JP3399807B2 - 自動車用パネル部材の位置決め冶具の製造方法 - Google Patents
自動車用パネル部材の位置決め冶具の製造方法Info
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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。
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。
【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
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
─────────────────────────────────────────────────────
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
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27001097A JP3399807B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 自動車用パネル部材の位置決め冶具の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27001097A JP3399807B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 自動車用パネル部材の位置決め冶具の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11104929A JPH11104929A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3399807B2 true JP3399807B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=17480301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27001097A Expired - Fee Related JP3399807B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 自動車用パネル部材の位置決め冶具の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399807B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104511710B (zh) * | 2014-12-09 | 2016-07-06 | 重庆大东汽车配件有限公司 | 一种用于焊接汽车转向支撑加强支架总成的前后压紧定位装置 |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP27001097A patent/JP3399807B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11104929A (ja) | 1999-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030204 |
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