JP3399807B2 - Manufacturing method of positioning jig for automotive panel member - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のドアパネ
ルなどの自動車用パネル部材を水平状態に位置決めして
ロボットなどで溶接する際に用いる自動車用パネル部材
の位置決め冶具の製造方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種の位置決め冶具は図３に示すよう
に、複数本の型鋼２ａを枠状に組合わせた土台の上に、
軟鉄板からなるクラウン２ｂを固定して水平な基盤２を
構成している。基盤２ないしクラウン２ｂの上面には碁
盤目状に番線（図示せず）が罫書きされ、この番線を基
準として基盤２上面の所定位置に複数のイケール４がボ
ルト止めにて立設されている。そして各イケール４の上
端に受け金６とクランプ８または受け金１０と基準ピン
１２が取付けられている。クランプ８は流体圧シリンダ
１４によって開閉可能とされ、クランプ８と受け金６と
の間に自動車用パネル部材１６の周縁部を上下方向から
挟持できるようになっている。また基準ピン１２は自動
車用パネル部材１６の周縁部の内側領域の複数箇所に形
成された基準孔に嵌合可能とされている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た位置決め冶具は、基盤２の上にイケール４、受け金
６，１０、クランプ８および基準ピン１２を積上げ的に
連結しているために、基盤２上面の平面加工精度と各部
材の寸法精度ないし組付け精度が、最終的な自動車用パ
ネル部材１６の位置決め精度として累積的に影響する構
造となっている。 【０００４】このため、位置決め冶具の設計に当っては
各部材の寸法誤差や組付け誤差ができるだけ生じないよ
うな設計が要求されることは勿論のこと、位置決め冶具
を組み上げた状態での最終的な組付け誤差が許容範囲内
に収まるように、各部材の許容寸法誤差を割り振ってい
かなければならない。また、各部材の加工は細心の注意
をもって行なう必要があるし、基盤２に対する番線の罫
書きやイケール取付用の多数のタップ孔形成にも多くの
手間がかかる。さらに、このようにして組付けた位置決
め冶具の精度が実際に許容範囲内にあるか否かを確認す
るための測定試験も不可欠である。 【０００５】本発明の目的は、前述のような設計、加工
および組付け上の手間を大幅に低減可能な自動車用パネ
ル部材の位置決め冶具とその製造方法を提供することに
ある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明の自動車用パネル部材の位置決め冶具の製造方法
は、自動車用パネル部材を基盤の上方所定高さ位置にほ
ぼ水平にした状態で、前記自動車用パネル部材の周縁部
を前記基盤上に立設したクランプ手段で挟持すると共
に、前記自動車用パネル部材の周縁部の内側領域に形成
した基準孔に前記基盤上に立設した基準ピンの上端部を
嵌合させるようにした自動車用パネル部材の位置決め冶
具において、上端開口を有する槽体の底面の所定複数個
所に、外力の作用により自在に屈曲変形する蛇腹状の軟
質金属ジョイント部を有し、かつ、外力の除去により当
該屈曲姿勢をそのまま保持する複数の支持部材の下端部
を固定する工程、前記各支持部材の上端部に前記クラン
プ手段の下端部または基準ピンの下端部をそれぞれ固定
する工程、前記クランプ手段および基準ピンをロボット
アームによって所定の位置まで移動させる工程、前記槽
体内に溶融樹脂を充填し固化させることにより前記基盤
を構成する工程とを有することを特徴とする。 【０００７】このような位置決め冶具の製造方法によれ
ば、ロボットアームによって設定したクランプ手段と位
置決めピンの位置がそのまま製品としての位置決め冶具
の最終位置となるから、部材の加工誤差や組付け誤差が
自動車用パネル部材の位置決め精度と無関係になり、位
置決め冶具の設計、加工および組付けなどの各工程で寸
法に関係した各種作業が大幅に簡略化される。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
および図２に基づいて説明する。図１は本発明により製
造した位置決め冶具を示す。同図で２０は上端が開放さ
れた箱状の槽体であって、この槽体２０はフロアＦ上に
水平に設置されている。槽体２０内底面上の所定複数個
所には屈曲自在な支持部材２２の下端部が固定されてい
る。この支持部材２２は図２に示すように管体２２ａの
中間部分の上下２個所に屈曲自在な蛇腹状の軟質金属製
ジョイント部２２ｂを挿入したものであって、ジョイン
ト部２２ｂが外力の作用により自在に屈曲変形して支持
部材２２の上端部を所定の３次元空間の範囲内で任意の
位置に移動させ、かつ、任意の角度に向けることができ
るようになっている。また支持部材２２ないしジョイン
ト部２２ｂは外力を取去るとその姿勢ないし屈曲角度を
保持するようになっている。なお、この実施形態で外力
というのはロボットアームによる外力を指す。 【０００９】支持部材２２の上端部には、クランプ手段
Ｃの下端部（すなわち受け金２４の下端部）と基準ピン
２８の下端部（すなわち受け金３０の下端部）がそれぞ
れ固定されている。受け金２４には流体圧シリンダ１４
にて開閉されるクランプ２６が上下方向に回動自在に配
設され、このクランプ２６と受け金２４との間に自動車
用パネル部材１６の周縁部が上下方向から挟持固定され
るようになっている。なお、この明細書では自動車用パ
ネル部材１６のクランプに関与する部材、すなわちクラ
ンプ２６、クランプ用受け金２４および流体圧シリンダ
１４を含めてクランプ手段Ｃと呼ぶ。自動車用パネル部
材１６の周縁部の内側領域には複数の基準孔が形成さ
れ、これら基準孔に基準ピン２８の上端部が嵌合され
る。クランプ用受け金２４と基準ピン用受け金３０の各
下端部は、槽体２０内に十分な深さまで挿入されてい
る。槽体２０内には溶融樹脂３２が流し込まれて固化さ
れ、これによって槽体２０、支持部材２２、受け金２
４，３０および樹脂３２が一体となった基盤３４が構成
され、前記クランプ用受け金２４と基準ピン用受け金３
０の下端部は支持部材２２と共にこの基盤３４内に埋設
固定されている。 【００１０】次に、位置決め冶具の製造工程について説
明する。まず槽体２０内底面の所定複数個所へ支持部材
２２を固定する。次に支持部材２２の上端部に受け金２
４、クランプ２６および流体圧シリンダ３０を取付ける
か、あるいは受け金３０と基準ピン２８を固定する。以
上の順番は逆にしてもよく、受け金２４，３０から上を
先に組み立てておいてから、受け金２４，３０の下端部
を支持部材２２の上端部に固定してもよいし、あるいは
支持部材２２から上を予め組み立てておいてから、支持
部材２２の下端部を槽体２０内底面に固定するようにし
てもよい。 【００１１】次に図示しないロボットアームによってク
ランプ手段Ｃと基準ピン２８を一つずつ所定の位置へと
移動させる。この所定の位置は、位置決め部材の設計条
件に従って予めロボットに記憶させておく。ロボットア
ームの先端のチャックによってクランプ手段Ｃと基準ピ
ン２８を把持して移動させると、支持部材２２のジョイ
ント部２２ｂの屈曲変形により支持部材２２が自在に変
形し、その変形状態でクランプ手段Ｃと基準ピン２８を
支持する。クランプ手段Ｃと基準ピン２８を所定の位置
まで移動を完了すると、ロボットアームの先端のチャッ
クをこれらから切離す。 【００１２】最後に槽体２０内に溶融樹脂３２を流し込
む。この溶融樹脂３２はクランプ用受け金２４や基準ピ
ン用受け金３０の位置が変化しないように、冷却固化し
た後も寸法変化ができるだけ小さいものが好ましい。ま
た、溶融樹脂３２を流し込む時に前記受け金２４，３０
が樹脂の流れで動かされないように、粘性の少ない樹脂
が好ましい。このような樹脂としては例えばポリウレタ
ン系樹脂が好適である。 【００１３】以上、本発明の一実施形態につき説明した
が、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の
変形が可能である。例えば前記実施形態では支持部材２
２として管体２２ａの中間部に蛇腹状の軟質金属製ジョ
イント部２２ｂを有するものを使用したが、このジョイ
ント部２２ｂには固めに嵌合させた球関節継手を代替使
用してもよいし、あるいは容易に屈曲変形可能な金属鉛
等からなる棒状体で支持部材２２を構成してもよい。要
は外力の作用により自在に屈曲変形し、かつ、外力が働
かない状態ではその屈曲姿勢を維持する部材であればよ
いのである。 【００１４】 【発明の効果】本発明は前述の如く、クランプ手段と基
準ピンを屈曲自在な支持部材を介して槽体に連結したの
で、クランプ手段と基準ピンをロボットアームによって
任意の位置に移動させて位置決めすることができ、か
つ、その位置決め状態で溶融樹脂を槽体内に充填するこ
とにより位置決めしたクランプ手段と基準ピンを動かさ
ずにこれらの支持基盤を形成することができるから、位
置決め設定したクランプ手段と位置決めピンの位置がそ
のまま最終位置となり、部材の加工誤差や組付け誤差が
自動車用パネル部材の位置決め精度に影響することがな
くなり、位置決め冶具の設計、加工および組付けなどの
各工程で寸法に関係した煩雑な各種作業が大幅に簡略化
される。BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention is an automotive panel member used when positions the automotive panel member, such as automobile door panels in a horizontal position welding such as a robot < The present invention relates to a method for manufacturing a positioning jig. 2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a positioning jig of this kind is mounted on a base in which a plurality of mold steels 2a are combined in a frame shape.
A horizontal base 2 is formed by fixing a crown 2b made of a soft iron plate. A number line (not shown) is scribed in a grid pattern on the upper surface of the base 2 or the crown 2b, and a plurality of scales 4 are erected at predetermined positions on the upper surface of the base 2 with bolts based on this number line. . At the upper end of each scale 4, a receiving metal 6 and a clamp 8 or a receiving metal 10 and a reference pin 12 are attached. The clamp 8 can be opened and closed by a fluid pressure cylinder 14 so that a peripheral portion of the vehicle panel member 16 can be sandwiched between the clamp 8 and the receiving metal 6 from above and below. The reference pin 12 is automatically
The vehicle panel member 16 can be fitted into reference holes formed at a plurality of locations in an inner region of a peripheral portion. [0003] The positioning jig constructed as described above is constructed by connecting the scale 4, the receivers 6, 10, the clamp 8 and the reference pin 12 on the base 2 in a stacking manner. to have the foundation 2 top surface machining accuracy and dimensional accuracy or assembly accuracy of each member of the final path automotive
The structure is such that the positioning accuracy of the tunnel member 16 is cumulatively affected. [0004] For this reason, in designing the positioning jig, it is of course required to design such that a dimensional error and an assembling error of each member do not occur as much as possible. The permissible dimensional errors of each member must be allocated so that the proper assembling error falls within the permissible range. In addition, it is necessary to meticulously process each member, and it takes a lot of trouble to scribe a line on the base 2 and to form a large number of tapped holes for mounting a scale. Further, a measurement test for confirming whether or not the accuracy of the positioning jig thus assembled is actually within an allowable range is indispensable. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle panel which can greatly reduce the above-mentioned design, processing and assembly labor.
An object of the present invention is to provide a positioning jig for a metal member and a method for manufacturing the same. In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a positioning jig for a vehicle panel member according to the present invention comprises placing the vehicle panel member substantially horizontally at a predetermined height above a base. In this state, the peripheral portion of the vehicle panel member was clamped by clamp means provided on the base, and was erected on the base in a reference hole formed in an inner region of the peripheral portion of the vehicle panel member . In a positioning jig for an automobile panel member in which an upper end portion of a reference pin is fitted, a bellows-shaped soft member which is freely bent and deformed by the action of an external force is provided at a plurality of predetermined positions on a bottom surface of a tank having an upper end opening.
Fixing the lower end portions of a plurality of support members having a metal joint portion , and maintaining the bending posture as they are by removing external force, the lower end portions of the clamp means or reference pins at the upper end portions of the support members. Fixing the lower end portions of the base member, moving the clamp means and the reference pin to a predetermined position by a robot arm, and forming the base by filling and solidifying the molten resin in the tank body. It is characterized by. According to such a manufacturing method of the positioning jig, the position of the clamping means and the positioning pin set by the robot arm becomes the final position of the positioning jig as a product as it is.
It becomes irrelevant to the positioning accuracy of the vehicle panel member , and various operations related to dimensions are greatly simplified in each step such as design, processing and assembly of the positioning jig. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
A description will be given based on FIG. FIG. 1 shows a positioning jig manufactured according to the present invention. In the figure, reference numeral 20 denotes a box-shaped tank body whose upper end is open, and this tank body 20 is installed horizontally on the floor F. The lower end of a bendable support member 22 is fixed to a plurality of predetermined locations on the inner bottom surface of the tank body 20. As shown in FIG. 2, the support member 22 has flexible bellows-like soft metal joints 22b inserted at two upper and lower portions of an intermediate portion of a tubular body 22a. The upper end of the support member 22 can be flexibly deformed and moved to an arbitrary position within a predetermined three-dimensional space, and can be directed to an arbitrary angle. When the external force is removed, the support member 22 or the joint portion 22b maintains its posture or bending angle. In this embodiment, the external force refers to an external force generated by a robot arm. The lower end of the clamping means C (ie, the lower end of the receiver 24) and the lower end of the reference pin 28 (ie, the lower end of the receiver 30) are fixed to the upper end of the support member 22, respectively. The receiving cylinder 24 has a fluid pressure cylinder 14
A clamp 26 that is opened and closed by the motor is disposed rotatably in the vertical direction.
A peripheral portion of the panel member 16 is sandwiched and fixed from above and below. It should be noted that the path for the car in this specification
The members involved in the clamping of the flannel member 16, that is, the clamp 26, the clamp receiver 24, and the fluid pressure cylinder 14 are referred to as clamping means C. Automotive panel
A plurality of reference holes are formed in the inner region of the periphery of the member 16, and the upper end of the reference pin 28 is fitted into these reference holes. The lower ends of the clamp receiver 24 and the reference pin receiver 30 are inserted into the tank 20 to a sufficient depth. The molten resin 32 is poured into the tank body 20 and solidified, so that the tank body 20, the support member 22, and the receiver 2
4 and 30 and the resin 32 are integrated into a base 34, and the clamp receiver 24 and the reference pin receiver 3
The lower end of the reference numeral 0 is embedded and fixed in the base 34 together with the support member 22. Next, the manufacturing process of the positioning jig will be described. First, the support member 22 is fixed to a plurality of predetermined locations on the bottom surface of the tank body 20. Next, a receiving metal 2 is provided on the upper end of the support member 22.
4. Attach the clamp 26 and the hydraulic cylinder 30 or fix the catch 30 and the reference pin 28. The above order may be reversed, and the lower ends of the receivers 24 and 30 may be fixed to the upper end of the support member 22 after the upper parts are assembled from the receivers 24 and 30 first, or After assembling the upper part from the support member 22 in advance, the lower end of the support member 22 may be fixed to the inner bottom surface of the tank body 20. Next, the clamp means C and the reference pin 28 are moved one by one to predetermined positions by a robot arm (not shown). This predetermined position is stored in the robot in advance according to the design conditions of the positioning member. When the clamp means C and the reference pin 28 are gripped and moved by the chuck at the tip of the robot arm, the support member 22 is freely deformed by the bending deformation of the joint part 22b of the support member 22, and the clamp means C The reference pin 28 is supported. When the movement of the clamp means C and the reference pin 28 to the predetermined position is completed, the chuck at the tip of the robot arm is separated therefrom. Finally, the molten resin 32 is poured into the tank 20. It is preferable that the molten resin 32 has as small a dimensional change as possible after cooling and solidification so that the positions of the clamp receiver 24 and the reference pin receiver 30 do not change. When the molten resin 32 is poured, the receiving members 24, 30
A resin having a low viscosity is preferable so that the resin is not moved by the flow of the resin. As such a resin, for example, a polyurethane resin is preferable. As described above, one embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the support member 2
Although a tube having a bellows-shaped soft metal joint portion 22b in the middle of the tube body 22a was used as the ball joint 2, a solidly fitted ball joint may be used as a substitute for the joint portion 22b. Alternatively, the support member 22 may be formed of a rod-shaped body made of metal lead or the like which can be easily bent and deformed. The point is that any member may be used as long as it is freely bent and deformed by the action of an external force and maintains the bent posture when no external force is applied. As described above, according to the present invention, the clamp means and the reference pin are connected to the tank via the bendable support member, so that the clamp means and the reference pin can be moved to any positions by the robot arm. It is possible to form these supporting bases without moving the clamp means and the reference pin positioned by filling the molten resin into the tank body in the positioning state, so that the positioning is set. The final position is the position of the clamping means and the positioning pin.
The positioning accuracy of the automobile panel member is not affected, and various complicated operations related to dimensions are greatly simplified in each step of designing, processing, and assembling the positioning jig.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明により製造された自動車用パネル部材の
位置決め冶具の断面図。 【図２】前記位置決め冶具の要部拡大断面図。 【図３】従来の自動車用パネル部材の位置決め冶具の断
面図。 【符号の説明】 ２０ 槽体 ２２ 支持部材 ２２ｂ 蛇腹状軟質金属製のジョイント部 ２４，３０ 受け金 ２６ クランプ ２８ 基準ピン ３２ 溶融樹脂 ３４ 基盤BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a positioning jig for a panel member for an automobile manufactured according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the positioning jig. FIG. 3 is a sectional view of a conventional positioning jig for a panel member for an automobile . [Description of Signs] 20 Tank body 22 Supporting member 22b Bellows-like soft metal joints 24, 30 Receptacle 26 Clamp 28 Reference pin 32 Molten resin 34 Base

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 3/00 B23Q 3/18 B23K 37/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) B23Q 3/00 B23Q 3/18 B23K 37/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 自動車用パネル部材を基盤の上方所定高
さ位置にほぼ水平にした状態で、前記自動車用パネル部
材の周縁部を前記基盤上に立設したクランプ手段で挟持
すると共に、前記自動車用パネル部材の周縁部の内側領
域に形成した基準孔に前記基盤上に立設した基準ピンの
上端部を嵌合させるようにした自動車用パネル部材の位
置決め冶具において、上端開口を有する槽体の底面の所
定複数個所に、外力の作用により自在に屈曲変形する蛇
腹状の軟質金属ジョイント部を有し、かつ、外力の除去
により当該屈曲姿勢をそのまま保持する複数の支持部材
の下端部を固定する工程、前記各支持部材の上端部に前
記クランプ手段の下端部または基準ピンの下端部をそれ
ぞれ固定する工程、前記クランプ手段および基準ピンを
ロボットアームによって所定の位置まで移動させる工
程、前記槽体内に溶融樹脂を充填し固化させることによ
り前記基盤を構成する工程とを有することを特徴とする
自動車用パネル部材の位置決め冶具の製造方法。(57) With the substantially horizontally Patent ranging claimed is: 1. A motor vehicle panel members upwardly a predetermined height position of the substrate, the automotive panel portion
The periphery of the material is clamped by the clamp means provided on the base, and the upper end of a reference pin provided on the base is fitted into a reference hole formed in an inner region of the periphery of the vehicle panel member. In a positioning jig for an automobile panel member adapted to be fitted, a snake which is freely bent and deformed by the action of an external force is provided at a plurality of predetermined positions on a bottom surface of a tank body having an upper end opening.
Fixing a lower end of a plurality of support members having a belly-shaped soft metal joint and maintaining the bending posture by removing external force, a lower end of the clamp means being provided at an upper end of each of the support members; Or a step of fixing the lower ends of the reference pins, a step of moving the clamping means and the reference pin to a predetermined position by a robot arm, and a step of forming the base by filling and solidifying the molten resin in the tank. Characterized by having
A method for manufacturing a positioning jig for a panel member for an automobile .