JP4675754B2 - ガラス位置決め供給方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、大略矩形状のガラス板を位置決めして供給する方法及びその装置に関する。

自動車の製造ラインにおけるウインドガラスの取り付けステーションでは、ロボット等によるウインドガラスの周縁への接着剤の塗布作業や、ロボット等によるウインドガラスの自動車車体への取り付け作業が行われる。そして、従来、これらの作業を精度良く行うために、当該作業位置においてウインドガラスを位置決めする位置決め装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この種の位置決め装置は、台車によって搬送された複数のウインドガラスを一枚ずつ台車から取り出して位置決めを行うために、作業効率が低い不都合がある。しかも、この種の位置決め装置は、形状の異なる多種のウインドガラスを位置決めするために、その構成が複雑となるだけでなくコスト高となる不都合がある。
特開平１０−１５７６６９号公報

かかる不都合を解消して、本発明は、ガラス板の位置決め作業を軽減してガラス板の搬送や供給を効率良く行うことができ、しかも、構造を簡単として飛躍的なコストの低減が可能となるガラス位置決め供給方法及びその装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、自動車の製造ラインのガラス取り付けステーションでガラスを位置決めして供給するガラス位置決め供給方法において、自動車に取り付けられるガラス板を起立状態で位置決めし且つ該ガラス板を出し入れ自在に支持するガラス支持手段を備える移動自在のガラス保持台に、ガラス板を投入して保持させるガラス板投入工程と、該ガラス板投入工程によりガラス板を位置決め支持したガラス保持台を、所定のガラス供給位置に移送する移送工程と、該移送工程により移送されたガラス保持台を、所定のガラス供給位置において停止させると共に解除自在に固定する保持台固定工程とを備え、保持台固定工程においては、前記ガラス供給位置に設けられた乗り上げブロックに、前記ガラス保持台に備える乗り上げローラが乗り上げることにより該ガラス保持台の停止及び固定が行われ、前記ガラス板投入工程におけるガラス板の位置決めは、前記移送工程によるガラス保持台の移送がなされたとき、ロボットが自動車に該ガラス板を取り付けるために該ガラス板を把持する位置となるように行われることを特徴とする。

本発明のガラス位置決め供給方法は、例えば、自動車の製造ラインにおいて、ロボット等により自動車車体へのガラス板（ウインドガラス等）の取り付け作業が行われる、所謂ガラス取付ステーション等へのガラス板の供給に適した方法である。

本発明のガラス位置決め供給方法によれば、先ず、ガラス板投入工程によって、ガラス保持台にガラス板を投入する。ガラス保持台には、ガラス板を起立状態で位置決めし且つ該ガラス板を出し入れ自在に支持するガラス支持手段が設けられている。これによって、ガラス保持台に投入されたガラス板は、ガラス支持手段により位置決めされた状態でガラス保持台に保持される。なお、ガラス保持台は、移動自在に設けられているものであり、具体的には台車或いはパレットであることが挙げられる。

次いで、移送工程によって、ガラス保持台を所定のガラス供給位置に移送する。所定のガラス供給位置は、具体的には、例えば、前記取付ステーションにおけるロボットの把持位置が挙げられる。

そして、保持台固定工程によって、ガラス供給位置のガラス保持台を停止させて固定する。このとき、ガラス板はガラス保持台のガラス支持手段により既に位置決めされているので、ガラス保持台を停止固定するだけでガラス供給位置におけるガラス板の位置決めが完了する。

このように、ガラス板を位置決め支持したガラス保持台を、ガラス供給位置で停止させ固定するだけでよいので、従来のようにガラス供給位置にガラス板を位置決めするための構成複雑な装置を設けることなく、ガラス供給位置におけるガラス板の位置決めを迅速且つ容易に行うことができ、ガラス板の位置決め作業を軽減してガラス板の搬送や供給を効率良く行うことができる。

また、本発明は、自動車の製造ラインのガラス取り付けステーションでガラスを位置決めして供給するガラス位置決め供給装置において、自動車に取り付けられるガラス板を起立状態で位置決めし且つ該ガラス板を出し入れ自在に支持するガラス支持手段を備える移動自在のガラス保持台と、ガラス板を位置決め支持したガラス保持台を、所定のガラス供給位置に移送する移送手段と、該移送手段により移送されたガラス保持台を、所定のガラス供給位置において停止させると共に解除自在に固定する保持台固定手段とを備え、前記ガラス保持台は、その下部に乗り上げローラを備え、前記保持台固定手段は、前記ガラス供給位置に移送された前記ガラス保持台の乗り上げローラが乗り上げることにより該ガラス保持台の停止及び固定を行う乗り上げブロックを備え、前記ガラス保持台におけるガラス板の位置決めは、前記移送手段によるガラス保持台の移送がなされたとき、ロボットが自動車に該ガラス板を取り付けるために該ガラス板を把持する位置となるように行われることを特徴とする。

本発明のガラス位置決め供給装置は、例えば、自動車の製造ラインにおいて、ロボット等により自動車車体へのガラス板（ウインドガラス等）の取り付け作業が行われる、所謂ガラス取付ステーション等へのガラス板の供給に適した装置である。

本発明のガラス位置決め供給装置は、移送手段によってガラス保持台を所定のガラス供給位置に移送し、所定のガラス供給位置で保持台固定手段によってガラス保持台を固定する。なお、所定のガラス供給位置は、具体的には、例えば、前記取付ステーションにおけるロボットの把持位置が挙げられる。

一方、ガラス保持台は移送手段によってガラス供給位置に移送されるに先立ってガラス板をガラス支持手段により位置決め状態で保持している。これにより、保持台固定手段がガラス保持台を固定した時点で、所定のガラス供給位置でのガラス板の位置決めが完了する。なお、ガラス保持台は、移動自在に設けられているものであり、具体的には台車或いはパレットであることが挙げられる。

このように、本発明のガラス位置決め供給装置によれば、従来のようにガラス供給位置にガラス板を位置決めするための構成複雑な装置を設けることなくガラス供給位置におけるガラス板の位置決めを迅速且つ容易に行うことができるので、ガラス板の位置決め作業を軽減してガラス板の搬送や供給を効率良く行うことができ、更に、構造簡単でコストを低減することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は自動車製造ラインにおけるガラス取付ステーションを模式的に示す説明図、図２は本実施形態のガラス位置決め供給装置の説明的平面図、図３は台車のベースフレームの説明的底面図、図４は台車のガラス保持フレームの説明的側面図、図５は図４の説明的IV矢示図、図６は移送手段の連結手段を示す説明的正面図、図７は移送手段の連結手段を示す説明的側面図、図８は台車固定手段の固定台を示す説明的側面図、図９は台車固定手段の規制レールを示す説明図である。

本実施形態のガラス位置決め供給装置１は、図１に示すように、自動車の製造ラインのガラス取付ステーションＡに設けられ、該ガラス取付ステーションＡに設けられたガラス供給位置Ｂに自動車のウインドガラスＷ（ガラス板）を供給する。図１において、２は車体Ｃの搬送路、３はガラス取付作業用ロボットである。ガラス取付作業用ロボット３は、本実施形態のガラス位置決め供給装置１によりガラス供給位置Ｂに供給されたウインドガラスＷを把持し、搬送路２に沿って搬送された車体Ｃに取り付ける。なお、図示しないが、ガラス取付ステーションＡにおいては、ガラス取付作業用ロボット３によるウインドガラスＷの取り付けに先立って、ウインドガラスＷに接着剤等を塗布する処理スペースが設けられている場合もある。

次に、本実施形態のガラス位置決め供給装置１の構成を説明する。ガラス位置決め供給装置１は、図２に示すように、台車４（ガラス保持台）と、該台車４を移送する移送手段５と、該移送手段５に連設された台車固定手段６（保持台固定手段）とを備えている。移送手段５は、台車４を台車固定手段６に向かって移送する。台車固定手段６は前記ガラス供給位置Ｂ（図１参照）に設けられている。

台車４は、図１に示すように、ベースフレーム７と、該ベースフレーム７上に固設されたガラス保持フレーム８とを備えている。図３に示すように、ベースフレーム７の四隅部には、下方に延びる４つの脚９が設けられ、各脚９の下端には夫々キャスター１０が設けられている。ベースフレーム７の下面側には、前端部に互いに水平方向に対向する一対の規制ローラ１１が設けられ、後端部に水平に延びる連結バー１２が設けられている。また、図３に示すように、ベースフレーム７には、各脚９の内側位置に乗り上げローラ１３，１４が設けられている。各乗り上げローラ１３，１４は、ベースフレーム７の後部側に位置する一対の乗り上げローラ１４同士の間隔より、ベースフレーム７の前部側に位置する一対の乗り上げローラ１３同士の間隔が大とされている。また、ベースフレーム７の後部側に位置する一対の乗り上げローラ１４の前面側には第１当接板１５が設けられており、ベースフレーム７の前部側に位置する両乗り上げローラ１３の間には第２当接板１６が設けられている。

ガラス保持フレーム８は、図４に示すように、柱状の複数の枠材を組立てて形成され、ベースフレーム７上に固定或いは着脱自在に連結された底枠８ａと、該底枠８ａの後端に起立する後側枠８ｂとを備えている。また、底枠８ａには第１支持手段１７が、後側枠８ｂには第２支持手段１８が、共に複数のウインドガラスＷを位置決め支持するためのガラス支持手段として設けられている。また、後側枠８ｂの上端には、底枠８ａに対向する天枠８ｃが組み付けられており、天枠８ｃの前端と底枠８ａの前端とは連結枠８ｄにより連結されている。

第１支持手段１７は、図４及び図５に示すように、複数の前下部位置決めローラ１９と、複数の後下部位置決めローラ２０とを備えている。各前下部位置決めローラ１９は、前部支軸２１に所定間隔を存して回転自在に支持されている。前部支軸２１は、その両端が一対の前部軸受２２によって支持されている。前部軸受２２は、ガラス保持フレーム８の底枠８ａに立設されている。また、前部軸受２２は、底枠８ａに連結固定された固定部２２ａと、該固定部２２ａに上下方向にスライド自在に設けられて前部支軸２１を連結する可動部２２ｂとによって構成されている。固定部２２ａと可動部２２ｂとは螺子部材２２ｃによって連結されており、螺子部材２２ｃの螺合解除によって前部支軸２１の高低位置の調節が可能とされている。

前下部位置決めローラ１９には、図５に示すように、断面視Ｖ字状の支持溝１９ａが全周に形成されている。支持溝１９ａはウインドガラスＷの厚みに対応する寸法に形成されており、ウインドガラスＷを挿入して支持するようになっている。

各後下部位置決めローラ２０は、図４及び図５に示すように、後部支軸２３に回転自在に支持されている。後部支軸２３は、その両端が一対の後部軸受２４によって支持されている。後部軸受２４は、前部軸受２４の後方位置に所定の距離を存してガラス保持フレーム８の底枠８ａに立設されている。また、後部軸受２４は、前部軸受２２よりも高さ寸法が低く形成されており、これによって、後部支軸２３を介して各後下部位置決めローラ２０を各前下部位置決めローラ１９より低い位置に支持している。後下部位置決めローラ２０は、図５に示すように、前下部位置決めローラ１９と同じ形状に形成されており、断面視Ｖ字状に形成された支持溝２０ａを備えている。

第２支持手段１８は、図４及び図５に示すように、複数の後部位置決めローラ２５を備えている。各後部位置決めローラ２５は、支軸２６に所定間隔を存して回転自在に支持されている。支軸２６は、その両端が一対の軸受２７によって支持されている。軸受２７は、ガラス保持フレーム８の後側枠８ｂに水平に延設されている。また、後部位置決めローラ２５は、図５に示すように、前下部位置決めローラ１９や後下部位置決めローラ２０と同じ形状に形成されており、断面視Ｖ字状に形成された支持溝２５ａを備えている。

移送手段５は、図２に示すように、台車４の一側のキャスター１０を台車４の移送方向に案内するキャスター案内路２８と、台車４を移送方向に牽引する台車牽引手段２９とを備えており、該台車牽引手段２９は、台車４を連結する連結手段３０を備えている。

キャスター案内路２８は、図２に示すように、一対の対向する案内枠３１によってキャスター１０（図３参照）の両側を規制し、台車４を移送方向に円滑に案内する。

台車牽引手段２９は、図２に示すように、前記台車固定手段６に向かって台車４の移送方向に沿って延びる一対の案内レール３２と、該案内レール３２に摺動自在に支持された摺動板３３と、該摺動板３３にピストンロッド３４の先端が連結されて該摺動板３３を案内レール３２に沿って摺動させる移送用シリンダ３５とを備えている。また、摺動板３３には前記連結手段３０が設けられている。

連結手段３０は、図２及び図６に示すように、一対の係止部材３６と、両係止部材３６を揺動軸３７を介して同軸に揺動自在に支持する支持部材３８と、両係止部材３６を揺動させる揺動駆動手段３９と、両係止部材３６を所定の姿勢にロックするロック手段４０とを備えている。

両係止部材３６は共に同一形状に形成されており、その上端部には、図７に示すように、前記台車４の連結バー１２に係止するための係止凹部４１が形成されている。また、図６に示すように、両係止部材３６は互いに連結部材４２により一体に連結されている。

揺動駆動手段３９は、図７に示すように、摺動板３３上に設けられた係止部材駆動用シリンダ４３を備え、係止部材駆動用シリンダ４３のピストンロッド４４の先端が連結部材４２に連結されている。

ロック手段４０は、図６に示すように、係止部材３６を支持する前記支持部材３８に設けられ、突没自在の係合ピン４５と、該係合ピン４５の突没を駆動するピン駆動用シリンダ４６とによって構成される。係合ピン４５は、係止部材３６に向かって突出したとき係止部材３６に形成されている係合孔４６（図７参照）に係合する。係合孔４６は係止部材３６の揺動角度に応じて複数設けられている。

台車固定手段６は、図２及び図８に示すように、ガラス供給位置Ｂに設けられた一対の固定台４７と、両固定台４７の上面に前記乗り上げローラ１３，１４に対応して設けられた４つの乗り上げブロック４８，４９とを備えている。各固定台４７の後部側の乗り上げブロック４９に隣接して、前記台車４の第１当接板１５に当接して台車４を停止させるストッパ５０が設けられている。また、両固定台４７の間には、図２及び図９に示すように、前記台車４の両規制ローラ１１間に介入して台車４の移送方向に直交する方向への動きを規制しつつ移送方向に案内する規制レール５１が設けられている。なお、図２において符号５１ａで示すものは、規制レール５１の移送方向終端部に設けられた前記台車４の両規制ローラ１１用のストッパである。

更に、図２に示すように、各固定台４７の間には、前記移送用シリンダ３５を連結板５２を介して更に前方に移動させる固定用シリンダ５３が設けられている。該連結板５２は各固定台４７の前方に延出する一対の案内レール５４により案内され、固定用シリンダ５３は、そのピストンロッド５５の伸長により、乗り上げブロック４８，４９への乗り上げローラ１３，１４の乗り上げ移動、及び、ストッパ５０への第１当接板１５の圧接動作の駆動を行う。また、規制レール５１の終端部（前端部）の一側には、乗り上げブロック４８，４９に乗り上げローラ１３，１４が乗り上げた後に、ストッパ５０に第１当接板１５が当接する際の衝撃を緩和するための緩衝手段５６が設けられている。

次に、本実施形態のガラス位置決め供給装置１の作動を説明する。先ず、図１を参照して、台車４のガラス保持フレーム８にウインドガラスＷを投入する（ガラス板投入工程）。このとき、図４に示すように、起立させた状態のウインドガラスＷをガラス保持フレーム８の前方斜め上方から第１支持手段１７上に載置するようにしてガラス保持フレーム８内に投入する。これにより、図５に示すように、ウインドガラスＷの下縁は、第１支持手段１７の高低差を有する前下部位置決めローラ１９の支持溝１９ａと後下部位置決めローラ２０の支持溝２０ａとに挿入され、ウインドガラスＷの後側縁は、第２支持手段１８の後部位置決めローラ２５の支持溝２５ａに挿入される。このとき、支持溝１９ａ，２０ａ，２５ａが断面視Ｖ字状に形成されていることにより、ウインドガラスＷの下縁及び後側縁が支持溝１９ａ，２０ａ，２５ａ内に円滑に案内される。しかも、前下部位置決めローラ１９が後下部位置決めローラ２０よりも高い位置にあるので、ウインドガラスＷの下縁は傾斜して支持され、ウインドガラスＷは自重によってその後側縁を後部位置決めローラ２５に圧接する。このようにして第１支持手段１７と第２支持手段１８とによって支持されたウインドガラスＷは、その自重によって各ローラ１９，２０，２５の支持溝１９ａ，２０ａ，２５ａに係止されて位置決め状態が維持される。

ウインドガラスＷを位置決め保持した台車４は、図１に示すように、キャスター１０によって移動自在となっている。これにより、移送手段５の近傍においてガラス保持フレーム８へのウインドガラスＷの投入を行わずに、他の場所（例えば、ウインドガラスＷが製造される場所）で台車４のガラス保持フレーム８にウインドガラスＷを投入し、キャスター１０及び他の輸送手段を用いて移送手段５による移送位置に搬入してもよい。

次いで、図２を参照して、台車４のキャスター１０を移送手段５のキャスター案内路２８に進入させ、台車４の連結バー１２を、移送手段５の連結手段３０に設けられた係止部材３６上に位置させる。このとき、係止部材３６は、係止部材駆動用シリンダ４３のピストンロッド４４の伸長により後方に傾倒した状態とされ、且つ、その姿勢がロック手段４０によってに維持されている。これにより、台車４の連結バー１２は係止部材３６の係止凹部４１内に受け入れられる。同時に、台車４の規制ローラ１１間に台車固定手段６から延出している規制レール５１の始端部が侵入する。

続いて、図６及び図７を参照して、係止部材３６は、係止部材駆動用シリンダ４３のピストンロッド４４の収縮により揺動されて前方に傾倒した状態とされ、その姿勢がロック手段４０によってに維持される。これにより、台車４の連結バー１２は係止部材３６の係止凹部４１に係止された状態となる。

次いで、図２を参照して、移送用シリンダ３５のピストンロッド３４が収縮されて、摺動板３３及び連結手段３０を介して台車４が台車固定手段６に向かって移送される（移送工程）。

そして、移送手段５によって移送された台車４の乗り上げローラ１３，１４が台車固定手段６の固定台４７に設けられた乗り上げブロック４８，４９近傍に位置すると、固定用シリンダ５３のピストンロッド５５が伸長し、これに伴って、図８に示すように、台車４の乗り上げローラ１３，１４が固定台４７の乗り上げブロック４８，４９に乗り上げ、キャスター１０がフロアから離反する。同時に、台車４の第１当接板１５がストッパ５０に当接する。このとき、第１当接板１５とストッパ５０との当接に先立って、台車４の第２当接板１６が台車固定手段６の緩衝手段５６に当接し、第１当接板１５がストッパ５０に当接する際の衝撃が緩和される。台車４の第１当接板１５がストッパ５０に当接することにより、台車４の移送が停止される。そして、ストッパ５０と係止部材３６との挟持状態により移送方向に沿った台車４の動きが規制され、台車４の規制ローラ１１が規制レール５１を挟んでいることにより移送方向に直交する方向への台車４の動きが規制されて、固定台４７上の台車４が位置決めされる（保持台固定工程）。

このように、本実施形態のガラス位置決め供給装置１によれば、ウインドガラスＷが予め台車４に位置決め状態で保持されているので、移送手段５によって台車４を移送し、ガラス供給位置で台車固定手段６によって台車４を固定するだけで、ガラス供給位置ＢにおけるウインドガラスＷの位置決めを完了することができる。これにより、ガラス取付ステーションＡにおけるガラス取付作業用ロボット３による自動車車体ＣへのウインドガラスＷの取り付け作業等を精度良く円滑に行うことができる。

自動車製造ラインにおけるガラス取付ステーションを模式的に示す説明図。 本発明の一実施形態のガラス位置決め供給装置の説明的平面図。 台車のベースフレームの説明的底面図。 台車のガラス保持フレームの説明的側面図。 図４の説明的Ｖ矢示図。 移送手段の連結手段を示す説明的正面図。 移送手段の連結手段を示す説明的側面図。 台車固定手段の固定台を示す説明的側面図。 台車固定手段の規制レールを示す説明図。

符号の説明

１…ガラス位置決め供給装置、４…台車（ガラス保持台）、５…移送手段、６…台車固定手段（保持台固定手段）、８…ガラス支持フレーム（ガラス支持手段）、１３，１４…乗り上げローラ、４８，４９…乗り上げブロック。

Claims (2)

1. 自動車の製造ラインのガラス取り付けステーションでガラスを位置決めして供給するガラス位置決め供給方法において、
   自動車に取り付けられる四角形状のガラス板を起立状態で位置決めし且つ該ガラス板を出し入れ自在に支持するガラス支持手段を備える移動自在のガラス保持台に、ガラス板を投入して保持させるガラス板投入工程と、
   該ガラス板投入工程によりガラス板を位置決め支持したガラス保持台を、所定のガラス供給位置に移送する移送工程と、
   該移送工程により移送されたガラス保持台を、所定のガラス供給位置において停止させると共に解除自在に固定する保持台固定工程とを備え、
   保持台固定工程においては、前記ガラス供給位置に設けられた乗り上げブロックに、前記ガラス保持台に備える乗り上げローラが乗り上げることにより該ガラス保持台の停止及び固定が行われ、
   前記ガラス板投入工程におけるガラス板の位置決めは、前記移送工程によるガラス保持台の移送がなされたとき、ロボットが自動車に該ガラス板を取り付けるために該ガラス板を把持する位置となるように行われることを特徴とするガラス位置決め供給方法。
2. 自動車の製造ラインのガラス取り付けステーションでガラスを位置決めして供給するガラス位置決め供給装置において、
   自動車に取り付けられる四角形状のガラス板を起立状態で位置決めし且つ該ガラス板を出し入れ自在に支持するガラス支持手段を備える移動自在のガラス保持台と、
   ガラス板を位置決め支持したガラス保持台を、所定のガラス供給位置に移送する移送手段と、
   該移送手段により移送されたガラス保持台を、所定のガラス供給位置において停止させると共に解除自在に固定する保持台固定手段とを備え、
   前記ガラス保持台は、その下部に乗り上げローラを備え、
   前記保持台固定手段は、前記ガラス供給位置に移送された前記ガラス保持台の乗り上げローラが乗り上げることにより該ガラス保持台の停止及び固定を行う乗り上げブロックを備え、
   前記ガラス保持台におけるガラス板の位置決めは、前記移送手段によるガラス保持台の移送がなされたとき、ロボットが自動車に該ガラス板を取り付けるために該ガラス板を把持する位置となるように行われることを特徴とするガラス位置決め供給装置。

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