JPH0615914Y2 - 液体自動充填装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 考案の属する技術分野 本考案は自動車の製造工程において、コンベア等の搬送
手段により搬送されて来る車に自動的にクーラント、パ
ワーステアリングオイル等を充填する装置に関する。

従来の技術 従来から自動車の製造工程、特に最終の艤装工程におい
て、クーラント、パワーステアリングオイル等を注入装
置を使用して車の注入口から、その所要量を真空充填の
方法により注入することが行なわれているが、注入装置
の注入ガンに対応する車の注入口の位置決めは、主とし
て治具及び駆動力即ち、機械的手段により行なわれてお
り、したがって同一車種の場合は良いが、車種が違った
場合は、注入口の口金の位置の相違、ボデーのずれ等に
より充分な精度が得られず、これらに対応するためには
繁雑な作業が必要であった。

上記のような次第で自動化，省力化の要請から例えば特
開昭58-211880号及び特開昭61-250505号公報には、光フ
ァイバー、コンピュータ制御器、駆動手段を組合せた自
動的に注入口の穴位置等を検出処理する手段についての
開示がある。即ち、この開示によれば光ファイバーによ
る反射光の検出手段の出力データに基づいて検出体の移
動すべき方向を算出し、算出手段の出力を受け駆動手段
により検出体を被検出体位置方向へ移動させようとする
ものである。しかしこの装置の移動方向は水平方向（以
下、車体前後方向をＸ方向、車体幅方向をＹ方向、Ｘ方
向及びＹ方向によって形成される水平方向をＸＹ方向と
もいう）のみであり、例えば車種の異なる場合、即ち注
入口の高さ（以下Ｚと表示する場合もある）が異なる場
合には、前記同様直ちには対応できないものである。

本考案が解決すべき問題点 本考案の目的とするところは、上記の点に鑑み自動車の
製造工程において、車種が異なった場合、即ち液体注入
口の高さ及び位置が異なっても自動的に優れた精度で位
置決めし、液体を注入することができる液体自動注入装
置を開発することである。

考案の構成 問題点を解決するための手段 上記目的を達成する本考案における液体自動充填装置
は、自動車の製造工程中搬送手段により液体自動注入ス
テーションに搬送されて来る自動車に液体を供給する液
体自動充填装置において、上記搬送手段の近傍に配設さ
れて搬送手段によって液体自動注入ステーションに搬送
される自動車の車種を検出する車種検出手段と、液体自
動注入ステーションに配設された車上昇手段及びロボッ
トとを具備し、このロボットがそのアームハンド先端部
に液体注入ガンと、車上昇手段によって上昇せしめられ
た自動車の液体注入口の高さを検知するリニアゲージ
と、前記注入口乃至注入口に付したマークを撮像するイ
メージセンサーとを具備し、更にロボット内に上記リニ
アゲージによって検知した注入口の高さのデータに基づ
いて注入ガンの高さを目標値に調整する位置決め手段
と、ロボット内またはロボットに近接して配設されてコ
ントローラからの認識指令により上記イメージセンサー
でとらえた像の認識と注入口の基準像とを比較してそれ
らの相互のずれを測定する認識装置と、この認識装置か
らの測定データに基づいて前記両像が実質的に合致する
までロボットに設けた水平方向移動手段を動かして注入
ガンの位置決めを行い、次いで注入ガンを作動して注入
口に差し込むコントローラとを設けたことを特徴とする
ものである。

実施例の説明 以下図面で示す実例に基づいて本考案を詳述する。

第１図は本考案に係る液体自動充填装置と自動車及び搬
送手段を示す平面図である。

第２図は液体注入ガンの高さの位置決め手段のブロック
図、第３図は液体注入ガンの水平方向の位置決め手段の
ブロック図である。

第１図において符号１は自動車搬送手段としてのタクト
送りのＷ型スラットコンベアを、符号２はコンベア１に
より搬送されて来る自動車（以下単に車ともいう）を示
す。

液体自動注入ステーションにおいて、コンベア１の近傍
に配設されてコンベア１によって液体自動注入ステーシ
ョンに搬入される自動車の車種を検出する車種検出手段
としての光電管装置３、車上昇手段としてのボデイリフ
ター４、及びロボット５が設けられており、ロボット５
のアームハンド６の先端部にはフローテングハンド７を
介して注入ガン８、車２のクーラント注入口10の高さを
検知するリニアゲージ９及び、前記注入口１０を照明す
る２基の照明燈１１に挟まれて、注入口１０に附した白
色のマークを撮像するイメージセンサー１２としての固
体カメラまたはビジコンカメラが設けられている。そし
てロボット５内にはリニアゲージ９によって測定したク
ーラント注入口１０の高さのデータに基づいて、注入ガ
ン８の高さを、予め光電管装置３によって検出した車種
の情報に基づいて定められたその車種の注入口の高さに
係る目標値に調整する位置決め手段（図示せず、この手
段については後述する）が設けられている。そしてロボ
ット５内または、それに近接して後記コントローラから
の認識指令により、前記イメージセンサー１２でとらえ
た像の認識と注入口１０の基準像の認識とを比較して、
その相互のずれを測定する認識装置と、この測定データ
を受けて計算し、前記両像が実質的に合致するまでロボ
ットに設けた水平方向移動手段を動かして注入ガン８の
位置決めを行い、次いで注入ガン８を作動して注入口１
０に差し込むコントローラ（図示せず、この手段につい
ては後述する）が設けられている。

第２図は前述の車種の注入口の高さに係る目標値に注入
ガンの高さ調整する位置決め手段を説明するブロック図
で、リニアゲージとデータメモリ付多点用位置決めカウ
ンタとより構成されている。即ちリニアゲージ９とこの
リニアゲージ９の測定値に基づいて制御される測定値カ
ウンタ５２，高低弁別回路５３、目標値設定回路５４、
差演算回路５５、駆動手段５７へ出力を与えるゲート回
路５６とよりなるメモリ付位置決めカウンタとより構成
されている。そして目標値設定回路５４には液に注入す
べき車種の数に応じた注入口の高さに対応する注入ガン
の位置決め目標目が予め記憶されており、これは前述の
光電管装置３による車種検出に対応して自動的に選択さ
れるようになっている。したがって図から明らかなよう
にリニアゲージ９でその車種の注入口の高さを測定し、
測定値カウンタ５２と目標値設定回路５４のデータとに
より、高低弁別回路５３で高低を、差演算回路５５によ
り注入ガンの位置を修正するデータを演算し、そのデー
タに基づいてゲート回路５６を開いて駆動手段５７を作
動させて注入ガンを目標値に調整することができる。

本例の場合リニアゲージとして（株）尾崎製作所製のリ
ニアゲージ−Ｄ−５０型〔測定範囲５０mm、最小読取値
0.005mm〕（商品名）を、測定値カウンタとして同じ製
作所製のデジタルカウンタ-C-5型〔最小読取値0.005m
m、表示範囲０〜±99.995〕（商品名）を使用した。

第３図は液体注入ガンのＸＹ方向の位置決め手段を説明
するブロック図で、固体撮像素子またはビジコンよりな
るイメージセンサー１２とビデオ信号を２値化する２値
化回路、２値化した画像を格納したり、中間結果、出力
結果を格納する大容量の画像メモリー及びモニターテレ
ビより構成される認識装置102と、プログラムメモリ
ー、CPUよりなり出力を駆動手段104に与えるコントロー
ラ103とより構成されている。そしてコントローラー103
には液を注入すべき車種の数に応じ、それぞれの注入口
の画像に対応する種類の画像（信号）が予め記憶されて
おり、注入ガンの位置決めに際しては、前述の光電管装
置３による車種検出に対応し自動的に選択されるように
なっている。したがってコントローラ103からの認識指
令により、認識装置102はイメージセンサー１２でとら
えた注入口または注入口に附したマークの像の位置が、
対応する選択された車種の注入口の基準像上の位置から
どれだけずれているかを測定し、このデータはコントロ
ーラ103に送られ、コントローラ103は予め注入口の基準
位置を記憶しているので、前記データに基づいて注入ガ
ンの位置を計算し、コントローラ103からの出力により
ＸＹ方向の駆動手段104を動かして注入ガンの位置を決
めることができる。

本例の場合、上記Ｘ，Ｙ方向の位置決め手段として三菱
電機株式会社製の視覚センサーIS-212（商品名）で、本
体が中央処理装置（ROM128Kバイト、RAM64Kバイト）、
画像処理部ハードウェア（入力画像２値化、256段階；
ラングレス生成処理；画像メモリ256×256×２プレー
ン）よりなり、カメラは固体カメラまたはビジコンカメ
ラで、視野が100mm×100mmで精度が±1.0mm、処理時間
が約1.5秒の仕様のものを使用した。

本考案に係る液体自動注入装置の主要部は上記のように
構成されているが、本考案の装置を、その動作に基づい
てさらに詳述する。

第１図に示すようにスラットコンベアー１により車２は
搬送されて来るが、車２にはそのボディーの側壁に、光
電管装置３により車種を検出するための表示板１３が附
されており、したがって表示板１３が光電管装置３の位
置に来ると、車種が検出されると同時に、スラットコン
ベアー１は停止、即ち車２は停止する。次いでボデイリ
フター４が車２の前部をサイドシルフランジを介して所
定高さまで持ち上げてその高さを保ち、注入口１０への
注入ガン８の差込みが容易なように態勢が調整される。
この場合の停止精度及び高さの精度はＸ，Ｙ，Ｚ方向共
±２０mmの範囲内にある。そして光電管装置３により検
出した車種の情報は前述の液体注入ガンの高さの位置決
め手段に伝えられ、予め記憶された車種に応じた目標値
データが選択され、同様にして水平方向位置決め手段で
は基準画像が選択される。

次いでロボット５のフローティングハンド７は車２の注
入口１０の位置に移動し、リニアゲージ９は下降し、注
入口１０の高さを検出する。この場合、リニアゲージ９
の測定範囲は５０mmであり、先述したようにボデイリフ
ター４による高さ方向の停止精度は±２０mmであるので
充分に測定可能である。尚この測定において注入口が検
出されなっかた場合にはフローティングハンド７は元の
位置へ復帰する。

次いでイメージセンサー１２は照明燈１１の下で、注入
口１０即ちそれに附した白色マークを撮像し、その情報
は認識装置102へ送られ、先述の第３図に基づいて説明
した手段により処理され、駆動手段104が作動して、注
入ガン８は、注入口１０に対応する位置へ移動しセット
され、次いで注入口１０へ差込まれ、ロボット５に組込
まれている通常の真空充填装置により所定量のクーラン
トが注入されて充填は終了する。尚この場合、前述した
Ｚ方向の位置決め精度と同様、車のＸＹ方向の停止精度
は±２０mmであるが、イメージセンサー１２即ち固体カ
メラの視野は100mm×100mmであるので充分測定可能であ
る。また注入口１０に白色マークを附すのは測定感度を
必要充分なものとするためである。

考案の効果 以上説明した本考案の液体自動充填装置によれば、搬送
手段の近傍に車種検出手段及びロボットを配設し、この
ロボットのアームハンド先端に液体注入ガンと、自動車
の液体注入口の高さを検知するリニアモータと、注入口
乃至注入口に付したマークを撮像するイメージセンサー
を設け、リニアゲージによって検知した注入口の高さの
データに基づいて注入ガンの高さを目標値に調整する位
置決め手段及び上記イメージセンサーで撮像した注入口
の像の認識と、予め入力された注入口の基準像の認識と
のずれを認識装置で測定し、この測定データに基づいて
注入ガンの位置決めを行った後、注入ガンを作動して注
入口に差し込むことにより、車種が異なり、注入口の位
置が異なった自動車に、ロボットを主体としてクーラン
ト、パワーステアリングオイル等の液体を自動的に、か
つ優れた位置決め精度で充填することを可能にする。し
たがって本考案によるときは、自動車の製造工程中にお
いて、自動的にかつ迅速に液体を注入することができる
ので、本考案は、自動車の製造工程の合理化、無人化に
大きな貢献をするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る液体自動充填装置と、自動車及び
搬送手段を示す平面図である。第２図は液体注入ガンの
高さの位置決め手段のブロック図、第３図は液体注入ガ
ンの水平方向の位置決め手段のブロック図である。 符号の説明 １……Ｗ型スラットコンベア、２……自動車、３……光
電管装置、４……ボデイリフター、５……ロボット、６
……アームハンド、７……フローティングハンド、８…
…注入ガン、９……リニアゲージ、１０……クーラント
注入口、１１……照明燈、１２……イメージセンサー、
１３……表示板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車の製造工程中搬送手段により液体自
   動注入ステーションに搬送されて来る自動車に液体を供
   給する液体自動充填装置において、上記搬送手段の近傍
   に配設されて搬送手段によって液体自動注入ステーショ
   ンに搬送される自動車の車種を検出する車種検出手段
   と、液体自動注入ステーションに配設された車上昇手段
   及びロボットとを具備し、このロボットがそのアームハ
   ンド先端部に液体注入ガンと、車上昇手段によって上昇
   せしめられた自動車の液体注入口の高さを検知するリニ
   アゲージと、前記注入口乃至注入口に付したマークを撮
   像するイメージセンサーとを具備し、更にロボット内に
   上記リニアゲージによって検知した注入口の高さのデー
   タに基づいて注入ガンの高さを目標値に調整する位置決
   め手段と、ロボット内またはロボットに近接して配設さ
   れてコントローラからの認識指令により上記イメージセ
   ンサーでとらえた像の認識と注入口の基準像とを比較し
   てそれらの相互のずれを測定する認識装置と、この認識
   装置からの測定データに基づいて前記両像が実質的に合
   致するまでロボットに設けた水平方向移動手段を動かし
   て注入ガンの位置決めを行い、次いで注入ガンを作動し
   て注入口に差し込むコントローラとを設けたことを特徴
   とする液体自動充填装置。