JPH0433798A - 溶接搬送装置 - Google Patents

溶接搬送装置

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JPH0433798A
JPH0433798A JP2139099A JP13909990A JPH0433798A JP H0433798 A JPH0433798 A JP H0433798A JP 2139099 A JP2139099 A JP 2139099A JP 13909990 A JP13909990 A JP 13909990A JP H0433798 A JPH0433798 A JP H0433798A
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welding
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work
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jig
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Michio Higaki
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶接搬送装置に係り、詳しくは、複数種のワー
クを連続的に溶接する組立ラインに設けられる溶接搬送
装置に関するもので、例えば自動車の車体組立ライン等
に用いられるものである。
〔従来の技術] 自動車の組立ライン等では、従来より、複数車種の車体
を組み立てるために、回転治具手段が用いられることが
多い。その回転治具手段は、被組付体の搬送ラインに対
応して配置され、その搬送ラインにおける所定の組付位
置上の被組付体に対して進退移動自在に構成され、車種
信号に基づいて、所要の組付部材を対応する治具で受は
取り、それを組付姿勢に回転割り出しした後、被組付体
に対して前進させ、組付手段で組み付けをおこなうよう
構成されていた。しかし、このような装置では、組付部
材を受は取らせる作業とその組付部材を組み付ける作業
とが、離れた位置で別々におこなわれていたため、生産
性の向上に難点があった。
そこで、例えば、特開昭61−235280号公報には
、回転治具手段そのものを移動させることな(、組付部
材の受は取り作業と組み付は作業とを併せおこなうこと
ができるようにした装置が提案されている。これは、回
転治具手段を移動させるかわりに、組付部材を把持する
治具をシリンダ装置て被組付体に対して進退移動自在に
構成し、組み付は作業時に、そのシリンダ装置を作動さ
せて、組付部材を被組付体に対して前進させるようにし
たものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記したような従来の回転治具手段は地上に
配置され、治具に把持させた組付部材を、被組付体に対
して側方から前進させるように構成されている場合が多
かった。したがって、その装置を配置するためには、比
較的に広いスペースを要するという難点があった。
省スペースを実現しつつ、能率のよい組立ラインを完成
するためには、回転治具手段や組付手段等と共に、各作
業位置間やステーション間で被組付部材や組付部材を搬
送する搬送手段を、立体的にコンパクトに配置すること
が考えられる。しかし、そのように立体的に構成する場
合、搬送手段によって搬送される被組付部材等が、他の
手段や部材と干渉することのないようにするとともに、
各装置間にアイドルスペースを要することなく、複数の
装置を適宜に組み合わせて効率よく配列展開できるよう
にすることが望ましい。このような点については、組付
装置として溶接手段を採用した場合においても同様であ
る。
本発明はこのような事情を考慮してなされ、省スペース
を実現しつつ複数の装置を効率よ(配列展開して、アイ
ドルタイムを発生させることなく、複数の車種の車体を
連続的に能率よく組み付けることができる溶接搬送装置
を提供することを課題としている。
〔課題を解決するための手段〕
複数種のワークを連続的に溶接する組立ラインに設けら
れる溶接搬送装置にあって、前記課題を解決するために
、ワークを作業位置に位置決めする複数の位置決め治具
が個々に作業位置に回転割り出し可能に設けられ、かつ
その作業位置に割り出された位置決め治具上のワークを
、その作業位置よりも上方の搬送位置に挙上させ、ある
いは、その搬送位置から作業位置に降下させるリフター
が設けられている回転治具手段と、その回転治具手段の
上方に設けられ、上記作業位置に割り出されたワークを
溶接する溶接手段と、前記搬送位置にあるワークを、少
なくとも回転割り出し中の上記回転治具手段と干渉する
ことのない挙上位置に挙上させ、あるいはその挙上位置
にあるワークを前記搬送位置に降下させる昇降機構と、
上記搬送位置または挙上位置にあるワークを搬出し、あ
るいは上記仔送位置または挙上位置にワークを搬入する
移動機構とを有する搬送手段を、上記回転治具手段と溶
接手段との間に設けている。
〔作  用〕
ワークが搬送位置に搬入される前に、例えば車種検出手
段等からの車種信号に基づいて、予め、対応する位置決
め治具が、作業位置に割り出される。ワークが、搬送位
置に搬入されると、その位置に挙上したりフタ−によっ
て受けられて、位置決め治具上の作業位置に降下されて
位置決めされ、その位置で、溶接手段により溶接される
。溶接されたワークは、リフターによって、搬送位置に
挙上されて、搬送手段によって次の溶接搬送装置へ搬出
される。
次の溶接搬送装置では、その搬送位置に搬入されたワー
クを、リフターで、作業位置に割り出されで待機してい
る位置決め治具上に降下させ、その位置で、同様に次の
溶接作業をおこなうことができる。
上記の工程において、後のワークが、先のワークと異な
る場合には、先のワークを搬出する際に、昇降機構によ
って挙上位置に挙上させることによって、その先のワー
クと干渉することなく、後のワークのために、位置決め
治具の回転割り出しをおこなうことができる。また、搬
入される後のワークをも、挙上位置に挙上させることに
よって、その割り出し回転中の位置決め治具と干渉しな
いようにすることができる。つまり、搬送手段は、昇降
機構によって搬送位置または挙止位置のいずれの位置に
ワークを把持した状態でも、移動機構によって次の装置
にワークを搬送できるように構成されている。よって、
搬入されるワークが、先のワークと同一種の場合には、
位置決め治具の回転割り出しは不要となるため、そのワ
ークは、搬送位置に把持された状態で搬送するものとし
、先のワークと異なるワークを搬入する場合にのみ、両
ワークを昇降機構によって挙上位置に挙上するようにす
ればよい。したがって、異種ワーク間においても待機を
要することなく、搬入・搬出をおこなうことができる。
このように、各手段を上下の立体配置として、各手段相
互間における作動性を阻害する要因をなくすとともに、
回転割り出し中の位置決め治具と干渉することなく、ワ
ークを搬入・搬出できることから、複数種のワークの組
付作業をアイドルタイムを発生させることなく連続的に
能率よく進捗させることができる。そして、溶接搬送装
置を複数配列する場合においても、各装置間に待機のた
めのアイドルスペースを設ける必要がなくなり、装置間
スペースを削減することもできる。なお、配置する溶接
搬送装置や溶接手段の数、および溶接手段によっておこ
なわれる組付作業の内容は適宜に設定されてよ(、例え
ば単一の溶接搬送装置を別の組付装置と組み合わせて配
置してもよい。
また、同一内容の組付作業を複数の溶接搬送装置におこ
なわせて、より多くの車種に対応させることもできる。
さらに、このような溶接搬送装置を構成する各手段、す
なわち回転治具手段、溶接手段および搬送手段は、上述
したように、上下に立体的に配置されているので、例え
ばビット内に回転治具手段を設け、その回転治具手段と
、その上方に配置した溶接手段との間に搬送手段を地上
レベルに配置することにより、前述した装置間の省スペ
ースと併せて幅方向の効果的な省スペースをも実現する
ことができる。
〔発明の効果〕
本発明の溶接搬送装置は、搬送手段を、回転治具手段と
溶接手段との間に設けているので、三者が機能的な立体
構成になっており、装置の幅方向の効果的な省スペース
を実現することができ、工場のレイアウトの自由度を向
上させることができる。
そして、異種のワークが連続する場合には、両ワークを
昇降機構によって挙上位置に退避させることにより、両
ワークを、回転割り出し中の回転治具手段と干渉させる
ことなく、搬入・搬出することができる。そのため、待
機を要さず、装置間スペースを削減することができる。
また、上下の立体配置により、各手段相互間においても
作動性を阻害する要因をなくしている。よって、本装置
を、アイドルスペースを設けることなく適宜シリーズに
組み合わせて組立ラインに効率よく配列展開し、多種の
ワークの組付は作業を、アイドルタイムを生じることな
く、連続して能率よくおこなうことができる。
〔実 施 例〕
以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
本実施例に示す溶接搬送装置は、省スペースを実現し、
かつシリーズに展開でき、アイドルタイムやアイドルス
テーションを発生させることなく、複数車種の車体構成
品を連続的に能率よく組み付けることができるように、
以下のように構成される。
第4図に示すように、溶接搬送装置1は、ワークとなる
複数車種の車体構成品2を連続的に組み付ける車体組立
ライン3の溶接組付ステーション4に3基シリーズに設
けられている。各装置f I A 。
IB、ICは諮問−の構成をなし、第1図に示すように
、搬入されるワーク2に対応する位置決め治具11を作
業位置5に割り出し可能な回転治具手段7と、作業位置
5に割り出された位置決め治具11上のワーク2を溶接
する溶接手段8と、その回転治具手段7と溶接手段8と
の間に設けられる搬送手段9とを具備している。
その回転治具手段7は、ピント10内に据え置かれ、各
ワーク2を係脱自在に固定する三つの位置決め治具11
を有し、各ワーク2をそれぞれ作業位置5に位置決めで
きるように、略水平な枢軸12を軸としてモータ30(
第4図参照)により回転駆動されるとともに、その作業
位置5から上方の搬送位置6にワーク2を挙上するリフ
ター41を具備している。
溶接手段8は、地上に立設されたコラム13A。
13Bに設けられ、回転治具手段7によって、作業位置
5に割り出されたワーク2を溶接する溶接ロボットより
なる。なお、各溶接搬送装置IA。
IB、ICでは、内容の異なるシーケンシャルな溶接作
業がおこなわれ、三種のワーク2を連続してン容接でき
るようにしている。
搬送手段9は、その両コラム13A、13Bの略中間部
位に略水平に配置され、昇降機構14(第2図参照)と
移動機構15(第4図参照)とを有している。その昇降
機構14は、作業位置5にあるワーク2を、位置割り出
しのために回転する位置決め治具11と干渉することの
ない挙上位置17(二点鎖線で示す)に挙上させ、ある
いはその挙上位置17にあるワーク2を搬送位置6に降
下させる動作をおこなう。一方、移動機構15は、挙上
位置17に挙上されたワーク2を次の溶接搬送装置1に
搬出する。なお、第1図中、R(−点鎖線で示す)は位
置決め治具11の最大旋回径を示す。
このように構成される各溶接搬送装置IA、IB、IC
が配置されている溶接組付ステーション4(第4図参照
)では、前の作業ステーション18で、必要な組付部材
を仮付けされたワーク2が、オーバーヘッドコンベヤ(
図示省略)で、最上流側の溶接搬送装置IAに搬入され
る前に、別途配置されている車種検出手段等からの車種
信号に基づいて、予め、対応する位置決め治具11が、
作業位置5に劃り出される。ワーク2が、搬送位置6に
搬入されると、上昇したりフタ−41によって受けられ
て、位置決め治具11上の作業位置5に鋒下された後位
置決めされ、溶接手段8により溶接される。溶接された
ワーク2は、リフター41によって、搬送位置6に挙上
されて、搬送手段9によって次の溶接搬送装置IBへ搬
出される。
次の溶接搬送装置IBでは、その確送位置6に搬入され
たワーク2を、リフター41で、作業位置5に割り出さ
れて待機している位置決め治具11上に陳下させ、その
作業位置5で、同様に次の溶接作業がおこなわれる。
上記の工程において、後のワーク2が、先のワーク2と
異なる場合には、先のワーク2を昇降機構14によって
挙上位置17に挙上することにより、その先のワーク2
と干渉することなく、後のワーク2のために、位置決め
治具11の回転割り出しをおこなうことができる。つま
り、挙上位置17にある先のワーク2は、位置決め治具
11の最大旋回径Rの外側に位置している。また、後の
ワーク2の搬入についても、昇降機構14Sこよって挙
上位置17に挙上することによって、割り出し回転中の
位置決め治具11と干渉しないようにすることができる
。よって、異種ワーク間でも、待機のためのスペースや
時間を必要としない。
搬送手段9は、昇降機構14によって搬送位置6または
挙上位置17のいずれの位置にワーク2を把持した状態
でも、移動機構15によってワーク2を搬送できるよう
に構成されている。したがって、先のワーク2と同一種
のワーク2を溶接し、かつ搬送する場合には、位置決め
治具11の回転割り出しは不要となるため、そのワーク
2は、搬送位置6に把持された状態で搬送するものとし
、先のワーク2と異なるワーク2を搬送する場合にのみ
、両ワーク2,2を昇降機構14によって挙上位置17
に挙上するようにすればよい。この場合、ワーク2は挙
上位置17のまま搬送してもよいし、位置決め治具11
の回転割り出し中は、−旦挙上位置17に挙上させて搬
送し、割り出し終了後に、搬送位置6に鋒下させて搬送
してもよい。
次いで、溶接搬送装置ICでの溶接が完了すると、その
ワーク2は、オーバーヘッドコンベヤで別のステーショ
ン(図示省略)に搬出される。
このように、各手段7,8.9を上下の立体配置として
、各手段7,8.9相互間における作動性を阻害する要
因をなくすとともに、異種ワーク間においても、回転割
り出し中の位置決め治具11と干渉することなく、ワー
ク2を搬入・搬出できるようにして、三種のワーク2の
溶接・搬送作業をアイドルタイムを発生させることなく
連続的に能率よく進捗させることができる。また、待機
を要さないため、各溶接搬送装置1.1間にアイドルス
ペースを設ける必要がな(なり、装置間スペースを削減
することもできる。
さらに、上述したように、回転治具手段7をピッ1−1
0内に設け、その上に、搬送手段9および溶接手段8を
上下に立体的に配置しているので、前述した装置間スペ
ースの削減と併せて幅方向の効果的な省スペースをも図
り、工場のレイアウトの自由度を大幅に向上させること
ができる。
詳しく説明すると、ワーク2は(第30参照)、形状が
異なる三車種の車体側部の外板であり、第4図に示すよ
うに配列した各溶接搬送装置IA。
IB、ICにて、所要の組付部材(図示省略)が、順次
溶接により組み付けられる。その組付部材は、各溶接手
段8て溶接される前に、溶接組付ステーション4の上流
側に設けられた作業ステーション18で、ワーク2に仮
止めされる。すなわち、作業ステーション18には、プ
リセット治具34が設けられ、搬入されたワーク2に、
作業員が、各種組付部材を、プリセットできるようにな
っている。
ワーク2を作業位置5に位置決めする回転治具手段7は
、ピット10内に載置した基板19に立設される支持台
20.21上に、モータ30によって回転駆動される枢
軸工2を略水平に枢支させ、その枢軸12に、第1図に
示すように、略三角形状の取付部材16を介して、三つ
の位置決め治具11を放射状に取り付けている。その位
置決め治具11は、台板22上に支持部材23a、24
aを介して設けられた一対のクランプ機構23,24と
、その中間に立設される支持棒27よりなる。
各クランプ機構23.24は、支持部材23a。
24a上のワーク2に対して、エアシリンダ28゜29
でクランパー31.32を起倒操作することにより、ワ
ーク2を、支持部材23a、24aおよび支持棒27を
介して台板22上に係脱自在に把持できるようになって
いる。そして、その台板22には、ワーク2を昇降させ
るリフター41A。
41Bが立設され、ワーク2を図示の作業位置5と搬送
位置6間に昇降させることができるようになっている。
作業位置5は、台板22が略水平な上方位置にあり、ク
ランプ機構23.24によって把持されたワーク2が、
その上方に配置された溶接手段8A、8Bによって溶接
されうる位置をいい、その作業位置5の両下方の位置を
待機位置25.26と称している。ワーク2の位置の割
り出し動作、つまり、車種信号等に基づいて、対応する
ワーク2を作業位置5に転回させる動作、およびワーク
2のクランプ動作やアンクランプ動作等は、別途車体組
立ライン3に配置されているコントロールユニット(図
示省略)からの指令により制御操作されるようになって
いる。
作業位置5に割り出されたワーク2を溶接する溶接手段
8は、いわゆる溶接ロボットであり、ピット10の両側
の地上に立設されたコラム13に支持されるプラットフ
ォーム33上に設けられ、コントロールユニットからの
指令で、上下に動作するアーム35によって溶接ガン(
図示省略)を、作業位置5にあるワーク2に対応させ、
車種に応した溶接作業をおこなえるようになっている。
なお、各溶接搬送装置IA、IB、ICに配置される溶
接ロボット8には、それぞれ異なる作業内容をシーケン
シャルに教示・実行させるようにしている。
溶接ロボット8によって溶接されたワーク2を、次の溶
接搬送装置IBに搬出する搬送手段9は、前述したよう
に、昇降機構14と移動機構15とよりなる。その昇降
機構14は、第2図および第3図に示すように、ワーク
2の両側を把持する一対のクランプ手段38.39が、
それぞれエアシリンダ36.36によって、ガイドレー
ル42゜42に沿って搬送位置6(実線で図示)と挙上
位置17(二点鎖線で図示)との間を略垂直に昇降動作
するように構成されている。すなわち、クランプ手段3
8.39は、エアシリンダ44で、それぞれ両側からワ
ーク2に対して進退移動され、そのロンド端に固定され
た受は部材46上のワーク2に対して、クランパー47
をエアシリンダ48で起倒操作することにより、ワーク
2の両側を把持できるようになっている。そして、その
クランプ手段38.39が、各一対のガイドレール42
.42に摺動自在に跨乗する摺動体53,53に、支持
部材55を介して取り付けられ、その支持部材55がエ
アシリンダ36.36によって上下動させられるように
なっている。
そのガイドレール42.42は、コラム13の内側に略
水平に支持されるフレーム部材50.50の各内側に溶
接組付ステーション4の全長にわたり設けられる各二本
のガイドレール51.51に跨乗する摺動体52.52
に固定され、水平に移動自在となっている。したがって
、昇降機構14は、ワーク2を把持して、そのガイドレ
ール51に沿って、各溶接搬送装置IA、IB、IC間
(第4図および第5図参照)を移動自在となっている。
そして、二組の昇降機構14が、両溶接搬送装置IA、
IB間に跨がる長尺のラック57.58(第1図および
第2図参照)上に同装置IA、IB間の間隔で固定され
、そのラック57.58の下部に形成されたラック歯車
が、溶接搬送装置IBの下流端に枢支されたピニオン5
9.60(第1図および第2図参照)に噛み合っている
。両ビニオン59.60はシャフト63によって連結さ
れ、一方のコラム13B(第1図参照)に支持部材61
を介して支持されるモータ62によって同調回転される
ようになっている。そのシャフト63の他端(第2図参
照)には、伝導手段を介して位置検出手段64が接続さ
れ、ワーク2の位置を検出できるようになっている。
このようなランクとビニオン機構によって搬送手段9の
移動機構15を構成し、コントコールユニントからの指
令によって、両ピニオン59,60を回転させ、ラック
57,58に固定されている両昇降機構14A、14B
に把持させたワーク2を、各溶接搬送装置IA、IB、
IC間に移動操作できるようになっている。なお、第1
図中、65A、65Bは、それぞれエアシリンダ66゜
66により、実線で示す作業位置と二点鎖線で示す格納
位置との間を俯仰するメンテナンスプラットフォーム、
67A、67Bは安全棚である。
以上のように構成される溶接搬送装置1の溶接搬送動作
の例について説明すると、 (1)まず、作業ステーション18のプリセット治具3
4上に搬入されたワーク2に対して、作業員により、所
要の組付部材がプリセントされる(第4図参照)。
(2)組付部材をプリセットされたワーク2が、オーハ
ーヘノドコンヘヤにより溶接搬送装置IAに搬入される
と、搬送位置6に上昇したりフタ−41によって受は止
められる(第1図参照)。
(3)リフター41によって受は止められたワーク2は
、その搬送位置6から作業位置5に降下され、その作業
位置5でクランプ機構23.24によって位置決めクラ
ンプされた後、溶接ロボット8によって溶接される。
(4)ワーク2が2容接されると、リフター41によっ
て搬送位置6に挙上され、その搬送位置6で、搬送手段
9のクランプ手段38.39によってクランプされて、
そのまま、移動機構15によって次の溶接搬送装置IB
に向は搬出される。なお、ワーク2が、搬送位置6のク
ランプ手段38.39によってクランプされたときには
、位置決め治具11のクランプ3]、32によるクラン
プは解除されている。
(5)溶接搬送装置IBに搬入されたワーク2は、リフ
ター41によって受けられ、搬送位置6から作業位置5
に降下され、その作業位置5でクランプ機構23.24
によってクランプされた後、溶接ロボット8によって次
工程の溶接作業がおこなわれる。溶接搬送装置IBでの
溶接終了後、ワーク2は溶接搬送装置ICに搬入され、
同様に次工程の溶接がおこなわれ、溶接作業は終了する
(6)溶接終了後、ワーク2は搬送位置6に挙上され、
その搬送位置6から、図示しないオーバー−・・ノドコ
ンヘヤによって別のステーションに搬出され、一連の溶
接搬送サイクルが終了する。
上述した溶接搬送サイクル中、ステップ(5)にて、溶
接搬送装置IBに搬入されるワーク2が、先のワーク2
と同一種である場合には、位置決め治具11の回転割り
出しはおこなわれないが、先のワーク2と異なる場合に
は、モータ30によって対応する位置決め治具11が、
待機位置25または26から作業位置5に回転割り出し
される。したがって、その間、溶接搬送装置IBに搬入
されるワーク2と溶接搬送装置IBから搬出される先の
ワーク2とは、ともに昇降機構14.14によって挙上
位置17に上昇させ、回転割り出し中の位置決め治具1
1との干渉を回避させるようにしている。挙上位置17
に挙上されたワーク2は、回転治具手段7の最大旋回径
Rの外にあり、移動機構15によってそのまま搬入・搬
出できるため、待機を要することなく、同種、異種を問
わず、ワーク2を連続して、溶接・搬送することができ
、アイドルタイムのないフレキソプルな溶接搬送体制を
組むことができる。
また、各溶接搬送装置間スペースの削減とともに、各手
段7,8.9の上下の立体配置により、幅方向の省スペ
ースをも併せ実現することができ、工場のレイアウトの
自由度を大幅に向上させることができる。
なお、本発明は、溶接搬送装置のレイアウトや溶接作業
内容等を特定するものではなく、これらは適宜に設定さ
れてよく、例えば単一の溶接搬送装置を他の組付装置と
組み合わせてもよく、また、複数の溶接手段を単一の溶
接搬送装置に設けてもよい。あるいは、同一内容の溶接
作業を複数の溶接搬送装置におこなわせて、より多くの
車種に対応させることもできる。さらに、本発明はワー
クを特定するものではなく、自動車の車体構成品のみな
らず、溶接により組み付けをおこなう各種構成品の組立
ラインに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶接搬送装置で、第4図の>I線矢視図、第2
図は搬送手段の正面図、第3図は搬送中のワークの平面
図、第4図は溶接組付ステーションの縦断面配置図、第
5図は搬送手段の平面配置図である。 1、IA、IB、IC−−溶接搬送装置、2−ワーク(
車体構成品)、3−組立ライン(車体組立ライン)、5
−作業位置、6−搬送位置、7−回転治具手段、8,8
A、8B−溶接手段(溶接ロボノ))、9−搬送手段、
11−位置決め治具、14.14A、14B−昇降機構
、15−移動機構、17−挙上位置、41□ 41A、
  41B−リフター。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数種のワークを連続的に溶接する組立ラインに
    設けられる溶接搬送装置であって、 ワークを作業位置に位置決めする複数の位置決め治具が
    個々に作業位置に回転割り出し可能に設けられ、かつそ
    の作業位置に割り出された位置決め治具上のワークを、
    その作業位置よりも上方の搬送位置に挙上させ、あるい
    は、その搬送位置から作業位置に降下させるリフターが
    設けられている回転治具手段と、 上記回転治具手段の上方に設けられ、上記作業位置に割
    り出されたワークを溶接する溶接手段と、上記回転治具
    手段と溶接手段との間に設けられ、前記搬送位置にある
    ワークを、少なくとも回転割り出し中の上記回転治具手
    段と干渉することのない挙上位置に挙上させ、あるいは
    その挙上位置にあるワークを前記搬送位置に降下させる
    昇降機構と、上記搬送位置または挙上位置にあるワーク
    を搬出し、あるいは上記搬送位置または挙上位置にワー
    クを搬入する移動機構とを有する搬送手段とを具備する
    ことを特徴とする溶接搬送装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113955429A (zh) * 2021-11-23 2022-01-21 广州富士汽车整线集成有限公司 一种基于全自动化的自动脱料系统

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