JP6180656B2 - Work positioning device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、溶接を行う際にプレス成形により得たワーク等を把持して位置を決めるワーク位置決め装置に関する。 The present invention relates to a workpiece positioning apparatus that, for example, grips a workpiece or the like obtained by press molding when performing welding to determine the position.
従来より、例えば、特許文献1に開示されている自動車生産ラインには、ワークの位置決めを行う治具と、該治具を取付・取外可能に支持する架台と、アーム先端に溶接ガンが取り付けられた溶接ロボットと、複数の治具を格納する治具格納棚とが配置され、架台に支持された治具が複数のワークを位置決めするとともに、当該複数のワークを上記溶接ロボットで一体に組み立てるようになっている。そして、組み立てるワークを変更する際、溶接ロボットから溶接ガンを取り外すとともに溶接ロボットで架台から治具を取り外して治具格納棚まで運搬し、その後、治具格納棚に格納された他の治具を溶接ロボットが架台まで運搬して当該架台に取り付けた後、再び溶接ロボットのアーム先端に溶接ガンを取り付けてワークを組み立てるようになっている。 Conventionally, for example, in an automobile production line disclosed in Patent Document 1, a jig for positioning a workpiece, a pedestal for supporting the jig so that the jig can be attached and detached, and a welding gun attached to the tip of an arm The welding robot and a jig storage shelf for storing a plurality of jigs are arranged, the jig supported by the gantry positions the plurality of workpieces, and the plurality of workpieces are assembled together by the welding robot. It is like that. When changing the workpiece to be assembled, the welding gun is removed from the welding robot and the welding robot removes the jig from the gantry and transports it to the jig storage shelf. After that, the other jig stored in the jig storage shelf is removed. After the welding robot is transported to the frame and attached to the frame, the workpiece is assembled again by attaching a welding gun to the arm tip of the welding robot.
ところで、特許文献1に開示されている治具は、ワークの位置決めを行うための把持具等が多数取り付けられていて、その重量は非常に重い。したがって、治具を運搬する溶接ロボットは、可搬重量が大きい大型のものを用意する必要があり、設置スペースを無駄に占有してしまう。 By the way, the jig | tool currently disclosed by patent document 1 has many holding tools etc. for positioning a workpiece | work, and the weight is very heavy. Therefore, it is necessary to prepare a large welding robot for carrying the jig, which has a large portable weight, and wastes installation space.
これを回避するために、治具の主要部分をアルミニウム合金材で形成して治具を軽量化することが考えられる。 In order to avoid this, it is conceivable to reduce the weight of the jig by forming the main part of the jig from an aluminum alloy material.
しかし、アルミニウム合金材は、鉄材に比べて線膨張係数が大きく異なるため、気温の変化によって治具の形状が変化して架台に対する治具の取り付け位置がずれてしまうおそれがある。 However, since the linear expansion coefficient of the aluminum alloy material is significantly different from that of the iron material, the shape of the jig may change due to a change in temperature, and the attachment position of the jig to the gantry may be shifted.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、治具が取付・取外可能で、且つ、装置周りをコンパクトにでき、しかも、環境が変化しても治具の取り付け位置がずれない軽量なワーク位置決め装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to allow a jig to be mounted and removed, to make the apparatus periphery compact, and even if the environment changes. An object of the present invention is to provide a lightweight workpiece positioning device in which the jig mounting position does not shift.
上記の目的を達成するために、本発明は、治具の主要部分をアルミニウム合金材で形成するとともにその中央に基準部材を設け、さらには、治具を固定する部分に工夫を凝らしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is that the main part of the jig is formed of an aluminum alloy material, a reference member is provided at the center thereof, and further, the device for fixing the jig is devised. Features.
具体的には、ワークの位置決めを行う治具と、該治具を取付・取外可能に支持する支持体とを備えたワーク位置決め装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。 Specifically, the following solution was taken for a workpiece positioning device including a jig for positioning the workpiece and a support that supports the jig so that the jig can be attached and detached.
すなわち、第1の発明では、上記治具は、水平方向に延びるアルミニウム合金製の本体フレームを備え、上記支持体は、所定の間隔をあけて水平方向に離間するとともに上記本体フレームの長手方向に進退可能な第1及び第2係合ピンと、当該第1及び第2係合ピン間に位置する治具位置決め部とを備え、上記本体フレームには、当該本体フレームの中央に位置し、且つ、上記治具位置決め部と連係して上記支持体に対する治具の位置決めを行う連係部と、上記本体フレームの長手方向両側に設けられ、且つ、上記第1及び第2係合ピンが前進した状態でそれぞれ係合する第1及び第2係合穴とが設けられていることを特徴とする。 That is, in the first invention, the jig includes a main body frame made of an aluminum alloy extending in the horizontal direction, and the support body is separated in the horizontal direction at a predetermined interval and in the longitudinal direction of the main body frame. The first and second engaging pins that can be advanced and retracted, and a jig positioning portion positioned between the first and second engaging pins, the main body frame is located at the center of the main body frame, and In a state in which the first and second engaging pins are moved forward in association with the jig positioning portion, provided on the both sides in the longitudinal direction of the main body frame, and a linkage portion for positioning the jig with respect to the support. A first engagement hole and a second engagement hole that engage with each other are provided.
第2の発明では、第1の発明において、上記本体フレームは、断面略U字状の細長い第1アルミフレームと、該第1アルミフレームの長手方向に所定の間隔をあけて上記第1アルミフレーム内に複数並設され、当該第1アルミフレームに一体に固定された板状の第2アルミフレームとを備え、該各第2アルミフレームの中央には、配索部材を挿通可能な挿通孔が形成されていることを特徴とする。 According to a second aspect, in the first aspect, the main body frame includes a long and narrow first aluminum frame having a substantially U-shaped cross section, and the first aluminum frame at a predetermined interval in the longitudinal direction of the first aluminum frame. And a plate-like second aluminum frame fixed in one piece to the first aluminum frame, and an insertion hole through which the routing member can be inserted at the center of each second aluminum frame. It is formed.
第3の発明では、第1又は第2の発明において、上記支持体は、水平方向に延びるとともに断面矩形状をなし、上記本体フレームの長手方向両端部分には、上記支持体の外周面に対応する一対のL字フレームが設けられ、該各L字フレームを上記支持体に当接させた状態で上記第1及び第2係合ピンが上記第1及び第2係合穴に対応する位置となるよう構成されていることを特徴とする。 In a third invention, in the first or second invention, the support body extends in the horizontal direction and has a rectangular cross section, and the longitudinal end portions of the main body frame correspond to the outer peripheral surface of the support body. A pair of L-shaped frames are provided, and the first and second engaging pins correspond to the first and second engaging holes in a state where the L-shaped frames are in contact with the support. It is comprised so that it may become.
第4の発明では、第1から第3のいずれか1つの発明において、上記治具位置決め部は、上記第1及び第2係合ピンの並設方向と交差する水平方向に開口する位置決め孔を備え、上記連係部は、上記本体フレームの長手方向と直交する方向に突出し、且つ、上記位置決め孔に係脱可能に係合する係合爪であることを特徴とする。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the jig positioning portion has a positioning hole that opens in a horizontal direction intersecting a parallel arrangement direction of the first and second engagement pins. The linking portion is an engaging claw that protrudes in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body frame and that is detachably engaged with the positioning hole.
第1の発明では、治具の主要部分をアルミニウム合金材で形成しているので、治具全体の重量が軽くなる。したがって、装置周りに可搬重量の小さい溶接ロボットを設置することができ、装置周りをコンパクトにできる。また、アルミニウム合金材からなる本体フレームは、水平方向に延びる形状をなしているので、気温が変化すると、その長手方向に伸縮する。しかし、支持体に対する位置決め基準である連係部を本体フレームの長手方向中央に設けており、連係部を支持体の位置決め基準である治具位置決め部に連係させることで、治具の中心が必ず支持体の位置決め基準に一致する。しかも、本体フレームの長手方向両側において、支持体の2つの係合ピンが本体フレームの長手方向に前進して本体フレームの2つの係合穴に係合するので、本体フレームが長手方向に伸縮しても、係合穴に対する係合ピンの前進量が変化するだけで係合ピン及び係合穴の互いの係合状態は維持される。したがって、環境が変化しても、基準位置がずれない状態で治具を支持体に対して確実に固定することができる。 In the first invention, since the main part of the jig is formed of the aluminum alloy material, the weight of the entire jig is reduced. Therefore, a welding robot having a small portable weight can be installed around the apparatus, and the apparatus can be made compact. In addition, the main body frame made of an aluminum alloy material has a shape extending in the horizontal direction, and therefore expands and contracts in the longitudinal direction when the temperature changes. However, the linkage part, which is the positioning reference for the support, is provided at the center in the longitudinal direction of the main body frame, and the center of the jig is always supported by linking the linkage part to the jig positioning part, which is the positioning reference for the support. Match body positioning criteria. Moreover, on both sides of the main body frame in the longitudinal direction, the two engaging pins of the support advance in the longitudinal direction of the main body frame and engage with the two engaging holes of the main body frame, so that the main body frame expands and contracts in the longitudinal direction. However, the engagement state of the engagement pin and the engagement hole is maintained only by changing the advancement amount of the engagement pin with respect to the engagement hole. Therefore, even if the environment changes, the jig can be securely fixed to the support body in a state where the reference position does not shift.
第2の発明では、各第2アルミフレームが第1アルミフレームにおける節の役割を果たすので、本体フレームの剛性を高くすることができる。また、配索部材を各第2アルミフレームの挿通孔に挿通させることで、治具の各駆動部に繋がる配索部材を第1アルミフレーム内に整理良く収容することができる。さらには、配索部材が第1アルミフレーム内に収容されるので、もし仮に、治具に位置決めしたワークを溶接する場合であっても、溶接時に発生するスパッタから配索部材を保護することができる。そして、第1アルミフレームは、外周面の一部が開口する形状をなすので、例えば、第1アルミフレーム内に配索部材を這わす際、作業者による作業が簡単容易である。 In the second invention, since each second aluminum frame plays a role of a node in the first aluminum frame, the rigidity of the main body frame can be increased. Moreover, the routing member connected to each drive part of a jig | tool can be accommodated in the 1st aluminum frame in a well-organized manner by inserting the routing member through the insertion holes of the second aluminum frames. Furthermore, since the routing member is accommodated in the first aluminum frame, even if the workpiece positioned on the jig is welded, the routing member can be protected from spatter generated during welding. it can. And since the 1st aluminum frame makes the shape which a part of outer peripheral surface opens, for example, when a wiring member is turned in the 1st aluminum frame, the operation | work by an operator is easy and easy.
第3の発明では、支持体の長手方向と交差する方向の治具の位置決めが簡単容易となる。また、支持体の長手方向と交差する方向の治具の位置が決まると同時に、係合ピンが係合穴に係合可能な状態となる。したがって、治具の交換作業に係る時間を短縮することができる。 In the third invention, positioning of the jig in the direction intersecting with the longitudinal direction of the support becomes easy and easy. Further, the position of the jig in the direction intersecting with the longitudinal direction of the support is determined, and at the same time, the engagement pin can be engaged with the engagement hole. Therefore, it is possible to shorten the time required for the jig replacement operation.
第4の発明では、支持体に対して治具を係合爪の突出方向に前進させると、支持体の位置決め孔に係合爪が係合する。したがって、支持体に対する治具の位置決め作業が簡単容易である。 In 4th invention, when a jig | tool is advanced with respect to a support body in the protrusion direction of an engaging claw, an engaging claw will engage with the positioning hole of a support body. Therefore, the jig positioning operation with respect to the support is easy and easy.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiment is merely exemplary in nature.
図1は、本発明の実施形態に係る生産ライン1を示す。この生産ライン1は、プレス成形した2つのワークW1,W2をスポット溶接により一体に組み立てるようになっていて、ワークW1,W2の位置決めを行うワーク位置決め装置2と、溶接作業を行う溶接ロボット3とを備え、上記ワーク位置決め装置2における上記溶接ロボット3の反対側において、作業者H1が上記ワーク位置決め装置2にワークW1,W2をセットするようになっている。
FIG. 1 shows a production line 1 according to an embodiment of the present invention. This production line 1 is configured to integrally assemble two press-formed workpieces W1 and W2 by spot welding, a
上記ワーク位置決め装置2は、図2にも示すように、上下に延びる回転軸4aを有する第1モータ4と、上記回転軸4aに支持された矩形枠状の回転フレーム5と、上記ワークW1,W2を位置決めする4つの治具6とを備え、上記回転フレーム5は、上記溶接ロボット3に対応する位置(以下、ワーク溶接領域X1と呼ぶ)と上記作業者H1に対応する位置(以下、ワークセット領域X2と呼ぶ)との間でR1方向の回転(正転)とR2方向の回転(逆転)とを交互に行うようになっている。
As shown in FIG. 2, the
上記回転フレーム5は、上記回転軸4aを挟んで対称となるよう当該回転軸4aから水平方向両側に延びる第1水平フレーム51と、該第1水平フレーム51を挟んで対称となるよう当該第1水平フレーム51の長手方向両端からそれぞれ当該第1水平フレーム51と直交する水平方向に延びる一対の第2水平フレーム52と、該各第2水平フレーム52の長手方向一端の間及び上記各第2水平フレーム52の長手方向他端の間をそれぞれ橋絡するとともに上記治具6をそれぞれ上下に2つずつ取付・取外可能に支持する一対の支持フレーム53(支持体)とを備えている。
The
上記各第2水平フレーム52は、水平方向に真っ直ぐに延びる直線フレーム52aと、該直線フレーム52aの長手方向両端からそれぞれ斜め上方に向かって延びる傾斜フレーム52bとを備えている。
Each of the second
該各傾斜フレーム52bの上端側内方には、それぞれクロスローラーベアリングB1が設けられている。
Cross roller bearings B1 are provided on the inner sides of the upper ends of the
該各クロスローラーベアリングB1は、上記第1水平フレーム51の長手方向に沿う回転軸心周りに回転可能に上記各支持フレーム53を支持しており、該各支持フレーム53は、当該各支持フレーム53に取り付けられている各治具6の位置をR3方向の回転(正転)とR4方向の回転(逆転)とによって交互に切り替えるようになっている。
The cross roller bearings B1 support the support frames 53 so as to be rotatable around a rotation axis along the longitudinal direction of the first
上記各直線フレーム52aの中央上面には、水平方向に延びる矩形板状の取付台54が設けられている。
A rectangular plate-
該各取付台54には、回転軸55aが上記第1水平フレーム51の長手方向に向く第2モータ55が取り付けられ、上記回転軸55aには、第1プーリ55bが回転一体に取り付けられている。
Each mounting
一方、上記各支持フレーム53の長手方向一端には、第2プーリ53aが回転一体に取り付けられ、一方の第2モータ55に取り付けられた第1プーリ55bと一方の支持フレーム53の第2プーリ53aとの間、及び、他方の第2モータ55に取り付けられた第1プーリ55bと他方の支持フレーム53の第2プーリ53aとの間には、それぞれ無端状のチェーンベルト56が掛け回されている。
On the other hand, a
上記チェーンベルト56及び当該チェーンベルト56が掛け回された第1プーリ55b及び第2プーリ53aは、保護カバー57で覆われている。
The
そして、上記第2モータ55の回転動作により、上記第1プーリ55b、上記チェーンベルト56、及び、上記第2プーリ53aを介して上記支持フレーム53がR3方向とR4方向とにそれぞれ回転するようになっている。
The
上記各支持フレーム53は、水平方向に延びるとともに断面矩形状をなし、その長手方向中央の上面及び下面には、それぞれ第1治具位置決め部7aが設けられている。
Each of the support frames 53 extends in the horizontal direction and has a rectangular cross section, and a first
上記各支持フレーム53の上面に位置する第1治具位置決め部7aは、図5乃至図8に示すように、第1水平フレーム51側に位置する第1ブロック71と、該第1ブロック71における第1水平フレーム51の反対側に上記第1ブロック71から所定の間隔をあけて位置するとともに、上記支持フレーム53の長手方向に所定の間隔をあけて設けられた一対の第2ブロック72とを備えている。
As shown in FIGS. 5 to 8, the first
上記第1ブロック71の中央には、上記支持フレーム53の長手方向と直交する水平方向に貫通して第1水平フレーム51側とその反対側とにそれぞれ開口する第1位置決め孔71aが形成されている。
In the center of the
また、上記各第2ブロック72の互いに対向する面には、上記支持フレーム53の長手方向と直交する水平方向に延びる位置決め溝72aが形成されている。
A
尚、上記各支持フレーム53の下面に位置する第1治具位置決め部7aは、各支持フレーム53の回転軸心方向に見て、上記各支持フレーム53の上面に位置する第1治具位置決め部7aと点対称に配置されているだけであるので、詳細な説明は省略する。
The first
上記各支持フレーム53における長手方向両端寄りの上面及び下面には、それぞれ第2治具位置決め部7bが設けられ、上記各支持フレーム53の長手方向一端側の両第2治具位置決め部7bと上記各支持フレーム53の長手方向他端側の両第2治具位置決め部7bとは、それぞれが上記第1治具位置決め部7aから等間隔の位置となっている。
Second
上記各支持フレーム53の上面に位置する第2治具位置決め部7bは、図9乃至図12に示すように、ブロック形状をなし、且つ、上記第1水平フレーム51側に位置しており、その中央には、上記支持フレーム53の長手方向と直交する水平方向に貫通して第1水平フレーム51側とその反対側とにそれぞれ開口する第2位置決め孔7cが形成されている。
The second
尚、上記各支持フレーム53の下面に位置する第2治具位置決め部7bは、各支持フレーム53の回転軸心方向に見て、上記各支持フレーム53の上面に位置する第2治具位置決め部7bと点対称に配置されているだけであるので、詳細な説明は省略する。
The second
上記各支持フレーム53の長手方向一端寄りの両側面には、図13及び図14に示すように、上記治具6を上記支持フレーム53に固定するための第1固定ユニット8が一対設けられている。
As shown in FIGS. 13 and 14, a pair of
該第1固定ユニット8は、上記支持フレーム53の長手方向に沿って延びるユニット本体8aと、上記支持フレーム53の長手方向外側に向かって進退可能な第1係合ピン8bとを備え、該第1係合ピン8bの内部には、上記回転フレーム5側の配管に繋がるエア通路(図示せず)が形成されている。
The
一方、上記各支持フレーム53の長手方向他端寄りの両側面には、図15及び図16に示すように、上記治具6を上記支持フレーム53に固定するための第2固定ユニット9が一対設けられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 15 and 16, a pair of
該第2固定ユニット9は、上記支持フレーム53に固定されたブロック状の固定台91と、上記支持フレーム53における上記固定台91の隣りに固定され、上記支持フレーム53の長手方向に延びるスライドレール92と、該スライドレール92にスライド可能に嵌合するスライド板93と、上記固定台91に取り付けられた流体圧シリンダ94とを備え、該流体圧シリンダ94のピストンロッド94aは、上記支持フレーム53の長手方向に伸縮するとともに、その先端が連結部材95を介して上記スライド板93に繋がっている。
The
上記スライド板93における上記固定台91の反対側の端部には、矩形プレート96が取り付けられ、該矩形プレート96における上記固定台91の反対側の面には、第2係合ピン97と回転フレーム5側の配線に繋がる矩形板状の第1コネクタ98とが並設されている。
A
そして、上記流体圧シリンダ94のピストンロッド94aが伸縮すると、上記スライド板93のスライド動作によって上記第2係合ピン97及び上記第1コネクタ98が上記支持フレーム53の長手方向に進退するようになっている。
When the
すなわち、上記両第1係合ピン8bと上記両第2係合ピン97とは、水平方向に所定の間隔をあけて離間していて、上記第1治具位置決め部7aは、上記両第1係合ピン8bと上記両第2係合ピン97との間の中央に位置している。
That is, the first engagement pins 8b and the second engagement pins 97 are spaced apart from each other by a predetermined distance in the horizontal direction, and the first
上記治具6は、図1及び図4に示すように、水平方向に延びるアルミニウム合金製の本体フレーム61と、該本体フレーム61の上面に固定され、当該本体フレーム61に沿って延びる板状の鉄製支持台62とを備え、該支持台62には、上記ワークW1,W2の重ね合わせた部分を把持する複数の把持具62aが取り付けられている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
上記本体フレーム61は、下方に開口する断面U字状の細長い第1アルミフレーム61aと、該第1アルミフレーム61aの長手方向に所定の間隔をあけて該第1アルミフレーム61a内に複数配設され、当該第1アルミフレーム61aに一体に固定された板状の第2アルミフレーム61bとを備え、該各第2アルミフレーム61bには、配管や配線等の配索部材68を挿通可能な挿通孔61cが形成されている。
A plurality of the main body frames 61 are disposed in the
また、上記第1アルミフレーム61aの長手方向中央における第1水平フレーム51の反対側には、図示しないツールチェンジャーを取り付ける略ブロック形状のツールチェンジャー取付部60が設けられている。
A substantially block-shaped tool
上記第1アルミフレーム61aの長手方向中央下部には、図5乃至図8に示すように、上記第1アルミフレーム61aと直交する水平方向に延びる第1係合フレーム64(連係部)が取り付けられている。
As shown in FIGS. 5 to 8, a first engagement frame 64 (linking portion) extending in the horizontal direction perpendicular to the
該第1係合フレーム64は、平面視でそれぞれT字状をなす前側係合フレーム65及び後側係合フレーム66が上記第1アルミフレーム61aと直交する水平方向に延びる直線状の連結フレーム67によって連結された形状をなしている。
The
上記前側係合フレーム65は、上記第1アルミフレーム61aと直交する水平方向に当該第1アルミフレーム61aから飛び出すように突出し、且つ、上記第1位置決め孔71aに係脱可能に係合する前側係合爪65aと、該前側係合爪65aの基端側から水平方向両側に張り出す一対の前側張出部65bとからなっている。
The
すなわち、上記前側係合爪65aは、上記第1及び第2係合ピン8b,97の並設方向と交差する水平方向に開口する第1位置決め孔71aに係合することによって当該第1位置決め孔71aと連係して上記支持フレーム53に対する治具6の位置決めを行うようになっている。
That is, the
また、上記前側係合フレーム65における上記第1アルミフレーム61aと直交する水平方向の長さは、上記第1ブロック71と上記両第2ブロック72との間の長さより短く設計されている。
Further, the length of the
上記連結フレーム67における上記第1アルミフレーム61aと直交する水平方向の長さは、上記両第2ブロック72における上記第1アルミフレーム61aと直交する水平方向の長さより長く設定され、上記連結フレーム67における上記第1アルミフレーム61aの長手方向の長さは、上記両第2ブロック72間の長さより短く設定されている。
The horizontal length of the connecting
上記後側係合フレーム66は、上記連結フレーム67における上記第1アルミフレーム61aの長手方向の長さより長く、且つ、その両端部分が上記各第2ブロック72の位置決め溝72aに係脱可能な後側係合爪66aと、該後側係合爪66aの基端側から水平方向両側に張り出す一対の後側張出部66bとからなっている。
The
上記第1アルミフレーム61aの長手方向一端側及び他端側には、図4に示すように、上記第1アルミフレーム61aと直交する水平方向に延びる一対の第2係合フレーム63が設けられている。
As shown in FIG. 4, a pair of second engagement frames 63 extending in the horizontal direction perpendicular to the
該第2係合フレーム63は、図9乃至図12に示すように、細長い板状をなし、上記第2係合フレーム63における上記第1アルミフレーム61aの長手方向内側には、上記前側係合爪65aと同方向に突出し、且つ、上記第2位置決め孔7cに係脱可能に係合する外側係合爪63aが設けられている。
The
上記第1アルミフレーム61aの長手方向両端には、上記支持フレーム53の隣り合う2つの外周面に対応する一対のL字フレーム69(L字形状部)が取り付けられている。
A pair of L-shaped frames 69 (L-shaped portions) corresponding to two adjacent outer peripheral surfaces of the
一方のL字フレーム69の下方に突出する部分には、図13及び図14に示すように、上記第1係合ピン8bが前進した状態で係合する第1係合穴69aが本体フレーム61の長手方向内側に開口するように設けられている。
As shown in FIG. 13 and FIG. 14, a
また、他方のL字フレーム69の下方に突出する部分には、図15及び図16に示すように、上記第2係合ピン97が前進した状態で係合する第2係合穴69bが本体フレーム61の長手方向内側に開口するように設けられている。
Further, in the portion projecting downward from the other L-shaped
そして、上記第1係合穴69a及び第2係合穴69b間の中央の位置に上記第1位置決め孔71aが位置している。
The
また、他方のL字フレーム69の下方に突出する部分には、上記第1コネクタ98が接続可能な矩形状に窪む第2コネクタ69cが上記第2係合穴69bに並設され、上記第2コネクタ69cは、治具6側の配線に繋がっている。
In addition, a
さらに、上記各L字フレーム69を上記支持フレーム53に当接させた状態で上記第1係合ピン8b及び第2係合ピン97が上記第1係合穴69a及び第2係合穴69bに対応する位置となるよう構成されている。
Further, the
上記溶接ロボット3は、アーム3aの先端に溶接ガン3bが取り付けられた産業用多軸ロボットであり、上記溶接ガン3bの姿勢を自由に変えて溶接が行えるようになっている。
The welding robot 3 is an industrial multi-axis robot in which a
上記第1モータ4には、制御盤10が接続され、該制御盤10は、上記各治具6がワーク溶接領域X1及びワークセット領域X2に移動するよう上記第1モータ4に作動信号を出力するようになっている。
A
また、上記制御盤10は、上記各第2モータ55に接続され、上記各支持フレーム53に取り付けられた2つの治具6が上側の位置と下側の位置とにそれぞれ移動するよう上記各第2モータ55に作動信号を出力するようになっている。
The
次に、生産ライン1の生産について説明する。 Next, production of the production line 1 will be described.
図1は、R1方向に回転する回転フレーム5が停止した直後であり、ワークW1,W2を一体に組み立てた組立体11を把持する2つの治具6がワークセット領域X2まで移動し、且つ、ワークW1,W2がセットされて位置決めされた2つの治具6がワーク溶接領域X1まで移動した状態を示す。
FIG. 1 shows a state immediately after the
この図1に示す状態から、まず、溶接ロボット3は、上記溶接ガン3bの姿勢を変えてワーク溶接領域X1の上側の治具6に位置決めされたワークW1,W2の重ね合わせた溶接箇所を溶接する。
From the state shown in FIG. 1, first, the welding robot 3 changes the posture of the
ワーク溶接領域X1の上側の治具6に位置決めされたワークW1,W2の溶接が終了すると、上記制御盤10は、ワーク溶接領域X1に位置する上下2つの治具6が入れ替わるように一方の第2モータ55に作動信号を出力する。すると、組立体11を把持した治具6が下側に、溶接前のワークW1,W2がセットされて位置決めされた治具6が上側に移動する。
When the welding of the workpieces W1 and W2 positioned on the
次いで、溶接ロボット3は、ワーク溶接領域X1において上下の位置が入れ替わった上側の治具6におけるワークW1,W2の重ね合わせた溶接箇所を溶接する。
Next, the welding robot 3 welds the welded portions where the workpieces W1 and W2 are overlapped in the
一方、溶接ロボット3がワーク溶接領域X1において溶接作業を行っている間に、ワークセット領域X2では、作業者H1が上側に位置する治具6から組立体11を取り出す。
On the other hand, while the welding robot 3 is performing the welding operation in the workpiece welding region X1, in the workpiece setting region X2, the worker H1 takes out the
次いで、作業者H1は、上側に位置する治具6にワークW1,W2をセットする。
Next, the worker H1 sets the workpieces W1 and W2 on the
しかる後、作業者H1は、図示しない治具切替ボタンを押す。すると、上記制御盤10は、ワークセット領域X2に位置する上下2つの治具6が入れ替わるように他方の第2モータ55に作動信号を出力する。そして、ワークW1,W2をセットした治具6が下側に、組立体11が把持された治具6が上側に移動する。
Thereafter, the worker H1 presses a jig switching button (not shown). Then, the
その後、作業者H1は、上側に位置する治具6から組立体11を取り出すとともに、上側に位置する治具6にもワークW1,W2をセットする。
Thereafter, the worker H1 takes out the
そして、ワーク溶接領域X1に位置する2つの治具6にセットされたワークW1,W2の溶接が終了し、2つの組立体11が完成するとともに、ワークセット領域X2に位置する2つの治具6にワークW1,W2のセットが終了すると、上記制御盤10は、上記回転フレーム5がR2方向に回転を開始するよう第1モータ4に作動信号を出力する。
Then, the welding of the workpieces W1 and W2 set on the two
そして、R2方向に回転した回転フレーム5が停止した後、上述の手順を繰り返してワークW1,W2の組み立てが行われる。
Then, after the
次に、ワーク位置決め装置2から治具6を取り外す手順について説明する。
Next, a procedure for removing the
まず、制御盤10は、溶接ロボット3に作動信号を出力して、溶接ロボット3のアーム3aの先端から溶接ガン3bを切り離すとともに、支持フレーム53から取り外す治具6のツールチェンジャー取付部60のツールチェンジャー(図示せず)にアーム3aの先端を接続させる。
First, the
次いで、制御盤10は、第1固定ユニット8に作動信号を出力する。すると、第1係合ピン8bが後退して第1係合穴69aから外れる。
Next, the
また、制御盤10は、第2固定ユニット9に作動信号を出力する。すると、ピストンロッド94aの伸縮動作に伴うスライド板93のスライド動作によって第2係合ピン97が後退して第2係合穴69bから外れるとともに、第1コネクタ98が第2コネクタ69cから外れる。
In addition, the
しかる後、溶接ロボット3が治具6を溶接ロボット3側に水平方向に引っ張る。すると、第1位置決め孔71aから前側係合爪65aが外れるとともに両位置決め溝72aから後側係合爪66aが外れ、且つ、連結フレーム67が両第2ブロック72間に対応する。
Thereafter, the welding robot 3 pulls the
また、溶接ロボット3が治具6を溶接ロボット3側に水平方向に引っ張った際、各第2位置決め孔7cから各外側係合爪63aが外れる。
Further, when the welding robot 3 pulls the
そして、溶接ロボット3が治具6を上方に持ち上げる。すると、連結フレーム67が両第2ブロック72間から上方に抜け出て治具6が支持フレーム53から完全に切り離される(図3参照)。
Then, the welding robot 3 lifts the
次に、ワーク位置決め装置2に治具6を取り付ける手順について説明する。
Next, a procedure for attaching the
まず、制御盤10は、溶接ロボット3に作動信号を出力して、溶接ロボット3のアーム3aの先端から溶接ガン3bを切り離すとともに、図示しない治具格納棚に格納された治具6におけるツールチェンジャー取付部60のツールチェンジャー(図示せず)にアーム3aの先端を接続させる。
First, the
次いで、制御盤10は、溶接ロボット3に作動信号を出力して、アーム3a先端に接続された治具6を支持フレーム53の上方まで移動させる。
Next, the
次に、溶接ロボット3におけるアーム3a先端に接続された治具6の第1係合フレーム64における連結フレーム67を両第2ブロック72の間に対応させるとともに、治具6を下降させる。すると、連結フレーム67が両第2ブロック72間を通過する。
Next, the connecting
しかる後、溶接ロボット3が当該溶接ロボット3から離れるように治具6を水平に押す。すると、図5乃至図8に示すように、第1位置決め孔71aに前側係合爪65aが係合するとともに、両位置決め溝72aに後側係合爪66aが係合する。このとき、第1位置決め孔71aに前側係合爪65aが係合するだけでなく、第1位置決め孔71aの溶接ロボット3側に位置する両位置決め溝72aにも後側係合爪66aが係合するので、治具6が勢い余って溶接ロボット3の反対側に第1治具位置決め部7aを中心に回動して支持フレーム53から落ちてしまうのを防ぐことができる。
Thereafter, the
また、溶接ロボット3が当該溶接ロボット3から離れるように治具6を水平に押した際、図9乃至図12に示すように、各第2位置決め孔7cにも各外側係合爪63aが係合する。
Further, when the
第1位置決め孔71aに前側係合爪65aが係合するとともに、両位置決め溝72aに後側係合爪66aが係合し、且つ、各第2位置決め孔7cに各外側係合爪63aが係合すると、治具6の両L字フレーム69が支持フレーム53の隣り合う2つの外周面に当接する。すると、上記第1係合ピン8bが上記第1係合穴69aに対応するとともに上記第2係合ピン97が上記第2係合穴69bに対応し、且つ、上記第1コネクタ98が上記第2コネクタ69cに対応する。
The front
しかる後、制御盤10は、第1固定ユニット8に作動信号を出力する。すると、図13及び図14に示すように、第1係合ピン8bが前進して第1係合穴69aに係合し、それと同時に第1係合ピン8bを介して回転フレーム5側の配管から治具6の各駆動部に圧縮エアが供給されるようになって治具6が動作可能状態になる。
Thereafter, the
また、制御盤10は、第2固定ユニット9に作動信号を出力する。すると、図15及び図16に示すように、ピストンロッド94aの伸縮動作に伴うスライド板93のスライド動作によって第2係合ピン97が前進して第2係合穴69bに係合するとともに、第1コネクタ98が第2コネクタ69cに接続され、それと同時に第1コネクタ98及び第2コネクタ69cを介して回転フレーム5側の配線と治具6側の配線とが接続されて治具6の各駆動部が制御盤10によって制御されるようになる。
In addition, the
そして、治具6のツールチェンジャー取付部60のツールチェンジャー(図示せず)からアーム3aの先端を切り離して、治具6の取付作業を終了する。
And the front-end | tip of the
以上より、本発明の実施形態によると、治具6の主要部分をアルミニウム合金材で形成しているので、治具6全体の重量が軽くなる。したがって、ワーク位置決め装置2周りに可搬重量の小さい溶接ロボット3を設置することができ、ワーク位置決め装置2周りをコンパクトにできる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, since the main part of the
また、アルミニウム合金材からなる本体フレーム61は、水平方向に延びる形状をなしているので、気温が変化すると、その長手方向に伸縮する。しかし、支持フレーム53に対する位置決め基準である第1係合フレーム64を本体フレーム61の長手方向中央に設けており、第1係合フレーム64を支持フレーム53の位置決め基準である第1治具位置決め部7aに連係させることで、治具6の中心が必ず支持フレーム53の位置決め基準に一致する。しかも、本体フレーム61の長手方向両側において、支持フレーム53の第1係合ピン8b及び第2係合ピン97が本体フレーム61の長手方向に前進して本体フレーム61の第1係合穴69a及び第2係合穴69bにそれぞれ係合するので、本体フレーム61が長手方向に伸縮しても、第1係合穴69a及び第2係合穴69bに対する第1係合ピン8b及び第2係合ピン97の前進量が変化するだけで第1係合ピン8b及び第2係合ピン97と第1係合穴69a及び第2係合穴69bとの間における係合が確実に行われる。したがって、環境が変化しても、基準位置がずれない状態で治具6を支持フレーム53に対して確実に固定することができる。
Moreover, since the
また、各第2アルミフレーム61bが第1アルミフレーム61aにおける節の役割を果たすので、本体フレーム61の剛性を高くすることができる。また、配索部材68を各第2アルミフレーム61bの挿通孔61cに挿通させることで、治具6の各駆動部に繋がる配索部材68を第1アルミフレーム61a内に整理良く収容することができる。さらには、配索部材68が第1アルミフレーム61a内に収容されるので、治具6に位置決めしたワークW1,W2を溶接する際、溶接時に発生するスパッタから配索部材68を保護することができる。そして、第1アルミフレーム61aは、外周面の一部が開口する形状をなすので、例えば、第1アルミフレーム61a内に配索部材68を這わす際、作業者による作業が簡単容易である。
Further, since each
また、本体フレーム61の長手方向両端にはそれぞれL字フレーム69が設けられているので、支持フレーム53の長手方向と交差する方向の治具6の位置決めが簡単容易となる。また、支持フレーム53の長手方向と交差する方向の治具6の位置が決まると同時に、第1係合ピン8b及び第2係合ピン97が第1係合穴69a及び第2係合穴69bに係合可能な状態となるので、治具6の交換作業に係る時間を短縮することができる。
In addition, since the L-shaped
また、支持フレーム53に対して治具6を前側係合爪65aの突出方向に前進させると、支持フレーム53の第1位置決め孔71aに前側係合爪65aが係合する。したがって、支持フレーム53に対する治具6の位置決め作業が簡単容易である。
Further, when the
尚、本発明の実施形態では、支持フレーム53に取り付ける2つの治具6を同じ治具6としたが、種類の異なる治具6を取り付けるようにしてもよい。
In the embodiment of the present invention, the two
また、溶接ロボット3や作業者H1が作業する際、各第2モータ55を回転させて治具6を傾けることで溶接ロボット3や作業者H1の作業がし易くなるようにしてもよい。
Further, when the welding robot 3 and the worker H1 work, the welding robot 3 and the worker H1 may be easily operated by rotating the
また、ワーク溶接領域X1に設置する溶接ロボット3を複数にしてもよい。 A plurality of welding robots 3 may be installed in the workpiece welding region X1.
また、本発明の実施形態では、作業者H1は一人であるが、複数の作業者H1がワークセット領域X2で作業するようにしてもよい。 In the embodiment of the present invention, there is one worker H1, but a plurality of workers H1 may work in the work set area X2.
また、本発明の実施形態では、ワークW1,W2の組み立てをスポット溶接で行っているが、これに限らず、アーク溶接やレーザ溶接で行ってもよいし、その他の接合方法で行ってもよい。 In the embodiment of the present invention, the workpieces W1 and W2 are assembled by spot welding. However, the present invention is not limited thereto, and may be performed by arc welding or laser welding, or may be performed by other joining methods. .
また、本発明の実施形態では、支持フレーム53が水平方向に延びる回転軸心周りに回転するようになっているが、支持フレーム53が回転することは必須ではない。
In the embodiment of the present invention, the
本発明は、例えば、溶接を行う際にプレス成形により得たワーク等を把持して位置を決めるワーク位置決め装置に適している。 The present invention is suitable, for example, for a workpiece positioning device that determines a position by gripping a workpiece obtained by press forming when welding is performed.
2 ワーク位置決め装置
6 治具
7a 第1治具位置決め部
8b 第1係合ピン
53 支持フレーム(支持体)
61 本体フレーム
61a 第1アルミフレーム
61b 第2アルミフレーム
61c 挿通孔
64 第1係合フレーム(連係部)
65a 前側係合爪
68 配索部材
69 L字フレーム
69a 第1係合穴
69b 第2係合穴
71a 第1位置決め孔
97 第2係合ピン
W1,W2 ワーク2
61
65a
Claims (4)
該治具を取付・取外可能に支持する支持体とを備えたワーク位置決め装置であって、
上記治具は、水平方向に延びるアルミニウム合金製の本体フレームを備え、
上記支持体は、所定の間隔をあけて水平方向に離間するとともに上記本体フレームの長手方向に進退可能な第1及び第2係合ピンと、当該第1及び第2係合ピン間に位置する治具位置決め部とを備え、
上記本体フレームには、当該本体フレームの中央に位置し、且つ、上記治具位置決め部と連係して上記支持体に対する治具の位置決めを行う連係部と、上記本体フレームの長手方向両側に設けられ、且つ、上記第1及び第2係合ピンが前進した状態でそれぞれ係合する第1及び第2係合穴とが設けられていることを特徴とするワーク位置決め装置。A jig for positioning the workpiece;
A workpiece positioning device comprising a support for supporting the jig so as to be attachable / detachable;
The jig includes a body frame made of an aluminum alloy extending in the horizontal direction,
The support body is spaced apart in the horizontal direction at a predetermined interval and can be moved back and forth in the longitudinal direction of the main body frame, and the support positioned between the first and second engagement pins. A tool positioning part,
The main body frame is provided in the center of the main body frame and on both sides of the main body frame in the longitudinal direction of the main body frame, and a linkage portion for positioning the jig with respect to the support in cooperation with the jig positioning portion. And the workpiece positioning apparatus characterized by providing the 1st and 2nd engagement hole which each engages in the state which the said 1st and 2nd engagement pin advanced.
上記本体フレームは、断面略U字状の細長い第1アルミフレームと、該第1アルミフレームの長手方向に所定の間隔をあけて上記第1アルミフレーム内に複数並設され、当該第1アルミフレームに一体に固定された板状の第2アルミフレームとを備え、
該各第2アルミフレームの中央には、配索部材を挿通可能な挿通孔が形成されていることを特徴とするワーク位置決め装置。The work positioning apparatus according to claim 1,
The main body frame has a long and narrow first aluminum frame having a substantially U-shaped cross section, and a plurality of the main body frames are arranged in parallel in the first aluminum frame at a predetermined interval in the longitudinal direction of the first aluminum frame. And a plate-like second aluminum frame fixed integrally with the
A workpiece positioning device, wherein an insertion hole through which the routing member can be inserted is formed at the center of each second aluminum frame.
上記支持体は、水平方向に延びるとともに断面矩形状をなし、
上記本体フレームの長手方向両端部分には、上記支持体の外周面に対応する一対のL字フレームが設けられ、該各L字フレームを上記支持体に当接させた状態で上記第1及び第2係合ピンが上記第1及び第2係合穴に対応する位置となるよう構成されていることを特徴とするワーク位置決め装置。In the workpiece positioning device according to claim 1 or 2,
The support body extends in the horizontal direction and has a rectangular cross section,
A pair of L-shaped frames corresponding to the outer peripheral surface of the support body are provided at both longitudinal ends of the main body frame, and the first and first L-frames are brought into contact with the support body. 2. A workpiece positioning apparatus, wherein the two engaging pins are arranged at positions corresponding to the first and second engaging holes.
上記治具位置決め部は、上記第1及び第2係合ピンの並設方向と交差する水平方向に開口する位置決め孔を備え、
上記連係部は、上記本体フレームの長手方向と直交する方向に突出し、且つ、上記位置決め孔に係脱可能に係合する係合爪であることを特徴とするワーク位置決め装置。
In the workpiece positioning device according to any one of claims 1 to 3,
The jig positioning portion includes a positioning hole that opens in a horizontal direction intersecting the juxtaposed direction of the first and second engagement pins,
The work positioning apparatus, wherein the linking portion is an engaging claw that protrudes in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body frame and engages and disengages with the positioning hole.
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