WO2009017214A1 - ワーク搬送装置 - Google Patents

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WO2009017214A1
WO2009017214A1 PCT/JP2008/063826 JP2008063826W WO2009017214A1 WO 2009017214 A1 WO2009017214 A1 WO 2009017214A1 JP 2008063826 W JP2008063826 W JP 2008063826W WO 2009017214 A1 WO2009017214 A1 WO 2009017214A1
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WO
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link
tool
posture
workpiece
work
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PCT/JP2008/063826
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hitoshi Konosu
Tadashi Odashima
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Publication date
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Priority to EP08792039A priority patent/EP2177307B8/en
Priority to US12/665,212 priority patent/US8419338B2/en
Priority to BRPI0813853-2A2A priority patent/BRPI0813853A2/pt
Priority to CN2008801011557A priority patent/CN101765476B/zh
Priority to CA2692825A priority patent/CA2692825C/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P21/00—Machines for assembling a multiplicity of different parts to compose units, with or without preceding or subsequent working of such parts, e.g. with programme control
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
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    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
    • Y10T74/20305—Robotic arm

Definitions

  • the present invention conveys a workpiece that has been installed with a ffi ⁇ tool to a workpiece assembly position where the workpiece is assembled by the 3 ⁇ 4t arm, and changes the posture of the workpiece to a posture according to the workpiece assembly position. Brightness related to. book
  • a workpiece lifting / lowering device comprising a hooking means for gripping a workpiece and a driving means for driving the means up and down and tilting 33 ⁇ 4t is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-24551. 2 It is disclosed in No. 4 gazette.
  • the workpiece lifting / lowering device detects the inclination of the eaves means operated by an operator, and elevates and lowers the means by the driving means based on the detected direction and magnitude of the inclination.
  • the elevating and lowering of the eaves means by the 3 ⁇ 4t means is performed by, for example, a horse sleep means provided in the support means. This is done by expanding and contracting the means.
  • the work is assembled at the work assembly position of the assembly.
  • it is a power capability to make the posture of the workpiece become a posture corresponding to the first assembly position by tilting the means with respect to the support means.
  • a driving means such as a motor that rotates the saddle means with respect to the saddle means, and the work means is rotated by rotating the ffiit means. Can be tilted ⁇ to the posture corresponding to ⁇ tilting of the workpiece assembly position.
  • the driving means for raising and lowering the workpiece and the drive for rotating the workpiece are provided. Means are provided separately.
  • the Hat means that grips the glass is rotated while being lowered by a lifting / lowering driving means.
  • the ⁇ means is rotated by the driving means for operation to be inclined to a posture corresponding to the inclination of the window frame.
  • the rotation of the glass needs to be completed within a predetermined time determined according to the takt time of the thread ⁇ 5 ⁇ line, but a heavy object such as a windshield or rear glass (“large work”) must be used.
  • a drive means with sufficient drive characteristics as the drive means for the rotation operation, and the drive means for the rotation operation is increased in size and There was a tendency to increase the weight.
  • the drive means for raising and lowering is added to the eaves means and the workpiece used as the eaves means.
  • the present invention provides a workpiece transfer device that can be configured to be small and lightweight. Disclosure of the invention
  • a workpiece transfer apparatus includes a fixture for holding a workpiece, and a support arm that movably supports the efficiency tool, and the workpiece gripped by the efficiency tool is the 3 ⁇ 4t arm.
  • the support arm is configured as a closed loop link mechanism in which a plurality of link members are connected in a closed loop shape, and one of the pair of link members connected to the fixture of the support arm.
  • the posture of the tool with respect to the link member is configured to be fixable.
  • the workpiece transfer device only needs to have one type of driving means for lifting and lowering the workpiece among the lifting and lowering means for lifting and lowering the workpiece. Therefore, the weight supported by the support arm can be reduced, and the drive means for lifting and lowering the workpiece can be reduced in size and size, and the entire workpiece carrying ig device can be reduced in size and weight. .
  • the mechanism that can fix the posture of the fixture with respect to any one of the link members includes a pair of link members and a connecting member that rotatably connects the fixtures, and a pair of link members. It is preferable to provide a posture fixing contact and a rear member that selectively connect either one of the above-mentioned tool or the other of the pair of link members and the H3t tool so as not to be relatively rotatable.
  • the said fixture is provided with the drive member for finely adjusting the attitude
  • work can be positioned with high precision, and the assembly
  • work can be improved.
  • the workpiece transfer device of the present invention since the driving means for rotating the workpiece is necessary, the weight supported by the saddle arm is reduced, and the driving means for lifting the workpiece is reduced in size. Can be reduced in size and weight, and as a result, the work transfer device can be made smaller and lighter overall.
  • FIG. 1 is a side view showing a workpiece transfer device with an arm contracted in the vertical direction.
  • FIG. 2 is a side view showing the workpiece transfer device in which the support arm extends in the vertical direction in a state where the rotation angle between the offset link and the first lower link is fixed.
  • FIG. 3 is a side view showing the workpiece transfer device in which the support arm extends in the vertical direction with the rotation angle between the offset link and the second lower link fixed.
  • FIG. 4 is a plan view showing the lower joint portion of the 33 ⁇ 4 temple arm in a state where the rotation angle fixing biston is inserted into the connection position switching hole of the first lower link and the connection position switching hole of the offset link. It is sectional drawing.
  • FIG. 5 is a side view showing the lower joint part of the heel arm.
  • FIG. 6 is a cross-sectional plan view showing the lower joint portion of the support arm in a state where the rotation angle fixing piston is inserted into the connection position switching hole of the second lower link and the connection position switching hole of the offset link.
  • FIG. 7 is a plan sectional view showing a lower joint part in a temple arm provided with a motor for finely adjusting the angle for finely adjusting the angle of the offset link with respect to the first lower link and the second lower link.
  • Fig. 8 shows a work carrying device with a balancer mechanism that supports the weight of the acid tool and glass and cancels the weight applied to the support arm. The horizontal force is applied by the balancer mechanism wire. It is a side view which shows the workpiece carrying MS apparatus of the state applied to.
  • Fig. 9 shows a workpiece transfer device having a balancer mechanism that reduces the weight of the jig and glass by 53 ⁇ 4f and cancels the weight applied to the firearm, and a horizontal force is applied to the tool by the wire of the balancer mechanism.
  • FIG. 6 is a side view showing the workpiece transfer device in a state where the workpiece is not opened.
  • the work transfer device 1 shown in Fig. 1 is A work that is difficult to determine and install (a so-called “large work” such as a windshield glass) is coordinated with the worker according to the intention of the worker, or the workpiece ⁇ device 1 It is a device that conveys it three-dimensionally, positions it at a predetermined position, and assembles it.
  • the work transfer device 1 has a work piece against the rear window frame 7a and the front window frame 7b of the vehicle body 7, which is an assembly that flows to the left in FIG. 1 on the assembly line L.
  • the glass 5 is positioned and assembled.
  • the work transfer device 1 includes a tool 20, a guard arm 10, a traveling carriage 40, and a control device 80. Thigh 2 0 glares glass 5. 3 ⁇ 4
  • the arm 10 holds the tool 20 movably in three ways.
  • the traveling carriage 40 is arranged above the support arm 10 and supports the arm 10 so as to be movable in the direction of the line L and TO.
  • the control device 80 controls the operation of the heel arm 10 and the like.
  • the workpiece transfer device 1 is a device in which the glass 5 is installed and assembled to the rear window frame 7a and the front window frame 7b of the vehicle body 7, but other glass members such as side glass are used. It can also be used as a device for assembling, and it can also be applied to devices for assembling other members such as a bonnet.
  • the traveling carriage 40 includes a carriage body 4 1 and a plurality of wheels 4 2.
  • the traveling cart 40 is hit against the traveling rail 9 by the wheels 4 2 ′ 4 2.
  • the traveling carriage 40 supported by the traveling rail 9 can travel along the traveling rail 9 (that is, along the flow direction of the line L).
  • the room 10 is configured, for example, as a closed loop link leak in which the first upper link 1 1, the second upper link 1 2, the first lower link 1 3 and the second lower link 14 are connected in a quadrilateral shape. Is done.
  • 1st upper link 1 1 end and 2nd upper link 1 2 end are connected to base »body 4 1 by upper joint 15 supported by 1 1st lower link 1 3 other end and 2nd lower link 1
  • the other end of 4 is connected by a forceps joint 18 and the other end of the first upper link 1 1 and one end of the first lower link 1 3 are connected by a first intermediate joint 16 and the second upper link 1
  • the other end of 2 and one end of the second lower link 14 are connected by a second intermediate joint 17.
  • the upper joint 15 is a drive joint that supports the first upper link 1 1 and the second upper link 1 2 so as to be rotatable in the ffilt line L direction.
  • a motor that rotates around the center, and a motor that drives the second upper link 12 around the upper joint 15 are provided.
  • An offset link 2 2 extending from the main body 2 1 of the ffiit tool 20 is connected to the lower joint 18, and the lower joint 18 is centered on the lower link 18, with the offset link 22 being the center.
  • Assembly line Can be rotated in the L direction.
  • the offset link 22 can selectively fix the rotation angle (that is, the posture) with respect to any one of the first lower link 13 and the second lower link 14 connected to the offset link 22. .
  • the first intermediate joint 16 is a non-drive joint that rotatably connects the first upper link 11 and the first lower link 13 in the assembly line L direction.
  • the second intermediate joint 1 7 Is a non-driving joint that rotatably connects the second upper link 12 and the second lower link 14 in the assembly line L direction.
  • the support arm 10 is configured as a closed loop link mechanism in which four link members are connected in a quadrilateral shape.
  • the present invention is not limited thereto, and other number of link members are configured in a closed loop shape.
  • a pair of link members connected to the offset link 2 2 such as the first lower link 1 3 and the second lower link 14 connected to the offset link 2 2 at the lower joint 1 8 Anything provided is sufficient.
  • the fixture 20 is provided with a plurality of (four in this embodiment) suction pads 3 0, 3 0, 30, and 30 which are heel members for glazing the glass 5 on the main body 21.
  • the suction pads 30 are provided at four locations according to the number of sides of the glass 5 formed in a quadrilateral shape, but the present invention is not limited to this. It is also possible to provide more than locations.
  • the control device 80 rotates the motor provided in the upper joint 15 to control the driving of the beam 10, and switches between suction and release of the glass 5 by the suction pad 30 of the tool 20. Etc. are controlled.
  • the attachment is performed as follows.
  • the traveling carriage 40 travels along the traveling rail 9 and conveys the glass 5 to the vicinity of the rear window frame 7 a of the vehicle body 7.
  • the support arm 10 is rotationally driven in a direction in which the vertical dimension is reduced (that is, the first upper link 11 and the second upper link 12 are closed links). (It is rotationally driven in the direction that the angle of both inside the loop increases), Glass 5 is held in a raised state.
  • the glass 5 is held by the winning tool 20 in a substantially horizontal posture in a state where it is raised to a high place.
  • the conveyance of the glass 5 along the traveling rail 9 is configured such that the traveling carriage 40 travels on the traveling rail 9 following the operation of moving the work tool 20 while moving it.
  • a configuration in which the cart 40 is self-propelled along the traveling rail 9 can be adopted.
  • the 3 ⁇ 4t arm 20 extends in the vertical direction (that is, the first upper link 11 and the second upper link 12 are closed). Driven in a direction that reduces the angle inside the link loop), the glass falls by 5 forces.
  • the rotation angle 01 of the offset link 22 with respect to the first lower link 13 is fixed.
  • the rotation angle 0 2 of the offset link 2 2 with respect to the second lower link 14 is not fixed, and the offset link 2 2 is rotatable with respect to the second lower link 14.
  • each link 1 1 ⁇ 1 2 ⁇ 1 3 ⁇ 1 4 of the support arm 20 is The posture gradually changes from a sleeping posture in a horizontal direction to a standing posture in a vertical direction.
  • the rotation angle ⁇ 1 of the offset link 2 2 with respect to the first lower link 13 is fixed, the glass 5 ffilted to the fixture 20 connected to the offset link 22 is It turns clockwise with the joint 18 as the center, and the left side is at a high place and the right end is at a low place, and it is tilted to the left (see Fig. 2).
  • the tilt angle from the horizontal direction of the rear window frame 7a and the tilt angle from the horizontal direction of the glass 5 are approximately.
  • the rotation angle 0 1 etc. is set so as to match.
  • the glass 5 is lowered to the height position corresponding to the position of the rear window frame 7a, the glass 5 is fitted into the rear window frame 7a by the operator.
  • the glass 5 is pressed toward the rear window frame 7a, and the adhesive 6 applied to the peripheral edge of the glass 5 is crushed between the glass 5 and the rear window frame 7a, so that the glass 5 is rear window. Mounted on frame 7a.
  • the support arm 20 is driven to extend in the vertical direction to lower the glass 5, but in this case, the offset link 2 2
  • the rotation angle 0 2 with respect to the second lower link 14 is fixed, the rotation angle ⁇ 1 of the offset link 2 2 with respect to the first lower link 13 is not fixed, and the offset link 2 2 is the first lower link. 1 3 Can be rotated with respect to 3.
  • the glass 5 lowered by the extension operation of the support arm 20 rotates counterclockwise around the lower joint 18, and the portion is located at a high place and the left end portion. Is tilted 1 ⁇ ⁇ to the right.
  • the inclination angle of the rear window frame 7 a from the horizontal direction matches the angle of the medium 5 from the horizontal direction of the glass 5.
  • the rotation angle ⁇ 2 etc. is set to
  • the offset link 22 fixes the rotation angle 0 1 ⁇ S 2 with respect to one of the pair of the first lower link 13 and the second lower link 14 connected by the lower joint 18. Configured to be possible.
  • the first lower link 13, the second lower link 14, and the offset link 22 are connected to the first lower link 13 and the second link in the direction of the rotation center axis of the lower joint 18.
  • An offset link 22 is arranged between the lower link 14 and the lower joint 18 in the first lower link 13, the second lower link 14, and the offset link 22 (the first lower link 13 and the second link).
  • the lower link 14 has a lower end and the offset link 22 has an upper end).
  • Each of the slides has a circular arc shape with a predetermined width. L13 a ⁇ 13 a, slide 14 a ⁇ 14 a, and slide 22a ⁇ 22a force S is formed.
  • the sliding holes 13 a * 14 a ′ 22 a are formed so as to penetrate the first lower link 13, the second lower link 14, and the talent fset link 22 in the direction of the rotation center axis of the lower joint 18.
  • sliding rods 13 a, 14 a, and 22 a can be formed at a single location or at multiple locations, and in this embodiment, they are formed at two locations.
  • a connecting shaft 18 a is inserted into the sliding holes 13 a, 14 a, and 22 a, and the first lower link 13, the second lower link 14, and the offset link 22 in the lower joint 18 portion are connected by the connecting shaft 18 a. Are connected to each other.
  • the connecting shaft 18a can slide along the arc shape of the holes in the sliding holes 13a, 14a, and 22a.
  • the first lower 15 link 13, the second lower link 14, and the offset link 22 are connected to each other so as to be rotatable around the lower joint 18.
  • the connecting shaft 18a functions as a connecting member that connects the first lower link 13, the second lower link 14, and the offset link 22 so as to be rotatable.
  • the first lower link 13 side ends of the connecting shafts 18a disposed at two locations are respectively connected to the stoppers 18b, and the second lower link 14 side ends are respectively connected to the stoppers 18c.
  • both the connecting shafts 18a are connected to the stoppers 18b and 18c, thereby preventing the connecting shaft 18a from slipping out of the sliding holes 13a, 14a, and 22a.
  • the relative position between the connecting shaft 18a and the other connecting shaft 18a is fixed.
  • the relative positions of the connecting shafts 18a are set so that the sliding shafts 13a, 14a, and 22a are inserted at the same phase positions.
  • each link 13, 14, 22 in the direction of the rotation center axis passes through each link 13, 14, 22 in the direction of the rotation center axis.
  • the connecting position switching holes 13b, 14b, and 22b are formed respectively, and each of the connecting position cutting holes 13b, 14b, and 22b has a cross-sectional shape in which a part of a circle is linearly cut ( (See Fig. 5).
  • the lower joint 18 is provided with a fixing plunger 19.
  • the fixing plunger 19 includes a rotation angle fixing piston 19a, which is a columnar member whose cross-sectional shape is formed in a circular shape with a chamfered in accordance with the shape of the coupling position switching holes 13b, 14b, and 22b.
  • the rotation angle includes a support pin 19b extending from one end side of the fixing piston 19a, and a copy 19c that supports the support pin 19b slidably in the axial direction.
  • the main 19c includes a first lower link 13, a second lower link 14, and an offset It is provided in a state where the position in the direction of the rotation center axis with respect to the link 2 2 is fixed.
  • the piston 19a for rotating angle fixing has a pin 19b that slides in the main 19c, so that the first lower link 1 3, the second lower link 14 and the offset link 2 2 The position in the direction of the rotation center axis can be changed.
  • the length of the rotation angle fixing piston 19 a is set so as to satisfy the following conditions (1) and (2). (1) Longer than the gap between the first lower link 1 3 and the offset link 2 2 and the gap plus the thickness of the first lower link 1 3 and the thickness of the offset link 2 2 Dimensions shorter than that. (2) The gap between the second lower link 14 and the offset link 2 2 is longer, and the gap, the thickness of the second lower link 14 and the thickness of the offset link 2 2 are added. Dimensions shorter than length. Therefore, the rotation angle fixing piston 19 a depends on the sliding position of the pin 19 b in the housing 19 c.
  • connection position switching holes 1 3 b and 2 2 b are inserted into both (1) connection position switching holes 1 3 b and 2 2 b, but is not inserted into the connection position switching holes 14 b State (shown in Fig. 4) and (2) Connection position switching hole 1 4 b. 2 2 b is inserted into both, but connection position switching hole 1 3 b is not inserted (The state shown in FIG.
  • the rotation angle fixing piston 19a is formed in a circular shape with a chamfering in accordance with the shape of the coupling position switching holes 13b, 14b, and 22b. However, in the state where it is inserted into 13b'14b'22b, it is not possible to rotate with respect to the coupling position rotation 13b14b22b, and each coupling of the rotation angle fixing piston 19a is not possible. The phase in the direction of rotation with respect to the position switching holes 13 b ⁇ 14 b ⁇ 22 b is fixed. Therefore, (1) In the state where the rotation angle fixing piston 19a shown in FIG. 4 is inserted into the coupling position switching hole 13b 22b, the rotation angle between the first lower link 13 and the offset link 22 (1) When the rotation angle fixing piston 19a shown in FIG. 6 is inserted into the connecting position switching holes 14b and 22b, the second lower link 14 and the offset are fixed. The rotation angle 02 with the link 22 is fixed.
  • the sliding position of the rotation angle fixing piston 19a in the direction of the rotation center axis can be controlled by the control device 80.
  • any one of the rotation angle 01 between the first lower link 13 and the offset link 22 and the rotation angle 02 between the second lower collar 15 link 14 and the offset link 22 is selected.
  • the heel arm 20 is driven in the direction to extend up and down and the glass falls 5 forces, as shown in Fig. 2,
  • the sliding position of the rotation angle fixing piston 19a is controlled so that the rotation angle 01 is fixed.
  • the glass 5 is lowered, First
  • the rotation angle 0 1 between the first lower link 13 and the offset link 2 2 and the rotation angle between the second lower link 14 and the offset link 2 2 are as follows. Any of 0 2 can be selectively fixed, and the structure of the gripping tool 20 is automatically changed in conjunction with the movement of the arm 10. It is not necessary to separately provide a driving means such as a motor for rotating (glass 5) and changing its mode.
  • the workpiece carrying position 1 needs to include only one type of driving means for lifting and lowering the workpiece among the driving means for lifting and lowering the workpiece and the rotating means for rotating operation.
  • the support weight by the support arm 10 is reduced, so that the eaves means for lifting and lowering the workpiece (motor provided at the upper joint 15) is small and lightweight. Can be realized.
  • the mechanism that can fix the posture of the fixture 20 with respect to either the first lower link 13 or the second lower link 14 is mainly the first lower link 1 3, the second lower link 1 4 , And the offset shaft 2 2 are connected to each other so as to be pivotable, and the first lower link 1 3 and the second lower link 1 4 and the ftat tool 20 or the first lower link Sound 15 link 1 3 and second lower link 1 4 and the other 20 and the tool 20 are selectively connected to the rotation angle fixing piston 19 a so as not to be relatively rotatable. It is possible to easily and reliably fix the posture with respect to either the lower link 13 or the second lower link 14. In the configuration in which the rotation angles 0 1 and 0 2 can be fixed, The angle of the offset link 2 2 with respect to the first lower link 1 3 and the second lower link 14 can also be finely adjusted.
  • a motor 61 for fine angle adjustment is provided in a part of the lower joint 18.
  • the rotation angle of the offset link 2 2 with respect to the first lower link 13 and the second lower link 14 fixed by the angle fine adjustment motor 61 can be finely adjusted.
  • the offset link 22 is composed of an inner link 2 2 A and an outer link 2 2 B arranged on the outer peripheral side, and the outer link 2 2 B forms a tool 20.
  • the inner link 2 2 A and the outer link 2 2 B can rotate relative to each other about the rotation center axis.
  • the outer periphery of the outer link 2 2 B is formed in a pulley shape, and a driving bell ⁇ 6 2 is placed between the outer link 2 2 B and the drive shaft 6 1 a of the angle fine adjustment motor 61.
  • the outer link 2 2 B is rotated by the angle fine adjustment motor 61 after winding.
  • Sliding hole 2 2 a and connecting position switching hole 2 2 b are formed in inner link 2 2 A, and inner link 2 2 A is connected to first lower link 1 3 and second lower link 14. .
  • rotation angles ⁇ 1 and 0 2 with respect to the first lower link 13 and the second lower link 14 of the inner link 2 2 A can be fixed by the rotation angle fixing piston 19 a.
  • the main body of the angle fine adjustment motor 61 is fixed to the inner link 2 2 A side.
  • the first lower link 1 3, the second lower link 1 4 and the fixing plunger 1 9 etc. The other members are the same as described above, and will be omitted.
  • the rotation angle 01 between the first lower link 13 and the offset link 22 is fixed, and the glass 5 is attached to the rear window frame 7a.
  • the rear window frame 7a Even if the angle of the glass 5 is different, the angle fine adjustment motor 61 is driven to rotate the outer link 2 2 B relative to the inner link 2 2 A.
  • the attitude of the glass 5 with respect to the rear window frame 7a can be positioned with high accuracy, and the assembly quality of the glass 5 with respect to the rear window frame 7a can be improved.
  • the workpiece transfer device 1 can be configured as follows.
  • the workpiece transfer apparatus 1 includes the following balancer mechanism.
  • this balancer mechanism the wire 73 is suspended between the traveling carriage 40 and the awakening tool 20, and the weight of the equipment 20 and the glass 5 is supported by the traveling carriage 40 via the wire 73.
  • the arm 10 when the support arm 10 moves By canceling the weight, the load applied to the upper joint 15 in the support arm 10 is reduced.
  • One end of the wire 73 is connected to the cart body 41 of the traveling cart 40, and the other end is connected to the fixture 20.
  • a balancer cylinder 71 is attached to the cart body 41.
  • the balancer cylinder 7 1 includes a cylinder body 7 1 a, a piston 7 1 b that can expand and contract with respect to the cylinder body 7 1 a, and a pulley 7 1 c that is attached to the tip of the piston 7 l b.
  • the piston 7 l b expands and contracts in a substantially horizontal direction.
  • the cart body 4 1 is also equipped.
  • One wire 7 2 is provided, and the wire 7 3 is wound around the pulley 7 1 c and the pulley 7 2.
  • the wire 7 3 wound around the pulley 7 1 c ⁇ 7 2 expands and contracts the piston 7 1 b of the balancer cylinder 7 1, so that the length between the pulley 7 2 and the »tool 2 0 Changes.
  • the support arm 10 is Effectively reduces the weight applied to the support arm 10 regardless of whether the glass 5 is in the contracted state and the glass 5 is in the upward state, or the support arm 10 is in the vertically extended state and the glass 5 is in the downward state. Cancel) Yes.
  • the position force in the assembly line L direction of the winding part of the wire 73 to the pulley 72 and the connection part to the jig 20 May end up. That is, the wire 73 below the pulley 72 supports the acid tool 20 and the glass 5 in a state where the tilt angle 0a is inclined from the vertically lower side.
  • the cylinder 7 1 is attached to the base 4 1 so as to be movable in the assembly line L direction ⁇ ⁇ regardless of the operating state (attitude) of the support arm 10.
  • the fixture 20 is configured so that the horizontal component F sin 0 a is not applied.
  • the cylinder 7 1 and the pulley 7 2 are attached to the carriage main body 41 via a sliding member constituted by a guide rail 7 4 and the like, and the wire 7 3 below the pulley 7 2 is horizontally attached to the wire 7 3.
  • the cylinder 7 1 and the pulley 7 2 move in a direction that cancels the force.
  • the wire 7 3 can be placed vertically by configuring the bully 7 2 to be positioned directly above the connection point of the wire 7 3 at the tool 20. It can be hung, and it is possible to prevent the horizontal force from being applied to the fixture 20 and to stably carry and control the posture of the fixture 20.
  • the present invention can be applied to a workpiece assembly apparatus that transports a workpiece in a wrinkled state to a workpiece assembly position and changes the posture of the workpiece to a posture according to the workpiece assembly position.

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Abstract

従来のワーク搬送装置では、ワークの昇降用の駆動手段と回動動作用の駆動手段の両方を設ける必要があったため、装置が大型化および大重量化していた。本発明に係るワーク搬送装置（１）は、ワークとなるウィンドウ（５）を把持する把持具（２０）と、把持具（２０）を移動可能に支持する支持アーム（１０）とを備え、把持具（２０）にて把持したウィンドウ（５）を支持アーム（１０）によりウィンドウ（５）が組み付けられるウィンドウ枠（７ａ，７ｂ）まで搬送するとともに、ウィンドウ（５）の姿勢をウィンドウ枠（７ａ，７ｂ）に応じた姿勢に変更する。また、支持アーム（１０）を、複数のリンク（１１，１２，１３，１４）が閉ループ状に接続される閉ループリンク機構に構成するとともに、支持アーム（１０）の把持具（２０）に接続される一対のリンク（１３，１４）のうち、何れか一方のリンク（１３または１４）に対する把持具（２０）の姿勢を固定可能に構成する。

Description

ワーク搬 置
攝分野 本発明は、 ffi^具にて »したワークを ¾tアームによりワークが組み付けられる ワーク組付位置まで搬送するとともに、 前記ワークの姿勢をワーク組付位置に応じた 姿勢に変更するワーク搬送装置に関す明る。 書
背景技術
«、 自動車の &4工程においては、 一人の作業者では運 被設置物に対する位 置決めおよび取り付けを行うことが困難なワーク (フロントガラスやリアガラス等の いわゆる「大物ワーク」）を車体に取り付ける場合に、前記作難の操作力に基づいて アシストカを発生させて、 前記ワークの重量の一部または^^を支えることによって ワークの支持負担を軽減するとともに、 前記ワークを移動させてワークの操作負担を 軽減する、 ワーク搬送装置が用いられている。 このようなヮ一ク搬送装置は、 パワー アシスト装置として広く知られている。 このようなワーク搬送装置として、 ワークを膽する膽手段と、 前記 手段を 上下に駆動するとともに { 斜可能に 3¾tする駆動手段とを備えるワーク昇降装置が日 本特開平 1 1— 2 4 5 1 2 4号公報に開示されている。 このワーク昇降装置は、 作業 者により操作された前記膽手段の傾きを検出し、 検出した傾きの方向及び大きさに 基づいて前記,駆動手段により前記 手段を昇降する。 前記 ¾t手段による醜手段の昇降は、 例えば支持手段に設けられる馬睡手段によ り 手段を伸縮させることにより行われている。
一般的に、 ワーク搬 置は、 ワークが組み付けられる被組付体の位置までワーク を搬送した後に、 該被組付体のワーク組付位置にワークを組み付ける。 ここで、 例え ば前記 手段を支持手段に対して傾斗させることによって、 ワークの姿勢が前記ヮ 一ク組付位置に対応した姿勢となるようにすること力河能である。
前述のようなワーク昇降装置においては、 前記膽手段を前記翅手段に対して回 動動作させるモー夕等の駆動手段が設けられており、 該駆動手段により ffiit手段を回 動させることにより、 ワークをワーク組付位置の { 斜に対応した姿勢に { 斜させるこ とが 能である。
このように、 日本特開平 1 1 - 2 4 5 1 2 4号公報に開示されるワーク昇降装置に おいては、 ワークを昇降させるための駆動手段と、 ワークを回動動作させるための駆 動手段とが個別に備えられている。
このようなワーク昇降装置においては、 例えば被組付体となる車体の窓枠にワーク となるガラスを組み込む場合、 前記ガラスを把持した Hat手段を昇降用の駆動手段に より下降させつつ、 回動動作用の駆動手段により前記 ^手段を回動させて、 前記窓 枠の媽斜に対応した姿勢に { 斜させている。
この場合、 ガラスの回動動作は、 糸 Ι5Ϊラインのタクトタイムに応じて定められる所 定の時間内に完了する必要があるが、 フロントガラスやリァガラスのような重量物 (「大物ワーク」） を必要な角度だけ所定時間内に回動させるためには、 回動動作用の 駆動手段として、 充分な駆動特性を備えたものを用いる必要があり、 回動動作用の駆 動手段が大型化および大重量化してしまう傾向にあつた。
また、 昇降用の駆動手段は、 前記娥手段に される膽手段およびワークに加 えて、 回動動作用の駆動手段をも昇降させる必要がある。 このため、 前述のように回 動動作用の睡手段が大型化および大重量化になると、 昇降用の駆動手段としても昇 降能力が大きなものを用いる必要があり、 さらに装置が大型化および大重量化してし まう。
そこで、 本発明においては、 小型かつ軽量に構成できるワーク搬送装置を提供する ものである。 発明の開示
本発明の実施の一態様であるワーク搬送装置は、 ワークを瞧する膽具と、 前記 ffi^具を移動可能に支持する支持アームとを備え、 前記 ffiit具にて把持したワークを 前記 ¾tアームにより前記ワークが組み付けられるワーク組付位置まで搬送するとと もに、 前記ワークの姿勢をワーク組付位置に応じた姿勢に変更する装置である。 この ワーク搬送装置において、 前記支持アームを、 複数のリンク部材が閉ループ状に接続 される閉ループリンク機構に構成し、 前記支持アームの膽具に接続される一対のリ ンク部材のうち、 何れか一方のリンク部材に対する前記 具の姿勢を固定可能に構 成する。
これにより、 ワーク搬送装置には、 ワークの昇降用の 手段と回動動作用の馬隱 手段とのうち、 ワーク昇降用の駆動手段の一種類のみを備えればよいこととなり、 回 動動作用の駆動手段カ坏要になるので、 前記支持アームによる支持重量が軽減され ワークの昇降用の駆動手段を小型化および ¾量化でき、 ひいてはワーク搬 i g置を全 体的に小型化および魁量化できる。
また、 本発明のワーク搬纖置においては、 前記娥アームの fla 具に接続される 何れか一方のリンク部材に対する前記膽具の姿勢を固定可能に構成する機構は、 前 記一対のリンク部材および前記賺具を互いに回動可能に連結する連結部材と、 嫌己 一対のリンク部材の何れか一方と前記 具、 または前記一対のリンク部材の何れか 他方と前記 H3t具とを、 選択的に相対回転不能に接続する姿勢固定用接 ,^¾材とを備 えることが好ましい。
これにより、 前記 具の、 前記一対のリンク部材の何れか一方に対する姿勢の固 定を簡単かつ確実に行うことが可能となる。
また、 本発明のワーク搬送装置においては、 前記膽具は、 前記一対のリンク部材 のうち姿勢を固定されているリンク部材に対する姿勢を微調節するための駆動部材が 備えることが好ましい。
これにより、 前記ワークのワーク組付位置に対する姿勢を高精度に位置決めでき、 ワークのワーク組付位置に対する組み付け品質を向上できる。
以上のように、 本発明のワーク搬送装置によれば、 ワークの回動動作用の駆動手段 が^要になるので、 前記娥アームによる支持重量が軽減され ワークの昇降用の駆 動手段を小型化および 量化でき、 ひいてはワーク搬送装置を全体的に小型化および 軽量化できる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 アームが上下方向に縮小した状態のワーク搬送装置を示す側面図で ある。
第 2図は、 オフセットリンクと第 1下部リンクとの回動角度が固定された状態で支 持アームが上下方向に伸長したワーク搬送装置を示す側面図である。 第 3図は、 オフセットリンクと第 2下部リンクとの回動角度が固定された状態で支 持アームが上下方向に伸長したワーク搬送装置を示す側面図である。
第 4図は、 回動角度固定用ビストンが第 1下部リンクの連結位置切換用孔およびォ フセットリンクの連結位置切換用孔に揷入された状態の 3¾寺アームにおける下部関節 部を示す平面断面図である。
第 5図は、 娥アームにおける下部関節部を示す側面図である。
第 6図は、 回動角度固定用ピストンが第 2下部リンクの連結位置切換用孔およびォ フセットリンクの連結位置切換用孔に揷入された状態の支持アームにおける下部関節 部を示す平面断面図である。
第 7図は、 オフセットリンクの第 1下部リンクおよび第 2下部リンクに対する角度 を微調節するための角度微調節用モータを設けた 寺アームにおける下部関節部を示 す平面断面図である。
第 8図は、 酸具およびガラスの重量を支持し支持アームにかかる重量をキヤンセ ルするバランサ機構が構成されたワーク搬纖置であって、 バランサ機構のワイャに より水平方向の力が赚具にかかっている状態のワーク搬 MS置を示す側面図である。 第 9図は、 膽具およびガラスの重量を 5¾fし娥アームにかかる重量をキャンセ ルするバランサ機構が構成されたワーク搬送装置であって、 バランサ機構のワイヤに より水平方向の力が 具にかかっていない状態のワーク搬送装置を示す側面図であ る。 発明を実施するための最良の形態
第 1図に示すワーク搬送装置 1は、 一人の作業者では運»被組付体に対する位置 決めおよび取り付けを行うことが困難なワーク （フロントガラスゃリァガラス等のい わゆる「大物ワーク」） を、作業者の意図に沿って、その作業者との協調作業によりま たはワーク β装置 1単独で 3次元的に搬送し、 所定の位置に位置決めして組み付け る装置である。
本実施形態においては、 ワーク搬送装置 1は、 組立ライン L上を第 1図における左 方へ流れる被組付体である車体 7のリアウィンドウ枠 7 aおよびフロントウィンドウ 枠 7 bに対して、 ワークであるガラス 5を位置決めして組み付ける。 ワーク搬送装置 1は、膽具 2 0と、娥アーム 1 0と、走行台車 4 0と、制御装置 8 0とを備える。 腿具 2 0はガラス 5を膽する。 ¾ アーム 1 0は、 具 2 0を 3 的に移動 可能に娥する。 走行台車 4 0は、 支持アーム 1 0の上方に配置され、 翅ァ一ム 1 0を數ライン Lと TOな方向^動可能に支持する。 制御装置 8 0は、 翅アーム 1 0等の動作を制御する。
なお、 本実施形態では、 ワーク搬送装置 1は、 ガラス 5を車体 7のリアウィンドウ 枠 7 aおよびフロントウィンドウ枠 7 bに対して設置して組み付ける装置であるが、 サイドガラス等の他のガラス部材を組み付ける装置に することもでき、 さらには ボンネット等の他の部材を組み付ける装置に適用することも可能である。
走行台車 4 0は、 台車本体 4 1と、 複数の車輪 4 2 . 4 2 · · .とを備える。 複数 の車輪 4 2 · 4 2 · · 'は、 台車本体 4 1に取り付けられ、 糸1¾ライン Lの流れ方向 と ¥fiに敷設される走行レール 9に係止する。走行台車 4 0は、車輪 4 2 ' 4 2 · · · が走行レール 9に係止することで、 走行レール 9に娥される。
このように、走行レール 9に支持される走行台車 4 0は、走行レール 9に沿って（す なわち ライン Lの流れ方向に沿って） 走行可能である。 娥ァ一ム 1 0は、 例えば、 第 1上部リンク 1 1、 第 2上部リンク 1 2、 第 1下部 リンク 1 3、 および第 2下部リンク 1 4が四辺形状に接続された閉ループリンク漏 に構成される。 第 1上部リンク 1 1の一端と第 2上部リンク 1 2の一端とが台 »体 4 1に支持される上部関節 1 5によって接続され 第 1下部リンク 1 3の他端と第 2 下部リンク 1 4の他端と力吓部関節 1 8によって接続され、 第 1上部リンク 1 1の他 端と第 1下部リンク 1 3の一端とが第 1中間関節 1 6によって接続され 第 2上部リ ンク 1 2の他端と第 2下部リンク 1 4の一端とが第 2中間関節 1 7によって接続され る。
上部関節 1 5は、 第 1上部リンク 1 1および第 2上部リンク 1 2を ffiltライン L方 向に回動駆動可能に支持する駆動関節であり、 第 1上部リンク 1 1を上部関節 1 5を 中心に回動駆動するモ一夕、 および第 2上部リンク 1 2を上部関節 1 5を中心に回動 駆動するモータを備える。
下部関節 1 8には、 ffiit具 2 0の本体 2 1から延出するオフセットリンク 2 2が接 続されており、 下部関節 1 8は、 オフセットリンク 2 2を、 下部関節 1 8を中心とし て組立ライン L方向へ回動可能である。
また、 オフセットリンク 2 2は、 オフセットリンク 2 2に接続される第 1下部リン ク 1 3および第 2下部リンク 1 4の何れか一方に対する回動角度 （すなわち姿勢） を 選択的に固定可能である。
また、 第 1中間関節 1 6は、 第 1上部リンク 1 1と第 1下部リンク 1 3とを組立ラ ィン L方向へ回動自在に接続する非駆動関節であり、 第 2中間関節 1 7は、 第 2上部 リンク 1 2と第 2下部リンク 1 4とを組立ライン L方向へ回動自在に接続する非駆動 関節である。 なお、 支持アーム 1 0は、 本実施形態では 4本のリンク部材を四辺形状に接続した 閉ループリンク機構に構成されるが、 これに限らず、 他の本数のリンク部材を閉ルー プ状に構成したものでもよぐ 下部関節 1 8にてオフセットリンク 2 2に接続される 第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4のように、 オフセットリンク 2 2に接 続される一対のリンク部材を備えたものであればよい。
醋具 2 0は、その本体 2 1にガラス 5を醜するための赚部材である複数の (本 実施形態では 4つ） 吸着パッド 3 0 · 3 0 · 3 0 · 3 0を備える。
なお、 吸着パッド 3 0は、 本実施形態では四辺形に形成されるガラス 5の辺の数に 合わせて 4箇所に設けられているが、 これに限るものではなく、 3箇所に設けたり、 4箇所よりも多く設けたりすることも可能である。
制御装置 8 0は、 上部関節 1 5に備えられるモータを回転駆動して ァ一ム 1 0 の駆動の制御や、 具 2 0の吸着パッド 3 0によるガラス 5の吸着や吸着解除の切 り換え等の制御を行う。
このように構成されるワーク搬難置 1においては、 例えばガラス 5を車体 7のリ ァウィンドウ枠 7 aに取り付ける場合、 次のようにして取り付けが行われる。
まず、 第 1図に示すように、 周縁部に接綱 6が塗布された状態のガラス 5を吸着 パッド 3 0 · 3 0 · · ·にて した fHt具 2 0を アーム 1 0により高所に保持 した状態で、 走行台車 4 0が走行レール 9に沿つて走行し、 ガラス 5を車体 7のリア ウィンドウ枠 7 aの近傍まで搬送する。
つまり、 ガラス 5を車体 7まで搬送する際には、 支持アーム 1 0は上下方向の寸法 が縮まる方向に回動駆動され （すなわち第 1上部リンク 1 1および第 2上部リンク 1 2が、 閉リンクループの内側における両者の角度が大きくなる方向に回動駆動され)、 ガラス 5は高所に上昇した状態に保持される。
また、 ガラス 5は、 高所に上昇した状態において、 略水平な姿勢で勝具 2 0に把 持される。 ·
この場合、 ガラス 5の走行レール 9に沿っての搬送は、 作難濟鹏具 2 0を膦 して移動させる動作に追随して走行台車 4 0が走行レール 9上を走行する構成、 また は走行台車 4 0が走行レール 9に沿って自走する構成等を採用できる。
ガラス 5が、 車体 7におけるリアウィンドウ枠 7 aの位置まで搬送されると、 ¾t アーム 2 0が上下方向に伸びるように （すなわち第 1上部リンク 1 1と第 2上部リン ク 1 2との閉リンクループの内側における角度が小さくなる方向に） 駆動され、 ガラ ス 5力吓降する。
ここで、 ガラス 5を車体 7のリアウィンドウ枠 7 aに取り付ける場合、 ワーク腿 装置 1においては、 オフセットリンク 2 2の第 1下部リンク 1 3に対する回動角度 0 1が固定される。 また、 オフセットリンク 2 2の第 2下部リンク 1 4に対する回動角 度 0 2は固定されておらず、 オフセットリンク 2 2は第 2下部リンク 1 4に対して回 動自在である。
娥アーム 2 0が上下方向に伸びるように駆動されてガラス 5が下降していくと、 第 2図に示すように、 支持アーム 2 0の各リンク 1 1 · 1 2 · 1 3 · 1 4は、 水平方 向に寝た姿勢から垂直方向に立つ姿勢へと徐々に変化する。 ここで、 オフセットリン ク 2 2は、 第 1下部リンク 1 3に対する回動角度 θ 1が固定されるので、 このオフセ ットリンク 2 2に接続される鹏具 2 0に ffiltされたガラス 5は、 下部関節 1 8を中 心にして右回りに回動し、 左 が高所に位置するとともに右端部が低所に位置する 左方への傾 ^勢となる （第 2図参照)。 この場合、 ガラス 5がリアウィンドウ枠 7 aの位置に対応した高さになるまで下降 すると、 リァウインドウ枠 7 aの水平方向からの慨斜角度とガラス 5の水平方向から の傾斜角度とが略一致するように回動角度 0 1等が設定される。
このように、 ガラス 5がリアウィンドウ枠 7 aの位置に対応した高さ位置にまで下 降した後、 作業者によりガラス 5がリアウィンドウ枠 7 aに嵌め込まれる。
さらに、 ガラス 5はリァウインドウ枠 7 a側へ押圧されて、 ガラス 5の周縁部に塗 布された接着剤 6がガラス 5とリアウィンドウ枠 7 aとの間で押しつぶされ、 ガラス 5がリアウィンドウ枠 7 aに取り付けられる。
また、 ガラス 5を車体 7のフロントウィンドウ枠 7 bに取り付ける場合も同様に、 支持アーム 2 0を上下方向に伸びるように駆動してガラス 5を下降させるが、 この場 合は、 オフセットリンク 2 2の第 2下部リンク 1 4に対する回動角度 0 2が固定され ており、 オフセットリンク 2 2の第 1下部リンク 1 3に対する回動角度 θ 1は固定さ れず、 オフセットリンク 2 2が第 1下部リンク 1 3に対して回動自在である。
従って、 第 3図に示すように、 支持アーム 2 0の伸長動作により下降したガラス 5 は、 下部関節 1 8を中心にして左回りに回動し、 部が高所に位置するとともに左 端部が低所に位置する右方への傾 1·^勢となる。
この場合、 ガラス 5がフロントウインドウ枠 7 bの位置に対応した高さ位置にまで 下降すると、 リアウィンドウ枠 7 aの水平方向からの傾斜角度とガラス 5の水平方向 からの媒钭角度とが 致するように回動角度 Θ 2等が設定される。
このように、 オフセットリンク 2 2は、 下部関節 1 8にて接続される一対の第 1下 部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4の何れか一方に対する回動角度 0 1 · S 2を 固定可能に構成される。 次に、 この回動角度 01および 02を固定可能としている構造について説明する。 第 4図、 および第 5図に示すように、 第 1下部リンク 13、 第 2下部リンク 14、 およびオフセットリンク 22は、 下部関節 18の回動中心軸方向において、 第 1下部 リンク 13と第 2下部リンク 14との間にオフセットリンク 22が介在するように配 置され、 第 1下部リンク 13、 第 2下部リンク 14、 およびオフセットリンク 22に おける下部関節 18部分 （第 1下部リンク 13および第 2下部リンク 14については 下端部、 オフセットリンク 22については上端部） には、 それぞれ所定幅の円弧形状 を有する摺動? L13 a · 13 a、 摺動?し 14 a · 14 a、 および、摺動?し 22a · 22 a力 S形成される。
摺動孔 13 a * 14a ' 22aは、 それぞれ下部関節 18における回動中心軸方向 に第 1下部リンク 13、 第 2下部リンク 14、 および才フセットリンク 22を貫通す るように形成される。
また、 摺動?し 13 a · 14 a · 22 aは、 単数箇所または複数箇所に形成すること ができ、 本実施形態の場合はそれぞれ 2箇所に形成している。
摺動孔 13 a · 14a · 22 aには連結シャフト 18 aが挿入されており、 連結シ ャフト 18aにより下部関節 18の部分における第 1下部リンク 13と第 2下部リン ク 14とオフセットリンク 22とが互いに連結される。
連結シャフト 18 aは、 摺動孔 13a · 14a · 22 a内を孔の円弧形状に沿って 摺動可能である。
これにより、 第 1下 15リンク 13、 第 2下部リンク 14、 およびオフセットリンク 22は、 下部関節 18の部分を中心にして互いに回動自在に連結される。 このように、 連結シャフト 18 aは、 第 1下部リンク 13、 第 2下部リンク 14、 およびオフセットリンク 22を互いに回動可能に連結する連結部材として作用する。 また、 2箇所に配置される各連結シャフト 18 aの第 1下部リンク 13側端はそれ ぞれストッパ 18bに接続されており、 第 2下部リンク 14側端はそれぞれストッパ 18cに接続される。
このように、 各連結シャフト 18 aの両 がストツパ 18 b · 18cに接続され ることにより、 連結シャフト 18 aが摺動孔 13 a · 14a · 22 aから抜け出るこ とを防止するとともに、 一方の連結シャフト 18 aと他方の連結シャフト 18 aとの 相対位置を固定している。 本実施形態の場合、 各連結シャフト 18 aが、 それぞれ挿 入される摺動孔 13 a · 14a · 22 aの同じ位相位置に位置するように、 その相対 位置が、設定される。
また、 第 1下咅リンク 13、 第 2下咅リンク 14、 およびオフセットリンク 22に おける連結シャフト 18 aの内周仴 (Iには、 各リンク 13 · 14 · 22を回転中心軸方 向に貫通する連結位置切換用孔 13 b · 14 b · 22 bがそれぞれ形成される。 各連結位置切麵孔 13b . 14b .22bは、 その断面形状が、 円の一部を直線 的に切り欠いた形状 （一面取りされた円形状） に形成される （第 5図参照)。
下部関節 18には、固定用プランジャ 19が備えられる。固定用プランジャ 19は、 その断面形状が連結位置切換用孔 13 b · 14 b .22 bの形状に合わせて一面取り した円形状に形成される柱状部材である回動角度固定用ピストン 19 aと、 回動角度 固定用ピストン 19 aの一端側から延出する支持ピン 19bと、 支持ピン 19bを軸 方向に摺動自在に支持する翅本 19 cとで構成される。
本 19cは、 第 1下部リンク 13、 第 2下部リンク 14、 およびオフセットリ ンク 2 2に対する、 回動中心軸方向の位置が固定された状態に設けられる。
回動角度固定用ピストン 1 9 aは、 ピン 1 9 bが 本 1 9 c内を摺動するこ とにより、 第 1下部リンク 1 3、 第 2下部リンク 1 4、 およびオフセットリンク 2 2 に対する、 回動中心軸方向の位置を変更可能に構成される。
回動角度固定用ピストン 1 9 aは、 その長さを、 以下の （1 ) および（2 ) の条件 を満たすように設定される。（ 1 )第 1下部リンク 1 3とオフセットリンク 2 2との隙 間寸法よりも長く、 かつその隙間寸法と第 1下部リンク 1 3の厚み寸法とオフセット リンク 2 2の厚み寸法とを加えた長さよりも短い寸法。 ( 2)第 2下部リンク 1 4とォ フセットリンク 2 2との隙間寸法よりも長く、 かつその隙間寸法と第 2下部リンク 1 4の厚み寸法とオフセットリンク 2 2の厚み寸法とを加えた長さよりも短い寸法。 従って、 回動角度固定用ピストン 1 9 aは、 ピン 1 9 bの娥体 1 9 c内にお ける摺動位置により、 （1 )連結位翻麵孔 1 3 b · 2 2 bとの両方に挿入され、か つ両端が連結位置切翻孔 1 3 b · 2 2 bからはみ出ない状態となるような位置 （第 4隨こ示す位置)、 ( 2) 連結位置切翻孔 1 4 b · 2 2 bとの両方に挿入され、 かつ 両端が連結位置切翻孔 1 4 b · 2 2 bからはみ出ない状態となるような位置 （第 6 図に示す位置） に選択的に配置可能である。
すなわち、 回動角度固定用ピストン 1 9 aは、 ( 1 )連結位置切換用孔 1 3 b · 2 2 bの両方に挿入されるが連結位置切翻孔 1 4 bに «if入されていない状態 （第 4図 に示す状態） と、 ( 2)連結位置切翻孔 1 4 b . 2 2 bの両方に挿入されるが連結位 置切翻孔 1 3 bに〖辦入されていない状態 （第 6図に示す状態） とを切り換えるこ とが可能であり、 第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4の何れか一方と酷 具 2 0、 または第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4第 1下部リンク 1 3お よび第 2下部リンク 14の何れか他方と ffflf具 20とを、 選択的に相対回転不能に接 続する姿勢固定用接織 才として作用する。
回動角度固定用ピストン 19 aは、 その断面形状が連結位置切翻孔 13b · 14 b · 22bの形状に合わせて一面取りした円形状に形成されるので、 各連結位置切換 用？し 13b ' 14b ' 22bに揷入された状態では、 連結位置切翻 し 13b · 14 b · 22 bに対して回動することができずに、 回動角度固定用ピストン 19 aの各連 結位置切換用孔 13 b · 14 b · 22 bに対する回動方向の位相が固定される。 従って、 (1)第 4図に示した回動角度固定用ピストン 19 aが連結位置切換用孔 1 3b · 22bに挿入される状態では、 第 1下部リンク 13とオフセットリンク 22と の回動角度 θ 1が固定され （2)第 6図に示した回動角度固定用ピストン 19 aが連 結位置切換用孔 14 b · 22 bに挿入される状態では、 第 2下部リンク 14とオフセ ッ卜リンク 22との回動角度 02が固定される。
なお、 回動角度固定用ピストン 19 aの回動中心軸方向の摺動位置は、 制御装置 8 0により制御可能である。
以上のような構成により、 ワーク搬送装置 1では、 第 1下部リンク 13とオフセッ トリンク 22との回動角度 01、 および第 2下咅 15リンク 14とオフセットリンク 22 との回動角度 02の何れかを、 選択的に固定可能であり、 娥アーム 20が上下へ伸 びる方向に駆動されてガラス 5力吓降した際に、 第 2図に示すように、 m- 20の 慨 1 ^勢を左方への媒 #1 ^勢とする場合には、 回動角度 01が固定されるように回動 角度固定用ピストン 19 aの摺動位置を制御し、 同様にガラス 5が下降した際に、 第
3図に示すように、 鹏具 20の惧 | ^勢を右方への惧纖勢とする場合には、 回動 角度 02が固定されるように回動角度固定用ピストン 19 aの摺動位置を制御すれば よい。
このように、 ワーク搬難置 1においては、 第 1下部リンク 1 3とオフセットリン ク 2 2との回動角度 0 1、 および第 2下部リンク 1 4とオフセッ卜リンク 2 2との回 動角度 0 2の何れかを、 選択的に固定可能とし、 アーム 1 0の動作と連動して把 持具 2 0の惧纖勢が自動的に変動するように構成しているので、 膽具 2 0 (ガラ ス 5 ) を回動させてその慎 ^勢を変えるためのモータ等の駆動手段を別途設けるこ とは不要である。
従って、 ワーク搬難置 1には、 ワークの昇降用の駆動手段と回動動作用の隱手 段とのうち、 ワーク昇降用の駆動手段の一種類のみを備えればよいこととなる。
また、 回動動作用の駆動手段が不要になることで、 支持アーム 1 0による支持重量 が軽減されるので、 ワークの昇降用の隱手段 （上部関節 1 5に設けられるモータ） を小型 ·軽量化することが可能となる。
また、 第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4の何れか一方に対する鹏具 2 0の姿勢を固定可能に構成する機構は、 主に第 1下部リンク 1 3、 第 2下部リンク 1 4、 およびオフセットリンク 2 2を互いに回動可能に連結する連結シャフト 1 8 a と、 第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4の何れか一方と ftat具 2 0とを、 または第 1下音 15リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4の何れか他方と 具 2 0とを、 選択的に相対回転不能に接続する回動角度固定用ピストン 1 9 aとにより構成される ので、 第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4の何れか一方に対する姿勢の固 定を簡単かつ確実に行うことが可能となる。 また、回動角度 0 1および 0 2を固定可能とした構成においては、次のようにして、 オフセットリンク 2 2の第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4に対する角度 を微調節することもできる。
具体的には、 第 7図に示すように、 下部関節 1 8の一部に角度微調節用モータ 6 1 を設ける。 この角度微調節用モータ 6 1により角度固定された第 1下部リンク 1 3お よび第 2下部リンク 1 4に対するオフセットリンク 2 2の回動角度を微調節可能であ る。
より具体的には、 オフセットリンク 2 2を、 ィンナーリンク 2 2 Aとその外周側に 配置されるアウターリンク 2 2 Bとで構成し、 アウターリンク 2 2 Bにて 具 2 0 を する。
ィンナ一リンク 2 2 Aとアウターリンク 2 2 Bとは、 回動中心軸を中心にして相対 的に回動可能である。
また、 アウターリンク 2 2 Bの外周はプーリー状に形成されており、 アウターリン ク 2 2 Bと角度微調節用モー夕 6 1の駆動軸 6 1 aとの間に駆動用ベル卜 6 2を巻回 して、 角度微調節用モータ 6 1によりアウターリンク 2 2 Bが回転駆動される。 また、 摺動孔 2 2 aおよび連結位置切翻孔 2 2 bはインナ一リンク 2 2 Aに形成 され、 ィンナーリンク 2 2 Aが第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4と連結 される。
さらに、 ィンナーリンク 2 2 Aの第 1下部リンク 1 3および第 2下部リンク 1 4に 対する回動角度 θ 1および 0 2が、 回動角度固定用ピストン 1 9 aにより固定可能で ある。
なお、角度微調節用モータ 6 1の本体部分はィンナーリンク 2 2 A側に固定される。 また、第 1下部リンク 1 3、第 2下部リンク 1 4、および固定用プランジャ 1 9等、 他の部材は前述と同様であるので省略する。
このように構成することで、 例えば第 2図に示すように、 第 1下部リンク 1 3とォ フセッ卜リンク 2 2との回動角度 0 1を固定してガラス 5をリァウインドウ枠 7 aに 組み付ける際に、 支持アーム 1 0を上下方向に伸長してガラス 5を下降させ、 ガラス 5をリアウィンドウ枠 7 aの高さ位置まで移動させたときに、 リアウィンドウ枠 7 a の { 钭角度とガラス 5の媽斜角度カ诺干異なっていたとしても、 角度微調節用モータ 6 1を駆動させて、 アウターリンク 2 2 Bをインナーリンク 2 2 Aに対して回動させ ることで、 ガラス 5の傾斜角度を微調節して、 リアウィンドウ枠 7 aの慨斜角度と揃 えることが可能となる。
つまり、 インナーリンク 2 2 Aの第 1下部リンク 1 3に対する回動角度 0 1は固定 されるが、 角度微調節用モー夕 6 1によりアウターリンク 2 2 Bをィンナーリンク 2 2 Aに対して回動することで、 第 1下部リンク 1 3に対する膽具 2 0 (ガラス 5) の姿勢を微調節することが^ Γ能である。
これにより、 ガラス 5のリアウィンドウ枠 7 aに対する姿勢を高精度に位置決めで き、 ガラス 5のリアウィンドウ枠 7 aに対する組み付け品質を向上することが可能と なる。 また、 ワーク搬送装置 1は、 次のように構成することもできる。
第 8図に示すように、 本実施形態においては、 ワーク搬送装置 1は次のようなバラ ンサ機構を備える。 このバランサ機構は、 走行台車 4 0と醒具 2 0との間にワイヤ 7 3を懸架して、 走行旮車 4 0によりワイヤ 7 3を介して 具 2 0およびガラス 5 の重量を支持することによって、 支持アーム 1 0の動作時に娥アーム 1 0にかかる 重量をキャンセルして、 支持アーム 1 0における上部関節 1 5に設けられるモー夕に かかる負荷を低減する。
ワイヤ 7 3の一端は走行台車 4 0の台車本体 4 1に接続され、 他端は赚具 2 0に 接続される。
台車本体 4 1には、 バランサシリンダ 7 1が又り付けられる。 バランサシリンダ 7 1は、 シリンダ本体 7 1 aとシリンダ本体 7 1 aに対して伸縮可能なピストン 7 1 b とピストン 7 l bの先端部に取り付けられるプーリー 7 1 cとを備える。 ピストン 7 l bは、 略水平方向に伸縮動作する。
また、 台車本体 4 1にもフ。一リー 7 2が、設けられており、 プーリー 7 1 cおよびプ ーリ一 7 2にワイヤ 7 3が巻回される。
このように、 プーリー 7 1 c · 7 2に卷回されたワイヤ 7 3は、 バランサシリンダ 7 1のピストン 7 1 bを伸縮動作することによって、 プーリー 7 2と »具 2 0との 間の長さが変化する。 このように、 ワイヤ 7 3の長さを ¾ί寺アーム 1 0によるガラス 5の昇降動作に対応して変化させることによって、 支持アーム 1 0の動作状態にかか わらず （支持アーム 1 0が上下縮小状態にあってガラス 5が上昇状態にある、 または 支持アーム 1 0が上下伸長状態にあってガラス 5が下降状態にあるにかかわらず、支 持アーム 1 0にかかる重量を効果的に低減 （キャンセル） できる。
ここで、 前述のようなバランサ機構において、 仮にシリンダ 7 1およびプーリー 7 2の ライン L方向の位置が固定されていたとすると、 第 8図に示すように、 ¾f アーム 1 0下端部 ほたは醜具 2 0 ) の糸粒ライン L方向の位置によっては、 ワイ ャ 7 3におけるプーリー 7 2への巻回部分と、 醋具 2 0への接続部分との組立ライ ン L方向の位置力 れてしまうことがある。 つまり、 プーリー 7 2より下方のワイヤ 7 3が、 垂直下方より傾斗角 0 aだけ惧斜 した状態で酸具 2 0およびガラス 5を支持することとなる。
このような状態では、 具 2 0に接続されるワイヤ 7 3には、 ワイヤ 7 3に沿つ てワイヤ荷重 Fがかかっているが、 ワイヤ 7 3が垂直方向から ίι¾ΐ斗角 0 aだけ ί 斜し ていることにより、 具 2 0へのワイヤ 7 3の接続点にはワイヤ荷重 Fの水平成分 F s i n 0 aがかかっている。
このように、 ガラス 5をフロン卜ウィンドウ枠 7 b等に組み付ける際に、 把持具 2 0に水平成分 F s i n e aがかかっていると、 作業者が膽具 2 0を操作する操作力 が制御装置 8 0に適正に反映されず、 支持アーム 1 0の動作等の制御が 安定になる 恐れがある。
そこで、 本実施形態のワーク搬送装置 1においては、 シリンダ 7 1を台 体 4 1 に対して組立ライン L方向^ ^動可能に取り付けて、 支持アーム 1 0の動作状態 （姿 勢） にかかわらず、 膽具 2 0に水平成分 F s i n 0 aがかからないように構成して いる。
具体的には、 シリンダ 7 1およびプーリ一 7 2を、 ガイドレール 7 4等により構成 される摺動部材を介して台車本体 4 1に取り付け、 プーリー 7 2より下方のワイヤ 7 3に水平方向の力がかかったときにはその力を打ち消す方向に、 シリンダ 7 1および プーリー 7 2がー体的に移動する。
このように構成することで、 第 8図に示すように、 たとえワイヤ 7 3が垂直方向か ら傾斜して K3t具 2 0に水平成分 F s i n 0 aがかかったとしても、 第 9図に示すよ うに、 シリンダ 7 1がその水平成分 F s i n 0 aを打ち消 向に移動して、 醋具 2 0に水平成分 F i n e aがかからない。 なお、 この場合は、 シリンダ 7 1は、 ワイヤ 7 3がプーリー 7 2から直下方に延出 するようになる位置まで移動する。
このように、 寺アーム 1 0の動作状態にかかわらず、 ワイヤ 7 3の 具 2 0に おける接続点の直上方にブーリ一 7 2が位置するように構成することで、 ワイヤ 7 3 を垂直に吊り下げることができ、膽具 2 0に水平方向の力がかかることを防止して、 安定して 3 具 2 0の搬送や姿勢制御を行うことが可能となっている。 産業上の利用可能性
本発明は、 賺した状態のワークをワーク組付位置まで搬送するとともに、 前記ヮ ークの姿勢をワーク組付位置に応じた姿勢に変更するワーク ¾ ^装置に ¾1可能であ る。

Claims

請 求 の 範 囲
1. ワークを する iHt具と、
前記膽具を移動可能に娥する娥アームとを備え、
前記 具にて^ tしたワークを前記支持アームにより前記ワークが み付けられ るワーク組付位置まで搬送するとともに、 前記ワークの姿勢をワーク組付位置に応じ た姿勢に変更するワーク搬¾¾置であって、
前記 ¾tアームを、 複数のリンク部材が閉ループ状に接続される閉ループリンク機 構に構成し、
前記支持アームの把持具に接続される一対のリンク部材のうち、 何れか一方のリン ク部材に対する前記 具の姿勢を固定可能に構成する、
ことを特徴とするワーク搬¾¾置。
2. 前記支持アームの 具に接続される何れか一方のリンク部材に対する前記把 持具の姿勢を固定可能に構成する機構は、
前記一対のリンク部材および前記嫌具を互いに回動可能に連結する連結部材と、 前記一対のリンク部材の何れか一方と前記 ffi^具、 または前記一対のリンク部材の 何れか他方と前記 具とを、 選択的に相対回転不能に接^ Tる姿勢固定用接続部材 とを備える、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のワーク搬¾¾置。
3. 前記 具には、 前記一対のリンク部材のうち姿勢を固定されているリンク部 材に対する姿勢を微調節するための駆動部材が備えられる、
ことを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載のワーク搬 i ¾ 置。
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