JP2002225759A - ロケート装置とロケート装置を用いた車体組立装置 - Google Patents

ロケート装置とロケート装置を用いた車体組立装置

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JP2002225759A JP2001022854A JP2001022854A JP2002225759A JP 2002225759 A JP2002225759 A JP 2002225759A JP 2001022854 A JP2001022854 A JP 2001022854A JP 2001022854 A JP2001022854 A JP 2001022854A JP 2002225759 A JP2002225759 A JP 2002225759A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロケートピン機能のほかにクランプ機能とワ
ーク着座検知機能を有するロケートピンとして、そのま
まで多種類のワークに対応可能な構造を提供する。 【解決手段】 ロケートピン２６にはワーク着座面３５
ａを有する着座フランジ部３５が形成されているととも
に、クランプシリンダ３４の伸縮動作に応じクランプ，
アンクランプ動作するクランプアーム３９が内蔵されて
いる。ワーク着座面３５ａには出没可能な検知ピン４７
が設けられ、この検知ピン４７とシャフト４４および近
接スイッチ４８によりワーク着座検知機構４９が形成さ
れている。ロケートピン２６とロケート穴Ｒとの相互嵌
合によってパネルＷ３を位置決めし、同時にパネルＷ３
の着座を検知ピン４７の動きに応じて検知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車体組立
工程等においてワークの位置決めのために使用されるロ
ケート装置とロケート装置を用いた車体組立装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車体組立工程における車体搬送
設備として例えば特許第２７４５８４１号公報に記載さ
れているように、Ｘ，Ｙ，Ｚの直交３軸の動作自由度を
もつ複数のロケータ本体を台車上に設置するとともに、
各ロケータ本体には図１３に示すようにロケートピン１
０２とクランプアーム１０３とを有するロケートユニッ
ト１０１を個別に具備させて、これら複数のロケートユ
ニット１０１にて所定のパネルを位置決めクランプして
搬送するようにしたものが知られている。
【０００３】そして、図１３に示すように、各ロケータ
ユニット１０１におけるロケートピン１０２が相手側と
なるパネルＷ１１のロケート穴１０４に確実に挿入され
てパネルＷ１１がそのロケートピン１０２に着座してい
るかどうかを検知するために、近接スイッチ等の着座検
知手段１０５をブラケットを１０６介してロケートピン
１０２と隣接するように配置し、これをもってパネルＷ
１１の着座，非着座を検知するようになっている。
【０００４】なお、パネル側Ｗ１１にはロケートピン１
０２のワーク着座面１０７に着座するエンボス部１０８
がロケート穴１０４と同心状に形成されているととも
に、そのワーク着座面１０７に対してエンボス部１０８
が正しく着座するとロケートピン１０２に内蔵されたク
ランプアーム１０３にてクランプされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の構
造では、ロケータ本体の直交３軸の動作自由度を使って
ロケートピン１０２の三次元位置を変更することが可能
であり、これをもって他車種のパネルの位置決めに対応
することができるものの、そのロケートピン１０２に隣
接して配置される着座検知手段１０６はパネル形状に応
じてその取付位置が設定されるためにパネルの車種変更
に応じてその都度改造する必要があり、汎用性の面で十
分でない。
【０００６】より具体的には、例えばロケートピン１０
２にて位置決め支持すべきパネルの形状が同図の仮想線
で示すものＷ１２に変更になった場合には、着座検知手
段１０５がブラケット１０６とともにロケートピン１０
２の外側に大きく張り出しているが故に、着座検知手段
１０５が従前の取付位置のままであるとそのパネルＷ１
２と干渉してしまい、したがって変更になったパネルＷ
１２の形状に応じてその都度着検知手段１０５の取付位
置を変更する必要が生じ、設備改造のための余分な工数
を要する結果となって好ましくない。
【０００７】また、上記着座検知手段１０５に近い部分
に例えば溶接ロボットに持たせたスポット溶接ガンにて
溶接を施す場合、もしくはその着座検知手段１０５に近
い部分にスポット溶接ガンの移動軌跡が設定される場合
には、同様にスポット溶接ガンと着座検知手段１０５と
の干渉のおそれがあり、上記と同様に着座検知手段１０
５の取付形態の改造がその都度必要となり、場合によっ
てはスポット溶接ガンの移動軌跡すなわちティーチング
データの修正までも行わなければならず実用上好ましく
ない。
【０００８】一方、車体組立装置そのものについても汎
用性の観点から装置のさらなる簡素化や省スペース化が
望まれている。
【０００９】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、ロケートピンのみならずそれに付帯するこ
とになる着座検知手段までも多種類のワークに対応でき
るようにして、それらロケートピンおよび着座検知手段
を含むロケート装置全体の真の意味での汎用化を図った
ロケート装置とロケート装置を用いた車体組立装置を提
供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ワークを位置決め支持するにあたりそのワークに形
成されたロケート穴に挿入されるロケートピンを備えた
ロケート装置であって、上記ロケートピンの根元部側に
ワーク着座面が形成されていて、そのワーク着座面には
ワークの着座を検知するワーク着座検知手段が設けられ
ていることを特徴としている。
【００１１】上記ワーク着座検知手段としては、接触式
や非接触式のもの、あるいは光電式や空気圧式等のいず
れの方式のものであってもよく、要はロケートピンの根
元部側のワーク着座面にワーク着座検知手段の検知部が
臨んでいて、そのワーク着座面に対するワークの着座，
非着座をＯＮ−ＯＦＦ的に検知できるものであればよ
い。
【００１２】また、上記ロケートピンの内部には、請求
項２に記載の発明のようにそのロケートピンによって位
置決めされたワークをクランプするクランプアーム等の
クランプ手段が設けられていることが望ましい。
【００１３】したがって、これら請求項１，２に記載の
発明では、ロケートピンが相手側となるワーク側のロケ
ート穴に挿入されてそのワークがワーク着座面に着座す
ると、ロケートピンとロケート穴との相互嵌合をもって
ワークが位置決めされ、同時にワーク着座面に対するワ
ークの着座，非着座がワーク着座検知手段によって検知
される。さらに、請求項２に記載の発明では、ロケート
ピンとロケート穴との相互嵌合をもってワークが確実に
位置決めされるのを待って、ロケートピンに内蔵されて
いるクランプ手段によりそのワークがクランプされる。
【００１４】そして、上記ワーク着座検知手段はロケー
トピンの根元部のワーク着座面に設けられていることか
らきわめて占有スペースが小さいものとなり、例えばワ
ークの種別の違いにかかわらずロケートピンおよびロケ
ート穴の大きさを予め共通化しておけば、ワーク着座検
知手段はロケートピンとともに種別の異なる複数のワー
クに共通して使用することができることになる。
【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明を前提とした上で、上記ワーク着座検知
手段はワーク着座面から出没可能な検知ピンを備えてい
て、ワークの着座，非着座に伴う検知ピンの出没動作に
応じてワークの着座を検知するようになっていることを
特徴としている。
【００１６】例えば、ワーク着座面から出没する検知ピ
ンの先端と反対側の端部をマイクロスイッチもしくは近
接スイッチ等と対向させて、検知ピンの出没をワーク着
座面から離れた位置で検知する。
【００１７】したがって、この請求項３に記載の発明で
は、検知ピンの出没動作をもってワークの着座，非着座
が機械的に検知されることから、その着座検知の信頼性
が高くなる。
【００１８】請求項４に記載の発明は、自動車の車体の
一部を構成することになる複数のパネル状のワーク同士
を溶接接合するのに先立って、その複数のワーク同士の
相対位置決めを行う装置であることを前提として、ワー
クを位置決め支持するためのロケートピンを主体とした
ロケート装置を備えるとともにそのロケート装置の少な
くとも二次元位置を自律動作により任意に変更可能な機
能を有するロケータを各ワークごとに独立して設け、各
ロケータに対してワークがセットされることになるワー
クセット位置と各ワーク同士が最終的に相対位置決めさ
れることになる相対位置決め完了位置との間で、各ロケ
ータの自律動作によりロケート装置を個別に進退移動さ
せて各ワーク同士の相対位置決めを行うように構成して
ある。そして、上記ロケート装置として請求項１〜３の
いずれかに記載のロケート装置を備えていることを特徴
としている。
【００１９】上記ロケータとしては、請求項５に記載の
発明のように直交３軸の動作自由度を有していて、該当
するロケート装置の三次元位置を自律動作により任意に
変更可能となっているものであることが望ましく、また
上記ロケート装置の進退移動には一次元動作のみならず
二次元動作もしくは三次元動作をも含むものとする。
【００２０】同様に、請求項６に記載の発明のように、
各ワークごとに複数のロケータが設けられていて、その
複数のロケータはワーク同士の相対位置決めに際して互
いに同期してロケート装置を進退移動させるようになっ
ていることがワークの位置決め安定性の上で望ましい。
【００２１】さらに、複数のワーク同士の相対位置決め
の形態として、例えば母体となる大型のワークを基準と
してこれに比較的小さい複数のワークを組み付けて相対
位置決めを行う場合には、上記母体となるワークについ
てはワークセット位置と位置決め完了位置とを同一位置
として、実質的に定位置に位置決め固定されて母体とな
るワークに対してそれ以外のワークをアプローチ動作さ
せて、ワーク相互の相対位置決めを行うようにしてもよ
い。
【００２２】したがって、この請求項４〜６に記載の発
明では、各々のロケータについてワークセット位置およ
び位置決め完了位置にて必要とされるロケート装置の二
次元位置もしくは三次元位置を予め記憶設定しておき、
ワークセット位置で待機している各々のロケータに対し
て該当するワークをハンドリングロボットもしくは手作
業にてセットして位置決め支持させる。この場合、特定
のワークを例えば作業者の手作業にてセットする場合に
は、そのワークに該当するロケータについてはロケート
装置を作業者が作業をし易い位置に位置決めしておくこ
とが可能となる。
【００２３】そして、ロケータ自体の二次元もしくは三
次元の動作自由度を使ってそのワークセット位置から位
置決め完了位置に向かって各ロケート装置を進退移動す
なわちアプローチ動作させ、各々のロケータのロケート
装置が相対位置決め完了位置に位置決めされると、この
状態をもって複数のワーク同士の相対位置決めが完了
し、例えばその相対位置決め状態のままでスポット溶接
ガンによる溶接が施されることになる。
【００２４】請求項７に記載の発明は、自動車の車体の
一部を構成することになる複数のパネル状のワーク同士
を溶接接合するのに先立って、その複数のワーク同士の
相対位置決めを行う装置であることを前提として、ワー
クを位置決め支持するためのロケートピンを主体とした
ロケート装置を備えるとともにそのロケート装置の少な
くとも二次元位置を自律動作により任意に変更可能な機
能を有するロケータを各ワークごとに独立して設け、各
ロケータに対してワークがセットされることになるワー
クセット位置と各ワーク同士が最終的に相対位置決めさ
れることになる相対位置決め完了位置との間で、各ロケ
ータの自律動作によりロケート装置を個別に進退移動さ
せて各ワーク同士の相対位置決めを行うように構成され
ていることを特徴としている。
【００２５】したがって、この請求項７に記載の発明で
は、ロケート装置そのものの機能を除き、各々のロケー
タが請求項４に記載の発明と同様に機能することにな
る。
【００２６】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ロケー
トピンの根元部側のワーク着座面にそのワーク着座面に
対するワークの着座を検知するワーク着座検知手段を設
けたため、従来のようにロケートピンの周囲に張り出す
ものがなくなり、実質的にロケートピンの領域のみをも
ってロケートピンによる位置決め機能と着座検知機能と
を発揮させることができる。したがって、ワークの種別
の違いにかかわらずロケートピンおよびロケート穴の大
きさを予め統一しておけば、ロケートピンのみならすワ
ーク着座検知機能までも複数種類のワークに共通して使
用することが可能となってきわめて汎用性が高いものと
なり、従来のようなワーク変更に伴う設備の改造等が一
切不要となる。
【００２７】請求項２に記載の発明によれば、ロケート
ピンの内部にワークをクランプするクランプ手段が設け
られているため、上記ロケートピン機能とワーク着座検
知機能とに加えてワーククランプ機能までもロケートピ
ンを母体として集約化されることになり、請求項１に記
載の発明と同様の効果に加えてクランプ機能付きのロケ
ートピンの一層の小型化と省スペース化を達成できる利
点がある。
【００２８】また、請求項３に記載の発明によれば、ワ
ーク着座検知手段はワークの着座，非着座に伴う検知ピ
ンの出没動作に応じてその着座状態を機械的に検知する
ようにしたため、請求項１または２に記載の発明と同様
の効果に加えて、より確実な検知が可能となって着座検
知の信頼性が高くなる利点がある。
【００２９】請求項４に記載の発明によれば、先端に装
備したロケート装置の少なくとも二次元位置を自律動作
により任意に変更可能な機能を有する複数のロケータを
もって車体組立装置として、各ロケータがもつ少なくと
も二次元の動作自由度を使ってその自律動作によりロケ
ート装置を個別に進退移動させて各ワーク同士の相対位
置決めを行うようにしたため、各ロケータとは別にその
ロケータに位置決め支持されたワーク同士の相対位置決
めを行うためのシフト装置を設ける必要がなくなり、設
備の簡素化および小型化と大幅な省スペース化を図るこ
とができる効果がある。
【００３０】また、ロケート装置として請求項１〜３の
いずれかに記載のものを採用したことにより、その着座
検知機能を使ってロケータに対するワークの在席，不在
席の確認（欠品検知）を容易に行えることから、車体組
立装置としての信頼性が高くなるとともに、その欠品検
知機能の汎用化も併せて達成できるほか、各ロケータに
対するワークセット位置は必要に応じて任意に変更可能
であることから、例えば手作業にてワークをロケータに
セットする場合にはそのワークセット位置を作業者の体
格等に合わせた最適位置に設定でき、作業性の面でも良
好なものとなる。
【００３１】請求項５に記載の発明によれば、各ロケー
タが直交３軸の動作自由度を有しているため、請求項４
に記載の発明と同様の効果に加えて、車体組立装置とし
ての自由度ひいては汎用性がより一層高くなる利点があ
る。
【００３２】請求項６に記載の発明によれば、複数のロ
ケータはワーク同士の相対位置決めに際して互いに同期
してロケート装置を進退移動させるようになっているた
め、請求項５に記載の発明と同様の効果に加えて、相対
位置決め時のワークの位置決め安定性が一段と向上する
利点がある。
【００３３】請求項７に記載の発明によれば、ロケート
装置を除きその余の構成を請求項４に記載の発明と基本
的に同じとしたものであるから、請求項４に記載の発明
と同様の効果が得られる。
【００３４】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るロケート装置
を含む車体組立装置の好ましい実施の形態としてその概
略平面図を示しており、自動車のダッシュパネルＤの構
成要素の母体となるワークとしてのダッシュロアパネル
（以下、単にロアパネルまたはパネルという）Ｗ１と同
じくワークとしての略コ字状のダッシュアッパークロス
メンバー（以下、単にクロスメンバーまたはパネルとい
う）Ｗ２および左右一対のカウルトップサイドパネル
（以下、単にサイドパネルまたはパネルという）Ｗ３，
Ｗ４とをスポット溶接にて相互に溶接接合するのに先立
って、それら４部品を溶接接合可能な状態に相対位置決
めするための装置の例を示している。
【００３５】なお、ダッシュパネルＤが車体の一部とし
て組み立てられた状態では、居室とエンジンルームとを
隔離することになるロアパネルＷ１の上にクロスメンバ
ーＷ２が位置して、それらの両側にサイドパネルＷ３，
Ｗ４が位置することになる。
【００３６】図１に示す車体組立装置は大別して、ロケ
ータ治具Ｊの中心となる治具ベース１と、ロアパネルＷ
１が整列載置された第１の置台２と、ロアパネルＷ１以
外のクロスメンバーＷ２とサイドパネルＷ３，Ｗ４とが
整列載置された第２の置台３と、床置タイプのハンドリ
ングロボット４、および治具ベース１の上方空間に設置
された棚置タイプの複数の溶接ロボット５（ただし、図
１では１台のみ図示してある）等から構成される。
【００３７】そして、第１の置台２上にあるロアパネル
Ｗ１をハンドリングロボット４によって把持して治具ベ
ース１上の相対位置決め完了位置Ｐ１に位置決めし、そ
のロアパネルＷ１の位置決めを待って作業者Ｍが第２の
置台３上にあるクロスメンバーＷ２と左右一対のサイド
パネルＷ３，Ｗ４とをセットとして治具ベース１上のワ
ークセット位置Ｐ２，Ｐ３に一次位置決めを行う。この
後、作業者Ｍが所定の起動スイッチを投入すると、以降
は後述するようなロケート治具の自律動作によりロアパ
ネルＷ１とクロスメンバーＷ２および左右一対のサイド
パネルＷ３，Ｗ４相互の最終的な相対位置決めが相対位
置決め完了位置Ｐ１にてなされて、溶接ロボット５によ
るスポット溶接が施されることになる。なお、車種によ
ってはクロスメンバーＷ２もしくはサイドパネルＷ３，
Ｗ４の治具ベース１に対する位置決めについてもロアパ
ネルＷ１と共通のハンドリングロボット４によって行う
ことも可能である。
【００３８】図２は上記ロケータ治具Ｊの詳細を、図３
は図２の正面図を、図４は図２の右側面図をそれぞれ示
す図で、治具ベース１上にはロアパネル位置決め用の左
右各一対のロケータ６Ａ，６Ｂおよび７Ａ，７Ｂと、ク
ロスメンバー位置決め用の同じく一対のロケータ８Ａ，
８Ｂと、各サイドパネルＷ３，Ｗ４についてサイドパネ
ル位置決め用の各一対のロケータ９Ａ，９Ｂおよび１０
Ａ，１０Ｂがそれぞれ配置される。これらの各ロケータ
６Ａ，６Ｂ〜１０Ａ，１０Ｂは、それぞれＮＣモータを
駆動源とするボールねじ式のＸ軸ユニットとＹ軸ユニッ
トおよびＺ軸ユニットとをそのＺ軸ユニットが最も上側
のものとなるように組み合わせることにより直交（直
角）３軸の動作自由度をもつマニピュレータの如き形態
をもってロケータ母機とし、そのロケータ母機における
Ｚ軸ユニットの先端部に後述するロケートピン２６を主
体とするロケート装置２７を具備させることによりロケ
ータとしたもので、各ロケータ６Ａ，６Ｂ〜１０Ａ，１
０Ｂはそれぞれ独立しつつその自律動作により先端のロ
ケート装置２７の三次元位置を任意に変更することがで
きる機能を有している。なお、ロアパネル位置決め用の
ロケータ６Ａ，６Ｂおよび７Ａ，７Ｂでは上記ロケート
装置２７におけるロケートピン２６が上向きとなってい
るのに対して、クロスメンバー位置決め用およびサイド
パネル位置決め用の各ロケータ８Ａ，８Ｂ〜１０Ａ，１
０Ｂでは上記ロケートピン２６が横向きに設定されてい
る。
【００３９】上記複数のロケータ６Ａ，６Ｂ〜１０Ａ，
１０Ｂのうち例えばサイドパネル位置決め用のロケータ
９Ａの詳細を代表例として図５〜７に基づき説明する
と、Ｘ軸モータ１１によって回転駆動されるボールねじ
１２を内蔵したＸ軸ベース１３にそのボールねじ１２に
よってスライド駆動されるＸ軸スライダ１４が設けら
れ、これらＸ軸モータ１１とＸ軸ベース１３およびＸ軸
スライダ１４の三者によってＸ軸ユニット１５が形成さ
れている。上記Ｘ軸スライダ１４にはＹ軸モータ１６に
よって回転駆動されるボールねじ１７を内蔵したＹ軸ベ
ース１８が搭載されているとともに、そのＹ軸ベース１
８にＹ軸スライダ１９が設けられており、これらＹ軸モ
ータ１６とＹ軸ベース１８およびＹ軸スライダ１９の三
者によってＹ軸ユニット２０が形成されている。さら
に、上記Ｙ軸スライダ１９には、ブラケット２１を介し
て、Ｚ軸モータ２２によって回転駆動されるボールねじ
を内蔵したＺ軸ベース２３が立設されているとともに、
そのＺ軸ベース２３にＺ軸スライダ２４が設けられてお
り、これらＺ軸モータ２２とＺ軸ベース２３およびＺ軸
スライダ２４の三者によってＺ軸ユニット２５が形成さ
れている。そして、そのＺ軸スライダ２４の上端部に後
述するようなクランプ機能付きのロケートピン２６を主
体としたロケート装置２７が横向きに装着されている。
以上により、サイドパネル位置決め用のロケータ９Ａ
は、Ｘ軸ユニット１５とＹ軸ユニット２０およびＺ軸ユ
ニット２５の協働によってロケートピン２６の三次元位
置を任意に変更可能となっている。なお、このようなロ
ケート装置２７を含むサイドパネル位置決め用のロケー
タ９Ａの構造は、それ以外の各ロケータについても基本
的に同様である。
【００４０】ここで、図２，４に示すように、治具ベー
ス１上にはロアパネル位置決め用の一各ロケータ６Ａ，
６Ｂおよび７Ａ，７Ｂに隣接して同じく一対のクランプ
装置２８が設けられている。このクランプ装置２８は治
具ベース１から立設したポスト２９の上端部にエアシリ
ンダ３０駆動のスイング式のクランパー３１を設けたも
ので、ダッシュパネルＤの母体となるロアパネルＷ１は
各々のロケータ６Ａ，６Ｂおよび７Ａ，７Ｂによって位
置決め支持されるのと同時に上記一対のクランパー２８
によってもクランプされるようになっている。
【００４１】図８〜１０は上記の各ロケータ６Ａ，６Ｂ
〜１０Ａ，１０Ｂの先端部に装着されるロケート装置２
７の詳細を示しており、取付フランジ部を有する中空円
筒状のポスト３３部とエアシリンダもしくは油圧シリン
ダタイプの略角柱状をなすクランプシリンダ３４とが双
方の軸心を同じくするようにして結合されていて、その
ポスト部３３の先端には根元部側に着座フランジ部３５
を有するテーパ状のロケートピン２６がスペーサ３６を
介して複数のボルト３７にて結合されている。
【００４２】上記ロケートピン２６の一部には直径方向
に貫通するすり割り溝３８が形成されているとともにこ
のすり割り溝３８はポスト部３３の内部空間と連通し
て、これらすり割り溝３８およびポスト部３３の内部空
間に相当する部分にはクランプ手段として図１１に示す
ような略鉤形状のクランプアーム３９が挿入されてい
る。このクランプアーム３９はその鉤形状の先端部をロ
ケートピン２６の根元部の開口部４０から外部に臨ませ
てある一方、他端部をクランプシリンダ３４のピストン
ロッド４１に連結し、さらに略くの字状に形成された溝
カム４２をポスト部３３の直径方向に横架された固定ピ
ン４３に係合させてある。これにより、クランプシリン
ダ３４を伸縮動作させればそれに応じてクランプアーム
３９がクランプ位置Ｃ１とアンクランプ位置Ｃ２との間
でクランプ，アンクランプ動作して、特にクランプ状態
では図９に示すようにそのクランプアーム３９の先端部
と着座フランジ部３５とをもって所定のパネル例えばサ
イドパネルＷ３を挟圧状態としてクランプするようにな
っている。
【００４３】一方、上記ロケートピン２６により位置決
めされることになる相手側のパネルＷ３には、図９に示
すようにそのロケートピン２６に挿入されることになる
ロケート穴Ｒの周縁部にエンボス部Ｅが膨出形成されて
いて、ロケートピン２６とロケート穴Ｒとの相互嵌合と
同時に上記エンボス部Ｅがロケートピン２６側の着座フ
ランジ部３５に着座することでそのロケートピン２６に
よる最終的な位置決めがなされるようになっている。
【００４４】また、上記ロケート装置２７のポスト部３
３内には段付軸状のシャフト４４がロケートピン２６の
軸心と平行となるようにスライド可能に配置されてい
て、このシャフト４４は圧縮コイルスプリング４５によ
って同図の左方向に付勢されている。上記シャフト４４
の小径端部には連結プレート４６が連結されていて、こ
の連結プレート４６にはそのシャフト４４からオフセッ
トした位置に該シャフト４４と平行で且つロケートピン
２６側の着座フランジ部３５のワーク着座面３５ａから
出没可能な検知ピン４７が連結されている。そして、こ
の検知ピン４７は着座フランジ部３５にパネルＷ３が着
座していない時にはその着座フランジ部３５から突出し
ているも、着座フランジ部３５に所定のパネルＷ３が着
座するとその着座フランジ部３５内に没し、それに応じ
てシャフト４４全体が後退するようになっている。
【００４５】さらに、上記ポスト部３３のうちシャフト
４４の大径側の端部と対向する位置には近接スイッチ４
８が配置されていて、同図に示すように着座フランジ部
３５から検知ピン４７が突出していてシャフト４４の大
径側の端部が近接スイッチ４８から離間している時には
その近接スイッチ４８はＯＦＦとなっているものの、上
記のように検知ピン４７が着座フランジ部３５内に没す
るとそれに応じたシャフト４４のスライド動作に基づく
接近を感知してその近接スイッチ４８がＯＮ動作するよ
うになっている。
【００４６】すなわち、上記シャフト４４や検知ピン４
７および近接スイッチ４８をもって着座フランジ部３５
に対するパネルＷ３の着座，非着座を検知するためのワ
ーク着座検知手段たるワーク着座検知機構４９が形成さ
れており、着座フランジ部３５に対するパネルＷ３の着
座に伴う検知ピン４７およびシャフト４４のスライド変
位をもって上記パネルＷ３の着座，非着座を近接スイッ
チ４８にてＯＮ−ＯＦＦ的に検知するようになってい
る。
【００４７】したがって、このように構成された車体組
立装置によれば、図１に示したようにダッシュパネルＤ
の母体となるロアパネルＷ１をハンドリングロボット４
にて治具ベース１上に投入する際には、ロアパネル位置
決め用の各ロケータ６Ａ，６ＢはそのロアパネルＷ１を
他のパネルとの最終的な相対位置決め完了位置Ｐ１に位
置決めできるような位置に該当するロケート装置２７の
ロケートピン２６を位置決め保持している一方、クロス
メンバー位置決め用のロケータ８Ａ，８Ｂおよびサイド
パネル位置決め用のロケータ９Ａ，９Ｂおよび１０Ａ，
１０Ｂは、上記位置決め完了位置Ｐ１とは異なるワーク
セット位置Ｐ２，Ｐ３にそれぞれ該当するロケート装置
２７のロケートピン２６を位置決め保持している。
【００４８】すなわち、クロスメンバー位置決め用の各
ロケータ８Ａ，８Ｂは、パネル相互の相対位置決め完了
位置Ｐ１よりも所定量だけＹ方向に後退した位置であっ
て且つ上記相対位置決め完了位置Ｐ１よりもＺ方向に所
定量だけ下降した位置に該当するロケート装置２７のロ
ケートピン２６をそれぞれ位置決め保持している一方、
サイドパネル位置決め用の各ロケータ９Ａ，９Ｂおよび
１０Ａ，１０Ｂは、パネル相互の相対位置決め完了位置
Ｐ１よりも所定量だけＸ方向に後退した位置であって且
つ上記相対位置決め完了位置Ｐ１よりもＺ方向に所定量
だけ下降した位置に該当するロケート装置２７のロケー
トピン２６をそれぞれ位置決め保持している。
【００４９】そして、ハンドリングロボット４によって
ロアパネルＷ１が治具ベース１上に投入・セットされる
と、図９に示すようにそのロアパネルＷ１側の所定位置
に予め形成されているロケート穴Ｒが各ロケータ６Ａ，
６Ｂおよび７Ａ，７Ｂのロケートピン２６に挿入されて
相互嵌合し、同時にそのロケート穴Ｒの周囲に形成され
ているエンボス部Ｅがロケートピン２６の根元部の着座
フランジ部３５に着座する。これをもってロアパネル位
置決め用のロケータ６Ａ，６Ｂおよび７Ａ，７Ｂに対す
るロアパネルＷ１の一次位置決めが完了する。なお、こ
の時、ロアパネル位置決め用の各ロケータ６Ａ，６Ｂお
よび７Ａ，７Ｂと隣接配置されたクランプ装置２８はア
ンクランプ状態にある。
【００５０】こうしてダッシュパネルＤの母体となるロ
アパネルＷ１の一次位置決めが完了したならば、他のパ
ネルであるクロスメンバーＷ２と左右一対のサイドパネ
ルＷ３，Ｗ４とを作業者が手作業にて各々のロケータ９
Ａ，９Ｂおよび１０Ａ，１０Ｂに対しセットする。すな
わち、クロスメンバーＷ２については、予め形成されて
いるロケート穴Ｒをワークセット位置Ｐ２にあるクロス
メンバー位置決め用の各ロケータ８Ａ，８Ｂのロケート
ピン２６に挿入しつつ、図９に示したようにそのロケー
ト穴Ｒの周囲のエンボス部Ｅが着座フランジ部３５に着
座するようにセットする。また、左右一対のサイドパネ
ルＷ３，Ｗ４については、予め形成されているロケート
穴Ｒを同じくワークセット位置Ｐ３にあるサイドパネル
位置決め用の各ロケータ９Ａ，９Ｂのロケートピン２６
に挿入しつつ、図９に示したようにそのロケート穴Ｒの
周囲のエンボス部Ｅが着座フランジ部３５に着座するよ
うにセットする。
【００５１】こうして、ダッシュパネル構成要素である
ロアパネルＷ１とクロスメンバーＷ２および左右一対の
サイドパネルＷ３，Ｗ４の一次位置決めが完了した状態
の模式図が図１であり、同図に示すようにロアパネルＷ
１については相対位置決め完了位置Ｐ１ににあるもの
の、それ以外のクロスメンバーＷ２およびサイドパネル
Ｗ３，Ｗ４についてはいずれもワークセット位置Ｐ２，
Ｐ３にあり、結果として各パネルＷ１〜Ｗ４はそれらパ
ネル相互の相対位置決めがなされた状態にはなく互いに
離間したままである。
【００５２】続いて、上記各パネルＷ１〜Ｗ４のセット
完了を待って作業者Ｍが図示外の起動スイッチを投入す
ると、図９に示したように各ロケートピン２６に内蔵さ
れているクランプアーム３９がクランプ動作して、ロケ
ート穴Ｒの周囲のエンボス部Ｅをクランプアーム３９と
着座フランジ部３５との間にクランプする。同時に、ロ
アパネル位置決め用のロケータ６Ａ，６Ｂおよび７Ａ，
７Ｂに隣接配置された一対のクランプ装置２８もクラン
プ動作して、そのロアパネルＷ１をクランプする。これ
をもって各ロケータ６Ａ，６Ｂ〜１０Ａ，１０Ｂに対す
る該当するパネルＷ１〜Ｗ４の最終的な位置決めクラン
プが完了する。
【００５３】この時、各ロケートピン２６に付設されて
いるところの図９のワーク着座検知機構４９が作動し
て、各ロケータ６Ａ，６Ｂ〜１０Ａ，１０Ｂに対する該
当するパネルＷ１〜Ｗ４の在席，不在席を検知し、例え
ば万が一いずれかのロケートピン２６が該当するパネル
の着座を検知しなかった場合には所定の警報を発して、
作業者Ｍに該当するロケータでのパネルの在席状況の確
認を促す。
【００５４】そして、この後、上記全てのパネルＷ１〜
Ｗ４の在席が確認されたことを条件に、先ずクロスメン
バー位置決め用の一対のロケータ８Ａ，８Ｂが互いに同
期しながら先端のロケート装置２７をＺ方向に所定量だ
け上昇させながら、さらにそのロケート装置２７ひいて
はそのロケートピン２６に位置決め保持されているクロ
スメンバーＷ２をロケートピン２６とともにＸ方向に相
対位置決め完了位置Ｐ１まで前進動作させ、図１２の
（Ａ）に示すように既に相対位置決め完了位置Ｐ１にあ
るロアパネルＷ１に対してクロスメンバーをＷ２押し付
けてロアパネルＷ１とクロスメンバーＷ２との相対位置
決めを行う。この時、ロアパネルＷ１とクロスメンバー
Ｗ２との相対位置決め完了状態は各パネルＷ１，Ｗ２を
位置決め支持しているロケータ６Ａ，６Ｂ、７Ａ，７Ｂ
および８Ａ，８Ｂによって自己保持される。
【００５５】また、クロスメンバー位置決め用のロケー
タ８Ａ，８Ｂが一旦クロスメンバーＷ１をＺ方向に上昇
させた上でＸ方向に前進させるようにしているのは、そ
のクロスメンバー位置決め用のロケータ８Ａ，８Ｂにク
ロスメンバーＷ２をセットする際のワークセット位置Ｐ
２を最終的な相対位置決め完了位置Ｐ１よりも低く設定
することができ、作業者Ｍの負担を軽減しつつその作業
性を良好なものとすることができる。もちろん、ワーク
セット位置Ｐ２の高さは作業者Ｍの体格等に応じて任意
の高さに設定可能であることは言うまでもない。
【００５６】上記ロアパネルＷ１とクロスメンバーＷ２
との相対位置決めが完了したならば、上記と同様にサイ
ドパネル位置決め用の左右各一対のロケータ９Ａ，９Ｂ
および１０Ａ，１０Ｂが対をなすもの同士で互いに同期
しながら先端のロケート装置２７をＺ方向に所定量だけ
上昇させながら、さらにそのロケート装置２７ひいては
そのロケートピン２６に位置決め保持されているサイド
パネルＷ３，Ｗ４をロケートピン２６とともにＹ方向に
相対位置決め完了位置Ｐ１まで前進動作させ、図１２の
（Ｂ）に示すように既に相対位置決め完了位置Ｐ１にあ
るロアパネルＷ１およびクロスメンバーＷ２に対してサ
イドパネルＷ３，Ｗ４を押し付けて、既に相対位置決め
完了状態にあるロアパネルＷ１およびクロスメンバーＷ
２に対して左右一対のサイドパネルのＹ，Ｚ方向の相対
位置決めを行う。
【００５７】続いて、上記のようにサイドパネルＷ３，
Ｗ４のＹ，Ｚ方向の相対位置決めが完了したならば、上
記と同様にサイドパネル位置決め用の左右各一対のロケ
ータ９Ａ，９Ｂおよび１０Ａ，１０Ｂが対をなすもの同
士で互いに同期しながら先端のロケート装置２７ひいて
はそのロケートピン２６に位置決め保持されているサイ
ドパネルＷ３，Ｗ４をロケートピン２６とともにＸ方向
に相対位置決め完了位置Ｐ１まで前進動作させ、図１２
の（Ｃ）に示すように既に相対位置決め完了位置Ｐ１に
あるロアパネルＷ１およびクロスメンバーＷ２に対して
サイドパネルＷ３，Ｗ４をＸ方向からも押し付けて、既
に相対位置決め完了状態にあるロアパネルＷ１およびク
ロスメンバーＷ２に対して左右一対のサイドパネルＷ
３，Ｗ４のＸ方向の相対位置決めを行う。
【００５８】以上をもって、ダッシュパネル構成要素で
あるロアパネルＷ１とクロスメンバーＷ２および左右一
対のサイドパネルＷ３，Ｗ４同士のＸ，Ｙ，Ｚの三次元
方向での最終的な相対位置決めが完了し、各パネルＷ１
〜Ｗ４同士は正規接合位置にて密着した状態となる。そ
して、それまで待機していた図１の溶接ロボット５に溶
接指令が与えられることにより各パネル同士の接合部に
スポット溶接が施されて溶接接合され、その結果として
上記ロアパネルＷ１とクロスメンバーＷ２および左右一
対のサイドパネルＷ３，Ｗ４とを構成要素とするダッシ
ュパネルＤが組み立てられることになる。
【００５９】ここで、本実施の形態における各々のロケ
ータ６Ａ，６Ｂ〜１０Ａ，１０Ｂはその先端のロケート
装置２７（ロケートピン２６）の三次元位置を任意に変
更できることはもちろんのこと、各ロケートピン２６は
ロケートピン２６本来の機能に加えて実質的にクランプ
手段たるクランプアーム３９とワーク着座検知機構４９
とが内蔵されていて、それらクランプアーム３９および
ワーク着座検知機構４９の検知ピン４７はロケートピン
２６の根元部の着座フランジ部３５の領域内で有効に機
能するものであるから、余分なものがロケートピン２６
の外側に張り出すことがなく、ロケート装置２７そのも
のを小型で且つシンプルな構成のものとすることができ
る。
【００６０】したがって、例えばそれまで組み立ててい
たダッシュパネルＤとは異なる車種のダッシュパネルＤ
を組み立てる場合や、車種の異なるダッシュパネルＤを
いわゆる混流生産形態で組み立てる場合であっても、各
車種のダッシュパネル構成要素間でロケート穴Ｒの大き
さやエンボス部Ｅの大きさを予め統一しておくことによ
り、ロケートピン２６はそのワーククランプ機能やワー
ク着座検知機能までも含めて何らの改造を加えることな
しに全ての車種に共通して使用することが可能であり、
設備の汎用性の面できわめて有利なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車体組立装置の概略構成を示す平
面説明図。
【図２】図１に示す車体組立装置の母体となるロケート
治具の平面説明図。
【図３】図２の正面説明図。
【図４】図２の右側面説明図。
【図５】図２におけるサイドパネル位置決め用のロケー
タの詳細を示す平面説明図。
【図６】図５の正面説明図。
【図７】図６の左側面説明図。
【図８】図２〜４に示した各ロケータで使用されるロケ
ート装置の拡大説明図。
【図９】図８の半断面説明図。
【図１０】図９の左側面説明図。
【図１１】図９に示すクランプアームの拡大説明図。
【図１２】図１に示した車体組立装置におけるパネルの
組付手順を示す説明図。
【図１３】従来のロケート装置の一例を示す構成説明
図。
【符号の説明】
１…治具ベース ６Ａ…ロアパネル位置決め用のロケータ ６Ｂ…ロアパネル位置決め用のロケータ ７Ａ…ロアパネル位置決め用のロケータ ７Ｂ…ロアパネル位置決め用のロケータ ８Ａ…クロスメンバー位置決め用のロケータ ８Ｂ…クロスメンバー位置決め用のロケータ ９Ａ…サイドパネル位置決め用のロケータ ９Ｂ…サイドパネル位置決め用のロケータ １０Ａ…サイドパネル位置決め用のロケータ １０Ｂ…サイドパネル位置決め用のロケータ １５…Ｘ軸ユニット ２０…Ｙ軸ユニット ２５…Ｚ軸ユニット ２６…ロケートピン ２７…ロケート装置 ３５…着座フランジ部 ３５ａ…ワーク着座面 ３９…クランプアーム（クランプ手段） ４４…シャフト ４７…検知ピン ４８…近接スイッチ ４９…ワーク着座検知機構（ワーク着座検知手段） Ｄ…ダッシュパネル Ｅ…エンボス部 Ｐ１…相対位置決め完了位置 Ｐ２…ワークセット位置 Ｐ３…ワークセット位置 Ｒ…ロケート穴 Ｗ１…ダッシュロアパネル Ｗ２…ダッシュアッパークロスメンバー（ワーク） Ｗ３…カウルトップサイドパネル（ワーク） Ｗ４…カウルトップサイドパネル（ワーク）

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワークを位置決め支持するにあたりその
    ワークに形成されたロケート穴に挿入されるロケートピ
    ンを備えたロケート装置であって、 上記ロケートピンの根元部側にワーク着座面が形成され
    ていて、そのワーク着座面にはワークの着座を検知する
    ワーク着座検知手段が設けられていることを特徴とする
    ロケート装置。
  2. 【請求項２】 上記ロケートピンの内部には、そのロケ
    ートピンによって位置決めされたワークをクランプする
    クランプ手段が設けられていることを特徴とする請求項
    １に記載のロケート装置。
  3. 【請求項３】 上記ワーク着座検知手段はワーク着座面
    から出没可能な検知ピンを備えていて、ワークの着座，
    非着座に伴う検知ピンの出没動作に応じてワークの着座
    を検知するようになっていることを特徴とする請求項１
    または２に記載のロケート装置。
  4. 【請求項４】 自動車の車体の一部を構成することにな
    る複数のパネル状のワーク同士を溶接接合するのに先立
    って、その複数のワーク同士の相対位置決めを行う装置
    であって、 ワークを位置決め支持するためのロケートピンを主体と
    したロケート装置を備えるとともにそのロケート装置の
    少なくとも二次元位置を自律動作により任意に変更可能
    な機能を有するロケータを各ワークごとに独立して設
    け、 各ロケータに対してワークがセットされることになるワ
    ークセット位置と各ワーク同士が最終的に相対位置決め
    されることになる相対位置決め完了位置との間で、各ロ
    ケータの自律動作によりロケート装置を個別に進退移動
    させて各ワーク同士の相対位置決めを行うように構成し
    てなり、 上記ロケート装置として請求項１〜３のいずれかに記載
    のロケート装置を備えていることを特徴とする車体組立
    装置。
  5. 【請求項５】 上記各ロケータは直交３軸の動作自由度
    を有していて、該当するロケート装置の三次元位置を自
    律動作により任意に変更可能となっているものであるこ
    とを特徴とする請求項４に記載の車体組立装置。
  6. 【請求項６】 各ワークごとに複数のロケータが設けら
    れていて、その複数のロケータはワーク同士の相対位置
    決めに際して互いに同期してロケート装置を進退移動さ
    せるようになっていることを特徴とする請求項５に記載
    の車体組立装置。
  7. 【請求項７】 自動車の車体の一部を構成することにな
    る複数のパネル状のワーク同士を溶接接合するのに先立
    って、その複数のワーク同士の相対位置決めを行う装置
    であって、 ワークを位置決め支持するためのロケートピンを主体と
    したロケート装置を備えるとともにそのロケート装置の
    少なくとも二次元位置を自律動作により任意に変更可能
    な機能を有するロケータを各ワークごとに独立して設
    け、 各ロケータに対してワークがセットされることになるワ
    ークセット位置と各ワーク同士が最終的に相対位置決め
    されることになる相対位置決め完了位置との間で、各ロ
    ケータの自律動作によりロケート装置を個別に進退移動
    させて各ワーク同士の相対位置決めを行うように構成さ
    れていることを特徴とする車体組立装置。
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