JP3308625B2

JP3308625B2 - 溶接ライン

Info

Publication number: JP3308625B2
Application number: JP03363393A
Authority: JP
Inventors: 一成名川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-02-23
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 2002-07-29
Anticipated expiration: 2017-07-29
Also published as: JPH06238457A; KR100310563B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットアームの端部
に溶接ガンを備えた溶接ロボットと、被溶接物の搬送を
行う搬送ロボットとを備えた溶接ラインに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】通常、溶接ラインでは、第１工程とし
て、複数のワークの相対的な位置決めを正確に行った上
で、１点以上の溶接を行い、各ワークの相対的な位置を
保持する仮付け溶接が行われ、その後、第２工程とし
て、増打ちと呼称される仮付け箇所以外の部位の溶接が
行われるようになっている。

【０００３】上記のような溶接ラインでは、ロボットア
ームの端部にスポット溶接ガン等の溶接手段を備えた溶
接ロボットと、ロボットアームの端部にワークを保持す
るクランプ装置等の保持手段を備えた搬送ロボットとが
用いられている。例えば、図９に示すように、仮付け溶
接ステーション５１において仮付け溶接が行われた後、
直列に配置された第１増打ちステーション５２および第
２増打ちステーション５３において増打ちが行われる場
合では、ワークの変更に柔軟に対応し、第１増打ちステ
ーション５２と第２増打ちステーション５３とにおける
溶接処理時間を等しくできるように、第１増打ちステー
ション５２では２台の溶接ロボット５８・５９により、
そして、第２増打ちステーション５２では１台の溶接ロ
ボット６０によりそれぞれ溶接が行われるようになって
いる。

【０００４】また、上記の場合、仮付け溶接ステーショ
ン５１と第１増打ちステーション５２との間に搬送ロボ
ット５５、第１増打ちステーション５２と第２増打ちス
テーション５３との間に搬送ロボット５６、そして、第
２増打ちステーション５３と溶接処理済みのワークを載
置する処理済みワーク載置ステーション５４との間に搬
送ロボット５７がそれぞれ設けられ、これらの搬送ロボ
ット５５〜５７によって、いわゆる、バケツリレー式搬
送が行われるようになっている。

【０００５】即ち、上記溶接ラインでは、先ず、搬送ロ
ボット５５により、仮付け溶接されたワークが、仮付け
溶接ステーション５１から第１増打ちステーション５２
に搬送され、該ステーション５２に設けられている位置
決め治具（図示せず）にセットされる。この後、２台の
溶接ロボット５８・５９により上記ワークの所定箇所が
溶接処理される。

【０００６】次に、搬送ロボット５６により、第１増打
ちステーション５２から上記ワークが取り出されて第２
増打ちステーション５３に搬送され、該ステーション５
３に設けられている位置決め治具（図示せず）にセット
される。これと同時に、搬送ロボット５５により、仮付
け溶接された新たなワークが、第１増打ちステーション
５２に搬送されて位置決め治具にセットされる。

【０００７】そして、第２増打ちステーション５３にお
いては、溶接ロボット６０によってワークの残りの溶接
箇所が溶接処理され、また、第１増打ちステーション５
２においては、２台の溶接ロボット５８・５９による新
たなワークの溶接処理がなされる。

【０００８】この後、搬送ロボット５７により、第２増
打ちステーション５３から溶接処理済みのワークが取り
出されて処理済みワーク載置ステーション５４に搬送さ
れると共に、上記同様に、搬送ロボット５６により、第
１増打ちステーション５２で処理されたワークが第２増
打ちステーション５３の位置決め治具にセットされ、さ
らに、搬送ロボット５５により、仮付け溶接された別の
ワークが、再び、第１増打ちステーション５２の位置決
め治具にセットされる。

【０００９】以降は、上述の溶接ロボット５８〜６０に
よる溶接処理と搬送ロボット５５〜５７によるワークの
搬送とが連続して行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、１台の搬送ロボットは、２つのステーシ
ョン間のワーク搬送しか行うことができないため、各ス
テーション間に搬送ロボット５５〜５７が必要であり、
溶接ラインに設置される搬送ロボット５５〜５７の台数
が多くなり、溶接ラインの設備コストが非常に高いもの
となっている。

【００１１】また、第１増打ちステーション５２で溶接
処理を行う溶接ロボット５８・５９は、位置決め治具に
セットされたワークの溶接処理が完了した後、直ちに次
の溶接処理を開始することはできず、搬送ロボット５６
によって該ワークが位置決め治具から取り外され、搬送
ロボット５５によって新たなワークが位置決め治具にセ
ットされるまでの間、待機状態となる。同じく、第２増
打ちステーション５３で溶接処理を行う溶接ロボット６
０も、ワークの溶接処理が完了した後、直ちに次の溶接
処理を開始することはできず、搬送ロボット５７によっ
て該ワークが位置決め治具から取り外され、搬送ロボッ
ト５６によって次のワークが位置決め治具にセットされ
るまでの間、待機状態となる。

【００１２】さらに、第１増打ちステーション５２と第
２増打ちステーション５３とにおける溶接処理時間を一
致させることは困難であり、両ステーション５２・５２
間で溶接処理時間にいくらかのずれが生じるのは拒めな
い。このため、通常、第２増打ちステーション５３で溶
接処理を行う溶接ロボット６０において、上記両ステー
ション５２・５２間の溶接処理時間差分だけの待機状態
が生じる。

【００１３】上記のように、従来の構成では、溶接ライ
ンに設置された何れの溶接ロボット５８〜６０にも、搬
送ロボット５５〜５７によるワーク交換時に待機状態が
生じると共に、溶接ステーションが複数存在する場合、
何台かの溶接ロボットは、各ステーション間の溶接処理
時間差分だけ待機状態となり、溶接ロボット５８〜６０
の稼働率が低く、溶接ラインの処理能力（単位時間当た
りのワークの処理数）を充分に高めることができないと
いう問題を有している。

【００１４】ところで、実開昭６４−３８１８４号公報
には、ロボットアームの端部にスポット溶接ガン等の溶
接手段とクランプ装置等の保持手段とを備えた溶接ロボ
ットとが開示されており、１台のロボットで溶接処理と
ワークの搬送とが可能となっている。そこで、この溶接
ロボットを溶接ラインに使用することにより、ロボット
の設置台数を削減することが可能となるが、その反面、
ロボットに溶接処理と搬送とを行わせるための制御およ
びケーブル処理が複雑になるという不都合が生じる。ま
た、この溶接ロボットにおいては、自らがワークの搬送
をしているときは、溶接処理が行えないので、この溶接
ロボットを用いた溶接ラインの処理能力は低いものとな
る。

【００１５】本発明は、上記に鑑みなされたものであ
り、その目的は、搬送ロボット（搬送手段）の数を削減
することによって、装置コストの低減を図ることができ
る溶接ラインを提供することにある。

【００１６】また、本発明のその他の目的は、溶接ロボ
ット（溶接手段）の待機ロス時間の削減によって処理能
力の向上を図ることができる溶接ラインを提供すること
にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る溶
接ラインは、上記の課題を解決するために、被溶接物の
溶接処理が行われる複数の溶接ステーションと、２つの
被溶接物を同時に保持可能な２つの保持部を有する保持
装置を備えた１つの搬送手段と、上記搬送手段の動作を
制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記保持
装置の一方の保持部にて１つの未処理被溶接物を保持さ
せた状態で上記搬送手段を溶接ステーションに移動さ
せ、該溶接ステーションで溶接処理が行われた処理済被
溶接物を上記保持装置の他方の保持部にて保持させて該
溶接ステーションから取り出させた後、該溶接ステーシ
ョンに上記未処理被溶接物をセットする動作を、各溶接
ステーションで行うように上記搬送手段の動作を制御す
ることを特徴としている。

【００１８】また、請求項２の発明に係る溶接ライン
は、上記の課題を解決するために、上記構成において、
複数の溶接ステーションで溶接処理を行うことができる
共用溶接手段（例えば、溶接ロボット）を備え、上記制
御手段は、上記搬送手段によって処理済被溶接物と未処
理被溶接物との交換が行われている溶接ステーション以
外の溶接ステーションで溶接処理を行うように、上記共
用溶接手段の動作を制御することを特徴としている。

【００１９】

【作用】上記請求項１の発明の構成によれば、搬送手段
は、２つの被溶接物を同時に保持可能であり、未処理被
溶接物を保持した状態で溶接ステーションに移動し、該
溶接ステーションで、先ず、処理済被溶接物を保持して
取り出し、その後、該溶接ステーションに上記未処理被
溶接物をセットするようになっている。これにより、あ
るステーション（未処理被溶接物が載置されている場
所）から溶接ステーションへの未処理被溶接物の搬送
と、上記溶接ステーションから他のステーション（処理
済被溶接物を載置する場所）への処理済被溶接物の搬送
が１つの搬送手段によって可能となる。

【００２０】また、溶接ステーションが２つ以上存在す
る場合でも、上記同様に、各溶接ステーションにおい
て、処理済被溶接物の取り出しと未処理被溶接物のセッ
トとを行えば、１つの搬送手段によって全ての被溶接物
の搬送が可能となる。

【００２１】また、上記請求項２の発明の構成によれ
ば、共用溶接手段は、複数の溶接ステーションにおいて
溶接処理を行うことが可能であり、搬送手段によって処
理済被溶接物と未処理被溶接物との交換が行われている
溶接ステーション以外の溶接ステーションで溶接処理を
行うようになっている。これにより、上記共用溶接手段
には、従来では必要であった被溶接物の交換時の待機ロ
スが生じることはなく、したがって、本溶接装置におい
ては、従来よりも処理能力の向上が図られる。

【００２２】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図８に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００２３】本実施例に係る溶接装置（溶接ライン）
は、図１に示すように、複数のワークの相対的な位置決
めを正確に行った上で、所定箇所の溶接を行い、各ワー
クの相対的な位置を保持する仮付け溶接が行われる仮付
け溶接ステーションＳＴ_A、仮付け箇所以外の部位の溶
接が行われる第１および第２増打ちステーション（溶接
ステーション）ＳＴ₁・ＳＴ₂、および、溶接処理済み
のワークが載置される処理済みワーク載置ステーション
ＳＴ_Bを備えている。

【００２４】上記仮付け溶接ステーションＳＴ_Aには、
回転テーブル２９が設けられており、この回転テーブル
２９上には、３つの位置決め治具３０…が略等間隔で設
けられている。上記回転テーブル２９は、テーブル駆動
装置３４（図４参照）に駆動され、所定時間毎に略１２
０°回転するようになっている。上記位置決め治具３０
には、自動車のフロア等の大型ワークＷ_Aと、この大型
ワークＷ_Aに溶接される小型ワークＷ_Bとを保持する図
示しないクランプ装置が設けられている。

【００２５】上記位置決め治具３０…の周囲には、大型
ワークＷ_Aの裏面に溶接される図示しない小型ワーク
を、作業者が位置決め治具３０の所定位置にセットする
ためのマニュアルセットステーション３１、所定位置に
載置されている上記大型ワークＷ_Aおよび小型ワークＷ
_Bを搬送して位置決め治具３０にセットする搬送ロボッ
ト３２、および、仮付け溶接を行う２台の仮付け溶接ロ
ボット３３・３３が設けられている。

【００２６】上記搬送ロボット３２は、フロアに敷設さ
れたレール３２ａ上を移動可能であると共に、ロボット
アーム３２ｂの端部に上記大型ワークＷ_Aおよび小型ワ
ークＷ_Bをクランプするためのクランプ装置（図示せ
ず）を備えている。また、上記溶接ロボット３３は、ロ
ボットアーム３３ａの端部にスポット溶接ガン（図示せ
ず）を備えている。

【００２７】上記第１および第２増打ちステーションＳ
Ｔ₁・ＳＴ₂には、それぞれ、仮付け溶接ステーション
ＳＴ_Aで大型ワークＷ_Aに小型ワークＷ_Bと図示しない
小型ワークとが仮付け溶接されたもの（以下、ワークＷ
_Cと称する）を位置決め保持する位置決め治具１２・１
２が設けられている。

【００２８】また、フロアには、上記仮付け溶接ステー
ションＳＴ_Aにおける溶接処理位置３４付近から、上記
第１および第２増打ちステーションＳＴ₁・ＳＴ₂の近
傍を通って、処理済みワーク載置ステーションＳＴ_B付
近へと延びるレール２が敷設されており、このレール２
上には、レール２に沿って自由に移動できる搬送ロボッ
ト（搬送手段）１が設けられている。

【００２９】上記搬送ロボット１は、図２に示すよう
に、胴体部１ａがａ方向に旋回し、上碗部１ｂがｂ方向
に揺動し、前碗部１ｃがｃ方向に揺動すると共にｄ方向
に回動し、手首部１ｄがｅ方向に揺動すると共にｆ方向
に回動するようになっている。また、上記手首部１ｄに
は、被溶接物としての上記ワークＷ_Cを２つ保持するこ
とができるクランプ機構（保持装置）３が取り付けられ
ている。

【００３０】上記クランプ機構３は、図３に示すよう
に、略直角をなす第１フレーム４ａと第２フレーム４ｂ
との端部同士を接続してなるＬ字状のベースフレーム４
を有し、このベースフレーム４が取り付け部材７によっ
て上記搬送ロボット１の手首部１ｄに取り付けられてい
る。上記ベースフレーム４の第１および第２フレーム４
ａ・４ｂには、上記ワークＷ_Cをクランプするための複
数のクランプ装置５…、および、ワークＷ_Cを支持する
ための複数の支持部６…が設けられている。そして、上
記クランプ機構３は、第１フレーム４ａに設けられたク
ランプ装置５…および支持部６…により、１つのワーク
Ｗ_Cを保持することができると共に、第２フレーム４ｂ
に設けられたクランプ装置５…および支持部６…によ
り、もう１つのワークＷ_Cを保持することができるよう
になっている。以下、第１フレーム４ａに設けられたク
ランプ装置５…および支持部６…を第１クランプ部３
ａ、第２フレーム４ｂに設けられたクランプ装置５…お
よび支持部６…を第２クランプ部３ｂとする。

【００３１】図１に示すように、上記第１増打ちステー
ションＳＴ₁の近傍には、第１増打ちステーションＳＴ
₁において溶接を行う専用の第１溶接ロボット８が設け
られている。また、第１および第２増打ちステーション
ＳＴ₁・ＳＴ₂の近傍で、且つ、両ステーションＳＴ₁
・ＳＴ₂からの距離が略等しい位置には、第１および第
２増打ちステーションＳＴ₁・ＳＴ₂の何れにおいても
溶接が可能な第２溶接ロボット（共用溶接手段）９が設
けられている。さらに、第２増打ちステーションＳＴ₂
の近傍には、第２増打ちステーションＳＴ₂において溶
接を行う専用の第３溶接ロボット１０が設けられてい
る。

【００３２】上記の第１ないし第３溶接ロボット８〜１
０は、胴体部がフロアに固定されており、且つ、手首部
に上記クランプ装置３の代わりに図示しないスポット溶
接ガンが設けられている以外は、上記搬送ロボット１と
略同様の構成であるため、その説明は省略する。

【００３３】また、上記溶接装置は、図４に示すよう
に、仮付け溶接ステーションＳＴ_Aに設けられている搬
送ロボット３２、仮付け溶接ロボット３３・３３および
テーブル駆動装置３４の各動作を制御すると共に、増打
ち工程ラインに設けられている搬送ロボット１および第
１ないし第３溶接ロボット８〜１０の各動作を制御する
マイクロコンピュータ等からなる制御装置（制御手段）
１１を有しており、この制御装置１１により装置の自動
運転が可能となっている。

【００３４】上記の構成において、溶接装置の動作を以
下に説明する。

【００３５】先ず、仮付け溶接ステーションＳＴ_Aにお
いてワークの仮付け溶接が行われる。即ち、所定周期で
回転と停止を連続的に繰り返す回転テーブル２９上に配
設された３つの位置決め治具３０に、作業者がマニュア
ルセットステーション３１において図示しない小型ワー
クを、順次セットすることになる。また、上記作業者に
よる小型ワークセット後の位置決め治具３０に、搬送ロ
ボット３２が大型ワークＷ_Aと小型ワークＷ_Bとを、順
次セットすることになる。そして、全ての被溶接ワーク
が位置決め治具３０にセットされた後、溶接処理位置３
４において２台の仮付け溶接ロボット３３・３３によっ
て仮付け溶接が行われる。

【００３６】上記のように仮付け溶接が行われたワーク
Ｗ_Cは、搬送ロボット１により位置決め治具３０から取
り出される。即ち、搬送ロボット１は、レール２の溶接
処理位置３４側端に移動し、仮付け溶接されたワークＷ
_Cを、クランプ機構３によってクランプして位置決め治
具３０から取り外す。

【００３７】次に、搬送ロボット１は、上記のクランプ
したワークＷ_Cを仮付け溶接ステーションＳＴ_Aから第
１増打ちステーションＳＴ₁へと搬送し、該ワークＷ_C
を位置決め治具１２にセットする。

【００３８】上記のように、第１増打ちステーションＳ
Ｔ₁の位置決め治具１２にワークＷ_Cがセットされる
と、直ちに、第１溶接ロボット８および第２溶接ロボッ
ト９による溶接処理が開始される。

【００３９】一方、上記搬送ロボット１は、ワークＷ_C
のセット後、再び仮付け溶接ステーションＳＴ_Aへと戻
って、仮付け溶接された次のワークＷ_Cを位置決め治具
３０から取り外し、このワークＷ_Cを、今度は、第２増
打ちステーションＳＴ₂へと搬送して、該ワークＷ_Cを
位置決め治具１２にセットする。

【００４０】上記のように、第２増打ちステーションＳ
Ｔ₂の位置決め治具１２にワークＷ_Cがセットされる
と、直ちに、第３溶接ロボット１０による溶接処理が開
始される。

【００４１】また、上記搬送ロボット１は、ワークＷ_C
のセット後、再び、レール２の溶接処理位置３４側端に
移動し、仮付け溶接された次のワークＷ_Cを位置決め治
具３０から取り外し、このワークＷ_Cを、今度は、第１
増打ちステーションＳＴ₁へと搬送することになる。
尚、上記搬送ロボット１は、ワークＷ_Cを２つ保持可能
なクランプ機構３を有しているが、この場合、クランプ
機構３の第１クランプ部３ａでワークＷ_Cをクランプ
し、第２クランプ部３ｂは何もクランプしていない状態
となる。

【００４２】ここで、上記第１増打ちステーションＳＴ
₁では、第１および第２溶接ロボット８・９による溶接
処理が行われているが、この溶接処理完了後、第２溶接
ロボット９は、直ちに、第２増打ちステーションＳＴ₂
における溶接処理を開始する。即ち、この後、第２増打
ちステーションＳＴ₂では、第２および第３溶接ロボッ
ト９・１０によって溶接処理が行われることになる。

【００４３】上記のように第１増打ちステーションＳＴ
₁における溶接処理が終了した後、上記搬送ロボット１
は、何もクランプしていない第２クランプ部３ｂで、処
理済被溶接物としての溶接済みのワークＷ_Cをクランプ
して位置決め治具１２から取り外すと共に、第１クラン
プ部３ａでクランプしている未処理被溶接物としての次
のワークＷ_Cを、位置決め治具１２にセットする。

【００４４】上記のように、第１増打ちステーションＳ
Ｔ₁の位置決め治具１２に次のワークＷ_Cがセットされ
ると、直ちに、第１溶接ロボット８による溶接処理が開
始される。

【００４５】一方、溶接済みのワークＷ_Cをクランプし
た搬送ロボット１は、レール２の処理済みワーク載置ス
テーションＳＴ_B側端に移動し、該ステーションＳＴ_B
に配置されたパレット１３上に、該溶接済みのワークＷ
_Cを載置する。この後、搬送ロボット１は、再び、レー
ル２の溶接処理位置３４側端に移動し、仮付け溶接され
た次のワークＷ_Cを位置決め治具３０から取り外し、こ
のワークＷ_Cを、今度は、第２増打ちステーションＳＴ
₂へと搬送することになる。尚、この場合も、搬送ロボ
ット１は、クランプ機構３の第１クランプ部３ａでワー
クＷ_Cをクランプし、第２クランプ部３ｂは何もクラン
プしていない状態となる。

【００４６】ここで、上記第２増打ちステーションＳＴ
₂では、第２および第３溶接ロボット９・１０による溶
接処理が行われているが、この溶接処理完了後、第２溶
接ロボット９は、直ちに、第１増打ちステーションＳＴ
₁における溶接処理を開始する。即ち、この後、第１増
打ちステーションＳＴ₁では、第１および第２溶接ロボ
ット８・９によって溶接処理が行われることになる。

【００４７】上記のように第２増打ちステーションＳＴ
₂における溶接処理が終了した後、上記搬送ロボット１
は、何もクランプしていない第２クランプ部３ｂで、溶
接済みのワークＷ_Cをクランプして位置決め治具１２か
ら取り外すと共に、第１クランプ部３ａでクランプして
いる次のワークＷ_Cを、位置決め治具１２にセットす
る。

【００４８】上記のように、第２増打ちステーションＳ
Ｔ₂の位置決め治具１２に次のワークＷ_Cがセットされ
ると、直ちに、第３溶接ロボット１０による溶接処理が
開始される。

【００４９】一方、溶接済みのワークＷ_Cをクランプし
た搬送ロボット１は、レール２の処理済みワーク載置ス
テーションＳＴ_B側端に移動し、該ステーションＳＴ_B
に配置されたパレット１３上に、該溶接済みのワークＷ
_Cを載置する。この後、搬送ロボット１は、再び、レー
ル２の溶接処理位置３４側端に移動し、仮付け溶接され
た次のワークＷ_Cを位置決め治具３０から取り外し、こ
のワークＷ_Cを、今度は、第１増打ちステーションＳＴ
₁へと搬送することになる。

【００５０】この後、搬送ロボット１は、上記同様にし
て、仮付け溶接されたワークＷ_Cを第１および第２増打
ちステーションＳＴ₁・ＳＴ₂に交互に搬送し、上記各
ステーションＳＴ₁・ＳＴ₂において、溶接済みのワー
クＷ_Cと上記仮付け溶接されたワークＷ_Cとのワーク交
換を行い、溶接済みのワークＷ_Cを処理済みワーク載置
ステーションＳＴ_Bへ搬送するという動作を繰り返す。
また、第１ないし第３溶接ロボット８〜１０も、上記同
様の動作を繰り返し、搬送ロボット１によって第１およ
び第２増打ちステーションＳＴ₁・ＳＴ₂に順次セット
されるワークＷ_Cを溶接する。

【００５１】以上のようにして、仮付け溶接ステーショ
ンＳＴ_Aで仮付け溶接されたワークＷ_Cが、順次、第１
および第２増打ちステーションＳＴ₁・ＳＴ₂において
溶接処理され、処理済みワーク載置ステーションＳＴ_B
へ送られる。

【００５２】ここで、制御装置１１の搬送ロボット１に
対する制御を示す図６のフローチャートに基づいて、搬
送ロボット１の動作に注目してみると、搬送ロボット１
は、先ず、仮付け溶接ステーションＳＴ_Aへ移動し（Ｓ
１）、仮付け溶接されたワークＷ_Cを第１クランプ部３
ａでクランプして位置決め治具３０から取り外す（Ｓ
２）。次に、前回における仮付け溶接されたワークＷ_C
の搬送場所が、第２増打ちステーションＳＴ₂であった
なら（Ｓ３）、第１増打ちステーションＳＴ₁へ移動す
る（Ｓ４）。そして、第１増打ちステーションＳＴ₁に
おける溶接処理の終了後（Ｓ５）、溶接済みのワークＷ
_Cを第２クランプ部３ｂでクランプして位置決め治具１
２から取り外す（Ｓ６）と共に、第１クランプ部３ａで
クランプしているワークＷ_Cを、位置決め治具１２にセ
ットする（Ｓ７）。次に、溶接済みのワークＷ_Cを処理
済みワーク載置ステーションＳＴ_Bへ搬送し、該ワーク
Ｗ_Cをパレット１３上に載置した後（Ｓ８）、再び上記
のＳ１およびＳ２を実行して仮付け溶接された次のワー
クＷ_Cをクランプし、Ｓ３でＮＯなので、今度は、第２
増打ちステーションＳＴ₂へ移動し（Ｓ９）、以下、上
記の動作を繰り返す。即ち、上記搬送ロボット１の各ス
テーション間の移動は、図５に示すように、Ａ〜Ｆの順
に行われる。

【００５３】このように、上記搬送ロボット１は、２つ
のワークＷ_Cを同時に保持することができるクランプ機
構３を備えており、第１および第２増打ちステーション
ＳＴ₁・ＳＴ₂において、位置決め治具１２からの溶接
済みワークＷ_Cの取り出しと、位置決め治具１２への次
のワークＷ_Cのセットとを行う構成である。

【００５４】これにより、４つのステーションＳＴ_A・
ＳＴ₁・ＳＴ₂・ＳＴ_B間のワークＷ_Cの搬送を１台の
搬送ロボット１のみで行うことが可能となる。従来で
は、４つのステーション間の搬送には、３台の搬送ロボ
ットが必要であったことを考えると、本実施例では、搬
送ロボットの台数の削減によるコストの低減が図られ
る。

【００５５】また、従来では、溶接処理中は搬送ロボッ
トが待機状態となり、搬送ロボットの稼働率が非常に低
いものとなっているのに対し、本実施例では、搬送ロボ
ット１は連続的に搬送作業が行え、搬送ロボット１に殆
ど待機状態が生じることがなく、稼働率が非常に高い。

【００５６】次に、制御装置１１の第１ないし第３溶接
ロボット８〜１０に対する制御を示す図７および図８の
フローチャートに基づいて、第１ないし第３溶接ロボッ
ト８〜１０の動作に注目してみる。

【００５７】先ず、第１溶接ロボット８および第３溶接
ロボット１０は、図７に示すように、搬送ロボット１に
よって位置決め治具１２にセットされたワークＷ_Cを溶
接処理し（Ｓ１０）、この溶接処理が完了後（Ｓ１
１）、搬送ロボット１によるワークＷ_Cの交換中は、待
機状態となり（Ｓ１２）、次のワークＷ_Cが位置決め治
具１２にセットされた後（Ｓ１３）、溶接処理を開始す
る（Ｓ１０）。このように、搬送ロボット１によるワー
クＷ_Cの交換中に第１および第３溶接ロボット８・１０
に待機状態が生じる。

【００５８】一方、第２溶接ロボット９は、図８に示す
ように、第１増打ちステーションＳＴ₁において上記第
１溶接ロボット８と共に溶接処理を行い（Ｓ１４）、こ
の溶接処理が完了後（Ｓ１５）、直ちに、第２増打ちス
テーションＳＴ₂において上記第３溶接ロボット１０と
共に溶接処理を行い（Ｓ１６）、この溶接処理が完了後
（Ｓ１７）、直ちに上記Ｓ１４に移行し、以下、第１増
打ちステーションＳＴ₁と第２増打ちステーションＳＴ
₂とにおける溶接処理を連続して繰り返す。

【００５９】このように、上記第２溶接ロボット９は、
第１および第２増打ちステーションＳＴ₁・ＳＴ₂で共
用され、何れのステーションＳＴ₁・ＳＴ₂においても
溶接処理が可能であり、一方のステーションＳＴ₁（Ｓ
Ｔ₂）において、搬送ロボット１によるワークＷ_Cの交
換が行われているときは、他方のステーションＳＴ
₂（ＳＴ₁）において溶接処理を行う構成となっている
ので、待機ロスが生じることはない。

【００６０】従来では、溶接ラインに設置された何れの
溶接ロボットにも、搬送ロボットによるワーク搬送交換
時に待機状態が生じていたが、本実施例では、第１およ
び第３溶接ロボット８・１０に待機状態が生じるもの
の、第２溶接ロボット９には待機状態が生じることはな
く、したがって、本実施例の溶接装置は、従来よりも処
理能力（単位時間当たりのワークの処理数）の向上が図
られている。

【００６１】また、従来では、増打ちステーションが複
数存在する場合、各ステーション間の溶接処理時間を一
致させることは困難であり、各ステーション間の溶接処
理時間差分だけ溶接ロボットおよび搬送ロボットが待機
状態となり、これが処理能力のさらなる低下を来してい
る。これに対し、本実施例では、第１および第２増打ち
ステーションＳＴ₁・ＳＴ₂においては、同一の溶接処
理が行われるため、両ステーションＳＴ₁・ＳＴ₂間に
は殆ど溶接処理時間差が生じることがなく、したがっ
て、各ステーション間の溶接処理時間差に起因するロボ
ットの待機ロスがない点からも、本実施例の溶接装置
は、従来よりも処理能力の向上が図られていると言え
る。

【００６２】ところで、ワークＷ_Cの種類変更がなされ
る場合では、それに応じて位置決め治具１２・１２およ
び搬送ロボット１のクランプ機構３の変更が必要となる
が、本実施例では、このワークＷ_Cの種類変更にも従来
よりも容易に対応可能である。即ち、従来では、増打ち
ステーションが複数存在する場合、各増打ちステーショ
ン毎に異なった位置決め治具を製作する必要があった
が、本実施例では、第１および第２増打ちステーション
ＳＴ₁・ＳＴ₂にそれぞれ設けられている位置決め治具
１２・１２は、同一の溶接処理を行うためのものであ
り、同一の構成である。したがって、本実施例では、図
面の共通化等により、位置決め治具１２・１２の製作コ
ストを従来よりも削減することができる。また、従来で
は、３台の搬送ロボットのクランプ機構を変更する必要
があったが、本実施例では、一台の搬送ロボット１のク
ランプ機構３のみを変更するだけでワークＷ_Cの種類変
更に対応できる。

【００６３】尚、本実施例では、第１および第２増打ち
ステーションＳＴ₁・ＳＴ₂の２つのステーションで増
打ち工程が行われるようになっているが、これに限定さ
れるものではなく、３つ以上の溶接ステーションで増打
ち工程が行われるようになっていてもよい。但し、増打
ち工程における溶接ステーション数は、各溶接ステーシ
ョンにおける溶接処理時間と、搬送ロボットの搬送処理
能力に応じて設定する必要がある。

【００６４】上記実施例は、あくまでも、本発明の技術
内容を明らかにするものであって、そのような具体例に
のみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発
明の精神と特許請求事項の範囲内で、いろいろと変更し
て実施することができるものである。

【００６５】

【発明の効果】請求項１の発明の溶接ラインは、以上の
ように、被溶接物の溶接処理が行われる複数の溶接ステ
ーションと、２つの被溶接物を同時に保持可能な２つの
保持部を有する保持装置を備えた１つの搬送手段と、上
記搬送手段の動作を制御する制御手段とを備え、上記制
御手段は、上記保持装置の一方の保持部にて１つの未処
理被溶接物を保持させた状態で上記搬送手段を溶接ステ
ーションに移動させ、該溶接ステーションで溶接処理が
行われた処理済被溶接物を上記保持装置の他方の保持部
にて保持させて該溶接ステーションから取り出させた
後、該溶接ステーションに上記未処理被溶接物をセット
する動作を、各溶接ステーションで行うように上記搬送
手段の動作を制御する構成である。

【００６６】それゆえ、溶接ステーションを含む３以上
のステーション間の被溶接物の搬送が上記１つの搬送手
段によって可能となり、従来よりも搬送手段の数を削減
することができ、したがって、装置のコストの低減が図
られるという効果を奏する。

【００６７】また、請求項２の発明の溶接ラインは、以
上のように、上記構成において、複数の溶接ステーショ
ンで溶接処理を行うことができる共用溶接手段を備え、
上記制御手段は、上記搬送手段によって処理済被溶接物
と未処理被溶接物との交換が行われている溶接ステーシ
ョン以外の溶接ステーションで溶接処理を行うように、
上記共用溶接手段の動作を制御する構成である。

【００６８】それゆえ、上記共用溶接手段には、従来で
は必要であった被溶接物の交換時の待機ロスを生じるこ
とがないため、従来よりも装置の処理能力の向上が図ら
れるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すものであり、溶接装置
の概略の平面図ある。

【図２】上記溶接装置における搬送ロボットを示す概略
の正面図である。

【図３】上記搬送ロボットのクランプ機構を示す概略の
正面図である。

【図４】上記溶接装置の要部の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】上記搬送ロボットのステーション間の移動順序
を示す説明図である。

【図６】上記溶接装置における制御装置の上記搬送ロボ
ットに対する制御動作を示すフローチャートである。

【図７】上記制御装置の第１および第３溶接ロボットに
対する制御動作を示すフローチャートである。

【図８】上記制御装置の第２溶接ロボットに対する制御
動作を示すフローチャートである。

【図９】従来例を示すものであり、溶接装置（溶接ライ
ン）の概略の平面図ある。

【符号の説明】

１搬送ロボット（搬送手段）２レール３クランプ機構（保持装置）３ａ第１クランプ部３ｂ第２クランプ部８第１溶接ロボット９第２溶接ロボット（共用溶接手段）１０第３溶接ロボット１１制御装置（制御手段）ＳＴ_A 仮付け溶接ステーションＳＴ₁ 第１増打ちステーション（溶接ステーション）ＳＴ₂ 第２増打ちステーション（溶接ステーション）ＳＴ_B 処理済みワーク載置ステーションＷ_C ワーク（被溶接物）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 11/11 B23K 11/24 B23K 37/00 B23K 37/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被溶接物の溶接処理が行われる複数の溶接
ステーションと、２つの被溶接物を同時に保持可能な２つの保持部を有す
る保持装置を備えた１つの搬送手段と、上記搬送手段の動作を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記保持装置の一方の保持部にて１つ
の未処理被溶接物を保持させた状態で上記搬送手段を溶
接ステーションに移動させ、該溶接ステーションで溶接
処理が行われた処理済被溶接物を上記保持装置の他方の
保持部にて保持させて該溶接ステーションから取り出さ
せた後、該溶接ステーションに上記未処理被溶接物をセ
ットする動作を、各溶接ステーションで行うように上記
搬送手段の動作を制御することを特徴とする溶接ライ
ン。
【請求項２】複数の溶接ステーションで溶接処理を行う
ことができる共用溶接手段を備え、上記制御手段は、上記搬送手段によって処理済被溶接物
と未処理被溶接物との交換が行われている溶接ステーシ
ョン以外の溶接ステーションで溶接処理を行うように、
上記共用溶接手段の動作を制御することを特徴とする請
求項１記載の溶接ライン。