JP4296406B2

JP4296406B2 - 長尺部品の位置決め方法及び位置決め装置

Info

Publication number: JP4296406B2
Application number: JP2003374592A
Authority: JP
Inventors: 秀悟市野; 智安松; 均木原; 真輝森野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-11-04
Also published as: JP2005138626A

Description

本発明は、自動車のドアパネルにサイドインパクトビーム及び補強用のビーム（リィーンフォース）等の複数の長尺部品を溶接する場合等において、これらの長尺部品を順次、位置決めするための長尺部品の位置決め方法及び位置決め装置に関するものである。

例えば図５に示すように、自動車のドアパネル１には、側面衝突に対する強度を高めるためのサイドインパクトビーム２、ドアアウタパネルの張り剛性を高めるためのアウタリィーンフォース３及び４が取付けられている。従来、これらの長尺部品は、ロボットハンドによって個々にクランプされ、ドアパネル１の所定位置に位置決めされて、スポット溶接等によって取付けられている。

自動車のドアは、デザイン性が高く、ドアパネル1は、車型毎に形状が異なり、ドアパネル１に取付けられるサイドインパクトビーム２、アウタリィーンフォース３及び４の形状も車型に応じたものが取付けられている。このため、これらの部品をドアパネル１に取付ける際には、車型毎に専用のクランプを使用する必要があり、このことが生産性低下の一因となっている。

一方、自動車の生産設備の汎用性に対する要求は高く、例えば特許文献１及び２には、位置決め装置の治具を回転させることによって、車型毎に異なる形状のワークを位置決めできるようにした位置決め装置が記載されている。
特開昭５７−１５８１７４号公報特開平７−２９９５９４号公報

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ワークである複数の長尺部品の形状及び寸法にかかわらず、これをクランプして順次位置決めすることができる長尺部品の位置決め方法及び位置決め装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係る発明は、略平行に並べて取付けられる複数の長尺部品を位置決めするための長尺部品の位置決め方法であって、前記複数の長尺部品を略平行、かつ、所定の角度をもって異なる方向に向けて保持するクランプ手段によってクランプし、該クランプ手段を移動させて、該クランプ手段によってクランプされた前記複数の長尺部品を順次、所定位置に位置決めすることを特徴とする。
請求項２の発明に係る長尺部品の位置決め方法は、上記請求項１の構成において、前記長尺部品と前記クランプ手段との位置決め基準を前記長尺部品の形状及び寸法にかかわらず統一したことを特徴とする請求項１に記載の長尺部品の位置決め方法。
請求項３に係る発明は、略平行に並べて取付けられる複数の長尺部品を位置決めするための長尺部品の位置決め装置であって、複数の長尺部品を略平行、かつ、所定の角度をもって異なる方向に向けて保持するクランプ手段と、該クランプ手段を移動させて、該クランプ手段によってクランプされた複数の長尺部品を順次、所定位置に位置決めする移動手段とを備えていることを特徴とする。
また、請求項４の発明に係る長尺部品の位置決め装置は、前記長尺部品と前記クランプ手段との位置決め基準を前記長尺部品の外形及び寸法にかかわらず統一したことを特徴とする。

本発明に係る長尺部品の位置決め方法及び位置決め装置によれば、複数の長尺部品を順次、効率よく位置決めすることができ、また、位置決め基準を統一することよって、汎用性を高めて、生産性を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態に係る長尺部品の位置決め装置は、図５に示すような自動車のドアの製造工程において、ドアパネル１を構成するドアインナパネル５（図２及び図３参照）に、長尺部品であるサイドインパクトビーム２、アウタリィーンフォース３及び４をスポット溶接等によって取付ける際に、これら３つの長尺部品を所定位置に位置決めするためのものである。

サイドインパクトビーム２は、パイプ材６の両端部に、ドアインナパネル５に結合させるための取付部７を溶接したものであり、パイプ材６の管壁には、所定位置にピン孔８（位置決め基準）が設けられている。アウタリィーンフォース３及び４は、板材をプレス成形したものであり、それぞれ、所定位置に一対のピン孔９、１０及びドアインナパネル５への取付部１１、１２が設けられている。サイドインパクトビーム２、アウタリィーンフォース３及び４は、適用車型に応じてある程度異なる形状及び寸法を有しているが、サイドインパクトビーム２のパイプ材６の直径Ｄ（位置決め基準）、ピン孔８の径、方向、及び、取付部７の形状、並びに、アウタリィーンフォース３及び４の一対のピン孔９（位置決め基準）、ピン孔１０（位置決め基準）の径、ピッチＰ１、Ｐ２（位置決め基準）及び取付部１１、１２の形状については、適用車型にかかわらず統一されている。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る位置決め装置１３は、適当な自由度が与えられた多関節ロボットのロボットアーム１４（移動手段）の先端部に、クランプ機構１５（クランプ手段）が取付けられている。クランプ機構１５は、サイドインパクトビーム２、アウタリィーンフォース３及び４をそれぞれクランプするための第１、第２及び第３クランプ部１６、１７、１８を備えている。

第１クランプ部１６は、サイドインパクトビーム２のパイプ材６の円筒部をクランプするパイプクランプユニット１９と、パイプ材６のピン孔８をクランプして、取付方向を規定するピンクランプユニット２０とを備えている。パイプクランプユニット１９は、エアシリンダ等の駆動装置（図示せず）によって開閉可能な一対のフィンガ２１により、パイプ材６の円筒部を把持するものである。
ピンクランプユニット２０は、図４に示すように、パイプ材６のピン孔８に挿入可能なピン２２が設けられており、ピン２２の基部側面には、エアシリンダ等の駆動装置（図示せず）によって格納及び突出可能な可動クランプ２３が設けられている。そして、図４（Ａ）に示すように、可動クランプ２３を格納して、ピン２２をピン孔８に挿入し、図４（Ｂ）に示すように、パイプ材６の外周面をピン２２の基部の突当部２４に当接させ、可動クランプ２３を突出させることによって、パイプ材６をクランプすることができる。なお、ピン２２の先端部は、ピン孔６に挿入しやすいように、尖った形状となっている。

第２クランプ部１７は、アウタリィーンフォース３の一対のピン孔９をクランプする一対のピンクランプユニット２５を備えており、ピンクランプユニット２５は、ピン孔９のピッチＰ１と同じピッチで配置され、上述の第１クランプ部１６のピンクランプユニット２０と同様にして、アウタリィーンフォース３をクランプすることができる。

第３クランプ部１８は、アウタリィーンフォース４の一対のピン孔１０をクランプする一対のピンクランプユニット２６を備えており、ピンクランプユニット２６は、ピン孔１０のピッチＰ２と同じピッチで配置され、上述の第１クランプ部１６のピンクランプユニット２０と同様にして、アウタリィーンフォース４をクランプすることができる。

第１、第２及び第３クランプ部１６、１７、１８は、３方向に延びる支持アーム２７、２８，２９によって支持されており、クランプされたサイドインパクトビーム２、アウタリィーンフォース３及び４が、略平行で、かつ、所定の角度を有する３方向に向けられるように配置されている。

以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
第１クランプ部１６のパイプクランプユニット１９及びピンクランプユニット２０によって、サイドインパクトビーム２をクランプし、第２クランプ部１７のピンクランプユニット２５によって、アウタリィーンフォース３をクランプし、第３クランプ部１８のピンクランプユニット２６によって、アウタリィーンフォース４をクランプする。ドアインナパネル５を位置決めピン及びクランプ装置等の適当な位置決め手段（図示せず）によって固定する。

多関節ロボットの操作により、ロボットアーム１４を作動させて、図３（Ａ）に示すように、第１クランプ部１６によってクランプされたサイドインパクトビーム２をドアインナパネル５の所定位置に位置決めして、取付部７をスポット溶接等によってドアインナパネル５に結合する。その後、クランプを解除して、第１クランプ部１６をサイドインパクトビーム２から離脱する。

次いで、図３（Ｂ）に示すように、ロボットアーム１４によってクランプ機構１５を移動させ、第２クランプ部１７によってクランプされたアウタリィーンフォース３をドアインナパネル５の所定位置に位置決めして、取付部１１をスポット溶接等によってドアインナパネル５に結合する。その後、クランプを解除して、第２クランプ部１７をアウタリィーンフォース３から離脱する。

次いで、図３（Ｄ）に示すように、ロボットアーム１４によってクランプ機構１５を移動させ、第３クランプ部１８によってクランプされたアウタリィーンフォース４をドアインナパネル５の所定位置に位置決めして、取付部１２をスポット溶接等によってドアインナパネル５に結合する。その後、クランプを解除して、第３クランプ部１８をアウタリィーンフォース４から離脱する。

このようにして、サイドインパクトビーム２、アウタリィーンフォース３及び４を順次、ドアインナパネル５に取付けることができる。このとき、サイドインパクトビーム２のパイプ材６の直径Ｄ、ピン孔８の径、方向、及び取付部７の形状、並びに、アウタリィーンフォース３及び４のピン孔９、１０の径、ピッチＰ１、Ｐ２及び取付部１１、１２の形状を適応車型にかかわらず統一しているので、共通の位置決め装置１３によって、全ての車型に対して、これらのビームの位置決めを行うことが可能となり、汎用性を高めて、生産性を向上させることができる。

なお、本実施形態では、一例として自動車のドアに装着される３つのビームを位置決めする場合について説明しているが、本発明はこれに限らず、略平行に並べて配置される長尺部品を位置決めする場合であれば、同様に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る位置決め装置がワークである３つの長尺部品をクランプした状態を示す要部の斜視図である。図１に示す装置がドアインナパネルにサイドインパクトビームを位置決めする状態を示す要部の斜視図である。図１の装置によって３つの長尺部品をドアインナパネルに順次位置決めする工程を示す説明図である。図１に示す装置のピンクランプユニットの要部概略的に示す図である。図１の装置によって位置決めされる３つの長尺部品を有する自動車のドアを示す概略図である。

符号の説明

２サイドインパクトビーム（長尺部品）、３，４アウタリィーンフォース（長尺部品）、１３位置決め装置、１４ロボットアーム（移動手段）、１５クランプ機構（クランプ手段）、８，９，１０ピン孔（位置決め基準）、Ｄ直径（位置決め基準）、Ｐ１，Ｐ２ピッチ（位置決め基準）

Claims

略平行に並べて取付けられる複数の長尺部品を位置決めするための長尺部品の位置決め方法であって、前記複数の長尺部品を略平行、かつ、所定の角度をもって異なる方向に向けて保持するクランプ手段によってクランプし、該クランプ手段を移動させて、該クランプ手段によってクランプされた前記複数の長尺部品を順次、所定位置に位置決めすることを特徴とする長尺部品の位置決め方法。
前記長尺部品と前記クランプ手段との位置決め基準を前記長尺部品の形状及び寸法にかかわらず統一したことを特徴とする請求項１に記載の長尺部品の位置決め方法。
略平行に並べて取付けられる複数の長尺部品を位置決めするための長尺部品の位置決め装置であって、複数の長尺部品を略平行、かつ、所定の角度をもって異なる方向に向けて保持するクランプ手段と、該クランプ手段を移動させて、該クランプ手段によってクランプされた複数の長尺部品を順次、所定位置に位置決めする移動手段とを備えていることを特徴とする長尺部品の位置決め装置。
前記長尺部品と前記クランプ手段との位置決め基準を前記長尺部品の形状及び寸法にかかわらず統一したことを特徴とする請求項３に記載の長尺部品の位置決め装置。