JP2005506493A

JP2005506493A - 内部ジグ固定装置

Info

Publication number: JP2005506493A
Application number: JP2002573293A
Authority: JP
Inventors: ラダック、ディッコリー
Original assignee: Telezygology Inc
Current assignee: Telezygology Inc
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2005-03-03
Also published as: AU2002240705B2; EP1379426A4; US20060066018A1; DE60222397D1; WO2002074612A8; CA2445359A1; US7036203B2; CN1292952C; EP1379426A1; CN1501872A; AUPR385101A0; WO2002074612A1; EP1379426B1; DE60222397T2; ATE372914T1

Abstract

組立てライン手順を容易にするため部品を位置決めするためのジグ固定装置。このジグ固定装置は第１要素（１０）を第２要素（１２）と望ましい空間関係で保持する。該ジグ固定装置は該第１要素（１０）に接続されるファスナー（２０）からなる第１締付け手段を有している。このジグ固定装置はまた、調節可能なカプセル（１８）と共にファスナーインサート（１４）からなる第２締付け手段を有している。係止用ピン（２２）はファスナー（２０）を調節可能なカプセル（１８）に係止する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジグ及びジグ固定装置に関する。特に、この発明は公知ジグ固定装置と比較した場合には、内部的、かつ、永久的と云うことができるジグ固定装置に関する。
この発明はジグ固定の新規な方法にも関する。
【従来の技術】
【０００２】
ジグ及びジグ固定装置は一般に周知であり、製造において広く使用されている。通常、ジグは、複数の部品や工具の高精度の整合を可能にするため種々の基準面及び／又は点を有する。多くの製造プロセス時に、部品を、打ち抜き加工、リベット締め、溶接、接着、巻き込み加工のようなプロセス時に、正確に並置して保持するように該部品をジグ固定することが一般的である。ジグは製造プロセスの本質的部品と見なされ、製造コストのかなりの部分となり、製造時に論理学的思考が必要とされる。
ジグ固定プロセスは形成されている目的物に対して外部にあるジグを使用して実施されるのが殆どである。そのような先行技術のジグ固定プロセスは、クランプ、一時的ブレースあるいは目的物の最終形態のプロフィールを必要とすることが多い。
先行技術のジグ固定で示される問題の幾つかを、鋼フレーム自動車の製造に関して例示することができる。そのような自動車の製造においては、該フレームは管状であり、自動車用パネルがフレームに接着される。その接着プロセス時に、１つのパネルを他のパネルに調節すること、及びそれらパネルを接着剤が硬化する間、正確な位置に保持することが必要である。これまで、この調節を外部クランプなどの使用で達成してきた。しかし、このクランプの使用では幾つかの欠点がある。例えば、クランプを気をつけながら外し、パネル組立てステーションに戻す必要があり、これが製造ライン問題を複雑にした。部品（部材）を共に保持するのに要する圧力のためパネルに損傷を招くことも多い。クランプは最終の組立て強度には作用しない。さらに、クランプがあると塗装もできず、ケーブル設置などの他の製造ライン問題へのアクセスも不可能になる。
多くの場合、接着剤が硬化するまで組立てラインに沿って自動車を前進させることはできない。これにより高価な時間遅延や多数の接着剤ステーションが必要となり、製造プロセスが非効率的になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、ジグ固定装置と、少なくとも幾つかの実施形態において、外部ではなく、内部の手段を使用して部品（部分、部材）の位置決めを可能にするジグ固定法とを提供することである。この発明の他の目的は、幾つかの実施形態において、予備組立てプロセス時に自動化とプログラム化された許容値制御を可能にすることである。別の目的は、組立てライン手順が中断されずに継続できるように外す必要のないジグ固定法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従って、この発明は第１要素を第２要素に対して空間関係で保持するジグ固定装置において、前記装置は前記第１要素に接続するための第１締付け手段と、前記第２要素に接続するための第２締付け手段とを備え、前記第１締付け手段及び第２締付け手段の少なくとも１つが該第１要素と第２要素との間の空間関係を調節するための調節手段を備え、前記ジグ固定装置は前記第１締付け手段を前記第２締付け手段に係止するようにした係止手段を備えているジグ固定装置を提供する。
この発明はまた、第１要素を第２要素に対し空間関係で保持するジグ固定方法において、前記方法は、以下の
（１）第１締付け手段を前記第１要素に接続する工程と；
（２）第２締付け手段を前記第２要素に接続する工程と；
（３）前記第１要素の、前記第２要素に対する該空間関係を調節手段により調節する工程と；
（４）前記第１締付け手段を前記第２締付け手段に係止する工程とを有するジグ固定方法を提供する。
【０００５】
工程（４）の後には、第１要素を第２要素に接着、溶接あるいは同様の製造プロセスで接続される工程（５）が続くのが好ましい。
この発明のジグ固定方法では、これらの工程を上記とは別の順序で実施できることが理解される。実施例では、工程（２）を工程（３）の後で実施することができる。
第１要素と第２要素は多種多様のオプションから選択可能である。実施例により、フレーム付き自動車の製造では、第１要素は自動車の管状フレームの部品とし、第２部品はパネルとすることができる。この発明のジグ固定装置又は方法を使用して、パネルをフレームに対して全ての所望の空間関係で調節することができる。例えば、パネルをフレームにより近く、あるいは該フレームからより遠くになるように調節できる。パネルは隣接パネルにより近く、あるいは該パネルからより遠くになるように調節可能である。
【０００６】
この第１締付け手段、第２締付け手段及び調節手段は係止手段と同様に多種多様のオプションから選択することができる。第１及び第２締付け手段、調節手段及び／又はは係止手段は手動で操作でき、あるいは比較的複雑でない形態で示すことができるが、係止手段は少なくとも遠隔操作で係止され、あるいは解除されるように動かすことができるのが好ましい。この点で、国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ９９／００１８５の内容が本明細書に文献として含められる。この出願は係止手段の種々の形態と、そのような係止手段と調節手段の遠隔操作を開示する。
この発明のジグ固定装置と方法においては、該調節手段が第１の締付け手段、又は、第２の締付け手段と連携できることがオプションである。第１調節手段が第１締付け手段と連携され、第２調節手段が第２締付け手段と連携され、それにより空間関係を変更できる方法を強化するのが他のオプションである。
【０００７】
この発明のジグ固定装置と方法を使用してパネルなどの１つの要素を鋼フレームなどの第２要素と正確な空間関係に調節、すなわち第１要素を第２要素から解放し、該パネル又は別のパネル（第１パネルが損傷したとき）を該フレーム上の所定の正確な場所に再配置することが可能である。さらに、それぞれの要素を正確な位置に配置した後、該要素のうちの１つを外し、接着剤を塗布し、その要素を再度正確な所定の場所に再配置することが可能である。この実施形態では、本発明のジグ固定装置は、接着剤が硬化する間、第１要素を第２要素に対して正確な場所に保持する。
締付け手段は、接着剤を使用したり、締付け手段を嵌合するカラーを使用したり、両面テープ（適切な剥離強度の）を使用したり、その他、第１締付け手段を要素に取り付けたり、あるいは締付け手段を要素内にあるいは要素上に成形あるいは形成したりする所望の方法で、要素に接続することができる。
この調整手段は所望のやり方で調節可能である。実施例によって、該調整手段は一連のぎざぎざやねじ山を相補形状で収納されるようにした各々の場合で有することができる。他の実施例により、調整手段は、一方が他方に摺動して入り調節可能である第１部品及び第２部品を有することができる。
【０００８】
この発明のジグ固定装置は、国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ９９／００１８５の装置と同じ締付け及び解放システムと同じ原理で作用する係止手段を採用することができるが、この発明のジグ固定装置は「知能的（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ）」とすることができ、すなわち、このジグ固定装置は第１要素を第２要素に自動的に調整できる手段を保有することができる。実施例では、この知能手段は隣接パネル間の望ましくない間隙を感知して、その間隙が予め設定した許容値に入るように、調節手段を自動的に動かしてこの間隙を閉めることが可能である。このように、パネルなどが自己調節可能となる。
本発明のジグ固定装置及び方法は種々の方法で使用することができることも分かる。このジグ固定装置は１つの要素を他の要素に、それら要素を正確に位置合わせ可能にしつつ、一時的に締付けるために使用することができる。一旦それら要素の正確な位置を得たら、本発明のジグ固定装置を使用して一方の要素を他方に係止することができる。場合によっては、ジグ固定装置は正確な設定を維持しながら要素の分解が可能である。これにより、要素を再度組み立てる場合、それら要素は正確な、所定の相対位置に直ちに配置される。
この発明を添付図面に示された非限定実施形態に関してここで説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１ないし図３は第２要素（管状鋼フレーム１２）と空間関係で保持されている第１要素（パネル１０）を示している。図１は、管状鋼フレーム１２に上記目的のために設けられた開口１６に挿入されたファスナーインサート１４を示している。図２から分かるように、ファスナーインサート１４は調節可能なカプセル１８と共に第２締付け手段を構成する。第１締付け手段は、図２に示されパネル１０に取り付けられた（例えば、接着剤で）パネルファスナー２０からなる。
図３から分かるように、調節可能なカプセル１８はファスナーインサート１４内に望ましいやり方で調節された後、パネルファスナー２０を調節可能なカプセル１８に取り付け、係止ピン２２で所定場所に配置することができる。
調節可能なカプセル１８は図４ないし図８にさらに詳細に示され、パネルファスナー２０は図９に拡大図で示されている。図４及び図５から分かるように、調節可能なカプセル１８は一連のぎざぎざ２４と係止用リム２６を有し、保持具２８を備えている。
図８は図４のライン８−８に沿った断面図であり、図７は図５のライン７−７に沿った断面図である。調節可能なカプセル１８は保持具２８の他に保持具３０を備えている。係止用ピン２２は保持具２８の領域に配置されて示されている。
【００１０】
図５に示したように調節可能なカプセル１８の上面図は、図６で見ることができる。
図８に関して、調節可能なカプセル１８の壁は係止用ピン２２で妨げられない場合、内側に曲げることができる。
図９に示されたパネルファスナー２０は隆起を付けた円筒壁３４と別の保持具３６を備えている。
この第１実施形態を操作するため、ファスナーインサート１４を管状鋼フレーム１２内に、好ましくは接着により配置する。調節可能なカプセル１８はファスナーインサート１４内に図２に示した係止用ピン２２で配置される。パネルファスナー２０は、好ましくは接着によりパネル１０に取付けられている。パネルファスナー２０を取付ける場合、パネル１０が管状鋼フレーム１２から所定の距離にあるように、調節可能なカプセル１８をファスナーインサート１４に対して調整する。その後、パネルファスナー２０を調節可能なカプセル１８に圧入により取り付け、係止用リム２６をパネルファスナー２０のノッチ３８（図９参照）に配置するように剛性円筒壁３４によりフレキシブル壁３２が内側にたわませられる。係止用ピン２２を、図３に示したように保持具３６に接触するまで上向きに移動させる。この位置で、係止用ピン２２は係止用リム２６をノッチ３８に保持し、パネルファスナー２０を調節可能なカプセル１８に有効に係止し、それによりパネル１０が管状鋼フレーム１２に対し望ましい関係で保持される。係止用ピン２２は、無線、磁気あるいは電子信号の使用のような好ましくは遠隔的な適宜の手段で、あるいは国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ９９／００１８５に示されているような他の適切なやり方で動かすことができる。
【００１１】
図１０ないし図１４をここで参照する。ファスナーインサート１４は再度管状鋼フレーム１２（図１０）に挿入して示されている。ネック４２を有する調節可能なプレート４０がファスナーインサート１４内に配置される。係止用ピン４４はこの段階で係止が解除された位置（図１１及び図１２を参照）にある。それから係止用ピン４８を有するパネルプレート４６を、パネル１０と管状鋼フレーム１２との間の関係の正確な高さについて調節される調節可能なプレート４０に所定位置に挿入する（図１２）。一旦、正確な高さが調節されたら、調節可能なプレート４０を、図１３に示したように係止用ピン４４を保持具５０に当接させてファスナーインサート１４内で所定位置に係止する。パネルプレート４６を調節可能なプレート４０パネル１２から外し、パネル１２に取り付けそれから調節可能なプレート４０に再挿入する。必要なら、係止用ピン４８はパネルプレート４６を所定位置に係止させることができる。別のオプションとして接着剤をパネル１０と管状鋼フレーム１２との間に通常挿入することができる。これは、図１０ないし図１４の長手方向断面図である図１５と図１６にさらに示されている。
【００１２】
図１４はファスナーインサート１４と、調節可能なプレート４０と、パネルプレート４６を拡大図で示す。第１実施形態の場合のように（例えば図１）、ファスナーインサート１４は内部のぎざぎざ５２を備えている。チャンネル５４は管状鋼フレーム１２の配置用である。調節可能なプレート４０は、ファスナーインサート１４に付いている内部ぎざぎざ５２を相補するぎざぎざ２４を有している。保持具５０はネック４２の脚部５６を所定位置に保持している。調節可能なプレート４０はまた、弾性脚部５６とスペーサー脚部５８も備えている。弾性脚部５６はパネルプレート４６の脚部６０をチャンネル６２に係止するように設計されている。図１３でパネル１０に接着剤６４で取り付けられているパネルプレート４６は、保持具６６，６８を有する係止用ピン４８を備えている。調節可能なプレート４０は、図１３に示したように、係止用ピン４４を下向きに動かして保持具５０に当接させることで管状鋼フレーム１２に係止される。パネルプレート４６は、例えば係止用ピン４８を図１１に示した位置から図１２に示した位置まで下向きに動かすことで調節可能なプレート４０に係止される。前のように、係止用ピン４４と４８の係止は場合により遠隔作用手段を使用してリバーシブルになる。
【００１３】
図１５及び図１６から分かるように、パネルプレート４６を調節可能なプレート４０からこの目的のために外した後、多量の接着剤７０を管状鋼フレーム１２に配置することができる。その後、パネルプレート４６を調節可能なプレート４０の所定位置に係止して、接着剤７０が硬化する間、パネル１０と管状鋼フレーム１２との間で所定の空間関係を保持する（図１６）。
第２実施形態の上面図を図１７に示し、側面図を図１８に示す。
第３実施形態を図１９ないし図２８に示す。この実施形態は前の実施形態と同様であり、同じ部品は同じ番号で示す。しかし、前の実施形態はパネルプレート４６の係止用ピン４８による二重ファスナーを示したが、本実施形態は２つの係止用ピンを備えた１つのファスナーを有している。
前のように、ファスナーインサート１４を図１９の場合のように管状鋼フレーム１２内に配置し、ネック４２を、係止用ピン４４を使用して所定位置に調節する。パネル１０をパネルファスナー７２に取り付けた後、パネル１０を図２１に示したように、管状管状鋼フレーム１２に対して正確な位置決めとしてチェックする。その後、パネルファスナー７２を図２２及び図２５のように調節可能なプレート４０から解除する。接着剤７０を管状管状鋼フレーム１２に取り付け、パネルファスナー７２を再配置し図２６に示したように所定位置に係止する。
【００１４】
図２７はこの実施態様を上面図で示し、図２８は側面図で示す。図２６は図２７のラインＡ−Ａに沿った長手方向断面図であり、図２３は図２８のラインＢ−Ｂに沿った断面図であることが分かるだろう。
この実施形態の詳細は保持具７４，７６，７８と係止ピン８０を有する図２４から分かる。
種々の変更を、説明された実施形態に行うことができ、他の改良を本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく行うことができることが当業者は分かるだろう。例えば、図示したように管状鋼フレームによりパネルに取り付けた締付け手段に調節手段を有することが本発明の範囲内にある。また、双方の締付け手段に調節手段を有することも本発明の範囲内にある。
この発明はジグ固定装置において重要な進歩を示し、かなり高精度で効率的な組立てライン製造を可能にすると共に、同時にコストを大きく下げる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のジグ固定装置及び方法の第１実施形態を断面図で示す。
【図２】図１と同様に本発明のジグ固定装置及び方法の第１実施形態を断面図で示す。
【図３】図１と同様に本発明のジグ固定装置及び方法の第１実施形態を断面図で示す。
【図４】図１ないし図３で示した実施形態の幾つかの部品をより詳細に拡大図で示す。
【図５】図４と同様に、図１ないし図３で示した実施形態の幾つかの部品をより詳細に拡大図で示す。
【図６】図４と同様に、図１ないし図３で示した実施形態の幾つかの部品をより詳細に拡大図で示す。
【図７】図４と同様に、図１ないし図３で示した実施形態の幾つかの部品をより詳細に拡大図で示す。
【図８】図４と同様に、図１ないし図３で示した実施形態の幾つかの部品をより詳細に拡大図で示す。
【図９】図４と同様に、図１ないし図３で示した実施形態の幾つかの部品をより詳細に拡大図で示す。
【図１０】本発明のジグ固定装置及び方法の第２実施形態を断面図で示す。
【図１１】図１０と同様に本発明のジグ固定装置及び方法の第２実施形態を断面図で示す。
【図１２】図１０と同様に本発明のジグ固定装置及び方法の第２実施形態を断面図で示す。
【図１３】図１０と同様に本発明のジグ固定装置及び方法の第２実施形態を断面図で示す。
【図１４】第２実施形態の拡大図である。
【図１５】第２実施形態を長手方向断面図で示す。
【図１６】図１５と同様に、第２実施形態を長手方向断面図で示す。
【図１７】第２実施形態の上面図である。
【図１８】第２実施形態の側面図である。
【図１９】本発明のジグ固定装置及び方法の第３実施形態を断面図で示す。
【図２０】図１９と同様に本発明のジグ固定装置及び方法の第３実施形態を断面図で示す。
【図２１】図１９と同様に本発明のジグ固定装置及び方法の第３実施形態を断面図で示す。
【図２２】図１９と同様に本発明のジグ固定装置及び方法の第３実施形態を断面図で示す。
【図２３】図２１の拡大図である。
【図２４】第３実施形態の拡大図である。
【図２５】第３実施形態を長手方向断面図で示す。
【図２６】図２５と同様に、第３実施形態を長手方向断面図で示す。
【図２７】第３実施形態の上面図である。
【図２８】第３実施形態の側面図である。

Claims

第１要素を第２要素に対して空間関係で保持するジグ固定装置において、前記装置は前記第１要素に接続するための第１締付け手段と、前記第２要素に接続するための第２締付け手段とを備え、前記第１締付け手段及び第２締付け手段の少なくとも１つが該第１要素と第２要素との間の空間関係を調節するための調節手段を備え、前記ジグ固定装置は前記第１締付け手段を前記第２締付け手段に係止するようにした係止手段を備えていることを特徴とするジグ固定装置。
前記第１要素は自動車用パネルであり、前記第２要素はそのパネル用の環状フレームの部品であることを特徴とする請求項１に記載のジグ固定装置。
前記調節手段は前記パネルを前記フレームにさらに近くか、該フレームからさらに遠くに調節するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のジグ固定装置。
前記調節手段は前記パネルを隣接パネルにさらに近づけるか、該パネルからさらに遠ざけるように調節するようにしたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のジグ固定装置。
前記第１及び第２締付け手段、前記調節手段及び／又は前記係止手段が手動で操作するようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のジグ固定装置。
前記係止手段は遠隔操作で係止され、あるいは解除されるようにしたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のジグ固定装置。
前記調節手段は一方の締付け手段に、又は、他方の締付け手段に連携していることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のジグ固定装置。
２つの調節手段、すなわち前記第１締付け手段に連携した第１調節手段と、前記第２締付け手段に連携した第２調節手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のジグ固定装置。
前記締付け手段はそれぞれの要素に、接着剤、締付け手段を嵌合するカラー、適切な剥離強度の両面テープ、及び該要素内にあるいはその上に前記締付け手段を形成するか成形することからなる群から選択された手段によって接続されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載のジグ固定装置。
前記調節手段は、各々の場合、相補形状で収納されるようになっている一連のぎざぎざ又はねじ山を有することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のジグ固定装置。
前記調節手段は第１部品及び第２部品を備え、調節を可能にするため一方が他方に摺動可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のジグ固定装置。
前記第１要素の前記第２要素に対する自動調節を可能にするようにされた知能手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載のジグ固定装置。
前記知能手段は、望ましくない間隙を感知することが可能で、前記間隙を閉鎖するために前記調節手段を自動的に作動可能で、それにより予め設定された許容値内にはいることを特徴とする請求項１２に記載のジグ固定装置。
第１要素を第２要素に対し空間関係で保持する方法において、前記方法は、以下の
（１）第１締付け手段を前記第１要素に接続する工程と；
（２）第２締付け手段を前記第２要素に接続する工程と；
（３）前記第１要素の、前記第２要素に対する該空間関係を調節手段により調節する工程と；
（４）前記第１締付け手段を前記第２締付け手段に係止する工程とを有することを特徴とする方法。
前記第１要素を前記第２要素に接続する他の工程を有することを特徴とする請求項１４に記載のジグ固定方法。
前記第１要素は前記第２要素に接着剤又は溶接により接続されることを特徴とする請求項１５に記載のジグ固定方法。
前記工程（■）ないし（■）がいずれかの順序で実施されることを特徴とする請求項１４に記載のジグ固定方法。
前記第１要素は自動車用パネルであり、第２要素はそのパネル用の環状フレームの部品であることを特徴とする請求項１ないし請求項１７のいずれか１項に記載のジグ固定方法。
前記第１締付け手段を前記第２締付け手段へ係止する工程は遠隔操作で実施されることを特徴とする請求項１４ないし請求項１８のいずれか１項に記載のジグ固定方法。
前記第１要素の、前記第２要素に対する空間関係を調節手段により調節する工程は自動的に実施されることを特徴とする請求項１４ないし請求項１９のいずれか１項に記載のジグ固定方法。
第１要素を第２要素に対して添付図面の図１ないし図９あるいは図１０ないし図１８あるいは図１９ないし図２８を参照して実質的に説明されたように空間関係に保持するジグ固定方法。
添付図面の図１ないし図９あるいは図１０ないし図１８あるいは図１９ないし図２８のいずれか１つを参照して実質的に説明されたジグ固定装置。