JPS62216874A - 自動車のドア取付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のドア取付は装置に関し、更に詳細に
は、車体組立ラインのドア取付ステーションに搬送され
た車体の種別及び／又は取付箇所に応じて、複数のパレ
ットに夫々区分けされて収納された複数のドアから適合
するドアを選択的に取り出し、車体のドア取付位置に自
動的にセットするドアセット用ロボットを備えた自動車
のドア取付は装置に関する。

（従来の技術） 従来、上記したような方法で車体組立ラインの取付ステ
ーションにおいて車体にドアを自動的に取付けるに際し
ては、例えば特公昭５７−４８３３４　号公報に記載さ
れているように、ドアセット用ロボットあるいはドアセ
ット装置自体が所定のパレットまでドアを受取りに行き
、再びドアセット位置まで戻って、あるいは車体と同時
進行を行ないつつ、ドアを車体にセットし、固定してい
た。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記したようにドアセット用ロボット自
体がドアを所定のパレットまで受取りに行く形式のもの
においては、車体が位置するドアセット位置と、パレッ
トの間のストローク中、ロボットはなにも作業ができず
、作業能率が悪いという問題点があった。この問題点は
４ドアの自動車の場合に１！ｌに顕著である。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、作業能率の良好な
自動車のドア取付は装（πを提供することを目的とする
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の自動車のドア取付は装置は、ドアセット用ロボ
ットは固定しておき、このロボットに適合するドアをパ
レットから供給する手段を設けたことを特徴とするもの
で、具体的には、ドア取付はステーションにおいて車体
組立ラインの側方に配：１１され、予め定められた動作
経路に従って作動するようにされたロボットと、前記車
体組立ラインに沿って１ｌｌｎ次配列され、複数種のド
アをそれぞれ区分けして収納する複数のパレットと、前
記車体の搬送方向において、前記ロボットを挟んで前後
に配置され、前記複数のパレットのいずれかからドアを
取出すドア取出し手段と、前記ドア取出し手段により取
出されたドアを、前記ロボットを挟んで前記前後に位置
する該ロボットによるドアの把持位置まで搬送する一対
のドア搬送手段と、前記ロボットによる把持位置に搬送
されたドアの該ロボットに対する位置決めを行なう一対
の位置決め手段と、前記車体組立ラインのドア取付ステ
ーションに搬送される車体の種別等に応じて、前記パレ
ットのいずれかから次に取付けるべき種類のドアを、前
記ドア取出し手段をして取出させ、この取出されたドア
を、前記ドア搬送手段をして前記把持位置に搬送させて
、該把持位置において前記位置決約手段により該ドアの
位置決めを行ない、次いでこの位１δ決めされたドアを
、前記ロボットをして把持させ、前記車体にセットさせ
るように制御する制御手段とを備えていることを特徴と
するものである。

（発明の作用・効果） 上記した構成の本発明の自動車のドア取付は装置におい
ては、ドア搬送手段等によってパレットからロボットま
でドアを搬送するようにしたので、ロボット自体がドア
の受取りのだ必にストロークする必要がなくなり、ドア
取付けに要するサイクルタイムを短縮化することができ
る。更に本発明においては、ロボットの前後に設けた位
置決め手段により、ドアがロボットに受取られる前に、
最終的に位置決めがされるので、ロボットはより正確な
位置にドアを保持でき、ドアの取付は精度が向上する。

（実施例） 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例に
よる自動車のドア取付は装置について説明する。

ゴ１１図は本発明に係る自動車のドア取付は装置の一例
の主要部の構成を示す概略平面図、第２図〜第９図は第
１図に示される例における各部の構成を示す図である。

なお、第１図においては、ドア取付ステーンヨンの片側
のみを示している。

第１図において、符号１は混流ライン等とされる車体組
立ラインであって、この車体組立ライン１には、ドア取
付ステーションＳＴを含むｍ＆のステーションが互いに
所定比１雉だけ隔離して配設されている。この車体組立
ライン１においては、異なる車体の車体２が、固定され
た状態で適当な搬送手段、例えば、フロア−コンベア３
によって、例えば、その日の生産計画に応じて定められ
た撮送順をもって、順次各ステーションにおける各構成
部品の組付あるいは取付が行われて完成車体へと組み立
てられる。

このように、車体組立ライン１上を搬送されつつ組み立
てられる車体２は、ドア取付ステーションＳＴにおいて
、左右両側のフロントドアおよびリヤドア５が取付けら
れるようにされている。これらのドア５の各々には、第
６図および第７図に示したように車体のピラ一部に係合
するヒンジ部６が設けられており、このヒンジ部６には
テーパピン１６が突設されている。

ドア取付ステーションＳＴの側部には、架台１０上に載
置されたドアセント用のロボット１２が没けられている
。このロボット１２は、例えば、ティーチングプレイハ
ック式の多関節型ロボットであって、そのリスト１３に
は、第３図及び１１：５図に示される如く、先端にドア
を吸着する吸盤１４ａ、１４ｂ及び１４Ｃが取り付けら
れた３基の７リンダ１４Δ、１４Ｂ及び１４ｃと、先端
に弾性パッド１５ａ、１５ｂが固着された受は部材１５
Δ、１５Ｂとでドアを把持するようにされた、断面コ字
状の外形を有するハンド１７が取り付けられている。ロ
ボッ）１２は人間の上肢の動作に類似した動作を行うこ
とができるようにされており、架台１０に固定された基
部に対して、ハンド１７、リスト１３及びアーム１９で
構成されるハンドリング手段全体が関節座標系に従って
運動する。即ち、第２図に示される如く、例えば、■方
向３００°回転し、Ｗ方向に９０°揺動じ、α方向に１
０５°旋回する。さらに、第３図に示される如く、ハン
ド１７はリス）１３に対してα方向に３６０°回転する
とともにβ方向に２１０°旋回し、リスト１３はアーム
１９に対してγ方向に３６０°回転するようにされてい
る。従って、ハンド１７の目的位置、即ち、ロボット１
２の動作量は、■、Ｗ、Ｕ、α、β及びＴの各方向の動
作回転角を示す６つのパラメータによって決定される。

そして、その動作経路、即ち、動作軌跡データ等がティ
ーチング操作盤により教示され、その教示内容がコント
ールユニット６０のメモリに記１、・３されている。従
って、コントロールユニット６０からロボット１２にそ
の動作量をあられす上述の６つのパラメータの夫々を規
定する後述する制御信号ＯＣｐが供給されると、ロボッ
ト１２は教示内容に従って、換言すれば、予め定められ
た動作経路に従って各ドア５の車体へのセットに必要な
動作を行う。

また、ドア取付ステーションＳＴには、後に説明する目
的のため、第１図に示したように上記架台１０から前後
方向にライン１に沿ってレール９が設けられており、こ
のレール９の側方には種類の異なるドア５を各々所定間
隔をおいて並列的に載置して収納する４つのパレッ）２
０ａ、２０ｂ。

２０ｃ、２０ｄが定位置に係止されて配列されている。

このパレットの数はこの４つの池、３つ等であってもよ
い。これらパレットの夫々は、底部に車・論が取り付け
られて移動できるようにされており、側面及び上面が開
口する箱形構造をもって形成されて、各ドア５を車体組
立ラインｌ側の側面から引き出せる構成とされている。

上記パレット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、９Ｑｄのいずれ
かから１つのドア５を引出すため、上記架台ｌＯの前後
のレール９上には、該レール９上を移動できる引出台２
４．２５がそれぞれ設けられている。この引出台２４．
２５は、それぞれドア５をパレットから取出す取出し装
置として作用する他、該ドア５を取出した位置から上記
ロボット１２によるドアの把持位置７．８まで搬送する
ドア搬送装置としても作用する。なお、この引出台２４
．２５の構凸は、パレットから所定のドアを取出せる構
造のものであるならばいずれの構造のものであってもよ
く、例えば第４図に示ずようにシリンダ２４ａ（￥勅の
磁石２４ｂ等の吸着手段を持つアーム２．４Ｃ等をＩｆ
ｆｆえたものとすることができる。

上記架台１０上であって上記ロボット１２の前後の上記
ドアの把持位置７．８には、それぞれドア位置決め装置
２６．２７が取付けられている。

このドア１立置決め装置２６．２７は、上記ドア５のヒ
ンジ部６に突設されたテーパピン１６に係合する位１面
決め孔等を備え、ロボット１２の把持位１斤７．８にお
ける各ドア５の位置決めをなすようにされている。この
ドア位置決め装置ｉｆｆ　２６．２７は例えば次によう
にＷＩ成される。すなわち、この位１１！決め装置２６
は、第６図及び第７図に示されているように、基板２６
ａに固定されたシリンダ２６ｂと、支持部材３０のガイ
ドバー３１に案内されて、シリンダ２６ｂのピストン２
６ｃによって第６図における矢印Ｓで示される方向に進
退動せしめられる位置決めプレート３３を有している。

そして、この位置決めプレート３３は、・賎１ｕされる
各ドア５のヒンジ部６に突設されたテーパピン１６に係
合する位置決め孔３３ａを有し、ロボット１２の把持位
置に対する各ドア５の位置決めをなすようにされている
。なお、３２　Ａ　及び３２Ｂは、各ドア５に当（妾す
る）Ａ　ｉ−＜ξパッドで、基（反２６ａに固定されて
いる。

上述の構成において、車体２がドア取付ステーションＳ
Ｔに搬送されて停止する際、フロア−コンベア３の不正
確さによるセンターずれ、ある′、）は、フロア−コン
ベア３に対する車体２の債・賎ずれ等が集積されて、そ
の停止位置がバラツキを有して、ドア５と車体２のドア
取付部に対する位置ずれが生じ、ドア５を車体２に取り
付けることができなくなる虞れがある。このため本例で
１よ、ト′ア取付ステーションＳＴで停止した車体２の
左右両側から車体２の位置を計測する車体実ａｌｌｌ装
置３８がドア取付ステーンヨンＳＴに付設されている。

この車体実測装置３８は、第８図及び第９図に示される
如く、車体組立ライン１に沿って平行に移動できるよう
にされたスライドテーブル３９を汀し、このスライドテ
ーブル３９上に車体位置検出部４ＯＡ及び４０Ｂが互い
に所定距離を隔てて配されている。この車体位置検出部
４　ＯＡ及び４０Ｂには、先端部がテーバ状に形成され
、第９１２１に示される如く、車体２に設（すられてい
る穴・１７に（系合するようにされた検出ピン４２と、
車体２の高さ方向及び長さ方向に夫々互いに所定距離を
隔てて車体２の側面の２点に当硬するようにされた位置
センサ４４及び４５が設けられている。

このように構成された車体実測装置３８においては、車
体２の位置を計測する際には、検出ビン４２を突出させ
て穴４７に挿入するとともに、位置センサ４４及び４５
を突出させて車体２Ａ又は２Ｂに当接させる。

穴４７に挿入された検出ピン４２は、ドア取付ステーシ
ョンＳＴにおける車体２の適正な位置からの位置ずれに
起因する穴４７の位置ずれに応じて仲席し、かつ、傾斜
せしめられる。そして、車体２のＸ方向の位置ずれ量Δ
θＸが、検出ビン４２の突出長とその基部を通るＸ座標
軸に対する傾斜角とに基ずいて検出され、また、車体２
のＹ方向の位置ずれ遣△θｙが、検出ピン４２の突出長
とその〕、（部を通るＹ座標軸に対する傾斜角とに基す
いて検出される。さらに、車体２のＺ方向の位置ずれ遺
△θＺが、検出ピン４２の突出長とＸ方向及びＹ方向の
位置ずれ量ΔθＸ及び△θｙとに基ずいて検出される。

一方、位１ｄセンサ４４及び４５は、車体２の第９図に
おけるＰ方向及びＱ方向の傾きに応じて伸縮して、車体
２に対する当接状態を維持する。そして、車体２のＰ方
向の傾斜端△θｐ及びＱ方向の傾斜量Δθｑが、車体２
の両側に夫々配された２組の位置センサ４４及び４５の
夫々の突出長に基すいて検出される。

このようにして検出されたＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の
位置ずれ量△θＸ１Δθｙ及びΔθ２とＰ方向及びＱ方
向の傾斜量Δθｐ及びΔθｑは、第１０図に示される如
くの、検出信号ｒＳ１　、ＩＳ２、ＩＳ３、ＩＳ、及び
ＩＳ５とされてコントロールユニット６０に人力すれ、
コントロールユニット６０は、これらの検出信号ＩＳ、
−ｒｓ５にもとすいて実際の車体位置を演算するととも
に、メモリに記憶されている、ロボット１２に教示した
動作軌跡データ等を実際の車体２Ａ又は２Ｂの位置に対
応させて表１１１正し、この補正された実際の車体２の
位；庁をあられす動作軌跡データ等にもとすいてロボッ
ト１２に制御信号ＯＣｐを供給する。

これによって、ロボッ）１２が予め定められた動作経路
に従って動作し、その動作徂（面述した６つのパラメー
タであられされる）がコントロールユニット６０にフィ
ードバックされる。

上述の如くに構成された本例においては、車体２に夫々
適合する各ドア５を選択的に取り付けるに際し、次のよ
うなシーケンスでの動作が行われる。

本例では、車体２Ａ及び２Ｂは、その日の生産計呵に従
って予約定められた順序でドア取付ステーションＳＴに
搬入されるが、このドア取付ステーションＳＴに車体２
が１般送されて停止すると、まず、停止した車体２の位
置を測定すべく、車体実測装置３８のスライドテーブル
３９が移動し、予め定められた４（１１定位置にて停止
しく第１図において鎖線で示される）、検出ピン４２及
び位；ｊ１センサ４４及び４５を突出させる。これによ
り、検出ピン４２が車体２Ａ又は２Ｂの穴４７にｌ＋ｌ
ｉ人されて車体２の位置に応じて傾斜し、前述した如く
、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の位；ｌずれ全△θＸ、△
θｙ及び△θＺが検出され、その検出信号＋３１〜ＩＳ
３　がコントロールユニット６０に供給されるとともに
、位置センサ４４及び４５が車体２２Ｂに当接し、前述
した如くに、Ｐ方向及びＱ方向の傾斜ゑｉΔθｐ及びΔ
θｑが検出され、その検出（３号【Ｓ４及びＩＳ５がコ
ントロールユニｙ　トロ　０　ｉ：供給される。これら
の検出信号ＩＳ、−１５ｓによって、コントロールユニ
ット６０は実際の車体２の位置を演算してメモリに記１
１口されているロボット１２の教示内容を補正する。

上述の如くに、車体実測装置３８が車体２の位置を測定
した後は、車体実測装置３８のスライドテーブル３９が
後退し、ドア５０車体２への取付工程が開始される。こ
の取付工程では、まず、適合するドア５を取り出すべく
引出台２４または２５が移動し、そしてパレット２（］
ａ、２（ｌｔｌ、２０Ｃ，２０ｄのいずれかのパレット
内に収納されている最後尾のドア５の真横に位置する位
置にて停止する。

次に、この引出台２４または２５のドア取出機溝が作動
してドア５を取り出し、所定状態で保持してロボット１
２のドア把持位置７．８にあるドア位置決め装置２６．
２７まで搬送する。このドア位置決め装置２６．２７は
、この１般送されて来たドア５を所定の状態で位置決め
する。

この後、ロボット１２が作動して、アーム１９を９０度
旋回させ、そのハンド１７のシリンダ１４Ａ、１４Ｂお
よび１４Ｃを作動させて吸着部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ
を突出させ、ドア５の所定位置を把持し、上記とは逆の
方向にアーム１９を９０度旋回させ、第２図に示すドア
セット位置となる。次にロボット１２は、ドア５を第２
図に示される状態から車体２のドア取付部（フロントピ
ラー又はリアピラー）に近接せしめ、しかる後、アーム
１９、リスト１３及びハンド１７を所定角度だけ、前述
した如くの補正された動作軌跡テ゛−り等に従って回転
もしくは旋回して、ドア５を車体２のドア取付８１６へ
の取付姿勢にして車体２に押し付ける。このとき、ドア
５が位置決め装置２６．２７によってそのロボット１２
に対する相対性１ｉｆｆが修正され、かつ、車体実測装
置３８により１−７７、られる検出信号ＩＳ、−ｔｓ、
にもとずいてロボット１２の動作軌跡データ、印ち、動
作経路が実際の車体位置に対応するように補正されてい
るので、ドア５とドア取付ステーションＳＴに停止され
た車体２のドア取付部とが位置ずれを生じることなく一
致し、ドア５の車体２へのセットがスムーズに行われる
。

このようにロボット１２によりドア５を車体２の所定の
取付位置ヘセットした後、架台１０上に設けられたマル
チプルナツトランナ２８．２９によりドア５を車体２の
所定の位置に取り付けるが、この取付作業中あるいはそ
の前に、該取付けられているドア５がフロントドアの場
合にはリアドアを引出台２４または２５によりパレット
から取り出し、ドア位置決め力量２６または２７に配置
しておく。このようにすることによって、ロボット１２
はフロントドアを取り付けた後、アーム１９を１１゛Ｌ
に９０度旋回させただけで次のリヤドアを把持して、セ
ット作業および取付は作業に移ることができ、極めて能
率的である。

４．１ン１面の簡単な１悦明 ７１１図は本発明に係る自動車のドア取付け′Ｊ１πの
一例の要、化の構成を示す十既略平面図、第２図〜第９
図は第１図に示された例の各部の構成を示し、かつ、そ
の動作説明に供される部分詳細図、第１Ｏ図は第１図に
示された例の構成の説明に供されるブロック図である。

１・・・・・車体組立ライン、２・・・・・車体、３・
・・・・フロアコンベア、５　・・・・ドア、ｇ・・・
・・レール、１２・・・・・ロボット、２０　・・・バ
レット、２４．２５　・・・・引出台、２６．２７・・
・・・ドア位置決め装置、６０・・・・コントロールユ
ニット、 ＳＴ・・・・ドア取付ステーション。

第２図 第３図 第６図 困 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドア取付けステーションにおいて車体組立ラインの側方
   に配置され、予め定められた動作経路に従って作動する
   ようにされたロボットと、前記車体組立ラインに沿って
   順次配列され、複数種のドアをそれぞれ区分けして収納
   する複数のパレットと、前記車体の搬送方向において、
   前記ロボットを挟んで前後に配置され、前記複数のパレ
   ットのいずれかからドアを取出すドア取出し手段と、前
   記ドア取出し手段により取出されたドアを、前記ロボッ
   トを挟んで前記前後に位置する該ロボットによるドアの
   把持位置まで搬送する一対のドア搬送手段と、前記ロボ
   ットによる把持位置に搬送されたドアの該ロボットに対
   する位置決めを行なう一対の位置決め手段と、前記車体
   組立ラインのドア取付ステーションに搬送される車体の
   種別等に応じて、前記パレットのいずれかから次に取付
   けるべき種類のドアを、前記ドア取出し手段をして取出
   させ、この取出されたドアを、前記ドア搬送手段をして
   前記把持位置に搬送させて、該把持位置において前記位
   置決め手段により該ドアの位置決めを行ない、次いでこ
   の位置決めされたドアを、前記ロボットをして把持させ
   、前記車体にセットさせるように制御する制御手段とを
   備えた自動車のドア取付け装置。