JP2003145366A - 位置決め装置 - Google Patents

位置決め装置

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JP2003145366A
JP2003145366A JP2001343815A JP2001343815A JP2003145366A JP 2003145366 A JP2003145366 A JP 2003145366A JP 2001343815 A JP2001343815 A JP 2001343815A JP 2001343815 A JP2001343815 A JP 2001343815A JP 2003145366 A JP2003145366 A JP 2003145366A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カウルインナなどの横長状のワークをエンジ
ンコンパートメントなどの高い位置に高精度で位置決め
できる位置決め装置を提供する。 【解決手段】 一方側の位置決め部材である台車15の
3箇所に、位置決め用凹部151,152,153を設
ける。また、他方側の位置決め部材であるハンドリング
ロボット20における前記3箇所の位置決め用凹部15
1,152,153に対応する位置に、位置決め用凸部
29,30,31を設けるとともに、幅方向の両端にク
ランプ機構部32,33を設けた。前記ハンドリングロ
ボット20の3箇所の凸部29,30,31を、前記台
車15の位置決め用凹部151,152,153に挿入
することによって、台車15とハンドリングロボット2
0とを位置決めすると同時に、クランプ機構部32,3
3によってクランプされたカウルインナ19を所定位置
に位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、位置決め装置に関
し、特に、自動車のカウルインナのような横長形状を有
し高い位置に水平状に組み付けられるワークを位置決め
する場合に好適する位置決め装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車体を組み立てる場合、例え
ば、アンダーフロア用冶具パレット台車(以下、台車と
いう)を搬送路の各ポジションに間欠的に搬送させて、
車体部品,例えば、エンジンコンパートメント(以下、
エンコパと略称する)を位置決めし、この位置決めされ
たエンコパに、フロントフロア、フロントピラーロアイ
ンナ、カウルインナなどを順次、位置決めして組み立て
ていく。
【0003】ところで、上記のようなカウルインナの組
立においては、このカウルインナがエンコパおよびフロ
ントピラーロアインナの上方の高い位置に組み立てられ
るため、台車にカウルインナの位置決め高さに応じた高
い位置決めポストを設けている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に、台車に高い位置決めポストを設けると、後述するよ
うな、上側往路と下側復路とを有する2段式の搬送路を
用いて組み立てる場合、その高い位置決め用ポストが、
下側復路で邪魔になって、上側往路と下側復路との間隔
寸法を大きくしなければならず、上側往路上で位置決め
を行なう位置決めロボットや組み立てを行なうハンドリ
ングロボットの高さを高くしなければならという問題点
があった。
【0005】上側往路を低くするためには、例えば、床
面にピットを掘って、下側復路をこのピット内に設置す
ればよいが、ピットを掘ることや、このピット内に搬送
路を設置するのが大変で、初期投資が大きくなるのみな
らず、ピット内でのメンテナンス作業もやり難いという
問題点があった。
【0006】さらに、カウルインナは、デザイン性の高
いワークで、車種によって、その形状やデザインが種々
異なるため、車種ごとに位置決めポスト取り替えるか、
あるいは、車種ごとに異な位置決めポストを具備する台
車を用いなければならず、前者では、多種多様なポスト
を用意しなければならないのみならず、その取り換え作
業が面倒であるという問題点があった。また、後者で
は、多種多様なポストを具備する台車を用意しなければ
ならないので、その制作費が高額になるのみならず、保
管に大きなスペースが必要であるという問題点があっ
た。
【0007】本発明はこのような問題点を解決するため
に提案されたものであり、簡単な構成によって、特に、
横長状の形状を有し、高い位置に水平状に位置決めして
組み付けられるカウルインナなどのワークを容易、か
つ、高精度で位置決めできる位置決め装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
された位置決め装置は、上記課題を解決するために、相
互に位置決めする2部材における一方側部材の3箇所に
位置決め凹部を設けるとともに、他方側部材の前記各位
置決め凹部位置に対応する3箇所に位置決め凸部を設
け、前記一方側部材または他方側部材に、横長状のワー
クを複数箇所で水平状にクランプするクランプ機構部を
設けたことを特徴とするものである。
【0009】このような位置決め装置によれば、一方側
部材の3箇所の位置決め用凹部に他方側部材の3箇所の
位置決め用凸部を挿入することによって、一方側部材と
他方側部材とを、高精度で位置決めすることができる。
しかも、一方側部材と他方側部材とを位置決めすること
によって、一方側部材または他方側部材に設けたクラン
プ機構部でクランプされたワークも、同時に位置決めさ
れるので、横長形状のワークを、高い位置に水平状に、
容易、かつ、高精度で位置決めすることができる。しか
も、台車に高い位置決めポストを設けないので、2段式
の搬送路を採用しても、その上側往路の高さを低くで
き、床面にピットを掘る必要もない。
【0010】本発明の請求項2に記載された位置決め装
置は、前記一方側部材が台車であり、前記他方側部材が
ハンドリングロボットであることを特徴とするものであ
る。
【0011】上記の位置決め装置によれば、例えば、ハ
ンドリングロボットに設けたクランプ機構部でワークを
クランプして、台車の所定位置に移送することができ
る。また、台車に設けた3箇所の位置決め用凹部に、ハ
ンドリングロボットに設けた3箇所の位置決め用凸部を
挿入することによって、台車とハンドリングロボットと
を、高精度で位置決めできる。同時に、ハンドリングロ
ボットでクランプしたワークを台車に位置決めすること
ができる。したがって、台車に他のワークが位置決めさ
れて載置されておれば、ハンドリングロボットでクラン
プしたワークを台車に載置されている他のワークの所定
位置に、高精度で位置決めすることができる。
【0012】本発明の請求項3に記載された位置決め装
置は、前記ワークが、カウルインナであることを特徴と
するものである。
【0013】上記の位置決め装置によれば、ハンドリン
グロボットのクランプ機構部でカウルインナをクランプ
して台車位置に移送して、ハンドリングロボットを台車
に位置決めすると同時に、カウルインナを台車に載置さ
れているフロントピラーロインナなどの上に位置決めす
ることができる。
【0014】本発明の請求項4に記載された位置決め装
置は、前記ハンドリングロボットのクランプ機構部が、
前記カウルインナの長手方向両端の立上り部をそれぞれ
クランプするクランプ部を具備することを特徴とするも
のである。
【0015】上記の位置決め装置によれば、ハンドリン
グロボットのクランプ機構部が、カウルインナの長手方
向両端部の立上り部をクランプ部でクランプすることに
よって、クランプ機構部が水平面内で移動することが不
要になり、下降してワークをクランプし、クランプを解
除して上昇するという、単純な昇降動作でよくなり、し
かも、クランプ機構部の昇降動作は、ハンドリングロボ
ットの昇降動作によって行なわれるので、ハンドリング
ロボットの構成を簡略化できる。
【0016】本発明の請求項5に記載された位置決め装
置は、前記クランプ機構部が、前記3箇所の位置決め用
凹部および凸部のうち、1箇所の位置決め用凹部および
凸部と、他の2箇所の位置決め用凹部および凸部との間
に設けられていることを特徴とするものである。
【0017】上記の位置決め装置によれば、ハンドリン
グロボットにクランプされたカウルインナなどのワーク
を、ハンドリングロボットによって台車位置に移送し
て、ハンドリングロボットの3箇所の位置決め凸部を、
台車の3箇所の位置決め凹部に挿入することによって、
ハンドリングロボットと台車とが高精度で位置決めされ
ると同時に、ハンドリングロボットにクランプされてい
るカウルインナなどのワークを台車に位置決めできる。
しかも、クランプ機構部が、前記3箇所の凹部および凸
部のうち、1箇所の位置決め用凹部および凸部と、他の
2箇所の位置決め用凹部および凸部との間に設けられて
いるので、クランプ機構部を3箇所の位置決め用凹部お
よび凸部の外方部に設ける場合に比較して、ハンドリン
グロボットが大型化しないで、コンパクトにできる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図1ないし図6を参照して説明する。図1はワーク
組立装置の一例の概略側面図、図2は本発明の位置決め
クランプ装置で組み付けようとするワークの一例として
の自動車用車体の分解斜視図、図3(a)は図2のエン
コパの拡大平面図、図3(b)はその拡大側面図、図4
は本発明の位置決め装置の一方側部材の一例である台車
の概略斜視図、図5は本発明の位置決め装置の他方側部
材の一例であるハンドリングロボットの概略下方斜視
図、図6は本発明の一方側部材と他方側部材とを位置決
めした状態の概略側面図である。
【0019】図1において、10は上下2段式の搬送機
構部で、上側往路11と、下側復路12とを所定間隔で
有する。搬送機構部10の両端部には、それぞれ昇降装
置13,14が配置されている。一方端部、例えば、図
1の左方端部の昇降装置13から、エンコパ16が載置
された台車15が、上側往路11に移載され、上側往路
11の各ポジションP1〜P7を間欠的に移動してい
き、各ポジションでエンコパ16が位置決めされ、この
位置決めされたエンコパ16に、フロントフロア17、
フロントピラーロアインナ18、カウルインナ19など
が順次、位置決めされて溶接されていく。
【0020】搬送機構部10のポジションP7では、以
上の組立を終わった車台が台車15からクレーンなどで
取り去られる。空になった台車15は、図1の右方端部
の昇降装置14に移載される、すると、昇降装置14が
下降して、下側復路12と同一高さ位置になると停止す
る。すると、昇降装置14から台車15が下側復路12
に移載される。下側復路12を戻し搬送されて来た台車
15は、図1の右方端部の昇降装置13に移載され、新
しいワークであるエンコパ16が供給される。昇降装置
13が上昇し、上側往路11と同一高さ位置になると停
止し、台車15がエンコパ16ごと、上側往路11に移
載されて、前記同様に、各種ワークが順次、組み立てら
れていく。
【0021】前記車体を構成するエンコパ16は、図2
に示すような構造を有する。図2において、161はフ
ロントエプロン、162はエプロン、163はダッシュ
パネル、164はフロントサイドメンバ、165はサス
ペンションタワーである。このエンコパ16は、図3
(a)および図3(b)に示すように、底部材166に
位置決め用の孔167を有する。
【0022】17は前記エンコパ16のフロントサイド
メンバ164上に組み付けられるフロントフロアで、幅
方向の両端部の立上り部171と、幅方向中央の突条部
172と、この突条部172のフロント側に形成された
シフトレバー用の長孔173と、前記突条部172の両
側の凹部174における前後各2箇所の、合計後4箇所
に形成された丸孔175a〜175dとを有する。
【0023】18は前記エンコパ16およびフロントフ
ロア17に組み付けられるフロントピラーロアインナで
ある。このフロントピラーロアインナ18は、前記エン
コパ16のダッシュパネル163の両端に組み付けられ
るもので、その前面部181が前記ダッシュパネル16
3の曲面形状に一致する曲面形状になっている。そし
て、その3角形状の先端部182に、ハーネス通し用の
孔183が形成されるとともに、上下2箇所に位置決め
用の穴184,185が形成されている。
【0024】19は前記エンコパ16およびフロントピ
ラーロアインナ18で形成される凹所に組み付けられる
カウルインナである。このカウルインナ19は、エンコ
パ16の幅方向に長い、横長状のワークで、ワイパの駆
動機構部やウィンドウォッシャ液の供給駆動部などを収
容する樋状の凹部191を有し、両端部に立ち上り部1
92,192を有する。
【0025】図4は、位置決め部材の一方側部材の一例
である図1の台車15の概略斜視図で、幅方向の中央部
に位置決め用凹部151を有するとともに、両側部の2
箇所に位置決め用凹部152,153を有する。前記台
車15の中央部の位置決め用凹部151は、エンコパ1
6の位置決め孔167位置に対応しており、両側部2箇
所の位置決め用凹部152,153は、前記フロントフ
ロア17のフロント側の丸孔175a,175bに対応
する位置に設けられている。
【0026】図5は、前記台車15とともに位置決め装
置を構成する他方側部材の一例であるカウルインナ19
用のハンドリングロボット20で、「土」字状のアーム
21を有し、この「土」字状アーム21は、「I」字状
アーム22および23と、前記「I」字状アーム22の
中途位置から横方向に延びるアーム24,25によって
構成されている。前記一方の「I」字状アーム22の先
端部には、縦アーム26が固定されており、前記他方の
「I」字状アーム23の両端部には、縦アーム27,2
8が固定されている。そして、前記縦アーム26の下端
には、前記台車15の凹部151に挿入される位置決め
用凸部29が設けられており、前記縦アーム27,28
の下端には、前記台車15の位置決め用凹部152,1
53に挿入される位置決め用凸部30,31が設けられ
ている。
【0027】ここで、前記位置決め用凸部29の「I」
字状アーム22の上面からの立下り寸法h4は、前記台
車15の位置決め用凹部151の高さ位置に応じて設定
されている。また、前記位置決め用凸部30,31の
「I」字状アーム23の上面からの立下り寸法h5,h
6(=h5)は、前記台車15の位置決め用凹部15
2,153の高さ位置に応じて設定されている。
【0028】前記横アーム24,25の端部には、それ
ぞれワークの一例であるカウルインナ19のクランプ機
構部32,33が設けられている。クランプ機構部3
2,33は、それぞれ1点鎖線内に拡大図を示す構成を
有する。クランプ機構部32,33は左右対称的な構成
を有するので、以下、一方側のクランプ機構部32につ
いて説明する
【0029】クランプ機構部機構部32は、横アーム2
4の下方に縦アーム321を設け、この縦アーム321
の下端部に固定クランプ部材322を設けている。ま
た、前記横アーム24の端部に、ピン323を介してエ
アシリンダ324を枢支するとともに、そのピストンロ
ッド325の先端部にピン326を介して可動クランプ
部材327を枢支している。また、可動クランプ部材3
27の途中位置から延びるアーム328を、ピン329
を介して前記縦アーム321の途中に枢支している。
【0030】したがって、上記クランプ機構部機構部3
2は、エアシリンダ324のピストンロッド325を伸
出すると、このピストンロッド325の先端部にピン3
26で枢支された可動クランプ部材327が下方に押し
下げられ、応じて、この可動クランプ部材327がピン
329を中心に反時計方向に回動して、その先端部が固
定クランプ部材322に向って移動する。
【0031】なお、前記可動クランプ部材327が回動
することによって、ピン326の移動軌跡が円弧状にな
るので、このピン326の移動動作をエアシリンダがピ
ン323を中心に回動することによって円滑に行なえる
ようにしている。
【0032】このようにして、両クランプ機構部32,
33の可動クランプ部材327の回動によって、それぞ
れ固定クランプ部材322と可動クランプ部材327と
の間で、ワークの一例であるカウルインナ19の両端部
の立上り部192,192をクランプすることができ
る。また、エアシリンダ324のピストンロッド325
を退入させると、図5の状態になって、カウルインナ1
9の両端部の立上り部192,192を解放することが
できる。
【0033】次に、図1ないし図6を参照して、上記の
台車15およびハンドリングロボット20で構成される
位置決め装置の動作について説明する。まず、図1にお
いて、エンコパ16が載置された台車15が図1の左方
端部の昇降装置13から上側往路11に移載されると、
ポジションP1で台車15上に載置されたエンコパ16
が位置決めされる。この位置決めは、前記ハンドリング
ロボット20と同様の3箇所に位置決め用凸部29,3
0,31を有する位置決めロボット(ただし、クランプ
機構部32,33は不要)の位置決め用凸部29をエン
コパ16の位置決め用孔167を通して台車15の位置
決め用凹部151に挿入するとともに、他の位置決め用
凸部30,31をフロントサイドメンバ164,164
の側方に位置する台車15の凹部152,153に挿入
することによって行なわれる。エンコパ16の位置決め
が終わると、台車15がポジションP2に搬送される。
【0034】ポジションP2では、台車15上に位置決
めされたエンコパ16のフロントサイドメンバ164,
164の上に、2箇所に位置決め用凸部30,31を有
するハンドリングロボット(ただし、2箇所のクランプ
機構部32,33に代えて、フロントフロア17の4箇
所をクランプするクランプ機構部を有する)によって、
クランプされたフロントフロア17が供給されて、ハン
ドリングロボットの2箇所の位置決め用凸部30,31
を、フロントフロア17のフロント側の丸孔175a,
175bを通して台車15の位置決め用凹部152,1
53に挿入することによって位置決めし、仮溶接する。
すると、台車15がポジションP3に搬送されて、本溶
接され、ポジションP4に搬送される。
【0035】ポジションP4では、前記同様の3箇所に
位置決め用凸部29,30,31を有するハンドリング
ロボット(ただし、クランプ機構部32,33に代え
て、フロントピラーロアインナ18の上下2箇所の孔1
84,185に側方から挿入するピンを有するワーク保
持部材を具備する)によって、一対のフロントピラーロ
アインナ18を移送して、前記同様に、ハンドリングロ
ボットの3箇所の位置決め用凸部29,30,31を、
前記同様に台車15の3箇所の位置決め用凹部151,
152,153に挿入することによって位置決めし、仮
溶接した後、ポジションP5に搬送されて、本溶接され
る。本溶接が終わると台車15がポジションP6に搬送
される。
【0036】ポジションP6では、前記ハンドリングロ
ボット20がワーク供給場所にカウルインナ19を取り
にいく。このとき、左右に設けられたクランプ機構部3
2,33は、エアシリンダ324のピストンロッド32
5が退入して、可動クランプ部材327が固定クランプ
部材322から離隔した状態になっており、固定クラン
プ部材322と可動クランプ部材327との間に、図5
の1点鎖線内に示すように、カウルインナ19の両端部
の立上り部192,192が位置することになる。
【0037】そこで、エアシリンダ324のピストンロ
ッド325を伸出させると、前述のように、可動クラン
プ部材327がピン329を中心にして反時計方向(ク
ランプ機構部33の可動クランプ部材327はピン32
9を中心にして時計方向)に回動して、固定クランプ部
材322と可動クランプ部材327とで、カウルインナ
19の両端部の立上り部192,192をクランプす
る。
【0038】クランプ機構部32,33でクランプされ
たカウルインナ19は、ハンドリングロボット20によ
って、先に本溶接されているフロントピラーロアインナ
18a,18bの上方に移送されて来る。
【0039】そこで、ハンドリングロボット20の位置
決め用凸部29を、エンコパ16の位置決め用孔167
を通して、台車15の位置決め用凹部151に挿入する
とともに、2箇所の位置決め用凸部30,31を、フロ
ントフロア17のフロント側の丸孔175a,175b
を通して、台車15の凹部152,153に挿入する。
【0040】すると、図6に示すように、ハンドリング
ロボット20が台車15に位置決めされると同時に、エ
ンコパ16のダッシュパネル163と前記左右一対のフ
ロントピラーロアインナ18a,18bとで形成される
上部凹所に、カウルインナ19が位置決めされる。した
がって、この位置決め状態で、即、溶接ロボット(図示
省略)で仮溶接する。すると、台車15がポジションP
7に搬送され、本溶接される。
【0041】上記実施形態は、特定に構成について説明
したが、本発明はこの実施形態に示した構成に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。
【0042】例えば、上記実施形態では、ハンドリング
ロボット20のクランプ機構部32,33を、固定クラ
ンプ部材322と可動クランプ部材327とを用いて構
成する場合について説明したが、一対の可動クランプ部
材を用いて構成することもできる。
【0043】また、上記実施形態では、ワークの一例と
してカウルインナ19を位置決めする場合について説明
したが、カウルインナ以外の横長形状を有し、かつ、高
い位置に水平状態に位置決めされる任意のワークにも、
同様に適用できる。
【0044】さらに、上記実施形態では、台車15の位
置決め用凹部およびハンドリングロボット20の位置決
め用凸部を固定のものとした場合について説明したが、
位置決め用凹部151および凸部29と、他の位置決め
用凹部152,153および凸部30,31との間隔寸
法を可変にしてもよい。また、各位置決め凹部152,
153および凸部30,31間の間隔寸法を可変にして
もよい。さらには、それぞれの高さ寸法を可変にしても
よい。そのように構成した場合、各種サイズおよび/ま
たは形状のワークに広範囲に対応できる。
【0045】
【発明の効果】本発明は、以上のように、相互に位置決
めする2部材における一方側部材の3箇所に位置決め凹
部を設けるとともに、他方側部材の前記各位置決め凹部
位置に対応する3箇所に位置決め凸部を設け、前記一方
側部材または他方側部材に、横長状のワークを複数箇所
で水平状にクランプするクランプ機構部を設けたことを
特徴とするものであるから、一方側部材の位置決め用凹
部に他方側部材の位置決め用凸部を挿入することによっ
て、一方側部材と他方側部材とを高精度で位置決めする
ことができる。
【0046】また、他方側部材に設けられたクランプ機
構部でクランプされたワークを、一方側部材の所定位置
に移送して、他方側部材の位置決め用凸部を一方側部材
の位置決め用凹部に挿入することによって、一方側部材
上に載置されている他のワークの所定位置および高さに
高精度で位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る位置決め装置を組み込
んだワーク組立装置の概略側面図である。
【図2】図1のワーク組立装置において位置決めするワ
ークの一例である車体の分解斜視図である。
【図3】(a)はエンジンコンパートメントの拡大平面
図、(b)はその拡大側面図である。
【図4】本発明の位置決め装置における一方側部材の一
例である台車の概略斜視図である。
【図5】本発明の位置決め装置における他方側部材の一
例であるハンドリングロボットの概略下方斜視図であ
る。
【図6】本発明の位置決め装置における一方側部材と他
方側部材とによる位置決め時の状態を示す概略側面図で
ある。
【符号の説明】
10 上下2段式の搬送機構部 11 上側往路 12 下側復路 13,14 昇降装置 15 一方側部材(アンダーフロントフロア用冶具パレ
ット台車) 151,152,153 位置決め用凹部 16 エンジンコンパートメント 17 フロントフロア 18 フロントピラーロアインナ 19 ワーク(カウルインナ) 192 立上り部 20 他方側部材(ハンドリングロボッット) 32,33 クランプ機構 322 固定クランプ部材 324 エアシリンダ 327 可動クランプ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C030 AA16 AA19 CC02 DA01 DA08 DA14 DA17 DA23 DA24 DA27 DA35 DA38

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に位置決めする2部材における一方
    側部材の3箇所に位置決め凹部を設けるとともに、他方
    側部材の前記各位置決め凹部位置に対応する3箇所に位
    置決め凸部を設け、前記一方側部材または他方側部材
    に、横長状のワークを複数箇所で水平状にクランプする
    クランプ機構部を設けたことを特徴とする位置決め装
    置。
  2. 【請求項2】 前記一方側部材が台車であり、前記他方
    側部材がハンドリングロボットであることを特徴とする
    請求項1に記載の位置決め装置。
  3. 【請求項3】 前記ワークが、カウルインナであること
    を特徴とする請求項1または2に記載の位置決め装置。
  4. 【請求項4】 前記ハンドリングロボットのクランプ機
    構部が、前記カウルインナの長手方向両端の立上り部を
    それぞれクランプするクランプ部を具備することを特徴
    とする請求項1から3のいずれかに記載の位置決め装
    置。
  5. 【請求項5】 前記クランプ機構部が、前記3箇所の位
    置決め用凹部および凸部のうち、1箇所の位置決め用凹
    部および凸部と、他の2箇所の位置決め用凹部および凸
    部との間に設けられていることを特徴とする請求項1か
    ら4のいずれかに記載の位置決め装置。
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