JP4471939B2 - 姿勢制御治具 - Google Patents
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Description
また、溶接時に車体フレームの機種に合わせて高精度に位置決めする装置として、ワークが位置決め固定される位置決め治具を、位置決めロボットと、位置決め治具保持機構によって保持すると同時に、ワークの作業姿勢を変更するため、位置決め保持機構の係合部を変位可能にした技術も知られている。(例えば、特許文献2参照。)
また、特許文献2のように、ワークが位置決めされる位置決め治具を、位置決めロボットと、位置決め治具保持機構によって保持する技術は、位置決め治具を機種に合わせて複数準備する必要が生じると同時に、設備スペースが広がり、また装置構成も複雑化するという問題がある。
また、ヘッドパイプ固定部を固定、フリー状態自在にし、基準ピン部をスライド自在にしているので、異なった機種の車体フレームでも簡易にクランプして位置決めできるようになり、設備スペースも広がらない。
なお、バイク型車両としては、オートバイ等の二輪車のほか、四輪バイクや三輪バイク等も含まれるものとする。
ここで図1は自動溶接システムの構成概要の一例を示す全体図、図2は搬送ロボットの説明図、図3は二輪バイク型車両の車体フレームの一例を示す斜視図、図4は二輪バイク型車両の車体フレームの機種による形態の違いの一例を示す説明図、図5は搬送ロボットによるワーク把持要領の一例を示す説明図、図6は増打ステーションに配置されるワークセット・姿勢制御治具の説明図、図7はワークセット・姿勢制御治具によるワーク保持要領の一例を示す説明図、図8はワークセット・姿勢制御治具によるワーク姿勢制御の一例を示す説明図である。
このため、本システムでは、搬送ロボット5の移動軌跡の無駄をなくすと同時に、ワークWの機種が変更された場合でも簡易に対応できるようにされ、本実施例では、バイク型車両のすべての車体フレームの溶接に適用できるようにされている。
二輪バイク型車両の車体フレームのヘッドパイプaとリヤフレームのクランプ位置c(ハッチングで示す。)とピボットbの水平、垂直距離の関係や、ヘッドパイプaの傾斜角は、ワークWの機種によってすべて異なっている。
しかしながら、フレームクランプ部14a、14bを二軸方向に移動させようとすると、装置が複雑化して重量増加を招くようになり、この場合は、ロボットアーム先端の重量増加を招くため好ましくない。
このような把持方法を採用することで、図5に示すように、機種によってヘッドパイプaの傾斜角や、所望のクランプ位置cまでの位置関係が異なる場合であっても、フレームクランプ部14a、14bを一軸方向にスライドさせるだけでリヤフレームの所望のクランプ位置cを把持できるようになり、装置の簡素化、軽量化が図られる。
このワークセット・姿勢制御治具7は、基台20に対して枢支軸21周りに回動自在な回転体22と、この回転体22の基台20寄り側に設けられる第1のクランプ部としてのヘッドパイプ固定部23と、このヘッドパイプ固定部23の挿入バーjの傾斜角を変化させるためのエアシリンダ24と、回転体22のスライド台25にスライド自在に設けられる左右一対のピボット支持台26と、スライド台25の基台20寄り側に設けられるフロント固定部30を備えており、前記ピボット支持台26は、駆動モータ28の作動によって、図6の矢印方向にスライド自在にされるとともに、各ピボット支持台26の上部には、車体フレームのピボットbを支持することのできる第2のクランプ部としての基準ピン部27が設けられている。また、ヘッドパイプ固定部23の挿入バーjは、ヘッドパイプa内に挿入された後、例えば拡縮自在な爪チャック機構によりヘッドパイプa内に固定できるような構造にされている。
このため、本ワークセット・姿勢制御治具7では、ヘッドパイプ固定部23の挿入バーjの傾斜角を、エアシリンダ24の作動により、取扱う機種のヘッドパイプaの傾斜角に合わせた後、ヘッドパイプa内に挿入して固定し、その後、エアシリンダ24の圧力を抜いて挿入バーjの傾斜角がフリーになるようにし、その後、ピボット支持台26を一軸方向にだけスライドさせて各基準ピン部27により左右のピボットbを保持できるようにしている。
なお、ワークセット・姿勢制御治具7により車体フレームの両側のピボットbを保持するのは、溶接段階では正確に位置決め保持する必要があるからであり、前記搬送ロボット5が車体フレームのリヤフレームのクランプ位置cを把持するのは、搬送段階ではさほど正確な位置決めは必要とされないからである。
図1の部品セット部3において仮付け治具2上に作業者が組付部品をセットし、その後、仮付け治具2を仮付けステーション4に搬送する。すると、仮付けステーション4では不図示の溶接ロボットにより部品の仮付け溶接が行われる。
そこで、搬送ロボット5は、アーム10が中心軸x周りに180度回転して、他方側の把持部8aが下方向きとなり、この把持部8aで払出し用のワークWを把持した後、再び反転して仮付けしたワークWをワークセット・姿勢制御治具7に受渡す。
また、ワークセット・姿勢制御治具7本体の構成は簡素であり、あらゆる機種のワークWに一台で対応できるため、設備スペースをみやみに広げる必要がない。
Claims (1)
- 溶接時にバイク型車両の車体フレームを保持して姿勢を制御する姿勢制御治具であって、基台の枢支軸周りに回動自在な回転体と、この回転体に所定の距離間隔で設けられるヘッドパイプ固定部と基準ピン部を備え、前記回転体は、前記枢支軸と直交する一軸周りに回動自在にされるとともに、車体フレームのピボットを保持する前記基準ピン部は、ヘッドパイプ固定部に対して接近、離反方向にスライド自在にされ、また、傾動角が調整自在な挿入バーを有する前記ヘッドパイプ固定部は、車体フレームのヘッドパイプに挿入バーを挿入して保持する際は傾動角が固定状態とされ、その後傾動角がフリーにされることを特徴とする姿勢制御治具。
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