JP2611492B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複数の作業ステージのうちその上流側のス
テージから下流側のステージに一ステージずつワークを
搬送するようにした搬送装置に関する。

従来の技術 例えば自動車車体の組立工程で使用される代表的な搬
送装置としてシャトルバー方式あるいはトランスファバ
ー方式と称されるものが広く知られている。この従来の
搬送装置は、等ピッチで直線状に配置された複数のステ
ージ間にワークグリッパを有したバーを配置し、このバ
ーを直線往復運動させることによって特定のステージか
ら次工程へと順次ワークを搬送するようにしたもので、
各ステージとバーとの間のワークの受け渡しはバー自体
の上下運動もしくはステージ側の治具の一部の上下運動
によって行われる。

発明が解決しようとする課題 従来の搬送装置では、必然的に直線状のレイアウトと
ならざるを得ないために長い直線状の設置スペースが必
要でスペース的に不利になるばかりでなく、各ステージ
での作業内容にかかわらずステージ間ピッチを変更する
ことができない。

また、バーが各ステージに設けられた治具の内部を横
切ることになることから治具との干渉を避けるためには
治具側の形状やレイアウトが制約を受けるほか、バーの
駆動系およびバーと治具との間のワークの受け渡しのた
めの駆動系に大がかりな装置を必要とし、これによって
もまた搬送装置全体の占有スペースの大型化を招いてい
る。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、従来の搬送装置と同等の
機能を有しながらもスペース的，レイアウト的な制約を
緩和した搬送装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明の搬送装置は、ステージ配置サークル上に配置
されワーク投入ステージおよびワーク搬出ステージを含
む複数の作業ステージと、各作業ステージに設置され、
前工程から搬入されてくるワークを位置決めするワーク
位置決め治具と、ステージ配置サークルの中央に立設さ
れた回転可能な可動ポストと、可動ポストに対し直交す
る第１の軸を回転中心として揺動可能に結合されるとと
もに、第１の軸と直交する第２の軸を回転中心として中
折れ可能であって、かつ先端には第２の軸と平行な軸を
回転中心として回転可能に連結されたリストブラケット
を有し、可動ポストの回転に伴って特定の作業ステージ
から次の作業ステージへワークを搬送する関節型の複数
のアームと、各アームの先端のリストブラケットに水平
な軸を回転中心として揺動可能に結合されたハンドとを
備えを備えている。

作用 この構造によると、各作業ステージの配置が従来の直
線状のものからサークル状になったことによって、各ア
ームが所定量ずつ回転することによって各作業ステージ
のワークが一斉に一ステージずつ次工程に搬送される。

実施例 第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図で、
自動車のボディサイドの溶接組立装置に適用した場合の
例を示している。

フロアＦのステージ配置サークルＣ上には４つの作業
ステージS1,S2,S3,S4が配置されており、ＡワークWaの
投入ステージとして機能する作業ステージS1には作業者
M1によって投入されたＡワークWaを位置決めするための
位置決め治具１が、同様にＢワークWbの投入ステージと
して機能する作業ステージS2には作業者M2によって投入
されたＢワークWbを位置決めするための位置決め治具２
がそれぞれに配置されている。

一方、作業ステージS3は溶接ロボット５による実作業
ステージとして機能するもので、溶接対象となるワーク
Ｗ（ここではＡワークWaとＢワークWbとが一体化された
ものをワークＷとする）を位置決めするための位置決め
治具３が設置されている。

また、作業ステージS4は前工程の作業ステージS3での
溶接を終えたワークＷをトランスファバー6,6により搬
出するためのステージで、この作業ステージS4にはトラ
ンスファバー6,6によりワークＷを搬出するのに先立っ
てそのワークＷを一時的に位置決めするための位置決め
治具４が設けられている。

フロアＦのうちステージ配置サークルＣの中心部に相
当する部分には固定ポスト７が立設されており、この固
定ポスト７には図示しない回転駆動手段によって回転駆
動される可動ポスト８が設けられている。

可動ポスト８の上端外周部には、可動ポスト８に対し
直交する軸（第１の軸）９を回転中心として揺動可能な
４つの関節型のアーム10が90度ピッチで放射状にヒンジ
結合されている。各アーム10は、可動ポスト８の外周に
設けられた揺動型のアクチュエータ11のピストンロッド
12に連結されていて、これにより各アーム10はアクチュ
エータ11のはたらきにより軸９を回転中心として上下方
向（第２図の矢印m1方向）に揺動動作する。

また、各アーム10はその長手方向において二つのアー
ムセグメント10a,10bに分割されていて、双方のアーム
セグメント10a,10b同士は上記の軸９と直交する図示外
の軸（第２の軸）を含む関節部13でヒンジ結合されてい
る。そして、関節部13には駆動モータ14が設けられてい
ることから、この駆動モータ14のはたらきにより一方の
アームセグメント10aに対して他方のアームセグメント1
0bが第１図の矢印m2方向に回転してアーム10自体がいわ
ゆる中折れ可能な構造となっている。

アーム10の先端にはハンド15が取り付けられている。
より詳しくは、アーム10の先端には、上記関節部13の軸
と平行な図示外の軸を介してリストブラケット17が連結
されていて、このリストブラケット17は駆動モータ16に
より第１図の矢印m3方向に回転駆動されるようになって
いるとともに、リストブラケット17にハンド15が連結さ
れている。このハンド15は、リストブラケット17に対し
水平な軸18を介して揺動可能に連結されたハンド本体19
を中心として構成されていて、ハンド本体19は、リスト
ブラケット17との間にあって且つ軸18をはさんでその両
側に配置された圧縮コイルスプリング20により付勢され
ている。そして、ハンド本体19は第２図に仮想線で示す
ようにアーム10の姿勢にかかわらず、その自重により常
に水平姿勢を保つように設定されている。

このように構成された搬送装置においては、作業ステ
ージS1において作業者M1によりＡワークWaが位置決め治
具１上に投入されて位置決めされると、位置決め治具１
の上方で待機していたハンド15が第２図に示すようにア
ーム10の揺動動作により下降する。この時、ハンド本体
19は第２図に仮想線で示すようにアーム10の姿勢にかか
わらず常に水平状態を保っていることからスムーズに位
置決め治具１上のＡワークWaを把持し、同時に圧縮コイ
ルスプリング20によりワーク把持に伴う振動が減衰され
る。

この時、位置決め治具１の位置や姿勢によっては第１
図に示すようにアームセグメント10bを矢印m2方向に回
転させたり、あるいはハンド15全体を矢印m3方向に回転
させることがある。

ハンド15がＡワークWaを把持するとアーム10が再び上
昇し、アーム10が可動ポスト８ごと第１図の矢印m4方向
に90度回転することでＡワークWaは作業ステージS2に搬
送され、一旦作業ステージS2側の位置決め治具２上に移
載される。

作業ステージS2では、位置決め治具２上のＡワークWa
の上に作業者M2によってＢワークWbが投入されてその一
部同士が重ね合わされる。ＢワークWbが投入されると、
これらＡワークWaおよびＢワークWbをハンド15が同時に
把持し、双方のワークWa,Wbの相対位置決め精度を保ち
つつ上記と同様の手順によりアーム10が90度回転して作
業ステージS3の位置決め治具３上に双方のワークWa,Wb
を位置決めする。

位置決め治具３上に双方のワークWa,Wbが位置決めさ
れると溶接ロボット５が作動し、ＡワークWaとＢワーク
Wbとを一体化するべくスポット溶接ガン21により溶接が
施される。

作業ステージS3での溶接が終了すると、ＡワークWaと
ＢワークWbとが一体化されたワークＷはハンド15により
把持されて作業ステージS4の位置決め治具４上に搬送さ
れる。そして、位置決め治具４上のワークＷはトランス
ファバー6,6のトランスファ動作により次工程へと搬送
される。

つまり、上記の実施例によれば、作業ステージS1から
作業ステージS2へのＡワークWaの投入、作業ステージS2
から作業ステージS3へのA,BワークWa,Wbの同時投入、お
よび作業ステージS3から作業ステージS4への溶接済みワ
ークＷの投入は、各アーム10が可動ポスト８とともに90
度ずつ回転する毎に一斉に行われる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、各作業ステージの配置
を直線状でなくサークル状とし、このステージ配置サー
クルの中央部を回転中心として回転運動するアームによ
り各ステージ間でのワークの搬送を行うようにしたた
め、次のような効果がある。

（１）各作業ステージの上方空間を利用してワークの搬
送を行うことにより、従来のように各作業ステージの治
具側にワークの搬送に関与するものが存在しないことか
ら、各作業ステージの治具の設計，設置にあたって搬送
スペースを考慮する必要がない。したがって、従来のよ
うな干渉等のトラブルを未然に防止できるとともに、設
計自由度の制約が大幅に緩和される。

（２）アームを関節型のものとしたことにより、ハンド
の作動エリア内であればアームの取り付けピッチと無関
係に各作業ステージの治具を設置することができると同
時に、治具の姿勢を変えることも可能であるのでレイア
ウトの自由度が大きく、作業性も向上する。

（３）ステージ配置サークル上に各作業ステージを配置
しているので、従来のような長い直線状の設置スペース
が不要で省スペース化を実現できるほか、搬送のための
駆動系もステージ配置サークルの中央部に集約できるの
で上記の省スペース化の一層の向上と併せて設備の小型
化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図のII−II線に沿う断面説明図である。 1,2,3,4……位置決め治具、５……溶接ロボット、８…
…可動ポスト、９……軸、10……アーム、13……関節
部、15……ハンド、17……リストブラケット、19……ハ
ンド本体、Ｃ……ステージ配置サークル、Ｆ……フロ
ア、S1,S2……作業ステージ（ワーク投入ステージ）、S
3……作業ステージ、S4……作業ステージ（ワーク搬出
ステージ）、Wa……Ａワーク、Wb……Ｂワーク、Ｗ……
ワーク。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステージ配置サークル上に配置されワーク
   投入ステージおよびワーク搬出ステージを含む複数の作
   業ステージと、 各作業ステージに設置され、前工程から搬入されてくる
   ワークを位置決めするワーク位置決め治具と、 ステージ配置サークルの中央に立設された回転可能な可
   動ポストと、 可動ポストに対し直交する第１の軸を回転中心として揺
   動可能に結合されるとともに、第１の軸と直交する第２
   の軸を回転中心として中折れ可能であって、かつ先端に
   は第２の軸と平行な軸を回転中心として回転可能に連結
   されたリストブラケットを有し、可動ポストの回転に伴
   って特定の作業ステージから次の作業ステージへワーク
   を搬送する関節型の複数のアームと、 各アームの先端のリストブラケットに水平な軸を回転中
   心として揺動可能に結合されたハンド、 とを備えたことを特徴とする搬送装置。