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

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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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