JP2001047327A

JP2001047327A - 車体組立方法および車体組立装置

Info

Publication number: JP2001047327A
Application number: JP11224097A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Kosaku; 弘美小作; Kosuke Yoshikawa; 孝亮吉川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2001-02-20
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: EP1074460A3; EP1074460B1; US6467675B1; JP3663984B2; EP1074460A2

Abstract

(57)【要約】【課題】車種専用のワーク保持治具を不要とし、ワー
クを搬送する移動台も１台として設備コストを低下させ
る。【解決手段】フロントフロアパネル３１およびその表
面に組み付けるセカンドクロスメンバ３５などの第１の
小物部品を、第１の小物部品を下部側として、部品セッ
ト工程Ｓでロケータ治具２９に位置決めセットし、移動
台２７を溶接工程Ｔに移動させてフロントフロアパネル
３１と第１の小物部品とを溶接する。ハンドリングロボ
ット５５でフロントフロアパネル３１の表裏を反転さ
せ、移動台２７を部品セット工程Ｓに後退させてフロン
トフロアパネル３１の裏面に組み付けるフロントフロア
レインフォース４１などの第２の小物部品をロケータ治
具２９に位置決めセットし、移動台２７を溶接工程Ｔに
移動させて反転状態のフロントフロアパネル３１を、ロ
ケータ治具２７に位置決めセットし、フロントフロアパ
ネル３１と第２の小物部品とを溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車体部品の表面
に小物部品を溶接固定する車体組立方法および車体組立
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の車体組立装置としては、例
えば特開平９−２１６５８４号公報に記載されたものが
ある。図１７はその全体構成を平面図として示してい
る。これによれば、貯蔵ステーションＳＳに貯蔵されて
いる車体部品であるフロントフロアパネル１は、搬入ロ
ボット３により搬入位置Ｉにある移動台５に搬入され
る。移動台５は、ガイドレール６上を図中で左右方向に
移動可能であるとともに、フロントフロアパネル１を位
置決め保持する位置決め保持機構を備えており、位置決
めされたフロントフロアパネル１は、移動台５の移動に
より部品セット位置Ｓに搬送される。

【０００３】部品セット位置Ｓでは、プリセットステー
ションＰに配置してある、フロントフロアパネル１の表
面に組み付けられる各種の小物部品７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄ，７ｅ，７ｆを、部品供給ロボット９によりフロン
トフロアパネル１上にセットする。部品供給ロボット９
は、先端のチャック部９ａに保持治具１１を備えてお
り、保持治具１１の適宜位置に設けた複数の位置決め保
持機構によって、各種の小物部品７ａ，７ｂ，７ｃ，７
ｄ，７ｅ，７ｆを保持してプリセットステーションＰか
ら部品セット位置Ｓに搬送する。

【０００４】上記移動台５が部品セット位置Ｓに移動す
る以前には、部品セット位置Ｓにてフロントフロアパネ
ル１の裏面に組み付けられる他の小物部品７ｇが、図示
しない支持台上にセットされている。すなわち、移動台
５が部品セット位置Ｓに移動することで、上記支持台上
にセットされた小物部品７ｇ上にフロントフロアパネル
１がセットされることになる。これによりフロントフロ
アパネル１の表面に各種の小物部品７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄ，７ｅ，７ｆが、同裏面に他の小物部品７ｇがそれ
ぞれセットされることとなる。

【０００５】ここで溶接用ロボット１３により溶接作業
を行うが、このときフロントフロアパネル１に対する位
置決め保持を、移動台５の位置決め保持機構から部品セ
ット位置Ｓにある位置決め保持機構に切り換え、その後
移動台５を搬入位置Ｉに後退させ、次のフロントフロア
パネル１の保持に備える。

【０００６】部品セット位置Ｓで溶接作業が終了してフ
ロントフロアパネル１の表裏に各種小物部品７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆおよび７ｇが仮溶接固定さ
れたら、部品供給ロボット９は、保持治具１１による各
種小物部品７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆの保持
を解除し、保持治具１１をプリセットステーションＰに
戻して次の各種小物部品７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７
ｅ，７ｆの保持に備える。

【０００７】ガイドレール６上には、上記溶接作業を行
っている時点で部品セット位置Ｓより図中で右側の搬出
位置Ｏに、前記した移動台５とは別の他の移動台が配置
されており、この移動台が溶接完了後のフロントフロア
パネル１の下方に移動して、このフロントフロアパネル
１を受け取る。つまり、このときフロントフロアパネル
１に対する位置決め保持を、部品セット位置Ｓにある位
置決め保持機構から他の移動台の位置決め保持機構に切
り換える。

【０００８】フロントフロアパネル１を位置決め保持し
た他の移動台は、搬出位置Ｏに戻り、溶接用ロボット１
５により本溶接が行われる。本溶接後のフロントフロア
パネル１は、主組立ライン１７のアンダフレーム１９上
に移載ロボット２１により移載された後、溶接用ロボッ
ト２３によりアンダフレーム１９に溶接固定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の車体組立装置にあっては、フロントフロアパネ
ル１に組み付ける各種小物部品７ａ，７ｂ，７ｃ，７
ｄ，７ｅ，７ｆを位置決め保持する部品供給ロボット９
に対し、各車種専用の保持治具１１を用意する必要があ
るため、コスト高になるとともに、車種切り換え時ある
いはモデルチェンジの際などには、保持治具を交換する
作業が必要となって作業効率の低下を招く。また、フロ
ントフロアパネル１を搬送する移動台が、ワーク搬入側
と搬出側とで２台必要であり、設備全体の設置スペース
が広く必要になるとともに、構造も複雑化し、設備コス
トの高騰を招く。

【００１０】そこで、この発明は、車種専用のワーク保
持治具を不要とするとともに、ワークを搬送する移動台
も１台として設備コストを低下させることを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、車体部品の表面に、小物部品を
溶接固定する車体組立方法において、前記小物部品を、
部品セット工程にある移動台上の汎用治具に位置決めセ
ットするとともに、前記車体部品を、このセットした小
物部品上に載置して前記移動台上の他の汎用治具に位置
決めセットした後、前記移動台を溶接工程に移動させて
溶接手段により前記車体部品と小物部品とを溶接固定
し、溶接固定後、前記車体部品を反転手段により表裏を
反転させた後、溶接工程から外部へ搬出する車体組立方
法としてある。

【００１２】このようなの車体組立方法によれば、移動
台上に設けられて車体部品および小物部品を位置決めセ
ットする位置決め治具を汎用治具としているので、小物
部品を保持する専用の保持治具が不要であり、また移動
台は、部品セット工程と溶接工程との間を移動する１台
のみで済む。

【００１３】請求項２の発明は、車体部品の表裏両面
に、それぞれ対応する小物部品を溶接固定する車体組立
方法において、前記車体部品の一方の面に組み付けるべ
き第１の小物部品を、部品セット工程にある移動台上の
汎用治具に位置決めセットするとともに、前記車体部品
を、このセットした小物部品上に載置して前記移動台上
の他の汎用治具に位置決めセットした後、前記移動台を
溶接工程に移動させて溶接手段により前記車体部品と小
物部品とを溶接固定し、溶接固定後、前記車体部品を反
転手段により表裏を反転させるとともに、前記移動台を
部品セット工程に後退させて前記車体部品の他方の面に
組み付けるべき第２の小物部品を、前記移動台上の汎用
治具に位置決めセットした後、この移動台を前記溶接工
程に再度移動させて前記反転状態の車体部品を、前記第
２の小物部品上に載置して前記移動台上の他の汎用治具
に位置決めセットし、前記溶接手段により前記車体部品
と第２の小物部品とを溶接固定した後、溶接工程から外
部へ搬出する車体組立方法としてある。

【００１４】上記車体組立方法によれば、移動台上に設
けられて車体部品および第１，第２の各小物部品を位置
決めセットする位置決め治具を汎用治具としているの
で、第１，第２の各小物部品を保持する専用の保持治具
が不要であり、また移動台は、部品セット工程と溶接工
程との間を移動する１台のみで済む。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明の車体組立方法において、溶接手段は、溶接用ロボッ
トで構成され、車体部品を、前記溶接用ロボットの溶接
ガンで把持して移動台の汎用治具から離反させた後、反
転手段で前記車体部品を把持して反転させる。

【００１６】上記車体組立方法によれば、溶接用ロボッ
トにより車体部品を把持するので、ワーク把持専用の把
持手段が不要となる。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかの発明の車体組立方法において、反転手段により
車体部品を把持している状態で、溶接手段により増打溶
接を行う。

【００１８】上記車体組立方法によれば、移動台が後退
し、その汎用治具上に小物部品をセットしている間に、
溶接用ロボットによる増打溶接作業が可能となる。

【００１９】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかの発明の車体組立方法において、反転手段は、溶
接工程から車体部品を外部に搬出するハンドリングロボ
ットで構成されている。

【００２０】上記車体組立方法によれば、専用の反転装
置または反転工程が不要となる。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかの発明の車体組立方法において、車体部品や小物
部品からなるワークを位置決めセットする際に、位置決
めに使用しない不要な汎用治具で、そのワークにおける
位置決めしない部位を下方から支持する。

【００２２】上記車体組立方法によれば、ワークにおけ
る位置決めしない部位を、位置決めに不要な汎用治具で
下方から支持することで、前記ワークの転びや、平面部
分のだれによる変形などの不具合が回避され、ワークの
姿勢が正規なものとなる。

【００２３】請求項７の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかの発明の車体組立方法において、車体部品あるい
は小物部品からなるワークを位置決めセットする際に、
位置決めに使用しない不要な汎用治具を、そのワークの
誤セット防止用として利用する。

【００２４】上記車体組立方法によれば、不要な汎用治
具が、ワークをセットしたときにそのワークに接触する
かしないかで、ワークの向きが正しいものであるかどう
かが判別される。

【００２５】請求項８の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかの発明の車体組立方法において、汎用治具に、車
体部品あるいは小物部品からなるワークを検知するワー
ク検知器を設け、前記ワークを位置決めセットする際
に、位置決めに使用しない不要な汎用治具の前記ワーク
検知器を、前記ワークの検知用として利用する。

【００２６】上記車体組立方法によれば、不要な汎用治
具の検知器が、ワークをセットしたときにそのワークを
検知するかしないかで、ワークがセットされたかどう
か、あるいはどの車種のワークがセットされたかが判別
可能となる。

【００２７】請求項９の発明は、車体部品の表面に、小
物部品を溶接固定する車体組立装置において、部品セッ
ト工程と溶接工程との間を移動可能な移動台と、この移
動台上に設けられ、前記車体部品および小物部品が、前
記部品セット工程にてそれぞれ位置決めセットされる複
数の汎用治具と、この位置決めセットされた汎用治具上
の車体部品と小物部品とを、前記溶接工程にて溶接固定
する溶接手段と、溶接後の車体部品を把持して表裏を反
転させる反転手段とを有する構成としてある。

【００２８】上記車体組立装置によれば、車体部品の表
面に組み付ける小物部品を、部品セット工程にある移動
台上の汎用治具に位置決めセットするとともに、前記車
体部品を、このセットした小物部品上に載置して前記移
動台上の汎用治具に位置決めセットする。この状態で、
移動台を溶接工程に移動させて溶接手段により車体部品
と小物部品とを溶接固定する。溶接固定後、反転手段に
より車体部品の表裏を反転させて、溶接工程の外部へ車
体部品を搬出するとともに、移動台を部品セット工程に
後退させて次の小物部品のセットに備える。

【００２９】上記車体部品の裏面にも小物部品を組み付
ける場合には、移動台を部品セット工程に後退させたと
きに、裏面に組み付けるべき他の小物部品を、移動台上
の汎用治具に位置決めセットする。その後、この移動台
を溶接工程に再度移動させて反転状態の車体部品を、他
の小物部品上に載置して移動台上の汎用治具に位置決め
セットし、溶接用ロボットにより車体部品と他の小物部
品とを溶接固定する。

【００３０】

【発明の効果】請求項１または２の発明によれば、移動
台上に設けられて車体部品および小物部品を位置決めセ
ットする位置決め治具を汎用治具としているので、小物
部品を保持する専用の保持治具が不要であり、コスト低
下が達成できるとともに、車種切り換えやモデルチェン
ジの際などには、保持治具の交換作業が不要となること
から、車種切り換え時などに要する時間が短縮化されて
作業効率が向上する。また、移動台は、部品セット工程
と溶接工程との間を移動する１台のみを使用しているた
め、装置全体の設置スペースが小さくて済み、構造も簡
素化して設備コストを低下させることができる。

【００３１】請求項３の発明によれば、溶接用ロボット
により車体部品を把持するので、ワーク把持専用のロボ
ットが不要となり、その分溶接作業スペースが充分確保
されて溶接作業性が向上するとともに、コスト低下を図
ることができる。

【００３２】請求項４の発明によれば、反転手段により
車体部品を把持している状態で、移動台が後退し、その
後退した移動台における汎用治具上に小物部品をセット
している間に、溶接用ロボットにより増打溶接作業を行
えるので、溶接用ロボットを待機させることなく効率よ
く利用することができる。

【００３３】請求項５の発明によれば、反転手段は、溶
接工程から車体部品を外部に搬出するハンドリングロボ
ットを兼用しているので、専用の反転装置または反転工
程が不要となり、コスト低下を達成することができる。

【００３４】請求項６の発明によれば、車体部品あるい
は小物部品からなるワークを位置決めセットする際に不
要な汎用治具で、そのワークにおける位置決めしない部
位を下方から支持し、これによりワークの転びや、平面
部分のだれによる変形などの不具合を回避し、ワークの
姿勢を正規なものとするようにしたため、位置決めに不
要な汎用治具を有効利用することができる。

【００３５】請求項７の発明によれば、車体部品あるい
は小物部品からなるワークを位置決めセットする際に不
要な汎用治具を、そのワークの誤セット防止用として利
用するようにしたので、不要な汎用治具が、ワークをセ
ットしたときにそのワークに接触するかしないかで、ワ
ークの向きが正しいものであるかどうかを判別でき、不
要な汎用治具の有効利用を図ることができる。

【００３６】請求項８の発明によれば、汎用治具に、車
体部品あるいは小物部品からなるワークを検知するワー
ク検知器を設け、前記ワークを位置決めセットする際に
不要な汎用治具の前記検知器を、そのワークの検知用と
して利用するようにしたので、不要な汎用治具のワーク
検知器が、ワークをセットしたときにそのワークを検知
するかしないかで、ワークがセットされたかどうか、あ
るいはどの車種のワークがセットされたかを判別でき、
不要な汎用治具の有効利用を図ることができる。

【００３７】請求項９の発明によれば、移動台上に設け
られて車体部品および小物部品を位置決めセットするた
めの治具を汎用治具としているので、小物部品を保持す
る専用の保持治具が不要であり、コスト低下が達成でき
るとともに、車種切り換えやモデルチェンジの際などに
も、保持治具の交換作業が不要となることから、車種切
り換え時などに要する時間が短縮化されて作業効率が向
上する。また、移動台は、部品セット工程と溶接工程と
の間を移動する１台のみを使用しているため、装置全体
の設置スペースが小さくて済み、構造も簡素化して設備
コストを低下させることができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。

【００３９】図１は、この発明の実施の一形態を示す車
体組立装置の全体構成の平面図、図２は同正面断面図で
ある。但し、図２では図１の一部を省略してある。この
車体組立装置は、床面Ｆを掘削して設けたピットＰ内に
治具スライド装置２５が設置されており、このスライド
装置２５上を移動台２７が、図２中で実線で示す部品セ
ット工程Ｓと二点鎖線で示す溶接工程Ｔとの間を移動可
能に設けられている。

【００４０】移動台２７上には、ワークＷを位置決め保
持する汎用治具としてのロケータ治具２９が複数設置さ
れている。このロケータ治具２９上に、作業者３０が、
ワークＷを上記部品セット工程Ｓにてセットし、セット
したワークＷに対して上記溶接工程Ｔで溶接作業を行
う。

【００４１】ここでのワークＷは、図３および図４に示
す、自動車におけるフロントフロアパネル３１と、フロ
ントフロアパネル３１の表面（床上面）に溶接固定され
る各種の第１の小物部品であるトランスコントローラレ
インフォース３３、セカンドクロスメンバ３５、フロン
トシートマウンティングアウタＲＨ３７およびフロント
シートマウンティングアウタＬＨ３９と、フロントフロ
アパネル３１の裏面（床下面）に溶接固定される各種の
第２の小物部品であるフロントフロアレインフォース４
１、パーキングブレーキレインフォース４３、エクステ
ンションサイドメンバリアＲＨ４５およびエクステンシ
ョンサイドメンバリアＬＨ４７とで構成されている。

【００４２】なお、図３および図４では、ワークＷの上
下位置関係がロケータ治具２９へのセット状態で示して
いる。つまり、図３では、第１の小物部品３３，３５，
３７，３９をロケータ治具２９へ位置決めセットした
後、その上にフロントフロアパネル３１を載置して他の
ロケータ治具２９に位置決めセットする。一方、図４で
は、第２の小物部品４１，４３，４５，４７をロケータ
治具２９に位置決めセットした後、その上に、上記第１
の小物部品３３，３５，３７，３９が溶接固定されてい
るフロントフロアパネル３１、すなわちフロントフロア
サブアッシー３１ｓを載置してロケータ治具２９に位置
決めセットする。また、図３および図４で、車体前方を
ＦＲ、車体前方に対し車幅方向左側をＬＨ、同右側をＲ
Ｈとしている。

【００４３】つまり、フロントフロアパネル３１は、第
１の小物部品３３，３５，３７，３９を組み付けるとき
と、第２の小物部品４１，４３，４５，４７を組み付け
るときとで、表裏が反転されていることになり、図４で
の状態が、実際に車体本体側に組み付けられるときの姿
勢である。

【００４４】溶接工程Ｔにおける移動台２５の移動方向
左右両側方には、溶接手段としての４台の溶接用ロボッ
ト４９が設置されている。溶接用ロボット４９は、図３
に示すフロントフロアパネル３１と第１の小物部品３
３，３５，３７，３９とを溶接固定するとともに、図４
に示すフロントフロアサブアッシー３１ｓと第２の小物
部品４１，４３，４５，４７とを溶接固定する。

【００４５】図５は、図２のＡ−Ａ矢視断面図であり、
上記溶接用ロボット４９は、その溶接ガン５１の電極相
互間でワークＷ（フロントフロアパネル３１）の適宜位
置を把持し、ロケータ治具２９が下降することでワーク
Ｗを受け取る。

【００４６】図１および図２中で、溶接工程Ｔより右側
の床面Ｆには、ロボット支持台５３上に設置された反転
手段としてのハンドリングロボット５５が配置されてい
る。ハンドリングロボット５５は、前記４台の溶接用ロ
ボット４９により、図５のようにワークＷを把持して持
ち上げた状態で、ワークのＷの下方にロボットハンド５
６の先端の把持機構部５８を進入させ、掬うようにして
ワークＷを把持して表裏を反転させる。

【００４７】上記したハンドリングロボット５５は、本
体部５５ａがベース部５５ｂに対して水平面内にて回転
可能であるとともに、本体部５５ａとロボットハンド５
６の第１のハンド部５６ａとが回動支持部５５ｃを中心
として、また第１のハンド部５６ａと第２のハンド部５
６ｂとが回動支持部５５ｄを中心として、さらに第２の
ハンド部５６ｂと把持機構部５８とが回動支持部５５ｅ
を中心として、それぞれ図２の状態で紙面に平行な面内
にて回動可能である。また、第２のハンド部５６ｂは、
第１のハンド部５６ａに対し、第２のハンド部５６ｂの
軸心を中心として回転可能である。すなわち、この回転
により、第２のハンド部５６ｂの先端の把持機構部５８
も一体に回転し、把持しているワークＷの表裏が反転さ
れることになる。

【００４８】ロボット支持台５３のさらに図２中で右側
には、ワーク置き台５７が設置されており、溶接用ロボ
ット４９によりワークＷに対する溶接作業がすべて終了
したら、ワークＷはハンドリングロボット５５によりワ
ーク置き台５７に搬出される。

【００４９】図１に示すように、溶接工程Ｔからワーク
置き台５７へのワーク搬出方向に向かって左側方には、
ロボット支持台５９上に設置された移送用ロボット６１
が設けられている。移送用ロボット６１に隣接する側方
には、ワークＷが溶接固定されるメインフロアパネルＭ
Ｆが搬送される主組立ラインＢが施設されている。

【００５０】また、上記したワーク搬出方向前方には、
スタッドボルト溶接機６３が設置され、移送用ロボット
６１により、ワーク置き台５７上にて把持したワークＷ
をスタッドボルト後溶接機６３にセットしてワークＷに
対してスタッドボルトを溶接固定する。移送用ロボット
６１は、ワークＷを把持したままスタッドボルトを溶接
後、ロボットハンドを旋回させて主組立ラインＢ上のメ
インフロアパネルＭＦに移送する。

【００５１】図６は、前記した移動台２７上に設置され
るロケータ治具２９の一例を示している。このロケータ
治具２９は上部のブラケット６５の上端に位置決め保持
機構６６が設けられている。位置決め保持機構６６は、
位置決めピン６７を備え、位置決めピン６７は、図３お
よび図４に示したワークＷの適宜位置に形成した位置決
め孔Ｈに挿入されるもので、図示していないが内部に引
き込み式のクランプ爪が設けられている。

【００５２】すなわち、位置決めピン６７をワークＷの
位置決め孔Ｈに下方から挿入することで、その下部の段
差部６９がワークＷの下面に接触して押し付けられ、こ
の状態で前記クランプ爪が、位置決めピン６７に形成し
たスリットから外部に突出すべく回動してワークＷを上
部から押さえ付ける。これによりワークＷは、位置決め
ピン６７にて位置決めされるとともに、段差部６９とク
ランプ爪との間で、挟持固定されることとなる。

【００５３】ブラケット６５は、下端が回転支持駆動部
７１を介してフレーム７３の上端に固定され、フレーム
７３の下端は、上下方向に延長されたボールねじ７５に
螺合しているナット７７に固定されている。フレーム７
３は治具本体７９に対して上下方向にガイドされ、この
治具本体７９の上部には、モータ８１が取り付けられて
いる。モータ８１の回転はプーリおよびベルトからなる
動力連結機構８３を介してボールねじ７５に伝達され
る。

【００５４】すなわち、モータ８１の駆動によりボール
ねじ７５が回転し、これに螺合しているナット７７が上
下動し、ナット７７と一体のフレーム７３、回転支持駆
動部７１、ブラケット６５および位置決めピン６７が上
下動する。また、位置決めピン６７を上部に備えるブラ
ケット６５は、回転支持駆動部７１により紙面に直交す
る平面内にて回転可能であり、この回転および前記した
上下動により、位置決めピン６７が種々のワークＷの位
置決め孔Ｈに対応する位置に設定することが可能とな
る。

【００５５】図７は、ロケータ治具２９の他の例を示し
ている。このロケータ治具２９は、回転支持駆動部７１
を除いて大略図６の構成と同一部分を備え、さらにその
構成にワークＷを上部から押し付けて保持するクランプ
アーム８５が付加されている。他の構成部分には図６の
ものと同一符号を付してある。

【００５６】なお、ロケータ治具２９としては上記した
図６および図７に示したもののほかに、種々の構成が考
えられる。例えば図６において、フレーム７３上に、回
転支持駆動部７１より上部の構成部分を、２セット設け
て一つのロケータ治具２９により２カ所での位置決めが
できるようにするなどである。

【００５７】図６中では紙面に直交する方向が移動台２
７の移動方向であり、図７中では左右方向が移動台２７
の移動方向である。この移動台２７上にて、図６に示す
ロケータ治具２９は、図中で紙面に直交する方向に延長
配置されたガイドレール８７にガイドされて移動台２７
の移動方向と同方向に移動可能であり、図７に示すロケ
ータ治具２９は、上記したガイドレール８７による移動
に加え、ガイドレール８７と直交する方向（図７中で紙
面に直交する方向）に延長配置されたガイドレール８９
に沿って移動可能である。

【００５８】これらの移動を司る駆動機構としては、前
記したモータ８１およびボールねじ７５などを利用した
ものでよい。上記したロケータ治具２９自体の２方向の
移動により、位置決めピン６７による位置決めが、より
多種のワークＷに対して行うことができる。つまり、ロ
ケータ治具２９として、より汎用性が高いものとなる。

【００５９】図８は、ハンドロングロボット５５におけ
るワークＷを把持する把持機構部５８を示しており、図
２中でのＣ矢視図に相当する。把持機構部５８のフレー
ム９１の下部四隅に、クランプ機構９３が設けられてい
る。クランプ機構９３は、固定クランプピン９５と、シ
リンダ９７によってブラケット９８を介し、実線位置と
２点鎖線位置との間を移動する可動クランプピン９９と
を備え、可動クランプピン９９が実線位置にあるときに
ワークＷ（フロントフロアパネル３１）の四隅を、表裏
両面からクランプ把持する。

【００６０】図８中で右側の、紙面に直交する方向に沿
って配置されている二つのクランプ機構９３は、固定お
よび可動の各クランプピン９５および９９と、シリンダ
９７とが取り付けられているブラケット１０１を介し、
フレーム９１に設けられたガイドレール１０３に沿って
図中で左右方向に移動可能である。この移動は、フレー
ム９１側に装着したシリンダなどの駆動機構によってな
され、その移動範囲は、シリンダ９７を実線と２点鎖線
でそれぞれ図示してある範囲に相当する。上記したクラ
ンプ機構９３の移動により、種々のワークＷを把持可能
となる。

【００６１】ワークＷを主組立ラインＢに移送する移送
用ロボット６１にも、図８に示したような把持機構５８
を備えている。但し、この場合は移送用ロボット６１の
ロボットハンド先端は、図８中でフレーム９１の上部中
央に連結されている。

【００６２】次に、上記した車体組立装置の動作を説明
する。まず、図２に示すように、移動台２７が部品セッ
ト工程Ｓにある状態で、作業者３０が、図３に示す第１
の小物部品３３，３５，３７，３９を対応するロケータ
治具２９にそれぞれセットし、さらにその上にフロント
フロアパネル３１を載置して対応する他のロケータ治具
２９にセットする。その状態を図９に拡大して示す。図
１０は図９の平面図である。そして、各ロケータ治具２
９の位置決め機構６６により、第１の小物部品３３，３
５，３７，３９およびフロントフロアパネル３１が位置
決め固定される。

【００６３】このとき複数のロケータ治具２９はすべて
使用されるわけではなく、車種によって使用されるもの
が異なり、位置決めに使用しない不要なロケータ治具２
９については、例えば、図１１ないし図１４に示すよう
な利用方法がある。なお、ここでロケータ治具２９は、
位置決めに不要のものをロケータ治具２９ａとして示し
ている。

【００６４】図１１は、ワークＷに対し、左右両側のロ
ケータ治具２９で位置決め固定し、中央のロケータ治具
２９ａの位置決めピン６７の先端で、ワークＷの下方へ
の突出部（実線図示）あるいは上方への突出部（破線図
示）Ｗａを支持し、その部位のだれ防止を図っている。
図１０において、このだれ防止を行っているロケータ治
具２９としては、フロントフロアパネル３１の車体後方
側（図１０中で右側）の下面を支持している二つのロケ
ータ治具２９ａがある。

【００６５】図１２は、二点をロケータ治具２９で位置
決めするワークＷの、側方への突出部Ｗａを、位置決め
に不要なロケータ治具２９ａで下方から支持し、ワーク
Ｗの転び防止を図っている。

【００６６】図１３は、ワークＷの位置決めに使用して
いるロケータ治具２９に隣接する、位置決めに使用しな
い不要のロケータ治具２９ａを、ワークＷの誤セット防
止用に利用する例である。ここでは、実線で示すワーク
Ｗが正規にセットされた状態であり、二点鎖線で示して
あるワークＷは、正規のセット状態に対して左右が逆と
なって誤セットされた状態である。この誤セット状態で
は、ロケータ治具２９ａの位置決めピン６７がワークＷ
の下方への凸部Ｗａに当接してしまい誤セットであるこ
とが判別できる。

【００６７】図１４は、ワークＷの位置決めに使用して
いるロケータ治具２９に隣接する、位置決めに使用しな
い不要のロケータ治具２９ａのワーク検知器１０５によ
り、ワークＷの検知を行わせるものである。例えば、Ａ
車種のワークＷ₁に対しては、ロケータ治具２９自体の
ワーク検知器１０５でワーク検知を行い、Ｂ車種のワー
クＷ₂に対しては、ロケータ治具２９のワーク検知器１
０５に加えロケータ治具２９ａのワーク検知器１０５で
もワーク検知を行うことで、車種の判別が可能となる。

【００６８】なお、上記したワーク検知器１０５は、図
６および図７では説明していないが、すべてのロケータ
治具２９に備えられているものとする。

【００６９】このように、上記図１１ないし図１３の例
では、車種により位置決めに使用していない不要のロケ
ータ治具２９ａを効率的に利用でき、一方図１４の例の
ように、隣接するロケータ治具２９のワーク検知器１０
５を利用することで、ワークＷに対する検知方法、検知
位置などの制約があった場合に、対応可能となる。

【００７０】部品セット工程Ｓにおいて、ロケータ治具
２９に第１の小物部品３３，３５，３７，３９およびフ
ロントフロアパネル３１が位置決め固定されたら、移動
台２７を部品セット工程Ｓから溶接工程Ｔへ移動させ
る。溶接工程Ｔでは、４台の溶接用ロボット４９によ
り、フロントフロアパネル３１に第１の小物部品３３，
３５，３７，３９を組み付けるべく仮溶接を行う。

【００７１】仮溶接作業が終了すると、４台の溶接用ロ
ボット４９は、図５に示すように、その溶接ガン５１に
より、ワークＷ（フロントフロアパネル３１）の四隅を
把持し、ロケータ治具２９の位置決め機構６６による位
置決め保持を解除されたワークＷを保持し、ロケータ治
具２９を下降させ離反させる。この状態で、ハンドリン
グロボット５５の把持機構部５８を、前記図８に示した
クランプ機構９３が上方を向く図２における二点鎖線で
示す状態（図８とは上下が逆）としてワークＷの下方に
進入させ、四つのクランプ機構９３によりワークＷ（フ
ロントフロアパネル３１）の四隅を、溶接ガン５１に干
渉しない位置にてクランプ保持する。

【００７２】ハンドリングロボット５５によりワークＷ
を保持したら、溶接用ロボット４９によるワークＷの把
持を解除した後、ハンドリングロボット５５は、図２の
実線で示すように、ワークＷを上方に移動させた後、表
裏が逆となるよう上下を反転させる。すなわち、第１の
小物部品３３，３５，３７，３９は、仮溶接作業時には
フロントフロアパネル３１の下面に位置していたが、反
転によってフロントフロアパネル３１の上面に位置する
こととなる。

【００７３】ワークＷに対する、溶接用ロボット４９に
よる把持に続くハンドリングロボット５５による保持お
よび反転作業の間に、移動台２７が溶接工程Ｔから部品
セット工程Ｓに戻り、ここで、図４に示す第２の小物部
品４１，４３，４５，４７を、対応するロケータ治具２
９に位置決めセットする。

【００７４】上記したワークＷに対する反転作業は、専
用の反転装置を使用しおらず、反転専用の作業工程も設
けていないので、作業効率が向上し作業スペースも少な
くて済む。また、反転させるに先だって際に、ワークＷ
を把持するのは、溶接用ロボット４９であるため、専用
の把持装置が不要であり、このためその分設備コストが
低下するとともに、溶接作業スペースが充分確保され、
溶接用ロボット４９による溶接作業性が向上する。

【００７５】その後、移動台２７は、部品セット工程Ｓ
から溶接工程Ｔへ再度移動する。上記移動台２７が、溶
接工程Ｔから部品セット工程Ｓへ移動して第２の小物部
品４１，４３，４５，４７の位置決めセットを行い、再
度溶接工程Ｔに移動する際には、ハンドリングロボット
５５により保持しているワークＷに対し、溶接用ロボッ
ト４９により増打溶接を行い、フロントフロアパネル３
１と第１の小物部品３３，３５，３７，３９との溶接固
定を完了させる。このため、溶接用ロボット４９の待機
状態が回避され、効率的な溶接作業が可能となる。

【００７６】なお、上記増打溶接に関しては、増打用定
置ガンスタンドを設け、そこにハンドリングロボット５
５で保持しているワークＷを移動させることで、別途行
ってもよい。

【００７７】溶接工程Ｔに移動している移動台２７上の
第２の小物部品４１，４３，４５，４７に対し、ハンド
リングロボット５５は、上面に第１の小物部品３３，３
５，３７，３９が溶接固定されている反転状態のフロン
トフロアパネル３１を載せる。その状態を図１５に拡大
して示す。図１６は図１５の平面図である。そして、対
応するロケータ治具２９の位置決め機構６６によりフロ
ントフロアパネル３１を位置決め固定する。

【００７８】このときにおいても、車種によって使用さ
れない不要のロケータ治具２９ａが存在しており、例え
ば、ワークＷに対してだれ防止を行っているロケータ治
具２９としては、フロントフロアパネル３１の車体前方
側（図１６中で左側）の下面を支持するロケータ治具２
９ａがある。

【００７９】また、前記図１０で、フロントシートマウ
ンティングアウタＲＨ３７およびフロントシートマウン
ティングアウタＬＨ３９を位置決めしているロケータ２
９が、ここでは不要のロケータ治具２９ａとなっている
など、前記図１０における場合とは使用するロケータ治
具２９が異なったり、あるいはロケータ治具２９が前記
図６および図７におけるガイドレール８７，８９に沿っ
て移動してその位置が異なるなど、ロケータ治具２９の
利用形態が異なっている。

【００８０】フロントフロアパネル３１の下面に第２の
小物部品４１，４３，４５，４７が位置決めセットされ
ている状態で、４台の溶接用ロボット４９により、フロ
ントフロアパネル３１に第２の小物部品４１，４３，４
５，４７を組み付けるべく仮溶接を行う。

【００８１】仮溶接作業が終了すると、ワークＷに対し
てロケータ治具２９の位置決め機構６６による位置決め
保持を解除するとともに、ハンドリングロボット５５の
把持機構部５８を、前記とは逆に、クランプ機構９３を
下方に向けた図８の状態で上方からワークＷに接近させ
てワークＷを保持して持ち上げる。

【００８２】ワークＷが持ち上げられてロケータ治具２
９から離反した移動台２７は、溶接工程Ｔから部品セッ
ト工程Ｓへ戻り、次のワークＷのセット作業に備える。

【００８３】一方、ハンドリングロボット５５により把
持しているワークＷに対しては、溶接用ロボット４９に
より増打溶接を行い、フロントフロアパネル３１と第２
の小物部品４１，４３，４５，４７との溶接固定を完了
させる。

【００８４】なお、上記増打溶接に関しては、前述した
増打用定置ガンスタンドにて別途行ってもよい。

【００８５】以上により、ワークＷは、フロントフロア
パネル３１の表裏両面に、第１の小物部品３３，３５，
３７，３９および第２の小物部品４１，４３，４５，４
７がそれぞれ溶接固定されたことになる。

【００８６】溶接作業が完了した上記ワークＷは、ハン
ドリングロボット５５により保持されたまま、ワーク置
き台５７に搬出される。ワーク置き台５７上に搬出され
たワークＷは、移送用ロボット６１により把持されて、
図１に示すスタッドボルト溶接機６３にまで搬送されて
スタッドボルトが溶着固定される。その後、移送用ロボ
ット６１は、ワークＷを主組立ラインＢ上の所定位置に
セットし、セットされたワークＷは、主組立ラインＢの
サイドに配置されている図示しない溶接用ロボットによ
り他のワークに溶接固定されるとともに、前記スタッド
ボルトも利用して他のワークに固定される。

【００８７】上記した車体組立装置によれば、ワークＷ
を位置決め保持するロケータ治具２９は、汎用化されて
いるため、車種切り換えやモデルチェンジなどの際に
は、溶接用ロボット４９やハンドリングロボット５５お
よびロケータ治具２９に対するティーチングのみで対応
でき、車種毎の位置決め治具が不要でありその交換も不
要であるため、設備投資額が削減されるとともに、車種
切り換え時などに要する時間が短縮化されて作業効率が
向上する。

【００８８】また、ワークＷを移動搬送する移動台２７
が１台であるため、複数使用する場合に比べ、設備全体
の設置スペースが小さくて済み、構造も簡素化して設備
コスト低減が達成される。

【００８９】なお、ロケータ治具２９に代えて、車種に
対応した位置決め具を複数備え、必要な位置決め具のみ
を上方に突出させてワークＷを支持して位置決め保持す
る、いわるゆ車切治具スライドを使用してもよい。ま
た、溶接用ロボット４９によるワークＷの把持作業およ
び、ハンドリングロボット５５によるワークＷの反転作
業に代えて、それぞれ専用の把持装置および反転装置を
設けてもよい。

【００９０】また、上記した実施の形態では、フロント
フロアパネル３１の表裏両面に、小物部品を組み付ける
例を説明したが、表面にのみ小物部品を組み付ける車種
もある。この場合には、ハンドリングロボット５５でワ
ークＷを把持して反転させて、増打溶接作業を適宜行う
までは、上記した実施の形態と同様であり、その後はハ
ンドリングロボット５５で把持しているワークＷをその
ままワーク置き台５７へ搬出すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態を示す車体組立装置の
全体構成の平面図である。

【図２】図１の車体組立装置の正面断面図である。

【図３】図１の車体組立装置で溶接されるフロントフロ
アパネルとその表面に組み付けられる第１の小物部品の
斜視図である。

【図４】図１の車体組立装置で溶接されるフロントフロ
アパネルとその裏面に組み付けられる第２の小物部品の
斜視図である。

【図５】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図６】図１の車体組立装置における移動台上に設置さ
れるロケータ治具の一例を示す正面図である。

【図７】図１の車体組立装置における移動台上に設置さ
れるロケータ治具の他の例を示す正面図である。

【図８】図２の拡大されたＣ矢視図である。

【図９】図６および図７に示したロケータ治具に、第１
の小物部品およびフロントフロアパネルがセットされた
状態を示す動作説明図であある。

【図１０】図８の平面図である。

【図１１】位置決めに使用しない不要のロケータ治具を
ワークのだれ防止に利用している例を示す斜視図であ
る。

【図１２】位置決めに使用しない不要のロケータ治具を
ワークの転び防止に利用している例を示す斜視図であ
る。

【図１３】位置決めに使用しない不要のロケータ治具を
ワークの誤セット防止に利用している例を示す断面図で
ある。

【図１４】位置決めに使用しない不要のロケータ治具の
ワーク検知器を、その近傍にセットされたワークの検知
に利用している例を示す断面図である。

【図１５】図６および図７のロケータ治具に、第２の小
物部品およびフロントフロアパネルが位置決めセットさ
れた状態を示す動作説明図であある。

【図１６】図１５の平面図である。

【図１７】従来例を示す車体組立装置の全体構成の平面
図である。

【符号の説明】

２７移動台２９ロケータ治具（汎用治具）３１フロントフロアパネル（車体部品）３３トランスコントローラレインフォース（第１の小
物部品）３５セカンドクロスメンバ（第１の小物部品）３７フロントシートマウンティングアウタＲＨ（第１
の小物部品）３９フロントシートマウンティングアウタＬＨ（第１
の小物部品）４１フロントフロアレインフォース（第２の小物部
品）４３パーキングブレーキレインフォース（第２の小物
部品）４５エクステンションサイドメンバリアＲＨ（第２の
小物部品）４７エクステンションサイドメンバリアＬＨ（第２の
小物部品）４９溶接用ロボット（溶接手段）５５ハンドリングロボット（反転手段）１０５ワーク検知器Ｓ部品セット工程Ｔ溶接工程Ｗワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C030 BD06 CC01 DA01 DA11 DA24 DA26 DA32 DA37 3D114 AA03 AA11 BA01 CA05 CA17 DA12 DA17 EA03 FA09 GA01 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体部品の表面に、小物部品を溶接固定
する車体組立方法において、前記小物部品を、部品セッ
ト工程にある移動台上の汎用治具に位置決めセットする
とともに、前記車体部品を、このセットした小物部品上
に載置して前記移動台上の他の汎用治具に位置決めセッ
トした後、前記移動台を溶接工程に移動させて溶接手段
により前記車体部品と小物部品とを溶接固定し、溶接固
定後、前記車体部品を反転手段により表裏を反転させた
後、溶接工程から外部へ搬出することを特徴とする車体
組立方法。
【請求項２】車体部品の表裏両面に、それぞれ対応す
る小物部品を溶接固定する車体組立方法において、前記
車体部品の一方の面に組み付けるべき第１の小物部品
を、部品セット工程にある移動台上の汎用治具に位置決
めセットするとともに、前記車体部品を、このセットし
た小物部品上に載置して前記移動台上の他の汎用治具に
位置決めセットした後、前記移動台を溶接工程に移動さ
せて溶接手段により前記車体部品と小物部品とを溶接固
定し、溶接固定後、前記車体部品を反転手段により表裏
を反転させるとともに、前記移動台を部品セット工程に
後退させて前記車体部品の他方の面に組み付けるべき第
２の小物部品を、前記移動台上の汎用治具に位置決めセ
ットした後、この移動台を前記溶接工程に再度移動させ
て前記反転状態の車体部品を、前記第２の小物部品上に
載置して前記移動台上の他の汎用治具に位置決めセット
し、前記溶接手段により前記車体部品と第２の小物部品
とを溶接固定した後、溶接工程から外部へ搬出すること
を特徴とする車体組立方法。
【請求項３】溶接手段は、溶接用ロボットで構成さ
れ、車体部品を、前記溶接用ロボットの溶接ガンで把持
して移動台の汎用治具から離反させた後、反転手段で前
記車体部品を把持して反転させることを特徴とする請求
項１または２記載の車体組立方法。
【請求項４】反転手段により車体部品を把持している
状態で、溶接手段により増打溶接を行うことを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれかに記載の車体組立方法。
【請求項５】反転手段は、溶接工程から車体部品を外
部に搬出するハンドリングロボットで構成されているこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車
体組立方法。
【請求項６】車体部品や小物部品からなるワークを位
置決めセットする際に、位置決めに使用しない不要な汎
用治具で、そのワークにおける位置決めしない部位を下
方から支持することを特徴とする請求項１ないし５のい
ずれかに記載の車体組立方法。
【請求項７】車体部品あるいは小物部品からなるワー
クを位置決めセットする際に、位置決めに使用しない不
要な汎用治具を、そのワークの誤セット防止用として利
用することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに
記載の車体組立方法。
【請求項８】汎用治具に、車体部品あるいは小物部品
からなるワークを検知するワーク検知器を設け、前記ワ
ークを位置決めセットする際に、位置決めに使用しない
不要な汎用治具の前記ワーク検知器を、前記ワークの検
知用として利用することを特徴とする請求項１ないし５
のいずれかに記載の車体組立方法。
【請求項９】車体部品の表面に、小物部品を溶接固定
する車体組立装置において、部品セット工程と溶接工程
との間を移動可能な移動台と、この移動台上に設けら
れ、前記車体部品および小物部品が、前記部品セット工
程にてそれぞれ位置決めセットされる複数の汎用治具
と、この位置決めセットされた汎用治具上の車体部品と
小物部品とを、前記溶接工程にて溶接固定する溶接手段
と、溶接後の車体部品を把持して表裏を反転させる反転
手段とを有することを特徴とする車体組立装置。