JP2007203340A - Automatic welding system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the installation space for automatic welding, to decrease the transfer time for a work, and to easily correspond to the change in the kind of the work to be treated. <P>SOLUTION: A transfer robot 5 is provided between a tack-welding station 4 and a re-welding station 6. The transfer robot 5 is equipped with a plurality of work holding parts 8a, 8b. Charging and discharging operations of the works are carried out by holding a tack-welded work W with the holding part 8a in one side when the tack-welded work W is charged into a work-set attitude controlling jig 7 of the re-welding station 6 and simultaneously holding a welded work W, which is already placed in the work-set attitude controlling jig 7, with the holding part 8b in another side. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動二輪車等のバイク型車両の車体フレームを溶接する際、設備スペースの縮小化、簡素化が可能で、また、機種が変更されても対応可能な自動溶接システムに関する。   The present invention relates to an automatic welding system that can reduce and simplify equipment space when welding a body frame of a motorcycle type vehicle such as a motorcycle, and can cope with a change in model.

従来、溶接時のワーク位置決めを精度良く行い、また、機種が変更されても設備の複雑化を招かない自動溶接システムとして、ワーク投入ステーションとワーク払出ステーションとの間に搬路を設けて搬送ロボットを走行自在にし、搬路の途中に接続される複数の溶接ステーションにそれぞれポジショナーと一対の多関節ロボットを配設することにより、搬送ロボットで搬送される車体フレームを各ポジショナーに受け渡して多関節ロボットで自動溶接していくようにした技術が知られている。(例えば、特許文献1参照。)
特開2000−158135号公報
Conventionally, as an automatic welding system that accurately positions workpieces during welding and does not cause complicated equipment even if the model is changed, a transfer robot is provided with a transport path between the workpiece input station and workpiece discharge station. By positioning a positioner and a pair of articulated robots at each of a plurality of welding stations connected in the middle of the conveyance path, the body frame transported by the transport robot is transferred to each positioner to be an articulated robot. There is a known technology that uses automatic welding. (For example, refer to Patent Document 1.)
JP 2000-158135 A

また、溶接ラインシステムにおける搬送ロボットの稼動率を向上させるため、ワークの搬入ラインと搬出ラインに近接して搬送ロボットを配設し、この搬送ロボットの周囲に複数の溶接部を配置して、各溶接部にワークの保持具を設けることにより、搬送ロボットでワークを順次各溶接部に送り込んでいくような技術も知られている。(例えば、特許文献2参照。)
特開平8−294781号公報
In addition, in order to improve the operation rate of the transfer robot in the welding line system, a transfer robot is arranged in the vicinity of the work carry-in line and the carry-out line, and a plurality of welds are arranged around the transfer robot. There is also known a technique in which a workpiece is sequentially fed to each welded portion by a transfer robot by providing a workpiece holder in the welded portion. (For example, see Patent Document 2.)
JP-A-8-294781

ところが、前記特許文献1のような自動溶接システムの場合、広い設備スペースが必要となり、また、ワークの移動工程が長いため、時間ロスも多くなるという問題がある。
また、前記特許文献2のような溶接ラインシステムの場合、ある箇所の溶接部にワークを搬送する際、当該箇所に既に存在するワークを払出さないと新たなワークを投入できないため、一台の搬送ロボットでは、ロボットの移動軌跡に無駄が多くなるという問題がある。また、この技術では、ワークの種類が変更になったときに簡単に対応できないという問題もある。
However, in the case of the automatic welding system as described in Patent Document 1, there is a problem that a large equipment space is required and the time for moving the work is increased due to a long work moving process.
Further, in the case of the welding line system as in Patent Document 2, when a workpiece is transported to a welded portion at a certain location, a new workpiece cannot be thrown in unless a workpiece that already exists at that location is dispensed. In the transfer robot, there is a problem that the movement trajectory of the robot becomes wasteful. In addition, this technique has a problem that it cannot be easily handled when the type of workpiece is changed.

そこで本発明は、自動溶接のための設備スペースの縮小化を図るとともに、ワークの搬送時間の短縮化を図り、また、取扱うワークの種類が変更された場合でも簡単に対応できるようにすることを目的とする。   Therefore, the present invention aims to reduce the equipment space for automatic welding, shorten the work transport time, and easily cope with changes in the type of work to be handled. Objective.

上記目的を達成するため本発明は、ワーク投入部とワーク払出部との間に搬送ロボットを配設し、この搬送ロボットの可動範囲内に複数の溶接ステーションを配設するとともに、前記搬送ロボットに、複数のワークを同時に把持することのできる複数の把持部を設け、特定の溶接ステーションに新たなワークを投入する際、前記搬送ロボットのいずれか一ヶ所の把持部で投入ワークを把持すると同時に、他の一ヶ所の把持部で当該溶接ステーションに既に存在する払出ワークを把持して、ワークの投入、払出し作業を連続的に行うようにした。   In order to achieve the above object, the present invention provides a transfer robot between a workpiece input unit and a workpiece discharge unit, and a plurality of welding stations are provided within a movable range of the transfer robot. In addition, when a plurality of gripping units capable of simultaneously gripping a plurality of workpieces are provided and a new workpiece is put into a specific welding station, at the same time the workpiece is gripped by any one gripping portion of the transfer robot, The workpiece that is already present in the welding station is gripped by another gripping portion, and the workpiece loading and unloading operations are continuously performed.

このように搬送ロボットの可動範囲内に複数の溶接ステーションを配設すれば、設備スペースの縮小化が図られるとともに、搬送ロボットに複数の把持部を設けてワークの投入、払出し作業を連続的に行うことにより、搬送ロボットの移動軌跡の無駄を無くすことができる。   By arranging a plurality of welding stations within the movable range of the transfer robot in this way, the equipment space can be reduced, and a plurality of gripping portions can be provided on the transfer robot so that workpiece loading and unloading operations can be performed continuously. By doing so, it is possible to eliminate the waste of the movement trajectory of the transfer robot.

また本発明では、前記搬送ロボットの把持部に多機種のワークを把持するための多機種対応機構を設けるようにした。
そして、前記ワークがバイク型車両の車体フレームである場合の多機種対応機構として、ヘッドパイプを固定した後、傾動角がフリーとなるヘッドパイプ固定部と、リヤフレームの所定部位をクランプするフレームクランプ部を設ける。
In the present invention, a multi-model support mechanism for gripping multiple types of workpieces is provided in the gripping portion of the transfer robot.
And as a multi-model support mechanism when the workpiece is a body frame of a motorcycle type vehicle, after fixing the head pipe, a head pipe fixing portion where the tilt angle becomes free, and a frame clamp that clamps a predetermined part of the rear frame Provide a part.

そして、ヘッドパイプ固定部で車体フレームのヘッドパイプを固定した後、ヘッドパイプ固定部の傾動角をフリーにすれば、ヘッドパイプの傾斜角や、ヘッドパイプとリヤフレームの位置関係が異なるワークの場合でも、フレームクランプ部を所定の一軸方向にスライドさせるだけで所定のクランプ箇所をクランプできるようになり、すべての機種のワークにも簡易に対応できる。また、多機種対応機構の軽量化が図れる。
なお、バイク型車両としては、オートバイ等の二輪車のほか、四輪バイクや三輪バイク等も含まれるものとする。
And, after fixing the head pipe of the body frame with the head pipe fixing part, if the tilt angle of the head pipe fixing part is made free, the head pipe inclination angle and the work where the positional relationship between the head pipe and the rear frame is different However, a predetermined clamp location can be clamped simply by sliding the frame clamp portion in a predetermined one-axis direction, and can easily handle all types of workpieces. In addition, the multi-model support mechanism can be reduced in weight.
The motorcycle type vehicle includes a motorcycle, a two-wheeled vehicle, a four-wheeled motorcycle, a three-wheeled motorcycle, and the like.

ワーク投入部とワーク払出部との間に配設される搬送ロボットの可動範囲内に複数の溶接ステーションを配設し、この搬送ロボットに、複数のワークを同時に把持することのできる複数の把持部を設け、特定の溶接ステーションに新たなワークを投入する際、搬送ロボットのいずれか一ヶ所の把持部で投入ワークを把持すると同時に、他の一ヶ所の把持部で当該溶接ステーションに既に存在する払出ワークを把持して、ワークの投入、払出し作業を連続的に行うようにすれば、設備スペースの縮小が図られるとともに、溶接ステーションに順次ワークを投入する際の搬送ロボットによる搬送を効率良く行うことができる。
そして、ワークがバイク型車両の車体フレームである場合の多機種対応機構として、ヘッドパイプを固定した後、傾動角がフリーとなるヘッドパイプ固定部と、リヤフレームの所定部位をクランプするフレームクランプ部を設ければ、フレームクランプ部を一軸方向にスライドさせるだけでいかなる機種の車体フレームでもリヤフレームをクランプできるようになり、すべての機種のワークにも簡易に対応でき、しかも、多機種対応機構の軽量化が図れる。
A plurality of welding stations are disposed within a movable range of the transfer robot disposed between the workpiece input unit and the workpiece discharge unit, and a plurality of gripping units capable of simultaneously holding a plurality of workpieces on the transfer robot. When a new workpiece is put into a specific welding station, the feeding workpiece is gripped by any one gripping part of the transfer robot, and at the same time, the dispensing that already exists at the welding station at the other gripping part. If the workpiece is gripped and the workpiece loading and unloading operations are performed continuously, the equipment space can be reduced and the conveyance robot can efficiently carry the workpiece when sequentially loading workpieces into the welding station. Can do.
And as a multi-model compatible mechanism when the work is a body frame of a motorcycle type vehicle, after fixing the head pipe, the head pipe fixing part where the tilt angle becomes free, and the frame clamping part that clamps a predetermined part of the rear frame This allows the rear frame to be clamped on any model body frame by simply sliding the frame clamp in one axis direction, and can easily handle all types of workpieces. Weight can be reduced.

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで図1は本自動溶接システムの構成概要の一例を示す全体図、図2は搬送ロボットの説明図、図3は二輪バイク型車両の車体フレームの一例を示す斜視図、図4は二輪バイク型車両の車体フレームの機種による形態の違いの一例を示す説明図、図5は搬送ロボットによるワーク把持要領の一例を示す説明図、図6は増打ステーションに配置されるワークセット・姿勢制御治具の説明図、図7はワークセット・姿勢制御治具によるワーク保持要領の一例を示す説明図、図8はワークセット・姿勢制御治具によるワーク姿勢制御の一例を示す説明図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Here, FIG. 1 is an overall view showing an example of a configuration outline of the automatic welding system, FIG. 2 is an explanatory view of a transfer robot, FIG. 3 is a perspective view showing an example of a body frame of a two-wheeled motorcycle type vehicle, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the work gripping procedure by the transfer robot, and FIG. 6 is a work set / posture control process arranged at the additional hitting station. FIG. 7 is an explanatory view showing an example of a work holding procedure using a work set / posture control jig, and FIG. 8 is an explanatory view showing an example of work posture control using the work set / posture control jig.

本発明に係る自動溶接システムは、ワークを自動溶接するための設備スペースの縮小化を図るとともに、ワークの搬送時間の短縮化を図り、また、取扱うワークの種類が変更された場合でも簡単に対応できるようにされ、本実施例では、バイク用車両の車体フレーム等の溶接工程に適用されている。   The automatic welding system according to the present invention reduces the equipment space for automatic welding of workpieces, shortens the workpiece transfer time, and easily copes with changes in the type of workpieces to be handled. In this embodiment, the present invention is applied to a welding process for a body frame of a motorcycle vehicle.

すなわち、図1に示すように、本自動溶接システム1は、作業者が手作業で仮付け治具2上に部品をセットする部品セット部3と、部品セット部3から搬送された仮付け治具2上の部品を不図示の溶接ロボットで仮付け溶接する仮付けステーション4と、仮付けステーション4で仮付けされたワークWを増打ステーション6に搬送する搬送ロボット5と、増打ステーション6に配設されるワークセット・姿勢制御治具7を備えており、搬送ロボット5は仮付けされたワークWをワークセット・姿勢制御治具7に受渡すようにされるとともに、このワークセット・姿勢制御治具7上で不図示の溶接ロボットで本付け溶接を行うようにされている。そして前記部品セット部3がワーク投入部とされるとともに、前記搬送ロボット5の可動範囲内に不図示のワーク払出部が設けられており、増打ステーション6で本付け溶接されたワークWは、搬送ロボット5に把持されてワーク払出部に払出されるようにされている。   That is, as shown in FIG. 1, the automatic welding system 1 includes a component setting unit 3 in which an operator manually sets a component on a tacking jig 2, and a tacking treatment carried from the component setting unit 3. A tacking station 4 that tacks and welds parts on the tool 2 with a welding robot (not shown), a transfer robot 5 that transports the workpiece W tacked in the tacking station 4 to the additional hitting station 6, and an additional hitting station 6 Is provided with a work set / posture control jig 7, and the transfer robot 5 is configured to deliver the temporarily attached work W to the work set / posture control jig 7. A permanent welding is performed on the posture control jig 7 by a welding robot (not shown). The part setting unit 3 is used as a workpiece input unit, and a workpiece payout unit (not shown) is provided within the movable range of the transfer robot 5. It is held by the transfer robot 5 and paid out to the work paying-out part.

ここで、一台の搬送ロボット5の可動範囲内に仮付けステーション4や増打ステーション6のような複数の溶接ステーションを設ければ、設備スペースを縮小化することができるが、搬送ロボット5の役割として、仮付けステーション4で仮付けされたワークを増打ステーション6に搬送する役割と、増打ステーション6で本付けされたワークWをワーク払出部に搬送する役割との両方を果す必要があるため、一般的に搬送ロボット5のロボットハンドの移動軌跡に無駄が多くなりがちである。
このため、本発明では、搬送ロボット5の移動軌跡の無駄をなくすと同時に、ワークWの機種が変更された場合でも簡易に対応できるようにされ、本実施例では、バイク型車両のすべての車体フレームの溶接に適用できるようにされている。
Here, if a plurality of welding stations such as the tacking station 4 and the additional hitting station 6 are provided within the movable range of one transport robot 5, the equipment space can be reduced. As roles, it is necessary to fulfill both the role of transporting the work tacked at the tacking station 4 to the additional hitting station 6 and the role of transporting the workpiece W attached at the additional hitting station 6 to the workpiece dispensing unit. For this reason, generally, the movement path of the robot hand of the transfer robot 5 tends to be wasted.
For this reason, in the present invention, wasteful movement trajectory of the transfer robot 5 is eliminated, and at the same time, even when the type of the workpiece W is changed, it is possible to easily cope with it. Applicable to frame welding.

すなわち、本搬送ロボット5は、図2に示すように、多関節ロボットとして構成されるロボットアームの先端に、上下一対の把持部8a、8bを備えており、これら把持部8a、8bによって複数のワークWを同時に把持できるようにされている。   That is, as shown in FIG. 2, the transfer robot 5 includes a pair of upper and lower gripping portions 8a and 8b at the tip of a robot arm configured as an articulated robot. The workpiece W can be gripped simultaneously.

前記把持部8a、8bは、アーム10の中心軸xを基本にして上下対称形に同じ形態で設けられており、アーム10は中心軸x周りに回転自在にされている。このため、任意の側の把持部8a、8bを下向きにすることができるようにされるとともに、アーム10の先端部には、二輪バイク型車両の車体フレームのヘッドパイプを保持するためのそれぞれのヘッドパイプ固定部11a、11bと、このヘッドパイプ固定部11a、11bの挿入バーiの傾斜角を変化させるためのエアシリンダ13が設けられており、またアーム10の上面と下面には、スライド部10sが設けられている。そしてヘッドパイプ固定部11a、11bの挿入バーiは、ヘッドパイプ内に挿入された後、例えば拡縮自在な爪チャック機構によりヘッドパイプ内に固定できるような構造にされている。   The gripping portions 8a and 8b are provided in the same form in a vertically symmetrical manner based on the central axis x of the arm 10, and the arm 10 is rotatable around the central axis x. For this reason, the grips 8a and 8b on any side can be turned downward, and the tip of the arm 10 is provided for holding the head pipe of the body frame of the motorcycle type vehicle. The head pipe fixing portions 11a and 11b and an air cylinder 13 for changing the inclination angle of the insertion bar i of the head pipe fixing portions 11a and 11b are provided. 10s are provided. The insertion bar i of the head pipe fixing portions 11a and 11b is structured to be fixed in the head pipe by, for example, an expandable / contractible claw chuck mechanism after being inserted into the head pipe.

そして、各スライド部10sには、それぞれ紙面垂直方向の左右一対のフレームクランプ部14a、14bが矢印方向にスライド自在に設けられ、また、ヘッドパイプ固定部11a、11bよりやや内側に奥まった箇所には、四輪バイク型車両のフロントフレームをクランプするためのフロント固定部15a、15bが設けられ、クランプ部が矢印方向に進退動自在にされている。そして、一方側のヘッドパイプ固定部11aと同側のフレームクランプ部14a、フロント固定部15aにより一方側の把持部8aが構成され、他方側のヘッドパイプ固定部11bと同側のフレームクランプ部14b、フロント固定部15bにより他方側の把持部8bが構成されている。   Each slide portion 10s is provided with a pair of left and right frame clamp portions 14a, 14b in the direction perpendicular to the paper surface so as to be slidable in the direction of the arrows, and at a position slightly inward from the head pipe fixing portions 11a, 11b. Are provided with front fixing portions 15a and 15b for clamping a front frame of a four-wheel motorcycle type vehicle, and the clamp portions are movable forward and backward in the direction of the arrow. The one side gripping portion 8a is configured by the frame clamp portion 14a on the same side as the head pipe fixing portion 11a and the front fixing portion 15a, and the frame clamp portion 14b on the same side as the head pipe fixing portion 11b on the other side. The grip portion 8b on the other side is constituted by the front fixing portion 15b.

そして、いずれの把持部8a、8bでも、二輪バイク型車両の場合、ヘッドパイプ固定部11a、11bの挿入バーiを図3に示すワークWのヘッドパイプa内に挿入して内側から固定し、フレームクランプ部14a、14bにより、ワークWのリヤフレームの所定位置cを両側から挟み込んでクランプするようにされ、四輪バイク型車両の場合、フロント固定部15a、15bによりフロントフレームをクランプし、フレームクランプ部14a、14bにより、ワークWのリヤフレームの所定のクランプ位置を両側から挟み込んでクランプするようにされている。   And, in any of the gripping parts 8a, 8b, in the case of a motorcycle type vehicle, the insertion bar i of the head pipe fixing part 11a, 11b is inserted into the head pipe a of the work W shown in FIG. The frame clamp portions 14a and 14b clamp and clamp the predetermined position c of the rear frame of the workpiece W from both sides. In the case of a four-wheeled motorcycle type vehicle, the front frame is clamped by the front fixing portions 15a and 15b. A predetermined clamping position of the rear frame of the workpiece W is clamped from both sides by the clamp portions 14a and 14b and clamped.

ここで、二輪バイク型車両の車体フレームの形態の違いの一例について図4に基づき説明する。
二輪バイク型車両の車体フレームのヘッドパイプaとリヤフレームのクランプ位置c(ハッチングで示す。)とピボットbの水平、垂直距離の関係や、ヘッドパイプaの傾斜角は、ワークWの機種によってすべて異なっている。
Here, an example of the difference in the form of the body frame of the two-wheeled motorcycle type vehicle will be described with reference to FIG.
The relationship between the horizontal and vertical distances of the head pipe a and rear frame clamp position c (indicated by hatching) and the pivot b of the motorcycle body frame and the pivot b, and the inclination angle of the head pipe a all depend on the type of workpiece W. Is different.

このため、搬送ロボット5の把持部8a、8bでワークWを把持する際、機種に合わせてヘッドパイプ固定部11a、11bの挿入バーiの傾斜角を調整することは勿論であるが、挿入バーiをヘッドパイプaに挿入して固定しただけでは、フレームクランプ部14a、14bを水平、垂直の二軸方向に移動させなければ、リヤフレームの所望のクランプ位置cをクランプすることはできない。
しかしながら、フレームクランプ部14a、14bを二軸方向に移動させようとすると、装置が複雑化して重量増加を招くようになり、この場合は、ロボットアーム先端の重量増加を招くため好ましくない。
For this reason, when the workpiece W is gripped by the gripping portions 8a and 8b of the transfer robot 5, the inclination angle of the insertion bar i of the head pipe fixing portions 11a and 11b is of course adjusted according to the model. By simply inserting and fixing i into the head pipe a, the desired clamp position c of the rear frame cannot be clamped unless the frame clamp portions 14a and 14b are moved in two horizontal and vertical directions.
However, if the frame clamp portions 14a and 14b are moved in the biaxial direction, the apparatus becomes complicated and the weight increases. In this case, the weight of the robot arm tip increases, which is not preferable.

そこで、本発明では、搬送ロボット5でワークWを把持する際、まず、ヘッドパイプ固定部11a、11bの挿入バーiの傾斜角を、エアシリンダ13の作動により、取扱う機種のヘッドパイプaの傾斜角に合わせた後、ヘッドパイプa内に挿入して固定し、その後、エアシリンダ13の圧力を抜いて挿入バーiの傾斜角がフリーになるようにし、その後、フレームクランプ部14a、14bをスライドさせてリヤフレームの所望のクランプ位置cを把持するようにしている。
このような把持方法を採用することで、図5に示すように、機種によってヘッドパイプaの傾斜角や、リヤフレームの所望のクランプ位置cまでの位置関係が異なる場合であっても、フレームクランプ部14a、14bを一軸方向にスライドさせるだけでの所望のクランプ位置cを把持できるようになり、装置の簡素化、軽量化が図られる。
Therefore, in the present invention, when gripping the workpiece W by the transfer robot 5, first, the inclination angle of the insertion bar i of the head pipe fixing portions 11a and 11b is determined by the operation of the air cylinder 13, and the inclination of the head pipe a of the model to be handled. After adjusting to the corner, it is inserted and fixed in the head pipe a, and then the pressure of the air cylinder 13 is released so that the inclination angle of the insertion bar i becomes free, and then the frame clamp portions 14a and 14b are slid. Thus, a desired clamp position c of the rear frame is gripped.
By adopting such a gripping method, as shown in FIG. 5, even if the inclination angle of the head pipe a and the positional relationship to the desired clamp position c of the rear frame differ depending on the model, the frame clamp The desired clamping position c can be gripped simply by sliding the portions 14a and 14b in one axis direction, and the apparatus can be simplified and reduced in weight.

次に、前記増打ステーション6に配設されるワークセット・姿勢制御治具7について図6乃至図8に基づき説明する。
このワークセット・姿勢制御治具7は、基台20に対して枢支軸21周りに回動自在な回転体22と、この回転体22の基台20寄り側に設けられるヘッドパイプ固定部23と、このヘッドパイプ固定部23の挿入バーjの傾斜角を変化させるためのエアシリンダ24と、回転体22のスライド台25にスライド自在に設けられる左右一対のピボット支持台26と、スライド台25の基台20寄り側に設けられるフロント固定部30を備えており、前記ピボット支持台26は、駆動モータ28の作動によって、図6の矢印方向にスライド自在にされるとともに、各ピボット支持台26の上部には、車体フレームの左右のピボットbを支持することのできる基準ピン部27が設けられている。また、ヘッドパイプ固定部23の挿入バーjは、ヘッドパイプa内に挿入された後、例えば拡縮自在な爪チャック機構によりヘッドパイプa内に固定できるような構造にされている。
Next, the work set / posture control jig 7 disposed in the additional hitting station 6 will be described with reference to FIGS.
The work set / posture control jig 7 includes a rotating body 22 that is rotatable around a pivot shaft 21 with respect to a base 20, and a head pipe fixing portion 23 provided on the rotating body 22 closer to the base 20. An air cylinder 24 for changing the inclination angle of the insertion bar j of the head pipe fixing portion 23, a pair of left and right pivot support tables 26 slidably provided on a slide table 25 of the rotating body 22, and a slide table 25 The pivot support base 26 is slidable in the direction of the arrow in FIG. 6 by the operation of the drive motor 28, and each pivot support base 26 is provided. A reference pin portion 27 capable of supporting the left and right pivots b of the vehicle body frame is provided on the upper portion of the body frame. Further, the insertion bar j of the head pipe fixing portion 23 is structured such that it can be fixed in the head pipe a by, for example, an expandable / contractible claw chuck mechanism after being inserted into the head pipe a.

このワークセット・姿勢制御治具7でワークWを保持する場合、機種に応じた車体フレームのヘッドパイプaの傾斜角に合わせてヘッドパイプ固定部23の挿入バーjの傾斜角を調整することは勿論であるが、挿入バーjをヘッドパイプaに挿入して固定しただけでは、ピボット支持台26を上下、水平の二軸方向に移動させなければ、基準ピン部27を所望のピボットbの位置に合わせることはできない。
このため、本ワークセット・姿勢制御治具7では、ヘッドパイプ固定部23の挿入バーjの傾斜角を、エアシリンダ24の作動により、取扱う機種のヘッドパイプaの傾斜角に合わせた後、ヘッドパイプa内に挿入して固定し、その後、エアシリンダ24の圧力を抜いて挿入バーjの傾斜角がフリーになるようにし、その後、ピボット支持台26を一軸方向にだけスライドさせてピボットbを保持できるようにしている。
When the workpiece W is held by the workpiece set / posture control jig 7, it is possible to adjust the inclination angle of the insertion bar j of the head pipe fixing portion 23 in accordance with the inclination angle of the head pipe a of the vehicle body frame corresponding to the model. Of course, if the pivot support 26 is not moved in the vertical and horizontal biaxial directions simply by inserting the insertion bar j into the head pipe a and fixing it, the reference pin 27 is positioned at the desired pivot b. Can not be matched.
Therefore, in the present work set / posture control jig 7, after the inclination angle of the insertion bar j of the head pipe fixing portion 23 is adjusted to the inclination angle of the head pipe a of the model to be handled by the operation of the air cylinder 24, the head After inserting and fixing in the pipe a, the pressure of the air cylinder 24 is released so that the inclination angle of the insertion bar j becomes free, and then the pivot support 26 is slid only in one axial direction to move the pivot b. It can be held.

このような保持方法を採用することで、図7に示すように、機種によってヘッドパイプaの傾斜角や、ピボットb位置までの水平、垂直距離が異なる場合であっても、ピボット支持台26を一軸方向にスライドさせるだけでの基準ピン部27によりピボットbを保持できるようになり、装置の簡素化、軽量化が図られる。
なお、ワークセット・姿勢制御治具7により車体フレームの両側のピボットbを保持するのは、溶接段階では正確に位置決め保持する必要があるからであり、前記搬送ロボット5が車体フレームのリヤフレームのクランプ位置cを把持するのは、搬送段階ではさほど正確な位置決めは必要とされないからである。
By adopting such a holding method, as shown in FIG. 7, even if the inclination angle of the head pipe a and the horizontal and vertical distances to the position of the pivot b are different depending on the model, the pivot support 26 can be mounted. The pivot b can be held by the reference pin portion 27 only by sliding in one axial direction, and the device can be simplified and reduced in weight.
Note that the pivots b on both sides of the vehicle body frame are held by the work set / posture control jig 7 because it is necessary to accurately position and hold at the welding stage. The clamp position c is gripped because a very accurate positioning is not required at the transport stage.

なお、このワークセット・姿勢制御治具7にセットされたワークの姿勢は、図8に示すように、回転体22が枢支軸21周りに回転自在にされるとともに、枢支軸21と基準ピン部27を結ぶ軸線y周りに回動自在にされることから、ワークWの姿勢を任意に変更することができ、最適の方向から溶接できるとともに、溶接時のスパッタの発生方向等がワークWに不具合を与えない姿勢で溶接することができる。   As shown in FIG. 8, the posture of the workpiece set on the workpiece setting / posture control jig 7 is such that the rotating body 22 is rotatable around the pivot shaft 21 and the pivot shaft 21 and the reference posture. Since it can be freely rotated around the axis y connecting the pin portions 27, the posture of the workpiece W can be arbitrarily changed, welding can be performed from the optimum direction, and the spatter generation direction during welding can be determined. Can be welded in a posture that does not cause any problems.

以上のような自動溶接システム1の作用等を説明する。
図1の部品セット部3において仮付け治具2上に作業者が組付部品をセットし、その後、仮付け治具2を仮付けステーション4に搬送する。すると、仮付けステーション4では不図示の溶接ロボットにより部品の仮付け溶接が行われる。
The operation of the automatic welding system 1 as described above will be described.
In the component setting unit 3 of FIG. 1, an operator sets an assembly part on the temporary attachment jig 2, and then transports the temporary attachment jig 2 to the temporary attachment station 4. Then, in the tacking station 4, tack welding of parts is performed by a welding robot (not shown).

仮付け治具2上で部品が仮付け溶接されると、搬送ロボット5が作動し、いずれか一方側の把持部8bでワークWを把持する。すなわち、エアシリンダ13の作動により、ヘッドパイプ固定部11bの挿入バーiの傾斜角を、所定のヘッドパイプaの傾斜角に合わせた後、ヘッドパイプa内に上方から挿入して固定し、その後、エアシリンダ13の圧力を抜いて挿入バーiの傾斜角がフリーになるようにし、その後、フレームクランプ部14bをスライドさせてリヤフレームのクランプ位置cを把持する。   When the parts are tack-welded on the tacking jig 2, the transfer robot 5 operates and grips the workpiece W with the gripping portion 8b on either side. That is, by operating the air cylinder 13, the inclination angle of the insertion bar i of the head pipe fixing portion 11b is adjusted to the predetermined inclination angle of the head pipe a, and then inserted into the head pipe a from above and fixed. Then, the pressure of the air cylinder 13 is released so that the inclination angle of the insertion bar i becomes free, and then the frame clamp portion 14b is slid to grip the clamp position c of the rear frame.

次いで、把持したワークWを増打ステーション6に搬送し、ワークWをワークセット・姿勢制御治具7に受渡すが、この際、ワークセット・姿勢制御治具7上には、その前の段階で本付け溶接されたワークWが存在するため、この本付け溶接されたワークWを払出さなければ、仮付けしたワークWを受渡すことができない。
そこで、搬送ロボット5は、アーム10が中心軸x周りに180度回転して、他方側の把持部8aが下方向きとなり、この把持部8aで払出し用のワークWを把持した後、再び反転して仮付けしたワークWをワークセット・姿勢制御治具7に受渡す。
Next, the gripped work W is conveyed to the additional hitting station 6, and the work W is delivered to the work set / posture control jig 7. At this time, the work set / posture control jig 7 has a previous stage. Since there is a workpiece W that has been permanently welded, the temporarily welded workpiece W cannot be delivered unless the workpiece W that has been permanently welded is dispensed.
Therefore, the transport robot 5 rotates 180 degrees around the central axis x and the other gripping portion 8a faces downward, and after the gripping workpiece W is gripped by the gripping portion 8a, it is reversed again. The work W temporarily attached is transferred to the work set / posture control jig 7.

すなわち、ワークセット・姿勢制御治具7では、ヘッドパイプ固定部23の挿入バーjの傾斜角を、エアシリンダ24の作動により、ヘッドパイプaの所定の傾斜角に合わせた後、ヘッドパイプa内に下方から挿入して固定し、その後、エアシリンダ24の圧力を抜いて挿入バーjの傾斜角がフリーになるようにし、その後、ピボット支持台26を一軸方向にだけスライドさせてそれぞれの基準ピン27により左右のピボットbを保持する。そして、ワークセット・姿勢制御治具7がワークWを保持すると、搬送ロボット5の把持部8bは把持を開放して離脱し、他方側の把持部8aで把持するワークWをワーク払出部に搬送する。   That is, in the work set / posture control jig 7, after the inclination angle of the insertion bar j of the head pipe fixing portion 23 is adjusted to a predetermined inclination angle of the head pipe a by the operation of the air cylinder 24, After that, the pressure of the air cylinder 24 is released so that the inclination angle of the insertion bar j becomes free, and then the pivot support 26 is slid only in one axial direction, and each reference pin is 27 holds the left and right pivot b. When the workpiece setting / posture control jig 7 holds the workpiece W, the gripping portion 8b of the transfer robot 5 releases the gripping, and transfers the workpiece W gripped by the gripping portion 8a on the other side to the workpiece dispensing portion. To do.

以上のような要領により、搬送ロボット5の移動軌跡を最小にすることができ、搬送効率を高めることができる。   By the above procedure, the movement trajectory of the transfer robot 5 can be minimized, and transfer efficiency can be improved.

そして、ワークセット・姿勢制御治具7では、位置決めされたワークWを本付け溶接するにあたり、図8に示すように、ワークWの姿勢を任意に変更しながら行うことで、最適な方向から溶接できるとともに、溶接時のスパッタがワークWに与える悪影響を避けることができる。   In the work set / posture control jig 7, when the workpiece W is positioned and welded, as shown in FIG. 8, the workpiece W is welded from an optimum direction by arbitrarily changing the posture of the workpiece W. In addition, it is possible to avoid the adverse effect of spatter during welding on the workpiece W.

なお、以上の実施例では、二輪バイク型車両の車体フレームを例にとって説明したが、四輪バイク型車両を把持する場合は、搬送ロボット5においては、フロント固定部15a、15bとフレームクランプ部14a、14bによって行い、ワークセット・姿勢制御治具7においては、フロント固定部30とピボット支持台26の基準ピン27によって行う。   In the above embodiment, the body frame of the two-wheeled motorcycle type vehicle has been described as an example. However, in the case of gripping the four-wheeled motorcycle type vehicle, in the transfer robot 5, the front fixing portions 15a and 15b and the frame clamp portion 14a. 14b, and in the work set / posture control jig 7, the front fixing portion 30 and the reference pin 27 of the pivot support 26 are used.

また、上記実施例では、搬送ロボット5に二ヶ所に把持部8a、8bを設けているが、三ヶ所以上に設けても良く、更に、搬送ロボット5の可動範囲内に三ヶ所以上の溶接ステーションを設けるようにしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the gripping portions 8a and 8b are provided at two locations on the transfer robot 5, but may be provided at three or more locations, and further, at three or more welding stations within the movable range of the transfer robot 5. May be provided.

以上のように、ワークの自動溶接において一台の搬送ロボットに複数の把持部を設けることにより、ワークの払出しや投入を効率良く行うことができるため、例えば順送りワークの自動溶接等の作業効率を向上させることができる。また、機種が異なるワークの場合でも適用できるため汎用性が高い。   As described above, by providing a plurality of gripping units on one transfer robot in automatic workpiece welding, the workpiece can be discharged and put in efficiently, so that work efficiency such as automatic welding of progressive workpieces can be improved. Can be improved. In addition, it is highly versatile because it can be applied to workpieces of different models.

本自動溶接システムの構成概要の一例を示す全体図Overall view showing an example of the configuration outline of this automatic welding system 搬送ロボットの説明図Illustration of transfer robot 二輪バイク型車両の車体フレームの一例を示す斜視図A perspective view showing an example of a body frame of a motorcycle type vehicle 二輪バイク型車両の車体フレームの機種による形態の違いの一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the difference in the form by the model of the body frame of a motorcycle type vehicle 搬送ロボットによるワーク把持要領の一例を示す説明図Explanatory drawing showing an example of the work gripping procedure by the transfer robot 増打ステーションに配置されるワークセット・姿勢制御治具の説明図Explanatory drawing of the work set / posture control jig placed in the additional hitting station ワークセット・姿勢制御治具によるワーク保持要領の一例を示す説明図Explanatory drawing showing an example of work holding procedure by work set / posture control jig ワークセット・姿勢制御治具によるワーク姿勢制御の一例を示す説明図Explanatory drawing showing an example of workpiece posture control by workpiece set / posture control jig

符号の説明Explanation of symbols

1…自動溶接システム、2…仮付け治具、4…仮付けステーション、5…搬送ロボット、6…増打ステーション、7…ワークセット・姿勢制御治具、8a、8b…把持部、11a、11b…ヘッドパイプ固定部、14a、14b…フレームクランプ部、W…ワーク、a…ヘッドパイプ、b…ピボット、c…リヤフレームのクランプ位置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Automatic welding system, 2 ... Tacking jig, 4 ... Tacking station, 5 ... Conveying robot, 6 ... Strike station, 7 ... Work set and posture control jig, 8a, 8b ... Gripping part, 11a, 11b ... head pipe fixing part, 14a, 14b ... frame clamp part, W ... workpiece, a ... head pipe, b ... pivot, c ... rear frame clamp position.

Claims (3)

ワーク投入部とワーク払出部との間に搬送ロボットを配設し、この搬送ロボットの可動範囲内に複数の溶接ステーションを配設するとともに、前記搬送ロボットに、複数のワークを同時に把持することのできる複数の把持部を設け、特定の溶接ステーションに新たなワークを投入する際、前記搬送ロボットのいずれか一ヶ所の把持部で投入ワークを把持すると同時に、他の一ヶ所の把持部で当該溶接ステーションに既に存在する払出ワークを把持して、ワークの投入、払出し作業を連続的に行うことを特徴とする自動溶接システム。 A transfer robot is disposed between the workpiece input unit and the workpiece discharge unit, a plurality of welding stations are disposed within the movable range of the transfer robot, and a plurality of workpieces can be simultaneously gripped by the transfer robot. When a new workpiece is put into a specific welding station, a workpiece can be held at one of the transfer robots at the same time, and at the same time, the welding can be done at another holding portion. An automatic welding system characterized in that a workpiece to be dispensed that already exists in a station is gripped and workpieces are loaded and dispensed continuously. 前記搬送ロボットの把持部は、多機種のワークを把持するための多機種対応機構を備えたことを特徴とする請求項1に記載の自動溶接システム。 The automatic welding system according to claim 1, wherein the gripping portion of the transfer robot includes a multi-model support mechanism for gripping multi-model workpieces. 前記ワークはバイク型車両の車体フレームであり、前記多機種対応機構は、ヘッドパイプを固定した後、傾動角がフリーとなるヘッドパイプ固定部と、リヤフレームの所定部位をクランプするフレームクランプ部を備えたことを特徴とする請求項2に記載の自動溶接システム。 The workpiece is a body frame of a motorcycle type vehicle, and the multi-model support mechanism includes a head pipe fixing portion that allows a tilt angle to be free after fixing the head pipe, and a frame clamp portion that clamps a predetermined portion of the rear frame. The automatic welding system according to claim 2, wherein the automatic welding system is provided.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103223564A (en) * 2013-05-06 2013-07-31 力帆实业(集团)股份有限公司 Welding tool for motorcycle frame midbody assembly
EP2923794A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-30 The Boeing Company System and method for assembly manufacturing
CN105880856A (en) * 2016-06-08 2016-08-24 佛山市联智新创科技有限公司 Automatic welding device for hub of electric car
CN110064826A (en) * 2019-04-26 2019-07-30 西安航天自动化股份有限公司 Nine folded section cabinet flexible welding systems of one kind and its welding method
CN111112866A (en) * 2020-01-09 2020-05-08 江苏长沐智能装备有限公司 Automatic production workstation of conical cylinder welding robot
CN114799661A (en) * 2022-04-22 2022-07-29 江苏航运职业技术学院 Welding robot for pipe seam welding

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103223564A (en) * 2013-05-06 2013-07-31 力帆实业(集团)股份有限公司 Welding tool for motorcycle frame midbody assembly
EP2923794A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-30 The Boeing Company System and method for assembly manufacturing
US9452500B2 (en) 2014-03-24 2016-09-27 The Boeing Company System and method for assembly manufacturing
US10272530B2 (en) 2014-03-24 2019-04-30 The Boeing Company System and method for assembly manufacturing
US11027378B2 (en) 2014-03-24 2021-06-08 The Boeing Company System and method for assembly manufacturing
CN105880856A (en) * 2016-06-08 2016-08-24 佛山市联智新创科技有限公司 Automatic welding device for hub of electric car
CN110064826A (en) * 2019-04-26 2019-07-30 西安航天自动化股份有限公司 Nine folded section cabinet flexible welding systems of one kind and its welding method
CN110064826B (en) * 2019-04-26 2023-11-14 西安航天自动化股份有限公司 Flexible welding system and welding method for nine-fold sectional material cabinet
CN111112866A (en) * 2020-01-09 2020-05-08 江苏长沐智能装备有限公司 Automatic production workstation of conical cylinder welding robot
CN111112866B (en) * 2020-01-09 2021-12-14 江苏长沐智能装备有限公司 Automatic production workstation of conical cylinder welding robot
CN114799661A (en) * 2022-04-22 2022-07-29 江苏航运职业技术学院 Welding robot for pipe seam welding
CN114799661B (en) * 2022-04-22 2023-11-17 江苏航运职业技术学院 Welding robot for pipe seam welding

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