(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状部材をその下縁から支える支持機構と、この支持機構を移動させる移動機構と、から成る板状部材運搬装置において、
前記支持機構は、前記移動機構で支えられるベースと、このベースに設けられ上面が開放される凹部と、この凹部に出没可能に収納され、ピンにより揺動可能に係合される揺動部材と、この揺動部材を前記凹部から突出させる弾性部材と、前記ベースに設けられ前記揺動部材の端面とで前記板状部材の下縁を収納する収納溝を形成するＬ字状のストッパ部とからなり、
立った状態で保持されている前記板状部材に、相対的に前記支持機構を水平に前進させ、前記板状部材の下縁で前記弾性部材を圧縮しつつ前記揺動部材を揺動させて水平にし、前記下縁が通過した後に前記揺動部材を前記弾性部材で戻して、前記収納溝に前記下縁を収納するようにしたことを特徴とする板状部材運搬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状部材を搬送する板状部材運搬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車車体は、少なくとも、板状部材としてのフロアとサイドパネルとルーフとを互いに溶接して製造される。近年では、例えば、特許文献１に開示されているように、自動車車体は、治具及びロボットを用いることで自動的に組立てられる。【０００３】
特許文献１に開示されている自動車車体は、フロアとサイドパネルとルーフからなる。運搬装置であるセット治具で、サイドパネルを組み付け先であるフロアまで運搬する。【０００４】
すなわち、セット治具のワーク受け及びクランパーでサイドパネルが保持される。そして、サイドパネルがフロアの近傍まで運搬される。【０００５】
しかし、サイドパネルがワーク受けに載せられているだけであって、運搬中にサイドパネルが滑落する心配がある。この滑落を防止しようとすると、セット治具の構造が複雑になりコストが高くなる。【０００６】
運搬装置の簡略化及び信頼性が求められる中、簡単な構成で、板状部材を安定して運搬することができる板状部材運搬装置が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２０３４７２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、簡単な構成で、板状部材を安定して運搬することができる板状部材運搬装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、板状部材をその下縁から支える支持機構と、この支持機構を移動させる移動機構と、から成る板状部材運搬装置において、前記支持機構は、前記移動機構で支えられるベースと、このベースに設けられ上面が開放される凹部と、この凹部に出没可能に収納され、ピンにより揺動可能に係合される揺動部材と、この揺動部材を前記凹部から突出させる弾性部材と、前記ベースに設けられ前記揺動部材の端面とで前記板状部材の下縁を収納する収納溝を形成するＬ字状のストッパ部とからなり、立った状態で保持されている前記板状部材に、相対的に前記支持機構を水平に前進させ、前記板状部材の下縁で前記弾性部材を圧縮しつつ前記揺動部材を揺動させて水平にし、前記下縁が通過した後に前記揺動部材を前記弾性部材で戻して、前記収納溝に前記下縁を収納するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、支持機構は、ベースに設けられ上面が開放される凹部と、この凹部に出没可能に収納されると共に凹部の入口側にピンにより揺動可能に係合される揺動部材と、この揺動部材を凹部から突出させる弾性部材と、揺動部材の端面とで板状部材の下縁を収納する収納溝を形成するＬ字状のストッパ部とからなる。立った状態で保持されている板状部材に、相対的に支持機構を水平に前進させ、板状部材の下縁で弾性部材を圧縮しつつ揺動部材を揺動させ水平にし、下縁が通過した後に揺動部材が弾性部材により戻されるので、支持機構を水平に前進させるだけで下縁を収納溝に収納することができる。結果、下縁の移動が規制され、板状部材を安定して運搬することができる。加えて、支持機構は簡単な構成にでき、部品コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】自動車車体の断面図である。
【図２】インナー骨格と呼ばれる自動車車体の断面図である。
【図３】本発明による板状部材運搬装置が使用される自動車車体組立装置の平面図である。
【図４】部品供給部及び支持機構の斜視図である。
【図５】図４の５部拡大図である。
【図６】図５の６−６線断面図である。
【図７】板状部材運搬装置の作用説明図である。
【図８】板状部材運搬装置の効果説明図である。
【図９】レベル基準面及びサイドパネル押し機構の平面図である。
【図１０】図９の１０−１０線断面図である。
【図１１】図９の１１−１１線断面図である。
【図１２】図１１の要部断面図である。
【図１３】レベル基準面の作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００１３】
本発明に係る自動車車体の組立態様は、少なくとも二種類が想定される。これらの組立態様について説明する。
図１（ａ）に示されるように、一端に上フランジ１１及び下フランジ１２を備え、他端にも同様の上フランジ１１及び下フランジ１２を備えるフロア１３と、インナーパネル１４及びアウターパネル１５からなる板状部材としてのサイドパネル１６と、ルーフアーチ１７を備えるルーフ１８とを準備する。【００１４】
そして、サイドパネル１６の下部を上フランジ１１及び下フランジ１２に当接して溶接し、次に、サイドパネル１６の上部にルーフ１８を載せて溶接する。
以上により、図１（ｂ）に示す自動車車体１０が出来上がる。【００１５】
別の態様は、図２（ａ）に示されるように、本発明の前工程で、フロア１３にインナーパネル１４、１４が取付けられ、且つインナーパネル１４、１４にルーフアーチ１７が取付けられている。【００１６】
図２（ｂ）に示されるように、本発明装置により、アウターパネル１５、１５を取付け、ルーフ１８を取付ける。
以上により、図１（ｂ）に示す自動車車体１０と同等の構造が出来上がる。【００１７】
図２はインナー骨格と呼ばれる形態であるが、サブ組立ラインで図２（ａ）に示す構造体を組立てることができる。ただし、サイドパネルやルーフは、インナーパネル１４やルーフアーチ１７のみの構成であるが、インナー骨格はフロア１３と、そして、各スキン（ルーフ１８とアウターパネル１５）は、各コンプ（組立体、ルーフ（１７、１８）、サイドパネル１６）と、組立設備を共有することで、後述する本発明の組立装置は、インナー骨格での組立にも威力を発揮する。
すなわち、本発明は、図１及び図２の自動車車体１０に適用できる。【００１８】
以下に、本発明に係る自動車車体の組立装置２０及び組立方法を詳細に説明する。なお、本発明は、図１、図２の骨格に対応できるが、説明の便宜上、図１の構造を例に、図３以降を説明する。【００１９】
図３に示されるように、自動車車体の組立装置２０は、中央に配置され、想像線で示すフロア１３を載せた台車２１を受け入れ、この台車２１の三次元位置を確定する基準台２２と、この基準台２２の両側方に各々配置され、サイドパネル１６、１６の高さを確定するレベル基準面５２、５２と、基準台２２の両側方に各々配置され、サイドパネル１６、１６を水平に押出しフロア１３が変形しない程度の力で押出すサイドパネル押し機構３０、３０と、基準台２２の周囲に配置され、サイドパネル１６、１６を運搬する板状部材運搬装置７０、７０、ルーフ１８を搬送するルーフ搬送ロボット９１、及び溶接ガン５９を備える溶接ロボット５８と、サイドパネル１６、１６にルーフ１８をクランプ又は押圧するクランプ機構６０とからなる。【００２０】
基準台２２は、例えば、上面に台形状のレベル出し面２３を複数個備える。これらのレベル出し面２３へ台車２１が乗り上げると、台車２１の高さ位置が定める。【００２１】
また、例えば、基準台２２の前後に昇降自在の位置決め材２４、２４が配置される。これらの位置決め材２４、２４で台車２１を挟むことにより、台車２１の長手方向の位置決めがなされる。【００２２】
また、例えば、台車２１に位置決めローラ２５が備えられ、基準台２２又はその近傍に位置決め鉛直面２６が備えられる。この鉛直面２６に位置決めローラ２５が当たることで、台車２１の幅方向の位置決めがなされる。【００２３】
フロア１３は４個のロケットピン２７で台車２１に支持される。ロケットピン２７は高さ及び長手方向、幅方向の位置出し作用を発揮するため、フロア１３の高さ及び長手方向、幅方向位置が定める。すなわち、基準台２２に台車２１を載せることにより、台車２１の三次元位置が定まり、結果、フロア１３の三次元位置が決定される。【００２４】
クランプ機構６０は、前スパイダー型クランプ治具６１Ｆ（Ｆは前を示す添え字である
。以下同様）と、このクランプ治具６１Ｆを運搬する前治具ロボット６２Ｆと、後スパイダー型クランプ治具６１Ｒ（Ｒは後を示す添え字である。以下同様）と、このクランプ治具６１Ｒを運搬する後治具ロボット６２Ｒとからなる。詳細は後述する。【００２５】
板状部材運搬装置７０、７０は、サイドパネル供給部１００、１００に搬送された想像線で示すサイドパネル１６、１６を、フロア１３への組み付け位置まで運搬する装置である。なお、サイドパネル１６、１６は立てた状態で運搬される板状部材１６、１６である。【００２６】
板状部材運搬装置７０は、少なくとも、サイドパネル１６の下縁を支える支持機構８０、８０と、この支持機構８０、８０を移動させる移動機構としてのサイドパネル搬送ロボット５７とからなる。【００２７】
以下、主要装置及び主要機構を詳しく説明する。
図４に示されるように、サイドパネル１６は、下縁としてのフランジ１６ａと、ドア開口部１６ｂ、１６ｂと、センターピラー１６ｃとを有する。サイドパネル供給部１００に搬送手段１０１によりサイドパネル１６が供給される。具体的には、サイドパネル１６のドア開口部１６ｂ、１６ｂの上部に搬送手段１０１の吊り部材１０２、１０２が掛けられている。【００２８】
板状部材運搬装置７０は、基部７１と、この基部７１から下方に延びる腕部７２、７２と、これらの腕部７２、７２の先端にサイドパネル１６側に延びるように設けられフランジ１６ａを支持する支持機構８０、８０と、基部７１に設けられセンターピラー１６ｃを狭持するクランプ機構７３と、基部７１に設けられサイドパネル１６のアウターパネル１５の後端付近を吸着パット７４、７４で吸着保持する吸着機構７５とからなる。なお、機種切り替えに対応するため、２つの吸着パッド７４、７４が設けられているが、機種により使用しない吸着パット７４は、シリンダ等により後退させる。【００２９】
支持機構８０、８０、クランプ機構７３及び吸着機構７５によって、サイドパネル１６は搬送手段１０１から板状部材運搬装置７０に移動される。【００３０】
図５に示されるように、支持機構８０は、移動機構（図４、符号５７）に基部（図４、符号７１）及び腕部７２を介して支えられるベース８１と、このベース８１に設けられ上面８２が下方に切欠かれた凹部８３と、ベース８１の側方に平行に形成された端面８４、８４に且つ凹部８３の側方に設けられピン８５を支持するブロック８６、８６と、凹部８３に出没可能に収納されると共に凹部８３の入口側にピン８５により揺動可能に係合される揺動部材８７とを有する。【００３１】
また、ベース８１は、ボルト７６により腕部７２に取り付けられる。ブロック８６、８６は、ボルト７７によりベース８１に取り付けられる。【００３２】
図６に示されるように、支持機構８０は、凹部８３の穴８３ａに揺動部材８７を凹部８３から突出させる弾性部材８８が設けられ、弾性部材８８の他端部は揺動部材８７の穴８７ａに嵌められる。更に支持機構８０には、凹部８３の出口近傍にてベース８１に設けられ揺動部材８７の端面８７ｂとでサイドパネル（図４、符号１６）のフランジ（図４、符号１６ａ）を収納する収納溝８７ｃを形成するＬ字状のストッパ部８９が設けられる。【００３３】
揺動部材８７の軸穴８７ｄに、ブッシュ７８が嵌められており、揺動部材８７はブッシュ７８を介してピン８５に軸支される。揺動部材８７は、弾性部材８８により凹部８３から突出した状態において、上面８２とほぼ面一に形成されるまたは上面８２より若干低く形成される入口部８７ｄと、この入口部８７ｄの後端から後上がりに傾斜する傾斜部８７ｅとを有する。なお、ストッパ部８９は、実施例では、ベース８１に一体的に形成したが、これに限定されず、別部品としてストッパ部８９を形成しても差し支えない。【００３４】
以上に述べた支持機構の作用について説明する。
図７は、サイドパネル供給部１００に吊り下げられたサイドパネル１６を支持機構８０に装着するまでを説明する図である。（ａ）に示されるように、支持機構８０をサイドパネル１６のフランジ１６ａに向けて、矢印（１）のように水平に移動させる。【００３５】
（ｂ）に示されるように、フランジ１６ａは揺動部材８７を凹部８３内に矢印（２）のように押すと共に、揺動部材８７の上面を移動する。（ｃ）に示されるようにフランジ１６ａはストッパ部８９により移動が規制され、揺動部材８７は矢印（３）のように移動する。フランジ１６ａが収納部８７ｃに収納され、フランジ１６ａは前後方向において移動規制される。【００３６】
結果、図３に示すサイドパネル１６を、サイドパネル供給部１００からフロア１３への組み付け位置まで、バタつくことなく安定して運搬することができる。【００３７】
なお、実施例では、支持機構８０で図１に示したサイドパネル１６を支持して搬送したが、これに限定されず、支持機構８０で図２に示したアウターパネル１５を支持して搬送しても差し支えない。【００３８】
次に支持機構の効果について詳しく説明する。
図８（ａ）は比較例の支持手段１２０であり、支持手段１２０の上面に凹部１２１が形成されているだけである。この凹部１２１にサイドパネル１２２の下縁を収納するには、支持手段１２０を矢印（４）のように下降、矢印（５）のように前進、矢印（６）のように上昇させる。すると、（ｂ）の比較例に示されるように、凹部１２１にサイドパネル１２２の下縁が収納されるが、支持手段１２０の移動経路が複雑になり運搬工数が長くなる。【００３９】
図８（ｃ）は実施例の支持機構８０であり、支持機構８０を矢印（７）に示すよう水平に移動させる。すると、（ｄ）の実施例に示されるように、サイドパネル１６の下縁が収納溝８７ｃに収納される。このように、支持機構８０を水平方向に前進させるだけであるので、移動機構（図３、符号５７）の動作も簡単であり、サイドパネル１６の運搬工数を短くすることができる。【００４０】
図９に示されるように、サイドパネル押し機構３０は、サイドパネルを軽く押す第１押圧手段３１と、サイドパネルを軽く押す第２押圧手段３２とからなる。【００４１】
ベッド３３には、車体長手方向へ伸びるレール３４、３４、３５、３５が敷設される。
第１押圧手段３１は、レール３４、３４により移動可能とされる。第２押圧手段３２は、レール３５、３５により移動可能とされる。
搬入される車体のサイズが異なるときには、第１押圧手段３１、３１、第２押圧手段３２、３２の車体長手方向の位置を調節することができる。【００４２】
図１０に示されるように、ベッド３３に図面表裏方向（車体長手方向相当）へ延びるレール３５、３５が敷設され、これらのレール３５、３５に第１スライダ３６が載せられ、この第１スライダ３６に図面左右方向（車幅方向に相当）へ延びるレール３７が敷設され、このレール３７に第２スライダ３８が載せられ、この第２スライダ３８から支柱３９が上へ延ばされ、この支柱３９に縦レール４１が設けられ、この縦レール４１に第３スライダ４２が取付けられ、第３スライダ４２を昇降させるシリンダユニット４３が設けられ、このような第３スライダ４２の上に、第２押圧手段３２の主要要素であるロケットピン４４が取付けられる。【００４３】
ロケットピン４４は、扱うサイドパネルに応じて高さ位置が調節される（矢印（８））。また、矢印（９）のように、前進してサイドパネルを押す。さらには、支柱３９の上端に、治具連結機構９０が備えられる。【００４４】
図１１に示されるように、ベッド３３に図面表裏方向（車体長手方向相当）へ延びるレール３４、３４が敷設され、これらのレール３４、３４に第４スライダ４６が載せられ、この第４スライダ４６から中空支柱４７が上へ延ばされ、この中空支柱４７に昇降自在に脚材４８が嵌められ、この脚材４８の上端に機構ブロック４９が取付けら、この機構ブロック４９がシリンダユニット５１により、昇降される。【００４５】
図１２に示されるように、機構ブロック４９の前部にレベル基準面５２がビス５３、５３で固定され、このレベル基準面５２上を水平に移動するようにサイドパネル押し片５４が機構ブロック４９に内蔵される。このサイドパネル押し片５４はピストンロッド５５に連結され、このピストンロッド５５を備える押圧シリンダ５６が、図１１に示されるように、機構ブロック４９に固定される。【００４６】
次に、レベル基準面５２、第１押圧手段３１及び第２押圧手段３２の作用を説明する。
図１１にて、シリンダユニット５１により、レベル基準面５２を所定の高さ（レベル）へ移動する。
結果、図１３（ａ）に示されるように、下フランジ１２の真下にレベル基準面５２が保持される。そこへ、サイドパネル搬送ロボットにより、サイドパネル１６を搬送し、サイドパネル１６の下端をレベル基準面５２に当てる（載せる）。【００４７】
アウターパネル１５には、後でドアやバンパーで覆われる部位に、穴１５ａが設けられている。この穴１５ａは、ハーネスの通し穴である。この穴１５ａにロケットピン４４を望ませる。【００４８】
次に、図１３（ｂ）に示されるように、ロケットピン４４を前進させて穴１５ａに挿入すると共に、サイドパネル押し片５４を前進させる。結果、サイドパネル１６はレベル基準面５２に摺接しながら前進し、下フランジ１２に当たる。フロア１３が変形しない程度の力で押出すようにサイドパネル押し機構が調節されているため、図１３（ｂ）の時点でフロア１３が変形（微小な変形は除く。）しない。【００４９】
以上により、フロア１３に対してサイドパネル１６が位置決めされた。
図４に示す移動機構としてのサイドパネル搬送ロボット５７、５７は役割を終えたので、クランプ機構７３がセンターピラー１６ｃの狭持を解除すると共に、吸着パット７４、７４がサイドパネル１６の吸着を解除した後、支持機構（図７、符号８０）が若干下降するのみの作動を行うことで、サイドパネル１６から離脱でき、更に略側方へと移動することでエスケープし、待機位置へ戻される。代わって、待機中の溶接ロボット５８を作動させ、溶接ガン５９でフロア１３とサイドパネル１６との溶接を開始することができる。【００５０】
図１３（ｂ）の状態で溶接を実施する。すなわち、サイドパネル押し片５４で下フランジ１２へアウターパネル１５が軽く押し付けられているだけであるから、フロア１３は実質的に変形しない状態で溶接が実施される。圧縮変形に起因する車体の幅寸法変化は発生しない。圧縮変形を伴わないため、歪の発生も抑制することができる。【００５１】
尚、本発明に係る支持機構８０は、揺動部材８７の上面を入口部８７ｄと傾斜部８７ｅとで構成したが、これに限定されず、フランジ１６ａが揺動部材８７の上面を倣い可動すれば、揺動部材８７の上面は平面、湾曲面等、他の形状であっても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の板状部材運搬装置は、板状部材の運搬に好適である。
【符号の説明】
【００５３】
１６…板状部材（サイドパネル）、１６ａ…下縁（フランジ）、５７…移動機構（サイドパネル搬送ロボット）、７０…板状部材運搬装置、８０…支持機構、８１…ベース、８２…上面、８３…凹部、８７ｂ…揺動部材の端面、８５…ピン、８７…揺動部材、８８…弾性部材、８７ｃ…収納溝、８９…ストッパ部。
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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