(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セットステーションにて左右両側のフロントサイドメンバとバルクヘッドとダッシュボードとをセット治具にセットし、該セット治具を組立ステーションに搬送し、セット治具にセットされたワークを溶接結合して自動車のフロントコンポーネントを組立てる装置において、
左右両側のフロントサイドメンバをセット治具にセットする移載装置と、この移載装置とは別の１台の移載ロボットとを備え、
この移載ロボットの手首の先端の手首部材に取付けるロボットハンドに、手首部材の回転軸線を含む面で背中合わせの関係になるようにバルクヘッド用の保持手段とダッシュボード用の保持手段とを設け、
バルクヘッドとダッシュボードのうち、一方のワークを、セット治具にセットした左右両側のフロントサイドメンバに対し接離自在に支持可能な可動治具をセットステーションに設け、
セット治具が組立ステーションに移動し、セット治具上のワークに対する溶接作業が行われている間に、移載ロボットが一方のワークを可動治具に受渡し、他方のワークを保持した状態で待機し、
セット治具がセットステーションに復帰すると、移載装置がフロントサイドメンバをセット治具にセットし、その後、セット治具上のフロントサイドメンバに対し、可動治具が一方のワークをセットするとともに、移載ロボットが他方のワークをセットする
ことを特徴とする自動車のフロントコンポーネント組立装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンルームを構成するフロントコンポーネントの組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のフロントコンポーネントは、フロントサイドフレームにフロントホイールハウスを溶接結合して成る左右両側のフロントサイドメンバとバルクヘッドとダッシュボードとで構成されており、これら構成部材をセット治具にセットした状態で溶接結合することにより組立てられる。
【０００３】
そして、セット治具に対するワークセット作業の自動化を図るべく、左右両側のフロントサイドメンバを移載装置でセット治具にセットすると共に、バルクヘッドとダッシュボードとを夫々の移載ロボットでセット治具にセットするようにしたものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものでは、バルクヘッド用とダッシュボード用の２台の移載ロボットが必要になり、設備費が高くなる。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、バルクヘッドとダッシュボードとを１台のロボットでセット治具にセットし得るようにした安価なフロントコンポーネント組立装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、セットステーションにて左右両側のフロントサイドメンバとバルクヘッドとダッシュボードとをセット治具にセットし、該セット治具を組立ステーションに搬送し、セット治具にセットされたワークを溶接結合して自動車のフロントコンポーネントを組立てる装置において、左右両側のフロントサイドメンバをセット治具にセットする移載装置と、この移載装置とは別の１台の移載ロボットとを備え、この移載ロボットの手首の先端の手首部材に取付けるロボットハンドに、手首部材の回転軸線を含む面で背中合わせの関係になるようにバルクヘッド用の保持手段とダッシュボード用の保持手段とを設け、バルクヘッドとダッシュボードのうち、一方のワークを、セット治具にセットした左右両側のフロントサイドメンバに対し接離自在に支持可能な可動治具をセットステーションに設け、セット治具が組立ステーションに移動し、セット治具上のワークに対する溶接作業が行われている間に、移載ロボットが一方のワークを可動治具に受渡し、他方のワークを保持した状態で待機し、セット治具がセットステーションに復帰すると、移載装置がフロントサイドメンバをセット治具にセットし、その後、セット治具上のフロントサイドメンバに対し、可動治具が一方のワークをセットするとともに、移載ロボットが他方のワークをセットするようにしている。
【０００７】
本発明によれば、バルクヘッドとダッシュボードとを１台の移載ロボットでセット治具にセットでき、設備費の削減を図れる。また、バルクヘッド用とダッシュボード用の両保持手段が背中合わせの関係でロボットハンドに設けられるため、バルクヘッドとダッシュボードとを相互の干渉を生ずることなくロボットハンドで保持でき、更に、ロボットハンドを手首部材の回転軸線を含む面に沿ったコンパクトなものに構成できる。そのため、バルクヘッドとダッシュボードとに共用するにも係わらず移載ロボットの負荷を軽減して、ロボットハンドの移動速度を速くすることができ、セット作業を能率良く行い得られる。
【０００８】
ところで、バルクヘッドとダッシュボードとは、セット治具に左右両側のフロントサイドメンバをセットした後、これらフロントサイドメンバの前後の各端部に接合するようにセット治具にセットする必要がある。この場合、バルクヘッドとダッシュボードとを移載ロボットによりセット治具に順にセットすることも考えられるが、これではバルクヘッドとダッシュボードとの２つのワークのうちの一方のワークをセットしてから他方のワークをセットするまでに時間がかかり、セット作業の能率が悪くなる。
【０００９】
これに対し、バルクヘッドとダッシュボードとの２つのワークのうちの一方のワークをセット治具にセットした左右両側のフロントサイドメンバに対し接離自在に支持可能な可動治具を備え、当該一方のワークを前記移載ロボットから可動治具に受渡してセット治具にセットするように構成すれば、セット治具にフロントサイドフレームをセットする前に、移載ロボットから可動治具に一方のワークを受渡しておき、フロントサイドフレームをセット治具にセットした後、移載ロボットにより他方のワークをセット治具にセットするのと同時に一方のワークを可動治具によりセット治具にセットすることができ、セット作業の能率が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図７に示す自動車のフロントコンポーネントＷを組立てる装置に本発明を適用した実施形態について説明する。尚、フロントコンポーネントＷは、フロントサイドフレームＷ１にフロントホイールハウスＷ２を溶接結合して成る左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３と、前側のバルクヘッドＷ４と、後側のダッシュボードＷ５とで構成されている。
【００１１】
フロントコンポーネントＷの組立装置には、図１及び図２に示す如く、第１セットステーションＳＴ１と第１組立ステーションＳＴ２と第２セットステーションＳＴ３と第２組立ステーションＳＴ４とが前後方向に直列に配置されている。そして、第１セットステーションＳＴ１と第１組立ステーションＳＴ２とに往復動自在な第１セット治具１を設け、第１セットステーションＳＴ１において第１セット治具１に左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３を構成するフロントサイドフレームＷ１とフロントホイールハウスＷ２とをセットし、次に、第１セット治具１を第１組立ステーションＳＴ２に往動させ、第１組立ステーションＳＴ２においてフロントサイドフレームＷ１とフロントホイールハウスＷ２とを溶接結合して左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３を組立てるようにしている。
【００１２】
尚、フロントサイドフレームＷ１には、フロントホイールハウスＷ２との接合フランジとして、車長方向前部の横フランジＷ１ａと車長方向後部の縦フランジＷ１ｂとが形成されている。そして、フロントサイドフレームＷ１とフロントホイールハウスＷ２とを車長方向前端を後方に向けた後向きの横転姿勢で第１セット治具１にセットし、第１組立ステーションＳＴ２の左右両側部に配置した各溶接ロボット２により左右各側のフロントサイドフレームＷ３における縦フランジＷ１ｂでのフロントサイドフレームＷ１とフロントホイールハウスＷ２との結合を行うようにしている。また、第１セットステーションＳＴ１と第１組立ステーションＳＴ２との間に第１セット治具１の移動路を跨ぐ門形の機枠３を設けて、機枠３上に１台の溶接ロボット４を搭載し、この溶接ロボット４により左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３における横フランジＷ１ａでのフロントサイドフレームＷ１とフロントホイールハウスＷ２との結合を行うようにしている。
【００１３】
組立装置には、更に、第２セットステーションＳＴ３と第２組立ステーションとに往復動自在な第２セット治具５が設けられている。また、第１組立ステーションＳＴ２と第２セットステーションＳＴ３との間に、フロントサイドメンバＷ３用の移載装置たる左右１対の第１移載ロボット６，６を配置している。そして、第１組立ステーションＳＴ２で組立てられた左右各側のフロントサイドメンバＷ３を各第１移載ロボット６で取り上げて第２セットステーションＳＴ３に搬送し、第２セットステーションＳＴ３に復動された第２セット治具５に各第１移載ロボット６により各フロントサイドメンバＷ３を車長方向前端を前方に向けた前向きの起立姿勢でセットするようにしている。
【００１４】
また、第２セットステーションＳＴ３の左右一側部には、バルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とに共用する１台の第２移載ロボット７が配置されている。そして、第２移載ロボット７の配置部外側方にバルクヘッドＷ４用とダッシュボードＷ５用の２個の置台８1，８2を配置し、両置台８1，８2に人手で載置されたバルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とを第２移載ロボット７で取り上げ、第２セットステーションＳＴ３に復動された第２セット治具５に第２移載ロボット７を介してバルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５をセットするようにしている。
【００１５】
第２セット治具５に上記の如く左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３とバルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とをセットすると、次に、第２セット治具５を第２組立ステーションＳＴ４に往動させ、第２組立ステーションＳＴ４の左右両側部に配置した複数の溶接ロボット９により左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３とバルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とを溶接結合してフロントコンポーネントＷを組立てる。そして、組立済みのフロントコンポーネントＷを第２組立ステーションＳＴ４の前方に配置した第３移載ロボット１０により図外のコンベアに払出し、フロア組立ラインに搬送する。尚、第２セット治具５上では全ての打点部分を溶接できないため、第２セット治具５上でフロントコンポーネントＷの仮付溶接を行った後、第３移載ロボット１０によりフロントコンポーネントＷを第２セット治具５から持ち上げ、この状態でフロントコンポーネントＷの増打溶接を行い、その後フロントコンポーネントＷをコンベアに払出すようにしている。
【００１６】
前記溶接ロボット２，４，９と前記移載ロボット６，７，１０は、何れも、旋回台と第１ロボットアームと第２ロボットアームと３軸構造の手首とを有する６軸の汎用ロボットで構成されている。
【００１７】
図３乃至図６には、バルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とに共用する第２移載ロボット７の第２ロボットアーム７０の先端に手首７１を介して取付けたロボットハンド７２が示されている。手首７１は、第２ロボットアーム７０の長手方向のｕ軸回りに回転自在な第１手首部材７１ａと、第１手首部材７１ａにｕ軸に直交するｖ軸回りに回転自在に連結した第２手首部材７１ｂと、第２手首部材７１ｂにｖ軸に直交するｗ軸回りに回転自在に連結した第３手首部材７１ｃとで構成されており、手首７１の先端の手首部材たる第３手首部材７１ｃにジョイント７１ｄを介してロボットハンド７２を取付けている。
【００１８】
ロボットハンド７２には、第３手首部材７１ｃの回転軸線たるｗ軸を含む面で背中合わせの関係になるようにバルクヘッドＷ４用の保持手段７３とダッシュボードＷ５用の保持手段７４とが設けられている。これを詳述するに、各保持手段７３，７４は、複数の位置決めピン７３ａ，７４ａと複数のクランプ部材７３ｂ，７４ｂとで構成されており、ｗ軸を含む面に沿った偏平なハンド枠７２ａの一側面にバルクヘッドＷ４用の保持手段７３を構成する位置決めピン７３ａとクランプ部材７３ｂとを取付け、ハンド枠７２ａの他側面にダッシュボードＷ５用の保持手段７４を構成する位置決めピン７４ａとクランプ部材７４ｂとを取付けている。かくて、コンパクトなロボットハンド７２でバルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とを相互の干渉を生ずることなく保持できる。
【００１９】
バルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とのセット作業に際しては、先ず、置台８2に置かれたダッシュボードＷ５をダッシュボード用の保持手段７４で保持して置台８2から取上げ、次に、ロボットハンド７２を第３手首部材７１ｃの回転で反転させ、置台８1に置かれたバルクヘッドＷ４をバルクヘッド用の保持手段７３で保持して置台８1から取上げる。その後、第２移載ロボット７の動きでロボットハンド７２を第２セットステーションＳＴ３に振り込み、バルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とを第２セット治具５にセットする。尚、バルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５は第２セット治具５に左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３をセットした後、これらフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３に接合するように第２セット治具５にセットする必要がある。この場合、バルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とを第２セット治具５に第２移載ロボット７により直接セットすることも考えられるが、これではバルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５との一方をセットしてから他方をセットするまでに時間がかかり、セット作業の能率が悪くなる。
【００２０】
そこで、本実施形態では、第２セットステーションＳＴ３の後部にダッシュボードＷ５を保持する可動治具１１を配置し、ダッシュボードＷ５を移載ロボット７から可動治具１１に受渡して第２セット治具５にセットするようにしている。可動治具１１は、前後方向に揺動する揺動枠１１ａの上端に揺動枠１１ａの揺動接線方向に進退自在に設けられており、揺動枠１１ａを前方に揺動させると共に可動治具１１を接線方向に前進させることで可動治具１１を後方の逃げ位置から前方のセット位置に移動させるようにしている。そして、セット位置への移動によりダッシュボードＷ５が第２セット治具５にセットされた左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３の後端部に接合した状態で第２セット治具５にセットされる。
【００２１】
第２移載ロボット７により上記の如く置台８1，８2からバルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５を取上げると、次に、ロボットハンド７２をダッシュボード用の保持手段７４が後方を向くように回転させ、逃げ位置に存する可動治具１１に保持手段７４で保持されるダッシュボードＷ５を前方から受渡す。この受渡しは、第２セット治具５を第２組立ステーションＳＴ４に往動させてフロントコンポーネントＷの組立作業を行っている間に行う。次に、ロボットハンド７２を第２セットステーションＳＴ３の前部上方に移動させると共に、バルクヘッド用の保持手段７３が後方を向くようにロボットハンド７２を回転させ、第２セット治具５が第２セットステーションＳＴ３に復動されるまでこの状態で待機させる。そして、第２セットステーションＳＴ３に第２セット台車５が復動されたとき、２台の第１の移載ロボット６，６により左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３を第２セット治具５にセットし、次に、ロボットハンド７２を下降させてバルクヘッドＷ４を左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３の前端部に接合するように第２セット治具５にセットし、同時に、可動治具１１を逃げ位置からセット位置に移動させてダッシュボードＷ５を左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３の後端部に接合するように第２セット治具５にセットする。このように、第２セット治具５に左右両側のフロントサイドメンバＷ３，Ｗ３をセットした後、バルクヘッドＷ４とダッシュボードＷ５とを第２セット治具５に同時にセットできるため、セット作業の能率が向上する。
【００２２】
尚、上記実施形態では、可動治具１１をダッシュボードＷ５用のものとしたが、第２セット治具５に各フロントサイドメンバＷ３を車長方向前端が後方を向くようにセットする場合は、可動治具１１をバルクヘッドＷ４用のものとし、バルクヘッドＷ４を第２移載ロボット７から可動治具１１に受渡して第２セット治具５にセットする。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、バルクヘッドとダッシュボードとを１台の移載ロボットによりセット治具にセットでき、設備費の削減を図れると共に、移載ロボットのロボットハンドをコンパクトに構成でき、ロボットハンドの移動速度を速くしてセット作業の能率化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明装置の一例の平面図
【図２】  図１のII-II線から見た側面図
【図３】  バルクヘッドとダッシュボードの共用移載ロボットのロボットハンドの平面図
【図４】  図３の矢印IV方向から見たロボットハンドの側面図
【図５】  図４の右側面図
【図６】  図４の左側面図
【図７】  フロントコンポーネントの分解斜視図
【符号の説明】
Ｗ  フロントコンポーネント        Ｗ３  フロントサイドメンバ
Ｗ４  バルクヘッド                  Ｗ５  ダッシュボード
５  第２セット治具（フロントコンポーネント組立用セット治具）
６  第１移載ロボット（フロントサイドメンバ用移載装置）
７  第２移載ロボット（バルクヘッドとダッシュボードの共用移載ロボット）
７１  手首                        ７１ｃ  第３手首部材（先端の手首部材）
７２  ロボットハンド                ７３  バルクヘッド用保持手段
７４  ダッシュボード用保持手段
【図１】
0003801825.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】
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【図７】
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