JPH0341391B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両部品の自動組付方法及びその装
置に係り、特に、車体の所定部位にボルト、ナツ
ト等の締結具を介して車両部品を組付けるように
した車両部品の自動組付方法及びその装置に関す
る。

従来、自動車の組立ラインにおいて、例えば、
車両部品としてのストラツト型フロントサスペン
シヨンのストラツトアツシー（以下ストラツトと
いう。）の組付作業は一般に作業者によるもので
あつた。即ち、一人の作業者が車体の位置決め孔
にストラツトの上部を嵌合させてストラツトを位
置決め保持し、この状態で他の作業者がナツト等
の締結具締付装置を所定位置に配置すると共に、
車体のボルト挿通孔を貫通したストラツトの組付
ボルトにナツトを締付けるという作業になつてい
た。ところが、上記ストラツトの組付作業は、上
記ストラツトが比較的重量物であることも加わつ
て作業者にとつて極めて煩わしいものであり、こ
のストラツトの組付作業を自動化したいという要
請が強くなつてきている。

そこで、このようなストラツトの組付作業を自
動化する方法として工業用ロボツトを用いたもの
が考えられる。この方法は、例えば、ライン上の
車体を所定位置で位置決めし、一方のロボツトで
ストラツトを把持、搬送すると共に、他方のロボ
ツトで締結具締付装置を搬送し、上記ストラツト
を車体に自動組付けするようにしたものである。
この場合、夫々のロボツトは予め定められたテイ
ーチング動作軌跡に沿つてストラツト及び締結具
締付装置を所定位置に搬送するようになつてい
る。ところが、このような方法において、ライン
上の車体の停止位置精度は現在の制御技術からし
ても比較的低いものであり、夫々のロボツトのテ
イーチング動作に基づいて搬送されてくるストラ
ツト及び締結具締付装置は一般的には車体側の組
付位置からずれてしまう。このため、上記ストラ
ツトを車体に組付けるには、車体側の組付位置に
ストラツト及び締結具締付装置を夫々位置決めし
なければならないが、ストラツト、締結具締付装
置の位置決めを別々に行うと、その分、ストラツ
ト、締結具締付装置の位置決めに要する時間が嵩
み、これに伴つてストラツトの組付作業時間を短
縮化し得ないという問題を含むほか、ストラツ
ト、締結具締付装置の位置決めロボツトに行なわ
せようとすると、そのための制御装置が必要不可
欠となり、その分、ストラツトの自動組付装置が
複雑化するという問題もあつた。

尚、このような不具合は、ストラツトの組付け
の場合に限られるものではなく、その他の車両部
品の組付けについても同様に生ずるものである。

本発明は以上の観点に立つて為されたものであ
つて、その目的とするところは、自動車の組立ラ
インにおいて車体の停止位置精度が比較的低いこ
とを是認した上で、車体側の組付位置に対する車
両部品及び締結具締付装置の位置決めを短時間で
容易に行うことができ、しかも前記位置決めのた
めにロボツトを制御するという手間を省きながら
車両部品の自動組付を可能とした車両部品の自動
組付方法及びその装置を提供することにある。

そして、本発明に係る車両部品の自動組付方法
の基本的構成は、ロボツトに取付けた把持ハンド
で車両部品を把持、搬送して車体に取付けると共
に、別のロボツトに取付けた締結具締付装置で前
記車両部品を車体に締付けるに際し、両ロボツト
の動作精度に基づいて、車体に持ち来たした前記
車両部品と車体に持ち来たした前記締結具締付装
置との位置関係を出し、その後前記位置関係を維
持したままロボツトに対し車両部品及び締結具締
付装置を浮動状態にして車体との位置関係を出す
ようにしたものである。そして又、本発明に係る
車両部品の自動組付方法を実施するために使用さ
れる自動組付装置の基本的構成は、車両部品を把
持する把持ハンドを一方のロボツトに取付けると
共に、締結具締付装置を支持装置を介して他方の
ロボツトに取付け、上記車両部品及び締結具締付
装置を固定若しくは浮動状態で支持するように把
持ハンド及び支持装置を夫夫構成すると共に、上
記支持装置には車両部品に係合する係合部材と車
体に形成された位置決め部に自己求心的に係合す
るガイド部材とを設け、把持ハンド及び支持装置
を固定状態にし且つ両ロボツトの動作精度に基づ
いて車両部品に係合部材を係合させることによ
り、車両部品と締結具締付装置との両者を予め位
置決めし、次いで、把持ハンド及び支持装置を浮
動状態にして車体の位置決め部にガイド部材を係
合させることにより、車体、車両部品及び締結具
締付装置の三者を位置決めするようにしたもので
ある。

以下、添付図面に示す車両部品の自動組付装置
の実施例に基づいて、本発明に係る車両部品の自
動組付方法およびその装置を詳細に説明する。

第１図は車両部品としてのストラツトの自動組
付工程の概略を示す斜視説明図である。第１図に
おいて、車体Ｂは、コンベア１上に載置されて移
動しストラツト組付位置に達したときに位置決め
されるようになつており、前記コンベア１に近接
した作業場にはストラツトＰの自動組付装置が設
置されている。この自動組付装置は、ストラツト
Ｐを把持する把持ハンドＨを一方のロボツトRa
に取付けると共に、締結具としてのナツトを締付
けるナツト締付装置Ｎを支持装置Ｓを介して他方
のロボツトRbに取付け、夫夫のロボツトRa，Rb
のテイーチング情報に基づいて、ストラツトＰ及
びナツト締付装置Ｎを所定位置に搬送した後、ス
トラツトタワー２上面の位置決め孔３にストラツ
トＰのアツパケース４を嵌合させると共に、スト
ラツトタワー２上面のボルト挿通孔５を前記アツ
パケース４に立設された組付ボルト６を貫通させ
且つこの組付ボルト６にナツト７を締付けること
により、ストラツトＰを車体Ｂに組付けるように
してある。尚、第１図中、８は組付けるストラツ
トＰを仮保持するための仮置台、９はナツト締付
装置Ｎにナツト７を供給するナツト供給装置であ
る。

この実施例において、上記ストラツトＰを把持
する把持ハンドＨは、第１図乃至第５図に示すよ
うに、ロボツトRaの多関節アーム１０に固定さ
れる本体１１と、この本体１１に設けられ上記ス
トラツトＰの軸部Psを車体取付面（ストラツト
タワー２上面）と平行な平面において浮動可能に
把握する一対のクランプ部材１２と、このクラン
プ部材１２を固定するロツク部材１３とで構成さ
れている。

上記本体１１は、第３図及び第４図に示すよう
に、板状のベースプレート１４の下面にロボツト
Raの多関節アーム１０と連結される取付ブラケ
ツト１９を取付ける一方、上記ベースプレート１
４の孔１４ａにはロボツトRaのアーム１０と同
軸にストラツトＰの一端を支持する支持シヤフト
１５を上下方向に摺動自在に取付け、この支持シ
ヤフト１５の下端にストツパ部１５ａを設けると
共に、支持シヤフト１５の上端フランジ１５ｂと
ベースプレート１４との間にスプリング１６を介
装して前記支持シヤフト１５を常時上方に付勢す
るようにしてある。そして、上記ベースプレート
１４には上記支持シヤフト１５と平行に支住１７
が立設されており、この支柱１７の支持シヤフト
１５側には一対の回り止めプレート１８が突設さ
れていて、ストラツトＰの軸部Psに突設した固
定用ブラケツトPbが嵌挿されるようになつてい
る。そして又、上記支柱１７の上部前後両側には
一対の円筒部２０が形成されており、各円筒部２
０内にはボールブツシユ２１を介して支持ロツド
２２が軸方向に摺動自在に取付けられていて、こ
の支持ロツド２２の下端にはストツパ部２２ａが
設けられると共に、支持ロツド２２の上部にはク
ランプ部材１２の取付ブラケツト２３が取付けら
れ、この取付ブラケツト２３と前記円筒部２０と
の間にスプリング２４が介装されて前記支持ロツ
ド２２が常時上方に付勢されるようになつてい
る。

又、上記クランプ部材１２は、第５図に示すよ
うに、上記取付ブラケツト２３に枢軸２５で軸着
され且つ上記ベースプレート１４と平行な平面に
おいて開閉する一対の可動アーム２６と、これら
の可動アーム２６の相対向する部位に夫々一対の
フローテイング機構２７を介して取付けられスト
ラツトＰの軸部Psに当接する当接板２８とから
成る。このタイプにおいて、上記可動アーム２６
及び当接板２８は夫々拡開したコ字形形状を有し
て対称的に配置されており、夫々のフローテイン
グ機構２７は、可動アーム２６と当接板２８の拡
開部分間に設けられ、ストラツトＰの軸部Psの
半径方向に向かつて90゜毎に配置されている。そ
して、上記フローテイング機構２７は、可動アー
ム２６の取付孔２９内に嵌装固定された球面軸受
３０と、この球面軸受３０に中空の球面軸３１を
介して枢支されるスリーブ３２と、このスリーブ
３２を貫通して摺動可能に装着された摺動体３３
と、当接板２８の取付孔３４内に嵌挿固定された
球面軸受３５と、この球面軸受３５に中空の球面
軸３６ａを介して枢支され且つ上記摺動体３３の
先端に連結固定される連結体３６と、上記摺動体
３３の先端に取付けたワツシヤ３７と上記スリー
ブ３２に一体的に設けたフランジ３２ａとの間に
介装され且つ前記摺動体３３をストラツトＰの軸
心Poに向かつて付勢するスプリング３８と、上
記摺動体３３の一端に設けられスリーブ３２の一
端に当接させて摺動体３３の移動量を規制するス
トツプワツシヤ３９とで構成されている。尚、第
５図中４０，４１は球面軸受３０，３５を固定す
るための止めリング、４２はスリーブ３２を固定
するためのナツトである。又、上記取付ブラケツ
ト２３にはクランプ部材１２を駆動する一対のエ
アシリンダ４３が取付けられており、夫々のエア
シリンダ４３のピストンロツド４３ａが可動アー
ム２６の基端に連結され、ピストンロツド４３ａ
の進退移動に応じて上記可動アーム２６が開閉す
るようになつている。そして、上記可動アーム２
６の相対向する側には夫々ボルトストツパ４４が
突設されており、このボルトストツパ４４は取付
ブラケツト２３に設けたストツパ片４５に当接し
て可動アーム２６の閉位置を規制するようになつ
ている。

更に、上記ロツク部材１３は、夫々の可動アー
ム２６の外側に取付けられたピストンロツド４６
ａがストラツトＰの半径方向に進退する一対のエ
アシリンダ４６と、可動アーム２６に開設されエ
アシリンダ４６のピストンロツド４６ａが挿入さ
れる挿通孔４７と、この挿通孔４７内にベアリン
グ４８を介して嵌挿され且つピストンロツド４６
ａに連結されるアダプタ４９とから成り、ピスト
ンロツド４６ａ突出時にはアダプタ４９が当接板
２８の可動アーム２６側面に当接し、この当接板
２８をストラツトＰの軸部Psに圧接させるもの
であつて、クランプ部材１２を固定支持するよう
になつている。

又、この実施例において、ナツト締付装置Ｎの
支持装置Ｓは、第１図と第６図乃至第１０図に示
すように、ロボツトRbの多関節アーム５０に固
定される平板状のベースプレート５１と、このベ
ースプレート５１に設けられストラツトＰの車体
取付面（ストラツトタワー２の上面）と平行な平
面において浮動可動に支持される可動プレート５
２と、この可動プレート５２を任意の位置で固定
するロツク部材５３と、上記可動プレート５２を
常態位置で固定するロツク機構５３′と、上記可
動プレート５２に設けられ上記把持ハンドＨで把
持されたストラツトＰのアツパケース４の係合孔
５４に係合する係合部材５５と、上記可動プレー
ト５２に設けられストラツトタワー２上面の位置
決め孔３に自己求心的に係合するガイド部材５６
とから成り、上記可動プレート５２上にナツト締
付装置Ｎが取付けられている。

上記ベースプレート５１の下面には、第７図に
示すように、ロボツトRbのアーム５０に連結す
る取付ブラケツト５７が取付けられており、ベー
スプレート５１の上面にはフローテイング機構５
８を介して可動プレート５２が取付けられてい
る。このフローテイング機構５８は、第７図及び
第１０図に示すように、可動プレート５２を四点
支持するものであつて、各フローテイング機構５
８の具体的構成は、ベースプレート５１の孔部５
１ａにベアリング５９を介して嵌挿される回転シ
ヤフト６０と、この回転シヤフト６０の先端に連
結固定されるケース体６１と、このケース体６１
内をベースプレート５１と平行な平面において摺
動する摺動シヤフト６２と、この摺動シヤフト６
２の先端に一端が連結固定され且つ他端が可動プ
レート５２の孔部５２ａにベアリング６３を介し
て嵌挿される連結シヤフト６４とで構成されてお
り、上記可動プレート５２は、ベースプレート５
１と平行な位置関係を保ちながら任意の方向に移
動するようになつている。そして、６２ａはコイ
ルばねであつてナツト締付装置Ｎを傾斜させても
ある程度自己調芯作用を行うものであり、可動プ
レート５２上の重心を考慮してそれぞれ力が調整
されている。尚、第７図中、６５はベアリング押
え板、６６はカラーである。

又、上記ロツク部材５３は、第７図及び第８図
に示すように、二個所に設けられていて夫々フロ
ーテイング機構５８を構成する回転シヤフト６０
の回転を拘束するマグネツトブレーキで構成され
ており、このマグネツトブレーキは、ベースプレ
ート５１の下面に固定され上記回転シヤフト６０
が貫通する円筒状のマグネツト本体６７と、この
マグネツト本体６７の下面に対向して設けられ回
転シヤフト６０の先端に連結固定されたカツプリ
ング６８とからなるものであり、マグネツト本体
６７非通電時には上記カツプリング６８はマグネ
ツト本体６７から0.2mm程度離間配置されていて、
上記回転シヤフト６０は自由に回転できるのに対
し、マグネツト本体６７通電時には当該マグネツ
ト本体６７にカツプリング６８が吸引されて回転
シヤフト６０の回転が拘束されるようになつてお
り、これに伴つて、ケース体６１、摺動シヤフト
６２及び連結シヤフト６４の位置が一義的に決定
されることになり、可動プレート５２が所定位置
で固定されるようになつている。

更に、上記ベースプレート５１と可動プレート
５２との間には可動プレート５２を常態位置で固
定するロツク機構５３′が設けられており、この
ロツク機構５３′は、第８図に示すように、可動
プレート５２の略中央部前後にベースプレート５
１側に向かつて拡開する一対のロケート孔６９を
開設すると共に、ベースプレート５１の略中央前
後には上記ロケート孔６９に嵌合するロケートピ
ン７０を進退可能に取付けてなるものである。即
ち、上記ベースプレート５１の中央部にはブラケ
ツト７１を介してボルト７１ａによりエアシリン
ダ７２が上下方向でピストンロツド７２ａを進退
移動させるように取付けられており、このピスト
ンロツド７２ａにはアダプタ７３を介してロケー
トピン７０の支持プレート７４が前後方向に延び
て取付けられていて、この支持プレート７４に前
記ロケートピン７０が固定されている。そして、
上記アダプタ７３はエアシリンダ７２に固定した
略円筒状のガイドブラケツト７５内に摺動可能に
嵌合し、しかも支持プレート７４の前後に固定し
た回り止めプレート７６はガイドブラケツト７５
の前後を切削してなる平面状の当接面７５ａに常
時当接しているので、支持プレート７４は回転す
ることなく進退移動することになり、ロケートピ
ン７０は、ロケート孔６９に対応した位置におい
て進退移動可動に位置決めされている。そして
又、上記ロケートピン７０は、ロケート孔６９に
嵌合する円錐台部とこの円錐台部の上面に突設さ
れた円柱部とで構成されており、エアシリンダ７
２のピストンロツド７２ａが突出作動したときに
はロケートピン７０の円錐台部がロケート孔６９
に密嵌し、可動プレート５２がベースプレート５
１に対する常態位置に保持される一方、エアシリ
ンダ７２のピストンロツド７２ａが後退移動した
ときにはロケートピン７０の円柱部がロケート孔
６９に遊嵌する状態になり、ロケートピン７０と
ロケート孔６９との間の隙間内において可動プレ
ート５２のフローテイング量が設定されるように
なつている。尚、上記支持プレート７４には可動
プレート５２に当接するアジヤストボルト８５が
設けられており、ロケートピン７０の位置調整が
行なわれるようになつている。

更に又、上記ガイド部材５６は、第７図に示す
ように、可動プレート５２にガイド取付ブラケツ
ト７７を介して取付けられ且つ上下方向に摺動可
能に設けられた摺動シヤフト７８と、この摺動シ
ヤフト７８の下端に取付けられ且つストラツトタ
ワー２の位置決め孔３に嵌合する逆円錐台状のガ
イドテーパ部７９ａを備えたガイド７９と、この
ガイド７９とガイド取付プラケツト７７との間に
介装され前記ガイド７９を常時下方に向けて付勢
するスプリング８０とで構成されている。尚、摺
動シヤフト７８の上端にはストツプワツシヤ８１
が取付けられている。

又、上記ガイド部材５６のガイド７９には、第
７図に示すように、下方に開口した中空部７９ｂ
が形成されており、この中空部７９ｂ内には先端
に逆円錐台状の係合テーパ部８２言い換えれば、
ストラツトＰの係合孔５４への係合部を有する係
合部材５５がガイド部材５６と同軸に組込まれて
おり、この係合部材５５は、その上端に設けたス
トツプワツシヤ８３を中空部７９ｂ内の段部７９
ｃに係止させて上下方向に進退可能に設けられて
いて、前記段部７９ｃと係合テーパ部８２との間
にスプリング８４を介装することにより常時下方
に向かつて付勢されている。そして、上記係合部
材５５の係合テーパ部８２はガイド部材５６のガ
イド７９より常時下方に突出した位置に配置され
ている。

又、この実施例において、上記ナツト締付装置
Ｎは、第７図及び第９図に示すように、車体のボ
ルト挿通孔５に対応して設けられていて、一つの
固定式ナツトランナ９０と一対の可動式ナツトラ
ンナ９１，９１とで構成されており、固定式ナツ
トランナ９０は、保持ブラケツト９２を介して可
動プレート５２に直接固定される一方、可動式ナ
ツトランナ９１，９１は、前記固定式ナツトラン
ナ９０に対して前後方向に対称的に配置され、可
動プレート５２の左右方向に摺動する摺動プレー
ト９３上に保持ブラケツト９４を介して固定され
ている。尚、前記摺動プレート９３のスライド機
構９５は、可動プレート５２上に固定されたイン
ナケース９５ａと、このインナケース９５ａに摺
動可能に嵌合し且つ摺動プレート９３に固定され
たアウタケース９５ｂとから成る。そして、上記
摺動プレート９３は、可動プレート５２に取付ブ
ラケツト９６を介して取付けたエアシリンダ９７
のピストンロツド９７ａに連結され、ピストンロ
ツド９７ａの進退移動に応じて左右方向に摺動す
るようになつている一方、摺動プレート９３の下
面に固定したストツパプレート９８を保持ブラケ
ツト９２に設けたアジヤストボルト９９に当接さ
せることにより、摺動プレート９３の停止位置が
規制されている。このため、摺動プレート９３の
停止位置に応じて可動式ナツトランナ９１の配設
位置が変化することになり、車種により異なるナ
ツトの締付け位置の変化に対応できるようになつ
ている。即ち、実施例で示すように、車体のボル
ト挿通孔５が三ケ所である車種については、可動
ナツトランナ９１，９１を第７図及び第９図に示
すように配設すればよく、又、車体のボルト挿通
孔５が二ケ所であるような車種については、可動
式ナツトランナ９１，９１を第７図及び第９図に
おいて左方へ移動させて配設し、可動式ナツトラ
ンナ９１，９１のみを用いてナツトの締付けを行
なえばよいのである。

又、上記固定式及び可動式のナツトランナ９
０，９１の回転軸には、第７図に示すように、
夫々カツプリング１００が固定されると共に、こ
のカツプリング１００の下端にはジヨイント１０
１が固定されており、カツプリング１００とジヨ
イント１０１の孔部には連結シヤフト１０２が上
下方向に摺動可能で且つ回り止めされた状態で取
付けられている。そして、連結シヤフト１０２の
下部にはナツト保持ソケツト１０３が嵌装されて
おり、このソケツト１０３内には喰わえこんだナ
ツトに圧接する板バネ１０４が設けられている。
そして又、上記ジヨイント１０１の下面と連結シ
ヤフト１０２に設けたフランジ１０２ａとの間に
はスプリング１０５が介装されており、連結シヤ
フト１０２は常時下方に向かつて付勢されてい
る。

従つて、この実施例に係るストラツトの自動組
付装置によれば、第１図に示すように、先ず、ロ
ボツトRaは、仮置台８上に載置されるストラツ
トＰを把持ハンドＨで把持した後、コンベア１で
移送されてくる車体Ｂと干渉しない位置で待機す
る。この工程においては、先ず、第２図及び第５
図に示すように、図示外の制御装置からの指令信
号により、把持ハンドＨのエアシリンダ４３のピ
ストンロツド４３ａが突出作動してクランプ部材
１２が開放状態に設定される。次いで、ロボツト
Raは、把持ハンドＨを仮置台８のストラツトＰ
上方に移動させ、しかも本体１１を下方に向けて
配置した後、把持ハンドＨを降下させ、支持シヤ
フト１５にストラツトＰの底部が当接し且つスプ
リング１６がストラツトＰの自重と釣合う位置で
停止する。この後、図示外の制御装置からの指令
信号によつて、エアシリンダ４３のピストンロツ
ド４３ａが後退作動してクランプ部材１２が閉動
作し、当接板２８がストラツトＰの軸部Psに当
接する。そして、ロツク部材１３を構成するエア
シリンダ４６のピストンロツド４６ａが突出作動
することから、アダプタ４９が当接板２８の外側
面に当接して当接板２８がストラツトＰの軸部
Psに圧接されることになり、ストラツトＰはク
ランプ部材１２によつて確実に把握される。この
状態において、第１１図及び第１２図に示すよう
に、ロボツトRaのアーム１０が所定角度、例え
ば30゜回転する。このとき、把持ハンドＨの回り
止めプレート１８内にストラツトＰの固定用ブラ
ケツトPbが嵌挿されてアーム１０の回転力がス
トラツトＰに伝達されることになるが、ストラツ
トＰのアツパケース４に立設した組付ボルト６
は、仮置台８に開設した位置決めスリツト１０６
に嵌合した状態にあるので、組付ボルト６が位置
決めスリツト１０６内を移動している間はストラ
ツトＰ全体が回転するが、組付ボルト６が位置決
めスリツト１０６の端部に当接した後はストラツ
トＰの軸部Psのみが回転しアツパケース４は空
回りすることになる。このため、上記組付ボルト
６とロボツトRaとの相対位置関係が一義的に定
まることになり、この状態において、ロボツト
Raは、ストラツトＰを仮置台８から抜きとり、
所定位置に待機する。尚、第１１図及び第１２図
中、１１０はストラツトＰのアツパケース４部が
嵌合するように仮置台８に設けられた嵌合孔、１
１１はストラツトＰの軸部Psを挾持するクリツ
プである。

一方、ロボツトRbは、第１図に示すように、
ナツト締付装置Ｎにナツト７を供給した後、コン
ベア１で移送されてくる車体と干渉しない位置で
待機する。この工程においては、第６図に示すよ
うに、先ず、図示外の制御装置から車種選択指令
信号が発せられ、可動式ナツトランナ９１，９１
が適宜移動し車種に応じた位置に配置され、次い
で、第８図に示すエアシリンダ７２のピストンロ
ツド７２ａが突出作動してロケートピン７０がロ
ケート孔６９に密嵌し、ロボツトRbに対するナ
ツト締付装置Ｎの位置決めが為される。この後、
ロボツトRbは、ナツト締付装置Ｎをナツト供給
装置９に搬送してナツト締付装置Ｎのソケツト１
０３にナツト７を保持させ、この状態において、
所定位置に待機する。

次に、車体Ｂが所定位置に停止すると、図示外
の制御装置から車体停止完了信号が発せられ、第
１３図に示すように、ロボツトRaは、ストラツ
トタワー２の下方位置に組付ボルト６が上方に向
くようストラツトＰを搬送して停止する一方、ロ
ボツトRbは、ストラツトタワー２の上方位置に
ナツト締付装置Ｎを搬送して停止する。この状態
において、ストラツトＰとナツト締付装置Ｎと
は、ロボツトRa，Rbの動作精度に基づいて相対
応する位置に夫々配置されているが、車体Ｂの停
止位置精度はロボツトRa，Rbの動作精度に比べ
て低いので、ストラツトＰの位置決め孔３はスト
ラツトＰ及びナツト締付装置Ｎの位置に対して一
般に車体の前後方向にずれている。この後、ロボ
ツトRbは、第１３図及び第１４図に示すように、
ナツト締付装置Ｎを下降させ、ガイド部材５６の
ガイドテーパ面７９ａが位置決め孔３縁のフラン
ジ３ａに接近した位置で停止する一方、ロボツト
Raは、ストラツトＰを所定位置まで上昇させる。
このとき、支持装置Ｓの係合部材５５は、車体の
位置決め孔３を通過した位置にあり、ストラツト
Ｐのアツパケース４の係合孔５４に前記係合部材
５５の係合テーパ部８２が嵌合し、係合部材５５
はスプリング８４に抗してやや上方に押し上げら
れ、この状態でロボツトRaは停止する。これに
より、ストラツトＰとナツト締付装置Ｎとの位置
決めが完了する。このとき、ナツトランナ９０，
９１のソケツト１０３に保持されたナツト７は、
車体のボルト挿通孔５からずれた位置にある。

この後、車体、ストラツトＰ及びナツト締付装
置Ｎの三者の位置決めが行なわれる。この工程に
おいては、先ず、図示外の制御装置から発せられ
るストラツトＰと係合部材５５との係合完了信号
により、第５図に示すように、把持ハンドＨのロ
ツク部材１３のロツク状態が解除される。即ち、
エアシリンダ４６のピストンロツド４６ａが後退
作動し、アダプタ４９がクランプ部材１２の当接
板２８に非当接の状態になり、ストラツトＰはフ
ローテイング機構２７によつて半径方向及び上下
方向に浮動支持されることになる。一方、前記制
御装置からの係合完了信号により、第８図に示す
ように、支持装置Ｓのロツク機構５３′のロツク
状態が解除される。即ち、エアシリンダ７２のピ
ストンロツド７２ａが後退作動してロケートピン
７０が第８図に示す位置から後退することにな
り、ロケート孔６９にはロケートピン７０の円柱
部が遊嵌した状態になることから、可動プレート
５２は、ロケートピン７０とロケート孔６９との
隙間範囲において第７図及び第１０図に示すフロ
ーテイング機構５８により面方向に浮動支持され
ることになる。この後、第１３図及び第１５図に
示すように、ロボツトRbがナツト締付装置Ｎを
下降させると、これに伴つてガイド部材５６も下
降していく。このとき、このガイド７９のガイド
テーパ部７９ａが車体の位置決め孔３縁のフラン
ジ３ａに当接する。この状態から更に、ガイド部
材５６が下降していくと、第１３図及び第１６図
に示すように、ガイド７９のガイドテーパ部７９
ａがスプリング８０の作用により前記フランジ３
ａに摺接することになるので、前記ガイド７９は
自己求心的に移動しながら位置決め孔３に嵌合
し、この状態でロボツトRbは停止する。この間、
ガイド取付ブラケツト７７を介してガイド部材５
６を支持する可動プレート５２には、前記ガイド
７９の自己求心運動の方向と同一の方向に力が働
くことになるが、可動プレート５２はフローテイ
ング機構５８によりベースプレート５１に浮動支
持されているので、可動プレート５２は各コイル
ばね６２ａを圧縮あるいは伸長しつつガイド７９
の移動に追従して移動することになる。一方、ガ
イド７９の自己求心運動に伴つて係合部材５５も
移動することになるが、この係合部材５５はスプ
リング８４の作用によつてストラツトＰに押しつ
けられており、しかもストラツトＰは、第５図に
示すクランプ部材１２によつて半径方向及び上下
方向に浮動支持されているので、ストラツトＰ
は、係合部材５５の移動に追従して移動する。こ
のとき、ストラツトＰを上方に付勢するスプリン
グ１６，２４のバネ係数は、ガイド部材５６と係
合部材５５を付勢するスプリング８０，８４のそ
れよりも大きいものに設定されているので、スト
ラツトＰ自体の上下方向の移動はほとんどなく、
その分係合部材５５の上下方向の移動もほとんど
なく、ただ、スプリング８４がガイド部材５６の
下方への移動代に応じて撓むことになる。これら
の動作により、車体Ｂ、ストラツトＰ及びナツト
締付装置Ｎの三者の相対位置関係が定まり、ナツ
ト締付装置Ｎを構成するナツトランナ９０，９１
の各ソケツト１０３は、ストラツトタワー２の各
ボルト挿通孔５に対応し且つストラツトタワー２
上面に近接した位置に配置される。この後、第７
図及び第１０図に示すように、ロボツトRbが停
止した信号を受けて、制御装置からロツク部材５
３の作動指令信号が発せられ、この指令信号によ
りロツク部材５３であるマグネツトブレーキが働
き、フローテイング機構５８の回転シヤフト６０
の回転が拘束され、これに伴つて、ケース体６
１、摺動シヤフト６２及び連結シヤフト６４の動
きが拘束されることになり、可動プレート５２は
ベースプレート５１に固定されることになる。こ
れにより、ナツト締付装置Ｎは車体Ｂに対して完
全に位置決めされ、一方、ストラツトＰは、係合
部材５５を介した状態で車体Ｂに対して位置決め
される。

この状態が完了すると、第１３図及び第１７図
に示すように、ロボツトRaはストラツトＰを車
体組付け位置まで上昇させる。このとき、ストラ
ツトＰの各組付ボルト６が車体の各ボルト挿通孔
５から例えば2゜の角度分だけ位相を予めずらした
ものに設定されているとすると、上記組付ボルト
６はストラツトタワー２上部下面に当接する。こ
の間、ストラツトＰを上方に付勢するスプリング
１６，２４とガイド部材５６、係合部材５５を付
勢するスプリング８０，８４との関係から、ロボ
ツトRaは、第１７図ａに示すように、ストラツ
トＰを上昇させて、先ず、係合部材５５をスプリ
ング８４の付勢力に抗して押し上げてガイド部材
５６に当接させ、次に、第１７図ｂに示すよう
に、係合部材５５とガイド部材５６とを一体的に
押し上げてストラツトＰの組付ボルト６をストラ
ツトタワー２の上部下面に当接させる。この状態
において、ロボツトRaは更に組付ボルト６の軸
長程度上昇するが、ストラツトＰの上昇移動は車
体によつて拘束されているので、第２図及び第３
図に示すように、ストラツトＰ自体が上昇するこ
とはなく、把持ハンドＨの本体１１に設けた支持
シヤフト１５及び支持ロツド２２が夫々ストラツ
トＰの軸方向に向かつて且つスプリング１６，２
４の付勢力に抗して移動することになる。この結
果、ストラツトＰの組付ボルト６はスプリング１
６，２４の付勢力によつてストラツトタワー２の
上部下面に圧接した状態になつている。この後、
ロボツトRaの先端軸が第１７図ｃに示す矢印Ａ
方向に所定角度例えば4゜回転すると、これに伴つ
てストラツトＰも矢印Ａ方向に回転する。このと
き、ストラツトＰの組付ボルト６はストラツトタ
ワー２の上部下面に摺接しながら移動し、第１７
図ｄに示すように、車体のボルト挿通孔５の位置
に合致したとき、第１７図ｅに示すように、組付
ボルト６はスプリング１６，２４の付勢力によつ
てボルト挿通孔５を貫通する。この場合、ストラ
ツトＰは、組付ボルト６とボルト挿通孔５との位
相差（この実施例では2゜）より多く回転すること
になるが、組付ボルト６がボルト挿通孔５に貫通
した後はストラツトＰのアツパケース４の回転は
拘束されることになるので、ストラツトＰの軸部
Psのみが空回りすることになる。この状態にお
いて、ボルト挿通孔５を貫通した組付ボルト６
は、第１７図ｅに示すように、ナツトランナ９
０，９１の各ソケツト１０３に喰わえ込まれたナ
ツト７の下面に当接し、このソケツト１０３をス
プリング１０５の付勢力に抗して上方へ押し上げ
る。そして、各ソケツト１０３が上方へ所定量押
し上げられると、図示外のリミツトスイツチ等が
働き、組付ボルト６がボルト挿通孔５に貫通した
状態にあることを示すナツト締付準備完了信号が
制御装置に送られる。

この後、制御装置からの指令信号によつて、ナ
ツト締付装置Ｎである各ナツトランナ９０，９１
の回転軸が回転し、第１８図に示すように、ソケ
ツト１０３内のナツト７が組付ボルト６に締付け
られ、ナツト７の締付けが規定トルク以上になつ
たときナツト締付判定装置（図示せず）によりナ
ツトランナ９０，９１の回転軸の回転が停止す
る。このとき、組付ボルト６は、ナツト７の締付
けに伴つて上方へ引き上げられていくので、ナツ
ト７の締付けが規定トルクに達したときには、ス
トラツトＰは車体の所定位置へ確実に組付けられ
ることになる。

そして、制御装置からナツト締付完了信号が発
せられると、第５図に示すように、把持ハンドＨ
のクランプ部材１２が開いてストラツトＰの軸部
Psの把持状態が解除された後、ロボツトRaは、
組付けたストラツトＰと干渉しないように把持ハ
ンドＨを後退させ、元位置へ復帰して次の工程に
備える。これと同時に、第７図に示すように、支
持装置Ｓのロツク部材５３であるマグネツトブレ
ーキへの通電が遮断され、可動プレート５２が浮
動状態に戻つた後、ロボツトRbは第１９図に示
すようにナツト締付装置Ｎを上昇させ、元位置に
復帰して次の工程に備える。このとき、可動プレ
ート５２が浮動状態にあるので、ロボツトRbが
上昇したとしても支持装置Ｓの各部に無理な負荷
がかかる懸念は全くない。この段階において、第
１９図に示すように、一つのストラツトＰの組付
工程が完了する。

尚、上記実施例にあつては、把持ハンドＨの本
体１１は、ストラツトＰの下端を支持シヤフト１
５で支持するようにしているが、この支持シヤフ
ト１５は特に必要なものではなく、クランプ部材
１２のみを用いてストラツトＰを把持するように
してもよい。又、上記クランプ部材１２は、可動
アーム２６と当接板２８との間にフローテイング
機構２７を介接してなるものであるが、必ずしも
これに限定されるものではなく、一対のクランプ
アームをフローテイング機構を介して本体１１に
直接取付ける等適宜設計変更して差支えない。更
に、上記実施例では、フローテイング機構２７
は、ストラツトＰをその半径方向及び軸方向に浮
動支持するものであるが、少くとも半径方向にの
み浮動支持するものであれば、適宜設計変更して
差支えない。更に又、クランプ部材１２を固定す
るロツク手段についても実施例で示すロツク部材
１３に限定されないことは勿論である。又、支持
装置Ｓのフローテイング機構５８、ロツク手段に
ついても、実施例で示したものに限定されるもの
ではなく、適宜設計変更してよい。そして又、上
記実施例では、上記支持装置Ｓのガイド部材５６
及び係合部材５５は同軸に設けられており、スト
ラツトＳの位置決め孔３にガイド部材５６が係合
するようになつているが、必ずしもこれに限定さ
れるものではなく、例えば、第２０図に示すよう
に、ガイド部材５６と係合部材５５とを別軸に設
け、ストラツトＳの位置決め孔３とは別異にガイ
ド部材５６が自己求心的に係合する位置決め孔や
位置決め凹部１０７等の位置決め部を形成しても
よい。又、上記係合部材５５は、ストラツトＰの
アツパケース４の係合孔５４に係合するようにな
つているが、必ずしもこれに限定されるものでは
なく、例えば、第２１図に示すように、ストラツ
トＰのアツパケース４に係合突部１０８を設ける
一方、係合部材５５の先端には前記係合突部１０
８が係合する係合凹部１０９を設ける等、適宜設
計変更できることは勿論である。又、上記実施例
では、車両部品としてストラツトＰを例に挙げて
説明しているが、その他の車両部品の組付けにつ
いて本発明を適用できることは勿論である。この
場合、車両部品側に予めウエルドナツト等が設け
られているときには、ナツト締付装置Ｎに代えて
ボルト締付装置をロボツトRbに取付ければよい。

以上説明してきたように、本発明に係る車両部
品の自動組付方法及びその装置によれば、ロボツ
トに取付けた把持ハンドで車両部品を把持、搬送
して車体に取付けると共に、別のロボツトに取付
けた締結具締付装置で前記車両部品を車体に締付
けるに際し、両ロボツトの動作精度に基づいて、
車体に持ち来たした前記車両部品と車体に持ち来
たした前記締結具締付装置との位置関係を出し、
その後、前記位置関係を維持したままロボツトに
対し車両部品及び締結具締付装置を浮動状態にし
て車体との位置関係を出すようにしたので、自動
車の組立ラインにおいて車体の停止位置精度が比
較的低いとしても、車体を基準に車両部品及び締
結具締付装置を短時間で容易に位置決めすること
ができ、しかも前記位置決めのためにロボツトを
制御するという必要もなくなる。このため、車両
部品の組付作業時間の短縮化を図りながら、しか
も組付装置を不必要に複雑にすることなく、車両
部品の自動組付を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両部品（ストラツト）
の自動組付装置の一実施例を示す全体斜視図、第
２図は車両部品を把持する把持ハンドの一例を示
す斜視図、第３図はその一部破断正面図、第４図
はその一部破断右側面図、第５図はその一部破断
平面図、第６図は締結具（ナツト）締付装置を支
持する支持装置の一例を示す斜視図、第７図はそ
の一部破断正面図、第８図はその一部破断右側面
図、第９図はその平面図、第１０図は第７図中
−線一部切欠断面図、第１１図は車両部品の仮
置台の一例を示す斜視図、第１２図は仮置台上の
車両部品を把持する把持ハンドの状態を示す断面
図、第１３図は車両部品組付前における車体、車
両部品及び締結具締付装置の相対位置関係を示す
断面説明図、第１４図は車両部品の組付工程の第
一ステツプを示す要部断面説明図、第１５図及び
第１６図は車両部品の組付工程の第二ステツプを
示す要部断面説明図、第１７図ａ乃至ｅは車両部
品の組付工程の第三ステツプを示す要部断面説明
図（但し、第１７図ｃ及びｄは第１７図ｂの矢印
Ｃ方向からの矢視図）、第１８図は車両部品の組
付工程の第四ステツプを示す要部断面説明図、第
１９図は車両部品の組付完了時の状態を示す要部
断面説明図、第２０図はガイド部材による位置決
めの変形例を示す要部断面説明図、第２１図は係
合部材の変形例を示す要部断面説明図である。 Ｂ……車体、Ｈ……把持ハンド、Ｎ……ナツト
締付装置（締結具締付装置）、Ｐ……ストラツト
（車両部品）、Ra，Rb……ロボツト、Ｓ……支持
装置、３……位置決め孔（位置決め部）、６……
組付ボルト、７……ナツト（締結具）、１１……
本体、１２……クランプ部材、１３……ロツク部
材（ロツク手段）、１６，２４……スプリング
（付勢手段）、２６……可動アーム、２７……フロ
ーテイング機構、２８……当接板、３２……スリ
ーブ、３３……摺動体、３６……連結体、３８…
…スプリング、５１……ベースプレート（ベース
部材）、５２……可動プレート（可動部材）、５３
……ロツク部材（ロツク手段）、５３′……ロツク
機構（ロツク手段）、５５……係合部材、５６…
…ガイド部材、５８……フローテイング機構、６
０……回転シヤフト、６１……ケース体、６２…
…摺動シヤフト、６４……連結シヤフト、６９…
…ロケート孔、７０……ロケートピン、７９ａ…
…ガイドテーパ部、９０，９１……ナツトラン
ナ、１０７……位置決め凹部（位置決め部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロボツトに取付けた把持ハンドで車両部品を
   把持、搬送して車体に取付けると共に、別のロボ
   ツトに取付けた締結具締付装置で前記車両部品を
   車体に締付けるに際し、車体に持ち来した前記車
   両部品と車体に持ち来した前記締結具締付装置と
   の位置関係を出し、その後位置関係を維持したま
   まロボツトに対し車両部品及び締結具締付装置を
   浮動状態にして、車体との位置関係を出すように
   したことを特徴とする車両部品の自動組着付方
   法。 ２ 車体の所定部位に車両部品を締結具を介して
   組付けるようにした車両部品の自動組付装置にお
   いて、上記車両部品を把持する把持ハンドを一方
   のロボツトに取付けると共に、締結具を締付ける
   締結具締付装置を支持装置を介して他方のロボツ
   トに取付け、上記把持ハンドを、ロボツトに固定
   される本体と、この本体に設けられ上記車両部品
   を浮動可能に把持するクランプ部材と、上記車両
   部品の動きを拘束するようにクランプ部材を固定
   するロツク手段とで構成する一方、上記支持装置
   を、ロボツトに固定されるベース部材と、上記ベ
   ース部材に浮動可能に支持され且つ締結具締付装
   置が固定される可動部材と、上記可動部材を前記
   ベース部材に固定解除するロツク手段と、上記可
   動部材に設けられ上記把持ハンドで把持された車
   両部品に係合する係合部材と、上記可動部材に設
   けられ車体に形成した位置決め部に自己求心的に
   係合するガイド部材とで構成し、上記クランプ部
   材及び可動部材を固定状態にすると共に車両部品
   に上記係合部材を係合させて車両部品と締結具締
   付装置との両者を予め位置決めし、次いで、上記
   クランプ部材及び可動部材を浮動状態にすると共
   に上記車体の位置決め部にガイド部材を係合させ
   て車体、車両部品及び締結具締付装置の三者を位
   置決めするようにしたことを特徴とする車両部品
   の自動組付装置。