JPH0215350B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の車体組立等においてワーク
の搬送手段として用いられるロボツトによる搬送
システムに関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種のロボツトによる搬送システ
ムとして、例えば特開昭58−47578号公報に開示
されるように、平行移動可能な２台の搬送用ロボ
ツト同士をその移動方向に並べて配置するととも
に、その中間位置に仮置台を設け、該仮置台にて
ワークの受渡しを行いながらロボツト同士でワー
クを搬送するようにしたものは知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものでは、ロボツト
間に仮置台を設置する必要があるため、広さの限
られた作業場等では設備配置が困難になることが
あり、また、仮置台での受渡しの際にワークがズ
レているとその状態のままで搬送されてしまい、
以後の作業に支障を来たす恐れもあつた。

ところで、一般に、アーム先端に溶接ガンを取
り付けた溶接ロボツトにおいては、アームに対
し、溶接ガンの重量のみならず、溶接ガンに溶接
電流を供給する２次ケーブル、クランプシリンダ
を作動させるエアやオイル等の圧力流体を供給す
るホース、冷却水を送る冷却水ホース等の重量が
加わるので、アームの慣性質量が増大し、ロボツ
トの動きが空間的、時間的に制約を受けやすいと
いう難がある。

そこで、以上の点に鑑み、溶接ロボツトの如
く、各々水平回動可能なアームを有する２台のロ
ボツトを利用し、そのロボツトを互いにそのアー
ム回動軌跡の端側を接近させて配置して、該各ロ
ボツトのアームに、それぞれワークを着脱自在な
クランプ機構を備えたワーク保持具を設け、ワー
クを上記ロボツト同士で直接受渡して搬送するよ
うにするとともに、各ロボツトのワーク搬送軌跡
上に定置式溶接機を配設することにより、ワーク
をロボツト間の受渡しにより搬送しながら、その
途中で溶接機により溶接するようにすることが考
えられる。その場合、ロボツトはワークを搬送す
るだけとなるので、そのアームの重さを軽くで
き、ロボツトの動きの自由度を増大させることが
できる。

ところが、反面、ワークを両面側に亘り溶接す
るときには、ワークを溶接途中で反転させる必要
があり、このようにワークを反転させる程度に大
きく移動させると、溶接効率や他の装置との干渉
の点で問題が生じる。

本発明の目的は、上述の如く、各々水平回動可
能なアームを有する２台のロボツト同士でワーク
を直接受渡して搬送するとともに、そのロボツト
間のワークの受渡しがワーク保持側面の反転を伴
うことに着目して、そのワーク保持側面の反転を
利用して定置式溶接機によりワークを溶接するよ
うにすることにより、仮置台を介して受渡さずに
ロボツトの位置精度を利用して、ワークをロボツ
ト同士で直接受渡しし、仮置台を廃止してスペー
ス上の制約を解消し、ワークをズレのない状態で
確実に搬送し得るようにするとともに、溶接途中
でワーク自体を反転させることなく表裏面側を溶
接できるようにして、溶接効率の向上等を図るこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段
は、アームを有する２台のロボツトによりワーク
を受渡しして搬送する場合、その各ロボツトのワ
ーク搬送軌跡上に定置式溶接機を配設して、各溶
接機によりワークを搬送しながらその側面側毎を
順に溶接するようにする。

具体的には、本発明の構成は、各々水平回動可
能なアームを備えた第１及び第２の２台のロボツ
トを互いにそのアーム回動軌跡の端側を接近させ
て配置するとともに、該各ロボツトのアームには
それぞれクランプ機構によりパネル状のワークを
側面から着脱可能に保持するワーク保持具を設
け、上記ロボツト同士でワークをワーク保持具に
より保持する保持側面が反転するよう直接受渡し
て搬送するように構成する。

さらに、上記第１ロボツトのワーク搬送軌跡上
に、第１ロボツトにより搬送される途中でワーク
の一方の側面側を溶接する第１の定置式溶接機を
配設する一方、第２ロボツトのワーク搬送軌跡上
には、第２ロボツトにより搬送される途中でワー
クの他方の側面側を溶接する第２の定置式溶接機
を配設する。

（作用） 上記の構成により、本発明では、例えば第１ロ
ボツトから第２ロボツトへワークを搬送する場
合、先ず、第１ロボツトのアームにおけるワーク
保持具のクランプ機構によりワークをその一側面
から保持する。この状態で、第１ロボツトの作動
によりアームが水平に回動してワークが第２ロボ
ツトに最も接近した受渡し位置に搬送され、この
ワークの搬送の途中、第１の定置式溶接機により
ワークの一方の側面側、例えば第１ロボツトによ
る保持側面と反対側の側面側が溶接される。そし
て、上記第１ロボツトによりワークが受渡し位置
に搬送されると、それと前後して第２ロボツトは
第１ロボツトに最も接近した位置に移動して、第
１ロボツトからワークを受け取り、このことによ
つてワークが第１ロボツトから第２ロボツトに移
載される。その際、第２ロボツトはアームにワー
クをその他側面からワーク保持具のクランプ機構
により保持し、このことによりワークの保持側面
が反転する。この後、第２ロボツトの作動により
アームが水平に回動してワークが例えば第１ロボ
ツトと最も離れた位置に搬送される。そして、こ
のワークの搬送の途中、第２の定置式溶接機によ
りワークの他方の側面側、例えば第２ロボツトに
よる保持側面と反対側の側面側が溶接される。

したがつて、この発明の場合、ワーク保持具を
装備したロボツト同士でもつてワークを直接受渡
して搬送するので、従来必要とした仮置台を廃止
でき、広さの限られた作業場等でもその分、設備
配置の自由度を高めることができ、また設備コス
トの低廉化等をも図ることができる。

しかも、上記ロボツトは、必然的に所定位置に
正確に配置され、かつその動作自体も正確なもの
であるため、ワークの直接的な受渡しと相俟つて
ワークをズレのない状態で確実に搬送することが
でき、搬送後ワークに対する作業を設定通りに行
うことができる。

さらに、両ロボツトがワークを受け渡す際にワ
ークの保持側面が反転することを利用して、各ロ
ボツトのワーク搬送軌跡上の定置式溶接機により
ワークの側面側を順に溶接するので、ワーク自体
を溶接の途中で反転させることなくワーク両面側
を溶接することができ、ワークの溶接効率を向上
できるとともに、他の装置との干渉を避けること
ができる。

また、ロボツトはワークを搬送する機能だけ持
てば済み、ワークの溶接は定置式溶接機により行
うので、その分、ロボツトのアーム重さを軽減で
き、ロボツトの動きの自由度を高めることができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る自動車の車体
側面の溶接組立て設備を示し、１は各種の部材・
部品を収納する収納部、２は該収納部１から仮付
け状態にあるアウタパネルW₁を所定の溶接位置
S₁に移送する第１搬入シユータ、３〜５は各々上
記溶接位置S₁の周囲に配設され、第１搬入シユー
タ２により該溶接位置S₁に移送されて来たアウタ
パネルW₁に対し溶接を行う回動型溶接ロボツト
であつて、この溶接ロボツト３〜５のうちの１台
の溶接ロボツト３は、溶接位置S₁でのアウタパネ
ルW₁に対する溶接の合間にパーツ溶接台６上に
てパーツ部品W₂の溶接を行うように構成されて
いる。また、他の１台の溶接ロボツト５は、溶接
位置S₁でのアウタパネルW₁に対する溶接が終了
した後、該アウタパネルW₁をワーク保持具７を
介して保持し、溶接位置S₁から組立て台８上に移
送するように構成されている。尚、溶接ロボツト
４は上記他の２台の溶接ロボツト３，５とは異な
り、溶接位置S₁でのアウタパネルW₁に対する溶
接作業のみを行うものである。以上の構成によつ
て、第１搬入シユータ２により溶接位置S₁に移送
されて来たアウタパネルW₁は、その溶接位置S₁
において溶接ロボツト３〜５により本付け溶接が
なされ、しかる後、溶接ロボツト５により組立て
台８に移送されるようになつている。

また、９は上記収納部１から仮付け状態にある
クオータインナパネルW₃を所定の待機位置S₂に
移送する第２搬入シユータ、１０は該第２搬入シ
ユータ９の待機位置S₂近傍に配設された搬送ロボ
ツトである。この搬送ロボツト１０は本発明でい
う第１ロボツトを構成するもので、上記第２搬入
シユータ９により待機位置S₂に移送されて来たク
オータインナパネルW₃（ワーク）を、該待機位置
S₂から後述の回動型溶接ロボツト１５に受渡しを
すべく移送するようになつている。また、１３お
よび１４は上記搬送ロボツト１０に対応して配設
された定置式の溶接機（本発明における第１の定
置式溶接機）であつて、該溶接機１３，１４は、
搬送ロボツト１０により移送されるクオータイン
ナパネルW₃に対し、その移送途中において一方
の側面側の本付け溶接を行うものである。

さらに、１５は上記組立て台８周囲の第２搬入
シユータ９の待機位置S₂側に配設された本発明で
いう第２ロボツトとしての回動型溶接ロボツトで
あつて、該溶接ロボツト１５は、組立て台８上で
のワークの溶接組立て（後述する如くアウタパネ
ルW₁とクオータインナパネルW₃とフロントピラ
ーインナW₄相互間の溶接組立て）を行うととも
に、この組立て台８上でのワークの溶接組立ての
合間に上記搬送ロボツト１０により移送されて来
るクオータインナパネルW₃を該搬送ロボツト１
０からワーク保持具１６を用いて受取り、組立て
台８上に移送するように構成されている。１７は
上記回動型溶接ロボツト１５に対応して配設され
た定置式の溶接機（本発明における第２の定置式
溶接機）であつて、該溶接機１７は、回動型溶接
ロボツト１５により移送されるクオータインナパ
ネルW₃に対し、その移送途中において、上述の
如く搬送ロボツト１０による移送の途中で溶接機
１３，１４によつて本付け溶接される一方の側面
と反対の側面側の本付け溶接を行うものである。
以上の構成によつて、第２搬入シユータ９により
待機位置S₂に移送されて来たクオータインナパネ
ルW₃は、搬送ロボツト１０および回動型溶接ロ
ボツト１５によりその待機位置S₂から組立て台８
に移送され、かつその移送途中において溶接機１
３，１４，１７により本付け溶接が施されるよう
になつている。

加えて、上記組立て台８の近傍には、該組立て
台８上において上記回動型溶接ロボツト１５と共
働してワークの溶接組立てをする他の２台の回動
型溶接ロボツト１８，１９が配設されており、こ
の溶接ロボツト１８，１９のうちの一方の溶接ロ
ボツト１８は、組立て台８でのワークの溶接組立
ての合間に、載置台２０上に載置されワーク保持
具４０でクランプされたフロントピラーインナ
W₄を該載置台２０から組立て台８上に移送する
ように構成されている。また、他方の溶接ロボツ
ト１９は、組立て台８でのワークの組立溶接が終
了した後、その組立てられたワーク組みW₅をワ
ーク保持具２１を介して保持し、組立て台８から
搬出シユータ２２の取出し位置S₃に移送するよう
に構成されている。よつて、上記組立て台８上に
おいては該組立て台８に各々移送されて来たアウ
タパネルW₁とクオータインナパネルW₃とフロン
トピラーインナW₄とが溶接ロボツト１５，１８，
１９により相互に溶接されて車体側面を構成する
ことになる所定形状のワーク組みW₅が組立てら
れ、しかる後、このワーク組みW₅は溶接ロボツ
ト１９により取出し位置S₃にて搬出シユータ２２
に移送載置され、該搬出シユータ２２により次の
工程に移送されるようになつている。

上記搬送ロボツト１０および該搬送ロボツト１
０からクオータピラーインナW₄を受取る回動型
溶接ロボツト１５の具体的構造はそれぞれ第２図
に示されている。

すなわち、上記搬送ロボツト１０は、回動可能
な回転基台２３と、該回転基台２３上に揺動可能
に立設された支柱２４と、該支柱２４の上部より
水平方向に延びるアーム２５とを備えており、上
記アーム２５は、回転基台２３の回動に伴い水平
回動可能になつているとともに、その軸廻りに回
転可能でかつ上下方向に揺動可能に設けられてい
る。また、上記アーム２５の先端には、各々クオ
ータインナパネルW₃の所定部分に着脱自在な複
数のクランプ機構２６，…を備えたワーク保持具
２７が設けられていて、該ワーク保持具２７によ
りクオータインナパネルW₃を、上記定置式溶接
機１３，１４により溶接される側面と反対側の他
方の側面側から保持するようにしている。

また、上記回動型溶接ロボツト１５は、搬送ロ
ボツト１０の場合と同じ構成の回転基台２８と支
柱２９とアーム３０とを備えており、該アーム３
０の先端には連結部材３１を介して溶接ガン３２
が取付けられているとともに、該連結部材３１に
はワーク保持具１６を装着するためのジヨイント
部３３が設けられている。

一方、上記回動型溶接ロボツト１５のワーク移
送の際に用いられるワーク保持具１６は、第３図
および第４図に詳示するように、クオータインナ
パネルW₃の形状に応じて組立てられた組み枠３
４を備え、該組み枠３４には、上記溶接ロボツト
１５のジヨイント部３３に連結可能なチヤツク機
構３５が取付けられているとともに、揺動部材３
６や作動シリンダ３７等からなる複数（図では３
つ）のクランプ機構３８，…がそれぞれクオータ
インナパネルW₃の所定部分に対して着脱自在に
設けられていて、溶接ロボツト１５によるワーク
移送時には該溶接ロボツト１５（ジヨイント部３
３）に装着された状態で各クランプ機構３５によ
りクオータインナパネルW₃を上記定置式溶接機
１７により溶接される側面と反対側の一方の側面
側から保持するように構成されている。尚、ワー
ク保持具１６は、溶接ロボツト１５による作業時
には該溶接ロボツト１５の移動エリア内つまりア
ーム３０の回動軌跡内の所定位置に置かれるよう
になつている。

そして、上記搬送ロボツト１０と回動型溶接ロ
ボツト１５とは、互いにそのアーム２５，３０の
回動軌跡の端側が接近し合つた状態に配置されて
いて、その接近位置S₄において搬送ロボツト１０
のワーク保持具２７から溶接ロボツト１５のワー
ク保持具１６にクオータインナパネルW₃をその
保持側面が反転するようにして直接受渡すように
している。

次に、本発明のロボツトによる搬送システムに
係るところの、クオータインナパネルW₃を第２
搬入シユータ９の待機位置S₂から組立て台８に移
送する搬送ロボツト１０および回動型溶接ロボツ
ト１５の作動について詳しく説明する。

第２搬入シユータ９により仮付け状態にあるク
オータインナパネルW₃が待機位置S₂に移送され
て来た場合には、搬送ロボツト１０は、予めその
待機位置S₂に待機しており、アーム２５先端のワ
ーク保持具２７にて上記クオータインナパネル
W₃を保持するように動作する。しかる後、この
クオータインナパネルW₃を保持した状態のまま
回動型溶接ロボツト１５のアーム３０回動軌跡と
の接近位置S₄にまで移動（回転基台２３の回動）
する。そして、この移動途中においては、上記搬
送ロボツト１０は溶接機１３，１４と対向する位
置で一旦停止し、該搬送ロボツト１０に保持され
たクオータインナパネルW₃に対し、上記溶接機
１３，１４によつて一方の側面側の本付け溶接が
なされる。

一方、上述の如く搬送ロボツト１０によりクオ
ータインナパネルW₃が回動型溶接ロボツト１５
のアーム３０回動軌跡との接近位置S₄に移送され
た際には、回動型溶接ロボツト１５は、該溶接ロ
ボツト１５の移動エリア内の所定位置に置かれて
あるワーク保持具１６の所でアーム３０先端のジ
ヨイント部３３を該ワーク保持具１６のチヤツク
機構３５に連結せしめてワーク保持具１６を装着
した後、搬送ロボツト１０のアーム２５回動軌跡
との接近位置S₄にまで移動（回転基台２８の回
動）している。尚、組立て台８上で組立てられた
ワーク組みW₅は、上記溶接ロボツト１５が搬送
ロボツト１０のアーム２５回動軌跡との接近位置
S₄側に移動している間に他の回動型溶接ロボツト
１９によつて組立て台８から搬出シユータ２２の
取出し位置S₃に移送される。

そして、搬送ロボツト１０のアーム２５回動軌
跡と溶接ロボツト１５のアーム３０回動軌跡との
接近位置S₄においては、搬送ロボツト１０と溶接
ロボツト１５とは、搬送ロボツト１０のワーク保
持具２７に保持されたクオータインナパネルW₃
を該ワーク保持具２７側から溶接ロボツト１５の
ワーク保持具１６側に直接かつ裏返し状態で受渡
すように動作する（第２図参照）。

しかる後、クオータインナパネルW₃を受渡し
た側の搬送ロボツト１０は、第２搬入シユータ９
の待機位置S₂に移動し、その待機位置S₂において
第２搬入シユータ９により次のクオータインナパ
ネルW₃が移送されて来るまで待機することにな
る。一方、クオータインナパネルW₃を受取つた
側の溶接ロボツト１５は、ワーク保持具１６でク
オータインナパネルW₃を保持した状態のまま組
立て台８の所まで移動し、該組立て台８上にクオ
ータインナパネルW₃を載置するように動作する。
また、この移動途中においては、上記溶接ロボツ
ト１５は溶接機１７と対向する位置で一旦停止
し、該溶接ロボツト１７に保持されたクオータイ
ンナパネルW₃に対し、上述の如く搬送ロボツト
１０の移動途中で溶接機１３，１４によつて本付
け溶接された一方の側面と反対の側面側の本付け
溶接が上記溶接機１７によつてなされる。

次いで、上記溶接ロボツト１５は、その移動エ
リア内の所定位置すなわち、クオータインナパネ
ルW₃を載置した位置にてそのままワーク保持具
２１を分離し、組立て台８上において、ワーク保
持具２１を装着していない状態で組立て台８の周
囲に配設された他の２台の回動型溶接ロボツト１
８，１９と共働しながらアーム３０先端の溶接ガ
ン３２によりワークの溶接組立てを行うように動
作する。以上によつて、搬送ロボツト１０および
回動型溶接ロボツト１５の１サイクルの作動が終
了する。

したがつて、このように、本発明のロボツトに
よる搬送システムにおいては、搬送ロボツト１０
と溶接ロボツト１５とが各々ワーク保持具２７，
１６を用いてクオータインナパネルW₃を直接受
渡して搬送することができるので、従来必要とし
た仮置台を完全に廃止することができる。この結
果、広さの限られた作業場等でもその分設備配置
の自由度を高めることができるとともに、設備コ
ストの低廉化および作業の効率化等を図ることが
できる。

しかも、その際、上記両ロボツト１０，１５
は、必然的に所定位置に正確にかつ確実に固定さ
れた状態で配置されるとともに、その動作自体も
誤差をほとんど生じない正確なものであるため、
クオータインナパネルW₃の直接的な受渡しと相
俟つて該クオータインナパネルW₃をズレのない
状態で確実に搬送することができ、組立て台８上
でのワークの溶接組立てを行う上で非常に有効で
ある。

また、上記溶接ロボツト１５は、本来組立て台
８でのワークの溶接組立てを行うものであつて、
ワーク保持具１６の着脱を行うだけで本来の作業
に支障を来たすことなく、上述の如くクオータイ
ンナパネルW₃の移送をも行うことができるので、
仮置台の廃止と相俟つて設備配置の自由度の増大
化等を一層図ることができる。

さらに、上記両ロボツト１０，１５が接近位置
S₄でクオータインナパネルW₃を受け渡す際にク
オータインナパネルW₃の保持側面が反転するが、
そのことを利用して、先ず、搬送ロボツト１０の
搬送軌跡上の定置式溶接機１３，１４によりワー
クの一方の側面側が溶接され、次いで、クオータ
インナパネルW₃が回動型溶接ロボツト１５に受
け渡しされた後は、その搬送軌跡上の定置式溶接
機１７によりクオータインナパネルW₃の他方の
側面側が溶接されるので、クオータインナパネル
W₃自体を溶接の途中で反転させることなくその
両面側を溶接することができ、クオータインナパ
ネルW₃に対する溶接効率を向上できるとともに、
クオータインナパネルW₃自体の反転に伴う他の
装置との干渉を避けることができる。

また、両ロボツト１０，１５によりクオータイ
ンナパネルW₃を搬送する途中で、定置式溶接機
１３，１４，１７により溶接するので、特に搬送
ロボツト１０は搬送専用となり、そのアーム２５
の重さを軽減でき、ロボツト１０の動きの自由度
を高めることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例を包含するものであ
る。例えば、上記実施例では、本発明を、自動車
の車体側面の溶接組立て設備に適用した場合につ
いて述べたが、ワークを搬送する必要のあるいか
なる所でもロボツトによる搬送手段として適用実
施することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のロボツトによる
搬送システムによれば、ワーク保持具を装備した
ロボツト同士でもつてワークを直接受渡して搬送
することができるので、従来必要とした仮置台を
廃止でき、広さの限られた作業場等でもその分設
備配置の自由度を高めることができ、また設備コ
ストの低廉化等をも図ることができる。しかも、
上記ロボツトは、必然的に所定位置に正確に配置
され、かつその動作自体も正確なものであるた
め、ワークの直接的な受渡しと相俟つてワークを
ズレのない状態で確実に搬送することができ、搬
送後ワークに対する作業を設定通りに行うことが
できるという利点を併せ有する。さらに、各ロボ
ツトのワーク搬送軌跡上で定置式溶接機によりワ
ークの側面を交互に順に溶接するので、ワーク自
体を溶接の途中で反転させることなくワーク両面
側を溶接することができ、溶接効率を向上できる
とともに、他の装置との干渉を避けることができ
る。また、ロボツトはワークを搬送する機能だけ
でよく、ワークの溶接は定置式溶接機により行う
ので、ロボツトのアーム重さを軽減でき、ロボツ
トの動きの自由度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
自動車の車体側面の溶接組立て設備の全体を示し
た模式平面図、第２図は第１図のＡ方向から搬送
ロボツトおよび回動型溶接ロボツトを見た斜視
図、第３図はワーク保持具によるクオータインナ
パネル保持状態を示す平面図、第４図は第３図の
−線に沿つて見た側面図である。 １０……搬送ロボツト（第１ロボツト）、１３，
１４……溶接機（第１の定置式溶接機）、１５…
…回動型溶接ロボツト（第２ロボツト）、１７…
…溶接機（第２の定置式溶接機）、１６，２７…
…ワーク保持具、２５，３０……アーム、２６，
３８……クランプ機構、W₃……クオータインナ
パネル（ワーク）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 各々水平回動可能なアームを備えた第１及び
   第２の２台のロボツトが互いにそのアーム回動軌
   跡の端側を接近させて配置され、該各ロボツトの
   アームにはそれぞれクランプ機構によりパネル状
   のワークを側面から着脱可能に保持するワーク保
   持具が設けられており、ワークを上記ロボツト同
   士でワーク保持具により保持する側面が反転する
   よう直接受渡して搬送するように構成されている
   とともに、上記第１ロボツトのワーク搬送軌跡上
   には第１ロボツトにより搬送される途中でワーク
   の一方の側面側を溶接する第１の定置式溶接機が
   配設されている一方、第２ロボツトのワーク搬送
   軌跡上には第２ロボツトにより搬送される途中で
   ワークの他方の側面側を溶接する第２の定置式溶
   接機が配設されていることを特徴とするロボツト
   による搬送システム。