JPH0540903Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、コンベヤによつて連続的に搬送され
るワークに溶接ロボツト等の工作機械を同期さ
せ、それと同時にワークと工作機械を位置決めす
るコンベヤ搬送ワークに対する工作機械の同期装
置に関するものである。

（従来の技術） 近年、製品を製造する現場においては、ロボツ
ト等の導入によつて多くの作業が自動化される傾
向にある。ところが、コンベヤ搬送中のワークに
対する作業等は現在でも自動化が困難な場合が多
い。例えば、自動車の組立てラインにおけるメイ
ンボデイとカウルの増打ち工程等では、コンベヤ
上を搬送されるワークに対して作業者がポータブ
ルタイプの溶接ガンを保持して溶接作業を行うこ
とが多い。

（考案が解決しようとする課題） このような場合、当然のことながら作業者の労
働負担は大きくなり、作業者が芳しくない環境で
の作業を強いられることが多くなるという問題が
生じて来る。

また現在、コンベヤ搬送中のワークを工作機械
等によつて全自動で処理する技術としては、特開
昭61−146690号公報に開示されるようなものも案
出されている。この技術は、工作機械を搭載した
台車をコントローラで速度制御してワーク搬送用
のコンベヤと同期させ、その後コンベヤ上のワー
クと工作機械との相対位置を同じコントローラで
割出すようにしたものである。ところが、この技
術の場合、大掛りなコントローラを装備しなけれ
ばならないためコスト高になるという不具合があ
り、そのため導入が難しいというのが実状であ
る。尚、コンベヤに対する単なる台車の同期技術
としては、この他に、例えば、実開昭57−122326
号公報等にも開示されている。

本考案の目的は、極めて簡単な構造により、コ
ンベヤ搬送されるワークに対する工作機械の同期
と正確な位置決めが出来るようにして低コストで
コンベヤ作業の自動化を可能にすることである。

（課題を解決するための手段） 本考案は、前述した課題を解決するための手段
として、コンベヤ１の軌道と平行にレール２を敷
設して該レール２に移動自在な台車３を設置し、
該台車３に、コンベヤ１に対して係合自在な台車
同期用の係止装置（クランプ装置４等）を装備す
ると共に、移動テーブルユニツト５を介して工作
機械（直交座標型溶接ロボツト６等）を装備し、
前記移動テーブルユニツト５を、第一の駆動装置
（シリンダ装置７等）に連係されて前記コンベヤ
１の軌道と垂直な方向に移動する第一の移動テー
ブル８と、第二の駆動装置（シリンダ装置９等）
に連係されて前記コンベヤ１の軌道と平行な方向
に移動する第二の移動テーブル１０とから構成
し、該移動テーブルユニツト５の前記工作機械６
と一体に移動する部位に、ワーク１１の設定位置
を支持固定するクランプ装置１２を装備し、該ク
ランプ装置１２にワーク位置検知装置（光電スイ
ツチS₂等）を付設して前記第二の駆動装置９のロ
ツク機構を該ワーク位置検知装置S₂に連係させる
ようにしたものである。

（作用） このような構成としたことにより、コンベヤ１
上のワーク１１に対し次のような動作を行うよう
になる。

ワーク１１がコンベヤ１上を搬送されて来る
と、係止装置４が作動してコンベヤ１の所定位置
と係合し、これによつて台車３がコンベヤ１と同
期するようになる。つづいて移動テーブルユニツ
ト５の第二の駆動装置９が始動し、ワーク位置検
知装置S₂がワーク１１の目標位置を検知したとこ
ろで第二の駆動装置９のロツク機構が作動して第
二の移動テーブル１０の移動が停止する。次に第
一の駆動装置７が始動してクランプ装置１２がワ
ーク１１の設定位置に接触する。ここでクランプ
装置１２がワーク１１の設定位置を支持固定し、
工作機械６が搬送中のワーク１１に対して正確に
位置決めされるようになる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図ないし第４図
に基づいて詳細に説明する。尚、以下では、自動
車の組立てラインにおけるメインボデイとカウル
の増打ち工程で用いる場合について説明する。

本考案にかかる同期装置は、ワーク１１（メイ
ンボデイとカウルを仮付け溶接したもの。）が搬
送されてくるコンベヤ１（スラツトコンベヤ）の
両側部に左右対称となるように配設され、ワーク
１１に増打ち溶接を行うべく工作機械としての直
交座標型溶接ロボツト６をコンバヤ１に同期させ
るようになつている（第２図参照）。そして各同
期装置は次に示すような構成となつている。

フロア１３上に架台１４が設置されており、架
台１４にはコンベヤ１の軌道と平行になるように
レール２が敷設され、さらにレール２と平行にチ
エーン１５が張設されている。レール２には台車
３がスライド自在に載置され、台車３の側部下面
にはブラケツト１６を介してモータ１７（エアモ
ータが望ましい。）が固定されている。そしてモ
ータ１７の軸に取付けられたスプロケツト１８が
チエーン１５に噛合し、モータ１７の回転によつ
て台車３が走行するようになつている。台車３の
コンベヤ１側の側部にはアーム１９を介して台車
同期用の係止装置としてのクランプ装置４が装備
され、台車３の上面には、直交座標型溶接ロボツ
ト６を位置決めするための移動テーブルユニツト
５が設置されている。

クランプ装置４は、アーム１９の先端部でシリ
ンダ装置２０によつて支持され、このシリンダ装
置２０の作動によつてコンベヤ１方向に進退動す
るようになつている。このシリンダ装置２０の作
動はコンベヤ１の側部に設けられた図示しないリ
ミツトスイツチに連動して行われ、このリミツト
スイツチがコンベヤ１の設定位置と接触したとこ
ろでシリンダ装置２０が始動する。クランプ装置
４の具体的構成は、第４図に示すようになつてお
り、シリンダ装置２０に直接支持される基板２１
に固定爪２２と可動爪２３が設けられている。可
動爪２３は、スプリング２４を介して常時前方に
弾発付勢されると共に先端部外側に傾斜面２３ａ
が形成されている。これにより、クランプ装置２
０が前進してコンベヤ１の所定のワーク受け部２
５が可動爪２３の傾斜面２３ａに接触すると、可
動爪２３がスプリング２４の弾発力に抗して一時
的に没し、可動爪２３が復帰したところでワーク
受け部２５が固定爪２２と可動爪２３に握持され
るようになる。

また、移動テーブルユニツト５は、レール２と
垂直な方向に移動自在な第一の移動テーブル８
と、レール２と平行な方向に移動自在な第二の移
動テーブル１０とから構成され、第二の移動テー
ブル１０の上面に直交座標型溶接ロボツト６が設
置されるようになつている。第一の移動テーブル
８は台車３の上面に敷設されたレール２６の上を
スライド移動し、第二の移動テーブル１０は第一
の移動テーブル８の上面に敷設されたレール２７
の上をスライド移動するようになつている。第一
の移動テーブル８のスライド移動は、台車３の上
面にブラケツト２８を介して設置された第一の駆
動装置としてのシリンダ装置７によつて行われ、
第二の移動テーブル１０のスライド移動は、第一
の移動テーブル８の上面にブラケツト２９を介し
て設置された第二の駆動装置としてのシリンダ装
置９によつて行われるようになつている。また第
二の移動テーブル１０の側部上面にはコンベヤ１
側に延出するアーム３０が固定されており、アー
ム３０の先端部にはコンベヤ１上を搬送されるワ
ーク１１の設定位置を握持するためのクランプ装
置１２が支持されている。クランプ装置１２は、
第５図に示すようにシリンダ３１の作動によつて
可動爪３２ａが開閉動するように構成され、シリ
ンダ３１の作動は可動爪３２ａの近傍に付設した
近接スイツチS₁に連動して行われるようになつて
いる。この近接スイツチS₁はワーク１１の存在を
確認するものであり、クランプ装置１２がコンベ
ヤ１方向に前進してワーク１１に充分に接近した
ところで作動し、これにより可動爪３２ａと固定
爪３２ｂがワーク１１の設定位置を握持するよう
になつている。さらにクランプ装置１２の適宜部
位にはワーク位置検知装置としての光電スイツチ
S₂が付設され、この光電スイツチS₂は第二の移動
テーブル１０を移動させるためのシリンダ装置９
のロツク機構に連係されている。これにより、第
二の移動テーブル１０がスライド移動している間
に光電スイツチS₂がワーク１１の設定位置を検知
した場合、そこでシリンダ装置９のロツク機構が
作動し、第二の移動テーブル１０が移動を停止す
る。

第二の移動テーブル１０に設置された直交座標
型溶接ロボツト６は、ｘ軸割出しユニツト３３、
ｙ軸割出しユニツト３４、ｚ軸割出しユニツト３
５、および回転割出しユニツト３６から構成さ
れ、回転割出しユニツト３６にスポツト溶接用の
溶接ガン３７が保持されている。尚、コンベヤ１
の軌道方向をｘ軸、上下方向をｚ軸、ｘ軸とｚ軸
に垂直な方向をｙ軸とする。ｘ軸割出しユニツト
３３は第二の移動テーブル１０に直接設置され、
モータ３８の駆動によつてｚ軸割出しユニツト３
５をｘ軸方向に移動させるようになつており、ｚ
軸割出しユニツト３５はモータ３９の駆動によつ
てｙ軸割出しユニツト３４をｚ軸方向に移動さ
せ、ｙ軸割出しユニツト３４はモータ４０の駆動
によつて回転割出しユニツト３６をｙ軸方向に移
動させるようになつている。回転割出しユニツト
３６は、ケーシング４１の一端に、溶接ガン３７
を支持するアーム４２が回転自在に保持され、こ
のアーム４２がケーシング４１の他端に取付けた
モータ４３の駆動によつて回転するようになつて
いる。そして、増打ち溶接の際のこれ等各ユニツ
トの移動距離や回転角度は図示しない制御装置に
よつて逐次制御される。

以上の構成において、コンバヤ１上をワーク１
１が搬送されて来ると、コンベヤ１の側部に設け
られたリミツトスイツチ（図示せず）がこれを検
知し、このリミツトスイツチに連動したシリンダ
装置２０が作動してクランプ装置４がコンベヤ１
方向に前進する。この際、クランプ装置４は、そ
の可動爪２３がコンベヤ１上の所定のワーク受け
部２５の後方に位置されるように前進する。クラ
ンプ装置４が前進すると、つづいて台車３に付設
されたモータ１７が始動し、チエーン１５に噛合
したスプロケツト１８が回転することによつて台
車３がコンベヤ１と同方向に移動するようにな
る。この際の台車３の走行速度はコンベヤ１の運
転速度よりも速く設定されており、このため台車
３と一体に移動するクランプ装置４は所定のワー
ク受け部２５にまもなく追いつくようになる。そ
してクランプ装置４がワーク受け部２５に追いつ
くと、第４図に示すようにして固定爪２２と可動
爪２３でワーク受け部２５を挟み込むようにな
る。すると、台車３は減速され、コンベヤ１の運
転に同期するようになる。

台車３が同期運転を開始すると、シリンダ装置
９が作動し、第二の移動テーブル１０がコンベヤ
１の流れと逆の方向に移動するようになる。する
と、クランプ装置１２が第二の移動テーブル１０
と一体的に移動し、クランプ装置１２に付設した
光電スイツチS₂がワーク１１の設定位置を検知し
たところで、この光電スイツチS₂からシリンダ装
置９のロツク機構に信号を発する。これによりシ
リンダ装置９の作動が停止し、その結果第二の移
動テーブル１０はその位置で位置決めされる。こ
こで第二の移動テーブル１０が位置決めされる
と、次にシリンダ装置７が作動して第一の移動テ
ーブル８がコンベヤ１方向に移動するようにな
る。第一の移動テーブル８が移動すると、これに
固定された第二の移動テーブル１０とクランプ装
置１２が一体に移動する。クランプ装置１２が所
定量移動すると、クランプ装置１２に付設された
近接スイツチS₁がワーク１１の存在を確認し、ク
ランプ装置１２のシリンダ３１を作動させるため
の信号を発する。これによりシリンダ３１が作動
し、第５図に示すようにクランプ装置１２のクラ
ンプ爪３２ａと固定爪３２ｂでワーク１１の設定
位置を握持する。この際の握持はコンベヤ１の左
右両側の同期装置で同様に行われるが、ワーク１
１の左右の設定位置は、ワーク１１がコンベヤ１
に正確に位置決めされていなくても、左右のクラ
ンプ装置１２の前進動により確実に握持されるよ
うになる。これは、一方側のクランプ装置１２が
先にワーク１１を握持した場合には、クランプ装
置１２がワーク１１を他方側に押し動かし、そこ
で他方側のクランプ装置１２がワーク１１を握持
するためである。そして左右のクランプ装置１２
がワーク１１の設定位置を握持すると、ワーク１
１と移動テーブルユニツト５が固定され、ワーク
１１と直交座標型溶接ロボツト６が正確に位置決
めされるようになる。

この状態において、直交座標型溶接ロボツト６
を適宜移動させ、溶接ガン３７によつて所定の増
打ち溶接を行つていく。予め設定された溶接作業
を終了すると、各駆動部が適宜後退動を行い、ワ
ーク１１ならびにコンベヤ１に対する係合が解除
されて同期装置が所期状態に戻される。これで同
期装置の１サイクルの動作を終了する。

（考案の効果） 以上で説明したように、本考案によれば、極め
て簡単な構造でありながらコンベヤ搬送中のワー
クに対する工作機械の同期と正確な位置決めが可
能になるため、コンベヤ作業の自動化が低コスト
で可能になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す側面図、第２
図は同平面図、第３図は同背面図、第４図は第１
図の部分の拡大平面図、第５図は第１図の部
分の詳細図である。 １……コンベヤ、２……レール、３……台車、
４……クランプ装置（係止装置）、５……移動テ
ーブルユニツト、６……直交座標型溶接ロボツト
（工作機械）、７……シリンダ装置（第一の駆動装
置）、８……第一の移動テーブル、９……シリン
ダ装置（第二の駆動装置）、１０……第二の移動
テーブル、１１……ワーク、１２……クランプ装
置、S₂……光電スイツチ（ワーク位置検知装置）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. コンベヤの軌道と平行にレールを敷設して該レ
   ールに移動自在な台車を設置し、該台車に、コン
   ベヤに対して係合自在な台車同期用の係止装置を
   装備すると共に、移動テーブルユニツトを介して
   工作機械を装備し、前記移動テーブルユニツト
   を、第一の駆動装置に連係されて前記コンベヤの
   軌道と垂直な方向に移動する第一の移動テーブル
   と、第二の駆動装置に連係されて前記コンベヤの
   軌道と平行な方向に移動する第二の移動テーブル
   とから構成し、該移動テーブルユニツトの前記工
   作機械と一体に移動する部位に、ワークの設定位
   置を支持固定するクランプ装置を装備し、該クラ
   ンプ装置にワーク位置検知装置を付設して前記第
   二の駆動装置のロツク機構を該ワーク位置検知装
   置に連係させたことを特徴とするコンベヤ搬送ワ
   ークに対する工作機械の同期装置。