JPH0796170B2 - ロボットセット治具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、車体に対して車体部品を組み付ける際に用
いられるロボットセット治具に関するものである。

従来の技術 車体組立の際に車体に対して、例えばエアボックス等の
車体部品を組付ける場合には、ワークハンドをロボット
に把持させ、このワークハンドによって車体部品をクラ
ンプし、メイン治具に位置決めされた車体の所定部位
に、メイン治具に設けられた受け部で車体部品を位置決
めして供給し、車体部品供給後にロボットのワークハン
ドを溶接ガンに持ち替えて、車体部品を溶接している。
この種の技術としては、例えば「Kawasaki Robot Kawas
aki E series EX100」Cat.No.3L1445 Sep.′87に示さ
れたものがある。

また、溶接装置を備えた専用治具をリフタ及び走行装置
で移動させ、この専用治具に保持された例えばルーフパ
ネル等を車体に溶接するようにした装置もある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、ワークハンドをロボットに把持させる装
置にあっては、車体に組付けられる車体部品毎に専用の
ワークハンドが必要となり、また、車体部品をメイン治
具上に位置決めしてセットする関係でメイン治具が車体
部品に合わせた専用治具となってしまい、車種の数だけ
メイン治具が必要となりコストアップにつながると共に
工場のスペースが多くかかるという問題がある。

しかし、メイン治具を共用化しようとすると、車体部品
を位置決めするためにメイン治具に設けられた受け部が
場合によっては溶接ガンの邪魔になり、溶接打点のエリ
アが制限されてしまうという問題がある。

また、溶接装置を備えた専用治具をリフタ及び走行装置
で移動させる装置にあっては、駆動ケーブルと溶接ガン
とが干渉してしまうおそれがあり、設備費も多くかかっ
てしまう。

そこで、この発明はメイン治具を共用化でき、かつ溶接
作業に支障をきたさず、コストダウンを図ることができ
るロボットセット治具を提供するものである。

課題を解決するための手段 複数の車体部品により車体を組立てる車体組立用のメイ
ン治具に、ロボットによって移送されて車体部品をメイ
ン治具に位置決めするセット治具が車体部品の形状に応
じて設定され、このセット治具には車体部品をクランプ
するハンド部と、メイン治具の受け部にロックされる接
合部と、ロボットに把持されロボットから前記ハンド部
にクランプ作業の圧力源が供給されるヘッド部とが設け
られ、メイン治具にはその受け部にセット治具の接合部
をロックするロック手段と、前記クランプ作業の圧力源
が供給される接続部とが設けられている。

作用 ロボットがセット治具のヘッド部を把持し、ロボットか
らハンド部にクランプ作業の圧力源を供給し、セット治
具のハンド部で車体部品をクランプする。そして、ロボ
ットがセット治具をメイン治具まで移送し、セット治具
の接合部をメイン治具の受け部に置くことによって車体
部品をメイン治具上にセットする。次いでセット治具を
メイン治具のロック手段でメイン治具にロックする。

そして、ロボットはセット治具を離し、溶接ガンを把持
してこの溶接ガンにより車体部品を車体に溶接し、作業
終了後セット治具をメイン治具からロック解除して外
す。ロボットが溶接作業中は、車体部品のハンド部によ
るクランプ並びに溶接作業終了後のアンクランプは接合
部を通して供給される圧力源により行われる。

また、メイン治具にセットされる車体の種類が変化して
も、メイン治具をそのままでセット治具のみを代えるだ
けで良く、車体部品に対応して製作されたセット治具
が、溶接ガンによって車体部品を車体に溶接する場合の
妨げになるのを防止する。

実施例 以下この発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図に示すようにメイン治具１には、フロアメインと
ボディサイドのルーフとで構成された車体２が固定され
ている。

メイン治具１にはベース３上に４本のマスト４が立設さ
れ、このマスト４には車幅方向にスライドバックレール
５が設けられている。

スライドバックレール５には、ボディサイドスライドバ
ック６が車幅方向にスライド可能に設けられボディサイ
ドスライドバック６にはサイド治具７が取付けられてい
る。

そして、ボディサイドスライドバック６の前端部の上面
には内側に向かって後述するセット治具８の受け部９が
取付けられている 受け部９にはその先端下面にジョイントプレート10が設
けられ、受け部９の上部にはロック手段としてのクラン
パ11が取付けられている。

一方、セット治具８は車体部品としてのエアボックス12
を保持し、第７図に示すロボットＲによって移送されメ
イン治具１の受け部９にセットされるとエアボックス12
が位置決めされるものである。

セット治具８には第２図に示すようにエアボックス12を
エアシリンダ13aによりクランプするハンド部13と、メ
イン治具１の受け部９のジョイントプレート10に重合
し、メイン治具１のクランパ11によって各ジョイントプ
レート10に押圧される接合部14と、ロボットＲに把持さ
れるヘッド部15が設けられている。

上記接合部14は第3,4図に示すようにメイン治具１の受
け部９に対してストッパピンＰで位置決めされた状態で
クランプされるものである。

一方側の接合部14と対応するジョイントプレート10とに
は、ハンド部13を作動させる信号を非接触的に伝えるリ
モートセンサ16が各々一対設けられている。また、他方
側の接合部14と対応するジョイントプレート10とには、
圧力源としてのエアーをエアシリンダ13aに供給してハ
ンド部13を作動させるためのコネクタ17が各々一対設け
られている。

上記コネクタ17のうち、セット治具８の接合部14側のコ
ネクタ17は、先端にダストシール17aを備えると共にシ
ム17b及びカバー17cを周囲に備え、メイン治具１側のコ
ネクタ17の先端に上記ダストシール17aを当接させるこ
とで気密性を維持するようになっている。尚、上記リモ
ートセンサ16とコネクタ17とが接続部を構成する。

そして、クランパ11はメイン治具１から供給されるエア
ー源及び信号によりエアシリンダ18を伸縮作動し、ロッ
ク爪19を開閉するものであり、このロック爪19によって
前記接合部14とジョイントプレート10がクランプされる
と、各コネクタ17が結合され、各リモートセンサ16が接
続されるのである。

また、ロボットＲに把持されるヘッド部15はテーパ状に
形成され、上記ハンド部13による作業用信号（クラン
プ、アンクランプ）及びエアーがロボットＲから供給さ
れるようになっている。

具体的には、第７図に示すように、ロボットＲのツール
チェンジャ本体Ｔがセット治具８のヘッド部15を把持す
ると、ツールチェンジャ本体Ｔ側の信号用カプラSCとエ
アーカプラACとがヘッド部15側の信号用カプラSCとエア
ーカプラACとに各々連結するようになっている。

ここで、第８図にエアー系統図として示すように、セッ
ト治具８のハンド部13のエアシリンダ13aはシャトルバ
ルブSBに接続され、このシャトルバルブSBは上記セット
治具８のヘッド部15のエアーカプラACとセット治具８の
コネクタ17に接続されている。

したがって、エアシリンダ13aへのエアーはシャトルバ
ルブSBを介してロボットＲ側とメイン治具１側から供給
されることとなるが、シャトルバルブSBのINポートはロ
ボットＲ側とメイン治具１側との一方が開のとき他方は
閉となってOUTポートに連通するようになっている。

また、第９図にエアー系統図として示すようにメイン治
具１のコネクタ17はソレノイドバルブＡに接続され、ク
ランパ11のエアシリンダ18はソレノイドバルブＢに接続
されている。

ソレノイドバルブＡは遮断位置、エアボックス12のク
ランプ位置、エアボックス12のアンクランプ位置の
３位置に切換えられ、ソレノイドバルブＢは、アンクラ
ンプ位置，クランプ位置の２位置に切換えられるよ
うになっている。

一方、メイン治具１の後部には、第５図に示すように車
体２後方にレール20上を前後方向に移動する後部メイン
治具21が設けられている。この後部メイン治具21には、
２本のマスト22上にリヤパネル23を保持する後部セット
治具24が取り付けられる受け部25が設けられている。

上記後部セット治具24は、リヤパネル23をクランプする
ハンド部26と、後部メイン治具21の受け部25の各ジョイ
ントプレート27に重合し、ロック手段としてのクランパ
28によってジョイントプレート27に押圧された接合部29
と、ロボットＲによって把持されるヘッド部30とを備え
ている。尚、この後部セット治具24のハンド部26はマグ
ネットによりリヤパネル23をクランプするようになって
いる。また、クランパ28は後部メイン治具21からのエア
ー及び作動信号によりロック作動するようになってい
る。

上記実施例構造によれば、ロボットＲがセット治具８の
ヘッド部15を把持し、セット治具８のハンド部13でエア
ボックス12をクランプする。このとき、エアボックス12
を把持するハンド部13の開閉はヘッド部15を通してロボ
ットＲから送られる作業用信号とエアーにより行われ
る。次いで、ロボットＲはセット治具８の接合部14をメ
イン治具１のジョイントプレート10に載置する。

次に、メイン治具１側からコネクタ17を介してエアーを
送給し、セット治具８のバント部13を作動してエアボッ
クス12を把持する（ソレノイドバルブＡがの位置）。

そして、クランパ11のエアシリンダ18がメイン治具１側
より伝達される信号及び供給されるエアーによって作動
し、セット治具８の接合部14がメイン治具１のジョイン
トプレート10にロック爪19によって押圧される（ソレノ
イドバルブＢがの位置）。

これによって、エアボックス12は車体２に対して位置決
めされる。

一方、リヤパネル23も同様にして後部メイン治具21に後
部セット治具24を載置固定することによって、車体２に
対し位置決めされる。

次いで、ロボットＲがセット治具８及び後部セット治具
24を離し、溶接ガンを把持して、この溶接ガンによりエ
アボックス12と車体２及びリヤパネル23と車体２とを溶
接する。

ここで、ロボットＲのツールチェンジャ本体Ｔとセット
治具８のヘッド部15が離れても、ツールチェンジ本体Ｔ
側及びセット治具８側のエアカプラACでブロックされる
ためエアーは洩れない。

また、ロボットＲがセット治具８から離れている時のセ
ット治具８に対するエアボックス12のクランプ保持は、
接合部14のリモートセンサ16とコネクタ17から伝達送給
される信号とエアーによって行われる。

このとき、セット治具８及び後部セット治具24は、各エ
アボックス12及び各リヤパネル23の形状に対応して形成
されているため、溶接ガンが干渉したりすることなく溶
接作業に支障をきたすことはない。

また、車種が異なる場合でもメイン治具１は共通で、セ
ット治具８及び後部セット治具24によって車種の異なる
エアボックス12及びリヤパネル23に対応することができ
るため、メイン治具１の共用化による工場スペースの節
約にもなる。

更に、メイン治具１にエアボックス12等を直接保持する
受け部を設けた場合のように、溶接ガンによるスポット
溶接の打点エリアが制限されることなく各車種毎のエア
ボックス12等に合ったセット治具８によってスポット溶
接の打点も最適に設定できる。

そして、リフタ及び走行装置によって移動させるタイプ
の治具に比較して駆動ケーブル等の部品が必要なく、し
たがってケーブル類がメイン治具１等に干渉するような
事態が起きない。

尚、この発明の車体部品は上記実施例のエアボックスや
リヤパネルに限られるものではない。

発明の効果 以上説明してきたようにこの発明によれば、車種の異な
るものに対してもメイン治具は共通で、セット治具のみ
を交換すれば良く、したがってコストダウンを図ること
ができると共に工場のスペースが少なくて済むという効
果がある。

したがって、メイン治具に車体部品を直接保持する受け
部を設けた場合のように、溶接ガンによるスポット溶接
の打点エリアが制限されることなく、各車体部品に合っ
たセット治具によってスポット溶接の打点も最適に設定
できるという効果がある。

そして、溶接装置を備えた専用治具をリフタ及び走行装
置で移動させる装置のように駆動ケーブルと溶接ガンと
の干渉の問題が生じず、したがってレイアウトの自由度
が高いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例を示し、第１図は全体斜視
図、第２図は要部斜視図、第３図は第２図のIII−III線
に沿う部分断面図、第４図は第２図のIV−IV線に沿う部
分断面図、第５図は車体後部に対応する治具の部分斜視
図、第６図はセット治具ハンド部を示す側面図、第７図
はロボットの手首部分とヘッド部の分解斜視図、第8,9
図は各々エアー系統図である。 １……メイン治具、２……車体、８……セット治具、９
……受け部、11……クランパ（ロック手段）、12……エ
アボックス（車体部品）、13……ハンド部、14……接合
部、15……ヘッド部、16……リモートセンサ（接続
部）、17……コネクタ（接続部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の車体部品により車体を組立てる車体
   組立用のメイン治具に、ロボットによって移送されて車
   体部品をメイン治具に位置決めするセット治具が車体部
   品の形状に応じて設定され、このセット治具には車体部
   品をクランプするハンド部と、メイン治具の受け部にロ
   ックされる接合部と、ロボットに把持されロボットから
   前記ハンド部にクランプ作業の圧力源が供給されるヘッ
   ド部とが設けられ、メイン治具にはその受け部にセット
   治具の接合部をロックするロック手段と、前記クランプ
   作業の圧力源が供給される接続部とが設けられているこ
   とを特徴とするロボットセット治具。