CN101166602A - 装配生产方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种在能够容易地适用于在用的生产线上,并且实现装配质量的提高和设备成本的降低的装配生产装置。一种相对于由被加工零件输送机构自由移动地输送的被加工零件,通过由具有独自的电机的机器人输送机构向与该被加工零件同方向输送的机器人实施零件组装等加工处理的装配生产装置,被加工零件输送机构具有可自由装卸地支承被加工零件的托板,机器人输送机构具有将机器人载置并自由旋转地定位的旋转工作台;将设置于该旋转工作台上的托板脱离被加工零件输送机构并加以支承的托板支承装置;连结被加工零件输送机构并同步输送的连结装置。

Description

装配生产方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种相对于被输送的被加工零件,由与该被加工零件同方向输送的加工装置实施零件组装等加工处理的装配生产方法及其装置。
背景技术
以往,已知一种有将支承并输送被装配本体(机体)的台车和设置有装配机器人等的可动台同步移动,在该同步移动中将被装配本体支承在可动台车侧,同时由装配机器人等将零件安装在被装配本体上,装配作业结束后,将被装配本体移动到原来的台车上并输送的零件装配方法(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开昭61-146690号公报
但是,在专利文献1公开的零件装配方法中,由于在台车与可动台之间直接进行机体交接,在机体上容易产生外伤。此外,由于台车与可动台的同步不是机械性的连结,而是使用安装在台车和可动台的电机上的脉冲发生器产生的脉冲信号进行,因此在同步控制装置发生故障的情况下,台车和可动台的输送不能继续。此外,台车的输送形式需要限定于速度可自由调整的自走式,难以适用于在用(已有)的生产线上。
发明内容
本发明的目的是解决以往技术存在的问题,提供一种能够容易地适用于在用的生产线上,并且实现装配质量的提高和设备成本的降低的装配生产方法及其装置。
为了解决上述技术问题,第一发明为,一种装配生产方法,相对于由被加工零件输送机构自由流动输送的被加工零件,通过由具有独自的驱动源的加工装置输送机构沿与该被加工零件相同方向输送的加工装置实施零件组装等加工处理,其特征为,包括:将所述被加工零件输送机构与所述加工装置输送机构连结的输送机构连结工序;在同步输送的同时将被加工零件从所述被加工零件输送机构移载至所述加工装置输送机构上并定位保持的被加工零件保持工序;在同步输送的同时所述加工装置对被加工零件实施加工处理的加工工序;在同步输送的同时将被加工零件从所述加工装置输送机构移载返回至所述被加工零件输送机构的被加工零件返回工序;解除所述被加工零件输送机构与所述加工装置输送机构的连结的输送机构连结解除工序。
第二发明为,一种装配生产装置,其相对于由被加工零件输送机构自由流动输送的被加工零件,通过由具有独自的驱动源的加工装置输送机构沿与该被加工零件相同方向输送的加工装置实施零件组装等加工处理,其特征为,所述被加工零件输送机构具有支承被加工零件可自由装卸的托板,所述加工装置输送机构具有:载置所述加工装置并自由旋转地进行定位的旋转工作台;托板支承装置,其设置于该旋转工作台上,使所述托板脱离所述被加工零件输送机构并对该托板进行支承;连结所述被加工零件输送机构进行同步输送的连结装置。
第三发明为,在第二发明所述的装配生产装置中,在所述加工装置输送机构的驱动源上,设置有相对于输送方向的浮动机构及定心机构。
根据第一发明,由于将被加工零件从被加工零件输送机构向加工装置输送机构移载并定位保持,确定了加工装置与被加工零件的相对的位置关系,能够提高加工装置的装配加工精度。
根据第二发明,由于加工装置输送机构具有将支承被加工零件的托板脱离被加工零件输送机构并加以支承的托板支承装置,以及将被加工零件输送机构连结并同步输送的连结装置,确定了加工装置与被加工零件的相对的位置关系,能够提高加工装置的装配加工精度。
根据第三发明,由于加工装置输送机构的驱动源上设置有相对于输送方向的浮动机构及定心机构,在向驱动源的供给电源成为突然关闭状态、在加工装置输送机构及被加工零件输送机构上产生惯性输送力的情况下,即使在驱动源及其周边的零件上施加有载荷,也能够防止其损伤。
附图说明
图1是本发明的装配生产装置的简要俯视图。
图2是本发明的装配生产装置的简要侧视图。
图3是托板支承装置的俯视图。
图4是托板支承装置的侧视图。
图5是连结装置的俯视图。
图6是连结装置的侧视图,(a)示出连结状态,(b)示出连结解除状态。
图7是电机的浮动机构及定心机构的俯视图。
图8是电机的浮动机构及定心机构的侧视图。
图9是示出本发明的装配生产装置的动作及本发明的装配生产方法的顺序的流程图。
具体实施方式
以下根据附图对本发明的实施例进行说明。在此,图1为本发明的装配生产装置的简要俯视图,图2为相同装置的简要侧视图,图3为托板支承装置的俯视图,图4为相同装置的侧视图,图5为连结装置的俯视图,图6为相同装置的侧视图,图7为电机的浮动机构及定心机构的俯视图,图8为相同机构的侧视图,图9为示出本发明的装配生产装置的动作及本发明的装配生产方法的顺序的流程图。
本发明的装配生产装置如图1和图2所示,由搭载被加工零件1并自由移动的被加工零件输送机构2、搭载对被加工零件1实施零件的组装等加工处理的机器人(加工装置)3并与被加工零件输送机构同方向移动的机器人输送机构(加工装置输送机构)4构成。在本实施例中,被加工零件1为车门。此外,图1中所示的箭头为托板用输送台车6及机器人用输送台车14的输送方向。
被加工零件输送机构2将支承被加工零件1的托板5可自由装卸地载置在直立设置于托板用输送台车6前后的一对托板接收构件7上。此外,被加工零件(车门)1和托板5由双点划线示出。托板用输送台车6在底面上的输送方向的左右两端设置有多个辊8,同时在底面中央部上的输送方向上固定设置有导轨9。通过被加工零件输送机构2的辊8在地板10上的输送方向上敷设的导轨11上转动,导轨9由设置于输送方向上的自由移动用辊12夹持着移动,自由移动地输送着支承在托板5上的被加工零件1。
机器人输送机构4具有机器人用输送台车14、配置在机器人用输送台车14上载置机器人3并可自由旋转地定位的旋转工作台15、设置在旋转工作台15上使托板15脱离被加工零件输送机构2的方式支承的托板支承装置16、用于将被加工零件输送机构2机械性连结并同步输送的连结装置17。此外,在作为机器人输送机构4的驱动源的电机18上,设置有相对于输送方向的浮动机构19及定心机构20。
机器人输送台车14在其底面的输送方向的左右两端上设置有多个导向构件21,这些导向构件21可自由滑动地与敷设于基台22两端上的轨道23卡合。此外,机器人用输送台车14通过浮动机构19及定心机构20在其端部上固定有旋转轴18a向底面突出并垂直的电机18,在电机18的旋转轴18a的前端上安装有小齿轮24。并且,小齿轮24与在基台22的侧面敷设于输送方向上的齿条25相啮合。
旋转工作台15以可自由旋转地固定在所希望的旋转位置上的状态设置于机器人用输送台车14上。旋转工作台15从原位置旋转并固定在所希望的旋转位置上是通过将锁销30从固定孔30a拔出和插入来进行。此外,在旋转工作台15上设置有搭载机器人3的机器人搭载台31。
托板支承装置16如图3和图4所示,具有固定在旋转台工作台15上的气缸35,安装在气缸35的活塞杆35a上并可自由装卸地支承托板5的托板支承体36,与活塞杆35a平行地敷设在支承体36的底面上的一对轨道37,可自由滑动地卡合在这些轨道37上的多个导向构件38。导向构件38固定在旋转工作台15上。气缸35为用于在前进动作时将托板5支承在托板支承体36上,或在后退动作时使托板支承体36退让被加工零件输送机构2退让的气缸。
托板支承体36包括:升降工作台40;安装在升降工作台40上,将托板5的下部5a夹紧并固定的一对夹紧爪41;安装在升降工作台40上,驱动各夹紧爪41的2种类气缸42、43;将升降工作台40升降的一对气缸44;在固定气缸44的同时在底面上敷设了一对轨道37的基板45;固定在升降工作台44上,从下方接收托板5的托板支承构件46。47为搭载夹紧爪41的工作台。
气缸42设置在升降工作台40上,在搭载夹紧爪41的工作台47上滑动,为用于使夹紧爪41接近托板5的下部5a或退让托板5的下部5a的气缸。气缸43设置在工作台47上,为用于将夹紧爪41推压在托板5的下部5a,或从托板5的下部5a释放的气缸。再者,一对夹紧爪41夹紧的对象为设置于托板5下部5a的板构件5b。板构件5b紧固在托板5的内面。并且,一对夹紧爪41进入在板构件5b中央部形成的缺口中,夹紧缺口的缘部。
由气缸42产生的夹紧爪41的滑动动作通过固定设置于托板47上的滑动导向件48a,和固定设置于升降工作台40上的滑轨48b顺畅地进行。此外,气缸44产生的升降工作台40的升降动作通过固定设置于升降工作台40上的滑轨49a和固定设置于基板45上的滑动导向件49顺畅地进行。再者,气缸35的活塞杆35a在前进状态时,托板支承体36与直立设置于托板用输送台车6前后的托板接收构件7相互不干涉。
连结装置17如图5和图6所示,为将被加工零件输送机构2的托板用输送台车6与机器人输送机构4的机器人用输送台车14连结的装置,由通过安装零件50设置于机器人用输送台车14的缘部上的气缸51、以轴53为中心可自由旋转地安装在锁爪安装零件52上的锁爪54(该锁爪安装零件54安装在气缸51的活塞杆51a上)、安装在锁爪54与夹紧爪安装零件52之间,使锁爪54收缩为锁紧状态的弹簧55、设置于托板用输送台车6上的卡合构件56(该卡合构件56与形成于锁爪54上的卡合凹部54a卡合)构成。此外,57为气缸51的导向构件。
气缸51的活塞杆51a为前进状态(连结准备状态)的托板用输送台车6在停止状态或比托板用输送台车6慢的移动速度的情况下,在托板用输送台车6追上托板用输送台车6时,如图6(a)所示,卡合构件56与锁爪54的倾斜部54b接触,同时克服弹簧55的收缩力,将锁爪54向下方推压。接着,在锁爪54以轴53为中心旋转,卡合构件56与卡合凹部54a卡合时,锁爪54由于弹簧55的收缩力成为原状态。这样,托板用输送台车6相对于机器人用输送台车14成为连结状态。
此外,为了解除托板用输送台车6与机器人用输送台车14的连结状态,使气缸51的活塞杆51a成为后退状态即可。在气缸51的活塞杆51a为后退状态时,如图6(b)所示,锁爪54及安装有锁爪54的锁爪安装零件52等向下方移动,卡合构件56脱离卡合凹部54a,卡合构件56从束缚状态下解放。这样,托板用输送台车6被自由移动地输送。此外,图5和图6中所示的箭头为托板用输送台车6及机器人用输送台车14的输送方向。
电机18的浮动机构19和定心机构20如图7和图8所示,由固定电机18的板60、在板60的上面四角上固定设置的4个导向构件61、敷设在机器人用输送台车14的下面,将导向构件61自由滑动地卡合的4根轨道62、连结活塞杆63a、64a的相反侧并串联连结的2个气缸63、64构成。
再者,气缸63的活塞杆63a通过托架65与机器人用输送台车14连结,气缸64的活塞杆64a通过托架66与固定电机18的板60连结。并且,气缸63的活塞杆63a平时为前进状态,气缸64的活塞杆64a平时为后退状态。向气缸63、64中供给规定压力的空气。
此外,在机器人输送机构4中,设置有用于在高速移动时将浮动机构19及定心机构20锁定的锁定机构65。
锁定机构65由固定设置在机器人用输送台车14上的气缸66的活塞杆66a上设置的可自由旋转的辊67、通过托架68安装在板60的端部上的凸轮构件69构成。并且,通过使气缸66的活塞杆66a为前进状态,辊67与凸轮构件69卡合,浮动机构19及定心机构20成为没有功能的锁定状态。再者,图7与图8所示的箭头为机器人用输送台车14的输送方向。
以下,根据图9的框图对本发明的装配生产装置的动作及本发明的装配生产方法进行说明。
首先,在步骤SP1(输送机构连结工序)中,在机器人用输送台车14在原位置待机时,载置有将被加工零件1支承的托板5的托板用输送台车6被自由移动地输送,托板用输送台车6通过连结装置17与机器人用输送台车14机械性地连结。
接着,在步骤SP2(被加工零件保持工序)中,通过将托板用输送台车6与机器人用输送台车14连结,机器人用输送台车14与托板用输送台车6通过电机18的驱动使啮合在齿条25上的小齿轮24旋转,开始同步输送。在开始同步输送的同时,托板支承装置16的气缸35的活塞杆35a前进,安装在活塞杆35a上的托板支承体36位于在托板用输送台车6的托板接收构件7上载置的托板5的下方。
此后,一对气缸44进行前进动作,使托板支承构件46上升,由托板支承构件46将托板5举起,将托板5载置在支承构件46上。接着,通过气缸42、43的驱动,由一对夹紧爪41将设置于托板5的下部5a上的板构件5b夹紧。
接着,在步骤SP3(加工工序)中,在将机器人用输送台车14与托板用输送台车6同步输送的同时,机器人3相对于支承在定位后的托板5上的被加工零件1实施零件的组装等加工处理。此时,由于机器人3和支承在托板5上的被加工零件1以相同的旋转工作台15为基准定位固定,确定了机器人3与被加工零件1的相对的位置关系,能够维持所希望的加工精度。
接下来,在步骤SP4(被加工零件返回工序)中,在机器人3对被加工零件1的加工处理结束时,通过气缸42、43的驱动,解除一对夹紧爪41产生的对板构件5b的夹紧,同时一对气缸44进行后退动作,使托板支承构件46下降,托板5替代托板支承构件46载置在托板支承构件7上。
此后,在步骤SP5(输送机构连结解除工序)中,在托板5的向托板用输送台车6的返回作业结束后,连结装置17的气缸51的活塞杆51a后退,设置在托板用输送台车6上的卡合构件56与锁爪54的卡合凹部54a的卡合被解除。这样,托板用输送台车6由自由移动地输送用辊12向下一工序输送。机器人用输送台车14通过电机18的驱动恢复原位置,对于被加工零件1的加工处理(一循环)结束。然后,机器人3在原位置待机至下个托板用输送台车6被输送。
此外,由于在电机18上设置有相对于输送方向的浮动机构19及定心机构20,因此在作业中向电机18的供给电源突然成为关闭状态,在机器人输送台车14及托板用输送台车6上产生惯性输送力的情况下,即使在电机18、小齿轮24、齿条25及其周边的零件上施加有载荷,也能够防止其损伤。
产业上的可利用性
根据本发明,由于将被加工零件从被加工零件输送机构向加工装置输送机构移载并定位保持着,确定了加工装置与被加工零件的相对的位置关系,能够提供一种提高加工装置的装配加工精度的装配生产方法及其装置。

Claims (3)

1.一种装配生产方法,相对于由被加工零件输送机构自由流动输送的被加工零件,通过由具有独自的驱动源的加工装置输送机构沿与该被加工零件相同方向输送的加工装置实施零件组装等加工处理,其特征为,包括:将所述被加工零件输送机构与所述加工装置输送机构连结的输送机构连结工序;在同步输送的同时将被加工零件从所述被加工零件输送机构移载至所述加工装置输送机构上并定位保持的被加工零件保持工序;在同步输送的同时由所述加工装置对被加工零件实施加工处理的加工工序;在同步输送的同时将被加工零件从所述加工装置输送机构移载返回至所述被加工零件输送机构的被加工零件返回工序;解除所述被加工零件输送机构与所述加工装置输送机构的连结的输送机构连结解除工序。
2.一种装配生产装置,其相对于由被加工零件输送机构自由流动输送的被加工零件,通过由具有独自的驱动源的加工装置输送机构沿与该被加工零件相同方向输送的加工装置实施零件组装等加工处理,其特征为,所述被加工零件输送机构具有支承被加工零件的可自由装卸的托板,所述加工装置输送机构具有:载置所述加工装置并自由旋转地进行定位的旋转工作台;托板支承装置,其设置于该旋转工作台上,使所述托板脱离所述被加工零件输送机构并对该托板进行支承;连结所述被加工零件输送机构进行同步输送的连结装置。
3.如权利要求2所述的装配生产装置,其特征为,在所述加工装置输送机构的驱动源上,设置有相对于输送方向的浮动机构及定心机构。
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