部品投入方法および部品投入装置
【課題】設備費の増大を招くことなく、部品組付工程への部品投入時間を短縮する。
【解決手段】搬送ロボット１に設けたテンプレート治具が、小物部品セット台７にセットしてある小物部品（ガードバーなど）を位置決め把持し、小物部品を把持した状態で、ドアインナパネル置き台３に載置してある本体部品（ドアインナパネル）を位置決め把持する。これら小物部品および本体部品を同時に把持したテンプレート治具は、搬送ロボット１によりスポット溶接工程１１に搬送移動されて位置決めされ、かつスポット溶接工程１１側にて本体部品を位置決め固定した状態で、仮付け溶接作業を搬送兼溶接ロボット１７および溶接ロボット１９により実施する。
【解決手段】搬送ロボット１に設けたテンプレート治具が、小物部品セット台７にセットしてある小物部品（ガードバーなど）を位置決め把持し、小物部品を把持した状態で、ドアインナパネル置き台３に載置してある本体部品（ドアインナパネル）を位置決め把持する。これら小物部品および本体部品を同時に把持したテンプレート治具は、搬送ロボット１によりスポット溶接工程１１に搬送移動されて位置決めされ、かつスポット溶接工程１１側にて本体部品を位置決め固定した状態で、仮付け溶接作業を搬送兼溶接ロボット１７および溶接ロボット１９により実施する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助部品および本体部品を、これら各部品相互を組み付ける組付工程に投入する部品投入方法および部品投入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアパネルに小物部品を溶接により組み付ける際には、例えば下記特許文献１に記載されているように、ワーク仮付け工程において、ドアパネルを投入した後、小物部品に相当するヒンジ取付部補強部材やドアサッシュ部材を別途投入している。
【特許文献１】特開２０００−２７２５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来の部品投入方法では、ワーク仮付け工程に対し、ドアパネルを投入した後小物部品を別途投入しているので、部品等投入時間が２度の投入作業によって長くかかり、その問題を解消するためには、ワーク仮付け工程に２台の治具を設定し、一方に対してワークの投入をしている間に他方に対して溶接を行うようにする必要があり、設備費の増大を招くものとなる。
【０００４】
そこで、本発明は、設備費の増大を招くことなく、部品組付工程への部品投入時間を短縮することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、部品把持手段が、補助部品を把持した状態で、この補助部品が組み付けられる本体部品を、これら各部品相互を組み付け位置としつつ把持し、前記部品把持手段が、前記補助部品および前記本体部品を同時に把持した状態で、これら各部品相互を組み付ける組付工程へ投入することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、部品把持手段が補助部品および本体部品を同時に把持した状態で組付工程へ投入するので、組付工程への部品投入時間を、補助部品と本体部品を順次個別に投入する場合に比較して短縮化することができる。このとき、本発明では、組付工程に２台の治具を設定する必要がなく、設備費の増大を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態を示す部品投入装置の簡略化した全体構成図である。この部品投入装置は、後述する部品把持手段としてのテンプレート治具を備える搬送手段としての搬送ロボット１により、本体部品配置部としてのドアインナパネル置き台３上に載置されている、自動車のパネル材である本体部品としての図２に示すドアインナパネル５と、補助部品配置部としての小物部品セット台７に載置されていて該ドアインナパネル５に溶接固定する図２に示す補助部品としての小物部品９とを同時にハンドリングして、組付工程としてのスポット溶接工程１１へ投入するものである。
【０００９】
ドアインナパネル置き台３には、前工程であるドアインナパネル組立工程１３において、例えばドアヒンジやインナウエストをスポット溶接にて組み付けられ、さらにナット溶接機１４にてナットを溶接固定したドアインナパネル５が、搬送ロボット１５によりハンドリングされて投入されている。
【００１０】
スポット溶接工程１１では、搬送兼溶接ロボット１７および溶接ロボット１９により、ドアインナパネル５と小物部品９とをスポット溶接固定し、その後搬送兼溶接ロボット１７により溶接後のドアインナパネル５を小物部品９とともに搬出パレット２１に搬出する。
【００１１】
なお、図１中の符号２３で示すものは、搬送ロボット１に着脱可能に連結保持される各種のテンプレート治具を配置しておくテンプレート治具置き台である。
【００１２】
図２は、上記したドアインナパネル５と、ドアインナパネル５の図示しないドアアウタパネル側に配置した３つの小物部品９とを示す平面図である。ここでの小物部品９は、いずれも車体前後方向に延びる長尺部材であり、ドアパネルの下部に位置するガードバー２５と、上下方向中央に位置する補強部材２７と、上部に位置するアウタウエスト２９との３つの部品である。
【００１３】
このうちアウタウエスト２９は、前記図１に示したドアインナパネル組立工程１３で事前に組み付けてある前記したインナウエストの上に溶接固定するものであり、これら各ウエスト部品相互間に図示しないドアガラスが入り込む隙間を形成する。
【００１４】
図３は、前記図１に示してある小物部品セット台７に小物部品９がセットされた状態の詳細を示す斜視図である。小物部品セット台７は、各小物部品９の長手方向両端部付近を支持する補助部品支持具としての受け駒３１，３３を備え、受け駒３１，３３は、各小物部品９の両端部付近において小物部品９と交差する方向に延びる回転軸３５，３７の外周部に設けてある。
【００１５】
一方の回転軸３５の両端は、支持脚３９，４１の上部に回転可能に支持され、一方の支持脚３９に設けたＮＣモータ４３によって回転する。同様にして、他方の回転軸３７の両端は、支持脚４５，４７の上部に回転可能に支持され、一方の支持脚４５に設けたＮＣモータ４９によって回転する。
【００１６】
受け駒３１，３３は、回転軸３５，３７の回転とともに回転することで、図３に示す３つの小物部品９を支持する状態と、該小物部品９とは異なる種類の小物部品、すなわち、ここでは他車種に対応する小物部品を支持する状態とに変位する。
【００１７】
具体的には、上記した受け駒３１，３３は、ガードバー２５について見ると、本ガードバー２５を支持する第１のガードバー支持具５１，５３と、他車種の図示しないガードバーを支持する第２のガードバー支持具５５，５７と、さらに別の他車種の図示しないガードバーを支持する第３のガードバー支持具５９，６１とが、回転軸３５，３７の外周部にその周方向に沿って配置されている。
【００１８】
上記した第１，２，３の各ガードバー支持具（５１，５３），（５５，５７），（５９，６１）は、互いに異なる複数種の補助部品である小物部品をそれぞれ支持する補助部品支持具を構成しており、この各補助部品支持具は回転によって対応する補助部品を支持可能な位置に変位することになる。
【００１９】
また、受け駒３１，３３は、補強部材２７について見ると、本補強部材２７を支持する第１の補強部材支持具６３，６５と、他車種の図示しない補強部材を支持する第２の補強部材支持具６７，６９と、さらに別の他車種の図示しない補強部材を支持する第３の補強部材支持具７１，７３とが、回転軸３５，３７の外周部にその周方向に沿って配置されている。
【００２０】
したがって、この第１，２，３の各補強部材支持具（６３，６５），（６７，６９），（７１，７３）も、互いに異なる複数種の補助部品である小物部品をそれぞれ支持する補助部品支持具を構成しており、この各補助部品支持具は回転によって対応する補助部品を支持可能な位置に変位することになる。
【００２１】
さらに、受け駒３１，３３は、アウタウエスト２９について見ると、本アウタウエスト２９を支持する第１のアウタウエスト支持具７５，７７と、他車種の図示しないアウタウエストを支持する第２のアウタウエスト支持具７９，８１と、さらに別の他車種の図示しないアウタウエストを支持する第３のアウタウエスト支持具８３，８５とが、回転軸３５，３７の外周部にその周方向に沿って配置されている。
【００２２】
したがって、この第１，２，３の各アウタウエスト支持具（７５，７７），（７９，８１），（８３，８５）も、互いに異なる複数種の補助部品である小物部品をそれぞれ支持する補助部品支持具を構成しており、この各補助部品支持具は回転によって対応する補助部品を支持可能な位置に変位することになる。
【００２３】
図４は、上記図３のように小物部品セット台７にセットしてある３つの小物部品９を把持している部品把持手段としてのテンプレート治具８７の平面図、図５は図４の右側面図である。
【００２４】
テンプレート治具８７は、把持具本体としてのフレーム８９を備え、このフレーム８９は、互いに平行に延びる長辺部８９ａ，８９ｂと、これら各長辺部８９ａ，８９ｂとで長方形の枠形状を形成して互いに平行に延びる短辺部８９ｃ，８９ｄとを備えており、長辺部８９ａ，８９ｂの長手方向中央部の上面に、前記図１に示した搬送ロボット１に着脱可能に連結される連結部であるチェンジャユニット９１を設けている。
【００２５】
そして、図４中で左側に位置する一方の長辺部８９ａには、図４中で下部から上部に向けて順に、他方の長辺部８９ｂと反対側（図４中で左側）に突出するアーム９３，９５，９７，９９をそれぞれ備え、アーム９３の先端にはクランプ装置１０１が、アーム９５の先端にはロケート引き込み装置１０３が、アーム９７の先端にはロケート引き込み装置１０５が、アーム９９の先端にはロケート引き込み装置１０７およびクランプ装置１０９が、それぞれ取り付けられている。
【００２６】
また、図４中での右側に位置する他方の長辺部８９ｂには、図４中で下部から上部に向けて順に、一方の長辺部８９ａと反対側（図４中で右側）に突出するアーム１１１，１１３，１１５，１１７をそれぞれ備え、アーム１１１の先端にはクランプ装置１１９が、アーム１１３の先端にはクランプ装置１２１が、アーム１１５の先端にはロケート引き込み装置１２３が、アーム１１７の先端にはロケート引き込み装置１２５およびクランプ装置１２７が、それぞれ取り付けられている。
【００２７】
さらに、図４中で上部の短辺部８９ｄには、同下部側の短辺部８９ｃと反対側（図４中上部側）に突出するアーム１２９を備え、このアーム１２９の先端から下方（図５中で右側）に向けて支持ブラケット１３１を突出して設け、この支持ラケット１３１の先端にクランプ装置１３３を設けている。
【００２８】
上記した各クランプ装置１０１，１０９，１１９，１２１，１２７，１３３は、いずれも基本的な構造は同一であり、例えばクランプ装置１１９について説明すると、図５に示すように、アーム１１１に固定した部品受け部１１９ａと、部品受け部１１９ａの基部側に取り付けたクランプシリンダ１１９ｂと、クランプシリンダ１１９ｂによりリンク１１９ｃを介して回転可能なクランプアーム１１９ｄとを主に備えている。
【００２９】
他のクランプ装置１０１，１０９，１２１，１２７，１３３については、上記のクランプ装置１１９と同一の構成部分には、各符号（数字）の後に同一の小文字のアルファベット（ａ〜ｄ）を付けている。
【００３０】
一方、上記した各ロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５は、いずれも基本的な構造は同一であり、従来から公知のものであるので、特に図示していないが、例えばロケート引き込み装置１２３について説明すると、図５に示すように、部品側に設けてある位置決め孔に挿入する位置決めピン１２３ａを備え、該位置決めピン１２３ａ内には、図示しない部品保持爪が位置決めピン１２３ａ内にある状態と位置決めピン１２３ａ外にある状態とに進退移動可能に収容され、位置決めピン１０３ａを位置決め孔に挿入した状態で、部品保持爪を突出させて引き込むことで、部品保持爪と位置決めピン１２３ａの基部側に設けてある部品載置面との間で部品を挟持して位置決め保持するものである。
【００３１】
他のロケート引き込み装置１０５，１０７，１２３，１２５については、上記のロケート引き込み装置１０３と同一の構成部分には、各符号（数字）の後に同一の小文字のアルファベットを付けている。
【００３２】
なお、上記したクランプ装置１０１，１０９，１２１，１２７，１３３については、上記のクランプ装置１１９と同一の構成部分には、各符号の後に同一の小文字のアルファベット（ａ）を付けている。
【００３３】
上記した各ロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５は、補助部品位置決め具を構成している。
【００３４】
また、クランプ装置１０９，１２１，１２７および、上記した補助部品位置決め具であるロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５により補助部品把持具を構成し、クランプ装置１０１，１１９，１３３により本体部品把持具を構成している。
【００３５】
そして、上記したテンプレート治具８７は、ガードバー２５に対し、図４中で右側に突出した部位を、クランプ装置１２１でクランプ保持するとともに、図４中で左側に向けて突出した部位の先端付近を、ロケート引き込み装置１０３で位置決め保持している。
【００３６】
また、中央の補強部材２７に対しては、図４中で右側に突出した部位を、ロケート引き込み装置１２３で位置決め保持するとともに、図４中で左側に向けて突出した部位をロケート引き込み装置１０５で位置決め保持している。
【００３７】
さらに、アウタウエスト２９に対し、図４中で右側に突出した部位を、ロケート引き込み装置１２５で位置決め保持すると同時に、クランプ装置１２７でクランプ保持し、図４中で左側に向けて突出した部位を、ロケート引き込み装置１０７で位置決め保持すると同時に、クランプ装置１０９でクランプ保持している。
【００３８】
アウタウエスト２９に対しては、同一部位付近をクランプ装置とロケート引き込み装置との双方で保持しているが、これはアウタウエスト２９のドアインナパンル５上のインナウエストに対する位置決め精度を高めるためである。
【００３９】
図６は、図３のように小物部品セット台７に例えば作業者によってセットされた状態の各小物部品９に対し、上記の図４，図５のようにテンプレート治具８７により位置決め保持した状態を示す斜視図である。
【００４０】
図７は、前記した図４に対し、さらにテンプレート治具８７により前記図１に示してあるドアインナパネル置き台３に載置されているドアインナパネル５を把持した状態を示す平面図、図８は図７の右側面図である。このドアインナパネル５に対しては、テンプレート治具８７は３つのクランプ装置１０１，１１９，１３３でクランプ保持する。すなわち、図７中で下部２つのクランプ装置１０１，１１９によりドアインナパネル５の下縁部を、同上部１つのクランプ装置１３３によりドアインナパネル５の上縁部における窓枠部に相当する部位を、それぞれクランプ保持する。
【００４１】
この際、各小物部品９は、ドアインナパネル５に形成されたそれぞれ対応する図示しない凹部に一部が入り込むなどすることで、小物部品９のドアインナパネル５に対する位置決めがなされる。
【００４２】
図９は、前記図１に示したスポット溶接工程１１の詳細構造を示す平面図、図１０は同正面図、図１１は図１０の右側面図である。このスポット溶接工程１１は、台板１３５上における図９中の左右方向中央でかつ同上下方向両端部付近に、前記したテンプレート治具８７を位置決め固定する治具位置決めポスト１３７，１３９（図１０，図１１参照）を立設している。
【００４３】
このうち一方の治具位置決めポスト１３７の上端には、位置決め凸部１４１と位置決め凹部１４１を設定し、これら位置決め凸部１４１と位置決め凹部１４３が、前記図７に示してあるテンプレート治具８７におけるフレーム８９の一方の短辺部８９ｄの下面に形成してある図示しない位置決め凹部と位置決め凸部にそれぞれ係合して位置決めされる。
【００４４】
また、他方の治具位置決めポスト１３９上には、可動体１４５を図９中で上下方向に延びる一対のガイドレール１４７に沿ってスライド移動可能に設けてあり、この可動体１４５の上端に、位置決め凸部１４９と位置決め凹部１５１を設定して、これ位置決め凸部１４９と位置決め凹部１５１が、前記図７に示してあるテンプレート治具８７におけるフレーム８９の他方の短辺部８９ｃの下面に形成してある図示しない位置決め凹部と位置決め凸部にそれぞれ係合して位置決めされる。
【００４５】
なお、可動体１４５の移動は、治具位置決めポスト１３９の上端部付近に取り付けてあるスライドシリンダ１５２によってなされる。
【００４６】
上記した可動体１４５は、図９，図１０，図１１では、治具位置決めポスト１３７側の端部に移動変位した状態であり、本実施形態における前記したドアインナパネル５に適用する際には、この位置で使用し、上記のドアインナパネル５よりも高さ寸法の大きい、例えばワンボックスカーなどのようなドアインナパネルの場合には、テンプレート治具８７の長手方向寸法の拡大化（図７の短辺部８９ｃ，８９ｄ相互の間隔の拡大化）に対応すべく、可動体１４５を図９，図１０，図１１の位置に対して治具位置決めポスト１３７から離れた位置に設定する。
【００４７】
このようなスポット溶接工程１１では、上記した各治具位置決めポスト１３７，１３９にテンプレート治具８７を位置決め固定した状態で、前記した図７のように把持しているドアインナパネル５に対し、５つのクランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１でクランプ保持すると同時に、本体部品位置決め具としての２つのロケート引き込み装置１６３，１６５で位置決め固定する。
【００４８】
これらクランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１および、ロケート引き込み装置１６３，１６５は、前記したテンプレート治具８７における、クランプ装置１０１，１０９，１１９，１２１，１２７，１３３および、ロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５と、基本的な構造がそれぞれ同一である。
【００４９】
すなわち、図１０にてよく理解できるように、例えばクランプ装置１５３について見れば、部品受け部１５３ａと、部品受け部１５３ａの基部側に取り付けたクランプシリンダ１５３ｂと、クランプシリンダ１５３ｂによりリンク１５３ｃを介して回転可能なクランプアーム１５３ｄとを主として備えている。
【００５０】
他のクランプ装置１５５，１５７，１５９，１６１については、上記のクランプ装置１５３と同一の構成部分には、各符号（数字）の後に同一の小文字のアルファベット（ａ〜ｄ）を付けている。
【００５１】
一方、ロケート引き込み装置１６３，１６５については、部品側に設けてある位置決め孔に挿入する位置決めピン１６３ａ，１６５ａをそれぞれ備え、該位置決めピン１６３ａ，１６５ａ内には前述したものと同様な図示しない部品保持爪が進退移動可能に収容されていて、部品保持爪と位置決めピン１６３ａ，１６５ａの基部側に設けてある部品載置面との間で部品を位置決め保持する。
【００５２】
また、上記した各クランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１および、ロケート引き込み装置１６３，１６５は、いずれも個別に直交３軸方向に移動可能とする移動機構１６７をそれぞれ備えている。
【００５３】
各移動機構１６７は、台板１３５上に水平方向に延びる第１ガイドレール１７１に沿って移動可能な第１スライドブロック１７３を設け、この第１スライドブロック１７３の移動はモータ１７５の駆動により図示しないボールねじ機構によってなされる。
【００５４】
第１スライドブロック１７３上には上記の水平方向と直交する水平方向に延びる第２ガイドレール１７７を設けるとともに、第２ガイドレール１７７に沿って移動する第２スライドブロック１７９を設ける。この第２スライドブロック１７９の移動はモータ１８１の駆動により図示しないボールねじ機構によってなされる。
【００５５】
第２スライドブロック１７９の側部には、鉛直方向に延びる第３ガイドレール１８３を設け、第３ガイドレール１８３には第３スライドブロック１８５を移動可能に設ける。この第３スライドブロック１８５の移動は、モータ１８７の駆動により図示しないボールねじ機構によってなされる。
【００５６】
そして、第３スライドブロック１８５の上端に、クランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１であれば、部品受け部１５３ａ，１５５ａ，１５７ａ，１５９ａ，１６１ａが固定され、ロケート引き込み装置１６３，１６５であれば、位置決めピン１６３ａ，１６５ａが固定されることになる。
【００５７】
図１２は、前記図４に示したテンプレート治具８７とは別車種対応のテンプレート治具８７Ａ，８７Ｂを配置しておくテンプレート治具置き台１８９の斜視図である。なお、図１２での各テンプレート治具８７Ａ，８７Ｂは、図４のテンプレート治具８７と同形状としているが、実際には互いに異なる形状のものである。
【００５８】
テンプレート治具置き台１８９は、底部枠１９１と、底部枠１９１の一端に下端が接続される縦枠１９３と、底部枠１９１の他端と縦枠１９３の上端とを接続する傾斜枠１９５とをそれぞれ備え、傾斜枠１９５の長手方向に沿って各テンプレート治具８７Ａ，８７Ｂを配置している。
【００５９】
なお、各テンプレート治具８７Ａ，８７Ｂにおけるクランプ装置やロケート引き込み装置は、テンプレート治具８７と同一の符号を付してある。
【００６０】
次に、上記した構成の部品投入装置による部品投入方法について説明する。図１に示すドアインナパネル置き台３には、前述したように、前工程であるドアインナパネル組立工程１３で、例えばドアヒンジやインナウエストをスポット溶接にて組み付けられたドアインナパネル５が、搬送ロボット１５によりハンドリングされて投入されているものとする。
【００６１】
一方、小物部品セット台７には、図３に示すように、小物部品９として、ガードバー２５，補強部材２７およびアウタウエスト２９の３つの部品がセットされている。
【００６２】
そして、図１に示す搬送ロボット１に取り付けられているテンプレート治具８７により、上記図３に示す３つの小物部品９に対し、図４〜図６に示すように、それぞれ対応するクランプ装置１０９，１２１，１２７でクランプ固定すると同時に、それぞれ対応するロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５で位置決め固定する。
【００６３】
このとき、３つの小物部品９は、図２に示すようにドアインナパネル５に取り付けられた状態での相互の位置関係となっている。
【００６４】
続いて、搬送ロボット１は、３つの小物部品９を把持したまま、テンプレート治具８７を図１に示すドアインナパネル置き台３に移動させ、図７，図８に示すように、それぞれ対応するクランプ装置１０１，１１９，１３３により、ドアインナパネル５をクランプ固定する。
【００６５】
このとき、各小物部品９は、前述したように、ドアインナパネル５に形成されたそれぞれ対応する図示しない凹部に一部が入り込むことで、小物部品９のドアインナパネル５に対する位置決めがなされ、小物部品９とドアインナパネル５との相互の位置関係が正規の状態に保持される。
【００６６】
さらに続いて、搬送ロボット１は、３つの小物部品９およびドアインナパネル５を同時に把持した状態で、テンプレート治具８７を、図１に示すスポット溶接工程１１に移動させ、図１３〜図１５に示すように、治具位置決めポスト１３７，１３９上に位置決め固定する。
【００６７】
上記のようにしてテンプレート治具８７を治具位置決めポスト１３７，１３９に位置決め固定した状態で、スポット溶接工程１１側の台板１３５上に設けてある５つのクランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１で、ドアインナパネル５の外周縁をクランプ保持すると同時に、２つのロケート引き込み装置１６３，１６５で、アウタウエスト２９に対応する位置を位置決め固定する。
【００６８】
すなわち、この状態では、テンプレート治具８７により３つの小物部品９およびドアインナパネル５を把持すると同時に、スポット溶接工程１１側でもドアインナパネル５を把持していることになる。
【００６９】
そして、この状態で、図１に示してある搬送兼溶接ロボット１７および溶接ロボット１９により仮付け打点位置をスポット溶接し、３つの小物部品９とドアインナパネル５とを互いに仮付け溶接する。
【００７０】
仮付け溶接後は、テンプレート治具８７が、小物部品９およびドアインナパネル５に対する把持を解除した上で、次の部品に対する仮付け溶接作業に移行する。
【００７１】
このときテンプレート治具８７は、次に仮付け溶接する部品が、今回の溶接作業に適用したものと同じ小物部品９およびドアインナパネル５の場合、つまり同一車種の場合には、図３のようにして再度作業者が３つの小物部品９をセットした状態の小物部品セット台７に移動し、上記と同様の作業、つまり、小物部品９の把持→ドアインナパネル５の把持→スポット溶接工程１１への移動、を繰り返し行う。
【００７２】
テンプレート治具８７が次の溶接部品の把持搬送動作を行っている間に、搬送兼溶接ロボット１７および溶接ロボット１９は残りの打点位置に対してスポット溶接し、溶接完了後に搬送兼溶接ロボット１７が、小物部品９を備えるドアインナパネル５を搬出パレット２１に搬出する。
【００７３】
一方、次に溶接作業を行う部品が、今回の溶接作業に適用したものと異なる場合、つまり他車種の部品の場合には、搬送ロボット１が、今まで連結していたテンプレート治具８７を、図１２に示してあるテンプレート治具置き台１８９の、図には示していないが、テンプレート治具を配置せずに空となっている位置に移動させ、チェンジャユニット９１による連結状態を解除して放置する。その後、他車種対応のテンプレート治具８７Ａもしくはテンプレート治具８７Ｂをチェンジャユニット９１により搬送ロボット１に連結する。
【００７４】
そして、この状態で、図３と同様に、小物部品セット台７にセットした他車種対応の小物部品を、テンプレート治具８７Ａもしくはテンプレート治具８７Ｂによって把持し、続いて、ドアインナパネル置き台３に載置してある同様の他車種対応のドアインナパネルを把持する。その後は、スポット溶接工程１１にて前記と同様にしてスポット溶接工程１１側で上記の他車種対応のドアインナパネルを位置決め固定した状態で仮付け溶接を行う。
【００７５】
ここで、図３に示した小物部品セット台７に他車種の小物部品をセットする際には、ＮＣモータ４３，４９を適宜回転させて、受け駒３１，３３を、他車種に対応する、例えば第２のガードバー支持具５５，５７、第２の補強部材支持具６７，６９および第２のアウタウエスト支持具７９，８１を上部位置とし、他車種の小物部品をセット可能な状態とする。
【００７６】
上記したように、本実施形態によれば、テンプレート治具８７が、補助部品である小物部品９と本体部品であるドアインナパネル５とを同時に位置決め固定しつつ把持した状態で、組付工程であるスポット溶接工程１１へ投入するので、小物部品９とドアインナパネル５を順次個別にスポット溶接工程１１へ投入する場合に比較して部品投入時間を短縮化することができる。
【００７７】
この際、本実施形態では、スポット溶接工程１１にて治具を２台設けてその一方に対して部品を投入している間に他方に対して溶接を行うようにする必要がなく、このため設備費の増大を回避している。
【００７８】
また、本実施形態では、テンプレート治具８７が、小物部品９とドアインナパネル５とを同時に把持しつつスポット溶接工程１１へ投入した状態で、小物部品９をテンプレート治具８７が位置決めする一方、ドアインナパネル５をスポット溶接工程１１に設けてあるロケート引き込み装置１６３，１６５によって位置決めするので、スポット溶接工程１１側で小物部品９を位置決めする必要がない。
【００７９】
このため、スポット溶接工程１１側は、小物部品９を位置決めするための位置決め具が不要となって構造を簡素化することができる。スポット溶接工程１１で小物部品９を位置決めしようとすると、小物部品９の下方にドアインナパネル５があるので、位置決め具の設置自体が困難を要し、極めて複雑な構造とならざるを得ない。
【００８０】
また、本実施形態では、小物部品セット台７は、互いに異なる複数種の（車種毎に異なる）小物部品９をそれぞれ支持する受け駒３１，３３を補助部品支持具として備え、この各受け駒３１，３３は回転によって対応する車種の小物部品９を支持可能な位置に変位するので、異種の小物部品毎にセット台を設ける必要がなく、セット台の設置スペースを小さく抑えることができ、また該小物部品セット台を例えばドアパネル組立工程１３の近くに設置することで、小物部品セット台７への小物部品９のセット作業とドアパネル組立工程１３での作業を同一の作業者によって行うことが可能となる。
【００８１】
また、上記した受け駒３１，３３は、回転軸３５，３７の外周部にその周方向に沿って配置されており、回転軸３５，３７をＮＣモータ４３，４９によって回転駆動することで、必要とする車種の小物部品に対応する支持具を、容易に小物部品のセットが可能な上部位置とすることができる。
【００８２】
また、テンプレート治具８７は、小物部品９を把持する補助部品把持具（クランプ装置１０９，１２１，１２７，ロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５）とドアインナパネル５を把持する本体部品把持具（クランプ装置１０１，１１９，１３３）とをそれぞれ備えた把持具本体であるフレーム８９を有して小物部品９およびドアインナパネル５の異なる種類毎に複数設けているので、製造車種を変更した場合に対応することができる。
【００８３】
また、上記したフレーム８９を、搬送ロボット１により着脱可能に連結保持するので、製造車種変更に対して容易に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態を示す部品投入装置の簡略化した全体構成図である。
【図２】ドアインナパネルおよび、ドアインナパネルのドアアウタパネル側に配置した３つの小物部品を示す平面図である。
【図３】小物部品セット台に小物部品がセットされた状態を示す斜視図である。
【図４】小物部品を把持しているテンプレート治具の平面図である。
【図５】図４の右側面図である。
【図６】図３のように小物部品セット台にセットされた小物部品に対し、テンプレート治具により位置決め保持した状態を示す斜視図である。
【図７】図４に対し、テンプレート治具によりドアインナパネルを把持した状態を示す平面図である。
【図８】図７の右側面図である。
【図９】図１のスポット溶接工程の詳細構造を示す平面図である。
【図１０】図１のスポット溶接工程の正面図である。
【図１１】図１０の右側面図である。
【図１２】図４に示したテンプレート治具とは別車種対応のテンプレート治具を配置しておくテンプレート治具置き台の斜視図である。
【図１３】テンプレート治具をスポット溶接工程における治具位置決めポスト上に位置決め固定した状態を示す平面図である。
【図１４】図１３に対応する正面図である。
【図１５】図１３の右側面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ 搬送ロボット（搬送手段）
３ ドアインナパネル置き台（本体部品配置部）
５ ドアインナパネル（ドアパネル，本体部品）
９ 小物部品（補助部品）
７ 小物部品セット台（補助部品配置部）
１１ スポット溶接工程（組付工程）
２５ ガードバー（小物部品）
２７ 補強部材（小物部品）
２９ アウタウエスト（小物部品）
３１，３３ 受け駒（補助部品支持具）
３５，３７ 回転軸
８７，８７Ａ，８７Ｂ テンプレート治具（部品把持手段）
８９ フレーム（把持具本体）
１０３，１０５，１０７，１２３，１２５ テンプレート治具のロケート引き込み装置（補助部品位置決め具，補助部品把持具）
１６３，１６５ スポット溶接工程のロケート引き込み装置（本体部品位置決め具）
１０９，１２１，１２７ テンプレート治具のクランプ装置（補助部品把持具）
１０１，１１９，１３３ テンプレート治具のクランプ装置（本体部品把持具）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補助部品および本体部品を、これら各部品相互を組み付ける組付工程に投入する部品投入方法および部品投入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のドアパネルに小物部品を溶接により組み付ける際には、例えば下記特許文献１に記載されているように、ワーク仮付け工程において、ドアパネルを投入した後、小物部品に相当するヒンジ取付部補強部材やドアサッシュ部材を別途投入している。
【特許文献１】特開２０００−２７２５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来の部品投入方法では、ワーク仮付け工程に対し、ドアパネルを投入した後小物部品を別途投入しているので、部品等投入時間が２度の投入作業によって長くかかり、その問題を解消するためには、ワーク仮付け工程に２台の治具を設定し、一方に対してワークの投入をしている間に他方に対して溶接を行うようにする必要があり、設備費の増大を招くものとなる。
【０００４】
そこで、本発明は、設備費の増大を招くことなく、部品組付工程への部品投入時間を短縮することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、部品把持手段が、補助部品を把持した状態で、この補助部品が組み付けられる本体部品を、これら各部品相互を組み付け位置としつつ把持し、前記部品把持手段が、前記補助部品および前記本体部品を同時に把持した状態で、これら各部品相互を組み付ける組付工程へ投入することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、部品把持手段が補助部品および本体部品を同時に把持した状態で組付工程へ投入するので、組付工程への部品投入時間を、補助部品と本体部品を順次個別に投入する場合に比較して短縮化することができる。このとき、本発明では、組付工程に２台の治具を設定する必要がなく、設備費の増大を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態を示す部品投入装置の簡略化した全体構成図である。この部品投入装置は、後述する部品把持手段としてのテンプレート治具を備える搬送手段としての搬送ロボット１により、本体部品配置部としてのドアインナパネル置き台３上に載置されている、自動車のパネル材である本体部品としての図２に示すドアインナパネル５と、補助部品配置部としての小物部品セット台７に載置されていて該ドアインナパネル５に溶接固定する図２に示す補助部品としての小物部品９とを同時にハンドリングして、組付工程としてのスポット溶接工程１１へ投入するものである。
【０００９】
ドアインナパネル置き台３には、前工程であるドアインナパネル組立工程１３において、例えばドアヒンジやインナウエストをスポット溶接にて組み付けられ、さらにナット溶接機１４にてナットを溶接固定したドアインナパネル５が、搬送ロボット１５によりハンドリングされて投入されている。
【００１０】
スポット溶接工程１１では、搬送兼溶接ロボット１７および溶接ロボット１９により、ドアインナパネル５と小物部品９とをスポット溶接固定し、その後搬送兼溶接ロボット１７により溶接後のドアインナパネル５を小物部品９とともに搬出パレット２１に搬出する。
【００１１】
なお、図１中の符号２３で示すものは、搬送ロボット１に着脱可能に連結保持される各種のテンプレート治具を配置しておくテンプレート治具置き台である。
【００１２】
図２は、上記したドアインナパネル５と、ドアインナパネル５の図示しないドアアウタパネル側に配置した３つの小物部品９とを示す平面図である。ここでの小物部品９は、いずれも車体前後方向に延びる長尺部材であり、ドアパネルの下部に位置するガードバー２５と、上下方向中央に位置する補強部材２７と、上部に位置するアウタウエスト２９との３つの部品である。
【００１３】
このうちアウタウエスト２９は、前記図１に示したドアインナパネル組立工程１３で事前に組み付けてある前記したインナウエストの上に溶接固定するものであり、これら各ウエスト部品相互間に図示しないドアガラスが入り込む隙間を形成する。
【００１４】
図３は、前記図１に示してある小物部品セット台７に小物部品９がセットされた状態の詳細を示す斜視図である。小物部品セット台７は、各小物部品９の長手方向両端部付近を支持する補助部品支持具としての受け駒３１，３３を備え、受け駒３１，３３は、各小物部品９の両端部付近において小物部品９と交差する方向に延びる回転軸３５，３７の外周部に設けてある。
【００１５】
一方の回転軸３５の両端は、支持脚３９，４１の上部に回転可能に支持され、一方の支持脚３９に設けたＮＣモータ４３によって回転する。同様にして、他方の回転軸３７の両端は、支持脚４５，４７の上部に回転可能に支持され、一方の支持脚４５に設けたＮＣモータ４９によって回転する。
【００１６】
受け駒３１，３３は、回転軸３５，３７の回転とともに回転することで、図３に示す３つの小物部品９を支持する状態と、該小物部品９とは異なる種類の小物部品、すなわち、ここでは他車種に対応する小物部品を支持する状態とに変位する。
【００１７】
具体的には、上記した受け駒３１，３３は、ガードバー２５について見ると、本ガードバー２５を支持する第１のガードバー支持具５１，５３と、他車種の図示しないガードバーを支持する第２のガードバー支持具５５，５７と、さらに別の他車種の図示しないガードバーを支持する第３のガードバー支持具５９，６１とが、回転軸３５，３７の外周部にその周方向に沿って配置されている。
【００１８】
上記した第１，２，３の各ガードバー支持具（５１，５３），（５５，５７），（５９，６１）は、互いに異なる複数種の補助部品である小物部品をそれぞれ支持する補助部品支持具を構成しており、この各補助部品支持具は回転によって対応する補助部品を支持可能な位置に変位することになる。
【００１９】
また、受け駒３１，３３は、補強部材２７について見ると、本補強部材２７を支持する第１の補強部材支持具６３，６５と、他車種の図示しない補強部材を支持する第２の補強部材支持具６７，６９と、さらに別の他車種の図示しない補強部材を支持する第３の補強部材支持具７１，７３とが、回転軸３５，３７の外周部にその周方向に沿って配置されている。
【００２０】
したがって、この第１，２，３の各補強部材支持具（６３，６５），（６７，６９），（７１，７３）も、互いに異なる複数種の補助部品である小物部品をそれぞれ支持する補助部品支持具を構成しており、この各補助部品支持具は回転によって対応する補助部品を支持可能な位置に変位することになる。
【００２１】
さらに、受け駒３１，３３は、アウタウエスト２９について見ると、本アウタウエスト２９を支持する第１のアウタウエスト支持具７５，７７と、他車種の図示しないアウタウエストを支持する第２のアウタウエスト支持具７９，８１と、さらに別の他車種の図示しないアウタウエストを支持する第３のアウタウエスト支持具８３，８５とが、回転軸３５，３７の外周部にその周方向に沿って配置されている。
【００２２】
したがって、この第１，２，３の各アウタウエスト支持具（７５，７７），（７９，８１），（８３，８５）も、互いに異なる複数種の補助部品である小物部品をそれぞれ支持する補助部品支持具を構成しており、この各補助部品支持具は回転によって対応する補助部品を支持可能な位置に変位することになる。
【００２３】
図４は、上記図３のように小物部品セット台７にセットしてある３つの小物部品９を把持している部品把持手段としてのテンプレート治具８７の平面図、図５は図４の右側面図である。
【００２４】
テンプレート治具８７は、把持具本体としてのフレーム８９を備え、このフレーム８９は、互いに平行に延びる長辺部８９ａ，８９ｂと、これら各長辺部８９ａ，８９ｂとで長方形の枠形状を形成して互いに平行に延びる短辺部８９ｃ，８９ｄとを備えており、長辺部８９ａ，８９ｂの長手方向中央部の上面に、前記図１に示した搬送ロボット１に着脱可能に連結される連結部であるチェンジャユニット９１を設けている。
【００２５】
そして、図４中で左側に位置する一方の長辺部８９ａには、図４中で下部から上部に向けて順に、他方の長辺部８９ｂと反対側（図４中で左側）に突出するアーム９３，９５，９７，９９をそれぞれ備え、アーム９３の先端にはクランプ装置１０１が、アーム９５の先端にはロケート引き込み装置１０３が、アーム９７の先端にはロケート引き込み装置１０５が、アーム９９の先端にはロケート引き込み装置１０７およびクランプ装置１０９が、それぞれ取り付けられている。
【００２６】
また、図４中での右側に位置する他方の長辺部８９ｂには、図４中で下部から上部に向けて順に、一方の長辺部８９ａと反対側（図４中で右側）に突出するアーム１１１，１１３，１１５，１１７をそれぞれ備え、アーム１１１の先端にはクランプ装置１１９が、アーム１１３の先端にはクランプ装置１２１が、アーム１１５の先端にはロケート引き込み装置１２３が、アーム１１７の先端にはロケート引き込み装置１２５およびクランプ装置１２７が、それぞれ取り付けられている。
【００２７】
さらに、図４中で上部の短辺部８９ｄには、同下部側の短辺部８９ｃと反対側（図４中上部側）に突出するアーム１２９を備え、このアーム１２９の先端から下方（図５中で右側）に向けて支持ブラケット１３１を突出して設け、この支持ラケット１３１の先端にクランプ装置１３３を設けている。
【００２８】
上記した各クランプ装置１０１，１０９，１１９，１２１，１２７，１３３は、いずれも基本的な構造は同一であり、例えばクランプ装置１１９について説明すると、図５に示すように、アーム１１１に固定した部品受け部１１９ａと、部品受け部１１９ａの基部側に取り付けたクランプシリンダ１１９ｂと、クランプシリンダ１１９ｂによりリンク１１９ｃを介して回転可能なクランプアーム１１９ｄとを主に備えている。
【００２９】
他のクランプ装置１０１，１０９，１２１，１２７，１３３については、上記のクランプ装置１１９と同一の構成部分には、各符号（数字）の後に同一の小文字のアルファベット（ａ〜ｄ）を付けている。
【００３０】
一方、上記した各ロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５は、いずれも基本的な構造は同一であり、従来から公知のものであるので、特に図示していないが、例えばロケート引き込み装置１２３について説明すると、図５に示すように、部品側に設けてある位置決め孔に挿入する位置決めピン１２３ａを備え、該位置決めピン１２３ａ内には、図示しない部品保持爪が位置決めピン１２３ａ内にある状態と位置決めピン１２３ａ外にある状態とに進退移動可能に収容され、位置決めピン１０３ａを位置決め孔に挿入した状態で、部品保持爪を突出させて引き込むことで、部品保持爪と位置決めピン１２３ａの基部側に設けてある部品載置面との間で部品を挟持して位置決め保持するものである。
【００３１】
他のロケート引き込み装置１０５，１０７，１２３，１２５については、上記のロケート引き込み装置１０３と同一の構成部分には、各符号（数字）の後に同一の小文字のアルファベットを付けている。
【００３２】
なお、上記したクランプ装置１０１，１０９，１２１，１２７，１３３については、上記のクランプ装置１１９と同一の構成部分には、各符号の後に同一の小文字のアルファベット（ａ）を付けている。
【００３３】
上記した各ロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５は、補助部品位置決め具を構成している。
【００３４】
また、クランプ装置１０９，１２１，１２７および、上記した補助部品位置決め具であるロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５により補助部品把持具を構成し、クランプ装置１０１，１１９，１３３により本体部品把持具を構成している。
【００３５】
そして、上記したテンプレート治具８７は、ガードバー２５に対し、図４中で右側に突出した部位を、クランプ装置１２１でクランプ保持するとともに、図４中で左側に向けて突出した部位の先端付近を、ロケート引き込み装置１０３で位置決め保持している。
【００３６】
また、中央の補強部材２７に対しては、図４中で右側に突出した部位を、ロケート引き込み装置１２３で位置決め保持するとともに、図４中で左側に向けて突出した部位をロケート引き込み装置１０５で位置決め保持している。
【００３７】
さらに、アウタウエスト２９に対し、図４中で右側に突出した部位を、ロケート引き込み装置１２５で位置決め保持すると同時に、クランプ装置１２７でクランプ保持し、図４中で左側に向けて突出した部位を、ロケート引き込み装置１０７で位置決め保持すると同時に、クランプ装置１０９でクランプ保持している。
【００３８】
アウタウエスト２９に対しては、同一部位付近をクランプ装置とロケート引き込み装置との双方で保持しているが、これはアウタウエスト２９のドアインナパンル５上のインナウエストに対する位置決め精度を高めるためである。
【００３９】
図６は、図３のように小物部品セット台７に例えば作業者によってセットされた状態の各小物部品９に対し、上記の図４，図５のようにテンプレート治具８７により位置決め保持した状態を示す斜視図である。
【００４０】
図７は、前記した図４に対し、さらにテンプレート治具８７により前記図１に示してあるドアインナパネル置き台３に載置されているドアインナパネル５を把持した状態を示す平面図、図８は図７の右側面図である。このドアインナパネル５に対しては、テンプレート治具８７は３つのクランプ装置１０１，１１９，１３３でクランプ保持する。すなわち、図７中で下部２つのクランプ装置１０１，１１９によりドアインナパネル５の下縁部を、同上部１つのクランプ装置１３３によりドアインナパネル５の上縁部における窓枠部に相当する部位を、それぞれクランプ保持する。
【００４１】
この際、各小物部品９は、ドアインナパネル５に形成されたそれぞれ対応する図示しない凹部に一部が入り込むなどすることで、小物部品９のドアインナパネル５に対する位置決めがなされる。
【００４２】
図９は、前記図１に示したスポット溶接工程１１の詳細構造を示す平面図、図１０は同正面図、図１１は図１０の右側面図である。このスポット溶接工程１１は、台板１３５上における図９中の左右方向中央でかつ同上下方向両端部付近に、前記したテンプレート治具８７を位置決め固定する治具位置決めポスト１３７，１３９（図１０，図１１参照）を立設している。
【００４３】
このうち一方の治具位置決めポスト１３７の上端には、位置決め凸部１４１と位置決め凹部１４１を設定し、これら位置決め凸部１４１と位置決め凹部１４３が、前記図７に示してあるテンプレート治具８７におけるフレーム８９の一方の短辺部８９ｄの下面に形成してある図示しない位置決め凹部と位置決め凸部にそれぞれ係合して位置決めされる。
【００４４】
また、他方の治具位置決めポスト１３９上には、可動体１４５を図９中で上下方向に延びる一対のガイドレール１４７に沿ってスライド移動可能に設けてあり、この可動体１４５の上端に、位置決め凸部１４９と位置決め凹部１５１を設定して、これ位置決め凸部１４９と位置決め凹部１５１が、前記図７に示してあるテンプレート治具８７におけるフレーム８９の他方の短辺部８９ｃの下面に形成してある図示しない位置決め凹部と位置決め凸部にそれぞれ係合して位置決めされる。
【００４５】
なお、可動体１４５の移動は、治具位置決めポスト１３９の上端部付近に取り付けてあるスライドシリンダ１５２によってなされる。
【００４６】
上記した可動体１４５は、図９，図１０，図１１では、治具位置決めポスト１３７側の端部に移動変位した状態であり、本実施形態における前記したドアインナパネル５に適用する際には、この位置で使用し、上記のドアインナパネル５よりも高さ寸法の大きい、例えばワンボックスカーなどのようなドアインナパネルの場合には、テンプレート治具８７の長手方向寸法の拡大化（図７の短辺部８９ｃ，８９ｄ相互の間隔の拡大化）に対応すべく、可動体１４５を図９，図１０，図１１の位置に対して治具位置決めポスト１３７から離れた位置に設定する。
【００４７】
このようなスポット溶接工程１１では、上記した各治具位置決めポスト１３７，１３９にテンプレート治具８７を位置決め固定した状態で、前記した図７のように把持しているドアインナパネル５に対し、５つのクランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１でクランプ保持すると同時に、本体部品位置決め具としての２つのロケート引き込み装置１６３，１６５で位置決め固定する。
【００４８】
これらクランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１および、ロケート引き込み装置１６３，１６５は、前記したテンプレート治具８７における、クランプ装置１０１，１０９，１１９，１２１，１２７，１３３および、ロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５と、基本的な構造がそれぞれ同一である。
【００４９】
すなわち、図１０にてよく理解できるように、例えばクランプ装置１５３について見れば、部品受け部１５３ａと、部品受け部１５３ａの基部側に取り付けたクランプシリンダ１５３ｂと、クランプシリンダ１５３ｂによりリンク１５３ｃを介して回転可能なクランプアーム１５３ｄとを主として備えている。
【００５０】
他のクランプ装置１５５，１５７，１５９，１６１については、上記のクランプ装置１５３と同一の構成部分には、各符号（数字）の後に同一の小文字のアルファベット（ａ〜ｄ）を付けている。
【００５１】
一方、ロケート引き込み装置１６３，１６５については、部品側に設けてある位置決め孔に挿入する位置決めピン１６３ａ，１６５ａをそれぞれ備え、該位置決めピン１６３ａ，１６５ａ内には前述したものと同様な図示しない部品保持爪が進退移動可能に収容されていて、部品保持爪と位置決めピン１６３ａ，１６５ａの基部側に設けてある部品載置面との間で部品を位置決め保持する。
【００５２】
また、上記した各クランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１および、ロケート引き込み装置１６３，１６５は、いずれも個別に直交３軸方向に移動可能とする移動機構１６７をそれぞれ備えている。
【００５３】
各移動機構１６７は、台板１３５上に水平方向に延びる第１ガイドレール１７１に沿って移動可能な第１スライドブロック１７３を設け、この第１スライドブロック１７３の移動はモータ１７５の駆動により図示しないボールねじ機構によってなされる。
【００５４】
第１スライドブロック１７３上には上記の水平方向と直交する水平方向に延びる第２ガイドレール１７７を設けるとともに、第２ガイドレール１７７に沿って移動する第２スライドブロック１７９を設ける。この第２スライドブロック１７９の移動はモータ１８１の駆動により図示しないボールねじ機構によってなされる。
【００５５】
第２スライドブロック１７９の側部には、鉛直方向に延びる第３ガイドレール１８３を設け、第３ガイドレール１８３には第３スライドブロック１８５を移動可能に設ける。この第３スライドブロック１８５の移動は、モータ１８７の駆動により図示しないボールねじ機構によってなされる。
【００５６】
そして、第３スライドブロック１８５の上端に、クランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１であれば、部品受け部１５３ａ，１５５ａ，１５７ａ，１５９ａ，１６１ａが固定され、ロケート引き込み装置１６３，１６５であれば、位置決めピン１６３ａ，１６５ａが固定されることになる。
【００５７】
図１２は、前記図４に示したテンプレート治具８７とは別車種対応のテンプレート治具８７Ａ，８７Ｂを配置しておくテンプレート治具置き台１８９の斜視図である。なお、図１２での各テンプレート治具８７Ａ，８７Ｂは、図４のテンプレート治具８７と同形状としているが、実際には互いに異なる形状のものである。
【００５８】
テンプレート治具置き台１８９は、底部枠１９１と、底部枠１９１の一端に下端が接続される縦枠１９３と、底部枠１９１の他端と縦枠１９３の上端とを接続する傾斜枠１９５とをそれぞれ備え、傾斜枠１９５の長手方向に沿って各テンプレート治具８７Ａ，８７Ｂを配置している。
【００５９】
なお、各テンプレート治具８７Ａ，８７Ｂにおけるクランプ装置やロケート引き込み装置は、テンプレート治具８７と同一の符号を付してある。
【００６０】
次に、上記した構成の部品投入装置による部品投入方法について説明する。図１に示すドアインナパネル置き台３には、前述したように、前工程であるドアインナパネル組立工程１３で、例えばドアヒンジやインナウエストをスポット溶接にて組み付けられたドアインナパネル５が、搬送ロボット１５によりハンドリングされて投入されているものとする。
【００６１】
一方、小物部品セット台７には、図３に示すように、小物部品９として、ガードバー２５，補強部材２７およびアウタウエスト２９の３つの部品がセットされている。
【００６２】
そして、図１に示す搬送ロボット１に取り付けられているテンプレート治具８７により、上記図３に示す３つの小物部品９に対し、図４〜図６に示すように、それぞれ対応するクランプ装置１０９，１２１，１２７でクランプ固定すると同時に、それぞれ対応するロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５で位置決め固定する。
【００６３】
このとき、３つの小物部品９は、図２に示すようにドアインナパネル５に取り付けられた状態での相互の位置関係となっている。
【００６４】
続いて、搬送ロボット１は、３つの小物部品９を把持したまま、テンプレート治具８７を図１に示すドアインナパネル置き台３に移動させ、図７，図８に示すように、それぞれ対応するクランプ装置１０１，１１９，１３３により、ドアインナパネル５をクランプ固定する。
【００６５】
このとき、各小物部品９は、前述したように、ドアインナパネル５に形成されたそれぞれ対応する図示しない凹部に一部が入り込むことで、小物部品９のドアインナパネル５に対する位置決めがなされ、小物部品９とドアインナパネル５との相互の位置関係が正規の状態に保持される。
【００６６】
さらに続いて、搬送ロボット１は、３つの小物部品９およびドアインナパネル５を同時に把持した状態で、テンプレート治具８７を、図１に示すスポット溶接工程１１に移動させ、図１３〜図１５に示すように、治具位置決めポスト１３７，１３９上に位置決め固定する。
【００６７】
上記のようにしてテンプレート治具８７を治具位置決めポスト１３７，１３９に位置決め固定した状態で、スポット溶接工程１１側の台板１３５上に設けてある５つのクランプ装置１５３，１５５，１５７，１５９，１６１で、ドアインナパネル５の外周縁をクランプ保持すると同時に、２つのロケート引き込み装置１６３，１６５で、アウタウエスト２９に対応する位置を位置決め固定する。
【００６８】
すなわち、この状態では、テンプレート治具８７により３つの小物部品９およびドアインナパネル５を把持すると同時に、スポット溶接工程１１側でもドアインナパネル５を把持していることになる。
【００６９】
そして、この状態で、図１に示してある搬送兼溶接ロボット１７および溶接ロボット１９により仮付け打点位置をスポット溶接し、３つの小物部品９とドアインナパネル５とを互いに仮付け溶接する。
【００７０】
仮付け溶接後は、テンプレート治具８７が、小物部品９およびドアインナパネル５に対する把持を解除した上で、次の部品に対する仮付け溶接作業に移行する。
【００７１】
このときテンプレート治具８７は、次に仮付け溶接する部品が、今回の溶接作業に適用したものと同じ小物部品９およびドアインナパネル５の場合、つまり同一車種の場合には、図３のようにして再度作業者が３つの小物部品９をセットした状態の小物部品セット台７に移動し、上記と同様の作業、つまり、小物部品９の把持→ドアインナパネル５の把持→スポット溶接工程１１への移動、を繰り返し行う。
【００７２】
テンプレート治具８７が次の溶接部品の把持搬送動作を行っている間に、搬送兼溶接ロボット１７および溶接ロボット１９は残りの打点位置に対してスポット溶接し、溶接完了後に搬送兼溶接ロボット１７が、小物部品９を備えるドアインナパネル５を搬出パレット２１に搬出する。
【００７３】
一方、次に溶接作業を行う部品が、今回の溶接作業に適用したものと異なる場合、つまり他車種の部品の場合には、搬送ロボット１が、今まで連結していたテンプレート治具８７を、図１２に示してあるテンプレート治具置き台１８９の、図には示していないが、テンプレート治具を配置せずに空となっている位置に移動させ、チェンジャユニット９１による連結状態を解除して放置する。その後、他車種対応のテンプレート治具８７Ａもしくはテンプレート治具８７Ｂをチェンジャユニット９１により搬送ロボット１に連結する。
【００７４】
そして、この状態で、図３と同様に、小物部品セット台７にセットした他車種対応の小物部品を、テンプレート治具８７Ａもしくはテンプレート治具８７Ｂによって把持し、続いて、ドアインナパネル置き台３に載置してある同様の他車種対応のドアインナパネルを把持する。その後は、スポット溶接工程１１にて前記と同様にしてスポット溶接工程１１側で上記の他車種対応のドアインナパネルを位置決め固定した状態で仮付け溶接を行う。
【００７５】
ここで、図３に示した小物部品セット台７に他車種の小物部品をセットする際には、ＮＣモータ４３，４９を適宜回転させて、受け駒３１，３３を、他車種に対応する、例えば第２のガードバー支持具５５，５７、第２の補強部材支持具６７，６９および第２のアウタウエスト支持具７９，８１を上部位置とし、他車種の小物部品をセット可能な状態とする。
【００７６】
上記したように、本実施形態によれば、テンプレート治具８７が、補助部品である小物部品９と本体部品であるドアインナパネル５とを同時に位置決め固定しつつ把持した状態で、組付工程であるスポット溶接工程１１へ投入するので、小物部品９とドアインナパネル５を順次個別にスポット溶接工程１１へ投入する場合に比較して部品投入時間を短縮化することができる。
【００７７】
この際、本実施形態では、スポット溶接工程１１にて治具を２台設けてその一方に対して部品を投入している間に他方に対して溶接を行うようにする必要がなく、このため設備費の増大を回避している。
【００７８】
また、本実施形態では、テンプレート治具８７が、小物部品９とドアインナパネル５とを同時に把持しつつスポット溶接工程１１へ投入した状態で、小物部品９をテンプレート治具８７が位置決めする一方、ドアインナパネル５をスポット溶接工程１１に設けてあるロケート引き込み装置１６３，１６５によって位置決めするので、スポット溶接工程１１側で小物部品９を位置決めする必要がない。
【００７９】
このため、スポット溶接工程１１側は、小物部品９を位置決めするための位置決め具が不要となって構造を簡素化することができる。スポット溶接工程１１で小物部品９を位置決めしようとすると、小物部品９の下方にドアインナパネル５があるので、位置決め具の設置自体が困難を要し、極めて複雑な構造とならざるを得ない。
【００８０】
また、本実施形態では、小物部品セット台７は、互いに異なる複数種の（車種毎に異なる）小物部品９をそれぞれ支持する受け駒３１，３３を補助部品支持具として備え、この各受け駒３１，３３は回転によって対応する車種の小物部品９を支持可能な位置に変位するので、異種の小物部品毎にセット台を設ける必要がなく、セット台の設置スペースを小さく抑えることができ、また該小物部品セット台を例えばドアパネル組立工程１３の近くに設置することで、小物部品セット台７への小物部品９のセット作業とドアパネル組立工程１３での作業を同一の作業者によって行うことが可能となる。
【００８１】
また、上記した受け駒３１，３３は、回転軸３５，３７の外周部にその周方向に沿って配置されており、回転軸３５，３７をＮＣモータ４３，４９によって回転駆動することで、必要とする車種の小物部品に対応する支持具を、容易に小物部品のセットが可能な上部位置とすることができる。
【００８２】
また、テンプレート治具８７は、小物部品９を把持する補助部品把持具（クランプ装置１０９，１２１，１２７，ロケート引き込み装置１０３，１０５，１０７，１２３，１２５）とドアインナパネル５を把持する本体部品把持具（クランプ装置１０１，１１９，１３３）とをそれぞれ備えた把持具本体であるフレーム８９を有して小物部品９およびドアインナパネル５の異なる種類毎に複数設けているので、製造車種を変更した場合に対応することができる。
【００８３】
また、上記したフレーム８９を、搬送ロボット１により着脱可能に連結保持するので、製造車種変更に対して容易に対応することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施形態を示す部品投入装置の簡略化した全体構成図である。
【図２】ドアインナパネルおよび、ドアインナパネルのドアアウタパネル側に配置した３つの小物部品を示す平面図である。
【図３】小物部品セット台に小物部品がセットされた状態を示す斜視図である。
【図４】小物部品を把持しているテンプレート治具の平面図である。
【図５】図４の右側面図である。
【図６】図３のように小物部品セット台にセットされた小物部品に対し、テンプレート治具により位置決め保持した状態を示す斜視図である。
【図７】図４に対し、テンプレート治具によりドアインナパネルを把持した状態を示す平面図である。
【図８】図７の右側面図である。
【図９】図１のスポット溶接工程の詳細構造を示す平面図である。
【図１０】図１のスポット溶接工程の正面図である。
【図１１】図１０の右側面図である。
【図１２】図４に示したテンプレート治具とは別車種対応のテンプレート治具を配置しておくテンプレート治具置き台の斜視図である。
【図１３】テンプレート治具をスポット溶接工程における治具位置決めポスト上に位置決め固定した状態を示す平面図である。
【図１４】図１３に対応する正面図である。
【図１５】図１３の右側面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ 搬送ロボット（搬送手段）
３ ドアインナパネル置き台（本体部品配置部）
５ ドアインナパネル（ドアパネル，本体部品）
９ 小物部品（補助部品）
７ 小物部品セット台（補助部品配置部）
１１ スポット溶接工程（組付工程）
２５ ガードバー（小物部品）
２７ 補強部材（小物部品）
２９ アウタウエスト（小物部品）
３１，３３ 受け駒（補助部品支持具）
３５，３７ 回転軸
８７，８７Ａ，８７Ｂ テンプレート治具（部品把持手段）
８９ フレーム（把持具本体）
１０３，１０５，１０７，１２３，１２５ テンプレート治具のロケート引き込み装置（補助部品位置決め具，補助部品把持具）
１６３，１６５ スポット溶接工程のロケート引き込み装置（本体部品位置決め具）
１０９，１２１，１２７ テンプレート治具のクランプ装置（補助部品把持具）
１０１，１１９，１３３ テンプレート治具のクランプ装置（本体部品把持具）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品把持手段が、補助部品を把持した状態で、この補助部品が組み付けられる本体部品を、これら各部品相互を組み付け位置としつつ把持し、前記部品把持手段が、前記補助部品および前記本体部品を同時に把持した状態で、これら各部品相互を組み付ける組付工程へ投入することを特徴とする部品投入方法。
【請求項２】
前記部品把持手段が、前記補助部品および前記本体部品を同時に把持しつつ前記組付工程へ投入した状態で、前記補助部品を前記部品把持手段が位置決めする一方、前記本体部品を前記組付工程に設けてある本体部品位置決め具によって位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の部品投入方法。
【請求項３】
補助部品を配置する補助部品配置部と、前記補助部品が組み付けられる本体部品を配置する本体部品配置部と、前記補助部品配置部に配置された補助部品を把持した状態で、本体部品配置部に移動し、該本体部品配置部に配置された前記本体部品を、これら各部品相互を組み付け位置としつつ把持し、これら各部品を同時に把持した状態で、各部品相互を組み付ける組付工程へ投入する部品把持手段とを有することを特徴とする部品投入装置。
【請求項４】
前記補助部品配置部は、互いに異なる複数種の前記補助部品をそれぞれ支持する補助部品支持具を備え、この各補助部品支持具は回転によって対応する補助部品を支持可能な位置に変位することを特徴とする請求項３に記載の部品投入装置。
【請求項５】
前記各補助部品支持具は、回転軸の外周部にその周方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項４に記載の部品投入装置。
【請求項６】
前記部品把持手段は、前記補助部品を位置決めする補助部品位置決め具を備える一方、前記組付工程は、前記本体部品を位置決めする本体部品位置決め具を備えていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の部品投入装置。
【請求項７】
前記部品把持手段は、前記補助部品を把持する補助部品把持具と前記本体部品を把持する本体部品把持具とをそれぞれ備えた把持具本体を有して前記補助部品と前記本体部品の少なくとも一方の異なる種類毎に複数設けられ、これら複数の部品把持手段のうちの１つを搬送手段により前記把持具本体を介して着脱可能に連結保持することを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の部品投入装置。
【請求項８】
前記本体部品が自動車のドアパネルで、前記補助部品が前記ドアパネルに組み付けられる小物部品であることを特徴とする請求項３ないし７のいずれか１項に記載の部品投入装置。
【請求項１】
部品把持手段が、補助部品を把持した状態で、この補助部品が組み付けられる本体部品を、これら各部品相互を組み付け位置としつつ把持し、前記部品把持手段が、前記補助部品および前記本体部品を同時に把持した状態で、これら各部品相互を組み付ける組付工程へ投入することを特徴とする部品投入方法。
【請求項２】
前記部品把持手段が、前記補助部品および前記本体部品を同時に把持しつつ前記組付工程へ投入した状態で、前記補助部品を前記部品把持手段が位置決めする一方、前記本体部品を前記組付工程に設けてある本体部品位置決め具によって位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の部品投入方法。
【請求項３】
補助部品を配置する補助部品配置部と、前記補助部品が組み付けられる本体部品を配置する本体部品配置部と、前記補助部品配置部に配置された補助部品を把持した状態で、本体部品配置部に移動し、該本体部品配置部に配置された前記本体部品を、これら各部品相互を組み付け位置としつつ把持し、これら各部品を同時に把持した状態で、各部品相互を組み付ける組付工程へ投入する部品把持手段とを有することを特徴とする部品投入装置。
【請求項４】
前記補助部品配置部は、互いに異なる複数種の前記補助部品をそれぞれ支持する補助部品支持具を備え、この各補助部品支持具は回転によって対応する補助部品を支持可能な位置に変位することを特徴とする請求項３に記載の部品投入装置。
【請求項５】
前記各補助部品支持具は、回転軸の外周部にその周方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項４に記載の部品投入装置。
【請求項６】
前記部品把持手段は、前記補助部品を位置決めする補助部品位置決め具を備える一方、前記組付工程は、前記本体部品を位置決めする本体部品位置決め具を備えていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の部品投入装置。
【請求項７】
前記部品把持手段は、前記補助部品を把持する補助部品把持具と前記本体部品を把持する本体部品把持具とをそれぞれ備えた把持具本体を有して前記補助部品と前記本体部品の少なくとも一方の異なる種類毎に複数設けられ、これら複数の部品把持手段のうちの１つを搬送手段により前記把持具本体を介して着脱可能に連結保持することを特徴とする請求項３ないし６のいずれか１項に記載の部品投入装置。
【請求項８】
前記本体部品が自動車のドアパネルで、前記補助部品が前記ドアパネルに組み付けられる小物部品であることを特徴とする請求項３ないし７のいずれか１項に記載の部品投入装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−２７２８８２（Ｐ２００８−２７２８８２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１９８３０（Ｐ２００７−１１９８３０）
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２７日（２００７．４．２７）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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