JP4281352B2 - 車両用物品の搭載装置及びその搭載方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用物品の搭載装置及びその搭載方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車等の車両の組立において、インストルメントパネルなど車体内部に組み付けられる車両用物品は車体内部に車体開口部から搬入して組み付けられている。例えば特許文献1には、搬送される車体にインストルメントパネルを組み付けるにあたり、インストルメントパネルを保持治具に保持し車体の搬送速度に同期させて移動させながら、作業者がインストルメントパネルを保持治具と共に押して車体のドア開口部から車内に搬入し、保持治具の車幅方向の移動をストッパによって規制し、保持治具下面のローラを車体のサイドシルに係合させて上下方向の移動を規制し、該サイドシルをガイドとしてインストルメントパネルを保持治具と共に車内で前進させ、インストルメントパネルを車体に位置決めして締結することが記載されている。
【0003】
また、上記特許文献1では、上記同期移動のために、車体搬送ラインと平行なレールフレームに、上記保持治具を支持する支持部材を移動可能に支持し、車体が搬送されてきたときに、支持部材に設けたクランプ機構により車体のセンタピラーを把持することが記載されている。すなわち、クランプ機構による上記把持によって、インストルメントパネルを車体に同期させて移動させる、というものである。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−288848号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記インストルメントパネルの搭載方法の場合、インストルメントパネルを車内に搬入した後、上述のストッパ及びローラによって保持治具の車幅方向の移動及び上下方向の移動が規制されるから、インストルメントパネルの位置ないしは姿勢に関する自由度が低くなり、ストッパによる位置の規制誤差やローラのガタツキがあった場合、かえってインストルメントパネルの車体締結位置への位置決め性が悪化する懸念がある。また、インストルメントパネル又は保持治具に作業者との偶発的な接触等により外力が加わった場合、上記移動の規制によって該インストルメントパネルや車体の損傷を招いたり、作業者が負傷するおそれがある。
【0006】
また、車体をその搬送コンベヤに機械的に係合させて搬送する場合は、上記クランプによってインストルメントパネルと車体とを同期移動させることが可能になるが、車両のタイヤをニュートラル状態にして車体を例えばスラットコンベヤに載せて搬送する場合、車体が外力によってコンベヤ上を移動するため、上記クランプ方式を採用することが難しい。また、コンベヤの駆動信号に基づいてインストルメントパネル側を車体の搬送速度に同期させて搬送するようにしても、車体の搬送に対してインストルメントパネルの搬送が僅かに遅れたり或いは進んだりする。これに対して、サーボモータを用い車体とインストルメントパネルとの相対的な位置をフィードバック制御することも従来は採用されているが、設備コストが高くなる。
【0007】
すなわち、本発明の課題は、搬送中の且つ振動している車体への車両用物品(インストルメントパネル等)の搭載性を向上させることを課題とする。
【0008】
また、本発明の課題は、車両用物品やその保持治具に偶発的な外力が加わった場合でも車両用物品等の損傷、作業者の負傷といった事故に至らないようにすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に対して、車両用物品を移動手段によって移動させて車体開口部からその内部に搬入するまでは、該車両用物品の保持治具を移動手段に対して拘束し、車体内部での組付時には当該拘束を解除するとともに、上記拘束中であっても保持治具に所定以上の外力が働いたときは、当該拘束に拘わらず、保持治具の移動が許容されるようにした。
【0010】
すなわち、請求項1に係る発明は、車両用物品を搬送中の車体内部に該車体の開口部から搬入し該車体に締結する車両用物品の搭載装置であって、
上記車両用物品を保持する保持治具と、
上記保持治具を支持し、上記車両用物品の上記車体内部への搬入のために上記車体搬送方向及び該搬送方向と直交する水平方向に移動させる移動手段と、
上記保持治具を上記移動手段に、垂直軸回りの回動、上記車体搬送方向に延びる水平軸回りの回動、並びに上記水平方向の移動が可能であるように支持する支持体と、
上記保持治具の上記移動手段による移動時には該保持治具の上記垂直軸回りの回動、水平軸回りの回動及び水平方向の移動を拘束し、上記車体内部での上記車両用物品の車体への位置決め及び締結時に当該拘束を解除する拘束手段とを備え、
上記拘束手段は、上記保持治具に対して水平方向に所定以上の外力が働いたときに該保持治具の水平方向の移動を許容することを特徴とする。
【0011】
従って、保持治具は、移動手段によって車両用物品を移動させ車体開口部から車体内部に搬入するまでは、垂直軸回りの回動、水平軸回りの回動及び水平方向の移動が拘束されるから、該移動中に車両用物品が保持治具と共に偶発的に動いて車体や作業者と接触することを避ける上で有利になる。また、この移動中に作業者等が車両用物品または保持治具に接触することがあった場合、そのことによって保持治具に対して水平方向に所定以上の外力が働いたときは、該保持治具の水平方向の移動が許容されるから、作業者の負傷等の事故に至ることを避ける上で有利になる。
【0012】
一方、車両用物品が車体内部に搬入された後は、上記拘束が解除されて車両用物品の位置ないしは姿勢の自由度が高まるから、作業者は車両用物品を搬送中の振動している車体の所定位置に移動させて位置決めし締結することが容易になる。
【0013】
請求項2に係る発明は、請求項1において、
上記移動手段によって移動する移動体に上記支持体が垂直軸によって回動可能に支持されており、
上記支持体の移動体に対する回動位置を規制するとともに、外部から所定以上の回動力が加わったときに当該回動を許容する回動規制手段を備えていることを特徴とする。
【0014】
従って、車両用物品又は保持治具に、作業者等との接触によって偶発的な外力が加わったときの、作業者の負傷等の事故を避ける上でさらに有利になる。
【0015】
請求項3に係る発明は、車両用物品を搬送中の車体内部に該車体の開口部から搬入し該車体に締結する車両用物品の搭載方法であって、
上記車体の搬送方向及び該搬送方向と直交する水平方向に移動可能な移動体に保持治具を支持し、
上記保持治具に上記車両用物品を保持し、
上記保持治具の上記移動体に対する垂直軸回りの回動、上記車体搬送方向に延びる水平軸回りの回動、並びに上記水平方向の移動を拘束し、且つ該保持治具に車体搬送方向と直交する水平方向に所定以上の外力が働いたときには該水平方向の移動に関する拘束が解除される状態で、上記車両用物品を上記移動体により上記車体と併走させながら該車体の開口部からその内部に搬入し、
上記車体の内部において、上記保持治具の上記垂直軸回りの回動、上記水平軸回りの回動及び上記水平方向の移動に関する拘束を解除した状態で、上記車両用物品を車体の締結部位に位置決めして締結することを特徴とする。
【0016】
従って、本発明においても、請求項1に係る発明と同様に、移動体による車両用物品の移動中に車両用物品が保持治具と共に偶発的に動いて車体や作業者と接触することを避ける上で有利になり、また、この移動中に作業者等が車両用物品または保持治具に接触することがあった場合の、作業者の負傷等の事故を避ける上で有利になり、また、車両用物品が車体内部に搬入された後の、作業者による車両用物品の車体への位置決め及び締結が容易になる。
【0017】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に係る発明によれば、車両用物品を保持治具に保持し移動手段によって移動させて車体開口部から車体内部に搬入するまでは、該保持治具の垂直軸回りの回動、水平軸回りの回動及び水平方向の移動を拘束し、車体内部での車両用物品の車体への位置決め及び締結時には当該拘束を解除するようにするとともに、上記拘束中の保持治具に対して水平方向に所定以上の外力が働いたときには該水平方向の移動が許容されるようにしたから、作業者等が車両用物品または保持治具に接触したときの作業者の負傷等を防止する上で有利になるとともに、搬送中のしかも振動している車体内部で車両用物品を車体に位置決めし締結する作業が容易になる。
【0018】
請求項2に係る発明によれば、請求項1において、さらに、上記移動手段によって移動する移動体に支持体が垂直軸によって回動可能に支持され、該支持体に上記保持治具が支持されており、上記支持体の移動体に対する回動位置を規制するとともに、外部から所定以上の回動力が加わったときに当該回動を許容する回動規制手段を備えているから、車両用物品又は保持治具に偶発的な外力が加わったときの、作業者の負傷等の事故を避ける上でさらに有利になる。
【0019】
請求項3に係る発明によれば、移動体に保持治具を支持し、該保持治具に車両用物品を保持し、該保持治具の移動体に対する垂直軸回りの回動、水平軸回りの回動及び水平方向の移動を拘束し、且つ該保持治具に車体搬送方向と直交する水平方向に所定以上の外力が働いたときには該水平方向の移動に関する拘束が解除される状態で、上記車両用物品を上記移動体により上記車体と併走させながら該車体の開口部からその内部に搬入し、該車体内部において、上記保持治具の上記垂直軸回りの回動、水平軸回りの回動及び水平方向の移動に関する拘束を解除した状態で、上記車両用物品を車体に位置決めして締結するようにしたから、請求項1に係る発明と同様に、作業者等が車両用物品または保持治具に接触したときの作業者の負傷等を防止する上で有利になるとともに、車体内部で車両用物品を車体に位置決めし締結する作業が容易になる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(全体構成)
図1に示す車両用物品の搭載装置において、1は車両(自動車)の車体、2は車両用物品(インストルメントパネルに計器類その他の車載品を取り付けたインストルメントパネルモジュール)である。3は図2にも示すように車両1の左右のタイヤ1aを載せる一連のスラット3aを左右に有する車体搬送用のダブルスラットコンベヤである。この車体搬送コンベヤ3の傍らに車両用物品2の供給部9が設けられている。
【0021】
本搭載装置は、供給部9に供給された車両用物品2を取り上げ、搬送中の車体1のドア用開口部から内部に搬入し、該車体1に位置決め締結するためのものである。当該搭載ステーションには車体搬送コンベヤ3によって搬送されてくる車体1のタイヤ1aの進入を検出する光電管によるタイヤ検出手段4が設けられている。
【0022】
搭載ステーションの上方には、車両用物品2を搬送するために、車体搬送方向に延びる左右2本の走行レール5が設けられ、この走行レール5に走行体6がローラ7にて縦移動自在に支持されている。走行体6は、フレーム材を矩形状に組んでなるものであり、図3に示すように、車体搬送方向と直交する水平方向に延びる横送りレール8を前後に備え、この横送りレール8に横移動体11がガイド12にて横移動自在に支持されている。
【0023】
横移動体11は、フレーム材を矩形状に組んでなるものであり、車体搬送方向に延びる左右2本の縦送りレール13を備え、この縦送りレール13に矩形状の縦移動体14がガイド15にて縦移動自在に支持されている。縦移動体14は、図2に示すように上下方向のガイド16を備え、該ガイド16に昇降移動体17のガイドロッド18が昇降自在に係合している。
【0024】
そうして、この昇降移動体17に車両用物品2を位置決め保持する保持治具20が支持体19を介して支持されている。また、走行体6には、搬送コンベヤ3で搬送される車体1の搬送速度に走行体6の搬送速度を同期させるための車***置検出手段10が設けられている。
【0025】
以下、上記搭載装置を構成する各要素に具体的に説明する。
(保持治具20の移動手段)
保持治具20の移動手段は、上記走行体6、横移動体11、縦移動体14及び昇降移動体17、これら移動体の移動のためのレール又はガイド5,8,13,16、並びにこれら移動体の駆動手段によって構成されている。
【0026】
まず、走行体6の駆動手段について説明すると、図1に示すように、走行体6には駆動モータ21及び該モータ21で駆動されるピニオン22が設けられている。このピニオン22が走行レール5の下面に設けられた車体搬送方向に延びるラック23に噛み合っている。ラック23は左右の走行レール5の各々に設けられ、図3に示す駆動軸24によって、左右のピニオン(一方のみ図示している。)22が連結されている。従って、走行体6は駆動モータ21によるピニオン22の回転駆動により車体搬送方向に移動する。
【0027】
横移動体11の駆動手段もラック・ピニオン式であり、図1及び図3に示すように、横移動体11には、駆動モータ25及びこれによって駆動されるピニオン26が設けられ、このピニオン26が走行体6のフレーム上に設けられた車体搬送方向と直交するラック27に噛み合っている。従って、横移動体11は駆動モータ25によるピニオン26の回転駆動により車体搬送方向と直交する方向に移動する。
【0028】
縦移動体14の駆動手段もラック・ピニオン式であり、図1及び図3に示すように、縦移動体14には駆動モータ28及びこれによって駆動されるピニオン29が設けられ、このピニオン26が横移動体11のフレーム上に設けられた車体搬送方向に延びるラック30に噛み合っている。従って、縦移動体14は駆動モータ28によるピニオン29の回転駆動により車体搬送方向に移動する。
【0029】
昇降移動体17の駆動手段もラック・ピニオン式であり、図1に示すように、縦移動体14には駆動モータ31及びこれによって駆動されるピニオン32が設けられ、このピニオン32が昇降移動体17の上下方向に延びるラック33に噛み合っており、ピニオン32の回転駆動により昇降移動体17が昇降する。また、図7に示すように、縦移動体14と昇降移動体17とは昇降補助シリンダ装置34によって連結されている。
【0030】
(車***置検出手段10)
走行体6の駆動モータ21は車体搬送コンベヤ3の駆動信号に基づいて制御されるが、車体1を他のハンガーコンベヤから車体搬送コンベヤ3へ移載する時など移載をスムースにするため、車体1はタイヤ1aがニュートラル状態にされてコンベヤ3で搬送されるため、車両用物品2の搭載作業中に車体1が移動する。そこで、車体1の移動を検出して走行体6ひいては保持治具19を車体1に同期追従させることができるように、上記車***置検出手段10が設けられている。
【0031】
図1に示すように、車***置検出手段10は、走行体6の側面に回動バー41によって昇降可能に支持され車体1に接触する接触具42と、この接触具42の回動角度を検出するエンコーダ43とを備えている。
【0032】
すなわち、図4に示すように、走行体6のブラケット44には、回動バー41及び平行リンク45の各々の一端が上下に間隔をおいて上下回動可能に支持され、回動バー41及び平行リンク45の各々の他端は支持部材46に枢着されている。この支持部材46に接触具42の基端が車幅方向の水平支軸47により回動可能に支持されているとともに、接触具42の回動位置を検出するエンコーダ43が取付けられている。
【0033】
上記ブラケット44、回動バー41、平行リンク45及び支持部材46は平行リンク機構を構成しており、従って、エンコーダ43は、回動バー41の回動位置に拘わらず常に一定の姿勢を保つ。接触具42の先端には車体1のルーフ部先端に接触するローラ48が車幅方向の水平軸によって支持されている。接触具42は車体1に接触する位置に下降させたとき、車体1に接触するように付勢される。
【0034】
−車***置の検出・駆動制御系−
上記接触具42は垂直になった状態を基準状態としており、該基準状態から前方に回動したときは車体1に対して走行体6が遅れている状態であり、後方へ回動したときは車体1に対して走行体6が進み過ぎている状態である。この垂直の基準状態に対する接触具42の回動角度がエンコーダ43で検出される。すなわち、エンコーダ43によって車体1と走行体6との相対的な位置のずれが検出される。そうして、この検出信号に基づいて接触具42が基準状態になるように走行体6の駆動モータ21の制御が補正されることになる。
【0035】
図5は駆動モータ21の制御系を示すブロック図であり、搭載装置は、搬送コンベヤ3の駆動信号に基づいて走行体6の駆動モータ21の作動を制御する制御手段51と、エンコーダ43の検出信号に基づいて上記制御手段51による駆動モータ21の制御を補正する補正手段52とを備えている。
【0036】
すなわち、搬送コンベヤ3の駆動制御手段からはコンベヤ速度に対応する駆動信号が上記制御手段51に与えられる。一方、補正手段52は、エンコーダ43で検出される上記接触具42の基準状態からの回動角度に基づいて、上記コンベヤ速度に対して加減算すべき速度の補正信号を生成し制御手段51に与える。この場合、補正手段52は、走行体6が車体1に対して遅れている場合はその遅れ量に対応する速度加算値を演算し、進み過ぎている場合はその進み量に対応する速度減算置を演算することになる。
【0037】
そうして、制御手段51は、上記コンベヤ駆動信号と補正信号とに基づいてに走行体6が車体1の搬送速度に同期した速度で走行するように上記駆動モータ21に制御信号を出力する。この場合、コンベヤ駆動信号はA/D変換部53により変換して制御手段51に与えられ、制御手段51からはD/A変換部54を介して駆動モータ(インバータモータ)21に制御信号が与えられる。
【0038】
(回動バーの昇降及び異常接触対策)
回動バー41には昇降用ロッド61の下端が車幅方向の水平軸で連結されている。昇降用ロッド61は、その中間部が走行体6の側面に駆動モータ62によって昇降可能に支持されている。また、昇降用ロッド61の下端部には回動バー41や支持部材46或いは接触具42が車体1等に異常接触したときに、そのことを検出するセンサ63及びダンパー64が設けられている。
【0039】
すなわち、図6に示すように、昇降用ロッド61の下端にはスリーブ65が上下動自在に嵌められ且つ昇降用ロッド下端のストッパ66で受けられている。このスリーブ65に連結部材67が結合され、この連結部材67が回動バー41に枢着されている。また、スリーブ65の上端からは当て板68が昇降用ロッド61の側方へ突出している。
【0040】
さらに、昇降用ロッド61の上記スリーブ65よりも上方位置には側方に突出するブラケット69が固定されている。このブラケット69に上記センサ63及びダンパー64が取付けられている。センサ63は、スリーブ65がストッパ66で受けられた状態のときに上記当て板68の下面に接触ないしは近接するように設けられており、当て板68が離れると、車体搬送コンベヤ3及び搭載装置に異常停止信号を出力するようになっている。ダンパー64は、その先端が当て板68に当接してスリーブ65をストッパ66で受けられるように下方へ付勢している。
【0041】
従って、昇降ロッド61を下降させて回動バー41を下降させているとき、上記異常接触により、昇降用ロッド61による回動バー41の下降が停止すると、昇降用ロッド61のみが下降することになる。これにより、図6に示すようにスリーブ65がダンパー64の付勢に抗してストッパ66から離れ、同時に当て板68がセンサ63から離れる。この離れがセンサ63によって検出されて、車体搬送コンベヤ3及び搭載装置は停止する。
【0042】
(保持治具20の支持体19)
図8には保持治具20及びその支持体19が示されている。支持体19は、昇降移動体17に垂直軸73によって水平回動可能に支持された上下方向に延びる基部材71と、該基部材71の下端に水平軸で上下回動可能に支持されたL字状のスイングアーム72とを備えている。
【0043】
図7に示すように、基部材71に固定された垂直軸73は昇降移動体17の下部に設けられた軸受74に支持されている。そうして、この軸受74の上方に突出した当該垂直軸73の上端には、図9にも示すように支持体19の水平回動を規制するための扇形の回動規制板75が固定されている。一方、昇降移動体17には、当該回動規制のために規制アーム76が垂直軸で回動可能に支持されており、この規制アーム76の先端のローラ77が回動規制板75に係合するようになっている。この規制アーム76と昇降移動体17とは該規制アーム76を回動規制方向に付勢する規制用シリンダ装置78によって連結されている。
【0044】
すなわち、回動規制板75の円弧部には、第1〜第3の凹所79〜81が形成されていて、この凹所79〜81に規制アーム76の先端ローラ77を選択的に嵌めることによって、支持体19を3つの回動位置に規制するようになっている。この場合、第1凹所79は、図2に示す供給部9から車両用物品2を取り上げるべく保持治具20を供給部9に向かった取上げ姿勢に保持するために使用される。第2凹所80は、保持治具20を、車両用物品2を車体1に搭載するときの搭載姿勢に保持するために使用される。第3凹所81は、供給部9から車両用物品2を取り上げる前に或いは取り上げた後に保持治具20を予備的に上記取上げ姿勢及び搭載姿勢の中間姿勢に保持するために使用される。
【0045】
そうして、上記回動規制板75、規制アーム76及び規制用シリンダ装置78によって、上記支持体19の昇降移動体17に対する回動位置を規制するとともに、保持治具20あるいはこれに保持される車両用物品2に対して、外部から所定以上の回動力が加わったときに当該回動を許容する回動規制手段70が構成されている。つまり、上記規制用シリンダ装置78の付勢に抗する外部回動力が支持体19に働くと、規制アーム76のローラ77が上記凹所79〜81から外れ、支持体19の回動、従って、保持治具20の垂直軸73周りの回動が許容されることになる。また、当該搭載装置は、上記外部回動力による規制アーム76又は規制用シリンダ装置78の状態変化を検出する検出手段(図示省略)を備え、この検出手段の信号により、当該搭載装置及び車体搬送コンベヤ3は作動を停止するようになっている。
【0046】
支持体19の基部材71には、スイングアーム72を作業者Mが回動させる際に働くバランス用シリンダ装置82と、スイングアーム72をその横アーム部72aが水平になった状態に保持するためのストッパ用シリンダ装置83とが設けられている。
【0047】
すなわち、図10に示すように、バランス用シリンダ装置82は、そのピストンロッド先端がスイングアーム72の縦アーム部72bの上端に連結されており、該スイングアーム72の横アーム部72aの先端が上下動するように該スイングアーム72が回動することを許容する。ストッパ用シリンダ装置83は、そのピストンロッド先端に上記横アーム部72aが水平になったときに上記縦アーム部72bに係合するストッパ84を備え、該ストッパ84を規制位置に進出させた状態で、バランス用シリンダ装置82によりスイングアーム72を横アーム部72aが水平になるように回動させて上記ストッパ84に当てることにより、該スイングアーム72を横アーム部72aが水平になった状態に保持するようになっている。
【0048】
(保持治具20)
保持治具20は、図8に示すように、水平ロッド85と、該ロッド85の両端より下方へ延びるアーム86,86と、各アーム86の下端に設けられた治具本体87とを備え、図11にも示すように、ロッド85の中央に上プレート(連結ベース)88が設けられている。この上プレート88がスイングアーム72の横アーム部72aの先端に垂直軸89によって連結されていて、この垂直軸89によって保持治具20は横アーム部72aに回動可能に支持されている。また、横アーム部72aには、保持治具20の当該回動を拘束する第1拘束手段90が設けられている。
【0049】
すなわち、上記横アーム部72aには、フック91が該アーム長手方向に延びる軸91aによって回動可能に設けられ、一方、ロッド85には、図12に示すように上記フック91が係合する係合部材92が設けられている。この場合、フック91は、該ロッド12を横アーム部72aと平行になるようにしたときに、該ロッド12が横アーム部72aから離れないように係合部材92に係合することが可能となる。また、フック91と横アーム部72aとは、フック91を係合部材92に対する係合位置と待避位置とに回動させるフック用シリンダ装置93によって連結されている。
【0050】
次に上記ロッド85と上プレート88との関係を説明するに、図13に示すように、上プレート88の下面にはロッド85の長手方向に延びるレール95が固定されていて、このレール95の下にスライダ96が設けられ、該スライダ96の両端部はレール95にガイド97によって摺動可能に支持されている。そうして、このスライダ96の中央にロッド85の中央が該ロッド85の長手方向と直交する水平軸98によって上下揺動可能に支持されている。従って、ロッド85は、上プレート88に対して、ロッド長手方向(車幅方向)に横移動可能になっていると共に、ロッド85の両端が僅かに上下動する微小揺動が可能になっている。
【0051】
そうして、当該搭載装置は、上記ロッド85の横移動と揺動とを拘束するための第2拘束手段100を備えている。すなわち、上記上プレート88の両端には係合部材99,99が固定されており、この両係合部材99には相対向する係合凹部101が形成されている。一方、上記ロッド85には、相対向する係合凹部101,101各々に係合するローラ102,102をピストンロッド先端に有する拘束用シリンダ装置103,103が固定されており、この拘束用シリンダ装置103はローラ102をロッド長手方向に進退させるようになっている。
【0052】
この場合、上記両拘束用シリンダ装置102によって各々のローラ102を図14に鎖線で示すように、相対向する係合凹部101の各々に係合させると、ロッド85は、つまりは保持治具20は車幅方向の移動が拘束されるとともに、上記水平軸98周りの回動が拘束されることになる。そうして、図14に実線で示すようにローラ102を係合凹部101から外すと、上プレート88に対する保持治具20の横移動が許容されると共に、保持治具20はローラ102と上プレート88との隙間分だけ上下揺動が可能になる。
【0053】
また、上記拘束状態において、保持治具20に対して拘束用シリンダ装置102の付勢に抗する外力(所定以上の外力)がロッド長手方向に働くと、保持治具20が当該外力の作用方向に横移動し、一方のローラ102が係合凹部101から外れる。
【0054】
従って、第2拘束手段100は、上記係合凹部101を有する一対の係合部材99と、上記ローラ102を有する一対のシリンダ装置103によって構成されていることになる。そして、この第2拘束手段は、上記保持治具20に対して水平方向に所定以上の外力が働いたときに該水平方向の移動及び上下揺動を許容することになる。保持治具20には、第2拘束手段100による拘束状態においてロッド85が上プレート88に対して相対的に横移動したときに、そのことを検出する検出手段(図示省略)が設けられており、その検出信号に基づいて当該搭載装置及び車体搬送コンベヤ3は作動を停止する。
【0055】
治具本体87は、図8(あるいは図13)に示すように、アーム86の下端にガイド105によって上記ロッド長手方向に移動可能に支持され、横シリンダ装置106によって位置決めされるようになっている。また、治具本体87は、その先端に車両用物品2を保持するクランプ手段107を備え、シリンダ装置108によってクランプ手段107を駆動して車両用物品2をクランプ手段107の先端爪部と本体先端面との間に挟持するようになっている。また、治具本体87は、車両用物品2を車体1の搭載部(本実施形態の場合はダッシュパネル)に位置決めするための位置決め手段(図示省略)を備えている。
【0056】
(操作手段)
図8に示すように、保持治具20のアーム86には作業者が保持治具20を操作するときに把持するグリップ109が固定されている。このグリップ109の上端には、第1拘束手段90による保持治具20の垂直軸89周りの回動拘束、第2拘束手段100による保持治具20の横移動及び揺動の拘束、並びに回動規制手段70による保持治具20及び支持体19の垂直軸73周りの回動規制を全て解除する解除釦110が設けられている。また、保持治具20にはクランプ手段107のシリンダ装置108を操作する操作釦(図示省略)を備えている。
【0057】
また、図1及び図2に示すように、支持体19には、図3に示す移動手段の各駆動モータ21、25,28,31を作動させて保持治具20をインチング動作させるインチング操作釦等を備えた副操作盤111が設けられている。このインチング操作釦としては、車両用物品2を車体1の車室内に搬入するための搭載起動釦と、車両用物品2を車体1に搭載した後に保持治具20を車体1の外に出す後退起動釦とが設けられている。
【0058】
さらに、当該搭載装置は、保持治具20を供給部9から車体搬送ライン上流の待機位置に自動で移動させる、タイヤ検出手段4の検出信号に基づいて制御手段により保持治具20を車体1に自動併走させる、車両用物品2を搭載した後の保持治具20を供給部9に自動で戻す等を行なうための制御手段(図示省略)、並びに搭載装置全体の起動・停止等を行なうための主操作盤(図示省略)を備えている。
【0059】
(車両用物品の車体への搭載)
次に上記搭載装置を用いた車両用物品2の車体1への搭載について説明する。
【0060】
−車両用物品の取上げ−
図3に示す駆動モータ21、25,28による走行体6、横移動体11及び縦移動体14の駆動により、保持治具20を図2に示す供給部9の傍らに移動させ、昇降移動体17を駆動モータ31で昇降させて保持治具20を取上げ高さに位置付ける(以上は自動)。供給部9の傍らにおいて、作業者は保持治具20の上記拘束及び規制を解除し、クランプ手段107を車両用物品2に対して手動で位置決めして該車両用物品2を取り上げる。
【0061】
この車両用物品2の取上げ時は、図9に示す回動規制手段70の規制アーム76の先端ローラ77が回動規制板75の第1凹所79に係合し、保持治具20は、そのロッド85が車体搬送方向に延びて治具本体87が供給部9側を向いた取上げ姿勢になっている。作業者は、保持治具20によって車両用物品2を取り上げた後、該保持治具20を支持体19と共に車体搬送ライン側に90度旋回させ、上記拘束及び規制を復活させて規制アーム76の先端ローラ77を回動規制板75の第2凹所80に係合させる。つまり、保持治具20はそのロッド85が車体搬送方向と直交する方向に延びた車両用物品搭載姿勢となる。
【0062】
しかる後、作業者は車体搬送ラインと供給部9との間の車両用物品2の搭載作業位置に移動する。保持治具20は、車両用物品2を保持した状態で、自動で、昇降用駆動モータ31の作動により上昇し、走行用駆動モータ21の作動により車体搬送ライン上流側の待機位置に移動して車体1の進入を待つ。
【0063】
−保持治具20の車体1との併走−
搬送コンベヤ3により車体1が車両用物品2の搭載ステーションに搬入され、タイヤ検出手段4が車体1のタイヤ1aを検知すると、コンベヤ駆動制御手段からコンベヤ速度に対応する駆動信号が図5に示す制御手段51に与えられ、該制御手段51からの制御信号により、駆動モータ21の作動が制御され、走行体6が、つまりは車両用物品2を保持した保持治具20が車体1と併走し始める。
【0064】
一方、上記タイヤ1aの検知に基づいて昇降用ロッド61が駆動モータ62の作動により下降し、それに伴って回動バー41が下方へ回動して接触具42の下端ローラ48が車体1のルーフ先端に接触する。この接触具42の垂直からの角度がエンコーダ43によって検出され、該角度に応じて速度加減算値が補正手段52によって演算され、制御手段51による駆動モータ21の制御が補正される。これにより、保持治具20は、車両用物品2を車体1のドア開口部横に位置付けた状態で該車体1の搬送速度に同期して搬送する。
【0065】
−車両用物品の車体内部への搬入・搭載−
車両用物品2が車体1と併走し始めると、作業者は、副操作盤111の搭載起動釦を押すことにより、保持治具20をインチング動作させて車両用物品2を車体1と干渉しないようにその内部の搭載位置に向かって搬入していく。車両用物品2が搭載位置に到達すると、作業者は搭載起動釦を放し、次にグリップ109の解除釦110を押して第1拘束手段90による保持治具20の垂直軸89周りの回動拘束、第2拘束手段100による保持治具20の横移動及び揺動の拘束、並びに回動規制手段70による保持治具20及び支持体19の垂直軸73周りの回動規制を解除する。
【0066】
従って、車両用物品2は、保持治具20と共に垂直軸89周りに前後揺動すること、横移動(車幅方向)すること、並びに水平軸98周りに上下揺動することが許容されるとともに、支持体19と共に垂直軸73周りの回動が許容されることになる。これにより、作業者は車両用物品2を振動している車体1の搭載部位に位置決めすることが容易になる。作業者は位置決め手段(図示省略)を車体1に係合させて車両用物品2を車体1の搭載部位に位置決めした後、該車両用物品2を車体1に締結する。
【0067】
しかる後、作業者は、保持治具20による車両用物品2のクランプを解除し、上記保持治具20の上記拘束及び回動規制を復活させ、副操作盤111の後退起動釦を押すことにより、保持治具20を車体1の内部からその外に出すインチング動作を開始する。保持治具20が車体1の外に完全に出るまで、後退起動釦を押し続け、その後、上記垂直軸73周りの回動規制を解除して、手動で保持治具20を供給部9での取り出し姿勢になるように90度旋回させて、その状態で回動規制をかける。これにより、保持治具20は自動で供給部9に移動することになる。作業者は次の車両用物品2の搭載のために供給部9に移動する。
【0068】
−異常停止−
上記車両用物品2の車体1との併走のために、上記回動バー41を下降させているとき、該回動バー41や接触具42が下降途中で車体1或いは作業者と異常接触して下降を停止すると、昇降用ロッド61のみが下降することになる。そのときは、昇降用ロッド61のみが下降し始めたことがセンサ63によって検出され、搭載装置及び車体搬送コンベヤ3の作動は停止する。従って、回動バー41や接触具42或いは車体1の損傷が避けられ、また、作業者が負傷することが避けられる。
【0069】
また、保持治具20が第1及び第2の拘束手段91,100で拘束され、また、回動規制手段70で回動規制された状態で移動しているときに、該保持治具20又は車両用物品2が作業者や車体1に当たり、保持治具20に対してロッド85の長手方向に所定以上の横力が働くと、第2拘束手段100の拘束に拘わらず、ロッド85は上プレート88に対して横移動し、そのことが検出手段(図示省略)で検出されて当該搭載装置及び車体搬送コンベヤ3は作動を停止する。従って、保持治具20や車体1の損傷が避けられ、また、作業者が負傷することが避けられる。
【0070】
同様に上記拘束及び回動規制状態において、保持治具20又は車両用物品2が作業者や車体1に当たり、該保持治具20に対して垂直軸73周りに所定以上の回動力が働くと、当該回動規制が解除され、保持治具20は垂直軸73周りの回動が可能になるとともに、そのことが検出手段(図示省略)で検出されて当該搭載装置及び車体搬送コンベヤ3は作動を停止する。従って、保持治具20や車体1の損傷が避けられ、また、作業者が負傷することが避けられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る車両用物品の搭載装置を示す側面図。
【図2】 同搭載装置の背面図。
【図3】 同搭載装置の移動手段の駆動系を示す平面図。
【図4】 同搭載装置の一部を拡大して示す側面図。
【図5】 同搭載装置の車両用物品を車体に併走させるための制御系の構成を示すブロック図。
【図6】 同搭載装置の回動バー又は接触具の車体との異常接触を検出する手段を示す側面図。
【図7】 同搭載装置の昇降移動体及び保持治具支持体を示す正面図。
【図8】 同搭載装置の保持治具及びその支持体を示す斜視図。
【図9】 同搭載装置の保持治具支持体と昇降移動体との関係を示す横断面図。
【図10】 同支持体の正面図。
【図11】 同支持体の一部と保持治具とを示す平面図。
【図12】 図11のA−A線断面図。
【図13】 同保持治具及び上プレートを示す正面図。
【図14】 同搭載装置の第2拘束手段の一部を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 車体
2 車両用物品
3 車体搬送コンベヤ
4 タイヤ検出手段
5 走行レール
6 走行体(移動体)
8 横送りレール
9 供給部
10 車体検出手段
11 横移動体
13 縦送りレール
14 縦移動体
17 昇降移動体
19 支持体
20 保持治具
21 走行体6の駆動モータ
25 横移動体11の駆動モータ
28 縦移動体14の駆動モータ
31 昇降移動体17の駆動モータ
41 回動バー
42 接触具
43 エンコーダ
51 制御手段
52 補正手段
63 センサ
70 回動規制手段
75 回動規制板
76 規制アーム
78 規制用シリンダ装置
87 治具本体
90 第1拘束手段
91 フック
92 フック91が係合する係合部材
95 レール
96 スライダ
98 水平軸
99 係合部材
100 第2拘束手段
101 係合凹部
102 係合体(ローラ)
103 拘束用シリンダ装置
110 解除釦
Claims (3)
- 車両用物品(2)を搬送中の車体(1)内部に該車体の開口部から搬入し該車体に締結する車両用物品の搭載装置であって、
上記車両用物品を保持する保持治具(20)と、
上記保持治具を支持し、上記車両用物品の上記車体内部への搬入のために上記車体搬送方向及び該搬送方向と直交する水平方向に移動させる移動手段(6,11,14,17)と、
上記保持治具を上記移動手段に、垂直軸(89)回りの回動、上記車体搬送方向に延びる水平軸(98)回りの回動、並びに上記水平方向の移動が可能であるように支持する支持体(19)と、
上記保持治具の上記移動手段による移動時には該保持治具の上記垂直軸回りの回動、水平軸回りの回動及び水平方向の移動を拘束し、上記車体内部での上記車両用物品の車体への位置決め及び締結時に当該拘束を解除する拘束手段(90,100)とを備え、
上記拘束手段は、上記保持治具に対して水平方向に所定以上の外力が働いたときに該保持治具の水平方向の移動を許容することを特徴とする車両用物品の搭載装置。 - 請求項1において、
上記移動手段によって移動する移動体に上記支持体が垂直軸(73)によって回動可能に支持されており、
上記支持体の移動体に対する回動位置を規制するとともに、外部から所定以上の回動力が加わったときに当該回動を許容する回動規制手段(70)を備えていることを特徴とする車両用物品の搭載装置。 - 車両用物品(2)を搬送中の車体(1)内部に該車体の開口部から搬入し該車体に締結する車両用物品の搭載方法であって、
上記車体の搬送方向及び該搬送方向と直交する水平方向に移動可能な移動体(6,11,14,17)に保持治具(20)を支持し、
上記保持治具に上記車両用物品を保持し、
上記保持治具の上記移動体に対する垂直軸(89)回りの回動、上記車体搬送方向に延びる水平軸(98)回りの回動、並びに上記水平方向の移動を拘束し、且つ該保持治具に車体搬送方向と直交する水平方向に所定以上の外力が働いたときには該水平方向の移動に関する拘束が解除される状態で、上記車両用物品を上記移動体により上記車体と併走させながら該車体の開口部からその内部に搬入し、
上記車体の内部において、上記保持治具の上記垂直軸回りの回動、上記水平軸回りの回動及び上記水平方向の移動に関する拘束を解除した状態で、上記車両用物品を車体の締結部位に位置決めして締結することを特徴とする車両用物品の搭載方法。
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