本發(fā)明涉及車身組裝系統(tǒng)以及車身組裝方法。

背景技術(shù)：

以往，作為焊接車身的構(gòu)成部件來組裝車身的技術(shù)，例如公開了專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2。在這些車身組裝技術(shù)中，例如構(gòu)成包括組裝主底板的主底板工序等。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-159125號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2000-61647號公報(bào)

但是，主底板由前組件、前底板組件以及后底板組件構(gòu)成，在上述專利文獻(xiàn)所公開的技術(shù)中，需要在主底板工序的上游設(shè)置前組件工序、前底板組件工序以及后底板組件工序，并預(yù)先焊接各個(gè)組件。因此，在這些上游的各個(gè)工序中，需要用于對形成組件的部件進(jìn)行焊接的焊接用夾具以及焊接機(jī)器人。即，在這些上游的各個(gè)工序中需要一套專用的焊接設(shè)備，所以從設(shè)備空間以及設(shè)備費(fèi)用的觀點(diǎn)來看需要改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明以上述情況為鑒，其目的在于，提供一種車身組裝方法以及車身組裝系統(tǒng)，與以往相比能夠削減設(shè)備空間以及設(shè)備費(fèi)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的車身組裝系統(tǒng)(例如后述的車身組裝系統(tǒng)1)將由構(gòu)成車身的一個(gè)以上部件(例如后述的前側(cè)車架11、輪罩殼體12、隔板13、儀表板14、前底板、后側(cè)車架31、第一橫梁32、第二橫梁33)來形成組件(例如后述的前組件10、前底板組件20、后底板組件30)，并將該組件彼此焊接而組裝車身構(gòu)造體(例如后述的主底板)，其特征在于，所述車身組裝系統(tǒng)具有：上夾具(例如后述的上夾具41、51、61)，其在能夠維持作為所述組件的相關(guān)位置以及姿勢的狀態(tài)下將所述一個(gè)以上部件固定安裝；下夾具(例如后述的下夾具81)，其與固定安裝于所述上夾具的組件連結(jié)；和焊接裝置(例如后述的焊接機(jī)器人7)，所述上夾具和所述下夾具分別具有相互連結(jié)的連結(jié)部(例如后述的上夾具連結(jié)部413、513、613、下夾具連接部813)，所述焊接裝置在維持所述組件與所述下夾具的連結(jié)以及所述上夾具與所述下夾具的連結(jié)的狀態(tài)下，將形成所述組件的所述一個(gè)以上部件之間以及所述組件彼此之間焊接。

在本發(fā)明的車身組裝系統(tǒng)中設(shè)有：上夾具，其在能夠維持作為組件的相關(guān)位置以及姿勢的狀態(tài)下將一個(gè)以上部件固定安裝；和下夾具，其與固定安裝于上夾具的組件連結(jié)，并且與上夾具連結(jié)。并且，在維持組件與下夾具的連結(jié)以及上夾具與下夾具的連結(jié)的狀態(tài)下，通過焊接裝置將形成組件的一個(gè)以上部件之間以及組件彼此之間焊接。

根據(jù)本發(fā)明的車身組裝系統(tǒng)，由于將形成組件的一個(gè)以上部件之間的焊接與組件彼此之間的焊接并行地進(jìn)行，所以不需要以往那樣地先進(jìn)行焊接組裝的各個(gè)組件工序。因此，根據(jù)本發(fā)明能夠集約工序并能夠削減設(shè)備空間以及設(shè)備費(fèi)用。

另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種車身組裝方法，其由構(gòu)成車身的一個(gè)以上部件來形成組件，并將該組件彼此焊接而組裝車身構(gòu)造體，其特征在于，所述車身組裝方法具有：上夾具安裝工序，其在能夠維持作為所述組件的相關(guān)位置以及姿勢的狀態(tài)下將所述一個(gè)以上部件固定安裝于上夾具；連結(jié)工序，其將在所述上夾具安裝工序中固定安裝于所述上夾具的組件與下夾具連結(jié)，并且將所述上夾具與所述下夾具連結(jié)；和焊接工序，其在維持所述組件與所述下夾具的連結(jié)以及所述上夾具與所述下夾具的連結(jié)的狀態(tài)下，將形成所述組件的所述一個(gè)以上部件之間以及所述組件彼此之間焊接。

根據(jù)本發(fā)明的車身組裝方法，首先，在能夠維持作為組件的相關(guān)位置以及姿勢的狀態(tài)下將一個(gè)以上部件固定安裝于上夾具。接著，將固定安裝于上夾具的組件與下夾具連結(jié)，并且將上夾具與下夾具連結(jié)。然后，在維持這些連結(jié)狀態(tài)下將形成組件的一個(gè)以上部件之間以及組件彼此之間焊接。

根據(jù)本發(fā)明的車身組裝方法，能夠?qū)崿F(xiàn)與上述車身組裝系統(tǒng)的發(fā)明相同的效果。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種車身組裝系統(tǒng)以及車身組裝方法，與以往相比能夠削減設(shè)備空間以及設(shè)備費(fèi)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的前組件的立體圖。

圖2是上述實(shí)施方式的后底板組件的立體圖。

圖3是在上述實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)中，表示由上夾具握持前組件時(shí)的狀態(tài)的圖。

圖4是在上述實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)中，表示搬運(yùn)由各個(gè)上夾具所握持的各個(gè)組件時(shí)的狀態(tài)的圖。

圖5是在上述實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)中，表示由焊接機(jī)器人焊接時(shí)的狀態(tài)的圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。

本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)1是組裝汽車車身的主底板的系統(tǒng)。在此，主底板由前組件、前底板組件以及后底板組件構(gòu)成。

本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)1具有：設(shè)置工位2；作為前組件搬運(yùn)裝置的前組件搬運(yùn)機(jī)器人4；作為前底板組件搬運(yùn)裝置的前底板組件搬運(yùn)機(jī)器人5；作為后底板組件搬運(yùn)裝置的后底板組件搬運(yùn)機(jī)器人6；作為焊接裝置的焊接機(jī)器人7；和組裝工位8。

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的前組件10的立體圖。

前組件10為矩形框狀并安裝在汽車的車身前方側(cè)部分。由該前組件10包圍的空間構(gòu)成收納發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)室。

如圖1所示，前組件10具有一對前側(cè)車架11、11、一對輪罩殼體12、12、隔板13、和儀表板14。即，前組件10由六個(gè)部件構(gòu)成。

一對前側(cè)車架11、11配置在發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)方。

一對輪罩殼體12、12分別配置在一對前側(cè)車架11、11上。

隔板13配置在發(fā)動(dòng)機(jī)的前方。

儀表板14配置在發(fā)動(dòng)機(jī)的后方。

另外，如圖1所示，前組件10在設(shè)置工位2所具有的前設(shè)置工位2a中，使上述六個(gè)部件以再現(xiàn)作為前組件10的相關(guān)位置以及姿勢的狀態(tài)，設(shè)置在前組件設(shè)置臺15上。即，設(shè)置在該前組件設(shè)置臺15上的六個(gè)部件之間是沒有焊接的狀態(tài)。

在此，本實(shí)施方式的設(shè)置工位2所具有的前設(shè)置工位2a粗略地設(shè)定作為前組件10的相關(guān)位置以及姿勢。即，設(shè)置在前組件設(shè)置臺15上的上述六個(gè)部件的相關(guān)位置以及姿勢的精度不高也行。因此，前組件設(shè)置臺15由簡易的支承臺構(gòu)成，其形狀與車型對應(yīng)地適當(dāng)變更。

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的后底板組件30的立體圖。

后底板組件30安裝在汽車的車身后方側(cè)部分上。由該后底板組件30所包圍的空間構(gòu)成后底板。

如圖2所示，后底板組件30具有一對后側(cè)車架31、31、第一橫梁32、和第二橫梁33。即，后底板組件30由四個(gè)部件構(gòu)成。

一對后側(cè)車架31、31配置在后底板的側(cè)方。

與第二橫梁33相比在車身前方側(cè)，第一橫梁32架設(shè)配置在一對后側(cè)車架31、31之間。

與第一橫梁32相比在車身后方側(cè)，第二橫梁33架設(shè)配置在一對后側(cè)車架31、31之間。

另外，如圖2所示，后底板組件30在設(shè)置工位2所具有的后底板設(shè)置工位2c中，使上述四個(gè)部件以再現(xiàn)作為后底板組件30的相關(guān)位置以及姿勢的狀態(tài)，設(shè)置在后底板組件設(shè)置臺35上。即，設(shè)置在該后底板組件設(shè)置臺35上的四個(gè)部件之間是沒有被焊接的狀態(tài)。

在此，本實(shí)施方式的設(shè)置工位2所具有的后底板設(shè)置工位2c粗略地設(shè)定作為后底板組件30的相關(guān)位置以及姿勢。即，設(shè)置在后底板組件設(shè)置臺35上的上述四個(gè)部件的相關(guān)位置以及姿勢的精度不高也行。因此，后底板組件設(shè)置臺35由簡易的支承臺構(gòu)成，其形狀與車型對應(yīng)地適當(dāng)變更。

另一方面，本實(shí)施方式的前底板組件20只由前底板21這一個(gè)部件構(gòu)成。因此，不需要如前組件10或后底板組件30那樣地在設(shè)置工位2中被設(shè)置到設(shè)置臺上。

圖3是在本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)1中，表示由上夾具41握持前組件10時(shí)的狀態(tài)的圖。

如圖3所示，在前設(shè)置工位2a中被設(shè)置在前組件設(shè)置臺15上的前組件10通過前組件搬運(yùn)機(jī)器人4握持并搬運(yùn)。

前組件搬運(yùn)機(jī)器人4具有：上夾具41，其握持前組件10并將其固定安裝；和多軸臂42，其使該上夾具41的三維空間上的位置以及姿勢變化。

上夾具41具有上夾具主體411、多個(gè)握持部412和上夾具連結(jié)部413。

此外，該上夾具41能夠與車型對應(yīng)地適當(dāng)變更握持部412以及上夾具連結(jié)部413的位置或長度。

上夾具主體411是安裝在多軸臂42的前端的矩形框狀的部件。該上夾具主體411以使各個(gè)框部件相對于多軸臂42的前端側(cè)的臂的延伸方向正交的方式延伸設(shè)置。

多個(gè)握持部412從上夾具主體411向前端側(cè)延伸。這些多個(gè)握持部412分別握持前組件10的固定位置。

上夾具連結(jié)部413從上夾具主體411的一端向前端側(cè)延伸。該上夾具連結(jié)部413與后述的組裝工位8的下夾具81所具有的下夾具連結(jié)部813連結(jié)。即，上夾具連結(jié)部413形成有嵌合孔414，該嵌合孔414供構(gòu)成下夾具連結(jié)部813的連桿814嵌合。

此外，上夾具連結(jié)部413以及下夾具連結(jié)部813分別在車身的左右方向設(shè)有一對。

同樣地，雖然省略圖示，但是在后底板設(shè)置工位2c中被設(shè)置在后底板組件設(shè)置臺35上的后底板組件30通過后底板組件搬運(yùn)機(jī)器人6握持并搬運(yùn)。

另外，雖然省略圖示，但是前底板組件20通過前底板組件搬運(yùn)機(jī)器人5握持并搬運(yùn)。

此外，前底板組件搬運(yùn)機(jī)器人5以及后底板組件搬運(yùn)機(jī)器人6除了上夾具的握持部的位置或長度不同以外，是與前組件搬運(yùn)機(jī)器人相同的構(gòu)成。

即，前底板組件搬運(yùn)機(jī)器人5具有：上夾具51，其握持前底板組件20并將其固定安裝；和多軸臂52，其使該上夾具51的三維空間上的位置以及姿勢變化。

后底板組件搬運(yùn)機(jī)器人6具有：上夾具61，其握持后底板組件30并將其固定安裝；和多軸臂62，其使該上夾具61的三維空間上的位置以及姿勢變化。

圖4是在本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)1中，表示搬運(yùn)通過各個(gè)上夾具所握持的各個(gè)組件時(shí)的狀態(tài)的圖。

如圖4所示，前組件搬運(yùn)機(jī)器人4握持前組件10并將其搬運(yùn)到組裝工位8。前底板組件搬運(yùn)機(jī)器人5握持前底板組件20并將其搬運(yùn)到組裝工位8。后底板組件搬運(yùn)機(jī)器人6握持后底板組件30并將其搬運(yùn)到組裝工位8。

更具體來說，這些搬運(yùn)機(jī)器人以使前組件10配置在一端側(cè)，使前底板組件20配置在中央，并使后底板組件30配置在另一端側(cè)的方式將各個(gè)組件搬運(yùn)到組裝工位8。

在此，如圖4所示，組裝工位8具有下夾具81。

下夾具81具有下夾具主體811、多個(gè)定位銷812和三個(gè)下夾具連結(jié)部813。

下夾具主體811構(gòu)成組裝工位8的基臺。

多個(gè)定位銷812以能夠插入到形成在各個(gè)組件的下表面的定位孔中的方式設(shè)置。分別具有能夠使這些多個(gè)定位銷812沿上下滑動(dòng)移動(dòng)的液壓缸機(jī)構(gòu)。另外，這些多個(gè)定位銷812以能夠沿水平方向滑動(dòng)方式設(shè)置，并根據(jù)車型能夠沿水平方向移動(dòng)。

三個(gè)下夾具連結(jié)部813分別在前端具有連桿814。各個(gè)連桿814分別與形成在各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人的上夾具連結(jié)部413、513、613的前端的嵌合孔414、514、614嵌合。分別具有能夠使這些三個(gè)下夾具連結(jié)部813沿上下滑動(dòng)移動(dòng)的液壓缸機(jī)構(gòu)。另外，這些多個(gè)定位銷812以能夠沿水平方向滑動(dòng)的方式設(shè)置，并根據(jù)車型能夠沿水平方向移動(dòng)。

因此，如圖4所示，各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人以使各個(gè)上夾具41、51、61所具有的上夾具連結(jié)部413、513、613的嵌合孔414、514、614與三個(gè)下夾具連結(jié)部813的各個(gè)連桿814嵌合的方式搬運(yùn)各個(gè)組件。

另外，各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人以將下夾具81的定位銷812引導(dǎo)插入到各個(gè)組件的定位孔內(nèi)的方式搬運(yùn)各個(gè)組件。

圖5是在本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)1中，表示由焊接機(jī)器人7焊接時(shí)的狀態(tài)的圖。

如圖5所示，各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人的上夾具41、51、61通過使上夾具連結(jié)部413、513、613的嵌合孔414、514、614與下夾具81所具有的下夾具連結(jié)部813的各個(gè)連桿814嵌合，而與下夾具81連結(jié)。

同時(shí)，各個(gè)組件通過下夾具81的定位銷812引導(dǎo)插入到定位孔內(nèi)，而與下夾具81連結(jié)。

由此，各個(gè)組件相對于上夾具41、51、61以及下夾具81精度良好地定位。

如圖5所示，本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)1具有焊接機(jī)器人7。具體來說，車身組裝系統(tǒng)1具有十臺焊接機(jī)器人7(在圖5中為了方便只記載了兩臺)。

焊接機(jī)器人7具有：點(diǎn)焊焊接機(jī)71；和臂72，其使該點(diǎn)焊焊接機(jī)71的三維空間上的位置以及姿勢變化。

本實(shí)施方式的焊接機(jī)器人7如上所述地使各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人的上夾具41、51、61和下夾具81連結(jié)，并且在各個(gè)組件與下夾具81連結(jié)的狀態(tài)下，對形成各個(gè)組件的部件之間進(jìn)行焊接，并且對各個(gè)組件間進(jìn)行焊接。

關(guān)于基于具有上述構(gòu)成的本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)1所進(jìn)行的車身組裝方法的步驟進(jìn)行說明。基于本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)1所進(jìn)行的車身組裝方法具有設(shè)置工序、上夾具安裝工序、連結(jié)工序和焊接工序。

首先，將構(gòu)成各個(gè)組件的一個(gè)以上部件，以再現(xiàn)作為組件的相關(guān)位置以及姿勢的方式配置在各個(gè)組件的設(shè)置臺上(設(shè)置工序)。但是，在如上所述的實(shí)施方式中，不需要將前底板組件20設(shè)置到設(shè)置臺上。

接著，將形成各個(gè)組件的一個(gè)以上部件，以維持作為組件的相關(guān)位置以及姿勢的方式通過各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人的手即上夾具握持并支承(上夾具安裝工序)。此時(shí)，不進(jìn)行各個(gè)部件之間的焊接。

接著，通過各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人的動(dòng)作而使固定并安裝了各個(gè)部件的上夾具向著下夾具移動(dòng)，并使下夾具所具有的下夾具連結(jié)部的各個(gè)連桿與上夾具所具有的上夾具連結(jié)部的嵌合孔嵌合(連結(jié)工序)。此時(shí)，下夾具的定位銷被引導(dǎo)插入至在形成各個(gè)組件的各個(gè)部件上所形成的定位孔內(nèi)。

由此，能夠?qū)崿F(xiàn)基于下夾具的在規(guī)定位置上的固定，并與由上夾具的固定握持相結(jié)合地，能夠高精度地決定形成各個(gè)組件的各個(gè)部件的位置以及姿勢。同時(shí)，高精度地決定各個(gè)組件彼此的位置以及姿勢。

接著，在維持如下狀態(tài)的情況下各個(gè)焊接機(jī)器人進(jìn)行點(diǎn)焊焊接，該狀態(tài)為各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人的上夾具與下夾具連結(jié)且各個(gè)組件與下夾具連結(jié)的狀態(tài)(焊接工序)。由此，組裝作為車身構(gòu)造體的主底板。

此外，在生產(chǎn)臺數(shù)多的工廠等中，對不使焊接機(jī)器人以及上夾具躲避就能夠焊接的焊點(diǎn)進(jìn)行焊接，直到至少姿勢維持為主底板，并在下個(gè)工序中焊接剩下的焊點(diǎn)。

另外，在生產(chǎn)臺數(shù)少的工廠等中，在使焊接機(jī)器人退避后，完成主底板的所有焊點(diǎn)的焊接，由此能夠廢止下個(gè)工序。

根據(jù)本實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)以下的效果。

在本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)中設(shè)有：上夾具，其在能夠維持作為組件的相關(guān)位置以及姿勢的狀態(tài)下將一個(gè)以上部件固定安裝；和下夾具，其與固定安裝于上夾具的組件連結(jié)，并且與上夾具連結(jié)。并且，通過焊接機(jī)器人在維持組件與下夾具的連結(jié)以及上夾具與下夾具的連結(jié)的狀態(tài)下，將形成組件的所述一個(gè)以上部件之間以及組件彼此之間焊接。

根據(jù)本實(shí)施方式的車身組裝系統(tǒng)，由于使形成組件的一個(gè)以上部件之間的焊接與組件彼此之間的焊接并行進(jìn)行，所以不需要以往那樣地先行焊接組裝的各個(gè)組件工序。因此，根據(jù)本實(shí)施方式能夠集約工序并能夠削減設(shè)備空間以及設(shè)備費(fèi)用。

另外，在本實(shí)施方式的車身組裝方法中，首先，在能夠維持作為組件的相關(guān)位置以及姿勢的狀態(tài)下將一個(gè)以上部件固定安裝于上夾具。接著，將固定安裝于上夾具的組件與下夾具連結(jié)，并且將上夾具與下夾具連結(jié)；然后，在維持這些連結(jié)狀態(tài)下，將形成組件的一個(gè)以上部件之間以及組件彼此之間焊接。

根據(jù)本實(shí)施方式的車身組裝方法，能夠?qū)崿F(xiàn)與上述車身組裝系統(tǒng)的發(fā)明相同的效果。

此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，本發(fā)明還包括在能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明目的的范圍內(nèi)的變形、改良。

在上述實(shí)施方式中，雖然沒有設(shè)置前底板設(shè)置工位，但在前底板組件是由一個(gè)以上部件構(gòu)成的情況下，也可以設(shè)置前底板設(shè)置工位。另外，如果能夠直接地決定位置以及姿勢，而使各個(gè)部件握持在各個(gè)搬運(yùn)機(jī)器人的上夾具上的話，也可以廢止設(shè)置工位自身。

附圖標(biāo)記說明

1…車身組裝系統(tǒng)

7…焊接機(jī)器人(焊接裝置)

10…前組件(組件)

11…前側(cè)車架(部件)

12…輪罩殼體(部件)

13…隔板(部件)

14…儀表板(部件)

20…前底板組件(組件)

21…前底板(部件)

30…后底板組件(組件)

31…后側(cè)車架(部件)

32…第一橫梁(部件)

33…第二橫梁(部件)

41、51、61…上夾具

81…下夾具

412、512、612…握持部

413、513、613…上夾具連結(jié)部(連結(jié)部)

812…定位銷

813…下夾具連結(jié)部(連結(jié)部)