JP5248408B2 - 車両のドアハンドリング治具および車両のドアハンドリング方法 - Google Patents

Description

本発明は、ドアを車体に組み付ける車両のドアハンドリング技術に関する。

従来から車両組立ラインのラインサイドに配置されドアを車体に組み付ける車両のドアハンドリング治具が知られている（例えば、特許文献１（第１図）参照。）。

特許文献１の第１図において、組付ステーション２（符号は、同公報のものを流用する。以下同じ。）の左右両側に、基台３、３が設けられ、これらの基台３の上に、フロントおよびリヤのドアｃを車体ａに組み付ける組付装置５、５が配置されている。

組付ステーション２の上方の左右両側に、一対の第１ハンガコンベア１３、１３（左側の符号１３のみ示す。）が設けられ、これらの第１ハンガコンベア１３、１３と組付装置５、５の間に、第１ドロップリフタ１０が設けられ、この第１ドロップリフタ１０によってドアｃを第１ハンガコンベア１３、１３から組付装置５、５へ受け渡すようにした。

ところで、特許文献１の技術では、第１ハンガコンベア１３、１３によって搬送されたドアｃを車体ａに組み付けるためには、第１ドロップリフタ１０と、組付装置５、５という２種類の装置（または治具）が必要であった。
１つの治具でハンガコンベヤ（ドア搬送装置）からドアを受け取り、このドアを車体の組付位置に搬送可能な技術があれば好適である。

特開平３−２４３４８２号公報

本発明は、１つの治具で、ドアをドア搬送装置から車体の所定位置に搬送することを可能にする車両のドアハンドリング技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、ドア搬送装置から受け取ったドアを、車体の所定位置に位置決めする車両のドアハンドリング治具であって、ロボットアーム等の移動手段に設けられている治具本体と、この治具本体に傾動自在に設けられドアの下端部を車両の幅方向に位置決めしつつ受ける第１ワーク受け部と、治具本体からドアの下方へ挿入可能に設けられ、第１ワーク受け部が待機位置へ移動されたときに第１ワーク受け部に代わってドアを受ける第２ワーク受け部と、治具本体に傾動自在に設けられ、ドアの車両長手方の位置決めをなす長手位置決め部と、治具本体に設けられ、ドアの側部を車両の幅方向で挟むドアクランプ部と、治具本体に設けられ、ドアクランプ部で挟まれているドアを吸着保持する吸着パッドと、を備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、ドア搬送装置からドアを受け取り、このドアを車体の所定位置に位置決めする車両のドアハンドリング方法であって、ドア搬送装置からドアを受け取るとともにドアの下端の車幅方向の位置決めをなすドア下端車幅方向位置決め工程と、車幅方向の位置決めがなされたドアを対象として車両長手方向の位置決めをなす長手方向位置決め工程と、ドア下端の車幅方向が位置決めされ、車両長手方向の位置決めがされたドアを対象として、ドアの側部を挟んでドア全体の車幅方向位置決めをなす車幅方向位置決め工程と、位置決めされたドアを吸着保持する吸着工程と、吸着したドアを車両の所定位置の近傍まで搬送する第１搬送工程と、ドアの下端部の車幅方向の位置決めと車両長手方向の位置決めとを解除した状態で車両の所定位置まで搬送する第２搬送工程と、が備えられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車両のドアハンドリング治具には、治具本体と、この治具本体に設けられる第１ワーク受け部と、第１ワーク受け部に代わってドアを受ける第２ワーク受け部と、長手位置決め部と、ドアクランプ部と、吸着パッドと、が備えられている。

従来、ドア搬送装置から車体の所定位置にドアを位置決めするためには、通常、ドア搬送装置から受け取り、車体組立ラインのラインサイドにセットする受取手段と、この受取手段からドアをつかみ、車体の所定位置に位置決めする位置決め手段という２つの手段が必要であった。つまり、受取手段と位置決め手段とは別個独立の治具が必要であった。

この点、本発明では、治具本体に、受取手段と位置決め手段とを兼ねている第１ワーク受け部および第２ワーク受け部と長手位置決め部と、ドアクランプ部と、吸着パッドとが備えられている。
かかる構成をもつ治具であれば、受取手段と位置決め手段とを１つの治具で済ますことができ、１つの治具でドア搬送装置から車体の所定位置にドアを搬送することができる。したがって、装置スペースの低減を図ることができる。

請求項２に係る発明では、車両のドアハンドリング方法には、ドア搬送装置からドアを受け取ってドアの下端の車幅方向の位置決めをなすドア下端車幅方向位置決め工程と、車幅方向の位置決めがなされたドアを対象として車両長手方向の位置決めをなす長手方向位置決め工程と、ドアの側部を挟んでドア全体の車幅方向位置決めをなす車幅方向位置決め工程と、位置決めされたドアを吸着保持する吸着工程と、吸着したドアを車両の所定位置に搬送する搬送工程と、が備えられ、所定の位置に位置決めされた状態でドアを車両の所定位置に搬送するようにした。

従来、ドアを車体の所定位置に搬送するためには、ドアの位置決めおよび搬送手段と車体との間の干渉回避の観点から、一旦、ワークを持ち替える工程（ワークの受け渡し工程）が必要であった。

この点、本発明では、ドアの位置決め後、そのままの状態で、車体と干渉することなくドアを車体の所定位置に搬送することが可能となる。つまり、ドアの受け渡し工程を伴うことなく、ドアを車体の所定位置に搬送することができる。
したがって、ワークの受け渡しに係る工程を省くことができ、ドアの受け渡し時間が不要となり、ハンドリングに係る時間短縮を図ることができる。

本発明に係る車両のドアハンドリング治具が設けられている車両組立ラインの斜視図である。 図１の要部拡大図である。 図２の３矢視図（ドアを取り外した状態）である。 図３の４矢視図である。 図４の５矢視図および作用説明図である。 本発明に係る車両のドアハンドリング治具の作用説明図（ドアを位置決めおよび把持するまで）である。 本発明に係る車両のドアハンドリング治具の作用説明図（把持したドアを車体にセットするまで）である。 本発明に係る車両のドアハンドリング治具の作用説明図（車体へ取付したドアの把持を解除するまで）である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図中および実施例において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、各々、車両に乗車する運転者から見た方向を示す。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１において、車両の組立ライン１０に、車体１１が流れるコンベヤ１２が敷設され、このコンベヤ１２の上方にドア１３、１３をコンベヤ１２の上方に搬送するドア搬送装置１４が設けられ、コンベヤ１２の側方に配置されている多関節ロボット１５、１５のロボットアーム先端部に、ドア搬送装置１４からドア１３、１３を受け取り、この受け取ったドア１３、１３を車体１１の所定位置に搬送する車両のドアハンドリング治具２０、２０が装着されている。
コンベヤ１２の側方には、別の多関節ロボット２１が配置され、この別の多関節ロボット２１のロボットアーム先端部２２に、ドア１３を車体１１に取り付けるためのナットランナ２３が装着されている。

ドア搬送装置１４にて吊り下げられて多関節ロボット１５、１５の上方に搬送されてきたドア１３、１３は、車両のドアハンドリング治具２０、２０により位置決め、把持され、車体１１の所定位置まで搬送され、ナットランナ２３にてドア１３、１３が車体１１に取り付けられた後、ドア１３、１３からドアハンドリング治具２０、２０が取り外される。つまり、車両のドアハンドリング治具２０、２０は、ドア搬送装置１４から受け取ったドア１３、１３を、車体１１の所定位置に位置決めするというものである。以下、その構造について詳細に説明する。

図２において、移動手段としての多関節ロボット１５のロボットアーム先端部１６に、骨格部を構成する治具本体３１が取り付けられている。治具本体３１は、前後に延びている断面矩形状を呈するフレームである。図中、３２は制御ボックス、３３・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）はソレノイドバルブ、３４はドアの側部を挟むことでドアの車幅方向の位置決めを行うドア把持機構である。

図３において、車両のドアハンドリング治具２０には、ロボットアーム等の移動手段に設けられている治具本体３１と、この治具本体３１に傾動自在に設けられドアの下端部（図２の符号３６）を車両の幅方向に位置決めしつつ受ける前部第１ワーク受け部４１およびこの前部第１ワーク受け部４１の後方に配置される後部第１ワーク受け部４２と、治具本体３１からドアの下方へ挿入可能に設けられ、前部および後部の第１ワーク受け部４１、４２が待機位置へ移動されたときに前部および後部の第１ワーク受け部４１、４２に代わってドア１３を受ける前部第２ワーク受け部４４およびこの前部第２ワーク受け部４４の後方に配置される後部第２ワーク受け部４５と、治具本体３１に傾動自在に設けられ、ドアの車両長手方向の位置決めをなす前部長手位置決め部４７と、この前部長手位置決め部４７の後方に配置される後部長手位置決め部４８と、治具本体３１に設けられ、ドアの側部（図２の符号３７）を車両の幅方向で挟むドアクランプ部５１と、治具本体３１に設けられ、ドアクランプ部５１で挟まれているドア１３を吸着保持する複数個の吸着パッド５２・・・と、が備えられている。
図中、５３はドアに接触してドアの存在を検出する検出片である。

図２〜図４において、車両のハンドリング治具を構成する各部の構成について説明する。なお、前部第１ワーク受け部４１と後部第１ワーク受け部４２とからなる第１ワーク受け部４０の詳細な構造については、次図で説明する。

第２ワーク受け部４３、４３は、前部第２ワーク受け部４４と後部第２ワーク受け部４５とからなる。各々のワーク受け部４４、４５は、治具本体３１から延設される第２支持フレーム５５、５５の先端部に設けられ、後述する第１ワーク受け部４０、４０が作動位置から待機位置に移動したときに第１ワーク受け部４０、４０に代わってドア１３の荷重を受けるように構成されている。
また、第２ワーク受け部４３、４３は、ドア（図１の符号１３）を車体（図１の符号１１）の所定位置に搬送し位置決めしたときに、車体１１とドア１３の間の隙間（後述する図８の符号ｓ）に挿入可能な程度に挿入部の板厚が薄くなるように形成されている。

長手位置決め部４６、４６は、前述したように、前部長手位置決め部４７と後部長手位置決め部４８とからなり、ドア（図１の符号１３）の車両長手方向の位置決めを行うものである。ドア１３を車体１１の所定位置に位置決めする際に、車体１１との干渉を回避するように、エアシリンダによって、図矢印Ｗ１、Ｗ２方向に傾動（退避）可能に構成されている。かかる構成によって、従来、治具の一部が車体と干渉するという課題を解消することができるようになる。

ドア把持機構６１は、治具本体の上面６２から上方に延設した縦フレーム６３と、この縦フレーム６３に沿って昇降自在に設けられているドアクランプ部５１と、を備えており、ドアの側部３７を挟んでドア全体の車幅方向位置決めをなすものである。

ドアクランプ部５１は、縦フレーム６３に沿って昇降可能に設けられているスライダ部６５と、このスライダ部６５から車両幅方向内方に水平に延設されドア窓部の開口部３８に挿通される横ビーム６６と、この横ビームの先端部６７から下方に延設しドアの内側面に接触可能にする内押圧部７１と、この内押圧部７１と対向配置されるとともに横ビーム６６に摺動可能に構成しドアの側部３７を挟む外押圧部７２と、が備えられ、ドア（図１の符号１３）を挟んでドア全体の車幅方向位置決めを行うようにした。
図３を併せて参照して、治具本体３１から、ドアの前部および後部の各外側面を車両の外方から吸着可能にする複数の吸着パッド５２・・・が延設されている。

図５（ａ）において、前部第１ワーク受け部４１は、治具本体（図４の符号３１）から延設される第１支持フレーム７４に設けられており、この第１支持フレーム７４に取り付けられている固定部材としてのベース片７５と、このベース片７５に第１支点７６を介して揺動可能に取り付けられている駆動手段としてのシリンダ部７７と、このシリンダ部のロッド７８の先端部に第２支点７９を介して揺動可能にＬ字状の第１リンク８１が設けられ、この第１リンクの中間部８４から第３支点８６を介して延びている第２リンク８７と、この第２リンク８７の先端部に第４支点７９を介して揺動可能に駆動される支持片１１１と、この支持片１１１に取り付けられワークを受けＶ字状を呈する受け片１１２と、を備えている。

図中、１１３は支持片１１１をベース片７５に揺動可能に支持する第５支点、１１４は第１リンクの一端８２をベース片７５に揺動可能に支持する第６支点、１１５はベース片７５に取り付けられ第１リンク８１が揺動し作動位置に移動するときの衝撃を和らげる緩衝パッドである。
すなわち、第１ワーク受け部４０（４１）は、治具本体３１に傾動自在に設けられドアの下端部３６を車両の幅方向に位置決めしつつ受けるというものである。

図５（ｂ）において、第１ワーク受け部４０が待機位置１２１にあることを示すものであり、シリンダ部７７のロッド７８を後退させ、支持片１１１およびこの支持片１１１と一体の受け片１１２をドア１３から退避させることができる。第１ワーク受け部４０が待機位置１２１へ移動されたときに第２ワーク受け部４３が、第１ワーク受け部４０に代わってドア１３を受けるようにした。
かかる構成によって、従来、治具の一部が車体と干渉するという課題を解消することができるようになる。
なお、後部第１ワーク受け部４２の構造については、前部第１ワーク受け部４１の構造と同様なものであり説明を省略する。

以下、図１〜図５に基づいて車両のドアハンドリング治具の作用を次に述べる。
図６（ａ）において、ドア搬送装置１４からドア１３を受け取って、第１ワーク受け部４０によって、ドアの下端（部）３６の車幅方向の位置決めをなすドア下端車幅方向位置決め工程が示されている。この工程において、同時に、第２ワーク受け部４３でドアの下端部３６を受けるようにした。

図６（ｂ）において、車幅方向の位置決めがなされたドアを対象として、長手方向位置決め部４６、４６にて、車両長手方向の位置決めをなす長手方向位置決め工程が示されている。
車種に対応するドア１３に合わせて長手方向位置決め部４６、４６の一方を図ｂ１方向に移動させる。この場合に、１サイクル前のドアハンドリング動作で車種が同一の車種であれば、前記ｂ１方向に移動する動作は省略される。
次いで、図ｂ２、ｂ２方向に移動させてドア１３を挟み、ドア１３全体の車両長手方向の位置決めを行う。
なお、本実施例において、長手方向位置決め部４６、４６を、車種に応じてｂ１方向に移動させた後、ｂ２、ｂ２方向に移動させるようにしたが、ｂ２、ｂ２方向に移動させたのち、ｂ１方向に移動させることは差し支えない。

図６（ｃ）において、ドア下端３６の車幅方向が位置決めされ、車両長手方向の位置決めがされたドア１３を対象として、ドアの側部３７を車両幅方向で挟むドアクランプ部５１によって、ドアの側部３７を挟んでドア全体の車幅方向位置決めをなす車幅方向位置決め工程が示されている。詳細には、スライダ部６５を図矢印（１）方向に移動させ、外押圧部７２を図矢印（２）方向に移動させ、ドアの外側面を押圧する。その後、吸着パッド５２を図矢印（３）方向に移動させ、位置決めされたドア１３を吸着保持させる吸着工程が併せて示されている。上記作用によって、治具にドアを位置決めすることができる。

図７（ａ）において、吸着したドア１３を車両の所定位置に搬送する搬送工程のうち、吸着したドア１３を車両の所定位置の近傍まで搬送する第１搬送工程が示されている。
第１搬送工程で、第１ワーク受け部４０を図矢印ａ１の如く作動位置から待機位置１２１へ移動させる。

図７（ｂ）において、長手位置決め部４６、４６を図矢印ｂ１、ｂ１の如く待機位置に移動させる。このとき、ドア１３は、吸着パッド５２・・・によって吸着され、且つ、第２ワーク受け部４３、４３にて支持されている。この場合に、ドア１３は、既に車体１１の近傍まで搬送されており、第１ワーク受け部４０の規制および長手位置決め部４６、４６の規制を解除した場合でも、ドア１３は、第２ワーク受け部４３によって支持されるとともに、吸着パッド５２・・・によって吸着されており、ドア１３の位置決め状態に何らの変化はない。

図８（ａ）において、吸着したドア１３を車両の所定位置に搬送する搬送工程のうち、ドアの下端部３６の車幅方向の位置決めと車両長手方向の位置決めとを解除した状態で車両の所定位置まで搬送する第２搬送工程が示されている。この状態で、ドア１３は所定位置に位置決めされたままの状態で、ハンドリング治具２０が車体１１に干渉することなく、所定位置まで移動させることができる。その後、ナットランナ２３によってドア１３を車体１１に取り付ける。

図８（ｂ）において、ドアクランプ部５１の外押圧部７２を図矢印（１）方向に移動させ、スライダ部６５を図矢印（２）方向、つまり、上方へ移動させ、吸着パッド５２を図矢印（３）方向、つまり、外方へ移動させ、さらに、治具本体３１を移動させることによって、第２ワーク受け部４３を図矢印（４）方向に移動させ、所定の位置に位置決めされたドア１３を車両の所定位置に搬送するという一連の動作が完了する。

従来、ドアを車体の所定位置に搬送するためには、ドアの位置決めおよび搬送手段と車体との間の干渉回避を図ることが困難であった。このため、一旦、ワークを持ち替える工程（ワークの受け渡し工程）が必要であった。

この点、本発明では、ドア１３の位置決め後、そのままの状態で、車体１１と干渉することなくドア１３を車体の所定位置に搬送することが可能となる。つまり、ドアの受け渡し工程を伴うことなく、ドア１３を車体の所定位置に搬送することができる。
したがって、ドアの受け渡しに係る工程を省くことができ、ドアの受け渡し時間が不要となり、ドアのハンドリングに係る時間短縮を図ることができる。

車両のドアハンドリング治具２０には、治具本体３１と、この治具本体３１に設けられる第１ワーク受け部４０と、第１ワーク受け部４０に代わってドアを受ける第２ワーク受け部４３と、長手位置決め部４６と、ドアクランプ部５１と、吸着パッド５２と、が備えられている。

従来、ドア搬送装置から車体の所定位置にドアを位置決めするためには、通常、ドア搬送装置から受け取り、車体組立ラインのラインサイドにセットする受取手段と、この受取手段からドアをつかみ、車体の所定位置に位置決めする位置決め手段という２つの手段が必要であった。そして、この場合に、受取手段と位置決め手段とは別個独立の治具で対応していた。

この点、本発明では、ドアハンドリング治具２０に取り付けた治具本体３１に、第１ワーク受け部４０および第２ワーク受け部４３と長手位置決め部４６とドアクランプ部５１と吸着パッド５２とが備えられている。先ず、第１ワーク受け部４０および第２ワーク受け部４３とによりドア１３を受け、次いで、長手位置決め部４６を移動させ、ドア１３の幅方向の位置決めを行い、ドアクランプ部５１を移動させてドア１３に当て、車両幅方向の位置決めを行い、吸着パッド５２によりドア１３を吸着保持する。そして、車体近傍までドアハンドリング治具２０を移動させ、第１ワーク受け部４０と長手位置決め部４６を開放し、第２ワーク受け部４３および吸着パッド５２にてドア１３を保持しつつ車体１１にドア１３をセットし、別のロボットに設けたナットランナ２３により、ドア１３を車体１１に取り付け、その後、ドアクランプ部５１および吸着パッド５２を開放し、ドアハンドリング治具２０を後退させることにより一連の動作が完了する。

かかる構成をもつドアハンドリング治具２０であれば、受取手段と位置決め手段とを１つの治具で済ますことができ、１つのドアハンドリング治具２０でドア搬送装置１４から車体の所定位置にドアを搬送することができる。したがって、装置スペースの低減を図ることができる。

尚、本発明は、実施の形態では四輪車のドアの組み立てに適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両の組立に適用することは差し支えない。

本発明は、四輪車のドアの組み立てに好適である。

１１…車体、１３…ドア、１４…ドア搬送装置、１６…移動手段（ロボットアーム先端部）、２０…ドアハンドリング治具、３１…治具本体、３６…ドアの下端（部）、３７…ドアの側部、４０…第１ワーク受け部、４３…第２ワーク受け部、４６…長手（方向）位置決め部、５１…ドアクランプ部、５２…吸着パッド。

Claims (2)

1. ドア搬送装置から受け取ったドアを、車体の所定位置に位置決めする車両のドアハンドリング治具であって、
   ロボットアーム等の移動手段に設けられている治具本体と、
   この治具本体に傾動自在に設けられ前記ドアの下端部を前記車両の幅方向に位置決めしつつ受ける第１ワーク受け部と、
   前記治具本体から前記ドアの下方へ挿入可能に設けられ、前記第１ワーク受け部が待機位置へ移動されたときに前記第１ワーク受け部に代わって前記ドアを受ける第２ワーク受け部と、
   前記治具本体に傾動自在に設けられ、前記ドアの車両長手方向の位置決めをなす長手位置決め部と、
   前記治具本体に設けられ、前記ドアの側部を車両の幅方向で挟むドアクランプ部と、
   前記治具本体に設けられ、前記ドアクランプ部で挟まれている前記ドアを吸着保持する
   吸着パッドと、
   を備えていることを特徴とする車両のドアハンドリング治具。
2. ドア搬送装置からドアを受け取り、このドアを車体の所定位置に位置決めする車両のドアハンドリング方法であって、
   前記ドア搬送装置からドアを受け取るとともに前記ドアの下端の車幅方向の位置決めをなすドア下端車幅方向位置決め工程と、
   車幅方向の位置決めがなされたドアを対象として車両長手方向の位置決めをなす長手方向位置決め工程と、
   ドア下端の車幅方向が位置決めされ、車両長手方向の位置決めがされたドアを対象として、ドアの側部を挟んでドア全体の車幅方向位置決めをなす車幅方向位置決め工程と、
   位置決めされたドアを吸着保持する吸着工程と、
   吸着したドアを車両の所定位置の近傍まで搬送する第１搬送工程と、
   前記ドアの下端部の車幅方向の位置決めと車両長手方向の位置決めとを解除した状態で車両の所定位置まで搬送する第２搬送工程と、
   が備えられていることを特徴とする車両のドアハンドリング方法。

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