JPH06107252A - ドアハンドリングロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドアハンドリングロボットにドア閉じ確認装
置を付設してライン搬送中におけるドアパネルの破損等
を未然に回避する。 【構成】 ハンド１４に連結された支持部材１５に第１
エアシリンダ３３によりドアパネル７の前後方向へのス
ライドが自在に支持された基枠１９と、該基枠１９に配
設されたドアパネル７の上下，前後及び内外の六面をそ
れぞれ支持し得る第１から第６までの支持ブロック２０
〜２５とを有するフィンガ１６を備えるとともに、前記
基枠１９のドアパネル後部支持部側にドアパネル７が車
体パネル１に対して閉じ状態にあることを検出するドア
閉じ確認装置９０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の組立ラインに
おいてドアパネルを保持するドアハンドリングロボット
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の組立ラインにおいて、シ
ートや内装材等の車室の艤装作業を行う場合、ドア開度
に制約があることによる作業性の低下をきらって、予め
車体パネルに立て付け調整して取り付けられたドアパネ
ルを一旦車体パネルから取り外しておき、この艤装作業
後にドアパネルを再び車体パネルに組み付けるようにし
たいわゆるドアレス艤装が採用されることが多い。

【０００３】ところで、本出願人は先に、ドアの取付け
或いは取外しの自動化を容易に達成し得るドアの取付構
造の開発に伴って、前記ドアレス艤装に好適なドアハン
ドリングロボットを実願昭６３−１４３４７７号で提案
した。

【０００４】これは、例えばアーム先端にナットランナ
を取り付けたドア取付、取外しロボットと協仂でドア取
外し等の自動化を図った場合、ドア開度の制約等による
ナットランナの作業スペース上から特に緩め側のボルト
の螺回転に対応してドアパネル側をボルトの軸線方向に
移動させることが必要となることがあり、これに対処す
るために、アーム先端のハンド部でドアパネルをシリン
ダによりドアパネルの前後方向へのスライドが自在に保
持するように構成したものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな従来のドアハンドリングロボットにあっては、ドア
パネルの取付け後、ドアパネルを車体パネルに対して半
ドア状態等で閉じることで一連の作業を終了している
が、確実にドアパネルが閉じられたかどうかを検出する
手段を備えていなかったため、ドアパネルが確実に閉じ
られないまま車体パネルがライン上を搬送され、その搬
送中にドアパネルが不用意に開いて他物との干渉により
破損するという不具合があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、ドアハンドリン
グロボットにドアパネルが車体パネルに対して閉じ状態
にあることを検出するドア閉じ確認装置を付設して前記
不具合を解消することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明の構成は、アーム先端のハンドに支持部材を
介してフィンガを取り付けた多関節系ロボットであっ
て、前記フィンガは、前記支持部材にシリンダによりド
アパネルの前後方向へのスライドが自在に支持された基
枠と、該基枠に配設されてドアパネルの複数面をそれぞ
れ支持する複数の支持ブロックとを有し、かつこれら支
持ブロックのうちの所定の支持ブロックを前記基枠に取
り付けたシリンダによりドアパネルに対して進退が自在
に設けるとともに、ドアパネルが車体パネルに対して閉
じ状態にあることを検出するドア閉じ確認装置を前記基
枠のドアパネル後部支持部側に設けたことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】前記構成によれば、ドア取付け等の自動化を容
易になし得る一方で、ドアパネルが確実に閉じられない
まま車体パネルがライン上を搬送されるのが未然に防止
される。

【０００９】

【実施例】以下添付図面に基づいて、本発明の一実施例
を説明する。図１３に示すように、車体パネル１１を搬
送するシャトルコンベヤ２の両側方に位置した床上に、
垂直多関節系のドアハンドリングロボット３と直交座標
系のドア取付ロボット４とがそれぞれ対となって配置さ
れる。さらに、上記両ロボット３，４の外方に位置した
床上には、パレットコンベヤ５が配置され、該コンベヤ
で搬送されてきたパレット６内のドアパネル７を前記両
ロボット３，４により車体パネル１へ取り付けるように
なっている。

【００１０】ドア取付ロボット４は、そのアーム８先端
にナットランナ９を取り付けた通常のロボットであり、
これ以上の説明は省略する。

【００１１】ドアハンドリングロボット３は、ベース１
０上にボディ１１が水平旋回自在に支持され、該ボディ
１１からはアッパアーム１２が屈曲自在に延出される。
該アッパアーム１２の先端からはフォアアーム１３が屈
曲自在に延出され、該フォアアーム１３の先端にハンド
１４が屈曲と垂直旋回が自在に連結される（図２，図３
参照）。ここまでの構成は従前の垂直多関節系ロボット
と同様である。

【００１２】そして、本実施例では、図１〜図３にも示
すように、上記ハンド１４に支持部材１５を介してフィ
ンガ１６が取り付けられる。

【００１３】支持部材１５は板状に形成され、その前面
の四隅にはドアパネル７の前後方向に延びるレール受け
１８が付設されている。

【００１４】フィンガ１６は、上記支持部材１５に支持
された基枠１９の前面側にドアパネル７の上下，前後及
び内外の六面をそれぞれ支持する第１から第６までの支
持ブロック２０〜２５を配設してなる（図１２参照）。

【００１５】前記基枠１９は、上，下二本の横枠材２６
ａ，２６ｂと、これら両横枠材２６ａ，２６ｂの両端間
を結ぶ縦枠材２７ａ，２７ｂと、前記下横枠材２６ｂか
ら所定間隔離間して垂下した二本の脚材２８ａ，２８ｂ
と、これら両脚材２８ａ，２８ｂ間に架設された梁材２
９と、前記上横枠材２６ａから梁材２９に亘って貼設さ
れた後板３０とからなり、この後板３０に付設した、
上，下二本のガイドレール３１が、図４にも示すよう
に、前述したレール受け１８にスライド自在に嵌合して
いる。

【００１６】そして、前記後板３０の一側にはブラケッ
ト３２を介して基枠スライド用の第１エアシリンダ３３
が横向きに取り付けられ、そのピストンロッド３３ａ先
端が前記支持部材１５の一側部に自在継手３４を介して
連結される。従って、基枠１９は支持部材１５に対して
第１エアシリンダ３３のストロークの範囲内でドアパネ
ル７の前後方向へのスライドが自在となる。なお、図中
３５ａ，３５ｂはゴム製のストッパである。

【００１７】前記上横枠材２６ａ上には、図５にも示す
ように、その長手方向中間部に位置して支持台４０が付
設され、この支持台４０上面の一側に固設されたＬ字状
ブラケット４１にクランプ用の第２エアシリンダ４２が
下向きに取り付けられる。この第２エアシリンダ４２の
ピストンロッド４２ａ先端は自在継手４３を介して取付
部材４４に連結され、この取付部材４４の下面に、前述
したドアパネル７の上面を支持する第１支持ブロック２
０が固着される。前記取付部材４４の上面からは二本の
ガイドシャフト４６が起立され、これらのガイドシャフ
ト４６は前記Ｌ字状ブラケット４１に立設された筒状の
シャフト受け４７内を摺動自在に貫通している。

【００１８】一方、ドアパネル７の下面を支持する第２
支持ブロック２１は、両脚材２８ａ，２８ｂの下端部に
Ｌ字ブラケット４８を介して固着される。また、両Ｌ字
ブラケット４８には、ドアパネル７の有無を検出するた
めの近接スイッチ４９が付設される。

【００１９】前記支持台４０上には、図６にも示すよう
に、第３エアシリンダ５０が横向きに固設されるととも
に、この第３エアシリンダ５０の上方でかつ平行な位置
にクランプ用の第４エアシリンダ５１が配設される。第
４エアシリンダ５１のピストンロッド５１ａ先端はレバ
ー５２の上端部にピン５３結合され、このレバー５２の
中間部が、前記第３エアシリンダ５０のピストンロッド
５０ａ先端が自在継手５４を介して連結した支点部材５
５にピン５６結合される。そして、前記レバー５２の下
端部に取付板５７を介してドアパネル７の内面を支持す
る第３支持ブロック２４が固着される。また、取付板５
７にはドアパネル７の有無を検出するための近接スイッ
チ５８が付設される。さらに、前記支点部材５５からは
二本のガイドシャフト５９が延出され、これらのガイド
シャフト５９は前記支持台４０上に固設されたシャフト
受け６０内を摺動自在に貫通するとともに、それらの軸
端が二股状の連結部材６１に連結される。この連結部材
６１に前記第４エアシリンダ５１の基端部がピン６２結
合される。従って、第４エアシリンダ５１の伸縮によっ
てクランプ−アンクランプ作用が得られるとともに、第
３エアシリンダ５０の伸縮によってレバー５２の枢支点
が変わり各種寸法のドアパネル７に対応し得るのであ
る。

【００２０】一方、前記上横枠材２６ａ下面の−側に
は、図７にも示すように、ブラケット６３を介してクラ
ンプ用の第５エアシリンダ６４が斜め下向きに取り付け
られ、そのピストンロッド６４ａ先端に取付板６５が自
在継手６６を介して連結される。この取付板６５の前面
に、前述したドアパネル７の外面を支持する第４支持ブ
ロック２５が固着される。上記取付板６５の後面からは
ガイドシャフト６８が斜め上方へ突出され、このガイド
シャフト６８は前記ブラケット６３に組み付けた直線案
内軸受（ボールスプライン）６９内を摺動自在に貫通し
ている。

【００２１】さらに、前記下横枠材２６ｂ上には、図８
及び図９にも示すように、クランプ用の第６エアシリン
ダ７０が横向きに取り付けられ、そのピストンロッド７
０ａ先端が自在継手７１を介して前記下横枠材２６ｂ上
のガイドレール７２に沿ってドアパネル７の前後方向へ
摺動可能な第１摺動リンク７３の基端部に連結される。
また、前記ガイドレール７２上にはＬ字状の第２摺動リ
ンク７４の基端部が同じくドアパネル７の前後方向へ摺
動可能に嵌合され、当該基端部より後方に位置する前記
第１摺動リンク７３の基端部との間に圧縮ばね７５が介
装される。そして、第２摺動リンク７４の先端部がＬ形
の取付板７６の−側にピン７７結合されるとともに、取
付板７６の他側と第１摺動リンク７３の先端部とが小リ
ンク７８の両端部にそれぞれピン７９，８０結合され
る。また、前記取付板７６の内側面に前述したドアパネ
ル７の前面を支持する第５支持ブロック２２が固着され
る。なお、図中８１はスプリングガイド、８２は取付板
７６に固設したストッパ、８３は第２摺動リンク７４に
固設したストッパである。従って、第６エアシリンダ７
０の伸長作動で、前記両ストッパ８２，８３により取付
板７６は図の状態（クランプ状態）となり、第６エアシ
リンダ７０の収縮作動では、先ず初期行程（圧縮ばね７
５のばね定数で決まる）で取付板７６のみ（第２摺動リ
ンク７４は停止状態）がピン７７を中心に９０°回転し
てドアパネル７から後退し、その後の行程で第１及び第
２摺動リンク７３，７４の全体が基枠１９内方へと移動
することになる。

【００２２】一方、前記上横枠材２６ａと縦枠材２７ｂ
上部とで適宜ブラケットを介してクランプ用の第７エア
シリンダ８４が横向きに支持され、そのピストンロッド
８４ａ先端に自在継手８５を介して取付板８６が取り付
けられる。この取付板８６の内側面に前述したドアパネ
ル７の後面を支持する第６支持ブロック２３が固着され
る。また、取付板８６の内側面からはレール８７付きの
ガイドバー８８が突出され、このガイドバー８８は前記
基枠１９側に固設されたレール受け８９にドアパネル７
の前後方向へ摺動自在に案内されている。また、取付板
８６の外側面には、車体パネル１に対してドアパネル７
が半ドア状態で閉じられていることを検出するためのド
ア閉じ確認装置９０が組み付けられる。

【００２３】前記ドア閉じ確認装置９０は、図１１にも
示すように、取付板８６に固設された装置本体９１内を
検出ロッド９２と押込みロッド９３とが上下に対となっ
てドアパネル７に接離する方向へ移動可能に貫通し、通
常は圧縮ばね９４，９５によりドアパネル７側へ付勢さ
れている。そして、検出ロッド９２の先端にはナイロン
製の当て部材９６が、また押込みロッド９３の先端には
ウレタン製の当て部材９７がそれぞれ連接され、通常は
検出ロッド９２の当て部材９６の方が押込みロッド９３
の当て部材９７より若干ドアパネル７側へ突出してい
る。一方、検出ロッド９２の基端には被検出体としての
ナット９８が螺着され、この被検出体９８の変位が前記
装置本体９１の上面にブラケット９９を介して取り付け
られた近接スイッチ１００で検出されるようになってい
る。従って、車体パネル１への取付後にドアパネル７を
閉じる際には、アッパアーム１２の移動により、先ず両
当て部材９６，９７がドアパネル７の外面に接し、その
後はばね定数の大きい圧縮ばね９５で付勢された当て部
材９７がドアパネル７を半ドア状態になるまで押圧する
ことになる。その後、当て部材９７はドアパネル７から
若干後退して検出位置（図示の位置）へ戻る。この時、
ドアパネル７が半ドア状態で確実に閉じている時は、当
て部材９７とドアパネル７との間に間隙ができて当て部
材９６はドアパネル７と接近するだけで検出ロッド９２
を後退させることがない。これにより、近接スイッチ１
００からは信号が出ず、ドアハンドリングロボット３は
次の新たな動作に移行する。逆に、ドアパネル７が確実
に閉じていない時は、当て部材９７とドアパネル７が接
近し、これに伴ない当て部材９６を介して検出ロッド９
２が後退してナット９８が近接スイッチ１００と対向す
る。この時の近接スイッチ１００からの信号により、ド
アハンドリングロボット３は再度ドア閉じ動作を行い、
近接スイッチ１００からの信号が無くなるまで繰り返さ
れるのである。

【００２４】なお、前述した第１から第６までの支持ブ
ロック２０〜２５のドアパネル７に対する支持位置を図
１２に簡単に示す。

【００２５】さらに、前述した第１から第７までのエア
シリンダ３３，４２，５０，５１，６４，７０及び８４
は図示しないエア供給源にそれぞれ回路接続されると共
に、その回路途中に介装した電磁切換弁を介して図示し
ないマイクロコンピュータにより駆動制御される。

【００２６】このように構成されるため、ドアハンドリ
ングロボット３のフィンガ１６において、第２〜第７エ
アシリンダ４２，５０，５１，６４，７０及び８４を近
接スイッチ４９，５８からの信号等によって所定の順番
で伸長作動させることで、ドアパネル７の上下，前後及
び内外の六面を第１から第６までの支持ブロック２０〜
２５でクランプし、逆に収縮作動させることで、ドアパ
ネルをアンクランプすることができることは自明であ
る。

【００２７】また、前記クランプ時においても、ドアパ
ネル７の取付け或いは取外しの一時期に、第６エアシリ
ンダ７０を収縮作動させることでドアパネル７の前面を
支持する第５支持ブロック２２を基枠１９の内方へ大き
く後退させることができ、何ら作業に支障をきたすこと
はない。

【００２８】また、ドアパネル７の取付け工程時には、
ドア閉じ確認装置９０で、ドアパネル７が車体パネル１
に半ドア状態で確実に閉じられたか否かを確認すること
ができ、これによってドアパネル７が確実に閉じられな
いまま車体パネル１が次工程へ向けて搬送され、その搬
送中にドアパネル７が不用意に開いて他物との干渉によ
り破損するということが未然に回避できる。

【００２９】また、前記クランプ時において、ドアパネ
ル７の取付け或いは取外しにおけるナットランナ９の作
動の際には、第１エアシリンダ３３の伸縮作動により、
基枠１９を支持部材１５に対してドアパネル７の前後方
向へスライドさせることができるので、ナットランナ９
の作業位置を固定したままボルトの螺回転に対応してド
アパネル７側をボルトの軸線方向に移動させられ、従前
と同様にドア取付け等の自動化が容易になし得る。

【００３０】なお、本発明は前記実施例に限定されず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、ドア閉じ確認装置
９０の構造変更等種々の変更が可能であることは言う迄
もない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のドアハンド
リングロボットによれば、簡単なスライド機構とドア閉
じ確認装置により、ドアの取付け或いは取外しの自動化
を容易になし得る一方で、ライン搬送中でのドアの破損
等を未然に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるドアハンドリングロボットの一実
施例を示す要部正面図。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１の側面図である。

【図４】同じく基枠のスライド構造を示す平面図であ
る。

【図５】同じく第１支持ブロックの構造を示す側面図で
ある。

【図６】同じく第３支持ブロックの構造を示す側面図で
ある。

【図７】同じく第４支持ブロックの構造を示す側面図で
ある。

【図８】同じく第５支持ブロックの構造を示す平面図で
ある。

【図９】図８の正面図である。

【図１０】同じく第６支持ブロックの構造を示す正面図
である。

【図１１】同じくドア閉じ確認装置の側断面図である。

【図１２】支持ブロックの支持位置を示す説明図であ
る。

【図１３】ドア取付けブースの全体斜視図である。

【符号の説明】

１ 車体パネル ３ ドアハンドリングロボット ７ ドアパネル １３ フォアアーム １４ ハンド １５ 支持部材 １６ フィンガ １９ 基枠 ２０〜２５ 支持ブロック ３３，４２，５０，５１，６４，７０，８４ エアシリ
ンダ ９０ ドア閉じ確認装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーム先端のハンドに支持部材を介して
   フィンガを取り付けた多関節系ロボットであって、前記
   フィンガは、前記支持部材にシリンダによりドアパネル
   の前後方向へのスライドが自在に支持された基枠と、該
   基枠に配設されてドアパネルの複数面をそれぞれ支持す
   る複数の支持ブロックとを有し、かつこれら支持ブロッ
   クのうちの所定の支持ブロックを前記基枠に取り付けた
   シリンダによりドアパネルに対して進退が自在に設ける
   とともに、ドアパネルが車体パネルに対して閉じ状態に
   あることを検出するドア閉じ確認装置を前記基枠のドア
   パネル後部支持部側に設けたことを特徴とするドアハン
   ドリングロボット。
2. 【請求項２】 ドア閉じ確認装置は、装置本体内を検出
   ロッドと押込みロッドとが上下に対となってドアパネル
   に接離する方向へ移動可能に貫通し、通常は検出ロッド
   先端が押込みロッド先端より若干ドアパネル側に突出し
   た状態でドアパネル側へ付勢されるとともに、前記検出
   ロッド基端に螺着したナットの変位を検出する近接スイ
   ッチを前記装置本体に外付けした請求項１記載のドアハ
   ンドリングロボット。