JP2014141150A - 車両組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有効稼働率が高く且つ車体とドアのマッチングが容易である車両組立装置を提供することを課題とする。
【解決手段】図（ｂ）に示すように、ドア置き台１２及びドア４５が下流に置かれている。ドア４５を把持したドア支持機構３０は、矢印（１１）のように上流へ向かい、車体１１に遭遇したら矢印（１２）のように下流に移動しつつドア取付作業がなされ、作業が終了したら矢印（１３）のように待機位置へ戻される。矢印（１３）だけが空荷である。特に、矢印（１１）中に、作業員はドア４５を目視点検することができる。すなわち、矢印（１１）と矢印（１２）は有効に作業がなされる。
【効果】上流から下流へ移動する車体に対して、下流から上流へドアを移動するため、ドアは必ず車体に到達する。車体とドアとのマッチングは極めて容易である。
【選択図】図１０

Description

本発明は、移動中の車体に、ドアを取付ける車両組立装置に関する。

一般の車両組立では、車体（ホワイトボディ）に塗装を施した後に、ドアが外される。外されたドアに、ウインドレギュレータやドアガラスやハーネスが取付けられる（ドア側艤装）。また、ドアなし車体に、ドア開口から車載部品が投入され、組み付けられる（ボディ側艤装）。

艤装後に、車体にドアが再取付けされる。この再取付けのために組立装置が用いられる。
移動中の車体に、ドアを取付ける車両組立装置は、各種の構造のものが知られている（例えば、特許文献１（第８図）参照。）。

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来の車両組立装置の基本原理を説明する図であり、車体コンベア１０１により、車体１０２が矢印（１）のように、連続的に搬送される。
車体１０２の側方には、矢印（２）のように周回する長円形コンベア１０３が設けられ、この長円形コンベア１０３で複数のキャリア１０４が周回搬送される。

リフタ１０５により、前部ドア１０６又は後部ドア１０７がキャリア１０４に移され、車体１０２へ搬送される。
連続的に搬送される車体１０２に対して、長円形コンベア１０３を高速で周回させる。すると、車体１０２に前部ドア１０６が追いつく。この時点で長円形コンベア１０３を車体コンベア１０１と同速にし、同速の間に前部ドア１０６を車体１０２に取付ける。次に、長円形コンベア１０３を高速で周回させる。すると、車体１０２に後部ドア１０７が追いつく。この時点で長円形コンベア１０３を車体コンベア１０１と同速にし、同速の間に後部ドア１０７を車体１０２に取付ける。

図中、リフタ５の位置Ｐ１から後部ドア１０７が車体１０２に取付けられる位置Ｐ２の間は、キャリア１０４は前部ドア１０６又は後部ドア１０７を搬送する役割を果たす。しかし、残りの範囲Ａは、キャリア１０４は空荷である。
すなわち、キャリア１０４の有効稼働率は約５０％である。
車両組立装置の有効活用を図る上で、この稼働率を高めることが求められる。

また、高速から同速に切り換えるタイミングが遅れると、前部ドア１０６又は後部ドア１０７が車体１０２に衝突する虞がある。逆に、高速から同速に切り換えるタイミングが速すぎると、前部ドア１０６又は後部ドア１０７が車体１０２が離れたままとなるため、人手で前部ドア１０６又は後部ドア１０７が車体１０２へ寄せるなど、余分な作業が追加される。
このように、矢印（１）と矢印（２）が同じ向きであるため、車体１０２と前部ドア１０６又は後部ドア１０７とのマッチング（合わせ作業）が難しい。
車体とドアのマッチングが容易である車両組立装置が求められる。

特開昭６０−１３５３８３号公報

本発明は、有効稼働率が高く且つ車体とドアのマッチングが容易である車両組立装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、上流から下流へ移動する車体に、ドアを取付ける車両組立装置であって、
前記車体の移動中心線に沿って延ばされる固定レールと、
この固定レールに移動自在に吊される移動枠体と、
この移動枠体に設けられ前記移動中心線と直交する方向へ延ばされる移動レールと、
前記移動中心線と直交する方向へ移動可能に、前記移動レールに取付けられる移動板と、
この移動板に吊り下げられ前記ドアを支えるドア支持機構と、
下流位置に且つ前記移動板を前記移動中心線から離れるように移動したときに前記ドア機構で前記ドアを受け取ることができる位置に設けられ前記ドアを載置するドア置き台と、
前記移動板に取付けられ前記移動中心線に向かって延ばされるキック部材と、
前記移動中心線寄りの部位に配置され前記キック部材で操作され前記移動板が前記移動中心線寄りの所定位置に達したことを検出する第１センサと、
前記移動中心線寄りの部位にて前記移動枠体に取付けられ前記第１センサの検出情報に基づいて上昇する昇降部材と、
この昇降部材の軌跡と重なるように且つ前記固定レールの下流位置にて前記固定レールに取付けられ前記昇降部材で操作され前記ドア支持機構が許容作業範囲を逸脱して下流側に到達したことを検出する第２センサと、からなることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、ドア支持機構は、鉛直軸廻りに回転自在に移動板に吊り下げられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、上流から下流へ移動する車体に、下流から上流へ移動するドアに当接する当接部材が着脱自在に取付けられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、上流から下流へ移動する車体に対して、下流から上流へドアを移動する。ドアが車体に到達するまでの移動中に、作業員はドア廻りを目視点検することができる。車体は溶接工程での車体であるため、ドアの打痕や傷を点検することが望まれる。ドアが車体に到達した後は、車体へドアを取付ける。この取付け作業の間にドア支持機構は下流に到達する。すなわち、ドア支持機構には、下流→上流→下流の間、ドアが吊り下げられており、ドア支持機構の稼働率、すなわち、車両組立装置の稼働率が大いに高まる。

また、上流から下流へ移動する車体に対して、下流から上流へドアを移動するため、ドアは必ず車体に到達する。到達後は、固定レールに移動枠体が移動自在に吊られているため、ドアが車体に連れて下流へ移動する。この移動中にドアを車体に取付ければよい。すなわち、車体とドアとのマッチングは極めて容易である。したがって、本発明によれば、有効稼働率が高く且つ車体とドアのマッチングが容易である車両組立装置が提供される。

請求項２に係る発明では、ドア支持機構は、鉛直軸廻りに回転自在に移動板に吊り下げられているため、ドアを旋回させて車体に対して好適な角度にすることも自在であり、作業性が高まる。

請求項３に係る発明では、上流から下流へ移動する車体に、下流から上流へ移動するドアに当接する当接部材が着脱自在に取付けられている。
当接部材にドアを当接するだけで、車体にドアをマッチングさせることができるため、作業性が一層高まる。すなわち、車体に当接部材を斜めに取付けておくことで、当接後にドアが車体に連結し易い角度に保たれ、好ましい。

本発明に係る車両組立装置の平面図である。 移動枠体の平面図である。 図２の３−３矢視図である。 Ｊ形部材の作用図である。 図２の５−５矢視図である。 第１・第２センサの作用図である。 ドアを下流から上流へ移動させる作用図である。 作業員の作用を説明図する図である。 ドア取付けからドア支持機構を待機させるまでの作用図である。 実施例と比較例を対比する図である。 従来の車両組立装置の基本原理を説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１に示すように、車両組立装置１０において、車体１１が、コンベア（図８、符号６５）により、白抜き矢印のように連続的に移動する。

本発明では、実線で示される車体１１側を「上流」、ドア置き台１２が図示されている側を「下流」と呼ぶ。
また、左ドア用の設備と右ドア用の設備が移動中心線１３に対称に配置されている。以下の説明では左ドア用の設備、すなわち、移動中心線１３より図下の設備を説明し、右ドア用の設備の説明は省略する。

車両組立装置１０は、車体１１の移動中心線１３に沿って延ばされる内側／外側の固定レール１４、１５（符号１４は移動中心線１３側に在るため内側と言う。符号１５は外側と言う。）と、固定レール１４、１５に吊される移動枠体１６と、下流側に且つ外側の固定レール１５の外側に配置されるドア置き台１２と、図２以降で説明する機構類からなる。

固定レール１４、１５は、工場建屋に直接又は間接的に固定される。
移動枠体１６は、下流から上流（又は、上流から下流）へ移動可能に固定レール１４、１５に吊されている。
移動枠体１６について詳細を次に説明する。

図２に示すように、移動枠体１６は、固定レール１５から固定レール１４へ掛け渡した長方形の矩形フレームである。
図３は、図２の３−３矢視図であり、正しくはハンドル３５が図手前にあり、ドア４５が図奥にあるが、理解を容易にするために、ハンドル３５を右、ドア４５を左に示した。

図３に示すように、移動枠体１６は、ロール１７、１７及びスティ１８、１８を介して、固定レール１５に吊り下げられ、ロール１７、１７が回転することで、移動枠体１６は図面左右方向（図１の移動中心線１３に沿った方向）に移動自在とされる。

このような移動枠体１６に、一対の移動レール１９、１９が設けられ、これらの移動レール１９、１９に、ロール２１、２１及びスティ２２、２２を介して、移動板２３が吊り下げられる。ロール２１、２１が回転することで移動板２３は図面表裏方向（図１の移動中心線１３に直交する方向）に移動自在とされる。

このような移動板２３に鉛直軸２４を介して、ドア支持機構３０が吊り下げられる。
ドア支持機構３０は、天板３１と、この天板３１から吊り下げられるパワーアシストシリンダ３２と、このパワーアシストシリンダ３２から下へ延びるピストンロッドに取付られるアタッチメント３３と、このアタッチメント３３に付設されるハンドル３５と、アタッチメント３３に取付けられる水平軸３６と、この水平軸３６に一端が固定されて延びるアーム３７と、このアーム３７に取付けられるＪ形部材３８と、水平軸３６の一端に設けられ作業員（図８、符号６２）が操作するレバー３９と、水平軸３６の近傍から上へ延ばされるドア受け部材４１と、このドア受け部材４１の上部に取付けられる軟質材４２と、天板３１に縦向きに設けられるストッパピン４３と、このストッパピン４３を図示せぬスプリングに抗して引き下げる引き部材４４とからなる。引き部材４４は、綱、紐、ロープ、ワイヤ、ロッドの何れでもよい。

パワーアシストシリンダ３２は、スプリングが内蔵される油圧ダンパーであって、一定以上の外力を加えるとピストンが移動し、一定未満の外力が加わってもピストンが移動しないツールである。ドア４５を吊った状態では高さ位置が維持され、作業員が上又は下へ力を加えるとドア４５が上又は下へ移動する。作業員がドア４５を支える必要がないのでパワーアシストと呼ばれる。

図２に示すように、移動板２３側に、第１穴４６と第２穴４７が設けられている。例えば、第１穴４６はドア置き台１２のドア４５を把持する際の位置決めに用い、第２穴４７は車体１１へドア４５を取り付ける際に、車体１１に取付けられている当接部材６１に沿った角度にドア４５を位置決めするために用いる。
第１穴４６又は第２穴４７に挿入されているストッパピン４３を、図３に示す引き部材４４で強制的に抜くことができる。また、引き部材４４を弛めると、スプリングで付勢されるストッパピン４３が第１穴４６又は第２穴４７に挿入される。

次に、Ｊ形部材３８の作用を説明する。
図４（ａ）では、Ｊ形部材３８は待機位置にある。レバー３９を上げて水平軸３６を約９０°回すと、図４（ｂ）に示すように、Ｊ形部材３８は縦向き姿勢となる。次に、全体（Ｊ形部材３８、水平軸３６、レバー３９）を上げると、図３に示すように、爪４８をドア４５の開口に引っ掛けることができる。

結果、図３に想像線で示すドア４５が爪４８と軟質材４２で挟持される。軟質材４２であるために、ドア４５に傷が着く心配はない。ドア４５を車体にボルトで固定した後は、Ｊ形部材３８を下げ、図４（ｂ）→図４（ａ）の順で操作することで、Ｊ形部材３８をドア４５から外し元の状態に戻すことができる。

図２において、矩形の移動板２３から２本の帯板からなるキック部材５１が内側の固定レール１４に向かって延びている。加えて、内側の固定レール１４の近傍にて移動枠体１６に昇降部材５２が取付けられている。この昇降部材５２の軌跡上に、第２センサ５３が配置され、この第２センサ５３が固定レール１４に固定される。なお、第２センサ５３は、図１に示すように下流に配置される。

図２の５−５矢視図である図５に示すように、移動枠体１６にクロスメンバー５４が渡され、このクロスメンバー５４にシリンダユニット５９が取付けられる。図２に示すように、シリンダユニット５９、５９はキック部材５１とは干渉しない位置に配置される。

図５にて、シリンダユニット５９のロッド５５の上端に昇降部材５２が取付けられる。ロッド５５の他端が圧縮ばね５６で付勢され、昇降部材５２が下方に付勢される。この昇降部材５２に且つキック部材５１の進行方向前方に、第１センサ５７が取付けられている。
第１センサ５７はオフ状態にあると共に、昇降部材５２が下位位置にあるため、図面奥に配置される第２センサ５３もオフ状態にある。

移動板（図２、符号２３）が移動することに伴って、キック部材５１が昇降部材５２に向かって移動すると、昇降部材５２の先端が第１センサ５７をオン状態にする。このオン信号に基づいてシリンダユニット５９が昇降部材５２を上昇させる。
この状態のままで、移動枠体１６が図面奥へ移動すると、昇降部材５２により第２センサ５３がオン状態になる。

なお、第１・第２センサ５３は機械式リミットスイッチが好適であるが、近接スイッチや非接触型光電スイッチであってもよく、種類・形式は任意である。

以上の構成からなる車両組立装置の作用を、図７〜図９に基づいて総合的に説明する。
図７（ａ）にて、ドア置き台１２にドア４５が載せられている。
このとき、車体１１は上流にあり且つこの車体１１に、治具としての当接部材６１が斜めに取付けられている。そして、ドア支持機構３０をドア置き台１２の近傍へ移動し、ドア置き台１２のドア４５を把持させる。

図７（ｂ）にて、矢印（３）のように、ドア支持機構３０を、上流へ移動させる。途中で適宜矢印（４）のように、ドア支持機構３０を４５°程度旋回させる。そして、ドア支持機構３０を矢印（５）のように、車体１１に接近させる。

図７（ｂ）の作用を、図８で補足する。作業員６２がハンドル３５を握り、引き部材４４を引いて天板３１を４５°回転させ、ストッパピン４３を第２穴４７に係合させることで、ドア支持機構３０を旋回させ、移動させることができる。上流ではドア４５を車体１１に接近させる。車体１１は下流へ移動しつつある。

図７（ｃ）に示すように、ドア支持機構３０と共にドア４５が上流へ移動し、当接部材６１が車体１１と共に下流へ移動するため、ドア４５が容易に当接部材６１に当接する。当接部材６１が斜めであるため、当接後はドア４５が車体１１へ締結し易い角度に保持される。当接後はドア４５が当接部材６１で押されるため、車体１１とドア支持機構３０は同期して下流へ移動する。
図７（ｃ）の時点で、図６に示すように、キック部材５１により第１センサ５７がオン状態になる。第１センサ５７がオンになることで、ドア４５が車体１１への取付け位置に達したことが認識される。

図９（ａ）にて、インパクトレンチと呼ばれるハンド工具などでボルトを締め付けることにより、ドア４５を車体１１の当接部材６１に取付ける。ドア４５が中開状態に保持されているため、取付けは容易になる。
取付けが終了すると作業員の手で、図９（ｂ）に示すように、ドア支持機構３０がドア置き台１２の近傍の待機位置へ戻される。この際に、キック部材５１が外側の固定レール１５寄りに移動するため、図６から図５に変わる。すなわち、第１センサ５７がオフ状態になり、作業終了が認識される。

ところで、諸般の事情により、ドア取付け作業が遅延することはあり得る。
このときは、図９（ｃ）に示すように、昇降部材５２が内側の固定レール１４近傍で図６のように上昇した状態にあるため、この昇降部材５２で第２センサ５３がオン状態になる。このオン信号により、異常を認識し、車体１１の移動を停止し、作業を中断するなどの対策を講じる。

仮に、従来の技術のように、上流にある車体に、上流にあるドアを接近させて取付ける場合には、ハンド工具による締結作業が早い時点で開始されるため、作業が遅延することは起こりにくい。
一方、本発明のように、上流にある車体に、下流にドアを接近させると、車体にドアが遭遇するタイミングが、中流又は下流であることもあり得る。結果、作業遅延が起こりやすい。その対策として、第２センサ５３を設けた。

また、別の観点から、従来の技術に対する本発明の利点を説明する。
比較例では、図１０（ａ）で示すように、ドア置き台１１０及びドア１１１は上流に置かれている。
ドア支持機構１１２は、矢印（６）のように、上流で車体１１３に接近し、矢印（７）のように下流へ移動し、矢印（８）のように車体１１３から離れ、矢印（９）のように待機位置へ戻る。矢印（８）と矢印（９）が、いわゆる空荷状態となる。

これに対して、実施例では、図１０（ｂ）に示すように、ドア置き台１２及びドア４５が下流に置かれている。
ドア４５を把持したドア支持機構３０は、矢印（１１）のように上流へ向かい、車体１１に遭遇したら矢印（１２）のように下流に移動しつつドア取付作業がなされ、作業が終了したら矢印（１３）のように待機位置へ戻される。矢印（１３）だけが空荷である。
特に、矢印（１１）中に、作業員はドア４５を目視点検することができる。すなわち、矢印（１１）と矢印（１２）は有効に作業がなされる。
以上のように、図１０（ａ）に比較して、図１０（ｂ）は格段に作業効率が高まる。

本発明は、車両の塗装工程以降に配置され車体にドアを取付ける組立装置に好適である。

１０…車体組立装置、１１…車体、１２…ドア置き台、１３…移動中心線、１４、１５…固定レール、１６…移動枠体、１９…移動レール、２３…移動板、２４…鉛直軸、３０…ドア支持機構、４５…ドア、５１…キック部材、５２…昇降部材、５３…第２センサ、５７…第１センサ、６１…当接部材。

Claims (3)

1. 上流から下流へ移動する車体に、ドアを取付ける車両組立装置であって、
   前記車体の移動中心線に沿って延ばされる固定レールと、
   この固定レールに移動自在に吊される移動枠体と、
   この移動枠体に設けられ前記移動中心線と直交する方向へ延ばされる移動レールと、
   前記移動中心線と直交する方向へ移動可能に、前記移動レールに取付けられる移動板と、
   この移動板に吊り下げられ前記ドアを支えるドア支持機構と、
   下流位置に且つ前記移動板を前記移動中心線から離れるように移動したときに前記ドア機構で前記ドアを受け取ることができる位置に設けられ前記ドアを載置するドア置き台と、
   前記移動板に取付けられ前記移動中心線に向かって延ばされるキック部材と、
   前記移動中心線寄りの部位に配置され前記キック部材で操作され前記移動板が前記移動中心線寄りの所定位置に達したことを検出する第１センサと、
   前記移動中心線寄りの部位にて前記移動枠体に取付けられ前記第１センサの検出情報に基づいて上昇する昇降部材と、
   この昇降部材の軌跡と重なるように且つ前記固定レールの下流位置にて前記固定レールに取付けられ前記昇降部材で操作され前記ドア支持機構が許容作業範囲を逸脱して下流側に到達したことを検出する第２センサと、
   からなることを特徴とする車両組立装置。
2. 前記ドア支持機構は、鉛直軸廻りに回転自在に前記移動板に吊り下げられていることを特徴とする請求項１記載の車両組立装置。
3. 上流から下流へ移動する前記車体に、下流から上流へ移動する前記ドアに当接する当接部材が着脱自在に取付けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両組立装置。

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