JP3612955B2

JP3612955B2 - Work handling method and welding method in assembly line

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Publication number: JP3612955B2
Application number: JP25570297A
Authority: JP
Inventors: 洋関
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2017-09-19
Also published as: JPH1190641A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組立ラインにおけるワークのハンドリング方法及び溶接方法に係り、さらに詳細には、例えば自動車の組立ラインにおいて、自動車における例えばボディサイドアウタなどのごときワークに対して例えばフロントインナ部品などのごとき小物部品を組付け溶接する際のワークの位置決め方法及びスポット溶接する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係る先行例として、例えば特開平１−２２２８２８号公報等がある。この先行例においては、搬送レールに沿って移動自在のハンガにサイドメンバなどのワークを吊り下げ保持して加工ステーションへ搬送し、加工ステーションに備えた複数の位置決めガイドによって上記ワークの位置決めを行う構成である。
【０００３】
また、従来においては、組立ラインにおける搬送装置のキャリッジによって支持されて溶接ステーションに搬送されて来たワークを、当該溶接ステーションに配置したハンドリングロボットに備えた冶具ハンドによって保持して溶接作業位置へ搬送位置決めした後、小物部品を組付け溶接ロボットによってスポット溶接することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記先行例のごとき構成においては、ワークの形状，寸法が異なると、ワークを位置決めするための位置決めガイドの形状，寸法及び個数等の変更を必要とする場合があり、汎用性に欠けると共に複雑になるという問題がある。
【０００５】
ハンドリングロボットに備えた冶具ハンドによってワークを保持する構成においては、ワークの位置決めを正確に行わないと、前記冶具ハンドによってワークを保持するとき、ワークと冶具ハンドがせってしまって正確に保持できないことがある。また、冶具ハンドをワークから離反するときには、例えば冶具ハンドに備えたロケートピンをワークの位置決め孔から抜くときにエジェクタ装置が別個に必要になるなど、構成が複雑になるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のごとき従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発明は、組立ラインにおける搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送されてきたワークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持し、前記キャリッジに対する前記サーボガンの位置を制御して、前記キャリッジ及びサーボガンによって支持されたワークの位置決めを行った後、前記溶接ステーションに配置されたハンドリングロボットに備えた冶具ハンドを前記ワークへ接近せしめ、当該冶具ハンドによって前記ワークを保持する組立ラインにおけるワークハンドリング方法である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、溶接ロボットに備えたサーボガンによってワークの保持を行うとき、サーボガンに備えた一方の電極をワークの一側面に当接してワークの位置決めを行った後、サーボガンに備えた他方の電極をワークの他側面に当接せしめて、前記一方の電極と他方の電極によってワークを挾持する組立ラインにおけるワークハンドリング方法である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、サーボガンに備えた電極の摩耗量を検出し、この検出した摩耗量に対応して溶接ロボットに備えたサーボガンの位置補正を行ってワークを正確な位置に保持する組立ラインにおけるワークハンドリング方法である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、組立ラインにおける搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送されて来たワークに小物部品を溶接する方法において、溶接ステーションに搬送されて来たワークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持し、前記キャリッジとサーボガンによって保持されたワークの位置決めを行う（ａ）工程と、前記溶接ステーションに配置されたハンドリングロボットに備えた冶具ハンドを位置決めされた前記ワークへ接近せしめ、当該冶具ハンドによって前記ワークを保持した後、前記溶接ロボットにおけるサーボガンによる保持を解放する（ｂ）工程と、前記ハンドリングロボットを制御して、前記キャリッジからワークを外して溶接作業位置へ移動し位置決めする（ｃ）工程と、前記溶接ステーションに配置された小物部品セット用ロボットによって小物部品を前記ワークの必要箇所へ位置決めする（ｄ）工程と、前記溶接用ロボットに備えたサーボガンによって前記ワークと小物部品との必要箇所の溶接を行う（ｅ）工程と、前記ハンドリングロボットを制御して前記ワークを前記キャリッジに戻す（ｆ）工程と、前記溶接用ロボットにおける前記サーボガンによって前記ワークの適宜位置を再び保持した後、前記ハンドリングロボットにおける冶具ハンドを前記ワークから離脱する（ｇ）工程と、前記溶接ロボットにおける前記サーボガンによるワークの保持を解放する（ｈ）工程と、搬送装置における前記キャリッジを、次の加工ステーションへ移動する（ｉ）工程と、の各工程よりなる組立ラインにおけるワークに対する小物部品の溶接方法である。
【００１０】
請求項５に係る発明は、組立ラインにおける搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送されて来たワークに増打を行う方法において、溶接ステーションに搬送されて来たワークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持し、前記キャリッジと前記サーボガンによって保持されたワークの位置決めを行う（ａ）工程と、前記溶接ステーションに配置された第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって、位置決めされた前記ワークの適数箇所にスポット溶接を行う（ｂ）工程と、次に、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって前記ワークの適宜位置を保持してワークの位置決めを行う（ｃ）工程と、前記第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって、位置決めされた前記ワークの適数箇所にスポット溶接を行う（ｄ）工程と、の各工程よりなる組立ラインにおける溶接方法である。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の発明において、第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってワークを保持し、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってスポット溶接を行う工程と、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってワークを保持し、第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってスポット溶接を行う工程とを適数回交互に繰り返す組立ラインにおける溶接方法である。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、組立ラインにおける搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送されてきたワークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持し、前記キャリッジに対する前記サーボガンの位置を制御して、前記キャリッジ及びサーボガンによって支持されたワークの位置決めを行った後、前記溶接ステーションに配置されたハンドリングロボットに備えた冶具ハンドを前記ワークへ接近せしめ、当該冶具ハンドによって前記ワークを保持する組立ラインにおけるワークハンドリング方法である。
【００１３】
すなわち、溶接ステーションに配置された溶接ロボットにおけるサーボガンによってワークを保持しワークの位置決めを行うものであるから、格別の位置決め装置を設けることなしにワークの位置決めを正確に行うことができる。したがって、位置決め装置の簡略化を図ることができると共に、溶接ステーションにおける作業干渉物が少なくなることになり、全体的構成の簡素化を図ることができる。
【００１４】
また、溶接ロボットに備えたサーボガンによってワークを保持し位置決めすることにより、ワークの形状，寸法等が変化する場合であっても、ロボット動作の教示を変更することによって容易に対応することができ、かつ所望位置へのワークの位置決めを正確に行うことができるものである。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、溶接ロボットに備えたサーボガンによってワークの保持を行うとき、サーボガンに備えた一方の電極をワークの一側面に当接してワークの位置決めを行った後、サーボガンに備えた他方の電極をワークの他側面に当接せしめて、前記一方の電極と他方の電極によってワークを挾持するものであるから、例えばエアーシリンダ等のアクチュエータの作動によってワークを急激に保持する場合とは異なり、ワークの変形や保持部に衝撃による凹凸等が生じることを防止できる。また、搬送装置によって移送されて来たワークの位置，姿勢が正確でない場合であっても、上記ワークの位置，姿勢を正確な位置，姿勢に修正して保持することができるものである。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、サーボガンに備えた電極の摩耗量を検出し、この検出した摩耗量に対応して溶接ロボットに備えたサーボガンの位置補正を行ってワークを正確な位置に保持するものであるから、スポット溶接によってサーボガンにおける電極に摩耗を生じた場合であっても、上記摩耗に拘りなくワークの位置決めを正確に行うことができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、組立ラインにおける搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送されて来たワークに小物部品を溶接する方法において、溶接ステーションに搬送されて来たワークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持し、前記キャリッジとサーボガンによって保持されたワークの位置決めを行う（ａ）工程と、前記溶接ステーションに配置されたハンドリングロボットに備えた冶具ハンドを位置決めされた前記ワークへ接近せしめ、当該冶具ハンドによって前記ワークを保持した後、前記溶接ロボットにおけるサーボガンによる保持を解放する（ｂ）工程と、前記ハンドリングロボットを制御して、前記キャリッジからワークを外して溶接作業位置へ移動し位置決めする（ｃ）工程と、前記溶接ステーションに配置された小物部品セット用ロボットによって小物部品を前記ワークの必要箇所へ位置決めする（ｄ）工程と、前記溶接用ロボットに備えたサーボガンによって前記ワークと小物部品との必要箇所の溶接を行う（ｅ）工程と、前記ハンドリングロボットを制御して前記ワークを前記キャリッジに戻す（ｆ）工程と、前記溶接用ロボットにおける前記サーボガンによって前記ワークの適宜位置を再び保持した後、前記ハンドリングロボットにおける冶具ハンドを前記ワークから離脱する（ｇ）工程と、前記溶接ロボットにおける前記サーボガンによるワークの保持を解放する（ｈ）工程と、搬送装置における前記キャリッジを、次の加工ステーションへ移動する（ｉ）工程と、の各工程よりなる組立ラインにおけるワークに対する小物部品の溶接方法であるから、ハンドリングロボットに備えた冶具ハンドによってワークを保持するとき、ワークは溶接用ロボットのサーボガンによって保持され位置決めされた状態にあるので、冶具ハンドによってワークを正確に保持することができる。
【００１８】
したがって、溶接作業位置へのワークの位置決めを正確に行うことができ、延いては、このワークに対する小物部品の位置決めを正確に行うことができることとなり、精度の良い組付けを行うことができる。
【００１９】
さらに、ハンドリングロボットの冶具ハンドをワークから離脱するときには溶接用ロボットにおけるサーボガンによって、ワークを再び保持するので、例えば、冶具ハンドに備えたロケートピンを、ワークの位置決め孔から引き抜くようなとき、ワークを相対的に押し出すためのエジェクタが不要になると共に、上記位置決め孔とロケートピンとのかじり現象の発生を防止することができる。よって、冶具ハンドの構成の簡素化を図ることができるものである。
【００２０】
請求項５に係る発明は、組立ラインにおける搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送されて来たワークに増打を行う方法において、溶接ステーションに搬送されて来たワークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持し、前記キャリッジと前記サーボガンによって保持されたワークの位置決めを行う（ａ）工程と、前記溶接ステーションに配置された第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって、位置決めされた前記ワークの適数箇所にスポット溶接を行う（ｂ）工程と、次に、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって前記ワークの適宜位置を保持してワークの位置決めを行う（ｃ）工程と、前記第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって、位置決めされた前記ワークの適数箇所にスポット溶接を行う（ｄ）工程と、の各工程よりなる組立ラインにおける溶接方法であるから、ワークを位置決めするための格別の位置決め装置が不要であり、全体的構成の簡素化を図ることができる。
【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の発明において、第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってワークを保持し、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってスポット溶接を行う工程と、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってワークを保持し、第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってスポット溶接を行う工程とを適数回交互に繰り返す組立ラインにおける溶接方法であるから、ワークの形状が複雑であり、かつスポット溶接すべき打点が複雑配置で多数ある場合であっても、各サーボガンによるワークの保持位置を変更し乍らスポット溶接を繰り返すこととなり、全打点を確実にスポット溶接することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
理解を容易にするために、組立ラインの構成について概略的，概念的に説明すると、図１，図２に示すように、組立ラインには、第１，第２，第３，第４の各溶接ステーションＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４及び第５のステーションＳＴ５に亘って延伸したガイドレール１を備えた搬送装置３（図２参照）を備えている。
【００２３】
この搬送装置３におけるガイドレール１にはキャリッジ５が移動可能に支持されている。このキャリッジ５は前記ガイドレール１に沿って前記各ステーションＳＴ１〜ＳＴ５に対応した位置へ移動位置決め自在である。そして、このキャリッジ５には、例えばボディサイドアウタ等のごとき適宜のワークＷを保持するための適数のフック７が設けられている。
【００２４】
前記第１のステーションＳＴ１は、例えば仮置き台９に載置されたフロントアウタ部品１１，リアフェンダ部品１３等の各部品をハンドリングロボット１５Ａ，１５Ｂによって前記キャリッジ５のフック７に適宜にセットし、かつ溶接用ロボット１７によって前記両部品１１，１３を仮止めするための加工ステーションである。
【００２５】
第２ステーションＳＴ２は、第１のステーションＳＴにおいて仮止めされ、キャリッジ５によって搬送されて来た前記両部品１１，１３に対して複数の溶接ロボット１９を用いて増し打ちによるスポット溶接を行う加工ステーションである。この第２のステーションＳＴ２において両部品１１，１３を増し打ちすることにより両部品１１，１３は一体となってボディサイドアウタのごときワークＷとなるものである。
【００２６】
第３のステーションＳＴ３は、前記キャリッジ５によって搬送されて来たワークＷを、ハンドリングロボット２１によって保持し、このハンドリングロボット２１に保持されたワークＷに対して、仮置き台２３上に載置されていた例えばフロントインナ部品などのごとき適宜の小物部品２５を、小物部品セット用ロボット２７によって前記ワークＷの必要箇所へ移送し位置決めした後、複数の溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂによってスポット溶接する加工ステーションである。
【００２７】
第４のステーションＳＴ４は、前記キャリッジ５によって搬送されて来たワークＷに対して複数の溶接ロボット３１によって前記小物部品２５の増し打ちによるスポット溶接を行う加工ステーションである。
【００２８】
第５のステーションＳＴ５は、小物部品２５を組付けたワークＷを次工程へ搬送するためのステーションである。
【００２９】
以上のごとき説明より理解されるように、組立ラインは複数の加工ステーションを備えるものであり、各加工ステーションへのワークの搬送はガイドレール１に沿って移動可能のキャリッジ５によって行われる。そして、前記第３のステーションのごとく、ハンドリングロボット２１によってワークＷを保持するとき、キャリッジ５に支持されたワークＷを正確に位置決めし、この位置決めしたワークＷをハンドリングロボット２１によって保持する必要がある。
【００３０】
すなわち、キャリッジ５に支持されたワークＷを正確に位置決めしないとハンドリングロボット２１によってワークＷを正確に保持することができず、小物部品セット用ロボット２７によって小物部品２５を組付けるとき、正確に組付けることができなくなる。
【００３１】
そこで、第３のステーションにおいては、搬送装置３のキャリッジ５によって支持され、かつ第３のステーションに搬送されて来たワークＷを正確に位置決めする必要がある。ここで、適宜の位置決め冶具，装置等を用いて上記ワークＷの位置決めを行うことも可能である。この場合、ワークＷの形状，寸法の変化に対応するには複数の位置決め冶具，装置を用意しなければならず、汎用性に欠けるという問題があると共に、場合によっては上記位置決め冶具，装置が小物部品の組付け，溶接時に邪魔になり易いという問題がある。
【００３２】
そこで、本発明は次のごとき手段を講じたものである。以下その具体的構成について説明する。
【００３３】
図１より理解されるように、第３のステーションにおいては、搬送装置３におけるガイドレール１を間にして一方にハンドリングロボット２１が配置してあり、他方に小物部品セット用ロボット２７が配置してある。そして、上記小物部品セット用ロボット２７の両側方に溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂが配置してある。
【００３４】
図３，図４より理解されるように、前記ハンドリングロボット２１は、多関節の産業用ロボットよりなるものであって、ロボットアームの先端部にはワークＷを保持するための冶具ハンド３３を備えている。この冶具バンド３３は、詳細な図示は省略するが、ワークＷの複数箇所を把持するための複数のワーククランプを備えると共に、ワークＷに設けた適数の位置決め孔に対して係合離脱可能のロケートピンを備えた構成である。
【００３５】
前記小物部品セット用ロボット２７は、上記ハンドリングロボット２１と同様構成のロボットであって、ロボットアームの先端部に、小物部品２５Ａ，２５Ｂを保持することのできるロボットハンド３５を備えた構成である。
【００３６】
前記溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂは、多関節の産業用ロボットよりなるものであって、そのロボットアームの先端部にはワークＷを把持可能かつワークＷに対してスポット溶接を行うことのできるサーボガン３７を備えている。
【００３７】
上記サーボガン３７は、Ｃ形状又はＬ形状に形成したヨークの一端部に固定側の電極を設け、他端部側に、上記固定側の電極に対して接近離反自在の可動電極を設け、かつこの可動電極の移動をサーボモータによって制御可能に構成してあるものである。したがって、サーボガン３７においては可動電極の移動速度，移動位置を制御可能である。なお、サーボガンを備えた溶接用ロボットは、例えば特開平６−３１４６０号公報等によって公知であるので、溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂについてのより詳細な説明は省略する。
【００３８】
以上のごとき構成において、搬送装置３におけるキャリッジ５のフック７によって支持されて第３のステーションＳＴ３にワークＷが搬送され、キャリッジ５が所定位置に停止して位置決めされると、複数の溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂがコンピュータのごとき制御装置（図示省略）の制御の下に制御作動され、当該溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂに備えたサーボガン３７によって前記ワークＷの所望位置が把持される。すなわち、ワークＷは、前記キャリッジ５と複数のサーボガン３７によって支持された態様となる。
【００３９】
この場合、各溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂを制御作動して、前記キャリッジ５に対する各サーボガン３７の位置を制御調節してワークＷの位置，姿勢を修正し正確な位置に位置決めすることになる。すなわち、例えば前記キャリッジ５にワークＷが僅かに傾斜して支持されているような場合、その傾斜が修正されて垂直状の正確な位置に位置決めされるものである。
【００４０】
より詳細には、溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂにサーボガン３７での加圧を指令するとき、図５に示すごときパターン制御を行う。すなわち、サーボガン３７に備えた固定電極３９Ａと可動電極３９Ｂ（図６参照）によってワークＷを挾持加圧するように指令すると（Ａ点）、溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂが制御作動されてサーボガン３７に備えた固定電極３９Ａが予め設定された高速の移動速度ＶＨＡで移動されると共に、サーボガン３７のサーボモータが制御作動されて可動電極３９Ｂは予め設定された高速の移動速度ＶＨＢでワークＷの方向へ移動し、所定時間経過後に減速指令されると（Ｂ点）、固定電極３９ＡがワークＷに近接する速度が低速ＶＬＡになると共に、可動電極３９Ｂの移動速度がＶＬＢの低速になる。
【００４１】
そして、固定電極３９ＡがワークＷに接触し、溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂの位置決めが行われると、固定電極３９Ａの移動が停止されワークＷの位置決めが行われる。その後、サーボガン３７に備えたサーボモータの作動によって可動電極３９ＢがワークＷに当接し、固定電極３９Ａと可動電極３９ＢとによってワークＷを挾持することになる。
【００４２】
上述のように、サーボガン３７に備えた固定電極３９Ａと可動電極３９ＢによってワークＷを挾持するとき、低速移動でもってワークＷに当接し挾持するので、例えば図６（Ａ）に示すようにワークＷが正規の位置，姿勢に対して僅かに傾斜しているような場合、固定電極３９Ａに対してワークＷが適宜に滑り、図６（Ｂ）に示すように、ワークＷの位置，姿勢を修正した後に可動電極３９Ｂによって挾持し保持することができるものである。
【００４３】
なお、ワークＷの位置決めのために、上述のようにサーボガン３７における固定電極３９Ａと可動電極３９ＢによってワークＷを挾持するときは、スポット溶接を行わないので、両電極間に通電は行われない構成としてある。
【００４４】
ところで、エアーシリンダのごときアクチュエータでもって可動電極を移動する形式のエアーガンにおいては、図５（Ｂ）に示すパターンのごとく可動電極を急速に移動している間に固定電極と可動電極によってワークを挾持することになるので、例えば固定電極に対してワークを滑らせてワークを正規の位置及び姿勢に修正する前にワークを両電極で挾持することとなる。したがって、ワークＷは、図６（Ｃ）に示すように正規の位置（点線の位置）から位置ずれした状態に保持されることになり、望ましいものではない。
【００４５】
前述したごとく、第３のステーションＳＴ３においてワークＷがキャリッジ５及び溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂのサーボガン３７によって支持されて正確な位置に位置決めされた状態にあるとき、前記ハンドリングロボット２１に備えた冶具ハンド３３を前記ワークＷへ接近せしめ、当該冶具ハンド３３によってワークＷを保持することにより、冶具ハンド３３によってワークＷを正確に保持できるものである。
【００４６】
ところで、前記溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂにおけるサーボガン３７の固定電極３９Ａと可動電極３９ＢによってワークＷを挾持するとき、図７（Ａ）に示すように、両電極３９Ａ，３９Ｂが新品で摩耗のない場合には摩耗補正を行うことなく、固定電極３９Ａに対して可動電極３９Ｂを距離Ｌだけ移動すれば良い。しかし、両電極３９Ａ，３９Ｂに摩耗を生じている場合には、両電極３９Ａ，３９Ｂの摩耗を検出して、その摩耗分Ｄだけ補正して可動電極３９Ｂを（Ｌ＋Ｄ）移動する必要がある。すなわち、サーボガン３７によってワークＷを保持し位置決めを行う場合には、両電極３９Ａ，３９Ｂの摩耗量を検出して位置補正を行う。
【００４７】
上記両電極３９Ａ，３９Ｂの摩耗量を検出する方法としては、前記特開平６−３１４６０号に記載の方法を採用することもできる。また、両電極３９Ａ，３９Ｂをそれぞれ基準位置に位置決めしたときに撮像装置によって撮像し、新品時における撮像時の寸法と比較することによって摩耗量を求めることも可能である。すなわち、両電極９Ａ，３９Ｂの摩耗量の検出は種々の手段を採用することができる。要は、両電極の摩耗量を検出してその摩耗量に相当する分の位置補正を行えば良いものである。
【００４８】
既に理解されるように、搬送装置３におけるキャリッジ５に備えたフック７によって支持されたワークＷを第３のステーションＳＴ３に搬送すると、ワークＷは、当該第３のステーションＳＴ３に配置した複数の溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂに備えたサーボガン３７によって適宜位置を保持され、位置及び姿勢を正確な状態に修正されるものである。
【００４９】
したがって、ハンドリングロボット２１における治具ハンド３３に備えたワーククランプ３３ＣによってワークＷをクランプすると、図８（Ａ）に示すように、ワークＷの所定位置を正確にクランプすることができ、ワーククランプ３３Ｃに備えた近接スイッチ等のごときセンサＳが正確に動作するものである。
【００５０】
ところが、ワークＷの位置、姿勢が正確に位置決めされていない場合には、図８（Ｂ）に示すように、ワーククランプ３３ＣでもってワークＷの所定位置をクランプすると、ワークＷとワーククランプ３３Ｃとの間にこじり合いを生じてワークＷに変形を生じることがあると共に、前記センサＳの動作が正確に行われず、次の動作に悪影響を与えることがある。
【００５１】
ところが、本例においては前述したごとく、ワークＷの位置，姿勢は複数の溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂのサーボガン３７による保持によって正確な位置に修正するので、上述のごとき悪影響を除去することができるものである。
【００５２】
さて、前記ワークＷに小物部品２５を組付けるには、前述したごとくハンドリングロボット２１における冶具ハンド３３によってワークＷを正確に保持した後、前記溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂにおけるサーボガン３７によるワークＷの保持を解放し、ハンドリングロボット２１を制御して、前記キャリッジ５からワークＷを取り外し、ワークＷを空間の溶接作業位置へ移動し位置決めする。
【００５３】
上述のごとく、ハンドリングロボット２１によってワークＷが空間の溶接作業位置に位置決めされた状態にあるときに、小物部品セット用ロボット２７によって仮置き台２３上の小物部品２５を保持し、前記ワークＷの必要箇所へ移動し位置決めする。この際、ワークＷに備えた係合用の凹凸部等のごとき係止部と小物部品２５に備えた係止部とが互いに係合することにより、ワークＷに対して小物部品２５を正確に位置決めして組付けることができるものである。
【００５４】
上述のごとくワークＷに対して小物部品２５を組付けた後、前記溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂに備えたサーボガン３７によってワークＷと小物部品２５の必要箇所をスポット溶接することにより、ワークＷと小物部品２５とを一体化することができる。
【００５５】
上述のごとく、ワークＷと小物部品２５とを一体化した後、前記ハンドリングロボット２１を制御してワークＷを前記キャリッジ５に戻して、キャリッジ５に再び支持せしめた後、前記溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂにおけるサーボガン３７によってワークＷの適宜位置を再び保持する。
【００５６】
このように、ワークＷがキャリッジ５と複数のサーボガン３７によって保持された状態にあるときに、前記ハンドリングロボット２１における冶具ハンド３３をワークＷから離脱する。この際、冶具ハンド３３に備えた例えばロケートピンがワークＷに設けられた位置決め孔に係合した状態にあって、この係合を解除する場合であっても、ワークＷはキャリッジ５と複数のサーボガン３７によって保持されて不動状態にあるので、前記位置決め孔とロケートピンとの間においてかじり現象等を生じることなく円滑に離脱することができる。よって、例えばロケートピンを引き抜くときに機能するエジェクタ等が不要となるものであり、構成の簡素化を図ることができる。
【００５７】
前述のごとく、ワークＷからハンドリングロボット２１の冶具ハンド３３を離脱した後、前記溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂにおけるサーボガン３７によるワークＷの保持を解放することにより、ワークＷを支持したキャリッジ５を次の加工ステーションＳＴ４へ移動することができる。
【００５８】
前述したごとき一連の動作を系統的に説明すると、図９に示すように、搬送装置のキャリッジ５が前進し到着して停止すると（ａ）、溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂのサーボガン３７による保持が行われ（ｂ）、その後にハンドリングロボット２１による保持が行われると（ｃ）、溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂによる解放が行われる（ｄ）。そして、小物部品セット用ロボット２７によって小物部品２５がワークＷにセットされると（ｅ）、溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂによるスポット溶接が行われる（ｆ）。
【００５９】
溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂが溶接終了後退避すると（ｇ）、ハンドリングロボット２１によってワークＷがキャリッジ５へ戻される（ｈ）。そして、溶接ロボット２９Ａ，２９ＢによってワークＷが再び保持されると（ｉ）、ハンドリングロボット２１がワークＷから離脱し（ｊ）、溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂによる保持が解放され（ｋ）、キャリッジ５によって次工程へ搬送される（ｌ）。
【００６０】
以上のごとき説明より理解されるように、キャリッジ５に支持されて移送されるワークＷの位置決めに溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂを兼用するので、ハンドリングロボット２１によってワークＷを保持しようとするとき、格別な位置決め装置，治具等は不要であり、全体的構成の簡素化を図ることができる。
【００６１】
以上の説明は、ワークＷに対して小物部品２５を組付ける際に、溶接ロボット２９Ａ，２９ＢをワークＷの位置決めに兼用したが、ワークＷとして仮止めされたワークであって、第２，第４のステーションＳＴ２，ＳＴ４のごとく増し打ちのスポット溶接のみを行う加工ステーションにおいては、次のごとく機能するものである。
【００６２】
すなわち、複数の溶接ロボット１９（第２の加工ステーションを例示）を、図１０に示すように、第１の溶接ロボット群１９Ａと第２の溶接ロボット群１９Ｂとに配分した状態において、搬送装置のキャリッジ５が前進し到着すると（ａ）、第１群又は第２群，図９においては第２群の溶接ロボット１９Ｂにおけるサーボガン３７によってワークＷの位置決めを行い（ｂ）、第１群の溶接ロボット１９Ａによって増し打ちのスポット溶接が行われる（ｃ）。
【００６３】
次に第１群の溶接ロボット１９ＡによってワークＷの位置決めを行い（ｄ）、第２群の溶接ロボット１９Ｂによって増し打ちのスポット溶接が行われる（ｅ）。そして、第１群の溶接ロボット１９Ａによる位置決め，増し打ちのスポット溶接と第２群の溶接ロボット１９Ｂによる位置決め，増し打ちのスポット溶接とが、位置を変更して適数回交互に繰り返えして全打点のスポット溶接を終了すると（ｆ）、ワークＷを把持していたロボット群と溶接を完了したロボット群は共にワークＷの搬送に邪魔にならない位置に退避する（ｇ，ｈ）。その後、キャリッジ５によってワークＷは次工程の加工ステーションへ搬送される（ｉ）。
【００６４】
上記説明より理解されるように、搬送装置３におけるキャリッジ５によって支持され搬送されて来たワークＷに複数の溶接ロボットによって増し打ちのスポット溶接を行うとき、第１群の溶接ロボットと第２群の溶接ロボットとを、ワークの位置決め装置的に交互に使用して交互に増し打ちのスポット溶接を行うものであるから、格別な位置決め装置，治具等は不要であり、構成の簡素化を図ることが容易なものである。
【００６５】
ところで、前述の説明においては、搬送装置３におけるキャリッジ５にワークＷを吊り下げて搬送する場合について例示したけれども、本発明は、図１１に示すように、ガイドレール４１に沿って移動可能のキャリッジ４３Ａ，４３Ｂ上にワークＷを起立状態に支持して搬送する構成においても同様に実施し得ることは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】組立ラインの構成を概念的，概略的に示した説明図である。
【図２】組立ラインにおいてワークを搬送するための搬送装置の概略的な説明図である。
【図３】組立ラインにおいてワークに小物部品を組付ける加工ステーションの構成を示す斜視説明図である。
【図４】組立ラインにおいてワークに小物部品を組付ける加工ステーションの構成を示す別方向からの斜視説明図である。
【図５】溶接ロボットに備えたサーボガンによってワークを挾持するときの加圧挙動パターンを示す説明図である。
【図６】サーボガンによってワークを保持するときの作用説明図である。
【図７】サーボガンにおける電極の摩耗補正の説明図である。
【図８】ハンドリングロボットにおける治具ハンドに備えたワーククランプでもってワークをクランプするときの説明図である。
【図９】ワークに小物部品を組付ける際の、搬送装置，ハンドリングロボット，溶接ロボットの一連の動作順を説明するための説明図である。
【図１０】ワークに増し打ちのスポット溶接を行う場合の搬送装置，第１，第２群の溶接ロボットの一連の動作順を説明するための説明図である。
【図１１】搬送装置の第２例を示す説明図である。
【符号の説明】
３搬送装置
５キャリッジ
７フック
２１ハンドリングロボット
２５小物部品
２７小物部品セット用ロボット
２９Ａ，２９Ｂ溶接ロボット
３３冶具ハンド
３７サーボガン
３９Ａ固定電極
３９Ｂ可動電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a workpiece handling method and a welding method in an assembly line, and more specifically, in an automobile assembly line, for example, a small article such as a front inner part for a workpiece such as a body side outer in an automobile. The present invention relates to a workpiece positioning method and spot welding method when parts are assembled and welded.
[0002]
[Prior art]
As a prior example according to the present invention, for example, there is JP-A-1-222828. In this prior example, a structure in which a work such as a side member is suspended and held on a hanger movable along a transport rail, transported to a processing station, and the workpiece is positioned by a plurality of positioning guides provided in the processing station. It is.
[0003]
Conventionally, the work supported by the carriage of the conveying device in the assembly line and conveyed to the welding station is held by the jig hand provided in the handling robot arranged at the welding station and conveyed to the welding work position. After positioning, small parts are spot welded by an assembly welding robot.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration as in the preceding example, if the shape and size of the workpiece are different, it may be necessary to change the shape, size and number of positioning guides for positioning the workpiece, which lacks versatility and is complicated. There is a problem of becoming.
[0005]
In the configuration in which the workpiece is held by the jig hand provided in the handling robot, the workpiece and the jig hand cannot be held correctly when holding the workpiece by the jig hand unless the workpiece is accurately positioned. There is. Further, when the jig hand is separated from the workpiece, there is a problem that the configuration becomes complicated, for example, when an ejector device is separately required when a locate pin provided in the jig hand is removed from the positioning hole of the workpiece.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and the invention according to claim 1 provides a desired position of a workpiece supported by a carriage of a conveying device in an assembly line and conveyed to a welding station. Holding the servo gun provided in an appropriate number of welding robots arranged in the welding station, controlling the position of the servo gun with respect to the carriage, and positioning the workpiece supported by the carriage and the servo gun, A workpiece handling method in an assembly line in which a jig hand provided in a handling robot arranged in a welding station is brought close to the workpiece and the workpiece is held by the jig hand.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the workpiece is held by the servo gun provided in the welding robot, one electrode provided in the servo gun is brought into contact with one side surface of the workpiece to position the workpiece. Then, the other electrode provided on the servo gun is brought into contact with the other side surface of the workpiece, and the workpiece is handled in the assembly line in which the workpiece is held by the one electrode and the other electrode.
[0008]
According to a third aspect of the invention, in the invention of the second aspect, the amount of wear of the electrode provided in the servo gun is detected, and the position of the servo gun provided in the welding robot is corrected in accordance with the detected amount of wear. This is a work handling method in an assembly line for holding a work in an accurate position.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for welding a small part to a workpiece supported by a carriage of a conveyance device in an assembly line and conveyed to a welding station, and a desired position of the workpiece conveyed to the welding station. Is held by a servo gun provided in an appropriate number of welding robots arranged at the welding station, and the workpiece held by the carriage and the servo gun is positioned (a), and a handling robot arranged at the welding station The jig hand provided to the position is moved closer to the positioned workpiece, and after holding the workpiece by the jig hand, the holding by the servo gun in the welding robot is released (b), and the handling robot is controlled, Remove work from the carriage and weld (C) a step of moving and positioning to a work position, a step (d) of positioning a small part at a necessary position of the workpiece by a small part setting robot arranged in the welding station, and the welding robot (E) a step of welding a necessary part between the workpiece and small parts by a servo gun, a step (f) of controlling the handling robot to return the workpiece to the carriage, and the servo gun in the welding robot After holding the appropriate position of the workpiece again, the step (g) of releasing the jig hand in the handling robot from the workpiece, the step (h) of releasing the holding of the workpiece by the servo gun in the welding robot, (I) Step of moving the carriage to the next processing station A welding method of small parts to the work in the assembly line consisting of the steps of.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for increasing the number of hits on a work supported by a carriage of a transport device in an assembly line and transported to a welding station. And (a) a step of positioning the workpiece held by the servo and the servo gun by a servo gun provided in a first appropriate number of welding robots arranged at the welding station, and arranged at the welding station. (B) performing spot welding at an appropriate number of positions of the positioned workpiece by the servo gun provided for the second appropriate number of welding robots, and then the servo gun provided for the second appropriate number of welding robots. (C) the step of positioning the workpiece while holding the appropriate position of the workpiece by the step, and the first appropriate number of weldings The servo gun with a bot, a positioning has been said and applied performs spot welding at several locations step (d) of the workpiece, the welding method in an assembly line consisting of the steps of.
[0011]
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the workpiece is held by the servo gun provided in the first appropriate number of welding robots, and spot welding is performed by the servo gun provided in the second appropriate number of welding robots. Assembly in which the workpiece is held by the servo gun provided for the second appropriate number of welding robots and the spot welding is performed by the servo gun provided for the first appropriate number of welding robots alternately and appropriately. It is the welding method in a line.
[0012]
【The invention's effect】
According to a first aspect of the present invention, there is provided a servo gun equipped with an appropriate number of welding robots arranged at the welding station, wherein the workpiece is supported by the carriage of the conveying device in the assembly line and conveyed to the welding station. After holding and positioning the workpiece supported by the carriage and the servo gun by controlling the position of the servo gun with respect to the carriage, a jig hand provided in a handling robot arranged at the welding station is approached to the workpiece. It is a work handling method in an assembly line in which the work is held by the jig hand.
[0013]
That is, since the workpiece is held and positioned by the servo gun in the welding robot arranged at the welding station, the workpiece can be accurately positioned without providing a special positioning device. Therefore, it is possible to simplify the positioning device, reduce the number of work interferences at the welding station, and simplify the overall configuration.
[0014]
Also, by holding and positioning the workpiece with the servo gun provided in the welding robot, even if the shape, dimensions, etc. of the workpiece change, it can be easily handled by changing the robot operation teaching, In addition, the workpiece can be accurately positioned at a desired position.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the workpiece is held by the servo gun provided in the welding robot, one electrode provided in the servo gun is brought into contact with one side surface of the workpiece to position the workpiece. After that, the other electrode provided on the servo gun is brought into contact with the other side surface of the workpiece, and the workpiece is held by the one electrode and the other electrode. For example, by operating an actuator such as an air cylinder. Unlike the case where the workpiece is held suddenly, it is possible to prevent deformation of the workpiece and unevenness due to impact on the holding portion. Further, even when the position and posture of the workpiece transferred by the transfer device are not accurate, the position and posture of the workpiece can be corrected and held in an accurate position and posture.
[0016]
According to a third aspect of the invention, in the invention of the second aspect, the amount of wear of the electrode provided in the servo gun is detected, and the position of the servo gun provided in the welding robot is corrected in accordance with the detected amount of wear. Since the workpiece is held at an accurate position, the workpiece can be accurately positioned regardless of the wear even when the electrode in the servo gun is worn by spot welding.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for welding a small part to a workpiece supported by a carriage of a conveyance device in an assembly line and conveyed to a welding station, and a desired position of the workpiece conveyed to the welding station. Is held by a servo gun provided in an appropriate number of welding robots arranged at the welding station, and the workpiece held by the carriage and the servo gun is positioned (a), and a handling robot arranged at the welding station The jig hand provided to the position is moved closer to the positioned workpiece, and after holding the workpiece by the jig hand, the holding by the servo gun in the welding robot is released (b), and the handling robot is controlled, Remove work from the carriage and weld (C) a step of moving and positioning to a work position, a step (d) of positioning a small part at a necessary position of the workpiece by a small part setting robot arranged in the welding station, and the welding robot (E) a step of welding a necessary part between the workpiece and small parts by a servo gun, a step (f) of controlling the handling robot to return the workpiece to the carriage, and the servo gun in the welding robot After holding the appropriate position of the workpiece again, the step (g) of releasing the jig hand in the handling robot from the workpiece, the step (h) of releasing the holding of the workpiece by the servo gun in the welding robot, (I) Step of moving the carriage to the next processing station Therefore, when the workpiece is held by the jig hand provided for the handling robot, the workpiece is held and positioned by the servo gun of the welding robot. Therefore, the workpiece can be accurately held by the jig hand.
[0018]
Therefore, it is possible to accurately position the workpiece at the welding work position. As a result, it is possible to accurately position the small parts with respect to the workpiece, and it is possible to perform assembly with high accuracy.
[0019]
Further, when the jig hand of the handling robot is detached from the workpiece, the workpiece is held again by the servo gun in the welding robot. For example, when the locate pin provided in the jig hand is pulled out from the positioning hole of the workpiece, the workpiece is relatively moved. Thus, an ejector for extruding automatically becomes unnecessary, and the occurrence of the galling phenomenon between the positioning hole and the locating pin can be prevented. Therefore, simplification of the configuration of the jig hand can be achieved.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for increasing the number of hits on a work supported by a carriage of a transport device in an assembly line and transported to a welding station. And (a) a step of positioning the workpiece held by the servo and the servo gun by a servo gun provided in a first appropriate number of welding robots arranged at the welding station, and arranged at the welding station. (B) performing spot welding at an appropriate number of positions of the positioned workpiece by the servo gun provided for the second appropriate number of welding robots, and then the servo gun provided for the second appropriate number of welding robots. (C) the step of positioning the workpiece while holding the appropriate position of the workpiece by the step, and the first appropriate number of weldings (D) performing spot welding at an appropriate number of positions of the positioned workpiece by a servo gun provided in the bot, and a welding method in an assembly line consisting of each step. A device is not required, and the overall configuration can be simplified.
[0021]
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the workpiece is held by the servo gun provided in the first appropriate number of welding robots, and spot welding is performed by the servo gun provided in the second appropriate number of welding robots. Assembly in which the workpiece is held by the servo gun provided for the second appropriate number of welding robots and the spot welding is performed by the servo gun provided for the first appropriate number of welding robots alternately and appropriately. Because it is a welding method in the line, even if the shape of the workpiece is complicated and there are many spots to be spot welded in a complicated arrangement, spot welding is repeated while changing the holding position of the workpiece by each servo gun As a result, it is possible to reliably spot weld all the points.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to facilitate understanding, the configuration of the assembly line will be schematically and conceptually described. As shown in FIGS. 1 and 2, each of the assembly lines includes first, second, third, and fourth. A transfer device 3 (see FIG. 2) including a guide rail 1 extending over the welding stations ST1, ST2, ST3, ST4 and the fifth station ST5 is provided.
[0023]
A carriage 5 is movably supported on the guide rail 1 in the transport device 3. The carriage 5 can be moved and positioned along the guide rail 1 to positions corresponding to the stations ST1 to ST5. The carriage 5 is provided with an appropriate number of hooks 7 for holding an appropriate work W such as a body side outer.
[0024]
The first station ST1 appropriately sets, for example, the front outer part 11 and the rear fender part 13 mounted on the temporary table 9 on the hook 7 of the carriage 5 by the handling robots 15A and 15B, and This is a processing station for temporarily fixing the parts 11 and 13 by the welding robot 17.
[0025]
The second station ST <b> 2 is a processing station that performs spot welding by incremental hitting using a plurality of welding robots 19 on the parts 11 and 13 that are temporarily fixed at the first station ST and conveyed by the carriage 5. It is. In this second station ST2, the two parts 11 and 13 are further beaten so that the parts 11 and 13 are integrated into a work W such as a body side outer.
[0026]
The third station ST3 holds the workpiece W conveyed by the carriage 5 by the handling robot 21, and is placed on the temporary placement table 23 with respect to the workpiece W held by the handling robot 21. For example, an appropriate accessory part 25 such as a front inner part is transferred to a necessary part of the workpiece W by a accessory part setting robot 27 and positioned, and then spot welding is performed by a plurality of welding robots 29A and 29B. It is.
[0027]
The fourth station ST4 is a processing station that performs spot welding on the workpiece W conveyed by the carriage 5 by a plurality of welding robots 31 by incremental hitting of the accessory parts 25.
[0028]
The fifth station ST5 is a station for transporting the workpiece W assembled with the small parts 25 to the next process.
[0029]
As can be understood from the above description, the assembly line includes a plurality of processing stations, and the conveyance of the work to each processing station is performed by the carriage 5 that is movable along the guide rail 1. When the workpiece W is held by the handling robot 21 as in the third station, it is necessary to accurately position the workpiece W supported by the carriage 5 and hold the positioned workpiece W by the handling robot 21. .
[0030]
That is, if the workpiece W supported by the carriage 5 is not accurately positioned, the workpiece W cannot be accurately held by the handling robot 21, and when the accessory component 25 is assembled by the accessory component setting robot 27, the assembly is correctly performed. Can not be attached.
[0031]
Therefore, in the third station, it is necessary to accurately position the workpiece W that is supported by the carriage 5 of the transport device 3 and transported to the third station. Here, it is also possible to position the workpiece W using an appropriate positioning jig, device, or the like. In this case, in order to cope with changes in the shape and dimensions of the workpiece W, a plurality of positioning jigs and devices must be prepared, and there is a problem of lack of versatility. In some cases, the positioning jigs and devices are small items. There is a problem that it is easy to get in the way during assembly and welding of parts.
[0032]
Therefore, the present invention has the following means. The specific configuration will be described below.
[0033]
As can be understood from FIG. 1, in the third station, a handling robot 21 is arranged on one side with the guide rail 1 in the transfer device 3 in between, and a small component setting robot 27 is arranged on the other side. is there. Then, welding robots 29A and 29B are arranged on both sides of the accessory component setting robot 27.
[0034]
As can be understood from FIGS. 3 and 4, the handling robot 21 is an articulated industrial robot, and includes a jig hand 33 for holding the workpiece W at the tip of the robot arm. ing. Although not shown in detail, the jig band 33 includes a plurality of workpiece clamps for gripping a plurality of locations of the workpiece W, and can be engaged and disengaged with respect to an appropriate number of positioning holes provided in the workpiece W. It is the structure provided with the locate pin.
[0035]
The accessory component setting robot 27 is a robot having the same configuration as the handling robot 21, and includes a robot hand 35 that can hold the accessory components 25A and 25B at the tip of the robot arm.
[0036]
The welding robots 29A and 29B are multi-joint industrial robots, and a servo gun 37 capable of gripping the workpiece W and performing spot welding on the workpiece W is provided at the tip of the robot arm. I have.
[0037]
The servo gun 37 is provided with a fixed-side electrode at one end of a C-shaped or L-shaped yoke, and a movable electrode that is movable toward and away from the fixed-side electrode at the other end. The movement of the movable electrode can be controlled by a servo motor. Therefore, in the servo gun 37, the moving speed and moving position of the movable electrode can be controlled. Since a welding robot equipped with a servo gun is known, for example, from Japanese Patent Laid-Open No. 6-31460, a more detailed description of the welding robots 29A and 29B is omitted.
[0038]
In the configuration as described above, when the workpiece W is transported to the third station ST3 supported by the hook 7 of the carriage 5 in the transport device 3, and the carriage 5 is stopped and positioned at a predetermined position, a plurality of welding robots 29A are disposed. 29B are controlled under the control of a control device (not shown) such as a computer, and a desired position of the workpiece W is gripped by a servo gun 37 provided in the welding robots 29A, 29B. That is, the workpiece W is supported by the carriage 5 and the plurality of servo guns 37.
[0039]
In this case, the welding robots 29A and 29B are controlled and operated to control and adjust the positions of the servo guns 37 with respect to the carriage 5, thereby correcting the position and posture of the workpiece W and positioning them at an accurate position. That is, for example, when the workpiece W is supported on the carriage 5 with a slight inclination, the inclination is corrected and positioned at an accurate vertical position.
[0040]
More specifically, when the pressurization with the servo gun 37 is commanded to the welding robots 29A and 29B, pattern control as shown in FIG. 5 is performed. That is, when the workpiece W is instructed to be held and pressurized by the fixed electrode 39A and the movable electrode 39B (see FIG. 6) provided in the servo gun 37 (point A), the welding robots 29A and 29B are controlled and operated. The fixed electrode 39A is moved at a preset high speed VHA, and the servo motor of the servo gun 37 is controlled so that the movable electrode 39B moves in the direction of the workpiece W at a preset high speed VHB. If a deceleration command is issued after a predetermined time has elapsed (point B), the speed at which the fixed electrode 39A approaches the workpiece W becomes the low speed VLA, and the moving speed of the movable electrode 39B becomes the low speed of VLB.
[0041]
When the fixed electrode 39A comes into contact with the workpiece W and the welding robots 29A and 29B are positioned, the movement of the fixed electrode 39A is stopped and the workpiece W is positioned. Thereafter, the movable electrode 39B comes into contact with the workpiece W by the operation of the servo motor provided in the servo gun 37, and the workpiece W is held by the fixed electrode 39A and the movable electrode 39B.
[0042]
As described above, when the work W is held by the fixed electrode 39A and the movable electrode 39B provided in the servo gun 37, the work W is brought into contact with and held by low-speed movement. For example, as shown in FIG. When the workpiece W is slightly inclined with respect to the normal position and posture, the workpiece W appropriately slides with respect to the fixed electrode 39A, and the position and posture of the workpiece W are corrected as shown in FIG. After that, it can be held and held by the movable electrode 39B.
[0043]
In order to position the workpiece W, as described above, when the workpiece W is held by the fixed electrode 39A and the movable electrode 39B in the servo gun 37, spot welding is not performed, so that no current is supplied between the electrodes. It is as.
[0044]
By the way, in the type of air gun that moves the movable electrode with an actuator such as an air cylinder, the workpiece is held by the fixed electrode and the movable electrode while the movable electrode is rapidly moved as shown in the pattern of FIG. Therefore, for example, the work is held by both electrodes before the work is slid with respect to the fixed electrode and the work is corrected to the normal position and posture. Accordingly, the workpiece W is held in a state shifted from the normal position (dotted line position) as shown in FIG. 6C, which is not desirable.
[0045]
As described above, when the work W is supported by the carriage 5 and the servo gun 37 of the welding robots 29A and 29B and is positioned at an accurate position in the third station ST3, the jig hand 33 provided in the handling robot 21 is provided. The workpiece W can be accurately held by the jig hand 33 by bringing the workpiece W close to the workpiece W and holding the workpiece W by the jig hand 33.
[0046]
By the way, when the workpiece W is held by the fixed electrode 39A and the movable electrode 39B of the servo gun 37 in the welding robot 29A, 29B, as shown in FIG. 7A, both electrodes 39A, 39B are new and have no wear. In this case, the movable electrode 39B may be moved by the distance L with respect to the fixed electrode 39A without performing wear correction. However, when the electrodes 39A and 39B are worn, it is necessary to detect the wear of the electrodes 39A and 39B, correct the wear amount D, and move the movable electrode 39B by (L + D). That is, when the workpiece W is held and positioned by the servo gun 37, the amount of wear of both the electrodes 39A and 39B is detected to correct the position.
[0047]
As a method for detecting the wear amount of both the electrodes 39A and 39B, the method described in JP-A-6-31460 can be employed. It is also possible to obtain the amount of wear by taking an image with an imaging device when both electrodes 39A and 39B are positioned at the reference positions and comparing them with the dimensions at the time of imaging when new. That is, various means can be employed for detecting the wear amount of both electrodes 9A and 39B. In short, it is only necessary to detect the wear amount of both electrodes and perform position correction corresponding to the wear amount.
[0048]
As already understood, when the workpiece W supported by the hook 7 provided on the carriage 5 in the conveying apparatus 3 is conveyed to the third station ST3, the workpiece W is welded to the plurality of welds arranged in the third station ST3. The position is appropriately maintained by a servo gun 37 provided in the robots 29A and 29B, and the position and posture are corrected to an accurate state.
[0049]
Therefore, when the workpiece W is clamped by the workpiece clamp 33C provided in the jig hand 33 in the handling robot 21, the predetermined position of the workpiece W can be accurately clamped as shown in FIG. The sensor S such as a proximity switch provided in the apparatus operates accurately.
[0050]
However, when the position and orientation of the workpiece W are not accurately positioned, as shown in FIG. 8B, when the predetermined position of the workpiece W is clamped with the workpiece clamp 33C, the workpiece W and the workpiece clamp 33C May cause deformation of the workpiece W, and the operation of the sensor S may not be performed accurately, which may adversely affect the next operation.
[0051]
However, in this example, as described above, since the position and posture of the workpiece W are corrected to the correct positions by holding the plurality of welding robots 29A and 29B by the servo gun 37, the adverse effects as described above can be eliminated. is there.
[0052]
In order to assemble the small parts 25 to the workpiece W, as described above, the workpiece W is accurately held by the jig hand 33 in the handling robot 21, and then the workpiece W is held by the servo gun 37 in the welding robots 29A and 29B. The workpiece W is released, the handling robot 21 is controlled, the workpiece W is removed from the carriage 5, and the workpiece W is moved to a welding work position in the space and positioned.
[0053]
As described above, when the workpiece W is positioned at the welding operation position in the space by the handling robot 21, the accessory component setting robot 27 holds the accessory component 25 on the temporary placement table 23, and the workpiece W Move to the required location and position. At this time, the engaging part such as the engaging uneven part provided in the work W and the engaging part provided in the accessory part 25 are engaged with each other, whereby the accessory part 25 is accurately positioned with respect to the work W. Can be assembled.
[0054]
After assembling the small part 25 to the work W as described above, the work W and the small part 25 are spot welded by the servo gun 37 provided in the welding robots 29A and 29B. The component 25 can be integrated.
[0055]
As described above, after the workpiece W and the small component 25 are integrated, the handling robot 21 is controlled to return the workpiece W to the carriage 5 and support it again on the carriage 5, and then the welding robots 29A and 29B. The appropriate position of the workpiece W is again held by the servo gun 37.
[0056]
Thus, when the workpiece W is held by the carriage 5 and the plurality of servo guns 37, the jig hand 33 in the handling robot 21 is detached from the workpiece W. At this time, for example, the locate pin provided in the jig hand 33 is engaged with the positioning hole provided in the workpiece W, and even when the engagement is released, the workpiece W is connected to the carriage 5 and the plurality of servo guns. Since it is held by 37 and is in an immobile state, it can be smoothly separated without causing a galling phenomenon or the like between the positioning hole and the locating pin. Therefore, for example, an ejector that functions when the locating pin is pulled out becomes unnecessary, and the configuration can be simplified.
[0057]
As described above, after the jig hand 33 of the handling robot 21 is detached from the workpiece W, the holding of the workpiece W by the servo gun 37 in the welding robots 29A and 29B is released, so that the carriage 5 supporting the workpiece W is processed next. It can move to the station ST4.
[0058]
A series of operations as described above will be described systematically. As shown in FIG. 9, when the carriage 5 of the transport device advances, arrives and stops (a), the welding robots 29A and 29B are held by the servo gun 37. (B) After that, when holding by the handling robot 21 is performed (c), release by the welding robots 29A and 29B is performed (d). When the small component 25 is set on the workpiece W by the small component setting robot 27 (e), spot welding is performed by the welding robots 29A and 29B (f).
[0059]
When the welding robots 29A and 29B retreat after completion of welding (g), the workpiece W is returned to the carriage 5 by the handling robot 21 (h). When the workpiece W is held again by the welding robots 29A and 29B (i), the handling robot 21 is detached from the workpiece W (j), the holding by the welding robots 29A and 29B is released (k), and the carriage 5 It is conveyed to the next process (l).
[0060]
As understood from the above description, since the welding robots 29A and 29B are also used for positioning the workpiece W supported and transferred by the carriage 5, when the workpiece W is held by the handling robot 21, it is exceptional. A simple positioning device, jig, and the like are unnecessary, and the overall configuration can be simplified.
[0061]
In the above description, the welding robots 29A and 29B are also used for positioning the workpiece W when the small component 25 is assembled to the workpiece W. In the processing station that performs only spot welding of additional shots as in the four stations ST2 and ST4, it functions as follows.
[0062]
That is, in a state where a plurality of welding robots 19 (exemplifying the second processing station) are distributed to the first welding robot group 19A and the second welding robot group 19B as shown in FIG. When the carriage 5 advances and arrives (a), the workpiece W is positioned by the servo gun 37 in the first group or the second group, in FIG. 9, the second group welding robot 19B (b), and the first group welding robot. Additional spot welding is performed by 19A (c).
[0063]
Next, the workpiece W is positioned by the first group of welding robots 19A (d), and additional spot welding is performed by the second group of welding robots 19B (e). Then, the positioning and additional spot welding by the first group welding robot 19A and the positioning and additional spot welding by the second group welding robot 19B are alternately repeated an appropriate number of times by changing the position. When spot welding is completed for all hit points (f), the robot group that has gripped the workpiece W and the robot group that has completed welding are both retreated to a position that does not interfere with the transfer of the workpiece W (g, h). Thereafter, the workpiece W is conveyed by the carriage 5 to the next processing station (i).
[0064]
As will be understood from the above description, when spot welding is performed on the workpiece W supported and transported by the carriage 5 in the transport device 3 by a plurality of welding robots, the first group of welding robots and the second group of robots are welded. Since the welding robot is alternately used as a workpiece positioning device and spot welding is performed alternately, no special positioning device or jig is required, and the configuration is simplified. Is easy.
[0065]
By the way, in the above description, the case where the workpiece W is suspended and conveyed by the carriage 5 in the conveying device 3 is exemplified, but the present invention is a carriage movable along the guide rail 41 as shown in FIG. It goes without saying that the present invention can be similarly implemented in a configuration in which the workpiece W is supported while being supported on 43A and 43B in a standing state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually and schematically showing a configuration of an assembly line.
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a transfer device for transferring a workpiece in an assembly line.
FIG. 3 is an explanatory perspective view showing a configuration of a processing station for assembling small parts to a workpiece in an assembly line.
FIG. 4 is a perspective explanatory view from another direction showing a configuration of a processing station for assembling small parts to a workpiece in an assembly line.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a pressurizing behavior pattern when a workpiece is held by a servo gun provided in a welding robot.
FIG. 6 is an operation explanatory diagram when a workpiece is held by a servo gun.
FIG. 7 is an explanatory diagram of electrode wear correction in a servo gun.
FIG. 8 is an explanatory diagram when a workpiece is clamped by a workpiece clamp provided in a jig hand in a handling robot.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a series of operation orders of a transport device, a handling robot, and a welding robot when assembling small parts to a workpiece.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a series of operation orders of the transfer device and the first and second group welding robots when spot welding is performed on the workpiece.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a second example of the transport device.
[Explanation of symbols]
3 Transport device
5 Carriage
7 Hook
21 Handling robot
25 Small parts
27 Robot for setting small parts
29A, 29B Welding robot
33 Jig Hand
37 Servo Gun
39A Fixed electrode
39B Movable electrode

Claims

A desired position of a work supported by a carriage of a transfer device in an assembly line and transferred to a welding station is held by a servo gun provided in an appropriate number of welding robots arranged in the welding station, and the servo gun for the carriage The position of the workpiece supported by the carriage and the servo gun is controlled, and then a jig hand provided in a handling robot arranged at the welding station is brought close to the workpiece, and the workpiece is moved by the jig hand. A workpiece handling method in an assembly line, characterized by holding

According to the first aspect of the present invention, when the workpiece is held by the servo gun provided in the welding robot, the workpiece is positioned by bringing one electrode provided in the servo gun into contact with one side surface of the workpiece, and then provided in the servo gun. A workpiece handling method in an assembly line, wherein the other electrode is brought into contact with the other side surface of the workpiece, and the workpiece is held by the one electrode and the other electrode.

According to the second aspect of the present invention, the wear amount of the electrode provided in the servo gun is detected, and the position of the servo gun provided in the welding robot is corrected in accordance with the detected wear amount to hold the workpiece in an accurate position. A workpiece handling method in an assembly line.

In a method of welding small parts to a work supported by a carriage of a conveying device in an assembly line and conveyed to a welding station,
(A) A desired position of the workpiece conveyed to the welding station is held by a servo gun provided in an appropriate number of welding robots arranged in the welding station, and the workpiece held by the carriage and the servo gun is positioned. Process,
(B) causing a jig hand provided in a handling robot disposed in the welding station to approach the positioned workpiece, holding the workpiece by the jig hand, and then releasing the holding by the servo gun in the welding robot;
(C) controlling the handling robot to remove the workpiece from the carriage and move to a welding work position for positioning;
(D) a step of positioning a small component at a necessary position of the workpiece by a small component setting robot arranged in the welding station;
(E) a step of welding a necessary portion between the workpiece and the accessory part by a servo gun provided in the welding robot;
(F) controlling the handling robot to return the workpiece to the carriage;
(G) A step of releasing a jig hand in the handling robot from the workpiece after holding the appropriate position of the workpiece again by the servo gun in the welding robot.
(H) releasing the work held by the servo gun in the welding robot;
(I) a step of moving the carriage in the transport device to the next processing station;
A method for welding small parts to a workpiece in an assembly line, characterized by comprising the steps of:

In a method of performing additional shots on a workpiece supported by a carriage of a conveying device in an assembly line and conveyed to a welding station,
(A) A workpiece held by a servo gun provided in a first appropriate number of welding robots arranged at the welding station is held at a desired position of the workpiece conveyed to the welding station, and the workpiece is held by the carriage and the servo gun. The process of positioning,
(B) performing spot welding at an appropriate number of positions of the positioned workpiece by a servo gun provided in a second appropriate number of welding robots arranged at the welding station;
(C) Next, a step of positioning the workpiece by holding an appropriate position of the workpiece by a servo gun provided for the second appropriate number of welding robots,
(D) a step of performing spot welding at an appropriate number of positions of the positioned workpiece by a servo gun provided in the first appropriate number of welding robots;
The welding method in the assembly line characterized by comprising each process of these.

In the invention according to claim 5, the work is held by a servo gun provided for the first appropriate number of welding robots, and spot welding is performed by the servo gun provided for the second appropriate number of welding robots; Welding in an assembly line characterized in that a workpiece is held by a servo gun provided for an appropriate number of welding robots and a spot welding process is alternately repeated an appropriate number of times by a servo gun provided for the first appropriate number of welding robots. Method.