JPH03227784A - 自動車用フロントフェンダの取付装置 - 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） 本発明は、自動車車体にフロントフェンダを自動的に取
付けるフロントフェンダの取付装置に関する。

（従来の技術） 従来、自動車車体へのフロントフェンダの取付けは手作
業で行うを一般とするが、生産性の向上のためには、フ
ロントフェンダを保持する組付治具をロボットに搭載し
て、自動車車体にフロントフェンダを自動的に取付けら
れるようにすることが望まれている。

（発明が解決しようとする課題） フロントフェンダは、１枚板の剛性の低いパネル部材で
あるため、上記の如く自動化を図る場合、組付治具上で
フロントフェンダをその変形を生じないよう如何にして
位置決めするかが課題となり、更に組付治具にラフセッ
トされたフロントフェンダを位置決めするまで如何にし
て安定に支持するかが課題になっている。

本発明は、かかる課題を解決して、フロントフェンダの
自動取付けを可能とした装置を提供することをその目的
としている。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成すべく、ロボット搭載した組
付治具にフロントフェンダを保持させて自動車車体に該
フロントフェンダを取付ける装置において、該組付治具
に、フロントフェンダをそのホイールアーチ部の複数箇
所においてラフに位置決めして支承する支持部材と、フ
ロントフェンダの上縁を受ける第１受座と、フロントフ
ェンダの後縁を受ける第２受座と、ホイールアーチ部の
複数箇所を放射方向に押圧してフロントフェンダの上縁
と後縁とをこれら第１と第２の受座に押し付ける押圧部
材と、フロントフェンダの上縁を車幅方向にクランプす
るクランプ部材と、フロントフェンダをその外表面にお
いて車幅方向に位置決めして吸着保持する吸着部材と、
フロントフェンダの上縁に形成したフランジ部を自動車
車体に締結するナツトランナとを設けたことを特徴とす
る。

（作　用） フロントフェンダのホイールアーチ部は、般に車幅方向
外方に膨出するように絞り加工され且つ周縁がはぜ折り
加工されるため比較的剛性が高く、該ホイールアーチ部
の複数箇所を支持部材で支承することにより、組付治具
にフロントフェンダをラフに位置決めした状態で安定に
支持てき、次いで押圧部材によりホイールアーチ部の複
数箇所を放射方向に押圧すれば、ホイールアーチ部の変
形を生ずることなくフロントフェンダ全体が上方及び後
方に押し動かされ、フロントフェンダの上縁が第１受座
に当接して車高方向の位置決めと、フロントフェンダの
後縁が第２受座に当接して車長方向の位置決めとが成さ
れる。

この場合、押圧部材を、シリンダによりばねを介して押
圧されるように構成しておけば、ばねのクツション作用
によりフロントフェンダに過度の押圧力が作用すること
が防止され、フロントフェンダは押圧部材と各受座との
間に変形を生ずることなく挾持される。

次に、クランプ部材と吸着部材とを作動させるもので、
これによればフロントフェンダの上縁が車幅方向にクラ
ンプされると共にフロントフェンタ全体が車幅方向に位
置決めされ、かくて組付治具に所定の位置関係でフロン
トフェンダが正確に保持される。

次いて、ロボットの作動により組付治具を自動車車体に
対向する所定の組付位置に移動し、フロントフェンダの
上縁に形成したフランジ部をナツトランナにより自動車
車体に連結するが、この場合前記クランプ部材によりフ
ロントフェンダの上縁がクランプされているため、組付
治具に対するフランジ部の高精度の位置決めが成され、
組付治具に搭載したナツトランナとフランジ部との相対
位置精度も確保され、締付ミスは生じない。

尚、フロントフェンダの後部下端に、自動車車体のサイ
ドシルの前端部下面に重合する舌片部を形成して、該舌
片部の先端を車体に締結する場合、組付治具に、該舌片
部をサイドシルに重合するように押圧する抑圧部材と、
該舌片部用のナツトランナとを設けて、前記フランジ部
の締結に併せて該舌片部の締結も自動的に行い得られる
ようにすることが望ましい。

（実施例） 第１図を参照して、（１）は自動車車体ａの搬送路、（
２）は該搬送路（１）の途中に設けた組付ステーション
を示し、該ステーション（２）の左右両側に設けた各基
台（３）上に、前方から順にフロントフェンダｂの組付
ロボット（４）とフロントドアｃ１の組付装置（５１）
とリヤドアＣ２の組付装置（５２）とを配置すると共に
、該ステーション（２月こ天井枠（６）を架設して、該
天井枠（６）に、ボンネットｄの組付ロボット（７）と
トランクリッドｅの組付ロボット（８）とを配置し、更
に該ステーション（２）に天井枠（６）より上方にのび
るドロップリフタ用の機枠（９）を立設して、該機枠（
９）の左右両側に、フロントフェンダｂ及びドアＣＩ、
Ｃ２用の第１ドロツプリフタ００ａαと、その前側にボ
ンネットｄ用の第２ドロツプリフタ（′ｌｖと、その後
側にトランクリッドｅ用の第３ドロツプリフタ（１２）
とを夫々昇降自在に設け、組付ステーション（２）の上
方の左右両側を通る１対の第１ハンガコンベア（′１３
（図面には片側のみを図示）のハンガ（１３ａ）に吊持
されるフロントフェンダｂとドアｃ、、ｃ２とを第１ド
ロツプリフタｌ′ＩＯを介してフロントフェンダ用の組
付ロボットク４）とドア用の各組付装置（５，）　（５
２）に受渡し、又組付ステーション（２）の上方中央部
ヲ通る第２ハンガコンベアａ＠のハンガ（図示セず）に
吊持されるボンネットｄとトランクリッドｅとを夫々第
２と第３のドロップリフタａ′Ｄ（＋２１を介してボン
ネット用とトランクリッド用の組付ロボット（７）　（
８）に受渡し、これらロボット等によりフロントフェン
ダｂ１　ドアＣ７、ｃ２、ボンネットｄ、　　トランク
リッドｅを単一の組付ステーション（２）で自動車車体
ａに組付けるようにした。

尚、各ドア用の組付装置（５＋）　（５２）は、ドアの
セットロボット（５ａ）とドアヒンジの締付口ボッ）　
（５ｂ）とで構成されている。

本発明に関係するのは、フロントフェンダ組付ロボット
（４）であり、以下これについて詳述する。

フロントフェンダ組付ロボッＩ−（４）は、車幅方向、
車長方向、車高方向を夫々Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として、第
２図乃至第４図に示すように、基台（３）上のガイドレ
ール（１５ａ）に沿ってモータ（１５ｂ）によりラック
ピニオン機構（１５ｃ）を介してＹ軸方向に移動される
第１スライド台（＋５）と、該第１スライド台ａ９上の
ガイドレール（１６ａ）に沿ってモータ（１６ｂ）によ
りラックピニオン機構（１６ｃ）を介してＸ軸方向に移
動される第２スライド台ａＯと、該第２スライド台ＣＩ
Ｇ上にモータ（１７ａ）によりＺ軸回りに旋回自在に設
けた旋回台（＋７）と、該旋回台（１７）の側面のガイ
ドレール（１８ａ）に沿ってモータ（１８ｂ）によりラ
ックピニオン機構（１８ｃ）を介してＺ軸方向に昇降さ
れる昇降枠ａεと、該昇降枠（ＩＩＩＤに取付けた３軸
構造の手首ａ９とから成る７軸ロボツトで構成され、該
手首（＋９）は、第４図及び第５図に示す如く、昇降枠
ａεに対しＸ軸に平行なθ軸回りに回動可能に軸支した
回動枠（１９ａ）と、該回動枠（１９ａ）にθ軸直交す
る垂直のＶ軸回りに回動可能に軸支した十字ヨーク（１
９ｂ）と、該十字ヨーク＜１９ｂ）にθ軸に直交する水
平のＷ軸回りに回動可能に軸支したヘッド枠（１９ｃ）
とで構成され、該ヘッド枠（１９ｃ）に治具ホルダ■を
介してフロントフェンモ 枠（１９ａ）、十字ヨーク（１９ｂ）、ヘッド枠（１９
ｃ）は、夫々モータ（１９ａ＋）　（１９ｂｔ）　（１
９ｃ＋）によりボールねじ機構（Ｌ９ａ２）　（１９ｂ
２）　（１９ｃ２）を介して各軸回りに回動される。

前記組付治具σ）は、第６図及び第７図に示す如く、フ
ロントフェンダｂをそのホイールアーチ部ｂ＋の上側の
２箇所と後側の１箇所においてラフに位置決めして支承
するバー形状の３個の支持部材■と、フロントフェンダ
ｂの上縁を前後２個所で受ける２個の第１受座のと、フ
ロントフェンダｂの後縁上部を受ける第２受座ＱΦと、
ホイールアーチ部ｂ１のアーチトップ部分を前後３箇所
において放射方向に押圧する３個の押圧部材■と、フロ
ントフェンダｂの上縁を前後３箇所においてクランプす
る３個のクランプ部材■と、フロントフェンダｂの外表
面を受ける複数の受座のと、フロントフェンダｂをその
外表面において受座のと協動じてＸ軸方向（車幅方向）
に位置決めして吸着する複数の吸着部材■と、車体ａの
サイドシルａ、の前端部下面に重合するフロントフェン
ダｂの後部下端の舌片部ｂ２をサイドシルａ１に重合す
るように押圧すべくシリンダ（２９ａ）により枢軸（２
９ｂ）を中心にして揺動されるフォーク形状の押圧部材
■と、フロントフェンダｂの上縁に形成したフランジ部
ｂ３をその前後３個所において車体ａに締結する上側の
３個の第１ナツトランナ（Ｊｌ）と、舌片部ｂ２の先端
を車体ａに締結する後端下側の第２ナツトランナ（３０
２）と、ボンネットｄのヒンジブラケットを車体ａに締
結する後端上側の第３ナツトランナ（美３）とを備える
。

尚、フロントフェンダｂの後部にＹ軸方向（車長方向）
に縦断する折曲部ｂ４を形成すると、折曲部ｂ４のＹ軸
方向前後での折曲具合の差によってそれより下方の部分
がＹ軸方向に傾いて舌片部ｂ２の位置が決まらなくなり
、そこで本実施例では、フロントフェンダｂの後縁下部
を受ける受座ｃ！Ａ）と、ホイールアーチ部す、の後部
下端を該受座■に向けて押圧する抑圧部材■とを設け、
フロントフェンダｂの後部下端をＹ軸方向にクランプし
て舌片部ｂ２のＹ軸方向の位置決めを行い得られるよう
にした。この受座■は、組付治具０にシリンダ（３１ａ
）によりガイドバー（３１ｂ）を介してＹ軸方向に進退
し得るように設けられており、後記するフロントフェン
ダｂの位置決め時は該受座■をＹ軸方向後方に退去させ
ておき、フロントフェンダｂの後部下端が該受座■に干
渉して位置決めに悪影響が及ぶことを防止し得るように
した。

前記クランプ部材■は、シリンダ（２６ａ）により枢軸
（２６ｂ）を中心にして揺動されてフロントフェンダｂ
の上縁のフランジ部ｂ３との間の段差に係合するように
構成されており、前位と後位のクランプ部材■を夫々前
記第１受座■の近傍に配置し、該第１受座のを、第８図
に示すように、フロントフェンダｂの上縁を上方及び側
方から受けるような形状に形成して、該クランプ部材■
によりフロントフェンダｂの上縁をＸ軸方向に位置決め
してクランプし得るようにした。

前記押圧部材■は、第９図に示す如く、組付治具σに取
付けたブラケット（２５ａ）上のシリンダ（２５ｂ）の
ピストンロッド（２５ｃ）にピン（２５ｄ）と長孔（２
５ｅ）とで摺動自在に支持されてばね（２５ｆ）で先方
に付勢されるように設けられており、更に後位と中位の
抑圧部材■のブラケット（２５ａ）をこれに形成した長
孔（２５ａ１）により傾動調節自在として、該各抑圧部
材■によるホイールアーチ部ｂ１の抑圧方向を調節し得
るようにした。

前記押圧部材■も、組付治具のに取付けたブラケット（
３２ａ）上のシリンダ（３２ｂ）のピストンロッド（３
２ｃ）にピン（３２ｄ）と長孔（３２ｅ）とで摺動自在
に支持されてばね＜’！２ｒ）で先方に付勢されるよう
に設けられている。

前記各ナツトランナ（Ｉ）　１）　（Ｉｌ２）　（Ｉ）
　ａ）は、シリンダ（３０ａ）によりガイドレール（：
１）ｂ）に沿って締付方向に進退される可動枠（３０ｃ
）上に設けられている。

ところで、フロントフェンダｂを車体ａにセットしたと
き、フロントフェンダｂの各部の車体に対する取付穴即
ち各ナツトランナの軸線と車体側のねじ穴との芯が合致
しなくなることがあるが、この場合第１０図に示すよう
に締付ボルトｆとして先端をテーパ状に形成したものを
用い、ナツトランナのソケット（Ｉｌｄ）をその軸部（
Ｉｌｄ＋）において回転軸（３）ｅ）に対しばね（３）
ｆ）に抗して上動しつつ傾動し得るようにフローティン
グ支持させておけば、ナツトランナを締付方向に前進さ
せたとき、締付ボルトｆの先端がそのテーパによるガイ
ド作用でねじ穴に挿入され、以後ソケット（′ＪＪｄ）
がフローティングされて、ボルトｆは確実にねじ穴にね
じ込まれる。尚、ボルトｆはソケット（Ｉｌｄ）に磁石
（３０ｇ）によって吸着保持され、又フロントフェンダ
ｂの取付穴はボルト径より大径に形成される。

組付ステーション（２）には、第１図に示す如く、フロ
ントフェンダ組付ロボット（４）の配置部前方に位置す
るボルトセットロボット■とその近傍にボルト供給装置
■とが設けられており、前記旋回台（Ｉ７）の旋回によ
り組付治具のを前方に向けて、ボルト供給装置■からボ
ルトセットロボットωを介して前記各ナツトランナ（３
０＋）　Ｑ）２）　（Ｉｌ　ａ）に締付ボルトをセット
するようにした。

又、組付治具■は機種毎に専用化されており、治具ホル
ダ■に対し組付治具σを右脱交換自在とする。第１図で
■は組付治具０の交換装置である。

次に、上記実施例によるフロントフェンダｂの組付作業
手順を説明する。

先ず、組付治具０を前方に向けてボルトセットロボット
ωにより各ナツトランナ（３１）　ｔ）　（Ｉ）２）　
（Ｉ）３）に締付ボルトをセットした後、組付治具０を
Ｘ軸方向内方に向け、第１ドロツプリフタｌ’ｌＧによ
って供給されるフロントフェンダｂのホイールアーチ部
ｂ１を支持部材■で支承する。この際、組付治具０を手
首（１９）のＷ軸回りの回動により斜め上向きの姿勢に
傾動し、フロントフェンダｂの外表面を受座■で受けて
、フロントフェンダｂを支持部材■と協働して安定に支
持し得るようにする。

次に、第１ドロツプリフタ（ＩＧをフロントフェンダｂ
から離脱させて上昇させると共に、組付治具０上でフロ
ントフェンダｂのＹ軸方向とＺ軸方向の位置決めを行う
。この位置決めは、先ずホイールアーチ部ｂ１を放射方
向に押圧する抑圧部材■のうち第６図にＡとＢで示す後
位と中位の押圧部材■を作動させ、Ａの押圧部材■によ
りホイールアーチ部す、を第２受座Ｃ！Φに向けて斜め
後上方に押圧して、フロントフェンダｂの後縁上部を第
２受座のに当接させると共に、この押圧部材■の押圧力
の垂直方向分力とＢの押圧部材■の上方への押圧力とで
フロントフェンダｂの上縁後部を後位の第１受座■に当
接させ、次に第６図にＣで示す前位の抑圧部材■を作動
させてホイールアーチ部す、を前位の第１受座■に向け
て斜め前上方に押圧し、該第１受座■にフロントフェン
ダｂの上縁前部を当接させる。

これによれば、後位の第１受座■と第２受座Ｃ！Φとで
受けられるフロントフェンダｂの後部上方部分を支点に
してフロントフェンダｂのＹ軸方向における上下の傾き
が矯正され、フロントフェンダｂが１対の第１受座Ｑ３
Ｑ３を基準にしてＺ方向と第２受座１２＠を基準にして
Ｙ軸方向とに位置決めされる。この際、フロントフェン
ダｂの後部上方部分には比較的高い応力が作用するが、
この部分は剛性の高い部分であり、更に各押圧部材■を
シリンダ（２５ｂ）によりばね（２５ｆ）を介して押圧
するようにしたため、フロントフェンダｂに無理な荷重
がかかることはなく、フロントフェンダｂをその変形を
生ずることなく正確に位置決めできる。

次に、クランプ部材■を作動させてフロントフェンダｂ
の上縁をＸ軸方向にクランプし、更にフロントフェンダ
ｂの後部下方部分を受座＠と押圧部材■の作動でＹ軸方
向にクランプし、この状態で吸着部材■を吸引作動させ
てフロントフェンダｂの外表面をＸ軸方向に位置決めし
て吸着する。

このようにしてフロントフェンダｂは組付治具σにＸ、
ＹＳＺの３軸方向に位置決め保持され、次いで組付治具
０を手首ａ９のＷ軸回りの回動で垂直姿勢に戻し、更に
組付ステーションに備える図示しない位置センサからの
車体の位置情報に基づいて演算される組付位置の補正デ
ータに合せて組付治具σのＹ軸及びＺ軸方向の位置補正
とθ軸及びＶ軸回りの傾動補正を行い、この状態で組付
治具σをＸ軸方向に前進させてフロントフェンダｂを車
体ａにセットし、次いでフロントフェンダｂの後部下端
の舌片部ｂ２を押圧部材■の作動でサイドシルａ１の下
面に重合した後、第１ナツトランナ（３０１）によりフ
ロントフェンダｂの上縁のフランジ部ｂ３、第２ナツト
ランナ（３０２）により舌片部ｂ２の先端を夫々車体ａ
に締結する。

尚、フロントフェンダｂの組付作業に先行してボンネッ
トｄが組付ロボット（７）により車体ａにセットされ、
ボンネットｄのヒンジブラケットの後端部分をボンネッ
トｄの閉じ状態で天井枠（６）の側部に吊設した締付ロ
ボットωにより車体ａに締結した後ボンネットｄを開放
し、その後フロントフェンダｂを上記の如く車体ａにセ
ットし、第１と第２のナツトランナ（Ｉ）　１）　（３
０２）によるフロントフェンダｂの締結時にボンネット
ｄのヒンジブラケットの前端部分を第３ナツトランナ（
Ｉ）３）によって車体ａに締結するようにした。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、請求項］の発明によれ
ば、組付治具にラフセットされるフロントフェンダをそ
のホイールアーチ部において支持部材により安定に支持
し、次いてホイールアーチ部を抑圧部材により放射方向
に押圧して、フロントフェンダをその上縁と後縁とを受
ける第１と第２の受座を基準にして車高方向と車長方向
とに位置決めしたところで吸岩部材によって車幅方向に
位置決めして吸着保持するもので、フロントフェンダを
そのホイールアーチ部を最大限に活用して組付治具に正
確に位置決めして保持させることができ、而もフロント
フェンダの上縁をクランプ部材によってクランプするこ
とにより、上縁のフランジ部と組付治具に搭載したナツ
トランナとの相対位置精度を高精度に管理できるように
なり、フロントフェンダを車体に確実性をもって自動組
付けできる効果を有する。

又請求項２の発明によれば、押圧部材による押圧に際し
フロントフェンダに無理な荷重が作用することが防止さ
れ、フロントフェンダをその変形を生ずることなく正確
に位置決めでき、更に請求項３の発明によれば、フロン
トフェンダの後部下端の舌片部をサイドシルの下面に重
合させて自動的に車体に締結できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を具備する組付ステーションの斜視
図、第２図はフェンダ組付ロボットのＹ軸方向前方から
見た側面図、第３図はその平面図、第４図は第２図のＴ
Ｖ−ＩＶ線截断面図、第５図はロボットの手首部分の斜
視図、第６図は組付治具のＸ軸方向内方から見た正面図
、第７図は第６図の左側面図、第８図及び第９図は夫々
第６図の■−■線及びＩＸ−ＩＸ線截断面図、第１０図
はナツトランナの要部の拡大裁断側面図である。 ａ・・・自動車車体　　　　　　ｂ・・・　フロントフ
ェンダｂ、・・・ホイールアーチ部　ｂ２・・・舌片部
ｂ３・・・フランジ部 （４）・・・フロントフェンダ組付ロボットσ・・・組
付治具　　　　　■・・・支持部材の・・・第１受座　
　　　　ＱΦ・・・第２受座■・・・ホイールアーチ部
の押圧部材 （２５ｂ）・・・シリンダ　　　　（２５ｆ’）・・・
ば　　ね■・・・クランプ部材　　　■・・・吸着部材
■・・・舌片部の押圧部材 （Ｊｌ）・・・フランジ部用のナツトランナ（Ｊ２）・
・・舌片部用のナツトランナ外３名 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロボット搭載した組付治具にフロントフェンダを保
   持させて自動車車体に該フロントフェンダを取付ける装
   置において、該組付治具に、フロントフェンダをそのホ
   ィールアーチ部の複数箇所においてラフに位置決めして
   支承する支持部材と、フロントフェンダの上縁を受ける
   第１受座と、フロントフェンダの後縁を受ける第２受座
   と、ホィールアーチ部の複数箇所を放射方向に押圧して
   フロントフェンダの上縁と後縁とをこれら第１と第２の
   受座に押し付ける押圧部材と、フロントフェンダの上縁
   を車幅方向にクランプするクランプ部材と、フロントフ
   ェンダをその外表面において車幅方向に位置決めして吸
   着保持する吸着部材と、フロントフェンダの上縁に形成
   したフランジ部を自動車車体に締結するナットランナと
   を設けたことを特徴とする自動車用フロントフェンダの
   取付装置。 ２、前記押圧部材を、シリンダによりばねを介して押圧
   されてホィールアーチ部に当接されるように構成したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の自動車用フロントフェ
   ンダの取付装置。 ３、前記組付治具に、自動車車体のサイドシルの前端部
   下面に重合するフロントフェンダの後部下端の舌片部を
   サイドシルに重合するように押圧する押圧部材と、該舌
   片部先端を自動車車体に締結するナットランナとを設け
   たことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車用フ
   ロントフェンダの取付装置。