JPH075104B2

JPH075104B2 - ワ−ク搭載装置

Info

Publication number: JPH075104B2
Application number: JP61050789A
Authority: JP
Inventors: 俊治坂本; 剛渡辺; 幸雄宗永
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-03-07
Filing date: 1986-03-07
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS62210184A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は自動車の組立作業などの技術分野で利用される
ものであって、ワークを本体側のワークに搭載する装置
に関するものである。

（従来技術）エンジン（ワーク）を車体（本体側ワーク）に組付ける
のに、エンジンをテーブルに載置して上昇させ、車体の
所定位置に位置決めする装置は、組付作業を容易かつ確
実とするため広く用いられている。そして、エンジンを
載置して上昇させる搭載装置としては、車体とエンジン
の種類に応じて相互に干渉しないように移動径路を上下
左右前後に変更可能とした重量物自動搭載装置は一般に
知られている（例えば、特開昭59-206266号公報参
照）。しかしながらこの装置ではワーク取付けのための
ねじ締結は別途手作業で行なうようになっている。

（発明の目的）本発明は、本体側ワークに対し搭載すべきワークの位置
決めと締結作業の自動化を図れるようにすることを目的
とし、さらにこの自動化にあたっての次の問題点を解決
しようとするものである。すなわち、締結作業の自動化
にあたっては、ワークを載置するテーブルなどに締付手
段（例えばナットランナ）を取り付けておき、ワーク位
置決め後に締付手段に指令を与えて締結作業を行なわせ
ることが考えられるが、搭載すべきワークの種類が変わ
るとその締付位置も変わり、上記締付手段による締結作
業ができなくなる。これに対し、締付手段をテーブルに
対し上下、水平に可動とし、ワークの種類に応じて締付
位置を変えることも考えられるが、締付手段可動のため
の機構により搭載装置全体の構造が複雑になるととも
に、テーブルに余分な重量物を設けることになって、テ
ーブル自体がその移動時に慣性で撓み易くなり、締付手
段の位置決め精度が低下する不具合がある。

（発明の構成）本発明は上記目的を達成する手段として、ワークを本体
側ワークにねじ部材によって締め付け搭載するワーク搭
載装置であって、上記ワークを載置するワーク載置部を有し、該ワーク載
置部を水平および鉛直方向に数値制御によって移動させ
ることにより上記ワークを本体側ワークの搭載位置へ移
動させるワーク位置決め手段と、上記ワーク載置部に係止されて取り付けられ、該ワーク
載置部のワークを上記本体側ワークにねじ部材で締め付
ける締付手段と、上記締付手段に該締付手段を上記ワーク載置部に係止さ
せて取り付けるために設けられ、該ワーク載置部に係止
させた場合の当該締付手段のねじ部材の締付位置が互い
に異なるものになる複数の係止部と、上記ワーク載置部に設けられ、上記締付手段の複数の係
止部のうちから選択された一の係止部が係止される取付
部と、上記ワーク載置部の取付部に対する上記締付手段の選択
された係止部による着脱並びに該締付手段に対するねじ
部材の供給をなすマニピュレータとを備えたものを提供
するものである。

（作用）上記ワーク搭載装置の場合、ワーク位置決め手段のワー
ク載置部に締付手段を取り付けるための取付部が設けら
れているから、ワークの搭載位置への移動と締付手段の
締付作業位置への移動とを同時に行なうことができるこ
とになる。

そして、上記締付手段に、上記ワーク載置部の取付部に
係止させた場合のねじ部材の締付位置が互いに異なるも
のになる複数の係止部が設けられていて、この複数の係
止部のうちから選択された一の係止部によって該締付手
段を上記ワーク載置部に取り付けるようにしているか
ら、ワーク載置部に締付手段の移動手段を設けることな
く、ワークの種類に応じて締付位置を変えることがで
き、ワークのねじ部材の位置が比較的広い範囲に分散し
ている場合でもこれに対応することが可能である。

また、上記ワーク位置決め手段とは別に設けられたマニ
ピュレータによって上記締付手段のワーク載置部に対す
る着脱と該締付手段に対するねじ部材の供給とが行なわ
れるから、本体側ワークの移送中であっても、また、ワ
ーク載置部にワークが載置される前であっても、上記締
付手段の着脱及びねじ部材の供給を行なうことができ、
マニピュレータの稼動率が高くなる。

（発明の効果）従って、本発明によれば、ワーク位置決め手段のワーク
載置部に締付手段の取付部を設けるとともに、該締付手
段にねじ部材の締付位置が互いに異なるものになる複数
の係止部を設け、さらに、上記ワーク位置決め手段とは
別に上記締付手段の着脱とねじ部材の供給とを行なうマ
ニピュレータを備えているから、ワークの種類によって
ねじ部材の位置が異なる場合でも、ワーク載置部の構造
を複雑なものにすることなく、また、ワーク載置部の重
量増を招くことなく、上記締付手段によるねじ部材の締
付位置を簡単に変えることができ、しかもワークの搭載
位置への移動と締付手段の締付作業位置への移動とを同
時に行なうことができるとともに、マニピュレータの稼
動率も高くなるから、ワーク搭載の作業時間を短いもの
にすることができる。

（実施例）以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

本実施例のワーク搭載装置１は、第１図に示す如く水平
方向のX,Y方向および鉛直方向のＺ方向に数値制御によ
って移動可能なワーク載置台２がその上面に設けられた
ワーク位置決め手段３と、このワーク位置決め手段３に
着脱可能とした異なる複数の締付位置を選択しうる締付
手段５と、締付手段５の前記着脱および締付手段５に対
するナットＮの供給をなすマニピュレータ６とを備え
る。

このワーク搭載装置１はハンガー７に支持された自動車
の車体８に対しエンジンとフロントサスペンション（以
下この２つをワークW₁という）を搭載するものであり、
リヤサスペンション（以下ワークW₂という）も同様の搭
載装置（具体的な図示は省略している）で搭載されるも
のであり、いずれも第２図に示す搭載ステーション９で
用いられる。同ステーション９において、10は車体８を
ハンガーコンベヤで搬送する車体搬送ライン、11はワー
クW₁,W₂を車体搬送ランイ10とは逆方向へハンガーコン
ベヤで搬送するワーク搬送ラインである。ワークW₁,W₂
はワーク搬送ライン11からこれと直交する第１と第２の
パレットコンベヤ12,13のパレット14,15に移載されて位
置決めされ、車体搬送ライン10側に送られる。第１、第
２の両パレットコンベヤ12,13は、上下２段にして設け
た固定ローラコンベヤ16,17とその両端の昇降ローラコ
ンベヤ18,19,20,21を備える。固定ローラコンベヤ16,17
には車体搬送ライン10との交差位置にパレット14,15を
ワークW₁,W₂とともに車体８の下のワーク位置決め手段
3,3に送る送り手段22,23が設けられている。昇降ローラ
コンベヤ18,19,20,21は固定ローラコンベヤ16,17の上段
高さと下段高さの間で昇降可能に設けられている。この
場合、ワーク搬送ライン11との交差位置にある基端側の
昇降ローラコンベヤ18,19は、ワークW₁,W₂をワーク搬送
ライン11から受けて固定ローラコンベヤ16,17の上段へ
送り、また、ワーク搭載後に回送される空パレット14,1
5を下段から受け次のワークW₁,W₂のため待機するもので
ある。先端側の昇降ローラコンベヤ20,21は、ワーク搭
載後の空パレット14,15を固定ローラコンベヤ16,17の上
段から受け下段へ送るものである。従って、パレット1
4,15は両端の昇降ローラコンベヤ18〜21の昇降により固
定ローラコンベヤ16,17の上段と下段の間で循環するこ
とになる。

さて、上記ワーク搭載装置１について具体的に説明する
に、まず、ワーク位置決め手段３は、第３図に示す如
く、Ｚ方向（上下方向）のガイド手段25に支持し昇降用
シリンダ26にて昇降可能とした昇降板27と、この昇降板
27にＸ方向（車体幅方向）のガイド手段28で支持して同
方向へ移動可能とした第１スライド板29と、この第１ス
ライド板29にＹ方向のガイド手段30で支持して同方向へ
移動可能とした第２スライド板31とを備える。そして、
上記ワーク載置台２は第２スライド板31に回転軸32とそ
の周囲の支持ローラ33で回転可能に支持されていて、第
２スライド板31に固定の旋回用モータ34の出力軸と上記
回転軸32との間に張設した伝動帯35を介しこの旋回用モ
ータ34により回転駆動されるようになっている。

また、上記第１スライド板29は、昇降板27に固定のモー
タ36に対しクラッチ37を介し結合されたピニオン38と、
第１スライド板29の下面のラック39との噛合によりこの
モータ36で駆動されるものである。この場合、昇降板27
に設けたＸ方向において互いに逆向きのシリンダ40で駆
動される当接子41と、第１スライド板29に固定のストッ
パ42（これらの部材はいずれも一方のもののみを図示し
ている。）との当接により、第１スライド板29の原点が
割出され、昇降板27に固定のリミットスイッチ43が第１
スライド板29に固定のリミットガイド44に接触し作動す
ることで原点割出しが確認される。第２スライド板31の
駆動、原点割出しおよびその確認のための機構、および
ワーク載置台２の回転方向における原点の確認のための
機構は第１スライド板29と基本的に同じであり、その図
示および説明は省略する。

しかして、上記ワーク載置台２の周辺の複数個所（第３
図では２箇所を図示している）には下方へ延ばしたブラ
ケット45,45が設けられており、このブラケット45に上
記締付手段５のクランプ装置46がシリンダ装置47にて昇
降可能に支持されている。このクランプ装置46は締付手
段５を下から受けてＺ方向の位置決めをなす位置決め受
け48と、第４図に示す如く、締付手段５をＸ−Ｙ方向に
おいて位置決めして保持するためのＬ型の固定爪49とＬ
型の回動爪50とを有する。

一方、締付手段５は、ナットランナ本体51と、これを支
持するボックス52とを備え、このボックス52の周面４箇
所に上記クランプ装置46の爪49,50でクランプされるＴ
字状の係止部4a〜4dが設けられ、ボックス52の下面に
は、マニピュレータ６で把持される下方へ突出した把持
部53が設けられている。上記各係止部4a〜4dは、ボック
ス52の壁面から四方へ隣合うものが互いに直角方向とな
るように突出していて、互いにナットランナ軸からの突
出量Ｔ、このナットランナ軸を通る上記突出方向の中心
線Ｌからの偏倚量Ｄないしは係止部下端の高さのうちの
少なくとも一が相違している。すなわち、この相違によ
り、締付手段５はクランプされる係止部が変わるとナッ
トランナ軸、つまりはワーク載置台を基準とする締付位
置が変化することになる。そして、上記係止部4a〜4dの
突出量Ｔ、偏倚量Ｄおよび高さは搭載すべきワークW₁の
種類に応じて予め設定するようにしている。

また、上記ワーク載置台２には、タッチセンサ54とテー
パ形状の基準ピン55とを備えた位置決め補正手段56が上
記締付手段５と同様にしてクランプされるようになって
いる。すなわち、この補正手段56は支持部材57に支持さ
れていて、支持部材57に位置の異なる複数の係止部58と
把持部59が設けられ、ワーク載置台２に昇降可能に設け
たクランプ装置60によりワークの種類に応じて選択され
る一の係止部でクランプされるようになっている。

また、マニピュレータ６は、第１図に示される如く、フ
ロアに固定の昇降ガイド61に支持した昇降体62に第１ア
ーム63を、またこの第１アーム63の先端に第２アーム64
をそれぞれ水平回動可能に取り付け、この第２アーム64
の先端に把持具65を設けたものであり、この把持具65に
て上記締付手段５、補正手段56あるいは次に述べるナッ
ト供給ハンド70を保持できるようになされている。

すなわち、ナット供給ハンド70は、マニピュレータ６に
把持されてフロアに固定の振動型ナットフィーダ71の供
給管72からナットを受け、そのナットをワーク載置台２
にクランプされている締付手段５に供給するものであ
る。

しかして、上記ワーク搭載装置１においては、車体８お
よび搭載すべきワークW₁の種類が決まると、その種類に
応じて締付手段５および位置決め補正手段56のクランプ
すべき係止部がそれぞれ選択され、マニピュレータ６の
作動により、上記各手段5,56はそれぞれの保管場所（第
２図に示す如くマニピュレータの周囲に保管されてい
る。）から順次取り上げられ、ワーク載置台２にクラン
プ装置46,60でクランプされる。そして、マニピュレー
タ６は、ワークW₁がワーク載置台２に搬入されるまで
に、ナット供給ハンド70を把持しナットフィーダ71から
ナットを受けて先にクランプした締付手段５に供給す
る。

次に、ワークW₁を位置決めしたパレット14がワーク載置
台２に位置決めされると、そのワークW₁および車体８の
種類に応じて予め設定された制御プログラムに従ってコ
ントローラ（図示省略）から出力される制御信号に基
き、ワーク位置決め手段３の昇降用シリンダ26、水平動
用のモータおよび旋回用モータ34の駆動が制御される。
これにより、ワークW₁は車体８側の既設部材との干渉を
避けながら上昇し、組付位置（エンジンルーム）へ位置
決めされることになる。その際タッチセンサ54が第３図
に示す如く車体８に接触し、基準ピン55が車体８の位置
決め孔73に一部突入した状態になると、第１スライド板
29はクラッチ37の切断により水平動が自由とされ、第２
スライド板31およびワーク載置台２も同様に自由になさ
れる。そして、この自由状態においてワーク載置台２が
上昇駆動され、基準ピン55と位置決め孔73とによる案内
によってワークW₁は車体８に対する位置決め誤差があれ
ばそれが補正されることになる。従って、この補正によ
り締付手段５も車体８に対し正確に位置決めされ、そし
て、ナットランナ本体51の作動によりワークw₁は車体８
に対しナットで締結される。

同一車種でのワークw₁の搭載が続けられる間は、マニピ
ュレータ６は締付手段５に対するナットの供給のみを行
なうことになるが、車種が変わると、先にクランプして
いた締付手段５および補正手段56のクランプを一旦解
き、使用すべき係止部をその車種に応じて変えて再クラ
ンプせしめることになる。

従って、この実施例によれば、ワークW₁の種類を含めて
車種が変わっても、１台のワーク搭載装置でこれに対応
することができ、また、複数種類の締付手段をマニピュ
レータまわりに準備すれば、さらに多種のワークをその
位置決めから締結まで自動的に行なうことができ、さら
に、マニピュレータは締付手段の取り付けだけでなくナ
ットの供給をなすからその稼動率を高くすることができ
る。

なお、上記実施例では、マニピュレータはナット供給ハ
ンドを利用して締付手段に対するナットの供給をなす
が、締付手段を把持してナットフィーダからナットを直
接受けるようにしてもよい。

また、上記実施例ではワーク載置台にパレットが供給さ
れていない間に締付手段や補正手段の段取り替えを行な
うようにしたが、パレットが供給されている間でも段取
り替えを行なうことは可能である。

また、位置決め補正手段を設ける場合、その補正方式と
しては、車体の位置決め孔73を検出する視覚センサ（カ
メラ）を設け、このセンサからの位置信号に基くフィー
ドバック制御を採用してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はワーク搭載装置
の全体構成を示す正面図、第２図は同装置を使用する搭
載ステーションの平面図、第３図はワーク位置決め手段
に締付手段をクランプした状態を一部断面で示す正面
図、第４図は締付手段のクランプ状態を示す平面図であ
る。１……ワーク搭載装置、２……ワーク載置台、３……ワ
ーク位置決め手段、4a〜4d……係止部、５……締付手
段、６……マニピュレータ、８……車体、46……クラン
プ装置、W₁,W₂……ワーク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを本体側ワークにねじ部材によって
締め付け搭載するワーク搭載装置であって、上記ワークを載置するワーク載置部を有し、該ワーク載
置部を水平および鉛直方向に数値制御によって移動させ
ることにより上記ワークを本体側ワークの搭載位置へ移
動させるワーク位置決め手段と、上記ワーク載置部に係止されて取り付けられ、該ワーク
載置部のワークを上記本体側ワークにねじ部材で締め付
ける締付手段と、上記締付手段に該締付手段を上記ワーク載置部に係止さ
せて取り付けるために設けられ、該ワーク載置部に係止
させた場合の当該締付手段のねじ部材の締付位置が互い
に異なるものになる複数の係止部と、上記ワーク載置部に設けられ、上記締付手段の複数の係
止部のうちから選択された一の係止部が係止される取付
部と、上記ワーク載置部の取付部に対する上記締付手段の選択
された係止部による着脱並びに該締付手段に対するねじ
部材の供給をなすマニピュレータとを備えていることを
特徴とするワーク搭載装置。