JPS5953275A - 車両部品の自動組付方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両部品の自動組付方法及びその装置に係り
、特に、車体の所定部位にボルト、ナツト等の締結具を
介して車両部品を組付けるようにした車両部品の自動組
付方法及びその装置に関する。

従来、自動車の組立ラインにおいて、例えば、車両部品
としてのストラット型フロントサスペンションのストラ
ットアッシー（以下ストラットという。）の組付作業は
一般に作業者によるものであった。即ち、−人の作業者
が車体の位置決め孔にストラットの上部を嵌合させてス
トラットを位置決め保持し、この状態で他の作業者がナ
ツト等の締結具締付装置を所定位置に配置すると共に、
車体のボルト挿通孔を貫通したストラットの組付ボルト
にナツトを締付けるという作業になっていた。ところが
、上記ストラットの組付作業は、上記ストラットが比較
的重耐物であることも加わって作業者にとって極めて煩
わしいものであり、このストラットの組付作業を自動化
したいという要語が強くなってきている。

そこで、このようなストラットの組付作業と自動化する
方法として工業用ロボット？用いたものが考えられる。

この方法は、例えば、ライン」二の車体を所定位置で位
置決めし、一方のロボットでストラットを把持、搬送す
ると共に、他方のロボットで締結具締付装置を搬送し、
上記ストラットを車体に自動組付けするようにしたもの
である。この場合、夫々のロボットは予め定められたテ
ィーチング動作軌跡に沿ってストラット及び締結具締付
装置分所定位置に搬送するようになっている。ところが
、このような方法において、ライン上の車体の停止位置
精度は現在の制御技術からしても比較的低いものであり
、夫々のロボットのティーチング動作に基づいて搬送さ
れてくるストラット及び締結具締付装置は一般的には車
体側の組付位置からずれてしまう。このため、上記スト
ラットと車体に組付けるには、車体側の組付位置にスト
ラット及び締結具締付装置を夫々位置決めしなければな
らないが、ストラット、締結具締付装置の位置決めを別
々に行うと、その分、ストラット、締結具締付装置の位
置決めに要する時間が嵩み、これに伴ってストラットの
組付作業時間を短縮化し得ないきいう問題を含むほか、
ストラット、締結具締付装置の位置決めをロボットに行
なわせようとすると、そのための制御装置が必要不可欠
となり、その分、ストラットの自動組付装置が複雑化す
るという問題もあった。

尚、このような不具合は、ストラットの組付けの場合に
限られるものではなく、その他の車両部品の組付けにつ
いても同様に生ずるものである。

本発明は以上の観点に立って為されたものであって、そ
の目的とするところは、自動車の組立ラインにおいて車
体の停止位置精度が比較的低いことを是認した上で、車
体側の組付位置に対する車両部品及び締結具締付装置の
位置決めを短時間で容易に行うことができ、しかも前記
位置決めのためにロボットを制御するという手間を省き
ながら車両部品の自動組付を可能とした車両部品の自動
組付方法及びその装置を提供することにある。

そして、本発明に係る車両部品の自動組付方法の基本的
構成は、ロボットに取付けた把持ハンドで車両部品を把
持、搬送して車体に取付けると共に、別のロボットに取
付けた締結具締付装置で前記車両部品を車体に締付ける
に際し、両口ボットの動作精度に基づいて、車体に持ち
来たした前記車両部品と車体に持ち来たした前記締結具
締付装置との位置関係を出し、その後前記位置関係を維
持したままで車両部品及び締結具締付装置を自由にして
車体との位置関係と出すようにしたものである。そして
又、本発明に係る車両部品の自動組付方法を実施するた
めに使用される自動組付装置の基本的構成は、車両部品
を把持する把持ハンドを一方のロボットに取付けると共
に、締結具締付装置を支持装置を介して他方のロボット
に取付け、上記車両部品及び締結具締付装置を固定若し
くけ浮動状態で支持するように把持ハンド及び支持装置
を夫夫構成すると共に、上記支持装置には車両部品に係
合する保合部材と車体に形成された位置決め部に自己求
心的に係合するガイド部材とを設け、把持ハンド及び支
持装置？固定状態にし目。

つ両口ボットの動作精度に基づいて車両部品に係合部材
を係合させることにより、車両部品と締結具締付装置と
の両者を予め位置決めし、次いで、把持ハンド及び支持
装置を浮動状態にして車体の位置決め部にガイド部材を
係合させることにより、車体、車両部品及び締結具締付
装置の王者を位置決めするようにしたものである。

以下、添付図面に示す車両部品の自動組付装置の実施例
に基づいて、本発明に係る車両部品の自動組付方法およ
びその装置を詳細に説明する。

第１図は車両部品としてのストラットの自動組付装置の
概略を示す斜視説明図である。第１図において、車体Ｂ
は、コンベア１上に載置されて移動しストラット組付位
置に達したときに位１１を決めされるようになっており
、前記コンベア１に近接した作業場にはストツク）Ｐの
自動組付装置が設置されている。この自動組付装置は、
ストラットＰを把持する把持ハンドＨを一方のロボツ）
Ｒａに取付けると共に、締結具としてのナツトを締付け
るナツト締付装置Ｎを支持装置Ｓを介して他方のロボツ
）ＲｂＫ取付け、夫夫のロボットＲａ１Ｒｂのティーチ
ング情報に基づいて、ストツク）Ｐ及びナツト締付装置
Ｎを所定位置に搬送した後、ストラットタワ−２上面の
位置決め孔３にストラットＰのアッパケース４を嵌合さ
せると共に、ストラットタワ−２上面のボルト挿通孔５
を前記アッパケース４に立設された組付ボルト６を貫通
させ且つこの組付ボルト６にナツト７を締付けることに
より、ストラットＰｆｔ車体Ｂに組付けるようにしであ
る。

尚、第１図中、８は組付けるストツク）Ｐを仮保持する
ための仮置台、９けナツト締付装置Ｎにナツト７を供給
するナツト供給装置である。

この実施例において、上記スドラッ）Ｐを把持する把持
ハンドＨは、第１図乃至第５図に示すように、ロポッ）
Ｒａの多関節アーム１０に固定される本体１１と、この
本体１１に設けられ上記ストラットＰの軸部ｐｓ　ｆ車
体取付面（ストラットタワ−２上面）と平行な平面にお
いて浮動可能に把握する一対のクランプ部材１２と、こ
のクランプ部材１２を固定するロック部材１３とで構成
されている。

上記本体１１け、第３図及び第４図に示すように、板状
のベースプレート１４の下面にロボット助の多関節アー
ム１０と連結される取付ブラケット１９を取付ける一方
、上記ベースプレート１４の孔１４ａにはロボットＲａ
のアーム和と同軸にストラットＰの一端？支持する支持
シャ７）１５Ｔｈ上下方向に摺動自在に取付け、この支
持シャフト１５の下端にストッパ部１５ａを設けると共
に、支持シャフト１５の上端７ランジ１５ｂとベースプ
レート１４との間にスプリング１６を介装して前記支持
シャフト１５を常時上方に付勢するようにしである。そ
して、上記ベースプレート１４には上記支持シャフト１
５と平行に支柱１７が立設されており、この支柱１７の
支持シャフト１５側には一対の回り止めプレート１８が
突設されていて、ストツク）Ｐの軸部Ｐｓに突設した固
定用ブラケットｂが嵌挿されるようになっている。そし
て又、」二記支柱１７の上部前後両側には一対の円筒部
冗が形成されており、各円筒部九内にはポールブツシュ
２１を介して支持ロッドηが軸方向に摺動自在に取付け
られていて、この支持ロッド２２の下端にはストッパ部
２２ａが設けられると共に、支持ロッド２２の上部には
クランプ部材１２の取付プラケツ）２３が取付けられ、
この取付ブラケットｎと前記円筒部２０との間にスプリ
ング２４が介装されて前記支持ロッド２２が常時上方に
付勢されるようになつ・ている。

又、上記クランプ部材１２は、第５図に示すように、上
記取付ブラケッ）２３に枢軸３で軸着され且つ上記ベー
スプレート１４と平行な平面において開閉する一対の可
動アーム２６と、これらの可動アーム２６の相対向する
部位に夫々一対の７０−ティング機構２７を介して取付
けられストツク）Ｐの軸部ｐｓに当接する当接板２８と
から成る。

このタイプにおいて、上記可動アーム２６及び当接板２
８け夫々拡開したフ字形形状を有して対称的に配置され
ており、夫々のフローティング機構Ｉけ、可動アーム２
６と当接板２８の拡開部分間に設けられ、ストツク）Ｐ
の軸部ｐｓの半径方向に向かって９０°毎に配置されて
いる。そして、上記７０一テイング機構刀は、可動アー
ム２６の取付孔２９内に嵌装固定された球面軸受３０と
、この球面軸受３０に中空の球面軸３１を介して枢支さ
れるスリーブ３２と、このスリーブ３２を貫通して摺動
可能に装着された摺動体３３き、当接板２８のして枢支
され且つ上記摺動体３３の先端に連結固定される連結体
３６と、上記摺動体田の先端に取付けたワッシャ３７と
上記スリーブρに一体的に設けた７ランジ３２ａとの間
に介装され且つ前記摺動体３３をストラットＰの軸心す
に向かつて付勢するスプリング３８と、上記摺動体３３
の一端に設けられスリーブ３２の一端に当接させて摺動
体３３の移動量を規制するストップワッシャ３９とで構
成されている。尚、第５図中４０　、４１は球面軸受部
、３５を固定するための止めリング、４２はスリーブ３
２を固定するためのナツトである。又、上記取付ブラケ
ットｎにはクランプ部材１２を駆動する一対のエアシリ
ンダ４３が取付けられており、夫々のエアシリンダ４３
のピストンロッド４３ａが可動アーム九の基端に連結さ
れ、ピストンロッド４３ａの進退移動に応じて上記可動
アーム２６が開閉するようになっている。そして、上記
可動アーム２６の相対向する側には夫々ボルトストツバ
４４が突設されており、このボルトストッパ４４は取付
ブラケットｎに設けたストッパ片４５に当接して可動ア
ーム２６の閉位置を規制するようになっている。

（Ｉ＋）　　　。

更に、上記ロック部材１３は、夫々の可動アーム２６の
外側に取付けられピストンロッド４６ａがストツク）Ｐ
の半径方向に進退する一対のエアシリンダ４６と、可動
アーム２６に開設されエアシリンダ４６のピストンロッ
ド４６ａが挿入される挿通孔４７と、この挿通孔４７内
にベアリング４８を介して嵌挿され且つビ不トンロツド
４６Ｈに連結されるアダプタ４９とから成り、ピストン
ロッド４６ａ突出時にはアダプタ４９が当接板ｎの可動
アーム２６側面に当接し、との当接板２８をストラット
Ｐの軸部ｐｓに圧接させるものであって、クランプ部材
１２を固定支持するようになっている。

又、この実施例において、ナツト締付装置Ｎの支持装置
Ｓは、第１図と第６図乃至第１０図に示すように、ロボ
ツ）Ｒｂの多関節アーム５０に固定される平板状のベー
スプレート５１と、このベースプレート５１に設けられ
ストラットＰの車体取付面（ストラットタワー２の上面
）と平行な平面において浮動可動に支持される可動プレ
ート５２と、この可動プレート５２を任意の位置で固定
するロック部材５３と、上記可動プレート５２を常態位
置で固定するロック機構５３′と、上記可動プレート５
２に設けられ上記把持へンドＨで把持されたストラット
Ｐのアッパケース４の係合孔５４に係合する係合部材５
５と、上記可動プレート５２に設けられストラットタワ
−２上面の位置決め孔３に自己求心的に係合するガイド
部材５６とから成り、上記可動プレート５２上にナツト
締付装置Ｎが取付けられている。

上記ベースプレート５１の下面には、第７図に示すよう
に、ロボツ）Ｒｂのアーム５０に連結する取付ブラケッ
ト５７が取付けられており、ベースプレート５１の上面
には７０−ティング機構５８を介して可動プレート５２
が取付けられている。このフローティング機構５８は、
第７図及び第１０図に示すように、可動プレート５２を
四点支持するものであって、各７０−ティング機構５８
の具体的構成は、ベースプレート５１の孔部５１ａにベ
アリング５９を介して嵌挿される回転シャフト印と、こ
の回転シャフト６０の先端に連結固定されるケ−ス体６
１と、このケース体６１内？ペースフレート５１と平行
な平面において摺動する摺動シャフト６２と、この摺動
シャフト６２の先端に一端が連結固定され且つ他端が可
動プレート５２の孔部５２ａにベアリング６３を介して
嵌挿される連結シャフト釧とで構成されており、上記可
動プレート５２け、ベースプレート５１と平行な位置関
係を保ちながら任意の方向に移動するようになっている
。

そして、６２ａけフィルばねであってナツト締付装置Ｎ
を傾斜させてもある程度自己調芯作用を行うものであり
、可動プレー）５１０重心を考慮してそれぞれ力が調整
されている。尚、第７図中、６５けベアリング押え板、
６６はカラーである。

又、上記ロック部材５３は、第７図及び第８図に示すよ
うに、二個所に設けられていて夫々７０−ティング機構
５８を構成する回転シャフト６゜の回転を拘束するマグ
ネットブレーキで構成されており、このマグネットブレ
ーキは、ベースプレート５１の下面に固定され上記回転
シャフト６０が貫通する円筒状のマグネット本体６７と
、このマグネット本体６７の下面に対向して設けられ回
転シャフト６０の先端に連結固定されたカップリング６
８とから成るものであり、マグネット本体釘非通電時に
は上記カップリング６８はマグネット本体６７から０．
２１１１１程度離間配置されていて、」−記回転シャフ
ト６０は自由に回転できるのに対し、マグネット本体釘
通電時には当該マグネット本体釘にカップリング６８が
吸引されて回転シャフト６０の回転が拘束されるように
なっており、これに伴って、ケース体６１、摺動シャフ
ト６２及び連結シャフト６４の位置が一砂的に決定され
ることになり、可動プレート５２が所定位置で固定され
るようになっている。

更に、上記ベースプレート５１と可動プレート５２との
間には可動プレート５２を常態位置で固定するｐツク機
構５３′が設けられており、このロック機構５３′は、
第８図に示すように、可動プレート５２の略中央部前後
にベースプレート５１側に向かって拡開する一対のロケ
ート孔６９を開設すると共に、ベースプレート５１の略
中央前後には上記ロケート孔６９に嵌合するロケートピ
ン７ｏを進退可能に取付けてなるものである。即ち、上
記ベースプレート５１の中央部にはブラケット７１を介
してポル）７１ａによりエアシリンダ７２が上下方向で
ピストンロッド７２ａを進退移動させるように取付けら
れており、このピストンロッド７２ａにはアダプタ７３
を介してロケートピン７ｏの支持プレート７４が前後方
向に延びて取付けられていて、この支持プレート７４に
前記ロケートピン７゜が固定されている。そして、上記
アダプタ７３けエアシリンダ７２に固定した略円筒状の
ガイドブラケット７５内に摺動可能に嵌合し、しかも支
持プレート７４の前後に固定した回り止めプレート７６
はガイドブラケット７５の前後を切削してなる平面状の
当接面７５ａに常時当接しているので、支持プレート７
４け回転することなく進退移動することになり、ロケー
トピン７ｏは、ロケート孔６９に対応した位置において
進退移動可動に位置決めされている。そして又、上記ロ
ケートピン７０は、ロケート孔６９に嵌合する円錐台部
とこの円錐台部の上面に突設された円柱部とで構成され
ており、エアシリンダ７２のピストンロンドア２ａが突
出作動したときにはロケートピン７０の円錐台部がロケ
ート孔６９に密嵌し、可動プレート５２がベースプレー
ト５１に対する常態位置に保持される一方、エアシリン
ダ７２のピストンロッド７２ａが後退移動したときには
ロケートピン７０の円柱部がロケート孔６９に遊嵌する
状態になり、ロケートピン７０とロケート孔６９との間
の隙間内において可動プレート５２の７０−ティング量
が設定されるようになっている。尚、上記支持プレート
７４ニは可動プレート５２に当接するアジャストボルト
８５が設けられており、四ケートビシ７ｏの位置調整が
行なわれるようになっている。

更に又、上記ガイｒ部材５６は、第７図に示すように、
可動プレート５２にガイド取付ブラケット７７を介して
取付けられ且つ上下方向に摺動可能に設けられた摺動シ
ャフト１８と、この摺動シャフト７８の下端に取付けら
れ且つストラットタワー２の位置決め孔３に嵌合する逆
円錐台状のガイドテーパ部７９ａと備えたガイド７９と
、このガイド７９とガイド取付ブラケッ）７７との間に
介装され前記ガイド７９を常時下方に向けて付勢するス
プリング８０とで構成されている。尚、摺動シャフト７
８の上端にはストップワッシャ８１が取付けられている
。

又、上記ガイド部材５６のガイド７９には、第７図に示
すように、下方に開口した中空部７９ｂが形成されてお
り、この中空部７９ｂ内には先端に逆円錐台状の係合テ
ーパ部８２言い換えれば、ストツク）Ｐの係合孔５４へ
の係合部と有する係合部材５５がガイド部材５６と同軸
に組込まれており、この保合部材５５は、その上端に設
けたストップワッシャ８３を中空部７９ｂ内の段部７Ｂ
ＣＫ係止させて上下方向に進退可能に設けられていて、
前記段部７９Ｇと係合テーパ部８２との間にスプリング
８４を介装することにより常時下方に向かつて付勢され
ている。そして、上記係合部材５５の係合テーパ部８２
はガイド部材５６のガイド７９より常時下方に突出した
位置に配置されている。

又、この実施例において、上記ナツト締付装置Ｎけ、第
７図及び第９図に示すように、車体のボルト挿通孔５に
対応して設けられていて、一つの固定式ナツトランナ９
０と一対の可動式ナツトランナ９１　、９１とで構成さ
れており、固定式ナツトランナ９０は、保持ブラケット
９２を介して可動プレート５２に直接固定される一方、
可動式ナツトランナ９１　、９１は、前記固定式ナツト
ランナ９０に対して前後方向に対称的に配置され、可動
プレート５２の左右方向に摺動する摺動プレート９３上
に保持ブラケット９４を介して固定されている。尚、前
記摺動プレート９３のスライド機構９５は、可動プレー
ト５２上に固定されたインナケース９５ａと、このイン
ナケース９５ａに摺動可能に嵌合し且つ摺動プレート９
３に固定されたアウタケース９５ｂとから成る。そして
、上記摺動プレート９３け、可動プレート５２に取付ブ
ラケット９６ト介して取付けたエアシリンダ９７のピス
トンロッド９７ａｃ４結され、ピストンロッド９７ａの
進退移動に応じて左右方向に摺動するようになっている
一方、摺動プレート９３の下面に固定したストッパプレ
ート９８を保持ブラケット９２に設けたアジャストボル
ト９９に当接させることにより、摺動プレート９３の停
ｆ位置が規制されている。

このため、摺動プレート９３の停止）−位置に応じて可
動式ナツトランナ９１の配設位置が変化することになり
、車種により異なるナツトの締付は位置の変化に対応で
きるようになっている。即ち、実施例で示すように、車
体のボルト挿通孔５が三ケ所である車種については、可
動式ナツトランナ９１．９１を第７図及び第一９図に示
すように配設すればよく、又、車体のボルト挿通孔５が
二ケ所であるような車種については、可動式ナツトラン
ナ９１　、９１を第７図及び第９図において左方へ移動
させて配設し、可動式ナツトランナ９１゜９１のみを用
いてナツトの締付けを行なえばよいのである。

又、上記固定式及び可動式のナラ）ランナ９０゜９１０
回転軸には、第７図に示すように、夫々カップリング１
００が一定されると共に、このカップリング１００の下
端にはジヨイント１０１が固定されており、カップリン
グ１００とジヨイント１０１の孔部には連結シャフト１
０２が上下方向に摺動可能で目、つ回り止めされた状態
で取付けられている。そして、連結シャフト１０２の下
部にはナツト保持ソケット１０３が嵌装されており、こ
のソケット１０３内には喰わえこんだナツトに圧接する
板バネ１０４が設けられている。そして又、」二記ジヨ
イント１０１の下面と連結シャ７　）　１０２に設けた
７ランジ１０２ａとの間にはスプリング１０５が介装さ
れており、連結シャ７　）　１０２け常時下方に向かつ
て付勢されている。

従って、この実施例に係るストラットの自動組何装置に
よれば、第１図に示すように、先ず、ロボツ）　Ｒａけ
、仮置台８上に載置されるストラットＰを把持ハンド■
で把持した後、コンベア１で移送されてくる車体Ｂと干
渉しない位置で待機する。この工程においては、先ず、
第２図及び第５図に示すように、図示外の制御装置から
の指令信号により、把持ハンドＨのエアシリンダ４３の
ピストンロッド４３ａが突出作動してクランプ部材１２
が開放状態に設定される。次いで、ロボットＲａけ、把
持ハンドＨを仮置台８のストツク）Ｐ上方に移動させ、
しかも本体１１を下方に向けて配置した後、把持ハンド
■を降下させ、支持シャフト１５にストラットＰの底部
が当接し且つスプリング１６がストラットＰの自重と釣
合う位置で停止する。この後、図示外の制御装置ａから
の指令信号によって、エアシリンダ４３のピストンロッ
ド４３ａが後退作動してクランプ部材１２が閉動作し、
当接板２８がストツク）Ｐの軸部ｐｓに当接する。そし
て、ロック部材１３を構成するエアシリンダ４６のピス
トンロッド４６ａが突出作動することから、アダプタ４
９が当接板２８の外側面に当接して当接板２８がストツ
ク）Ｐの軸部Ｐｓに圧接されることになり、ストラット
Ｐけクランプ部材１２によって確実に把握される。この
状態において、第１１図及び第１２図に示すように、ロ
ボット′ＰＬａのアーム１０が所定角度、例えば３ｏ０
回転する。このとき、把持ハンドＨの回り止めプレート
１８内にストラットＰの固定用ブラケットｈが嵌挿され
てアーム和の回転力がストラットＰに伝達されることに
なるが、ストラットＰのアッパケース４に立設した組付
ポルト６け、仮置台８に開設した位置決めスリット１０
６に嵌合した状態にあるので、組付ポルト６が位置決め
スリット１０６内ｆｔ移動している間はストラットＰ全
体が回転するが、組付ポルト６が位置決めスリット１０
６の端部に当接した後はストラットＰの軸部ｐｓのみが
回転しアッパケース４は空回りすることになる。このた
め、上記組付ポルト６とロボツ）Ｒａとの相対位置関係
が一義的に定まることになり、この状態において、ロボ
ッ）　Ｒａは、ストラットＰを仮置台８から抜きとり、
所定位置に待機する。尚、第１１図及び第１２図中、１
１０はストラットＰのアッパケース４＝ｉがｒｆｃ合す
るように仮置台８に設けられた嵌合孔、１１１はストラ
ットＰの軸部Ｐｓを挾持するクリップである。

一方、ロポッ）Ｒｂは、第１図に示すように、ナツト締
付装置Ｎにナツト７を供給した後、コンベア１で移送さ
れてくる車体と干渉しない位置で待機する。この工程に
おいては、第６図に示すように、先ず、図示外の制御装
置から車種選択指令信号が発せられ、可動式ナツトラン
ナ９１　、９１が適宜移動し車種に応じた位置に配置さ
れ、次いで、第８図に示すエアシリンダ７２のピストン
ロンドア２ａが突出作動してロケートピン７０がロケー
ト孔６９に密嵌し、ロボッ）　Ｒｂに対するナツト締付
装置Ｎの位置決めが為される。

この後、ロボットＲｂは、ナツト締付装置Ｎをナツト供
給装置９に搬送してナツト給付装置Ｎのソケット１０３
にナツト７と保持させ、この状態において、所定位置に
待機する。

次に、車体Ｂが所定位置に停止すると、図示外の制御装
置から車体停止完了信号が発せられ、第１３図に示すよ
うに、ロボッ）Ｒａけ、ストラットタワー２の下方位置
に組付ポルト６が上方に向くようストラットＰ？搬送し
て停止する一方、ロボット肋は、ストフッｌタワー２の
上方位置にナツト締付袋ｗＮを搬送して停止する。この
状態において、ストツク）Ｐとナツト給付装置Ｎとは、
ロボツ）　Ｒａ　、　Ｒｂの動作精度に基づいて相対応
する位置に夫々配置されているが、車体Ｂの停＋Ｆ位置
精度はロボッ）　Ｒａ　、　Ｒｈの動作精度に比べて低
いので、ストツク）Ｐの位置決め孔３はストツク）Ｐ及
びナツト締付装置Ｎの位置に対して一般に車体の前後方
向にずれている。

この後、ロボツ）　Ｒｂは、第１３図及び第１４図俳に
示すように、ナツト締付装置Ｎを下降させ、ガイド部材
５６のガイドテーパ面７９ａが位置決め孔３縁の７ラン
ジ３ａに接近した位置で停止する一方、ロボットＲａは
、ストラットＰを所定位置まで上昇させる。このとき、
支持装置′Ｓの係合部材５５は、車体の位置決め孔３を
通過した位置にあり、ストラットＰのアッパケース４の
係合孔５４に前記係合部材５５の係合テーパ部８２が嵌
合し、保合部材５５けスプリング８４に抗してやや上方
に押し上げられ、この状態でロボツ）Ｒａけ停止する。

これにより、ストラットＰとナツト締付装置Ｎとの位置
決めが完了する。このとき、ナツトランナ９０　、９１
のソケット１０３に保持されたナツト７は、車体のボル
ト挿通孔５からずれた位置にある。

この後、車体、ストツク）Ｐ及びナツト締付装置Ｎの王
者の位置決めが行なわれる。この工程においては、先ず
、図示外の制御装置から発せられるストツク）Ｐと係合
部材５５との係合完了信号により、第５図に示すように
、把持ハンド■のロック部材１３のロック状態が解除さ
れる。

即ち、エアシリンダ４６のピストンロッド４６ａが後退
作動し、アダプタ４９がクランプ部材１２の当接板ｎに
非当接の状態になり、ストツク）Ｐはフローティング機
構Ｉによって半径方向及び上下方向に浮動支持されるこ
とになる。一方、前記制御装置からの保合完了信号によ
り、第８図に示すように、支持装置Ｓのロック機構５３
′のロック状態が解除される。即ち、エアシリンダηの
ピストンロッド７２ａが後退作動してロケートピン７０
が第８図に示す位置から後退することになり、ロケート
孔６９にはロケートピン７０の円柱部が遊嵌した状態に
なることから、可動プレート５２は、ロケートピン７０
とロケート孔６９との隙間範囲において第７図及び第１
０図に示す７０−ティング機構５８により面方向に浮動
支持されることになる。この後、第１３図及び第１５図
に示すように、ロボットＲｂがナツト締付装置Ｎを下降
させると、これに伴ってガイド部材５６も下降していく
。このとき、このガイド７９のガイドテーバ部７９ａが
車体の位置決め孔３縁の７ランジ３ａに当接する。この
状態から更に、ガイド部材５６が下降していくと、第１
３図及び第１６図に示すように、ガイド７９のガイドテ
ーパ部７９ａがスプリング８００作用により前記７ラン
ジ３ａに摺接することになるので、前記ガイド７９は自
己求心的に移動しながら位置決め孔３に嵌合し、この状
態でロボット肋は停止する。この間、ガイド取付ブラケ
ット７７を介してガイド部材５６を支持する可動プレー
ト５２には、前記ガイド７９の自己求心運動の方向と同
一の方向に力が働くことになるが、可動プレート５２は
７０−ティング機構５８によりベースプレート５１に浮
動支持されているので、可動プレート５２け各コイルば
ね６２ａ　Ｔｈ圧縮あるいは伸長しつつガイド７９の移
動に追従して移動することになる。一方、ガイド７９の
自己求心運動に伴って係合部材５５も移動することにな
るが、この係合部材５５けスプリング８４の作用によっ
てストラットＰに押しつけられており、しかもストラッ
トＰは、第５図に示すクランプ部材１２によって半径方
向及び上下方向に浮動支持されているので、ストラット
Ｐけ、係合部材５５の移動に追従して移動する。このと
き、ストラットｐｔ上方に付勢するスプリング１６　、
２４のバネ係数は、ガイド部材５６と係合部材５５を付
勢するスプリング８０　、８４のそれよりも大きいもの
に設定されているので、ストラットＰ自体の」二下方向
の移動はほとんどなく、その分係合部材５５の上下方向
の移動もほとんどなく、ただ、スプリング８４がガイド
部材５６の下方への移動式に応じて撓むことになる。こ
れらの動作により、車体Ｂ１ストラッ）Ｐ及びナツト締
付装置Ｎの王者の相対位置関係が定まり、ナツト締付装
置Ｎを構成するナツトランナ９０　、９１の各ソケット
１０３け、ストラットタワー２の各ボルト挿通孔５に対
応し且つストラットタワ−２上面に近接した位置に配置
される。この後、第７図及び第１０図に示すように、ロ
ポッ）Ｒｈが停止した信号を受けて、制御装置からロッ
ク部材５３の作動指令信号が発せられ、この指令信号に
よりロック部材５３であるマグネットブレーキが働き、
７０−ティング機構５８の回転シャフト６０の回転が拘
束され、これに伴って、ケース体印、摺動シャフト６２
及び連結シャフト別の動きが拘束されることになり、可
動プレート５２はベースプレート５１ニ固定されること
になる。これにより、ナツト締付装置Ｎは車体Ｂに対し
て完全に位置決めされ、一方、ストツク）Ｐは、係合部
材５５を介した状態で車体Ｂに対して位置決めされる。

この状態が完了すると、第１３図及び第１７図に示すよ
うに、ロボット損はストラットＰを車体組付は位置まで
上昇させる。このとき、ストツク）Ｐの各組付ボルト６
が車体の各ボルト挿通孔５から例えば２°の角度分だけ
位相を予めずらしたものに設定されているとすると、上
記組付ポルト６けストラットタワ−２上部下面に当接す
る。この間、ストラットＰを上方に付勢するスプリング
１６　、２４とガイド部材５６、係合部材５５を付勢す
るスプリング８０　、８４との関係から、ロボットＲａ
け、第１７図（ａ）に示すように、ストラットＰを上昇
させて、先ず、係合部材５５をスプリング８４の付勢力
に抗して押し上げてガイド部材５６に当接させ、次に、
第１７図Φ）に示すように、係合部材５５とガイド部材
５６とを一体的に押し上げてストラットＰの組付ボルト
６？ストラツトタワー２の上部下面に当接させる。この
状態において、ロボット損は更に組付ボルト６の軸長程
度上昇するが、ストツク）Ｐの上昇移動は車体によって
拘束されているので、第２図及び第３図に示すように、
ストラットＰ自体が上昇することはなく、把持ハンドＨ
の本体１１に設けた支持シャフト１５及び支持ロッドη
が夫々ストラットＰの軸方向に向かって且つスプリング
１６゜２４の付勢力に抗して移動することになる。この
結果、ストラットＰの組付ボルト６はスプリング１６　
、２４の付勢力によってストラットタワー２の上部下面
に圧接した状態になっている。この後、ロボツ）　Ｒａ
の先端軸が第１７図（Ｃ）に示す矢印Ａ方向に所定角度
例えば４°回転すると、これに伴ってストツク）Ｐも矢
印Ａ方向に回転する。

このとき、ストラットＰの組付ボルト６はストラットタ
ワー２の上部下面に摺接しながら移動し、第１７図（ｄ
）に示すように、車体のボルト挿通孔５の位置に合致し
たとき、第１７図（ｅ）に示すように、組付ボルト６は
スプリング１６　、２４の付勢力によってボルト挿通孔
５と貫通する。この場合、ストツク）Ｐは、組付ボルト
６とボルト挿通孔５との位相差（この実施例では２°）
より多く回転することになるが、組付ボルト６がボルト
挿通孔５に貫通した後はストツク）Ｐのアッパケース４
０回転は拘束されることになるので、ストツク）Ｐの軸
部Ｐｓのみが空回りすることになる。この状態において
、ボルト挿通孔５を貫通した組付ボルト６は、第１７図
（ｅ）に示すように、ナツトランナ９０　、９１の各ソ
ケット１０３に喰わえ込まれたナツト７の下面に当接し
、このソヶッ）　１０３　ｉｔスプリング１０５の付勢
力に抗して上方へ押し上げる。そして、各ソケット１０
３が上方へ所定量押し上げられると、図示外のＩＪ　ミ
ツトスイッチ等が働き、組付ボルト６がボルト挿通孔５
に貫通した状態にあることを示すナツト締付準備完了信
号が制御装置に送られる。

この後、制御装置からの指令信号によって、ナツト締付
袋ｆｔＮである各ナツトランナ９０　、９１の回転軸が
回転し、第１８図に示すように、ソケット１０３内のナ
ツト７が組付ボルト６に締付けられ、ナツト７の締付け
が規定トルク以上になったときナツト締付判定装置（図
示せず）によりナツトランナ９０　、９１の回転軸の回
転が停止する。このとき、組付ボルト６は、ナツト７の
締付けに伴って上方へ引き上げられていくので、ナツト
７の締付けが規定トルクに達したときには、ストツク）
Ｐは車体の所定位置へ確実に組付けられることになる。

そして、制御装置からナツト締付完了信号が発せられる
と、第５図に示すように、把持ハンドＨのクランプ部材
１２が開いてストラットＰの軸部すの把持状態が解除さ
れた後、ロポツ）Ｒａは、組付けたストラットＰと干渉
しないように把持ハンド■を後退させ、元位置へ復帰し
て次の工程に備える。これと同時に、第７図に示すよう
に、支持装置Ｓの四ツク部材５３であるマグネットブレ
ーキへの通電が遮断され、可動プレート５２が浮動状態
に戻った後、ロボットＲｂは第１９図に示すようにナツ
ト締付装置Ｎを上昇させ、元位置に復帰して次の工程に
備える。このとき、可動フレート５２が浮動状態にある
ので、ロボッ）　Ｒｂが上昇移動したとしても支持装置
Ｓの各部に無理な負荷がかかる懸念は全くない。この段
階において、第１９図に示すように、一つのストラツ）
Ｐの組付工程が完了する。

尚、上記実施例にあっては、把持ノ１ンドＨの本体１１
は、ストラットＰの下端？支持シャフト１５で支持する
ようにしているが、この支持シャフト１５は特に必要な
ものではなく、クランプ部材１２のみと用いてストラッ
トｌｔ−把持するようにしてもよい。又、上記クランプ
部材１２は、可動アーム２６と当接板２８との間に７０
−ティング機構万全介装してなるものであるが、必ずし
もこれに限定されるものではなく、一対のクランプアー
ムを７０−ティング機構を介して本体１１に直接取付け
る等適宜設計変更して差支えない。

更に、上記実施例では、７０−ティング機構２７は、ス
トラットＰをその半径方向及び軸方向に浮動支持するも
のであるが、少くとも半径方向にのみ浮動支持するもの
であれば、適宜設計変更して差支えない。更に又、クラ
ンプ部材１２を固定するロック手段についても実施例で
示すロック部材１３に限定されないことは勿論である。

又、支持装置Ｓの７０−ティング機構５８、ロック手段
についても、実施例で示したものに限定されるものでは
なく、適宜設計変更してよい。

そして又、上記実施例では、上記支持装置Ｓのガイド部
材５６及び係合部材５５は同軸に設けられており、スト
ツク）Ｓの位置決め孔３にガイド部材５６が係合するよ
うになっているが、必ずしもこれに限定されるものでは
なく、例えば、第加図に示すように、ガイド部材５６と
係合部材５５とを別軸に設け、ストツク）Ｓの位置決め
孔３とは別異にガイド部材５６が自己求心的に係合する
位置決め孔や位置決め四部１０７等の位置決め部を形成
してもよい。又、上記係合部材５５は、ストラットＰの
アッパケース４の係合孔５４に係合するようになってい
るが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば
、第２１図に示すように、ストラットＰのアツノぐケー
ス４にｍ合突部１０８を設ける一方、係合部材５５の先
端には前記係合突部１０８が係合する係合四部１０９を
設ける等、適宜設計変更できることは勿論である。

又、上記実施例では、車両部品としてストツク）Ｐｆｔ
例に挙げて説明しているが、その他の車両部品の組付け
について本発明と適用できることは勿論である。この場
合、車両部品側に予めウェルドナツト等が設けられてい
るときには、ナツト締付装置Ｎに代えてボルト締付装置
をロボツ）　Ｒｂに取付ければよい。

以上説明してきたように、本発明に係る車両部品の自動
組付方法及びその装置によれば、ロボットに取付けな把
持ハンドで車両部品を把持、搬送して車体に取付けると
共に、別のロボットに取付けた締結具締付装置で前記車
両部品を車体に締付けるに際し、両口ボットの動作精度
に基づいて、車体に持ち来たした前記車両部品と車体に
持ち来たした前記締結具締付装置との位置関係を出し、
その後、前記位置関係を維持したままで車両部品及び締
結具締付装置を自由にして車体との位置関係を出すよう
にしたので、自動車の組立ラインにおいて車体の停止位
置精度が比較的低いとしても、車体を基準に車両部品及
び締結具締付装置を短時間で容易に位置決めすることが
でき、しかも前記位置決めのためにロボットを制御する
という必要もなくなる。

このなめ、車両部品の組付作業時間の短縮化を図りなが
ら、しかも組付装置を不必要に複雑にすることなく、車
両部品の自動組付を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両部品（ストラット）の自動組
付装置の一実施例を示す全体斜視図、第２図は車両部品
を把持する把持ハンドの一例？示す斜視図、第３図はそ
の一部破断正面図、第４図はその一部破断右側面図、第
５図はその一部破断正面図、第６図は締結具（ナツト）
締付装置を支持する支持装置の一例を示す斜視図、第７
図はその一部破断正面図、第８図はその一部破断右側面
図、第９図はその平面図、第１０図は第７図中Ｘ−Ｘ線
一部切欠断面図、第１１図は車両部品の仮置台の一例を
示す斜視図、第１２図は仮１ａ台上の車両部品を把持す
る把持ハンドの状態を示す断面図、第１３図は車両部品
組付前における車体、車両部品及び締結具締付装置の相
対位置関係を示す断面説明図、第１４図は車両部品の組
付工程の第一ステップを示す要部断面説明図、第１５図
及び第１６図は車両部品の組付工程の第ニステップを示
す要部断面説明図、第１７図（ａ）乃至（ｅ）は車両部
品の組付工程の第二ステップを示す要部断面説明図（但
し、第１７図（Ｃ）及び（（Ｉ）は第１７図（ｂ）の矢
印Ｃ方向からの矢視図）、第１８図は車両部品の組付工
程の第四ステップを示す要部断面説明図、第１９図は車
両部品の組付完了時の状態を示す要部断面説明図、第加
図はガイド部材による位置決めの変形例を示す要部断面
説明図、第２１図は保合部材の変形例を示す要部断面説
明図である。 Ｂ・・・車体　　　　　　　■・・・把持へンドＲａ　
、　Ｒｂ・・・ロボツ）　　　　８・・・支持装置７・
・・ナツト（締結具）１１・・・本体２７・・・フロー
ティング機構　　２８・・・当接板３２・・・スリーブ
　　　　　３３・・・摺動体３６・−・連結体　　　　
　　３８・・・スプリング５５、・・係合部材　　　　
　５６・・・ガイド部材５８・・・７０−ティング機構
　　６０・・・回転シャフト６１・・・ケース体　　　
　　６２・・・摺動シャフト６４・・・連結シャフト　
　　６９・・・ロケート孔７０・・・ロケートピン　　
　７９ａ・・・ガイドテーパ部特許出願人　　日産自動
車株式会社 Ｍｔ　１１−オ 第１ＩＹ図 第１２凶 第１４図 第「５図 第１８図 第１７図 （０） 第１７図 （ｂ） 第ｉ７図 第１γ図 （ｄ） ５ 一♂ 、、／　　　　＋゛へ、 ７″ ７・′　　　　　　　ノ ′　　ｌ−＼ ／ ／　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｘ第１７図 （ｅ） 第１８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ロボットに取付けな把持ハンドで車両部品を
   把持、搬送して車体に取付けると共に、別のロボットに
   取付けた締結具締付装置で前記車両部品と車体に締付け
   るに際し、車体に持ち来たした前記車両部品と車体に持
   ち来たした前記締結具締付装置との位置関係を出し、そ
   の後位置関係を維持したままで車両部品及び締結具締付
   装置を自由にして車体との位置関係を出すようにしたこ
   とを特徴とする車両部品の自動組付方法。
2. （２）車体の所定部位に車両部品を締結具を介して組付
   けるようにした車両部品の自動組付装置において、上記
   車両部品を把持する把持ハンド？一方のロボットに取付
   けると共に、締結具？締付ける締結具締付装置を支持装
   置を介して他方のロボットに取付け、上記把持ハンドと
   、ロボットに固定される本体と、この本体に設けられ上
   記車両部品を浮動可能に把持するクランプ部材と、上記
   車両部品の動きを拘引するようにクランプ部材を固定す
   るロック手段とで構成する一方１、上記支持装置を、ロ
   ボットに固定されるベース部材と、上記ベース部材に浮
   動可能に支持され且つ締結具締付装置が固定される可動
   部材と、上記可動部材を前記ベース部材に固定解除する
   ロック手段と、上記可動部材に設けられ上記把持ハンド
   で把持された車両部品に係合する係合部材と、上記可動
   部材に設けられ車体に形成した位置決め部に自己求心的
   に係合するガイド部材とで構成し、上記クランプ部材及
   び可動部材を固定状態にすると共に車両部品に上記係合
   部材を係合させて車両部品と締結具締付装置との両者を
   予め位置決めし、次いで、上記クランプ部材及び可動部
   材を浮動状態にすると共に上記車体の位置決め部にガイ
   ド部材を係合させて車体、車両部品及び締結具締付装置
   の王者を位置決めするようにしたことを特徴とする車両
   部品の自動組付装置。