JPH0764287B2 - ステアリングホイールの把持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はステアリングホイールを搬送するためにそのス
テアリングホイールを把持する把持装置に関する。

＜従来の技術＞ 車両のステアリングホイールはリング状をなし、その中
心部に形成されたボス部にステアリングシャフトの一端
のセレーション軸が嵌合することによりステアリングホ
イールとステアリングシャフトとが一体回転可能に連結
されている。また、このステアリングシャフトの他端は
ステアリングギア、リンゲージ等を介して操舵輪（前
輪）に連結されている。従って、ステアリングホイール
を回転させることにより前輪の操舵角が変わって車両の
走行方向が決定される。

車両の生産ラインでは、一般的に、このステアリングホ
イールを作業ロボットによって車室内の所定の位置に装
着していた。このとき、作業ロボットは搬送パレット上
にあるステアリングホイールの外周部を把持して移動し
たり、車両に組付けたりしていた。

＜発明が解決しようとする課題＞ このような従来のステアリングホイールの把持装置にあ
っては、作業ロボットのロボットアームがステアリング
ホイールの外周部を把持している。そのため、外形に対
してその軸中心が設定されたステアリングホイールを把
持するとき、このステアリングホイールが楕円であった
場合には、心出し作業によってすでに設定されているス
テアリングホイールの軸中心がずれてしまって車室内の
所定の位置に装着することができなくなってしまうとい
う問題点があった。

本発明はこのような問題点を解決するものであって、心
出しされたステアリングホイールの軸中心をずらすこと
なくそのステアリングホイールを把持してステアリング
ホイールの装着作業の作業性の向上を図ったステアリン
グホイールの把持装置を提供することを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上述の目的を達成するための本発明のステアリングホイ
ールの把持装置は、把持するステアリングホイールの外
周辺３方に該ステアリングホイールの径方向に移動自在
に配設された把持部材と、該各把持部材を支持すると共
に前記ステアリングホイールの径方向に移動自在に配設
された移動体と、該各移動体を同期して移動させる第１
の移動手段と、前記各把持部材を同期して移動させる第
２の移動手段と、該第２の移動手段によって前記各把持
部材が移動してステアリングホイールの外周部に当接し
たときに該第２の移動手段による把持部材への伝達力を
吸収する伝達力吸収手段と、該当接時に前記把持部材を
該当接位置に拘束するロック手段とを具えたことを特徴
とするものである。

＜作用＞ まず、第１の移動手段によって把持部材の１つがステア
リングホイールの外周部に当接するまで各移動体を移動
させる。次に、第２の移動手段によって各把持部材を移
動させると、各把持部材はそれぞれステアリングホイー
ルの外周部に当接するまで移動する。そして、把持部材
がステアリングホイールの外周部に当接すると、伝達力
吸収手段によって把持部材への伝達力の伝達が阻止され
ると共に、把持部材はロック手段によってその当接位置
にて拘束される。従って、ステアリングホイールは把持
装置によって把持される。

＜実 施 例＞ 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係るステアリングホイール
の把持装置の上面図、第２図は第１図のII−II断面図、
第３図は第２図のIII矢視図、第４図は第３図のIV−IV
断面図、第５図はステアリングホイールの組付装置の平
面図、第６図はその正面図、第７図はその右側面図、第
８図はステアリングホイールの背面図、第９図はパレッ
トの正面図、第10図はその側面図、第11図はパレット搬
送装置の平面図、第12図は第11図のXII−XII断面図、第
13図は第11図のXIII−XIII断面図、第14図は第11図のXI
V−XIV断面図、第15図はステアリングホイール搬送装置
の正面図、第16図はその上面図、第17図は第16図のXVII
−XVII断面図、第18図は心出し装置の一部切欠き正面
図、第19図は心出し装置の上面図、第20図は回転角度設
定装置の一部切欠き正面図、第21図は回転角度設定装置
の上面図、第22図ナットランナの断面図である。

第５図乃至第７図に示すように、本実施例のステアリン
グホイールの自動装着装置１は車両２の搬送ライン３の
一側に配設されている。車両２は搬送ライン３上を図示
しないシャトルコンベアによって移動され、ステアリン
グホイール４の組付位置にて停止できるように制御され
る。そのステアリングホイール４の組付位置には車両２
にステアリングホイール４を組付けるための作業ロボッ
ト５が配設されている。

作業ロボット５の側部であって搬送ライン３上の車両２
の反対側にはステアリングホイール４を保管、搬送する
ワーク搬送パレット８が位置し、このワーク搬送パレッ
ト８が移動する床面上にはパレット搬送装置９が配設さ
れている。

作業ロボット５の後方（第５図右方）にはステアリング
ホイール４の軸中心を設定する心出し装置10と組付回転
角度を設定する回転角度設定装置11と心出し装置10から
回転角度設定装置11にステアリングホイール４を搬送す
る搬送装置12が配置されている。

また、作業ロボット５はステアリングホイール４を把持
する把持装置13及びステアリングホイール４を固定する
ナットランナ14を備えている。そして、この作業ロボッ
ト５に近接してナットフィーダ15が配設されている。

まず、第５図乃至第７図に基づいて作業ロボット５につ
いて説明する。

搬送ライン３の一側の基盤21上には車両２の搬送方向
（Ｘ方向）に沿って案内レール22が敷設され、この案内
レール22にはロボット本体23が案内されてモータ24によ
って移動自在となっている。そして、この本体23には回
転盤25が回転自在に支持され、モータ26によって回転駆
動される。更に、この回転盤25には上下方向（Ｚ方向）
に沿って支持軸27が取付けられており、この支持軸27に
はその軸方向に沿って支持部材28が移動自在に支持さ
れ、モータ29によって駆動される。この移動部材28には
車両２の搬送方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）
に沿う案内軸30が固定され、この案内軸30にはロボット
アーム31が軸方向に移動自在に支持され、モータ32によ
って駆動できるようになっている。このロボットアーム
31の一端にはロボットハンド35がＸ方向及びＹ方向に沿
う図示しない回転軸によって回転自在に支持され、モー
タ34及びモータ36によって回転駆動されるようになって
いる。

このように作業ロボット５は６つの軸によって構成され
て、ステアリングホイール４の組付に必要な全ての動作
ができるようになっている。

第４図にステアリングホイール４の詳細を示す。ステア
リングホイール４はリング形状をなしているが、操作性
あるいはデザイン上などから真円でなく楕円である場合
もある。そのステアリングホイール４の回転中心部には
図示しない車体側のステアリングシャフトのセレーショ
ン軸が嵌合可能なボス部41が形成されており、このボス
部41の端部にはテーパ部42（第18図参照）が形成されて
いる。そして、このボス部41の周辺部には凹部として車
両２の操舵輪に対するステアリングホイール４の装着回
転角度の位置決め用基準穴43が１つと、車両２のターン
シグナルキャンセルピン装着用の装着穴44,45が２つ形
成されており、この３つの穴43,44,45は不等角度をもっ
て振り分けられて形成され、本実施例では125゜,102゜,
133゜というような振り分け角度に設定されている。

第５図及び第９図，第10図にワーク搬送パレット８の詳
細を示す。ワーク搬送パレット８において、下部に４つ
の車輪51が取付けられた台車52は一端がラッパ状をなす
ように床面に配置された案内レール53に案内されて転動
可能となっている。この台車52上には前列に第１のワー
ク支持台54が固定されると共に、後列に第2,第３のワー
ク支持台55,56が昇降機構57によって上下に昇降自在に
取付けられている。

即ち、台車52上前列には取付台58が固定され、この取付
台58にはステアリングホイール４の側部を支持する先端
部が断面Ｕ字形の支持部材59が取付けられると共に、ス
テアリングホイール４の下部を支持する同じく先端部の
断面がＵ字形をなす２つの支持部60を有する第１のワー
ク支持台54が取付けられている。

また、この台車52上後列には基盤61が固定され、その一
側部（第10図左側）には案内枠62が起立した状態で固定
されている。この案内枠62には台車52におけるワーク搬
出方向（同図右方）に突出する上下の突出部63と後方に
突出する下向き鉤状の係合部64を有する支持枠65が上下
方向に移動自在に取付けられている。そして、この支持
枠65にはステアリングホイール４の側部を支持する支持
部材66が取付けられると共に、突出部にはステアリング
ホイール４の下部を支持する２つの支持部67を有する第
２及び第３のワーク支持合55,56が取付けられている。
なお、支持部材59,66の先端部及び支持部60,67はステア
リングホイール４のリムを挾んで支持できるようにウレ
タンゴムでできている。

このワーク搬送パレット８は、第５図に示すように、車
輪51が案内レール53に案内されて搬入位置と作業位置と
搬出位置とに移動できるようになっている。そして、作
業位置に位置するワーク搬送パレット８の一側には支持
枠65を上下動させるための昇降機構57が設置されてい
る。即ち、床面に固定された昇降機構本体69には支持枠
65の移動方向に沿って往復動自在なピストンロッド70を
有するピストンシリンダ71が取付けられている。そし
て、このピストンロッド70の先端部にはブラケット71を
介して支持枠65の係合部64に係合し支持枠65を上方に持
上げる爪72が取付けられている。

また、昇降機構本体69の上部には前述のピストンロッド
70と直交する方向に沿うピストンロッド73を有するピス
トンシリンダ74が取付けられている。一方、支持枠65に
はこのピストンロッド73に対応して係止部75が固定され
ている。

従って、ピストンシリンダ71を駆動し爪72を上方に移動
させることで、この爪72が係合部64に係合し、更に爪72
を上昇させることによって、支持枠65が上昇して第2,第
３のワーク支持台55,56に支持されたステアリングホイ
ール４を上昇させることができる。そして、ピストンシ
リンダ74を駆動しピストンロッド73を前方に移動させ、
その先端部の上方に移動した支持枠65の係止部75が引っ
掛かることによって、支持枠65の下方への移動を阻止す
る。これによって、作業ロボット５によるステアリング
ホイール４の搬出作業が可能となる。

なお、76はパレット８の搬送中にステアリングホイール
４が周囲のものと当接して破損するのを防止するガード
バー、77は作業者がパレット８を搬送するときにつかむ
支持棒である。また、パレット８の搬送方向前後にはそ
の台車52の下面に後述するパレット搬送装置９の支持片
83が係合する係止片78が固定されると共に、同じく台車
52の下面の所定の位置には後述するパレット位置決め装
置17の位置決めピン106が嵌合する位置決め孔79が形成
されている。

また、前述したように、このワーク搬送パレット８は、
第５図に示すように、搬入位置と作業位置と搬出位置と
に移動できるようになっており、このパレット８が移動
する床面にはパレット８を移動するパレット搬送装置９
が設置されている。

即ち、第５図及び第11図乃至第13図に示すように、床面
上にはパレット８の移動方向に沿ってパレット８の全長
の２つ分の長さを有する搬送軸81が軸受82により支持さ
れている。そして、この搬送軸81の上面部にはパレット
８端部の各係止片78に係合するＬ字形状の支持片83がパ
レット８の全長より若干長い間隔をもってそれぞれ固定
されている。即ち、この支持片83は互いに向き合う２つ
のもので一対をなし、この搬送軸81には全部で４つ固定
されている。

また、第13図に示すように、この搬送軸81にはその軸方
向に沿って溝84が形成されており、この溝84に嵌入する
キー85を介して連結部材86が連結されている。一方、床
面上には搬送軸81を回動させるための第２の駆動手段と
してのピストンシリンダ87が取付けられており、このピ
ストンシリンダ87のピストンロッド88の先端部が連結部
材86に連結されている。従って、ピストンシリンダ87を
作動することによって搬送軸81を回動させ、支持片83を
第12図に実線で示す係合位置と２点鎖線で示す解除位置
との間で移動させることができるようになっている。

搬送軸81の中間部には支持部材89が相対回転自在に且つ
軸方向には相対移動できないように連結されている。一
方、床面上には搬送軸81の両側に位置してこの搬送軸81
と平行をなす支持軸90がブラケット91をもって固定され
ており、各支持軸90は支持部材89の各側部を貫通してい
る。また、搬送軸81の下方にはこの搬送軸81と平行に第
１の駆動手段としてのピストンシリンダ92が配設されて
いる。そして、このピストンシリンダ92のピストンロッ
ド93先端部は連結ブラケット94を介して搬送軸81に連結
されている。

従って、このピストンシリンダ92を作動することによっ
て、ピストンロッド93及び連結ブラケット94を介して搬
送軸81を支持軸90に支持されながらその軸方向に移動す
ることができる。

また、第５図に示すように、パレット８の移動方向側部
には作業者によって運ばれてきたパレット８をパレット
搬入位置まで搬送する移動装置16が配設されている。即
ち、係止片96が移動片97に回動自在に支持されると共に
スプリング98によって第５図反時計方向に付勢されてい
る。そして、この移動片97はピストンシリンダ99によっ
て移動できるようになっている。従って、作業者がパレ
ット８を第５図右方から矢印方向に移動させていくと、
パレット８の端部が係止片96をスプリング98に抗して第
５図時計方向に回動させる。そして、パレット８を所定
の位置（第５図に２点鎖線で示す位置）まで移動させる
と係止片96が元の位置まで戻る。その後、ピストンシリ
ンダ99を作動させることでパレット８が搬入位置まで移
動することとなる。

一方、床面上にはワーク搬送パレット８が作業位置に位
置したときに、このパレット８の前後，左右，上下方向
の位置決めを行うパレット位置決め装置17がパレット搬
送装置９の両側に４つ設置されている。なお、この位置
決め装置17は全て同様に構造のため、以下その１つにつ
いて説明する。

第11図及び第14図に示すように、床面上には上下方向に
移動自在なピストンロッド101を有するピストンシリン
ダ102が取付けられている。一方、このピストンシリン
ダ102に隣接して移動軸103が軸受104によって軸方向移
動自在に支持されている。そして、ピストンロッド101
と移動軸103の各先端部は連結部材105によって連結さ
れ、移動軸103の上部にはパレット８の下面に形成され
た位置決め孔79に嵌合する先端部がテーパ状をなす位置
決めピン106が固定されている。

また、床面上にはピストンロッド101と直交する方向に
作動するピストンロッド107を有するピストンシリンダ1
08が取付けられている。このピストンロッド107の先端
部は床面上に摺動自在に支持された移動体109に連結さ
れている。この移動体109は、第14図に示すように、移
動軸103が上方に移動したときにその下方に位置して移
動軸103の下方への移動を阻止する前進位置と、移動軸1
03の下方から外れた後退位置に移動できるようになって
いる。

従って、ワーク搬送パレット８が前述したパレット搬送
装置９によって作業位置に移動されると、ピストンシリ
ンダ102が作動して位置決めピン106がパレット８の位置
決め孔79に嵌合すると共に、パレット８自体を所定量上
方に持上げる。その後、ピストンシリンダ108を作動し
て移動体109を移動軸103の下方に移動させる。これによ
って、移動軸103の下方への移動が阻止され、パレット
８の前後及び左右，上下方向の位置決めがなされる。

第15図乃至第21図にステアリングホイール４の心出し装
置10と回転角度設定装置11と搬送装置12の詳細を示す。

第15図乃至第17図に示すステアリングホイールの搬送装
置12において、支持台121の長手方向（第15図左右方
向）両側部にはそれぞれ軸受122を介して前後に並んで
第1,第2,第３昇降リンク123,124,125の中間部が回転軸1
26を以てそれぞれ枢支されており、各昇降リンク123,12
4,125の一端には案内ローラ127が取付けられている。ま
た、支持台121の上方には上面部に開口が形成された支
持テーブル128が位置し、この支持テーブル128の搬送方
向（第15図左右方向）両側にはその前部に開口が内方を
向く断面コ字状の案内レール129が固定されている。然
して、支持テーブル128は第１昇降リンク123の案内ロー
ラ127上に載置されると共に、第2,第３昇降リンク124,1
25の案内ローラ127がその案内レール129内に転動自在に
装着されることにより支持テーブル128は支持台121上に
支持される。

支持台121両側部の第１昇降リンク123の他端は第１連結
軸130によって、第２昇降リンク124の他端は第２連結軸
131によってそれぞれ同期して回動できるように連結さ
れている。また、第２昇降リンク124の他端と第３昇降
リンク125の他端とは支持台121両側部の連結片132によ
ってそれぞれ連結されている。一方、支持台121下面後
部には第１の駆動手段としてのピストンシリンダ133が
取付けられており、このピストンシリンダ133のピスト
ンロッド134が支持台121の前後方向（第15図左右方向）
に往復動自在となっている。このピストンロッド134の
先端部は第２連結軸131に連結され、更に第２連結軸131
は連結ロッド135を介して第１連結軸130と連結されてい
る。従って、ピストンシリンダ133を作動させることに
よりピストンロッド134が軸方向に移動し、連結ロッド1
35、第1,第２連結軸130,131、連結片132を介して第1,第
2,第３昇降リンク123,124,125を同時に同量回動させる
ことができる。

支持テーブル128の前端部にはその上下方向（第15図上
下方向）に沿う支持ロッド136の上部が固定されてい
る。支持ロッド136の下部には支持筒137がその軸方向摺
動自在に嵌合すると共に、この支持ロッド136にはブラ
ケット138を介して支持台121の前後方向に沿う案内筒13
9が固定されている。そして、この案内筒139には支持台
121にその前後方向に沿って固定された案内ロッド140が
軸方向摺動自在に嵌合している。また、支持台121下面
後部には第２の駆動手段としてのピストンシリンダ141
が取付けられている。このピストンシリンダ141のピス
トンロッド142は支持台121の前後方向（第15図左右方
向）に往復動自在となっており、その先端部は支持筒13
7に連結されている。

また、第17図に示すように、この搬送装置12の支持テー
ブル128上には、心出し装置10によって心出しされたス
テアリングホイール４を回転角度設定装置11に搬送する
ときこのステアリングホイール４の軸中心をずらさない
ようにステアリングホイール４の外周を把持する把持装
置145が取付けられている。なお、この把持装置145は以
下に詳説する把持装置13と同様の構成を有するためここ
での説明は省略する。

従って、このように構成されたステアリングホイールの
搬送装置12において、ステアリングホイール４が把持装
置145によって支持された支持テーブル128はピストンシ
リンダ133を作動して第1,第2,第３昇降リンク123,124,1
25を回動させることによって上下方向に移動できる。な
お、このときに支持テーブル128は支持ロッド136が支持
筒137に沿って摺動するため、前後左右に移動すること
はない。また、支持テーブル128はピストンシリンダ134
を作動することにより、支持筒137及び支持ロッド136を
介して前後方向に移動できるようになっている。

第18図及び第19図に示すステアリングホイールの心出し
装置10において、前述の支持台121上にはブラケット151
を介して支持軸152が固定されており、この支持軸152の
上面図には円形の基盤153が固定されている。更に、支
持軸152の外周部には軸受154を介して支持円筒155が回
動自在に取付けられ、この支持円筒155の上端部にはリ
ング上の円盤156が溶接によって固着されている。そし
て、この支持円筒155の外周下部には連結片157が固定さ
れ、この連結片157にはブラケット158に固定された移動
手段としてのピストンシリンダ159のピストンロッド160
の先端部が連結されている。

基盤153上には等角度を以て振り分けられた３つの案内
レール161がその径方向に沿って固着されており、各案
内レール161にはそれぞれ下向きコ字形状の移動部材162
がそれぞれ摺動自在に嵌合している。この各移動部材16
2の内端には上下方向に沿って互いに平行をなす心出し
ピン163がそれぞれ固着されており、この各心出しピン1
63はステアリングホイール４のボス部41に挿脱自在とな
っている。また、各移動部材162の外端部と円盤156の外
端部とは連結リンク164及び軸165,166に以て連結されて
いる。

なお、移動部材162の上面部に固定されている扇状の部
材167はステアリングホイール４を心出しするときにこ
のステアリングホイール４を載せる支持盤である。ま
た、載置されるステアリングホイール４の周辺にはその
ステアリングホイール４の有無検出する光電管168が支
持台121に取付台169を介して取付けられている。

従って、このように構成されたステアリングホイールの
心出し装置10は、ピストンシリンダ159を作動してピス
トンロッド160を軸方向に移動させると、支持円筒155を
介して円盤156が所定角度回動する。すると、３つの連
結リンク164を介して各移動部材162が外方に引かれて移
動し、３つの心出しピン163は互いに離間するようにな
っている。

第20図及び第21図に示すステアリングホイールの回転角
度設定装置11において、支持台121上には円筒形の本体1
71が固定されており、この本体171内には軸受172を介し
て回転軸173が回転自在に支持されている。そして、回
転軸173の上部には中空状の回転体174が固定されると共
に回転体174の内部を貫通して支持軸175が固定されてい
る。この支持軸175は上部が外方に突出し、先端部には
ステアリングホイール４のボス部41が嵌合自在となって
いる。

また、支持軸175には回転体174の内部に位置して円筒部
材176が軸方向移動自在に且つ支持軸175とは相対回転不
能に嵌合している。この円筒部材176の上部には３つの
位置決めピン177が支持軸175の周辺部に所定の角度をも
って振り分けられて固着されている。この各位置決めピ
ン177はステアリングホイール４のボス部41の周辺部に
形成された凹部としての穴43,44,45にそれぞれ嵌脱可能
となっており、従って、割出しピン177も各穴（凹部）4
3,44,45の形成角度に適合する角度をもって配置されて
いる。そして、円筒部材176の下方に装着されたスプリ
ング178によってこの円筒部材176が上方に、即ち、各位
置決めピン177がステアリングホイール４の各穴43,44,4
5に嵌入する方向に付勢されている。なお、回転体174の
上面に固定された円盤状の部材179はステアリングホイ
ール４の回転角度を設定するときにステアリングホイー
ル４を載せる支持盤である。

一方、円筒部材176の下部にはその先端が回転体174の外
方に突出する突片180が複数固定されており、その先端
部にて回転体174の外周辺に位置するリング状のドッグ1
81を支持している。そして、このドッグ181の外側に位
置してこのドッグ181の位置、即ち、位置決めピン177が
ステアリングホイール４の各穴43,44,45に嵌合したかど
うかを検出する検出器182がブラケット183を介して本体
171に支持されている。

回転軸173にはキー184によって従動歯車185が相対回転
不能に取付けられている。一方、支持台121上には駆動
手段としてピストンシリンダ186が固定されており、こ
のピストンシリンダ186のピストンロッド187は連結部材
188を介してピストンシリンダ186と平行をなす駆動杆18
9に連結されている。この駆動杆189には側部にラック19
0が形成されており、従動歯車185と噛み合っている。

なお、載置されるステアリングホイール４の周辺にはそ
のステアリングホイール４の有無検出する光電管191が
支持台121に取付台192を介して取付けられている。

従って、このように構成されたステアリングホイールの
回転角度設定装置11は、ピストンシリンダ186を作動す
ることにより駆動杆189がその軸方向に移動して従動歯
車185を回転させ、回転軸173、支持軸175、並びに円筒
部材176を介して位置決めピン177を支持軸175の外周に
沿って移動させることができるようになっている。

第１図乃至第４図にステアリングホイールの把持装置の
詳細を示す。

第１図及び第２図に示すように、作業ロボット５のロボ
ットハンド35に取付けられるフランジ部201には後述す
るナットランナ14が取付けられる取付孔202が形成され
た基盤203が固定されている。この基盤203にはこの基盤
203と直交する支持部材204を介して２つのレール205が
固定されている。そして、このレール205には案内部材2
06が摺動自在に支持され、案内部材206にはリング状を
なしその径方向外方へ延設する３つのベース部207を有
するベースプレート208が固着されている。更に、この
ベースプレート208とフランジ部201との間にはスプリン
グ209が介在し両者を離間する方向に付勢している。

また、ベースプレート208上には支持筒210が固定され、
この支持筒210の外周には同じくリング状で且つその径
方向外方へ延設する３つの連結部211を有する回転体212
が回転自在に支持されている。

各ベースペレート208には、第２図および第３図に詳細
に示すように、その径方向に沿って第１案内レール213
が固定され、この第１案内レールに213は第１案内部材2
14を介して角柱形状の移動体215が摺動自在に支持され
ている。そして、この移動体215と前述の回転体212は移
動体215と回転体212の各連結部211が連結ロッド216を介
して連結されることにより移動体215の直線運動が回転
体212の回転運動に、あるいはその逆に変換されること
となる。

３つのベース部207のうちの１つのベース部207（本実施
例では第１図上方のベース部）には、その下面部に取付
ブラケット217を介して第１の移動手段としてのピスト
ンシリンダ218が取付けられている。そして、このピス
トンシリンダ218のピストンロッド219の先端部はＬ字形
状をなす第１の連結片220を介して移動体215に連結され
ている。従って、ピストンシリンダ218を作動し、第１
の連結片220を介して１つの移動体215を移動させると、
連結ロッド216を介して回転体212が回動して他の２つの
移動体215を移動させることとなり、３つの移動体215が
同時に同量移動することができる。

各移動体215の上面部にはそれぞれ第２案内レール221が
固定され、この第２案内レール221には第２案内部材222
を介して移動ベース223が摺動自在に支持され、更に、
この移動ベース223にはステアリングホイール４の外周
部を把持する把持部材224が固定されている。また、第1
8図に示すように、各移動体215には第２の移動手段とし
てのピストンシリンダ225が取付ブラケット226によって
固定されており、そのピストンロッド227の先端部は第
２の連結片228を介して移動体215に支持された後述する
摺動ピン229及び支持ピン230に連結されている。

第４図に示すように、各移動体215には摺動ピン229及び
支持ピン230がその移動体215の移動方向と平行をなして
軸方向摺動自在に支持されている。そして、摺動ピン22
9は第１の連結片220にナット231によって固定されてい
る。一方、支持ピン230はその一端に螺合したボルト232
によって第１の連結片220にその軸方向移動自在に支持
され、両者の間にはピストンシリンダ225による把持部
材224への伝達力を吸収する伝達力吸収手段としてのス
プリング333が介在して両者を互いに離間する方向に付
勢している。そして、この支持ピン230の他端には取付
ブラケット234を介して移動ベース223が固定されてい
る。

この摺動ピン229と移動ピン230は互いに対向する側面に
互いに平行をなす傾斜面335,336が形成されている。そ
して、摺動ピン229と支持ピン230の間にはロック手段と
しての移動片337が位置し、この移動片337は移動体215
のガイド面338と中央部に形成されたガイド孔339が移動
体215に固定されたガイドピン340にガイドされることに
よって摺動ピン229及び支持ピン230の移動方向に直交す
る方向に移動できるようなっている。更に、この移動片
237の両端部には各傾斜面235,236と平行をなしこの各傾
斜面235,236と圧接する圧接面241,242が形成されてい
る。

従って、ステアリングホイール４を把持するため、各ピ
ストンシリンダ225を作動し、第２の連結片228を介して
摺動ピン229並びに支持ピン230をその軸方向（ステアリ
ングホイール４の径方向内方）に移動させていくと、ス
テアリングホイール４の外形が真円ではない場合には３
つ把持部材224のうちの１つがステアリングホイール４
の外周面に当接する。すると、当接した把持部材224並
びに支持ピン230はその当接位置にて停止するが、各ピ
ストンシリンダ225は作動しているため支持ピン230の一
端に装着されたスプリング233が圧縮される。そして、
摺動ピン229は軸方向に更に移動し、摺動ピン229の移動
によるその傾斜面236と移動片237の圧接面241との押圧
関係によってこの移動片237の反対側の圧接面242が支持
ピン230の傾斜面236に圧接し、支持ピン230を移動片237
との摩擦抵抗によりその位置に拘束することによって、
把持部材224をステアリングホイール４との当接位置に
てロックすることとなる。

そして、その後、残りの２つの把持部材224も同様にス
テアリングホイール４の当接位置にてロックされる。こ
のようにしてステアリングホイール４は把持装置13にて
把持されることとなる。

また、把持部材224によるステアリングホイール４の把
持を解除するには、ピストンシリンダ225を前述とは逆
方向に作動し、第２の連結片228を介して摺動ピン229を
軸方向（第４図右方）に移動させる。すると、移動片23
7による支持ピン230への圧接が解除されて第２の連結片
228がボルト232の頭部に当接し、これにより、支持ピン
230を軸方向（第４図右方）に移動させる。従って、把
持部材224はステアリングホイール４の外方に移動し、
ステアリングホイール４の把持が解除されることとな
る。

第22図にナットランナ14の詳細を示す。

ナットランナ14は、第22図に示すように、前述したステ
アリングホイール４の把持装置13と同様作業ロボット５
のロボットハンド35に取付けられている。即ち、ロボッ
トハンド35に回転自在に支持され、把持装置13が固定さ
れるフランジ部201を有する支持筒251内には軸受252に
より回転筒253が回転自在に支持されている。この回転
筒253の基端部にはベベルギア254が固定される一方、先
端部外周にはセレーション255が形成されている。この
ベベルギア254は第１の駆動手段としての駆動部256によ
って駆動回転するベベルギア257と噛み合っている。一
方、回転筒253の基端部に形成されたセレーション255に
は円筒形のホルダ258の基端部が相対回転不能に且つ軸
方向移動自在に装着されている。そして、回転筒253に
固定された受部材259とホルダ258との間にはスプリング
260が介在し両者を離間する方向に付勢し、回転筒253の
先端部に固定されたストッパ261によって、回転筒253に
対するホルダ258の移動範囲が限定されている。

また、回転筒253内には一端にロータリジョイント262を
介して第２の駆動手段としてのエア供給源280が接続さ
れた供給パイプ263が貫通している。そして、このパイ
プ263にはレバー264を介してピストンシリンダ265が接
続されている。従って、ピストンシリンダ265を作動す
ることでパイプ263を軸方向に移動することができる。

ホルダ258の内側であって、パイプ263の先端部にはブラ
ケット266を介してシリンダ267が固定され、このシリン
ダ267の先端部にはナット401を保持するソケット268が
固定されている。また、シリンダ267内にはピストン269
が移動自在に嵌合しており、これによってパイプ263を
介してエア供給源に連通する密閉された部屋270が形成
される。また、このピストン269にはスプリングワッシ
ャ402を保持するコレット271の基端部が固定されてお
り、このコレット271は先端部が２又状に形成されると
共に中間部に段付部272が形成されている。一方、この
コレット271の段付部272に対応してソケット268の内周
部には先端に傾斜面が形成された円筒形状をなす規制部
材273が固定されている。なお、274はピストン269を元
位置にもどすためのスプリングである。

従って、ピストン269が第22図左方に移動した後退位置
では、コレット271は、同図に実線で示すように、段付
部272が規制部材273の内周面に規制されて、その先端部
が潰された縮径状態にある。そして、エア供給源によっ
て部屋270内に圧力流体が供給されると、ピストン269が
第22図右方に移動して段付部272が規制部材273から解除
され、コレット271の先端部は、同図に２点鎖線で示す
ように、外方に広がる。

なお、ロボットハンド35の支持筒251にはベベルギア301
が固定されており、このベベルギア301はロボットアー
ム31の回転軸302に固定されたベベルギア303と噛み合っ
ている。従って、この回転軸302を回動させロボットハ
ンド35、即ち、支持筒251を回動させることで、図示し
ないステアリングシャフト、あるいはパーツフィーダ７
に支持されたナット401に対する把持装置13に把持され
たステアリングホイール４、あるいはナットランナ14の
ソケット268の回転位置を適合させる。

以下、前述した自動装着装置によるステアリングホイー
ルの装着手順を説明する。

まず、第５図に示すように、作業者はステアリングホイ
ール４が搭載されたパレット８を案内レール53に沿って
搬入位置の手前の同図２点鎖線で示す位置に運んでく
る。このとき、パレット８の側面によって係止片96が１
往復回動してその一端がパレット８の後端に係合する。
これを検知してピストンシリンダ99が作動し、移動片97
を介して係止片96の一端がパレット８を搬入位置まで移
動させる。

すると、第12図及び第13図に示すように、パレット搬送
装置９のピストンシリンダ87が作動して連結部材86及び
キー85を介して搬送軸81を回動させることにより、パレ
ット８の前後に位置する一対の支持片83を第12図に２点
鎖線で示す解除位置から同図に実線で示す連結位置まで
移動させる。従って、この一対の支持片83はパレット８
の前後の係止片78に係合し、搬入位置にあるパレット８
を搬送軸81に連結する。そして、ピストンシリンダ92を
軸方向に移動させることによって搬入位置にあるパレッ
ト８を作業位置まで移動させる。移動後、ピストンシリ
ンダ87を前述とは逆方向に作動して支持片83を解除位置
に移動させパレット８の連結状態を解除する。

作業位置に搬送されたパレット８は作業ロボット５がス
テアリングホイール４を正しく取出せるように、パレッ
ト位置決め装置17によってＸ方向及びＹ方向,Z方向の位
置決めがなされる。第10図に示すように、位置決め装置
17のピストンシリンダ102を作動して、連結部材105を介
して移動軸103を上方に移動させ、その上端の位置決め
ピン106をパレット８下面の位置決め孔79に嵌合させる
と共にパレット８自体を所定の位置まで若干持ち上げ
る。これによって、パレット８は正しく位置決めされ
る。

パレット８の位置決めがなされると、次に作業ロボット
５によるステアリングホイール４の装着作業が開始され
る。

まず、作業ロボット５が作動してロボットハンド35に取
付けられた把持装置13によって、パレット８の前列の第
１のワーク支持台54に支持されたステアリングホイール
４を把持する。そして、このステアリングホイール４を
搬送装置12の支持台121上に配設された心出し装置10に
搬送する。

第18図及び第19図に示すように、ステアリングホイール
４はそのボス部41に３本の心出しピン163が挿入するよ
うに支持盤167上に配置される。そして、光電管168によ
ってステアリングホイール４が配置されたことが確認さ
れると、ピストンシリンダ159が作動して連結片157及び
支持円筒155を介して円盤156を第15図において時計方向
に回動させる。すると、連結リンク164を介して移動部
材162がステアリングホイール４の径方向外方へ移動す
ることとなり、ステアリングホイール４のボス部41の内
の各心出しピン163も同方向にボス部41の内周面に当接
するまで移動する。このようにして、ステアリングホイ
ール４の軸中心が設定される。

次に、心出しされたステアリングホイール４は搬送装置
12によって回転角度設定装置11に搬送される。第15乃至
第17図に示すように、支持テーブル128上のステアリン
グホイール４は把持装置145によってその軸中心をずら
すことなく支持された後、心出し装置10のピストンシリ
ンダ159を前述と逆方向に作動し心出しピン163をステア
リングホイール４の内方に移動させる。

そして、まず、搬送装置12のピストンシリンダ133を作
動して各昇降リンク123,124,125を第15図時計方向に回
動させることにより、支持テーブル128を上方に移動さ
せる。このとき、支持テーブル128はその支持ロッド136
が支持筒137に案内されているため支持テーブル128はそ
の前後方向（第15図左右方向）には移動しない。従っ
て、支持テーブル128上のステアリングホイール４は真
上に移動しそのボス部41から心出しピン163が抜ける。
次に、その状態からピストンシリンダ141を作動し、支
持テーブル128を前方（同図右方）に移動させる。そし
て、ピストンシリンダ133を前述と逆方向に作動し、各
昇降リンク123,124,125を同図反時計方向に回動するこ
とにより支持テーブル128を下方に移動させる。従っ
て、支持テーブル128上のステアリングホイール４は回
転角度設定装置11に支持される。

ステアリングホイール４は第20図及び第21図に示すよう
に、この回転角度設定装置11によって組付回転角度が設
定される。ステアリングホイール４はそのボス部41に回
転角度設定装置11の支持軸175が嵌合すると共に、ボス
部41の外周面にスプリング178によって上方に付勢され
た回転体174上部の位置決めピン177の先端が圧接した状
態で支持盤179上に支持される。なお、ステアリングホ
イール４はまだ把持装置145によって把持された状態に
ある。

そして、光電管191によってステアリングホイール４が
配置されたことが確認されると、この状態からピストン
シリンダ186を作動し、連結部材188を介して駆動杆189
を軸方向に移動させる。すると、ラック190及び従動歯
車185、回転軸175を介して回転体174が回転し、各位置
決めピン177が支持軸175の周囲を回転移動する。そし
て、各位置決めピン177がステアリングホイール４の穴4
3,44,45の位置に適合すると、スプリング178によって回
転体174を介して位置決めピン177が上方に移動して各穴
43,44,45に嵌合する。これに伴って突片180に支持され
たドッグ181も上方に移動し、これを検出器182が検出し
てピストンシリンダ186の作動を停止し、回転体174の回
転を停止させる。

その後、把持装置145によるステアリングホイール４の
把持を解除し、再び、ピストンシリンダ186を作動して
回転体174を所定の位置まで回転させることによりステ
アリングホイール４の組付回転角度が設定される。

搬送装置12の支持テーブル128上で、その軸中心と回転
角度が設定されたステアリングホイール４は作業ロボッ
ト５のロボットハンド35に取付けられた把持装置13が把
持して車両２の室内に搬送し、ステアリングシャフトに
装着する。

第１図乃至第４図に示すように、把持装置13において、
まず、ピストンシリンダ218を作動して第１の連結片220
を介して１つの移動体215をステアリングホイール４の
径方向内方に移動させることにより、連結ロッド216及
び回転体212を介して他の２つの移動体215を同期させて
移動させる。これによって、各移動ベース223の把持部
材224がそれぞれ内方に所定量移動してステアリングホ
イール４の外周部との間隔を少なくする。

次に、各ピストンシリンダ225を作動して、第３図及び
第４図に示すように、第２の連結片228を介して摺動ピ
ン229並びにスプリング233を介して支持ピン230をその
軸方向、即ち、ステアリングホイール４の径方向内方に
移動させる。すると、まず、３つの把持部材224のうち
の１つがステアリングホイール４の外周面に当接し、把
持部材224並びに支持ピン230はその当接位置にて停止す
る。ところが、各ピストンシリンダ225の作動は続行し
ているため支持ピン230の一端に装着されたスプリング2
33が圧縮されると共に、摺動ピン229が軸方向に更に移
動する。これによって、摺動ピン229の傾斜面236が移動
片237を第４図下方に移動させ、その圧接面242が支持ピ
ン230の傾斜面236に圧接することで支持ピン230は移動
片237との摩擦抵抗によりその位置に拘束される。従っ
て、把持部材224はステアリングホイール４との当接位
置にてロックされることとなる。

その後、残りの２つの把持部材224も同様にステアリン
グホイール４の当接位置にてロックされ、ステアリング
ホイール４は把持装置13にてその軸中心位置をずらすこ
となく把持される。

作業ロボット５はステアリングホイール４を把持した状
態で車室内に入り、ステアリングシャフトにステアリン
グホイール４のボス部41を嵌合させる。このとき、両者
の嵌合部はセレーション嵌合となっているためうまく嵌
合しない場合がある。その際には把持装置13のスプリン
グ209によってステアリングホイール４のボス部41をス
テアリングシャフトに圧接した状態でロボットアーム31
の回転軸302をゆっくりと回転させることにより把持装
置13に把持されたステアリングホイール４を回転させて
嵌合させる。そして、ナットランナ14によって固定す
る。

第22図において、ナットランナ14は、予め、パーツフィ
ーダ15から供給されたステアリングホイール４を固定す
るためのナット401とスプリングワッシャ402を保持して
いる。即ち、作業ロボット５が作動してナットランナ14
をパーツフィーダ15に接近させる。そして、まず、ピス
トンシリンダ256を作動してレバー264を介して供給パイ
プ263を軸方向前方（第22図右方向）に移動させること
により、ソケット268を前方に突き出してその先端部で
ナット401を保持する。それと同時に、エア供給源280に
より供給パイプ263を通ってシリンダ267の部屋270内に
圧縮流体を供給する。すると、ピストン269を介してコ
レット271がソケット267から前方に突出し、その先端部
が縮径した状態でナット401及びスプリングワッシャ402
を貫通して、このスプリングワッシャ402を保持する。
そして、ピストンシリンダ265を前述とは逆方向に作動
してソケット267を後退させる。

作業ロボット５によってステアリングシャフトに装着さ
れたステアリングホイール４は、まず、ナットランナ14
のピストンシリンダ265によってソケット267を前進さ
せ、保持したナット401をステアリングシャフトの図示
しないねじ部の位置に適合させると共にスプリング260
によってナット401をねじ部に圧接させる。それと同時
に、コレット271を後退させ、ねじ部とナット401との間
にスプリングワッシャ402を挿入する。その後、駆動部2
56によってベベルギア257,254を介して回転筒253を回転
させることで、ソケット267内のナット401が回転してね
じ部に螺合する。したがって、ステアリングホイール４
が固定される。

その後、把持装置13はステアリングホイール４の把持を
解除し、作業ロボット５は車両２の室内から元位置に戻
る。そして、再び、パレット８に搭載された別のステア
リングホイール４を把持して、前述した手順と同様にこ
のステアリングホイール４を次に搬送されてくる車両２
に装着する。

なお、ステアリングホイール４の装着作業中にパレット
８の第１のワーク支持台54に支持されたステアリングホ
イール４がなくなった場合には、作業ロボット５は第２
のワーク支持台55に支持されたステアリングホイール４
を取出す。そして、この第２のワーク支持台55のステア
リングホイール４もなくなった場合には第３のワーク支
持台56に支持されたステアリングホイール４を取出す。
この場合、第10図に示すように、ピストンシリンダ71を
作動して爪72を上昇させて支持枠65の係合部64に係合さ
せ、この支持枠65を上方に移動させる。そして、ピスト
ンシリンダ74のピストンロッド73を前方に移動した後、
支持枠65を下降させることでピストンロッド73の先端部
で係止部75を介して支持枠65を支持する。従って、第３
のワーク支持台56に支持されたステアリングホイール４
は作業ロボット５が取り出せる搬出位置に移動する。

そして、作業位置にあるパレット８のステアリングホイ
ール４が全てなくなった場合にはパレット搬送装置19に
よって搬入位置にある新しいパレット８を搬送してく
る。即ち、パレット搬送装置９のピストンシリンダ87が
作動して搬送軸81を回動させることにより、作業位置及
び搬入位置にあるパレット８の係止片78に一対の支持片
83を連結位置まで移動させることで係合させる。そし
て、ピストンシリンダ109によって搬送軸81を軸方向に
移動させることにより、搬入位置にあるパレット８を作
業位置に、作業位置にあるパレット８を搬出位置にそれ
ぞれ搬送する。

従って、作業位置にはステアリングホイール４を搭載し
た新しいパレット８が搬送され、再び、作業ロボット５
によってステアリングホイール４を取出すことができ
る。なお、搬出位置に搬送された空のパレット８は作業
者によって運び出される。

＜発明の効果＞ 以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本発明のス
テアリングホイールの把持装置によれば、ステアリング
ホイールの外周部を把持する各把持部材をステアリング
ホイールの外形に合わせて別個に移動自在としたので、
心出しされたステアリングホイールの軸中心をずらすこ
となくそのステアリングホイールを把持することがで
き、これによって、車両へのステアリングホイールの装
着作業の作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るステアリングホイール
の把持装置の上面図、第２図は第１図のII−II断面図、
第３図は第２図のIII矢視図、第４図は第３図のIV−IV
断面図、第５図はステアリングホイールの組付装置の平
面図、第６図はその正面図、第７図はその右側面図、第
８図はステアリングホイールの背面図、第９図はパレッ
トの正面図、第10図はその側面図、第11図はパレット搬
送装置の平面図、第12図は第11図のXII−XII断面図、第
13図は第11図のXIII−XIII断面図、第14図は第11図のXI
V−XIV断面図、第15図はステアリングホイール搬送装置
の正面図、第16図はその上面図、第17図は第16図のXVII
−XVII断面図、第18図は心出し装置の一部切欠き正面
図、第19図は心出し装置の上面図、第20図は回転角度設
定装置の一部切欠き正面図、第21図は回転角度設定装置
の上面図、第22図はナットランナの断面図である。 図面中、 １はステアリングホイールの自動装着装置、 ２は車両、 ４はステアリングホイール、 ５は作業ロボット、 13,145は把持装置、 215は移動体、 218はピストンシリンダ（第１の移動手段）、 224は把持部材、 225はピストンシリンダ（第２の移動手段）、 233はスプリング（駆動力吸収手段）、 337は移動片（ロック手段）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】把持するステアリングホイールの外周辺３
   方に該ステアリングホイールの径方向に移動自在に配設
   された把持部材と、該各把持部材を支持すると共に前記
   ステアリングホイールの径方向に移動自在に配設された
   移動体と、該各移動体を同期して移動させる第１の移動
   手段と、前記各把持部材を同期して移動させる第２の移
   動手段と、該第２の移動手段によって前記各把持部材が
   移動してステアリングホイールの外周部に当接したとき
   に該第２の移動手段による把持部材への伝達力を吸収す
   る伝達力吸収手段と、該当接時に前記把持部材を該当接
   位置に拘束するロック手段とを具えたことを特徴とする
   ステアリングホイールの把持装置。