JP3632490B2 - ウインドガラス自動貼付装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウインドガラス自動貼付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両組立ラインにおけるウインドガラスの車両への貼付は、人手または自動貼付装置により行っている。
自動貼付装置による貼付では、精度の高い貼付を行うため車両と貼付ロボットとの位置を相対的に固定するために、車両搬送ラインから分岐した別ラインに車両を移し、その別ラインで車両との相対位置が固定されたロボットでウインドガラスを車両に貼付し、その後車両を搬送ラインに戻すようにしている。
自動貼付装置による貼付には、ロボットを車両と同期搬送させてウインドガラスを車両に貼付する方法もある（たとえば、特開平１０−３４４５５号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来のウインドガラスの車両への貼付には、つぎの問題があった。
人手による貼付では、品質が安定せず、人件費などを含みランニングコストが高い。
自動貼付装置による貼付では、別ラインを作らなければならないので、膨大な投資が必要になる。
ロボットを車両と同期搬送させてウインドガラスを車両に貼付する方法では、ロボットと車両との位置が変動するので、ウインドガラスの車両への高精度の貼付は困難である。
本発明の目的は、人手による場合に比べて省人化がはかれ、従来の自動貼付装置による貼付に比べて別ラインを設ける必要がなく搬送ライン上で貼付を行うことができそれによって設備投資の低減をはかることができ、しかも高精度の貼付が可能な、ウインドガラス自動貼付装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、つぎの通りである。
（１） 車両を載せて搬送する組立ラインの車両搬送装置と、
ウインドガラス貼付ステーションで車両搬送方向およびそれと反対方向に移動可能とされたテーブルと、
車両がウインドガラス貼付ステーションに進入してきた時にテーブルを車両と同期して前進駆動させウインドガラスを車両に貼付後テーブルを元の位置に戻すテーブル駆動装置と、
テーブルに設置されテーブルと共に移動されるロボットと、
テーブル上に設置され搬送中の車両をすくい上げるすくい上げ装置と、
からなるウインドガラス自動貼付装置。
（２） すくい上げ装置が昇降可能な支持台をもつリフターである（１）記載のウインドガラス自動貼付装置。
（３） ロボットがビジョンセンサーを備えている（１）記載のウインドガラス自動貼付装置。
（４） 車両搬送装置が、オーバヘッドコンベアであって、
チェーンと、
車両を載せるハンガーと、
チェーン側部材と、チェーン側部材より車両搬送方向前側に位置する第１の腕とチェーン側部材より車両搬送方向後側に位置する第２の腕とをもつハンガー側部材とを有し、チェーン側部材とハンガー側部材とをチェーン送り方向に隙間をもって係合させる係合装置と、
係合装置のハンガー側部材とハンガーとを連結するロッドと、
を有しており、
テーブル駆動装置はすくい上げ装置が車両をハンガーごとすくい上げてテーブル上のものとしたと同時にテーブル、係合装置のハンガー側部材を係合装置のチェーン側部材に対して前進させるさせるべく再駆動されるようになっており、
係合装置では、テーブル駆動装置の再駆動前は、チェーン側部材がハンガー側部材の第１の腕に係合してチェーン側部材がハンガー側部材を車両搬送方向に引張り、テーブル駆動装置の再駆動後は、チェーン側部材がハンガー側部材の第２の腕がチェーン側部材に係合してハンガー側部材がチェーン側部材を車両搬送方向に押すようになっている、（１）記載のウインドガラス自動貼付装置。
（５） テーブル駆動装置がテーブルとの連結側にエアシリンダーを有する（４）記載のウインドガラス自動貼付装置。
（６） 車両搬送装置が、スラットコンベアである（１）記載のウインドガラス自動貼付装置。
【０００５】
上記（１）のウインドガラス自動貼付装置では、すくい上げ装置で車両を搬送装置からすくい上げるので、車両はすくい上げ装置およびテーブルおよびロボットと一体的に移動する。その結果、車両搬送中に、車両の位置とロボットの位置が、すくい上げ装置およびテーブルを介して、相対的に動かなくなり、精度の高いウインドガラス貼付を実行できるようになる。
上記（２）のウインドガラス自動貼付装置では、すくい上げ装置が昇降可能な支持台をもつリフターからなるため、車両を容易にテーブル上のものとすることができる。
上記（３）のウインドガラス自動貼付装置では、ロボットがビジョンセンサーを備えているので、車両ウインド位置の確認が容易になり、さらに精度の高いウインドガラス貼付を実行できる。
上記（４）のウインドガラス自動貼付装置では、テーブル駆動装置の再駆動前は、チェーン側部材がハンガー側部材の第１の腕に係合してチェーン側部材がハンガー側部材を車両搬送方向に引張り、テーブル駆動装置の再駆動後は、ハンガー側部材の第２の腕がチェーン側部材に係合してハンガー側部材がチェーン側部材を車両搬送方向に押すので、係合装置におけるハンマリング（チェーン側部材がハンガー側部材の第１の腕と第２の腕との間で相対的に行ったり来たりしてチェーン側部材がハンガー側部材の第１の腕と第２の腕を打つ現象、サージングともいう）が無くなり、ハンマリング（サージング）がある場合に生じていたロボットとすくい上げ装置・車両との振動係数の差によって生じるロボットと車両との振動による位置ずれ（微動）も生じなくなり、精度高くウインドガラスを車両に貼付することができる。
上記（５）のウインドガラス自動貼付装置では、テーブル駆動装置がテーブルとの連結側にエアシリンダーを有するので、テーブル駆動装置再駆動時に１回係合装置においてチェーン側部材とハンガー部材の第２の腕との当りが生じても、エアシリンダーがクッションとなって、テーブルの振動が軽減され、ロボットと車両との振動による位置ずれが抑制され、精度高くウインドガラスを車両に貼付することができる。
上記（６）のウインドガラス自動貼付装置では、車両搬送装置がスラットコンベアであるが、上記（１）と同じ作用が得られる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は本発明の第１実施例のウインドガラス自動貼付装置を示し、図７〜図９は本発明の第２実施例のウインドガラス自動貼付装置を示している。本発明の全ての実施例に共通または類似する部分には、本発明の全ての実施例にわたって同じ符合を付してある。
【０００７】
まず、本発明の全ての実施例に共通または類似する部分を、図１〜図６を参照して、説明する。
本発明実施例のウインドガラス自動貼付装置１は、車両組立ライン２に設置されるウインドガラス自動貼付装置である。本発明実施例のウインドガラス自動貼付装置１は、車両３を載せて搬送する組立ラインの車両搬送装置１０と、ウインドガラス貼付ステーション６で車両搬送方向およびそれと反対方向に移動可能とされたテーブル４０と、車両３がウインドガラス貼付ステーション６に進入してきた時にテーブル４０を車両と同期して前進駆動させウインドガラス４、５を車両３に貼付後テーブル４０を元の位置に戻すテーブル駆動装置５０と、テーブル４０に設置されテーブル４０と共に移動されるロボット６０と、テーブル４０上に設置され搬送中の車両３をすくい上げるすくい上げ装置７０と、を備えている。
【０００８】
車両搬送装置１０は、オーバヘッドコンベア２０またはスラットコンベア３０からなる。
オーバヘッドコンベア２０は、多数のハンガー２２と、ハンガー２２を移動させる、車両上方に位置するチェーン２１とを有する。各車両３は、車輪部位でハンガー２２に接地しており、各ハンガー２２に載せて搬送される。ハンガー２２の上端にはハンガーローラ２３が設けられており、ハンガーローラ２３はハンガーレール２４上を転動する。ハンガー２２およびハンガー２２に載せられた車両３の重量は、ハンガーローラ２３を介して、ハンガーレール２４により支持される。ハンガー２２は、ロッド２５、係合装置８０を介して、チェーン２１とチェーン送り方向に隙間Ｓをもって係合している。係合装置８０は、チェーン２１に連結されたチェーン側部材８１と、ロッド２５またはハンガー２２に連結されたハンガー側部材８２を有し、チェーン側部材８１とハンガー側部材８２とをチェーン送り方向に隙間Ｓをもって係合させる。
スラットコンベア３０は、床７上（車両３より下）を移動されるコンベア（たとえばベルトコンベア）３１を有し、各車両３は車輪部位でコンベア３１に接地しており、コンベア３１の移動によって搬送される。
【０００９】
車両組立ライン２の途中のウインドガラス貼付ステーション６には、車両３より下方の位置に、車両搬送方向およびそれと反対方向（戻り方向）に移動可能なテーブル４０が設けられている。テーブル４０は、車両搬送方向に、テーブル駆動装置５０によって車両搬送装置１０と同期して移動される。テーブル４０は、戻り方向には、テーブル駆動装置５０によって適宜の速度で戻ることが可能である。
テーブル４０の下方にはベアリング４１、４２があり、床７に敷かれたレール４３上を走行できるようになっている。
フロントウインドガラス４、リアウインドガラス５は、テーブル４０の横の治具４４上に事前にセットされる。治具４４は、テーブル４０と連結されテーブル４０と同期走行される。
【００１０】
テーブル駆動装置５０は、テーブル４０とは別体でテーブル４０とエアシリンダー５１を介して連結されたモータ台５２と、モータ台５２に取り付けられたモータ５３と、モータ５３の出力軸に取り付けられたピニオン５４と、床７に固定されたラック５５とを、有する。モータ５３のテーブル４０との連結側には、エアシリンダー５１が設けられているので、テーブル４０およびそれに搭載されている装置にはエアシリンダー５１によるクッションがもたされている。ただし、車両搬送装置１０がスラットコンベア３０からなる場合は、エアシリンダー５１は設けられなくてもよい。
【００１１】
ロボット６０は、テーブルへの取付け位置にて、テーブル４０に設置され、テーブル４０と共に移動される。ロボット６０のアームは、ロボットのテーブルへの取付け位置に対して可動である。ロボット６０のテーブルへの取付け位置は、車両３と干渉しない位置に設けられ、車両搬送領域の側方に位置している。ロボット６０は、フロントウインドガラス４を貼付するためのフロントロボット６１と、リアウインドガラス５を貼付するリアロボット６２とからなる。フロントロボット６１とリアロボット６２とは、車両搬送方向と平行な方向に、互いに位置が離れている。
【００１２】
ロボット６０は、たとえばハンド部に、車両ウインドを撮像するビジョンセンサー６３（たとえば、ＣＣＤカメラ）を備えており、ビジョンセンサー６３の信号をコンピュータで処理することにより、車両形状、車両ウインド位置、ウインドガラス形状、車両のハンガー２２への搭載位置のずれによる車両位置のずれ等を測定し、最適条件でウインドガラスを車両３に貼付する。
【００１３】
すくい上げ装置７０は、テーブル４０上に設置され搬送中の車両３をすくい上げる。すくい上げられた車両３は車両搬送装置１０の駆動から解除されて、テーブル４０上のものとなり、すくい上げ装置７０およびテーブル４０と共に移動するようになる。ロボット６０がテーブル４０に設置されているため、すくい上げ装置７０が車両３をすくい上げた時、車両３は、すくい上げ装置７０およびテーブル４０を介してロボット６０のテーブル４０への取付け位置と相対的に位置が固定され、車両３とロボット６０の取付け位置とは相対的に動かなくなる。
【００１４】
すくい上げ装置７０は、車両３の直下にあり、昇降可能な支持台７１を有し、支持台７１が上方に移動した時、ハンガー２２がある場合は車両３を載せているハンガー２２の下面に接触してハンガー２２ごと車両３を持ち上げ、ハンガー２２がない場合は車両３の床に直接接触して車両３のみを上方に持ち上げる。
すくい上げ装置７０は、たとえば昇降可能な支持台７１を有するリフター７２からなる。
【００１５】
つぎに、本発明の全実施例に共通する部分の作用を説明する。
車両３は、車両搬送装置１０により、搬送される。車両搬送装置１０がオーバヘッドコンベア２０の場合は、車両３はハンガー２２に載せられ、車両３とハンガー２２の重量はハンガーレール上２４を転動するハンガーローラ２３を介してハンガーレール２４にて支持され、チェーン２１による引張力が係合装置８０とロッド２５を介してハンガー２２に伝えられ、車両３およびハンガー２２が搬送される。車両搬送装置１０がスラットコンベア３０の場合は、車両３はコンベア３１に載せられて搬送される。
【００１６】
車両３がウインドガラス貼付ステーションに進入してくると、ロボット６０等を載せたテーブル４０が、テーブル駆動装置５０によって、車両３と同方向に同期移動を始める。ついで、テーブル４０上に設置されたすくい上げ装置７０が支持台７１を上昇させ、ハンガー２２がある場合は、支持台７１がハンガー２２下面と接触し、さらに支持台７１が上昇して、ハンガー２２と車両３を持ち上げて、ハンガー２２と車両３をテーブル４０上のものとし、ハンガーがない場合は支持台７１が車両３の床と接触し、さらに支持台７１が上昇して、車両３をコンベア３１から離してテーブル４０のものとする。
【００１７】
これによって、車両３とロボット６０は、同じテーブル４０のものとなり、車両３とロボット６０のテーブル４０への取付け部との位置が、テーブル４０およびすくい上げ装置７０を介して、相対的に動かなくなる。これによって、ウインドガラス４、５の車両３への貼付精度が上がるとともに、貼付が容易になる。
この方式では、車両とロボットとの相対位置を固定するために、搬送装置から独立した自動貼付ラインを設ける必要がないので、設備投資が低減される。また、この方式により、ウインドガラスの車両への自動貼付が可能になり、省人化がはかられる。
【００１８】
ついで、ロボット６０が持っているビジョンセンサー６３により、車両３のウインド位置等を測定する。ビジョンセンサー６３による測定により、ウインドガラス４、５の車両３への貼付精度が上がる。テーブル４０と車両３とともに移動しながら、ロボット６１、６２は、ウインドガラス４、５を治具４４から持ち上げ車両３にウインドガラス４、５を貼付する。ウインドガラス貼付時点では、テーブル４０は搬送方向にかなり進んでしまうので、ロボット６１、６２をテーブル４０の原点位置に戻し、すくい上げ装置７０を下降させて元位置に戻した後、テーブル４０を、レール４３上を走行させて、元の位置に戻す。
その後は、上記のサイクルを繰り返す。
【００１９】
つぎに、本発明の各実施例に特有な部分の構成、作用を説明する。
本発明の第１実施例では、図１〜図６に示すように、車両搬送装置１０は、オーバヘッドコンベア２０からなる。オーバヘッドコンベア２０は、チェーン２１と、車両３を載せるハンガー２２と、係合装置８０と、ロッド２５と、を有する。係合装置８０は、チェーン側部材８１と、チェーン側部材８１より車両搬送方向前側に位置する第１の腕８２ａとチェーン側部材８１より車両搬送方向後側に位置する第２の腕８２ｂとをもつハンガー側部材８２とを有し、チェーン側部材８１とハンガー側部材８２とをチェーン送り方向に隙間Ｓをもって係合させる。ロッド２５は、係合装置８０のハンガー側部材８２とハンガー２２とを連結する。
【００２０】
テーブル駆動装置５０は、すくい上げ装置７０が車両３をハンガー２２ごとすくい上げてテーブル４０上のものとしたと同時にテーブル４０および係合装置８０のハンガー側部材８２を係合装置８０のチェーン側部材８１に対して車両搬送方向に前進させるべく再駆動されるようになっている。
これによって、係合装置８０では、テーブル駆動装置５０の再駆動前は、チェーン側部材８１がハンガー側部材８２の第１の腕８２ａに係合してチェーン側部材８１がハンガー側部材８２を車両搬送方向に引張っているが、テーブル駆動装置５０の再駆動後は、チェーン側部材８１がハンガー側部材８２の第２の腕８２ｂがチェーン側部材８１に係合してハンガー側部材８２がチェーン側部材８１を車両搬送方向に押すようになっている。
また、テーブル駆動装置５０がテーブル４０との連結側にエアシリンダー５１を有している。
【００２１】
本発明の第１実施例のウインドガラス自動貼付装置１では、テーブル駆動装置５０の再駆動後は、係合装置８０のハンガー側部材８２の第２の腕８２ｂがチェーン側部材８１に係合してハンガー側部材８２がチェーン側部材８１を車両搬送方向に押すので、係合装置８０におけるハンマリング（チェーン側部材８１がハンガー側部材８２の第１の腕８２ａと第２の腕８２ｂとの間で相対的に行ったり来たりしてチェーン側部材８１がハンガー側部材８２の第１の腕８２ａと第２の腕８２ｂを打つ現象、サージングともいう）が無くなり、ハンマリング（サージング）がある場合に生じていたロボット６０とすくい上げ装置７０・車両３との振動係数の差によって生じるロボット６０と車両３との振動による位置ずれ（微動）も生じなくなり、精度高くウインドガラス４、５を車両３に貼付することができるようになる。
【００２２】
また、本発明の第１実施例のウインドガラス自動貼付装置１では、テーブル駆動装置５０とテーブル４０との連結側にエアシリンダー５１を有するので、テーブル駆動装置５０の再駆動時に、１回、係合装置８０においてチェーン側部材８１とハンガー部材８２の第２の腕８２ｂとの当りが生じても、エアシリンダー５１がクッションとなって、テーブル４０の振動が軽減され、テーブル４０に係合装置８０でのハンマリングによる振動があった場合に生じるかもしれないロボット６０と車両３との振動による位置ずれが抑制され、精度高くウインドガラス４、５を車両３に貼付することができる。
【００２３】
本発明の第２実施例では、図７〜図９に示すように、車両搬送装置１０は、スラットコンベア３０からなる。スラットコンベア３０は、床７上を移動するベルトコンベア３１を有し、車両３は車輪部位でベルトコンベア３１上に設置し、搬送される。
テーブル４０はテーブル駆動装置５０によって駆動される。すくい上げ装置７０は昇降可能の支持台７１を有する。すくい上げ装置７０は車両３の床に接触して車両３を持ち上げ、車両３をコンベア３１から浮かせて車両３をテーブル４０上のものとする。第１実施例ではすくい上げ装置７０が車両３をすくい上げたと同時にテーブル駆動装置５０が再駆動されたが、本発明の第２実施例では、すくい上げ装置７０が車両３をすくい上げたと同時のテーブル駆動装置５０の再駆動はない。
本発明の第２実施例の作用については、本発明の全実施例に共通する部分の作用で述べたと同じ作用がある。
【００２４】
【発明の効果】
請求項１のウインドガラス自動貼付装置によれば、すくい上げ装置で車両を搬送装置からすくい上げるので、車両はすくい上げ装置およびテーブルおよびロボットと一体的に移動する。その結果、車両搬送中に、車両の位置とロボットのテーブルへの取付け位置が、すくい上げ装置およびテーブルを介して、相対的に動かなくなり、精度の高いウインドガラス貼付が可能になる。このウインドガラス自動貼付装置によれば、独立した貼付ラインを設ける必要がないので、設備投資が軽減され、自動貼付のため人手による貼付に比べて省人化もはかることができる。
請求項２のウインドガラス自動貼付装置によれば、すくい上げ装置が昇降可能な支持台をもつリフターからなるため、車両を容易にテーブル上のものとすることができる。
請求項３のウインドガラス自動貼付装置によれば、ロボットにビジョンセンサーが備えられているので、車両ウインド位置等を計測可能となり、さらに精度の高いウインドガラス貼付を実行できる。
請求項４のウインドガラス自動貼付装置によれば、テーブル駆動装置の再駆動後は、ハンガー側部材の第２の腕がチェーン側部材に係合してハンガー側部材がチェーン側部材を車両搬送方向に押すので、係合装置におけるハンマリング（サージング）が無くなり、ハンマリング（サージング）がある場合に生じていたロボットとすくい上げ装置・車両との振動係数の差によって生じるロボットと車両との振動による位置ずれ（微動）が生じなくなり、精度高くウインドガラスを車両に貼付することができる。
請求項５のウインドガラス自動貼付装置によれば、テーブル駆動装置がテーブルとの連結側にエアシリンダーを有するので、テーブル駆動装置再駆動時に、１回、係合装置においてチェーン側部材とハンガー部材の第２の腕との当りが生じても、エアシリンダーがクッションとなって、テーブルの振動が軽減され、ロボットと車両との振動による位置ずれが抑制され、精度高くウインドガラスを車両に貼付することができる。
請求項６のウインドガラス自動貼付装置によれば、請求項１の効果と同じ効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のウインドガラス自動貼付装置の（テーブル駆動装置の図示を略した）側面図である。
【図２】図１の装置の平面図である。
【図３】図１の装置の正面図である。
【図４】本発明の第１実施例のウインドガラス自動貼付装置の係合装置の側面図である。
【図５】本発明の第１実施例のウインドガラス自動貼付装置のテーブル駆動装置の側面図である。
【図６】本発明の第１実施例のウインドガラス自動貼付装置の（テーブル駆動装置も概略図示した）側面図である。
【図７】本発明の第２実施例のウインドガラス自動貼付装置の側面図である。
【図８】図７の装置の平面図である。
【図９】図７の装置の正面図である。
【符号の説明】
１ ウインドガラス自動貼付装置
２ 車両組立ライン
３ 車両
４ フロントウインドガラス
５ リアウインドガラス
６ ウインドガラス貼付ステーション
７ 床
１０ 車両搬送装置
２０ オーバヘッドコンベア
２１ チェーン
２２ ハンガー
２３ ハンガーローラ
２４ ハンガーレール
２５ ロッド
３０ スラットコンベア
３１ ベルトコンベア
４０ テーブル
４１ ベアリング
４２ ベアリング
４３ レール
４４ 治具
５０ テーブル駆動装置
５１ エアシリンダー
５２ モータ台
５３ モータ
５４ ピニオン
５５ ラック
６０ ロボット
６１ フロントロボット
６２ リアロボット
６３ ビジョンセンサー
７０ すくい上げ装置
７１ 支持台
７２ リフター
８０ 係合装置
８１ チェーン側部材
８２ ハンガー部材
８２ａ 第１の腕
８２ｂ 第２の腕
Ｓ 隙間

Claims (6)

1. 車両を載せて搬送する組立ラインの車両搬送装置と、
   ウインドガラス貼付ステーションで車両搬送方向およびそれと反対方向に移動可能とされたテーブルと、
   車両がウインドガラス貼付ステーションに進入してきた時にテーブルを車両と同期して前進駆動させウインドグラスを車両に貼付後テーブルを元の位置に戻すテーブル駆動装置と、
   テーブルに設置されテーブルと共に移動されるロボットと、
   テーブル上に設置され搬送中の車両をすくい上げるすくい上げ装置と、
   からなるウインドガラス自動貼付装置。
2. すくい上げ装置が昇降可能な支持台をもつリフターである請求項１記載のウインドガラス自動貼付装置。
3. ロボットがビジョンセンサーを備えている請求項１記載のウインドガラス自動貼付装置。
4. 車両搬送装置が、オーバヘッドコンベアであって、
   チェーンと、
   車両を載せるハンガーと、
   チェーン側部材と、チェーン側部材より車両搬送方向前側に位置する第１の腕とチェーン側部材より車両搬送方向後側に位置する第２の腕とをもつハンガー側部材とを有し、チェーン側部材とハンガー側部材とをチェーン送り方向に隙間をもって係合させる係合装置と、
   係合装置のハンガー側部材とハンガーとを連結するロッドと、
   を有しており、
   テーブル駆動装置はすくい上げ装置が車両をハンガーごとすくい上げてテーブル上のものとしたと同時にテーブル、係合装置のハンガー側部材を係合装置のチェーン側部材に対して前進させるさせるべく再駆動されるようになっており、
   係合装置では、テーブル駆動装置の再駆動前は、チェーン側部材がハンガー側部材の第１の腕に係合してチェーン側部材がハンガー側部材を車両搬送方向に引張り、テーブル駆動装置の再駆動後は、チェーン側部材がハンガー側部材の第２の腕がチェーン側部材に係合してハンガー側部材がチェーン側部材を車両搬送方向に押すようになっている、請求項１記載のウインドガラス自動貼付装置。
5. テーブル駆動装置がテーブルとの連結側にエアシリンダーを有する請求項４記載のウインドガラス自動貼付装置。
6. 車両搬送装置が、スラットコンベアである請求項１記載のウインドガラス自動貼付装置。

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