JPH0214984A - 車体の組立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車体を構成する複数のワークを位置決め状
態でスポット溶接して車体を組立てる場合に用いて好適
な組立て方法に関するものである。

（従来の技術） 車体を構成する複数のワークを位置決め状態でスポット
溶接して車体を組立てる従来の方法としては例えば、特
開昭６２−１１０５８１号公報に開示された、第６図に
示す如き方法がある。

この方法は、図示しないフレームに支持した位置決め用
ロボットの腕１の先端部に、ワーク形状に対応する形状
のゲージ板２と、そのゲージ板２に対してクランプ部材
を進退移動させるクランプ機構３とからなるワーク受は
治具４を取付ける一方、別に設けた溶接用ロボットの腕
５の先端部に、通常のスポット溶接用溶接ガン６を取付
け、前記ワーク受は治具４を前記位置決め用ロボットの
作動により所定の位置決め位置に配置して、車体の主要
部であるメインボディ７を構成するワークとしてのルー
フパネル８をゲージ板２とクランプ機構３との作用で位
置決め保持し、前記溶接用ロボットの作動により移動さ
せた溶接ガン６で、その位置決め状態のルーフパネル８
と、他の図示しない位置決め治具により位置決め保持し
た、これもメインボディ７を構成するワークとしてのボ
ディサイドパネル９とを、前記ゲージ板２の近傍の位置
にてスポット溶接し、他のワークも同様にしてスポット
溶接することにより、メインボディ７を仮組みするもの
である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述の如〈従来はワーク受は治具と溶接ガン
とが別体であったため、ワークの、位置決めする位置と
溶接位置とを別の個所とせざるをえず、しかも、溶接ガ
ンを配置するスペースを確保するためにワーク受は治具
による位置決め位置を充分には溶接位置に近づけられな
い場合があり、このことから、溶接位置でのワークの相
対位置精度を高めるのは極めて困難であった。

そして、この問題の解決のためには、ワーク受は治具の
ワーク受は面を一方の電極とし、クランプ機構のクラン
プ部材を他方の電極として、ワーク受は治具とクランプ
機構とでワークを位置決め保持した状態でそれらに通電
することにより、位置決め位置と溶接位置とを一致させ
ることが考えられるが、このようにした場合には、溶接
の繰返しによりワーク受は面が消耗して位置決め精度が
低下するという他の問題があった。

この発明は、かかる課題を有利に解決した車体の組立て
方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この発明の車体の組立て方法は、車体を構成する複数の
ワークの接合部位を、位置決め部材とそれに対向する溶
接用電極とで挟持して位置決めし、前記位置決め部材と
溶接用電極とへの通電により前記複数のワークの接合部
位を相互にスポット溶接して車体を組立てるに際し、前
記スポット溶接を所定回数行った後、前記位置決め部材
の位置決め面の消耗量を計測し、その消耗量を補う分だ
け前記位置決め部材を移動させてから次回のスポット溶
接を行うことを特徴とする。

（作　用） かかる方法によれば、ワーク受は治具のワーク受は面を
一方の電極とし、クランプ機構のクランプ部材を他方の
電極として、ワーク受は治具とクランプ機構とでワーク
にスポット溶接を施すことにより、ワーク受は面が消耗
しても、所定回数スポット溶接を行った後、その消耗量
分ワーク受は治具の位置を修正してから次回のスポット
溶接を行うので、ワークの位置決め精度を低下させるこ
となく、ワーク受は治具とクランプ機構とを用いてワー
クを位置決め位置でスポット溶接することができ、ひい
ては、溶接位置でのワークの相対位置精度を容易に高め
ることができる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図は、この発明の車体の組立て方法の一実施例を通
用する車体組立て装置を示す斜視図であり、図中１１は
、自動車車体の組立てラインの、メインボディ組立てス
テージに設置された、車体組立て装置としてのメインボ
ディ組立装置を示す。

ここにおける組立てラインは、メインボディ組立てステ
ージに前記左右ボディサイドパネル９やルーフパネル８
の他、ワークとしてのメインフロアパネル、リヤパネル
、カウルトップアセンブリ、シェルフパネル等の車体パ
ネルを搬入し、そのステージにて、前記各車体パネルを
、メインボディ組立て装置１１により所定の組立精度を
充たすような相対位置に位置決めし、さらにそのメイン
ボディ組立て装置１１により、位置決め状態の前記パネ
ルをスポット溶接で相互に仮止め結合して、車体の組立
精度を主に決定する前記メインボディ７を仮組みし、そ
の後、シャトルコンベヤ１２により図示しない他のいく
つかのステージへそのメインボディ７を搬送し、それら
のステージでメインボディ７にスポット溶接の増打ちを
行うとともに他の車体パネルをさらに組付けて車体を組
立てるものであり、上記メインボディ組立てステージに
おいてメインボディ７を構成する上記各車体パネルをそ
れぞれ位置決めするため、上記メインボディ組立て装ｆ
ｆ１ｌは、図示しないフレームに取付けられた多数の直
交座標型位置決めロポッ目３を具えており、位置決めロ
ボット１３はそのハンド部として、−台の位置決めロボ
ット１３につき一個または複数個づつのワーク受は治具
１４を有するとともに、所要に応じ、エアシリンダ駆動
のクランプ機構１５もハンド部として有する。

ここにおけるワーク受は治具１４は、各々、ワーク形状
に対応する形状のワーク受は面を有しており、上記メイ
ンボディ組立て装置１１は、各位置決めロボット１３の
作動によりそれらのワーク受は治具１４、ひいてはその
ワーク受は面をそれぞれ所定の位置に配置することにて
、上記各車体パネルを相互に位置決めし、各クランプ機
構１５の作動によりそれらの車体パネルを固定すること
ができる。

上記メインボディ組立て装置１１はまた、床面に設置さ
れた複数の多関節型位置決め溶接ロボット１６（図では
一台のみ示す）を具えており、位置決め溶接ロボット１
６はそのハンド部として、位置決め機能をもつ溶接ガン
１７を有する。

ここにおける溶接ガン１７は、第２図に示すように、溶
接ロボット１６の手首部１６ａに取付けたブラケット１
８の先端部に、位置決め面としての平坦なワーク受は面
１９ａを有する位置決め部材としての銅製のワーク受は
電極１９を、絶縁板２０を介して固定するとともに、ブ
ラケッ目８の側部に、エアシリンダ２１とクランプ腕２
２とをそぞれ枢支して、エアシリンダ２１のピストンロ
ッド２１ａを、ピン２３を介しクランプ腕２２に連結し
、さらに、クランプ腕２２の先端部に電極チップ２４を
取付けて、そのクランプ腕２２と上記ワーク受は電極１
９とに、溶接トランス２５からの溶接ケーブル２６をそ
れぞれ接続してなる。

かかる溶接ガン１７、ひいてはそのワーク受は電極１９
を、溶接ロボット１６の作動によって所定の位置決め位
置に配置し、エアシリンダ２１の作動によってクランプ
腕２２を回動させれば、第２図中仮想線で示すように、
二つのワーク、例えばルーフパネル８およびボディサイ
トパネル９を、ワーク受は電極１９により位置決めしな
がらその電極１９と電極チップ２４との間に挟持して固
定することができ、その位置決め固定状態で溶接トラン
ス２５からワーク受は電極１９および電極チップ２４に
溶接電流を通電すれば、上記両ワークをその位置決め固
定位置でスポット溶接することができる。

上記メインボディ組立て装置１１はさらに、上記ワーク
受は電極１９のワーク受は面１９ａの消耗量を計測する
ための、例えばレーザー式の距離センサ２７と、上記ワ
ーク受は面１９ａの修正用の、例えば円盤状の砥石２８
ａを存する通常のグラインダ２８と、制御装置２９とを
具えており、ここにおける制御装置２９は、通常のＣＰ
Ｕとメモリとサーボコントローラとサーボアンプとを有
して、上記位置決めロボン１司３、クランプ機構１５、
位置決め溶接ロボット１６、溶接ガン１７、距離センサ
２７およびグラインダ２８の作動を制御することができ
る。

上述したメインボディ組立て装置１１に、この実施例で
は第３図に示す処理手順を実行させてメインボディ７の
仮組みを行わせるものとする。

先ずステップ１０１では、シャトルコンベヤ１２によっ
て、メインボディ７を構成する前記各ワークをメインボ
ディ組立てステージに搬入し、次のステップ１０２では
、位置決めロボッ目３により各ワークを位置決めし、続
（ステップ１０３では、位置決め溶接ロボット１６によ
り、各ワークの溶接位置を位置決めしながらスポット溶
接する。尚、このスポット溶接は、複数の位置決め溶接
ロボット１６が、各々溶接ガン１７を移動させることに
より複数の溶接位置について行い、これによってここで
は、ワークが相互に接合されてメインボディ７の仮組み
が完了する。

その後のステップ１０４では、クランプ機構１５を解放
作動させるとともに溶接ガン１７のクランプ腕２２もワ
ーク受は電極１９に対し後退するよう回動させて各ワー
クを解放し、次のステップ１０５では、上記仮組みした
メインボディ７をシャトルコンベヤ１２によって上記ス
テージの外に搬出する。

そして引続くステップ１０６では、位置決め溶接ロボッ
ト１６の作動によって溶接ガン１７を、垂直上方の対象
物に対する距離を計測するように配置した距離センサ２
７の上方へ移動させ、第４図に示すように、距離センサ
２７に対しワーク受は電極１９のワーク受は面１９ａを
、ロボット１６の作動プログラム上所定の基準距離りだ
け垂直方向へ離間するように位置させる。

そしてここでは、上記垂直方向位置にて溶接ガン１７を
水平方向へ移動させながら、ワーク受は面１９ａの、図
中仮想線で示すルーフパネル８およびボディサイドパネ
ル９の如きワークのスポット溶接位置に対応するＢ点と
、その前後のＡ点および０点とについて、ワーク受は面
１９ａと距離センサ２７との距離を計測し、その計測結
果の、Ａ点での距ｉ４ｔ　ａと、Ｂ点での距離すと、０
点での距離Ｃとから、次式によって、ワーク受は面１９
ａの消耗量りと、第５図（ａ）に示す如き、Ｂ点の窪み
ＩＲとを算出する。

Ｄ＝ｂ−Ｌ 次のステップ１０７では、上記の式で求めた窪みＩＲが
、所定値、例えば０．２５ｍｍ未満であるか否かを判断
して、所定値未満であれば直接ステップ１０９へ進み、
所定値以上であればステップ１０Ｂでワーク受は電極１
９のワーク受は面１９ａの修正を行った後ステップ１０
９へ進む。

ここで、上記ステップ１０８におけるワーク受は面１９
ａの修正は、第５図（ｂ）に示すように、グラインダ２
８の砥石２８ａの外周面に対しワーク受は電極１９を水
平方向へ移動させて、窪み量Ｒ分だけワーク受は面１９
ａを平坦に削り取ることにて行う。

そしてステップ１０９では、上記消耗量りの分だけ位置
決め溶接ロボッ目６の作動プログラムにおける溶接ガン
１７のワーク受は面１９ａの位置を補正し、次のステッ
プ１１０では、次のワークの有無を判断して次のワーク
があればステップ１０１から上記処理を繰返し、次のワ
ークがなければ処理を終了する。

従ってこの実施例の方法によれば、スボッ）？８接の溶
接ガン１７でワークを位置決めしながら溶接することに
よりワーク受は面１９ａが消耗しても、その消耗量分、
溶接ガン１７の位置を自動的に補正して、位置決め溶接
ロボット１６を作動させるので、ワークの位置決め精度
を低下させることなくワークを位置決め位置でスポット
溶接し得て、溶接位置でのワークの相対位置精度を容易
に高めることができる。

しかも上記実施例によれば、ワーク受は而１９ａが均一
に消耗せず、そこに過度の窪みが生じた場合にも、ワー
ク受は面１９ａを自動的に修正するので、常に良好なス
ポット溶接を行うことができる。

以上図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に
限定されるものでなく、例えばワーク受は面の形状を平
坦でなく曲面とすることもでき、この場合でも、あらか
じめその形状にドレスした砥石を用いればワーク受は面
の修正を行うことができる。

また、上記実施例ではレーザー式距離センサを用いてワ
ーク受は面の消耗量を計測したが、他の種類の非接触式
センサや、接触式センサを用いることも可能である。

（発明の効果） かくしてこの発明の車体の組立て方法によれば、ワーク
の位置決め精度を低下させることなく、ワーク受は治具
とクランプ機構とを用いてワークを位置決め位置でスポ
ット溶接することができ、ひいては、溶接位置でのワー
クの相対位置精度を容易に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車体の組立て方法の一実施例を適用
する車体組立て装置を示す斜視図、第２図は上記装置の
、位置決め機能を持つ溶接ガンを示す正面図、 第３図は上記装置に上記実施例の方法を実行させるため
の処理手順を示すフローチャート、第４図はワーク受は
面の計測方法を示す説明図、第５図（ａ）、　（ｂ）は
ワーク受は面の窪みの状態およびその修正方法を示す説
明図、 第６図は従来の車体組立て装置を示す斜視図である。 ７・・・メインボディ　　　１６・・・位置決め溶接ロ
ボット１７・・・溶接ガン　　　　　２７・・・距離セ
ンサ２８・・・グラインダ 第１図 第２図 ｚ斗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、車体を構成する複数のワークの接合部位を、位置決
   め部材とそれに対向する溶接用電極とで挟持して位置決
   めし、前記位置決め部材と溶接用電極とへの通電により
   前記複数のワークの接合部位を相互にスポット溶接して
   車体を組立てるに際し前記スポット溶接を所定回数行っ
   た後、前記位置決め部材の位置決め面の消耗量を計測し
   、その消耗量を補う分だけ前記位置決め部材を移動させ
   てから次回のスポット溶接を行うことを特徴とする、車
   体の組立て方法。