JPH1087042A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車ドアの製造組立ラインを多品種ドアに
対応させる場合、工程間の多品種ドア対応のドア搬送装
置が大型、高コスト化して製造組立ラインの多品種ドア
対応化が難しい。 【解決手段】 自動車ドアのワーク１をその凸状湾曲外
面ｍを下向きにして水平搬送する装置が一対の平行なベ
ルトコンベア１１を備える。ワーク１は複数品種におい
てその湾曲外面ｍが似通っており、複数品種のワーク１
の重心ｗの両側方の湾曲外面ｍの２点には、この２点を
下方から支持すればワーク１が安定した姿勢となる面領
域ｐ，ｑが存在し、この２点の面領域ｐ，ｑを支持する
ように一対のベルトコンベア１１の間隔Ｌと取付角度を
一定に設定して、複数品種ワーク対応のワーク搬送装置
を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロント
ドア、リアドア等の複数品種のドアに共通なワーク搬送
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のドアの製造は、一般に図６に示
すシーラ塗布工程Ｐ₁ 、ヘミング加工工程Ｐ₂ 、溶接工
程Ｐ₃ で行われている。まず、シーラ塗布工程Ｐ₁ でド
アのアウターパネル２の周縁部内面にシーラ材４がシー
ラ塗布ロボット５で自動塗布される。次に、ヘミング加
工工程Ｐ₂ でアウターパネル２とその上に重ねたインナ
ーパネル３の周縁部同士がプレス機（図示せず）でプレ
スされてヘミング加工される。次に、ヘミング加工され
たアウターパネル２とインナーパネル３の周縁部が溶接
工程Ｐ₃ のレーザー溶接ロボット６でレーザー溶接され
てドアが製造される。

【０００３】上記ドアの組立製造ラインとして、工場の
床上に図７に示す各ステーションＳ ₁ 〜Ｓ₇ を一連に配
置したものが知られている。尚、Ｓ₁ は先頭ステーショ
ン、Ｓ₂ はシーラ塗布ステーション、Ｓ₃ はマリッジス
テーション（合体ステーション）、Ｓ₄ はヘミング加工
ステーション、Ｓ₅ は搬出ステーション、Ｓ₆ は溶接ス
テーション、Ｓ₇ は取出ステーションである。これら各
ステーションＳ₁ 〜Ｓ ₇ には、自動車ドアのアウターパ
ネルのワークを、又はアウターパネルにインナーパネル
を合体させたワークを、略水平に保持してステーション
間でワークの自動受け渡しを行う工程間ワーク搬送装置
が設置される。また、シーラ塗布ステーションＳ₂ と溶
接ステーションＳ₆ にはワークを正確に位置決め保持す
る治具装置が設置される。

【０００４】先頭ステーションＳ₁ に１枚のアウターパ
ネル２が供給されると、このアウターパネルがシーラ塗
布ステーションＳ₂ に自動送りされる。シーラ塗布ステ
ーションＳ₂ でアウターパネルが定位置に位置決め保持
されると、シーラ塗布ロボット５が作動してアウターパ
ネルにシーラ材が自動塗布される。シーラ材塗布が完了
するとシーラ塗布ステーションＳ₂ からマリッジステー
ションＳ₃ にアウターパネルが自動送りされる。

【０００５】マリッジステーションＳ₃ には、固定のシ
ーラ塗布ステーションＳ₂ とヘミング加工ステーション
Ｓ₄ の間を往復移動するマリッジ台車７が設置され、こ
のマリッジ台車７上にシーラ塗布ステーションＳ₂ から
１枚のアウターパネルが自動送りされると、このアウタ
ーパネル上に外部のインナーパネル組立ステーションＳ
₈ から１枚のインナーパネルが手動で供給される。マリ
ッジ台車７はインナーパネルの供給を受けるとヘミング
加工ステーションＳ₄ の手前位置まで移動し、そこで９
０゜方向変換して、アウターパネルとこれに重ねたイン
ナーパネルから成るワークをヘミング加工ステーション
₄ に自動送りした後、元のマリッジステーションＳ₃ の
手前位置まで戻る。

【０００６】ヘミング加工ステーションＳ₄ に搬入され
たアウターパネルとインナーパネルの合体ワークは、上
下一対の金型から成るプレス機でヘミング加工されてか
ら、次の搬出ステーションＳ₅ に自動送りされる。搬出
ステーションＳ₅ には、固定のヘミング加工ステーショ
ンＳ₄ と溶接ステーションＳ₆ の間を往復移動する搬出
台車８が設置され、この搬出台車８がヘミング加工ステ
ーションＳ₄ の手前位置に在るときにヘミング加工ステ
ーションＳ₄ からヘミング加工済みワークが自動供給さ
れる。ワークを受け取った搬出台車８が溶接ステーショ
ンＳ₆ の手前位置に移動して、ワークを溶接ステーショ
ンＳ₆ に自動送りする。

【０００７】溶接ステーションＳ₆ に搬入されたワーク
が定位置に位置決め保持されると、レーザー溶接ロボッ
ト６が作動してワークであるアウターパネルとインナー
パネルを溶接して一体化する。レーザー溶接されたワー
クは溶接ステーションＳ₆ から取出ステーションＳ₇ に
自動搬出されて、取出ステーションＳ₇ から手動で外部
に取り出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図７の製造組立ライン
が仮に１品種のワーク（ドア）に対応させたものである
場合、同様な組立ラインを使って例えば１車種の自動車
の左右のフロントドアと左右のリアドアの計４品種のサ
イドドアを製造するには独立した４ラインの製造組立ラ
インが必要となって、ドア製造設備全体が設置スペース
の大きな高コストなものとなり、自動車ドア等の多品種
小量生産のワーク製造に適さなくなる。そこで、図７の
製造組立ラインを多品種ワークに対応させるため、各ス
テーションの構造、機能を多品種ワークに対応させるこ
とが試みられている。

【０００９】例えば、図７の製造組立ラインにおけるシ
ーラ塗布ステーションＳ₂ と溶接ステーションＳ₆ の各
ロボットの動きはコンピュータ制御することで多品種ワ
ークに対応させることが容易である。また、ヘミング加
工ステーションＳ₄ においては１品種のワークをヘミン
グ加工する金型を４品種ワークに対応させて４種類用意
し、この４種類の金型を上下左右にスライド移動可能に
設置して、ヘミング加工ステーションＳ₄ に任意の１品
種のワークが搬入されるとこれに対応する１種類の金型
だけが任意に選択して使用されるようにして、ヘミング
加工ステーションＳ₄ を４品種ワークに対応させるよう
にすることが特開平６−２７７７７１号公報に開示され
ている。

【００１０】上記のように３ステーションＳ₂ 、Ｓ₄ 、
Ｓ₆ の機能を４品種ワークに対応させる場合、各ステー
ションＳ₁ 〜Ｓ₇ での工程間ワーク搬送装置を４品種ワ
ークに対応させる必要がある。このような多品種ワーク
対応の工程間ワーク搬送装置として、ロボットアームを
使った自動搬送装置等があるが、いずれも機構的に複雑
で高コスト化し、この種ワーク搬送装置を各ステーショ
ンＳ₁ 〜Ｓ₇ に設置するとなると自動車ドア製造設備全
体が設置スペースの大きな大型で高コストなものとな
り、これが自動車ドアの１製造組立ラインの多品種ワー
ク対応化を難しくしている。

【００１１】本発明の目的は、自動車ドアの構成部材で
ある複数品種のワークが混流する１製造組立ラインの多
品種ワーク対応化を容易にするシンプルで低コストなワ
ーク搬送装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、同一車種又は
異なる車種で全体形状が似通ったドアの構成部材である
複数品種のワークをその凸状湾曲外面を下向きにして略
水平な一対のベルトコンベアに載せて定方向に搬送する
複数品種のワークに共通な搬送装置であって、一対のベ
ルトコンベアの間隔を、複数品種におけるワークの凸条
湾曲外面のワーク重心位置からワーク搬送方向と直交す
る両側方に大小異なる距離に在ってワーク搬送方向と直
交方向での曲率が複数品種のワークにおいて均一化され
ている２点の面領域の離隔距離に設定して、一対のベル
トコンベアでワークの２点の面領域を直接に支持してワ
ーク搬送を行うことを特徴とするものである。

【００１３】即ち、本発明者は、自動車ドアの工程間自
動搬送をシンプルで基本的ワーク搬送手段であるベルト
コンベアでできないか検討した結果、全体形状が似通っ
た複数品種のフロントドアやリアドアのアウターパネル
は大差の無い曲率、サイズの凸状湾曲外面を有し、この
湾曲外面を下向きにしてアウターパネルを略水平な姿勢
で２本のベルトコンベアに載せ、かつ、２本のベルトコ
ンベアの間隔や傾斜角度を適正値に設定しておけば、２
本のベルトコンベアによって複数品種のアウターパネル
を共に安定した姿勢で搬送できることを見出した。例え
ば同一車種の左右のフロントドアと左右のリアドアは、
約半分が窓ガラス等を収納する本体部で残り約半分が窓
枠のサッシ部であるといった高さや幅に大差の無い似通
った形状、サイズであり、このドアの多品種のアウター
パネルの本体部は似通ったサイズ、曲率の凸状湾曲外面
を有して、この本体部の凸状湾曲外面の両端部分を支持
するように２本のベルトコンベアの間隔、傾斜角度を設
定すれば、２本のベルトコンベアが多品種のドアのアウ
ターパネルの安定した搬送に共用できる。

【００１４】また、本発明においては、上記一対のベル
トコンベアのワーク重心位置から大きく離れた一方の外
側に、一対のベルトコンベアに保持されて搬送されるワ
ークの片端の移動方向をワーク搬送方向に規制する固定
ガイドを設置することが、ワークをより安定した姿勢で
定方向に搬送する上で望ましい。

【００１５】更に、本発明においては、上記固定ガイド
と反対側のワークの端部に当接するようにベルトコンベ
アに対して上下左右に移動可能に配置されて、ワークの
固定ガイドと反対側の端部の移動方向をワーク搬送方向
に規制する補助ガイドを設置することが、特にワークの
サイズが大きく変更された際のワーク搬送姿勢をより安
定させる上で望ましい。

【００１６】ここで、上記の固定ガイドはベルトコンベ
アと平行な鉄板のガイド壁面等であり、補助ガイドはベ
ルトコンベアと平行な鉄板等の固定式ガイドやベルトコ
ンベアと同様な補助的ワーク搬送手段であるコンベア類
が適用される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、各実施例について図１乃至
図５を参照して説明する。

【００１８】図１（Ａ）及び（Ｂ）に示される第１の実
施例のワーク搬送装置１０は、略水平な支持体１５上に
固定部材１６を介して同一高さに略水平に設置された一
対の平行なベルトコンベア１１と、その両側方に設置さ
れた固定ガイド１２及び補助ガイド１３を備える。一対
のベルトコンベア１１はエンドレスベルトであって、各
々がベルトコンベア１１の一端に配置されたモータ１４
によって同期同速で駆動されて、図１（Ａ）の矢印方向
から手動或いは自動で搬入されたワーク１を略水平に保
持して同じ矢印方向で水平に搬送する。

【００１９】ワーク１は、同一車種又は異なる車種の形
状、サイズ共に似通ったドアで、例えば一車種の左右の
フロントドアと左右のリアドアの計４品種ドアのアウタ
ーパネル、或いは、このアウターパネルにインナーパネ
ルを合体させたもので、図１と図２には１品種ドアのア
ウターパネルとインナーパネルの合体ワークが示され
る。ワーク１のアウターパネルの外面は凸状の湾曲面
で、この凸状湾曲外面ｍを下向きにした状態でワーク１
が一対のベルトコンベア１１上に供給されて搬送され
る。４品種ドアに対応させた共通の一対のベルトコンベ
ア１１は、図２に示すように４品種ドアの湾曲外面ｍの
形状で決まる所定の間隔Ｌをあけて傾斜角θとθ’で支
持体１５上に設置される。

【００２０】図２の実線で示されるワーク１は、約半分
が窓ガラス等が収納される本体部１ａであり、残り約半
分が窓枠部１ｂで、凸状湾曲外面ｍを下向きにしたとき
の重心ｗは、本体部１ａの内部における本体部１ａの中
央から窓枠部１ｂの方向にやや寄った定位置にある。ま
た、本体部１ａの窓枠部１ｂと反対の端部をドア端部１
ｃ、本体部１ａの窓枠部１ｂ側の端部をドア中央部１ｄ
と称すると、本体部１ａだけの凸状湾曲外面ｍのドア端
部１ｃとドア中央部１ｄには、ワーク搬送方向と直交方
向に傾斜して、その水平面に対する傾斜角の絶対値が同
程度な２点の面領域ｐ，ｑが存在する。この２点の面領
域ｐ，ｑの傾斜角は４品種ドアにおいて概ね同一であ
り、而も、２点の面領域ｐ，ｑの離隔距離は４品種ドア
においてほぼ均一化されている。以上の自動車ドアの形
状的共通点は、同一車種の左右のフロントドアとリアド
アの４品種ドアに限らず、異なる車種のフロントドアと
リアドアにおいてもいえることで、通常の自動車ドアに
おいてはほぼ普遍的なものと考えられる。

【００２１】そこで、本発明は、ほぼ同一高さ位置に在
る一対のベルトコンベア１１の間隔Ｌを、ワーク１の下
向きの凸状湾曲外面ｍにおける２点の面領域ｐ，ｑの離
隔距離に合わせて一定に設定する。また、各ベルトコン
ベア１１が２点の面領域ｐ，ｑに面接触するように、各
ベルトコンベア１１を対応する２点の面領域ｐ，ｑの傾
斜角に合わせて互いに内方に傾斜角θ、θ’で傾斜させ
る。この傾斜角θ、θ’は、一対のベルトコンベア１１
の双方において約１０゜が適当である。

【００２２】以上のように支持体１５上に設置された一
対の各ベルトコンベア１１上にワーク１の２点の面領域
ｐ，ｑを載せると、ワーク１は重心ｗの両側方の面領域
ｐ，ｑでベルトコンベア１１に安定した姿勢で保持され
て、そのままの姿勢で水平搬送される。図２実線のワー
ク１が図２鎖線のワーク１’のように別品種のものに変
更された場合、変更されたワーク１’においても各ベル
トコンベア１１で支持される２点の面領域が変更前のワ
ーク１と同様な部所であるので、このワーク１’もベル
トコンベア１１に安定した姿勢で支持されて搬送され
る。

【００２３】一対のベルトコンベア１１で搬送されるワ
ーク１の姿勢、搬送方向をより安定させる手段として、
固定ガイド１２と補助ガイド１３が支持体１５上に設置
される。固定ガイド１２はベルトコンベア１１と平行な
鉄板等の帯板で、支持体１５上に固定され、ベルトコン
ベア１１で搬送されるワーク１のドア端部１ｃを当接さ
せることでベルトコンベア１１上でのワーク１の姿勢を
安定させ、搬送方向を規制する。

【００２４】自動車ドアのワーク１は全体が湾曲した形
状で、その約半分の本体部１ａをほぼ同一高さの一対の
ベルトコンベア１１で支持して搬送する場合、ワーク１
に加わる振動でワーク１の重心ｗが図２の白抜き矢印で
示すように一対のベルトコンベア１１の中央へと移動す
るようにワーク１が横移動することがある。従って、こ
のワーク１の横移動する側に固定ガイド１２を設置して
おくと、ワーク１がベルトコンベア１１で搬送される間
に横移動しても確実に固定ガイド１２に当接して、ベル
トコンベア１１上でワーク１の姿勢が規制される。

【００２５】また、補助ガイド１３はワーク１の窓枠部
１ｂの先端部分を補助的に保持しガイドする。即ち、湾
曲したワーク１においては、本体部１ａから窓枠部１ｂ
の先端までの長さが大きくなるほど本体部１ａ内の重心
ｗが窓枠部１ｂに近い位置に移動して、ベルトコンベア
１１上でワーク１が窓枠部１ｂの側に傾き易くなる。そ
こで、ベルトコンベア１１で搬送されるワーク１の窓枠
部１ｂの先端部分に補助ガイド１３を設置して、ワーク
１が窓枠部１ｂの側に傾かないようにその姿勢を安定さ
せる。このような補助ガイド１３は、一対のベルトコン
ベア１１上に十分に安定して保持されるワーク（サッシ
部の短いワーク等）においては必ずしも必要でなく、ま
た、ワーク搬送形態の変更によっては省略される場合も
ある。

【００２６】図１に示される補助ガイド１３は、ベルト
コンベア１１と平行をなす同種のベルトコンベア１３で
ある。この補助用ベルトコンベア１３は多品種ワークに
対応させるため、上下左右に移動可能にして支持体１５
上に設置される。例えば、支持体１５上にスライド台１
７を横移動可能に設置し、このスライド台１７上に揺動
ブロック１８をシリンダ１９で上下揺動可能に設置し
て、この揺動ブロック１８の先端に補助用ベルトコンベ
ア１３を取付ける。

【００２７】一対のベルトコンベア１１に支持されて搬
送されるワーク１の窓枠部１ｂの先端部分の支持体１５
上方での位置は、ワーク１の品種変更によって上下左右
に変わる。そこで、ワーク品種変更時に補助用ベルトコ
ンベア１３を上下左右に移動させて、常に補助用ベルト
コンベア１３がワーク１の窓枠部１ｂの先端部分の下面
に当接するようにする。このように設置された補助用ベ
ルトコンベア１３は、一対のベルトコンベア１１と同期
同速で駆動され、一対のベルトコンベア１１に保持され
て搬送されるワーク１の窓枠部１ｂの先端部分を下から
保持すると共に、この先端部分の搬送を行って、ワーク
１のより安定した搬送を確実なものとする。

【００２８】図１のワーク搬送装置１０は、支持体１５
上で自動車ドアのワーク１をベルトコンベア１１の全長
距離だけ搬送する。このベルトコンベア１１上でワーク
１を位置決め停止させて液塗布や溶接等の作業を行う場
合は、図１（Ａ）に示すように支持体１５上に上下開閉
式ストッパー２１を設置してワーク１を位置決め停止さ
せればよい。また、ワーク搬送装置１０を図７の自動車
ドアの製造組立ラインに使用する場合においては、ワー
ク搬送装置全体或いは一部を上下ないし左右に移動可能
に、或いは、旋回可能にして設置される。その具体例を
図３乃至図５に示す。

【００２９】図３は２工程間でワーク受け渡しする際の
２台の第１、第２ワーク搬送装置１０、１０’が示され
る。図３の右側の第１ワーク搬送装置１０は、支持体１
５上に一対の第１ベルトコンベア１１をスライダー２０
を介して設置したもので、第１ベルトコンベア１１はそ
の長さ方向に支持体１５上で往復移動する。第１ワーク
搬送装置１０の第１ベルトコンベア１１が図３の鎖線位
置に在るときにワーク１が供給され、このワーク１を図
３左側の第２ワーク搬送装置１０’に搬送する際に第１
ベルトコンベア１１が図３実線の左方向にスライド移動
して第２ワーク搬送装置１０’の第２ベルトコンベア１
１’に接近する。この状態で第１、第２ベルトコンベア
１１、１１’が同方向に駆動して、第１ベルトコンベア
１１から第２ベルトコンベア１１’にワーク１が移動し
て、２工程間のワーク搬送が行われる。このようなベル
トコンベアをスライド移動させて２工程間でのワーク搬
送を行う装置は、図７の製造組立ラインの各ステーショ
ンＳ₁ 〜Ｓ₇ に必要に応じて設置される。

【００３０】図４のワーク搬送装置１０は、一対のベル
トコンベア１１を載せた支持体１５をターンテーブル２
２上に設置し、ターンテーブル２２をパンタグラフ機構
２４で上下動する昇降台２３上に設置したものである。
この場合、ワーク１を保持して水平搬送する一対のベル
トコンベア１１が上下動かつ旋回動して、ワーク１の搬
送方向や搬送時の高さが変えられる。このような装置を
例えば図７の製造組立ラインのマリッジステーションＳ
₃ のマリッジ台車７に設置すれば、ヘミング加工ステー
ションＳ₄ にワークをその品種に応じた異なる高さで供
給すること等ができて、ヘミング加工ステーションＳ₄
の多品種ワーク対応化が容易となる。

【００３１】図５のワーク搬送装置１０は、支持体１５
上に上下動シリンダ２５で一対のベルトコンベア１１を
上下動可能に設置したものである。このような装置を溶
接ステーションＳ₆ に設置すれば、多品種ワークを品種
毎に設定された高さ位置で正確に位置決めして溶接する
ことが容易になる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、自動車ドアの複数品種
のワークの工程間搬送が可能な複数品種共通の一対のベ
ルトコンベアは、シンプルで低コストな基本的ワーク搬
送手段であり、これを自動車ドアの製造組立ラインの各
製造ステーションに設置してワーク工程間搬送に使用す
ると、多品種ドア製造の同一製造組立ライン化が容易に
実現でき、また、自動車ドアの多品種小量生産のワーク
製造設備の省スペース化、低コスト化が可能となる。

【００３３】また、一対のベルトコンベアの片側方に固
定ガイドを、他の片側方に必要に応じて補助ガイドを設
置すると、一対のベルトコンベアに不安定な姿勢で載る
ワークでも、これを正確な姿勢で搬送することができ
て、より多品種ドアの搬送に適した汎用性に優れたワー
ク搬送装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施例を示すワーク搬
送装置の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のワーク搬送
装置の正面図である。

【図２】図１のワーク搬送装置の要部の概要を示す拡大
正面図である。

【図３】図１装置の第１の応用例を示す側面図である。

【図４】図１装置の第２の応用例を示す側面図である。

【図５】図１装置の第３の応用例を示す正面図である。

【図６】自動車ドアの製造工程を説明するための各工程
別のドア側面図である。

【図７】自動車ドアを製造する製造組立ラインを説明す
るための平面図である。

【符号の説明】

１ ワーク（自動車ドア） ｍ 凸状湾曲外面 ｐ，ｑ 面領域 １０ ワーク搬送装置 １１ 一対のベルトコンベア １２ 固定ガイド １３ 補助ガイド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一車種又は異なる車種で全体形状が似
   通ったドアの構成部材である複数品種のワークをその凸
   状湾曲外面を下向きにして略水平な一対のベルトコンベ
   アに載せて定方向に搬送する複数品種のワークに共通な
   搬送装置であって、 上記一対のベルトコンベアは、複数品種におけるワーク
   の凸条湾曲外面のワーク重心位置からワーク搬送方向と
   直交する両側方に大小異なる距離に在ってワーク搬送方
   向と直交方向での曲率が複数品種のワークにおいて均一
   化されている２点の面領域の離隔距離と同一の一定間隔
   で設置され、この一対の各ベルトコンベアでワークの前
   記２点の面領域を支持してワーク搬送を行うことを特徴
   とするワーク搬送装置。
2. 【請求項２】 上記一対のベルトコンベアのワーク重心
   位置から大きく離れた一方の外側に、一対のベルトコン
   ベアに保持されて搬送されるワークの片端の移動方向を
   ワーク搬送方向に規制する固定ガイドを設置したことを
   特徴とする請求項１記載のワーク搬送装置。
3. 【請求項３】 上記固定ガイドに片端が当接して一対の
   ベルトコンベアで搬送されるワークの固定ガイドと反対
   の端部に当接するようにベルトコンベアに対して上下左
   右に移動可能に配置されて、ワークの固定ガイドと反対
   の端部の移動方向をワーク搬送方向に規制する補助ガイ
   ドを設置したことを特徴とする請求項２記載のワーク搬
   送装置。