JPS61295183A - 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
業な該ボディの連続走行中において自動的に行なうよう
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
から浸水するのを防ぐため、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な塗布する工程が必要
とされる。そのため１、これらのシーリング作業は従来
に次のよ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塗り乾燥後工程
においてまたに車体組立工程におけるドア尋のメタル部
品を組付けるメタル工程の稜に上記のシーリング作業が
行なわれる（「自動車工学全書１９巻自動車の製造方法
」昭和５５年４月２２日。

山海堂発行、Ｑ）Ｐ１６８の７．２．４シーリングなる
説明着たばＰ１９３の図８．３に開示されている）。

そして、下塗り工程やメタルエ根が自動車ボディ（車体
）を所定の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け別に、一工程
づつ間欠的に搬送が可能なリフトムキャリーコンベアま
たはブレーンシャトルコンベアを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ットを設置し、車体が静止した
状態で＠配産業用ロボットに持たせたシーリングガンに
より所定のシーリング作業を行なうようにしている。

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け、コンテイニアスラインにおけ
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
のみならずそ本そも産業川口ボットを、移動する車体に
追従させろことけ困難だηλ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
でのラインとけ異なった形式のタクトラインを設置しな
ければならず、しかもタクトラインには車体投入用のロ
ーディング装ｍならびに′後工程（塗装工程）に対応情
せるべく台車に車体な移載Ｔる車体取り出し用のアンロ
ーディング装置を付帯はせなければならない。そのため
に設備の占有面積が太き（、設備投資θ）而でも著しく
不利になる。

問題点な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な設置ｉｆ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、台車の精度や該台車に対する車体の位＃精
度の影響を受けることをくシーリング作業等の所定の作
業を行なうことができるようにした自動車製造ラインに
おける作業装置な提供しようとするものである。

具体的には、車体を搭載して該車体を所定速度で連続し
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続されて該走行部位
と同期走行可能な可動フレームとを備える。

可動フレームにけ、所定の作業遂行に先立って車体搬送
装置から車体を浮上はせて該単体な可動フレーム側に支
持するリフター機構と、浮上した車体を可動フレームに
対して位置決めする位置決め機構と、位置決めされた車
体に対して所定の作業を施す産業用ロボットと、車体搬
送装置の走行部位と可動フレームとの同期走行に先立っ
て、前記走行部位に対して可動フレーム１機械的に連結
するロック機構とを設けているシ ロック機＄ｎ、所定のアクチュエータにより回転操作さ
れて、そのトグル作用により前記走行部位の一部を進行
方向前後から挾持する一対のロックレバ−により構成す
る。

また前記の車体搬送装置としては、チェーンコンベアあ
るいにスラットコンベア等を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車体を搭載
した台車を牽引するいわゆるトウコンベアタイプのもの
を使用する。

ざらに、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、例えばばり取り作業や各種の研摩
作業等、自動車の製造に附随する種々の作業を含むもの
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、車体な前記走行部位から切
り離して該走行部位と同期走行すル可動フレーム側に支
持はせ、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、車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よりシーリング作業等の作業を行な
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６図〜第８図汀本発明のより具体的な一実施例な示す
図であり、前述した車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、１にフロアに敷設されたエン
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け車体Ｂが搭載された台車である。チェーンコンベ
ア１のチェーン３にｉｊ稟４図および第５図に示すよう
に前後一対のドッグ４ａ。

４ｂが所定ピッチで設けられており、他方、台車２の底
部にはプレート５が突設されている。したがって、プレ
ート５がいずれか一方のドッグ４＆またけ４ｂに当接す
ることにより、台車２がチェーンコンベア１に牽引きれ
てレール６上を所定速度で連続的に走行することになる
。７け車輪である。

ここで、チェーンコンベア１と台車２とで車体搬送装置
を構成してお的、チェーン３または台車２が車体搬送装
置の走行部位に相肖する。

８は台車２を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上を走行する。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をなすロ
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。

これらのロック機構１１に第６図〜第８図に示すように
、ブラケット５１にそれぞれに取り寸けられた左右一対
の揺動形のシリンダ５２と、シリンダ５２のげたらぎに
よりビン５３を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上のビン５５を中心として回
転する左右一対のＬ字状のロックレバ−５６ａ　、　５
６ｂ　と、リンクプレート５４とロックレバ−５６ａ　
５６ｂとを連結しているリンク５７とから構成きれる。

そして、第６図に示すようにシリンダ５２のはたらきに
より一対のロックレバ−５６ａ　、　５６ｂがそのトグ
ル作用により実線位置と仮想線位置との間で開閉動作し
、ロックレバ−５６＆　、　５６ｂが台車２の支柱１４
をその前後から挾みこ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。したかって、を記のよう
なロック状態を条件として、可動フレーム８け台車２に
追従してレール９Ｆを走行することがでとる。

この場合、ロック限位置にあるロックレバ−５６＆　、
５６ｂ　　と支柱１４との間に所定の隙間を確保してお
くことにより、支柱１４の精度の影響な受けることをく
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図に示すよう
にチューブ移動形のアシストシリンダ１５が配設これて
いる。このアシストシリンダ１５げ、第９図に示すよう
に固定されたピストンロツｆ１６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を介して連
結されている。つまり、可動フレーム８に前述したよう
にチェーンコンベア１の牽引力を受けて台車２とともに
走行するものであるが、チェーンコンベア１による牽引
力のほかにアシストシリンダ１５によって予圧が与えら
れろ。

詳しく１％＠４図において矢印Ａｉ台車２および可動フ
レーム８の走行方向とすると、アシストシリンダ１５の
一方の室１９にげボートｐａからレギュレータバルブ２
０で設定されたＰｌの空気圧が与えられ、他方の室２１
にけボー）Ｐｂからレギュレータバルブ２２で設定され
た例えばＰ２　（Ｐｌ＞　Ｐｔ）の空気圧が与えられて
い・るものとすると、その差圧Ｐｉ−Ｐ。

（約０．５Ｋｐ／ｃｎｌ）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れる。この予圧の作用につい
ては後述する。２３ｉｊソレノイドバルブである。

第１図〜第３図において可動フレーム８の下ｉにば、車
体Ｂを台車２からリフトアツプメせるための左右各一対
のリフター機構２４（ただし、第１図では片側のみ図示
しである）と、車体Ｂを車幅方向から押圧して車体Ｂの
車幅方向の心出しを行なう左右各一対のＸ方向調心機構
２５（ただし、第１図では片側のみ図示しである）と、
同じく車体Ｂを前後方向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方向調心機構２６とが設け
られている。これら双方の―心機溝２５　、２６が車体
Ｂの位置決め機構な構成する。

リフター機構２４は第１図のほか第１Ｏ図に示すように
、シリンダ２７のはたらきにより水平な軸６０を中心と
して回転するいわゆるスイングタイプのリフトレバー２
８を中心として構成されている。そして、リフトレバー
２８にはボールタイプのフローティングローラ四と、シ
リンダ３０によ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に、第１図に示すようにシリンダ３
２とプッシャー３３とから構成され、同様にＹ方向調心
機構２６は第３図に示すようにプッシャーリンク３４と
これを回転運動きせるシリンダ３５とから構成づれる。

そして、前述したように台車２と可動フレーム８とが同
期結合はれたとと、シーリング作業に先立ってリフター
機構２４により車体Ｂをリフトアップさせて可動フレー
ム８側で車体Ｂを支持する。

このとき、リフター機構２４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４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。したがって、この状態でＸ方向調心機
構２５およびＹ方向調心機構２６が作動Ｔることで、可
動フレーム８に対’ｆる車体Ｂの車幅方向および車体前
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ｉｊ第１図および第２図に
示すようにドア開閉機構３６が設けられている。このド
ア開閉機構３６ハシリンダ３７の先端に吸着カップ３８
を有しており、ドア開口部側からのシーリング作業に備
えてドアＤを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車室内外のシーリン
グ作業を実行するものである。

尚、第１図中の４１ニバツクドア開閉機構で、このバッ
クドア開閉機＃１４１げ前述のドア開閉機＃ｌｌ３６と
同様に作用する。

次に、以上のよ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を搭載した台車２は前工程から当該シーリ
ング工程に向かっ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＠２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
態においてに、第６図に示す目ツク機構１１のうち前側
のロックレバ−５６１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８に対応する位ｔｇｔま
で走行し、第６図に示すように台車２の支柱１４．６（
ロック機４１１１１のロックレバ−５６＆に当接すると
この時点から可動フレーム８が台車２に追従して同期走
行を開始する。その後、所定のタイミングをおいて、後
側のロックレバ−５６ｂが回転して支柱１４’ｌｋその
前後から挾み込む１以上により、台車２と可動フレーム
８とが機械的に連結される。

このとき、台車２の支柱１４ニ後側のロックレバ−５６
ｂにより前方へ（第６図で仮想線で示す正規の位置まで
）引き込まれることにより確実に可動フレーム８に対し
位置決めされることになる。

このため、例えば支柱１４が両口ツクレバ−５６ａ。

５６ｂの中で自由に紡後動できるように遊びを持たせた
場合に比べて、後述するＹ方向調心機構Ｊ２６の作動範
囲を小ζいものとすることが可能である。

また、車体搬送装置のサージングに対しても台車が可動
フレームと一体とをって遊びなく追従するため、可動フ
レーＡの同期走行中において高精度な作業を行なえる。

他方、アシストシリンダ１５に４エアが供給され、この
時点からコンベア１の牽引力とアシストシリンダ１５の
出力である予圧とにより、可動フレーム８が台車２に追
従して同期走行管開始する。

ここで、チェーン；ンベア１のチェーン３と台車２側の
プレート５との関係を第４図についてみると、台車２が
当該シーリング作業に到着する壕でにアシストシリンダ
１５にょる予圧６ｔ　Ｍ与されてイナーたメ、台車２け
チェーンコンベア１の１１力のみによって走行する。つ
まり、第４図に示す一方のドッグ４ａが仮想線で示すプ
レート５に当接してチェーン３が台車２を押すようなか
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ｔｔｒる遊びが形成される。

この場合、長尺のチェーンコンベア１けチェーン３各部
の撓みや伸び等のためにサージングという不等速運動を
起こすことがあり、前述したあそびｔの範囲内で台車２
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４ｂに当たったり後側のチェーンドッグ
４＆１：当たったり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を
行なうとチャタリングに伴う振動によってシーリング位
置精度が悪くなる。

そこで本実施例においては、台車２と可動フレーム８と
が同期連結された時点で、ｌ！９図に示すアシストシリ
ンダ１５の差圧Ｐ里−ｐ、をもって可動フレーム８な介
して台車２に前進方向の予圧（台車２に及ぼ丁稚力とし
ては例えば３５に９程度）な与える。その結果、第４図
に実線で示すようにプレート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１
のチェーン３を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。したがって、当該シーリング工程に
ついてはサージング等がおっても台車２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１５Ｕ圧力が異
なるものの双方の室１９　、２１が加圧されているため
、例えば万一台車２が暴走したような場合にはアシスト
シリンダ１５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による予圧を台車２の前進方
向でなく後退方向に作用きせることも可能である。

台車２と可動フレーム８とが連結されて同期走行な開始
すると、第１図のリフター機構２４が作動して車体Ｂｉ
台車２からリフトアップさせて切り離す、これにより、
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２４のロケートピン３１は下降してい
る。

次いで、Ｘ方向調心機構２５およびＹ方向調心機構２６
がそれぞれ作動して水平面内で車体Ｂをフローティング
させて、可動フレーム８に対する車体Ｂの心出しを行な
う。

そして、最後にロケートピン３１がシリンダ３ｏのはた
らきにより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の位置決めな待ってドア開
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およびバックドアＤｂを開く。これらの
作業は、台車２および可動フレーＡ８の同期走行中にお
いて行なわれることｉｊ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た産業用ロボット３９
が作動し、シーリングガン４０にヨリ所定のシーリング
作業な実行する。この場合、例えばルーフパネルやドア
開口縁部といった車室外部分のほか、ルーフパネルの内
側やフロアパネルといった車室内部分について奄ロボッ
ト自体が車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２５およびＸ方向調心機
構２６がそれぞれ退避動作すると同時に、ドア開閉機構
３６およびバックドア開閉機構４】がドアＤおよびバッ
クドアＤｂを閉じ、ざらにリフター機構２４が下降動作
して車体Ｂを元の台車２上に移し替える。

続いて、可動フレーム８から台車２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
台車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は台車２ごとチェーンコ
ンベア１により次工程へと搬送され、他方、可動フレー
ム８け＠９図に示した高速後退用パルプ４３が切換操作
づれることで、アシストシリンダ１５のはたらきにより
初期位置に高速にて戻り、以後は上記の動作を繰り返す
。

このように本実施例によれば、連続走行している台車２
から車体Ｂを切り離し、この車体Ｂを台車２と同期走行
する可動フレーム８側に一旦移１７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
までを行なうものであり、よって車体Ｂを全くタクト運
転システムに関与ζ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をるほか、既
存のコンテイニアスタイプのラインに改良を加えるのみ
で実施できる。

その上、ロック機構は、台車等の走行部位の一部を酌後
両方からロックレバ−により正規の位置で挾み込む構造
にしたため、走行部位と可動フレームの相対位置を確実
に決めることができる。

プらに、ロック機構のはたらきにより台車と可動フレー
ムとが同期結合はれるので、例オは重体搬送装置として
チェーンコンベアを採用した場合、そのサージング等に
対しても台車と可動フレームとが一体とをって忠実に追
従し、可動フレームの同期走行中において高精度な作業
を行なえる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す図であって第２図の右
側面図、第２図に同じく本発明の一実施例を示す全体説
明図、第３図は第２図の平４面図、第４図はチェーンコ
ンベアの要部拡大図、第５図に第４図θ）■−■線に沿
う断面図、第６図にロック機構の詳細を示す図で第１図
のＣ方向矢視図、第７図に第６図（ｎ　Ｖｌｌ−■線に
沿う断面図、第８図は第６図の■−■線に沿う断面図、
第９図にアシストシリンダの断面図、第１０図けリフタ
ー機構の要部拡大図である。 １・・・チェーンコンベア、２・・・台’ｆＭ−１８・
・・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、２５・・
・位置決め機構としてのＸ方向調心機構、２６・・・位
置決め機構としてのＹ方向調心機構、３９・・・産業用
ロボット、Ｂ・・・車体、５６ａ。 ５６ｂ・・・ロックレバ−０ 外２名

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車体を浮上さ
   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
   、浮上した車体を可動フレームに対して位置決めする位
   置決め機構と、位置決めされた車体に対して所定の作業
   を施す産業用ロボットと、車体搬送装置の走行部位と可
   動フレームとの同期走行に先立つて、前記走行部位に対
   して可動フレームを機械的に連結するロック機構とを設
   けてなり、このロック機構は、所定のアクチュエータに
   より回転操作されて、そのトグル作用により前記走行部
   位の一部を進行方向前後から挾持する一対のロックレバ
   ーにより構成し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。