(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の左右のフロントサイドフレームの前端同士を連結するバンパーレインフォースメントを組付けた状態で、ラジエータとラジエータシュラウドとを含むラジエータモジュールをバンパーレインフォースメントの後側付近に搭載し車体に組付ける方法であって、
治具ベース部材と、治具ベース部材に対して昇降可能な昇降体と、この昇降体に連結されたハンド本体と、このハンド本体にラジエータモジュールを位置決めして保持する保持機構とを備えた組付け治具を予め準備しておき、
外部の搬送手段のアーム部材に治具ベース部材を連結し且つ保持機構を介してハンド本体にラジエータモジュールを位置決めして保持する第１工程と、
前記搬送手段で組付け治具とラジエータモジュールを搭載位置へ移動させる第２工程と、
前記治具ベース部材を位置決め部材によりバンパーレインフォースメントに位置決めする第３工程と、
前記治具ベース部材に対して昇降体とハンド本体とラジエータモジュールを上昇位置から下降させて、ハンド本体の左右１対の位置決め部材を左右のフェンダー部に夫々に位置決めする第４工程と、
を経て組付けることを特徴とする車両のラジエータモジュールの組付け方法。
【請求項２】
前記組付け治具におけるハンド本体は昇降体に車幅方向向きの軸心回りに回動可能に連結されており、第４工程においてハンド本体とラジエータモジュールを前傾状の傾斜姿勢にしたまま干渉回避可能な所定の下降位置まで下降させ、その後ハンド本体とラジエータモジュールを正規姿勢に戻し、次に所定の下降端まで下降させてからハンド本体の左右１対の位置決め部材を左右のフェンダー部に夫々に位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の車両のラジエータモジュールの組付け方法。
【請求項３】
第４工程において、ハンド本体の左右１対の位置決め部材を左右のフェンダー部に位置決めする際に、ハンド本体の位置決め基準部材をフロントサイドフレームに位置決めすることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両のラジエータモジュールの組付け方法。
【請求項４】
ラジエータモジュールの複数の被締結部を左右のフェンダ部の締結部とフロントサイドフレーム付近の締結部に夫々固定する第５工程と、
前記保持機構を解除しハンド本体をラジエータモジュールから分離する第６工程とを備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両のラジエータモジュールの組付け方法。
【請求項５】
前記第４工程の後且つ第５工程の前に、搬送手段のアーム部材で組み付け治具とラジエータモジュールを支持する支持力を軽減することを特徴とする請求項４に記載の車両のラジエータモジュールの組付け方法。
【請求項６】
前記第６工程において、前記保持機構の解除に際して搬送手段のアーム部材で組み付け治具装置を支持する支持力を、ラジエータモジュールの重量分だけ小さく調整することを特徴とする請求項４又は５に記載の車両のラジエータモジュールの組付け方法。
【請求項７】
前記ラジエータモジュールがラジエータの他にエアコン用のコンデンサーを含むことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の車両のラジエータモジュールの組付け方法。
【請求項８】
ラジエータとラジエータシュラウドを含むラジエータモジュールを車体前端部分に組付けるラジエータモジュール組付け装置において、
外部の搬送手段のアーム部材に連結可能な治具ベース部材と、
この治具ベース部材にガイドロッドを介して昇降可能に設けられた昇降体およびこの昇降体を昇降駆動する昇降用シリンダと、
前記昇降体に車幅方向向きの軸心回りに回動可能に設けられたハンド本体およびこのハンド本体を回動駆動する回動用シリンダと、
前記ハンド本体に設けられラジエータモジュールの上端の位置決め穴に上方から嵌脱可能な第１位置決め部材と、
前記ハンド本体に設けられラジエータモジュールの前端部の位置決め穴に前方から嵌脱可能な第２位置決め部材およびこの第２位置決め部材を嵌脱駆動する嵌脱用シリンダと、
前記治具ベース部材に設けられ、バンパーレインフォースメントの位置決め穴に上方から嵌脱可能な第３位置決め部材と、
前記ハンド本体に設けられ、フェンダー部の基準穴に上方から嵌脱可能な第４位置決め部材およびフロントサイドフレームの基準穴に嵌脱可能なフレーム基準部材と、
を備えたことを特徴とするラジエータモジュール組付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のラジエータモジュールの組付け方法及びその組付け装置に関し、特にバンパーレインフォースメントを固定した状態でラジエータとラジエータシュラウドを含むラジエータモジュールを組付ける技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、車両の機器や装備品をモジュール化してから車体に能率的に組み付ける方式が広く採用されつつある。例えば、特開平７−６９２４４号公報には、第１工程において作業テーブルに装備した組立治具に、冷却部品モジュール（ラジエータモジュール）とバンパーなどの外装品モジュールをセットし、第２工程において締結用ロボットにより前記の両モジュール同士を締結する作業を実行し、第３工程において搭載ロボットにより前記両モジュールを車体に搭載し、締結用ロボットにより締結を行うようにした車体前部の組立方法及びその組立治具が記載されている。
【０００３】
他方、特開２００１−３０１３３号公報には、上記のようなラジエータモジュールをワーク保持具に位置決め固定し、そのワーク保持具を車体の前方にセットし、ワーク保持具から後方へ水平に延ばした位置決めガイドピンを車体の左右のフロントサイドメンバの位置決めガイド穴に挿入しながら、ワーク保持具とラジエータモジュールを後方へ移動させて、前端モジュールを車体に組み付けるワーク位置決め装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、車体の前端部には左右のフロントサイドフレームの前端同士を連結するバンパーレインフォースメントが設けられており、このバンパーレインフォースメントを組み付けない状態では、左右のフロントサイドフレームや左右のフェンダー部の位置が微小に変動する余地が残っているため、これらフロントサイドフレームや左右のフェンダー部に対してラジエータモジュールを高精度に位置決めして組付けることが困難である。
【０００５】
前記後者の公報のワーク位置決め技術では、ラジエータモジュールを車体の前方から車体の方へ水平移動させて車体に組み付ける方式を採用しているが、この組み付け方式では、ラジエータモジュールを前方から水平移動させて車体に組み付ける際に、そのラジエータモジュールが車体前端のバンパーレインフォースメントと干渉する虞が生じたり、バンパーレインフォースメントの高さ位置の制約を受ける。
本発明の目的は、左右のフロントサイドフレームの前端部を連結するバンパーレインフォースメントを組み付けた状態で、ラジエータモジュールを精度よく能率的に組み付け得る組付け方法と、その組付け装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の車両のラジエータモジュールの組付け方法は、車体の左右のフロントサイドフレームの前端同士を連結するバンパーレインフォースメントを組付けた状態で、ラジエータとラジエータシュラウドとを含むラジエータモジュールをバンパーレインフォースメントの後側付近に搭載し車体に組付ける方法であって、治具ベース部材と、治具ベース部材に対して昇降可能な昇降体と、この昇降体に連結されたハンド本体と、このハンド本体にラジエータモジュールを位置決めして保持する保持機構とを備えた組付け治具を予め準備しておき、外部の搬送手段のアーム部材に治具ベース部材を連結し且つ保持機構を介してハンド本体にラジエータモジュールを位置決めして保持する第１工程と、前記搬送手段で組付け治具とラジエータモジュールを搭載位置へ移動させる第２工程と、前記治具ベース部材を位置決め部材によりバンパーレインフォースメントに位置決めする第３工程と、前記治具ベース部材に対して昇降体とハンド本体とラジエータモジュールを上昇位置から下降させて、ハンド本体の左右１対の位置決め部材を左右のフェンダー部に夫々に位置決めする第４工程とを経て組付けることを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、前記の「搬送手段」としては、例えばエアバランサー装置を採用するものとする。車体の左右のフロントサイドフレームの前端同士を連結するバンパーレインフォースメントを組付けて車体前部の構造を確定させた状態でラジエータモジュールを組み付けるので、精度よく能率的に組み付けることができる。
このラジエータモジュールの組み付けの際、まず、第１工程において、外部の搬送手段のアーム部材に治具ベース部材を連結し且つ保持機構を介してハンド本体にラジエータモジュールを位置決めして保持する。
【０００８】
第２工程において、搬送手段で組付け治具とラジエータモジュールを搭載位置へ移動させる。次に、第３工程において、治具ベース部材を位置決め部材によりバンパーレインフォースメントに位置決めする。そのため、バンパーレインフォースメントを有効活用して治具ベース部材を車体に精度よく位置決めすることができる。次に、第４工程において、治具ベース部材に対して昇降体とハンド本体とラジエータモジュールを上昇位置から下降させて、ハンド本体の左右１対の位置決め部材を左右のフェンダー部に夫々に位置決めする。
【０００９】
このように、治具ベース部材をバンパーレインフォースメントに対して位置決めした状態で、ハンド本体の左右１対の位置決め部材を下降させて左右のフェンダー部に夫々に位置決めするので、ハンド本体を精度よく能率的にフェンダー部に位置決めすることができる。従って、ラジエータモジュールはハンド本体に精度よく保持しておけば、ハンド本体をフェンダー部に精度よく位置決めすることで、ラジエータモジュールをフェンダー部やフロントサイドフレームに対して精度よく位置決めすることができる。
【００１０】
請求項２の車両のラジエータモジュールの組付け方法は、請求項１の発明において、前記組付け治具におけるハンド本体は昇降体に車幅方向向きの軸心回りに回動可能に連結されており、第４工程においてハンド本体とラジエータモジュールを前傾状の傾斜姿勢にしたまま干渉回避可能な所定の下降位置まで下降させ、その後ハンド本体とラジエータモジュールを正規姿勢に戻し、次に所定の下降端まで下降させてからハンド本体の左右の位置決め部材を左右のフェンダー部に夫々位置決めすることを特徴とするものである。
【００１１】
治具ベース部材をバンパーレインフォースメントに位置決めする際に、ラジエータモジュールと車体との干渉が生じる可能性があるので、ハンド本体とラジエータモジュールを前傾状の傾斜姿勢にして干渉回避可能な所定の下降位置まで下降させ、その後ハンド本体とラジエータモジュールを正規姿勢に戻し、次に所定の下降端まで下降させてからハンド本体の左右の位置決め部材を左右のフェンダー部に夫々位置決めする。
【００１２】
請求項３の車両のラジエータモジュールの組付け方法は、請求項１又は２の発明において、第４工程において、ハンド本体の左右１対の位置決め部材を左右のフェンダー部に位置決めする際に、ハンド本体の位置決め基準部材をフロントサイドフレームに位置決めすることを特徴とするものである。そのため、ハンド本体の左右１対の位置決め部材と位置決め基準部材により、異なる３点にてハンド本体を車体に位置決めすることで、ハンド本体を車体に精度よく位置決めすることができる。
【００１３】
請求項４の車両のラジエータモジュールの組付け方法は、請求項１〜３の何れかの発明において、ラジエータモジュールの複数の被締結部を左右のフェンダ部の締結部とフロントサイドフレーム付近の締結部に夫々固定する第５工程と、前記保持機構を解除しハンド本体をラジエータモジュールから分離する第６工程とを備えたことを特徴とするものである。前記のようにハンド本体を車体に精度よく位置決めすることで、ハンド本体を介してラジエータモジュールを車体に精度よく位置決めしてから、第５工程においてラジエータモジュールの複数の被締結部を左右のフェンダ部の締結部とフロントサイドフレーム付近の締結部に夫々固定する。その後、第６工程において保持機構を解除しハンド本体をラジエータモジュールから分離する。
【００１４】
請求項５の車両のラジエータモジュールの組付け方法は、請求項４の発明において、前記第４工程の後且つ第５工程の前に、搬送手段のアーム部材で組み付け治具とラジエータモジュールを支持する支持力を軽減することを特徴とするものである。前記の搬送手段としてエアバランサー装置を採用している場合、その荷重バランス用の駆動シリンダにより、アーム部材でワーク等の対象物を支持する支持力を調整することが可能である。
【００１５】
組付け治具とラジエータモジュールを搭載位置に移動させるまでは、搬送手段のアーム部材で支持する支持力は、組付け治具とラジエータモジュールの合計重量に等しく設定しておく。そして、第４工程の後且つ第５工程の前に、搬送手段のアーム部材で組み付け治具とラジエータモジュールを支持する支持力を軽減することで、組付け治具とラジエータモジュールとの車体に対する位置決め状態を安定化させ、ラジエータモジュールの複数の被締結部を締結部に夫々密着させ易くすることができる。
【００１６】
請求項６の車両のラジエータモジュールの組付け方法は、請求項４又は５の発明において、前記第６工程において、前記保持機構の解除に際して搬送手段のアーム部材で組み付け治具装置を支持する支持力を、ラジエータモジュールの重量分だけ小さく調整することを特徴とするものである。前記の搬送手段としてエアバランサー装置を採用している場合、アーム部材の支持力を調整せずに、保持機構を解除してラジエータモジュールの重量がアーム部材に突然作用しなくなると、アーム部材が突然はね上がる虞があるので、アーム部材で組み付け治具装置を支持する支持力を、ラジエータモジュールの重量分だけ小さく調整することで、アーム部材の突然のはね上がりを防止することができる。
【００１７】
請求項７の車両のラジエータモジュールの組付け方法は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記ラジエータモジュールがラジエータの他にエアコン用のコンデンサーを含むことを特徴とするものである。エアコン用のコンデンサーをラジエータと共にモジュールとして組み付けることができる。
【００１８】
請求項８のラジエータモジュール組付け装置は、ラジエータとラジエータシュラウドを含むラジエータモジュールを車体前端部分に組付けるラジエータモジュール組付け装置において、外部の搬送手段のアーム部材に連結可能な治具ベース部材と、この治具ベース部材にガイドロッドを介して昇降可能に設けられた昇降体およびこの昇降体を昇降駆動する昇降用シリンダと、前記昇降体に車幅方向向きの軸心回りに回動可能に設けられたハンド本体およびこのハンド本体を回動駆動する回動用シリンダと、前記ハンド本体に設けられラジエータモジュールの上端の位置決め穴に上方から嵌脱可能な第１位置決め部材と、前記ハンド本体に設けられラジエータモジュールの前端部の位置決め穴に前方から嵌脱可能な第２位置決め部材およびこの第２位置決め部材を嵌脱駆動する嵌脱用シリンダと、前記治具ベース部材に設けられ、バンパーレインフォースメントの位置決め穴に上方から嵌脱可能な第３位置決め部材と、前記ハンド本体に設けられ、フェンダー部の基準穴に上方から嵌脱可能な第４位置決め部材およびフロントサイドフレームの基準穴に嵌脱可能なフレーム基準部材とを備えたものである。
【００１９】
ラジエータモジュールを組み付ける場合、外部の搬送手段のアーム部材に治具ベース部材を連結し、この治具ベース部材をラジエータモジュールの所へ移動させて、ハンド本体にラジエータモジュールを保持させる。このとき、ハンド本体の第１位置決め部材をラジエータモジュールの上端の位置決め穴に上方から嵌合させると共に、ハンド本体の第２位置決め部材をラジエータモジュールの前端部の位置決め穴に嵌合させることで、ラジエータモジュールを保持する。
【００２０】
次に、搬送手段のアーム部材により、治具ベース部材に昇降体とハンド本体を介して支持されたラジエータモジュールを車体前端部分の搭載位置へ移動させる。次に、昇降用シリンダにより昇降体を介してハンド本体とラジエータモジュールを上昇させた状態、また、必要に応じて、回動用シリンダによりハンド本体とラジエータモジュールを前傾状に傾斜させた状態にして、アーム部材により治具ベース部材をバンパーレインフォースメントの方へ下降させて、治具ベース部材の第３位置決め部材をバンパーレインフォースメントの位置決め穴に上方から嵌合させて、治具ベース部材を車体に位置決めする。
【００２１】
次に、ハンド本体とラジエータモジュールを前傾姿勢にしたまま、昇降用シリンダにより、ハンド本体とラジエータモジュールを所定の下降位置まで下降させ、次に、ハンド本体とラジエータモジュールを正規姿勢に戻し、ハンド本体とラジエータモジュールを所定の下降端まで下降させて、ハンド本体の第４位置決め部材をフロントサイドフレームの基準穴に上方から嵌合させる。こうして、ハンド本体を車体に対して精度よく位置決めすることができるから、結局、ハンド本体に第１，第２位置決め部材を介して精度よく位置決めれたラジエータモジュールを車体に精度よく位置決めすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１〜図５は、ラジエータモジュール組付け装置にラジエータモジュールを取付けた状態を示す図、図６〜図８は搬送手段としてのエアバランサー装置に関する図、図９〜図１３はエアバランサー装置によりラジエータモジュール組付け装置とラジエータモジュールとを支持して、ラジエータモジュールを自動車の車体の前端部分に組み付ける状態を示す図である。尚、以下の説明では、自動車の車体における前後左右を前後左右として説明する（図９〜図１３参照）。
【００２３】
前記ラジエータモジュール１は、自動車のラジエータとエアコン用のコンデンサとラジエータシュラウドとを組み立ててモジュール化したものであるが、図示のラジエータモジュール１にはラジエータ自体の図示は省略してある。このラジエータモジュール１は、自動車の車体の前端部分に、左右のフロントサイドフレーム２の前端同士を連結するバンパーレインフォースメント３を組み付けた状態において、バンパーレインフォースメント３の後側付近に組み付けられる。
【００２４】
ラジエータモジュール組付け装置：（図１〜図５参照）
最初に、図１〜図５に基づいて、ラジエータモジュール組付け装置１０について説明する。このラジエータモジュール組付け装置１０（以下、組付け治具という）は、主要な部材として、治具ベース部材１１、昇降用シリンダ１２、１対のガイドロッド１３、昇降体１４、昇降体１４に車幅方向向きの水平な枢支軸１５を介して枢支されたハンド本体１６などを備えている。
【００２５】
治具ベース部材１１は、外部の後述のエアバランサー装置５０のアーム部材５４に連結された吊持部材５６にボルト連結され、組付け治具１０とこれにセットしたラジエータモジュール１とがエアバランサー装置５０で支持され搬送移動される。治具ベース部材１１は、底板２１、左右の側板、後側板２２、昇降用シリンダ１２の両側の１対のブラケット２３を有する。後側板２２の上端には断面コ字状の横材２４が固定され、この横材２４から前方へ張り出すように形成された１対のガイド片２４ａのガイド穴に１対のガイドロッド１３が挿通され、ガイドロッド１３の下端付近部が保持されている。
【００２６】
この横材２４には左右１対の断面Ｌ字状のピン保持板２５が固定され（図４参照）、この１対のピン保持板２５には、車体のバンパーレインフォースメント３の左右１対の位置決め穴（図示略）に上方から嵌脱可能な位置決めピン２６（第３位置決め部材）が夫々固定されている。１対のガイドロッド１３の下端は底板２１に筒体を介して溶接され且つ１対のガイド片２４ａで保持されている。また、図示省略しているが、１対のガイドロッド１３の上端は吊持部分５６に連結されている。
【００２７】
エアシリンダからなる昇降用シリンダ１２は、治具ベース部材１１の底板２１の中央部に鉛直姿勢に倒立状に配設され、シリンダ本体１２ａから下方へ延びるピストンロッドが底板２１の上面に連結されている。
昇降体１４は、水平部材２７と、この水平部材２７からほぼ斜め上後方へ延びる１対の腕部２８と、１対の腕部２８の下端部付近に設けられ１対のガイドロッド１３に摺動自在に外嵌された１対の被ガイド部２９を備えている。昇降体１４の水平部材２７は、１対の連結部材２７ａにより昇降用シリンダ１２のシリンダ本体１２ａの中段部に連結され、昇降用シリンダ１２のロッドを伸長させると昇降体１４が上昇し、ロッドを退入させると昇降体１４が下降する。
【００２８】
ハンド本体１６は、ラジエータモジュール１の組み付けの為にそのモジュールを保持する為のものであり、ハンド本体１６は、昇降体１４の１対の腕部２８の上端部に車幅方向向きの枢支軸１５の回りに回動可能に連結されている。
ハンド本体１６は、ラジエータモジュール１の上端に対応する保持板３０、この保持板３０の左右両端から斜め後方へ水平に延びる左右１対の張出部３１、保持板３０に対して前方かつ下方において左右に延びる棚部材３２であって４本の連結材３３で保持板３０に固定された棚部材３２、保持板３０の下面から突出しラジエータモジュール１の上端の３つの位置決め穴に上方から嵌脱可能な位置決めピン３４（第１位置決め部材）、棚部材３２の左右両端部に設けられた１対の位置決めピン機構３５、左右１対の張出部３１の後端部に突設され左右１対のフェンダー部４の位置決め基準穴に上方から嵌脱可能な１対の位置決めピン３６（第４位置決め部材）、棚部材３２の右端側部分の下面側にに突設されたフレーム基準ピン２０（フレーム基準部材）などを有する。
【００２９】
各位置決めピン機構３５は、棚板３２の上に配置固定された嵌脱用シリンダ３７と上下１対のガイドブロック３８、ラジエータモジュール１の両端部の前面に対向可能で嵌脱用シリンダ３７のピストンロッドの先端に連結されたピン保持板３９，４０、ピン保持板３９，４０の後面側に後方向きに突設された位置決めピン４１であってラジエータモジュール１の前端部の位置決め穴に嵌脱可能な位置決めピン４１（第２位置決め部材）、ピン保持板３９，４０の上部と下部に固着され１対のガイドブロック３８に夫々挿通された１対のガイドロッド３８ａなどを有する。  各位置決めピン機構３５において、嵌脱用シリンダ３７のシリンダ本体と１対のガイドブロック３８は棚部材３２に固定されている。
【００３０】
ハンド本体１６にラジエータモジュール１を位置決めして保持する際には、ラジエータモジュール１に対してハンド本体１６を上方から下降させ、保持板３０の下側の３つの位置決めピン３４をラジエータモジュール１の上端の３つの位置決め穴に上方から夫々嵌合させてから、１対の位置決めピン機構３５の嵌脱用シリンダ３７により１対のピン保持板３９，４０を後方移動させて１対の位置決めピン４１をラジエータモジュール１の前端の１対の位置決め穴に前方から水平に嵌合させればよい。尚、前記の保持板３０と、３つの位置決めピン３４と、１対の位置決めピン機構３５などが、ハンド本体１６にラジエータモジュール１を位置決めして保持する保持機構に相当するものである。
【００３１】
前記ハンド本体１６を昇降体１４に回動自在に連結して回動させる構造について説明すると、ハンド本体１６の保持板３０には１対の腕部２８の外側付近において左右１対の連結片４５が後方へ張り出すように固着され、１対の腕部２８の後端部と１対の連結片４５の前端部とに亙って前記の枢支軸１５が挿通され、この枢支軸１５の両端部が１対の連結片４５に固着されている。この枢支軸１５を回動させることでハンド本体１６を回動させる為の回動用シリンダ４６（これはエアシリンダからなる）が保持板３０と昇降用シリンダ１２との間に斜めに配設されている。
【００３２】
回動用シリンダ４６のシリンダ本体の端部は、この端部側の突設片と支持部材４７側の１対の突設片とピン部材を介して、１対の腕部２８に架着された支持部材４７に回動可能に連結され、回動用シリンダ４６のピストンロッド４６ａの先端部は、枢支軸１５に突設されたアーム部材１５ａにピン連結され、図１のようにハンド本体１６をほぼ水平姿勢に保持した状態では、回動用シリンダ４６のピストンロッド４６ａが伸長しており、ハンド本体１６に保持されたラジエータモジュール１はほぼ鉛直な正規の姿勢（車体に組み付けられる姿勢）になっている。回動用シリンダ４６のピストンロッド４６ａを退入させると、枢支軸１５が回動してハンド本体１６が前側下がり傾斜状となり、ハンド本体１６に保持したラジエータモジュール１が前傾状の傾斜姿勢になる。
【００３３】
前記のように、１対の張出部３１の後端部の下面側には１対の位置決めピン３６が突設され、ハンド本体１６における棚部材３２の右端側部分の下面側には、車体の右側のフロントサイドフレーム２の位置決め基準穴に上方から嵌脱可能なフレーム基準ピン２０（第４位置決め部材、フレーム基準部材、）が下方へ突設されている。従って、ハンド本体１６の左右１対の位置決めピン３６を左右のフェンダー部４の位置決め基準穴に上方から嵌合させ、棚部材３２の位置決めピン２０を右側のフロントサイドフレーム２の位置決め基準穴に上方から嵌合させることで、ハンド本体１６とこのハンド本体１６に位置決め保持したラジエータモジュール１とを車体に対して精度よく能率的に位置決めすることができるようになっている。
【００３４】
エアバランサー装置：（図６〜図８参照）
次に、エアバランサー装置５０について説明すると、エアバランサー装置５０は、ラジエータモジュール１を保持した組付け治具１０を車体の所の搭載位置に搬送すると共に組み付け中に組付け治具１０とラジエータモジュール１とを支持する為の装置で、一般的な構造のエアバランサー装置であり、搬送手段に相当するものである。
【００３５】
図６に示すように、エアバランサー装置５０は、土台をなすベース体５１、このベース体５１の上に立設されたコラム体５２、このコラム体５２の上端に連結固定されたアーム支持部５３、このアーム支持部５３に連結された２組の平行リンク機構を含むアーム部材５４、このアーム部材５４の先端部の連結ヘッド部５５、この連結ヘッド部５５に連結されて下方へ延び組付け治具１０の治具ベース部材１１にボルト連結された吊持部材５６などを備えている。ベース体５１の４隅付近にはアウトリガー５１ａが夫々設けられ、アーム支持部５３はコラム体５２に対して１８０度水平旋回可能である。
【００３６】
前記の吊持部材５６はほぼ門形構造をなし、上端梁部の中央部が連結ヘッド部５５にボルト連結され、１対の門形脚部の下端部が組付け治具１０の治具ベース部材１１における１対のブラケット２３にボルト連結されている（図９〜図１３参照）。尚、図６には組付け治具１０に関しては概略的に図示してある。
【００３７】
図７に示すように、エアバランサー装置５０のアーム支持部５３には、本体板５３ａと、立向き倒立の駆動用エアシリンダ５７と、この駆動用エアシリンダ５７のエア圧を制御弁５８ａを介して調整することでアーム部材５４の先端で支持する支持力（対象物を吊持する力）を調整するエア圧差圧式バランサー５８とが設けられている。本体板５３ａの下部にはアーム部材５４の支点を位置切換え可能に連結する為の支点連結部５３ｂが設けられ、本体板５３の上部には駆動用エアシリンダ５７のピストンロッド５７ａに連結されるアーム部材５４の基端支点を位置可変に上下に案内する為の基端支点案内部５３ｃが設けられ、アーム部材５４の主アーム５４ａの基端にはバランスウェイト５９が設けられている。
【００３８】
このエアバランサー装置５０は、基本的に、ワーク等の吊持対象物の位置によって変動するアーム部材５４の角度や姿勢に応じて、エア圧差圧式バランサー５８により駆動用シリンダ５７のエア圧を調整し、駆動用エアシリンダ５７のピストンロッド５７ａの伸長量を調整しながら、アーム部材５４の先端に吊持した対象物の全重量を支持可能なものであり、後述の操作パネル６１からの指令により、アーム部材５４の先端に吊持する支持力を調整可能である。
【００３９】
次に、このエアバランサー装置５０の制御系を含むラジエータモジュール組付け装置１０の制御系について説明する。尚、組付け治具１０のシリンダ１２，３７，４６への複数のエアホースや組付け治具１０に設けた後述の近接スイッチ６３，６４への複数のリード線は、エアバランサー装置５０のアーム部材５４に沿って配設され、複数のエアホースはエア供給源に接続され、複数のリード線は後述の制御ユニット６０に接続されている。図８に示すように、マイクロコンピュータとＩ／Ｏと複数の駆動回路を備えた制御ユニット６０が設けられ、この制御ユニット６０には、操作パネル６１と、吊持対象物の重量を検出可能な重量センサ６２と、差圧式バランサー５８の制御弁５８ａとが接続されている。更に、制御ユニット６０には、組付け治具１０に設けた後述の近接スイッチ６３，６４と、回動用シリンダ４６のエア回路の電磁弁６５と、１対の嵌脱用シリンダ３７のエア回路の電磁弁６６とが接続されている。
【００４０】
最初の設定の際に、前記の組付け治具１０とラジエータモジュール１の重量を重量センサ６２で検出して制御ユニット６０に入力設定し、その全重量をアーム部材５４で支持する支持力として設定しておけば、エアバランサー装置５０のアーム部材５４の所定の移動範囲内においては、組付け治具１０とラジエータモジュール１の全重量が支持され、手動にて押して移動可能である。
【００４１】
次に、以上説明したエアバランサー装置５０と、このエアバランサー装置５０で支持されて車体のところへ搬送される組付け治具１０を用いて、車体の前端部分にラジエータモジュール１を組み付ける組付け方法について、図１、図９〜図１３を参照しながら説明する。
【００４２】
組み付け開始の前に、エアバランサー装置５０の重量センサ６２にて組付け治具１０とそれに支持させたラジエータモジュール１の重量を重量センサ６２により検出して制御ユニット６０に記憶させ、その全重量をエアバランサー装置５０のアーム部５４で吊持して支持するように設定する。
【００４３】
最初の第１の工程において、エアバランサー装置５０のアーム部材５４の先端に連結された吊持部材５６の下端部を治具ベース部材１１にボルト連結し、組付け治具１０とラジエータモジュール１とを吊持可能にする。その後、図１に示すように、ハンド本体１６にラジエータモジュール１を位置決めして保持する。このとき、ハンド本体１６を正規のほぼ鉛直な姿勢に保ち、ハンド本体１６の保持板３０をラジエータモジュール１の上方に対向させ、組付け治具１０を上方からラジエータモジュール１の方へ下降させ、保持板３０に設けた３つの位置決めピン３４をラジエータモジュール１の上端の３つの位置決め穴に嵌合させる。
【００４４】
次に、左右１対の位置決めピン機構３５の嵌脱用シリンダ３７のピストンロッドを伸長させて、左右１対の位置決めピン４１をラジエータモジュール１の前端の１対の位置決め穴に嵌合させる。次に第２の工程において、図１に示すように前記エアバランサー装置５０のアーム部材５４に吊持した組付け治具１０とラジエータモジュール１を、手動で押して車体の前端付近に移動させる。
【００４５】
次に第３の工程において、図９に示すように、昇降用シリンダ１２のピストンロッドを伸長させて、昇降体１４とハンド本体１６とラジエータモジュール１とを治具ベース部材１１に対して上昇位置に切換える共に、回動用シリンダ４６のピストンロッド４６ａを退入させることにより、ハンド本体１６とラジエータモジュール１とを前傾状の傾斜姿勢に切換える。次に、図１０に示すように、アーム部材５４と組付け治具１０とラジエータモジュール１とを車体の前端部分の搭載位置へ移動させて、治具ベース部材１１の１対の位置決めピン２６をバンパーレインフォースメント３の１対の位置決め穴に上方から対向させてから、図１１に示すように、組付け治具１０を下降させて、１対の位置決めピン２６を１対の位置決め穴に嵌合させて、治具ベース部材１１をバンパーレインフォースメント３に位置決めする。
【００４６】
次に第４の工程において、図１２に示すように、昇降用シリンダ１２のピストンロッドを退入させて、ハンド本体１６とラジエータモジュール１を前傾状の傾斜姿勢にしたまま、治具ベース部材１１に対して昇降体１４とハンド本体１６とラジエータモジュール１を車体（バンパーレインフォースメント３）と干渉回避可能な所定の下降位置（これは、近接スイッチ６３で検出される）まで下降させる。次に、回動シリンダ４６のピストンロッド４６ａを伸長させて、ハンド本体１６とラジエータモジュール１を正規姿勢に戻す。上記のようにラジエータモジュール１を前傾状の傾斜姿勢にして下降させるのは、ラジエータモジュール１の前側の突出部分がバンパーレインフォースメント３と干渉するのを回避する為である。
【００４７】
次に、図１３に示すように、ハンド本体１６とラジエータモジュール１を所定の下降端（これは近接スイッチ６４で検出される）まで下降させてから、ハンド本体１６の左右の張出部３１の左右１対の位置決めピン３６を左右のフェンダー部４の位置決め穴に夫々嵌合させて位置決めする。これと並行して、棚部材３２に設けたフレーム基準ピン２０を右側のフロントサイドフレーム２の位置決め基準穴に嵌合させる。こうして、組付け治具１０は１対の位置決めピン３６とフレーム基準ピン２０により３点でもって、自動車の車体に対して精度よく位置決めされる。
【００４８】
次に第５の工程において、操作パネル６１を操作することで、エアバランサー装置５０のアーム部材５４で組み付け治具１０とラジエータモジュール１を支持する支持力を所定値（例えば、５Kgw ）だけ軽減する。その結果、ラジエータモジュール１の複数の被締結部１ａ，１ｂを車体側の複数の締結部に密着させることができる。ここで、複数の被締結部１ａ，１ｂは、ラジエータモジュール１のシュラウドアッパーの左右両端の１対の被締結部１ａと、左右のフロントサイドフレーム２の前端部に設けられたシュラウド固定用ブラケット２ａ（締結部）に締結されるラジエータシュラウドの前端の左右両端部の１対の被締結部１ｂである。
【００４９】
次に第６の工程において、ラジエータモジュール１の複数の被締結部１ａ，１ｂを左右のフェンダ部４の締結部とフロントサイドフレーム４に固定したシュラウド固定用ブラケット２ａに夫々締結固定する。
【００５０】
次に第７の工程において、１対の位置決めピン機構３５の嵌脱用シリンダ３７のピストンロッドを退入させて１対の位置決めピン４１をラジエータモジュール１から離脱させ、昇降用シリンダ１２のピストンロッド所定長さ伸長させることで、昇降体１４とハンド本体１６を約５ｃｍ程度上昇させて、３つの位置決めピン３４をラジエータモジュール１から離脱させることで、ハンド本体１６をラジエータモジュール１から分離する。
【００５１】
この分離に先行して、操作パネル６１を操作し、エアバランサー装置５０のアーム部材５４で組付け治具１０を支持する支持力を、ラジエータモジュール１の重量分だけ小さく調整する。そのため、ハンド本体１６をラジエータモジュール１から分離した時に、アーム部材５４と共に組付け治具１０が上方へ跳ね上がるのを確実に防止することができる。
次に第８の工程において、アーム部材５４を手動操作にて搬送元の原位置へ移動させ、昇降用シリンダ１２のピストンロッドを退入させた初期状態に切換えて、次のラジエータモジュール１の組み付けまで待機させる。
【００５２】
以上説明したラジエータモジュール１を組み付ける装置と組付け方法によれば、次の効果が得られる。車体の左右のフロントサイドフレーム２の前端同士を連結するバンパーレインフォースメント３を組付けて車体前部の構造を確定させた状態でラジエータモジュール１を組み付けるので、精度よく能率的に組み付けることができる。第３の工程において、治具ベース部材１１を位置決めピン２６によりバンパーレインフォースメント３に位置決めするので、バンパーレインフォースメント３を有効活用して治具ベース部材１１を車体に精度よく位置決めすることができる。
【００５３】
第４の工程において、治具ベース部材１１に対して昇降体１４とハンド本体１６とラジエータモジュール１を上昇位置から下降させて、ハンド本体１６の左右１対の位置決めピン３６を左右のフェンダー部４に夫々に位置決めするので、ハンド本体１６を精度よく能率的にフェンダー部４に位置決めすることができる。第１の工程において、ラジエータモジュール１をハンド本体１６に精度よく保持しておくため、ハンド本体１６をフェンダー部４に精度よく位置決めすることで、ラジエータモジュール１をフェンダー部４やフロントサイドフレーム２に対して精度よく位置決めすることができる。
【００５４】
第４の工程において、ラジエータモジュール１と車体（バンパーレインフォースメント３）との干渉を回避しながら、ハンド本体１６を左右のフェンダー部４に精度よく位置決めすることができる。ハンド本体１６の左右１対の位置決めピン３６とフレーム基準ピン２０により、異なる３点にてハンド本体１６を車体に位置決めすることで、ハンド本体１６を車体に精度よく位置決めすることができる。
【００５５】
第５の工程において、ラジエータモジュール１のシュラウドアッパーの左右１対の被締結部１ａ，１ｂを左右のフェンダ部４の締結部とフロントサイドフレーム２の前端付近の締結ブラケット２ａに夫々固定するすることができ、その後、第７の工程において、１対の位置決めピン機構３５の１対の位置決めピン４１をラジエータモジュール１の位置決め穴から離脱させ、ハンド本体１６の保持板３０の３つの位置決めピン３４をラジエータモジュール１の位置決め穴から離脱させ、ハンド本体１６をラジエータモジュール１から分離することができる。
【００５６】
第５の工程において、エアバランサー装置５０のアーム部材５４で組み付け治具１０とラジエータモジュール１を支持する支持力を軽減するため、組付け治具１０とラジエータモジュール１との車体に対する位置決め状態を安定化させ、ラジエータモジュール１の複数の被締結部１ａ，１ｂを車体側の締結部に夫々密着させ易くすることができる。
【００５７】
エアバランサー装置５０により組付け治具１０とラジエータモジュール１を吊持している関係上、アーム部材５４の支持力を調整せずに、ハンド本体１６への保持を解除してラジエータモジュール１の重量がアーム部材５４に突然作用しなくなると、アーム部材５４が突然はね上がる虞がある。しかし、第７の工程において、アーム部材５４で組付け治具１０を支持する支持力を、ラジエータモジュール１の重量分だけ小さく調整することで、アーム部材５４の突然のはね上がりを防止することができる。尚、ラジエータモジュール１がラジエータの他にエアコン用のコンデンサーを含むので、エアコン用のコンデンサーをラジエータと共にモジュールとして組み付けることができる。
【００５８】
以上説明した組付け治具１０においては、ハンド本体１６の２対の位置決めピン３４，４１と、１対の位置決めピン４１を嵌脱する１対の嵌脱用シリンダ３７により、ハンド本体１６にラジエータモジュール１を精度よく能率的に位置決めして保持することができる。
また、治具ベース部材１１の位置決めピン２６を介して、治具ベース部材１１をバンパーレインフォースメント３に精度よく能率的に位置決めすることができ、ハンド本体１６の１対の位置決めピン３６とフレーム基準ピン２０によりハンド本体１６を車体に精度よく位置決めし、その状態において組付け治具１０を介してラジエータモジュール１を精度よく能率的に位置決めすることができる。
【００５９】
ここで、前記実施形態を部分的に変更する例について説明する。
１）ラジエータモジュール１の構造によっては、ラジエータモジュール１をほぼ鉛直な正規姿勢に保持したまま上方から下降させることで、車体に組み付けることができるため、組付け治具１０において、ハンド本体１６を回動させる機構を省略してもよい。
２）前記フレーム基準ピン２０は、エアシリンダにより嵌脱駆動する形式の位置決めピンに構成してもよい。
尚、その他、前記組付け治具１０に当業者に自明の種々の変更を付加した形態で実施することも可能である。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、車体の左右のフロントサイドフレームの前端同士を連結するバンパーレインフォースメントを組付けて車体前部の構造を確定させた状態でラジエータモジュールを組み付けるので、精度よく能率的に組み付けることができる。第３工程において、治具ベース部材を位置決め部材によりバンパーレインフォースメントに位置決めするため、バンパーレインフォースメントを有効活用して治具ベース部材を車体に精度よく位置決めすることができる。
【００６１】
第４工程において、治具ベース部材に対して昇降体とハンド本体とラジエータモジュールを上昇位置から下降させて、ハンド本体の左右１対の位置決め部材を左右のフェンダー部に夫々に位置決めするので、ハンド本体を精度よく能率的にフェンダー部に位置決めすることができる。従って、ラジエータモジュールはハンド本体に精度よく保持しておけば、ハンド本体をフェンダー部に精度よく位置決めすることで、ラジエータモジュールをフェンダー部やフロントサイドフレームに対して精度よく位置決めすることができる。
【００６２】
請求項２の発明によれば、ラジエータモジュールと車体との干渉を回避しながら、ハンド本体を左右のフェンダー部に精度よく位置決めすることができる。
請求項３の発明によれば、ハンド本体の左右１対の位置決め部材と位置決め基準部材により、異なる３点にてハンド本体を車体に位置決めすることで、ハンド本体を車体に精度よく位置決めすることができる。
【００６３】
請求項４の発明によれば、ラジエータモジュールのフェンダーの被締結部を左右のフェンダ部の締結部とフロントサイドフレーム付近の締結部に夫々固定するすることができ、その後  保持機構を解除しハンド本体をラジエータモジュールから分離することができる。
【００６４】
請求項５の発明によれば、搬送手段のアーム部材で組み付け治具とラジエータモジュールを支持する支持力を軽減することで、組付け治具とラジエータモジュールとの車体に対する位置決め状態が安定化し、ラジエータモジュールの複数の被締結部を締結部に夫々密着させ易くすることができる。
【００６５】
請求項６の発明によれば、前記の搬送手段としてエアバランサー装置を採用している場合、アーム部材の支持力を調整せずに、保持機構を解除してラジエータモジュールの重量がアーム部材に突然作用しなくなると、アーム部材が突然はね上がる虞があるので、アーム部材で組み付け治具装置を支持する支持力を、ラジエータモジュールの重量分だけ小さく調整することで、アーム部材の突然のはね上がりを防止することができる。
【００６６】
請求項７の発明によれば、ラジエータモジュールがラジエータの他にエアコン用のコンデンサーを含むので、エアコン用のコンデンサーをラジエータと共にモジュールとして組み付けることができる。
【００６７】
請求項８の発明によれば、ラジエータとラジエータシュラウドを含むラジエータモジュールを車体前端部分に組付けるラジエータモジュール組付け装置が、外部の搬送手段のアーム部材に連結可能な治具ベース部材と、治具ベース部材にガイドロッドを介して昇降可能な昇降体および昇降体を昇降駆動する昇降用シリンダと、昇降体に車幅方向向きの軸心回りに回動可能に設けられたハンド本体およびハンド本体を回動駆動する回動用シリンダ、ハンド本体に設けられラジエータモジュールの上端の位置決め穴に上方から嵌脱可能な第１位置決め部材、ハンド本体に設けられラジエータモジュールの前端部の位置決め穴に前方から嵌脱可能な第２位置決め部材および第２位置決め部材を嵌脱駆動する嵌脱用シリンダ、治具ベース部材に設けられ、バンパーレインフォースメントの位置決め穴に上方から嵌脱可能な第３位置決め部材、ハンド本体に設けられ、フェンダーの基準穴に上方から嵌脱可能な第４位置決め部材およびフロントサイドフレームの基準穴に嵌脱可能なフレーム基準部材などを備えている。
【００６８】
そのため、ハンド本体の第１，第２位置決め部材と第２位置決め部材を嵌脱する嵌脱用シリンダにより、ハンド本体にラジエータモジュールを精度よく位置決めして保持することができる。そして、治具ベース部材の第３位置決め部材を介して、治具ベース部材をバンパーレインフォースメントに精度よく位置決めすることができる。そして、ハンド本体の第４位置決め部材とフレーム基準部材により、ハンド本体をフェンダー部とフロントサイドフレームに精度よく位置決めすることができる。こうして、治具ベース部材と昇降体とハンド本体を介して、ラジエータモジュールを車体に精度よく能率的に位置決めして組みつけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る組付け治具とラジエータモジュールの斜視図である。
【図２】組付け治具とラジエータモジュールの正面図である。
【図３】組付け治具とラジエータモジュールの背面図である。
【図４】組付け治具とラジエータモジュールの右側面図である。
【図５】組付け治具とラジエータモジュールの平面図柄である。
【図６】エアバランサー装置の側面図である。
【図７】エアバランサー装置の要部の側面図である。
【図８】エアバランサー装置と組付け治具の制御系のブロック図である。
【図９】組付け治具とラジエータモジュールを車体の前端部付近へ移動させた状態を示す斜視図である。
【図１０】組付け治具とラジエータモジュールを搭載位置に移動させた状態を示す斜視図である。
【図１１】組付け治具の治具ベースをバンパーレインフォースメントに位置決めした状態を示す斜視図である。
【図１２】組付け治具によりラジエータモジュールを暫定組み付け位置に移動させた状態を示す斜視図である。
【図１３】組付け治具によりラジエータモジュールを組み付け位置に組み付けた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１          ラジエータモジュール
２          フロントサイドフレーム
３          バンパーレインフォースメント
４          フェンダー部
１０        ラジエータモジュール組付け装置（組付け治具）
１１        治具ベース部材
１２        昇降用シリンダ
１３        ガイドロッド
１６        ハンド本体
２０        フレーム基準ピン
２６        位置決めピン（第３位置決め部材）
３４        位置決めピン（第１位置決め部材）
３６        位置決めピン（第４位置決め部材）
３７        嵌脱用シリンダ
４１        位置決めピン（第２位置決め部材）
４６        回動用シリンダ
５０        エアバランサー装置
５４        アーム部材
【図１】
0003666658.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003666658.tif 000007
【図７】
0003666658.tif 000008
【図８】
0003666658.tif 000009
【図９】
0003666658.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0003666658.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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