JPH11348852A - 自動車ボディ或いはそのサブアセンブリーの組立装置およびこの装置を使用した組立方法 - Google Patents
自動車ボディ或いはそのサブアセンブリーの組立装置およびこの装置を使用した組立方法Info
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- JPH11348852A JPH11348852A JP10293592A JP29359298A JPH11348852A JP H11348852 A JPH11348852 A JP H11348852A JP 10293592 A JP10293592 A JP 10293592A JP 29359298 A JP29359298 A JP 29359298A JP H11348852 A JPH11348852 A JP H11348852A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T29/53039—Means to assemble or disassemble with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単純で安価で有効に使用できる、一体化され
た、組立てた構造物の幅を検出するシステムを備えた組
立装置およびをこの装置を使用した組立方法を提供す
る。 【解決手段】 自動車ボディ（４）或いはそのサブアセ
ンブリーの組立てる溶接ステーション（１）は、組立動
作の間に自動車ボディ（４）に係合する側方の位置決め
・係止ゲート（６、７）の微小な撓みを検出する一体化
システムとしてのセンサ（Ｓ）を有し、これによって、
その組立てられている構造物としての自動車ボデイ
（４）が受ける、この組立ステーションの縦方向に対し
て横切る方向の力を計算することが可能になっている。
た、組立てた構造物の幅を検出するシステムを備えた組
立装置およびをこの装置を使用した組立方法を提供す
る。 【解決手段】 自動車ボディ（４）或いはそのサブアセ
ンブリーの組立てる溶接ステーション（１）は、組立動
作の間に自動車ボディ（４）に係合する側方の位置決め
・係止ゲート（６、７）の微小な撓みを検出する一体化
システムとしてのセンサ（Ｓ）を有し、これによって、
その組立てられている構造物としての自動車ボデイ
（４）が受ける、この組立ステーションの縦方向に対し
て横切る方向の力を計算することが可能になっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車ボディ或い
はそのサブアセンブリーの組立装置およびこの装置を使
用した組立方法に関するものである。本発明は、乗用
車、軽量或いは重量トラックなどいかなるタイプの自動
車を組立てるのにも適用できる。特に、本発明はプレス
された金属板でできている構造物を電気スポット溶接に
よって組立てる装置に関する。しかしまた、本発明は、
接着剤などによる他の組立システムにも、プラスチック
や複合材料などの他の材料にも適用可能である。
はそのサブアセンブリーの組立装置およびこの装置を使
用した組立方法に関するものである。本発明は、乗用
車、軽量或いは重量トラックなどいかなるタイプの自動
車を組立てるのにも適用できる。特に、本発明はプレス
された金属板でできている構造物を電気スポット溶接に
よって組立てる装置に関する。しかしまた、本発明は、
接着剤などによる他の組立システムにも、プラスチック
や複合材料などの他の材料にも適用可能である。
【０００２】
【発明の背景】更に詳説すれば、本発明は、自動車ボデ
ィ或いはそのサブアセンブリーの組立装置であって、プ
ログラマブル組立手段を備えた組立ステーションと、組
立てるべき構造物の少なくとも一部を組立ステーション
へ送込むとともに、組立てられた後のその構造物をその
組立ステーションから取出すコンベア手段と、その組立
ステーションの両側に対向して配置されており、位置決
めと係止を行う少なくとも一対のゲートであって、正し
い組立位置に組立てられるようにその構造物の部品要素
を保持する位置決め・係止装置を備えており、組立作業
が行われる間、前記フレームが、前記位置決め・係止装
置が組立てられる構造物を放している非作動的離間状態
(spaced inoperative condition)と、前記位置決め・係
止装置が組立てられる構造物に係合できる作動的閉鎖状
態(closed operative condition)との間を行き来できる
ようになっているゲートとを備えた公知のタイプの装置
に関するものである。
ィ或いはそのサブアセンブリーの組立装置であって、プ
ログラマブル組立手段を備えた組立ステーションと、組
立てるべき構造物の少なくとも一部を組立ステーション
へ送込むとともに、組立てられた後のその構造物をその
組立ステーションから取出すコンベア手段と、その組立
ステーションの両側に対向して配置されており、位置決
めと係止を行う少なくとも一対のゲートであって、正し
い組立位置に組立てられるようにその構造物の部品要素
を保持する位置決め・係止装置を備えており、組立作業
が行われる間、前記フレームが、前記位置決め・係止装
置が組立てられる構造物を放している非作動的離間状態
(spaced inoperative condition)と、前記位置決め・係
止装置が組立てられる構造物に係合できる作動的閉鎖状
態(closed operative condition)との間を行き来できる
ようになっているゲートとを備えた公知のタイプの装置
に関するものである。
【０００３】上記タイプの組立装置はよく知られてお
り、長年にわたって使用されてきている。例えば、本出
願人は、“ロボゲート(ROBOGATE)”という商標で識別さ
れるフレキシブル溶接システムを生産、販売してきてい
るが、これの基本的概念は元々米国特許第4,256,957号
とこの対応ドイツ特許第2810 822号に示されており、こ
れは年月とともにこれに引続く多数の改良や変形を生み
出し、これらもまたそれぞれが本出願人の特許の主題と
なっている。ロボゲートシステムは、１９７０年代の終
わりまで一般に使用されていた自動車のボディの溶接技
術に大躍進を真にもたらし、世界中の自動車メーカーの
多くが従来使用していた装置を置き換えてしまった。こ
のシステムの基本バージョンでは、溶接ステーションに
おいて素早く交換可能で、ボディのタイプのそれぞれに
作動するようになっている、二或いはそれ以上の対の位
置決めゲートを有している。このシステムは、大きく異
なっているボディであっても作動が可能なので、同じ生
産ラインを使って違うモデルを生産することができる。
ロボゲートシステムの更なる利点は、かなり単純で迅速
な動作を行うので、非常に少ない投資で新しいボディモ
デルを生産することができるようになっていることであ
る。別の利点としては、このシステムが働く同タイプの
総てのモデルの品質を確実に均一にできるということで
ある。
り、長年にわたって使用されてきている。例えば、本出
願人は、“ロボゲート(ROBOGATE)”という商標で識別さ
れるフレキシブル溶接システムを生産、販売してきてい
るが、これの基本的概念は元々米国特許第4,256,957号
とこの対応ドイツ特許第2810 822号に示されており、こ
れは年月とともにこれに引続く多数の改良や変形を生み
出し、これらもまたそれぞれが本出願人の特許の主題と
なっている。ロボゲートシステムは、１９７０年代の終
わりまで一般に使用されていた自動車のボディの溶接技
術に大躍進を真にもたらし、世界中の自動車メーカーの
多くが従来使用していた装置を置き換えてしまった。こ
のシステムの基本バージョンでは、溶接ステーションに
おいて素早く交換可能で、ボディのタイプのそれぞれに
作動するようになっている、二或いはそれ以上の対の位
置決めゲートを有している。このシステムは、大きく異
なっているボディであっても作動が可能なので、同じ生
産ラインを使って違うモデルを生産することができる。
ロボゲートシステムの更なる利点は、かなり単純で迅速
な動作を行うので、非常に少ない投資で新しいボディモ
デルを生産することができるようになっていることであ
る。別の利点としては、このシステムが働く同タイプの
総てのモデルの品質を確実に均一にできるということで
ある。
【０００４】本発明は、多数の位置決めゲートの対を使
用するフレキシブルなステーションにも、単一のボディ
・モデルにしか作業をしない単一対の位置決めゲートを
有する“リジッドな(rigid)”ステーションにも適用可
能である。前述した公知の装置の場合、組立手段は、電
気スポット溶接用のヘッドを備えたプログラマブルロボ
ットにより構成されている。しかし前述のように、本発
明は、その構造物の各種のパーツを一緒に結合するのに
いかなる技術が使用されても適用が可能なのである。前
述した公知の装置の更なる特徴は、溶接されるべき構造
物がその溶接ステーションに到着する前に、予め大まか
に組立てられているということである。同じタイプの装
置で、溶接されるべき構造物の部分だけが溶接ステーシ
ョンの中に入り、溶接されるべき構造物全体を構成する
のに必要な残りの部分はその溶接ステーションに別に入
ってそこで結合されるものも知られている。本発明は、
このタイプの装置にも同様に適用可能である。
用するフレキシブルなステーションにも、単一のボディ
・モデルにしか作業をしない単一対の位置決めゲートを
有する“リジッドな(rigid)”ステーションにも適用可
能である。前述した公知の装置の場合、組立手段は、電
気スポット溶接用のヘッドを備えたプログラマブルロボ
ットにより構成されている。しかし前述のように、本発
明は、その構造物の各種のパーツを一緒に結合するのに
いかなる技術が使用されても適用が可能なのである。前
述した公知の装置の更なる特徴は、溶接されるべき構造
物がその溶接ステーションに到着する前に、予め大まか
に組立てられているということである。同じタイプの装
置で、溶接されるべき構造物の部分だけが溶接ステーシ
ョンの中に入り、溶接されるべき構造物全体を構成する
のに必要な残りの部分はその溶接ステーションに別に入
ってそこで結合されるものも知られている。本発明は、
このタイプの装置にも同様に適用可能である。
【０００５】このロボゲートシステムの基本バージョン
に関する前記特許に続いて、本出願人は、このシステム
のいろいろな改良および変形に関する別の特許を取得し
ている。最近の改良は、前述したが、ヨーロッパ特許出
願第ＥＰ-Ａ-0 642 878号の主題となっている。この資
料には、先行するロボゲートシステムの実施形態に比べ
てより複雑でなく、軽量でよりフレキシブルな構造を持
つ溶接ステーションが開示されている。この最も月並み
な解決法では、前述の位置決めゲートは、これらが溶接
ステーションにおいて素早く入れ替わって溶接されるべ
きいろいろなタイプのボディに対応するように、溶接ス
テーションでのコンベアラインの方向と平行なオーバー
ヘッドガイドで摺動可能に案内され、そしてこれには重
い固定支持フレームの設備が必要になる。これらのフレ
ームは、コストを大きく引き上げ、溶接ステーションを
嵩高くしてしまう以外に、溶接ロボットが溶接するボデ
ィに作業をするのに必要な空間を減らしてしまうことに
もなる。ヨーロッパ特許出願第ＥＰ-Ａ-0 642 878号で
記述されている解決法では、溶接ステーションの床に敷
いたレール上を案内される背の低い自走カートを配し
て、各位置決めゲートが他方のゲートから独立して移動
が可能になっている。従って、位置決めゲートには、溶
接ステーションのそれらの作業位置と溶接ステーション
から離れている待機位置との間の全体にわたって伸びる
縦長のオーバーヘッドガイドの設備は最早不必要で、そ
の結果、従来のロボゲート工場では必要であった、通
常、縦長に互いに結合されたガントリーのような(gantr
y-like)構造物により構成された重くて嵩高い支持フレ
ームも最早必要ではなくなった。従って、溶接ロボット
が使える空間が大きく増え、もしも望むならば、所定時
間内に行われる溶接スポットの数を増やすように、その
分のロボット数を増やすこともできる。ロボットはボデ
ィのあらゆる領域に遥かに容易に到達できるようにな
り、正しく溶接できるようになる。更に、それぞれの位
置決めゲートがもう一方のゲートとは独立して移動でき
るので、ラインに沿った各ゲートとその次のゲートとの
間のピッチは自由でかつ可変であり、このことによって
設備の設計と据付けに非常に大きな柔軟性が生まれる。
最後に、設備の据付けそのものも、従来の設備に比べて
コスト低減されるのである。この公知のシステムは、本
出願人が“オープン−ロボゲート(OPEN-ROBOGATE)”と
いう商標の下で市場に出しており、第１の実施形態に関
連して前述したヨーロッパ特許出願第ＥＰ-Ａ-0 642 87
8号に開示してあるが、これは、溶接されるべき構造物
の総ての部品が前記コンベアラインからその溶接ステー
ションに，仮組立された状態で、或いは互いに別々に支
持された各種の要素とともに最終的な組立位置に近接し
た位置に運ばれる。別のヨーロッパ特許出願第9783045
6.6号では“オープン-ロボゲート”システムのニューバ
ージョンを提案しており、ここでは、コンベアラインは
溶接する構造物の部分（典型的なものとしては床パネ
ル）をその都度溶接ステーションに供給し、ボディ側面
は位置決めゲートで直接形成され、それからこのゲート
がその作動的閉鎖位置に移動して、それを床パネルに係
合させるようにする。この第２バージョンでは、明らか
に、溶接をする前にボディを緩く組立てるために、従来
の解決法において溶接ステーションの上流に設けていた
いわゆるおもちゃの札付け(toy-tabbing)ステーション
は省略できる。更に、コンベアラインは、ヨーロッパ特
許出願第ＥＰ-Ａ-0 642 878号に示している実施態様と
比べてもより単純で安価になり、上流においてではなく
その溶接ステーションにおいてのみで、そのボディの構
造全体が簡単な部品から形成を始められるようになるの
である。
に関する前記特許に続いて、本出願人は、このシステム
のいろいろな改良および変形に関する別の特許を取得し
ている。最近の改良は、前述したが、ヨーロッパ特許出
願第ＥＰ-Ａ-0 642 878号の主題となっている。この資
料には、先行するロボゲートシステムの実施形態に比べ
てより複雑でなく、軽量でよりフレキシブルな構造を持
つ溶接ステーションが開示されている。この最も月並み
な解決法では、前述の位置決めゲートは、これらが溶接
ステーションにおいて素早く入れ替わって溶接されるべ
きいろいろなタイプのボディに対応するように、溶接ス
テーションでのコンベアラインの方向と平行なオーバー
ヘッドガイドで摺動可能に案内され、そしてこれには重
い固定支持フレームの設備が必要になる。これらのフレ
ームは、コストを大きく引き上げ、溶接ステーションを
嵩高くしてしまう以外に、溶接ロボットが溶接するボデ
ィに作業をするのに必要な空間を減らしてしまうことに
もなる。ヨーロッパ特許出願第ＥＰ-Ａ-0 642 878号で
記述されている解決法では、溶接ステーションの床に敷
いたレール上を案内される背の低い自走カートを配し
て、各位置決めゲートが他方のゲートから独立して移動
が可能になっている。従って、位置決めゲートには、溶
接ステーションのそれらの作業位置と溶接ステーション
から離れている待機位置との間の全体にわたって伸びる
縦長のオーバーヘッドガイドの設備は最早不必要で、そ
の結果、従来のロボゲート工場では必要であった、通
常、縦長に互いに結合されたガントリーのような(gantr
y-like)構造物により構成された重くて嵩高い支持フレ
ームも最早必要ではなくなった。従って、溶接ロボット
が使える空間が大きく増え、もしも望むならば、所定時
間内に行われる溶接スポットの数を増やすように、その
分のロボット数を増やすこともできる。ロボットはボデ
ィのあらゆる領域に遥かに容易に到達できるようにな
り、正しく溶接できるようになる。更に、それぞれの位
置決めゲートがもう一方のゲートとは独立して移動でき
るので、ラインに沿った各ゲートとその次のゲートとの
間のピッチは自由でかつ可変であり、このことによって
設備の設計と据付けに非常に大きな柔軟性が生まれる。
最後に、設備の据付けそのものも、従来の設備に比べて
コスト低減されるのである。この公知のシステムは、本
出願人が“オープン−ロボゲート(OPEN-ROBOGATE)”と
いう商標の下で市場に出しており、第１の実施形態に関
連して前述したヨーロッパ特許出願第ＥＰ-Ａ-0 642 87
8号に開示してあるが、これは、溶接されるべき構造物
の総ての部品が前記コンベアラインからその溶接ステー
ションに，仮組立された状態で、或いは互いに別々に支
持された各種の要素とともに最終的な組立位置に近接し
た位置に運ばれる。別のヨーロッパ特許出願第9783045
6.6号では“オープン-ロボゲート”システムのニューバ
ージョンを提案しており、ここでは、コンベアラインは
溶接する構造物の部分（典型的なものとしては床パネ
ル）をその都度溶接ステーションに供給し、ボディ側面
は位置決めゲートで直接形成され、それからこのゲート
がその作動的閉鎖位置に移動して、それを床パネルに係
合させるようにする。この第２バージョンでは、明らか
に、溶接をする前にボディを緩く組立てるために、従来
の解決法において溶接ステーションの上流に設けていた
いわゆるおもちゃの札付け(toy-tabbing)ステーション
は省略できる。更に、コンベアラインは、ヨーロッパ特
許出願第ＥＰ-Ａ-0 642 878号に示している実施態様と
比べてもより単純で安価になり、上流においてではなく
その溶接ステーションにおいてのみで、そのボディの構
造全体が簡単な部品から形成を始められるようになるの
である。
【０００６】本発明は、ヨーロッパ特許出願第ＥＰ-Ａ-
0 642 878号に示している変形に関して、また、ヨーロ
ッパ特許出願第第97830456.6号の主題を構成している変
形に関して、“オープン−ロボゲート”システムに更な
る改良をもたらすものである。更に、本発明は、素早く
交換可能な各種のタイプの溶接されるボディに適応する
多数の対の位置決めゲートを有するフレキシブルな前述
したタイプのステーションにも、単一のボディ・モデル
専用の単一対の位置決めゲートを有するリジッドなステ
ーションにも適用ができる。
0 642 878号に示している変形に関して、また、ヨーロ
ッパ特許出願第第97830456.6号の主題を構成している変
形に関して、“オープン−ロボゲート”システムに更な
る改良をもたらすものである。更に、本発明は、素早く
交換可能な各種のタイプの溶接されるボディに適応する
多数の対の位置決めゲートを有するフレキシブルな前述
したタイプのステーションにも、単一のボディ・モデル
専用の単一対の位置決めゲートを有するリジッドなステ
ーションにも適用ができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする技術的課題】前述した公知の
タイプの溶接ステーションに関して従来遭遇していた課
題は、組立てられる構造物は幅、即ち溶接ステーション
の縦方向に対して横切る方向に沿った寸法を有し、これ
が予め定めた理論寸法にいつも対応しているとは限らな
いということである。最も新型の高度な実施形態であっ
ても、最小でも、数ミリメータのオーダーの予め定めら
れた幅に関する変動を回避することをしないのである。
従来タイプのロボゲートステーションでは、位置決めゲ
ートがリジッドな支持フレームによって案内され、溶接
する構造物が位置決めゲートの間に係止されると、理論
的な形態(configuration)になっていると仮定させられ
る。そして、溶接が完了し位置決めゲートが開放されて
溶接された構造物がフリーになると、この後者はある種
の弛緩状態になり、所望の理論的状態にはならないので
ある。溶接された構造物が受けた変形を正確に調べるこ
とによってこのシステムの精度を改善しようとすれば、
歪みゲージを使った複雑な検出システムを設けるか、或
いは高価で厄介な試験作業を含む、生産ラインから外し
て後で行う計測・評価を行わなければならないのであ
る。
タイプの溶接ステーションに関して従来遭遇していた課
題は、組立てられる構造物は幅、即ち溶接ステーション
の縦方向に対して横切る方向に沿った寸法を有し、これ
が予め定めた理論寸法にいつも対応しているとは限らな
いということである。最も新型の高度な実施形態であっ
ても、最小でも、数ミリメータのオーダーの予め定めら
れた幅に関する変動を回避することをしないのである。
従来タイプのロボゲートステーションでは、位置決めゲ
ートがリジッドな支持フレームによって案内され、溶接
する構造物が位置決めゲートの間に係止されると、理論
的な形態(configuration)になっていると仮定させられ
る。そして、溶接が完了し位置決めゲートが開放されて
溶接された構造物がフリーになると、この後者はある種
の弛緩状態になり、所望の理論的状態にはならないので
ある。溶接された構造物が受けた変形を正確に調べるこ
とによってこのシステムの精度を改善しようとすれば、
歪みゲージを使った複雑な検出システムを設けるか、或
いは高価で厄介な試験作業を含む、生産ラインから外し
て後で行う計測・評価を行わなければならないのであ
る。
【０００８】
【発明の目的】本発明の目的は、単純で安価で有効に使
用できる、一体化された、組立てた構造物の幅を検出す
るシステムを備えた組立装置およびをこの装置を使用し
た組立方法を提供することである。
用できる、一体化された、組立てた構造物の幅を検出す
るシステムを備えた組立装置およびをこの装置を使用し
た組立方法を提供することである。
【０００９】
【発明の概要および効果】上記の目的を達成するため
に、本発明は、この説明の最初に述べたタイプの自動車
ボディあるいはそのサブアセンブリーの組立装置を提供
するものであって、 ａ）それぞれの位置決め・係止ゲートは独立したユニッ
トであって、組立ステーションにおいて移動することが
可能で、それらのゲートが前記作業状態のときにそのス
テーションの固定構造にリジッドに係止されるように設
けられている基部と、前記基部から延伸しており、ゲー
トが前記作業状態にあるときにそのステーションの前記
固定構造に直接には結合されていない前記位置決め・係
止装置を搬送する活動部とを有し、以て、組立てられる
構造物の理論的な予め定められた寸法からの横方向の寸
法の変動によって、そのステーションの縦方向に対して
横切る方向に微小な撓みを受け得るようになっているこ
とと、 ｂ）基部の係止領域から固定構造までの予め定めた距離
での前記の微小な撓みによる前記固定構造に対する前記
活動部の微小な変位を検出するように各位置決め・係止
ゲートの前記活動部と前記固定構造との間にセンサ手段
が介設されていることと、 ｃ）前記装置は、更に、前記センサ手段から来る信号を
処理し、各位置決め・係止ゲートの活動部のいろいろな
部分の変位を前記係止されている領域からの距離の関数
として計算するとともに、もしも望むならば、各ゲート
と組立てられる構造物との間でやりとりされる力も計算
する手段を備えていることとを組合わせたものであるこ
とを特徴としている。
に、本発明は、この説明の最初に述べたタイプの自動車
ボディあるいはそのサブアセンブリーの組立装置を提供
するものであって、 ａ）それぞれの位置決め・係止ゲートは独立したユニッ
トであって、組立ステーションにおいて移動することが
可能で、それらのゲートが前記作業状態のときにそのス
テーションの固定構造にリジッドに係止されるように設
けられている基部と、前記基部から延伸しており、ゲー
トが前記作業状態にあるときにそのステーションの前記
固定構造に直接には結合されていない前記位置決め・係
止装置を搬送する活動部とを有し、以て、組立てられる
構造物の理論的な予め定められた寸法からの横方向の寸
法の変動によって、そのステーションの縦方向に対して
横切る方向に微小な撓みを受け得るようになっているこ
とと、 ｂ）基部の係止領域から固定構造までの予め定めた距離
での前記の微小な撓みによる前記固定構造に対する前記
活動部の微小な変位を検出するように各位置決め・係止
ゲートの前記活動部と前記固定構造との間にセンサ手段
が介設されていることと、 ｃ）前記装置は、更に、前記センサ手段から来る信号を
処理し、各位置決め・係止ゲートの活動部のいろいろな
部分の変位を前記係止されている領域からの距離の関数
として計算するとともに、もしも望むならば、各ゲート
と組立てられる構造物との間でやりとりされる力も計算
する手段を備えていることとを組合わせたものであるこ
とを特徴としている。
【００１０】前述した特徴（ａ）は、それ自体は公知
で、ヨーロッパ特許出願第EP-A-0 642878号および第978
30456.6号の主題を構成するタイプの“オープン−ロボ
ゲート”組立ステーションに代表される。本出願人が行
った検討と試験によれば、溶接される構造物にゲートが
係合すると自由に微小な撓み（いずれにしても実質的に
１mm／１００ニュートン以下）を受けるこのタイプのス
テーションで使用される位置決めゲートは、組立てられ
る構造物が位置決めゲートで係合されたときに受ける力
を非常に単純で迅速な方法で検出するのに利用できると
いうことが判明した。そして、例えば、そのステーショ
ンの固定構造に針センサ(stylus sensor)を各位置決め
ゲートの下部に近接させ、そのゲートが固定構造に係止
される係止領域の直ぐ上に配置すると、そのゲートが溶
接される構造物に係合することによって引き起こされる
微小変位（典型的なものとしては０．１mm以下のオーダ
ー）をそれが検出することができるのである。これを検
出することによって、前記係止領域から離れたいろいろ
な距離での係止ゲートの自由部分の変位を高い精度で計
算できる。従って、溶接される構造物との間の横方向の
力も線形関係に基づいて決定することができるのであ
る。
で、ヨーロッパ特許出願第EP-A-0 642878号および第978
30456.6号の主題を構成するタイプの“オープン−ロボ
ゲート”組立ステーションに代表される。本出願人が行
った検討と試験によれば、溶接される構造物にゲートが
係合すると自由に微小な撓み（いずれにしても実質的に
１mm／１００ニュートン以下）を受けるこのタイプのス
テーションで使用される位置決めゲートは、組立てられ
る構造物が位置決めゲートで係合されたときに受ける力
を非常に単純で迅速な方法で検出するのに利用できると
いうことが判明した。そして、例えば、そのステーショ
ンの固定構造に針センサ(stylus sensor)を各位置決め
ゲートの下部に近接させ、そのゲートが固定構造に係止
される係止領域の直ぐ上に配置すると、そのゲートが溶
接される構造物に係合することによって引き起こされる
微小変位（典型的なものとしては０．１mm以下のオーダ
ー）をそれが検出することができるのである。これを検
出することによって、前記係止領域から離れたいろいろ
な距離での係止ゲートの自由部分の変位を高い精度で計
算できる。従って、溶接される構造物との間の横方向の
力も線形関係に基づいて決定することができるのであ
る。
【００１１】従って、単純で精度の高い方法で現象をチ
ェックすることができるので、組立てられた構造物の幅
の精度が現在到達できるものよりも遥かによくなるまで
そのステーションを調節できるのである。このようにし
て、溶接される構造物上でゲート同志が近づいたとき
に、それらが係止されている固定構造から位置決めゲー
トの基部を外れさせてしまうのに十分大きいいかなる力
も検出することもまた可能となろう。既に示したよう
に、固定構造とこれに隣接している位置決めゲートの領
域との間のどこかの点に単に１個のセンサを設けること
によって、そのゲートの構造が受ける微小な撓みの長さ
と方向を検出することができ、以て、組立てられる構造
物が理論的寸法よりも大きいか小さいかによって、組立
てられる構造物に作用する外向きあるいは内向きの力の
値が検出できる。位置決めゲートの微小な撓みを検出す
ると、その構造物が受けている力の値を、歪みゲージな
どを使用している高価で厄介な検出システムを使わなく
ても非常に高い精度で計算するのに利用できる。
ェックすることができるので、組立てられた構造物の幅
の精度が現在到達できるものよりも遥かによくなるまで
そのステーションを調節できるのである。このようにし
て、溶接される構造物上でゲート同志が近づいたとき
に、それらが係止されている固定構造から位置決めゲー
トの基部を外れさせてしまうのに十分大きいいかなる力
も検出することもまた可能となろう。既に示したよう
に、固定構造とこれに隣接している位置決めゲートの領
域との間のどこかの点に単に１個のセンサを設けること
によって、そのゲートの構造が受ける微小な撓みの長さ
と方向を検出することができ、以て、組立てられる構造
物が理論的寸法よりも大きいか小さいかによって、組立
てられる構造物に作用する外向きあるいは内向きの力の
値が検出できる。位置決めゲートの微小な撓みを検出す
ると、その構造物が受けている力の値を、歪みゲージな
どを使用している高価で厄介な検出システムを使わなく
ても非常に高い精度で計算するのに利用できる。
【００１２】この検出システムは、溶接される構造物の
各種の部品が位置決めされ、係止される最初の段階の間
や、それに続く溶接段階と以降の位置決めゲートが溶接
作業の終了時に解放され開く間など、そのステーション
のさまざまな作業段階においてその構造物に作用する力
を決定するのに利用できる。本発明に係るシステムによ
れば、組立作業の間に検出されるいかなる力でもその主
な源を特定することができる。組立中にその構造物が受
ける横方向（外向きあるいは内向き）の力を計算するこ
とは、位置決めゲートが解放した後のその構造物の跳ね
返り(spring back)現象の可能性を予測するための必須
の要素である。本発明に係るシステムであれば、この現
象を制御し、容易に正確に調べることができ、以て、組
立およびその前のサブアセンブリーステーションや、打
ち抜き(stamping)作業を最良の方法で設定可能となる。
従って、本発明に係る装置は、組立てられた構造物の幅
を検出し、組立作業の間に構造物が受けるいかなる変形
現象でも調べることができるようにする一体化システム
を持つ組立装置であり、溶接されたボディの横方向の寸
法誤差が１mm以下という非常に高い精度でそのステーシ
ョンが作業できるようにする。
各種の部品が位置決めされ、係止される最初の段階の間
や、それに続く溶接段階と以降の位置決めゲートが溶接
作業の終了時に解放され開く間など、そのステーション
のさまざまな作業段階においてその構造物に作用する力
を決定するのに利用できる。本発明に係るシステムによ
れば、組立作業の間に検出されるいかなる力でもその主
な源を特定することができる。組立中にその構造物が受
ける横方向（外向きあるいは内向き）の力を計算するこ
とは、位置決めゲートが解放した後のその構造物の跳ね
返り(spring back)現象の可能性を予測するための必須
の要素である。本発明に係るシステムであれば、この現
象を制御し、容易に正確に調べることができ、以て、組
立およびその前のサブアセンブリーステーションや、打
ち抜き(stamping)作業を最良の方法で設定可能となる。
従って、本発明に係る装置は、組立てられた構造物の幅
を検出し、組立作業の間に構造物が受けるいかなる変形
現象でも調べることができるようにする一体化システム
を持つ組立装置であり、溶接されたボディの横方向の寸
法誤差が１mm以下という非常に高い精度でそのステーシ
ョンが作業できるようにする。
【００１３】本発明は、また、前述した装置を使った自
動車ボディ或いはそのサブアセンブリーの組立方法も提
供する。本発明に係る装置の好適実施形態においては、
前述したセンサ手段は、各位置決め・係止ゲートの前端
と後端それぞれに設けた第１および第２センサ手段を有
しており、以て、その組立ステーションの左前方、右前
方、左後方、および右後方の四つのコーナーで検出が行
われるようにしている。本発明の別の好適な特徴によれ
ば、前記処理手段に付属して、その組立ステーションの
平面図の画像を表示できる表示手段があり、ここには、
その組立ステーションのそれぞれ左前方、右前方、左後
方、および右後方の四つのコーナーにおける、前記セン
サ手段が検出した変位、各ゲートの頂部での計算された
変位、そして各ゲートとボディとの間に生じている力の
内から選択したパラメータの値が表示され、前記画像
は、また、左前方と右前方のコーナーでの値の計算平均
値、左後方と右後方のコーナーでの値の計算平均値、右
前方と右後方のコーナーでの値の計算平均値、および左
前方と左後方のコーナーでの値の計算平均値もそれぞれ
表示する。
動車ボディ或いはそのサブアセンブリーの組立方法も提
供する。本発明に係る装置の好適実施形態においては、
前述したセンサ手段は、各位置決め・係止ゲートの前端
と後端それぞれに設けた第１および第２センサ手段を有
しており、以て、その組立ステーションの左前方、右前
方、左後方、および右後方の四つのコーナーで検出が行
われるようにしている。本発明の別の好適な特徴によれ
ば、前記処理手段に付属して、その組立ステーションの
平面図の画像を表示できる表示手段があり、ここには、
その組立ステーションのそれぞれ左前方、右前方、左後
方、および右後方の四つのコーナーにおける、前記セン
サ手段が検出した変位、各ゲートの頂部での計算された
変位、そして各ゲートとボディとの間に生じている力の
内から選択したパラメータの値が表示され、前記画像
は、また、左前方と右前方のコーナーでの値の計算平均
値、左後方と右後方のコーナーでの値の計算平均値、右
前方と右後方のコーナーでの値の計算平均値、および左
前方と左後方のコーナーでの値の計算平均値もそれぞれ
表示する。
【００１４】更に、各表示値に付属して、前記パラメー
タの変動の所定の範囲に確認色を関連付けるコードに従
って色を付けるのが好ましい。このようにすると、ユー
ザーはシステムの適切な操作を直ちに確認でき、また、
ボディの横方向の寸法が大き過ぎて、固く留められてい
るはずの領域で二つのゲートが必要以上に開いてしまう
などの異常状態が起こったら、必要なら動作を調節する
ことができる。本発明の更なる特徴と利点を添付図面を
参照しての説明によって明らかにするが、これらは非限
定の単なる例である。
タの変動の所定の範囲に確認色を関連付けるコードに従
って色を付けるのが好ましい。このようにすると、ユー
ザーはシステムの適切な操作を直ちに確認でき、また、
ボディの横方向の寸法が大き過ぎて、固く留められてい
るはずの領域で二つのゲートが必要以上に開いてしまう
などの異常状態が起こったら、必要なら動作を調節する
ことができる。本発明の更なる特徴と利点を添付図面を
参照しての説明によって明らかにするが、これらは非限
定の単なる例である。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施形態
を図面にしたがって説明する。図１に、本出願人が“オ
ープン・ロボゲート”という商標の下で製造し、市場に
出しているタイプの、自動車ボディを溶接する組立ステ
ーションを概ね示している。それ自体公知の技術によっ
ており、この装置は、自動車ボディ４の下部を受け入れ
て位置決めし係止する手段３を有する固定構造２を含ん
だ溶接ステーション１を備え、この自動車ボディ４はコ
ンベアライン５によって溶接ステーション１に供給され
るようになっている。これらの部品の構造の詳細は、い
ずれか公知の方法で作ることができ、それのみで本発明
の範囲に入らないので、ここでは説明されておらず図示
もされていない。本発明は、自動車ボディ４が溶接ステ
ーション１の上流で緩く組立てられてコンベアライン５
によってそこへ搬送されるケースに対しても、コンベア
ライン５が自動車ボディ４の下部だけを搬送し、残りの
部分（基本的には、ボディ側面と上部結合クロスメンバ
ー(upper connecting cross-member)は溶接ステーショ
ン1で床パネルに付加されるケースに対しても適用でき
る。また、公知の技術によって、自動車ボディ４が溶接
ステーション１に到達すると、それは一対の位置決め・
係止ゲート６、７によって位置決めされ係止される。
を図面にしたがって説明する。図１に、本出願人が“オ
ープン・ロボゲート”という商標の下で製造し、市場に
出しているタイプの、自動車ボディを溶接する組立ステ
ーションを概ね示している。それ自体公知の技術によっ
ており、この装置は、自動車ボディ４の下部を受け入れ
て位置決めし係止する手段３を有する固定構造２を含ん
だ溶接ステーション１を備え、この自動車ボディ４はコ
ンベアライン５によって溶接ステーション１に供給され
るようになっている。これらの部品の構造の詳細は、い
ずれか公知の方法で作ることができ、それのみで本発明
の範囲に入らないので、ここでは説明されておらず図示
もされていない。本発明は、自動車ボディ４が溶接ステ
ーション１の上流で緩く組立てられてコンベアライン５
によってそこへ搬送されるケースに対しても、コンベア
ライン５が自動車ボディ４の下部だけを搬送し、残りの
部分（基本的には、ボディ側面と上部結合クロスメンバ
ー(upper connecting cross-member)は溶接ステーショ
ン1で床パネルに付加されるケースに対しても適用でき
る。また、公知の技術によって、自動車ボディ４が溶接
ステーション１に到達すると、それは一対の位置決め・
係止ゲート６、７によって位置決めされ係止される。
【００１６】各位置決め・係止ゲート６、７には、図２
において番号８で示されている位置決め・係止装置が設
けられており、ゲート６、７が非作動的開放状態(inope
rative opened condition)（図１で破線で示している）
から作動的閉鎖状態(operative closed condition)（図
１、２で実線で示している）へ搬送されたとき、自動車
ボディ４に係合するようになされている。このようにし
て自動車ボディ４が適正な組立位置に係止されると、電
気スポット溶接ヘッドを備えたプログラマブル・ロボッ
ト９などの溶接手段によって溶接することができるよう
になる。溶接が完了すると、位置決め・係止装置８が開
いて位置決め・係止ゲート６、７は元の非作動的開放位
置に戻り、溶接された自動車ボディ４が溶接ステーショ
ン１から出て、新たな溶接される構造物がこの溶接ステ
ーション１に入ることができるようになる。
において番号８で示されている位置決め・係止装置が設
けられており、ゲート６、７が非作動的開放状態(inope
rative opened condition)（図１で破線で示している）
から作動的閉鎖状態(operative closed condition)（図
１、２で実線で示している）へ搬送されたとき、自動車
ボディ４に係合するようになされている。このようにし
て自動車ボディ４が適正な組立位置に係止されると、電
気スポット溶接ヘッドを備えたプログラマブル・ロボッ
ト９などの溶接手段によって溶接することができるよう
になる。溶接が完了すると、位置決め・係止装置８が開
いて位置決め・係止ゲート６、７は元の非作動的開放位
置に戻り、溶接された自動車ボディ４が溶接ステーショ
ン１から出て、新たな溶接される構造物がこの溶接ステ
ーション１に入ることができるようになる。
【００１７】本発明は、溶接ステーション１が所定のボ
ディ・モデル用として単に一対の位置決めゲート６、７
だけしか有していないケースにも、多数の対の位置決め
ゲート６、７が作業位置で素早く入れ替わるようになさ
れ、いろいろなタイプの自動車ボディに適応するステー
ションのケースにも適用できる。この場合、位置決めゲ
ート６、７が不動作開放状態（図１で破線で示してい
る）にあるときは、起てられて移動できるので新たな位
置決めゲート対（図示していない）がその溶接ステーシ
ョンに入ることができる。このために、これまたそれ自
体は公知の技術によって、このステーションの床に配設
したレール１１上を案内されている低い自走カート(pro
pelled cart)１０を各ゲート６、７に備えさせる。
ディ・モデル用として単に一対の位置決めゲート６、７
だけしか有していないケースにも、多数の対の位置決め
ゲート６、７が作業位置で素早く入れ替わるようになさ
れ、いろいろなタイプの自動車ボディに適応するステー
ションのケースにも適用できる。この場合、位置決めゲ
ート６、７が不動作開放状態（図１で破線で示してい
る）にあるときは、起てられて移動できるので新たな位
置決めゲート対（図示していない）がその溶接ステーシ
ョンに入ることができる。このために、これまたそれ自
体は公知の技術によって、このステーションの床に配設
したレール１１上を案内されている低い自走カート(pro
pelled cart)１０を各ゲート６、７に備えさせる。
【００１８】位置決め・係止ゲート６、７が作動的閉鎖
位置にあるときは、これらは係止装置（図示せず）によ
って固定構造２にリジッドに結合され係止される。図
１、２に示すように、位置決め・係止ゲート６、７はそ
れぞれ固定構造２に係止される基部１２を有している。
詳細に言えば、係止状態においては、各位置決め・係止
ゲート６、７の基部１２は、垂直方向に互いに整列させ
られている二つの垂直支持部１３、１４（図２に簡略に
示している）において固定構造２に向かって横方向に押
し付けられる。前述した説明から明らかなように、各位
置決め・係止ゲート６、７は、基部１２から上方に伸び
ている活動部１５を有しているが、これは溶接ステーシ
ョン１の固定構造２へのいかなる直接結合からも解放さ
れている。
位置にあるときは、これらは係止装置（図示せず）によ
って固定構造２にリジッドに結合され係止される。図
１、２に示すように、位置決め・係止ゲート６、７はそ
れぞれ固定構造２に係止される基部１２を有している。
詳細に言えば、係止状態においては、各位置決め・係止
ゲート６、７の基部１２は、垂直方向に互いに整列させ
られている二つの垂直支持部１３、１４（図２に簡略に
示している）において固定構造２に向かって横方向に押
し付けられる。前述した説明から明らかなように、各位
置決め・係止ゲート６、７は、基部１２から上方に伸び
ている活動部１５を有しているが、これは溶接ステーシ
ョン１の固定構造２へのいかなる直接結合からも解放さ
れている。
【００１９】本発明によれば、各位置決めゲート・係止
ゲート６、７には上部の垂直支持部１３よりもやや上に
針センサ装置(stylus sensor device)Ｓが付属してい
る。この針センサ装置Ｓは、この構造はどんな公知のタ
イプのものでも構わないが、それぞれの位置決めゲート
に固く結合した埋め込みボルト１７と協働するようにな
されている針１６を有しており、以て、溶接ステーショ
ン1の縦方向に対して横切る方向Ａ（図３）に沿った、
溶接ステーション１の固定構造２に対する位置決めゲー
ト・係止ゲート７の変位を検出できるようにする。針セ
ンサ装置Ｓは信号を出し、この信号は処理手段１８（図
３）に供給され、これはこの信号を処理して表示すると
ともに、次に述べるような計算を行うものであればどん
なものであってもよい。
ゲート６、７には上部の垂直支持部１３よりもやや上に
針センサ装置(stylus sensor device)Ｓが付属してい
る。この針センサ装置Ｓは、この構造はどんな公知のタ
イプのものでも構わないが、それぞれの位置決めゲート
に固く結合した埋め込みボルト１７と協働するようにな
されている針１６を有しており、以て、溶接ステーショ
ン1の縦方向に対して横切る方向Ａ（図３）に沿った、
溶接ステーション１の固定構造２に対する位置決めゲー
ト・係止ゲート７の変位を検出できるようにする。針セ
ンサ装置Ｓは信号を出し、この信号は処理手段１８（図
３）に供給され、これはこの信号を処理して表示すると
ともに、次に述べるような計算を行うものであればどん
なものであってもよい。
【００２０】既に前述したように、溶接される自動車ボ
ディ４の幅、即ち、横方向Ａの寸法は、理論上の寸法よ
りも大きかったり、短かったりすることがある。この結
果、位置決め・係止ゲートゲート６、７が作動的閉鎖位
置に搬送されて位置決め・係止装置８が自動車ボディ４
に係合したとき、二つの位置決め・係止ゲートゲート
６、７の上部自由部である活動部１５が微小な撓み（い
ずれにしても１mm／１０００ニュートン以下）を生ずる
のである。この微小な撓みを巧妙に利用すると、位置決
め・係止ゲートゲート６、７と構造物、即ち自動車ボデ
ィ４との間の方向Ａの向きの力を決定することができ
る。このことは、センサＳが設けられているところ、即
ち、固定構造２の上部支持部である活動部１３から垂直
方向に距離Ｌ１のところにおいての各位置決め・係止ゲ
ート６、７の微小な変位を検出することによって行われ
る。従って、支持部１３から垂直方向にいろいろな距離
Ｌだけ離れている、各ゲート６、７のいろいろな部分の
微小な変位を検出することができ、結果として生じる位
置決め・係止ゲート６、７と自動車ボディ４との間の横
方向Ａの向きの力を比例関係を使って計算することがで
きる。
ディ４の幅、即ち、横方向Ａの寸法は、理論上の寸法よ
りも大きかったり、短かったりすることがある。この結
果、位置決め・係止ゲートゲート６、７が作動的閉鎖位
置に搬送されて位置決め・係止装置８が自動車ボディ４
に係合したとき、二つの位置決め・係止ゲートゲート
６、７の上部自由部である活動部１５が微小な撓み（い
ずれにしても１mm／１０００ニュートン以下）を生ずる
のである。この微小な撓みを巧妙に利用すると、位置決
め・係止ゲートゲート６、７と構造物、即ち自動車ボデ
ィ４との間の方向Ａの向きの力を決定することができ
る。このことは、センサＳが設けられているところ、即
ち、固定構造２の上部支持部である活動部１３から垂直
方向に距離Ｌ１のところにおいての各位置決め・係止ゲ
ート６、７の微小な変位を検出することによって行われ
る。従って、支持部１３から垂直方向にいろいろな距離
Ｌだけ離れている、各ゲート６、７のいろいろな部分の
微小な変位を検出することができ、結果として生じる位
置決め・係止ゲート６、７と自動車ボディ４との間の横
方向Ａの向きの力を比例関係を使って計算することがで
きる。
【００２１】従って、本発明に係る装置には、自動車ボ
ディ４の横方向の寸法と、組立作業のときに受ける力と
を検出する一体化システムを設け、これによって、自動
車ボディ４が組立作業のときに受ける変形現象の完全な
姿を非常に容易でまた正確な方法で捉えることができる
のである。従って、本発明に係る装置の助けを借りて、
構造物で生じている変形を調べ、生じている力の源を見
付け出し、これに従って補正することによって溶接シス
テムの設定を改善することができ、現存する標準に関し
ては例を見ないような、溶接された構造物の寸法的な品
質を得ることができる。
ディ４の横方向の寸法と、組立作業のときに受ける力と
を検出する一体化システムを設け、これによって、自動
車ボディ４が組立作業のときに受ける変形現象の完全な
姿を非常に容易でまた正確な方法で捉えることができる
のである。従って、本発明に係る装置の助けを借りて、
構造物で生じている変形を調べ、生じている力の源を見
付け出し、これに従って補正することによって溶接シス
テムの設定を改善することができ、現存する標準に関し
ては例を見ないような、溶接された構造物の寸法的な品
質を得ることができる。
【００２２】図４、５の二つのグラフに、“ｄ”で指定
してあるセンサＳが検出した線形の変位と、図４の場合
は対応するフレーム、即ち位置決め・係止ゲート６また
は７と自動車ボディ４との間に引き起こされている力
“ｆ”との間の関係と、図５の場合は前述した方法で計
算した位置決め・係止ゲート６，７の上端での変位
“Ｄ”との間の関係をそれぞれ示している。図示するよ
うに、両グラフとも変形に対応した点“Ｐ”で勾配が変
化する線形の相関を示しており、この変形点において
は、自動車ボディの横方向の寸法が大き過ぎるために支
持部１３、１４で位置決め・係止ゲート６、７に不要な
開きが生じているのである。これらのグラフでは、I、I
I、III、IVの四つの領域が前述したパラメータの四つの
領域に対応付けて示してある。領域Iは理想的な動作を
行っている範囲であるが、領域IVは異常動作をしている
範囲で、直ぐにでもオペレータが介入しなければならな
い。容易に分かることであるが、実用上の目的のために
これらの領域それぞれに別々の色を割り当てて、そのシ
ステムの作動状態が直ぐに認識できる表示にするように
する。例えば、領域I、II、III、IVにそれぞれ緑、黄
色、オレンジ、赤の色を割り当てる。
してあるセンサＳが検出した線形の変位と、図４の場合
は対応するフレーム、即ち位置決め・係止ゲート６また
は７と自動車ボディ４との間に引き起こされている力
“ｆ”との間の関係と、図５の場合は前述した方法で計
算した位置決め・係止ゲート６，７の上端での変位
“Ｄ”との間の関係をそれぞれ示している。図示するよ
うに、両グラフとも変形に対応した点“Ｐ”で勾配が変
化する線形の相関を示しており、この変形点において
は、自動車ボディの横方向の寸法が大き過ぎるために支
持部１３、１４で位置決め・係止ゲート６、７に不要な
開きが生じているのである。これらのグラフでは、I、I
I、III、IVの四つの領域が前述したパラメータの四つの
領域に対応付けて示してある。領域Iは理想的な動作を
行っている範囲であるが、領域IVは異常動作をしている
範囲で、直ぐにでもオペレータが介入しなければならな
い。容易に分かることであるが、実用上の目的のために
これらの領域それぞれに別々の色を割り当てて、そのシ
ステムの作動状態が直ぐに認識できる表示にするように
する。例えば、領域I、II、III、IVにそれぞれ緑、黄
色、オレンジ、赤の色を割り当てる。
【００２３】図６に、この結果がどのようになるかの例
を示している。この図には、本発明によるシステムの制
御装置に付属している映像端末(video terminal)上に表
示される画面の概略を示している。表示画面は平面図に
おいて溶接ステーションの概略を示している。本発明の
好適実施形態においては、位置決め・係止ゲート６、７
それぞれに２個のセンサ装置を、それぞれその位置決め
・係止ゲート６、７の前端と後端とに設けてある。この
ようにすると、そのステーションの左前方、右前方、左
後方、右後方の四つのコーナーで検出ができる。図６の
表示画面は、中央の領域と、左右の領域とを含んでい
る。左領域には、左側ゲートのそれぞれ前端と後端での
決定されたパラメータの値（このパラメータは、図示し
ている例では、位置決め・係止ゲート６、７の頂部での
変位の計算値であるが、これは、センサが検出した変位
値にも、ボディと各ゲートとの間で引き起こされている
力の値にも応用できる）を表示している。同様に、右領
域には、右側ゲートの前端と後端における、ゲートの頂
部での変位の計算値が表示されている。中央領域には、
左前端と右前方の二つの値の平均値と、左後方と右後方
の二つの値の平均値と、左前方と左後方の二つの値の平
均値と、そして右前方と右後方の二つの値のそれぞれの
平均値が表示されている。更に、それぞれの値が表示さ
れているセルは、予め定めたパラメータの変化範囲それ
ぞれと所定の色を関連付けして、前記のI−IVの四つの
範囲の予め定めたカラーコードになっている。このよう
にすると、ユーザーはそのシステムの動作状態の情報を
直ちに認識する。前記のカラーコードの例の場合は、表
示されている画像の総ての領域が緑色か、緑色か黄色の
とき理想的な動作状態になっている。いくつかの領域が
オレンジ色になっているときは、システムの動作状態が
許容限界になっており、表示されている画像の領域の内
の一つの領域またはそれ以上の領域が赤になっていた
ら、直ちに介入する必要がある。
を示している。この図には、本発明によるシステムの制
御装置に付属している映像端末(video terminal)上に表
示される画面の概略を示している。表示画面は平面図に
おいて溶接ステーションの概略を示している。本発明の
好適実施形態においては、位置決め・係止ゲート６、７
それぞれに２個のセンサ装置を、それぞれその位置決め
・係止ゲート６、７の前端と後端とに設けてある。この
ようにすると、そのステーションの左前方、右前方、左
後方、右後方の四つのコーナーで検出ができる。図６の
表示画面は、中央の領域と、左右の領域とを含んでい
る。左領域には、左側ゲートのそれぞれ前端と後端での
決定されたパラメータの値（このパラメータは、図示し
ている例では、位置決め・係止ゲート６、７の頂部での
変位の計算値であるが、これは、センサが検出した変位
値にも、ボディと各ゲートとの間で引き起こされている
力の値にも応用できる）を表示している。同様に、右領
域には、右側ゲートの前端と後端における、ゲートの頂
部での変位の計算値が表示されている。中央領域には、
左前端と右前方の二つの値の平均値と、左後方と右後方
の二つの値の平均値と、左前方と左後方の二つの値の平
均値と、そして右前方と右後方の二つの値のそれぞれの
平均値が表示されている。更に、それぞれの値が表示さ
れているセルは、予め定めたパラメータの変化範囲それ
ぞれと所定の色を関連付けして、前記のI−IVの四つの
範囲の予め定めたカラーコードになっている。このよう
にすると、ユーザーはそのシステムの動作状態の情報を
直ちに認識する。前記のカラーコードの例の場合は、表
示されている画像の総ての領域が緑色か、緑色か黄色の
とき理想的な動作状態になっている。いくつかの領域が
オレンジ色になっているときは、システムの動作状態が
許容限界になっており、表示されている画像の領域の内
の一つの領域またはそれ以上の領域が赤になっていた
ら、直ちに介入する必要がある。
【００２４】なお、図６において“TOP OF GATE DEFLEC
TION”はゲート頂部の撓み、“AVGFRONT”は前方平均
値、“AVG REAR”は後方平均値、“LHS”は左側、“RH
S”は右側、“LHF”は左前方、“RHF”は右前方、“LH
R”は左後方、“RHR”は右後方をそれぞれ意味してい
る。上記の対策によって、そのシステムは制御すること
ができ、必要であれば迅速で簡単な方法で調整すること
ができる。本来、本発明の原理は変わらないが、構造お
よび実施形態の詳細は、本発明の範囲から逸脱しない限
り、例示のみのために説明し図示したことに対して広範
囲に変更することができる。
TION”はゲート頂部の撓み、“AVGFRONT”は前方平均
値、“AVG REAR”は後方平均値、“LHS”は左側、“RH
S”は右側、“LHF”は左前方、“RHF”は右前方、“LH
R”は左後方、“RHR”は右後方をそれぞれ意味してい
る。上記の対策によって、そのシステムは制御すること
ができ、必要であれば迅速で簡単な方法で調整すること
ができる。本来、本発明の原理は変わらないが、構造お
よび実施形態の詳細は、本発明の範囲から逸脱しない限
り、例示のみのために説明し図示したことに対して広範
囲に変更することができる。
【図１】 従来技術の溶接ステーションをこのステーシ
ョンの長手方向に対して横断する面における概略図であ
る。
ョンの長手方向に対して横断する面における概略図であ
る。
【図２】 本発明に係る溶接ステーションを拡大した図
である。
である。
【図３】 図２の詳細を示す図である。
【図４】 本発明に係る装置の動作原理を示す線図であ
る。
る。
【図５】 本発明に係る装置の動作原理を示す線図であ
る。
る。
【図６】 本発明に係る装置に設けらた処理手段に接続
された映像端末に表示される画像の概略を示す図であ
る。
された映像端末に表示される画像の概略を示す図であ
る。
１ 組立ステーション ２ 固定構造 ３ 位置決め・係止手段 ４ 自動車ボディ ５ コンベアライン ６，７ 位置決め
・係止ゲート ８ 位置決め・係止装置 ９ プログラマブ
ル・ロボット １０ 自走カート １１ レール １２ 基部 １３，１４ 垂直
支持部 １５ 活動部 １６ 針 １７ 埋め込みボルト １８ 処理手段 Ｓ 針センサ装置
・係止ゲート ８ 位置決め・係止装置 ９ プログラマブ
ル・ロボット １０ 自走カート １１ レール １２ 基部 １３，１４ 垂直
支持部 １５ 活動部 １６ 針 １７ 埋め込みボルト １８ 処理手段 Ｓ 針センサ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビッド・ジェイ・ビッカースタッフ リヒテンシュタイン、エフエル9490ファド ゥーツ、ツェー／オー、ハイリヒクロイツ ６番、ポストファッハ484
Claims (8)
- 【請求項１】 プログラマブル組立手段（９）を備えた
組立ステーション（１）と、 組立てられる構造物（４）の少なくとも一部を組立ステ
ーション（１）に搬送し、組立てられた後その組立ステ
ーション（１）からその構造物（４）を取出すコンベア
手段（５）と、 組立ステーション（１）の対向する二つの側部に配設さ
れ、位置決め・係止装置（８）を備えた少なくとも一対
の位置決め・係止ゲート（６、７）であって、組立てら
れる構造物（４）の部品要素を適切な組立位置に保持
し、組立作業が行われているときに、前記ゲート（６、
７）が、前記位置決め・係止装置（８）が組立てられる
構造物（４）から解放されている非作動的離間状態と、
前記位置決め・係止装置（８）が組立てられる構造物
（４）に係合できる作動的閉鎖状態との間を行き来する
ことができる位置決め・係止ゲートとを備えた自動車ボ
ディ或いはそのサブアセンブリーの組立装置において、 ａ）それぞれの位置決め・係止ゲート（６、７）は独立
したユニットであって、組立ステーション（１）におい
て移動することが可能で、それらのゲート（６、７）が
前記作動的状態のときにそのステーション（１）の固定
構造（２）にリジッドに係止されるように設けられた基
部（１２）と、前記基部（１２）から延伸しており、ゲ
ートが前記作動的状態にあるときにそのステーションの
前記固定構造（２）に直接には結合されていない前記位
置決め・係止装置（８）を搬送する活動部（５）とを有
し、以て、組立てられる構造物の理論的な予め定めた寸
法からの横方向の寸法のわずかな変動によって、そのス
テーションの縦方向に対して横切る方向（Ａ）に微小な
撓みを受け得るようになっていることと、 ｂ）基部（１２）の係止領域から固定構造（２）までの
予め定めた距離（Ｌ１）での前記の微小な撓みによる前
記固定構造（２）に対する前記活動部（１５）の微小な
変位を検出するように各位置決め・係止ゲート（６、
７）の前記活動部（１５）と前記固定構造（２）との間
にセンサ手段（６）が介設されていることと、 ｃ）前記装置が、更に、前記センサ手段（Ｓ）から来る
信号を処理し、各位置決め・係止ゲート（６、７）の活
動部（１５）のいろいろな領域の変位を前記係止領域か
らの距離の関数として計算するとともに、各ゲート
（６、７）と組立てられる構造物（４）との間にやりと
りされる力も計算する手段（１８）を備えていることと
を組合わせたものであることを特徴とする自動車ボディ
或いはそのサブアセンブリーの組立装置。 - 【請求項２】 各位置決めゲート（６）の活動部（１
５）が前記基部（１２）から上方に延伸していることを
特徴とする請求項１に記載の組立装置。 - 【請求項３】 前記組立手段（９）が電気スポット溶接
ヘッドを備えたプログラマブル・ロボットにより構成さ
れていることを特徴とする請求項２に記載の組立装置。 - 【請求項４】 前記センサ手段（Ｓ）が各位置決めゲー
ト（６、７）の基部（１２）の直ぐ上に配設された針セ
ンサを有することを特徴とする請求項１に記載の組立装
置。 - 【請求項５】 前記センサ手段（Ｓ）が各位置決め・係
止ゲート（６、７）の前端部と後端部のそれぞれに配設
された第１センサと第２センサとを有し、以て、検出が
組立ステーションの左前方、右前方、左後方、右後方の
四つのコーナーで行われることを特徴とする請求項１に
記載の組立装置。 - 【請求項６】 前記処理手段に付属してその組立装置の
平面図の概略画像にして表示する表示手段があり、ここ
には左前方、右前方、左後方および右後方のコーナーの
それぞれでの、前記センサ手段（Ｓ）が検出した変位、
あるいは各ゲート（６、７）の頂部での計算された変
位、あるいは各ゲート（６、７）と組立てられる構造物
との間に生じる力の内から選択されたパラメータの値を
表示し、前記画像は、また、左前方と右前方のコーナー
での値の間、左後方、右後方のコーナーでの値の間、右
前方と右後方のコーナーでの値の間、および左前方と左
後方のコーナーでの値の間のそれぞれの計算平均値も表
示することを特徴とする請求項５に記載の組立装置。 - 【請求項７】 前記表示画像において、前記パラメータ
の予め定めた変動範囲に予め定めた色を割り当てるカラ
ーコードによって、前記各値に一つの色を関連付けてい
ることを特徴とする請求項６に記載の組立装置。 - 【請求項８】 プログラマブル組立手段（９）を備えた
ステーション（１）を設けて組立てるステップと、 組立てられる構造物（４）の少なくとも一部を組立ステ
ーション（１）に搬送し、組立てられた後その組立ステ
ーション（１）からその構造物（４）を取出すコンベア
手段（５）を設けるステップと、 組立ステーション（１）の対向する二つの側部に配設さ
れ、位置決め・係止装置（８）を備えた少なくとも一対
の位置決め・係止ゲート（６、７）であって、組立てら
れる構造物（４）の部品要素を適切な組立位置に保持
し、組立作業が行われているときに、前記ゲート（６、
７）が、前記位置決め・係止装置（８）が組立てられる
構造物（４）から解放されている非作動的離間状態と、
前記位置決め・係止装置（８）が組立てられる構造物
（４）に係合できる作動的閉鎖状態との間を行き来する
ことができる位置決め・係止ゲートを設けるステップと
を含む自動車ボディ或いはそのサブアセンブリーの組立
方法において、 更に、 独立したユニットとしてのそれぞれの位置決め・係止ゲ
ート（６、７）には、組立ステーション（１）において
移動することが可能で、そのゲートが前記作動的状態の
ときにそのステーション（１）の固定構造（２）にリジ
ッドに係止されるように設けられた基部（１２）と、前
記基部から延伸しており、ゲートが前記作動的状態にあ
るときにそのステーションの前記固定構造（２）に直接
には結合されていない前記位置決め・係止装置（８）を
搬送する活動部（１５）とを設け、以て、組立てられる
構造物（４）の理論的な予め定めた寸法からの横方向の
寸法のずれによって、そのステーションの縦方向に対し
て横切る方向（Ａ）に微小な撓みを受け得るようにする
ステップと、 前記ゲート（６、７）が運ばれて前記作動的閉鎖位置に
係止された後、前記基部（１２）の係止位置から前記固
定構造までの予め定めた距離での前記微小な撓みによる
前記固定構造に対する各ゲート（６，７）の前記活動部
（１５）の微小変位を検出するステップと、 このようにして検出した微小変位を基に、各位置決め・
係止ゲート（６、７）の活動部（１５）のいろいろな領
域の微小変位を各係止領域からの距離の関数として計算
し、これによって各ゲートと組立てられる構造物との間
の力を計算するステップとを含むことを特徴とする自動
車ボディ或いはそのサブアセンブリーの組立方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT98830335-0 | 1998-06-01 | ||
| EP98830335A EP0976491B1 (en) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | Device for assembling motor-vehicle bodies or sub-assemblies thereof, having an integrated deformation detection system, and assembling method making use of this device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11348852A true JPH11348852A (ja) | 1999-12-21 |
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|---|---|---|---|
| JP10293592A Expired - Fee Related JP3029423B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-10-15 | 自動車ボディ或いはそのサブアセンブリーの組立装置 |
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1998
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