JPS59143780A - 車両部品の自動組付方法及びその装置 - 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】 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の改良に関する
。

従来、自動車の組立ラインにおいて、例えば、車両部品
としてのストラット型フロントサスペンションのストラ
ットアッシー（［Ｆストラットという。）の組付作業は
一般に作業者によるものであった。即ち、−人の作業者
が車体の位置決め孔にストラットの上部を嵌合させてス
トラッ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と貫通したストフットの組付ボルト
にナツトを締付けるという作業になっていた。ところが
、上記ストラットの組付作業は、上記ストラットが比較
的重量物であることも加わって作業者にとって極めて煩
わしいものであり、このストラットの組付作業と自動化
したいという要請が強くなってきている。

そこで、このようなストラットの組付作業？自動化する
方法として工業用ロボット？用い之ものが考えられる。

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、一方のロボットでストラットを把持、搬送する
と共に、他方のロボットで締結具締付装置を搬送し、上
記ストラットを車体に自動組付けするようにしたもので
ある。ところが、この方法によると車体にストラットを
位置決めしたとしても、ストラットは車体に固定された
状態ではないため、締結具の締付作業が完了するまでは
一方のロボットでに記ストラットを支えなければならな
い。

このため、締結具の締付作業を行なう他方のロボットに
とっては一方のロボットが邪魔になり動作スペースが制
限され、その分ティーチングを複雑にする等の工夫が必
要である。

本発明は以上の観点に立って為されたものであって、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
両部品の、６ＪＬ　３（１′作業の自動化を図ると共に
、締結具の締付作業時におけるロボットの作業スペース
を充分に確保できるようにした車両部品の自動組付方法
及びその装置と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、一方のロボットに取付けな把持ハンドで車両部
品を把持して車体の所定部位に搬送すると共に、他方の
ロボットに取付けた締結具締付装置で車体に組付けるに
際し、予め係合部を設けた車両部品を車体に持ち来たし
て車体との位置関係を出すと共に、前記車両部品を車体
に前記係合部を介して係止させて仮組付し、しかる後、
他方のロボットにより締結具締付装置を車体に持ち来た
して車体との位置関係を出すようにしたものである。

そしてまた、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は、車両部品に着
脱可能に取付けられる係合部材と、車両部品を把持する
把持ハンドを有し、且つ車両部品を車体に持ち来たして
車体の位置決め部に前記係合部材を係止させる一方のロ
ボットと１．締結具給付装置を有し且つ前記車体に係止
された車両部品の締結具を締付ける他方のロボットとを
備えをものである。

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及び
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ットの自動組付工程の
概略を示す斜視説明図である。

図において、車体Ｂは、コンベア１上に載置されて移動
しストラット組付位置に達したときに位置決めされるよ
うになっており、前記コンベア１に近接した第一の作業
ステージ８Ｔ、には、組付けるストツク）Ｐを仮保持す
る仮置台２が設置されている。そして、ストツク）Ｐの
自動組付工程は、上記ストツク）Ｐのアッパケース３に
着脱可能に取付けられる係合部としての係合部材にと、
上記コンベア１に近接した第一の作、ｔ＝ステージＳＴ
、に設置され且つストラットＰと把持する把持ハンドＨ
と多関節アーム８の先端に備えた一方のロボッ）Ｒａと
、上記コンベア１に近接した第二の作業ステージＳＴ２
に設置され且つ締結具締付装置としてのナツト締付装置
Ｎを多関節アーム９の先端に備えた他方のロボツ）Ｒｂ
とで構成されており、第一の作業ステージＳＴ、では、
ロボッ）Ｒａのティーチング情報に基づいて、仮置台２
上のストツク）Ｐと把持して車体Ｂの所定位置まで搬送
した後、ストラットタワ−４上面の位置決め孔５にスト
ツク）Ｐの係合部材にと係合させて車体Ｂにストラット
Ｐを仮組付けし、ストラットＰのアッパケース３に立設
された組付ボルト６をストラットタワ−４上面のボルト
挿通孔Ｔに貫通配置し、第二の作業ステージＳＴ、では
、ロボッ）］（ｂのティーチング情報に基づいてナツト
締付装置Ｎを車体Ｂの所定位置まで搬送した後、」二記
係合部材Ｋにナツト締付装置Ｎを位置決めすることによ
り上記組付ボルト６にナラ）　１０を締付けてストラッ
トＰを組付けるようにしｔものである。尚、第１図中、
１１はナツト締付装置ＮＫナツト１ｏを供給するナツト
供給装置である。

この実施例において、上記ストツク）Ｐの軸部ＰＳを構
成するシリンダのピストンシャフト加は、第２図に示す
ようにその先端に他の部分より小径の段付部２０ａを有
しており、この段付部２０ａの先端に螺子ｆ！ｌ５２１
が形成されていて、上記段付部２０ａには、上側スプリ
ング押えプレート２２が嵌め込まれ、この」−側スプリ
ング押えプレート２２はスラストベアリングム及びバッ
チ２４と介して上記螺子部２１にナツト２５を締付ける
ことにより取付けられている。そして、上記ストツク）
Ｐのアッパケース３は、断面ハツト状のものであり、イ
ンシュレータ２６を介して上記バッチ２４に組付けられ
、ピストンシャフト２ｏと共にストツク）Ｐの軸部ｐｓ
に対して回転できるようになっており、ｔた、上記アッ
パケース３の中央部には上記螺子部２１へのナツトδの
締付けを可能とする作業孔Ｈが開設されている。尚、第
２図中、２８は上記アッパケース３の下面に予め固着さ
れストツク）Ｐの組付ボルト６を予め固定してなるボル
トマウントプレート、酉はストツク）Ｐの軸部Ｐｓに取
付けられた下側スプリング押えプレート、３０け上下の
スプリング押えプレート２２　、２９間に介在されスト
ラットＰの上下方向振動を緩衝するスプリング、３１は
パンパラバーである。

このようなストラットＰのアッパケース３に取付けられ
る係合部材には、＠２図及び第３図に示すように、車体
側の位置決め孔５より僅かに小径の略円柱状の本体腕を
有しており、その下面には上記アッパケース３が嵌合す
る四部３５が形成され、この四部３５の中央には上記作
業孔２Ｔからアッパケース３内に突出する取付部３６が
形成されていて、この取付部３６の先端にはピストンシ
ャフト２０の先端螺子部２１が螺合する雌螺子部３７が
形成されている。そして、上記本体すの上部には、上端
に向かって順次縮径した円錐台状のガイドテーバ面３８
ａを有するガイド部３８が形成されており、このガイド
部３８から本体割にかけての周壁には、所定角度間隔毎
に上下方向に延びる四条３９が例えば三個新形成され、
各四条３９に対応して板バネ状の係止片４０が取付けら
れている。尚、第２図及び第１４図以下においては係止
片４０は一つのみ示している。この係止片４０は、その
上部を四条３９に収納固定したものでその下端に係止爪
部４１を有しており、この係止爪部４１は、本体３４の
上方から下方にかけて本体３４の周壁から順次突出し且
つその先端に本体３４側に向かう折曲部４１ａを備えて
いる。そして、上記折曲部４１ａに対応した本体３４周
壁には孔部４２が開設されており、上記係止爪部４１が
外側から押されると、上記折曲部４１ａが孔部４２内に
挿入して係止爪部４１は凹条３９内に完全に収納される
ようになっている。また、上記ガイド部父の上部中央に
は凹所４３が形成され、この凹所４３底部には上記係合
部材に？工具と用いて着脱するためのポル）４４が回り
止めされた状態で螺子込み固定されている。

また、この実施例において、上記ストラットＰを把持す
る把持ハンドＨは、第４図乃至第８図に示すように、ハ
ンド本体５０と、このハンド本体５０に設けられ上記ス
トラットＰの軸部Ｐｓ１把持するクランプ部材銘と、ロ
ボットＲａのアーム８にハンド本体５０を浮動可能に支
持する浮動機構６９と、この浮動機構６９の動きを拘束
するロック部材８１とで構成されている。上記ノ１ンド
本体５０は、第４図乃至第６図に示すように、板状のベ
ースプレー）５１を有しており、このベースプレート５
１の中央孔部５１ａ　Ｋはロボツ）Ｒａのアーム８と同
軸にストラットＰの一端を支持する支持シャフト５２が
摺動可能に設けられ、この支持シャ５ト５２の下端には
ストッパワッシャ５３が螺子止めされると共に、支持シ
ャフト５２の上端７ランジ５２ａとベースプレート５１
との間にはスプリング５４が介装されて上記支持シャフ
ト５２が常時上方へ付勢されるようになっている。そし
て、上記ベースプレート５１には上記支持シャフト５２
と平行に支柱５５が立設されており、この支柱５５の支
持シャフト５２側には回り止めプレート５６が突設され
ていて、ストツク）Ｐの軸部ｐｓに突設した固定用ブラ
ケットＰｂが嵌挿されるようになっている。そして又、
上記支柱５５の上部前後方向両側には一対の円筒部５７
が形成されており、各円筒部５７内にはボールブツシュ
５８を介して支持ロッド５９が軸方向に摺動自在に取付
けられていて、この支持ロッド５９の下端にはストッパ
ワッシャ６０が螺子止めされると共に、支持ロッド５９
の上部にはクランプ部材Ｂの取付ブラケット６１が取付
けられ、この取付ブラケット６１と前記円筒部釘との間
にスプリング６２が介装されて前記支持ロッド５９が常
時上方に付勢されるようになっている。

また、上記クランプ部材６３は、第４図乃至第７図に示
すように、一対のクランプアーム６４を有しており、夫
々のクランプアーム６４は、その中央部が一上記取付ブ
ラケット６１に枢軸６５で軸着サレテイて、上記ベース
プレート５１と平行な平面において開閉するようになっ
ている。そして、上記クランプアーム６４の相対向する
先端部位には夫々拡開したコ字形の当接部６４ａが形成
されており、この当接部６４ａがストツク）Ｐの軸部ｐ
ｓに当接するようになっている。そしてまた、上記取付
ブラケット６１にはクランプアーム６４を駆動する一対
のエアシリンダ６６が取付けられており、夫々のエアシ
リンダ６６のピストンロッド６６ａがクランプアーム６
４の基端部位に連結され、ピストンロンドロ６ａの進退
移動に応じて上記クランプアーム６４が開閉するように
なっている。

尚、上記クランプアーム６４の枢軸６５近傍であって相
対向する部位にはボルトストッパ釘が突設されており、
このボルトストッパ６７は取付ブラケット６１に設けた
ストッパ片６８に当接してクランプアーム６４の閉位置
を規制するようになっている。

更に、上記浮動機構６９は、第４図乃至第６図並びに第
８図に示すように、ロボツ）Ｒａのアーム８とハンド本
体５００ベースプレート５１との間に介装されており、
その具体的構成は、固定ベッド７０と、この固定ベッド
７０上において所定方向（第８図中Ｘ方向）に摺動自在
に装着される摺動部材７１と、この摺動部材７１上にお
いて上記Ｘ方向と直交する方向（第８図中Ｙ方向）に摺
動自在に装着される可動ベッド７２とから成る。

この実施例において、第８図に示すように、上記固定ベ
ッド７０はその上面に、Ｘ方向に延びる四条７０ａを備
えた矩形状部材であると共に、上記摺動部材７１はその
下面にＸ方向に延びる凸条７１ａを備えた矩形状部材で
あり、前記凸状７１ａけその両側にベアリング７３を介
して上記四条７０ａに摺動可能に嵌め込まれている。こ
の場合、上記ベアリング７３は、例えば、四条７０ａの
縦壁に沿って固定されるアウタケース７４と、凸条７１
ａの縦壁に沿って固定されるインナケース７５と、アウ
タケース７４とインナケース７５の対向面に形成したＶ
字状の溝部７４ａ　、　７５８間において交互に向きを
変えて配置され且つ上記溝部７４ａ　、　７５ａに摺接
する複数の円柱状ローラ７６と、これらのローラ７６を
所定間隔毎にしかも回転可能に保持する保持プレート７
７とで構成されている。そして、上記可動ベッド７２は
その下面にＹ方向に延びる四条７２ａを備えた矩形状部
材であり、上記摺動部材７１の上面にはＹ方向に延びる
凸条７１ｂが形成されていて、この凸条７１ｂはその両
側にベアリング１３を介して上記凹条７２ａに摺動゛可
能に嵌め込まれている。それ故、上記１１Ｊ動ベツド１
２は、固定ベッド７０に対してＸ方向及びＹ方向に移動
できることから、Ｘ方向とＹ方向とで決定されるＸＹ平
面、言い換えれば固定ベッド７０の一般面と平行な平面
上において任意の方向に移動できるように設定される。

そしてまた、上記固定ベッド７０の下面には板状の取付
プレート１８が螺子等により固定され、この取付プレー
ト７８が管状の連結ブラケット７９ト介してロボッ）Ｒ
ａのアーム８に連結固定される一方、上記可動ベッド７
２が管状の連結ブラケット８０を介してハンド本体５０
ノヘースフレート５１に連結固定されている。

また、上記ロック部材８１は、第５図及び第８図に示す
ように、固定ベッド７０の中央部に進退可能に設けられ
たロックピン８２と、５ｆｌｔ））ベッド７２の中央部
に開設されたロック孔８３とで構成されている。この実
施例において、上記ロックピン８２け、大径部８２ａと
、この大径部８２ａの先端に形成される順次縮径した縮
径部８２ｂと、この縮径部８２ｂの先端に形成される小
径部８２Ｃとから成るものであって、取付プレート７８
の下面に固定したエアシリンダ８４のピストンロッド８
４ａに取付けられ、取付プレート７８のピン挿通孔８５
に挿入されている。そして、上記取付プレート７８のピ
ン挿通孔８５周りにはロックピン８２の大径部８２ａが
内接するようにガイド筒８６が上方に向かって一体的に
形成されており、このガイド筒８６は固定ベッド７０の
嵌合孔８７に嵌合されている。

そしてまた、上記摺動部材７１の略中央部には上記ガイ
ド筒８６の外径より大径の挿通孔８８が上下方向に貫通
し且つ突条／Ｉａ　、　ｒｉｂの両１期に面して開設さ
れている。一方、上記ロック孔８３は、可動ベッド７２
の中央部下面に上記挿通孔８８より小径の突出部７２ｂ
　ｅ下方に向かって突設し、この突出部７２ｂを上下方
向に貫通して形成されている。そして、上記ロックビン
８２後退時には上記小径部８２Ｃがロック孔８３に遊嵌
するようになっており、上記ロックピン８２進出時には
一上記縮径部８２ｂとロック孔８とが自己求心作用によ
り嵌まり込んでいき、大径ｇ　８２ａがロック孔８３に
密嵌するようになっている。

また、この実施例において、ナツト締付装置Ｎとロボツ
）Ｒｂのアーム９との１■には、第１図に示すように、
支持装置Ｓが介装されており、この支持装置ｆＳは、第
９図乃至第１３図に示すようＩｔ’Ｃ，ロボット肋のア
ーム９に固定される平板状のベースプレート９１と、ス
トラットＰの車体取付面（ストラットタワー４の上面）
と平行な平面において上記ベースプレート９１に浮動可
能に支持され且つナツト締付装置Ｎが固定される口■動
プレート９３と、この可動プレート９３と常態位置でベ
ースプレート９１に位置決めするロケート部材１０１と
、上記可動プレート９３に設けられ上記ナツト締付装置
Ｎを車体Ｂの所定位置に案内するガイド部材１２０とで
構成されている。

上記ベースプレート９１０下１ｎｉには、第１０図に示
すように、ロボット肋のアーム９に連結する取付ブラケ
ット９２が取付けられており、ベースプレート９１の上
面には７０−ティング機構９４を介して可動プレート９
３が取付けられている。このフローティング機構９４は
、第９図及び第１３図に示すように、可動プレート９３
を四点支持するものであって、各フローティング機構９
４の具体的構成は、ベースプレート９１の孔部９１ａに
ベアリング９５を介して嵌挿される回転シャフト９６と
、この回転シャフト９６の先端に連結固定されるケース
体９７と、このケース体９１内？ベースプレート９１と
平行な平面において摺動する摺動シャフト９８と、この
摺動シャフト９８の先端に一端が連結固定され且つ他端
が可動プレート９３の孔部９３ａにベアリング９９を介
して嵌挿される連結シャフト１００とで構成されており
、上記可動プレート９３は、ベースプレート９１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
っている。そして、９８ａはコイルばねであってナツト
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、可動プレートお上の重心を考慮してそれぞ
れ力が調整されている。

また、上記ロケート部材１０１は、第１１図に示すよう
に、可動プレート９３の略中央部前後にベースプレート
９１側に向かって拡開する一対のロケート孔１０２を開
設すると共に、ベースプレート９１の略中央前後にはＬ
記ロケート孔１０２に嵌合するロケートピン１０３を進
退可能に取付けてなるものである。ｍち、上記ベースプ
レート９１の中央部にはブラケット１０４を介してボ＃
　）　１０５によりエアシリンダ１０６が上下方向でピ
ストンロッド１０６ａを進退移動させるように取付けら
れており、このピストンロッドＩＱ６ａ　Ｋはアダプタ
１０７を介してロケートピン１０３の支持プレート１０
８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１０８に前記ロケートピン１０３が固定されている
。そして、上記アダプタ１０７はエアシリンダ１０６に
固定した略円筒状のガイドブラケット１０９内に摺動可
能に嵌合し、しかも支持プレート１０８の＃後に固定し
た回Ｆ）　ｔｈめプレート１１０はガイドブラケット１
０９の前後を切削してなる平面状の当接部１０９ａに常
時当接しているので、支持プレート１０８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１０３は
、ロケート孔１０２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。そしてまた、上記ロケートピ
ン１０３は、ロケート孔１０２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１０６のピストンロッド１０６ａが突
出作動したときにはロケートピン１０３の円錐台部がロ
ケート孔１０２に密嵌し、可動プレート９３がベースプ
レート９１に対する常態位置に保持される一方、エアシ
リンダ１０６のピストンロッド１０６ａが後退ＭｍＪし
たときにはロケートピン１０３の円柱部がロケート孔１
０２に遊嵌する状態になり、ロケートピン１０３とシケ
ート孔１０２との間の隙間内において可動プレート９３
の浮動量が設定されるようになっている。尚、上記支持
プレート１０８には可動プレート９３に当接するアジャ
ストボルト１１１が設けられており、ロケートピン１０
３の位置調整が行なわれるようになっている。

更に、上記ガイド部材１２０け、第１０図に示すように
、可動プレート９３にガイド取付ブラケツ）　１２１　
ｆｔ介して取付けられ且つ上下方向に摺動可能に設けら
れた摺動シャ７）　１２２と、この摺動シャフト１２２
の下端に取付けられたガイド１２３と、このガイド１２
３とガイド取付ブラケット１２１との間に介装され前記
ガイド１２３を常時下方に向けて付勢す不スプリング１
２４とで構成されており、上記ガイド１２３の下面には
上記係合部材にの位置決め部としてのガイド部３８に自
己求心的に嵌合するガイド凹部１２５が形成されている
。

そして、上記ガイド部材１２０け、車体Ｂに位置決めさ
れた係合部材にのガイド部３８に係合した段階において
、ナツト締付装置Ｎを車体Ｂの所定部位に位置決めする
ようになっている。尚、摺動シャ７）　１２２の上端に
はストッパワッシャ１２６が取付けられている。

更にまた、ナツト締付装置Ｎは、第１０図及び第１２図
に示すように、車体のボルト挿通孔７に対応して設けら
れていて、一つの固定式ナツトランナ１３０と一対の可
動式ナツトランナ１３１゜１３１とで構成されており、
固定式ナツトランナ１３０は、保持ブラケット１３２を
介して可動プレート９３に直接固定される一方、可動式
ナツトラフ　−１−１３１、１３１は、前記固定式ナツ
トランナ１３０に対して前後方向に対称的に配置され、
可動プレート９３の左右方向に摺動する摺動プレート１
３３上に保持ブラケット１３４を介して固定されている
。この実施例において、前記摺動プレート１３３のスラ
イド機構１３５は、可動プレート９３上に固定されたイ
ンナケース１３５ａと、このインナケース１３５ａに摺
動可能に嵌合し且つ摺動プレート１３３に固定されたア
ウタケース１３５ｂとから成る。そして、上記摺動プレ
ート１３３ハ、可動プレート９３に取付プラテン）　１
３６　を介して取付けたエアシリンダ１３７のピストン
ロッド１３７ａに連結され、ピストンロッド１３７ａの
進退移動に応じて左右方向に摺動するようになっている
一方、摺動プレー　）　１３３の下面に固定したストッ
パプレート１３８を保持ブラケット１３２に設けたアジ
ャストボルト１３９に当接させることにより、摺動プレ
ート１３３の停止位置が規制されている。このため、摺
動プレート１３３の停止位置に応じて可動式ナツトラン
ナー３１の配役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は位置の変化に対応できるようにな
っている。即ち、実施例で示すように、車体のボルト挿
通孔７が王ケ所である車種については、可動式ナツトラ
ンナ１３１　、１３１を第１０図及び第１２図に示すよ
うに配設すればよく、又、車体のボルト挿通孔７がニケ
所であるような車種については、可動式ナツトランナー
３１　、１３１を第１２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ー３１　、１３１のみを用い
てナツトの締付けを行なえばよいのである。

また、上記固定式及び０Ｉ動式のナツトランナー３０　
、１３１の回転軸には、第１０図に示すように、夫々カ
ップリング１４０が固定されると共に、このカップリン
グ１４０の下端にはジヨイント１４１が固定されており
、カップリング１４０とジヨイント１４１の孔部には連
結シャ７　ト１４２が」二下方向に摺動可能で且つ回り
止めされ４た状態で取付けられている。そして、連結シ
ャフト１４２の下部にはナツト保持ソケット１４３が嵌
装されており、このソケット１４３内には喰わえこんだ
ナツトに圧接する板バネ１４４が設けられている。そし
てマタ、上記ジヨイント１４１の下面と連結シャフト１
４２に設゛４たフランジ１４２ａとの間にはスプリング
１４５つ；今春さＦ−（寸パす、連結シャフト１４２は
常時下方に向か−て付勢されている。

従って、この実施例に係るストラットの自動組付装置を
用いてストラットＰを車体に絹付ける場合を説明すれば
、第１図に示すように、先ず、ロボット１狛は、仮置台
２」二に載置されるストラットＰを把持ハンドＨで把持
した後、コンベア１で第一の作業ステージＳＴ、に移送
されてくる車体Ｂと干渉しない位置に待機する。この工
程においては、仮置台２上に載置されるストツク）Ｐに
は、予め係合部材Ｋがその雌螺子部３７をストラットＰ
のピストンシャフト２０の先端螺子部２１に螺合させる
ことにより取付けられている。また、第４図及び第７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６６のピストンロンドロ
６ａが突出作動してクランプアーム６４が開状態に設定
される一方、第５図及び第８図に示すように、エアシリ
ンダ８４のピストンロッド８４ａが突出作動してロック
部材８１がロック状態に設定される。

即ち、上記ロックピン８２が進出方向に移動してロック
ビン８２０大径部８２ａがロック孔８３に密嵌すること
から、浮動機構６９を構成する可動ベッド７２け固定ベ
ッド７０に対して固定された状態になり、浮動機構６９
の動きが拘束され、ハンド本体５０はロボット肋のアー
ム８に固定されることになる。次いで、ロボツ）Ｒａは
、把持ハンド■を仮置台２のストツク）Ｐ上方に移動さ
せ、しかもハンド本体５０を下方に向けて配置した後、
把持ハンドＨを降下させ、支持シャフト５２にストラッ
トＰの底部が当接し且つスプリング５４がストツク）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６６のピストンロッド６６ａが後退作動′し
てクランプアーム６４が閉動作し、クランプアーム６４
の当接部６４ａがストラットＰの軸部ｐｓに当接するこ
とになり、ストラットＰはクランプ部材６３によって確
実に把持される。この状態において、第１図及び第１４
図に示すように、ロボツ）Ｒａのアーム８が所定角度、
例えばぶ）０回転すると、把持ハンドＨの回り止めプレ
ート５６内にストラットＰの固定用ブラケットＰｂが嵌
挿していてアーム８の回転力がストツク）Ｐに伝達され
ることになるが、ストラットＰのアッパケース３に立設
した組付ボルト６は、仮置台２に開設した位−置決めス
リット１５０に嵌合した状態にあるので、組付ボルト６
が位置決めスリット１５０内と移動している間はストラ
ットＰ全体が回転することになり、組付ボルト６が位置
決めスリット１５０の端部に当接した後はストツク）Ｐ
の軸部Ｐｓのみが回転しアッパケース３け空回りするこ
とになる。このため、上記組付ボルト６とロボツ）Ｒａ
との相対位置関係が一轢的に定まることになり、この状
態において、ロボット肋はストラットＰを仮置台２から
抜きとり所定位置に待機する。尚、第１図及び第１４図
において、１５１はストラットＰのアッパケース３部分
が嵌合するように仮置台２に設けられた嵌合孔、１５２
はストツク）Ｐの軸部ｐｓを挾持するクリップである。

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、ロボット肋は、第
１５図に示すように、ストラットタワ−４下方位置に組
付ボルト６が上方を向くようストラットｐｔ搬送して停
止する。このとき、把持ハンド■はロボツ）Ｒａに固定
された状態にあり、しかもストラットＰはクランプ部材
Ｂで確実に把持されているので、ストラットＰ搬送時に
おいてストツク）Ｐががたつくことはない。このように
搬送されたストラットＰけ、車体Ｂの位置決め孔５に略
対応した位置に配置され得るが、ロボツ）Ｒａの動作精
度に比べて車体の停止位置精度が低いことから、車体Ｂ
の位置決め孔５の位置に対して一般に車体前後方向にず
れている。

この後、図示外の制御装置から発せられる制御信号によ
り、第１６図に示すように、把持ハンドＨのロック部材
８１のロック状態が解除される。

即ち、エアシリンダ８４のピストンロッド８４ａが後退
作動してロックビン８２が実線で示すロック位置から仮
想線で示すアンロック位置へと後退することになり、ロ
ック孔８３にはロックビン８２の小径部８２Ｃが遊嵌し
た状態になることから、浮動機構６９の可動ベッド７２
は、ロックビン８２と四ツク孔８３との隙間範囲におい
て固定ベッド７０に対し面方向に浮動可能となり、ハン
ド本体５０はロボツ）ＲａＫ対して面方向に浮動支持さ
れる。

この状態に□おいて、ロボット肋はストラットＰと上昇
させていく。このとき、第１７図に仮想線。

で示すように、係合部材にのガイド部３８が下側から車
体Ｂの位置決め孔５縁に当接することになるが、上記係
合部材にのガイド部間は、そのガイドテーパ面３８３　
ｆｔ第１７図に実線で示すように、位置決め孔５縁に摺
接させながら自己求心的に位置決め孔５に嵌合する。こ
の場合、保合部１ｆＡＫの動きは、アッパケース３から
クランプ部材Ｂ１ハンド本体５０を通じて浮動機構６９
に伝達されることになるが、浮動機構６９の可動ベッド
７２Ｆｉ係合部材にの動きに対応した分（図中δで示す
）だけ面方向に浮動可能になっていることから、ハンド
本体５０全体が面方向に移動し、これに伴って、ストラ
ットＰは、傾くことなく正規の直立姿勢と保ちながら係
合部材にの移動に追従して移動する。

そして更に、ロボットｌ（ａハストラットＰを車体組付
位置まで上昇させる。このとき、第１８図に示すように
、上記係合部材にの本体３４周壁には係止片４０の係止
爪部４１が半径方向に突出しているが、この係止爪部４
１け位置決め孔５縁の７ランジ５ａ内壁に弾接しながら
本体３４の四条３９内に収納されることから、上記本体
３４＆′ｉ位置決め孔５内にスムーズに嵌合していく。

また、ストツク）Ｐの各組付ボルト６が車体Ｂの各ボル
ト挿通孔７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、第１８図に示すよ
うに、上記組付ボルト６はストラットタワ−４上部下面
に当接する。この状態において、ストツク）Ｐの上昇移
動は車体Ｂによって拘束されることから、ストラットＰ
自体が上昇することはなく、把持ハンドＨのハンド本体
５０に設けた支持シャフト５２及び支持ロッド５９が夫
々ストラツ）Ｐの軸方向に向かって且つスプリング５４
　、６２の付勢力に抗して移動することになる。この結
果、ストツク）Ｐの組付ボルト６はスプリング５４　、
６２の付勢力によってストラットタワー４の上部下面に
圧接されている。

この後、ロボットｂのアーム８が所定角度、例えば４°
回転すると、これに伴ってストラットＰが支持シャフト
５２を支点として回転する。このとき、第１９図に示す
ように、ストラットＰの組付ボルト６けストラットタワ
ー４の上部下面に摺接しながら図中Ａ方向に回動し、車
体Ｂのボルト挿通孔７の位置に合致したとき、第２０図
に示すように、組付ボルト６はスプリ・ング５４゜６２
の付勢力によってボルト挿通孔７を貫通する。

この場合、ストツク）Ｐは、組付ボルト６とボルト挿通
孔７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７に貫通
した後はストラットＰのアッパケース３の回転が拘束さ
れることになるので、ストツク）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、上記ストツク
）Ｐは正規の直交姿勢を保っていることから、各組付ボ
ルト６のボルト挿通孔７からの突出量ｍは略均−なもの
となり、ストラットＰは車体の組付位置に正確に位置決
めされる。また、組付ボルト６がボルト挿通孔７を貫通
したことに伴って、係合部材Ｋが上昇移動すると、係止
片４０の係止爪部４１が位置決め孔５を貫通した位置に
達する。このとき、上記係止爪部４１が本体３４の周壁
より半径方向に突出した位置に弾性復帰することになる
ので、上記係止爪部４１の折曲部４１ａが位置決め孔５
縁の７ランジ５ａ上端に係止されることになり、この段
階において、ストツク）Ｐは係合部材ＫＴｈ介して車体
Ｂに仮組付けされるこ七になる。

この状態において、第２１図に示すように、把持ハンド
Ｈのクランプ部材Ｂが開いてストラットＰの軸部ｐｓの
把持状態が解除された後、ロボット助け、仮組付けした
ストラットＰと干渉しないように把持ハンドＨを後退さ
せ、元位置に復帰して次の工程に備える。この段階にお
いて、第一の作業ステージ８Ｔ、での作業が完了する。

この後、ストラットＰｆｔ仮組付けした車体Ｂは、第１
図に示すように、コンベア１によって第二の作業ステー
ジＳＴ２に移送されてくる。このとき、ロボット助は、
第１図に示すように、ナツト締付装置ｉｔＮにナツト１
０を供給した後、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、第１
２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１３１゜１
３１が適宜移動し車種に応じた位置に配置され、次いで
、第１１図に示すエアシリンダ１０６のピストンロッド
１０６ａが突出作動してｏ　’ｒ　−トヒン１０３がロ
ケ−）　孔１０２に密嵌し、ロボツ）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、ロボット
助は、ナツト締付装置Ｎを第１図に示すナツト供給装置
１１に搬送してナツト締付装置Ｎのソケット１４３にナ
ツト１０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、ロボツ）　Ｒｈは
、第１図及び第２２図に示すように、ストラットタワー
４の上方位置にナツト締付Ｗ［Ｎを搬送して停止する。

そして、ロボツ）Ｒｂ停止時には、車体Ｂの停止位置精
度がロボット助の動作精度に比べて低いので、上記ナツ
ト締付装ｆｔ　Ｎは仮組付けされたストツク）Ｐの位置
に対して一般に車体前後方向にずれている。

この後、図示外の制御装置からの信号により、第１１図
に示すロブ、Ｌ−ト部材１０１のロック状態が解除され
る。即ち、エアシリンダ１０６のピストンロッド１０６
ａが後退作動してｐケートピン１０３が第１１図に示す
位置から後退することになり、ロケート孔１０２には四
ケートビン１０３の円柱部が遊嵌した状態になることか
ら、可動プレート９３は、口金−トビン１０３とロケー
ト孔１０２　、！：の隙間範囲において第１０図及び第
１３図に示すフ四−テイング機構９４により面方向に浮
動支持されることになる。この後、第２２図に示すよう
に、ロボットＩ３ｂがナツト締付装置Ｎを下降させると
、これに伴ってガイド部材１２０も下降していく。

このとき、上記ガイド部材１２０のガイド１２３のガイ
ド凹部１２５周壁が係合部材にのガイド部３８に当接す
る。この状態がら更にガイド部材１２０が下降していく
々、第２２図及び第２３図に示すように、ガイド凹部１
２５の周壁が上記ガイド！Ｍ３８のガイドテーパ面３８
ａに摺接しながら移動するので、上記ガイド四部１２５
は自己求心的にガイド部３８に嵌合していき、スプリン
グ１２４の作用によりガイド部３８に嵌合した状態を保
持し、この状態でロボッ）Ｒｂ［停止する。この閾、ガ
イド取付プラヶッ）　１２１　ｋ介してガイド部材１２
０を支持する可動プレート９３には、前記ガイド１２３
の自己求心運動の方向と同一の方向にカが働くことＫな
るが、可動プレート９３け７０−ティング機構９４によ
りベースプレート９１に浮動支持されているので、可動
プレート９３は各コイルばね９８ａを圧縮あるいけ伸長
しつつガイド１２３の移動に追従して移動することにな
る。仁の状態において、ボルト挿通孔７を貫通した組付
ボルト６ｔｆｉ、第２３図に示すように、ナツトランナ
１３ｏ。

１３１の各ソケット１４３に喰ゎえ込まれたナツト１０
の下面に当接し、このソナッ）　１４３　ｆ！ニスプリ
ング１４５の付勢力に抗して上方へ押し上げる。

そして、各ソケット１４３が上方へ所定量押し上げられ
ると、図示外のリミットスイッチ等が働き、組付ボルト
６にナツトを蹄付ける準備が完了したことを示すナツト
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って、ナツト締付
装置ｊｔＮである各ナツトランナ１３ｏ。

１３１０回転軸が回転し、第ｎ図に示すように、ソケッ
）　１ｔＡ３内のナツト１０が組付ボルト６に締付けら
れ、ナツト１０の締付けが規定トルク以上になったとき
ナツト締付判定装置（図示せず）によりナツトランナ１
３０　、１３１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１０の締付けに伴って上方ヘダ
］き上げられていくので、ナツト１０の締付けが規定ト
ルクに達したときには、ストツク）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、ロボツ）Ｒｂは第２４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。

この段階において、第二の作業ステージ８Ｔ２での作業
層完了する。この後、適当な時点において、第５図に示
すように、ボルト４４に工具（図示せず）を係合させて
ストラットＰのアッパケース３から係合部材Ｋを取外す
ようにすれば、この段階においてストツク）Ｐの組付作
業が終了する。尚、上記ボルト４４の頭部形状をナツト
締付装置Ｎで締付けるナツト１０の形状に対応して設定
しておけば、係合部材にの着脱に当って、上記ナツト締
付装置Ｎｆｔ用いることも可能である。

尚、上記実施例にあっては、係合部材にのガイド部３８
は車体の位置決め孔５への案内機能とナツト締付装置Ｎ
の位置決め機能とを備えているが、必ずしもこれに限定
されるものではなく、例えば、第２６図に示すように、
上記ガイド部３８には車体の位置決め孔５への案内機能
のみと持たせ、別異にナツト給付装置Ｎの位置決め部と
して位置決め四部４５等と形成してもよい。この場合、
ナツト締付装置ＮＯＭのガイド部材１２０のガイド１２
３の先端には上記位置決め凹′ｆｇＳ４５に自己求心的
に嵌合するガイド凸部１２７等を形成するようにすれば
よい。また、上記係合部材にの具体的構成について、上
記実施例では車体の位置決め孔５への案内機能を備えて
いるが、係合部材にと車体Ｂとの位置決めが正確にでき
れば特に上記案内機能は必要なく、またナツト締付装置
Ｎの位置決め機能についても、必ずしも上記係合部材Ｋ
に設ける必要はなく、車体Ｂとナツト締付装置Ｎとを直
接位置決めするようにしてもよい。このため、上記係合
部材Ｋについては、少くとも車体Ｂの位置決め孔５に係
止される係止機能を備えていれば適宜設計変更して差支
えない。更に、上記実施例にあっては、把持ハンドＨの
ハンド本体５０は、ストラットＰの下端分支持シャフト
５２で支持するようにしているが、この支持シャフト５
２は必要なものではなく、クランプ部材６３のみを用い
てストラットＰを把持するようにしてもよい。更にまた
、上記クランプ部材６３は一対のクランプアーム６４で
構成されているが、ストラットＰｉ把持できるものであ
れば適宜設計変更して差支えない。また、浮動機構６９
についても、上記実施例で示したものに＠定されるもの
ではなく、例えば、クランプ部材Ｂとハンド本体５０と
の間に浮動機構６９を設けてもよい。また、セック部材
８１についても、上記実施例で示したものに限定される
ものでけなく、浮動機構６９の動きを拘束できるもので
あればどのようなものでも差支えない。また一方、上記
ナツト締付装置Ｎの支持装置Ｓにおいて、可動プレート
９３の支持機構等についても適宜設計変更できる。また
、上記実施例では、把持ハンドＨやナツト締付装置Ｎの
支持装置Ｓに浮動機構を設けているが、必ずしもこのよ
うな浮動機構は必要なものではなく、例えば、ロボット
Ｒａ　、　Ｒｂ　ｆスカラタイプのものとした場合、ス
トツク）ＰＫ設けた保合部材やナツト締付装置Ｎを車体
に案内するときに、所定のロボット軸の運動をフリーに
するような制御分行なえば、上述した浮動機構と同様の
機能を持たせることもできる。また、上記実施例にあっ
ては、ストツク）Ｐを係合部材Ｋを介して車体Ｂに仮組
付けしているが、本発明に係る組付方法にあっては、ス
トツク）Ｐ自体に予め生＃凄葦係合部を形成しておき、
ストツク）ＰｆＩ：直接車体Ｂに仮組付けするようにし
ても差支えない。また、上記実施例では、ストツク）Ｐ
の仮組付工程とナツトの締付工程とを別ステージで行う
ようにしているが、必ずしもこれに限られるものではな
く、同一ステージで行うよう。にしてもよい。また、上
記実施例では、ワークとしてストラット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
品側にウェルドナツト等が設けられているときには、締
結具としてボルトを用いるようにすればよい。

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、一方のロボットで予め
係合部を設けた車両部品を車体に持ち来たして車体に係
合部を介して仮組付けし、しかる後、他方のロボットで
締結具締付装置を車体に持ち来たして締結具の締付けを
行うようにしたので、締結具の締付作業時には、車両部
品を搬送する一方のロボットを車両部品から離すことが
可能となり、その分、他方のロボットの作業スペースを
充分に確保することがでキ、他方のロボットのティーチ
ング等と簡易にすることができる。また、車両部品を仮
組付けする工程と、締結具の締付作業工程とを別々のス
テージで行うことが可能となるため、一つのステージｆ
所要時間を短縮化できる。このため例えばタクトコンベ
アを採用し、更に当該車両部品の組付工程がライン中殻
も時間のかかるような生産ラインに応用する場合には、
生産ラインのタクトタイムを短くすることが可能になる
。

更に、本発明に係る車両部品の自動組付装置によれば、
車両部品に係合部材を着脱可能に取付け、この係合部材
を介して車両部品を仮組付けするようにしたので、車両
部品には何ら設計変更を加える必要はなく既存の車両部
品をそのまま車体に組付けることができる。

更にまた、上記実施例の如く、車体の位置決め部に自己
求心的に案内されるガイド部を上記係合部材に設けた場
合には、ロボットのティーチング誤差をこのガイド部で
もって吸収することが可能となり、その分、ロボットに
は高精度のティーチングを必要としないという効果があ
る。

そしてまた、上記実施例の如く、把持ノ・ンド低くても
浮動機構により位置補正されるため、ロボットのティー
チングをかなりラフなものにすることができるという効
果がある。また、上記浮動機構はロック部材によりその
動きを拘束し得るようになっているので、車両部品搬送
−において、車両部品ががたつくという虞れも解消され
る。

また、上記実施例の如く、締結具締付装置の支持装置に
、車体の所定部位に自己求心的に案内されるガイド部材
、締結具締付装置を浮動支持する浮動機構及びこの浮動
機構の動きを拘束するロケート部材を夫々設けた場合に
は、上述したのと同様に、ガイド部材によりロボットの
ティーチング誤差を吸収でき、また浮動機構によりロボ
ットのティーチングとラフなものにす具締付装置の搬送
時におけるがたりきを防止できるきいう効果がある。

更に、上記ガイド部材を車体に仮組付けされた車両部品
の係合部材に案内させるようにすれば、ガイド部材の位
置決め部全車体に別異に設ける必要はなく、既存の車体
に特に設計変更を加える必要がないという効果も生ずる
。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明が適用されるストラットの組付工程の一
例を示す斜視図、第２図は本発明を適用した係合部材の
ストラットへの取付状態を示す断面説明図、第３図はそ
の分解斜視図、第４図は本発明を適用した把持ハンドの
一実施例を示す全体斜視図、第５図はその一部破断正面
図、第６図はその一部破断右側面図、第７図はその一部
破断正面図、第８図は浮動機構及びロック部材の具体的
構成を示す分解斜視図、第９図は締結具（ナラ））ＩＩ
付装置を支持する支持装置の一例と示す斜視図、第１０
図はその一部破断正面図、第１１図はその一部破断右側
面図、第１２１ｉ４　ａ　ソ（Ｄ　平面図、第１３図は
第１０図中ｘｍ　−ｘｍ線一部切欠断面図、第１４図は
仮置台上のストラットと把持する把持ハンドの状態を示
す断面図、第１５図は組付前のストラットと車体との位
置関係と示す断面図、第１６図乃至第１８図及び第２０
図はストラットの位置決め及び仮組付けの各工程を示す
要部断面図、第１９図は第１８図中Ｘ■方向から見た矢
視図、第２１図はストラットの仮組付後の状態を示す断
面説明図、第２２図及び第２３図は締結具締付装置の位
置決め工程を示す要部断面図、第２４図はストラットの
組付は状態を示す要部断面図、第５図は保合部材を取外
した状態を示す要部断面図、第２６図は締結具締付装置
の位置決めにおける変形例を示す要部断面図である。 Ｂ・・・車体　　　　　　■・・・把持ハンドＰ・・・
ストラット　　　　Ｒａ　、　Ｒｂ　・−・ロボット（
車両部品） Ｓ・・・支持装置　　　　　ＳＴ、・・・第一の作業ス
テージ８Ｔ２・・・第二の作業ステージ ５・・・位置決め孔（車体の位置決め部）６・・・組付
ボルト　　　　７・・・ボルト挿通孔３８・・・ガイ　
ド部（ガイド部、締結具締付装置の位置決め部）４０・
・・係止片　　　　　４１川係止爪部（係止部）５０・
・・ハンド本体　　　６３・・・クランプ部材６９・・
・浮動機構　　　　８１・・・ロック部材９１・・・ベ
ースプレート（ヘース部材）９３・・・可動プレート（
可動部材） ９４・・・フローティング機構 １２０・・・ガイド部材 第２２図 第２３図 第２４図 第２５図 ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一方のロボットに取付けな把持ハンドで車両部品を
   把持して車体の所定部位に搬送すると共に、他方のロボ
   ットに取付けた締結具締付装置で車体に組付けるに際し
   、予め係合部を設けた車両部品を車体に持ち来たして車
   体との位置関係を出すと共に、前記車両部品を車体に前
   記係合部を介して係止させて仮組付けし、しかる後、他
   方のロボットにより締結具締付装置を車体に持ち来たし
   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
   車両部品の自動組付方法。 ２）車両部品と車体との位置関係を出すと共に、前記車
   両部品と車体に係合部を介して係止させて仮組付けする
   に際し、車両部品を一方のロボットに対して浮動させる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両部品
   の自動組付方法。 ３）締結具締付装置と車体との位置関係と出すに際し、
   締結具締付装置を他方のロボットに対して浮動させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両部品の
   自動組付方法。 ４）車両部品に着脱可能に取付けられる係合部材と、車
   両部品と把持する爬持ハンドを有し且つ車両部品を車体
   に持ち来たして車体の位置決め部に前記係合部材を係止
   させる一方のロボットと、締結具締付装置を有し且つ前
   記車体に係止された車両部品の締結具を締付ける他方の
   ロボットとを備えたことと特徴とする車両部品の自動組
   付装置。 ５）係合部材は車体の位置決め部に自己求心的に案内さ
   れるガイド部を備えていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の車両部品の自動組付装置。 ６）把持ハンドは、一方のロボットに対して車両部品を
   浮動支持する浮動機構と、この浮動機構の動きを拘束す
   るロック部材とを備えていることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項記載の車両部品の自動組付装置５．。 ７）他方のロボットは前記締結具締付装置を支持する支
   持装置を有しており、この支持装置は、他方のロボット
   に対して締結具締付装置を浮動支持する浮動機構と、こ
   の浮動機構の動きを拘束するロケート部材止、締結具締
   付装置がロボットに対して浮動支持されるときているこ
   とと特徴とする特許請求の範囲第４項記載の車両部品の
   自動組付装置。 ８）上記ガイド部材は車体に仮組付けされた車両部品の
   係合部材に案内されることを特徴とする特許請求の範囲
   第７項記載の車両部品の自動組付装置。