JP2524881B2 - 自動車ドアの開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車ボデーの塗装工程で用いられる自動
車ドアの開閉装置に関する。

（従来の技術） 自動車ボデーの塗装工程としては、ドア内側のボデー
内板（ドア周り）及びドア自体の裏面を専門に塗装する
工程がある。かゝる塗装工程では、自動車ボデーが連続
搬送される塗装ブース内に塗装用ロボットを配し、この
ロボットを自動車ボデーと同期して移動させながら、第
７図に示すように、ドア２が開かれた自動車ボデー１に
対し該ロボット３のアーム先端に持たせた塗装機４によ
り自動塗装を行うようにしている。

ところで、この種の塗装工程において自動車ボデー１
はドア２を閉じた状態で塗装ブース内に搬入されるよう
になっており、したがって塗装に先立ってこのドア２を
開く操作が必要となる。そして従来、このドア２を自動
的に開く装置としては、塗装用ロボット３のアーム先端
に塗装機４と共に係止具を持たせ、該係止具をドア２に
係合させて開くようにしたもの（例えば、実開昭62-582
69号公報参照）、あるいは塗装用ロボット３とは別にド
ア開閉用ロボットを備え、該ドア開閉用ロボットも自動
車ボデー１と同期して移動させて、そのアーム先端に持
たせた同様の係止具によりドア２を開くようにしたもの
があった。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記塗装用ロボット３をドア開閉に共
用する装置では、ロボット３によりドア２を開けた後、
ドア２からロボット３を離して塗装を行わなければなら
ないため、塗装中にドア２が揺動してロボット３との相
対位置が変化し、特にドア２の裏面の塗装品質を確保す
るのが極めて困難になるという問題があった。一方、上
記ドア開閉用ロボットを用いる装置によれば、塗装中も
ドア２を開放状態に押えておくことができるので前記し
た問題を解消できるが、例えば４ドア車を対象とした場
合、第８図に示すように、フロントドア５側を塗装する
際にはリアドア６が閉じ状態となり、逆にリアドア６側
を塗装する際にはフロントドア５が閉じ状態となるた
め、工程を移してドアを開閉し２工程で塗装を行わざる
を得ないようになり、センターピラー７の見切り部分7a
をうまく塗装することができないという問題があった。
なお、ドア開閉用ロボットを２基設置すればこのセンタ
ーピラー７の塗装品質上の問題は解消できる訳である
が、この場合には高価なロボットの複数設置による設備
コストの大幅な上昇が避けられないという新たな問題が
生じ、有効な解決策とならない。

本発明は、上記従来の問題を解決することを課題とし
てなされたもので、その目的とするところは、大幅なコ
スト上昇を招くことなくフロント、リア両ドアを開き状
態に確実に保持可能とし、もって１工程での塗装を可能
にして塗装品質の向上に大きく寄与する自動車ドアの開
閉装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するため、自動車ボデーの
搬送ラインに沿って該自動車ボデーと同期して移動可能
に台車を配設し、該台車上に、前記搬送ライン上を移動
する自動車のフロントドアおよびリアドアの双方まで延
長可能なアームを有し該アーム先端に取付けた係止具を
前記フロントドアおよびリアドアに係合させて両ドアを
開閉する１台のロボットと起倒動可能な揺動アームを有
し該揺動アームを前記ドアの下方から起立させて前記ロ
ボットにより開放されたフロントドアおよびリアドアの
うちの何れか一方を開放状態に保持する１つのドア保持
手段とを搭載するように構成したことを特徴とする。

（作用） 上記のように構成した自動車ドアの開閉装置において
は、ドア開閉用ロボットの動きによりフロントドアおよ
びリアドアのいずれか一方を開いた後、ドア保持手段の
アームを起立させてこれを開放状態に保持できるので、
該ロボットをフロントドアおよびリアドアのいずれか他
方へ移動させてこれを開放しかつ開放状態に保持するこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図および第２図において、11は自動車ボデーで、
塗装ブース内のフロア12上に配設したコンベア13により
搬送ライン14上を矢印Ａ方向に所定の速度で搬送される
ようになっている。この自動車ボデー11は４ドア式のも
ので、センターピラー15を挟んでフロントドア16とリア
ドア17とを備えている。塗装ブース内のフロア12上には
また、前記搬送ライン14を間にこれと平行に各一対のガ
イドレール18（片側は省略）が敷設され、この各一対の
ガイドレール18には台車19が走行可能に載設されてい
る。台車19は、駆動手段（図示略）により前記コンベア
13と同期して所定範囲を移動可能に設けられており、し
たがって該コンベア上の自動車ボデー11と台車19との相
対位置は一定に維持されるようになっている 上記台車19上には、その一端側に位置して塗装用ロボ
ット20が、その他端側に位置してドア開閉用ロボット25
がそれぞれ搭載されている。塗装用ロボット20は、ロボ
ット本体21から延ばした多関節のアーム22の先端に塗装
機23を取付けており、教示内容に従ってアーム22をコン
ベア搬送される自動車ボデー11まで延ばし、塗装機23を
操作して適宜範囲を塗装し得るようになっている。一
方、ドア開閉用ロボット25は、ロボット本体26から延ば
した多関節のアーム27の先端に係止具28を取付けてい
る。係止具28は、フロントドア16またはリアドア17のガ
ラス装着溝30に挿入できるようにその先端部が下向きに
折曲されている。そしてロボット動作でこの係止具28の
先端部をガラス装着溝30に挿入し、続いてロボット25の
アーム27を台車19側へ移動させれば、各ドア16,17は自
動車ボデー11に対して開かれるようになる。なお、この
ロボット25のアーム先端には前記係止具28と対向してセ
ンサ29が取付けられており、係止具28のドアへの係合に
先立ってこのセンサ29によってガラス装着溝30の位置が
確認されるようになっている。

上記台車19にはまた、ドア開閉用ロボット25に隣接し
てドア保持装置31が搭載されている。

このドア保持装置31は、第３図〜第６図にも示すよう
に、基台32と、基台32から水平方向へ延ばされた支持フ
レーム33と、この支持フレーム33の先端に該支持フレー
ムと交差するように取付けられた本体34と、この本体34
に内装された後述する駆動手段により上下方向に駆動さ
れる揺動アーム35と、この揺動アーム35の先端に設けら
れたアタッチメント36とから概略構成されている。支持
フレーム33はその一端が基台32にボルト37にて固定され
ると共に、本体34は支持フレーム33の他端に同じくボル
ト38にて固定されており（第３図、第４図）、これらボ
ルト37,38による固定位置を調整することにより自動車
ボデー11に対する本体34の位置および姿勢が適宜選択さ
れるようになっている。

揺動アーム35は、第５図に詳細に示すようにその一端
部が中空の本体34の先端に軸39を用いて回動自在に軸着
され、この軸39には歯車40が固定されている。また本体
34内には前記歯車40に噛合可能に扇形歯車41が設けられ
ている。扇形歯車41は、その基端が本体34内に橋架した
回転軸42に回動不能に取付けられ、一方、この回転軸42
にはヒンジブラケット43を介してシリンダ44が連結され
ている。ヒンジブラケット43は、その一端が前記回転軸
42に回動不能に取付くと共に、その他端がシリンダ44の
出力軸44aに軸45を用いて回動自在に取付いており、こ
れによりシリンダ44の出力軸44aの伸縮動に応じて扇形
歯車41が回転軸42を中心に旋回し、この結果、歯車40が
回転して揺動アーム35は実線で示す起立姿勢と破線で示
す俯状姿勢とに任意位置決めされるようになる。

一方、アタッチメント36は、第６図に詳細に示すよう
にケーシング37と、ケーシング37に内装した支持筒38,3
8の先端に保持されたマグネット39および近接スイッチ4
0とから成っている。近接スイッチ40の配線41はケーシ
ング37から揺動アーム35を経て引き出されて、ドア開閉
ロボト25の制御装置（図示略）に接続されている。アタ
ッチメント36は、揺動アーム35の起立姿勢において自動
車ボデー11の搬送方向の後流側へ向けられるようになっ
ており、そのマグネット39に各ドア16,17の裏面を吸着
できる。

以下、上記のように構成したドア開閉装置の作用を説
明する。なお、こゝでは自動車ボデー11のリアドア17の
内側のボデー内板およびリアドア17の裏面の塗装を行う
場合を示す。

塗装ブース内にコンベア13により自動車ボデー11が搬
入され、原位置に待機する台車19に近づくと、台車19が
自動車ボデー11と同期してその搬送方向へ移動する。そ
してこの移動開始と同時に、先ずドア開閉用ロボット25
が作動し、そのアーム27をリアドア17側へ延ばし、係止
具28をリアドア17のガラス装着溝30に挿入してリアドア
17を開く。このリアドア17の開き完了と同時に、ドア保
持装置31のシリンダ44の出力軸44aが伸び側に作動して
扇形歯車41が回転軸42を中心に旋回し、これに追従して
歯車40が回転して揺動アーム35が起立姿勢となる。この
揺動アーム35の起立により、その先端に取付けられたア
タッチメント36がリアドア17の裏面に当接し、リアドア
17はアタッチメント36に設けたマグネット39に保持され
て所定の開き角度αを維持する。

上記アタッチメント36によるリアドア17の保持状態は
近接スイッチ40により検出され、その検出信号によりド
ア開閉用ロボット25が再作動し、そのアーム27をフロン
トドア16側へ移動させる。そしてロボット25は、そのア
ーム先端に取付けた係止具28をフロントドア16のガラス
装着溝30内に挿入してフロントドア16を開ける。なお、
この開き角度βはリアドア17の開き角度αより小さくて
も良い（第１図）。その後、塗装用ロボット20が起動さ
れ、該ロボット20は、そのアーム22をリアドア17側へ延
ばして塗装機23によりセンターピラー15を含むリアドア
17の内側のボデー内板およびリアドア17の裏面を塗装す
る。この時、リアドア17はドア保持装置31により保持さ
れているので、リアドア17の裏面の塗装を高品質に行う
ことができる。特に本実施例ではマグネット39によりリ
アドア17を吸着しているので、所望の開き角度αにドア
を開放することができ、教示内容に従って動作するロボ
ット20のアーム先端（塗装機23）とリアドア17との相対
位置が狂うことがなく、ドア裏面を高品質に塗装でき
る。しかも両ドア16,17が開放状態にあるのでセンター
ピラー15を高品質に塗装することができる。

なお、上記実施例においてドア開閉用ロボット25の係
止具28からドア保持装置31のアタッチメント36にリアド
ア17を持ち替えてから塗装を行うようにしたが、アタッ
チメント36のドアに対する係合部位も塗装する必要があ
る場合には、係止具28でドアを保持している段階すなわ
ち持ち替える前にアタッチメント36の係合部位を塗装し
ておけば良い。

また、上記実施例において揺動アーム35を起倒動させ
る手段として歯車機構40,41とシリンダ44とを用いた
が、その構造は任意であり、例えばシリンダによりリン
ク機構を動作させる構造、あるいはモータにより歯車機
構またはリンク機構を作動させる構造とすることができ
る。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明にかゝる自動車
ドアの開閉装置によれば、ドア開閉用ロボットとドア保
持手段とで分担して前・後のドアを開放状態に保持でき
るので、１工程内で前・後のドアの塗装を行うことがで
き、２工程で塗装する場合のようにセンターピラーに塗
装ムラが発生することがなくなり、塗装品質の向上に大
きく寄与する効果を奏する。しかも、１工程内で４ドア
の塗装を行うことができることから、生産性の大幅な向
上を達成できることはもとより、２重投資の省略による
設備コストの大幅な低減を達成でき、その及ぼす効果は
大なるものがある。またドア保持装置は揺動アームを起
倒動させるだけの簡単な構成であるので、設備コストの
上昇はわずかとなり、その利用価値は大なるものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかゝる自動車ボデーの開閉装置の平面
図、第２図はその正面図、第３図は本発明の一部である
ドア開閉装置の平面図、第４図はその正面図、第５図は
ドア開閉装置の一部である揺動アームの駆動部を示す断
面図、第６図は同じくドア開閉装置の一部であるアタッ
チメントを示す断面図、第７図は自動車ドアの内側に対
する塗装状態を示す斜視図、第８図はドア内側に対する
塗装不具合例を示す模式図である。 11……自動車ボデー、13……コンベア 14……搬送ライン、16……フロントドア 17……リアドア、19……台車 20……塗装用ロボット、25……ドア開閉用ロボット 27……アーム、28……係止具 31……ドア開閉装置、35……揺動アーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 忠之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 松尾 久 兵庫県神戸市須磨区西落合５丁目８番９ 号 (56)参考文献 実開 昭63−169388（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車ボデーの搬送ラインに沿って該自動
   車ボデーと同期して移動可能に台車を配設し、該台車上
   に、前記搬送ライン上を移動する自動車のフロントドア
   およびリアドアの双方まで延長可能なアームを有し該ア
   ーム先端に取付けた係止具を前記フロントドアおよびリ
   アドアに係合させて両ドアを開閉する１台のロボット
   と、起倒動可能な揺動アームを有し該揺動アームを前記
   ドアの下方から起立させて前記ロボットにより開放され
   たフロントドアおよびリアドアのうちの何れか一方を開
   放状態に保持する１つのドア保持手段とを搭載したこと
   を特徴とする自動車ドアの開閉装置。