JPH0829733B2 - ステアリングホイールの搬送装置 - 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搬送装置に
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。

車両の生産ラインにおいて、ステアリングホイールを
組付ける場合、一般的に、予め心出し作業によってステ
アリングホイールの軸中心を設定すると共に車両の操舵
輪に対するステアリングホイールの組付回転角度を設定
する必要がある。そのため、車両の生産ラインではステ
アリングホイールの心出し装置と回転角度設定装置を備
えている。そして、従来はステアリングホイールを作業
ロボットやクレーンなどを用いて心出し装置と回転角度
設定装置との間で搬送作業をしていた。

＜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搬送装置に
あっては、ステアリングホイールの搬送時に、軸中心、
あるいは回転角度が設定されたステアリングホイールが
位置ずれを起こしてしまうことがあり、そのため、ステ
アリングホイールの装着作業が面倒なものとなってしま
うという問題点があった。

また、ステアリングホイールの搬送装置として作業ロ
ボットやクレーンを用いるため、搬送作業が大掛かりな
ものとなってしまい、作業時間が長くかかってしまって
いた。

本発明はこのような問題点を解決するものであって、
簡単な機構で且つステアリングホイールが位置ずれを起
こすことなく搬送できるステアリングホイールの搬送装
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
イールの搬送装置は、ステアリングホイールの軸心中心
を設定する心出し装置と、該心出し装置に隣接して配設
され該心出し装置で心出しされた前記ステアリングホイ
ールの回転角度を設定する回転角度設定装置と、前記心
出し装置で心出しされた前記ステアリングホイールを心
出しされた状態で支持する把持手段を有して該心出し装
置と前記回転角度設定装置との間を水平方向及び上下方
向に移動可能な支持テーブルと、該支持テーブルを上下
方向移動可能に保持する支持ロッドと、前記支持テーブ
ルの下方に回動自在に支持されると共に一端が該支持テ
ーブルを上下方向移動自在に支持する昇降リンクと、該
昇降リンクの他端に連結されて該昇降リンクを回動させ
て前記支持テーブルを上下方向に移動させることで前記
心出し装置から前記ステアリングホイールを分離する第
１の駆動手段と、前記支持ロッドに連結されで前記支持
テーブルを水平方向線に沿って移動させることで前記ス
テアリングホイールを前記心出し装置から前記回転角度
設定装置に搬送する第２の駆動手段とを備えたことを特
徴とするものである。

＜作用＞ まず、心出し装置でステアリングホイールの軸中心を
設定した後、支持テーブルに設けられた把持手段により
心出しされた状態のまま、ステアリングホイールを把持
する。そして、第１の駆動手段によって昇降リンクを回
動させることで、心出しされたステアリングホイールを
支持した支持テーブルを支持ロッドに沿って上方に移動
させ、ステアリングホイールを心出し装置から分離す
る。次に、この状態から第２の駆動手段によって支持テ
ーブルを水平に移動させた後、再び、第１の駆動手段に
よって昇降リンクを前述とは逆方向に回動させることに
より支持テーブルが下方に移動し、ステアリングホイー
ルは位置ずれを起こすことなく所定の位置に搬送され
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
ルの搬送装置の正面図、第２図は搬送装置の上面図、第
３図は第１図のIII−III断面図、第４図はステアリング
ホイールの組付装置の平面図、第５図はその正面図、第
６図はその右側面図、第７図はステアリングホイールの
背面図、第８図はパレットの正面図、第９図はその側面
図、第10図はパレット搬送装置の平面図、第11図は第10
図のXI−XI断面図、第12図は第10図のXII−XII断面図、
第13図は第10図のXIII−XIII断面図、第14図は心出し装
置の一部切欠き正面図、第15図は心出し装置の上面図、
第16図は回転角度設定装置の一部切欠き正面図、第17図
は回転角度設定装置の上面図、第18図は把持装置の正面
図、第19図は第18図のXIX−XIX断面図、第20図は第18図
のXX矢視図、第21図は第20図のXXI−XXI断面図、第22図
はナットランナの断面図である。

第４図乃至第６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４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４図乃至第６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14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４図及び第８図，第９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９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のワーク支持台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４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４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４図及び第10図乃至第12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12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11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４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４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４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４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４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10図及び第13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10
1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108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13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103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１図乃至第３図、第14図乃至第17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１図乃至第３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１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１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128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１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13
4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135、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１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１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３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123,12
4,125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14図及び第15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1
51を介して支持軸152が固定されており、この支持軸152
の上面部には円形の基盤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1
60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1
62がそれぞれ摺動自在に嵌合している。この各移動部材
162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163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16図及び第17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171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、位置決めピン177も各穴（凹
部）43,44,45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,
44,45に嵌入する方向に付勢されている。なお、回転体1
74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181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
189に連結されている。この駆動杆189には側部にラック
190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18図乃至第21図にステアリングホイールの把持装置
の詳細を示す。

第18図及び第19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206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。

各ベースプレート208には、第19図および第20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21
3に固定され、この第１案内レールに213は第１案内部材
214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18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2
15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2
22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18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21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
229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2
32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21
5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になっている。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の外周面に当接する。すると、当接した把持部材22
4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21図右方）に移動させる。すると、移動片
237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21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2
69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3
01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４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11図及び第12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11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14図及び第15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１乃
至第３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１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1
36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１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16図及び第17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を作動して、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18図乃至第21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21
6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20図及
び第21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223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233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21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4
02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を後退させて、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256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９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搬送装置によれば、ステアリン
グホイールを心出し装置で心出しされた状態で支持テー
ブルに設けた把持手段によって把持し、この支持テーブ
ルの上下及び前後移動によって回転角度設定装置に搬送
するようにしたので、装置を簡素化することができると
共に正しく位置決めされたステアリングホイールを位置
ずれを起こすことなく搬送することができる。また、単
純な上下移動と水平移動で搬送が行われるので、常に同
じ搬送動作による搬送サイクルの効率化を図ることが可
能である。

【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
の搬送装置の正面図、第２図は搬送装置の上面図、第３
図は第１図のIII−III断面図、第４図はステアリングホ
イールの組付装置の平面図、第５図はその正面図、第６
図はその右側面図、第７図はステアリングホイールの背
面図、第８図はパレットの正面図、第９図はその側面
図、第10図はパレット搬送装置の平面図、第11図は第10
図のXI−XI断面図、第12図は第10図のXII−XII断面図、
第13図は第10図のXIII−XIII断面図、第14図は心出し装
置の一部切欠き正面図、第15図は心出し装置の上面図、
第16図は回転角度設定装置の一部切欠き正面図、第17図
は回転角度設定装置の上面図、第18図は把持装置の正面
図、第19図は第18図のXIX−XIX断面図、第20図は第18図
のXX矢視図、第21図は第20図のXXI−XXI断面図、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、 12はステアリングホイールの搬送装置、 123は第１昇降リンク、 124は第２昇降リンク、 125は第３昇降リンク、 128は支持テーブル、 133はピストンシリンダ（第１の駆動手段）、 136は支持ロッド、 141はピストンシリンダ（第２の駆動手段） である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールの軸心中心を設定す
   る心出し装置と、該心出し装置に隣接して配設され該心
   出し装置で心出しされた前記ステアリングホイールの回
   転角度を設定する回転角度設定装置と、前記心出し装置
   で心出しされた前記ステアリングホイールを心出しされ
   た状態で支持する把持手段を有して該心出し装置と前記
   回転角度設定装置との間を水平方向及び上下方向に移動
   可能な支持テーブルと、該支持テーブルを上下方向移動
   可能に保持する支持ロッドと、前記支持テーブルの下方
   に回動自在に支持されると共に一端が該支持テーブルを
   上下方向移動自在に支持する昇降リンクと、該昇降リン
   クの他端に連結されて該昇降リンクを回動させて前記支
   持テーブルを上下方向に移動させることで前記心出し装
   置から前記ステアリングホイールを分離する第１の駆動
   手段と、前記支持ロッドに連結されて前記支持テーブル
   を水平方向線に沿って移動させることで前記ステアリン
   グホイールを前記心出し装置から前記回転角度設定装置
   に搬送する第２の駆動手段とを備えたことを特徴とする
   ステアリングホイールの搬送装置。