JP2019199203A - Vehicle assembly facility - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両組立設備に関する。 The present disclosure relates to a vehicle assembly facility.
車両組立工場の車両組立ラインにおいて、複数の組立治具のうち組み立て中の車種に応じた組立治具を、アームロボットにより車両組立ライン上に運搬して設置する車両組立設備が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a vehicle assembly line of a vehicle assembly factory, a vehicle assembly facility is known in which an assembly jig corresponding to the type of vehicle being assembled among a plurality of assembly jigs is transported and installed on a vehicle assembly line by an arm robot ( For example, see Patent Document 1).
ところで、車両組立ラインにおいては、例えばアームロボットの動作領域を縮小することで車両組立設備の占有面積を縮小し、車両組立工場におけるスペース効率を向上させることが望まれる。しかしながら、特許文献1に記載されているような従来の車両組立設備では、車両組立設備の占有面積を縮小することについて改善の余地がある。 By the way, in the vehicle assembly line, for example, it is desired to reduce the occupation area of the vehicle assembly facility by reducing the operation area of the arm robot, and to improve the space efficiency in the vehicle assembly factory. However, in the conventional vehicle assembly facility as described in Patent Document 1, there is room for improvement in reducing the occupied area of the vehicle assembly facility.
そこで、本開示は、設備の占有面積を縮小することができる車両組立設備を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a vehicle assembly facility that can reduce the area occupied by the facility.
本開示の一態様に係る車両組立設備は、車両組立ラインにおいて組み立てられる車種に応じた複数の組立治具が載置される治具載置台と、車両組立ラインにおいて組み立て中の車種に応じた組立治具を、治具載置台から車両組立ライン上に運搬し、車両組立ライン上の加工エリアに設置するアームロボットと、を備え、アームロボットのベース台は、車両組立ラインの幅方向における一方側において車両組立ラインに隣接するように配置され、治具載置台は、車両組立ラインの幅方向における一方側においてアームロボットの周囲に配置され、複数の組立治具のそれぞれは、車両組立ラインの延在方向におけるアームロボットの前後に、予め決められた第1の向きとなるように治具載置台に載置され、アームロボットは、加工エリアにおいて組立治具が第1の向きとは車両組立ラインの延在方向において反対向きの第2の向きとなるように、当該組立治具を治具載置台から車両組立ライン上に運搬する。 A vehicle assembly facility according to an aspect of the present disclosure includes a jig mounting table on which a plurality of assembly jigs according to a vehicle type assembled in a vehicle assembly line is mounted, and an assembly according to a vehicle type being assembled in the vehicle assembly line. An arm robot that conveys the jig from the jig mounting table onto the vehicle assembly line and installs the jig in a processing area on the vehicle assembly line, and the base base of the arm robot is on one side in the width direction of the vehicle assembly line. The jig mounting table is arranged around the arm robot on one side in the width direction of the vehicle assembly line, and each of the plurality of assembly jigs is an extension of the vehicle assembly line. Before and after the arm robot in the current direction, the arm robot is placed on the jig mounting table so as to have a predetermined first direction. As Tatsuchi device is in the opposite direction to the direction of the second orientation in the extending direction of the vehicle assembly line and the first direction, carrying the assembly jig from the jig table on the vehicle assembly line.
本開示の種々の態様によれば、設備の占有面積を縮小することが可能となる。 According to various aspects of the present disclosure, the area occupied by the facility can be reduced.
以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る車両組立設備1において、治具載置台20に載置された組立治具40をアームロボット10が取得する状況を示す斜視図である。図2は、アームロボット10、治具載置台20、及び車両組立ライン30の位置関係を示す平面図である。図1及び図2に示されるように、車両組立設備1は、例えば同一の車両組立ライン30で複数の車種を組み立てること(併行生産)が可能な車両組立工場100において、車両組立ライン30に併設され、当該車両組立ライン30上に組立治具40を設置する設備である。車両組立設備1は、アームロボット10及び治具載置台20を備えている。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a situation in which the
まず、車両組立設備1が併設される車両組立ライン30、及び、車両組立ライン30において用いられる組立治具40について説明する。なお、各図において、車両組立ライン30は車両組立設備1の近傍部分のみが示されている。
First, the
車両組立ライン30は、組立中車両Mを当該車両組立ライン30の延在方向D1に進行させながら、組立中車両Mに対して溶接等の加工を施すためのラインである。車両組立ライン30は、例えば直線状に延在している。組立中車両Mは、例えば、車両のフロア、サイドパネル、及びロアバック等の構成部品が互いに仮組みされた状態のものである。なお、組立中車両Mは、上述した状態よりも前工程の状態のものであってもよく、後工程の状態のものであってもよい。
The
車両組立ライン30は、組立中車両Mが配置される領域の前後に、組立治具40を支持するための支持柱を備えている。支持柱は、例えば、一対の前側支持柱31,31及び後側支持柱32を有している。各前側支持柱31は、車両組立ライン30の延在方向D1における組立中車両Mの前方側(下流側)において、車両組立ライン30の幅方向D2における両側にそれぞれ設けられている。後側支持柱32は、車両組立ライン30の延在方向D1における組立中車両Mの後方側(上流側)において、車両組立ライン30の幅方向D2における中央に設けられている。
The
車両組立ライン30の一部の周囲には、車両組立ライン30を進行してきた組立中車両Mに対して組立治具40を取り付け、組立治具40が取り付けられた状態の組立中車両Mに対して溶接等の加工を行うための加工エリアSが設けられている。ここでは、加工エリアSは、車両組立ライン30の延在方向D1におけるアームロボット10の下流側に設けられている。
Around a part of the
組立治具40は、組立中車両Mの各構成部品を互いに位置決めするためのクランプ装置を有する治具であり、治具載置台20に載置されている。車両組立設備1では、車両組立ライン30において組み立てられる車種に応じた複数の組立治具40のうちから、車両組立ライン30において組み立て中の車種に応じた組立治具40が選択されて用いられる。組立治具40は、長尺状をなしており、長手方向が組立中車両Mの車両前後方向に沿うように組立中車両Mに取り付けられる。
The
組立治具40は、一対の前側被支持部41,41及び後側被支持部42を有している。各前側被支持部41は、組立治具40が組立中車両Mに取り付けられたときに、組立中車両Mの車両前方側において組立中車両Mの車両幅方向における両側に位置するように、それぞれ設けられている。後側被支持部42は、組立治具40が組立中車両Mに取り付けられたときに、組立中車両Mの車両後方側において組立中車両Mの車両幅方向における中央に位置するように、設けられている。
The
組立治具40は、当該組立治具40が組立中車両Mに取り付けられる際に、前側被支持部41が車両組立ライン30の前側支持柱31によって支持され、且つ、後側被支持部42が車両組立ライン30の後側支持柱32によって支持されることで、車両組立ライン30及び組立中車両Mに対して位置決めされる(図4参照)。そして、組立治具40のクランプ装置により組立中車両Mの各構成部品をクランプすることで、各構成部品が予め決められた位置関係で互いに保持される。この状態で組立中車両Mに対して溶接等の加工が行われた後、組立治具40は組立中車両Mから取り外されて治具載置台20に戻される。
In the
アームロボット10は、多関節型のロボットである。アームロボット10は、車両組立ライン30において組み立て中の車種に応じた組立治具40を、治具載置台20から車両組立ライン30上に運搬し、車両組立ライン30上の加工エリアS(より具体的には、車両組立ライン30上の加工エリアSに位置している組立中車両M)に設置する。アームロボット10は、ベース台11、多関節アーム部12、及び把持部13を有している。なお、図2にはアームロボット10のベース台11のみが示されている。
The
ベース台11は、アームロボット10の基台部であり、車両組立工場100の床面に固定されている。ベース台11は、車両組立ライン30の幅方向D2における一方側(ここでは、車両組立ライン30の進行方向に向かって右側)において車両組立ライン30に隣接するように配置されている。なお、「隣接する」とは、必ずしもベース台11が車両組立ライン30に接していなくてもよく、アームロボット10が組立治具40を車両組立ライン30上に運搬可能な範囲内であればよい。
The
多関節アーム部12は、基端をベース台11に接続されている。多関節アーム部12は、基端を通る鉛直軸線回りにベース台11に対して回動可能である。多関節アーム部12は、ベース台11に固定された基端とは反対側の端部である他端において、把持部13を保持している。
The articulated
把持部13は、組立治具40を把持する機構である。把持部13は、多関節アーム部12の他端に保持されるとともに、多関節アーム部12の他端を通る鉛直軸線回りに多関節アーム部12に対して回動可能である。
The
治具載置台20は、車両組立ライン30において組み立てられる車種に応じた複数の組立治具40が載置される治具置き用の台である。治具載置台20は、車両組立ライン30の幅方向D2における一方側(ここでは、車両組立ライン30の進行方向に向かって右側)においてアームロボット10の周囲に配置されている。治具載置台20は、実際に組立治具40が載置される領域である複数の治具載置領域21を有している。各治具載置領域21は、車両組立ライン30の延在方向D1におけるアームロボット10の前後に設定されている。
The jig placing table 20 is a jig placing table on which a plurality of
なお、複数の治具載置領域21のうちの一部は、車両組立ライン30の延在方向D1においてアームロボット10よりも上流側に設定されていてもよい。車両組立ライン30の延在方向D1においてアームロボット10よりも上流側に設定された治具載置領域21が複数存在する場合には、これら複数の治具載置領域21は、車両組立ライン30の幅方向D2に沿って一列に並んで設定されていてもよい。
A part of the plurality of
また、複数の治具載置領域21のうちの残部は、車両組立ライン30の延在方向D1においてアームロボット10よりも下流側に設定されていてもよい。車両組立ライン30の延在方向D1においてアームロボット10よりも下流側に設定された治具載置領域21が複数存在する場合には、これら複数の治具載置領域21は、車両組立ライン30の幅方向D2に沿って一列に並んで設定されていてもよい。
Further, the remaining part of the plurality of
ここでは、車両組立ライン30の延在方向D1においてアームロボット10よりも上流側に設定された治具載置領域21が複数存在している。これら複数の治具載置領域21は、車両組立ライン30の幅方向D2に沿って、車両組立ライン30から離間するに従って上段に位置するように複数段に分かれて、一列に並んで設定されている。また、車両組立ライン30の延在方向D1においてアームロボット10よりも下流側に設定された治具載置領域21が複数存在している。これら複数の治具載置領域21は、車両組立ライン30の幅方向D2に沿って、車両組立ライン30から離間するに従って上段に位置するように複数段に分かれて、一列に並んで設定されている。このように、複数の治具載置領域21が車両組立ライン30から離間するに従って上段に位置するように複数段に分かれて設定されることで、車両組立ライン30から離間した組立治具40をアームロボット10により取得する動作が容易になる。また、車両組立ライン30の幅方向D2に隣り合った組立治具40同士を一部重なり合うように配置することが可能となる。その結果、車両組立ライン30から組立治具40までの距離を短縮してアームロボット10を小型化することが可能となる。
Here, there are a plurality of
各組立治具40は、予め決められた第1の向きとなるように治具載置台20の治具載置領域21に載置されている。「第1の向き」とは、組立治具40の前側被支持部41が車両組立ライン30の延在方向D1における上流側に位置し、組立治具40の後側被支持部42が車両組立ライン30の延在方向D1における下流側に位置する向きである。つまり、第1の向きとは、組立治具40が車両組立ライン30上において車両の組み立てに用いられる際の向きとは反対向きである。
Each
なお、後述するように、アームロボット10は、車両組立ライン30上の加工エリアSにおいて組立治具40が第1の向きとは車両組立ライン30の延在方向D1において反対向きの第2の向きとなるように、当該組立治具40を反転させながら治具載置台20から車両組立ライン30上に運搬する。「第2の向き」とは、組立治具40の前側被支持部41が車両組立ライン30の延在方向D1における下流側に位置し、組立治具40の後側被支持部42が車両組立ライン30の延在方向D1における上流側に位置する向きである。つまり、第2の向きとは、組立治具40が車両組立ライン30上の加工エリアSにおいて車両の組み立てに用いられる際の向きと同一の向きである。
As will be described later, the
続いて、アームロボット10による組立治具40の具体的な運搬処理について、図1〜図6を参照して説明する。図3は、アームロボット10が組立治具40を車両組立ライン30上に運搬する状況を示す斜視図である。図4は、アームロボット10が組立治具40を車両組立ライン30上に設置する状況を示す斜視図である。図5は、アームロボット10が車両組立ライン30上から退避した状況を示す斜視図である。また、図6は、アームロボット10による組立治具40の運搬処理を示すフローチャートである。
Then, the specific conveyance process of the
図6に示されるように、ステップS10において、車両組立設備1は、アームロボット10の把持部13により、治具載置台20に載置された複数の組立治具40のうち、車両組立ライン30において組み立て中の車種に応じた組立治具40を選択して把持する(図1参照)。組立治具40は、予め決められた第1の向きとなるように治具載置台20の治具載置領域21に載置されている。車両組立設備1は、対象となる組立治具40を把持部13により把持すると、ステップS12に移行する。
As shown in FIG. 6, in step S <b> 10, the vehicle assembly facility 1 includes the
ステップS12において、車両組立設備1は、アームロボット10の多関節アーム部12を動作させて、把持部13により把持している組立治具40を治具載置台20から車両組立ライン30上の加工エリアSに運搬する。このとき、車両組立設備1は、加工エリアSにおいて組立治具40が第2の向きとなるように、把持部13により把持している組立治具40の向きを反転させる(図3参照)。車両組立設備1は、組立治具40の向きを反転させつつ当該組立治具40を治具載置台20から加工エリアSに運搬すると、ステップS14に移行する。
In step S <b> 12, the vehicle assembly facility 1 operates the articulated
ステップS14において、車両組立設備1は、アームロボット10の把持部13により把持している組立治具40を車両組立ライン30上の加工エリアSに設置する。より具体的には、車両組立設備1は、把持部13により把持している組立治具40の前側被支持部41を車両組立ライン30の前側支持柱31に支持させ、且つ、後側被支持部42を車両組立ライン30の後側支持柱32に支持させることで、車両組立ライン30を進行してきた組立中車両Mに対して当該組立治具40を位置決めして取り付ける(図4参照)。車両組立設備1は、組立治具40を加工エリアSに設置すると、ステップS16に移行する。
In step S <b> 14, the vehicle assembly facility 1 installs the
ステップS16において、車両組立設備1は、アームロボット10を車両組立ライン30上から例えば治具載置台20上に待避させる。車両組立設備1は、アームロボット10を車両組立ライン30上から待避させると、今回の運搬処理を終了する。なお、この状態で組立中車両Mに対して溶接等の加工が行われる。その後、車両組立設備1は、上述した運搬処理とは逆の手順で、アームロボット10により、組立中車両Mに対して取り付けられた組立治具40を取り外し、当該組立治具40の向きを反転させつつ当該組立治具40を車両組立ライン30上から治具載置台20に運搬して、第1の向きとなるように治具載置台20の治具載置領域21に載置する。そして、車両組立ライン30を進行してくる次の組立中車両Mに対して、再度ステップS10から上述した運搬処理を繰り返す。
In step S <b> 16, the vehicle assembly facility 1 retracts the
ここで、従来の車両組立設備では、治具載置台には、車両組立ライン上において車両の組み立てに用いられる際の向きと同一の向きとなるように組立治具が載置されている場合がある。この場合、アームロボットは、組立治具を大きく平行移動させることで治具載置台から車両組立ライン上に運搬することとなる。アームロボットが組立治具を大きく平行移動させるためには、例えば、アームロボットを進退させたり、アームロボットの多関節アーム部の関節数を多くしたり、関節の可動域を大きくしたりする必要があることから、アームロボットの動作領域として十分な広さが求められる。その結果、従来の車両組立設備は、占有面積の拡大を招いてしまう。 Here, in the conventional vehicle assembly equipment, there is a case where the assembly jig is placed on the jig placement table so as to be in the same direction as that used when assembling the vehicle on the vehicle assembly line. is there. In this case, the arm robot transports the assembly jig from the jig mounting table onto the vehicle assembly line by largely moving the assembly jig. In order for the arm robot to move the assembly jig greatly in parallel, for example, it is necessary to advance or retract the arm robot, increase the number of joints of the articulated arm part of the arm robot, or increase the range of motion of the joint. For this reason, a sufficient area is required as an operation area of the arm robot. As a result, the conventional vehicle assembly facility invites an increase in the occupied area.
これに対して、上述した車両組立設備1では、車両組立ライン30の幅方向D2における一方側にアームロボット10及び治具載置台20が配置され、治具載置台20には、車両組立ライン30の前後に第1の向きとなるように各組立治具40が載置されている。そして、アームロボット10は、車両組立ライン30上の加工エリアSにおいて組立治具40が第1の向きとは反対向きの第2の向きとなるように、組立治具40を治具載置台20から車両組立ライン30上に運搬する。このため、車両組立設備1によれば、アームロボット10は、把持部13により組立治具40を把持した状態でベース台11に対して多関節アーム部12を回動させるだけで、車両組立ライン30付近において組立治具40を第2の向きとすることができる。したがって、アームロボット10は、組立治具40が組立中車両Mの位置に設置されるように組立治具40を微小距離だけ平行移動させることで、組立治具40を車両組立ライン30上の加工エリアSにおいて車両の組み立てに用いられる際の向きである第2の向きとすることができる。よって、車両組立設備1によれば、従来のアームロボットと比較してアームロボット10が組立治具40を大きく平行移動させる必要がない。このため、車両組立設備1によれば、例えば、アームロボット10を進退させたり、アームロボット10の多関節アーム部12の関節数を多くしたり、関節の可動域を大きくしたりする必要がないため、アームロボット10が必要とする動作領域が拡大することを抑制することができる。その結果、車両組立設備1は、設備の占有面積を縮小することが可能となる。
On the other hand, in the vehicle assembly facility 1 described above, the
また、車両組立設備1では、設備の占有面積を縮小することが可能となることで、車両組立工場100におけるスペース効率が向上する。その結果、車両組立設備1では、組立中車両Mに対して溶接等の加工を行うための加工エリアSの拡大、及び、車両組立ライン30の全長の短縮が可能となる。
Moreover, in the vehicle assembly facility 1, it is possible to reduce the area occupied by the facility, so that the space efficiency in the
また、車両組立設備1では、アームロボット10を採用していることから、汎用のアームロボットを改修してアームロボット10として活用することが可能であり、設備投資を低減することができる。さらに、車両組立設備1では、一般に車両組立工場100の床面に固定可能なアームロボット10を採用していることから、車両組立工場100の建屋の梁等にロボット等を固定する必要がないため、建屋強度による設備設計上の制約を受けにくい。
Further, since the vehicle assembly facility 1 employs the
上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。 The above-described embodiments can be implemented in various forms with various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
例えば、第1の向きは、車両組立ライン30の延在方向D1に対して平行でなくてもよく、多少傾いていてもよい。この場合、第1の向きと第2の向きとは、180度から多少ずれた角度だけ異なっている。
For example, the first direction may not be parallel to the extending direction D1 of the
また、各治具載置領域21は、車両組立ライン30の延在方向D1におけるアームロボット10の下流側(前側)のみに設定されていてもよい。つまり、各組立治具40は、車両組立ライン30の延在方向D1におけるアームロボット10の下流側のみに載置されていてもよい。
Each
また、各治具載置領域21は、車両組立ライン30の延在方向D1におけるアームロボット10の上流側(後側)のみに設定されていてもよい。つまり、各組立治具40は、車両組立ライン30の延在方向D1におけるアームロボット10の上流側のみに載置されていてもよい。
Each
1…車両組立設備、10…アームロボット、11…ベース台、20…治具載置台、30…車両組立ライン、40…組立治具、S…加工エリア。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle assembly equipment, 10 ... Arm robot, 11 ... Base stand, 20 ... Jig mounting base, 30 ... Vehicle assembly line, 40 ... Assembly jig, S ... Processing area.
Claims (1)
前記車両組立ラインにおいて組み立て中の車種に応じた前記組立治具を、前記治具載置台から前記車両組立ライン上に運搬し、前記車両組立ライン上の加工エリアに設置するアームロボットと、を備え、
前記アームロボットのベース台は、前記車両組立ラインの幅方向における一方側において前記車両組立ラインに隣接するように配置され、
前記治具載置台は、前記車両組立ラインの前記幅方向における前記一方側において前記アームロボットの周囲に配置され、
複数の前記組立治具のそれぞれは、前記車両組立ラインの延在方向における前記アームロボットの前後に、予め決められた第1の向きとなるように前記治具載置台に載置され、
前記アームロボットは、前記加工エリアにおいて前記組立治具が前記第1の向きとは前記車両組立ラインの前記延在方向において反対向きの第2の向きとなるように、当該組立治具を前記治具載置台から前記車両組立ライン上に運搬する、車両組立設備。 A jig mounting table on which a plurality of assembly jigs according to the vehicle type assembled in the vehicle assembly line are mounted;
An arm robot that conveys the assembly jig corresponding to the type of vehicle being assembled in the vehicle assembly line from the jig mounting table onto the vehicle assembly line and installs the assembly jig in a processing area on the vehicle assembly line. ,
The base of the arm robot is arranged so as to be adjacent to the vehicle assembly line on one side in the width direction of the vehicle assembly line,
The jig mounting table is disposed around the arm robot on the one side in the width direction of the vehicle assembly line,
Each of the plurality of assembly jigs is placed on the jig placement table so as to be in a first predetermined direction before and after the arm robot in the extending direction of the vehicle assembly line,
The arm robot moves the assembly jig in the machining area so that the assembly jig is in a second direction opposite to the first direction in the extending direction of the vehicle assembly line. Vehicle assembly equipment for transporting from the equipment mounting table onto the vehicle assembly line.
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Cited By (1)
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ES2912148A1 (en) * | 2020-11-24 | 2022-05-24 | Ingemat S L | System and method of access control to production lines (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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