JPS61295181A - 自動車製造ラインにおける車体の作業装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、自動車製造ラインにおける車体の作業装置
に関し、さらに詳しくは、例えばボディのシーリング作
業′ｆｒ該ボディの連続走行中に、おいて自動的に行な
うＬうにした作業装置に関する。

従来の技術 自動車の製造工程においては、ボディパネルの合わせ目
から浸水するの？防ぐため、溶接完了後に上記ボディパ
ネルの合わせ目に沿ってシール剤を塗布する工程が必要
とされる。そのため、これらのシーリング作業は従来は
次の工うな方法で行なわれている。

すなわち、実際には塗装工程における下部Ｏ乾燥後の工
程においてまたは車体組立工程におけるドア等のメタル
部品上紐付けるメ゛タル工程の後に上記のシーリング作
業が行なわれる（「自動嵐工学全書１９巻自動車の製造
法」昭和５５年４月２２日、山海党発行のＰ１６ｇの７
４．４シーリングなる説明またはＰ２Ｏ３の図８．３に
開示されている）そして、下塗り工程やメタル工程が自
動車ボディ（車体）ｖｉｌ−所定の速度で連続して搬送
するいわゆるコンテイエアスタイプの搬送ラインにて構
成されているのに対し、シーリング作業についてはこの
ラインとげ別に、一工程づつ間欠的な搬送が可能なリフ
ト＆キャリーコンベアまたはブレーンシャトルコンベア
？主体とするタクトラインを設置するとともに、このタ
クトラインの両サイドに床置定置式の産業用ロボツ）ｋ
設置し、車体が静止した状態で前記産業用ロボットに持
たせたシーリングガンにＬｒ）所定のシーリング作業上
行なう工うにしてｈる。

ここで、シーリング作業に際して、コンテイニアス運転
システムからタクト運転システムに変換して定置式ロボ
ット作業としているのは、コンテイニアスラインに２け
る車体搬送用の台車の精度、および該台車に対する車体
の位置決め精度の再現性が悪く、産業用ロボットとの協
働による反復作業が困難であるからである。また、これ
のみならずそもそも産業用ロボット１％移動する車体に
追従させることは困難だからである。

発明が解決しようとする問題点 このような従来のシーリング作業にあっては、前工程ま
でのラインとは異なった形式のタクトライン會設置しな
ければならず、しかもタクトラインにｉｌｌ車体投入用
のローディング装置ならびに後工程（飴装工程）Ｋ対応
させるべく台’ＨＬＫ車体會移載する車体取り出し用の
アンローディングＨｉｔケ付帯させなければなら彦い。

その念めに設備の占有面積が大きく、設備投資の面でも
著しく不利になる。

問題点全解決するための手段 本発明は、従来のように別のタクトライン？設置する必
要がなく、コンテイニアスラインの車体の連続走行中に
おいて、台車の精度ＪＰ該台車に対する車体の位置精度
の影１１を受けろことなくシーリング作業等の所定の作
１１に行なうことができるようにした自動車製造ライン
における作業装置上提供しょうとするものである。

具体的には、車体全搭載して該車体？所定速度で連続し
て搬送するいわゆるコンテイニアスタイプの車体搬送装
置と、車体搬送装置の走行部位に連結されて該走行部位
と同期走行可能な可動フレームとを備える。

可動フレームには、所定の作業遂行に先立って車体搬送
装置から皿体を浮上させて該車体全可動フレーム側に支
持するリフター機構と、浮上した車体について可動フレ
ームに対するｊｉＬ幅方向および車体前後方向の心出し
全行なう調心機構と、車体に対して所定の作業？施す産
業用ロボットとを設ける。

前記リフター機構の車体支持部材には、調心機構による
心出しに際して水平向内での車体の移動？許容するフロ
ーティング部材と、心出しされた１体を位置決めする昇
降可能なロケートピンとを設ける。

１九前記の車体搬送装置としては、チェーンコンベアあ
るいはスラットコンベア環上用いることができるが、例
えばフロアに敷設されたチェーンコンベアが、惠体會搭
載した台皿を牽引するいわゆるトウコンベアタイプのも
の會伊用する。

さらに、本願発明が対象とする作業は、実施例に示すシ
ーリング作業のほか５例えばぼり取り作業や容重の研摩
作業等、自動車の製造に附随する種々の作業ケ含むもの
とする。

作用 以上の構成によれば、車体搬送装置の走行部位と可動フ
レームとが同期した段階で、車体全前記走行部位から切
０１ｉｆｉＬ、て該走行部位と同期走行する可動フレー
ムＷに支持させ、この可動フレームに対して位置決めす
る。そして、位置決め完了後、１体搬送装置の走行部位
と可動フレームとが同期走行する過程で該可動フレーム
側に設けた産業用ロボットにエリシーリング作業等の作
業上行ない、作業完了後に車体を可動フレームから元の
走行部位に戻すことになる。

実施例 第１図〜第３図は本発明の↓り具体的な一実施例を示す
図であり、前述した１体のシーリング装置について示し
ている。

第１図〜第３図において、ｌはフロアに敷設さｎｆＴ＝
エンドレスでかつコンテイニアスタイプのチェーンコン
ベア、２は車体Ｂが搭載された台車でｈｈ。チェーンコ
ンベア１のチェーン３　Ｋｒ１Ｍ　４図および第５図に
示す工うに前後一対のドッグ４ａ。

４ｂが所定ピッチで設けられてお０１他方、台車２の底
部ににプレート５が突設さｎて＾る。したがって、プレ
ート６がいず牡か一方のドッグ４ａまたは４ｂに当接す
ることに１９、台車２がチェーンコンベアＩＫ章引さｎ
てレール６上’ｋ　所定速度で連続的に走行することに
なる。７は！輪である。

ここで、チェーンコンベアｌと８！２とで車体搬送装置
ｆケ構成しており、チェーン３または台車２が車体搬送
−１ｆｚ置の走行部位に相当する。

８は台車２會股いで配設された門形の可動フレームで、
この可動フレーム８はレール９上會走行する。１０は車
輪である。詳しくは、第１図のほか第６図〜第８図に示
すように、可動フレーム８の下端には左右で対？なすロ
ック機構１１（ただし、第１図では片側のみ図示しであ
る）が設けられている。

こ扛らのロック機構１１は第６図〜第８図に示す工うに
、ブラケツ）５１にそれぞれに取り付けられた左右一対
の揺動形のシリンダ！１２と、シリンダ５２のはたらき
にＬＯビン３ｆｌｊ中心として回転するリンクプレート
５４と、同じくブラケット５１上のピン５５ケ中心とし
て回転する左右一対の５字状のロックレバ−１１１６ａ
＃ｌ５６ｂと、ＩＪンクプレート１！Ｉ４とロックレバ
−Ｆｉ６ａ、ｆｉ６ｂと全連結しているリンクｆｉ７と
から構成される。

そして、第６図に示すようにシリンダ５９のはたらきに
より一対のロックレバ−！Ｓ６ａ、ｆｉ６ｈがそのトグ
ル作用に工り実線位置と仮憇線位置との間で開閉動作し
、ロックレバ−５ｃｔａ、５ａｈが萱単２の支柱１４會
その前後から挾み込むことで可動フレーム８が台車２に
対して機械的に連結される。したがって、上記の工うな
ロック状態を条件として、可動フレーム８は貸車２に追
従してレール９上全走行することができる。

このＪ２！ｅ、ロック限位置にあるロックレバ−５６ａ
、５６ｂとブ柱１４との間に所定の隙間？確保しておく
ことにエリ、支柱１４の精度の影響管受けることなく確
実にロックできる。

一方のレール９の一側部には第１図〜第３図に示す工う
にチェーブ移動形のアシストシリンダー５が配設されて
いる。このアシストシリンダーＩＳは、第９図に示す工
うに固定されたピストンロッド１６に対してシリンダチ
ューブ１７が往復動するもので、シリンダチューブ１７
に対し可動フレーム８の下端がブラケット１８’＠介し
て連結されている。

つまり、可動フレーム８は前述したようにチェーンコン
ベアｌの牽引力全党けて１３！２とともに走行するもの
であるが、チェーンコンベアｘ（ｆｃｘｂ牽引力のほか
にアシストシリンダー１ＳｉＣぶつて予圧が与えられる
。

詳しくは、第４図において矢印Ａ’１台車２おＬび可動
フレーム８０走行方向とすると、アシストシリンダ１Ｂ
の一方の室１９にはボー）ＰａからＶギュレータバルブ
２０で設定さｎたＰｌの空気圧が与えら扛、・曲刃の室
２１ＫｌまボートＰｂからレギュレータパルプ２９で設
定され九例えばＰ、（Ｐ、）ｐ、）の空気圧が与えられ
ているものとすると、その差圧ｐ、−ｐ、（約０．　ｆ
ｉ　ｋｑ／（１）２）が可動フレーム８に対して前進方
向の予圧として与えら扛る。この予圧の作用については
後述する。２３はソレノイドパルプである。

第１図〜第３図において可動フレーム８の下端には、車
体Ｂ會萱車２からリフトアップさせるための左右各一対
のりフター磯構２４（ただし、第１図では片側のみ図示
しである）と、車体Ｂ？車幅方向から押圧して車体Ｂの
′１Ｌｌｌ＠万同の心出し７行なう左右各一対のＸ方向
−心機構！５（ただし、第１図では片側のみ図示しであ
る）と、同じく電体Ｂｔ前後方同から押圧して車体前後
方向の心出しを行なう左右各一対のＹ方向調心機＃１２
６とが設けられている。

リフター機構２４は第１図のほか４１０図に示す工うに
、シリンダ２７のはたらきにエリ水平な軸ｎｏ’２中心
として回転する車体支持部材としてのいわゆるスイング
タイプのリフトレバー２８ｉ中心として構成されている
。そして、リフトレバー９８にはブローティング部材と
してのボールタイプの７０−ティングローラ２９と、シ
リンダ３０に１って上下動するロケートピン３１が設け
られている。

Ｘ方向調心機構２５は、第１図に示す工うにシリンダ３
２とプッシャー３８とから構成され、同様にＹ方同詞心
機構２６は第３図に示すようにプッシャーリンク３４と
これ全回転連動させるシリンダ３１Ｓとから構成さｎる
。

そして、前述した工うに台車２と可動フレーム８とが同
期結合され九とき、シーリング作業に先立ってリフター
機構２４により車体Ｂｉリフトアップさせて可動フレー
ム８側で車体Ｂ全支持する。

このと角、リフター機構９４のロケートピン３１は下降
限位置にあってフローティングローラ２９よりも低い位
置にあるため、車体Ｂは直接的にはフローティングロー
ラ２９で支持され、車体Ｂはその水平面内でフローティ
ング可能である。し九かって、この状態でＸ方四副心磯
構２５お工びＹ方向調心機４１１２ｇが作動することで
、可動フレーム８に対する車体Ｂの車幅方向お工び車体
前後方向の心出しがなされるようになっている。

また可動フレーム８の側部には第１図および第２図に示
すＬうにドア開閉機構３６が設けられている。このドア
開閉機構３６はシリンダ３７の光漏に吸着カップ３８１
ｉ？有しており、ドア開口部側からのシーリング作業に
備えてドアＤ會自動開閉するものである。

可動フレーム８にはその上部゛から複数台の関節型の産
業用ロボット３９が吊り下げられている。

これらの産業用ロボット３９はリスト部に作業機として
のシーリングガン４０を備えており、車体外板部はもち
ろんのこと、それぞれのドア開口部から車室内に進入し
て、予めティーチングされた指示にしたがって単室内外
のシーリング作業を賽行するものである。

尚、第１図中の４１ｉｊバックドア開閉機構で、このバ
ックドア開閉機構４１は前述のドア開閉機構３６と同様
に作用する。

次に、以上の↓うなシーリング装置の一連の作用につい
て説明する。

先ず、車体Ｂ全搭載し九台車２は前工程から当該シーリ
ング工程に向かつて所定速度で連続的に走行してくるも
のであるから、台車２が当該シーリング工程に到着する
までは、可動フレーム８は第９図および第３図に実線で
示す位置で待機している。この可動フレーム８の待機状
態においては、！１１！６−に示すロック機構１１のう
ち前側のロックレバ−ｆｌｅａのみが予め実線で示すよ
うに閉位置にある。

そして、台車２が可動フレームＢに対応する位ｌ１ｌｉ
ｔで走行し、第６図に示すように台車２の支柱１４がロ
ック機構１１のロックレバ−１５，６ａに当接するとこ
の時点から可動フレームＳが台車９に追従して同期走行
全開始する。その後、所定のタイミング？おいて後方の
ロックレバ−ｆｉ６ｂが回転して支柱１４”ｉその前後
から挾み込む。以上に工り、台！雪と可動フレーム８と
が機械的に連結される。

他方、アシストシリンダ１５にもエアが供給され、この
時点からコンベアｌの牽引力とアシストシリンダ！５の
出力である予圧とにエリ、可動フレーム８が台車２に追
従して同期走行？開始する。

ココで、チェーンコンベア１のチェーン３と萱＊Ｘ＠の
プレート５との関係會第４図についてみると１台車２が
当該シーリング工程に到着するまではアシストシリンダ
１５による予圧が付与されていないため、貸Ｎ９はチェ
ーンコンベアｌの牽引力のみによって走行する。つまり
、第４図に示す一万のドッグ４ａが仮想線で示すプレー
ト器に当接してチェーン３が台車２會押す工うなかたち
で走行し、したがって他方のドッグ４ｂとプレート５と
の間には！なるあそびが形成される。

この場合、長尺のチェーンコンベアｌｄチェーン３各部
の撓みや伸び等の次めにサージングという不等速運動を
起こすことがあ０１前述したあそび！の範囲内で台ＩＬ
９がチェーン３の動きに追従しない状態が瞬間的に起り
得る。言い換えれば、第４図においてプレート５が前側
のチェーンドッグ４ｂＫ当たったり後側のチェーンドッ
グ４ａに当たつ次すするいわゆるチャタリングを起こす
ことがあり、このままの状態で後述のシーリング作業全
行なうとチャタリングに伴う脹動に１ってシーリング位
Ｉｔ精度が応くなる。　　　　′そこで本実施例におい
ては、１■と可動フレーム８とが同期連結され九時点で
、第９図に示すアシストシリンダ１５の差圧ｐ、−ｐ、
　ｋもって可動フレーム８を介して台車２に前進方向の
予圧（′＃３車２に及ぼす推力としては例えば３５匈程
度）會与える。その結果、第４図に英綴で示す工うにプ
レート５が他方のドッグ４ｂに圧接し、台車２は前記の
差圧によってチェーンコンベアｌのチェーン３會常時押
しながら該チェーン３の動きに追従することになる。し
九がって、当該シーリング工程についてはサージング等
があっても台車鴬はチェーン３の動きに完全に追従する
。

また、第９図に示したアシストシリンダ１２Ｉは圧力が
異なるものの双方の室１９．１１１が加圧されているた
め、例えば万−萱！２が暴走した工うな場合にはアシス
トシリンダｌＩｓ自体がダンパーあるいはブレーキとし
て作用することになる。同様に圧力スイッチ４２も圧力
の異常上昇時の安全対策として設けられているものであ
る。

尚、アシストシリンダ１５による予圧【萱！愈の前進方
向でなく後退方向に作用させることも可能である。

台車２と可動フレームＢとが連結されて同期走行音開始
すると、第１図のリフター機構２４が作動して車体Ｂ”
ｋ台１ｒ、ＳＩからリフトアップさせて切り離す、これ
にエリ、車体重量は可動フレーム８が負担することにな
る。この時、リフター機構９４のロケートピン３１は下
降している。この友め、車体Ｂに傷を及ぼすと論うこと
はかい。

次いで、Ｘ方向調心機構２５お工びＹ方向詞心磯構５１
６がそれぞれ作動して水平面内で車体Ｂｔ−フローティ
ングさせて、可動フレーム８に対する車体Ｂの心出し全
行なう、そして、最後にロケートピン３１がシリンダ３
００はたらきにエリ上動して車体フロア部のロケート穴
と係合することで最終位置決めがなされる。

さらに、上記のような車体Ｂの位置決め？待ってドア開
閉機構３６およびバックドア開閉機構４１がそれぞれ作
動して、ドアＤお工びバックドアＤｂ會開く、これらの
作業は、参ｊ［！おＬび可動フレーム８の同期走行中に
おいて行なわれることは言うまでもない。

車体Ｂの位置決めとドアの開動作とが完了すると、それ
まで所定の原点位置で待機してい７１？、産業用ロボッ
ト３９が作動し、シーリングガン４０ＫＬ９所定のシー
リング作業を実行する。この場合、例えばルーフパネル
やドア開口縁部といつ九本室外部分のほか、ルーフパネ
ルの内側やフロアパネルといつ九本室内部分についても
ロダット自体がＨ−室内に進入することでシーリング作
業が施される。

シーリング作業が完了して産業用ロボット３９が原点位
置に退避すると、Ｘ方向調心機構ｇ５お工びＹ方向詞心
機構２６がそれぞれ退避動作する１丁 と同時に、ドア開閉機構３６お工びバックドア開閉機構
４１がドアＤおＬびバックドアＤｂｙ閉じ、さらにリフ
ター機構２４が下降動作して車体ＢＹ元の台］［２上に
移し替える。

続いて、可動フレーム８から台］Ｌ９への車体Ｂの移載
を待ってロック機構１１がアンロック動作し、この時点
で台！２と可動フレーム８の連結ひいては両者の同期走
行が解除される。そして、車体Ｂは−ｔ３″１ＩＬ２ご
とチェーンコンベアｌに工ｔ）？に工程へと搬送さｎ％
他方、可動フレーム８は第９図に示した高速後退用パル
プ４３が切換操作されることで、アシストシリンダｌＩ
ｓのは友らきにより初期位置に高速にて戻り、以後は上
記の動作金繰り返す。

このように本実施例に工れば、連続走行している台車２
から車体ＢＱ切り離し、この車体Ｂ’ｔ　ｅ車２と同期
走行する可動フレームＳ側に−１移し替えて、該可動フ
レーム８内において車体Ｂの位置決めからシーリング作
業まで全行なうものであり、工ってＸ体Ｂ２全くタクト
運転システムに関与させないで済むことになる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、従来のようにタクト運転
による別のラインを設ける必要がないので、設備投資が
少なくて済み、またスペース的にも有利となるほか、既
存のコンティニアスタイプのラインに改［１會加えるの
みで実施できる。

また、車体は口車から切り離されたのちに調心機構お工
びロケートピンに工り可動フレーム側に確実に位ＩＩｔ
決めされるので、可動フレームの走行中でありながら高
精度な作業全行なえるほか１　リフター機構にフローテ
ィングローラが付設されているために車体の調心作業を
無理なく行なえる。

また、ロケートピンは昇降可能なため、リフター機構が
車体全リフトアップさせるときはロケートピン會没入さ
せておくことで車体を傷付けること全防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例？示す図であって第２図の右
側面図、第２図は同じく本発明の一笑施例會示す全体説
明図、第３図は第２図の平面図、第４図はチェーンコン
ベアの要部拡大図、第５図は第４図はｖ−■紳に沿う１
所面図、第６図はロック機構の詳細ケ示す図で第１図の
Ｃ方回矢現図、第７図は第６図の■−■線に沿う断面図
、第８図に第６図の■−■線に沿う断面図、第９図はア
シストシリンダの断面図、第１Ｏ図はリフター機構の要
部拡大図である。 ｌ・・・チェーンコンベア、２・・・台ＩＩ、８・・・
可動フレーム、１１・・・ロック機構、１５・・・アシ
ストシリンダ、２４・・・リフター機構、２３・・・Ｘ
方向調心機構、９６・・・Ｙ方向制心機構、２８・・・
車体支持部材としてのりフトレバー、２９・・・フロー
ティングローラ、３１・・・ロケートピン、３９・・・
産業川口ボット、Ｂ・・・車体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体を搭載して該車体を所定速度で連続して搬送
   する車体搬送装置と、車体搬送装置の走行部位に連結さ
   れて該走行部位と同期走行可能な可動フレームとを備え
   、可動フレームには、所定の作業遂行に先立つて車体搬
   送装置から１体を浮上させて該車体を可動フレーム側に
   支持するリフター機構と、浮上した車体について可動フ
   レームに対する車幅方向および車体前後方向の心出しを
   行なう調心機構と、車体に対して所定の作業を施す産業
   用ロボットとを設けてなり、さらに前記リフター機構の
   車体支持部材には、調心機構による心出しに際して水平
   面内での車体の移動を許容するフローティング部材と、
   心出しされた車体を位置決めする出没可能なロケートピ
   ンとを設けたことを特徴とする自動車製造ラインにおけ
   る車体の作業装置。