(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車製造ライン上を流れる複数の車体のそれぞれの閉断面部を順次補強する車体充填方法であって、
所望の位置に移動可能なマニピュレーターを前記自動車製造ライン上の所定作業位置に提供するステップと、
前記車体が前記所定作業位置に入ったことを検知するステップと、
前記検知スッテプでの車体の検知に基づいて、前記マニピュレータの位置を制御して、前記マニピュレータに取り付けられた噴射装置を前記車体閉断面部の注入口に整合させるステップと、
前記充填ノズルに、前記車体閉断面部内の容積に合わせて設定した量だけ発泡性材料を充填するステップとを備え、
さらに、前記発泡性材料の前記車体閉断面部内での硬化発泡状態ないし硬化充填状態をモニターするステップを備え、
前記モニターするステップは、
前記発泡材料の前記車体閉断面部内での硬化発泡状態をモニターするために、前記発泡性材料の反応熱による温度上昇を赤外線カメラにより検出するステップと、
前記赤外線カメラからの温度信号を熱画像データに変換するステップとを備えており、
前記発泡性材料として常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を用いたことを特徴とする車体充填方法。
【請求項２】
請求項１に記載の車体充填方法において、
前記噴射装置と前記車体閉断面部の注入口との間のずれ量を感知するステップを備えたことを特徴とするの車体充填方法。
【請求項３】
請求項２に記載の車体充填方法において、
前記ずれ量がゼロになるように前記マニピュレーターの位置を調節するステップを備えたことを特徴とする車体充填方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の車体充填方法において、
前記ずれ量を感知するステップは、
前記注入口の基準画像を記憶するステップと、
前記車体閉断面部の注入口を撮像するステップと、
前記撮像された注入口の映像と前記記憶された基準画像とを比較して前記ずれ量を検出するステップとを備えたことを特徴とする車体充填方法。
【請求項５】
請求項４に記載の車体充填方法において、
前記車体閉断面部内で前記発泡性材料が充填されていない未充填部分をモニターした場合に、前記未充填部分の位置に応じて、前記前記注入口の基準画像を補正するステップを備えたことを特徴とする車体充填方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の車体充填方法において、
前記モニターステップは、タッピング式非破壊検査装置により前記車体閉断面部内での硬化充填状態をモニターするステップと、前記タッピング式非破壊検査装置からのタッピング波形を変換し表示するステップとを備えたことを特徴とする車体充填方法。
【請求項７】
請求項１に記載の車体充填方法において、
前記車体閉断面部は、車体のピラー部であることを特徴とする車体充填方法。
【請求項８】
請求項１に記載の車体充填方法において、
前記車体閉断面部は、車体のロッカー部であることを特徴とする車体充填方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の車体充填方法において、
前記噴射装置は吐出充填ノズルを備えており、車体閉断面部の注入口に前記噴射装置が整合したとき、前記吐出充填ノズルは前記注入口に嵌合可能となっていることを特徴とする車体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、車体の閉断面部（すなわち、車体の閉空間部）の充填装置及びその充填方法に関し、特に、自動車製造ライン上を流れる複数の車体の閉断面部を補強するのに適した、車体閉断面部の充填装置及びその充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の衝突安全の向上が益々望まれている。乗員を衝突から保護するためには、衝突エネルギーを吸収するために車体の前後にクラッシャブル・ゾーンを設けなければならないと共に、乗員の生存空間を確保するために乗員が居るキャビンには強固なセーフティ・セルを構築しなければならない。
【０００３】
しかしながら、キャビンの強度を高めるに、各ピラーやシャシーフレーム等の肉厚をより厚くすると、車体の重量が増し、燃費が悪くなるという問題が生じる。
【０００４】
そこで、本願出願人は、ピラーやシャシーフレームなどの車体の一部の閉断面部内に常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を充填してピラー等の肉厚を薄く維持したまま車体の強度を高める構造や方法を出願している（特願平９ー７９７５９、特願平９ー１８８２２６など）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、自動車の生産は、分業とコンベヤーの採用による移動組立法により大量生産を行っている。すなわち、大量の車体が順次流れるライン上で、車体を順次溶接したり、大量の部品が順次取り付けられている。かかる観点から、大量生産に適した車体閉断面部の充填装置及びその充填方法を開発することが希求されていた。
【０００６】
本願発明は、かかる問題点に鑑みなされたものであり、自動車などの車両を大量生産するのに適した車体閉断面部の充填装置及びその充填方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明によれば、所望の位置に移動可能なマニピュレーターと、前記マニピュレーターに取り付けられた噴射装置と、前記噴射装置に、発泡性材料を供給する供給手段と、車体閉断面部の注入口を通して前記車体断面部に前記発泡性材料を供給できる位置に前記噴射装置が位置決めされるように前記マニピュレータの位置を制御すると共に、前記車体閉断面部内の容積に合わせて設定した量だけ前記発泡性材料を充填するように前記供給手段を制御するコントローラとを備えたので、大量の車体が順次流れるライン上で、ラインの流れに合わせて、該車体各部の閉断面部内に発泡性材料を充填することができる。
【０００８】
また、本願発明によれば、マニピュレーターに設けられ噴射装置と車体閉断面部の注入口との間のずれ量を感知する位置検出センサを備え、該位置検出センサから前記ずれ量をコントローラーに出力し、該コントローラーにより前記ずれ量がゼロになるようにマニピュレーターの位置を調節するようにしたので、車体に位置ずれが生じていた場合でも、噴射装置を車体閉断面部の各注入口に正確に整合させることができる。
【０００９】
また、本願発明によれば、前記発泡性材料の前記車体閉断面部内での硬化発泡状態をモニターするモニター装置を備えたので、モニター装置が前記車体閉断面部内で前記発泡性材料が充填されていない未充填部分をモニターした場合に、当該未充填部分を有する車体を不良品として取り扱うことができる。
【００１０】
さらに、本願発明によれば、前記モニター装置が前記車体閉断面部内で前記発泡性材料が充填されていない未充填部分をモニターした場合に、前記未充填部分の位置に応じて、前記前記注入口の基準画像を補正するようにしたので、未充填部分の発生を減少させることができる。
【００１１】
本願発明の他の特徴や効果は、下記に詳細に述べられる記述や図面と請求の範囲を参照することによって、当業者にとって明らかとなるであろう。
【００１２】
本願発明の一実施例を詳細に説明する前に、本願発明が、下記の記述に述べられ図面に示された構成要素の詳細な配置や詳細な構造への適用に限定されるものではないということを、理解するべきである。本願発明は、他の実施例においても可能であり、また、種々の方法で実行され成し遂げることができる。また、ここに使用された用語や術語は説明のためのものであって、限定して解釈されるべきでないということを理解するべきである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施例を図１乃至図８に基づいて説明する。
【００１４】
本実施例に係わる車体閉断面部の充填装置は、所望の位置に移動可能なマニピュレーターとしてのロボット１０と、ロボット１０に取り付けられた噴射装置５０と、噴射装置５０に、発泡性材料としての常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を供給する供給手段としてのポンプ５６と、車体閉断面部の注入口に噴射装置が整合するようにロボットの位置を制御すると共に、車体閉断面部内の容積に合わせて設定した量だけ前記常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を充填するようにポンプ５６を制御するコントローラとを備えている。
【００１５】
本実施例においては、上述したように、図１に示すロボット１０がマニピュレーターを構成している。ロボット１０は、自動車製造ライン１２に沿って設けられた作業位置１４に設置されている。車体（例えば、ホワイトボディ）１００が作業位置１４に入ったことを検知する検知装置１６が、ロボット１０の近傍に設けられている。
【００１６】
ロボット１０は、工場の床面１８に固定されたベース部２０と、ベース部２０に縦軸２２を中心に枢動可能に取り付けられたボディ部２４と、ボディ部２４に横軸２６を中心に枢動可能に取り付けられた第１のアーム部２８と、第１のアーム部２８の末端に横軸線３０を中心として枢動可能に取り付けれた第２のアーム部３２と、第２のアーム部３２の末端に横軸３４を中心に枢動可能に取り付けられていると共に、回転軸３６を中心に回転自在に取り付けられているハンド部３８とを備えている。
【００１７】
このようにして、車体１００が製造ライン１２上を流れてきてロボット１０の近傍に達すると、検知装置１６がこれを検知し、入出力（Ｉ／Ｏ）装置４２を通してコントローラ４０に車体が作業位置１４に入ったことを伝える。コントローラ４０は、これに基づいて、入出力（Ｉ／Ｏ）装置４２を通してロボット１０に指示を与え、ボディ部２４をベース部２０に対して枢動させ、第１のアーム部２８をボディ部２４に対して枢動させ、第２のアーム部３２を第１のアーム部２８に対して枢動させ、ハンド部３８を第２のアーム部３２に対して枢動または回転させることにより、ハンド部３８を所望の位置に移動できるようになっている。
【００１８】
噴射装置５０は、ハンド部３８の先端側、すなわち末端側に固定されている。噴射装置５０は、製造ライン１２側に向けて突出する吐出充填ノズル５２を備えている。吐出充填ノズル５２には、開閉可能なバルブ（図示せず）を設けることができ、このバルブを開くタイミングを制御することにより、発泡性材料の吐出を開始するタイミングをより正確に制御でき、発泡性材料の吐出後、このバルブを閉じるタイミングを制御することにより、後だれを防止できる。このようなバルブは供給手段の一部を構成することとなる。噴射装置５０は、導管５４を通して一対のポンプ５６（図では１つのポンプとして表している）に連結されている。一対のポンプ５６はタンク５８、６０に連結されている。一方のタンク５８には主剤（例えば、ポリオール主剤）が蓄えられており、他方のタンク６０には硬化剤（例えば、ポリイソシアネート硬化剤）が蓄えられている。これらの常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料の主剤と硬化剤は、一対のポンプ５６によりそれぞれ別々に噴射装置５０に圧送され、衝突混合され、吐出充填ノズル５２から前記材料が吐出される。
【００１９】
自動車製造ライン１２上には、所定の間隔をあけて図１及び図２に示すような車体１００が順次流れるようになっている（図１においては、本実施例の特徴を明瞭に示すために、車体１００は点線により簡略化して示されている）。車体１００は、前向きに流れるようになっている。本実施例においては、例えば車体１００のＡピラー部１０２、Ｂピラー部１０４、Ｂピラー部１０４の上側に設けられたルーフ部１０６の一部をも構成しているＢピラー上部１０８、及びロッカー部１１０がそれぞれ車体の閉断面部（換言すれば、車体の閉空間部）を構成している。もっとも、本願発明はこれらの部分に限定するものではなくフロントサイドメンバー１３０、ドアに設けられるサイドインパクトバー１３２、クロスメンバー１３４、リアサイドメンバー１３６、バンパーリンフォースメント１３８などにより、それぞれ車体の閉断面部を構成するようにしてもよい。
【００２０】
図１に示したロボット１０は、図１で見て右側の（または図２に示された側の）Ａピラー部１０２、Ｂピラー部１０４、Ｂピラー上部１０８、及びロッカー部１１０の閉断面部内に常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を吐出充填するためのものである。図１で見て左側のＡピラー部１０２、Ｂピラー部１０４、Ｂピラー上部１０８、及びロッカー部１１０の閉断面部内に常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を吐出充填するため、図示しない別のロボットが図１に示したロボット１０の反対側に設けられる。最も天井から垂下するマニピュレーターとしてのロボットを設ければ車体の両サイドに容易に移動できるので、１つのロボットで発泡性材料の充填を行うことも可能である。
【００２１】
Ａピラー部１０２の車内側の側壁１０２ａには、車内側に向いて開口した注入口１０２ｂが形成されている（図３参照）。また、Ａピラー部１０２の内部下方には、仕切壁１０２ｃが取り付けられており、これにより、Ａピラー部１０２の内部に、車体閉断面部１０２ｄ（換言すれば、車体閉空間部１０２ｄ）が画定されている。この仕切壁１０２ｃにより、充填される常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料が他の箇所に漏洩しないようになっている。注入口１０２ｂは、車体閉断面部１０２ｄに連通している。
【００２２】
Ｂピラー部１０４の車内側の側壁１０４ａには、車内側に向いて開口した注入口１０４ｂが形成されている（図４参照）。また、Ｂピラー部１０４の内部下方には、仕切壁１０４ｃが取り付けられており、これにより、Ｂピラー部１０４の内部に、車体閉断面部１０４ｄ（換言すれば、車体閉空間部１０４ｄ）が画定される。注入口１０２ｂは、車体閉断面部１０２ｄに連通している。
【００２３】
Ｂピラー上部１０８の車内側の側壁１０８ａには、車内側に向いて開口した注入口１０８ｂが形成されている（図５参照）。また、Ｂピラー上部１０８の内部両側には、それぞれ仕切壁１０８ｃが取り付けられており、これにより、Ｂピラー上部１０８の内部に、車体閉断面部１０８ｄ（換言すれば、車体閉空間部１０８ｄ）が画定されている。注入口１０８ｂは、車体閉断面部１０８ｄに連通している。
【００２４】
ロッカー部１１０の車内側の側壁１１０ａには、車内側に向いて開口した注入口１１０ｂが形成されている（図６参照）。また、ロッカー部１１０の内部下方には、仕切壁１１０ｃが取り付けられており、これにより、ロッカー部１１０の内部に、車体閉断面部１１０ｄ（換言すれば、車体閉空間部１１０ｄ）が画定されている。注入口１１０ｂは、車体閉断面部１１０ｄに連通している。
【００２５】
本実施例においては、車体閉断面部の注入口を通して該車体断面部に発泡性材料を充填できる位置として、吐出充填ノズル５２がそれぞれの注入口に嵌合できる位置が選択されている。これによれば、注入口と吐出充填ノズルとの間からの発泡性材料の漏れを完全に防止することができる。しかしながら、発泡性材料の漏れのおそれがないならば、単に、注入口に吐出充填ノズルを整合させたり、注入口内に吐出充填ノズル５２の先端だけを挿入するようにしてもよい。
【００２６】
コントローラ４０は、記憶部６２に接続されている。この記憶部６２には、ロボットを制御する制御プログラムが記憶されていると共に、例えば、吐出充填ノズル５２がＢピラー部１０４の注入口１０４ｂに嵌合する第１の基準位置の空間座標と、吐出充填ノズル５２がＢピラー上部１０８の注入口１０８ｂに嵌合する第２の基準位置の空間座標と、吐出充填ノズル５２がＡピラー部１０２の注入口１０２ｂに嵌合する第３の基準位置の空間座標と、吐出充填ノズル５２がロッカー部１１０の注入口１１０ｂに嵌合すると第４の基準位置の空間座標等が記憶されている。
【００２７】
コントローラ４０は、記憶部６２に記憶された制御プログラムの指示に基づいて、まず、記憶部６２から第１の基準位置の空間座標を読みとり、ロボット１０を駆動することにより、吐出充填ノズル５２を第１の基準位置の空間座標に移動させてＢピラー部１０４の注入口１０４ｂに吐出充填ノズル５２を嵌合させる。このようにして、吐出充填ノズル５２の位置決めが行われた後に、ポンプ５６を駆動して、Ｂピラー部１０４の閉断面部１０４ｄ内の容積に合わせて設定した量だけ常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を充填する。次いで、コントローラ４０は、記憶部６２から第２の基準位置の空間座標を読みとり、ロボット１０を駆動することにより、吐出充填ノズル５２を第２の基準位置の空間座標に移動させてＢピラー上部１０８の注入口１０８ｂに吐出充填ノズル５２を嵌合させる。次いで、ポンプ５６を駆動して、Ｂピラー上部１０８の閉断面部１０８ｄ内の容積に合わせて設定した量だけ常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を充填する。次に、コントローラ４０は、記憶部６２から第３の基準位置の空間座標を読みとり、ロボット１０を駆動することにより、吐出充填ノズル５２を第３の基準位置の空間座標に移動させてＡピラー部１０２の注入口１０２ｂに吐出充填ノズル５２を嵌合させる。次いで、ポンプ５６を駆動して、Ａピラー部１０２の閉断面部１０２ｄ内の容積に合わせて設定した量だけ常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を充填する。次に、コントローラ４０は、記憶部６２から第４の基準位置の空間座標を読みとり、ロボット１０を駆動することにより、吐出充填ノズル５２を第４の基準位置の空間座標に移動させてロッカー部１１０の注入口１１０ｂに吐出充填ノズル５２を嵌合させる。次いで、ポンプを駆動して、ロッカー部１１０の閉断面部１１０ｄ内の容積に合わせて設定した量だけ常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料を充填する。
【００２８】
このようにして、１台の車体１００への常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料の充填が終了すると、コントローラ４０は、ハンド部３８などが車体１００の移動を妨げないようにロボット１０をホームポジションに戻して、次の車体が来るまで待機する。
【００２９】
次に、上記実施例の全体的な動作の概要を図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００３０】
まず、車体１００が作業位置１４に入ったことを検知装置１６が検知したか否かを判断する（ステップ２００）。車体１００が作業位置１４に入っていない場合、車体１００を検知するまで待機する。車体１００が作業位置１４に入ったことを検知装置１６が検知した場合、ロボット１０を駆動し吐出充填ノズル５２を第１の基準位置の空間座標に移動して、吐出充填ノズル５２をＢピラー部１０４の注入口１０４ｂに嵌合させる（ステップ２０２）。その後、Ｂピラー部１０４の閉断面部１０４ｄ内の容積に合わせて設定した量だけ常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料が充填されるように主剤と硬化剤の一対のポンプ５６を駆動する（ステップ２０４）。次いで、ロボット１０を駆動し吐出充填ノズル５２を第２の基準位置の空間座標に移動して、吐出充填ノズル５２をＢピラー上部１０８の注入口１０８ｂに嵌合させ（ステップ２０６）、Ｂピラー上部１０８の閉断面部１０８ｄ内の容積に合わせて設定した量だけ常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料が充填されるように一対のポンプ５６を駆動する（ステップ２０８）。次いで、ロボット１０を駆動し吐出充填ノズル５２を第３の基準位置の空間座標に移動して、吐出充填ノズル５２をＡピラー部１０２の注入口１０２ｂに嵌合させ（ステップ２１０）、Ａピラー部１０２の閉断面部１０２ｄ内の容積に合わせて設定した量だけ常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料が充填されるように一対のポンプ５６を駆動する（ステップ２１２）。次いで、ロボット１０を駆動し吐出充填ノズル５２を第４の基準位置の空間座標に移動して、吐出充填ノズル５２をロッカー部１１０の注入口１１０ｂに嵌合させ（ステップ２１４）、ロッカー部１１０の閉断面部１１０ｄ内の容積に合わせて設定した量だけ常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料が供給されるように一対のポンプ５６を駆動する（ステップ２１６）。
【００３１】
この後、ロボット１０をホームポジションに戻し（ステップ２１８）、次の車体が来るまで待機する。
【００３２】
上記実施例では、Ｂピラー部１０４、Ｂピラー上部１０８、Ａピラー部１０２及びロッカー部１１０の順序で発泡性材料を充填するようにしたが、本願発明はこれに限るものではなく、どのような順序で充填するようにしてもよい。しかしながら、本実施例のように、Ｂピラー部、Ｂピラー上部、Ａピラー部及びロッカー部の順序あるいはその逆の順序で発泡性材料を充填するようにすると、ロボット１０のハンド部３８などの移動範囲が少なくなり、迅速に充填作業を行うことができる。
【００３３】
上記実施例では、車体のうちＢピラー部１０４、Ｂピラー上部１０８、Ａピラー部１０２及びロッカー部１１０のそれぞれの閉断面部内に発泡性材料を充填するようにしたが、本願発明はこれに限るものではなく、Ｃピラー部、ピラー部とルーフ部との結合部、サイドシル、車体下部のシャーシ部、フロントサイドメンバー、サイドインパクトバー、クロスメンバー、リアサイドメンバー、バンパーリンフォースメントなど他の部分に閉断面部を構成して発泡性材料を充填することもできる。図８は、結合部の１例として、Ａピラー部１１８と、フロントルーフレール部１２０と、フロントサイドルーフレール部１２２との結合部が示されている。Ａピラー部１０２、フロントルーフレール部１２０、及びフロントサイドルーフレール部１２２には、それぞれ仕切壁１１８ｃ、１２０ｃ、及び１２２ｃが設けられており、これにより、閉断面部が画定されている。注入口１２２ａはフロントサイドルーフレール部１２２に形成されており、かかる注入口１２２ａを通して閉断面部内に発泡性材料が充填されるようになっている。この例の場合、フロントサイドルーフレール部１２２に注入口を形成したが、Ａピラー部１１８あるいはフロントルーフレール部１２０に注入口を形成するようにしてもよい。
【００３４】
次に、本願発明の第２実施例を図９に基づいて説明する。なお、上記実施例と同様な構成は同符号を用いてその詳細な説明は省略する。
【００３５】
上記実施例では、上述したように、Ｂピラー部の注入口、Ｂピラー上部の注入口、Ａピラー部の注入口及びロッカー部の注入口のそれぞれに嵌合すると４つの基準位置に吐出充填ノズル５２を移動させるようにした。すなわち、ロボット１０に対する、製造ライン上を流れている車体の１００相対的な位置に基づいて一律にロボットの１０のアームなどを移動させるようにしている。
【００３６】
しかしながら、車体の個々に歪みなどによる位置ずれがある場合や製造ライン上に位置ずれ誤差が生じた場合、上記実施例のようにロボット１０を一律に位置決め制御すると、注入口に吐出充填ノズル５２が嵌合しない可能性が生じる。かかる不都合を回避するために、本願発明の第２実施例では、さらに、吐出充填ノズル５２と車体閉断面部の注入口との間のずれ量を感知する位置検出センサを備えている。位置検出センサは、前記ずれ量をコントローラー４０に出力し、コントローラー４０はこのずれ量がゼロになるようにハンド部やアーム部などの位置を調節している。
【００３７】
前記位置検出センサは、ハンド部３８に取り付けられた、車体閉断面部の注入口を撮像する撮像管としてのＣＣＤカメラ７０と、注入口の基準画像を記憶する記憶部６２と、ＣＣＤカメラ７０より出力される注入口の映像と記憶部６２に記憶された基準画像とを比較してそれらの間のずれ量を検出する検出部としてのコントローラ４０とを備えている。
【００３８】
記憶部６２は、車体１００に位置ずれがない場合に、（１）吐出充填ノズル５２が第１の基準位置に移動したときにＣＣＤカメラ７０により映し出されるＢピラー部１０４の注入口１０４ｂの第１の基準画像と、（２）吐出充填ノズル５２が第２の基準位置に移動したときにＣＣＤカメラ７０により映し出されるＢピラー上部１０８の注入口１０８ｂの第２の基準画像と、（３）吐出充填ノズル５２が第３の基準位置に移動したときにＣＣＤカメラ７０により映し出されるＡピラー部１０２の注入口１０２ｂの第３の基準画像と、（４）吐出充填ノズル５２が第４の基準位置に移動したときにＣＣＤカメラ７０により映し出されるロッカー部１１０の注入口１１０ｂの第４の基準画像と、を記憶している。
【００３９】
Ｂピラー部１０４の注入口１０４ｂに吐出充填ノズル５２を嵌合させる場合を例に取って説明すると、コントローラ４０は、図１０に示すように、まず、Ｂピラー部１０４の注入口１０４ｂに嵌合可能な第１の基準位置に吐出充填ノズル５２を移動させる（ステップ３００）。このとき、コントローラ４０は、ＣＣＤカメラ７０からＢピラー部の注入口１０４ｂの画像データを取り込み（ステップ３０２）、記憶部６２からＢピラー部の注入口の第１の基準画像データを読み出し（ステップ３０４）、第１の基準画像データと、ＣＣＤカメラ７０から得られた画像とを比較し、注入口の間にずれが有るか否かをチェックする（ステップ３０６）。ずれがある場合、このずれ量が減少する方向にロボット１０のハンド部３８などを移動させ（ステップ３０８）、ずれ量がなくなったことを確認してから（ステップ３１０）、注入口１０４ｂに吐出充填ノズル５２を嵌合させ（ステップ３１１）、ポンプ５６を駆動して発泡性材料の充填を開始する（ステップ３１２）。一方、スッテプ３０６で、Ｂピラー部の注入口の第１の基準画像データと、ＣＣＤカメラから得られた画像との間にずれがない場合、注入口１０４ｂに吐出充填ノズル５２を嵌合させた後、ポンプ５６を駆動して発泡性材料の充填を開始する。他の注入口に関しても上述した場合と同様に基準画像と比較して、ずれ量がゼロに等しくなるようにしてから、注入口１０４ｂに吐出充填ノズル５２を嵌合させた後、発泡性材料を充填する。なお、図１０に示したフローチャートは、図９に示したメインフローチャートのサブルーチンとして組み込まれることが好ましい。
【００４０】
以上のように第２実施例によれば、車体などに位置ずれが生じていた場合でも、吐出充填ノズルを車体閉断面部の注入口に正確に嵌合させることができる。
【００４１】
次に、本願発明の第３実施例を図１１に基づいて説明する。なお、上記実施例と同様な構成は同符号を用い、その詳細な説明は省略する。
【００４２】
本願発明の第３実施例では、図１１に示すように、さらに、常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料の車体閉断面部内での硬化発泡状態ないし硬化充填状態をモニターするモニター装置を備えている。常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料は主剤と硬化剤とを混合したときから激しく発熱反応しながら硬化発泡する。モニター装置は、かかる材料が充填された車体閉断面部の温度をモニターするものであって、前記常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料の車体閉断面部内での硬化発泡状態をモニターする赤外線カメラ８０と、赤外線カメラ８０からの温度信号を熱画像データに変換し表示する熱画像装置とを備えている。熱画像装置は、赤外線カメラ８０からの温度信号を熱画像データに変換するコントローラ４０と、コントローラ４０からの熱画像データを表示するディスプレイ装置８２とを備えている。図１１に示された赤外線カメラ８０は、図１１で見て右側のＢピラー部をモニターできる任意の位置に固定されている。他の車体閉断面部をモニターする赤外線カメラは省略してある。
【００４３】
ディスプレイ装置８２は、常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料の充填部位と未充填部位とを温度差によって表示するようになっている。したがって、オペレータがディスプレイ装置８２を見ることにより、車体閉断面部内で常温硬化発泡性２液型ポリウレタン材料が充填されていない未充填部分を発見した場合に、当該未充填部分を有する車体を不良品として取り扱うことができる。
【００４４】
また、冷えた硬化発泡状態の場合である硬化充填状態をモニターする場合にはタッピング式非破壊検査装置を用いることができる。タッピング式非破壊検査装置は、タッピング操作を自動化し、音色と感性による判別を、ハンマーに内蔵したフォースセンサーとＣＰＵに置き換えてデジタル処理を行い判別を定量化する装置である。本願発明のモニター装置は、車体閉断面部内での硬化充填状態をモニターする前記タッピング式非破壊検査装置と、前記タッピング式非破壊検査装置からのタッピング波形を変換し表示する装置とを備えることにより構成することもできる。
【００４５】
モニター装置が車体閉断面部内で発泡性材料が充填されていない未充填部分をモニターした場合に、未充填部分の位置に応じて、注入口の基準画像を補正することができる。より具体的に説明すれば、吐出充填ノズル５２が例えばロッカー部１１０の注入口１１０ｂの中心点Ａに整合させた状態で嵌合しても、図１２に示すように未充填部位９０が仕切壁１１０ｃの近傍で図の右上に生じることがある。これは、車体側の品質のばらつきなどが原因と考えられる。この場合、吐出充填ノズル５２が注入口１１０ｂに挿入可能な範囲内で、注入口の中心点Ａから若干未充填部位側にシフトした変位点Ｂに吐出充填ノズル５２を挿入することにより、未充填部位９０の発生を防止することができる。注入口１１０ｂの中心点Ａから若干未充填部位側にシフトした変位点Ｂに吐出充填ノズルを挿入するために、本実施例においては注入口を含むロッカー部１１０ｂの基準画像が一点鎖線で示すようにＡＢ間の距離だけ右側にシフトされるように、記憶部６２に記憶された基準画像データを補正する。これにより、吐出充填ノズル５２が基準画像上の中心点Ｂ、すなわち実際の製品の中心点Ａよりも若干右側にシフトした点に吐出充填ノズル５２が挿入されることとなる。このようにして、注入口の基準画像をシフトさせるように補正したので、制御フローチャートそのものを変更する必要がなくなりコストの低減を図ることができる。なお、本実施例においては、注入口をやや幅広に形成し、ノズル挿入用のカット部を有するゴム製の密封材を前記幅広の注入口に取り付けることにより、吐出充填ノズルが注入口の中心点から任意の方向に若干シフトしても発泡性材料の漏れの発生を防止できるようになっている。
【００４６】
このように、ロッカー部の注入口の基準画像をシフトすることにより、未充填部分の発生を減少させることができる。
【００４７】
本願発明の種々の特徴が、特許請求の範囲に述べられている。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本願発明によれば、所望の位置に移動可能なマニピュレーターと、前記マニピュレーターに取り付けられた噴射装置と、前記噴射装置に、発泡性材料を供給する供給手段と、車体閉断面部の注入口を通して前記車体断面部に前記発泡性材料を供給できる位置に前記噴射装置が位置決めされるように前記マニピュレータの位置を制御すると共に、前記車体閉断面部内の容積に合わせて設定した量だけ前記発泡性材料を充填するように前記供給手段を制御するコントローラとを備えたので、大量の車体が順次流れるライン上で、ラインの流れに合わせて、該車体の閉断面部内に発泡性材料を充填することができる。
【００４９】
また、本願発明によれば、マニピュレーターに設けられ噴射装置と車体閉断面部の注入口との間のずれ量を感知する位置検出センサを備え、該位置検出センサから前記ずれ量をコントローラーに出力し、該コントローラーにより前記ずれ量がゼロになるようにマニピュレーターの位置を調節するようにしたので、車体に位置ずれが生じていた場合でも、噴射装置を車体閉断面部の注入口に正確に整合させることができる。
【００５０】
また、本願発明によれば、前記発砲性材料の前記車体閉断面部内での硬化発泡状態をモニターするモニター装置を備えたので、モニター装置が前記車体閉断面部内で前記発泡性材料が充填されていない未充填部分をモニターした場合に、当該未充填部分を有する車体を不良品として取り扱うことができる。
【００５１】
さらに、本願発明によれば、前記モニター装置が前記車体閉断面部内で前記発泡性材料が充填されていない未充填部分をモニターした場合に、前記未充填部分の位置に応じて、前記前記注入口の基準画像を補正するようにしたので、未充填部分の発生を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本願発明の第１実施例に係わる車体閉断面部の充填装置のブロック図である。
【図２】図２は、車体の側面図である。
【図３】図３は、Ａピラー部の概略的な斜視図である。
【図４】図４は、Ｂピラー部の概略的な斜視図である。
【図５】図５は、Ｂピラー上部の概略的な斜視図である。
【図６】図６は、ロッカー部の概略的な斜視図である。
【図７】図７は、図１に示した充填装置を制御するためのフローチャートである。
【図８】図８は、Ａピラー部と、フロントルーフレール部と、フロントサイドルーフレール部との結合部分の斜視図である。
【図９】図９は、本願発明の第２実施例に係わる車体閉断面部の充填装置のブロック図である。
【図１０】図１０は、第２実施例に係わる充填装置を制御するためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、本願発明の第３実施例に係わる車体閉断面部の充填装置のブロック図である。
【図１２】図１２は、注入口の基準画像を補正する方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１０  ロボット                    １２  自動車製造ライン
１４  作業位置                    １６  検知装置
１８  工場の床面                  ２０  ベース部
２２  縦軸                        ２４  ボディ部
２６  横軸                        ２８  第１のアーム部
３０  横軸線                      ３２  第２のアーム部
３４  横軸                        ３８  ハンド部
４０  コントローラ                ４２  入出力（Ｉ／Ｏ）装置
５０  噴射装置                    ５２  吐出充填ノズル
５４  導管                        ５６  ポンプ
５８  タンク                      ６０  タンク
６２  記憶部                      ７０  ＣＣＤカメラ
８０  赤外線カメラ                ８２  ディスプレイ装置
９０  未充填部位                  １００  車体
１０２  Ａピラー部                １０２ａ  車内側の側壁
１０２ｂ  注入口                  １０２ｃ  仕切壁
１０２ｄ車体閉断面部（閉空間部）  １０４  Ｂピラー部
１０４ａ  車内側の側壁            １０４ｂ  注入口
１０４ｃ  仕切壁                  １０４ｄ  車体閉断面部（閉空間部）
１０６  ルーフ部                  １０８  Ｂピラー上部
１０８ａ  車内側の側壁            １０８ｂ  注入口
１０８ｃ  仕切壁                  １０８ｄ  車体閉断面部（閉空間部）
１１０  ロッカー部                １１０ａ  車内側の側壁
１１０ｂ  注入口                  １１０ｃ  仕切壁
１１０ｄ  車体閉断面部（閉空間部）
１２０  フロントルーフレール部
１２２  フロントサイドルーフレール部
【図１】
0004017717.tif 000002
【図２】
0004017717.tif 000003
【図３】
0004017717.tif 000004
【図４】
0004017717.tif 000005
【図５】
0004017717.tif 000006
【図６】
0004017717.tif 000007
【図７】
0004017717.tif 000008
【図８】
0004017717.tif 000009
【図９】
0004017717.tif 000010
【図１０】
0004017717.tif 000011
【図１１】
0004017717.tif 000012
【図１２】
0004017717.tif 000013