JP2852164B2 - 予めゆるやかに組み立てられてプレスされた薄板金素子により構成された車両本体またはその一部などの構造体を溶接するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、予めゆるやかに組み立てられて
プレスされた薄板金素子により構成された車両本体また
はその一部などの構造体を溶接するための装置であっ
て、前記構造体の各部品を位置決めして溶接するための
ステーション（１）と、前記予めゆるやかに組み立てら
れた構造体を前記ステーションに搬送するためのコンベ
アライン（４）と、前記コンベアライン（４）の両側で
前記ステーション内に配設されかつ溶接すべき構造体と
係合可能で特定の型の構造体の特定の外面形状に適した
定位装置（１４）をそれぞれ有する少なくとも２対の位
置決めフレーム（１３）と、前記各対の位置決めフレー
ム（１３）により正確に位置決めされた前記構造体の各
部品を溶接するためにステーション内に配設された溶接
手段（１５）と、当該溶接すべき構造型に対応する前記
対になった位置決めフレーム（１３）を前記ステーショ
ン内の作動位置まで移動させるために位置決めフレーム
（１３）を搬送するための搬送手段（１１、２４）とを
備えた上記した装置に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】上述した型の溶接装置
は、本出願人のイタリア国特許第１２２３６９０号と共
に対応欧州特許ＥＰ−Ａ−０３５１３７７号及び対応米
国特許ＵＳ−Ａ−４９０５８８４号の主題である。

【０００３】本発明の目的は、位置決めフレームの搬送
手段を特に単純且つ効果的に形成することにより、上述
した公知の装置を改良することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明に係る装置は、前記搬送手段が、コンベアラ
インの両側でステーション内に配設されると共にコンベ
アラインに平行なそれぞれの軸線を中心として回動可能
な２つの回転ドラムであって、ステーションの一方の側
で位置決めフレームと連係する回転ドラムと、回転中に
各回転ドラム上の固定位置でそれぞれの位置決めフレー
ムを規制するための手段と、回転ドラムが静止したとき
それぞれの回転ドラムから一つの位置決めフレームを完
全に除去すると共に、コンベアラインに直角なフレーム
を溶接すべき構造体に隣接した作動位置の方へさらには
その作動位置から反対方向に移動させて前記位置決めフ
レームをそれぞれの回転ドラムの位置まで戻すための手
段とを備え、前記それぞれの位置決めフレームを各回転
ドラム上で規制するための手段が、回転ドラムの回転の
軸線に垂直な２つの平行な平面内に配設された１対の環
状軌道を有し、前記各位置決めフレームの各端部が、前
記環状軌道上で案内され、各回転ドラムが、２個の回転
子に接続されたモータ駆動軸を有しており、前記回転子
のそれぞれが前記回転ドラムの軸線を中心に回転し且つ
２本の環状軌道上で案内される位置決めフレームを連行
するための手段を有し、前記各環状軌道が、固定支持構
造体に固定された主固定セクタと、前記環状軌道の環を
完成するとともにコンベアラインに対向する環の側で主
固定セクタから離隔した副可動セクタとを有し、前記位
置決めフレームを連行するための手段が、ステーション
の各側に２つの副支持構造体を備え、前記副支持構造体
に対して前記環状軌道の２つの副可動セクタを固定する
とともに、前記副支持構造体が、コンベアラインに対し
て垂直に移動可能であることを特徴とする装置が提供さ
れる。

【０００５】作動中、先に溶接されたものとは異なった
型の構造体例えば異なった型の車両本体が溶接ステーシ
ョンに入ると、各ドラム部材が回転し、溶接すべき車体
の型に対応する２つの位置決めフレームを、互いに対向
すると共に溶接ステーションを通って車体を搬送する中
央コンベアラインの方に対向した２つのドラムの側部ま
で移動させる。この段階で、ドラムの各軸が回転し、そ
れに対応して各回転子も回転する。これによりドラムの
軸線を中心として位置決めフレームが回転しフレームの
各端部が環状軌道上で案内される。

【０００６】２つの位置決めフレームがステーションの
中央領域に対向するドラムの側部に到着すると回転は止
まる。この時点で副支持構造体は、中央作業領域の方に
向かってコンベアラインに対し垂直に移動する。副支持
体の移動に伴い、環状軌道の副可動セクタも移動する。
各副可動セクタは、副構造体に固定され、従って副可動
セクタ上に位置決めされる位置決めフレームにも固定さ
れる。

【０００７】かくして、溶接すべき構造体の型に対応す
る位置決めフレームは、それらの作動位置に到着する。
作動位置において、フレームにより支持された位置決め
装置は構造体の種々の部品と係合することができ、溶接
に先立ち各部品を正確に位置決めすることができる。上
述した本出願人の特許において考察したように、前記溶
接手段を、溶接ステーション内に配設したプログラム可
能な溶接ロボットにより、或いは位置決めフレームによ
り支持された溶接銃により構成してもよい。

【０００８】本発明のその他の特徴及び利点は、添付図
面を参照しつつ単に非限定的な例として挙げた以下の詳
細な説明から明らかになろう。

【０００９】

【実施例】各図面は、車両本体の側部を溶接するための
ステーションに関する。本体側部は、互いに溶接され且
つプレスされた幾つかの薄板金により全体的に構成され
ている。本発明の場合には、各側部は、各部品を緩やか
に接合することにより、例えば、車両本体を組み立てる
従来技術によりある部品がその他の部品の共働する部分
と係合するように、ある部品上の舌状部を屈曲させるこ
とにより、あらかじめ組み立てられている。

【００１０】図示ステーションは、出願人のイタリア国
特許第１２２３６９０号及び対応欧州特許出願ＥＰ−Ａ
０３５１３７７及び対応米国特許第４９０５８８４号に
おいて考察したように、種々のモデルの車両に対して両
側で作動することができる。添付各図面は、本発明を車
両本体側部の溶接に適用した特定の場合を示したもので
あるが、他の本体副組立体あるいは車両本体全体にも等
しく適用可能であることはいうまでもない。

【００１１】ここで、添付図面の図１及び図２を参照す
ると、本発明に係る位置決め及び溶接ステーションの全
体を概して符号１で示す。このステーションは固定枠組
み２を備えているが、図示実施例において枠組み２は、
溶接すべき側部を搬送するコンベアライン４の両側に配
設された二対の支柱３を有する。コンベアライン４の同
じ側にある支柱３の各対は、長手方向梁５によりその頂
部が接続されている。

【００１２】固定枠組み２は２本のクロス部材６により
補完され、クロス部材６は長手方向梁５の端部に配設さ
れると共にコンベアライン４の両側にある支柱３の上端
部を接続する。枠組み２内の中央領域はステーションの
作業領域を構成し、溶接すべき側部はこの中央領域にお
いて停止して必要な溶接作業を行う。

【００１３】添付各図面は、予め緩やかに組み立てられ
た側部を溶接ステーションまで搬送し且つ溶接された側
部を溶接ステーションから次の生産ラインのステーショ
ンまで搬送するコンベアライン４を、概略的に示す。

【００１４】図示実施例においてコンベアライン４は頭
上コンベアを備え、この頭上コンベアは、ステーション
の枠組みの２つの上部クロス部材６に固定された上部軌
道９に沿って支持ラック１０を前進させる。図１は又、
位置決め及び溶接ステーションを通って長手方向に延び
るベッド８に固定された下部軌道７を、一例として示
す。図１の各矢印Ａは、側部がステーションを通って進
行する方向を示している。上記二つの軌道７及び９は支
持ラック１０の頂部及び底部を案内するために使用され
るが、図１及び図２では支持ラック１０のうち一つだけ
が図示されている。

【００１５】各ラック１０は把持部１０ａを備えた金属
フレームにより実質的に構成され（図２参照）、把持部
１０ａは車両本体の左右の側部Ｓを支持する。本明細書
において、ライン４に沿って支持ラック１０を移動させ
るための手段は公知のタイプであり且つ本発明の範囲に
該当しないので、その詳細な説明は省略する。更に、各
図面からこれらの細部を除去することにより、発明の理
解を一層容易にしている。同様に且つ同じ理由で、通常
の定位及び係止手段は図示していない。この定位及び係
止手段は、支持ラック１０が溶接ステーション内の作業
位置に到着した時、支持ラック１０をその正しい位置に
係止している。

【００１６】いずれにしても、添付各図面においてはコ
ンベアラインを一例として概略的に示しているが、別の
方法を使用して、予め組み立てられた側部を溶接ステー
ション内に搬送してもよいことは明らかである。車体本
体全体の溶接に関する別の方法は、例えば、本出願人の
ドイツ国特許ＤＥ−Ｂ−２８１０８２２号に開示されて
いる。変形例としては、上部軌道９と連係した頭上コン
ベアのみを有するものがあり、このステーションは軌道
９を通過する垂直平面内に支持ラック１０を正確に停止
させるための手段を備えている。

【００１７】再び上記先行技術によれば、溶接ステーシ
ョンは複数の対になった位置決めフレームを有する。こ
の位置決めフレームは、その作動位置で迅速に交換でき
ると共に、溶接用の構造の各部品を正確に位置決めする
ための一連の定位装置をそれぞれ備えている。対になっ
た位置決めフレームの各定位装置は、特定モデルの車両
に適する。先行イタリア国特許第１２２３６９０号及び
対応する外国特許で既に考察したように、本発明によれ
ば、作動位置にある位置決めフレーム対を迅速に交換で
きるので、モデルの異なる車両の側部を溶接することが
可能である。

【００１８】繰り返し上記先行特許で指摘したように、
コンベアライン４の両側で、回転ドラム１１の周面上に
種々の型の位置決めフレームを配設することが可能であ
る。回転ドラム１１は、コンベアライン４に平行な軸線
１２を中心に回転することができる。図２から明らかな
ように（簡単化のために、図１では全ての位置決めフレ
ームを示しておらず、図示したものも位置決め装置は示
していない）、４つの異なる型の側部Ｓに対応する４個
の位置決めフレーム１３は、各回転ドラム１１と連係し
ている。

【００１９】各位置決めフレーム１３は、複数の空気式
に制御される定位及び締付部材１４を有する。この部材
１４は、それぞれのフレーム１３が側部に隣接して作動
位置にあるとき側部Ｓと係合しており（図２では２個の
フレーム１３が作動位置にあり、それぞれの回転ドラム
１１から離隔している）、側部の各部材を溶接する前に
それらを正確な組み立て位置で挟持するようにしてい
る。再び従来技術によれば、各位置決めフレーム１３は
又、電気スポット溶接銃１５を有する（図２及び図
４）。

【００２０】締付及び溶接装置は、所与の位置決めフレ
ーム１３が作動位置に到達した瞬間に、迅速連結手段を
介して、作業領域の固定位置にあるそれぞれの電源及び
空気源に接続される。この接続は、本発明の範囲に該当
しない公知の技術により行われるため、それに関する詳
細は本明細書及び添付図面では省略している。

【００２１】以下、各回転ドラム１１の構造及び、位置
決めフレーム１３を移動させるための各手段の構造を説
明する。

【００２２】図１及び図４を参照すると、各回転ドラム
１１は、２個の固定支持フレーム１６を有する。支持フ
レーム１６は、軸線１２に沿って離隔し（図２）、２個
の固定支持円筒１７を有する。この固定支持円筒１７の
軸線は、軸線１２と一致するとともに、２個の回転子１
８を支持してその軸線を中心として回転させている。２
個の回転子１８を、カルダン伝動軸１９により接続して
いる。２個の回転子１８の一方は、伝動ベルト２１を介
して、モ−タ減速装置２０により回転する（図１）。

【００２３】図３及び図４を参照すると、各位置決めフ
レーム１３の構造は略矩形の長尺の金属フレーム１３ａ
を有するが、その各端部には２対の遊びロ−ラ２２を備
えている。更に図５を参照すると、位置決めフレーム１
３の各端部は、２本の環状軌道２３上で案内される。各
環状軌道２３は、回転ドラム１１の軸線１２に垂直な２
つの平行な平面内に配設されている。各環状軌道２３
は、固定支持円筒１７に固定された主固定セクタ２３ａ
と、環状軌道の環を構成して第一の位置（図５）と第二
の位置（図４及び図６）との間で可動な副可動セクタ２
３ｂとを有する。

【００２４】副可動セクタ２３ｂは、第一の位置では、
セクタ２３ａと共働して完全な環状軌道２３を形成し、
第二の位置では、回転ドラム１１から離隔して溶接ステ
−ション内の作業領域と隣接する。副セクタ２３ｂは、
溶接ステーションの中央でコンベアライン４と対向する
環状軌道２３の側にある。コンベアラインの両側の２つ
の副可動セクタ２３ｂは、２つの副支持構造体２４によ
り支持される。

【００２５】副支持構造体２４は、コンベアライン４と
直角な線に沿って可動な支柱の形をしている。図４から
明らかなように、各副支持構造体２４は、固定ベッド２
６により支持された軌道２５上で摺動可能な基部を有
し、副支持構造体２４の上端部には２個の遊びロ−ラ２
７を備えている。遊びローラ２７の垂直軸線は、固定枠
組みの長手方向梁５から片持ちにした固定ブラケット２
９（図１）により支持されたそれぞれの軌道２８の側部
と係合している。

【００２６】２つの副支持構造体２４は、モータユニッ
ト３０（図１）を介して、コンベアライン４と垂直な線
に沿って同期して移動する。モータユニット３０は、２
つの機械的伝動装置３１を介して、２つのねじ３２（そ
のうちの１つを図４に示す）を回転させる。各ねじ３２
は、副支持構造体２４に接続されたそれぞれの雌ねじ付
き部材３３と係合する。従って、上記回転ドラム１１と
この副支持構造体２４とは実質的に位置決めフレーム１
３を溶接ステーション内の作動位置まで移動させるため
の搬送手段を構成している。

【００２７】再び図４を参照すると、各位置決めフレー
ム１３は、副支持構造体２４が横方向に移動する間に２
本の固定支持軌道３５上で転動する２個の下部遊びロー
ラ３４を有する（図１も参照）。これにより、位置決め
フレームの実質的な重量を軌道に放出する。

【００２８】図４、図５及び図６を参照すると、各回転
ドラム１１の各回転子１８は、４本の平坦なスポ−ク３
６を有する。各スポ−ク３６の自由端部には、凹部３７
を設けている。凹部３７は、径方向外側に開口し、各位
置決めフレーム１３のそれぞれの端部により支持された
遊びローラで構成されるピン３８を収容する（図４参
照）。ちなみに、凹部３７とピン３８とは、実質的に位
置決めフレームを連行するための手段を構成している。

【００２９】溶接ステーションの各側を参照すると、副
支持構造体２４が図５に示す第一の位置にあるときは、
副可動セクタ２３ｂにより環状軌道２３の環を完成す
る。回転ドラム１１と連係した４つの位置決めフレーム
１３は、それらのローラ２２が各環状軌道２３の両側面
と係合するため、環状軌道２３上で案内される。更に、
位置決めフレームのピン３８は、回転子１８のそれぞれ
の凹部３７内に収容支持されている。

【００３０】上述した装置は、以下のように作動する。
第１のモデルの車体の両方の側部Ｓの溶接が終了し、別
のモデルの車体の側部Ｓが溶接を行うためにステーショ
ンに入ると仮定すると、先の側部に対して作動した位置
決めフレーム１３は、副支持構造体２４の動作によりそ
れぞれの回転ドラム１１まで復帰して図５に示した位置
に至る。既に説明したように、この位置を達成すると２
本の環状軌道２３の各環が完成し、回転ドラム１１と連
係した４つの位置決めフレーム１３は２個の回転子１８
の回転により軸線１２を中心として回転することができ
る。

【００３１】かくして、各回転子１８は、凹部３７内に
収容される各ピン３８を介して４つの位置決めフレーム
１３を連行するとともに、環状軌道２３上に各フレーム
１３の遊びローラ２２を係合させて案内しつつ位置決め
フレーム１３を軸線１２を中心として回転させる。この
回転は、溶接すべき新しい型の構造に対応する位置決め
フレームが、コンベアライン４に対向する環状軌道２３
の側に来るまで、即ち、２本の環状軌道２３の副可動セ
クタ２３ｂと対応するまで継続する。この位置が達成さ
れると、回転移動は止まり、モータユニット３０が起動
して２つの副支持構造体２４を図６に示したそれらの作
動位置まで移動させる。

【００３２】副支持構造体２４の移動に伴い、環状軌道
２３の２つの副可動セクタ及びそれと連係した位置決め
フレーム１３が連行される。この移動中、フレームの底
部は、ローラ３４を介して固定支持軌道３５上で支持さ
れる（図４）。図６に示した位置が達成されると直ち
に、位置決めフレーム上の締付及び溶接装置は、それら
の電源及び空気源に接続される。

【００３３】その後、各締付装置はそれぞれの側と係合
してその各部品を正しい位置に取り付けることができ
る。この時点で、溶接銃が作動して側部の外面形状を安
定させるべく十分なスポット溶接を行う。溶接が完了す
ると、締付装置は開口して、溶接ステーションに入って
来る新しい溶接すべき構造体を受け入れる。この構造体
が別のモデルの車体に相当する場合には、上記各工程が
反復されて、新しい車体の型に対応する２つの位置決め
フレームを作動位置まで移動させる。

【００３４】本発明の原理、実施例の構造及び形状の詳
細は、本発明の範囲から逸脱することなく、単に一例と
して説明した実施例に対し広範な変形例が可能であるこ
とは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溶接装置の概略斜視図。

【図２】図１の線II−IIに沿った断面図。

【図３】図２の線III −III に沿った断面図。

【図４】図１に装置の一部を示す分解斜視図。

【図５】特定の作動状態にある図２の装置の詳細図。

【図６】特定の作動状態にある図２の装置の詳細図。

【符号の説明】

１ 溶接ステーション ２ 固定枠組み ３ 支柱 ４ コンベアライン ６ クロス部材 ８ ベッド １０ 支持ラック １１ 回転ドラム １２ 軸線 １３ 位置決めフレーム １４ 締付部材 １５ 電気スポット溶接銃 １６ 固定支持フレーム １７ 固定支持構造体 １８ 回転子 １９ カルダン伝動軸 ２０ モ−タ減速装置 ２３ 環状軌道 ２４ 副支持構造体

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予めゆるやかに組み立てられてプレスさ
   れた薄板金素子により構成された車両本体またはその一
   部などの構造体を溶接するための装置であって、 前記構造体の各部品を位置決めして溶接するためのステ
   ーション（１）と、 前記予めゆるやかに組み立てられた構造体を前記ステー
   ションに搬送するためのコンベアライン（４）と、 前記コンベアライン（４）の両側で前記ステーション内
   に配設されかつ溶接すべき構造体と係合可能で特定の型
   の構造体の特定の外面形状に適した定位装置（１４）を
   それぞれ有する少なくとも２対の位置決めフレーム（１
   ３）と、 前記各対の位置決めフレーム（１３）により正確に位置
   決めされた前記構造体の各部品を溶接するためにステー
   ション内に配設された溶接手段（１５）と、 当該溶接すべき構造型に対応する前記対になった位置決
   めフレーム（１３）を前記ステーション内の作動位置ま
   で移動させるために位置決めフレーム（１３）を搬送す
   るための搬送手段（１１、２４）とを備えた装置におい
   て、 前記搬送手段が、コンベアライン（４）の両側でステー
   ション（１）内に配設されると共にコンベアライン
   （４）に平行なそれぞれの軸線（１２）を中心として回
   動可能な２つの回転ドラム（１１）であって、ステーシ
   ョン（１）の一方の側で位置決めフレーム（１３）と連
   係する回転ドラム（１１）と、 回転中に各回転ドラム（１１）上の固定位置でそれぞれ
   の位置決めフレーム（１３）を規制するための手段と、 回転ドラム（１１）が静止したときそれぞれの回転ドラ
   ムから一つの位置決めフレーム（１３）を完全に除去す
   ると共に、コンベアライン（４）に直角なフレームを溶
   接すべき構造体に隣接した作動位置の方へさらにはその
   作動位置から反対方向に移動させて前記位置決めフレー
   ム（１３）をそれぞれの回転ドラム（１１）の位置まで
   戻すための手段とを備え、 前記それぞれの位置決めフレーム（１３）を各回転ドラ
   ム（１１）上で規制するための手段が、回転ドラム（１
   １）の回転の軸線（１２）に垂直な２つの平行な平面内
   に配設された１対の環状軌道（２３）を有し、 前記各位置決めフレーム（１３）の各端部が、前記環状
   軌道（２３）上で案内され、 各回転ドラム（１１）が、２個の回転子（１８）に接続
   されたモータ駆動軸を有して、前記回転子のそれぞれが
   前記回転ドラム（１１）の軸線を中心に回転し且つ２本
   の環状軌道（２３）上で案内される位置決めフレームを
   連行するための手段（３７、３８）を有し、 前記各環状軌道（２３）が、固定支持構造体（１７）に
   固定された主固定セクタ（２３ａ）と、前記環状軌道
   （２３）の環を完成するとともにコンベアライン（４）
   に対向する環の側で主固定セクタ（２３ａ）から離隔し
   た副可動セクタ（２３ｂ）とを有し、 前記位置決めフレームを連行するための手段（３７、３
   ８）が、ステーション（１）の各側に２つの副支持構造
   体（２４）を備え、前記副支持構造体に対して前記環状
   軌道の２つの副可動セクタをするとともに、 前記副支持構造体（２４）が、コンベアラインに対して
   垂直に移動可能であることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記位置決めフレームを連行するための
   手段（３７、３８）が、前記回転子（１８）に設けられ
   た凹部（３７）と前記位置決めフレーム（１３）の各端
   部に支持されたピン（３８）とから構成され、 前記各回転子（１８）が前記凹部を備えた複数のスポ−
   ク（３６）を有し、 前記凹部が、径方向外側に開口するとともに対応する前
   記ピンを収容することを特徴とする請求項１記載の装
   置。
3. 【請求項３】 前記ピン（３８）が、前記各環状軌道
   （２３）の径方向外側と径方向内側とにそれぞれ係合す
   る少なくとも１対の遊びローラ（２２）を備えたことを
   特徴とする請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記各位置決めフレーム（１３）が、前
   記副支持構造体（２４）の横断移動の間に固定支持軌道
   （３５）上で転動する下部遊びローラ（３４）を有する
   ことを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】 前記コンベアライン（４）が、支持ラッ
   ク（１０）の移動を案内するための手段を有し、前記支
   持ラック（１０）が、それぞれ車両本体の右側側部及び
   左側側部（Ｓ）をその２つの面上で支持するための把持
   部（１０ａ）を有することを特徴とする請求項１記載の
   装置。