JP5525269B2 - Processing system and processing method - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のルーフパネル等をワークとして、当該ワークに対してシーラ塗布及び溶接の加工を施し、加工後の当該ワークを払い出すまでの一連の処理を実行する加工システム及び加工方法に関する。詳しくは、ラインの省スペース化や作業の効率化を図ることが可能な加工システム及び加工方法に関する。 The present invention relates to a machining system and a machining method for performing a series of processes from applying a sealer coating and welding to a workpiece, such as a roof panel of an automobile, and discharging the workpiece after machining. More specifically, the present invention relates to a machining system and a machining method that can save space on a line and improve work efficiency.
従来より、自動車の生産工程の中には、自動車のルーフパネル等をワークとして、当該ワークに対してシーラ塗布及び溶接の加工を施し、加工後の当該ワークを払い出す工程が存在する。なお、以下、係る工程を「ルーフ工程」と称する。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile production process, there is a process in which a roof panel of an automobile is used as a workpiece, sealer coating and welding are performed on the workpiece, and the workpiece after the machining is discharged. Hereinafter, this process is referred to as a “roof process”.
特許文献1には、このようなルーフ工程のラインの省スペース化や作業の効率化を図るための装置として、スポット溶接ガンを備えたシーラ塗布装置(以下、「特許文献1の装置」と称する)が開示されている。 Patent Document 1 discloses a sealer coating apparatus (hereinafter referred to as “apparatus of Patent Document 1”) equipped with a spot welding gun as an apparatus for saving the space of the roof process line and improving the efficiency of the work. ) Is disclosed.
しかしながら、特許文献1の装置が配設されたルーフ工程のラインよりも、さらに一段と省スペース化や作業の効率化を図ることが要求されている。 However, there is a demand for further space saving and work efficiency than the roof process line in which the apparatus of Patent Document 1 is provided.
例えば、特許文献1の装置は、シーラ塗布及び溶接の加工を行う各々のユニットと、当該ユニットを移動させる移動機構と、を備えている。
しかしながら、ルーフ工程のライン全体の視点からすると、当該移動機構とは別の移動装置がさらに必要になる。例えば、保管庫に保管されたワークを取り出して特許文献1の装置に配置させる移動装置や、特許文献1の装置から次の工程の払出し場所までワークを移動させる移動装置が別途必要になる。
従って、複数台の移動装置を配設する分だけスペースが必要になり、省スペース化に反することになる。また、作業効率の点からも、複数台の移動装置を配設することは得策ではない。
For example, the apparatus of Patent Literature 1 includes each unit that performs sealer application and welding, and a moving mechanism that moves the unit.
However, from the viewpoint of the entire roof process line, a moving device different from the moving mechanism is further required. For example, a moving device that takes out the work stored in the storage and places it in the apparatus of Patent Document 1 or a moving apparatus that moves the work from the apparatus of Patent Document 1 to the payout place of the next process is separately required.
Accordingly, a space is required for arranging a plurality of moving devices, which is contrary to space saving. Also, from the viewpoint of work efficiency, it is not a good idea to arrange a plurality of moving devices.
このように、特許文献1の装置を採用した場合にも、ルーフ工程のラインの省スペース化や作業の効率化を図る余地が未だ残されている。
しかしながら、ルーフ工程のラインの省スペース化や作業の効率化をさらに一段と図ることが可能な加工システム及び加工方法が見当たらない。
Thus, even when the apparatus of Patent Document 1 is adopted, there is still room for space saving of the roof process line and work efficiency.
However, there is no processing system and processing method that can further reduce the space for the roof process line and increase the efficiency of the work.
本発明は、自動車のルーフパネル等をワークとして、当該ワークに対してシーラ塗布及び溶接の加工を施し、加工後の当該ワークを払い出すまでの一連の処理を実行する加工システム及び加工方法であって、ラインの省スペース化や作業の効率化を図ることが可能な加工システム及び加工方法を提供することを目的とする。 The present invention is a machining system and a machining method for performing a series of processes from applying a sealer coating and welding to a workpiece such as a roof panel of an automobile and discharging the workpiece after machining. Thus, an object of the present invention is to provide a machining system and a machining method capable of saving space on a line and improving work efficiency.
本発明の加工システム(例えば実施形態におけるルーフ組立システム1)は、
ワーク(例えば実施形態におけるワーク21)に対してシーラ塗布及び溶接の加工を施し、加工後の前記ワークを払出し場所に払い出すまでの一連の処理を実行する加工システムであって、
前記ワークを把持する把持部(例えば実施形態における把持部43)、及び前記ワークに対する溶接を行う溶接部(例えば実施形態における溶接部42)を有する加工装置(例えば実施形態におけるハンドジグ33)、並びに、前記加工装置を移動させる移動装置(例えば実施形態における多関節マニュピュレータ32)を備えるロボット(例えば実施形態におけるハンドジグ付ロボット11)と、
加工前の前記ワークが保管される保管庫(例えば実施形態におけるパネルストック12)と、
前記ワークに対してシーラ塗布を行うシーラ塗布装置(例えば実施形態における固定シーリングガン13)と、
前記溶接部により溶接が行われる場合に、前記ワークを固定する治具(例えば実施形態における溶接用位置決め治具15)と、
を備え、
前記保管庫、前記シーラ塗布装置、前記治具、及び前記払出し場所は、前記移動装置により移動される前記加工装置の移動範囲内に配設されており、
前記ロボットは、
前記ワークを前記把持部により把持させたままで、前記移動装置により前記加工装置を移動させる動作を、ワーク移動動作として、
前記保管庫に保管された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記ワークを前記保管庫から取り出し、
前記保管庫から取り出された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行して、前記ワークを前記シーラ塗布装置に対して相対的に移動させることによって、前記ワークに対するシーラ塗布を行い、
前記シーラ塗布が行われた前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行して、前記ワークを前記治具に固定させ、その後、前記溶接部によって前記ワークに対する溶接を行い、
前記溶接が行われた前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記ワークを前記払出し場所に払い出し、
この場合、
前記シーラ塗布装置は前記保管庫の上方に配設されており(例えば実施形態においては、架台61の中には保管庫たるパネルストック12が固定されており、その上方の架台61の上部にシーラ塗布装置たる固定シーリングガン13が配設されており)、
前記シーラ塗布装置の下方と前記保管庫の上方との間には、前記ワークが回転可能な空間が構築されており、
前記ロボットは、前記保管庫から取り出された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記空間内で前記ワークを回転させることを特徴とする。
The processing system of the present invention (for example, the roof assembly system 1 in the embodiment)
A processing system that performs sealer application and welding processing on a workpiece (for example,
A processing device (for example, a hand jig 33 in the embodiment) having a gripping portion for gripping the workpiece (for example, the
A storage (for example, the
A sealer application device (for example, a fixed
When welding is performed by the welded portion, a jig for fixing the workpiece (for example, the positioning jig for welding 15 in the embodiment);
With
The storage, the sealer coating device, the jig, and the payout place are disposed within a moving range of the processing device moved by the moving device,
The robot is
An operation of moving the processing device by the moving device while holding the workpiece by the gripping portion is referred to as a workpiece moving operation.
By performing the work movement operation on the work stored in the storage, the work is taken out from the storage,
Performing the workpiece movement operation on the workpiece taken out from the storage, and moving the workpiece relative to the sealer coating device, applying a sealer to the workpiece,
Performing the workpiece movement operation on the workpiece on which the sealer has been applied, fixing the workpiece to the jig, and then performing welding on the workpiece by the welding portion;
By executing the work movement relative to the workpiece in which the welding is performed, and exits pay the workpiece to the payout location,
in this case,
The sealer coating device is disposed above the storage (for example, in the embodiment, the
Between the lower part of the sealer coating device and the upper part of the storage, a space is constructed in which the workpiece can rotate,
The robot rotates the work in the space by performing the work movement operation on the work taken out from the storage.
この発明によれば、加工装置は、把持部及び溶接部を一緒に有しており、かつ、移動装置により移動される。
これにより、ワークの把持装置やスポット溶接機といったツールを別々に用意する必要は特に無くなる。従って、これらのツールを移動装置(マニュピュレータ等)に付け替えるための作業スペースが削減され、その作業時間が短縮される。その結果、ルーフ工程全体の視点でも、作業スペースが削減され、作業時間が短縮されて作業効率が改善される。
According to this invention, the processing apparatus has the grip part and the welded part together, and is moved by the moving device.
This eliminates the need to prepare separate tools such as a workpiece gripping device and a spot welder. Therefore, the work space for replacing these tools with a moving device (manipulator, etc.) is reduced, and the work time is shortened. As a result, also from the viewpoint of the entire roof process, the work space is reduced, the work time is shortened, and the work efficiency is improved.
また、移動装置により移動される加工装置の移動範囲内に、加工システムで用いられる設備の全て、即ち、保管庫、シーラ塗布装置、治具、及び払出し場所の全てが配設されている。
これにより、ワークを移動させる移動装置を複数台備える必用がなくなるため、ルーフ工程全体の視点からすると、作業スペースが削減され、作業効率が改善されると共に、ラインの製造コストも削減される。
Further, all the equipment used in the processing system, that is, the storage, the sealer coating device, the jig, and the payout place are all disposed within the moving range of the processing device moved by the moving device.
Accordingly, it is not necessary to provide a plurality of moving devices for moving the workpiece. From the viewpoint of the entire roof process, the work space is reduced, the work efficiency is improved, and the production cost of the line is also reduced.
この場合、
前記シーラ塗布装置は前記保管庫の上方に配設されており(例えば実施形態においては、架台61の中には保管庫たるパネルストック12が固定されており、その上方の架台61の上部にシーラ塗布装置たる固定シーリングガン13が配設されており)、
前記シーラ塗布装置の下方と前記保管庫の上方との間には、前記ワークが回転可能な空間が構築されており、
前記ロボットは、前記保管庫から取り出された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記空間内で前記ワークを回転させると好ましい。
in this case,
The sealer coating device is disposed above the storage (for example, in the embodiment, the
Between the lower part of the sealer coating device and the upper part of the storage, a space is constructed in which the workpiece can rotate,
Preferably, the robot rotates the workpiece in the space by executing the workpiece moving operation on the workpiece taken out from the storage.
この発明によれば、シーラ塗布装置の下方と保管庫の上方との間には、ワークが回転可能な空間が構築されている。このため、ロボットは、保管庫から取り出されたワークを把持部により把持させた状態で、移動装置により加工装置を移動させることによって、当該空間内でワークを回転させることができる。
これにより、シーラ塗布装置は、固定されていても、ワークの任意の場所に塗布することが可能になる。その結果、ルーフ工程全体の視点からすると、作業効率がさらに一段と改善される。
また、保管庫及びシーラ塗布装置を小スペースで配設させることが可能になる。その結果、ルーフ工程全体の視点からすると、作業スペースが削減される。
According to this invention, the space which can rotate a workpiece | work is constructed | assembled between the downward direction of the sealer coating device, and the upward direction of the storage. For this reason, the robot can rotate the workpiece in the space by moving the processing device with the moving device in a state where the workpiece taken out from the storage is held by the holding portion.
Thereby, even if the sealer coating device is fixed, it can be applied to any place on the workpiece. As a result, working efficiency is further improved from the viewpoint of the entire roof process.
In addition, the storage and the sealer coating device can be arranged in a small space. As a result, the work space is reduced from the viewpoint of the entire roof process.
本発明の加工方法は、上述の本発明の加工システムに対応する方法である。従って、上述の本発明の加工システムと同様の各種効果を奏することが可能になる。 The processing method of the present invention is a method corresponding to the above-described processing system of the present invention. Therefore, various effects similar to those of the processing system of the present invention described above can be achieved.
本発明によれば、加工装置は、把持部及び溶接部を一緒に有しており、移動装置によって移動される。
これにより、ワークの把持装置やスポット溶接機といったツールを別々に用意する必要は特に無くなる。従って、これらのツールを移動装置(マニュピュレータ等)に付け替えるための作業スペースが削減され、その作業時間が短縮される。その結果、ルーフ工程全体の視点でも、作業スペースが削減され、作業時間が短縮されて作業効率が改善される。
また、移動装置により移動される加工装置の移動範囲内に、加工システムで用いられる設備の全て、即ち、保管庫、シーラ塗布装置、治具、及び払出し場所の全てが配設されている。
これにより、ワークを移動させる移動装置を複数台備える必要がなくなるため、ルーフ工程全体の視点からすると、作業スペースが削減され、作業効率が改善されると共に、ラインの製造コストも削減される。
According to the present invention, the processing apparatus has the grip portion and the weld portion together, and is moved by the moving device.
This eliminates the need to prepare separate tools such as a workpiece gripping device and a spot welder. Therefore, the work space for replacing these tools with a moving device (manipulator, etc.) is reduced, and the work time is shortened. As a result, also from the viewpoint of the entire roof process, the work space is reduced, the work time is shortened, and the work efficiency is improved .
Further, all the equipment used in the processing system, that is, the storage, the sealer coating device, the jig, and the payout place are all disposed within the moving range of the processing device moved by the moving device.
As a result, it is not necessary to provide a plurality of moving devices for moving the workpiece. From the viewpoint of the entire roof process, the work space is reduced, the work efficiency is improved, and the production cost of the line is also reduced.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、図1及び図3乃至図5に示す座標系は、ルーフ工程のラインが配置される空間の座標系であり、以下、ワールド座標系と称する。
以下、説明の都合上、ワールド座標系において、X軸方向のうち原点から離れる方向(図中Xが付された矢印の方向)を、X軸正方向と称し、X軸正方向の逆方向を、X軸負方向と称する。同様に、Y軸方向のうち原点から離れる方向(図中Yが付された矢印の方向)を、Y軸正方向と称し、Y軸正方向の逆方向を、Y軸負方向と称する。Z軸方向のうち原点から離れる方向(図中Zが付された矢印の方向)を、Z軸正方向と称し、Z軸正方向の逆方向を、Z軸負方向と称する。なお、ワールド座標系の原点については後述する。
The coordinate system shown in FIGS. 1 and 3 to 5 is a coordinate system of a space in which a roof process line is arranged, and is hereinafter referred to as a world coordinate system.
Hereinafter, for convenience of explanation, in the world coordinate system, the direction away from the origin in the X-axis direction (the direction of the arrow with X in the figure) is referred to as the X-axis positive direction, and the reverse direction of the X-axis positive direction , Referred to as the negative X-axis direction. Similarly, the direction away from the origin in the Y-axis direction (the direction of the arrow marked with Y in the figure) is referred to as the Y-axis positive direction, and the reverse direction of the Y-axis positive direction is referred to as the Y-axis negative direction. The direction away from the origin in the Z-axis direction (the direction of the arrow marked with Z in the figure) is referred to as the Z-axis positive direction, and the reverse direction of the Z-axis positive direction is referred to as the Z-axis negative direction. The origin of the world coordinate system will be described later.
図1は、本発明の加工システムに係る一実施形態としてのルーフ組立システム1の概略構成を示す上面図である。 FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of a roof assembly system 1 as an embodiment according to the processing system of the present invention.
ルーフ組立システム1は、自動車の生産ラインのうち、自動車のルーフパネルを組み立てるルーフ工程のラインに配設される。このため、ルーフ組立システム1は、ルーフパネルをワーク21として、ワーク21に対してシーラ塗布及び溶接の加工を施し、加工後のワーク21を次工程に払い出すまでの一連の処理(以下、「ルーフ組立処理」と称する)を実行する。
The roof assembly system 1 is arranged in a roof process line for assembling a roof panel of an automobile in an automobile production line. For this reason, the roof assembly system 1 uses the roof panel as a
ルーフ組立システム1は、ハンドジグ付ロボット11と、パネルストック12と、固定シーリングガン13と、シーラ用位置決め治具14と、溶接用位置決め治具15と、を備えている。
The roof assembly system 1 includes a
ハンドジグ付ロボット11は、ロボットベース31と、そのロボットベース31に旋回可能に取り付けられる多関節マニュピュレータ32と、その多関節マニュピュレータ32の先端に取り付けられるハンドジグ33と、を備えている。
The
ロボットベース31は、ルーフ工程のラインの所定場所(図1の例では、同図中左下の場所)に固着される。
なお、説明の簡略上、ロボットベース31の固着場所の中心を、ワールド座標系の原点として、以下の説明を行っていく。
The
For the sake of simplicity, the following description will be made with the center of the location where the
多関節マニュピュレータ32は、図示せぬ制御装置による制御の下、各関節の回転動作と、当該回転動作に連動する各連結部材の移動動作とを組み合わせることによって、先端に取り付けられたハンドジグ33を上下左右に自在に移動させる。
The articulated
図2は、ハンドジグ33の概略構成を示す側面図である。
図1及び図2に示すように、ハンドジグ33は、多関節マニュピュレータ32の先端部位(先端の連結部材)に接続する接続部41と、多関節マニュピュレータ32の先端部位に対して略45度傾斜して設けられる溶接部42と、多関節マニュピュレータ32の先端部位と略平行に設けられる把持部43と、を備えている。
溶接部42は、ワーク21に対してスポット溶接を行う溶接ガン51を有している。
把持部43は、ワーク21の表面(ワーク21が自動車のルーフとして取り付けられた場合には車外に表出する面)の4点の各々を吸着する吸着部52を有している。即ち、把持部43は、4つの吸着部52によりワーク21の表面を吸着することで、ワーク21を把持する。
FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the hand jig 33.
As shown in FIGS. 1 and 2, the hand jig 33 has a
The
The gripping
このような構成を有するハンドジグ付ロボット11の動作の工程は、後述する図6のルーフ組立処理の枠組み内では、次のような第1乃至第4の工程に大別される。
The operation process of the
即ち、第1の工程において、ハンドジグ付ロボット11は、パネルストック12内に積層された複数のルーフパネルのうち一番上のものをワーク21として、把持部43により把持させ、その状態のまま多関節マニュピュレータ32を移動させる動作(以下、「ワーク移動動作」と称する)を実行することで、ワーク21をパネルストック12から取り出す。
なお、以下、このような第1の工程を、「取り出し工程」と称する。取り出し工程は、図6のループ組立処理のステップS1に相当する。
That is, in the first step, the robot with
Hereinafter, such a first step is referred to as a “takeout step”. The take-out process corresponds to step S1 of the loop assembly process in FIG.
第2の工程において、ハンドジグ付ロボット11は、パネルストック12から取り出されたワーク21に対してワーク移動動作を実行することで、シーラ用位置決め治具14にワーク21を移動させて、把持部43によるワーク21の把持状態を解除することで、ワーク21をシーラ用位置決め治具14に固定する。
その後、ハンドジグ付ロボット11は、シーラ用位置決め治具14に固定されたワーク21を把持部43により再度把持させて、ワーク移動動作を実行することで、ワーク21を固定シーリングガン13に対して相対的に移動させる。これにより、固定シーリングガン13から噴出されるシーラが、ワーク21に塗布される。
なお、以下、このような第2の工程を、「シーラ塗布工程」と称する。シーラ塗布工程は、図6のループ組立処理のステップS2に相当する。
In the second step, the
Thereafter, the
Hereinafter, such a second step is referred to as a “sealer coating step”. The sealer application process corresponds to step S2 of the loop assembly process in FIG.
第3の工程において、ハンドジグ付ロボット11は、シーラ塗布が完了したワーク21に対してワーク移動動作を実行することで、ワーク21を溶接用位置決め治具15に固定する。
そして、ハンドジグ付ロボット11は、溶接部42を用いて、ワーク21に対してスポット溶接を行う。
なお、以下、このような第3の工程を、「溶接工程」と称する。溶接工程は、図6のループ組立処理のステップS3乃至S5に相当する。
In the third step, the robot with
And the
Hereinafter, such a third process is referred to as a “welding process”. The welding process corresponds to steps S3 to S5 of the loop assembly process of FIG.
第4の工程において、ハンドジグ付ロボット11は、溶接用位置決め治具15に固定されたワーク21に対してワーク移動動作を実行することで、ワーク21を払出し場所(図示せず)に払い出す。
なお、以下、このような第4の工程を、「払出し工程」と称する。払出し工程は、図6のループ組立処理のステップS6乃及びS7に相当する。
In the fourth step, the
Hereinafter, such a fourth step is referred to as a “payout step”. The payout process corresponds to steps S6 and S7 of the loop assembly process of FIG.
ここで注目すべき点は、次の3点である。
即ち、1点目は、上述したように、ハンドジグ33は取り出し工程乃至払出し工程の何れの工程でも用いられる点である。
2点目は、ハンドジグ33には、従来のワークの把持装置としての機能を有する把持部43と、従来のスポット溶接機としての機能を有する溶接部42とが一緒に設けられている点である。
3点目は、ハンドジグ33は、多関節マニュピュレータ32の先端に接続されているので、上下左右に自在に移動できる点である。
これらの3点により、ワークの把持装置やスポット溶接機といったツールを別々に用意する必要は特に無くなる。従って、これらのツールを移動装置(マニュピュレータ等)に付け替えるための作業スペースが削減され、その作業時間が短縮される。その結果、ルーフ工程全体の視点でも、作業スペースが削減され、作業時間が短縮されて作業効率が改善される。
The following three points should be noted here.
That is, the first point is that, as described above, the hand jig 33 is used in any of the taking-out process or the dispensing process.
The second point is that the hand jig 33 is provided with a
The third point is that the hand jig 33 is connected to the tip of the articulated
With these three points, it is not particularly necessary to separately prepare tools such as a workpiece gripping device and a spot welder. Therefore, the work space for replacing these tools with a moving device (manipulator, etc.) is reduced, and the work time is shortened. As a result, also from the viewpoint of the entire roof process, the work space is reduced, the work time is shortened, and the work efficiency is improved.
さらに注目すべき点は、多関節マニュピュレータ32により移動されるハンドジグ33の移動範囲内に、取り出し工程乃至払出し工程で用いられる設備の全てが配設されている点である。
即ち、1番目の取り出し工程で用いられるパネルストック12、2番目のシーラ塗布工程で用いられる固定シーリングガン13及びシーラ用位置決め治具14、3番目の溶接工程で用いられる溶接用位置決め治具15、並びに、4番目の払出し工程で用いられる払い出し場所(図示せず)の全てが、ハンドジグ33の移動範囲内に配設されている点に注目すべきである。
この点により、ワークを移動させる移動装置を複数台備える必要がなくなるため、ルーフ工程全体の視点からすると、作業スペースが削減され、作業効率が改善されると共に、ラインの製造コストも削減される。
Furthermore, it should be noted that all the equipment used in the take-out process or the pay-out process is disposed within the movement range of the hand jig 33 moved by the
That is, the
This eliminates the need to provide a plurality of moving devices for moving the workpiece. From the viewpoint of the entire roof process, the work space is reduced, the work efficiency is improved, and the production cost of the line is also reduced.
さらに注目すべき点は、略Y軸負方向、即ち、ロボットベース31の配置位置(ワールド座標系の原点)からみて奥側から手前側に向かう方向に、取り出し工程乃至払出し工程で用いられる各設備が、その工程の順番に順次配設されている点である。
即ち、図1に示すように、略Y軸負方向に、1番目の取り出し工程で用いられるパネルストック12、2番目のシーラ塗布工程で用いられる固定シーリングガン13及びシーラ用位置決め治具14、3番目の溶接工程で用いられる溶接用位置決め治具15、並びに、4番目の払出し工程用いられる払出し場所(図示せず)が、その順番で順次配設されている点に注目すべきである。
この点により、ルーフ工程の作業効率がより一段と改善される。
Furthermore, it should be noted that each equipment used in the extraction process or the dispensing process in a substantially Y-axis negative direction, that is, in a direction from the back side toward the near side when viewed from the position where the
That is, as shown in FIG. 1, the
This further improves the working efficiency of the roof process.
次に、図3乃至図5を参照して、取り出し工程乃至払出し工程で用いられる各設備の詳細について説明する。
図3は、1番目の取り出し工程で用いられるパネルストック12、並びに、2番目のシーラ塗布工程で用いられる固定シーリングガン13及びシーラ用位置決め治具14の概略構成を示す斜視図である。
図4は、シーラ塗布工程で用いられる固定シーリングガン13及びシーラ用位置決め治具14の概略構成を示す、図3とは別の視点の斜視図である。
Next, with reference to FIG. 3 thru | or FIG. 5, the detail of each installation used at the taking-out process thru | or a payout process is demonstrated.
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the
FIG. 4 is a perspective view different from FIG. 3 showing a schematic configuration of the fixed sealing
パネルストック12は、台車として構成され、図3に示すように、ワーク21となるルーフパネルを複数枚積層してストックすることができる。
複数のルーフパネルをパネルストック12に積層させる作業は、ルーフ工程のラインとは別の場所で行われる。従って、その作業後であって取り出し工程が開始されるまでに、パネルストック12は、図3に示すように架台61の内部に移動されて固定される。
なお、ワーク21となるルーフパネルの積層方向は、特に限定されないが、一番下に配置されるルーフパネルの表面が傷つかないように、本実施形態では図3に示す方向、即ち、裏面(ワーク21が自動車のルーフとして取り付けられた場合には車内側の面)が下を向く方向に、複数のルーフパネルが積層されている。
The
The operation of laminating a plurality of roof panels on the
Note that the direction in which the roof panel to be the
パネルストック12が内部に固定された架台61の上部には、固定シーリングガン13及びシーラ用位置決め治具14が配設されている。即ち、1番目の取り出し工程で用いられるパネルストック12の上方に、2番目のシーラ塗布工程で用いられる固定シーリングガン13及びシーラ用位置決め治具14が配設されている。
A fixed sealing
図3及び図4に示すように、固定シーリングガン13は、L字形状の支持部材71の一端に接続されている。この支持部材71の他端が架台61の上部に取り付けられることによって、固定シーリングガン13は、架台61から略Y軸負方向に突出して配設されることになる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the fixed sealing
ここで、注目すべき点は、パネルストック12と固定シーリングガン13との間に構築されている空間(図3参照)は、ワーク21を回転させるのに十分な大きさを有している点である。
この点により、ハンドジグ付ロボット11は、パネルストック12から取り出したワーク21に対してワーク移動動作を実行することで、ワーク21を回転させることができる。このため、固定シーリングガン13は移動せずとも、ハンドジグ付ロボット11によるワーク移動動作させ、そのタイミングで固定シーリングガン13からシーラが噴出させるように制御することで、従来のようにシーリングガンが移動してワークが固定していた場合と全く同様のシーラ塗布が可能になる。即ち、固定シーリングガン13から噴出されるシーラは、ワーク21の任意の場所に塗布することが可能になる。その結果、ルーフ工程全体の視点からすると、作業効率がさらに一段と改善される。
また、図1に示すように、1番目の取り出し工程で用いられるパネルストック12、並びに、2番目のシーラ塗布工程で用いられる固定シーリングガン13及びシーラ用位置決め治具14を、XY平面において小スペースで配設させることが可能になる。その結果、ルーフ工程全体の視点からすると、作業スペースが削減される。
Here, it should be noted that the space (see FIG. 3) constructed between the
In this respect, the
Further, as shown in FIG. 1, the
2番目のシーラ塗布工程において、固定シーリングガン13によりシーラが塗布される前のワーク21は、図3や図4に示すように、シーラ用位置決め治具14に固定される。
In the second sealer application step, the
このようなシーラ用位置決め治具14は、架台81と、留具支持バー82と、下部留め部材83と、側部留め部材84と、上部留め部材85と、を備えている。
図4に示すように、架台81は、鉄筋等の複数のバーが組み合わされて構成されている。即ち、これらの複数のバーが、三角柱を構成する各辺となるように組み合わされることで、架台81が構成されている。
このように、架台81は、三角柱を構成する各辺の骨組みだけで構成されており、三角柱の面は実際に存在しないが、以下説明を容易なものとするため、「面」という語句を用いて説明する。
架台81は、その底面の直角部分と接する2つの側面のうち、一方がXY平面と略平行になり、他方がXZ平面と略平行になるように、架台61の上部に取り付けられている。
留具支持バー82の一端は、架台81の側面のうちXZ平面と略平行な側面の下側部分に取り付けられている。留具支持バー82の他端は、架台81から略Y軸負方向に突出しており、下部留め部材83が取り付けられている。
図3や図4に示すように、このような留具支持バー82及び下部留め部材83の組は2組存在し、略X軸負方向に一定距離だけ離間して配設されている。
側部留め部材84は、架台81のうち、図3中左側であって図4中奥側の部分に取り付けられている。具体的には、架台81の側面のうちXZ平面と平行な側面の中央部には、略X軸負方向に当該側面から突出するように、バーが取り付けられている。当該バーの略X軸負方向側の端(当該側面から突出した端)に、側部留め部材84の一端が接続されている。これにより、側部留め部材84は、その他端が架台81から略Y軸負方向に突出するように配設されることになる。
上部留め部材85は、架台81の側面のうちXZ平面と平行な側面の上側部分に取り付けられている。図3や図4に示すように、このような上部留め部材85は2つ存在し、略X軸負方向に一定距離だけ離間して配設されている。
Such a
As shown in FIG. 4, the
As described above, the
The
One end of the
As shown in FIGS. 3 and 4, there are two sets of the
The
The
このような構成を有するシーラ用位置決め治具14は、固定シーリングガン13によりシーラが塗布される前のワーク21を、図3や図4に示すように固定する。
具体的には、表面が略長方形の形状を有するワーク21のうち、1つの長辺の部分が下側になって、2つの下部留め部材83により係止される。より詳細には、図4に示すように、下部留め部材83は、邦楽の和楽器の「つづみ」の形状、即ち、2つの円錐台の上面(小円状の面)同士を接合した形状を有している。この接合部において凹部が形成されており、当該凹部において、ワーク21の下側の長辺の部分が係止される。
ワーク21のうち別の1つの長辺の部分は、上側になって、2つの上部留め部材85の各々によって係止される。
また、ワーク21のうち1の短辺の中央周辺部分が、側部留め部材84によって係止される。
このように、ワーク21は、2つの下部留め部材83、2つの上部留め部材85、及び側部留め部材84の総計5つの留め部材で5点支持されることによって、シーラ用位置決め治具14に固定される。
The
Specifically, of the workpiece 2 1 surface has a substantially rectangular shape, the portion of one long side becomes lower, locked by two
One part of the long sides different ones of the work 2 1, taken on the upper, locked by each of the two
Further, the central peripheral portion of the short side of one of the
In this way, the
この状態で、ハンドジグ付ロボット11は、シーラ用位置決め治具14に固定されたワーク21を把持部43により把持させ、その後、ワーク移動動作を実行することで、ワーク21を固定シーリングガン13に対して相対的に移動させる。これにより、固定シーリングガン13から噴出されるシーラが、ワーク21に塗布される。
このように、パネルストック12から取り出されたワーク21を、シーラ塗布の前に、シーラ用位置決め治具14に一旦固定することで、把持部43によるワーク21の把持状態を、シーラ塗布にとって正確な把持状態にすることができる。即ち、ワーク21のパネルストック12の中での配設位置にはばらつきがあるため、パネルストック12から取り出された時点のワーク21の把持状態は、シーラ塗布にとって必ずしも正確な把持状態となっていない。このため、ワーク21は、シーラ塗布にとって正確な把持状態となるように、把持部43によってシーラ用位置決め治具14に一旦固定されてから再度把持されるのである。
In this state, the
In this way, the
図5は、3番目の溶接工程で用いられる溶接用位置決め治具15の概略構成を示す斜視図である。
図5に示すように、溶接用位置決め治具15は、架台91と、複数のワーク係止部92と、を備えている。
複数のワーク係止部92の各々は、架台91の略長方形状の上面の縁に沿って、所定間隔だけ相互に離間して、配設されている。
図示はしないが、溶接工程の間、ワーク21は、これらの複数のワーク係止部92の各々で複数点支持されることによって、溶接用位置決め治具15に固定される。
なお、ワーク21に溶接される部材、例えばルーフパネルのアーチ等の各部品は、作業者101の手作業で配置される。その後、ワーク21の表面が上方(Z軸正方向)を向くように、溶接用位置決め治具15にワーク21が固定されると、ハンドジグ付ロボット11は、溶接部42を用いて、これらの部材をワーク21に対して溶接していく。
FIG. 5 is a perspective view showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 5, the
Each of the plurality of
Although not shown, the
Note that each member such as a arch of a roof panel, which is welded to the
次に、図6を参照して、ルーフ組立システム1の動作として、ルーフ組立処理について説明する。
図6は、ルーフ組立処理の流れの一例を示すフローチャートである。
Next, with reference to FIG. 6, a roof assembly process will be described as an operation of the roof assembly system 1.
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of the roof assembly process.
ステップS1において、ハンドジグ付ロボット11は、図2等に示すパネルストック12からワーク21を取り出す。
即ち、ハンドジグ付ロボット11は、パネルストック12の1番上に積層されたルーフパネルをワーク21として、把持部43によりワーク21を把持させ、その後、ワーク移動動作を実行することで、パネルストック12からワーク21を取り出す。
なお、ステップS1が、上述した取り出し工程に相当する。
In step S1, the
That is, the
Step S1 corresponds to the above-described extraction step.
ステップS2において、固定シーリングガン13が、ワーク21に対してシーラを塗布する。
即ち、上述したように、パネルストック12と固定シーリングガン13との間に構築されている空間(図3参照)は、ワーク21を回転させるのに十分な大きさを有している。
そこで、ハンドジグ付ロボット11は、パネルストック12から取り出したワーク21に対してワーク移動動作を実行することで、ワーク21を、当該空間において回転させ、その後、固定シーリングガン13に近づける。そして、ハンドジグ付ロボット11は、引き続きワーク移動動作を実行することで、ワーク21を所定方向に移動させる。これにより、固定シーリングガン13から噴出されるシーラが、ワーク21に塗布される。
なお、ハンドジグ付ロボット11は、上述したように、パネルストック12から取り出したワーク21を、シーラ塗布にとって正確な把持状態となるように、把持部43により、図3や図4に示すようにシーラ用位置決め治具14に一旦固定した後に再度把持させてから、上述したワーク移動動作を実行する。
このように、ステップS2が、上述したシーラ塗布工程に相当する。
In step S <b> 2, the fixed sealing
That is, as described above, the space constructed between the
Therefore, the
As described above, the
Thus, step S2 corresponds to the above-described sealer coating process.
ステップS3において、ハンドジグ付ロボット11は、シーラ塗布が完了したワーク21に対して、ワーク移動動作を実行することで、図1や図5に示す溶接用位置決め治具15にワーク21を近付けてセットする。
In step S3, the robot with
ステップS4において、溶接用位置決め治具15は、各部品が置かれたワーク21を回転させる。
即ち、ステップS3においてワーク21が溶接用位置決め治具15にセットされると、作業者101が、手作業で、例えばルーフパネルのアーチ等の各部品を、ワーク21の所定位置に配置していく。その後、溶接用位置決め治具15が水平に倒れることによって、ワーク21は、その表面が上方(Z軸正方向)を向くように回転して、溶接用位置決め治具15に固定される。
In step S4, the
That is, when the
ステップS5において、ハンドジグ付ロボット11は、溶接部42を用いて、これらの各部品をワーク21に対して溶接していく。
In step S <b> 5, the
このように、ステップS3乃至S5が、上述した溶接工程に相当する。 Thus, steps S3 to S5 correspond to the welding process described above.
溶接が完了すると、ステップS6において、溶接用位置決め治具15は、各部品が溶接されたワーク21を回転させる。
When the welding is completed, in step S6, the
ステップS7において、ハンドジグ付ロボット11は、当該ワーク21を把持部43により把持させ、引き続きワーク移動動作を実行することで、図示せぬ次工程のラインの払出し場所にワーク21を払出す。
In step S7, the robot with
これにより、ルーフ組立処理は終了する。 Thereby, the roof assembly process is completed.
本実施形態のルーフ組立システム1によれば、以下のような効果がある。
(1)ハンドジグ33は、把持部43及び溶接部42を一緒に有しており、かつ、多関節マニュピュレータ32により移動される。
これにより、ワークの把持装置やスポット溶接機といったツールを別々に用意する必要は特に無くなる。従って、これらのツールを移動装置(マニュピュレータ等)に付け替えるための作業スペースが削減され、その作業時間が短縮される。その結果、ルーフ工程全体の視点でも、作業スペースが削減され、作業時間が短縮されて作業効率が改善される。
The roof assembly system 1 according to the present embodiment has the following effects.
(1) The hand jig 33 has the
This eliminates the need to prepare separate tools such as a workpiece gripping device and a spot welder. Therefore, the work space for replacing these tools with a moving device (manipulator, etc.) is reduced, and the work time is shortened. As a result, also from the viewpoint of the entire roof process, the work space is reduced, the work time is shortened, and the work efficiency is improved.
(2)多関節マニュピュレータ32により移動されるハンドジグ33の移動範囲内に、ルーフ組立処理で用いられる設備の全てが配設されている。即ち、パネルストック12、固定シーリングガン13、シーラ用位置決め治具14、溶接用位置決め治具15、及び、払い出し場所(図示せず)の全てが、ハンドジグ33の移動範囲内に配設されている。
これにより、ワークを移動させる移動装置を複数台備える必用がなくなるため、ルーフ工程全体の視点からすると、作業スペースが削減され、作業効率が改善されると共に、ラインの製造コストも削減される。
(2) All equipment used in the roof assembling process is disposed within the movement range of the hand jig 33 moved by the
Accordingly, it is not necessary to provide a plurality of moving devices for moving the workpiece. From the viewpoint of the entire roof process, the work space is reduced, the work efficiency is improved, and the production cost of the line is also reduced.
(3)パネルストック12と固定シーリングガン13との間に構築されている空間(図3参照)は、ワーク21を回転させるのに十分な大きさを有している。
これにより、ハンドジグ付ロボット11は、パネルストック12から取り出したワーク21を、把持状態を維持したまま多関節マニュピュレータ32を移動させることで、回転させることができる。従って、固定シーリングガン13から噴出されるシーラは、ワーク21の任意の場所に塗布することが可能になる。その結果、ルーフ工程全体の視点からすると、作業効率がさらに一段と改善される。
(3) The space (see FIG. 3) constructed between the
Thereby, the
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本発明の適用先は、本実施形態のルーフ工程に特に限定されない。ただし、この場合、適用先の工程に適した加工装置を用意して、多関節マニュピュレータ32に接続させる必要がある。
It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, the application destination of the present invention is not particularly limited to the roof process of the present embodiment. However, in this case, it is necessary to prepare a processing apparatus suitable for the application destination process and connect it to the articulated
例えば、本実施形態では、取り出し工程、シーラ塗布工程、溶接工程、及び払出し工程の順に処理が実行されていくが、工程の順番は特に本実施形態に限定されない。また、工程の数や種類、各工程に必要な設備やそのレイアウト等も、特に本実施形態に限定されず、1台のハンドジグ付ロボット11で実行可能な範囲内で任意でよい。
For example, in the present embodiment, the processing is executed in the order of the take-out process, the sealer application process, the welding process, and the dispensing process, but the order of the processes is not particularly limited to the present embodiment. In addition, the number and types of processes, equipment necessary for each process, layout thereof, and the like are not particularly limited to the present embodiment, and may be arbitrarily set within a range that can be executed by one
1 ルーフ組立システム
11 ハンドジグ付ロボット
12 パネルストック
13 固定シーリングガン
14 シーラ用位置決め治具
15 溶接用位置決め治具
21 ワーク
31 ロボットベース
32 多関節マニュピュレータ
33 ハンドジグ
41 接続部
42 溶接部
43 把持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記ワークを把持する把持部、及び前記ワークに対する溶接を行う溶接部を有する加工装置、並びに、前記加工装置を移動させる移動装置を備えるロボットと、
加工前の前記ワークが保管される保管庫と、
前記ワークに対してシーラ塗布を行うシーラ塗布装置と、
前記溶接部により溶接が行われる場合に、前記ワークを固定する治具と、
を備え、
前記保管庫、前記シーラ塗布装置、前記治具、及び前記払出し場所は、前記移動装置により移動される前記加工装置の移動範囲内に配設されており、
前記ロボットは、
前記ワークを前記把持部により把持させたままで、前記移動装置により前記加工装置を移動させる動作を、ワーク移動動作として、
前記保管庫に保管された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記ワークを前記保管庫から取り出し、
前記保管庫から取り出された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行して、前記ワークを前記シーラ塗布装置に対して相対的に移動させることによって、前記ワークに対するシーラ塗布を行い、
前記シーラ塗布が行われた前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行して、前記ワークを前記治具に固定させ、その後、前記溶接部によって前記ワークに対する溶接を行い、
前記溶接が行われた前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記ワークを前記払出し場所に払い出し、
前記シーラ塗布装置は前記保管庫の上方に配設されており、
前記シーラ塗布装置の下方と前記保管庫の上方との間には、前記ワークが回転可能な空間が構築されており、
前記ロボットは、前記保管庫から取り出された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記空間内で前記ワークを回転させる
加工システム。 A processing system that performs a series of processes from applying sealer coating and welding to a workpiece and delivering the processed workpiece to a payout location,
A robot having a gripping part for gripping the work, a processing device having a welding part for welding the work, and a moving device for moving the processing device;
A storage for storing the workpiece before processing; and
A sealer application device for applying a sealer to the workpiece;
When welding is performed by the weld, a jig for fixing the workpiece,
With
The storage, the sealer coating device, the jig, and the payout place are disposed within a moving range of the processing device moved by the moving device,
The robot is
An operation of moving the processing device by the moving device while holding the workpiece by the gripping portion is referred to as a workpiece moving operation.
By performing the work movement operation on the work stored in the storage, the work is taken out from the storage,
Performing the workpiece movement operation on the workpiece taken out from the storage, and moving the workpiece relative to the sealer coating device, applying a sealer to the workpiece,
Performing the workpiece movement operation on the workpiece on which the sealer has been applied, fixing the workpiece to the jig, and then performing welding on the workpiece by the welding portion;
By executing the work movement relative to the workpiece in which the welding is performed, and exits pay the workpiece to the payout location,
The sealer coating device is disposed above the storage;
Between the lower part of the sealer coating device and the upper part of the storage, a space is constructed in which the workpiece can rotate,
The said robot rotates the said workpiece | work within the said space by performing the said workpiece movement operation | movement with respect to the said workpiece | work taken out from the said storage .
前記ワークを把持する把持部、及び前記ワークに対する溶接を行う溶接部を有する加工装置、並びに前記加工装置を移動させる移動装置を備えるロボットと、
加工前の前記ワークが保管される保管庫と、
前記ワークに対してシーラ塗布を行うシーラ塗布装置と、
前記溶接部により溶接が行われる場合に、前記ワークを固定する治具と、
を備え、
前記保管庫、前記シーラ塗布装置、前記治具、及び前記払出し場所が、前記移動装置により移動される前記加工装置の移動範囲内に配設され、
前記シーラ塗布装置は前記保管庫の上方に配設されており、
前記シーラ塗布装置の下方と前記保管庫の上方との間には、前記ワークが回転可能な空間が構築されている
加工システムの加工方法であって、
前記ロボットは、
前記ワークを前記把持部により把持させたままで、前記移動装置により前記加工装置を移動させる動作を、ワーク移動動作として、
前記保管庫に保管された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記ワークを前記保管庫から取り出す取り出しステップと、
前記保管庫から取り出された前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行して、前記空間内で前記ワークを回転させ、前記ワークを前記シーラ塗布装置に対して相対的に移動させることによって、前記ワークに対するシーラ塗布を行うシーラ塗布ステップと、
前記シーラ塗布が行われた前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行して、前記ワークを前記治具に固定させ、その後、前記溶接部によって前記ワークに対する溶接を行う溶接ステップと、
前記溶接が行われた前記ワークに対して前記ワーク移動動作を実行することで、前記ワークを前記払出し場所に払い出す払出しステップと、
を含む処理を実行する加工方法。 In order to perform a series of processes from applying the sealer application and welding to the workpiece and delivering the processed workpiece to the dispensing location,
A robot having a gripping part for gripping the work, a processing device having a welding part for welding the work, and a moving device for moving the processing device;
A storage for storing the workpiece before processing; and
A sealer application device for applying a sealer to the workpiece;
When welding is performed by the weld, a jig for fixing the workpiece,
With
The storage, the sealer coating device, the jig, and the payout place are disposed within a moving range of the processing device moved by the moving device ,
The sealer coating device is disposed above the storage;
Between the lower part of the sealer coating device and the upper part of the storage, a processing method of a processing system in which a space in which the workpiece can rotate is constructed ,
The robot is
An operation of moving the processing device by the moving device while holding the workpiece by the gripping portion is referred to as a workpiece moving operation.
Taking out the workpiece from the storage by executing the workpiece movement operation on the workpiece stored in the storage; and
Performing the workpiece movement operation on the workpiece taken out from the storage , rotating the workpiece in the space, and moving the workpiece relative to the sealer coating device, A sealer application step for applying a sealer to the workpiece;
Performing a workpiece moving operation on the workpiece on which the sealer application has been performed, fixing the workpiece to the jig, and then performing welding on the workpiece by the welding portion; and
A payout step of paying out the work to the payout place by performing the work movement operation on the work subjected to the welding;
The processing method which performs processing including.
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