WO2015156354A1 - 車体組立システム及び車体組立方法 - Google Patents

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WO2015156354A1
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vehicle body
jig
welding
body assembly
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久之 石塚
由章 浅野
康一 竹内
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本田技研工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle body assembly system and a vehicle body assembly method.
  • Patent Documents 1 and 2 have been disclosed as techniques for assembling a vehicle body by welding components of the vehicle body.
  • vehicle body assembly technologies include, for example, a main floor process for assembling a main floor.
  • the main floor is composed of a front component, a front floor component, and a rear floor component.
  • a front component process, a front floor component process, and a rear floor component process are performed upstream of the main floor process. It was necessary to provide and weld each component in advance. Therefore, in each of these upstream processes, a welding jig and a welding robot for welding the parts forming each component are required. That is, a set of dedicated welding equipment is required for each upstream process, and improvement is required from the viewpoint of equipment space and equipment cost.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a vehicle body assembling method and a vehicle body assembling system capable of reducing equipment space and equipment costs as compared with the conventional art.
  • the present invention provides one or more parts (for example, a front side frame 11, a wheel house housing 12, a bulkhead 13, a dashboard 14, a front floor, a rear side frame 31, a first, which constitute a vehicle body, which will be described later.
  • Components for example, a front component 10, a front floor component 20, and a rear floor component 30 described later
  • a vehicle body structure for example, a main component described later.
  • an upper jig for example, an upper plate to be described later for fixing and mounting the one or more parts in a state where the correlation position and posture as the component can be maintained.
  • Jigs 41 and 5 61 a lower jig (for example, a lower jig 81 described later) connected to a component fixedly mounted on the upper jig, and a welding device (for example, a welding robot 7 described later),
  • the upper jig and the lower jig each include a connecting portion (for example, an upper jig connecting portion 413, 513, 613, and a lower jig connecting portion 813, which will be described later) connected to each other, In a state where the connection between the component and the lower jig and the connection between the upper jig and the lower jig are maintained, the one or more parts forming the component and the components are welded together.
  • a body assembly system is provided.
  • an upper jig for fixing and mounting one or more parts in a state where the correlation position and posture as components can be maintained, and an upper jig connected to the component fixedly mounted on the upper jig And a lower jig to be connected. Then, in a state where the connection between the component and the lower jig and the connection between the upper jig and the lower jig are maintained, one or more parts forming the component and between the components are welded by a welding apparatus.
  • welding between one or more parts forming a component is performed in parallel with welding between components, each component process that has been previously assembled by welding is unnecessary. is there. Therefore, according to this invention, a process can be integrated and an installation space and installation cost can be reduced.
  • the present invention provides a vehicle body assembly method in which a component is formed from one or more parts constituting a vehicle body, and the components are welded together to assemble a vehicle body structure.
  • An upper jig mounting step for fixing and mounting on the upper jig in a state where the correlation position and posture as a component can be maintained, and a component fixedly mounted on the upper jig in the upper jig mounting step is connected to the lower jig.
  • the component is formed in a state of maintaining the connection step of connecting the upper jig and the lower jig, the connection of the component and the lower jig, and the connection of the upper jig and the lower jig.
  • a welding step for welding the one or more parts and the components.
  • the vehicle body assembling method of the present invention first, one or more parts are fixedly mounted on the upper jig in a state where the correlation position and posture as components can be maintained. Next, the component fixedly attached to the upper jig is connected to the lower jig, and the upper jig and the lower jig are connected. And while maintaining these connection states, between one or more parts which form a component, and between components are welded. According to the vehicle body assembling method of the present invention, the same effects as the invention of the vehicle body assembling system can be obtained.
  • FIG. 1 It is a perspective view of the front component concerning one embodiment of the present invention. It is a perspective view of the rear floor component which concerns on the said embodiment.
  • the vehicle body assembly system according to the embodiment it is a diagram showing a state when a front component is gripped by an upper jig. It is a figure which shows the state when conveying each component hold
  • a vehicle body assembly system 1 is a system for assembling a main floor of an automobile body.
  • the main floor includes a front component, a front floor component, and a rear floor component.
  • the vehicle body assembly system 1 includes a set station 2, a front component transfer robot 4 as a front component transfer device, a front floor component transfer robot 5 as a front floor component transfer device, and a rear floor component transfer device.
  • a rear floor component transfer robot 6, a welding robot 7 as a welding device, and an assembly station 8 are provided.
  • FIG. 1 is a perspective view of a front component 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the front component 10 has a rectangular frame shape and is attached to a front side portion of a vehicle body of an automobile.
  • the space surrounded by the front component 10 constitutes an engine room in which the engine is stored.
  • the front component 10 includes a pair of front side frames 11, 11, a pair of wheel house housings 12, 12, a bulkhead 13, and a dashboard 14. That is, the front component 10 is composed of six parts.
  • the pair of front side frames 11 and 11 are disposed on the side of the engine.
  • the pair of wheel house housings 12 and 12 are disposed on the pair of front side frames 11 and 11, respectively.
  • the bulkhead 13 is disposed in front of the engine.
  • the dashboard 14 is disposed behind the engine.
  • the front component 10 is arranged on the front component set base 15 in a state where the above-described six parts reproduce the correlation position and posture as the front component 10 in the front set station 2 a included in the set station 2.
  • the six parts set on the front component set base 15 are not welded.
  • the front set station 2a included in the set station 2 of the present embodiment roughly sets the correlation position and posture as the front component 10. That is, the accuracy of the correlation position and posture of the above-described six parts set on the front component set base 15 may be low. Therefore, the front component set base 15 is comprised with a simple support stand, and the shape is suitably changed according to a vehicle model.
  • FIG. 2 is a perspective view of the rear floor component 30 according to an embodiment of the present invention.
  • the rear floor component 30 is attached to the rear part of the vehicle body of the automobile.
  • a space surrounded by the rear floor component 30 constitutes a rear floor.
  • the rear floor component 30 includes a pair of rear side frames 31, 31, a first cross member 32, and a second cross member 33. That is, the rear floor component 30 is composed of four parts.
  • the pair of rear side frames 31, 31 are arranged on the side of the rear floor.
  • the first cross member 32 is disposed between the pair of rear side frames 31 and 31 on the front side of the vehicle body relative to the second cross member 33.
  • the second cross member 33 is disposed between the pair of rear side frames 31 and 31 on the rear side of the vehicle body relative to the first cross member 32.
  • the rear floor component 30 is placed on the rear floor component set base 35 in the rear floor set station 2 c included in the set station 2 in a state where the above four parts reproduce the correlation position and posture as the rear floor component 30.
  • the four parts set on the rear floor component set base 35 are not welded.
  • the rear floor set station 2c included in the set station 2 of the present embodiment roughly sets the correlation position and posture as the rear floor component 30. That is, the accuracy of the correlation position and posture of the above-described four parts set on the rear floor component set base 35 may be low. Therefore, the rear floor component set base 35 is composed of a simple support base, and the shape thereof is appropriately changed according to the vehicle type.
  • the front floor component 20 according to the present embodiment is composed of only one part of the front floor 21. Therefore, unlike the front component 10 and the rear floor component 30, it is not necessary to set on the set base in the set station 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state when the front component 10 is gripped by the upper jig 41 in the vehicle body assembly system 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the front component 10 set on the front component set base 15 in the front set station 2 a is gripped and transferred by the front component transfer robot 4.
  • the front component transport robot 4 includes an upper jig 41 that holds and fixes the front component 10, and a multi-axis arm 42 that changes the position and posture of the upper jig 41 in a three-dimensional space.
  • the upper jig 41 includes an upper jig body 411, a plurality of gripping portions 412, and an upper jig connecting portion 413. In the upper jig 41, the positions and lengths of the grip portion 412 and the upper jig connecting portion 413 are appropriately changed according to the vehicle type.
  • the upper jig body 411 is a rectangular frame-shaped member attached to the tip of the multi-axis arm 42.
  • the upper jig body 411 is extended so that each frame member is orthogonal to the extending direction of the arm on the distal end side of the multiaxial arm 42.
  • the plurality of gripping portions 412 extend from the upper jig main body 411 to the distal end side.
  • the plurality of gripping portions 412 each grip a predetermined portion of the front component 10.
  • the upper jig connecting portion 413 extends from one end of the upper jig main body 411 to the distal end side.
  • the upper jig connecting portion 413 is connected to a lower jig connecting portion 813 provided in a lower jig 81 of an assembly station 8 described later. That is, the upper jig connecting portion 413 has a fitting hole 414 into which the rod 814 constituting the lower jig connecting portion 813 is fitted. Note that a pair of the upper jig connecting portion 413 and the lower jig connecting portion 813 are provided in the left-right direction of the vehicle body.
  • the rear floor component 30 set on the rear floor component set base 35 in the rear floor set station 2c is gripped and transported by the rear floor component transport robot 6.
  • the front floor component 20 is gripped and transported by the front floor component transport robot 5.
  • the front floor component transfer robot 5 and the rear floor component transfer robot 6 have the same configuration as the front component transfer robot 4 except that the position and length of the grip portion of the upper jig are different. That is, the front floor component transfer robot 5 includes an upper jig 51 that holds and securely mounts the front floor component 20, a multi-axis arm 52 that changes the position and posture of the upper jig 51 in a three-dimensional space, Is provided.
  • the rear floor component transfer robot 6 includes an upper jig 61 that holds and securely mounts the rear floor component 30 and a multi-axis arm 62 that changes the position and posture of the upper jig 61 in a three-dimensional space.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state when each component gripped by each upper jig is transported in the vehicle body assembly system 1 according to the present embodiment.
  • the front component transport robot 4 grips the front component 10 and transports it to the assembly station 8.
  • the front floor component transfer robot 5 grips the front floor component 20 and transfers it to the assembly station 8.
  • the rear floor component transfer robot 6 grips the rear floor component 30 and transfers it to the assembly station 8. More specifically, in these transfer robots, the front component 10 is arranged on one end side, the front floor component 20 is arranged in the center, and the rear floor component 30 is arranged on the other end side. Transport to 8.
  • the assembly station 8 includes a lower jig 81.
  • the lower jig 81 includes a lower jig body 811, a plurality of positioning pins 812, and three lower jig connecting portions 813.
  • the lower jig body 811 constitutes the base of the assembly station 8.
  • the plurality of positioning pins 812 are provided so as to be insertable into positioning holes formed in the lower surface of each component.
  • Each of the plurality of positioning pins 812 includes a cylinder mechanism that can slide up and down.
  • the plurality of positioning pins 812 are provided so as to be slidable in the horizontal direction, and can be moved in the horizontal direction according to the vehicle type.
  • Each of the three lower jig connecting portions 813 includes a rod 814 at the tip.
  • Each rod 814 is fitted into a fitting hole 414, 514, 614 formed at the tip of each upper robot coupling portion 413, 513, 613 of each transfer robot.
  • Each of the three lower jig connecting portions 813 includes a cylinder mechanism that can slide up and down.
  • the plurality of positioning pins 812 are provided so as to be slidable in the horizontal direction, and can be moved in the horizontal direction according to the vehicle type.
  • each transfer robot has three lower jigs having fitting holes 414, 514, and 614 of upper jig connecting portions 413, 513, and 613 included in the upper jigs 41, 51, and 61.
  • Each component is conveyed so that it may fit with each rod 814 of connecting part 813. Further, each transport robot transports each component such that the positioning pin 812 of the lower jig 81 is guided and inserted into the positioning hole of each component.
  • FIG. 5 is a diagram showing a state when welding is performed by the welding robot 7 in the vehicle body assembly system 1 according to the present embodiment.
  • the upper jigs 41, 51, 61 of each transport robot have lower jig connecting parts provided in the lower jig 81 by the fitting holes 414, 514, 614 of the upper jig connecting parts 413, 513, 613.
  • 813 is connected to the lower jig 81 by fitting with the rods 814.
  • each component is connected to the lower jig 81 by guiding and inserting the positioning pins 812 of the lower jig 81 into the positioning holes. Thereby, each component is accurately positioned with respect to the upper jigs 41, 51, 61 and the lower jig 81.
  • the vehicle body assembly system 1 includes a welding robot 7.
  • the vehicle body assembly system 1 includes ten welding robots 7 (only two are shown for convenience in FIG. 5).
  • the welding robot 7 includes a spot welder 71 and an arm 72 that changes the position and posture of the spot welder 71 in a three-dimensional space.
  • the upper jigs 41, 51, 61 and the lower jig 81 are connected to each other and the components are connected to the lower jig 81 as described above.
  • the parts forming each component are welded together, and the components are welded together.
  • the procedure of the vehicle body assembly method by the vehicle body assembly system 1 of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
  • the vehicle body assembly method according to the vehicle body assembly system 1 of the present embodiment includes a setting process, an upper jig mounting process, a connecting process, and a welding process.
  • one or more parts constituting each component are arranged on the set base of each component while reproducing the correlation position and orientation as the component (set process).
  • each component is held and supported by the upper jig, which is the hand of each transfer robot, so as to maintain the correlation position and posture as the component (upper jig mounting step). At this time, welding between the components is not performed.
  • each transfer robot the upper jig on which each component is fixedly mounted is moved toward the lower jig, and the lower jig is provided in the fitting hole of the upper jig connecting portion provided in the upper jig.
  • Each rod of the lower jig connecting portion is fitted (connecting step).
  • the positioning pin of the lower jig is guided and inserted into the positioning hole formed in each part forming each component.
  • the lower jig can be fixed at a fixed position, and in combination with the fixing gripping with the upper jig, each component forming each component can be accurately positioned and oriented.
  • the position and orientation of each component are determined with high accuracy.
  • each welding robot performs spot welding while maintaining the state where the upper jig and the lower jig of each transfer robot are connected and the components are connected to the lower jig (welding process). Thereby, the main floor as a vehicle body structure is assembled.
  • the welding points that can be welded without retracting the welding robot and the upper jig are welded until at least the posture can be maintained as the main floor, and the remaining points are welded in the next process. Further, in a factory with a small number of production units, the next process can be abolished by completing the welding of all the hit points on the main floor after the welding robot is retracted.
  • one or more parts are fixedly mounted in a state where the correlation position and posture as components can be maintained, and the upper jig is connected to the component fixedly mounted on the upper jig and the upper jig is fixed. And a lower jig connected to the tool. Then, in a state where the connection between the component and the lower jig and the connection between the upper jig and the lower jig were maintained, one or more parts forming the component and between the components were welded by a welding robot.
  • the vehicle body assembling method of the present embodiment first, one or more parts are fixedly mounted on the upper jig in a state where the correlation position and posture as components can be maintained. Next, the component fixedly attached to the upper jig was connected to the lower jig, and the upper jig and the lower jig were connected. And while maintaining these connection states, between one or more parts which form a component, and between components were welded. According to the vehicle body assembling method of the present embodiment, the same effects as the invention of the vehicle body assembling system are exhibited.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the front floor set station is not provided.
  • the front floor set station may be provided.
  • the set station itself may be eliminated if each component can be directly positioned and held by the upper jig of each transfer robot.

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Abstract

　従来よりも設備スペース及び設備費用を削減できる車体組立システム及び車体組立方法を提供すること。　車体を構成する１以上の部品から形成したコンポーネント同士を溶接して車体構造体を組み立てる車体組立システムにおいて、１以上の部品をコンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で固定装着する上治具４１，５１，６１と、上治具４１，５１，６１に固定装着されたコンポーネントに連結される下治具８１と、溶接ロボット７と、を備え、上治具４１，５１，６１と下治具８１は、互いに連結される上治具連結部４１３，５１３，６１３及び下治具連結部８１３をそれぞれ備え、溶接ロボット７は、コンポーネントと下治具８１の連結及び上治具４１，５１，６１と下治具８１の連結を維持した状態で、コンポーネントを形成する１以上の部品間及びコンポーネント同士間を溶接することを特徴とする車体組立システム１である。

Description

車体組立システム及び車体組立方法
　本発明は、車体組立システム及び車体組立方法に関する。
　従来、車体の構成部品を溶接して車体を組立てる技術として、例えば特許文献１及び２が開示されている。これらの車体組立技術では、例えばメインフロアを組み立てるメインフロア工程等を含んで構成される。
特開２０１３－１５９１２５号公報 特開２０００－６１６４７号公報
　ところで、メインフロアは、フロントコンポーネント、フロントフロアコンポーネント及びリヤフロアコンポーネントから構成され、上記特許文献に開示されている技術では、メインフロア工程の上流に、フロントコンポーネント工程、フロントフロアコンポーネント工程及びリヤフロアコンポーネント工程を設け、各コンポーネントを予め溶接する必要があった。そのため、これら上流の各工程では各コンポーネントを形成する部品を溶接するための溶接用治具及び溶接ロボットが必要であった。即ち、これら上流の各工程に専用の溶接設備一式が必要であり、設備スペース及び設備費用の観点から改善が求められる。
　本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来よりも設備スペース及び設備費用を削減できる車体組立方法及び車体組立システムを提供することにある。
　上記目的を達成するため本発明は、車体を構成する１以上の部品（例えば、後述のフロントサイドフレーム１１，ホイールハウスハウジング１２，バルクヘッド１３，ダッシュボード１４，フロントフロア，リヤサイドフレーム３１，第１クロスメンバー３２，第２クロスメンバー３３）からコンポーネント（例えば、後述のフロントコンポーネント１０，フロントフロアコンポーネント２０，リヤフロアコンポーネント３０）を形成し、該コンポーネント同士を溶接して車体構造体（例えば、後述のメインフロア）を組み立てる車体組立システム（例えば、後述の車体組立システム１）において、前記１以上の部品を前記コンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で固定装着する上治具（例えば、後述の上治具４１，５１，６１）と、前記上治具に固定装着されたコンポーネントに連結される下治具（例えば、後述の下治具８１）と、溶接装置（例えば、後述の溶接ロボット７）と、を備え、前記上治具と前記下治具は、互いに連結される連結部（例えば、後述の上治具連結部４１３，５１３，６１３、下治具連結部８１３）をそれぞれ備え、前記溶接装置は、前記コンポーネントと前記下治具の連結及び前記上治具と前記下治具の連結を維持した状態で、前記コンポーネントを形成する前記１以上の部品間及び前記コンポーネント同士間を溶接することを特徴とする車体組立システムを提供する。
　本発明の車体組立システムでは、１以上の部品をコンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で固定装着する上治具と、上治具に固定装着されたコンポーネントに連結されるとともに上治具と連結される下治具と、を設ける。そして、コンポーネントと下治具の連結及び上治具と下治具の連結を維持した状態で、コンポーネントを形成する１以上の部品間及びコンポーネント同士間を溶接装置により溶接する。
　本発明の車体組立システムによれば、コンポーネントを形成する１以上の部品間の溶接を、コンポーネント同士間の溶接と並行して行うため、従来先行して溶接組み立てしていた各コンポーネント工程が不要である。従って本発明によれば、工程を集約でき、設備スペース及び設備費用を削減できる。
　また、上記目的を達成するため本発明は、車体を構成する１以上の部品からコンポーネントを形成し、該コンポーネント同士を溶接して車体構造体を組み立てる車体組立方法において、前記１以上の部品を前記コンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で上治具に固定装着する上治具装着工程と、前記上治具装着工程で前記上治具に固定装着したコンポーネントを下治具に連結するとともに、前記上治具と前記下治具とを連結する連結工程と、前記コンポーネントと前記下治具の連結及び前記上治具と前記下治具の連結を維持した状態で、前記コンポーネントを形成する前記１以上の部品間及び前記コンポーネント同士間を溶接する溶接工程と、を備えることを特徴とする車体組立方法を提供する。
　本発明の車体組立方法では、先ず、１以上の部品をコンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で上治具に固定装着する。次いで、上治具に固定装着したコンポーネントを下治具に連結するとともに、上治具と下治具とを連結する。そして、これらの連結状態を維持しながらコンポーネントを形成する１以上の部品間及びコンポーネント同士間を溶接する。
　本発明の車体組立方法によれば、上記車体組立システムの発明と同様の効果が奏される。
　本発明によれば、従来よりも設備スペース及び設備費用を削減できる車体組立システム及び車体組立方法を提供できる。
本発明の一実施形態に係るフロントコンポーネントの斜視図である。 上記実施形態に係るリヤフロアコンポーネントの斜視図である。 上記実施形態に係る車体組立システムにおいて、上治具によりフロントコンポーネントを把持するときの状態を示す図である。 上記実施形態に係る車体組立システムにおいて、各上治具により把持した各コンポーネントを搬送するときの状態の示す図である。 上記実施形態に係る車体組立システムにおいて、溶接ロボットにより溶接するときの状態を示す図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。
　本実施形態に係る車体組立システム１は、自動車車体のメインフロアを組み立てるシステムである。ここで、メインフロアは、フロントコンポーネント、フロントフロアコンポーネント及びリヤフロアコンポーネントから構成される。
　本実施形態に係る車体組立システム１は、セットステーション２と、フロントコンポーネント搬送装置としてのフロントコンポーネント搬送ロボット４と、フロントフロアコンポーネント搬送装置としてのフロントフロアコンポーネント搬送ロボット５と、リヤフロアコンポーネント搬送装置としてのリヤフロアコンポーネント搬送ロボット６と、溶接装置としての溶接ロボット７と、組立ステーション８と、を備える。
　図１は、本発明の一実施形態に係るフロントコンポーネント１０の斜視図である。
　フロントコンポーネント１０は、矩形枠状であり、自動車の車体前方側部分に取り付けられる。このフロントコンポーネント１０に囲まれた空間は、エンジンが収納されるエンジンルームを構成する。
　図１に示すように、フロントコンポーネント１０は、一対のフロントサイドフレーム１１，１１と、一対のホイールハウスハウジング１２，１２と、バルクヘッド１３と、ダッシュボード１４と、を備える。即ち、フロントコンポーネント１０は、６部品から構成される。
　一対のフロントサイドフレーム１１，１１は、エンジンの側方に配置される。
　一対のホイールハウスハウジング１２，１２は、それぞれ一対のフロントサイドフレーム１１，１１上に配置される。
　バルクヘッド１３は、エンジンの前方に配置される。
　ダッシュボード１４は、エンジンの後方に配置される。
　また図１に示すように、フロントコンポーネント１０は、セットステーション２が備えるフロントセットステーション２ａにおいて、上述の６部品がフロントコンポーネント１０としての相関位置及び姿勢を再現した状態で、フロントコンポーネントセット台１５上にセットされる。即ち、このフロントコンポーネントセット台１５上にセットされた６部品間は、溶接されていない状態である。
　ここで、本実施形態のセットステーション２が備えるフロントセットステーション２ａは、フロントコンポーネント１０としての相関位置及び姿勢を粗く設定するものである。即ち、フロントコンポーネントセット台１５上にセットされた上述の６部品の相関位置及び姿勢の精度は低くてよい。そのため、フロントコンポーネントセット台１５は、簡易な支持台で構成され、その形状は車種に応じて適宜変更される。
　図２は、本発明の一実施形態に係るリヤフロアコンポーネント３０の斜視図である。
　リヤフロアコンポーネント３０は、自動車の車体後方側部分に取り付けられる。このリヤフロアコンポーネント３０に囲まれた空間は、リヤフロアを構成する。
　図２に示すように、リヤフロアコンポーネント３０は、一対のリヤサイドフレーム３１，３１と、第１クロスメンバー３２と、第２クロスメンバー３３と、を備える。即ち、リヤフロアコンポーネント３０は、４部品から構成される。
　一対のリヤサイドフレーム３１，３１は、リヤフロアの側方に配置される。
　第１クロスメンバー３２は、第２クロスメンバー３３よりも車体前方側において、一対のリヤサイドフレーム３１，３１間に架け渡されて配置される。
　第２クロスメンバー３３は、第１クロスメンバー３２よりも車体後方側において、一対のリヤサイドフレーム３１，３１間に架け渡されて配置される。
　また図２に示すように、リヤフロアコンポーネント３０は、セットステーション２が備えるリヤフロアセットステーション２ｃにおいて、上述の４部品がリヤフロアコンポーネント３０としての相関位置及び姿勢を再現した状態で、リヤフロアコンポーネントセット台３５上にセットされる。即ち、このリヤフロアコンポーネントセット台３５上にセットされた４部品間は、溶接されていない状態である。
　ここで、本実施形態のセットステーション２が備えるリヤフロアセットステーション２ｃは、リヤフロアコンポーネント３０としての相関位置及び姿勢を粗く設定するものである。即ち、リヤフロアコンポーネントセット台３５上にセットされた上述の４部品の相関位置及び姿勢の精度は低くてよい。そのため、リヤフロアコンポーネントセット台３５は、簡易な支持台で構成され、その形状は車種に応じて適宜変更される。
　一方、本実施形態に係るフロントフロアコンポーネント２０は、フロントフロア２１のみの１部品から構成される。そのため、フロントコンポーネント１０やリヤフロアコンポーネント３０のようにセットステーション２においてセット台にセットする必要がない。
　図３は、本実施形態に係る車体組立システム１において、上治具４１によりフロントコンポーネント１０を把持するときの状態を示す図である。
　図３に示すように、フロントセットステーション２ａにおいてフロントコンポーネントセット台１５上にセットされたフロントコンポーネント１０は、フロントコンポーネント搬送ロボット４により把持されて搬送される。
　フロントコンポーネント搬送ロボット４は、フロントコンポーネント１０を把持して固定装着する上治具４１と、この上治具４１の３次元空間上の位置及び姿勢を変化させる多軸アーム４２と、を備える。
　上治具４１は、上治具本体４１１と、複数の把持部４１２と、上治具連結部４１３と、を備える。
　なお、この上治具４１は、車種に応じて把持部４１２及び上治具連結部４１３の位置や長さが適宜変更される。
　上治具本体４１１は、多軸アーム４２の先端に取り付けられる矩形枠状の部材である。この上治具本体４１１は、多軸アーム４２の先端側のアームの延びる方向に対して各枠部材が直交するように延設される。
　複数の把持部４１２は、上治具本体４１１から先端側に延出される。これら複数の把持部４１２は、フロントコンポーネント１０の所定箇所をそれぞれ把持する。
　上治具連結部４１３は、上治具本体４１１の一端から先端側に延出される。この上治具連結部４１３は、後述する組立ステーション８の下治具８１が備える下治具連結部８１３に連結される。即ち、上治具連結部４１３は、下治具連結部８１３を構成するロッド８１４が嵌合する嵌合穴４１４が形成されている。
　なお、上治具連結部４１３及び下治具連結部８１３は、それぞれ車体の左右方向に一対設けられている。
　同様に、図示は省略するが、リヤフロアセットステーション２ｃにおいてリヤフロアコンポーネントセット台３５上にセットされたリヤフロアコンポーネント３０は、リヤフロアコンポーネント搬送ロボット６により把持されて搬送される。
　また、図示は省略するが、フロントフロアコンポーネント２０は、フロントフロアコンポーネント搬送ロボット５により把持されて搬送される。
　なお、フロントフロアコンポーネント搬送ロボット５及びリヤフロアコンポーネント搬送ロボット６は、上治具の把持部の位置や長さが異なる以外は、フロントコンポーネント搬送ロボット４と同一の構成である。
　即ち、フロントフロアコンポーネント搬送ロボット５は、フロントフロアコンポーネント２０を把持して固定装着する上治具５１と、この上治具５１の３次元空間上の位置及び姿勢を変化させる多軸アーム５２と、を備える。
　リヤフロアコンポーネント搬送ロボット６は、リヤフロアコンポーネント３０を把持して固定装着する上治具６１と、この上治具６１の３次元空間上の位置及び姿勢を変化させる多軸アーム６２と、を備える。
　図４は、本実施形態に係る車体組立システム１において、各上治具により把持した各コンポーネントを搬送するときの状態の示す図である。
　図４に示すように、フロントコンポーネント搬送ロボット４は、フロントコンポーネント１０を把持して組立ステーション８に搬送する。フロントフロアコンポーネント搬送ロボット５は、フロントフロアコンポーネント２０を把持して組立ステーション８に搬送する。リヤフロアコンポーネント搬送ロボット６は、リヤフロアコンポーネント３０を把持して組立ステーション８に搬送する。
　より具体的には、これら搬送ロボットは、フロントコンポーネント１０が一端側に配置され、フロントフロアコンポーネント２０が中央に配置され、リヤフロアコンポーネント３０が他端側に配置されるように、各コンポーネントを組立ステーション８に搬送する。
　ここで、図４に示すように、組立ステーション８は、下治具８１を備える。
　下治具８１は、下治具本体８１１と、複数の位置決めピン８１２と、３つの下治具連結部８１３と、を備える。
　下治具本体８１１は、組立ステーション８の基台を構成する。
　複数の位置決めピン８１２は、各コンポーネントの下面に形成された位置決め穴に挿入可能に設けられる。これら複数の位置決めピン８１２は、上下にスライド移動可能とするシリンダ機構をそれぞれ備える。また、これら複数の位置決めピン８１２は、水平方向にスライド可能に設けられており、車種に応じて水平方向に移動可能となっている。
　３つの下治具連結部８１３はそれぞれ、先端にロッド８１４を備える。各ロッド８１４はそれぞれ、各搬送ロボットの上治具連結部４１３，５１３，６１３の先端に形成された嵌合穴４１４，５１４，６１４に嵌合する。これら３つの下治具連結部８１３は、上下にスライド移動可能とするシリンダ機構をそれぞれ備える。また、これら複数の位置決めピン８１２は、水平方向にスライド可能に設けられており、車種に応じて水平方向に移動可能となっている。
　従って図４に示すように、各搬送ロボットは、各上治具４１，５１，６１が備える上治具連結部４１３，５１３，６１３の嵌合穴４１４，５１４，６１４が、３つの下治具連結部８１３の各ロッド８１４と嵌合するように、各コンポーネントを搬送する。
　また、各搬送ロボットは、各コンポーネントの位置決め穴に下治具８１の位置決めピン８１２が案内挿入されるように、各コンポーネントを搬送する。
　図５は、本実施形態に係る車体組立システム１において、溶接ロボット７により溶接するときの状態を示す図である。
　図５において、各搬送ロボットの上治具４１，５１，６１は、上治具連結部４１３，５１３，６１３の嵌合穴４１４，５１４，６１４が、下治具８１が備える下治具連結部８１３の各ロッド８１４と嵌合することで、下治具８１と連結されている。
　同時に、各コンポーネントは、位置決め穴に下治具８１の位置決めピン８１２が案内挿入されることで、下治具８１と連結されている。
　これにより、各コンポーネントが上治具４１，５１，６１及び下治具８１に対して精度よく位置決めされる。
　図５に示すように、本実施形態に係る車体組立システム１は、溶接ロボット７を備える。具体的には、車体組立システム１は、溶接ロボット７を１０台備える（図５では便宜上２台のみ記載している）。
　溶接ロボット７は、スポット溶接機７１と、このスポット溶接機７１の３次元空間上の位置及び姿勢を変化させるアーム７２と、を備える。
　本実施形態の溶接ロボット７は、上述したように各搬送ロボットの上治具４１，５１，６１と下治具８１とが連結され、且つ各コンポーネントが下治具８１と連結された状態で、各コンポーネントを形成する部品間を溶接するとともに、各コンポーネント間を溶接する。
　上述の構成を備えた本実施形態の車体組立システム１による車体組立方法の手順について説明する。本実施形態の車体組立システム１による車体組立方法は、セット工程と、上治具装着工程と、連結工程と、溶接工程と、を備える。
　先ず、各コンポーネントのセット台に、各コンポーネントを構成する１以上の部品を、コンポーネントとしての相関位置及び姿勢を再現して配置する（セット工程）。ただし、上述したように本実施形態では、フロントフロアコンポーネント２０についてはセット台へのセットは不要である。
　次いで、各コンポーネントを形成する１以上の部品を、コンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持するように、各搬送ロボットのハンドである上治具で把持して支持する（上治具装着工程）。このとき、各部品間の溶接は行わない。
　次いで、各搬送ロボットの作動で、各部品を固定装着した上治具を、下治具に向かって移動させ、上治具が備える上治具連結部の嵌合穴に、下治具が備える下治具連結部の各ロッドを嵌合させる（連結工程）。このとき、各コンポーネントを形成する各部品に形成された位置決め穴に下治具の位置決めピンが案内挿入される。
　これにより、下治具による定位置での固定ができ、上治具での固定把持と相まって、各コンポーネントを形成する各部品を精度良く位置及び姿勢決めされる。同時に、各コンポーネント同士が精度良く位置及び姿勢決めされる。
　次いで、各搬送ロボットの上治具と下治具とが連結され且つ各コンポーネントが下治具と連結された状態を維持したまま、各溶接ロボットがスポット溶接を行う（溶接工程）。これにより、車体構造体としてのメインフロアが組み立てられる。
　なお、生産台数の多い工場等では、溶接ロボット及び上治具を退避させることなく溶接できる打点を、少なくともメインフロアとして姿勢維持できるまで溶接し、次工程で残りの打点を溶接する。
　また、生産台数の少ない工場等では、溶接ロボットを退避させた後に、メインフロアの全ての打点の溶接を完了させることで、次工程を廃止することができる。
　本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
　本実施形態の車体組立システムでは、１以上の部品をコンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で固定装着する上治具と、上治具に固定装着されたコンポーネントに連結されるとともに上治具と連結される下治具と、を設けた。そして、コンポーネントと下治具の連結及び上治具と下治具の連結を維持した状態で、コンポーネントを形成する１以上の部品間及びコンポーネント同士間を溶接ロボットにより溶接した。
　本実施形態の車体組立システムによれば、コンポーネントを形成する１以上の部品間の溶接を、コンポーネント同士間の溶接と並行して行うため、従来先行して溶接組み立てしていた各コンポーネント工程が不要である。従って本実施形態によれば、工程を集約でき、設備スペース及び設備費用を削減できる。
　また本実施形態の車体組立方法では、先ず、１以上の部品をコンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で上治具に固定装着した。次いで、上治具に固定装着したコンポーネントを下治具に連結するとともに、上治具と下治具とを連結した。そして、これらの連結状態を維持しながらコンポーネントを形成する１以上の部品間及びコンポーネント同士間を溶接した。
　本実施形態の車体組立方法によれば、上記車体組立システムの発明と同様の効果が奏される。
　なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。
　上記実施形態では、フロントフロアセットステーションを設けなかったが、フロントフロアコンポーネントが複数の部品から構成される場合には、フロントフロアセットステーションを設けてもよい。また、各搬送ロボットの上治具に直接、各部品を位置及び姿勢決めして把持させることができれば、セットステーション自体を廃止してもよい。
　１…車体組立システム
　７…溶接ロボット（溶接装置）
　１０…フロントコンポーネント（コンポーネント）
　１１…フロントサイドフレーム（部品）
　１２…ホイールハウスハウジング（部品）
　１３…バルクヘッド（部品）
　１４…ダッシュボード（部品）
　２０…フロントフロアコンポーネント（コンポーネント）
　２１…フロントフロア（部品）
　３０…リヤフロアコンポーネント（コンポーネント）
　３１…リヤサイドフレーム（部品）
　３２…第１クロスメンバー（部品）
　３３…第２クロスメンバー（部品）
　４１，５１，６１…上治具
　８１…下治具
　４１２．５１２，６１２…把持部
　４１３，５１３，６１３…上治具連結部（連結部）
　８１２…位置決めピン
　８１３…下治具連結部（連結部）

Claims (2)

  1. 　車体を構成する１以上の部品からコンポーネントを形成し、該コンポーネント同士を溶接して車体構造体を組み立てる車体組立システムにおいて、
    　前記１以上の部品を前記コンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で固定装着する上治具と、
    　前記上治具に固定装着されたコンポーネントに連結される下治具と、
    　溶接装置と、を備え、
    　前記上治具と前記下治具は、互いに連結される連結部をそれぞれ備え、
    　前記溶接装置は、前記コンポーネントと前記下治具の連結及び前記上治具と前記下治具の連結を維持した状態で、前記コンポーネントを形成する前記１以上の部品間及び前記コンポーネント同士間を溶接することを特徴とする車体組立システム。
  2. 　車体を構成する１以上の部品からコンポーネントを形成し、該コンポーネント同士を溶接して車体構造体を組み立てる車体組立方法において、
    　前記１以上の部品を前記コンポーネントとしての相関位置及び姿勢を維持できる状態で上治具に固定装着する上治具装着工程と、
    　前記上治具装着工程で前記上治具に固定装着したコンポーネントを下治具に連結するとともに、前記上治具と前記下治具とを連結する連結工程と、
    　前記コンポーネントと前記下治具の連結及び前記上治具と前記下治具の連結を維持した状態で、前記コンポーネントを形成する前記１以上の部品間及び前記コンポーネント同士間を溶接する溶接工程と、を備えることを特徴とする車体組立方法。
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