JP3414815B2 - 組立装置と組立ライン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は組立装置、特に上部にロ
ボットを、中間部に搬送装置を配置された組立装置、こ
れを複数直列に接続して配設することにより構成した組
立ラインに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の上記のような組立装置は、図５、
図６に示すように、本体架台３１上にベースプレート３
２を取付け、このベースプレート３２上の前部に、隣接
する組立装置との間でワーク保持治具等の搬送を行う搬
送装置３３を配設するとともに後部にロボット架台３４
を配設し、このロボット架台３４上に部品の組立作業等
を行う直交ロボット３５が配設されている。通常、本体
架台３１及びロボット架台３４は山形鋼（通称アングル
材）などの型鋼を溶接して構成され、ベースプレート３
２は厚鋼板が用いられている。図５、図６において、３
６は操作パネル、３７は直交ロボット３５の動作領域を
囲む安全カバーである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
構成では、搬送装置３３及び直交ロボット３５を支持す
る架台として、本体架台３１とベースプレート３２とロ
ボット架台３４が必要であり、構成部品が多いためにコ
スト高になるとともに重量が増大するという問題があ
る。また、本体架台３１及びロボット架台３４を多数の
型鋼を溶接して構成しているので、その材料取りと溶接
作業に多くの時間がかかるとともに熟練者による作業が
必要であり、また取付穴等を後加工で形成する必要があ
るために一層コスト高になり、さらに溶接構造であるた
めに寸法精度を確保できず、調整に手間を要するという
問題があり、特に同一規格のものを量産する場合に大き
な問題となっていた。また、直交ロボット３５も自立し
ているので、自身で所定の剛性を持つようにそのフレー
ム強度を大きくする必要があり、大型・重量化するとい
う問題があった。

【０００４】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、搬送
装置及びロボットを支持する架台を軽量安価にしかも精
度良く製造でき、かつロボットの軽量化を図ることがで
きる組立装置と組立ラインを提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の組立装置は、架
台の上部に組立作業を行うできるロボットを、中間部に
搬送装置を配置した組立装置において、平面視四角形の
ほぼ筒状で少なくとも中間部の横断面形状が四角形の筒
枠の少なくとも中間部に筒枠を横断する隔壁板を配置し
その外周縁を筒枠に溶接して架台を構成し、筒枠の左右
の対向側面は板部材にて構成され、この筒枠の左右の対
向側面における隔壁板の上部に搬送装置を貫通させる開
口を形成するとともに隔壁板上に搬送装置を設置し、筒
枠の上部における前後の対向側面の適当な開口をそれら
の両側にフランジ部を残して形成し、左右両側面の上端
部にロボットの前後移動レールを固定したことを特徴と
する。

【０００６】また、別に、架台の上部に組み立て作業を
行う昇降可能な組立ヘッドを有したロボットを、中間部
に搬送装置を配置した組立装置において、平面視四角形
のほぼ筒状で少なくとも中間部の横断面形状が四角形の
筒枠の少なくとも中間部に筒枠を横断する隔壁板を配置
しその外周縁を筒枠に溶接して架台を構成し、筒枠の左
右の対向側面は板部材にて構成され、この筒枠の左右の
対向側面における隔壁板の上部に搬送装置を貫通させる
開口を切断加工にて形成するとともに隔壁板上に搬送装
置を設置し、筒枠の上部における前後の対向側面の適当
な開口をそれらの両側にフランジ部を残して形成し、左
右両側面の上端部にロボットの前後移動レールを固定し
たことを特徴とする。

【０００７】好適には、筒枠は、平面視コ字状に折り曲
げ成形した一対のコ字板材の端縁を突き合わせ溶接して
構成する。

【０００８】また、本発明の組立ラインは、前記いずれ
かの組立装置を複数接続したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、横断面形状が四角形の筒枠内
の中間部に隔壁板を配置しその外周縁を溶接して架台を
構成しているので、筒枠の中間部での剛性が極めて高
く、搬送装置が隔壁板上に高い剛性をもって設置され、
また剛性の高い中間部から上方に延出されかつその前後
端にＬ字状にフランジ部が一体的に設けられている左右
両側面の上端部に組立作業を行うロボットないしは組立
ヘッドを有したロボットの前後移動レールがそれぞれ固
定されてロボットが両持ち状態で支持されているので、
ロボット自体の剛性を筒枠にて確保できてその軽量化を
図ることができるとともに高い剛性をもって設置でき、
従って運転時に作用する慣性力による変位を確実に抑制
でき、高精度にて組立てることができる。

【００１０】また、ロボットと搬送装置を支持する架台
が筒体に隔壁板を溶接した単一の部品から成るので、軽
量かつ安価に構成でき、しかもその架台は板材から構成
できるとともに板材の切断加工はＮＣ加工等にて高精度
の加工が可能であり、また型鋼を溶接して架台を構成す
る場合に比して溶接長が短くて済み、溶接作業時間を短
くできるとともに高い寸法精度の架台を構成することが
できる。

【００１１】特に、筒枠を形成するのにコ字板材を成形
してその端縁を溶接すると、溶接長を短くでき、かつ溶
接部が高さ寸法や水平度等の寸法精度に影響を与えない
ので高い寸法精度の架台を構成できる。

【００１２】また、筒枠の下部にも底壁板を配置して溶
接すると、筒枠が上下方向の２箇所でその断面形状が強
固に固定されることにより架台の剛性をさらに高めるこ
とができ、また制御装置を筒枠内の下部に配置している
ので、組立装置をコンパクトに構成でき、これを複数接
続して組立ラインを構成することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例の組立装置について
図１〜図４を参照しながら説明する。

【００１４】図１において、１は組立装置で、架台２の
上端部に直交ロボット３が、中間部に搬送装置４が、下
部に制御装置５が配置されている。架台２の前面下部に
は、制御装置取付開口６（図３参照）が形成され、下部
前面カバー７にて開閉可能に構成されている。この下部
前面カバー７の上部に操作パネル８が取付けられてい
る。また、架台２の前面上部には前面開口９が形成さ
れ、開閉可能な上部前面カバー１０が取付けられてい
る。

【００１５】架台２は、図３に示すように、平面視四角
形のほぼ筒状でその側面の必要箇所に適当な開口が形成
された筒枠１１から成り、その中間部と下端部は横断面
形状が四角形となるように周方向に連続されている。こ
の筒枠１１の中間部に筒枠１１を横断する隔壁板１２が
配置され、その外周縁が隅角切欠１２ａを除いて筒枠１
１に溶接されている。また、筒枠１１の下端部に筒枠１
１を横断する底壁板１３が配置され、その外周縁が筒枠
１１に溶接されている。筒枠１１は、図４に示すよう
に、平面視コ字状に折り曲げ成形した一対のコ字板材１
４の端縁１４ａを突き合わせ溶接して構成されている。
なお、コ字板材１４はＮＣ切断装置等にて高精度に切断
加工されており、かつこの切断加工時に各開口や隔壁板
１２及び底壁板１３の位置決め手段（位置決め穴など）
が形成されている。

【００１６】筒枠１１の左右の対向側面１１ａ、１１ｂ
における隔壁板１２の上部には搬送装置４を貫通させる
開口１５が形成されている。そして、隔壁板１２上に搬
送装置４が設置され、その両端部が開口１５を貫通して
両側に突出されている。

【００１７】筒枠１１における前後の対向側面１１ｃ、
１１ｄの隔壁板１２と底壁板１３間の部分に上記制御装
置取付開口６が形成され、この制御装置取付開口６を通
して底壁板１３上に制御装置５が設置されている。

【００１８】また、筒枠１１における前面側の側面１１
ｃの上部には、上端開放の上記前面開口９が形成され、
後面側の側面１１ｄの上部には上端開放のロボット作動
開口１６が形成されている。これら前面開口９及びロボ
ット作動開口１６は、それらの両側にそれぞれフランジ
部１７、１８を残して開口されている。なお、図３に仮
想線で示すように、前面開口９を上端開放とせずに前面
側の側面１１ｃの上端部を連結すると、筒枠１１の上端
部の剛性を更に高めることができる。

【００１９】ロボット作動開口１６の両側のフランジ部
１８の上端部には切欠１９が形成されるとともにその直
下のフランジ部１８後面に倒立Ｌ字状の補強ブラケット
２０が固定されている。そして、直交ロボット３の左右
一対の前後移動レール２１、２２が筒枠１１の左右の対
向側面１１ａ、１１ｂの上端部内側に位置決めピン（図
示せず）にて位置決めされた状態でボルト（図示せず）
にて締結固定されて取付けられている。これら前後移動
レール２１、２２は筒枠１１の後方に延出されており、
その筒枠１１からの突出部が補強ブラケット２０にて支
持され、またガイドレール２１、２２の後端部も連結ブ
ラケット２３にて互いに連結され、前後移動レール２
１、２２の剛性が高められている。

【００２０】直交ロボット３は、図１、図２に示すよう
に、前後移動レール２１、２２によって左右移動レール
２４の両端部が前後方向に移動可能に支持され、この左
右移動レール２４に沿って可動体２５が左右に移動可能
に支持されている。こうして前後左右に移動可能な可動
体２５に昇降可能に適宜組立ヘッド（図示せず）が装着
されている。左側の前後移動レール２１には駆動手段２
６が設けられ、左右移動レール２４の一端のスライダ２
４ａを移動駆動可能に構成されている。左右移動レール
２４の一端部には可動体２５を駆動する駆動手段２７が
配設されている。また、右側の前後移動レール２２の内
側面にはガイドレール２２ａが設けられ、左右移動レー
ル２４の他端部に設けられた支持ブラケット２４ｂにガ
イドレール２２ａを上下から転動自在に挟持する一対の
ガイドローラ２８が取付けられている。

【００２１】以上の構成の組立装置１によれば、その架
台２を横断面形状が四角形の筒枠１１内の中間部に隔壁
板１２を配置してその外周縁を溶接し、下端部にも底壁
板１３を配置してその外周縁を溶接して構成しているの
で、筒枠１１の中間部での剛性が極めて高く、かつ筒枠
１１の中間部と下端部の２箇所でその断面形状が強固に
固定されていることにより架台２全体に高い剛性を持た
せることができる。そして、搬送装置４は剛性の高い中
間部の隔壁板１２上に設置されている。また直交ロボッ
ト３はその左右の前後移動レール２１、２２が、それぞ
れ剛性の高い筒枠１１の中間部から上方に延出されかつ
その前後端にＬ字状にフランジ部１７、１８が一体的に
設けられている左右両側面の上端部に固定されて両持ち
状態で支持されており、直交ロボット３が架台２に結合
されているため比較的軽量の構成部材にて高い剛性が確
保されている。さらに前後移動レール２１、２２の架台
２からの突出部が補強ブラケット２０にて支持されると
ともに前後移動レール２１、２２の後端が連結ブラケッ
ト２３にて連結されている。したがって、直交ロボット
３は軽量化しながらその剛性を確保できるとともに高い
剛性をもって設置される。かくして直交ロボット３及び
搬送装置４が架台２に高い剛性をもって設置されるの
で、組立装置１の運転時に作用する慣性力による変位を
確実に抑制でき、高精度の組立が可能となる。また制御
装置５が筒枠１１内の下部に配置されているので、組立
装置１をコンパクトに構成される。

【００２２】また、その架台２が筒体１１に隔壁板１２
及び底壁板１３を溶接した単一の部品から成るので軽量
かつ安価に構成でき、しかも架台２は板材から構成され
ており、その板材の切断加工をＮＣ加工等にて高精度に
加工することが可能であり、また型鋼を溶接して架台を
構成する場合に比して溶接長も短くて済み、溶接作業時
間を短くできるとともに高い寸法精度の架台２を得るこ
とができる。特に、コ字板材１４を成形してその端縁１
４ａを溶接しているので、さらに溶接長を短くでき、か
つ溶接部が高さ寸法や水平度等の寸法精度に影響を与え
ないので高い寸法精度の架台２を構成できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の組立装置によれば、以上の説明
から明らかなように、横断面形状が四角形の筒枠内の中
間部に隔壁板を配置してその外周縁を溶接しているの
で、筒枠の中間部での剛性が極めて高く、搬送装置を隔
壁板上に高い剛性をもって設置でき、また組立作業を行
うロボットないしは組立ヘッドはその左右の前後移動レ
ールをそれぞれ剛性の高い中間部から上方に延出されか
つその前後端にＬ字状にフランジ部が一体的に設けられ
ている左右両側面の上端部に固定して両持支持させてい
るので、ロボットの剛性を確保しながらその軽量化を図
ることができるとともに高い剛性をもって設置でき、従
って運転時に作用する慣性力による変位を確実に抑制で
き、高精度の組立が可能となる。また、ロボットと搬送
装置を支持する架台が筒体に隔壁板を溶接した単一の部
品から成るので、軽量かつ安価に構成でき、しかもその
架台は板材から構成できるとともに板材の切断加工はＮ
Ｃ加工等にて高精度の加工が可能であり、また型鋼を溶
接して架台を構成する場合に比して溶接長が短くて済
み、溶接作業時間を短くできるとともに高い寸法精度の
架台を構成することができる。

【００２４】更に、筒枠を形成するのにコ字状部材を成
形してその端縁を溶接すると、溶接長を短くでき、かつ
溶接部が高さ寸法や水平度等の寸法精度に影響を与えな
いので高い寸法精度の架台を構成できる。

【００２５】また、筒枠の下部にも底壁板を配置して溶
接すると、筒枠が上下方向の２箇所でその断面形状が強
固に固定されることにより筒枠の剛性をさらに高めるこ
とができ、また制御装置を筒枠内の下部に配置している
ので、組立装置をコンパクトに構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組立装置の一実施例の斜視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視部分縦断面図である。

【図３】同実施例の架台の斜視図である。

【図４】同実施例の架台の分解斜視図である。

【図５】従来例の組立装置の斜視図である。

【図６】従来例の組立装置の分解斜視図である。

【符号の説明】

１ 組立装置 ２ 架台 ３ 直交ロボット ４ 搬送装置 ５ 制御装置 ６ 制御装置取付開口 ９ 前面開口 １１ 筒枠 １２ 隔壁板 １３ 底壁板 １４ コ字板材 １５ 開口 １６ ロボット作動開口 １７ フランジ部 １８ フランジ部 ２１ 前後移動レール ２２ 前後移動レール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前原 健志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−138464（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−188240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−209777（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−41905（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−200079（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00 H05K 5/00 - 5/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架台の上部に組立作業を行うロボット
   を、中間部に搬送装置を配置した組立装置において、平
   面視四角形のほぼ筒状で少なくとも中間部の横断面形状
   が四角形の筒枠の少なくとも中間部に筒枠を横断する隔
   壁板を配置しその外周縁を筒枠に溶接して架台を構成
   し、筒枠の左右の対向側面は板部材にて構成され、この
   筒枠の左右の対向側面における隔壁板の上部に搬送装置
   を貫通させる開口を形成するとともに隔壁板上に搬送装
   置を設置し、筒枠の上部における前後の対向側面の適当
   な開口をそれらの両側にフランジ部を残して形成し、左
   右両側面の上端部にロボットの前後移動レールを固定し
   たことを特徴とする組立装置。
2. 【請求項２】 筒枠を平面視コ字状に折り曲げ形成した
   一対のコ字板材の端縁を突き合わせ溶接して構成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の組立装置。
3. 【請求項３】 架台の上部に組立作業を行う昇降可能な
   組立ヘッドを有したロボットを、中間部に搬送装置を配
   置した組立装置において、平面視四角形のほぼ筒状で少
   なくとも中間部の横断面形状が四角形の筒枠の少なくと
   も中間部に筒枠を横断する隔壁板を配置しその外周縁を
   筒枠に溶接して架台を構成し、筒枠の左右の対向側面は
   板部材にて構成され、この筒枠の左右の対向側面におけ
   る隔壁板の上部に搬送装置を貫通させる開口を切断加工
   にて形成するとともに隔壁板上に搬送装置を設置し、筒
   枠の上部における前後の対向側面の適当な開口をそれら
   の両側にフランジ部を残して形成し、左右両側面の上端
   部にロボットの前後移動レールを固定したことを特徴と
   する組立装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の組
   立装置を複数接続したことを特徴とする組立ライン。