JPH0310126Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ロボツトの動作端に取付けた治具に
窓ガラスを保持させ、該治具を車体のフロント側
やリヤ側の窓部に対向する位置に位置決めして該
窓部に窓ガラスを挿着するようにした窓ガラス取
付装置における変位検出装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種装置として、特開昭58−36779号
公報に見られるように、治具に視覚センサを搭載
し、該視角センサで撮像した画像により車体の窓
部に対する該治具の変位を検出し、この変位に応
じて該治具の位置補正を行なうことにより該治具
を窓部に対し正確に位置決めし、然る後該治具を
窓部側に前進させて窓ガラスを該窓部に挿着する
ようにしたものは知られる。

（考案が解決しようとする問題点） 上記のものでは、視覚センサで撮像した画像と
基準画像とを比較して変位を算出する画像処理装
置が必要となり、更に車長方向、車巾方向、車高
方向の３方向の変位を検出する３種の視覚センサ
を設ける必要があつて、コストが嵩む問題があ
る。

本考案はかかる問題点を解決すべく、窓部に対
する治具の互に直交する２方向の変位を同時に検
出し得るようにした接触式の変位検出装置を提供
することをその目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記目的を達成すべく、ロボツトの
動作端に取付けた治具に窓ガラスを保持させ、該
治具を車体の窓部に対向する位置に位置決めして
該窓部に窓ガラスを挿着するようにした窓ガラス
取付装置において、該治具に該窓部の窓枠の凹入
段差面にその法線方向たるＸ軸方向から当接する
第１係合子と、該段差面に直交する該窓枠の外縁
面にその法線方向たるＹ軸方向から当接する第２
係合子とを先端に取付けた測定アームをＸ軸方向
及びＹ軸方向に進退自在に設けると共に、該測定
アームのＸ軸方向の変位とＹ軸方向の変位とを各
検出する１対のエンコーダを設けたことを特徴と
する。

（作用） 治具に窓ガラスを保持させた状態でロボツトを
テイーチングデータに従つて動作させ、該治具を
車体のフロント側やリヤ側の窓部に対向する所定
の原点位置に移動させ、次いで測定アームをその
先端の第１係合子と第２係合子とが窓枠の凹入段
差面と外縁面とに各当接するようＸ軸方向とＹ軸
方向とに前進させる。

該各係合子が該各面に当接すると、該測定アー
ムのＸ軸方向とＹ軸方向の位置が決まり、各エン
コーダにより該測定アーム、従つてこれを取付け
た治具の窓部に対する正規の対向位置からのＸ軸
方向とＹ軸方向とへの変位が検出される。

ここで、各該係合子と当接させる窓枠を例えば
窓部の上側や下側の窓枠とすると、Ｘ軸とＹ軸と
の成す座標面は、車巾方向に直交する車長方向の
水平軸と車高方向の垂直軸との成す座標面に合致
し、かくてＸ軸方向とＹ軸方向の変位から簡単な
座標変換で車長方向と車高方向の変位が求めら
れ、治具に本案検出装置に加え車巾方向の変位を
検出する第２の検出装置を設けるだけで、窓部に
対する治具の変位を三次元的に検出でき、この変
位に応じてロボツトを動作させて治具を車長、車
高、車巾の３方向に移動調整することにより、該
治具を窓部に対する正規の対向位置に位置決めし
て、窓ガラスを該窓部に正確に挿着することがで
きる。

（実施例） 第１図乃至第３図を参照して、１は車体搬送
路、２は該搬送路１に並設した窓ガラス供給路を
示し、車体ａを該搬送路１に沿つてハンガーコン
ベア３により後方から前方（図面で左方から右
方）に搬送するようにし、該搬送路１上の所定の
車体停止位置の側方に、前後２台のロボツト４₁，
４₂と、該供給路２により夫々吸盤５ａ付きのパ
レツト５上に吸着保持された状態で前方からプラ
イマー塗布ステーシヨン２ａや接着剤塗布ステー
シヨン２ｂを経て搬送されて来るフロント側の窓
ガラスb₁とリヤ側の窓ガラスb₂とを該各ロボツト
４₁，４₂にパレツト５ごと移載する前後２台の移
載装置６₁，６₂とを配置し、前側のロボツト４₁
によりフロント側の窓ガラスb₁を該搬送路１上の
車体ａのフロント側の窓部と、後側のロボツト４
_２によりリヤ側の窓ガラスb₂を該車体ａのリヤ側
の窓部とに挿着するようにした。該両ロボツト４
_１，４₂の構成は特に異ならず、以下前側のロボツ
ト４₁についてその構成を詳述する。

該ロボツト４₁は、第４図乃至第７図に示す如
く、シリンダ７ａにより車長方向に移動自在な第
１スライド台７上にシリンダ８ａにより車巾方向
に移動自在な第２スライド台８を設けると共に、
該第２スライド台８上にロータリアクチユエータ
９ａにより垂直軸回りに旋回自在な旋回台９を介
してシリンダ１０ａによりガイドバー１０ｂ，１
０ｂに沿つて車高方向に移動自在な昇降台１０を
設け、該昇降台１０にロータリアクチユエータ１
１ａにより水平軸回りに反転自在なロボツトアー
ム１１を軸設して成るもので、該ロボツトアーム
１１に、該旋回台９の動きにより水平方向の旋回
動作と、該第１第２スライド台７，８及び該昇降
台１０の動きにより車長方向、車巾方向、車高方
向の移動とを与えられるようにし、ロボツトの動
作端たる該ロボツトアーム１１の先端に窓ガラス
b₁を保持する治具１２を取付けた。

該治具１２は、窓ガラスb₁をパレツト５におい
て位置決め保持する治具本体１２ａと、該治具本
体１２ａをシリンダ１２ｂを介して進退自在に支
持する支持枠１２ｃと、該支持枠１ｃにシリンダ
１２ｄ，１２ｄにより揺動自在に取付けた検知装
置用の取付枠１２ｅとから成るもので、該治具１
２を該支持枠１２ｃにおいて該ロボツトアーム１
１の先端に該アーム１１上の駆動ユニツト１２ｆ
により該治具本体１２ａの進退方向の傾動軸１２
ｇを中心にして傾動自在に取付け、該ロボツトア
ーム１１を第６図に示す如き移載装置６₁側に旋
回させると共に、該治具本体１２ａが上向きにな
るよう該ロボツトアーム１１を反転させ、この状
態で該移載装置６₁を構成する昇降枠６ａを上昇
させると共に該昇降枠６ａ上のスライド台６ｂを
横方向内方に前進させて、該昇降枠６ａの上昇前
に該スライド台６ｂに投入されるパレツト５を該
治具本体１２ａの直上部に搬送して該治具本体１
２ａに受渡し、次いで該ロボツトアーム１１を第
７図に示す如く車体搬送路１側に旋回させると共
に該パレツト５に吸着保持される窓ガラスb₁が斜
め下向きの所定の取付姿勢になるよう該ロボツト
アーム１１を所定角度反転させ、更に該ロボツト
アーム１１をテイーチングデータに従つて車長方
向、車巾方向、車高方向に移動して、該治具１２
を車体ａのフロント側の窓部にに対向する所定の
原点位置に位置決めし、次いで該治具１２の位置
補正を行なつて、該治具本体１２ａをシリンダ１
２ｂの作動により該窓部側に前進させ、窓ガラス
b₁を該窓部に挿着するようにした。

そして、上記位置補正のためのデータとなる該
治具１２の窓部に対する車長方向及び車高方向の
変位を検出する第１の変位検出装置１３と車巾方
向の変位を検出する第２の変位検出装置１４とを
該治具１２の前記した取付枠１２ｅに設けた。

該第１変位検出装置１３は、本考案の特徴とす
るところに従い、第８図乃至第１０図に明示する
如く、窓部の上側の窓枠の凹入段差面a₁にその法
線方向たる斜め方向のＸ軸方向から当接する第１
係合子１５と、該段差面a₁に直交する該窓枠の外
縁面a₂にその法線方向たる斜め上方のＹ軸方向か
ら当接する第２係合子１６とを先端に取付けた測
定アーム１７をＸ軸方向及びＹ軸方向に進退自在
に設けると共に、該測定アーム１７のＸ軸方向の
変位とＹ軸方向の変位を各検出する１対の第１第
２エンコーダ１８，１９を設けて成るもので、こ
れを更に詳述するに、前記取付枠１２ｅに固定の
ホルダ２０にガイドバー２０ａを介してＹ軸方向
に進退自在なブラケツト２１を取付けて、該ブラ
ケツト２１にこれに取付けたガイドバー２１ａに
沿つて該測定アーム１７をＸ軸方向に進退自在に
支持させると共に、該ブラケツト２１に第１エン
コーダ１８と、該ホルダ２０に第２エンコーダ１
９とを取付けて、該第１エンコーダ１８の入力側
のピニオン１８ａに該測定アーム１７に連結した
Ｘ軸方向のラツク１８ｂと、該第２エンコーダ１
９の入力側のピニオン１９ａに該ブラケツト２１
に連結したＹ軸方向のラツク１９ｂとを各咬合さ
せ、かくて該第１エンコーダ１８により該測定ア
ーム１７のＸ軸方向の変位と、該第２エンコーダ
１９により該測定アーム１７のＹ軸方向の変位と
を検出し得るようにし、更に該測定アーム１７
を、前記第１係合子１５が前記段差面a₁に当接さ
れるようにＸ軸方向斜め上方（以下Ｘ（＋）方向
と称する）にばね２２₁で付勢すると共に、シリ
ンダ２３₁によりＸ軸方向斜め下方（以下Ｘ（−）
方向と称する）に該ばね２２₁に抗して退動自在
とし、且つ前記第２係合子１６が前記外縁面a₁に
当接されるように該測定アーム１７を該ブラケツ
ト２１を介してＹ軸方向斜め下方（以下Ｙ（＋）
方向と称する）にばね２２₂は付勢すると共に、
シリンダ２３₂によりＹ軸方向斜め上方（以下Ｙ
（−）方向と称する）に該ばね２２₂に抗して退動
自在とした。尚、該シリンダ２３₂は、前記ガイ
ドバー２０ａに嵌挿した該ばね２２₂のばね受片
２４をＹ（−）方向に退動させて該ガイドバー２
０ａの段差部に係合させることにより該ブラケツ
ト２１を該方向に退動させるべく機能する。

而して、上記の如く治具１２を原点位置に位置
決めした後、各シリンダ２３₁，２３₂による測定
アーム１７の拘束を解けば、該測定アーム１７は
各ばね２２₁，２２₂によりＸ（＋）方向とＹ（＋）
方向とに前進し、第１係合子１５が窓枠の凹入段
差面a₁と、第２係合子１６が外縁面a₂とに各当接
して、該測定アーム１７のＸ軸方向とＹ軸方向の
位置が決まり、各エンコーダ１８，１９により該
測定アーム１７、従つてこれを取付けた該治具１
２の窓部に対するＸ軸方向とＹ軸方向の変位が検
出される。

ここで、Ｘ軸とＹ軸との成す座標面は、車長方
向の水平軸と車高方向の垂直軸との成す座標面に
合致するから、座標変換により窓部に対する該治
具１２の車長方向と車高方向の変位を求められ、
この変位が零になるように前記第１スライド台８
や昇降台１０の動きで該治具１２を車長方向と車
高方向に移動して車長及び車高方向の位置補正を
行なう。

尚、図示のものでは、該第１変位検出装置１３
を前記取付枠１２ｅ上に車巾方向に離間させて１
対に設け、該両検出装置１３，１３で検出される
車高方向の変位の偏差から窓部に対する治具１２
の車巾方向における上下の傾きと、車長方向の変
位の偏差から該治具１２の車巾方向における前後
の傾きとを検出し得るようにし、該治具１２の前
記した支持枠１２ｃの傾動調整により上下の傾き
と、又ロボツトアーム１１の旋回調整により前後
の傾きとを補正し得るようにした。

又、前記第２変位検出装置１４は、取付枠１２
ｅの両端に取付けた１対の検出ユニツト１４ａ，
１４ａから成るもので、該各検出ユニツト１４ａ
に、窓部の左右各側の窓枠の外縁に当接する揺動
バー１４ｂと、該バー１４ｂの揺動角を検出する
エンコーダ１４ｃとを設け、更に該両検出ユニツ
ト１４ａ，１４ａを該取付枠１２ｅの中間に設け
たモータ１４ｄで駆動されるピニオン１４ｅによ
り各ラツク１４ｆを介して互に同期して車巾方向
に進退自在とし、該両検出ユニツト１４ａ，１４
ａを巾寄せした際の該各バー１４ｂの揺動角の偏
差から窓部に対する治具１２の車巾方向の変位を
検出し、この変位が零になるように前記第２スラ
イド台９の動きで該治具１２を車巾方向に移動し
て、車巾方向の位置補正を行なうようにした。

そして、上記した位置補正により該治具１２を
窓部に対する正規の対向位置に位置決めした後、
治具本体１２ａをシリンダ１２ｂ，１２ｂにより
該窓部側に前進させて窓ガラスb₁を該窓部に挿着
する。

尚、この挿着に際し、前記第１係合子１５が窓
ガラスb₁に干渉しないよう、これを窓枠の外方に
退避させる必要があり、この場合治具本体１２ａ
の進退ストロークを大きく取つて、位置決め時の
窓ガラスb₁と窓部との対向間隙を広く確保し得る
ようにすれば、前記測定アーム１７をシリンダ２
３₂によりＹ（−）方向に退動させて、該第１係合
子１５を前記段差面a₁に離脱させた後、該アーム
１７のＸ（＋）方向へのばね２２₁による移動で該
第１係合子１５を窓枠の外方に退去させることが
できるが、挿着時の窓ガラスb₁の振れを押える上
で治具１２ａの進退ストロークは余り大きく取れ
ないため、該測定アーム１７を上記の如く退動さ
せると、窓ガラスb₁の周縁の接着剤塗布部ｃに該
第１係合子１５が触れることがある。

そこで、図示のものでは該第１係合子１５をそ
の尾端部において該測定アーム１７の先端に軸設
したＸ軸方向の揺動軸１５ａに連結し、該揺動軸
１５ａを該測定アーム１７に取付けたシリンダ１
５ｂにより回動させて、該第１係合子１５を前記
段差面a₁に対向する作動位置から第９図に仮想線
で示すＹ軸方向外方の退避位置に揺動させ得るよ
うにし、この揺動により該第１係合子１５を該段
差面a₁から離脱させ、この状態で該測定アーム１
７をＸ（＋）方向に移動させて、該第１係合子１
５を窓枠の外方に退去させるようにした。

又、治具１２への移載装置６₁による窓ガラス
b₁の移載時は、前記取付枠１２ｅをシリンダ１２
ｄ，１２ｄにより第６図に示す如く下方に揺動さ
せ、前記測定アーム１７や揺動バー１３ｂが前記
スライド枠６ｂに干渉しないようにする。

リヤ側の窓ガラスb₂も後側のロボツト４₂によ
り上記と同様の手順でリヤ側の窓部に挿着され
る。

（考案の効果） 以上の如く本考案によるときは、共通の変位検
出装置により窓部に対する治具の互に直交する２
方向の変位を検出でき、且つ視覚センサを用いる
従来技術のように高価な画像処理装置を必要とせ
ず、設備費を大巾に削減でき、而も画像処理のよ
うな複雑なプログラムを経ずに短時間で変位を検
出できるため、治具の位置補正に要する時間を短
縮して生産性を向上できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は窓ガラス取付装置の全体斜視図、第２
図及び第３図は夫々その側面図と平面図、第４図
は第３図の−線から見たロボツトの拡大正面
図、第５図はその平面図、第６図は窓ガラス移載
時のロボツトと移載装置の関係を示す正面図、第
７図は窓ガラス挿着時のロボツトの側面図、第８
図は治具に設けた本案検出装置の１例の拡大截断
側面図、第９図及び第１０図は夫々第８図の−
線及び−線截断面図である。 ａ……車体、a₁……凹入段差面、a₂……外縁
面、b₁，b₂……窓ガラス、４₁，４₂……ロボツ
ト、１２……治具、１３……第１変位検出装置
（本案検出装置）、１５……第１係合子、１５ａ…
…揺動軸、１６……第２係合子、１７……測定ア
ーム、１８，１９……エンコーダ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ロボツトの動作端に取付けた治具に窓ガラス
   を保持させ、該治具を車体の窓部に対向する位
   置に位置決めして該窓部に窓ガラスを挿着する
   ようにした窓ガラス取付装置において、該治具
   に該窓部の窓枠の凹入段差面にその法線方向た
   るＸ軸方向から当接する第１係合子と、該段差
   面に直交する該窓枠の外縁面にその法線方向た
   るＹ軸方向から当接する第２係合子とを先端に
   取付けた測定アームをＸ軸方向及びＹ軸方向に
   進退自在に設けると共に、該測定アームのＸ軸
   方向の変位とＹ軸方向の変位とを各検出する１
   対のエンコーダを設けたことを特徴とする自動
   車用窓ガラスの取付装置における変位検出装
   置。 ２ 該測定アームの先端に軸設したＸ軸方向の揺
   動軸に該第１係合子をその尾端部において連結
   し、該第１係合子を該揺動軸を中心にして該段
   差面に対向する作動位置とＹ軸方向外方の退避
   位置とに揺動自在としたことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の自動車用窓ガ
   ラスの取付装置における変位検出装置。