JP3953233B2 - 車両用灯具の組立装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用灯具を組み立てるラインに設置される灯具組立装置に係わり、特に、上治具に設けた電気機器や流体機器を使って、下治具で支持した灯具構成部材や、必要に応じて上治具で支持した他の灯具構成部材に所定の処理を施すことができるように構成された車両用灯具の組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘッドランプの組み立てラインでは、所定の処理を施す組立装置が複数設置されており、まず、第１の装置により、ワークであるランプボディ内にエイミング機構構成部材を配設する。ついで、ワークを第２の装置に移し、リフレクターをエイミング機構に支持させる。次に、ワークを第３の装置に移し、シール溝にシール材を装填し、シール脚をシール溝に係合させて、前面レンズをランプボディに圧着する。次に、ワークを第４の装置に移し、前面レンズとシール脚間をクリップや締結ねじによって機械的に締結する。そして、ワークを第５の装置に移し、ランプを点灯させることで形成される配光からエイミング調整を行う。
【０００３】
なお、ヘッドランプ組み立てラインにおいて用いられる各組立装置では、灯具構成部材であるランプボディや前面レンズに対する加工や組立などがし易いように、これらを治具で支持させて装置内にセットした上で、所定の加工や組立や検査等が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そして、灯具組み立てラインに設置されているそれぞれの組立装置における加工や組立の機能を高めたり処理機能を向上させたいというニーズがあり、このためには、さらなる機器を装置本体に具備させればよいが、装置構造の大型化および複雑化を招き、好ましいことではない。
【０００５】
そこで、発明者は、治具に電気機器や流体機器等の機器を設けて、組立装置の加工や組立の機能を高めたり、他の装置で行っている機能までをも取り込むようにすれば、装置の大型化を招くことなく、ラインに設置される装置の数が減少し、灯具組み立てラインを短縮できる、というように考えた。
【０００６】
しかし、治具は、本来、ワークである灯具構成部材を支持して装置内にセットできるように、コンパクトかつ軽量に構成されている。このため、治具に、電気機器や流体機器に加えて、これらを作動させるための要素（以下、作動要素という）である電流や圧搾空気などの機器作動要素供給源を設けることは困難である。
【０００７】
そこで、発明者は、装置側の電気配線やエアー配管と、治具に設けた電気機器や流体機器に延びる電気配線やエアー配管をコネクタを介して接続することで、電気機器や流体機器に作動要素である電流や圧搾空気などを供給し、これらを作動させようと考えた。
【０００８】
ところが、ワークである灯具構成部材を治具とともに装置にセットする際には、コネクタをいちいち接続しなければならず、その作業が面倒で、さらにコネクタの数が多いと、接続を間違えるおそれがあるという問題も発生した。
【０００９】
本発明は前記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、灯具構成部材を支持する治具に電気機器や流体機器等を設けることで、装置の大型化、複雑化を招くことなく、しかも作業者に負担をかけることなく、その装置で処理できる組立加工等の機能を高めることのできる車両用灯具の組立装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係わる車両用灯具の組立装置においては、一の灯具構成部材を支持する下治具と、前記下治具が位置決めされて載置される治具支持台と、前記下治具と上下方向に係合して治具として一体化でき、他の灯具構成部材を支持するとともに、前記一の灯具構成部材や前記他の灯具構成部材に所定の処理を施すために機能する処理機器として電気機器と流体機器の少なくともいずれか一方を備えた上治具と、連結機構を介し連結一体化した前記上治具を懸吊状態に支持する上治具支持板と、前記上治具支持板を前記治具支持台に対し昇降させる昇降機構と、を備え、前記上治具支持板には、電流や圧搾空気等の機器作動要素の供給源から延びる第１の機器作動要素供給路が設けられ、一方、前記上治具には、前記処理機器に延びる第２の機器作動要素供給路が設けられ、前記第１，第２の機器作動要素供給路が互いに挿脱着可能な前記第１の供給路側の第１のコネクタ部と前記第２の供給路側の第２のコネクタ部とからなるコネクタを介し接続されることで、前記処理機器に機器作動要素が供給される車両用灯具の組立装置であって、
前記第１のコネクタ部と第２のコネクタ部とを、挿脱方向が上下方向となるように対向して設けるとともに、前記第１のコネクタ部を前記上治具支持板に対し昇降動作可能に設けるようにした。
そして、上治具に備えられて、一の灯具構成部材や他の灯具構成部材に所定の処理を施すために機能する処理機器である電気機器と流体機器としては、実施例においては、例えば、近接スイッチ５３０、リミットスイッチ５４０、凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０である。
また、前記コネクタとしては、電気配線接続用コネクタや流体配管接続用カプラがある。
治具支持台上に載置された治具（の上治具）に対し上治具支持板を下降させて、上治具支持板と上治具とを連結できる状態において、第１のコネクタ部を上治具支持板に対し昇降させると、上治具支持板側の第１のコネクタ部と上治具側の第２のコネクタ部が上下方向に係合して挿脱着できる。
即ち、上治具支持板に対し下降した第１のコネクタ部は、第２のコネクタ部に挿着され、第１の機器作動要素供給路と第２の機器作動要素供給路がコネクタを介し接続された状態となり、上治具に備えた処理機器（電気機器や流体機器）に機器作動要素が供給され、処理機器が作動可能状態となる。
一方、第１，第２のコネクタ部が挿着されている状態から、上治具支持板に対し第１のコネクタ部を上昇させると、第１のコネクタ部が第２のコネクタ部から逸脱し、第１の機器作動要素供給路と第２の機器作動要素供給路が分離された状態となる。
また、請求項２においては、請求項１記載の車両用灯具の組立装置において、前記上治具支持板側の第１のコネクタ部と上治具側の第２のコネクタ部間に、両コネクタ部を水平方向に位置決めする位置決め機構を設けるように構成した。
位置決め機構は、第１のコネクタ部と第２のコネクタ部を上下方向に挿脱可能な位置となるように調整する。
請求項３においては、請求項２記載の車両用灯具の組立装置において、前記第１のコネクタ部それ自体が第１のコネクタ部と第２のコネクタ部との挿脱係合部を下向きにして固設されるとともに、前記上治具支持板に組付けられて水平方向に所定量スライド可能なスライド板と、前記第２のコネクタ部が固設されて前記スライド板と対向するように設けられた前記上治具側の上板と、前記スライド板と前記上板のいずれか一方から他方に向けて垂設された尖頭形状の位置決めピンおよび他方に設けられた前記位置決めピン係合用の係合孔とから、前記位置決め機構を構成するようにした。
少なくとも位置決めピンの先端部が係合孔に係合すれば、上治具支持板が下降して位置決めピンが係合孔に挿入されるにしたがって、スライド板が水平方向にスライドし、上治具支持板側の第１のコネクタ部が上治具側の第２のコネクタ部に対し上下方向に挿脱可能な位置となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の態様を実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図８は、本発明に係る灯具の組立装置の第１の実施例を示すもので、図１は第１の実施例であるヘッドランプ用のボディ・レンズ間圧着・自動ねじ締結装置の正面図、図２は同装置の側面図、図３は同装置に用いられる治具の一部を断面で示す正面図、図４は同治具の一部を断面で示す側面図、図５はシール溝とシール脚間の凹凸ランス係合部の拡大断面図、図６はシール溝とシール脚間のねじ締結部の拡大断面図、図７はコネクタ部が挿着される前のコネクタ周辺の断面図、図８はコネクタ部が挿着された状態のコネクタ周辺の断面図、図９はねじ締結機構の全体構成図、図１０は治具をセットした同装置の正面図である。
【００１３】
これらの図において、ヘッドランプ用のボディ・レンズ間圧着・自動ねじ締結装置は、正面および側面から見て、全体が矩形状のフレーム構造で、内部にねじ締結機本体３０が配置された矩形状の治具支持台１０には、下治具１２０を載置できる台板１２が設けられ、治具支持台１０の上方には、左右一対のサイドフレーム１９，１９によって支持された天板２０が設けられ、この天板２０には、昇降機構であるエアシリンダ２２によって上治具支持板２４が昇降可能に設けられている。
【００１４】
符号２３は、エアシリンダ２２のシリンダロッドで、シリンダロッド２３の下端部は上治具支持板２４に連結されている。符号２５は、天板２０と治具支持台１０間に配設されたガイドシャフトで、上治具支持板２４に設けられたガイド２６がこのガイドシャフト２５にスライド可能に組み付けられている。符号２８は、天板２０と上治具支持板２４間に配設された第２のガイドシャフトである。
【００１５】
また、上治具支持板２４下面の四箇所には、上治具１１０を懸吊した状態に連結保持する連結機構であるクランパー２７が設けられ、クランパー２７は、エアシリンダ２７ｂによってクランプ爪２７ａが水平揺動できる構造となっている。。一方、上治具１１０には、プランジャピン１１６ａを上板１１２の上方に突出した状態にばね付勢保持できる、位置決め用のプランジャ１１６が設けられている。
【００１６】
そして、台板１２上に位置決めした治具１００に対し、上治具支持板２４を下降させると、上方に突出するプランジャピン１１６ａに上治具支持板２４側の係合孔１３が係合することで、上治具１１０が上治具支持板２４に対し位置決めされる。そして、治具１００（上治具１１０）に上治具支持板２４が接した状態で、クランパー２７を作動させて、上治具１１０の前後の側縁部を上治具支持板２４とクランプ爪２７ａで上下方向に挟持することで、上治具支持板２４に上治具１１０が連結一体化される。
【００１７】
また、上治具支持板２４の前側縁部左右方向中央には、図１，７に示されるように、機器作動要素供給源側のコネクター部である雌コネクタ５１０と雌カプラ６１０，６３０が設けられ、一方、上治具１１０には、上治具１１０に設けられた機器（近接スイッチ５３０、リミットスイッチ５４０、凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０）側のコネクタ部である雄コネクタ５２０と雄カプラ６２０，６４０が設けられている。そして、上治具支持板２４に設けられたコネクタ位置決め挿脱着機構１２９（後に詳述する）によって、上治具支持板２４に上治具１１０を連結する際に、上治具支持板２４側の雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０を上治具１１０側の雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０にそれぞれ挿脱着できるように構成されている。
【００１８】
また、下治具１２０の底部四隅には、方向性のない球状コロ１２５が設けられて、台板１２上を走行させやすいようになっている。また、台板１２上には、下治具１２０のコロ１２５がそれぞれ係合できる穴１４（図３，４参照）が設けられ、下治具１２０側のコロ１２５が台板１２側の穴１４に係合すると、下治具１２０の底面が台板１２に接した状態になるとともに、下治具１２０は台板１２上の所定位置に概略位置決めされる。また、下治具１２０の下板１２２には、位置決め用のプランジャ１２６が設けられており、プランジャ１２６を操作することで、プランジャピン１２６ａを下板１２２の下方に突出した状態にも、下板１２２内に没した状態にも、ばね付勢保持できる。そして、プランジャピン１２６ａが下治具１２０側のピン係合孔１５に係合することで、下治具１２０は台板１２上の所定位置に正確に位置決めされる。
【００１９】
また、この装置において使用される治具１００は、図３，４に示されるように、同一寸法の矩形状の上板１１２と下板１２２とが４本の支柱１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ、但し、支柱１０２ｃは図示されず）で連結された構造で、４本の支柱１０２は、それぞれ長手方向ほぼ中央部において、上下二分割できるように構成されている。
【００２０】
即ち、治具１００は、上板１１２から下方に４本の脚１１４（１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ、但し、脚１１４ｃは図示されず）が延出する上治具１１０と、下板１２２から上方に４本の脚１２４（１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ、但し、脚１２４ｃは図示されず）が延出する下治具１２０とから構成されており、それぞれの４本の脚１１４，１２４は、互いに整合する位置にあって、対角線位置にある支柱１０２ｂ（１０２ｃ）を構成する一対の脚１１４ｂ，１２４ｂ（１１４ｃ，１２４ｃ）は、軸方向に凹凸係合することで、上治具１１０と下治具１２０が位置決めされて、治具１００として一体になるように構成されている。図３，４における符号Ｐは、脚１１４側の凹部１１１と脚１２４側の凸部１２１からなる凹凸係合部を示す。
【００２１】
また、上治具１１０の脚１１４ｄの下端部内には、近接スイッチ５３０（図４参照）が設けられており、上治具１１０を懸吊支持した上治具支持板２４を下降させる際に、下治具１２０の脚１１４ｄが対応する脚１２４ｄに対し接近した所定位置となったことを検出する。符号５３２は、近接スイッチ５３０に給電する給電用コードで、雄コネクタ５２０内に収容されている雄端子５３４に接続されている。
【００２２】
上治具１１０には、前面レンズ２００の外周縁部を支持できる筒型のレンズ支持枠１１７が設けられており、下方から前面レンズ２００をそのシール脚２０２が下向きとなるようにこの支持枠１１７に嵌合させることができる。図３符号５４０は、前面レンズ２００が支持枠１１７に実際にセットされているか否かを検出するためのリミットスイッチで、上治具１１０の上板１１２に固定されて、その接触子５４１が下方に付勢されて突出している。図３符号５４２は、リミットスイッチ５４０に給電する給電用コードで、支持枠１１７の側壁を貫通して、雄コネクタ５２０内に収容されている雄端子５４４に接続されている。
【００２３】
また、前面レンズ２００側のシール脚２０２とランプボディ３００側のシール溝３０２とは、図３の符号Ａで示され、かつ図５に拡大して示されるように、シール脚２０２に形成した凸部２０３がシール溝３０２の外壁に形成された凹部３０３に係合する数カ所の凹凸ランス係合部によって、固定されるようになっている。そして、上治具１１０における、この凹凸ランス係合部に対応した位置には、図３に示されるように、凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０が配設されている。
【００２４】
このエアシリンダ５５０は、上治具１１０の脚１１４に固定されて、水平方向に配設されており、進退するシリンダロッド５５１の前端部に設けられた突押部５５２が、シール溝３０２の凹部３０３周辺を押圧して、凸部２０３を凹部３０３に嵌合させるように動作する。図３符号１２７ａは、下治具１２０の支持枠１２７（後述する）に設けられた切り欠きで、シリンダロッド５５１（突押部５５２）は、この切欠１２７ａを貫通する方向に進退動作できる。このエアシリンダ５５０には、上板１１２に固設されたコネクタ部である雄カプラ６４０に接続されているエアホース６３２を介して、圧搾空気が供給されている。
【００２５】
また、上治具１１０に設けられた支持枠１１７の内側には、上板１１２に設けられた負圧発生ポート（図示せず）を介して負圧が作用するように構成されており、これにより、前面レンズ２００は支持枠１１７に吸着されて、上治具１１０に懸吊支持された形態となる。
【００２６】
一方、下治具１２０には、ランプボディ３００の外周縁部を支持できる筒型のボディ支持枠１２７が設けられており、上方からランプボディ３００をそのシール溝３０２が上向きとなるようにこの支持枠１２７に嵌合させることができる。支持枠１２７には、嵌合したランプボディ３００の周縁部を固定する固定機構（図示せず）が設けられており、これにより、ランプボディ３００は支持枠１２７に固定されて下治具１２０に担持された形態となる（図１０参照）。
【００２７】
また、上治具支持板２４には、図１，３，７，８に示されるように、電源側（給電側）のコネクタ部である雌コネクタ５１０とエア供給源であるエアタンク６１１側のコネクタ部である雌カプラ６３０とが設けられ、一方、上治具１１０には、これらの雌コネクタ５１０，雌カプラ６３０とそれぞれ挿脱着可能な機器側のコネクタ部である雄コネクタ５２０，雄カプラ６４０が設けられており、雄コネクタ５２０内に収容されている雄端子５３４，５４４は、給電用コード５３２，５４２を介して近接スイッチ５３０，リミットスイッチ５４０にそれぞれ接続されており、雄カプラ６４０は、ホース６３２を介して凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０に接続されている。
【００２８】
そして、上治具支持板２４を下降させて、上治具１１０を上治具支持板２４に連結する際に、スライドユニット１３０を下降させることで、自動的に機器作動要素供給側の雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０を機器側の雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０に挿着できるようになっている。
【００２９】
即ち、上治具支持板２４上には、４本のロッド１３１で支持された第１のプレート１３２が水平に配設され、このプレート１３２の下方には、エアシリンダ１３３によって上下昇降動作可能な昇降プレート１３４が設けられている。符号１３５は、昇降プレート１３４の下降端位置を設定するストッパである。そして、この昇降プレート１３４の四隅には、第１スペーサ１３６，第２スペーサ１３７を介して固定ねじ１３８が下方に突設され、第２スペーサ１３７の円筒部１３７ａにスライド板１３９が水平方向スライド可能に組み付けられている。符号１３９ａは、スライド板１３９に設けられた、スペーサ円筒部１３７ａと遊合する円孔を示す。
【００３０】
スライド板１３９には、上治具１１０に設けられたピン係合孔７１０、雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０にそれぞれ係合する位置決めピン７００、雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０が設けられて、スライドユニット１３０が構成されている。ピン７００の先端部７０２は、尖頭形状に形成されて、ピン先端部７０２が係合孔７１０内に収まるように係合した場合には、ピン７００が孔７１０に挿入されるにしたがい、スライド板１３９（スライドユニット１３０）が水平方向にスライドして、雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０が雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０と上下方向に挿脱着できる位置に位置決めされる。
【００３１】
また、スペーサ円筒部１３７ａの外径と円孔１３９ａの内径との差は、ピン係合孔７１０の半径と同一の大きさに形成されており、位置決めピン７００の中心とピン係合孔７１０の中心とが一致するように設定されることで、治具支持台１０に対し治具１００（上治具１１０）が多少水平方向にずれていたとしても、ピン先端部７０２が必ず係合孔７１０の内側にくるようになっている（図７におけるピン７００の仮想線位置を参照。）
このように、スライド板１３９に位置決めピン７００、雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０が一体化されて水平方向にスライド可能なスライドユニット１３０と、スライドユニット１３０を上治具支持板２４に対し昇降させるエアシリンダ１３３と、上治具１１０の上板１１２に設けられたピン係合孔７１０、雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０によって、コネクターの位置決め挿脱着機構１２９が構成されている。
【００３２】
前面レンズ２００のシール脚２０２は、前面レンズ２００の周縁に沿って周設されているが、シール脚２０２の周方向所定位置には、図３符号Ｂで示されかつ図６に拡大して示されるように、締結ねじ４００を配設するためのねじ挿通孔２０４が設けられており、シール溝底面壁３０４側から、ねじ挿通孔２０４に締結ねじ４００を螺着することで、シール脚２０２とシール溝３０２（前面レンズ２００とランプボディ３００）間が機械的に固定されるようになっている。
【００３３】
そして、下治具１２０の支持枠１２７は、図３に示されるように、治具支持台１０の台板１２の開口部１６より幾分大きく形成されており、支持枠１２７および下板１２２には、前面レンズ２００のシール脚２０２に設けられているねじ挿通孔２０４に対応する上下貫通孔１２８ａ，１２８ｂが設けられており、この上下貫通孔１２８ａ，１２８ｂを介して、ねじ締結機本体３０によるねじ締結が行われる。この孔１２８ａ，１２８ｂは、後述するねじ締結機本体３０のビットホルダ３８が挿通できるビットホルダ挿通孔である。
【００３４】
治具支持台１０の内部（台板１２の下方）には、図１，２，９，１０に示すように、２軸スカラロボット６０によって水平方向揺動可能に支持された、ねじ締結機本体３０が配置されている。
【００３５】
ねじ締結機本体３０は、図９に拡大して示されるように、上下に延びる円筒形状の本体ケース３２と、本体ケース３２に回転可能に支承されるとともに、本体ケース３２の前端開口部から上方に延出する細長いロッド状の回転ビット３３と、本体ケース３２内に収容され、回転ビット３３を回転駆動させる駆動モータ３６と、本体ケース３２に軸方向摺動可能に組み付けられて、回転ビット３３を包囲するように延出するビットホルダ３８と、から主として構成されている。
【００３６】
ビットホルダ３８の基端部と本体ケース３２内の軸受ホルダ３６ａ間には、圧縮スプリング４０が介装されて、ビットホルダ３８が上方にばね付勢された形態に保持されている。回転ビット３３の先端部には、締結ねじ４００の頭部４０２の十字溝４０４に係合可能な係合突起３５ａが形成されており、ねじ投下口７８（図２参照）からビットホルダ３８の開口部に頭部を下向きにして投下された締結ねじ４００は、ねじ頭部の十字溝４０４が回転ビット３３の係合突起３５ａに係合することで、回転ビット３３と周方向に一体化される。
【００３７】
図９符号４４は、負圧吸引ポートで、ビットホルダー３８内に下方に向かう空気流を生成せしめ、ビットホルダー３８内の締結ねじ４０を立った状態に保持して、回転ビット３３の先端部（係合突起３５ａ）に締結ねじ４００（十字溝４０４）を係合させ易くするべく作用する。
【００３８】
また、ねじ締結機本体３０は、二軸スカラロボット６０のアーム６８に支持された上下に延びるロッドレスエアシリンダ５０と並行に配設されており、ロッドレスエアシリンダ５０によって、ねじ締結機本体３０が昇降動作できるように構成されている。即ち、ロッドレスエアシリンダ５０は、上下方向に配設され、シリンダ本体５１に上下方向摺動可能に組み付けられている摺動子５２に、ねじ締結機本体３０の本体ケース３２が連結一体化されており、ロッドレスエアシリンダ５０の作動により、摺動子５２とともにねじ締結機本体３０が一体に昇降動作する。符号５４は、エアシリンダ５０の上端部に設けられた、ぶれ止め用のホルダガイドである。
【００３９】
そして、ランプボディ３００におけるねじ締結予定位置Ｐ2（ビットホルダ挿通孔１２８ｂ）の真下において、ロッドレスエアシリンダ５０が作動し、ねじ締結機本体３０（ビットホルダ３８）が上昇する。ビットホルダ３８がビットホルダ挿通孔１２８ｂ内に挿通されて上昇し、その先端部が挿通孔１２８ｂの段差部（図示せず）に当接すると、ビットホルダ３８はこれ以上上昇できず、ねじ締結機本体３０のビットホルダ３８を除く部分が上昇する。このとき、ビットホルダ３８は本体ケース３２に対し相対的に後退し、所定量だけ後退すると、これが検出されて回転ビット３３が回転を開始する。そして、ねじ締結機本体３０は、ビットホルダ３８を付勢するばね４０の付勢力に抗して上昇する。ビットホルダ３８内に収容されている回転ビット３３の先端係合突起３５ａには、締結ねじ頭部４０２の十字溝４０４が係合して、回転ビット３３と締結ねじ４００とが周方向に一体化されており、回転ビット３３が回転しつつ上昇することで、ランプボディ３００（のシール溝底面壁３０４）を貫通して前面レンズ２００（のシール脚の所定のねじ挿通孔２０４に締結ねじ４００が螺合される。
【００４０】
２軸スカラロボット６０は、図２に示されるように、治具支持台１０に対し固定された第１の縦軸６２周りに水平揺動する上下一対の第１のアーム６４と、第１のアーム６４の揺動先端部に設けられた第２の縦軸６６周りに水平揺動する第２のアーム６８とから構成された水平揺動機構６１を備えており、この水平揺動機構６１によって、ねじ締結機本体３０は、締結ねじ４００をその頭部が下向きとなるようにして投下される所定のねじ投下口位置Ｐ1と、所定のねじ締結予定位置Ｐ2間をスムーズかつ効率よく水平移動できる。
【００４１】
図２符号７２は、頭部を上に向けた形態に締結ねじ４００を供給するねじ供給機、符号８０は、ねじ供給機７２によって供給された頭部上向きの締結ねじ４００を上下逆さまに反転して、ねじ投下口７８から投下するねじ反転供給機、符号７４，７６は、締結ねじ搬送用ホースである。
【００４２】
次に、本実施例に示す装置を用いて、ランプボディ３００と前面レンズ２００とを圧着し、ランプボディ３００の下方からねじ締結する圧着・自動ねじ締結工程について説明する。
【００４３】
まず、それぞれの脚１１４，１２４を上下に係合させて上治具１１０と下治具１２０とを一体化した治具１００を、治具支持台１０の台板１２上に搬入し、下治具１２０側のコロ１２５，プランジャピン１１６ａを台板１２側の穴１４，係合孔１３にそれぞれ係合させることで、治具１００を下治具支持台１０に対し位置決めする。
【００４４】
次に、上治具支持板２４を上治具１１０に当接する位置まで下降させ、上治具１１０上に突出しているプランジャピン１１６ａに上治具１１０側の係合孔１３が係合することで、上治具１１０は上治具支持板２４に対し位置決めされる。
【００４５】
次に、エアシリンダ１３３を作動させてスライドユニット１３０を下降させると、位置決めピン７００が係合孔７１０に挿入されるとともに、スライドユニット１３０側の雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０が上治具１１０側の雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０にそれぞれ挿着される。
【００４６】
次いで、クランパー２７を作動させて、上治具支持板２４と上治具１１０とを連結一体化する。これにより、上治具１１０が上治具支持板２４に連結一体化されるとともに、上治具支持板２４側の給電用コード５３６，５４６、エアホース６３６が上治具１１０に設けられている機器（近接スイッチ５３０、リミットスイッチ５４０、凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０）側の給電用コード５３２，５４２、エアホース６３２にコネクター５００、カプラ６００を介し接続されて、各機器（５３０，５４０，５５０）に電流や圧搾空気が供給され、これらの機器が作動可能な状態となる。
【００４７】
そこで、上治具支持板１２４（上治具１１０）を上昇させて、上治具１１０と下治具１２０間を大きく離間させる。そして上治具１１０（の支持枠１１７）に前面レンズ２００を、下治具１２０（の支持枠１２７）にランプボディ３００をそれぞれ嵌合してセットし、ランプボディ３００のシール溝３０２にシール材３０６を装填する。次に、上治具支持板２４（上治具１１０）を下降させてシール脚２０２をシール溝３０２に係合させ、前面レンズ２００とランプボディ３００とを圧着する。
【００４８】
また、レンズ２００とボディ３００が圧着されると同時に、２軸スカラロボット６０が作動を開始する。即ち、ねじ投下口７８の真下において、ねじ締結機本体３０のビットホルダ３８に締結ねじ４００が投下され、締結ねじ４００を受け取ったねじ締結機本体３０は、水平揺動して所定のねじ締結予定位置Ｐ2の真下に位置する。次に、ロッドレスエアシリンダ５０が作動して、ねじ締結機本体３０が上昇し、ビットホルダ３８が開口１３、挿通孔１２８ａ，１２８ｂに挿通される。そして、回転ビット３３（ビット本体３５）が回転して、締結ねじ４００がシール溝底面壁３０４を突き破り、シール脚２０２のねじ挿通孔２０４に螺合されることで、シール脚２０２とシール溝３０２間がねじ締結される。
【００４９】
なお、前記した実施例におけるスライドユニット１３０では、スライド板１３９に位置決めピン７００が設けられ、上治具１１０にピン係合孔７１０が設けられているが、上治具１１０に位置決めピンを設け、スライド板１３９にピン係合孔を設けるようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る車両用灯具の組立装置によれば、灯具構成部材に所定の処理を施すための電気機器や流体機器等の機器を上治具に設けたので、装置本体の構造を複雑化、大型化することなく、その装置で処理できる機能が増えて、灯具組立ラインに設置する装置の数を減少できる等、灯具組立ラインを改善できる。
また、作業者がいちいちコネクタ部の挿脱着を手作業で行うまでもなく、第１のコネクタ部を昇降させることで、第１，第２のコネクタ部同士の挿脱着を自動的に行うことができ、作業者への負担がそれだけ軽減されるとともに、接続するコネクタ部を誤る等といった不具合もない。
請求項２によれば、第１のコネクタ部と第２のコネクタ部が位置決め機構により、上下方向に挿脱可能な位置に調整されるので、両コネクタ部をスムーズに挿脱着でき、それだけ上治具と上治具支持板間の機器作動要素供給路の接続および分離が簡単になる。
また、請求項３によれば、少なくとも位置決めピンの先端部が係合孔に係合すれば、両コネクタ部が確実に挿着されるので、上治具と上治具支持板間の機器作動要素供給路の接続作業が非常に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であるヘッドランプ用のボディ・レンズ間圧着・自動ねじ締結装置の正面図
【図２】同装置の側面図
【図３】同装置に用いられる治具の正面図
【図４】同装置に用いられる治具の側面図
【図５】シール溝とシール脚間の凹凸ランス係合部の拡大断面図
【図６】シール溝とシール脚間のねじ締結部の拡大断面図
【図７】コネクタ部が挿着される前のコネクタ周辺の正面図
【図８】コネクタ部が挿着された状態のコネクタ周辺の正面図
【図９】ねじ締結機機構の全体構成図
【図１０】治具をセットした同装置の正面図
【符号の説明】
１０ 治具支持台
２２ 上治具昇降機構であるエアシリンダ
２４ 上治具支持板
２７ 連結機構であるクランパー
３０ ねじ締結機本体
５０ ねじ締結機本体の昇降機構であるロッドレスエアシリンダ
６０ ２軸スカラロボット
６１ 水平揺動機構
７８ ねじ投下口
１００ 治具
１１０ 上治具
１１６ プランジャ
１２０ 下治具
１２６ プランジャ
１２９ コネクタの位置決め挿脱着機構
１３０ スライドユニット
１３３ スライドユニット昇降機構であるエアシリンダ
１３９ スライド板
２００ 他の灯具構成部材である前面レンズ
２０２ シール脚
２０４ ねじ挿通孔
３００ 灯具構成部材であるランプボディ
３０２ シール溝
３０６ シール材
４００ 締結ねじ
４０２ ねじ頭部
５００ 電気配線接続用コネクタ
５１０ 第１のコネクタ部である雌コネクタ
５２０ 第２のコネクタ部である雄コネクタ
５３０ 電気機器である近接スイッチ
５３２，５３４ 第２の機器作動要素供給路である給電用コード
５３６，５４６ 第１の機器作動要素供給路である給電用コード
５４０ 電気機器であるリミットスイッチ
５５０ 流体機器である凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ
６００ エア配管接続用カプラ
６１０，６３０ 第１のコネクタ部である雌カプラ
６１１ 圧搾空気供給源であるエアタンク
６２０，６４０ 第２のコネクタ部である雄カプラ
６３２ 第２の機器作動要素供給路であるエアホース
６３６ 第１の機器作動要素供給路であるエアホース
７００ 位置決めピン
７１０ 位置決めピン係合用の係合孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用灯具を組み立てるラインに設置される灯具組立装置に係わり、特に、上治具に設けた電気機器や流体機器を使って、下治具で支持した灯具構成部材や、必要に応じて上治具で支持した他の灯具構成部材に所定の処理を施すことができるように構成された車両用灯具の組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘッドランプの組み立てラインでは、所定の処理を施す組立装置が複数設置されており、まず、第１の装置により、ワークであるランプボディ内にエイミング機構構成部材を配設する。ついで、ワークを第２の装置に移し、リフレクターをエイミング機構に支持させる。次に、ワークを第３の装置に移し、シール溝にシール材を装填し、シール脚をシール溝に係合させて、前面レンズをランプボディに圧着する。次に、ワークを第４の装置に移し、前面レンズとシール脚間をクリップや締結ねじによって機械的に締結する。そして、ワークを第５の装置に移し、ランプを点灯させることで形成される配光からエイミング調整を行う。
【０００３】
なお、ヘッドランプ組み立てラインにおいて用いられる各組立装置では、灯具構成部材であるランプボディや前面レンズに対する加工や組立などがし易いように、これらを治具で支持させて装置内にセットした上で、所定の加工や組立や検査等が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そして、灯具組み立てラインに設置されているそれぞれの組立装置における加工や組立の機能を高めたり処理機能を向上させたいというニーズがあり、このためには、さらなる機器を装置本体に具備させればよいが、装置構造の大型化および複雑化を招き、好ましいことではない。
【０００５】
そこで、発明者は、治具に電気機器や流体機器等の機器を設けて、組立装置の加工や組立の機能を高めたり、他の装置で行っている機能までをも取り込むようにすれば、装置の大型化を招くことなく、ラインに設置される装置の数が減少し、灯具組み立てラインを短縮できる、というように考えた。
【０００６】
しかし、治具は、本来、ワークである灯具構成部材を支持して装置内にセットできるように、コンパクトかつ軽量に構成されている。このため、治具に、電気機器や流体機器に加えて、これらを作動させるための要素（以下、作動要素という）である電流や圧搾空気などの機器作動要素供給源を設けることは困難である。
【０００７】
そこで、発明者は、装置側の電気配線やエアー配管と、治具に設けた電気機器や流体機器に延びる電気配線やエアー配管をコネクタを介して接続することで、電気機器や流体機器に作動要素である電流や圧搾空気などを供給し、これらを作動させようと考えた。
【０００８】
ところが、ワークである灯具構成部材を治具とともに装置にセットする際には、コネクタをいちいち接続しなければならず、その作業が面倒で、さらにコネクタの数が多いと、接続を間違えるおそれがあるという問題も発生した。
【０００９】
本発明は前記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、灯具構成部材を支持する治具に電気機器や流体機器等を設けることで、装置の大型化、複雑化を招くことなく、しかも作業者に負担をかけることなく、その装置で処理できる組立加工等の機能を高めることのできる車両用灯具の組立装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
前記目的を達成するために、請求項１に係わる車両用灯具の組立装置においては、一の灯具構成部材を支持する下治具と、前記下治具が位置決めされて載置される治具支持台と、前記下治具と上下方向に係合して治具として一体化でき、他の灯具構成部材を支持するとともに、前記一の灯具構成部材や前記他の灯具構成部材に所定の処理を施すために機能する処理機器として電気機器と流体機器の少なくともいずれか一方を備えた上治具と、連結機構を介し連結一体化した前記上治具を懸吊状態に支持する上治具支持板と、前記上治具支持板を前記治具支持台に対し昇降させる昇降機構と、を備え、前記上治具支持板には、電流や圧搾空気等の機器作動要素の供給源から延びる第１の機器作動要素供給路が設けられ、一方、前記上治具には、前記処理機器に延びる第２の機器作動要素供給路が設けられ、前記第１，第２の機器作動要素供給路が互いに挿脱着可能な前記第１の供給路側の第１のコネクタ部と前記第２の供給路側の第２のコネクタ部とからなるコネクタを介し接続されることで、前記処理機器に機器作動要素が供給される車両用灯具の組立装置であって、
前記第１のコネクタ部と第２のコネクタ部とを、挿脱方向が上下方向となるように対向して設けるとともに、前記第１のコネクタ部を前記上治具支持板に対し昇降動作可能に設けるようにした。
そして、上治具に備えられて、一の灯具構成部材や他の灯具構成部材に所定の処理を施すために機能する処理機器である電気機器と流体機器としては、実施例においては、例えば、近接スイッチ５３０、リミットスイッチ５４０、凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０である。
また、前記コネクタとしては、電気配線接続用コネクタや流体配管接続用カプラがある。
治具支持台上に載置された治具（の上治具）に対し上治具支持板を下降させて、上治具支持板と上治具とを連結できる状態において、第１のコネクタ部を上治具支持板に対し昇降させると、上治具支持板側の第１のコネクタ部と上治具側の第２のコネクタ部が上下方向に係合して挿脱着できる。
即ち、上治具支持板に対し下降した第１のコネクタ部は、第２のコネクタ部に挿着され、第１の機器作動要素供給路と第２の機器作動要素供給路がコネクタを介し接続された状態となり、上治具に備えた処理機器（電気機器や流体機器）に機器作動要素が供給され、処理機器が作動可能状態となる。
一方、第１，第２のコネクタ部が挿着されている状態から、上治具支持板に対し第１のコネクタ部を上昇させると、第１のコネクタ部が第２のコネクタ部から逸脱し、第１の機器作動要素供給路と第２の機器作動要素供給路が分離された状態となる。
また、請求項２においては、請求項１記載の車両用灯具の組立装置において、前記上治具支持板側の第１のコネクタ部と上治具側の第２のコネクタ部間に、両コネクタ部を水平方向に位置決めする位置決め機構を設けるように構成した。
位置決め機構は、第１のコネクタ部と第２のコネクタ部を上下方向に挿脱可能な位置となるように調整する。
請求項３においては、請求項２記載の車両用灯具の組立装置において、前記第１のコネクタ部それ自体が第１のコネクタ部と第２のコネクタ部との挿脱係合部を下向きにして固設されるとともに、前記上治具支持板に組付けられて水平方向に所定量スライド可能なスライド板と、前記第２のコネクタ部が固設されて前記スライド板と対向するように設けられた前記上治具側の上板と、前記スライド板と前記上板のいずれか一方から他方に向けて垂設された尖頭形状の位置決めピンおよび他方に設けられた前記位置決めピン係合用の係合孔とから、前記位置決め機構を構成するようにした。
少なくとも位置決めピンの先端部が係合孔に係合すれば、上治具支持板が下降して位置決めピンが係合孔に挿入されるにしたがって、スライド板が水平方向にスライドし、上治具支持板側の第１のコネクタ部が上治具側の第２のコネクタ部に対し上下方向に挿脱可能な位置となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の態様を実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図８は、本発明に係る灯具の組立装置の第１の実施例を示すもので、図１は第１の実施例であるヘッドランプ用のボディ・レンズ間圧着・自動ねじ締結装置の正面図、図２は同装置の側面図、図３は同装置に用いられる治具の一部を断面で示す正面図、図４は同治具の一部を断面で示す側面図、図５はシール溝とシール脚間の凹凸ランス係合部の拡大断面図、図６はシール溝とシール脚間のねじ締結部の拡大断面図、図７はコネクタ部が挿着される前のコネクタ周辺の断面図、図８はコネクタ部が挿着された状態のコネクタ周辺の断面図、図９はねじ締結機構の全体構成図、図１０は治具をセットした同装置の正面図である。
【００１３】
これらの図において、ヘッドランプ用のボディ・レンズ間圧着・自動ねじ締結装置は、正面および側面から見て、全体が矩形状のフレーム構造で、内部にねじ締結機本体３０が配置された矩形状の治具支持台１０には、下治具１２０を載置できる台板１２が設けられ、治具支持台１０の上方には、左右一対のサイドフレーム１９，１９によって支持された天板２０が設けられ、この天板２０には、昇降機構であるエアシリンダ２２によって上治具支持板２４が昇降可能に設けられている。
【００１４】
符号２３は、エアシリンダ２２のシリンダロッドで、シリンダロッド２３の下端部は上治具支持板２４に連結されている。符号２５は、天板２０と治具支持台１０間に配設されたガイドシャフトで、上治具支持板２４に設けられたガイド２６がこのガイドシャフト２５にスライド可能に組み付けられている。符号２８は、天板２０と上治具支持板２４間に配設された第２のガイドシャフトである。
【００１５】
また、上治具支持板２４下面の四箇所には、上治具１１０を懸吊した状態に連結保持する連結機構であるクランパー２７が設けられ、クランパー２７は、エアシリンダ２７ｂによってクランプ爪２７ａが水平揺動できる構造となっている。。一方、上治具１１０には、プランジャピン１１６ａを上板１１２の上方に突出した状態にばね付勢保持できる、位置決め用のプランジャ１１６が設けられている。
【００１６】
そして、台板１２上に位置決めした治具１００に対し、上治具支持板２４を下降させると、上方に突出するプランジャピン１１６ａに上治具支持板２４側の係合孔１３が係合することで、上治具１１０が上治具支持板２４に対し位置決めされる。そして、治具１００（上治具１１０）に上治具支持板２４が接した状態で、クランパー２７を作動させて、上治具１１０の前後の側縁部を上治具支持板２４とクランプ爪２７ａで上下方向に挟持することで、上治具支持板２４に上治具１１０が連結一体化される。
【００１７】
また、上治具支持板２４の前側縁部左右方向中央には、図１，７に示されるように、機器作動要素供給源側のコネクター部である雌コネクタ５１０と雌カプラ６１０，６３０が設けられ、一方、上治具１１０には、上治具１１０に設けられた機器（近接スイッチ５３０、リミットスイッチ５４０、凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０）側のコネクタ部である雄コネクタ５２０と雄カプラ６２０，６４０が設けられている。そして、上治具支持板２４に設けられたコネクタ位置決め挿脱着機構１２９（後に詳述する）によって、上治具支持板２４に上治具１１０を連結する際に、上治具支持板２４側の雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０を上治具１１０側の雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０にそれぞれ挿脱着できるように構成されている。
【００１８】
また、下治具１２０の底部四隅には、方向性のない球状コロ１２５が設けられて、台板１２上を走行させやすいようになっている。また、台板１２上には、下治具１２０のコロ１２５がそれぞれ係合できる穴１４（図３，４参照）が設けられ、下治具１２０側のコロ１２５が台板１２側の穴１４に係合すると、下治具１２０の底面が台板１２に接した状態になるとともに、下治具１２０は台板１２上の所定位置に概略位置決めされる。また、下治具１２０の下板１２２には、位置決め用のプランジャ１２６が設けられており、プランジャ１２６を操作することで、プランジャピン１２６ａを下板１２２の下方に突出した状態にも、下板１２２内に没した状態にも、ばね付勢保持できる。そして、プランジャピン１２６ａが下治具１２０側のピン係合孔１５に係合することで、下治具１２０は台板１２上の所定位置に正確に位置決めされる。
【００１９】
また、この装置において使用される治具１００は、図３，４に示されるように、同一寸法の矩形状の上板１１２と下板１２２とが４本の支柱１０２（１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ、但し、支柱１０２ｃは図示されず）で連結された構造で、４本の支柱１０２は、それぞれ長手方向ほぼ中央部において、上下二分割できるように構成されている。
【００２０】
即ち、治具１００は、上板１１２から下方に４本の脚１１４（１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ、但し、脚１１４ｃは図示されず）が延出する上治具１１０と、下板１２２から上方に４本の脚１２４（１２４ａ，１２４ｂ，１２４ｃ，１２４ｄ、但し、脚１２４ｃは図示されず）が延出する下治具１２０とから構成されており、それぞれの４本の脚１１４，１２４は、互いに整合する位置にあって、対角線位置にある支柱１０２ｂ（１０２ｃ）を構成する一対の脚１１４ｂ，１２４ｂ（１１４ｃ，１２４ｃ）は、軸方向に凹凸係合することで、上治具１１０と下治具１２０が位置決めされて、治具１００として一体になるように構成されている。図３，４における符号Ｐは、脚１１４側の凹部１１１と脚１２４側の凸部１２１からなる凹凸係合部を示す。
【００２１】
また、上治具１１０の脚１１４ｄの下端部内には、近接スイッチ５３０（図４参照）が設けられており、上治具１１０を懸吊支持した上治具支持板２４を下降させる際に、下治具１２０の脚１１４ｄが対応する脚１２４ｄに対し接近した所定位置となったことを検出する。符号５３２は、近接スイッチ５３０に給電する給電用コードで、雄コネクタ５２０内に収容されている雄端子５３４に接続されている。
【００２２】
上治具１１０には、前面レンズ２００の外周縁部を支持できる筒型のレンズ支持枠１１７が設けられており、下方から前面レンズ２００をそのシール脚２０２が下向きとなるようにこの支持枠１１７に嵌合させることができる。図３符号５４０は、前面レンズ２００が支持枠１１７に実際にセットされているか否かを検出するためのリミットスイッチで、上治具１１０の上板１１２に固定されて、その接触子５４１が下方に付勢されて突出している。図３符号５４２は、リミットスイッチ５４０に給電する給電用コードで、支持枠１１７の側壁を貫通して、雄コネクタ５２０内に収容されている雄端子５４４に接続されている。
【００２３】
また、前面レンズ２００側のシール脚２０２とランプボディ３００側のシール溝３０２とは、図３の符号Ａで示され、かつ図５に拡大して示されるように、シール脚２０２に形成した凸部２０３がシール溝３０２の外壁に形成された凹部３０３に係合する数カ所の凹凸ランス係合部によって、固定されるようになっている。そして、上治具１１０における、この凹凸ランス係合部に対応した位置には、図３に示されるように、凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０が配設されている。
【００２４】
このエアシリンダ５５０は、上治具１１０の脚１１４に固定されて、水平方向に配設されており、進退するシリンダロッド５５１の前端部に設けられた突押部５５２が、シール溝３０２の凹部３０３周辺を押圧して、凸部２０３を凹部３０３に嵌合させるように動作する。図３符号１２７ａは、下治具１２０の支持枠１２７（後述する）に設けられた切り欠きで、シリンダロッド５５１（突押部５５２）は、この切欠１２７ａを貫通する方向に進退動作できる。このエアシリンダ５５０には、上板１１２に固設されたコネクタ部である雄カプラ６４０に接続されているエアホース６３２を介して、圧搾空気が供給されている。
【００２５】
また、上治具１１０に設けられた支持枠１１７の内側には、上板１１２に設けられた負圧発生ポート（図示せず）を介して負圧が作用するように構成されており、これにより、前面レンズ２００は支持枠１１７に吸着されて、上治具１１０に懸吊支持された形態となる。
【００２６】
一方、下治具１２０には、ランプボディ３００の外周縁部を支持できる筒型のボディ支持枠１２７が設けられており、上方からランプボディ３００をそのシール溝３０２が上向きとなるようにこの支持枠１２７に嵌合させることができる。支持枠１２７には、嵌合したランプボディ３００の周縁部を固定する固定機構（図示せず）が設けられており、これにより、ランプボディ３００は支持枠１２７に固定されて下治具１２０に担持された形態となる（図１０参照）。
【００２７】
また、上治具支持板２４には、図１，３，７，８に示されるように、電源側（給電側）のコネクタ部である雌コネクタ５１０とエア供給源であるエアタンク６１１側のコネクタ部である雌カプラ６３０とが設けられ、一方、上治具１１０には、これらの雌コネクタ５１０，雌カプラ６３０とそれぞれ挿脱着可能な機器側のコネクタ部である雄コネクタ５２０，雄カプラ６４０が設けられており、雄コネクタ５２０内に収容されている雄端子５３４，５４４は、給電用コード５３２，５４２を介して近接スイッチ５３０，リミットスイッチ５４０にそれぞれ接続されており、雄カプラ６４０は、ホース６３２を介して凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０に接続されている。
【００２８】
そして、上治具支持板２４を下降させて、上治具１１０を上治具支持板２４に連結する際に、スライドユニット１３０を下降させることで、自動的に機器作動要素供給側の雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０を機器側の雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０に挿着できるようになっている。
【００２９】
即ち、上治具支持板２４上には、４本のロッド１３１で支持された第１のプレート１３２が水平に配設され、このプレート１３２の下方には、エアシリンダ１３３によって上下昇降動作可能な昇降プレート１３４が設けられている。符号１３５は、昇降プレート１３４の下降端位置を設定するストッパである。そして、この昇降プレート１３４の四隅には、第１スペーサ１３６，第２スペーサ１３７を介して固定ねじ１３８が下方に突設され、第２スペーサ１３７の円筒部１３７ａにスライド板１３９が水平方向スライド可能に組み付けられている。符号１３９ａは、スライド板１３９に設けられた、スペーサ円筒部１３７ａと遊合する円孔を示す。
【００３０】
スライド板１３９には、上治具１１０に設けられたピン係合孔７１０、雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０にそれぞれ係合する位置決めピン７００、雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０が設けられて、スライドユニット１３０が構成されている。ピン７００の先端部７０２は、尖頭形状に形成されて、ピン先端部７０２が係合孔７１０内に収まるように係合した場合には、ピン７００が孔７１０に挿入されるにしたがい、スライド板１３９（スライドユニット１３０）が水平方向にスライドして、雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０が雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０と上下方向に挿脱着できる位置に位置決めされる。
【００３１】
また、スペーサ円筒部１３７ａの外径と円孔１３９ａの内径との差は、ピン係合孔７１０の半径と同一の大きさに形成されており、位置決めピン７００の中心とピン係合孔７１０の中心とが一致するように設定されることで、治具支持台１０に対し治具１００（上治具１１０）が多少水平方向にずれていたとしても、ピン先端部７０２が必ず係合孔７１０の内側にくるようになっている（図７におけるピン７００の仮想線位置を参照。）
このように、スライド板１３９に位置決めピン７００、雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０が一体化されて水平方向にスライド可能なスライドユニット１３０と、スライドユニット１３０を上治具支持板２４に対し昇降させるエアシリンダ１３３と、上治具１１０の上板１１２に設けられたピン係合孔７１０、雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０によって、コネクターの位置決め挿脱着機構１２９が構成されている。
【００３２】
前面レンズ２００のシール脚２０２は、前面レンズ２００の周縁に沿って周設されているが、シール脚２０２の周方向所定位置には、図３符号Ｂで示されかつ図６に拡大して示されるように、締結ねじ４００を配設するためのねじ挿通孔２０４が設けられており、シール溝底面壁３０４側から、ねじ挿通孔２０４に締結ねじ４００を螺着することで、シール脚２０２とシール溝３０２（前面レンズ２００とランプボディ３００）間が機械的に固定されるようになっている。
【００３３】
そして、下治具１２０の支持枠１２７は、図３に示されるように、治具支持台１０の台板１２の開口部１６より幾分大きく形成されており、支持枠１２７および下板１２２には、前面レンズ２００のシール脚２０２に設けられているねじ挿通孔２０４に対応する上下貫通孔１２８ａ，１２８ｂが設けられており、この上下貫通孔１２８ａ，１２８ｂを介して、ねじ締結機本体３０によるねじ締結が行われる。この孔１２８ａ，１２８ｂは、後述するねじ締結機本体３０のビットホルダ３８が挿通できるビットホルダ挿通孔である。
【００３４】
治具支持台１０の内部（台板１２の下方）には、図１，２，９，１０に示すように、２軸スカラロボット６０によって水平方向揺動可能に支持された、ねじ締結機本体３０が配置されている。
【００３５】
ねじ締結機本体３０は、図９に拡大して示されるように、上下に延びる円筒形状の本体ケース３２と、本体ケース３２に回転可能に支承されるとともに、本体ケース３２の前端開口部から上方に延出する細長いロッド状の回転ビット３３と、本体ケース３２内に収容され、回転ビット３３を回転駆動させる駆動モータ３６と、本体ケース３２に軸方向摺動可能に組み付けられて、回転ビット３３を包囲するように延出するビットホルダ３８と、から主として構成されている。
【００３６】
ビットホルダ３８の基端部と本体ケース３２内の軸受ホルダ３６ａ間には、圧縮スプリング４０が介装されて、ビットホルダ３８が上方にばね付勢された形態に保持されている。回転ビット３３の先端部には、締結ねじ４００の頭部４０２の十字溝４０４に係合可能な係合突起３５ａが形成されており、ねじ投下口７８（図２参照）からビットホルダ３８の開口部に頭部を下向きにして投下された締結ねじ４００は、ねじ頭部の十字溝４０４が回転ビット３３の係合突起３５ａに係合することで、回転ビット３３と周方向に一体化される。
【００３７】
図９符号４４は、負圧吸引ポートで、ビットホルダー３８内に下方に向かう空気流を生成せしめ、ビットホルダー３８内の締結ねじ４０を立った状態に保持して、回転ビット３３の先端部（係合突起３５ａ）に締結ねじ４００（十字溝４０４）を係合させ易くするべく作用する。
【００３８】
また、ねじ締結機本体３０は、二軸スカラロボット６０のアーム６８に支持された上下に延びるロッドレスエアシリンダ５０と並行に配設されており、ロッドレスエアシリンダ５０によって、ねじ締結機本体３０が昇降動作できるように構成されている。即ち、ロッドレスエアシリンダ５０は、上下方向に配設され、シリンダ本体５１に上下方向摺動可能に組み付けられている摺動子５２に、ねじ締結機本体３０の本体ケース３２が連結一体化されており、ロッドレスエアシリンダ５０の作動により、摺動子５２とともにねじ締結機本体３０が一体に昇降動作する。符号５４は、エアシリンダ５０の上端部に設けられた、ぶれ止め用のホルダガイドである。
【００３９】
そして、ランプボディ３００におけるねじ締結予定位置Ｐ2（ビットホルダ挿通孔１２８ｂ）の真下において、ロッドレスエアシリンダ５０が作動し、ねじ締結機本体３０（ビットホルダ３８）が上昇する。ビットホルダ３８がビットホルダ挿通孔１２８ｂ内に挿通されて上昇し、その先端部が挿通孔１２８ｂの段差部（図示せず）に当接すると、ビットホルダ３８はこれ以上上昇できず、ねじ締結機本体３０のビットホルダ３８を除く部分が上昇する。このとき、ビットホルダ３８は本体ケース３２に対し相対的に後退し、所定量だけ後退すると、これが検出されて回転ビット３３が回転を開始する。そして、ねじ締結機本体３０は、ビットホルダ３８を付勢するばね４０の付勢力に抗して上昇する。ビットホルダ３８内に収容されている回転ビット３３の先端係合突起３５ａには、締結ねじ頭部４０２の十字溝４０４が係合して、回転ビット３３と締結ねじ４００とが周方向に一体化されており、回転ビット３３が回転しつつ上昇することで、ランプボディ３００（のシール溝底面壁３０４）を貫通して前面レンズ２００（のシール脚の所定のねじ挿通孔２０４に締結ねじ４００が螺合される。
【００４０】
２軸スカラロボット６０は、図２に示されるように、治具支持台１０に対し固定された第１の縦軸６２周りに水平揺動する上下一対の第１のアーム６４と、第１のアーム６４の揺動先端部に設けられた第２の縦軸６６周りに水平揺動する第２のアーム６８とから構成された水平揺動機構６１を備えており、この水平揺動機構６１によって、ねじ締結機本体３０は、締結ねじ４００をその頭部が下向きとなるようにして投下される所定のねじ投下口位置Ｐ1と、所定のねじ締結予定位置Ｐ2間をスムーズかつ効率よく水平移動できる。
【００４１】
図２符号７２は、頭部を上に向けた形態に締結ねじ４００を供給するねじ供給機、符号８０は、ねじ供給機７２によって供給された頭部上向きの締結ねじ４００を上下逆さまに反転して、ねじ投下口７８から投下するねじ反転供給機、符号７４，７６は、締結ねじ搬送用ホースである。
【００４２】
次に、本実施例に示す装置を用いて、ランプボディ３００と前面レンズ２００とを圧着し、ランプボディ３００の下方からねじ締結する圧着・自動ねじ締結工程について説明する。
【００４３】
まず、それぞれの脚１１４，１２４を上下に係合させて上治具１１０と下治具１２０とを一体化した治具１００を、治具支持台１０の台板１２上に搬入し、下治具１２０側のコロ１２５，プランジャピン１１６ａを台板１２側の穴１４，係合孔１３にそれぞれ係合させることで、治具１００を下治具支持台１０に対し位置決めする。
【００４４】
次に、上治具支持板２４を上治具１１０に当接する位置まで下降させ、上治具１１０上に突出しているプランジャピン１１６ａに上治具１１０側の係合孔１３が係合することで、上治具１１０は上治具支持板２４に対し位置決めされる。
【００４５】
次に、エアシリンダ１３３を作動させてスライドユニット１３０を下降させると、位置決めピン７００が係合孔７１０に挿入されるとともに、スライドユニット１３０側の雌コネクタ５１０、雌カプラ６１０，６３０が上治具１１０側の雄コネクタ５２０、雄カプラ６２０，６４０にそれぞれ挿着される。
【００４６】
次いで、クランパー２７を作動させて、上治具支持板２４と上治具１１０とを連結一体化する。これにより、上治具１１０が上治具支持板２４に連結一体化されるとともに、上治具支持板２４側の給電用コード５３６，５４６、エアホース６３６が上治具１１０に設けられている機器（近接スイッチ５３０、リミットスイッチ５４０、凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ５５０）側の給電用コード５３２，５４２、エアホース６３２にコネクター５００、カプラ６００を介し接続されて、各機器（５３０，５４０，５５０）に電流や圧搾空気が供給され、これらの機器が作動可能な状態となる。
【００４７】
そこで、上治具支持板１２４（上治具１１０）を上昇させて、上治具１１０と下治具１２０間を大きく離間させる。そして上治具１１０（の支持枠１１７）に前面レンズ２００を、下治具１２０（の支持枠１２７）にランプボディ３００をそれぞれ嵌合してセットし、ランプボディ３００のシール溝３０２にシール材３０６を装填する。次に、上治具支持板２４（上治具１１０）を下降させてシール脚２０２をシール溝３０２に係合させ、前面レンズ２００とランプボディ３００とを圧着する。
【００４８】
また、レンズ２００とボディ３００が圧着されると同時に、２軸スカラロボット６０が作動を開始する。即ち、ねじ投下口７８の真下において、ねじ締結機本体３０のビットホルダ３８に締結ねじ４００が投下され、締結ねじ４００を受け取ったねじ締結機本体３０は、水平揺動して所定のねじ締結予定位置Ｐ2の真下に位置する。次に、ロッドレスエアシリンダ５０が作動して、ねじ締結機本体３０が上昇し、ビットホルダ３８が開口１３、挿通孔１２８ａ，１２８ｂに挿通される。そして、回転ビット３３（ビット本体３５）が回転して、締結ねじ４００がシール溝底面壁３０４を突き破り、シール脚２０２のねじ挿通孔２０４に螺合されることで、シール脚２０２とシール溝３０２間がねじ締結される。
【００４９】
なお、前記した実施例におけるスライドユニット１３０では、スライド板１３９に位置決めピン７００が設けられ、上治具１１０にピン係合孔７１０が設けられているが、上治具１１０に位置決めピンを設け、スライド板１３９にピン係合孔を設けるようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る車両用灯具の組立装置によれば、灯具構成部材に所定の処理を施すための電気機器や流体機器等の機器を上治具に設けたので、装置本体の構造を複雑化、大型化することなく、その装置で処理できる機能が増えて、灯具組立ラインに設置する装置の数を減少できる等、灯具組立ラインを改善できる。
また、作業者がいちいちコネクタ部の挿脱着を手作業で行うまでもなく、第１のコネクタ部を昇降させることで、第１，第２のコネクタ部同士の挿脱着を自動的に行うことができ、作業者への負担がそれだけ軽減されるとともに、接続するコネクタ部を誤る等といった不具合もない。
請求項２によれば、第１のコネクタ部と第２のコネクタ部が位置決め機構により、上下方向に挿脱可能な位置に調整されるので、両コネクタ部をスムーズに挿脱着でき、それだけ上治具と上治具支持板間の機器作動要素供給路の接続および分離が簡単になる。
また、請求項３によれば、少なくとも位置決めピンの先端部が係合孔に係合すれば、両コネクタ部が確実に挿着されるので、上治具と上治具支持板間の機器作動要素供給路の接続作業が非常に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例であるヘッドランプ用のボディ・レンズ間圧着・自動ねじ締結装置の正面図
【図２】同装置の側面図
【図３】同装置に用いられる治具の正面図
【図４】同装置に用いられる治具の側面図
【図５】シール溝とシール脚間の凹凸ランス係合部の拡大断面図
【図６】シール溝とシール脚間のねじ締結部の拡大断面図
【図７】コネクタ部が挿着される前のコネクタ周辺の正面図
【図８】コネクタ部が挿着された状態のコネクタ周辺の正面図
【図９】ねじ締結機機構の全体構成図
【図１０】治具をセットした同装置の正面図
【符号の説明】
１０ 治具支持台
２２ 上治具昇降機構であるエアシリンダ
２４ 上治具支持板
２７ 連結機構であるクランパー
３０ ねじ締結機本体
５０ ねじ締結機本体の昇降機構であるロッドレスエアシリンダ
６０ ２軸スカラロボット
６１ 水平揺動機構
７８ ねじ投下口
１００ 治具
１１０ 上治具
１１６ プランジャ
１２０ 下治具
１２６ プランジャ
１２９ コネクタの位置決め挿脱着機構
１３０ スライドユニット
１３３ スライドユニット昇降機構であるエアシリンダ
１３９ スライド板
２００ 他の灯具構成部材である前面レンズ
２０２ シール脚
２０４ ねじ挿通孔
３００ 灯具構成部材であるランプボディ
３０２ シール溝
３０６ シール材
４００ 締結ねじ
４０２ ねじ頭部
５００ 電気配線接続用コネクタ
５１０ 第１のコネクタ部である雌コネクタ
５２０ 第２のコネクタ部である雄コネクタ
５３０ 電気機器である近接スイッチ
５３２，５３４ 第２の機器作動要素供給路である給電用コード
５３６，５４６ 第１の機器作動要素供給路である給電用コード
５４０ 電気機器であるリミットスイッチ
５５０ 流体機器である凹凸ランス係合部修正用エアシリンダ
６００ エア配管接続用カプラ
６１０，６３０ 第１のコネクタ部である雌カプラ
６１１ 圧搾空気供給源であるエアタンク
６２０，６４０ 第２のコネクタ部である雄カプラ
６３２ 第２の機器作動要素供給路であるエアホース
６３６ 第１の機器作動要素供給路であるエアホース
７００ 位置決めピン
７１０ 位置決めピン係合用の係合孔
Claims (4)
- 一の灯具構成部材を支持する下治具と、前記下治具が位置決めされて載置される治具支持台と、前記下治具と上下方向に係合して治具として一体化でき、他の灯具構成部材を支持するとともに、前記一の灯具構成部材や前記他の灯具構成部材に所定の処理を施すために機能する処理機器として電気機器と流体機器の少なくともいずれか一方を備えた上治具と、連結機構を介し連結一体化した前記上治具を懸吊状態に支持する上治具支持板と、前記上治具支持板を前記治具支持台に対し昇降させる昇降機構と、を備え、前記上治具支持板には、電流や圧搾空気等の機器作動要素の供給源から延びる第１の機器作動要素供給路が設けられ、一方、前記上治具には、前記処理機器に延びる第２の機器作動要素供給路が設けられ、前記第１，第２の機器作動要素供給路が互いに挿脱着可能な前記第１の供給路側の第１のコネクタ部と前記第２の供給路側の第２のコネクタ部とからなるコネクタを介し接続されることで、前記処理機器に機器作動要素が供給される車両用灯具の組立装置であって、
前記第１のコネクタ部と第２のコネクタ部とは、挿脱方向が上下方向となるように対向して設けられるとともに、前記第１のコネクタ部が前記上治具支持板に対し昇降動作可能に設けられたことを特徴とする車両用灯具の組立装置。 - 前記上治具支持板側の第１のコネクタ部と上治具側の第２のコネクタ部間には、両コネクタ部を水平方向に位置決めする位置決め機構が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具の組立装置。
- 前記位置決め機構は、前記第１のコネクタ部それ自体が第１のコネクタ部と第２のコネクタ部との挿脱係合部を下向きにして固設されるとともに、前記上治具支持板に組付けられて水平方向に所定量スライド可能なスライド板と、前記第２のコネクタ部が固設されて前記スライド板と対向するように設けられた前記上治具の上板と、前記スライド板と前記上板のいずれか一方から他方に向けて垂設された尖頭形状の位置決めピンおよび他方に設けられた前記位置決めピン係合用の係合孔、とから構成されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用灯具の組立装置。
- 前記コネクタは、電気配線接続用コネクタと流体配管接続用カプラの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用灯具の組立装置。
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