JPH06277888A - 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
おけるキャブサイド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】 アンダボディＷb及びルーフアッセンブリＷr
とキャブサイドパネルＷcとを位置決め状態で溶接する
溶接ステーション４と、キャブサイド治具９０を保管す
る治具保管ゾーン９との間に治具搬送レール９１を敷設
し、治具保管ゾーンにおいて治具搬送レールから分岐し
て設けられた複数の分岐レール９２のそれぞれに、所定
のキャブサイド治具を保持した状態で当該治具の保管位
置と溶接ステーションのセット位置との間を走行し得る
走行治具台車９３を備えるとともに、各走行治具台車
に、車種の違いに応じてそれぞれ異なるキャブサイド治
具を保持させることにより、車種変更時におけるキャブ
サイド治具の交換を、走行治具台車の移動のみによって
行えるようにし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く、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
公昭５８−１２１１４号公報では、ワーク搬送用台車の
線路上に転轍器を介して入換線路を設けるとともに、該
入換線路上に、車体側面部を構成するキャブサイドパネ
ルを位置決めする溶接治具(キャブサイド治具)の把持装
置を有する交換台車を配設し、このキャブサイド治具を
保持した交換台車を上記入換線路上からワーク結合位置
(溶接ステーション)まで移動させ、この溶接ステーショ
ンでキャブサイド治具を受け渡して溶接装置側に取り付
けるようにしたものが開示されている。

【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キャブサイド治具の交換
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において、フロア
パネル及びルーフパネルの少なくともいずれか一方とキ
ャブサイド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、上記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を保管する治具
保管ゾーンと、該治具保管ゾーンと上記溶接ステーショ
ンとの間に敷設された治具搬送レールと、上記治具保管
ゾーンにおいて上記治具搬送レールから分岐して設けら
れた複数の分岐レールと、各分岐レールにそれぞれ対応
して設けられ、所定のキャブサイド治具を保持した状態
で、当該分岐レール上の所定位置と上記搬送レール上の
溶接ステーションにおける所定位置との間を走行し得る
走行治具台車とを備えるとともに、各走行治具台車に
は、車種の違いに応じてそれぞれ異なるキャブサイド治
具が保持されている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、上記各分岐レールに
それぞれ対応して設けられた走行治具台車に、車種の違
いに応じてそれぞれ異なるキャブサイド治具を保持させ
るようにしたので、車種の数に応じて分岐レールおよび
走行治具台車を設けることにより、無理なく多くの車種
に対応することができる。しかも、上記走行治具台車
は、分岐レール毎(つまり車種毎)に設けられているの
で、所定のキャブサイド治具を保持して溶接ステーショ
ンにおける所定位置(溶接位置)まで移動した後、治具の
受け渡しを行う必要はなく、そのキャブサイド治具を保
持したままの状態で、キャブサイドパネルの位置決めを
行い、溶接を行わせることができる。そして、車種変更
時には、上記走行治具台車をそのまま治具保管ゾーンの
所定位置(治具保管位置)まで戻すとともに、これと入れ
代わりに、次の車種に対応したキャブサイド治具を保持
した走行治具台車を、その治具保管位置から溶接位置ま
で走行させれば良い。すなわち、必要な車種に対応した
走行治具台車を移動させるだけで、キャブサイド治具の
受け渡しを行う必要がないので、車種変更に伴うキャブ
サイド治具の交換を極めて容易かつ迅速に行うことがで
き、治具交換に要する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、溶接されるべきアンダ
ボディＷbを受け入れるアンダボディ受入ステーション
２と、該受入ステーション２で受け入れられたアンダボ
ディＷbにキャブサイドパネルＷcとルーフアッセンブリ
Ｗrとカウル／ダッシュアッセンブリＷd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３
と、該プリセットステーション３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４とが設
けられている。また、この仮付ステーション４の下流側
には、仮付溶接後のワークＷをワーク搬送ライン１上で
待機させ得るアイドルステーション５と、仮付溶接後の
ワークＷの各部に対して増し打ちを行う第１および第２
の増打ちステーション６及び７が順に設けられ、該第２
増打ちステーション７の下流側には、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８
が設けられている。上記各ステーション２〜８には、ア
ンダボディＷbを位置決め状態で載置させるための置き
台１２〜１８(定置治具)がそれぞれ配設されており、こ
れら置き台１２〜１８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
２〜８にそれぞれ設置された各置き台１２〜１８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
２〜１８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１２〜１８には、例えばアイ
ドルステーション５のものから良く分かるように(図３
参照)、アンダボディＷb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Ｗb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Ｗb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,…,
１１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２〜８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、各ステーションに
位置するアンダボディＷb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】上記アンダボディ受入ステーション２は、
溶接されるべきアンダボディＷbを供給する供給手段と
しての例えばオーバヘッド式の搬送装置を備えたアンダ
ボディ供給ライン２０の所定部分の下方に位置するとと
もに、該供給ライン２０から所定のアンダボディＷbを
受け取ってワーク搬送ライン１に沿って定置された置き
台１２上に降ろすドロップリフタ２１,２１を備えてい
る。

【００１３】上記プリセットステーション３には、車種
に応じて複数種類のルーフアッセンブリＷrを載置する
ルーフパレット３１,…,３１と、ワーク搬送ライン１と
ルーフパレット３１,…,３１との間においてワーク搬送
ライン１に沿って走行可能に設けられ、上記ルーフパレ
ット３１,…,３１から所定のルーフアッセンブリＷrを
取り出してプリセット位置に供給するルーフ投入ロボッ
ト３２とを備えるとともに、図２に詳しく示すように、
溶接されるべきカウル／ダッシュアッセンブリＷdを載
置するカウル／ダッシュパレット３３と、該カウル／ダ
ッシュパレット３３から所定のカウル／ダッシュアッセ
ンブリＷdを取り出してプリセット位置に供給するカウ
ル／ダッシュ投入ロボット３４とを備えている。

【００１４】また、具体的には図示しなかったが、上記
プリセットステーション３には、溶接されるべき左右の
キャブサイドパネルＷcを供給するキャブサイド供給手
段と、該供給手段から所定のキャブサイドパネルＷcを
受け取ってプリセット位置に供給する左右一対のキャブ
サイド投入ロボット３６とを備えている。尚、本実施例
では、上記キャブサイドパネルＷcは、例えば、プリセ
ットステーション３の直上方の２階側から、上記キャブ
サイド供給手段(不図示)で降下させられて供給されるよ
うになっている。また、上記キャブサイド投入ロボット
３６,３６は、ワーク搬送ライン１に沿って所定距離の
範囲内で走行し得るように構成されている。更に、上記
左右のキャブサイド投入ロボット３６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Ｗb,Ｗc,Ｗd,
Ｗr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３７が配置されている。該プ
リセット装置３７,３７は、上記各車体パネル部材Ｗb,
Ｗc,Ｗd,Ｗr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４は、プリセットス
テーション３でプリセットされたワークＷの各車体パネ
ル部材Ｗb,Ｗc,Ｗd,Ｗr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、走行式の溶接ロボッ
ト４１と、その前後に各々配置された定置式の溶接ロボ
ット４２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４３とを備えている。
そして、本仮付ステーション４では、左右のキャブサイ
ドパネルＷcのアンダボディＷb及びルーフアッセンブリ
Ｗrに対する位置決めを正確に行うために、後で詳しく
説明する左右一対のキャブサイド治具９０(例えば９０
Ｆ)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】上記仮付ステーション４の下流側のアイド
ルステーション５は、仮付溶接後のワークＷをワーク搬
送ライン１上で待機させることができるように設けられ
たステーションで、搬送ライン１上におけるワークＷの
流れを調整する機能を有している。また、上記第１増打
ちステーション６は、図３に詳しく示すように、主とし
て、車体前面および後面並びに車体側面下部の増打ちを
行うステーションで、ワークＷ(車体)の前面および後面
に対する増打ちをそれぞれ行う棚置き式の溶接ロボット
６１,６２と、ワーク搬送ライン１の左右にそれぞれ配
置され、ワークＷの側面下部のサイドシル部分等を増打
ちする定置式の溶接ロボット６３とを備えている。更
に、第２増打ちステーション７は、上記第１増打ちステ
ーション６で増打ちされた箇所以外の溶接箇所に対して
増打ちを行うステーションで、ワーク搬送ライン１の左
右に配置された多数の定置式の溶接ロボット７１を備え
ている。

【００１７】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、仮付ステーション４で、キャブ
サイドパネルＷcをアンダボディＷb及びルーフアッセン
ブリＷrに対して位置決めするために使用されるキャブ
サイド治具９０は、車種に応じて６種類(９０Ａ〜９０
Ｆ)用意されている。以下、このキャブサイド治具９０
の保管および搬送等の取り扱いについて説明する。図１
から良く分かるように、上記ワーク搬送ライン１の左右
両側には、左右のキャブサイド治具９０(９０Ａ〜９０
Ｆ)をそれぞれ保管する治具保管ゾーン９が設けられて
いる。この各治具保管ゾーン９と上記仮付ステーション
４との間には、治具搬送レール９１が敷設され、上記治
具保管ゾーン９には、該保管ゾーン９において上記治具
搬送レール９１から分岐して設けられた複数(６本)の分
岐レール９２(９２Ａ〜９２Ｆ)が並んでいる。

【００１８】この各分岐レール９２(９２Ａ〜９２Ｆ)に
それぞれ対応して自走式の走行治具台車９３(９３Ａ〜
９３Ｆ)が設けられており、各走行治具台車９３は、そ
れぞれ所定のキャブサイド治具９０を保持した状態で、
当該分岐レール９２上の所定位置(つまり治具保管位置)
と、上記治具搬送レール９１上の仮付ステーション４に
おける所定位置(つまりセット位置)との間を走行するこ
とができるようになっている。そして、各走行治具台車
９３(９３Ａ〜９３Ｆ)には、車種の違いに応じてそれぞ
れ異なるキャブサイド治具９０(９０Ａ〜９０Ｆ)が保持
されている。

【００１９】上記走行治具台車９３は、図４に詳しく示
すように、治具搬送レール９１(または分岐レール９２)
の下側レール９１b上を転動する下側ローラ９６b,９６b
を備えるとともに駆動モータ９７を有する台車ベース９
４と、該台車ベース９４に立設され、上側レール９１a
上を転動する上側ローラ９６aを備えた前後のコラム９
５とを主要部として構成されており、このコラム９５,
９５に、正面視で矩形フレーム状のキャブサイド治具９
０が取り付けられている。各走行治具台車９３(９３Ａ
〜９３Ｆ)には、車種の違いに応じてそれぞれ異なるキ
ャブサイド治具９０(９０Ａ〜９０Ｆ)がそれぞれ保持さ
れている。尚、具体的には、図示しなかったが、該キャ
ブサイド治具９０には、キャブサイドパネルＷcを位置
決め保持するために、図における紙面方向に伸びるクラ
ンプ部材が設けられている。

【００２０】上記走行治具台車９３は、図示しない制御
盤に設けられたコントローラからの制御信号に応じて、
上記仮付ステーション４で仮付溶接される車種に対応し
たもの(図１および図２の例では、車種Ｆ用の走行治具
台車９３Ｆ,９３Ｆ)が駆動され、仮付ステーション４の
セット位置まで走行する。このセット位置には、ストッ
パ４５(図４参照)が設けられており、走行治具台車９３
は、このストッパ４５によって上記セット位置で位置決
めされる。また、上記走行治具台車９３には、該台車９
３をこの位置決め位置にロックするために、例えばシリ
ンダ式のロック装置９８が取り付けられている。

【００２１】上記セット位置まで走行して来た走行治具
台車９３は、上記ストッパ４５で位置決めされるととも
に上記ロック装置９８でロックされ、このセット状態
で、キャブサイド治具９０がキャブサイドパネルＷcを
位置決めするように設定されている。そして、このまま
の状態で仮付溶接が行なわれ、車種変更が行なわれるま
では、この走行治具台車９３(例えば９３Ｆ)が、上記セ
ット位置に位置決め状態で定置される。また、車種変更
が行なわれる際には、上記走行治具台車９３Ｆは、治具
搬送レール９１および分岐レール９２Ｆを走行して治具
保管ゾーン９の保管位置まで戻される一方、次の車種に
対応したキャブサイド治具９０(９０Ａ〜９０Ｅ)を保持
した走行治具台車９３(９３Ａ〜９３Ｅ)が入れ代わりに
上記セット位置にセットされるようになっている。

【００２２】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、上記各分岐レール９２(９２Ａ〜９２Ｆ)にそれぞれ
対応して設けられた走行治具台車９３(９３Ａ〜９３Ｆ)
に、車種の違いに応じてそれぞれ異なるキャブサイド治
具９０(９０Ａ〜９０Ｆ)を保持させるようにしたので、
車種の数に応じて分岐レール９２および走行治具台車９
３を設けることにより、無理なく多くの車種に対応する
ことができる。しかも、上記走行治具台車９３は、分岐
レール９２毎(つまり車種毎)に設けられているので、所
定のキャブサイド治具９０を保持して仮付ステーション
４における所定位置(セット位置)まで移動した後、治具
の受け渡しを行う必要はなく、そのキャブサイド治具９
０を保持したままの状態で、キャブサイドパネルＷcの
位置決めを行い、溶接を行わせることができる。そし
て、車種変更時には、上記走行治具台車９３をそのまま
治具保管ゾーン９の所定位置(治具保管位置)まで戻すと
ともに、これと入れ代わりに、次の車種に対応したキャ
ブサイド治具９０を保持した走行治具台車９３を、その
治具保管位置から溶接位置まで走行させれば良い。すな
わち、必要な車種に対応した走行治具台車９３を移動さ
せるだけで、キャブサイド治具９０の受け渡しを行う必
要がないので、車種変更に伴うキャブサイド治具９０の
交換を極めて容易かつ迅速に行うことができ、治具交換
に要する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およ
び仮付けステーションを拡大して示す平面説明図であ
る。

【図３】 上記溶接装置のアイドルステーションおよび
増打ちステーションを拡大して示す平面説明図である。

【図４】 上記溶接装置の走行治具台車およびキャブサ
イド治具の正面説明図である。

【符号の説明】

４…仮付ステーション ９…治具保管ゾーン ４１,４２,４３…溶接ロボット ９０(９０Ａ,９０Ｂ,９０Ｃ,９０Ｄ,９０Ｅ,９０Ｆ)…
キャブサイド治具 ９１…治具搬送レール ９２(９２Ａ,９２Ｂ,９２Ｃ,９２Ｄ,９２Ｅ,９２Ｆ)…
分岐レール ９３(９３Ａ,９３Ｂ,９３Ｃ,９３Ｄ,９３Ｅ,９３Ｆ)…
走行治具台車 Ｗ…ワーク Ｗb…アンダボディ Ｗc…キャブサイドパネル Ｗr…ルーフアッセンブリ

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、 フロアパネル及びルーフパネルの少なくともいずれか一
   方とキャブサイド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、上記キャブサイド
   パネルを位置決めするためのキャブサイド治具を保管す
   る治具保管ゾーンと、該治具保管ゾーンと上記溶接ステ
   ーションとの間に敷設された治具搬送レールと、上記治
   具保管ゾーンにおいて上記治具搬送レールから分岐して
   設けられた複数の分岐レールと、各分岐レールにそれぞ
   れ対応して設けられ、所定のキャブサイド治具を保持し
   た状態で、当該分岐レール上の所定位置と上記搬送レー
   ル上の溶接ステーションにおける所定位置との間を走行
   し得る走行治具台車とを備えるとともに、各走行治具台
   車には、車種の違いに応じてそれぞれ異なるキャブサイ
   ド治具が保持されていることを特徴とする車体の溶接装
   置。