JP4476003B2 - サイドパネル組立ライン - Google Patents

Description

本発明は、自動車のサイドパネルを組み立てるサイドパネル組立ラインに関する。

従来、自動車のサイドパネルを組み立てるサイドパネル組立装置として、例えば、複数の被溶接部材を第１の治具台車により第１溶接ステーションに搬送して溶接した後、この溶接体を第２の治具台車に載せ変えて第２溶接ステーションに搬送し、別の被溶接部材を溶接するとともに、最初の溶接ラインと次の溶接ラインとを一本のラインとして構成したような技術が知られている。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００２−２９３２７７号公報

ところが、上記のような技術は、多くの被溶接部材を一つのラインで人手をかけないで溶接組立するには大変効果的であるが、設備が大掛かりで複雑となり、例えば人手が十分な場合などには、経済的でなかった。

そこで本発明は、シンプルで、より経済的なサイドパネル組立ラインを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、自動車のサイドパネルを組み立てるサイドパネル組立ラインにおいて、ワークを供給位置から溶接加工位置を経由して搬出位置に搬送するような加工ラインを二本設け、それぞれの加工ラインに、溶接前のワークを搭載して搬送する搬入治具と、溶接後のワークを搭載して搬送する搬出治具を設けるとともに、それぞれの溶接加工位置の近傍に、ワーククランプ手段と溶接装置を設け、前記一方側の加工ラインでは、アウタパネルと小物部品を溶接してアウタパネルアッセンブリを組み立てるとともに、他方側の加工ラインでは、前記アウタパネルアッセンブリにインナ部品を溶接し組み立てるようにした。

このような装置構成にすることで、人手でも比較的楽に行える作業、例えば搬入治具に対するワークの搭載や、一方側の搬出治具から他方側の搬入治具へのワークの移載等を人手で行えるようになるとともに、装置をシンプルな形態にすることができ経済的である。

また本発明では、前記溶接加工位置で、前記搬入治具上に搭載されたワークを仮付溶接するとともに、搬入治具からワーククランプ手段に移載されてクランプされるワークに増打溶接するようにした。
すなわち、仮付溶接では、搬入治具のクランプ機構により複数の被溶接部材を所定の位置に位置決めした状態で、一体化に必要最小限の個所だけを溶接し、その後、ワークが一体化されると、ワークを搬入治具からワーククランプ手段に移載して増打溶接すれば、クランプ機構等の影響の少ない状態で増打溶接することができる。

自動車のサイドパネルを組み立てる組立ラインにおいて、ワークを供給位置から溶接加工位置を経由して搬出位置に搬送するような加工ラインを二本設け、それぞれの加工ラインに、搬入治具と搬出治具を設けるとともに、それぞれの溶接加工位置の近傍に、ワーククランプ手段と溶接装置を設け、一方側の加工ラインでは、アウタパネルと小物部品を溶接してアウタパネルアッセンブリを組み立てるとともに、他方側の加工ラインでは、アウタパネルアッセンブリにインナ部品を溶接し組み立てることで、人手を十分に活用した経済的な作業工程となり、また装置をシンプルな形態にすることができる。
この際、溶接加工位置で、搬入治具上に搭載されたワークを仮付溶接するとともに、搬入治具からワーククランプ手段に移載されてクランプされるワークに増打溶接すれば好適である。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで、図１は本発明に係るサイドパネル組立ラインの構成概要を示す平面図、図２は一方側の加工ラインの正面図、図３は治具台車の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、図４は図２のＡ−Ａ線方向から見た側面図でワークを仮付溶接するときの説明図、図５は図２のＡ−Ａ線方向から見た側面図でワークを増打溶接するときの説明図、図６は搬送台車の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、図７はセット治具の説明図である。

本発明に係るサイドパネル組立ラインは、シンプルで、より経済的な設備構成を提供すること目的としており、図１に示すように、ワークを供給位置Ｘから溶接加工位置Ｙを経由して搬出位置Ｚに搬送するような加工ラインを直線上に二本（小物取付ライン１とインナ部品取付ライン２）備えており、各小物取付ライン１とインナ部品取付ライン２に、搬入治具としての治具台車３と、搬出治具としての搬出台車４を連結自在に設けるとともに、それぞれの溶接加工位置Ｙの近傍に、ワーククランプ手段５と溶接装置６を設けている。

そして、上流側の小物取付けライン１では、ワークＷとして、アウタパネルにフュエルアダプタや、ドアストライカや、ドア開口の補強材や、リヤガータや、リヤフェンダスティフナーや、ジャッキホルダや、ドアキャッチャーなどの小物部品を溶接してアウタパネルアッセンブリを組み立てるとともに、下流側のインナ部品取付ライン２では、ワークＷとして、アウタパネルアッセンブリにフロントピラーインナや、リヤインナなどのインナ部品を溶接し、サイドパネルを組み立てるようにしている。

前記小物取付ライン１とインナ部品取付ライン２には、供給位置Ｘと溶接加工位置Ｙと搬出位置Ｚとの間にガイドレール７が設けられ、このガイドレール７に沿って前記治具台車３と搬出台車４が移動自在にされている。

前記治具台車３は、図３に示すように、台車本体８の上部に専用のセット治具１０が着脱自在にされ、このセット治具１０はサイドパネルの種類に応じた専用の治具として、例えば図７に示すような形態で構成されており、取り扱うサイドパネルの種類が変更になると、それに対応したセット治具１０に取り換えることができるようにされている。
そして、小物取付ライン１の治具台車３のセット治具１０は、治具１０上に搭載されるアウタパネルと小物部品を所定位置に位置決めクランプできるようにされ、インナ部品取付ライン２の治具台車３のセット治具１０は、治具１０上に搭載されるアウタパネルアッセンブリとアウタ部品を所定位置に位置決めクランプできるようにされている。なお、図３（ｂ）において、アウタパネルや組付部品をクランプする治具等の最大張出し位置をＰで示している。

そして、この治具台車３は、供給位置Ｘにおいて所定のワークＷを搭載し、位置決めクランプすると、これを溶接加工位置Ｙに搬送できるようにされている。
また、台車本体８上のセット治具１０は、ガイドレール７の方向に直交する傾斜ガイドレール３１に沿って横方向に所定ストローク移動自在にされ、この移動のため、傾斜ガイドレール３１に係合するスライドガイド３２や、スライドを駆動するシリンダユニット３３を設けている。そして、後述するように、ワーククランプ手段５にワークＷの受け渡しを行う際は、図３（ｂ）の退避位置（実線）から、シリンダユニット３３を伸長作動させて横方向の外方の受渡し位置に移動させ（図３（ｂ）の一点鎖線）、受け渡した後は、シリンダユニット３３を縮退作動させて、元の退避位置に退避できるようにされている。

前記搬出台車４は、図６に示すように、アウタパネルの窓の部分を引掛けて保持するための係止部１１と、センターピラーの個所を保持する保持部１２を備えており、小物取付ライン１では、溶接加工位置Ｙにおいてワーククランプ手段５からアウタパネルアッセンブリを受取り、インナ部品取付ライン２では、ワーククランプ手段５からサイドパネルを受取った後、それぞれ搬出位置Ｚに向けて搬送できるようにされている。
そして、この搬出台車４と前記治具台車３は、図１に示す連結手段２１により連結されて一体的に移動するようにされ、搬出台車４は、溶接加工位置Ｙと搬出位置Ｚの間を往復動自在にされるとともに、治具台車３は、供給位置Ｘと溶接加工位置Ｙの間を往復動自在にされている。

前記ワーククランプ手段５は、図２、図５に示すように、縦向き姿勢のアウタパネルの上縁三ヶ所をクランプする三個のクランプ部材１３と、下縁三ヶ所をクランプする三個のクランプ部材１４を備えており、上縁側のクランプ部材１３は、溶接加工位置Ｙのガイドレール７側方の基台１５上に設けられるとともに、例えばこの基台１５の上部には、図５に示すように、縦ガイド１６に沿って上下動自在な横ガイド１７が設けられ、この横ガイド１７に沿って移動自在な支持部材１８にクランプ部材１３が取り付けられている。このため、クランプ部材１３は、図５の左右方向に所定ストローク移動可能にされるとともに、上下方向にも所定ストローク移動可能にされている。また、所定個所のクランプ部材１３は、ガイドレール７の方向に沿っても移動可能にされており、異機種のワークにも対応できるようにされている。

また、ワークＷの下縁側を保持するクランプ部材１４は、ガイドレール７を挟んで前記基台１５とは反対側の床面に設けられ、このクランプ部材１４も、図５の左右方向に所定ストローク移動可能にされるとともに、上下方向にも所定ストローク移動可能にされており、また、所定個所のクランプ部材１４は、ガイドレール７の方向に沿っても移動可能にされており、異機種のワークにも対応できるようにされている。

前記溶接装置６は、複数の溶接ロボット２０を備えており、この溶接ロボット２０は多軸ロボットとして構成され、少なくとも３軸方向に移動可能なアームを備えている。

以上のような設備構成におけるサイドパネルの組立方法を説明する。
まず、上流側の小物取付ライン１では、治具台車３が供給位置Ｘに、搬出台車４が溶接加工位置Ｙに位置した状態で、治具台車３上にアウタパネルが載置されてクランプされるとともに、このアウタパネルに対して、フュエルアダプターや、ドアストライカーや、ドア開口の補強材や、リヤガータや、リヤフェンダスティフナーや、ジャッキホルダや、ドアキャッチャーなどの小物部品が所定位置に位置決めされ、セット治具１０のクランパーでクランプされる。

治具台車３上にアウタパネルや小物部品からなるワークＷが位置決めクランプされると、搬出台車４と治具台車３は、一体的に前進し、搬出台車４が搬出位置Ｚに、治具台車３が溶接加工位置Ｙに同時に移動する。

次いで、溶接加工位置Ｙでは、図４に示すように、溶接装置６の溶接ロボット２０により、治具台車３上のワークＷに対して搭載状態のまま仮付溶接を行う。この仮付溶接は、小物部品がアウタパネルと一体となりアウタパネルだけを保持しても小物部品が外れ落ちたりすることのない程度の仮付けである。そして、仮付溶接が終了すると、台車本体８上のセット治具１０が横方向の外方の受渡し位置に移動し、ワーククランプ手段５に仮付溶接体を受け渡す。そしてワーククランプ手段５が仮付溶接体を受取って上下縁をクランプすると、セット治具１０は横方向の内方の退避位置に退避し、この状態で、図５に示すように、溶接ロボット２０は仮付溶接体に増打溶接を行い、アウタパネルアッセンブリを組み立てる。この際、ワークＷは空中に浮いた状態であるため、増打溶接の邪魔になるような干渉物がなく、十分な増打溶接が可能である。
そしてこの間に、搬出台車４と治具台車３は、一緒に後退し、搬出台車４が溶接加工位置Ｙに、治具台車３が供給位置Ｘに戻るようにされている。

増打溶接が完了すると、組み上がったアウタパネルアッセンブリは、ワーククランプ手段５から搬出台車４に自動的に移載される。
また、供給位置Ｘでは、治具台車３上に前記手順と同様な手順で、アウタパネルと小物部品が搭載される。

次いで、搬出台車４と治具台車３は共に前進し、搬出台車４が搬出位置Ｙに移動して組み上がったアウタパネルアッセンブリの払出しが行われるとともに、溶接加工位置Ｙでは、次のワークの溶接が行われれ、このような作業が繰り返される。

小物取付ライン１から払い出されたアウタパネルアッセンブリは、インナ部品取付ライン２の供給位置Ｘに搬送され、インナ部品取付ライン２でインナ部品が取り付けられる。この取付要領は、小物取付ライン１の場合と同じ要領であり、供給位置Ｘにおいて、アウタパネルアッセンブリを治具台車３上に位置決めクランプすると同時に、アウタパネルアッセンブリに対して、フロントピラーインナや、リヤインナなどのインナ部品を所定位置に位置決めクランプする。

そして、この治具台車３を溶接加工位置Ｙに移動させて仮付溶接した後、仮付溶接体をワーククランプ手段５で受取り、増打溶接を行う。そして、増打溶接が終えたサイドパネルは、後退してきた搬出台車４に移載され、その後、搬出位置Ｚに搬送されて払い出される。

以上のような要領により、サイドパネルの組立が効率的に行われるとともに、例えば供給位置Ｘにおける治具台車３へのワークのセットや、搬出位置Ｚにおけるワークの払出し作業等を人手で行うことにより、人手を十分に活用した経済的な装置構成にすることができる。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えば小物取付ライン１とインナ部品取付ライン２は必ずしも同一直線上に設ける必要はない。

車両のサイドパネルを組み立てる装置として、ワークを供給位置から溶接加工位置を経由して搬出位置に搬送するような加工ラインを二本設け、それぞれの加工ラインに、溶接前のワークを搭載して搬送する搬入治具と、溶接後のワークを搭載して搬送する搬出治具を設けるとともに、それぞれの溶接加工位置の近傍に、ワーククランプ手段と溶接装置を設けることで、シンプルでより経済的な装置構成にすることができ、特に人手が十分得られる場合などに効果的である。

本発明に係るサイドパネル組立ラインの構成概要を示す平面図 一方側の加工ラインの正面図 治具台車の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図 図２のＡ−Ａ線方向から見た側面図でワークを仮付溶接するときの説明図 図２のＡ−Ａ線方向から見た側面図でワークを増打溶接するときの説明図 搬送台車の説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図 セット治具の説明図

符号の説明

１…小物取付ライン、２…インナ部品取付ライン、３…治具台車、４…搬出台車、５…ワーククランプ手段、６…溶接装置、Ｘ…供給位置、Ｙ…溶接加工位置、Ｚ…搬出位置。

Claims (2)

1. 自動車のサイドパネルを組み立てるサイドパネル組立ラインであって、ワークを供給位置から溶接加工位置を経由して搬出位置に搬送するような加工ラインを二本備え、それぞれの加工ラインは互いに連結されず、各加工ラインは溶接前のワークを搭載して搬送する搬入治具台車と、溶接後のワークを搭載して搬送する搬出治具台車を備えるとともに、それぞれの溶接加工位置の近傍に、ワーククランプ手段と溶接装置を備え、前記一方側の加工ラインでは、アウタパネルと小物部品を溶接してアウタパネルアッセンブリを組み立てるとともに、他方側の加工ラインでは、前記アウタパネルアッセンブリにインナ部品を溶接し組み立てることを特徴とするサイドパネル組立ライン。
2. 前記溶接加工位置では、前記搬入治具台車上に搭載されたワークを仮付溶接するとともに、搬入治具台車からワーククランプ手段に移載されてクランプされるワークに増打溶接するようにされることを特徴とする請求項１に記載のサイドパネル組立ライン。