JPH0631027B2 - 自動車の窓ガラス取付方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のフロント側やリヤ側の窓部にロボッ
トを用いて窓ガラスを自動的に取付けるようにした自動
車の窓ガラス取付方法に関する。

（従来の技術） 窓ガラスの取付けに際しては、これに予めプライマーと
接着剤とを塗布し、次いで窓ガラスをロボットに受渡し
て車体の窓部に取付けるが、従来は、実開昭60-54677号
公報や特開昭58− 36779公報に見られるように、プライ
マーや接着剤の塗布ステーション及び移載ステーション
に窓ガラスを位置決めするセット治具を配置し、窓ガラ
スを該各ステーションにおいて該治具に移換えて、塗布
作業やロボットへの受渡しを行うを一般とし、このセッ
ト治具への移換作業に時間がかかり、生産性の向上を図
る上で障害となっている。

そこで、本願出願人は、先に、窓ガラスをパレットに位
置決めしてセットし、該パレットをプライマーや接着剤
の塗布ステーションを経て移載ステーションに搬送し
て、窓ガラスをパレットごとロボットに受渡すように
し、各ステーションにおいてパレットを位置決めして、
上記の如き窓ガラスの移換作業を要することなく各種作
業を能率良く行い得られるようにしたものを提案した。

尚、ロボットはその動作端にパレットを位置決め保持す
る治具を備えるものとし、該治具にパレットを介して窓
ガラスを保持させた状態でロボットの作動により窓ガラ
スを該窓部に挿着するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記先の提案のものでは、治具を車体の窓部
に対向する予め教示された取付位置に移動させた後、窓
ガラスが窓部に正確に対向するように該治具の位置補正
を行い、次いで該治具を窓部側に前進させて窓ガラスを
該窓部に挿着するが、この場合、窓ガラスの窓部に対す
る変位を直接検出することは困難であり、該治具に搭載
する検出器により該治具の窓部に対する正規の対向位置
からの変位を検出して位置補正を行わねばならず、この
際窓ガラスの窓部に対する位置関係との相関性を如何に
して確保するかが問題となる。

本発明は、かかる問題点を解決した取付方法を提供する
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、窓ガラスをパレット
に位置決めしてセットし、パレットをロボットの動作端
に取付けた治具に位置決め保持させた状態で窓ガラスを
車体の窓部に取付けるようにしたものにおいて、該治具
に窓ガラスのパレットに対する位置決め基準となる窓ガ
ラスの位置決め箇所に対応する車体側の部位に対する該
治具の変位を検出する検出器を搭載し、該治具を車体の
窓部に対向する予め教示された取付位置に移動させた
後、該検出器からの信号により該治具の位置補正を行っ
て窓ガラスを該窓部に挿着するようにしたことを特徴と
する。

（作 用） 窓ガラスの位置決め箇所はパレットに対し一定の位置関
係を保ち、従ってパレットを位置決め保持する治具と該
位置決め箇所との位置関係も一定となる。

ここで、治具の位置補正は、窓ガラスの位置決め箇所に
対応する車体側の部位に対する該治具の変位を検出して
行われるもので、その結果該治具に対して一定の位置関
係を保つ該位置決め箇所の該部位に対する変位が零にな
るように窓ガラスが車体の窓部に位置決めされることに
なり、換言すれば窓ガラスのパレットに対する位置決め
基準と治具の窓部に対する位置決め基準とが一致し、窓
ガラスを精度良く且つ複雑な制御を要することなく迅速
に窓部に対し位置決めできる。

（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
は該搬送路(1)に沿ってハンガーコンベア(3)により後方
から前方（図示で左方から右方）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
のロボット(4₁)(4₂)を設け、該供給路(2)を介して供給
されるフロント側とリヤ側の窓ガラスb₁、b₂を夫々前側
の第１ロボット(4₁)と後側の第２ロボット(4₂)とにより
車体ａのフロント側とリヤ側の窓部に各取付けるように
した。

該供給路(2)は、吸盤(5a)付きのパレット(5)を支持する
左右両側の搬送レール(2a)(2a)を備え、各窓ガラスb₁、
b₂を各パレット(5)上に水平姿勢に吸着保持させた状態
で該搬送レール(2a)(2a)に沿って前方から後方に搬送す
べく構成されており、該供給路(2)に、その始端側から
終端側に向って順次セットステーションＡ、プライマー
塗布ステーションＢ、第１第２乾燥ステーションC₁、
C₂、第１接着剤塗布ステーションD₁、第１移載ステーシ
ョンE₁、第２接着剤塗布ステーションD₂、第２移載ステ
ーションE₂を配設し、該セットステーションＡに配置し
たセット装置(6)により先ずリヤ側の窓ガラスb₂をパレ
ット(5)上にセットし、次いで該パレット(5)をプライマ
ー塗布ステーションＢに搬送して、該ステーションＢに
配置した塗布ロボット(7)により該窓ガラスb₂にプライ
マーを塗布すると共に、該セットステーションＢに投入
される次のパレット(5)上のフロント側の窓ガラスb₁を
セットし、以後リヤ側の窓ガラスb₂をセットしたパレッ
ト(5)を第１乾燥ステーソンC₁、第２乾燥ステーションC
₂の順にタクト搬送した後、これを第１接着剤塗布ステ
ーションD₁、第１移載ステーションE₁を素通りさせて第
２接着剤塗布ステーションD₂に搬送し、一方のフロント
側の窓ガラスb₁をセットしたパレット(5)をプライマー
塗布ステーションＢに搬送して該窓ガラスb₁にプライマ
ーを塗布した後、該パレット(5)を第１乾燥ステーショ
ンC₁、第２乾燥ステーションC₂経て第１接着剤塗布ステ
ーションD₁にタクト搬送し、該各接着剤塗布ステーショ
ンD₁、D₂に配置した各塗布ロボット(8₁)(8₂)により各窓
ガラスb₁、b₂に接着剤を塗布し、次いで各パレット(5)
を各移載ステーションE₁、E₂に搬送して、該各ステーシ
ョンE₁、E₂に配置した移載装置(9₁)(9₂)により各パレッ
ト(5)前記各ロボット(4₁)(4₂)に受渡すようにした。

前記セット装置(6)は、第４図に示す如く、窓ガラス搬
送ハンガー(10)からフロント側とリヤ側の窓ガラスb₁、
b₂を２枚１組で受取るセットステーションＡの右側の受
取装置(11)と、これら窓ガラスb₁、b₂を１枚宛パレット
(5)上に載置するセットステーションＡの左側の移載機
(12)、パレット(5)上に載置された各窓ガラスb₁、b₂を
位置決めする位置決め装置(13)とから成るもので、該受
取装置(11)は、該ハンガー(10)に同期して前後動自在な
台車(11a) 上に設けた昇降枠(11b) に両窓ガラスb₁、b₂
を上下２段に支持する窓ガラス受け(11c) を左右動自在
に設けて成るものとし、又該移載機(12)は、左右動自在
な台車(12a) 上に設けた昇降枠(12b) に前後１対の窓ガ
ラス支持バー(12c)(12c)を取付けて成るものとし、かく
て該窓ガラス受け(11c) により該ハンガー(10)からフロ
ント側とリヤ側の窓ガラスb₁、b₂をすくい取った後、こ
れをセットステーションＡの直上部に臨む所定高さの受
渡し位置に位置決めすると共に、該支持バー(12c)(12c)
を台車(12a) の右動により該窓ガラス受け(11c) の下方
位置に突出させて上昇させ、該支持バー(12c)(12c)によ
り該窓ガラス受け(11c) の下段に支持されリヤ側の窓ガ
ラスb₂を少許持上げ、次いで該窓ガラス受け(11c) を右
方に退動させた後、該支持バー(12c)(12c)を下降させて
パレット(5)上に該窓ガラスb₂を載置するようにし、該
パレット(5)をセットステーションＡから搬出した後、
該ステーションＡに投入される次のパレット(5)上に上
記と同様の作動で該窓ガラス受け(11c) の上段に支持さ
れるフロント側の窓ガラスb₁を載置するようにした。

尚、各窓ガラスb₁、b₂はその巾方向を前後方向に向け且
つ上縁を左側にしてパレット(5)上に載置される。

前記位置決め装置(13)は、第５図及び第６図に明示する
如く、パレット(5)上に載置される窓ガラスb₁、b₂の上
縁に対向する所定の作動位置とその左外方の退避位置と
にシリンダ(14a) により進退自在な基準枠(14)に、窓ガ
ラスb₁、b₂の巾方向に離間させて上縁を受ける１対の第
１基準ローラ(15)(15)を取付けると共に、窓ガラスb₁、
b₂の巾方向両側の側縁に当接する１対の第２基準ローラ
(16)(16)を共通のモータ(16a) によりピニオン(16b) 、
ラック(16c) を介して互に同期して巾方向に接近動作自
在に設け、更にセットステーションＡの右側に窓ガラス
b₁、b₂の下縁に当接する１対の押圧ローラ(17)(17)をシ
リンダ(17a) により平行リンク(17b)(17b)を介して左右
動自在に設けて成るもので、該基準枠(14)を作動位置に
位置決めした後、該第２基準ローラ(16)(16)を接近動作
させると共に、該押圧ローラ(17)(17)を左動させて、窓
ガラスb₁、b₂のパレット(5)に対する巾方向及び高さ方
向（上縁と下縁の対向方向）の位置決めを行うようにし
た。

即ち、該第２基準ローラ(16)(16)の接近動作によりこれ
が窓ガラスb₁、b₂の巾方向両側に当接し、この当接点を
巾方向の位置決め箇所w.w として、該位置決め箇所w.w
間の巾方向中心位置が該第２基準ローラ(16)(16)間の中
点に合致するように窓ガラスb₁、b₂の巾方向の位置決め
がなされ、又窓ガラスb₁、b₂の上縁が該押圧ローラ(17)
(17)による押圧力で該第１基準ローラ(15)(15)に当接
し、この当接点を位置決め箇所h.h として窓ガラスb₁、
b₂の高さ方向の位置決めがなされる。

又、セットステーションＡに、パレット(5)を位置決め
するロケートピン(18a) を立設した左右１対のリフタ(1
8)(18)と、複数のクランパー(19)とを設けて、パレット
(5)を前記基準枠(14)に対し一定の位置関係で位置決め
し得るようにし、更に適宜のクンラパー(19)に図示しな
い負圧源に連なるバキューム口(19a) を形成すると共
に、該クランパー(19)が当接するパレット(5)上のクラ
ンプ座に吸盤(5a)に負圧保持回路を介して配管接続され
る吸引口(5b)を形成し、窓ガラスb₁、b₂を位置決めした
後、該吸引口(5b)を介して吸盤(5a)負圧を作用させ、窓
ガラスb₁、b₂を吸盤(5a)に吸着させるようにした。

尚、上記したプライマー塗布ステーションＢ、第１第２
乾燥ステーションC₁、C₂、第１第２接着剤塗布ステーシ
ョンD₁、D₂にもセットステーションＡと同様にリフタ(1
8)やクランパー(19)を設けて、パレット(5)を位置決め
し得るようにする。

前記各ロボット(4₁)(4₂)は、第７図及び第８図に示す如
く、シリンダ(20a) により前後方向即ち車長方向に移動
自在な第１スライド台(20)上にシリンダ(21a) により左
右方向即ち車巾方向に移動自在な第２スライド台(21)を
設けると共に、該第２スライド第(21)上にロータリアク
チュエータ(22a) により垂直回りに旋回自在な旋回台(2
2)を介してシダ(23a) により昇降自在な昇降台(23)を設
け、該昇降台(23)にロータリアクチュエータ(24a) によ
り水平軸回りに反転自在なロボットアーム(24)を軸設
し、ロボットの動作端たる該ロボットアーム(24)の先端
に治具(25)を取付けて成るもので、該治具(25)を該ロボ
ットアーム(24)の反転動作により上向き姿勢にした状態
で該旋回台(22)の旋回動作により第９図に示す移載装置
(9₁)(9₂)側の受渡し位置に移動させ、この状態で該移載
装置(9₁)(9₂)に備える昇降枠(9a)を上昇させると共に該
昇降枠(9a)上の左右動自在なパレット受け(9b)を該治具
(25)の直上部に突出させて、該昇降枠(9a)の上昇前に該
パレット受け(9b)に投入されるパレット(5)を該治具(2
5)に受渡し、次いで該治具(25)を斜め下向き姿勢にした
状態で該旋回台(22)の90゜旋回動作により車体搬送路
(1)側に振込むと共に、該第１第２スライド台(20)(21)
及び該昇降台(23)を動作させて車体ａの窓部に対しその
法線方向たるＹ軸方向に対向する予め数示された第10図
示の如き取付位置に移動させ、次いで後記する如く該治
具(25)の位置補正を行って、窓ガラスb₁、b₂を該窓部に
挿着するようにした。尚、図示のもので該治具(25)は、
パレット(5)を位置決め保持する治具本体(25a) と、こ
れをシリンダ(25b) を介して進退自在に支持する支持枠
(25c) と、該支持枠(25c) 上の検知器取付枠(25d) とか
ら成るものとし、該治具(25)の位置決め後該シリンダ(2
5b) により該治具本体(25a) を窓部側に向けてＹ軸方向
に前進させて窓ガラスb₁、b₂の挿着を行うようにし、又
該取付枠(25b) に窓ガラスb₁、b₂のパレット(5)に対す
る巾方向の位置決め基準となる前記位置決め箇所w.w に
対応する車体ａ側の部位、即ち窓部の両側の該箇所w.w
と同等高さの側枠部w′．w′に対する該治具(25)の車巾
方向の変位を検出する１対の第１検出器(26)(26)と、高
さ方向の位置決め基準となる前記位置決め箇所h.h に対
応する車体ａ側の部位、即ち窓部の該箇所h.h と同等の
巾方向位置の上枠部h′．h′に対する該治具(25)の高さ
方向及び車長方向の変位を検出する１対の第２検出器(2
7)(27)とを搭載し、これら検出器(27)(27)からの信号に
より該治具(25)の位置補正を行うようにした。

これを更に詳述するに、該各第１検出器(26)は、前記各
位置決め箇所ｗの真横をＹ軸方向にのびて前記各側枠部
w′に車巾方向外方から当接する揺動自在な検知バー(26
a) と、該バー(26a) の揺動角を検出するエンコーダ(26
b) とを備えるもので、該両第１検出器(26)(26)を該取
付枠(25d) 上のモータ(26c) によりピニオン(26d) 、ラ
ック(26e) を介して互に同期して車巾方向に接近動作自
在とし、この接近動作に際しての該各バー(26a) の揺動
角の偏差から該側枠部w′．w′に対する治具(25)の車巾
方向の変位を検出し、この変位が零になるように該治具
(25)を車巾方向に移動して、車巾方向の位置補正を行う
ようにした。

又、前記各第２検出器(27)は、第11図乃至第13図に示す
如く、前記各上枠部h′の凹入段差面にＹ軸方向に直角
のＸ軸方向から当接する第１係合子(27a) と、その外縁
にＹ軸方向から当接する第２係合子(27b) とを先端に取
付けた検知アーム(27c) をｘ軸方向とＹ軸方向とに移動
自在に設け、該アーム(27c) 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(27d)(27e)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、前記取付
枠(25d) に固定のホルダ(27f) にガイドバー(27g) を介
してＹ軸方向に移動自在なブラケット(27h) を取付け、
該ブラケット(27h) にこれに取付けたガイドバー(27i)
に沿って該アーム(27c) をｘ軸方向に移動自在に支持さ
せると共に、該ブラケット(27h) に第１エンコーダ(27
d) と、該ホルダ(27f) に第２エンコーダ(27e) とを取
付けて、該第１エンコーダ(27d) の入力軸のピンオン(2
7j) に該アーム(27c) に連結したｘ軸方向のラック(27
k) と、該第２エンコーダ(27e) の入力軸のピニオン (2
7l)に該ブラケット(27h) に連結したＹ軸方向のラック
(27m) とを各咬合させ、かくて該第１エンコーダ(27d)
により該アーム(27c) のｘ軸方向の移動と、該第２エン
コーダ(27e) により該アーム(27c) のＹ軸方向の移動と
を検出し得るようにし、更に該アーム(27c) を前記第１
係合子(27a) が前記段差面に当接されるようｘ軸方向斜
め上方にばね(27n) により付勢すると共に、該ブラケッ
ト(27h) を前記第２係合子(27b) が前記外縁に当接する
ようＹ軸方向斜め下方にばね(27o) により付勢した。図
面で(27p) は該第１係合子(27a) をｘ軸方向下方の離脱
位置に押動するシリンダ、(27q) は該第２係合子(27b)
をＹ軸方向上方の離脱位置に押動するシリンダを示す。

ここで、該両係合子(27a)(27b)の該段差面及び該外縁へ
の当接によれば、該アーム(27c) のｘ軸方向とＹ軸方向
の位置が決まり、該アーム(27c) の正規位置からのｘ軸
方向とＹ軸方向の変位を検出して座標変換すれば、前記
各上枠部h′に対する治具(25)の高さ方向と車長方向の
変位が求められ、この変位が零になるように該治具(25)
の高さ方向及び車長方向の位置補正を行う。

ところで、前記各位置決め箇所w.h はパレット(5)に対
して一定の位置関係を保ち、従ってパレット(5)を位置
決め保持する治具(25)に対しての位置関係も一定とな
り、該各箇所w.h に対応する前記各側枠部w′や各上枠
部h′を基準にして上記の如く治具(25)の位置補正を行
えば、該各位置決め箇所w.h の該各側枠部w′や各上枠
部h′に対する変位が零になるように窓ガラスb₁、b₂が
窓部に対し正確に位置決めされることになり、窓ガラス
b₁、b₂の位置決めを精度良く迅速に行うことができる。

仮に、前記第２検出器(27)(27)を前記位置決め箇所h.h
に対応しない上枠部の位置を検出するものとした場合、
窓ガラスb₁、b₂の上縁形状に応じこの上枠部分に挿着さ
れる窓ガラスb₁、b₂の上縁部分のパレット(4)に対する
位置が変化するため、第２検出器(27)(27)による変位検
出の基準を窓ガラスの種類に応じて変更する必要を生
じ、制御が複雑になり且つ誤差も生じ易くなる。

尚、窓ガラスb₁、b₂の挿着に際しては、第１係合子(27
a) を検知アーム(27c) に搭載したシリンダ(27r) によ
り第12図に仮想線で示す如く旋回させた状態で窓ガラス
b₁、b₂に干渉しないｘ軸方向上方の退避位置に退去させ
るようにし、更に治具(25)への移載装置(9₁)(9₂)による
パレット(5)の受渡し時に第１第２検出器(26)(27)が邪
魔にならないよう、その取付枠(25d) を支持枠(25c) に
対しシリンダ(25e) により第９図で下方に揺動退去し得
るようにした。

又、上記の如く窓ガラスb₁、b₂を窓部に挿着した後、用
済みのパレット(5)を移載装置(9₁)(9₂)を介して窓ガラ
ス供給路(2)の下側のパレット返送路(28)に払出し、該
返送路(28)を介してセットステーションＡにパレット
(5)を戻すようにした。

（発明の効果） 以上の如く本発明によるときは、窓ガラスのパレットに
対する位置決め基準と治具の窓部に対する位置決め基準
とが一致し、窓ガラスを精度良く且つ複雑な制御を要す
ることなく迅速に位置決めでき、生産性が向上する効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いられる窓ガラス取付装
置の斜視図、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IV−IV線から見たセットステーシ
ョンの正面図、第５図は窓ガラスのパレットに対する位
置決め作動を説明する要部の拡大周面図、第６図はその
平面図、第７図は第３図のVII−VII線から見たロボット
の正面図、第８図はその平面図、第９図はロボットへの
パレット受渡し時のロボットと移載装置との関係を示す
正面図、第10図は窓ガラス取付時のロボットの側面図、
第11図は治具に取付けた第２検出器の拡大截断側面図、
第12図及び第13図は夫々第11図のXII−XII線及びXIII−
XIII線截断面図である。 ａ……車体 b₁、b₂……窓ガラス w.h ……窓ガラス位置決め箇所 w′、h′……位置決め箇所に対応する車体側の部位 (4₁)(4₂)……ロボット (5)……パレット (25)……治具 (26)(27)……検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】窓ガラスをパレットに位置決めしてセット
   し、パレットをロボットの動作端に取付けた治具に位置
   決め保持させた状態で窓ガラスを車体の窓部に取付ける
   ようにしたものにおいて、該治具に窓ガラスのパレット
   に対する位置決め基準となる窓ガラスの位置決め箇所に
   対応する車体側の部位に対する該治具の変位を検出する
   検出器を搭載し、該治具を車体の窓部に対向する予め教
   示された取付位置に移動させた後、該検出器からの信号
   により該治具の位置補正を行って窓ガラスを該窓部に挿
   着するようにしたことを特徴とする自動車の窓ガラス取
   付方法。