JPS61295182A - 自動車製造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１．自動車製造ラインにおける車体の作業装
置に関し、さらに詳しくは、例えばボディのシーリング
作業を該ボディの連続走行中において自動的に行なうよ
うにした作業装置に関する。

従来の技術 自動車の製造工程においては、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。そのため、これら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、実際には塗装工程における下塗シ乾燥後の工
程においてまたは車体組立工程におけるドア等のメタル
部品を組付けるメタル工程の後に上記のシーリング作業
が行なわれる（「自動車工学全書１９巻自動車の製造法
」昭和５５年４月２２日、山海堂発行、のｐ１６８の７
．２．４シーリングを所定の速度で連続して搬送するい
わゆるコンティニアスタイプの搬送ラインにて構成され
ているのに対し、シーリング作業についてはこのライン
とは別に、一工程づつ間欠的な搬送が可能なリフトムキ
ャリーコンベアまたハフ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囮、このタクトラ
インの両サイドに床置定置式の産業用ロボットを設置し
、車体が静止した状態で前記産業用ロボットに持たせた
シーリングガンにより所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、コンティニアス運転
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、コンティニアスラインにおけ
る車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全１移動する車体に
追従させることは困難だからである。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のシーリング作業１ｃ６つでは、前工程
までの２インとは異なった形式のタクトラインを設置し
なければならず、しかもタクトラインには車体投入用の
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。そのため
に設備の占有面積が大きく、設備投資の面でも著しく不
利になる。

問題点を解決する次めの手段 本発明は、従来のように別のタクトラインを設置する必
要がなく、コンティニアスラインの車体の連続走行中に
おいて、台車の精度や該台車に対する車体の位置精度の
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自動車製造ラインにおけ
る作業装置を提供しようとする吃のである。

具体的には、車体を搭載して該車体を所定速度テ連続し
て搬送するいわゆるコンテイニアスタイプの車体搬送装
置と、車体搬送装置の走行部位に連結されて該走行部位
と同期走行可能な可動フレームと、可動フレームに対し
てその前進方向および後退方向のうちのいずれか一方向
の予圧を与えるアシストシリンダとを備える。

可動フレームには、所定の作業遂行に先立って車体搬送
装置から車体を浮上させて該車体を可動フレーム側に支
持するリフター機構と、浮上した車体を可動フレームに
対して位置決めする位置決め機構と、位置決めされた車
体に対して所定の作業を施す産業用ロボッ）ｋ設ける。

また前記の車体搬送装置としては、チェーンコンベアあ
るいはスラットコンベア等を用いることができるが、例
えばフロアに敷設されたチェーンコンベアが、車体を搭
載した台車を牽引するいわニルトウコンベアタイプのも
の全使用する。

さらに、本願発明が対象とする作業は、実施例に示すシ
ーリング作業のほか、例えばばり取９作業や各種の研摩
作業等、自動車の製造に附随する種々の作業を含むもの
とする。

作用 以上の構成によれば、車体搬送装置の走行部位と可動フ
レームとが同期した段階で、車体を前記走行部位から切
シ離して該走行部位と同期走行する可動フレーム側に支
持させ、この可動フレームに対して位置決めする。そし
て、位置決め完了後、車体搬送装置の走行部位と可動フ
レームとが同期走行する過程で該可動フレーム側に設け
ｆＩ−産業用ロボットによりシーリング作業等の作業を
行ない、作業完了後に車体全可動フレームから元の走行
部位に戻すことになる。

実施例 第１図〜第３図は本発明のより具体的な一実施例を示す
図であり、前述した車体のシーリング装置について示し
ている。

第１図〜第３図において、１はフロアに敷設さし７ｔエ
ンドレスでかつコンティニアスタイプのチェーンコンベ
ア、２は車体Ｂが搭載された台車である。チェーンコン
ベア１のチェーン６には第４図および第５図に示すよう
に前後一対のドッグ４ａ。

４ｂが所定ピッチで設けられており、他方、台車２の底
部にはプレート５が突設されている。したかって、プレ
ート５がいずれか一方のドッグ４ａまたは４ｂに当接す
ることにより、台車２がチェーンコンベア１に牽引され
てレール６上を所定速贋て連続的に走行することになる
。７は車輪である。

ここで、チェーンコンベア１と台車２とで車体搬送装ｆ
１１を構成しておｐ１チェーン６または台車２が単体搬
送装置の走行部位に相当する。

８は台′ＷｆＬ２ｆｉｌ−股いで配設された門形の可動
フレームで、この可動フレーム８はレール９上を走行す
る。１０は車輪である。詳しくは、第１図のほか第６図
〜第８図に示すように、可動フレーム８の下端には左右
で対をなすロック機？１９１１（ただし、第１図では片
側のみ図示しである）が設けられている。

これらのロヅク機構１１Ｕ第６図〜第８図に示すように
、ブラクッ）５１Ｖｃそれぞれに取シ付けられた左右一
対の揺動形のシリンダ５２と、シリンダ５２のはたらき
によりビン５６を中心として回転するリンクグレート５
４と、同じくブラケット５１上のピン５５′ｆｒ中心と
して回転する左右一対のＬ字状のロックレバ−５６ａ、
５６ｂと、’Ｊンクグレート５４とロックレバ−５６ａ
、５６ｂとを連結しているリンク５７とから構成される
。

そして、第６図に示すよう顛シリンダ５２の祉たらきに
よシ一対のロックレバ−５６ａ、５６ｂがそのトグル作
用によシ実線位置と仮想線位置との間で開閉動作し、ロ
ックレバ−５６Ｂ、５６ｂが台車２の支柱１４をその前
後から挾み込むことで可動フレーム８が台車２に対して
機械的に連結される。したがって、上記のようなロック
状態を条件として、可動フレーム８は台車２に追従して
レール９上を走行する仁とができる。

この場合、ロック限位置にあるロックレバー５６ａ、５
６ｂと支柱１４との間Ｖｃ７９ｉ定ｏｎ間定確ｎ間てお
くことにより、支柱１４の精度の影響を受けることなく
確実にロックできる。

一方のレール９の一側部には第１図〜第３図に示すよう
にチ真−ブ移動形のアシストシリンダ１５が配設されて
いる。このアシストシリンダ１５は、第９図に示すよう
に固定されたピストンロッド１６に対してシリンダチュ
ーブ１７が往復動するもので、シリンダチューブ１７に
対し可動フレーム８の下端がブラケーｙト１８’ｅ介し
て連結されている。

つまり、可動フレーム８は前述したようにチェーンコン
ベア１の牽引力を受けて台車２とともに走行するもので
あるが、チェーンコンベア１Ｖｃよる牽引力のほかにア
シストシリンダ１５によって予圧が与えられる。

祥しくは、第４図において矢印Ａｆｆｉ台車２および可
動フレーム８０走行方向とすると、アシストシリンダ１
５の一方の室１９にはボー）Ｐａからレギュレータバル
ブ２０で設定されりＰ、の空気圧が与えられ、他方の室
２１ｖｃはポー）Ｐｂからレギュレータバルブ２２で設
定された例えばＰａ　（Ｐｔ〉Ｐ、）の空気圧が与えら
れているものとすると、その差圧Ｐ、−ＰＩ（約０．５
Ｋｇ／ｄ）が可動フレーム８（対して前進方向の予圧と
して与えられる。この予圧の作用については後述する。

２６はソレノイドバルブである。

第１図〜第３図において可動フレーム８の下端には、車
体Ｂ′ｔ一台車２からリフトレバーさせるための左右台
一対のりフタ−機ｔｌ１２４（′ｆｃだし、第１図では
片側のみ図示しである）と、車体Ｂ￥ｒ車幅方向から押
圧して車体Ｂの車幅方向の心出しを行なう左右台一対の
Ｘ方向調心ｗＡｆ１１２５（ただし、第１図では片側の
み図示しである）と、同じく車体Ｂを前後方向から押圧
して車体前後方向の心出しを行なう左右台一対のＹ方向
調心機構２６とが設けられている。これら双方の調心［
購２５．２６が車体Ｂの位置決め機′ｆｓを構成する。

リフター機構２４は第１図のほか第１０図に示すように
１シリンダ２７のＵ７’ｔらきによシ水平な軸６０を中
心として回転するいわゆるスイングタイプのリフトレバ
ー２８を中心として構成されている。そして、リフトレ
バー２８にはボールタイプのフローティングローラ２９
と、シリンダ３０によって上下動するロケートピン３１
が設けられている。

Ｘ方向調心機［２５は、第１図に示すようにシリンダ３
２とプッシャー６６とから構成され、同様にＹ方向調心
ｆｆ１ｌｌ１２６は第３図に示すようにプッシャーリン
ク３４とこれを回転運動させるシリンダ３５とから構成
される。

そして、前述し九ように台車２と可動フレーム８とが同
期結合され次とき、シーリング作業（先立ってリフター
機構２４により車体Ｂｔ−リフトアップさせて可動フレ
ーム８側で車体１１支持する。

このとき、リフター機ｔ１１２４のロケートピン６１は
下降限位置ＶＣあってフローティングローラ２９よ）も
低い位置にある次め、車体Ｂは直接的にはフローティン
グロー２２９で支持され、車体Ｂはその水平面内で７０
−ティング可能である。し次がって、この状態でＸ方向
調心Ｆ！Ａｌｌ！２５およびＹ方向調心機ｔｌ１２６が
作動することで、可動フレーム８１Ｃ対する車体Ｂの車
幅方向および車体前後方向の心出しがなされるようにな
っている。

また可動フレーム８の側部には第１図および第２図に示
すようにドア開閉機ＷＩｔ６６が設けられている。この
ドア開閉機構６６はシリンダ６７の先端に吸着カップ３
８を有しており、ドア開口部側からのシーリング作業に
備えてドアＤＴｈ自動開閉するものである。

可動フレーム８にはその上部から複数台の関節型の産業
用ロボット６９が吊シ下げられている。

これらの産業用ロボット６９はリスト部に作業機として
のシーリングガン４０ｔｌ−備えており、車体外板部は
もちろんのこと、それぞれのドア開口部から車室内に進
入して、予めティーチングされた指示にし次がって車室
内外のシーリング作業を実行するものである。

尚、第１図中の４１はバックドア開閉機構で、このバッ
クドア開閉機！４１は前述のドア開閉機構６６と同様に
作用する。

次に、以上のようなシーリング装置の一連の作用につい
て説明する。

先ず、車体ｉｔ搭載し次台車２は前工程から当該シーリ
ング工程に向かって所定速度で連続的に走行してくるも
のであるから、台車２が尚該シーリング工程に到着する
までは、可動フレーム８は第２図および第３図に実線で
示す位置で待機している。この可動フレーム８の待機状
態においては、第６図に示すロック機１１１１１のうち
前側のロブフレバー５６１のみが予め実線で示すように
閉位置にある。

そして、台車２が可動フレーム８に対応する位置まで走
行し、第６図に示すように台車２の支柱１４がロック機
１１１１１１のロブフレバー５６＆に当接するとこの時
点から可動フレーム８が台車２に追従して同期走行を開
始する。その後、所定のタイミングをおいて他方のロッ
クレバ−５６ｂが回転して支柱１４をその前後から挾み
込む。以上によシ、台車２と可動フレーム８とが機械的
に連結される。

他方、アシストシリンダ１５にもエアが供給され、この
時点からコンベア１０章引力とアシストシリンダ１５０
出力＋ある予圧とによシ、可動フレームａが台車２に追
従して同期走行を開始する。

ここで、チェーンコンベア１のチェーン６と台車２側の
プレート５との関係を第４図についてみると、台車２が
当該シーリング工程に到着するまではアシストシリンダ
１５による予圧が付与されていないため、台車２はチェ
ーンコンベア１の牽引力のみによって走行する。つまり
、第４図に示す一方のドッグ４ａが仮想線で示すプレー
ト５ＶＣ尚接してチェーン６が台車２會押すようなかた
ちで走行し、したがって他方のドッグ４ｂとプレート５
との間にはｔなる遊びが形成される。

この場合、長尺のチェーンコンベア１はチェーン６各部
の撓みや伸び等の次めにサージングという不等速運動を
起すことがあり、前述したあそびｔの範囲内で台車２が
チェーン６の動きに追従しない状態が瞬間的に起り得る
。言い換えれば、第４図においてプレート５が前側のチ
ェーンドッグ４ｂに当たったシ後側のチェーンドッグ４
ａに当友ったシするいわゆるチャタリングを起こすこと
がらシ、このままの状態で後述のシーリング作業を行な
うとチャタリングに伴う振動によりでシーリング位置精
度が悪くなる。

そこで本実施例においては、台車２と可動フレ−ム８と
が同期連結された時点で、第９図に示すアシストシリン
ダ１５の差圧Ｐ＋　　Ｐ＊にもって可動フレーム８を介
して台車２に前進方向の予圧（台車２に及ぼす推力とし
ては例えば３５Ｋｇ程度）を与える。その結果、第４図
に実線で示すようにプレート５が他方のドッグ４ｂＫ圧
接し、台車２は前記の差圧によってチェーンコンベア１
のチェーン６ｔｌ−常時弁しながら該チェーン６の動き
に追従すること医なる。したがって、当該シーリング工
程についてはサージング等があっても台車２はチェーン
６の動きに完全に追従する。

また、第９図に示したアンストシリンダ１５は圧力が異
なるものの双方の室１９．２１が加圧されているため、
例えば万一台車２が暴走したような場合にはアシストシ
リンダ１５自体がダンパーあるいはブレーキとして作用
することになる。同様に圧力スイッチ４２も圧力の異常
上昇時の安全対策として設けられているものである。

尚、アシストシリンダ１５による予圧を台車２の前進方
向でなく後退方向に作用させることも可能である。

台車２と可動フレーム８とが連結されて同期走行を開始
すると、第１図のりフタ−機［２４が作動して車体Ｂｔ
一台車２からリフトアップさせて切り離す。これによシ
、車体重量は可動フレーム８が負担することになる。こ
の時、リフター機構２４のロケートピン３１は下降して
いる。

次いで、Ｘ方向調心１１ｊｌｅｔｌ１２５およびＹ方向
調心機ｔｌ１２６がそれぞれ作動して水平面内で車体Ｂ
全フローティングさせて、可動フレーム８に対する車体
Ｂの心出しを行なう。そして、最後にロケートピン６１
がシリンダ６０のは次らきによｐ上動して車体フロア部
のロケート穴と係合することで最終位置決めがなされる
。

さらに１上記のような車体Ｂの位置決めｔ待ってドアＲ
閉ＦＩＡ構６６およびバックドア開閉機１１１４１がそ
れぞれ作動して、ドアＤおよびバックドアＤｂを開く。

これらの作業は、台車２および可動フレーム８の同期走
行中において行なわれることは言うまでもない。

車体Ｂの位置決めとドアの開動作とが完了すると、それ
まで所定の原点位置で待機していた産業用ロボット６９
が作動し、シーリングガン４０により所定のシーリング
作業を実行する。この場合、例えばルーフパネルやドア
開口縁部といった車室外部分のほか、ルーフパネルの内
側やフロアバ゛ネルといった車室内部分についてもロボ
ット自体が車室内に進入することでシーリング作業が施
される。

シーリング作業が完了して産業用ロボット３９が原点位
置に退避すると、Ｘ方向詞心機病２５およびＹ方向調心
機構２６がそれぞれ退避動作すると同時（、ドア開閉機
＄６６およびバックドア開閉機構４１がドアＤおよびバ
ックドアＤｂｔｌ−閉じ、さらにリフター機構２４が下
降動作して車体Ｂｆｉ−元の台車２上に移し替える。

続いて、可動フレーム８から台車２への車体Ｂの移載金
持りてロブク機１＄１１１がアンロブク動作し、この時
点で台車２と可動フレーム８の連結ひいては両者の同期
走行が解除される。そして、車体Ｂは台車２ごとチェー
ンコンベアＩＫｊ、り次工程へと搬送され、他方、可動
フレーム８は第９図に示した高速後退用バルブ４３が切
換操作されることで、アシストシリンダ１５のはたらき
によシ初期位置に高速にて戻シ、以後は上記の動作を繰
り返す。

このように本実施例によれば、連続走行している台車２
から車体Ｉｌｌ切り離し、この車体Ｂを台車２と同期走
行する可動フレーム８側に一旦移し替えて、該可動フレ
ーム８内において車体Ｂの位置決めからシーリング作業
までを行なうものであり、よって車体Ｂを全くタクト運
転システムに関与させないで済むことになる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、従来のようにタクト運転
による別のラ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有利となるほか、既
存のコンティニアスタイプのラインに改良を加えるのみ
で実施できる。

その上、アシストシリンダのはたらきによシ可動フレー
ムから車体搬送装置の走行部位に対して予圧を与えるの
で、例えば車体搬送装置としてチェーンコンベア等を採
用した場合、そのチェーンコンベアのサージングに対し
ても台車が忠実に追従し、可動フレームの同期走行中に
おいて高精度な作業を行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図であって第２図の右
側面図、第２図は同じく本発明の一実施例を示す全体説
明図、第３図は第２図の平面図、第４図はチェーンコン
ベアの要部拡大図、第５図は第４図のｖ−■線に沿う断
面図、第６図はロック機構の詳細を示す図で第１図のＣ
方向矢視図、第７図は第６図の■−■線に沿う断面図、
第８図は第６図の■−■線に沿う断面図、第９図はアシ
ストシリンダの断面図、第１０図はリフター機構の要部
拡大図である。 １・・・チェーンコンベア、２・・・台車、８・・・可
動フレーム、１１・・・ロックｍｓ、ｔｓ・・・アシス
トシリンダ、２４・・・リフター機構、２５・・・位置
決めＦＲＳとしてのＹ方向調心機構、２６・・・位置決
め機構としてのＹ方向調心機構、６９・・・産業用ロボ
フト、Ｂ・・・車体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体を搭載して該車体を所定速度で連続して搬送
   する車体搬送装置と、車体搬送装置の走行部位に連結さ
   れて該走行部位と同期走行可能な可動フレームと、可動
   フレームに対してその前進方向および後退方向のうちの
   いずれか一方向の予圧を与えるアシストシリンダとを備
   えてなり、前記可動フレームには、所定の作業遂行に先
   立って車体搬送装置から車体を浮上させて該車体を可動
   フレーム側に支持するリフター機構と、浮上した車体を
   可動フレームに対して位置決めする位置決め機構と、位
   置決めされた車体に対して所定の作業を施す産業用ロボ
   ットとを設けたことを特徴とする自動車製造ラインにお
   ける車体の作業装置。