JPH0629781U

JPH0629781U - 溶接ロボットのポジショナー装置

Info

Publication number: JPH0629781U
Application number: JP6515592U
Authority: JP
Inventors: 島嗣雄中
Original assignee: Hirotec Corp
Current assignee: Hirotec Corp
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】平面的で薄いワークを、容易に位置決め固定
してスポット溶接等を自動的に行えるように、また自動
的に搬出入を行えるようにする。【構成】ポジショナー装置を、溶接ロボット１と連動
制御される回転テーブル装置２と、一対のコンベヤ３０
とリフター３１からなるコンベヤ付きリフター３から構
成する。回転テーブル装置２の回転プレート１２上に
は、基準ピン１７、受け部材１８、クランプ装置１９か
らなる位置決め固定機構１６を設ける。コンベヤ３０
は、上面がワーク搭載レベルよりも高い位置から回転テ
ーブル装置２の回転に支障を与えない位置まで昇降可能
とする。搬入されたワークＷはコンベヤ３０の下降によ
り回転プレート１２上に移載され、位置決め固定機構１
６により位置決め固定される。溶接終了後、コンベヤ３
０の上昇により回転プレート１２からコンベヤ３０に移
載されて搬出される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車用部品のスポット溶接などに用いられる溶接ロボットのポジショナー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、自動車用のドアの組み立てには、重ね合わせた金属板を一対の電極で加圧しつつ通電して点状に圧接するスポット溶接が用いられており、従来においては、重いトランス部を天井部に吊り下げ、可搬式の溶接ガンをバランサーにより移動可能に吊り下げる方式のポータブルスポット溶接機を使用し、人手により溶接作業を行っていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前述のような従来のポータブルスポット溶接機では、スポット溶接ガンが電極や加圧シリンダを有するため重く、また先端の電極を精度良く位置決めしたまま加圧する必要があり、極めて重労働で作業性が悪いという問題があった。

【０００４】これを解消する方法として、溶接ロボットとポジショナーを組み合わせて自動溶接する方法がある。例えば、柱と梁の自動溶接では、アーク溶接ロボットと連動して回転する回転テーブルを備えたポジショナー（例えば、特開平３−６０８６６号公報）がある。しかし、このようなポジショナーでは、ワークをチャック等で回転テーブルに固定する方式でよいが、薄い板からなる平面的な自動車部品では、この方式を採用することができない。また、省力化や作業効率の向上を図るためには、ワークを自動的に搬出入することも必要になってくる。

【０００５】この考案は、前述のような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、平面的で薄いワークを容易に位置決め固定して溶接を自動的に行うことができ、またこのようなワークを自動的に搬出入することのできる溶接ロボットのポジショナー装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案のポジショナー装置は、溶接ロボットと連動して回転制御される回転テーブル装置と、この回転テーブル装置の回転プレートの上面に設置され、ワークを位置決め支持しつつ固定する位置決め固定機構と、前記回転テーブル装置を挟む一対のコンベヤを、そのコンベヤ搬送面が前記回転テーブル装置のワーク搭載レベルよりも高い位置から回転テーブル装置の回転に支障を与えない位置まで昇降可能に支持するコンベヤ付きリフターとを備えていることを特徴とする。また、コンベヤ付きリフターの搬送方向の側方には、そのコンベヤに連続可能な搬送コンベヤを付設する。

【０００７】

【作用】

コンベヤ付きリフターを上限位置に上昇させた状態で、そのコンベヤによりワークを搬入し、次いでコンベヤ付きリフターを下降させれば、ワークが回転テーブル装置上に移載される。ワークは位置決め固定機構により受け止められつつ位置決め固定され、溶接ロボットと回転テーブル装置を連動制御することにより、スポット溶接が自動的になされる。溶接が終了すると、ワークの位置決め固定を解除し、コンベヤ付きリフターを上昇させると、ワークが回転テーブルからコンベヤ付きリフターのコンベヤに移載され、コンベヤにより自動的に搬出される。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案を図示する一実施例に基づいて詳細に説明する。これは、門型溶接ロボットを使用して自動車用ドアインナーパネルにヒンジレインフォースメントやインナーレインフォースメントをスポット溶接する例であり、図１、図２は、この考案に係るポジショナー装置を示す正面図、平面図、図３、図４は、その回転テーブル装置を示す正面図、平面図、図５、図６は、溶接ロボット装置全体を示す側面図、平面図である。図１ないし図６に示すように、溶接ロボット装置は、主として門型溶接ロボット１と、回転テーブル装置２と、コンベヤ付きリフター３から構成されている。

【０００９】門型溶接ロボット１は、図５、図６に示すように、直交座標形で６軸制御のロボットであり、機台フレーム４上をＸ軸方向に移動可能な門型フレーム５と、この門型フレーム５の上部水平ビーム５ａに沿ってＹ軸方向に移動可能なスライダ６と、このスライダ６の垂直支持部材６ａに沿ってＺ軸方向に移動可能な溶接ヘッド７と、Ａ，Ｂ，Ｃ方向に回動可能な溶接ガン８を備えている。門型フレーム５・スライダ６・溶接ヘッド７は、いずれも、リニアガイド等により移動自在に案内支持され、モータ９とスクリューロッド・ナット方式の送り機構１０により駆動される。

【００１０】溶接ヘッド７は、スライダ７ａ，支持ブラケット７ｂ，外側の支持枠７ｃ，内側の支持枠７ｄ（図６参照）からなり、支持ブラケット７ｂをモータ１１ａによりＡ方向に回動し、外側支持枠７ｃをモータ１１ｂによりＢ方向に回動し、内側支持枠７ｄをモータ１１ｃによりＣ方向に回動するように構成されている。溶接ガン８は、本体８ａが内側支持枠７ｄに取り付けられ、本体８ａに加圧シリンダ等を介して上下移動可能とされた上部電極８ｂと、本体８ａにＣ形部材を介して固定された下部電極８ｃからなる。

【００１１】このような門型溶接ロボット１の前面に回転テーブル装置２とコンベヤ付きリフター３が配置される。回転テーブル装置２は、図１ないし図４に示すように、上面にワークＷが取り付けられる回転プレート１２と、この回転プレート１２を回転駆動するサーボモータ１３・ウォーム減速機１４と、これらを装置架台２０に固定する固定プレート１５からなる。装置架台２０は、門形溶接ロボット１の機台フレーム４と一体的に接続されている。回転プレート１２の裏面中央にはボス１２ａを設け、このボス１２ａに減速機１４の出力軸１４ａを挿入してメカロックなどで固定し、回転プレート１２を回転可能に支持する。

【００１２】回転プレート１２の平面視形状は、ワークＷであるドアインナーパネルに対応した略長方形で、ドアインナーパネルより小さい寸法の板であり、この回転プレート１２上にワークＷを位置決めしつつ固定する。この位置決め固定機構１６は、回転プレート長手方向に距離をおいて一対の基準ピン１７と、複数の受け部材１８と、一対のクランプ装置１９からなる。なお、ドアインナーパネルは、右用と左用があり（図４参照）、一対の基準ピン１７は右用・左用共通としてドアインナーパネルの基準穴に挿入し、受け部材１８は右用と左用に分け、その上面でパネルの下面を受けるようにする。また、一対のクランプ装置１９も右用と左用に分け、後述する上部クランプがドアインナーパネルの略平行四辺形の開口Ｋから突出可能とする。

【００１３】クランプ装置１９は、図３に示すように、可動クランプ部材２１と、固定クランプ部材２２と、可動クランプ部材２１を作動させるクランプ用シリンダ２３からなり、ワークＷをクランプ部材２１，２２により上下から挟持する。固定クランプ部材２２は回転プレート１２上に固定し、その上面を受け部材１８の受け面とほぼ面一とする。可動クランプ部材２１は固定台２４に揺動部材２５を介して揺動可能に接続すると共に、シリンダ２３のピストンロッド先端を軸着し、シリンダ２３の収縮により、ワークＷの下方に退避移動し、シリンダ２３の伸長によりワークＷの開口Ｋから突出してクランプ可能とされている。

【００１４】コンベヤ付きリフター３は、回転テーブル装置２と同位置に配置され、ワークＷを回転テーブル装置２上に搬入し、次いで回転テーブル装置２上に移載し、加工終了後、回転テーブル装置２上のワークＷを受けて搬出する装置であり、図１、図２に示すように、一対のコンベヤ３０と、このコンベヤ３０を昇降させるリフター３１からなる。

【００１５】一対のコンベヤ３０は溶接ロボット１のＹ軸方向に平行に、かつ回転テーブル装置２の回転プレート１２を挟むようにＸ軸方向両側に配置され、溶接ロボット側がベルトコンベヤ３０ａ、他側が一部ベルトコンベヤ３０ｃのローラコンベヤ３０ｂとされている。ベルトコンベヤ３０ａは、コンベヤ用モータ３２により駆動され、他側の部分的なベルトコンベヤ３０ｃを連結軸３３で連結することにより同期して駆動するようにされている。ローラコンベヤ３０ｂは、非駆動であり、回転自在に支持された複数のローラから構成されている。なお、この一対のコンベヤ３０は、これに限らず、両方とも駆動されるベルトコンベヤ等としてもよい。

【００１６】リフター３１は、パンタグラフ方式であり、コンベヤ３０が載置される支持枠３４と、この支持枠３４を昇降自在に支持する２組のリンク３５，３６対と、支持枠３４を昇降させる昇降用シリンダ３７とからなる。支持枠３４は、平面視形状が回転プレート１２を取囲む長方形であり、長辺部分にコンベヤ３０ａ，３０ｂが設置される。昇降用シリンダ３７は、基部が装置架台２０に固定され、ピストン軸先端が支持枠３４の短辺部分中央に接続される。また、昇降用シリンダ３７のストロークは、コンベヤ３０の上面を、回転プレート１２より下方に位置させた状態から位置決め固定機構１６の搭載レベルより上方に位置できるように設定されている。

【００１７】２組のリンク３５，３６対は、それぞれコンベヤ３０ａ，３０ｂの下部にＹ軸方向に平行に配設される。リンク３５，３６は、その昇降用シリンダ側の一端が、それぞれ装置架台２０、支持枠３４にピン３８，３９を介して軸着され、中央部が２組のリンクを連結する連結シャフト４０により回動自在に連結される。また、他端には支持枠３４の下面、装置架台２０の上面に取り付けられたレール４１，４２を転動する車輪４３，４４が回転自在に取り付けられ、リンク３５，３６が昇降に伴って変形しても追随できるようにされている。

【００１８】なお、コンベヤ付きリフター３の搬送方向（Ｙ軸方向）の側方には、図１に示すように、搬出入用コンベヤ５０が配設されている。このコンベヤ５０は、その上面が上限位置のコンベヤ３０の上面と面一となるように設置する。なお、このコンベヤは、一台だけ配置して搬入と搬出を兼ねるようにしているが、搬入用と搬出用の２台をコンベヤ付きリフター３の搬送方向前後に配設してもよい。

【００１９】また、溶接ロボット１、回転テーブル装置２、コンベヤ付きリフター３には、近接スイッチやリミットスイッチ等のセンサーを配置し、原点位置検出・オーバーラン防止・左右ドアの検出などを行う。これらのセンサーの検出信号は図示しない制御装置に入力され、この制御装置により各装置が制御される。また、制御装置には、スポット溶接のプログラムが格納され、門形溶接ロボット１と回転テーブル装置２が連動制御される。

【００２０】以上のような構成において、次のように作動する。 (1) コンベヤ付きリフター３のコンベヤ３０を上限位置で待機させる。この状態で、コンベヤ３０の上面は位置決め固定機構１６の搭載レベルより上方に位置し、また搬出入用コンベヤ５０と同一レベルとなっている。 (2) コンベヤ５０とコンベヤ３０によりワークＷを搬入し、センサーで位置を検出し、所定位置で停止させる。 (3) コンベヤ３０を下降させると、ワークＷがコンベヤ３０から回転テーブル装置２に移載され、受け部材１８により支持されつつ基準ピン１７により位置決めされる。次いで、クランプ用シリンダ２３を作動させれば、一対のクランプ部材２１、２２により固定される。

【００２１】 (4) 下限位置まで下降したコンベヤ３０は、回転プレート１２より下方に位置しており、この状態で回転プレート１２を回転させて溶接位置を割り出すと共に、溶接ガン８を６軸制御してスポット溶接を行う。 (5) 溶接が終了すると、クランプ装置１９のクランプを解除し、コンベヤ３０を上昇させる。回転プレート１２からコンベヤ３０へワークＷが移載され、コンベヤ３０、５０により搬出される。 (6) 以上の工程を繰り返すことにより、ワークが連続的に処理される。

【００２２】なお、以上は直交座標型の門型溶接ロボットについて説明したが、これに限らす関節型ロボットなどを使用することもできる。また、スポット溶接に限らず、スポット溶接ガンを他のガンに取り替えることにより、アーク溶接やシーラーの充填などにも適用できる。

【００２３】

【考案の効果】

前述の通り、この考案のポジショナー装置は、溶接ロボットと連動して回転制御される回転テーブルの上面にワークの位置決め固定機構を設け、コンベヤ付きリフターによりワークを搬入して回転テーブルへ移載し、溶接終了後、回転テーブルからコンベヤへ移載して搬出するように構成したため、自動車部品のように平面的で薄いワークでも回転テーブル上に容易に固定して溶接作業を自動的に行うことができ、またこのようなワークを自動的に搬出入することができ、省力化、作業効率の向上等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係るポジショナー装置を示す正面図
である。

【図２】図１のポジショナー装置の平面図である。

【図３】図１における回転テーブル装置を示す正面図で
ある。

【図４】図３の回転テーブル装置の平面図である。

【図５】この考案に係る溶接ロボット装置を示す側面図
である。

【図６】図５の溶接ロボット装置を示す平面図である。

【符号の説明】

１門型溶接ロボット２回転テーブル装置３コンベヤ付きリフター４機台フレーム５門型フレーム６スライダ７溶接ヘッド８溶接ガン９モータ１０送り機構１１モータ１２回転プレート１３サーボモータ１４ウォーム減速機１５固定プレート１６位置決め固定機構１７基準ピン１８受け部材１９クランプ装置２０装置架台２１，２２クランプ部材２３クランプ用シリンダ３０コンベヤ３１リフター３２コンベヤ用モータ３３連結軸３４支持枠３５，３６リンク３７昇降用シリンダ３８，３９ピン４０連結シャフト４１，４２レール４３，４４車輪５０コンベヤ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】溶接ロボットと連動して回転制御される
回転テーブル装置と、この回転テーブル装置の回転プレ
ートの上面に設置され、ワークを位置決め支持しつつ固
定する位置決め固定機構と、前記回転テーブル装置を挟
む一対のコンベヤを、そのコンベヤ搬送面が前記回転テ
ーブル装置のワーク搭載レベルよりも高い位置から回転
テーブル装置の回転に支障を与えない位置まで昇降可能
に支持するコンベヤ付きリフターとを備えていることを
特徴とする溶接ロボットのポジショナー装置。
【請求項２】請求項１において、コンベヤ付きリフタ
ーの搬送方向の側方に、このコンベヤに連続可能な搬送
コンベヤが付設されていることを特徴とする溶接ロボッ
トのポジショナー装置。