JP3207620B2 - 車輪取付装置の位置保証装置 - Google Patents

車輪取付装置の位置保証装置

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JP3207620B2
JP3207620B2 JP16567793A JP16567793A JP3207620B2 JP 3207620 B2 JP3207620 B2 JP 3207620B2 JP 16567793 A JP16567793 A JP 16567793A JP 16567793 A JP16567793 A JP 16567793A JP 3207620 B2 JP3207620 B2 JP 3207620B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車輪取付ロボットの制
御位置を確認して保証する車輪取付装置の位置保証装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば特公平4−80777号公報に記
載されるように、車体の組立ライン等において、ハブボ
ルトの位相と車輪のハブボルト取付孔の位相とを合せた
状態で、ハブボルト取付孔に各ハブボルトを挿入し、次
いでソケットを有するナットランナー装置によりハブボ
ルトに同時にナットを締付けることで車輪をハブに装着
するようにして、車輪を取付ける装置は知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、そのような
装置で車輪を車体に取付けるためには、ロボットハンド
部の移動の位置制御が正確になされていなければならな
い。特に、経年変化等により制御位置が変化するので、
使用中においても、車輪取付ロボットの制御位置を確認
したいという要求がある。その場合は、制御位置を測定
する測定具の0点が正確に設定されている必要もある。
【0004】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、測定具の0点の設定と、ロボットハンド部の位置測
定が可能である車輪取付装置の位置保証装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ロボ
ットハンド部を有する車輪取付ロボットの制御位置を確
認して保証する車輪取付装置の位置保証装置であって、
固定台と、該固定台に、X方向及びY方向に移動可能に
支持された移動台と、該移動台に設けられロボットハン
ド部が係脱可能に係合する係合部材と、該移動台に設け
られ0点設定部に嵌脱可能に嵌合する嵌合部材と、上記
固定台に設けられ上記移動台のX方向及びY方向の変位
を測定する測定具とを備える構成とする。
【0006】請求項2の発明においては、嵌合部材は、
ロボットハンド部に係合可能であり、係合部材は移動台
より取外し可能で、移動台に設けた中間部材は、車体の
車軸とハブボルトを介して係合可能である。
【0007】
【作用】請求項1の発明によれば、車輪取付ロボットの
ロボットハンド部を係合部材の係合させれば、移動台が
固定台に対しX方向及びY方向に所定量移動し、それが
測定具によって測定される。このとき、嵌合部材が0点
設定部に嵌合しているので、これによって固定台に設け
られた測定具は、移動台との関係で、0点が設定され
る。
【0008】請求項2の発明によれば、嵌合部材がロボ
ットハンド部に係合されてロボットハンド部に取付けら
れるので、係合部材を取外し、移動台に設けた中間部材
を車体の車軸にハブボルトを介して係合させれば、車体
の車軸の位置が測定される。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に
説明する。尚、本実施例に示す車両組立ラインは車両の
左右に対称に各種ロボットが配置されているので、主と
して車両の左側部分の組付けについて説明する。
【0010】車両組立ラインの、車両に関して左側部分
の概略構成を示す図1〜図4において、1は自動車の車
体で、第1のステーションP1 において車輪Wが車輪取
付ロボット2によって取付けられ、それから次の第2ス
テーションP2 において作業者によってチェックされる
ようになっている。3は車輪Wの取付位置を検出する取
付位置検出ロボットで、該取付位置検出ロボット3によ
って検出された車体1の取付位置に、車輪Wが車輪取付
ロボット2によって取付けられる。
【0011】上記車輪取付ロボット2は、リンク機構2
aを介してロボットハンド部2bが設けられ、そのロボ
ットハンド部2bは、図5〜図8に示すように、先端部
の中央に車輪ハブW1 の中心孔に嵌合し車輪Wをロボッ
ト2に対し位置決めするセンターピン7A,7B,7C
が交換可能に取付けられるセンターピン取付部4を備
え、その周囲に複数のナットランナー5,…と共に車輪
保持手段6,…が放射状に設けられている。
【0012】そして、上記センターピン取付部4に、複
数種類の車輪Wに対応した複数種類のセンターピン7
A,7B,7Cを交換可能に択一的に取付けることで、
車輪取付ロボット2は、自動車(車輪)の種類に応じて
センターピン7A,7B,7Cを交換し、複数種類の車
輪Wを、その種類にかかわりなく位置決めして車体1に
取付けることができるように構成されている。
【0013】センターピン取付部4は、センターピン7
A,7B,7Cの上端部が係合するソケット11と、該
ソケット11に係合されたセンターピン7A,7B,7
Cの係合凹部7a,…に係脱可能に係合する係合部材1
2aを有し上記ソケット11に取付部材12bを介して
取付固定されているシリンダ手段12とを備える。
【0014】また、センターピン取付部4におけるソケ
ット11は、昇降ロッド13の下端部に結合されてい
る。昇降ロッド13の上端部は、アーム部材14の先端
部が係合する係合孔16aを有しベース台15に対して
昇降する昇降部材16に連結され、アーム部材14の上
下方向の回動によって昇降するようになっている。アー
ム部材14もその中間部分がベース台15にブラケット
17Aを介して回動可能に軸支され、アーム部材14の
基端部とベース台15の別のブラケット17Bとの間に
シリンダ手段18が介装され、該シリンダ手段18の伸
縮動作によってアーム部材14を上下方向に回動するよ
うになっている。ブラケット17Aには、アーム部材1
4の回動を検出する近接スイッチ19が取付具20を介
して取付けられている。
【0015】上記各ナットランナー5は、ソケット11
の周囲に位置する締付け部材21に連係され、該締付け
部材21を回転することで、車輪ハブW1 の取付孔を通
じて適用されるボルト22にハブナット23を締付け、
それによって車輪Wを車体1の所定位置(車軸)に取付
固定するようになっている。
【0016】一方、上記各車輪保持手段6は、車輪Wの
半径方向に移動可能である第1可動部材31と、該第1
可動部材31に連係され該第1可動部材31を車輪Wの
半径方向に移動させるクランプシリンダ32と、第1可
動部材31に昇降可能に設けられ車輪Wの外周部に当接
する弾性体33が装設された第2可動部材34と、該第
2可動部材34に連係され該第2可動部材34を昇降さ
せる昇降シリンダ35とを備え、車輪Wに当接してクラ
ンプする弾性体33の位置を、車輪Wの大きさに応じて
移動させることができるようになっている。ベース台1
5と第1可動部材31との間にはガイド部材36a,3
6bが、第1可動部材31と第2可動部材34との間に
は別のガイド部材37a,37bが介設され、第1及び
第2可動部材31,34の移動が案内されるように構成
されている。
【0017】41はセンターピンストッカーで、3種類
のセンターピン7A,7B,7Cを収納保持している。
センターピンストッカー41は、車輪Wを第1のステー
ションP1 付近の所定の位置にまで搬送する車輪搬送コ
ンベア手段42と、車輪Wの取付けに必要な数のハブナ
ット23を充填したナットパレット43を第1のステー
ションP1 付近の所定の位置にまで搬送するパレット搬
送コンベア手段44との交叉点付近に配設されている。
【0018】センターピンストッカー41は、図9〜図
11に詳細を示すように、ベース台45の上に支柱46
を介して固定台47が取付けられ、該固定台47に対し
可動台48がX方向及びY方向に二次元的に移動可能に
フローティング支持されている。
【0019】可動台48上には、センターピン7A〜7
Cが外嵌せしめられる中空の嵌合ピン部材50A〜50
Cが突設せしめられている。各嵌合ピン部材50A〜5
0Cの下方において、先端係合部51a,…を有する係
合ピン部材51,…が回動軸52,…について回動可能
に軸支されている。係合ピン部材51,…の上部は、嵌
合ピン部材50A〜50Cの内部に挿入されており、該
係合ピン部材51,…の先端係合部51a,…が、嵌合
ピン部材50A〜50Cの側面部の貫通孔50a,…を
通じて外部に突出し、センターピン7A〜7Cの内部係
合部7a,…に係脱可能に係合し、センターピン7A〜
7Cをストッカー41に係止するように構成されてい
る。一方、係合ピン部材51,…の下端部は嵌合ピン部
材50A〜50Cの配列方向に延びる可動ロッド部材5
2に枢着され、該可動ロッド部材52と、可動台48の
上下方向に延びる部分48aとの間にシリンダ手段54
が介設されている。シリンダ手段54の伸縮動作による
可動ロッド部材52の進退により、各係合ピン部材5
1,…が回動せしめられ、各係合ピン部材51,…によ
りセンターピン7A〜7Cを係止したりその係止を解除
したりするようになっている。
【0020】固定台47にはガイドレール55が配設さ
れ、該ガイドレール55にスライダ部材56の下部がス
ライド可能に係合し、該スライダ部材56の上部が、可
動台48に固設され上記ガイドレール55と略直交する
方向に延びる別のガイドレール57にスライド可能に係
合し、それによって可動台48が固定台47に対しX方
向及びY方向に移動可能に構成されている。固定台47
とスライダ部材56と、及び固定台47と可動台48の
ガイドレール57との間には、それぞれスプリング5
8,…,59,…が介装され、可動台48を固定台47
に対しフローティング支持するようになっている。60
A〜60Cはぞれぞれセンターピン7A〜7Cの、嵌合
ピン部材50A〜50Cよりの着脱をチェックする近接
スイッチである。
【0021】61はロボットハンド部2bを有する車輪
取付ロボット2の制御位置を確認して保証する車輪取付
装置の位置保証装置としてのマスターワークで、図12
〜図15に示すように、固定台62と、該固定台62
に、X方向及びY方向に移動可能に支持された移動台6
3とを備える。固定台62は、それの両側部の対向位置
に1対の取手64,64が取付けられ、中央部に筒状部
材65が取付固定されている。
【0022】移動台63の中央部には、固定台62の筒
状部材65を貫通する別の筒状部材66が取付固定さ
れ、該筒状部材66にはボールスプライン(図示せず)
を介して軸部材67が取付けられている。軸部材67
は、一端部に、ロボットハンド部2bのセンターピン取
付部4のソケット11が係脱可能に係合する係合部材9
3が、中間部材としてのフランジ部材69を介して取付
けられ、他端部に、後述するマスターワーク置台92の
0点設定部92aに嵌脱可能に嵌合する嵌合部材68が
取付固定されている。フランジ部材69と移動台63と
の間にはスプリング70が介装されている。
【0023】移動台63は、略平行に配設された断面矩
形状の軸部材81,81に取付固定され、該軸部材8
1,81に固設されたスライダ82,…が中間レール8
3,…にスライド可能に係合している。また、中間レー
ル83,…には別のスライダ84が固設され、該スライ
ダ84が、上記軸部材81,81と略直交する方向に延
び固定台62に固設されたレール部材85,85にスラ
イド可能に係合している。また、軸部材81,81の一
方には、延長部材86が突設されると共に、上記延長部
材86による延長方向とは略直交する方向において、軸
部材81と固定台62との間にスプリング87,87が
介装されている。
【0024】上記固定台62にはL字形状の支持部材8
8が突設され、該支持部材88に、測定方向が略直交す
る1対のダイヤルゲージ89,90が取付けられてい
る。ダイヤルゲージ89,90の測定針部89a,90
aは、延長部材86の先端部に当接している。尚、91
は車輪Wの種類に応じて重量を調整する重量ウェイトで
ある。
【0025】92はマスターワーク61が載置されるマ
スターワーク置台で、該マスターワーク置台92にマス
ターワーク61が載置され、図15に示すように、嵌合
部材68を0点設定部92aに嵌合せしめると、嵌合部
材68が取付けられている移動台63と固定台62との
位置関係が特定の位置関係となるように固定台62に対
する移動台63の相対位置が強制的に拘束され、そし
て、移動台63と固定台62とが特定の位置関係となる
と、ダイヤルゲージ89,90がいずれも0点を示すよ
うになっている。それによって、係合部材93にロボッ
トハンド部2bのソケット11を係合させることで、固
定台62に対する移動台63の変位量をダイヤルゲージ
89,90によって測定することができる。
【0026】また、上記マスターワーク61をマスター
ワーク置台92より取外し、嵌合部材68をロボットハ
ンド部2bのソケット11に係合させてロボットハンド
部2bにマスターワーク61全体を把持させ、その状態
でフランジ部材69を車輪ハブW1 を介して車軸(車体
1)側のハブボルト22に係合させれば、それらの係合
関係により、車軸(車体1)の、車輪取付ロボット2に
対する位置を検出することもできる。尚、フランジ部材
69の周縁部69aには、車軸側のハブボルト22に対
応して開孔が形成され、該開孔にブッシュ71を介して
ハブボルト22が嵌挿されるようになっている。
【0027】101はハブナット23を、車輪Wを取付
けるために供給するナットの供給装置で、図16〜図1
9に示すように、上記ハブナット23を供給するナット
フィーダ102,102と、該ナットフィーダ102,
102からハブナット23を車輪ハブW1 への組付け角
度に対応するようにナットホルダー103及びナットリ
フター114を介して受取りX方向及びY方向に移動可
能であるナットセッター114と、該ナットセッター1
14からハブナット23がナットパレット43移載され
該ハブナット23が移載されたナットパレット43を搬
送するパレット搬送コンベア手段44とを備える。
【0028】ナットフィーダ102は、通路102aを
通じてハブナット23を所定位置に供給するようになっ
ている。ナットホルダー103は、昇降台104のレー
ル部材105,105にスライド可能に係合したスライ
ダ106,…を有する可動台107と、該可動台107
上のレール部材108にスライド可能に係合するスライ
ダ109,109を有するナットクランプ部材110,
110とを有する。ナットクランプ部材110,110
のシリンダ取付部110a,110a間にはシリンダ手
段111が介設され、該シリンダ手段111の伸縮動作
によりナットクランプ部材110が開閉し、ナットフィ
ーダ102から供給されるハブナット23を保持するよ
うになっている。
【0029】可動台107の上には、ナットクランプ部
材110,110のクランプ部110b,110bの間
に対応して、ハブナット23の移動を規制するナットス
トッパ112が配設され、上記シリンダ取付部110
a,110aに対応してストッパ113,113が配設
されている。
【0030】上記ナットクランプ部材110,110の
下方にはナットリフター114が配設され、該ナットリ
フター114は、シリンダ手段114aによりリフター
ロッド114bを上昇させて、クランプ部110b,1
10bに保持されているハブナット23を上昇させ、ナ
ットセッター141のナット保持部材142の各ナット
保持部142aに磁石144を介して吸着保持させるよ
うになっている。
【0031】上記可動台107は下方に連結部107a
が突設され、該連結部107aに、昇降台104の下方
延長部104a,104bに取付けられた1対のシリン
ダ手段117A,117Bが連結され、該シリンダ手段
117A,117Bによって可動台107を移動させる
ようになっている。その移動範囲は、1対のストッパ1
18,118によって規制されている。
【0032】昇降台104にはスライダ121が固定さ
れ、該スライダ121が、スライド台122の上下方向
のレール部材123にスライド可能に係合している。そ
して、昇降台104の取付部104cと、スライド台1
21との間にはシリンダ手段124が介設され、その伸
縮動作によって昇降台104を昇降できるように構成さ
れている。
【0033】スライド台121はスライダ131が固設
され、該スライダ131がベース台132のレール部材
133にスライド可能に係合している。スライド台12
1とベース台132との間には、シリンダ手段134が
介装され、該シリンダ手段134の伸縮動作によってス
ライド台121がスライドするようになっている。そし
て、そのスライド範囲は、ストッパ135,135によ
って一定の範囲内となるように規制されている。136
A,136B及び137,138はそれぞれ近接スイッ
チで、昇降台104及び可動台107、スライド台12
2が特定位置にあることを検出するものである。
【0034】上記ナットセッター141は、図20及び
図21に示すように、円周方向に複数のナット保持部1
42a,…が配設されたナット保持部材142を有す
る。該ナット保持部材142は、昇降部材143の下端
部が取付けられている。そして、ナット保持部材142
がX方向及びY方向に二次元的に直交移動することで、
各ナット保持部142a,…がナットリフター114の
上方部位まで移動し、ナットリフター114の上昇動作
により各ナット保持部142a,…にハブナット23が
磁石144によって順次吸着保持されるようになってい
る。昇降部材143にはスライダ145,145が取付
けられ、該スライダ145がベース台146に設けられ
た上下方向のレール部材147にスライド可能に係合し
ている。
【0035】また、ナット保持部材142の上方には、
アクチュエータ148,148が配設され、該アクチュ
エータ148の可動ロッド148a,148aの下端部
にプレート部材149,149が取付固定されている。
プレート部材149,149には、ナット保持部材14
2のナット保持部142a…に対応して、ロッド部材1
50,…が下方に突設され、アクチュエータ148,1
48を作動させてプレート部材149,149従ってロ
ッド部材150,…を下方に変位させることで、ナット
保持部142a,…に磁石144,…によって吸着保持
されているナット23,…をナットパレット43に対し
て落下させることができるように構成されている。15
1,…はナット保持部142a…におけるナット23の
有無を検出する近接スイッチである。
【0036】尚、ナットパレット43には、車両1台に
ついての4つの車輪に対応する4組のハブナット23が
セットされるようになっている。
【0037】上記のように構成すれば、まず、車輪取付
ロボット2によって、1つの車輪Wを車体1(車軸)に
取付けるのに必要な数だけハブナット23,…が、ナッ
ト供給装置101を構成するパレット搬送コンベア手段
44において所定位置に位置するナットパレット43よ
り受け取られ、それから、車輪搬送コンベア手段42の
所定の位置より車輪Wが受取られ、車輪保持手段6によ
って車輪Wがクランプ保持される。
【0038】そして、位置検出ロボット3により検出さ
れた車体1の取付位置まで、車輪Wと共にハブナット2
3,…が搬送され、ナットランナー5,…に駆動により
締付け部材21,…を回転することで、ハブナット2
3,…がハブボルト22,…に螺着され、車輪Wが車体
1側の車軸に取付けられる。
【0039】また、車輪取付ロボット2のロボットハン
ド部2bのソケット11を、図15に示すように、マス
ターワーク61の係合部材93に係脱可能に係合せしめ
れば、それらの係合関係により、固定台62にフローテ
ィング支持されている移動台63が該固定台62に対し
X方向及びY方向に所定量移動し、その移動量(変位
量)がダイヤルゲージ89,90によって測定される。
それによって、予め設定された位置にあるマスターワー
ク61との関係が、ロボットハンド部2bが正確に所定
の制御位置に移動しているか否かが判断される。
【0040】なお、マスターワーク61はマスターワー
ク置台92に載置されれば、移動台63に設けられてい
る嵌合部材68が、自動的にマスターワーク置台92に
形成した0点設定部92aに嵌合されるので、その状態
ではダイヤルゲージ89,90は強制的に0点設定され
るようになっている。
【0041】また、上記マスターワーク61をマスター
ワーク置台92より取外し、嵌合部材68をロボットハ
ンド部2bのソケット11に嵌合させれば、マスターワ
ーク61をロボットハンド部2bに取付けることができ
る(図12参照)。そのようにして、フランジ部材69
の開孔に車軸側の車輪ハブW1 のハブボルト22に係合
させるようにすれば、それらの係合関係により、車輪ハ
ブW1 の、車輪取付ロボット2に対する位置を検出する
ことができる。
【0042】
【発明の効果】請求項1の発明は、上記のように、移動
台に設けられた嵌合部材を0点設定部に嵌合せしめて0
点設定をすると共に、移動台に設けられた係合部材に車
輪取付ロボットのハンド部を係合させ、ハンド部の制御
位置のずれに対応して移動台が固定台に対しX方向及び
Y方向に所定量移動するので、それを測定具によって測
定するようにしたから、測定具の0点の設定とロボット
ハンド部の位置測定を簡単に行うことができる。
【0043】請求項2の発明は、嵌合部材が車輪取付ロ
ボットのロボットハンド部に係合可能であり、係合部材
を移動台より取外して、移動台に設けた中間部材を、車
体の車軸とハブボルトを介して係合可能であるようにし
ているので、中間部材を、車体の車軸(車輪ハブ)に係
合させれば、車体の車軸の位置を簡単に測定することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車体組立ラインの一部を省略して示す概略平面
図である。
【図2】車両組立ラインの一部を省略して示す概略正面
図である。
【図3】車両組立ラインの一部を省略して示す概略側面
図である。
【図4】車輪取付ロボットの概略正面図である。
【図5】車輪取付ロボットのロボットハンド部のセンタ
ーピン取付部付近の断面図である。
【図6】センターピン取付部付近の断面図である。
【図7】車輪取付ロボットのロボットハンド部のアーム
部材付近の平面図である。
【図8】センターピン取付部の要部平面図である。
【図9】センターピンを収納保持するストッカーの正面
図である。
【図10】同平面図である。
【図11】同側面図である。
【図12】マスターワークの概略断面図である。
【図13】同底面図である。
【図14】マスターワークのダイヤルゲージを設けた付
近の側面図である。
【図15】O点設定の説明図である。
【図16】ナットの供給装置の正面図である。
【図17】同平面図である。
【図18】同側面図である。
【図19】同要部側面図である。
【図20】ナットセッターの要部断面図である。
【図21】同一部断面底面図である。
【符号の説明】 1 車体 2 車輪取付ロボット 2b ロボットハンド部 62 固定台 63 移動台 68 嵌合部材 69 フランジ部材(中間部材) 89,90 ダイヤルゲージ(測定具) 92 マスターワーク置台 92a 0点設定部 93 係合部材 W 車輪
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−69247(JP,A) 特開 平5−58362(JP,A) 特開 平2−169303(JP,A) 特開 昭62−122872(JP,A) 実開 昭60−42529(JP,U) 特公 平4−80777(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 65/12 B23P 21/00 303

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロボットハンド部を有する車輪取付ロボ
    ットの制御位置を確認して保証する車輪取付装置の位置
    保証装置であって、 固定台と、 該固定台に、X方向及びY方向に移動可能に支持された
    移動台と、 該移動台に設けられロボットハンド部が係脱可能に係合
    する係合部材と、 該移動台に設けられ0点設定部に嵌脱可能に嵌合する嵌
    合部材と、 上記固定台に設けられ上記移動台のX方向及びY方向の
    変位を測定する測定具とを備えることを特徴とする車輪
    取付装置の位置保証装置。
  2. 【請求項2】 嵌合部材は、ロボットハンド部に係合可
    能であり、係合部材は移動台より取外し可能で、移動台
    に設けた中間部材は、車体の車軸とハブボルトを介して
    係合可能であるところの請求項1記載の車輪取付装置の
    位置保証装置。
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