JP2008126888A - ウィンドウガラス取付装置及びウィンドウガラス取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者が一人で、ウィンドウガラスの車体に対する位置合わせを行い、車体へのウィンドウガラス取付作業を行うことを可能にする。
【解決手段】本発明のウィンドウガラス取付装置は、ウィンドウガラス保持具に保持されたウィンドウガラスを作業者が車体の所定の取付位置に位置決めして取付ける際に、作業者の車体に対するウィンドウガラスの取付作業を容易にする。このウィンドウガラス取付装置では、ウィンドウガラス保持具に取付けられた２つのカメラが、ウィンドウガラス保持具で保持されたウィンドウガラスの左右端をそれぞれ撮像する。撮像された画像の一方のみが左右鏡像反転されてモニタ１５０に表示される。
【選択図】 図８

Description

本発明はウィンドウガラス取付装置に関する。詳しくは、ウィンドウガラスを車体の所定の取付位置に取付ける際に用いられるウィンドウガラス取付装置に関する。

特許文献１には、自動車の車体にウィンドウガラスを取付けるウィンドウガラス取付装置が開示されている。このウィンドウガラス取付装置は、ウィンドウガラス取付用ロボットと、このウィンドウガラス取付用ロボットを制御する制御装置を備える。ウィンドウガラス取付用ロボットの手首部分には、ウィンドウガラスを吸着（保持）可能なウィンドウガラス取付用治具（すなわち、ウィンドウガラス保持具）が取付けられている。ウィンドウガラス保持具には、車体の所定箇所にスリット光を投光するレーザ投光器と、投光されたスリット光の画像を撮像するカメラが取付けられている。
このウィンドウガラス取付装置によってウィンドウガラスを車体に取付けるには、まず、車体をコンベアによってセンタリング治具まで搬送し、センタリング治具において前後左右の位置決めが行われる。次に、ウィンドウガラス取付用ロボットが所定の計測位置まで移動し、レーザ投光器よりセンタリング治具上の車体にスリット光を投光し、そのスリット光の像をカメラで撮像する。制御装置は、撮像されたスリット光の像から車体の位置を計測し、センタリング治具に対する車体の位置ズレ量が許容値以内となるかを判断する。車体の位置ズレ量が許容値以内となる場合は、制御装置はウィンドウガラス取付用ロボットの制御を自動モードとし、ウィンドウガラス取付用ロボットを駆動して自動でウィンドウガラスを車体に取付ける。一方、車体の位置ズレ量が許容値を超える場合は、制御装置はウィンドウガラス取付用ロボットの制御を手動モードとする。ウィンドウガラス取付用ロボットの制御が手動モードとされると、作業者は、カメラで撮像される画像を見ながらウィンドウガラス取付用ロボットを操作して、ウィンドウガラスを車体に取付ける。

上述したウィンドウガラス取付装置では、ウィンドウガラスの取付けをロボットによって自動的に行う。このため、車体を正確に位置決めしない状態（例えば、コンベアで車体を搬送している状態）のままではウィンドウガラスの取付けを行うことはできず、生産ライン上を搬送されている車体を一旦センタリング冶具上に位置決めしてウィンドウガラスの取付けを行っている。したがって、生産設備内にセンタリング冶具を配置しなければならないため、生産設備の大型化等の問題が生じる。
そこで、車体を正確に位置決めしない状態（例えば、コンベアで車体を搬送している状態）のままウィンドウガラスを取付ける場合には、通常、ウィンドウガラス保持具によって保持されたウィンドウガラスを作業者によって車体に取付けるようにしている。すなわち、ウィンドウガラス保持具はウィンドウガラスを保持（吸着）した状態で、ウィンドウガラス保管場所と生産ライン上との間を移動可能に配置される（例えば、ウィンドウガラス保持具は、天井に吊り下げられた状態でウィンドウガラス保管場所と生産ライン上との間を移動可能に配置される）。生産ライン上を搬送される車体にウィンドウガラスを取付ける際には、まず、作業者はウィンドウガラス保管場所においてウィンドウガラス保持具にウィンドウガラスを吸着する。次いで、作業者は、ウィンドウガラスをウィンドウガラス保持具に保持された状態で生産ライン上まで運搬する。そして、作業者は、ウィンドウガラスを車体の所定の位置、即ち、車体のウィンドウガラス取付枠に取付けるため、ウィンドウガラスとウィンドウガラス取付枠の位置合わせを行い、ウィンドウガラスを車体に取付ける。この技術では、ウィンドウガラス取付枠の端とウィンドウガラスの端との位置関係を作業者が目視で確認しながらウィンドウガラスの位置合わせを行うため、車体をセンタリング冶具等によって位置決めしなくても、車体の所定の位置に精度良くウィンドウガラスを取付けることができる。

しかしながら、ウィンドウガラスは車体の取付位置に対して左右対称に取付ける必要がある。車体の形状やウィンドウガラスの形状にはばらつきがあるため、車体の左右両側のうち一方だけウィンドウガラスの端と車体の取付枠の位置関係を目視で確認しただけでは、車体に対して左右均等にウィンドウガラスを取付けることはできない。このため、左右両側のウィンドウガラスの端と車体の取付枠との位置関係を確認する必要があるが、作業者が一人で左右両側のウィンドウガラスの端と車体の取付枠との位置関係を確認することは困難である。そのため、従来は車体の左右両側それぞれに作業者が一人ずつ配置されており、生産コスト（人件費）が高くなるという問題があった。

特開平５−５８３６０号

本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、作業者が一人で、ウィンドウガラスを車体の所定の位置に正確に位置合わせを行うことができ、これによって、車体へのウィンドウガラス取付作業の作業者一人で行うことのできる技術を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のウィンドウガラス取付装置は、ウィンドウガラス保持具に保持されたウィンドウガラスを作業者が車体の所定の取付位置に位置決めして取付ける際に、作業者の車体に対するウィンドウガラスの取付作業を容易にするウィンドウガラス取付装置である。このウィンドウ取付装置は、ウィンドウガラスの右側の端を撮像する少なくとも１つの撮像手段と、ウィンドウガラスの左側の端を撮像する少なくとも１つの撮像手段と、これら撮像手段で撮像されたウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像とを表示する表示装置と、を有する。そして、表示装置は、ウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像ののうちどちらか一方の画像が左右鏡像反転して表示することを特徴とする。
ウィンドウガラスの左右端で撮像された２つの画像のどちらか一方を左右鏡像反転すると、ウィンドウガラス右側端のウィンドウガラスとウィンドウガラス端との位置関係が、ウィンドウガラス左側端のウィンドウガラスとウィンドウガラス端との位置関係と同じ位置関係で表示装置に表示される。例えば、ウィンドウガラスの左側端を表示する画面内の中央にウィンドウガラス端が表示され、その画面内の右側にウィンドウガラスが表示される場合に、ウィンドウガラスの右側端を表示する画面においても、中央にウィンドウガラス端が表示され、その画面内の右側にウィンドウガラスが表示される。
ウィンドウガラスを車体の所定の取付位置（例えば、ウィンドウガラス取付枠）に取付ける際には、撮像手段はウィンドウガラスの端と同時に、ウィンドウガラス取付位置を撮像する。したがって、表示装置には、ウィンドウガラスの端と共にウィンドウガラス取付位置が表示される。このとき、表示されたウィンドウガラス取付位置も、左側の画面と右側の画面とで同じ位置関係で表示される。すなわち、表示装置には、ウィンドウガラス取付位置、ウィンドウガラス端、ウィンドウガラスが左右端とも同じ並びで表示される。そのため、作業者は表示装置を確認することで、車両左右両側のウィンドウガラス端とウィンドウガラス取付位置との位置関係を同時に確認することができる。したがって、作業者は、車体の左右両側に移動しなくても、ウィンドウガラスのウィンドウガラス取付位置に対する左右方向のずれを容易に確認することができる。このため、表示装置に表示された左右端の画像を確認しながら、ウィンドウガラス端とウィンドウガラス取付枠との間隔を合わせることにより、作業者は一人でウィンドウガラスと車体の位置合わせを行うことができる。これによって、作業者は車体へのウィンドウガラス取付作業を一人ですることができる。

表示装置は、さらに、左右鏡像反転された画像と左右鏡像反転されていない画像とを上下方向に並んで表示することが好ましい。
この構成によると、ウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像が上下方向に並んで表示されるため、作業者はウィンドウガラスの右側端の車体に対するズレ量とウィンドウガラスの左側端の車体に対するズレ量の違いを容易に把握することができる。

また、表示装置は、さらに、左右鏡像反転された画像内におけるウィンドウガラスの端の水平方向の位置と左右鏡像反転されていない画像内におけるウィンドウガラスの端の水平方向の位置、若しくは、左右鏡像反転された画像内における車体の取付位置の水平方向の位置と左右鏡像反転されていない画像内における車体の取付位置の水平方向の位置とが一致するように、ウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像を表示することが好ましい。
この構成によれば、作業者は、表示装置の上下の画像を比較し、ウィンドウガラスの端と車体の取付位置のうち水平方向の位置が一致するように表示されていない方（即ち、ウィンドウガラスの端が左右で一致するように表示されていれば車体の取付位置であり、車体の取付位置が左右で一致するように表示されていればウィンドウガラスの端）を水平方向に位置を合わせるように、ウィンドウガラスの位置を調整することで、ウィンドウガラスを車体の取付位置に左右対称に取付けることができる。

表示装置は、ウィンドウガラスの端又は車体の取付位置の端に沿って線を表示することが好ましい。
このように表示すると、作業者は、表示装置の線を目標にウィンドウガラスと車体の取付位置との位置合わせを行うことができる。そのため、ウィンドウガラスの位置合わせをより容易に行うことができる。

また、本発明は、ウィンドウガラス保持具に保持されたウィンドウガラスを作業者が車体の所定の取付位置に位置決めして取付ける際に、作業者の車体に対するウィンドウガラスの取付作業を容易にするウィンドウ取付方法も提供する。
本発明のウィンドウ取付方法は、ウィンドウガラスの右側の端を撮像する工程と、ウィンドウガラスの左側の端を撮像する工程と、各撮像工程で撮像されたウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像ののうちどちらか一方の画像を左右鏡像反転する工程と、左右鏡像反転された画像と左右鏡像反転されていない画像とを併せて表示する工程と、を有することを特徴とする。
上記ウィンドウ取付方法でも、作業者が一人で車体の所定の取付位置にウィンドウガラスを取付けることができる。

下記の実施例に記載の技術の主要な特徴について列記する。
（形態１） 車体はコンベア上に載置され、コンベアによって生産ラインを搬送される。車体はコンベアによって搬送された状態のまま、作業者によってウィンドウガラスが車体の所定の取付位置に取付けられる。
（形態２） 各カメラ（撮像手段）で撮像された画像は、画像処理装置に入力される。画像処理装置は、各カメラで撮像されたウィンドウガラスの左右両側の画像のうち一方側の画像を左右鏡像反転する。
（形態３） カメラ（撮像手段）はウィンドウガラス保持具に取付けられている。
（形態４） カメラ（撮像手段）はウィンドウガラスのサイズに合わせて撮像する位置を変えられるように取付けられている。

本発明を具現化した一実施例に係るウィンドウガラス取付装置を図面を参照して説明する。図１は、ウィンドウガラス取付装置１０を使用して、作業者１が車体２００のウィンドウガラス取付位置（即ち、ウィンドウガラス取付枠２００ａ）に、ウィンドウガラス５０を取付ける作業の状態を示す模式図である。図１に示すように、ウィンドウガラス取付装置１０は、生産ライン１００の上方に配置された本体２０と、本体２０からライン１００側（即ち、図１の下側）へ垂下されたワイヤ１１，１２に取付けられたウィンドウガラス保持具３０と、ウィンドウガラス保持具３０に保持されたウィンドウガラス５０とウィンドウガラス取付枠２００ａとの位置関係を表示する表示装置１４０を備えている。

本体２０は、ライン１００の上方に配設された横スライドレール１１０，１２０にスライド可能に取付けられている。横スライドレール１１０，１２０は、ライン１００の進行方向に対して垂直に敷かれている。横スライドレール１１０，１２０の一端は、横スライドレール１１０，１２０の上方に配設された縦スライドレール１３０にスライド可能に取付けられている。縦スライドレール１３０は、ライン１００の進行方向に対して平行に敷かれている。したがって、横スライドレール１１０，１２０が縦スライドレール１３０に沿ってスライドすることで、本体２０がライン１００の進行方向に移動し、本体２０が横スライドレール１１０，１２０に沿ってスライドすることで、本体２０がライン１００の進行方向と垂直に移動する。
縦スライドレール１３０に対する横スライドレール１１０，１２０の移動、並びに、横スライドレール１１０，１２０に対する本体２０の移動は、モータ６４，６５（図３に図示）によって行われる。モータ６４，６５のＯＮ／ＯＦＦは、作業者１が操作器６２（図３に図示）のスイッチをＯＮ／ＯＦＦすることによって制御される。なお、縦スライドレール１３０に対する横スライドレール１１０，１２０の移動、並びに、横スライドレール１１０，１２０に対する本体２０の移動は、作業者１がウィンドウガラス保持具３０に力を加えることによっても行うことができる。

本体２０には、車体１００の左右方向（ライン１００の進行方向に対して垂直方向）に所定の間隔を開けて、２本のワイヤ１１，１２の一端が取付けられている。ワイヤ１１，１２は本体２０から下側に向かって垂下している。本体２０にはワイヤ巻取装置６８（図３に図示）が装備され、ワイヤ巻取装置６８はワイヤ１１，１２を巻取り、あるいは、送り出す。ワイヤ巻取装置６８の駆動は、作業者１によって操作器６２のスイッチを操作されることで制御される。
ワイヤ１１，１２の下端（本体２０と反対側の端）には、ウィンドウガラス保持具３０が取付けられている（すなわち、ウィンドウガラス保持具３０は、ワイヤ１１，１２によって本体２０から吊り下げられている。）。したがって、ワイヤ巻取装置６８にワイヤ１１，１２が巻取られることによりウィンドウガラス保持具３０が上昇し、ワイヤ巻取装置６８からワイヤ１１，１２が送り出されることによりウィンドウガラス保持具３０が下降する。

次に、ウィンドウガラス保持具３０の詳細な説明を図２を参照して説明する。図２は、ウィンドウガラス保持具３０の斜視図である。
ウィンドウガラス保持具３０は、ライン１００の進行方向１００ａ側に開口がある三辺の枠組みであるフレーム３１と、フレーム３１の４つの角部から下側（即ち、ライン１００側）に伸びる保持脚３２〜３５と、保持脚３２〜３５から左右両側（ライン１００の進行方向１００ａに対して外側）にそれぞれ張り出したグリップ部３６，３７を備えている。
フレーム３１のライン１００の進行方向１００ａと平行に伸びる部位の略中央には、アイボルト３８，３９が固定されている。アイボルト３８，３９には、ワイヤ１１，１２の下端が固定されている。

保持脚３２の下端には、ウィンドウガラス５０の表面（つまり、ウィンドウガラスを車体に取付けた時に車体の外側になる面）に吸付く吸盤４４が取付けられている。保持脚３３，３４，３５の下端にも、保持脚３２と同様、吸盤４５，４６，４７が取付けられている。吸盤４４〜４７のそれぞれにはポンプ６６（図３に図示）が接続される。
ウィンドウガラス保持具３０にウィンドウガラス５０を保持する場合、吸盤４４〜４７をウィンドウガラス表面に密着させ、ポンプ６６によって吸盤４４〜４７内の空気を吸引する。これにより、ウィンドウガラス５０は吸盤４４〜４７に吸着され、ウィンドウガラス保持具３０に保持される。一方、ウィンドウガラス保持具３０からウィンドウガラス５０を開放する場合には、ポンプ６６による空気の吸引を停止し、吸盤４４〜４７とウィンドウガラス５０との間に空気を注入することで、吸盤４４〜４７へのウィンドウガラス５０の吸着を停止する。これにより、ウィンドウガラス５０はウィンドウガラス保持具３０から開放される。吸盤４４〜４７とウィンドウガラス５０との間への空気の吸引及び注入（ポンプ６６のＯＮ／ＯＦＦ）は、作業者１が操作器６２のスイッチを操作することにより制御される。

グリップ部３６は、保持脚３２，３３の中間部に取付けられている。グリップ部３６は、車体２００にウィンドウガラス５０を取付ける際に作業者１によって把持される。作業者１がグリップ部３６を把持することで、ウィンドウガラス保持具３０が安定し、作業者１は車体に対するウィンドウガラス保持具３０の位置調整を行うことができる。グリップ部３６は、保持脚３２の外側の面に垂直に固定された支柱３６ａと、保持脚３３の外側の面に垂直に固定された支柱３６ｂと、支柱３６ａの外側の一端と支柱３６ｂの外側の一端とを連結するグリップ３６ｃで構成されている。グリップ３６ｃは、ライン１００の進行方向１００ａと平行に配されている。
支柱３６ａの中間部にはカメラ４０が取付けられている。詳細には、カメラ４０は、ウィンドウガラス保持具３０にウィンドウガラスを保持した時に、ウィンドウガラスの４つの角部の中で、最も近い１つの角部（即ち、図１で、作業者１から見て右下の角部）を撮像できるように取付けられている。カメラ４０は、撮像された画像を画像データとして出力する。また、支柱３６ｂの中間部にもカメラ４１が取付けられている。カメラ４１は、カメラ４０と同様に、ウィンドウガラス保持具３０がウィンドウガラスを保持した時に、ウィンドウガラスの４つの角部の中で最も近い１つの角部（即ち、図１で、作業者１から見て右上の角部）を撮像できるように取付けられている。カメラ４１も、撮像された画像を画像データとして出力する。

保持脚３４，３５の中間部にも、上述したグリップ部３６と同様のグリップ部３７が取付けられている。すなわち、グリップ部３７は、保持脚３４の外側の面に垂直に固定された支柱３７ａと、保持脚３５の外側の面に垂直に固定された支柱３７ｂと、支柱３７ａ，３７ｂの外側の端を連結するグリップ３７ｃで構成されている。支柱３７ａの中間部にはカメラ４２が、支柱３７ｂの中間部にはカメラ４３がそれぞれ取付けられている。カメラ４２，４３は、ウィンドウガラス保持具３０がウィンドウガラスを保持した時に、ウィンドウガラスの４つの角部の中で最も近い１つの角部（即ち、図１で、作業者１から見て、カメラ４２は左下の角部、カメラ４３は左上の角部）をそれぞれ撮像するように、支柱３７ａ，３７ｂに取付けられている。カメラ４２，４３も、撮像された画像を画像データとして出力する。なお、カメラ４０〜４３は、ウィンドウガラスの大きさに応じて、撮像方向が変更できるように取付けられている。また、カメラ４０〜４３による撮像は、作業者１が操作器６２を操作することによって開始され、また、停止するようになっている。ただし、カメラ４０〜４３による撮像は、ウィンドウガラス保持具３０にウィンドウガラス５０を保持する間、自動的に行われるようにしてもよい。

表示装置１４０は、カメラ４０〜４３で撮像された画像を表示する装置である。表示装置１４０は、ライン１００のウィンドウガラス取付位置の近傍で、かつ、作業者１がモニタ１５０を見ることができるように配置されている（ライン１００の作業者１側に配置されている（図１参照））。
表示装置１４０は、カメラ４０〜４３より出力される画像データを画像処理する画像処理装置１５９と、画像処理装置１５９から出力された画像（画像データ）を表示するモニタ１５０を備えている（図３参照）。画像処理装置１５９は、カメラ４０〜４３から出力された各画像データに画像処理を行い、モニタ１５０に画像を表示するための画像データを作成する。画像処理装置１５９で作成された画像データはモニタ１５０に出力され、モニタ１５０には画像処理装置１５９から出力された画像データに基づく画像が表示される。画像処理装置１５９には汎用のコンピュータ等を用いることができ、モニタ１５０には公知の表示器を用いることができる。

図３はウィンドウガラス取付装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ウィンドウガラス取付装置１０の各部の動作は制御装置６０によって制御される。制御装置６０には、操作器６２、モータ６４，６５、ポンプ６６及びワイヤ巻取装置６８が接続されている。作業者１が操作器６２を操作すると、操作器６２から制御装置６０に信号が入力する。制御装置６０は、操作器６２の操作に応じて、モータ６４、ポンプ６６及びワイヤ巻取装置６８をＯＮ／ＯＦＦする。
また、制御装置６０には、カメラ４０〜４３と表示装置１４０が接続されている。制御装置６０は、操作器６２の操作に応じてカメラ４０〜４３を起動する。カメラ４０〜４３が起動されると、カメラ４０〜４３から制御装置６０に画像データが入力する。制御装置６０は、カメラ４０〜４３から入力する画像データを画像処理装置１５９に出力する。画像処理装置１５９は、入力する画像データに基づいてモニタ１５０に画像を表示するための画像データを作成し、その作成した画像データをモニタ１５０に出力する。

次に、作業者１がウィンドウガラス５０を車体２００のウィンドウガラス取付枠２００ａに取付ける際のウィンドウガラス取付装置１０の動作について説明する。
ウィンドウガラス５０を車体２００に取付けるためには、まず、作業者１はウィンドウガラス保持具３０にウィンドウガラス５０を吸着する。すなわち、ウィンドウガラス５０は、ライン１００の側に設置されたウィンドウガラス保管場所（図示省略）に保管されている。このため、作業者１は、操作器６２を操作してモータ６４，６５を駆動し、本体２０を横スライドレール１１０，１２０及び縦スライドレール１３０に沿ってスライドさせ、本体２０をウィンドウガラス保管場所まで移動させる。本体２０がウィンドウガラス保管場所まで移動すると、ワイヤ巻取装置６８よりワイヤ１１，１２を送り出し、ウィンドウガラス保持具３０を下降させる。ウィンドウガラス保持具３０が下降すると、ポンプ６６をＯＮにし、ウィンドウガラス保持具３０にウィンドウガラス５０を吸着する。

ウィンドウガラス５０をウィンドウガラス保持具３０に吸着（保持）すると、作業者１はワイヤ巻取装置６８を駆動してワイヤ１１，１２を巻き取り、ウィンドウガラス保持具３０を上昇させる。ウィンドウガラス保持具３０が上昇すると、本体２０を横スライドレール１１０，１２０及び縦スライドレール１３０に沿ってスライドさせ、本体２０をウィンドウガラス取付位置まで移動させる。

次に、作業者１は、ワイヤ巻取装置６８からワイヤ１１，１２を送り出させ、ウィンドウガラス保持具３０をライン１００に向かって下降させる。ウィンドウガラス保持具３０が下降すると、作業者１はウィンドウガラス保持具３０のグリップ３６ｃを掴み、ウィンドウガラス５０とライン１００上を搬送される車体２００のウィンドウガラス取付枠２００ａとの位置調整を行う。このとき、作業者１は、操作器６２を操作して、ウィンドウガラス保持具３０に取付けられたカメラ４０〜４３に撮像を行わせる。これによって、カメラ４０〜４３で撮像された画像が画像処理装置１５９に入力し、画像処理装置１５９はカメラ４０〜４３で撮像された各画像に基づいてモニタ１５０に画像を表示する。作業者１は、モニタ１５０を確認することにより、ウィンドウガラス５０の４つの角部とウィンドウガラス取付枠２００ａとの位置関係を把握する。作業者１は、ウィンドウガラス５０とウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔が、上下左右でそれぞれ同じになるよう、モニタ１５０を確認しながら、ウィンドウガラス保持具３０の位置を調整し、ウィンドウガラス５０をウィンドウガラス取付枠２００ａに取付ける。ウィンドウガラス５０をウィンドウガラス取付枠２００ａに取付けると、ポンプ６６をＯＦＦしてウィンドウガラス保持具３０からウィンドウガラス５０を開放する。これによって、ウィンドウガラス５０の車体２００への取付けが終了する。以下、作業者１は、ライン１００上を搬送される各車両２００に対して、上述の作業を繰返すこととなる。

次に、ウィンドウガラス取付作業中に行う表示装置１４０の処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。
カメラ４０〜４３で撮像が開始される（ステップＳ１）と、画像処理装置１５９にはカメラ４０〜４３から出力される画像（画像データ）が入力する（ステップＳ２）。図５は、各カメラ４０〜４３から出力された画像１４１〜１４４をそれぞれ示している。画像１４１はカメラ４０で撮像された画像であり、画像１４２はカメラ４１で撮像された画像であり、画像１４３はカメラ４２で撮像された画像であり、画像１４４はカメラ４３で撮像された画像である。なお、図５では、ウィンドウガラス５０とウィンドウガラス取付枠２００ａを区別するため、ウィンドウガラス５０には斜線を施している（以降の図において同様）。図５に示すように、画像１４１では画面の左上側にウィンドウガラス５０が表示され、画像１４２では画面の左下側にウィンドウガラス５０が表示され、画像１４３では画面の右上側にウィンドウガラス５０が表示され、画像１４４では画面の右下側にウィンドウガラス５０が表示されている。

画像処理装置１５９は、まず、ステップＳ２で取り込んだ画像１４１〜１４４からウィンドウガラス５０の端５２の認識を行う（ステップＳ３）。すなわち、取り込んだ画像１４１〜１４４内のウィンドウガラス５０の部分を識別し、ウィンドウガラス５０の境界線（すなわち、端５２）を認識する。
次に、画像処理装置１５９は、ステップＳ２で取り込んだ画像１４１〜１４４のそれぞれに対して、ステップＳ３で識別されたウィンドウガラス５０の端５２のうち画面垂直方向に伸びる端辺５２ａが画面の中央に表示されるように、取り込んだ画像を画面水平方向にシフトさせる（ステップＳ４）。図６は図５に示す画像１４３に対してステップＳ４の処理を行った後の画像を示している。図６から明らかなように、ステップＳ４の処理が行われると、画面中央にウィンドウガラス５０の端辺５２ａが表示される。

ステップＳ５では、画像処理装置１５９は、ウィンドウガラス５０の左側端を撮像した画像（すなわち、画像１４３，１４４）に対して左右鏡像反転処理を行う（ステップＳ５）。図７は図６に示す画像１４３に対してステップＳ５の処理を行った後の画像を示している。図６と図７の比較から明らかなように、図６の画像を左右鏡像反転することで、画面右上に表示されていたウィンドウガラス５０が画面左上に表示されることとなる。
ステップＳ６では、画像処理装置１５９は、（１）左右鏡像反転された画像１４４が左下に表示されると共に、左右鏡像反転されていない画像１４２が左上に表示され、（２）左右鏡像反転された画像１４３が右下に表示されると共に、左右鏡像反転されていない画像１４１が右上に表示されるように、各カメラ４０〜４３から入力した４つの画像１４１〜１４４を合成し（ステップＳ６）、合成した画像をモニタ１５０に出力する（ステップＳ７）。これによって、モニタ１５０には４つの画像１４１〜１４４を合成した画像が表示される。モニタ１５０に表示される画像については、後で詳述する。
ステップＳ８に進むと、画像処理装置１５９はウィンドウガラス取付作業が終了したか否かを判定する。すなわち、ウィンドウガラス取付作業は、作業者１がポンプ６６の作動をＯＦＦして、ウィンドウガラス保持具３０からウィンドウガラス５０を開放することで終了する。したがって、ポンプ６６がＯＦＦされてウィンドウガラス保持具３０からウィンドウガラス５０が開放されると、制御装置６０から画像処理装置１５９に停止信号が出力される。画像処理装置１５９は、制御装置６０から停止信号が入力されると、ウィンドウガラス取付処理が終了したと判定する。
ウィンドウガラス取付処理が終了している場合（ステップＳ８でＹＥＳの場合）はそのまま処理を終了し、ウィンドウガラス取付処理が終了していない場合（ステップＳ８でＮＯの場合）はステップＳ２に戻って、ステップＳ２からの処理を繰返す。

図８，９には上述した処理によってモニタ１５０に表示される画像の一例を示しており、図８はウィンドウガラス５０をウィンドウガラス取付枠２００ａに位置決めする前の画像であり、図９はウィンドウガラス５０をウィンドウガラス取付枠２００ａに位置決めした後の画像である。図８，９に示すように、モニタ１５０には、左右鏡像反転された画像１４４（ウィンドウガラス５０の左上角の画像）が画面左下に表示され、左右鏡像反転されていない画像１４２（ウィンドウガラス５０の右上角の画像）が画面左上に表示され、左右鏡像反転された画像１４３（ウィンドウガラス５０の左下角の画像）が画面右下に表示され、左右鏡像反転されていない画像１４１（ウィンドウガラス５０の右下角の画像）が画面右上に表示される。
ウィンドウガラス５０の左上の角を撮像した画像１４４は左右鏡像反転されているため、その画像１４４内の左下にウィンドウガラス５０が表示される。一方、ウィンドウガラス５０の右上の角を撮像した画像１４２は左右鏡像反転されていないため、その画像１４２内の左下にウィンドウガラス５０が表示される。すなわち、画像１４２，１４４は、同一の位置にウィンドウガラス５０が表示される。また、画像１４２，１４４にはステップＳ４の処理が行われているため、ウィンドウガラス５０の端辺５２ａが各画像１４２，１４４の水平方向中央に表示される。このため、画像１４２内のウィンドウガラス５０の端辺５２ａの水平方向の位置が、画像１４４内のウィンドウガラス５０の端辺５２ａの水平方向の位置と同一となる。したがって、ウィンドウガラス５０の右上の端辺５２ａとウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔（画像１４４に示されている）と、ウィンドウガラス５０の左上の端辺５２ａとウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔（画像１４２に示されている）との相違を一目で認識することができる。このため、作業者１は、ウィンドウガラス５０の上側において、ウィンドウガラス５０がウィンドウガラス取付枠２００ａに対して左右どちらにずれているかを認識することができ、ウィンドウガラス５０を適切な方向に移動させることができる（図８に示す例では、ウィンドウガラス５０はウィンドウガラス取付枠２００ａに対して左側にずれており、ウィンドウガラス５０を右側に移動させることとなる）。
また、図８，９から明らかなように、作業者１は、ウィンドウガラス５０の右上の端辺５２ａとウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔（画像１４４に示されている）が、ウィンドウガラス５０の左上の端辺５２ａとウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔（画像１４２に示されている）と同一となるようにウィンドウガラス５０を移動させて、ウィンドウガラス５０のウィンドウガラス取付枠２００ａに対する位置決めを行う。上述したように、作業者１は、（１）ウィンドウガラス５０の右上の端辺５２ａとウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔と（２）ウィンドウガラス５０の左上の端辺５２ａとウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔との相違を一目で認識することができるため、両者が同一となったか否かも容易に判断することができる。このため、ウィンドウガラス５０をウィンドウガラス取付枠２００ａに容易に位置決めすることができる。

同様に、ウィンドウガラス５０の左下の角を撮像した画像１４３は左右鏡像反転されているため、画像１４３内の左上にウィンドウガラス５０が表示される。一方、ウィンドウガラス５０の右下の角を撮像した画像１４１は左右鏡像反転されていないため、画像１４１内の左上にウィンドウガラス５０が表示される。また、画像１４１，１４３にはステップＳ４の処理が行われているため、ウィンドウガラス５０の端辺５２ａが各画像１４１，１４３の水平方向中央に表示される。このため、画像１４１内のウィンドウガラス５０の端辺５２ａの水平方向の位置が、画像１４３内のウィンドウガラス５０の端辺５２ａの水平方向の位置と同一となる。したがって、ウィンドウガラス５０の右下の端辺５２ａとウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔（画像１４１に示されている）と、ウィンドウガラス５０の左下の端辺５２ａとウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔（画像１４３に示されている）との相違を一目で認識することができる。このため、作業者１は、ウィンドウガラス５０の下側において、ウィンドウガラス５０がウィンドウガラス取付枠２００ａに対して左右どちらにずれているかを認識することができ、ウィンドウガラス５０を適切な方向に移動させることができる。

なお、作業者１は、ウィンドウガラス５０の上側の端辺とウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔（画像１４２，１４４に示されている）を、ウィンドウガラス５０の上側の端辺とウィンドウガラス取付枠２００ａとの間隔（画像１４１，１４３に示されている）と同一にしなければならない。画像１４２，１４４は画面の左側に表示され、画像１４１，１４３は画面の右側に表示されるため、ウィンドウガラス５０の上下方向のずれが並んで表示されない。しかしながら、ウィンドウガラス５０は左右方向に長く、上下方向に短い。このため、ウィンドウガラス５０の上下方向のずれは小さい。また、作業者１の作業位置からウィンドウガラス５０の上下方向のずれは確認することができる。したがって、ウィンドウガラス５０の上下方向のずれが並んで表示されなくても、作業者１の位置決め作業はそれほど困難にならない。
なお、図８，９に示されている状態から、さらに、画像１４２，１４４を上下方向に鏡像反転し、かつ、画像１４２，１４４内のウィンドウガラス５０の上側の端辺の画面垂直方向の位置が、画像１４１，１４３内のウィンドウガラス５０の下側の端辺の画面垂直方向の位置を同一となるように画像処理を行ってもよい（図１０に示す状態）。このようにすると、ウィンドウガラス５０の上下方向のずれも一目で認識でき、上下方向の位置合わせを容易に行うことができる。

上述したウィンドウガラス取付装置１０では、作業者１は、モニタ１５０を確認することで、作業位置を移動することなく、ウィンドウガラス５０の４つの角部とウィンドウガラス取付枠２００ａの位置関係を確認することができる。そのため、作業者１は、所定の作業位置を移動することなく一人でウィンドウガラス取付作業を行うことができる。
ウィンドウガラス５０の４つの角部を撮像することで、左右方向だけでなく、上下方向のずれもモニタ１５０上で確認することができ、上下左右の位置合わせを容易に行うことができる。
また、ウィンドウガラスの角部を撮像するにより、作業者１はモニタ１５０を確認することで、ウィンドウガラス５０とウィンドウガラス取付枠２００ａの上下方向の端と車軸方向の端とを同時に確認することができる。また、ウィンドウガラス５０とウィンドウガラス取付枠２００ａの上下方向の端と車軸方向の端をそれぞれ平行にすることで、ウィンドウガラス５０とウィンドウガラス取付枠２００ａのねじれ方向のずれも調整することができる。さらに、４つの角部を撮像することで、ねじれ方向のずれを４つの角部でバランスよく調整することができる。

なお、ウィンドウガラス５０の４つの角部を撮像した画像データは、図１１に示すように、左右鏡像反転処理やウィンドウガラス５０の端辺を水平方向中央に表示することなくモニタ１５０に表示してもよい。モニタ１５０の右下にはカメラ４０で撮像された画像１４１（ウィンドウガラス５０の右下角の画像）が表示され、右上にはカメラ４１で撮像された画像１４２（ウィンドウガラス５０の右上角の画像）が表示され、左下にはカメラ４２で撮像された画像１４３（ウィンドウガラス５０の左下角の画像）が表示され、左上にはカメラ４３で撮像された画像１４４（ウィンドウガラス５０の左下角の画像）が表示される。すなわち、モニタ１５０に表示される画像の位置は、ウィンドウガラス５０のそれぞれの角の位置に対応するよう表示されている。これによっても、作業者１はモニタ１５０を確認するだけで、所定の作業位置を移動することなくウィンドウガラス５０の位置合わせを行うことができる。また、モニタ１５０に表示する画像を、ウィンドウガラス５０の実際の位置の対応するように表示することで、作業者１は実際のウィンドウガラス５０とウィンドウガラス取付枠２００ａとの位置関係を容易に認識することができる。

本発明のウィンドウガラス取付装置は、４つの角部を撮像する以外にも、ウィンドウガラス５０の左右端を撮像することで、作業者がウィンドウガラスと車体のウィンドウガラス取付枠との位置関係を容易に把握することができる。ここでは、ウィンドウ取付装置１０のカメラ４０，４２を用いる場合について説明する。なお、ウィンドウガラス５０の撮像位置は角部に限らず、ウィンドウガラス５０の左右端辺の中間であってもよい。このウィンドウ取付装置は、カメラの個数とモニタ１５０以外は上述のウィンドウ取付装置１０と同様の構成であるため、説明は省略する。
ウィンドウ保持具３０に保持されたウィンドウガラス５０及びウィンドウ取付枠２００ａはカメラ４０，４２で撮像される。撮像された画像データは、表示装置１４０の画像処理装置１５９に入力される。カメラ４０で撮像された画像データは、画像処理装置１５９によりガラス端辺５２ａが画像の水平方向中央に位置するように処理され、モニタ１５０の下側（図１２の画像１５２）に表示される。また、カメラ４２で撮像された画像データは画像処理装置１５９により左右鏡像反転され、ガラス端辺５２ａが画像の水平方向中央に位置するように処理され、モニタ１５０の上側（図１２の画像１５１）に表示される。これにより、ウィンドウガラス５０の端辺５２ａが画像１５１内と画像１５２内で同一の位置となる。そのため、作業者は図１３に示すように、画像１５１内のウィンドウガラス取付枠２００ａと画像１５２内のウィンドウガラス取付枠２００ａの位置を合わせることで、左右方向の位置合わせができる。この構成によっても、作業者は所定の作業位置を移動することなく、ウィンドウガラス５０とウィンドウ取付枠２００ａとのずれを確認し、位置合わせをすることができる。

また、上述した様々な実施例には、画像内のウィンドウガラス端又はウィンドウガラス取付枠に沿って線を表示するようにしてもよい。表示する線は、撮像された画像に対して目立つように表示することが好ましい。画像に線を表示するには、表示装置１４０の画像処理装置１５９で、ウィンドウガラス端又はウィンドウガラス取付枠を検出し、線を表示するよう画像処理を行う。これにより、作業者は位置合わせする目標（ウィンドウガラス端又はウィンドウガラス取付枠）を一目で認識することができる。そのため、作業者はより容易にウィンドウガラスの位置合わせをすることができる。

以上、本発明のいくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、ウィンドウガラス保持具には、ウィンドウガラスの４つの角部以外にも撮像するようにカメラを取付けてもよい。このとき、モニタには、実際のウィンドウガラスを撮像した位置に対応するように出力する。例えば、ウィンドウガラスの下辺の中央を撮像するカメラを追加する場合、撮像された画像は、モニタの右下端と左下端を撮像した画像の間に出力されるようにすることが好ましい。
また、ウィンドウガラス保持具は、本体からワイヤで接続されていたが、本体から下向きに配されたシリンダ等で保持されていてもよく、本体から伸びる関節部を有するアーム等で連結してもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性をもつものである。

本実施例のウィンドウガラス取付装置の用いたウィンドウガラス取付作業の概略図。 本実施例のウィンドウガラス保持具の斜視図。 本実施例のウィンドウガラス取付装置の制御系を示すブロック図。 画像処理装置で行う画像処理手順を示すフローチャート。 各カメラで撮像された画像を模式的に示す図。 図５の画像１４３を画像処理した画像を模式的に示す図。 図６を左右鏡像反転した図。 本実施例のモニタに表示される画像の一例を示す図。 同上。 同上。 本実施例のモニタに表示される画像のその他の例を示す図。 その他の実施例のモニタに表示される画像の一例を示す図。 同上。

符号の説明

１：作業者
１０：ウィンドウガラス取付装置
３０：ウィンドウガラス保持具
４０〜４３：カメラ
５０：ウィンドウガラス
１４１〜１４４：画像
６０：制御装置
６２：操作器
６４，６５：モータ
６６：ポンプ
６８：ワイヤ巻取装置
１００：コンベア
１４０：表示装置
１５０：モニタ
１５９：画像処理装置
２００：車体

Claims (5)

1. ウィンドウガラス保持具に保持されたウィンドウガラスを作業者が車体の所定の取付位置に位置決めして取付ける際に、作業者の車体に対するウィンドウガラスの取付作業を容易にするウィンドウガラス取付装置であり、
   ウィンドウガラスの右側の端を撮像する少なくとも１つの撮像手段と、
   ウィンドウガラスの左側の端を撮像する少なくとも１つの撮像手段と、
   これら撮像手段で撮像されたウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像とを併せて表示する表示装置と、を有しており、
   表示装置は、ウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像ののうちどちらか一方の画像が左右鏡像反転して表示することを特徴とするウィンドウガラス取付装置。
2. 表示装置は、さらに、左右鏡像反転された画像と左右鏡像反転されていない画像とを上下方向に並んで表示することを特徴とする請求項１に記載のウィンドウガラス取付装置。
3. 表示装置は、さらに、左右鏡像反転された画像内におけるウィンドウガラスの端の水平方向の位置と左右鏡像反転されていない画像内におけるウィンドウガラスの端の水平方向の位置、若しくは、左右鏡像反転された画像内における車体の取付位置の水平方向の位置と左右鏡像反転されていない画像内における車体の取付位置の水平方向の位置とが一致するように、ウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像を表示することを特徴とする請求項２に記載のウィンドウガラス取付装置。
4. 表示装置は、ウィンドウガラスの端又は車体の取付位置の端に沿って線を表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のウィンドウガラス取付装置。
5. ウィンドウガラス保持具に保持されたウィンドウガラスを作業者が車体の所定の取付位置に位置決めして取付ける際に、作業者の車体に対するウィンドウガラスの取付作業を容易にするウィンドウガラス取付方法であり、
   ウィンドウガラスの右側の端を撮像する工程と、
   ウィンドウガラスの左側の端を撮像する工程と、
   各撮像工程で撮像されたウィンドウガラスの右側端の画像と左側端の画像ののうちどちらか一方の画像を左右鏡像反転する工程と、
   左右鏡像反転された画像と左右鏡像反転されていない画像とを併せて表示する工程と、を有することを特徴とするウィンドウガラス取付方法。

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