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公開番号2025067882
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2024178633
出願日2024-10-11
発明の名称シーラント精度のためのビジョンシステム
出願人ファナックアメリカコーポレイション
代理人個人,個人,個人
主分類B05B 12/00 20180101AFI20250417BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】車両の継ぎ目を封止しスカイビングするための車両アセンブリシステムの提供。
【解決手段】アセンブリシステムは、ビジョンセンサを使用して車両の基準点と継ぎ目との間のオフセットを求め、該オフセットを下流の継ぎ目スカイビングステーションに送る上流の継ぎ目シーラントステーションを含む。またアセンブリシステムは、シーラントのビードのサイズを測定し、所望のサイズを維持するためにシーラントの分配圧力を制御する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ゲージ基準穴を含む部品の継ぎ目にシーラントを塗布するためのアセンブリシステムであって、
少なくとも１つのステーションビジョンセンサと、ロボットビジョンセンサ及び分配アプリケータを有する少なくとも１つのロボットとを備えた第１アセンブリステーションであって、前記分配アプリケータは、前記継ぎ目に前記シーラントを塗布するように構成され、前記第１アセンブリステーションの前記少なくとも１つのステーションビジョンセンサは、前記部品のゲージ基準穴の画像を提供し、前記第１アセンブリステーションの前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサは、前記部品の前記継ぎ目の画像を提供する、第１アセンブリステーションと、
前記第１アセンブリステーションの下流に配置され、少なくとも１つのステーションビジョンセンサと、ロボットビジョンセンサ及びスカイブを備えた少なくとも１つのロボットとを備えた第２アセンブリステーションであって、前記スカイブは、前記部品の前記継ぎ目から余分なシーラントを除去するように構成され、前記第２アセンブリステーションの前記少なくとも１つのステーションビジョンセンサは、前記部品の前記ゲージ基準穴の画像を提供する、第２アセンブリステーションと、
前記ステーションビジョンセンサ及び前記ロボットビジョンセンサからの信号に応答する制御システムであって、前記制御システムは、前記第１アセンブリステーション及び前記第２アセンブリステーションの双方の前記ステーションビジョンセンサからの信号を使用して、空間内の前記部品の向き及び位置を特定し、前記第１アセンブリステーションの前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサからの信号を使用して、前記部品の前記ゲージ基準穴に対する前記継ぎ目のオフセットを提供し、前記制御システムは、前記第１アセンブリステーションから前記第２アセンブリステーションへのオフセットを提供し、それにより前記第２アセンブリステーションは、前記第１アセンブリステーションで求められた前記ゲージ基準穴に対する前記継ぎ目の位置を認識する、制御システムと、
を有する、アセンブリシステム。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記制御システムは、前記第１アセンブリステーションの前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサからの信号を使用して、前記分配アプリケータによって分配されたシーラントのサイズを測定し、前記シーラントの特定のサイズを維持するように前記分配アプリケータの分配圧力を制御する、請求項１に記載のアセンブリシステム。
【請求項３】
前記制御システムは、前記第１アセンブリステーションの前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサからの信号を使用して、前記継ぎ目上の複数の点において前記シーラントのサイズを測定し、個々の継ぎ目の幅データを提供する、請求項２に記載のアセンブリシステム。
【請求項４】
前記シーラントの前記特定のサイズは、３ｍｍから１２ｍｍの範囲である、請求項１に記載のアセンブリシステム。
【請求項５】
前記第１アセンブリステーションは、前記部品の前記継ぎ目から余分なシーラントを除去するように構成されたスカイブを含み、前記第２アセンブリステーションは、前記継ぎ目にシーラントを塗布するように構成された分配アプリケータを含む、請求項１に記載のアセンブリシステム。
【請求項６】
前記部品は車両である、請求項１に記載のアセンブリシステム。
【請求項７】
前記第１アセンブリステーションの前記少なくとも１つのステーションビジョンセンサは、前記部品の一方の側に配置された第１及び第２のビジョンセンサ、並びに、前記部品の他方の側に配置された第３及び第４のビジョンセンサであり、前記第２アセンブリステーションの前記少なくとも１つの前記ステーションビジョンセンサは、前記部品の一方の側に配置された第５及び第６のビジョンセンサ、並びに、前記部品の他方の側に配置された第７及び第８のビジョンセンサである、請求項１に記載のアセンブリシステム。
【請求項８】
前記第１アセンブリステーションの前記少なくとも１つのロボットは、前記部品の一方の側のレール上にスライド可能に配置された第１ロボット及び第２ロボット、並びに、前記部品の他方の側のレール上にスライド可能に配置された第３ロボット及び第４ロボットであり、前記第２アセンブリステーションの前記少なくとも１つのロボットは、前記部品の一方の側のレール上にスライド可能に配置された第５ロボット及び第６ロボット、並びに、前記部品の他方の側のレール上にスライド可能に配置された第７ロボット及び第８ロボットである、請求項１に記載のアセンブリシステム。
【請求項９】
ゲージ基準穴を含む部品の継ぎ目にシーラントを塗布するためのアセンブリシステムであって、
少なくとも１つのステーションビジョンセンサと、ロボットビジョンセンサ及び分配アプリケータを有する少なくとも１つのロボットとを備えたアセンブリステーションであって、前記分配アプリケータは、前記部品の前記継ぎ目にシーラントを塗布するように構成され、前記少なくとも１つのステーションビジョンセンサは、前記部品のゲージ基準穴の画像を提供し、前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサは、前記部品の前記継ぎ目の画像を提供する、アセンブリステーションと、
前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサ及び前記少なくとも１つのステーションビジョンセンサからの信号に応答する制御システムであって、前記制御システムは、前記少なくとも１つのステーションビジョンセンサからの信号を使用して、空間内の前記部品の向き及び位置を特定し、前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサからの信号を使用して、前記部品の前記ゲージ基準穴に対する前記継ぎ目のオフセットを提供し、前記制御システムは、前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサからの信号を使用して、前記分配アプリケータによって分配されたシーラントのサイズを測定し、前記制御システムは、前記シーラントの特定のサイズを維持するように前記分配アプリケータの分配圧力を制御する、制御システムと、
を有する、アセンブリシステム。
【請求項１０】
前記制御システムは、前記少なくとも１つのロボットの前記ロボットビジョンセンサからの信号を使用して、前記継ぎ目上の複数の点において前記シーラントのサイズを測定し、個々の継ぎ目データを提供する、請求項９に記載のアセンブリシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０２３年１０月１２日に提出された、タイトルを「Robotic Sealer Dispense and Skive Applicator and Process」とする米国仮出願第６３／５８９７３０号の優先権の利益を主張するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【０００２】
本開示は、広くは、車両のシームを封止しスカイビングするための車両アセンブリシステムに関し、特には、ビジョンセンサを使用して車両基準点と継ぎ目との間のオフセットを求め、そのオフセットを下流の継ぎ目スカイビングステーションに送る上流の継ぎ目シーラントステーションを含む、車両のシームを封止しスカイビングするための車両アセンブリシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
種々のアセンブリは、シールを必要とする。これらのアセンブリの１つは車両である。例えば、車両は、湿気や煙が車室内に侵入することを防ぐために、フロントガラス、リアウィンドウ、ライトカバー等の特定の車両部品の周囲にシールを必要とすることが多い。現在の車両塗装工場のシーリングプロセスでは、通常、液体ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）シーラント等の粘性シーラントを手作業で塗布する必要がある。現在のプロセスでは、手作業のオペレータが継ぎ目からシーラントを拭き取り（剥ぎ取り又は削り取り）、継ぎ目に少量のシーラントを残す必要があるが、これは非常に労働集約的なプロセスであり、余分なシーラントが無駄になるため、コストがかかる。このことは、シールされた車体に部品を取り付けるために必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の製造工程では、車両のフロアパン又はサブフレームに設けられたゲージ穴が、車体構造を構築するための重要な基準点として使用される。車両のサブアセンブリ及びパネルは、ゲージ穴を基準線として使用して組み立てられる。車両の組み立て中は、車両の外観にとって重要な主たる車体特徴を維持する必要がある。車体外装の寸法要件を満たすために、車体パネルの継ぎ目を使用して主たる車体特徴を調整する。これにより、継ぎ目のドリフトが発生し、主たる車体特徴を補正するために継ぎ目が常に寸法的に移動する。車両の継ぎ目は、プロセス要件を満たすための小さなシーラントのビードを要する。既知のシステムでは、プロセス又は固定センサのための継ぎ目のドリフトを測定するためにビジョンセンサを使用する。このビジョンプロセスは、非常に時間がかかる。
【０００５】
ＰＶＣシーラントは大型のバッチミキサで製造されるため、バッチ毎に粘度にばらつきが生じる。また、ＰＶＣシーラントは触媒処理されているため、経年変化に非常に敏感であり、このことは材料の粘度にも影響する。この粘度のばらつきにより、シーラントの継ぎ目上への塗布にばらつきが生じ、継ぎ目に塗布されたシーラントのビードシーム幅にばらつきが生じる。シーラントのビードが狭すぎると、車両内に水が漏れて保証請求が発生する可能性がある。シーラントのビードが広すぎると、干渉点からシーラントの大きなビードを取り除くことなくサブアセンブリを車両に組み立てることができないという、アセンブリのフィットアップに関する問題が生じ、生産車両を手作業で修理する必要が生じる。エンドユーザが現在行う正しい処置は、材料の粘度の変化を補正するために、各ビード／継ぎ目の予圧を手作業で調整することである。この手作業の調整手順は非常に時間がかかる。
【０００６】
現代の車両の組み立てでは、車体の溶接や塗装等、種々のタスクを実行するためにロボットが使用されている。車両組立ロボットが行うタスクは、より複雑かつ緻密になっている。緻密な車両部位へのシーラントの塗布は、ロボットがより有用となっている分野の１つである。しかし、テールランプの領域等、車両の特定の領域の継ぎ目は寸法が不安定であるため、ロボットによるシーラントの塗布はより困難になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下の議論では、ゲージ基準穴を含む車両の継ぎ目にシーラントを塗布するための車両アセンブリシステムを開示し、説明する。アセンブリシステムは、少なくとも１つのビジョンセンサと、ビジョンセンサ及び分配アプリケータを有する少なくとも１つのロボットとを備えた第１アセンブリステーションを含み、分配アプリケータはシーラントを継ぎ目に塗布するように構成される。第１アセンブリステーションの少なくとも１つのビジョンセンサは、車両のゲージ基準穴の画像を提供し、第１アセンブリステーションの少なくとも１つのロボットのビジョンセンサは、車両の継ぎ目の画像を提供する。アセンブリシステムはさらに、第１アセンブリステーションの下流に配置され、少なくとも１つのビジョンセンサと、ビジョンセンサ及びスカイブを備えた少なくとも１つのロボットとを備えた第２アセンブリステーションを含み、スカイブは、車両の継ぎ目から余分なシーラントを除去するように構成される。第２アセンブリステーションの少なくとも１つのビジョンセンサは、車両のゲージ基準穴の画像を提供する。またアセンブリシステムは、ビジョンセンサからの信号に応答する制御システムを含む。制御システムは、第１及び第２アセンブリステーションの双方にある少なくとも１つのビジョンセンサからの信号を使用して、空間内の車両の向き及び位置を特定し、第１アセンブリステーションにある少なくとも１つのロボット上のビジョンセンサからの信号を使用して、車両のゲージ基準穴に対する継ぎ目のオフセットを提供する。制御システムは、第１アセンブリステーションから第２アセンブリステーションへのオフセットを提供し、それにより第２アセンブリステーションは、第１アセンブリステーションで求められたゲージ基準穴に対する継ぎ目の位置を認識する。また制御システムは、第１アセンブリステーションにある少なくとも１つのロボット上のビジョンセンサからの信号を使用して、分配アプリケータによって分配されたシーラントのサイズを測定し、シーラントの特定のサイズを維持するように分配アプリケータの分配圧力を制御する。
【０００８】
本開示の追加の特徴は、添付の図面と併せて、以下の説明及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
車両にシーラントを塗布する組立ラインの図である。
【００１０】
ロボットアームに取り付けられた精密なシーリングアプリケータを含むロボットの切り欠き等角図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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