(57)【要約】【課題】コンベア上を搬送される車体の所定の取付位置に、自動でウィンドウガラスを取付けることを可能にする。【解決手段】ウィンドウガラス取付装置１０は、ウィンドウガラス３００を保持するウィンドウガラス保持装置２０と、ウィンドウガラス保持装置を車体２００の搬送方向に移動自在に案内する縦ガイド１１０と、ウィンドウガラス保持装置に取付けられたアーム４０で構成される。そして、コンベア１００上を搬送される車体２００が所定の位置となると、アーム４０が車体２００に当接することで、ウィンドウガラス保持装置２０が縦ガイド１１０に案内されてコンベア１００上を搬送される車体２００に追従して移動する。【選択図】  図１
2008068726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウィンドウガラスを保管場所から取り出し、コンベア上を搬送される車体に取付けるウィンドウガラス取付装置において、
ウィンドウガラスを保持するウィンドウガラス保持装置と、
ウィンドウガラス保持装置を車体の搬送方向に移動自在に案内するガイドと、
ウィンドウガラス保持装置に取付けられたアームとを有しており、
少なくともウィンドウガラスが車体に取付けられる間、アームが車体又はコンベアに固定された固定部材に当接することで、ウィンドウガラス保持装置がガイドに案内されてコンベア上を搬送される車体に追従して移動するウィンドウガラス取付装置。
【請求項２】
アームは、ウィンドウガラス保持装置に一端が取付けられた第１の部材と、第１の部材の他端に回動可能に取付けられると共に車体又は固定部材に当接する当接部が設けられた第２の部材とを有しており、
第１の部材に対して第２の部材を回動することで、アームの当接部が車体又は固定部材に当接する状態と当接しない状態とに切替える請求項１に記載のウィンドウガラス取付装置。
【請求項３】
第１の部材は、車体の搬送方向と平行に伸びると共に、その軸方向の長さが調節可能となっている請求項２に記載のウィンドウガラス取付装置。
【請求項４】
第２の部材は、その軸方向の長さが調節可能となっており、アームの当接部が車体又は固定部材に当接する状態では第２の部材はコンベアに対して垂直方向に伸びている請求項３に記載のウィンドウガラス取付装置。
【請求項５】
アームは、コンベアに対して垂直方向に伸縮可能で、かつ、その先端に車体又は固定部材に当接する当接部が設けられた伸縮部材を有しており、
伸縮部材の長さが第１の長さとなると当接部が車体又は固定部材に当接可能な状態となり、伸縮部材の長さが第２の長さとなると伸縮部材が車体又は固定部材に当接不能な状態となる請求項１に記載のウィンドウガラス取付装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウィンドウガラス取付装置に関する。詳しくは、ウィンドウガラスを保管場所から取り出し、取り出したウィンドウガラスを車体に取付けるウィンドウガラス取付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウィンドウガラスを保管場所から取り出し、取り出したウィンドウガラスを車体に取付ける一連の作業を自動で行うウィンドウガラス取付装置が知られている。この種のウィンドウガラス取付装置については、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１に開示されたウィンドウガラス取付装置は、ウィンドウガラス取付用ロボットと、このウィンドウガラス取付用ロボットを制御する制御装置を備える。ウィンドウガラス取付用ロボットの手首部分には、ウィンドウガラスを吸着（保持）可能なウィンドウガラス取付用治具（ウィンドウガラス保持具）が取付けられている。ウィンドウガラス保持具には、車体の所定箇所にスリット光を投光するレーザ投光器と、投光されたスリット光の画像を撮影するカメラが取付けられている。
このウィンドウガラス取付装置によってウィンドウガラスを車体に取付けるには、まず、車体をコンベアによってセンタリング治具まで搬送し、センタリング治具において前後左右の位置決めを行う。次に、ウィンドウガラス取付用ロボットが所定の計測位置まで移動し、レーザ投光器よりセンタリング治具上の車体にスリット光を投光し、そのスリット光の像をカメラで撮影する。制御装置は、撮影されたスリット光の像から車体の位置を計測し、センタリング治具に対する車体の位置ズレ量が許容値以内となるかを判断する。車体の位置ズレ量が許容値以内となる場合は、制御装置はウィンドウガラス取付用ロボットの制御を自動モードとし、ウィンドウガラス取付用ロボットを駆動して自動でウィンドウガラスを車体に取付ける。一方、車体の位置ズレ量が許容値を超える場合は、制御装置はウィンドウガラス取付用ロボットの制御を手動モードとする。ウィンドウガラス取付用ロボットの制御が手動モードとされると、作業者は、カメラで撮影される画像を見ながらウィンドウガラス取付用ロボットを操作して、ウィンドウガラスを車体に取付ける。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５８３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したウィンドウガラス取付装置では、ウィンドウガラスの取付けをロボットによって自動的に行う。このため、車体を正確に位置決めしない状態（すなわち、コンベアで車体を搬送している状態）のままではウィンドウガラスの取付けを行うことはできず、生産ライン上を搬送されている車体を一旦センタリング冶具上に位置決めしてウィンドウガラスの取付けを行っている。したがって、車体をコンベア上からセンタリング治具上まで運搬する装置が必要となり、作業効率が悪く、コストがかかる。また、生産設備内にセンタリング冶具を配置しなければならないため、生産設備の大型化等の問題も生じる。
【０００５】
なお、コンベアと同期してモータを駆動し、ウィンドウガラス取付装置をコンベアと同一速度でその進行方向に移動させれば、理想的にはコンベア（車体）に対するウィンドウガラス取付装置の相対速度が０となり、コンベア上を搬送される車体にウィンドウガラスを自動で取付けることが可能となる。しかしながら、コンベアが一定速度となるように制御しても、コンベアとコンベアを駆動するローラとの滑り等により、コンベア上の車体の移動速度を厳密に一定にすることはできない。したがって、ウィンドウガラス取付装置がコンベアと同速度で移動するようにモータを制御しても、厳密に車体とウィンドウガラス取付装置の相対位置を一定にすることは難しい（すなわち、両者の相対速度を０とすることは難しい）。そのため、ウィンドウガラス取付装置がコンベア上を搬送される車体の正確な位置を把握することは難しく、コンベア上を搬送される車体にウィンドウガラスを自動で取付けることはできない。
【０００６】
本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、コンベア上を搬送される車体に対して自動でウィンドウガラスを取付けることのできるウィンドウガラス取付装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のウィンドウガラス取付装置は、ウィンドウガラスを保管場所から取り出し、コンベア上を搬送される車体に取付けるウィンドウガラス取付装置であって、ウィンドウガラスを保持するウィンドウガラス保持装置と、ウィンドウガラス保持装置を車体の搬送方向に移動自在に案内するガイドと、ウィンドウガラス保持装置に取付けられたアームとを有している。そして、少なくともウィンドウガラスが車体に取付けられる間、アームが車体又はコンベアに固定された固定部材に当接することで、ウィンドウガラス保持装置がガイドに案内されてコンベア上を搬送される車体に追従して移動することを特徴とする。
このウィンドウガラス取付装置では、アームが車体又はコンベアに固定された固定部材に当接することで、アームにはコンベアの進行方向と同一方向の推進力が付与される。アームに付与された推進力は、ウィンドウガラス保持装置に伝達される。これにより、ウィンドウガラス保持装置はガイドに案内され、アームが当接している車体又は固定部材と一体となってコンベアの進行方向へ移動する。このため、ウィンドウガラス保持装置は、コンベア上の車体と相対位置関係を変えることなく、ウィンドウガラス取付作業を行うことができる。したがって、ウィンドウガラス取付装置は、コンベア上の車体の位置を正確に把握することができ、車体に対するウィンドウガラスの位置合わせ及び取付けを自動で実施することができる。
【０００８】
アームは、ウィンドウガラス保持装置に一端が取付けられた第１の部材と、第１の部材の他端に回動可能に取付けられると共に車体又は固定部材に当接する当接部が設けられた第２の部材とを有することができる。そして、第１の部材に対して第２の部材を回動することで、アームが車体又は固定部材に当接する状態と当接しない状態とに切替えることが好ましい。この構成では、ウィンドウガラスを車体に取付ける際は、第１の部材に対して第２の部材を回動して第２の部材の当接部を車体又は固定部材に当接させる。これによって、ウィンドウガラス保持装置を車体に追従させて移動させることができる。一方、ウィンドウガラスを車体に取付けた後は、第１の部材に対して第２の部材を回動させて第２の部材の当接部が車体又は固定部材に当接しないようにする。これによって、ウィンドウガラス保持装置を車体から切り離すことができる。
【０００９】
また、第１の部材は、車体の搬送方向と平行に伸びると共に、その軸方向の長さが調節可能となっていることが好ましい。この構成によれば、第１の部材の軸方向の長さを調節することで、ウィンドウガラス保持装置に対する第２アームの位置（詳しくは、車体搬送方向の位置）を調節することができる。ウィンドウガラス保持装置に対する第２アームの車体搬送方向の位置が調節できると、ウィンドウガラス保持装置に対する当接部の車体搬送方向の位置も調節することができる。このため、車体のサイズが変化しても、同一のウィンドウガラス取付装置を用いてウィンドウガラスの取付作業を行うことができる。
【００１０】
また、第２の部材は、その軸方向の長さが調節可能となっており、アームの当接部が車体又は固定部材に当接する状態では第２の部材はコンベアに対して垂直方向に伸びていることが好ましい。この構成によれば、アームの当接部は、コンベアの垂直方向に対して位置を変えることができる。したがって、車体の車高が変化しても、同一のウィンドウガラス取付装置を用いてウィンドウガラスの取付作業を行うことができる。
【００１１】
アームは、第１の部材に対して第２の部材を回動する以外にも、種々の態様によって車体又は固定部材に当接可能な状態と当接不能な状態に切り替えることができる。例えば、ウィンドウ取付装置に備えられたアームは、コンベアに対して垂直方向に伸縮可能で、かつ、その先端に車体又は固定部材に当接する当接部が設けられた伸縮部材を有しており、伸縮部材の長さが第１の長さとなると当接部が車体又は固定部材に当接可能な状態となり、伸縮部材の長さが第２の長さとなると伸縮部材が車体又は固定部材に当接不能な状態となるようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
下記の実施例に記載の技術の主要な特徴について列記する。
（形態１）  ウィンドウガラス取付装置は、ウィンドウガラス保持装置を生産ラインの進行方向に案内するガイドと、ウィンドウガラス保持装置を生産ラインの進行方向に駆動するモータを備える。
（形態２）  ウィンドウガラス取付装置は、ウィンドウガラス保持装置を生産ラインの進行方向に対して垂直な方向（平面視したときに生産ラインの進行方向に対して垂直な方向）に案内するガイドと、ウィンドウガラス保持装置を生産ラインの進行方向に対して垂直な方向に駆動するモータを備える。
（形態３）  各モータは、ウィンドウガラス取付装置の制御装置により制御される。
（形態４）  ウィンドウガラス保持装置には、ウィンドウガラスの端部を撮像するカメラが取付けられている。
（形態５）  制御装置は、ウィンドウガラス保持装置に取付けられたセンサにより、ウィンドウガラス保持装置がウィンドウガラスを保持しているか確認する。
【実施例】
【００１３】
本発明を具体化した一実施例に係るウィンドウガラス取付装置について図面を参照して説明する。図１はウィンドウガラス取付装置１０をコンベア１００の進行方向側面から見た側面図であり、図２はウィンドウガラス取付装置１０をコンベア１００の進行方向前面から見た正面図である。
ウィンドウガラス取付装置１０は、コンベア１００の進行方向に平行に敷かれた縦ガイド１１０と、縦ガイド１１０にスライド可能に取付けられた横ガイド１２０，１３０と、横ガイド１２０，１３０にスライド可能に吊り下げられたウィンドウガラス保持装置２０と、ウィンドウガラス保持装置２０に取付けられたアーム４０を備えている。
【００１４】
縦ガイド１１０は、コンベア１００の直上で、コンベア１００の進行方向に平行に伸びている。縦ガイド１１０には、スライダ１１１，１１２が取付けられている。スライダ１１１，１１２は、縦ガイド１１０の軸方向に所定の間隔を開けて配されており、縦ガイド１１０にスライド可能となっている。スライダ１１１には、連結部材１１３を介して横ガイド１２０が吊り下げられている。スライダ１１２には、連結部材１１４を介して横ガイド１３０が吊り下げられている。横ガイド１２０，１３０は、その軸方向が縦ガイド１１０の軸方向に垂直になるよう配されている。つまり、横ガイド１２０，１３０は、コンベア１００の進行方向に垂直に、かつ、互いに平行に配されている。
【００１５】
横ガイド１２０，１３０の一端（図２の右端）の上面には、縦ガイド１１０と平行に配された固定板１２１の各端部が固定されている。固定板１２１の上面にはモータ支持部材１２２が立設されており、そのモータ支持部材１２２にモータ１１５が固定されている。モータ１１５は、後述する制御装置５０（図４に図示）により制御される。モータ１１５の出力軸（図示省略）は、回転軸１１６の一端に接続されている。回転軸１１６の他端は、略円柱状のホイール１１７に接続されている。ホイール１１７は回転軸１１６と同軸上に配されている。ホイール１１７の外周面は、縦ガイド１１０の下面と接触している。
モータ１１５が回転すると、回転軸１１６が回転する。回転軸１１６が回転すると、ホイール１１７が回転する。ホイール１１７が回転すると、ホイール１１７と縦ガイド１１０の下面との摩擦により、ホイール１１７は縦ガイド１１０の軸方向に移動する。ホイール１１７が縦ガイド１１０に沿って移動すると、固定板１２１、横ガイド１２０，１３０及びスライダ１１１，１１２が縦ガイド１１０に沿って移動する。したがって、横ガイド１２０，１３０は縦ガイド１１０に案内されてコンベア１００の進行方向に移動する。横ガイド１２０，１３０にはウィンドウガラス保持装置２０が取付けられているため、ウィンドウガラス保持装置２０もコンベア１００の進行方向に移動する。モータ１１５の回転量はエンコーダ１１５ａ（図５に図示）で検出され、制御装置５０に入力される。制御装置５０は、入力されたモータ１１５の回転量に基づいて、ウィンドウガラス保持装置２０の移動量を制御する。
【００１６】
横ガイド１２０には、スライダ１２３，１２４が横ガイド１２０の軸方向に所定の間隔を開けて取付けられている（図２参照）。スライダ１２３，１２４は、横ガイド１２０に沿ってスライド可能となっている。スライダ１２３には連結部材１２５の上端が固定されており、スライダ１２４には連結部材１２６の上端が固定されている。横ガイド１３０にも、スライダ１３１，１３２（ただし、図１，２においてスライド１３２は図示されていない。）が横ガイド１３０の軸方向に所定の間隔を開けて取付けられている。スライダ１３１，１３２は、横ガイド１３０に沿ってスライド可能となっている。スライダ１３１には連結部材１３３の上端が固定されており、スライダ１３２には連結部材１３４（ただし、図１，２において連結部材１３４は図示されていない）の上端が固定されている。連結部材１２５，１２６，１３３，１３４の下端は、ウィンドウガラス保持装置２０のフレーム２１にそれぞれ固定されている。
【００１７】
ウィンドウガラス保持装置２０は、長方形状に枠組みされたフレーム２１と、フレーム２１に取付けられたアーム４０と、フレーム２１の下面に取り付けられたウィンドウガラス保持部３０と、フレーム２１上に載置された制御装置５０（図５に図示）で構成されている。
フレーム２１の上面には固定板２２が固定されている。固定板２２は、フレーム２１の後端（コンベア１００の反進行方向）から後方に伸びている。固定板２２の後端にはモータ支持部材２３が立設されている。モータ支持部材２３にはモータ１３５が取付けられている。モータ１３５の出力軸（図示省略）は、回転軸１３６の一端に接続されている。回転軸１３６の他端は、略円柱状のホイール１３７に接続されている。ホイール１３７は回転軸１３６と同軸上に配されている。ホイール１３７の外周面は、縦ガイド１３０の下面と接触している。モータ１３５の駆動は、後述する制御装置５０により制御されている。
モータ１３５が回転すると、回転軸１３６及びホイール１３７が回転する。ホイール１３７が回転すると、ホイール１３７と横ガイド１３０の下面との摩擦により、ホイール１３７は横ガイド１３０の軸方向に移動する。ホイール１３７が横ガイド１３０に沿って移動すると、スライダ１２３，１２４は横ガイド１２０に案内され、また、スライダ１３１，１３２は横ガイド１３０に案内されてそれぞれ移動する。これにより、フレーム２１、即ち、ウィンドウガラス保持装置２０は、コンベア１００の進行方向に対して垂直方向に移動する。モータ１３５の回転量はエンコーダ１３５ａ（図５に図示）で検出され、制御装置５０に入力される。制御装置５０は、入力されたモータ１３５の回転量に基づいて、ウィンドウガラス保持装置２０のコンベア１００の進行方向に対して垂直方向の移動量を制御する。
なお、ウィンドウガラス保持装置２０は、縦ガイド１１０及び横ガイド１２０，１３０に案内されて移動することで、コンベア１００上のウィンドウガラス取付位置と、コンベア１００の近辺に設けられたウィンドウガラス保管場所及び待機位置の間を移動することができるようになっている。
【００１８】
アーム４０は、フレーム２１からコンベア１００の進行方向に平行に伸びる横アーム４１と、横アーム４１の前端に関節４５を介して回動可能に取付けられた縦アーム４２を備えている。関節４５は、モータ４５ａ（図５に図示）により駆動される。関節４５が回動すると、横アーム４１に対して縦アーム４２が回動する。モータ４５ａの回転量はエンコーダ４５ｂ（図５に図示）で検出され、制御装置５０に入力される。制御装置５０は、入力されたモータ４５ａの回転量に基づいて、縦アーム４２の横アーム４１に対する角度を制御する。具体的には、制御装置５０が関節４５を駆動して、縦アーム４２が横アーム４１から垂直下方に伸びる状態（図１に示す状態）と、縦アーム４２が横アーム４１の軸方向に伸びる状態（図３に示す状態）とに切り替える。
【００１９】
縦アーム４２の先端（図１で示す下端）には、下アーム４３の基端が取付けられている。下アーム４３は、縦アーム４２に対して垂直に配されている。下アーム４３の先端には、長方形状の当接板４４が取付けられている。縦アーム４２が横アーム４１から垂直下方に伸びる状態（図１に示す状態）では、当接板４４の当接面４４ｂがコンベア１００に対して垂直な状態となり、かつ、コンベア１００の反進行方向を向くように、当接板４４が下アーム４３に取付けられている。縦アーム４２が横アーム４１から垂直下方に伸びる状態となると、当接板４４の当接面４４ｂがコンベア１００を流れる車体２００の前側（例えばフロントバンパー）に当接可能な状態となる（図１に示す状態）。縦アーム４２が横アーム４１の軸方向に伸びる状態となると、当接板４４の当接面４４ｂが車体２００に当接不能な状態となる（図３に示す状態）。当接板４４の当接面４４ｂには近接スイッチ４４ａ（図５に図示）が配されている。近接スイッチ４４ａは、車体２００が当接板４４に当接したか否かを検知する。近接スイッチ４４ａは制御装置５０に接続されている。近接スイッチ４４ａからの信号は、制御装置２００に入力する。
【００２０】
ウィンドウガラス保持部３０は、フレーム２１から下向きに固定された第１リンク３１と、第１リンク３１の下端に第１関節３２を介して取付けられた第２リンク３３と、第２リンク３３の先端に第２関節３４を介して取付けられた第３リンク３５とを備える。第３リンク３５の先端には、第３関節３６を介してウィンドウガラス取付具３７が取付けられている。
第２リンク３３は、第１関節３２により第１リンク３１に対して回動可能となっている。第１関節３２は、モータ３２ａ（図５に図示）によって駆動される。モータ３２ａが駆動されると、第１関節３２の関節角が変化し、第１リンク３１に対して第２リンク３３が相対移動する。第１関節３２の関節角は、エンコーダ３２ｂ（図５に図示）によって検出され、制御装置５０に入力される。制御装置５０は、入力されたエンコーダ３２ｂの値（すなわち、第１関節３２の回転角）に基づいて、第１関節３２の回転角を制御する。
第３リンク３５は、第２関節３４により第２リンク３３に対して回動可能となっている。第２関節３４は、モータ３４ａ（図５に図示）によって駆動される。モータ３４ａが駆動されると、第２関節３４の関節角が変化し、第２リンク３３に対して第３リンク３５が相対移動する。第２関節３４の関節角は、エンコーダ３４ｂ（図５に図示）によって検出され、制御装置５０に入力される。制御装置５０は、入力されたエンコーダ３４ｂの値（すなわち、第２関節３４の回転角）に基づいて、第２関節３２の回転角を制御する。
【００２１】
ウィンドウガラス取付具３７は、第３関節３６により第３リンク３５に対して上下左右の４方向にスライド可能に、かつ、第３リンク３５の軸回りに角度調整可能となっている。第３関節３６は、モータ３６ａ（図５に図示）によって上下方向に駆動され、モータ３６ｂ（図５に図示）によって左右方向に駆動され、モータ３６ｃ（図５に図示）によって軸回りに駆動される。モータ３６ａ〜３６ｃの回転量はそれぞれエンコーダ３６ｄ〜３６ｆ（図５に図示）で検出され、制御装置５０に入力される。制御装置５０は、入力されたモータ３６ａ，３６ｂの回転数に基づいて、第３リンク３５に対するウィンドウガラス取付具３７の上下方向及び左右方向の移動量並びに軸回りの角度を制御する。
【００２２】
ウィンドウガラス取付具３７は、図４に示すように、フレーム４６と、フレーム４６に取付けられた吸盤３７ａ、センサ３７ｂ（図５に図示）、カメラ３８とを備えている。
吸盤３７ａは、フレーム４６の４つの脚部４６ａの下端に取付けられている。吸盤３７ａにはポンプ３９（図５に図示）が接続されている。ウィンドウガラス取付具３７にウィンドウガラス３００を保持する場合、吸盤３７ａをウィンドウガラス表面に密着させ、ポンプ３９によって吸盤３７ａ内の空気を吸引する。これにより、ウィンドウガラス３００は吸盤３７ａに吸着され、ウィンドウガラス取付具３７に保持される。一方、ウィンドウガラス取付具３７からウィンドウガラス３００を開放する場合には、ポンプ３９による空気の吸引を停止し、吸盤３７ａとウィンドウガラス３００との間に空気を注入することで、吸盤３７ａへのウィンドウガラス３００の吸着を停止する。これにより、ウィンドウガラス３００はウィンドウガラス取付具３７から開放される。吸盤３７ａとウィンドウガラス３００との間への空気の吸引及び注入（ポンプ３９のＯＮ／ＯＦＦ）は、制御装置５０により制御される。
センサ３７ｂは、フレーム４６の４つの脚部４６ａにそれぞれ配設され、各脚部４６ａとウィンドウガラス３００とが接触したか否かを検知する。センサ３７ｂは制御装置５０に接続されており、センサ３７ｂからの信号が制御装置５０に入力するようになっている。
カメラ３８は、フレーム４６の４つの脚部４６ａのそれぞれに取付けられている。各カメラ３８のフレーム４６に対する取付角度は、ウィンドウガラス取付具３７にウィンドウガラス３００を保持したときにウィンドウガラス３００の各角部が撮像できるように調整されている。カメラ３８は制御装置５０に接続されており、カメラ３８で撮像した画像データが制御装置５０に入力するようになっている。
【００２３】
図５は、ウィンドウガラス取付装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。図４に示すように、ウィンドウガラス取付装置１０の各部の動作は制御装置５０によって制御される。制御装置５０には、モータ３２ａ，３４ａ，３６ａ〜３６ｃ、エンコーダ３２ｂ，３４ｂ，３６ｄ〜３６ｆ、センサ３７ｂ、カメラ３８及びポンプ３９が接続されている。制御装置５０は、エンコーダ３２ｂ，３４ｂ，３６ｄ〜３６ｆから入力される各モータ３２ａ，３４ａ，３６ａ〜３６ｃの回転量に基づいてウィンドウガラス取付具３７の位置を把握し、その把握したウィンドウガラス取付具３７の位置に基づいてモータ３２ａ，３４ａ，３６ａ〜３６ｃを駆動することでウィンドウガラス取付具３７の位置を制御する。制御装置５０は、センサ３７ｂからの信号に基づいてウィンドウガラス取付具３７とウィンドウガラス３００が接触している（吸盤３７ａがウィンドウガラス３００の表面に接触している）か否かを判断し、その判断結果に基づいてポンプ３９のＯＮ／ＯＦＦを制御する。また、制御装置５０は、カメラ３８の画像データからウィンドウガラス３００と車体２００（詳しくは、車体２００のウィンドウガラス取付枠）との位置関係を把握する。
【００２４】
また、制御装置５０には、モータ４５ａ、エンコーダ４５ｂ及び近接スイッチ４４ａが接続されている。制御装置５０は、エンコーダ４５ｂから入力されるモータ４５ａの回転量に基づいて縦アーム４２に対する横アーム４１の回転角を把握し、把握した回転角に基づいてモータ４５ａを駆動することで縦アーム４２の横アーム４１に対する回転角を制御する。制御装置５０は、近接スイッチ４４ａからの入力信号により、当接板４４に車体２００が当接しているかどうかを判断する。
【００２５】
また、制御装置５０には、モータ１１５，１３５及びエンコーダ１１５ａ，１３５ａが接続されている。制御装置５０は、モータ１１５を駆動して、ウィンドウガラス保持装置２０をコンベア１００の進行方向に平行に移動させる。制御装置５０は、エンコーダ１１５ａから入力されるモータ１１５の回転量に基づいてウィンドウガラス保持装置２０の移動量を制御する。また、制御装置５０は、モータ１３５を駆動して、ウィンドウガラス保持装置２０をコンベア１００の進行方向に垂直に移動させる。制御装置５０は、エンコーダ１３５ａから入力されるモータ１３５の回転量に基づいてウィンドウガラス保持装置２０の移動量を制御する。
【００２６】
車体２００のウィンドウガラス取付枠にウィンドウガラス３００を取付ける際のウィンドウガラス取付装置１０の動作について図６を参照して説明する。図６は、ウィンドウガラス取付装置１０のウィンドウガラス取付作業の手順を示すフローチャートである。
ウィンドウガラス取付作業が開始されると、制御装置５０は、まず、モータ１１５，１３５を駆動し、ウィンドウガラス保管場所の上方にウィンドウガラス保持装置２０を移動させる（ステップＳ１）。すなわち、制御装置５０は、エンコーダ１１５ａ，１３５ａから入力する信号に基づいてウィンドウガラス保持装置２０の位置を求め、ウィンドウガラス保持装置２０がウィンドウガラス保管場所に移動するようにモータ１１５，１３５を駆動する。
次に、制御装置５０は、モータ３２ａ，３４ａ，３６ａ〜３６ｃを駆動し、ウィンドウガラス取付具３７をウィンドウガラス保管場所に保管されたウィンドウガラス３００に向かって下降させる（ステップＳ２）。このとき、ウィンドウガラス取付具３７の底面（４つの吸盤３７ａによって形成される面）がウィンドウガラス３００の表面に対して略平行に維持された状態でウィンドウガラス取付具３７が下降される。
ウィンドウガラス取付具３７をウィンドウガラス３００に向かって下降させると、制御装置５０は、センサ３７ｂからの入力信号により、ウィンドウガラス取付具３７がウィンドウガラス３００と接触したか否かを判断する（ステップＳ３）。ウィンドウガラス取付具３７がウィンドウガラス３００と接触していないと判断した場合（ステップＳ３でＮｏ）は、ステップＳ２に戻ってウィンドウガラス取付具３７の下降を継続する。
一方、ウィンドウガラス取付具３７がウィンドウガラス３００と接触したと判断した場合（ステップＳ３でＹｅｓ）は、制御装置５０は、ポンプ３９をＯＮし、吸盤３７ａにウィンドウガラス３００の表面を吸着させる（ステップＳ４）。これによって、ウィンドウガラス取付具３７にウィンドウガラス３００が保持される。
ウィンドウガラス取付具３７がウィンドウガラス３００を吸着すると、制御装置５０は、モータ３２ａ，３４ａ，３６ａ〜３６ｃを駆動し、ウィンドウガラス取付具３７を上方に移動させる（ステップＳ５）。これによって、ウィンドウガラス保管場所からのウィンドウガラス３００の取出しが完了する。
【００２７】
ウィンドウガラス３００の取出しが完了すると、制御装置５０は、モータ１１５，１３５を駆動し、コンベア１００上に予め設定されたウィンドウガラス取付位置にウィンドウガラス保持装置２０を移動させる（ステップＳ６）。具体的には、制御装置５０は、エンコーダ１１５ａ，１３５ａから入力する信号に基づいてウィンドウガラス保持装置２０の位置を求め、ウィンドウガラス保持装置２０がウィンドウガラス取付位置に移動するようにモータ１１５，１３５を駆動する。
ウィンドウガラス保持装置２０をウィンドウガラス取付位置に移動させると、制御装置５０は、縦アーム４２を横アーム４１に対して回動させ、当接板４４を車体２００に当接可能な位置に配置する（ステップＳ７）。これによって、当接板４４の当接面４４ｂがコンベア１００上を流れる車体２００のフロントバンパーと対向する状態となる。
当接板４４を車体２００に当接可能な位置に配置すると、制御装置５０は、近接スイッチ４４ａからの出力信号に基づいて、当接板４４に車体２００が当接したか否かを判断する（ステップＳ８）。当接板４４に車体２００が当接していないと判断した場合（ステップＳ８でＮｏ）は当接板４４に車体２００が当接するまで待機し、当接板４４に車体２００が当接したと判断した場合（ステップＳ８でＹｅｓ）は、ステップＳ９に進む。
【００２８】
ステップＳ９に進むと、制御装置５０は、モータ３２ａ，３４ａ，３６ａ〜３６ｃを駆動し、ウィンドウガラス取付具３７を車体２００のウィンドウガラス取付枠に向かって移動させる（ステップＳ９）。このとき、当接板４４が車体２００と当接しているため、車体２００からウィンドウガラス保持装置２０にコンベア１００の進行方向前側に向かう推進力が作用する。これにより、ウィンドウガラス保持装置２０は、縦ガイド１１０に案内されてコンベア１００の進行方向前方にスライドする。すなわち、ウィンドウガラス保持装置２０は、コンベア１００上を搬送される車体２００に追従して移動し、ウィンドウガラス保持装置２０と車体２００との相対速度は０となる。これによって、ウィンドウガラス保持装置２０に対する車体２００の相対位置が変化しなくなるため、制御装置５０は車体２００の位置を把握でき、車体２００のウィンドウガラス取付枠に向かってウィンドウガラス取付具３７を移動させることができる。
【００２９】
ウィンドウガラス取付具３７をウィンドウガラス取付枠に向かって移動させると、制御装置５０は、各カメラ３８からの画像データに基づいて、ウィンドウガラス取付枠に対してウィンドウガラス取付具３７に保持されたウィンドウガラス３００の位置合わせを行う（ステップＳ１０）。すなわち、制御装置５０は、各カメラ３８から出力される画像データから、ウィンドウガラス３００とウィンドウガラス取付枠の位置を把握し、ウィンドウガラス取付枠に対してウィンドウガラス３００を位置決めする。
次に、制御装置５０は、ウィンドウガラス３００がウィンドウガラス取付枠の正規の位置に位置決めされたか否かを判断する（ステップＳ１１）。ウィンドウガラス取付枠に対してウィンドウガラス３００が正規の位置に位置決めされていないと判断すると（ステップＳ１１でＮｏ）は、制御装置５０は、ステップＳ１０に戻って、ウィンドウガラス３００の位置決めを継続する。
一方、ウィンドウガラス取付枠に対してウィンドウガラス３００が正規の位置に位置決めされたと判断すると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、制御装置５０は、ウィンドウガラス取付具３７に保持されたウィンドウガラス３００を車体２００のウィンドウガラス取付枠に押し付けて、ウィンドウガラス取付枠にウィンドウガラス３００を取付ける（ステップＳ１２）。制御装置５０は、所定時間だけウィンドウガラス３００をウィンドウガラス取付枠に押し付けた後、ウィンドウガラス３００を押し付けた方向と反対方向に引張り、ウィンドウガラス３００が車体２００に固定されているか否かを確認する（ステップＳ１３）。ウィンドウガラス３００がウィンドウガラス取付枠に取付けられていない場合（ステップＳ１３でＮｏ）、制御装置５０はステップＳ１２に戻って、ウィンドウガラス３００の取付作業を繰り返す。ウィンドウガラス３００がウィンドウガラス取付枠に取付けられると（ステップＳ１３でＹｅｓ）と、制御装置５０はポンプ３９をＯＦＦにし、ウィンドウガラス３００を開放する（ステップＳ１４）。
【００３０】
次に、制御装置５０は、モータ４５ａを駆動し、当接板４４が車体２００から離間する位置（図３に示す位置）まで縦アーム４２を回動させる（ステップＳ１５）。これによって、車体２００から当接板４４に作用する推進力が消失し、ウィンドウガラス保持装置２０の車体２００と同期する移動が終了する。
次に、制御装置５０は、モータ１１５，１３５が駆動して、ウィンドウガラス保持装置２０をコンベア１００上方から退避し（ステップＳ１６）、予め設定された待機位置に移動する（ステップＳ１７）。ウィンドウガラス保持装置２０が待機位置に移動すると、制御装置５０は、ウィンドウガラス取付作業が継続されるかどうかを確認する（ステップＳ１８）。すなわち、制御装置５０は、工場の生産管理を行うコンピュータ（図示省略）からの信号に基づいて、コンベア１００上を他の車両２００が流れているか否かを判断する。なお、コンベア１００上を他の車両が流れているか否かの判断は、コンベア１００に取付けられたセンサ等により判断するようにしてもよい。
ウィンドウガラス取付作業が継続される場合（ステップＳ１８でＹｅｓ）、ステップＳ１に戻り、ウィンドウガラス取付作業が繰り返される。一方、ウィンドウガラス取付作業が継続されない場合（ステップＳ１８でＮｏ）、ウィンドウガラス取付作業を終了する。
【００３１】
上述したウィンドウガラス取付装置１０によると、アーム４０の先端の当接板４４が車体２００に当接することで、ウィンドウガラス保持装置２０がコンベア１００上を搬送される車体２００に追従して移動する。そのため、ウィンドウガラス取付作業中は、ウィンドウガラス保持装置２０と車体２００との相対位置が一定となる。したがって、ウィンドウガラス取付装置１０は、ウィンドウガラス取付作業中、車体２００の位置を正確に把握し、車体２００にウィンドウガラス３００を取付けることができる。
また、ウィンドウガラス保持装置２０は、コンベア１００の進行方向に対して平行及び垂直にそれぞれ独立して移動することができる。これにより、ウィンドウガラス保持装置２０は、ウィンドウガラス取付作業が終わると、速やかにコンベア１００上から退避し、ウィンドウガラス待機位置若しくは保管場所まで移動することができる。
ウィンドウガラス保持部３０に取付けられたカメラ３８がウィンドウガラス３００及び車体２００のウィンドウガラス取付枠を撮像するため、制御装置５０は、ウィンドウガラス３００と車体２００のウィンドウガラス取付枠の相対的位置関係を容易に把握することができる。これによって、ウィンドウガラス３００をウィンドウ取付枠に正確に取り付けることができる。なお、カメラ３８で撮像された画像をモニタ等に表示するようにすれば、モニタ等をオペレータが確認することで、ウィンドウガラスが確実に車体に取付けられたか否かを監視することもできる。
また、ウィンドウガラス２００の取付作業終了後は、直ちにアーム４０の関節４５を回動させて、車体２００と当接板４４とを離間させる。そのため、ウィンドウガラス保持装置２０がコンベア１００上から退避する際に、当接板４４と車体２００とが擦り動くことが防止され、車体２００への擦り傷の発生が防止される。
【００３２】
なお、上述した実施例では、アーム４０の当接板４４を車体２００の前側（フロントバンパー）に当接させていた。しかしながら、当接板４４は、車体２００の他の部位に当接させるようにしてもよい。例えば、図７に示すようにセンタピラー２２０の車体２００の内側に当接させてもよい。これにより、当接板４４が当接した箇所は自動車が完成した後には外側から見えなくなる。したがって、車体２００と当接板４４とが擦り動くことで車体２００に擦り傷がついても、その擦り傷を視認されない。また、当接板４４を当接させる部位によって、アーム４０の構成、当接板４４の形状を変更することが好ましい。
当接板４４は、コンベア１００の進行方向にコンベア１００と同じ速度で移動する物体の進行方向前側から当接させるようにしてもよい。例えば、図８に示すように、当接板４４をコンベア１００上に固定された角材１０１の進行方向前側から当接させることによっても、ウィンドウガラス保持装置２０を、コンベア１００と同速度で移動させることができる。なお、このような構成を採る場合、車体のサイズに応じて角材１０１の位置を変えることにより、ウィンドウガラス保持装置２０がコンベア１００と同速度で移動するときのウィンドウガラス保持装置２０と車体の相対位置を変えることができる。これによって、車体へのウィンドウガラス３００の取付を容易に行うことができる。
【００３３】
また、上述した実施例の横アーム４１及び／又は縦アーム４２を軸方向に伸縮可能にしてもよい。図９，１０には、横アーム４１及び縦アーム４２を伸縮可能としたウィンドウガラス取付装置１０の変形例が示されている。なお、図８，９では、図１に示す車体２００よりも車体サイズが大きく、車高の高い車体２１０にウィンドウガラス取付作業を行う状態が示されている。横アーム４１は、第１横アーム４１ａと第２横アーム４１ｂで構成されている。第２横アーム４１ｂは、第１横アーム４１ａよりも外径が小さい。第２横アーム４１ｂは、第１横アーム４１ａの前端４１ｃにスライド可能に挿入されている。第２横アーム４１ｂは、図示省略したシリンダにより、横アーム４１の軸方向にスライドする。シリンダは制御装置５０により制御されている。制御装置５０は、車体２１０の車体サイズに応じて第２横アーム４１ｂをスライドする。これにより、横アーム４１の軸長が変化し、ウィンドウガラス保持装置２０がコンベア１００と同速度で移動するときのウィンドウガラス保持装置２０と車体２１０の位置が調節される。
また、縦アーム４２は、第１縦アーム４２ａと第２縦アーム４２ｂと第３縦アーム４２ｃで構成されている。第２縦アーム４２ｂは、第１縦アーム４２ａよりも外径が小さい。第３縦アーム４２ｃは、第２縦アーム４２ｂよりも外径が小さい。第２縦アーム４２ｂは、第１縦アームの下端４２ｄにスライド可能に挿入されている。第２縦アーム４２ｂは、図示省略したシリンダにより、縦アーム４２の軸方向にスライドする。シリンダは制御装置５０により制御されている。第３縦アーム４２ｃは、第２縦アーム４２ｂの下端４２ｆにスライド可能に挿入されている。第３縦アーム４２ｃは、図示省略したシリンダにより、縦アーム４２の軸方向にスライドする。シリンダは制御装置５０により制御されている。制御装置５０は、車体２１０の車高に応じて縦アーム４２を伸縮させる。これにより、当接板４４の上下方向の位置が調整される。このように、車体のサイズに応じて横アーム４１及び／又は縦アーム４２の長さを変更することで、ウィンドウガラス保持装置２０がコンベア１００と同速度で移動するときのウィンドウガラス保持装置２０と車体の位置を調節することができ、また、車体の所望の位置にアーム４０の当接板を当接させることができる。
縦アーム４２を伸縮可能とした場合、縦アーム４２を横アーム４１に対して回動可能な構造としなくてもよい。すなわち、図１０に示すように、縦アーム４２を軸方向に収縮することで当接板４４を車体２００と離間させることができるためである。
また、カメラ３８は、ウィンドウガラス３００の４つの角部を撮像する以外にも、図１１に示すように、ウィンドウガラス３００の上辺中央部等を撮像するようにしてもよい。これによって、ウィンドウガラス３００と車体（ウィンドウガラス取付枠）との位置関係をより正確に把握することができ、ウィンドウガラス３００の位置決めをより容易に行うことができる。
【００３４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は、複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施例に係るウィンドウガラス取付装置の側面図。
【図２】同、正面図。
【図３】同、縦アーム４２を回動させたときのウィンドウガラス取付装置の側面図。
【図４】本実施例に係るウィンドウガラス保持具の斜視図。
【図５】本実施例のウィンドウガラス取付装置の制御系を示すブロック図。
【図６】本実施例のウィンドウガラス取付作業手順を示すフローチャート。
【図７】本実施例に係るウィンドウガラス取付装置のその他の例を示す側面図。
【図８】同上。
【図９】同上。
【図１０】同上。
【図１１】本実施例のウィンドウガラス保持具のその他の例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３６】
１０：ウィンドウガラス取付装置
２０：ウィンドウガラス保持装置
３０：ウィンドウガラス保持部
３７：ウィンドウガラス取付具
４０：アーム
４１：横アーム
４２：縦アーム
５０：制御装置
１００：コンベア
２００：車体
３００：ウィンドウガラス
【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】
2008068726.tif 000010
【図９】
2008068726.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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