(57)【要約】【課題】搬送装置の外部に設置することによって、搬送装置における部品支持部に対する車両用部品の配置不良があるか否かを、簡単な構造によって検出することができる車両用部品の位置検出装置を提供すること。【解決手段】車両用部品５の位置検出装置１は、車両用部品５を搬送する搬送装置３に用いられ、搬送装置３における部品支持部３３に対する車両用部品５の配置位置に異常がないかを検出する。位置検出装置１は、部品支持部３３と車両用部品５との両方に一方向から対向するように設置される。位置検出装置１は、車両用部品５までの第１距離Ａと部品支持部３３までの第２距離Ｂとを測定し、第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂが、配置位置が正規位置であるときの規定値の許容範囲内である場合には、配置位置が正常であることを検出し、規定値の許容範囲外である場合には、配置位置が異常であることを検出するよう構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用部品を搬送する搬送装置に用いられ、該搬送装置における部品支持部に対する上記車両用部品の配置位置に異常がないかを検出する位置検出装置であって、
該位置検出装置は、上記部品支持部と上記車両用部品との両方に一方向から対向するように設置され、上記車両用部品までの第１距離と上記部品支持部までの第２距離とを測定し、該第１距離と該第２距離との差分が、上記配置位置が正規位置であるときの規定値の許容範囲内である場合には、上記配置位置が正常であることを検出し、上記規定値の許容範囲外である場合には、上記配置位置が異常であることを検出するよう構成されていることを特徴とする車両用部品の位置検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用部品の位置検出装置において、上記部品支持部には、上記車両用部品に設けられた被係合部に係合する係合部が設けられており、
上記被係合部と上記係合部との係合が適切に行われたときに、上記差分が上記規定値の許容範囲内となり、上記被係合部と上記係合部との係合が適切に行われなかったときに、上記差分が上記規定値の許容範囲外となるよう構成されていることを特徴とする車両用部品の位置検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用部品の位置検出装置において、該位置検出装置は、上記部品支持部上に載置された上記車両用部品に対する下方から該車両用部品の下面までの高さ方向の距離としての上記第１距離を測定する第１センサと、上記部品支持部に対する下方から該部品支持部の下面までの高さ方向の距離としての上記第２距離を測定する第２センサとを有していることを特徴とする車両用部品の位置検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用部品の位置検出装置において、上記搬送装置は、上記車両用部品を持ち上げて搬送するハンガー装置であることを特徴とする車両用部品の位置検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用部品の位置検出装置において、上記ハンガー装置は、上記車両用部品の両側から該車両用部品の下部を支持する一対の支持アーム部を有しており、
上記部品支持部は、上記一対の支持アーム部における下部に形成されており、
上記一対の支持アーム部は、その上部に設けられた回動中心部を中心として、上記車両用部品を支持する支持位置と、該支持位置から外側に開いた退避位置とに回動するよう構成されていることを特徴とする車両用部品の位置検出装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の車両用部品の位置検出装置において、上記ハンガー装置は、上記車両用部品としての車両メインボディを搬送するよう構成されており、
上記位置検出装置が設置された位置の上方には、上記車両メインボディをそれぞれ搬送する複数の上記ハンガー装置が順次通過するよう構成されており、
上記位置検出装置は、上記複数のハンガー装置に対して、上記車両用部品の配置位置に異常がないかを検出するよう構成されていることを特徴とする車両用部品の位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置における部品支持部に対する車両用部品の配置位置に異常がないかを検出する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の生産工場等において、車両ボディ等の大型の車両用部品を搬送するに当たっては、種々の搬送装置が用いられる。そして、搬送装置においては、搬送装置に対して車両用部品が目標とする位置に配置されているかを検出するためにセンサ等が用いられている。
例えば、特許文献１のワーク位置決め装置においては、ハンガー等の支持体に、支持体に対して水平方向に変位可能な可動状態を形成できるフローティング部材及びガイド部を設けている。そして、フローティング部材による可動状態を利用して、ボディに対するワークの位置決めを容易かつ正確に行って、ボディにワークを組み付けている。
【０００３】
また、例えば、特許文献２の同期搬送装置においては、ハンガーを備えたオーバーヘッドコンベアに同期して、ハンガー上のワークを搬送しつつワークに対して所定の製造作業を行っている。ハンガーは、ワーク底部に形成されたピン挿入用穴にピンを挿入することによりワークを位置決めし、ピンの近傍においてワーク底部を着座させて支持している。また、特許文献２においては、同期搬送台車に対するワークの底部の位置を検出する画像センサを用いて、ワークに対する所定の着座位置に着座部材を移動調整することが開示されている。また、同期搬送台車に対する車体の高さ位置を検出するセンサと、同期搬送台車に対するハンガーの位置を検出するエンコーダとを用いて、同期搬送台車における作業機の水平方向の作動位置を制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８７９５７号公報
【特許文献２】特開２００７−２７６０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、搬送装置の部品支持部に対する規定位置に、車両用部品が正常に配置されているかを簡単な構造で確認するためには、更なる工夫が必要とされる。また、搬送装置の外部からこの配置の確認を行うためには、更なる工夫が必要とされる。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、搬送装置の外部に設置することによって、搬送装置における部品支持部に対する車両用部品の配置不良があるか否かを、簡単な構造によって検出することができる車両用部品の位置検出装置を提供しようとして得られたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、車両用部品を搬送する搬送装置に用いられ、該搬送装置における部品支持部に対する上記車両用部品の配置位置に異常がないかを検出する位置検出装置であって、
該位置検出装置は、上記部品支持部と上記車両用部品との両方に一方向から対向するように設置され、上記車両用部品までの第１距離と上記部品支持部までの第２距離とを測定し、該第１距離と該第２距離との差分が、上記配置位置が正規位置であるときの規定値の許容範囲内である場合には、上記配置位置が正常であることを検出し、上記規定値の許容範囲外である場合には、上記配置位置が異常であることを検出するよう構成されていることを特徴とする車両用部品の位置検出装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００８】
上記車両用部品の位置検出装置は、搬送装置における部品支持部と車両用部品との両方に一方向から対向するように設置される。位置検出装置は、搬送装置が通過する床面もしくは壁面、床面もしくは壁面に配設された架台等の固定された位置に設置することができる。
位置検出装置は、この位置検出装置から車両用部品までの第１距離と、位置検出装置から部品支持部までの第２距離とを測定する。そして、第１距離と第２距離との差分が、配置位置が正規位置であるときの規定値の許容範囲内にあるか否かを判定する。このとき、この差分が、規定値の許容範囲内にある場合には、配置位置が正常であることを検出し、規定値の許容範囲外である場合には、配置位置が異常であることを検出する。
【０００９】
それ故、上記車両用部品の位置検出装置によれば、位置検出装置を搬送装置の外部に設置することによって、搬送装置における部品支持部に対する車両用部品の配置不良があるか否かを、簡単な構造によって検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１にかかる、位置検出装置の上方に、ハンガー装置によって搬送する車両メインボディを通過させる状態を、進行方向から見た状態で示す説明図。
【図２】実施例１にかかる、位置検出装置の上方に、ハンガー装置によって搬送する車両メインボディを通過させる状態を、側方から見た状態で示す説明図。
【図３】実施例１にかかる、車両メインボディの配置位置が正常である場合に、第１距離及び第２距離を検出する位置検出装置を示す説明図。
【図４】実施例１にかかる、車両メインボディの配置位置が異常である場合に、第１距離及び第２距離を検出する位置検出装置を示す説明図。
【図５】実施例１にかかる、第１距離と第２距離との差分について正常時と異常時とで正規分布をとり、この正規分布から規定値の許容範囲を決定することを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述した車両用部品の位置検出装置における好ましい実施の形態につき説明する。
上記車両用部品の位置検出装置において、上記部品支持部には、上記車両用部品に設けられた被係合部に係合する係合部が設けられており、上記被係合部と上記係合部との係合が適切に行われたときに、上記差分が上記規定値の許容範囲内となり、上記被係合部と上記係合部との係合が適切に行われなかったときに、上記差分が上記規定値の許容範囲外となるよう構成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、被係合部と係合部との係合によって、部品支持部に対する車両用部品の位置決めをすることができる。そして、この位置決めが正常に行われているか否かを、位置検出装置によって検出することができる。
【００１２】
また、上記位置検出装置は、上記部品支持部上に載置された上記車両用部品に対する下方から該車両用部品の下面までの高さ方向の距離としての上記第１距離を測定する第１センサと、上記部品支持部に対する下方から該部品支持部の下面までの高さ方向の距離としての上記第２距離を測定する第２センサとを有していてもよい（請求項３）。
この場合には、第１センサ及び第２センサの２つのセンサを汎用センサによって構成することができ、第１距離及び第２距離の測定を安価に行うことができる。
また、第１センサ及び第２センサは、非接触で距離を測定する種々のセンサとすることができ、例えばレーザーセンサ、光電センサ、超音波センサ等とすることができる。
【００１３】
また、上記搬送装置は、上記車両用部品を持ち上げて搬送するハンガー装置であってもよい（請求項４）。
ハンガー装置においては、車両用部品を持ち上げて搬送する性質上、部品支持部の位置にばらつきが生じやすい。そのため、このハンガー装置に対して位置検出装置を採用することにより、車両用部品の配置不良を簡単に検出することができる。
【００１４】
また、上記ハンガー装置は、上記車両用部品の両側から該車両用部品の下部を支持する一対の支持アーム部を有しており、上記部品支持部は、上記一対の支持アーム部における下部に形成されており、上記一対の支持アーム部は、その上部に設けられた回動中心部を中心として、上記車両用部品を支持する支持位置と、該支持位置から外側に開いた退避位置とに回動するよう構成されていてもよい（請求項５）。
ハンガー装置が一対の支持アーム部を用いて車両用部品を支持するものである場合、一対の支持アーム部における下部に形成された部品支持部の位置にばらつきが生じやすい。そのため、このハンガー装置に対して位置検出装置を採用することにより、車両用部品の配置不良を簡単に検出することができる。
【００１５】
また、上記ハンガー装置は、上記車両用部品としての車両メインボディを搬送するよう構成されており、上記位置検出装置が設置された位置の上方には、上記車両メインボディをそれぞれ搬送する複数の上記ハンガー装置が順次通過するよう構成されており、上記位置検出装置は、上記複数のハンガー装置に対して、上記車両用部品の配置位置に異常がないかを検出するよう構成されていてもよい（請求項６）。
一対の支持アーム部における下部に形成された部品支持部の位置は、複数のハンガー装置同士の間においては、より顕著にばらつきが生ずるおそれがある。そのため、この複数のハンガー装置を用いて車両メインボディを搬送するラインに対して位置検出装置を採用することにより、車両用部品の配置不良を簡単に検出することができる。
【実施例】
【００１６】
以下に、車両用部品の位置検出装置にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の車両用部品５の位置検出装置１は、図１、図２に示すごとく、車両用部品５を搬送する搬送装置３に用いられ、搬送装置３における部品支持部３３に対する車両用部品５の配置位置に異常がないかを検出するものである。
位置検出装置１は、図３、図４に示すごとく、部品支持部３３と車両用部品５との両方に一方向から対向するように設置される。また、位置検出装置１は、その検出位置Ｐから車両用部品５までの第１距離Ａと、検出位置Ｐから部品支持部３３までの第２距離Ｂとを測定し、第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂが、配置位置が正規位置であるときの規定値の許容範囲Ｘ内である場合には、配置位置が正常であることを検出し、規定値の許容範囲Ｘ外である場合には、配置位置が異常であることを検出するよう構成されている。
【００１７】
以下に、本例の車両用部品５の位置検出装置１につき、図１〜図５を参照して詳説する。
図１、図２に示すごとく、本例の車両用部品５は、自動車の骨格を構成するフレームによって形成された車両メインボディ５である。本例の搬送装置３は、自動車の生産ラインにおいて、車両メインボディ５を持ち上げて搬送するよう構成されたハンガー装置３である。生産ラインにおいては、複数のハンガー装置３が、車両メインボディ５を順次、生産ラインの各工程に搬送する。図１は、ハンガー装置３を進行方向から見た状態で示し、図２は、ハンガー装置３を側方から見た状態で示す。
本例の位置検出装置１は、生産ラインにおける特定の固定位置に設置されている。位置検出装置１が設置された位置の上方には、車両メインボディ５をそれぞれ搬送する複数のハンガー装置３が順次通過するよう構成されている。位置検出装置１は、複数のハンガー装置３に対して、車両メインボディ５の配置位置に異常がないかを検出するよう構成されている。
【００１８】
ハンガー装置３は、工場内の天井等に設けられたレール３０に対して移動する移動ベース部３１と、この移動ベース部３１に対して回動可能に配設され、車両メインボディ５の両側から車両メインボディ５の下部を支持する一対の支持アーム部３２を有している。また、移動ベース３１には、ハンガー装置３を駆動する駆動部分３５も設けられている。本例の一対の支持アーム部３２は、車両メインボディ５に対する左右の側部に配置され、車両メインボディ５を前後２箇所で支持して持ち上げるよう構成されている。
【００１９】
各支持アーム部３２は、その上部に、移動ベース部３１に対して回動可能となる回動中心部３２１を有している。各支持アーム部３２は、回動中心部３２１から下方に伸びて形成され、その下部において、左右方向の中心側に屈曲して形成された部品支持部３３を有している。
車両メインボディ５には、被係合部としての係合穴（位置決め穴）５１が形成されている。部品支持部３３の上面には、係合穴５１に係合される、係合部としての係合ピン（位置決めピン）３３１が上方に突出して設けられている（図３、図４参照）。
【００２０】
位置検出装置１は、係合穴５１に対して係合ピン３３１が適切な深さで挿入されたときに、上記差分Ａ−Ｂが規定値の許容範囲Ｘ内となり、係合穴５１に対して係合ピン３３１が適切な深さで挿入されなかったときに、上記差分Ａ−Ｂが規定値の許容範囲Ｘ外となることを検出するよう構成されている。
なお、車両メインボディ５に対して、被係合部である係合部材を設け、部品支持部３３に対して、係合部材を挿入する係合部である挿入穴を設けることもできる。この場合、車両メインボディ５に設ける係合部材としては、例えばボルト等とすることができる。
【００２１】
図１に示すごとく、各支持アーム部３２は、その上部に設けられた回動中心部３２１を中心として、車両メインボディ５を支持する支持位置３０１と、支持位置３０１から外側に開いた退避位置３０２とに回動するよう構成されている。
各支持アーム部３２は、自然状態において支持位置３０１に位置するように、スプリング等の付勢手段３４によって付勢されている。各支持アーム部３２は、産業用ロボット等の補助装置によって、支持位置３０１から退避位置３０２へ回動されるよう構成されている。そして、ハンガー装置３においては、電気、空気圧、油圧等を利用するアクチュエータ等の動力源、及び電気を利用するセンサ等の電気部品は配設されていない。
【００２２】
本例の生産ラインにおいては、ハンガー装置３に対する下方から車両メインボディ５を上昇させ、ハンガー装置３へ車両メインボディ５を移載するためのリフター装置４が設置されている。補助装置によって、ハンガー装置３における各支持アーム部３２が支持位置３０１から退避位置３０２に回動されたときに、リフター装置４が車両メインボディ５をハンガー装置３に向けて持ち上げる。そして、この状態において、補助装置が各支持アーム部３２を放し、各支持アーム部３２の部品支持部３３が車両メインボディ５に対する下方に配置される。その後、リフター装置４が車両メインボディ５を下降させる際に、各支持アーム部３２の部品支持部３３における係合ピン３３１が、車両メインボディ５における各係合穴５１に挿入され、ハンガー装置３に対する車両メインボディ５の位置決めがなされる。
【００２３】
支持アーム部３２の部品支持部３３における係合ピン３３１が、車両メインボディ５における係合穴５１に挿入されなかったときには、車両メインボディ５が係合ピン３３１の上に載置される。このとき、検出位置Ｐから車両メインボディ５の下面５２１までの距離を示す第１センサ２１による第１距離Ａが大きくなる。そして、第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂが大きくなることにより、車両メインボディ５の配置位置に異常があることが検出される。また、支持アーム部３２の部品支持部３３において上下方向に生じる位置のばらつきによって、第２センサ２２による第２距離Ｂがばらつく。そのため、この部品支持部３３に生じるばらつきを考慮するために、差分Ａ−Ｂによって配置位置の異常を検出する際に規定値の許容範囲Ｘを設定している。
【００２４】
図３、図４に示すごとく、本例の位置検出装置１は、検出位置Ｐから車両メインボディ５におけるサイドメンバー５２の下面５２１までの距離を測定する。位置検出装置１は、各支持アーム部３２の配設位置に対応して設置されており、各支持アーム部３２の部品支持部３３における係合ピン３３１の挿入異常が発生していないかをそれぞれ検出する。
本例の位置検出装置１は、第１距離Ａを測定する第１センサ２１と、第２距離Ｂを測定する第２センサ２２との２つのセンサを用いて構成されている。各センサ２１，２２は、レーザーセンサであり、各センサ２１，２２におけるレーザー出射位置（検出位置）Ｐから対象物までの距離を測定するものである。各センサ２１，２２は、自動車の生産ラインにおいて、ハンガー装置３が通過する架台のフレーム部１０に配設されている。そして、第１センサ２１は、そのレーザー出射位置Ｐから車両メインボディ５の下面５２１までの高さ方向の距離を第１距離Ａとして測定し、第２センサ２２は、そのレーザー出射位置Ｐから部品支持部３３の下面３３２までの高さ方向の距離を第２距離Ｂとして測定する。
【００２５】
位置検出装置１は、異常の有無の判定を行う制御手段２３を有しており、制御手段２３は、各センサ２１，２２によって測定された距離のデータを解析して、車両メインボディ５の配置位置の異常の有無を判定する。この制御手段２３においては、ハンガー装置３に対して車両メインボディ５の配置が正常に行われるとき（ハンガー装置３の部品支持部３３における係合ピン３３１が、車両メインボディ５における係合穴５１に対して正規の深さで挿入されるとき）の第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂが記憶されている。
【００２６】
また、本例においては、第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂに生じるばらつきを考慮するため、ハンガー装置３に対して車両メインボディ５が配置されるときの第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂを、複数回求めておく。
具体的には、図５に示すごとく、ハンガー装置３に対して車両メインボディ５の配置が正常に行われるときの差分Ａ−Ｂに生ずるばらつきを、標準偏差、分散値等の分析を行って正常時正規分布Ｎ１として求めておく。また、ハンガー装置３に対して車両メインボディ５の配置が正常に行われなかったときの差分Ａ−Ｂに生ずるばらつきを、標準偏差、分散値等の分析を行って異常時正規分布Ｎ２として求めておく。
【００２７】
そして、正常時正規分布Ｎ１に基づいて、配置位置が正常であるときの差分Ａ−Ｂの許容範囲Ｘを求める。この許容範囲Ｘは、正常時正規分布Ｎ１における所定の標準偏差値の範囲として設定することができる。この所定の標準偏差値の範囲は、正常時正規分布Ｎ１における平均値と、異常時正規分布Ｎ２における平均値との中間値を示す標準偏差値まで設定することができる。そして、この許容範囲Ｘを、配置位置が正規位置であるときの規定値の許容範囲Ｘとして制御手段２３に記憶させておく。
【００２８】
図３、図４に示すごとく、本例の車両メインボディ５の位置検出装置１は、第１センサ２１及び第２センサ２２として、生産ラインにおいて複数のハンガー装置３が通過する床面に配設された架台のフレーム部１０に設置されている。第１センサ２１及び第２センサ２２は、各ハンガー装置３における部品支持部３３と各車両メインボディ５との両方に下方から対向する。第１センサ２１は、レーザー出射位置Ｐから部品支持部３３の下面３３２までの第１距離Ａを測定し、第２センサ２２は、レーザー出射位置Ｐから車両メインボディ５の下面５２１までの第２距離Ｂを測定する。そして、制御手段２３は、各センサ２１，２２から測定データを受け取り、第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂが、配置位置が正規位置であるときの規定値の許容範囲Ｘ内にあるか否かを判定する。
【００２９】
このとき、図３に示すごとく、支持アーム部３２の部品支持部３３における係合ピン３３１が、車両メインボディ５における係合穴５１に挿入されたときには、車両メインボディ５が部品支持部３３の受け面３３３の上に載置され、第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂが通常の大きさに算出される。この場合、この差分Ａ−Ｂが規定値の許容範囲Ｘ内となり、車両メインボディ５の配置位置が正常であることを検出する。
一方、図４に示すごとく、支持アーム部３２の部品支持部３３における係合ピン３３１が、車両メインボディ５における係合穴５１に挿入されなかったときには、車両メインボディ５が係合ピン３３１の上に載置され、第１距離Ａと第２距離Ｂとの差分Ａ−Ｂが大きく算出される。この場合、この差分Ａ−Ｂが規定値の許容範囲Ｘ外となり、車両メインボディ５の配置位置が異常であることを検出する。この場合には、生産ラインにおける適宜位置において、この車両メインボディ５を再度ハンガー装置３に対して配置しなおすことができる。
【００３０】
それ故、本例の位置検出装置１によれば、第１センサ２１及び第２センサ２２をハンガー装置３の外部に設置することによって、ハンガー装置３における部品支持部３３に対する車両メインボディ５の配置不良があるか否かを、簡単な構造によって検出することができる。
また、ハンガー装置３においては、一対の支持アーム部３２を用いて車両用メインボディ５を支持する性質上、一対の支持アーム部３２における下部に形成された部品支持部３３の位置にばらつきが生じやすい。部品支持部３３の位置は、複数のハンガー装置３同士の間においては、より顕著にばらつきが生ずるおそれがある。そのため、複数のハンガー装置３を用いた生産ラインに対して位置検出装置１を採用することにより、車両メインボディ５の配置不良を簡単に検出することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  位置検出装置
２１  第１センサ
２２  第２センサ
２３  制御手段
３  搬送装置（ハンガー装置）
３０１  支持位置
３０２  退避位置
３２  支持アーム部
３２１  回動中心部
３３  部品支持部
３３１  係合ピン
５  車両用部品（車両メインボディ）
５１  係合穴
Ａ  第１距離
Ｂ  第２距離
Ａ−Ｂ  差分
Ｘ  規定値の許容範囲
【図１】
2014094689.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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