JP2005186692A - 車体組立装置および車体組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車種が相違するなどして形状が異なるルーフパネルを組み立てる場合であっても、共通の設備で組み立てを行えるようにする。
【解決手段】 位置決め治具にて位置決めした複数のルーフボー５上に、接着剤を塗布したルーフパネル３を載置して接着接合し、この状態で両者を溶接によって固定する。位置決め治具は、回転可能な２本の回転支持軸２３を備え、回転支持軸２３には、その軸方向に沿って治具本体３５を複数備える。各治具本体３５は、回転支持軸２３の円周方向に沿って、各車種のルーフパネル３にそれぞれ対応するルーフボー５を位置決めする治具体３７を備えている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車体パネルに骨格部材を一体化させる車体組立装置および車体組立方法に関する。

自動車の車体組立工程、例えばルーフアセンブリを組み立てるルーフサブ組立工程においては、例えば下記特許文献１に記載されているように、ルーフパネルの裏面に車幅方向に向けて延長した状態で取り付けるルーフボーと呼ばれる補強部材を位置決めした状態で、このルーフボー上にルーフパネル載せて両者を溶接によって一体化している。
特開平８−２０３６９号公報

しかしながら、上記した従来の車体組立装置においては、車種が相違するなどして形状が異なるルーフパネルを組み立てる際には、その都度各車種専用の車体組立設備を準備する必要があり、作業工数や設備費の増大を招き、改善が望まれている。

そこで、本発明は、車種が相違するなどして形状が異なる車体パネルを組み立てる場合であっても、共通の設備で対応できるようにすることを目的としている。

本発明は、骨格部材を位置決め治具にて位置決め固定した状態で、前記骨格部材上に車体パネルを載置して両者を一体化する車体組立装置において、前記位置決め治具は、ベースに対して回転可能な回転支持軸と、この回転支持軸の周囲にその周方向に沿って配置した複数の位置決め部とをそれぞれ備え、前記複数の位置決め部は、車種の相違などにより形状の異なる前記骨格部材にそれぞれ対応して位置決め可能であることを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、車種が相違するなどして形状が異なる車体パネルを組み立てる場合には、回転支持軸を回転させてその周方向に沿って配置した他の位置決め部により骨格部材を位置決め固定するようにしたので、車種が相違するなどして形状が異なるルーフパネルを組み立てる場合であっても、共通の設備で組み立てを行うことができ、作業工数や設備費の増大を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わる車体組立装置の位置決め治具１を含む車体組立設備の全体構成を示す平面図である。本車体組立設備においては、車体パネルとしてのルーフパネル３の裏面に、車幅方向に延長される骨格部材としての補強部材となる複数のルーフボー５を溶接によって固定する。

ルーフパネル３は、車種あるいは車型によって異なる形状のもの（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…）をワークパレット７Ａ，７Ｂ，７Ｃ…にそれぞれ配置してある。このワークパレット７Ａ，７Ｂ，７Ｃ…に隣接して、その配列方向に沿って移動可能なワーク搬送用ロボット９を設け、ワーク搬送用ロボット９を間に挟んでワークパレット７Ａ，７Ｂ，７Ｃ…と反対側にパネル位置決め台１１を設置する。

ワーク搬送用ロボット９により所望のルーフパネル３を把持して、パネル位置決め台１１に搬送して位置決めし、パネル位置決め台１１に隣接して設置してある接着剤塗布用ロボット１３により、接着剤タンク１５に収容してある接着剤を、前記したルーフボー５を取り付ける部分に塗布する。

一方、車体組立装置における位置決め治具１では、ルーフボー５を位置決め固定し、この位置決め固定したルーフボー５上に、前記したワーク搬送用ロボット９により、接着剤塗布済みのルーフパネル３を載置し、両者相互を接着により仮固定する。

その後、位置決め治具１の周囲に配置した複数の溶接用ロボット１７によって、ルーフパネル３とルーフボー５とを溶接固定し、溶接後はワーク搬出用ロボット１９によって次工程２１に搬出する。次工程では、例えば、図示しない溶接用ロボットによってルーフパネル３とルーフボー５との上記溶接打点位置とは別の位置を、いわゆる増す打ち溶接として行う。

次に、車体組立装置における位置決め治具１について説明する。

図２は、図１における位置決め治具１を拡大した平面図で、図３は、図２のＡ矢視図である。この位置決め治具１は、ルーフボー５上に載置した状態のルーフパネル３の車体前後方向（図２中で左右方向）に延長される２本の回転支持軸２３を備えている。この回転支持軸２３は、ベース２５上に設置してあるそれぞれ３本の支持脚２７の上端に設けてある軸受２９に回転可能に支持されている。回転支持軸２３の図２，図３中で右端部側の支持脚２７の上部には、ベース２５の外側に向けて突出するブラケット３１を設け、このブラケット３１に回転支持軸２３を回転駆動する駆動用モータ３３を取り付ける。

そして、上記した回転支持軸２３には、図４に示すような治具本体３５を、その軸方向に沿って複数設けてあり、各治具本体３５は、位置決め部としての治具体３７を周方向に沿って複数（ここでは８個）備えている。

上記した各治具本体３５は、車種が相違するなどして形状が異なる各種のルーフパネル３に取り付ける複数のルーフボー５に対応して設けてある。また、各治具本体３５における複数の治具体３７は、前記した各種形状のルーフボー５にそれぞれ対応するものであり、したがって回転支持軸２３の軸方向に沿って設けた複数の治具本体３５における円周方向同一位置にあるそれぞれの治具体３７は、同一種のルーフボー５を位置決めする際に使用する。

上記した各治具体３７は、回転支持軸２３の周囲に設けたボス部３９の周囲に基部ブロック４１を固定し、さらに基部ブロック４１の外側にアーム部４３を連結し、アーム部４３の先端には、支持プレート４５を取り付ける。

支持プレート４５上の中央には、位置決めピン４７を備えるセンタブロック４９を設け、その両側に支持ピン５１を備えるサイドブロック５３を設けている。センタブロック４９は、支持プレート４５に対して側方に突出し、その突出端部の上部に前記した位置決めピン４７を設ける。これにより位置決めピン４７は、ルーフボー５を位置決めする際に、２本の支持ピン５１に対し、ルーフボー５の長手方向に沿ってずれた位置となる。

ルーフボー５は、ルーフパネル３の裏面に接合するフランジ部５ａを両側部に備え、その内側に一対の凸部５ｂを、ルーフボー５の長手方向に延長して形成する。この一対の凸部５ｂ相互間の凹部５ｃのルーフパネル３側の面は、位置決め状態を示す図５のように、フランジ部５ａをルーフパネル３に接触させた状態でルーフパネル３に対して離れた状態となる。

そして、上記した凹部５ｃに形成してある位置決め孔５ｄに、前記した治具体３７の位置決めピン４７を挿入してルーフボー５の位置決めを行うとともに、一対の支持ピン５１を、フランジ部５ａより内側のルーフパネル３の裏面より離間した位置にあるピン受け部５ｅに当接させてルーフボー５を支持する。

なお、図２，図３では、回転支持軸２３の周囲の複数のボス部３９に対し、図２では二点鎖線、図３では実線でそれぞれ示すルーフパネル３に対して必要な治具本体３５の治具体３７のみを示してあり、他の治具本体３５や治具体３７は省略している。実際には、すべてのボス部３９に図４，図５に示したような治具本体３５を設けてある。

ただし、これら各治具本体３５は、湾曲形状となっているルーフパネル３と回転支持軸２３との間の距離が各治具本体３５を設けた部位相互間で異なる場合があるので、すべて同じものではなく、例えばアーム部４３の長さを変えたり、位置決めピン４７や支持ピン５１の先端位置を変えるなど、互いに異なるものが存在する。

また、ルーフパネル３の形状によっては、すべての治具本体３５を使用しない場合があり（図３の実線で示すルーフパネル３では、４つの治具本体３５のみを使用している）、その使用しない治具本体３５においては治具体３７が不要となるので、すべての治具本体３５が全周に８個の治具体３７を備えているわけではない。

次に、上記した車体組立装置を用いた車体組立方法について説明する。

まず、図１に示すように、ワーク搬送用ロボット９によりワークパレット７Ａ，７Ｂ，７Ｃ…に配置してある各種のルーフパネル３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…のうち、必要とするルーフパネル３を把持してパネル位置決め台１１に搬送する。このときルーフパネル３は、裏面が上側となるよう表裏を反転させた状態で位置決めする。この位置決め状態で、接着剤塗布用ロボット１３により、前記したルーフボー５を取り付ける部分、すなわちルーフボー５のフランジ５ａが接触する部分に接着剤を塗布する。

上記した接着剤塗布作業と並行してルーフパネル３に取り付けるルーフボー５を、車体組立装置における位置決め治具１に対して位置決めする作業を行う。この位置決め作業は、２つの駆動用モータ３３の駆動により２本の回転支持軸２３を同時に回転させて、位置決めを行うルーフボー５に対応する各治具体３７が、図３の実線で示すルーフパネル３に対向する上方位置となるようにする。

この状態でルーフボー５を、例えば図示しないロボットによって位置決め治具１に搬入し、２本の回転支持軸２３上の治具本体３５の対応する治具体３５に位置決めする。位置決め時には、図５に示すように、位置決めピン４７をルーフボー５の位置決め孔５ｄに挿入するとともに、２本の支持ピン５１をピン受け部５ｅに当接させてルーフボー５を支持する。なお、図３では、ルーフパネル３の車体前後方向（図３中で左右方向）両端と中央部分２箇所の全部で４箇所にルーフボー５を取り付ける状態を示している。

一方、前記した接着剤塗布作業が完了しているルーフパネル３は、前記したワーク搬送用ロボット９によって把持してパネル位置決め台１１から位置決め治具１まで移動させ、上下を反転させた状態、つまり接着剤を塗布した裏面が下面となる状態で、前記位置決め状態の各ルーフボー５上に載置する。

これにより、ルーフパネル３とルーフボー５とを接着剤によって互いに仮固定し、この仮固定状態で、図２に示すように、ルーフパネル３の車幅方向（図２中で上下方向）両側部それぞれ２箇所にてクランプ機構５５によってクランプ固定する。

そして、上記クランプ固定状態で、図１に示してある溶接用ロボット１７によって、ルーフパネル３とルーフボー５とを、図２に示す溶接打点位置Ｐにて溶接固定し、溶接後はワーク搬出用ロボット１９によって次工程２１に搬出する。

ここで、上記したルーフパネル３と形状の異なる他の車種あるいは車型の、例えば図３中で二点鎖線で示すようなルーフパネル３を組み立てる際には、再度駆動用モータ３３を駆動して回転支持軸２３を治具本体３５とともに回転させ、新たなルーフパネル３に組み付けるルーフボー５に対応する各治具体３７を、ルーフボー５に対向する上方位置となるようにする。

このように、上記した実施形態によれば、車種が相違するなどして形状が異なるルーフパネル３を組み立てる場合には、回転支持軸２３を治具本体３５とともに回転させてその周方向に沿って配置した他の治具体３７によりルーフボー５を位置決め固定するようにしたので、車種が相違するなどして形状が異なるルーフパネル３を組み立てる場合であっても、共通の設備で組み立てを行うことができ、作業工数や設備費の増大を防止することができる。

なお、上記した実施形態では、車体パネルとしてルーフパネル３を例に取って説明したが、他の車体パネルにこの発明を適用することもできる。

本発明によれば、前記位置決め部は、前記骨格部材に設けた位置決め孔に挿入する位置決めピンと、前記骨格部材に接触して支持する支持ピンとを備えているので、位置決め治具による骨格部材の位置決め作業を確実に行うことができる。

また、前記位置決め部を周方向に複数備えた治具本体を、前記回転支持軸の軸方向に沿って複数設けたので、車体パネルに複数の骨格部材を組み付ける場合に対応することができる。

さらに、前記車体パネルはルーフパネルであり、前記骨格部材は、前記ルーフパネルの裏面に固定されて車幅方向に延長される補強部材としているので、車種が相違するなどして形状が異なるルーフパネルを組み立てる場合であっても、共通の設備で組み立てをうことができ、作業工数や設備費の増大を防止することができる。

本発明の一実施形態を示す車体組立装置を含む車体組立設備の全体構成を示す平面図である。 図１における位置決め治具を拡大した平面図である。 図２のＡ矢視図である。 図１の位置決め治具における治具本体の斜視図である。 図４の治具本体によりルーフボーを位置決めした状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 位置決め治具
３ ルーフパネル（車体パネル）
５ ルーフボー（骨格部材，補強部材）
５ｄ 位置決め孔
２３ 回転支持軸
２５ ベース
３７ 治具体（位置決め部）
４７ 位置決めピン
５１ 支持ピン

Claims (5)

1. 骨格部材を位置決め治具にて位置決め固定した状態で、前記骨格部材上に車体パネルを載置して両者を一体化する車体組立装置において、前記位置決め治具は、ベースに対して回転可能な回転支持軸と、この回転支持軸の周囲にその周方向に沿って配置した複数の位置決め部とをそれぞれ備え、前記複数の位置決め部は、車種の相違などにより形状の異なる前記骨格部材にそれぞれ対応して位置決め可能であることを特徴とする車体組立装置。
2. 前記位置決め部は、前記骨格部材に設けた位置決め孔に挿入する位置決めピンと、前記骨格部材に当接して骨格部材を支持する支持ピンとを備えていることを特徴とする請求項１記載の車体組立装置。
3. 前記位置決め部を周方向に複数備えた治具本体を、前記回転支持軸の軸方向に沿って複数設けたことを特徴とする請求項１または２記載の車体組立装置。
4. 前記車体パネルはルーフパネルであり、前記骨格部材は、前記ルーフパネルの裏面に溶接固定されて車幅方向に延長される補強部材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の車体組立装置。
5. 骨格部材を位置決め治具にて位置決め固定した状態で、前記骨格部材上に車体パネルを載置して両者を一体化する車体組立方法において、回転支持軸の周囲にその周方向に沿って複数の位置決め部を設け、この複数の位置決め部は、車種の相違などにより形状の異なる前記骨格部材にそれぞれ対応して位置決め可能であり、前記回転支持軸を回転させることで、位置決めを行う前記骨格部材に対向する位置に、その骨格部材に対応する前記位置決め部を位置させ、この状態で前記骨格部材の位置決めを行った後、前記骨格部材上に前記車体パネルを載置して両者を一体化させることを特徴とする車体組立方法。

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