(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に搭載するようにしたシート搭載装置において、
上記シートをシート供給位置から取り出す取出ハンドと、
上記取出ハンドに設けられ、該取出ハンドがシートを取り出すときに取出ハンドに対してシートを位置決めする位置決め手段と、
上記取出ハンドによりシート供給位置から取り出されかつ上記位置決め手段により位置決めされたシートを、取出ハンドから受け取って車体のシート搭載位置へ移送する搭載ハンドとを備え、
上記取出ハンドは、上記シートのシートバックのシート幅方向一側面に当接するハンド本体と、該当接状態でハンド本体からシートバックの前後においてシート幅方向にそれぞれ延びる第１及び第２の当接部材とを備えていて、ハンド本体のシート幅方向に延びる軸回りの回動により第１及び第２の当接部材をシートバックの前後面にそれぞれ当接させることで、上記シート供給位置から取り出すことが可能なように構成されていることを特徴とするシート搭載装置。
【請求項２】
請求項１記載のシート搭載装置において、
取出ハンドは、ハンド本体に設けられかつシートクッションの下面に当接する第３の当接部材を備えていることを特徴とするシート搭載装置。
【請求項３】
請求項２記載のシート搭載装置において、
位置決め手段は、ハンド本体及び第１〜第３の当接部材により構成されていることを特徴とするシート搭載装置。
【請求項４】
請求項３記載のシート搭載装置において、
取出ハンドは、第１の当接部材がシートバックとシートクッションとの接続部であるシート折曲部に当接するように構成されていることを特徴とするシート搭載装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のシート搭載装置において、
搭載ハンドは、シートのシートバックの上端部とシートクッションの前端部とを把持するように構成されていることを特徴とするシート搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の組立ラインにおいてシート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に自動搭載するシート搭載装置に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シートを車体に自動搭載するには、ロボット装置のアーム先端に設けた把持ハンドにより、供給パレット等に載せられてシート供給位置に供給されたシートを把持して該シート供給位置から取り出し、そのシートを把持ハンドで把持した状態でアームの回転等により車体まで移送するようにしている。この把持ハンドは、例えば特開平７−１３２８６５号公報に示されているように、前後のクランプ部材によって、シートクッションの前部とシートバックの後面部とでシートをクランプするように構成することが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、シート供給位置に供給されたシートを把持ハンドにより確実に把持しかつ車体のシート搭載位置に正確に搭載するためには、供給パレットに位置決め機構を設ける等して供給されるシートを位置決めしておく必要がある。
【０００４】
しかし、供給パレットに位置決め機構を設けるようにすると、作業者によりシートを車体に搭載する場合に使用していた全ての供給パレットに対して位置決め機構を追加しなければならなくなる。また、シート形状が変わると、全ての供給パレットの位置決め機構を変更しなければならず、手間がかかる。
【０００５】
一方、把持ハンドによりシートを一旦シート搭載位置から取り出して別の位置に設けた位置決め台に置き、その後に別の把持ハンド（又は同じ把持ハンド）でシートを把持して車体に搭載するようにすることが考えられるが、効率的ではない。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に搭載する場合に、シートの位置決め方法に工夫を凝らすことによって、供給パレットに位置決め機構を設けたり、位置決め台にシートを置いたりしなくても済むようにし、シート形状の変更に対しても容易に対応可能で、しかも、効率良く車体にシートを搭載できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、シート取出用の取出ハンドと搭載用の搭載ハンドとを設け、この取出ハンドに、該取出ハンドに対してシートを位置決めする位置決め手段を備えるとともに、該取出ハンドが、シートのシートバックのシート幅方向一側面に当接するハンド本体と、該当接状態でハンド本体からシートバックの前後においてシート幅方向にそれぞれ延びる第１及び第２の当接部材とを備えていて、ハンド本体のシート幅方向に延びる軸回りの回動により第１及び第２の当接部材をシートバックの前後面にそれぞれ当接させることで、上記シート供給位置から取り出すことが可能な構成とした。
【０００８】
具体的には、請求項１の発明では、シート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に搭載するようにしたシート搭載装置を前提とする。
【０００９】
そして、上記シートをシート供給位置から取り出す取出ハンドと、上記取出ハンドに設けられ、該取出ハンドがシートを取り出すときに取出ハンドに対してシートを位置決めする位置決め手段と、上記取出ハンドによりシート供給位置から取り出されかつ上記位置決め手段により位置決めされたシートを、取出ハンドから受け取って車体のシート搭載位置へ移送する搭載ハンドとを備え、上記取出ハンドは、上記シートのシートバックのシート幅方向一側面に当接するハンド本体と、該当接状態でハンド本体からシートバックの前後においてシート幅方向にそれぞれ延びる第１及び第２の当接部材とを備えていて、ハンド本体のシート幅方向に延びる軸回りの回動により第１及び第２の当接部材をシートバックの前後面にそれぞれ当接させることで、上記シート供給位置から取り出すことが可能なように構成されているものとする。
【００１０】
このことにより、シートをシート供給位置から取出ハンドにより取り出すと、位置決め手段により取出ハンドに対して位置決めされることになるので、搭載ハンドはこのシートを取出ハンドから確実に受け取ることができると共に、車体のシート搭載位置に正確に搭載することができる。このため、供給パレット等に位置決め機構を設けたり、シートを一旦取り出して位置決め台に置いたりする必要はなくなる。また、シート形状が変更されても、取出ハンドや搭載ハンドを交換するだけで容易に対応することができると共に、取出ハンドと搭載ハンドとの間でシートの受け渡しを直接行うので、効率良くシートの車体搭載を行うことができる。さらに、第１及び第２の当接部材間の距離を適切に設定することにより、シートが供給パレットに対して位置決めされていなくても、両当接部材間にシートを挟んで取り出すことができる。よって、簡単な構成で取出ハンドによるシートの取り出しを行うことができる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、取出ハンドは、ハンド本体に設けられかつシートクッションの下面に当接する第３の当接部材を備えているものとする。こうすることで、３つの当接部材によりシートを確実に把持することができる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、位置決め手段は、ハンド本体及び第１〜第３の当接部材により構成されているものとする。
【００１３】
このことで、シート幅方向位置はハンド本体により、シート上下方向及び前後方向位置は第１〜第３の当接部材によりそれぞれ規定することができ、取出ハンドに対するシートの位置決めを確実に行うことができる。また、位置決めのための新たな部材を設ける必要がなく、その構成を簡略化することができる。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項３の発明において、取出ハンドは、第１の当接部材がシートバックとシートクッションとの接続部であるシート折曲部に当接するように構成されているものとする。このことにより、シートの把持と位置決めとをより一層確実に行うことができる。
【００１５】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、搭載ハンドは、シートのシートバックの上端部とシートクッションの前端部とを把持するように構成されているものとする。
【００１６】
このことで、搭載ハンドが取出ハンドからシートを受け取るときに、取出ハンドと干渉することなくスムーズに行うことができると共に、搭載ハンドにおいてもシートを確実に把持することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係るシート搭載装置の全体構成を概略的に示し、このシート搭載装置は取出ロボット１と搭載ロボット２１とで構成されている。この取出ロボット１は、基端部を中心に回動する回動アーム２を有し、この回動アーム２の先端部には、シート供給エレベータ３２から取出ロボット１の側方のシート供給位置に供給パレット３１に載せられて供給されたシート３５を、そのシート供給位置から取り出す取出ハンド５が設けられている。そして、この取出ハンド５により取り出されたシート３５は、上記回動アーム２の回動により取出ロボット１に対してシート供給位置と反対側のシート受け渡し位置に移送されるようになっている。
【００１８】
一方、上記搭載ロボット２１は、上記取出ロボット１と同様の回動アーム２２を有し、この回動アーム２２の先端部には搭載ハンド２５が設けられている。この搭載ハンド２５は、上記シート受け渡し位置においてシート３５を取出ハンド５から受け取って回動アーム２２の回動により車体３３のシート搭載位置へ移送するように構成されている。
【００１９】
上記取出ロボット１の取出ハンド５は、図２に示すように、シート３５のシートバック３５ａのシート幅方向一側面に当接する平板状のハンド本体６を備え、このハンド本体６には、該ハンド本体６がシートバック３５ａのシート幅方向一側面に当接した状態でハンド本体６からシートバック３５ａの前後においてシート幅方向（水平方向）にそれぞれ延びる断面略円形の第１及び第２の当接部材７，８が取付固定されている。この第１及び第２の当接部材７，８間の距離はシートバック３５ａの厚みよりも十分に大きく設定されている。
【００２０】
上記第１及び第２の当接部材７，８間には、シート幅方向に延びる回動軸１０が設けられ、取出ハンド５全体がこの回動軸１０回りに回動可能なように構成されている。この取出ハンド５（ハンド本体６）の回動軸１０回り（図２では反時計回り方向）の回動により上記第１及び第２の当接部材７，８がシートバック３５ａの前後面にそれぞれ当接するようになっている。このとき、第１の当接部材７は、シートバック３５ａとシートクッション３５ｂとの接続部であるシート折曲部に当接するようになっている。一方、第２の当接部材８は、シートバック３５ａ後面の上部に当接するようになっている。尚、上記回動軸１０は回動アーム２の先端部に連結されている。
【００２１】
上記ハンド本体６の第１の当接部材７近傍には、上記第１及び第２の当接部材７，８と略垂直方向（ハンド本体６の平面に沿った方向）に延びる断面略円形の第３の当接部材９が設けられ、この第３の当接部材９の先端部はハンド本体６から下方に大きく突出している。この第３の当接部材９は、第１及び第２の当接部材７，８と略平行になるようにその基端部を中心に約９０°回動可能でかつ第１及び第２の当接部材７，８と略平行になった状態で上記回動軸１０に接近する方向にハンド本体６の平面に沿ってスライド可能に構成されている。このことで、第３の当接部材９は、後述の如く、シートクッション３５ｂの下面に当接するようになっている。
【００２２】
具体的には、図３及び図４に示すように、ハンド本体６に設けた２本のガイドレール６ａ，６ａに支持板１５がスライド可能に支持され、この支持板１５はエアシリンダ１６のピストンロッド１６ａの伸張動作により回動軸１０に接近する方向にスライドされる一方、そのピストンロッド１６ａの収縮動作により回動軸１０から離れる方向にスライドされるようになっている。上記支持板１５には、第３の当接部材９の基端部に取付固定した回動軸９ａを回動可能に支持する回動支持部材１８が設けられている。上記第３の当接部材９の回動軸９ａには、駆動モータ１７の駆動軸に回転一体に取り付けられた駆動ギア１７ａと噛み合う従動ギア９ｂが回転一体に取り付けられている。この駆動モータ１７は支持板１５に取付固定されており、駆動モータ１７を駆動させることにより第３の当接部材９がその回動軸９ａを中心に回動されるようになっている。
【００２３】
上記取出ハンド５は、上記第１〜第３の当接部材７〜９によりシート３５を把持してシート供給位置から取り出すことが可能なように構成されている。そして、ハンド本体６及び第１〜第３の当接部材７〜９により、取出ハンド５がシート３５を取り出すときに取出ハンド５に対してシート３５を位置決めする位置決め手段が構成されている。すなわち、ハンド本体６によりシート幅方向位置が、また第１〜第３の当接部材７〜９によりシート上下方向及び前後方向位置がそれぞれ規定されることになる。このことで、シート３５は取出ハンド５によりシート供給位置から取り出されたときに、取出ハンド５に対して位置決めされることになる。
【００２４】
一方、上記搭載ロボット２１の搭載ハンド２５は、図５に示すように、共に略上下方向に延びる上部把持部材２６と下部把持部材２７とからなっている。この上部把持部材２６は、下部把持部材２７に対してその長さ方向にスライド可能に連結されている。また、上部把持部材２６の上端部には、シートバック３５ａの上端部におけるシート幅方向両端部に引っ掛けられる２つの把持部２６ａ，２６ａが形成されている。この各把持部２６ａの近傍には、ヘッドレスト３５ｃとの干渉を避けるための貫通孔２６ｂが形成されている。さらに、下部把持部材２７の下端部には、シートクッション３５ｂの前端部のシート幅方向略中央部に引っ掛けられる把持部２７ａが形成されている。この両把持部材２６，２７の各把持部２６ａ，２７ａによりシート３５を把持するように構成されている。つまり、搭載ハンド２５は、シートバック３５ａ上端部とシートクッション３５ｂ前端部とを把持するように構成されている。そして、下部把持部材２７の上部には略水平方向に延びる回動軸３０が設けられ、搭載ハンド２５全体がこの回動軸３０回りに回動可能なように構成されている。尚、この回動軸３０は回動アーム２２の先端部に連結されている。
【００２５】
以上の構成からなるシート搭載装置により、シート供給位置に供給されたシート３５を該シート供給位置から取り出して車体３３のシート搭載位置に搭載する方法を説明する。
【００２６】
先ず、取出ロボット１の取出ハンド５のハンド本体６を、図２に示すように、シート供給位置のシート３５におけるシートバック３５ａのシート幅方向一側面に当接させる。このとき、シート３５が供給パレット３１に対して位置決めされていなくても、ある程度の範囲内にあれば、シートバック３５ａを第１及び第２の当接部材７，８間に位置させることができる。尚、シートバック３５ａはシートクッション３５ｂに対して最も前側に倒れた状態で固定されている。
【００２７】
続けて、取出ハンド５全体を回動軸１０回りに図２で反時計回り方向に回動させると、第１の当接部材７がシート折曲部に当接する一方、第２の当接部材８がシートバック３５ａ後面の上部に当接する。このことで、シートバック３５ａは第１及び第２の当接部材７，８により挟まれた状態となる。そして、取出ハンド５（ハンド本体６）をさらに回動させると共に、前方かつ下方にスライドさせると、図６に示すように、シート３５全体が前方に倒れた状態となる。このとき、第３の当接部材９の先端部はハンド本体６の上方に位置している。
【００２８】
次いで、ハンド本体６を上方にスライドさせると、シート３５が供給パレット３１から離れて持ち上げられる。そして、第３の当接部材９を、駆動モータ１７を駆動させることにより第１及び第２の当接部材７，８と略平行になるようにその基端部の回動軸９ａを中心に約９０°回動させ、エアシリンダ１６のピストンロッド１６ａを伸張させることにより回動軸１０に接近する方向にハンド本体６の平面に沿ってスライドさせる。このことで、第３の当接部材９がシートクッションの下面に当接し、上記第１及び第２の当接部材７，８と共にシート３５を確実に把持する（図７参照）。そして、取出ハンド５を回動軸１０回りに図７で時計回り方向に回動させることで、シート３５を供給パレット３１に載せられていたときと略同じ姿勢（車体３３に搭載するときの姿勢）に戻す。このとき、シート３５は既にハンド本体６及び第１〜第３の当接部材７〜９により取出ハンド５に対して位置決めされている。
【００２９】
次に、取出ロボット１の回動アーム２を回動させてシート３５をシート受け渡し位置に移送し、このシート受け渡し位置で、取出ハンド５によりシート供給位置から取り出されかつ位置決めされたシート３５を取出ハンド５から搭載ロボット２１の搭載ハンド２５に移す。すなわち、図５に示すように、搭載ハンド２５をシート３５の正面に位置付け、その搭載ハンド２５の下部把持部材２７下端部の把持部２７ａをシートクッション３５ｂ前端部に引っ掛ける。
【００３０】
その後、搭載ハンド２５全体を回動軸３０回りに図５で時計回り方向に回動させ、上部把持部材２６の貫通孔２６ｂにヘッドレスト３５ｃを通す（図８参照）。そして、上部把持部材２６を下部把持部材２７側にスライドさせ、上部把持部材２６の両把持部２６ａ，２６ａをシートバック３５ａ上端部のシート幅方向両端部に引っ掛ける（図９参照）。このことで、搭載ハンド２５は両把持部材２６，２７の各把持部２６ａ，２７ａによりシート３５を確実に把持することになる。
【００３１】
次いで、取出ハンド５の第３の当接部材９を、シート３５を取り出す前の位置に戻すべく、エアシリンダ１６のピストンロッド１６ａを収縮させることによりシートクッション３５ｂ下面から離れる方向にスライドさせた後、駆動モータ１７を駆動させることにより第３の当接部材９の回動軸９ａを中心に約９０°回動させる。そして、取出ハンド５全体を回動軸１０回りに図９で時計回り方向に回動させて、第１及び第２の当接部材７，８をシートバック３５ａの前後面からそれぞれ離す。この後、取出ハンド５をシート幅方向にスライドさせてシート３５から逃がす。こうして、シート３５の取出ハンド５から搭載ハンド２５への受け渡しが完了する。この際、シート３５は取出ハンド５に対して位置決めされているので、搭載ハンド２５はシート３５を取出ハンド５から確実に受け取ることができると共に、シート３５は搭載ハンド２５に対しても位置決めされる。
【００３２】
続けて、搭載ハンド２５により把持した状態で、搭載ロボット２１の回動アーム２２を回動させてシート受け渡し位置から車体３３のシート搭載位置へ移送する。このとき、シート３５が搭載ハンド２５に対して位置決めされているので、シート３５を車体３３のシート搭載位置に正確に位置させることができる。そして、搭載ハンド２５がシート３５を把持したときと逆の動作によりシート３５の把持を解除させてシート３５から逃がすことで、シート３５の搭載が完了する。
【００３３】
したがって、上記実施形態では、シート３５をシート供給位置から取出ハンド５により取り出すときにシート３５の位置決めをも行うようにしたので、供給パレット３１等に位置決め機構を設けたり、シート受け渡し位置等に位置決め台を設けて取出ハンド５で取り出したシート３５を一旦その位置決め台に置いたりする必要はない。また、シート３５の形状が変更されても、取出ハンド５や搭載ハンド２５を交換するだけで容易に対応することができると共に、取出ハンド５と搭載ハンド２５との間でシート３５の受け渡しを直接行うので、効率良くシート３５の車体搭載を行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、シート供給位置に供給されたシートを該シート供給位置から取り出して車体に搭載するシート搭載装置において、シート取出用の取出ハンドと搭載用の搭載ハンドとを設け、この取出ハンドに、該取出ハンドがシートを取り出すときに取出ハンドに対してシートを位置決めする位置決め手段を設けるとともに、該取出ハンドが、シートのシートバックのシート幅方向一側面に当接するハンド本体と、該当接状態でハンド本体からシートバックの前後においてシート幅方向にそれぞれ延びる第１及び第２の当接部材とを備えていて、ハンド本体のシート幅方向に延びる軸回りの回動により第１及び第２の当接部材をシートバックの前後面にそれぞれ当接させることで、上記シート供給位置から取り出すことが可能な構成としたことにより、供給パレットに位置決め機構を設けたりすることなく、シートの効率的な自動搭載を行うことができる。また、取出ハンドのシート取出構成の簡略化を図ることができる。
【００３５】
請求項２の発明によると、取出ハンドは、ハンド本体に設けられかつシートクッションの下面に当接する第３の当接部材を備えているものとしたことにより、３つの当接部材によるシートの把持の確実化を図ることができる。
【００３６】
請求項３の発明によると、位置決め手段を、ハンド本体及び第１〜第３の当接部材により構成したことにより、位置決め構成の簡略化を図りつつ、取出ハンドに対するシートの位置決めを確実に行うことができる。
【００３７】
請求項４の発明によると、取出ハンドを、第１の当接部材がシートバックとシートクッションとの接続部であるシート折曲部に当接するように構成したことにより、シートの把持及び位置決めのさらなる確実化を図ることができる。
【００３８】
請求項５の発明によると、搭載ハンドを、シートのシートバックの上端部とシートクッションの前端部とを把持するように構成したことにより、搭載ハンドによるシートの受け取りをスムーズにさせると共に、搭載ハンドによるシートの把持の確実化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るシート搭載装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】  取出ハンドを示す斜視図である。
【図３】  第３の当接部材の回動及びスライド機構を示す取出ハンドの側面図である。
【図４】  図３のIV方向矢示図である。
【図５】  搭載ハンドを示す斜視図である。
【図６】  シートを第１及び第２の当接部材により把持した状態を示す斜視図である。
【図７】  シートを持ち上げて第１〜第３の当接部材により把持した状態を示す斜視図である。
【図８】  シートを搭載ハンドにより把持する途中の状態を示す斜視図である。
【図９】  シートを搭載ハンドにより完全に把持した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
５  取出ハンド
６  ハンド本体（位置決め手段）
７  第１の当接部材（位置決め手段）
８  第２の当接部材（位置決め手段）
９  第３の当接部材（位置決め手段）
１０  回動軸（ハンド本体のシート幅方向に延びる軸）
２５  搭載ハンド
３３  車体
３５  シート
３５ａ  シートバック
３５ｂ  シートクッション
【図１】
0004085477.tif 000002
【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】
0004085477.tif 000009
【図９】
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