JPH03239684A - ボンネットとフロントフェンダの組付方法及び装置 - 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） 本発明は、自動車車体にボンネットとフロントフェンダ
とを組付ける方法及び装置に関する。

（従来の技術） 従来の自動車製造ラインでは、ボンネットとフロントフ
ェンダとを別の組付ステーションで自動車車体に組付け
るようにしている。

又、特開昭６２−９９２７２号公報により、ボンネット
の組付ステーションの側部に、ボンネットを保持する組
付治具を搭載した組付ロボットを配置し、該ロボットに
よりボンネットを車体に開放状態で自動セットし得るよ
うにしたボンネットの組付装置が知られているが、組付
治具でボンネットを保持する場合、組付治具はボンネッ
トの外表面側に位置し、ボンネットの内側のヒンジブラ
ケットを車体に締結するためのナツトランナを組付治具
に搭載することは、ボンネットとの干渉を生ずるため無
理であり、従ってこのものでは、組付ロボットでボンネ
ットを車体に対し開放状態に保持したまま手作業か又は
別に設けた締付ロボットによりヒンジブラケットを車体
に締結するようにしており、締結後ボンネットを組付ロ
ボットの動作で閉じて、車体を次のステーションに搬送
し、フロントフェンダの組付けを行っている。

フロントフェンダの組付けは、一般に手作業で行ってい
るが、フロントフェンダを保持する組付治具を搭載した
組付ロボットをフロントフェンダ用の組付ステーション
の側部に配置して、該ロボットによりフロントフェンダ
を車体に自動組付けする試みもなされている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、フロントフェンダはその上縁のフランジ部に
おいて車体に締結されるが、このフランジ部はボンネッ
トで覆われるような位置にあり、そのためボンネットを
開放した状態でフロントフェンダの組付けを行う必要が
あり、ボンネット用の組付ステーションで組付後に閉じ
られたボンネットをフロントフェンダ用の組付ステーシ
ョンで再度開放しなければらず面倒であり、又ボンネッ
トを自動的に開くためには、フロントフェンダ用の組付
ステーションにボンネットの開閉ロボットを設けなけれ
はならず、設備費が高くなる。

本発明は、以上の点に鑑み、ボンネットを開放状態にし
てそのヒンジブラケットを車体に締結する際にフロント
フェンダも同時に車体に締結するようにして、ボンネッ
トをフロントフェンダの組付けのために再度開放する無
駄を無くし、更にはボンネットの開閉ｂボットやボンネ
ット専用の締付ロボットを不要として設備費の削減を図
ることをその目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく、本発明による組付方法は、ボン
ネットを自動車車体に対し開放状態に保持する工程と、
フロントフェンダを自動車車体にセットする工程と、フ
ロントフェンダを自動車車体に締結すると共にボンネッ
トのヒンジブラケットを自動車車体に締結する工程と、
ボンネットを開放状態から閉じ状態にする工程とから成
る。

この方法を実施すべく、本発明の組付装置では、自動車
車体を定置する組付ステーションの天井枠に、ボンネッ
トを保持する組付治具を搭載したボンネット組付ロボッ
トを配置すると共に、該組付ステーションの側部にフロ
ントフェンダを保持する組付治具を搭載したフロントフ
ェンダ組付ロボットを配置し、ボンネット組付ロボット
により自動車車体に対してボンネットを開放状態にセッ
ト自在とし、フロントフェンダ組付ロボットに搭載した
前記組付治具に、フロントフェンダを自動車車体に締結
するフロントフェンダ用のナツトランナとボンネットの
ヒンジブラケットを自動車車体に締結するボンネット用
のナツトランナとを搭載した。

（作　用） 本発明装置では、ボンネット組付ロボットを天井枠に配
置することにより、組付ステーションの側部にフロント
フェンダ組付ロボットを配置でき、ボンネットとフロン
トフェンダとを同時に組付けることが可能となる。

組付けに際しては、ボンネット組付ロボットに搭載した
組付治具にボンネットと、フロントフェンダ組付ロボッ
トに搭載した組付治具にフロントフェンダとを保持させ
、先ずボンネット組付ロボットの作動によりボンネット
を開放状態で車体にセットし、次いでフロントフェンダ
組付ロボットによりフロントフェンダを車体にセットし
、フロントフェンダの組付治具に搭載したフロントフェ
ンダ用とボンネット用のナツトランナによりフロントフ
ェンダとボンネットのヒンジブラケットとを同時に車体
に締結し、最後にボンネット組付ロボットの作動でボン
ネットを閉じて１サイクルの作業を完了する。

（実施例） 第１図を参照して、（１）は自動車車体ａの搬送路、（
２）は該搬送路（１）の途中に設けた組付ステーション
を示し、該ステーション（２）の左右両側に設けた各基
台（３〉上に、前方から順にフロントフェンダｂの組付
ロボット〈４）とフロントドアＣ１の組付装置（５１）
とリヤドアＣ２の組付装置り５２）とを配置すると共に
、該ステーション（２）に天井枠（６）を架設して、該
天井枠（６）に、ボンネットｄの組付ロボット（７）と
トランクリッドｅの組付ロボット（８）とを配置し、更
に該ステーション（２）に天井枠（６）より上方にのび
るドロップリフタ用の機枠（９〉を立設して、該機枠（
９）の左右両側に、フロントフェンダｂ及びドアｃ、、
ｃ２用の第１ドロツプリフタａｏ　（ＩＧと、その前側
にボンネットｄ用の第２ドロツプリフタ（ｔＤと、その
後側にトランクリッドｅ用の第３ドロツプリフタａ′？
Ｊとを夫々昇降自在に設け、組付ステーション（２〉の
上方の左右両側を通る１対の第１ハンガコンベア０３　
（図面には片側のみを図示）のハンガ（１３ａ）に吊持
されるフロントフェンダｂとドアＣ１＋Ｃ２とを第１ド
ロツプリフタａＯを介してフロントフェンダ用の組付ロ
ボット（４〉とドア用の各組付装置（５ｄ　（５２）に
受渡し、又組付ステーション（２）の上方中央部を通る
第２ハンガコンベア（＋４１のハンガ（図示せず）に吊
持されるボンネットｄとトランクリッドｅとを夫々第２
と第３のドロップリフタ（１１（Ｊ？）を介してボンネ
ット用とトランクリッド用の組付ロボット（７）　（８
）に受渡し、これらロボット等によりフロントフェンダ
ｂ１ドアＣ１＋　Ｃ２、ボンネットｄ、）ランクリッド
ｅを単一の組付ステーション（２〉で自動車車体ａに組
付けるよにした。

尚、各ドア用の組付装置（５１）　（５２）は、ドアの
セットロボット（５ａ）とドアヒンジの締付ロボ・ソ）
　（５ｂ）とで構成されている。

本発明に関係するのは、フロントフェンダ組付ロボット
（４〉とボンネット組付ロボット（７）であり、以下こ
れらロボット（４）　（７）について詳述する。

フロントフェンダ組付ロボット（４）は、車幅方向、車
長方向、車高方向を夫々Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として、第２
図乃至第４図に示すように、基台〈３）上のガイドレー
ル（１５ａ）に沿ってモータ（１５ｂ）によりラックピ
ニオン機構（１５ｃ）を介してＹ軸方向に移動される第
１スライド台（１５１と、該第１スライド台（１９上の
ガイドレール（１６ａ）に沿ってモータ（１６ｂ）によ
りラックピニオン機構（１６ｃ）を介してＸ軸方向に移
動される第２スライド台ａＯと、該第２スライド台ａｅ
上にモータ（１７ａ）によりＺ軸回りに旋回自在に設け
た旋回台（＋７）と、該旋回台（１７）の側面のガイド
レール（１８ａ）に沿ってモータ（１８ｂ）によりラッ
クピニオン機構（１８ｃ）を介してＺ軸方向に昇降され
る昇降枠０δと、該昇降枠Ｉ′Ｉａに取付けた３軸構造
の手首（１９）とから成る７軸ロボツトで構成され、該
手首（１９１は、第４図及び第５図に示す如く、昇降枠
Ｉ′Ｉδに対しＸ軸に平行なθ、軸回りに回動可能に軸
支した回動枠（１９ａ）と、該回動枠（１９ａ）に０１
軸に直交するＺ軸方向のＶ、軸回りに回動可能に軸支し
た十字ヨーク（１９ｂ）と、該十字ヨーク（１９ｂ）に
ｖ１軸に直交するＹ軸方向のＷ、軸回りに回動可能に軸
支したへ・ンド枠（１９ｃ）とで構成され、該ヘッド枠
（１９ｃ）に治具ホルダ■を介してフロントフェンダ用
の組付治具０を搭載した。

尚、回動枠（１９ａ）、十字ヨーク（１９ｂ）、ヘッド
枠（１９Ｃ）は、夫々モータ（１９ａ、）　（１９ｂ＋
　）　（１９Ｃ１）によりボールねじ機構（１９ａｚ　
）　（１９ｂｚ　）　（１９Ｃｚ　）を介して各軸回り
に回動される。

前記組付治具■は、第６図及び第７図に示す如く、フロ
ントフェンダｂをそのホイールアーチ部す、の上側の２
箇所と後側の１箇所においてラフに位置決めして支承す
るノく一形状の３個の支持部材のと、フロントフェンダ
ｂの上縁を前後２箇所で受ける２個の第１受座■と、フ
ロントフェンダｂの後縁を上下２箇所で受ける２個の第
２受座□□□と、ホイールアーチ部ｂ１を略等間隔の４
箇所において放射方向に押圧する４個の押圧部材■と、
フロントフェンダｂの上縁を前後３箇所において第８図
に示す如くＸ軸方向（車幅方向）にクランプする３個の
クランプ部材■と、フロントフェンダｂの外表面を受け
る複数の受座のと、フロントフェンダｂをその外表面に
おいて受座のと協働して所定の取付は姿勢に吸着保持す
る複数の吸着部材■と、車体ａのサイドシルａ１の前端
部下面に重合するフロントフェンダｂの後部下端の舌片
部ｂ２をサイドシルａＩに重合するように押圧するフォ
ーク状の押圧部材■と、フロントフェンダｂの上縁に形
成したフランジ部ｂ３をその前後３箇所において車体ａ
に締結する上側の３個の第１ナツトランナ（３）１）と
、舌片部ｂ２の先端を車体ａに締結する後端下側の第２
ナツトランナ（濁２）と、後記するボンネットｄのヒン
ジブラケットｄ１を車体ａに締結する後端上側の第３ナ
ツトランナ００３）とを備える。（２５ａ）Ｇ！９ａ）
は各押圧部材■■の駆動シリンダ、（２４ａ）は下段の
第２受座■をＹ軸方向（車長方向）に進退するシリンダ
である。

前記第１ドロツプリフタ（ＩＧからのワークの受渡しに
際しては、組付治具０を前記手首ａΦの−。

軸回りの回動で斜め上向きに傾動して、支持部材のによ
りフロントフェンダｂを支承し、次いで押圧部材■によ
りフロントフェンダｂを押圧してその上縁と後縁を夫々
第１受座■と第２受座Ｃ！Φとに当接させ、次いでフロ
ントフェンダｂの上縁をクランプ部材■によりクランプ
した後吸着部材■を吸引作動させて、フロントフェンダ
ｂをｘ、ｙ、ｚの３軸方向に位置決めして組付治具０に
保持させる。

次に、組付治具０を垂直姿勢に戻すと共に、組付ステー
ション（２）に設ける図示しない位置センサで検出され
る車体ａのずれに合わせて組付治具０のＹ軸及びＺ軸方
向の位置補正とθ、軸及びｖ１軸回りの傾動補正を行い
、この状態で組付治具０をＸ軸方向に前進させてフロン
トフェンダｂを車体ａにセットし、次いでフロントフェ
ンダｂの舌片部ｂ２を押圧部材■によりサイドシルａ１
の下面に重合した後、第１第２ナツトランナ（３０１）
によりフロントフェンダｂの上縁のフランジ部ｂ３と舌
片部ｂ２の先端とを車体ａに締結し、フロントフェンダ
ｂの組付けを行う。組付ステーション（２〉には、第１
図に示す如く、フロントフェンダ組付ロボット（４）の
配置部前方に位置するボルトセットロボットのとその近
傍のボルト供給装置■とが設けられており、前記旋回台
（１７）の旋回により組付治具０を前方に向けて、ボル
ト供給装置■からボルトセットロボットのを介して前記
各ナツトランナ（３ｈ）（３）２）（１）ａ）に締付ボ
ルトをセットするようにした。

又、組付治具０は機種毎に専用化されており、治具ホル
ダ■に対し組付治具０を着脱交換自在とする。第１図で
幡は組付治具０の交換装置である。

前記ボンネット組付ロボット（ｎは、第９図乃至第１１
図に示す如く、天井枠（６）のＸ軸方向両側の梁（６ａ
）　（６ａ）に跨って該各梁〈６ａ）上のガイドレール
■ａ〉に沿ってモータ（３３ｂ）によりラックピニオン
機構（３３ｃ）を介してＹ軸方向に移動される第１スラ
イド枠のと、該第１スライド枠ω上のレール０４ａ〉に
沿ってモータ（３ｉｂ）によりボールねじ機構（３４ｃ
）を介してＸ軸方向に移動される第２スライド枠（至）
と、該第２スライド枠（至）の前面両側のリニヤガイド
（３５ａ）に沿ってモータ（３５ｂ）によりラックピニ
オン機構（３５ｃ）を介してＺ軸方向に昇降され且つ該
第２スライド枠（至）に立設した支柱（３４ｄ）の上端
にピストンロッドを連結したバランスシリンダ（３５ｄ
＞を内挿する昇降コラム■と、該昇降コラムωの下端に
取付けた３軸構造の手首ωとから成る６軸ロボツトで構
成される。該手首ωは、前記フロントフェンダ組付ロボ
ット（４〉の手首（１９）と基本構造は同じであり、昇
降コラム■に対しＺ軸に平行な３）軸回りにモータ（３
６ａ＋）によりボールねじ機構（３３ａｚ　）を介して
回動される回動枠（３３ａ）と、該回動枠（：Ｔ３ａ）
に対し３）軸に直交するＹ軸方向のｖ２軸回りにモータ
（３６ｂ＋）によりボールねじ機構（：Ｔｉｂｚ）を介
して回動される十字ヨーク（＄ｂ）と、該十字ヨーク（
３）ｂ〉に対しｖ２軸に直交するＸ軸方向の１１１２軸
回りにモータ（３６ｃ＋）によりボールねじ機構（３３
Ｃ２）を介して回動されるヘッド枠（３３ｅ）とで構成
され、該ヘッド枠（３１３ｃ）にボンネットｄを保持す
る組付治具Ｇ７）を搭載した。

該組付治具Ｇ７）は、第１２図及び第１３図に示す如く
、ボンネットｄの前縁下面に係合するようにシリンダ（
田ａ）で上下方向に揺動される左右１対の第１クランプ
部材■であってボンネットｄの前縁を受けるローラ（′
Ｊ３ｂ）を有するものと、ボンネットｄの後縁下面に係
合するようにシリンダ（Ｉ３ａ）で上下方向に揺動され
る左右１対の第２クランプ部材■と、ボンネットｄの両
側縁に当接するようにシリンダ（４０ａ）でラックピニ
オン機構（４０ｂ）を介してＸ軸方向に開閉される左右
１対のクランプ片（４０ｃ）（４０ｃ）から戊る前後１
対の第３クランプ部材修と、ボンネットｄの後縁中央部
を押圧するようにロッドレスシリンダ（４１ａ）によっ
てＹ軸方向に進退されるローラ形状の押圧部材（財）と
、ボンネットｄの外表面即ち上面を吸着するようにシリ
ンダ（Ｃａ）で上下動される複数の吸着部材□□□と、
ボンネットｄの後端両側のヒンジブラケットｄ、を下方
から押上げるようにシリンダ（４３ａ）で上下方向に揺
動される左右１対のヒンジクランプ部材□□□とを備え
、更に組付治具■の前端に、Ｘ軸方向の枢軸（４４ａ）
を中心にしてボンネットｄから離間する方向にばね（４
４ｂ）に抗して揺動可能なアーム片（２）を枢着し、該
アーム片榊にボンネットｄの前縁中央部に係脱自在で且
つ該アーム片（ハ）上のシリンダ（４５ａ）により係脱
動作されるオープナ−フック□□□を取付けた。該フッ
ク□□□は、前後方向に位置をずらして左右１対に設け
られ、更に前記第２クランプ部材■と後部側方の吸着部
材□□□とヒンジクランプ部材０とを、組付治具■の後
部側方のガイドレール（至）ａ）に沿ってシリンダ（４
６ｂ）により進退されるように設けたスライダ□□□に
取付け、第１２図に仮想線で示すボンネットｄと１点鎖
線で示すボンネットｄとの機種変更に対処し得るように
した。

前記第２ドロツプリフタ（１１）からのワークの受渡し
に際しては、該リフタ（１１）に備える反転治具（図示
せず）によりボンネットｄを水平姿勢に倒して天井枠（
６）の下方に下降させ、次いでボンネット組付ロボット
（７）を後方の退去位置から前進させて組付治具０をボ
ンネットｄ上に位置させ、先ず第１クランプ部材■と第
２クランプ部材■とを作動させてボンネットｄの前後両
縁を支承し、この状態で反転治具をアンクランプして第
２ドロツプリフタａｖを上昇させ、次に押圧部材（財）
を作動させてボンネットｄをＹ軸方向前方に押圧し、ボ
ンネットｄの前縁を第１クランプ部材■のローラ（３８
ｂ）に当接させてボンネットｄのＹ軸方向の位置決めを
行い、次いで第３クランプ部材修を作動させてボンネッ
トｄのＸ軸方向の位置決めを行った後、吸着部材□□□
を作動させてボンネットｄを吸着し、更にヒンジクラン
プ部材□□□を作動させてヒンジブラケットｄ、をクラ
ンプすると共に、オープナ−フック卿をボンネットｄの
前縁に係合させる。

次に、組付治具Ｇ７）を手首■の−２軸回りの回動でボ
ンネットｄが前下りの所定の閉じ姿勢になるように傾動
すると共に、車体ａのずれに合わせて組付治具■のＸ軸
及びＹ軸方向の位置補正とθ２軸及びｖ２軸回りの傾動
補正とを行い、この状態で組付治具■をＺ軸方向に下降
させ、車体ａに充分接近したところでヒンジクランプ部
材助をアシクランプした後組付治具■を更に小ストロー
ク下降させてボンネットｄを車体ａにセットする。

ボンネットｄのヒンジブラケットｄ１は、ボンネットｄ
の閉じ状態でその後端の締付箇所ｄ１ａがボンネットｄ
の後縁後方に露出するようになっており、前記天井枠（
６〉の各側の梁（６ａ）に、第１図に示すように、ナツ
トランナを搭載した締付ロボット（財）を吊設しておき
、該ロボットゆによりヒンジブラケットｄ１の後端の締
付箇所ｄ１　ａを車体ａに締結する。

次に、第１乃至第３クランプ部材■■船をアンクランプ
すると共に押圧部材前を退去させてオープナ−フック卿
のみをボンネットｄに係合させた状態とし、組付治具の
にＹ軸移動と２軸移動と−２軸回りの回動との合成動作
を与えて該２フツク（ホ）をボンネットｄの前縁の回動
軌跡に沿っで移動し、ボンネットｄを開放してこの状態
に保持する。

上記したフロントフェンダｂの組付けは、ボンネットｄ
をこのように開放してから行うもので、フロントフェン
ダ組付ロボット（４）の組付治具０に搭載した第１第２
ナツトランナ（３）ＩＯ２）２）でフロントフェンダｂ
を車体ａに締結する際に、ボンネットｄのヒンジブラケ
ットｄ１の前端の締付箇所ｄ、ｂを該組付治具０に搭載
した第３ナツトランナ（′ＪＪａ）で同時に車体ａに締
結し、次いで該組付治具０によるフロントフェンダｂの
クランプを解いて該組付治具■をＸ軸方向外方に後退さ
せた後、ボンネット用の組付治具Ｇ７）を上記とは逆に
動作させてボンネットｄを閉じ、最後にオープナ−フッ
ク■をボンネットｄの前縁から離脱させて該組付治具０
を上昇させ、ボンネットｄとフロントフェンダｂの組付
作業を完了する。

尚、本実施例では、ボンネットｄを一端閉じ状態で車体
ａにセットして、ヒンジブラケットｄ１の後端の締付箇
所ｄマａを車体ａに締結するようにしたが、ボンネット
ｄの開放状態でヒンジブラケットｄ、の全での締付箇所
を車体ａに締結できる場合には、ボンネットｄを最初か
ら開放状態で車体ａにセットし、フロントフェンダ用の
組付治具０に搭載するボンネット用のナツトランナでヒ
ンジブラケットｄ、の全ての締付箇所を締結することが
できる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、請求項１の発明によれ
ば、ボンネットを自動車車体に開放状態にセットしてそ
のヒンジブラケットを車体に締結する際にフロントフェ
ンダも同時に車体に締結するため、フロントフェンダの
組付けのためにボンネットを再度開放する無駄を無くす
ことができ、且つ同一工程でボンネットとフロントフェ
ンダの組付けを行うためライン長さを短縮できる効果を
有する。

又、請求項２の発明によれば、ボンネットとフロントフ
ェンダとの組付けを完全自動化でき、更にフロントフェ
ンダ用の組付治具に搭載したナツトランナでフロントフ
ェンダとボンネットのヒンジブラケットとを車体に締結
するため、ボンネットの開放状態でヒンジブラケットを
車体に締結する別の締付ロボットが不要となり、ボンネ
ットの開閉ロボットが不要になることと相俟って設備費
の削減を図れる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を具備する組付ステーションの斜視
図、第２図はフロントフェンダ組付ロボットのＹ軸方向
前方から見た側面図、第３図はその平面図、第４図は第
２図のＩＶ−ＩＶ線截断面図、第５図はフロントフェン
ダ組付ロボットの手首部分の斜視図、第６図はフロント
フェンダ用の組付治具のＸ軸方向内方から見た正面図、
第７図は第６図の左側面図、第８図は第６図の■−■線
截線面断面図９図はボンネット組付ロボットのＹ軸方向
前方から見た正面図、第１０図はその平面図、第１１図
は第９図のＸＩ−ＸＩ線線断断面図第１２図はボンネッ
ト用の組付治具の底面図、第１３図はこの組付治具のＸ
線方向から見た側面図である。 ａ・・・車　　　体 ｂ・・・フロントフェンダ ｄ・・・ボンネット ｄｌ・・・ヒンジブラケット （２〉・・・組付ステーション （４）・・・フロントフェンダ組付ロボット（６）・・
・天　井　枠 〈７〉・・・ボンネット組付ロボット ０・・・フロントフェンダ用の組付治具（Ｉｔ　１）　
（３）　２）・・・フロントフェンダ用ナツトランナ（
３０３）・・・ボンネット用ナツトランナ■・・・ボン
ネット用組付治具 外３名 第４図 第５図 ５５０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ボンネットを自動車車体に対し開放状態に保持する
   工程と、フロントフェンダを自動車車体にセットする工
   程と、フロントフェンダを自動車車体に締結すると共に
   ボンネットのヒンジブラケットを自動車車体に締結する
   工程と、ボンネットを開放状態から閉じ状態にする工程
   とから成るボンネットとフロントフェンダの組付方法。 ２、自動車車体を定置する組付ステーションの天井枠に
   、ボンネットを保持する組付治具を搭載したボンネット
   組付ロボットを配置すると共に、該組付ステーションの
   側部にフロントフェンダを保持する組付治具を搭載した
   フロントフェンダ組付ロボットを配置し、ボンネット組
   付ロボットにより自動車車体に対してボンネットを開放
   状態にセット自在とし、フロントフェンダ組付ロボット
   に搭載した前記組付治具に、フロントフェンダを自動車
   車体に締結するフロントフェンダ用のナットランナとボ
   ンネットのヒンジブラケットを自動車車体に締結するボ
   ンネット用のナットランナとを搭載したことを特徴とす
   るボンネットとフロントフェンダの組付装置。