載置されたか否かの信号を出力するものである。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の車体の位置決め検出装置において、前記位置決めピンに設けたピン体が、前記摺動穴の内周面に形成した係合溝に係合し、前記前記位置決めピンが回転しながら下降するようにした。

以上説明したように請求項１に係る発明によれば、位置決めピンと位置センサと着座センサにより、車体と搬送台車の相対的なあらゆる位置関係を確実に検出することができる。

請求項２に係る発明によれば、位置決めピンが回転しながら下降するので、車体のフロアに開けられた水抜き孔にバリなど位置決めピンの嵌挿を妨げるものがあっても、位置決めピンが円滑に水抜き孔に嵌挿するため、必要以上に位置決め不良の信号を出力することがなく、安定した位置決め検出が行われる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る車体の位置決め検出装置の設置状況を示す側面図、図２は同じく正面図、図３は本発明に係る車体の位置決め検出装置の構成説明図、図４は作動状態の一例を示す説明図である。

図１及び図２に示すように、本発明に係る車体の位置決め検出装置１は、搬送台車２に設けた支持板３の前側左右両端に支持ブロック４，４を設置し、これらの支持ブロック４，４から突出した夫々の位置決めピン５，５が、搬送台車２に載置された際に車体ＷのフロントフロアＷａに開けられた水抜き孔Ｗｂ，Ｗｂに嵌挿した場合に、車体Ｗが搬送台車２の正規の位置に載置された旨の信号を出力する。

車体の位置決め検出装置１は、図３に示すように、支持ブロック４、位置決めピン５、後述する各種センサや制御装置などから構成されている。ここでは、図２に示す支持板３の前側左右両端に設けた支持ブロック４，４は、同様の構成なので、一方の支持ブロック４及び一方の支持ブロック４に配設された位置決めピン５や各種センサについて説明する。

支持ブロック４は、その上面に位置決めピン５が垂直方向に昇降する摺動穴６を形成し、支持板３と反対側の側面に摺動穴６の下部を臨む開口７を形成している。開口７は、通常保護プレート７ａにより塞がれている。

位置決めピン５は、先端部５ａと基端部５ｂからなり、先端部５ａが弾頭形状に形成され、基端部５ｂが円柱形状に形成され、更に基端部５ｂには凹穴５ｃが設けられている。また、凹穴５ｃには有底の筒状部材８が回転自在に嵌装されている。摺動穴６の底面には基盤９が固着され、基盤９には位置決めピン５を支持する支持柱１０が立設されている。筒状部材８と基盤９との間には、ばね部材１１が位置決めピン５を所定のばね力で突出するように、支持柱１０の周囲に縮装されている。

また、位置決めピン５の基端部５ｂの外周面には、ピン体１２が突設され、このピン体１２が係合する係合溝１３が摺動穴６の内周面に形成されている。係合溝１３は、摺動穴６の内周面上部に形成された斜めに傾斜する傾斜溝１３ａと、摺動穴６の内周面下部に形成された垂直な垂直溝１３ｂからなり、傾斜溝１３ａと垂直溝１３ｂは連続して形成されている。

また、支持ブロック４に開けた開口７の内部の上部と下部近傍には、位置決めピン５の上昇端と下降端を検出する近接スイッチ１５，１６が設けられている。そして、位置決めピン５の基端部５ｂには、近接スイッチ１５，１６が位置決めピン５の上昇端と下降端を検出するためのロッド部材１７が設けられている。

更に、支持ブロック４の上面には、板状の絶縁部材１８が敷設され、摺動穴６に臨む部位には開口１８ａが形成され、この開口１８ａの縁部には位置決めピン５を囲むリング状の絶縁体１９が配設されている。そして、絶縁体１９の周囲には、絶縁体１９の上面と面一に金属プレート２０が敷設されている。

また、金属プレート２０は、配線によって着座センサ本体２１に接続されている。ここで、他方の支持ブロック４に敷設された金属プレート２０も着座センサ本体２１に接続されている。２個の金属プレート２０，２０と、着座センサ本体２１により、着座センサ２２が構成される。

着座センサ本体２１は、コイルを配設した伝送部２１ａと、同じくコイルを配設した出力部２１ｂと、各種処理を行う制御部２１ｃからなり、伝送部２１ａのコイルと出力部２１ｂのコイルは電磁的に結合している。

伝送部２１ａのコイルと出力部２１ｂのコイルが電磁的に結合しているので、出力部２１ｂの発振により伝送部２１ａの共振回路（コイル）に誘起電流が発生する。そして、伝送部２１ａに接続された２個の金属プレート２０が、金属プレート２０に着座した車体Ｗを介して電気的に導通すると、共振回路（コイル）の誘起電流が変化する。その結果、出力部２１ｂのコイルの発振エネルギーが変化するので、制御部２１ｃがこの発振エネルギーの変化を捉えてオン・オフ信号（車体有り・無しの信号）に変換する。

２個の近接スイッチ１５，１６が接続される位置決め制御装置２５には、着座センサ本体２１の制御部２１ｃも接続されている。また、他方の支持ブロック４に設置された２個の近接スイッチ１５，１６も位置決め制御装置２５に接続されている。更に、位置決め制御装置２５には、車体Ｗの位置決め状態を表示するモニタ２６と、警報情報を出力する警報装置２７が接続されている。

以上のように構成された本発明に係る車体の位置決め検出装置１の動作について、先ず搬送台車２に対する車体Ｗの位置決めの正常動作について説明する。車体Ｗが移載装置（不図示）により搬送台車２に移されると、車体ＷのフロントフロアＷａに開けられた水抜き孔Ｗｂ，Ｗｂに、位置決めピン５，５がその基端部５ｂ，５ｂまで円滑に挿入し、車体ＷのフロントフロアＷａは金属プレート２０，２０に着座する。

この時、着座センサ２２の制御部２１ｃは、左右両端に設けた支持ブロック４，４の上面に敷設した金属プレート２０，２０が車体Ｗを介して導通することによる伝送部２１ａの誘起電流の変化を捉えて、位置決め制御装置２５にオン信号（車体有りの信号）を送信する。また、位置決めピン５，５は、上昇端に位置するので、上昇端検出用の近接スイッチ１５，１５はオン信号を、下降端検出用の近接スイッチ１６，１６はオフ信号を、夫々位置決め制御装置２５に出力する。

これらの信号を受けた位置決め制御装置２５は、車体Ｗが搬送台車２の正規の位置に位置決め載置されたと判断し、モニタ２６に「位置決め正常」を表示させ、自動機或いはロボットに作業開始指令信号を出力する。

次に、車体Ｗが位置決めピン５，５に対して、ずれた場合について説明する。ここでは、車体Ｗが両方の位置決めピン５，５に対してずれた場合と、片方の位置決めピン５に対してのみずれた場合を含む。ずれの程度としては、水抜き孔Ｗｂの縁部が位置決めピン５の弾頭形状の先端部５ａに引っ掛かる場合と、フロントフロアＷａが位置決めピン５の先端部５ａに乗り上げ状態となる場合である。

水抜き孔Ｗｂの縁部が位置決めピン５の弾頭形状の先端部５ａに引っ掛かる場合には、通常水抜き孔Ｗｂが先端部５ａの曲面に倣って位置決めピン５の基端部５ｂまで下降し、車体Ｗは正規の位置に着座する。

すると、着座センサ２２の制御部２１ｃは、左右両端に設けた支持ブロック４，４の上面に敷設した金属プレート２０，２０が車体Ｗを介して導通することによる伝送部２１ａの誘起電流の変化を捉えて、位置決め制御装置２５にオン信号（車体有りの信号）を送信する。また、位置決めピン５，５は、上昇端に位置するので、上昇端検出用の近接スイッチ１５，１５はオン信号を、下降端検出用の近接スイッチ１６，１６はオフ信号を、夫々位置決め制御装置２５に出力する。

これらの信号を受けた位置決め制御装置２５は、車体Ｗが搬送台車２の正規の位置に位置決め載置されたと判断し、モニタ２６に「位置決め正常」を表示させ、自動機或いはロボットに作業開始指令信号を出力する。

また、水抜き孔Ｗｂに生じたバリが位置決めピン５の弾頭形状の先端部５ａに形成された筋状の傷に係合し、位置決めピン５の突出状態が妨げられる場合には、位置決めピン５は車体Ｗの重量により下降することになる。この時、位置決めピン５は、位置決めピン５の外周面に突設したピン体１２が摺動穴６の内周面に形成した係合溝１３に係合しているので、回転しながら下降する。すると、水抜き孔Ｗｂに生じたバリと先端部５ａに形成された筋状の傷との係合が解除され、車体Ｗの水抜き孔Ｗｂは位置決めピン５の先端部５ａの曲面に倣って基端部５ｂまで下降し、車体Ｗは正規の位置に着座する。

そして、着座センサ２２の制御部２１ｃは、左右両端に設けた支持ブロック４，４の上面に敷設した金属プレート２０，２０が車体Ｗを介して導通することによる伝送部２１ａの誘起電流の変化を捉えて、位置決め制御装置２５にオン信号（車体有りの信号）を送信する。また、位置決めピン５，５は、上昇端に位置するので、上昇端検出用の近接スイッチ１５，１５はオン信号を、下降端検出用の近接スイッチ１６，１６はオフ信号を、夫々位置決め制御装置２５に出力する。

これらの信号を受けた位置決め制御装置２５は、車体Ｗが搬送台車２の正規の位置に位置決め載置されたと判断し、モニタ２６に「位置決め正常」を表示させ、自動機或いはロボットに作業開始指令信号を出力する。

一方、フロントフロアＷａが位置決めピン５の先端部５ａに乗り上げ状態となる場合は、位置決めピン５はフロントフロアＷａにより下降端まで下降するので、上昇端検出用の近接スイッチ１５，１５はオフ信号を、下降端検出用の近接スイッチ１６，１６はオン信号を、夫々位置決め制御装置２５に出力する。車体Ｗは金属プレート２０，２０に着座しないため、着座センサ２２の制御部２１ｃは、伝送部２１ａの誘起電流が変化しないので、位置決め制御装置２５にオフ信号（車体無しの信号）を送信する。

これらの信号を受けた位置決め制御装置２５は、車体Ｗが搬送台車２の正規の位置に位置決め載置されていないと判断し、モニタ２６に「車体位置ずれ発生」を表示させ、警報装置２７に警報を出力させる。

次に、位置決めピン５にバリやスパッタなどが付着して位置決めピン５，５の何れかが上昇・下降途中に位置する場合には、図４に示すように、上昇端検出用の近接スイッチ１５，１５の何れかがオフ信号を、下降端検出用の近接スイッチ１６，１６の何れかがオフ信号を、夫々位置決め制御装置２５に出力する。車体Ｗが金属プレート２０，２０に着座していない場合には、着座センサ２２の制御部２１ｃは、伝送部２１ａの誘起電流が変化しないので、位置決め制御装置２５にオフ信号（車体無しの信号）を送信する。

これらの信号を受けた位置決め制御装置２５は、モニタ２６に「位置決めピン異常による車体の着座不良」を表示させ、警報装置２７に警報を出力させる。

このように、車体の位置決め検出装置１によれば、位置決めピン５と近接スイッチ１５，１６と着座センサ２２により、車体Ｗが搬送台車２に位置決めされたことを確実に検出することができる。また、近接スイッチ１５，１６の出力信号の状態と、着座センサ２２の出力信号の状態から、車体Ｗと搬送台車２の相対位置関係や位置決めピン５の作動状態を容易に知ることができる。

なお、本発明の実施の形態では、伝送部２１ａに支持ブロック４，４の上面に敷設した金属プレート２０，２０を接続しているが、各支持ブロック４の金属プレート２０と車体Ｗが必ず接する搬送台車２の部位を接続することもできる。そうすれば、各支持ブロック４毎の着座状態を検出することができる。

本発明は、自動車の生産ラインにおける溶接、塗装、組立など、車体を搬送台車に位置決めする際の車体の位置決め検出装置に適用でき、車体と搬送台車の相対的なあらゆる位置関係を確実に検出することができる。

本発明に係る車体の位置決め検出装置の設置状況を示す側面図 本発明に係る車体の位置決め検出装置の設置状況を示す正面図 本発明に係る車体の位置決め検出装置の構成説明図 作動状態の一例を示す説明図

符号の説明

１…車体の位置決め検出装置、２…搬送台車、４…支持ブロック、５…位置決めピン、５ａ…先端部、５ｂ…基端部、６…摺動穴、１１…ばね部材、１２ピン体、１３…係合溝、１３ａ…傾斜溝、１３ｂ…垂直溝、１５，１６…近接スイッチ（位置センサ）、１８…絶縁部材、１９…絶縁体、２０…金属プレート（導電プレート）、２２…着座センサ、２５…位置決め制御装置、Ｗ…車体、Ｗａ…フロントフロア、Ｗｂ…水抜き孔。

Claims (2)

1. 車体を搬送台車に位置決め載置する際の車体の位置決め検出装置であって、搬送台車に配設された支持ブロックと、この支持ブロックに形成した摺動穴から出没自在な位置決めピンと、この位置決めピンの上昇端及び下降端を検出する位置センサと、前記支持ブロックの上面で前記位置決めピンの周囲に絶縁部材を介して配設された導電プレートと、この導電プレートに車体が着座したことを検出する着座センサを備え、この着座センサ及び前記位置センサの検出結果から車体が搬送台車の正規の位置に載置されたか否かの信号を出力することを特徴とする車体の位置決め検出装置。
2. 前記位置決めピンに設けたピン体が、前記摺動穴の内周面に形成した係合溝に係合し、前記前記位置決めピンが回転しながら下降する請求項１記載の車体の位置決め検出装置。