JP2006239764A - 車両用ドアインパクトビームの製造方法及びその製造装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用ドアインパクトビームの製造において、絶対基準となる移送手段と工程毎の可変基準を設定して、パイプ長、エクステンション、取付部品及び取付位置が異なる多種類の製品を、一台で兼用して製造できる製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】パイプ軸と直交する方向において並設された複数の加工ステージＳ１〜Ｓ５間を移送手段によってパイプ２が順次移送されて加工が施される車両用ドアインパクトビーム４０の製造方法であって、複数のステージＳ１〜Ｓ５に亘ってパイプ２の軸と直交する基準軸が設定され、該基準軸を基に少なくとも１ステージにおいてパイプ軸方向へのパイプ２の移動調整を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用ドアインパクトビームの製造方法及びその製造装置に関する。

従来、車両用ドアインパクトビーム、サイドインパクトバー、ドアサイドビーム等と呼称される車両ドア内に設置される衝撃吸収装置として、例えば図６に示すような、長尺なパイプ１０１の両端部に車両用ドアへの取付部材であるエクステンション（車両のドアパネルに取り付けるための端部部材の通称。支持ブラケットとも言う。）１０２，１０３を溶接Ｗ３により接合し、パイプ１０１の外面にブラケット１０４等の部品を取り付けた組立構造の車両用ドアインパクトビーム１００が一般的である。

この製造方法としては、図６の（ａ）、（ｂ）に示すように、第１ステージにおいて作業者が図示しない治具上に、パイプ１０１とエクステンション１０２，１０３をセットし、図示しない溶接ロボットによりパイプ１０１の両端部にエクステンション１０２，１０３を溶接Ｗ３により接合する。

次に、上記のように両端部にエクステンション１０２，１０３が溶接されたパイプ１０１を、図６の（ｃ）、（ｄ）に示すように、第１ステージとは異なる第２ステージへ作業者が手に持って搬送するとともに、前記と同様に、パイプ１０１及び更なる取付部品１０４を別の溶接治具にセットし、パイプ１０１の両端部を除くパイプ一般部外周１０５に取付部品１０４を溶接Ｗ４（あるいは螺着）により接合する方法が知られている（特許文献１，２参照）。

また、パイプ１０１の工程間移送に伴う部品取付位置の誤差を解決する製造方法として、パイプ１０１の軸と直交する方向に複数並設された溶接ステージへパイプ１０１を順次自動搬送するとともに、各ステージにおいてパイプ１０１の外周１０５に取付部品１０４を順次溶接するいわゆるトランスファ式が開示されている（特許文献３，４参照）。
特開平４−３００７１６ 特開平７−１４４５３５ 特開２０００−２０２６８９ 特開２００２−３３１３９２

前記特許文献１、２に記載の車両用ドアインパクトビームの製造方法においては、第１と第２のステージが別々の場所に配置され、しかも作業者によってパイプ、エクステンション、取付部品の搬送及び治具へのセットを行なわなければならず、この搬送及び治具へのセットに手間と時間が掛かる問題や、治具へのセットミスが生じるおそれがある。また、両エクステンションの取付穴の位置精度、及び、それらに対する各取付部品の位置精度にも、誤差を生じる機会が多くなる懸念がある。

また、前記特許文献３，４に記載のトランスファ式による溶接工程を前記ドアインパクトビームの製造に適用すると、各ステージの治具はパイプ端面をエクステンション及び取付部品の組付基準に設定されることになり、パイプ端面にエクステンションが取り付けられるドアインパクトビームでは、エクステンションが邪魔でパイプの端面基準が取りづらくなってしまい、治具の複雑化や、エクステンションの溶接範囲や形状が制約される問題がある。

更に、特許文献３に記載のトランスファ式による溶接方法はパイプ端面の組付基準を、最初のステージで設定したまま最後のステージまで変更することなくパイプ搬送やエクステンション・取付部品の組付けを行なうので、１種類の製品のみを生産する専用機であるならば問題ないが、パイプ長、エクステンション、取付部品及び取付位置が異なる多種類の製品を、この装置一台で製造することは困難である。

一方、特許文献４に記載のトランスファ式による溶接方法は、パイプの両端部に部品を予め別の作業場所で仮溶接した後、該両部品を介してパイプ両端部を外側からパイプ軸方向に挟持してトランスファ式で部品を本溶接する方法であるため、ドアインパクトビームのようにパイプの両端部にエクステンションが組み付けられたものにおいては、両端部を挟持する機構が複雑となり、適切な方法とは言えない。

また、前記特許文献３、４に記載のトランスファ式による溶接工程に共通する構成として、Ｖ字状やコ字状の搬送台上にパイプを載置しているだけの搬送でありパイプを積極的に固定支持しないため、搬送中の振動や搬送開始及び停止の衝撃によりパイプがパイプ軸方向にパイプ端面基準がずれてしまい、組付不良が生じる虞がある。

そこで本発明は、上記の問題を解決する、車両用ドアインパクトビームの製造方法及びその製造装置を提供することを目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、加工されるパイプのパイプ軸と直交する方向において並設された複数の加工ステージ間を移送手段によってパイプが順次移送されて加工が施される車両用ドアインパクトビームの製造方法であって、複数のステージに亘ってパイプ軸と直交する基準軸が設定され、該基準軸を基に少なくとも１ステージにおいてパイプ軸方向へのパイプの移動調整がなされることを特徴とする車両用ドアインパクトビームの製造方法である。

本発明においては、各ステージに亘って絶対基準軸が設定されるので、一連の加工工程において基準軸が一定に保たれる。また、ステージ毎に任意の基準を設けることで各ステージにおいて基準の設定をすることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明においてトランスファ式を適用したもので、前記移送手段は、前記基準軸を含む鉛直面内を移動可能なトランスファ−バーと、該トランスファーバー上に設けられ前記パイプを強固に把持及び解放自在な複数のクランプ装置とから成り、前記トランスファーバーの昇降及び基準軸方向への進退により、該クランプ装置が前記パイプを把持しつつ昇降及び前記基準軸上を移動することを特徴とするドアインパクトビームの製造方法である。

本発明においては、各ステージ上にてパイプを強固に把持及び解放自在でき、ステージ間の正確な搬送が行なえる。また、全てのクランプ装置が共通の駆動手段によって基準軸上を移動するので、各ステージにおける基準軸が一貫してズレないとともに、ステージ毎に任意の基準（副基準）を設定し易い。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記パイプの軸方向へのパイプの移動調整は、前記移送手段がパイプ解放後、押圧手段によりパイプの一端面をパイプ軸方向へ押圧してパイプ他端面及び／または加工部を突き当て基準に当接させ、その後前記移送手段によりパイプを強固に把持することを特徴とする車両用ドアインパクトビームの製造方法である。

本発明においては、パイプの端面及び加工部を突き当て基準に当接することによって基準をステージ毎に設定することができる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記押圧手段と前記突き当て基準によりパイプ長及び／または加工部の位置を測定する工程を少なくとも１ステージに備えることを特徴とする車両用ドアインパクトビームの製造方法である。

本発明においては、パイプの長さ及び／または加工部の位置を測定し、パイプの全長不良を測定することができる。

請求項５記載の発明は、加工されるパイプのパイプ軸と直交する方向において並設された複数の加工ステージ間を移送手段によってパイプが順次移送されて加工が施される車両用ドアインパクトビームの製造装置であって、パイプ軸と直交する基準軸に沿って、パイプを前記複数の加工ステージに順次移動させる移送手段と、前記複数の加工ステージにおける少なくとも１つの加工ステージにおいて、パイプを、そのパイプ軸方向に移動調整する調整手段とを有することを特徴とする車両用ドアインパクトビームの製造装置である。

請求項６記載の発明は、前記移送手段は、前記基準軸を含む鉛直面内を移動可能なトランスファ−バーと、該トランスファーバー上に設けられ前記パイプを強固に把持及び解放自在な複数のクランプ装置とから成り、前記トランスファーバーの昇降及び基準軸方向への進退により、該クランプ装置が前記パイプを把持しつつ昇降及び前記基準軸上を移動することを特徴とする請求項５記載のドアインパクトビームの製造装置である。

請求項１記載の発明によれば、絶対基準である移送手段に対し、パイプをパイプ軸方向へ移動させ、このパイプの加工基準（部品の取付基準等）を自由に設定することが可能となり、パイプ長、加工位置（部品の取付位置など）が異なる多種類の製品を、一台の溶接装置で加工することができる。

請求項２記載の発明によれば、パイプが強固に把持され基準軸上に延在するトランスファ−バーにより確実に次のステージに搬送されるので、パイプ移送時の絶対基準がずれることなく、パイプ軸方向へのパイプ移動位置調整を正確に行なうことができる。

請求項３記載の発明によれば、パイプの端面及び／または加工部を基準として、次のパイプ加工工程が施されるため、本来必要とされる加工部同士間のパイプ軸方向間隔及び面角度関係が正確に決定され、取付対象物への取付性に優れるパイプ製品を製造することができる。

請求項４記載の発明によれば、全長不良のパイプや取付対象物の位置不良のパイプがステージに供給された場合に、容易にその合否を判断できる。

請求項５及び６記載の発明によれば、上記請求項１及び２の発明の効果を発揮できる車両用ドアインパクトビームの製造装置を提供できる。

本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図５に示す実施例に基づいて説明する。

図１乃至図３は本発明の車両用ドアインパクトビームの製造方法及びその装置の実施例１を示す。

図１は、車両用ドアインパクトビームの製造装置全体の上面視図である。
本製造装置は、ベース１上に、各工程の処理機構を備えた複数のステージＳ１〜Ｓ５が、ドアインパクトビームを構成するパイプ２の軸に対し直交する方向において並設されており、該ステージＳ１〜Ｓ５の上流側に位置するベース１の側部には、パレット３が設けられ、該パレット３にパイプ２が複数本貯留されている。このパレット３から第１ステージＳ１に亘ってパイプ２を供給する滑り台板４が並設されている。

第１ステージＳ１には、前記並設された滑り台板４の終端部に位置して一対のストッパ４ａ，４ａが備えられ、このストッパ４ａに当って位置決めされたパイプ２の軸線上に位置して、縦断面においてＶ字状溝（溝形状は任意）に形成された２つの軸受け５，５が所定の間隔をもって配置され、この軸受け５，５によりパイプ２を保持するようになっている。

また、第１ステージＳ１の一端側には、パイプ２の右端面２ａ（本実施例では右端面であるが左端面を基準としてもよい）を位置決め基準とする第１突き当て治具６が設けられ、他端側には、パイプ２の左端面２ｂを押圧して、パイプ２の右端面２ａを前記第１突き当て治具６へ当接させる押圧手段である第１シリンダ７が設置されている。

更に、図２に示すように、前記複数のステージＳ１〜Ｓ５間に亘って、前記パイプ２の軸に対して直交する方向に１本のトランスファーバー３８が各ステージＳ１〜Ｓ５の略中央において架設されており、該トランスファバー３８は、パイプ２の軸と直交する基準軸（絶対基準)ＣＬに沿って配置されている。

更に、該トランスファーバー３８は油圧シリンダ等の駆動手段により絶対基準ＣＬに沿って隣接するステージ間を水平方向に往復移動（図３のＡ−Ｂ方向）するとともに、油圧シリンダ等の駆動手段により垂直方向（図３のＣ−Ｄ方向）に昇降移動するようになっている。

前記トランスファーバー３８上には、複数の、図の実施例では第１〜第４の４個のクランプ装置８ａ〜８ｄが隣接するステージＳ１〜Ｓ５間の間隔で装備されている。

前記各クランプ装置８ａ〜８ｄは、図３に示すように、前記トランスファ−バー３８上に固着された台部３９と、該台部３９内に内蔵された図示しない駆動手段によって回動する一対の並行したクランプ回動軸３６，３６と、該一対の回動軸３６，３６に備えられた一対の対向する把持片３７，３７とからなり、前記駆動手段により一対のクランプ回動軸３６，３６を相反する方向に回動することによって、一対の把持片３７，３７を図３の矢印Ｅ方向に回動して該一対の把持片３７，３７でパイプ２を強固に把持したり解放する、所謂チューリップ式のクランプ装置となっている。

なお、前記のトランスファーバー３８の駆動は、周知のトランスファー技術を援用すればよく、また、クランプ装置はチューリップ式ではなく、前記絶対基準ＣＬ（パイプ２の軸に直交する方向）に沿って平行移動して開閉する機構でもよい。更に、該クランプ装置は市販品を適宜用いればよい。

また、トランスファーバー３８は往復移動のみとし、クランプ装置８ａ〜８ｄの昇降は、トランスファーバー３８との間に設けた昇降装置によって行なうようにしてもよい。

前記トランスファーバー３８とクランプ装置８ａ〜８ｄによってパイプ２の移送手段を構成している。

そして、トランスファーバー３８の往復移動と昇降移動により、第１ステージＳ１の第１クランプ装置８ａは第１ステージＳ１と第２ステージＳ２間において往復移動と昇降移動をし、第２クランプ装置８ｂは第２ステージＳ２と第３ステージＳ３間において往復移動と昇降移動をし、第３クランプ装置８ｃは第３ステージＳ３と第４ステージＳ４間において往復移動と昇降移動をし、第４クランプ装置８ｄは第４ステージＳ４と第５ステージＳ５間において往復移動と昇降移動をするようになっている。

第２ステージＳ２には、該第２ステージＳ２の両端部に位置してブラケット載置台９，１０が備えられ、このブラケット載置台９上には、第１ブラケット構成部材１１が複数個載置され、ブラケット載置台１０上には、第２ブラケット構成部材１２が複数個載置されている。この第１ブラケット構成部材１１と第２ブラケット構成部材１２はブラケット１３を形成するものであり、両ブラケット構成部材１１，１２には、相互に合致する貫通穴１１ａ，１２ａが開けられている。

また、パイプ２の一般部外周２ｃ付近には、製品の組付け位置に合わせブラケット用第１治具１４が設置され、このブラケット用第１治具１４上には、第１ブラケット構成部材１１と第２ブラケット構成部材１２に形成された貫通穴１１ａ，１２ａに挿入可能な挿入ピン１４ａが立設されている。

また、前記両ブラケット載置台９，１０には図示しないロボット制御による供給機１５，１６が設けられ、ブラケット載置台９，１０上の第１ブラケット構成部材１１と第２ブラケット構成部材１２をバキュームや電磁石等で吸着させながらブラケット用第１治具１４へ、３次元的に移動して供給可能となっている。

更に、ブラケット用第１治具１４付近には図示しない溶接機が存在し、第１ブラケット構成部材１１と第２ブラケット構成部材１２をスポット溶接Ｗ１により接合しブラケット１３を構成するようになっている。

第３ステージＳ３には、パイプ２の軸線上に位置し、かつ、パイプ２の左端面２ｂに対向して、回転把持手段であるチャック１７が設置されており、該チャック１７には放射方向に開閉可能で、かつ、回転手段によってパイプ２の軸周りに回転可能な爪１７ａが備えられ、該爪１７ａによってパイプ２の開口端部を内側から支持し、かつ、パイプ２をその軸回りに回転できるようになっている。

第４ステージＳ４には、前記第１ステージＳ１と同様に２つの軸受け１８，１８が、パイプ２の軸芯上に位置し、かつ、間隔を有して配置され、また、パイプ２の外周面側の側部における所定の位置にはブラケット用第２治具１９が設けられ、第２ステージＳ２でパイプ２に組付けられたブラケット１３の一方の面が当接するようになっている。

また、第４ステージＳ４の他端側には、パイプ２の左端面２ｂ（本実施例では左端面であるが右端面を基準としてもよい）を位置決め基準とする第２突き当て治具２０が設けられ、一端側にはパイプ２の右端面２ａを押圧して、パイプ２の左端面２ｂを前記第２突き当て治具２０へ当接させる押圧手段である第２シリンダ２１が設置されている。

第５ステージＳ５には、前工程でパイプ２に取付けられたブラケット１３を保持するブラケット用第３治具２２が、ブラケット１３に当接するようにパイプ２の一般部外周２ｃ付近に設けられており、このブラケット用第３治具２２上に、前記第１ブラケット構成部材１１に形成した貫通穴１１ｃに挿入可能な挿入ピン２２ａが立設されている。

また、ブラケット用第３治具２２には押さえ部材２２ｂが設けられ、該押さえ部材２２ｂとブラケット用第３治具２２によりブラケット１３を把持する。更に、パイプ２の外周部を押さえる押さえ装置２３が備えられており、パイプ２を上部から押え付けるようになっている。

第５ステージＳ５の両端部にはエクステンション載置台２４，２５が備えられており、その一方に第１エクステンション２６が載置され、他方に第２エクステンション２７が載置されている。このエクステンション２６，２７の組付け位置に合わせパイプ２の両端部にそれぞれエクステンション用治具２８，２９が配置されており、エクステンション用治具２８，２９上には、エクステンション２６，２７にそれぞれ形成された貫通穴２６ａ，２７ａに挿入可能な挿入ピン２８ａ，２９ａが立設されている。

また、前記両エクステンション載置台２４，２５には図示しないロボット制御による供給機３０，３１が設置され、エクステンション載置台２４，２５上のエクステンション２６，２７を工場内エアや電磁石等で吸着させながらエクステンション用治具２８，２９へ三次元的に移動して供給可能となっている。

更に、両エクステンション用治具２８，２９付近には図示しない溶接機が存在し、エクステンション２６，２７をパイプ２に溶接Ｗ２により接合するようになっている。

なお、前記の全てのクランプ装置８ａ〜８ｄはトランスファ−バー３８に同軸に固設され、図２に示すセンタラインＣＬを絶対基準としてパイプ２の軸と直交する直線上に各ステージ毎の間隔で整列して配置されているとともに、トランスファ−バー３８がＣＬに沿って往復かつ昇降移動するようになっており、クランプ装置８ａ〜８ｄが相互に干渉しないように往復移動を同期して行うようになっている。

次に、本実施例の製造工程について説明する。
図１に示すように、先ず、パレット３内に貯留された多数のパイプ２を、図示しない上面が傾斜した供給爪により一本ずつ紙面の直交方向表側へすくい上げる。そして、供給爪がパレット３の上限位置に達すると、パイプ２が一本だけ滑り台板４上を転動して、第１ステージＳ１へ供給される。このパイプ２の供給方法としては、例えば特公平７−９０２５５号公報の図１１、図１３に開示されているような装置を用いる。

このとき、第１ステージＳ１において、第１クランプ装置８ａが固設されたトランスファーバー３８を、紙面の直交方向裏側に降下させて、第１クランプ装置８ａが供給されてくるパイプ２と干渉しないように下降させておく。パレット３より転動して供給されたパイプ２は、第１ステージＳ１の軸受け５，５上に跨って自動的に所定の位置に配置される。また、パイプ２の供給においては、ストッパ４ａを滑り台板４の終端に設けることにより、このストッパ４ａにパイプ２を当接させ、より確実に配置するようになっている。

次に、軸受け５，５上に供給されたパイプ２を、第１シリンダ７等の押圧手段によりパイプ２の左端面２ｂをパイプ２の軸に沿って右方へ押圧し、パイプ２の右端面２ａを第１突き当て治具６へ当接させ、パイプ２の右端面２ａを位置決め基準とした後、第１シリンダ７を左方へ後退させる。

その後、下方に退避していたトランスファーバー３８を上昇させて第１クランプ装置８ａをパイプ２の周面部に近接（上昇）させるとともに、図３に示すように該第１クランプ装置８ａの把持片３７，３７を閉じてパイプ２の軸方向の略中央部を把持する。そして、トランスファーバー３８を更に上昇させて第１クランプ装置８ａを紙面と直交方向の表側へ更に上昇させて軸受け５，５上からパイプ２を上方へ外すとともに、トランスファーバー３８を図２の矢印方向へ移動して、第１クランプ装置８ａをパイプ２の軸に対し直交する方向へ移動、すなわち、第２ステージＳ２へ移動して、パイプ２を第２ステージＳ２の上部の所定位置へ搬送する。このとき第１クランプ装置８ａはパイプ２ａの軸方向へは移動しないので、この第１クランプ装置８ａのＣＬ上の位置が絶対基準となる。

次に、第２ステージＳ２において、先ず、予めブラケット載置台１０に複数積み重ねられた第２ブラケット構成部材１２のうち、最上段の一個を供給機１６によりブラケット用第１治具１４上へ供給する。このとき、ロボット制御により３次元的に移動自在な供給機１６は、ブラケット用第１治具１４上に立設された挿入ピン１４ａを第２ブラケット構成部材１２に形成された貫通穴１２ａに挿入し、ブラケット用第１治具１４上の所定位置に第２ブラケット構成部材１２をセットする。

次に、トランスファーバー３８を下降して、前記のように第１ステージＳ１から第２ステージＳ２の上部に移動してきた第１クランプ装置８ａを、第２ステージＳ２に下降させるとともに第１クランプ装置８ａを開いて把持していたパイプ２を開放し、このパイプ２を第２ブラケット構成部材１２上に載置する。この時、トランスファーバー３８にステージ毎の間隔で固設された第２クランプ装置８ｂは第３ステージＳ３側へ移動しており、第１クランプ装置８ａは第２クランプ装置８ｂと干渉しない。また、図示しないが、前記第１ステージＳ１と同じ軸受け５，５を設けて第２ブラケット構成部材１２と軸受け５，５の両者でパイプ２を支持してもよい。

次に、ブラケット載置台９に複数積み重ねられた第１ブラケット構成部材１１のうち、最上段の一個を、前記第２ブラケット構成部材１２の供給と同様に、供給機１５によりブラケット用第１治具１４へ向って、ロボット制御により３次元的に移動してパイプ２上に供給載置されるとともに、第１ブラケット構成部材１１に形成された貫通穴１１ａがブラケット用第１治具１４上に立設された挿入ピン１４ａに挿入されて、第１ブラケット構成部材１１がパイプ２及び第２ブラケット構成部材１２に対する所定位置に、パイプ２を第２ブラケット構成部材１２とで挟むようにしてセットされる。

次に、図示しない溶接機により第１ブラケット構成部材１１と第２ブラケット構成部材１２とを相互に、またはパイプ２にスポット溶接Ｗ１により接合する。なお、第１ブラケット構成部材１１及び第２ブラケット構成部材１２の被パイプ当接面にはラバーが貼付されており、ブラケット１３をパイプ２に直に溶接せず、ラバーを介してパイプ２を挟持する固定構造であってもよい。

なお、トランスファーバー３８はパイプ２を第２ステージＳ２に供給した後、下降して第１ステージＳ１側に移動し、第１クランプ装置８ａは第１ステージＳ１の下方に退避する。また、この第１クランプ装置８ａの退避とともに、第２クランプ装置８ｂが第２ステージＳ２の下方に第１クランプ装置８ａと入れ替わるように復帰し待機する。

次に、前記のように、第２ステージＳ２の下方に待機していたトランスファーバー３８を上昇させ，第２クランプ装置８ｂをパイプ２まで近接（上昇）させるとともに該第２クランプ装置８ｂを閉じてパイプ２を把持した後、トランスファーバー３８の上昇によって該第２クランプ装置８ｂを紙面の上方向へ移動させるとともにトランスファーバー３８の前進移動によって第３ステージＳ３上へ移動させ、パイプ２を第３ステージＳ３上へ搬送する。

第３ステージＳ３において、図１に示すように、パイプ２の左（右でもよい）開口端部内にチャック１７の爪１７ａを挿入し、この爪１７ａをパイプ２の中心から放射方向に開いてパイプ２の内周面を内側から爪１７ａによって支持する。

なお、図１の第３ステージＳ３では第３クランプ装置８ｃが示されているが、この時点では第３クランプ装置８ｃは第４ステージＳ４側にあり、第３ステージＳ３のパイプ２は第２クランプ装置８ｂで支持されている。

次に、前記第２クランプ装置８ｂを開いて、もしくは緩めて、パイプ２を前記爪１７ａのみで支持し、図示しない回転制御装置によりチャック１７をパイプ２の軸周りに回転させることによりパイプ２を回転させる。図１の第３ステージＳ３では、パイプ２を第２ステージＳ２の状態からパイプ２の軸周りに約１８０度回転させた例である。

パイプ２の回転角度は、取付対象物、例えば車両のドアパネルに取付けられるブラケット１３の一部（取付面）と、後述する第５ステージＳ５にて取付けるエクステンション２６，２７等の取付対象物への取付面との角度が所定の角度を有するように設定される。

なお、前記の回転は、図示しない回転制御装置によりチャック１７の回転角度が正確に制御されるようになっており、パイプ２の回転角度は常に一定に保たれるようになっている。したがって、この第３ステージＳ３により、ブラケット１３の一部（取付面）を基準にして、後述する第５ステージＳ５にて取付けるエクステンション２６，２７の取付面を正確に位置決めすることを、より確実にしている。

次に、前記と同様に、トランスファーバー３８の下降により第２クランプ装置８ｂはパイプ２を第３ステージＳ３に供給した後、トランスファーバー３８の後退移動により第２クランプ装置８ｂを第２ステージＳ２に復帰させ、この第２クランプ装置８ｂと入れ替わりに第４ステージＳ４側に移動していた第３クランプ装置８ｃが第３ステージの下方に復帰する。そして、トランスファーバー３８を上昇させ第３クランプ装置８ｃをパイプ２まで近接（上昇）するとともに該第３クランプ装置８ｃが閉じてパイプ２を把持し、その後チャック１７の爪１７ａがパイプ２の求芯方向へ閉じてパイプ２を開放し、紙面の左方向へ退避する。その後、パイプ２を把持した第３クランプ装置８ｃをトランスファーバー３８の上昇により上方へ移動させるとともにトランスファーバー３８の前進移動によりパイプ２の軸芯と直交する図の上側へ移動させて、パイプ２を第４ステージＳ４へ搬送する。

また、図２に示すように、前記の工程によって第１ステージＳ１から第３ステージＳ３までの間では、各クランプ装置の絶対基準であるＣＬ（センタライン）からパイプ２の右端面２ａまでの距離ａ、及びブラケット１３までの距離ｂは変化しない。

次に、図１において、トランスファーバー３８を下降させて第４ステージＳ４において、前記の第３クランプ装置８ｃを降下させる。なお、図１の第４ステージＳ４では、第４クランプ装置８ｄが示されているが、この時点では、第４クランプ装置８ｄは第５ステージＳ５に移動している。そして、第３クランプ装置８ｃを開いてパイプ２を開放し、パイプ２を軸受け１８，１８上に載置する。

この時、万一、前記第３ステージＳ３において、パイプ２の回転角度、すなわち、ブラケット１３の取付面がズレていた場合には、ブラケット１３の一部（取付面）にブラケット用第２治具１９が当接し、このブラケット用第２治具１９によってズレが矯正される。また、このブラケット用第２治具１９は前記第３ステージＳ３に設けて矯正してもよい。

次に、第４ステージＳ４の右端部に設置された第２シリンダ２１等の押圧手段により図１に示すように、パイプ２の軸に沿って左方へパイプ２の右端面２ａを押圧し、パイプ２の左端面２ｂを第２突き当て治具２０へ当接させ、パイプ２の左端面２ｂを位置決めの（可変）基準とする。その後、第２シリンダ２１を右方へ後退させる。

なお、第３クランプ装置８ｃはパイプ２を第４ステージＳ４に供給し下降した後、トランスファーバー３８の後退移動により第３ステージＳ３に復帰し、第３クランプ装置８ｃと入れ替わりに第４クランプ装置８ｄが第４ステージＳ４の下方に復帰する。

次に、トランスファーバー３８を上昇させて第４クランプ装置８ｄをパイプ２まで上昇するとともに第４クランプ装置８ｄを閉じてパイプ２を把持した後、トランスファーバー３８を上昇して該第４クランプ装置８ｄを上方へ移動させるとともにトランスファーバー３８を前進移動して第４クランプ装置８ｄを第５ステージＳ５に移動させ、パイプ２を第５ステージへ搬送する。

第５ステージＳ５において、エクステンション載置台２４，２５に積まれたエクステンション２６，２７を供給機３０，３１により、パイプ２の両端に位置するエクステンション用治具２８，２９へ供給する。ロボット制御により３次元的に移動自在な供給機３０，３１は、エクステンション用治具２８，２９に立設した挿入ピン２８ａ，２９ａをエクステンション２６，２７に形成された貫通穴２６ａ．２７ａに挿入し、エクステンション用治具２８，２９上の所定位置にエクステンション２６，２７をセットする。

次に、トランスファーバー３８を降下させるとともに第４クランプ装置８ｄを開いてパイプ２を開放し、パイプ２の両端をエクステンション２６，２７上に載置する。このとき、ブラケット１３の少なくとも一部（取付面）がブラケット用第３治具２２に当接し、ブラケット用第３治具２２上の挿入ピン２２ａがブラケット１３の貫通穴１１ｃに挿入されることによって、パイプ２の軸方向の位置決めも行なわれ、更に、押さえ部材２２ｂによって確実にブラケット１３の取付面が固定される。

次に、押さえ治具２３によりパイプ２の外周の一部及びエクステンション２６，２７の一部を上から押さえつけた後、図示しない溶接機によりパイプ２と両エクステンション２６，２７とを溶接Ｗ２する。これにより車両用ドアインパクトビーム４０が形成される。

なお、前記のような各ステージＳ１〜Ｓ５における各クランプ装置８ａ〜８ｄの往復移動と昇降移動は、１本のトランスファーバー３８の往復移動と昇降移動により同時に行われ、各ステージＳ１〜Ｓ５における前記の動作は同時に行なわれるようになっている。

また、前記の工程によって第４ステージＳ４から第５ステージＳ５の間では、図２に示すように、各クランプ装置の絶対基準であるＣＬからパイプ２の左端面２ｂまでの距離ｃ、及びエクステンション２６，２７までの距離ｄ，ｅ及びブラケット１３までの距離ｆは変化しない。

このように本実施例では、トランスファーバー３８がパイプ２の軸方向へ移動されることがない絶対基準となっておりトランスファーバー３８上に同軸に固設されている全てのクランプ装置８ａ〜８ｄが左右にズレることがない。また、このクランプ装置８ａ〜８ｄに対しパイプ２を軸方向へ移動させ、パイプ２の端面を可変基準とすることで、パイプ２の長さやブラケット１３の組付け位置が異なる多種製品を、この装置一台で兼用して製造することができる。なお、本実施例では第４ステージＳ４において、パイプ２の左端面２ｂを可変基準としたが、右端面２ａを可変基準としてもよいし、第１ステージＳ１と同じ構成で、第２突き当て治具２０の位置だけを変えてもよい。

もし、本実施例において、実際に図２に示す各クランプ装置の絶対基準であるＣＬからの距離ｄ，ｅ，ｆが異なる製品を製造する場合には、第１ステージＳ１及び第４ステージＳ４における第１突き当て治具６と第２突き当て治具２０の位置を可変基準として変更し、第２ステージＳ２及び第５ステージＳ５に用いられる各溶接用治具を変更するという、簡単な変更で対応できる。

仮に、パイプ２の把持位置を常に一定に保ち、多種製品に応じてクランプ装置のみでパイプ２をパイプ２の軸方向へも移動させようとすると、クランプ装置の移動軌跡が製品種類毎に異なるとともに搬送方向も含めクランク状の軌跡になることから、搬送機構及び制御が複雑になる問題がある。また、機構の誤差が重畳し、位置精度が損なわれ易い。本実施例ではこのような問題を解消できる。

図４は実施例２を示すもので、実施例１においてパイプ２に取付けられたブラケット１３を可変基準にした例である。

図４に示すように、前記第４ステージＳ４において、図１に示す第１突き当て治具２０の代わりに、ブラケット用第２治具１９に第３突き当て治具３５を設け、シリンダ２１等によりパイプ２を、その軸に沿って左方へ押圧してブラケット１３の左側部を第３突き当て治具３５に当接させることにより、ブラケット１３の左側部を可変基準として第５ステージＳ５におけるエクステンション２６，２７のパイプ２の軸方向の位置決めを正確にするようにしたものである。

その他は前記実施例１と同様である。
本実施例２では、ブラケット１３の取付面及びパイプ２の軸方向位置を基準にして、エクステンション２６，２７が溶接されるため、前記実施例１のようにパイプ２の端面基準でエクステンション２６，２７が溶接される方法に比べ、本来必要とされるブラケット１３とエクステンション２６，２７とのパイプ２の軸方向の間隔及び面角度関係が正確に決定され、取付対象物、例えば車両のドアパネルへの取付性に優れるパイプ製品を製造することができる。

図５は実施例３を示すもので、本発明において、供給されたパイプ２の全長が、所定の長さを有しない不良パイプ２である場合には、これを事前に測定し排除するようにした例である。

本実施例３は、前記実施例１における第１ステージＳ１において、図示しないパイプ２の全長測定手段を設け、パイプ２が所定の全長を有するものであるかどうかを判定する。全長不良のパイプ２が第１ステージＳ１に供給された場合には、パイプ２を第１ステージＳ１から排除する装置を設け排除する。

パイプ２の全長を測定する手段としては、例えば、パイプ２の全長ｇに合わせて第１シリンダ７の内部を往復移動するピストンの停止位置を検出できる近接スイッチやオートスイッチ等を第１シリンダ７に付設する。

そして、全長不良のパイプ２が第１ステージＳ１に供給された場合には、ピストンの停止位置が近接スイッチ位置に対してズレることを検知し、別体の判断装置にてパイプ２の全長不良と判断する。

更に、全長不良検出時には、判断装置からの信号により装置が異常停止するシステムであるとよい。

なお、本装置でパイプ２の全長が異なる多種類の製品を製造するには、近接スイッチを第１シリンダ７に複数配設し、製品の種類に応じて近接スイッチを適宜選択使用すれば、全長不良とともに誤品も検出可能となる。

また、この測定手段によれば、製品の種類に応じて突き当て治具６の位置を変える必要がないメリットがある。

押圧手段の位置やストロークを測定する手段は、上記に限らず公知手段を適宜援用すればよいし、パイプ２の全長ｇそのものを画像処理装置等でステージ内で測定してもよい。

また、製品の種類によって第１突き当て治具６の位置を変える場合には、図５のＣＬからの偏差（副基準）ａ，ｈを決めて、この値と比較して測定の合否を判定するとよい。

その他の実施例

前記実施例の装置の設置スペースを広く確保できないような場合には、第３ステージＳ３におけるチャック１７の割出機構を第４ステージＳ４の右端部に設置された第２シリンダ２１等の押圧手段に設けることにより、第３ステージＳ３を統合廃止してもよい。これにより、パイプ移送時間の短縮及び製造装置がコンパクトになるメリットもある。

しかしながら、基本的に１つのステージに多くの動作を盛り込むと加工誤差が膨らむ可能性があるため、スペースやサイクルタイム的な余裕を勘案して、加工や動作を各ステージへ分配設定することが望ましい。

また、パイプ２の断面形状は、真円の外に楕円、長円、多角形等、任意であり、真円以外の場合には、パイプ２を貯留したパレット３から第１ステージＳ１への搬送を、前記滑り台用板４による転動ではなく、チャック等によって支持する搬送や前記のブラケット１３の搬送のようなロボット制御による三次元的な搬送としてもよい。また、ブラケット１３の数は幾つでもよく、数に合わせてステージ、もしくは、溶接用治具を更に設けてもよい。

本発明の実施例１における車両用インパクトビームの製造装置及び工程を示すもので、各ステージにおける工程を示す上面図。 図１におけるパイプ軸方向と直交する方向に移動するクランプ装置の絶対基準と、この絶対基準に対する可変基準を示した上面図で、治具は省略されている。 本発明の実施例１におけるトランスファーバーに固設されたクランプ装置を示す斜視図。 本発明の実施例２を示す第４ステージの上面図。 本発明の実施例３を示す第１ステージの上面図。 （ａ）は従来技術であるパイプの両端部にエクステンションを溶接した上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図、（ｃ）は上記のパイプの外周にブラケットを溶接した上面図、（ｄ）は（ｃ）におけるＹ−Ｙ線断面図。

符号の説明

２ パイプ
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ ステージ
８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ クランプ装置
６，２０ 調整手段である突き当て治具
７，２１ 押圧手段であるシリンダ
３８ トランスファーバー
４０ 車両用ドアインパクトビーム
ＣＬ 基準軸（センタライン）

Claims (6)

1. 加工されるパイプのパイプ軸と直交する方向において並設された複数の加工ステージ間を移送手段によってパイプが順次移送されて加工が施される車両用ドアインパクトビームの製造方法であって、複数のステージに亘ってパイプ軸と直交する基準軸が設定され、該基準軸を基に少なくとも１ステージにおいてパイプ軸方向へのパイプの移動調整がなされることを特徴とする車両用ドアインパクトビームの製造方法。
2. 前記移送手段は、前記基準軸を含む鉛直面内を移動可能なトランスファ−バーと、該トランスファーバー上に設けられ前記パイプを強固に把持及び解放自在な複数のクランプ装置とから成り、前記トランスファーバーの昇降及び基準軸方向への進退により、該クランプ装置が前記パイプを把持しつつ昇降及び前記基準軸上を移動することを特徴とする請求項１記載のドアインパクトビームの製造方法。
3. 前記パイプの軸方向へのパイプの移動調整は、前記移送手段がパイプ解放後、押圧手段によりパイプの一端面をパイプ軸方向へ押圧してパイプ他端面及び／または加工部を突き当て基準に当接させ、その後前記移送手段によりパイプを強固に把持することを特徴とする請求項１又は２記載のドアインパクトビームの製造方法。
4. 前記押圧手段と前記突き当て基準によりパイプ長及び／または加工部の位置を測定する工程を少なくとも１ステージに備えることを特徴とする請求項３記載のドアインパクトビームの製造方法。
5. 加工されるパイプのパイプ軸と直交する方向において並設された複数の加工ステージ間を移送手段によってパイプが順次移送されて加工が施される車両用ドアインパクトビームの製造装置であって、パイプ軸と直交する基準軸に沿って、パイプを前記複数の加工ステージに順次移動させる移送手段と、前記複数の加工ステージにおける少なくとも１つの加工ステージにおいて、パイプを、そのパイプ軸方向に移動調整する調整手段とを有することを特徴とする車両用ドアインパクトビームの製造装置。
6. 前記移送手段は、前記基準軸を含む鉛直面内を移動可能なトランスファ−バーと、該トランスファーバー上に設けられ前記パイプを強固に把持及び解放自在な複数のクランプ装置とから成り、前記トランスファーバーの昇降及び基準軸方向への進退により、該クランプ装置が前記パイプを把持しつつ昇降及び前記基準軸上を移動することを特徴とする請求項５記載のドアインパクトビームの製造装置。

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