專利名稱：用于安裝車窗玻璃的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及這樣一種方法和裝置，即，通過該裝置和方法，經(jīng)過調(diào)整后，窗玻璃被安裝到設(shè)置在車輛車身上位于窗玻璃安裝開口周邊的安裝開口表面上。
背景技術(shù)：
例如在已審定的日本專利公開文本No.H2-055268中已經(jīng)公開了這樣一種方法，在一工序中，該方法用于由一機(jī)器人將窗玻璃定位在設(shè)置在車輛車身的窗玻璃安裝開口周邊的窗玻璃安裝表面上并安裝于其上，隨后根據(jù)攝像機(jī)拍攝的圖像計算窗玻璃安裝位置與一標(biāo)準(zhǔn)位置的偏移，然后校正所計算的與標(biāo)準(zhǔn)位置的偏移，并使用機(jī)器人自動地將窗玻璃安裝到窗玻璃安裝表面上。
順便提及，車輛的窗玻璃，尤其是前窗玻璃并不是平坦形狀的玻璃，而是一沿橫向(沿車身的寬度方向)為曲面形狀的玻璃。因此，在通過熱成形制造過程中，窗玻璃的曲面形狀會產(chǎn)生誤差。所以，例如當(dāng)由機(jī)器人將窗玻璃定位于窗玻璃安裝開口周邊的窗玻璃安裝表面并移動到窗玻璃安裝表面正上方時，如果存在窗玻璃左右端曲面形狀的偏移，在窗玻璃左或右端和窗玻璃安裝表面之間沿垂直于窗玻璃表面的方向的間隙在大小上彼此不同。
因而，當(dāng)窗玻璃被機(jī)器人定位于窗玻璃安裝開口周邊的窗玻璃安裝表面上，并沿該方向運(yùn)動向窗玻璃安裝表面，從而將窗玻璃壓在窗玻璃安裝表面上以進(jìn)行結(jié)合時，如果在窗玻璃左和右端處曲面形狀存在偏移，窗玻璃的左和右端將不能被均勻地壓緊到窗玻璃安裝表面上，從而導(dǎo)致窗玻璃不均勻地結(jié)合到窗玻璃安裝表面上。
雖然在根據(jù)上述已審定的日本專利公開文本No.H2-055268的方法中校正了窗玻璃安裝位置的位置偏移，但在該方法中并沒有考慮窗玻璃曲面形狀沿橫向的偏移。因此，上述方法不能實(shí)現(xiàn)校正窗玻璃的曲面形狀沿橫向偏移的構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
這樣，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于安裝車窗玻璃的方法和裝置，其中，即使當(dāng)存在窗玻璃曲面沿橫向偏移時，也能夠通過校正窗玻璃曲面沿橫向的偏移而準(zhǔn)確和恰當(dāng)?shù)匕惭b窗玻璃。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面是一種用于安裝車窗玻璃的方法，通過該方法可將窗玻璃定位在設(shè)置于車輛車身上的窗玻璃安裝開口上并安裝到該窗玻璃安裝開口周邊的窗玻璃安裝表面上，所述窗玻璃被保持在設(shè)置于姿態(tài)可調(diào)的機(jī)械臂末端的窗玻璃保持構(gòu)件處并至少沿相對于車輛車身寬度方向的橫向彎曲，該方法包括以下步驟通過驅(qū)動并控制機(jī)械臂按照窗玻璃安裝表面的安裝位置，將窗玻璃移動到窗玻璃安裝開口的正上方；以相對于窗玻璃表面的垂直方向成一角度的狹縫激光束橫過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面和車身表面從上照射至少沿窗玻璃橫向彼此幾乎相同位置的端部，該窗玻璃由保持構(gòu)件保持，該車身表面在窗玻璃安裝表面外并高于窗玻璃安裝表面的一個位置；拍攝偏向的激光束，該激光束采用狹縫激光束照射穿過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面和車身表面而形成，該激光束由沿垂直于窗玻璃表面的方向、大體在窗玻璃左右端垂直于的窗玻璃表面方向的間隙形成；基于通過對拍攝激光束圖像處理生成的預(yù)定處理后圖像，計算窗玻璃的左右端和車身表面之間至少沿垂直于窗玻璃表面方向的間隙之差，并計算沿繞垂直于窗玻璃表面方向的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)量，其中，該旋轉(zhuǎn)量需要被調(diào)整到使計算的間隙差變?yōu)?；根據(jù)計算的旋轉(zhuǎn)量，通過驅(qū)動并控制機(jī)械臂，對由窗玻璃保持構(gòu)件保持的窗玻璃進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整；并通過沿垂直于窗玻璃表面的方向?qū)⒋安Ａ壕o到窗玻璃安裝表面上，從而將已經(jīng)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)調(diào)整的窗玻璃安裝到窗玻璃安裝表面上。
此外，本發(fā)明的第二方面是根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于安裝車窗玻璃的方法，包括如下的步驟通過采用已經(jīng)計算的窗玻璃的左右端和車身表面之間沿垂直于窗玻璃方向的間隙，來計算運(yùn)動距離而將窗玻璃安裝到窗玻璃安裝表面上，該運(yùn)動距離沿窗玻璃壓緊方向，并被用于將窗玻璃左右端適當(dāng)壓緊在窗玻璃安裝表面的安裝位置處；根據(jù)計算的運(yùn)動距離，通過驅(qū)動和控制機(jī)械臂來移動窗玻璃；并沿垂直于窗玻璃表面的方向壓緊到窗玻璃安裝表面的安裝位置。
另外，本發(fā)明的第三方面是一種用于安裝車窗玻璃的裝置，其中，窗玻璃由姿態(tài)可調(diào)的機(jī)械臂末端保持并至少沿對應(yīng)于車輛車身寬度方向的橫向彎曲，該窗玻璃被定位在設(shè)置于車輛車身上的窗玻璃安裝開口處并安裝于窗玻璃安裝開口周邊上的窗玻璃安裝表面上，所述裝置包括一機(jī)器人控制單元，用于通過驅(qū)動并控制機(jī)械臂，根據(jù)窗玻璃安裝表面的安裝位置將窗玻璃移動到窗玻璃安裝開口的正上方；一對狹縫激光束發(fā)射單元，用于以相對于窗玻璃表面的垂直方向成一角度橫過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面和車身表面從上照射到至少沿窗玻璃的橫向彼此幾乎同一位置的端部，該窗玻璃由保持構(gòu)件保持，該車身表面在窗玻璃安裝表面外并高于窗玻璃安裝表面的一個位置；一對用于拍攝偏向激光束的攝影單元，該偏向激光束采用狹縫激光束照射穿過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面和車身表面而形成，該激光束由沿窗玻璃表面的垂直方向、大致沿窗玻璃表面的垂直方向在窗玻璃的左右末端處的間隙形成；一圖像處理單元，用于通過將已經(jīng)由攝影單元拍攝的激光束圖像進(jìn)行圖像處理來生成的預(yù)定處理后的圖像；一計算單元，用于根據(jù)由圖像處理單元生成的處理后圖像計算在窗玻璃的左右端和車身表面之間的至少沿垂直于窗玻璃表面的方向的間隙之差，并計算沿繞垂直于窗玻璃表面的方向的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)量，其中該旋轉(zhuǎn)量需要被調(diào)整到使計算的間隙差變?yōu)?；其中，由窗玻璃保持構(gòu)件保持的窗玻璃的旋轉(zhuǎn)調(diào)整由根據(jù)計算的旋轉(zhuǎn)量驅(qū)動并控制機(jī)械臂執(zhí)行，并且已被旋轉(zhuǎn)調(diào)整的窗玻璃通過沿垂直于窗玻璃表面的方向壓緊到窗玻璃安裝表面上而被安裝在窗玻璃安裝表面上。
此外，本發(fā)明的第四方面是如本發(fā)明的第三方面所述的用于安裝車窗玻璃的裝置，其中，通過采用已經(jīng)由計算單元計算的在窗玻璃的左右端和車身表面之間沿垂直于窗玻璃方向的間隙，來計算運(yùn)動距離而將窗玻璃安裝到窗玻璃安裝表面上，該運(yùn)動距離沿窗玻璃壓緊方向，并被用于將窗玻璃左右端適當(dāng)壓緊在窗玻璃安裝表面的安裝位置處；根據(jù)計算的運(yùn)動距離，通過驅(qū)動和控制在機(jī)器人控制單元控制下的機(jī)械臂來移動窗玻璃并將其沿垂直于窗玻璃表面的方向壓緊到窗玻璃安裝表面的安裝位置。
根據(jù)本發(fā)明的用于安裝車窗玻璃的方法和裝置，可以通過下面的這種構(gòu)造將窗玻璃準(zhǔn)確和恰當(dāng)?shù)匕惭b到窗玻璃安裝開口周邊的窗玻璃安裝表面上，在該結(jié)構(gòu)中，狹縫激光束照射穿過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面、車身表面；根據(jù)對拍攝的狹縫激光束圖像進(jìn)行圖像處理而獲得的處理后圖像，計算窗玻璃的左右端和車身表面之間的至少沿垂直于窗玻璃表面方向的間隙之差；計算沿繞垂直于窗玻璃表面的方向的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)量，該旋轉(zhuǎn)量需要被調(diào)整到使計算的間隙差變?yōu)?；通過根據(jù)計算的旋轉(zhuǎn)量驅(qū)動并控制機(jī)械臂執(zhí)行由窗玻璃保持構(gòu)件保持的窗玻璃的旋轉(zhuǎn)調(diào)整；并且已被旋轉(zhuǎn)調(diào)整的窗玻璃通過沿垂直于窗玻璃表面的方向壓緊到窗玻璃安裝表面上。
此外，根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)窗玻璃的曲面形狀沿橫向存在偏移，通過如下構(gòu)造仍能夠?qū)⒋安ＡУ淖笥叶艘跃鶆驂毫Ω玫匕惭b到窗玻璃安裝表面上，在該構(gòu)造中，采用在窗玻璃的左右端和車身表面之間沿垂直于窗玻璃表面方向的計算間隙，來計算沿窗玻璃的壓緊方向并用于將窗玻璃的左右端恰當(dāng)?shù)貕壕o到窗玻璃安裝表面的安裝位置的運(yùn)動距離；根據(jù)計算的運(yùn)動距離，通過驅(qū)動并控制機(jī)械臂，窗玻璃被移動并沿窗玻璃垂直方向壓緊到窗玻璃安裝表面的安裝位置。


圖1為一示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的車窗玻璃安裝裝置的構(gòu)造；圖2為表示出安裝狀態(tài)的窗玻璃的X軸線方向、Y軸線方向、Z軸線方向的視圖；圖3為一視圖，表示出一狹縫激光束發(fā)射器，其用于射出穿過窗玻璃的上邊緣和車頂板末端的狹縫激光束，及一用于拍攝發(fā)射的狹縫激光束的CCD攝像機(jī)；圖4為一視圖，表示出一狹縫激光束發(fā)射器，其用于射出穿過窗玻璃的左側(cè)邊緣和一前窗玻璃立柱部分的左邊，及一拍攝所發(fā)射狹縫激光束的CCD攝像機(jī)；圖5(A)為一視圖，表示出狹縫激光束的投影線，該激光束發(fā)射穿過窗玻璃的上端和車頂板；圖5(B)為一視圖，表示出狹縫激光束的投影線，該激光束發(fā)射穿過窗玻璃的左端和前窗玻璃立柱部分；圖6為一視圖，表示出在安裝到窗玻璃安裝開口的周邊上的窗玻璃處的拍攝區(qū)域，其中每一CCD攝像機(jī)拍攝各自的拍攝區(qū)域；圖7(A)和7(B)為表示出被發(fā)射穿過窗玻璃的上邊緣和車頂板末端的狹縫激光束的投影線經(jīng)圖像處理后所獲得的處理后圖像的視圖；圖8(A)和8(B)為表示出被發(fā)射穿過窗玻璃的右端和前窗玻璃立柱部分的狹縫激光束的投影線經(jīng)圖像處理后所獲得的處理后圖像的視圖；具體實(shí)施方式
以下，將參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1為一示意圖，表示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的車窗玻璃安裝裝置的構(gòu)造。根據(jù)該實(shí)施例的窗玻璃安裝裝置1設(shè)有一窗玻璃安裝機(jī)器人3(此后稱為機(jī)器人)，該機(jī)器人具有一姿態(tài)可調(diào)的機(jī)械臂2，該機(jī)械臂由一機(jī)器人控制部分4發(fā)出的控制信號驅(qū)動。該機(jī)器人3被安裝在一窗玻璃安裝線上。
將一窗玻璃保持機(jī)7安裝于機(jī)械臂2的末端，其中保持機(jī)7吸住并保持一用于擋風(fēng)的前窗玻璃6(此后稱為窗玻璃)，該窗玻璃被安裝于車輛的車身上。該窗玻璃保持機(jī)7的姿態(tài)可根據(jù)機(jī)器臂2的驅(qū)動狀態(tài)來調(diào)整。
一對CCD攝像機(jī)10a和10b安裝于窗玻璃保持機(jī)7的上側(cè)，且一對CCD攝像機(jī)10c和10d被安裝在右側(cè)和左側(cè)。當(dāng)基于機(jī)器人控制部分4發(fā)出的一控制信號，在窗玻璃保持機(jī)7處吸住并保持的窗玻璃6被移到設(shè)置在車身5的窗玻璃安裝開口8周線上的窗玻璃安裝表面的正上方時，CCD攝像機(jī)10a和10b中的每一個拍攝窗玻璃安裝開口8在車頂板9一側(cè)的上部區(qū)域的附近并且拍攝窗玻璃6的上邊緣。當(dāng)基于機(jī)器人控制部分4發(fā)出的一控制信號，在窗玻璃保持機(jī)7處吸住并保持的窗玻璃6被移到設(shè)置在車身5上的窗玻璃安裝開口8周線上的窗玻璃安裝表面的正上方時，CCD攝像機(jī)10c和10d中的每一個分別拍攝窗玻璃安裝開口8在車窗立柱部分11一側(cè)的側(cè)部區(qū)域附近并拍攝窗玻璃6在右和左側(cè)的邊緣。
每一個用于拍攝車頂板9一側(cè)的上部區(qū)域附近和窗玻璃6的上邊緣的成對CCD攝像機(jī)10a和10b相對于沿上下方向穿過窗玻璃6的中心的軸線(參照圖2中的Y軸線)對稱布置。另一方面，用于分別拍攝窗玻璃安裝開口8在前窗玻璃立柱部分11一側(cè)的側(cè)部區(qū)域附近和窗玻璃6在右和左側(cè)的邊緣的成對CCD攝像機(jī)10c和10d被設(shè)置在與沿左右方向穿過窗玻璃6的中心的軸線(參照圖2中的X軸線)平行的線上的窗玻璃6的右和左邊緣上。每一CCD攝像機(jī)10a、10b、10c和10d被安裝成大致垂直(如圖2所示的Z軸線方向)于窗玻璃6的表面(該窗玻璃被窗玻璃保持機(jī)7吸住并保持)并從大致垂直于窗玻璃6的表面地上方拍攝該窗玻璃。
狹縫激光束發(fā)射器12a、12b、12c和12d被安裝于固定在窗玻璃保持機(jī)7上的CCD攝像機(jī)10a、10b、10c和10d的附近，這些狹縫激光束發(fā)射器照射如下區(qū)域，該區(qū)域在以狹縫狀激光束(狹縫激光束)沿傾斜方向照射的情況下由CCD攝像機(jī)10a、10b、10c和10d分別進(jìn)行拍攝。
采用分別安裝于CCD攝像機(jī)10a和10b附近的每個狹縫激光束發(fā)射器12a和12b，如圖3所示，當(dāng)在窗玻璃保持機(jī)7處被吸住并保持的窗玻璃6被移到這樣一個位置，該位置(正好位于窗玻璃安裝開口8的周邊上的安裝表面的上方)由機(jī)器人控制部分相對于車身5的窗玻璃安裝開口8預(yù)先指定時，激光束被照射穿過窗玻璃安裝開口8在車頂板9一側(cè)的上部區(qū)域附近和窗玻璃6的上邊緣。這里，盡管圖3中示出的是CCD攝像機(jī)10a和狹縫激光束發(fā)射器12a，對CCD攝像機(jī)10b和狹縫激光束發(fā)射器12b也一樣。
狹縫激光束發(fā)射器12a和12b沿窗玻璃6的橫向(如圖2中的沿X軸線方向)彼此向內(nèi)略微傾斜地設(shè)置。
另一方面，采用分別安裝于CCD攝像機(jī)10c和10d附近的狹縫激光束發(fā)射器12c和12d，激光束被發(fā)射穿過前窗玻璃立柱部分11一側(cè)的側(cè)部附近和窗玻璃6在右側(cè)和左側(cè)的邊緣，如圖4所示。沿窗玻璃6的上下方向(如圖2所示沿Y軸線方向)，狹縫激光束發(fā)射器12c和12d沿垂直于窗玻璃6的表面的方向向下略微傾斜。這里，盡管圖4所示的是CCD攝像機(jī)10c和狹縫激光束發(fā)射器12c，對CCD攝像機(jī)10d和狹縫激光束發(fā)射器12d也一樣。
每一CCD攝像機(jī)10a、10b、10c和10d拍攝分別由狹縫激光束發(fā)射器12a、12b、12c和12d發(fā)射的狹縫狀激光束圖像，并且所拍攝的圖像被輸入圖像處理部分13以獲得被拍攝的圖像。一操作部分14根據(jù)從圖像處理部分13(將在后面詳述)處獲得的圖像信息輸入來計算窗玻璃6對窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面的偏移的校正。
根據(jù)來自操作部分14的校正輸入信息，機(jī)器人控制部分4輸出一控制信號到機(jī)械臂2，以便以這樣一種方式驅(qū)動機(jī)械臂2，即，使窗玻璃6在恰當(dāng)位置處安裝到窗玻璃安裝開口8安裝表面上。
隨后將說明根據(jù)本實(shí)施例的用于安裝窗玻璃6的方法。
在機(jī)器人控制部分4的控制下，通過驅(qū)動機(jī)器人3的機(jī)械臂2，對于被傳送到窗玻璃安裝線的預(yù)定位置處的車身5，由位于機(jī)械臂2末端的窗玻璃保持機(jī)7吸住并保持的窗玻璃6被移動到這樣一個安裝位置，該位置是為車身5的窗玻璃安裝開口8周線上的安裝表面預(yù)先指定的。然后，在窗玻璃安裝開口8周邊的安裝表面上方(不到幾毫米)處暫時停止窗玻璃6的移動操作。
然后，如圖3和圖4所示，從狹縫激光束發(fā)射器12a、12b、12c和12d以相對于垂直于窗玻璃安裝開口8周線的方向成一角度向下射出激光束。這里，盡管圖3和4所示的是狹縫激光束發(fā)射器12a和12c，對狹縫激光束發(fā)射器12b和12d也一樣。
由于狹縫激光束發(fā)射器12a和12b沿X軸線方向(沿窗玻璃6的橫向)傾斜，所發(fā)射的激光束沿上下方向(沿圖2中的Y軸線方向)照射穿過窗玻璃安裝開口8在車頂板9一側(cè)的周線的上部附近和窗玻璃6在上表面一側(cè)的邊緣。由于窗玻璃安裝開口8周線的安裝表面位于車頂板9的表面的下方，且在該情形中窗玻璃6位于窗玻璃安裝開口8周線上的安裝表面的上方，狹縫激光束并不沿直線射出，而是偏向并沿橫向(沿圖2中的X軸線方向)投射。
也就是說，沿上下方向(沿圖2中的Y軸線方向)照射穿過窗玻璃6的上端(圖中玻璃的右側(cè))，在窗玻璃安裝開口8周線上的安裝表面8a和車頂板9的激光束產(chǎn)生的投影線L1在窗玻璃安裝開口8(在圖5(A)中處于最低處)周線上的安裝表面8a上偏向。
另一方面，由于狹縫激光束發(fā)射器12c和12d沿Y軸線方向(窗玻璃6的上下方向)傾斜，所發(fā)射的激光束沿橫向(沿圖2中的X軸線方向)發(fā)射穿過窗玻璃安裝開口8在前窗玻璃立柱部分11一側(cè)的周線的側(cè)部附近和窗玻璃6在側(cè)面的邊緣。由于窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面位于前窗玻璃立柱部分11的表面的下方，且在該情形中窗玻璃6位于窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面的上方，狹縫激光束并不沿直線射出，而是偏向并沿上下方向(沿圖2中的Y軸線方向)投射。
也就是說，照射穿過窗玻璃6在右側(cè)和左側(cè)(圖中玻璃的左側(cè))的末端、在窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面8b和前窗玻璃立柱部分11的激光束產(chǎn)生的投影線L2在窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面8b上偏向，如圖5(B)所示。
這樣，從每一狹縫激光束發(fā)射器12a、12b、12c和12d發(fā)射出的每一狹縫激光束由分別設(shè)置在狹縫激光束發(fā)射器12a、12b、12c和12d附近的每一CCD攝像機(jī)10a、10b、10c和10d拍攝。也就是說，如圖6所示，在窗玻璃6和窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面中，CCD攝像機(jī)10a拍攝區(qū)域A；CCD攝像機(jī)10b拍攝區(qū)域B；CCD攝像機(jī)10c拍攝區(qū)域C；CCD攝像機(jī)10d拍攝區(qū)域D。
由狹縫激光束導(dǎo)致的投影光束的圖像(圖5(A)和圖5(B)中所示的圖像)被輸入圖像處理部分13中，其中，采用CCD攝像機(jī)10a、10b、10c和10d拍攝所述圖像。
通過使距離M1乘以一預(yù)定系數(shù)a，該圖像處理部分13能夠計算出窗玻璃6的表面或者車頂板9的沿Z軸線方向(沿垂直于窗玻璃6的表面的方向)相對于圖5(A)所示的偏向和投影線L1全長的一個位置(Z＝a×M1)，其中距離M1是沿X軸線方向在投影線L1與一和其平行地繪出的標(biāo)準(zhǔn)線N1之間的距離。此外，通過使距離M2乘以一預(yù)定系數(shù)b，該圖像處理部分13能夠計算出窗玻璃6的表面或者前窗玻璃立柱部分11的沿Z軸線方向(沿垂直于窗玻璃6的表面的方向)相對于圖5(B)所示的偏向和投影線L2全長的一個位置(Z＝b×M2)，其中距離M2是沿Y軸線方向在投影線L2與一和其平行地繪出的標(biāo)準(zhǔn)線N2之間的距離。
根據(jù)以上計算結(jié)果，該圖像處理部分13通過對圖5(A)和圖5(B)所示的偏向和投影線L1和L2的圖像處理而生成圖7(A)、7(B)和圖8(A)、8(B)所示的處理后的圖像。圖7(A)、圖7(B)是通過處理由CCD攝像機(jī)10a和10b所拍攝的圖像而獲得的圖像(圖7(B)中的處理后的圖像對應(yīng)于圖5(A)中的圖像)。圖8(A)、8(B)是通過處理由CCD攝像機(jī)10c和10d所拍攝的圖像而獲得的處理后的圖像(圖8(A)中的處理后的圖像對應(yīng)于圖5(B)中的圖像)。
在如圖7(A)和圖7(B)中所示的處理后的圖像中，附圖標(biāo)記20和20’表示出代表沿加壓方向(沿圖2中的Z軸線方向)的窗玻璃6的表面位置(高度)的線，附圖標(biāo)記20a和20a’表示窗玻璃6的上端，附圖標(biāo)記21和21’表示代表車頂板9的表面位置的線，附圖標(biāo)記21a和21a’表示車頂板9的末端，附圖標(biāo)記22和22’表示代表在窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面8a的線。
ΔY1和ΔY2表示沿上下方向(沿圖2中Y軸線方向)在窗玻璃6的上端20a、20a’與車頂板9的末端21a、21a’之間的間隙。
另一方面，在圖8(A)，8(B)所示的處理后的圖像中，附圖標(biāo)記23和23’表示出代表沿加壓方向(沿圖2中Z軸線方向)的窗玻璃6的表面位置(高度)的線，附圖標(biāo)記23a和23a’表示窗玻璃6的右和左端，附圖標(biāo)記24和24’表示前窗玻璃立柱部分11的表面位置的線，附圖標(biāo)記24a和24a’表示前窗玻璃立柱部分11的末端，并且附圖標(biāo)記25和25’表示代表在窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面8b的線。
ΔX1和ΔX2分別表示沿橫向(沿圖2中的X軸線方向)在窗玻璃6的右和左端23a、23a’和前窗玻璃立柱部分11的末端24a、24a’之間的間隙。ΔZ1和ΔZ2分別表示沿加壓方向(沿圖2中的Z軸線方向)在窗玻璃6的右和左端23a、23a’和前窗玻璃立柱部分11的末端24a、24a’之間的間隙。
這樣，采用從圖像處理部分13處獲得的處理后的圖像，操作部分14計算如圖7(A)和圖7(B)所示間隙ΔY1和間隙ΔY2之差(在圖7(A)和7(B)中ΔY1＞ΔY2)。機(jī)器人控制部分4以如下方式向機(jī)器人3的機(jī)械臂2輸出控制信號，即，使從操作部分14輸入的間隙ΔY1和間隙/ΔY2之差為0(/ΔY1-ΔY2＝0)，并且，在窗玻璃6被停在窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面的正上方(不到幾毫米)的狀態(tài)下，使窗玻璃6通過其沿Z軸線方向(沿θb方向)(該實(shí)施例中右手旋轉(zhuǎn))的中心繞Z軸線(沿垂直于窗玻璃6表面的方向)旋轉(zhuǎn)，以進(jìn)行窗玻璃6繞Z軸線的移動的微調(diào)。
隨后，以如下的方式從操作部分14向機(jī)器人3的機(jī)械臂2輸出控制信號，即，使上述間隙ΔY1和ΔY2變?yōu)轭A(yù)定值，并且執(zhí)行窗玻璃6沿Y軸線方向(上下方向)的移動的微調(diào)。
然后，采用從圖像處理部分13處獲得的處理后的圖像，該操作部分14計算如圖8(A)和圖8(B)所示間隙ΔX1和間隙ΔX2之差(在圖8(A)和圖8(B)中ΔX1＜ΔX2)。該機(jī)器人控制部分4以如下方式向機(jī)器人3的機(jī)械臂2輸出控制信號，即，使從操作部分14輸入的間隙ΔX1和間隙ΔX2之差為0(ΔX1-ΔX2＝0)，并且，在窗玻璃6被停在窗玻璃安裝開口8周邊的安裝表面的正上方(不到幾毫米)的狀態(tài)下，使窗玻璃6通過其沿Y軸線方向(沿θa方向)(該實(shí)施例中左手旋轉(zhuǎn))的中心繞Y軸線(沿窗玻璃6表面的上下方向)旋轉(zhuǎn)，以進(jìn)行窗玻璃6繞Y軸線的移動的微調(diào)。
隨后，采用從圖像處理部分13處獲得的處理后的圖像，該操作部分14計算如圖8(A)和圖8(B)所示間隙ΔZ1和間隙ΔZ2之差(在圖8(A)和圖8(B)中ΔZ1＞ΔZ2)。機(jī)器人控制部分4向機(jī)器人3的機(jī)械臂2輸出一控制信號，通過該控制信號以如下方式給定窗玻璃6的運(yùn)動距離，即，使從操作部分14輸入的間隙ΔZ1和間隙ΔZ2之差變?yōu)?(ΔZ1-ΔZ2＝0)，并且，在窗玻璃6被停在窗玻璃安裝開口8周邊的安裝表面的正上方(不到幾毫米)的狀態(tài)下，使窗玻璃6沿ΔZ1方向運(yùn)動一上述運(yùn)動距離，以便以如下方式進(jìn)行運(yùn)動距離的微調(diào)，即，使沿Z軸線方向(沿垂直于窗玻璃6的表面的方向)在窗玻璃6右端和左端的間隙ΔZ1和ΔZ2變得彼此相同。
然后，當(dāng)如上所述完成窗玻璃6與窗玻璃安裝開口8的周邊上的安裝表面的偏移校正(包括在窗玻璃6左端和右端沿Z軸線方向的偏移)時，機(jī)械臂2在保持上述姿態(tài)的情況下被驅(qū)動，以便使窗玻璃6沿Z軸線方向(沿窗玻璃6的加壓方向)運(yùn)動一預(yù)定量，并將窗玻璃6壓到在窗玻璃安裝開口8周邊上的安裝表面上。從而，通過以均勻施加的壓力粘接而將窗玻璃6的周邊安裝到窗玻璃安裝表面上。
根據(jù)本實(shí)施例，即使在窗玻璃6的曲面的形狀存在誤差時，也能夠如上所述地檢測和校正沿加壓方向(沿Z軸線方向)在窗玻璃6的右端或左端的偏移。所以，可以將窗玻璃更精確和更可取地安裝到每一車身5(在窗玻璃安裝線上，窗玻璃被安裝到車身5上)的窗玻璃安裝開口8周邊上的窗玻璃安裝表面上。
這里，雖然上述實(shí)施例具有這樣一種構(gòu)造，即，其中當(dāng)窗玻璃繞X軸線的偏移等于或小于預(yù)定值時，窗玻璃繞X軸線的偏移并不進(jìn)行校正，但是，例如，當(dāng)窗玻璃的形狀因?yàn)槟Ｐ偷母淖兌枰淖儠r，需要校正窗玻璃繞X軸線的偏移，可以通過將CCD攝像機(jī)和狹縫激光束發(fā)射器設(shè)置在這樣的位置處，即，窗玻璃的下端在該位置處被拍攝，并以與上述繞Y軸線與Z軸線的偏移校正類似方式進(jìn)行繞X軸線的偏移校正。
此外，雖然在上述實(shí)施例中說明了擋風(fēng)玻璃被安裝于前部的情形，本發(fā)明同樣也可用于安裝了后擋風(fēng)玻璃的情形。
權(quán)利要求
1.一種用于安裝車窗玻璃的方法，通過該方法可將窗玻璃定位在設(shè)置于車輛車身上的窗玻璃安裝開口上并安裝到該窗玻璃安裝開口周邊的窗玻璃安裝表面上，所述窗玻璃被保持在設(shè)置于姿態(tài)可調(diào)的機(jī)械臂末端的窗玻璃保持構(gòu)件處并至少沿相對于車輛車身寬度方向的橫向彎曲，該方法包括以下步驟通過驅(qū)動并控制機(jī)械臂按照窗玻璃安裝表面的安裝位置，將窗玻璃移動到窗玻璃安裝開口的正上方；以相對于窗玻璃表面的垂直方向成一角度的狹縫激光束橫過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面和車身表面從上照射至少沿窗玻璃橫向彼此幾乎相同位置的端部，該窗玻璃由保持構(gòu)件保持，該車身表面在窗玻璃安裝表面外并高于窗玻璃安裝表面的一個位置；拍攝偏向的激光束，該偏向激光束采用狹縫激光束照射穿過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面和車身表面而形成，該激光束由沿垂直于窗玻璃表面的方向、大體在窗玻璃左右端垂直于的窗玻璃表面方向的間隙形成；基于通過對拍攝激光束圖像處理生成的預(yù)定處理后圖像，計算窗玻璃的左右端和車身表面之間至少沿垂直于窗玻璃表面方向的間隙之差，并計算沿繞垂直于窗玻璃表面方向的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)量，其中，該旋轉(zhuǎn)量需要被調(diào)整到使計算的間隙差變?yōu)?；根據(jù)計算的旋轉(zhuǎn)量，通過驅(qū)動并控制機(jī)械臂，對由窗玻璃保持構(gòu)件保持的窗玻璃進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整；以及通過沿垂直于窗玻璃表面的方向?qū)⒋安Ａ壕o到窗玻璃安裝表面上，從而將已經(jīng)經(jīng)過旋轉(zhuǎn)調(diào)整的窗玻璃安裝到窗玻璃安裝表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安裝車窗玻璃的方法，包括如下的步驟通過采用已經(jīng)計算的窗玻璃的左右端和車身表面之間沿垂直于窗玻璃方向的間隙，來計算運(yùn)動距離而將窗玻璃安裝到窗玻璃安裝表面上，該運(yùn)動距離沿窗玻璃壓緊方向，并被用于將窗玻璃左右端適當(dāng)壓緊在窗玻璃安裝表面的安裝位置處；根據(jù)計算的運(yùn)動距離，通過驅(qū)動和控制機(jī)械臂來移動窗玻璃；并沿垂直于窗玻璃表面的方向壓緊到窗玻璃安裝表面的安裝位置。
3.一種用于安裝車窗玻璃的裝置，其中，窗玻璃由姿態(tài)可調(diào)的機(jī)械臂末端保持并至少沿對應(yīng)于車輛車身寬度方向的橫向彎曲，該窗玻璃被定位在設(shè)置于車輛車身上的窗玻璃安裝開口處并安裝于窗玻璃安裝開口周邊上的窗玻璃安裝表面上，所述裝置包括一機(jī)器人控制單元，用于通過驅(qū)動并控制機(jī)械臂，根據(jù)窗玻璃安裝表面的安裝位置將窗玻璃移動到窗玻璃安裝開口的正上方；一對狹縫激光束發(fā)射單元，用于以相對于窗玻璃表面的垂直方向成一角度橫過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面和車身表面從上照射到至少沿窗玻璃的橫向彼此幾乎同一位置的端部，該窗玻璃由保持構(gòu)件保持，該車身表面在窗玻璃安裝表面外并高于窗玻璃安裝表面的一個位置；一對用于拍攝偏向激光束的攝影單元，該偏向激光束采用狹縫激光束照射穿過窗玻璃的左右端、窗玻璃安裝表面和車身表面而形成，該激光束由沿窗玻璃表面的垂直方向、大致沿窗玻璃表面的垂直方向在窗玻璃的左右末端處的間隙形成；一圖像處理單元，用于通過將已經(jīng)由攝影單元拍攝的激光束圖像進(jìn)行圖像處理來生成預(yù)定處理后的圖像；一計算單元，用于根據(jù)由圖像處理單元生成的處理后圖像計算在窗玻璃的左右端和車身表面之間的至少沿垂直于窗玻璃表面的方向的間隙之差，并計算沿繞垂直于窗玻璃表面的方向的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)量，其中該旋轉(zhuǎn)量需要被調(diào)整到使計算的間隙差變?yōu)?；其中，由窗玻璃保持構(gòu)件保持的窗玻璃的旋轉(zhuǎn)調(diào)整由根據(jù)計算的旋轉(zhuǎn)量驅(qū)動并控制機(jī)械臂執(zhí)行，并且已被旋轉(zhuǎn)調(diào)整的窗玻璃通過沿垂直于窗玻璃表面的方向壓緊到窗玻璃安裝表面上而被安裝在窗玻璃安裝表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于安裝車窗玻璃的裝置，其中，通過采用已經(jīng)由計算單元計算的在窗玻璃的左右端和車身表面之間沿垂直于窗玻璃方向的間隙，來計算運(yùn)動距離而將窗玻璃安裝到窗玻璃安裝表面上，該運(yùn)動距離沿窗玻璃壓緊方向，并被用于將窗玻璃左右端適當(dāng)壓緊在窗玻璃安裝表面的安裝位置處；根據(jù)計算的運(yùn)動距離，通過驅(qū)動和控制在機(jī)器人控制單元控制下的機(jī)械臂來移動窗玻璃并將其沿垂直于窗玻璃表面的方向壓緊到窗玻璃安裝表面的安裝位置。
全文摘要
一種用于即使在窗玻璃的橫向曲面形狀存在非均勻性時仍能通過校正該非均勻性而以高精度安裝窗玻璃的機(jī)構(gòu)。狹槽光被從狹槽激光發(fā)射器(12c，12d)傾斜地施加，從而穿過窗玻璃(6)的左和右端部、用于安裝玻璃的開口(8)的周圍以及前窗玻璃立柱部分(11)，而且通過CCD攝像機(jī)(10c，10d)拍攝狹槽光圖像并進(jìn)行處理。在被安裝就位之前，根據(jù)處理后的圖像對窗玻璃(6)如此進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，即，沿加壓方向的間隙在窗玻璃(6)的左和右端部處具有相同的尺寸，所述窗玻璃之后圍繞用于安裝窗玻璃的開口(8)被壓靠在安裝表面上。
文檔編號B25J13/08GK1798678SQ20048001535
公開日2006年7月5日 申請日期2004年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者前川桂一郎, 下田俊壽, 久壽米木健二, 村越貴文 申請人:本田技研工業(yè)株式會社