JPH0641737Y2 - 溶接用支持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、溶接用支持装置に関し、特にオープンボディ
型自動車のフロントピラーを溶接するときの溶接歪を防
止する為の溶接用支持装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来、自動車のボディを組立てる工程においては、仮付
けステージでフロアを構成するアンダーボディにサイド
パネル（フロントピラーやセンターピラーを含む）及び
ハーフパネル等を組付けて仮付け溶接し、その後増打ち
溶接ステージで上記アンダーボディとサイドパネルとル
ーフパネル等の接合部を溶接ロボット等により増打ち溶
接する。上記仮付けステージで仮付け溶接するときに
は、アンダーボディに組付けられる各部材をセッターに
て支持拘束した状態で仮付け溶接するが、次の増打ち溶
接ステージでは各部材が相互に拘束状態になっているこ
とから何ら支持拘束することなく増打ち溶接を施してい
る。上記のことは、オープンボディ型自動車のボディを
組立てる場合にも同様である。

〔考案が解決しようとする課題〕

オープンボディ型自動車のボディにおいてはルーフパネ
ルがないので、左右のフロントピラーの上端部同士はフ
ロントウィンドの上縁を形成する部材で相互に連結され
ているけれども、左右のフロントピラーの上端部は前後
方向に拘束されていない自由端になっていることから、
フロントピラーのインナ部材とアウタ部材とを増打ち溶
接するときに溶接歪が発生するという問題がある。

即ち、上記インナ部材とアウタ部材との接合部は、フロ
ントピラーの断面の車幅方向の中立軸よりもかなり車室
側に偏って位置している関係上、インナ部材とアウタ部
材とを溶接接合すると、接合部での収縮及び歪によって
溶接後のフロントピラーは所定正規位置よりも全体的に
車室側へ湾曲状に変形し、所定の正規の形状のフロント
ピラーでなくなってしまう。その結果、フロントガラス
の組付け及び開閉式ルーフパネルの組付けに支障を来す
だけでなく、ボディの外形寸法に誤差が生じることにな
る。

本考案の目的は、オープンボディ型自動車の車体のフロ
ントピラーの溶接歪を防止し得るような溶接用支持装置
を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る溶接用支持装置は、オープンボディ型自動
車の、仮付け工程にて組付治具により仮付け溶接された
車体に取付けられたフロントピラーのインナ部材とアウ
タ部材とを増打ち溶接する増打ち工程に設けられる溶接
用支持装置であって、フロントピラーのインナ部材とア
ウタ部材の各接合フランジを支持する支持部材と、上記
フロントピラーに対して支持部材と反対側から各接合フ
ランジを押圧することにより、フロントピラーを所定正
規位置から溶接歪によって変形する方向と反対方向に上
記支持部材に当接するまで所定量弾性変形させてその状
態に支持する押圧部材と、この押圧部材を駆動するシリ
ンダとを備えたものである。

〔作用〕

本考案に係る溶接用支持装置においては、仮付け工程に
おいて組付治具を介して仮付け溶接された車体のフロン
トピラーのインナ部材とアウタ部材とを増打ち工程にお
いて増打ち溶接するときに、シリンダで駆動される押圧
部材により、インナ部材とアウタ部材の各フランジを所
定正規位置から溶接歪によって変形する方向と反対方向
に、支持部材に当接するまで所定量弾性変形させ、その
状態に支持して増打ち溶接するので、溶接後に押圧部材
による拘束を解除すると、フロントピラーは、溶接歪に
より所定正規位置となる。但し、溶接用支持装置でフロ
ントピラーを弾性変形させるときの所定量は、溶接歪に
よる変形量に略等しく設定しておくものとする。

〔考案の効果〕

本考案に係る溶接用支持装置によれば、以上説明したよ
うに、支持部材と、押圧部材と、シリンダとからなる簡
単な構成の溶接用支持装置により、フロントピラーの溶
接歪みを確実に解消し、フロントピラーの溶接後の寸法
精度を確保することができる。

特に、溶接用支持装置を増打ち溶接工程に設け、増打ち
溶接する際に、溶接による変形方向とは反対方向へ所定
量弾性変形させるため、溶接後に溶接用支持装置の拘束
を解除した状態における、寸法のバラツキが少なくな
る。

支持部材を所定の位置に配置して、その支持部材に当接
するまで、押圧部材を駆動する構成であるため、押圧部
材を駆動するための構成が簡単化する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例について図面に基いて説明する。

第１図はオープンボディ型自動車のボディＢを組立てる
ボディ組立ラインを示すもので、ボディＢは、上流側の
工程１から下流側の工程11に向って搬送装置Ｈを介
してその受け台１に載置固定されて順々に搬送される。

上記組立ラインのうちの工程１には、そのさらに上流
側のアンダボディ組立ライン（図示略）で組立てられフ
ロアパネルを備えたアンダボディが搬送され、工程l2・
l3でこのアンダボディにセンタピラー、フロントピラ
ー、ダッシュサイド及びリヤフェンダアッシー等からな
るサイドボディのアッセンブリが行われ、工程l5・l6で
所定の組付治具を介して仮付け溶接され、増打ち溶接工
程l7・l8・l9で増打ち溶接された後、工程10・11へ
搬送されて半破壊検査及びインライン検査等のボディＢ
の品質検査が行われるように構成されているが、上記の
工程１〜11で行われる各作業は従来と同様であるの
で詳細な説明は省略し、増打ち溶接工程l7〜l9のうちの
何れかの工程l8に配設された溶接用支持装置Ｓについて
第２図〜第４図により説明するが、以後車体を基準にし
て前後左右を定義して説明する。

第２図に示すように、増打ち溶接工程l8のボディＢに対
して左右両側（但し、左側のものだけ図示してある）に
はボディＢのフロントピラー２の少し前方位置に溶接用
支持装置Ｓが配設されるとともに、この各溶接用支持装
置Ｓの近傍位置に増打ち溶接の溶接ロボットＲが配設さ
れている。上記溶接用支持装置Ｓ（以下、支持装置とい
う）は、フロア上の１対の前後方向のレール３に沿って
前後方向に走行可能なベース４と、ベース４上に配設さ
れベース４に対して左右方向に移動可能なコラム５と、
コラム５の上端部に設けられた支持機構部６とから構成
されている。

上記ベース４には前後方向に走行する為の走行機構が組
込まれ、またコラム５の下部とベース４とにベース４に
対してコラム５を左右方向に移動させる為の油圧シリン
ダ4aが組込まれ、また支持機構部６の油圧シリンダ７・
８とシリンダ4aとに油圧を供給する油圧供給装置がコラ
ム５の後側のボックス９内に収容され、この支持装置Ｓ
の前記走行機構及び油圧供給装置を操作する操作盤が上
記ボックス９の後側面に設けられている。

上記第２図に図示のように増打ち溶接工程l8の左側に配
設された支持装置Ｓの支持機構部６の構造について第３
図により説明する。

増打ち溶接工程l8に搬送されて来た状態において上記ボ
ディＢのフロントピラー２はアウタ部材10とインナ部材
11とからなり、アウタ部材10の１対の接合フランジ10a
とインナ部材11の１対の接合フランジ11aとを仮付け溶
接した構造であり、アウタ部材10はインナ部材11と比較
して接合フランジ10aの前方へ大きく膨出した形状なの
で、フロントピラー２の断面の車幅方向の中立軸Ｎは接
合フランジ10a・11aよりも前方に位置している。

上記コラム５の上端近傍部の後側部にはアームプレート
12が後方へ略水平に所定長さ突出させて固着され、アー
ムプレート12の後端部の外側部にボルト13で固着された
第１支持具14の後端部には内側（ボディＢ側）の接合フ
ランジ10a・11aを前方より受止める支持部15が形成さ
れ、またアームプレート12の途中部に略鉛直のピン部材
16を介してレ字形の支持レバー17が回動自在に連結さ
れ、この支持レバー17の後端外側部にボルト18で固着さ
れた第２支持具19の後端部には外側の接合フランジ10a
・11aを前方より受止める支持部20が形成され、上記支
持レバー17を回動駆動する為の前後方向向きの油圧シリ
ンダ７がアームプレート12の基部付近の外側部に略鉛直
のピン部材21でトラニオン支持され、油圧シリンダ７の
ピストンロッド7aの先端部は支持レバー17の外側腕部17
aの先端部に略鉛直のピン部材22を介して回動自在に連
結されている。

上記ピストンロッド7aを退入させた状態では、支持レバ
ー17及び第２支持具19が鎖線で図示のように位置して第
２支持具19が外方へ揺動し、またピストンロッド7aを伸
長させた状態では、実線で図示のようにアームプレート
12の当接部23と支持レバー17の当接部24とが当接すると
ともに第２支持具19の支持部20で外側の接合フランジ10
a・11aを前方より受止めるようになっている。但し、こ
のとき、両支持部15・20は夫々内外の接合フランジ10a
・11aを同時に支持するような位置関係にある。

上記フロントピラー２を両支持部15・20に押圧してフロ
ントピラー２を前方へ弾性変形させた状態で増打ち溶接
に供するため、上記アームプレート12の後端内側部に
は、略Ｔ字状の押圧レバー25の脚部が略鉛直のピン部材
を介して回動自在に連結され、押圧レバー25の外方へ延
びる腕部25aには内側の接合フランジ10a・11aを支持部1
5に押圧する押圧部26と外側の接合フランジ10a・11aを
支持部20に押圧する押圧部27とが一体形成され、また押
圧レバー25を回動駆動する為の前後方向向きの油圧シリ
ンダ８が略鉛直のピン部材28によりアームプレート12の
途中部の内側部にトラニオン支持され、この油圧シリン
ダ８のピストンロッド8aの先端部が略鉛直のピン部材29
を介して押圧レバー25の内方へ延びる腕部25bの内端部
に連結されている。また、押圧レバー25の中央脚部25c
がアームプレート12の先端にピン部材30を介して回動可
能に連結されている。上記油圧シリンダ８のピストンロ
ッド8aを退入させた状態では、鎖線で図示のように回動
して腕部25aと腕部25bとが前後方向に向いて押圧部26・
27は支持部15よりも所定距離だけ内方へ退いた状態とな
り、またピストンロッド8aを伸長させた状態では、実線
で図示のように両方の押圧部26・27で内外の接合フラン
ジ10a・11aを支持部15・20に押圧した状態となる。

次に、上記溶接ロボットＲによってフロントピラー２の
内外の接合フランジ10a・11aを溶接接合するときの支持
装置Ｓの作用について説明する。

前述の如く、フロントピラー２の断面の車幅方向の中立
軸Ｎは、接合フランジ10a・11aの接合部よりも前方に位
置しているので、フロントピラー２を何ら拘束せずに接
合フランジ10a・11aを増打ち溶接すると、溶接部の金属
の収縮とこれによって起こる溶接歪により第４図に実線
で図示の所定正規位置よりも車室側（後方）へ１点鎖線
で図示のように変形してしまう。

そこで、上記溶接ロボットＲで接合フランジ10a・11aを
増打ち溶接するときに、上記支持装置Ｓの支持機構部６
でフロントピラー２を第４図に２点鎖線で図示のよう
に、溶接歪によるフロントピラー２の変形量に相当する
量だけ前方へ弾性変形させた状態で増打ち溶接に供す
る。

即ち、ボディＢが増打ち溶接工程l8へ搬送され所定の停
止位置に停止した状態で、支持機構部６を第３図の鎖線
の状態に保持してコラム５をボディＢ側へ移動させると
ともに支持装置Ｓを後方へ移動させ、次に油圧シリンダ
７のピストンロッド7aを伸長させて支持レバー17及び第
２支持具19を第３図に実線で図示の状態に切換え、両方
の支持部15・20が夫々対応する接合フランジ10a・11aに
所定の弾性変形代分の隙間を空けて対向するように支持
装置Ｓの位置を設定し、次に油圧シリンダ８のピストン
ロッド8aを伸長させて押圧レバー25を第３図に実線で図
示のように回動させて両方の押圧部26・27で夫々対応す
る内外の接合フランジ10a・11aを支持部15・20に押圧
し、第３図に鎖線で示す所定正規位置にあるフロントピ
ラー２を第３図に実線で示す弾性変形位置に弾性変形さ
せる。

上記のようにフロントピラー２を弾性変形させた状態
で、溶接ロボットＲにより接合フランジ10a・11aを増打
ち溶接し、その溶接完了後支持機構部Ｓを第３図の鎖線
のように切換えて、支持装置ＳをボディＢから外し原位
置へ復帰させる。

上記フロントピラー２の溶接後に支持装置Ｓによる拘束
を解除するとフロントピラー２は、溶接歪により弾性変
形位置から所定正規位置へ変形し、所期の形状となる。

従って、フロントピラー２が所期の形状に組立てられる
ので、ボディ組立ラインよりも下流側の艤装品組付けラ
インにおいてフロントウインドガラス、ドア及び開閉式
のルーフ部材等を組付ける場合に、能率的に組付け作業
を行うことが出来るうえ、ボディＢの外形寸法も正確な
ものとなる。

尚、上記支持機構部６において、アームプレート12の基
端部（コラム５に連結される端部）を車幅方向向きの水
平な枢支軸回りに回動自在にコラム５にヒンジ結合し、
コラム５とアームプレート12とに亙って油圧シリンダを
連結し、支持機構部６を上方に略鉛直に向けた退避位置
と第３図に図示のような使用位置とに位置切換可能にし
てもよい。

尚、上記実施例では、支持装置Ｓの支持機構部６を油圧
シリンダ７・８で駆動するように構成したが、これらに
代えてエアシリンダを用いてもよくまたモータで回動駆
動されるスクリュージャッキ機構を用いてもよい。

また、搬送されて来たボディＢは増打ち溶接工程l8上の
所定の停止位置に停止するようになっているので、支持
装置Ｓの走行機構及び油圧供給装置をマイクロコンピュ
ータを有する制御装置で自動的に制御するように構成す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図はボディ組
立ラインの概略平面図、第２図はボディと溶接用支持装
置と溶接ロボットの斜視図、第３図は支持機構部の平面
図、第４図はフロントピラーの変形状態を説明する説明
図である。 Ｂ……ボディ、Ｓ……溶接用支持装置、Ｎ……中立軸、
２……フロントピラー、10……インナ部材、11……アウ
タ部材、10a・11a……接合フランジ、14……第１支持
具、15……支持部、19……第２支持具、20……支持部、
25……押圧レバー、26……押圧部、27……押圧部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】オープンボディ型自動車の、仮付け工程に
   て組付治具により仮付け溶接された車体に取付けられた
   フロントピラーのインナ部材とアウタ部材とを増打ち溶
   接する増打ち工程に設けられる溶接用支持装置であっ
   て、 フロントピラーのインナ部材とアウタ部材の各接合フラ
   ンジを支持する支持部材と、 上記フロントピラーに対して支持部材と反対側から各接
   合フランジを押圧することにより、フロントピラーを所
   定正規位置から溶接歪によって変形する方向と反対方向
   に上記支持部材に当接するまで所定量弾性変形させてそ
   の状態に支持する押圧部材と、 この押圧部材を駆動するシリンダと、 を備えたことを特徴とする溶接用支持装置。