JP4139970B2 - パネル部品の搬送方法及び搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のドアパネル等のパネル部品をロボットハンド等によって把持して搬送するためのパネル部品の搬送方法及び搬送装置に関するものである。

自動車の生産ラインにおけるドアの組立工程においては、ドアを構成するパネル部品は、工程間をロボットによって搬送されている。従来、ロボットハンドは、例えば、パネル部品の所定の位置に予め複数のピン孔を穿設しておき、これらのピン孔にピンクランプを挿入することによって、パネル部品を把持している。

しかしながら、ピンクランプによってパネル部品をクランプする搬送方法では、次のような問題がある。自動車のドアは、デザイン性が高く、ドアを構成するパネル部品は、車型毎に形状が異なり、しかも、複雑な凹凸を有しているため、一定の位置にピン孔を穿設することが困難である。このため、従来のロボットハンドの把持機構は、汎用性に乏しく、車型に応じて交換する必要があり、生産性低下の原因となっている。

生産設備に対する汎用性の要求は高く、例えば特許文献１には、ドア形状に応じて移動する保持具を設けて、ドア形状にかかわらず、確実にドアを車体に組付けることができる自動車用ドア組付装置が開示されている。
特開昭６３−２２７７７号公報

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ワーク形状にかかわらず、パネル部品を確実に把持して搬送することができるパネル部品の搬送方法及び搬送装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係るパネル部品の搬送方法は、ワークであるパネル部品に、予め所定のピッチで３つのピン孔を設けておき、該ピン孔に挿入されるピン及び前記パネル部品に当接して前記ピンの挿入位置を規定する突当部を有する１つのピンクランプと、外周部に軸方向に沿って一定範囲にわたって凹凸が形成された爪フィンガを前記ピン孔に挿入して拡径することによって一定の軸方向範囲にある前記パネル部品をチャック可能な２つの爪チャックとを前記３つのピン孔に対応する位置に固定した把持手段によって、前記パネル部品を把持することを特徴とする。
請求項２の発明に係るパネル部品の搬送方法は、上記請求項１の構成において、前記爪チャックの外周部には、軸方向に沿って凹凸を有する山切り形状のチャック部が形成されていることを特徴とする。
請求項３の発明に係るパネル部品の搬送方法は、上記請求項１又は２の構成において、異なる種類のパネル部品に共通のピッチでピン孔を設けておき、共通の把持手段によって、前記パネル部品を把持することを特徴とする。
請求項４の発明に係るパネル部品の搬送装置は、ワークであるパネル部品に所定のピッチで配置された３つのピン孔に対応して、該ピン孔に挿入されるピン及び前記パネル部品に当接して前記ピンの挿入位置を規定する突当部を有する１つのピンクランプと、外周部に軸方向に沿って一定範囲にわたって凹凸が形成された爪フィンガを前記ピン孔に挿入して拡径することによって一定の軸方向範囲にある前記パネル部品をチャック可能な２つの爪チャックとを固定した把持手段によって、前記パネル部品を把持することを特徴とする。
請求項５の発明に係るパネル部品の搬送装置は、上記請求項４の構成において、前記爪チャックの外周部には、軸方向に沿って凹凸を有する山切り形状のチャック部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係るパネル部品の搬送方法及び搬送装置によれば、ワークであるパネル部品に、予め所定のピッチで複数のピン孔を設けておくことにより、異なる形状のパネル部品を共通の把持手段によって確実に把持することができる。このとき、爪チャックは、一定の軸方向範囲にあるパネル部品をチャックすることができるので、ピン孔のレイアウトの自由度を高くすることができ、搬送装置の汎用性を高めることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る搬送装置１は、自動車のドアを構成するドアインナパネル２、サッシフレーム３、ヒンジサイドパネル４等を含むドアパネル部品Ｗをヘミング、スポット溶接等の工程間においてハンドリングするためのものである。
ワークであるドアパネル部品Ｗのドアインナパネル２には、予め３つのピン孔５、６、７が穿設されている。３つのピン孔５、６、７のピッチＰ１、Ｐ２及びＰ３は、車型にかかわらず、搬送装置１によって搬送される全てのドアパネル部品Ｗに対して共通の値が使用される。

搬送装置１は、スライドテーブル８、ターンテーブル９、アーム１０、１１等を組合わされてロボットハンド１２に必要な自由度を与えたものであり、ロボットハンド１２の先端部には、把持機構１３（把持手段）が取付けられている。把持機構１３には、ドアパネル部品Ｗの３つのピン孔５、６、７に対応する１つのピンクランプユニット１４（ピンクランプ）及び２つの爪チャックユニット１５が設けられている。

ピンクランプユニット１４には、図３に示すように、ピン孔５に挿入可能なピン１７が設けられており、ピン１７の基部側面には、エアシリンダ等の駆動装置（図示せず）によって格納及び突出可能な可動クランプ１８が設けられている。そして、図３（Ａ）に示すように、可動クランプ１８を格納して、ピン１７をピン孔５に挿入し、図３（Ｂ）に示すように、ドアインナパネル２をピン１７の基部の突当部１９に当接させ、可動クランプ１８を突出させることによって、ドアインナパネル２をクランプすることができる。なお、ピン１７の先端部は、ピン孔５に挿入しやすいように、尖った形状となっている。

爪チャックユニット１５には、図４に示すように、ピン孔６、７に挿入可能な爪チャック２０が設けられている。爪チャック２０は、２つのフィンガ２１からなる２つ割り構造であり、エアシリンダ等の駆動装置（図示せず）によって、２つのフィンガ２１を閉じた縮径位置（図４（Ａ）参照）と、２つの爪フィンガ２１を開いた拡径位置（図４（Ｂ）参照）とをとることができる。

爪フィンガ２１の外周部には、軸方向に沿って凹凸を有する山切り形状のチャック部２２が形成されており、縮径位置の爪チャック２０をドアインナパネル２のピン孔６、７に挿入し、図４（Ｂ）に示すように、拡径位置とすることにより、チャック部２２によってドアインナパネル２をチャックすることができる。このとき、図４（Ｂ）中に仮想線で示すように、チャック部２２が形成された範囲Ｌの中であれば、ドアインナパネル２を任意の位置でチャックすることができる。なお、爪チャック２０の先端部は、ピン孔６、７に挿入しやすいように、尖った形状となっている。
ピンクランプユニット１４のピン１７と、２つの爪チャックユニット１５の爪チャック２０とは、ドアパネル部品Ｗの３つのピン孔５、６、７に対応して、これらと同じピッチで配置されている。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する
搬送装置１のスライドテーブル８、ターンテーブル９、アーム１０、１１等を適宜作動させてロボットハンド１２を移動させ、可動クランプ１８を格納したピン１７及び縮径位置とした爪チャック２０をドアインナパネル２のピン孔５、６、７に挿入し、突当部１９をドアインナパネル２に当接させる。

ピン１７の可動クランプ１８を突出させ、爪チャック２０を拡径位置として、ドアインナパネル２をクランプ及びチャックする。これにより、ドアパネル部品Ｗを把持機構１３によって把持することができ、ハンドリングすることができる。
その後、ピン１７の可動クランプ１８を格納し、爪チャック１０を縮径位置とすることにより、クランプ及びチャックを解除することができ、ドアパネル部品Ｗを把持機構１３から離脱させることができる。

このようにして、ドアインナパネル２に、予め所定のピッチＰ１、Ｐ２、Ｐ３で３つのピン孔５、６、７を穿設しておくことにより、形状の異なるドアパネル部品Ｗを共通の搬送装置１によってハンドリングすることが可能となり、搬送装置１の汎用性を高めて生産性を向上させることができる。なお、３つのピン孔５、６、７は、たとえばドアインナパネル２のプレス成形時に容易に穿設することができる。

このとき、爪チャック２０は、山切り形状のチャック部２２が形成された軸方向範囲Ｌにおいて、ドアインナパネル２をチャックすることができる。これにより、ピン孔６、７の軸方向位置の誤差を吸収することができる。また、自動車のドアはデザイン性が高く、車型によってドアインナパネル２の形状も大きく異なるが、ピン孔６、７の軸方向位置の許容範囲を広くすることができるので、所定のピッチＰ１、Ｐ２、Ｐ３を有する３つのピン孔５、６、７のレイアウトの自由度が高くなり、多種多様の車型の生産に適用することができる。

なお、上記実施形態において、爪チャック２０は、２つのフィンガ２１からなる２つ割り構造となっているが、このほか、３つ割り以上の拡径可能な分割構造とすることもできる。しかしながら、爪チャック２０の寸法、必要な強度及び駆動機構の複雑さ考慮すると、２つ割り構造であることが望ましい。

上記実施形態において、把持機構１３のピンクランプユニット１４を爪チャックユニット１５として、これら３つの全てを爪チャックユニット１５とすることも可能であるが、これらの１つをピンクランプユニット１４とすることにより、突当部１９を位置決めの基準とすることができるので、いずれか１つはピンクランプユニット１４であることが望ましい。

また、ピン孔、並びに、これに対応するクランプユニット及びチャックユニットは、４つ以上設けることも可能であるが、把持機構１３の把持強度、位置決め性及びピン孔のレイアウトの自由度を考慮すると、３つであることが望ましい。

さらに、上記実施形態では、一例として、自動車のドアパネル部品をハンドリングするための搬送方法及び搬送装置について説明しているが、本発明はこれに限らず、他のパネル部品をハンドリングするための搬送方法及び搬送装置にも同様に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る搬送装置の把持機構及びワークである自動車のドアパネル部品を示す斜視図である。 図１に示す搬送装置がドアパネル部品を把持してハンドリングしている状態を示す斜視図である。 図1に示す搬送装置のピンクランプユニットがインナパネルをクランプする過程を示す図である。 図１に示す搬送装置の爪チャックユニットがインナパネルをチャックする過程を示す図である。

符号の説明

１ 搬送装置、５，６，７ ピン孔、１３ 把持機構（把持手段）、１４ ピンクランプユニット（ピンクランプ）、１７ ピン、１９ 突当部、２０ 爪チャック、２２ チャック部、Ｗ ドアパネル部品（パネル部品）

Claims (5)

1. ワークであるパネル部品に、予め所定のピッチで３つのピン孔を設けておき、該ピン孔に挿入されるピン及び前記パネル部品に当接して前記ピンの挿入位置を規定する突当部を有する１つのピンクランプと、外周部に軸方向に沿って一定範囲にわたって凹凸が形成された爪フィンガを前記ピン孔に挿入して拡径することによって一定の軸方向範囲にある前記パネル部品をチャック可能な２つの爪チャックとを前記３つのピン孔に対応する位置に固定した把持手段によって、前記パネル部品を把持することを特徴とするパネル部品の搬送方法。
2. 前記爪チャックの外周部には、軸方向に沿って凹凸を有する山切り形状のチャック部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパネル部品の搬送方法。
3. 異なる種類のパネル部品に共通のピッチでピン孔を設けておき、共通の把持手段によって、前記パネル部品を把持することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のパネル部品の搬送方法。
4. ワークであるパネル部品に所定のピッチで配置された３つのピン孔に対応して、該ピン孔に挿入されるピン及び前記パネル部品に当接して前記ピンの挿入位置を規定する突当部を有する１つのピンクランプと、外周部に軸方向に沿って一定範囲にわたって凹凸が形成された爪フィンガを前記ピン孔に挿入して拡径することによって一定の軸方向範囲にある前記パネル部品をチャック可能な２つの爪チャックとを固定した把持手段によって、前記パネル部品を把持することを特徴とするパネル部品の搬送装置。
5. 前記爪チャックの外周部には、軸方向に沿って凹凸を有する山切り形状のチャック部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のパネル部品の搬送装置。

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