JPS60135382A - 自動車組立ラインにおける車体の作業装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車組立ラインにおける車室内作業装置
に関し、さらに詳しくは、例えば車室内側のシーリング
作業を車体の連続走行中において自動的に行なうように
した車室内作業装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

自動車の組立工程においては、ボディパネルの合わせ目
から浸水するのを防ぐため、溶接完了後に上記ボディパ
ネルの合わせ目に沿ってシール剤を塗布する工程が必要
とされるー。そのため、とりわけ単室内側のシーリング
作業は従来は次のような方法で行なわれている。

すなわち実際には、ドア等のメタル部品を組付けるメタ
ル工程の後にシーリング作業が行なわれ。

このメタル工程にあっては通常車体（自動車ボディ）を
所定の速度で連続して搬送するいわゆるコンテイニアス
タイグの車体搬送ラインにて構成されているが、シーリ
ング作業にあってはこの２インとは別に、一工程づつ間
欠的な搬送が可能なリフト＆キャリーコンベアまたはプ
レーンシャトルコンベアを主体とするタクトラインを設
置するとともに、このタクトラインの両サイド部に床置
定置式のシーリング作業用の産業用ロボットを設置し１
．単体が静止した状態で前記産業用ロボツ）１７ｃ持た
せたシーリングガンによりＤｆ定のシーリング作業を行
なうようにしている。

ここで、シーリング作業に際して、コンテイニアス運転
システムからタクト運転システムに変換して定置式ロボ
ット作業としているのは、コンテイニアスラインにおげ
ろ単体搬送用の台車の精度、および該台車に対する車体
の位置決め精度の再現性が悪く、産業用ロボットとの協
働による反復作業が困難であるからである。

また、これのみならず、そもそも産業用ロボットを移動
する単体に追従させることは困難だからである。

ところが、上記のようなタクト運転システムによるシー
リング作業装置にあっては、−形式のコンテイニアス２
インを連続して設けることはできず別に違った形式のタ
クトツインを設置しなければならず、しかも両ラインを
連結する車体投入用のローディング装置ならびに後工程
（塗装工程）に対応させるべく台車に車体を移載する車
体取り出し用のアンローディング装置を付帯させなけれ
ばならないために占有面積が大きく、また設備投資の面
でも著しく不利になると、いう不具合がある。

〔発明の目的〕

この発明は以上のような点に鑑みて、従来のように別の
タクトツインを設置する必要がなく、コンテイニアスラ
インの車体の連続走行中において台車の精度ＪＰ該台車
に対する車体の位置決め精度の影響を受けることなくシ
ーリング作業等の所定の作業を行なうことができるよう
にした車体の作業装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

この目的のため本発明によれば、車体搬送ライン上を所
定速度で連続的に走行する車体の車室内に可搬式でかつ
折りたたみ可能な産業用ロボットを投入して車体に対す
る所定の作業を行なうようにした作業装置にして、車体
と同期走行可能で、かつ産業用ロボットを車室内に投入
するためのローディング装置を車体搬送ラインと隣接し
て設けるとともに、該ローディング装置の後流側には、
前記車体と同期走行可能であって、かつ所定の作業が終
了した車体から前記産業用ロボットを取り出すためのア
ンローディング装置を設ける一方、前記アンローディン
グ装置により取り出された産業用ロボットをローディン
グ装置側に帰還させるためのリターンコンベアを設ける
。そして、産業用ロボットは、先端に所定の作業を司る
作業機を備えるとともに、単室内に投入されることでそ
の車体の一部を基準部として該車体に対して位置決めす
るセルフロフート機能を有する。

以上の構成により、車室内に対する産業用ロボットの投
入から所定の作業の遂行ならびに産業用ロボットの取り
出しまでの一連の作業ン車体の連続走行中において行な
うものである。

〔実施例〕

以下、この発明のより具体的な実施例を、先の単室内シ
ーリング作業用の作業装置を例にとって図面に基づき説
明する。

第１図〜第６図はこの発明の第１の実施例を示す図であ
る。図において、１はコンテイニアスタイプの車体搬送
ライン、２は車体搬送ライン１上に立設された機枠で、
車体搬送ライン１０走行部位としての台車３にはその治
具Ｊの上に位置決めして車体Ｂが塔載されており、台車
３がメタル工程から連続したトウコンベアにより所定速
度で連続的に走行することで車体Ｂが搬送される。ここ
で、車体搬送ラインｌとしては必ずしも台車方式のもの
である必要はなく、車体を連続的に搬送できるものであ
れば台車方式以外のコンベアを用い、τもよい。

４は機枠２内に配設されて該機枠２より吊り下げられた
門形の可動フレームで、この可動フレーム４は機枠２に
設けたガイドレール５に案内されて走行するようにしで
ある。より詳しくは、可動フレーム４の下端にはそれぞ
れ２つづつ（第１図）の同期結合装置６（詳細な図示は
省略したがシリンダ等により進退して台車３の側部に係
合可能な部材を可動フレーム４に取付ける公知のタイプ
が使用できる。）が設けられており、これらの同期結合
装置６が作動して台車３側と機械的に結合されることで
可動フレーム４は台車３と同期して走行する。

そして、可動フレーム４の両側部にはドアＤを自動的に
開閉するためのドア開閉装置７が設げられている（第２
図および第４図）。これはピラ一部等のシーリング作業
の際にドアＤがじゃまにならＴｔように開いておくもの
で、先端にバキュームカップを装着したリンクタイプの
形式からなるものである。

８は第１図に示すように機枠２の始端部寄りの上部に設
けられたロボット投入用のローディング装置、９は同じ
く機枠２の終端部薔りの上部に設けられたロボット取り
出し用のアンローディング装置である。ローディング装
置８は、機枠２に設けられたガイドレール１０に溢って
車幅方向に走行するキャリア１１と、このキャリア１１
に支持されたマニピュレータ１２とからなり、マニピュ
レータ１２は車体Ｂの走行方向と同方向に走行可能であ
ると同時に、テレスコピックタイプの垂直軸１２ｃの存
在により上下動可能で、かつ該垂直軸１２ｃ回りに旋回
可能となっている。つまり、マニピュレータ１２は、可
動フレーム４０走行に併せてロータリーエンコーダ１３
　（第ｘ図）から発せられる同期信号を受けて駆動され
るチェーンＣにより該可動フレーム４と同期走行可であ
る。

ソシテ、マニピュレータ１２は後述するリターンコンペ
ア　１４ａ、１４ｂ上の産業用ロボツ）１５Ａ。

１５Ｂをそのチャック部１２ａにて把握し、第１図およ
び第３図に示すようにフロントのウィンド開口部から連
続走行中の車体Ｂ内に進入して単室内に産業用ロボット
１５Ａまたは１５Ｂを投入するものである。

一方、アンローディング装置９はローディング装置８と
全く同一構成をなし、第１図に示すように先にローディ
ング装置８によって車室内に投入された産業用ロボット
１５Ａまたは１５Ｂを取り出す機能を有する。

そして、車体搬送ライン１の両サイドには産業用ロボツ
）１５Ａまたは１５Ｂを帰還させるためのリターンコン
ペア１４ａ、　１４ｂが並設されており、アンローディ
ング装置９によって車体Ｂかも取り出された産業用ロボ
ツ）　１５Ａまたは１５Ｂが前記リターンコンペア１４
ａまたは１４ｂによってローディング装置８側に帰還さ
れるようになっている。

ここで、前記の産業用ロボツｌ−１５Ａ、　１５Ｂの詳
細を第５図および第６図をもとに説明すると、この産業
用ロボツ）　１５Ａ、１５Ｂは可搬式で、かつ折りたた
み可能に構成されている。図においてｊ６は略井桁状に
組まれたフレームで、このフレーム１６の両側部には、
スライドベースニアと、このスライドベース１７に沿っ
て走行可能なビデノド部１８と、ピボット部１８の軸０
回りに旋回可能なスライドベース１９と、このスライド
ベース１９に沿って走行可能で、かつ軸０回りに旋回可
能なチルトブロック部２０と、チルトブロック部２０の
軸２回りに回動可能なスイーベルブロック部２１と、ス
イーベルブロック部２１の軸９回りに首振り旋回可能な
ペンドブロック部としてのシーリングガン（作業機）２
２が取り付けられており、全体として２つの６軸構成ロ
ボツトアーム２３を構成している。

また、フレーム１６の四隅部には図外のアクチュエータ
のはたらきによって回動する開閉式の脚部２４が設けら
れており、これらの脚部３４は第６図に一点鎖線で示す
位置まで回動させると＋２テヒ′折りたたむことができ
る構成となっている。

このように、脚部２４およびロボットアーム２３を回動
させて折りたたむことで産業用ロボット１５Ａ。

１５Ｂは第５図に示すように平坦状に変形して車室内に
対する投入す６よび取り出しを容易にする一方、脚部２
４を開いて該脚部２４の先端のロケート部２４ａを車体
フロアに形成した作業穴（例えば塗装用の水抜き孔）２
５に係合させることで、車体Ｂに対して産業用ロボット
１５人、１５Ｂ全体が自動的に位置決めされるいわゆる
セルフロフート機能を有している。

尚、第１図の２６は産業用ロボット１５Ａ、１５Ｂの配
線・配管群を案内・支持するグープルベヤである。

次に、以上の構成１／Ｃ係る車室内シーリング作業装置
の一連の作用について説明する。ただし、本実施例にお
いてはリターンコンベア１４ａ、１４ｂを２台並設した
のと併せて、産業用ロボツ）１５Ａ。

１５Ｂも２台使用するものとし、第１図に示すように一
方の産業用ロボツ）１５Ａが車体Ｂ内に投入される過程
では、他方の産業用ロボツ）　１５　Ｂは概にシーリン
グ作業が終了した車体Ｂから取り出されてリターンコン
ベア１４ｂによってローディング装置８側に帰還される
ようにする。つまり、２台の産業用ロボツ）１５Ａ、１
５Ｂを交互に使用することでロスタイムの短縮化を図っ
ている。

先ず、台車３による連続走行中の車体Ｂが可動フレーム
４と対応する位置に到達するよでは、可動フレーム４は
第１図に火線で示す位置で待機している。そして、車体
Ｂが所定位置に達したことを図外の七ンージ−が検知す
ると、同ＰＪ３結合装［６が作動して可動フレーム４と
台車３とが機械的に連結される。これにより、可動フレ
ーム４は台車３の駆動力によって該台車３と同期して走
行を開始する。そののち、ドア開閉装置７が作動してド
アＤを開くことになる。

一方、ローディング装置８は、リターンコンベア７１４
ａから折りたたみ状態にある一方の産業用ロホツ）１５
Ａを受け取ってそのチャック部１２ａに保持して待機し
ており（第１図および第３図）、前記のように車体Ｂと
可動フレーム４とが同期するのと同時にマニピュレータ
１２が同期走行し、７ｆｌｊ　＆用ロボット１５Ａを単
体Ｂのフロントウィンド開口部から車室内に投入する。

この時、前述したように、一方の産業用ロボット１５人
１ｃ　（奏ｚ−’）ング作業と併行して、その前に既に
シーリング作業が終了した車体Ｂから他方の産業用ロボ
ツ）１５Ｂを取り出す作業がアンローディング装置９に
よって行なわれており、アンローディング装置９によっ
て取り出された他方ノ産業用ロボット１５Ｂはリターン
コンベア１４　ｂによってローディング装置８側に帰還
されて待機している。

次いで、産業用ロボツ）１５Ａがローティング装置ｒ＝
ビー・−夕１２に保持されたままの状態で脚部２４が回
動して開脚し、脚部２４のロケート部２４ａが車体７０
アＦの作業穴２５（第６図）に係合することで、車体Ｂ
に対して産業用ロボット１５Ａが位置決めされる。そし
て、ローディング装置８は産業用ロボット１５Ａを開放
して初期位置に復帰する一方、産業用ロボツ）１５Ａの
ロボットアーム２３が下方に回動することでシーリング
ガン２２が車体フロアＦと対向するかたちとなり、予め
教示された指示に基づいて所定のシーリング作業を実行
する。

尚、これらの動作は全て車体Ｂの走行中において行なわ
れることは言うまでもない。

以上のように、シーリングガン２２によるシーリング作
業が終了すると、ロボットアーム２３が上方に旋回して
初期状態となるとともに、アンローティング装置９のマ
ニピュレータ１２が単室内に進入して産業用ロボット１
５Ａを保持する。そして、産業用ロボツ）１５Ａがアン
ローディング装置９のマニピュレータ１２に保持される
と、脚部２４が上方に回動して折りたたまれ、産業用ロ
ボット１５Ａはアンローディング装置９により車体Ｂか
ら取り出されてリターンコンベア１４ａに移載され、ロ
ーディング装置８側に戻される。同時に、ドア開閉装置
７がドアＤを閉じるとともに台車３に対する一可動フレ
ーム４の同期結合が解除され、可動フレーム４は高速に
てローディング装置８側に帰還する（クイックリターン
する）。

これと併行して、先に他のリターンコンベア１４ｂ上で
待機していた他方の産業用ロボット１５Ｂはローディン
グ装置８により次なる車体Ｂ内に投入され、以後は上記
と同様の動作を繰り返す。

以上のように、２台の産業用ロボッ）　１５Ａ、１５Ｂ
の投入・取り出しを交互に行なうことで、台車３ととも
に連続走行中の車体Ｂのそれぞれについてシーリング作
業を施すことになる。

第７図〜第１０図はこの発明の第２の実施例を示すもの
で、第１実施例と主に異なる点は、第１実施例における
シーリング作業用の産業用ロボット１５Ａ、１５Ｂが車
体フロアＦに対して位置決めする方式であったのに対し
、本実施例においては車体の前方横架部材たるカウルト
ップパネルおよび後方横架部材たるリアパーセルシェル
フを位置決め基準部として産業用ロボットを位置決めす
るようにしたものである。

第７図〜第１０図に示すように、シーリング作業用の産
業用ロボツ）３５Ａ、３５Ｂは、車体Ｂのカウルトップ
パネルＣｔとリアパーセルシェルフ顯間に架橋可能な長
さを有するパー状の基体３０を中心として構成され、こ
の基体３００両端部にカウルトップバネ／ｌ／Ｃ１およ
びリアパーセルシェルフ几ｐのエツジ部に保合可能な位
置決めブロック３１゜３２を取着するとともに、先端に
作業機とし【のシーリングガン３４を備えた一対のｐボ
ットアーム３３を設けである。そしく、これらのロボッ
トアーム３３は基体３０に沿って移動する機能ＪＰ該ロ
ボットアーム３３を旋回させる機能等を含めて複数の軸
構成をなしている。

一方、ローディング装置８およびアンローディング装置
９は、第７図に示すようにそのチャック部１２ａにて産
業用ロボツ）３５Ａまたは３５Ｂの基体３０を片持ち状
態で支持する構成となっており、車体Ｂに産業用ロボッ
）３５Ａまたは３５Ｂを投入する場合および取り出す場
合のいずれの場合にも、第１実施例と異なりローディン
グ装置８およびアンローディング装置９が車体Ｂを追い
かけるようにして該車体Ｂのリアウィンド開口部側から
産業用ロボツ）３５Ａまたは３５Ｂの投入および取り出
しを行なうように構成されている。尚２台の産業用ロボ
ッ）３５Ａ、３５Ｂを交互に使用している点については
第１実施例の場合と同様である。

したがって、以上の構成に係る第２実施例によれば、車
体ＢがＢ［定位置に到達して可動フレーム４と同期する
のとほぼ同時に、該車体Ｂの後方で待機していた。−デ
ィ、グ装置ｔ＝＝ピーｖ−１１２が車体Ｂを追いかける
ようにして走行し、核マニュピレータ１２に保持されて
いる一方の産業用ロボット３５Ａを単体Ｂ内に投入する
。そして位置決めブロック３１，３２がカウルトップパ
ネルＣｔおよびリアパーセルシェルフＲｐのエツジ部に
それぞ′れ係合することで車体ＢＫ対する産巣用ロボツ
）３Ｅ）Ａの位置決めが行なわれ、またドア開閉袋Ｒ７
によってドアＤが開かれる。

産業用ロボツ）３５Ａの位置決めが完了するとローディ
ング装置８は産業用ロボツ）３５Ａを残して退避する一
方、ロボットアーム３３がそれぞれ上回動して単室内の
所要位置にシーリングガン３４によりシーリンガ加工を
施す。

とのようにしてシーリング加工が完了すると、アンロー
ディング装置９が該当する車体Ｂを追いかげるようにし
てリアウィンド開口部から車室内に進入して産業用ロボ
ット３５Ａを取り出し、以後は上記と同様の動作を繰り
返す。

尚、前記の各実施例においては２台の産業用ロボットを
交互に使用するようにしているが、１台の産業用ロボッ
トを連続して使用するようにしてもよく、また本発明は
シーリング作業のみならず例えば車室内外のパリ取り、
各種研摩等の作業にも応用できるものである。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したようにこの発明によれば従来のよ
うにタクト運転による別の２インを設ける必要がないの
で、設備投資が少なくて済み、またスペース的にも著し
く有利となるほか、既存のコンテーイニアスタイプの２
インに改良を加えるの・みで実施できるという効果があ
る。生与椿一本

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す正面説明図、第２図
は第１図の平面説明図、第３図は第２図の■−■線に沿
う断面矢視図、第４図はシーリング作業状態を示す説明
図、第５図はシーリング作業用産業用ロボットの折りた
たみ状態を示す平面図、。 第６図は第５図の側面図、第７図はこの発明の第２の実
施例を示す正面説明図、第８図は第７図の平面説明図、
第９図は第８図のＩＸ　−ＸＩ　ｍ　Ｋ沿う断面矢視図
、第１０図はシーリング作業状態を示す説明図である。 ｌ・・・車体搬送２イン、３・・・台車、６・・・同期
結合装置、８・・・ローディング装置、９・・・アンロ
ーディング装置、１４ａ　、１４ｂ・・・リターンコン
ベア、１５Ａ。 １５Ｂ・・・産業用ロボット、２２・・・シーリングカ
ン（作ＲＫ８　）　、２３・・・ロボットアーム、２４
・・・脚部。 ２５・・・作業穴、３１．３２・・・位置決めブロック
、３３・・・ロボットアーム、３４・・・シーリングガ
ン（作業機）３５Ａ、　３５Ｂ・・・産業用ロボット、
Ｂ・・・車体、Ｆ・・・・・・車体フロア、Ｃｔ・・・
カウルトップパネル、Ｒｐ・・・リアパーセルシェルフ
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体搬送ライン上を所定速度で連続して走行する
   車体の単室内に、可搬式でかつ折りたたみ可能な産業用
   ロボットを投入して車体に対する所定の作業を行なうよ
   うにした車体の作業装置であって、前記車体と同期走行
   可能で、かつ前記産業用ロボットを車室内に投入するた
   めのローディング装置を前記車体搬送ラインと隣接して
   設けるとともに、該ローディング装置の後流側には、前
   記車体と同期走行可能であって、かつ所定の作業が終了
   した車体から前記産業用ロボットを取り出すためのアン
   ローディング装置を設ける一方、前記ア７日−デイング
   装置により取り出された産業用ロボットをローディング
   装置側に帰還させるためのリターンコンベアを設け、前
   記産業用ロボットは、先端に車体に対する所定の作業を
   司る作業機を備えるとともに、単室内に投入されること
   でその車体の一部を基準部として該車体に対し位置決め
   するセルフロケート機能を有してなり、車室内に対する
   産業用ロボットの投入から車体における所定の作業の遂
   行ならびに産業用ロボットの取り出しまでの一連の作業
   を単体搬送ラインによる車体の連続走行中において行な
   うことを特徴とする自動車組立ラインにおける車体の作
   業装置。
2. （２）・産業用ｐボットは折りたたみ可能な複数の脚部
   を有し、該脚部が単体フロアに形成した作業穴に係合す
   ることで車体に対する産業用ロボットの位置決めがなさ
   れるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の自動車組を立ラインにおける車体の作業装置。
3. （３）産業用ロボットは単室内の前方横架部材と後方横
   架部材との間に架橋的に配設されて、該前方横架部材と
   後方横架部材とを基準として車体に対する位置決めがな
   されるようにしたこ・とを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の自動′車、慇立ラインにおける車体の作業装
   置。