JPH0899658A - 車体下部部品の組付方法および車体下部部品の組付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、車体の底部に対する車体下
部部品の組付け作業を効率良く実施し得る組付方法およ
び組付装置を提供することにある。 【構成】 作業ロボット１０２によって、ワークパレッ
ト１に載置されたリヤサスペンションアッセンブリＡを
パレットシフタ１０１から車体Ｂの取付け位置へ移送
し、パレット支持リフタ１０３によってワークパレット
１を支持するとともに、保持具１０４に収容されたナッ
トランナ１０５を作業ロボット１０２に装着し、このナ
ットランナ１０５によってワークパレット１におけるツ
ールユニット１０の締付けソケット１１を回転させて取
付けボルトＳを締付けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リヤサスペンションア
ッセンブリ等の車体下部部品を、車体の底部に組付ける
ための方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車製造施設の艤装組立ラインでは、
車体の所定箇所に対する各種艤装部品の組付けが行なわ
れ、特に車体の底部に対しては車体下部部品としてのフ
ューエルタンクやリヤサスペンションアッセンブリ等の
組付け作業が実施される。図６に示す如く上記リヤサス
ペンションアッセンブリＡは、サスペンションフレーム
Ａ１にアッパアームＡ２、ロワアームＡ３およびコント
ロールアームＡ４を介してナックルＡ５およびハブＡ６
を組付け、さらにディファレンシャル装置Ａ７等の各種
要素をサスペンションフレームＡ１に組付けることによ
って構成されており、上記サスペンションフレームＡ１
の孔Ａ１ａに貫挿した取付けボルト（図示せず）を介し
て車体の底部に組付けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記リヤサ
スペンションアッセンブリＡを車体の底部に組付ける場
合、車体の下方域に二人の作業員を配置し、油圧リフタ
を用いてリヤサスペンションアッセンブリＡを車体底部
の取付け位置に上昇させたのち、上記各作業員によって
下方から取付けボルトの締付け作業を実施している。こ
のため、上記リヤサスペンションアッセンブリＡを組付
ける工程では、油圧リフタの操作に関わる繁雑な作業
や、車体の下方に潜り込んでの極端な上向き姿勢による
取付けボルトの締付け作業を作業員に強いることとな
り、作業効率の著しい低下を招来する不都合があった。
本発明は上記実状に鑑みて、車体の底部に対する車体下
部部品の組付け作業を効率良く実施することの可能な、
車体下部部品の組付方法および組付装置を提供すること
を目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明に関わる車
体下部部品の組付方法は、ワークパレットにおけるツー
ルユニットの締付けソケットに取付けボルトをセットす
る工程と、ワークパレットに車体下部部品をセットする
工程と、作業位置にセットされた車体の底部における車
体下部部品の取付け位置を作業ロボットに設けられた検
出手段によって計測する工程と、作業ロボットの動作に
よってワークパレットをパレットシフタから車体の底部
へ移送して車体の底部における車体下部部品の取付け位
置に車体下部部品をセットする工程と、パレット支持リ
フタを上昇させてワークパレットを支持する工程と、作
業ロボットをワークパレットからリリースさせたのち保
持具に収容されている締付工具を作業ロボットにチャッ
クさせる工程と、作業ロボットによって締付工具をワー
クパレットにおけるツールユニットに係合させるととも
に締付けソケットを駆動旋回させて車体の底部および車
体下部部品に対する取付けボルトの締付けを行なう工程
と、作業ロボットによって締付工具を保持具に戻すとと
もに作業ロボットから締付工具をリリースさせたのち作
業ロボットにワークパレットをチャックさせる工程と、
パレット支持リフタを下降させてワークパレットから離
隔させたのち作業ロボットによってワークパレットをパ
レットシフタに移送する工程とを含んでいる。

【０００５】また、本発明に関わる車体下部部品の組付
装置は、取付けボルトのセットされるツールユニットを
備えかつ車体下部部品の載置されるワークパレットと、
搬入位置と搬出位置との間でワークパレットを移動させ
るパレットシフタと、パレットシフタから取り出したワ
ークパレットを車体の底部における取付け位置に車体下
部部品をセットするとともに車体下部部品が組付けられ
たのちワークパレットをパレットシフタに移送する作業
ロボットとを備え、さらに上昇位置において車体下部部
品を取付け位置にセットさせた状態でワークパレットを
支持するとともに下降位置においてワークパレットから
離隔するパレット支持リフタと、ワークパレットをリリ
ースした作業ロボットに装着されて駆動旋回されるとと
もにワークパレットのツールユニットに係合されて締付
けソケットを駆動旋回させることで取付けボルトの締付
けを行なう締付工具と、作業ロボットから分離された締
付工具を収容する保持具とを具備している。

【０００６】

【作用】上述した車体下部部品の組付方法および組付装
置によれば、車体下部部品を車体の底部における取付け
位置に搬送してセットする作業が、作業ロボットの動作
に基づいて行なわれ、さらに締付工具を用いた取付けボ
ルトの締付け作業も、上記作業ロボットの動作に基づい
て行なわれることとなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を一実施例を示す図面に基づい
て詳細に説明する。図１ないし図３は、自動車製造施設
において車体の底部に車体下部部品としてのリヤサスペ
ンションアッセンブリを組付けるための艤装組立ライン
に、本発明に関わる組付方法および組付装置を適用した
例を示している。

【０００８】上記組付装置としての艤装組立ライン１０
０は、フロア上に設置されたパレットシフタ１０１、作
業ロボット１０２、パレット支持リフタ１０３および保
持具１０４と、上記保持具１０４に収容された締付工具
としてのナットランナ１０５とを具備しており、艤装組
立ライン１００に隣接するリヤサス組立ライン２００に
おいて組立てられたリヤサスペンションアッセンブリＡ
（図６参照）は、パレットシフタ１０１にセットされた
ワークパレット１に載置されたのち、後述する工程に従
って車体Ｂの底部に組付けられる。なお、図中の符号１
０６，１０７は各種制御盤、符号１０８は操作パネルを
示している。

【０００９】図４および図５に示すように、ワークパレ
ット１はパレットベース２と、該パレットベース２に立
設された複数個のワークサポート３，３…、ワーク位置
決めピン４、および複数個のツールユニット１０，１０
…とを具備しており、これらツールユニット１０，１０
…は、ワークサポート３，３…に載置されたリヤサスペ
ンションアッセンブリＡの、サスペンションフレームＡ
１における８箇所の取付け孔Ａ１ａ，Ａ１ａ…に各々対
応する態様で、取付けプレート２Ａを介してパレットベ
ース２に固設されている。

【００１０】ツールユニット１０は、取付けボルトＳの
セットされる締付けソケット１１および被駆動ソケット
１２を具備しており、上記締付けソケット１１は延長ロ
ッド１３を介して中間ソケット１４と一体に連結されて
おり、上記中間ソケット１４は取付けプレート２Ａに固
設された上方側ガイド１５に対し、上下軸を中心として
旋回自在かつ上下方向に沿って移動自在に設けられてい
る。

【００１１】一方、上記被駆動ソケット１２は、取付け
プレート２Ａに固設された下方側ガイド１６に対して、
上下軸を中心に旋回自在かつ上下動自在に設けられ、ま
た上記被駆動ソケット１２には中間ロッド１７が一体に
連結され、該中間ロッド１７の上端部１７ａは中間ソケ
ット１４に対して上下移動自在かつ回転不可能に嵌合し
ており、もって締付けソケット１１と被駆動ソケット１
２とは、同軸上に沿って各々上下移動し得るとともに、
締付けソケット１１は被駆動ソケット１２の旋回動作に
伴って旋回されることとなる。

【００１２】また、中間ロッド１７と中間ソケット１４
との間には、締付けソケット１１と被駆動ソケット１２
とを互いに離隔する方向に付勢するバネ１８が介装さ
れ、図５に示した常態において、締付けソケット１１は
上方側ガイド１５のストッパリブ１５ａによって係止さ
れ、被駆動ソケット１２は下方側ガイド１６内のスリー
ブ１９によって係止されている。

【００１３】以下では、車体Ｂに対するリヤサスペンシ
ョンアッセンブリＡの組付け工程を述べることによっ
て、本発明に関わる組付方法および組付装置の構成をさ
らに詳しく説明する。先ず、パレットシフタ１０１上に
おいて、図６に鎖線で示す搬入位置にセットされている
ワークパレット１の、各ツールユニット１０，１０…に
おける各締付けソケット１１，１１…に、それぞれ取付
けボルトＳ，Ｓ…をセットする。

【００１４】こののち、リヤサス組立ライン２００にお
いて組立てられたリヤサスペンションアッセンブリＡ
を、上記ワークパレット１のワークサポート３，３…に
載置して、ワークパレット１における所定の位置にセッ
トする。

【００１５】次いで、操作パネル１０８上における起動
スイッチ（図示せず）を操作することにより、上記パレ
ットシフタ１０１が動作して、上記リヤサスペンション
アッセンブリＡをワークパレット１と共に、上記搬入位
置から図６に実線で示す搬出位置へ移動させる。

【００１６】なお、上記パレットシフタ１０１において
は、後に述べる作業ロボット１０２によるワークパレッ
ト１の取出し作業が容易となるよう、図６に示すように
上記ワークパレット１を搬出位置において傾斜させて立
ち上げている。

【００１７】一方、オーバーヘッドコンベアにより作業
位置に搬入された車体Ｂに対し、作業ロボット１０２の
動作に基づいて、該作業ロボット１０２に設けられたＣ
ＣＤカメラ等の検出手段により、上記車体Ｂの底部にお
けるリヤサスペンションアッセンブリＡの取付け位置を
計測する。

【００１８】なお、図６および図７中の符号３０１は、
オーバーヘッドコンベアにおけるハンガーアームであ
り、このハンガーアーム３０１は前工程において載置さ
れた車体Ｂを搬送し、かつ所定の位置において停止した
のち下降して、図示していないストッパ等によって位置
決めされることにより、上記車体Ｂを所定の作業位置に
占位させるよう動作する。

【００１９】ここで、上記ハンガーアーム３０１にセッ
トされた車体Ｂは、車体毎に前後左右方向、回転方向、
さらには上下方向において多少の位置ずれを生じている
ために、一般的なティーチングプレイバック方式では、
次々に搬入されてくる各車体に対してリヤサスペンショ
ンアッセンブリＡを取り付けることができない。

【００２０】そこで、上述のように作業ロボット１０２
に設けられたＣＣＤカメラ等の検出手段を用いて、車体
ＢにおけるリヤサスペンションアッセンブリＡの取付け
位置を計測し、この計測結果に基づいて、後述するリヤ
サスペンションアッセンブリＡのセット作業、および取
付けボルトＳの締付け作業に関する上記作業ロボット１
０２の動作を制御している。

【００２１】上記車体Ｂの底部における取付け位置を計
測したのち、作業ロボット１０２の動作に基づいて、パ
レットシフタ１０１からワークパレット１と共にリヤサ
スペンションアッセンブリＡを取出し、次いでワークパ
レット１を車体Ｂの底部へ移送して、上記リヤサスペン
ションアッセンブリＡを車体Ｂの底部における取付け位
置にセットする。

【００２２】ここで、リヤサスペンションアッセンブリ
Ａの載置されたワークパレット１をパレットシフタ１０
１からの取出し、ワークパレット１を車体Ｂの底部へ移
送してリヤサスペンションアッセンブリＡをセットする
作業が、上述した如く作業ロボット１０２の動作に基づ
いて行なわれることにより、車体の下方域に配置した二
人の作業員が油圧リフタを用いてリヤサスペンションア
ッセンブリＡを車体底部の取付け位置にセットしていた
従来の方法に比べ、極めて容易に作業が行なわれること
となる。

【００２３】ワークパレット１を車体Ｂの底部へ移送し
たのち、パレット支持リフタ１０３を上動させて、取付
け位置にリヤサスペンションアッセンブリＡをセットし
た状態においてワークパレット１を支持し、次いで上記
作業ロボット１０２をワークパレット１からリリースさ
せたのち、保持具１０４に収容されているナットランナ
１０５を作業ロボット１０２にチャックさせる。

【００２４】上記ナットランナ１０５は、ワークパレッ
ト１におけるツールユニット１０の締付けソケット１１
を旋回させるための駆動手段であって、作業ロボット１
０２にチャックされることによって駆動回転するスピン
ドル１０５Ａを有し、このスピンドル１０５Ａをツール
ユニット１０の被駆動ソケット１２に係合させることに
より、上記締付けソケット１１を駆動旋回させるもので
ある。

【００２５】作業ロボット１０２がナットランナ１０５
をチャックしたのち、上記作業ロボット１０２の動作に
基づいて、１つのツールユニット１０における被駆動ソ
ケット１２に、上記ナットランナ１０５のスピンドル１
０５Ａを係合させ、このスピンドル１０５Ａの回転動作
により、車体Ｂの底部およびリヤサスペンションアッセ
ンブリＡに対して取付けボルトＳを締付ける。

【００２６】１つのツールユニット１０にセットされた
取付けボルトＳの締付け作業が完了したのち、上記作業
ロボット１０２の動作に基づいて、ナットランナ１０５
を他のツールユニット１０における被駆動ソケット１２
に係合させるとともに、上記スピンドル１０５Ａの回転
動作により取付けボルトＳの締付けを行なう。

【００２７】以下、上記作業ロボット１０２の動作に基
づいて、ナットランナ１０５を他のツールユニット１０
へ移動させる動作と、上記ナットランナ１０５による取
付けボルトＳの締付け作業とを繰り返すことによって、
全てのツールユニット１０，１０…にセットされた全数
の取付けボルトＳに対して締付け作業を行なう。

【００２８】ここで、上述したようにワークパレット１
には、リヤサスペンションアッセンブリＡにおける８箇
所の取付け孔Ａ１ａ，Ａ１ａ…に対応する態様で、複数
個のツールユニット１０，１０…が設けられているため
に、作業ロボット１０２によって動作される１つのナッ
トランナ１０５によって、全ての取付けボルトＳに対す
る締付け作業を実施することができる。

【００２９】また、ワークパレット１の各ツールユニッ
ト１０，１０…は、取付けボルトＳのセットされる締付
けソケット１１を有し、この締付けソケットにセットさ
れた取付ボルトＳは、ワークの所定位置（ボルト穴）に
臨むので、各ツールユニット１０における締付けソケッ
ト１１を、ナットランナ１０５によって旋回駆動させる
ことにより、取付けボルトＳの締付け作業を容易に行な
うことができる。

【００３０】さらに、取付けボルトＳの締付け作業が、
作業ロボット１０２の動作によって行なわれるため、車
体の下方に潜り込んだ作業員が極端な上向き姿勢で行な
っていた従来の方法に比べ、作業員に無理な姿勢を強い
ることなく、取付けボルトＳの締付け作業が極めて容易
に行なわれることとなる。

【００３１】全数の取付けボルトＳに対する締付け作業
が完了したのち、上記作業ロボット１０２の動作に基づ
いて、ナットランナ１０５を保持具１０４上に戻すとと
もに作業ロボット１０２からリリースさせ、次いで上記
作業ロボット１０２にワークパレット１をチャックさせ
のち、パレット支持リフタ１０３を下降させてワークパ
レット１から離隔させる。

【００３２】次いで、空になったワークパレット１を、
作業ロボット１０２の動作に基づいて、パレットシフタ
１０１に移送することにより、１台の車体Ｂに対するリ
ヤサスペンションアッセンブリＡの組付け作業が終了す
ることとなる。

【００３３】こののち、上述した工程を繰り返し実行す
ことにより、オーバーヘッドコンベアを介して次々に搬
入される車体に対して、それぞれリヤサスペンションア
ッセンブリＡを効率良く組付けることができる。

【００３４】なお、上述した実施例においては、自動車
の車体底部にリヤサスペンションアッセンブリを組付け
るための艤装組立ラインに本発明を適用した例を示した
が、本発明の組付方法および組付装置は上述したリヤサ
スペンションアッセンブリの組付け作業に止まらず、様
々な車体下部部品、例えばエンジンと足廻りとから成る
フロントサスペンションアッセンブリや、フューエルタ
ンク等の組付け作業においても有効に適用し得るもので
あることは言うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳述した如く、本発明に関わる車
体下部部品の組付方法では、ワークパレットに載置され
た車体下部部品を、作業ロボットによってパレットシフ
タから車体の取付け位置へ移送し、パレット支持リフタ
によってワークパレットを支持するとともに、保持具に
収容された締付工具を作業ロボットに装着し、この締付
工具によってワークパレットにおけるツールユニットの
締付けソケットを駆動回転させ、取付けボルトの締付け
を行なっている。このため、車体下部部品を車体の底部
における取付け位置に搬送してセットする作業と、締付
工具による取付けボルトの締付け作業とが、共に作業ロ
ボットの動作に基づいて行なわれ、もって本発明に関わ
る車体下部部品の組付方法によれば、車体の底部に対す
る車体下部部品の組付け作業を効率良く実施することが
できる。また、本発明に関わる車体下部部品の組付装置
では、ツールユニットを有するワークパレットと、この
ワークパレットを搬入位置から搬出位置へ移動させるパ
レットシフタと、このパレットシフタからワークパレッ
トを取り出して車体下部部品を車体の取付け位置にセッ
トする作業ロボットと、取付け位置にセットされたワー
クパレットを支持するパレット支持リフタと、作業ロボ
ットに装着されて駆動旋回される締付工具と、上記締付
工具を収容する保持具とを具備している。上記構成によ
れば、作業ロボットの動作に基づいて、車体下部部品を
車体の底部における取付け位置に搬送してセットする作
業と、締付工具による取付けボルトの締付け作業とを行
なうことができ、もって本発明に関わる車体下部部品の
組付装置によれば、車体の底部に対する車体下部部品の
組付け作業を効率良く実施することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる車体下部部品の組付装置を示す
概念的な全体平面図。

【図２】本発明に関わる車体下部部品の組付装置を示す
概念的な全体側面図。

【図３】本発明に関わる車体下部部品の組付装置を示す
概念的な全体正面図。

【図４】ワークパレットを示す全体側面図。

【図５】ワークパレットのツールユニットを示す断面側
面図。

【図６】車体下部部品としてのリヤサスペンションアッ
センブリを示す全体斜視図。

【符号の説明】

１…ワークパレット、 １０…ツールユニット、 １１…締付けソケット、 １００…艤装組立ライン（組付装置）、 １０１…パレットシフタ、 １０２…作業ロボット、 １０３…パレット支持リフタ、 １０４…保持具、 １０５…ナットランナ（締付工具）、 Ａ…リヤサスペンションアッセンブリ（車体下部部
品）、 Ｂ…車体、 Ｓ…取付けボルト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレットシフタにワークパレットを
   載置するとともに、上記ワークパレットにおけるツール
   ユニットの締付けソケットに取付けボルトをセットする
   工程と、 上記締付けソケットに取付けボルトをセットしたのち、
   上記ワークパレットに車体下部部品をセットする工程
   と、 上記ワークパレットに車体下部部品をセットしたのち、
   作業位置にセットされた車体の底部における車体下部部
   品の取付け位置を、作業ロボットに設けられた検出手段
   によって計測する工程と、 上記検出手段によって取付け位置を計測したのち、上記
   作業ロボットの動作によって上記ワークパレットを上記
   パレットシフタから上記車体の底部へ移送し、上記車体
   の底部における車体下部部品の取付け位置に上記車体下
   部部品をセットする工程と、 上記車体の底部に上記車体下部部品をセットしたのち、
   パレット支持リフタを上昇させて上記ワークパレットを
   支持する工程と、 上記パレット支持リフタによって上記ワークパレットを
   支持したのち、上記作業ロボットを上記ワークパレット
   からリリースさせ、次いで保持具に収容されている締付
   工具を上記作業ロボットにチャックさせる工程と、 上記作業ロボットが上記締付工具をチャックしたのち、
   上記作業ロボットの動作によって、上記締付工具を上記
   ワークパレットにおける上記ツールユニットに係合させ
   るとともに上記締付けソケットを駆動旋回させることに
   より、上記車体の底部および上記車体下部部品に対する
   上記取付けボルトの締付けを行なう工程と、 上記取付けボルトの締付けを行なったのち、上記作業ロ
   ボットの動作によって上記締付工具を上記保持具に戻す
   とともに、上記作業ロボットから上記締付工具をリリー
   スさせ、次いで上記作業ロボットに上記ワークパレット
   をチャックさせる工程と、 上記作業ロボットが上記ワークパレットをチャックした
   のち、上記パレット支持リフタを下降させて上記ワーク
   パレットから離隔させ、次いで上記作業ロボットの動作
   によって上記ワークパレットを上記パレットシフタに移
   送する工程と、 を含んで成ることを特徴とする車体下部部品の組付方
   法。
2. 【請求項２】 取付けボルトのセットされる締付け
   ソケットを旋回自在に設けて成るツールユニットを備
   え、かつ所定の位置に車体下部部品がセットされるワー
   クパレットと、 上記ワークパレットに上記車体下部部品をセットさせる
   搬入位置と、上記車体下部部品のセットされた上記ワー
   クパレットが取り出される搬出位置との間において、上
   記ワークパレットを移動させるパレットシフタと、 上記パレットシフタから上記車体下部部品のセットされ
   た上記ワークパレットを取り出したのち、所定の作業位
   置にセットされた車体の底部へ上記ワークパレット移送
   し、上記車体の底部における車体下部部品の取付け位置
   に上記車体下部部品をセットするとともに、上記車体下
   部部品が上記車体の底部に組付けられたのち、上記ワー
   クパレットを車体の底部から上記パレットシフタに移送
   する作業ロボットと、 上記車体の下方域において上下移動自在に設けられ、上
   昇位置において上記車体下部部品を上記取付け位置にセ
   ットさせた状態で上記ワークパレットを支持するととも
   に、下降位置において上記車体の底部に占位する上記ワ
   ークパレットから離隔するパレット支持リフタと、 上記パレット支持リフタによって上記ワークパレットが
   支持されている状態において、上記ワークパレットをリ
   リースした上記作業ロボットに装着されて駆動旋回され
   るとともに、上記作業ロボットの動作に基づいて上記ワ
   ークパレットにおける上記ツールユニットに係合され、
   上記締付けソケットを駆動旋回させることによって上記
   取付けボルトの締付けを行なう締付工具と、 上記作業ロボットが上記ワークパレットをチャックして
   いる状態において、上記作業ロボットから分離された上
   記締付工具を収容する保持具と、 を具備して成ることを特徴とする車体下部部品の組付装
   置。