JP4909933B2 - サスペンションアッセンブリ取り付け装置 - Google Patents

Description

本発明は、サスペンションアッセンブリ取り付け装置に関する。詳しくは、一対のダンパを含むサスペンションアッセンブリをボディにボルトで締め付けるサスペンションアッセンブリ取り付け装置に関する。

従来より、車両の製造工程では、サスペンションアッセンブリをボディに取り付けることが行われている。
サスペンションアッセンブリとは、フロント側あるいはリア側の左右一対のダンパの下端側をサブフレームで連結してアッセンブリ化したものである。また、ボディには、一対のダンパが収容される一対のダンパハウジングが形成されている。このようなサスペンションアッセンブリをボディに取り付けることで、一対のダンパの上端側が一対のダンパハウジングのそれぞれに収容されて支持される。

ここで、サスペンションアッセンブリは、複数箇所のボルトを締め付けることにより、ボディに固定される。この場合、各締め付け箇所には、それぞれ、専用のナットランナ（特許文献１参照）が設置される。

しかしながら、締め付け箇所毎に専用のナットランナを設けると、機種毎に異なる位置の締め付け箇所を締め付ける場合、ナットランナの設置箇所とサスペンションアッセンブリの締め付け箇所との間で位置ずれが生じてしまう。このような場合、従来では、これら位置ずれを補正する治具を、サスペンションアッセンブリの載置台上に予め設けておき、この治具を介して締め付けることにより対応していた。
特開平９−６６４２５号公報

しかしながら、このような専用の治具を用いると、異なる位置の締め付け箇所が複数ある場合には、これら締め付け箇所毎に専用の治具を製作する必要がある。また、新しい機種を開発する度にも、専用の治具を製作する必要があるため、設備にかかるコストが増大するおそれがある。

本発明は、設備にかかるコストを低減できるサスペンションアッセンブリ取り付け装置を提供することを目的とする。

本発明のサスペンションアッセンブリ取り付け装置（例えば、後述のマウントシステム１）は、車両の複数機種について、一対のダンパ（例えば、後述のダンパアッセンブリ２４Ｌ，２４Ｒ）を含むサスペンションアッセンブリ（例えば、後述のサスペンションアッセンブリ２０）をボディ（例えば、後述のボディ１０）にボルトで締め付けるサスペンションアッセンブリ取り付け装置であって、前記複数機種に共通する締め付け箇所を締め付けるロボット（例えば、後述の締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒ）と、前記複数機種のそれぞれに固有の締め付け箇所を締め付ける固有箇所締付装置（例えば、後述の固有箇所締付ユニット７０Ｌ，７０Ｒ，７１Ｌ，７１Ｒ）と、を備え、前記ロボットは、ロボットアーム（例えば、後述のアーム６３）と、当該ロボットアームの先端に取り付けられたナットランナ（例えば、後述のナットランナ６５）と、を備え、前記固有箇所締付装置は、ナットランナ（例えば、後述のナットランナ７１）と、当該ナットランナを前記サスペンションアッセンブリに対して進退させる進退機構（例えば、後述の進退機構７２）と、当該進退機構を進退方向と交差する面に沿って移動可能に支持する移動機構（例えば、後述の移動機構７３）と、を備え、前記ロボットは、前記進退機構を操作することにより、当該進退機構を進退方向と交差する面に沿って移動させて、前記固有の締め付け箇所に前記固有箇所締付装置のナットランナを対向させることを特徴とする。

この発明によれば、複数機種に共通する締め付け箇所を締め付けるロボットと、複数機種のそれぞれに固有の締め付け箇所を締め付ける固有箇所締付装置とを設けたので、サスペンションアッセンブリ取り付け装置の汎用性及び稼働率を向上できる。また、新しい機種を開発する度に専用の治具を製作する必要がないため、設備にかかるコストを低減できる。
また、この固有箇所締付装置のナットランナを固有の締め付け箇所に対向させる際には、共通する締め付け箇所を締め付けるロボットで進退機構を操作して、この進退機構を進退方向と交差する面に沿って移動させる。すなわち、この固有箇所締付装置には、進退機構を進退方向と交差する面に沿って移動させるための駆動源を設ける必要がないので、設備にかかるコストを低減できる。

本発明のサスペンションアッセンブリ取り付け装置によれば、サスペンションアッセンブリ取り付け装置の汎用性及び稼働率を向上できる。また、新しい機種を開発する度に専用の治具を製作する必要がないため、設備にかかるコストを低減できる。また、この固有箇所締付装置には、進退機構を進退方向と交差する面に沿って移動させるための駆動源を設ける必要がないので、設備にかかるコストを低減できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るサスペンションアッセンブリ取り付け装置としてのマウントシステム１の構成を示すブロック図である。

マウントシステム１は、車両のボディ１０の所定の位置に、サスペンションアッセンブリ２０を取り付けるものであり、車両の製造ラインの一部に設けられる。
マウントシステム１は、ボディ１０を搬送するボディ搬送装置２と、サスペンションアッセンブリ２０を支持するアッセンブリ支持装置３と、ボディ１０及びサスペンションアッセンブリ２０の位置を検出する位置センサシステム４０と、ボディ１０とサスペンションアッセンブリ２０をボルト固定する締付システム５０と、これらを制御する制御装置９０とを含んで構成される。

図２は、ボディ１０及びサスペンションアッセンブリ２０の構成を示す模式図である。
サスペンションアッセンブリ２０は、車両の下回りを構成するものであり、一対の前輪が取り付けられるフロント側のサスペンションアッセンブリと、一対の後輪が取り付けられるリア側のサスペンションアッセンブリとを含んで構成される。図２では、このようなサスペンションアッセンブリ２０の正面、すなわち、フロント側の構成のみを示す。

サスペンションアッセンブリ２０は、サブフレーム２１をベースとして、複数の部品を概ね左右対称に組み合わせて構成される。サブフレーム２１の左右両側には、一対のロアアーム２２Ｌ，２２Ｒ、ハブ２３Ｌ，２３Ｒ、及びダンパアッセンブリ２４Ｌ，２４Ｒが組み付けられ、サブフレーム２１の略中央には、図示しないエンジンが組み付けられている。ハブ２３Ｌ，２３Ｒには、後の工程において図示しない一対の前輪が取り付けられる。

また、サブフレーム２１の下部には、サスペンションアッセンブリ２０の中心に対して左右対称に形成されたサブフレーム基準穴２６Ｌ，２６Ｒが形成されている。これらサブフレーム基準穴２６Ｌ，２６Ｒはサスペンションアッセンブリ２０の姿勢の基準となる。

一対のダンパアッセンブリ２４Ｌ，２４Ｒは、それぞれ、略棒状のダンパ２４１Ｌ，２４１Ｒと、ダンパ２４１Ｌ，２４１Ｒに略同心状に設けられたスプリング２４２Ｌ，２４２Ｒと、ダンパアッセンブリ２４Ｌ，２４Ｒの上端側を構成するダンパマウント２４３Ｌ，２４３Ｒと、を備える。ダンパアッセンブリ２４Ｌ，２４Ｒの下端側は、それぞれ、各ロアアーム２２Ｌ，２２Ｒを介してサブフレーム２１の両端側に連結されている。

ダンパマウント２４３Ｌには、ダンパ２４１Ｌと略平行に延びる複数のボルト部２４４Ｌ，２４５Ｌが立設されている。同様に、ダンパマウント２４３Ｒには、ダンパ２４１Ｒと略平行に延びる複数のボルト部２４４Ｒ，２４５Ｒが立設されている。

また、ダンパマウント２４３Ｌ，２４３Ｒの中央には、ダンパキャップ２４６Ｌ，２４６Ｒが着脱自在に設けられている。これらダンパキャップ２４６Ｌ，２４６Ｒは、それぞれ円錐状に形成されており、後述のダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒに挿入する際のガイド部となっている。

また、その図示及び詳細な説明を省略するが、サスペンションアッセンブリ２０のリア側にも同様に、一対のダンパアッセンブリが左右対称に設けられている。

ボディ１０は、車両を構成する基礎フレームであり、エンジンが収容されるエンジンルーム１１の左右両側には、一対のダンパアッセンブリ２４Ｌ，２４Ｒが収納される一対のダンパハウジング１２Ｌ，１２Ｒが形成されている。

ダンパハウジング１２Ｌには、ダンパアッセンブリ２４Ｌのダンパキャップ２４６Ｌ、及びボルト部２４４Ｌ，２４５Ｌがそれぞれ挿入されるダンパ取付孔１３Ｌ、及びボルト挿入孔１５Ｌ，１６Ｌが形成されている。同様に、ダンパハウジング１２Ｒには、ダンパアッセンブリ２４Ｒのダンパキャップ２４６Ｒ、及びボルト部２４４Ｒ，２４５Ｒがそれぞれ挿入されるダンパ取付孔１３Ｒ、及びボルト挿入孔１５Ｒ，１６Ｒが形成されている。これらダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒ、ボルト挿入孔１５Ｌ，１５Ｒ、及びボルト挿入孔１６Ｌ，１６Ｒは、ボディ１０の中心に対して左右対称に形成されている。特に、ダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒは、ボディ１０の姿勢の基準となる。
このボディ１０は、ボディ搬送装置のハンガー（図示せず）に懸架された状態で、サスペンションアッセンブリ２０の上方に搬送される。

図３は、アッセンブリ支持装置３の構成を示す斜視図である。
アッセンブリ支持装置３は、略板状の親パレット３３と、この親パレット３３により下方から支持される２つの子パレット３１，３２とを含んで構成される。

親パレット３３の前端側及び後端側には、それぞれ、フロント側の子パレット３１を固定するための複数の固定ピン３３１，３３２と、リア側の子パレット３２を固定するための複数の固定ピン３３３，３３４が形成されている。

子パレット３１，３２は、それぞれ、サスペンションアッセンブリのフロント側及びリア側を支持するものであり、上述の固定ピン３３１，３３２、及び、固定ピン３３３，３３４が嵌合する嵌合孔３１１，３１２、及び、嵌合孔３２１，３２２が形成される。これら子パレット３１，３２は、それぞれにサスペンションアッセンブリのフロント側及びリア側を載置した状態で、親パレット３３に固定される。

このようなアッセンブリ支持装置３において、子パレット３１，３２には、各機種専用のものを用い、親パレット３３には各機種共通のものを用いることが好ましい。この場合、機種に変更する際には、子パレットのみを交換すればよいので、アッセンブリ支持装置の製作にかかるコストを削減できる。

図２に戻って、子パレット３１は、車両の幅方向に沿って延びるスライドレール３１３と、このスライドレール３１３に沿って摺接するスライドガイド３１４が形成されたテーブル３１５と、を含んで構成される。また、テーブル３１５には、サスペンションアッセンブリ２０が載置される。これにより、テーブル３１５をサスペンションアッセンブリ２０とともに、車両の幅方向に沿って摺動することが可能となっている。

また、子パレット３１は、棒状のピストンロッド３１６をスライドレール３１３に沿って進退させたり、所定の位置で停止させたりするシリンダ３１７をさらに備える。このピストンロッド３１６の先端部は、テーブル３１５に連結されており、これにより、テーブル３１５及びサスペンションアッセンブリ２０の車両の幅方向に沿った位置を制御することが可能となっている。このシリンダ３１７は、制御装置に接続されており、この制御装置からの制御信号に基づいて動作する。

図１に戻って、位置センサシステム４０は、ボディ１０の姿勢の基準となる位置を検出する一対のボディ側センシングロボット４１Ｌ，４１Ｒと、サスペンションアッセンブリ２０の姿勢の基準となる位置を検出する一対のサスペンション側センシングロボット４２Ｌ，４２Ｒと、を含んで構成される。この位置センサシステム４０は、制御装置９０に接続されており、これらボディ側センシングロボット４１Ｌ，４１Ｒ及びサスペンション側センシングロボット４２Ｌ，４２Ｒの検出信号は、制御装置９０に供給される。これらセンシングロボット４１Ｌ，４１Ｒ，４２Ｌ，４２Ｒの詳細な構成については、後に図６を参照して詳述する。

締付システム５０は、ボディ１０とサスペンションアッセンブリ２０をボルト固定する複数の締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒと、これら締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒのそれぞれと対に設けられた固有箇所締付ユニット７０Ｌ，７０Ｒ，７１Ｌ，７１Ｒと、を含んで構成される。この締付システム５０は、制御装置９０に接続されており、締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒ及び固有箇所締付ユニット７０Ｌ，７０Ｒ，７１Ｌ，７１Ｒは、この制御装置９０からの制御信号に基づいて動作する。

また、これら締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒは、それぞれ、サスペンションアッセンブリ２０の近傍に設けられ、ボディ１０及びサスペンションアッセンブリ２０のフロント側左方、フロント側右方、リア側左方、及びリア側右方の締め付け箇所をボルト固定する（後述の図９参照）。

図４及び図５を参照して、締付ロボット６０Ｌ及び固有箇所締付ユニット７０Ｌの構成について詳細に説明する。
図４は、締付ロボット６０Ｌの構成を示す斜視図である。
図５は、固有箇所締付ユニット７０Ｌの構成を示す斜視図である。なお、他の締付ロボット６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒ及び他の固有箇所締付ユニット７０Ｒ，７１Ｌ，７１Ｒの構成は、締付ロボット６０Ｌ及び固有箇所締付ユニット７０Ｌとほぼ同じであり、図示及びその説明を省略する。

図４に示すように、締付ロボット６０Ｌは、床面に取り付けられたロボット本体６１と、このロボット本体６１に設けられたマニピュレータ６２とを備える。マニピュレータ６２は、７軸であり、ロボット本体６１に軸支される多関節のアーム６３と、このアーム６３の先端フランジ面６３９に軸支されたナットランナユニット６４と、を備える。

アーム６３は、ロボット本体６１側から順に、第１腕部６３１、第２腕部６３２、第３腕部６３３、第４腕部６３４、第５腕部６３５、及び、第６腕部６３６を備える。

第１腕部６３１は、略直線状に延出しており、ロボット本体６１に軸支される。ロボット本体６１は、略垂直方向に延びる軸を回転中心として、第１腕部６３１を回転させる。

第２腕部６３２は、略直線状に延出しており、第１腕部６３１に軸支される。第１腕部６３１は、図示しない駆動機構により、第１腕部６３１の延出方向に交差する方向を回転中心として、第２腕部６３２を回転させる。これにより、第１腕部６３１の延出方向と第２腕部６３２の延出方向との成す角度が変化する。

第３腕部６３３は、略直線状に延出しており、第２腕部６３２に軸支される。第２腕部６３２は、図示しない駆動機構により、第２腕部６３２の延出方向を回転中心として、第３腕部６３３を回転させる。

第４腕部６３４は、略直線状に延出しており、第３腕部６３３に軸支される。第３腕部６３３は、図示しない駆動機構により、第３腕部６３３の延出方向に交差する方向を回転中心として、第４腕部６３４を回転させる。これにより、第３腕部６３３の延出方向と第４腕部６３４の延出方向との成す角度が変化する。

第５腕部６３５は、略直線状に延出しており、第４腕部６３４に軸支される。第４腕部６３４は、図示しない駆動機構により、第４腕部６３４の延出方向を回転中心として、第５腕部６３５を回転させる。

第６腕部６３６は、略直線状に延出しており、第５腕部６３５に軸支される。第５腕部６３５は、図示しない駆動機構により、第５腕部６３５の延出方向に交差する方向を回転中心として、第６腕部６３６を回転させる。これにより、第５腕部６３５の延出方向と第６腕部６３６の延出方向との成す角度が変化する。
また、第６腕部６３６の先端側は、上述の先端フランジ面６３９となっており、ナットランナユニット６４が軸支される。この第６腕部６３６は、図示しない駆動機構により、第６腕部６３６の延出方向に延びる軸を回転中心として、ナットランナユニット６４を回転させる。

ナットランナユニット６４は、ナットランナ６５と、このナットランナ６５の基端側に設けられたクランプユニット６７とを備える。

ナットランナ６５は、駆動ユニット６８と、締付ユニット６６とを別体にして構成される。
駆動ユニット６８は、略直線状に延出するソケット駆動軸６８１と、このソケット駆動軸６８１を図示しない伝達機構を介して回転する駆動モータ６８２と、これらソケット駆動軸６８１及び駆動モータ６８２を収容する収容ケース６８３と、を含んで構成される。このソケット駆動軸６８１の先端側には、後述の３つの締付ツール６６１，６６２，６６３が連結可能となっている。

締付ユニット６６は、略棒状の３つの締付ツール６６１，６６２，６６３と、これら締付ツール６６１，６６２，６６３をソケット駆動軸６５２と平行にして支持する略円筒状の締付ツール切換装置６６４と、締め付け箇所等の対象物の位置を測定するセンサユニット６６５と、を備える。

締付ツール６６１，６６２，６６３は、それぞれ、略棒状のソケット６６７，６６８，６６９を回転可能に支持する。ソケット６６７，６６８，６６９は、その先端部にボルトを保持することが可能となっている。また、締付ツール６６１，６６２，６６３をソケット駆動軸６８１に連結することにより、ソケット６６７，６６８，６６９を回転駆動することができる。

締付ツール切換装置６６４は、円筒状の回胴部６６４ａと、この回胴部６６４ａを回転駆動する図示しないモータとを含んで構成される。回胴部６６４ａの外周面には、締付ツール６６１，６６２，６６３が所定の間隔で設けられている。すなわち、回胴部６６４ａを回転し締付ツール６６１，６６２，６６３の何れかをソケット駆動軸６８１と同軸に配置し、ソケット駆動軸６８１に連結することが可能となっている。

センサユニット６６５は、ＣＣＤセンサと距離センサとを含んで構成される。センサユニット６６５のＣＣＤセンサは、締め付け箇所の２次元平面内における位置を検出する。また、センサユニット６６５の距離センサは、レーザ光を対象物に射出し、その反射光を検出することにより、光源から対象物までの距離を計測する。これにより、締め付け箇所の３次元空間内における位置を測定する。

クランプユニット６７は、略直線状に延出する２本のチャック部６７１，６７２を備えており、これらチャック部６７１，６７２により、ボルトを把持したり、ツールや治具等を操作したりすることが可能となっている。

以上のような締付ロボット６０Ｌは、以下のように動作する。
先ず、図示しない供給装置により、各ソケット６６７，６６８，６６９の先端部にボルトを供給する。
次に、締付ツール切換装置６６４を制御して、３つの締付ツール６６１，６６２，６６３の何れかを、ソケット駆動軸６８１に連結するとともに、センサユニット６６５からの入力に基づいて、ナットランナユニット６４の位置及び姿勢を制御し、締付ユニット６６を所定の締め付け箇所に対向させる。
次に、駆動モータ６８２を制御して、連結された締付ツールのソケットを回転駆動し、所定の締め付け箇所をボルト固定する。
また、複数の締め付け箇所を連続してボルト固定する場合には、締付ツール切換装置６６４を制御して、ソケット駆動軸６８１に連結する締付ツールを切り換えるとともに、締付ユニット６６を所定の締め付け箇所に対向させて、この締め付け箇所をボルト固定する。

図５に示すように、固有箇所締付ユニット７０Ｌは、サスペンションアッセンブリの下方に設けられたナットランナ７１と、このナットランナ７１をサスペンションアッセンブリに対して進退する進退機構７２と、この進退機構７２をナットランナ７１とともに進退方向と交差する面に沿って移動可能に支持する移動機構７３と、を含んで構成される。

ナットランナ７１は、略棒状のソケット７１１と、このソケット７１１を回転する駆動ユニット７１２とを備える。ソケット７１１は、その先端側にボルトを保持することが可能となっている。駆動ユニット７１２は、ソケット７１１を回転する駆動モータを内蔵する。

進退機構７２は、テーブル７２１と、このテーブル７２１に設けられ、ナットランナ７１を上下方向に沿って摺動可能に支持するナットランナ支持部７２２と、ナットランナ７１を上下方向に沿って移動するエアシリンダ７２３とを含んで構成される。

テーブル７２１は、後述の移動機構７３のクロスリニアガイド７４に設置され、水平面内を移動可能となっている。また、このテーブル７２１には、略棒状の把持部７２４が設けられている。
ナットランナ支持部７２２は、上下方向に延びる支持杆７２５と、この支持杆７２５に対し上下方向に沿って摺動可能に設けられた取付部７２６と、を備える。この取付部７２６の一端側には、ソケット７１１を上方に向けた状態で、ナットランナ７１が取り付けられている。

エアシリンダ７２３は、そのシャフト７２７を上下方向に沿って進退することができる。このシャフト７２７の先端側はナットランナ支持部７２２の取付部７２６に連結されている。すなわち、このエアシリンダ７２３を駆動し、シャフト７２７を進退させることにより、ナットランナ７１を上下方向に沿って移動させることができる。

移動機構７３は、テーブル７２１を水平面内で摺動可能に支持するクロスリニアガイド７４と、このクロスリニアガイド７４及びテーブル７２１の動作をロックするロック機構７５とを含んで構成される。

クロスリニアガイド７４は、２つの第１リニアガイド７４１及び第２リニアガイド７４３を互いに直交にして組み合わせることで構成される。

第１リニアガイド７４１は、略直線状の第１スライドレール７４２を備える。一方、第２リニアガイド７４３には、この第１スライドレール７４２に摺接するスライドガイド（図示せず）が形成されている。したがって、第２リニアガイド７４３は、第１リニアガイド７４１により、第１スライドレール７４２に沿って摺動可能に支持される。

第２リニアガイド７４３は、略直線状の第２スライドレール７４４を備える。一方、上述のテーブル７２１には、この第２スライドレール７４４に摺接するスライドガイド７２８が形成されている。したがって、テーブル７２１は、第２リニアガイド７４３により、第２スライドレール７４４に沿って摺動可能に支持される。また、この第２リニアガイド７４３は、第２スライドレール７４４と第１スライドレール７４２とが直交するように、第１スライドレール７４２に設けられる。

ロック機構７５は、第１スライドレール７４２に沿った第２リニアガイド７４３の摺動をロックする第１ロック機構７５１と、第２スライドレール７４４に沿ったテーブル７２１の移動をロックする第２ロック機構７５５と、を含んで構成される。

第１ロック機構７５１は、第２リニアガイド７４３の側部に固定された棒状のロックシリンダ７５２と、このロックシリンダ７５２の両端側に設けられた一対の挟持部７５３，７５４と、を含んで構成される。
ロックシリンダ７５２は、その両端側に、第１スライドレール７４２と垂直な方向に沿って進退可能な一対のピストンロッドを備える。これにより、挟持部７５３，７５４を互いに接近させて第１スライドレール７４２を挟持し、第１スライドレール７４２に沿った第２リニアガイド７４３の摺動をロックできる。このロックシリンダ７５２は、制御装置に接続されており、この制御装置からの制御信号に基づいて動作する。

第２ロック機構７５５は、テーブル７２１の側部に固定された棒状のロックシリンダ７５６と、このロックシリンダ７５６の両端側に設けられた一対の挟持部７５７，７５８と、を含んで構成される。
ロックシリンダ７５６は、その両端側に、第２スライドレール７４４と垂直な方向に沿って進退可能な一対のピストンロッドを備える。これにより、挟持部７５７，７５８を互いに接近させて第２スライドレール７４４を挟持し、第２スライドレール７４４に沿ったテーブル７２１の摺動をロックできる。このロックシリンダ７５６は、制御装置に接続されており、この制御装置からの制御信号に基づいて動作する。

以上のような固有箇所締付ユニット７０Ｌは、以下のように動作する。
先ず、上述の締付ロボットのクランプユニット６７のチャック部６７１，６７２により、図示しないボルト収容装置に収容された複数のボルトのうちの一つをピッキングし、このボルト７９をナットランナ７１のソケット７１１の先端部に供給する。また、第１ロック機構７５１及び第２ロック機構７５５のロックは解除しておく。
次に、締付ロボットのクランプユニット６７のチャック部６７１，６７２により把持部７２４を操作することにより、テーブル７２１を水平面内に沿って移動させて、サスペンションアッセンブリの所定の締め付け箇所にナットランナ７１を対向させ、第１ロック機構７５１及び第２ロック機構７５５を制御して、ナットランナ７１を所定の締め付け箇所に対向した位置にロックする。
次に、エアシリンダ７２３を制御して、ナットランナ７１を、所定の締め付け箇所側へ向けて接近させる。
次に、ナットランナ７１を制御して、この締め付け箇所をボルト固定する。

ボディとサスペンションアッセンブリを複数の締め付け箇所においてボルト固定する場合、締め付け箇所の種類に応じて、締付ロボット６０Ｌと固有箇所締付ユニット７０Ｌとを使い分けることが好ましい。
つまり、ボディにサスペンションアッセンブリを固定する場合、複数の締め付け箇所をボルト固定するが、この複数の締め付け箇所は、複数の機種に共通する締め付け箇所と、複数の機種のそれぞれに固有の締め付け箇所とに分けられる。

この場合、共通の締め付け箇所は、締付ロボット６０Ｌにより予めティーチングされた動作に基づいてボルト固定し、固有の締め付け箇所は、固有箇所締付ユニット７０Ｌによりボルト固定することが好ましい。

図１に戻って、制御装置９０は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換するなどの機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）とを備える。この他、制御装置９０は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果などを記憶する記憶回路と、上述のボディ搬送装置２、アッセンブリ支持装置３、位置センサシステム４０、及び締付システム５０などに制御信号を出力する出力回路とを備える。また、制御装置９０は、これら入力回路、ＣＰＵ、記憶回路、及び出力回路等のハードウェアの構成により機能する複数の制御ブロックを備える。具体的には、制御装置９０は、位置合わせ制御部９１と、締付制御部９２とを備える。

位置合わせ制御部９１は、位置センサシステム４０からの入力に基づいてボディ１０及びサスペンションアッセンブリ２０の中心位置を算出し、これら中心位置のずれに応じてボディ搬送装置２及びアッセンブリ支持装置３を制御し、ボディ１０とサスペンションアッセンブリ２０の相対位置を補正しながら、これらボディ１０及びサスペンションアッセンブリ２０を所定の取付位置に位置合わせする。この位置合わせの手順については、後に図６から図８を参照して詳述する。

締付制御部９２は、ボディ１０及びサスペンションアッセンブリ２０を位置合わせした後、締付システム５０の締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒを制御して、所定の複数の締め付け箇所を、所定の締め付け順序でボルト固定する。この締め付け順序については、後に図９を参照して詳述する。

図６から図８を参照して、サスペンションアッセンブリ２０をボディ１０に取り付ける手順について説明する。
サスペンションアッセンブリ２０をボディ１０に取り付ける手順は、サスペンションアッセンブリ２０及びボディ１０の中心位置を算出するセンター算出工程と、センターのずれを補正しながらサスペンションアッセンブリ２０とボディ１０とを位置合わせする位置合わせ工程と、サスペンションアッセンブリ２０とボディ１０とをボルト固定する締め付け工程と、を含んで構成される。

図６は、センター算出工程を示す模式図であり、図７は、位置合わせ工程を示す模式図であり、図８は、締め付け工程を示す模式図である。

ボディ側センシングロボット４１Ｌ，４１Ｒは、いわゆる多関節ロボットであり、それぞれ、ダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒの位置を測定するセンサユニット４３Ｌ，４３Ｒと、センサユニット４３Ｌ，４３Ｒの姿勢や３次元空間内での位置を変化させる多関節アーム４４Ｌ，４４Ｒと、多関節アーム４４Ｌ，４４Ｒを支持するセンシングロボット本体４５Ｌ，４５Ｒと、を備える。

センサユニット４３Ｌ，４３Ｒは、それぞれ、ＣＣＤセンサと距離センサとを含んで構成される。センサユニット４３Ｌ，４３ＲのＣＣＤセンサは、それぞれ、ダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒの２次元平面内における位置を検出する。また、センサユニット４３Ｌ，４３Ｒの距離センサは、それぞれ、レーザ光をダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒに射出し、その反射光を検出することにより、各光源からダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒまでの距離を計測する。これにより、センサユニット４３Ｌ，４３Ｒは、ボディ１０のダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒの３次元空間内における位置を測定する。これらセンサユニット４３Ｌ，４３Ｒは、それぞれが検出したダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒの位置に関する情報を制御装置９０に出力する。

サスペンション側センシングロボット４２Ｌ，４２Ｒは、いわゆる多関節ロボットであり、それぞれ、サブフレーム基準穴２６Ｌ，２６Ｒの位置を測定するセンサユニット４６Ｌ，４６Ｒと、センサユニット４６Ｌ，４６Ｒの姿勢や３次元空間内での位置を変化させる多関節アーム（図示せず）と、多関節アームを支持するセンシングロボット本体（図示せず）と、を備える。

センサユニット４６Ｌ，４６Ｒは、それぞれ、ＣＣＤセンサと距離センサとを含んで構成される。センサユニット４６Ｌ，４６ＲのＣＣＤセンサは、それぞれ、サブフレーム基準穴２６Ｌ，２６Ｒの２次元平面内における位置を検出する。また、センサユニット４６Ｌ，４６Ｒの距離センサは、それぞれ、レーザ光をサブフレーム基準穴２６Ｌ，２６Ｒに射出し、その反射光を検出することにより、各光源からサブフレーム基準穴２６Ｌ，２６までの距離を計測する。これにより、センサユニット４６Ｌ，４６Ｒは、サスペンションアッセンブリ２０のサブフレーム基準穴２６Ｌ，２６Ｒの３次元空間内における位置を測定する。これらセンサユニット４６Ｌ，４６Ｒは、それぞれが検出したサブフレーム基準穴２６Ｌ，２６Ｒの位置に関する情報を制御装置に出力する。

図６に示すように、センター算出工程では、先ず、ボディ側センシングロボット４１Ｌ，４１Ｒにより、ボディ１０のダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒの三次元空間内における位置ＢＬ，ＢＲを測定し、この測定された位置ＢＬ，ＢＲに基づいて、ボディ１０の中心位置ＢＣを算出する。また、同時に、サスペンション側センシングロボット４２Ｌ，４２Ｒにより、サスペンションアッセンブリ２０のサブフレーム基準穴２６Ｌ，２６Ｒの三次元空間内における位置ＳＬ，ＳＲを測定し、この測定された位置ＳＬ，ＳＲに基づいて、サスペンションアッセンブリ２０の中心位置ＳＣを算出する。
次に、ボディ１０の中心位置ＢＣとサスペンションアッセンブリ２０の中心位置ＳＣとのずれΔＣを算出する。

図７に示すように、位置合わせ工程では、ボディ搬送装置を制御しボディ１０を下降させながら、ボディ１０とサスペンションアッセンブリ２０のずれΔＣを最小化するように、シリンダ３１７を駆動して子パレット３１のテーブル３１５をサスペンションアッセンブリ２０とともに幅方向に沿って移動する。これにより、ボディ１０の中心位置ＢＣと、サスペンションアッセンブリ２０の中心位置ＳＣとが一致するように、ボディ１０にサスペンションアッセンブリ２０を位置合わせする。

ここで、ボディ１０の中心位置ＢＣとサスペンションアッセンブリ２０の中心位置ＳＣとを一致させながらボディ１０を下降すると、先ず、ダンパキャップ２４６Ｌ，２４６Ｒが、ダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒの中心に案内されながら、これらダンパ取付孔１３Ｌ，１３Ｒ内に挿入される。さらにボディ１０を下降すると、ボルト部２４４Ｌ，２４５Ｌ及びボルト部２４４Ｒ，２４５Ｒが、ボルト挿入孔１５Ｌ，１６Ｌ及びボルト挿入孔１５Ｒ，１６Ｒ内に挿入される。

図８に示すように、締め付け工程では、位置合わせされたボディ１０及びサスペンションアッセンブリ２０において、所定の締め付け箇所でボルト固定することにより、ボディ１０にサスペンションアッセンブリ２０を取り付ける。
より具体的には、締付システムを制御し、ダンパハウジング１２Ｌのボルト挿入孔１５Ｌ，１６Ｌに挿入されたボルト部２４４Ｌ，２４５Ｌ、及び、ダンパハウジング１２Ｒのボルト挿入孔１５Ｒ，１６Ｒに挿入されたボルト部２４４Ｒ，２４５Ｒを、ナットで締結し、ダンパアッセンブリ２４Ｌ，２４Ｒの上端側のダンパマウント２４３Ｌ，２４３Ｒと、ダンパハウジング１２Ｌ，１２Ｒとをボルト固定する。また、この際、ボディ１０の下端側のロアフレーム１４Ｌ，１４Ｒとサブフレーム２１とを、サブフレーム側締め付け箇所２９Ｌ，２９Ｒにおいてボルト固定する。

図９を参照して、サスペンションアッセンブリをボディ１０に固定する際における、複数のボルトの締め付け順序について説明する。
図９は、ボディ１０の下面図である。

図９に示すように、ボディ１０は略矩形状である。ボディ１０は、複数の締め付け箇所をボルト固定することにより、サスペンションアッセンブリに固定される。このような複数の締め付け箇所をボルト固定するために、ボディ１０の近傍には複数の締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒが配置される。これら締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒは、それぞれ、ボディ１０のフロント側左方、フロント側右方、リア側左方、及びリア側右方の各締め付け箇所を所定の順序でボルト固定する。

本実施形態において、複数のボルトを締め付ける場合、図９の複数の白丸に示すように、ボディ１０の前後方向に沿って延びる中心軸に対して対称な締め付け箇所を締め付け、次に中心軸に対して非対称な残りの締め付け箇所（図示せず）を締め付ける。

図９では、複数の締め付け箇所のうち、車両の前後方向に沿って延びるボディ１０の中心軸に対して対称な位置にあるもののみを白丸で示す。これら白丸中の数字「１」、「２」、「３」は、それぞれ、締め付ける順序を示す。
フロント側左方の締め付け箇所７１ＦＬ，７２ＦＬ，７３ＦＬは、それぞれ、中心軸に対して、フロント側右方の締め付け箇所７１ＦＲ，７２ＦＲ，７３ＦＲと対称になっている。
リア側左方の締め付け箇所７１ＲＬ，７２ＲＬ，７３ＲＬは、それぞれ、中心軸に対して、リア側右方の締め付け箇所７１ＲＲ，７２ＲＲ，７３ＲＲと対称になっている。

そこで、中心軸に対して対称な締め付け箇所を締め付ける際には、フロント側では、締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒそれぞれにより、先ず一対の締め付け箇所７１ＦＬ，７１ＦＲを締め付け、次に一対の締め付け箇所７２ＦＬ，７２ＦＲを締め付け、次に一対の締め付け箇所７３ＦＬ，７３ＦＲを締め付ける。これにより、フロント側において、中心軸を中心として左右対称な順序で締め付けることができる。

一方、リア側では、締付ロボット６１Ｌ，６１Ｒそれぞれにより、先ず一対の締め付け箇所７１ＲＬ，７１ＲＲを締め付け、次に一対の締め付け箇所７２ＲＬ，７２ＲＲを締め付け、次に一対の締め付け箇所７３ＲＬ，７３ＲＲを締め付ける。これにより、リア側において、中心軸を中心として左右対称な順序で締め付けることができる。
特にここで、フロント側とリア側は、略同時に締め付けることが好ましい。

以上のようにして、左右対称な締め付け箇所をボルト固定した後は、ボディ１０の中心軸に対して非対称な残りの締め付け箇所を所定の順序で締め付ける。これにより、ボディ１０にサスペンションアッセンブリが固定される。
以上のようにして、ボディ１０にサスペンションアッセンブリが固定される。

本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
（１）複数機種に共通する締め付け箇所を締め付ける複数の締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒと、複数機種のそれぞれに固有の締め付け箇所を締め付ける複数の固有箇所締付ユニット７０Ｌ，７０Ｒ，７１Ｌ，７１Ｒと、を設けたので、マウントシステム１の汎用性及び稼働率を向上できる。また、新しい機種を開発する度に専用の治具を製作する必要がないため、設備にかかるコストを低減できる。
また、これら固有箇所締付ユニット７０Ｌ，７０Ｒ，７１Ｌ，７１Ｒのナットランナ７１を固有の締め付け箇所に対向させる際には、共通する締め付け箇所を締め付ける締付ロボット６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒで進退機構７２の把持部７２４を操作して、この進退機構７２を水平面に沿って移動させる。すなわち、この固有箇所締付ユニット７０Ｌ，７０Ｒ，７１Ｌ，７１Ｒには、進退機構７２を水平面に沿って移動させるための駆動源を設ける必要がないので、設備にかかるコストを低減できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、ボディ１０にサスペンションアッセンブリ２０を取り付ける際にはボディ１０を下降したが、これに限らない。例えば、ボディにサスペンションアッセンブリを取り付ける際にはサスペンションアッセンブリを上昇してもよい。

本発明の一実施形態に係るマウントシステムの構成を示す模式図である。 前記実施形態に係るボディ及びサスペンションアッセンブリの構成を示す模式図である。 前記実施形態に係るアッセンブリ支持装置の構成を示す斜視図である。 前記実施形態に係る締付システムの締付ロボットの構成を示す斜視図である。 前記実施形態に係る締付システムの固有箇所締付ユニットの構成を示す斜視図である。 前記実施形態に係るセンター算出工程を示す模式図である。 前記実施形態に係る位置合わせ工程を示す模式図である。 前記実施形態に係る締め付け工程を示す図である。 前記実施形態に係るサスペンションアッセンブリの下面図である。

符号の説明

１…マウントシステム
２…ボディ搬送装置
１０…ボディ
２０…サスペンションアッセンブリ
２４Ｌ，２４Ｒ…ダンパアッセンブリ（ダンパ）
３…アッセンブリ支持装置
５０…締付システム
６０Ｌ，６０Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒ…締付ロボット（ロボット）
６１…ロボット本体
６３…アーム（ロボットアーム）
６５…ナットランナ
６７…クランプユニット
６７１，６７２…チャック部
７０Ｌ，７０Ｒ，７１Ｌ，７１Ｒ…固有箇所締付ユニット（固有箇所締付装置）
７１…ナットランナ
７２…進退機構
７２４…把持部
７２３…エアシリンダ
７３…移動機構
７４…クロスリニアガイド
７５…ロック機構

Claims (1)

1. 車両の複数機種について、一対のダンパを含むサスペンションアッセンブリをボディにボルトで締め付けるサスペンションアッセンブリ取り付け装置であって、
   前記複数機種に共通する締め付け箇所を締め付けるロボットと、
   前記複数機種のそれぞれに固有の締め付け箇所を締め付ける固有箇所締付装置と、を備え、
   前記ロボットは、ロボットアームと、当該ロボットアームの先端に取り付けられたナットランナ及びクランプユニットと、を備え、
   前記固有箇所締付装置は、ナットランナと、当該ナットランナを前記サスペンションアッセンブリに対して進退させる進退機構と、当該進退機構を進退方向と交差する面に沿って移動可能に支持する移動機構と、を備え、
   前記ロボットは、前記クランプユニットで前記進退機構を操作することにより、当該進退機構を進退方向と交差する面に沿って移動させて、前記固有の締め付け箇所に前記固有箇所締付装置のナットランナを対向させることを特徴とするサスペンションアッセンブリ取り付け装置。
   

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