JP2524856B2 - 自動車用成形天井装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車の組み立てにおいて、自動車の車内に
自動車用成形天井を装着する自動車用成形天井装着装置
に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕

従来、自動車の組み立てにおいて、他の工程で製造さ
れた成形天井を自動車のルーフパネルに装着するにあた
っては、まず作業者が成形天井を自動車のフロント側ウ
インド開口部（或はリア側ウインド）より車内へと搬入
し、次いで作業者によって成形天井をルーフパネルに当
てつつこれを正規の装着位置に位置決めし、この状態を
保ちながらアシストグリップ取付ねじを以てアシストグ
リップと成形天井をルーフパネルに一体固着させ、また
アシストグリップが装着されない運転手側の天井部分に
はクリップを以て成形天井をルーフパネルに固着させる
作業を行っていた。このため作業者は制限された車内空
間にあって常に上を向いた作業を強いられることとな
り、加えて上述した作業は通常、複数の作業者を要する
こととなるため、作業条件が悪くその効率も良いもので
はなかった。

本発明は上述したような現状に鑑み、作業者の労力負
担軽減と組み立てラインの自動化という観点から、この
成形天井の装着工程を自動化することを目的とするもの
である。尚、本発明に関連して本出願人は先に、サンル
ーフリッドをサンルーフ車の外部よりその取付箇所に搬
入するサンルーフ搭載補助装置を開示しているが（実開
昭63−98883号）、本発明とはその構成・作用を全く異
にするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による自動車用成形天井装着装置は、装置内に
搬送された自動車に対して自動車用成形天井をアシスト
グリップ取付ねじ及びクリップを介して車内ルーフパネ
ルに自動的に組み付ける自動車用成形天井装着装置であ
って、上記成形天井を車内に搬入する第１ロボットと搬
入された成形天井をルーフパネルに装着する第２ロボッ
トとを有し、上記第１ロボットは成形天井を下方より把
持する成形天井把持手段を備え、上記第２ロボットは、
搬送された自動車のボデーにおける少なくとも三つの基
準点までの距離を測定することにより自動車のボデーの
姿勢を検出するための距離測定手段と、ルーフパネルに
形成されたアシストグリップ取付ねじ穴及びクリップ取
付穴の位置を検出するための撮像手段と、アシストグリ
ップ、アシストグリップ取付ねじ及びクリップを把持し
て上記アシストグリップ取付ねじ穴及びクリップ取付穴
にこれらを装着させるアシストグリップ・クリップ装着
手段とを備え、更に、上記距離測定手段により検出され
た自動車のボデーの姿勢と上記撮像手段により検出され
たアシストグリップ取付ねじ穴及びクリップ取付穴との
位置とに基づき、実際の成形天井装着位置と実際のアシ
ストグリップ取付ねじ穴及びクリップ取付穴の位置とを
演算し、上記実際の成形天井装着位置に上記成形天井把
持手段を到らしめるべく第１ロボットの作動を制御する
と共に、上記実際のアシストグリップ取付ねじ穴とクリ
ップ取付穴の位置に上記アシストグリップ・クリップ装
着手段を到らしめるべく第２ロボットの作動を制御する
ロボット制御手段を有することを特徴とする。

［作 用］ この自動車用成形天井装着装置は、距離測定手段が、
自動車のボデーにおける少なくとも三つの基準点までの
距離を測定することにより自動車のボデーの姿勢を検出
し、撮像手段が、アシストグリップ取付ねじ穴及びクリ
ップ取付穴の位置を検出し、これらに基づき、実際の成
形天井装着位置と実際のアシストグリップ取付ねじ穴及
びクリップ取付穴の位置とが演算され、ロボット制御手
段が、演算された成形天井装着位置に成形天井把持手段
を到らしめるべく第１ロボットの作動を制御し、演算さ
れた実際のアシストグリップ取付ねじ穴とクリップ取付
穴の位置にアシストグリップ・クリップ装着手段を到ら
しめるべく第２ロボットの作動を制御する。

〔実施例〕

図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明による自動車用成形天井装着装置を構
成する各要素の配置構造を概略的に示した上視図であ
る。

本図において１は装置基盤（或は土台）２の上の所定
位置に搬送された自動車、３はこの自動車１を取り囲む
ように装置基盤２上に設置された骨組（ガントリ）、４
はこのガントリ３上を移動して、装置内所定位置に置か
れた成形天井５を自動車１の車内に搬入する第１ロボッ
ト（ガントリロボット）、6a及び6bは第１ロボット４に
よって搬入された成形天井５を、自動車１のルーフパネ
ル1a（具体的にはルーフパネル1aの車内側の面）に装着
する第２ロボットを夫々示している。

又、第２図は上述した構成なる本装置を自動車フロン
ト側より見た装置正面図である（但し、第１ロボット４
及び第２ロボット6bは省略する。）。

第１図及び第２図から明らかなように、本実施例によ
れば上記第２ロボット6a,6bは装置内所定位置に配置さ
れた自動車１に対してその両側方に位置するように装置
基盤２上に設置されて、第２ロボット6aは自動車前方に
向かって左側のアシストグリップ装着（右ハンドル自動
車の場合）を受け持ち、第２ロボット6bはこれとは逆に
右側のアシストグリップ及びその代用品としてのクリッ
プ装着（右ハンドルの場合、運転席横にはアシストグリ
ップが装着されないため）を受け持つ。尚、当然ながら
左ハンドル車の場合、通常、第２ロボット6aはアシスト
グリップとクリップ、第２ロボット6bはアシストグリッ
プ装着を受け持つ。

これらの第２ロボット6a,6bは共に多次元方向に移動
可能なロボットアーム7a及び7bを備えた、所謂多関節型
ロボットとして構成され、その傍らにアシストグリップ
整列装置8a及び8b、クリップ整列装置9a及び9b、及び後
述するハンドツール置台10a及び10bを置き、ロボットア
ーム7a,7bの作動によってここからアシストグリップ1
1、又はクリップ12を受け取り、これらを車内にもたら
すようになっている。

第２ロボット6a,6bは、後述する第１ロボット４と共
に、その作動を掌るコンピュータ13によって作動制御さ
れる。

本実施例によれば、この第２ロボット6a,6bのいずれ
か一方、例えば第２ロボット6aのロボットアーム7a先端
には、ガントリ３内に搬送された自動車（自動車ボデ
ー）１の姿勢、及びルーフパネル1aに形成されたアシス
トグリップ取付ねじ穴又はクリップ取付穴（図示せず）
の位置を検出する手段として、工業用カメラ（ITVカメ
ラ）14及び距離センサ15が取り付けられる。このITVカ
メラ14は例えば撮像対象として、自動車ボデー１に形成
される各種部品取付穴のうち、３つの穴を基準穴（図示
せず）として撮影し、また距離センサ15は穴までの距離
を検出することによって、装置内に自動車１がどのよう
に配置されているか等の自動車１の姿勢を検出する目的
と、成形天井５のルーフパネル1aへの装着の際、固定部
位となるアシストグリップ取付ねじ穴及びクリップ取付
穴の位置を検出する目的のため設けられるものであっ
て、従ってITVカメラ14からの各穴の像は、画像処理装
置14aによって演算処理されて、コンピュータ13に入力
される。

更にこの第２ロボット6a,6bのロボットアーム7a,7bに
は、前述したアシストグリップ整列装置8a,8bから１個
のアシストグリップ11を取り出すとアシストグリップ把
持機構と、アシストグリップ取付ねじ11a（第３図）を
上記アシストグリップ取付ねじ穴に捩込むことによって
アシストグリップ11を介した成形天井５の装着を達成す
るアシストグリップ取付ねじ締め機構（通常、ナントラ
ンナ）とを一体的に備えるアシストグリップハンドツー
ル16a及び16bが着脱自在に取り付けられている。第３図
はこのアシストグリップハンドツール16aを示す外観図
である。

このアシストグリップハンドツール16a,16bは、装着
対象となる第２ロボット6a,6bがクリップ装着作動にあ
る際は、ロボットアーム7a,7bより取り外されて傍らの
ハンドツール置台10a及び10bに係留されるようになって
おり、この時ロボットアーム7a,7bには、第４図に示す
ようなクリップ把持機構とクリップ打ち込み機構を一体
的に備えるクリップハンドツール17a及び17bが着脱自在
に取り付けられている。尚、上述したハンドツールの装
着に関しては、右ハンドル車の場合、自動車１の左側に
位置する第２ロボット6aはアシストグリップハンドツー
ル16aのみの使用となり、右側に位置する第２ロボット6
bはアシストグリップハンドツール16bとクリップハンド
ツール17bの交互使用となる。又、これとは逆に左ハン
ドル車の場合、第２ロボット6aは上記両ハンドツール16
a,17aの交互使用となり、第２ロボット6bはアシストグ
リップハンドツール16bのみの使用となる。

成形天井５を運搬する第１ロボット４は、ガントリ３
上に設置されたロボット駆動機構18によって第１図矢印
で示すxy方向にガントリ３に沿って移動可能であり、第
１ロボット４本体に内蔵されるホイスト機構（図示せ
ず）によって第２図矢印で示すｚ方向に昇降可能であ
る。また、この第１ロボット４の先端に位置するハンド
部4aは第１図、点Ｏを中心としてこの周り多次元方向に
回動自在となっており、通常ハンド部4aにはバキューム
ポンプ等の吸着手段によって成形天井５をその下面（車
内側の面）より保持する、成形天井把持手段としての成
形天井ハンドツール19が着脱自在に取り付けられる。
尚、この第１ロボット４の作動に関して、第１図矢印Ａ
で示すロボット位置は、上記成形天井ハンドツール19が
成形天井供給部20より成形天井５を受け取る状態を示し
ており、矢印Ｂは成形天井組み付け状態にあるハンド部
4a位置を、また矢印Ｃは異なる種類の成形天井ハンドツ
ールを有するハンドツールストッカ21より自動車１に対
応した成形天井ハンドツールを選択装着するハンド部4a
位置を夫々示している。

以上述べた第１ロボット４のハンド部4a、成形天井吸
着手段、及びロボット駆動機構18は、共に前出のコンピ
ュータ13によって作動制御される。

以下、本実施例により自動車用成形天井装着装置の成
形天井装着作動（１サイクル）を説明する。

まず最初に第１ロボット４のハンド部4aに取り付けら
れた成形天井ハンドツール19によって、矢印Ａ位置にお
いて成形天井５が把持されると、第２ロボット6aは装着
対象となる自動車１に対してそのロボットアーム7aを移
動させてITVカメラ14及び距離センサ15によって自動車
ボデーの基準穴（３箇所）を撮影し、画像処理装置14a
によって得られたそれらの位置から自動車ボデーの姿勢
を検知する。そして次に、コンピュータ13は第１ロボッ
ト４に対して、自動車ボデーの姿勢補正情報を伝達し
て、成形天井５を実際のボデーに対して正規の位置（矢
印Ｂ位置）に搬入するように作動させる。

成形天井５がルーフパネル1aの車内側の面上に位置決
めされると、第１ロボット４によって成形天井５が保持
されたまま、第２ロボット6aのITVカメラ14は、ルーフ
パネル1aに形成されたアシストグリップ取付ねじ穴とク
リップ取付穴（通常、アシストグリップ取付ねじ穴と同
じ形状である）を、これらの穴に対応して成形天井５に
設けられた挿通穴（図示せず）を介して撮影し、又距離
センサ15によりこれらの穴までの距離を測定することに
よって、これらの取付穴位置を検出する。尚、この際、
成形天井５の挿通穴を通してアシストグリップ取付ねじ
穴及びクリップ取付穴が検出されない場合、この情報は
コンピュータ13を介して第１ロボット４の作動手段（例
えば、ロボット駆動機構18やロボットのホイスト機構、
ハンド部4a駆動機構等）にフィードバックされ、上記挿
通穴とアシストグリップ取付ねじ穴（又は、クリップ取
付穴）を重合させるべく成形天井位置を微調整する作動
が実行される。

以上のようにしてアシストグリップ取付ねじ穴及びク
リップ取付穴の位置が検出されたならば、次にコンピュ
ータ13はその穴位置情報に基づいて第２ロボット6a,6b
をしてそのロボットアーム7a,7bに取り付けられたアシ
ストグリップハンドツール16a及びクリップハンドツー
ル17bを各穴に接近させ、更にこれを駆動させてアシス
トグリップ11と成形天井５を介してアシストグリップ取
付ねじをルーフパネル1aに締め付け、又成形天井５を介
してクリップ12をルーフパネル1aに打ち込む。

第２ロボット6aにおいて、１個のアシストグリップ11
装着が終了したならば、次に第２ロボット6aは再度アシ
ストグリップ整列装置8aへと戻り、次のアシストグリッ
プ11を把持して、今度は自動車１のリアシート左側のア
シストグリップ装着作動をすることになる。同様に第２
ロボット6bにおいては、運転席側のクリップ12（通常、
２個）の打ち込みが終了したならば、次に第２ロボット
6bは前述したハンドツール置台10bへと戻り、それまで
装着されていたクリップハンドツール17bを取り外し、
アシストグリップハンドツール16bに持ちかえ、アシス
トグリップ整列装置8bより新たなアシストグリップ11を
把持して、以下第２ロボット6aと同様にリアシート右側
のアシストグリップ装着作動を実行することになる。
尚、上述した各第２ロボット6a,6bの作動はあくまで右
ハンドル車を装着対象としたものであって、当然、左ハ
ンドル車の場合にはこのロボット作動は逆となる。又、
上述した実施例は、自動車１の中心軸1Aを境として右側
に位置することになるアシストグリップ11及びクリップ
12の装着は、右側の第２ロボット6bが受け持ち、左側の
アシストグリップ11の装着は第２ロボット6aが受け持つ
ようにしているが、例えば１つの第２ロボットをアシス
トグリップ装着専用とし、他方の第２ロボットをクリッ
プ装着専用として作動させても良い。

以上のようにして総てのアシストグリップ11及びクリ
ップ12の装着が終了し、成形天井５のルーフパネル1aへ
の固定が達成されたならば、第１ロボット４はそのハン
ド部4aに取り付けた成形天井ハンドツール19の吸着手段
の作動を停止することによって、成形天井５の把持を止
め車内より退出し、次の成形天井を把持するため成形天
井供給部20へと復帰して、以下上述した作動を繰り返す
ことになる。

以上、本実施例による自動車用成形天井装着装置の構
成及び作動１サイクルを説明したが、本発明はこの実施
例に限定されるものではなく、例えば第２ロボットの作
動範囲を拡大し、１台のロボットでアシストグリップ及
びクリップの装着を受け持つようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、従来複数の作業
者に頼っていたこの成形天井装着作業を、予め作動プロ
グラミングされた第１ロボットと第２ロボットとで分担
させ自動化することにより、この工程においては装置作
動オペレータとしての作業者だけでよく、その労力負担
度合いを軽減することができる。さらに、装置内に搬送
された自動車が水平面に対して傾いている場合において
も、距離測定手段が、自動車のボデーにおける少なくと
も三つの基準点までの距離を測定することにより自動車
のボデーの姿勢、すなわち、この傾きを検出し、撮像手
段が、アシストグリップ取付ねじ穴及びクリップ取付穴
の位置を検出し、これらによって、自動車ボデーの傾き
が考慮された実際の成形天井装着位置と実際のアシスト
グリップ取付ねじ穴及びクリップ取付穴の位置とが演算
され、ロボット制御手段が、演算された成形天井装置位
置に成形天井把持手段を到らしめるべく第１ロボットの
作動を制御し、演算された実際のアシストグリップ取付
ねじ穴とクリップ取付穴の位置にアシストグリップ・ク
リップ装着手段を到らしめるべく第２ロボットの作動を
制御するために、確実に自動車へ成形天井を装着するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動車用成形天井装着装置の平面
図；第２図は同装置の正面図；第３図はアシストグリッ
プハンドツールの外観図；第４図はクリップハンドツー
ルの外観図。 １……自動車、1a……ルーフパネル、 ４……第１ロボット、５……成形天井、 6a,6b……第２ロボット、 11……アシストグリップ、 12……クリップ、13……コンピュータ、 14……ITVカメラ、15……距離センサ、 16a,16b……アシストグリップハンドツール、 17a,17b……クリップハンドツール、 19……成形天井ハンドツール。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 孝幸 愛知県豊田市細谷町５丁目16番地 鬼頭 工業株式会社内 (72)発明者 峯澤 浩 愛知県豊田市細谷町５丁目16番地 鬼頭 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−208285（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置内に搬送された自動車に対して自動車
   用成形天井をアシストグリップ取付ねじ及びクリップを
   介して車内ルーフパネルに自動的に組み付ける自動車用
   成形天井装着装置であって、 上記成形天井を車内に搬入する第１ロボットと搬入され
   た成形天井をルーフパネルに装着する第２ロボットとを
   有し、 上記第１ロボットは成形天井を下方より把持する成形天
   井把持手段を備え、 上記第２ロボットは、搬送された自動車のボデーにおけ
   る少なくとも三つの基準点までの距離を測定することに
   より自動車のボデーの姿勢を検出するための距離測定手
   段と、ルーフパネルに形成されたアシストグリップ取付
   ねじ穴及びクリップ取付穴の位置を検出するための撮像
   手段と、アシストグリップ、アシストグリップ取付ねじ
   及びクリップを把持して上記アシストグリップ取付ねじ
   穴及びクリップ取付穴にこれらを装着させるアシストグ
   リップ・クリップ装着手段とを備え、 更に、上記距離測定手段により検出された自動車のボデ
   ーの姿勢と上記撮像手段により検出されたアシストグリ
   ップ取付ねじ穴及びクリップ取付穴との位置とに基づ
   き、実際の成形天井装着位置と実際のアシストグリップ
   取付ねじ穴及びクリップ取付穴の位置とを演算し、上記
   実際の成形天井装着位置に上記成形天井把持手段を到ら
   しめるべく第１ロボットの作動を制御すると共に、上記
   実際のアシストグリップ取付ねじ穴とクリップ取付穴の
   位置に上記アシストグリップ・クリップ装着手段を到ら
   しめるべく第２ロボットの作動を制御するロボット制御
   手段を有することを特徴とする自動車用成形天井装着装
   置。