JP3606510B2 - Body panel assembly line - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は循環搬送路を備えた車体パネルの組立ラインに係り、特に、循環搬送路の供給ステーションに隣接する前作業エリアに対して、複数台の多関節ロボットによる効率的な車体パネル部品の供給取出しを行なうようにした組立ラインに関する。
【0002】
【従来の技術】
車体パネルの組立には通常パレットと呼ばれる支持部材が使用される。このパレットは車体パネル部品を位置決め載置した状態で各組立ステーションを順番に搬送される。パレットの搬送路は、通常閉ループの循環搬送路とされ、この循環搬送路に車体パネル部品の供給ステーションと取出しステーションが配設される。供給ステーションには、一般に前作業エリアが隣接して配置され、この前作業エリアにおいて循環パレット上では組付けが困難な部品を取付けるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前作業エリアに対する車体パネル部品の供給取出しは普通多関節ロボットによって行われるが、前作業エリアは人手による作業のため、多関節ロボットから所定の安全距離を確保する必要がある。このため、多関節ロボットと作業員との間に前作業エリアを設定することになるが、このような位置関係ではロボット相互の干渉の問題があるため2台以上の多関節ロボットは同じ側に配置できないのが常識である。ところが、1台の多関節ロボットだけでは前作業エリアに対する車体パネル部品の供給と取出しの間に遊び時間ができて作業タクトを上げることが困難である。
【0004】
本発明の目的は、前作業エリアの同じ側に複数台の多関節ロボットを相互干渉することなく配置し、もって前作業エリアに対する車体パネル部品の供給と取出しをほぼ同時に行なうことを可能にし、作業タクトを大幅に向上させることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の組立ステーションが配設されると共に、車体パネル部品の供給ステーションと取出しステーションが配設された循環搬送路に沿って移動可能であって、複数種の車体パネル部品を選択的に位置決め載置するための複数種の位置決め治具を有するパレットを使用した車体パネルの組立ラインにおいて、少なくとも2台の多関節ロボットが移動する直線移動エリアの片側に前記循環搬送路を設けると共に、前記直線移動エリアの反対側に車体パネルのストックヤードを設け、前記循環搬送路の供給ステーションと前記直線移動エリアとに隣接して第1の前作業エリアを設け、前記第1の前作業エリアの外側に人手による組付け作業を行う第2の前作業エリアを設け、前記多関節ロボットのアーム軌跡を互いに高低異ならせ、前記ストックヤードから第2の前作業エリアを経由して第1の前作業エリアまでの車体パネル部品の供給取出しをアーム軌跡が高い多関節ロボットで行い、前記第1の前作業エリアから前記供給ステーションへの車体パネル部品の供給取出しをアーム軌跡が低い多関節ロボットで行い、もって第1および第2の前作業エリアに対する車体パネル部品の供給取出しを各多関節ロボットで相互干渉なしに独立的に行ない得るようにし、前記第1の前作業エリアで前作業が完了した車体パネル部品をアーム軌跡が低い多関節ロボットにより順次前記供給ステーションに送り出すようにしたことを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を自動車のサイドパネルの組立ラインに適用した一実施形態を図1〜図16に基づき説明する。図1は本発明に係る車体組立ラインの概略的平面図を示したものであって、同図において1はパレットPの循環搬送路であって、この循環搬送路1に隣接して、車体サイドパネル2のストックヤード3a〜3c、2台の多関節ロボット4,5の直線移動エリア6、前作業エリア7a,7b,8a,8bなどが設けられている。前作業エリア7bと前作業エリア8bは、互いに異なる車種のサイドパネル2を特別の位置決め治具を使用して手作業で行なうためのものであって、所定の組付けを終えたサイドパネル2は多関節ロボット5により前作業エリア7a,8aを経由して第2ステーション12に位置決めされたパレットPに供給されるようになっている。
【0007】
循環搬送路1は矩形状閉ループをなし、上下対向2辺にそれぞれ4ステーションが等間隔に割当てられ、これら各4ステーション間を後述のトランスファー機構によって複数台のパレットが直線搬送されるようになっている。また循環搬送路1の左右対向2辺には組立ステーションがなく、後述のトラバース機構によってパレットPが直線搬送されるようになっている。
【0008】
循環搬送路1に配設された第1〜第8ステーション11〜18の機能は以下の通りである。
【0009】
第1ステーション11:パレットPの位置決め治具の切換え
第2ステーション12:パレットPに対する車体サイドパネル2の位置決め載置
第3〜第6ステーション13〜16:車体サイドパネル22に対するフロントピラーなどの各種部品の取付け
第7ステーション17:車体サイドパネル22の取出し
第8ステーション18:第1ステーション11への空パレットPの搬送
以上の通りである。なお、図1において19a,19bは第1ステーション11に隣接配置された治具切換え用の2台の多関節ロボット、20a,20bは第4ステーション14に隣接配置されサイドパネル2の上縁部を位置決めクランプするクランプ治具、21a,21bは第5ステーション15に隣接配置されサイドパネル2を位置決めクランプするクランプ治具、31a,31bはサッシュなどのパネル部品をストックヤード32から取出してサイドパネル2に組付ける多関節ロボットである。
【0010】
次に、第3〜第6ステーション13〜16に配設されたトランスファー機構について説明する。このトランスファー機構は図示しないガイド手段にて直線移動がガイドされる図3のトランスファーロッド22aを有し、このトランスファーロッド22aの下面に一体化されたラック23aが、サーボモータ24aでチェーン駆動されるピニオン25aと噛合されている。トランスファーロッド22aの直線移動方向前後両端には、減速用センサ26と停止用センサ27がそれぞれ配設されている。そして、サーボモータ24aの正逆回転により一対の停止用センサ27,27間でトランスファーロッド22aが前後動するようになっている。第7〜第2ステーション17〜12にも図4のように同様のトランスファー機構が配設され、サーボモータ24b、ピニオン25b、ラック23bによってトランスファーロッド22bが直線往復移動されるようになっている。図5はトランスファーロッド22a,22bの駆動機構の他の例を示したものであって、減速機付きサーボモータ28とピニオン29とを回転軸30で直結し、このピニオン29をトランスファーロッド22a,22bのラック23a,23bと噛合させている。
【0011】
図5及び図7に示すように、パレットPはその下面の前後左右に車輪34を具備し、これら4つの車輪34が基礎面Gに敷設された左右一対のレール35上に載せられている。
【0012】
トランスファーロッド22a,22bの前端部、中間部及び後端部のロッド上面には、図6(A)(B)のように上向きに開口したカップ状の係合部36が配設されている。一方、パレットPの前後両端の下面には、カップ状係合部内に嵌合可能な下向凸状の被係合部37が配設されている。そして図6(A)のように第3ステーション〜第5ステーション13〜15の各パレットPの被係合部37に係合部36を係合させた状態でトランスファーロッド22a,22bが1ステーション分だけ前進した後、図6(B)のように各パレットPが図外のリフト機構にて持上げられて係合部36と被係合部37との係合が解除され、この状態でトランスファーロッド22a,22bが1ステーション分だけ後退する。以上の動作を繰返してパレットPが搬送される。なお、前記リフト機構としては例えば次に述べる図7の垂直エアシリンダ38などが使用される。
【0013】
8つのステーション11〜18のうちのパレットの正確な位置決めが必要な4つのステーション11,12,14,15には、図7に示すように、パレットPをリフトアップするための垂直エアシリンダ38が配設されている。この垂直エアシリンダ38はそのピストンロッドがパレットP下面の前後左右に均等高さで当接するように合計4つで配設され、ステーション11,12,14,15に到着したパレットPを垂直エアシリンダ38にてリフトアップするようになっている。ステーション11,12,14,15の左右両側方には、L字状の位置決めポスト39が配設され、この位置決めポスト39の上端部に下向きに形成された固定位置決めピン40が、パレットPの上面四隅に形成された位置決め孔41に嵌合されて、パレットPのリフトアップ時の位置決めがなされるようになっている。
【0014】
このようにパレットPをリフトアップして位置決めする方式は、搬送路構造体の上下幅を最小にできて、設備コストを抑制できる等の利点がある。すなわち、(1)従来の組立ラインの一般的搬送路では、パレットPをリフトダウンして位置決めする方式が主流であるが(例えば特公平4−22747号「自動車ボデー組立用治具」参照)、このようにリフトダウンで位置決めする方式では、位置決めした位置で作業者がワークに対して作業をしなければならない場合、作業姿勢との関係から位置決め高さは作業者の腰高近くになるから、搬送路構造体の全体高さは腰高よりもかなり高くなり、設備の設置スペースは勿論のこと、搬送路構造体を高い位置に支持する架台構造が必要となって、設備コストの点でも不利である。
(2)リフトアップして位置決めする方式は、トランスファー機構自体を昇降させる必要がないから搬送路構造体全体がコンパクトになる。
(3)各ステーションでパレットPをリフトアップすることにより、パレットP上のワークに組付け作業をしながらトランスファーロッド22a,22bを後退させて次のパレットの移動に備えることができるから作業タクトが向上する。
(4)各ステーションでパレットPをリフトアップすることによりパレットPをレール35から縁切りすることができ、レール35及びパレットPの乗合精度を出す必要がなくなる。
(5)トランスファーロッドのように構造が簡単でコンパクトな装置によってパレットを移動させることができ、コンパクトであるため各ステーション間での人の通行も比較的簡単である。
【0015】
次に、トラバース機構について説明する。図2及び図8(A)(B)に示すように、トラバース機構は第2ステーション12と第3ステーション13間、及び第6ステーション16と第7ステーション17間に配設されている。第2、第3ステーション12,13と第6、第7ステーション16,17には、図8(A)(B)、図9(A)(B)及び図10に示すように、左右各6個の駆動ローラ44による水平送り機構を備えた昇降台45が配設されている(図10は第3、第7ステーション13,17の昇降台を示す)。昇降台45は図外の垂直エアシリンダにて昇降可能とされ、一方の昇降台45(第2、第6ステーション12,16)の上方にトランスファーロッド22a,22bで搬送されて来たパレットPをリフトアップし、この状態で駆動ローラ44がパレットPの前後両端下面に当接し、パレットPを水平に送り出すようになっている。また、他方の昇降台45(第3、第7ステーション13,17)はトラバース機構を介して水平送りされて来たパレットPを駆動ローラ44で受けて昇降台45上に引き寄せるようになっている。なお、第3、第7ステーション13,17の側方には図10に示すようにパレットPのトラバース方向前端が当接するパレットストッパ43が設けられている。
【0016】
昇降台45は詳しくはそのほぼ中央にモータ46が配設され、このモータ46の回転がチェーン47及び回転軸48を介して左右のスプロケット49に伝達される。このスプロケット49と片側6個の駆動ローラ44のスプロケット44a及びアイドルスプロケット50,51には無端チェーン52が掛け回されていて、モータ46を回転させると合計12個の駆動ローラ44が一斉に同方向に回転するようになっている。
【0017】
第2ステーション12と第3ステーション13間、及び第6ステーション16と第7ステーション17間には、図8に略示する水平搬送用チェーンコンベア56a,56bが配設されている。このチェーンコンベア56a,56bは、パレットPの前後両端の下面を支承可能な一対の無端チェーン57と、これら無端チェーン57の両端が掛け回されたスプロケット58,59と、引張り側のスプロケット58をチェーン駆動するモータ60とで構成されている。
【0018】
水平搬送用チェーンコンベア56a,56bの長手方向には、第2ステーション12とチェーンコンベア56aとの接続部近傍、第3ステーション13の外側近傍、第6ステーション16とチェーンコンベア56との接続部近傍、及び第7ステーション17の外側近傍に、パレットPの通過を検知する近接スイッチ61〜68が2個一組で配設されている。これら近接スイッチ61〜68の機能は以下の通りである。
【0019】
近接スイッチ61:第1ステーション11から第2ステーション12へのパレットPの到来を検知して第2ステーション12及び第3ステーション13の昇降台45の上昇とモータ46の駆動を開始し、また水平搬送用チェーンコンベア56aのモータ60の駆動を開始する。
【0020】
近接スイッチ62:第2ステーション12から第3ステーション13へとパレットP後端が通過したことを検知して第2ステーション12のモータ46を停止すると共に昇降台45の下降を開始する。
【0021】
近接スイッチ63:パレットP前端が通過したことを検知して第3ステーション13の昇降台45のモータ46を減速する。
【0022】
近接スイッチ64:パレットP前端の通過(到達)を検知して水平搬送用チェーンコンベア56aと第3ステーション13の昇降台45のモータ46の駆動を停止する。
【0023】
近接スイッチ65:第5ステーション15から第6ステーション16へのパレットPの到来を検知して第6ステーション16及び第7ステーション17の昇降台45の上昇とモータ46の駆動を開始し、また水平搬送用チェーンコンベア56bのモータ60の駆動を開始する。
【0024】
近接スイッチ66:第6ステーション16から第7ステーション17へとパレットP後端が通過したことを検知して第2ステーション12のモータ46を停止すると共に昇降台45の下降を開始する。
【0025】
近接スイッチ67:パレットP前端が通過したことを検知して第7ステーション13の昇降台45のモータ46を減速する。
【0026】
近接スイッチ68:パレットP前端の通過(到達)を検知して水平搬送用チェーンコンベア56bと第7ステーション17の昇降台45のモータ46の駆動を停止する。
【0027】
パレットPは例えば図11に示すような水平フレーム体で構成され、その上に複数のスライド部材69が配設されている。これらスライド部材69は、水平方向で直交する上下一組のLM(直動)ガイド70をサンドイッチ状に挟んだ三層板構造を基本とし、上から1層目の基板71aが水平任意方向に移動可能とされている。基板71a上には二股状ブラケット72を上端に有する支柱73が立設され、ブラケット72に支持された水平軸74に六角板75の中心が回転自在に軸支されている。六角板75の一つ置きの辺々には、車体サイドパネル2の所定の位置決め孔に嵌合可能な3種類の位置決めピン76か、あるいは車体サイドパネル2の所定部位を支承するための柱状の3種類のパネル受け77が放射状にボルトを使用して取付けられている。3種類の位置決めピン76及びパネル受け77は、それぞれ3種類の所定の組立車種に対応しており、組立ラインに流されてくる車種に対応して後述の多関節ロボット19a,19bによって回転式に切換えられるようになっている。なお、位置決めピン76及びパネル受け77はボルトによる取付けのため、必要に応じて他種類のものに簡単に交換可能であって、これにより多くの車種変更に対応可能であると共に、後述の第1ロック手段による位置調整単位ピッチよりも細かい調整が必要な場合でも、寸法が異なる位置決めピン76及びパネル受け77の交換で対応可能である。
【0028】
1層目及び2層目の基板71a,71bの一側端上面には、第1ロック手段として、図12に示すように水平な支軸81を中心として上下方向に揺動可能なL字状ロックアーム82が配設されている。一方、3層目の基板71c上には1層目及び2層目の基板71a,71bの移動方向に沿ってロックバー83が配設されている。このロックバー83にはロックアーム82の先端のテーパ状凹部84に係合可能な台形凸部85が所定ピッチで形成され、ロックアーム82を台形凸部85に係合させることにより、1層目及び2層目の基板71a,71bが水平方向に移動不能にロックされるようになっている。
【0029】
ロックアーム82は、それ自体を図12(A)のようなロック位置及び図12(B)のような非ロック位置のいずれかに自己保持する機構を有している。このような自己保持機構としては巻ばね、圧縮ばね又は引張りばねなどを使用した公知のトグル機構が好適である。図13は圧縮ばね86を使用したトグル機構を示すもので、ロックアーム82を軸支する支柱73上端とロックアーム82との間に圧縮ばね86を配設し、ロック位置では圧縮ばね86がロックアーム82をロック保持方向に附勢し、非ロック位置では圧縮ばね86がロックアーム82をロック解除方向に附勢するようになっている。このような自己保持機構を採用することにより、ロックアーム82を多関節ロボット19a,19bの先端アタッチメント33でロック方向又は非ロック方向に中立点を越えていったん回動させれば、後は先端アタッチメント33をロックアーム82から離しても、そのロック状態又は非ロック状態を継続的して維持することができる。なお、多関節ロボット19a,19bによるロックアーム82の操作を円滑にするために、ロックアーム82にロボットアーム19a,19bの先端アタッチメント33を当て易いロッド部87などを設けておくとよい。
【0030】
なお、前述のようにロックアーム82を2つ使用して直交2方向でロック及びロック解除操作する代わりに、図12(C)のようにマトリックス状の多数のロック孔78を有する位置決め板79を最下層の基板71cに固定すると共に、1層目の基板71aに上下動可能なロックピン80を配設し、ロックピン80をロック孔78に選択的に嵌合させることにより1層目の基板71aの水平方向位置を変更するようにしてもよい。この場合は1つのスライド部材69に対するロック及びロック解除操作が1操作となって作業タクトをさらに向上させることができる。
【0031】
六角板75もロックアーム82と同様に回動ロック保持と回動非ロック保持が可能とされている。詳しくは図14、図15に示すように、六角板75の位置決め治具77(76)が取付けられていない辺々にV字状切込み91を有する被ロック部材92が取付けられている。一方、六角板75を軸支する支柱73には、第2ロック手段としてのロックアーム93が、支軸94を中心として上下方向に揺動自在に取付けられている。このロックアーム93と支柱73との間には圧縮ばね95が配設され、ロックアーム93の先端の断面V字状の刃部96が被ロック部材92のV字状切込み91に嵌合することにより六角板75の回動がロックされるようになっている。そして、ロックアーム93の図14で実線で示すロック位置で圧縮ばね95がロックアーム93をロック方向に附勢し、鎖線で示す非ロック位置で圧縮ばね95がロックアーム93を非ロック位置に附勢するようになっている。従って、ロックアーム93を多関節ロボット19a,19bの先端アタッチメント33でロック方向又は非ロック方向に中立点を越えていったん回動させれば、後は先端アタッチメント33をロックアーム93から離しても、そのロック状態又は非ロック状態を継続して維持することができる。ロックアーム93の刃部96と反対側には、ロボットアーム19a,19bの先端アタッチメント33を当て易いロッド部97が取付けられている。
【0032】
六角板75には、圧縮ばね95によるロックアーム93の自己保持機構とは別に、六角板75の回動位置を暫定的に仮保持するための機構が付設されている。この仮保持機構は、図14で支柱73と六角板75との間に設けられたロックボール101と、このロックボール101を六角板75側に附勢する圧縮ばね102と、六角板75の背面側に形成された3つの円形凹部103で構成される。ロックボール101が円形凹部103と出会うと圧縮ばね102の力でロックボール101が円形凹部103に嵌合し、六角板75の回動位置が暫定的に仮保持される仕組みである。なお、3つの円形凹部103の中心は水平軸74を中心とする1つの円上に位置することは勿論である。
【0033】
以上のように、スライド部材69のスライド位置や六角板75の回動位置を自己保持する機構を設けることにより、多関節ロボットによるスライド部材69の移動操作と六角板75の回動操作が非常に簡単になる。すなわち、ロックアーム82,93を多関節ロボット19a,19bのアーム先端でロック解除又はロック状態のまま連続的に把持しつつスライド部材69や六角板75を移動させる場合、アーム先端を移動方向に厳密に一致させないとスライド部材69や六角板75に無理な力が作用してこれらを変形損傷するおそれがある。このため、従来の治具切換え式パレットでは多関節ロボットのティーチングや制御が複雑となっていたが、本発明ではロックアーム82,93を把持し続ける必要がないから、ティーチングや制御が比較的簡単である。
【0034】
前記多関節ロボット19a,19bの先端アタッチメント33には、図13及び図15に示すように、接触式センサ88が取付けられている。このセンサ88は、パレットP上の位置決めピン76やパネル受け77が、直前の組立車種に対応した所定のものに切換えられているか否かを確認するためのものである。すなわち、第1ステーション11において次の組立車種用に位置決めピン76やパネル受け77を切換えるが、それより前に、上流ステーションでの工程ストップなどで位置決めピン76やパネル受け77を人為的に切換え元の位置に戻すことを失念したままパレットPを送ってしまった場合、そのままでは位置決めピン76やパネル受け77が所定のものに切換わらない。そこで、第1ステーション11においてセンサ88を位置決めピン76やパネル受け77に軽く当接させて想定外の切換えの有無をチェックするようにしている。
【0035】
次に、車体サイドパネル2のストックヤード3a〜3c、2台の多関節ロボット4,5の直線移動エリア6及び前作業エリア7a,7b,8a,8bについて説明する。ストックヤード3a〜3cには車種毎に区分されて多数のサイドパネル2がストックされている。このストックヤード3a〜3cと循環搬送路1との間に直線移動エリア6が設けられ、一方の多関節ロボット4が前作業エリア7a,8aの側方から第7ステーション17までの間を直線移動できるようになっている。また、他方の多関節ロボット5は前作業エリア7a,8aの側方から第2ステーション12までの間を直線移動できるようになっている。
【0036】
一方の多関節ロボット4は図16に示すように架台104上に設置されて走行可能とされ、他方の多関節ロボット5は基礎面Gに沿って走行可能とされている。このため2台の多関節ロボット4,5のアームの軌跡は互いに高低異なっており、2台の多関節ロボット4,5は前作業エリア7a,7b,8a,8bに対して同じ側に配設されているにも拘わらず、相互干渉することなく独立的に車体サイドパネルの移動を行なうことができる。このように、ワークの供給取出しエリアに対して同じ側に複数の多関節ロボットを配置できることは、次のようなメリットが生ずる。
【0037】
すなわち、人手による作業のため多関節ロボットから所定の安全距離を保って作業をする必要性がある場合、例えば図1のように多関節ロボットと作業員との間に前作業エリア7b,8bが位置することになるが、このような位置関係ではロボット相互の干渉の問題があるため2台以上の多関節ロボットは同じ側に配置できないのが常識である。ところが、1台の多関節ロボットだけでは作業エリア7b,8bに対するワークの供給と取出しの間に遊び時間ができて作業タクトを上げることが困難である。しかし、アーム軌跡を高低異ならせることで2台以上の多関節ロボットを同じ側に配設可能になれば、前作業エリア7b,8bに対するワークの供給と取出しをほぼ同時に行なえて作業タクトを大幅に向上させることができるのである。
【0038】
車体パネルの組立ラインは以上のように構成され、この組立ラインによるサイドパネル2の組立ては次のようになされる。まず、多関節ロボット4がストックヤード3a〜3cから組立車種に対応したサイドパネル2をピックアップし、前作業エリア7b又は8bの位置決め治具にセットする。前作業エリア7b又は8bで作業員Mによる所定の組付け作業が終わると、サイドパネル2は別の多関節ロボット5で前作業エリア7a又は8aに移動され、ここから第2ステーション12のパレットPにセットされる。
【0039】
第2ステーション12でサイドパネル2がセットされたパレットPは、トラバース機構にて第3ステーション13へ搬送され、ここでサイドパネル2に対する所定の組付け作業が作業員Mによって行なわれる。サイドパネル2を載せたパレットPは、以後、トランスファー機構によって第4、第5ステーション14,15に間欠的に搬送され、両ステーション14,15において作業員Mによる所定の組付け作業と、多関節ロボット31a,31bによるサッシュなどの部品組付けが行われる。
【0040】
サイドパネル2に対する組付け工程は以上で終了し、サイドパネル2を載せたパレットPはトランスファー機構によって第6ステーション16に搬送され、ここからさらにトラバース機構により第7ステーション17へと搬送された後、第7ステーション17側方まで直線移動して来た多関節ロボット4によってパレットPからサイドパネル2が取出される。サイドパネル2が取出された空のパレットPは、トランスファー機構により第8ステーション18、第1ステーション11へと順次間欠的に搬送され、第1ステーション11でリフトアップ方式で位置決めされた状態で、多関節ロボット19a,19bのセンサ88によって位置決めピン76やパネル受け77などの位置決め治具の位置チェックと、次に車種変更がある場合は、これら位置決め治具76,77が多関節ロボット19a,19bによって次の車種に適合した治具に切換えられる。車種変更がない場合は位置決め治具の位置チェックのみで空パレットPがトランスファー機構で第2ステーション12へと搬送される。以後、前述したサイクルが繰返され、新たなサイドパネル2の組付けがなれさる。
【0041】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば前記実施形態は車体パネルの組立ラインに適用したものであるが、本発明はこれに限らず多種多様なワークの組立にも同様に適用可能である。
【0042】
【発明の効果】
本発明は前述の如く、パレットの位置決め治具を搬送路の側方のロボットによって切換えるようにしたので、パレット自体に切換え用動力手段を装備する必要がなく、構造簡単低コストな汎用治具パレットによる車体パネルの組立ラインを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車体パネルの組立ラインの平面図。
【図2】循環搬送路の平面図。
【図3】第1トランスファーロッドの側面図。
【図4】第2トランスファーロッドの側面図。
【図5】トランスファーロッドの駆動手段の側面図。
【図6】(A)(B)はトランスファーロッドによるパレットPの搬送を説明するための概略側面図。
【図7】パレットPのリフトアップ位置決め機構の側面図。
【図8】(A)(B)はトラバース機構によるパレットPの搬送を説明するための概略側面図。
【図9】(A)はローラリフタの平面図、(B)はローラリフタの短手方向側面図。
【図10】ローラリフタの長手方向側面図。
【図11】パレットPの概略斜視図。
【図12】(A)はスライド部材のロック機構の斜視図、(B)はスライド部材のロック機構の側面図、(C)はスライド部材のロック機構の他の例を示す平面図。
【図13】スライド部材のロック機構の変形例の側面図。
【図14】回転切換式位置決め治具の側面図。
【図15】回転切換式位置決め治具のロック機構を示す側面図。
【図16】前作業エリアに対する車体パネル部品の供給取出しを行なう多関節ロボットの側面図。
【符号の説明】
1 循環搬送路
2 車体サイドパネル
4,5 多関節ロボット
11〜18 ステーション
22a,22b トランスファーロッド
23a,23b ラック
24a,24b サーボモータ
25a,25b ピニオン
34 車輪
35 レール
36 係合部
37 被係合部
38 垂直エアシリンダ
39 位置決めポスト
40 固定位置決めピン
41 位置決め孔
44 駆動ローラ
45 昇降台
46 モータ
56a,56b 水平搬送用チェーンコンベア
57 無端チェーン
61〜68 近接スイッチ
69 スライド部材
70 LMガイド
75 六角板
76 位置決めピン
77 パネル受け
82 ロックアーム(第1ロック手段)
83 ロックバー
86 圧縮ばね
88 接触式センサ
92 被ロック部材
93 ロックアーム(第2ロック手段)
95 圧縮ばね
101 ロックボール
102 圧縮ばね
103 円形凹部
104 架台
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an assembly line for vehicle body panels having a circulation conveyance path, and in particular, an efficient supply of body panel parts by a plurality of articulated robots to a previous work area adjacent to a circulation conveyance path supply station. The present invention relates to an assembly line for taking out.
[0002]
[Prior art]
For assembling the vehicle body panel, a support member called a pallet is usually used. This pallet is sequentially conveyed through each assembly station with the body panel parts positioned and mounted. The pallet conveyance path is normally a closed-loop circulation conveyance path, and a supply station and a take-out station for body panel parts are arranged in the circulation conveyance path. In general, a front work area is arranged adjacent to the supply station, and parts that are difficult to assemble on the circulation pallet are attached to the front work area.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The supply and removal of the body panel parts to and from the previous work area is normally performed by an articulated robot. However, since the previous work area is manually operated, it is necessary to secure a predetermined safety distance from the articulated robot. For this reason, a previous work area is set between the articulated robot and the worker. In such a positional relationship, there is a problem of mutual interference between the robots. It is common sense that it cannot be placed. However, with only one articulated robot, it is difficult to increase the working tact time because there is play time between the supply and removal of the body panel parts to the previous work area.
[0004]
The object of the present invention is to arrange a plurality of articulated robots on the same side of the previous work area without interfering with each other, and to supply and take out body panel parts to the previous work area almost simultaneously. It is to greatly improve the tact.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is provided with a predetermined assembly station and is movable along a circulation conveyance path in which a supply station and an extraction station for vehicle body panel parts are provided. In an assembly line of a vehicle body panel using a pallet having a plurality of types of positioning jigs for positioning and mounting on The circulation conveyance path is provided on one side of a linear movement area where at least two articulated robots move, and a stock yard of a vehicle body panel is provided on the opposite side of the linear movement area. The supply station of the circulation conveyance path and the straight line A first previous work area is provided adjacent to the moving area, a second previous work area for performing manual assembly work is provided outside the first previous work area, and an arm locus of the articulated robot is determined. The first pre-operation is performed by using an articulated robot having a high arm trajectory to supply and take out vehicle body panel parts from the stock yard to the first front work area via the second front work area. The supply and removal of the body panel parts from the area to the supply station is performed by an articulated robot having a low arm trajectory. Vehicle body panel parts can be supplied and taken out independently by each articulated robot without mutual interference, and the body panel parts that have completed the previous work in the first previous work area are Sequentially sent to the supply station It is characterized by that.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an assembly line for a side panel of an automobile will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic plan view of a vehicle body assembly line according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a circulation conveyance path for a pallet P. The stock yards 3a to 3c of the panel 2 and the linear movement area 6 of the two articulated robots 4 and 5 and the previous work areas 7a, 7b, 8a and 8b are provided. The front work area 7b and the front work area 8b are used for manually performing the side panels 2 of different vehicle types by using a special positioning jig. The articulated robot 5 is supplied to the pallet P positioned at the second station 12 via the previous work areas 7a and 8a.
[0007]
The circulation conveyance path 1 has a rectangular closed loop, and four stations are allocated at equal intervals on two opposite sides, and a plurality of pallets are linearly conveyed between these four stations by a transfer mechanism described later. Yes. Further, there are no assembly stations on the two opposite sides of the circulation conveyance path 1, and the pallet P is linearly conveyed by a traverse mechanism described later.
[0008]
The functions of the first to eighth stations 11 to 18 arranged in the circulation conveyance path 1 are as follows.
[0009]
1st station 11: Switching the positioning jig of pallet P
2nd station 12: Positioning mounting of the vehicle body side panel 2 with respect to the pallet P
Third to sixth stations 13 to 16: Mounting of various parts such as a front pillar to the vehicle body side panel 22
7th station 17: Removal of vehicle body side panel 22
Eighth station 18: Transport of empty pallet P to first station 11
As described above. In FIG. 1, 19 a and 19 b are two articulated robots for jig switching arranged adjacent to the first station 11, and 20 a and 20 b are arranged adjacent to the fourth station 14 and cover the upper edge of the side panel 2. Clamp jigs for positioning and clamping, 21a and 21b are arranged adjacent to the fifth station 15, and clamp jigs for positioning and clamping the side panel 2, and 31a and 31b take out panel parts such as sashes from the stock yard 32 to the side panel 2. It is an articulated robot to be assembled.
[0010]
Next, the transfer mechanism disposed in the third to sixth stations 13 to 16 will be described. This transfer mechanism has the transfer rod 22a of FIG. 3 in which linear movement is guided by guide means (not shown), and a rack 23a integrated with the lower surface of the transfer rod 22a is chain-driven by a servo motor 24a. 25a is engaged. A deceleration sensor 26 and a stop sensor 27 are provided at both ends of the transfer rod 22a in the linear movement direction. The transfer rod 22a moves back and forth between the pair of stop sensors 27 and 27 by forward and reverse rotation of the servo motor 24a. As in FIG. 4, the seventh to second stations 17 to 12 are also provided with the same transfer mechanism, and the transfer rod 22b is linearly reciprocated by the servo motor 24b, the pinion 25b, and the rack 23b. FIG. 5 shows another example of the drive mechanism of the transfer rods 22a and 22b. A servomotor 28 with a reduction gear and a pinion 29 are directly connected by a rotating shaft 30, and the pinion 29 is connected to the transfer rods 22a and 22b. Of the racks 23a and 23b.
[0011]
As shown in FIGS. 5 and 7, the pallet P has wheels 34 on the front, back, left and right of the lower surface thereof, and these four wheels 34 are placed on a pair of left and right rails 35 laid on the base surface G.
[0012]
Cup-shaped engaging portions 36 that are opened upward are disposed on the upper surfaces of the rods at the front, middle, and rear ends of the transfer rods 22a and 22b as shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B). On the other hand, on the lower surfaces of the front and rear ends of the pallet P, downwardly convex engaged portions 37 that can be fitted into the cup-shaped engaging portions are disposed. Then, as shown in FIG. 6A, the transfer rods 22a and 22b are provided for one station in a state where the engaging portion 36 is engaged with the engaged portion 37 of each pallet P of the third station to the fifth station 13-15. 6B, each pallet P is lifted by a lift mechanism (not shown) and the engagement between the engaging portion 36 and the engaged portion 37 is released. In this state, the transfer rod 22a and 22b move backward by one station. The pallet P is conveyed by repeating the above operation. As the lift mechanism, for example, a vertical air cylinder 38 shown in FIG.
[0013]
Of the eight stations 11 to 18, the four stations 11, 12, 14, and 15 that require precise positioning of the pallet have vertical air cylinders 38 for lifting the pallet P as shown in FIG. It is arranged. The vertical air cylinders 38 are arranged in a total of four so that the piston rods abut on the front, rear, left and right of the lower surface of the pallet P at a uniform height, and the pallet P that has arrived at the stations 11, 12, 14, and 15 Lift up at 38. L-shaped positioning posts 39 are disposed on the left and right sides of the stations 11, 12, 14, and 15, and fixed positioning pins 40 formed downward on the upper ends of the positioning posts 39 are provided on the upper surface of the pallet P. It is fitted into positioning holes 41 formed at the four corners so that the positioning of the pallet P during lift-up is performed.
[0014]
Thus, the method of lifting and positioning the pallet P has advantages such as minimizing the vertical width of the transport path structure and suppressing the equipment cost. That is, (1) In a general conveyance path of a conventional assembly line, a method of positioning the pallet P by lifting it down is the mainstream (see, for example, Japanese Patent Publication No. 4-22747 “Automobile Body Assembly Jig”). With the positioning method, if the worker has to work on the workpiece at the positioned position, the positioning height will be close to the operator's waist height due to the work posture. The height is considerably higher than the waist height, and not only the installation space for the equipment but also the frame structure for supporting the transport path structure at a high position is required, which is disadvantageous in terms of equipment costs.
(2) In the method of lifting and positioning, there is no need to raise and lower the transfer mechanism itself, so that the entire transport path structure becomes compact.
(3) By lifting the pallet P at each station, the transfer rods 22a and 22b can be moved backward while assembling the work on the pallet P to prepare for the next pallet movement, thereby improving the work tact.
(4) By lifting up the pallet P at each station, the pallet P can be cut off from the rail 35, so that it is not necessary to obtain the accuracy of joining the rail 35 and the pallet P.
(5) The pallet can be moved by a device having a simple structure such as a transfer rod, and since the pallet is compact, it is relatively easy for people to pass between stations.
[0015]
Next, the traverse mechanism will be described. As shown in FIGS. 2, 8 </ b> A, and 8 </ b> B, the traverse mechanism is disposed between the second station 12 and the third station 13, and between the sixth station 16 and the seventh station 17. The second and third stations 12 and 13 and the sixth and seventh stations 16 and 17 have six left and right as shown in FIGS. 8A and 8B, FIGS. 9A and 9B, and FIG. An elevator 45 provided with a horizontal feed mechanism by a single drive roller 44 is disposed (FIG. 10 shows elevators of the third and seventh stations 13 and 17). The elevator 45 can be raised and lowered by a vertical air cylinder (not shown), and the pallet P conveyed by the transfer rods 22a and 22b is placed above one elevator 45 (second and sixth stations 12 and 16). In this state, the drive roller 44 comes into contact with the lower surfaces of the front and rear ends of the pallet P, and the pallet P is sent out horizontally. The other lifting platform 45 (the third and seventh stations 13 and 17) receives the pallet P, which has been horizontally fed via the traverse mechanism, by the driving roller 44 and draws it onto the lifting platform 45. . A pallet stopper 43 with which the front end in the traverse direction of the pallet P abuts is provided on the side of the third and seventh stations 13 and 17 as shown in FIG.
[0016]
In detail, a motor 46 is disposed at the substantially center of the lifting platform 45, and the rotation of the motor 46 is transmitted to the left and right sprockets 49 via a chain 47 and a rotating shaft 48. An endless chain 52 is wound around the sprocket 49 and the sprocket 44a of the six driving rollers 44 on one side and the idle sprockets 50 and 51. When the motor 46 is rotated, a total of twelve driving rollers 44 are simultaneously in the same direction. It is designed to rotate.
[0017]
Between the second station 12 and the third station 13 and between the sixth station 16 and the seventh station 17, horizontal conveyor chain conveyors 56a and 56b schematically shown in FIG. 8 are arranged. The chain conveyors 56a and 56b include a pair of endless chains 57 capable of supporting the lower surfaces of the front and rear ends of the pallet P, sprockets 58 and 59 around which both ends of the endless chain 57 are wound, and a sprocket 58 on the tension side. The motor 60 to drive is comprised.
[0018]
In the longitudinal direction of the horizontal conveyor chain conveyors 56a and 56b, in the vicinity of the connection portion between the second station 12 and the chain conveyor 56a, in the vicinity of the outside of the third station 13, in the vicinity of the connection portion between the sixth station 16 and the chain conveyor 56, In the vicinity of the outside of the seventh station 17, two proximity switches 61 to 68 for detecting the passage of the pallet P are arranged in pairs. The functions of these proximity switches 61-68 are as follows.
[0019]
Proximity switch 61: detects the arrival of the pallet P from the first station 11 to the second station 12, starts the raising of the elevator 45 of the second station 12 and the third station 13 and the drive of the motor 46, and also performs horizontal conveyance The drive of the motor 60 of the chain conveyor 56a is started.
[0020]
Proximity switch 62: detecting that the rear end of the pallet P has passed from the second station 12 to the third station 13, stops the motor 46 of the second station 12, and starts to lower the elevator 45.
[0021]
Proximity switch 63: It detects that the front end of the pallet P has passed, and decelerates the motor 46 of the elevator 45 of the third station 13.
[0022]
Proximity switch 64: detects the passage (arrival) of the front end of the pallet P, and stops driving the horizontal conveyor chain conveyor 56a and the motor 46 of the elevator 45 of the third station 13.
[0023]
Proximity switch 65: Detects the arrival of the pallet P from the fifth station 15 to the sixth station 16, starts raising the elevator 45 of the sixth station 16 and the seventh station 17 and driving the motor 46, and also transports horizontally. The driving of the motor 60 of the chain conveyor 56b is started.
[0024]
Proximity switch 66: detecting that the rear end of the pallet P has passed from the sixth station 16 to the seventh station 17, stops the motor 46 of the second station 12, and starts to lower the elevator 45.
[0025]
Proximity switch 67: It detects that the front end of the pallet P has passed, and decelerates the motor 46 of the elevator 45 of the seventh station 13.
[0026]
Proximity switch 68: Detects the passage (arrival) of the front end of the pallet P, and stops driving the horizontal conveyor chain conveyor 56b and the motor 46 of the elevator 45 of the seventh station 17.
[0027]
The pallet P is constituted by a horizontal frame body as shown in FIG. 11, for example, and a plurality of slide members 69 are disposed thereon. These slide members 69 basically have a three-layer plate structure in which a pair of LM (linear motion) guides 70 orthogonal to each other in the horizontal direction are sandwiched, and the first layer substrate 71a from the top moves in any horizontal direction. It is possible. A column 73 having a bifurcated bracket 72 at its upper end is erected on the substrate 71 a, and the center of the hexagonal plate 75 is rotatably supported on a horizontal shaft 74 supported by the bracket 72. On every other side of the hexagonal plate 75, there are three types of positioning pins 76 that can be fitted into predetermined positioning holes of the vehicle body side panel 2, or columnar shapes for supporting predetermined portions of the vehicle body side panel 2. Three types of panel receivers 77 are attached radially using bolts. The three types of positioning pins 76 and the panel receiver 77 correspond to three types of predetermined assembly vehicle types, respectively, and are rotated by multi-joint robots 19a and 19b, which will be described later, corresponding to the vehicle types flowing on the assembly line. It can be switched. Since the positioning pins 76 and the panel receiver 77 are attached by bolts, they can be easily replaced with other types as required, and can be used for many vehicle type changes. Even when adjustment finer than the position adjustment unit pitch by the lock means is required, it can be dealt with by replacing the positioning pin 76 and the panel receiver 77 having different dimensions.
[0028]
On the upper surface of one side end of the first and second substrates 71a and 71b, as a first locking means, an L-shape that can swing up and down around a horizontal support shaft 81 as shown in FIG. A lock arm 82 is provided. On the other hand, a lock bar 83 is disposed on the third layer substrate 71c along the moving direction of the first and second layer substrates 71a and 71b. The lock bar 83 is formed with trapezoidal convex portions 85 engageable with the tapered concave portion 84 at the tip of the lock arm 82 at a predetermined pitch. By engaging the lock arm 82 with the trapezoidal convex portion 85, the first layer is formed. The second-layer substrates 71a and 71b are locked so as not to move in the horizontal direction.
[0029]
The lock arm 82 has a mechanism for self-holding itself in either a locked position as shown in FIG. 12A or an unlocked position as shown in FIG. As such a self-holding mechanism, a known toggle mechanism using a winding spring, a compression spring or a tension spring is suitable. FIG. 13 shows a toggle mechanism using a compression spring 86. A compression spring 86 is disposed between the upper end of a column 73 that pivotally supports the lock arm 82 and the lock arm 82, and the compression spring 86 is locked in the locked position. The arm 82 is urged in the lock holding direction, and the compression spring 86 urges the lock arm 82 in the unlocking direction in the unlocked position. By adopting such a self-holding mechanism, once the lock arm 82 is rotated once beyond the neutral point in the locking direction or the non-locking direction by the tip attachment 33 of the multi-joint robot 19a, 19b, the tip attachment is thereafter performed. Even if 33 is separated from the lock arm 82, the locked state or the unlocked state can be continuously maintained. In order to facilitate the operation of the lock arm 82 by the multi-joint robots 19a and 19b, a rod portion 87 or the like that makes it easy to apply the tip attachment 33 of the robot arms 19a and 19b to the lock arm 82 may be provided.
[0030]
Instead of using two lock arms 82 to lock and unlock in two orthogonal directions as described above, a positioning plate 79 having a large number of matrix-shaped lock holes 78 as shown in FIG. A lock pin 80 that is fixed to the lowermost substrate 71c and that can be moved up and down is provided on the first layer substrate 71a, and the lock pin 80 is selectively fitted into the lock hole 78, whereby the first layer substrate You may make it change the horizontal direction position of 71a. In this case, the locking and unlocking operations for one slide member 69 become one operation, and the work tact can be further improved.
[0031]
As with the lock arm 82, the hexagonal plate 75 is also capable of holding a rotation lock and a rotation non-lock. Specifically, as shown in FIGS. 14 and 15, a locked member 92 having a V-shaped cut 91 is attached to each side where the positioning jig 77 (76) of the hexagonal plate 75 is not attached. On the other hand, a lock arm 93 as a second lock means is attached to a support column 73 that supports the hexagonal plate 75 so as to be swingable in the vertical direction about the support shaft 94. A compression spring 95 is disposed between the lock arm 93 and the support post 73, and a V-shaped blade section 96 at the tip of the lock arm 93 is fitted into the V-shaped cut 91 of the locked member 92. Thus, the rotation of the hexagonal plate 75 is locked. Then, the compression spring 95 urges the lock arm 93 in the locking direction at the locked position shown by the solid line in FIG. 14 of the lock arm 93, and the compression spring 95 attaches the lock arm 93 to the unlocked position at the unlocked position shown by the chain line. It has come to force. Therefore, once the lock arm 93 is rotated beyond the neutral point in the locking direction or the non-locking direction by the tip attachment 33 of the articulated robot 19a, 19b, the tip attachment 33 can be separated from the lock arm 93 afterwards. The locked state or the unlocked state can be continuously maintained. On the opposite side to the blade portion 96 of the lock arm 93, a rod portion 97 that is easy to apply the tip attachment 33 of the robot arms 19a and 19b is attached.
[0032]
In addition to the self-holding mechanism of the lock arm 93 by the compression spring 95, the hexagonal plate 75 is additionally provided with a mechanism for temporarily holding the rotational position of the hexagonal plate 75. The temporary holding mechanism includes a lock ball 101 provided between the support column 73 and the hexagon plate 75 in FIG. 14, a compression spring 102 that urges the lock ball 101 toward the hexagon plate 75, and a rear surface of the hexagon plate 75. It consists of three circular recesses 103 formed on the side. When the lock ball 101 meets the circular recess 103, the lock ball 101 is fitted into the circular recess 103 by the force of the compression spring 102, and the rotational position of the hexagonal plate 75 is provisionally held temporarily. Of course, the centers of the three circular recesses 103 are located on one circle centered on the horizontal axis 74.
[0033]
As described above, by providing a mechanism for self-holding the slide position of the slide member 69 and the rotation position of the hexagonal plate 75, the movement operation of the slide member 69 and the rotation operation of the hexagonal plate 75 by the multi-joint robot are very much. It will be easy. That is, when the slide member 69 and the hexagonal plate 75 are moved while the lock arms 82 and 93 are continuously held in the unlocked or locked state by the arm tips of the articulated robots 19a and 19b, the arm tips are strictly moved in the moving direction. If they do not coincide with each other, an excessive force may act on the slide member 69 and the hexagonal plate 75 to cause deformation damage. For this reason, in the conventional jig switching pallet, teaching and control of the articulated robot is complicated. However, in the present invention, since it is not necessary to keep holding the lock arms 82 and 93, teaching and control are relatively easy. It is.
[0034]
As shown in FIGS. 13 and 15, a contact sensor 88 is attached to the tip attachment 33 of the articulated robot 19a, 19b. This sensor 88 is for confirming whether or not the positioning pin 76 and the panel receiver 77 on the pallet P are switched to a predetermined one corresponding to the immediately preceding assembly vehicle type. That is, in the first station 11, the positioning pin 76 and the panel receiver 77 are switched for the next assembled vehicle type, but before that, the positioning pin 76 and the panel receiver 77 are artificially switched by a process stop at the upstream station. If the pallet P is sent while forgetting to return to the position, the positioning pins 76 and the panel receiver 77 are not switched to predetermined ones. Therefore, in the first station 11, the sensor 88 is lightly brought into contact with the positioning pin 76 or the panel receiver 77 to check for unexpected switching.
[0035]
Next, the stockyards 3a to 3c of the vehicle body side panel 2 and the linear movement area 6 and the previous work areas 7a, 7b, 8a and 8b of the two articulated robots 4 and 5 will be described. In the stock yards 3a to 3c, a large number of side panels 2 are stocked for each vehicle type. A linear movement area 6 is provided between the stock yards 3 a to 3 c and the circulation conveyance path 1, and one articulated robot 4 moves linearly from the side of the previous work areas 7 a and 8 a to the seventh station 17. It can be done. The other articulated robot 5 can move linearly from the side of the previous work areas 7a, 8a to the second station 12.
[0036]
One articulated robot 4 is installed on a gantry 104 and can travel as shown in FIG. 16, and the other articulated robot 5 can travel along a base plane G. For this reason, the trajectories of the arms of the two articulated robots 4 and 5 are different from each other, and the two articulated robots 4 and 5 are arranged on the same side with respect to the previous work areas 7a, 7b, 8a and 8b. In spite of this, the vehicle body side panel can be moved independently without mutual interference. As described above, the fact that a plurality of articulated robots can be arranged on the same side with respect to the workpiece supply and removal area has the following advantages.
[0037]
In other words, when there is a need to work with a predetermined safety distance from the multi-joint robot for manual work, for example, the previous work areas 7b and 8b are provided between the multi-joint robot and the worker as shown in FIG. Although it is located, it is common sense that two or more articulated robots cannot be arranged on the same side because there is a problem of mutual interference in such a positional relationship. However, with only one articulated robot, it is difficult to increase the work tact time due to a play time between the supply and removal of the work to and from the work areas 7b and 8b. However, if two or more articulated robots can be arranged on the same side by changing the height of the arm trajectory, the work can be supplied to and taken out from the previous work areas 7b and 8b almost simultaneously, which greatly increases the work tact time. It can be improved.
[0038]
The assembly line of the vehicle body panel is configured as described above, and the side panel 2 is assembled by this assembly line as follows. First, the articulated robot 4 picks up the side panel 2 corresponding to the assembly vehicle type from the stock yards 3a to 3c and sets it on the positioning jig in the previous work area 7b or 8b. When the predetermined assembling work by the worker M is completed in the previous work area 7b or 8b, the side panel 2 is moved to the previous work area 7a or 8a by another articulated robot 5, from which the pallet P of the second station 12 is moved. Set to
[0039]
The pallet P on which the side panel 2 is set at the second station 12 is transported to the third station 13 by a traverse mechanism, and a predetermined assembling operation with respect to the side panel 2 is performed by the worker M. Thereafter, the pallet P on which the side panel 2 is placed is intermittently transported to the fourth and fifth stations 14 and 15 by the transfer mechanism, and the predetermined assembly work by the worker M and the multi-joint are performed at both stations 14 and 15. Parts assembly such as sash is performed by the robots 31a and 31b.
[0040]
After the assembly process for the side panel 2 is completed, the pallet P on which the side panel 2 is placed is transported to the sixth station 16 by the transfer mechanism, and further transported from here to the seventh station 17 by the traverse mechanism. The side panel 2 is taken out of the pallet P by the articulated robot 4 that has moved linearly to the side of the seventh station 17. The empty pallet P from which the side panel 2 has been taken out is conveyed intermittently sequentially to the eighth station 18 and the first station 11 by the transfer mechanism, and is positioned in the lift-up method at the first station 11 in a state where the When there is a position check of positioning jigs such as the positioning pins 76 and the panel receiver 77 by the sensors 88 of the joint robots 19a and 19b, and when there is a vehicle type change next, these positioning jigs 76 and 77 are moved by the articulated robots 19a and 19b. It can be switched to a jig suitable for the following models. When there is no vehicle type change, the empty pallet P is transported to the second station 12 by the transfer mechanism only by checking the position of the positioning jig. Thereafter, the above-described cycle is repeated, and a new side panel 2 is assembled.
[0041]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, the above-described embodiment is applied to an assembly line for a vehicle body panel. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to assembly of a wide variety of workpieces.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the pallet positioning jig is switched by the robot on the side of the conveyance path, it is not necessary to equip the pallet itself with switching power means, and the structure is simple and low-cost general-purpose jig pallet. The body panel assembly line can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an assembly line for a vehicle body panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a circulation conveyance path.
FIG. 3 is a side view of a first transfer rod.
FIG. 4 is a side view of a second transfer rod.
FIG. 5 is a side view of driving means for a transfer rod.
FIGS. 6A and 6B are schematic side views for explaining conveyance of a pallet P by a transfer rod.
7 is a side view of a lift-up positioning mechanism for a pallet P. FIG.
FIGS. 8A and 8B are schematic side views for explaining conveyance of a pallet P by a traverse mechanism.
9A is a plan view of a roller lifter, and FIG. 9B is a side view of the roller lifter in the short direction.
FIG. 10 is a longitudinal side view of a roller lifter.
11 is a schematic perspective view of a pallet P. FIG.
12A is a perspective view of a slide member locking mechanism, FIG. 12B is a side view of the slide member locking mechanism, and FIG. 12C is a plan view showing another example of the slide member locking mechanism;
FIG. 13 is a side view of a modified example of the lock mechanism of the slide member.
FIG. 14 is a side view of a rotation switching type positioning jig.
FIG. 15 is a side view showing a lock mechanism of a rotation switching type positioning jig.
FIG. 16 is a side view of an articulated robot that performs supply and extraction of vehicle body panel parts with respect to the previous work area.
[Explanation of symbols]
1 Circulation transport path
2 Vehicle side panel
4,5 Articulated robot
11-18 stations
22a, 22b Transfer rod
23a, 23b rack
24a, 24b Servo motor
25a, 25b pinion
34 wheels
35 rails
36 engaging part
37 engaged parts
38 Vertical Air Cylinder
39 Positioning post
40 Fixed positioning pin
41 Positioning hole
44 Drive roller
45 Lifting platform
46 motor
56a, 56b Chain conveyor for horizontal conveyance
57 Endless chain
61-68 Proximity switch
69 Slide member
70 LM Guide
75 Hexagon plate
76 Positioning pin
77 Panel holder
82 Lock arm (first locking means)
83 Lock bar
86 Compression spring
88 Contact sensor
92 Locked member
93 Lock arm (second locking means)
95 Compression spring
101 rock ball
102 Compression spring
103 circular recess
104 frame

Claims (1)

所定の組立ステーションが配設されると共に、車体パネル部品の供給ステーションと取出しステーションが配設された循環搬送路に沿って移動可能であって、複数種の車体パネル部品を選択的に位置決め載置するための複数種の位置決め治具を有するパレットを使用した車体パネルの組立ラインにおいて、
少なくとも2台の多関節ロボットが移動する直線移動エリアの片側に前記循環搬送路を設けると共に、前記直線移動エリアの反対側に車体パネルのストックヤードを設け、前記循環搬送路の供給ステーションと前記直線移動エリアとに隣接して第1の前作業エリアを設け、前記第1の前作業エリアの外側に人手による組付け作業を行う第2の前作業エリアを設け、前記多関節ロボットのアーム軌跡を互いに高低異ならせ、前記ストックヤードから第2の前作業エリアを経由して第1の前作業エリアまでの車体パネル部品の供給取出しをアーム軌跡が高い多関節ロボットで行い、前記第1の前作業エリアから前記供給ステーションへの車体パネル部品の供給取出しをアーム軌跡が低い多関節ロボットで行い、もって第1および第2の前作業エリアに対する車体パネル部品の供給取出しを各多関節ロボットで相互干渉なしに独立的に行ない得るようにし、前記第1の前作業エリアで前作業が完了した車体パネル部品をアーム軌跡が低い多関節ロボットにより順次前記供給ステーションに送り出すようにしたことを特徴とする車体パネルの組立ライン。
A predetermined assembly station is provided, and the vehicle body panel parts supply station and a take-out station are movable along a circulating conveyance path, and a plurality of types of body panel parts are selectively positioned and placed. In a body panel assembly line using a pallet having multiple types of positioning jigs,
The circulation conveyance path is provided on one side of a linear movement area where at least two articulated robots move, and a stock yard of a vehicle body panel is provided on the opposite side of the linear movement area. The supply station of the circulation conveyance path and the straight line A first previous work area is provided adjacent to the moving area, a second previous work area for performing manual assembly work is provided outside the first previous work area, and an arm locus of the articulated robot is determined. The first pre-operation is performed by using an articulated robot having a high arm trajectory to supply and take out vehicle body panel parts from the stock yard to the first front work area via the second front work area. The supply and removal of the body panel parts from the area to the supply station is performed by an articulated robot having a low arm trajectory. Vehicle body panel parts can be supplied and taken out independently by each articulated robot without mutual interference, and the body panel parts that have completed the previous work in the first previous work area are An assembly line for vehicle body panels, which is sequentially sent to the supply station .
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