JPS60143876A - 自動車ボデ−のシ−リング方法および装置 - 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】 技ｍ分野 本発明は、自動車ボデーの構成部材相互の合せ目等にシ
ール材を塗布する方法およびその方法の実施に好適な装
置に関するものである。

従来技術 自動車ボデーは多くの構成部材（通常はプレス加工品）
をスポット溶接等により接合することによって構成され
るのが普通であるため、構成部材相互の合せ目にシール
材を塗布して水密性を確保することが必要である。この
シーリング作業は一般に塗装ラインにおいて行われるの
であるが、シーリング作業の殆どはドア、フード等の所
謂蓋物の開閉作業を伴うものであり、また、搬送中の自
動車ボデーの位置決め精度を十分に高めることが困難で
あるため、手作業により行われることが多い。

しかし、シーリングが必要な合せ目（シーリング必要部
と称する）は自動車ボデーの全域にわたっており、しか
も、各シーリング必要部ごとに細いビード、薄く広いビ
ード、太く厚いビード等、要求品質に対応した各種塗布
条件に従って作業を行う必要がある。また、ヘミング部
等、見映えの良いビードを必要とする部分のシーリング
作業には相当の熟練が必要である。また、エンジンルー
ムの最奥部は作業者から遠く離れているため、この部分
に対するシーリング作業は迅速に行うことが困難である
。さらに、所定のラインタクト内で行い得るシーリング
作業の量に制限があるなど、多くの問題があり、結局、
塗装ライン内に直列に多くのシーリング工程を配し、多
人数を投入してシーリング作業を行っているのが現状で
ある。

産業用ロボット等による自動シーリングも一部において
行われているが、自動車ボデーを搬送するコンベア等搬
送装置のセンタずれ、その搬送装置に対するボデーの積
載ずれ、ボデー自体の組付誤差等の集積のために、シー
リング必要部の位置は各ボデーごとにかなり異なってお
り、そのままでは産業用ロボット等によって細いビード
幅で自動的にシーリングを行うことは困難である。した
がって、各シーリング工程においてボデーを搬送して来
た台車を停止させ、そのシーリング工程に設けられてい
る別の位置決め装置によりボデーを持ち上げる等して高
精度に位置決めし、ドア、フード等蓋物類を自動開閉装
置によって予め定められた位置まで開き、その状態で自
動シーリングを行うことが必要となる。また、自動シー
リングが終了した後は蓋物類を閉じ、位置決め装置によ
るボデーの位置決めを解除した後、そのボデーを積載し
た台車をコンベヤ等によって次工程へ移動させるのであ
り、これらのステップを１サイクルとして繰り返すこと
となる。そのため、ボデーの搬入位置決め、蓋物類の解
放等の準備作業、ならびにシーリング終了後におけるＩ
物類の閉鎖、ボデーの搬出等の後作業に多（の時間が必
要であり、本来の目的であるシーリング作業はｌサイク
ル中の僅かな時間内に行うことが必要となって、自動化
した場合には工程数が手作業の場合の何倍にも増えてし
まっているのが実情である。

そこで、シーリング必要部とシーリングノズルの狙い点
との位置偏差を検出し、その検出信号に基づいてシーリ
ングノズルの狙い点を補正する位置補正機能を有する自
動シーリング装置も案出されているが、このような装置
は位置検出装置、制御装置等の構造が複雑で極めて高価
となる欠点がある。

また、ｌサイクル中のシーリング時間を長くするために
、ボデーが積載された台車をシーリング工程においても
コンベヤ等によって一定の速度で搬送しつつシーリング
を行うことも試みられているが、ドアの裏側と車室内、
エンジンルーム内。

またはランゲージ内等、１ケ所に必要なシーリング時間
が１工程では確保できないため、同一箇所へのシーリン
グ作業を２工程あるいはそれ以上の工程に分けて行うこ
とが必要であり、蓋物類の自動開閉装置および自動シー
リング装置をそれら各工程ごとに配置する必要があり、
やはり設備費の高騰とライン長の増加を回避し得ていな
いのが実情である。

発明の目的 本発明は上記のような事情を背景として為されたもので
あり、シーリングのために必要な準備作業や後作業の時
間を含む全作業時間中において実際のシーリング作業の
時間の占める割合が大きく、効率的にシーリング作業を
行うことができ、しかも、工程数と設備コストとを最小
限に抑え得る自動車ボデーのシーリング方法と、それの
実施に好適な装置とを提供することを目的とする。

発明の構成 本発明に係るシーリング方法は、上記の目的を達成する
ために、（ａ）自動車ボデーをシーリングステージに搬
入する工程と、（ｂｌ　ｔＭ人された自動車ボデーをシ
ーリングステージの予め定められた位置に位置決めして
静止させる工程と、（Ｃ１その位置決めされた自動車ボ
デーのドア、フード等を自動開閉装置によって予め定め
られた位置まで開いて保持する工程と、（ｄｌドア、フ
ード等が開かれて静止している自動車ボデーの実質的に
すべてのシーリング必要部に、シーリングロボットによ
ってシール材を塗布する工程と、（ｅｌシール材の塗布
終了後、ドア、フード等を閉じ、自動車ボデーをシーリ
ングステージから搬出する工程とを含むことを特徴とす
るものである。

なお、ここにおいて「ドア、フード等が開かれて静止し
ている自動車ボデーの実質的にすべてのシーリング必要
部にシール材を塗布する」とは、従来行われていたよう
に１個の自動車ボデーに対するシーリング作業を複数工
程に分けて行うことはしないという意味であって、例え
ばドア、フード等を閉じた後でフロントピラー、カウル
、クォータピラー等に対するシーリング作業を行うこと
、あるいは自動的に形成されたビードの手直しや、どう
しても自動的にはシール材を塗布することのできない極
く限られた部分に対する手作業によるシール材の塗布ま
でをも排除するものではない。

また、本発明に係るシーリング装置は、（ａｉ自動車ボ
デーをシーリングステージに搬入、ｍ出する搬送装置と
、（ｂ）シーリングステージに配設され、搬入された自
動車ボデーを搬送装置から浮き上がらせて静止状態で支
持するとともに、予め定められた位置に位置決めする位
置決め装置と、（ｃ）少な（とも作動時においては予め
定′められた位置に位置し、位置決め装置により位置決
めされた自動車ボデーのすべてのドアおよびフードの各
々に係合してそれらを予め定められた位置まで開いて保
持する自動開閉装置と、（ｄ）そのドアおよびフードが
開かれた状態の自動車ボデーの実質的にすべてのシーリ
ング必要部に対してシール材を塗布し得る状態で配設さ
れ、異なるシーリング必要部に対して並行してシール材
の塗布を行う複数のシーリングロボットとを含むことを
特徴とする。

なお、ここにおいて自動開閉装置が「少なくとも作動時
においては予め定められた位置に位置し、」とは、例え
ば１つのシーリングステージに対して複数車種のボデー
が供給されるような場合には、各車種のボデーに対応し
て予め定められている位置に自動開閉装置を移動させた
うえでドア、フード等の開閉を行わせることを排除する
ものではないことを意味する。

発明の効果 上記シーリング方法によれば、１個のボデーに対するシ
ーリングを行うためにボデーの位置決めおよび蓋物類の
開閉等の準備作業、およびシーリング終了後の後作業は
１回行えばよく、１サイクル中の大半の時間を本来の目
的であるシーリング作業に費やすことができ、効率良（
シーリング作業を行うことができる。

しかも、ボデーの自動位置決め装置、蓋物頻の自動開閉
装置およびシーリングロボット等は１工程分設置すれば
よいため、設備コストも大幅に低減する。

勿論、ｌサイクルの時間は従来の方法による場合に比較
して長くなり、塗装ライン全体のラインタクトとは合わ
なくなるのであるが、この問題は、例えば、１本の塗装
ラインに対して複数のシーリングステージを並列に接続
し、各シーリングステージからシーリング済みのボデー
を時間差をもって順次供給することにより解決すること
ができ、このようにした場合でもシーリング装置全体の
占有面積を従来のシーリング装置と比較して小さくする
ことができる。

また、本発明に係るシーリング装置によれば、上記シー
リング方法が実施し得ることは勿論、ボデーの位置決め
を正確にかつ容易に行うことができ、また、ボデーのド
ア、フード等を自動開閉装置によってすべて予め定めら
れた位置まで開いた状態で複数のシーリングロボットを
作動させて、複数の箇所において並行してシーリング作
業を行わせることにより、実質的なシーリング作業に要
する時間も短縮することができるのである。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図および第２図は本発明の一実施例であるシーリン
グ装置の主要部の平面図および側面図であるが、これら
の図において２０はコンベヤであり、台車２２Ａ、２２
Ｂ、２２Ｃと共同してボデー２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ等
をシーリングステージ２６に搬入し、また、これから搬
出する搬送装置を構成している。コンベヤ２０はブツシ
ャ２８を備えている。ブツシャ２８は各々一対をなして
コンベヤ２０の上面に設けられており、台車２２Ａ等の
下側に設けられたドッグ３０と係合して、台車２２Ａ等
をコンベヤ２０の長平方向に沿って一定距離ずつ間欠的
に移動させる。

台車２２Ａ等の上面にはボデー受は治具として複数の支
柱３２が設けられており、これらはボデー２４Ａ等の特
定の部位に当接あるいは係合して、これを台車２２Ａ等
に対して正確に位置決めした状態で支持するようにされ
ている。ボデー２４Ａ等は図示を省略する移載ステージ
においてそれまで搬送されてきた塗装ラインの主搬送装
置としてのコンベヤから台車２２Ａ等に載せ変えられ、
図示を省略するピンゲージおよびクランプにより台車２
２Ａに固定されて、コンベヤ２０によって第１図および
第２図の右側に示されている待機ステージ３４へ台車２
２Ａごと移動させられ、シーリングステージ２６からの
搬入指令信号を待って待機させられる。一方、シーリン
グステージ２６から第１図および第２図の左側に示され
ている待機ステージ３６へ搬出されたボデー２４Ｃは、
ここにおいて待機し、適正なタイミングで主搬送装置と
してのコンベヤに載せ変えられて塗装ラインへ供給され
る。

上記シーリングステージ２６の下方には、位置決め装置
３８が配設されている。この位置決め装置３８は前記台
車２２Ｂおよび支柱３２を介して間接的にボデー２４Ｂ
を所定の位置に位置決めするものであるが、その大半は
ピット４０内に収容されている。このピット４０の幅は
台車２２Ａの幅より狭くされており、台車２２Ａ等はピ
ット４０を跨いで走行する。４２は基台であり、これに
−ブラケット４４を介してエヤシリンダ４６が固定され
るとともに、４個のピローブロック４８が固定されてい
る。各ピローブロック４８には棒状のりフタ５０が垂直
な姿勢でかつ上下方向に摺動可能に挿通されており、そ
れらの一部に形成されたラックがピローブロック４８に
よって回転可能に支持されている軸５２に固定の図示し
ないピニオンとかみ合わされている。このピニオンには
更に、ピローブロック４８によって水平方向に摺動可能
に支持された駆動ラック５４がかみ合わされており、そ
の駆動ラック５４が前記エヤシリンダ４６のピストンロ
ンド５６に連結されている。したがって、エヤシリンダ
４６の作動によって４本のりフタ５０は一斉に昇降させ
られる。各リフタ５０はピット４０の開口を覆うカバー
５８に形成された貫通孔から上方へ突出して、その先端
が台車２２Ｂの下面に当接し、これをカバー５８から持
ち上げ得るようにされている。各リフタ５０の上端およ
び台車２２Ｂのこれに対応する部分には基準面が形成さ
れ、台車２２Ｂを正確な高さに水平に支持し得るように
されている。また、４本のりフタ５０のうち２本のりフ
タには、台車２２Ｂの下面に形成された位置決め穴に嵌
入して台車２２Ｂを水平面内においても正確に位置決め
するピンゲージが立設されている。

シーリングステージ２６の幅方向の中央部には門形の架
台６０が配設されており、これに産業用ロボットを主体
として構成されたエンジンフード開閉装置６２．ラッゲ
ージコンパートメントドア開閉装置６４および２個のシ
ーリングロボット６６．６８が設置されている。これら
シーリングロボット６６．６８は市販の産業用ロボット
のロボットアーム先端にシーリングノズルが取り付けら
れたもので、両者は同じ構造を有しているが、それぞれ
エンジンルーム内およびラッゲージ内のすべてのシーリ
ング必要部に対してシール材を塗布するに必要な運動を
予め教えられている。

シーリングステージ２６の左右両側にはそれぞれボデー
２．４Ｂの前後方向に並行に延びる走行装置７０が配設
されており、これら走行装置７０によって２個ずつのシ
ーリングロボット７２および７４が車両の前後方向に移
動可能に支持されている。シーリングロボット７２ば、
フロントドア７６とその周辺のみならず、エンジンフー
ド７８およびエンジンルームの外側面に対するシーリン
グ作業をも受け持ち得るようにされている。また、シー
リングロボット７４は、リヤドア８０およびその周辺と
ランゲージコンパートメントドア８２の外側面とに対す
るシーリング作業を受け持ち得るようにされている。左
右のフロントドア７６およびリヤドア８０を開閉するた
めのフロントドア開閉装置８４およびリヤドア開閉装置
８６は、前記架台６０にそれぞれ２個ずつ取り付けられ
ている。

次に作動を説明する。

シーリングステージ２６におけるボデー２４Ｂのシーリ
ング作業が終了したならば、エヤシリンダ４６によって
リフタ５０が下降させられ、台車２２Ｂのドッグ３０が
コンベヤ２０の一対のブツシャ２８の間に嵌入させられ
る。この状態でコンベヤ２０が第１図および第２図にお
いて左方へ移動させられ、ボデー２４Ｂを待機ステージ
３６へ移動さゼる。この時期には待機ステージ３６に待
機していたボデー２４Ｃはすでに塗装ラインへ供給され
ているため、これに代わってボデー２４８が待機ステー
ジ３６で待機することとなる。

上記ボデー２４Ｂの移動と並行して、待機ステージ３４
に待機していたボデー２４Ａがシーリングステージ２６
へ搬入され、台車２２Ａが図示しない位置決め装置に当
接することによって正確な位置に′停止させられる。続
いて、エヤシリンダ４６によりリフタ５０が上昇させら
れ、台車２２Ａおよびボデー２４Ａを第２図に台車２２
Ｂおよびボデー２４Ｂとして示されている位置に位置決
めし、その位置に維持する。

位置決めが完了したならば、位置決め装置から信号が発
せられ、その信号に基づいてボデー２４Ｂ（位置決めさ
れたボデー２４Ａ）のエンジンフード７８．ラッゲージ
コンパートメントドア８２゜左右のフロントドア７６お
よびリヤドア８０が各開閉装置６２．　６４．＋３．！
および８６によって予め定められた位置まで開かれて、
その位置に保持される。

エンジンツー１”７８およびドア７６．８０．８２が開
かれたならば、各開閉装置からの信号に基づいてシーリ
ングロボット６６．６８．７２および７４が作動を開始
し、それぞれ受け持ち範囲のシーリング作業を行う。特
に、シーリングロボット７２および７４ば主たる受け持
ち範囲であるフロントドア７６およびリヤドア８０とそ
の周辺のシーリング作業を行うとともに、走行装置７０
によって第１図に二点鎖線で示されている位置、へ移動
させられ、エンジンルームおよびラッゲージの外側面に
対するシーリング作業をも行う。また、これらシーリン
グロボット７２および７４は、フロントドア開閉装置８
４およびリヤドア開閉装置８６によってフロントドア７
６およびリヤドア８０が閉じられた後に、フロントピラ
ー、カウル。

クォータピラー等のシーリング作業を行う。第３図乃至
第５図にシーリング必要部の例を示す。これらの図にお
いて８．７．８８はそれぞれボデー構成部材であり、８
９は塗布されたシール材である。

エンジンルームおよびランゲージ内のすべてのシーリン
グ必要部にシール材が塗布された後、エンジンフード７
８およびランゲージコンパートメントドア８２が閉じら
れ、リフタ５０が下降させられて台車２２Ｂがカバー５
８に支持され、リフタ５０の台車２２Ｂに対する係合が
解除される。

そして、再びコンベヤ２０が作動させられてボデー２４
Ｂがシーリングステージ２６から搬出されるとともに、
ボデー２４Ａがシーリングステージ２６に搬入される。

なお、コンベヤ２０が第２図において右方へ後退させら
れるときは、ブツシャ２８はドッグ３０の下端より下方
へ回動退避してコンベヤ２０の後方への移動を許容する
状態となる。

以下、同じ作動の繰返しによって次々にボデーに対する
シーリング作業が行われるのであるが、以上の説明から
明らかなように、ボデー２４Ｂが一旦所定の位置に位置
決めされたならば、そのボデー２４Ｂに対するすべての
シーリング作業がそのままの状態で連続的に行われるた
め、１個のボデーに対する準備作業および後作業の時間
が減少し、全作業時間内において実質的なシーリング作
業の時間の占める割合が従来に比較して太きくなり、シ
ーリング作業を効率良く行うことが可能となる。

また、本実施例においてはシーリングステージ２６の前
後に待機ステージ３４．３６が設けられているため、シ
ーリング作業の終了したボデー２４Ｂは即刻シーリング
ステージ２６から搬出され、それと同時に次のボデー２
４Ａがシーリングステージ２６に搬入されることが可能
である。したがって、他の工程に比較して特に長い作業
時間を要するシーリング工程における待ち時間が最小限
に抑えられて好都合である。

しかし、それでも本実施例のシーリング装置によって１
個のボデーにシーリング作業を行うために必要な全時間
は相当長（なるため、ラインタクトの短い塗装ラインに
十分な量のボデーを供給するためには同様なシーリング
装置を複数配設することが必要となるが、このようにし
た場合でも同じ生産能力の従来のシーリング装置に比較
してシーリングロボットの個数が半分以下で済み、かつ
、工程長さおよび床占有面積も従来の約半分で済むので
ある。

なお、本実施例においては、シーリングロボット７２お
よび７４のみが走行装置７０によって移動可能に支持さ
れていたが、シーリングロボット６６および６８も同様
に走行装置によってシーリングステージ２６の幅方向に
移動させるようにすることが可能である。

第６図にシーリングステージ２６においてボデーを位置
決めする位置決め装置の別の例を示す。

この例においても４本のりフタ５０がエヤシリンダ４６
および駆動ラック５４等によって昇降させられることは
前記実施例における位置決め装置３８と同様であるが、
本例の位置決め装置９０においては、４本のりフタ５０
の上端にテーブル９１が固定されており、このテーブル
９１に設けられたボデー受は治具としての複数本の支柱
９２によってボデー２４Ｂを位置決め支持するようにさ
れている点において異なっている。テーブル９１には４
本のガイドボスト９４が垂直に固定されており、これら
がビローブロック９６に摺動可能に挿通されることによ
って、テーブル９１が正確に水平姿勢を保ち、かつ、水
平面内において正確に位置決めされた状態で昇降させら
れるようになっている。

テーブル９１は通常は第６図に二点鎖線で示す位置まで
下降させられているが、台車２２Ｂがその真上に停止さ
せられた後は、エヤシリンダ４６によって第６図に実線
で示す位置まで上昇させられる。この際、テーブル９１
に立設された複数の支柱９２はそれぞれボデー２４Ｂの
予め定められた部位に係合し、ボデー２４Ｂを台車２２
Ｂの支柱３２から浮き上がらせて水平および垂直両方向
について正確に位置決めし、その状態で支持する。

なお、台車２２Ｂには支柱９２の一部のものの貫通を許
容する穴が形成されている。

以上、説明した部分の他は前記実施例と同様であるため
、対応する構成要素に同一の符号を付して詳細な説明は
省略するが、本例の位置決め装置によればボデー２４Ｂ
を台車２２Ｂとは無関係に直接的に位置決めし得るため
、前記実施例におけるより更に高い位置決め精度が得ら
れる。

以上、本発明の２つの実施例を図面に基づいて説明した
が、これは文字通り例示であって、位置決め装置、ドア
やフードの開閉装置、シーリングロボットおよびボデー
の搬送装置等の構成ならびに配置に種々の変形を加えた
態様で本発明を実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシーリング装置の主要部を示す概
略平面図であり、第２図は同シーリング装置の正面断面
図である。第３図、第４図および第５図はそれぞれ自動
車ボデーのシーリング必要部の例を示す説明図である。 第６図は本発明の別の実施例におけるシーリングステー
ジの正面断面図である。 ２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ：ボデー ２６：シーリングステージ ３２．９２：支柱（ポデー受は治具） ３４．３６：待機ステージ ３Ｂ、９０：位置決め装置 ４６：エやシリンダ ４８％１６：ビローブロソク ５０：リフタ　５２：軸 ５４：駆動ランク ６２：エンジンフード開閉装置 ６４：ラッゲージコンパートメントドア開閉装置６６．
６Ｂ、７２，１４７シーリングロボツト７０：走行装置
　８４：フロントドア開閉装置８６：リヤドア開閉装置
　９１：テーブル９４ニガイドポスト 出願人　トコタ自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１自動車ボデーの各構成部材の合せ目等のシーリン
   グ必要部にシール材を塗布する方法であって、自動車ボ
   デーをシーリングステージに搬入する工程と、 搬入された自動車ボデーをシーリングステージの予め定
   められた位置に位置決めして静止させる工程と、 その位置決めされた自動車ボ・デーのドア、フード等を
   自動開閉装置によって予め定められた位置まで開いて保
   持する工程と、 ドア、フード等が開かれて静止している自動車ボデーの
   実質的にすべてのシーリング必要部に、シーリングロボ
   ットによってシール材を塗布す纂工程と、 シール材の塗布終了後、ドア、フード等を閉じ、自動車
   ボデーを前記シーリングステージから搬出する工程と を含むことを特徴とする自動車ボデーのシーリング方法
   。 （２）　自動車ボデーの各構成部材の合せ目等のシーリ
   ング必要部にシール材を塗布する装置であって、自動車
   ボデーをシーリングステージに搬入、搬出する搬送装置
   と、 シーリングステージに配設され、搬入された自動車ボデ
   ーを前記搬送装置から浮き上がらせて静止状態で支持す
   るとともに、予め定められた位置に位置決めする位置決
   め装置と、 少なくとも作動時においては予め定められた位置に位置
   し、前記位置決め装置により位置決めされた自動車ボデ
   ーのすべてのドアおよびフードの各々に係合してそれら
   を予め定められた位置まで開いて保持する複数の自動開
   閉装置と、そのドアおよびフードが開かれ□た状態の自
   動車ボデーの実質的にすべてのシーリング必要部に対し
   てシール材を塗布し得る状態で配設され、異なるシーリ
   ング必要部に対して並行してシール材の塗布を行う複数
   のシーリングロボットとを含むことを特徴とする自動車
   ボデーのシーリング装置。