JP2900428B2 - 車体部品の位置決め方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車体を組立てる際の車体部品の位置決め
方法に関し、特には、車体部品を位置決め状態で支持し
得る搬送台を用いて、車体組立て場所への複数の車体部
品の搬入およびそれらの車体部品相互の位置決めを行う
場合に用いて好適な位置決め方法に関するものである。

（従来の技術） 上述の如き場合としては従来、例えば、トラベリング
バック方式により車体組立てを行う車体組立てラインで
位置決めを行う場合がある。

このトラベリングバック方式とは、車体を形成するよ
うに複数の車体部品を相互に位置決めしてその状態で支
持し得る位置決め治具を立設して構成した搬送台の下面
に移動用の車輪を設けてなる搬送台車を複数台、チェー
ン等の駆動手段によって一定経路で巡回移動させ得るよ
うにし、その経路に沿って、各車体部品の搬入ステージ
と、車体組立てステージと、組立てた車体の搬出ステー
ジとを設けることにより、車体組立てラインを構成し、
そのライン上を移動する搬送台車上に、各搬入ステージ
にて車体部品を次々に塔載して位置決めし、搬送台車が
車体組立てステージに到着したらそこで、その台車上で
相互に位置決めした複数の車体部品を相互に溶接して車
体を組立て、その後、その組立てた車体を搬出ステージ
でライン外へ搬出したら、空になった搬送台車を再び最
初の搬入ステージへ回送するというものであり、かかる
車体組立てラインの車体組立てステージにおける車体部
品の相互の位置決めは、搬送台車上の位置決め治具のみ
にて行っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の位置決め方法にあっては、
位置決め治具が複数の車体部品を相互に位置決めする精
度のみで車体組立て精度を保障していることから、車体
部品の寸法精度にばらつきがあるとそのばらつきが車体
組立て精度にそのまま影響を及ぼしてしまうという問題
があり、また複数の搬送台車上の位置決め治具を同一精
度で製作するのは困難なため、搬送台車間で、それを用
いて組立てた車体の精度にばらつきが生ずるという問題
があった。

この発明は、かかる従来方法の課題を有利に解決した
位置決め方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の、車体部品の位置決め方法は、車体部品を
位置決め状態で支持し得る搬送台を用いて、車体組立て
場所への複数の車体部品の搬入およびそれらの車体部品
相互の位置決めを行うに際し、先ず、前記車体組立て場
所外で複数の前記搬送台に前記複数の車体部品をそれぞ
れ位置決め状態で支持させ、次いで、それらの搬送台
を、それらが位置決め状態で支持する車体部品とともに
前記車体組立て場所に移送し、そこに集合させて、その
車体組立て場所内の仮の位置決め位置にそれぞれ配置
し、次いで、前記複数の搬送台によって位置決めされた
複数の車体部品の基準部位の、前記車体組立て場所での
位置を計測し、その後、前記計測結果に基づき、前記車
体組立て場所における前記複数の搬送台の各々の最終位
置決め位置を決定し、前記仮の位置決め位置からそれら
最終位置決め位置へ前記各搬送台を移動させることを特
徴とするものである。

（作用） かかる位置決め方法によれば、車体組立て場所外で複
数の搬送台に車体部品をそれぞれ位置決め状態で支持さ
せた後、それら複数の搬送台を車体組立て場所に移送
し、そこに集合させて、それら複数の搬送台を仮の位置
決め位置にそれぞれ配置した状態での、車体部品の基準
部位の計測結果から、車体部品の寸法精度および、その
車体部品を位置決めする搬送台の位置決め精度の誤差値
が判明し、その誤差値に応じて、その車体組立て場所に
おける各搬送台の最終位置決め位置ひいてはその搬送台
が支持する車体部品の車体組立てのための位置決め位置
を調整することができるので、車体部品の寸法精度や、
搬送台が車体部品を位置決めする精度のばらつきにかか
わらず、車体組立て精度を高精度に維持することができ
る。

しかもこの位置決め方法によれば、あらかじめ車体組
立場所外で複数の車体部品を複数の搬送台に対してそれ
ぞれ位置決めし、その位置決め状態で複数台の搬送台ご
と複数の車体部品を車体組立場所に搬入するので、車体
組立場所内での、搬送手段から位置決め治具への複数の
車体部品の受け渡しを不要とし得て、受け渡しに伴う位
置決め誤差を無くすことができるとともに、車体組立場
所に集合させる搬送台の台数分の搬送台移動装置だけで
複数の車体部品の各々の各部の位置を修正し得て、各車
体部品毎に複数部位を位置決めする複数の位置決め治具
の位置を修正する必要がなくなるので、複数の車体部品
の高精度の位置決めをより簡易な装置で達成することが
できる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。

第１図は、この発明の車体部品の位置決め方法の一実
施例を適用した車体組立てラインを示すレイアウト図で
あり、図中１はエンジンコンパートメントライン、２は
フロントフロアライン、３はリヤフロアライン、４はフ
ロアメインライン、５は右ボディサイドライン、６は左
ボディサイドライン、７はボディメインラインをそれぞ
れ示す。

ここにおける車体組立てラインは、複数車種の自動車
車体を混流生産するものであり、各車体部品の組立て、
搬送および位置決めを、車体部品を位置決め状態で支持
し得るように台上に複数のゲージポストおよびクランプ
機構からなる位置決め治具を立設して構成した搬送台を
多数巡回させることにて行う。

すなわち、エンジンコンパートメントライン１では、
ベルトコンベヤ等の搬送位置11により、図示の如きルー
プ状の経路で、エンジンコンパートを構成すべき複数の
部品ひいてはエンジンコンパートを位置決め支持し得る
搬送台12を多数、ピッチ送りで図中矢印で示す方向へ巡
回移動させ、その移動の間に、搬送台12上への前記複数
の部品の載置および位置決めと、それらの部品の相互の
接合によるエンジンコンパートメントの組立てと、ロボ
ット13によるその搬送台12上からのエンジンコンパート
メントの搬出とを行い、図中複数の経路を並列に設けた
ストレージ部14では、組立てる車種の切替え対応して、
前の車種用の搬送台12を留め置き、次の車種用の搬送台
12を搬送装置11の経路上へ出す。

また、フロントフロアライン２およびリヤフロアライ
ン３も、エンジンコンパートメントライン１と同様に、
搬送装置21,31と搬送台22,32とロボット23,33とストレ
ージ部24,34とを具え、エンジンコンパートメントライ
ン１と同様にして、それぞれフロントフロアおよびリヤ
フロアを組立て、それらをロボット23,33により搬出す
る。

そして、フロアメインライン４では、第２図に示すよ
うな、往きの経路の下方のピット内に戻りの経路を配置
してなるベルトコンベヤ等の搬送装置41により、第３図
（ａ），（ｂ）に示すような、エンジンコンパートメン
トＡ、フロントフロアＢおよびリヤフロアＣ、ひいては
それらかなるフロアメインＤを位置決め状態で支持し得
る位置決め治具42aを台42b上に立設して構成した搬送台
42を多数、第１図に矢印で示す方向を往き方向としてピ
ッチ送りで巡回移動させ、その移動の間に、ステージ＃
10で搬送台42上に、上記各ロボット13,23,33により、エ
ンジンコンパートメントとフロントフロアとリヤフロア
とを載置して、治具42aによりそれらを相互におよび搬
送台42に対して位置決めし、続くステージ＃20で図示し
ない溶接ロボットによりそれらを相互にスポット溶接接
合してフロアメインを組立て、その後アイドルステージ
＃30〜50を経て、フロアメインラインの終端部であると
ともにボディメインラインの始端部でもあるステージ＃
60の車体組立てステージに、搬送台42をそれが位置決め
支持するフロアメインとともに搬入する。

尚、ここではフロアメインライン４の搬送装置41をボ
ディメインライン７と共用しており、従って搬送台42
は、ボディメインライン７の終端部まで移動した後、ピ
ット内を通って、そのピット内の車種切替え用のストレ
ージ部を経た後、適宜フロアメインライン４のステージ
＃10へ戻る。

一方、右ボディサイドライン５では、これもベルコト
ンベヤ等の搬送装置51により、第１図に示すようにルー
プ状の経路で、第２図に示すような、右アウタパネルお
よび右インナパネルひいてはそれからなる右ボディサイ
ドＥを位置決め状態で支持し得る位置決め治具52aを台5
2bの側面に突設して構成した搬送台52を多数、ピッチ送
りで矢印で示す方向へ巡回移動させ、その移動の間に、
右アウタパネル部品ローダ53により、治具52aが上向き
になるよう姿勢を変えた搬送台52上に複数の右アウタパ
ネル部品を載置して位置決めし、溶接ロボット54により
それらの部品を相互にスポット溶接接合して右アウタパ
ネルを組立て、次いで右インナパネルローダ55により、
搬送台52上の右アウタパネル上にさらに複数の右インナ
パネル部品を載置して位置決めし、溶接ロボット56によ
りそれらの部品を相互にスポット溶接接合して右インナ
パネルを組立てるとともにその右インナパネルを右アウ
タパネルにスポット溶接接合して右ボディサイドをその
搬送台上で組立て、その後、第２図に示すように上記ス
テージ＃60に搬送台52を、それが位置決め支持する右ボ
ディサイドＥとともに、その右ボディサイドがフロアメ
インへの組付け姿勢となるように姿勢を変えて搬入す
る。尚、この右ボディサイドライン５も、車種切替え用
のストレージ部57を具える。

また、左ボディサイドライン６も、右ボディサイドラ
イン５と同様に、搬送装置61と搬送台62と部品ローダ6
3,65と溶接ロボット64,66とストレージ部67とを具え、
右ボディサイドライン５と同様にして、左アウタパネル
および左インナパネルを組立てるとともにそれらから左
ボディサイドを組立て、第２図に示すように上記ステー
ジ＃60に搬送台62を、それが位置決め支持する左ボディ
サイドＦとともに搬入する。

ここにおける車体組立てラインはさらに、フロアメイ
ンライン４およびボディメインライン７の搬送装置41の
上方に、ステージ＃30〜＃70に亘り、上物部品の搬送用
の、ベルトコンベア等の搬送装置81を具え、この搬送装
置81は、第２図に示すように、往きの経路の上方に戻り
の経路を配置するとともに、その戻りの経路に車種切替
え用のストレージ部を設けてなり、上物部品すなわち、
エアボックス、ルーフパネル、パーセルシェルフおよび
リヤパネルを各々位置決め支持し得る四種類の搬送台82
を一緒にそろえて、ピッチ送りで巡回移動させ、特に往
きの経路では、フロアメイン用の搬送台42と一緒に上記
搬送台82を移動させる。

そしてこの車体組立てラインでは、上記搬送装置81に
よる移動中の四種類の搬送台82に、ステージ＃30〜50に
おいて、あらかじめ図示しない他のラインで組立てた上
記上物部品をそれぞれ引渡し、その後ステージ＃60に、
第２図に示すように、それら四種類の搬送台82を一括し
て、それらが位置決め支持する上物部品（図ではルーフ
パネルＧのみ示す）とともに搬入する。

しかして、ボディメインライン７では、ステージ＃60
で、上述の如くして搬入した各車体部品を相互に位置決
めし、その状態でそれらをスポット溶接接合して車体を
組立て、上記搬送装置41による搬送台42の移動に伴なっ
て、その後のステージ＃80,90でその搬送台41上の車体
に溶接ロボット71によるスポット溶接の増打ちを施し、
搬送台41が図示しない最終ステージに到着すると、組立
てた車体を搬送台41から搬出する。

ここで、ステージ＃60における各車体部品の位置決め
および溶接のため、ボディメインライン７はそのステー
ジ＃60に車体組立て装置90を具え、この車体組立て装置
90は、第２図に示すように、フロアメイン位置決めロボ
ット91、左右ボディサイド位置決めロボット92,93およ
び四台の上物部品位置決めロボット94を具えるととも
に、多数の計測、溶接ロボット95を具えてなる。

ここにおける各位置決めロボット91〜94の手首部には
搬送台着脱機構96が設けられており、この着脱機構96
は、大径側端部を入口側とした載頭円錐状の二箇所の受
け孔と、それらの孔の小径側端部に位置してエアシリン
ダ作動により爪を進退および開閉させるクランプ部とを
有し、各搬送台の、位置決め治具と対向する側面に突設
された二本の載頭円錐状の突起を二箇所の受け孔にそれ
ぞれ密に嵌め合わせて、搬送台をロボットの手首部に対
し位置決めするとともに、それらの先端に設けられた頭
部をクランプ部の爪で引込みながらクランプすることに
より、搬送台をロボットの手首部に対し固定することが
でき、それと逆の作動によって搬送台を手首部から解放
することができる。

またここにおける各計測、溶接ロボット95の手首部に
は、第３図に示すように、搬送台着脱機構96と同様な構
成のハンド着脱機構97が設けられており、これによって
計測、溶接ロボット95は、所定位置に置かれたハンドと
してのスポット溶接用溶接ガン98および例えばレーザー
式等の距離センサ99をその手首部に選択的に装着するこ
とができる。尚、上述した両着脱機構96,97は、流体配
管や電気回路用のコネクタも具えることはもちろんであ
る。

かかるロボット91〜95を用いて、ステージ＃60では第
４図に示す手順で車体部品相互の位置決めおよび接合、
すなわち車体の組立てを行う。

先ずステップ101では、各計測、溶接ロボット95のハ
ンドとして、溶接ガン98に替えて距離センサ99を装着す
る。

次のステップ102では、各車体部品すなわちフロアメ
インＤ、左右ボディサイドE,Fおよび各上物部品（ルー
フパネルＧその他）を位置決め状態で支持する各搬送台
42,52,62,82を各搬送装置41,51,61,81により車体組立て
装置90内に搬入する。

次のステップ103では、各位置決めロボット91〜94の
搬送台着脱機構96により各搬送台をそれらのロボットの
手首部に位置決め固定して、それらのロボットにより、
各搬送台を搬送装置上から取上げ、車体部品同士が接触
しないような仮位置決め位置に位置決めする。

続くステップ104では、各計測、溶接ロボット95の距
離センサ99により、例えばフロアメインＤについて第３
図（ａ）に示すように、各車体部品について複数個所づ
つ設定した基準部位、この例では車体の座標系でｘ軸、
ｙ軸およびｚ軸方向へそれぞれ向いた基準面ｍの、車体
組立て装置90の座標系における位置を計測する。

そして、次のステップ105では、上記計測によって得
た、各搬送台が仮位置決め位置に位置する状態での各車
体部品の、それらの車体部品および搬送台車が正規寸法
である場合の位置からの三次元方向の位置ずれ量を示す
計測データに基づき、各位置決めロボット91〜94の補正
動作量を演算して、その補正動作量により最終位置決め
指令値を補正する。

しかして、次のステップ106では、上記最終位置決め
指令値を与えた各位置決めロボット91〜94により、各車
体部品の基準面ｍが車体組立て上の正規の位置となって
それらの車体部品が所定の相対位置に位置する最終位置
決め位置に各搬送台42,52,62,82を移動させる。尚ここ
で、四種類の上物部品を各々支持する四種類の搬送台82
については、四台の位置決めロボット94によってそれぞ
れ移動させる。

次のステップ107では、各計測、溶接ロボット95のハ
ンドとして、距離センサ99に替えて溶接ガン98を装着
し、続くステップ108では、各計測、溶接ロボット95の
溶接ガンにより、上記位置決め状態の各車体部品を相互
にスポット溶接接合して車体を組立てる。

そして、次のステップ109では、フロアメイン用搬送
台42以外の搬送台のクランプ機構にそれらの搬送台が支
持する車体部品を解放させてから、各搬送台42,52,62,8
2を位置決めロボット91〜94によりそれぞれ搬送位置上
に戻し、その後、フロアメインラインの搬送装置41によ
り先に述べたように搬送台42ごと車体を車体組立て装置
90内から搬出するとともに、他の搬送台52,62,82も他の
搬送装置51,61,81によりこの装置90内から搬出する。

かかる手順を繰返し行うことにより、上記ステージ＃
60にて車体の組立てを継続して行うことができ、従って
この車体組立てラインによれば、複数車種の自動車車体
を混流生産することができる。

しかもここでは、各車体部品の基準面位置の計測結果
に基づいて各搬送台の最終位置決め位置を決定するの
で、車体部品の寸法精度や、搬送台が車体部品を位置決
めする精度のばらつきにかかわらず、車体組立て精度を
高精度に維持することができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の
例に限定されるものでなく、例えば、搬送台は、車輪を
具え、外部の駆動源もしくはそれ自身が塔載する駆動源
により駆動されて走行し得るものでも良く、また距離セ
ンサはタッチセンサでも良く、さらに、基準面位置の計
測により最終位置決め位置を決定する車体部品は、上述
の例のように全車体部品とせず、車体寸法精度への影響
が特に大きいもの、例えばフロアメインおよび左右ボデ
ィサイドのみとしても良い。そして、車体部品の基準部
位は孔や特徴的形状部分としても良く、この場合は、そ
の孔等をカメラで撮像して画像処理によりその孔等の位
置を求めても良い。

（発明の効果） かくしてこの発明の位置決め方法によれば、車体部品
の寸法精度や、搬送台が車体部品を位置決めする精度の
ばらつきにかかわらず、車体組立て精度を高精度に維持
することができる。

しかもこの位置決め方法によれば、車体組立場所内で
の、搬送手段から位置決め治具への複数の車体部品の受
け渡しを不要とし得て、受け渡しに伴う位置決め誤差を
無くすことができるとともに、車体組立場所に集合させ
る搬送台の台数分の搬送台移動装置だけで複数の車体部
品の各々の各部の位置を修正し得て、各車体部品毎に複
数部位を位置決めする複数の位置決め治具の位置を修正
する必要がなくなるので、複数の車体部品の高精度の位
置決めをより簡易な装置で達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車体部品の位置決め方法の一実施例
を適用した車体組立てラインを示すレイアウト図、 第２図は上記車体組立てラインにおける車体組立て装置
を正面から見た、第１図のII-II線に沿う断面図、 第３図（ａ）および（ｂ）は上記車体組立て装置の、フ
ロアメインの位置決めおよび溶接のための部分を示す側
面図および正面図、 第４図は上記車体組立て装置による車体部品の位置決め
および接合手順を示すフローチャートである。 １……エンジンコンパートメントライン ２……フロントフロアライン ３……リヤフロアライン ４……フロアメインライン ５……右ボディサイドライン ６……左ボディサイドライン ７……ボディメインライン 41,51,61,81……搬送装置 42,52,62,82……搬送台 90……車体組立て装置 91……フロアメイン位置決めロボット 92……右ボディサイド位置決めロボット 93……左ボディサイド位置決めロボット 94……上物部品位置決めロボット 95……計測、溶接ロボット 96……搬送台着脱機構 97……ハンド着脱機構 98……溶接ガン 99……距離センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体部品を位置決め状態で支持し得る搬送
   台を用いて、車体組立て場所への複数の車体部品の搬入
   およびそれらの車体部品相互の位置決めを行うに際し、 先ず、前記車体組立て場所外で複数の前記搬送台に前記
   複数の車体部品をそれぞれ位置決め状態で支持させ、 次いで、それらの搬送台を、それらが位置決め状態で支
   持する車体部品とともに前記車体組立て場所に移送し、
   そこに集合させて、その車体組立て場所内の仮の位置決
   め位置にそれぞれ配置し、 次いで、前記複数の搬送台によって位置決めされた複数
   の車体部品の基準部位の、前記車体組立て場所での位置
   を計測し、 その後、前記計測結果に基づき、前記車体組立て場所に
   おける前記複数の搬送台の各々の最終位置決め位置を決
   定し、前記仮の位置決め位置からそれら最終位置決め位
   置へ前記各搬送台を移動させることを特徴とする、車体
   部品の位置決め方法。