JPH04118940U - ランプの自動組付け装置におけるランプ把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ランプを正確に位置決めして確実に把持するこ
とができ、また、ナットランナとランプの取付けボルト
との位置決めが容易な組付け装置のランプ把持装置を提
供することにある。 【構成】組付けロボット７のロボットアーム１０に設け
られた把持ヘッド１１に、スタッドボルト３７を持った
ランプ５のレンズ面５ｂを吸着する吸盤７６、前記ラン
プ５の取付け穴３８に挿入される複数本の位置決めピン
７７を進退自在に設ける。さらに、前記把持ヘッド１１
に前記ランプ５のスタッドボルト３７にナット１５を締
付けてランプ５をランプ取付け部に組付けるナットラン
ナ１２を一体的に設け、ランプ５のレンズ面５ｂを吸盤
７６によって真空吸着するとともに、位置決めピン７７
を前進してランプ５の取付け穴３８に挿入してランプ５
を位置決め把持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車の艤装ラインを搬送する車体のランプ取付け部に取付け ボルトを持ったランプを供給し、ランプを前記ランプ取付け部に組付けるランプ の自動組付け装置におけるランプ把持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の艤装ラインにおいて、車体のヘッドランプ取付け部にヘッドランプ を組付ける作業は、従来はすべて手作業によって行われている。つまり、ヘッド ランプ組付けポジションに多数のヘッドランプを収容したパレットを用意し、コ ンベアに載置されて搬送される車体がヘッドランプ組付けポジションに位置した とき、作業者が前記パレットからヘッドランプを取出して車体のヘッドランプ取 付け部にヘッドランプを位置決めする。

【０００３】 そして、ヘッドランプに設けられた取付けボルトをヘッドランプ取付け部に設 けられたブラケットの取付け穴に挿入し、インパクトレンチによって前記取付け ボルトにナットを締付けてヘッドランプを車体に組付けている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前述したように、ヘッドランプの組付けを従来においてはすべて手作業によ って行われており、不自然に姿勢で組付け作業を行うため能率が悪く、また車体 の左右のヘッドランプを組付けるには少なくとも二人の作業者が必要となる。

【０００５】 また、ヘッドランプはその全面がガラスレンズであるため、取扱いに注意を要 するとともに、車体も塗装済みであるため、組付け時にヘッドランプが塗装面と 干渉して傷を付けないように注意する必要がある。

【０００６】 この考案は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、 車体のランプ取付け部に対してランプを組付ける際に、そのランプを確実に位置 決めして把持することができ、また車体に対して組付ける作業を自動的に行うこ とができ、生産性を向上できるランプの自動組付け装置におけるランプ把持装置 を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、前述した目的を達成するために、組付けロボットのロボットア ームに設けられた把持ヘッドに、取付けボルトを持ったランプのレンズ面を吸着 する吸盤、前記ランプの取付け穴に挿入される複数本の位置決めピンを進退自在 に設けるとともに、前記把持ヘッドに前記ランプの取付けボルトにナットを締付 けてランプをランプ取付け部に組付けるナットランナを一体的に設けたことにあ る。

【０００８】

【作用】

ランプのレンズ面を吸盤によって真空吸着するとともに、位置決めピンを前 進してランプの取付け穴に挿入し、吸盤を後退させると、取付け穴が位置決めピ ンに深く挿入されてランプが位置決め把持される。この状態で、ナットランナに よってランプの取付けボルトにナットを締付けてランプをランプ取付け部に組付 ける。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

【００１０】 図４および図５はヘッドランプの自動組付け装置の概略的な全体図で、１は艤 装ラインのコンベア２を矢印方向に搬送される車体である。車体１のフロントエ ンド３における左右にはランプ取付け部４，４が設けられ、このランプ取付け部 ４にヘッドランプ５が後述する手段によって自動的に組付けられる。

【００１１】 左右のランプ取付け部４，４に対するヘッドランプ５の組付け装置は、基本的 に左右同一であるため、便宜上、車体１の左側のランプ取付け部４に対してヘッ ドランプ５を組付ける構成を説明する。コンベア２の近傍でヘッドランプ組付け ポジション６に位置する部位には組付けロボット７が設置されている。

【００１２】 組付けロボット７は、その組付けロボット本体８がフロア９に固定され、この 組付けロボット本体８には旋回および上下方向に回動自在なロボットアーム１０ が設けられている。ロボットアーム１０の先端部には後述する把持部１１とナッ トランナ１２が設けられ、これらは任意に方向変更自在である。

【００１３】 前記ロボットアーム１０の旋回時におけるナットランナ１２の旋回軌跡上には 後述するナット供給部１３が設けられ、把持部１１の旋回軌跡上には後述するラ ンプ位置決め機構１４と前記車体１のランプ取付け部４が設けられている。

【００１４】 そして、ロボットアーム１０の旋回に伴ってナットランナ１２のソケット１６ ，１６によってナット供給部１３からナット１５を把持し、次に把持部１１によ ってランプ位置決め機構１４からヘッドランプ５を把持して車体１のランプ取付 け部４にヘッドランプ５を供給し、ランプ取付け部４に対してヘッドランプ５を ナットランナ１２によって組付けるように構成されている。

【００１５】 次に前記ナット供給部１３について図６および図７に基づいて説明する。１７ は図１に示す円形フィーダ１８から供給されるナット１５…を繰出す直線フィー ダである。ナット１５は、ナット本体１５ａに対してフランジ１５ｂを一体に設 けた構造で、フランジ１５ｂを下にして直線フィーダ１７を振動によって先端方 向に供給される。

【００１６】 直線フィーダ１７の先端にはこれと直角に送出しシュート１９が設けられてい る。この送出しシュート１９はトンネル状で、その内部にはシリンダ２０によっ て進退自在なプッシャプレート２１が設けられている。このプッシャプレート２ １はスライドプレート２２上をスライド自在であり、先端部にはＶ字状溝２３が 設けられている。さらに、スライドプレート２２の先端部にはストッパプレート ２４が設けられ、このストッパプレート２４にはプッシャプレート２１のＶ字状 溝２３と対向する同一形状のＶ字状溝２５が設けられている。

【００１７】 そして、プッシャプレート２１のＶ字状溝２３によってナット１５のフランジ １５ｂ部分を押圧してナット１５を送出し、ストッパプレート２４のＶ字状溝２ ５とで挟持することにより、ナット受渡しポジション２６にナット１５を位置決 めするように構成されている。

【００１８】 前記ナット位置決めポジション２６に位置する前記スライドプレート２２には 切欠部２７が設けられている。この切欠部２７には前記プッシャプレート２２の 移動方向と直交する方向に進退自在なシャッタプレート２８が設けられている。 シャッタプレート２８は前後方向の前記ナット１５のフランジ１５ｂより大径の 排除穴２９が穿設され、このシャッタプレート２８はエアシリンダ３０によって 進退駆動されている。

【００１９】 そして、シャッタプレート２８が後退している状態においてはシャッタプレー ト２８によってナット１５を支承し、前記ナットランナ１２のソケット１６によ って把持（ソケット１６の内部に設けられたマグネットによって吸着される）さ れるが、把持ミスが生じてナット１５が残った場合には前進時にＶ字状溝２３と ２５との間に位置するナット１５が排除穴２９から真下に落下するようになって いる。

【００２０】 次に前記ランプ位置決め機構１４について図８〜図１３に基づいて説明する。 図８は専用のランプ供給パレット３１の全体図で、図９は位置決め治具３２の全 体図である。ランプ供給パレット３１のベース３３は矩形状に形成され、この長 手方向の一端部には第１の支持台３４が立設され、他端部には第１の支持台３４ より高さが高い第２の支持台３５が立設されている。

【００２１】 そして、第１の支持台３４と第２の支持台３５とによってヘッドランプ５を支 持するようになっており、ヘッドランプ５はその本体５ａに円弧状の曲面を有す るレンズ面５ｂを有している。そして、ヘッドランプ５の本体５ａの一端部には 取付けボルトとしての２本のスタッドボルト３７，３７が突設され、他端部には 長孔からなる２個の取付け穴３８，３８が設けられている。

【００２２】 前記第１の支持台３４の内面は下方に向って漸次肉厚となる傾斜面３９が設け られている。この傾斜面３９には２本のスタッドボルト３７，３７に対応して２ か所にＶ字状溝４０，４０が設けられている。

【００２３】 このＶ字状溝４０，４０は同一形状であり、上部は広角度のテーパ部４１に、 下部は狭角度のテーパ部４２に形成された２段Ｖ字であって、狭角度のテーパ部 ４２の幅はスタッドボルト３７の外径よりも僅かに広幅である。さらに、広角度 のテーパ部４１のＶ字状溝４０の深さａは前記スタッドボルト３７の突出量より 浅く、狭角度のテーパ部４２のＶ字状溝４０の深さｂはスタッドボルト３７の突 出量より深く形成されている。

【００２４】 また、前記第２の支持台３５の上端部には幅広の支持面４３が設けられ、この 支持面４３の中央部にはヘッドランプ５の本体５ａの端縁部に当接する位置決め 突起４４が設けられている。この位置決め突起４４の一側には前記ヘッドランプ ５の一方の取付け穴３８に挿入される楔形状の位置決めピン４５が突設され、他 側には他方の取付け穴３８に対向する切欠部４６が設けられている。

【００２５】 そして、このランプ供給パレット３１の第１と第２の支持台３４，３５によっ てヘッドランプ５がそのレンズ面５ｂを上向きにして所定の位置にセットされる ようになっている。

【００２６】 ランプ供給パレット３１のベース３３の四隅にはローラ４７…が回転自在に設 けられ、パレット搬送コンベア（図示しない）を搬送できるようになっている。 さらに、ランプ供給パレット３１はパレット搬送コンベア（図示しない）からド ロップリフタ４８によって前記位置決め治具３２に移載されるようになっており 、この位置決め治具３２によってランプ供給パレット３１がＸＹ軸方向に位置決 めされる。

【００２７】 すなわち、位置決め治具３２には前記ランプ供給パレット３１を載置する矩形 状のベース５０が設けられている。このベース５０の対角線上には第１のクラン プ機構５１と第２のクランプ機構５２が設けられ、この第２のクランプ機構５２ に隣接して押え機構５３が設けられている。

【００２８】 第１のクランプ機構５１には二股状のクランプアーム５４が設けられ、これら の先端部にはローラ５５，５５が回転自在に取付けられている。クランプアーム ５４の基端部はエアシリンダ５６のロッド５７に連結され、クランプアーム５４ はベース５０の対角線上に沿って進退自在になっている。

【００２９】 第２のクランプ機構５２にはＬ字状の回動アーム５８が枢支軸５９を支点とし て回動自在に設けられている。この回動アーム５８の先端部および中途部にはロ ーラ６０，６０が回転自在に取付けられている。さらに、前記枢支軸５９には回 動アーム５８と一体に回動する回動レバー６１が設けられ、この回動レバー６１ はエアシリンダ６２のロッド６３に連結されている。そして、この第２のクラン プ機構５２は回動アーム５８の回動運動によってベース５０の隅部に向って進退 できるようになっている。

【００３０】 押え機構５３には枢支軸６４に中間部が回動自在に枢支された回動レバー６５ が設けられている。この回動レバー６５の一端部にはローラ６６が取付けられ、 他端部はエアシリンダ６７のロッド６８に連結されている。そして、回動レバー ６５の回動運動によってローラ６６がベース５０の側面に向って進退できるよう になっている。

【００３１】 このように構成された位置決め治具３２のベース５０に前記ランプ供給パレッ ト３１が移載される時には第１および第２のクランプ機構５１，５２および押え 機構５３のローラ５５，５５，６０，６０および６６はベース５０より外側に退 避されているが、ランプ供給パレット３１が移載されると、ローラ５５，５５， ６０，６０および６６がベース５０方向に前進してランプ供給パレット３１のベ ース３３の周面を５点で支持してランプ供給パレット３１を位置決めするように なっている。

【００３２】 次に、把持部１１およびナットランナ１２について図１〜図３に基づいて説明 する。前記ロボットアーム１０の先端部には回転軸７０が設けられ、この回転軸 ７０にはブラケット７１を介して把持ヘッド７２が固定されている。

【００３３】 この把持ヘッド７２にはエアシリンダ７３によって進退自在な移動ブロック７ ４が支持され、この移動ブロック７４には小型シリンダ７５によって進退自在な 複数個の吸盤７６が設けられている。この吸盤７６は真空吸引ポンプ（図示しな い）と接続され、ヘッドランプ５のレンズ面５ｂを真空吸着するようになってい る。

【００３４】 前記把持ヘッド７２の両側部には位置決めピン７７，７７がエアシリンダ７８ ，７８によって進退自在に設けられている。一方の位置決めピン７７はヘッドラ ンプ５の取付け穴３８に挿入される円錐状の尖端部７７ａを有しており、他方の 位置決めピン７７はヘッドランプ５のスタッドボルト３７側に設けられたコーナ リング用のランプ取付け穴７９に挿入される角錐状の尖端部７７ｂを有している 。

【００３５】 そして、前記把持部１１は位置決めピン７７，７７によってヘッドランプ５の 両端部を位置決めし、吸盤７６によってレンズ面５ｂを吸着して把持するように なっている。

【００３６】 前記把持ヘッド７２には側方へ突出する延長ブラケット８０が設けられている 。延長ブラケット８０の先端部には取付けプレート８１が一体に設けられ、この 取付けプレート８１には前記位置決めピン７７，７７の軸方向と直角方向にエア シリンダ８２が取付けられている。このエアシリンダ８２のロッド８３は取付け プレート８１を貫通して前記把持部１１方向に突出しており、この先端部にはガ イドロッド８４によって移動自在に支持された移動プレート８５が設けられてい る。

【００３７】 前記移動プレート８５には２台のナットランナ１２の駆動部８６が固定され、 この駆動部８６によって前記ソケット１６を回転駆動するようになっている。そ して、ソケット１６によって把持したナット１５をヘッドランプ５のスタッドボ ルト３７に締め付けることができるようになっている。 次に、前述のように構成されたランプの自動組み付け装置の作用について説明 する。

【００３８】 ナット供給部１３においては、円形フィーダ１８から繰出されたナット１５… は直線フィーダ１７を介して送出しシュート１９に供給され、プッシャプレート ２１のＶ字状溝２３の前部にセットされる。シリンダ２０によってプッシャプレ ート２１が前進すると、プッシャプレート２１はスライドプレート２２上をスラ イドし、Ｖ字状溝２３によってストッパプレート２４のＶ字状溝２５に押し付け られる。したがって、ナット１５のフランジ１５ｂは図７の（ａ）に示すように 、Ｖ字状溝２３，２５によって挟持される。

【００３９】 一方、組付けロボット７のロボットアーム１０が旋回し、その先端部に設けら れたナットランナ１２が回転軸７０を中心として回動して垂直状態に位置決めさ れる。図６に示すように、ナットランナ１２のソケット１６がナット受渡しポジ ション２６に対向し、ロボットアーム１０が下方へ回動すると、ソケット１６の 内部に設けられたマグネットによってナット１５が吸着される。この動作を繰り 返して２本のソケット１６，１６にそれぞれ１個づつナット１５を吸着する。

【００４０】 次に、図７の（ｂ）に示すように、プッシャプレート２１が後退し、Ｖ字状溝 ２３がナット１５のフランジ１５ｂから離れると、ロボットアーム１０が上方に 回動してナット１５をナット受渡しポジション２６から引き上げる。

【００４１】 この動作と同時にエアシリンダ３０によってシャッタプレート２８が前進する と、ナット受渡しポジション２６に排除穴２９が対向する。したがって、ソケッ ト１６によって把持ミスが生じてナット１５が残った場合にはナット１５が排除 穴２９から真下に落下する。

【００４２】 また、ランプ位置決め機構１４においては、ランプ供給パレット３１がドロッ プリフタ４８によって位置決め治具３２に移載される。ランプ供給パレット３１ には第１の支持台３４と第２の支持台３５とによってヘッドランプ５が支持され ている。

【００４３】 すなわち、ヘッドランプ５には２本のスタッドボルト３７，３７が突設されて いるとともに、２個の取付け穴３８，３８が設けられているが、第１の支持台３ ４の内面には傾斜面３９が設けられており、この傾斜面３９には２本のスタッド ボルト３７，３７に対応して２か所にＶ字状溝４０，４０が設けられているため 、ランプ供給パレット３１にヘッドランプ５をセットする際に、スタッドボルト ３７，３７は広角度のテーパ部４１から下部の狭角度のテーパ部４２に案内され る。

【００４４】 また、第２の支持台３５の支持面４３にはヘッドランプ５の本体５ａの端縁部 は位置決め突起４４に当接して位置決めされ、ヘッドランプ５の一方の取付け穴 ３８は位置決めピン４５に挿入され、他方の取付け穴３８は切欠部４６に対向し 、ヘッドランプ５はランプ供給パレット３１にそのレンズ面５ｂを上向きにして 所定の位置にセットされる。

【００４５】 ヘッドランプ５がセットされたランプ供給パレット３１が位置決め治具３２に 移載される時には第１および第２のクランプ機構５１，５２および押え機構５３ のローラ５５，５５，６０，６０および６６はベース５０より外側に退避されて いる。

【００４６】 ランプ供給パレット３１が移載されると、第１のクランプ機構５１と第２のク ランプ機構５２が前進し、ローラ５５，５５，６０，６０によってランプ供給パ レット３１のベース３３を対角線方向に押圧し、さらに、押え機構５３が前進し てローラ６６によってベース３３を押圧する。したがって、ランプ供給パレット ３１のベース３３はその周面が５点支持されて位置決めされる。

【００４７】 前記ナットランナ１２の２本のソケット１６，１６にそれぞれ１個づつナット １５を吸着した後、回転軸７０を中心として回動して把持部１１が下向きとなる 。そして、組付けロボット７のロボットアーム１０がさらに旋回してその把持部 １１がランプ位置決め機構１４のランプ供給パレット３１に対向すると、ロボッ トアーム１０が下方に回動する。

【００４８】 そして、ランプ供給パレット３１にセットされているヘッドランプ５を把持部 １１によって把持する。すなわち、把持部１１の把持ヘッド７２には複数個の吸 盤７６が設けられているため、この吸盤７６によってヘッドランプ５のレンズ面 ５ｂを真空吸着する。

【００４９】 さらに、把持ヘッド７２の両側部の位置決めピン７７，７７がエアシリンダ７ ８，７８によって前進し、一方の位置決めピン７７はヘッドランプ５の取付け穴 ３８に挿入され、他方の位置決めピン７７はヘッドランプ５のスタッドボルト３ ７側に設けられたコーナリング用のランプ取付け穴７９に挿入される。

【００５０】 この状態で、エアシリンダ７３によって把持ヘッド７２を後退させると、位置 決めピン７７，７７が取付け穴３８および７９に深く挿入してヘッドランプ５が 把持部１１に確実に把持される。ヘッドランプ５が把持部１１に把持された状態 においては、図１に示すように、ヘッドランプ５のスタッドボルト３７，３７に ナットランナ１２のソケット１６，１６が同軸的に対向する。

【００５１】 組付けロボット７のロボットアーム１０が上方に回動すると、ヘッドランプ５ はランプ供給パレット３１から引き上げられ、ロボットアーム１０の旋回によっ てヘッドランプ５は車体１のランプ取付け部４に供給される。

【００５２】 ランプ取付け部４にはランプ取付けブラケット３６が設けられており、ロボッ トアーム１０の移動によってヘッドランプ５のスタッドボルト３７，３７がラン プ取付けブラケット３６の取付け穴３６ａ，３６ａに挿入される。

【００５３】 次に、ナットランナ１２のエアシリンダ８２によって移動プレート８５を前進 させると、ソケット１６，１６が前進し、その先端部に吸着されたナット１５， １５がスタッドボルト３７，３７に当接する。そして、駆動部８６を駆動すると 、ソケット１６，１６が回転してナット１５をスタッドボルト３７，３７に締付 けてヘッドランプ５をランプ取付けブラケット３６に組付ける。

【００５４】 このようにナット１５をナットランナ１２によって把持し、ヘッドランプ５を 把持部１１によって把持して車体１のランプ取付け部４に供給して位置決めし、 ナット１５をナットランナ１２によってスタッドボルト３７に締付けるヘッドラ ンプ組付け作業が自動的に行うことができる。

【００５５】 また、前記実施例では車体１の左側のヘッドランプ５を組付ける場合について 説明したが、同一構造の組付け装置をコンベア２の両サイドに設置することによ り、左右のヘッドランプ５を同時に組付けることができ、またヘッドランプ５に 限定されず、バックランプ等のランプの組付けにも適用できる。

【００５６】

【考案の効果】 以上説明したように、この考案によれば、組付けロボットのロボットアーム に設けられた把持ヘッドに、取付けボルトを持ったランプのレンズ面を吸着する 吸盤、前記ランプの取付け穴に挿入される複数本の位置決めピンを進退自在に設 けるとともに、前記把持ヘッドに前記ランプの取付けボルトにナットを締付けて ランプをランプ取付け部に組付けるナットランナを一体的に設け、ランプのレン ズ面を吸盤によって真空吸着するとともに、位置決めピンを前進してランプの取 付け穴に挿入してランプを位置決め把持するようにしたから、ランプを正確に位 置決めして確実に把持することができる。 また、ナットランナとランプの取付けボルトとの位置決めが容易で、ナットを 取付けボルトに確実に締付けることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示すランプの自動組み付
け装置における把持部とナットランナの横断平面図。

【図２】同実施例の把持部とナットランナの平面図。

【図３】同実施例の把持部とナットランナの側面図。

【図４】同実施例のランプの自動組み付け装置の全体を
示す概略的な平面図。

【図５】図４の正面図。

【図６】同実施例のナット供給部の斜視図。

【図７】同実施例のナット供給部の作用を説明するため
の平面図。

【図８】同実施例のランプ供給パレットの斜視図。

【図９】同実施例の位置決め治具の平面図。

【図１０】同実施例のランプ供給パレットの第１の支持
台の縦断側面図。

【図１１】同実施例のランプ供給パレットの第１の支持
台の側面図。

【図１２】同実施例のランプ供給パレットの第２の支持
台の平面図。

【図１３】同実施例のランプ供給パレットの第２の支持
台の位置決めピンと位置決め突起の側面図。

【符号の説明】

５…ヘッドランプ、８…組付けロボット本体、１０…ロ
ボットアーム、１１…把持部、１２…ナットランナ、１
５…ソケット、３７…スタッドボルト、３８…取付け
穴、７２…把持ヘッド、７６…吸盤、７７…位置決めピ
ン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 組付けロボットのロボットアームに設け
   られた把持ヘッドと、この把持ヘッドに進退自在に設け
   られ取付けボルトを持ったランプのレンズ面を吸着する
   吸盤と、前記把持ヘッドに進退自在に設けられ前記ラン
   プの取付け穴に挿入される複数本の位置決めピンと、前
   記把持ヘッドに一体的に設けられ前記ランプの取付けボ
   ルトにナットを締付けてランプをランプ取付け部に組付
   けるナットランナとを具備したことを特徴とするランプ
   の自動組付け装置におけるランプ把持装置。