JPH06277886A - 車体の溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多くの車種に対応でき、かつ、車種変更時に
おける溶接治具の交換を迅速に行うことができる車体の
溶接装置を提供する。 【構成】 車体パネル部材を溶接前に組み合わせてプリ
セットするプリセットステーション２と、プリセットさ
れた車体パネル部材を位置決め状態で仮付溶接する仮付
ステーション３と、キャブサイド治具とルーフ治具とが
一体化されたガントリー治具６０を複数種類保管する治
具保管装置６と、該治具保管装置と仮付ステーションと
の間に設けられてガントリー治具を搬送させる治具搬送
レール６４と、上記治具保管装置から複数種類のガント
リー治具のうち所定のものを取り出して上記治具搬送レ
ール上に移動させるクレーン装置６１とを備えたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の車体パネル
部材を相互に位置決めして溶接する車体の溶接装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、自動車の車体を溶接して
組み立てる場合、フロアパネル,キャブサイドパネルお
よびルーフパネル等の車体を構成する基本的なパネル部
材を相互に位置決めし、この位置決め状態にある車体パ
ネル部材どうしが溶接ステーションで溶接される。この
ような車体の溶接には、溶接ステーションにおいて各車
体パネル部材を相互に位置決めするために、各パネル部
材に対応した位置決め治具がそれぞれ必要とされるが、
かかる位置決め治具は、かなり大型で重量もかさむもの
となるので、その保管,搬送あるいは交換等における取
り扱いが一般に容易ではない。そこで、これらの場合に
おける治具の取り扱いを安全かつ効率良く行えるように
するために、従来より、種々の工夫がなされてきた(例
えば、特公平４−１１３１２号公報参照)。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、ユー
ザの好みの多様化等に対応した車種の増加に伴い、車体
組立ラインにおいても、一つのラインで多くの車種につ
いてその車体をそれぞれ要求されたタイミングで、かつ
効率良く組み立てることができるようにすることが求め
られている。従って、車体の溶接工程においても、多く
の車種に対応してそれぞれの溶接治具を用意する必要が
あり、しかも、車種変更時には、これらを効率良く溶接
ステーションもしくはセットステーションに送り、かつ
迅速に治具交換を行えるようにすることが重要である。

【０００４】そこで、この発明は、多くの車種に対応で
き、かつ、車種変更時における溶接治具の交換を迅速に
行うことができる車体の溶接装置を提供することを目的
としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、この発明に係
る車体の溶接装置は、自動車の車体パネル部材を相互に
位置決めして溶接する車体の溶接装置であって、ワーク
搬送ラインの途中に設けられ、少なくともキャブサイド
パネルとルーフパネルとを溶接前に組み合わせてプリセ
ットするプリセットステーションと、上記ワーク搬送ラ
インの途中において上記プリセットステーションの下流
側に設けられ、少なくとも上記キャブサイドパネルとル
ーフパネルとを位置決め状態で溶接する溶接手段を備え
た溶接ステーションと、キャブサイドパネルを位置決め
するためのキャブサイド治具とルーフパネルを位置決め
するためのルーフ治具とが一体に形成された溶接治具を
複数種類保管する治具保管装置と、該治具保管装置と溶
接ステーションとの間に設けられて上記溶接治具を搬送
させる治具搬送レールと、上記治具保管装置から上記複
数種類の溶接治具のうち所定のものを取り出して上記治
具搬送レール上に移動させる治具移動手段とを備えたこ
とを特徴としたものである。

【０００６】

【発明の効果】この発明によれば、上記治具保管装置に
は、車種に応じて複数種類の位置決め治具を保管するこ
とができ、上記治具移動手段により、上記複数種類の位
置決め治具のうち所定のものを取り出して上記治具搬送
レール上に移動させることができるので、複数車種の車
体の溶接に無理なく対応することができる。また、上記
溶接治具はキャブサイド治具とルーフ治具とが一体化さ
れたものであるので、治具交換の際には両治具の交換を
一度に行うことができ、車種変更時における治具交換時
間を大幅に短縮することができる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面に基づ
いて詳細に説明する。尚、上記溶接装置は、基本的に
は、自動車の車体を構成する各車体パネル部材、つま
り、車体の床面を構成するフロアパネルと車体の側面部
を構成する左右のキャブサイドパネルと車室天井部を構
成するルーフパネルとを相互に位置決めして溶接するこ
とにより、車体の基本的な外板部分の組立を行うもので
あり、本実施例では、上記各車体パネル部材に加えて、
車室とエンジンルームとを仕切るカウル／ダッシュアッ
センブリも同時に溶接される。また、本実施例では、上
記フロアパネルは、該フロアパネルに対するサブパーツ
(例えば左右のサイドシルやレインフォースメントなど)
を取り付けた状態でアンダボディとして供給される。同
様に、ルーフパネルは、レインフォースメント等のサブ
パーツを取り付けた状態でルーフアッセンブリとして供
給されるようになっている。

【０００８】更に、上記溶接装置では、溶接されるべき
車体について車種変更があった場合でもこれに対応する
ことができるように、つまり、一つのラインで複数車種
(例えばＡ〜Ｆの６車種)についてその車体の溶接を行う
ことができるようになっている。尚、以下の説明におい
て、Ａ〜Ｆの各車種専用のもの(例えば溶接治具など)に
ついては、その数字の後にＡ〜Ｆの大文字のアルファベ
ット符号を付して表示する。ただし、車種の区別を特に
示す必要がない場合には、上記アルファベット符号は付
さずに数字符号のみで表示することとする。

【０００９】図１は、本実施例に係る車体の溶接装置の
全体構成を概略的に表す平面説明図である。この図に示
すように、上記車体の溶接装置には、ワーク搬送ライン
１に沿ってその上流側から順に、溶接されるべき車体パ
ネル部材、つまりアンダボディとキャブサイドパネルと
ルーフアッセンブリとカウル／ダッシュアッセンブリと
を組み合わせて溶接前のプリセットを行うプリセットス
テーション２と、該プリセットステーション２でプリセ
ットされたワークＷ(車体)を仮付溶接する仮付ステーシ
ョン３とが設けられている。また、この仮付ステーショ
ン３の下流側には、仮付溶接後のワークＷの各部に対し
て増し打ちを行う増打ちステーション４と、増打ち溶接
を終えたワークＷを次工程に払い出すワーク払い出しス
テーション５とが順に設けられている。上記各ステーシ
ョン２〜５には、アンダボディを位置決め状態で載置さ
せるための置き台１２〜１５(定置治具)がそれぞれ配設
されており、これら置き台１２〜１５は、以下に述べる
ように、所定の間隔を隔てて設けられている。

【００１０】上記ワーク搬送ライン１は、１本の長いロ
ッド部材でなる所謂プレーンシャトル１０で構成されて
おり、該プレーンシャトル１０は、上記各ステーション
２〜５にそれぞれ設置された各置き台１２〜１５に対
し、長手方向について摺動自在に設けられ、各置き台１
２〜１５間の間隔に等しいピッチで往復動作を行う。各
ステーションにセットされたワークＷは、このプレーン
シャトル１０の前方(下流側)への１ピッチによって、次
のステーションに搬入され、このステーションの置き台
上に載置される。各置き台１２〜１５には、例えば、増
打ちステーション４あるいはワーク払い出しステーショ
ン５のものから良く分かるように(図２参照)、アンダボ
ディを受けて位置決めするＸＹＺ３軸の位置決めユニッ
ト１１が多数設けられており、種類の異なる種々のアン
ダボディを位置決めできるようになっている。尚、上記
各位置決めユニット１１には位置決めピン１１aが配設
され、各位置決めピン１１aは、アンダボディＷbを受け
る際の相互の干渉を防止できるように、上下方向につい
て出没可能に設けられている。

【００１１】そして、プレーンシャトル１０が１ピッチ
後退した後、再び前方へ１ピッチ駆動される際には、ア
ンダボディが、プレーンシャトル１０の駆動に先立っ
て、例えば該シャトル１０に付設された昇降シリンダで
持ち上げられ、同時に上記位置決めユニット１１,…,１
１による位置決めが解除され(つまり、例えば位置決め
ピン１１a,…,１１aが抜脱され)、アンダボディＷbはプ
レーンシャトル１０に載せられて、更に次のステーショ
ンの置き台まで搬送される。すなわち、上記各ステーシ
ョン２〜５は、プレーンシャトル１０の往復動作のピッ
チに等しい間隔を隔てて設けられ、各ステーション２〜
５に位置するアンダボディは(従ってワークＷは)、上記
プレーンシャトル１０が往復動作を行う毎に、１ピッチ
だけ前方(下流側)へ移動し、次のステーションに搬送さ
れるようになっている。尚、上記プレーンシャトル１０
および位置決めユニット１１,…,１１は、従来から良く
知られているものと同じものであるので、その詳細な構
造の図示および説明は省略する。

【００１２】上記プリセットステーション２の上方に
は、溶接されるべきアンダボディ及びキャブサイドパネ
ルをそれぞれ供給する例えばオーバヘッド式の搬送装置
を備えたアンダボディ及びキャブサイド供給ライン２１
及び２２が互いに合流して形成されたパネル部材供給ラ
イン２０が配設され、上記アンダボディ供給ライン２１
で搬送されて来た所定のアンダボディが置き台１２上に
降ろされる。また、上記キャブサイド供給ライン２２で
搬送されて来た左右のキャブサイドパネルも、このプリ
セットステーション２で降ろされるようになっている。
尚、図２から良く分かるように、パネル部材供給ライン
２０の上記置き台１２の上方に位置する部分には、該供
給ライン２０を走行するハンガ(不図示)の進行方向を１
８０度切り換える切換部２０aが設けられており、例え
ば、アンダボディを運んで来たハンガの向きを、この切
換部２０aで切り換えてその進行方向を逆向きにし、キ
ャブサイドパネルを取りに行かせるようにすることがで
きる。

【００１３】また、上記プリセットステーション２に
は、ワーク搬送ライン１の片側に、車種に応じて複数種
類のルーフアッセンブリを載置するルーフパレット２
４,…,２４と、ワーク搬送ライン１とルーフパレット２
４,…,２４との間においてワーク搬送ライン１に沿って
走行可能なパネル部材投入ロボット２５が設けられてお
り、該ロボット２５により、上記ルーフパレット２４,
…,２４から所定のルーフアッセンブリを取り出してプ
リセット位置に供給するとともに、上記パネル部材供給
ライン２０から供給された例えば左側のキャブサイドパ
ネルをプリセット位置にセットすることができる。一
方、プリセットステーション２の上記ワーク搬送ライン
１の他側には、溶接されるべきカウル／ダッシュアッセ
ンブリを載置するカウル／ダッシュパレット２６と、該
カウル／ダッシュパレット２６から所定のカウル／ダッ
シュアッセンブリを取り出してプリセット位置に供給す
るとともに、例えば右側のキャブサイドパネルをプリセ
ット位置にセットするために、走行式のパネル部材投入
ロボット２７とを備えている。

【００１４】更に、上記左右のパネル部材投入ロボット
２５,２７の内側には、プリセット位置に供給された各
車体パネル部材の所定箇所に、所定のプリセット加工を
施すための左右一対のプリセット装置２８が配置されて
いる。該プリセット装置２８,２８は、上記各車体パネ
ル部材の所定箇所に、例えば係合用の折り曲げ部を形成
する折り曲げ加工を施すものであり、ワーク搬送ライン
１に対して進退動可能に設けられている。

【００１５】上記仮付ステーション３は、プリセットス
テーション２でプリセットされたワークＷの各車体パネ
ル部材を、それぞれ所定の位置決め治具によって更に正
確に位置決めした状態で、スポット溶接による仮付溶接
を行うステーションで、ワーク搬送ライン１の左右それ
ぞれに、例えば、定置式の溶接ロボット３１と、ワーク
Ｗ(車体)側面下部のサイドシル部分等の仮付溶接を行う
溶接ロボット３２とを備えている。そして、本仮付ステ
ーション３では、左右のキャブサイドパネルのアンダボ
ディ及びルーフアッセンブリに対する位置決めを正確に
行うために、後で詳しく説明するガントリー治具６０
(例えば６０Ｆ)がセットされた上で、仮付溶接が行なわ
れるようになっている。

【００１６】また、上記増打ちステーション４は、所定
箇所を仮付溶接された車体Ｗの各部にスポット溶接で増
打ちを行うステーションで、例えば多数の定置式の溶接
ロボット４１と、ワークＷの側面下部のサイドシル部分
等を増打ちするための、同じく定置式の溶接ロボット４
２とを備えている。

【００１７】本実施例では、キャブサイドパネルを位置
決めするための溶接治具とルーフアッセンブリを位置決
めするための溶接治具とが一体化された、所謂、ガント
リー治具により、上記仮付ステーション３での上記車体
パネル部材の位置決めが行なわれるようになっている。
また、本実施例では、溶接されるべきワークＷ(車体)に
ついて車種変更があった場合でも容易に対応することが
できるように、つまり、一つのラインで複数車種(例え
ばＡ〜Ｆの６車種)についてその車体の溶接を行うこと
ができるように、上記ガントリー治具６０は、車種に応
じて６種類(６０Ａ〜６０Ｆ)用意されている。

【００１８】以下、このガントリー治具６０について説
明する。図１から良く分かるように、上記ワーク搬送ラ
イン１のプリセットステーション２よりも更に上流側に
相当する箇所には、上記ガントリー治具６０(６０Ａ〜
６０Ｆ)を保管する治具保管装置６が設けられている。
該治具保管装置６は、ワーク搬送ライン１に直交して敷
設された一対の走行レール６２と、このレール６２,６
２上を走行するクレーン装置６１とを備え、上記走行レ
ール６２,６２の間に治具保管スペースが設定されると
ともに、ワーク搬送ライン１の延長線上に相当する位置
には、治具払い出し部６３が設けられている。

【００１９】この治具払い出し部６３と仮付ステーショ
ン３のセット位置との間には、ガントリー治具６０を搬
送するための治具搬送レール６４,６４が敷設されてお
り、これら搬送レール６４,６４の片側には、治具搬送
用のチェーン装置６５(図２参照)と、このチェーン装置
６５を駆動するための駆動モータ６６が設けられてい
る。仮付ステーション３で使用されるガントリー治具６
０(例えば６０Ｆ)は、上記クレーン装置６１によって治
具払い出し部６３まで運ばれた後、上記駆動モータ６６
を作動させてチェーン６５を駆動することによって上記
治具搬送レール６４,６４上を走行し、仮付ステーショ
ン３のセット位置まで搬送されるようになっている。

【００２０】上記ガントリー治具６０は、図３に示すよ
うに、正面視で門型に形成されており、治具搬送レール
６４,６４上に載せられた状態で、ワーク搬送ライン１
のプレーンシャトル１０および置き台１３の上部に位置
決めされたワークＷの上方と左右両側方を取り囲むよう
になっている。上記ガントリー治具６０の上部本体７１
には、下方に伸びる例えばシリンダ形式のクランプ部材
７２,…,７２が設けられ、このクランプ部材７２,…,７
２によってルーフアッセンブリが位置決め状態でクラン
プされる。また、ガントリー治具６０の左右のコラム７
３には、下方に伸びる例えばシリンダ形式のクランプ部
材７４,…,７４が設けられ、このクランプ部材７４,…,
７４によって左右のキャブサイドパネルがそれぞれ位置
決め状態でクランプされるようになっている。尚、具体
的には図示しなかったが、上記ガントリー治具６０の側
面部分は梯状に形成されており、溶接ロボット３１,３
１及び３２,３２の各アーム３１a及び３２aを治具６０
の側方から挿入する際には、そのスペースは十分に確保
されている。

【００２１】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、上記治具保管装置６に、車種に応じて複数種類のガ
ントリー治具６０(６０Ａ〜６０Ｆ)を保管することがで
き、上記クレーン装置６１により、上記複数種類のガン
トリー治具６０(６０Ａ〜６０Ｆ)のうち所定のものを取
り出して上記治具搬送レール６４上に移動させることが
できるので、複数車種の車体の溶接に無理なく対応する
ことができる。また、上記ガントリー治具６０はキャブ
サイド治具とルーフ治具とが一体化されたものであるの
で、治具交換の際には両治具の交換を一度に行うことが
でき、車種変更時における治具交換時間を大幅に短縮す
ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係る車体の溶接装置の全体
構成を概略的に表す平面説明図である。

【図２】 上記溶接装置のプリセットステーションから
ワーク払い出しステーションまでを拡大して示す平面説
明図である。

【図３】 上記実施例に係るガントリー治具の正面説明
図である。

【符号の説明】

１…ワーク搬送ライン ２…プリセットステーション ３…仮付ステーション ６…治具保管装置 ３１,３２…溶接ロボット ６０(６０Ａ,６０Ｂ,６０Ｃ,６０Ｄ,６０Ｅ,６０Ｆ)…
ガントリー治具 ６１…クレーン装置 ６４…治具搬送レール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車の車体パネル部材を相互に位置決
   めして溶接する車体の溶接装置であって、 ワーク搬送ラインの途中に設けられ、少なくともキャブ
   サイドパネルとルーフパネルとを溶接前に組み合わせて
   プリセットするプリセットステーションと、上記ワーク
   搬送ラインの途中において上記プリセットステーション
   の下流側に設けられ、少なくとも上記キャブサイドパネ
   ルとルーフパネルとを位置決め状態で溶接する溶接手段
   を備えた溶接ステーションと、キャブサイドパネルを位
   置決めするためのキャブサイド治具とルーフパネルを位
   置決めするためのルーフ治具とが一体に形成された溶接
   治具を複数種類保管する治具保管装置と、該治具保管装
   置と溶接ステーションとの間に設けられて上記溶接治具
   を搬送させる治具搬送レールと、上記治具保管装置から
   上記複数種類の溶接治具のうち所定のものを取り出して
   上記治具搬送レール上に移動させる治具移動手段とを備
   えたことを特徴とする車体の溶接装置。