JP2005028565A - 車体パネル操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】多様な車種の車体パネルに対して共用性を有する車体パネル操作装置を提供する。
【解決手段】ロボットのアーム１１の一端に装着されるベースプレート１３；ベースプレート１３の下部の左右側に各々ベアリングブロック１５によって回転可能に装着され、各々の内側の一端には受動ヘリカルギア２１が装着される左、右側スクリューロッド１７、１９；ベースプレート１３の中央上部に装着され、その回転軸の一端には左、右側スクリューロッド１７、１９の各受動ヘリカルギア２１と噛合う駆動ヘリカルギア２７が装着される駆動モーター２３；および左、右側スクリューロッド１７、１９にスクリューブロック２９によって装着され、横方向に移動して車体パネルの両端部をクランピングし、また、車体パネルを昇降させるクランピングユニット３０；を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は自動車の生産装置に関し、より詳しくは、自動車の生産過程で自動車の車体パネルを操作するための車体パネル操作装置に関する。
一般に、自動車メーカーでの自動車の生産は、量産ライン内で２万乃至３万個余りの部品を多数の組立及び溶接工程を通じて組立てることによって行われる。
このような自動車の組立工程で、トランクリッド（ｔｒｕｎｋ ｌｉｄ）のような車体パネルは、一例として、オーバーヘッドローダー（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｌｏａｄｅｒ）によって当該組立ラインに移送されて投入される。
トランクリッドを移送するためにこれを操作する従来の車体パネル操作装置は、図７に示したように、前記オーバーヘッドローダー（図示せず）に連結されるベースプレート１０１の両側に第１シリンダー１０３によってヒンジ作動する回転ブロック１０５が備えられ、回転ブロック１０５の一端に装着されて第２シリンダー１０７によってロケーター１０９と共に前記トランクリッド１１１の両端部を各々クランピングするクランパー１１３が備えられる。
しかし、前記ような従来の車体パネル操作装置は、一つの車種のトランクリッドだけのための専用装置として構成されるので、様々な車種のトランクリッドをクランピングするためには、当該部品の規格によってクランピング位置を異にする複雑なクランパーの構成及びそれに伴う追加の周辺装置の構成により、設置場所の制約を受けるという問題点がある。
また、組立位置にも偏差が発生するので、所望の組立位置での車体パネルの組立のためには、作業者が車体パネル操作装置によって投入された車体パネルの位置を調整しながら組立てなければならない不便さもある。
特開２００３−１７０８７０号公報
本発明の目的は、多様な車種の車体パネルに対して共用性を有する車体パネル操作装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、組立位置に移動する時の偏差が少ない車体パネル操作装置を提供することにある。
本発明による車体パネル操作装置は、車体パネルを当該車体の装着部に投入するために、ロボットのアームの一端に装着して前記車体パネルを操作する車体パネル操作装置において、前記ロボットのアームの一端に装着されるベースプレート；前記ベースプレートの下部の左右側に各々ベアリングブロックによって回転可能に装着され、各々の内側の一端には受動ヘリカルギアが装着される左、右側スクリューロッド；前記ベースプレートの中央上部に装着され、その回転軸の一端には前記左、右側スクリューロッドの各受動ヘリカルギアと噛合う駆動ヘリカルギアが装着される駆動モーター；および前記左、右側スクリューロッドにスクリューブロックによって装着され、横方向に移動して前記車体パネルの両端部をクランピングし、また、前記車体パネルを昇降させるクランピングユニット；を含むことを特徴とする。
本発明による車体パネル操作装置は、前記クランピングユニットに内側で隣接し、前記ベースプレートの下部に構成されて前記車体パネルを吸着する吸着ユニット；および前記クランピングユニットに内側で隣接し、前記ベースプレートの下部に構成されて車体と車体パネルとの間のギャップを調整するギャップ調整手段；をさらに含むのが好ましい。
駆動モーターは、その回転数の制御が可能なサーボモーターからなるのが好ましく、クランピングユニットは、前記左、右側スクリューロッドに各々スクリューブロックによって下向きに装着されるガイドレール；前記ガイドレールに各々昇降スライド可能に装着されるクランパー；そして前記ガイドレールの後端面に装着され、その作動ロッドによって前記クランパーに連結されて前記クランパーを昇降作動させる昇降シリンダー；を含むのが好ましい。
クランパーは、前記車体パネルの両端が各々挿入されるように、その内側がフォーク形状からなるのが好ましく、吸着ユニットは、前記ベースプレートの下部に下向きに装着される装着ブラケット；及び前記装着ブラケットの一端に装着され、車体パネルの面を吸着して把持する吸着カップ；を含むのが好ましい。
また、ギャップ調整手段は、前記ベースプレートの下部に下向きに装着される調整シリンダー；及び前記調整シリンダーの作動ロッドの一端に装着され、車体と車体パネルとの間のギャップを調整する調整ジグ；を含むのが好ましい。
さらに、調整ジグは、その一端が前記車体と車体パネルとの間に進入してその間のギャップを調整するための傾斜面を備えるのが好ましい。
本発明によれば、フォーク形状のクランパーが左、右側スクリューロッドに沿って横方向に移動してトランクリッドの両側端をクランピングするので、多様な車種のトランクリッドに対して、その規格の影響を受けないでクランピング作動を行なうことができる。
また、吸着カップによってトランクリッドを吸着した状態（つまり、その位置を固定した状態）で投入するので、トランクリッドを車体の装着部に投入する過程で、その組立位置に偏差がほとんど発生しない。
さらに、調整ジグによって車体とトランクリッドとの間のギャップを正確に調整するので、組立位置の正確度がさらに向上する。
さらに、本発明による車体パネル操作装置は、多様な車種の車体パネルに対して共用性を有するので、多様な車種に対応するための設備の製作費用を節減することができる。
以下、本発明の好ましい実施例を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施例による車体パネル操作装置ロボットシステムの構成図であり、図２は本発明の実施例による車体パネル操作装置の側面図である。
図１に示したように、車体組立ラインでは、車体１を移送するコンベヤー装置３の一側に、ロボット支持フレーム５によってロボット７が設置される。ロボット７のアーム１１の一端によって車体パネルが操作されて、車体１に装着される。
本発明の実施例による車体パネル操作装置１０については、アーム１１によって操作される車体パネルの内、特にトランクリッド９を移送して投入するトランクリッド組立ラインを例示して説明する。
図２に示すように、前記ロボット７のアーム１１の一端にはベースプレート１３が装着される。
ベースプレート１３の下部には、左右側に各々ベアリングブロック１５によって両端が回転可能な左、右側スクリューロッド１７、１９が装着される。この左、右側スクリューロッド１７、１９には、その各々の内側の一端に受動ヘリカルギア（ｄｒｉｖｅｎ ｈｅｌｉｃａｌ ｇｅａｒ）２１を装着している。
ベースプレート１３の中央上部には、駆動モーター２３が装着される。この駆動モーター２３には、その回転軸２５の一端に、左、右側スクリューロッド１７、１９の各受動ヘリカルギア２１と噛合う駆動ヘリカルギア（ｄｒｉｖｉｎｇ ｈｅｌｉｃａｌ ｇｅａｒ）２７が装着される。そして、前記左、右側スクリューロッド１７、１９の外周面に形成されたねじ溝は、駆動モーター２３の回転によって左、右側スクリューロッド１７、１９が各々反対方向に回転するように形成される。
ここで、駆動モーター２３は、その回転数制御が可能なサーボモーター（ｓｅｒｖｏ ｍｏｔｏｒ）からなるのが好ましい。
そして、左、右側スクリューロッド１７、１９には、スクリューブロック２９によってクランピングユニット３０が各々装着される。このクランピングユニット３０は、左、右側スクリューロッド１７、１９の回転によって横方向に移動して、トランクリッド９の両端部をクランピングすることができる。また、クランピングユニット３０は、シリンダーの駆動によってトランクリッド９を昇降させることができるように構成される。
このような前記クランピングユニット３０の構成に関してより詳細に説明する。
前記クランピングユニット３０は、スクリューブロック２９によって前記左、右側スクリューロッド１７、１９に各々下向きに装着されるガイドレール３１、３３を含む。前記ガイドレール３１、３３には、各々昇降スライド可能にクランパー３５、３７が装着される。
また、前記ガイドレール３１、３３の後端には、各々昇降シリンダー３９、４１が装着され、この昇降シリンダー３９、４１の作動ロッド４３、４５は、クランパー３５、３７の後端に連結される。したがって、昇降シリンダー３９、４１によってクランパー３５、３７が上下に移動することが可能になる。
クランパー３５、３７は、フォーク（ｆｏｒｋ）形状を有するが、これによってフォークの内側に向かってトランクリッド９の両端が各々挿入される。
そして、ベースプレート１３の下部には、クランピングユニット３０に内側で隣接し、トランクリッド９を吸着する吸着ユニット４０が構成される。吸着ユニット４０は、ベースプレート１３の下部に下向きに装着される装着ブラケット４７と、装着ブラケット４７の一端に装着され、トランクリッド９の断面を吸着して把持する吸着カップ４９とを含む。
また、ベースプレート１３の下部には、クランピングユニット３０に内側で隣接してギャップ調整手段５０が構成され、車体１とトランクリッド９との間のギャップを調整する。
このようなギャップ調整手段５０の構成に関してより詳細に説明する。
ギャップ調整手段５０は、ベースプレート１３の下部に下向きに装着される調整シリンダー５１を含む。調整シリンダー５１の作動ロッドの一端には、車体とトランクリッド９との間のギャップを調整する調整ジグ５３が装着される。
調整ジグ５３は、その一端が車体１とトランクリッド９との間に進入しながら相互間のギャップを調整することができるように傾斜面５５を備えている。
次に、車体パネル操作装置の作動を、図２乃至図５を参照して説明する。
図２のような状態で、左、右側スクリューロッド１７、１９上に装着された両側のクランピングユニット３０の各昇降シリンダー３９、４１を前進駆動させて、クランパー３５、３７を下降させる。この状態で、トランクリッド９の両端に対応する位置にクランパー３５、３７を位置させる。その後、駆動モーター２３を正方向回転駆動させると、図３のように、クランパー３５、３７はガイドレール３１、３３と共にトランクリッド９の両端に進入して、トランクリッド９を嵌合するようになる。
このような状態で、各昇降シリンダー３９、４１を後進駆動させれば、図４に示すように、両側のクランパー３５、３７はガイドレール３１、３３に沿ってガイドされてトランクリッド９を上昇させるようになり、トランクリッド９の上面が吸着カップ４９によって吸着される。
このように、トランクリッド９は、吸着カップ４９によって吸着された状態で操作される。
この時、ロボット７は、図５のように、コンベヤー装置３によって供給された車体１の後方トランク装着部（Ｐ）にトランクリッド９を移動させる。その後、トランクリッド９が車体側に下降した後、両側のクランパー３５、３７は、駆動モーター２３の逆方向回転駆動によって、ガイドレール３１、３３と共に外側に移動してトランクリッド９をアンクランピング（ｕｎｃｌａｍｐｉｎｇ）し、これにより車体１の後方トランク装着部（Ｐ）にトランクリッド９が投入される。
トランクリッド９が車体１の後方トランク装着部（Ｐ）に投入されると同時に吸着カップ４９の吸着力は解除される。この時、調整シリンダー５１は、図６に示したように、調整ジグ５３を前進駆動させて、車体１とトランクリッド９の両側との間に進入させる。このような動作によって、調整ジグ５３は、車体１とトランクリッド９との間のギャップ（Ｇ）を調整することにより、トランクリッド９が正確な組立位置に投入されるようにガイドする。
以上で本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されるのではなく、その技術的範囲内において、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により容易に変更され得るであろう。
本発明の実施例による車体パネル操作装置ロボットシステムの構成図である。 本発明の実施例による車体パネル操作装置の側面図である。 本発明の実施例による車体パネル操作装置の段階別作動状態図である。 本発明の実施例による車体パネル操作装置の段階別作動状態図である。 本発明の実施例による車体パネル操作装置の段階別作動状態図である。 本発明の実施例による車体パネル操作装置に適用されるギャップ調整手段の作動状態図である。 従来の技術による車体パネル操作装置の構成図である。
符号の説明
１ 車体
３ コンベヤー装置
５ ロボット支持フレーム
７ ロボット
９ トランクリッド
１０ 車体パネル操作装置
１１ アーム
１３ ベースプレート
１５ ベアリングブロック
１７、１９ 左、右側スクリューロッド
２１ 受動ヘリカルギア
２３ 駆動モーター
２５ 回転軸
２７ 駆動ヘリカルギア
２９ スクリューブロック
３０ クランピングユニット
３１、３３ ガイドレール
３５、３７ クランパー
３９、４１ 昇降シリンダー
４０ 吸着ユニット
４３、４５ 作動ロッド
４７ 装着ブラケット
４９ 吸着カップ
５０ ギャップ調整手段
５１ 調整シリンダー
５３ 調整ジグ

Claims (8)

  1. 車体パネルを当該車体の装着部に投入するために、ロボットのアームの一端に装着して前記車体パネルを操作する車体パネル操作装置において、
    前記ロボットのアームの一端に装着されるベースプレート；
    前記ベースプレートの下部の左右側に各々ベアリングブロックによって回転可能に装着され、各々の内側の一端には受動ヘリカルギアが装着される左、右側スクリューロッド；
    前記ベースプレートの中央上部に装着され、その回転軸の一端には前記左、右側スクリューロッドの各受動ヘリカルギアと噛合う駆動ヘリカルギアが装着される駆動モーター；および
    前記左、右側スクリューロッドにスクリューブロックによって装着され、横方向に移動して前記車体パネルの両端部をクランピングし、また、前記車体パネルを昇降させるクランピングユニット；
    を含むことを特徴とする車体パネル操作装置。
  2. 前記クランピングユニットに内側で隣接し、前記ベースプレートの下部に構成されて前記車体パネルを吸着する吸着ユニット；および
    前記クランピングユニットに内側で隣接し、前記ベースプレートの下部に構成されて車体と車体パネルとの間のギャップを調整するギャップ調整手段；
    をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車体パネル操作装置。
  3. 前記駆動モーターは、その回転数の制御が可能なサーボモーターからなることを特徴とする請求項１に記載の車体パネル操作装置。
  4. 前記クランピングユニットは、
    前記左、右側スクリューロッドに各々スクリューブロックによって下向きに装着されるガイドレール；
    前記ガイドレールに各々昇降スライド可能に装着されるクランパー；及び
    前記ガイドレールの後端面に装着され、その作動ロッドによって前記クランパーに連結されて前記クランパーを昇降作動させる昇降シリンダー；
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の車体パネル操作装置。
  5. 前記クランパーは、前記車体パネルの両端が各々挿入されるように、その内側がフォーク形状からなることを特徴とする請求項４に記載の車体パネル操作装置。
  6. 前記吸着ユニットは、
    前記ベースプレートの下部に下向きに装着される装着ブラケット；及び
    前記装着ブラケットの一端に装着され、車体パネルの面を吸着して把持する吸着カップ；
    を含むことを特徴とする、請求項２に記載の車体パネル操作装置。
  7. 前記ギャップ調整手段は、
    前記ベースプレートの下部に下向きに装着される調整シリンダー；及び
    前記調整シリンダーの作動ロッドの一端に装着され、車体と車体パネルとの間のギャップを調整する調整ジグ；
    を含むことを特徴とする請求項２に記載の車体パネル操作装置。
  8. 前記調整ジグは、
    その一端が前記車体と車体パネルとの間に進入してその間のギャップを調整するための傾斜面を備えることを特徴とする請求項２に記載の車体パネル操作装置。
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