JPH0422749B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のドア取付け装置に関し、更
に詳細には、車体組立ラインのドア取付ステーシ
ヨンに搬送された車体の種別及び／又は取付箇所
に応じて、複数のパレツトに夫々区分けされて収
納された複数のドアから適合するドアを選択的に
取り出し、車体のドア取付位置に自動的にセツト
するドアセツト用ロボツトを備えた自動車のドア
取付け装置に関する。

（従来の技術） 従来、上記したような方法で車体組立ラインの
取付ステーシヨンにおいて車体にドアを自動的に
取付けるに際しては、例えば特公昭57−48334号
公報に記載されているように、ドアセツト用ロボ
ツトあるいはドアセツト装置自体が所定のパレツ
トまでドアを受取りに行き、再びドアセツト位置
まで戻つて、あるいは車体と同時進行を行ないつ
つ、ドアを車体にセツトし、固定していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記したようにドアセツト用ロ
ボツト自体がドアを所定のパレツトまで受取りに
行く形式のものにおいては、車体が位置するドア
セツト位置と、パレツトの間のストローク中、ロ
ボツトはなにも作業ができず、作業能率が悪いと
いう問題点があつた。この問題点は４ドアの自動
車の場合に特に顕著である。

そこで本発明は、上記問題点に鑑み、作業能率
の良好な自動車のドア取付け装置を提供すること
を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の自動車のドア取付け装置は、ドアセツ
ト用ロボツトは固定しておき、このロボツトに適
合するドアをパレツトから供給する手段を設けた
ことを特徴とするもので、具体的には、ドア取付
けステーシヨンにおいて車体組立ラインの側方に
配置され、予め定められた動作経路に従つて作動
するようにされたロボツトと、前記車体組立ライ
ンに沿つて順次配列され、複数種のドアをそれぞ
れ区分けして収納する複数のパレツトと、前記車
体の搬送方向において、前記ロボツトを挟んで前
後に配置され、前記複数のパレツトのいずれかか
らドアを取出す取出し手段と、前記ドア取出し手
段により取出されたドアを、前記ロボツトを挟ん
で前記前後に位置する該ロボツトによるドアの把
持位置まで搬送する一対のドア搬送手段と、前記
ロボツトによる把持位置に搬送されたドアの該ロ
ボツトに対する位置決めを行なう一対の位置決め
手段と、前記車体組立ラインのドア取付ステーシ
ヨンに搬送される車体の種別等に応じて、前記パ
レツトのいずれかから次に取付けるべき種類のド
アを、前記ドア取出し手段をして取出させ、この
取出されたドアを、前記ドア搬送手段をして前記
把持位置に搬送させて、該把持位置において前記
位置決め手段により該ドアの位置決めを行ない、
次いでこの位置決めされたドアを、前記ロボツト
をして把持させ、前記車体にセツトさせるように
制御する制御手段とを備えていることを特徴とす
るものである。

（発明の作用・効果） 上記した構成の本発明の自動車のドア取付け装
置においては、ドア搬送手段等によつてパレツト
からロボツトまでドアを搬送するようにしたの
で、ロボツト自体がドアの受取りのためにストロ
ークする必要がなくなり、ドア取付けに要するサ
イクルタイムを短縮化することができる。更に本
発明においては、ロボツトの前後に設けた位置決
め手段により、ドアがロボツトに受取られる前
に、最終的に位置決めがされるので、ロボツトは
より正確な位置にドアを保持でき、ドアの取付け
精度が向上する。

（実施例） 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい
実施例による自動車のドア取付け装置について説
明する。

第１図は本発明に係る自動車のドア取付け装置
の一例の主要部の構成を示す概略平面図、第２図
〜第９図は第１図に示される例における各部の構
成を示す図である。なお、第１図においては、ド
ア取付ステーシヨンの片側のみを示している。

第１図において、符号１は混流ライン等とされ
る車体組立ラインであつて、この車体組立ライン
１には、ドア取付ステーシヨンSTを含む複数の
ステーシヨンが互いに所定距離だけ隔離して配設
されている。この車体組立ライン１においては、
異なる車種の車体２が、固定された状態で適当な
搬送手段、例えば、フロアーコンベア３によつ
て、例えば、その日の生産計画に応じて定められ
た搬送順をもつて、順次各ステーシヨンにおける
各構成部品の組付あるいは取付が行われて完成車
体へと組み立てられる。

このように、車体組立ライン１上を搬送されつ
つ組み立てられる車体２は、ドア取付ステーシヨ
ンSTにおいて、左右両側のフロントドアおよび
リヤドア５が取付けられるようにされている。こ
れらのドア５の各々には、第６図および第７図に
示したように車体のピラー部に係合するヒンジ部
６が設けられており、このヒンジ部６にはテーパ
ピン１６が突設されている。

ドア取付ステーシヨンSTの側部には、架台１
０上に載置されたドアセツト用のロボツト１２が
設けられている。このロボツト１２は、例えば、
テイーチングプレイバツク方式の多関節型ロボツ
トであつて、そのリスト１３には、第３図及び第
５図に示される如く、先端にドアを吸着する吸盤
１４ａ，１４ｂ及び１４ｃが取り付けられた３基
のシリンダ１４Ａ，１４Ｂ及び１４Ｃと、先端に
弾性パツド１５ａ，１５ｂが固着された受け部材
１５Ａ，１５Ｂとでドアを把持するようにされ
た、断面コ字状の外形を有するハンド１７が取り
付けられている。ロボツト１２は人間の上肢の動
作に類似した動作を行うことができるようにされ
ており、架台１０に固定された基部に対して、ハ
ンド１７、リスト１３びアーム１９で構成される
ハンドリング手段全体が関節座標系に従つて運動
する。即ち、第２図に示される如く、例えば、Ｖ
方向300゜回転し、Ｗ方向に90゜揺動し、Ｕ方向に
105゜旋回する。さらに、第３図に示される如く、
ハンド１７はリスト１３に対してα方向に360゜回
転するとともにβ方向に210゜旋回し、リスト１３
はアーム１９に対してγ方向に360゜回転するよう
にされている。従つて、ハンド１７の目的位置、
即ち、ロボツト１２の動作量は、Ｖ，Ｗ，Ｕ，
α，β及びγの各方向の動作回転角を示す６つの
パラメータによつて決定される。そして、その動
作経路、即ち、動作軌跡データ等がテイーチング
操作盤により教示され、その教示内容がコントロ
ールユニツト６０のメモリに記憶されている。従
つて、コントロールユニツト６０からロボツト１
２にその動作量をあらわす上述の６つのパラメー
タの夫々を規定する後述する制御信号OCpが供給
されると、ロボツト１２は教示内容に従つて、換
言すれば、予め定められた動作経路に従つて各ド
ア５の車体へのセツトに必要な動作を行う。

また、ドア取付ステーシヨンSTには、後に説
明する目的のため、第１図に示したように上記架
台１０から前後方向にライン１に沿つてレール９
が設けられており、このレール９の側方には種類
の異なるドア５を各々所定間隔をおいて並列的に
載置して収納する４つのパレツト２０ａ，２０
ｂ，２０ｃ，２０ｄが定位置に係止されて配列さ
れている。このパレツトの数はこの４つの他、３
つ等であつてもよい。これらパレツトの夫々は、
底部に車輪が取り付けられて移動できるようにさ
れており、側面及び上面が開口する箱形構造をも
つて形成されて、各ドア５を車体組立ライン１側
の側面から引き出せる構成とされている。

上記パレツト２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
のいずれかから１つのドア５を引出すため、上記
架台１０の前後のレール９上には、該レール９上
を移動できる引出台２４，２５がそれぞれ設けら
れている。この引出台２４，２５は、それぞれド
ア５をパレツトから取出す取出し装置として作用
する他、該ドア５を取出した位置から上記ロボツ
ト１２によるドアの把持位置７，８まで搬送する
ドア搬送装置としても作用する。なお、この引出
台２４，２５の構造は、パレツトから所定のドア
を取出せる構造のものであるならばいずれの構造
のものであつてもよく、例えば第４図に示すよう
にシリンダ２４ａ作動の磁石２４ｂ等の吸着手段
を持つアーム２４ｃ等を備えたものとすることが
できる。

上記架台１０上であつて上記ロボツト１２の前
後の上記ドアの把持位置７，８には、それぞれド
ア位置決め装置２６，２７が取付けられている。
このドア位置決め装置２６，２７は、上記ドア５
のヒンジ部６に突設されたテーパピン１６に係合
する位置決め孔等を備え、ロボツト１２の把持位
置７，８における各ドア５の位置決めをなすよう
にされている。このドア位置決め装置２６，２７
は例えば次のように構成される。すなわち、この
位置決め装置２６は、第６図及び第７図に示され
ているように、基板２６ａに固定されたシリンダ
２６ｂと、支持部材３０のガイドバー３１に案内
されて、シリンダ２６ｂのピストン２６ｃによつ
て第６図における矢印Ｓで示される方向に進退動
せしめられる位置決めプレート３３を有してい
る。そして、この位置決めプレート３３は、載置
される各ドア５のヒンジ部６に突設されたテーパ
ピン１６に係合する位置決め孔３３ａを有し、ロ
ボツト１２の把持位置に対する各ドア５の位置決
めをなすようにされている。なお、３２Ａ及び３
２Ｂは、各ドア５に当接する基準パツドで、基板
２６ａに固定されている。

上述の構成において、車体２がドア取付ステー
シヨンSTに搬送されて停止する際、フロアーコ
ンベア３の不正確さによるセンターずれ、あるい
は、フロアーコンベア３に対する車体２の積載ず
れ等が集積されて、その停止位置がバラツキを有
して、ドア５と車体２のドア取付部に対する位置
ずれが生じ、ドア５を車体２に取り付けることが
できなくなる虞れがある。このため本例では、ド
ア取付ステーシヨンSTで停止した車体２の左右
両側から車体２の位置を計測する車体実測装置３
８がドア取付ステーシヨンSTに付設されている。
この車体実測装置３８は、第８図及び第９図に示
される如く、車体組立ライン１に沿つて平行に移
動できるようにされたスライドテーブル３９を有
し、このスライドテーブル３９上に車体位置検出
部４０Ａ及び４０Ｂが互いに所定距離を隔てて配
されている。この車体位置検出部４０Ａ及び４０
Ｂには、先端部がテーパ状に形成され、第９図に
示される如く、車体２に設けられている穴４７に
係合するようにされた検出ピン４２と、車体２の
高さ方向及び長さ方向に夫々互いに所定距離を隔
てて車体２の側面の２点に当接するようにされた
位置センサ４４及び４５が設けられている。この
ように構成された車体実測装置３８においては、
車体２の位置を計測する際には、検出ピン４２を
突出させて穴４７に挿入するとともに、位置セン
サ４４及び４５を突出させて車体２Ａ又は２Ｂに
当接させる。

穴４７に挿入された検出ピン４２は、ドア取付
ステーシヨンSTにおける車体２の適正な位置か
らの位置ずれに起因する穴４７の位置ずれに応じ
て伸縮し、かつ、傾斜せしめられる。そして、車
体２のＸ方向の位置ずれ量Δθxが、検出ピン４２
の突出長とその基部を通るＸ座標軸に対する傾斜
角とに基ずいて検出され、また、車体２のＹ方向
の位置ずれ量Δθyが、検出ピン４２の突出長とそ
の基部を通るＹ座標軸に対する傾斜角とに基ずい
て検出される。さらに、車体２のＺ方向のずれ量
Δθzが、検出ピン４２の突出長とＸ方向及びＹ方
向の位置ずれ量Δθx及びΔθyとに基ずいて検出さ
れる。

一方、位置センサ４４及び４５は、車体２の第
９図におけるＰ方向及びＱ方向の傾きに応じて伸
縮して、車体２に対する当接状態を維持する。そ
して、車体２のＰ方向の傾斜量Δθp及びＱ方向の
傾斜量Δθqが、車体２の両側に夫々配された２組
の位置センサ４４及び４５の夫々の突出長に基ず
いて検出される。

このようにして検出されたＸ方向、Ｙ方向及び
Ｚ方向の位置ずれ量Δθx，Δθy及びΔθzとＰ方向
及びＱ方向の傾斜量Δθp及びΔθqは、第１０図に
示される如くの、検出信号IS₁，IS₂，IS₃，IS₄及
びIS₅とされてコントロールユニツト６０に入力
され、コントロールユニツト６０は、これらの検
出信号IS₁〜IS₅にもとずいて実際の車体位置を演
算するとともに、メモリに記憶されている、ロボ
ツト１２に教示した動作軌跡データ等を実際の車
体２Ａ又は２Ｂの位置に対応させて補正し、この
補正された実際の車体２の位置をあらわす動作軌
跡データ等にもとずいてロボツト１２に制御信号
OCpを供給する。これによつて、ロボツト１２が
予め定められた動作経路に従つて動作し、その動
作量（前述した６つのパラメータであらわされ
る）がコントロールユニツト６０にフイードバツ
クされる。

上述の如くに構成された本例においては、車体
２に夫々適合する各ドア５を選択的に取り付ける
に際し、次のようなシーケンスでの動作が行われ
る。

本例では、車体２Ａ及び２Ｂは、その日の生産
計画に従つて予め定められた順序でドア取付ステ
ーシヨンSTに搬入されるが、このドア取付ステ
ーシヨンSTに車体２が搬送されて停止すると、
まず、停止した車体２の位置を測定すべく、車体
実測装置３８のスライドテーブル３９が移動し、
予め定められた測定位置にて停止し（第１図にお
いて鎖線で示される）、検出ピン４２及び位置セ
ンサ４４及び４５を突出させる。これにより、検
出ピン４２が車体２Ａ又は２Ｂの穴４７に挿入さ
れて車体２の位置に応じて傾斜し、前述した如
く、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の位置ずれ量
Δθx，Δθy及びΔθzが検出され、その検出信号IS₁
〜IS₃がコントロールユニツト６０に供給される
とともに、位置センサ４４及び４５が車体２２Ｂ
に当接し、前述した如くに、Ｐ方向及びＱ方向の
傾斜量Δθp及びΔθqが検出され、その検出信号
IS₄及びIS₅がコントロールユニツト６０に供給さ
れる。これらの検出信号IS₁〜IS₅によつて、コン
トロールユニツト６０は実際の車体２の位置を演
算してメモリに記憶されているロボツト１２の教
示内容を補正する。

上述の如くに、車体実測装置３８が車体２の位
置を測定した後は、車体実測装置３８のスライド
テーブル３９が後退し、ドア５の車体２への取付
工程が開始される。この取付工程では、まず、適
合するドア５を取り出すべく引出台２４または２
５が移動し、そしてパレツト２０ａ，２０ｂ，２
０ｃ，２０ｄのいずれかのパレツト内に収納され
ている最後尾のドア５の真横に位置する位置にて
停止する。

次に、この引出台２４または２５のドア取出機
構が作動してドア５を取り出し、所定状態で保持
してロボツト１２のドア把持位置７，８にあるド
ア位置決め装置２６，２７まで搬送する。このド
ア位置決め装置２６，２７は、この搬送されて来
たドア５を所定の状態で位置決めする。

この後、ロボツト１２が作動して、アーム１９
を90度旋回させ、そのハンド１７のシリンダ１４
Ａ，１４Ｂおよび１４Ｃを作動させて吸着部１４
ａ，１４ｂ，１４ｃを突出させ、ドア５の所定位
置を把持し、上記とは逆の方向にアーム１９を90
度旋回させ、第２図に示すドアセツト位置とな
る。次にロボツト１２は、ドア５を第２図に示さ
れる状態から車体２のドア取付部（フロントピラ
ー又はリアピラー）に近接せしめ、しかる後、ア
ーム１９、リスト１３及びハンド１７を所定角度
だけ、前述した如くの補正された動作軌跡データ
等に従つて回転もしくは旋回して、ドア５を車体
２のドア取付部への取付姿勢にして車体２に押し
付ける。このとき、ドア５が位置決め装置２６，
２７によつてそのロボツト１２に対する相対位置
が修正され、かつ、車体実測装置３８により得ら
れる検出信号IS₁〜IS₅にもとずいてロボツト１２
の動作軌跡データ、即ち、動作経路が実際の車体
位置に対応するように補正されているので、ドア
５とドア取付ステーシヨンSTに停止された車体
２のドア取付部とが位置ずれを生じることなく一
致し、ドア５の車体２へのセツトがスムーズに行
われる。

このようにロボツト１２によりドア５を車体２
の所定の取付位置へセツトした後、架台１０上に
設けられたマルチプルナツトランナ２８，２９に
よりドア５を車体２の所定の位置に取り付ける
が、この取付作業中あるいはその前に、該取付け
られているドア５がフロントドアの場合にはリア
ドアを引出台２４または２５によりパレツトから
取り出し、ドア位置決め装置２６または２７に配
置しておく。このようにすることによつて、ロボ
ツト２２はフロントドアを取り付けた後、アーム
１９を単に90度旋回させただけで次のリヤドアを
把持して、セツト作業および取付け作業に移るこ
とができ、極めて能率的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車のドア取付け装置
の一例の要部の構成を示す概略平面図、第２図〜
第９図は第１図に示された例の各部の構成を示
し、かつ、その動作説明に供される部分詳細図、
第１０図は第１図に示された例の構成の説明に供
されるブロツク図である。 １……車体組立ライン、２……車体、３……フ
ロアコンベア、５……ドア、９……レール、１２
……ロボツト、２０……パレツト、２４，２５…
…引出台、２６，２７……ドア位置決め装置、６
０……コントロールユニツト、ST……ドア取付
ステーシヨン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ドア取付けステーシヨンにおいて車体組立ラ
   インの側方に配置され、予め定められた動作経路
   に従つて作動するようにされたロボツトと、前記
   車体組立ラインに沿つて順次配列され、複数種の
   ドアをそれぞれ区分けして収納する複数のパレツ
   トと、前記車体の搬送方向において、前記ロボツ
   トを挟んで前後に配置され、前記複数のパレツト
   のいずれかからドアを取出すドア取出し手段と、
   前記ドア取出し手段により取出されたドアを、前
   記ロボツトを挟んで前記前後に位置する該ロボツ
   トによるドアの把持位置まで搬送する一対のドア
   搬送手段と、前記ロボツトによる把持位置に搬送
   されたドアの該ロボツトに対する位置決めを行な
   う一対の位置決め手段と、前記車体組立ラインの
   ドア取付ステーシヨンに搬送される車体の種別等
   に応じて、前記パレツトのいずれかから次に取付
   けるべき種類のドアを、前記ドア取出し手段をし
   て取出させ、この取出されたドアを、前記ドア搬
   送手段をして前記把持位置に搬送させて、該把持
   位置において前記位置決め手段により該ドアの位
   置決めを行ない、次いでこの位置決めされたドア
   を、前記ロボツトをして把持させ、前記車体にセ
   ツトさせるように制御する制御手段とを備えた自
   動車のドア取付け装置。