JP2013198910A - Transporting and coupling device of part - Google Patents

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Izuru Hori
出 堀
Naoki Takahashi
直樹 高橋
Yota Eguchi
洋太 江口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transporting and coupling device of parts for transporting a part such as a stud bolt, and achieving both fast mobility and load bearing when performing a work with pressurizing.SOLUTION: A transporting and coupling device 1, 2 of parts, for transporting a stud bolt 5 from a standby position 3 to a coupling position 4 to couple to a workpiece 6, includes: a device body 10; a three-claw clamp unit 20 for holding the stud bolt 5; a spidery robot 30, supported to the device body 10, for moving the three-claw clamp unit 20 from the standby position 3 to the coupling position 4; and a pressurizing unit 40 for pressurizing the stud bolt 5 to the workpiece 6 at the coupling position 4. The pressurizing unit 40 is supported to the device body 10 so that the device body 10 receives, independently of the spidery robot 30, a reaction force of pressurization by the pressurizing unit 40.

Description

本発明は、部品の搬送および結合装置に関する。詳しくは、スタッド溶接機において部品としてのスタッドボルトを待機位置から溶接位置まで搬送し、溶接位置にて加圧し溶接する、部品の搬送および結合装置に関する。   The present invention relates to a parts conveying and joining apparatus. More specifically, the present invention relates to a component conveying and coupling device that conveys a stud bolt as a component from a standby position to a welding position in a stud welding machine and pressurizes and welds the stud bolt as a welding position.

従来から、例えば、車体の板金部品にボルトを取り付ける際、スタッド溶接機が用いられる。スタッド溶接機において加圧機構を備えた溶接ヘッドは、多関節ロボットに搭載される。この場合、溶接ヘッドの先端までボルトを送る送給装置をさらに備えるのが一般的である。   Conventionally, for example, when a bolt is attached to a sheet metal part of a vehicle body, a stud welder is used. A welding head provided with a pressurizing mechanism in a stud welding machine is mounted on an articulated robot. In this case, it is common to further include a feeding device that feeds the bolt to the tip of the welding head.

このようなスタッド溶接機の場合、送給装置は、1種類のボルトしか送給することができない。そのため、例えば、サイズが異なるボルトを溶接する際には、ボルトのサイズごとに送給装置を用意するか、あるいは、送給装置を使用しないか、いずれかである。   In the case of such a stud welder, the feeding device can feed only one type of bolt. Therefore, for example, when welding bolts of different sizes, either a feeding device is prepared for each bolt size, or a feeding device is not used.

ボルトのサイズごとに送給装置を用意する場合は、投資コストが過大となる。
これに対して、送給装置を使用しない場合は、投資コストを抑制しながら、異なるサイズのボルトに対応することができる。
When a feeding device is prepared for each bolt size, the investment cost becomes excessive.
On the other hand, when the feeding device is not used, it is possible to cope with bolts of different sizes while suppressing the investment cost.

特開2000−301342号公報JP 2000-301342 A

しかしながら、送給装置を使用しないスタッド溶接機の場合、加工の都度、多関節ロボットがスタッドボルトを待機位置まで取りに行って溶接位置まで搬送する必要がある。そのため、多関節ロボットの空走時間を含む移動時間が増加し、生産性が低下する。   However, in the case of a stud welding machine that does not use a feeding device, it is necessary for the articulated robot to take the stud bolt to the standby position and transport it to the welding position each time processing is performed. For this reason, the movement time including the idle running time of the articulated robot increases, and the productivity decreases.

一方、対象物を高速で移動させて軽微な作業を行うことに特化した搬送機は、従来から知られている。スタッドボルトのような軽量の部品であれば、このような搬送機で移動させる対象物になり得る。   On the other hand, a transport machine specialized for performing a light work by moving an object at a high speed has been conventionally known. A lightweight part such as a stud bolt can be an object to be moved by such a conveyor.

ところが、このような搬送機の場合、スタッド溶接にともなう加圧の荷重に耐える耐荷重性を備えていない。   However, such a transfer machine does not have load resistance that can withstand the pressure load accompanying stud welding.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、スタッドボルトのような部品を搬送し、加圧をともなう加工を行う際に、高速移動性と耐荷重性とを両立させることができ、そのため、生産性を犠牲にすることなく、複数種類の部品を搬送および結合することのできる、部品の搬送および結合装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and when carrying parts such as stud bolts and performing processing with pressurization, both high-speed mobility and load resistance can be achieved. Therefore, an object of the present invention is to provide a component conveying and coupling apparatus capable of conveying and coupling a plurality of types of components without sacrificing productivity.

本発明の部品の搬送および結合装置(例えば、後述の部品の搬送および結合装置1、2)は、部品(例えば、後述のスタッドボルト5)を待機位置(例えば、後述の待機位置3)から結合位置(例えば、後述の溶接位置4)へ搬送し、ワーク(例えば、後述のワーク6)に結合する装置であって、装置本体(例えば、後述の装置本体10)と、部品を保持する部品保持手段(例えば、後述の3つ爪クランプユニット20)と、前記装置本体に支持され、前記部品保持手段を待機位置から結合位置へ移動させる搬送手段(例えば、後述のクモ脚型ロボット30)と、結合位置にて部品をワークに対して加圧する加圧手段(例えば、後述の加圧ユニット40)と、を備え、前記加圧手段による加圧の反力を、前記搬送手段から独立して前記装置本体が受けるように、前記加圧手段は、前記装置本体に支持される。   The component conveying and coupling device (for example, the component conveying and coupling devices 1 and 2 described later) of the present invention couples a component (for example, a stud bolt 5 described later) from a standby position (for example, a standby position 3 described later). A device that transports to a position (for example, a welding position 4 to be described later) and is coupled to a workpiece (for example, a workpiece 6 to be described later), and a device main body (for example, a device main body 10 to be described later) and a component holding for holding the component Means (for example, a three-claw clamp unit 20 to be described later), a transport means (for example, a spider leg-type robot 30 to be described later) supported by the apparatus main body and moving the component holding unit from a standby position to a coupling position; Pressurizing means (for example, a pressurizing unit 40 to be described later) for pressurizing the parts against the workpiece at the coupling position, and the reaction force of pressurization by the pressurizing means is independent of the conveying means. Device book As is subjected, the pressurizing means is supported on the apparatus main body.

この発明によれば、加圧手段によるワークに対する加圧の反力を、搬送手段から独立して装置本体が受ける。すなわち、搬送手段は、ワークに対する加圧の反力を受けない。
そのため、搬送手段には、高速移動に特化した搬送手段を利用することが可能である。
これにより、搬送手段による部品の高速移動性と、加圧手段および装置本体によるワークに対する加圧の耐荷重性とを、両立させることができる。
したがって、生産性を犠牲にすることなく、複数種類の部品を搬送および結合することができる。
According to this invention, the apparatus main body receives the reaction force of pressurization on the workpiece by the pressurizing means independently of the conveying means. That is, the conveying means does not receive a reaction force of pressurization on the workpiece.
Therefore, it is possible to use a conveyance unit specialized for high-speed movement as the conveyance unit.
Thereby, it is possible to achieve both high-speed mobility of parts by the conveying means and load resistance against pressure applied to the workpiece by the pressing means and the apparatus main body.
Therefore, a plurality of types of parts can be transported and combined without sacrificing productivity.

この場合、前記搬送手段は、各々が関節(例えば、後述の関節31c)を有する複数のアーム(例えば、後述のアーム31)を備え、各アームは、前記装置本体から外方向に延在する第1アーム部材(例えば、後述の第1アーム部材31b)と、前記第1アーム部材の先端部から関節を介して内方向に延在する第2アーム部材(例えば、後述の第2アーム部材31d)とを備え、前記複数のアームが互いに協調して伸長・屈曲動作を行うことにより前記部品保持手段を移動させ、前記加圧手段は、前記複数のアームの内側の空間において前記装置本体から前記部品保持手段まで延在するロッド(例えば、後述の加圧ロッド43)である。   In this case, the transport means includes a plurality of arms (for example, an arm 31 described later) each having a joint (for example, an after-mentioned joint 31c), and each arm extends outward from the apparatus main body. One arm member (for example, a first arm member 31b described later) and a second arm member (for example, a second arm member 31d described later) extending inward from the tip of the first arm member through a joint. The component holding means is moved by the plurality of arms performing extension and bending operations in cooperation with each other, and the pressurizing unit is moved from the apparatus main body to the component in a space inside the plurality of arms. It is a rod (for example, a pressure rod 43 described later) extending to the holding means.

この発明によれば、加圧手段は、搬送手段の複数のアームの内側の空間において、装置本体から部品保持手段まで延在するロッドである。
そのため、搬送手段の複数のアームの内側の空間を有効に利用することが可能である。
これにより、部品の搬送および結合装置の小型化を図ることができる。
According to this invention, the pressurizing means is a rod extending from the apparatus main body to the component holding means in the space inside the plurality of arms of the conveying means.
Therefore, it is possible to effectively use the space inside the plurality of arms of the transport unit.
Thereby, size reduction of the conveyance of a component and a coupling device can be achieved.

本発明によれば、搬送手段による部品の高速移動性と、加圧手段および装置本体によるワークに対する加圧の耐荷重性とを、両立させることができ、したがって、生産性を犠牲にすることなく、複数種類の部品を搬送および結合することができる。   According to the present invention, it is possible to achieve both the high-speed mobility of parts by the conveying means and the load resistance against pressure applied to the workpiece by the pressing means and the apparatus main body, and therefore without sacrificing productivity. Multiple types of parts can be transported and combined.

本発明の部品の搬送および結合装置の一実施形態を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows one Embodiment of the conveyance and coupling | bonding apparatus of the components of this invention. 図1の装置の下部構造を示す概略的縦断概念図である。It is a schematic longitudinal conceptual diagram which shows the lower structure of the apparatus of FIG. 本発明の部品の搬送および結合装置の他の実施形態を示す上部構造の概略的縦断概念図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional conceptual diagram of the superstructure which shows other embodiment of the conveyance and coupling | bonding apparatus of the components of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の部品の搬送および結合装置1の一実施形態を示す概念図であり、この部品の搬送および結合装置1は、スタッド溶接機において部品としてのスタッドボルト5を待機位置3から結合位置としての溶接位置4まで搬送し、溶接位置4で電源8からの電圧の印加により、スタッドボルト5を、テーブル7上に置かれたワーク6に溶接する装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a component conveying and coupling apparatus 1 according to the present invention. This component conveying and coupling apparatus 1 is configured to move a stud bolt 5 as a component from a standby position 3 in a stud welding machine. It is a device that transports to a welding position 4 as a coupling position and welds a stud bolt 5 to a workpiece 6 placed on a table 7 by applying a voltage from a power source 8 at the welding position 4.

図1、図2に示すように、部品の搬送および結合装置1は、装置本体10と、スタッドボルト5を保持する部品保持手段としての3つ爪クランプユニット20と、装置本体10に支持され、3つ爪クランプユニット20を待機位置3から溶接位置4へ移動させる搬送手段としてのクモ脚型ロボット30と、溶接位置4にてスタッドボルト5をワーク6に対して加圧する加圧手段としての加圧ユニット40と、を備える。
加圧ユニット40による加圧の反力を、クモ脚型ロボット30から独立して装置本体10が受けるように、加圧ユニット40は、装置本体10に支持される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the component conveying and coupling device 1 is supported by the device main body 10, a three-claw clamp unit 20 as a component holding means for holding the stud bolt 5, and the device main body 10. A spider leg type robot 30 as a conveying means for moving the three-claw clamp unit 20 from the standby position 3 to the welding position 4 and an application as a pressure means for pressing the stud bolt 5 against the workpiece 6 at the welding position 4. Pressure unit 40.
The pressurizing unit 40 is supported by the apparatus main body 10 so that the apparatus main body 10 receives a reaction force of pressurization by the pressurizing unit 40 independently of the spider leg type robot 30.

図1に示すように、装置本体10は、スタッドボルト5をワーク6に対して溶接するのに適した位置であって、かつ、待機位置3にあるスタッドボルト5を取りに行くことが可能な、所定の位置に配置される。   As shown in FIG. 1, the apparatus main body 10 is a position suitable for welding the stud bolt 5 to the workpiece 6, and the stud bolt 5 in the standby position 3 can be obtained. , Are arranged at predetermined positions.

図2に示すように、3つ爪クランプユニット20は、上下方向に延びる軸線を有するユニット本体21と、ユニット本体21に、その軸線を中心として円周方向に互いに120°ずつ間隔を隔てて取り付けられた3つの爪22(図2では2つのみ図示する。)と、ユニット本体21内に設けられ、3つの爪22を中心軸線に対して閉じたり開いたりするアクチュエータ(図示省略)と、を備える。
そのため、3つ爪クランプユニット20は、小径のものから大径のものまで径が大きく異なるスタッドボルト5に対応することができる。
As shown in FIG. 2, the three-claw clamp unit 20 is attached to the unit main body 21 having an axis extending in the vertical direction and the unit main body 21 at intervals of 120 ° in the circumferential direction around the axis. The three claws 22 (only two are shown in FIG. 2) and an actuator (not shown) provided in the unit main body 21 for closing and opening the three claws 22 with respect to the central axis. Prepare.
Therefore, the three-claw clamp unit 20 can correspond to the stud bolt 5 having a large diameter from a small diameter to a large diameter.

図1に示すように、クモ脚型ロボット30は、装置本体10に、上下方向に延びる軸線を中心として円周方向に互いに120°ずつ間隔を隔てて取り付けられた3本のアーム31(図1では2本のみ図示する。)と、装置本体10内に設けられ、3本のアーム31を個別に駆動する3つのアーム駆動モータ32と、を備える。   As shown in FIG. 1, the spider leg type robot 30 includes three arms 31 (FIG. 1) attached to the apparatus body 10 at intervals of 120 ° in the circumferential direction around an axis extending in the vertical direction. , Only two are shown), and three arm drive motors 32 that are provided in the apparatus main body 10 and individually drive the three arms 31.

各アーム31は、アーム駆動モータ32に取り付けられる基部31aと、基部31aから外方向に延在する第1アーム部材31bと、第1アーム部材31bの先端部に設けられる関節31cと、関節31cから内方向に延在する第2アーム部材31dと、第2アーム部材31dの先端部どうしを一体に組み付ける組み付け部材31eと、組み付け部材31eの中心に取り付けられるガイドブッシュ31fと、を備える。   Each arm 31 includes a base 31a attached to the arm drive motor 32, a first arm member 31b extending outward from the base 31a, a joint 31c provided at the tip of the first arm member 31b, and a joint 31c. A second arm member 31d extending inward, an assembly member 31e for assembling the tip portions of the second arm member 31d together, and a guide bush 31f attached to the center of the assembly member 31e are provided.

各アーム31の基部31aを、各アーム駆動モータ32が個別に、しかも互いに協調して駆動することにより、クモ脚型ロボット30の3本のアーム31は、互いに協調して伸長・屈曲動作を行う。これにより、クモ脚型ロボット30は、ガイドブッシュ31fの位置を、希望する任意の位置へ自由に移動させることができる。   The base 31a of each arm 31 is individually driven by each arm drive motor 32 in cooperation with each other, so that the three arms 31 of the spider leg-type robot 30 perform expansion and bending operations in cooperation with each other. . Thereby, the spider leg type robot 30 can freely move the position of the guide bush 31f to a desired arbitrary position.

図1に示すように、加圧ユニット40は、装置本体10に取り付けられるユニバーサルベアリング41と、ユニバーサルベアリング41の中心に取り付けられるガイドブッシュ42に沿って進退自在に設けられる加圧ロッド43と、加圧ロッド43を押圧するロッド加圧用シャフトモータ44と、を備える。   As shown in FIG. 1, the pressurizing unit 40 includes a universal bearing 41 attached to the apparatus main body 10, a pressurizing rod 43 provided so as to be movable back and forth along a guide bush 42 attached to the center of the universal bearing 41, and a pressurizing unit 40. A rod pressurizing shaft motor 44 that presses the pressure rod 43.

加圧ロッド43は、クモ脚型ロボット30の3本のアーム31の内側の空間において装置本体10からガイドブッシュ31fを通って延在する。加圧ロッド43の下端部には、3つ爪クランプユニット20が取り付けられる。   The pressure rod 43 extends from the apparatus main body 10 through the guide bush 31 f in the space inside the three arms 31 of the spider leg robot 30. A three-claw clamp unit 20 is attached to the lower end portion of the pressure rod 43.

加圧ユニット40は、ユニバーサルベアリング41の回転中心を原点として、この原点から加圧ロッド43の下端部が延びる方向と、延びる長さとを管理する機能を備える。
そのため、加圧ユニット40は、加圧ロッド43の下端部に取り付けられた3つ爪クランプユニット20の3つの爪22の位置を、ユニバーサルベアリング41の回転中心を原点とする空間座標上で認識する。
The pressurizing unit 40 has a function of managing the direction in which the lower end portion of the pressurizing rod 43 extends from the origin and the extending length, with the rotation center of the universal bearing 41 as the origin.
Therefore, the pressure unit 40 recognizes the positions of the three claws 22 of the three claw clamp unit 20 attached to the lower end portion of the pressure rod 43 on the spatial coordinates with the rotation center of the universal bearing 41 as the origin. .

ロッド加圧用シャフトモータ44は、駆動力を加圧ロッド43に作用しないとき、加圧ロッド43および3つ爪クランプユニット20の重量を支えるのみである。そのため、このとき加圧ロッド43の軸線方向にわずかな外力が加わると、加圧ロッド43は、ユニバーサルベアリング41の原点に対して自在に進退する。   The rod pressure shaft motor 44 only supports the weight of the pressure rod 43 and the three-claw clamp unit 20 when no driving force is applied to the pressure rod 43. Therefore, at this time, when a slight external force is applied in the axial direction of the pressure rod 43, the pressure rod 43 freely moves back and forth with respect to the origin of the universal bearing 41.

ロッド加圧用シャフトモータ44は、駆動力を加圧ロッド43に作用するとき、ユニバーサルベアリング41の原点から延びる加圧ロッド43の長さを伸長させ、または短縮させる。これにより、ロッド加圧用シャフトモータ44は、3つ爪クランプユニット20の3つの爪22の位置を、ユニバーサルベアリング41の回転中心を原点とする空間座標上で所望の位置にもたらす。
ロッド加圧用シャフトモータ44は、例えば、リニアモータで構成される。
The rod pressure shaft motor 44 extends or shortens the length of the pressure rod 43 extending from the origin of the universal bearing 41 when a driving force is applied to the pressure rod 43. As a result, the rod pressing shaft motor 44 brings the positions of the three claws 22 of the three pawl clamp unit 20 to desired positions on the space coordinates with the rotation center of the universal bearing 41 as the origin.
The rod pressurizing shaft motor 44 is constituted by, for example, a linear motor.

次に、上記のように構成された部品の搬送および結合装置1の作用について説明する。
まず、溶接位置4にて溶接作業が終了すると、ロッド加圧用シャフトモータ44は、駆動力を加圧ロッド43に作用しない状態となる。
Next, the operation of the component conveying and coupling apparatus 1 configured as described above will be described.
First, when the welding operation is completed at the welding position 4, the rod pressing shaft motor 44 is in a state where the driving force is not applied to the pressing rod 43.

この状態で、クモ脚型ロボット30の各アーム駆動モータ32は、各アーム31の基部31aを個別に、しかも互いに協調して駆動する。これにより、クモ脚型ロボット30は、3つ爪クランプユニット20をスタッドボルト5の待機位置3へ移動させる。
クモ脚型ロボット30による溶接位置4から待機位置3への移動中に、つぎのようにして、原点から延びる加圧ロッド43の長さを調整する。
In this state, each arm drive motor 32 of the spider leg type robot 30 drives the base portion 31a of each arm 31 individually and in cooperation with each other. Thereby, the spider leg type robot 30 moves the three claw clamp unit 20 to the standby position 3 of the stud bolt 5.
During the movement from the welding position 4 to the standby position 3 by the spider leg-type robot 30, the length of the pressure rod 43 extending from the origin is adjusted as follows.

例えば、溶接位置4に比べて待機位置3が遠い場合は、待機位置3に近づくにつれて組み付け部材31eのガイドブッシュ31fがユニット本体21を押し下げることにより、原点から延びる加圧ロッド43の長さを伸長させる。このとき、加圧ロッド43および3つ爪クランプユニット20は、ロッド加圧用シャフトモータ44によってその重量を支えられているのみであるから、クモ脚型ロボット30の軽くかつ高速の動きにも的確に追従して、移動する。   For example, when the standby position 3 is farther than the welding position 4, the guide bush 31f of the assembly member 31e pushes down the unit body 21 as the standby position 3 is approached, thereby extending the length of the pressure rod 43 extending from the origin. Let At this time, since the weight of the pressure rod 43 and the three-claw clamp unit 20 is only supported by the rod pressure shaft motor 44, the spider leg type robot 30 can be accurately and lightly moved at high speed. Follow and move.

一方、移動中に、原点から延びる加圧ロッド43の長さを短縮させる場合は、ロッド加圧用シャフトモータ44が駆動力を加圧ロッド43に作用することにより、所望の長さに短縮させる。   On the other hand, when the length of the pressure rod 43 extending from the origin is shortened during movement, the rod pressure shaft motor 44 acts on the pressure rod 43 to reduce the length to a desired length.

加圧ユニット40は、3つ爪クランプユニット20の3つの爪22の位置を、ユニバーサルベアリング41の回転中心を原点とする空間座標上で認識して、待機位置3に正確に位置決めする。
待機位置3において、3つ爪クランプユニット20のアクチュエータは、狙ったスタッドボルト5の位置で、3つの爪22を中心軸線に対して閉じる。これにより、3つ爪クランプユニット20は、そのスタッドボルト5を確実に掴む。
The pressure unit 40 recognizes the positions of the three claws 22 of the three claw clamp unit 20 on the space coordinates with the rotation center of the universal bearing 41 as the origin, and accurately positions the position at the standby position 3.
In the standby position 3, the actuator of the three claw clamp unit 20 closes the three claws 22 with respect to the central axis at the target position of the stud bolt 5. As a result, the three-claw clamp unit 20 securely holds the stud bolt 5.

3つ爪クランプユニット20がスタッドボルト5を掴んだら、クモ脚型ロボット30の各アーム駆動モータ32は、各アーム31の基部31aを個別に、しかも互いに協調して駆動する。これにより、クモ脚型ロボット30は、3つ爪クランプユニット20をスタッドボルト5の溶接位置4へ移動させる。
クモ脚型ロボット30による待機位置3から溶接位置4への移動中にも、上記のようにして、原点から延びる加圧ロッド43の長さを調整する。
When the three-claw clamp unit 20 grips the stud bolt 5, each arm drive motor 32 of the spider leg type robot 30 drives the base portion 31a of each arm 31 individually and in cooperation with each other. Thereby, the spider leg type robot 30 moves the three-claw clamp unit 20 to the welding position 4 of the stud bolt 5.
During the movement from the standby position 3 to the welding position 4 by the spider leg type robot 30, the length of the pressure rod 43 extending from the origin is adjusted as described above.

加圧ユニット40は、3つ爪クランプユニット20の3つの爪22の位置を、ユニバーサルベアリング41の回転中心を原点とする空間座標上で認識して、溶接位置4に正確に位置決めする。
溶接位置4において、3つ爪クランプユニット20が掴んでいるスタッドボルト5の底面と、テーブル7上に置かれたワーク6の表面との間に所要の間隙を保った状態で、電源8からスタッドボルト5とテーブル7との間に電圧を印加する。すると、スタッドボルト5とワーク6との間にアークが発生して、この部分が加熱、溶融される。
この溶融状態で、ロッド加圧用シャフトモータ44が駆動力を加圧ロッド43に作用することにより、3つ爪クランプユニット20が掴むスタッドボルト5を、ワーク6に対して加圧する。これにより、スタッドボルト5とワーク6とは、互いに溶接される。
The pressurizing unit 40 recognizes the positions of the three claws 22 of the three claw clamp unit 20 on the space coordinates with the rotation center of the universal bearing 41 as the origin, and accurately positions the position at the welding position 4.
At the welding position 4, the stud 8 is connected to the stud 8 from the power source 8 with a necessary gap between the bottom surface of the stud bolt 5 gripped by the three-claw clamp unit 20 and the surface of the workpiece 6 placed on the table 7. A voltage is applied between the bolt 5 and the table 7. Then, an arc is generated between the stud bolt 5 and the workpiece 6, and this portion is heated and melted.
In this molten state, the rod pressing shaft motor 44 applies a driving force to the pressing rod 43 to pressurize the stud bolt 5 held by the three-claw clamp unit 20 against the workpiece 6. Thereby, the stud bolt 5 and the workpiece 6 are welded to each other.

溶接が終了直後に、ロッド加圧用シャフトモータ44が加圧と反対方向の駆動力を加圧ロッド43に作用することにより、つぎの待機位置3への移動に備えて、加圧ロッド43を加圧位置から所要長さ短縮させる。
以後、上記と同様の動作が繰り返される。
Immediately after the end of welding, the rod pressing shaft motor 44 applies a driving force in the direction opposite to the pressing to the pressing rod 43, so that the pressing rod 43 is added in preparation for the next movement to the standby position 3. Reduce the required length from the pressure position.
Thereafter, the same operation as described above is repeated.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)ロッド加圧用シャフトモータ44が駆動して、加圧ロッド43の下端部の3つ爪クランプユニット20が掴むスタッドボルト5を、ワーク6に対して加圧するとき、この加圧の反力は、加圧ユニット40を介して装置本体10が受ける。すなわち、クモ脚型ロボット30は、ワーク6に対する加圧の反力を受けない。
そのため、クモ脚型ロボット30によるスタッドボルト5の高速移動性と、加圧ユニット40および装置本体10による耐荷重性とを、両立させることができる。
したがって、生産性を犠牲にすることなく、複数種類のスタッドボルト5を搬送および溶接することができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) When the rod pressing shaft motor 44 is driven and the stud bolt 5 held by the three claw clamp unit 20 at the lower end of the pressing rod 43 is pressed against the work 6, this pressing reaction force Is received by the apparatus main body 10 via the pressure unit 40. That is, the spider leg-type robot 30 does not receive a pressure reaction force against the workpiece 6.
Therefore, both the high-speed mobility of the stud bolt 5 by the spider leg type robot 30 and the load resistance by the pressurizing unit 40 and the apparatus main body 10 can be achieved.
Therefore, a plurality of types of stud bolts 5 can be conveyed and welded without sacrificing productivity.

(2)加圧ユニット40の加圧ロッド43は、クモ脚型ロボット30の3本のアーム31の内側の空間において装置本体10からガイドブッシュ31fを通って延在する。加圧ロッド43の下端部には、3つ爪クランプユニット20が取り付けられる。
そのため、クモ脚型ロボット30の3本のアーム31の内側の空間を有効に利用することが可能である。
これにより、部品の搬送および結合装置1の小型化を図ることができる。
(2) The pressure rod 43 of the pressure unit 40 extends from the apparatus main body 10 through the guide bush 31 f in the space inside the three arms 31 of the spider leg robot 30. A three-claw clamp unit 20 is attached to the lower end portion of the pressure rod 43.
Therefore, the space inside the three arms 31 of the spider leg type robot 30 can be effectively used.
Thereby, size reduction of conveyance of components and the coupling device 1 can be achieved.

図3は、本発明の部品の搬送および結合装置の他の実施形態を示す上部構造の概略的縦断概念図である。
この部品の搬送および結合装置2において、加圧ユニット40は、上記実施形態におけるロッド加圧用シャフトモータ44に代えて、ロッド加圧用エアシリンダ45を備える。この点を除き、この部品の搬送および結合装置2は、上記実施形態とほぼ同様のものであるので、同様の部分に上記実施形態で用いた符号と同一の符号を付けて示すことで、重複する説明を省略する。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a superstructure showing another embodiment of the parts conveying and joining apparatus of the present invention.
In this component conveying and coupling apparatus 2, the pressurizing unit 40 includes a rod pressurizing air cylinder 45 instead of the rod pressurizing shaft motor 44 in the above embodiment. Except for this point, the parts conveying and coupling device 2 is substantially the same as that in the above embodiment, and therefore, by indicating the same parts with the same reference numerals as those used in the above embodiments, overlapping Description to be omitted is omitted.

ロッド加圧用エアシリンダ45は、作動しないとき、加圧ロッド43および3つ爪クランプユニット20の重量を支えるのみである。そのため、このとき加圧ロッド43の軸線方向にわずかな外力が加わると、加圧ロッド43は、ユニバーサルベアリング41の原点に対して自在に進退する。   The rod pressurizing air cylinder 45 only supports the weight of the pressurizing rod 43 and the three-claw clamp unit 20 when not operating. Therefore, at this time, when a slight external force is applied in the axial direction of the pressure rod 43, the pressure rod 43 freely moves back and forth with respect to the origin of the universal bearing 41.

ロッド加圧用エアシリンダ45は、作動するとき、ユニバーサルベアリング41の原点から延びる加圧ロッド43の長さを伸長させ、または短縮させる。これにより、ロッド加圧用エアシリンダ45は、3つ爪クランプユニット20の3つの爪22の位置を、ユニバーサルベアリング41の回転中心を原点とする空間座標上で所望の位置にもたらす。   When operating, the rod pressurizing air cylinder 45 extends or shortens the length of the pressurizing rod 43 extending from the origin of the universal bearing 41. As a result, the rod pressurizing air cylinder 45 brings the positions of the three claws 22 of the three pawl clamp unit 20 to desired positions on the space coordinates with the rotation center of the universal bearing 41 as the origin.

次に、上記のように構成された部品の搬送および結合装置2の作用について説明する。
まず、溶接位置4にて溶接作業が終了すると、ロッド加圧用エアシリンダ45は、作動しない状態となる。
Next, the operation of the component conveying and coupling device 2 configured as described above will be described.
First, when the welding operation is completed at the welding position 4, the rod pressurizing air cylinder 45 is not activated.

この状態で、クモ脚型ロボット30の各アーム駆動モータ32は、各アーム31の基部31aを個別に、しかも互いに協調して駆動する。これにより、クモ脚型ロボット30は、3つ爪クランプユニット20をスタッドボルト5の待機位置3へ移動させる。
クモ脚型ロボット30による溶接位置4から待機位置3への移動中に、つぎのようにして、原点から延びる加圧ロッド43の長さを調整する。
In this state, each arm drive motor 32 of the spider leg type robot 30 drives the base portion 31a of each arm 31 individually and in cooperation with each other. Thereby, the spider leg type robot 30 moves the three claw clamp unit 20 to the standby position 3 of the stud bolt 5.
During the movement from the welding position 4 to the standby position 3 by the spider leg-type robot 30, the length of the pressure rod 43 extending from the origin is adjusted as follows.

例えば、溶接位置4に比べて待機位置3が遠い場合は、待機位置3に近づくにつれて組み付け部材31eのガイドブッシュ31fがユニット本体21を押し下げることにより、原点から延びる加圧ロッド43の長さを伸長させる。このとき、加圧ロッド43および3つ爪クランプユニット20は、ロッド加圧用エアシリンダ45によってその重量を支えられているのみであるから、クモ脚型ロボット30の軽くかつ高速の動きにも的確に追従して、移動する。   For example, when the standby position 3 is farther than the welding position 4, the guide bush 31f of the assembly member 31e pushes down the unit body 21 as the standby position 3 is approached, thereby extending the length of the pressure rod 43 extending from the origin. Let At this time, since the pressure rod 43 and the three-claw clamp unit 20 are only supported by the weight of the rod pressurizing air cylinder 45, the spider leg type robot 30 can be accurately and lightly moved at high speed. Follow and move.

一方、移動中に、原点から延びる加圧ロッド43の長さを短縮させる場合は、ロッド加圧用エアシリンダ45が作動することにより、所望の長さに短縮させる。   On the other hand, when the length of the pressure rod 43 extending from the origin is shortened during the movement, the rod pressure air cylinder 45 is actuated to shorten the length to a desired length.

加圧ユニット40は、3つ爪クランプユニット20の3つの爪22の位置を、ユニバーサルベアリング41の回転中心を原点とする空間座標上で認識して、待機位置3に正確に位置決めする。
待機位置3において、3つ爪クランプユニット20のアクチュエータは、狙ったスタッドボルト5の位置で、3つの爪22を中心軸線に対して閉じる。これにより、3つ爪クランプユニット20は、そのスタッドボルト5を確実に掴む。
The pressure unit 40 recognizes the positions of the three claws 22 of the three claw clamp unit 20 on the space coordinates with the rotation center of the universal bearing 41 as the origin, and accurately positions the position at the standby position 3.
In the standby position 3, the actuator of the three claw clamp unit 20 closes the three claws 22 with respect to the central axis at the target position of the stud bolt 5. As a result, the three-claw clamp unit 20 securely holds the stud bolt 5.

3つ爪クランプユニット20がスタッドボルト5を掴んだら、クモ脚型ロボット30の各アーム駆動モータ32は、各アーム31の基部31aを個別に、しかも互いに協調して駆動する。これにより、クモ脚型ロボット30は、3つ爪クランプユニット20をスタッドボルト5の溶接位置4へ移動させる。
クモ脚型ロボット30による待機位置3から溶接位置4への移動中にも、上記のようにして、原点から延びる加圧ロッド43の長さを調整する。
When the three-claw clamp unit 20 grips the stud bolt 5, each arm drive motor 32 of the spider leg type robot 30 drives the base portion 31a of each arm 31 individually and in cooperation with each other. Thereby, the spider leg type robot 30 moves the three-claw clamp unit 20 to the welding position 4 of the stud bolt 5.
During the movement from the standby position 3 to the welding position 4 by the spider leg type robot 30, the length of the pressure rod 43 extending from the origin is adjusted as described above.

加圧ユニット40は、3つ爪クランプユニット20の3つの爪22の位置を、ユニバーサルベアリング41の回転中心を原点とする空間座標上で認識して、溶接位置4に正確に位置決めする。
溶接位置4において、3つ爪クランプユニット20が掴んでいるスタッドボルト5の底面と、テーブル7上に置かれたワーク6の表面との間に所要の間隙を保った状態で、電源8からスタッドボルト5とテーブル7との間に電圧を印加する。すると、スタッドボルト5とワーク6との間にアークが発生して、この部分が加熱、溶融される。
この溶融状態で、ロッド加圧用エアシリンダ45が作動することにより、3つ爪クランプユニット20が掴むスタッドボルト5を、ワーク6に対して加圧する。これにより、スタッドボルト5とワーク6とは、互いに溶接される。
The pressurizing unit 40 recognizes the positions of the three claws 22 of the three claw clamp unit 20 on the space coordinates with the rotation center of the universal bearing 41 as the origin, and accurately positions the position at the welding position 4.
At the welding position 4, the stud 8 is connected to the stud 8 from the power source 8 with a necessary gap between the bottom surface of the stud bolt 5 gripped by the three-claw clamp unit 20 and the surface of the workpiece 6 placed on the table 7. A voltage is applied between the bolt 5 and the table 7. Then, an arc is generated between the stud bolt 5 and the workpiece 6, and this portion is heated and melted.
By operating the rod pressurizing air cylinder 45 in this molten state, the stud bolt 5 held by the three-claw clamp unit 20 is pressed against the workpiece 6. Thereby, the stud bolt 5 and the workpiece 6 are welded to each other.

溶接が終了直後に、ロッド加圧用エアシリンダ45が加圧と反対方向に作動することにより、つぎの待機位置3への移動に備えて、加圧ロッド43を加圧位置から所要長さ短縮させる。
以後、上記と同様の動作が繰り返される。
Immediately after the end of the welding, the rod pressurizing air cylinder 45 is operated in the direction opposite to the pressurization, so that the pressurizing rod 43 is shortened from the pressurizing position by a required length in preparation for the next movement to the standby position 3. .
Thereafter, the same operation as described above is repeated.

本実施形態によれば、上記(1)、(2)の効果と同様の効果がある。   According to this embodiment, there are the same effects as the effects (1) and (2).

1、2…部品の搬送および結合装置
3…待機位置
4…溶接位置(結合位置)
5…スタッドボルト(部品)
6…ワーク
10…装置本体
20…3つ爪クランプユニット(部品保持手段)
30…クモ脚型ロボット(搬送手段)
31…アーム
31b…第1アーム部材
31c…関節
31d…第2アーム部材
40…加圧ユニット(加圧手段)
43…加圧ロッド
1, 2 ... Parts conveying and joining device 3 ... Standby position 4 ... Welding position (joining position)
5 ... Stud bolts (parts)
6 ... Workpiece 10 ... Device body 20 ... Three claw clamp unit (part holding means)
30 ... Spider leg type robot (conveyance means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Arm 31b ... 1st arm member 31c ... Joint 31d ... 2nd arm member 40 ... Pressurization unit (pressurization means)
43 ... Pressure rod

Claims (2)

部品を待機位置から結合位置へ搬送し、ワークに結合する装置であって、
装置本体と、
部品を保持する部品保持手段と、
前記装置本体に支持され、前記部品保持手段を待機位置から結合位置へ移動させる搬送手段と、
結合位置にて部品をワークに対して加圧する加圧手段と、を備え、
前記加圧手段による加圧の反力を、前記搬送手段から独立して前記装置本体が受けるように、前記加圧手段は、前記装置本体に支持される、部品の搬送および結合装置。
A device that transports parts from a standby position to a joining position and joins them to a workpiece,
The device body;
Component holding means for holding the component;
Conveying means supported by the apparatus main body and moving the component holding means from a standby position to a coupling position;
Pressurizing means for pressurizing the parts against the workpiece at the coupling position;
The component conveying and coupling device is supported by the device main body so that the device main body receives the reaction force of the pressure applied by the pressing means independently of the conveying means.
前記搬送手段は、各々が関節を有する複数のアームを備え、各アームは、前記装置本体から外方向に延在する第1アーム部材と、前記第1アーム部材の先端部から関節を介して内方向に延在する第2アーム部材とを備え、前記複数のアームが互いに協調して伸長・屈曲動作を行うことにより前記部品保持手段を移動させ、
前記加圧手段は、前記複数のアームの内側の空間において前記装置本体から前記部品保持手段まで延在するロッドである、
請求項1に記載の部品の搬送および結合装置。
The transport means includes a plurality of arms each having a joint, and each arm includes a first arm member extending outward from the apparatus main body, and an inner portion through a joint from a distal end portion of the first arm member. A second arm member extending in the direction, the plurality of arms moving the component holding means by performing extension and bending operations in cooperation with each other,
The pressurizing means is a rod extending from the apparatus main body to the component holding means in a space inside the plurality of arms.
The apparatus for conveying and joining parts according to claim 1.
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