JPS6283255A - 自動車のドア組付方法 - 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 この発明は、自動車のドア組付方法に関する。

従来の技術 周知のように、自動車のドア開口部にドアを組み付ける
にあたっては、美Ｊｔ上の要請からドア周縁部とドア開
口部との間の隙間を均一にすることが亜要である。

このため、従来は例えば特公昭５３−３６６２７号公報
に示されるように、ドア組付装置のフィクス千ヤに該フ
イクス千ヤとドアとの相対位置決めを司るゲージを設け
、このゲージの先端を、ドアセット時に車体側のドア開
口部とドアとの間の隙間ｉこ挾み込むことで上記の要請
に応えるようにしている。

発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の方式では、単体を一定位資に位置決
めし、かつドアをゲージ基準で位置決めするいわゆる絶
対位置決め方式であるため、車体やドア単体の位置決め
誤差や単体の組立誤差が、車体に対するドアの組付誤差
としてそのまま表われることになり組付精度が低下する
ことになる。

また、１つの組付装置をもって複数車種のドア組付に対
応しようとすると、複数車種に対応可能なように多数の
ゲージを切換えなければならず、車種変更に柔軟に対応
することができない。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、ドア開口部とドアとの相対位置決めによって
高精度なドア組み付けを実現しようとするもので、具体
的には、ドア組付装置に支持されたドアを、該ドア組付
装置４の作動により車体のドア開口部ζこ位置決めして
組み付けるにあたり、ドアとドア開口部との相対位置誤
差をドア組付装置に設けた視覚センサーにより検出し、
このセン廿−出力に基づいてドア開口部に対するドアの
位Ｉｌｌを１１正して組み付ける方法である。

ドア組付装置としては、例えばティーチングプレイバッ
ク型の産業用ロボットを用いるもの出し、また視覚セン
サーとしては１次元のイメージセンサ−（ラインセンサ
ー）ヲ用いる。

作　　用 本発明によれば、センサー出力をドア組付装置にフィー
ドバックして位置修正を行なうものであるから、結果的
にドアとドア開口部との相対位置決め方式となり、車体
やドア単体の位置決め誤差等を吸収して高精度なドア組
み付けを行なえることになる。

実施例 第１１辺〜第３図は本発明方法を応用したドア組付装置
を示す図である。

舅１図〜＠３図（こおいて、車体Ｂは図示外のコンテイ
ニアスタイプの搬送装置により一定速匣で連続的に搬送
される。他方、車体搬送ラインのラインサイドには走行
装置１があり、この走行装置１に搭載された自走式のド
ア組付装置すなわちドア組付ロボット２が車体Ｂに同薊
追従しながら走行して例えば４ドアタイプの車体であれ
ばリアドア、フロントドアを１１次組み付けることにな
る。

このとき、車体Ｂにはドアの組付けを容易１ｃ　ｔ　ル
ためにフロントフェンダが取付けられていない。

３は走行装置１に隣接して設けたドアストレージエリア
で、このドアストレージエリア３１こ、車体Ｂに組み付
けるべきドアＤがストレージされている。

上記の走行装置１は第３図に示すように、ドア組付ロボ
ット２を搭載したスライドベース４がベース５上のレー
ル６に沿って走行するように構成されている。７はロー
ラ、８はガイドローラである。そして、ベース５にはラ
ック９が取り付けられている一方、スライドベース４に
はモータ１０が暇り付けらねており、このモータ１０の
出力軸にはラック９に噛み合うピニオン１１が取り付け
られている。したがって、後述する追従センサーからの
指令を受けてモータ１０が駆動することにより、ドア・
組付ロボット２が車体Ｂと同期してレール６上を走行す
ることになる。

追従センサー■２は第６図および第７図に示すようにス
ライドベース４と一体の補助ベース２３の一部に固定さ
れているもので、この追従センサー１２は１次元のイメ
ージセンサ−すなわちラインセンサーを主体として構成
される。そして、追従センサー１２は第２図に示すよう
にドア組付ロボット２が原点位置Ｑにある状態で車体Ｂ
の到着を侍っている。

つまり追従センサー■２は第７図にも示すように単体Ｂ
の到着を待って該車体Ｂのリア側のホイールハウス部を
監視し、七ン→）−１２の視野のうちホイールハウス部
のアーチ部端面ａがらの距離αが所定ビットになった時
点で前述しだモータ１０　Ｉｃ指令を与えて、ドア組付
ロボット２を車体Ｂに追従させて同期走行させる。

そして、ドア組付ロボット２の走行中においては前述し
た距離αのビット数が常に一定になるようにフィードバ
ックし、これにより車体Ｂとドア組付ロボット２との完
全同期が図られる。

ドア組付ロボット２はそのアーム先端に枠状のハンド１
３を備えており、第８図および第９図に示すようにバキ
ュームカップ１４によりドアＤを支持する。ハンド１３
にＦｉ％第５図および第９図に示すようにドアヒンジ１
５のボルト締めを司るナツトランナーｔ６のほか、視覚
センサーである３つのラインセンサー１７　、１８　、
１９とポテンショメータ２０　、２１゜２２とが取り付
けられている。

これらのセンサーのうち、ラインセンサー１７゜１８ト
ボテンシヨメータ２０　、２１はいずれも廿イドシルＳ
に対応する位置に設けられており、ラインセンサ−１７
、１８はサイドシルＳとドアＤとの間の隙間ａｔ（第１
０図）を検出し、ポテンショメータ２０　。

２１はサイドシルＳとドアＤとの間の段差（面差）を検
出する。さらに、ラインセンサー１７　、１８の出力を
演算することで第１２図（Ｂｌ　、　（ａｔ　ｉこ示す
ように車体Ｂの高さ方向の誤差Δ２と傾きθ８　を求め
ることができ、同様にポテンショメータ２０　、２１の
出力を演算することで第１２図（Ａ）ｌこ示すよう（こ
車体Ｂの車Ｉ喝方向の誤差ΔＸと水平面内での傾きθつ
を求めることができる。

また、残るラインセンサー１９とポテンショメータ２２
はいずれも車体Ｂのリアクウオータ部に対応する位置に
設けられており、ラインセンサー１９はリアクウオータ
部とドアＤとの間の隙間０１（第１１図）を検出し、ポ
テンショメータ２２はリアクウオータ部とドアＤとの段
差を噴出する。

スライドベース４をこけ補助ベース２３が固定されてお
り、この補助ベース２３には第１図および第４図に示す
ようにシリンダ２４のはたらき（こよりスイング動作ス
る一対の七ン廿−アーム２５が設けられている。これら
のアーム２５にはポテンショメータ２ｔｉ　、　２７　
′ｊ６よび２８　、２９が設けられている。そして、こ
レラのポテンショメータ２６〜２９はドア組付前の車体
Ｂに対して第４図に示すようにサイドシルＳの側面およ
び上面にそれぞれ当接し、ポテンショメータ２６　、２
７は車体Ｂの車幅方向の誤差ΔＸと水平面内での車体Ｂ
の傾きθ８（第１２図）を検出し、ボテンショメータア
、２９は車体Ｂの高さ方向の誤差Δ２と車体前後方向の
顔前θ８（第１２同）を検出する。

以上のようなドア組付装嗜をもと（こ本発明方法の一実
施例を第１４図をもとに説明する。なお、ドアＤのｆｆ
ｌ付けは、リア、フロントの順に行うものとする。

第２図においてドア組付ロボット２が原点位１４Ｑにあ
るものとすると、ロボット２はこれから組み付ｉするべ
きリア側のドアＤをドアストレージエリア３から取り出
して）・ンド１３７こ予め支持している。そして、ドア
組付ロボット２は原点位ｉｔＱにおいて車体Ｂの到着を
待ち、車体Ｂが所定位１１ｆｉこ到着した時点で第６図
に示した追従センサ−１２からの指令を受けて同期走行
を開始する。

ドア組付ロボット２が同期走行を開始すると先ず第１図
および第４図のセンサーアーム２５がスイングし、ポテ
ンショメータ２６〜２９により車体ＢのＱｉｆを検出す
る。つまり、ポテンショメータ２６〜２９ｆこより車体
Ｂの位１＃、より詳しくは第１２図＋ＡＩ。

（Ｂｌ　、　（ｃｌのΔＸ、Δ２．θ９．θ８がそれぞ
れ検出される。これらの検出データはドア組はロボット
２の割面系に送られて座イ頂変換され、これから組み付
けるべきドアＤの位置データを補正する。

続いて、ドア組付ロボット２が作動し、第１図および第
５図に示すようにハンド１３（こ支持しているドアＤを
ドア開口部に位置決めする。そして、ハンド１３がドア
Ｄを支持している状態においてラインセンサ−１７、１
８、１９およびポテンショメータ２０　、２１　、２２
によりドア開口部とドアＤとの間の段差および隙間をそ
れぞれ噴出する。

前記の段差はポテンショメータ２０　、２１　、２２に
より検出されるから、その検出され九値が管理限界内に
入っているか否かを判別し、管理限界内に入っていれば
次のステップ（こ（多行し、−万、管理限界から逸脱し
ていれば再度車体Ｂの位置を検出し直す。

この場合（こけ、ポテンショメータ２０　、２１の出力
から第１２図（ＡｌのΔＸ、θ、を演算して求め、その
補正蝋をドア組付ロボット２にフィードバックしてドア
Ｄの位置を鳴止する。

同様に前記の隙間はラインセンサ−１７、１８、１９１
こより・検出されるから、その検出された値が管理限界
内に入っているか否かを判別し、管理限界内（こ入って
いれば次のステップに４行し、−万、管理限界から逸脱
していれば同様（こ再度車体Ｂの位置を検出し直す。

この場合には、ラインセンサー１７　、１８の出力から
第１２図ｆＢＩ　、　ｔｏ＋のΔ２．　を求め、その補
正寸をドア組付ロボット２にフィードバックしてドアＤ
の位置を修正する。

上記のように段差あるいに隙間について１回でもドアの
位置を（き正ずればカウンタをその都度「＋１」だけ加
算し、（４正回数をカウントする。そして、修正回数が
予め設定された回数をオーバーしない限り、段差および
隙間ともに管理限界内に入るまで上記の動作を繰り返す
。

ドアの段差および隙間が管理限界を満たすと第９図に示
すナツトランナー１６が作動して、ドアヒンジ１５のボ
ルトを締め付ける。また、ドアヒンジボルトの締め付け
が完了した時点でラインセンサ−１７、１８、１９ｆこ
より再度隙間をチェックし、管理限界内に入っていれば
ハツト１３はドアＤを開放する。同時に、車体Ｂとドア
組み付はロボット２との同期走行が解除される。

このようにしてリア側のドアは組付けられるが、次にド
ア組付ロボット２はフロント側のドアを組付けることに
なる。この場合、組付ロボット２の動作はリア側のドア
と基本的ｌこけ同じであり、異なるところは以下の通り
である。

ｄｏち、同期走行ζこ先立ってドア組付ロボット２はフ
ロノド側のドアをドアストレージエリア３から取り出し
て支持し、その後追従センサ−１２によって第７図に示
すホイールハウス部のアー千部端面ａからの距離αが所
定ビットになる箇所を検出するよう移動する点である。

また、車体Ｂにはリア側のドアＤが組付けられているた
め、ドア組付ロボット２が支持するドアの位置の修正に
際しラインセンサ−１９はリア側のドアつと組付けるフ
ロント側のドアとの間の隙間を検出し、ポテンショメー
タ２２は同じくドアＤとドアとの段差を検出することに
より、フロント側のドアはリア側のドアとの相関性を持
って組付けられるという点である。

そして、ドア組付ロボット２は次のドア組み付けに備え
てドアストレージエリア３からリア側のドアを取り出し
、第２図の原点位１置Ｑに復帰し、上記一連の動作を繰
り返すことになる。

ここで、車重によっては前述したドアヒンジ１５をボル
ト締めでなく溶接によって車体Ｂ　ｌｃ固定することも
あり得るので、第９図のナツトランナー１６に代えて第
１３図に示すようにハンド■３にアーク溶接トーチ２６
を持たせることもできる。ただし、この場合には、ドア
ヒンジ１５の全周を溶接することはできないので、点溶
接による仮付けとなる。

発明の効果 本発明によれば、ドアとドア開口部との相対位置誤差を
視覚センサーにより検出し、このセンサー出力Ｉこ基づ
いてドア開口部に対するドアの位置を修正するものであ
るため、位置決め方式としては相対位置決め方式となり
、高精度なドア組み付けを実現できるほか、車重変更に
対しても従来のような面倒な切換操作を要することなく
柔軟に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を利用したドア組付装置の要部斜視図、
第２図は同じくその全体平面図、第３図は第２図のＡ方
向矢視図、第４図、第５図および第６図は第１図の要部
拡大図、第７図は第６図の正面説明図、第８図は第５図
のハンドの側面図、第９図は同じくハンドの平面図、第
１０図は第８図のＥ部拡大図、第［］図は第９図のＦ部
拡大図、第１２図ｆＡｌ　、　（Ｂｌ　、　ｆａｔは自
動車）説明図、ｍ１３図＆−ｊｍ９図の他の態様を示す
説明図、第１４図は上記ドア組付装置のフローチャート
チアル。 ２・・ドア組付ロボット、１３・・ハンド、１７．１８
゜】９・視覚センサーとしてのラインセンサー、２ｏ。 ２１　、２２・・・ポテンショメータ、Ｂ・・・車体、
Ｄ・・・ドア。 第６図 第７図 第８図　　　　第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドア組付装置に支持されたドアを、該ドア組付装
   置の作動により車体のドア開口部に位置決めして組み付
   けるにあたり、ドアとドア開口部との相対位置誤差をド
   ア組付装置に設けた視覚センサーにより検出し、このセ
   ンサー出力に基づいてドア開口部に対するドアの位置を
   修正して組み付けることを特徴とする自動車のドア組付
   方法。