JP2017007064A

JP2017007064A - 組立方法

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Publication number: JP2017007064A
Application number: JP2015127789A
Authority: JP
Inventors: 保男宮津; Yasuo Miyazu; 浩充大島; Hiromitsu Oshima
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2017-01-12

Abstract

【課題】複数の部品を組み付けるにあたり、コスト低減を図ると共に、汎用性を高める。【解決手段】本発明に係る組立方法は、各ロボットアーム２１，２２で保持した主部品Ａ及び副部品Ｂのそれぞれの初期位置の座標を取得する工程と、上記の主部品Ａ及び副部品Ｂをそれぞれ組み付け位置に配置する工程と、組み付け位置に配置した主部品Ａ及び副部品Ｂの座標を取得し、この座標に基づいて両部品Ａ，Ｂが適正に組まれているか否かを判定する工程と、両部品Ａ，Ｂが適正に組まれていると判定されたら、両部品Ａ，Ｂを接合する工程とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、複数の部品の組み付けを行う組立方法に関する。

例えば特許文献１には、自動車の車体の搬送方向に沿って複数の作業ステーションを並べて配設し、各作業ステーションで溶接ロボット等により溶接作業を行う車体溶接設備が示されている。

特開２０１１−１１７０４号公報

上記のような車体溶接設備では、通常、接合しようとする複数の部品を治具を用いて互いに位置決めした状態で、溶接が施される。この場合、両部品の位置決め精度は治具に依存するため、治具を高い寸法精度で製作する必要があり、コスト高を招く。また、治具は、各部品の形状に対応した専用品であるため、車種ごとに異なる治具を用意する必要が生じ、汎用性に乏しい。

以上の事情に鑑み、本発明が解決すべき技術的課題は、複数の部品を組み付けるにあたり、コスト低減を図ると共に、汎用性を高めることにある。

前記課題を解決するために、本発明は、複数のロボットアームが配置された組立ブース内で複数の部品を組み付ける組立方法であって、各ロボットアームで保持した部品の初期位置の座標を取得する工程と、各ロボットアームで保持した部品をそれぞれ組み付け位置に配置する工程と、組み付け位置に配置した各部品の座標を取得し、この座標に基づいて両部品が適正に組まれているか否かを判定する工程と、両部品が適正に組まれていると判定されたら、両部品を接合する工程とを有する組立方法を提供する。

このように、本発明に係る組立方法では、組み付け位置に配置した各部品の座標に基づいて、両部品が適正に組まれているか否かを判定する。これにより、両部品の組立精度が各部品の座標で保証されるため、両部品を位置決めするための治具が不要となり、組立コストが低減される。また、車種変更等により部品の形状が変わったときには、各部品の組み付け位置の座標の設定を変更するだけで対応することができるため、従来のように車種ごとに治具を用意する場合と比べて汎用性が大幅に向上する。

ところで、複数の部品を組み付ける際には、各部品の実際の使用状態（例えば、自動車に組み付けた状態）における撓みを再現するために、各部品を実際の使用状態と同じ姿勢にした状態で接合することが理想的である。しかし、作業スペース等の事情により、各部品を実際の使用状態と同じ姿勢にすることができない場合がある。

そこで、上記の組立方法は、各部品の姿勢変化量と寸法変化量との相関式を取得する工程と、実際の使用状態における各部品の姿勢と前記組み付け位置における各部品の姿勢との差を姿勢変化量として取得する工程と、この姿勢変化量を前記相関式に代入することにより、各部品の実際の使用状態と組み付け位置での姿勢の違いに伴う寸法変化量を算出する工程と、この寸法変化量をフィードバックして各部品の接合条件を設定する工程とを有することが好ましい。このように、各部品の実際の使用状態と組み付け位置との姿勢の違いに伴う変形を踏まえて接合条件（組み付け位置の座標等）を設定することで、各部品を実際の使用状態と同じ姿勢に配することができない場合でも、精度よく組立を行うことができる。

以上のように、本発明に係る組立方法では、複数の部品の組立精度を各部品の座標で保証することで、両部品の位置決めを行う治具が不要となるため、コスト低減が図られると共に汎用性が高められる。

組立設備の平面図である。上記組立設備による組立方法を示すフロー図である。上記組立方法の組立工程の手順を詳しく示すフロー図である。第一の座標取得手段を概念的に示す図である。第一の座標取得手段の投影装置及びスクリーンを示す斜視図である。（ａ）〜（ｃ）は、第一の座標取得手段における投影像と基準像の一例を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、第一の座標取得手段における投影像と基準像の他の例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

本実施形態では、部品Ａ〜Ｄを溶接により接合する場合を示し、具体的には、例えば板金プレス品である主部品Ａに対し、同じく板金プレス品であ副部品Ｂ，Ｃ，Ｄを溶接により組み付けて、自動車のパネル部品（サイドパネル、ルーフパネル、ドアパネル等）を組み立てる場合を示す。パネル部品を組み立てる組立設備は、例えば図１に示すように、部品Ａ〜Ｄを保持具Ｎにセットして部品セットＭを形成するセットブースＳ１と、主部品Ａに対して副部品Ｂ，Ｃ，Ｄを組み付ける組立ブースＳ２〜Ｓ５と、完成した組立体（パネル部品Ｗ）を検査する検査ブースＳ６と、部品セットＭ及びパネル部品Ｗを搬送する搬送ラインＬとを備える。

搬送ラインＬは、ベルトコンベアあるいはローラコンベア等で構成され、セットブースＳ１から検査ブースＳ６に向けてワーク（部品セットＭあるいはパネル部品Ｗ）を搬送する。図示例の搬送ラインＬは、セットブースＳ１と検査ブースＳ６とを連結するように設けられ、例えば直線状に設けられる。

組立ブースＳ２〜Ｓ５は、搬送ラインＬの側方（図１では下側）に設けられ、搬送ラインＬの搬送方向（図１の左右方向）に並べて配置される。組立ブースＳ２〜Ｓ５は、それぞれ主部品Ａに対して副部品Ｂ，Ｃ，Ｄを組み付けてパネル部品を完成させる、いわゆるセル生産方式の組立ブースである。各組立ブースＳ２〜Ｓ５は、同じレイアウトを有している。本実施形態では、各組立ブースに、搬入エリア１１及び搬出エリア１２と、第一のロボットアーム２１と、第二のロボットアーム２２（図示例では２台）と、第三のロボットアーム２３と、接合装置としての溶接装置３０と、ロボットアーム２１，２２，２３や溶接装置３０等を制御する制御装置（図示省略）とが設けられる。各組立ブースでの作業は、全てロボットアーム等により自動的に行われ、作業者による手作業は含まれない。

ロボットアーム２１，２２，２３は、それぞれ複数の関節を有する多関節アームと、多関節アームの先端にカップリング装置を介して取り付けられたエンドエフェクタとを有する。多関節アームは、屈曲関節、旋回関節、及び直動関節を有し、例えば７軸あるいは８軸の自由度を有する。本実施形態では、第一のロボットアーム２１及び第三のロボットアーム２３には、エンドエフェクタとして、各部品Ａ〜Ｄを保持可能なハンド部が設けられる。一方、第二のロボットアーム２２には、エンドエフェクタとして、主部品Ａに当接して主部品Ａの位置を調整する位置決め部材が設けられる。

溶接装置３０は、主部品Ａと副部品Ｂ，Ｃ，Ｄとを溶接により接合するものである。本実施形態の溶接装置３０は、多関節アームと、その先端に設けられたダイレクトスポット溶接用の溶接ガン（Ｃ型ガンやＸ型ガン等）を有する。この他、レーザ溶接、ＣＯ_２溶接、インダイレクトスポット溶接、あるいはシリーズスポット溶接等を行う溶接装置を用いてもよい。また、接合装置としては、溶接装置に限らず、ボルト締結を行う締結装置や、ヘミング加工を行うヘミング装置、あるいは接着剤塗布装置等を設けてもよい。

各組立ブースＳ２〜Ｓ５には、各部品Ａ〜Ｄの座標を取得する座標取得手段（図示省略）が設けられる。座標取得手段は、各組立ブースＳ２〜Ｓ５内の空間全体を表す座標系（ワールド座標系）における各部品Ａ〜Ｄの座標を取得するものである。本実施形態の座標取得手段は、第一の座標取得手段と第二の座標取得手段とからなる。第一の座標取得手段は、各ロボットアーム２１，２２，２３の多関節アームの先端の座標を取得するものである。第一の座標取得手段としては、例えば、各ロボットアーム２１，２２，２３の先端に設けた基準部材の投影像の位置や形状等に基づいて、各ロボットアーム２１，２２，２３の先端のワールド座標系における座標（三次元位置及び姿勢）を取得するものが使用できる（詳細は後述する）。第二の座標取得手段は、各ロボットアーム２１，２２，２３の先端の座標と、エンドエフェクタあるいはこれに保持された部品Ａ〜Ｄの座標との差分を取得するものである。第二の座標取得手段としては、例えば、カメラ等の撮影装置で撮影した画像に基づいて、各ロボットアーム２１，２２，２３の先端の座標とエンドエフェクタ等の座標との差分を検出するものが使用できる。

以下、上記の組立設備によるパネル部品の組立方法を説明する。

本実施形態の組立方法は、図２に示すように、（１）部品Ａ〜Ｄを保持具Ｎにセットして部品セットＭを形成するセット工程と、（２）部品セットＭを搬送ラインＬを介して何れかの組立ブース（例えば組立ブースＳ２）に搬入する搬入工程と、（３）部品セットＭが搬入された組立ブース内で、主部品Ａに副部品Ｂ，Ｃ，Ｄを組み付けてパネル部品を組み立てる組立工程と、（４）完成したパネル部品Ｗを搬送ラインＬを介して搬出する搬出工程と、（５）パネル部品Ｗを一時的に留めるバッファ工程と、（６）検査ブースＳ６でパネル部品Ｗを検査する検査工程とを経て行う。

（１）セット工程、及び（２）搬入工程
まず、セットブースＳ１において、作業者が、図示しない部品ストックから部品Ａ〜Ｄを一つずつ取り出して保持具Ｎにセットすることにより、部品セットＭが形成される。この部品セットＭが搬送ラインＬ上に搬入され、下流側（図１の右側）に搬送される。そして、部品セットＭが何れかの組立ブース（例えば組立ブースＳ２）の前まで搬送されたら、図示しない搬入手段により、部品セットＭが組立ブースＳ２の搬入エリア１１に搬入される。

（３）組立工程
そして、組立ブースＳ２の搬入エリア１１に搬入された部品セットＭの部品Ａ〜Ｄが、ロボットアーム２１，２２，２３及び溶接装置３０により組み付けられる。この組立工程は、図３に示す工程を経て行われる。以下、各工程を詳しく説明する。

（３−１）部品セットＭの初期座標取得工程
まず、組立ブースＳ２の搬入エリア１１に搬入された部品セットＭを、第一のロボットアーム２１で保持具Ｎごと持ち上げて、所定の初期位置に移動させて保持する。この状態で、座標取得手段により、部品セットＭの初期位置の座標を取得する。本実施形態では、まず、第一の座標取得手段により、第一のロボットアーム２１の多関節アームの先端のワールド座標系における座標を取得する。そして、第二の座標取得手段の撮影装置により第一のロボットアーム２１の先端及び部品セットＭを一画面内に撮影し、この画像に基づいて、第一のロボットアーム２１の先端の座標と部品セットＭの座標との差分を検出する。こうして、第一の座標取得手段で取得した第一のロボットアーム２１の先端の座標、及び、第二の座標取得手段で取得した第一のロボットアーム２１の先端と部品セットＭとの座標の差分とが制御装置に送信され、制御装置において、主部品Ａを含む部品セットＭの初期位置のワールド座標系における座標（三次元位置及び姿勢）が算出される。

（３−２）第二のロボットアーム２２の位置決め部材の初期座標取得工程
次に、第二のロボットアーム２２の位置決め部材を所定の初期位置に移動させる。そして、座標取得手段により、初期位置に配した位置決め部材の座標を取得する。具体的には、上記と同様に、第一の座標取得手段により、第二のロボットアーム２２の先端の座標を取得すると共に、第二の座標取得手段の撮影装置の画像に基づいて、第二のロボットアーム２２の先端の座標と位置決め部材の座標との差分を検出する。これらの値が制御装置に送信され、位置決め部材のワールド座標系における初期位置の座標が算出される。

（３−３）副部品Ｂの初期座標取得工程
次に、第三のロボットアーム２３により、第一のロボットアーム２１で保持された部品セットＭの保持具Ｎから副部品Ｂを取り外して、所定の初期位置に移動させる。そして、座標取得手段により、初期位置に配した副部品Ｂの座標を取得する。具体的には、上記と同様に、第一の座標取得手段により、第三のロボットアーム２３の先端の座標を取得すると共に、第二の座標取得手段の撮影装置の画像に基づいて第三のロボットアーム２３の先端の座標と副部品Ｂの座標との差分を検出する。これらの値が制御装置に送信され、副部品Ｂのワールド座標系における初期位置の座標が算出される。

（３−４）主部品Ａの位置決め（及び補正）工程
次に、第二のロボットアーム２２の位置決め部材を所定の支持位置に移動させ、主部品Ａに当接させる。このように、主部品Ａを位置決め部材で支持することで、主部品Ａが所定の組み付け位置に位置決めされる。そして、位置決め部材が所定の支持位置に正確に配置されていることを確認するために、座標取得手段により、支持位置に配した位置決め部材の座標を取得する。本実施形態では、第一の座標取得手段により第二のロボットアーム２２の先端の座標を取得し、この座標と、上記工程（３−１）で取得した第一のロボットアーム２１の先端の座標との偏差の実測値を算出する。一方、制御装置には、予め、位置決め部材を所定の支持位置に配したときの各ロボットアーム２１，２２の先端の座標の偏差を基準値として記憶させておく。そして、第一の座標取得手段により取得したロボットアーム２１，２２の先端の座標から算出した偏差の実測値と、制御装置に記憶された上記偏差の基準値とを比較する。

そして、上記偏差の基準値と実測値との差が許容範囲内であれば、位置決め部材が所定の支持位置に正確に配置されており、主部品Ａが所定の組み付け位置に正確に配置されていると判定される。一方、上記偏差の基準値と実測値との差が許容範囲を超えていれば、この差の大きさや方向に基づいて、第二のロボットアーム２２の位置決め部材の位置が補正され、これにより主部品Ａの位置が補正される。そして、再び第一の座標取得手段により第二のロボットアーム２２の先端の座標を取得して、第一のロボットアーム２１の先端の座標との偏差の実測値を算出し、この偏差の実測値と基準値とを比較する。そして、位置決め部材が所定の支持位置に正確に配置されていると判定されるまで、上記の補正工程を繰り返す。

（３−５）副部品Ｂの位置決め（及び補正）工程
上記工程（３−４）において、主部品Ａが所定の組み付け位置に正確に配置されていると判定されたら、第三のロボットアーム２３で副部品Ｂを所定の組み付け位置に移動させ、主部品Ａと組み合わせる。この状態で、座標取得手段により、組み付け位置に配した副部品Ｂの座標を取得する。本実施形態では、第一の座標取得手段により第三のロボットアーム２３の先端の座標を取得し、この座標と、上記工程（３−１）で取得した第一のロボットアーム２１の先端の座標との偏差の実測値を算出する。一方、制御装置には、予め、主部品Ａと副部品Ｂとを正しく組み合わせたときの各ロボットアーム２１，２３の先端の座標の偏差を基準値として記憶させておく。そして、第一の座標取得手段により取得したロボットアーム２１，２３の先端の座標から算出した偏差の実測値と、制御装置に記憶された上記偏差の基準値とを比較する。

そして、上記偏差の基準値と実測値との差が許容範囲内であれば、主部品Ａと副部品Ｂとが適正に組まれていると判定される。一方、上記偏差の基準値と実測値との差が許容範囲を超えていれば、この差の大きさや方向に基づいて、第三のロボットアーム２３を駆動して副部品Ｂの位置が補正される。そして、再び第一の座標取得手段により第三のロボットアーム２３の先端の座標を取得して、第一のロボットアーム２１の先端の座標との偏差の実測値を算出し、この偏差の実測値と基準値とを比較する。そして、主部品Ａと副部品Ｂとが適正に組まれていると判定されるまで、上記の補正工程を繰り返す。

（３−６）接合工程
上記工程（３−５）において、主部品Ａと副部品Ｂとが適正に組まれていると判定されたら、溶接装置３０により主部品Ａ及び副部品Ｂの所定箇所に溶接を施し、主部品Ａと副部品Ｂを接合する。

その後、上記の同様の方法で、主部品Ａに対してさらに副部品Ｃ，Ｄを順に溶接により組み付けると共に、各溶接部に増し打ちが施される。以上により、部品Ａ〜Ｄからなるパネル部品Ｗが完成する。組み立てられたパネル部品Ｗは、第一のロボットアーム２１で組立ブースＳ２の搬出エリア１２に載置される。

（４）搬出工程、（５）バッファ工程、及び（６）検査工程
組立ブースＳ２の搬出エリア１２に載置されたパネル部品Ｗは、図示しない搬出手段により適宜のタイミングで搬送ラインＬに移載される。そして、パネル部品Ｗが搬送ラインＬにより下流側（図１の右側）に搬送され、検査ブースＳ６に搬入される。図示例では、搬送ラインＬと検査ブースＳ６との間にバッファスペースＬ０が設けられる。搬送ラインＬから搬出されたパネル部品Ｗは、一時的にバッファスペースＬ０に留まって、適宜のタイミングで検査ブースＳ６に搬入される。そして、検査ブースＳ６において、作業者によりパネル部品Ｗの検査（溶接部の良否検査等）が行われ、検査に合格したパネル部品Ｗが次工程に搬出される。

他の組立ブースＳ３〜Ｓ５においても、上記と同様にパネル部品Ｗの組立が行われる。すなわち、各組立ブースＳ２〜Ｓ５では、同一の組立作業がタイミングをずらして行われる。このように、複数の組立ブースで同一の組立作業を行うことで、パネル部品Ｗの生産性が高められる。

上記の組立工程では、接合しようとする主部品Ａと各副部品Ｂ〜Ｄとを互いに物理的に位置決めする治具は用いず、各部品Ａ〜Ｄの座標に基づいて主部品Ａに対する各副部品Ｂ〜Ｄの位置決めを行っている。このように、主部品Ａと各副部品Ｂ〜Ｄとを相互に位置決めするための治具を省略することで、コスト低減が図られる。また、車種変更等により部品の形状や数が変更された場合でも、当該部品に応じた座標を制御装置に入力するだけで対応することができるため、組立設備の汎用性が大幅に高められる。

また、上記のように複数の組立ブースＳ２〜Ｓ５で同一の組立作業を行う場合、従来のように主部品と副部品との相互の位置決めを治具で行うと、各組立ブースの治具の寸法精度のバラつきに起因して、各組立ブースで組み立てられるパネル部品の組立精度にバラつきが生じやすい。これに対し、本実施形態では、各組立ブースＳ２〜Ｓ５で組み立てられるパネル部品Ｗの組立精度が、組み付け位置に配置した各部品の座標で保証されるため、各組立ブースに位置決め用の治具を設ける場合と比べて、組立ブースごとのパネル部品の組立精度のバラつきを抑えることができる。

また、上記のように複数の組立ブースＳ２〜Ｓ５で同一の組立作業を行う場合、一つの組立ブース（例えば組立ブースＳ２）の制御装置のプログラム（組み付け位置の座標等）を変更したときに、他の組立ブース（例えば組立ブースＳ３〜Ｓ５）の制御装置のプログラムが自動的に変更されるようにしておけば、車種変更等に迅速に対応することができる。

また、各部品の組み付け時の姿勢と実際の使用状態（パネル部品Ｗを自動車に組み付けた状態）の姿勢とが大きく異なる場合、これらの姿勢の差（姿勢変化量、具体的には回転方向及び回転角度）に伴う部品の変形を制御装置のプログラムにフィードバックすることが好ましい。具体的には、まず、ロボットアームで各部品Ａ〜Ｄの姿勢を変化させ、そのときの各部品Ａ〜Ｄの寸法を測定し、各部品Ａ〜Ｄの姿勢変化量と寸法変化量との相関式を取得する。そして、各部品Ａ〜Ｄの実際の使用状態における姿勢と、各部品Ａ〜Ｄを組み付け位置に配置したときの姿勢との差を姿勢変化量として取得する。こうして取得した各部品Ａ〜Ｄの姿勢変化量を上記の相間式に代入することにより、実際の使用状態と組み付け位置での姿勢の違いに伴う各部品Ａ〜Ｄの寸法変化量を算出する。この寸法変化量を制御装置にフィードバックして、主部品Ａと副部品Ｂ，Ｃ，Ｄとの接合条件（例えば、各部品Ａ〜Ｄの組み付け位置の座標や、溶接点の場所等）を設定する。このように、各部品Ａ〜Ｄの実際の使用状態と組み付け位置とでの姿勢の違いに伴う変形（寸法変化量）を踏まえて、主部品Ａと副部品Ｂ，Ｃ，Ｄとの接合条件を設定することで、パネル部品Ｗの組立精度の向上が図られる。

以下、第一の座標取得手段の一構成例を、図４〜図７を用いて説明する。

図４に示す第一の座標取得手段５０は、各ロボットアーム２１，２２の先端に設けた基準部材の像をスクリーン等に投影し、この投影像に基づいて、各ロボットアーム２１，２２の先端、ひいては各ロボットアーム２１，２２で保持された部品のワールド座標系における座標を取得するものである。具体的に、この第一の座標取得手段５０は、ロボットアーム２１，２２の先端に設けた投影装置５１と、スクリーン５２と、スクリーン５２に投影された投影像を撮影する撮影装置５３とを備える。投影装置５１及び撮影装置５３は、ロボットアーム２１，２２等を制御する制御装置４０により制御される。

投影装置５１は、ロボットアーム２１，２２のエンドエフェクタあるいはその近傍に設けられ、例えば、エンドエフェクタを装着するためのカップリング装置に取り付けられる。投影装置５１は、例えば図５に示すように、所定形状の基準部材５４と、基準部材５４に光を照射する光源５５とを備える。光源５５から光を照射すると、基準部材５４の投影像ＰがスクリーンＰに投影される。基準部材５４は、何れの方向に移動あるいは回転させた場合でも、投影像Ｐの位置及び形状の少なくとも一方が変化するような形状を成している。図示例では、基準部材５４に、十字形状のスリット５４ａが形成される。

光源５５としては、例えばレーザ光源やＬＥＤ光源などが使用できる。尚、光源５５は、上記のように投影装置５１として基準部材５４と一体化してロボットアーム２１，２２に設ける他、ロボットアーム２１，２２に設けられた基準部材５４とは分離して、設備側（静止系）に設けてもよい。

スクリーン５２は、基準部材５４に関して光源５５と反対側に設けられる。スクリーン５２は、例えば、投影面が鉛直方向と平行となるように配され、好ましくは、組立ブースＳ２〜Ｓ５のワールド座標系のｙｚ平面と平行となるように配される。撮影装置５３には、ＣＣＤカメラ等の各種カメラが使用される。

以下、第一の座標取得手段５０による各部品の座標の取得方法を説明する。

部品が所定位置に配されたら、光源５５から光を照射して、基準部材５４のスリット５４ａの投影像Ｐをスクリーン５２に投影する。この投影像Ｐを撮影装置５３で撮影し、制御装置４０に送信する。制御装置４０には、予め、基準部材５４が所定の位置に正しく配されたときの投影像（基準像Ｐ０）が記憶されており、この基準像Ｐ０と、撮影装置５３から送信された投影像Ｐとを比較することにより、基準部材５４が所定の位置に配置されているか否かが確認される。

例えば、図６（ａ）に示すように、投影像Ｐと基準像Ｐ０（点線で示す）とが合同であるが、投影像Ｐが基準像Ｐ０よりも右側（ｙ軸正方向）にＤ１だけずれている場合、部品の姿勢は正規の姿勢と一致しているが、部品の位置が基準位置に対してＤ１だけ右側にずれていることになる。図６（ｂ）に示すように、投影像Ｐと基準像Ｐ０とが合同であるが、投影像Ｐが基準像Ｐ０よりも上側（ｚ軸正方向）にＤ２だけずれている場合、部品の姿勢は正規の姿勢と一致しているが、部品の位置が基準位置から上側にＤ２だけずれていることになる。図６（ｃ）に示すように、投影像Ｐと基準像Ｐ０の中心が一致し、投影像Ｐと基準像Ｐ０とが相似形状を成している（図示例は、投影像Ｐが基準像Ｐ０よりも拡大されている）場合、部品の位置が基準位置からスクリーン５２と直交する方向（ｘ軸方向）にずれていることになる。

また、図７（ａ）に示すように、投影像Ｐと基準像Ｐ０とが合同であるが、投影像Ｐが基準像Ｐ０に対して角度θだけ回転している場合、部品が基準位置に対してｘ軸周りに角度θだけ回転していることになる。図７（ｂ）に示すように、投影像Ｐの縦ラインの長さＬＢ１が基準像Ｐ０の縦ラインの長さＬＡ１より短い場合、部品が基準位置に対してｙ軸周りに回転していることになる。図７（ｃ）に示すように、投影像Ｐの横ラインの長さＬＢ２が基準像Ｐ０の横ラインの長さＬＡ２より短い場合、部品が基準位置に対してｚ軸周りに回転していることになる。

以上のように、投影像Ｐと基準像Ｐ０の中心位置、大きさ、形状、回転角度等を比較することにより、基準部材５４の実際の位置及び姿勢の正規の位置及び姿勢に対するずれ（すなわち、基準部材５４の実際の座標の基準座標に対するずれ）の大きさ及び方向を算出することができる。基準部材５４に対する各部品の三次元位置及び姿勢は予め定まっているため、基準部材５４の座標に基づいて部品の座標を取得することができる。

本発明は上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、各組立ブースにロボットアーム及び接合装置を設けた場合を示したが、組立ブースに設ける装置はこれに限られない。例えば、各組立ブースに、接合しようとする主部品と副部品とを組み合わせた状態で、両部品をクランプして保持するクランプ装置を設けてもよい。クランプ装置は、多関節アームと、その先端に設けられたクランプ部とを有する構成とし、クランプ部を任意の座標に配置可能な構成とすることが好ましい。

また、座標取得手段は上記に限らず、例えば、第一の座標取得手段及び第二の座標取得手段の何れか一方のみで、各部品のワールド座標系における座標を取得するようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、組立ブースＳ２〜Ｓ５においてセル生産方式で部品Ａ〜Ｄの組み付けを行う場合を示したが、これに限らず、例えば、組立ブースＳ２〜Ｓ５においてライン生産方式で部品Ａ〜Ｄを組み付けてもよい。具体的には、例えば、組立ブースＳ２では主部品Ａに対して副部品Ｂを組み付け、組立ブースＳ３では主部品Ａ及び副部品Ｂの組立体に対して副部品Ｃを組み付け、組立ブースＳ４では部品Ａ，Ｂ，Ｃの組立体に対して副部品Ｄを組み付け、組立ブースＳ５では増し打ちを施すようにしてもよい。ただし、この場合、部品Ａ〜Ｄが、全ての組立ブースＳ２〜Ｓ５を経由して組み立てられるため、各組立ブースＳ２〜Ｓ５に対して搬入搬出する必要が生じ、タクトタイムが長くなる。従って、生産性を重視する場合は、複数のセル生産方式の組立ブースを設けることが好ましい。

１１搬入エリア
１２搬出エリア
２１，２２，２３ロボットアーム
３０溶接装置
４０制御装置
Ａ主部品
Ｂ，Ｃ，Ｄ副部品
Ｍ部品セット
Ｌ搬送ライン
Ｓ１セットブース
Ｓ２-Ｓ５組立ブース
Ｓ６検査ブース
Ｗパネル部品

Claims

複数のロボットアームが配置された組立ブース内で複数の部品を組み付ける組立方法であって、
各ロボットアームで保持した部品のそれぞれの初期位置の座標を取得する工程と、各ロボットアームで保持した部品をそれぞれ組み付け位置に配置する工程と、組み付け位置に配置した各部品の座標を取得し、この座標に基づいて両部品が適正に組まれているか否かを判定する工程と、両部品が適正に組まれていると判定されたら、両部品を接合する工程とを有する組立方法。
各部品の姿勢変化量と寸法変化量との相関式を取得する工程と、実際の使用状態における各部品の姿勢と前記組み付け位置における各部品の姿勢との差を姿勢変化量として取得する工程と、この姿勢変化量を前記相関式に代入することにより、各部品の実際の使用状態と組み付け位置での姿勢の違いに伴う寸法変化量を算出する工程と、この寸法変化量をフィードバックして各部品の接合条件を設定する工程とを有する請求項１記載の組立方法。