JPH02220775A - 二輪車車体の組立装置 - 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） 本発明は、二輪車車体の組立装置に関する。

（従来の技術） 従来、仮付ステーションと本溶接ステーションとを並設
し、該返付ステーションにおいて車体構成部材即ちヘッ
ドバイブとクロスメンバ等のセンタメンバとサイドフレ
ームとを仮付けし、これを該本溶接ステーションに搬送
し、該ステーションに設けた溶接ロボットにより仮付は
済みの車体の本溶接するようにした二輪車車体の組立装
置は知られている。

そして、このものでは本溶接後車体を本溶接ステーショ
ンから払い出して補強部材を手作業で該車体に溶接し、
車体を完成するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如く手作業で補強部材を溶接したのでは生産性が
悪く、その自動化を図ることが望まれている。

本発明は、かかる要望に鑑み、本溶接済みの車体に補強
部材を自動的に溶接し得るようにした装置を提供するこ
とにある。

（課題を解゛決するための手段） 上記目的を達成すべく請求項１の発明では、車体構成部
材を仮付けした後本溶接し、更に本溶接済みの車体に補
強部材を溶接して二輪車車体を組立てる組立装置におい
て、車体構成部材を本溶接する第１本溶接ステーション
と補強部材を本溶接する第２本溶接ステーションとの間
に仮付ステーションを設け、該仮付ステーションに該両
本溶接ステーション間に移動自在な移動台を設けると共
に、該移動台に本溶接済みの車体の適宜箇所を把持する
把持部材を取付けな治具を設け、更に該仮付ステーショ
ンに、該冶具に保持される車体の所定位置に補強部材を
セットする組付ロボットと、車体の所定位置にセットさ
れる補強部材を該車体に仮付けする溶接ロボットとを配
設した。

この場合、請求項２の発明の如く、前記組付ロボットの
配置部横側に補強部材を把持する各種把持具を載置する
ストック台を設けて、該組付ロボットに該ストック台上
の把持具を着脱自在とすることが好ましい。

（作　用） 本発明の作用を請求項２の組立装置に基いて説明する。

移動台を第１本溶接ステーションに移動して治具に本溶
接済みの車体を受取らせ、次いでこれを仮付ステーショ
ンに移動し、該仮付ステーションで組付ロボットにより
補強部材を車体の所定箇所にセットし、溶接ロボットに
より該補強部材を該車体に仮付けする。

次いで組付ロボットの手首部をストック台上に移動して
用済みの把持具を次に使用する把持具に自動的に交換し
、該把持具で次の補強部材を把持してこれを車体の所定
箇所にセットし、該・溶接ロボットによりこれを仮付け
する。上記作動を繰返し行ない車体に所定個の補強部材
を仮付した後、移動台を第２本溶接ステーションに移動
し、該第２本溶接ステーションにおいて仮付された各種
補強部材を本溶接する。

（実施例） 図面は、第１６図に示す如く、ヘッドバイブＷａと各種
クロスメンバｖｂとから成るセンターメンバと、メイン
アッパフレームＷｅとリヤアッパフレームＷｄとダウン
チューブＷｅとリヤステーＷｆとブラケットＷｇ等のサ
イドフレームメンバから成る左右のサイドフレームとを
溶接して二輪車車体Ｗを組立てるようにした実施例を示
し、組立ラインに、第１図及び第２図に示す如く、前方
に向って順にセットステーション（１）、結合ステーシ
ョン（２）、第１本溶接ステーション（３１）、仮付ス
テーション■、第２本溶接ステーション（３２）を配置
し、該組立ラインに沿って敷設した軌道（４）上のレー
ル（４ａ）　（４ａ）に台車（５）を載架し、該台車（
５）に該レール（４ａ）　（４ａ）間の固定ラック（４
ｂ〉に咬合するピニオン（５ａ）と、該ビニオン（５ａ
）をベベルギア（５ｂ）を介して駆動するモータ（５ｃ
）とを取付けて、該台車（５）を該モータ（５ｃ）によ
りセットステーション（１）から結合ステーション（２
）を経て第１本溶接ステーション（３１）に移動自在と
し、該台車（５）上に各種センターメンバを位置決め保
持する保持部材（８ａ）の複数個を取付けたセット治具
（６）を搭載した。

又、結合ステーション（２）の左右各側に、第３図に示
す如く、スライド′ベース（７）上のレール（７ａ）（
７ａ）に沿ってシフトシリンダ（８ａ）により横方向に
進退されるスライド台（８）を設けて、該スライド台（
８）上に下端の軸（９ａ）を中心にして起伏自在な治具
ホルダ（９）を設け、該ホルダ（９）にサイドフレーム
を保持するサイド治具（′ｌａｌを取付けて、該サイド
治具○Ｏを倒伏姿勢で横方向外方のセット場所（２ａ）
と内方の溶接場所（２ｂ）とに移動自在とし、該セット
場所（２ａ）で該サイド治具（１０上にサイドフレーム
メンバをセットした後、該溶接場所（２ｂ）でサイドフ
レームメンバ同士をその前後に配置した溶接トーチ（１
１ａ）付きの溶接ロボット（１１）　Ｃ１１）により溶
接してサイドフレームを組立てるようにした。

そして、セットステーション（１）でセット治具（６）
にセンターメンバをセットした後、これを台車（５）の
移動で結合ステーション（２）に投入し、次いで両側の
サイド治具（ＩＧ　（ＩＯを起立させて、セット治具（
６）に保持されるセンターメンバに該各サイド治具（Ｉ
Ｇに保持されるサイドフレームを側方から接合し、この
状態で前記溶接ロボット（１１）により各サイド治具（
１０の枠組み空間を通してセンターメンバと各サイドフ
レームとを仮付溶接し、次いで仮付溶接された車体Ｗを
第１本溶接ステーション（３１）に配置した第１治具装
置（１２＋）に移載して、該ステーション（３１）の左
右両側に配置した前後各１対の溶接トーチ（１３ａ、）
付きの溶接ロボット（１３＋）　（１３＋）により車体
Ｗの本溶接を行なうようにした。

該第１治具装置（１２＋）は、第４図及び第５図に示す
如く、横方向の水平軸線（以下Ｙ軸と記す）を中心とす
る円環状のガイドレール（１４＋）を、その周囲を囲繞
する筒状の固定枠（１５＋）に灸数の支持片（１５ａ＋
）を介して取付けると共に、該ガイドレール（１４＋）
に沿って回動自在な円弧状の可動枠（１６＋）を設けて
、該可動枠（１６＋）の両端に外側方に張出した１対の
第１第２ホルダ（１７ａ＋）　（１７ｂｔ）を取付け、
該両ホルダ（１７ａ＋）　（１７ｂ１）間に、メインア
ッパフレームＷｅとリヤアッパフレームＷｄとその尾端
のテールゲートとを把持する複数の把持部材（１８ａ＋
）を取付けた車長方向に長手の治具（１８＋）をその長
平方向がガイドレール（１４＋）の直径方向に沿うよう
な姿勢で架設して、該可動枠（１Ｇ＋）の回動により該
治具（１８＋）にＹ軸回りの公転を与えられるようにす
ると共に、該治具（１８＋）の長手方向両端部を該両ホ
ルダ（１７ａｔ）　（１７ｂ＋）に軸支させて、該治具
（１８１）にガイドレール（１４＋）の直径方向の軸線
（以下Ｘ軸と記す）回りの自転を与えられるように構成
して成るものとした。

これを更に詳述するに、可動枠（１Ｇ＋）の両端部と中
央部との計３箇所の内側面に、第６図に示す如く、ガイ
ドレール（１４＋）の内周側と外周側とに位置する各１
対のブラケット（１６ａ＋）　（１６ａ１）を突設して
、該各ブラケット（１（ｉａ＋）に該ガイドレバｆ１４
＋）の両側面と周囲とに当接する複数のローラ（１６ｂ
＋）を枢支し、更に該可動枠（ＩＧ＋）の中央部外側面
に、第７図に示す如く、該ガイドレール（１４＋）に沿
わせて設けたラック（１９１）に咬合する出力軸上のピ
ニオン（２０＋）を有する駆動モータ（２１＋）を搭載
し、該駆動モータ（２ｈ）の作動により該ビニオン（２
０＋）を介して該可動枠（１６１）の中央部に回動方向
の推力がバランス良く作用されるようにし、かくて該可
動枠（ＩＧｌ）を介して前記治具（１８＋）にＹ軸回り
の円滑な公転が与えられるようにした。

又、前記両ホルダ（１７ａｔ）　（１７ｂ１）に、治具
（ＩＬ）をその両端のＸ軸上の軸部（１８ｂ＋）　（１
８ｂ＋）において軸支すると共に、一端の第１ホルダ（
１７ａ１）に、第４図及び第８図に示す如く、自転用の
モータに１）と、該モータＣｉ！２＋）にギア列（２３
＋）を介して連結されるハーモニックドライブ型の減速
機（２４ｄとを搭載して、該減速機（２４＋）と治具（
１８＋）の一端の軸部（１８ｂ＋）とをベベルギア■を
介して連結し、かくて該モータＣ２２＋）の作動により
治具（１Ｌ）にＸ軸回りの自転を与えられるようにした
。

前記セット治具（６）は、その下側の治具ベース（６ｂ
）の前端のレバー（６ｃ）に横設した枢軸（６ｄ）にお
いて前記台車（５）上に起伏自在に支持されて、該レバ
一部（６ｃ）の先端に連結される該台車（５）上のシリ
ンダ（６ｅ）により起伏動作されるようにし、該台車（
５）を第１本溶接ステーション（３１）側に移動させた
状態で該セット治具（６）を起立させると共に、前記治
具（１８＋）をこの起立状態のセット冶具（６）に対向
するように予めＹ軸回りの公転動作で起立させておき、
この状態で該セット治具（６）から該治具（１８＋）に
車体Ｗを受渡し、次いで該冶具（１８１）にＹ軸回りの
公転とＸ軸回りの自転とを与えて、車体Ｗの姿勢を二元
的に可変制御しうつ前記４台の溶接ロボット（１３１）
による本溶接を行なうようにした。

又、前記第２本溶接ステーション（３２）には第２治具
装置（１２２）と、４台の溶接トーチ（１３ａ２）付き
の溶接ロボット（１３２）とが配置されており、前記仮
付ステーション■において各種補強部材ｗｈが仮溶接さ
れた車体Ｗを該第２治具装置（１２２）に移載し、これ
ら溶接ロボット（１３２）により該各補強部材ｗｈを本
溶接するようにした。

該第２治具装置（１２２）は前記第１治具装置（１２＋
）と同様の構成になっており、該第１治具装置（１ｈ）
の各種構成部材と同様の動きをする第２治具装置（１２
２）の各種構成部材に（１４２）から（２４２）までで
の符号を、該第１治具装置（１２＋）の各種構成部材に
付した（Ｉｌｈ）から（２４１）までの符合に対応する
ように付して、その詳細な説明は省略する。

又、前記仮付ステーション■には、前記第１第２本溶接
ステーション（３１）　（３２）間に移動自在な移動台
■が設けられており、該移動台のに本溶接済みの車体Ｗ
の適宜箇所を把持する把持部材■を取付けた治具■を設
け、該仮付ステーション■に該治具■に保持される車体
Ｗの所定位置に補強部材νｈをセットする組付ロボット
■と、該車体Ｗの所定位置にセットされる補強部材ｗｈ
を該車体Ｗに仮付けする据置型の溶接ローボット■とを
配置した。

更に詳述するに、前記移動台■は、第９図及び第１０図
に示す如く組立ラインに沿って敷設した軌道■に取付け
たレール（：２ａ）に摺動自在に載架されており、該移
動台■にモータ■を搭載し、これの出力軸にギヤ機構■
を介して連結したピニオンギヤ（３１ａ）を該軌道■に
取付けたラックωに噛合し、かくて該移動台のに該モー
タ■の作動により第１第２本溶接ステーンヨン（３＋）
　（３２）間の移動が与えられるようにした。

又、上記移動台■の上面にはベアリング（３３ａ）を介
して旋回枠■が立設されており、該旋回枠ωの上側部に
ベアリング（３７ａ）を介して水平方向の支軸を中心に
回動する支持枠１３７を設け、該支持枠Ｇ７）に前記治
具■をそのベース板（２９ａ）において取付け、該移動
台のに搭載した旋回用のモータ■の出力軸をハーモニッ
クドライブ型の減速機（３８ａ）を介して該旋回枠ωに
連結すると共に、該旋回枠■に搭載した回動用のモータ
■の出力軸をハーモニックドライブ型の減速機（Ｉｌａ
）を介して該支持枠■に連結し、かくて該治具■に該各
モータ■■の作動により旋回枠■を介して旋回動と該支
持枠■を介して回動とが与えられるようにした。

又、前記治具■は、上記ベース板（２９ａ＞に設けた各
ステー（２９ｂ）に車体Ｗをメインアッパフレーム７ｅ
とリヤステーｖｒとにおいて把持する左右各１対の前記
把持部材■を取付けて成り、該各把持部材■は第１１図
に明示する如く、該各ステー（２９ｂ）の端部にシム（
２８ｈ）を介して取付けた支持プレート（２８ａ）に受
は部（２８ｂ）を形成したガバリ（２８ｃ）と、ブラケ
ット（２ｆ３ｄ）を介して中間部を軸着した可動アーム
（２８ｅ）とを設けて成り、該支持プレート（２８ａ）
にエアシリンダ（２８１’）を取付けて、該シリンダ（
２８ｆ）のピストンロッドを該可動アームＣ２８ｅ）の
尾端部にリンク（２８ｇ）を介して連結し、かくて該可
動アーム（２８ｅ）を該シリンダ（２８ｒ）の作動によ
り仮想線で示す開放状態と実線で示す把持状、態とに可
動し得るようにした。

又、上記ベース板（２９ａ）の両端部に前記支持枠■の
プレート（３７１’）に形成した取付穴（３７ｂ）に嵌
合するビン（２９ｃ）を設け、該支持枠（３７１に、該
各ピン（２９ｃ）のカム面（２９（りに係合自在の楔状
の各ロック部材（３７ｄ　）を各シリンダ（３７ｅ）の
ピストンロッドに連結して設けた。そして、第１Ｏ図に
示す各ロック部材（３７ｄ　）の係合状態から各シリン
ダ（３７ｅ）を伸び側に作動し、該各ロック部材（３７
ｄ　）を各ピン（２９ｃ）のカム面（２９ｅ）から離脱
して治具■を車体Ｗの機種に合せて交換し得るようにし
た。

そして、前記移動台のを第１本溶接ステーション（３１
）に移動し、治具■に治具装置（１２ｄから本溶接済み
の車体Ｗを受取ってこれを仮付ステーション■に移動し
、該ステーション■の前記組付ロボットωと溶接ロボッ
ト■とが車体Ｗの各フレームに干渉しないように前記支
持枠■の動きにより水平方向の軸線回りの回転を与えて
治具■を姿勢変化させ、該組付ロボット■の手首部（３
０ａ）に取付けた把持具修により該ロボット■の組立ラ
イン方向前側部に配置した補強部材供給台り上の補強部
材ｗｈを把持して、これを該ロボット■により第１３図
に示すように該治具■に保持される車体Ｗの所定箇所に
セットし、該溶接ロボット■により該補強部材ｖｈを該
車体Ｗに仮付溶接するようにした。

補強部材ｖｈの仮付溶接終了後、前記旋回枠■の動きに
より治具■を旋回して車体Ｗを組立ライン方向前方に向
け、移動台のの動きにより該治具■を第２本溶接ステー
ション（３２）に移動し、該治具■に保持される車体Ｗ
を該第２本溶接ステーション（３２）の治具装置（１２
２）に移駐して、該治具装置（１２２）の治具（１８２
）にモータＱ２２）の作動によるＸ軸回りの自転とモー
タ（２１２）の作動によるＹ軸回りの公転とを与えて、
車体Ｗの姿勢を二元的に可変制御しつつ前記４台の溶接
ロボット（１３２）による補強部材ｗｈの本溶接を行な
うようにした。

ところで、車体Ｗに溶接する各種補強部材ｖｈはその形
状が夫々異なり１台の組付ロボットωに取付けた把持具
（イ）では対応し得なくなる。

このため本実施例では、組付ロボットωの配置部横側に
補強部材ｗｈを把持する各種把持具（７）を載置するス
トック台りを設けて、咳組付ロボットωに該ストック台
に上の把持具ｍを着脱自在とした。

更に詳述するに、前記組付ロボットωの手首部（３０ａ
）には第１２図に明示する如く各把持具備の尾端の取付
ロッド（４０ａ）を挿入する取付穴（（１）ｂ）が形成
されており、該手首部（３０ａ）にシリンダ（３０ｃ）
を形成して、該シリンダ（３）ｃ）に先端のロックピン
ｆＩ）ｅ）を一体に形成したピストン（３０ｆ）を嵌挿
すると共に、該ピストン（３Ｏｒ）をばね（Ｉｇ＞で該
ロックピン（３）ｅ）が該取付穴（３０ｂ）内に突出す
る方向に付勢した。

また各把持具（１）は把持具本体（４０ｂ〉の先端部に
複数の爪片（４０ｅ）を放射方向に可動し得るように軸
着して成り、該本体（４０ｂ）に形成したシリンダ（４
０ｄ）内に先端にラック（４０ｅ）を一体に形成したピ
ストン（４０「）を嵌挿して、該各爪片（４０ｅ）の軸
着部に取付けたピニオンギヤ（４０ｇ＞を該ラック（４
０ｅ）に噛合し、かくて該ピストン（４Ｏｒ）をこれの
尾端の圧力室へのエアの導入によりばね（４０ｈ）に抗
して作動し、該ラック（４０ｅ）と該各ピニオンギヤ（
４０ｇ）とを介してこれら爪片（４０ｃ）を開放し得る
ようにした。

前記ストック台りは仮付ステーション■に立設した支柱
（４２ａ）の上側に取付けられており、該ストック台り
に挿着穴（４２ｂ）の複数を開設して該各式（４２ｂ）
に各種把持具ｍを前記取付ロッド（４０ａ）を上向きに
して挿入支持し得るようにした。

そして、組付ロボット■の作動によりその手首部（Ｉａ
）を該ストック台ω上の把持具（イ）に対向する位置に
移動し、前記ピストン（３０ｆ）の先端の圧力室にエア
を導入してロックピン（３０ｅ）をばね（３）ｇ）に抗
して没入し、この状態で該手首部を下降して取付穴（ｍ
ｂ）に該取付ロッド（４０ａ）を挿入し、該圧力室を大
気開放して該ロックピン（３）ｅ）を該ばね（（１）ｇ
）により突出し、これを該取付ロッド（４）ａ）の係合
孔（４０ｉ）に嵌合して把持具備を組付ロボット■に取
付けるようにした。

そして組付ロボット■の作動により該把持具（１）をス
トック台■から抜き取り、前記補強部材供給台り上に移
動して該把持具（７）で補強部材ｗｈを把持し、これを
前記治具■に保持される車体Ｗの所定位置にセットし、
溶接ロボット■による仮付は終了後、手首部（Ｉ）ａ）
をストック台（０の空きの挿着穴（々ｂ）の上方に移動
して用済みの把持具■を該挿着穴（４２ｂ）に挿入し、
シリンダ（ｍｅ）の圧力室にエアを導入してロックピン
（３０ｅ）を没入し、該手首部（１）ａ）を上昇して用
済みの把持具（７）を該手首部（（１）ａ）から外し、
次に使用する把持具（７）の上方に該手首部（（１）ａ
）を移動し、該手首部（Ｊａ）を下降して取付穴（′Ｊ
Ｊｂ）に該把持具備の取付ロッド（４０ａ）を挿入し、
前記圧力室を大気開放し、前記ロックピン（Ｉｃｅ）を
ばねｆ３０ｇ＞により突出して該取付ロッド（４０ａ）
の係合孔（４０１）に係合し、組付ロボットωの手首部
（Ｉａ）にストック台Ｑ上各種把持具（７）を自動的に
付は換え得るようにした。

又、上記実施例では仮付ステーション■に据置型の溶接
ロボット■を配置したが、第１４図及び第１５図に示す
如く仮付ステーション■のフロア部を有効利用できるよ
うに天吊り型の溶接ロボット（３１’）を配置しても良
い。

即ち、仮付ステーション■の前記軌道■の組付ロボット
ωの配置部逆側に支柱器を立設し、該支柱優の上端内側
面に上記溶接ロボット（３１’）を取付け、ストック台
ωを組付ロボットωの前記補強部材供給台東の配置部と
逆側に配置し、補強部材供給台（財）の周囲のスペース
を広く確保して補強部材ｖｈの該供給台（Ａｖへの出し
入れ作業が簡単に行なえるようにした。

（発明の効果） 以上の如く請求項１の発明によれば、本溶接済みの車体
を仮付ステーションに移動して、該ステーションにおい
て、取付ロボットにより該車体の所定箇所に補強部材を
セットできると共に、溶接ロボットにより該車体にセッ
トされだ補強部材を仮付は溶接でき、更に補強部材を仮
付した車体を第２本溶接ステーションに移動して、該ス
テーションにおいて溶接ロボットにより各補強部材の本
溶接を行ない得られ、−従って車体に補強部材を自動的
に溶接できるようになって二輪車車体の組立てにおける
生産性を向上でき、また請求項２の発明によれば組付ロ
ボットに各種補強部材を把持する各把持具を付は換えて
各種補強部材を車体の所定箇所にセットでき、仮付ステ
ーションに各柾把持具を夫々取付けた組付ロボットを複
数台配置する必要がなく、設備費を低減できると共に仮
付ステーションのスペースを狭くできる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の１例を示す側面図、第２図はその
平面図、第３図は第１図の■−■線から見た結合作業時
の結合ステーションの正面図、第４図は第２図のＩＶ−
ＩＶ線から見た車体受渡し時の本溶接ステーションの拡
大側面図、第５図は第４図の左方から見た治具装置の正
面図、第６図乃至第８図は夫々第４図の■−■線乃至■
−■線拡大截断面図、第９図及び第１Ｏ図は夫々第２図
のＩＸ−ＩＸ線及びＸ−Ｘ線拡大截断面図、第１１図は
第１０図のＸＩ　−ＸＩ線矢視図、第１２図は第２図の
ＸＩ　−Ｘｌｌ線拡大截断面図、第１３図は補強部材の
仮付状態を示す治具を省略した斜視図、第１４図は他の
実施例を示す平面図、第１５図はその双−双線拡大截断
面図、第１６図は二輪車車体の斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車体構成部材を仮付けした後本溶接し、更に本溶接
   済みの車体に補強部材を溶接して二輪車車体を組立てる
   組立装置において、車体構成部材を本溶接する第１本溶
   接ステーションと補強部材を本溶接する第２本溶接ステ
   ーションとの間に仮付ステーションを設け、該仮付ステ
   ーションに該両本溶接ステーション間に移動自在な移動
   台を設けると共に、該移動台に本溶接済みの車体の適宜
   箇所を把持する把持部材を取付けた治具を設け、更に該
   仮付ステーションに、該治具に保持される車体の所定位
   置に補強部材をセットする組付ロボットと、車体の所定
   位置にセットされる補強部材を該車体に仮付けする溶接
   ロボットとを配設したことを特徴とする二輪車車体の組
   立装置。 ２、前記組付ロボットの配置部横側に補強部材を把持す
   る各種把持具を載置するストック台を設けて、該組付ロ
   ボットに該ストック台上の把持具を着脱自在としたこと
   を特徴とする請求項１記載の二輪車車体の組立装置。