JPH0471655B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車等の組立ラインに使用される
部品の組付装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車等の組立工場においては、量産
体制を強化することから、可能な限り部品の組付
作業の自動化を図ろうとしている。

自動車の自動組立ラインの中には、人手に頼ら
ざるを得ないものがある。

その一つとしては、第６図及び第７図に示す、
エギゾーストパイプの組付けがある。このエギゾ
ーストパイプは、振動等を考慮して、車体に弾性
支持されるものである。

また、第７図に示すように自動車の走行抵抗を
少なくするためにボデイー５にエキゾーストパイ
プ４が嵌る凹溝が形成され、この凹溝内にエキゾ
ーストパイプ４を装着するようにしている。

図において、ボデイ側には、相対向して支持棒
３が取付けられ、一方エギゾーストパイプ４のマ
フラにも支持棒２が取付けられている。この二つ
の支持棒２及び３をゴムブツシユ１で連結して、
エギゾーストパイプ４をボデイ５に弾性支持す
る。

このエギゾーストパイプ４の組付けは、エギゾ
ーストパイプ側の支持棒２にゴムブツシユ１を差
し込んでおき、このエギゾーストパイプ４を搬入
して、ボデイ側の支持棒３にゴムブツシユ１を差
し込むようにしている。

この組付を自動的に行なう手段として考えられ
るのは、多軸ロボツトをゴムブツシユ１の嵌合個
所分用意して、各ロボツトの動きを同期制御さ
せ、ワーク（エギゾーストパイプ４）の姿勢を変
えながら組付けるものがある。

然しながら、この手段では、組付装置が大型化
し、かつ、多軸ロボツトを同期制御して、弾性体
を介して組付けるのは、容易ではない。

このような理由により、エギゾーストパイプの
組付は、手作業で行なつているのが現状である。
又、エギゾーストパイプの他の取付け方として、
第８図に示すように、取付金物５′に取付けた支
持棒３とエギゾーストパイプ４のマフラに取付け
た支持棒２とを同一方向に曲げ、ゴムブツシユ１
をこれら支持棒に一方向から差し込んで組立体Ａ
を構成しておき、これを車体の下部まで搬入し
て、ナツトランナＢにより、取付金物５′をボデ
イ５にボルト締めして組付けるようにしたものが
ある。

この場合も、ゴムブツシユ１を介して弾性支持
するので、組立体Ａ及びボルト締めは、手作業で
行つていた。この組付け方法（ゴムブツシユを一
方向から差し込むようにした弾性支持）について
発明者は、すでに自動組付を実現しており、実願
昭61−71374号で実用新案登録出願をしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、自動組立ラインの中に手作業の部
分が存在すると、自動組立ラインの全体の流れ
は、手作業部分の作業能率に支配され、生産性を
著じるしく低下させるという問題がある。又、自
動組立ラインの自動化された部分との間の時間的
なつり合いを要求されるので、作業者は、過酷な
時間的制約を強いられることになり、これが原因
して作業能率が低下し、結局のところ自動組立ラ
インの生産性を低下させるという問題があつた。

また、ボデイーの裏側に形成した狭い凹溝内に
エキゾーストパイプを組みつけるのは例え手作業
であつても困難であり、その組みつけに時間を要
するという問題がある。

本発明は、狭い場所に弾性体を介して組付けら
れるものであつても、自動組付が可能な部品組付
装置を提供せんとするものである。

〔問題を解決するための手段〕

上記問題を解決するために本発明は、自動車の
車体に弾性部材を介してエキゾーストパイプを組
み付ける装置において、水平移動するベースを設
け、該ベース上に垂直方向に独立して昇降可能な
一対の昇降装置を一定距離離間して設け、該昇降
装置の少なくとも一方の頂部に回転駆動部を設
け、該回転駆動部にて任意の回転角に回動させら
れるように上記回転駆動部に取り付けられたハン
ド機構を設け、該ハンド機構の回転方向はハンド
機構が互いに離間接近する方向であることを特徴
とするものである。

〔作用〕

本発明は水平移動するベースの上に垂直方向に
独立して昇降可能な一対の昇降ガイドを一定距離
離間して設けたので、この一対の昇降ガイドは共
通のベースにより水平移動され、かつ、昇降ガイ
ドは独立に昇降することが可能になる。そして、
この昇降ガイドの頂部に設けられた回転駆動部に
て任意の回転角に回動させられるようにハンド機
構を設けたので、このハンド機構は共通のベース
により水平方向に移動させられ、かつ、昇降ガイ
ドにより独立に昇降させられ、更に回転駆動部に
て独立に回転させられる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例について詳細に説明す
る。

第１図において、６はベースである。このベー
ス６には、駆動部９が固定され、この駆動部９に
螺合するボールネジ７の推進力により、ベース６
は、レール３２上を水平移動する。上記ボールネ
ジ７は、機台２９に固定された軸受３０，３１に
軸支され、サーボモータ８により回転させられ
る。

上記ベース６上には、昇降駆動部１１が立設さ
れ、第２図に示すようにこの昇降駆動部１１に
は、ボールネジ１２が垂直に軸支されている。こ
のボールネジ１２には、昇降ブロツク１０が螺合
している。１４は昇降装置であり、この昇降装置
１４は、昇降駆動部１１に案内されて昇降ブロツ
ク１０に垂直に固定されている。このように構成
することにより、タイミングベルト１３を介して
昇降サーボモータ１５によりボールネジ１２が回
転させられると、その推進力により昇降ブロツク
１０は上下動し、これに伴い昇降装置１４も、垂
直方向に上下動する。昇降装置１４も頂部には、
サーボモータ１６（回転駆動部）が取付けられて
いる。このサーボモータ１６には、ハンド機構１
７が取付けられ、サーボモータ１６の回転によ
り、ハンド機構１７は、所望の回転角度に回動さ
せられる。

上記ハンド機構１７は、ゴムブツシユ１を把持
するための固定爪２４と可動爪２５とを備えてお
り、可動爪２５は、リンク２３、摺動ガイド１８
内を摺動する摺動ブロツク１９、摺動ロツド２
０、連結レバー２１を介して把持シリンダ２２に
係合している。これにより可動爪２５は、把持シ
リンダ２２によつて摺動ブロツク１９を押し下げ
ることにより、固定爪２４に対して開く方向に移
動させられるようなつている。２６，２７，２８
は、エンコーダである。

なお、図中、１はゴムブツシユ、２はエギゾー
ストパイプに設けられた支持棒、４はエギゾース
トパイプであり、第６図及び第７図で示したもの
と同一部分は同一符号をもつて示したもので説明
は省略する。

以上のように構成した本実施例の作用について
次に説明する。

第５図は、エギゾーストパイプ４をゴムブツシ
ユ１を介して、ボデイ５の支持棒３に組付ける場
合を例示したものである。２はエギゾーストパイ
プ４に設けた支持棒である。

第５図１の状態は、ボデイ５の下に搬入されて
きたエギゾーストパイプ４の支持棒２に差し込ま
れたゴムブツシユ１を可動爪２４と固定爪２５
（以下単に爪という）により把持した状態を示す。

次に第５図２に示すように、片側（図では左
側）の昇降装置１４を上昇して、ベース６を水平
移動してゴムブツシユ１を支持棒３に差し込む。
そして、その後、第５図(3)のように把持状態を解
除して、昇降装置１４を下降する。

次に第５図４に示すように、支持棒２を中心に
してハンド機構１７を回動する。そして、この状
態を保持したまま昇降装置１４を上昇し、第５図
５に示すように、ハンド機構１７を起す方向に回
動し、ゴムブツシユ１を支持棒３に差し込んで第
５図６の状態になる。次に第５図７に示すように
把持を解除し、エギゾーストパイプ４の組付が完
了する。

上記説明は、エギゾーストパイプ４に設けた支
持棒２にゴムブツシユ１を予め差し込んだワーク
について述べたが、エギゾーストパイプ４の支持
棒２にゴムブツシユ１を差し込む動作は、上述の
動作に比べて容易であるので、本実施例にこの動
作を付加することも容易である。

上記組付において、エギゾーストパイプ４の姿
勢と位置を動かさずにゴムブツシユ１（支持棒２
を中心に爪のみをθだけ回動する動作）のみを会
動する動作（第５図４及び５の動作）について更
に詳しく説明する。

第３図において、支持棒２を中心に回動するに
は、ハンド機構１７の回転中心Ａ点が、支持棒２
を回転中心として、元の位置（x′₀，y′₀）から移
動点（x₁，y₁）の位置まで軌跡イを描いて移動す
るように、サーボモータ１６にてハンド機構１７
を回動しながら、第１図に示すベース６を水平方
向に及び昇降装置１４を上方向に移動させること
により達成される。

上記動作を第４図に図式化して更に詳しく説明
する。

図において、搬入されてきたエギゾーストパイ
プ４の支持棒２に差し込まれたブツシユ１を固定
爪２４及び可動爪２５で無造作に把持した時の支
持棒２の位置を（x′₀，y′₀）、その時のハンド機構
１７の回転中心Ａの位置を（x₀，y₀）及び、その
時のハンド機構１７の傾き角度をθ₀とする。γ₀
は、支持棒２と回動中心Ａとの間の距離である。
又第４図において、Ｘ方向の移動は、サーボモー
タ８により移動させられるベース６の水平移動に
より、Ｙ方向への移動は、昇降サーボモータ１５
によつて移動させられる昇降装置１４により、回
転角θの回動は、サーボモータ１６により回転さ
せられるハンド機構１７により行われる。

又、支持棒２を回転中心として、回転中心Ａを
A′の位置まで、半径γ₀の円弧を描くようにベー
ス６、昇降装置１４及びハンド機構１７を動作さ
せるためには、θと（ｘ，ｙ）との関係を求め
て、それぞれのサーボモータ８，１５，１６を制
御すればよい。

即ち、ベース６の水平移動x₁は、次式で与えら
れる。

x₁＝x₀＋γ₀sinθ₀ −γ₀sin（θ₀＋θ） ……(1)式 又昇降ガイドy₁の上下移動は次式で与えられる。

y₁＝y₀＋γ₀cosθ₀ −γ₀cos（θ₀＋θ） ……(2)式 ここで、支持棒２の座標（x′₀，y′₀）は、次式で
与えられる。

x₀′＝x₀＋γ₀sinθ₀ ……(3)式 y₀′＝y₀＋γ₀cosθ₀ ……(4)式 上記(1)〜(4)の理論式に従つて、ベース６、昇降装
置１４およびハンド機構１７を制御するために、
それぞれのサーボモータ８，１５，１６にそれぞ
れエンコーダ２６，２７，２８を設けて、サーボ
モータの回転数を制御することにより行なうこと
ができる。

このようにして、ベース６、昇降ガイド１４お
よびハンド機構１７を制御することにより、例え
凹溝のような狭い場所であっても弾性体で支持さ
れているエキゾーストパイプ４を組みつけること
が可能になる。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り、本発明による部品組付装置
によれば、水平移動するベースの上に垂直方向に
独立して昇降可能な一対の昇降装置を一定距離離
間して設け、この昇降装置の頂部に設けられた回
転駆動部にて任意の回転角に回動させられるよう
にハンド機構を設けたので、ベースの水平移動と
昇降ガイドの上下移動及び回転駆動部によるハン
ド機構の回動との組合せにより、ハンド機構の動
作を作業状態に適応するように作動させることが
でき、自動車等の複雑な形をした部分への組付け
を自動化することができた。

又、弾性体を介して組付けをする場合でも、完
全自動化が達成され、生産性を大巾に向上するこ
とができる等の優れた効果を有する。

又、ハンド部の制御軸数は、ハンド機構の回
転、上下方向及び水平方向だけでよいので、多軸
ロボツトを使用する場合に比べて制御が単純化さ
れて組付装置を小型化することにより、その作業
性を向上すると共に、安価な装置とすることがで
きるなど、優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は、本発明の一実施例を示す
図であり、第１図は、組付装置の一部縦断面して
示した正面図、第２図は、昇降駆動部の一部縦断
面して示した側面図、第３図は、ハンド機構部を
部分拡大し、その動作状態を示した正面図、第４
図は、第３図の動作状態を図式化して示した説明
用図、第５図１〜７は、組付動作を順を追つて示
したハンド部の正面図であり、１図は、爪によつ
てワークを把持して支持した状態、２図は片方の
昇降装置を上昇した状態、３図は、片方のワーク
の組付け把持を解除した状態、４図は、他方のハ
ンド機構を回動した状態、５図は４図の状態から
昇降装置を上昇し、ハンド機構を起した状態、６
図は、組付けた状態、７図は組付完了の状態をそ
れぞれ示す。第６図乃至第８図は、ワークの一例
としてエギゾーストパイプを示した図であり、第
６図は、ボデイに設けた支持棒が相対向して設け
られた組付形式を採用しているものの斜視図、第
７図は、第６図の組付部の正面図、第８図は、ゴ
ムブツシユを一方向より差し込むようにし、取付
金物を用いてボデイに取付ける形式を採用したエ
ギゾーストパイプの斜視図である。 ６……ベース、１１……昇降駆動部、１４……
昇降装置、１６……サーボモータ（回転駆動部）、
１７……ハンド機構、２４……固定爪、２５……
可動爪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動車の車体に弾性部材を介してエキゾース
   トパイプを組み付ける装置において、水平移動す
   るベースを設け、該ベース上に垂直方向に独立し
   て昇降可能な一対の昇降装置を一定距離離間して
   設け、該昇降装置の少なくとも一方の頂部に回転
   駆動部を設け、該回転駆動部にて任意の回転角に
   回動させられるように上記回転駆動部に取り付け
   られたハンド機構を設け、該ハンド機構の回転方
   向はハンド機構が互いに離間接近する方向である
   ことを特徴とする部品組付装置。