JP2019026002A - 追従型自動位置出し搭載装置およびそれを用いたワークの組み付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のアンダーモジュール搭載装置では、アンダーモジュールを車体に組み付ける際に、車体は一時的に停止されるため、組み立てライン全体での搬送速度のコントロールが煩雑化する問題があった。
【解決手段】
本発明の追従型自動位置出し搭載装置１０は、主に、自走式ワーク搬送機構１１と、自走式ワーク搬送機構を誘導する発光機構１２と、を備え、発光機構１２は、搬送レール１５にて自動搬送される搬送物、例えば、車両ボディ１３に取付けられる。自走式ワーク搬送機構１１は、発光機構１２から発光される光を受光部２４にて受光し、位置合わせを行いがら自動操縦にて走行することで、移動中の車両ボディ１３に対してワークを組み付けることができ、組み立てラインを停止することが防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送レールを用いて車両ボディ等の移動中の搬送物に対してワークを組み付けるための追従型自動位置出し搭載装置およびそれを用いたワークの組み付け方法に関する。

従来の車体にアンダーモジュールを搭載するアンダーモジュール搭載装置１００として、図８に示す構造が知られている。図８は、従来のアンダーモジュール搭載装置１００を説明するための全体図である。

図８に示す如く、アンダーモジュール搭載装置１００は、主に、車体１０１を懸吊して連続的に空中搬送するオーバヘッドコンベア１０２と、フロントモジュール１０３、リアモジュール１０４及びプロペラシャフト１０５を一体化したアンダーモジュール１０６を搬送及びリフトするフロア搬送装置１０７とを備えている。

フロア搬送装置１０７は、フロントモジュール１０３の搭載位置に対応するフロントフロア搬送装置１０８及びリアモジュール１０４の搭載位置に対応するリアフロア搬送装置１０９を備えている。そして、フロントフロア搬送装置１０８は、フロントモジュール１０３の搭載位置に配置されたリフタ１１０と、複数の台車１１１と、複数の台車１１１をループ状の搬送ラインに沿って搬送するフロアコンベア１１２とを備えている。

リフタ１１０は、フロントモジュール１０３の搭載位置の床面１１５に固定されている。リフタ１１０は、昇降テーブル１１３を有し、台車１１１の搭載テーブル１１４が、リフタ１１０の昇降テーブル１１３上に位置合わせされることで、搭載テーブル１１４が、車体１０１の組み付け位置まで上昇される。尚、リアフロア搬送装置１０９は、フロントフロア搬送装置１０８に対して、フロアコンベア１１２の搬送方向が逆であること以外は、同様な構造となっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００６−２３２０２２号公報

従来のアンダーモジュール搭載装置１００では、オーバヘッドコンベア１０２は、その大部分の領域において、複数の車体１０１を懸吊し、低速で連続的に車体１０１を搬送する。その一方、上述したアンダーモジュール１０６を車体１０１へと搭載する搭載位置では、車体１０１は一時的に停止する停止時間を設けることで、アンダーモジュール１０６が車体１０１へと搭載される時間を確保している。

このアンダーモジュール１０６の搭載方法では、アンダーモジュール１０６が車体１０１へと搭載される上記停止時間が必要であり、その停止時間を確保するために上記搭載位置での前後では、搬送速度を高速または中速に変更する必要があり、組み立てライン全体の速度コントロールが煩雑化する問題がある。

上記搭載作業が遅れた場合には、更に、上記停止時間を延長する必要があり、その場合には、組み立てライン全体が停止してしまう恐れもある。そして、アンダーモジュール搭載装置１００では、上記停止時間の延長を考慮し、上記停止位置の前後にて調整停止時間を更に確保しており、組み立てライン全体の速度コントロールが更に煩雑化する問題がある。

また、アンダーモジュール搭載装置１００では、リフタ１１０は、フロントモジュール１０３の搭載位置の床面１１５に固定されている。そして、車体１０１は、オーバヘッドコンベア１０２のボディハンガ１１６を介して空中搬送されるが、搬送中のボディハンガ１１６の揺れ等により車体１０１の搭載位置にずれが発生する場合もある。この場合には、車体１０１は、リフタ１１０上方にて停止し、その停止した車体１０１に対してアンダーモジュール１０６がリフタ１１０にて上昇し、車体１０１に搭載されるが、作業者による位置合わせ作業が必要となる。その結果、作業者による余分な位置合わせ作業が必要となり、その作業により上記搭載作業が遅延した場合には、組み立てライン全体が停止してしまう恐れもある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、搬送レールを用いて搬送される搬送物に対して位置合わせを行いながら追従すると共に、移動中の搬送物に対してワークを組み付ける追従型自動位置出し搭載装置およびそれを用いたワークの組み付け方法を提供するものである。

本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、搬送レールに吊り下げられた状態にて移動する搬送物に対してワークを組み付ける追従型自動位置出し搭載装置において、前記搬送物に着脱自在に取り付けられると共に、前記搬送レールの下方に向けて光を発光する発光部を有する発光機構と、前記ワークを載置すると共に、前記搬送物に追従し、前記ワークを前記搬送物へと組み付ける自走式ワーク搬送機構と、を備え、前記自走式ワーク搬送機構は、前記ワークを載置する載置台と、前記載置台に設けられ、前記発光部から発光された光を受光する受光部と、前記受光部にて受光した光を用いて前記発光機構と前記受光部との位置関係を検知する位置検知部と、前記位置検知部での位置検知結果に基づき前記自走式ワーク搬送機構を前記搬送物に追従させる制御部と、前記位置検知結果に基づき、前記ワークを載置した状態にて前記載置台を前記搬送物に向けて上昇させ、前記ワークを前記搬送物へと組み付けるリフト部と、を有することを特徴とする。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、前記受光部には、前記載置台から上方に向けた連結突起部が設けられ、前記発光機構には、前記搬送レールの下方に向けた連結孔が設けられ、前記リフト部が、前記ワークを載置した状態にて前記載置台を前記搬送物に向けて上昇させ、前記連結突起部は、前記連結孔に対して挿入されることを特徴とする。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、前記発光機構には、前記連結孔を中心とした同一円上に少なくとも３つ以上の前記発光部が配設され、前記受光部には、前記連結突起部を中心としてその周囲に複数の受光領域が配設され、前記位置検知部は、前記発光部から前記３つ以上の光を受光した前記受光領域から前記位置関係を検知することを特徴とする。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、前記搬送物は、車両ボディであり、前記発光機構は、前記車両ボディの車幅方向に一対取り付けられると共に、前記一対の発光機構は、前記車両ボディのパネルに設けられた孔に取り付けられることを特徴とする。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、前記発光機構は、少なくともその一部が前記孔に挿入される本体部と、前記本体部に対して可動自在に取り付けられると共に、前記パネルに対して係止される可動式係止部と、を有し、前記本体部が、前記パネルに対して係止された状態において、前記可動式係止部の一部は、前記連結孔内に位置していることを特徴とする。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、前記連結突起部が、前記連結孔に対して挿入された状態において、前記可動式係止部は、前記連結突起部と接触することで可動すると共に、前記本体部が、前記パネルに対して係止された状態が解消されることを特徴とする。

本発明の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法では、前記追従型自動位置出し搭載装置を用いて、前記搬送レールに吊り下げられた状態にて移動する前記搬送物に対して前記ワークを組み付ける追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法において、前記制御部は、前記位置検知部からの前記位置検知結果に基づき前記自走式ワーク搬送機構を前記搬送物に追従させると共に、前記位置検知結果から前記発光機構と前記受光部との位置合わせが完了したと判断した後、前記リフト部は、前記ワークが載置された前記載置台を前記搬送物に向けて上昇させ、前記ワークを前記搬送物へと組み付けることを特徴とする。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法では、前記搬送物である前記車両ボディに前記発光機構を取り付ける際に、前記発光機構の前記本体部に取り付けられた前記可動式係止部が、前記車両ボディの前記パネルに係止されることを特徴とする。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法では、前記車両ボディに前記ワークを組み込む際に、前記ワークが載置された前記載置台を前記搬送物に向けて上昇させ、前記連結突起部を前記連結孔に対して挿入させると共に、前記連結突起部により前記可動式係止部を可動させ、前記可動式係止部が前記パネルに係止された状態を解消することを特徴とする。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法では、前記ワークを前記車両ボディに組み付けた後、前記連結突起部を前記連結孔に対して挿入した状態にて前記載置台を下降させることで、前記車両ボディから前記発光機構を回収することを特徴とする。

本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、搬送レールにて搬送される搬送物に取付けられる発光機構と、発光機構に誘導される自走式ワーク搬送機構とを備え、自走式ワーク搬送機構は、発光機構から発光される光を受光する受光部と、受光部での受光結果から自車位置を検知する位置検知部とを有している。この構造により、自走式ワーク搬送機構は、移動中の搬送物に対して追従し、搬送物を一時的に停止させることなく、走行しながら搬送物にワークを組み付けることができる。そして、搬送レールを移動する搬送物では、その移動速度が煩雑にコントロールされることを防止できる。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、受光部には連結突起部が形成され、発光機構には連結孔が形成され、搬送物にワークを組み付ける際には、連結突起部が連結孔に挿入され、両部材が連結する。この構造により、発光機構と受光部との光を用いた位置合わせ後は、連結突起部及び連結孔を用いて機械的に位置合わせを行うことができ、搬送物をワークに位置精度良く組み付けることができる。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、発光機構には連結孔の周囲の同一円上に少なくとも３つ以上の発光部が形成され、受光部には連結突起部の周囲に複数の受光領域が形成されている。この構造により、連結孔と連結突起部との位置合わせが、位置精度良く行われる。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、搬送物としての車両ボディのパネルの孔に対して発光機構を取り付けることができる。この構造により、自走式ワーク搬送機構にて搬送されるワークが、車両ボディに対して位置精度良く組み付けられる。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、発光機構の本体部には車両ボディのパネルに対して着脱自在に係止される可動式係止部が取付けられ、可動式係止部の一部は、連結孔内に位置している。この構造により、可動式係止部は、連結突起部と接触することで回動するため、連結突起部の動作に連動して、発光機構が、車両ボディに対して着脱自在に取付けられる。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置では、連結突起部が連結孔に挿入されることで、可動式係止部が回動し、発光機構が、車両ボディに対して係止された状態が解消される。この構造により、発光機構は、ワークが車両ボディに組み付けられた後、車両ボディから自動回収される。

本発明の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法では、自走式ワーク搬送機構では、発光機構から発光される光を受光し、発光機構と受光部との位置合わせを行いながら、搬送物に追従する。そして、上記位置合わせが終了した後、載置台に載置したワークを搬送物に向けて上昇させ、ワークを搬送物の所望の領域へと組み付ける。このワークの組み付け方法により、搬送レールを移動する搬送物は、一時的に停止することなく、走行しながらワークが組み付けられるため、搬送物の移動速度が煩雑にコントロールされることが防止される。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法では、発光機構の本体部に取付けられた可動式係止部を用いて、発光機構を車両ボディに対して着脱自在に取付けることができる。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法では、連結孔と連結突起部との位置合わせを終えた後、載置台が上昇し、連結突起部が連結孔に挿入される。そして、この連結突起部の動作に連動し、可動式係止部が回動し、発光機構が、車両ボディに対して係止された状態が解消される。

また、本発明の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法では、連結突起部が連結孔に挿入されることで、可動式係止部が回動し、可動式係止部が本体部のスリット内に収納された状態を維持する。このワークの組み付け方法により、ワークの組み付け作業の終了後、載置台を下降させた際に、発光機構を車両ボディから自動回収することができる。

本発明の一実施形態の追従型自動位置出し搭載装置の全体構成を説明する全体概略図である。 本発明の一実施形態の追従型自動位置出し搭載装置の概要を示すブロック図である。 本発明の一実施形態の追従型自動位置出し搭載装置の受光部を説明する（Ａ）斜視図、（Ｂ）平面図である。 本発明の一実施形態の追従型自動位置出し搭載装置の発光装置を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）底面図である。 本発明の他の実施形態の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法を説明する（Ａ）上面図、（Ｂ）側面図である。 本発明の他の実施形態の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法を説明する（Ａ）断面図、（Ｂ）断面図、（Ｃ）断面図、（Ｄ）断面図である。 本発明の他の実施形態の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法を説明するフローチャートである。 従来のアンダーモジュール搭載装置を説明する全体図である。

以下、本発明の一実施形態に係る追従型自動位置出し搭載装置１０を図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図１は、本実施形態の追従型自動位置出し搭載装置１０の全体構成を説明する全体概略図である。図２は、本実施形態の追従型自動位置出し搭載装置１０の概要を説明するブロック図である。図３（Ａ）は、本実施形態の自走式ワーク搬送機構１１の受光部２４を説明する斜視図である。図３（Ｂ）は、本実施形態の自走式ワーク搬送機構１１の受光部２４での位置認識方法を説明する平面図である。図４（Ａ）は、本実施形態の発光機構１２を説明する断面図である。図４（Ｂ）は、本実施形態の発光機構１２を説明する底面図である。

図１に示す如く、追従型自動位置出し搭載装置１０は、主に、自走式ワーク搬送機構１１と、自走式ワーク搬送機構１１とは別体であり、自走式ワーク搬送機構１１を誘導する発光機構１２と、を備えている。発光機構１２は、搬送レール１５にて吊り下げられて移動する搬送物、例えば、車両ボディ１３に着脱自在に取付けられる。そして、自走式ワーク搬送機構１１は、発光機構１２から発光される光、例えば、レーザー光を受光すると共に、発光機構１２との位置関係を検知しながら、自動操縦により発光機構１２に追従して走行する。

車両ボディ１３は、例えば、オーバヘッドコンベア１４にて吊り下げられた状態にて搬送される。そして、オーバヘッドコンベア１４は、主に、搬送レール１５と、コンベアチェーン１６を吊り下げるパワーレール１７と、車両ボディ１３が載置されるハンガー１８と、ハンガー１８を吊り下げるフリーレール１９と、を有している。

車両ボディ１３の組み立て工程では、ラウンド状の搬送レール１５に対して複数の車両ボディ１３が、ハンガー１８を介して吊り下げられ、車両ボディ１３は、設定された搬送速度にて連続的に搬送される。そして、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３のフロント側に搭載されるが、サスペンションユニット２０は、自走式ワーク搬送機構１１に載置された状態にて搬送される。

詳細は後述するが、自走式ワーク搬送機構１１は、搬送レール１５を介して移動中の車両ボディ１３に対して位置合わせを行いながら追従する。そして、上記位置合わせが完了した後、自走式ワーク搬送機構１１は、車両ボディ１３に対してサスペンションユニット２０を上昇させ、組み込むことで、車両ボディ１３を停止させることなく、サスペンションユニット２０の搭載作業を行うことができる。

尚、サスペンションユニット２０は、エンジン機構、ブレーキ機構や操舵機構等が一体的に組み立てられたユニットであり、自走式ワーク搬送機構１１に載置されるワークの一例である。そして、例えば、個別に準備されたエンジン機構、ブレーキ機構や操舵機構等がそれぞれ自走式ワーク搬送機構１１に搭載される場合でも良い。また、自走式ワーク搬送機構１１に載置されるワークとしては、サスペンションユニット２０に限定されるものではなく、搬送物に応じて任意のものであっても良い。

図２に示す如く、自走式ワーク搬送機構１１は、主に、制御部２１と、記憶部２２と、載置台２３と、載置台２３の上面に設けられた受光部２４と、発光機構１２と受光部２４との位置関係を検知する位置検知部２５と、自走式ワーク搬送機構１１を走行させる駆動機構２６と、載置台２３を昇降させるリフト部２７と、を備えている。

制御部２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有して構成され、自走式ワーク搬送機構１１を制御するための各種の演算等を実行する電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。

詳細は後述するが、制御部２１は、位置検知部２５からの位置検知結果に基づき各種の演算等を行い、駆動機構２６を制御し、発光機構１２と受光部２４との位置関係を調整しながら、自走式ワーク搬送機構１１を車両ボディ１３に対して追従させる。

記憶部２２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリにて構成され、自走式ワーク搬送機構１１の制御に必要な各種データが記憶されている。

載置台２３は、自走式ワーク搬送機構１１の最上部に形成される板状体であり、サスペンションユニット２０等のワークを載置するための載置領域である。そして、載置台２３は、リフト部２７により垂直方向に昇降し、サスペンションユニット２０を車両ボディ１３への所望の領域へと組み込むことができる。

尚、サスペンションユニット２０は、載置台２３の上昇により車両ボディ１３へと組み込まれた状態にて、作業員や組立ロボットにより車両ボディ１３へと組み付けられ、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３へと搭載される。

受光部２４は、載置台２３の上面に少なくとも２箇所配設され、その２箇所の受光部２４は、例えば、図５（Ａ）に示すように、自走式ワーク搬送機構１１の横幅方向に配設される。ここで、図３（Ａ）に示すように、受光部２４は、例えば、１マスが６ｍｍ角の碁盤目状に複数の受光領域２４Ａを有し、受光部２４の中心には、上方へと突起する連結突起部２４Ｂが形成されている。そして、受光部２４の受光領域２４Ａは、例えば、硫化カドミウムを用いて形成され、光を受光することで、その受光領域２４Ａの抵抗値が変化する。尚、自走式ワーク搬送機構１１の横幅方向は、車両ボディ１３の車幅方向に対応する。

発光機構１２は、車両ボディ１３のパネル１３Ａ（図４（Ａ）参照）の孔１３Ｂ（図４（Ａ）参照）、例えば、ゲージホール（図示せず）に対して、車幅方向に一対取付けられる。そして、一対の発光機構１２に対して、２箇所の受光部２４にてそれぞれ位置合わせを行うことで、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３に対して位置精度良く位置合わせされた後、組み付けられることで、組み立てラインを停止することなく、搭載作業の作業効率が向上される。

位置検知部２５は、発光機構１２から発光された光を受光した受光領域２４Ａを検出し、その位置検出結果から発光機構１２と受光部２４との位置関係、具体的には、発光機構１２の連結孔３４（図４（Ａ）参照）と受光部２４の連結突起部２４Ｂ（図３（Ａ）参照）との位置関係を判定する。ここで、図４（Ｂ）に示すように、発光機構１２の底面３１Ａには、連結孔３４の中心３４Ａを中心として同心円上に３つの発光部３２を有している。そして、発光機構１２が車両ボディ１３に取り付けられた状態にて、底面３１Ａは床面ＧＬ（図１参照）と略平行となり、発光部３２から発光された光は、底面３１Ａに対して垂直方向へと進行する。尚、発光機構１２から発光された光は、例えば、レーザー光であり、直進性の優れた特性を有している。

具体的には、図３（Ｂ）に示すように、記憶部２２は、受光部２４の砂状のハッチングにて示す受光領域２４Ａが、連結突起部２４Ｂを中心とした同心円に位置する領域であるとして、その位置データを記憶している。そして、例えば、（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）にて示す３つの受光領域２４Ａが、発光機構１２の発光部３２によりｎ回目に発光された光を受光した領域である。この状態では、自走式ワーク搬送機構１１の進行方向に対して、（ａ１）の受光領域２４Ａが、砂状のハッチングの同心円の受光領域２４Ａから外側へと外れると共に、（ａ３）の受光領域２４Ａが、砂状のハッチングの同心円の受光領域２４Ａから内側へと外れている。

この場合、位置検知部２５では、受光部２４は、発光機構１２に対して、自走式ワーク搬送機構１１の進行方向に対して右側前方にずれていると判断する。そして、制御部２１では、駆動機構２６を制御し、自走式ワーク搬送機構１１の速度を減速すると共に、自走式ワーク搬送機構１１を左側へと操舵する。

次に、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）にて示す３つの受光領域２４Ａは、上記操舵作業後における発光機構１２の発光部３２によりｎ＋１回目に発光された光を受光した領域である。上記自動操縦により、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）にて示す３つの受光領域２４Ａは、全て砂状のハッチングの同心円の受光領域２４Ａ内に位置している。

この場合、位置検知部２５では、受光部２４は、発光機構１２に対して、位置合わせが完了したと判断する。そして、制御部２１では、駆動機構２６を制御し、この位置合わせが完了した状態を維持するように自走式ワーク搬送機構１１を走行させると共に、載置台２３を上昇させ、サスペンションユニット２０を車両ボディ１３に対して組み込む作業を開始する。

尚、位置検知部２５では、例えば、砂状のハッチングの受光領域２４Ａの位置データが記憶部２２に記憶されており、その位置データに対して受光部２４にて受光した受光領域２４Ａの位置データを対比して位置検知を行っている。また、位置検知部２５での位置検知方法は、この場合に限定されるものではない。例えば、受光部２４にて受光した３点の受光領域２４Ａの位置データから中心位置を演算し、その演算された位置データと連結突起部２４Ｂの中心の位置データとを対比する場合でも良い。

駆動機構２６は、自走式ワーク搬送機構１１を走行させるための動力源であるモータ（図示せず）、上記モータにより回動するタイヤ２６Ａ（図１参照）や自走式ワーク搬送機構１１の走行方向を操舵する操舵部（図示せず）等を有している。駆動機構２６は、制御部２１により制御され、位置検知部２５からの位置検知結果に基づき、自走式ワーク搬送機構１１の走行方向や走行速度を調整する。

リフト部２７は、例えば、油圧式の昇降機構であり、載置台２３と連結している。リフト部２７は、制御部２１により制御され、位置検知部２５からの位置検知結果に基づき、発光機構１２と受光部２４との位置合わせが完了した後、自走式ワーク搬送機構１１が走行した状態にて、載置台２３を垂直方向へと上昇させる。一方、制御部２１が、サスペンションユニット２０の車両ボディ１３へと搭載作業の終了を判別した後、自走式ワーク搬送機構１１が走行した状態にて、載置台２３を垂直方向へと下降させ、元の位置へと戻す。

図４（Ａ）に示す如く、発光機構１２は、主に、本体部３１と、本体部３１の底面３１Ａに配設された発光部３２と、本体部３１に取付けられた可動式係止部３３と、本体部３１の底面３１Ａから開口する連結孔３４と、を備えている。

発光機構１２は、車両ボディ１３のパネル１３Ａの孔１３Ｂに対して着脱自在に取付けられ、その本体部３１は円筒形状である。図４（Ｂ）に示すように、本体部３１の底面３１Ａ側には、連結孔３４の周囲に３つの発光部３２が配設されるため、本体部３１の円筒形状が更に大きくなった本体膨張部３１Ｂが形成されている。また、本体部３１の中央部には、本体部３１に回動可能に支持された一対の可動式係止部３３が取付けられている。

可動式係止部３３は、連結孔３４まで貫通する本体部３１のスリット（図示せず）内に配設され、一対の可動式係止部３３がハの字形状に開くことで、可動式係止部３３の下端側が、車両ボディ１３のパネル１３Ａに係止され、発光機構１２は、車両ボディ１３に取付けられる。そして、詳細は後述するが、可動式係止部３３の上端側は、連結孔３４内に位置するが、連結孔３４内に挿入された連結突起部２４Ｂに押されることで、一対の可動式係止部３３が並列配置となる様に回動し、上記係止状態が解消され、発光機構１２が、車両ボディ１３に係止された状態も解消される。

本体部３１の中央部には、その長手方向に延在する連結孔３４が形成され、連結孔３４は、底面３１Ａ側が開口することで、受光部２４の連結突起部２４Ｂ（図３（Ａ）参照）と連結し、サスペンションユニット２０を車両ボディ１３に対して位置精度良く組み込むことができる。尚、図示したように、底面３１Ａ側の連結孔３４が、広く開口し、内側向けて傾斜面が形成されることで、連結孔３４と連結突起部２４Ｂとの上記位置合わせが若干ずれた場合でも、機械的に位置関係を正すことができる。

図４（Ｂ）に示す如く、本体部３１の底面３１Ａには、３つの発光部３２が配設され、３つの発光部３２は、連結孔３４の中心３４Ａを中心として同心円上に配置され、例えば、１２０度間隔にて配置されている。そして、発光部３２として、例えば、半導体レーザーが用いられることで、発光部３２から発光されるレーザー光は直進性に優れ、発光機構１２と受光部２４との位置精度を高めることができる。尚、発光機構１２が車両ボディ１３に取り付けられた状態にて、底面３１Ａは床面ＧＬ（図１参照）と略平行となり、発光部３２から発光された光は、底面３１Ａに対して垂直方向へと進行する。

尚、図４（Ａ）に示すように、連結突起部２４Ｂの先端には磁石３５が配設され、連結孔３４の奥面にも磁石３６が配設されることで、載置台２３を降下させる際に、発光機構１２を連結突起部２４Ｂに磁着させた状態にて確実に回収することができる。

次に、本発明の他の実施形態に係る追従型自動位置出し搭載装置１０を用いたワークの組み付け方法を図面に基づき詳細に説明する。尚、本実施形態の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。また、本実施形態では、図１から図４を用いて上述した追従型自動位置出し搭載装置１０を用いるため、追従型自動位置出し搭載装置１０及び関係する部材の説明の際には、同一の部材には原則として同一の符番を用い、繰り返しの説明は省略する。

図５（Ａ）は、本実施形態の追従型自動位置出し搭載装置１０を用いてワークを搬送する状況を説明する上面図である。図５（Ｂ）は、本実施形態の追従型自動位置出し搭載装置１０を用いてワークを搬送物に対して組み込む状況を説明する側面図である。図６（Ａ）から図６（Ｄ）は、本実施形態の追従型自動位置出し搭載装置１０の発光機構１２を車両ボディ１３へ取り付け、回収する状況を説明する断面図である。尚、本実施形態の説明の際には、適宜、図１から図４を用いて説明する。

図１に示すように、車両ボディ１３の組み立て工程では、前工程を終了した車両ボディ１３が載置されたハンガー１８が、順次、搬送レール１５内へと移動し、上記複数のハンガー１８が、例えば、５２００ｍｍ／分の低速状態にて一定間隔にて連続的に移動している。そして、移動中の車両ボディ１３に対して、サスペンションユニット２０を組み付けることで、上記ハンガー１８は上記低速状態にて移動し続け、搬送レール１５内での煩雑な速度コントロールを省略することができる。尚、作業者は、当該組み立て工程の搬送レール１５内に移動してきた車両ボディ１３のゲージホールに対して、一対の発光機構１２を取り付ける。

図５（Ａ）に示す如く、自走式ワーク搬送機構１１は、その載置台２３上面にワークを載置した状態にて自動操縦にて走行する台車であり、本実施形態では、自走式ワーク搬送機構１１は、車両ボディ１３に組み付けられるサスペンションユニット２０を載置した状態にて走行する。

載置台２３には、後端側の両側に一対の受光部２４が配設され、サスペンションユニット２０は、上記一対の受光部２４上面を覆わないように載置されると共に、受光部２４の連結突起部２４Ｂに対して位置出しされた状態にて載置されている。

自走式ワーク搬送機構１１は、載置台２３上面にサスペンションユニット２０が載置された後、記憶部２２に記憶された搬送レール１５の走路に基づき自動操縦にて搬送レール１５の下方を走行する。そして、制御部２１が駆動機構２６を制御することで、自走式ワーク搬送機構１１は、所望の車両ボディ１３の下方にて併走しながら、車両ボディ１３に取り付けられた一対の発光機構１２に対して位置検知を行いながら、位置合わせを完了させる。

図５（Ｂ）に示す如く、図３（Ｂ）を用いて上述したように、一対の発光機構１２と一対の受光部２４との位置合わせが完了した後、制御部２１がリフト部２７を制御し、油圧式のリフト部２７を上昇させ、サスペンションユニット２０が載置された載置台２３を鉛直方向に上昇させる。そして、受光部２４の連結突起部２４Ｂが、発光機構１２の連結孔３４内に挿入されることで、自走式ワーク搬送機構１１と発光機構１２とが位置精度良く連結し、サスペンションユニット２０が車両ボディ１３の所望の位置へと組み込まれる。

図６（Ａ）では、発光機構１２が車両ボディ１３のパネル１３Ａの孔１３Ｂに係止され、自走式ワーク搬送機構１１を誘導している状態を示している。図４（Ａ）を用いて上述したように、本体部３１がパネル１３Ａの孔１３Ｂ内に挿入され、一対の可動式係止部３３が、ハの字形状に開くことで、可動式係止部３３の下端側が、車両ボディ１３のパネル１３Ａに係止されることで、発光機構１２が、車両ボディ１３に取付けられている。

図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）では、一対の発光機構１２と一対の受光部２４との位置合わせが完了し、載置台２３が上昇し、受光部２４の連結突起部２４Ｂが、発光機構１２の連結孔３４内に挿入される状態を示している。尚、適宜、図５（Ｂ）を参照する。図６（Ｂ）に示す如く、一対の可動式係止部３３は、それぞれ矢印４１にて示す方向に回動するため、最初に連結突起部２４Ｂと接触した状態では、パネル１３Ａによりその回動が規制され、矢印４２にて示すように、本体部３１は、連結突起部２４Ｂと共に上昇する。

図６（Ｃ）に示す如く、本体部３１が、連結突起部２４Ｂと共に上昇することで、一対の可動式係止部３３は、徐々に矢印４１にて示す方向に回動し、一対の可動式係止部３３は、並列した状態になるまで回動する。一方、本体部３１は、その本体膨張部３１Ｂが、パネル１３Ａに当接することで、矢印４２にて示す上昇が終了すると共に、載置台２３の上昇も終了する。

その後、リフト部２７は、上昇動作を停止し、その状態を維持することで、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３へと組み込まれた状態となる。その後、作業員や組立ロボットにより、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３へと組み付けられ、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３へと搭載される。

図示したように、上記組み付け作業中は、一対の可動式係止部３３は、パネル１３Ａに係止された状態が既に解消され、一対の発光機構１２は、それぞれ一対の連結突起部２４Ｂに支持された状態である。このとき、発光機構１２と連結突起部２４Ｂとは、磁石３５、３６を介して磁着した状態である。

図６（Ｄ）では、サスペンションユニット２０の車両ボディ１３への搭載作業が終了し、載置台２３が下降する状態が示されている。図６（Ｄ）に示す如く、一対の可動式係止部３３は、連結突起部２４Ｂが挿入された状態によりその回動が規制されることで、本体部３１のスリット（図示せず）内へ収納された状態のままである。そして、リフト部２７が下降動作を開始し、矢印４３にて示す方向に載置台２３が下降することで、発光機構１２も連結突起部２４Ｂに磁着された状態にて下降する。

上述したように、一対の可動式係止部３３は、本体部３１のスリット（図示せず）内へ収納された状態を維持するため、本体部３１もパネル１３Ａの孔１３Ｂを通過し、発光機構１２は、車両ボディ１３から回収される。つまり、発光機構１２は、載置台２３を上昇させ、下降させる一連の作業内にて自動回収され、作業員による回収作業を省略すると共に、発光機構１２は、必要最小限の本数にて繰り返し使用される。

図７は、本実施形態の追従型自動位置出し搭載装置１０を用いたワークの組み付け方法に関する作業の流れの一例を示すフローチャートである。尚、図７の説明に際し、適宜、図１から図６を参照するものとする。

図７に示す如く、ステップＳ１において、自走式ワーク搬送機構１１は、前回のサスペンションユニット２０の車両ボディ１３への搭載作業を終えた後、車両ボディ１３に組み込むサスペンションユニット２０を載置台２３上面に載置した状態にて、搬送レール１５近傍のスタートエリア（図示せず）へ帰還する。このとき、自走式ワーク搬送機構１１の連結突起部２４Ｂには、前回の搭載作業にて、車両ボディ１３から回収した発光機構１２が磁着している。

ステップＳ２において、作業者は、自走式ワーク搬送機構１１の連結突起部２４Ｂに磁着されている一対の発光機構１２を回収する。そして、ステップＳ３において、作業者は、回収した一対の発光機構１２を車両ボディ１３の、例えば、ゲージホールに対して取り付ける。このとき、作業者は、例えば、発光機構１２に設けられたセット完了ボタンを押下することで、発光機構１２の発光部３２が、一定間隔にて繰り返しレーザー光を照射する。

ステップＳ４において、自走式ワーク搬送機構１１は、搬送レール１５の下方に向けて自動追従運転を開始する。そして、ステップＳ５において、自走式ワーク搬送機構１１では、制御部２１が駆動機構２６を制御し、自走式ワーク搬送機構１１を搬送レール１５の下方に向けて走行させる。その後、自走式ワーク搬送機構１１の受光部２４が、発光機構１２から発光された光を受光したと、位置検知部２５が検知することで、自走式ワーク搬送機構１１では位置検知動作を開始する。

ステップＳ６において、自走式ワーク搬送機構１１では、制御部２１が、記憶部２２及び位置検知部２５を制御し、一対の発光機構１２と一対の受光部２４との位置合わせ作業を繰り返し行う。ステップＳ６のＮＯにて、図３（Ｂ）を用いて上述したように、位置検知部２５での位置検知結果に基づき自走式ワーク搬送機構１１を自動操縦し、上記位置合わせが完了するまで位置合わせ作業を繰り返す。

ステップＳ６のＹＥＳにて、位置検知部２５での位置検知結果に基づき一対の発光機構１２と一対の受光部２４との位置合わせ作業が完了すると、ステップＳ７において、自走式ワーク搬送機構１１では、制御部２１が、リフト部２７を制御し、リフト部２７を上昇させ、載置台２３も垂直方向に上昇し、サスペンションユニット２０を車両ボディ１３へと組み込む。

本実施形態では、車両ボディ１３が移動し、自走式ワーク搬送機構１１が走行した状態にて、上記組み込み作業を行うため、制御部２１が、記憶部２２及び位置検知部２５を制御し、位置合わせが完了した状態を維持するように、自走式ワーク搬送機構１１を自動操縦している。

ステップＳ８において、載置台２３が垂直方向に上昇し、受光部２４の連結突起部２４Ｂが、発光機構１２の連結孔３４内に挿入される。そして、図６（Ａ）から図６（Ｃ）を用いて上述したように、連結突起部２４Ｂが連結孔３４内に挿入されることで、発光機構１２が車両ボディ１３に対して係止された状態が解除される。このとき、制御部２１では、リフト部２７の上昇の停止と共に、位置検知部２５における位置検知作業を終了させる。尚、発光機構１２では、上記係止状態の解除を検知することで、発光部３２が、一定間隔にて繰り返しレーザー光を照射する作業を終了させても良い。

ステップＳ９において、制御部２１は、リフト部２７を制御し、リフト部２７は、上昇動作を停止し、その状態を維持することで、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３へと組み込まれた状態となる。その後、作業員や組立ロボットにより、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３へと組み付けられ、サスペンションユニット２０は、車両ボディ１３へと搭載される。

ステップＳ１０において、サスペンションユニット２０の車両ボディ１３への搭載作業を終了した後、制御部２１は、リフト部２７を制御し、載置台２３を垂直方向へと下降させ、元の位置へと戻す。このとき、図６（Ｄ）を用いて上述したように、発光機構１２も連結突起部２４Ｂに磁着された状態にて下降し、発光機構１２は、車両ボディ１３から自動回収される。

ステップＳ１１において、自走式ワーク搬送機構１１では、制御部２１が記憶部２２及び駆動機構２６を制御し、自走式ワーク搬送機構１１は、搬送レール１５の下方の走路から外れ、自動操縦によりワーク搭載エリア（図示せず）へ移動する。このとき、自走式ワーク搬送機構１１の受光部２４の連結突起部２４Ｂには、車両ボディ１３から回収した発光機構１２が磁着している。尚、ワーク搭載エリアは、例えば、上記組み立て工程の搬送レール１５のゴール地点とスタート地点の間の搬送レール１５の近傍に設けられている。

ステップＳ１２において、作業者は、自走式ワーク搬送機構１１の載置台２３上面にサスペンションユニット２０を載置する。このとき、作業者は、サスペンションユニット２０を載置台２３に設けられた一対の受光部２４の連結突起部２４Ｂに対して位置出しを行いながら載置する。

ステップＳ１３において、自走式ワーク搬送機構１１では、制御部２１が記憶部２２及び駆動機構２６を制御し、自走式ワーク搬送機構１１は、ワーク搭載エリアから外れ、自動操縦により搬送レール１５近傍のスタートエリアへ移動する。

上述したように、上記ステップＳ１からステップＳ１３の工程により、１回のサスペンションユニット２０を車両ボディ１３へと搭載する作業が完了する。そして、上記搭載作業が完了した自走式ワーク搬送機構１１は、ステップＳ１のスタートエリアへ帰還し、上記ステップＳ１からの作業を繰り返すことで、再び、サスペンションユニット２０を車両ボディ１３へと搭載する作業を行う。

尚、本実施形態では、自走式ワーク搬送機構１１の載置台２３の左右方向に一対の受光部２４を配設し、車両ボディ１３の車幅方向に一対の発光機構１２を取付け、一対の発光機構１２と一対の受光部２４にて位置合わせを行い、その位置合わせ結果に基づき、自走式ワーク搬送機構１１を自動操縦する場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、載置台２３の中央先端側にもう１箇所の受光部２４を配設し、３箇所の受光部２４により車両ボディ１３の車幅方向及び前後方向の位置合わせを行いながら、発光機構１２に対して自走式ワーク搬送機構１１を追従させ、サスペンションユニット２０の車両ボディ１３への搭載作業を行う場合でも良い。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。

１０ 追従型自動位置出し搭載装置
１１ 自走式ワーク搬送機構
１２ 発光機構
１３ 車両ボディ
２０ サスペンションユニット
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ 載置台
２４ 受光部
２４Ａ 受光領域
２４Ｂ 連結突起部
２５ 位置検知部
２６ 駆動機構
２７ リフト部
３１ 本体部
３２ 発光部
３３ 可動式係止部
３４ 連結孔

Claims (10)

1. 搬送レールに吊り下げられた状態にて移動する搬送物に対してワークを組み付ける追従型自動位置出し搭載装置において、
   前記搬送物に着脱自在に取り付けられると共に、前記搬送レールの下方に向けて光を発光する発光部を有する発光機構と、
   前記ワークを載置すると共に、前記搬送物に追従し、前記ワークを前記搬送物へと組み付ける自走式ワーク搬送機構と、を備え、
   前記自走式ワーク搬送機構は、
   前記ワークを載置する載置台と、
   前記載置台に設けられ、前記発光部から発光された光を受光する受光部と、
   前記受光部にて受光した光を用いて前記発光機構と前記受光部との位置関係を検知する位置検知部と、
   前記位置検知部での位置検知結果に基づき前記自走式ワーク搬送機構を前記搬送物に追従させる制御部と、
   前記位置検知結果に基づき、前記ワークを載置した状態にて前記載置台を前記搬送物に向けて上昇させ、前記ワークを前記搬送物へと組み付けるリフト部と、を有することを特徴とする追従型自動位置出し搭載装置。
2. 前記受光部には、前記載置台から上方に向けた連結突起部が設けられ、
   前記発光機構には、前記搬送レールの下方に向けた連結孔が設けられ、
   前記リフト部が、前記ワークを載置した状態にて前記載置台を前記搬送物に向けて上昇させ、前記連結突起部は、前記連結孔に対して挿入されることを特徴とする請求項１に記載の追従型自動位置出し搭載装置。
3. 前記発光機構には、前記連結孔を中心とした同一円上に少なくとも３つ以上の前記発光部が配設され、
   前記受光部には、前記連結突起部を中心としてその周囲に複数の受光領域が配設され、
   前記位置検知部は、前記発光部から前記３つ以上の光を受光した前記受光領域から前記位置関係を検知することを特徴とする請求項２に記載の追従型自動位置出し搭載装置。
4. 前記搬送物は、車両ボディであり、
   前記発光機構は、前記車両ボディの車幅方向に一対取り付けられると共に、前記一対の発光機構は、前記車両ボディのパネルに設けられた孔に取り付けられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の追従型自動位置出し搭載装置。
5. 前記発光機構は、
   少なくともその一部が前記孔に挿入される本体部と、
   前記本体部に対して可動自在に取り付けられると共に、前記パネルに対して係止される可動式係止部と、を有し、
   前記本体部が、前記パネルに対して係止された状態において、前記可動式係止部の一部は、前記連結孔内に位置していることを特徴とする請求項４に記載の追従型自動位置出し搭載装置。
6. 前記連結突起部が、前記連結孔に対して挿入された状態において、前記可動式係止部は、前記連結突起部と接触することで可動すると共に、前記本体部が、前記パネルに対して係止された状態が解消されることを特徴とする請求項５に記載の追従型自動位置出し搭載装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記追従型自動位置出し搭載装置を用いて、前記搬送レールに吊り下げられた状態にて移動する前記搬送物に対して前記ワークを組み付ける追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法において、
   前記制御部は、前記位置検知部からの前記位置検知結果に基づき前記自走式ワーク搬送機構を前記搬送物に追従させると共に、前記位置検知結果から前記発光機構と前記受光部との位置合わせが完了したと判断した後、
   前記リフト部は、前記ワークが載置された前記載置台を前記搬送物に向けて上昇させ、前記ワークを前記搬送物へと組み付けることを特徴とする追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法。
8. 前記搬送物である前記車両ボディに前記発光機構を取り付ける際に、前記発光機構の前記本体部に取り付けられた前記可動式係止部が、前記車両ボディの前記パネルに係止されることを特徴とする請求項７に記載の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法。
9. 前記車両ボディに前記ワークを組み込む際に、前記ワークが載置された前記載置台を前記搬送物に向けて上昇させ、前記連結突起部を前記連結孔に対して挿入させると共に、前記連結突起部により前記可動式係止部を可動させ、前記可動式係止部が前記パネルに係止された状態を解消することを特徴とする請求項８に記載の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法。
10. 前記ワークを前記車両ボディに組み付けた後、前記連結突起部を前記連結孔に対して挿入した状態にて前記載置台を下降させることで、前記車両ボディから前記発光機構を回収することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の追従型自動位置出し搭載装置を用いたワークの組み付け方法。

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