JPH01301478A - 自動車ドアの自動建付装置 - 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】 〈産業上の利用分計〉 本発明は自動車の組立ラインにおいて用いられる自動車
ドアの自動備付装置に関する。

〈従来の技術及び発明が解決しようとする課題〉従来、
自動車のドアをボデーに取付ける値付装置は完全自動化
されたものではなかった。

例えば、ボルト締付装置は単に予め決められた位置にボ
ルトを挿入して回転させるだけのもので゛あゆ、ドアが
ボデー開口に対してずれて位置した場合や、ドアヒンジ
が回動してボデーの取付面から浮いているような場合に
は、ドアヒンジのボルト孔にボルトをうまく押入するこ
とができず、自動化の障害となっている。

一方、ボルト締付装置には高圧エアにより配管を通じて
ボルトを圧送することでボルトを供給しており、高速で
移動するボルトによってボルト締付装置が破損したり、
ボルト自体が傷付くという欠点があった。

本発明はこのような実状に鑑みて成されたものであり、
ボルトの供給からドアの位置決め、ボルトの締付けまで
完全な自動化を図った自動車ドアの自動値付装置を提供
することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 この目的を達成するための本発明にかかる自動車ドアの
自動値付装置は、ボルトを所定位置まで順次供給するボ
ルトフィーダと、ドアヒンジの複数のボルト孔と同じ位
置関係にある複数のボルト保持孔を有するボルト受渡し
治具と、前記所定位置に供給されたボルトを前記ボルト
受渡し治具のボルト保持孔に順次挿入するボルト供給マ
テハンロボットと、前記ドアヒンジの複数のボルト孔と
同じ位置関係にある複数のボルト締付工具を有し前記ボ
ルト受渡し治具から複数のボルトを一度に受取って該ド
アヒンジの締付けを行うボルト締付ロボットと、搬入さ
れたドアを自動車ボデーの開口に位置決めして保持する
ドア供給ロボットとを具えたことを特徴とする。

く作　　　用〉 ボルトは予めボルト供給マテハンロボットによってボル
トフィーダからボルト受渡し治具に並べられ、そこから
−括してボルト締付ロボットのボルト締付工具へ受渡さ
れる。ボルトを受取ったボルト締付ロボットは、ドア供
給ロボットによって定位置に保持されているドアのドア
ヒンジのボルト孔にボルトを挿入し、ボルト締付工具を
作動させて締付ける。

ボルト締付工具はドアヒンジのボルト孔と同じ位置関係
にあるので、−回の挿入により全てのボルト孔に対して
ボルトの挿入が可能となる。

く実　施　例〉 以下、本発明の一実施例を図面によって具体的に説明す
る。

本発明の一実施例にかかる自動車ドアの自動値付装置の
要部の斜視図を表わす第１図に示すように、本自動建付
装置は、ボルトフィーダ１１と、ボルト供給マテハンロ
ボット１２と、ボルト受渡し治具１３と、ボルト締付ロ
ボット１４、及び第１図には図示されないドア供給ロボ
ット１５とを具えている。

ボルトフィーダ１１は、複数のボルト１６を螺旋状の通
路に沿って連続して送り出す収納容器１７と、このボル
ト１６を１個ずつ順次所定位置１８に押し出す押出シリ
ンダ１９と、この所定位置１８にボルト１６が存るか否
かを検出する検出シリンダ２０とを有している。

ボルト供給マテハンロボット１２は水平関節配置形の多
関節ロボットであり、ボルト１６が供給される前記所定
位置１８及びボルト受渡し治具１３に隣接して設置され
る。このｇボット１２は、第１図の■部の断面図を表わ
す第２図に示すように所定位置１８に存るボルト１６の
頭部をそのハンド２１で把持して引き抜くと共に、それ
をボルト受渡し治具１３まで搬送してその複数のボルト
保持孔２２に順次挿入する作業をする。

ボルト受渡し治具１３はドアヒンジ２３の複数のボルト
孔２４の位置関係に対応して複数のボルト保持孔２２が
設けられている。すなわち、ボルト受渡し治具１３の平
面図を表わす第３図及び第３図のＩＶ−ＩＶ断面図を表
わす第４図に示すように、ドアにンジ２３の複数のボル
ト孔２４と同じ位置関係となるように、上側及び下側の
ドアヒンジ２３に対応してそれぞれ３個及び２個のボル
ト保持孔２２がボルト受渡し治具１３の端部に設けられ
ている。ボルト受渡し治具１３には、第３図において左
側３個のボルト保持孔２２及び右側２個のボルト保持孔
２２にそれぞれ近接してクランプ板２５が回動自在に取
付けられており、それらのクランプ板２５にボルト受渡
し治具１３に枢着された駆動シリンダ２６がそれぞれ連
結されている。而して、駆動シリンダ２６を作動させる
と、クランプ板２５が回動してボルト保持孔２２に挿入
されたボルト１６をボルト保持孔２２の側壁に押圧し、
その落下を防止する。また、各ボルト保持孔２２には近
接スイッチ２７が設けられていて、ボルト保持孔２２に
ボルト１６が存るか否かを検出することが可能である。

このボルト受渡し治具１３は第１図に示すように、旋回
台２８上に搭載されていて、ボルト供給マテハンロボッ
ト１２からボルト１６を供給されるときには第１図で実
線で示すように上方！こ向いた状態に位置決めされる一
方、ボルト締付ロボット１４ヘボルト１６を渡すときに
は第１図で想像線で示すように側方に向いた状態まで旋
回されるようになっている。

ボルト受渡し治具１３及びドアヒンジ２４に隣接してボ
ルト締付ロボット１４が設置される。ボルト締付ロボッ
ト１４は、基台２９上に水平なＸ軸方向に移動自在に搭
載されたＸ軸スライダ３０と、このＸ軸スライダ３０に
搭載されると共にＸ軸と直角を成す水平なＹ軸方向に移
動自在のＹ軸スライダ３１と、Ｙ軸スライダ３１に垂直
方向のＺ軸回りに旋回自在に搭載されたＣ軸回転台３２
と、Ｃ軸回転台３２に搭載されてＺ軸方向に移動自在の
Ｚ軸スライダ３３と、このＺ軸スライダ３３に水平方向
の軸回りに回動自在に搭載された支持台３４と、支持台
３４に支持されたボルト締付工具３５とを有している。

これらの各軸は、Ｃ軸駆動サーボモータ３６、Ｚ軸駆動
サーボモータ３７、及びその他の図示しないサーボモー
タによってそれぞれ駆動されるようになっており、それ
によってボルト締付工具３５をボルト受渡し治具１３か
らドアヒンジ２３に係合する位置まで位置決めすること
を可能としている。

ボルト締付工具３５は、ドアヒンジ２３の複数のボルト
孔２４と同数膜けられ、それらと同じ位置関係となるよ
うに配設されている。

下側のドアヒンジ２３に対応するボルト締付工具３５の
平面図を表わす第５図、及びその正面図を表わす第６図
に示すように、各ボルト締付工具３５は先端軸部＋４ボ
ルト１６の頭部が嵌入し得る六角穴３８が形成されると
共にその回転駆動モータ３９を有し、ブラケット４０に
取付けられて支持台３４に支持されている。また、ブラ
ケット４０にはボルト締付工具３５の先端部に隣接して
ロッド４１がそれと平行な軸方向に摺動自在に取付けら
れていて、ばね４２によって先端側（第６図で左方向）
へ付勢されている。

このようなボルト締付工具３５では、その相互の位置関
係がドアヒンジ２３のボルト孔２４と同じ、つまりボル
ト受渡し治具１３のボルト保持孔２２と同じになってい
石ので、第７図に示すように、全部のボルト締付工具３
５を同時にボルト受渡し治具１３のボルト保持孔２２に
挿入し、ボルト１６をその六角穴３８内に受取ることが
できる。尚、六角穴３８内には永久磁石が埋め込まれて
いて、受取ったボルト１６が落下するのを防止している
。ボルト１６を受取ったボルト締付工具３５は前述した
ボルト締付ロボット１４の各可動部の移動によってドア
ヒンジ２３に対して位置決めされ、各ボルト１６をボル
ト孔２４へ同時に挿入すると共にボルト１６の締付けを
行う。また、ロッド４１は自由状態ではその先端がボル
ト締付工具３５の先端より先方へ突出しており、ボルト
締付工具３５をドアヒンジ２３に対して接近させる過程
で先ずロッド４１がドアヒンジ２３に当接する。ここで
第８図に実線で示すようにドアにンジ２３が回動して自
動車ポデー４３から浮いた状態にある場合、ボルト締付
工具３５を同図で一点鎖線矢印で示すように単に直進さ
せてもボルト１６をボルト孔２４へ挿入することはでき
ないが、実線矢印で示すようにボルト締付工具３５を内
側から回り込ませてロッド４１でドアとンジ２３をボデ
ー４３側に倒すことにより、ボルト１６を確実にボルト
孔２４へ挿入することが可能となる。このようなボルト
締付工具３５の移動経路は、予めボルト締付ロボット１
４にティーチングしておくことによって容易に得ろこと
ができる。

一方１．ボルト締付ロボット１４によるボルト１６の締
付作業中は、ドア４４はドア供給ロボット１５によって
ボデー４３に対して所定位置に位置決めされ保持されて
いる。第９図はこのドア供給ロボット１５の斜視図であ
る。第９図に示すように、このドア供給ロボット１５は
、基台４５上に水平なＸ軸方向（ボデー４３の前後方向
）に移動自在に搭載されたＸ軸スライダ４６と、このＸ
軸スライダ４６に搭載されると共にＸ軸と直角を成す水
平なＹ軸方向（ボデー４３の幅方向）に移動自在のＹ軸
スライダ４７と、Ｙ軸スライダ４７にＸ軸と平行な軸を
中心として起伏自在に取付けられた傾動台４８とを有し
ている。

Ｘ軸スライダ４６はＸ軸駆動サーボモータ４９で、Ｙ軸
スライダ４７はＹ軸駆動サーボモータ５０でそれぞれ駆
動位置決めされると共に、傾動台４８は傾動シリンダ５
１によって水平状態から垂直状態まで駆動されるように
なっている。

傾動台４８には、ドア４４の下辺に係合する一対の高さ
決め装置５２と、それらに対向してドア４４の上辺を押
圧する高さ決め押え装置５３とが設けられている。各高
さ決め装置５２はドア４４の下辺に当接する受板５４と
その受板５４をドア４４の上下方向に駆動位置決めする
サーボモータ５５をそれぞれ有する一方、高さ決め押え
装置５３はドア４４の上辺に当接する押え板５６とその
押え板５６を付勢する駆動シリンダ５７を有している。

また、傾動板４８には、ドア４４の前辺に当接する位置
決め板５８が固定されると共に、それに対向してドア４
４の後辺を押圧する前側決め押え装置５９が設けられて
おり、この前側決め押え装置５９はドア４４の後辺に当
接する押えピン６０とこの押えピン６０を付勢する駆動
シリンダ６１を有している。さらに、傾動板４８にはド
ア４４の外板面に吸着する４個の吸盤６２が設けられて
いて、そのうちの３個の吸盤６２はそれをドア４４の厚
み方向に駆動位置決めするサーボモータ６３を有してい
る。

このようなドア供給ロボット１５においては、水平状態
にある傾動台４８の上面にドア４４が図示しない装置に
よって搬入される。

搬入されたドア４４は、第１０図に示すように、受板５
４と押え板５６によって上下方向に拘束されると共に位
置決め板５８と押えピン６０によって前後方向に拘束さ
れ、さらに吸盤６２が吸着することで保持される。ここ
で、両高さ決め装置５２のサーボモータ５５　。

を作動させることでドア４４の高さ及び前後方向の傾き
が調整されると共に、各吸盤６２のサーボモータ６３を
作動させることでドア４４外板面の傾きが調整される。

これらの調整は、図示しない検知装置によって得られた
ボデー４３のドア開口の位置情報によって行われるよう
になっており、またこの情報は前述のボルト締付ロボッ
ト１４へも送られてボルト締付工具３５のボルト穴２４
に対する位置決めにも用いられる。

吸５！６２でドア４４を保持した後、傾動台４８を起立
させると共に、Ｘ軸スライダ４６及びＹ軸スライダ４７
を移動させてドア４４をボデー４３に対して位置決めす
る。このように、ドア供給ロボット１５によってボデー
４３に対してドア４４が位置決めされて保持され、その
状態で前述のようにボルト締付ロボット１４によるボル
ト１６の締付けが行われる。

〈発明の効果〉 以上、一実施例を挙げて具体的に説明したように本発明
によれば、ボルト供給から締付けまでボデーに対するド
アの取付けにおける一連の作業を完全に自動化して行う
ことが可能となる。また、１回のドアの取付けに必要な
ボルトを予めボルト受渡し治具に並べ、それを−括して
ボルト締付工具に渡すようにしているので、受渡しを短
時間且つ確実に行う乙とができ、サイクルタイムを短縮
させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる自動車ドアの自動建
材装置の要部の斜視図、第２図は第１図の■部所面図、
第３図はそのボルト受渡し治具の平面図、第４図は第３
図の■−■断面図、第５図はそのボルト締付工具の平面
図、第６図は同じくその正面図、第７図はこのボルト締
付工具が挿入された状態の第４図に相当する断面図、第
８図はボルト締付工具の移動経路の説明図、第９図は本
発明の一実施例にかかるドア供給ロボットの斜視図、第
１０図はそのドア供給ロボットのドアに対する係合部位
の説明図である。 図　　面　　中、 １１はボルトフィーダ、 １２はボルト供給マテハンロボット、 １３はボルト受渡し治具、 １４はボルト締付ロボット、 １５はドア供給ロボット、 １６はボルト、 ２２はボルト保持孔、 ２３はドアヒンジ、 ２４はボルト孔、 ３５はボルト締付工具、 ４３はボデー、 ４４はドアである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボルトを所定位置まで順次供給するボルトフィーダと、
   ドアヒンジの複数のボルト孔と同じ位置関係にある複数
   のボルト保持孔を有するボルト受渡し治具と、前記所定
   位置に供給されたボルトを前記ボルト受渡し治具のボル
   ト保持孔に順次挿入するボルト供給マテハンロボットと
   、前記ドアヒンジの複数のボルト孔と同じ位置関係にあ
   る複数のボルト締付工具を有し前記ボルト受渡し治具か
   ら複数のボルトを一度に受取って該ドアヒンジの締付け
   を行うボルト締付ロボットと、搬入されたドアを自動車
   ボデーの開口に位置決めして保持するドア供給ロボット
   とを具えたことを特徴とする自動車ドアの自動建付装置
   。