JP5008411B2 - 溶接ロボットシステム - Google Patents
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Description
本発明は、溶接ロボットシステムに関し、特に搬送装置、コンベヤ部及び溶接ロボットを備えた溶接ロボットシステムに関する。
従来、加工対象物（以下、ワークという）を搬送する搬送機能及びワークを溶接用ロボット又は塗装用ロボット等の加工位置に位置決めする位置決め機能の両方を備えた搬送装置が開発されている。
例えば、図３２に示す特許文献１に開示された搬送装置は、テーブル３０１が軌条３０２を往復移動可能に設けられ、また、テーブル３０１上には支柱３０３が正・逆回転可能に設けられ、この支柱３０３には横向きにアーム３０４が取り付けられ、このアーム３０４が横に往復運動可能且つ支柱３０３に沿って昇降可能であり、また、ヘッド３０５に取り付けられた治具取付台３０６が正・逆回転可能である。これにより、特許文献１に開示された搬送装置は６軸の動作が可能である。そして、治具取付台３０６には加工に応じた治具が取り付けられ、この治具でワークを把持することによって搬送し、６軸の動作を所望位置で停止させて、このワークの位置決めを行うというものである。
しかしながら、上述の従来技術には以下に示すような問題点がある。上述の特許文献１に開示された搬送装置は、治具取付台に加工に応じた治具を取り付け、この治具でワークを把持して搬送を行い、位置決めをして所望の加工を行い、ワークを搬出するものであるため、搬入、位置決め、加工中のワークの保持及び搬出が全て１個のヘッドによって行われている。よって、ワークの加工が終了すると、搬出作業を行い、次に搬入、そして位置決めを行う必要があり、搬送時間中にワークの加工ができず、加工効率が低いという問題点がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、加工効率が高い溶接ロボットシステムを提供することを目的とする。
本発明に係る溶接ロボットシステムは、軌条に沿って往復運動を行う２組のポジショナを有する搬送装置と、この搬送装置に加工対象物を搬入及び搬出するコンベヤ部と、前記ポジショナに保持された加工対象物に対し溶接を行う２組の溶接ロボットと、を備え、前記２組のポジショナは、前記軌条に沿って往復運動が可能であるスライドフレームと、このスライドフレーム上に設けられ旋回可能である旋回ギヤと、この旋回ギヤ上に立設された支柱と、この支柱に沿って昇降運動が可能な昇降体と、この昇降体にその長手方向が垂直になるように固定された昇降フレームと、この昇降フレームの先端に取り付けられ前記加工対象物を保持した状態で前記加工対象物を水平方向及び垂直方向に回転可能であるエンドエフェクタと、を有し、５軸動作で加工対象物を動かすことを特徴とする。
また、本発明においては、前記ポジショナ及び前記溶接ロボットを予め設定された動作プログラムによって制御する制御部を有し、前記搬送装置、前記コンベヤ部及び前記溶接ロボットは通信可能に接続され、前記コンベヤ部は前記加工対象物が載置されたときに前記加工対象物の種類を判別し、この判別結果によって前記２組のポジショナ及び前記２組の溶接ロボットの前記動作プログラムが選定されることが好ましい。更に、前記加工対象物が、前記ポジショナを待機することがなく、あいているポジショナにより順次保持されるように、前記制御部によって、前記２組のポジショナが制御されることが好ましい。
本発明によれば、加工対象物の搬送をコンベヤ部によって行い、２組のポジショナ及び２組の溶接ロボットによって溶接作業を行うことができるため、加工効率が高い。
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本実施形態に係る溶接ロボットシステムを示す平面図、図２は搬送装置を示す平面図、図３、図４、図６、図７（ａ）及び図７（ｂ）、並びに図９は搬送装置を示す側面図、図５は昇降機能の構造を示す側面図、図８は傾斜機能及び回転機能の構造を示す模式図、図１０は図８のＢ−Ｂ線断面図、図１１は傾斜機能の構造を示す模式図、図１２（ａ）は搬入コンベヤを示す平面図、図１２（ｂ）は同じく側面図、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）並びに図１６は本実施形態に係る溶接ロボットシステムを示す側面図、図１４は溶接ロボットを示す側面図、図１５は搬送装置及び溶接ロボットを示す側面図、図１７乃至図３１は本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作を段階的に示す模式的平面図である。
本実施形態に係る溶接ロボットシステム１００は、図１に示すように、２組のポジショナ１１１ａ及び１１１ｂを有する搬送装置１１０と、搬入コンベヤ１６１及び搬出コンベヤ１６２を有するコンベヤ部１６０と、２組の溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂと、で構成されている。そして、搬入コンベヤ１６１及び搬出コンベヤ１６２の搬送面上には各３個のワーク２００が載置できるようになっている。また、ポジショナ１１１ａ及び１１１ｂは各１個のワーク２００を保持し、ポジショニングできるようになっている。
図２及び図３に示すように、搬送装置１１０は、２組のポジショナ１１１ａ及び１１１ｂを有し、これら２組のポジショナ１１１ａ及び１１１ｂは軌条として１対のレール１１２上を往復移動可能に設置されている。
図３に示すように、１対のレール１１２は、床面等に設置されスライドベース１１３ｂによって支持されたベース部１１３ａ上に相互に平行に敷設され、外側の側面がメカストッパ１１４によって支持されている。そして、レール１１２と噛み合うようにレール１１２上にレールブロック１１５が配置され、このレールブロック１１５上にスライドフレーム１１６が固定されている。
また、一方のレール１１２側にレール１１２に平行してケーブルベヤ受け１１７が配設され、このケーブルベヤ受け１１７上を各ポジショナ１１１の配線及び配管等（図示せず）を収納するケーブルベヤ１１８及びケーブルベヤ１１８を保護するケーブルベヤカバー１１９が平行移動可能に設置されている。
また、スライドフレーム１１６にはサーボモータ１２１及び減速機１２０が設置され、減速機１２０のピニオン（図示せず）とレール１１２に平行に敷設されたラック１２２とが噛み合うようになっている。これにより、サーボモータ１２１が回転すると、減速機１２０のピニオン（図示せず）とラック１２２とが噛み合っているため、スライドフレーム１１６が１対のレール１１２上を平行移動し、これに伴い、ケーブルベヤカバー１１９に保護されたケーブルベヤ１１８がケーブルベヤ受け１１７上を平行移動する。本実施形態に係る溶接ロボットシステム１００において、ポジショナ１１１ａ及びポジショナ１１１ｂの１対のレール１１２上の平行移動の範囲は溶接位置から搬入位置までであり、各ポジショナに対し、ポジショナがオーバーランしないようにメカストッパ１１４等が設けられている。
また、スライドフレーム１１６上には旋回軸受１２３ａ及び側面にギヤ面を有する軸受おさえ１２４ａを有する旋回ギヤ１２４が設置され、スライドフレーム１１６上にローラフォロア１２５が４個設置され、このローラフォロア１２５のローラ転回面と旋回ギヤ１２４の底面とが接するようにローラフォロア１２５の高さが調整されている。
また、旋回ギヤ１２４の上面には支柱１２６が立設されており、旋回ギヤ１２４の下面にはサーボモータ１２７及び減速機１２８が取り付けられており、減速機１２８のピニオン（図示せず）と旋回ギヤ１２４のギヤ面とが噛み合うようになっている。これにより、サーボモータ１２７が回転すると、減速機１２８のピニオン（図示せず）と旋回ギヤ１２４のギヤ面とが噛み合っているため、旋回ギヤ１２４の上面には立設された支柱１２６が旋回軸１２３を旋回軸として旋回する。本実施形態に係る溶接ロボットシステム１００において、ポジショナ１１１ａ及び１１１ｂの旋回範囲は、搬出位置側から搬入位置側まで旋回可能であり、各ポジショナに対し、ポジショナが規定旋回角度を超えて旋回しないようにメカストッパ等が設けられている。
また、図４に示すように、支柱１２６の内部において、支柱１２６の内壁面に固定されたボールネジ支持具１２９に立設されたボールネジカバー１３０は、図５に示すように内部にボールネジ１３１を有し、このボールネジ１３１がボールベアリング１３２を介してボールネジ支持具１２９に対し回転可能に設置され、ボールネジ１３１の上部は支柱１２６の内壁面に固定されたカップリング１３３を介してサーボモータ１３５に接続された減速機１３４に接続されている。また、ボールネジ１３１にはボールネジ用ナット１３６が螺合され、このボールネジ用ナット１３６にブラケット１３７が固定されている。そして、ブラケット１３７には支柱１２６の側面に設置された１対のレール１３８と噛み合った状態で昇降移動できるように形成された昇降体１３９が固定されている。そして、昇降体１３９には、支柱１２６に対して垂直方向に伸びる昇降フレーム１４０が固定されている。また、支柱１２６の内部から昇降体１３９の内部を介して昇降フレーム１４０に配線及び配管等（図示せず）を収納するケーブルベヤ１４１が設置されている。
サーボモータ１３５を回転させると、サーボモータ１３５の回転が減速機１３４によってあるギヤ比で減速され、カップリング１３３を介してボールネジ１３１に回転が伝達する。ボールネジ１３１が回転すると、ボールネジ１３１に螺合されたボールネジ用ナット１３６及びブラケット１３７がボールネジ１３１の回転方向によって上昇又は下降し、これに伴って、ブラケット１３７に固定された昇降体１３９も上昇又は下降し、更に一端が昇降体１３９に設置されたケーブルベヤ１４１もこれに伴って動作する。各昇降体１３９が規定昇降移動範囲を超えて昇降しないように、レール１３８にメカストッパ等が設けられている。
また、昇降フレーム１４０の先端にはエンドエフェクタとして、図６及び図７に示すように地側向き（下向き）から天側向き（上向き）の範囲で傾斜可能に治具取付回転テーブル１４２が取り付けられている。本実施形態において、治具取付回転テーブル１４２の下面は、側面にギヤ面を有する歯車１４３に取り付けられている。
また、図８に示すように、治具取付回転テーブル１４２は、回転用のサーボモータ１４６に接続されている。治具取付回転テーブル１４２の側面側には、歯車１４８が設置され、この歯車１４８と傾斜用のサーボモータ１４４に接続された減速機１４５のピニオンとが噛み合うようになっている。これにより、傾斜用のサーボモータ１４４が回転すると、減速機１４５のピニオンと歯車１４８のギヤ面とが噛み合っているため、治具取付回転テーブル１４２は傾斜軸１４９を傾斜軸として傾斜する。図９に示すポジショナ１１１ａにおいて治具取付回転テーブル１４２は地側に傾斜し、ポジショナ１１１ｂにおいて治具取付回転テーブル１４２は天側に傾斜する。本実施形態に係る溶接ロボットシステム１００において、治具取付回転テーブル１４２の範囲は、無限回転又は規定範囲で回転可能であり、各治具取付回転テーブル１４２対し、治具取付回転テーブル１４２が規定傾斜角度を超えて傾斜しないようにメカストッパ等が設けられている。
また、図１０に示すように、治具取付回転テーブル１４２の下面には側面にギヤ面を有する歯車１４３が設置され、この歯車１４３と回転用のサーボモータ１４６に接続された減速機１４７のピニオンとが噛み合うようになっている。これにより、サーボモータ１４６が回転すると、減速機１４７のピニオンと歯車１４３のギヤ面とが噛み合っているため、治具取付回転テーブル１４２は回転軸１５０を回転軸として回転する。
また、治具取付回転テーブル１４２の下部に取り付けられたカバー１５１の内部は、図１１に示すように、ロータリジョイント１５２及びスリップリング１５３が配置され、治具取付回転テーブル１４２に対しては、ロータリジョイント１５２及びスリップリング１５３によって配線及び配管されている。そして、支柱１２６に接続されている配線及び配管は、ケーブルカバー１５１によって保護されている。
本実施形態に係る溶接ロボットシステム１００において、治具取付回転テーブル１４２の回転範囲は、無限回転と規定回転角度を設定できる。
また、ワーク２００をポジショナ１１１ａ及び１１１ｂによって搬送する場合、各治具取付回転テーブル１４２に対し、ワーク２００を保持するためのクランプ治具１５３が取り付けられる。
これにより、搬送装置１１０の２組のポジショナ１１１ａ及び１１１ｂは、夫々において、走行軸、旋回軸、昇降軸、傾斜軸及び回転軸の５軸を有している。走行軸は１対のレール１１２に沿ってポジショナを往復運動させる（走行機能）ためのもの、旋回軸はポジショナを、旋回軸１２３を旋回中心として正・逆回転させる（旋回機能）ためのもの、昇降軸は昇降体１３９をレール１３８に沿って昇降移動させる（昇降機能）ためのもの、傾斜軸は治具取付回転テーブル１４２を、傾斜軸１４９を傾斜軸として正・逆方向に傾斜させる（傾斜機能）ためのもの、回転軸は治具取付回転テーブル１４２を、回転軸１５０を回転軸として正・逆回転させる（回転機能）ためのものである。
次に、コンベヤ部１６０について説明する。図１に示すように、コンベヤ部１６０は、ワーク２００をポジショナに搬入するための搬入コンベヤ１６１と、ポジショナからワークを搬出するための搬出コンベヤ１６２とを有している。搬入コンベヤ１６１及び搬出コンベヤ１６２としては、一般的に使用されるコンベヤを使用することができる。
図１２及び図１３に示すように、搬入コンベヤ１６１の搬送面１６３には３個のワーク２００が載置できるようになっている。搬入コンベヤ１６１は、搬送面１６３に作業者又はクレーン等によってワーク２００が載置されたときにワーク２００の種類を選別する機能を有しており、この選別結果がポジショナ１１１ａ及び１１１ｂ並びに溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂに伝達される。そして、ワーク２００がポジショナ１１１ａ又は１１１ｂに装着されると、搬入コンベヤ１６１の搬送面１６３を搬入装置１１０の方向（図１２に示す図示例では左方向）に移動させることによって、ワーク２００がポジショナ１１１ａ及び１１１ｂの搬入位置に移動される。
また、搬出コンベヤ１６２の搬送面１６４も同様に、３個のワーク２００が載置できるようになっている。搬送面１６４から作業者又はクレーン等によってワーク２００が取り除かれたとき、搬出コンベヤ１６２は、搬送面１６４を搬入装置１１０から遠ざかる方向に移動させ、搬入装置１１０に一番近い搬送面１６４に溶接後のワーク２００が載置できるようにする。
次に、溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂについて説明する。溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂとしては、例えば、一般的に使用される多関節型のアーク溶接ロボットを使用することができる。図１４に示すように、パックワイヤ１８１からワイヤ送給装置１８３によって送給されたワイヤ１８２は、溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂに供給される。溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂは接続ケーブル（図示せず）で結線された制御装置（図示せず）を有し、搬入コンベヤ１６１からワーク２００の選別結果が伝達されたときに、この選別結果を基に、予め設定された溶接プログラムを選定し、これにより、ポジショナ１１１のクランプ治具１５３によって保持され溶接位置まで搬送されたワーク２００の溶接が行われる。
溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂに多関節型のアーク溶接ロボットを使い、ポジショナ１１１ａ及び１１１ｂの昇降機能及び傾斜機能を使用することによって、図１５に示すように、ワーク２００の表面、側面、裏面等全ての面において溶接を行うことができる。また、図１６に示すように、ポジショナ１１１ａ及び１１１ｂに保持されたワーク２００は、傾斜軸が垂直の状態においても回転機能を使用することができる。
次に、上述の如く構成された本実施形態に係る溶接ロボットシステムの動作について説明する。
例として、搬入コンベヤ１６１の搬送面１６３及び搬出コンベヤ１６２の搬送面１６４に３個のワーク２００が載置されている場合（図１７；ステップ１）について説明する。搬入コンベヤ１６１は、作業者又はクレーン等が搬送面１６３にワーク２００を載置したときにワーク２００の種類を選別し、この選別結果をポジショナ１１１ａ及び１１１ｂ並びに溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂに伝達するものである。
先ず、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１２０を回転させると、減速機１２１のピニオン（図示せず）とラック１２２とが噛み合っているため、スライドフレーム１１６が１対のレール１１２上を平行移動し、これによってポジショナ１１１ａが１対のレール１１２に沿って平行移動する。そして、ポジショナ１１１ａを搬入位置まで平行移動させて、平行移動を停止する。このとき、ポジショナ１１１ａの平行移動に伴い、ケーブルベヤカバー１１９に保護されたケーブルベヤ１１８がケーブルベヤ受け１１７上を平行移動するため、ポジショナ１１１ａの配線及び配管もポジショナ１１１ａの平行移動に伴って移動する。
次に、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１２７を回転させると、減速機１２８のピニオン（図示せず）と旋回ギヤ１２４のギヤ面とが噛み合っているため、ポジショナ１１１ａが旋回軸１２３を旋回軸として旋回する。そして、ポジショナ１１１ａを搬入位置まで旋回させて、旋回を停止する（図１８；ステップ２）。
次に、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１３５を回転させ、サーボモータ１３５の回転を減速機１３４によってあるギヤ比で減速し、カップリング１３３を介してボールネジ１３１に回転を伝達させることで、ボールネジ１３１に螺合されたボールネジ用ナット１３６及びブラケット１３７を下降させる。これによってポジショナ１１１ａのクランプ治具１５３が下降する。また、これに伴って、一端が昇降体１３９に設置されたケーブルベヤ１４１も下降する。そして、ワーク２００をクランプ治具１５３に取り付ける。
次に、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１３５を下降させたときと逆回転させ、ポジショナ１１１ａのクランプ治具１５３を上昇させる。これにより、ワーク２００をクランプ治具１５３に取り付けた状態でポジショナ１１１ａが搬入位置にある状態になる。
次に、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１２７をステップ２のときと逆方向に回転させ（図１９乃至図２２；ステップ３乃至ステップ６）、ポジショナ１１１ａを搬出位置まで旋回させて、旋回を停止する。また、このとき、搬入コンベヤ１６１の搬送面１６３を搬送装置１１０に近付く方向に移動させ、ワーク２００をポジショナ１１１ａ及び１１１ｂの搬入位置に移動させ、ワーク２００を作業者又はクレーン等によって搬入コンベヤ１６１の搬送面１６３のワーク２００が載置されていない部位に載置する。このとき、搬入コンベヤ１６１はワーク２００の種類を選別し、この選別結果をポジショナ１１１ａ及び１１１ｂ並びに溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂに伝達する。また、搬出コンベヤ１６２の搬送面１６４において、搬送装置１１０から最も遠い部位に載置されたワーク２００を作業者又はクレーン等によって取り除き、搬出コンベヤ１６２の搬送面１６４においてワーク２００を載置していない面が搬送装置１１０に最も近い部位にくるように移動させる。
次に、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１２０をステップ２のときと逆方向に回転させ、ポジショナ１１１ａを溶接位置まで平行移動させて、平行移動を停止する（図２３；ステップ７）。これにより、ワーク２００が溶接ロボット１８０ａの溶接位置に移動する。クランプ治具１５３に取り付けられたワーク２００は、サーボモータ１２０を回転させることによってレール１１２に沿って平行移動が可能であり、サーボモータ１２７を回転させることによって旋回軸１２３を旋回軸として旋回可能であり、サーボモータ１３５を回転させることによってレール１３８に沿って昇降可能であり、サーボモータ１４４を回転させることによって傾斜軸１４９を傾斜軸として傾斜可能であり、サーボモータ１４６を回転させることによって回転軸１５０を回転軸として回転可能である。また、溶接ロボット１８０ａが多関節型のアーク溶接ロボットであるため、ワーク２００の表面、側面、裏面等全ての面において溶接を行うことができる。
ポジショナ１１１ａによって保持したワーク２００を溶接ロボット１３０ａによって溶接している間に、ポジショナ１１１ｂのサーボモータ１２０を回転させることによって、ポジショナ１１１ｂを１対のレール１１２に沿って搬入位置まで平行移動させて、平行移動を停止する。このとき、ポジショナ１１１ｂの平行移動に伴い、ケーブルベヤカバー１１９に保護されたケーブルベヤ１１８がケーブルベヤ受け１１７上を平行移動するため、ポジショナ１１１ｂの配線及び配管もポジショナ１１１ｂの平行移動に伴って移動する。次に、ポジショナ１１１ｂのサーボモータ１２７を回転させ、ポジショナ１１１ｂを、旋回軸１２３を旋回軸として旋回させる。そして、ポジショナ１１１ｂを搬入位置まで旋回させて、旋回を停止する（図２４；ステップ８）。
次に、ポジショナ１１１ｂのサーボモータ１３５を回転させることによって、ポジショナ１１１ｂのクランプ治具１５３を下降させる。これに伴って、一端が昇降体１３９の内部に設置されたケーブルベヤ１４１も下降する。そして、ワーク２００をクランプ治具１５３に取り付ける。
次に、ポジショナ１１１ｂのサーボモータ１３５を下降させたときと逆方向に回転させ、ポジショナ１１１ｂのクランプ治具１５３を上昇させる。これにより、ワーク２００をクランプ治具１５３に取り付けた状態でポジショナ１１１ｂが搬入位置にある状態になる。
次に、ポジショナ１１１ｂのサーボモータ１２７をステップ８のときと逆方向に回転させ（図２５乃至図２８；ステップ９乃至ステップ１２）、ポジショナ１１１ｂを搬出位置まで旋回させて、旋回を停止する。また、このとき、搬入コンベヤ１６１の搬送面１６３を搬送装置１１０に近付く方向に移動させ、ワーク２００をポジショナ１１１ａ及び１１１ｂの搬入位置に移動させ、ワーク２００を作業者又はクレーン等によって搬入コンベヤ１６１の搬送面１６３のワーク２００が載置されていない部位に載置する。このとき、搬入コンベヤ１６１はワーク２００の種類を選別し、この選別結果をポジショナ１１１ａ及び１１１ｂ並びに溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂに伝達する。また、搬出コンベヤ１６２の搬送面１６４において、搬送装置１１０から最も遠い部位に載置されたワーク２００を作業者又はクレーン等によって取り除き、搬出コンベヤ１６２の搬送面１６４においてワーク２００を載置していない面が搬送装置１１０に最も近い部位にくるように移動させる。
次に、ポジショナ１１１ｂのサーボモータ１２０をステップ８のときと逆方向に回転させ、ポジショナ１１１ｂを溶接位置まで平行移動させて、平行移動を停止する（図２９；ステップ１３）。これにより、ワーク２００が溶接ロボット１８０ｂの溶接位置に移動する。クランプ治具１５３に取り付けられたワーク２００は、サーボモータ１２０を回転させることによってレール１１２に沿って平行移動が可能であり、サーボモータ１２７を回転させることによって旋回軸１２３を旋回軸として旋回可能であり、サーボモータ１３５を回転させることによってレール１３８に沿って昇降可能であり、サーボモータ１４４を回転させることによって傾斜軸１４９を傾斜軸として傾斜可能であり、サーボモータ１４６を回転させることによって回転軸１５０を回転軸として回転可能である。また、溶接ロボット１８０ｂが多関節型のアーク溶接ロボットであるため、ワーク２００の表面、側面、裏面等全ての面において溶接を行うことができる。
ポジショナ１１１ａに保持されたワーク２００の溶接が終了したら、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１２０を回転させ、ポジショナ１１１ａを搬出位置まで平行移動させて、平行移動を停止する（図３０；ステップ１４）。このとき、ポジショナ１１１ａの平行移動に伴い、ケーブルベヤカバー１１９に保護されたケーブルベヤ１１８がケーブルベヤ受け１１７上を平行移動するため、ポジショナ１１１ａの配線及び配管もポジショナ１１１ａの平行移動に伴って移動する。
次に、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１３５を回転させることによって、ワーク２００を下降させ、ワーク２００をクランプ治具１５３から取り外す。
次に、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１３５を下降させたときと逆方向に回転させ、ポジショナ１１１ａのクランプ治具１５３を上昇させる。
次に、ポジショナ１１１ａのサーボモータ１２７を回転させ、ポジショナ１１１ａを、旋回軸１２３を旋回軸として搬入位置まで旋回させて、旋回を停止する（図３１；ステップ１５）。そして、図１９に示すステップ３から繰り返す。また、ポジショナ１１１ｂに保持されたワーク２００の溶接が終了したときも同様にしてワーク２００の取り外しを行い、図２５に示すステップ９から繰り返す。本実施形態に係る溶接ロボットシステム１００は、上述の手順と同様の手順を繰り返すことにより動作する。
本実施形態において、ワーク２００は全て同一のものを使用する例について説明したが、これに限定されず、搬入コンベヤ１６１、ポジショナ１１１ａ及び１１１ｂ並びに溶接ロボット１８０ａ及び１８０ｂに対し、複数種のワークに対する溶接方法等を記憶させることによって、エンドエフェクタを交換することなく複数種のワークを溶接することができる。また、本実施形態に係る溶接ロボットシステム１００において、搬送装置１１０が２組のポジショナ１１１ａ及び１１１ｂを有していることにより、ポジショナを待機する時間が不要で、搬入コンベヤに搬入されたワーク２００に対し、空いているポジショナによって順次搬入し、溶接を行うことができる。
１００ ；溶接ロボットシステム
１１０ ；搬送装置
１１１ａ、１１１ｂ；ポジショナ
１１２ ；レール
１１３ａ；ベース部
１１３ｂ；スライドベース
１１４ ；メカストッパ
１１５ ；レールブロック
１１６ ；スライドフレーム
１１７ ；ケーブルベヤ受け
１１８、１４１；ケーブルベヤ
１１９；ケーブルベヤカバー
１２０、１２８、１３４、１４５、１４７；減速機
１２１、１２７、１３５、１４４、１４６；サーボモータ
１２２ ；ラック
１２３ ；旋回軸
１２３ａ 旋回軸受
１２４ ；旋回ギヤ
１２４ａ；軸受おさえ
１２５ ；ローラフォロア
１２６ ；支柱
１２９ ；ボールネジ支持具
１３０ ；ボールネジカバー
１３１ ；ボールネジ
１３２ ；ボールベアリング
１３３ ；カップリング
１３６ ；ボールネジ用ナット
１３７ ；ブラケット
１３８ ；レール
１３９ ；昇降体
１４０ ；昇降フレーム
１４２ ；治具取付回転テーブル
１４３、１４８ ；歯車
１４９ ；傾斜軸
１５０ ；回転軸
１５１ ；カバー
１５２ ；ロータリジョイント
１５３ ；クランプ治具
１６０ ；コンベヤ部
１６１ ；搬入コンベヤ
１６２ ；搬出コンベヤ
１６３、１６４；搬送面
１８０ａ、１８０ｂ；溶接ロボット
１８１ ；パックワイヤ
１８２ ；ワイヤ
１８３ ；ワイヤ送給装置
２００ ；ワーク
３０１ ；テーブル
３０２ ；軌条
３０３ ；支柱
３０４ ；アーム
３０５ ；ヘッド
３０６ ；治具取付台
１１０ ；搬送装置
１１１ａ、１１１ｂ；ポジショナ
１１２ ；レール
１１３ａ；ベース部
１１３ｂ；スライドベース
１１４ ；メカストッパ
１１５ ；レールブロック
１１６ ；スライドフレーム
１１７ ；ケーブルベヤ受け
１１８、１４１；ケーブルベヤ
１１９；ケーブルベヤカバー
１２０、１２８、１３４、１４５、１４７；減速機
１２１、１２７、１３５、１４４、１４６；サーボモータ
１２２ ；ラック
１２３ ；旋回軸
１２３ａ 旋回軸受
１２４ ；旋回ギヤ
１２４ａ；軸受おさえ
１２５ ；ローラフォロア
１２６ ；支柱
１２９ ；ボールネジ支持具
１３０ ；ボールネジカバー
１３１ ；ボールネジ
１３２ ；ボールベアリング
１３３ ；カップリング
１３６ ；ボールネジ用ナット
１３７ ；ブラケット
１３８ ；レール
１３９ ；昇降体
１４０ ；昇降フレーム
１４２ ；治具取付回転テーブル
１４３、１４８ ；歯車
１４９ ；傾斜軸
１５０ ；回転軸
１５１ ；カバー
１５２ ；ロータリジョイント
１５３ ；クランプ治具
１６０ ；コンベヤ部
１６１ ；搬入コンベヤ
１６２ ；搬出コンベヤ
１６３、１６４；搬送面
１８０ａ、１８０ｂ；溶接ロボット
１８１ ；パックワイヤ
１８２ ；ワイヤ
１８３ ；ワイヤ送給装置
２００ ；ワーク
３０１ ；テーブル
３０２ ；軌条
３０３ ；支柱
３０４ ；アーム
３０５ ；ヘッド
３０６ ；治具取付台
Claims (3)
- 軌条に沿って往復運動を行う２組のポジショナを有する搬送装置と、この搬送装置に加工対象物を搬入及び搬出するコンベヤ部と、前記ポジショナに保持された加工対象物に対し溶接を行う２組の溶接ロボットと、を備え、前記２組のポジショナは、前記軌条に沿って往復運動が可能であるスライドフレームと、このスライドフレーム上に設けられ旋回可能である旋回ギヤと、この旋回ギヤ上に立設された支柱と、この支柱に沿って昇降運動が可能な昇降体と、この昇降体にその長手方向が垂直になるように固定された昇降フレームと、この昇降フレームの先端に取り付けられ前記加工対象物を保持した状態で前記加工対象物を水平方向及び垂直方向に回転可能であるエンドエフェクタと、を有し、５軸動作で加工対象物を動かすことを特徴とする溶接ロボットシステム。
- 前記ポジショナ及び前記溶接ロボットを予め設定された動作プログラムによって制御する制御部を有し、前記搬送装置、前記コンベヤ部及び前記溶接ロボットは通信可能に接続され、前記コンベヤ部は前記加工対象物が載置されたときに前記加工対象物の種類を判別し、この判別結果によって前記２組のポジショナ及び前記２組の溶接ロボットの前記動作プログラムが選定されることを特徴とする請求項１に記載の溶接ロボットシステム。
- 前記加工対象物が、前記ポジショナを待機することがなく、あいているポジショナにより順次保持されるように、前記制御部によって、前記２組のポジショナが制御されることを特徴とする請求項２に記載の溶接ロボットシステム。
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| JP2007022501A JP5008411B2 (ja) | 2007-01-31 | 2007-01-31 | 溶接ロボットシステム |
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