JP2595963B2 - エンジンとトランスミツシヨンの組付方法 - Google Patents

エンジンとトランスミツシヨンの組付方法

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JP2595963B2
JP2595963B2 JP62100759A JP10075987A JP2595963B2 JP 2595963 B2 JP2595963 B2 JP 2595963B2 JP 62100759 A JP62100759 A JP 62100759A JP 10075987 A JP10075987 A JP 10075987A JP 2595963 B2 JP2595963 B2 JP 2595963B2
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transmission
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lifter
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陽吉 恩田
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車に搭載されるエンジンとトランスミ
ッションとを自動的に組み付ける方法に関する。
従来の技術とその問題点 自動車に搭載されるエンジンとトランスミッションと
を相互に組み付けるにあたり、例えばリフター等の個別
の支持手段に支持されたエンジンとトランスミッション
の組付面を相互に対向させた上で、両者の相対位置誤差
をCCDカメラ等の視覚センサで検出し、その相対位置誤
差を補正しながらエンジンとトランスミッションとを自
動的に組み付けるようにした方法が例えば特願昭61−17
9362号として本出願人により提案されている。
このようなエンジンとトランスミッションとの自動組
み付けを推進するにあたり、単にエンジン側とトランス
ミッション側の例えばボルト孔同士を一致させるだけで
は十分でなく、エンジン側の出力部材とトランスミッシ
ョン側の入力部材を同時に嵌合させることが重要なポイ
ントとなる。
例えばオートマチックトランスミッションについて
は、エンジン側のドライブプレートにミッション側のト
ルクコンバータが連結されることになるので、ドライブ
プレートとトルクコンバータの回転方向の位相が一致し
ていることが重要になるものの、例えば特開昭59−7337
4号公報の装置により予め位相合わせを行ったり、ある
いはエンジンとトランスミッションとを連結したのち例
えば後工程で調整作業を行うことによりエンジン側のド
ライブプレートとトルクコンバータとを無理なく連結す
ることができる。
一方、マニュアルトランスミッションについてはトル
クコンバータが介在しない故に、第12図のエンジンEと
トランスミッションMの結合と同時に、エンジンE側の
クランクシャフトSとトランスミッション側の入力軸S2
とをスプライン嵌合させる必要がある(スプライン嵌合
部を符号Jで示す)。
しかしながら、エンジンE側のスプラインとトランス
ミッションM側のスプラインとについて予め位相合わせ
を行っておくことはきわめて困難であり、これがマニュ
アルトランスミッションとエンジンとの自動組み付けを
実現する上で大きな障害となっている。このことは、特
に同一ライン上をオートマチックトランスミッションと
マニュアルトランスミッションとが流れるいわゆる混流
組立ラインにおいて問題となる。
問題点を解決するための手段 本発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、実
施例にも示すように、個別の支持手段に支持されたエン
ジンとトランスミッションとをそれぞれの組付面を対向
させた上で、両者の相対位置を補正しつつその両者を接
近動作させることにより接合して自動的に組み付ける方
法であって、エンジとトランスミッションの組付面を相
互に接合する際にそのエンジンとトランスミッションの
接近動作と並行してエンジン側クランクシャフトを回転
させることを特徴としている。
作用 本発明によれば、マニュアルトランスミッションが組
み付けられるエンジン側のクランクシャフトを回転させ
ることにより、双方のスプライン同士の嵌合が確実に行
われる。
実施例 第6図〜第8図は本発明方法を応用した組付装置の一
例を示す図である。
第6図〜第8図に示すように、オーバーヘッドコンベ
ア1により搬送されてきたエンジンEは、支持手段とし
てのリフター2が上昇動作することにより該リフター2
のリフターテーブル3上に移載される。
リフターテーブル3は、X形配置のリンク4,5のうち
一方のリンク5の下端部をモータ6にて水平方向に移動
させることで昇降する。
同様にコンベア7により搬送されてきたトランスミッ
ションMは図示外の移載リフターにより支持手段として
のリフター8のリフターテーブル9上に移載される。
リフターテーブル9は第8図にも示すように、リンク
10の下端部をモータ11により水平方向に移動させること
で昇降する。またリンク10の下端部を例えばX1方向に移
動させた場合に、同時にもう一方のリンク31の下端部を
モータ12によりX1方向に移動させることで、リフターテ
ーブル9そのものを水平方向に移動させることができ
る。さらに、リフターテーブル9はモータ13を移動させ
ることによりそのθ方向の傾きを、またモータ40を作動
させることによりY方向位置をそれぞれ変えることがで
きる。
つまり、リフターテーブル3がZ方向に昇降可能であ
るのに対し、リフターテーブル9はZ方向,X方向,Y方向
およびθ方向にそれぞれ移動可能である。
リフターテーブル9上にはスライドテーブル14があ
り、このスライドテーブル14はエアシリンダ15の作動に
よりY方向にスライドする。
エンジンEを支持しているリフターテーブル3上に
は、エンジンEのクランクシャフトSを回転させるドラ
イブユニット32が搭載されている。このドライブユニッ
ト32は第11図に示すように、クランクシャフトSの端部
に嵌合して該クランクシャフトを緩速度で回転させるソ
ケット33と、このソケット33を回転させるエアモータ34
を主体として構成され、ドライブユニット32自体はエア
シリンダ35のはたらきによりY1方向に前進または後退す
ることができる。また、ドライブユニット32を搭載して
いるテーブル36は退避用モータ37のはたらきによりX2
向に走行することができる。
16は関節型の産業用ロボット(以下、単にロボットと
いう)で、このロボット16のハンド19には第9図および
第10図に示すように互いに逆向きの2台のCCDカメラ
(以下、単にカメラという)17,18が同一軸線上に配置
されている。また、このロボット16は後述するようにボ
ルト締め作業用のロボットを兼ねており、したがってハ
ンド19には上記のカメラ17,18とは別に一対のナットラ
ンナー20,21を備えている。22は照明用の光源である なお、エンジンEあるいはトランスミッションMの種
別に応じて後述するボルト孔のピッチが異なることか
ら、ナットランナー20,21はモータ23のはたらきにより
そのピッチが可変となっている。
第1図は第6図の状態を模式的に示したもので、第2
図にも示すように先ずエンジンEおよびトランスミッシ
ョンMがそれぞれのリフター2,8上に位置決めされる
と、これらエンジンEおよびトランスミッションMの種
別情報は上位の生産指示コンピュータから与えられるこ
とから、ロボット16は上記車種情報に基づく位置指令に
より、エンジンEとトランスミッションMの対向間隙内
のうち第1画像取込ポイントとP1にカメラ17,18を位置
決めする。そして、エンジEおよびトランスミッション
Mの各組付面Fにある第1の組付基準位置、例えば相互
に対をなすボルト孔B1,B11を第3,第4図のように撮像し
てその画像を同時に取り込み、図示外の処理装置にて画
像を解析し、第5図に示すように各ボルト孔B1,B11の座
標(Xm1,Zm1),(Xe1,Ze1)を算出して記憶する。より
詳しくは、上記のカメラ画像から各ボルト孔B1,B11の輪
郭の円を抽出し、その円の中心位置を求めて(Xm1,
Zm1),(Xe1,Ze1)の座標値とする。
ここで、本実施例ではロボット操作および視覚補正を
行うために予め統一した座標原点が設定されているもの
であり、したがって同一軸線上に位置する2つのカメラ
17,18の原点位置が一致しているものとすれば、座標(X
m1,Zm1),(Xe1,Ze1)は上記の座標原点を基準とした
座標値となる。
次に、ロボット16はカメラ17,18を第2画像取込ポイ
ントP2に位置決めし、上記と同様に第2の基準位置であ
るボルト孔B2,B12の画像を取り込み、第5図に示すよう
に各ボルト孔B2,B12の座標(Xm2,Zm2),(Xe2,Ze2)を
算出して記憶する。
上記のような画像取り込みを終えると、ロボット16は
カメラ17,18をエンジンEとトランスミッションMとの
対向間隙から退避させてボルト締め位置で待機する一
方、処理装置では先の座標(Xm1,Zm1),(Xe1,Ze1)お
よび(Xm2,Zm2),(Xe2,Ze2)に基づいてボルト孔B1,B
11およびB2,B12相対位置誤差(ずれ量)を算出する。
すなわち、第5図に示すようにエンジンE側の2つの
ボルト孔B11,B12の座標を結ぶ線をeとし、またトラン
スミッションM側の2つのボルト孔B1,B2の座標を結ぶ
線をmとすると、線eに線mを重ね合わせるのに必要な
X,Zおよびθ方向の補正量ΔX,ΔZ,Δθを算出する。
さらに、ロボット16側には上記のボルト孔B1,B11およ
びB2,B12についてボルト締め作業を行うために、基準ボ
ルト孔位置B21,B22が予めティーチングされている。そ
こで、上記の補正量とは別に、エンジンE側のボルト孔
B11,B22の座標を基準ボルト孔位置B21,B22に一致させる
のに必要な補正量ΔX1,ΔZ1,Δθを算出する。
次に、上記の補正量ΔX,ΔZ,Δθをリフター8の制御
系に補正指令として与える。この補正指令は予め与えら
れている位置データの偏差データとして与えられ、モー
タ11,12のはたらきによりトランスミッションMのX方
向の位置が修正され、同様にモータ11のはたらきにより
Z方向の位置が、モータ13のはたらきによりθ方向の位
置がそれぞれ修正され、エンジンE側とトランスミッシ
ョンM側のボルト孔B1,B11およびB2,B12同士の位置が一
致することになる。
そして、エアシリンダ15のはたらきによりトランスミ
ッションMをエンジンEに向かってY方向に前進させる
と、双方の組付面F,F同士が接合する。
この時、トランスミッションMの前進動作に先立っ
て、そのトランスミッションMがマニュアルトランスミ
ッションである場合には、第11図のテーブル36が同図の
実線位置で待機しており、トランスミッションMの前進
動作と併行してドライブユニット32がエアシリンダ36の
はたらきにより前進し、そのソケット33がクランクシャ
フトSの端部に嵌合する。そして、エアモータ34のはた
らきによりエンジンEのクランクシャフトSを強制的に
ゆっくりと回転させる。
つまり、エンジンE側とトランスミッションM側の組
付面F,F同士を接合する際に、同時にクランクシャフト
Sを回転させることにより、第12図に示したようにエン
ジンE側のクランクシャフトSのスプラインとトランス
ミッションM側の入力軸S2のスプラインとが無理なくス
ムーズに嵌合する。なお、トランスミッションMを押し
ているエアシリンダ15の圧力を可変制御して、その押付
力に強弱をつけると上記の嵌合がよりスムーズに行われ
る。
この状態でロボット16が再度起動し、ハンド19のナッ
トランナー20,21に予め挿入されているボルトを前記の
ボルト孔B1(B11),B2(B12)に締め込んでエンジンE
とトランスエミッションMとを一体的に連結する。この
時、上記のボルト締めにあたってはロボット16は先の補
正量ΔX1,ΔZ1,Δθ分だけその位置が補正される。
ここで、上記のシステムにおいては、万一、カメラ1
7,18の取付不良等によりカメラ17,18の位置ずれが生じ
た場合には、被検出物側の位置ずれとして認識してしま
い、正規の作業を行えなくなる。そこで、前述した第1
画像取込ポイントの前に別のチェックポイントを設定
し、このチェックポイントにおいて例えば所定のマーク
が付された固定物を画像処理する。そして、一番最初に
画像処理したときの上記マークの座標を記憶しておく一
方、ロボットの1サイクルごとに上記のマークについて
の画像処理を実行し、その都度、予め記憶されている座
標と比較監視する。
そして、そのずれ量に応じて前述した被検出物の画像
取込ポイントでの座標を補正するようにすれば、カメラ
17,18の位置ずれによる影響を回避できる。
発明の効果 本発明によれば、エンジンとトランスミッションとの
組み付けるにあたり、両者の接近動作と並行してエンジ
ン側のクランクシャフトを回転させることにより、たと
えマニュアルトランスミッションであってもスプライン
嵌合が障害となることなくその組付作業をスムーズに行
え、オートマチックトランスミッションであるとマニュ
アルトランスミッションであるとを問わず、エンジンと
トランスミッションの組付作業についてその完全自動化
を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図で第6図を模式的に
表した説明図、第2図は第1図での動作系のフローチャ
ート、第3図は第1図のa方向矢視図、第4図は第1図
のb方向矢視図、第5図は画像処理系の説明図、第6図
は本発明を応用した組付装置の平面説明図、第7図は第
6図の正面説明図、第8図は第7図のA方向矢視図、第
9図はロボットハンドの平面図、第10図は第9図の正面
図、第11は第6図の要部拡大図、第12図はエンジンとト
ランスミッションの結合時の説明図である。 2,8……支持手段としてのリフター、16……産業用ロボ
ット、17,18……CCDカメラ、32……ドライブユニット、
E……エンジン、M……トランスミッション、B1,B2,B
11,B12……組付基準位置としてのボルト孔、S……クラ
ンクシャフト。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】個別の支持手段に支持されたエンジンとト
    ランスミッションとをそれぞれの組付面を対向させた上
    で、両者の相対位置を補正しつつその両者を接近動作さ
    せることにより接合して自動的に組み付ける方法であっ
    て、 エンジンとトランスミッションの組付面を相互に接合す
    る際にそのエンジンとトランスミッションの接近動作と
    並行してエンジン側クランクシャフトを回転させること
    を特徴とするエンジンとトランスミッションの組付方
    法。
JP62100759A 1987-04-23 1987-04-23 エンジンとトランスミツシヨンの組付方法 Expired - Lifetime JP2595963B2 (ja)

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