JPS59144595A - 車体組立用溶接治具 - Google Patents

車体組立用溶接治具

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Publication number
JPS59144595A
JPS59144595A JP58017771A JP1777183A JPS59144595A JP S59144595 A JPS59144595 A JP S59144595A JP 58017771 A JP58017771 A JP 58017771A JP 1777183 A JP1777183 A JP 1777183A JP S59144595 A JPS59144595 A JP S59144595A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gauge
jig
robot
welding
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP58017771A
Other languages
English (en)
Inventor
Kinichi Tamura
田村 欣一
Susumu Kawada
河田 進
Yoshitada Sekine
関根 慶忠
Kazuyoshi Abe
阿部 和義
Ryosuke Ishikawa
石川 良介
Fumiki Yokota
横田 文樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP58017771A priority Critical patent/JPS59144595A/ja
Publication of JPS59144595A publication Critical patent/JPS59144595A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/047Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/50Other automobile vehicle parts, i.e. manufactured in assembly lines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)

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】 この発明は、自動車の組立工程において所定のワークを
溶接して組み立てるに際し、該ワークを(Sl、置決め
するための車体組立用の溶接治具に関するO 周知のように、自動車の組立工程においては、パネル類
をはじめとして多くの車体構成部品が溶接にて組み立て
られるが1個々のワークは形状受けとしての溶接治具に
よp位置決めされて上記の溶接に供せられるのが一般的
である。
第1図はその従来の車体組立用溶接治具の一例を示して
おシ1%にワ〜りとしてフロントピラーw’1位蓋決め
するための治具にて例示している。
図に示すように治具ベー・ス/上には複数のゲージ端部
には、ワークWの各部位における断面形状に対応した形
状受けとしてのゲージ面3aを有するゲージプレート3
がそれぞれに取シ付けられてお#)、さらに必要に応じ
てブラケット≠を介して口ケービン5が取着されている
。そして、各ゲージプレート3にはクランプ装置乙が取
p句けられておシ、このクランプ装置には、ゲージ面3
aに対して回動・開閉するクランパー7と、このクラン
パー7を開閉駆動するアクチュエータざとで構成され、
図に示すようにり°−ジ面3aとクランパー7とでワー
クWを挾持するかの如く堅固にクランプし、そののちに
南外の溶接ロボットにて所定のヌポット溶接が施される
ものである。
尚、9は治具ベース/と各ゲージボスドツトの相対的な
位置決めを司るノックビン、10は取付ボルトである。
このような従来の車体組立用の溶接治具にあっては、当
該溶接治具の精度如何によって溶接後の製品精度が決定
されることから、ゲージプレート3とゲージポストコと
を堅固に固定するとともに。
このケージポスト2を治具ベース/に対して取付ボルト
IOにて固定し、かつノックピン9にて治具自体の最終
精度を保障するようになっており、したがってゲージプ
レート3のゲージ面、?aおよびクランパー7の形状は
一種類のワークWのみに限定されて専用化されてしまう
ことになる。このため1例えば同一ラインに複数車種を
流して組み立てるいわゆる混流生産形態においては、治
具ベースを含めた治具全体を交換しない限り複数車種に
対応することができず、汎用性に欠けるという問題があ
る。
この発明は以上のような点に鑑みて、主に溶接治具の汎
用化を図ることを目的としてなされたもので、この目的
のため本発明においては、ゲージ面形状を必要に応じて
任意に変更可能なゲージプレー)fluマニピュレータ
たる産業用ロボットに保持させ、上記のゲージ面変更機
能をロボット機能と全効果的に組み合わせることで多種
・多形状のワークに適用しイ!するようにしたことを特
徴としている。
以下、この発明の実施例全第2図以下の図面に基づいて
詳細に説明する。
第2図および第3図はこの発明の一実施例を示すもので
、//は治具ベース、/コは治具ベース//上に配設さ
れたマニピュレータたる関節型ロボットで、このロボッ
ト/2が前述したゲージポスト、2に対応しているもの
である。そして、ロボット7.2のリスト部には取付ブ
ラケソ)/Ji介して複数のゲージプレー) /ll−
a 、 /’i’ b 、 /qc 、 IQ−d、 
、 /4’ e ’i(有して々るゲージユニット15
が取り+Jけられている。
このゲージユニット15は、切換…アクチュエータ/乙
によって回転駆動される回転座17の外周にゲージ面形
状をそれぞれ異にする5つのゲージプレート/4L a
 、 /lJ、b 、 IQ c 、 /’A d 、
 /φef等ピッチで、かつ放射状に配置したもので1
回転座/7を回転駆動して複数のゲージプレー) IQ
 a〜/II eのなかからいずれか1つを選択して正
立位置0に位置決めすることで合計5種類のワークWに
対応できるように構成されている。そしてさらに、各々
のゲージプレートlva〜/l/、eには第3図に示す
ようにヒンジレバ一式のクラン/<−7gと、このクラ
ンパー/gf:開閉するためのアクチュエータ19とか
らなるクランプ装置20ヲ付設しである。すなわち、前
記ゲージボスドツト75を本って対応し得るワークWの
断面形状全第4図(A) (Bl (0) (D) (
E+に示す5種類とすれば1個々のゲージプレート/I
Ia−/4Cθのゲージ面1/a〜2/ e オよびク
ランパー/ざa〜lざCの加圧面は各々のワーク断面形
状に合わせてそれに合致するように形成賜れている。
ここで、前記のマニピュレータ/コは、′N、i的な位
置情報を−りえることによってその位置情報に応じた6
I匿までゲージユニット15を移動させて6γ置決めす
るもので、ロボットの形態としては関節型のは力・円筒
型、p交座標型、極座標QIJ等のもの全単独あるいは
組み合わせて用いてもよく、また軸数、制御方式等は目
的とする作動域等に応じて任意に設定すればよい。本実
施例の」ハ合、アクチュエータM1 、M!  、Ml
l  、M4を有する回転311111111線1軸の
金側4軸のロボット1.2を用いている。
しかして以上の構成に係る溶接治具によれば、ワーク変
更に際してはそのワークWの断面形状に見合ったゲージ
面を有するゲージプレートヶ5つのなかから選択し、ア
クチュエータ/乙の作動により選択した所要のゲージプ
レートが第2南の正立位置(垂直位置)o、に達するま
で巨1転座/7全体を回転させて位置決めすればよい。
例えば第2図の場合にはゲージプレート/II cが正
立位置にあるが。
これに代えて第4図(B)のワークWの加工に対応する
場合には回転座17をθだけ時計方向に回転させてその
ワークに見合ったゲージプレート/Qbを正立位置0に
位置決めすればよい。
また、ワークWの形状によってはゲージユニット/3そ
のものの位置を変更する必要が生ずるが。
その場合には第5図に示すようにロボット/コのアクチ
ュエータM8〜M4の作動によシグージュニント/2勺
そのものな・移動芒せて所要の位置に位置決めすればよ
い。もちろん1以上のような動作は予めH用l111装
置イ則に記俤込れている位置1青報@−を例えばJl?
種別信号に基づいてその都度取り出すことで自動的に行
なわれる。
このように本実施例の浴接治具によれは、複数錘のワー
クWがそれぞれ別個の断面形状を有していたとしても、
予紬それらのワーク断面形状に対応した複数のゲージプ
レート/IIa −/Qθをゲージユニット13に備え
ておくことによp、1台の溶接治J」、、 ffiもっ
て複数のワークに対処できるCとにな・る。
また、従来の治具においてはその全ての構成−要素が固
定式であるが故に治具自体の位置決め精度の修正・変更
に多くの工数を要していたが、本実施例の治具によれば
ゲージユニットljが必要に応じて移動用能であること
から、修正量を1r1賛−情報と、してロボットに力え
ることにより、位置決め精度の修正・変更を容易にかつ
迅速に行〃うことができる。
第6図および第7図はこの発明の第2の実が59jlを
示すもので1本実施例においてはゲージプレートを多数
の薄鋼板百:積層した薄板積層体にて措成し、1つのゲ
ージプレートのみをもって適宜そのゲージ面形状そのも
の苓:変更して複数のワークに対処するようにしたもの
である。
先づその構成について説明すると、2/はベース。
、22は直交s軸タイプのロボン)、、j4’ハ各ロボ
ットnに取付ブラケットコ5を介して取シ付けられたゲ
−シュニットである。このケージュニント、、7ケは、
第7図に丞ずようにケーソング、26内に多数の同形状
の薄鋼板を桔層してなる薄板積層体26を一対のツノn
 J(F板、27とともに収容してゲージプレート−2
J ’(’i? m成する一方、薄板[1体、Uの下方
にこれに対峙するようにして超音波振動子ユニッl−、
!?’i配したもので、この超音波4辰動子ユニツト、
2りはパルスモータ、10 、 、?/にてそれぞれに
回転駆動されるスクリューシャツ) 、13 、棒によ
りに、Yの二次元方向に移動できるように構成されてい
る。そして、薄板積層体:)、A 奮クランプしている
アク千ユエータ3!;の圧力金、該薄板積層体、24が
ばれない程度に弱め、超音波、振動子ユニット2フヲ駆
動しつつX、Y方向の送シを力えることで、薄板積層体
2乙の上端面側に所望する形状のケージ面、2Jat−
創成し得るものである。
1−、7jがって本実施例によれば1例え1ば第8図C
)(B)(C1(:Dlに示す4種類のパネルワークW
□ 、w、。
wl+、、、44に対応しようとする場合には、各パイ
・ルワークW、’ 、W、、W8 、W4の断面形状に
対応する数値情報をもって超音波振動子ユニット、2q
の送り全制御し、十t1によって第9図(A) (B)
 (C1(D)に示すように各々のワーク断面形状に対
に・(7たゲージ面、2.raを創成すればよい。この
ように本実施例の場合には、り゛−ジブレート、2gと
して薄板積層体26 f用いることで、1枚のゲージプ
レート2gのみをもって複数種のパネル・ワークに対処
できるものである。
また、本実施例の変形例として第10図に示すよう、上
記のゲージユニット、2qと関節型ロボット3Aと全組
み合わせて、ボディサイドwb’4組み伺けるための位
置決め治具として用いることも可能であるO 第11図はこの発明の第3の実施例を示すもので1本実
施例においてはゲージユニット37としてフィンガ一式
のものを用いて1点接触にて)くネルワークW全61置
決めするようにしたものである。
第11図において、ゲージユニット37は取付ブラケッ
ト3ざを介してロボット、??のリスト部に取着されて
おり、第1のアクチュエータtoの作動により。
P、、P、方向に首]辰す動作するものである。そして
、このゲージユニット37は、ヒンジビンψ/を回転中
心として〃いに開閉する一対のフィンガーゲージ弘2と
、フィンカーゲージ弘コの基端部に突設したビイ旬に係
合するリンク件と、このリンク件全往復動させる第2の
アクチュエータ七トk 備えておシ、この第2のアクチ
ュエータtit3の作動にょクフィンガーゲージ弘2が
開閉し、それによって点接触式のゲージ面であるフィン
カーゲージ<uの先端の位@を可変ならしめるものであ
る。
したがって本実施例の場合1図に示すように第1のアク
チュエータりの作動にょシヶージユニット37全体を首
振多動作させて例えばQi  t Qs  +Qsの如
くその位置を変化させるとともを?:、フィンカーゲー
ジ侵全開閉してその先端の位置を■」変ならしめること
で、形状の異なる4種類のワークWl + W!  +
 Ws  r W4fそれぞれに位置決メすることがで
きる。
第12図はこの発明の第4の実施例を示すものである。
図に示すようにしてゲージュニン) t、t4は取付ブ
ラケット≠7を介してロボット仏ざのリスト部に取着さ
れておシ、第1のアクチュエータ弘7の作動によシP 
1 + ” 9方向に醒撤シ動作する。そして、ケージ
ユニットl/−6は、置市ゲージプレート50と、この
固21=ケージブレー) 3/にヒンジピン5.2會介
して軸支をれた口」動ゲージブ、レートS3と、可動ゲ
ージプレート53に連結されたランクンヤフトsttと
、このランクシーヤフト惇に噛み合うビニメン分を回転
駆動するアクチュエータjtとで構成され。
可動ゲージプレー)!;J’i回転づせることで該可動
ゲージプレートj3のゲージ面5J aと固定ゲージプ
レート50のケージ面50aとのなす角度01′(f−
可変ならしめ、それによって第13図(AI (B) 
fc)および第] 4 図(A) (B) (01に示
すようにフランジ部Fの折曲角度が異なる複数のワーク
W1  r ”’II  I ” 11の位置決めに対
処できるようにしたものである。
尚、前述した第3.第4の実施例においてロボン) J
9 、 IIざの詳細については省略したが、。ポット
の形態等は必要に応じて自由に決足することができる。
以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、ゲー
ジ面形状を必要に応じて任意に変更可能ナケージュニン
トを産業用ロボット等のマニピュレータに保持させたも
のであるから、1台の溶接治具をもって複数棟のワーク
に適応でき、その汎用性に優れるほか、従来に比べて治
具目体の精度誤差の修正や変更全容易、にかつ迅速に行
なえるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の車体組立用溶接治具の構成を示す斜視図
、第2図はこの発明に係る車体組立用溶接治具の第1の
実施例を示す正面説明図、第3図は第2図の右側面説明
図、第4図(Al (B) (C1(D) (g)は第
2図の太部の作動説明図、第5図は第2図全体の作動説
明図、第6図はこの発明の第2の笑施例全示す斜視図、
第7図は第6図の要部拡大図、第8図(A)(B) (
C) (DJおよび第9図(A) (B) (0) (
DJは第6図の要部の作動説明図、第10図は第6図の
変形例を示す斜視図、第11図はこの発明の第8の実施
例金示す説明図、第121¥Jはこの発明の第4の実施
例を示す説明図、第13図(At (B) (C)およ
び第14図(Al (B1(0)は第12図の要部作動
説明図である。 12・・・関節型ロボット(マニピュレータ)い15・
・パゲージュ=7トh 、2/ ’ + 2/ b g
 2/ O+ 2/ d + j/ e・・・ケージ面
5j−2・・・ロボット(マニピュレータ)。 J・・・ゲージユニット、128 a・・・ゲージ面、
37・・・ケージユニット、3q・・・ロボット(マニ
ピュレータ)。 偶・・・ゲージユニット、tす・・・ロボット(マニピ
ュレータ) 、 5oa、5Ja−・・ゲージ面SW、
Wl  + W++  +WssW4・・・パネルワー
ク。 第5L1 18 第6図 561− 第8図 (A) CB) (D) 第9図 4 と→ 第12図 第)4 Iff 6

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (11自動車の組立工程において所定のワークを溶接し
    て組み立てるに際し、該ワーク全位置決めするための車
    体組立用の溶接治具において、前記ワークの位置決めを
    司るゲージ面形状を必要に応じて任意に変更LIJ能な
    ゲージユニットヲ所定のマニピュレータに保持させたこ
    とを特徴とする車体組立用溶接治具。
JP58017771A 1983-02-05 1983-02-05 車体組立用溶接治具 Pending JPS59144595A (ja)

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