JP3329384B2

JP3329384B2 - 自動車の溶接用位置決め装置

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Publication number: JP3329384B2
Application number: JP2000186232A
Authority: JP
Inventors: 武久浜地; 幸司野田; 勝夫伊藤
Original assignee: Hokuto Corp
Current assignee: Hokuto Corp
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2002-09-30
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: JP2002001583A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば、搬送装置
により搬送され自動車を構成するフレーム等に対して、
パネル等を溶接するために使用される自動車の溶接用位
置決め装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、自動車部品（ワー
ク）の一つであるフレーム等（一方のワーク）に対して
他方のワークであるパネル等を溶接する場合には、以下
の３つの方法によりそれぞれ位置決めがなされており、
位置決め及び他方のワークは、こうした位置決め装置に
より位置決めがされた後に、溶接されている。１つ目の
方法は、搬送装置により搬送されてくるフレーム等に対
して、該搬送ルートの左右両側に設けられた位置決め治
具（位置決め装置）に支持された他方のワークであるパ
ネル等を位置決めし、次いで該フレーム等とパネル等と
を溶接ロボット等により溶接する方法である。また、２
つ目の方法は、フレーム等に固定されるパネル等を、搬
送方向の左右両側にほぼ寝かせた状態で支持し、フレー
ム等が搬送装置に搬送されてくると、該パネル等を起立
させるとともに、フレーム等に対して位置決めし、次い
で溶接ロボット等により溶接するする方法である。な
お、この方法では、上記パネル等を支持するとともに該
パネル等をフレーム等に対して位置決めする治具は、上
記搬送装置の左右両側に設けられ回転可能となされた回
転テーブル上に複数配設され、それまで溶接した車種と
は異なる車種が搬送されてくる場合には、該回転テーブ
ルを回転させることにより特定の位置決め治具を選択
し、選択された特定の位置決め治具によって、上記フレ
ーム等に対してパネル等が位置決めされるように構成さ
れている。

【０００３】したがって、従来の自動車の溶接用位置決
め治具（位置決め装置）においては、特定のフレーム等
が搬送装置の駆動により搬送されてくると、該搬送方向
の左右両側に設けられた該位置決め治具がフレーム方向
に移動し又は起立させられ、該位置決め装置によりフレ
ーム等とパネル等とが位置決めされた上で、近傍に設け
られた多数の溶接ロボットの駆動により該フレーム等と
パネル等とが溶接される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の自動車の溶接用位置決め装置（位置決め治具）
では、該パネル固定装置が、搬送装置の左右両側に位置
してなることから、上記溶接ロボットによりフレーム等
とパネル等とを溶接する場合、これらの溶接箇所を十分
確保することができない。また、作業者が手作業により
溶接する場合であっても、上記位置決め装置により邪魔
され、溶接作業を行うに十分な空間を確保することがで
きない。したがって、搬送ライン全体における溶接作業
は、部分的に分けて行わなければならない。

【０００５】そこで、本発明は、上述した従来の自動車
の溶接用位置決め装置が有する課題を解決するために提
案されたものであって、フレーム等の一方のワークとパ
ネル等の他方のワークとを確実に位置決めすることがで
きるとともに、溶接作業を行う空間をできる限り広く確
保することができる新規な自動車の溶接用位置決め装置
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために提案されたものであって、第１の発明（請
求項１記載の発明）は、自動車を構成する一方のワーク
と、この一方のワークに仮止めされた状態で搬送装置に
より搬送されてくる他方のワークとの位置決めを行う自
動車の溶接用位置決め装置であって、昇降装置により昇
降可能とされた昇降フレームと、この昇降フレームに固
定され上記一方のワークに対して他方のワークの位置決
めを行う上側位置決め装置と、を有してなる昇降ユニッ
トと、上記昇降フレームの下方に設けられ上記一方のワ
ークと他方のワークとを下側において位置決めする下側
位置決め装置とを備え、上記一方のワークと他方のワー
クとは下降した上記昇降フレームに固定された上側位置
決め装置により上側が位置決めされるとともに、下側は
上記下側位置決め装置により位置決めされるよう構成さ
れてなることを特徴とするものである。

【０００７】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
は、上記第１の発明において、前記昇降ユニットは、搬
送装置により搬送されてくる一方及び／又は他方のワー
クの形状に対応し複数配設され、これらの昇降ユニット
は、搬送ラインの上方において択一的に選択可能とさ
れ、選択された特定の昇降ユニットにより上記一方及び
他方のワークが位置決めされることを特徴とするもので
ある。

【０００８】なお、上記第１の発明においては、一方の
ワークと他方のワークとは仮止めされた状態で搬送装置
により搬送されてくる必要がある。そして、この自動車
の溶接用位置決め装置においては、この搬送されてくる
一方のワークと他方のワークとを互いに位置決めするも
のであり、昇降ユニットと、下側位置決め装置とが構成
要素とされている。上記昇降ユニットは、昇降フレーム
と、この昇降フレームに固定された上側位置決め装置と
から構成され、この上側位置決め装置により一方のワー
クに対して他方のワークが上側において位置決めされる
とともに、下側位置決め装置により下側が位置決めされ
る。したがって、一方及び他方のワークは、上側位置決
め装置と下側位置決め装置とが占める以外の空間を広く
することができる。

【０００９】したがって、こうした構成により一方のワ
ークと他方のワークとを溶接する際に必要なスペース
は、作業者により手作業により溶接作業を行う場合も溶
接ロボットにより自動的に溶接する場合においても、大
きく自由度が増す。そして、第２の発明のように、昇降
ユニットが、搬送装置により搬送されてくる一方及び／
又は他方のワークの形状に対応して複数配設され、搬送
ラインの上方において択一的に選択された特定の昇降ユ
ニットにより位置決めする構造を採用することにより、
搬送ルートの左右両側に広いスペースを確保することが
できるばかりではなく、例えば車種，機種等に対応させ
た位置決めを行うことが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る自動車の溶接用位置決め装置について、図面を参照し
ながら詳細に説明する。なお、この実施の形態は、本発
明を自動車のパーツであるフレームに対して左右のサイ
ドパネルを溶接する際に使用されるパネルの位置決め装
置（以下、装置と言う。）に適用したものである。

【００１１】この装置１は、図１の模式図に示すよう
に、搬送装置２により搬送されてくるフレームＦ及びパ
ネルＰを溶接する際に位置決めするものであり、該装置
１の上流側においては、予め上記フレームＦにパネルＰ
が仮止めされている。このフレームＦは、本発明を構成
する一方のワークであり、パネルＰは他方のワークであ
る。すなわち、この自動車の製造ラインにおいては、フ
レームＦとパネルＰとを溶接する前工程において、フレ
ームＦに対してパネルＰを仮止めする工程を有してい
る。このフレームＦに対するパネルＰの仮止めは、例え
ば、図２に示すように、フレームＦに複数形成した舌片
（タブ）Ｆ１を、パネルＰに形成された透孔Ｐ１内に挿
通し、挿通された該舌片Ｆ１を折曲することによりなさ
れるものであり、こうした仮止め方法により、フレーム
Ｆに対してパネルＰを、矢印ＡＢ方向及びＣＤ方向に位
置決めする。

【００１２】そして、こうした構造により仮止めされた
フレームＦとパネルＰとは、図３に示すスキット台車３
に形成された複数の支持部材３ａに支持された状態で上
記搬送装置２の駆動により徐々に下流側に搬送される。
なお、このスキット台車３を搬送する搬送装置２は、長
方形状に成形された枠部材２ａに回動可能に支持された
複数のローラ２ｂとを備えている。上記スキット台車３
は、これらのローラ２ｂに支持されており、該ローラ２
ｂの回転駆動により下流側に搬送される。また、この搬
送装置２は、本装置１が設けられた溶接ステーションＳ
（図１参照）に上記スキット台車３が到達すると、該ス
キット台車３を支持した状態で下降し、この溶接ステー
ションＳでの溶接工程が終了すると、再び該搬送装置２
を元の位置まで上昇させる昇降駆動装置２ｃが設けられ
ている。

【００１３】また、この溶接ステーションＳには、本装
置１が配設されている。この装置１は、図１に示すよう
に、多数の下側位置決め装置４と、溶接ステーションＳ
の上方に設けられ昇降可能となされた第１の昇降ユニッ
ト５とから構成され、この第１の昇降ユニット５は、昇
降フレーム６と、この昇降フレーム６に固定された多数
の上側位置決め装置７とから構成されており、スキット
台車３上に載置された上記フレームＦとパネルＰとは、
上記上側位置決め装置７と下側位置決め装置４とによ
り、位置決めされる。以下、これらの構成を詳細に説明
する。

【００１４】先ず、図１に示す上記溶接ステーションＳ
には、図４に示すように、第１乃至第４の支柱１０，１
１，１２，１３が立設されている。この第１の支柱１０
と第２の支柱１１とは、上記搬送装置２による搬送方向
の左右両側に立設されてなるものであり、第３の支柱１
２と第４の支柱１３も、上記搬送装置２による搬送方向
の左右両側に立設されている。そして、上記第１の支柱
１０の上端から第２の支柱１１の上端には、第１の梁１
４が掛け渡されており、第３の支柱１２の上端から第４
の支柱１３の上端には、上記第１の梁１４と平行となさ
れた第２の梁１５が掛け渡されている。また、上記第１
の支柱１０の上端から第３の支柱１２の上端には、搬送
装置２による搬送方向と平行となされた第３の梁１６
が、また、第２の支柱１１の上端から第４の支柱１３の
上端には、第３の梁１６と平行となされた第４の梁１７
が掛け渡されている。なお、上記第１の支柱１０と第２
の支柱１１との間であって、搬送装置２による搬送方向
の左右両側には、第１及び第２の中間支柱１８，１９が
立設され、第３の支柱１２と第４の支柱１３との間に
は、第３及び第４の中間支柱２０，２１が立設されてい
る。そして、さらに上記第１の中間支柱１８から第３の
中間支柱２０には、第３及び第４の梁１６，１７と平行
となされた第５の梁２２が掛け渡されており、第２の中
間支柱１９から第４の中間支柱２１には、第６の梁２３
が掛け渡されている。また、上記第３の梁１６から第４
の梁１７には、それぞれ平行となされた第７及び第８の
梁２４，２５が掛け渡されている。

【００１５】また、上記第１の中間支柱１８からやや第
３の中間支柱２０側には、第１の位置決め用支柱２６が
床上から上方に起立させられ、第２の中間支柱１９から
やや第４の中間支柱２１側にも、第２の位置決め用支柱
２７が起立している。また、上記第３の中間支柱２０か
らやや第１の中間支柱１８側には、第３の位置決め用支
柱２８が起立し、第４の中間支柱２１からやや第２の中
間支柱１９側にも、第４の位置決め用支柱２９が起立し
ている。なお、上記第１乃至第４の位置決め用支柱２
６，２７，２８，２９の上面には、図示しない凹部が形
成されている。また、図５に示すように、上記第１の支
柱１０と第３の支柱１２との間や第２の支柱１１と第４
の支柱１３との間には、このワークの位置決め装置１に
より位置決めがなされた後に、上記フレームＦとパネル
Ｐとを溶接する溶接ロボット３０がそれぞれ３台ずつ配
置されている。

【００１６】また、図４に示すように、上記第１の梁１
４と第７の梁２４との間であって、これらの梁１４，２
４の高さよりもやや下方には、後述する車輪が走行する
一方のレール３１が配設され、また、上記第２の梁１５
と第８の梁２５との間であって、これらの梁の高さより
やや下方には、後述する車輪が走行する他方のレール３
２が配設されている。そして、上記一方のレール３１
は、上記第１の中間支柱１８に基端が固定されてなる受
け部材３３と、第２の中間支柱１９に基端が固定されて
なる受け部材３４の先端側とで支持されてなり、上記他
方のレール３２は、上記第３の中間支柱２０に基端が固
定されてなる受け部材３５と、第４の中間支柱２１に基
端が固定されてなる受け部材３６の先端側とで支持され
ている。

【００１７】そして、上記溶接ステーションＳに搬送さ
れてきたフレームＦ及びパネルＰの上方には、前記第１
の昇降ユニット５が配設されている。この第１の昇降ユ
ニット５は、図６に示すように、昇降フレーム６と、昇
降フレーム６に固定されてなり上記フレームＦに対して
パネルＰを位置決めする多数の上側位置決め装置７とか
ら構成されている。上記昇降フレーム６は、図４又は図
７に示すように、フレームＦ及びパネルＰの搬送方向と
同じ方向に長さを有してなり先端側及び後端側はやや下
方に傾斜してなる中央フレーム部６ａと、この中央フレ
ーム部６ａの先端に固定され上記搬送方向と直交する方
向に長さを有する前方フレーム部６ｂと、上記中央フレ
ーム部６ａの後端に固定され上記前方フレーム部６ｂと
平行となされた後方フレーム部６ｃと、を備え、上記フ
レームＦ及びパネルＰを上側で位置決めする上側位置決
め装置７は、これら中央フレーム部６ａ，前方フレーム
部６ｂ，後方フレーム部６ｃに固定されている。なお、
これらの上側位置決め装置７は、それぞれエアシリンダ
及びこのエアシリンダの駆動により上記フレームＦとパ
ネルＰとをクランプするクランプ部材とから構成されて
いる。

【００１８】また、上記前方フレーム部６ｂ（及び後方
フレーム部６ｃ）は、図８に示すように、上記第１の位
置決め用支柱２６から第２の位置決め用支柱２７までの
長さ（又は第３の位置決め用支柱２８から第４の位置決
め用支柱２９までの長さ）とほぼ同じ長さに成形されて
おり、それぞれ両端の下面には、上記第１の位置決め決
め用支柱２６や第２の位置決め用支柱２７（第３の位置
決め用支柱２８や第４の位置決め用支柱２９）の上面に
形成された図示しない凹部に嵌合される図示しない凸部
が形成されている。また、上記昇降フレーム６を構成す
る前方フレーム部６ｂと、後方フレーム部６ｃとには、
図９に示すように、アーム（符号は省略する。）を介し
てそれぞれ２つの車輪６ｆ，６ｇが設けられている。

【００１９】一方、上記第１の梁１４の中央には、図４
及び図９に示すように、上記第１の昇降ユニット５を昇
降させる駆動装置として一方のサーボモータ４０と、こ
のサーボモータ４０のバランスをとる一方のエアシリン
ダ４１が固定されている。同様に、上記第２の梁１５の
中央にも、他方のサーボモータ４２と、このサーボモー
タ４２のバランスをとる他方のエアシリンダ４３とが固
定されている。すなわち、上記第１の昇降ユニット５
は、これら一方及び他方のサーボモータ４０，４２の駆
動力により昇降されるように構成されている。上記一方
のサーボモータ４０（他方のサーボモータ４２も同様）
は、図示しない軸継手を介して回動する回動軸４５に連
結され、この回動軸４５には昇降ブロック４６が連結さ
れている。この昇降ブロック４６は、図１１に示すよう
に、上記回動軸４５の左右両側に配設されてなるガイド
レール４７，４８にガイドされながら該回動軸の回動に
より昇降する部材であり、この昇降ブロック４６の下端
には、前記昇降フレーム６を構成する２つの車輪６ｆが
載置された状態で該昇降フレーム６を支持する一方の支
持アーム５０が設けられている。なお、他方のサーボモ
ータ４２の下方の構成も上記一方のサーボモータ４０の
下方の構成と同様であることから説明を省略する。ま
た、この一方の支持アーム５０には、図１１に示すよう
に、上記２つの車輪６ｆ，６ｆが載置され、第１の昇降
ユニット５が上記一方のサーボモータ４０（及び他方の
サーボモータ４２）の駆動力により上死点まで上昇した
際に、上面が前記レール３１の上面と面一とされる車輪
支持板５０ａが設けられている。

【００２０】また、上記一方のサーボモータ４０（及び
他方のサーボモータ４２）の正面には上記一方のエアシ
リンダ４１が固定されており、この一方のエアシリンダ
４１のシリンダロッド４１ａの先端は、上記一方の支持
アーム５０に連結されている。なお、図９及び図１０に
示すように、上記一方の支持アーム５０の正面側には、
エアーシリンダ５１が固定され、図１１に示すように、
このエアーシリンダ５１のシリンダロッドに固定された
位置決めピン５１ａにより、上記２つの車輪６ｆ，６ｆ
が車輪支持板５０ａ上を転動して、該車輪支持板５０ａ
上からこの第１の昇降ユニット５が脱落することが防止
されている。

【００２１】一方、上記第１の昇降ユニット５を構成す
る昇降フレーム６には、図６及び図９に示すように、こ
の第１の昇降ユニット５が上死点に達した際に嵌合され
る２つの連結金具６０，６１が固定されている。一方、
図４に示すように、上記第５の梁２２から第６の梁２３
には、第１乃至第３の水平杆６３，６４，６５が固定さ
れている。上記第１の水平杆６３は、上記第７の梁２４
の近傍に設けられ、上記第２の水平杆６４と第３の水平
杆６５は、上記第８の梁２５の両側に設けられている。
そして、図９に示すように、上記第３の水平杆６５の中
央からは垂直杆６８が垂設されている。一方、上記第７
の梁２４の中央の下面には、互いに面対向してなる２つ
の軸受７０，７１が固定され、上記第８の梁２５の中央
の下面には互いに面対向してなる２つの軸受７２，７３
が固定されている。そして、上記第３の垂直杆６８に
は、後述するように第１の昇降ユニット５全体を搬送装
置２の搬送方向と直交する方向に移動させるサーボモー
タ７５が固定され、このサーボモータ７５の駆動により
回転駆動する駆動軸７５ａは、上記４つの軸受７０，７
１，７２，７３に回動可能に支持されているとともに、
該軸受７０，７１の間と軸受７２，７３の間とには、そ
れぞれピニオンギア７６，７７が固定されている。した
がって、上記サーボモータ７５の駆動により軸受７０，
７１，７２，７３に支持された回動軸７５ａが回動する
ことにより、上記２つのピニオンギア７６，７７が回動
する。

【００２２】また、上記第７の梁２４の下方であって上
記ピニオンギア７６，７７よりもやや下方には、図１２
に示すように、多数の受け部材８０が該第７の梁２４の
下面から垂下してなる支持板８１を介して設けられてい
る。なお、上記第８の梁２５の下方にも多数の受け部材
８２が設けられている（図４参照）。そして、上記多数
の受け部材８０，８２上には、長尺な水平移動部材８
５，８６（図５参照）が載置されている。これらの水平
移動部材８５，８６は、何れも同一の長さとされてなる
とともに、上記第７の梁２４や第８の梁２５のほぼ半分
よりやや長いものとされており、上面には、それぞれ上
記ピニオンギア７６，７７の外周面と噛合するラックギ
ア（符号は省略する。）が形成されている。したがっ
て、この水平移動部材８５，８６は、上記サーボモータ
７５の駆動力により、上記受け部材８０，８２に支持さ
れながら、搬送装置２による搬送方向と直交する方向に
移動する。そして、この水平移動部材８５，８６のそれ
ぞれ両端には、上記第１の昇降ユニット５を構成する昇
降フレーム６の上部に設けられた連結金具６０，６１が
嵌合する嵌合部材８７，８８が設けられている。したが
って、本装置１では、上記第１の昇降ユニット５が上死
点に到達すると、連結金具６０，６１が嵌合部材８７，
８８に嵌合し、上記サーボモータ７５の駆動により搬送
装置２の搬送方向とは直交する方向に移動するよう構成
されている。

【００２３】一方、本実施の形態においては、上記水平
移動部材８５，８６の他端には、図１２中一点鎖線で示
す第２の昇降ユニット１００が連結されている。この第
２の昇降ユニット１００は、上記第１の昇降ユニット５
と基本的には同じ構成であるが、上側位置決め装置の位
置や数や方向性は、上記搬送装置２により搬送されてく
る車種に応じたものとされている。したがって、後述す
るように、本装置１では、上記第１の昇降ユニット５が
上述した要領で水平移動部材８５，８６の一端に嵌合
し、その後上記サーボモータ７５が駆動すると、該水平
移動部材８５，８６は搬送装置２による搬送方向と直交
する方向に移動し、該水平移動部材８５，８６の他端に
連結された第２の昇降ユニット１００の連結も所定の位
置に移動される。

【００２４】また、図６に示すように、上記第１の昇降
ユニット５の下方には、上記フレームＦ及びパネルＰを
位置決めする前述した多数の下側位置決め装置４が配設
されている。これらの下側位置決め装置４は、定盤上に
設置されており、上記搬送装置２の左右両側に配設され
ている。なお、後述するように、スキット台車３の各支
持部材３ａに支持されたフレームＦ及びパネルＰが、こ
の溶接ステーションＳに到達すると、先ず、これらの下
側位置決め装置４により該フレームＦ及びパネルＰの位
置決めがなされるとともに全体がこれら下側位置決め装
置４により支持される。

【００２５】以下、上述した本実施の形態に係る自動車
の溶接用位置決め装置１の動作について、順番に説明す
る。先ず、図１に示すように、溶接ステーションＳより
も上流側において、フレームＦとパネルＰとが仮止めさ
れた状態となされ、スキット台車３上に各支持部材３ａ
を介して支持された該フレームＦ及びパネルＰは、搬送
装置２の駆動により、溶接ステーションＳに搬送され
る。搬送装置２の駆動によりこの溶接ステーションＳに
フレームＦ及びパネルＰが到達すると、先ず、前記昇降
駆動装置２ｃが駆動し、昇降装置２とスキット台車３と
が下降する。こうした昇降装置２とスキット台車３との
下降により、上記フレームＦとパネルＰとは、上記各下
側位置決め装置４上に降ろされ、該下側位置決め装置４
により支持されるとともに位置決めされる。また、こう
した動作に伴い、第１の昇降ユニット５は、前記一方及
び他方のサーボモータ４０，４２の駆動力により徐々に
下降する。

【００２６】そして、この第１の昇降ユニット５を構成
する前方フレーム部６ｂ及び後方フレーム部６ｃの両端
の下面に形成された図示しない凸部が、上記第１の位置
決め用支柱２６，第２の位置決め用支柱２７，第３の位
置決め用支柱２８，第４の位置決め用支柱２９のそれぞ
れ上面に形成された図示しない凹部内に嵌合され、これ
によりこの第１の昇降ユニット５全体の位置決めがなさ
れる。そして、この第１の昇降ユニット５全体の位置決
めが終了すると、次いで該第１の昇降ユニット５を構成
する多数の上側位置決め装置７により、フレームＦとパ
ネルＰとが上側において位置決めされる。したがって、
この時点において、このフレームＦ及びパネルＰは、上
側において多数の上側位置決め装置７により位置決めさ
れるとともに下側において多数の下側位置決め装置４に
より位置決めされる。このように位置決めされたフレー
ムＦ及びパネルＰは、図５に示す（本例では）６つの溶
接ロボット３０により、スポット溶接がなされる。そし
て、上側位置決め装置７と下側位置決め装置４との両方
によりフレームＦ及びパネルＰの位置決めがされている
状態において、可能な限りの溶接作業が終了すると、先
ず、それまでフレームＦ及びパネルＰの上側を位置決め
していた上側位置決め装置７による位置決めは解除さ
れ、それまで下降していた第１の昇降ユニット５は上昇
を開始する。この時点においては下側位置決め装置４に
よるフレームＦ及びパネルＰの位置決めは継続してい
る。そして、この第１の昇降ユニット５が所定の位置ま
で上昇すると、再び、上記溶接ロボット３０が駆動し、
それまで上側位置決め装置７の存在により溶接できなか
った部位が溶接される。こうした溶接方法により、予定
した全ての箇所に溶接がなされる。

【００２７】なお、以後に搬送されてくる車種が同一で
ある場合には、上記第１の昇降ユニット５の昇降が繰り
返されるが、次に搬送されてくるフレームＦ及びパネル
Ｐが前に搬送されたものと異なる場合（車種が異なる場
合）には、以下の動作が行われる。

【００２８】すなわち、上述したように各溶接ロボット
３０による溶接工程が終了すると、再び上記一方及び他
方のサーボモータ４０，４２の駆動が開始し、上記第１
の昇降ユニット５は徐々に上昇させられる。そして、こ
の第１の昇降ユニット５が上死点まで上昇させられる
と、図１１に示す各車輪支持板５０ａの上面は、前記レ
ール３１（又はレール３２）の上面と面一となるととも
に、それまで下降していた位置決めピン５１ａは、エア
ーシリンダ５１の駆動により上昇させられ、上記２つの
車輪６ｆ，６ｇは上記車輪支持板５０ａ上において転動
可能となる。一方、第１の昇降ユニット５の上部に設け
られた連結金具６０，６１は、上記水平移動部材８５，
８６の一端に設けられた連結部材８７，８８と嵌合す
る。そして、このように、上記エアーシリンダ５１によ
る位置決めピン５１ａの上昇が終了し水平移動部材８
５，８６と第１の昇降ユニット５とが連結されると、上
記サーボモータ７５の駆動が開始される。このサーボモ
ータ７５の駆動により、各ピニオンギア７６，７７が回
転すると、上記水平移動部材８５，８６は、図４に示す
状態からそれぞれ図中矢印Ｘ方向（搬送方向と直交する
方向）に移動する。このとき、第１の昇降ユニット５
は、上記レール３１，３２により支持されてなるととも
に、上記サーボモータ７５の駆動力により、該第１の昇
降ユニット５を構成する２つの車輪６ｆ，６ｇは、上記
レール３１，３２上を転動する。そして、この第１の昇
降ユニット５が、図１２中二点鎖線で示す位置まで到達
するとともに第２の昇降ユニット１００が中心位置まで
到達すると、図１１に示すエアーシリンダ５１の駆動に
よる位置決めピン５１ａにより、２つの車輪６ｆ，６ｇ
の転動が規制される。こうしたエアーシリンダ５１の駆
動により、再び上記前記一方及び他方のサーボモータ４
０，４２の駆動が開始し、第２の昇降ユニット１００が
下降する。

【００２９】したがって、上述した実施の形態に係る自
動車の溶接用位置決め装置１によれば、一方のワークで
あるフレームＦと他方のワークであるパネルＰとは、第
１（又は第２）の昇降ユニット５，１００を構成する上
側位置決め装置７により上側が位置決めされ、下側は下
側位置決め装置４により位置決めされることから、位置
決めされた部位以外は開放されている。したがって、フ
レームＦ及びパネルＰをスポット溶接する溶接ロボット
３０を、図５に示すように或る程度自由に配置させるこ
とができ、該溶接ロボット３０の駆動範囲も従来の場合
に比べて広範囲なものとすることができる。このため、
フレームＦ及びパネルＰを溶接できる箇所も広くなり、
この溶接ステーションＳにおいて極めて多数箇所で溶接
することが可能となる。また、フレームＦ及びパネルＰ
の上側を位置決めする上側位置決め装置７は、第１又は
第２の昇降ユニット５，１００に設け、該第１の昇降ユ
ニット５と第２の昇降ユニット１００とを択一的に選択
することができるように構成されていることから、車種
に応じて一々上側位置決め装置７を交換する必要もない
ばかりではなく、該第１及び第２の昇降ユニット５，１
００は、搬送装置２の上方において交換される構造とさ
れているので、例えば、工場の床上を大きく占有するこ
とがない。

【００３０】特に、この実施の形態に係る自動車の溶接
用位置決め装置１では、第１の昇降ユニット５が下降す
ると、該第１の昇降ユニット５を構成する前方フレーム
部６ｂ及び後方フレーム部６ｃの両端の下面に形成され
た図示しない凸部が、上記第１の位置決め用支柱２６，
第２の位置決め用支柱２７，第３の位置決め用支柱２
８，第４の位置決め用支柱２９のそれぞれ上面に形成さ
れた図示しない凹部内に嵌合され、これによりこの第１
の昇降ユニット５全体の位置決めがなされる。したがっ
て、本装置１では、従来の装置に比べ上側位置決め装置
７を昇降させる構成を採用しながら、フレームＦ及びパ
ネルＰを位置決めする上側位置決め装置７の位置決め
を、最小限の構成で且つ極めて高精度に確保している。

【００３１】また、本装置１では、前述したように、上
側位置決め装置７及び下側位置決め装置４の両方により
フレームＦ及びパネルＰを位置決めしている状態で溶接
を行った後に、先ず、上側溶接装置７を上昇させること
によりフレームＦ及びパネルＰの上側から逃がし、その
後にそれまで溶接出来なかった部位を溶接する工程を採
用していることから、より一層多数箇所に溶接すること
ができる。

【００３２】なお、上述した実施の形態においては、本
発明を構成する昇降ユニットを２つ（第１の昇降ユニッ
ト５及び第２の昇降ユニット１００）設け、この２つの
昇降ユニット５，１００を選択できるように構成された
ものを図示して説明したが、本発明は、必ずしも２つの
昇降ユニットに限定されるものではなく、３つ又は４つ
の昇降ユニットを適宜選択できるようにしたものであっ
ても良い。

【００３３】また、前述した実施の形態においては、第
１の昇降ユニット５（及び第２の昇降ユニット１００）
の下死点を位置決めする構造として、該第１の昇降ユニ
ット５を構成する前方フレーム部６ｂ及び後方フレーム
部６ｃの両端の下面に形成された図示しない凸部に、上
記第１の位置決め用支柱２６，第２の位置決め用支柱２
７，第３の位置決め用支柱２８，第４の位置決め用支柱
２９のそれぞれ上面に形成された図示しない凹部内に嵌
合させる構造を採用したが、これら第１乃至第４の位置
決め用支柱２６，２７，２８，２９を、前述した位置が
上死点となるよう図示しない昇降装置により昇降可能な
構造とし、または、転倒及び起立する構造としても良
い。こうした構造とすることにより、より一層溶接作業
の空間を広く確保することが可能となる。

【００３４】

【発明の効果】前述した本発明の一実施の形態の説明か
らも明らかなように、本発明（請求項１記載の発明）に
おいては、一方及び他方のワークは、上側は、昇降ユニ
ットを構成する上側位置決め装置により位置決めされ、
下側は下側位置決め装置により位置決めされるよう構成
されてなることから、一方及び他方のワークを確実に位
置決めすることができるばかりではなく、該上側位置決
め装置と下側位置決め装置により位置決めされた部位以
外を開放することができる。したがって、開放された部
位は、従来の位置決め装置に比べて格段に広いものとす
ることができ、このために、溶接ロボットの駆動範囲も
広範囲なものとすることができ、一方及び他方のワーク
の溶接箇所を多くすることができる。

【００３５】また、第２の発明（請求項２記載の発明）
では、前記昇降ユニットは、搬送装置により搬送されて
くる一方及び／又は他方のワークの形状に対応し複数配
設され、これらの昇降ユニットは、搬送ラインの上方に
おいて択一的に選択可能とされ、選択された特定の昇降
ユニットにより上記一方及び他方のワークが位置決めさ
れることから、ワークの種類に応じてその都度各位置決
め装置を変更する手間が省略することができるだけでは
なく、工場等の床上を位置決め装置により占有すること
にもならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るワークの位置決め
装置を模式的に示す側面図である。

【図２】フレームとパネルとを仮止めした状態の要部を
示す斜視図である。

【図３】スキット台車の昇降範囲を示す側面図である。

【図４】ワークの位置決め装置全体を示す平面図であ
る。

【図５】溶接ロボットの配置を示す平面図である。

【図６】フレームとパネルが上側位置決め装置及び下側
位置決めにより位置決めされている状態を示す側面図で
ある。

【図７】昇降ユニットを示す平面図である。

【図８】昇降ユニットを示す正面図である。

【図９】昇降ユニットを昇降させる構成を示す側面図で
ある。

【図１０】昇降装置の具体的構成を示す側面図である。

【図１１】図１０に示す昇降装置の正面図である。

【図１２】ワークの位置決め装置の正面図である。

【符号の説明】

１ワークの位置決め装置２搬送装置４下側位置決め装置５第１の昇降ユニット６昇降フレーム７上側位置決め装置４０一方のサーボモータ４２他方のサーボモータ１００第２の昇降ユニットＦフレームＰパネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 37/04 B23P 19/00 B23P 21/00 D62D 65/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車を構成する一方のワークと、この
一方のワークに仮止めされた状態で搬送装置により搬送
されてくる他方のワークとの位置決めを行う自動車の溶
接用位置決め装置であって、昇降装置により昇降可能とされた昇降フレームと、この
昇降フレームに固定され上記一方のワークに対して他方
のワークの位置決めを行う上側位置決め装置と、を有し
てなる昇降ユニットと、上記昇降フレームの下方に設けられ上記一方のワークと
他方のワークとを下側において位置決めする下側位置決
め装置とを備え、上記一方のワークと他方のワークとは下降した上記昇降
フレームに固定された上側位置決め装置により上側が位
置決めされるとともに、下側は上記下側位置決め装置に
より位置決めされるよう構成されてなることを特徴とす
る自動車の溶接用位置決め装置。
【請求項２】前記昇降ユニットは、搬送装置により搬
送されてくる一方及び／又は他方のワークの形状に対応
し複数配設され、これらの昇降ユニットは、搬送ライン
の上方において択一的に選択可能とされ、選択された特
定の昇降ユニットにより上記一方及び他方のワークが位
置決めされることを特徴とする請求項１記載の自動車の
溶接用位置決め装置。