JP2003071647A - Automatic mounting facility and automatic mounting method - Google Patents

Automatic mounting facility and automatic mounting method

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JP2003071647A
JP2003071647A JP2001267291A JP2001267291A JP2003071647A JP 2003071647 A JP2003071647 A JP 2003071647A JP 2001267291 A JP2001267291 A JP 2001267291A JP 2001267291 A JP2001267291 A JP 2001267291A JP 2003071647 A JP2003071647 A JP 2003071647A
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JP
Japan
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robot
parts
jig
assembling
setting
Prior art date
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JP2001267291A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kobayashi
隆行 小林
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Nippon Yusoki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Yusoki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic mounting facility and an automatic mounting method capable of realizing mechanization (automation) of a temporarily assembly welding process, reducing labor, and improving working efficiency. SOLUTION: This automatic mounting facility comprises a fixture 6 for mounting, a pallet Q for loading a plurality of components P to be set, and a welding robot 7 for mounting the plurality of components P set on the fixture 6 for mounting. The automatic mounting facility has a single handling robot 1 capable of performing a handling operation for taking the components P of the pallet Q and setting them at a predetermined position of the fixture 6 for each of the plurality of components P, and a fixture J for positioning for correcting the attitudes and positions of the components P taken out of the pallet Q and recognizing a relative positional relation between the components P and a steering robot 1 before the setting to the fixture 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、仮組溶接ロボット
等の自動組付設備に係り、詳しくは、ハンドリング操作
が自在に行える1組のロボットを用いることにより、複
数の部品から成る製品を、正確に位置決めされた状態で
自動的に組付けできるようにする技術に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic assembly facility such as a temporary assembly welding robot, and more particularly, to a product composed of a plurality of parts by using one set of robots that can be freely handled. The present invention relates to a technique that enables automatic assembly in an accurately positioned state.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、フォークリフトの車体製作ライ
ンでは、厚板材で成る複数種のフレーム部材を溶接一体
化することで車体フレームを作成するのであるが、フレ
ーム部材どうしを接合するための溶接長さは相当長くな
るので、先ず複数のフレーム部材を部分的に点付け溶接
して仮組みすることで車体フレームとしての形を整え、
その後に本溶接(MIG溶接又はTIG溶接)を行うと
いう2段階の工程を経ることで、溶着一体化された車体
フレームを作成するようになる。
2. Description of the Related Art For example, in a vehicle body production line for a forklift, a vehicle body frame is produced by integrally welding a plurality of types of frame members made of thick plate material. The welding length for joining the frame members together. Is considerably long, so first of all, a plurality of frame members are partially spot-welded and temporarily assembled to adjust the shape of the vehicle body frame,
After that, a two-step process of performing main welding (MIG welding or TIG welding) is performed, and thereby a welded and integrated vehicle body frame is created.

【0003】そして、精度の要求される仮組溶接工程
は、従来では、基本的に人為作業で行われるものであっ
た。即ち、図6に示すように、予め作成された車体フレ
ーム用の仮組治具30を所定の位置に設置しておき、部
材用パレット31に置かれたフレーム部材32を、人力
又は天井クレーン33を用いて仮組治具30の所定位置
へセットする。そして、図7に示すように、作業者が溶
接機34を用いて、先ほど仮組治具30にセットされた
フレーム部材32を、それに接する他の部材(図示省
略)に溶接するのであり、この一連の仮組溶接作業を、
複数の部材毎に繰返し行っていた。
Conventionally, the temporary assembly welding process, which requires precision, is basically performed manually. That is, as shown in FIG. 6, a preliminarily prepared temporary assembly jig 30 for a vehicle body frame is installed at a predetermined position, and a frame member 32 placed on a member pallet 31 is replaced by a human power or overhead crane 33. Is used to set the temporary assembling jig 30 at a predetermined position. Then, as shown in FIG. 7, the worker uses the welding machine 34 to weld the frame member 32 previously set on the temporary assembly jig 30 to another member (not shown) in contact with the frame member 32. A series of temporary welding work
It was repeated for each of a plurality of members.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の仮組溶接工
程では、フレーム部材を部材用のパレットから仮組治具
のセット位置に持って行く際は、作業者が重いフレーム
部材を運びながらその姿勢及び位置の調節を行いつつ位
置決めセットしなければならず、労力的に負担であると
ともにある程度の熟練を必要とするので、誰でもできる
というものではなかった。加えて、仮組治具における仮
付溶接工程も人為溶接作業で賄われているものであっ
た。
In the above-mentioned conventional temporary assembly welding process, when the frame member is brought from the pallet for the member to the setting position of the temporary assembly jig, the operator carries the heavy frame member while carrying it. Since it is necessary to set the position while adjusting the posture and the position, which is a labor burden and requires a certain amount of skill, no one can do it. In addition, the temporary welding process in the temporary assembly jig was also covered by the artificial welding work.

【0005】つまり、仮組治具は、各フレーム部材に対
する基準面、クランプ等が装備されていて比較的構造が
複雑なものであり、人為操作によって各フレーム部材が
位置決めクランプされるに要する時間が長く掛かる傾向
にある。そのため、この仮組溶接工程を機械化しても作
業効率及び精度の面におけるメリットが得難いことか
ら、比較的高価な溶接ロボットを用いることが困難であ
り、従って、人為溶接作業にならざるを得なかったので
ある。
That is, the temporary assembly jig has a relatively complicated structure because it is provided with a reference surface for each frame member, a clamp, etc., and the time required for positioning and clamping each frame member by human operation is relatively long. It tends to take a long time. Therefore, it is difficult to obtain a merit in terms of work efficiency and accuracy even if this temporary assembly welding process is mechanized, and thus it is difficult to use a relatively expensive welding robot, and therefore it is inevitable that the welding work is performed manually. It was.

【0006】上記のように、仮組溶接工程には、労力及
び熟練を要する比較的難しい人為作業であるとともに、
そのこと故に作業能率も芳しいものではなく、改善の余
地が残されているものであった。このような実情に鑑み
ることにより、本発明の目的は、仮組溶接工程の機械化
(自動化)を実現し、労力軽減並びに作業能率向上が図
れる自動組付設備、並びに自動組付方法を得ることにあ
る。
As described above, the temporary assembly welding process is a relatively difficult human work requiring labor and skill, and
Therefore, the work efficiency was not satisfactory, and there was room for improvement. In view of such circumstances, an object of the present invention is to obtain an automated assembly facility and an automated assembly method that realize mechanization (automation) of a temporary assembly welding process and can reduce labor and improve work efficiency. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、組付用治具
と、この組付用治具にセットされるべき複数の部品を載
置するためのパレットと、組付用治具にセットされた複
数の部品どうしを組付ける組付装置とを備え、パレット
に載置された部品を取出して組付用治具の所定位置にセ
ットするハンドリング操作を、複数の部品各々について
実行可能な単一の操向ロボットを設けて自動組付設備を
構成したことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to an assembling jig, a pallet for mounting a plurality of parts to be set on the assembling jig, and an assembling jig. And an assembling device for assembling a plurality of assembled parts together, and a handling operation for taking out the parts placed on the pallet and setting them at a predetermined position of the assembling jig can be performed for each of the plurality of parts. It is characterized in that an automatic assembling facility is configured by providing one steering robot.

【0008】本発明によれば、パレットに載置されてい
る部品の取出し、移送、及び組付用治具へのセットの各
操作が、いずれも操向ロボットによって行われることに
なり、重いフレーム部材を位置合せしながら運ぶという
重労働から解放されるようになるとともに、人為作業に
比べて大幅な能率向上を図ることができる。そして、そ
れらの各操作を機械的に行う操向ロボットは1台である
から、例えば、専用のロボットを複数台設ける場合に比
べて、必要な設置スペースや節約することができ、自動
組付設備をコンパクトに構成することが可能となる。
又、組付装置を用いての組付用治具にセットされた部品
どうしの効率的な組付け機能が有効となり、全体として
の作業能率向上に大きく寄与できるようになる。
According to the present invention, the operations of taking out, transferring, and setting the parts placed on the pallet to the assembling jig are all performed by the steering robot, and the heavy frame is used. It is possible to relieve the heavy labor of carrying the members while aligning them, and it is possible to greatly improve the efficiency compared to manual work. Since there is only one steering robot that mechanically performs each of these operations, it is possible to save the required installation space and save the installation space as compared with the case where a plurality of dedicated robots are provided, for example. Can be made compact.
Further, the efficient assembling function of the parts set in the assembling jig by using the assembling device becomes effective, and it becomes possible to greatly contribute to the improvement of the work efficiency as a whole.

【0009】また、この自動組付装置では、パレットか
ら取出された部品の姿勢及び位置を所定の状態に矯正し
て、組付用治具へのセット前における部品と操向ロボッ
トとの相対位置関係を認識するための位置決め用治具が
設けられる。
Further, in this automatic assembly apparatus, the posture and position of the parts taken out from the pallet are corrected to a predetermined state, and the relative position between the parts and the steering robot before being set on the assembly jig. A positioning jig for recognizing the relationship is provided.

【0010】パレットに載置されている部品を直接組付
用治具に運ぶのではなく、取出した部品を、一旦位置決
め用治具に置いて姿勢や位置の矯正を行い、操向ロボッ
トとの相対位置関係を認識した状態としてから組付用治
具に運ぶ。取出された部品と操向ロボットとの相対位置
関係は、どの部品についても認識され、つまりは正確に
割り出され、1台の操向ロボットでありながら、複数種
の部品を正確に位置決め用具治具の所定位置にセットさ
せることが可能になる。これにより、組付用治具におけ
る組付け精度をより改善できるようになる。
Instead of directly carrying the parts placed on the pallet to the assembling jig, the taken-out parts are once placed on the positioning jig to correct the posture and position, and then the parts are operated with the steering robot. Carry it to the assembly jig after recognizing the relative positional relationship. The relative positional relationship between the taken-out parts and the steering robot is recognized for every part, that is, it is accurately determined, and a tool for accurately positioning a plurality of types of parts can be used even if it is one steering robot. It becomes possible to set the tool at a predetermined position. As a result, the assembling accuracy of the assembling jig can be further improved.

【0011】また、自動組付装置において、操向ロボッ
トには、例えば部品を着脱自在に支持するロボットハン
ドを装備自在であるとともに、該ロボットハンドを部品
の取出し及び移送に適したものに付換え自在とするため
のチャック部が装備される。
Further, in the automatic assembling apparatus, the steering robot can be equipped with, for example, a robot hand for detachably supporting the parts, and the robot hand can be replaced with one suitable for taking out and transferring the parts. It is equipped with a chuck to make it flexible.

【0012】この場合、部品を支持するためのロボット
ハンドの付換えが可能なチャック部を操向ロボットに設
けたので、部品の取出し及び移送を行うに好適又は最適
な支持状態が得られるロボットハンドを、各部品毎に使
い分けることができるようになるから、位置決め用治具
における位置合せ機能、及び組付用治具における正確な
セット機能をより高めることが可能になる。これによ
り、組付用治具における組付け精度をより一層改善でき
るようになる。
In this case, since the steering robot is provided with the chuck part capable of replacing the robot hand for supporting the parts, the robot hand capable of obtaining a supporting state suitable or optimum for taking out and transferring the parts. Can be used properly for each part, so that the positioning function in the positioning jig and the accurate setting function in the assembling jig can be further enhanced. As a result, the assembling accuracy of the assembling jig can be further improved.

【0013】さらに、チャック部は、例えば磁着手段に
よって部品の支持及び解放が自在なものに構成される。
Further, the chuck portion is constructed so that the components can be freely supported and released by, for example, magnetic attachment means.

【0014】部品を電磁石等の磁着手段によって支持す
れば、例えば、吊フックや孔といった専用の支持手段が
不要であり、部品に余計な構造物を形成しておく必要が
無く、またロボットハンドで支持するときの姿勢や位置
に融通が効き、支持状態の設定自由度を高くすることが
できる。これにより、ロボットハンドの設計や、パレッ
トの配列構造等が行い易いという作用も得ることが可能
になる。
If the component is supported by the magnetic attachment means such as an electromagnet, for example, a dedicated support means such as a hanging hook or a hole is not required, and it is not necessary to form an extra structure on the component and the robot hand. The flexibility in the posture and position at the time of supporting can be enhanced, and the degree of freedom in setting the supporting state can be increased. As a result, it is possible to obtain an effect that it is easy to design the robot hand and arrange the pallet.

【0015】さらに、操向ロボットは、例えば位置固定
のレールと、このレールに沿って移動走行自在なロボッ
ト本体とを備えて構成される。
Further, the steering robot comprises, for example, a position-fixed rail and a robot main body which is movable along the rail.

【0016】この場合、ロボット本体はレールに沿って
移動走行自在であるから、レールの長さ設定によって設
備長を如何様にも変更並びに設定することができるとと
もに、例えばタイヤ等の走行輪でもって進行方向が自由
に設定できる手段に比べて、走行の反復によるロボット
本体の位置変化が生じないから、位置制御を行わせる上
で明らかに有利になる。
In this case, since the robot body can move freely along the rails, the equipment length can be changed and set in any way by setting the rail lengths, and the running wheels such as tires can be used. Compared with the means in which the traveling direction can be freely set, the position change of the robot main body does not occur due to repeated running, which is obviously advantageous in performing position control.

【0017】また、自動組付の方法は、パレットに載置
された部品を、単一の操向ロボットを用いて取出す取出
し工程と、取出された部品を位置決め用治具にセットす
ることで、操向ロボットと部品との相対位置関係を認識
する位置決め工程と、位置決めされた部品を操向ロボッ
トによって組付用治具の所定位置にセットするセット工
程と、組付用治具にセットされた複数の部品どうしを組
付装置によって組付ける組付工程とを有する。
Further, the automatic assembling method is to take out the parts placed on the pallet using a single steering robot, and set the taken out parts on a positioning jig. A positioning process for recognizing the relative positional relationship between the steering robot and the parts, a setting process for setting the positioned parts at a predetermined position of the assembly jig by the steering robot, and a setting process for the assembly jig And an assembling step of assembling a plurality of parts by an assembling device.

【0018】この方法に従えば、パレットから部品を取
出して位置決めしながら組付用治具へのセット操作のい
ずれも操向ロボットによって為されるから、重いフレー
ム部材を位置合せしながら運ぶという重労働から解放さ
れるようになるとともに、人為作業に比べて大幅な能率
向上を図ることができる。そして、それらの各操作を機
械的に行う操向ロボットは1台であるから、例えば、専
用のロボットを複数台設ける場合に比べて、必要な設置
スペースや節約することができ、自動組付設備をコンパ
クトに構成することが可能となる。又、組付工程におい
ては、組付用治具にセットされた部品どうしを組付装置
を用いて効率的に組付けることが可能になり、全体とし
ての作業能率向上に大きく寄与できるようになる。
According to this method, since the steering robot performs both the setting operation on the assembling jig while taking out and positioning the parts from the pallet, the heavy labor of carrying the heavy frame members while aligning them. It is possible to achieve a significant improvement in efficiency compared to manual work. Since there is only one steering robot that mechanically performs each of these operations, it is possible to save the required installation space and save the installation space as compared with the case where a plurality of dedicated robots are provided, for example. Can be made compact. Further, in the assembling process, it becomes possible to efficiently assemble the parts set in the assembling jig by using the assembling device, which greatly contributes to the improvement of the work efficiency as a whole. .

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1に、フォークリフトの車体フレームF
を製作するための仮組溶接ライン(自動組付設備の一
例)Aの平面図が示されている。この仮組溶接ラインA
は、長く延びたスライドレール2を有する1組のハンド
リングロボット(操向ロボットの一例)1、スライドレ
ール2の終端側に配置された仮溶接部3、スライドレー
ル2の終端部の両サイドに配置された複数のロボットハ
ンドRH1〜RH7、スライドレール2の一方に配置さ
れた位置決め治具J1〜J4、及びスライドレール2の
他方に配置された多種多数の厚板鋼板製のフレーム部材
(部品の一例)P1〜PN(Nは任意の整数)から構成
されている。
FIG. 1 shows a body frame F of a forklift truck.
The top view of the temporary assembly welding line (an example of automatic assembly equipment) A for manufacturing is shown. This temporary assembly welding line A
Are a pair of handling robots (an example of a steering robot) 1 each having a long slide rail 2, a temporary welding portion 3 arranged on the end side of the slide rail 2, and arranged on both sides of the end portion of the slide rail 2. A plurality of robot hands RH1 to RH7, positioning jigs J1 to J4 arranged on one side of the slide rail 2, and a large number of frame members made of a large number of thick steel plates arranged on the other side of the slide rail 2 (an example of parts ) P1 to PN (N is an arbitrary integer).

【0021】この仮組溶接ラインの概略工程を説明する
と、ハンドリングロボット1のアーム4先端に第1ロボ
ットハンドRH1を装着し、第1のフレーム部材P1を
把持してから位置決め治具J1に運び、ハンドリングロ
ボット1に対するフレーム部材P1の位置及び姿勢を正
確に設定する。それから、スライドレール2上にてハン
ドリングロボット1を終端側にスライド移動させて、仮
溶接部3の作業台5に固定されている仮組ポジショナー
治具(組付用治具の一例)6の所定箇所にフレーム部材
P1をセットし、仮溶接部3の仮付溶接ロボット(組付
装置の一例)7で仮付溶接する。
The outline process of this temporary assembly welding line will be described. The first robot hand RH1 is attached to the tip of the arm 4 of the handling robot 1, and the first frame member P1 is gripped and then carried to the positioning jig J1. The position and orientation of the frame member P1 with respect to the handling robot 1 are set accurately. Then, the handling robot 1 is slid to the end side on the slide rail 2, and the predetermined position of the temporary assembly positioner jig (an example of assembly jig) 6 fixed to the workbench 5 of the temporary welding portion 3 is determined. The frame member P1 is set at a position and tack welding is performed by the tack welding robot (an example of an assembling device) 7 of the tack welding portion 3.

【0022】これが1つのフレーム部材の取出しから仮
組溶接完了のサイクルであり、このハンドリングロボッ
ト1による一連の操作がフレーム部材の数だけ行われ
る。但し、フレーム部材が変わるときには、ロボットハ
ンドRH1〜RH7の付換え、並びに位置決め治具J1
〜J4の変更が適宜に行われることが含まれる。
This is a cycle from the removal of one frame member to the completion of temporary assembly welding, and a series of operations by the handling robot 1 are performed by the number of frame members. However, when the frame member changes, the robot hands RH1 to RH7 are replaced and the positioning jig J1 is used.
It includes that J4 is appropriately changed.

【0023】次に、各部の概略構造について説明する。Next, the schematic structure of each part will be described.

【0024】図3に示すように、ハンドリングロボット
1は、スライドレール2に嵌合してスライド移動走行自
在な走行機台8と、この走行機台8に対して縦軸心回り
に旋回自在に支持された本体9と、本体9の上部9aに
固定されたシリンダ部9bに対して斜め下方の横方向に
伸縮自在に支持されるアーム部10と、アーム部10に
上下揺動及び左右揺動自在に支持されたチャック部11
とから構成されている。チャック部11は、各種ロボッ
トハンドRH1〜RH7を着脱自在に装着する所であ
り、いずれのロボットハンドRH1〜RH7も、電磁石
(磁着手段の一例)23によってフレーム部材P1〜P
10を磁着及び解除自在に構成されている。
As shown in FIG. 3, the handling robot 1 is mounted on a slide rail 2 and is capable of sliding movement, and a traveling machine base 8 which is rotatable about the longitudinal axis of the traveling machine base 8. A supported main body 9, an arm portion 10 that is supported so as to be capable of expanding and contracting in a lateral direction obliquely downward with respect to a cylinder portion 9b fixed to an upper portion 9a of the main body 9, and a vertical swing and a horizontal swing on the arm portion 10. Freely supported chuck unit 11
It consists of and. The chuck portion 11 is a place where various robot hands RH1 to RH7 are detachably attached, and any of the robot hands RH1 to RH7 is attached to the frame members P1 to P by an electromagnet (an example of a magnetic attachment means) 23.
10 is magnetically attached and detachable.

【0025】スライドレール2は、フロア14に固定さ
れている複数の支持桁13の上面に、左右一対のレール
12,12を載置固定して構成されており、最も始端側
に位置する第1フレーム部材P1用の第1部材パレット
Q1のサイドPから、仮溶接部3の直前位置に亘って延
びる長い直線状を呈している。又、各フレーム部材P1
〜P10は、部材パレットQ1〜Q10に積層状態で載
置されている。
The slide rail 2 is constructed by mounting and fixing a pair of left and right rails 12, 12 on the upper surfaces of a plurality of support girders 13 fixed to the floor 14, and the first rail located closest to the start end side. It has a long straight shape extending from the side P of the first member pallet Q1 for the frame member P1 to the position immediately before the temporary weld portion 3. Also, each frame member P1
To P10 are placed on the member pallets Q1 to Q10 in a stacked state.

【0026】位置決め治具J1〜J4は、ハンドリング
ロボット1のロボットハンドRHとフレーム部材Pとの
正確な相対位置関係を把握するためのものである。即
ち、6種のロボットハンドRH1〜RH7と10種のフ
レーム部材P1〜P10とは、例えば、第1ロボットハ
ンドRH1は第1及び第2フレーム部材P1,P2を磁
着して運ぶと言った具合に予めそれらの組合わせが決ま
っており、基本的には、各部材パレットQ1〜Q10と
ハンドリングロボット1とのフレーム磁着時における相
対位置関係が設定されている。
The positioning jigs J1 to J4 are for grasping an accurate relative positional relationship between the robot hand RH of the handling robot 1 and the frame member P. That is, the six types of robot hands RH1 to RH7 and the ten types of frame members P1 to P10 are, for example, the first robot hand RH1 magnetically carrying the first and second frame members P1 and P2. The combination thereof is determined in advance, and basically, the relative positional relationship between the member pallets Q1 to Q10 and the handling robot 1 at the time of frame magnetic attachment is set.

【0027】しかしながら、工場設備におけるハンドリ
ングロボット1とフレーム部材Pとの相対位置は、おお
よそのものであって誤差が含まれているから、そのまま
の状態で仮組ポジショナー治具6に移送しても、制御上
で正確なセット位置に誘導することが困難である。そこ
で、予めスライドレール2との相対位置が正確に決めら
れている位置決め治具Jに、磁着されたフレーム部材P
を一旦セットすることにより、その状態でのハンドリン
グロボット1とフレーム部材Pとの制御上の相対位置関
係が補正され、仮組ポジショナー治具6の所定位置に正
確に位置合わせしてセットできるようになるのである。
However, since the relative position between the handling robot 1 and the frame member P in the factory equipment is an approximate one and contains an error, even if it is transferred to the temporary assembly positioner jig 6 as it is. , It is difficult to guide to an accurate set position on control. Therefore, the frame member P magnetically attached to the positioning jig J whose relative position to the slide rail 2 is accurately determined in advance.
By once setting, the relative positional relationship between the handling robot 1 and the frame member P in that state in control is corrected, so that the temporary assembly positioner jig 6 can be accurately aligned and set at a predetermined position. It will be.

【0028】つまり、従来の人為作業における作業者が
位置合わせしながら仮組治具へフレーム部材をセットす
る機能を、機械化(自動化)することができている。図
3は、一例としてハンドリングロボット1により、第1
フレーム部材P1を、第1パレットQ1から第1位置決
め治具J1に運ぶイメージを示す作用図である。第1位
置決め治具J1では、その上面16に、第1固定クラン
プ17と第1可動クランプ18とで成る縦クランプ19
と、第2固定クランプ20と第2可動クランプ21とで
成る横クランプ22とが装備されている。尚、この図3
に示す例では、第1パレットQ1に、第1及び第2フレ
ーム部材P1,P2が載置されている。
In other words, the conventional function of manually setting the frame member on the temporary assembling jig while the operator manually positions it can be mechanized (automated). As an example, FIG.
It is an action figure showing the image which conveys frame member P1 from the 1st pallet Q1 to the 1st positioning jig J1. On the upper surface 16 of the first positioning jig J1, a vertical clamp 19 including a first fixed clamp 17 and a first movable clamp 18 is provided.
And a lateral clamp 22 composed of a second fixed clamp 20 and a second movable clamp 21. Incidentally, this FIG.
In the example shown in (1), the first and second frame members P1 and P2 are placed on the first pallet Q1.

【0029】ここで、一旦第1フレーム部材P1を治具
上面16に置き、両可動クランプ18,21を動かして
縦及び横クランプ19,22で挟込むことで、第1及び
第2固定クランプ17,20で決まる縦方向と横方向の
ハンドリングロボット1に対する位置決めが行われると
ともに、治具上面16に置かれていることによって上下
方向のハンドリングロボット1に対する位置決めが行わ
れる。これにより、第1フレーム部材P1のハンドリン
グロボット1に対する位置関係の認識、即ち、制御上の
相対位置を正確に求めることができ、第1フレーム部材
P1の仮組ポジショナー治具6における所定箇所へのセ
ット操作が、ハンドリングロボット1の動かし直しや微
調整を要すること無く1回で正確に行えるとか、高速で
行えるといったことが可能になる。
Here, the first frame member P1 is once placed on the jig upper surface 16 and both movable clamps 18 and 21 are moved to be sandwiched by the vertical and horizontal clamps 19 and 22, whereby the first and second fixed clamps 17 are provided. , 20 for positioning in the vertical direction and the horizontal direction for the handling robot 1 and for positioning in the vertical direction for the handling robot 1 by being placed on the jig upper surface 16. As a result, the positional relationship of the first frame member P1 with respect to the handling robot 1, that is, the relative position for control can be accurately obtained, and the first frame member P1 can be moved to a predetermined position on the temporary assembly positioner jig 6. It becomes possible to perform the setting operation accurately at one time without re-moving the handling robot 1 and fine adjustment, or at high speed.

【0030】つまり、位置決め用治具Jは、ハンドリン
グロボット1に支持された状態のフレーム部材Pの姿勢
及び位置を所定の状態に矯正して、仮組ポジショナー治
具6へのセット前におけるフレーム部材Pとハンドリン
グロボット1との相対位置関係を認識するためのものと
して機能するのである。
In other words, the positioning jig J corrects the posture and position of the frame member P supported by the handling robot 1 to a predetermined state, and sets the frame member P before setting it on the temporary assembly positioner jig 6. It functions as a means for recognizing the relative positional relationship between P and the handling robot 1.

【0031】図1、図2に示すように、仮溶接部3は、
作業台5を有した仮付溶接ロボット7によって構成され
ており、作業台5に仮組ポジショナー治具6が位置決め
固定されている。全てのフレーム部材P1〜P10は、
この仮組ポジショナー治具6に位置決めセットされて仮
溶接固定されるようになる。作業台5は、本体28から
延設された支持アーム27に支持されており、支持アー
ム27は横軸心回りに旋回移動可能に本体28に支承さ
れている。尚、図1に示すように、仮溶接部3のサイド
には仮組溶接が完了した車体フレームFを本溶接工程に
運ぶための搬送台車用走行レール15の始端部が配置さ
れている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the temporary welded portion 3 is
It is configured by a temporary welding robot 7 having a workbench 5, and a temporary assembly positioner jig 6 is positioned and fixed to the workbench 5. All the frame members P1 to P10 are
The temporary assembly positioner jig 6 is positioned and set and temporarily welded and fixed. The workbench 5 is supported by a support arm 27 extending from the main body 28, and the support arm 27 is supported by the main body 28 so as to be pivotally movable around the horizontal axis. As shown in FIG. 1, on the side of the temporary welding portion 3, there is arranged a starting end portion of a traveling rail 15 for a carriage for carrying the vehicle body frame F for which the temporary assembly welding is completed in the main welding process.

【0032】図5は、仮溶接部3におけるハンドリング
ロボット1による仮組ポジショナー治具6へのフレーム
部材Pのセット操作の一例、及び、仮付溶接ロボット7
による仮付溶接作業の一例を示す概略の作用図である。
即ち、作業台5(図5においては図示省略)に載置され
た組付け途中状態(未完成状態)の車体フレームfに、
第5ロボットハンドRH5に磁着されている新たなフレ
ーム部材P13を、仮組ポジショナー治具6の位置決め
ピン支柱24,24に嵌め込もうとしている状況を示し
ている。
FIG. 5 shows an example of an operation of setting the frame member P on the temporary assembly positioner jig 6 by the handling robot 1 in the temporary welding section 3 and the temporary welding robot 7.
FIG. 8 is a schematic operation diagram showing an example of tack welding work by the method.
That is, the body frame f in the assembling state (incomplete state) placed on the workbench 5 (not shown in FIG. 5),
The situation is shown in which a new frame member P13 magnetically attached to the fifth robot hand RH5 is being fitted into the positioning pin struts 24, 24 of the temporary assembly positioner jig 6.

【0033】又、仮付溶接ロボット7先端の溶接作用部
25が、第8フレーム部材P8と第11フレーム部材P
11とが接する角部26にMIG溶接を行うべく移動し
ている状況も示している。尚、図5におけるロボットハ
ンドRH、及びフレーム部材Pの数字は適宜の例として
記載してある。
Further, the welding action portion 25 at the tip of the tack welding robot 7 has the eighth frame member P8 and the eleventh frame member P.
It also shows a situation in which the corner portion 26 where 11 and 11 are moved to perform MIG welding. The numbers of the robot hand RH and the frame member P in FIG. 5 are described as appropriate examples.

【0034】以上のように、パレットQからのフレーム
部材Pの取出し工程、取出されたフレーム部材Pを位置
決め用治具Jにセットすることで、ハンドリングロボッ
ト1とフレーム部材Pとの相対位置関係を認識する位置
決め工程と、位置決めされたフレーム部材Pをハンドリ
ングロボット1によって仮組ポジショナー治具6の所定
位置にセットするセット工程から成る自動組付方法であ
り、このハンドリングロボット1による1サイクルの組
付作業が、フレーム部材Pの個数回(N回)繰り返され
るのである。
As described above, by taking out the frame member P from the pallet Q and setting the taken out frame member P on the positioning jig J, the relative positional relationship between the handling robot 1 and the frame member P is determined. This is an automatic assembling method consisting of a positioning step of recognizing and a setting step of setting the positioned frame member P at a predetermined position of the temporary assembly positioner jig 6 by the handling robot 1. The work is repeated for the number of frame members P (N times).

【0035】それから、仮組ポジショナー治具6にセッ
トされた複数のフレーム部材P1〜P10どうしを仮付
溶接ロボット7によって組付ける組付工程を行い、車体
フレームFの仮組溶接が完了する。参考として、図5
に、仮組ポジショナー治具6にセットされた第8フレー
ム部材P8に第11フレーム部材P11を仮付溶接ロボ
ット7によって組み付ける様子を示す。
Then, the assembly process of assembling the plurality of frame members P1 to P10 set on the temporary assembly positioner jig 6 by the temporary assembly welding robot 7 is performed, and the temporary assembly welding of the vehicle body frame F is completed. For reference, see FIG.
FIG. 11 shows how the 11th frame member P 11 is assembled by the temporary welding robot 7 to the 8th frame member P 8 set on the temporary assembly positioner jig 6.

【0036】仮組溶接が完了した車体フレームFは、仮
溶接部3の横に配置されている搬送台車用走行レール1
5に運ばれ、本溶接工程へ運ばれて行く。
The vehicle body frame F, which has been subjected to the temporary assembly welding, has the traveling rail 1 for the carrier which is arranged beside the temporary welding portion 3.
It is carried to No. 5, and is carried to the main welding process.

【0037】参考として、図4にフォークリフトの車体
フレームFの組付け完成後の全体斜視図を示す。
For reference, FIG. 4 shows an overall perspective view of the forklift after the assembly of the vehicle body frame F is completed.

【0038】〔別実施形態〕 《1》 操向ロボット1は、天井から吊設されたレール
にロボット本体9が垂下支持されて移動自在なケーブル
カー式のものとしても良く、その構造の種類は問わな
い。 《2》 ロボットハンド11による部品Pの支持手段
は、エア吸引による負圧力によるものや、指間接構造に
よって把持するものでも良い。 《3》 組付装置7は、溶接の他、ボルト・ナットやス
クリューによって部品どうしを一体化させる締結手段
や、圧入、カシメ、接着を行うもの等、種々のものが可
能である。 《4》 仮溶接部3における仮付溶接は、全てのフレー
ム部材P1〜PNの位置決めセット後に行うものでも、
1個のフレーム部材Pが追加セットされる毎に行うも
の、或いは、適宜の数のフレーム部材Pがセットされた
ら行う等、種々の場合が考えられる。 《5》 部品Pの数や種類、位置決め治具Jの数や種
類、及びロボットハンドRH等の数や種類は、自動組付
設備の規模や組付対象に応じて適宜に変更設定するもの
であり、その数や種類の多少は問わない。
[Other Embodiments] << 1 >> The steering robot 1 may be a cable car type in which the robot main body 9 is hung and supported by rails suspended from the ceiling and is movable. It doesn't matter. << 2 >> The means for supporting the component P by the robot hand 11 may be a negative pressure due to air suction or a means for gripping by a finger indirect structure. << 3 >> The assembling device 7 can be various ones such as a welding means, a fastening means for integrating parts by bolts, nuts, and screws, a device for press-fitting, caulking, and adhering. << 4 >> Even if temporary tack welding in the temporary weld portion 3 is performed after positioning and setting all the frame members P1 to PN,
Various cases are conceivable, such as one performed each time one frame member P is additionally set, or one performed when an appropriate number of frame members P are set. << 5 >> The number and types of parts P, the number and types of positioning jigs J, and the number and types of robot hands RH, etc. are set appropriately according to the scale of automatic assembly equipment and the target of assembly. Yes, it does not matter how many or what kind.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明では、単一の操向ロボットを用い
てパレットからの部品取出しから組付用治具の所定位置
のセットまでの一連のハンドリング操作を自動化するこ
とができたので、組付用治具における組付装置の機械化
も有効となり、設備スペースをコンパクトに纏めること
を可能としながら、複数の部品を組付ける作業における
労力軽減と組付能率向上との双方を図ることができた。
According to the present invention, since a single steering robot can be used to automate a series of handling operations from taking out parts from the pallet to setting the assembly jig at a predetermined position, the assembly can be carried out. Mechanization of the assembling device in the attachment jig was also effective, and it was possible to reduce the labor in the work of assembling multiple parts and improve the assembling efficiency while allowing the equipment space to be compactly assembled. .

【0040】さらに、自動組付設備において、パレット
から取出された部品を組付用治具にセットする前に、位
置決め用具治具にセットして部品と操向ロボットとの相
対位置関係を認識させることにより、組付用治具におけ
る部品セット精度の向上、又は位置決めセットに要する
時間が短くなることによる能率向上が行え、前記効果を
強化することができた。
Further, in the automatic assembling equipment, before the parts taken out from the pallet are set in the assembling jig, they are set in the positioning tool jig to recognize the relative positional relationship between the parts and the steering robot. As a result, it is possible to improve the accuracy of setting the parts in the assembly jig, or to improve the efficiency by shortening the time required for the positioning and setting, and to strengthen the above effects.

【0041】また、操向ロボットに設けたチャック部に
より、部品に応じたロボットハンドに付換えることが自
在となり、部品移送に好適な姿勢として移送効率の向上
が図れるとか、組付用治具での部品セット精度の向上や
その能率向上が可能になり、前記効果を強化することが
できた。
Further, the chuck portion provided in the steering robot makes it possible to change the robot hand to a robot hand according to the component, and it is possible to improve the transfer efficiency with a posture suitable for transferring the component, or to use a jig for assembling. It is possible to improve the precision of the parts setting and the efficiency thereof, and to strengthen the above effects.

【0042】さらに、チャック部による部品支持を磁着
手段とすることにより、操向ロボットで支持するための
改造を部品に施す必要が無く、しかも部品の操向ロボッ
トに対する姿勢の融通が効き易いという利点が得られ
た。
Further, since the parts are supported by the chuck part as magnetic attachment means, it is not necessary to modify the parts to support them by the steering robot, and the posture of the parts with respect to the steering robot can be easily accommodated. Benefits were obtained.

【0043】さらに、レールとレールに沿って移動走行
するロボット本体とで操向ロボットを構成することによ
り、設備長の設定自由度が高く、位置決め精度にも有利
となる利点が得られる。
Further, by constructing the steering robot with the rail and the robot body that moves along the rail, the degree of freedom in setting the equipment length is high and the positioning accuracy is advantageous.

【0044】また、自動組付の方法に従えば、単一の操
向ロボットを用いてパレットからの部品取出しから組付
用治具の所定位置のセットまでの一連の工程が自動的に
行えるようになり、組付用治具における組付装置の機械
化も有効になり、設備スペースをコンパクトに纏めるこ
とを可能としながら、労力軽減と組付能率向上との双方
を図ることができた。
Further, according to the automatic assembling method, a single steering robot can be used to automatically perform a series of steps from taking out parts from the pallet to setting the assembling jig at a predetermined position. As a result, mechanization of the assembling device in the assembling jig became effective, and it was possible to reduce the labor and improve the assembling efficiency while allowing the equipment space to be compact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】仮組溶接ライン全体の平面図1 is a plan view of the entire temporary assembly welding line

【図2】仮溶接部の概略を示し、(イ)は正面図、
(ロ)は側面図
FIG. 2 shows an outline of a temporary welded portion, (a) is a front view,
(B) is a side view

【図3】ハンドリングロボットによるフレーム部材の位
置合せ工程の一例を示す作用図
FIG. 3 is an operation diagram showing an example of a frame member alignment process by a handling robot.

【図4】フォークリフトの車体フレーム全体を示す斜視
FIG. 4 is a perspective view showing the entire body frame of the forklift.

【図5】フレーム部材の仮組ポジショナー治具への部品
セット工程の一例を示す作用図
FIG. 5 is an operation diagram showing an example of a part setting process of a frame member to a temporary assembly positioner jig.

【図6】従来におけるフレーム部材の仮組治具への人為
セット操作を示す作用図
FIG. 6 is an operation diagram showing a conventional manual setting operation of a frame member on a temporary assembly jig.

【図7】従来におけるフレーム部材の人為仮組溶接工程
を示す作用図
FIG. 7 is an operation diagram showing a conventional artificial temporary assembly welding process of a frame member.

【符号の説明】 1 操向ロボット 6 組付用治具 7 組付装置 9 ロボット本体 11 チャック部 12 レール 23 磁着手段 J 位置決め用治具 P 部品 Q パレット RH ロボットハンド[Explanation of symbols] 1 Steering robot 6 Assembly jig 7 Assembly device 9 Robot body 11 Chuck part 12 rails 23 Magnetic means J Positioning jig P parts Q pallet RH robot hand

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B25J 15/04 B25J 15/04 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B25J 15/04 B25J 15/04 A

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 組付用治具と、この組付用治具にセット
されるべき複数の部品を載置するためのパレットと、前
記組付用治具にセットされた複数の前記部品どうしを組
付ける組付装置とを備え、前記パレットに載置された部
品を取出して前記組付用治具の所定位置にセットするハ
ンドリング操作を、前記複数の部品各々について実行可
能な単一の操向ロボットを設けてある自動組付設備。
1. An assembling jig, a pallet for placing a plurality of parts to be set on the assembling jig, and a plurality of the parts set on the assembling jig. And an assembling device for assembling the parts, and a single operation capable of executing a handling operation for taking out the parts placed on the pallet and setting them at a predetermined position of the assembling jig for each of the plurality of parts. Automatic assembly equipment equipped with a robot for robots.
【請求項2】 前記パレットから取出された部品の姿勢
及び位置を所定の状態に矯正して、前記組付用治具への
セット前における前記部品と前記操向ロボットとの相対
位置関係を認識するための位置決め用治具を設けてある
請求項1に記載の自動組付設備。
2. The relative position relationship between the parts and the steering robot is corrected by correcting the postures and positions of the parts taken out from the pallet to a predetermined state and before setting them on the assembly jig. The automatic assembly facility according to claim 1, further comprising a positioning jig for performing the operation.
【請求項3】 前記操向ロボットは、前記部品を着脱自
在に支持するロボットハンドを装備自在であるととも
に、該ロボットハンドを前記部品の取出し及び移送に適
したものに付換え自在とするためのチャック部が装備さ
れている請求項1又は2に記載の自動組付設備。
3. The steering robot can be equipped with a robot hand that detachably supports the parts, and the robot hand can be replaced with a robot hand suitable for taking out and transferring the parts. The automatic assembly facility according to claim 1 or 2, which is equipped with a chuck portion.
【請求項4】 前記チャック部は、磁着手段によって前
記部品の支持及び解放が自在なものに構成されている請
求項1〜3のいずれか1項に記載の自動組付設備。
4. The automatic assembly facility according to claim 1, wherein the chuck portion is configured so that the component can be freely supported and released by a magnetic attachment means.
【請求項5】 前記操向ロボットは、位置固定のレール
と、このレールに沿って移動走行自在なロボット本体と
を備えて構成されている請求項1〜4のいずれか1項に
記載の自動組付設備。
5. The automatic robot according to claim 1, wherein the steering robot includes a rail whose position is fixed and a robot main body which is movable along the rail. Assembly equipment.
【請求項6】 パレットに載置された部品を、単一の操
向ロボットを用いて取出す取出し工程と、取出された部
品を位置決め用治具にセットすることで、前記操向ロボ
ットと前記部品との相対位置関係を認識する位置決め工
程と、位置決めされた前記部品を前記操向ロボットによ
って組付用治具の所定位置にセットするセット工程と、
前記組付用治具にセットされた複数の部品どうしを組付
装置によって組付ける組付工程とを有する自動組付方
法。
6. The steering robot and the parts by taking out the parts placed on the pallet using a single steering robot and setting the taken parts in a positioning jig. A positioning step of recognizing a relative positional relationship with, and a setting step of setting the positioned parts at a predetermined position of an assembling jig by the steering robot,
And an assembling step of assembling a plurality of parts set on the assembling jig by an assembling device.
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