JPH09193859A - 自動車のアンダーフレーム組付方法 - Google Patents

自動車のアンダーフレーム組付方法

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JPH09193859A
JPH09193859A JP567296A JP567296A JPH09193859A JP H09193859 A JPH09193859 A JP H09193859A JP 567296 A JP567296 A JP 567296A JP 567296 A JP567296 A JP 567296A JP H09193859 A JPH09193859 A JP H09193859A
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一雄 山菅
Noribumi Fukushi
則文 福士
Takashi Takai
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Abstract

(57)【要約】 【課題】複数のフレーム構成部品を相互に溶接してアン
ダーフレームを組立てるにあたって、フレーム構成部品
相互の溶接時に歪が生じるのを回避した上で優れた組付
能率が得られるようにする。 【解決手段】複数のフレーム構成部品18〜25を治具
パレット10上の位置決め保持手段27〜38でそれぞ
れ位置決め保持し、各フレーム構成部品18〜25相互
の溶接部をそれぞれ仮溶接して仮組状態のアンダーフレ
ーム17′を治具パレット10上で構成した後に、特定
複数の位置決め保持手段27,36,37以外の位置決
め保持手段28〜35,38をその位置決め保持状態の
解除後に対応するフレーム構成部品18〜23,25か
ら退避せしめ、特定複数の位置決め保持手段27,3
6,37により治具パレット10上に位置決め保持され
た仮組状態のアンダーフレーム17′の各溶接部に本溶
接を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンダーフレーム
を構成する複数のフレーム構成部品を相互に溶接してア
ンダーフレームを組立てるための自動車のアンダーフレ
ーム組付方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数のフレーム構成部品を相互に
溶接してアンダーフレームを構成するにあたっては、各
フレーム構成部品を位置決め保持手段でそれぞれ位置決
め保持しておき、フレーム構成部品相互の溶接時に歪が
生じるのを回避するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに上記従来のよ
うに、各フレーム構成部品をそれぞれ位置決め保持した
ままでの溶接では、位置決め保持手段が邪魔になって溶
接ロボットによる溶接を行ない難く、組付能率が優れて
いるとは言い難い。
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、フレーム構成部品相互の溶接時に歪が生じるの
を回避した上で、優れた組付能率が得られるようにした
自動車のアンダーフレーム組付方法を提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、アンダーフレームを構成する複数のフレ
ーム構成部品をそれらの相対位置が一定となるようにし
てそれぞれ位置決め保持する複数の位置決め保持手段を
備える治具パレット上に各フレーム構成部品をセットす
る工程と、各フレーム構成部品相互の溶接部をそれぞれ
仮溶接して仮組状態のアンダーフレームを前記治具パレ
ット上で構成する工程と、各位置決め保持手段のうち特
定複数の位置決め保持手段以外の位置決め保持手段をそ
の位置決め保持状態の解除後に対応するフレーム構成部
品から退避せしめる工程と、前記特定複数の位置決め保
持手段によって前記治具パレット上に位置決め保持され
た仮組状態のアンダーフレームにおける各溶接部に本溶
接を施す工程とを順次経過せしめることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0007】図1ないし図6は本発明の一実施例を示す
ものであり、図1はアンダーフレーム組付装置の全体配
置を示す平面図、図2は部品セット位置での治具パレッ
ト上への各フレーム構成部品のセット状態を示す側面
図、図3は図2の3矢視平面図、図4は位置決め保持手
段の構成を示す縦断側面図、図5は本止め位置での図2
に対応する側面図、図6は図5の6矢視平面図である。
【0008】先ず図1において、治具パレット10は搬
送手段11により循環搬送されるものであり、該搬送手
段11の途中には、部品セット位置PPS,仮止め位置P
TWおよび本止め位置PCWが相互間に等間隔をあけて設定
されており、治具パレット10は、部品セット位置
PS,仮止め位置PTWおよび本止め位置PCWでそれぞれ
一旦停止するようにして搬送手段11により搬送され
る。しかも部品セット位置P PSで搬送手段11の両側方
には部品供給手段12がそれぞれ配設されるとともに、
部品供給手段12および搬送手段11間に位置するよう
にして複数のハンドリングロボット13,14…がそれ
ぞれ配設され、仮止め位置PTWで搬送手段11の両側方
には仮止め溶接を行なうための複数の溶接ロボット15
…がそれぞれ配設され、本止め位置PCWで搬送手段11
の両側方には本溶接を行なうための複数の溶接ロボット
16…がそれぞれ配設される。而して仮止め位置PTW
の仮止めにより仮組み状態となったアンダーフレーム1
7′に、本止め位置PCWで本止め溶接が施され、組立て
られたアンダーフレーム17が本止め位置PCWから搬送
手段11により次工程に搬送される。
【0009】図2および図3において、部品セット位置
PSでは、アンダーフレーム17を構成するフレーム構
成部品としての左、右一対のリヤサイドフレーム18,
18、リヤフロアクロスメンバ19、ミドルフロアクロ
スメンバ20、左、右一対のインサイドシル21,2
1、左、右一対のフロントフロアフレーム22,22、
ダッシュボードロア23、左、右一対のフロントホィー
ルハウス24,24およびフロントバルクヘッド25
が、各ハンドリングロボット13,14…により部品供
給手段12…から治具パレット10上に順次もたらされ
る。
【0010】治具パレット10上には、リヤサイドフレ
ーム18,18をそれぞれ位置決め保持するための左、
右一対ずつ2組の位置決め保持手段27,28…と、リ
ヤフロアクロスメンバ19を位置決め保持するための一
対の位置決め保持手段29,29と、ミドルフロアクロ
スメンバ20を位置決め保持するための一対の位置決め
保持手段30,30と、インサイドシル21,21をそ
れぞれ位置決め保持するための左、右一対ずつ2組の位
置決め保持手段31,32…と、フロントフロアフレー
ム22,22をそれぞれ位置決め保持するための左、右
一対ずつ2組の位置決め保持手段33,34…と、ダッ
シュボードロア23を位置決め保持するための一対の位
置決め保持手段35,35と、フロントホィールハウス
24,24を位置決め保持するための左、右一対ずつ2
組の位置決め保持手段36,37…と、フロントバルク
ヘッド25を位置決め保持するための一対の位置決め保
持手段38,38とが配設され、それらの位置決め保持
手段27〜38により、リヤサイドフレーム18,1
8、リヤフロアクロスメンバ19、ミドルフロアクロス
メンバ20、インサイドシル21,21、フロントフロ
アフレーム22,22、ダッシュボードロア23、フロ
ントホィールハウス24,24およびフロントバルクヘ
ッド25が、それらの相対位置を一定として治具パレッ
ト10上にセットされることになる。
【0011】リヤサイドフレーム18を位置決め保持す
るための位置決め保持手段27,28は、リヤサイドフ
レーム18の前後に間隔をあけた2個所を位置決め保持
すべく治具パレット10上に配設される。
【0012】図4を併せて参照して、位置決め保持手段
27は、リヤサイドフレーム18の後部を位置決め保持
すべく、治具パレット10上に立設される支柱39の上
端に設けられるものであり、基端が支柱39の上端に取
付けられて上方に延びるシリンダ本体40と、該シリン
ダ本体40内に摺動可能に嵌合されるとともにシリンダ
本体40の先端部を気密にかつ移動自在に貫通するピス
トンロッド41aが一体に設けられるピストン41と、
ピストンロッド41aの先端を収容してシリンダ本体4
0の先端に同軸に固設される案内筒42と、リヤサイド
フレーム18に設けられているピン孔18aに嵌合可能
として案内筒42の先端に固定される位置決めピン43
と、ピン孔18aの周囲でリヤサイドフレーム18の外
面に当接することを可能として位置決めピン43の基端
部を囲む受け面44aを先端に有するとともに案内筒4
2を覆ってシリンダ本体40の先端に固設される蓋枠4
4と、案内筒42内でピストンロッド41aの先端に揺
動可能に連結されるクランプ爪45とを備える。
【0013】位置決めピン43には、案内筒42内に通
じる導孔46が、位置決めピン43の両外側に開放する
ようにして設けられており、クランプ爪45の先端部は
該導孔46に収容される。しかもクランプ爪45の中間
部に取付けられたピン47の両端を案内する案内溝48
が案内筒42の内面に設けられており、シリンダ本体4
0内への空気圧導入制御に応じたピストン41の作動に
より、クランプ爪45はピン47が案内溝48で案内さ
れるのに応じて揺動作動する。すなわち図4においてピ
ストン41が上動しているときには鎖線で示すようにク
ランプ爪45の先端部がその全体を導孔46に収容させ
た姿勢に在り、受け面44aをリヤサイドフレーム11
の外面に近接、対向させた状態でピストン41を下動せ
しめると、クランプ爪45はその先端部の一部を導孔4
6から突出させるように揺動し、受け面44aおよびク
ランプ爪45間にリヤサイドフレーム18が挟まれるこ
とになる。すなわちシリンダ本体40内への空気圧供給
制御により、リヤサイドフレーム18の後部が位置決め
保持手段27で着脱可能として位置決め保持されること
になる。
【0014】またリヤサイドフレーム18の前部を位置
決め保持可能として、前記位置決め保持手段27と同様
に構成される位置決め保持手段28は、上下に延びる軸
線を有する昇降シリンダ50から上方に突出するピスト
ンロッド51の上端に設けられており、昇降シリンダ5
0は、前後方向の位置を或る範囲で自在に調整可能とし
て第1支持板52上に配設され、第1支持板52は、横
方向の位置を或る範囲で自在に調整可能として第2支持
板53上に配設され、第2支持板53が治具パレット1
0上に固定される。したがって、位置決め保持手段28
は、規制された範囲での前後および横方向位置を調整可
能とするとともに上下位置を調整可能として治具パレッ
ト10上に配設されることになり、これにより車種の変
化に伴なうリヤサイドフレーム18の形状変化に対処す
ることが可能となるとともに、位置決め保持手段28を
リヤサイドフレーム18から退避せしめることが可能と
なる。
【0015】リヤフロアクロスメンバ19を位置決め保
持するための一対の位置決め保持手段29,29、ミド
ルフロアクロスメンバ20を位置決め保持するための一
対の位置決め保持手段30,30、インサイドシル2
1,21をそれぞれ位置決め保持するための左、右一対
ずつ2組の位置決め保持手段31,32…、ならびにフ
ロントフロアフレーム22,22をそれぞれ位置決め保
持するための左、右一対ずつ2組の位置決め保持手段3
3,34…は、上記位置決め保持手段27,28と同様
に構成されるものであり、しかも位置決め保持手段28
と同様に、規制された範囲での前後および横方向位置を
調整可能とするとともに上下位置を調整可能として治具
パレット10上に配設されている。
【0016】フロントホィールハウス24を位置決め保
持するための位置決め保持手段36,37は、フロント
ホィールハウス24の前後に間隔をあけた2個所を位置
決め保持すべく治具パレット10上に配設されるもので
あり、上記各位置決め保持手段27〜34と同様に構成
され、治具パレット10上に立設される支柱54,55
の上端にそれぞれ設けられる。
【0017】ダッシュボードロア23を位置決め保持す
るための位置決め保持手段35は、上記各位置決め保持
手段27〜34と同様の構造を有するがダッシュボード
ロア23にその前方から係脱すべく略水平の軸線を有す
るように構成され、上下に延びる軸線を有する昇降シリ
ンダ56から上方に突出するピストンロッド57の上端
に設けられる。しかも昇降シリンダ56は、前後方向の
位置を或る範囲で自在に調整可能として第1支持板58
上に配設され、第1支持板58は、横方向の位置を或る
範囲で自在に調整可能として第2支持板59上に配設さ
れ、第2支持板59は、一対の位置決め保持手段35,
35に共通にして治具パレット10上に固定される。し
たがって、位置決め保持手段35は、規制された範囲で
の前後および横方向位置を調整可能とするとともに上下
位置を調整可能として治具パレット10上に配設される
ことになり、これにより車種の変化に伴なうダッシュボ
ードロア23の形状変化に対処することが可能となると
ともに、位置決め保持手段35をダッシュボードロア2
3から退避せしめることが可能となる。
【0018】フロントバルクヘッド25を位置決め保持
するための位置決め保持手段38は、上記位置決め保持
手段35と同様にフロントバルクヘッド25にその前方
から係脱すべく略水平の軸線を有するように構成され、
上下に延びる軸線を有する昇降シリンダ61から上方に
突出するピストンロッド62の上端に設けられる。しか
も昇降シリンダ61は、前後方向の位置を或る範囲で自
在に調整可能として第1支持板63上に配設され、第1
支持板63は、横方向の位置を或る範囲で自在に調整可
能として第2支持板64上に配設され、第2支持板64
は治具パレット10上に固定される。したがって、位置
決め保持手段38は、規制された範囲での前後および横
方向位置を調整可能とするとともに上下位置を調整可能
として治具パレット10上に配設されることになり、こ
れにより車種の変化に伴なうフロントバルクヘッド25
の形状変化に対処することが可能となるとともに、位置
決め保持手段38をフロントバルクヘッド25から退避
せしめることが可能となる。
【0019】図3に注目して、左、右一対のリヤサイド
フレーム18,18およびリヤフロアクロスメンバ19
は溶接部65,65で相互に溶接され、両リヤサイドフ
レーム18,18およびミドルフロアクロスメンバ20
は溶接部66,66で相互に溶接され、両リヤサイドフ
レーム18,18、ミドルフロアクロスメンバ20およ
び左、右一対のインサイドシル21,21は溶接部6
7,67で相互に溶接され、ミドルフロアクロスメンバ
20および左、右一対のフロントフロアフレーム22,
22は溶接部68,68で相互に溶接され、両インサイ
ドシル21,21および左、右一対のフロントホィール
ハウス24,24は溶接部69,69で相互に溶接さ
れ、両フロントホィールハウス24,24および両フロ
ントフロアフレーム22,22は溶接部70,70で相
互に溶接され、両フロントホィールハウス24,24お
よびダッシュボードロア23は溶接部71,71で相互
に溶接され、両フロントホィールハウス24,24およ
びフロントバルクヘッド25は溶接部72,72で相互
に溶接されるものである。而して仮止め位置PTWで搬送
手段11の両側方に配設される溶接ロボット15…は、
前記各溶接部65〜72にたとえばスポット溶接による
仮止め溶接を施すものであり、また本止め位置P CWで搬
送手段11の両側方に配設される溶接ロボット16…は
前記各溶接部65〜72にたとえばマルチスポット溶接
による本溶接を施すものである。
【0020】次にこの実施例の作用について説明する
と、治具パレット10が搬送手段11により部品セット
位置PPSに搬送されて来て一旦停止した状態では、フレ
ーム構成部品である左、右一対のリヤサイドフレーム1
8,18、リヤフロアクロスメンバ19、ミドルフロア
クロスメンバ20、左、右一対のインサイドシル21,
21、左、右一対のフロントフロアフレーム22,2
2、ダッシュボードロア23、左、右一対のフロントホ
ィールハウス24,24およびフロントバルクヘッド2
5を治具パレット10上にセットする工程が実行され
る。すなわち各ハンドリングロボット13,14…によ
り治具パレット10上に順次もたらされたリヤサイドフ
レーム18,18、リヤフロアクロスメンバ19、ミド
ルフロアクロスメンバ20、インサイドシル21,2
1、フロントフロアフレーム22,22、ダッシュボー
ドロア23、フロントホィールハウス24,24および
フロントバルクヘッド25が、治具パレット10上に設
けられている対応の位置決め保持手段27〜38によ
り、それらの相対位置を一定としてそれぞれ位置決め保
持される。
【0021】治具パレット10が搬送手段11により仮
止め位置PTWに搬送されて来て一旦停止すると、仮組状
態のアンダーフレーム17′を構成する工程が実行され
る。すなわちリヤサイドフレーム18,18、リヤフロ
アクロスメンバ19、ミドルフロアクロスメンバ20、
インサイドシル21,21、フロントフロアフレーム2
2,22、ダッシュボードロア23、フロントホィール
ハウス24,24およびフロントバルクヘッド25相互
の溶接部65〜72に、溶接ロボット15…によって仮
止め溶接が施され、それにより仮組状態のアンダーフレ
ーム17′が治具パレット10上で構成されることにな
る。
【0022】この仮止め位置PTWにおいて仮組状態のア
ンダーフレーム17′が構成された後には、図5および
図6で示すように、各位置決め保持手段27〜38のう
ち特定複数の位置決め保持手段27…,36…,37…
以外の位置決め保持手段28〜35,38をその位置決
め保持状態の解除後に退避作動せしめる工程が実行され
る。すなわち、支柱39の上端に設けられてリヤサイド
フレーム18,18の後部を位置決め保持する一対の位
置決め保持手段27,27と、支柱54,55の上端に
それぞれ設けられてフロントホィールハウス24,24
の前、後部をそれぞれ位置決め保持する一対ずつ2組の
位置決め保持手段36,37…とが特定複数の位置決め
保持手段として選択されて位置決め保持状態を維持する
ものの、他の位置決め保持手段28〜35,38は位置
決め保持状態を解除した後に退避作動せしめられる。す
なわち位置決め保持手段28,28は位置決め保持状態
を解除した後の降下および斜め後方側への移動によりリ
ヤサイドフレーム18,18の前部から退避せしめら
れ、位置決め保持手段29,29は位置決め保持状態を
解除した後の降下、前進によりリヤフロアクロスメンバ
19から退避せしめられ、位置決め保持手段30,30
は位置決め保持状態を解除した後の降下および斜め後方
側への移動によりミドルフロアクロスメンバ20から退
避せしめられ、位置決め保持手段31,31は位置決め
保持状態を解除した後の降下および斜め前方側への移動
によりインサイドシル21,21の後部から退避せしめ
られ、位置決め保持手段32,32は位置決め保持状態
を解除した後の降下および斜め後方側への移動によりイ
ンサイドシル21,21の前部から退避せしめられ、位
置決め保持手段33,33は位置決め保持状態を解除し
た後の降下および斜め前方側への移動によりフロントフ
ロアフレーム22,22の後部から退避せしめられ、位
置決め保持手段34,34は位置決め保持状態を解除し
た後の降下および斜め後方側への移動によりフロントフ
ロアフレーム22,22の前部から退避せしめられ、位
置決め保持手段35,35は位置決め保持状態解除後の
降下および斜め前方への移動によりダッシュボードロア
23から退避せしめられ、さらに位置決め保持手段3
8,38は位置決め保持状態解除後の降下および前進に
よりフロントバルクヘッド25から退避せしめられる。
【0023】このように仮組状態のアンダーフレーム1
7′が特定複数の位置決め保持手段27…,36…,3
7…だけで位置決め保持された状態で治具パレット10
が搬送手段11によって本止め位置PCWに搬送されて一
旦停止すると、各溶接ロボット16…による溶接部65
〜72への本溶接が施され、それにより治具パレット1
0上で組立てられたアンダーフレーム17は本止め位置
CWから搬送手段11により次工程に搬送される。
【0024】このようにして、アンダーフレーム17を
構成するリヤサイドフレーム18,18、リヤフロアク
ロスメンバ19、ミドルフロアクロスメンバ20、イン
サイドシル21,21、フロントフロアフレーム22,
22、ダッシュボードロア23、フロントホィールハウ
ス24,24およびフロントバルクヘッド25が、治具
パレット10上の位置決め保持手段27〜38で相対位
置を一定としてそれぞれ位置決め保持された状態で仮溶
接が施されることにより、溶接による歪の発生を極力排
除した状態で仮組状態のアンダーフレーム17′を構成
することができる。しかも仮組状態のアンダーフレーム
17′を特定複数の位置決め保持手段27…,36…,
37…だけで位置決め保持し、他の位置決め保持手段2
8〜35,38をアンダーフレーム17′から退避せし
めた状態で治具パレット10上で仮組状態のアンダーフ
レーム17′に本溶接を施すので、最小限の位置決め保
持手段27…,36…,37…で保持した仮組状態のア
ンダーフレーム17′に、溶接ロボット16…による本
溶接を施す際に他の位置決め保持手段28〜35,38
が溶接作動の邪魔になることを極力回避することがで
き、溶接作業能率の向上を図ることができる。
【0025】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【0026】たとえば上記実施例では、特定複数の位置
決め保持手段27…,36…,37…を治具パレット1
0の固定位置に配置するようにしたが、車種の変化に対
処すべく、それらの位置決め保持手段27…,36…,
37…を、前後および横方向位置を調整可能として治具
パレット10上に配設することも可能である。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アンダー
フレームを構成する複数のフレーム構成部品をそれらの
相対位置が一定となるようにしてそれぞれ位置決め保持
する複数の位置決め保持手段を備える治具パレット上に
各フレーム構成部品をセットする工程と、各フレーム構
成部品相互の溶接部をそれぞれ仮溶接して仮組状態のア
ンダーフレームを前記治具パレット上で構成する工程
と、各位置決め保持手段のうち特定複数の位置決め保持
手段以外の位置決め保持手段をその位置決め保持状態の
解除後に対応するフレーム構成部品から退避せしめる工
程と、前記特定複数の位置決め保持手段によって前記治
具パレット上に位置決め保持された仮組状態のアンダー
フレームにおける各溶接部に本溶接を施す工程とを順次
経過せしめるので、仮溶接時にフレーム構成部品の相対
位置を一定に保持して溶接時の歪発生を極力防止し、し
かも仮溶接による仮組状態のアンダーフレームに本溶接
を施すときには最小限の位置決め保持手段でアンダーフ
レームを位置決め保持するようにして溶接作業能率を向
上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アンダーフレーム組付装置の全体配置を示す平
面図である。
【図2】部品セット位置での治具パレット上への各フレ
ーム構成部品のセット状態を示す側面図である。
【図3】図2の3矢視平面図である。
【図4】位置決め保持手段の構成を示す縦断側面図であ
る。
【図5】本止め位置での図2に対応する側面図である。
【図6】図5の6矢視平面図である。
【符号の説明】
10・・・治具パレット 17・・・アンダーフレーム 17′・・・仮組状態でのアンダーフレーム 18・・・フレーム構成部品としてのリヤサイドフレー
ム 19・・・フレーム構成部品としてのリヤフロアクロス
メンバ 20・・・フレーム構成部品としてのミドルフロアクロ
スメンバ 21・・・フレーム構成部品としてのインサイドシル 22・・・フレーム構成部品としてのフロントフロアフ
レーム 23・・・フレーム構成部品としてのダッシュボードロ
ア 24・・・フレーム構成部品としてのフロントホィール
ハウス 25・・・フレーム構成部品としてのフロントバルクヘ
ッド 27〜38・・・位置決め保持手段 65〜72・・・溶接部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンダーフレーム(17)を構成する複
    数のフレーム構成部品(18〜25)をそれらの相対位
    置が一定となるようにしてそれぞれ位置決め保持する複
    数の位置決め保持手段(27〜38)を備える治具パレ
    ット(10)上に各フレーム構成部品(18〜25)を
    セットする工程と、各フレーム構成部品相互(18〜2
    5)の溶接部(65〜72)をそれぞれ仮溶接して仮組
    状態のアンダーフレーム(17′)を前記治具パレット
    (10)上で構成する工程と、各位置決め保持手段(2
    7〜38)のうち特定複数の位置決め保持手段(27,
    36,37)以外の位置決め保持手段(28〜35,3
    8)をその位置決め保持状態の解除後に対応するフレー
    ム構成部品(18〜23,25)から退避せしめる工程
    と、前記特定複数の位置決め保持手段(27,36,3
    7)によって前記治具パレット(10)上に位置決め保
    持された仮組状態のアンダーフレーム(17′)におけ
    る各溶接部(65〜72)に本溶接を施す工程とを順次
    経過せしめることを特徴とする自動車のアンダーフレー
    ム組付方法。
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