JPH0596383A - 自動車生産ラインのチツプドレツサ管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チップドレス量の無駄をなくすとともにチッ
プドレス回数を少なくしてライン稼動率を高める。 【構成】 全てのロボットのチップドレッサを集中管理
し、最新の例えば４００台の車種別生産台数の計数して
車種別生産比率を算出するとともに、車種別生産比率を
使って各ロボット別に１台の溶接に要した平均打点数を
算出する。平均打点数に応じ、各ロボットを予めチップ
ドレスパターン別テーブル１８に設定されている複数の
チップドレスタパターンにグループ分けし、該当するチ
ップドレスパターンの条件をチップドレス作業指示テー
ブル２１に設定し直し、チップドレス作業指示テーブル
２１からの指示により各ロボットの溶接チップのチップ
ドレスを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車生産ラインのチ
ップドレッサ管理装置に関し、特にチップドレッサを備
えた多数の溶接ロボットよりなるロボット群により自動
車車体の溶接組立を行うにあたり、各溶接ロボットの溶
接チップのチップドレス時期を一括して管理する装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】多数の溶接ロボット（以下単にロボット
という）を中心として構成された自動車車体の溶接組立
ラインにおいては、図１０に示すようにそれぞれのロボ
ット５１の近傍に例えば実開昭５７−１５７４２５号公
報に示されているようなチップドレッサ５２を設け、所
定のチップドレス周期でスポット溶接ガン５３の溶接チ
ップ（電極チップ）５４のドレッシングを行うようにし
ている。例えば、ラインの生産台数が所定の生産台数に
達した時に全工程の全てのロボット５１に一斉にチップ
ドレス作業を行わせるか、あるいは各ロボット５１毎に
それぞれチップドレス周期となる打点数を予め設定して
おき、設定打点数に達したときに各ロボット５１毎にチ
ップドレスを行わせるようにしている。

【０００３】なお、チップドレッサ５２はそれぞれのチ
ップドレッサ制御盤５５により制御され、回転駆動され
る円板状のカッター５６をロボット５１の自律動作によ
り上下のチップ５４，５４で加圧挾持することによりド
レッシングが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のシ
ステムにおいては、ラインの累計生産台数が、チップド
レスが必要な設定台数に達した時に全工程の全てのロボ
ット５１のチップドレスを一斉に行った場合には、各ロ
ボット５１毎についてみるとチップ５４を必要以上に余
分に削ることになり、チップ５４およびカッター５６の
交換頻度が増す結果となって好ましくない。また、チッ
プドレス周期となる設定台数を、各車種の生産比率に応
じて作業者が変更しなければならず能率的でない。

【０００５】ここで、上記のようにチップ５４を必要以
上に余分に削ってしまう理由は、同一ライン上を複数車
種の車体が流れる混流生産方式のラインでは各車種の生
産比率が頻繁に変化しており、しかもロボット５１毎の
打点数や、同一ロボットでも各車種毎の打点数が異なる
にもかかわらず、これらがチップドレス周期に反映され
ていないためである。

【０００６】一方、各ロボット５１毎に累計打点数が設
定打点数に達した時にチップドレスを行った場合には、
その都度ラインを停止せざるを得ないため、上記のよう
に各ロボット５１毎の打点数および各車種毎の打点数が
異なる故にラインの停止頻度が増加し、ライン稼動率が
低下することとなって好ましくない。

【０００７】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、全てのロボットのチップドレス時期を一括
して管理するとともに、車種別生産比率、および各ロボ
ットの所定サイクルにおける１サイクルの平均打点数を
考慮してロボットを数グループにグループ分けし、その
グループごとにチップドレスを行うことによってチップ
およびカッターの無駄をなくし、併せてライン稼動率の
向上を図ったチップドレッサ管理装置を提供するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うにそれぞれにチップドレッサ２を備えた多数のロボッ
ト１よりなるロボット群により自動車車体の溶接組立を
行うにあたり、各ロボット１が持つスポット溶接ガンの
溶接チップのチップドレス時期を一括して管理して各ロ
ボット１およびチップドレッサ２にチップドレス作業指
示を与えるチップドレッサ管理装置であって、各ロボッ
トが１サイクル中に受け持つべき各車種毎の基準打点数
が予め設定・記憶された車種別打点数記憶手段３と、少
なくともチップドレス周期とチップドレス時間の条件を
含むチップドレスパターンが、１サイクルの平均打点数
に応じた複数のチップドレスパターンとして予め設定・
記憶されたチップドレス条件記憶手段４と、前記１サイ
クルの平均打点数に応じ、各ロボット１のチップドレス
パターンが前記複数のチップドレスパターンのうちのい
ずれに属するのか該当するチップドレスパターンの内容
とともにその帰属を記憶して各ロボット１およびチップ
ドレッサ２にチップドレス指示を与えるチップドレス作
業指示手段５と、予め設定された所定サイクル毎に最新
の車種別生産比率を算出する車種別生産比率算出手段６
と、前記車種別生産比率と前記車種別打点数記憶手段３
に記憶されている車種別の基準打点数に基づいて、所定
サイクルにおける各ロボット毎の１サイクルの平均打点
数を算出する平均打点算出手段７と、前記平均打点数算
出手段７により得られた平均打点数に応じて、前記チッ
プドレス作業指示手段５に記憶されている各ロボット１
のチップドレスパターンの帰属を変更してチップドレス
作業指示手段５の記憶内容を書き換える書き換え手段と
から構成される。

【０００９】

【作用】この構造によると、各ロボット１が受け持つべ
き車種別の基準打点数は既知であることから、各ロボッ
ト１ごとの車種別の基準打点数を予めマニュアル入力に
て車種別打点数記憶手段３に記憶させておく。また、チ
ップドレス条件記憶手段４には、少なくともチップドレ
ス周期とチップドレス時間の条件を含む複数のチップド
レスパターンが予め設定・記憶されている。

【００１０】そして、車種別生産比率算出手段６で車種
別生産比率を算出すべきサイクルが例えば４００サイク
ル（４００台）毎と設定されているものとすると、最新
の４００台のなかでの各車種の生産比率を算出し、さら
に平均打点数算出手段７が上記の車種別基準打点数と車
種別生産比率とに基づいて、各ロボット１毎の１サイク
ルの平均打点数すなわち所定サイクルのなかで各ロボッ
ト１が１台の車体の溶接に要した１サイクルの平均打点
数を算出する。

【００１１】こうして各ロボット１の１サイクル毎の平
均打点数が算出されると、書き換え手段８はチップドレ
ス条件記憶手段４の平均打点数項目と照合し、その平均
打点数に応じチップドレス作業指示手段５に記憶されて
いる各ロボット１ごとのチップドレスパターンを変更し
て更新する。

【００１２】このような処理を上記のように例えば４０
０台サイクルごとに行うことによって、チップドレス周
期に各車種の生産比率の変動を十二分に反映させること
ができる。

【００１３】

【実施例】図２および図３は本発明の一実施例を示す図
で、車体組立ラインの各ステージＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３
０…はそれぞれに固有のロボット号機番号を有する複数
のロボット１，１…を中心として構成されており、各ロ
ボット１の近傍には従来と同様にスポット溶接ガン５３
のチップ５４をドレッシングするためのチップドレッサ
２が設けられている。そして、各ロボット１にはロボッ
ト制御盤１１が、チップドレッサ２にはチップドレッサ
制御盤１２がそれぞれに付帯しており、ロボット１は上
位のライン制御装置１３からの指示により制御されると
ともに、各チップドレッサ２はドレッサ集中管理装置１
４によって制御されるようになっている。

【００１４】ライン制御装置１３は図４に示すようにラ
イン制御ＣＰＵ１５および車種別生産台数テーブル１６
等を有しており、常にライン全体の進捗状況を把握しな
がら図５に示すように最新の各車種別の生産台数ｎ_a，
ｎ_b，ｎ_c…ｎ_hおよび累計生産台数Ｎを管理している。
そして、最新の累計生産台数Ｎが例えば４００台になる
と、ライン制御ＣＰＵ１５は各車種別の生産比率を算出
し、これを後述する車種別打点数テーブル１９に書き込
むことになる。

【００１５】一方、各チップドレッサ２に付帯している
チップドレッサ制御盤１２はチップドレス周期を管理す
る機能および累計打点数をカウントする機能等を有して
おり、後述するようにチップドレス周期に達するとドレ
ッサ集中管理装置１４に対してチップドレス作業指示の
要求を出すことになる。

【００１６】前記ドレッサ集中管理装置１４は図４に示
すようにチップドレス制御ＣＰＵ１７のほか、チップド
レス条件記憶手段として機能するチップドレスパターン
別テーブル１８、車種別打点数記憶手段として機能する
車種別打点数テーブル１９を含むロボット号機別ファイ
ル２０およびチップドレス作業指示手段として機能する
チップドレス作業指示テーブル２１等を有している。

【００１７】前記チップドレスパターン別テーブル１８
には図６に示すようにＡ〜Ｈの８パターンのチップドレ
スパターンが予め設定されて記憶されている。そして、
各チップドレスパターンＡ〜Ｈには、１サイクルの平均
打点数（所定サイクルのなかで各ロボット１が１台の車
体の溶接に要した１サイクルの平均打点数）、チップド
レス周期およびチップドレス設定時間に対しての実チッ
プドレス時間の割合の各条件が含まれている。上記のチ
ップドレス周期とは車体何台の溶接について１回のチッ
プドレスを行うかを特定するものである。

【００１８】前記ロボット号機別ファイル２０は図７に
示すようにラインのなかのステージ（工程）番号、例え
ばステージＳ３０とそのステージＳ３０のロボット号機
番号とを特定するためのファイルで、このロボット号機
別ファイルに関連して車種別打点数テーブル１９には、
図７に示すように各ロボット１がそれぞれのステージで
受け持つべき各車種ごとの基準打点数が予め設定されて
記憶されているほか（ただし、図７はステージＳ３０の
いずれか一つのロボットのもののみを示している）、こ
の基準打点数に先の車種別生産比率を乗じた各車種別の
平均打点数と、各車種別の平均打点数の総和である各ロ
ボット１の１サイクルの平均打点数が記憶されている。
図７の例では１９．４５の値がステージＳ３０の一つの
ロボット１の１サイクルについての平均打点数となる。

【００１９】前記チップドレス作業指示テーブル２１に
は、図８に示すように各ステージの各ロボット１がどの
チップドレスパターンＡ〜Ｈに属するのかグループ分け
して記憶しているもので、チップドレスパターンＡ〜Ｈ
と各ロボット１との帰属関係とともに図６に示すそのチ
ップドレスパターンの内容そのものも同時に記憶されて
いる。

【００２０】このように構成されたチップドレッサ管理
装置においては、各ロボット１のチップドレスパターン
Ａ〜Ｈが例えば図６のように設定されているものとする
と、図９のフローチャートに示すように図４，５のライ
ン制御装置１３の車種別生産台数テーブル１６で管理し
ている累計生産台数Ｎが４００台に達しないかぎり図
４，８のチップドレス作業指示テーブル２１でグループ
分けされたチップドレスパターンＡ〜Ｈのもとで各ロボ
ット１のチップドレスが行われる（ステップＳ７〜Ｓ１
６）。

【００２１】すなわち、チップドレス周期が５０台毎と
設定されているチップドレスパターンＡ〜Ｄの場合に
は、累計生産台数Ｎが５０台、１５０台、２５０台およ
び３５０台となる度にそのチップドレスパターンＡ〜Ｄ
のグループに属する各ロボット１のチップドレス作業が
図８の条件のもとで行われる（ステップＳ９，Ｓ１
３）。同様にチップドレス周期が１００台、２００台お
よび４００台毎と設定されているチップドレスパターン
Ｅ〜Ｈの場合にもそれぞれのチップドレスパターンＥ〜
Ｈのグループに属する各ロボット１のチップドレス作業
が行われる（ステップＳ１０〜１２，Ｓ１４〜１６）。

【００２２】一方、ライン制御装置１３で管理されてい
る最新の累計生産台数Ｎが４００台になると（図９のス
テップＳ８）、ライン制御ＣＰＵ１５は図４，５の車種
別生産台数テーブル１６の車種別生産台数ｎ_a，ｎ_b…ｎ
_hおよび累計生産台数Ｎをリセットするとともに、図
４，７の車種別打点数テーブル１９に記憶されている生
産比率および平均打点数の項目をリセットする（ステッ
プＳ１〜Ｓ３）。

【００２３】そして、ライン制御ＣＰＵ１５は最新の４
００台についての生産車種比率を算出して車種別生産台
数テーブル１６および車種別打点数テーブル１９に新た
に書き込む。さらにチップドレス制御ＣＰＵ１７は上記
の車種別生産比率に車種別打点数テーブル１９の基準打
点数を乗じて各車種毎の平均打点数を算出するととも
に、この各車種毎の平均打点数の総和として各ロボット
１毎の１サイクルの平均打点数を算出して車種別打点数
テーブル１９に書き込む（ステップＳ４，５）。

【００２４】さらにチップドレス制御ＣＰＵ１７は、先
に求めた各ロボット１毎の１サイクルの平均打点数を順
次図４，６に示すチップドレスパターンＡ〜Ｈの平均打
点数項目と照合し、各平均打点数に応じてそれぞれのロ
ボット１がどのチップドレスパターンに属するのか各ロ
ボット１のグループ分けをし直し、上記のように新たに
算出した平均打点数に応じて図４，８に示すチップドレ
ス作業指示テーブル２１のチップドレスパターン項目を
書き換えて更新する（ステップＳ６）。その結果、以降
は新たに書き換えられたチップドレス作業指示テーブル
２１の内容に応じて各ロボット１のチップドレス作業が
行われる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、多数のロ
ボットのそれぞれに付帯しているチップドレッサを一括
して集中的に管理し、最新の所定サイクル（所定台数）
のなかでの車種別生産比率を算出するとともに各ロボッ
ト毎の１サイクルの平均打点数を算出して、その平均打
点数ひいてはスポット溶接ガンのチップの摩耗度合に応
じてチップドレスパターンを最適なものに変更するよう
にしたことにより、チップドレスに際して各車種の生産
比率の変動や打点数の違いを十二分に反映させることが
できる。

【００２６】その結果、溶接チップを余分に削ることが
なくなるとともにチップドレッサのカッターの交換頻度
が少なくなってチップおよびカッターの無駄をなくすこ
とができるほか、チップドレスのためにラインを停止さ
せる回数が最低限で済み、ラインの稼動率が向上する。
また、各車種の生産比率の変動に十分に対応できるため
に、より細かなチップドレス条件の設定が可能となり、
チップドレス管理の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック回路図。

【図２】本発明の一実施例を示す図で、自動車車体の溶
接組立ランの平面説明図。

【図３】図２の要部の拡大斜視図。

【図４】図３の制御系のブロック回路図。

【図５】図４の車種別生産台数テーブルの説明図。

【図６】図４のチップドレスパターン別テーブルの説明
図。

【図７】図４のロボット号機別ファイルおよび車種別打
点数テーブルの説明図。

【図８】図４のチップドレス作業指示テーブルの説明
図。

【図９】図４での処理手順を示すフローチャート。

【図１０】従来のチップドレッサの構成を示す斜視図。

【符号の説明】

１…溶接ロボット ２…チップドレッサ ３…車種別打点数記憶手段 ４…チップドレス条件記憶手段 ５…チップドレス作業指示手段 ６…車種別生産比率算出手段 ７…平均打点数算出手段 ８…書き換え手段 １２…チップドレッサ制御盤 １３…ライン制御装置 １４…ドレッサ集中管理装置 １５…ライン制御ＣＰＵ １６…車種別生産台数テーブル １７…チップドレス制御ＣＰＵ １８…チップドレスパターン別テーブル １９…車種別打点数テーブル ２０…ロボット号機別ファイル ２１…チップドレス作業指示テーブル ５３…スポット溶接ガン ５４…溶接チップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれにチップドレッサを備えた多数
   の溶接ロボットよりなるロボット群により自動車車体の
   溶接組立を行うにあたり、各溶接ロボットが持つスポッ
   ト溶接ガンの溶接チップのチップドレス時期を一括して
   管理して各溶接ロボットおよびチップドレッサにチップ
   ドレス作業指示を与えるチップドレッサ管理装置であっ
   て、 各溶接ロボットが１サイクル中に受け持つべき各車種毎
   の基準打点数が予め設定・記憶された車種別打点数記憶
   手段と、 少なくともチップドレス周期とチップドレス時間の条件
   を含むチップドレスパターンが、所定サイクルのなかで
   の１サイクルの平均打点数に応じた複数のチップドレス
   パターンとして予め設定・記憶されたチップドレス条件
   記憶手段と、 前記１サイクルの平均打点数に応じ、各溶接ロボットの
   チップドレスパターンが前記複数のチップドレスパター
   ンのうちのいずれに属するのか該当するチップドレスパ
   ターンの内容とともにその帰属を記憶して各溶接ロボッ
   トおよびチップドレッサにチップドレス指示を与えるチ
   ップドレス作業指示手段と、 予め設定された所定サイクル毎に最新の車種別生産比率
   を算出する車種別生産比率算出手段と、 前記車種別生産比率と前記車種別打点数記憶手段に記憶
   されている車種別の基準打点数に基づいて、所定サイク
   ルにおける各溶接ロボット毎の１サイクルの平均打点数
   を算出する平均打点数算出手段と、 前記平均打点数算出手段により得られた平均打点数に応
   じて、前記チップドレス作業指示手段に記憶されている
   各溶接ロボットのチップドレスパターンの帰属を変更し
   てチップドレス作業指示手段の記憶内容を書き換える書
   き換え手段、 とを備えていることを特徴とする自動車生産ラインのチ
   ップドレッサ管理装置。