JPH06285649A - 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とともに、これら治
具の保管スペースを効率的にレイアウトすることができ
る車体の溶接装置を提供する。 【構成】 ルーフアッセンブリを位置決めするための
ルーフ治具７０を、上記ルーフアッセンブリのキャブサ
イドパネルに対する位置決め位置の上方と、該上方位置
から所定距離だけ離れた退避位置のとの間で移動可能に
支持する複数のルーフ治具台車７２を備えるとともに、
上記位置決め位置の上方にあるルーフ治具台車から所定
のルーフ治具を取り出して上記位置決め位置にセット
し、かつ、少なくとも上記ルーフアッセンブリとキャブ
サイドパネルとを溶接するロボット３１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とと
もに溶接されるべき車体パネル部材を供給する必要があ
り、その保管および供給のためのスペースを無駄なく効
率的に確保し、しかも、車種変更時には、保管された多
くの種類(車種)の治具のうち必要なものを効率良く溶接
ステーションもしくはセットステーションに送り、迅速
な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
行うとともに、これら治具の保管スペースを効率的にレ
イアウトする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、ルーフ
パネルを位置決めするためのルーフ治具を、上記ルーフ
パネルのキャブサイドパネルに対する位置決め位置の上
方と、該上方位置から所定距離だけ離れた退避位置のと
の間で移動可能に支持する複数のルーフ治具台車を備え
るとともに、上記位置決め位置の上方にあるルーフ治具
台車から所定のルーフ治具を取り出して上記位置決め位
置にセットし、かつ、少なくとも上記ルーフパネルとキ
ャブサイドパネルとを溶接するロボット装置を備えたこ
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、上記ルーフ治具台車
は、上記位置決め位置の上方と退避位置との間の定まっ
た距離を移動することにより、容易に上記位置決め位置
の上方に位置設定されるので、ルーフ治具の保管位置か
ら位置決め位置への移動が極めて容易に行える。また、
上記ルーフ治具台車は複数設けられているので、各ルー
フ治具台車に、車種の違いに応じてそれぞれ異なるルー
フ治具を支持させることにより、複数車種についてその
車体の溶接を行うことができ、しかも、車種変更時に
は、上記位置決め位置の上方に位置するルーフ治具台車
と上記退避位置にあるルーフ治具台車とを入れ替えるこ
とにより、容易かつ迅速にルーフ治具の交換を行うこと
ができる。更に、位置決め位置の上方にあるルーフ治具
台車からのルーフ治具の取り出しおよび位置決め位置へ
のセットは、上記ロボット装置によって行われるので、
従来のように、クレーンやフォークリフト等の移動手段
を別途に設けることなく、上記ルーフ治具の治具台車か
らの取り出しおよびワークへのセットを行うことができ
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、本実施例に係る溶接装置は、
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３は、本実施例に係る車体の溶接装置の
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、溶接されるべきワークＷ
(車体)を受け入れるワーク搬入ステーション２と、該受
入ステーション２で受け入れられたワークＷを仮付溶接
する仮付ステーション３と、仮付溶接後のワークＷを次
工程に向かって搬出するワーク搬出ステーション４とが
順に設けられている。

【００１０】上記ワーク搬送ライン１は、具体的には図
示しなかったが、例えば、１本の長いロッド部材を各ス
テーション２〜４にそれぞれ設置された置き台に対して
摺動自在に設け、このロッド部材が各置き台の間隔に等
しいピッチで往復動作を行うことにより、各ステーショ
ンにセットされたワークＷが前方(ワーク搬送ラインの
下流側)へ向かって１ピッチ毎に送られるようになっ
た、所謂プレーンシャトルで構成されており、このプレ
ーンシャトルの前方への１ピッチにより、ワークＷが次
のステーションに搬入され、このステーションの置き台
上に載置されるようなっている。尚、具体的には図示し
なかったが、各ステーション２,３,４の置き台には、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。また、
上記各位置決めユニットには位置決めピンが配設され、
各位置決めピンは、アンダボディ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】上記ワーク受入ステーション２には、溶接
されるべき各車体パネル部材(アンダボディ,キャブサイ
ドパネル,カウル／ダッシュアッセンブリおよびルーフ
アッセンブリ)が組み合わされて相互に係合させられた
仮付溶接前のプリセット状態でで搬入されて来る。そし
て、このプリセット状態のワークＷは、そのまま、仮付
ステーション３に移送される。

【００１２】上記仮付ステーション３は、組み合わされ
た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
左右それぞれに配置された複数の定置式のロボット３１
を備えている。これら各ロボット３１は、後で詳しく説
明するように、ワークＷに対する仮付溶接と、ルーフ治
具のセットとを行うようになっている。そして、本仮付
ステーション３では、アンダボディが上記したように置
き台上に正確に位置決めされるとともに、左右のキャブ
サイドパネル及びルーフアッセンブリが、後述するよう
に、それぞれキャブサイド治具５０(例えば５０Ａ)及び
ルーフ治具７０(例えば７０Ａ)で正確に位置決めされた
状態で、仮付溶接が行なわれるようになっている。尚、
この仮付溶接終了後のワークＷは、ワーク搬出ステーシ
ョン４を介して次工程の増し打ちステーションに運び出
される。

【００１３】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、上記キャブサイド治具５０、お
よび、後で詳しく説明するルーフ治具７０は、車種に応
じて６種類(５０Ａ〜５０Ｆ及び７０Ａ〜７０Ｆ)用意さ
れている。以下、このキャブサイド治具５０及びルーフ
治具７０の保管および搬送等の取り扱いについて説明す
る。上記仮付ステーション３の左右側方には、左右のキ
ャブサイド治具５０(５０Ａ〜５０Ｆ)を保管するキャブ
サイド治具保管装置５がそれぞれ配置されている。該キ
ャブサイド治具保管装置５は、図１から良く分かるよう
に、上下２段に形成され、その上段側に治具が保管さ
れ、下段側には床面５４上を走行する自走式の治具走行
台車５８が配設されている。

【００１４】図２から良く分かるように、上記キャブサ
イド治具５０の側面には縦２列に並べられたガイドロー
ラ５７が多数取り付けられており、これらガイドローラ
５７は、治具保管装置５の側壁５５から内方へ突き出し
て設けられた支持板５６にガイドされている。具体的に
は図示しなかったが、治具保管装置５の上段側の床体５
３には、キャブサイド治具５０を上下方向に通過させる
に足る大きさの開口５３hが設けられるとともに、該開
口５３h内に突き出す例えばシリンダ駆動のストッパ５
９が配設されている。各キャブサイド治具５０は、上記
開口５３hに臨む位置で上記ストッパ５９によって支持
された状態で、治具保管装置５の上段側に保管されてい
る。

【００１５】一方、上記治具保管装置５の上方には、そ
の長手方向に沿ってレール５２が延設され、該レール５
２にはクレーン５１が走行可能に設けられている。そし
て、上記６種類のキャブサイド治具５０(５０Ａ〜５０
Ｆ)のうち必要とされる治具(例えば５０Ａ)について、
その下方に治具走行台車５８を位置させるとともに、上
記クレーン５１で当該治具５０Ａを保持しながら、その
下方のストッパ５９を引っ込めることによって、当該治
具５０Ａを開口５３hから下段側の治具走行台車５８上
へ降ろすことができるようになっている。

【００１６】その後、この走行治具台車５８は、ワーク
搬送ライン１側に移動して、当該キャブサイド治具５０
(５０Ａ)をワークＷに対するセット位置に位置させる。
そして、治具交換時には、当該治具５０Ａの保管位置ま
で治具走行台車５８が走行し、当該キャブサイド治具５
０Ａは、その位置でクレーン５１により再び上段側へ持
ち上げられた上でストッパ５９が突き出されることによ
り、上段側の同じ位置に保管されるようになっている。
尚、上記キャブサイド治具５０を治具保管装置５の上段
側と下段側との間で昇降させる際、その側面は、２列の
ガイドローラ５７を介して、上記支持板５６にスムース
にガイドされるようになっている。

【００１７】また、上記ワーク搬送ライン１の上方に
は、ルーフ治具搬送ライン７が設けられている。すなわ
ち、ワーク搬送ライン１に沿ってその上方に、ルーフ治
具搬送用の走行レール７１が延設され、該走行レール７
１には複数(３台)のルーフ治具台車７２が配置されてい
る。各ルーフ治具台車７２は上下２段に半割り状のルー
フ治具７０が支持されている。つまり、１台のルーフ治
具台車７２で２個のルーフ治具７０を支持することがで
き、本実施例では、例えば、最も上流側のものがルーフ
治具７０Ｃ,７０Ｄを、最も下流側のものがルーフ治具
７０Ｅ,７０Ｆを、更に、中央のものがルーフ治具７０
Ａ,７０Ｂを保持している。一方、仮付ステーション３
に配置されたロボット３１,…,３１は、上記したよう
に、ワークＷに対する仮付溶接とルーフ治具７０のセッ
トの両方を行うことができるようになっている。すなわ
ち、具体的には図示しなかったが、上記各ロボット３１
の近傍には、各ロボット３１のロボットアームの先端ハ
ンドを、スポット溶接用のものとルーフ治具ハンドリン
グ用のものとに切り換える、所謂ガンチェンジが配置さ
れており、工程のタイミングに応じて、ロボット３１の
アーム先端を切り換えるようになっている。

【００１８】上記ルーフ治具台車７２は、ルーフアッセ
ンブリのキャブサイドパネルに対する位置決め位置、つ
まり仮付ステーション３におけるワークＷのセット位置
の上方と、該上方位置から所定距離だけ離れた退避位置
との間を移動できるようになっている。上記走行レール
７１は、上記退避位置から両方へ、ルーフ治具台車７２
を１台分以上後退させるに足るだけ余裕を持った長さに
設定されており、上記３台のルーフ治具台車７２のいず
れもが、要求に応じて上記セット位置の上方に位置する
ことができるようになっている。尚、上記３台のルーフ
治具台車７２を所定間隔(セット位置上方と退避位置と
の間隔)を隔てた状態で連結するよにすれば、一つの駆
動装置でこの３台のルーフ治具台車７２を駆動すること
ができる。

【００１９】そして、上記セット位置の上方に、必要が
ルーフ治具７０(例えば７０Ａ)を保持したルーフ治具台
車７２が位置させられると、上記各ロボット３１のアー
ム先端がルーフ治具ハンドリング用のものに切り換えら
れる。各ロボット３１は、上記ルーフ治具台車７２から
所定の治具７０Ａを取り出し、これをセット位置に運ん
でセットするようになっている。このとき、より好まし
くは、半割り状のルーフ治具７０Ａは左右の部分がそれ
ぞれ、キャブサイド治具５０Ａの最も上方のクランプ部
材６１の先端上部に係合して保持されるようになってい
る。

【００２０】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、上記ルーフ治具台車７２は、上記セット位置の上方
と退避位置との間の定まった距離を移動することによ
り、容易に上記セット位置の上方に位置設定されるの
で、ルーフ治具７０の保管位置からセット位置への移動
が極めて容易に行える。また、上記ルーフ治具台車７２
は複数設けられているので、各ルーフ治具台車７２に、
車種の違いに応じてそれぞれ異なるルーフ治具７０(７
０Ａ〜７０Ｆ)を支持させることにより、複数車種につ
いてその車体の溶接を行うことができ、しかも、車種変
更時には、上記セット位置の上方に位置するルーフ治具
台車７２と上記退避位置にあるルーフ治具台車７２とを
入れ替えることにより、容易かつ迅速にルーフ治具７０
の交換を行うことができるのである。更に、セット位置
の上方にあるルーフ治具台車７２からのルーフ治具７０
の取り出しおよびセット位置へのセットは、上記ロボッ
ト３１によって行われるので、従来のように、クレーン
やフォークリフト等の移動手段を別途に設けることな
く、上記ルーフ治具７０の治具台車７２からの取り出し
およびワークＷへのセットを行うことができる。

【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構成
を概略的に表す正面説明図である。

【図２】 上記溶接装置の仮付けステーション及びキャ
ブサイド治具保管装置を拡大して示す正面説明図であ
る。

【図３】 上記溶接装置の構成を概略的に表す平面説明
図である。

【符号の説明】

３…仮付ステーション ３１…ロボット ７０(７０Ａ,７０Ｂ,７０Ｃ,７０Ｄ,７０Ｅ,７０Ｆ)…
ルーフ治具 ７２…ルーフ治具台車 Ｗ…ワーク

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、 ルーフパネルを位置決めするためのルーフ治具を、上記
   ルーフパネルのキャブサイドパネルに対する位置決め位
   置の上方と、該上方位置から所定距離だけ離れた退避位
   置のとの間で移動可能に支持する複数のルーフ治具台車
   を備えるとともに、上記位置決め位置の上方にあるルー
   フ治具台車から所定のルーフ治具を取り出して上記位置
   決め位置にセットし、かつ、少なくとも上記ルーフパネ
   ルとキャブサイドパネルとを溶接するロボット装置を備
   えたことを特徴とする車体の溶接装置。