JP2001038565A - ワーク位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車製造工程においてワークを溶接すると
きに、クランプ機構を使用せずに一対の治具のみでワー
クを所定の位置に位置決め保持することができるワーク
位置決め装置を提供すること。 【解決手段】 ワーク位置決め装置１は、形状の異なる
複数種類のワークを載置することができるように固定盤
２１に複数の受け部材２２が取り付けられて設けられた
下治具２と、下治具２に載置されるワークの種類に対応
して複数種類にカセットからなる上治具３とを備える。
溶接ロボット６が下治具に載置されたワークに対応する
カセットをワーク上に設置すると、上治具３が自重によ
り下降し、ワークが下治具２と上治具３とに挟持されて
位置決め保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車製造工程におい
てワークを溶接するときに、クランプ機構を使用せずに
一対の治具のみでワークを所定の位置に位置決め保持す
ることができるワーク位置決め装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シート用のワークは、鋼管や
鋼板プレス部品に対してワイヤなどを溶接して組み上げ
られている。この溶接には溶接ロボットが広く使用され
ており、溶接ロボット作業においては、溶接の精度を確
保するためにワークを所定の位置に位置決めして保持す
る必要がある。そのワークの位置決めにワーク位置決め
装置が使用される。

【０００３】図９はシートバック用ワークの溶接部を示
す図である。図１０はシートクッション用ワークの溶接
部を示す図である。シート用のワークには、主に背もた
れとなるシートバック用ワーク１０８と座部となるシー
トクッション用ワーク１０９とがあり、両方のワークは
形状やワイヤーの溶接位置などが相違している。

【０００４】すなわち、図９に示すように、シートバッ
ク用ワーク１０８のフレームは、アッパーフレーム１０
８ａとロアフレーム１０８ｂとが連結フレーム１０８
ｃ、１０８ｄに各々溶接されて、略四角形状に形成され
ている。連結フレーム１０８ｃ、１０８ｄの両端部は、
溶接しやすいように切り欠かれている。アッパーフレー
ム１０８ａ及びロアフレーム１０８ｂの中央部には、フ
レームの強度を向上させるために、補強部材１０８ｅ、
１０８ｆがアッパーフレーム１０８ａ及びロアフレーム
１０８ｂに架設されている。また同様の目的で、補強部
材１０８ｇが連結フレーム１０８ｃ及び補強部材１０８
ｅに架設されている。補強部材１０８ｅ、１０８ｆの間
には、予め井桁状に仮組みされたワイヤ１０８ｈが溶接
されている。連結フレーム１０８ｃ、１０８ｄ及び補強
部材１０８ｅ、１０８ｆには、ワイヤ１０８ｉ、１０８
ｊが溶接されている。また、略長方形状に成形されたワ
イヤ１０８ｋが、フレームの長手方向に配置され、溶接
されている。また、補強部材１０８ｅ、１０８ｆにはセ
ンターアームレスト用のブラケット１０８ｌ、１０８ｍ
が溶接されている。尚、これらのワイヤ１０８ｈ〜１０
８ｋは図略のクッション部材を介して乗員の荷重を弾力
的に受ける部材として機能する。

【０００５】一方、図１０に示すように、シートクッシ
ョン用ワーク１０９のフレームは、アッパーフレーム１
０９ａとロアフレーム１０９ｂとが連結フレーム１０９
ｃ、１０９ｄに溶接されて、略四角形状に形成されてい
る。連結フレーム１０９ｃ、１０９ｄは、アッパーフレ
ーム１０９ａとロアフレーム１０９ｂに高低差を設ける
ために、側面視でくの字型に成形されている。また、連
結フレーム１０９ｃ、１０９ｄは、アッパーフレーム１
０９ａとロアフレーム１０９ｂとを溶接しやすいよう
に、パイプが半分に切断されている。アッパーフレーム
１０９ａ及びロアフレーム１０９ｂの中央部には、フレ
ームの強度を向上させるために、補強部材１０９ｅ、１
０９ｆがアッパーフレーム１０９ａ及びロアフレーム１
０９ｂに架設されている。また、ロアフレーム１０９ｂ
には、端部が折り返されたワイヤ１０９ｇが長手方向に
配置されて溶接されている。ロアフレーム１０９ｂ及び
ワイヤ１０９ｇには、シートクッションを自動車ボデー
のフロアに固定するための一対のプレート１０９ｈ、１
０９ｉが配設されており、その一対のプレート１０９
ｈ、１０９ｉの間にクッションレリース１０９ｊが配設
されている。また、シートクッションの角部付近で四角
形に成形されたワイヤ１０９ｋ、１０９ｌがアッパーフ
レーム１０９ａ及び連結フレーム１０９ｃ、１０９ｄに
溶接されている。

【０００６】このようにシートバック用ワークとシート
クッション用ワークとでは形状が相違するため、各ワー
クを溶接するためには各々専用のワーク位置決め装置が
必要であった。しかし、２台のワーク位置決め装置を設
けるためには広い設置スペースが必要であり、しかも、
設備費用がかかるという問題があった。

【０００７】そこで、従来のワーク位置決め装置は、形
状の異なる２種類のワークを保持することができるよう
に構成されている。図１１は、従来のワーク位置決め装
置を示す図である。図１２は、従来のワーク位置決め装
置で使用されているクランプ機構を示す図である。従来
のワーク位置決め装置は、図１１に示すように、ワーク
を保持するためのクランプ機構１０１が固定盤１０４に
多数配設されている。具体的には、シートバック用クラ
ンプ機構１０２が６カ所に設けられ、シートクッション
用クランプ機構１０３が１２カ所に設けられている。

【０００８】図１２に示すように、固定盤１０４には受
け部材１０５が固定されており、クランプ機構１０１
は、受け部材１０５の側面に連結部材１０７を介して揺
動自在に保持されている。受け部材１０５にはワークを
嵌め込むための溝１０５ａが形成されており、溝１０５
の側面には、ワーク１０８（１０９）の位置精度確保と
受け面の硬度を向上させること等を目的として、金属部
材１０６が備えられている。クランプ機構１０１には、
連結部材１０７の下端に設けた回転軸１１６を介して揺
動自在にシリンダ１１０が備えられている。シリンダ１
１０は不図示のピストンが鉛直方向に摺動するように配
設されており、そのピストンにはピストンロッド１１１
が連結されている。ピストンロッド１１１の先端部に
は、クランク部１１２が回転軸１１３を介して揺動自在
に保持されている。また、クランク部１１２は回転軸１
１４にも揺動自在に保持されている。そして、クランク
部１１２の先端部には、受け部材１０５の溝１０５ａに
嵌め込まれたワーク１０８（１０９）を押さえる押さえ
部１１５が形成されている。

【０００９】このようなワーク位置決め装置は、作業前
は全てのシリンダ１１０が駆動しておらず、受け部材１
０５の溝１０５ａが開放されている。シートバック用ワ
ーク１０８について溶接する場合には、作業者はシート
バック用ワーク１０８を構成するフレーム１０８ａ、１
０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ、補強部材１０８ｅ、１０
８ｆ、１０８ｇ及びワイヤ１０８ｈ、１０８ｉ、１０８
ｊ、１０８ｋを受け部１０５の溝１０５ａに嵌め込んで
所定の位置にセットする。

【００１０】次に、ワーク位置決め装置を作動させる。
すると、シリンダ１１０がエアを供給されて、不図示の
ピストンが摺動し、シリンダロッド１１１が前進する。
それに伴い、クランク部１１２の後端部がピストンロッ
ド１１１に押し上げられ、クランク部１１２は回転軸１
１３を基点としてシリンダロッド１１１に対して揺動す
る。また同時に、クランク部１１２は回転軸１１４を基
点として揺動し、押さえ部１１５がシートバック用ワー
ク１０８に当接する。押さえ部１１５がシートバック用
ワーク１０８を押圧する力とシートバック用ワーク１０
８の反力とがバランスすると、シリンダ１１０の動作が
停止し、シートバック用ワーク１０８が溝１０５ａと押
さえ部１１５とに挟持される。これにより、シートバッ
ク用ワーク１０８は、溶接部分がシートバック用クラン
プ機構１０２に挟持され、位置決め固定される。

【００１１】次に、ワーク位置決め装置で位置決め固定
したシートバック用ワーク１０８を溶接ロボットに提供
し、溶接ロボットが所定部分（図９に示すギザギザ部
分）を溶接する。溶接部分近傍はシートバック用クラン
プ機構１０２に支持されているので、溶接中にワークの
各部材の位置関係がずれない。溶接が完了したら、シリ
ンダ１１０の圧縮空気が排出され、シリンダロッド１１
１が後退する。それに伴って、クランク部１１２が回転
軸１１３、１１４を基点として揺動し、押さえ部１１５
がシートバック用ワーク１０８から離れる。そして、作
業者はシートバック用ワーク１０８を溝１０５ａから取
り出して、作業が完了する。ここで、シートバック用ワ
ーク１０８が溶接されるときには、シートクッション用
クランプ機構１０３は作動しない。

【００１２】一方、シートクッション用ワーク１０９も
同様にして、溶接が施される。この場合には、シートク
ッション用クランプ機構１０３が駆動し、シートバック
用クランプ機構１０２が駆動しない。このようにして、
従来のワーク位置決め装置は、１台で形状が異なる２種
類のワークを位置決め固定することができた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ワーク位置決め装置は以下の点で問題があった。 （１）従来のワーク位置決め装置のクランプ機構１０１
は、図１２に示すように、クランク部１１２の先端部に
形成された押さえ部１１５がワークを押さえると、クラ
ンク部１１２がワークより上方に突出していた。このよ
うにクランプ機構１０１がワークから突出していると、
溶接ロボットがロボットハンドを直線的に移動させたと
きに、ロボットハンドの先端部に設けられたアークトー
チがクランプ機構１１０に衝突し、アークトーチやワー
クが破損する場合があった。そのため、溶接ロボットは
一々クランプ機構１０１を回避しながら溶接作業をしな
ければならず、作業効率が悪かった。殊に、従来のワー
ク位置決め機構には、クランプ機構１０１がシートバッ
ク用ワークの場合には６カ所、シートクッション用ワー
クの場合には１２カ所あったため、ロボットハンドの移
動量が大きく、作業効率が悪かった。

【００１４】（２）また、クランプ機構１０１は構造が
複雑であり、１個当りの値段が高く、従来のワーク位置
決め装置のようにクランプ機構１０１を多用すると設備
費用がかかるという問題があった。また、メンテナンス
費用やランニングコストがかかるという問題があった。

【００１５】（３）また、一般的にシートの評価は使用
者の好みによるところが大きく、万人が満足するシート
を開発することは困難である。そのため、多くの使用者
から支持を得るために、自動車のモデルチェンジと同様
にシートもモデルチェンジされ、それに合わせて、ワー
クの形状や溶接位置等が変更されることがある。しか
し、従来のワーク位置決め装置のクランプ機構１０１は
連結部材１０７の回転軸１１４と回転軸１１６に保持さ
れているため、モデルチェンジした場合には、クランプ
機構１０１を連結部材１０７の回転軸１１４及び回転軸
１１６から取り外して、新たな位置に配設しなければな
らなかった。更に、図１２に示すように、シリンダ１１
０が固定盤１０４より下方に突き出しているため逃げ孔
が必要であり、固定盤１０４の中央部にクランプ機構１
０１を配設しようとする場合には、固定盤１０４に形成
された逃げ孔の位置に拘束され、モデルチェンジに柔軟
に対応することができなかった。このように、従来のワ
ーク位置決め装置は専門性が高く、汎用性に欠けるとい
う問題があった。

【００１６】そこで、本発明は上記課題を解決するため
になされたものであり、自動車製造工程においてワーク
を溶接するときに、クランプ機構を使用せずに一対の治
具のみでワークを所定の位置に位置決め保持することが
できるワーク位置決め装置を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のワーク位置決め装置は、請求項１に記載す
るように、型式の異なる複数種類のワークが載置される
１つの下治具と、前記ワークの種類に対応して、前記ワ
ークを前記１つの下治具との間で挟持する複数種類の上
治具と、前記複数種類の上治具のうちの１つの上治具を
前記下治具の所定の位置に載せることにより、ワークを
所定の位置に位置決めすることを特徴とする。上記構成
を有する本発明のワーク位置決め装置は、先ず、作業者
が下治具にワークを載置して位置決めする。次に、ロボ
ットハンドやホイスト等により作業者が下治具に載置し
たワークに適した上治具を保持し、上治具を下治具に対
して位置決めして、上治具をワーク上に載せる。これに
より、ワークが上治具と下治具に挟持されて位置決め保
持される。従って、本発明のワーク位置決め装置は、ロ
ボットハンドが溶接ポイントから次の溶接ポイントへ直
線的に移動することができるので、溶接作業時間を短縮
することができ、作業効率を向上させることができた。
また、単位時間当たりの生産量を増加させることができ
るので、コストを低減させることができる。更に、上治
具や下治具を交換することにより、ワークのモデルチェ
ンジに柔軟に対処することができる。

【００１８】また、本発明にワーク位置決め装置は、請
求項２に記載するように、請求項１に記載するものであ
って、前記上治具が垂直に起立する角パイプ状の横部材
と、前記横部材と交差する複数の縦部材とから井桁状に
構成してなり、これら横部材と縦部材の下端面にワーク
を挟持する凹部を設けたことを特徴とする。上記構成を
有する請求項２に記載するワーク位置決め装置は、上治
具が縦部材と横部材を交差させて井桁状に設けられてお
り、構成が単純であるので、上治具の製造が容易であ
る。そのため、ワーク位置決め装置の設備費用を低減さ
せることができる。また、上治具の縦部材の間隔を広く
するなど縦横部材の配置を換えることにより、ワークの
モデルチェンジに柔軟に対応することができる。

【００１９】また、本発明のワーク位置決め装置は、請
求項１又は請求項２に記載するものであって、前記上治
具が、前記下治具との間で前記ワークを前記上治具の自
重又はクランプ装置により前記ワークを下治具に挟持す
ることを特徴とする。上記構成を有する本発明のワーク
位置決め装置は、自重によりワークを押さえて保持する
ので、上治具と下治具とにワークを挟持させるための手
段を別途設ける必要がなく、装置の構成を簡易化するこ
とができる。そのため、設備費用を低減させることがで
き、メンテナンス費用やランニングコストを低減させる
ことができる。また、クランプ装置で上治具を下治具に
挟持する場合には、該クランプ装置は少数で足りるの
で、設備費用を低減させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき図
面を参照して説明する。図１は、ワーク位置決め装置の
斜視図である。本実施の形態のワーク位置決め装置１
は、溶接ロボット６が精度良く溶接作業をすることがで
きるように、下治具２と上治具３とでワークを位置決め
保持するものである。

【００２１】図１に示すように、下治具２は固定盤２１
と、固定盤２１に着脱自在に取り付けられた受け部材２
２とを備えている。固定盤２１には、シートバック用ワ
ーク１０８の連結フレーム１０８ｃ、１０８ｄ（図９参
照）を位置決め固定するためのシフト装置８と、センタ
ーアームレスト用のブラケット１０８ｌ、１０８ｍ（図
９参照）を位置決め固定するためのシフト装置９が所定
位置に各々配設されている。また、上治具３は収納ボッ
クス５の中に収納されている。溶接ロボット６は経済性
の良い炭酸ガスを使用してアーク溶接するものであり、
ボディ６１とロボットハンド６２とから構成されてい
る。ボディ６１はロボットハンド６２が連結する回転部
６１Ａが固定部６１Ｂに回転自在に保持されている。ま
た、ロボットハンド６２の先端部にはアークトーチ６３
が備えられており、アークトーチ６３近傍には、上治具
３を保持するチャック機構６４が設けられている。

【００２２】次に、上述した受け部材２２について説明
する。図４は、受け部材２２の配置を示す図である。図
７は、図４のＣＣ矢視図である。図８は図４をＤ方向か
ら見た図である。従来技術で説明したように、シート用
ワークには主にシートバック用ワーク１０８とシートク
ッション用ワーク１０９の２種類があり、両者の形状は
相違している。そのため、本実施の形態のワーク位置決
め装置１は、図４に示すように、シートバック用ワーク
１０８とシートクッション用ワーク１０９との両方のワ
ークを各々位置決めできるように受け部材２２が配置さ
れている。

【００２３】すなわち、図４は実線がシートバック用ワ
ーク１０８を示し、一点鎖線がシートクッション用ワー
ク１０９を示し、破線が受け部材２２を示しているが、
受け部材２２は、シートバック用ワーク１０８及びシー
トクッション用ワーク１０９の各部材を位置決め保持で
きるように配設されている。そして、受け部材２２に
は、１部材を保持するもの（例えば、アッパーフレーム
１０８ａを保持する受け部材２２ａ）と幾つかの部材を
保持するもの（例えば、ロアフレーム１０８ｂとワイヤ
１０８ｋを保持する受け部材２２ｂ）がある。また、受
け部材２２には、シートバック用ワークとシートクッシ
ョン用ワークの両方に使用されるもの（例えば、シート
バック用ワーク１０８のアッパーフレーム１０８ａとシ
ートクッション用ワーク１０９のアッパーフレーム１０
９ａを保持する受け部材２２ｃ）がある。

【００２４】また、受け部材２２には、ワークを所定の
位置に位置決めするために、ワークが嵌め込まれる溝Ｍ
が形成されているもの（例えば、受け部材２２ｂ）があ
る。溝が形成されている受け部材２２について、図７を
参照しながら具体的に説明する。受け部材２２ｂには、
ロアフレーム１０８ｂ及びワイヤ１０８ｋを保持するた
めに、両者の高低差に合わせた段差が設けられている。
ロアフレーム１０８ｂが載置される面とワイヤ１０８ｋ
が載置される面には、各々溝Ｍ１、Ｍ２が形成されてい
る。溝幅及び深さは保持する部材の径によって異なって
おり、図７においては、ロアフレーム１０８ｂがワイヤ
１０８ｋよりも径が大きいので、溝Ｍ１の幅及び深さは
溝Ｍ２の幅及び深さよりも大きく形成されている。ま
た、溝Ｍ１、Ｍ２の側面には、硬度を向上させるため
に、金属部材Ｎが各々設けられている。また、受け部材
２２ｂには、ワークを所定の位置に位置決めするため
に、ワークに形成された孔に挿通される位置決めピンＰ
が取り付けられているものもある（例えば、受け部材２
２ｄ；図８参照）。

【００２５】次に、上述した上治具３について説明す
る。上治具３は、図１に示すように、ステンレス製の複
数の角パイプ状部材の縁部同士を互いに交差させ、起立
させた状態で井桁状に組み合わせたものである。そし
て、各角パイプ状部材にはクランプＫが添設されてい
る。ここで、従来技術で説明したように、シートバック
用ワーク１０８とシートクッション用ワーク１０９とで
は形状が相違している。そこで、本実施の形態のワーク
位置決め装置１は、各ワークに対応できるように２種類
の上治具３（シートバック用カセット３１とシートクッ
ション用カセット３２）を備えている。以下、各カセッ
トの構成について具体的に説明する。

【００２６】先ず、シートバック用カセット３１の構成
について説明する。図２は、シートバック用ワーク１０
８に対する上治具をワーク位置決め装置に設置した図で
ある。図２に示すように、シートバック用カセット３１
は、２本の横部材３１ａ、３１ｂと４本の縦部材３１
ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆとが起立された状態で井桁
状に組み合わされている。横部材３１ａ、３１ｂは、補
強部材１０８ｅ、１０８ｆを押さえて保持するものであ
る。横部材３１ｂの中央部には、ワイヤ１０８ｈを押さ
えて保持するために、Ｔ字状部材３１ｇが一方に突出し
て設けられている。一方、縦部材３１ｃは補強部材１０
８ｇ及び１０８ｉを押さえて保持するものである。縦部
材３１ｆは、ワイヤ１０８ｊを押さえて保持するもので
ある。また、縦部材３１ｄ、３１ｅは、シートバック用
カセット３１をセットするときに、溶接ロボット６のチ
ャック機構６４が接続されるものである。また、縦部材
３１ｄ、３１ｅには位置決めピン７が取り付けられてい
る。その位置決めピン７は、シートバック用カセット３
１を下治具２に対して位置決めするために、固定盤２１
に設けられた位置決め部材（不図示）に挿通されるもの
である。

【００２７】横部材３１ａ、３１ｂ、縦部材３１ｃ、３
１ｄ、３１ｅ、３１ｆ及びＴ字状部材３１ｇには、ワー
ク１０８を保持するクランプＫが添設されている。具体
的には、図２に示すように、横部材３１ａには、アッパ
ーフレーム１０８ａ、連結フレーム１０８ｃ、１０８
ｄ、ワイヤ１０８ｈ及びワイヤ１０８ｋを押さえて保持
することができるようにクランプＫが添設されている。
横部材３１ｂには、ワイヤ１０８ｉ、１０８ｊ及びワイ
ヤ１０８ｋを押さえて保持することができるようにクラ
ンプＫが添設されている。また、縦部材３１ｃには、連
結フレーム１０８ｃ及びワイヤ１０８ｉを押さえて保持
することができるようにクランプＫが添設されている。
縦部材３１ｆには、連結フレーム１０８ｄ及びワイヤ１
０８ｊを押さえて保持することができるようにクランプ
Ｋが添設されている。

【００２８】上記のように配設されたクランプＫは次の
ように構成されている。図５は図２のＡＡ矢視図であ
る。クランプＫは、図２及び図５に示すように、縦ある
いは横部材に溶接されているＬ字形の接続部材Ｋ１に連
結部材Ｋ２をネジＫ３で着脱自在に取り付けたもので、
連結部材Ｋ２によりワーク１０８を押さえるものであ
る。連結部材Ｋ２の下端部には、ワーク１０８に嵌め合
わせる凹部ｘが形成されている。ここに、図２に示すよ
うにクランプＫはワイヤ１０８ｋも保持しており、図５
には図示していないが接続部材Ｋ１の下端にも凹部ｘが
形成されている。ここで、縦又は横角パイプ部材の下端
にもワーク１０８の各部材を保持するために凹部ｘが形
成されている。

【００２９】次に、シートクッション用カセット３２の
構成について説明する。図３は、シートクッション用ワ
ーク１０９に対する上治具をワーク位置決め装置に設置
した図である。図３に示すように、シートクッション用
カセット３２は、横部材３２ａ、３２ｂと縦部材３２
ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆとが起立した状態で井桁状
に形成されたものである。また、横部材３２ｂは３つの
独立した角パイプ状部材を連結して形成されている。横
部材３２ａ、３２ｂは、補強部材１０９ｅ、１０９ｆを
押さえて保持するものである。また、縦部材３２ｃ、３
２ｆはワイヤ１０９ｇを押さえて保持するものである。
また、縦部材３２ｄ、３２ｅは、溶接ロボット６のチャ
ック機構６４に連結されるものであり、シートバック用
カセット３１と同様に位置決めピン７が取り付けられて
いる。

【００３０】シートクッション用カセット３２の横部材
３２ａ、３２ｂ及び縦部材３２ｃ、３２ｅ、３２ｄ、３
２ｆには、図３に示すように、クランプＫが添設されて
いる。すなわち、横部材３２ａには、アッパーフレーム
１０９ａ及び補強部材１０９ｅ、１０９ｆを押さえて保
持することができるようにクランプＫが添設されてい
る。横部材３２ｂには、ロアフレーム１０９ｂ、ワイヤ
１０９ｇ及びプレート１０９ｈ、１０９ｉを押さえて保
持することができるようにクランプＫが添設されてい
る。また、縦部材３２ｃ、３２ｆには、ロアフレーム１
０９ｂ及びワイヤ１０９ｇを各々押さえて保持すること
ができるようにクランプＫが添設されている。

【００３１】上記クランプＫは次のように構成されてい
る。図６は図３のＢＢ矢視図である。図３及び図６に示
すように、クランプＫは縦あるいは横部材に溶接されて
いるＬ字形の接続部材Ｋ１に連結部材Ｋ２をネジＫ３で
着脱自在に取り付けたもので、連結部材Ｋ２によりワー
ク１０９を押さえるものである。連結部材Ｋ２の下端に
は、ワーク１０９に嵌め合わされる凹部ｘが形成されて
いる。また、図６には図示されていないが、クランプＫ
はワイヤ１０９ｇも保持しており、そのため接続部材Ｋ
１の下端にも凹部ｘが形成されている。ここで、縦ある
いは横角パイプ部材の下面にも、ワーク１０９の各部材
を保持するために凹部ｘが形成されている。

【００３２】続いて、上記構成を有するワーク位置決め
装置の作用をシートバック用ワーク１０８を溶接する場
合を中心に説明する。シートクッション用ワーク１０９
については、シートバック用ワークの場合と殆ど同様の
作用であるので、異なる点についてのみ説明する。

【００３３】先ず、作業者は、図４に示すように、連結
フレーム１０８ｃ、１０８ｄに形成された孔にシフト装
置８に固設された位置決めピン８１を挿通し、シフト装
置８で連結フレーム１０８ｃ、１０８ｄの離間距離を所
定値に設定する。次に、作業者は、アッパーフレーム１
０８ａとロアフレーム１０８ｂとを連結フレーム１０８
ｃ、１０８ｄに嵌め込むと共に、受け部材２２の溝Ｍに
嵌め込む。これにより、アッパーフレーム１０９ａとロ
アフレーム１０９ｂが位置決めされる。次に、作業者
は、補強部材１０８ｅ、１０８ｆ、１０８ｇを受け部材
２２の溝Ｍ１に嵌め込んで位置決めする。このとき作業
者は、予め補強部材１０８ｅ、１０８ｆに仮組みされた
センターアームレスト用のブラケット１０８ｌ、１０８
ｍをシフト装置９で位置決めする。次に、作業者はワイ
ヤ１０８ｈ、１０８ｉ、１０８ｊ、１０８ｋを受け部材
２２の溝Ｍ２に嵌め込んで位置決めする。このようにし
て、各部材を受け部材２２にセットすることにより、作
業者はシートバック用ワーク１０８を下治具２に対して
正確に位置決めすることができる。

【００３４】作業者がワークのセットを完了すると、溶
接ロボット６が、収納ボックス５に収納されたシートバ
ック用カセット３１及びシートクッション用カセット３
２のうちシートバック用カセット３１を選択し、ロボッ
トハンド６２に設けられたチャック機構６４で縦部材３
１ｄ、３１ｅをチャックする。次に、溶接ロボット６
は、シートバック用カセット３１をシートバック用ワー
ク１０８にセットする。このとき、溶接ロボット６はシ
ートバック用カセット３１の位置決めピン７を固定盤２
１に配設された位置決め部材に挿通させて、シートバッ
ク用カセット３１を下治具２に対して位置決めする。

【００３５】次に、溶接ロボット６はシートバック用カ
セット３１をチャック機構６４から切り離す。すると、
シートバック用カセット３１は自重により下降し、縦あ
るいは横部材及びクランプ部Ｋの下端面に形成された凹
部ｘがワークの各部材に嵌め合わされる。これにより、
シートバック用ワーク１０８の全ての部材がシートバッ
ク用カセット３１と下治具２とに挟持されて位置決め保
持される。

【００３６】次に、溶接ロボット６が所定の部分（図９
に示すギザギザ部分）を溶接する。このとき、シートバ
ック用カセット３１の上端面には凹凸がないので、溶接
ロボット６はロボットハンド６２を直線的に動かして、
アークトーチ６３を溶接ポイントから次の溶接ポイント
へ最短距離で移動させることができる。また、溶接ロボ
ット６がアーク溶接するときに、放電による力が溶接ポ
イントに作用するが、シートバック用ワーク１０８はワ
ークシート用カセット３１と下治具２に位置決め保持さ
れているので、溶接中に部材が不特定方向に移動し、部
材の位置関係がずれることがない。よって、溶接ロボッ
ト６は精度良く溶接作業をすることができる。

【００３７】溶接ポイントを全て溶接したら、溶接ロボ
ット６のチャック機構６４がシートバック用カセット３
１の縦部材３１ｄ、３１ｅをチャックし、シートバック
用カセット３１を下治具２及びシートバック用ワーク１
０８から取り外す。溶接ロボット６は、取り外したシー
トバック用カセット３１を収納ボックス５に収納する。
そして、作業者は溶接が完了したシートバック用ワーク
１０８を下治具２から取り外し、溶接作業が完了する。

【００３８】続いて、シートクッション用ワーク１０９
を溶接する場合について説明する。シートクッション用
ワーク１０９はシートバック用ワーク１０８と形状が異
なっており、受け部材２２は図４に示すように配置され
ている。そこで、作業者は、シートクッション用ワーク
１０９をシートバック用ワーク１０８の設置位置よりず
らして設置する。すなわち、作業者は、図８に示すよう
に、連結フレーム１０９ｃ、１０９ｄに形成された位置
決め孔に受け部材２２に配設された位置決めピンＰを挿
通して、連結フレーム１０９ｃ、１０９ｄを位置決め固
定する。そして、図３及び図８に示すように、連結フレ
ーム１０９ｃ、１０９ｄにアッパーフレーム１０９ａと
ロアフレーム１０９ｂを嵌め合わせる。そして、作業者
は、補強部材１０９ｅ、１０９ｆ、ワイヤ１０９ｇ及び
プレート１０９ｈ、１０９ｉ、クッションレリース１０
９ｊを受け部材２２に嵌め込んで所定の位置に各々セッ
トする。このように、シートクッション用ワーク１０９
の各部材を受け部材２２の溝Ｍ及び位置決めピンＰによ
り位置決めすることにより、作業者はシートクッション
用ワーク１０９を下治具２に対して正確に位置決めする
ことができる。

【００３９】全ての部材が受け部材２２にセットされる
と、溶接ロボット６がシートクッション用カセット３２
をチャック機構６４でチャックし、シートクッション用
ワーク１０９上に設置する。これ以降の作用はシートバ
ック用ワーク１０８の場合と同様であるので、説明を省
略する。これにより、ワーク位置決め装置１は形状の異
なる２種類のワークを位置決め保持することができる。

【００４０】従って、本実施の形態のワーク位置決め装
置は次のような効果を有する。 （１）すなわち、本実施の形態のワーク位置決め装置１
は、型式の異なる複数種類のワークが載置される１つの
下治具２と、下治具２に載置されるワークの種類に対応
して、ワークを下治具２との間で挟持する複数種類の上
治具３と、複数種類の上治具３のうちの一つの上治具を
下治具２の所定の位置に載せることにより、ワークを所
定の位置に位置決めするロボットハンド６２とを有して
いるので、従来技術のようなクランプ機構を設ける必要
がない。そのため、ロボットハンド６２の回避動作がな
くなり、溶接ロボット６はアークトーチ６３を溶接ポイ
ントから次の溶接ポイントへ最短距離で移動させること
ができるようになった。よって、一つのワークにかかる
溶接作業時間を短縮することができ、作業効率を向上さ
せることができた。また、単位時間当たりの生産量が増
加したため、ワーク一つ当りの値段を低減させることが
できた。また、本実施の形態のワーク位置決め装置１
は、上治具３がワーク位置決め装置１の他の部材から独
立して設けられ、また、下治具２の受け部材２２が固定
盤２１に対して着脱自在に取り付けられているので、上
治具３または受け部材２２を形状等が異なる別種類の上
治具又は受け部材に交換することにより、モデルチェン
ジに迅速且つ柔軟に対処することができるようになっ
た。

【００４１】（２）また、上治具３は、複数の角パイプ
状部材が縁部を直角に交差されて起立した状態で井桁状
に形成されたものであり、構成が単純であるので、上治
具３の製造が容易であり、製造コストを低減させること
ができた。また、上治具３が故障したときの修理が簡単
になった。また、角パイプ状部材にはクランプＫが備え
られているので、クランプＫの連結部材Ｋ２を交換する
ことによりモデルチェンジに柔軟に対応することもでき
るようになった。

【００４２】尚、本発明は上記発明の実施の形態に何ら
拘束されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲
において適宜変更可能であることは言うまでもない。ま
た、上記発明の実施の形態においては、上治具２の自重
によりワーク１０８（１０９）を上治具２及び下治具３
に挟持させているが、自動化工程においては上治具２を
ワーク１０８（１０９）上に設置したときに、上治具２
が傾く可能性がある。そこで、このような傾きを解消す
るために、例えば、上治具２を上方から押さえるクラン
プ機構を設けても良い。また例えば、上記実施の形態に
おいては、シート用ワークの溶接について具体的に説明
したが、その他のワークを溶接する場合に使用しても良
い。また例えば、上記実施の形態の溶接ロボットはアー
ク溶接を行っているが、スポット溶接をするロボットに
しても良い。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、型式の異なる複数種類
のワークが載置される１つの下治具と、前記ワークの種
類に対応して、前記ワークを前記１つの下治具との間で
挟持する複数種類の上治具と、前記複数種類の上治具の
うちの１つの上治具を保持しつつ、所定の位置でワーク
を位置決めするため、溶接ポイントから次の溶接ポイン
トへ最短距離で移ることができ、溶接作業時間を短縮さ
せることができるので、作業効率を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク位置決め装置の斜視図である。

【図２】本発明のワーク位置決め装置にかかるシートバ
ック用ワークに対する上治具をワーク位置決め装置に設
置した図である。

【図３】本発明のワーク位置決め装置にかかるシートク
ッション用ワークに対する上治具をワーク位置決め装置
に設置した図である。

【図４】本発明のワーク位置決め装置にかかる受け部材
の配置を示す図である。

【図５】図２のＡＡ矢視図である。

【図６】図３のＢＢ矢視図である

【図７】図４のＣＣ断面図である。

【図８】図４をＤ方向から見た図である。

【図９】シートバック用ワークの溶接部（ギザギザ部
分）を示す図である。

【図１０】シートクッション用ワークの溶接部（ギザギ
ザ部分）を示す図である。

【図１１】従来のワーク位置決め装置を示す図である。

【図１２】従来のワーク位置決め装置で使用されている
クランプ機構を示す図である。

【符号の説明】 １ ワーク位置決め装置 ２ 下治具 ３ 上治具 １０８、１０９ ワーク

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C016 CB02 HB06 3C030 BD06 CC01 DA01 DA32 DA37 3D114 AA04 AA12 BA17 EA02 EA03 EA06 FA09 GA01 GA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型式の異なる複数種類のワークが載置さ
   れる１つの下治具と、 前記ワークの種類に対応して、前記ワークを前記１つの
   下治具との間で挟持する複数種類の上治具と、 前記複数種類の上治具のうちの１つの上治具を前記下治
   具の所定の位置に載せることにより、ワークを所定の位
   置に位置決めすることを特徴とするワーク位置決め装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するワーク位置決め装置
   において、 前記上治具が垂直に起立する角パイプ状の横部材と、前
   記横部材と交差する複数の縦部材とから井桁状に構成し
   てなり、これら横部材と縦部材の下端面にワークを挟持
   する凹部を設けたことを特徴とするワーク位置決め装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載するワーク
   位置決め装置において、 前記上治具が、前記下治具との間で前記ワークを前記上
   治具の自重又はクランプ装置により前記ワークを下治具
   に挟持することを特徴とするワーク位置決め装置。