CN100340448C - 车体装配方法 - Google Patents

Abstract

将车顶(31)临时安放在固定于汽车的下车体上的左右侧梁(4)上。车顶临时焊接位置(7)包含一对框架体(34)，和横跨在该框架体上的两个梁状定位夹具35(36)。在各个梁状定位夹具中设有用于保持上述车顶的夹紧机构。在利用该定位夹具对各个侧梁定位的状态下，将上述车顶与该侧梁临时焊接起来。

Description

车体装配方法

技术领域

本发明涉及车体的装配方法，特别是，本发明涉及将车顶、车头或框架背部等交联部件临时固定在焊接于下车身上的左右侧梁上的方法。

背景技术

作为主要部件，汽车的车体包含下车体、左右侧梁和车顶。在由这些部件构成车体时，首先利用定位夹具等将应该固定的部件彼此相互定位。其次，在利用点焊进行部件间的临时固定后，利用正式焊接将部件彼此完全固定。

在现有的车体装配方法中，为了进行主要部件的定位，使用相当大型的定位夹具。例如，在车顶定位时，使用整体比该车顶还大的夹具。这种定位夹具配置在车体装配线的上方，可以自由升降。当将车顶临时固定在左右侧梁上时，首先，将车顶运至定位夹具的下方位置，将车顶安放在该定位夹具上。其次，使定位夹具下降，使车顶的左右两侧在各个侧梁的上端定位。最后，在该定位状态下，将车顶临时焊接在侧梁上。

由于上述现有的车顶用定位夹具尺寸大而且重量大，导致各种问题。例如，初期设备的投资大。另外，生产车种变更时，定位夹具的更换作业麻烦。具体地是，在将上次使用的定位夹具从夹具升降机构中取出后，必须安放别的夹具。该作业非常费事，这时，生产必须完全停止。

另外，由于定位夹具尺寸大而且重量重，大的负荷作用在使它上下运动的驱动装置上。因此，在驱动装置的可动部分上产生磨损等问题，为了使驱动装置正常工作，不断的维修不能缺少。另外，使用大型而且重量大的定位夹具，高效率地进行正确的定位困难。

发明内容

本发明是考虑上述问题而提出的，其目的是要使车顶、车头、框架背部等交联部件的定位夹具重量轻和结构紧凑。

本发明提供了一种车体装配方法，它可将交联部件临时焊接在固定于汽车的下车体上的一对侧梁上。根据该方法，在运送上述下车体和侧梁的运送线的两侧，配置一对框架体；用于进行上述侧梁和交联部件定位的多个梁状定位夹具可自由装卸地安装在上述框架体上；利用上述梁状定位夹具，在夹紧上述一对侧梁和上述交联部件的状态下，临时焊接上述侧梁和上述交联部件；当更换梁状定位夹具时，利用规定的运送系统，将上述梁状定位夹具从上述框架体运送至第一个储存区域，同时，将另一个梁状定位夹具从第2储存区域运送至上述框架体上。

梁状定位夹具，与现有的车顶固用定位夹具比较，重量轻，结构紧凑。因此，可以减少初期的设备投资。另外，本发明的梁状定位夹具，即使存放在运送线附近，也不会妨碍车体装配作业。

优选上述框架体和梁状定位夹具利用夹紧机构定位固定。

优选上述运送系统包含驱动装置、由该驱动装置升降的可动轨道、与该轨道组合的固定轨道以及可沿着该可动轨道和固定轨道移动的滑轮。梁状定位夹具悬挂在上述滑轮上。

优选在上述可动轨道脱离上述固定轨道的状态下，设置防止上述可动轨道摇动的防止摇动装置。

优选上述防止摇动装置包含固定在上述可动轨道上的一对垂直杆和固定在静止部件上的一对静止导轨，上述垂直杆通过滚子可相对于上述静止导轨移动。

优选在上述可动轨道上设置用于防止上述滑轮从上述可动轨道上脱落的防止脱落机构。

优选上述防止脱落机构包含围绕着规定的轴心摇动的挡块，该挡块可在与上述滑轮接合的位置和不与上述滑轮接合的位置之间移动。

附图说明

图1为表示用于将汽车的侧梁临时焊接在下车体上的临时焊接位置的概略立体图；

图2为表示车体装配线的结构的概略平面图；

图3为表示支承在一对运送用的惯性运转装置上的下车体和固定在同一个下车体上的侧梁的概略图；

图4A为表示运送图3所示的下车体的滚子传送带的概略侧视图；

图4B为表示用于滚子传送带的高度调节的升降机构的概略侧视图；

图5为表示上述惯性运转装置的概略立体图；

图6A为在一个侧梁上使用三个定位器的情况的说明图；

图6B为沿着图6A的A-A线的截面图；

图7为表示临时焊接位置的侧梁的侧视图；

图8为表示设在侧梁用定位器上的车轮，和放置该车轮的升降机的部分的概略图；

图9为表示可以同时放置两个定位器的滑动台的上部结构的立体图；

图10A为表示连接两个滑动台的连接棒的一个例子的侧视图；

图10B为表示相对于滑动台的定位曲柄机构的正视图；

图11为说明将定位器放置在滑动台上的方法，和使用该定位器使侧梁在下车体上定位的方法的概略图；

图12为说明定位器的更换方法的概略图；

图13为表示车顶临时放置位置的车体状态的概略立体图；

图14为表示车顶临时焊接位置的概略立体图；

图15为表示车顶临时焊接位置的概略侧视图；

图16为表示车顶临时焊接位置的概略正视图；

图17为表示车顶临时焊接位置的概略平面图；

图18A为表示在车顶临时焊接位置中使用的梁状定位夹具的运送系统的概略正视图；

图18B为表示使运送系统的可动轨道下降的状态的图；

图19A为表示图18B所示的相对可动轨道的防止摇动机构的概略图；

图19B为表示摇动防止机构的主要部分的侧视图；

图20A为表示设在图18B所示的可动轨道上的滑轮脱落防止装置的正视图；

图20B为表示防止滑轮脱落装置的挡块位于松开位置的状态的图；

图21为表示相对于梁状定位夹具的定位曲柄机构的图；

图22A为说明设在运送线附近的定位装置的动作的正视图；

图22B为表示设置追加的定位装置的空间的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图，具体地说明本发明的优选实施例。

图1概略地表示侧梁临时焊接位置1。该侧梁临时焊接位置1配置在车体装配线2(参见图2)中的规定位置上。车体装配线2在侧梁临时焊接位置1的上游(图2的左侧)有下车体装载位置(图中省略)。在该下车体装载位置中，下车体3放置在惯性运转装置13a，13b上(参见图3)。然后，在使其后部向着车体装配线2的下游的状态下，利用滚子传送带11运送下车体3(图4A)，将它送至下车体安装位置5(#0)和侧梁临时焊接位置1(#1)等处。滚子传送带11包含可以自由转动的多个滚子11a，这些滚子沿着下车体3等运送方向，以规定的间隔配置。

如图2所示，在侧梁临时焊接位置1(#1)的下游侧，设置车顶临时安放位置6(#2)和车顶临时焊接位置7(#3)。在车顶临时安放位置6中，除了将车顶临时安放在侧梁4上以外，可进行侧梁4和下车体3的正式焊接。在车顶临时焊接位置7(#3)的下游侧配置车顶正式焊接位置(#4)。如图所示，在车顶正式焊接部位多的情况下，通过设置多个车顶正式焊接位置8-1(#4)～8-3(#6)，不使每一个操作者的正式焊接作业量过大。在车顶正式焊接位置的下游配置配备有焊接机械人的正式焊接位置9(#7)和卸载位置10(#8)。

在侧梁临时焊接位置1和车顶临时安放位置6中，根据车种的不同，必须调节下车体3的高度位置。为了可以调节该高度，分别在位置1和6上，设置传送带11用的升降机构。该升降机构为图4B所示的缩放仪机构14。该缩放仪机构14包含多个支承部件14a(用销子14b可自由转动地结合)、气缸14c和滑动机构14d。通过滑动机构14d，气缸14c可使一个支承部件14a的下端在水平方向往复运动，结果，传送带11上升或下降。

图5表示放置了下车体3的惯性运转装置13a(13b)。惯性运转装置13a(13b)包含与传送带11的滚子11a接合的矩形的台座131。在台座131的上面竖立支承下车体3的一对支承部件133。这些支承部件在台座131的宽度方向(与运送方向垂直)互相隔开。台座131的宽度比滚子11a的长度短。为了防止运送时，惯性运转装置在横向偏移，利用螺钉等将角材132固定在台座131的宽度方向的一个端部上。在台座131的相反一侧的端部上设置同样的角材也可以。

如图4A所示，惯性运转装置13a，13b支承着下车体3的前后，如上所述，各个惯性运转装置具有2个支承部件133(图5)。因此，可以利用惯性运转装置13a，13b，在4个地方支承下车体3。操作者通过手压住下车体3，将下车体3在滚子传送带11上运送。

如图1所示，为了进行左右侧梁4定位，在侧梁临时焊接位置1上设置多个定位器16。在图示的例子中，对各个侧梁4设置2个定位器16(参见图7)，这些定位器在装配线的运送方向上相互隔开。各个定位器16具有与侧梁4的规定部分接合的接合装置(图中没有示出)。作为接合装置可以使用曲柄机构或负压机构。在利用定位器16定位的状态下，侧梁4的下部临时焊接在下车体3上。如图7所示，当在与垂直方向(图7的上下方向)和装配线的运送方向平行的方向(图7的左右方向)看时，各个定位器16的尺寸比侧梁4小。

在各个定位器16上，设有在装配件的运送方向上具有互相隔开的一对支承板的升降机15。升降机15可以上下运动。在各个升降机15的下方，设有与上述支承杆平行延伸的滑动导轨17(参见图1)。在滑动导轨17上配置滑动台18。利用操作者的手操作，可使滑动台18沿着滑动导轨17往复运动。

升降机15可在放置定位器16的状态下下降(和上升)。通过放置在升降机15上并下降，定位器16移载至位于下方的滑动台18上。以后，通过使滑动台18沿着滑动导轨17移动，可使定位器16接近装配线2(前进)或远离装配线(后退)。

从图6B、11和12可看出，在各个定位器16的下面安装着4个车轮20。又如图6B所示，在定位器16的上述下面上设有用于调节同一个定位器高度的隔片21。与它对应，在滑动台18的上面，设有与隔片21接触的隔片24。在定位器16的内部，作出在垂直方向延伸的多个孔22，设在滑动台18上的定位销25插入这些孔中。如图8所示，在升降机15的后端，设有防止车轮20脱落的防护装置19；同时，配置与车轮20接触、进行定位器16的粗定位的定位部件23。

如图6B所示，升降机15作为最大限度可上升至X位置，在该位置升降机15的上面与周围的地板面高度相同。另一方面，Y位置为升降机15的最大下降界限位置。在下降至Y位置的过程中，滑动台18的定位销25插入定位器16的孔22中，定位器16放置在滑动台18上。从同一个图中可看出，升降机15的两个支承板以足够的距离互相隔开，使得在下降时，不与滑动台18干扰。

如图9所示，采用本发明，可在2个定位器16上使用一个滑动台18。在这种情况下，滑动台18包含一个台座部件18a，用于使多个定位器16定位的定位销25立在滑动台18上。另外，在台座部件18a上，设有操作者在移动滑动台18时用于握持的手柄18b。与此相对，如图10A和10B所示，每一个定位器16上，可以分别放置另外的滑动台18。

这样，操作者可进入两个定位器16之间进行临时焊接作业。在图示的例子中，两个滑动片18由装卸自由的连接棒26连接。通过该连接棒26操作者可同时使两个滑动台18前进后退。连接棒26全体为一直线较好，但如图所示，希望在定位器16之间，形成具有弯曲部26a的曲柄状。采用这种结构，当弯曲部26a位于下方的状态(图10A的实线)和在侧梁4的上方部分上进行作业时，连接棒26不成为妨碍。当在侧梁4的下方部分上进行作业时，弯曲部26a呈位于上方的状态(图10A的双点划线)即可。

如图10B所示，在滑动台18的前方部分(面向传送带11一侧)上设置立起部件27，使挡块28与该立体部件27接触。希望挡块28具有由气缸29操作的开闭颚部30。通过利用颚部30夹紧立起部件27，可以可靠地将滑动台18保持在规定位置。

升降机15利用与图4B所示的同样的缩放仪机构，在上述的X位置和Y位置(图6B)之间升降。当使升降机15上升至X位置时，它的上面与地板面同一高度。因此，具有车轮20的定位器16容易从地板面移动至升降机15的后端部。又如图11所示，通过使定位器16的车轮20与定位部件23接触，进行粗定位(参照图12的①的状态)。在定位器16的下方配置滑动台18。在这个状态下，当升降机15下降时(图12的②)，在下降过程中，滑动台1 8的定位销25与定位器16的孔25嵌合，定位器16在滑动台18上定位接合。通过再使升降机15下降，定位器16的车轮20离开升降机15，定位器16完全放置在滑动台18上。

然后，将侧梁4保持在定位器16上，使滑动台18沿着滑动导轨17，向装配线前进(图12的③)。这样，如图11的双点划线所示，侧梁4在待机的下车体3上定位。在这个状态下，将侧梁4临时焊接在下车体3上。

然后，解除定位器16对侧梁4的固定状态，使滑动台18后退规定的距离(图12的④)。在这个位置(以下称为“待机位置”)上，将另一个侧梁4保持在定位器16上，为与下一个下车体3的临时焊接而待机。

在运送至侧梁临时打击位置1的下车体3与上次的下车体不同形式的情况下，必须将上次使用的定位器更换为另一种形式的定位器。该更换作业如下这样进行。

首先，在将滑动台18和上次的定位器16放置在上述“待机位置”上的状态下，使升降机15上升(图12的⑤)。在这个过程中，定位器16的车轮20放置在升降机15上，通过再使升降机15上升，定位器16与滑动台18脱离。在升降机15上升至与地板面同一高度后，利用车轮20，使定位器16从升降机15上移动至地板面上。以后，定位器16回到车体装配线2附近的定位器储存区域。

在上次的定位器16由于升降机15的上升而脱离后，滑动台18后退至滑动导轨17的后端(图12的⑥)。另一方面，另一个定位器16放置在位于上限位置(图6B的X位置)的升降机15的后端部。在这个状态下，通过使升降机15下降，可以将该定位器16移至滑动台18上。

在上述方法中，与现有的方法比较，可以使用紧凑的定位器。因此，多个(同种类或不同种类的)定位器对作业没有妨碍，可以在车体装配线2的附近常备。另外，由于在定位器16的底部装有车轮20，操作者容易进行定位器的移动。与此相对，现有的大型夹具通常在离开车体装配线2的位置保管，需要时使用专用的运送线，从保管地方运送至侧梁临时焊接位置1。采用本发明，不需要设置这种夹具运送线。

在图1所示的例子中，在各个侧梁4上使用2个定位器16，但本发明不限于此。例如，如图6A所示，在一个侧梁4上使用3个(或4个以上)的定位器16也可以。在这种情况下，在各个定位器的每一个上使用一个滑动导轨17和一个滑动台18也可以。或者，在多个定位器上使用一个长的滑动台也可以。

互相临时焊接的下车体3和侧梁4，从临时焊接位置1运送至车顶安放位置6。在位置6中，临时安放车顶31，使它横跨在左右侧梁4的上端(参照图13)。另外，在位置6中，对下车体3和两个侧梁4进行正式焊接。操作者可用手操作或使用起重机等装置进行车顶31的临时安放。

在车顶31临时安放后，在车顶临时焊接位置7，进行对车顶31的临时焊接。如图14所示，在车顶临时焊接位置7中，在运送线的两侧设置一对框架体34。在该框架体上，可以自由装卸地横跨着在运送方向离开的一对梁状夹具35，36。另外，在该图中没有表示，但在位置7中设有运送夹具35，36用的起重机，和将车顶31临时固定在侧梁4上用的点焊机等。另外，在图示的例子中，假设车顶31作为安装在侧梁4上的对象，但本发明不限于此。不限于车顶31，对于可以横跨安装在两个侧梁4上的部件(车头和框架后背等)都可以适用本发明。另外，在两个框架体34之间，横跨强度增强用的部件也可以。

如图15所示，各个框架体34包含在运送方向上互相离开的垂直部分和连接这些垂直部分的水平部分。在该水平部分的上面设有可自由装卸地固定梁状夹具35，36的曲柄机构。

如图16所示，在各个梁状夹具35，36的下面配置一对夹紧臂39。夹紧臂39通过利用手动操作或用气缸等驱动，将各个侧梁4的上位焊接边缘和车顶31的焊接边缘互相连接。

如图14和图15所示，通过将车顶31定位在两个侧梁4上，形成前窗开口40和后窗开口41。采用本发明，这些开口不变形，可以得到所希望的形状。其理由是，车顶31和侧梁4的定位分别以共同的静止地面为基准，因此，可以适当地进行车顶31和各个侧梁4的相对的定位。具体地是，在位置6中，将各个侧梁4正式焊接在下车体3上。另外，支承下车体3的惯性运转装置13a，13b放置在包含地面的静止系统中。即：各个侧梁4间接地固定在该静止系统中。另外，车顶31也可以通过框体34(和梁状夹具35，36)固定在相同的静止系统中。因此，车顶31和各个侧梁4可以相互正确地定位，结果，前窗开口40和后窗开口41具有所希望的形状。

设在梁状夹具35，36上的夹紧臂39为每个车种的专用品，当车种变更时，必须使用新的夹紧臂39。在图示的例子中，包含夹紧臂39的全部梁状夹具35，36为每个车种的专用品，在车体装配线附近储备有多种梁状夹具35，36。梁状夹具35，36安装在框架体34的水平部件上。因此，如图16和图17所示，梁状夹具35，36的储存区域希望配设在与车体装配线相邻接构筑的架台42-1，42-2(高度与框架体34大致相同)上。

梁状夹具35，36的储存区域，可以配置在任何一个架台42-1或42-2上。在这种情况下，例如在架台42-1上设置贮备安装在框架体34上的预定的夹具的区域，在另一个架台42-2上设置贮备从框架体34取出的，使用完的夹具的区域。这样，可以高效率地更换夹具。

由于梁状夹具35，36在车顶31的前后离开设置，可以确保宽广的作业空间。因此，操作者容易进行焊接，另外，可与临时焊接机一起配置正式焊接机。又由于容易进入焊接部位，因此可以使用延伸较短的焊接机。

由于现有的车顶用夹具比车顶尺寸大，设备投资大，另外，夹具更换的时间长。而本实施例的车顶用夹具是细长的，不用设置场所，可以贮备在车体装配线附近，对作业设有妨碍。另外，如上所述，可以高效率地进行夹具的更换。

图18A表示更换梁状夹具35，36时可以利用的运送系统(符号50)。在图中，51为顶部轨道，起重机(卷绕提升机)52从该轨道悬挂下来。利用起重机52可以使可动轨道53升降(参见图18B)。在顶部轨道51的下方配置固定轨道54，其一部分上设置可动轨道53进入的间隙55。在固定轨道54上设置两个挡块56，用于限制可动轨道53，使它不能越过固定轨道54向上方移动。各挡块56安装在固定轨道54的上面，从固定轨道的端部向水平方向突出。如图18A所示，可动轨道53和固定轨道54通过互相组合，整个形成一个运送路。在图示的例子中，相互连接的两个滑轮57可以沿着该运送路移动。滑轮57之间的连接，例如可以使用具有规定刚性的杆(这样，两个滑轮57保持一定的离开距离)。梁状夹具35(36)悬挂在多个滑轮57上。滑轮57可沿着可动轨道53和固定轨道54移动。

如图18A所示，悬挂梁状夹具35(36)的滑轮57可沿着固定轨道54，运送至可动轨道53的位置。然后，如图18B所示，利用起重机52使可动轨道53下降，将梁状夹具35(36)设置在框架体34上。

为了防止梁状夹具35(36)下降时可动轨道53摇动，希望设置如图19A，19B所示防止轨道摇动机构60。图示的机构60包含从顶部垂直设置的固定导轨61、从可动轨道53向上方延伸的立起部件62和可以转动地安装在各个立起部件62上的滚子63。如图19B所示，滚子63与立起部件62的上下运动相适应，可在固定导轨61的内壁上转动。

当可动轨道53下降时(参见图18B)，必须使滑轮57不能从轨道53脱落。因此，可以在可动轨道53的两端设置如图20A，20B所示的挡块58。挡块58可以围绕着中心轴转动，在可动轨道53的下降中，利用弹簧(图中省略)的作用力达到图20A所示的姿势。如图20B所示，当可动轨道53上升，进入固定轨道54的间隙55中时，部件56压紧挡块58的上端。结果，挡块58成为水平状态，滑轮57可以从可动轨道53向固定轨道54(或反向)移动。

图21表示将梁状夹具35(36)固定在框架体34上用的定位机构70。在图示的例子中，在框架体34的上面上定位销71突出出来，同时，在梁状夹具35(36)上作出插入该定销71的孔72。在定位销71插入孔72中后，利用夹紧臂73将梁状夹具35(36)固定在框架体34上。

图22A和22B表示配置在车体装配线附近的定位机构80。该机构80包含上方部件81和下方部件82，下方部件82固定在地板面上，同时，利用销子83，可使上方部件81与下方部件82可自由转动地结合。如图22A所示，在下方部件82上安装气缸84，气缸84的驱动杆与上方部件81连接。通过使该杆在气缸本体中出入，在上方部件81中可取垂直姿势(实线)或倾斜姿势(虚线)。在上方部件81上设有两个隔片85和一个定位销86。

如上所述，通过使上方部件81自由倾斜，可以防止在装配线上运送的物体和定位机构80干扰。例如，如图22A中双点划线所示，惯性运转装置13c具有在横方向悬伸很大的支承部件133a。在这种情况下，通过使上方部件81成倾斜姿势，惯性运转装置13c不会对定位机构80形成妨碍，可适当沿着装配线运送。

采用本发明，除了上述的定位机构80以外，设计别的形式的定位机构也可以。在这种情况下，如图22B所示，追加的机构用的空间S设在机构80附近(或其他位置)。

根据本发明，如以所述，还可有其他各种改变形式。这些改变都没有超出本明的思想和范围。对本领域技术人员来说是显而易见的所有的变更都包含在以下的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种车体装配方法，其特征为，将交联部件临时焊接在固定于汽车的下车体上的一对侧梁上，

在运送所述下车体和侧梁的运送线的两侧，配置一对框架体；

将用于进行所述侧梁和交联部件定位的多个梁状定位夹具可自由装卸地安装在所述框架体上；

利用所述梁状定位夹具，在夹紧所述一对侧梁和所述交联部件的状态下，临时焊接所述侧梁和所述交联部件，

当更换梁状定位夹具时，通过规定的运送系统，将所述梁状定位夹具从所述框架体运送至第一个储存区域，同时，将另外的梁状定位夹具从第2储存区域运送至所述框架体上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征为，利用夹紧机构对所述框架体和梁状定位夹具进行定位固定。

3.如权利要求1所述的方法，其特征为，所述运送系统包含驱动装置、由该驱动装置升降的可动轨道、与该可动轨道组合的固定轨道以及可以沿着该可动轨道和固定轨道移动的滑轮，梁状定位夹具悬挂在所述滑轮上。

4.如权利要求3所述的方法，其特征为，在所述可动轨道离开所述固定轨道的状态下，设置防止所述可动轨道摇动的防止摇动装置。

5.如权利要求4所述的方法，其特征为，所述防止摇动装置包含固定在所述可动轨道上的一对垂直杆和固定在静止部件上的一对静止导轨，所述垂直杆通过滚子可相对于所述静止导轨移动。

6.如权利要求3所述的方法，其特征为，在所述可动轨道上设置用于防止所述滑轮从所述可动轨道上脱落的防止脱落机构。

7.如权利要求6所述的方法，其特征为，所述防止脱落机构包含围绕着规定的轴心摇动的挡块，该挡块可在与所述滑轮接合的位置和不与所述滑轮接合的位置之间移动。

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