(57)【要約】【課題】スプラインソケットの使用に際して、作業員によるステアリングコラムとの自動機械の正確な整合を可能にする自動ステアリング中心合わせアセンブリを提供すること。【解決手段】ステアリングコラムの中心をマーキングするための中心合わせプロセスのための自動車両ステアリング中心合わせアセンブリは、それと共に移動するためのロボットアームに接続されるハウジングを含む。駆動機構が、ハウジングに装着される。チャックが、駆動機構に回転可能に接続される。チャックは、ステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する移動可能な把持ジョーを含む。圧気機構が、ハウジングに装着され、チャックに動作可能に接続される。圧気機構からチャックへ供給される空気圧が、ステアリングコラムを把持するために、把持ジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させる。【選択図】図１
2014223910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングコラムの中心をマーキングするための中心合わせプロセスのための自動車両ステアリング中心合わせアセンブリであって、
それと共に移動するために、関連するロボットアームに接続されるハウジングと、
前記ハウジングに装着される駆動機構と、
前記駆動機構に回転可能に接続されるチャックであって、前記ステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する移動可能な把持ジョーを含む、チャックと、
前記ハウジングに装着されかつ前記チャックに動作可能に接続される圧気機構であって、前記圧気機構から前記チャックへ供給される空気圧が、前記ステアリングコラムを把持するために、前記把持ジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させる、圧気機構と、を備える、アセンブリ。
【請求項２】
前記駆動機構が、モータ及びトルクリミッタを含み、前記モータの駆動軸の回転が、前記モータの前記駆動軸に動作可能に係合される前記トルクリミッタを介して前記チャックに伝達される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記圧気機構が、第１の駆動滑車と、前記第１の滑車から離間されかつそれに動作可能に連結される第２の従動滑車と、を含み、前記第１の滑車が、前記チャックの従動軸に連結され、かつ前記駆動機構によって回転され、前記第２の滑車が、前記圧気機構の回転可能空気軸に連結され、かつ前記第１の滑車によって駆動される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記第１及び第２の滑車の各々が、第１のトラックと第２のトラックとを含み、前記第１及び第２の滑車の前記第１のトラックが、タイミングベルトを受容し、前記第１及び第２の滑車の前記第２のトラックが、少なくとも１つの空気ホースを受容する、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記チャックの外側表面が、少なくとも１つの空気孔を含み、前記少なくとも１つの空気ホースが、前記チャックへ空気圧を供給するために前記少なくとも１つの空気孔に接続される、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記ハウジングが、前記駆動機構に装着される第１の枠部品と、前記圧気機構に装着される第２の枠部品と、を有する枠を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記ステアリングコラムを検出するための、前記ハウジングに装着される視覚システムを更に含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記視覚システムが、前記ハウジングに装着されかつ前記チャックの中心軸から所定の距離で離間されたカメラを含む、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記駆動機構が、前記中心合わせプロセス中に前記チャックの時計回り及び反時計回り回転を検出するためのエンコーダを更に含み、かつ、前記ステアリングコラムのステアリングスパンの中心を算出するために前記エンコーダと通信するコントローラを更に含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記チャックが、各々が前記ステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する少なくとも２つの移動可能な把持ジョーを含む、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
ステアリングコラムの中心をマーキングするための中心合わせプロセスのための自動車両ステアリング中心合わせアセンブリであって、
ロボットアームと、
それと共に移動するために前記ロボットアームに接続されるハウジングと、
前記ハウジングに装着される駆動機構と、
前記駆動機構に回転可能に接続されるチャックであって、各々が前記ステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する少なくとも２つの移動可能な把持ジョーを含む、チャックと、
前記ハウジングに装着されかつ前記チャックに動作可能に接続される圧気機構であって、前記チャックに動作可能に連結される第１の駆動滑車と、空気軸上に装着されかつ前記第１の滑車に回転可能に連結される第２の従動滑車と、を含み、前記圧気機構から前記チャックへと供給される空気圧が、各把持ジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させて、前記把持ジョーが前記ステアリングコラムと係合することを可能にする、圧気機構と、を備える、アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１及び第２の滑車の各々が、第１のトラックと第２のトラックとを含み、前記第１及び第２の滑車の前記第１のトラックが、タイミングベルトを受容し、前記第１及び第２の滑車の前記第２のトラックが、少なくとも１つの空気ホースを受容する、請求項１１に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記チャックの外側表面が、少なくとも１つの空気孔を含み、前記少なくとも１つの空気ホースが、前記チャックへ空気圧を供給するために前記少なくとも１つの空気孔に接続される、請求項１２に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの空気ホースが、第１の空気ホースと第２の空気ホースとを含み、前記少なくとも１つの空気孔が、前記第１のホースがそこに接続された第１の空気孔と、前記第２のホースがそこに接続された第２の空気孔と、を含み、前記第１のホースが、前記チャックへ空気圧を供給して、前記把持ジョーを前記開放位置へ移動させ、前記第２のホースが、前記チャックへ空気圧を供給して、前記把持ジョーを前記閉鎖位置へ移動させる、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
前記アセンブリが、前記ステアリングコラムを検出するための、前記ハウジングに装着されるカメラを含む視覚システムを更に含み、前記カメラが、前記チャックの中心軸から所定の距離で離間されている、請求項１１に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
前記駆動機構が、前記中心合わせプロセス中に前記チャックの時計回り及び反時計回り回転を検出するためのエンコーダを含み、かつ前記ステアリングコラムのステアリングスパンの中心を算出するための、前記エンコーダと通信するコントローラを更に含む、請求項１１に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
前記ステアリングコラムをマーキングするための、前記ハウジングに装着されかつ前記コントローラと連通するかしめ装置を更に含み、前記かしめ装置が、前記チャックの中心軸に沿って変位可能であるかしめ軸を含む、請求項１６に記載のアセンブリ。
【請求項１８】
車両のステアリングコラムを自動的に中心合わせする方法であって、
自動中心合わせアセンブリを前記ステアリングコラムに向かって移動させるステップであって、前記中心合わせアセンブリが、各々が前記ステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する少なくとも２つの移動可能な把持ジョーを有するチャックと、前記チャックを回転させるための駆動機構と、各把持ジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるための圧気機構と、を含む、ステップと、
前記ステアリングコラム上に前記チャックを位置付けるステップと、
前記チャックを、前記ステアリングコラムと共に、時計回り方向及び反時計回り方向の両方に回転させるステップと、
前記チャックの前記時計回り及び反時計回り回転を検出するステップと、前記ステアリングコラムのステアリングスパンの中心を算出するステップと、を含む、方法。
【請求項１９】
前記位置付けるステップが、前記ステアリングコラムを視覚システムを介して設置するステップと、前記把持ジョーを空気圧により前記開放位置へ移動させるステップと、前記開放された把持ジョーを前記ステアリングコラムの前記スプライン部分の上に位置付けるステップと、前記把持ジョーを空気圧により前記閉鎖位置へ移動させるステップと、を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記チャックの中心軸に沿って変位可能なかしめ軸を用いて前記ステアリングスパンの前記中心を算出した後に、前記ステアリングコラムを自動的にマーキングするステップを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
車両の製造中、ステアリングコラムの中立位置又は中心位置を示すためにステアリングコラムをマーキングすることは一般的である。ステアリングコラム上のかかるマークの配置は、車両が直進しているときに、ステアリングホイールが中立回転配向（即ち、左又は右に曲がっていない）に位置付けられるように、作業員が後でステアリングホイールを配向させることを可能にする。典型的には、かかるステアリングコラム整合マークは、作業員によって、ステアリングコラム上の位置に移動される自動機械の補助を用いてステアリングコラム上に作製される。既知の自動機械には、作業員によって移動可能である連接型アームに動作可能に接続される変速機が含まれる。変速機は、ステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する取設ソケットを含む。
【０００２】
スプラインソケットの使用に際して、作業員による、ステアリングコラムとの自動機械の正確な整合が必要とされる。更に、ステアリングコラムをマーキングするために使用される自動機械が、正しく動作していないこともある。この状況では、マークはステアリングコラム上に不適切に位置付けられ、これは、最終的に、ステアリングコラムに対して整合しないステアリングホイールをもたらす。整合しないステアリングホイールは、ステアリングコラムが中立又は中心にあるときに、左又は右に曲がっていることになるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様によると、ステアリングコラムの中心をマーキングするための中心合わせプロセスのための自動車両ステアリング中心合わせアセンブリは、それと共に移動するための関連するロボットアームに接続されるハウジングを備える。駆動機構が、ハウジングに装着される。チャックが、駆動機構に回転可能に接続される。チャックは、ステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する移動可能な把持ジョーを含む。圧気機構がハウジングに装着され、チャックに動作可能に接続される。圧気機構からチャックへ供給される空気圧が、ステアリングコラムを把持するために、把持ジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させる。
【０００４】
別の態様によると、ステアリングコラムの中心をマーキングするための中心合わせプロセスのための自動車両ステアリング中心合わせアセンブリは、ロボットアームと、それと共に移動するためにロボットアームに接続されるハウジングと、を備える。駆動機構が、ハウジングに装着される。チャックが、駆動機構に回転可能に接続される。チャックは、各々がステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する、少なくとも２つの移動可能な把持ジョーを含む。圧気機構がハウジングに装着され、チャックに動作可能に接続される。圧気機構は、チャックに動作可能に連結される第１の駆動滑車と、空気軸上に装着され、第１の滑車に回転可能に連結される第２の従動滑車と、を含む。圧気機構からチャックへ供給される空気圧は、各把持ジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させて、把持ジョーがステアリングコラムと係合することを可能にする。
【０００５】
更に別の態様によると、車両のステアリングコラムを自動的に中心合わせする方法は、ステアリングコラムに向かって自動中心合わせアセンブリを移動させることを含む。中心合わせアセンブリは、各々がステアリングコラムのスプライン部分と嵌合するためのスプライン内側表面を有する少なくとも２つの移動可能な把持ジョーを有するチャックと、チャックを回転させるための駆動機構と、各把持ジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるための圧気機構と、を含む。本方法は、チャックをステアリングコラム上に位置付けることと、チャックを、ステアリングコラムと共に時計回り方向及び反時計回り方向の両方に回転させることと、チャックの時計回り及び反時計回り回転を検出することと、ステアリングコラムのステアリングスパンの中心を算出することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ステアリングコラムの中心をマーキングするための中心合わせプロセスのための自動車両ステアリング中心合わせアセンブリの斜視図である。
【図２】図１の中心合わせアセンブリの駆動機構、チャック、及び圧気機構の斜視図である。
【図３】駆動機構の構成要素を示す図２の斜視図である。
【図４】図３の駆動機構の構成要素の平面図である。
【図５】ステアリングコラムに係合する前の中心合わせアセンブリのチャックの斜視図である。
【図６】ステアリングコラムに係合されたチャックを示す図５のステアリングアセンブリの斜視図である。
【図７】中心合わせアセンブリによってマーキングされた後のステアリングコラムの端面を描写する。
【図８】図７のマーキングされたステアリングコラム上へのステアリングホイールの装着の整合を描写する。
【図９】図１の自動車両ステアリング中心合わせアセンブリの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
当然ながら、本明細書における説明及び図面は、単に例示的であり、様々な修正及び改変が、本開示から逸脱することなく開示される構造物においてなされ得ることを理解されたい。概して、例示的な自動ステアリング中心合わせアセンブリの図面は、縮尺通りではない。理解を容易にするため、本明細書で利用される用語「信号」は、任意の電気信号又は任意の記憶若しくは伝送された値として定義される。例えば、信号は、電圧又は電流を含み得る。更に、信号は、二進値、スカラー値等といった任意の記憶又は伝送された値を含み得る。本明細書に開示される例示的な自動ステアリング中心合わせアセンブリの様々な特定される構成要素は、単に、製造者によって変化し得る当該技術分野の用語であり、本開示を制限するものと見なされるべきではないことも認識されるであろう。
【０００８】
ここで図面を参照すると、同様の参照符号は、複数の図を通して同様の部品を指し、図１は、ステアリングコラム１０２の中心をマーキングするための自動車両ステアリング中心合わせアセンブリ１００を図示する。中心合わせアセンブリ１００は、それと共に移動するためのロボットアーム１１２の末端部分に接続されるハウジング１１０を含み得る。ロボットアーム１１２は、車両本体アセンブリラインに設置される枠１１４上に装着され得る。図示の通り、ロボットアーム１１２は、車両本体１２０の助手席側板１１８上に提供されるドア開口部１１６を通して延在する。ロボットアーム１１２は、ステアリングコラムの中心をマーキングするための中心合わせプロセス中に、中心合わせアセンブリ１００をステアリングコラム１０２と自動的に整合させるように制御可能である。ロボットアーム１１２は、ドア開口部１１６を通して延在するように描写されているが、これは単に例示の目的のためであり、本開示はこれに限定されないことを認識されたい。
【０００９】
図２〜４を参照すると、自動車両ステアリング中心合わせアセンブリ１００は、ハウジング１１０に装着され得る又はハウジング１１０内に収容され得る駆動機構１３０と、駆動機構１３０に回転可能に接続され得るチャック１３２と、ハウジング１１０に装着され得、チャック１３２に動作的に接続される圧気機構１３４と、を含む。描写される実施形態では、枠１３６は、ハウジング１１０に関連付けられ得、駆動機構１３０及び圧気機構１３４をハウジング１１０内に固定するように適合され得る。ハウジング１１０の代わりに、枠１３６がロボットアーム１１２の末端部分に装着され得ることを認識されたい。図示の通り、枠１３６は、駆動機構１３０に装着される第１の枠部品１４０と、圧気機構１３４に装着される第２の枠部品１４２と、を有する。第１の枠部品１３６は、離間される枠部材１４４、１４６を含み、それらはハウジング１１０のそれぞれの側壁１４８、１５０に接続され得る。駆動機構１３０のハウジング構成要素のためのサブハウジング１５６は、枠部材１４４、１４６の間に挟持され、当該技術分野において一般的に既知である機械的締結装置を介して枠部材に固定され得る。第２の枠部品１４２は、第１の枠部品１４４の下に位置付けられ、底部１６０と、底部１６０から外側に延在するアーム１６２と、を含む。底部１６０は、当該技術分野において一般的に既知の機械的締結装置を介してハウジング１１０の底壁１５８に固定され得、アーム１６２は、底部１６０と駆動機構１３０のサブハウジング１５６との間に跨る。
【００１０】
中心合わせアセンブリ１００の駆動機構１３０は、モータ１７０と、歯車減速機又はトルクリミッタ１７２とを含む。駆動機構１３０のモータ１７０は、例えば、速度が設定可能であるインバータモータであり得るが、しかしながら、駆動機構は、モータの速度、加速、及び減速が精密に制御され得るサーボモータ、ステッピングモータ等といったモータを採用し得る。モータ１７０は、駆動軸１７４（図９）を含み、モータ駆動軸１７４の回転は、モータの駆動軸に動作的に係合されるトルクリミッタ１７２を介してチャック１３２に伝達される。周知の通り、トルクリミッタ１７２は、スリップすること（摩擦プレートスリップクラッチにおけるように）によって、又は負荷を完全に解くこと（剪断ピンにおけるように）によって、モータ１７０のトルクを制限し得る。モータ１７０は、サブハウジング１５６の後壁１７８に隣接して、サブハウジング１５６の底壁１７６上に位置付けられる。トルクリミッタ１７２は、モータの駆動軸１７４に動作可能に連結され、またモータ１７０とサブアセンブリ１５６の支持壁１８０との間に設置される。トルクリミッタ１７２は、支持壁１８０に提供される開口部１８８を通して延在する出力軸１８６を含む。第１の歯車１９０は、出力軸１８６の端部に装着される。第１の歯車１９０は、第２の歯車１９２に動作的に係合する。第２の歯車１９２は、チャック１３２の駆動軸１９４上に装着され、また支持壁１８０内に提供される別の開口部１９８内に位置付けられる連結具１９６に装着される。図示される実施形態では、第１及び第２の歯車１９０、１９２は、１：１の歯車比を提供し、その結果、チャック１３２の回転速度はトルクリミッタ１７２の出力軸１８６の回転速度と同じである。しかしながら、駆動機構１３０は、チャック１３２の駆動軸１９４の回転を減速又は加速するように適合される歯車比を有する歯車アセンブリを含み得ることを認識されたい。同様に、駆動機構１３０は、本実施形態等の歯車の組み合わせに限定されず、例えば、タイミングベルト及び滑車を含み得ることも認識されたい。
【００１１】
図３及び４に描写されるように、ステアリングコラム１０２をマーキングするためのかしめ装置２００は、サブハウジング１５６内に収容され、またモータ１７０の上に設置される。かしめ装置は、加圧されて、チャックの中心軸２０６に沿ってかしめ軸２０４を移動又は変位させ得るシリンダ２０２を含む。シリンダ２０２は、それぞれのピストン２１６、２１８上に装着される一対の横方向に離間される支持体２１０、２１２によって、サブアセンブリ１５６内に支持される。各ピストン２１６、２１８は、サブハウジング１５６の後壁１７８に装着される一方の端部と、支持ブラケット２３０に固定される反対側の端部と、を有する、それぞれの軸２２０、２２２上に、移動可能に支持される。ブラケット１９０は、支持壁１８０に装着される。ピストン２１６、２１８は、後壁１７８の外側表面に固定されるモデル選択装置２３２によって、軸２２０、２２２上で変位され得る。ステアリングコラム１０２をマーキングするために必要とされるかしめ軸２０４の要求される軸方向変位は、組み立てられている車両のモデルに依存することを認識されたい。したがって、モデル選択装置２３２が、ピストン２１６、２１６を長手軸方向に変位させるように適合され、この変位は、かしめ装置２００をチャック１３２に向かって又はチャック１３２から離れて移動させる。
【００１２】
上述の通り、かしめ軸２０４は、チャック１３２の中心軸に沿って変位可能である。具体的には、かしめ軸２０４は、連結具１９６及び歯車１９２を通り、また駆動軸１９４の軸方向孔２３４（図５）を通って延在する。かしめ軸２０４の静止位置（図５）において、かしめ軸２０４の端面２３６は、駆動軸１９４の端面２３８から内側にオフセットされる。図５に示す通り、かしめ軸２０４の端面２３６は、ステアリングコラム１０２をマーキングするための少なくとも１つの突起２４０を含む。描写される実施形態では、３つの周囲方向に離間される突起２４０が、端面２３６上に提供される。突起２４０のステアリングコラム１０２との係合は、ステアリングコラム１０２上に対応するマーク２４２を生成することを認識されたい（図７）。図８に示す通り、ステアリングコラム１０２上のマーク２４２は、次に、ステアリングホイール（図示せず）の装着具２４８上に提供される指示器２４６と整合され得、これが、車両が直進しているときにステアリングホイールが中立回転配向に位置付けられる（即ち、左又は右に曲がっていない）ように、ステアリングホイールの適正な配向を確実にする。
【００１３】
図５及び６を参照すると、チャック１３２は、外側表面２６０と、端面２６２と、チャックの中心軸２０６に対して半径方向に移動可能である少なくとも１つの把持ジョー２６４と、を含む。移動可能な把持ジョー２６４は、ステアリングコラム１０２のスプライン部分２７０と嵌合するためのスプライン内側表面２６８を有する。チャック１３２の一態様によると、少なくとも１つの把持ジョー２６４は、各々がステアリングコラム１０２のスプライン部分２７０と嵌合するためのスプライン内側表面２６８を有する、一対の周囲方向に離間される移動可能な把持ジョー２６４である。チャック１３２の別の態様によると、また図５及び６に描写される通り、少なくとも１つの把持ジョー２６４は、各々がステアリングコラム１０２のスプライン部分２７０と嵌合するためのスプライン内側表面２６８を有する、３つの周囲方向に離間される移動可能な把持ジョー２６４を含む。各把持ジョー２６４は、外側表面２６０内に設置されるチャネル２８０内で半径方向に移動可能であり、端面２６２から外側に突出する。後述する通り、圧気機構１３４からチャック１３２へ供給される空気圧は、ステアリングコラム１０２のスプライン部分２７０を把持するために、把持ジョー２６４を開放位置と閉鎖位置との間で移動させる。
【００１４】
再び図２及び３を参照すると、圧気機構１３４は、第１の駆動滑車２８６と、第１の滑車から離間されて、そこに動作可能に連結される第２の従動滑車２８８と、を含む。第１の滑車２８６は、チャック１３２の駆動軸１９４に連結され、駆動機構１３０によって回転される。第２の滑車２８８は、圧気機構１３４の回転可能空気軸２９０に連結され、第１の滑車２８６によって駆動される。具体的には、第１及び第２の滑車２８６、２８８の各々は、それぞれの第１のトラック２９２、２９４と、それぞれの第２のトラック２９６、２９８と、を含む。第１の滑車２８６の第１及び第２のトラック２９２、２９６は、環状フランジ３０２によって分離され、第２の滑車２８８の第１及び第２のトラック２９４、２９８は、環状フランジ３０４によって分離される。それぞれ、第１及び第２の滑車２８６、２８８の第１のトラック２９２、２９４は、第１及び第２の滑車の同期的回転を可能にするタイミングベルト３１０を受容する。それぞれ、第１及び第２の滑車２８６、２８８の第２のトラック２９６、２９８は、第１の滑車２８６と第２の滑車２８８との間に巻かれた少なくとも１つの空気ホース３１２を受容する。少なくとも１つの空気ホース３１２は、空気軸２９０と流体連通し、空気軸２９０は次に、圧気機構１３４から離間される加圧空気源と流体連通する。少なくとも１つの空気ホース３１２の長さは、空気ホースが、中心合わせプロセス中にチャック１３２の時計回り及び反時計回り回転を妨げないようなものであることを認識されたい。例えば、ある車両モデルに関して、ステアリングコラム１０２は、中心合わせプロセス中に６００°時計回りに、及び６００°回転する。
【００１５】
図５及び６に最もよく描写される通り、加圧空気をチャック１３２に供給して把持ジョー２６４を開放位置と閉鎖位置との間で移動させるために、チャック１３２の外側表面２６０は、少なくとも１つの空気孔３１６を含み、少なくとも１つの空気ホース３１２が、加圧空気源からチャック１３２へ空気圧を供給するために少なくとも１つの空気孔３１６に接続される。描写される実施形態では、少なくとも１つの空気ホース３１２は、第１の空気ホース３２０と第２の空気ホース３２２とを含み、また少なくとも１つの空気孔３１６は、第１のホース３２０がそこに接続された第１の空気孔３２４と、第２のホース３２２がそこに接続された第２の空気孔３２６と、を含む。本態様によると、第１のホース３２０は、空気軸２９０からチャック１３２へ空気圧を供給して、把持ジョー２６４を開放位置へ移動させ、第２のホース３２２は、空気軸２９０からチャック１３２へ空気圧を供給して、把持ジョー２６４を閉鎖位置へ移動させる。上述の通り、第２の滑車２８８は、回転可能な空気軸２９０に装着される。第２の滑車２８８に伴う回転を可能にするため、空気軸２９０は、第２の枠部品１４２のアーム１６２に固定された軸受部３３０に装着される。空気取付具３３２（１つの取付具のみ描写される）は、空気軸２９０に接続され、空気軸２９０が第２の滑車２８８を介して回転するように取付具３３２を固定することを可能にする、回り継手を含む。別個の空気ホース（図示せず）が、空気取付具３３２及び加圧空気源に接続される。
【００１６】
ここで図２及び９を参照すると、中心合わせアセンブリ１００は、ステアリングコラム１０２の場所を検出するための、ハウジング１１０に装着される視覚システム３４０を更に含む。視覚システム３４０は、ハウジングの第３の枠部品３４６に装着されるカメラ３４２を含み得る。第３の枠部品３４６は、側枠部材３５０、３５２と、側枠部材に相互接続する底枠部材３５４と、を含み得る。描写の通り、側枠部材３５０、３５２は、当該技術分野において一般的に既知である機械的締結装置を介して、第１の枠部品１４０及びサブハウジング１５６のうちの１つに装着され得る。図３に示す通り、底枠部材３５４は、サブハウジング１５６の後壁１７８から離間され、また後壁１７８と共に、モデル選択装置２３２を少なくとも部分的に包囲する。カメラ３４２の焦点は、チャック１３２の中心軸２０６から所定の距離で離間される。この配設では、ロボットアーム１１２が中心合わせアセンブリ１００をステアリングコラム１０２に向かって移動させる際、ステアリングコラムはまずカメラ３４２によって検出される。カメラは、コントローラ３６０と信号通信し、ステアリングコラム１０２の検出に際して、コントローラ３５０はロボットアーム１１２と通信する。次に、ロボットアーム１１２は、所定の距離を移動し、実質的にチャックの中心軸２０６をステアリングコラム１０２と整合させる。コントローラ３６０は、コンピュータ処理装置等のいずれの処理装置の形態を採ってもよい。更に、コントローラ３６０は、単一の処理装置であってもよく、又は、複数の処理装置の形態を採ってもよい。視覚システム３４０及び空気圧で操作されるチャック１３２を使用することにより、ステアリングコラムに対するチャックの正確な整合は必要ない。
【００１７】
中心合わせアセンブリ１００は、中心合わせプロセス中にチャック１３２の時計回り及び反時計回り回転を検出するための、駆動機構１３０に関連付けられるエンコーダ３６２を更に含む。エンコーダ３６２は、コントローラ３６０と信号通信し、エンコーダ３６２から受信される信号に基づいて、コントローラ３６０が、ステアリングコラム１１２のステアリングスパンの中心を算出する。次に、コントローラ３６０は、ハウジング１１０に装着されるかしめ装置２００と通信して、ステアリングコラムの中心位置をマーキングし得る。
【００１８】
本開示は、車両のステアリングコラム１０２を自動的に中心合わせする方法を更に提供する。本方法は、自動中心合わせアセンブリ１００をステアリングコラム１０２に向かって移動させることを含む。上述の通り、中心合わせアセンブリ１００は、各々がステアリングコラム１０２のスプライン部分２７０と嵌合するためのスプライン内側表面２６８を有する少なくとも２つの移動可能な把持ジョー２６４を有するチャック１３２と、チャックを回転させるための駆動機構１３０と、各把持ジョー２６４を開放位置と閉鎖位置との間で移動させるための圧気機構１３４と、を含む。本方法は、チャック１３２をステアリングコラム１０２上に位置付けることと、チャック１３２を、ステアリングコラム１０２と共に時計回り方向及び反時計回り方向の両方に回転させることと、チャック１３２の時計回り及び反時計回り回転を検出することと、ステアリングコラム１０２のステアリングスパンの中心を算出することと、を含む。
【００１９】
位置付ける工程は、ステアリングコラム１０２を視覚システム３４０を介して設置することと、把持ジョー２６４を空気圧により開放位置へ移動させることと、開放された把持ジョー２６４をステアリングコラム１０２のスプライン部分２７０の上に位置付けることと、把持ジョー２６４を空気圧により閉鎖位置へ移動させることと、を含む。本方法は、チャック１３２の中心軸に沿って変位可能なかしめ軸２０４を有するかしめ装置２００によってステアリングスパンの中心が算出された後に、ステアリングコラム１０２を自動的にマーキングすることを更に含む。
【００２０】
説明の単純化の目的のため、本方法は、連続して実行されるように説明される工程を有するが、本開示は、例証される順序によって制限されず、また幾つかの工程は、本明細書に図示及び説明されるものとは異なる順序で、並びに／又は他の工程と同時に行われ得ることを理解及び認識されたい。
【００２１】
本明細書に説明される特定の要素又は構成要素は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの組み合わせを介して好適に実装されるそれらの機能性を有し得ることを理解されたい。例えば、コントローラ及び／又はエンコーダは、適切なハードウェア回路として、又は別法として、それらのそれぞれの機能を実装するようにプログラムされたマイクロプロセッサとして実装されてもよい。加えて、上で開示される様々な特徴及び機能並びに他の特徴及び機能、又はその代替物を、多くの他の異なるシステム又は応用に望ましく組み合わせ得ることが認識されるであろう。また、当業者によれば、そうした様々な、現時点において予見又は予期されない代替物、改変物、変形物、又はそれらの改良を後で行うことが可能であるが、これらはまた、以下の「特許請求の範囲」に包含される。
【符号の説明】
【００２２】
１００  アセンブリ
１０２  ステアリングコラム
１１０  ハウジング
１１２  ロボットアーム
１１２  ステアリングコラム
１１４  枠
１１６  ドア開口部
１１８  助手席側板
１２０  車両本体
１３２  チャック
１３４  圧気機構
１３６、１４０、１４４  第１の枠部品
１４２  第２の枠部品
１４８、１５０  側壁
１５６  サブハウジング
１５６  サブアセンブリ
１５８  底壁
１６０  底部
１６２  アーム
１７０  モータ
１７２  トルクリミッタ
１７４  駆動軸
１７４  モータ駆動軸
１７６  底壁
１７８  後壁
１８０  支持壁
１８６  出力軸
１８８  開口部
１９０  第１の歯車
１９２  第２の歯車
１９２  及び歯車
１９４  駆動軸
１９６  連結具
１９８  別の開口部
２０２  シリンダ
２０４  軸
２０６  中心軸
２１０、２１２  支持体
２１６、２１８  ピストン
２２０、２２２  軸
２３０  支持ブラケット
２３２  モデル選択装置
２３４  軸方向孔
２３６、２３８  端面
２４０  突起
２４２  マーク
２４６  指示器
２６０  外側表面
２６２  端面
２６４  把持ジョー
２６８  スプライン内側表面
２７０  スプライン部分
２８０  チャネル
２８６  第１の駆動滑車
２８８  第２の従動滑車
２９０  空気軸
２９２、２９４  第１のトラック
２９６、２９８  第２のトラック
３０２、３９４  環状フランジ
３１０  タイミングベルト
３１２  空気ホース
３１６  空気孔
３２０  第１の空気ホース
３２２  第２の空気ホース
３２４  第１の空気孔
３２６  第２の空気孔
３３０  軸受部
３３２  空気取付具
３４０  視覚システム
３４２  カメラ
３４６  第３の枠部品
３６０  コントローラ
３６２  エンコーダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2014223910000001.pdf