JP2891022B2 - 車体内搬入前のシート位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の組立ラインな
どで使用される装置であって、シートの車体内自動搬入
に際して、予めシートを位置決めする手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のフロントシートを自動車
内に搬入する作業は、車体内搬入工程部において作業者
によって行われている。具体的には、図１１に示すよう
に、シートメーカーより納入された納入荷姿のまま、つ
まり、パレット１上に固定された状態から右のフロント
シート２Ｒ、左のフロントシート２Ｌを作業者が手作業
にて取り出し、そのまま車体内に搬入している。

【０００３】供給時におけるパレット及びフロントシー
ト寸法精度は、パレットについては、そのばらつきが±
５ｍｍ、パレット内でのシートのばらつきが±３ｍｍと
なっている。

【０００４】

【発明が解決しょうとする課題】シートを車室内に搬入
する作業を、手作業による方法からロボット等による自
動化作業に改善しようとした場合、従来の比較的ラフな
パレット精度、フロントシート寸法精度、等では車室内
への搬入や正確な位置決めができないとの問題がある。

【０００５】また、シート形状や大きさ等は、車種やシ
ートのグレード等により異なるので、ロボットのハンド
など自動機械で掴み難く、シート自体も重心が偏ってい
るため掴んだ後のバランスがよくないことから、ロボッ
ト導入の支障となっている。

【０００６】従って本発明は、シートの車室内搬入作業
について、その自動化を可能にする手段を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、次のように構成した。

【０００８】下部にシートレールが設けられたシートを
車体内に搬入するに先立ち、所定の位置に位置決めする
車体内搬入前のシート位置決め装置であって、前記シー
トレールが当接して前記シートを載置すると共に車両搭
載姿勢で重心がシートバック側に偏っているシートの重
心を受け台上に載置した姿勢でシートの前方向に移動さ
せて安定させるべく前傾させた受け台と、前記受け台上
の前記シートのシートバックに当接して前記シートを前
方向に移動させる縦押し手段と、前記縦押し手段により
移動させられた前記シートレールの前端と当接して前記
シートの縦方向の位置決めをする縦位置決め手段と、前
記受け台上の前記シートレールの一方の側部に当接して
前記シートを横方向に移動させる横押し手段と、前記横
押し手段により移動させられた前記シートレールの他方
の側部と当接して前記シートの横方向の位置決めをする
横位置決め手段とを有した構成とした（請求項１）。

【０００９】

【００１０】

【作用】シートは、ロボットのハンドにより掴まれる前
の段階で、一旦、所定の位置に正確に位置決めされる。

【００１１】

【実施例】１．構成 シート位置決め装置の全体を示した図１において、符号
３は矩形ブロック状の受け台を示し、シートの下部に設
けられたシートレール（以下、単にレールという。）４
が当接してシートを載置するものである。図１ではシー
ト後部を支える２つの受け台のうち１個はシートに隠れ
て見えないが、合計で４個設けられている。

【００１２】符号５は、受け台３に乗せられたシート２
Ｒのシートバックに当接してシートを受け台上にてシー
トの前後方向つまり、縦方向Ｙに移動させる縦押し手段
を示している。

【００１３】この縦押し手段５は、図２に示すように、
アーム５ａの先端部に設けられた押し具５ｂと、このア
ームの基端側にて該アームと一体的な構成を有するリン
ク５ｃと、リンク５ｃの一端側を枢着する止め具６と、
エアシリンダ７等により構成されている。止め具６は移
動台１５に固定されている。

【００１４】エアシリンダ７のプランジャ７ａはリンク
５ｃの一部に枢着され、エアシリンダ７の他端側は移動
台１５から延びた支持部材に枢着されている。

【００１５】かかる構成により、エアシリンダを駆動し
てプランジャを突き出せばリンク機構によってアーム５
ａは２点鎖線で示すように揺動する。この揺動により、
押し具５ｂをシートバックに当接させてシート２Ｒを受
け台３上にてＹ方向に移動させることができる。

【００１６】図１において、縦方向Ｙ上であって、シー
トの各レール４の先端部と対向する位置には縦位置決め
手段９，９がそれぞれ設けられている。これらの縦位置
決め手段９，９は共通の構成を有し、図２、図３に示す
ように不動部材としての軸１０に枢着された位置決め片
１１と、不動部材に中間部分をピン１３により枢着され
たエアシリンダ１２等からなる。

【００１７】位置決め片１１の一部はエアシリンダ１２
のプランジャ先端部にピン１４で枢着されている。ま
た、この位置決め片１１のうち、レールと当接する位置
決め部は軸１０を中心とする円周面になっている。

【００１８】各受け台３は、共通の移動台１５上に固定
されいて、この移動台１５は基台１６との間に介在する
レール１７等の横摺動手段により左右方向、つまり横方
向Ｘに摺動自在である。

【００１９】レール１７の下部は基台１６に固定され、
レールの上部は移動台１５の裏面に設けられたレール嵌
合部（図示省略）に摺動自在に嵌合し、かかる構成によ
り横摺動手段が構成されている。

【００２０】図１，図５において、横方向Ｘ上、レール
４の一方の側部に対向する位置には、横位置決め手段と
してのストッパー１８が不動部材と一体的に設けられて
いる。

【００２１】また、このストッパー１８と対向する位置
には、レール４の他方の側部に当接してシートを横位置
決め手段側に押動させる横押し手段としての横押し具２
０が位置している。

【００２２】この横押し具２０は、不動部材上に設けら
れた架台２１上に固定されたエアシリンダ１９のプラン
ジャの先端に設けられている。なお、架台２１と移動台
１５との間には、緊縮性のばね２２が掛けられていて、
移動台１５は常時エアシリンダ側に引く力を受けてお
り、この力による移動台の移動は、図示省略のストッパ
手段により阻止されている。

【００２３】図２に示すように、受け台３は前傾してい
る。その傾き角は、水平面に相当するＸＹ平面に対し約
２０°である。このように前傾させることにより、車両
搭載姿勢で、重心が後側（シートバック側）に偏ってい
るシートをバランスよく受け台３上に乗せることができ
る。

【００２４】２．シートの位置決め動作 本発明にかかるシート位置決め装置は、シートを受けい
れる前において、以下の状態に各部材の状態が整えられ
る。先ず、図２に示すように、エアシリンダ７のプラン
ジャ７ａが引っ込んだ状態にあることにより縦押し手段
５が後方に回動した状態となる。

【００２５】図３に示すように、位置決め片１１につい
てもエアシリンダ１２のプランジャを引っ込めることに
より、位置決め片１１の押圧部１１ａを解放状態にする
とともに、円周面部１１ｂをレール４の到来部に位置さ
せておく。

【００２６】図１に示すように、エアシリンダ１９のプ
ランジャを引っ込んだ状態にして、横押し具２０をシー
トのレール４が位置するであろう部位から十分に退避さ
せておく。

【００２７】作動１．このような状態の下で、パレット
上のフロントシートはロボットのハンドにより掴まれ
て、本発明にかかるシート位置決め装置に運ばれ、レー
ル４が受け台３上に乗せられる。この乗せられる位置は
比較的ラフでよく、シートのレールが受け台３上にあれ
ばよい。受け台３上にレール部が乗ることにより、鉛直
方向Ｚについての位置が定まる。

【００２８】作動２． 受け台３上に乗せられると、図２に示すように先ず、エ
アシリンダ７が作動し、プランジャ７ａが出ることによ
り、アーム５ａが回動して押し具５ｂがフロントシート
２Ｒのシートバックに当接してシート全体を前方へ押し
動かす。このシートの移動は、レール４が受け台３を滑
ることにより行われる。

【００２９】図３、図４に示すようにレール４の前端部
が位置決め片１１の円周面部１１ｂに当接した時点で、
その状態を検知した図示省略のスイッチからの信号によ
り、エアシリンダ７の駆動は停止する。但し、押し具５
ｂによる押圧状態は継続している。

【００３０】レール前端部が位置決め片１１に押し当て
られることにより、シートの縦方向Ｙの位置が定まる。

【００３１】作動３．図２、図３においてエアシリンダ
１２を駆動して、位置決め片１１を軸１０の周りに回動
させることにより、図４に実線で示すように、レール４
の前端部を上から押さえる。この押さえにより、シート
は受け台上に固定される。

【００３２】作動４．図５において、エアシリンダ１９
を作動させて横押し具２０をレール４に押し当て、さら
にエアシリンダ１９のプランジャを突き出すことにより
フロントシート２Ｒは移動台１５と共に横方向Ｘに移動
される。

【００３３】この移動は、図５に示すように外側（ドア
側）のレール４がストッパー１８に当接するまで行われ
る。ストッパー１８にレール４を当接させることによ
り、フロントシート２Ｒの横方向Ｘでの位置が定まる。

【００３４】以上により、フロントシートの空間上での
位置が特定の位置に設定される。

【００３５】従って、本発明にかかるシートの位置決め
装置を、シート搬入対象としての車体位置との関係で特
定の位置に設定しておけば、当該シートの位置決め装置
にシートを位置決めした段階で、そのシートは車体との
関係が予定された特定の空間位置に定まることとなる。

【００３６】よって、たとえパレット自体の精度や、パ
レット上におけるシートの位置精度が出ていなくても、
本発明に係るシート位置決め装置により位置決めされた
状態のシートはライン上の所定位置に停止している車体
との位置関係が精度よく管理されていることになる。

【００３７】このように、シートの位置決め装置上にて
シートの位置が精度よく定まれば、この定められたルー
トを辿ってシートを車室内に搬入する自動自動機械、ロ
ボット等によるシートの自動搬入が可能となる。

【００３８】また、シートのメーカーからの納入時にお
けるパレット上でのシートのばらつきがあっても、従来
通りのばらつきのままで、特に供給パレット等の精度に
ついて厳しい精度を要求することなく、シートの自動搬
入が可能となる。

【００３９】本例では、シートのレールを位置決めの基
準としている。シートのレールは、車種の違いに拘ら
ず、おおよその形状、大きさ、位置関係等がにているの
で、同一のシート位置決め装置によって、種々のシート
に対応することが可能である。

【００４０】３．ラインでの適用例 図６において、一対のフロントシート２Ｒ，２Ｌはシー
ト供給手段としてのシートの搬送ライン２３上を矢印方
向に送られるようになっている。この搬送ラインの端部
に近接して旋回台２４が配置されており、ライン上を流
れてくるパレット１を受けとり、これをロボットの掴み
やすい状態にするため、実線で示す状態まで９０゜回転
させる。この旋回台２４もシート供給手段の一部をな
す。

【００４１】車体搬送手段としての車体搬送ライン２５
は、シート搬送ライン２３と平行に設けられていて、車
体２６−１、車体２６−２は矢印で示すように、パレッ
ト１が搬送される向きと逆向きに送られるようになって
いる。

【００４２】これらの車体は、台車１００（図７参照）
に乗せられて、車体搬送ラインのレール上を走行するよ
うになっている。車体搬送ライン２５にそって、所要の
間隔をおいて、車体に対する作業を施す作業ステーショ
ンが設けられている。

【００４３】これらの作業ステーションの中、車体内に
シートを搬入する作業を行うのがシート搬入ステーショ
ンであり、図６において符号２６−２で示す車体の位置
及びその周辺領域が当該ステーションに該当し、この図
示の位置にて車体は停止されるように制御され、シート
の搬入作業が終了すると、矢印で示す向きに送られ、次
の作業ステーションに搬送されるようになっている。

【００４４】図６に示すように、シート搬送ライン２３
は、車体搬送ライン２５について矢印で示す車体流れ方
向を横切る方向の一側、つまり、車体流れ方向の下流に
向かって左側に位置している。

【００４５】シート搬入ステーションにおいて、車体搬
送ライン２５を間にして同ラインを横切るようにして対
向する関係にて、シート搬送ライン２３の設けられてい
る側の反対側には第１のロボット２７、シート搬送ライ
ン２３の設けられている側には第２のロボット２８がそ
れぞれ配置されている。

【００４６】第１のロボット２７は右のフロントシート
２Ｒを車体に搬入するためのものであり、第２のロボッ
ト２８は後述するように、左右の各シートを旋回台２４
から取り出し、一旦、所定位置に置く働きをも有してい
る。

【００４７】また、シート搬送ライン２３の端部付近、
つまり、第２のロボット２８の近傍には、左のフロント
シート２Ｌ用のシート位置決め装置３１が定置されてい
る。

【００４８】車体搬送方向上、第２のロボット２８と旋
回台２４との間の位置には、シート移送手段としてのク
ロスレール２９が設けられている。

【００４９】クロスレール２９は、図６、図８に示すよ
うに、フレームベース２９−１と、スライドビーム２９
−２とからなる。フレームベース２９−１は、床面に固
定されていて、上面に摺動用のレール２９−１Ｄを有す
る架台状の構造体である。

【００５０】スライドビーム２９−２は、フレームベー
ス２９−１のレール２９−１Ｄに摺動自在に嵌合してい
る可動体であり、その先端部の上面にシート位置決め装
置３０を載置している。これら、フレームベース２９−
１、スライドビーム２９−２は何れも、車体搬送ライン
２５（図６参照）を横切る方向である矢印Ａで示す方向
に長さを有し、スライドビーム２９−２はＡ方向に進退
移動する。

【００５１】この移動に際しての摺動嵌合部を説明した
図９（図８の２点鎖線円内の拡大図）において、符号２
９−２Ｕはスライドビーム２９−２の下面に一体的に設
けられた凹状の可動体、符号２９−１Ｄはフレームベー
ス２９−１の上面に固定された凸状のガイド、をそれぞ
れ示す。

【００５２】図９に示すように、スライドビーム２９−
２の側部にはＡ方向に長さを有するラック２９−２Ｌが
固定されている。一方、フレームベース２９−１側に
は、減速装置付きのモーター２９−１Ｍが固定されてい
て、このモーターの軸に固定された歯車Ｇがラック２９
−２Ｌに噛み合わされている。

【００５３】よって、モーター２９−１Ｍを駆動するこ
とにより、ラック２９−２Ｌと共にスライドビーム２９
−２は車体搬送ラインの車体搬送領域を通って進退移動
される。スライドビーム２９−２先端部には、シート位
置決め装置３０が定置されている。

【００５４】このシート位置決め装置３０は、原位置に
おいて、図６、図７に実線で示すように車体搬送ライン
２５から退避した定位置にある。

【００５５】スライドビーム２９−２の移動域は、車体
搬送ライン２５を横切る関係にあるので、両者が干渉し
ないように、両者は互いに空間的にずれた関係に設定さ
れている。

【００５６】図７、図１０に示すように、スライドビー
ム２９−２の後退時における位置決め制御は、フレーム
ベース２９−１の後端部において、その側部より立ち上
げた架台５０上に配置した近接スイッチＳＷ−１、ＳＷ
−２、ＳＷ−３及び、これらの近接スイッチの近傍をス
ライドビームと共に通過するように２９−２と一体的に
設けたドグ５１との組み合わせを用いて行うようにして
いる。

【００５７】かかる構成では、スライドビーム２９−２
が後退していき、近接スイッチＳＷ−１がドグ５１を感
知すると、モーター２９−１Ｍの電源が切られる。さら
に、慣性によりスライドビーム２９−２が後退方向に進
行し、近接スイッチＳＷ−２がドグ５１を感知すると、
モーター２９−１Ｍのブレーキが作動し、その位置にて
スライドビームは後退を停止する。

【００５８】近接スイッチＳＷ−３は、非常用として機
能するものであり、該スイッチがドグを検知したとき
は、ランプ、ブザー等により、作業者に警告を出すよう
にしている。

【００５９】なお、図示は省略したが、スライドビーム
の前進時における位置決め制御用として、フレームベー
スの前端部においても、前記後端部における構成に準じ
て、近接スイッチが設けられ、又、スライドビームには
ドグが配置されている。

【００６０】フレームベース２９−１の前後端部には、
それぞれ、ストッパ５１、５２が設けられている。スト
ッパ５１は、クッション６０を介してスライドベース２
９−２の後端を突き当てるためのものであり、ストッパ
５２もクッション６０を介して衝合片５３を突き当てる
ためのものである。

【００６１】これらは何れも、スライドベースが異常に
オーバーランした際に、クッションを介してストッパに
衝合部材を衝合させて停止させようとするものであり、
かかる停止時において、近接スイッチＳＷ−３が作動し
て警告を出すことになる。

【００６２】図６に示すように、旋回台２４はパレット
１の送り込み状態において、シート搬送ライン２３の延
長上に２点鎖線で示す状態に設定されている。パレット
が旋回台２４上に移動すると該旋回台２４は９０゜回動
して実線で示す状態となり、回動を停止する。シートの
搬入に際しては、図６に実線で示すように９０゜旋回し
た状態にある旋回台２４上の左のフロントシート２Ｌは
第２のロボット２８によって該ロボット２８の近傍に定
置されたシート位置決め装置３１上に一旦、移送され
て、該シート位置決め装置３１上に位置決めされる。

【００６３】一方、旋回台２４上の右のフロントシート
２Ｒは、第２のロボット２８によってスライドビーム上
のシート位置決め装置３０上に移送されここで位置決め
される。

【００６４】シート位置決め装置３１上のフロントシー
ト２Ｌは、第２のロボット２８により、掴み直されて、
停止している車体２６−２の所定の位置に搬入される。
一方、該位置決め装置３０上のフロントシート２Ｒは、
シート搬送ステーションにて停止している車体２６−２
の前方位置を通って、図７に２点鎖線で示すように第１
のロボット２７側の規定位置に移送される。なお、シー
ト搬入ステーションを車体２６−２の後方位置に設定す
ることもできる。

【００６５】この規定位置は、第１のロボット２７によ
る作業容易性、レイアウト等を考慮して具体的に設定さ
れるものとする。

【００６６】そこで、フロントシート２Ｒは第１のロボ
ット２７によりシート位置決め装置３０から取り出され
車体２６−２内に搬入される。空になったシート位置決
め装置３０はモーター２９−１Ｍの駆動によりスライド
ビームと共に復動されて、図６、図７に実線で示す位置
に戻り、次のフロントシートの搬入に備えらえる。

【００６７】このようにシート位置決め装置３０は、図
示省略の手段により、ロボット２８の近傍であって実線
で示す「降ろし位置」から、車体搬送ライン２５を越え
た位置にて２点鎖線で示す「掴み位置」まで往動、停
止、復動、停止の制御がなされるようになっている。

【００６８】シートの車室内搬入のプロセスを説明す
る。旋回台２４はシートの搬送ライン２３の延長上に２
点鎖線で示すごとく設定されている。パレットが旋回台
２４上に移動すると該旋回台２４は９０゜回動して実線
で示す状態となり、回動を停止する。

【００６９】この状態の下でロボット２８が作動して右
のフロントシート２Ｒをシート位置決め装置３０上に運
搬する。運搬されたフロントシート２Ｒはシート位置決
め装置３０上に固定される。一方、左のフロントシート
２Ｌはロボット２８によりシート位置決め装置３１上に
運搬され、該シート位置決め装置上に固定される。

【００７０】フロントシート２Ｒを乗せたシート位置決
め装置３０は図６において実線で示す降ろし位置から２
点鎖線で示す掴み位置まで移動し、停止する。

【００７１】つまり、シート位置決め装置はこの位置に
定置される。また、シートの搬入対象としての車体２６
−２は、シートの搬入位置として予め定められた図示の
位置にて停止して待機している。

【００７２】図３において、ロボット２７のハンド２７
Ｈにはエアシリンダ３２が設けられており、このエアシ
リンダの先端部にはピン３３が設けられている。

【００７３】また、レール４には車体への取り付け用の
穴が形成されている。このレールのうちドア側のレール
であって、かつ前端側の取り付け穴３４に対向してピン
３３が位置している。

【００７４】ハンド２７Ｈがフロントシート２Ｒを位置
決めした状態でエアシリンダ３２を駆動すると、ピン３
３が突き出てレール４に形成された車体への取り付け穴
３４に嵌合する。

【００７５】これにより、シート位置決め装置上で位置
決めされたフロントシートとロボットのハンドとの位置
関係が定まる。次いで、ハンド２７Ｈでフロントシート
をクランプする。

【００７６】このクランプに際しては、既にピン３３が
嵌合しているので、ハンド２７Ｈのクランプ力が加わる
ことによりフロントシートが多少変形することがあって
も、該ハンドとフロントシートとの位置ずれが生じるこ
とがない。

【００７７】こうして、ハンド２７Ｈによってフロント
シート２Ｒを掴んだら、シート位置決め装置によるフロ
ントシートのクランプを解除し、ハンドによりフロント
シートを持ち上げて図６に示すように、フロントシート
を車室内に搬入し、ピン３３の位置を車室内の取り付け
穴に合致させ、締結手段で締め付けることにより、フロ
ントシートは車室内に取り付けられる。左のフロントシ
ート２Ｌについてもこれに準じた手順で行われる。

【００７８】

【発明の効果】本発明により、シートはパレット上から
移しかえられて、ロボットのハンド等により掴まれる前
の段階で、一旦、所定の位置に正確に位置決めされるの
で、シートを納めたパレットの精度やパレット上でのシ
ートの位置について位置精度にばらつきがあっても、そ
のことは自動化の障害要因とはならず、シートの車室内
搬入作業を自動化することが可能となる。さらに、受け
台を前傾させた構成を採用することで、縦押し手段の重
量負担を軽減すると共に、位置決め作動におけるシート
レール前端の浮き上がりを防止し正確な位置決めを行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシート位置決め装置の斜視図であ
る。

【図２】本発明に係る、シート位置決め装置の側面図で
ある。

【図３】ロボットのハンドとシートとの関係位置を定め
る手段を説明した部分断面図である。

【図４】本発明に係る、縦位置決め手段としての位置決
め片の動作を説明した図である。

【図５】本発明に係る、シート位置決め手段にフロント
シートを搭載した状態で正面から見たときの図である。

【図６】本発明に係る、シート位置決め手段を自動車の
組立ラインに配置した場合の構成を説明した平面図であ
る。

【図７】クロスレールの正面図である。

【図８】クロスレールの側面図である。

【図９】クロスレールとシート位置決めとの摺動案内部
の部分説明図である。

【図１０】クロスレール後端部の平面図である。

【図１１】従来技術において、手作業によりフロントシ
ートを車体内に搬入する様子を説明した図である。

【符号の説明】

３ 受け台 ５ 縦押し手段 ９ 縦位置決め手段 １７ （横摺動手段としての）レール １８ （横位置決め手段としての）ストッパー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下部にシートレールが設けられたシートを
   車体内に搬入するに先立ち、所定の位置に位置決めする
   車体内搬入前のシート位置決め装置であって、 前記シートレールが当接して前記シートを載置すると共
   に車両搭載姿勢で重心がシートバック側に偏っているシ
   ートの重心を受け台上に載置した姿勢でシートの前方向
   に移動させて安定させるべく前傾させた受け台と、 前記受け台上の前記シートのシートバックに当接して前
   記シートを前方向に移動させる縦押し手段と、 前記縦押し手段により移動させられた前記シートレール
   の前端と当接して前記シートの縦方向の位置決めをする
   縦位置決め手段と、 前記受け台上の前記シートレールの一方の側部に当接し
   て前記シートを横方向に移動させる横押し手段と、 前記横押し手段により移動させられた前記シートレール
   の他方の側部と当接して前記シートの横方向の位置決め
   をする横位置決め手段とを有したことを特徴とする車体
   内搬入前のシート位置決め装置。