WO2003039941A1

WO2003039941A1 - Procede d'assemblage d'un corps de vehicule

Info

Publication number: WO2003039941A1
Application number: PCT/JP2002/010235
Authority: WO
Inventors: Jyunji Motomi; Isao Kita; Tadao Nasu; Takuji Izutani; Kaname Akagi; Kazuto Ikeda; Hiromichi Arayama
Original assignee: Daihatsu Motor Co., Ltd.
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2003-05-15
Also published as: CN1582239A; KR20040053274A; JP3927540B2; US7448529B2; EP1473214B1; DE60227287D1; EP1473214A1; US20050017057A1; CN100586780C; EP1473214A4; JPWO2003039941A1

Description

明細書車体組付方法技術分野

本発明は車体組付方法に係り、特に、 ①アンダーボディに左右のサイドメンバ一を溶接する際の組付方法（請求項 1及び 2 )、 ②アンダーボディの左右にサイドメンバーを溶接する工程と、両サイドメンバーの上端部間にルーフなどの横断部材を載置し溶接する工程を完全に分離した組付方法（請求項 3 ) 、及び、 ③アンダーボディの左右に立設したサイドメンバー上端部間にルーフ、ヘッダ一又はフレームバツクなどの横断部材を仮付けする際の組付方法（請求項 4 ) に関する。背景技術

自動車の車体は、アンダーボディ、左右一対のサイドメンバー及びルーフを主要部材として構成される。これら主要部材は各種位置決め治具を使用して相対的に位置決めされ、この位置決め状態で溶接ロボットによるスポツト溶接で仮付けされ、その後増し打ち溶接される。

ところで、従来の車体組付方法では、前記主要部材を位置決めするために一般的に大掛かりな位置決め治具を使用している。例えば、サイドメンバー用とルーフ用の治具として、これら部材ょりも一回り大きな屏風状の治具を使用する場合がある。このような大きな治具を使用した車体組付方法では、サイドメンバ一用治具を車体組立ラインの左右両側に進退自在に配設すると共に、ルーフ用治具を車体組立ラインの上方で昇降自在に配設する。そしてサイドメンバーを搬送装置によって左右の治具の前面に搬送してセットした後、当該治具を前進させてアンダーボディの所定位置に位置決めし、この状態でアンダーボディとサイドメンバー間を溶接する。その後、サイドメンバー用治具をそのままにして当該治具で支持したサイドメンバ一の上端部間に別の治具で支持したルーフを載置し、このルーフの左右溶接縁とサィドメンバ一の上位溶接縁との間を溶接していた。

このような屏風状治具は大型かつ大重量のため、初期設備投資が嵩むことは勿論のこと、生産車種切替え（段替え）の際は別の治具に交換するため治具の進退駆動機構と脱着しなければならないが、この脱着作業に非常な手間が掛かり、その間生産ラインを完全にストヅプしなければならないという不都合がある。

また、段替えを迅速に行うため回転式の治具を使用した車体組立方法もあるが、この回転式治具は三車種対応では三角柱状、四車種対応では四角柱状となるため、大きさ重量共に屏風状治具をさらに上回り、初期設備投資が一層高騰する結果となる。

また、左右一対のサイドメンバ一用治具とルーフ用治具とは相互独立であり、これら 3つの治具の車体側振込み位置が地上側静止系に対して正確に位置決めされることを前提としてサイドメンバーとルーフとの正確な位置決めと溶接がなされるのであるが、サイ.ドメンバー用治具もルーフ用治具も前後ないし上下に移動する駆動手段に取付けられており、これら駆動手段の位置決め精度がそのままサイドメンバーとルーフとの相互溶接精度に影響してくる。前記駆動手段は大型で重量物の治具をかなりの高速で昇降させたり前後動させる必要があるから、厳格な位置決め精度を維持するには高度の技術と不断のメンテナンスが欠かせない。

しかし、現実には駆動手段の可動部分の磨耗等が原因で前記位置決め精度が次第に低下する場合がある。

また、左右一対のサイドメンバー用治具とルーフ用治具は相互独立であるが、これら 3つの治具が一斉に車体側に振込まれて左右のサイドメンバーとルーフが各溶接縁で相互に当接するため、 3つの治具間で力の干渉が発生しやすい。この力の干渉が車体左右方向でバランスを保っていれば問題はないが、各治具の位置決め精度のバラヅキゃ治具上のクランプ治具の不具合等が原因でサイドメンバ一に右又は左方向の偏った力が作用する場合がある。このような偏った力が作用すると、サィドメンバーが正規縦置き姿勢から左右方向に面倒れし、フロントウィンド又はリャウィンドの開口形状が歪み、ウィンドシールドの嵌合性に支障が出る。

また、ルーフとサイドメンバーとの間の位置決め精度は、特にフロントとリャのウィンド開口形状の歪みとなって現れてくるので、わずかな誤差でもウィンドシ一ルドの嵌合性良否に大きく影響する。従来の大型治具を使用したルーフの位置決めでは、左右のサイドメンバに溶接縁を同時かつ均等に押付けることは不可能であり、左右いずれかのサイドメンバにルーフの溶接縁が先に当接する。このような左右不均一の当りが発生すると、ルーフとサイドメンバとの位置決め精度に微妙なズレが発生する可能性がある。

このような不都合は試作によって事前にチェックされて各治具が再調整されるが、不都合の原因を解析究明するにはかなりの時間と手間を要する。発明の開示

本発明の第 1の目的は、アンダーボディの左右両側にサイドメンバーを溶接（仮 g 付け）する際に使用するサイメンバー用治具の軽量コンパクト化を図り、もって初期設備投資の低減と段替作業の容易迅速化を成することにある。

本発明の第 2の目的は、サイドメンバー用及びルーフ用の各治具の軽量コンパクト化が可能で、初期設備投資の低減と段替作業の容易迅速化を達成でき、かつ、サィドメンバ一とルーフとの組付性に関する問題の解析を容易にする車体組付方法を提供することにある。

本発明の第 3の目的は、ルーフ用治具の軽量コンパクト化を図り、もって初期設備投資の低減と段替作業の容易迅速化を達成し、かつ、治具昇降用の大掛かりな駆動手段を使用することなくルーフ、へッダー又はフレームバックなどの横断部材をサイドメンバーに正確に位置決めして仮付けすることのできる車体組付方法を提供することにある。

本発明の第 1の車体組付方法は、車体組立ラインの所定位置に位置決めされたァンダーボディに対して左右一対のサイドメンバ一をその下位溶接縁をアンダーボディの左右溶接縁に合わせた状態で縦置きし、この縦置き状態の左右のサイドメンバーの下位溶接縁の少なくとも前後部計 4箇所とアンダーボディとを、所定位置に配置した少なくとも 4つのクランプ治具で連結固定し、この連結固定状態でアンダ一ボディとサイドメンバーとを溶接するようにしたことを特徴とする。

サイドメンバ一の搬送と縦置きには汎用口ポットを使用することができ、汎用口ボットの近傍まで搬送されてきたサイドメンバーを汎用ロボットで取上げ、そのままアンダーボディの所定位置まで移動させて縦置きし、この状態で 4つのクランプ治具で左右のサイドメンバーの下位溶接縁の少なくとも前後部計 4箇所とアンダ一ボディとを連結固定し、両者を溶接ロボットにより溶接するのである。

従来のサイドメンバ一用治具は、サイドメンバ一を全体的にクランプする考え方であったため、サイドメン,バーよりも一回りも二回りも大型にならざるを得なかつたが、本発明はサイドメンバー全体をクランプするのではなく、サイドメンバーの横倒れ方向規制は搬送用の汎用口ポトなどに受持たせ、サイドメンバ一の下位溶接縁の前後部だけの前後 ·左右 ·上下方向規制を 4つのクランプ治具で受持たせるようにした。このため、 4つのクランプ治具を軽量コンパクトに構成でき、初期設備投資の大幅低減が可能になると共に、クランプ治具自体が軽量コンパクトであるためこれを汎用ロボ、ソト等を使用して簡単に移動でき、段替作業の容易迅速化と段替用設備の低コスト化を実現できる。また、クランプ治具がコンパクトであるため車体組立ラインの側方に適当なラヅク設備などを設けることにより省スペースのクランプ治具用待機ェリアを容易に確保することができる。 ,

4 本発明の第 2の車体組付方 ¾は、車体組立ラインの所定位置に位置決めされたァンダ一ボディに対して左右一対のサイドメンバ一をその下位溶接縁をアンダーボディの左右溶接縁に合わせた状態で縦置きし、この縦置き状態の左右のサイドメンバーの下位溶接縁の少なくとも前後部計 4箇所とアンダーボディとを、所定位置に配置した少なくとも 4つのクランプ治具で連結固定し、この連結固定状態でアンダ一ボディとサイドメンバ一とを仮付け溶接する車体組付方法であって、前記アンダ —ボディが位置決めされる車体組立ラインの所定位置の左右両側に、車体組立ラインに向つて前後動可能で前記クランプ治具を着脱自在に搭載可能な前後各 2基のスライド台と、各スライド台の後退位置にあって前記クランプ治具を着脱自在に搭載して昇降可能な昇降台とを配設し、前記昇降台を上昇させて当該昇降台上に前記クランプ治具をロボット等で搬送（全くの人力による搬送、ホイスト等の補助具を使用した半自動の搬送、及びロボット等の搬送装置による完全自動搬送を含む。以下同様。）して搭載し、前記昇降台を下降させることにより前記クランプ治具を後退位置にある前記スライド台上に移載し、前記スライド台を前進させて前記クランブ治具で前記アンダーボディとサイドメンバーとを連結固定し、前記昇降台は再度上昇させて当該昇降台上に段替用の別のクランプ治具をあらかじめロボット等で搬送しておき、段替時に前進位置にある前記スライド台上のクランプ治具をロボット等で取上げて空のスライド台を後退させた後、前記昇降台を下降させてスライド台上に次のクランプ治具を移載するようにしたことを特徴とする。

サイドメンバーの搬送と縦置きには汎用ロボットを使用することができ、汎用口ボツトの近傍まで搬送されてきたサイドメンバーを汎用ロボットで取上げ、そのままアンダーポディの所定位置まで移動させて縦置きし、この状態で 4つのクランプ治具で左右のサイドメンバ一の下位溶接縁の少なくとも前後部計 4箇所とアンダ一ボディとを連結固定し、両者を溶接ロボットにより溶接するのである。

従来のサイドメンバー用治具は、サイドメンバ一を全体的にクランプする考え方であったため、サイドメンバ一よりも一回りも二回りも大型にならざるを得なかつたが、本発明はサイドメンバー全体をクランプするのではなく、サイドメンバ一の横倒れ方向規制は搬送用の汎用ロボットなどに一時的に受持たせ、サイドメンバーの下位溶接縁の前後部だけの前後 ·左右 ·上下方向規制を 4つのクランプ治具で受持たせるようにした。このため、 4つのクランプ治具を軽量コンパクトに構成でき、初期設備投資の大幅低減が可能になると共に、クランプ治具自体が軽量コンパクトであるためこれを汎用口ポットを使用して簡単に移動でき、段替作業の容易迅速化と段替用設備の低コスト化を実現できる。また、クランプ治具がコンパクトであ _r

5 るため車体組立ラインの側方適当なラヅク設備などを設けることにより、省スぺ —スのクランプ治具用待機ェリァを確保することができる。

また、昇降台の上に段替用治具をあらかじめ搭載しておくことで、スライドガイドの前側に出ている用済み治具をロボット等で取上げた後はスライド台を後退させて昇降台を下降させれば、後はスライド台を前進させるだけで次の車種のクランプ動作に即入れるので夕クトタイムが非常に短くてすむ。

本発明の第 3の率体組付方法は、車体組立ラインの所定位置に位置決めされたァンダ一ボディに対して左右一対のサイドメンバーを第 1治具を使用して位置決めすると共にその下位溶接縁をアンダーボディの左右溶接縁に合わせて溶接する第 l i程と、前記第 1治具を開放した後に左右のサイドメンバーの上位溶接縁間にル —フ、へヅダ一又はフレームバックなどの横断部材をその左右溶接縁をサイドメンバーの上位溶接縁に合わせて載置すると共に第 2治具を使用して位置決めしてこの位置決め状態で前記上位溶接縁と左右溶接縁とを溶接する第 2工程とを有することを特徴とする。

前記第 1工程では左右のサイドメンバ一がアンダーボディに対して位置決めされて溶接され、第 2工程では第 1工程で使用された第 1治具が開放された後ルーフ、ヘッダー又はフレームバックなどの横断部材が第 2治具を使用して位置決めされて溶接されるから、第 1治具と第 2治具とが力の干渉を起こすことがなく、サイドメンバと横断部材との組付性に関する問題の解析を短期間で完了することができるようになる。また、このように治具間での力の干渉が発生しないので各治具の小型軽量化が可能となり、初期設備投資の低減と段替作業の容易迅速化に貢献することができる。

本発明の第 4の車体組付方法は、車体組立ラインの所定位置に位置決めされたァ •ンダーボディに対して左右一対のサイドメンバーをその下位溶接縁をアンダ一ボディの左右溶接縁に合わせて溶接した後、左右のサイドメンバーの上位溶接縁間にルーフ、へヅダ一又はフレームバックなどの横断部材をその左右溶接縁をサイドメンバーの上位溶接縁に合わせて仮置きし、この仮置きした横断部材の前後 2箇所に、地上側から立設された矢倉状フレームに左右両端を着脱自在に支持され前記横断部材の上方を横断した梁状治具を配置し、この梁状治具に配設した駆動源を共通にする左右一対のクランプ治具でサイドメンバーの上位溶接縁前後部と横断部材の左右溶接縁前後部とを連結固定し、この連結固定状態でサイドメンバーと横断部材の溶接縁相互を仮付け溶接するようにしたことを特徴とする。

サイドメンバーの上端部間に仮置きされたルーフ、ヘッダー又はフレームバヅク b などの横断部材とサイドメン一とが梁状治具によって互い連結されると、当該横断部材とサイドメンバ一の溶接縁部分が矢倉状フレーム体を介して静止系に位置決め固定されるので、サイドメンバ一の上位及び下位の溶接縁が全て静止系に対して位置決めされ、かつ、横断部材の四隅ないし両端計 4箇所の溶接縁も全て地面側に対して位置決めされ、この位置決め状態においてサイドメンバーと横断部材が仮付けされるから、フロントウィンド開口及びリャウィンド開口の歪みが発生せず、所期のフロントウインド開口形状及びリャウィンド開口形状が得られる。

また、梁状治具は今までのルーフ用治具に比べて軽量コンパクトであるから、初期設備投資の大幅削減が可能となると共に、その段替用ストックエリアと治具搬送ロボットをルーフ仮付けステーションの側方に配設しておくことで治具搬送ラインを使用しない迅速な段替が可能となる。

さらに、梁状治具に配設した左右一対のクランプ治具を共通の駆動源で駆動するようにしたので、左右のサイドメンバーの上位溶接縁前部又は後部と、横断部材の左右溶接縁前部又は後部とが、左右方向でタイミングを同期して連結固定されることになる。これにより、連結固定のタイミングのずれに起因するフロント又はリャのウインド開口形状の歪み発生を可及的に防止することができる。

前述した第 1〜第 4の発明の効果を纏めると以下のようになる。

第 1の発明は前述の如く、アンダーボディにセットされた左右のサイドメンバ一の下位溶接縁の少なくとも前後部計 4箇所とアンダーボディとを、所定位置に配置した少なくとも 4つのクランプ治具で連結固定し、この連結固定状態でアンダーボディとサイドメンバ一とを溶接するようにしたから、サイドメンバー全体をクランプする大型治具を使用した従来の組付方法に比べて治具の著しい小型化が図られ、初期設備投資の大幅低減と段替動作の迅速化が図られ、かつ、従来は①治具に対するサイドメンバーのセヅト、 ②治具によるサイドメンバ一のクランプ、 ③治具の前進によるサイドメンバ一のアンダーボディへのセヅトの 3動作が必要であつたが、本発明では①サイドメンバーのアンダーボディへのセヅト、②治具によるサイドメンバーのクランプの 2動作で済むから、サイドメンバー受渡し回数が 1回少なくなつてタクトタイムが大幅に向上し、また受渡し回数が 1回少なくなることでサイドメンバーが受渡しにより受ける損傷の可能性を少なくすることができる。

第 2の発明は前述の如く、アンダーボディにセッ卜された左右のサイドメンバーの下位溶接縁の少なくとも前後部計 4箇所とアンダーボディとを、所定位置に配置した少なくとも 4つのクランプ治具で連結固定し、この連結固定状態でァンダーボディとサイドメンバ一とを溶接するようにしたから、サイドメンバー全体をクラン一プする大型治具を使用した従来の組付方法に比べて治具の著しい小型化が図られ、初期設備投資の大幅低減と段替動作の迅速化が ¾られ、特にクランプ治具の軽量コンパクト化に合わせて車種切替に伴うクランプ治具の交換をロボヅト等で行い、かつ、クランプ治具を搭載するスライド台と昇降台の組合わせ構造により、段替用治具をあらかじめ昇降台に搭載しておくことで、スライドガイドの前側に出ている用済み治具をロボット等で取上げた後はスライド台を後退させて昇降台を下降させれば、後はスライ台を前進させるだけで次の車種のクランプ動作に即入れるのでタクトタイムを大幅短縮することができる。

第 3の発明は前述の如く、第 1工程でアンダーボディに対して第 1治具を使用して左右一対のサイドメンバーを溶接し、続く第 2工程で第 1治具を開放した状態で左右のサイドメンバーに対して第 2治具を使用してルーフを溶接するようにしたので、サイドメンバー用の第 1治具とルーフ用の第 2治具との間で力の干渉が発生せず、これにより各治具を小型軽量化することが可能となり、初期設備投資の低減と段替作業の容易迅速化に貢献することができる。また、第 1治具によってサイドメンバ一の前後上下方向の位置決めがなされ、第 2治具によってサイドメンバ一の左右倒れ方向の位置決めがなされるので、フロントとリャのウィンド開口形状に歪みが発生した場合に、当該歪みと第 1治具又は第 2治具との因果関係を比較的簡単に角军析することができる。

第 4の発明は前述の如く、.サイドメンバーの上端部間に仮置きされたルーフとサイドメンバ一とを梁状治具のクランプ治具で互い連結固定すると共にこれら連結部分を地上側静止系に対して位置決めするようにしたから、サイドメンバーの上位及び下位の溶接縁が全て静止系に対して位置決めされ、かつ、ルーフの四隅 4箇所の溶接縁も全て地上側に対して位置決めされ、この位置決め状態においてサイドメンバーとルーフが仮付けされるから、フロントウィンド開口及びリャウィンド開口の歪みが発生せず、所期のフロントウインド開口形状及びリャウインド開口形状が得られる。また、梁状治具は従来のルーフ用治具に比べて軽量コンパクトに構成でき、初期設備投資の低減と段替作業の容易迅速化を図れ、また梁状治具の段替交換は汎用ロボットなどで充分間に合うから、従来の治具昇降用の大掛かりな駆動手段自体を必要とせず、この点でも初期設備投資の大幅削減が可能となる。また、本発明は梁状治具の左右のクランプ治具を共通の駆動源を使用して開閉させることで左右のクランプ治具の開閉タイミングを完全同期させるようにしたから、ルーフに対して左右のサイドメンバーを同時にクランプして連結固定でき、左右のクランプ時期のズレに伴うルーフないしサイドメンバーの位置決め精度の誤差発生を防止 „ してフロントとリャのウィン開口形状の歪み発生を可及的に防止することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、サイドメンバーの仮付けステーションの斜視図である。

第 2図は、車体のアンダーボディとサイドメンバーの斜視図である。

第 3図は、サイメンバーの仮付けステーションでのサイドメンバ一の側面図である。

第 4図は、サイドメンバ一の仮付けステーションの平面図である。

第 5図は、車体組立ラインの概略平面図である。

第 6図は、治具搭載用スライド台と昇降台の側面図である。

第 7図は、サイドメンバー用治具の移動交換動作を示す側面図である。

第 8図は、ルーフ仮置きステーションの斜視図である。

第 9図は、ルーフ仮付けステーションの斜視図である。

第 1 0図は、ルーフ仮付けステーションの側面図である。

第 1 1 (A) 図は、ルーフの仮付けステーションの正面図である。

第 1 1 ( B ) 図は、クランプ治具の駆動系の概略図である。

第 1 2図は、ルーフの仮付けステーションの平面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図 1はサイドメンバ —仮付けステーション 1の概略を示したもので、このサイドメンバ一仮付けステ一シヨン 1は、図 5のように車体組立ライン 2の中の所定位置に配置される。車体組立ライン 2は、サイドメンバー仮付けステーション 1の上流側にアンダーボディ組付ラインを具備し、このアンダーボディ組付ラインによって図 2のように組付られたアンダーボディ 3が、例えば車体後部を先頭にして車体組立ライン 2によってサィドメンバ一仮付けステーション 1に搬送されてくる。また、サイドメンバー仮付けステーション 1の下流側には、図 5のようにサイドメンバー 4下位溶接縁の増し打ち兼用のルーフ仮置きステーション 5と、ルーフ仮付けステーション 6が順番に配置されている。なお、ルーフ仮付けステーション 6の下流側にはルーフ増し打ちステーションが配設される。

サイドメンバー仮付けステーション 1には、図 1に示すように複数のロボヅト 1 0— 1〜 6及びクランブ治具 1 1— 1〜 4が配設され、車体組立ライン 2上で位置 _g 決めされたアンダーボディ 3 φ左右両側にサイドメンバー 4が仮付けされ、また前部にカウルァゥ夕 1 2が溶接される。サイドメンバ一仮付けステーション 1は、詳しくは、車体組立ライン 2の左右両側に対称配置されスライド台 1 3を案内する前後一式のスライドガイド 1 4、これらスライドガイド 1 4の後端部に配設された昇降台 1 5、昇降台 1 5上に使用予定の 4つの治具 1 1— 1 ~ 4を搭載すると共にスライド台 1 3上の用済治具 1 1— 1〜4を取上げる治具交換ロボヅト 1 0— 1 , 1

0 - 2 , 治具交換口ポヅト 1 0— 1 , 1 0— 2間に配設されサイドメンバ一 4を搬送する第 1搬送ロボヅト 1 0— 3、スライドガイド 1 4相互間の一段低い位置に配設された溶接ロボヅト 1 0.— 4、スライドガイド 1 4の前側に配設された別の溶接ロボヅト 1 0— 5、スライドガイド 1 4の後側に配設され車体前後部にカウルァゥ夕 1 2をセヅ卜する第 2搬送ロポット 1 0— 6などで構成されている。

スライドガイド 1 4は、詳しくは図 4のように車体組立ライン 2と治具交換ロボヅト 1 0— 1 , 1 0— 2との間で車体組立ライン 2と直角に配設されている。スラィドガイド 1 4にはスライド駆動手段にて前後動するスライド台 1 3が配設され、このスライド台 1 3上に治具 1 1— 1〜4が着脱自在に配設される。これら治具 1

1 - 1 ~ 4はアンダーボディ 3の左右両側の溶接縁前後部と、サイドメンバー 4の下位溶接縁の前後部をクランプし、両者の相対的位置決めと地面を含む静止系に対する位置決めを同時に行うもので、クランプ部分の詳細は省略している。スライド台 1 3上面には治具 1 1—1〜4のクランプ部分の駆動源となるエア系統や制御用電気系統の力ブラが酉己設され（図示省略）、この力ブラに対して治具 1 1— 1〜側の力ブラが着脱自在に連結されることで治具 1 1— 1〜 4のクランプ機能が作動可能となる。

スライドガイド 1 4後端部に配設された昇降台 1 5は、図 6に示すように上向き垂直シリンダ 2 0のロヅド 2 1上端に固定され、ロッド 2 1の伸縮によって昇降するようになっている。昇降台 1 5の上には複数の位置決めピン 2 2が配設され、次に使用する治具 1 1 _ 1〜4を治具交換ロボヅト 1 0— 1 , 1 0— 2によって昇降台 1 5上に搭載すると、位置決めピン 2 2が治具台座 2 3の中央寄りの孔 2 4に嵌合するようになつている。一方、スライドガイド 1 4はその中央に昇降台 1 5よりも一回り大きな貫通孔 2 5が形成され、この貫通孔 2 5の周囲にロック機能付きの複数の位置決めピン 2 6が配設されている。そして、スライド台 1 3をスライドガィド 1 4の端部まで後退させて昇降台 1 5を下降させると、スライド台 1 3上に治具 1 1— 1 ~ 4が移載されると共に位置決めピン 2 6が治具台座 2 3の縁沿いの孔 2 7に嵌合するようになつている。なお、昇降台 1 5を下降させると昇降台 1 5 _1Q はスライド台 1 3の貫通孔 2 を上から下に通り抜けてスライド台 1 3の水平移動軌跡よりもやや下側位置まで移動して停止する。

治具交換ロボヅト 1 0— 1 , 1 0— 2の近傍には、段替用として複数種の治具 1 1— 1〜4がストヅク配置され、これら治具 1 1一 1〜4の一つが図 7の①で示すように治具交換ロボヅト 1 0— 1， 1 0— 2によって取上げられて昇降台 1 5上に搭載される。昇降台 1 5に搭載された治具 1 1一 1〜4は、 ②のように昇降台 1 5 が下降することにりスライドガイド 1 4端部で待機しているスライド台 1 3上に移載され、同時にエア系統と電気系統が力ブラ接続される。治具 1 1— 1〜4が移載されたスライド台 1 3は、 ⑤のようにスライド駆動手段にて前進し、サイドメンバ一仮付けステーション 1まで搬送されてきたアンダーボディ 3と、このアンダ一ボディ 3に対して第 1搬送ロボヅト 1 0— 3で搬送されてきたサイドメンバ一 4とを、互いに接する溶接縁の前後部 2箇所計 4箇所でクランプする。このクランプ状態でアンダーボディ 3とサイドメンバ一 4が溶接ロボヅト 1 0— 4 , 1 0 - 5 によって仮付けされた後、治具 1 1— 1〜4はクランプを解除してスライド台 1 3 と共に図 7鎖線位置から実線位置まで少し後退する。そして次のアンダーボディ 3 とサイドメンバー 4の仮付けのために待機する。段替時はこの待機位置で治具交換ロボヅト 1 0— 1 , 1 0— 2によって②のように治具 1 1— 1〜4が取上げられ、取上げられた治具 1 1— 1〜4は治具交換ロポヅト 1 0— 1， 1 0— 2の近傍の治具ストヅクエリアの所定位置に戻される。治具交換ロボヅト 1 0— 1， 1 0— 2は昇降台 1 5に治具 1 1一 1〜4を搭載した後は用済みとなるため、②のように同じロボヅト 1 0— 1， 1 0— 2を使用して治具 1 1— 1〜4を取上げる。このように 1つの治具に対して 1台の治具交換ロボツト 1 0— 1 ( 1 0— 2 ) を使用して段替を行っているが、次の治具 1 1一 1〜4は既に昇降台 1 5の上に搭載されて段替に備えているので、用済み治具 1 1一 1〜4を②のように取上げた後はスライド台 1 3を後退させて昇降台 1 5を下降させれば、後はスライド台 1 3を前進させるだけで次の車種のクランプ動作に即入れるので、タクトタイムが非常に短くてすむ。治具 1 1一 1〜4は従来のものに比べて非常にコンパクトであるため、段替用のストヅク治具 1 1一 1〜4を治具交換ロポヅト 1 0— 1 , 1 0— 2の近傍に常備しておくことができ、段替時'は治具交換口ポヅト 1 0— 1 , 1 0— 2で即座に必要な治具 1 1一 1〜4を取上げることができる。この点、従来の大型治具は車体組立ライン 2のすぐ横に常備することがスペース的に困難であり、通常は車体組立ライン 2から少し離れた位置に待機させ、専用の搬送ラインを使ってサイドメンバー仮付けステーション 1まで搬送している。従って、本実施形態のようにコンパクトな治 ^ 具 1 1— 1〜4を使用すれば来のような治具搬送ラインは必要なくなる。

第 1搬送ロボヅト 1 0— 3は図 1に示すよう Ϊこ図示しないワーク搬送手段によつて搬送されてきたサイドメンバ一 4を受取り、図 2のようにサイドメンバー仮付けステーション 1に搬送されてきたアンダーボディ 3の所定位置にサイドメンバ —4をセヅトする。このサイドメンバ一 4のセヅトによって、サイドメンバ一 4の下位溶接縁とアンダーボディ 3の左右両側溶接縁とが当接する。この段階でサイドメンバー 4は第 1準送ロボヅト 1 0— 3によってある程度の精度で位置決めされるが、ロボヅトでは位置決め精度に限界があるため、前述の如く 4つの治具 1 1— 1〜4を使用したサイドメンバー 4の精密位置決めを行う。

従来は、 ①治具に対するサイドメンバ一 4のセヅト、治具によるサイドメンバー 4のクランプ、③治具の前進によるサイドメンバー 4のアンダーボディ 3へのセヅトの 3動作が必要であつたが、本実施形態では①サイドメンバー 4のアンダーボディ 3へのセヅト、 ②治具によるサイドメンバー 4のクランプの 2動作で済むから、サイドメンバ一 4受渡し回数が 1回少なくなつてタクトタイムが大幅に向上し、また受渡し回数が 1回少なくなることでサイドメンバー 4が受渡しにより損傷される可能性を少なくすることができる。

次に、ルーフ仮置きステーション 5について図 8を参照して説明する。このステ —シヨン 5はアンダーボディ 3の左右両側に仮付けされたサイドメンバ一 4の上端部に、ルーフ 3 1を掛渡すように仮置きすると共に、アンダーボディ 3とサイドメンバ一 4間を増し打ちするためのものである。ルーフ仮置きステーション 5は、ルーフ 3 1を搬送してサイドメンバー 4上にセヅトする第 3搬送ロボヅト 3 2と、サイドメンバ一 4下位溶接縁の増し打ち用の片側 2台両側 4台の溶接ロボット 3 3— 1 , 3 3— 2で構成される。なお、ルーフ 3 1とサイドメンバ一 4との間には相互の前後方向の位置ずれを防止するために従来通りの凹凸関係による係合構造が設けられている。

なお、本実施形態はルーフ 3 1の他にへヅダ一ゃフレームバヅクなどのいわゆる横断部材を左右のサイドメンバー 4間に取付ける場合にも適用可能である。すなわち、へヅダーやフレームバヅクは予めルーフ 3 1下面に取付けられる場合と、サイドメンバ一 4に対するルーフ 3 1取付け前にサイドメンバ一 4間のフロント側とリャ側に取付けられる場合とがあり、後者の場合にも本実施形態を適用可能である次に、ルーフ仮付けステーション 6を図 9〜図 1 2に基づき説明する。このステ —シヨン 6はルーフ仮置きステーション 5でサイドメンバー 4間に仮置きされたルーフ 3 1をサイドメンバー 4に位置決めして仮付けするもので、車体組立ライン 2を跨いで配設された矢倉状フレーム体 3 4、このフレーム体 3 4上に着脱自在に掛渡される前後一対の梁状治具 3 5 , 3 6、梁状治具 3 5 , 3 6を搬送する第 4搬送ロボヅト 3 7— 1 , 3 7— 2、サイドメンバ一 4とルーフ 3 1とをスポット溶接する溶接ロボヅト 3 8— 1 , 3 8— 2などで構成される。

矢倉状フレーム体 3 4は左右一対の門形部 3 4 aと、この門形部 3 4 aの中央部を車体組立ラインを跨ぐ形で互いに連結する連結部 3 4 bとで構成され、門形部 3 4 aの上面所定位置に梁状治具 3 5， 3 6の両端部を着脱自在に載置するための位置決め部が形成されている。連結部 3 4 bはフレーム体 3 4の横方向剛性を向上させるためのものであって、門形部 3 4 aだけで充分な横方向剛性が確保されれば必ずしも必要ではない。すなわち、ここで「矢倉状」という用語は必ずしも連結部 3 4 bを必須要件とするものではないし、門形部 3 4 aについても実質的に充分な剛性が確保される限り「矢倉状」の厳密な意味に縛られることなく任意の構造を採用可能である。梁状治具 3 5 , 3 6の両端部近傍の下面には、図 1 1 (A) のように左右一対のクランプ治具 3 9が配設されている。これらクランプ治具 3 9は図 1 1 (B ) のようにエアシリンダ 5 1で駆動される開閉爪 5 2によってサイドメンバ —4の上位溶接縁の前後部とルーフ 3 1の左右両側溶接縁の前後部とを互いに連結するもので、左右 2つのクランプ治具 3 9は開閉のタイミングを同期させるために共通の動力源としてのエア系統と制御用電気系統に接続され、これらエア系統と電気系統は梁状治具 3 5 , 3 6の両端部下面の位置決め部に配設された力ブラに連結され、梁状治具 3 5 , 3 6を矢倉状フレーム体 3 4に載せると同時に、このカブラが矢倉状フレーム体 3 4側のエア系統と電気系統の力ブラに着脱自在に接続されるようになっている。なお、図 1 1 ( B ) で 5 3はエアリザーバ、 5 4は夕ンデム型電磁弁、 5 5はクラジブ開用エア通路、 5 6はクランプ閉用エア通路である。アンダーボディ 3とサイドメンバ一 4は前工程で溶接されて一体とされ、かつ、アンダーボディ 3を載せている台車 7は地面を含む静止系に位置決め固定されている。この状態でサイドメンバー 4の上端部間に仮置きされたルーフ 3 1とサイドメンバ一 4とが梁状治具 3 5 , 3 6によって互い連結されると、ルーフ 3 1とサイドメンバ一 4の計 4箇所の溶接縁部分が矢倉状フレーム体 3 4を介して静止系に位置決め固定される。従って、サイドメンバー 4の片側 4箇所両側 8箇所の上位及び下位の溶接縁前後部が全て静止系に対して位置決めされ、かつ、ル一フ 3 1の四隅 4箇所の溶接縁も全て地面側に対して位置決めされ、この位置決め状態においてサイドメンバー 4とルーフ 3 1が仮付けされるから、フロントウィンド開口 4 0及 Id びリャウィンド開口 4 1の歪みが発生せず、所期のフロントウィンド開口 4 0形状及びリャウィンド開口 4 1形状が得られる。

ところで、従来のルーフ 3 1仮付け方法では左右のサイドメンバ一 4をそれぞれ大型治具でクランプした状態でルーフ 3 1を載せるので、左サイドメンバー 4の上位溶接縁とルーフ 3 1が同時に当接し、右サイドメンバー 4の上位溶接縁とルーフ 3 1が同時に当接することになる。しかし、これではルーフ 3 1に対する左右のサィドメンバ一 4のクランプタイミングが微妙にずれる可能性があり、このクランプタイミングのずれに起因してフロントウィンド開口 4 0ゃリャウィンド開口 4 1 に歪みが発生しゃすくなる。この点、本実施形態では一つの梁状治具 3 5 , 3 6の左右 2つのクランプ治具 3 9を共通のエア系統で駆動することでフロントウィンド開口 4 0又はリャウィンド開口 4 1の上側左右コ一ナ一部近傍を同時にクランプすることができるので、フロントウィンド開口 4 0及びリャウィンド開口 4 1の歪み発生を可及的に低減することができる。

また、従来のサイドメンバ一 4及びルーフ 3 1の組付け方法では、左右サイドメンバー 4がアンダーボディ 3に到達するまでの 2回の受渡しでサイドメンパ一 4 が微妙に歪んでしまうおそれがあり、かつ、このような歪に起因してルーフ 3 1に対するクランプ位置が微妙にずれてしまう可能性もある。一方、ルーフ 3 1は大型治具の下面にクランプ支持された状態で下降してサイドメンバー 4上縁にセットされるのであるが、このような大型重量体の治具の上下動を寸法的に精密制御するには複雑な機構と高度なメンテナンス技術を要する。そして、最終的には試作においてフロントウィンド開口 4 0ゃリャウィンド開口 4 1に対するウインドシールドの嵌合性がチェヅクされるのであるが、嵌合不良が発生した場合の修正のための各治具の点検調整では、不具合の原因がアンダーボディ 3、サイドメンバ一 4、又はルーフ 3 1のうちいずれの位置決め不良によるものか、精密機器を使用した解析でもなかなか見極めるのが困難である。

この点、本実施形態はサイドメンバー 4の受渡し回数が最低 1回で歪みを受ける可能性が少なく、かつ、ルーフ 3 1四隅とサイドメンバ一 4上位溶接縁前後部を静止系を基準としてクランプするから、フロントとリャの各ウィンド開口 4 0 , 4 1 の形状的 ·寸法的信頼性が非常に高くなる。特に、ルーフ 3 1は上凸形状で弹性的にある程度展張 ·屈縮可能であるから、サイドメンバー 4の上位溶接縁前後部を梁状治具 3 5 , 3 6と矢倉状フレーム体 3 4を介して地上側静止系に対して正確に位置決めさえしておけば、プレス後のルーフ 3 1形状に開口 4 0， 4 1の縁部以外で多少の歪みや反りが残存していたとしても、それによつて前後ウィンドの開口 4 0 ， 4 1形状はまったく影響をけないから、たとえウィンドシールド嵌合不良の不具合が発生した場合でも、その原因究明のための解析作業と修正作業は従来に比べて格段に容易である。 '

梁状治具 3 5 , 3 6に設けられたクランプ治具 3 9は車種毎の専用品であり、段替があると新しいクランプ治具 3 9が必要になる。ここではクランプ治具 3 9を含む梁状治具 3 5 , 3 6全体を車種専用品とし、複数種の梁状治具 3 5 , 3 6を第 4 搬送ロボヅト 3 7— 1 , 3 7— 2の近傍にストヅクとして待機させている。梁状治具 3 5， 3 6は高さ的に高い矢倉状フレーム体 3 4の上に取付けられるから、梁状治具 3 5 , 3 6のストヅクエリアとこれを搬送するロボヅト 3 7— 1 , 3 7— 2は、図 1 1 (A) のように車体組立ライン 2に隣接して矢倉状フレーム体 3 4とほぼ同じ高さの架台 4 2— 1 , 4 2— 2を構築し、この架台 4 2— 1 , 4 2— 2上に配設するのが望ましい。梁状治具 3 5 , 3 6のストヅクエリアと搬送ロポヅト 3 7—

1 , 3 7— 2は、いずれか一方の架台 4 2— 1又は 4 2— 2上に配設すればよいが、段替数の増加ゃ段替タクトタイムの短縮化に対応可能とするために、反対側にも架台 4 2— 2を構築してこの架台 4 2— 2上に図 1 2のようにストヅクエリアと搬送ロボヅト 3 7— 1 , 3 7— 2を設けてもよい。段替は基本的には 1台の搬送口ポヅト 3 7— 1 ( 3 7— 2 ) が梁状治具 3 5 ( 3 6 ) の取付けと取外しの両方を受持つが、段替タクトタイムを短縮するためには梁状治具 3 5， 3 6の取付けと取外しを例えば反対側架台 4 2— 2上の別の搬送口ポットなどで受持つ方が合 ¾的であ

なお、梁状治具 3 5 , 3 6はルーフ 3 1の前後部に配設されるから、前後の梁状治具 3 5 , 3 6相互間にはサイドメンバー 4に正対した状態でルーフ 3 1とサイドメンバー 4間の溶接縁にアクセス可能な比較的広いスペースが生まれる。このため、搬送ロポット相互間に溶接口ポトを配設した場合は比較的短いリーチでルーフ 3 1とサイドメンバー 4の仮付けが可能であるため、溶接ロボヅト 3 8— 1， 3 8 —2の小型化と溶接治具構造の単純化が可能となる。また、ルーフ 3 1 'サイドメンバ一 4間のアクセス性が良好であるため、仮付け溶接ロボヅトの他に増し打ち溶接ロボヅトを配設することも可能となり、 1つのステーションで行える作業量ァヅプにより車体組立ライン 2全体のステーション数を削減して車体組立ライン 2の短縮化を図ることが可能となる。

ところで、梁状治具 3 5 , 3 6を従来のルーフ用治具と比較した場合、サイドメンバ一 4用治具と同様に従来のルーフ用治具もルーフ 3 1の大きさより一回り大型であり、初期設備投資が大きく段替時間が長くかかっていた。この点、本実施形 _e

15 態のルーフ用治具は細長くて場所を取らず、搬送ロポット 3 7— 1 , 3 7— 2の近傍に適当なラック設備などを設ければ極めてコンパクトなエリアで多種類の梁状治具 3 5 , 3 6をストックしておくことができ、段替時間の短縮、治具搬送設備の省略を図ることができる。

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り、例えば前記実施形態ではサイドメンバ一 4を第 1搬送ロボヅト 0— 3でアンダーボディ 3にセヅトしたが、搬送ロボヅト 1 0 —3と実質的に同等機能があれば搬送ロボヅト 1 0— 3以外のトランスファーマシン等を使用してもよいし、また 4つの治具 1 1 _ 1〜 4は車種などに応じて 4以上の個数で使用してもよい。

Claims

請求の範囲

1 .車体組立ラインの所定位置に位置決めされたアンダーボディに対して左右一対のサイドメンバ一をその下位溶接縁をアンダーボディの左右溶接縁に合わせた状態で縦置きし、この縦置き状態の左右のサイドメンバーの下位溶接縁の少なくとも前後部計 4箇所とアンダーボディとを、所定位置に配置した少なくとも 4つのクランプ治具で連結固卑し、この連結固定状態でアンダーボディとサイドメンバ一とを溶接するようにしたことを特徴とする車体組付方法。

2 .車体組立ラインの所定位置に位置決めされたアンダーボディに対して左右一対のサイドメンバ一をその下位溶接縁をアンダーボディの左右溶接縁に合わせた状態で縦置きし、この縦置き状態の左右のサイドメンバーの下位溶接縁の少なくとも前後部計 4箇所とアンダーボディとを、所定位置に配置した少なくとも 4つのクランプ治具で連結固定し、この連結固定状態でアンダーボディとサイドメンバーとを仮付け溶接する車体組付方法であって、前記アンダーボディが位置決めされる車体組立ラインの所定位置の左右両側に、車体組立ラインに向って前後動可能で前記クランプ治具を着脱自在に搭載可能な前後各 2基のスライド台と、各スライド台の後退位置にあって前記クランプ治具を着脱自在に搭載して昇降可能な昇降台とを配設し、前記昇降台を上昇させて当該昇降台上に前記クランプ治具をロボツト等で搬送して搭載し、前記昇降台を下降させることにより前記クランプ治具を後退位置にある前記スライド台上に移載し、前記スライド台を前進させて前記クランプ治具で前記アンダーボディとサイドメンバーとを連結固定し、前記昇降台は再度上昇させて当該昇降台上に段替用の別のクランプ治具をあらかじめロボヅト等で搬送しておき、段替時に前進位置にある前記スライド台上のクランプ治具をロボット等で取上げて空のスライド台を後退させた後、前記昇降台を下降させてスライド台上に次のクランプ治具を移載するようにしたことを特徴とする車体組付方法。

3 .車体組立ラインの所定位置に位置決めされたアンダーボディに対して左右一対のサイドメンバ一を第 1治具を使用して位置決めすると共にその下位溶接縁をァンダーボディの左右溶接縁に合わせて溶接する第 1工程と、前記第 1治具を開放した後に左右のサイドメンバーの上位溶接縁間にルーフ、ヘッダー又はフレームバヅクなどの横断部材をその左右溶接縁をサイドメンバ一の上位溶接縁に合わせて載置すると共に第 2治具を使用して位置決めしてこの位置決め状態で前記上位溶接 . 縁と左右溶接縁とを溶接する第 2工程とを有することを特徴とする車体組付方法。

4 .車体組立ラインの所定位置に位置決めされたアンダ一ボディに対して左右一対のサイドメンバーをその下位溶接縁をアンダーボディの左右溶接縁に合わせて溶接した後、左右のサイドメンバ一の上位溶接縁間にルーフ、ヘッダー又はフレームバックなどの横断部材をその左右溶接縁をサイドメンバーの上位溶接縁に合わせて仮置きし、この^置きした横断部材の前後 2箇所に、地上側から立設された矢倉状フレームに左右両端を着脱自在に支持され前記横断部材の上方を横断した梁状治具を配置し、この梁状治具に配設した駆動源を共通にする左右一対のクランプ治具でサイドメンバ一の上位溶接縁前後部と横断部材の左右溶接縁前後部とを連結固定し、この連結固定状態でサイドメンバーと横断部材の溶接縁相互を仮付け溶接するようにしたことを特徴とする車体組付方法。