JP4825539B2 - ワーク取付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、ルーフガラスなどの板状ワークを車体に取付けるためのワーク取付け技術に関する。

サンルーフと称するルーフガラスを備えた車両が普及してきた。この種の車両は、組立ライン中で、車体にルーフガラスを取付ける。この取付け作業は、作業員の負担を軽減するために、作業の一部を機械で行うことができる技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
特開平７−１６４８７２号公報（図１、図３） 特開２０００−２１９１７０公報（図７）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９は従来の技術の基本原理を説明する図であり、ルーフガラス１００を車体１０１に取付ける際に使用するルーフガラス取付け治具１０２は、フレーム１０３と、このフレーム１０３から下方へ延ばされた前後方向の位置決め手段１０４と、フレーム１０３から下方へ延ばされた車幅方向の位置決め手段１０５と、フレーム１０３から下方へ延ばされてルーフガラス１００を吸着する吸盤１０６とを備える。

前後方向の位置決め手段１０４及び車幅方向の位置決め手段１０５で、ルーフガラス１００の位置決めがなされるため、ルーフガラス１００を正確に車体１０１に取付けることができると言われている。

図１０は図９に示される前後方向の位置決め手段の詳細な断面図であり、前後方向の位置決め手段１０４は、車体１０１の前縁に載せるアタッチメント１０８と、このアタッチメント１０８側に設けられたシリンダユニット１０９と、このシリンダユニット１０９のピストンロッド１１１側に設けられるピン１１２とからなる。そして、ピン１１２を、車体１０１の一部であるボックス状のヘッダ１１３に設けられている穴１１４に挿入することで、位置決めを確定するというものである。

しかし、ヘッダ１１３を含む車体１０１は、薄い金属を溶接することで製造されるため、寸法精度はよくない。そのため、穴１１４の位置にもばらつきが発生する。
この結果、前後方向の位置決め手段１０４及び車幅方向の位置決め手段１０５でルーフガラス取付け治具１０２の位置決めを実行したにも拘わらず、ルーフガラス１００を車体１０１の所定の位置に載せることができないという不都合が発生する。

上記不具合を解消し得る技術が特許文献２で提案された。
特許文献２を次図に基づいて説明する。
図１１は別の従来技術の基本原理を説明する図であり、ルーフガラス搬送装置１２０は、車体１２１に対して、前後、上下、左右に移動可能に構成されたＬ字型のワーク保持部１２２を備える。そして、Ｌ字型のワーク保持部１２２は、ルーフガラスアセンブリ１２３を受ける受け部１２４を備えている。

受け部１２４にルーフガラスアセンブリ１２３を載せた状態で、Ｌ字型のワーク保持部１２２を矢印Ａのごとく、車体１２１の前部開口１２５から車体１２１内へ挿入する。次に、作業員は矢印Ｂのごとく受け部１２４上のルーフガラスアセンブリ１２３を持ち上げて、車体１２１に取付ける。

ルーフガラスアセンブリ１２３は重量物であるため、矢印Ｂのごとく持ち上げると、作業員の負担は小さくない。重量物の昇降動作を作業員に委ねない方式のルーフガラス取付け治具が望まれる。

本発明は、車体の製作誤差に柔軟に対応可能で且つ作業者の負担を、より軽減することができるルーフガラスなどのワーク取付け技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体の搬送路に沿って配置されたガイドレールで移動自在に支持される第１支持部材と、この第１支持部材に第１の昇降手段を介して昇降自在に支持されている第２支持部材と、前記搬送路と直交する方向へ移動可能に前記第２支持部材に設けられている第３支持部材と、この第３支持部材に設けられてワークを吸着するワーク吸着手段と、前記第３支持部材に設けられて前記車体に当接する車体当接部材と、前記第３支持部材に第２の昇降手段を介して昇降自在に支持されて前記車体に存在する溝部に嵌められる倣いローラと、前記第３支持部材に設けられて作業員が握る握り部と、この握り部に設けられて前記第１の昇降手段及び第２の昇降手段を制御する制御手段と、から構成されたワーク取付け装置を用いて、ワークを取付けるワーク取付方法であって、

前記ワーク吸着手段にワークを吸着させた状態で、前記車体の搬送路に待機させる待機工程と、
前記ワークの下方に車体が到達したら、作業員が前記制御手段と握り部を操作して前記第１の昇降手段をフリー状態にすると共に第２の昇降手段を伸張させ、車体の溝部上に倣いローラが位置するように前記第３支持部材を、搬送路と直交する方向へ移動し、次いで倣いローラを溝部に嵌合する、搬送路方向と直交する方向へワークを位置決めする工程と、
作業員が握り部を介して前記第３支持部材を搬送路の上流側に移動することで、前記倣いローラを溝部に沿って走行させ、車体当接部材を車体に当接させることで、搬送路方向へワークを位置決めする工程と、
作業員が握り部を介して前記第３支持部材を下げて、ワークを車体に載せるワーク載置工程と、からなることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車体に存在する溝部に嵌められる倣いローラを備えている。作業員が握り部を介して第３支持部材を搬送路の上流側に移動することで、倣いローラを溝部に沿って走行させ、車体当接部材を車体に当接させることで、搬送路方向へワークを位置決めすることができる。加えて、第３支持部材は搬送路と直交する方向へ移動可能であるため、作業員は容易にワークを車体に合わせて位置決めすることができる。ワークの移動に際しては、作業員は第３支持部材を水平に移動してから下降させる。水平移動及び下降は容易である。
したがって、請求項１によれば、車体の製作誤差に柔軟に対応可能で且つ作業者の負担を、より軽減することができるルーフガラスなどのワーク取付け技術を提供することができる。

上述の請求項１に係る発明の効果に加えて、待機工程と、搬送路方向と直交する方向へワークを位置決めする工程と、搬送路方向へワークを位置決めする工程と、ワーク載置工程とを繰り返すことで、効率よくワークを車体に取付けることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
本発明に係るワーク取付け装置を、図１（本発明に係るワーク取付け装置の斜視図）、図２（本発明に係るワーク取付け装置の正面図）及び図３（本発明に係るワーク取付け装置の側面図）で説明する。

ワーク取付け装置１０を図１に基づいて説明すると、左右一対のガイドレール１１、１１に、搬送ローラ１２・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）及びブラケット１３・・・を介して第１支持部材１５が支持されている。
この第１支持部材１５は、例えば２本の長手ビーム１６、１６とこれらの長手ビーム１６、１６に掛け渡したクロスビーム１７、１７と、これらのクロスビーム１７、１７に掛け渡したセンタープレート１８とで構成される。

センタープレート１８にベルト留め具１９が設けられ、このベルト留め具１９は、ガイドレール１１に対して平行に張られているベルト２１に結合されている。
このベルト２１をモータ２２で駆動すれば、ガイドレール１１、１１に沿って第１支持部材１５を水平に移動させることができる。

センタープレート１８に、油圧シリンダなどの第１の昇降手段２３が、縦向き（昇降軸が縦になるように）に取付けられている。この第１の昇降手段２３は第２支持部材２４を昇降する役割を果たす。なお、第２支持部材２４に立てられセンタープレート１８を貫通している２本のロッド２５、２５は、第２支持部材２４が旋回することを防止する作用を発揮する。

第２支持部材２４に、車体５０の搬送路５１と直交する方向に延ばされレール部材２７、２７を介して第３支持部材３０が、設けられている。第３支持部材３０は、クロスメンバー３１と、このクラスメンバー３１に固定された、一対の長手メンバー３２、３２と、これらの長手メンバー３２、３２の一端から各々延びているステー３３、３３とからなる。これらのステー３３、３３には、各々ロッド状の車体当接部材３４、３４が設けられている。

第２支持部材２４と第３支持部材３０との間は、横移動シリンダ３５で連結されており、第２支持部材２４に対して、第３支持部材３０を所定の位置に固定することができる。横移動シリンダ３５は、移動手段であればよく、ピニオン・ラックやリンク機構であってもよい。

また、第３支持部材３０の長手メンバー３２、３２の両端に、ワーク３６を吸着するワーク吸着手段３７・・・が設けられている。
このワーク吸着手段３７・・・は吸着カップと、吸着カップ内部を減圧する真空ポンプと、この真空ポンプを制御するポンプ制御部で構成されることが望ましい。また、ワーク吸着手段３７・・・は、静電チャックや電磁チャックでもよく、ワーク３６を任意に吸着して持ち上げることができる手段であれば、種類は任意である。

その他、第３支持部材３０に設けられている、握り部３８・・・及び倣いローラ３９について以下に説明する。
図２に示すように、第１支持部材１５はガイドレール１１、１１に図面表裏方向に移動可能に支持されている。この第１支持部材１５に第１の昇降手段２３を介して支持されている第２支持部材２４は、第３支持部材３０を図面左右方向に移動可能に支持する。この第３支持部材３０の長手メンバー３２、３２にロッド４１を介して作業員が握る握り部３８、３８が設けられている。作業員は握り部３８、３８を押し引きすることで、第３支持部材３０を図面左右方向へ移動させることができる。

そして、図３に示すように、第３支持部材３０を構成している長手メンバー３２に、第２の昇降手段４２が設けられ、この第２の昇降手段４２のピストンロッド４３の下端に倣いローラ３９が回転自在に設けられている。ガイドロッド４４はピストンロッド４３の回り止め作用を発揮する。

図４は本発明に係る握り部及び制御手段の説明図であり、前記倣いローラ３９を有する箇所の握り部３８には、第１制御ボタン４５と第２制御ボタン４６と制御部４７とを含む制御手段４８が設けられている。これらの要素の作用は後述する。

すなわち、本発明のワーク取付け装置１０は、図３に示されるとおりに、車体５０の搬送路５１に沿って配置されたガイドレール１１で移動自在に支持される第１支持部材１５と、この第１支持部材１５に第１の昇降手段２３を介して昇降自在に支持されている第２支持部材２４と、搬送路５１と直交する方向（図面表裏方向）へ移動可能に第２支持部材２４に設けられている第３支持部材３０と、この第３支持部材３０に設けられてワーク３６を吸着するワーク吸着手段３７、３７と、第３支持部材３０に設けられて車体５０に当接する車体当接部材３４と、第３支持部材３０に第２の昇降手段４２を介して昇降自在に支持されて車体５０に存在する溝部（図１の符号５２）に嵌められる倣いローラ３９と、第３支持部材３０に設けられて作業員が握る握り部３８と、この握り部３８に設けられて第１の昇降手段２３及び第２の昇降手段４２を制御する制御手段（図４の符号４８）と、から構成されている。

以上のように構成されたワーク取付け装置１０の作用を次に述べる。
図３において、第２制御ボタン４６を押す。この結果、第１の昇降手段２３、第２の昇降手段４２及び横移動シリンダ３５が収縮状態になる。すなわち、第３支持部材３０が上限位置に保持され、倣いローラ３９が上限位置に保持される。
第２制御ボタン４６を押したことにより、モータ２２を始動させ、第１支持部材１５、第２支持部材２４及び第３支持部材３０を上流（図３左側）の準備位置へ戻す。この準備位置でワーク吸着手段３７に、ワーク３６を吸着させる。

準備位置では不図示のワーク移載装置が不図示のワーク搬送装置により搬送されて来たワークを受け取り、ワーク取付け装置１０のワーク吸着手段３７にワークを位置決めされた状態で移載する。移載が完了するとワーク取付け装置１０は車体５０の搬送路５１上方の待機位置までモータ２２により搬送され、待機する。待機状態でモータ２２はフリー状態、第１の昇降手段２３、第２の昇降手段４２及び横移動シリンダ３５は収縮状態にある。
車体５０が搬送路５１に沿ってワーク取付け装置１０に近づいてくると作業員は、待機位置で待機しているワーク取付け装置１０の握り部３８を握り、第１制御ボタン４５を押す。この押し動作により、第１の昇降手段２３及び横移動シリンダ３５はフリー状態になり、第２の昇降手段４２は伸張状態になる。

図５に示すとおりに、待機位置における第３支持部材３０の下に車体５０が流れてくる。作業員は、握り部３８を押し引きすることで、倣いローラ３９の位置を、車体５０の溝部５２に合わせる。すなわち、レール部材２７におけるスライド作用により、第３支持部材３０を図面表裏方向（搬送路方向と直交する方向、車幅方向）に移動することで、同方向の位置決めを実施する。

倣いローラ３９が溝部５２の真上に到達したら、握り部３８を押し下げて、倣いローラ３９を想像線で示すように、溝部５２に嵌合する。第１の昇降手段２３はフリー状態であるため、下降動作が可能となる。

次に、図６に示すとおりに、作業員は握り部３８を介して、第３支持部材３０を図面左へ（搬送路の上流側へ）移動する。すると、倣いローラ３９は溝部５２に沿って回転する。移動は、車体当接部材３４が車体５０の前部開口５３の上縁５４に当たるまで続ける。車体当接部材３４が想像線で示すように前部開口５３の上縁５４に当たれば、図面左右方向（搬送路方向）の位置決めが実施できたことになる。

続いて、図７に示すとおりに、作業員は握り部３８を介して、第３支持部材３０を下げる。これで、ワーク３６を車体５０の所定位置に載せることができる。このとき第２の昇降手段４２は伸張状態にあるが、第２の昇降手段４２の伸張力は、作業員が第３支持部材３０を押し下げる力より弱いため、特に問題ない。

図８は図７の補足説明図であり、図８（ａ）に示すとおりに、車体５０には穴５７が設けられており、ワーク３６には下面に位置決め突起５６が設けられている。図８（ｂ）に示すとおりに、穴５７に位置決め突起５６を嵌合することでワーク３６を車体５０に取付けることができる。

ワーク３６の取付けが完了したら、図４に戻る。すなわち、作業員は第２制御ボタン４６を押す。すると、図３に示すワーク吸着手段３７は開放状態になり、第１の昇降手段２３、第２の昇降手段４２及び横移動シリンダ３５が収縮状態になる。そして、モータ２２が第１支持部材１５〜第３支持部材３０を一括して、搬送路上流側の準備位置に戻す役割を果たす。

以上の作用をまとめると、ワーク吸着手段にワークを吸着させた状態で、車体の搬送路に待機させる待機工程と、
ワークの下方に車体が到達したら、作業員が制御手段と握り部を操作して第１の昇降手段をフリー状態にすると共に第２の昇降手段を伸張させ、倣いローラが車体の溝部に合致するように第３支持部材を、搬送路と直交する方向へ移動してから倣いローラを溝部に嵌合する、搬送路方向と直交する方向へワークを位置決めする工程と、
作業員が握り部を介して第３支持部材を搬送路の上流側に移動することで、倣いローラを溝部に沿って走行させ、車体当接部材を車体に当接させることで、搬送路方向へワークを位置決めする工程と、
作業員が握り部を介して第３支持部材を下げて、ワークを車体に載せるワーク載置工程と、からなる。

待機工程と、搬送路方向と直交する方向へワークを位置決めする工程と、搬送路方向へワークを位置決めする工程と、ワーク載置工程とを繰り返すことで、効率よくワークを車体に取付けることができる。

尚、本発明では、ワークはルーフガラスを例に説明したが、ワークは板状部材であれば種類は問わない。

本発明は、車両にルーフガラスを取付ける際に用いるワーク取付け装置に好適である。

本発明に係るワーク取付け装置の斜視図である。 本発明に係るワーク取付け装置の正面図である。 本発明に係るワーク取付け装置の側面図である。 本発明に係る握る部及び制御手段の説明図である。 本発明に係る待機工程及び搬送路方向と直交する方向へワークを位置決めする工程の説明図である。 本発明に係る搬送路方向へワークを位置決めする工程の説明図である。 本発明に係るワーク載置工程の説明図である。 図７の補足説明図である。 従来技術の基本原理を説明する図である。 図９に示される前後方向の位置決め手段の詳細な断面図である。 別の従来技術の基本原理を説明する図である。

符号の説明

１０…ワーク取付け装置、１１…ガイドレール、１５…第１支持部材、２３…第１の昇降手段、２４…第２支持部材、３０…第３支持部材、３４…車体当接部材、３６…ワーク、３７…ワーク吸着手段、３８…握り部、３９…倣いローラ、４２…第２の昇降手段、４８…制御手段、５０…車体、５１…搬送路、５２…溝部。

Claims (1)

1. 車体の搬送路に沿って配置されたガイドレールで移動自在に支持される第１支持部材と、この第１支持部材に第１の昇降手段を介して昇降自在に支持されている第２支持部材と、前記搬送路と直交する方向へ移動可能に前記第２支持部材に設けられている第３支持部材と、この第３支持部材に設けられてワークを吸着するワーク吸着手段と、前記第３支持部材に設けられて前記車体に当接する車体当接部材と、前記第３支持部材に第２の昇降手段を介して昇降自在に支持されて前記車体に存在する溝部に嵌められる倣いローラと、前記第３支持部材に設けられて作業員が握る握り部と、この握り部に設けられて前記第１の昇降手段及び第２の昇降手段を制御する制御手段と、から構成されたワーク取付け装置を用いて、ワークを取付けるワーク取付方法であって、
   前記ワーク吸着手段にワークを吸着させた状態で、前記車体の搬送路に待機させる待機工程と、
   前記ワークの下方に車体が到達したら、作業員が前記制御手段と握り部を操作して前記第１の昇降手段をフリー状態にすると共に第２の昇降手段を伸張させ、車体の溝部上に倣いローラが位置するように前記第３支持部材を、搬送路と直交する方向へ移動し、次いで倣いローラを溝部に嵌合する、搬送路方向と直交する方向へワークを位置決めする工程と、
   作業員が握り部を介して前記第３支持部材を搬送路の上流側に移動することで、前記倣いローラを溝部に沿って走行させ、車体当接部材を車体に当接させることで、搬送路方向へワークを位置決めする工程と、
   作業員が握り部を介して前記第３支持部材を下げて、ワークを車体に載せるワーク載置工程と、
   からなることを特徴とするワーク取付け方法。

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