JPH07132865A - 自動車シート搭載用把持ハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シートを前後からクランプアームによってク
ランプして車体に自動搭載する把持ハンドであって、シ
ート搬入時、および搬入後のクランプアームの抜き取り
時に、これらのクランプアームが車体と干渉するのを防
ぐと共に、多様な仕様のシートの搭載が行えるようにす
る。 【構成】 シートクッション６Ａの後面部に当接させる
後部クランプアーム２８と、シートクッション６Ｂの前
部に当接させる前部クランプアーム３２と、シートクッ
ション６Ｂの前部下面を支えるクランププレート４４と
を設け、これらのクランプアーム２８，３２およびクラ
ンププレート４４を作動させるエアシリンダ３９，４３
を本体フレーム１９に装備して、シート搬入時にこれら
のエアシリンダ３９，４３が車体外に位置するように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の組立てライン
において車体にシートを自動搭載する際に使用する把持
ハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、特公平４−２２７５１号公報
には、シートクッションの前部とシートバックの後面部
にクランプ部材を当てつけることによりシートをクラン
プし、このクランプ状態でロボット装置により該シート
を車体に搭載する自動車シート搭載用ハンド装置が開示
されている。これによれば、車体に対するシートの搭載
が自動化されることになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なハンド装置によってシートを搭載する場合、シートに
対してクランプ部材を前後から押し付けてクランプした
状態で車体にシートを搬入し、かつ搬入後には前後のク
ランプ部材をシートから離反させてクランプを解除し、
これらのクランプ部材を車体から抜き取ることになる
が、このような動作のためにクランプ部材を駆動するエ
アシリンダ等の駆動手段がハンド装置に取り付けられる
から、場合によってはこの駆動手段等がシートの車体内
への搬入時にピラー等の車体側部材と干渉する虞れがあ
る。また、シート搬入後、シートからクランプ部材を離
反させるため、前後のクランプアームの間隔が拡がり、
抜き取り時にクランプ部材がピラー等と干渉して、円滑
な抜き取りが阻害される虞れがある。特に近年の自動車
の組立てラインでは複数の車種の組立てが同一の組立て
ラインでなされており、車種が異なればドア用開口部の
大きさ、形状も変化するため上記の不具合の発生が考え
られる。

【０００４】そこで本発明は、車体との干渉をなくして
シート搭載が行える自動車シート搭載用把持ハンドの提
供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の請求
項１に記載の発明（以下、第１発明と称す）は、前後の
クランプ部材によって、シートクッションの前部とシー
トバックの後面部とでシートをクランプして車体に搭載
する自動車シート搭載用把持ハンドであって、上記前後
のクランプ部材がアーム状とされて、一端がそれぞれの
駆動手段に連結されていると共に、前部クランプ部材の
駆動手段が、当該前部クランプ部材をシートクッション
前部に対し車体前後方向に離接させるものとされ、後部
クランプ部材の駆動手段が、上記シートバックの後方に
おいて当該後部クランプ部材をシートバック後面部に対
し車体前後方向に離接させるものとされ、かつこれらの
駆動手段が上記シートの車体内への搬入時に車体外に位
置するようにハンドフレームに取り付けられていること
を特徴とする。

【０００６】また、請求項２に記載の発明（以下、第２
発明と称す）は、駆動手段は流体圧シリンダであって、
車体に対するシート搬入後のクランプ部材抜き取り時
に、これら部材の車体前後方向の位置を保持しながら上
記流体圧シリンダによる車体前後方向のシートクランプ
圧を低下させる制御手段が設けられていることを特徴と
する。

【０００７】また、請求項３に記載の発明（以下、第３
発明と称す）は、前部クランプ部材側に、シートクッシ
ョンの前部を下方から支える補助クランプ部材が設けら
れていると共に、この補助クランプ部材の駆動手段が、
当該補助クランプ部材をシートクッション前部下面に対
し車体前後方向に離接させるものとされて、上記シート
の車体内への搬入時に車体外に位置するようにハンドフ
レームに設けられていることを特徴とする。

【０００８】さらに、請求項４に記載の発明（以下、第
４発明と称す）は、前後のクランプ部材に異物の接触を
検出する検出手段が設けられていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記の第１発明によれば、クランプ部材の駆動
手段が、シートの車体内への搬入時に車体外に位置する
ようにハンドフレームに取り付けられているから、シー
ト搭載にあたって車体に挿抜するハンドの部材はアーム
状の前後クランプ部材だけで済み、大きな空間スペース
を必要とすることなく挿抜ができて車体との干渉を防止
できる。

【００１０】また、第２発明によれば、シート搬入後の
クランプ部材抜き取り時に、流体圧シリンダ（駆動手
段）によるシートクランプ圧をシートクランプ状態で低
下させる制御手段が設けられているから、シートクラン
プ圧を落とすことによって各クランプ部材をシートから
離反させることなく、したがって車体との干渉が発生し
ない状態で、抵抗少なく抜き取りが行える。

【００１１】また、第３発明によれば、シートの形状や
大きさなどの仕様が変わったために前部クランプ部材だ
けでは確実なクランプがしにくくなっても、補助クラン
プ部材でシートクッションの前部を下方から支えること
によって、仕様の異なる多数種のシートを確実にクラン
プして車体に搭載できることになる。

【００１２】さらに、第４発明によれば、クランプ部材
に異物接触検出用の検出手段を設けているから、シート
搭載時等において、クランプ部材が車体に不測に接触し
た際には、その検出信号によりハンドの動きを動きを止
めるなどして、無理な状況でシート搭載が行われること
を防止できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００１４】図１は自動車の組み立てラインにおけるシ
ート搭載ステーション１を示し、該ステーション１にお
いては、車体２を搬送するコンベヤ３の側部にテーブル
４が設けられ、このテーブル４上にシート移載装置５に
よって供給されたシート６をロボット装置７に取り付け
られた把持ハンド８によってクランプして車体２に搭載
するように構成される。そのため上記シート搭載ステー
ション１の上方には、上記車体搬送コンベヤ２と同方向
に架設された左右一対のガイドレール９，９が設けられ
ると共に、これらのガイドレール９，９に台車１０が車
体搬送方向（簡略化のため、以下では、車体搬送方向を
前方側と称し、反対方向を後方側と称す）と同方向に移
動可能に架設されると共に、この台車１０に設けた車体
搬送方向とは直角な方向のガイドレール１１にロボット
装置７におけるロボットハンド１２が移動可能に取り付
けられる。

【００１５】さらに、上記ロボットハンド１２はその下
部部分のロボットハンド１２Ａが昇降可能とされてお
り、この昇降で、下部ロボットハンド１２Ａの下部に装
備されている上記の把持ハンド８によって上記テーブル
４上のシート６をクランプして搬送されてきた車体２に
搭載するように構成されている。

【００１６】上記ロボットハンド１２には図示しない駆
動手段によって昇降される下部ロボットハンド１２Ａに
ブラケット１３，１３（図２および図３参照）が設けら
れて、このブラケット１３，１３に上記の把持ハンド８
側のブラケット１４を連結することによって把持ハンド
８が下部ロボットハンド１２Ａに取り付けられる。その
場合、把持ハンド８のブラケット１４は横軸１５を介し
て下部ロボットハンド側ブラケット１３，１３に取り付
けられて該把持ハンド８の全体が図３に示す矢印Ｘ方向
に回動可能とされると共に、下部ロボットハンド１２Ａ
の内部に縦方向の螺軸１６が回転のみ可能に設けられ、
この螺軸１６にナット部材１７が螺合され、かつこのナ
ット部材１７と把持ハンド側ブラケット１４とが、下部
ロボットハンド１２Ａに設けた図示しない開口部を通し
たリンク機構１８によって連結されて、螺軸１６を回転
させると、その回転方向に応じてナット部材１７が上下
移動し、その動きがリンク機構１８を介して把持ハンド
８側に伝達され、これによって把持ハンド８の全体が上
記のように横軸１５を支点として回動されるようになさ
れている。

【００１７】さらに、把持ハンド８は、上記のブラケッ
ト１４に図示しない軸受けを介して連結された本体フレ
ーム１９を有すると共に、この本体フレーム１９の上記
ブラケット部分に前方側に延びる下部フレーム２０が固
着され、この下部フレーム２０に対応して上記本体フレ
ーム１９に上部フレーム２１が設けられ、かつ上記ブラ
ケット１４に一端が固定された回動アーム４９（図５参
照）が下部フレーム２０と同方向に延出されて、上記上
部フレーム２１と回動アーム４９との間に第１のエアシ
リンダ２２が縦方向に取り付けられる。このためエアシ
リンダ２２を伸縮させると、その作動方向に応じて上記
軸受けによって本体フレーム１９がブラケット１４部分
を支点として図５に示す矢印Ｙ方向に回動する。

【００１８】したがって、把持ハンド８は前述の螺軸１
６の回転と第１エアシリンダ２２の作動によって、矢印
Ｘ，Ｙ方向の３次元方向に姿勢変更可能とされ、コンピ
ユータ２３（図１参照）による制御で、シートクランプ
時の姿勢、車体２へのシート搬入時の姿勢、ならびに車
体２からの抜き取り時の姿勢が制御され、これによって
シートクランプならびにシート搭載が車体２と干渉する
ことなく行われる。

【００１９】また、上記把持ハンド８においては、その
本体フレーム１９の後部側寄りに該本体フレームを左右
に貫通する回転軸２４が設けられ、この回転軸２４の上
記車体搬送用コンベヤ３とは反対側の端部に回動アーム
２５が取り付けられ、この回動アーム２５に回転軸２４
を回転させるための第２のエアシリンダ２６が連結され
る。また、上記の回転軸２４の他端部（つまりコンベア
３側端部）に回動アーム２７を介して棒状の後部クラン
プアーム２８の一端が、該後部クランプアーム２８が車
体搬送用コンベヤ３と直角な方向に位置するように取り
付けられる。したがって、第２エアシリンダ２６を作動
させたならば、その作動方向に応じて後部クランプアー
ム２８が回転軸２４を支点に上下に回動することにな
る。

【００２０】その場合、上記後部クランプアーム２８は
図６に示すように、回動アーム２７の先端に固定される
内部アーム２８Ａと、該内部アーム２８Ａに外嵌された
外部アーム２８Ｂとの２軸構造とされ、上記回動アーム
２７に取り付けた状態では、内部アーム２８Ａの回動ア
ーム側端部（つまり内部アーム基部側端部）に嵌めたス
プリング２９によって外部アーム２８Ｂが押されて、該
外部アーム２８Ｂの先端が内部アーム２８Ａの先端より
も若干量外方に突出されると共に、外部アーム２８Ｂの
基部側端部が回動アーム２７から離反し、この部分に隙
間３０が形成される。一方、上記回動アーム２７には上
記の隙間３０の有無を検出する、たとえば近接スイッチ
（特にこのスイッチに限定されるものではない）のよう
なセンサ３１が取り付けられて、シート搭載動作時に上
記の後部クランプアーム２８の先端が車体２の、たとえ
ばピラーに当たって外部アーム２８Ｂがスプリング２９
に抗してスライドし、隙間３０がなくなったときに、そ
れをセンサ３１が検出して図１に示すコンピュータ２３
に信号を送り、このコンピユータ制御によってロボット
装置７の動きを止めるか、シート搭載を中断して元の位
置に復帰させるような動作を行わせる。このようなアー
ム構造は次に述べる前部クランプアーム３２の場合も同
様とされている。

【００２１】なお、上記の外部アーム２８Ｂの回転防止
と抜け止めのため、外部アーム２８Ｂには複数の軸心方
向の長孔３３，３３が設けられて、これらの長孔３３，
３３に内部アーム２８Ａに植設したピン３４，３４が係
合されると共に、内部アーム２８Ａと外部アーム２８Ｂ
との間に該外部アームと一体的にスライドするスペーサ
３５，３５が設けられる。

【００２２】上記本体フレーム１９に連結されている下
部フレーム２０の前端部にはガイド部材３６が取り付け
られて、このガイド部材３６に前述の車体搬送用コンベ
ヤ３と平行に位置するガイドロッド３７が先端突出状態
で挿嵌される。そして、このガイドロッド３７の先端に
ブラケットブロック３８が連結され、かつ該ブラケット
ブロック３８に、上記車体搬送用コンベヤ３に直角な方
向に位置する前部クランプアーム３２の一端が支持され
ると共に、ブラケットブロック３２と本体フレーム１９
とにわたって第３のエアシリンダ３９が上記のガイドロ
ッド３７と平行に取り付けられる。したがって、この第
３エアシリンダ３９を作動させたならば、ブラケットブ
ロック３８ならびに前部クランプアーム３２が前後方向
に移動することになる。

【００２３】加えて、上記のブラケットブロック３８に
は吊り下げフレーム４０が連結され、この吊り下げフレ
ーム４０の前端部に、上記の前部クランプアーム３２と
ほぼ同じ高さで、かつ当該前部クランプアームの前方側
に平行に位置する補助アーム４１の一端が回転可能に支
持される。また、補助アーム４１の端部には連結部材４
２が取り付けられ、この連結部材４２と吊り下げフレー
ム４０とにわたって、上記の第３エアシリンダ３９に平
行する第４エアシリンダ４３が取り付けられる。このた
め第４エアシリンダ４３を作動させると、その作動方向
に応じて補助アーム４１が回転（自転）する。そして、
この補助アーム４１の他端寄り部位にクランププレート
４４が下垂状態で取り付けられる。

【００２４】また、前述の本体フレーム１９には、車体
搬送用コンベヤ３側に位置規制プレート４５（図２およ
び図３参照）が支持部材４６，４７に支持されて設けら
れ、把持ハンド８のシート６に対する接近時に、該位置
規制プレート４５がシートバック６Ａの側面に当接する
ようになされている。なお、第１ないし第４エアシリン
ダ２２，２６，３９，４３のそれぞれは本体フレーム１
９まわりに装備されているが、把持ハンド８がシート６
を車体内に搬入させた状態でも、これらのエアシリンダ
２２，２６，３９，４３ならびに本体フレーム１９は車
体外に位置することになる。

【００２５】さらに、前述のロボット装置７における台
車１０には図１に示すように、上記第１から第４のエア
シリンダ２２，２６，３９，４３にエアを給排するた
め、およびロボット装置７の駆動のための駆動ユニット
４８が装備され、これがコンピユータ２３によって制御
される。その場合、シート６の車体搬入後に把持ハンド
８を車体２から抜き去るとき、コンピユータ２３は、前
後クランプアーム３２，２８およびクランププレート４
３をシートクランプ位置に位置させたままで、これらの
クランプアーム３２，２８およびクランププレート４３
を作動させるシリンダ２６，３９，４３のシートクラン
プ方向の圧力を抜いて抜き取りを行うように各エアシリ
ンダ２６，３９，４３を制御する。すなわち、エア圧を
抜くか、シリンダ内のピストン両側の室の圧力を同じに
してクランプ圧を解消させる。

【００２６】次にシート搭載動作を説明する。

【００２７】ロボット装置７が図１における鎖線位置に
待機している状態で、シート移載装置５によってテーブ
ル４にシート６が搬入され、シート搭載ステーション１
に車体２が搬入されると、これらの搬入検出によってロ
ボット装置７がテーブル４上のシート６に接近し、把持
ハンド８における前述の位置規制プレート４５がシート
バック６Ａの側面に当接することによって止まる。その
場合、後部クランプアーム２８はシートバック６Ａの後
方にシートバック後面から離れた状態で停止し、前部ク
ランプアーム３２およびクランププレート４４はシート
クッション６Ｂの前方にシートクッション前部から離れ
た状態で停止する（図２ないし図４参照）。

【００２８】次に、第２エアシリンダ２６が伸長され、
後部クランプアーム２８が図４における実線位置から鎖
線位置に下降回動されて、該後部クランプアーム２８が
シートバック６Ａの後面部に当接されたのち第３エアシ
リンダ３９が収縮され、前部クランクアーム３２がシー
トクッション６Ｂ側に移動してシートクッション前部に
図６のように当接される。その場合、補助アーム４１も
前部クランプアーム３２と同時にシートクッション６Ｂ
側に接近する。なお、後部クランプアーム２８と前部ク
ランプアーム３２の作動は同時になされてもよい。

【００２９】さらに、第４エアシリンダ４３が収縮さ
れ、このために補助アーム４１が回転し、これに取り付
けられているクランププレート４４が持ち上げられて、
図７の鎖線で示すようにシートクッション前部の下面に
下方から当てつけられ、これによってシート６のクラン
プが完了する。

【００３０】そして、ロボットハンド１２がテーブル４
からシート６を持ち上げると共に、先に述べた螺軸１６
の回転と第１エアシリンダ２２の作動とによって、車体
２に対しドア用開口部を通してシート６を搬入しやすい
ように把持ハンド８ならびにシート６の姿勢制御がなさ
れ、その状態でロボットハンド１２が車体搬送用コンベ
ヤ３側に移動すると共に、該ロボットハンド１２がガイ
ドレール９，９にそって車体搬送方向と同方向に、かつ
車体２の搬送速度に同期して移動し、その間に把持ハン
ド８が車体２にシート６を搬入する。

【００３１】そして、搬入後、前・後部クランプアーム
２８，３２ならびにクランクプレート４４がシート６に
当接している姿勢を保ったままエアシリンダ２６，３
９，４３によるクランプ圧が落とされ、この状態でロボ
ットハンド１２が復帰方向に移動し、車体２から上記ク
ランプアーム２８，３２ならびにクランププレート４４
が抜き去られる。

【００３２】このような構造によれば、クランプアーム
２８，３２ならびにクランププレート４４を駆動するエ
アシリンダ２６，３９，４３が本体フレーム１９に装備
されていて、シート搭載時にも車体外に位置するように
なされているので、たとえドア用開口部が比較的狭い車
種の車体であっても、ピラー等との干渉をなくしてシー
ト搭載ができる。また、シート搬入後のクランプアーム
２８，３２ならびにクランププレート４４の抜き取り
は、これらをシート６に当接させた状態のまま、エアシ
リンダ２６，３９，４３によるクランプ圧を落として行
うから、シート６から離すことによってクランプを解除
する場合に比べて、車体２との干渉をよりなくすことが
できる。しかも、クランプ圧を落としているから、抵抗
少なく抜き取りが行える。

【００３３】さらに、寸法および形状が違うために、前
部クランプアーム３２をシートクッション前部に引っ掛
けにくく、したがって確実なクランプをしがたいシート
であっても、クランププレート４４によってシートクッ
ション前部を下方から支えてクランプするようにしてい
るから、クランプを確実に行え、多仕様（換言すれば多
種の車種）のシートに対処することができることにな
る。

【００３４】また、異物との接触を検出するセンサ３１
を備えているので、無理な姿勢でのシート搭載を避ける
ことが可能となる。

【００３５】なお、図１は車体の一方側にのみシート６
を搭載する装置を示しているが、シート搭載ステーシヨ
ン１には他方側にもシート６を搭載するための装置が設
けられることはもちろんである。

【００３６】

【発明の効果】以上の記載によって明かなように、本発
明の第１発明によれば、クランプ部材の駆動手段が、シ
ートの車体内への搬入時に車体外に位置するようにハン
ドフレームに取り付けられているから、シート搭載にあ
たって車体に挿抜するハンドの部材はアーム状の前後ク
ランプ部材だけで済み、大きな空間スペースを必要とす
ることなく挿抜ができて車体との干渉を防止できる。し
たがって、車体のドア用開口部が比較的狭い車種の車体
に対してもシート搭載が無理なく行える。

【００３７】また、第２発明によれば、シート搬入後の
クランプ部材抜き取り時に、流体圧シリンダによるシー
トクランプ圧をこれら部材の車体前後方向の位置を保持
しながら低下させる制御手段が設けられているから、シ
ートクランプ圧を落とすことによって各クランプ部材を
シートから離反させることなく、したがって車体との干
渉が発生しない状態で、抵抗少なく抜き取りが行える。
このため、ドア用開口部が比較的狭い車種の車体に対し
てもシート搭載が無理なく行える。

【００３８】また、第３発明によれば、シートの形状や
大きさなどの仕様が変わったために前部クランプ部材だ
けでは確実なクランプがしにくくなっても、補助クラン
プ部材でシートクッションの前部を下方から支えること
ことによって、仕様の異なる多数種のシートを確実にク
ランプして車体に搭載できることになる。

【００３９】さらに、第４発明によれば、クランプ部材
に異物接触検出用の検出手段を設けているから、シート
搭載時等において、クランプ部材が車体に不測に接触し
た際には、その検出信号によりハンドの動きを動きを止
めるなどして、無理な状況でシート搭載が行われること
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例にかかるシート搭載ステー
ションの概略図である。

【図２】 上記実施例の把持ハンドの平面図である。

【図３】 上記把持ハンドの正面図である。

【図４】 上記把持ハンドの右側面図である。

【図５】 上記把持ハンドの左側面図である。

【図６】 上記把持ハンドにおける後部クランプアー
ムの断面図である。

【図７】 上記把持ハンドの要部の動作説明図であ
る。

【符号の説明】

２ 車体 ６ シート ６Ａ シートバック ６Ｂ シートクッション ８ 把持ハンド １９ 本体フレーム ２３ コンピュータ ２６ 第２エアシリンダ ２８ 後部クランプアーム ３１ センサ ３２ 前部クランプアーム ３９ 第３エアシリンダ ４１ 補助アーム ４３ 第４エアシリンダ ４４ クランププレート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後のクランプ部材によって、シートク
   ッションの前部とシートバックの後面部とでシートをク
   ランプして車体に搭載する自動車シート搭載用把持ハン
   ドであって、上記前後のクランプ部材がアーム状とされ
   て、一端がそれぞれの駆動手段に連結されていると共
   に、前部クランプ部材の駆動手段が、当該前部クランプ
   部材をシートクッション前部に対し車体前後方向に離接
   させるものとされ、後部クランプ部材の駆動手段が、上
   記シートバックの後方において当該後部クランプ部材を
   シートバック後面部に対し車体前後方向に離接させるも
   のとされ、かつこれらの駆動手段が上記シートの車体内
   への搬入時に車体外に位置するようにハンドフレームに
   取り付けられていることを特徴とする自動車シート搭載
   用把持ハンド。
2. 【請求項２】 駆動手段は流体圧シリンダであって、車
   体に対するシート搬入後のクランプ部材抜き取り時に、
   これら部材の車体前後方向の位置を保持しながら上記流
   体圧シリンダによる車体前後方向のシートクランプ圧を
   低下させる制御手段が設けられていることを特徴とする
   請求項１に記載の自動車シート搭載用把持ハンド。
3. 【請求項３】 前部クランプ部材側に、シートクッショ
   ンの前部を下方から支える補助クランプ部材が設けられ
   ていると共に、この補助クランプ部材の駆動手段が、当
   該補助クランプ部材をシートクッション前部下面に対し
   車体前後方向に離接させるものとされて、上記シートの
   車体内への搬入時に車体外に位置するようにハンドフレ
   ームに設けられていることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の自動車シート搭載用把持ハンド。
4. 【請求項４】 前後のクランプ部材に異物の接触を検出
   する検出手段が設けられていることを特徴とする請求項
   １に記載の自動車シート搭載用把持ハンド。