WO2004085233A1 - 車体フレーム用位置決め治具装置 - Google Patents

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WO2004085233A1
WO2004085233A1 PCT/JP2004/003256 JP2004003256W WO2004085233A1 WO 2004085233 A1 WO2004085233 A1 WO 2004085233A1 JP 2004003256 W JP2004003256 W JP 2004003256W WO 2004085233 A1 WO2004085233 A1 WO 2004085233A1
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WO
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positioning jig
body frame
positioning
vehicle body
jig
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/003256
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English (en)
French (fr)
Inventor
Naoji Yamaoka
Teiji Miwa
Original Assignee
Honda Motor Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co., Ltd. filed Critical Honda Motor Co., Ltd.
Priority to US10/550,242 priority Critical patent/US7459656B2/en
Publication of WO2004085233A1 publication Critical patent/WO2004085233A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/0096—Programme-controlled manipulators co-operating with a working support, e.g. work-table
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components

Definitions

  • the present invention relates to a positioning jig device for a vehicle body frame that supplies a vehicle body frame to a predetermined work position and fixes the position thereof.
  • a welding port is provided at a plurality of welding stations, and a body frame is positioned on a jig from a work transfer path for each welding station. We are doing welding by putting it in.
  • a jig for positioning the body frame at the welding station must be prepared for each body frame.
  • the positioning relationship between the body frame and the welding robot input to the welding station differs depending on the combination of the body frame type and the corresponding jig and welding robot type. It is necessary to prepare many exclusive jigs consisting of In this case, the number of types of jigs increases with the increase of the types of body frames and welding robots, which causes a problem that equipment costs increase.
  • the positional relationship with the welding robot must be adjusted every two to three months, so there is a problem that management for maintaining accuracy is complicated.
  • a positioner capable of adjusting the position of the body frame is arranged at each welding station, and the work is performed using the transfer port pot.
  • the body frame is supplied to each positioner from the transport path, and the positioner adjusts the body frame to a position and orientation corresponding to the welding port and performs welding.
  • the positioners provided at the respective welding stations can be shared for the respective welding stations.
  • a positioner is indispensable, and at least a positioner with a different configuration according to the type of body frame is required. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a positioning jig device for a body frame that can position the body frame with high accuracy using a minimum necessary positioning jig depending only on the type of the body frame.
  • Another object of the present invention is to provide a positioning jig device for a vehicle body frame that can reduce the cost required for the positioning jig.
  • the body frame fixed to the positioning jig configured according to the form of the body frame is supplied to the work position by the positioning port pot.
  • the engaging portion constituting the positioning jig holding mechanism is engaged with the end of the positioning jig, and the body frame is positioned in a desired working posture by the positioning opening pot.
  • a desired operation can be performed with high accuracy in a stable state.
  • the positioning jig can be set to an arbitrary working posture by the positioning port pot by supporting the engaging portion so as to be able to swing and supporting the engaging portion so as to be displaceable toward the positioning jig. can do.
  • Figure 1 is a plan view of the welding system.
  • FIG. 2 is an explanatory side view of a positioning state of the body frame by the positioning robot and the positioning jig holding mechanism in the welding station.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a positioning state of the body frame by the positioning robot and the positioning jig holding mechanism in the welding station.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a line VV shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows a welding system to which the positioning jig device for a vehicle body frame according to the present invention is applied.
  • FIG. 10 is a plan configuration diagram of FIG.
  • the welding system 10 is a system for performing actual welding on a body frame 12 supplied in a tentatively assembled state, and includes a body frame placement section having a placement table 14 on which a plurality of body frames 12 are placed. 16; a welding station 18 for performing actual welding on the body frame 12 supplied from the body frame placement section 16; and a body frame placement section 1
  • a positioning robot 22 having a positioning jig 20 for transporting and positioning the vehicle body frame 12 from 6 to the welding station 18.
  • Welding station 18 has positioning jig 2 in cooperation with positioning robot 2.
  • a positioning jig holding mechanism 24 for holding 0 and two welding port pots 26 and 28 for performing actual welding on the positioned body frame 12 are provided.
  • the positioning port pot 22 is provided on a base 30 on a first arm 32 rotatable in the direction of arrow A, and on the end of the first arm 32.
  • a second arm 34 rotatable in the direction of arrow B; a third arm 36 disposed at an end of the second arm 34 and rotatable in the direction of arrow C; and an end of the third arm 36
  • It has a fourth arm 38 provided and rotatable in the direction of arrow D, and a fifth arm 40 provided at an end of the fourth arm 38 and rotatable in the direction of arrow E.
  • a positioning jig At the end of the fifth arm 40, a positioning jig
  • the positioning jig 20 has a substantially L-shaped jig base 42 whose one end is connected to the fifth arm 40 of the positioning robot 22, and connecting plates 4 4 and 4 6.
  • a substantially L-shaped connecting arm 48 attached to the other end of the jig base 42 through the first fixing part 50, 52 arranged on the jig base 42; Second fixing portions 54 and 56 are provided on the upper connecting plate 44.
  • the body frame 12 is provided for, for example, a four-wheel buggy.
  • Two upper frames 58, 60 provided at the upper part, two lower frames 62, 64 provided at the lower part, and a plurality of sub-frames 66 connecting the respective frames 58, 60, 62, 64 And Brackets 72, 74 having holes 68, 70 for suspending the suspension are provided at the front of the lower frames 62, 64.
  • Brackets 80, 82 having holes 76, 78 for pivotally supporting the ends of the swing arms are provided at the rear portions of the lower frames 62, 64.
  • the first fixing part 5 CK 52 constituting the positioning jig 20 is provided on brackets 86 and 88 erected on the jig base 42 and above the brackets 86 and 88, and fixing ports 90 and 92 are screwed. And screw portions 94 and 96 to be combined.
  • the second fixing portions 54 and 56 include brackets 98 and 100 erected at both ends of the support plate 84 fixed on the connecting plates 44 and 46, and a bracket 98. , 100 and a screw portion 106, 1.08 to which the fixing port 102, 104 is screwed.
  • the brackets 98 and 100 are provided with reinforcing ribs 110 and 112, respectively.
  • An engaging portion 114 is provided at an end of the connecting arm 48 that constitutes the positioning jig 20. As shown in FIG. 5, the engaging portion 114 has an opening portion 116 and a concave portion 118 formed by expanding an internal space.
  • the positioning jig holding mechanism 24 includes two columns 122, 124 erected on the base 120, bearings 126, 128 disposed at the upper end of the columns 122, 124, and a bearing 126. , 128, and a supporting portion 134 rotatably supported by rotating shafts 130, 132.
  • the upper supports 122 and 124 are connected by a connecting plate 136. Also, one end of a substantially L-shaped fixed arm 138 is fixed to the columns 122 and 124, and a fixed part for fixing the support part 134 is fixed to the upper end of the fixed arm 138. A hole 142 into which the pin 140 is inserted is formed.
  • the support portion 134 has rotating shafts 130 and 132 arranged on both sides at the center, and brackets 144 and 146 through which the upper end portion of the fixed arm 138 passes are provided at one end. . Brackets 144 and 146 have holes 14 into which fixing pins 140 are inserted. 8, 150 are formed.
  • a long hole portion 152 is formed on the other end portion side of the support portion 134, and a cylindrical support sleeve 154 is inserted into the long hole portion 152 from the other end portion.
  • metal seals 156, 158 are provided, and through these metal seals 156, 158, a cylindrical mouth member is provided. 16 0 is inserted into the support sleep 15 4 in a freely displaceable and rotatable state.
  • a flange 162 is formed at one end of the rod member 160 so as to engage with the support sleeve 154 to prevent it from falling off. Also, a hole 164 is formed at one end of the rod member 160, and the hole 164 is urged in a direction in which the mouth member 160 projects from the support portion 134. A coil spring 1 6 6 (elastic member) is provided. In addition, a communication hole 168 communicating with the outside is formed in the long hole portion 152, and air can enter and exit through the communication hole 168, and the length of the rod member 160 can be increased. It is configured such that displacement with respect to the hole 15 2 becomes easy.
  • a cylinder 170 is provided at the other end of the rod member 160.
  • two sets of engaging portions 17 2, 17 4, 17 6, and 17 8 disposed opposite to each other can be approached or separated from each other.
  • the engaging portions 17 2, 17 4, 17 6, and 17 8 are claws that engage with the concave portions 1 18 of the engaging portions 1 14 arranged on the connecting arm 48 of the positioning jig 20. It has a part 180.
  • the welding system 10 according to the present embodiment is basically configured as described above. Next, the operation thereof will be described.
  • a positioning jig 20 corresponding to the type of the body frame 12 is mounted on the fifth arm 40 of the positioning port pot 22.
  • the positioning port pot 22 is driven to move the positioning jig 20 to the vehicle body frame disposing portion 16, and then the vehicle body frame 12 assembled to the positioning jig 20 by temporary welding is removed. Fix it.
  • brackets 72 and 74 are members for attaching a suspension to the body frame 12
  • brackets 80 and 82 are members for attaching a swing arm to the body frame 12.
  • the fixing work of the vehicle body frame 12 to the positioning jig 20 is performed, for example, by using the positioning jig 20 moved to the vehicle body frame disposing portion 16 by the positioning hole pot 22.
  • the fixing ports 90, 92, 102, 104 are screwed together using a nutrunner driven by a thermopowder. It can be automated by using
  • the positioning port pot 22 is driven again, and the body frame 12 is transported together with the positioning jig 20 to the welding station 18.
  • the positioning jig holding mechanism 24 provided at the welding station 18 has a hole 14 at the end so that the support portion 13 4 is in a horizontal state.
  • the fixed pin 140 is inserted into the fixed arm 150 through the hole 142 of the fixed arm 1380.
  • drive the cylinder 170 that composes the positioning jig holding mechanism 24 to set the engaging portions 17 2, 17 4, 17 6, and 17 8 close to each other. .
  • the positioning opening pot 22 is driven to displace the engaging portion 114 disposed at the end of the connecting arm 48 connected to the positioning jig 20 in the direction of arrow F shown in FIG.
  • the engaging portions 17 2, 17 4, 17 6, 17 8 of the engaging portions 1 18, which constitute the positioning jig holding mechanism 24, are formed in the concave portions 1 18 of the engaging portions 1 14. Is inserted.
  • the rod member 160 supporting the engaging portions 17 2, 17 4, 17 6, 17 8 Since the coil spring 16 arranged in the long hole 15 2 of the 13 4 is configured to be displaceable in the direction of arrow F, the engaging part 1 14 and the engaging part 17 2 17 The shock when engaging with 4,176,178 is absorbed.
  • the claw portion 180 becomes the engaging portion 1 14 , And the end of the positioning jig 20 is connected to the support portion 134.
  • one end of the positioning jig 20 to which the vehicle body frame 12 is fixed is held by the positioning robot 22, and the other end is held by the positioning jig holding mechanism 24.
  • the positioning port pot 22 By positioning the positioning port pot 22, the first arm 32, the second arm 34, the third arm 36, the fourth arm 38, and the fifth arm 40 are moved to form a welding station.
  • the body frame 12 in 18 is set to a desired posture.
  • the rod member 160 constituting the positioning jig holding mechanism 24 moves in the direction of the arrow G with the movement of the positioning robot 22 and also rotates about the support sleeve 15 54.
  • the positioning port pot 22 can easily set the body frame 12 to an arbitrary posture.
  • the welding robots 26 and 28 disposed on both sides of the body frame 12 are driven to perform the main welding work on the body frame 12.
  • the body frame 12 since the body frame 12 is positioned and held by the positioning port pot 22 and the positioning jig holding mechanism 24, the body frame 12 does not swing during welding, and a high precision
  • the welding operation can be performed while maintaining the positioning state.
  • the welding operation can be continued by changing the posture of the body frame 12 in consideration of workability.
  • the positioning jig device for a vehicle body frame of the present invention can also be applied to the positioning of a vehicle frame other than a four-wheeled buggy, for example, a three- or two-wheeled vehicle frame.
  • the positioning robot since the positioning robot holds the positioning jig and supplies the vehicle body frame to the work position as it is for positioning, there is no need to provide a dedicated jig at each work position, and the work line The cost required for the jig in can be greatly reduced.
  • the positioning posture of the body frame at each work position can be arbitrarily set by position control of the positioning robot according to the type of the body frame. Furthermore, since the positioning jig is held at both ends by the positioning opening pot and the positioning jig holding mechanism, the body frame is positioned in an extremely stable state, thereby performing the work with high precision. can do.
  • the vehicle body frame positioning jig device of the present invention can be applied to various vehicle bodies as long as the vehicle body has a frame structure.

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Abstract

　　溶接ステーション（１８）において、位置決めロボット（２２）によって位置決め治具（２０）の一端部を保持するとともに、位置決め治具保持機構（２４）によって位置決め治具（２０）の他端部を保持し、位置決めロボット（２２）を移動させることで位置決め治具（２０）に固定されている車体フレーム（１２）を任意の姿勢に位置決めして固定し、所望の溶接作業を行う。

Description

車体フレーム用位置決め治具装置 技術分野
本発明は、 車体フレ一ムを所定の作業位置に供給して位置決め固定する車体フ レーム用位置決め治具装置に関する。
明
細 1
背景技術
書
従来、 例えば、 車体フレームの溶接を行う溶接システムでは、 複数の溶接ステ —ションに溶接口ポットを配設し、 各溶接ステーションに対しワーク搬送路から 車体フレ一ムを治具に位置決めした状態で投入して溶接を行っている。
この場合、 溶接ステーションにおいて車体フレームを位置決めする治具は、 各 車体フレーム毎に準備しなければならない。 また、 溶接ステーションに投入され た車体フレームと溶接ロボットとの位置決めの関係は、 車体フレームの種類、 そ れに対応する治具および溶接ロボッ卜の種類の組み合わせによって異なるため、 その組み合わせに対応した数からなる多数の専用治具,を準備する必要がある。 こ の場合、 車体フレームや溶接ロポットの種類の増加に伴って治具の種類も多くな り、 設備コストが増大する問題が発生する。 さらに、 各治具において、 溶接ロボ ットとの位置関係を 2〜3ヶ月毎に調整しなければならないため、 精度維持のた めの管理が煩雑となる問題もある。
そこで、 例えば、 特許第 3 3 5 1 7 5 3号公報に開示された従来技術では、 各 溶接ステーションに車体フレームを位置決めする位置調整可能なポジショナ一を 配設し、 搬送口ポットを用いてワーク搬送路から車体フレームを各ポジショナ一 に供給し、 ポジショナ一により車体フレームを溶接口ポットに応じた位置や姿勢 に調整して溶接を行うようにしている。 これにより、 各溶接ステーションに配設 されるポジショナーを各溶接ステーションの溶接ロポッ卜に対して共通化するこ とができる。 しかしながら、 各溶接ステーションでは、 ポジショナ一が不可欠であり、 また、 少なくとも車体フレームの種類に応じた異なる構成からなるポジショナ一が必要 である。 発明の開示
本発明は、 車体フレームの種類のみに依存した必要最小限の位置決め治具を用 いて車体フレームを高精度に位置決めすることができる車体フレーム用位置決め 治具装置を提供することを目的とする。
また、 本発明は、 位置決め治具に要するコストを低減することのできる車体フ レーム用位置決め治具装置を提供することを目的とする。
本発明では、 車体フレームの形態に応じて構成された位置決め治具に固定され た車体フレームが位置決め口ポットによって作業位置に供給される。 次いで、 位 置決め治具の端部に位置決め治具保持機構を構成する係合部を係合させ、 位置決 め口ポットにより車体フレームを所望の作業姿勢に位置決めする。 このとき、 位 置決め治具は、 位置決め口ポットおよび位置決め治具保持機構によって支持され ているため、 安定した状態で所望の作業を高精度に遂行することができる。
なお、 係合部を揺動可能に支持するとともに、 係合部を位置決め治具に向かつ て変位可能に支持することにより、 位置決め口ポットによつて位置決め治具を任 意の作業姿勢に設定することができる。
また、 係合部を弾性部材を介して変位可能とすることにより、 位置決め治具と 係合部とが係合する際に生じる衝撃を吸収することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 溶接システムの平面構成図である。
図 2は、 溶接ステーションにおける位置決めロボットおよび位置決め治具保持 機構による車体フレームの位置決め状態の側面説明図である。
図 3は、 溶接ステーションにおける位置決めロボットおよび位置決め治具保持 機構による車体フレームの位置決め状態の斜視説明図である。 図 4は、 図 1に示す I V— I V線断面図である。
図 5は、 図 1に示す V— V線一部省略断面図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1は、 本発明の車体フレーム用位置決め治具装置が適用される溶接システム
1 0の平面構成図である。
溶接システム 1 0は、 仮組状態で供給される車体フレーム 1 2に対して本溶接 を行うシステムであり、 複数の車体フレーム 1 2が配置される配置台 1 4を有す る車体フレーム配置部 1 6と、 車体フレーム配置部 1 6から供給された車体フレ ーム 1 2に対して本溶接を行う溶接ステーション 1 8と、 車体フレーム配置部 1
6から溶接ステーション 1 8に車体フレーム 1 2を搬送して位置決めする位置決 め治具 2 0を有する位置決めロポット 2 2とを備える。
溶接ステーション 1 8には、 位置決めロポット 2 2と協働して位置決め治具 2
0を保持する位置決め治具保持機構 2 4と、 位置決めされた車体フレーム 1 2に 対して本溶接を行う 2台の溶接口ポット 2 6、 2 8とが配設される。
位置決め口ポット 2 2は、 図 2に示すように、 基台 3 0上に配設される矢印 A 方向に回転可能な第 1アーム 3 2と、 第 1アーム 3 2の端部に配設され矢印 B方 向に回転可能な第 2アーム 3 4と、 第 2アーム 3 4の端部に配設され矢印 C方向 に回転可能な第 3アーム 3 6と、 第 3アーム 3 6の端部に配設され矢印 D方向に 回転可能な第 4アーム 3 8と、 第 4アーム 3 8の端部に配設され矢印 E方向に回 転可能な第 5アーム 4 0とを有する。 第 5アーム 4 0の端部には、 位置決め治具
2 0が連結される。
位置決め治具 2 0は、 図 3に示すように、 一端部が位置決めロボット 2 2の第 5アーム 4 0に連結される略 L字形状の治具ベース 4 2と、 連結板 4 4、 4 6を 介して治具ベース 4 2の他端部に装着される略 L字形状の連結アーム 4 8と、'治 具ベース 4 2上に配設される第 1固定部 5 0、 5 2と、 上部の連結板 4 4上に配 設される第 2固定部 5 4、 5 6とを備える。
ここで、 車体フレーム 1 2は、 例えば、 4輪バギー車に提供されるものであり、 上部に配設される 2本のアッパーフレーム 58、 60と、 下部に配設される 2本 のロアフレーム 62、 64と、 各フレーム 58、 60、 62、 64間を連結する 複数のサブフレーム 66とを備える。 ロアフレーム 62、 64の前部には、 サス ペンションを懸架するための孔部 68、 70を有するブラケット 72、 74が配 設される。 また、 ロアフレーム 62、 64の後部には、 スイングアームの端部を 軸支するための孔部 76、 78を有するブラケット 80、 82が配設される。 位置決め治具 20を構成する第 1固定部 5 CK 52は、 治具ベース 42に立設 されるブラケット 86、 88と、 ブラケット 86、 88の上部に配設され、 固定 用ポルト 90、 92が螺合される螺子部 94、 96とを備える。 また.、 第 2固定 部 54、 56は、 図 4に示すように、 連結板 44、 46上に固定された支持板 8 4の両端部に立設されるブラケヅト 98、 1 00と、 ブラケット 98、 1 00の 上部に配設され、 固定用ポルト 1 02、 104が螺合される螺子部 106、 1.0 8とを備える。 なお、 ブラケット 98、 1 00には、 補強用リブ 1 1 0、 1 12 が配設される。
位置決め治具 20を構成する連結アーム 48の端部には、 係合部 1 14が配設 される。 係合部 1 14は、 図 5に示すように、 開口部 1 1 6と、 内部空間が拡開 して形成される凹部 1 18とを有する。
位置決め治具保持機構 24は、 基台 120上に立設される 2本の支柱 122、 1 24と、 支柱 1 22、 124の上端部に配設される軸受部 126、 128と、 軸受部 126、 1 28に軸支される回転軸 1 30、 1 32によって回転可能に支 持される支持部 1 34とを備える。
上部の支柱 122、 1 24間は、 連結板 1 36によって連結される。 また、 支 柱 1 22、 1 24には、 略 L字形状の固定アーム 1 38の一端部が固定され、 こ の固定アーム 1 38の上端部には、 支持部 1 34を固定するための固定ピン 14 0が揷入される孔部 142が形成される。
支持部 1 34は、 中央部の両側部に回転軸 1 30、 1 32が配設され、 一端部 には、 固定アーム 1 38の上端部が揷通されるブラケット 144、 146が配設 される。 ブラケット 144、 146には、 固定ピン 140が挿入される孔部 14 8、 1 5 0が形成される。
支持部 1 3 4の他端部側には、 長孔部 1 5 2が形成され、 この長孔部 1 5 2に は、 他端部から円筒状の支持スリーブ 1 5 4が挿入される。 支持スリーブ 1 5 4 の内周面には、 メタルシ一ル 1 5 6、 1 5 8が配設されており、 これらのメタル シール 1 5 6、 1 5 8を介して円柱状の口ッド部材 1 6 0が支持スリープ 1 5 4 に対して変位自在且つ回転自在な状態で挿入される。
ロッド部材 1 6 0の一端部には、 支持スリーブ 1 5 4に係合して抜け止めとな るフランジ 1 6 2が形成される。 また、 ロッド部材 1 6 0の一端部側に穴部 1 6 4が形成され、 この穴部 1 6 4には、 口ッド部材 1 6 0を支持部 1 3 4から突出 させる方向に付勢するコイルスプリング 1 6 6 (弾性部材） が配設される。 なお、 長孔部 1 5 2には、 外部に連通する連通孔部 1 6 8が形成されており、 この連通 孔部 1 6 8を介して空気を出入可能とし、 ロッド部材 1 6 0の長孔部 1 5 2に対 する変位が容易となるように構成される。
ロッド部材 1 6 0の他端部には、 シリンダ 1 7 0が配設される。 シリンダ 1 7 0は、 対向して配設される 2組の係合部 1 7 2、 1 7 4、 1 7 6、 1 7 8を相互 に近接離間可能である。 係合部 1 7 2、 1 7 4、 1 7 6、 1 7 8は、 位置決め治 具 2 0の連結アーム 4 8に配設した係合部 1 1 4の凹部 1 1 8に係合する爪部 1 8 0を有する。
本実施形態の溶接システム 1 0は、 基本的には以上のように構成されるもので あり、 次に、 その動作について説明する。
先ず、 位置決め口ポット 2 2の第 5アーム 4 0に対して、 車体フレーム 1 2の 種類に対応した位置決め治具 2 0を装着する。 次いで、 位置決め口ポット 2 2を 駆動し、 位置決め治具 2 0を車体フレーム配置部 1 6まで移動させた後、 その位 置決め治具 2 0に仮溶接によって組み付けられている車体フレーム 1 2を固定す る。
位置決め治具 2 0に車体フレーム 1 2を固定する場合、 図 3に示すように、 第 1固定部 5 0、 5 2の螺子部 9 4、 9 6に固定用ボルト 9 0、 9 2を螺合させ、 固定用ポルト 9 0、 9 2の先端部を、 車体フレーム 1 2を構成するロアフレーム 6 2、 6 4に形成されたブラケット 7 2、 7 4の孔部 6 8、 7 0に挿入する。 同 様に、 図 4に示すように、 第 2固定部 5 4、 5 6の螺子部 1 0 6、 1 0 8に固定 用ポルト 1 0 2、 1 0 4を螺合させ、 固定用ポル卜 1 0 2、 1 0 4の先端部を、 車体フレーム 1 2を構成するロアフレーム 6 2、 6 4に形成されたブラケット 8 0、 8 2の孔部 7 6、 7 8に揷入する。
この場合、 ブラケット 7 2、 7 4は、 車体フレーム 1 2にサスペンションを取 り付けるための部材であり、 また、 ブラケット 8 0、 8 2は、 車体フレーム 1 2 にスイングアームを取り付けるための部材であり、 これらを用いて位置決め治具 2 0に対して車体フレーム 1 2が高精度に位置決め固定される。
なお、 位置決め治具 2 0に対する車体フレーム 1 2の固定作業は、 例えば、 位 置決め口ポット 2 2によって車体フレーム配置部 1 6に移動された位置決め治具 2 0に対して、 載置用ロボットを用いて車体フレーム 1 2を載置した後、 固定用 ポルト 9 0、 9 2、 1 0 2、 1 0 4をサーポモー夕によって駆動されるナツトラ ンナ等を用いて螺合させる、 といったような方法により自動化することが可能で ある。
位置決め治具 2 0に車体フレーム 1 2を固定した後、 再び位置決め口ポット 2 2を駆動し、 位置決め治具 2 0とともに車体フレーム 1 2を溶接ステーション 1 8まで搬送する。 このとき、 溶接ステーション 1 8に配設されている位置決め治 具保持機構 2 4は、 図 5に示すように、 支持部 1 3 4が水平状態となるように、 端部の孔部 1 4 8、 1 5 0に固定アーム 1 3 8の孔部 1 4 2を介して固定ピン 1 4 0を挿入しておく。 また、 位置決め治具保持機構 2 4を構成するシリンダ 1 7 0を駆動して係合部 1 7 2、 1 7 4、 1 7 6、 1 7 8を相互に近接させた状態に 設定しておく。
そこで、 位置決め口ポット 2 2を駆動し、 位置決め治具 2 0に連結された連結 アーム 4 8の端部に配設された係合部 1 1 4を図 5に示す矢印 F方向に変位させ ることにより、 係合部 1 1 4の凹部 1 1 8に位置決め治具保持機構 2 4を構成す る係合部 1 7 2、 1 7 4、 1 7 6、 1 7 8の爪部 1 8 0が挿入される。 この場合、 係合部 1 7 2、 1 7 4、 1 7 6、 1 7 8を支持するロッド部材 1 6 0は、 支持部 1 3 4の長孔部 1 5 2に配設されたコイルスプリング 1 6 6によって矢印 F方向 に変位可能に構成されているため、 係合部 1 1 4と係合部 1 7 2、 1 7 4、 1 7 6、 1 7 8との係合時における衝撃が吸収される。
次いで、 係合部 1 7 2、 1 7 4、 1 7 6、 1 7 8を相互に離間させるようにシ リンダ 1 7 0を駆動することにより、 爪部 1 8 0が係合部 1 1 4に係合し、 位置 決め治具 2 0の端部が支持部 1 3 4に連結される。 この結果、 車体フレーム 1 2 が固定された位置決め治具 2 0は、 一端部が位置決めロポット 2 2によって保持 され、 他端部が位置決め治具保持機構 2 4によって保持される。 この後、 支持部 1 3 4のブラケット 1 4 4、 1 4 6から固定ピン 1 4 0を抜き取り、 支持部 1 3 4を回転軸 1 3 0、 1 3 2を中心として矢印 G方向に揺動自在な状態に設定する。 次に、 位置決め口ポット 2 2は、 第 1アーム 3 2、 第 2アーム 3 4、 第 3ァ一 ム 3 6、 第 4アーム 3 8、 第 5アーム 4 0を移動させることにより、 溶接ステー シヨン 1 8における車体フレーム 1 2を所望の姿勢に設定する。 この場合、 位置 決め治具保持機構 2 4を構成するロッド部材 1 6 0は、 位置決めロポット 2 2の 移動に伴って矢印 G方向に移動し、 また、 支持スリーブ 1 5 4を中心として回動 し、 あるいは、 支持スリーブ 1 5 4に対して変位するように構成されているため、 位置決め口ポット 2 2は、 車体フレーム 1 2を任意の姿勢に容易に設定すること ができる。
車体フレーム 1 2が所望の姿勢に位置決めされた後、 車体フレーム 1 2の両側 部に配設された溶接ロボット 2 6、 2 8が駆動され、 車体フレーム 1 2に対する 本溶接作業が遂行される。 この場合、 車体フレーム 1 2は、 位置決め口ポット 2 2および位置決め治具保持機構 2 4によって位置決め保持されているため、 溶接 中に車体フレーム 1 2が揺動するようなことがなく、 高精度な位置決め状態を維 持して溶接作業を行うことができる。 また、 作業性を考慮して車体フレーム 1 2 の姿勢を変更し、 溶接作業を継続することもできる。
なお、 本発明の車体フレーム用位置決め治具装置は、 4輪バギー車以外の車両 フレーム、 例えば、 3輪車や 2輪車の車両フレームの位置決めに対しても適用す ることができる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 位置決めロボットに位置決め治具を保持させ、 そのまま作業 位置に車体フレ一ムを供給して位置決めするため、 各作業位置に専用の治具を配 設する必要がなくなり、 作業ラインにおける治具に要するコストを大幅に低下さ せることができる。
また、 位置決め口ポットに保持された位置決め治具を交換することにより、 異 なる車体フレームに対しても容易に対応することができる。
さらに、 各作業位置での車体フレームの位置決め姿勢は、 車体フレームの種類 に従つた位置決めロボットの位置制御によつて任意に設定することができる。 さらにまた、 位置決め治具は、 両端部が位置決め口ポットおよび位置決め治具 保持機構によって保持されているため、 車体フレームが極めて安定した状態に位 置決めされ、 これによつて作業を高精度に遂行することができる。
本発明の車体フレーム用位置決め治具装置は、 フレーム構造を備えた車体であ れば、 種々の車体に対して適用することができる。

Claims

請求の範囲
1. 車体フレーム （12) が位置決め固定される位置決め治具 （20) と、 前記位置決め治具 （20) の一端部を保持し、 前記位置決め治具 （20) を前 記車体フレーム （12) の作業位置に供給して所望の姿勢で位置決めする位置決 めロポット (22) と、
前記作業位置に配設され、 一端部が前記位置決めロボット （22) によって保 持された前記位置決め治具 （20) の他端部に着脱自在に係合する係合部 （17 2) を有し、 前記位置決め治具 （20) を可動状態で保持する位置決め治具保持 機構 （24) と、
を備えることを特徴とする車体フレーム用位置決め治具装置。
2. 請求項 1記載の装置において、
前記位置決め治具 （20) は、 前記車体フレーム （12) を位置決め固定する 固定部 （50) を有することを特徴とする車体フレーム用位置決め治具装置。
3. 請求項 1記載の装置において、 .
前記位置決め治具 （20) は、 前記位置決め治具保持機構 （24) の前記係合 部 （172) が係合する凹部 （1 18) を有することを特徴とする車体フレーム 用位置決め治具装置。
4. 請求項 1記載の装置において、
前記位置決めロボット （22) は、 前記位置決め治具 （20) の他端部を前記 前記位置決め治具保持機構 （24) の前記係合部 （172) に係合させた状態で、 前記車体フレーム (12) を所望の姿勢に設定可能な多軸ロポッ卜 (22) から なることを特徴とする車体フレーム用位置決め治具装置。
5. 請求項 1記載の装置において、 前記位置決め治具保持機構 （24) は、 前記係合部 （172) を揺動可能に支 持するとともに、 前記係合部 （172) を前記位置決め治具 （20) の他端部に 向かって変位可能に支持する支持部 （134) を備えることを特徴とする車体フ レーム用位置決め治具装置。
6. 請求項 5記載の装置において、
前記支持部 （134) は、 前記係合部 （172) を変位方向の軸線の回りに回 転自在に支持することを特徴とする車体フレーム用位置決め治具装置。
7. 請求項 5記載の装置において、
前記支持部 （134) は、 姿勢固定部材 （140) を有し、 前記位置決め治具 (20) の他端部に対して姿勢が固定可能に構成されることを特徴とする車体フ レーム用位置決め治具装置。
8. 請求項 5記載の装置において、
前記係合部 （172) は、 弾性部材 （166) を介して前記位置決め治具 （2 0) の他端部に向かい変位可能な状態で前記支持部 （134) に支持されること を特徴とする車体フレーム用位置決め治具装置。
9. 請求項 5記載の装置において、
前記係合部 （172) は、 前記位置決め治具 （20) の他端部に係合すべく、 駆動機構 （170) により駆動可能に構成されることを特徴とする車体フレーム 用位置決め治具装置。
10. 請求項 1記載の装置において、
前記作業位置には、 前記位置決め治具 （20) によって位置決め固定された前 記車体フレーム (12) に対して溶接作業を行う溶接口ポット (26) が配設さ れることを特徴とする車体フレーム用位置決め治具装置。
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