JPH0363479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車体外板特にルーフパネルとリア
ーフエンダパネルとの接合部を自動的に溶接する
ための溶接装置に関する。

〔従来の技術〕

自動車車体を組み立てる場合、車体構成部品は
正しく位置決めして接合される。特に第１２図に
示すルーフパネル１とリアーフエンダパネル２と
の接合部３などのように、車体Ｗの外表面となる
部分は、製品の外観品質を直接に左右するから、
部品同志の正確な位置決めと歪のない接合が必要
である。ところで、ルーフパネル１は、前工程で
図外のサイドルーフレールとリヤルーフレールに
それぞれスポツト溶接して仮止めされるが、この
とき外表面となる接合部３は仮止めされない。従
つてルーフパネル１の外表面端末が、第１３図に
示すように部分的に１mm前後リアーフエンダパネ
ル２の表面より浮き上がり、隙間Ｃが生ずる傾向
がある。そのまゝ溶接すると、接合部３が段差と
なり、外観が損われる。

そこで従来は、第１４図に示すような、いわゆ
る当て板と称する熱伝導度の高い銅板製の溶接治
具を用いて、パネル接合部位近辺で両パネル１，
２を押え付けることにより、パネル間の隙間Ｃを
無くす、と同時に高温になる溶接部３を冷却して
パネルの溶接歪の発生を防止している。第１４図
の溶接治具４は、車体の外板W₀と内板WI（第１
３図参照）の断面形にそれぞれ形状合わせした２
枚の当て板５，６をヒンジ部７で開閉自在に結合
すると共に、内当て板５に取り付けたエアシリン
ダ８で駆動されるパツド９を設けたものである。
このパツド９と外当て板６とでルーフパネル１と
リアーフエンダパネル２とを挟持し、外当て板６
に設けた切欠き窓６ａを介して、接合部３を炭酸
ガスアーク溶接すれば、接合部に段差を生じるこ
となく、又過熱による溶接歪もない良好な接合が
行える。

又、特開昭54−54944で開示された接合治具の
ように第１４図で示すエアシリンダを用いず、手
動でリアフエンダパネルを挟持するものもある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の車体外板溶接
治具にあつては、いずれもいちいち作業員の手で
溶接部近辺に装着するものとなつていたため、作
業能率が良くない。しかも当て板５，６は車体形
状に合致するように形状合わせしてあるから、同
一ラインで多車種を生産する場合は、生産車種毎
の溶接治具が必要となり、自動化が難しいという
問題点があつた。

この発明は、かかる従来の問題点に着目してな
されたもので、如何なる形状の車体外板に対して
も、その被溶接部に正確に自動位置決めされて確
実に外板を固定できる高能率の自動溶接治具と、
その治具の位置決め及び固定した外板の接合部の
自動溶接を行なう溶接ロボツトとを備えた車体外
板の自動溶接装置を提供することにより、上記問
題点を解決することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するこの発明は、治具フレー
ムの両端部にほぼ車体幅を距て１対に対向せしめ
て軸支されるとともに、退避位置と押え位置間を
移動可能に揺動シリンダを介して取付けられる１
対のスライド基板を有し、この１対のスライド基
板のそれぞれの表面にＸ方向走行台とＹ方向走行
台とを介して配され平面内を自在に滑動する駒支
持ブラケツトと、この駒支持ブラケツトを上記ス
ライド基板の所定位置で固定するブレーキシリン
ダと、上記駒支持ブラケツトに形成されこの駒支
持ブラケツトを所定位置へ滑動させるロケート穴
とでなる位置調整機構に、自動車車体外板の被接
合部近辺を押圧する進退可能な複数の押え駒を取
付けた１対のスライド装置とにより成る溶接治具
を形成し、この溶接治具近傍に配置され前記ロケ
ート穴と結合するロケートピンを有する溶接ロボ
ツトとを備え、その溶接ロボツトで前記位置調整
機構を車体に合わせて位置決めすると共に、前記
溶接治具の１対のスライド装置間に搬入された車
体の左右両側の被溶接部位近辺を、退避位置から
押え位置に移動させた前記駒で挟圧して固定し溶
接ロボツトで被溶接部位を接合するように構成し
た。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第１０図は、この発明の一実施例
を示す図である。

第１図に、この発明による車体外板溶接装置の
全体構造を示す。図において、２０は溶接治具、
Ｒはその治具近傍に配置した炭酸ガスアーク溶接
ロボツトである。ＰはそのロボツトＲの先端部に
立設されたロケートピンである。上記の溶接治具
２０は、自動車車体外板W₀であるルーフパネル
１とリアーフエンダパネル２との被溶接部３の近
辺を押圧する進退可能な駒２１と、この駒２１を
支持して平面内を自在に滑動させると共に所定位
置で固定する位置調整機構２２と、この位置調整
機構２２の移動操作用ロケート穴Ｈとを有するス
ライド装置２３，２３を、ほゞ車体幅を距て左右
１対に対向させたものである。各スライド装置２
３は、治具フレーム２４の左右端近くに、それぞ
れ揺動軸２５を介して取り付けられている。２６
は治具フレーム２４の左右の端末にフランジ２７
を介して軸支された揺動シリンダで、これにより
スライド装置２３は鎖線で示す退避位置から実線
で示す押え位置までの間を揺動するようになつて
いる。

第２，３図はスライド装置２３の詳細を示す図
である。２８はスライド基板で、表面にＸ方向の
ガイド溝２９，２９が形成され、各溝２９内にス
ライドレールSR（第４図参照）がはめ込まれてい
る。裏面側には揺動軸２５の軸受け２５ａ及び揺
動シリンダ２６のロツド２６ａと係合する駆動軸
３０の軸受け３０ａが取り付けてある。３１はＸ
方向走行台で、その裏面には前記Ｘ方向ガイド溝
２９，２９に嵌合させたスライドレールSRと滑
動自在に係合したＸ方向リニアガイド３２，３２
が設けられており、一方その表面にはＹ方向のガ
イド溝３３，３３が形成され、各溝３３内に同じ
くスライドレールSRがはめ込まれている。３４
はＹ方向走行台で、その裏面には前記Ｙ方向ガイ
ド溝３３，３３に嵌合させたスライドレールSR
と滑動自在に係合したＹ方向リニアガイド３５，
３５が設けられ、一方その表面には駒支持ブラケ
ツト３６が固着されている。

第４図は上述のＸ方向リニアガイド３２及びＹ
方向リニアガイド３５の詳細を示している。ガイ
ド溝２９，３３にはめ込み固定されたスライドレ
ールSRは、その断面がほぼコ字状に形成されて
いる。このスライドレールSR内を滑動するリニ
アガイド３２，３５は、いわゆる無限直線運動用
ベアリング構造である。すなわち、軌道ケース
A₁に形成された循環溝A₂に組み込まれたボール
A₃がスライドレールSRの両側面に設けられた軌
道溝A₄にはまり込み、このボールの運動で軌道
ケースA₁が極めて軽くレールSR内を滑動する。
A₅は軌道ケースA₁に固着した取付板である。な
お、A₆はストツパである（第２図参照）。

上述のＸ方向リニアガイド３２及びＹ方向リニ
アガイド３５で、駒支持ブラケツト３６は基板２
８の平面内を自在に移動できる。H₁はその移動
時に使用するロケート穴Ｈを有する筒体で、駒支
持ブラケツト３６面上に立設されている。３７は
Ｙ方向走行台３４の両端部の裏面側に固着した固
定手段としての１対のブレーキシリンダで、スプ
リングリターン方式のピストンが内臓され、Ｙ方
向走行台３４を固定させる場合に加圧エアを送つ
てピストンロツド３７ａ端に取り付けたブレーキ
板３８をスライド基板２８面に強く押し付けるよ
うに構成されている。このようにして基板上で自
在に位置調整して固定できるようにした駒支持ブ
ラケツト３６の端部に設けられた支持板３６ａ
に、複数本（図示の例では６本）の駒駆動シリン
ダ４０が並列して固定され、その各シリンダロツ
ド４０ａに外板押え用の駒２１が取り付けられて
いる。

なお上述の位置調整機構２２のＸ，Ｙ各方向の
リニアガイド３２，３５には、上述の構成に代え
て、例えば、第５図に示す如きベアリング組み込
み式のリニアガイド４１を用いても良く、その場
合は各ガイド溝２９，３３の位置にガイドレール
４２を取り付ければよい。

次に作用を説明する。

初めに、車体外板溶接治具２０の１対のスライ
ド装置２３，２３は第６図に示すように退避位置
にある。そして駒支持ブラケツト３６はスライド
基板２８上の原点位置にある。

第６図は位置合せ工程を示しており、押え駒２
１を、原点位置から、ロボツトＲのテイーチング
プログラムによつて指定された車種ごとの位置に
移動するものである。その手順は次の通りであ
る。ブレーキ板３８を開放し、ロボツトＲのロケ
ートピンＰをスライド装置２３に取り付けた筒体
H₁のロケート穴Ｈに挿入してロボツトＲの操作
により、ブラケツト３６を介して駒２１を所定位
置に移す。移動終了後、ブレーキ板３８を作動さ
せて固定する。この位置決めが完了すると、ロボ
ツトＲは第７図のように一時退避する。溶接治具
２０の直下に、自動車車体Ｗが搬入されると、ス
ライド装置２３の揺動シリンダ２６のロツド２６
ａが前進駆動される。これによりスライド装置２
３，２３が押え位置迄揺動軸２５を中心に揺動し
て、第７図のように押え駒２１が車体外板W₀の
溶接部位３に近づく。続いて駒駆動シリンダ４０
が前進作動すると、そのロツドがいつせいに進出
し、押え駒２１が外板W₀を押圧する（第８，９
図参照）。

このとき、車種によつては片当りする駒や空振
りする駒もあり得るが、駒１ケ当りの加圧力は４
Kg前後と小さいため、キズや歪等は発生しない。
片側の駒全体の加圧力は20Kg以上となりしかも車
体の両サイドから挟圧するから、パネルの浮きを
完全に防止する事ができる。このパネル固定の状
態で、接合部３がロボツトＲによりアーク溶接さ
れる（第１０図）。溶接が終れば上記と逆の順序
でスライド装置２３を退避位置に移し、車体Ｗを
搬出する。

車種が変るごとに、上述の位置合せ工程が実施
され、スライド装置２３において、駒支持ブラケ
ツト３６を基板２８の適宜の位置にロボツトＲで
移動させることにより、押え駒２１が適確に車体
Ｗの所定個所を押圧できるように位置調整する。

第１１図には、他の実施例を示す。

この実施例は、押え駒２１に冷却水通路４３を
内設すると共に、各押え駒２１を冷却配管４４で
連結することにより水冷できるようにした点が上
記の実施例と異なる。

アーク溶接時の熱を強制冷却で除去すること
で、溶接部の熱歪を防止する効果が顕著である。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、
車体外板の溶接部近辺を左右から挟圧して固定す
る位置調整自在の押え駒を設けた自動溶接治具と
溶接ロボツトとを有する車体外板溶接装置とし、
かつ位置調整を、予め記憶させたテイーチングプ
ログラムに基づき溶接ロボツトを利用して行うも
のとしたため、車種変更に即応でき、かつ、極め
て高能率高品質の車体外板溶接ができるという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例の全体構成を
示す正面図、第２図はその要部拡大斜視図、第３
図は第２図の矢視図、第４図イ，ロは位置調整
機構用部品の１例を示す図、第５図は位置調整機
構用部品の他の例を示す斜視図、第６図〜１０図
は第１図に示すものの作動を説明する図で、第６
図はスライド装置の位置合せ工程を示す正面図、
第７図は押え位置に揺動した正面図、第８図は溶
接部を挟圧した正面図、第９図は溶接部の押え状
態の一態様を示す平面図、第１０図は溶接中の状
態を示す正面図、第１１図は他の実施例の要部平
面図、第１２図は自動車車体の溶接部位を示す部
分斜視図、第１３図は第１２図の−断面
図、第１４図は従来の車体外板溶接治具の斜視図
である。 W₀……車体外板、３……被溶接部、２０……
溶接治具、２１……（押え）駒、２２……位置調
整機構、２３……スライド装置、Ｒ……溶接ロボ
ツト、Ｐ……ロケートピン、Ｈ……ロケート穴、
Ｗ……車体、２４……治具フレーム、２６……揺
動シリンダ、２８……スライド基板、３１……Ｘ
方向走行台、３４……Ｙ方向走行台、３６……駒
支持ブラケツト、３７……ブレーキシリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 治具フレームの両端部にほぼ車体幅を距て１
   対に対向せしめて軸支されるとともに、退避位置
   と押え位置間を移動可能に揺動シリンダを介して
   取付けられる１対のスライド基板を有し、この１
   対のスライド基板のそれぞれの表面にＸ方向走行
   台とＹ方向走行台とを介して配され平面内を自在
   に滑動する駒支持ブラケツトと、この駒支持ブラ
   ケツトを上記スライド基板の所定位置で固定する
   ブレーキシリンダと、上記駒支持ブラケツトに形
   成されこの駒支持ブラケツトを所定位置へ滑動さ
   せるロケート穴とでなる位置調整機構に、自動車
   車体外板の被接合部近辺を押圧する進退可能な複
   数の押え駒を取付けた１対のスライド装置とによ
   り成る溶接治具を形成し、この溶接治具近傍に配
   置され前記ロケート穴と結合するロケートピンを
   有する溶接ロボツトとを備え、その溶接ロボツト
   で前記位置調整機構を車体に合わせて位置決めす
   ると共に、前記溶接治具の１対のスライド装置間
   に搬入された車体の左右両側の被溶接部位近辺
   を、退避位置から押え位置に移動させた前記駒で
   挟圧して固定し溶接ロボツトで被溶接部位を接合
   するように構成したことを特徴とする車体外板溶
   接装置。