JP2008254652A - Method and device for fitting lid member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のトランクリッド、テールゲートなどの蓋物部材を車体に取付ける技術の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in technology for attaching lid members such as a trunk lid and a tailgate of a vehicle to a vehicle body.
車両では、トランクリッド、テールゲート、ボンネットフードなど(以下、蓋物部材と記す。)が、ヒンジを介して車体に取付けられる。この取付作業は、従来、人手に委ねられてきたが、省力化の一環として、自動組立化が進めれている。自動組立で重要なのは、車体と蓋物部材との隙間の管理である。隙間を所定の隙間にした後に、ヒンジを車体又は蓋物部材に締結する必要があるからである。
車体と蓋物部材との隙間を自動的に測定する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
A technique for automatically measuring a gap between a vehicle body and a lid member has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図9は従来の技術の基本原理を説明する図であり、車体101と蓋物部材102との間に、測定装置103を臨ませる。測定装置103にはレーザ発光体104とCCDカメラ105が備えられている。レーザ発光体104でレーザ光106を車体101と蓋物部材102との間に照射し、照射面をCCDカメラ105で観察することで、車体101と蓋物部材102との間に存在する左右方向の隙間DAと前後方向の隙間DBを測定することができる。
Patent document 1 is demonstrated based on the following figure.
FIG. 9 is a diagram for explaining the basic principle of the conventional technique, in which the
ところで、上縁又は下縁がヒンジを介して車体に止められ蓋物部材102は、車体との左右の隙間が揃っていることが望まれる。左右の隙間が不揃いであると外観性が低下するからである。
特許文献1には左右の隙間を揃えるという技術思想がないため、蓋物部材の取付けに適用できるとはいえない。
By the way, it is desirable that the upper edge or the lower edge is fixed to the vehicle body via a hinge, and the
Since Patent Literature 1 does not have a technical idea of aligning the left and right gaps, it cannot be applied to the attachment of the lid member.
また、蓋物部材が取付けられる前の時点では、ヒンジ(ヒンジ連結具)の姿勢はまちまちである。蓋物部材にヒンジの一端が予め取付けられているとすると、蓋物部材が車体の近傍までに運ばれてくる間に、ヒンジ連結具の姿勢が変化する。そこで、従来は、人手で、ヒンジ連結具の姿勢を直していた。人手を掛けることが、自動化の妨げになっている。 Moreover, at the time before the lid member is attached, the posture of the hinge (hinge connector) varies. If one end of the hinge is previously attached to the lid member, the posture of the hinge connector changes while the lid member is carried to the vicinity of the vehicle body. Therefore, conventionally, the posture of the hinge connector has been corrected manually. Manpower is a hindrance to automation.
そこで、車体と蓋物部材との左右の隙間を揃えることができると共に、自動的にヒンジ連結具の姿勢を調節することができる取付け技術が求められている。 Therefore, there is a demand for an attachment technique that can align the left and right gaps between the vehicle body and the lid member and that can automatically adjust the posture of the hinge connector.
本発明は、車体と蓋物部材との左右の隙間を揃えることができると共に、自動的にヒンジ連結具の姿勢を調節することができる蓋物部材の取付方法及び同装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a lid member mounting method and apparatus capable of aligning the left and right gaps between the vehicle body and the lid member and automatically adjusting the posture of the hinge connector. .
請求項1に係る発明は、蓋物部材を、第1のロボットにより車体に位置決めし、第2のロボットにより蓋物部材から延びているヒンジ連結具を締結することで車体に蓋物部材を取付ける蓋物部材の取付方法において、
前記第1のロボットで保持した蓋物部材を、姿勢調整部材に臨ませ、蓋物部材から延びているヒンジ連結具を前記姿勢調整部材に当てて、所定の姿勢にするヒンジ姿勢調整工程と、
第1のロボットで蓋物部材を車体の取付位置まで移動させる工程と、
前記蓋物部材と車体との左右の隙間を各々前記第2のロボットに付設されているレーザ照射器及びカメラを用いて計測する工程と、
得られた左の隙間と右の隙間との差が、許容差以下になるように第1のロボットにて前記蓋物部材を左右に移動させる工程と、
第2のロボットによりヒンジ連結具を締結する工程と、からなることを特徴とする。
In the invention according to claim 1, the lid member is positioned on the vehicle body by the first robot, and the hinge member extending from the lid member is fastened by the second robot to attach the lid member to the vehicle body. In the mounting method,
A hinge posture adjustment step in which the lid member held by the first robot is exposed to the posture adjustment member, and a hinge connector extending from the lid member is applied to the posture adjustment member to obtain a predetermined posture;
Moving the lid member to the mounting position of the vehicle body with the first robot;
Measuring the left and right gaps between the lid member and the vehicle body using a laser irradiator and a camera each attached to the second robot;
A step of moving the lid member left and right by the first robot so that a difference between the obtained left gap and right gap is equal to or less than a tolerance;
And a step of fastening the hinge connector by the second robot.
請求項2に係る発明は、蓋物部材を、第1のロボットにより車体に位置決めし、第2のロボットにより蓋物部材又は車体から延びているヒンジ連結具を締結することで車体に蓋物部材を取付ける蓋物部材の取付装置において、
この蓋物部材の取付装置は、前記第2のロボットにナットランナなどの締結機構と、レーザ光を照射するレーザ照射器と、照射面を撮影するカメラとを備え、車体の近傍に置かれた蓋物部材と車体との左右の隙間を撮影した前記カメラの情報から左の隙間と右の隙間との差が、許容差以下になるように制御する制御部を備えていることを特徴とする。
In the invention according to
The lid member mounting apparatus includes a fastening mechanism such as a nutrunner for the second robot, a laser irradiator for irradiating a laser beam, and a camera for photographing an irradiation surface, and the lid member placed in the vicinity of the vehicle body And a control unit that controls the difference between the left gap and the right gap to be equal to or less than the allowable difference based on the information of the camera that captured the left and right gaps between the vehicle body and the vehicle body.
請求項1に係る発明では、ヒンジ姿勢調整工程で、ヒンジ連結具の姿勢を自動的に調整することができる。そして、レーザとカメラを用いて左右の隙間を測り、左右の隙間が揃うように蓋物部材の左右位置を調整する。
本発明によれば、車体と蓋物部材との左右の隙間を揃えることができると共に、自動的にヒンジ連結具の姿勢を調節することができる蓋物部材の取付方法が提供される。
In the invention which concerns on Claim 1, the attitude | position of a hinge coupling tool can be adjusted automatically at a hinge attitude | position adjustment process. Then, the left and right gaps are measured using a laser and a camera, and the left and right positions of the lid member are adjusted so that the left and right gaps are aligned.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while attaching the right-and-left clearance gap between a vehicle body and a cover member, the attachment method of the cover member which can adjust the attitude | position of a hinge coupling tool automatically is provided.
請求項2に係る発明では、ナットランナなどの締結機構を備える第2のロボットに、レーザ光を照射するレーザ照射器と、照射面を撮影するカメラとを備えた。
レーザ照射器やカメラを移動させる専用のロボットが不要になる。第2のロボットは締結作業だけでなく、左右の隙間の測定を行わせるため、第2のロボットの有効活用を図ることができる。
In the invention which concerns on
A dedicated robot for moving the laser irradiator and camera is not required. Since the second robot measures not only the fastening operation but also the left and right gaps, the second robot can be effectively used.
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る蓋物部材の取付装置を含み車両組立ラインの一部を示す斜視図であり、車両組立ライン10には、車体11を水平に搬送するコンベア12と、蓋物部材としてのボンネット13を運搬する前部第1のロボット14と、この前部第1のロボット14の近傍に配置され、取付け前のボンネット13を載せるボンネット載せ台15と、ボンネット13から延びているヒンジ16、16に対応してボンネット載せ台15に設けられた姿勢調整部材17と、車体11の前後左右に配置されている4基の第2のロボット18、19、21、22と、前部第1のロボット14及び2基の第2のロボット18、19を制御する前部制御部23と、蓋物部材としてのトランクリッド25を運搬する後部第1のロボット26と、この後部第1のロボット26の近傍に配置され、取付け前のトランクリッド25を載せるトランク載せ台27と、トランクリッド25から延びているヒンジ28、28に対応してトランク載せ台27に設けられた姿勢調整部材29と、後部第1のロボット26及び2基の第2のロボット21、22を制御する後部制御部31とからなる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a vehicle assembly line including a lid member mounting apparatus according to the present invention. The
図2は本発明に係る第2のロボットの先端の構造を示す斜視図であり、第2のロボット18、19、21、22は、ナットランナなどの締結機構32と、レーザ光33を照射するレーザ照射器34と、照射面を撮影するカメラ35とを備えている。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the tip of the second robot according to the present invention. The
図3は本発明に係る後部第1のロボットの先端に備えた左右移動機構及び蓋物保持機構を示す斜視図であり、後部第1のロボット26はリニアアクチュエータ37を備え、このリニアアクチュエータ37は水平フレーム38を水平移動可能に支えている。すなわち、左右移動機構39はリニアアクチュエータ37と水平フレーム38で構成され、リニアアクチュエータ37は外部から命令を受けると、水平フレーム38を0.1mmの精度で矢印(1)又は矢印(2)のごとく移動させる。
FIG. 3 is a perspective view showing a left-right moving mechanism and a lid holding mechanism provided at the tip of the rear first robot according to the present invention. The rear
なお、後部第1のロボット26に、6軸ロボットなどを採用すると、ロボット自身に高精度の水平位置調節機能を持たせることができる。この場合はリニアアクチュエータ37並びに左右移動機構39を省くことができる。
If a 6-axis robot or the like is adopted as the rear
このような水平フレーム38に蓋物保持機構40が備えられている。蓋物保持機構40は、例えば、水平フレーム38に沿わせる後部クロスメンバー41と、この後部クロスメンバー41から前へ延ばした長手メンバー42、42と、これらの長手メンバー42、42の先端に渡した前部クロスメンバー43と、この前部クロスメンバー43の両端に設けたシリンダ44、44と、これらのシリンダ44、44の先に設けた前部バキュームカップ45、45と、水平フレーム38又は後部クロスメンバー41に設けた後部バキュームカップ46、46とからなる。
A
図4はトランク載せ台の側面図であり、トランク載せ台27は、台47上に支持フレーム48及び姿勢調整部材29を備えており、支持フレーム48に、車体へ取付け前のトランクリッド25を載せることができる。姿勢調整部材29は、水平バー51とこの水平バー51を台47に連結する支柱52とからなる、手すり形状の簡単な構造物で済ませることができる。
FIG. 4 is a side view of the trunk platform. The
取付け前のトランクリッド25は、U形金具53と、ヒンジピン54と、ヒンジ連結具55とからなるヒンジ28を備えているが、ヒンジ連結具55は、姿勢が一定ではなく、想像線で示す(3)や(4)の姿勢になっていることがある。ここまで運搬されてくる過程で強い振動を受けると、ヒンジ連結具55はヒンジピン54を中心に回転することがあるからである。
The
そこで、次に述べる要領でヒンジの姿勢を調整する。
先ず、図4において、蓋物保持機構40でトランクリッド25を保持し、持ち上げる。次に、ヒンジ連結具55を水平バー51に載せる。続く工程を次図で説明する。
図5は本発明に係るヒンジ姿勢調整工程を説明する図であり、(a)において、水平バー51にヒンジ連結具55を押し当てる。すると、ヒンジ連結具55は図時計方向に回転し、ストッパ片56がU形金具53に当たると、それ以上は回転しない。この(b)の姿勢が、調整の開始位置(原点位置)になる。
Therefore, the posture of the hinge is adjusted as follows.
First, in FIG. 4, the
FIG. 5 is a diagram for explaining a hinge posture adjusting process according to the present invention. In FIG. 5A, the
後部第1のロボット26(図4)は、ヒンジ連結具55を水平バー51の下に差し込み、原点位置から角度θ1だけ、ヒンジ連結具55を回転させる。この角度θ1は、次の作業に適した角度である。
The rear first robot 26 (FIG. 4) inserts the
以上に述べたヒンジ姿勢調整工程を実施すれば、ヒンジ連結具55の姿勢が、不確かな状態で搬入されてきたトランクリッド25を対象として、ヒンジ連結具55の姿勢を次の作業に適した角度に調整することができる。
If the hinge posture adjusting process described above is performed, the posture of the
図6は蓋物部材を移動させる工程からヒンジを締結する工程までの説明図であり、(a)に示すように、車体11の後部開口57へ、後部第1のロボット26でトランクリッド25を近接させる(白抜き矢印)。
(b)に示すように、後部第1のロボット26でトランクリッド25を支えながら、第2のロボット21、22に付設したレーザ照射器34、34とカメラ35、35とで、左の隙間C1及び右のC2隙間を測定する。2基のロボット21、22で各々測定するため、1基のロボットで測定するよりは、半分以下の時間で測定を終えることができる。
FIG. 6 is an explanatory view from the step of moving the lid member to the step of fastening the hinge. As shown in (a), the
As shown in (b), while the
(c)において、左右の隙間がほぼ同一のC3、C4になるように、左右移動機構39にてトランクリッド25を左又は右へ移動する。次に、第2のロボット21、22に付設した締結機構32、32でヒンジ連結具55(図5)を車体に締結する。
In (c), the left / right moving
すなわち、図1において、トランクリッド25を運搬する後部第1のロボット26と、この後部第1のロボット26の近傍に配置され、取付け前のトランクリッド25を載せるトランク載せ台27と、トランクリッド25から延びているヒンジ28、28に対応してトランク載せ台27に設けられた姿勢調整部材29と、後部第1のロボット26及び2基の第2のロボット21、22を制御する後部制御部31とで、トランクリッド25を車体11に取付けることができる。
テールゲートも同様である。
That is, in FIG. 1, a rear
The same applies to the tailgate.
また、図1において、ボンネット13を運搬する前部第1のロボット14と、この前部第1のロボット14の近傍に配置され、取付け前のボンネット13を載せるボンネット載せ台15と、ボンネット13から延びているヒンジ16、16に対応してボンネット載せ台15に設けられた姿勢調整部材17と、車体11の前部左右に配置されている2基の第2のロボット18、19と、前部第1のロボット14及び2基の第2のロボット18、19を制御する前部制御部23とで、ボンネット13を車体11に取付けることができる。
Further, in FIG. 1, a front
以上に述べたことから、本発明に係る取付方法は次のようにまとめることができる。
第1のロボット26で保持した蓋物部材25を、姿勢調整部材29に臨ませ、蓋物部材25から延びているヒンジ連結具を前記姿勢調整部材29に当てて、所定の姿勢にするヒンジ姿勢調整工程(図5)と、第1のロボット26で蓋物部材25を車体11の取付位置まで移動させる工程(図6(a))と、車体11の近傍に置かれた前記蓋物部材25と車体11との左右の隙間を各々前記第2のロボット21、22に付設されているレーザ照射器34及びカメラ35を用いて計測する工程(図6(b))と、得られた左の隙間C1と右の隙間C2との差が、許容差以下になるように第1のロボット26にて前記蓋物部材25を左右に移動させる工程(図6(c))と、第2のロボット21、22によりヒンジ連結具を締結する工程(図6(c))と、からなることを特徴とする。
As described above, the attachment method according to the present invention can be summarized as follows.
A hinge posture adjustment step in which the
蓋物部材25は、トランクリッド、ボンネット、フード、テールゲートの何れであっても良い。
テールゲートに本発明方法を適用するときのフローを次に説明する。
図7はテールゲートの取付方法を説明するフロー図であり、図1を参照しながら説明する。なお、図左列のフローは後部第1のロボットの作用を表し、図右列のフローは第2のロボットの作用を表す。
The
A flow when the method of the present invention is applied to the tailgate will be described next.
FIG. 7 is a flowchart for explaining a method for attaching the tailgate, which will be described with reference to FIG. The flow in the left column of the figure represents the action of the rear first robot, and the flow in the right column of the figure represents the action of the second robot.
ステップ(以下、STと略す。)01で、後部第1のロボットは、搬送コンベアからテールゲートを載せ台(図1、符号27)に載せる。
載せ台はセンターリング機能を備えていて、載せられたテールゲートの位置決めを行う(ST02)。そして、後部第1のロボットは、図5で説明した要領で、ヒンジの角度を調整する(ST03)。
In step (hereinafter abbreviated as ST) 01, the rear first robot places a tailgate on the platform (FIG. 1, reference numeral 27) from the conveyor.
The mounting table has a centering function, and positions the mounted tailgate (ST02). Then, the rear first robot adjusts the angle of the hinge in the manner described with reference to FIG. 5 (ST03).
一方、第2のロボット(図1、符号21、22)は、ストッカからボルト又はナットを受取る(ST04)。次に、車体のテールゲート取付位置まで移動する(ST05)。そして、ヒンジ取付穴を検出し、後工程のボルト締付けに備えて、位置を記憶する(ST06)。次に、第2のロボットはテールゲートへ移動し(ST07)、ヒンジボルト又はヒンジ穴を検出し、位置を記憶する(ST08)。
On the other hand, the second robot (FIG. 1,
ST08で検出したヒンジボルト又はヒンジ穴の位置情報に基づいて、後部第1のロボットに係る補正情報を計算し、補正値を送る。
ST09で、補正値が送られてくるまで、後部第1のロボットを待機させる。補正値を受信したら、テールゲートを車体の取付場所へ移動する(ST10)。
Based on the position information of the hinge bolt or hinge hole detected in ST08, the correction information related to the rear first robot is calculated, and the correction value is sent.
In ST09, the rear first robot is kept waiting until a correction value is sent. When the correction value is received, the tailgate is moved to the mounting position of the vehicle body (ST10).
一方、第2のロボットは、隙間計測位置へ移動して待機し(ST11)、左右の隙間が計測可能になったら、図6(b)の要領で計測を実施する(ST12)。そして、ボルト締付け位置へ移動する(ST13)。 On the other hand, the second robot moves to a gap measurement position and stands by (ST11). When the left and right gaps can be measured, measurement is performed as shown in FIG. 6B (ST12). And it moves to a bolt fastening position (ST13).
ST14で、第2のロボットによる左右の隙間測定が行われるまで、後部第1のロボットを待機させる。左右の隙間が測定されたら、左右の隙間が同一(ほぼ同一)になるまで、テールゲートを左又は右へ移動する(ST15)。 In ST14, the rear first robot is put on standby until the left and right gaps are measured by the second robot. When the left and right gaps are measured, the tailgate is moved to the left or right until the left and right gaps are the same (substantially the same) (ST15).
ST16で、第2のロボットは、後部第1のロボットが実施するテールゲートの位置補正(左右への移動補正)が終わるまで待機する。テールゲートの位置補正が完了したら、第2のロボットはボルト又はナットの締付けを行い(ST17)、原位置へ戻る(ST18)。 In ST16, the second robot stands by until the tail gate position correction (correction to the left and right) performed by the rear first robot is completed. When the tail gate position correction is completed, the second robot tightens the bolt or nut (ST17) and returns to the original position (ST18).
後部第1のロボットは、ボルト又はナットの締付けが終わるまで、テールゲートを保持し続ける(ST19)。ボルト又はナットの締付けが完了したら、原位置へ戻る(ST20)。 The rear first robot continues to hold the tailgate until the bolts or nuts are tightened (ST19). When the tightening of the bolt or nut is completed, it returns to the original position (ST20).
本発明方法によれば、車体と蓋物部材との左右の隙間を揃えることができると共に、自動的にヒンジの姿勢を調節することができる蓋物部材の取付方法が提供される。 According to the method of the present invention, there is provided a method for attaching a lid member that can align the left and right gaps between the vehicle body and the lid member and can automatically adjust the posture of the hinge.
図8は図2の変更例を示す図であり、第2のロボット18、19、21、22は、ナットランナなどの締結機構32L、32Rと、レーザ光33を照射するレーザ照射器34と、照射面を撮影するカメラ35とを備えている。
FIG. 8 is a diagram showing a modified example of FIG. 2. The
レーザ照射器34とカメラ35とで、測定対象物を測定したら、第2のロボット18、19、21、22は、ロボットアームの先端を180°回して、締結機構32L、32Rを締付け対象物に臨ませる。
When the measurement object is measured by the
2本の締結機構32L、32Rを備えているため、例えば、第1ボルトを締結機構32Lで締め、次に第1ボルトの近傍にある第2ボルトを締結機構32Rで締めさせることができる。
締結機構32Lを作用させるときに、締結機構32Rが邪魔にならないように、2本の締結機構32L、32Rは、V字形に配置した。これで、狭い場所へ締結機構32L又は32Rを挿入することができる。
Since the two
The two
本発明は、蓋物部材を車体に取付ける取付作業に好適である。 The present invention is suitable for an attaching operation for attaching a lid member to a vehicle body.
11…車体、13、25…蓋物部材、14、26…第1のロボット、17、29…姿勢調整機構、18、19、21、22…第2のロボット、23、31…制御部、28…ヒンジ、32、32L、32R…締結機構、34…レーザ照射器、35…カメラ、40…蓋物保持機構、55…ヒンジ連結具、C1…左の隙間、C2…右の隙間、C3、C4…ほぼ同一の大きさの隙間。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第1のロボットで保持した蓋物部材を、姿勢調整部材に臨ませ、蓋物部材から延びているヒンジ連結具を前記姿勢調整部材に当てて、所定の姿勢にするヒンジ姿勢調整工程と、
前記第1のロボットで蓋物部材を車体の取付位置まで移動させる工程と、
前記蓋物部材と車体との左右の隙間を各々前記第2のロボットに付設されているレーザ照射器及びカメラを用いて計測する工程と、
得られた左の隙間と右の隙間との差が、許容差以下になるように第1のロボットにて前記蓋物部材を左右に移動させる工程と、
第2のロボットによりヒンジ連結具を締結する工程と、からなることを特徴とする蓋物部材の取付方法。 In the lid member mounting method of attaching the lid member to the vehicle body by positioning the lid member on the vehicle body by the first robot and fastening the hinge connector extending from the lid member by the second robot.
A hinge posture adjustment step in which the lid member held by the first robot is exposed to the posture adjustment member, and a hinge connector extending from the lid member is applied to the posture adjustment member to obtain a predetermined posture;
Moving the lid member to the mounting position of the vehicle body with the first robot;
Measuring the left and right gaps between the lid member and the vehicle body using a laser irradiator and a camera each attached to the second robot;
A step of moving the lid member left and right by the first robot so that a difference between the obtained left gap and right gap is equal to or less than a tolerance;
And a step of fastening the hinge connector by the second robot.
この蓋物部材の取付装置は、前記第2のロボットにナットランナなどの締結機構と、レーザ光を照射するレーザ照射器と、照射面を撮影するカメラとを備え、車体の近傍に置かれた蓋物部材と車体との左右の隙間を撮影した前記カメラの情報から左の隙間と右の隙間との差が、許容差以下になるように制御する制御部を備えていることを特徴とする蓋物部材の取付装置。 In the lid member mounting apparatus for attaching the lid member to the vehicle body by positioning the lid member on the vehicle body by the first robot and fastening the hinge member extending from the lid member or the vehicle body by the second robot.
The lid member mounting apparatus includes a fastening mechanism such as a nutrunner for the second robot, a laser irradiator for irradiating a laser beam, and a camera for photographing an irradiation surface, and the lid member placed in the vicinity of the vehicle body The lid member is provided with a control unit that controls the difference between the left gap and the right gap to be equal to or less than a tolerance based on the information of the camera that captured the left and right gaps between the vehicle body and the vehicle body. Mounting device.
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