(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造ライン上を搬送される車体にガラスを取り付けるガラス取付装置であって、
前記車体の搬送方向に対して平行に第１レールを設け、
前記第１レールと直交する第２レールを当該第１レール上にスライド可能に設け、
ガラスを吸着保持するガラス保持手段が取り付けられた上下動可能な昇降軸を、前記第２レール上に移動可能に取り付け、
前記昇降軸を前記第２レール上で移動させ、ガラスを保持した前記ガラス保持手段を車体の位置まで搬送するよう制御する搬送制御手段を設け、
前記ガラス保持手段は、ガラスを吸着するガラス吸着部と、当該ガラス吸着部に吸着されたガラスの姿勢を制御するガラス姿勢制御部とを有し、
前記ガラス姿勢制御部は、上下動可能な昇降軸と直交してかつガラス面の水平方向と平行な第１駆動軸と、前記ガラス面内で前記第１駆動軸と直交する第２駆動軸と、前記ガラス面に直交してガラスを旋回する第３駆動軸と、前記ガラスを車体の前または後方向にスライドする第４駆動軸とを有し、
前記第１駆動軸と、前記第４駆動軸とにはそれぞれ駆動軸を位置決めするブレーキを設けると共に前記第２駆動軸には第２駆動軸にかかる負荷を検出する負荷センサを設け、
前記負荷センサによって検出される負荷が所定の値を越えたとき、前記第１駆動軸と前記第４駆動軸のブレーキを解除することを特徴とする自動車用ガラス取付装置。
【請求項２】
前記搬送制御手段は、前記ガラス保持手段を車体の上部まで自動的に搬送する制御部を含む自動搬送制御手段と、前記ガラス保持手段に保持されたガラスを車体に取り付ける制御部を含む手動搬送制御手段とよりなり、前記手動搬送制御手段は、前記ガラス保持手段の各駆動駆を操作する駆動軸操作手段を有してなり、
前記駆動軸操作手段は、前記ガラス保持手段に設けられた駆動軸のうち、操作すべき駆動軸を選択する駆動軸選択部と、当該駆動選択部で選択された駆動軸を上下動する昇降スイッチと、当該駆動選択部で選択された駆動軸を軸方向にスライドするスライドスイッチとよりなり、
前記昇降スイッチを操作することにより前記昇降軸を下降して前記ガラス保持手段に保持されたガラスを下降させながら前記スライドスイッチを操作することにより前記第２駆動軸を軸方向に駆動スライドさせる一方、前記負荷センサによって検出される負荷が所定の値を越えたとき、前記第１駆動軸と前記第４駆動軸とのブレーキを自動的に解除することを特徴とする請求項１記載の自動車用ガラス取付装置。
【請求項３】
製造ライン上を搬送される車体にガラスを取り付けるガラス取付装置であって、
前記車体の搬送方向に対して平行に第１レールを設け、
前記第１レールと直交する第２レールを当該第１レール上にスライド可能に設け、
ガラスを吸着保持するガラス保持手段が取り付けられた上下動可能な昇降軸を、前記第２レール上に移動可能に取り付け、
前記昇降軸を前記第２レール上で移動させ、ガラスを保持した前記ガラス保持手段を車体の位置まで搬送するよう制御する搬送制御手段を設け、
前記ガラス保持手段は、ガラスを吸着するガラス吸着部と、当該ガラス吸着部に吸着されたガラスの姿勢を制御するガラス姿勢制御部とを有し、
前記ガラス姿勢制御部は、上下動可能な昇降軸と直交してかつガラス面の水平方向と平行な第１駆動軸と、前記ガラス面内で前記第１駆動軸と直交する第２駆動軸と、前記ガラス面に直交してガラスを旋回する第３駆動軸と、前記ガラスを車体の前または後方向にスライドする第４駆動軸とを有し、
前記ガラス吸着部は、ガラスの上部を吸着する上側吸着パッドと、ガラスの下部を吸着する下側吸着パッドと、前記上側吸着パッドを押し出す上側ガラスセット用シリンダと、前記下側吸着パッドを押し出す下側ガラスセット用シリンダと、を有し、
前記上側吸着パッドおよび下側吸着パッドのうちの一方の吸着パッドを押し出すと同時に、他方の吸着パッドの吸着を解除することを特徴とする自動車用ガラス取付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス取付装置にかかり、特に自動車の生産現場で車体にガラスを取り付ける自動車用ガラス取付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車を生産する工程には、車体に窓ガラスを取り付けるガラス取付工程がある。以下、このガラス取付工程で行なわれる従来の作業を、図２０を用いて説明する。
【０００３】
ガラス取付工程では、接着剤塗布工程１００で接着剤が塗布されたガラスＧを車体Ｂの位置まで搬送部１５０によって搬送し、作業者Ａ、作業者Ｂの手作業により車体Ｂに取り付けている。
【０００４】
搬送部１５０は、ガラスを吸着する吸着機構（図示せず）を持つハンド部５５と、ホイスト５０と、ハンド部５５とホイスト５０とをつなぐワイヤ５１とを有している。ガラスの取り付けが行なわれる作業現場の天井には天井レール２０が設けられており、搬送部１５０は、ホイスト５０の係合部５０ａで天井レール２０と係合し、ガラスＧを保持しながら天井レール２０上をスライド移動し、ガラスＧを搬送する。
【０００５】
また、ホイスト５０には、ワイヤ５１を巻上げるワイヤ巻上部（図示せず）が設けられており、ワイヤ５１巻上げ量によってガラスＧの上下方向の位置を調整することができる。
【０００６】
作業者Ａ、作業者Ｂは、このような搬送部１５０を用いて、以下の手順でガラスの取り付けを行なっている。
【０００７】
１．作業者Ａが、接着剤が塗布されたガラスＧを接着剤塗布行程１００でハンド部５５に吸着し、手動でハンド部５５を押して車体Ｂの上方まで搬送する。
【０００８】
２．作業者ＢがガラスＧの一端を支え、作業者Ａがワイヤ５１を緩めて作業者Ａと作業者Ｂとの二人でガラスＧとハンド部５５とを持つ。
【０００９】
３．ガラスＧを車体Ｂの窓枠に対して少し起こした角度で車体Ｂに近付け、ガラスＧの下端が車体Ｂの所定の位置に支えられた（着座）ことを確認し、ガラスＧを倒し込んで窓枠に取り付ける。
【００１０】
４．ガラスＧの窓枠への取り付けを確認し、ハンド部５５をワイヤ５１で巻上げて退避する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のガラス取付の作業は、以下のような問題点を有していた。
【００１２】
すなわち、取り付けられるガラスが２０ｋｇ前後と比較的重いことから、ホイスト５０からガラスを保持したハンド部５５をワイヤ５１一本で吊り下げる構成ではハンド部５５のふらつきが大きくなる。このため、ガラスの取付作業に二人の作業者が必要となる。そして、二人の作業者によって作業を行なうことにより、二人の作業者の間で作業のタイミングを合わせなければならず、このため一方の作業者の作業が遅れた場合には、他方の作業者が相手を待たなければならない。このような相手待ちの時間は、作業時間のロスとなって作業効率を低下させる。
【００１３】
また、作業者は、接着剤塗布行程１００にガラスＧを歩いて取りに行く作業を行なわなければならず、この作業が歩行ロスとなって作業効率を低下させている。その上、搬送部１５０では、作業者がホイスト５０をスライドさせる力に対する慣性力が係合部５０ａと天井レール２０との間に作用し、搬送作業を作業者にとって負担のかかるものにしている。特に上記した作業手順の２は、作業者がガラスＧとハンド部５５とを持たなければならないことから作業者に負担のかかる作業であった。
【００１４】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、接着剤塗布行程から車体まで自動的にガラスを搬送し、作業者が一人でガラスの取り付けを行なうことが可能な自動車用ガラス取付装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、製造ライン上を搬送される車体にガラスを取り付けるガラス取付装置であって、前記車体の搬送方向に対して平行に第１レールを設け、前記第１レールと直交する第２レールを第１レール上にスライド可能に設け、ガラスを吸着保持するガラス保持手段が取り付けられた上下動可能な昇降軸を、前記第２レール上に移動可能に取り付け、前記昇降軸を前記第２レール上で移動させ、ガラスを保持した前記ガラス保持手段を車体の位置まで搬送するよう制御する搬送制御手段を設け、前記ガラス保持手段は、ガラスを吸着するガラス吸着部と、当該ガラス吸着部に吸着されたガラスの姿勢を制御するガラス姿勢制御部とを有し、前記ガラス姿勢制御部は、上下動可能な昇降軸と直交してかつガラス面の水平方向と平行な第１駆動軸と、前記ガラス面内で前記第１駆動軸と直交する第２駆動軸と、前記ガラス面に直交してガラスを旋回する第３駆動軸と、前記ガラスを車体の前または後方向にスライドする第４駆動軸とを有し、前記第１駆動軸と、前記第４駆動軸とにはそれぞれ駆動軸を位置決めするブレーキを設けると共に前記第２駆動軸には第２駆動軸にかかる負荷を検出する負荷センサを設け、前記負荷センサによって検出される負荷が所定の値を越えたとき、前記第１駆動軸と前記第４駆動軸のブレーキを解除することを特徴とするものである。
【００１６】
このように構成することにより、自動的にガラスを車体の位置まで搬送することができる。このためガラス搬送にかかる作業者の負担を軽減することができる。また、作業者がガラスを取りにいくために歩く必要がなくなり、歩行ロスを無くすことができる。
【００１８】
このように構成することにより、ガラスをガラス保持手段で保持したまま移動あるいは回転させることが可能となる。よって、作業者がガラス取付時にガラスの重量を支える必要がなくなり、一人の作業者によっても取付作業を行なうことができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、前記搬送制御手段は、前記ガラス保持手段を車体の上部まで自動的に搬送する制御部を含む自動搬送制御手段と、前記ガラス保持手段に保持されたガラスを車体に取り付ける制御部を含む手動搬送制御手段とよりなり、前記手動搬送制御手段は、前記ガラス保持手段の各駆動駆を操作する駆動軸操作手段を有してなり、前記駆動軸操作手段は、前記ガラス保持手段に設けられた駆動軸のうち、操作すべき駆動軸を選択する駆動軸選択部と、当該駆動選択部で選択された駆動軸を上下動する昇降スイッチと、当該駆動選択部で選択された駆動軸を軸方向にスライドするスライドスイッチとよりなり、前記昇降スイッチを操作することにより前記昇降軸を下降して前記ガラス保持手段に保持されたガラスを下降させながら前記スライドスイッチを操作することにより前記第２駆動軸を軸方向に駆動スライドさせる一方、前記負荷センサによって検出される負荷が所定の値を越えたとき、前記第１駆動軸と前記第４駆動軸とのブレーキを自動的に解除することを特徴とするものである。
【００２１】
このように構成することにより、第２の駆動軸と昇降軸とを操作することによりガラス取付を行なうことができる。よって、作業者は２つの操作手段を操作するだけでよくなることから、ガラスの取付作業をいっそう簡易にすることができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、製造ライン上を搬送される車体にガラスを取り付けるガラス取付装置であって、前記車体の搬送方向に対して平行に第１レールを設け、前記第１レールと直交する第２レールを当該第１レール上にスライド可能に設け、ガラスを吸着保持するガラス保持手段が取り付けられた上下動可能な昇降軸を、前記第２レール上に移動可能に取り付け、前記昇降軸を前記第２レール上で移動させ、ガラスを保持した前記ガラス保持手段を車体の位置まで搬送するよう制御する搬送制御手段を設け、前記ガラス保持手段は、ガラスを吸着するガラス吸着部と、当該ガラス吸着部に吸着されたガラスの姿勢を制御するガラス姿勢制御部とを有し、前記ガラス姿勢制御部は、上下動可能な昇降軸と直交してかつガラス面の水平方向と平行な第１駆動軸と、前記ガラス面内で前記第１駆動軸と直交する第２駆動軸と、前記ガラス面に直交してガラスを旋回する第３駆動軸と、前記ガラスを車体の前または後方向にスライドする第４駆動軸とを有し、前記ガラス吸着部は、ガラスの上部を吸着する上側吸着パッドと、ガラスの下部を吸着する下側吸着パッドと、前記上側吸着パッドを押し出す上側ガラスセット用シリンダと、前記下側吸着パッドを押し出す下側ガラスセット用シリンダと、を有し、前記上側吸着パッドおよび下側吸着パッドのうちの一方の吸着パッドを押し出すと同時に、他方の吸着パッドの吸着を解除することを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１記載の発明によれば、ガラス搬送にかかる作業者の負担を軽減し、また、歩行ロスを無くすことができる。よって作業の効率を高め、ひいては自動車生産の生産効率を高めることができる。
【００２５】
また、請求項１記載の発明によれば、作業者がガラス取付時にガラスの重量を支える必要がなくなり、一人の作業者によっても取付作業を行なうことができる。よって、ガラス取付にかかる人員を低減することができ、自動車の生産性を高めることができる。
【００２７】
また、請求項２記載の発明は、作業者によるガラス取付部の操作を簡易にし、ガラスの取付作業をいっそう高率化することにより自動車の生産性を高めることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２は、本発明の自動車用ガラス取付装置（以下、ガラス取付装置とも記す）を用いたガラス取付工程の一実施の形態を説明する図である。図１、図２により、このガラス取付工程で行なわれる作業手順を簡単に説明する。
【００３０】
ガラスの取り付けは一般に流れ作業で行なわれており、工程の作業現場ではコンベアＣによって車体Ｂが一定の速度で流れており、このラインに近接してガラスＧに接着剤を塗布する接着剤塗布行程１００が配置されている。
【００３１】
車体Ｂにガラスを取り付ける作業は、コンベアＣ上で行なわれる。よって作業者は、作業を行なう間コンベアＣに乗って車体Ｂと共に移動する。なお、本実施の形態のガラス取付装置を用いたガラス取付工程では、ガラスの取付を一人の作業者で行なうことが可能であるが、この人数は従来通り二人であっても良い。
【００３２】
また、作業現場の天井には、従来と同様に天井レール２０が設けられている。この天井レール２０は、ライン上の車体Ｂの長さ方向（Ｙ）に配置されるレール２０ｂと、これに直交する方向（Ｘ）にレール２０ｂ上を移動可能に配置されるレール２０ａとを有している。また、搬送部１は、ホイスト１０とハンド部１２とを有している。搬送部１とハンド部１２とは、ホイスト１０、Ｚ軸２で連結されており、ホイスト１０の係合部１０ａ、がレール２０ａと、係合部１０ｂがレール２０ｂと係合し、搬送部１をＸ−Ｙの二方向に搬送し得るよう構成されている。
【００３３】
なお、搬送部１の構成については後に詳述する。
【００３４】
接着剤塗布行程１００で接着剤が塗布されたガラスＧは、搬送部１で吸着保持され（位置ａ）、位置ｂ、位置ｃを通る系路Ａより車体Ｂの上方まで搬送される（位置ｄ）。ここまでの搬送は、ガラス取付工程の全体を制御する制御装置の制御によって自動的に行なわれる。
【００３５】
作業者は、ここから操作盤（図７）を操作することによって搬送部１の制御を作業者による手動制御に切り替え、搬送部１を下降してガラスＧが車体Ｂに取り付けられるまで待機する（位置ｅ）。
【００３６】
なお、以降本明細書中では、位置ａをガラス保持位置ａ、位置ｂを原位置ｂ、位置ｃをガラス保持位置上空ｃ、位置ｄを車体上空ｄ、位置ｅを待機位置ｅと記すものとする。
【００３７】
待機位置ｅまで搬送されてきたガラスＧは、ハンド部１２に取り付けられたまま車体Ｂに取り付けられる。この取付作業は、作業者が操作盤を操作することによって行なわれる。作業者は、取付が完了するとハンド部１２からガラスＧを取り外し、再び作業を自動制御に切り替えてハンド部１２を自動的にガラス取付作業領域内から退避させる。
【００３８】
以上述べた作業では、接着剤塗布行程１００から車体上空ｄの位置まで自動的にガラスＧが搬送されてくる。よって作業者の歩行ロスがなくなり、生産効率を高めることができる。また、作業者がガラスＧを搬送する必要がなくなるため、作業者の負担が軽減される。
【００３９】
さらに、本実施の形態のハンド部１２は、ホイスト１０とＺ軸２によって接続されるよう構成されていることから搬送時のふらつきがほとんど無く、その上、取付が完了してからガラスＧをハンド部１２から取り外すことができるため、作業者がガラスＧおよびハンド部１２を持つ必要が無く、作業者にかかる負担はいっそう軽減され、一人でもガラスの取付作業を行なうことができるようになる。
【００４０】
次に、ハンド部１２の構成をより詳細に説明する。
図３は、ハンド部１２を車体の正面から見た概略構成図である。また、図４は、図３中に示したハンド部１２中のスライド機構７を説明する図で、図４（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれスライド機構７の側面、上面を表す図で、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）の側面と直交する方向から見たスライド機構７の側面図である。また、図５は、ハンド部１２中の各軸方向を説明する図である。
【００４１】
ハンド部１２は、図３に示すようにハンド支持部９０と、ガラス取付部９１とよりなっている。ハンド支持部９０は、ガラスＧが搬送される間ホイスト１０（図１，図２）にハンド部１２を接続すると共にガラス取付部９１をスライド移動する構成で、ガラス取付部９１は、ガラスの姿勢を調整し、窓枠にガラスを取り付ける構成である。
【００４２】
ハンド支持部９０は、ハンド部１２をエアシリンダにより上下動する駆動軸Ｚ軸２と、Ｚ軸２を紙面に垂直な方向にスライド移動させるスライド機構７とを有している。前記したようにハンド部１２は、天井レール２０をＸ−Ｙ方向に移動可能に構成されているから、Ｚ軸２を備えたことにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向に移動することが可能になる。なお、Ｚ軸２には、Ｚ軸２の位置を検出する図示しない位置検出センサが設けられている。また、Ｚ軸２は、軸を中心に９０度回動するようになっており、ガラス取付部９１が他のものと干渉するような場合には回転することにより干渉を回避している。
【００４３】
また、スライド機構７は、図４（Ａ）のように基台７３と、基台７３上に設けられたローラ７２とを有している。ローラ７２は、例えば基台７３上に図４（Ｂ）のように配置され、▲１▼、▲２▼のローラ７２と▲３▼、▲４▼のローラ７２との間をＺ軸２のスライド軸２ａがＹ軸方向にスライドするよう構成されている。基台７３の側面には、このスライド軸２ａを停止するブレーキとして機能するエアクランプ７０が設けられており、スライド軸２ａは、スライド機構７上の所望の位置で位置決めされる。よって、スライド機構７は、ガラス取付部９１のＹ軸方向の位置を、ホイスト１０によって決定された位置からさらに調整することができる。
【００４４】
スライド軸２ａには、軸側溝７５ａが切られており、ローラ７２にはローラ側溝７５ｂが切られている。軸側溝７５ａとローラ側溝７５ｂとは、スライド時に係合し、スライド機構７上でスライド軸２ａの位置決めを正確に行なえるようになっている。
【００４５】
ガラス取付部９１は、α軸３、β軸４、γ軸５の３つの駆動軸を有している。α軸３の方向は、図５（Ａ）に示したようにガラスＧ（フロントガラスとする）の横方向と一致しており、つまり車体のＸ軸と一致している。また、β軸４の方向は、α軸３と直交し、かつ窓ガラスの面に沿う方向と一致する。そしてγ軸５の方向は、図５（Ｂ）に示すように車体Ｂの長さ方向に一致している。
【００４６】
また、ガラス取付部９１は、α軸３、β軸４、γ軸５を操作する操作盤３０を有し、作業者により手動で操作される。さらにガラス取付部９１の両側には、ハンド部１２を操作する作業者によって作業中握られるハンドル１４が設けられており、ハンドル１４にも操作スイッチを備えたスイッチ部１４ａがある。
【００４７】
本実施の形態では、このようにハンドル１４、操作盤３０をガラス取付部９１の両側に設けたことにより搬送部１のいずれの側からもガラス取付作業を行なうことができる。よって、例えば車体のサイドガラスを取り付けるような場合にも、Ｚ軸２を回転させることなくいずれの側からもサイドガラスを取り付けることができる。なお、操作盤３０およびスイッチ部１４ａについては、後に詳述するものとする。
【００４８】
ガラス取付部９１の下部には、２個の吸着パッド１７が設けられており、ガラスＧを吸着することにより保持している。２個の吸着パッド１７には、それぞれガラスセット用シリンダ１８が設けてある。この２個のガラスセット用シリンダ１８のうち１個を出すと、ガラスＧが傾いて窓枠に設けられた所定の取付箇所に倒れ込み、ガラスを窓枠にセットすることができる。
【００４９】
α軸３は、図３のようにタイミングベルト１６とタイミングベルト１６の内側にある歯付プーリとによってモータ１５と接続されて回転する。α軸３には、ポテンションメータ９が取り付けられており、α軸３の回転量を検出している。α軸３の回転によりガラスＧは回転し、ガラスＧの前後方向（フロントガラスとして取付られた時の前後とする）の傾きが調整される。さらにα軸３には、誤差吸収機構８が取り付けられている。この誤差吸収機構８では、α軸３の例えば中心位置の両側に等しい張力を有するばねなどの弾性部材８ａ、８ｂを設け、α軸３ａが軸方向にずれたときには弾性部材８ａ、８ｂの張力がα軸３に作用し、α軸３を初期の位置に戻している。
【００５０】
β軸４は、ブレーキを備えるエアシリンダ１１ａによって軸方向に直動する。エアシリンダ１１ａには、β軸４の回転位置を検出する図示しないポテンションメータが設けられている。また、β軸４にもβ軸の回転を防止する誤差吸収機構（図示せず）が設けられている。よって、搬送部１に保持されたガラスＧは、β軸４を中心とする傾き（ローリング）を生じることなくβ軸４の方向に移動される。
【００５１】
γ軸５は、図示しないＲ形状のガイドに沿ってスライドし、ガラスＧを旋回させる軸である。ガラスＧの旋回軸は、図６に示すようにガラスＧの重心から１ｍ離れた位置にある。なお、この旋回軸は、車体のいずれの側にも設定することが可能である。
【００５２】
次に、以上説明した構成を有する搬送部１の制御について説明する。
図７は、操作盤３０の上面図である。また、図８（Ａ）は、スイッチ部１４ａの正面図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）を図中の矢線の方向から見た図である。そして図１０は、搬送部１を制御する構成を説明するブロック図である。
【００５３】
操作盤３０には、図示する６個のスイッチが設けられている。図中、操作モードスイッチ３１は、ハンド部１２の操作モードを単独または自動に切り替えるスイッチで、単独を選択するとハンド部１２の各軸が単独で操作できる。また、運転準備入スイッチ３２は、手動操作モード時にオンされると操作盤３０の運転準備を行なうスイッチである。非常停止釦スイッチ３３は、ハンド部１２を非常停止するスイッチである。操作権スイッチ３４は、搬送部１の操作を制御装置による自動制御で行なうか、または作業者による手動制御で行なうかを選択するスイッチであり、有効を選択することによって作業者が操作盤３０で搬送部１のハンド部１２を操作することができるようになる。
【００５４】
軸選択スイッチ３５は、スイッチ３１で単独操作を行なう際に操作する軸をＺ軸、またはα軸のいずれかに切り替えるスイッチである。また、選択スイッチ３６は、スイッチ３１で単独操作を行なう際に操作する軸をβ軸、またはγ軸のいずれかに切り替えるスイッチである。
【００５５】
以上、説明したスイッチを有する操作盤３０により、作業者は操作する軸を選択する。そして、図８に示すスイッチ部１４ａに設けられたスイッチによって軸の操作内容を決定する。すなわち、スイッチ部１４ａには、ガラスＧを上下動する昇降スイッチ３７、ガラスＧをスライドするスライドスイッチ３８、ガラスＧを車体Ｂの窓枠に倒し込んでセットするセットスイッチ３９が設けられている。
【００５６】
作業者は、Ｚ軸２とα軸３とを連動させたい場合には操作モードスイッチ３１を自動に切り替え、昇降スイッチ３７を押す。またＺ軸２、α軸３のいずれかを単独で操作したい場合には、操作モードスイッチ３１を単独に切り替え、また、軸選択スイッチ３５で操作したい軸を選択する。また、β軸駆動部４００とγ軸駆動部５００とを連動させたい場合には、操作モードスイッチ３１を自動に切り替え、スライドスイッチ３８を押す。またβ軸４、γ軸５のいずれかを単独で操作したい場合には、操作モードスイッチ３１を単独に切り替え、また、軸選択スイッチ３６で操作したい軸を選択する。
【００５７】
また、本実施の形態のスイッチ部１４ａには、さらに作業者がハンドル１４を握っているか否かを検出するタッチセンサ１４０が設けられている。タッチセンサ１４０は、作業者がハンドル１４を離したことを検出するとこれを操作盤３０に出力する。操作盤３０では、この検出信号の入力によってハンド部１２の動作を全て停止する。
【００５８】
以上述べた各種スイッチの名称と動作とを図９にまとめて示す。
【００５９】
上記したスイッチの操作により、搬送部１は以下のように動作する。
【００６０】
搬送部１は、図１０のように、自動制御装置８０と接続されると共に操作盤３０およびスイッチ部１４ａとよりなる制御部８００とを有し、接着剤塗布行程１００からガラス取付行程までのガラスＧの搬送と、ガラス取付行程からの退避については自動制御装置８０によって制御され、ガラス取付行程での作業については制御部８００によって手動制御されている。
【００６１】
自動制御装置８０は、ガラス取付行程全体を制御する装置であって、接着剤塗布行程１００でガラスＧがハンド部１２に吸着されたか否かを検出する吸着データや、コンベアＣを流れてくる車体の車種や仕様を検出する仕様データをも入力し、このデータに応じた信号を制御部８００に出力している。また、自動制御装置８０は、Ｚ軸２の駆動にかかるエアシリンダやＺ軸の位置検出センサを含むＺ軸駆動部２００と、α軸３の駆動にかかるモータ１５やポテンションメータ９を含むα軸駆動部３００と接続し、ガラス取付作業以前に行なわれるＺ軸駆動部２００、α軸駆動部３００の動作を制御している。
【００６２】
一方、制御部８００は、Ｚ軸駆動部２００と、α軸駆動部３００と共に、β軸駆動部４００、γ軸駆動部５００、ハンドルタッチセンサ１４０、ガラス負荷検出センサ８１、吸着パッド動作部８２、ガラスセット用シリンダ１８（図３）、エアクランパ７０（図４（Ａ））と接続し、ガラス取付時のハンド部１２の作業を制御している。
【００６３】
β軸駆動部４００は、β軸４の駆動にかかるエアシリンダ１１ａやポテンションメータを含む構成であり、またγ軸駆動部５００は、γ軸５の駆動にかかるエアシリンダやポテンションメータを含む構成である。また、α軸３、β軸４、γ軸５の各軸に設けられたポテンションメータからは、回転角度の検出データが制御部８００に入力し、各軸の停止位置をフィードバックしている。
【００６４】
ハンドルタッチセンサ１４０は、作業者がハンドル１４をつかんでいるか否かを検出するセンサである。また、ガラス負荷検出センサ８１は、軸にかかる負荷を検出するセンサで、この値が過負荷である場合には、軸が設定された所定の回転量よりも多く回転していることを示している。そして吸着パッド動作部８２は、吸着パッド１７とガラスＧとの間を減圧する、あるいは空気を供給することにより吸着パッド１７とガラスＧとを吸着する、あるいは離す構成である。
【００６５】
操作部１の制御の切り替えは、操作権スイッチ３４により行なわれており、操作権スイッチを無効にセットした場合には搬送部１が自動制御装置８０に制御され、有効にセットした場合には搬送部１が制御部８００に制御される。また、搬送部１が制御部８００に制御するよう切り替えて運転準備入スイッチ３２を押すと、運転準備スイッチ３２が点灯して制御部８００が運転準備に入る。
【００６６】
次に、搬送部１のハンド部１２で行なわれるガラス取付作業の手順を説明する。
【００６７】
この手順には、昇降スイッチ３７、スライドスイッチ３８との２つのスイッチのみによってガラス取付を行なう２スイッチモード、昇降スイッチ３７、スライドスイッチ３８１、セットスイッチ３９の３つのスイッチを用いてガラス取付を行なう３スイッチモードとの二つがある。
【００６８】
図１１は、ハンド部１２がガラス取付を行なう時の動作を説明する図であり、図１１（Ａ）は、２スイッチモードでガラス取付を行なう場合の動作を、図１１（Ｂ）は、３スイッチモードでガラス取付を行なう場合の動作をそれぞれ示している。
【００６９】
《２スイッチモード》
先ず、自動制御装置８０の制御により、ハンド部１２が、車体上空ｄまで搬送される。このとき、自動制御装置８０は、車体仕様データによって今回ガラスを取り付ける車体の仕様を検出し、この仕様に応じてα軸３の回転角度を決定し、モータ１５によってガラスＧを決定した角度に傾けておく。
【００７０】
２スイッチモードでガラス取付を行なう場合、作業者は、昇降スイッチ３７を押し続けてガラスＧを下降し続ける。そして、ガラスＧがスペーサ４３に当たるといったん下降を停止し、β軸４を傾けてガラスＧをスペーサにそってスライドさせる。そしてガラス負荷検出センサ８１がこのときのβ軸４にかかる負荷を検出する。この検出信号が過負荷であることを示すものである場合には、強制的にスライド機構７のブレーキであるエアクランパ７０、α軸３のモータ１５に設けられるブレーキを解除すると共に、β軸４、γ軸５をエアシリンダによる制御からばねによって軸の回転を初期の状態に保持するバランス制御に切り替える。
【００７１】
そして、さらに昇降スイッチ３７でガラスＧを下降させると、ガラスＧはスペーサ４３との接触点を中心に倒れ込み、フード４１およびインストパッド４０との間と、ルーフ４２とに支持されて所定の位置に取り付けられる。
【００７２】
《３スイッチモード》
３スイッチモードでは、先に説明した２スイッチモードの手順と同様に車体上空ｄまでガラスＧを搬送する。この後作業者が、昇降スイッチ３７によって待機位置ｅまでガラスＧを下降し、ガラスＧがスペーサ４３に当たるとα軸３、β軸４、γ軸５を保持した状態でセットスイッチ３９を押す。
【００７３】
セットスイッチ３９を押すことにより、制御部８００は、図１２に示すようにガラスセット用シリンダ１８のシリンダ１８ａをそのままの状態に保ちながらシリンダ１８ｂだけを出し、ガラスＧを取付位置に倒し込む。また、制御部８００は、このとき同時に吸着パッド動作部８２に指示して吸着パッドＰ１の吸着を解除する。このような動作によって、ガラスＧは所定の取付け位置に押し込まれ、取り付けが完了する。
【００７４】
ところで、車体Ｂに取り付けられるフロントガラス、リアガラスの処理には、図１３に示すように３種類のものがある。すなわち、ガラスＧの裏面に何も設けられていないもの（図１３（Ａ））、ガラスＧの裏面の下側に、ガラスＧを取り付ける際にガラスＧを窓枠に仮留めするピン９９が設けられているもの（図１３（Ｂ））、ガラスＧの裏面の上側に、ガラスＧを取り付ける際にガラスＧを窓枠に仮止めするピン９９が設けられているもの（図１３（Ｃ））の３種類である。
【００７５】
次に、このようなガラスＧの仕様に応じたガラス取付手順を説明する。
【００７６】
図１４は、ガラスＧがフロントガラスである場合の例を説明する図であって、図１４（Ａ）は、車体側にスペーサがある場合のガラス取付手順を示す図である。また図１４（Ｂ）は、ガラスＧの側にピン９９が設けられている場合の例を示す図である。
【００７７】
図１４（Ａ）の例では、フード４１とインストパッド４０との間にスペーサ４３が設けられている。このような場合には、ガラスＧの下端をスペーサ４３に押し当てて、ガラスＧの下端とスペーサ４３との接触箇所を支点にして窓枠にガラスＧを倒し込むようにして取り付ける。
【００７８】
また、図１４（Ｂ）の例では、ガラスＧの上端を窓枠のルーフ４２に合わせて押し込み、ピン９９を用いて留めておく。続いてガラスＧ下端をフード４１とインストパッド４０との間に押し込むようにしてガラス取付を行なう。
【００７９】
図１５は、ガラスＧがリアガラスである場合の例を説明する図であって、図１５（Ａ）は、車体側にスペーサがある場合のガラス取付手順を示す図である。また図１５（Ｂ）は、ガラスＧの側にピン９９が設けられている場合の例を示す図である。
【００８０】
図１５（Ａ）の例では、トランク４４とリアトレイ４５との間にスペーサ４３が設けられている。このような場合には、ガラスＧの下端をスペーサ４３に押し当てて、ガラスＧの下端とスペーサ４３との接触箇所を支点にして窓枠にガラスＧを倒し込むようにして取り付ける。
【００８１】
また、図１４（Ｂ）の例では、ガラスＧの上端を窓枠のルーフ４２に合わせて押し込み、ピン９９を用いて留めておく。続いてガラスＧ下端をトランク４４とリアトレイ４５との間に押し込むようにしてガラス取付を行なう。
【００８２】
また、ガラスＧの下端にピン９９がある場合には、図１４（Ｂ）とは逆にガラスＧの上端をルーフ４２に合わせてピン９９で留め、続いてガラス上端を押し込むようにしてガラスの取り付けを行なっている。
【００８３】
ガラスＧは、以上述べた手順で車体に取り付けられた後、いずれの場合にも接着剤Ａで窓枠に固定される。
【００８４】
次に、以上のべた本実施の形態のガラス取付作業をフローチャートにして説明する。
【００８５】
図１６、図１７、図１８は、ガラス取付作業の全体的な処理を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートは、３スイッチモードでガラスを取り付ける処理を説明するものである。
【００８６】
ガラス取付作業が開始すると、自動制御装置８０の制御により、接着剤塗布工程１００にある搬送部１のＺ軸２が自動的に下降する（Ｓ１）。そして、Ｚ軸駆動部２００の位置検出Ｇセンサの検出値よりＺ軸が下降しているか判断し（Ｓ２）、ハンド部１２がガラスＧを吸着したか判断し（Ｓ３）、この判断の結果、吸着がなされていればＺ軸２の下降を停止する（Ｓ４）。また、ステップ２の判断で、Ｚ軸２が下降せず（Ｓ２）、かつＺ軸２の位置が下限に達してもいない場合には（Ｓ１３）、何等かの理由によって正常にガラスＧの吸着が行なえないものと判断して吸着ＮＧを出力し（Ｓ１４）、動作を停止してガラス取付作業の処理を停止する。
【００８７】
また、ハンド部１２でガラスＧを吸着した後、自動制御装置８０は、Ｚ軸２を上昇する（Ｓ５）。そしてこの上昇中、ハンド部１２またはハンド部１２に保持されたガラスＧが、接着剤の塗布装置と干渉するか判断し（Ｓ６）、干渉するようであればＺ軸２を９０度回転して（Ｓ１６）この回転が完了した後に（Ｓ１７）再びＺ軸２を上昇する（Ｓ７）。そしてＺ軸２の位置が上限に達すると（Ｓ８）、ハンド部２を車体上空ｄへ移動する（Ｓ９）。
【００８８】
この後自動制御装置８０は、コンベアＣに乗って流れてくる車体Ｂの速度を相対速度検出器で検出し、搬送部１をベルトコンベア上の車体Ｂに追従させるよう処理する（Ｓ１０）。
【００８９】
次に、自動制御装置８０に送信されてくる車体Ｂの仕様データに基づいて、今回ガラスＧを取り付けるべき車体Ｂの仕様を検出し、ガラスＧがこの仕様に応じた角度に傾くようにα軸３をモータ１５で回転する（Ｓ１１）。この後、自動制御装置８０は、搬送部１を制御する自動モードを解除する（Ｓ１２）。
【００９０】
図１７は、制御部８００による手動制御の内容を説明する図である。
自動モードの解除後、作業者は、搬送部１の制御を手動制御にし、Ｚ軸２を下降し（Ｓ１８）、γ５軸を回転し（Ｓ１９）、β軸４をスライドさせる（Ｓ２０）。以上の処理は、ガラスＧがスペーサ４３に着座するまで所定の時間間隔で繰り返し行なわれる。ガラスＧがスペーサ４３に着座すると（Ｓ２１）、作業者はセットスイッチ３９を押してガラスＧを車体Ｂの窓枠に取り付ける（Ｓ２２）。この後、ガラスＧの取り付けが完了したか否か判断し（Ｓ２３）、ガラス取付が完了していなければ、再びガラスＧのセットを行ない、ガラス取付が完了していればＺ軸２を上昇し（Ｓ２４）、操作を自動モードに切り替える（Ｓ２５）。
【００９１】
図１８は、ガラス取り付けが終了した後に搬送部１を車体Ｂの位置から退避させる処理を説明する図である。搬送部１の操作が自動モードに切り替えられた後、自動制御装置８０はＺ軸２を上昇し（Ｓ２６）、Ｚ軸２の位置が上限に達したかを判断する（Ｓ２７）。そして、ステップ１６の処理でＺ軸２を回転したか判断し（Ｓ２８）、回転していた場合には、Ｚ軸２を逆方向に９０度回転して初期の状態に戻す（Ｓ２９）。
【００９２】
次にこの回転が完了したか判断し（Ｓ３０）、完了していれば搬送部１を原位置ｂへ移動（Ｓ３１）し、処理を終了する。
【００９３】
次に、図１９を用いて、２スイッチモードでガラス取付を行なう場合の処理を説明する。なお、自動制御装置８０で行なわれる処理は、３モードスイッチと２モードスイッチとで同じであるから、ここでは制御部８００で行なう手動制御の処理だけを記すものとする。
【００９４】
自動モードの解除後、作業者は、搬送部１の制御を手動制御にし、Ｚ軸２の下降スイッチを押しながらガラスＧを下降する（Ｓ３２）。そして、β軸４のスライドスイッチを押しながらガラスＧをスライドさせ（Ｓ３３）、ガラスＧの下端部がスペーサの直前に達したらこのスライド動作を停止する。
【００９５】
次に、下降スイッチをさらに押してガラスＧを下降させ（Ｓ３４）、β軸４の回転が、設定されている回転量を越えているか否かをβ軸にかかる負荷によって判断する（Ｓ３５）。この判断で、β軸４が過負荷の状態であった場合には、Ｙ軸のブレーキであるエアクランパ７０、α軸３を回転するモータ１５のブレーキを解除し（Ｓ３６）、（Ｓ３７）、β軸４、γ軸５をバランス制御に切り替える（Ｓ３８）、（Ｓ３９）。
【００９６】
この後作業者は、さらに下降スイッチ３７を押し続けてＺ軸２を下降し（Ｓ４０）、ハンド部１２、およびハンド部１２に保持されたガラスＧの傾きがα軸に設定された車体Ｂの仕様に応じたセット角度に達しているか判断する（Ｓ４２）。α軸３がセット角度に達した後、下降ボタン３７を押し続けることによってＺ軸２が上昇し（Ｓ４２）、Ｚ軸２の高さが待機位置に達すると（Ｓ４３）Ｚ軸２の上昇を停止する（Ｓ４４）。
【００９７】
以上述べた本実施の形態は、自動的にガラスＧを車体Ｂの位置まで搬送することができる。このためガラス搬送にかかる作業者の負担を軽減することができる。また、作業者がガラスを取りにいくために歩く必要がなくなり、歩行ロスを無くすことにより作業効率を高め、ひいては自動車の生産性を高めることができる。
【００９８】
また、本実施の形態は、ガラスＧをハンド部１２で保持したまま車体Ｂに取り付けることが可能となる。よって、作業者がガラス取付時にガラスの重量を支える必要がなくなり、一人の作業者によっても取付作業を行なうことができる。よって、ガラス取付にかかる人員を低減し、自動車の生産効率を高めることができる。
【００９９】
また、本実施の形態は、ハンドル１４を離すことにより即座にガラス取付部の動作を停止することができる。よって、誤操作によって発生する取付の不具合発生を防止し、より確実にガラス取付作業を行なうことができる。
【０１００】
また本実施の形態は、Ｚ軸２とβ軸４とのみを操作することによりガラス取付を行なうことができる。よって、２つのスイッチを操作するだけでガラスの取付を行なうことが可能となり、ガラス取り付け作業を簡易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態の自動車用ガラス取付装置を用いたガラス取付工程を説明する図である。
【図２】本発明の一実施の形態の自動車用ガラス取付装置を用いたガラス取付工程を説明する他の図である。
【図３】  本発明の一実施の形態のハンド部を車体の正面から見た概略構成図である。
【図４】図３に記したハンド部中のスライド機構を説明する図で、図４（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれスライド機構の側面、上面を表す図で、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）の側面と直交する方向から見た側面図である。
【図５】  図３中に記したハンド部の各軸方向を説明する図である。
【図６】  図３中に記したハンド部の各軸方向を説明する図である。
【図７】  図３中の操作盤の上面図である。
【図８】  図８（Ａ）は、本発明の一実施の形態スイッチ部の正面図、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）を図中の矢線の方向から見た図である。
【図９】  操作盤およびハンド部に設けられたスイッチの名称と動作とをまとめて示す図である。
【図１０】  搬送部を制御する構成を説明するブロック図である。
【図１１】  本発明の一実施の形態のガラス取付動作を説明する図であり、図１１（Ａ）は、２スイッチモードでガラス取付を行なう場合の動作を、図１１（Ｂ）は、３スイッチモードでガラス取付を行なう場合の動作をそれぞれ示めす図である。
【図１２】  本発明の一実施の形態のガラスセット時の動作を説明する図である。
【図１３】  ガラス取り付け時のガラスの仕様を例示するものである。
【図１４】  本発明の一実施の形態のフロントガラスの仕様に応じた取付の手順を示す図である。
【図１５】  本発明の一実施の形態のリアガラスの仕様に応じた取付の手順を示す図である。
【図１６】  本発明の一実施の形態のガラス取付手順を説明するフローチャートである。
【図１７】  本発明の一実施の形態のガラス取付手順を説明するフローチャートである。
【図１８】  本発明の一実施の形態のガラス取付手順を説明するフローチャートである。
【図１９】  本発明の一実施の形態のガラス取付手順を説明するフローチャートである。
【図２０】  従来の自動車用ガラス取付工程を説明する図である。
【符号の説明】
１…搬送部
２…Ｚ軸
３…α軸
４…β軸
５…γ軸
７…Ｙ軸スライド機構
８…Ｘ軸誤差吸収部
９…ポテンションメータ
１０…ホイスト
１２…ハンド部
１４…ハンドル
１５…モータ
１７…吸着パッド
１８…ガラスセットシリンダ
２０…天井レール
３０…操作盤
１４０…ハンドルタッチセンサ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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