JP3433552B2 - 部品の組付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本願発明は、被組付部品に対して
組付部品を締結部材により締結して組付けるようにした
部品の組付装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】一般に二つの部品を組付ける場合、所定
の組付精度を確保するためには、組付けに際して予めこ
れらの間において位置決め（位置合わせ）をしておくこ
とが必要であるが、この二つの部品間の位置決めの形態
としては、大別して二つの部品間の回転方向における位
置決めと、二つの部品間の平面方向の位置決めの二つが
考えられる。 【０００３】ここで、回転方向の位置決め機構として
は、例えば、特開昭６２−２２４５３５号公報に開示さ
れる如く、二つの部品を同軸上において所定の位相で組
付ける場合において、各部品にそれぞれマスター部材を
組付け、該各マスター部材の回転位相を検出してその位
相差に対応する角度だけマスター部材を相対回転させる
ことで上記二つの部材の位相合わせを行うものが知られ
ている。 【０００４】一方、例えば一方の部品に設けたボルト孔
と他方の部品に設けたボルト孔とにボルトを挿通させ且
つこれを締結することで該二つの部品を組付ける場合に
おいては、該ボルトの挿通に先立って、両部品のボルト
孔を同軸状に合致させる位置決めが必要であるが、この
場合の位置決めが二つの部品の間における面方向の位置
決めであり、その位置決めは二つの部品を上記ボルト孔
の軸方向に直交する面方向に沿って相対移動させて行な
われる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、二つ
の部品を面方向に位置決めした状態で組付けるようにし
た部品の組付装置においては、組付け作業に先立って二
つの部品間の位置決めを行う専用の機構は設けずに、こ
れら二つの部品をそれぞれ支持する支持治具の精度を高
め、この支持治具によって各部品を支持することで自動
的に高精度の位置決めができるように構成していたので
該支持治具が高価なものとなり、結果的に組付け製品の
製造コストが高くつくという問題があった。 【０００６】そこで本願発明では、高精度の支持治具を
用いることなく部品の組付けを高精度で行うことができ
るようにした部品の組付装置を提供することを目的とし
てなされたものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。 【０００８】本願の第１の発明では、被組付部品とこれ
に組付けられる２つの組付部品とを、該被組付部品に設
けた２つの締結部材挿入孔と各組付部品に設けた締結部
材挿入孔とにそれぞれ挿入される締結部材により締結し
て組付けるようにした部品の組付装置であって、被組付
部品をフローティング支持する第１フローティング支持
手段と、各組付部品をそれぞれフローティング支持する
第２フローティング支持手段とを備える。 また、被組付
部品の一方の締結部材挿入孔の基準位置に初期設定され
る基準側位置決め部材を有し、この位置決め部材を被組
付部品の一方の締結部材挿入孔と一方の組付部品の締結
部材挿入孔とに挿入してこれらを同軸状に位置決めする
基準側位置決め装置を備える。 また、被組付部品の他方
の締結部材挿入孔の基準位置に初期設定されると共に、
弾性手段により変位可能に配設される修正側位置決め部
材を有し、上記基準側位置決め装置による被組付部品と
一方の組付部品の位置決め後、修正側位置決め部材を被
組付部品の他方の締結部材挿入孔と他方の組付部品の締
結部材挿入孔とに挿入してこれらを同軸状に位置決めす
る修正側位置決め装置を備える。 そして、この修正側位
置決め部材により被組付部品と他方の組付部品との位置
決めを行った状態における修正側位置決め部材の被組付
部品の他方の締結部材挿入孔の基準位置からの変位量を
検出する変位量検出手段と、上記基準側及び修正側位置
決め部材で位置決めした状態で、被組付部品と各組付部
品とを固定するクランプ装置とを備える。 また、このク
ランプ装置によって固定された状態で、基準側及び修正
側位置決め部材を上記各締結部材挿入孔から後退させた
後、被組付部品の一方の締結部材挿入孔と上記一方の組
付部品の締結部材挿入孔とに締結部材を挿入してこれら
を締結すると共に、上記変位量検出手段により検出され
た変位量と被組付部品の他方の締結部材挿入孔の基準位
置とに基づいて決定される実位置決め位置に位置設定さ
れて被組付部品の他方の締結部材挿入孔と他方の組付部
品の締結部材挿入孔とに締結部材を挿入してこれらを締
結する締結手段を備えたことを特徴としている。 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【発明の作用・効果】本願発明ではかかる構成とするこ
とにより次のような作用・効果が得られる。 【００１２】本願の第１の発明にかかる部品の組付装置
によれば、基準側位置決め装置が、被組付部品の一方の
締結部材挿入孔の基準位置に初期設定される基準側位置
決め部材を被組付部品の一方の締結部材挿入孔と一方の
組付部品の締結部材挿入孔とに挿入してこれらを同軸状
に位置決めする。この基準側位置決め装置による被組付
部品と一方の組付部品の位置決め後、修正側位置決め装
置が、被組付部品の他方の締結部材挿入孔の基準位置に
初期設定されると共に弾性手段により変位可能に配設さ
れる修正側位置決め部材を、被組付部品の他方の締結部
材挿入孔と他方の組付部品の締結部材挿入孔とに挿入し
てこれらを同軸状に位置決めする。さらに、変位量検出
手段が、修正側位置決め部材により被組付部品と他方の
組付部品との位置決めを行った状態における修正側位置
決め部材の被組付部品の他方の締結部材挿入孔の基準位
置からの変位量を検出し、クランプ装置が基準側及び修
正側位置決め部材で位置決めした状態で被組付部品と各
組付部品とを固定する。この状態で、基準側及び修正側
位置決め部材が上記各締結部材挿入孔から後退された
後、締結手段が、被組付部品の一方の締結部材挿入孔と
上記一方の組付部品の締結部材挿入孔とに締結部材を挿
入してこれらを締結すると共に、上記変位量検出手段に
より検出された変位量と被組付部品の他方の締結部材挿
入孔の基準位置とに基づいて決定される実位置決め位置
に位置設定されて被組付部品の他方の締結部材挿入孔と
上記他方の組付部品の締結部材挿入孔とに締結部材を挿
入してこれらを締結する。 従って、例え被組付部品に設
けられた締結部材挿入孔の位置が設計通り基準位置に形
成されずに多少ズレていた場合でも、基準側位置決め装
置による被組付部品と一方の組付部品の位置決め後、修
正側位置決め部材を、被組付部品の他方の締結部材挿入
孔と他方の組付部品の締結部材挿入孔とに挿入してこれ
らを同軸状に位置決めするときに、修正側位置決め部材
の変位によって両締結部材挿入孔間の位置ずれを吸収す
ることができ、その変位量が変位量検出手段により検出
される。 そして、締結手段が、上記実位置決め位置に位
置設定され、被組付部品の他方の締結部材挿入孔と上記
他方の組付部品の締結部材挿入孔とに締結部材を挿入し
てこれらを締結することで上記被組付部品と各組付部品
とが適正な相対位置関係を保持した状態で組付けられる
ものである。 【００１３】 【００１４】 【００１５】 【００１６】さらに、上記被組付部品を第１フローティ
ング支持手段で、また上記各組付部品を第２フローティ
ング支持手段で、それぞれフローティング支持するよう
にしているので、例えばこれらが支持手段に直接載置さ
れている場合に比して、該被組付部品及び各組付部品と
それらの支持手段との間の摩擦抵抗が少なくその移動が
比較的容易である。従って、締結作業に先立って、基準
側及び修正側位置決め装置により被組付部品と各組付部
品との位置決めが行われる場合、例え該被組付部品と各
組付部品とが締結方向に直交する面方向においてズレて
いても上記位置決め部材の挿入により該被組付部品及び
各組付部品が容易に相対移動し、これらの位置決めがよ
り迅速且つ軽快に行われ、それだけ組付け作業における
作業性が向上するものである。 従って、この第１の発明
の部品の組付装置によれば、締結手段による締結作業に
先立って、基準側及び修正側位置決め装置により被組付
部品と各組付部品との位置決めがなされるので、例えこ
の被組付部品と各組付部品とをそれぞれ支持する治具が
それほど高精度でなくとも被組付部品と各組付部品との
精度の良い組付けが可能となるものであり、例えば支持
治具を高精度とすることで適正な組付けを実現する従来
の装置に比べて、製品コストを低く抑えつつ高精度の組
付けが可能となる。 【００１７】 【実施例】以下、本願発明の部品の組付装置を添付図面
に基づいて具体的に説明する 。 【００１８】図１には、本願発明の実施例にかかる部品
の組付装置が備えられた自動車の組立ラインＺの一部を
示している。この組立ラインＺは、クロスメンバーＷ₁
を被組付部品とし、このクロスメンバーＷ₁にサスペン
ションアームＷ₂，Ｗ₃及びスタビライザーＷ₄をそれぞ
れ組付部品として所定位置に組付けるためのものであ
る。ここで、先ず、この組立ラインＺのライン構成を説
明すると、この組立ラインは、そのライン流れ方向に沿
ってサスペンションアームＷ₂，Ｗ₃の組立ステーション
Ｚ₁、スタビライザーＷ₄の組立ステーションＺ₂等が順
次配置されたメインライン１と、該メインライン１に対
してその側方から直交方向に設けられて上記サスペンシ
ョンアーム組立ステーションＺ₁にクロスメンバーＷ₁を
供給する第１サブライン２と、該第１サブライン２に対
して上記メインライン１の反対側に配置されて上記サス
ペンションアーム組立ステーションＺ₁に対して右側及
び左側のサスペンションアームＷ₂，Ｗ₃をそれぞれ供給
する第２サブライン３及び第３サブライン４と、上記ス
タビライザー組立ステーションＺ₂にスタビライザーＷ₄
を供給する第４サブライン５とを備えている。 【００１９】上記クロスメンバー組立ステーションＺ₁
は、上記メインライン１に対して左右のサスペンション
アームＷ₂，Ｗ₃の組付けを行うステーションであって、
該クロスメンバー組立ステーションＺ₁には、図１及び
図２に示すように、上記第１サブライン２によって順次
搬送されるクロスメンバーＷ₁を該第１サブライン２の
端部において把持してこれをメインライン１側に移載す
るためのワークローダー装置６と、上記第２サブライン
３及び第３サブライン４にそれぞれ対応して配置され該
各サブライン３，４によって順次搬送されるサスペンシ
ョンアームＷ₂，Ｗ₃をピッキングして上記メインライン
１側に取り出すための一対のピッキングロボット７，７
と、上記クロスメンバーＷ₁と上記各サスペンションア
ームＷ₂，Ｗ₃とを上記メインライン１上の所定位置にお
いて固定するための四組のクランプ装置９，９，・・
と、上記クロスメンバーＷ₁とサスペンションアーム
Ｗ₂，Ｗ₃とのボルト締結部分の位置決めを行うための後
に詳述する基準側位置決め装置１４と修正側位置決め装
置１５と、該クロスメンバーＷ₁に対して上記サスペン
ションアームＷ₂，Ｗ₃を締結固定するための後に詳述す
る四基の締結ロボット８Ａ〜８Ｄとが備えられている。 【００２０】上記スタビライザー組立ステーションＺ₂
は、上記サスペンションアームＷ₂，Ｗ₃が組付けられた
後の上記メインライン１に対してさらに上記スタビライ
ザーＷ₄の組付けを行うステーションであって、上記第
４サブライン５によって順次搬送されるスタビライザー
Ｗ₄をピッキングして上記クロスメンバーＷ₁側にセット
するためのピッキングロボット１０と、該クロスメンバ
ーＷ₁にスタビライザーＷ₄を締結固定するための一対の
締結ロボット１１，１１とが備えられている。 【００２１】そして、この組立ラインＺでは、上記クロ
スメンバー組立ステーションＺ₁において上記クロスメ
ンバーＷ₁に左右のサスペンションアームＷ₂，Ｗ₃をそ
れぞれ組付けるとともに、該各サスペンションアームＷ
₂，Ｗ₃が組付けられた上記クロスメンバーＷ₁に対して
さらに上記スタビライザー組立ステーションＺ₂におい
てスタビライザーＷ₄が組つけられ、このスタビライザ
ーＷ₄の組付けの完了したクロスメンバーＷ₁は図示しな
い後工程に搬送される。 【００２２】ここで、本願発明の要旨たる作業、即ち、
上記クロスメンバー組立ステーションＺ₁における上記
クロスメンバーＷ₁への上記サスペンションアームＷ₂，
Ｗ₃の組付け作業を説明するが、説明の便宜上、先ず上
記クロスメンバーＷ₁とサスペンションアームＷ₂，Ｗ₃
の具体的構成を説明し、さらにこれらの組付け作業に関
与する上記締結ロボット８Ａ〜８Ｄ、位置決め装置１
４，１５等の装置の具体的構造を説明し、しかる後、こ
れらの装置を使用しての組付作業の作業手順を説明す
る。 【００２３】上記クロスメンバーＷ₁は、図２に示すよ
うに、略Ｈ状の平面形態を有する部材であって、その左
右両端の前部はそれぞれ図３に示すように幅方向外方に
向かって略コ字状に開口するとともに前後方向に貫通す
るボルト孔Ｐ₁，Ｐ₁（特許請求の範囲中の締結部材挿入
孔に該当する）を形成したアーム取付部Ｗ₁ａ，Ｗ₁ｃと
され、また左右両端の後部はそれぞれアーム取付ブラケ
ット２７が締着固定されるアーム取付部Ｗ₁ｂ，Ｗ₁ｄと
されている。 【００２４】一方、上記サスペンションアームＷ₂とサ
スペンションアームＷ₃は、相互に反対勝手に製作され
ていることを除いてその構造は全く同じであるため、こ
こでは右側用のサスペンションアームＷ₂を例にとって
説明する。該サスペンションアームＷ₂は、所謂Ａ型ア
ームであって、同軸上に位置する前後二つの枢支部Ｗ₂
ａ，Ｗ₂ｂを備えている。この前後二つの枢支部Ｗ₂ａ，
Ｗ₂ｂのうち、前端側の枢支部Ｗ₂ａはブッシュを備えた
ボス状に形成されるとともにその軸心部にはボルト孔Ｐ
₂（特許請求の範囲中の締結部材挿入孔に該当する）が
設けられ、該ボルト孔Ｐ₂を上記クロスメンバーＷ₁の各
アーム取付部Ｗ₁ｃ側のボルト孔Ｐ₁と同軸上に位置決め
した状態でこれらに組付ボルト２６（特許請求の範囲中
の締結部材に該当する）を挿通して該各アーム取付部Ｗ
₁ｃ側に固定したナット２５に螺合せしめることで該ク
ロスメンバーＷ₁のアーム取付部Ｗ₁ｃに対して揺動自在
に枢支される。これに対して、後端側の枢支部Ｗ₂ｂ
は、アーム取付ブラケット２７を介して上記クロスメン
バーＷ₁のアーム取付部Ｗ₁ｄ側へ揺動自在に枢支され
る。 【００２５】このように、各サスペンションアーム
Ｗ₂，Ｗ₃をクロスメンバーＷ₁に組付ける場合におい
て、後述する左右一対の位置決め装置１４，１５（以下
においては、基準側位置決め装置１４と修正側位置決め
装置１５と称する）によって上記クロスメンバーＷ₁の
各アーム取付部Ｗ₁ａ，Ｗ₁ｃ側のボルト孔Ｐ₁，Ｐ₁とサ
スペンションアームＷ₂，Ｗ₃側のボルト孔Ｐ₂，Ｐ₂との
位置決めが行われ、また該各位置決め装置１４，１５に
それぞれ対応して近接配置された左右一対の締結ロボッ
ト８Ａ，８Ｂによって上記組付ボルト２６の締結が行わ
れ、さらに上記位置決め装置１４，１５と対向するよう
に配置された左右一対の締結ロボット８Ｃ，８Ｄによっ
て上記アーム取付ブラケット２７，２７の締結が行われ
る。 【００２６】この場合、上記クロスメンバーＷ₁の左右
一対のボルト孔Ｐ₁，Ｐ₁の軸間距離Ｌ₀（図２参照）
は、製品間の製作誤差等のために必ずしも設計軸間距離
に合致しているわけではなく、該設計軸間距離に対して
多少の誤差が生じるのは回避し難いことから、かかる軸
間距離に制作上の誤差があっても上記位置決めと組付ボ
ルト２６の締結とが的確に行われるようにするために上
記位置決め装置１５と締結ロボット８Ｂには後述する如
き修正機能が備えられている。 【００２７】上記基準側位置決め装置１４と修正側位置
決め装置１５とは、修正機能の有無による構造の相異は
あるものの、それ以外の構造は同様であるため、ここで
は先ず修正側位置決め装置１５についてその具体的構造
等について説明し、しかる後、基準側位置決め装置１４
について説明することとする。 【００２８】上記修正側位置決め装置１５は、図２及び
図４に示すように、上記クロスメンバーＷ₁の左右のア
ーム取付部Ｗ₁ａ，Ｗ₁ｃを結ぶ直線に平行な方向（矢印
イ−ロ方向）に向けて配置したガイドレール２２，２２
に鞍座し且つシリンダ２３により該方向へスライド駆動
されるベースプレート２１を有している。さらに、この
ベースプレート２１上には、上記ガイドレール２２，２
２と直交する方向（図２の矢印ハ−ニ方向）に配置され
たガイドレール３３に鞍座し該ガイドレール３３に沿っ
てスライド自在とされたスライドプレート３４が配置さ
れるとともに、該スライドプレート３４にはコ字状に折
曲形成されたブラケット３５が固定されている。そし
て、このブラケット３５は、上記ベースプレート２１側
に固定した押出シリンダ１６に連結されており、該押出
シリンダ１６の伸縮動により矢印ハ−ニ方向へスライド
駆動される。 【００２９】さらに、このブラケット３５には、該ブラ
ケット３５に対して矢印イ−ロ方向へ所定量だけスライ
ド可能にスライダ１８が嵌合配置されているとともに、
該スライダ１８には位置決めピン１３（特許請求の範囲
中の位置決め部材に該当する）を突設固着したピン固定
具１９が、該位置決めピン１３の軸心Ｐを上記ボルト孔
Ｐ₁，Ｐ₂の軸線Ｑと平行とした状態で固定されている。 【００３０】また、上記ピン固定具１９（即ち、位置決
めピン１３）は、上記ブラケット３５の左右両側に取り
付けた弾性手段としてのスプリングプランジャ２０，２
０により常時矢印イ−ロ方向の中央に弾性的に位置決め
されているとともに、該ピン固定具１９が該位置決め位
置から矢印イ−ロ方向へ変位した場合にはその変位量が
上記ブラケット３５側に設けた変位センサ２４により検
出されるようになっている。従って、上記位置決めピン
１３は、矢印イ−ロ方向においては、先ず上記ベースプ
レート２１のスライド量Ｌの範囲だけ移動可能とされる
とともに、さらに上記ブラケット３５とスライダ１８と
の隙間寸法だけ移動可能とされる。 【００３１】上記基準側位置決め装置１４は、上記修正
側位置決め装置１５と基本的構造を同じにするものであ
って、該修正側位置決め装置１５と異なる点は、押出シ
リンダ１６により押引駆動されるピン固定具１９に対し
て位置決めピン１３が固定的に取り付けられている点で
ある。従って、この基準側位置決め装置１４における上
記位置決めピン１３は、矢印イ−ロ方向において上記ベ
ースプレート２１のスライド量Ｌの範囲だけ移動可能と
されるのみである。 【００３２】ここで、上記修正側位置決め装置１５にお
ける位置決めピン１３の矢印イ−ロ方向への移動につい
て説明する。今、図２に示した上記クロスメンバーＷ₁
においてはその左右のアーム取付部Ｗ₁ａ，Ｗ₁ｃの各ボ
ルト孔Ｐ₁，Ｐ₁の軸間距離Ｌ₀が設計軸間距離に合致し
ていると仮定する。この場合において、上記基準側位置
決め装置１４は、上記クロスメンバーＷ₁の左側のアー
ム取付部Ｗ₁ａの軸心Ｑを起点とし（この起点位置を以
下においては「基準位置」という）、ここからクロスメ
ンバーＷ₁の幅方向外側へ寸法Ｌだけ移動した図２にお
ける図示位置（この位置を以下においては「退避位置」
という）の間で移動する。また、修正側位置決め装置１
５は、上記クロスメンバーＷ₁の右側のアーム取付部Ｗ₁
ｃの軸心Ｑに合致した「基準位置」を起点としてここか
らクロスメンバーＷ₁の幅方向外側へ寸法Ｌだけ移動し
た図２に図示する「退避位置」の間で移動する。そし
て、この基準側位置決め装置１４と修正側位置決め装置
１５が、それぞれ対応する「基準位置」にある状態にお
いてはこれら基準側位置決め装置１４と修正側位置決め
装置１５によりクロスメンバーＷ₁と各サスペンション
アームＷ₂，Ｗ₃の位置決めが行われる一方、上記基準側
位置決め装置１４と修正側位置決め装置１５が共に「退
避位置」にある状態においては上記各締結ロボット８
Ａ，８Ｂがそれぞれ各アーム取付部Ｗ₁ａ，Ｗ₁ｃの軸心
Ｑ上に位置することが可能ならしめられる。 【００３３】ここで、上記クロスメンバーＷ₁は、上記
ワークローダー装置６によりクロスメンバー組立ステー
ションＺ₁に搬入されるが、その場合、該クロスメンバ
ーＷ₁はその左側のアーム取付部Ｗ₁ａの軸線Ｑが必ずし
も上記基準側位置決め装置１４の「基準位置」に一致し
てはいないが、この左側のアーム取付部Ｗ₁ａのボルト
孔Ｐ₁に上記基準側位置決め装置１４の位置決めピン１
３を挿入することで該アーム取付部Ｗ₁ａの軸線Ｇは
「基準位置」に確実に位置決めされる。従って、例え
ば、上記クロスメンバーＷ₁の左右のアーム取付部Ｗ
₁ａ，Ｗ₁ｃの軸間距離Ｌ₀と設計軸間距離との間に誤差
がある場合においては、その誤差はそのまま右側のアー
ム取付部Ｗ₁ｃの誤差として表れる。このため、修正側
位置決め装置１５そのものは「基準位置」に設定される
ものの、該修正側位置決め装置１５に設けられた上記位
置決めピン１３は上記「基準位置」から左右方向へ上記
誤差分だけ変位することになり、この位置決めピン１３
の変位量が上記変位センサ２４により検出されるもので
ある。尚、上記位置決めピン１３が「基準位置」から変
位した場合における位置が特許請求の範囲中の「実位置
決め位置」である。 【００３４】上記締結ロボット８Ａ，８Ｂは、図２及び
図５に示すように、共にロボットアーム８Ａａ，８Ｂａ
の先端に、周知構造をもつナットランナー１２を装着し
て構成され、ボルト載置台３１に載置された組付ボルト
２６を把持し、これを上述の位置決め装置１４，１５に
より同軸状に位置決めされた上記クロスメンバーＷ₁の
ボルト孔Ｐ₁とサスペンションアームＷ₂，Ｗ₃のボルト
孔Ｐ₂にその一方側から挿入して上記ナット２５に螺合
させて両者を締結する。この締結ロボット８Ａ，８Ｂに
よって締結作業が行われる場合における上記ナットラン
ナー１２の位置、即ち、「締結位置」のうち、上下方向
（図２の紙面に直交する方向）における位置は図５に示
すように左右の締結ロボット８Ａ，８Ｂ共に、上記ナッ
トランナー１２の軸線が各ボルト孔Ｐ₁，Ｐ₂の軸線Ｑに
合致する如く予め固定的に設定されているが、左右方向
（図２の矢印イ−ロ方向）における位置は次述するよう
に左右の締結ロボット８Ａ，８Ｂの間で異なる。 【００３５】即ち、一方の締結ロボット８Ａは、その
「締結位置」においてナットランナー１２の軸線が、基
準側とされる上記クロスメンバーＷ₁の一方のアーム取
付部Ｗ₁ａの軸線Ｑと合致するように予め固定的にその
設定位置が決められている。従って、この締結ロボット
８Ａはこれがその「締結位置」に設定されたときに、ま
た上記基準側位置決め装置１４はこれがその「基準位
置」に設定されたときに、共に上記アーム取付部Ｗ₁ａ
の軸線Ｑに自動的に合致せしめられることになる。 【００３６】これに対して、他方の締結ロボット８Ｂの
「締結位置」は、原則としては上記一方の締結ロボット
８Ａの場合と同様に、上記修正側位置決め装置１５の
「基準位置」とするが、この締結ロボット８Ｂによる締
結作業に先立って行われる該修正側位置決め装置１５の
位置決めピン１３によって上記軸間距離Ｌ₀が設計軸間
距離から増減変位していることが検出された場合にはそ
の変位量に相当する寸法だけ変位方向へ位置補正され
る。従って、締結ロボット８Ｂのナットランナー１２
は、その「締結位置」においては、例え上記クロスメン
バーＷ₁の軸間距離Ｌ₀が設計軸間距離からズレていても
このズレに関係なく必ずクロスメンバーＷ₁の他方のア
ーム取付部Ｗ₁ｃの軸線Ｑに合致せしめられることにな
る。 【００３７】続いて、上記クロスメンバーＷ₁に対して
サスペンションアームＷ₂，Ｗ₃を組付ける場合の作動
を、その作業手順に従って説明する。 【００３８】先ず、第１サブライン２により搬送された
クロスメンバーＷ₁をワークローダー装置６によって把
持してこれをメインライン１のクロスメンバー組立ステ
ーションＺ₁側に搬入し且つこれを所定位置に載置す
る。この場合、図５に示すように、上記クロスメンバー
組立ステーションＺ₁には複数の載置台２９，２９，・
・が設けられるとともに該各載置台２９，２９，・・は
それぞれその軸心部を通してエア吹出穴３０が設けられ
ており、該エア吹出穴３０から載置台２９の上面側に向
けて加圧エアが吹き出されている。従って、これら各載
置台２９，２９，・・上にクロスメンバーＷ₁を載置し
た場合、この加圧エアによって該載置台２９の上面とク
ロスメンバーＷ₁の下面との間が一種のエアベアリング
状態となり、該クロスメンバーＷ₁は載置台２９，２
９，・・に対してフローティング支持される。このた
め、該各載置台２９，２９，・・とクロスメンバーＷ₁
との間に作用する摩擦抵抗が可及的に低減され、該クロ
スメンバーＷ₁はその水平方向への移動が容易な状態と
される。 【００３９】次に、第２サブライン３から右側用のサス
ペンションアームＷ₂と左側用のサスペンションアーム
Ｗ₃とをそれぞれ対応するピッキングロボット７，７の
ハンド７ａ，７ａによってピッキングし、これらをそれ
ぞれ上記クロスメンバー組立ステーションＺ₁側にフロ
ーティング支持されたクロスメンバーＷ₁の所定位置に
セットする。即ち、各サスペンションアームＷ₂，Ｗ₃の
一方の枢支部Ｗ₂ａ，Ｗ₃ａを上記クロスメンバーＷ₁の
各アーム取付部Ｗ₁ａ，Ｗ₁ｃの所定位置に嵌合配置する
とともに、上記アーム取付ブラケット２７が装着された
状態にある他方の枢支部Ｗ₂ｂ，Ｗ₃ｂを上記クロスメン
バーＷ₁の各アーム取付部Ｗ₁ｂ，Ｗ₁ｄの所定位置に載
置する。 【００４０】尚、この場合、上記各サスペンションアー
ムＷ₂，Ｗ₃は、それぞれこれを把持するピッキングロボ
ット７，７側に内蔵されたフローティング機構（図示省
略）によりフローティング支持されている。従って、相
互にセット状態にあるクロスメンバーＷ₁と各サスペン
ションアームＷ₂，Ｗ₃の三者は、共にフローティング支
持されることになる。即ち、この実施例においては、上
記載置台２９とピッキングロボット７とがそれぞれ特許
請求の範囲中の第１フローティング支持手段と第２フロ
ーティング支持手段に該当する。 【００４１】次に、図５に鎖線図示するように締結ロボ
ット８Ａ，８Ｂを共に後退させた状態で、上記基準側位
置決め装置１４と修正側位置決め装置１５とをそれぞれ
「基準位置」に位置設定する。そして、先ず、基準側位
置決め装置１４の位置決めピン１３を前進させてこれを
クロスメンバーＷ₁の一方のアーム取付部Ｗ₁ａのボルト
孔Ｐ₁とこのアーム取付部Ｗ₁ａに嵌合配置された上記サ
スペンションアームＷ ₃の枢支部Ｗ₃ａのボルト孔Ｐ₂と
に挿入する。この場合、上記クロスメンバーＷ₁とサス
ペンションアームＷ₃とのセット状態において上記ボル
ト孔Ｐ₁とボルト孔Ｐ₂とが相互にズレていたり、あるい
はこれら各ボルト孔Ｐ₁，Ｐ₂が上記「基準位置」から多
少ズレていても、上記位置決めピン１３の先端部が尖頭
状とされているので該位置決めピン１３が該各ボルト孔
Ｐ₁，Ｐ₂に押し込まれることでこれら各ボルト孔Ｐ₂，
Ｐ₂が確実に同心状とされる。この場合、上記クロスメ
ンバーＷ₁とサスペンションアームＷ₃とが共にフローテ
ィング支持されているので、上記位置決めピン１３の押
し込みに伴う上記クロスメンバーＷ₁あるいはサスペン
ションアームＷ₃の引き付けが容易であり、該位置決め
ピン１３による位置決めが軽快に行われる。 【００４２】基準側位置決め装置１４の位置決めピン１
３をクロスメンバーＷ₁の一方のアーム取付部Ｗ₁ａのボ
ルト孔Ｐ₁とサスペンションアームＷ₃の枢支部Ｗ₃ａの
ボルト孔Ｐ₂とに挿入してこれらを同心状に位置決めし
た状態のまま、次は修正側位置決め装置１５によるクロ
スメンバーＷ₁の他方のアーム取付部Ｗ₁ｃとサスペンシ
ョンアームＷ₂の枢支部Ｗ₂ａとの位置決めを行う。即
ち、上記修正側位置決め装置１５の位置決めピン１３を
前進させてその先端部を上記アーム取付部Ｗ₁ａのボル
ト孔Ｐ₁と枢支部Ｗ₂ａのボルト孔Ｐ₂とに挿入する。こ
の場合、上記クロスメンバーＷ₁の左右一対のアーム取
付部Ｗ₁ａ，Ｗ₁ｃ間の軸間距離Ｌ₀が設計軸間距離に合
致していれば、上記位置決めピン１３はアーム取付部Ｗ
₁ｃのボルト孔Ｐ₁にはその「基準位置」のまま挿入さ
れ、後は該ボルト孔Ｐ₁と枢支部Ｗ₂ａのボルト孔Ｐ₂と
の間にズレがあればサスペンションアームＷ₂を引き込
んでそのズレさえ修正すれば良い。ところが、クロスメ
ンバーＷ₁の軸間距離Ｌ₀と設計軸間距離との間に誤差が
ある場合には、上記位置決めピン１３は「基準位置」の
ままではアーム取付部Ｗ₁ａのボルト孔Ｐ₁に挿入できな
い。従って、この場合には、修正側位置決め装置１５が
「基準位置」に設定された状態で、上記位置決めピン１
３のみがそのブラケット３５に対して左右方向に相対移
動することで該位置決めピン１３がボルト孔Ｐ₁に挿入
される。そして、さらにこの位置決めピン１３が押し込
まれることでこれが枢支部Ｗ₂ａのボルト孔Ｐ₂に挿入さ
れ両者の位置決めが行われる。尚、この場合における上
記位置決めピン１３の変位量は、上記変位センサ２４に
より検出される。 【００４３】上記基準側位置決め装置１４の位置決めピ
ン１３と修正側位置決め装置１５の位置決めピン１３と
を共にクロスメンバーＷ₁の左右のアーム取付部Ｗ₁ａ，
Ｗ₁ｃ側に挿入した状態（即ち、クロスメンバーＷ₁と各
サスペンションアームＷ₂，Ｗ₃との位置決めが完了した
状態）で、上記各クランプ装置９，９，・・によりこれ
らを固定する。しかる後、上記基準側位置決め装置１４
の位置決めピン１３と修正側位置決め装置１５の位置決
めピン１３とを後退させるとともに、該基準側位置決め
装置１４と修正側位置決め装置１５とを共に「退避位
置」に移動させる。 【００４４】次に、締結ロボット８Ａ，８Ｂを作動させ
てこれらをそれぞれ「締結位置」に設定し、これらのナ
ットランナー１２，１２にそれぞれ把持した組付ボルト
２６，２６をそれぞれ同軸状に位置合わせされたクロス
メンバーＷ₁側のボルト孔Ｐ₁とサスペンションアームＷ
₂，Ｗ₃側のボルト孔Ｐ₂に挿通して締結する。この場
合、締結ロボット８Ｂ側においては、修正側位置決め装
置１５による位置決め時に上記位置決めピン１３が「基
準位置」から変位していない場合には「締結位置」に位
置設定され、その位置で締結を行うが、該位置決めピン
１３が変位している場合には、上記「締結位置」から上
記位置決めピン１３の変位量だけ左右方向へ変位した位
置に位置設定され、その変位位置において締結を行う。 【００４５】尚、上記アーム取付ブラケット２７のクロ
スメンバーＷ₁側への締結は締結ロボット８Ｃ，Ｄによ
って行われる。 【００４６】このように、この実施例のものにおいて
は、クロスメンバーＷ₁と各サスペンションアームＷ₂，
Ｗ₃との締結に先立って、各位置決め装置１４，１５に
よってそれぞれの位置決めが行われることから、例えば
クロスメンバーＷ₁等の支持治具（即ち、ワークローダ
ー装置６とピッキングロボット７）の位置決め精度を比
較的ラフに設定していても、確実に所定位置に位置決め
した状態で締結作業がなされるものである。また、修正
側位置決め装置１５と締結ロボット８Ｂとが位置修正機
能を有していることから、クロスメンバーＷ₁の左右の
アーム取付部Ｗ₁ａ，Ｗ₁ａの軸間距離に製作誤差があっ
たとしてもこれになんら影響されることなく適正な位置
決め状態で締結を行うことができるものである。これら
のことから、締結作業上における信頼性及び作業性が格
段に向上するものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】本願発明の実施例にかかる部品の組付装置の全
体システム図である。 【図２】図１のII部の拡大図である。 【図３】図２のIII部分の拡大図である。 【図４】図２のIV-IV矢視図である。 【図５】図２のV-V矢視図である。 【符号の説明】 １はメインライン、２〜５はサブライン、６はワークロ
ーダー装置、７はピッキングロボット、８Ａ〜８Ｄは締
結ロボット、９はクランプ装置、１０はピッキングロボ
ット、１１は締結ロボット、１２はナットランナー、１
３は位置決めピン、１４は基準側位置決め装置、１５は
修正側位置決め装置、１６は押出シリンダ、１８はスラ
イダ、１９はピン固定具、２０はスプリングプランジ
ャ、２１はベースプレート、２２はガイドレール、２３
はシリンダ、２４は変位センサ、２５はナット、２６は
組付ボルト、２７はアーム取付ブラケット、２９は載置
台、３０はエア吹出穴、３１はボルト載置台、３３はガ
イドレール、３４はスライドプレート、３５はブラケッ
ト、Ｐ₁及びＰ₂はボルト孔、Ｗ₁はクロスメンバー、Ｗ₂
及びＷ₃はサスペンションアーム、Ｗ₄はスタビライザー
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−292276（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−153388（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−118512（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214438（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−189909（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−274433（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−115789（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−141327（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294933（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−26441（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−50626（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−79026（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 被組付部品とこれに組付けられる２つの
   組付部品とを、該被組付部品に設けた２つの締結部材挿
   入孔と各組付部品に設けた締結部材挿入孔とにそれぞれ
   挿入される締結部材により締結して組付けるようにした
   部品の組付装置であって、上記被組付部品をフローティング支持する第１フローテ
   ィング支持手段と、 上記各組付部品をそれぞれフローティング支持する第２
   フローティング支持手段と、 上記被組付部品の一方の締結部材挿入孔の基準位置に初
   期設定される基準側位置決め部材を有し、該位置決め部
   材を被組付部品の一方の締結部材挿入孔と一方の上記組
   付部品の締結部材挿入孔とに挿入してこれらを同軸状に
   位置決めする基準側位置決め装置と、 上記被組付部品の他方の締結部材挿入孔の基準位置に初
   期設定されると共に、弾性手段により変位可能に配設さ
   れる修正側位置決め部材を有し、上記基準側位置決め装
   置による被組付部品と一方の組付部品の位置決め後、上
   記修正側位置決め部材を上記被組付部品の他方の締結部
   材挿入孔と他方の上記組付部品の締結部材挿入孔とに挿
   入してこれらを同軸状に位置決めする修正側位置決め装
   置と、 上記修正側位置決め部材により上記被組付部品と他方の
   組付部品との位置決めを行った状態における該修正側位
   置決め部材の上記被組付部品の他方の締結部材挿入孔の
   基準位置からの変位量を検出する変位量検出手段と、 上記基準側及び修正側位置決め部材で位置決めした状態
   で、上記被組付部品と各組付部品とを固定するクランプ
   装置と、 上記クランプ装置によって固定された状態で、上記基準
   側及び修正側位置決め部材を上記各締結部材挿入孔から
   後退させた後、上記被組付部品の一方の締結部材挿入孔
   と上記一方の組付部品の締結部材挿入孔とに締結部材を
   挿入してこれらを締結すると共に、上記変位量検出手段
   により検出された変位量と上記被組付部品の他方の締結
   部材挿入孔の基準位置とに基づいて決定される実位置決
   め位置に位置設定されて上記被組付部品の他方の締結部
   材挿入孔と上記他方の 組付部品の締結部材挿入孔とに締
   結部材を挿入してこれらを締結する締結手段とを備えた
   ことを特徴とする部品の組付装置。