JPH0313117B2

JPH0313117B2 -

Info

Publication number: JPH0313117B2
Application number: JP60011389A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Goto; Keiichi Fukuda
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-01-24
Filing date: 1985-01-24
Publication date: 1991-02-21
Also published as: JPS61169377A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、例えばエンジンユニツト等の車載
部品を車体に対してその床裏面からリフトアツプ
させることで組み付ける組付方法に関する。

従来の技術自動車の組立工程において、例えばエンジンユ
ニツトを車体の床裏面から組み付けるにあたつて
は、リフター装置のテーブルに支持されたエンジ
ンユニツトを車体に対してその下方からリフトア
ツプさせるだけでは十分でなく、車体とエンジン
ユニツトとの干渉域を避けるような軌跡を描きな
がらリフトアツプさせる必要がある。

第１０図は従来行なわれているエンジンユニツ
トの組付方法（例えば実開昭58−22387号公報に
開示されている）を示す説明図で、Ｂはオーバー
ヘツドコンベアのハンガーＨに支持された車体、
Ｗはエンジンユニツトで、このエンジンユニツト
Ｗは予め第１のリフター１のリフターテーブル２
に位置決め支持されている。尚、リフターテーブ
ル２は水平面内でフローテイング可能となつてい
る。

そして、エンジンユニツトＷの組み付けにあた
つては、先ず第２のリフター３を上昇動作させて
先端の位置決めブロツク４を車体Ｂの床面の一部
に係合させ、車体Ｂとリフター３との位置決めを
行なう。次いで第１のリフター１を上昇動作さ
せ、エンジンユニツトＷを第２のリフター３に設
けたガイド部材５に沿つて上昇させることによ
り、エンジンユニツトＷは車体Ｂと干渉すること
なく正規位置に位置決めされる。

つまり、ガイド部材５のガイド面形状を予め車
種に合わせて決定しておき、このガイド部材５を
テンプレートとしてエンジンユニツトＷを倣わせ
ながら上昇させることにより位置決めされる。し
たがつて、エンジンユニツトＷの上昇軌跡はガイ
ド部材５のガイド面形状と一致する。

発明が解決しようとする問題点上記のような従来の方法では、ガイド部材を取
り替えないかぎり上昇軌跡が異なる複数の車種に
対応することが困難であり、例えば複数の車種を
併行生産するラインにおいては汎用性に欠けると
いう問題がある。そこで、車種毎の軌跡をNCや
プレイバツクのデータとして予め制御装置に記憶
しておき、これらデータによりテーブルの軌跡制
御を行うことが考えられる。ところで、従来タイ
プにあつては、ガイド部材５を介してエンジンユ
ニツトＷと車体Ｂとの位置決めを行うことになる
ため、コンベアのガタ等による車体Ｂとエンジン
ユニツトＷとの初期の位置ずれも吸収できた。と
ころが前述のような制御装置による場合、ガイド
部材５は廃止されることになるため車体Ｂとエン
ジンユニツトＷとの位置ずれは吸収できない。従
つてこの問題の解決が汎用化のための一つの課題
になつている。

本発明は、上記のような位置ずれを吸収した上
で、軌跡が異なる複数の車種に柔軟に対応するこ
とができる車載部品の組付方法を提供しようとす
るものである。

問題点を解決するための手段本発明は、昇降方向を含む３次元方向にサーボ
駆動されるリフター装置のリフターテーブルに所
定の車載部品を位置決めし、車体の床裏面側より
予め定められた軌跡動作にもとづき前記リフター
テーブルを上昇させることで車載部品を車体に対
して組み付ける方法であつて、前記軌跡動作に先
立つてリフターテーブル側の基準部材を車体側の
基準部に係合させて車体と車載部品との相対位置
誤差を検出し、この相対位置誤差をリフターテー
ブルのサーボ駆動系にフイードバツクして該リフ
ターテーブルの軌跡を修正する方法とする。

リフターテーブルは、予め記憶設定された複数
の軌跡に関する位置情報のなかから、該当する軌
跡の位置情報を選択してサーボ駆動系に与えるこ
とにより、種々の軌跡のもとに昇降動作させるこ
とができる。また、リフターテーブルは昇降方向
１軸、水平面内２軸の少なくとも３軸の自由度を
備えればよく、各軸はそれぞれにDCサーボモー
タによつて駆動されるものとする。

また、基準部材としては、例えば車体側のロケ
ート穴（基準部）に挿入されるフローテイングタ
イプのセンタを用いるものとし、このセンタの３
次元方向のフローテイング量、つまり車体とリフ
ターテーブルとの間の３次元方向の相対位置誤差
（ずれ量）をそれぞれにポテンシヨメータ等の検
出器により検出する。そして、この検出値を補正
量としてリフターテーブルのサーボ駆動系にフイ
ードバツクする。

作用以上の構成から明らかなように、リフターテー
ブルの軌跡に関する位置情報が与えられること
で、原則的にはリフターテーブルは上記の軌跡指
令に見合つた軌跡を自律的に描きながら昇降動作
する。この場合、車体とリフターテーブルまたは
車載部品との間では機械的な位置決めがなされて
いないので、車体とリフターテーブルまたは車載
部品との間にずれがあると本来の機能を発揮し得
ない。そこで、上記の位置検出器により車体とリ
フターテーブルとの間の相対位置誤差を検出し
て、これをリフターテーブルのサーボ駆動系にフ
イードバツクする。その結果、リフターテーブル
の軌跡は相対位置誤差分だけ修正が加えられるこ
とになり、リフターテーブルはこの修正された軌
跡を描きながら昇降して車載部品を車体の正規位
置に位置決めする。

実施例第１図〜第８図は本発明方法を応用した装置の
一実施例を示す図であり、先に説明した従来例と
同様に自動車の車体に対してエンジンユニツトを
組み付ける際に使用されるリフター装置について
例示している。

第２図および第３図において、１０は水平なベ
ース、１１はベース１０上に設けられたＹ軸ベー
ス、１２は同じくベース１０上に設けられたＹ軸
モータ（DCサーボモータ（以下、Ｙ軸以外につ
いても同様とする））である。Ｙ軸モータ１２の
出力軸にはボールスクリユーシヤフト１３が直結
されており、このボールスクリユーシヤフト１３
はＹ軸ベース１１側に固定されたボールスクリユ
ーナツト１４に螺合している。

一方、ベース１０とＹ軸ベース１１との間に
は、レール１５とスライダ１６との組み合わせか
らなるリニアスライド機構１７が設けられてお
り、したがつてボールスクリユーシヤフト１４が
回転駆動されることによりＹ軸ベース１１はレー
ル１５に沿つて矢印Ｙ方向にスライドする。そし
て、Ｙ軸モータ１２の回転変位をＹ軸のパルスジ
エネレータ２０で検出することによりＹ軸ベース
１１のＹ方向の位置が検出される。２１はＹ軸ベ
ース１１に固定されたブラケツトである。

２２はブラケツト２１に立設された昇降可能な
Ｚ軸ポスト、２３はベース１０にＺ軸ポスト２２
と平行に設けられたアシストシリンダである。Ｚ
軸ポスト２２とブラケツト２１の間には、Ｚ軸ポ
スト２２に固定されたレール２４と、ブラケツト
２１に固定されたレールガイド２５との組み合わ
せからなるリニアスライド機構２６が設けられて
いる。また、Ｚ軸ポスト２２には、Ｚ軸モータ２
７と、Ｚ軸モータ２７によつてベルト２８を介し
て回転駆動されるボールスクリユーシヤフト２９
が設けられている。そして、ボールスクリユーシ
ヤフト２９はブラケツト２１に固定したボールス
クリユーナツト３０に螺合している。したがつ
て、ボールスクリユーシヤフト２９が回転駆動さ
れることでＺ軸ポスト２２全体がレールガイド２
５に案内されて昇降（矢印Ｚ方向）動作する。

尚、アシストシリンダ２３のピストンロツド２
３ａが第３図に示すようにＺ軸ポスト２２の一部
に連結されているため、アシストシリンダ２３は
Ｚ軸ポスト２２の昇降動作に応じて伸縮すること
になるが、Ｚ軸ポスト２２に作用する荷重を負担
するのみで、Ｚ軸ポスト２２を昇降動作させるた
めのアクチユエータとしては機能しない。また、
Ｚ軸ポスト２２の位置はＹ軸と同様にパルスジエ
ネレータ９０によつて検出される。

３１はＺ軸ポスト２２の頂部にサブベース３２
を介して搭載された水平なリフターテーブルで、
このリフターテーブルに図示しない治具を介して
車載部品であるエンジンユニツトＷが位置決め支
持される（第１図参照）。

リフターテーブル３１とサブベース３２との間
には、ガイドレール３３とスライダ３４との組み
合わせからなるリニアスライド機構３５が設けら
れている一方、サブベース３２にはＸ軸モータ３
６が搭載されている。そして、Ｘ軸モータ３６の
出力軸にはＹ軸と同様にボールスクリユーシヤフ
ト３７が直結されており、このボールスクリユー
シヤフト３７がリフターテーブル３１側のボール
スクリユーナツト（図示省略）に螺合している。
したがつて、ボールスクリユーシヤフト３７が回
転駆動されることによりリフターテーブル３１が
矢印Ｘ方向にスライドする。また、パルスジエネ
レータ４０によりリフターテーブル３１のＸ方向
の位置が検出される点についてはＹ軸の場合と同
様である。以上のように、Ｙ軸ベース１１とＺ軸
ポスト２２およびリフターテーブル３１との組み
合わせにより、該リフターテーブル３１がＸ、
Ｙ、Ｚの３次元方向に移動可能となつている。

リフターテーブル３１の一端には第４図〜第７
図に詳細に示すようにブラケツト４１を介して位
置検出装置４２が取り付けられており、この位置
検出装置４２は後述するようにエンジンユニツト
Ｗと、該エンジンユニツトＷが組み付けられる車
体Ｂとの間の相対位置誤差を検出する機能を有す
る。

第４図〜第７図において、４３はガイドレール
４４とスライダ４５との組み合わせからなるリニ
アスライド機構で、このリニアスライド機構４３
のスライダ４５に略Ｌ字状（第４図）のＺ軸テー
ブル４６が固定されている。他方、ブラケツト４
１には第６図に示すようにエアシリンダ４７が鉛
直状態で取り付けられており、エアシリンダ４７
のピストンロツド４７ａはＺ軸テーブル４６に連
結されている。したがつて、エアシリンダ４７の
はたらきによりＺ軸テーブル４６がガイドレール
４４に沿つて昇降（Ｚ方向）動作する。

また、ブラケツト４１には位置検出器としての
ポテンシヨメータ４８が取り付けられており、そ
のロツド４９がＺ軸テーブル４６に連結されてい
ることから、Ｚ軸テーブル４６のＺ方向位置がポ
テンシヨメータ４８によつて検出される。

Ｚ軸テーブル４６上には特に第５図から明らか
なようにＸ軸テーブル５０が搭載されている。Ｚ
軸テーブル４６とＸ軸テーブル５０との間には、
ガイドレール５１とスライダ５２との組み合わせ
からなるリニアスライド機構５３が設けられてお
り、Ｘ軸テーブル５０はガイドレール５１に沿つ
てＸ方向にスライド可能となつている。そして、
第６図および第７図に示すように、Ｘ軸テーブル
５０から突設したタブ５４がセツトスプリングを
内包した一対の押圧子ユニツト５５，５５により
挾持されていることから、これによりＸ軸テーブ
ル５０はＸ方向の中立位置に保持されている。つ
まり、Ｘ軸テーブル５０はいずれか一方の押圧子
ユニツト５５のセツトスプリング力より大きい外
力が作用したときにのみＸ方向にスライドするこ
とになる。

また、第５図に示すようにＸ軸テーブル５０に
は、Ｚ軸テーブル４６上に取り付けられたポテン
シヨメータ５６のロツド５７がプレート５８を介
して連結されている。したがつて、Ｘ軸テーブル
５０の位置つまりスライド量はポテンシヨメータ
５６によつて検出される。

Ｘ軸テーブル５０上には第５図および第６図に
示すように、中心にセンタ５９を備えたＹ軸テー
ブル６０が設けられている。このＹ軸テーブル６
０は、Ｘ軸テーブル５０との間に設けたリニアス
ライド機構６１によりＸ軸テーブル５０に対して
Ｙ方向にスライド可能であり、また第５図に示す
ように一対の押圧子ユニツト６２，６２とタブ６
３との相互関係によりＹ方向の中立位置に保持さ
れている。これらの点についてはＸ軸テーブル５
０の場合と同様である。

また、第４図および第５図に示すようにＹ軸テ
ーブル６０には、Ｘ軸テーブル５０上に設けたポ
テンシヨメータ６４のロツド６５がプレート６６
を介して連結されており、このポテンシヨメータ
６４によりＹ軸テーブル６０の位置が検出され
る。

以上のようなリフター装置をもとに本発明方法
の一実施例を第１図および第８図を用いて説明す
る。

今仮りにＡ車種の車体Ｂに対してエンジンユニ
ツトＷを組み付けるものとすると、主制御装置７
０の記憶装置にはそのＡ車種のエンジンユニツト
Ｗが理想とする上昇軌跡、すなわち第１図のＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを結んだ軌跡P₁が予め教示
されて記憶されている。一方、エンジンユニツト
Ｗはリフターテーブル３１に位置決めされて下降
限位置で待機しており、エンジンユニツトＷの真
上の定位置に車体Ｂが搬送されてきて位置決めさ
れると、起動信号を受けて主制御装置７０から各
軸の位置決め回路７１に対してリフターテーブル
３１の軌跡情報を出力する。それにより、先ずＺ
軸モータ２７が起動してリフターテーブル３１が
第１図のＡ点からＢ点まで上昇する。尚、第８図
中７２はサーボアンプ、７３はそのサーボ系の速
度フイードバツクを司るタコジエネレータ、２
０，４０，９０は同じく位置フイードバツクを司
るパルスジエネレータである。

リフターテーブル３１がＢ点まで上昇すると、
位置検出装置４２のエアシリンダ４７（第４図お
よび第６図参照）が伸長動作し、基準部材である
センタ５９を車体Ｂ側のメンバーに形成された基
準部としてのロケート穴Ｒに嵌合させる。ここ
で、ロケート穴Ｒの径はセンタ５９の最大径より
も小さいものとする。この時、リフターテーブル
３１と車体Ｂとの間に相対位置誤差があると、ロ
ケート穴Ｒに対してセンタ５９を強制的に嵌合さ
せることにより位置検出装置４２の各テーブル４
６，５０，６０（第４図〜第７図参照）がフロー
テイングすることになる。そして、これらのフロ
ーテイング量つまり車体Ｂとリフターテーブル３
１との間の３次元方向の相対位置誤差△Ｘ，△
Ｙ，△Ｚが各テーブル４６，５０，６０に付設し
たポテンシヨメータ４８，５６，６４により検出
される。

ここで、前述した理想とする軌跡P₁（第１図の
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの各点を結んだ実線）を
教示した際のポテンシヨメータ４８，５６，６４
の検出値が、予め基準値として主制御装置７０に
記憶されている。そこで、先に検出された△Ｘ，
△Ｙ，△Ｚと基準値との差を演算し、この差を補
正データとして位置決め回路７１に与えて理想と
する軌跡のデータを補正する。つまり、軌跡P₁
が軌跡P₂（第１図のA₁，B₁，C₁，D₁，E₁，F₁の
各点を結んだ破線）となるように軌跡を修正す
る。

そして、位置検出装置４２のエアシリンダ４７
が下降する一方で、修正された軌跡P₂のデータ
に基づいて各軸のモータ１２，２７，３６が起動
し、エンジンユニツトＷを搭載しているリフター
テーブル３１は第１図の軌跡P₂を描きながら上
昇し、エンジンユニツトＷを車体Ｂの所定位置に
位置決めする。

エンジンユニツトＷが車体Ｂの所定位置に位置
決めされると、図外のナツトランナーが作動して
締結部材を締め付けてエンジンユニツトＷを車体
Ｂに固定し、その後、リフターテーブル３１のみ
が原点位置Ａまで下降してサイクルを終える。

第９図は本発明方法を応用したリフター装置の
他の例を模式的に示したもので、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の
各モータ１２，２７，３６のほかにヨー方向、ロ
ール方向およびピツチ方向の駆動を司るモータ８
０，８１，８２を付加する一方で、位置検出装置
４２も３箇所に増設したもので、本実施例の場合
には車体Ｂのヨー方向、ロール方向およびピツチ
方向の変位にも対応することができる。

発明の効果本発明によれば、リフターテーブルの軌跡動作
に先立つて車体と車載部品との相対位置誤差を検
出し、予め定められたリフターテーブルの上昇軌
跡を補正してから上昇させる方式であるため、車
体と車載部品との間の位置ずれを吸収した上で、
上昇軌跡が異なる複数の車体の組付作業に容易に
対応することができ、その汎用性の面で著しく優
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示す説明図、
第２図は本発明方法を応用したリフター装置の正
面図、第３図は第２図の右側面図、第４図は位置
検出装置の正面図、第５図は第４図の平面図、第
６図は第５図の右側面図、第７図は第６図の−
線に沿う断面図、第８図は上記リフター装置の
回路図、第９図は本発明方法の他の実施例を応用
したリフター装置の説明図、第１０図は従来の方
法を示す説明図である。Ｗ……車載部品としてのエンジンユニツト、Ｂ
……車体、Ｒ……基準部としてのロケート穴、１
２……Ｙ軸モータ、２７……Ｚ軸モータ、３１…
…リフターテーブル、３６……Ｘ軸モータ、４２
……位置検出装置、５９……基準部材としてのセ
ンタ。

Claims

【特許請求の範囲】

１昇降方向を含む少なくとも３次元方向にサー
ボ駆動されるリフター装置のリフターテーブルに
所定の車載部品を位置決めし、車体の床裏面側よ
り予め定められた軌跡動作にもとづき前記リフタ
ーテーブルを上昇させることで車載部品を車体に
対して組み付ける方法であつて、前記軌跡動作に
先立つてリフターテーブル側の基準部材を車体側
の基準部に係合させて車体と車載部品との相対位
置誤差を検出し、この相対位置誤差をリフターテ
ーブルのサーボ駆動系にフイードバツクして該リ
フターテーブルの軌跡を修正することを特徴とす
る車載部品の組付方法。