JP2009149241A - Liquid injection device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両へ液体を注入する車両用液体注入装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a vehicle liquid injection device for injecting liquid into a vehicle.
車両の給油口へ燃料を注入する車両用燃料注入装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1を次図に基づいて説明する。
図17は従来の技術の基本構成を説明する図であり、自動給油装置300は、車両301の給油口302の位置を検出するCCDカメラ303、304と、これらのCCDカメラ303、304で検出した画像を認識し演算処理する制御部305と、この制御部305の信号を受け給油ノズル306を給油口302に誘導するノズル駆動手段307とを備えている。
Patent document 1 is demonstrated based on the following figure.
FIG. 17 is a diagram for explaining the basic configuration of the prior art. The
CCDカメラ303、304で給油口302の位置を検出した後、制御部305にて画像データを認識し、演算処理し、ノズル駆動手段307に補正後の車両位置情報を指令し、最適な方向から、給油ノズル306を挿入するようにした。
After the position of the
ところで、特許文献1の自動給油装置を、車両の組立ラインに適用する場合を検討すると、CCDカメラ303、304で給油口302の位置を画像で検出し、制御部305にて画像データを演算処理し、ノズル駆動手段307に位置補正情報を送る。この場合に、給油時間を含めた所要時間が、組立ラインのサイクルタイムを超過することがあり、改良の余地があった。
By the way, when the case where the automatic fueling device of Patent Document 1 is applied to an assembly line of a vehicle is examined, the position of the
本発明は、車両の注入口にロボットの位置を合わせる時間を短縮して、搬送中の車両に液体を注入することを可能にする技術を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a technique that makes it possible to inject liquid into a vehicle being transported by shortening the time for aligning the position of the robot with the injection port of the vehicle.
請求項1に係る発明は、生産ラインの車両搬送手段上の車両へ液体を注入する車両用液体注入装置において、この車両用液体注入装置は、車両搬送手段の側方に車両の搬送方向に平行移動自在に移動体を配設し、この移動体に設けられ車両の注入口へ注入ガンを挿入するロボットを備え、この移動体に、車両の一部に合体して移動体を車両に同期して移動させる合体手段を備えるとともに、車両の位置を検出する位置検出手段によって実際の車両位置情報を検出して、注入口の位置にロボットの位置を合わせる制御部を備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicular liquid injecting apparatus for injecting liquid into a vehicle on a vehicle conveying means of a production line. A movable body is provided, and a robot is provided on the movable body for inserting an injection gun into an injection port of the vehicle. The movable body is combined with a part of the vehicle to synchronize the movable body with the vehicle. And a control unit for detecting actual vehicle position information by position detecting means for detecting the position of the vehicle and aligning the position of the robot with the position of the inlet.
請求項2に係る発明では、合体手段は、注入口に最も近い位置にあるタイヤの前面に当接させる前部接触子と、前記タイヤの後面に当接させる後部接触子と、これらの前部・後部接触子を移動させる移動手段とからなることを特徴とする。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、移動体は、搬送手段に平行して配置されるガイド部と、液体の注入が完了した後に元の位置に戻す自走手段とを備えていることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that the moving body includes a guide portion arranged in parallel with the conveying means, and a self-running means for returning to the original position after the liquid injection is completed. .
請求項4に係る発明では、前部接触子又は後部接触子を支持するアーム部材には、位置検出手段が備えられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明では、車両用液体注入装置は、車両の搬送方向に平行移動自在に移動体を配設し、この移動体に設けられ前記車両の注入口へ注入ガンを挿入するロボットを備え、この移動体に、車両の一部に合体して移動体を車両に同期して移動させる合体手段と、車両の位置を検出する位置検出手段によって実際の車両位置情報を検出して注入口の位置にロボットの位置を合わせる制御部とを備えている。 In the first aspect of the invention, the vehicle liquid injecting device includes a robot in which a moving body is disposed so as to be movable in parallel with the transport direction of the vehicle and an injection gun is inserted into the inlet of the vehicle provided on the moving body. The moving body is combined with a part of the vehicle and the moving means is moved in synchronism with the vehicle, and the vehicle position information is detected by the position detecting means for detecting the position of the vehicle to detect the actual vehicle position information and the inlet. And a control unit for adjusting the position of the robot to the position.
車両の位置は、位置検出手段によって車両の一部に接触することにより検出され、これらの車両位置情報は、制御部に入力されるとともに予めテイーチングなどによって記憶されている車両位置情報との差異量が演算され、この差異量は、注入口の位置にロボットの位置を合わせるための補正信号としてロボットに送られ、注入ガンの位置が補正された後、車両の注入口へロボットによって注入ガンが挿入される。 The position of the vehicle is detected by contacting a part of the vehicle with the position detecting means, and the vehicle position information is input to the control unit and is different from the vehicle position information stored in advance by teaching or the like. This difference amount is sent to the robot as a correction signal for aligning the robot with the position of the injection port. After the position of the injection gun is corrected, the injection gun is inserted by the robot into the injection port of the vehicle. Is done.
従来、光学的な検出手段によって位置検出をして位置合わせをするタイプの車両用液体注入装置では、制御部において、画像データの認識および処理のための演算時間が必要となるために、注入対象となる車両の注入口の位置を検出させ、注入口に注入ガンの挿入を指令するまでの時間がかかる場合があった。 Conventionally, in a vehicle liquid injection device of a type in which position detection is performed by optical detection means, calculation time for image data recognition and processing is required in the control unit. In some cases, it takes time to detect the position of the injection port of the vehicle and to command the injection port to insert an injection gun.
この点、本発明に係る車両用液体注入装置では、位置検出手段を用いて車両の一部に接触させて車両の位置を検出するようにした。機械的な検出手段を利用するので、光学的な検出手段を用いる場合に較べると、車両の注入口の位置を検出させ、注入口に注入ガンの挿入を指令するまでの時間を短くすることができる。
注入口にロボットの位置を合わせる時間が短縮されるので、作業時間に制約がある搬送中の車両へ液体を注入することが可能となる。
In this regard, in the vehicle liquid injection device according to the present invention, the position of the vehicle is detected by contacting a part of the vehicle using the position detection means. Since mechanical detection means are used, it is possible to shorten the time until the position of the injection port of the vehicle is detected and the injection gun is instructed to be inserted as compared with the case where optical detection means is used. it can.
Since the time for aligning the position of the robot with the inlet is shortened, it is possible to inject liquid into the vehicle being transported with limited working time.
請求項2に係る発明では、合体手段は、注入口に最も近い位置にあるタイヤの前面に当接させる前部接触子と、タイヤの後面に当接させる後部接触子と、これらの前部・後部接触子を移動させる移動手段とからなる簡便な構成で、車両に移動体を連結可能にした。
In the invention according to
注入口に最も近い位置にあるタイヤに合体手段にて移動体を連結したので、注入口から離れた位置で連結する場合に較べて、製造により生ずる車体誤差の影響を最小限に抑えることができ、注入口へのロボットの位置合わせ精度を高めることができる。
また、合体手段を前部・後部接触子と移動手段とからなる簡便なものに構成したので、装置費用の高額化を抑えることができる。
Since the moving body is connected to the tire closest to the inlet by the coalescing means, the influence of vehicle body errors caused by manufacturing can be minimized compared to the case where the moving body is connected at a position away from the inlet. The positioning accuracy of the robot with respect to the inlet can be increased.
In addition, since the uniting means is configured as a simple unit composed of the front / rear contact and the moving means, it is possible to suppress an increase in the cost of the apparatus.
請求項3に係る発明では、移動体には、ガイド部と自走手段とが設けられているので、液体の注入が完了した後に、ロボットを支える移動体を元の位置に戻すことができる。
移動体とこの移動体に支えられるロボットとを元の位置に戻すようにしたので、1台のロボットを繰り返し利用することができる。1台のロボットを繰り返し利用することができるので、複数のロボットを準備する必要はなく、装置費用を低減することが可能になる。
In the invention according to claim 3, since the moving body is provided with the guide portion and the self-propelling means, the moving body supporting the robot can be returned to the original position after the liquid injection is completed.
Since the moving body and the robot supported by the moving body are returned to their original positions, one robot can be used repeatedly. Since one robot can be used repeatedly, it is not necessary to prepare a plurality of robots, and the apparatus cost can be reduced.
請求項4に係る発明では、アーム部材には、位置検出手段が備えられているので、別途、移動体から延設部材を延設し、この延設部材に位置検出手段を取り付ける構成に較べると、装置の要素数を減らすことができ、装置の簡素化を図ることができる。
In the invention according to
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る車両用液体注入装置を生産ラインの側方に配設することを説明する平面図、図2は図1の2矢視図である。以下、図1および図2を参照して説明を行う。
生産ライン11には、車両を搬送する車両搬送手段12が設けられ、この車両搬送手段12には、車両13が載置されている。車両13は、車両搬送手段12によって矢印d方向に所定のラインスピードで移動するものである。また、車両13の左後部であって左側の後タイヤTの上方には、液体を注入する注入口14が設けられている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a plan view for explaining that a vehicle liquid injection device according to the present invention is disposed on the side of a production line, and FIG. 2 is a view taken in the direction of
The
また、生産ライン11の側方には、車両搬送手段12によって搬送される車両13の搬送方向dに並行して移動自在に車両用液体注入装置15が設けられている。
以下、車両用液体注入装置15の詳細な構造について説明する。
車両用液体注入装置15は、レール部材18によってガイドされ移動可能に設けられている移動体19と、この移動体19によって支えられているロボット21と、このロボット21のロボットアーム22の先端部22aに取り付けられている複数の注入ガン24・・・(・・・は複数を示す。以下同じ。)を含む注入ノズル機構26と、この注入ノズル機構26に液体を供給する液体供給機構27と、移動体19またはロボット21に設けられ車両13の間を連結させることを可能にした合体手段31と、実際の車両の位置を検出するとともに予め記憶させておいた車両位置情報とのギャップを演算してロボット21に位置補正情報を伝達する位置検出補正部32とからなる。本実施例において、移動体19のストローク量は4mであるが、任意のストローク量に変更可能なものとする。
Further, a vehicle
Hereinafter, the detailed structure of the vehicle
The vehicle
位置検出補正部32は、移動体19から車両の外観の構成要素であるホイールアーチ部Waに向け延ばされている第1延設部材34と、この第1延設部材34に取り付けられ、車両の幅方向外方から車両13に水平に接触することで移動体19を基準とした車両13の車幅方向の位置を検出する第1の位置検出手段35と、移動体19から車両の下部に設けられているジャッキアップ支持面Jaに向け延ばされている第2延設部材36と、この第2延設部材36に取り付けられ車両の下方から車両13に垂直に接触することで移動体19を基準とした車両13の高さ方向の位置を検出する第2の位置検出手段37と、第1の位置検出手段35および第2の位置検出手段37によって実際の車両位置情報を検出して、注入口14の位置にロボット21の位置を合わせるための補正信号をロボット21に送る制御部38とからなる。つまり、車両の位置を検出する位置検出手段33は、第1の位置検出手段35と第2の位置検出手段37とからなる。
制御部38は、移動体19に取り付けられているが、この他の部材に取り付けることは差し支えない。
The position
Although the
本実施例では、第1の位置検出手段35は、第1の位置検出センサ41であり、第2の位置検出手段37は、第2の位置検出センサ42であり、例えば、接触機構を有するリミットスイッチ、マイクロスイッチなどが好適である。 In the present embodiment, the first position detection means 35 is a first position detection sensor 41, the second position detection means 37 is a second position detection sensor 42, for example, a limit having a contact mechanism. A switch, a micro switch, or the like is preferable.
また、ロボット21には、いわゆる、多関節型ロボットが利用されており、ロボットアーム22の先端部22aには、3個の注入ガン24・・・を含む注入ノズル機構26が取り付けられ、注入ノズル機構26を車両の注入口14の近傍まで近づける機能を有する。注入ノズル機構26の詳細な構造は、後述する。
In addition, a so-called articulated robot is used as the
液体供給機構27は、天井から下方に延設する天井部材44と、この天井部材44の下面で車両の長手方向に配置する天井レール部45と、この天井レール部45にスライド可能に取り付ける駒部材46と、この駒部材46にブラケット47を介して支持され注入ノズル機構26に燃料を供給する3本の液体パイプ48・・・とからなる。
The
本実施例において、3本の液体パイプには、各々、レギュラーガソリン、ハイオクガソリンおよび軽油が供給されるようにしたが、この他の、例えば、ラジエータ用の冷却水、ブレーキオイルなどにも利用可能である。つまり、車両用液体注入装置15によれば、本発明の燃料の注入以外にも生産ライン上を流動する車両に任意の液体を自動供給することができる。
In this embodiment, the three liquid pipes are supplied with regular gasoline, high-octane gasoline and light oil, respectively, but can be used for other cooling water, brake oil, etc. It is. That is, according to the vehicle
複数の駒部材46・・・を天井レール部45に設け、これらの駒部材46・・・間に液体パイプ48・・・がたるむように遊びをもたせて取り付けることで、液体パイプ48・・・を車両の長手方向に伸縮させることができ、レール部材18上を移動する注入ノズル機構26に燃料を供給することが可能になる。
A plurality of
図3は車両用液体注入装置を構成する合体手段の平面図、図4は図3の4−4線断面図である。以下、図3および図4を参照して説明を行う。
合体手段31は、移動体(図2の符号19)から車両に向け水平に伸ばした前後のフレーム51a、51bと、これらのフレーム51a、51bの間に掛け渡してフレーム51a、51bを補強するクロス部材52と、前のフレーム51aの先端部に回動可能に設け、注入口14に最も近い位置にある左側の後タイヤTの前面Taに当接させる前部接触子54aと、後のフレーム51bの先端部に回動可能に設け左側の後タイヤTの後面Tbに当接させる後部接触子54bと、これら前部・後部接触子54a、54bを回動軸56a、56bを中心に回動可能にする移動手段57a、57bと、これらの移動手段57a、57bを移動体19に固定する縦横の固定部材58、59とからなる。
3 is a plan view of the coalescing means constituting the vehicle liquid injection device, and FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 3 and 4.
The uniting means 31 is a cross that reinforces the
前部接触子54aと後部接触子54bとによって、左側の後タイヤの前面Taおよび後面Tbを挟持し、車両13と移動体19の間を保持させ、車両13の動きに移動体19を同期させて移動できるようにした。つまり、合体手段31は、移動体19を車両13に同期して移動させる機能を有する。
The
本実施例では、移動手段57a、57bには、モータと減速機とを一体化させた、いわゆる、ギヤードモータ61、61を適用した。ギヤードモータ61、61は、燃料を取り扱う装置であることから、防爆形が好適である。
In the present embodiment, so-called
前後のフレーム51a、51bの先端部には、ギヤードモータ61、61を配設し、これらのギヤードモータ61、61の回動軸56a、56bに、回り止めキー62a、62b(前側の符号62aのみ示す。)を介して接触子54a、54bを取り付けた。図中、64a、64bは回動軸56aを支持する軸受である。
本実施例では、移動手段には、ギヤードモータを利用したが、エアシリンダを利用することは差し支えない。
また、合体手段31を移動体19から伸ばす代わりに、ロボット21から伸ばすことは差し支えなく、移動体およびロボット21の双方から伸ばしても良い。
In the present embodiment, a geared motor is used as the moving means, but an air cylinder may be used.
Further, instead of extending the uniting means 31 from the moving
合体手段31は、前部・後部接触子54a、54bを移動させる(または回動させる)移動手段57a、57bを備える簡便な構造である。合体手段31を簡便なものにしたので、装置費用の高額化を抑えることができる。
The uniting means 31 has a simple structure including moving means 57a and 57b that move (or rotate) the front and
図5は本発明に係る車両用液体注入装置を構成する注入ノズル機構の側面図、図6は図5の6矢視図である。以下、図5および図6を参照して説明を行う。
注入ノズル機構26は、ロボットアーム先端部22aに取り付けられ3つの注入ガン24a〜24cを支持するガン支持部材66と、このガン支持部材66に設けられガン支持部材66に注入ガン24a〜24cの各々を個別に移動させるガン移動機構67a〜67cと、選択された油種に対応する注入ガン24を前進させ、他の注入ガン24を待機位置に留めるように3つのガン移動機構67a〜67cを制御するガン移動制御部68とからなる。
FIG. 5 is a side view of an injection nozzle mechanism constituting the vehicle liquid injection device according to the present invention, and FIG. 6 is a view taken in the direction of
The
ガン支持部材66は、板状の部材であり、注入ガン24a〜24cの先端部に形成されている燃料吐出口としてのノズル71a〜71cが通過できるように3つの孔部72a〜72cが形成され、ロボットアーム先端部22aの軸22xに直角に締結部材73を介して取り付けられている。
The
また、ガン移動機構67は、ガン支持部材66の裏面66bに取り付けた底板75と、この底板75に直角に突設される支柱部76と、この支柱部76の先端部76aに配置される駆動モータ77と、この駆動モータ77と底板75の間に掛け渡され駆動モータ77によって駆動されるボールねじ部78と、支柱部76の長手方向に形成したガイドに取り付けられボールねじ部78と螺合されボールねじ部78の回動によって前進端81と後退端82の間に進退可能に設けられ注入ガン24を支持するスライダ83とを備える。
Further, the gun moving mechanism 67 includes a
注入ガン24a〜24cは、後退端にあるときは、ロボットアーム先端部22aの軸22x方向でロボット21の本体の側に配置されるとともに、重量の嵩むガン移動機構67も同様に、軸22x方向でロボットアームの軸方向内側としてのロボット21の本体の側に配置されている。つまり、注入ガン24a〜24cおよびガン移動機構67は、ロボットアーム先端部22aの軸22x方向の内方としてのロボット本体側に配置されているので、ロボットアーム先端部に過大なモーメントがかからないようにすることができる。
従って、ロボット先端部には、過大なモーメントが作用せず、大きな負荷が加わることはないため、容易に、複数の燃料ノズルを配設することが可能になる。
When the
Therefore, an excessive moment does not act on the robot tip, and a large load is not applied. Therefore, a plurality of fuel nozzles can be easily arranged.
図中、84・・・は底板75と支柱部76との間に取り付けた補強板である。このようなガン移動機構67は、ガン支持部材66の裏面66bに3つ配置されており、各々の駆動モータ77・・・は、ガン移動制御部68に接続されている。
In the drawing, 84... Are reinforcing plates attached between the
ガン移動制御部68は、前述の制御部38に接続され、制御部38の指令によって、所定の条件の下で、注入ガン24a〜24cのうちの1つの注入ガンを前進端81に移動させ、他の2つの注入ガン24・・・を後退端82に位置させる信号を駆動モータ77のうちの1つに送るものである。
The gun
すなわち、本実施例において、注入ノズル機構26は、レギュラーガソリンと、ハイオクガソリンおよび軽油という油種ごとに準備された3本の注入ガン24a〜24cと、ロボットアーム22に固定され、互いに並行に配置された形態で且つ注入ガン24a〜24cの軸方向に移動自在に3本の注入ガン24a〜24cを支持するガン支持部材66と、このガン支持部材66に設けられガン支持部材66に対して注入ガン24a〜24cの各々を個別に進退可能に移動させるガン移動機構67a〜67cとからなる。
なお、注入ガンの本数は、3本であるが、1本、2本または4本でも良く任意に設定可能である。
That is, in this embodiment, the
The number of injection guns is three, but may be one, two, or four, and can be arbitrarily set.
ロボットアーム22には、互いに並行に配置された形態で3本の注入ガン24a〜24cが設けられており、ロボット21に車両の注入口14の位置情報と当該車両に供給する油種の情報とを伝達し、注入ガン24a〜24cのうち選択された注入ガン24により車両へ燃料を注入させるようにした。
The
ロボットアーム22には、3本の注入ガン24a〜24cが互いに並行に配置された形態で設けられているので、注入ガン24a〜24cの傾きは一定になり、ロボット21をテイーチングするときに、ロボットアーム22を平行移動させるだけで済み、テイーチングを容易に行うことができる。
Since the
図に示すように、3つのボールねじ部78・・・は、互いに平行に配置され、各々の注入ガン24a〜24cは、ガン支持部材66に進退可能に設けられている。
なお、注入ノズル機構26において、ガン移動機構67は、駆動モータ77とボールねじ部78とスライダ83とから構成したが、スライダ83をエアシリンダにより駆動することは差し支えない。あるいは、スライダにピニオンギヤを含むモータを設け、ガン支持部材側にピニオンギヤと噛み合うラックを設けてなるラックアンドピニオン機構を利用した駆動機構としても良い。
As shown in the figure, the three
In the
注入ガン24a〜24cは、使用するときには前進端81に前進させ、使用していないときには後退端82に後退させるようにした。注入時には、注入ガン24a〜24cのうちの1つの注入ガン24のみをガン支持部材66に対して前進させるとともに、車両の注入口14に挿入可能にしたので、使用していない注入ガンと車両13とが干渉することなく、車両13に必要な油種を注入することが可能となる。
車両の燃料注入口には、専用の給油ガンを挿入可能にすることによって、異種の液体の混入を回避することができる。
The
By making it possible to insert a dedicated fuel gun into the fuel inlet of the vehicle, it is possible to avoid mixing different kinds of liquids.
また、ロボットアーム先端部22aには、燃料吐出管としての注入ガン24a〜24cを必要な油種に応じて別個且つ複数設けることが可能になるので、各注入ガン24a〜24cの内径を大きくすることができるとともに、車種に応じた種類の燃料を注入することができる。
Further, since the
注入ガン24a〜24cの内径が大きくなれば、車両の組立ラインなどに適用する場合において、短時間で注入を行わせることができる。
また、注入ガン24a〜24cは、燃料の種類に応じた設けた複数の注入ガン24a〜24cとし独立させたので、異なる成分の燃料が混じる虞はない。
When the inner diameters of the
Further, since the
図7は本発明に係る車両用液体注入装置を構成する第2の位置検出手段の側面図であり、第2の位置検出手段37としての第2の位置検出センサ42は、第2延設部材36の先端部36aに検出方向が垂直になるように取り付けられている。つまり、第2の位置検出センサ42は、車両の下方から車両13のジャッキアップ部Jaに接触することで、移動体19を基準とした車両13の高さ方向の位置を検出するものである。図中、85は第2の位置検出センサ42を保持するボルトである。
FIG. 7 is a side view of the second position detecting means constituting the vehicular liquid injection device according to the present invention. The second position detecting sensor 42 as the second position detecting means 37 is a second extending member. It is attached to the
図8は図1の8−8線断面図であり、移動体の要部断面図であり、図2を併せて参照し説明を行う。
床面Fには、車両搬送手段(図1の符号12)に平行してレール部材18が配置され、レール部材18の上面には、鋸歯状に形成したラック86が形成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 1 and is a cross-sectional view of the main part of the moving body, which will be described with reference to FIG.
A
移動体19の基部19bの下面両端部には、キャスタ87、87が取り付けられ、これらのキャスタ87、87の間には、レール部材18を側方から挟むガイド片88、88が取り付けられ、レール部材18の上面に形成したラック86に噛み合うようにピニオンギヤ91が配置されるとともにこのピニオンギヤ91には、自走手段92としてのモータ93が取り付けられている。
すなわち、移動体19は、車両搬送手段12(単に、「搬送手段12」とも云う。)に平行して配置されるガイド部94としてのレール部材18と、燃料の注入が完了した後に元の位置に戻す自走手段92とを備えている。
That is, the moving
レール部材18の材質は樹脂製、モータ93には防爆形の電動モータを適用した。
移動体19は、ガイド部94と自走手段92とを設けたので、燃料の注入が完了した後に、ロボット21を支える移動体19を元の位置に戻すことができる。
The material of the
Since the moving
移動体19にガイド部94及び自走手段92を設け、ロボット21を元の位置に戻すようにしたので、1台のロボット21を使い回しすることができる。1台のロボット21を使い回しすることで、複数のロボットを準備する必要はなく、装置費用を低減することができる。
Since the
上記構成によって、ロボット21および注入ノズル機構26は、生産ライン11に沿って搬送される車両に同期して移動する移動体19に搭載され、搬送中に車両13に燃料を注入することができる。
With the above configuration, the
すなわち、車両用液体注入装置15は、地面に敷設されたレール部材18にガイドされ、車両搬送手段12と並行して往復移動可能に配置されている装置であり、生産ライン11に沿って搬送される車両13へ燃料を注入(注入)することができる。
That is, the vehicle
以上に述べた車両用液体注入装置の作用を次に述べる。
図9は車両用液体注入装置の作用説明図(移動体と車両とを連結するとき)であり、搬送手段12上を移動する車両13が所定位置に達したとき、合体手段31に設けられている前部接触子54aと後部接触子54bとを各々矢印m、n方向に回動させ、車両13の左後輪Tを挟持する。
Next, the operation of the vehicle liquid injection device described above will be described.
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the vehicle liquid injection device (when the moving body and the vehicle are connected). When the
図10は車両用液体注入装置の作用説明図(第1の位置検出手段と第2の位置検出手段を車両に接触させるとき)であり、ロボットアーム22の先端部に取り付けたノズル機構26を車両の注入口14の近傍まで近づける。
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the vehicle liquid injection device (when the first position detecting means and the second position detecting means are brought into contact with the vehicle), and the
そして、第1の位置検出手段35を車両13の側面13sに接触させ、第2の位置検出手段37を車両の下面13uに接触させる。そして、実際の車両の位置情報を加味して、注入口14のより正確な位置を演算し補正量を求める。この演算結果に基づき、車両ごとに、ロボット21の位置補正を行うようにした。
Then, the first
ロボットアームの先端部に取り付けた注入ノズル機構26の位置を車両ごとに補正可能としたので、注入口14の位置に注入ノズル機構26の位置を正確に合わせることができる。ロボット21の位置をより正確に合わせることで、注入ガン24を挿入するときの注入ガン24の挿入精度を高めることができる。
Since the position of the
すなわち、車両の生産ライン11において、実際の車両の注入口14の位置情報を反映させて、車両の注入口14に油種に対応した注入ガン24を挿入可能にしたので、挿入位置の位置精度を高めることが可能となる。
That is, in the
図11は車両用液体注入装置の作用説明図(車両の注入口に注入ガンを挿入するとき)であり、注入口の位置に注入ノズル機構26の位置を正確に合わせた後に、注入ノズル機構26に設けたガン移動制御部(図5の符号68)を介してガン移動機構67の1つに信号を出し、例えば、注入ガン24aを前進端81に前進させる。つまり、注入ガン24aを矢印pの方向に注入口14に挿入させる。そして、燃料の注入を行う。注入が完了したときに、注入ガン24aを矢印qの方向に後退させる。その後、注入ノズル機構26(単に、「ノズル機構26」とも云う。)を車両13から離す。
FIG. 11 is an explanatory view of the operation of the vehicle liquid injection device (when an injection gun is inserted into the injection port of the vehicle). After the
図12は車両用液体注入装置の作用説明図(移動体と車両との連結を解除するとき)であり、注入が完了した後に、合体手段31に設けられている前部接触子54aと後部接触子54bとを各々矢印s、t方向に回動させ、車両13の左後Tから移動体19の連結を解除させる。
そして、図矢印vの方向に移動体を移動させて元の位置に戻し、車両用液体注入装置の作用の1サイクルが完了する。
FIG. 12 is an operation explanatory view of the vehicle liquid injection device (when the connection between the moving body and the vehicle is released), and after the injection is completed, the
Then, the moving body is moved in the direction of the arrow v to return to the original position, and one cycle of the action of the vehicle liquid injection device is completed.
図1〜図12に基づいて車両用液体注入装置の制御フローを以下に説明する。
図13は本発明に係る作用を説明する制御フロー図であり、ステップ番号(以下、STと記す。)01で、合体手段31を回動させて移動体19を移動する車両13に連結させる。
A control flow of the vehicle liquid injection device will be described below with reference to FIGS.
FIG. 13 is a control flow diagram for explaining the operation of the present invention. At step number (hereinafter referred to as ST) 01, the uniting
ST02で、予めテイーチングなどにより制御部38に記憶させておいた該当する車両13に係る注入口14の位置情報に基づいて、ノズル機構26を注入口14の近傍に近づける。
In ST02, the
ST03で、第1の位置検出手段35と第2の位置検出手段37を車両13に接触させ、注入する車両に設けられている注入口14の位置を計測し、ST04で、計測結果と、注入口14の位置情報との差異量を演算する。
In ST03, the first position detection means 35 and the second position detection means 37 are brought into contact with the
ST05で、幅方向の差異量および高さ方向の差異量に基づいて、ロボット21に車両の注入口14の位置補正情報を伝達し、ノズル機構26の位置を補正する。
ST06で、ガン移動制御部68に車両に供給する油種の情報を伝達し、ガン移動機構67に信号を送り、注入すべき注入ガン24を前進端に前進させる。そして、ST07で、選択された注入ガン24により車両13へ燃料を注入する。
In ST05, based on the difference amount in the width direction and the difference amount in the height direction, the position correction information of the
In ST06, information on the type of oil to be supplied to the vehicle is transmitted to the gun
ST08で、注入が終了したら、注入ガン24を後退端に戻し、ST09で、ノズル機構26を車両13から離し、ST10で合体手段31を回動させて移動体19と車両13との間の連結を解除し、ST11で移動体19を元の位置に戻す。
以上で、燃料注入作業の1サイクルが完了する。
When the injection is completed in ST08, the
Thus, one cycle of the fuel injection operation is completed.
実際の車両13の位置は、第1の位置検出手段35および第2の位置検出手段37によって車両13の一部に接触することにより検出され、これらの車両位置情報は、制御部38に入力されるとともに予めテイーチングなどによって記憶されている車両位置情報との差異量が演算され、この差異量は、注入口14の位置にロボット21の位置を合わせるための補正信号としてロボット21に送られ、注入ガン24の位置が補正された後、車両13の注入口14へロボット21によって1本の注入ガン24が挿入される。
The actual position of the
従来、光学的な検出手段によって位置検出をして位置合わせをするタイプの車両用液体注入装置では、制御部において、画像データの認識および処理のための演算時間が必要となるために、注入対象となる車両の注入口の位置を検出した後、注入口に注入ガンの挿入を指令するまでの時間がかかる場合があった。 Conventionally, in a vehicle liquid injection device of a type in which position detection is performed by optical detection means, calculation time for image data recognition and processing is required in the control unit. After detecting the position of the injection port of the vehicle, it may take time to instruct the injection port to insert the injection gun.
具体的には、生産ラインの搬送装置上に載置した車両に注入する場合に、車両の幅方向にばらつきが発生するため、注入ノズルの位置補正が必要である。この場合に、光学的な手段によって注入口の画像を認識させ、演算処理して、注入口の位置補正を行わせる装置では、生産ラインの生産条件の1つとしての、例えば、47秒というサイクルタイムの範囲内で、位置検出をさせ注入を完了させるまでの作業を完了させることに無理があった。 Specifically, when injecting into a vehicle placed on a transport device of a production line, variation occurs in the width direction of the vehicle, so that the position of the injection nozzle needs to be corrected. In this case, in an apparatus that recognizes the image of the inlet by optical means, performs arithmetic processing, and corrects the position of the inlet, for example, a cycle of 47 seconds as one of the production conditions of the production line Within the time range, it was impossible to complete the work until the position was detected and the injection was completed.
この点、本発明に係る車両用液体注入装置15では、位置検出補正部32を用いて車両の一部に接触させて車両13の位置を検出するようにした。機械的な検出手段を用いたので、光学的な検出手段を用いる場合に較べると、車両の注入口14の位置を検出させ、注入口14に注入ガンの挿入を指令するまでの時間を短くすることができる。
注入口14にロボット21の位置を合わせる時間が短縮されるので、作業時間に制約がある搬送中の車両へ燃料を注入することが可能となる。
In this regard, in the vehicle
Since the time for aligning the position of the
以上、説明したように、機械的な位置検出手段により、注入口14の位置を検出させ、注入口14に注入ガンの挿入を指令するまでの時間を短縮し、また、注入ノズルのノズル内径を大きくすることを可能にしたので、注入に要する時間を短縮できる。したがって、注入口の位置検出および注入にかかる時間の双方を短縮できるため、サイクルタイムの短い生産ラインにおいても適用することができる。
As described above, the position of the
図14は図1の別実施例図、図15は図2の別実施例図であり、以下、図13および図14を参照し、図1および図2と大きく異なる点を中心に説明を行い共通部分については説明を省略する。図中、3本の注入ガン24のうちの1本は前進端に位置し、他の2本の
注入ガン24、24は後退端に位置する状態を示すものである。
FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of FIG. 1, and FIG. 15 is a diagram showing another embodiment of FIG. 2. Hereinafter, with reference to FIG. 13 and FIG. Description of common parts is omitted. In the drawing, one of the three
車両用液体注入装置15Bには、移動体19Bから延設し車両13Bと合体可能に設ける合体手段31Bと、この合体手段31Bには、位置検出手段33Bを含んでいる。
また、移動体19Bには、自走手段92Bが設けられている。
The vehicle
The
合体手段31Bは、移動体19Bに取り付ける駆動手段としての前後一対のエアシリンダ101、101(図15において、手前側の符号101のみ示す。)と、これらのエアシリンダ101、101のロッド101aの伸縮によって軸部材102、102(図15において、手前側の符号102のみ示す。)を中心に回動可能に設ける前後一対のアーム部材103、103と、これらのアーム部材103、103の先端部に回動軸104、104(図15において、手前側の符号104のみ示す。)を介して回動可能に且つタイヤTBを挟持可能に設け平面視で三日月状を呈する前部接触子54Baおよび後部接触子54Bbと、を主要な構成要素とする。
The uniting means 31B is a pair of front and
アーム部材103は、ホルダ105とこのホルダ105の軸方向に伸縮可能に設ける伸縮部106からなる2分割構造の部材であり、前部接触子54Baおよび後部接触子54Bbと後部接触子54Bbとを支持する。前部接触子54Ba同様な構造を有する部材であり、説明を省略する。アーム部材103の先端部には、車両の高さ方向の位置を検出する第2位置センサ42Bが配置されている。
The
ホルダ105には、伸縮部106の位置を検出する第1位置センサ41Bが配置されており、前部・後部接触子54Ba、54Bbの内面107a、107bでタイヤTBを挟持するときに、タイヤTBの車幅方向位置に合わせて伸縮部106がアーム部材103の軸方向に伸縮し、第1位置センサ41Bにより実際の車両における車幅方向の位置を検出することができるようにした。
The
すなわち、アーム部材103には、位置検出手段33Bとしての第1位置センサ41Bおよび第2位置センサ42Bが配置されている。なお、位置検出手段33Bは、後部接触子に配置することは差し支えない。
That is, the
自走手段92Bは、レール部材18Bの側面を左右から挟持する左右の駆動車輪111a、111bにより自走可能に構成する。図中、112a、112bは駆動源としてのモータである。モータには、電気、エア、油圧、超音波などの各種タイプが利用可能であり、その種類は任意に選択可能である。
The self-propelled
このように、アーム部材103の先端部には、三日月状の前部接触子54Baを設け、この前部接触子54Baには、伸縮可能に伸縮部106を設けるとともに、第1位置センサ41Bを設けるので、第1延設部材(図2の符号34)を省略でき、装置の簡素化をはかることができる。
なお、先端部に設けた前部・後部接触子54Ba、54Bbの形状は、三日月状に限られず、V字形、ハの字状でも良く、タイヤの中心位置に収まる構造であれば適用可能である。
Thus, the crescent-shaped front contact 54Ba is provided at the distal end of the
The shape of the front / rear contacts 54Ba, 54Bb provided at the tip is not limited to a crescent shape, and may be V-shaped or C-shaped, and any structure that fits in the center of the tire is applicable. .
併せて、アーム部材103の先端部に、第2位置センサ42Bを設けるので、第2延設部材を省略でき、装置の簡素化をはかることができる。
なお、ロボット21Bは、軸Jを中心に回動調整可能に設けられている。
In addition, since the
The
図16はノズル先端部の側面図および作用図であり、ノズル71の先端部71aには、ラバーなどの弾性体により形成された筒状のアダプタ部材114が挿嵌されている。ノズル71の先端部71aにアダプタ部材114を挿嵌することで、注入口14Bに挿入されるノズル先端部71aの位置が若干ずれた場合においても、アダプタ部材114が変形することにより、注入口14Bにノズル先端部71aをセットすることができ好適である。
また、ノズル先端部71aは、弾性部材によって構成したので、万が一、車両13Bの外板面などに接触した場合でも、外板面などに傷などの損傷を発生し難くできる。
FIG. 16 is a side view and action diagram of the nozzle tip, and a
Further, since the
尚、本発明は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。
請求項1では、移動体を車両の動きと同期するように移動させる合体手段は、車両搬送手段の一部に直接連結させることは差し支えない。
Although the present invention is applied to a four-wheeled vehicle in the embodiment, it can also be applied to a three-wheeled vehicle and can be applied to a general vehicle.
According to the first aspect of the present invention, the merging means for moving the moving body in synchronism with the movement of the vehicle may be directly connected to a part of the vehicle conveying means.
請求項2では、移動体に自走手段を設けることなく、移動体の外方に設けた駆動手段によって、移動体を元の位置に押し戻すようにすることは差し支えない。例えば、シリンダユニットで移動体を押すという構成にしても良い。 According to the second aspect of the present invention, the moving body may be pushed back to the original position by the driving means provided outside the moving body without providing the mobile body with the self-running means. For example, a configuration in which a moving body is pushed by a cylinder unit may be used.
本発明は、生産ラインに沿って搬送される車両へ燃料を注入する燃料注入装置として好適である。 The present invention is suitable as a fuel injection device that injects fuel into a vehicle conveyed along a production line.
11…生産ライン、12…車両搬送手段、13…車両、14…車両の注入口、15…車両用液体注入装置、19…移動体、21…ロボット、24、24a、24b、24c…注入ガン、31…合体手段、33…位置検出手段、38…制御部、54a…前部接触子、54b…後部接触子、57、57a、57b…移動手段、92…自走手段、94…ガイド部、T…後輪(タイヤ)、Ta…タイヤの前面、Tb…タイヤの後面。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この車両用液体注入装置は、前記車両搬送手段の側方に車両の搬送方向に平行移動自在に移動体を配設し、この移動体に設けられ前記車両の注入口へ注入ガンを挿入するロボットを備え、この移動体に、前記車両の一部に合体して前記移動体を前記車両に同期して移動させる合体手段を備えるとともに、
前記車両の位置を検出する位置検出手段によって実際の車両位置情報を検出して、前記注入口の位置に前記ロボットの位置を合わせる制御部を備えることを特徴とする車両用液体注入装置。 In a vehicle liquid injection device for injecting liquid into a vehicle on a vehicle conveying means of a production line,
In this vehicle liquid injection device, a moving body is arranged on the side of the vehicle transfer means so as to be movable in parallel with the transfer direction of the vehicle, and a robot is provided on the moving body to insert an injection gun into the injection port of the vehicle. The moving body is combined with a part of the vehicle and includes a combining means for moving the moving body in synchronization with the vehicle.
A vehicle liquid injection device comprising: a controller that detects actual vehicle position information by a position detection unit that detects the position of the vehicle, and adjusts the position of the robot to the position of the injection port.
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