JP2895905B2 - パネル部材の組付方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はパネル部材の組付方法に関する。

（従来技術） パネル部材の組付方法には、例えば特公昭59−21827
号公報に示すように、搬入されるパネル部材を受取り、
それを取付体に接近させて位置決めをし、その位置決め
状態を保持した状態で、溶接ロボットにより、パネル部
材と取付体との溶接を行うものが一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記のような組付方法においては、搬入箇所
において、パネル部材と取付体との溶接が行われる構成
であるため、搬入作業が終了するまで溶接ロボットは待
機しなければならず、溶接ロボットの作動効率は好まし
いものとはなっていない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的
は、溶接ロボットにより溶接して取付体にパネル部材を
組付けるパネル部材の組付方法において、溶接ロボット
の作動効率を向上させることにある。

（問題点を解決するための手段、作用） かかる目的を達成するために本発明にあっては、 溶接ロボットにより溶接して取付体にパネル部材を組
付けるパネル部材の組付方法において、 前記溶接ロボットによる溶接作業の前工程として、 前記溶接ロボットが存在する所とは別の所に、前記取
付体と、該取付体に対して接近・離間動するプリセット
装置と、作業ロボットとを用意し、 先ず、前記作業ロボットに保持治具を介して前記パネ
ル部材を保持させ、 次に、前記パネル部材を保持する保持治具を、そのご
と前記プリセット装置に受渡して、該プリセット装置を
用いることにより該パネル部材を前記取付体に対して位
置決めし、 次いで、前記作業ロボットに仮付用ユニットを把持さ
せて、該仮付用ユニットにより前記パネル部材を前記取
付体に仮付けして仮組付体を形成する構成としてある。

上述の構成により溶接ロボットが存在する所とは別の
所で仮組付体を形成することから、その仮組付体自体を
搬送することができることになり、仮組付体の仮組付作
業と溶接ロボットによる溶接作業とを流れ作業とするこ
とができることになる。このため、溶接ロボットは搬入
・位置決めのために待機する必要はなく、搬送されてく
る仮組付体を順次、溶接することができることになり、
溶接ロボットの溶接作動効率を向上させることができる
ことになる。

また、パネル部材を保持する保持治具を、そのごとプ
リセット装置に受渡し、そのプリセット装置により、取
付体に対して接近・離間動することのみによって、該取
付体に対してパネル部材を位置決めすることから、その
位置決めは精度の高いものとなり、その精度の高い状態
で仮組付体が形成されることになる。このため、溶接ロ
ボットによる溶接の直前から行われる位置決め作業の負
担をかなり軽減できることになる。

しかも、パネル部材の受渡し後、作業ロボットに仮付
用ユニットを把持させて、該仮付用ユニットによりパネ
ル部材を取付体に仮付けして仮組付体を形成することか
ら、仮付け位置の変更に対しても作業ロボットにより簡
単に対応でき、仮付け作業の自由度を高めることができ
ることになる。このため、種々のタイプの取付体とパネ
ル部材とにより仮組付体を形成する場合であっても、保
持治具として仮付用ユニット付きのものを用いる場合の
ように各タイプに応じた保持治具を用いなくても、的確
に対応できることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を、自動車車体の組付を例にと
って図面に基づいて説明する。

第１図、第２図は組立装置（ライン）を示している。
この組立装置には、第１、第２ステーション１、２が設
けられているが、先ず、組付方法の前提となる第１ステ
ーション１の基本的構成から説明する。

前記第１ステーション１においては、第１図〜第３図
に示すように、第１、第２ステーション１、２を貫いて
搬送手段としてのシャトルフィーダ３が延び、そのシャ
トルフィーダ３により取付体としてのアンダボディ４が
順次、搬送されてくるようになっており、その一方、パ
ネル部材としての左右一対のサイドボディ５がハンガ装
置６により第１ステーション１におけるシャトルフィー
ダ３上方の所定位置に搬送されてくるようになってい
る。このサイドボディ５には、例えば第６図に示すよう
な複数個所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにおいて、第７図〜第10
図で拡大して示すように、予め爪７が立設されており、
この寸法は、第７図において例えばl₁＝20mm、l₂＝l₃＝
12mmとされる。

前記第１ステーション１においては、第１図〜第３図
に示すように、前記シャトルフィーダ３の両側にプリセ
ット装置8a（8b）と作業ロボット9a（9b）とがそれぞれ
設けられている。プリセット装置8a（8b）は、第３図〜
第５図に示すように、基台10を有しており、その基台10
上には一対のガイドレール11と一対のガイド板12とが設
けられている。一対のガイドレール11は所定間隔をあけ
てシャトルフィーダ３に直交するように設けられてお
り、一対のガイド板12はシャトルフィーダ側３において
一対のガイドレール11よりも外側に配置されている。一
対のガイドレール11上には戴置台13が設けられている。
その戴置台13の下面には、ガイド溝を有する一対のレー
ル14が、一対のガイドレールと同方向に延びるようにし
て取付けられ、その一対のレール14のガイド溝と前記一
対のガイドレール11とが嵌合していて、この両者のガイ
ド機構に基づき、戴置台13は、シャトルフィーダ３に対
して接近・離間可能となっている。また、この戴置台13
は、シャトルフィーダ３が延びる方向（第４図、第５図
中、左右方向）の長さが前記一対のガイド板12間の長さ
に略等しくされており、戴置台13がシャトルフィーダ３
側に接近したときには、第４図、第５図に示すように一
対のガイド板12により戴置台13の側面がガイドされるよ
うになっている。また、基台10上にはシリンダ装置15が
設けられている。このシリンダ装置15は上記戴置台13に
連結されており、このシリンダ装置15により、戴置台13
に対して移動のための駆動力が付与されることになって
いる。また、戴置台13上には一対の支柱16が立設されて
おり、この一対の支柱16には、第５図中において簡略に
示すが、後述のマテハン治具21を固定するチャック装置
18が設けられている。

前記作業ロボット9a（9b）は、アーム19を有してお
り、そのアーム19はあらゆる方向に自由に移動できるよ
うになっている。そのアーム19先端部には、把持部20
（ロボットハンド）が設けられており、把持部20は各種
のマテハン治具を把持できるようになっている。そのマ
テハン治具としては、この組立工程においては、サイド
ボディ把持用のマテハン治具21（第５図参照）、パッケ
ージトレイ把持用マテハン治具41（第19図参照）、カウ
ルダッシュ把持用マテハン治具33（第16図、第17図参
照）が用いられる。この作業ロボット9a（9b）には所定
のティーチングがなされているが、その内容について
は、第１ステーション１での組付と共に説明する。

次に、第１ステーション１での組付について説明す
る。

先ず、前述したように、第２図、第３図に示すよう
に、ハンガ装置６によりサイドボディ５が第１ステーシ
ョン１の所定位置に搬送されると、作業ロボット9a（9
b）は、図示を略すマテハン治具置場からサイドボディ
把持用マテハン治具21を把持して取出し、そのマテハン
治具21により、ハンガ装置６からサイドボディ５を受取
る。このマテハン治具21にも、車種に応じて幾つかの種
類が用意されており、それらには、いずれも、第５図に
示すように、サイドボディ５を適切にクランプできるよ
うに、複数のクランプ装置22が取付けられている。ハン
ガ装置６からサイドボディ５を受取ると、作業ロボット
9a（9b）は、第３図、第５図に示すように、マテハン治
具21と共に、サイドボディ５を前記プリセット装置8a
（8b）に受渡すようになっており、これに伴って、プリ
セット装置8a（8b）は、サイドボディ５を保持するマテ
ハン治具21をチャック装置18により支柱16に対して固定
するようになっている。このように、マテハン治具21ご
とプリセット装置8a（8b）に受渡すため、サイドボディ
５自体の受渡しの場合よりも、位置決め精度低減に及ぼ
す影響は少なく、しかも、その受渡し作業が円滑かつ迅
速に行われることになる。

プリセット装置8a（8b）が、サイドボディ５を保持す
るマテハン治具21を受取ると、戴置台13がシャトルフィ
ーダ３に接近することになり、シャトルフィーダ３上の
アンダボディ４に対してサイドボディ５が位置決めされ
る。この位置決め精度は、位置決めが、ガイド機能に基
づいて接近動するプリセット装置8a（8b）により行わ
れ、しかも、マテハン治具21ごとのプリセット装置8a
（8b）への受渡しが行われるため、高いものとなってい
る。

一方、作業ロボット9a（9b）が、サイドボディ５を保
持するマテハン治具21をプリセット装置8a（8b）に対し
て受渡すと、第11図に示すようなクリンチングユニット
23を把持するようになっている。このクリンチングユニ
ット23は、受台24と、該受台24から突出する支持部25
と、該受台24上に保持されるシリンダ装置26と、該シリ
ンダ装置26のピストンロッド27にリンク機構28を介して
保持される折曲げ部材29とから概略構成されている。こ
のクリンチングユニット23を作業ロボット9a（9b）が把
持すると、作業ロボット9a（9b）は、第６図に示すよう
な各個所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ等に該クリンチングユニッ
ト23を順次、移動し、該クリンチングユニット23により
第11図〜第13図に示すように各爪７を折曲げるようにな
っている。すなわち、各個所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ等で
は、先ず、第11図に示すように、作業ロボット9a（9b）
が、受台24の支持部25をサイドボディ５の爪７板面に当
てがうと、シリンダ装置26のピストンロッド27が伸張し
て折曲げ部材29に押圧力を与え、爪７の折曲げを開始す
る。そして、これが進んで、ピストンロッド27がさらに
伸張すると、爪７は、第12図、第13図に示すように、ア
ンダボディ４側のパネルを巻込んだような状態にまで折
曲げされ、サイドボディ５はアンダボディ４に仮付けさ
れ、仮組付体30が形成されることになる。これにより、
仮組付体30を形成した後、その仮組付体30自体を第２ス
テーション２へ搬送できることになる。

作業ロボット9a（9b）が各個所Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ等
の各爪７を折曲げて仮組付体30を形成し終えると、両作
業ロボット9a9bはクリンチングユニット23を外し、その
後、第14図に示すように、一方の作業ロボット9aが構成
部品としてのカウルダッシュ31の投入を、他の作業ロボ
ット9bが構成部品としてのパッケージトレイ32の投入を
開始するように設定されている。

一方の作業ロボット9aによるカウルダッシュ31の投入
について第１図、第14図〜第17図に基づき説明すると、
作業ロボット9aは、先ず、カウルダッシュ把持用マテハ
ン治具33をマテハン治具置場34において把持し、その
後、マテハン治具33を介してカウルダッシュ31を保持す
るようになっている。マテハン治具33は、第16図、第17
図に示すように、長尺部材とされており、その下面部に
は、複数のラフガイドピン35と複数のガイドピン36とが
設けられており、この両種のガイドピン35、36によりカ
ウルダッシュ31とマテハン治具33との位置決めがなされ
るようになっている。尚、カウルダッシュ31には、ガイ
ドピン36に対応する位置決め穴が予め形成されている。
また、マテハン治具33には、該マテハン治具33の長手方
向両端部において、押さ部37と、シリンダ装置38により
駆動される開閉爪39とがそれぞれ設けられており、この
両者37、39により、上述の位置決めされたカウルダッシ
ュ31を挟持できるようになっている。40は作業ロボット
9aが把持する被把持部である。

このようなマテハン治具33を作業ロボット9aが把持
し、そのマテハン治具33にカウルダッシュ31が保持され
ると、作業ロボット9aは、第14図、第15図に示すように
（第15図中、一点鎖線はマテハン治具の軌跡を示す）、
カウルダッシュ31だけを仮組付体30の前部に投入し、そ
の後、マテハン治具33を把持した状態で前記マテハン治
具置場34に戻ることになっている。そして、この後、作
業ロボット9aは、マテハン治具33の把持を解除して該マ
テハン治具33を外し、その後、ハンガ装置６から次のサ
イドボディ５を受取るべく、原位置に復帰することにな
る。

次に、他方の作業ロボット9bによるパッケージトレイ
32の投入について、第１図、第14図、第18図〜第20図に
基づき説明すると、作業ロボット9bは、パッケージトレ
イ把持用マテハン治具41をマテハン治具置台42で把持
し、そのマテハン治具41を介してパッケージトレイ32を
パッケージトレイ置台43から取出すようになっている。
具体的には、パッケージトレイ置台43は、第19図、第20
図に示すように、パッケージトレイ保持装置44を有して
おり、そのパッケージトレイ保持装置44には、シリンダ
装置45（46）により駆動されるクランパ47（48）が設け
られていて、このクランパ47（48）により、パッケージ
トレイ32は、その板面が起立した状態で保持されるよう
になっている。本実施例に係るパッケージトレイ保持装
置44においては、４ドア車用クランパ47と２ドア車用ク
ランパ48とが設けられており、パッケージトレイ32の種
類に応じてクランパが選択されるようになっている。
尚、第19図、第20図は４ドア車用パッケージトレイが保
持された状態を示す。一方、マテハン治具41は、第19図
に示すように、パッケージトレイ32の孔49を利用した構
成となっている。すなわち、マテハン治具41は、長尺の
基板50に拡縮可能な一対の爪機構51をパッケージトレイ
32の孔間隔49に対応させて設ける構成となっており、こ
の爪機構51を縮み状態でパッケージトレイ32の孔49に挿
入し、挿入後に該爪機構51を拡開することにより、その
爪機構51と、パッケージトレイの孔49に挿入されない部
分とで、パッケージトレイ保持装置44により起立された
パッケージトレイ32が挟持されることになっている（第
20図中、52は挟持位置を示す）。

尚、53は爪機構51を駆動するシリンダ装置で、この部
分が作業ロボット9bにより把持される。また、54は、パ
ッケージトレイ取出装置54で、この装置54により、パッ
ケージトレイ32は、順次、パッケージトレイ保持装置44
に供給されることになる。

このようなマテハン治具41を作業ロボット9bが把持
し、そのマテハン治具41にパッケージトレイ32が保持さ
れると、パッケージトレイ保持装置44はパッケージトレ
イ32の保持を解除することになり、これにより、作業ロ
ボット9bは、第14図、第18図（第18図中、一点鎖線はマ
テハン治具41の軌跡を示す）に示すように、パッケージ
トレイ32だけを仮組付体30の後部に投入し、その後、マ
テハン治具41を把持した状態で前記マテハン治具置台42
に戻ることになっている。そして、この後、マテハン治
具41の把持を解除して該マテハン治具を外し、その後、
ハンガ装置６から次のサイドボディ５を受取るべく、原
位置に復帰することになっている。

次に第２ステーション２について第１図、第２図、第
21図〜第24図に基づいて説明する。この第２ステーショ
ン２の所定位置には、パッケージトレイ32及びカウルダ
ッシュ31の投入を終えた仮組付体30がシャトルフィーダ
３によって搬送されることになっている。

この第２ステーション２の所定位置を挟んで両側に
は、第１図に示すように位置決め装置55と溶接ロボット
56とがそれぞれ配設されている。

先ず、位置決め装置55について説明すると、位置決め
装置55においては、固定ベース57上にガイドレール58を
介してスライドベース59が設けられており、スライドベ
ース59は、第22図、第24図に示すように、ガイドレール
58に案内されつつシャトルフィーダ３に対して接近・離
間可能となっていて、その駆動は、シリンダ装置60によ
って行われることになっている。このスライドベース59
上には、シャトルフィーダ３の延び方向両側において支
持台61が設けられており、その各支持台61上には軸受62
がそれぞれ設けられている。この両軸受62には回転軸63
が回転可能に支持されており、この回転軸63には、モー
タ64の回転力が減速機65を介して伝達されるようになっ
ている。回転軸63には、第21図、第24図に示すように、
複数の治具取付けベース66が設けられている。この治具
取付けベース66の周面には、本実施例においては、３つ
の治具取付け面67が形成されており、（第24図参照）、
その各治具取付け面67には、車種に応じた治具（図示
略）がそれぞれ設けられ、その各治具には、位置決めの
ために用いる複数のクランパ装置等（図示略）が設けら
れることになている。この治具は、後退位置（第24図
中、仮想線の位置）で、前記回転軸63に設けられた回転
板68とシリンダ装置69のピストンロッドとにより割出さ
れ、その割出された治具が前進位置に位置され、その位
置で搬送されてきた仮組付体30の位置決めが該治具に取
付けられた複数のクランパ等によってなされることにな
っている。このような位置決め装置55における治具、ク
ランパ装置等については、既に公知であるので、これ以
上の説明は省略する。

次に溶接ロボット56について説明する。上記位置決め
装置55の両側（第23図中、左右側）には基枠70が設けら
れており、その各基枠70に溶接ロボット56がそれぞれ取
付けられている。

この溶接ロボット56は、前記位置決め装置55によって
仮組付体30が位置決めされた後に、作動するように設定
されており、この作動により、仮組付体30の所定個所、
前述のパッケージトレイ32、カウルダッシュ31等が溶接
されることになっている。

また、この第２ステーション２では、仮組付体30にル
ーフ71が取付けられることになっている。72は、そのル
ーフ71を搬送する搬送装置である。

尚、第24図中、73はアンダボディ台車治具である。

したがって、上記装置における以上の構成によれば、
第１ステーション１で、サイドボディ５とアンダボディ
４との仮組付体30を形成することから、第１ステーショ
ン１で、仮組付体30を形成した後、順次、その仮組付体
30を第２ステーション２へ搬送することができ、第１ス
テーション１での仮組付体30の仮組付作業と第２ステー
ション２での溶接ロボット56による溶接作業とを流れ作
業とすることができることになり、溶接ロボット56は、
搬入・位置決め作業のために待機する必要はなく、搬送
されてくる仮組付体30を順次、溶接することができるこ
とになる。このため、溶接ロボット56の作動効率を向上
させることができることになる。

また、仮組付作業（搬入・位置決め作業）と溶接作業
とを、異なったステーションで別々に行うことから、第
１ステーション１では溶接作業のことを、また、第２ス
テーション２では仮組付作業のことを考慮する必要はな
くなり、第１、第２ステーション１、２では該各ステー
ション独自の作業の制御だけを行えばよくなる。このた
め、組立装置の作動制御は簡素化されることになる。

さらに、第１ステーション１では、作業ロボット9a
（9b）を利用して、パッケージトレイ32、カウルダッシ
ュ31を仮組付体30に対して投入することから、いままで
以上に、作業ロボット9a（9b）の有効活用が図られるこ
とになり、作業ロボット9a（9b）の待機時間を少なくす
ることができることになる。このため、溶接ロボット56
だけでなく、作業ロボット9a（9b）の作動効率も向上さ
せることができることになる。

さらにまた、第１ステーション１で、マテハン治具21
ごとプリセット装置8a（8b）に受渡され、しかも、その
プリセット装置8a（8b）として、ガイドされつつ往復動
のみするものを用いて位置決めするため、その位置決め
は精度の高いものとなり、その精度の高い状態で仮組付
体30が形成されることになる。このため、仮組付体30が
位置決め精度の良い状態で組付けられていることから、
第２ステーション２での溶接に際しての位置決め装置55
の位置決め（位置ずれ是正）負担はかなり軽減されるこ
とになる。

以上実施例について説明したが、本発明にあっては次
のようなものを包含する。

車種の増加に対応するために第２ステーションを増や
すこと。

作業ロボット9a（9b）が投入する構成部品はパッケー
ジトレイ、カウルダッシュに限らず、他の構成部品でも
よいこと。

（発明の効果） 本発明は以上述べたように、溶接ロボットにより溶接
して取付体にパネル部材を組付けるパネル部材の組付方
法において、溶接ロボットの作動効率を向上させること
ができる。

また、溶接ロボットによる溶接の直前から行われる位
置決め作業の負担をかなり軽減することができる。

しかも、仮付け位置の変更に対しても作業ロボットに
より簡単に対応でき、仮付け作業の自由度を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を説明する平面図、 第２図は本発明の実施例を説明する正面図、 第３図は第１ステーションでのサイドボディの受渡しを
説明する説明図、 第４図はプリセット装置を説明する簡略平面図、 第５図はプリセット装置にマテハン治具がセットされた
状態を説明する正面図、 第６図はサイドボディの爪の存在個所を説明する説明
図、 第７図は爪を説明する拡大正面図、 第８図は第６図におけるＡ部分の拡大図、 第９図は第６図におけるＢ部分の拡大図、 第10図は第６図におけるＣ部分の拡大図、 第11図はクリンチングユニットを説明する正面図、 第12図は第11図の作動状態図、 第13図は爪の折曲げを説明する説明図、 第14図は、作業ロボットによるカウルダッシュ、パッケ
ージトレイの投入を説明する平面図、 第15図はカウルダッシュの投入を説明する説明図、 第16図はカウルダッシュの投入に用いるマテハン治具を
説明する平面図、 第17図は第16図の正面図、 第18図はパッケージトレイの投入を説明する説明図、 第19図はパッケージトレイ保持装置を説明する正面図、 第20図は第19図の左側面図、 第21図は第２ステーションを説明する斜視図、 第22図はシャトルフィーダを基準にして一方側の第２ス
テーションの状態を説明する平面図、 第23図は第22図の正面図、 第24図は第22図の右側面図である。 ４…アンダボディ ５…サイドボディ 8a（8b）…プリセット装置 30…仮組付体 56…溶接ロボット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−152984（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−101278（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−21827（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23P 21/00 303 B62D 65/00 B23K 9/00 501 B23K 11/11 593

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶接ロボットにより溶接して取付体にパネ
   ル部材を組付けるパネル部材の組付方法において、 前記溶接ロボットによる溶接作業の前工程として、 前記溶接ロボットが存在する所とは別の所に、前記取付
   体と、該取付体に対して接近・離間動するプリセット装
   置と、作業ロボットとを用意し、 先ず、前記作業ロボットに保持治具を介して前記パネル
   部材を保持させ、 次に、前記パネル部材を保持する保持治具を、そのごと
   前記プリセット装置に受渡して、該プリセット装置を用
   いることにより該パネル部材を前記取付体に対して位置
   決めし、 次いで、前記作業ロボットに仮付用ユニットを把持させ
   て、該仮付用ユニットにより前記パネル部材を前記取付
   体に仮付けして仮組付体を形成する、 ことを特徴とするパネル部材の組付方法。