JPH0440232B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車車体のフロント側やリヤ側の
窓部に窓ガラスを自動的に取付けられるようにし
た自動車の窓ガラス取付装置に関する。

（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、窓ガラスを保持する治具
を進退自在に支持する支持枠をロボツトに搭載
し、該支持枠を該ロボツトの動きで車体搬送路上
の車体の窓部に対向する位置に位置決めした状態
で該治具を窓部側に前進させて窓ガラスを取付け
るようにしたものは知られるが、このもので該ロ
ボツトは、車体搬送路の上方の天井部に設けた車
長方向及び車巾方向に移動自在なロボツト本体に
上下方向に揺動自在な平行リンクから成るロボツ
トアームを吊設し、該アームの下端に該支持枠を
取付けて成るものに構成され、該搬送路の外側方
において該治具に窓ガラスをセットした後、該ロ
ボツト本体を該搬送路側にシフトさせ、次いで該
支持枠をこれに取付けた車体の車長方向、車巾方
向、車高方向の位置を検出する各種検出器からの
信号により、これら３方向に平行に移動して車体
の窓部に対向する位置に位置決めするようにして
いる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のものでは、車体搬送路の上方にロボツト
が吊下式に設けられることから、ロボツトとの干
渉を避ける上で車体を床面上のコンベアにより搬
送せざるを得なくなり、自動車組立ラインの設計
の自由度が制約される問題、例えば車体をハンガ
ーコンベアで搬送して窓ガラスの取付作業と車体
の下回り作業とを同一ラインで行なうようなライ
ン設計を採用できなくなる問題がある。

この場合、ロボツトを車体搬送路の外側方から
該搬送路側に旋回自在なロボツトアームを備える
ものに構成して、該アームの先端に支持枠を取付
け、該アームを該搬送路の外側方に旋回させた状
態で治具に窓ガラスをセツトした後、該アームを
該搬送路側に旋回させて窓ガラスの取付作業を行
なうようにすれば、該搬送路の外側方にロボツト
本体を位置させることができて、車体をハンガー
コンベアで搬送することが可能となり有利であ
る。

然し、このものではロボツトアームの先端に支
持枠や治具の重量が作用して、該アームが先端側
に向つて前下がりに傾斜し勝ちとなり、支持枠を
単純に車体の窓部に対し位置決めしても、該アー
ムの傾斜により該支持枠が傾いて、窓ガラスを窓
部に正確に取付けられなくなる。

本発明は、上記の如き旋回自在なロボツトアー
ムを備えるロボツトアームを用い、支持枠の傾き
を補正して窓ガラスを正確に取付けられるように
した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） 本発明は、上記目的を達成すべく、窓ガラスを
保持する治具を進退自在に支持する支持枠をロボ
ツトに搭載し、該支持枠を該ロボツトの動きで車
体搬送路上の車体の窓部に対向する位置に位置決
めした状態で該治具を窓部側に前進させて窓ガラ
スを取付けるようにした自動車の窓ガラス取付装
置であつて、該ロボツトを該搬送路の外側方から
該搬送路側に旋回可能で且つ車長方向、車巾方
向、車高方向に移動可能なロボツトアームを備え
る型式のロボツトで構成するものにおいて、該支
持枠を該ロボツトアームの先端に該治具の進退方
向の傾動軸を中心にして傾動自在に取付けると共
に、該支持枠に車体に対する該支持枠の車巾方向
の変位を検出する第１検出器と、車体に対する該
支持枠の車長方向及び車高方向の変位を車巾方向
に離間した少なくとも２箇所において検出する第
２検出器とを設け、該第１検出器からの信号で該
支持枠の車巾方向の位置決めと、該第２検出器か
らの信号で該支持枠の車長方向と車高方向及び傾
動方向の位置決めを行なうようにしたことを特徴
とする。

（作用） ロボツトアームを車体搬送路の外側方に旋回さ
せた状態で治具に窓ガラスをセツトした後、該ア
ームを該搬送路側に旋回して、支持枠を車体の窓
部に対向する所定の原点位置に移動する。次い
で、第１検出器により車体に対する支持枠の車巾
方向の変位を検出して、この変位が零になるよう
に該支持枠を車巾方向に移動調整して車巾方向の
位置決めを行なう。

次に、第２検出器により車体に対する支持枠の車
長方向及び車高方向の変位を車巾方向に離間した
２箇所において検出するが、この際支持枠が傾い
ていれば、車高方向の変位が該両個所において相
違するから、その偏差が零になるように該支持枠
を傾動調整し、次いで該両個所の車長方向及び車
高方向の変位が零になるように該支持枠を車長方
向及び車高方向に移動調整する。

これによれば、該支持枠は車体の窓部に対向す
る位置に正確に位置決めされて、次いで治具を前
進させれば窓ガラスは正確に窓部に挿着される。

（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の側方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により前方から搬
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に移載する
前後２台の移載装置５₁，５₂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を車
体ａのフロント側の窓部と、後側のロボツト４₂
によりリヤ側の窓ガラスb₂を車体ａのリヤ側の窓
部とに取付けるようにした。

該両ロボツト４₁，４₂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６ａにより車長方向に移動自在な第
１スライド台６上にシリンダ７ａにより車巾方向
に移動自在な第２スライド台７を設けると共に、
該第２スライド台７上にロータリアクチユエータ
８ａにより垂直軸回りに旋回自在な旋回台８と、
該旋回台８上にシリンダ９ａによりガイドバー９
ｂに沿つて車高方向に移動自在な昇降台９とを設
け、該昇降台９にロータリアクチユエータ１０ａ
により水平軸回りに反転自在なロボツトアーム１
０を軸設して成るもので、該ロボツトアーム１０
に該旋回台８の動きにより車体搬送路１の外側方
から該搬送路１側への旋回と、該第１第２スライ
ド台６，７と該昇降台９と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、該ロボツトアーム１０の先端に、窓ガラ
スb₁を保持する治具１１を進退自在に支持する支
持枠１２を取付け、該ロボツトアーム１０を第６
図に示す如く該搬送路１の外側方に旋回させると
共に該治具１１が上向きになるように該ロボツト
アーム１０を反転させ、この状態でフロント側の
窓ガラスb₁を移載装置５₁により該治具１１上に
セツトし、次いで該ロボツトアーム１０を第７図
に示す如く該搬送路１側に旋回させると共に窓ガ
ラスb₁が斜め下向きの所定の取付姿勢に保持され
るように該ロボツトアーム１０を所定角度反転さ
せ、更に該ロボツトアーム１０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、該支持枠１２を車体ａのフロント側の窓
部に対向する所定の原点位置に位置決めし、次い
で該支持枠１２の位置補正を行なつて、該治具１
１を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。

ここで該支持枠１２は、該ロボツトアーム１０
の先端に該治具１１の進退方向の傾動軸１３を中
心にして傾動自在に軸設されるもので、これを詳
述するに、該支持枠１２を上記原点位置において
車巾方向に長手にのびるｃ形チヤンネル材で構成
して、その両端部に該チヤンネル材の両側板間に
跨らせて該治具１１を進退自在に支持する１対の
シンダ１４，１４を取付けると共に、その長手方
向中間に該両側板間に跨らせて該傾動軸１３を取
付け、該ロボツトアーム１０を該支持枠１２内に
挿入して該ロボツトアーム１０の先端に該傾動軸
１３を貫通軸支させ、更に該ロボツトアーム１０
に該支持枠１２の該アーム１０側の端部即ち第４
図で左端部近傍に位置させて、該端部に形成した
凹溝に係合する係合ピン１５ａと、該ピン１５ａ
に連結バー１５ｂを介して連結されるシリンダ１
５ｃとから成る傾動用の駆動ユニツト１５を取付
け、該ユニツト１５の作動により該支持枠１２を
該傾動軸１３を中心にして傾動し得るようにし
た。

更に該支持枠１２には、車体ａに対する該支持
枠１２の車巾方向の変位を検出する第１検出器１
６と、車体ａに対する該支持枠１２の車長方向及
び車高方向の変位を車巾方向に離間した少なくと
も２箇所において検出する第２検出器１７とが設
けられるもので、これを更に詳述するに、該第１
検出器１６は、該支持枠１２上の取付枠１８の両
端部に設けた１対の検出素子１６ａ，１６ａから
成り、該各素子１６ａは、第８図及び第９図に明
示する如く、車巾方向に揺動自在に軸設したロツ
ド１６ｂと、該ロツド１６ｂの揺動をギア列１６
ｃを介して検出するエンコーダ１６ｄとで構成さ
れるものとし、該両検出素子１６ａ，１６ａを
夫々ガイドバー１６ｅにより該取付枠１８に対し
車巾方向に摺動自在に支持させると共に、該ガイ
ドバー１６ｅに連結した各ラツクバー１６ｆにお
いて該取付枠１８の中間部に搭載したモータ１６
ｇの出力軸上のピニオン１６ｈに共通に咬合さ
せ、かくて該ピニオン１６ｈの正逆転により該両
検出素子１６ａ，１６ａに互いに同期した車巾方
向内方と外方とへの移動が与えられるようにし
た。

ここで、該各ロツト１６ｂは車巾方向内方に図
示しないばねにより揺動付勢されるものとし、該
支持枠１２を上記原点位置に位置決めした後、該
両検出素子１６ａ，１６ａを車巾方向内方に移動
させ、該各ロツド１６ｂを車体ａの窓部両側の側
枠にその外側方から当接させてばねに抗して車巾
方向外方に揺動させるようにし、該各素子１６ａ
のロツド１６ｂの揺動角が互いに等しくなるよう
に該支持枠１２を車巾方向に移動調整して、その
車巾方向の位置決めを行なうようにした。

即ち、該支持枠１２が車体ａに対し車巾方向一
方、例えば右方に変位していれば、右側の検出素
子１６ａのロツド１６ｂが窓部の右側枠に当接す
るよりも早く左側の検出素子１６ａのロツド１６
ｂが窓部の左側枠に当接して、後者のロツド１６
ｂの摺動角が前者のロツド１６ｂの揺動角より大
きくなり、この摺動角の偏差分だけ該支持枠１２
を左方に移動調整して、偏差が零になるようにす
れば、該支持枠１２の車体ａに対する車巾方向の
変位が零となるのである。

又、前記第２検出器１７は、前記取付枠１８に
車巾方向に離間して取付けた１対の検出素子１７
ａ，１７ａから成り、該各素子１７ａは、第１０
図乃至第１２図に明示するように、窓部の上縁の
凹入段差面a₁と、これに直交する外縁面a₂とに各
当接する１対の第１第２係合子１７ｂ，１７ｃを
先端に取付けたアーム１７ｄを該段差面a₁の法線
方向たるＸ軸方向と、該外縁面a₂の法線方向たる
Ｙ軸方向とに移動自在に設け、該アーム１７ｄの
Ｘ軸方向とＹ軸方向の移動を１対の第１第２エン
コーダ１７ｅ，１７ｆにより検出すべく構成され
ており、これを更に詳述するに、該取付枠１２に
固定のホルダ１７ｇにガイドバー１７ｈを介して
Ｙ軸方向に揺動自在なブラケツト１７ｉを取付
け、該ブラケツト１７ｉにこれに取付けたガイド
バー１７ｊに沿つて該アーム１７ｄをＸ軸方向に
移動自在に支持させると共に、該ホルダ１７ｇに
第２エンコーダ１７ｆと、該ブラケツト１７ｉに
第１エンコーダ１７ｅとを取付けて、該第２エン
コーダ１７ｆの入力側のピニオン１７ｋに該ブラ
ケツト１７ｉに連結したＹ軸方向のラツク１７ｌ
と、該第１エンコーダ１７ｅの入力側のピニオン
１７ｍに該アーム１７ｄに連結したＸ軸方向のラ
ツク１７ｎとを各咬合させ、かくて該第１エンコ
ーダ１７ｅにより該アーム１７ｄのＸ軸方向の移
動と、該第２エンコーダ１７ｆにより該アーム１
７ｄのＹ軸方向の移動とを検出し得るようにし、
更に該ブラケツト１７ｉを前記第２係合子１７ｃ
が前記外縁面a₂に当接されるようにＹ軸方向斜め
下方にばね１７ｏで付勢すると共に、該アーム１
７ｄを前記第１係合子１７ｂが前記段差面a₁に当
接されるようにＸ軸方向斜め上方にばね１７ｐで
付勢した。

ここで、該両係合子１７ｂ，１７ｃの該段差面
a₁及び該外縁面a₂への当接によれば、該アーム１
７ｄのＸ軸方向とＹ軸方向の位置が決まるもの
で、該アーム１７ｄの正規位置からのＸ軸方向と
Ｙ軸方向への変位を求めて座標変換等の演算処理
を施すことにより、車巾方向両側の各検出素子１
７ａの取付個所における支持枠１２の車体ａに対
する車長方向と車高方向の変位が検出される。

この場合、ロボツトアーム１０がその先端に作
用する治具１１や支持枠１２の重量により第４図
で、右下がりに傾斜すると、該支持枠１２も同様
に傾いて、両検出素子１７ａ，１７ａで検出され
る車高方向の変位が互に相違することになり、か
かるときは該両変位の偏差が零になるように該支
持枠１２を上記の如く傾動軸１３を中心にして右
上りに傾動させ、これにより該支持枠１２の車体
ａに対する傾きを補正し、次いで上記した車長方
向と車高方向の変位が零になるように該支持枠１
２を車長方向と車高方向とに移動調整する。

これによれば、該支持枠１２、従つてこれに治
具１１を介して保持される窓ガラスb₁は、窓部に
対向する位置に正確に位置決めされ、次いで該治
具１１を前記シリンダ１４，１４の作動により前
進させれば、該窓ガラスb₁は該窓部に確実に挿着
される。

又、車体ａが車長方向に真直に搬送セツトされ
ていない場合、両検出素子１７ａ，１７ａで検出
される車長方向の変位が互に相違することにな
り、この場合は該両変位の偏差に応じてロボツト
アーム１０を旋回させ、支持枠１２が窓部に平行
になるように調整する。

尚、第１係合子１７ｂを段差面a₁に当接させた
ままでは、これに窓ガラスb₁が干渉するため、ブ
ラケツト１７ｉに搭載したシリンダ１７ｑにより
アーム１７ｄをＸ軸方向斜め下方に押動させた状
態で該アーム１７ｄに搭載したシリンダ１７ｒに
より該第１係合子１７ｂを第１１図に仮想線で示
す如く旋回させ、更にホルダ１７ｇに搭載したシ
リンダ１７ｓにより該ブラケツト１７ｉをＹ軸方
向斜め上方に退去させて第２係合子１７ｃを外縁
面a₂から離間させ、この状態で前記シリンダ１７
ｑによる押圧を解いて該アーム１７ｄをばね１７
ｐによりＸ軸方向斜め上方に移動させ、該第１係
合子１７ｂを窓ガラスb₁に干渉しないその上側方
の退避位置に退去させるようにし、更に治具１１
への窓ガラスb₁のセツト時に上記した第１第２検
出器１６，１７が邪魔にならないよう、前記取付
枠１８を支持枠１２に対しその長手方向の軸１８
ａを中心にしてシリンダ１８ｂ，１８ｂにより第
６図で下方に揺動退去し得るようにした。

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。

ところで、図示のものでは各窓ガラスb₁，b₂を
吸盤１９ａを有するパレツト１９に保持させた状
態で窓ガラス供給路２を介して各移載装置５₁，
５₂に供給するようにし、該供給路２上で各窓ガ
ラスb₁，b₂に各塗布ロボツト２０，２１によりプ
ライマーと次いで接着剤とを塗布した後、各ロボ
ツト４₁，４₂に取付けた前記治具１１に各窓ガラ
スb₁，b₂を該各移載装置５₁，５₂を介してパレツ
ト１９ごと移載セツトするようにした。

該各移載装置５₁，５₂は、チエーンリフタ５ａ
により昇降される該供給路２の側部の昇降枠５ｂ
上に内外２重構造のスライド枠５ｃをロボツト配
置部側に向つて進退自在に備えるもので、該スラ
イド枠５ｃにパレツト１９を投入した状態で該昇
降枠５ｂを上昇させた後、該スライド枠５ｃを側
方に前進させて、第６図示の状態に存する治具１
１の直上位置に該パレツト１９を搬送し、この状
態で該治具１１にパレツト１９を位置決め固定
し、次いで該スライド枠５ｃを後退させて該治具
１１へのパレツト１９の受渡しを行なうようにし
た。

該治具１１は、第４図及び第１３図に示す如
く、パレツト１９を着脱自在に係止するクランプ
部材１１ａの複数個と、パレツト１９上の吸盤１
９ａに配管接続されるその背面の負圧接続口１９
ｂをロボツト側の負圧源に接続するバキユームパ
ツド１１ｂと、パレツト１９上の負圧配管回路に
接続した大気開放バルブ１９ｃを操作して吸盤１
９ａへの負圧の作用を解くバルブ操作部材１１ｃ
とを備えるもので、窓ガラスb₁，b₂を上記の如く
窓部に挿着した後、該操作部材１１ｃにより該バ
ルブ１９ｃの操作で吸盤１９ａによる窓ガラス
b₁，b₂の吸着を解除し、次いでロボツトアーム１
０を第６図示の状態に旋回反転させると共に、前
記スライド枠５ｃを前進させて、治具１１上の空
のパレツト１９を該スライド枠５ｃに受取らせ、
次いで該スライド枠５ｃを後退させて前記昇降枠
５ｂを下降させ、空のパレツト１９を窓ガラス供
給路２の下側のパレツト返送路２２に払出すよう
にした。

図面で２３は該供給路２の前端部に設けたセツ
ト装置を示し、該返送路２２を介して返送される
各パレツト１９に該セツト装置２３によりリヤ側
の窓ガラスb₂とフロント側の窓ガラスb₁を順次セ
ツトするようにした。

（発明の効果） 以上の如く本発明によるときは、ロボツトアー
ムの旋回動作によりその先端の支持枠に治具を介
して保持させた窓ガラスを車体搬送路の外側方か
ら該搬送路側に投入するもので、該搬送路の上方
にロボツトを吊下式に設ける従来のものと異な
り、該搬送路での車体の搬送をハンガーコンベア
で行なうことが可能となつて、自動車組立ライン
の設計の自由度が増し、而も該ロボツトアームの
傾斜による支持枠の車体に対する傾きを補正し
て、窓ガラスを車体の窓部に正確且つ確実に挿着
でき、生産性が向上される効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１例の斜視図、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正面図、第５
図はその平面図、第６図は窓ガラスのロボツトへ
のセツト時におけるロボツトの正面図、第７図は
窓ガラスの車体への取付時におけるロボツトの側
面図、第８図は第１検出器の構成を示す要部の拡
大截断平面図、第９図は第８図の−線截断面
図、第１０図は第２検出器の構成を示す要部の拡
大截断側面図、第１１図及び第１２図は夫々第１
０図の−線及び−線截断面図、
第１３図は第４図の−線で截断した治具
の要部の拡大截断面図である。 １……車体搬送路、４₁，４₂……ロボツト、１
０……ロボツトアーム、１１……治具、１２……
支持枠、１３……傾動軸、１６……第１検出器、
１７……第２検出器、ａ……車体、b₁，b₂……窓
ガラス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 窓ガラスを保持する治具を進退自在に支持す
   る支持枠をロボツトに搭載し、該支持枠を該ロボ
   ツトの動きで車体搬送路上の車体の窓部に対向す
   る位置に位置決めした状態で該治具を窓部側に前
   進させて窓ガラスを取付けるようにした自動車の
   窓ガラス取付装置であつて、該ロボツトを該搬送
   路の外側方から該搬送路側に旋回可能で且つ車長
   方向、車巾方向、車高方向に移動可能なロボツト
   アームを備える型式のロボツトで構成するものに
   おいて、該支持枠を該ロボツトアームの先端に該
   治具の進退方向の傾動軸を中心にして傾動自在に
   取付けると共に、該支持枠に車体に対する該支持
   枠の車巾方向の変位を検出する第１検出器と、車
   体に対する該支持枠の車長方向及び車高方向の変
   位を車巾方向に離間した少なくとも２箇所におい
   て検出する第２検出器とを設け、該第１検出器か
   らの信号で該支持枠の車巾方向の位置決めと、該
   第２検出器からの信号で該支持枠の車長方向と車
   高方向及び傾動方向の位置決めを行なうようにし
   たことを特徴とする自動車の窓ガラス取付装置。