JPH1029573A - 車体用ウインドガラスの取付方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車体のウインドガラス取付部とウインドガラス
とを容易かつ高精度に位置決めするとともに、検出手段
等の損傷を有効に阻止することを可能にする。 【解決手段】取付装置２８は、ウインドガラス１２のコ
ーナポイントＰ１、Ｐ２を検出するための第１検出手段
５０と、車体２０の取付部２６のコーナポイントＣ１、
Ｃ２を検出するための非接触型の第２検出手段５２と、
前記ウインドガラス１２を保持して該ウインドガラス１
２を前記取付部２６に対して取着する取付ロボット５８
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車体にウインドガ
ラスを自動的に取着するための車体用ウインドガラスの
取付方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、自動車等の車体の組立生産ラ
インでは、搬送されてくる車体のフロント側およびリヤ
側の窓部に、ロボットを使用してウインドガラスを自動
的に取着する作業が行われている。

【０００３】例えば、特公平６−３１０２７号公報に開
示されているように、窓ガラスをパレットに位置決めし
てセットし、パレットをロボットの動作端に取り付けた
治具に位置決め保持させた状態で窓ガラスを車体の窓部
に取り付けるようにしたものにおいて、該治具に窓ガラ
スのパレットに対する位置決め基準となる窓ガラスの位
置決め箇所に対応する車体側の部位に対する該治具の変
位を検出する検出器を搭載し、該治具を車体の窓部に対
向する予め教示された取付位置に移動させた後、該検出
器からの信号により該治具の位置補正を行って窓ガラス
を該窓部に挿着するようにした自動車の窓ガラス取付方
法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
技術では、検出器として、車体のピラー（側枠部）に当
接する検知バーを有する第１検出器と、前記車体の上枠
部に当接する係合子を有する第２検出器とを備えてい
る。しかしながら、上記の従来技術の装置では、車体の
ピラーと上枠部との位置をそれぞれ検出しているため、
車体の組立複合誤差を吸収してしまい、車体自体の精度
に影響を及ぼすとともに、位置決め作業全体が相当に煩
雑なものとなっている。しかも、検出器を車体に直接当
接させるため、この検出器が損傷し易くなり、また、全
体構成が相当に複雑化するという問題が指摘されてい
る。

【０００５】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、車体のウインドガラス取付部とウインドガラスと
を簡単な構成で容易かつ高精度に位置決めするととも
に、検出手段等の損傷を有効に阻止することが可能な車
体用ウインドガラスの取付方法および装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、ウインドガラスの第１基準部位と車体
のウインドガラス取付部の第２基準部位とが検出された
後、前記ウインドガラスと前記ウインドガラス取付部と
が相対的に位置決めされ、次いで、前記ウインドガラス
が前記ウインドガラス取付部に取着される。ここで、第
２基準部位は、車体を構成する高精度に成形された単品
部品の特徴部に設定されている。このため、ウインドガ
ラスとウインドガラス取付部とを容易かつ高精度に位置
決めすることができ、前記ウインドガラスの取付不良を
確実に阻止することが可能になる。

【０００７】その際、車体のウインドガラス取付部の基
準部位が非接触型の検出手段で検出されるため、前記車
体と前記検出手段との接触が回避される。これにより、
検出手段の損傷を有効に阻止することができる。

【０００８】さらに、非接触型の検出手段が、ＬＥＤと
イメージセンサとフィルタとを備えている。従って、イ
メージセンサ、例えば、ＣＣＤによる読み取り画像が鮮
明になり、形状識別精度が一層向上する。また、受光手
段でイメージセンサが、車体の検出光照射面に対して略
直角に指向して配置されるため、位置計測精度の向上も
可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態に係る
車体用ウインドガラスの取付方法を実施するための取付
装置を組み込むウインドガラス取付ライン１０の概略構
成平面図である。

【００１０】ウインドガラス取付ライン１０は、リヤ側
ウインドガラス１２を供給する第１供給装置１４と、フ
ロント側ウインドガラス１６を供給する第２供給装置１
８と、車体２０をライン２２に沿って搬送する車体搬送
装置２４と、前記ウインドガラス１２を前記車体２０の
リヤ側取付部２６に取着する本実施形態に係るリヤ側取
付装置２８と、前記ウインドガラス１６を該車体２０の
フロント側取付部３０に取着する本実施形態に係るフロ
ント側取付装置３２とを備える。

【００１１】第１供給装置１４は、ウインドガラス１２
を矢印方向に移送する搬送コンベア３４と、このウイン
ドガラス１２を一旦位置決めする仮位置決め機構３６
と、脱脂機構３８と、プライマ塗布機構４０と、シーラ
塗布機構４２と、移載機構４４とを備える。移載機構４
４は、載置台４６上のウインドガラス１２をガラスセン
シング位置４８に搬送する。

【００１２】第２供給装置１８は、上記第１供給装置１
４と同様に構成されており、同一の構成要素には同一の
参照符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００１３】本実施形態に係る取付装置２８は、図１お
よび図２に示すように、ガラスセンシング位置４８に移
送されたウインドガラス１２のコーナポイントＰ１、Ｐ
２（第１基準部位）を検出するための第１検出手段５０
と、車体２０の取付部２６のルーフモールのコーナポイ
ントＣ１、Ｃ２（第２基準部位）を検出するための非接
触型の第２検出手段５２と、前記ウインドガラス１２を
保持するとともに、前記検出されたコーナポイントＰ
１、Ｐ２およびコーナポイントＣ１、Ｃ２に基づいて、
前記ウインドガラス１２を前記車体２０の取付部２６に
対して位置決め自在な把持手段５４と、この把持手段５
４に保持されている前記ウインドガラス１２を前記取付
部２６に取着するために、該把持手段５４を進退させる
押圧手段５６とを備え、前記第２検出手段５２、前記把
持手段５４および前記押圧手段５６が取付ロボット（取
付機構）５８に一体的に装着されている。

【００１４】第１検出手段５０は、ガラスセンシング位
置４８に配置されている固定型のＣＣＤカメラ６０ａ、
６０ｂを備えており、実際上、非接触型センサを構成し
ている。

【００１５】取付ロボット５８は、床面に固定された基
台部６２を備え、この基台部６２上に旋回アーム６４が
設けられる。図３〜図５に示すように、旋回アーム６４
の先端には、揺動および回動自在な手首部６６が連結さ
れ、この手首部６６に取付部材６８が固着される。

【００１６】第２検出手段５２は、取付部材６８に位置
調整自在に装着される一組の投光手段７０ａ、７０ｂ
と、一組の受光手段７２ａ、７２ｂとを備える。図５に
示すように、投光手段７０ａ、７０ｂは、取付部材６８
に支持板７４を介し所定の角度傾斜して配設される赤色
ＬＥＤ７６ａ、７６ｂを有する。受光手段７２ａ、７２
ｂは、赤色ＬＥＤ７６ａ、７６ｂから照射されて車体２
０で反射された検出光Ｌを受光するＣＣＤカメラ（イメ
ージセンサ）７８ａ、７８ｂを有するとともに、このＣ
ＣＤカメラ７８ａ、７８ｂに近接して前記検出光Ｌの光
軸上に赤色フィルタ８０ａ、８０ｂが配置される。

【００１７】図３および図４に示すように、取付部材６
８には、押圧手段５６を構成する押圧シリンダ８２が固
着され、この押圧シリンダ８２から延在するロッド８４
に可動台８６が連結される。この可動台８６には、一対
のガイドロッド８８が固定され、前記ガイドロッド８８
が取付部材６８に設けられた一対のガイドポスト９０に
揺動自在に挿入される。

【００１８】把持手段５４は、４個の吸着盤９２ａ〜９
２ｄと、各吸着盤９２ａ〜９２ｄを可動台８６に対して
位置調整するための駆動手段９４ａ〜９４ｄとを備え
る。可動台８６の両端には、この可動台８６の長手方向
に交差する方向に延在してガイドレール９６ａ、９６ｂ
が設けられ、このガイドレール９６ａ、９６ｂにそれぞ
れ吸着盤９２ａ、９２ｂと９２ｃ、９２ｄとが支持板９
８ａ〜９８ｄを介して進退自在に支持される。吸着盤９
２ａ〜９２ｄは、図示しないバルブを介して負圧導入部
と大気開放部（またはブロア）とに接続自在である。

【００１９】駆動手段９４ａ、９４ｂは、ガイドレール
９６ａ側に互いに逆方向に指向して固定されるシリンダ
１００ａ、１００ｂを備え、このシリンダ１００ａ、１
００ｂから延在するロッド１０２ａ、１０２ｂが支持板
９８ａ、９８ｂに連結される。駆動手段９４ｃ、９４ｄ
は、ガイドレール９６ｂ側に互いに逆方向に指向して固
定されるシリンダ１００ｃ、１００ｄを備え、このシリ
ンダ１００ｃ、１００ｄから延在するロッド１０２ｃ、
１０２ｄが支持板９８ｃ、９８ｄに連結される。

【００２０】図２に示すように、第１および第２検出手
段５０、５２を構成するＣＣＤカメラ６０ａ、６０ｂお
よび７８ａ、７８ｂは、ビジュアルコントローラ１１０
に接続されており、このビジュアルコントローラ１１０
に演算用プログラマブルコントローラ（以下、ＰＣとい
う）１１２が設けられている。このＰＣ１１２は、取付
ロボット５８を駆動制御するためのロボットコントロー
ラ１１４に接続されている。

【００２１】本実施形態に係るフロント側取付装置３２
は、上記リヤ側取付装置２８と同様に構成されており、
同一の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な
説明は省略する。

【００２２】このように構成される取付装置２８の動作
について、本実施形態に係る取付方法との関連で以下に
説明する。なお、取付装置３２の動作は、取付装置２８
と同様であり、その詳細な説明は省略する。

【００２３】先ず、図１に示すように、第１供給装置１
４では、搬送コンベア３４を介してウインドガラス１２
が、順次、仮位置決め機構３６、脱脂機構３８、プライ
マ塗布機構４０およびシーラ塗布機構４２に移送されて
このウインドガラス１２に所定の処理を施す。その後、
ウインドガラス１２は、移載機構４４を介してガラスセ
ンシング位置４８に搬送される。

【００２４】図１および図２に示すように、ガラスセン
シング位置４８では、第１検出手段５０を構成するＣＣ
Ｄカメラ６０ａ、６０ｂを介してウインドガラス１２の
コーナポイントＰ１、Ｐ２が識別される。この情報がビ
ジュアルコントローラ１１０に入力され、ＰＣ１１２に
よりウインドガラス１２の制御点（回転中心点）Ｐｃが
三角法等により演算される。

【００２５】次いで、ロボットコントローラ１１４を介
して取付ロボット５８が駆動制御され、把持手段５４を
構成する吸着盤９２ａ〜９２ｄの吸引作用下に、ガラス
センシング位置４８に配置されているウインドガラス１
２が吸着保持される。そして、旋回アーム６４が旋回さ
れるとともに、手首部６６が駆動され、取付部材６８に
装着されている第２検出手段５２を構成するＣＣＤカメ
ラ７８ａ、７８ｂが車体２０の検出光Ｌの照射面に対し
て略直角に指向して配置される（図６参照）。

【００２６】そこで、第２検出手段５２を構成する赤色
ＬＥＤ７６ａ、７６ｂから車体２０に向かって検出光Ｌ
が照射されると、この検出光Ｌは、取付部２６のコーナ
ポイントＣ１、Ｃ２で反射してＣＣＤカメラ７８ａ、７
８ｂに受光される。これにより、取付部２６のコーナポ
イントＣ１、Ｃ２が識別される。

【００２７】その際、本実施形態では、ＣＣＤカメラ７
８ａ、７８ｂに近接して赤色フィルタ８０ａ、８０ｂが
配置されている。このため、ＣＣＤカメラ７８ａ、７８
ｂは、赤色ＬＥＤ７６ａ、７６ｂによる照明部位である
コーナポイントＣ１、Ｃ２を鮮明に識別することがで
き、前記コーナポイントＣ１、Ｃ２の識別精度が一挙に
向上するという効果が得られる。

【００２８】コーナポイントＣ１、Ｃ２の識別情報は、
ビジュアルコントローラ１１０に入力され、ＰＣ１１２
により取付部２６の制御点（中心点）Ｃｃが三角法等に
より演算される。

【００２９】次に、ウインドガラス１２の制御点Ｐｃと
取付部２６の制御点Ｃｃとの位置合わせ、すなわち、位
置ずれの補正が行われる。具体的には、演算されたずれ
量に対応して取付ロボット５８の原点がシフトされる。

【００３０】そして、手首部６６が９０度旋回されるこ
とにより、吸着盤９２ａ〜９２ｄに吸着保持されている
ウインドガラス１２が車体２０の取付部２６に対向して
配置される。さらに、押圧手段５６を構成する押圧シリ
ンダ８２が駆動され、ロッド８４に連結された可動台８
６がガイドロッド８８およびガイドポスト９０の案内作
用下に車体２０側に移動する。このため、吸着盤９２ａ
〜９２ｄに吸着保持されているウインドガラス１２は、
取付部２６に押圧されてこの取付部２６に取着される。

【００３１】ここで、吸着盤９２ａ〜９２ｄが大気に開
放され、あるいはこの吸着盤９２ａ〜９２ｄからエアブ
ローが行われることにより、ウインドガラス１２を取付
部２６に確実に取着することができる。

【００３２】この場合、本実施形態では、先ず、ＣＣＤ
カメラ６０ａ、６０ｂによりウインドガラス１２のコー
ナポイントＰ１、Ｐ２が識別される一方、ＣＣＤカメラ
７８ａ、７８ｂにより車体２０の取付部２６のコーナポ
イントＣ１、Ｃ２が識別される。次いで、これらの識別
情報から得られたウインドガラス１２の制御点Ｐｃと取
付部２６の制御点Ｃｃとに基づいて、前記ウインドガラ
ス１２と前記取付部２６との位置合わせ作業が行われ
る。

【００３３】従って、ウインドガラス１２と取付部２６
とを、常時、高精度に位置決めすることが可能になり、
前記ウインドガラス１２の取付不良の発生を有効に阻止
することができる。これにより、取付装置２８は、簡単
な構成で、ウインドガラス１２の取付作業を効率的かつ
高品質に遂行し得るという効果が得られる。

【００３４】しかも、車体２０側のコーナポイントＣ
１、Ｃ２を検出するために、ＣＣＤカメラ７８ａ、７８
ｂを備えた非接触型の第２検出手段５２を採用してい
る。このため、車体２０に係合子等を直接接触させる従
来の構成のように、この係合子等が損傷するという不具
合がない。従って、第２検出手段５２を長期間にわたっ
て効率的に活用することが可能になる。

【００３５】さらに、ＣＣＤカメラ７８ａ、７８ｂは、
車体２０の検出光Ｌの照射面に対して略直角に指向して
配置される。これにより、ＣＣＤカメラ７８ａ、７８ｂ
による位置計測精度の向上も図られるという利点があ
る。

【００３６】ところで、本実施形態では、セダンタイプ
の車体２０を用いて説明したが、その他、種々のタイプ
の車体を使用することができる。例えば、図６中、二点
鎖線で示すワゴンタイプの車体２０ａを使用した、本実
施形態に係る取付装置２８では、この車体２０ａの取付
部２６ａに対応して、吸着盤９２ａ〜９２ｄの位置調整
作業と、第２検出手段５２を構成する投光手段７０ａ、
７０ｂおよび受光手段７２ａ、７２ｂの位置調整作業と
が必要に応じて行われる。

【００３７】これによって、取付装置２８を介して、車
体２０ａの取付部２６ａに所定のウインドガラス１２ａ
を容易かつ効率的に取着することができ、汎用性に優れ
るという効果が得られる。

【００３８】なお、本実施形態では、ウインドガラス１
２のコーナポイントＰ１、Ｐ２から制御点Ｐｃが得られ
る一方、取付部２６のコーナポイントＣ１、Ｃ２から制
御点Ｃｃが得られ、これらに基づいて前記ウインドガラ
ス１２と前記取付部２６との位置合わせを行っている
が、前記コーナポイントＰ１、Ｐ２およびＣ１、Ｃ２か
ら直接、または他の基準点を演算して、この基準点から
該ウインドガラス１２と該取付部２６との位置合わせ作
業を行ってもよい。

【００３９】また、検出光Ｌとして、赤色ＬＥＤ７６
ａ、７６ｂから照射される赤色光を使用したが、現場環
境等に応じて該赤色光に代替し、例えば、赤外光を用い
てもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る車体用ウイ
ンドガラスの取付方法および装置では、ウインドガラス
の第１基準部位と車体のウインドガラス取付部の第２基
準部位とが検出され、この第１および第２基準部位に基
づいて前記ウインドガラスと前記ウインドガラス取付部
とが相対的に位置決めされる。このため、ウインドガラ
スとウインドガラス取付部とを高精度に位置決めするこ
とができ、前記ウインドガラスの取付不良を確実に阻止
して効率的かつ高品質なウインドガラス取付作業が遂行
される。

【００４１】しかも、車体のウインドガラス取付部の基
準部位が非接触型の検出手段で検出されるため、前記車
体と前記検出手段との接触が回避され、前記検出手段の
損傷を有効に阻止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るウインドガラスの取付
装置を組み込むウインドガラス取付ラインの概略構成平
面図である。

【図２】前記取付装置を構成する検出手段および制御部
の概略構成説明図である。

【図３】前記取付装置の要部正面図である。

【図４】前記取付装置の要部平面図である。

【図５】前記取付装置の要部正面図である。

【図６】前記取付装置と車体の配置状態を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１０…ウインドガラス取付ライン １２、１２ａ、１
６…ウインドガラス ２０、２０ａ…車体 ２６、２６ａ…リ
ヤ側取付部 ２８…リヤ側取付装置 ３０…フロント側
取付部 ３２…フロント側取付装置 ４８…ガラスセン
シング位置 ５０…第１検出手段 ５２…第２検出手
段 ５４…把持手段 ５６…押圧手段 ５８…取付ロボット ６０ａ、６０ｂ、７８ａ、７８ｂ…ＣＣＤカメラ ６４…旋回アーム ６６…手首部 ７０ａ、７０ｂ…投光手段 ７２ａ、７２ｂ…
受光手段 ７６ａ、７６ｂ…赤色ＬＥＤ ８０ａ、８０ｂ…
赤色フィルタ ８６…可動台 ９２ａ〜９２ｄ…
吸着盤 ９４ａ〜９４ｄ…駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 隆一郎 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウインドガラスに予め設定された第１基準
   部位を検出する工程と、 車体のウインドガラス取付部に予め設定された第２基準
   部位を、非接触型の検出手段を用いて検出する工程と、 前記検出された第１および第２基準部位に基づいて、前
   記ウインドガラスと前記車体のウインドガラス取付部と
   を相対的に位置決めする工程と、 前記位置決め後に、前記ウインドガラスを前記車体のウ
   インドガラス取付部に取着する工程と、 を有することを特徴とする車体用ウインドガラスの取付
   方法。
2. 【請求項２】ウインドガラスに予め設定された第１基準
   部位を検出するための第１検出手段と、 車体のウインドガラス取付部に予め設定された第２基準
   部位を検出するための非接触型の第２検出手段と、 前記ウインドガラスを保持し、前記検出された第１およ
   び第２基準部位に基づいて、前記ウインドガラスを前記
   車体のウインドガラス取付部に取着する取付機構と、 を備えることを特徴とする車体用ウインドガラスの取付
   装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の取付装置において、前記第
   ２検出手段は、前記取付機構に装着されており、 ＬＥＤを有する投光手段と、 前記投光手段から照射され前記車体で反射された検出光
   を受光するイメージセンサを有する受光手段と、 前記検出光の光軸上に配置されるフィルタと、 を備えることを特徴とする車体用ウインドガラスの取付
   装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の取付装置において、前記受
   光手段は、前記車体の検出光照射面に対して略直角に指
   向して配置可能に構成されることを特徴とする車体用ウ
   インドガラスの取付装置。
5. 【請求項５】請求項２記載の取付装置において、前記取
   付機構は、前記ウインドガラスを吸着保持するととも
   に、該ウインドガラスを前記車体に対して位置決め配置
   させる把持手段と、 前記把持手段に保持されている前記ウインドガラスを前
   記車体のウインドガラス取付部に取着するために、該把
   持手段を進退させる押圧手段と、 を備えることを特徴とする車体用ウインドガラスの取付
   装置。