JPH09285874A - スポット溶接システム - Google Patents
スポット溶接システムInfo
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- JPH09285874A JPH09285874A JP8127689A JP12768996A JPH09285874A JP H09285874 A JPH09285874 A JP H09285874A JP 8127689 A JP8127689 A JP 8127689A JP 12768996 A JP12768996 A JP 12768996A JP H09285874 A JPH09285874 A JP H09285874A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
- B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/30—Features relating to electrodes
- B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
- B23K11/314—Spot welding guns, e.g. mounted on robots
Abstract
(57)【要約】
【課題】 密集配置したパラレルリンクロボットを用い
たスポット溶接システムの提供。 【解決手段】 Ｓ１方向に搬送されて来るワークＷの到
来をカメラＣＭが検出すると、パラレルリンク構造の基
本軸で駆動される伸縮アームＡＭ１１〜１３等を備える
ロボットＲＢ１〜ＲＢ４が動作を開始する。また、ガイ
ド１４上で走行軸の駆動によるトラッキングが開始さ
れ、各ロボットＲ１〜Ｒ４が共同動作し、ガンＧ１〜Ｇ
４を用いたスポット溶接が多数の要溶接個所について実
行される。ロボットＲＢ１〜ＲＢ４は、立壁部１１、台
座部１２と構造補強部材１３で構成された架台１０に壁
掛け形式で設置されている。各アームＡＭ１１〜ＡＭ１
３の先端部は符号Ｓ３，Ｓ４で示したように回転する手
首部に連なっている。各アームＡＭ１１〜ＡＭ１３は、
内部に軸受機構を設けた孔Ｈ１１〜Ｈ１３を貫通して台
座部１２側に延び、基端部には伸縮駆動用のサーボモー
タが搭載されている。パラレルリンクロボットＲＢ１〜
ＲＢ４は、点吊り形式で密集配置されても良い。
たスポット溶接システムの提供。 【解決手段】 Ｓ１方向に搬送されて来るワークＷの到
来をカメラＣＭが検出すると、パラレルリンク構造の基
本軸で駆動される伸縮アームＡＭ１１〜１３等を備える
ロボットＲＢ１〜ＲＢ４が動作を開始する。また、ガイ
ド１４上で走行軸の駆動によるトラッキングが開始さ
れ、各ロボットＲ１〜Ｒ４が共同動作し、ガンＧ１〜Ｇ
４を用いたスポット溶接が多数の要溶接個所について実
行される。ロボットＲＢ１〜ＲＢ４は、立壁部１１、台
座部１２と構造補強部材１３で構成された架台１０に壁
掛け形式で設置されている。各アームＡＭ１１〜ＡＭ１
３の先端部は符号Ｓ３，Ｓ４で示したように回転する手
首部に連なっている。各アームＡＭ１１〜ＡＭ１３は、
内部に軸受機構を設けた孔Ｈ１１〜Ｈ１３を貫通して台
座部１２側に延び、基端部には伸縮駆動用のサーボモー
タが搭載されている。パラレルリンクロボットＲＢ１〜
ＲＢ４は、点吊り形式で密集配置されても良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はロボットを利用した
スポット溶接システムに関する。
スポット溶接システムに関する。
【０００２】
【従来技術】スポット溶接ガンを搭載したロボットを用
いたスポット溶接システムは公知であり、例えば車体の
アセンブリング工程などで広く採用されている。一般
に、スポット溶接の対象個所は単一ではなく、特に車体
のアセンブリング工程などでは、極めて多数の個所につ
いてスポット溶接が行われることが通例である。
いたスポット溶接システムは公知であり、例えば車体の
アセンブリング工程などで広く採用されている。一般
に、スポット溶接の対象個所は単一ではなく、特に車体
のアセンブリング工程などでは、極めて多数の個所につ
いてスポット溶接が行われることが通例である。
【０００３】そこで、従来のスポット溶接システムにお
いては、何基かの多関節形ロボットを立壁に対して壁掛
け形式で並列設置したり、天井あるいは梁などの構造物
に天吊り形式で並列設置したりするようなレイアウトが
採用されている。また、既存の構造物に代えて専用のロ
ボット設置架台が用意されることもある。
いては、何基かの多関節形ロボットを立壁に対して壁掛
け形式で並列設置したり、天井あるいは梁などの構造物
に天吊り形式で並列設置したりするようなレイアウトが
採用されている。また、既存の構造物に代えて専用のロ
ボット設置架台が用意されることもある。
【０００４】例えば車体などの溶接対象物は、これら設
置体上に並列設置されたロボットの近傍を通るラインに
沿って搬送される。通常、搬送は各作業ステージで順次
停止する形で断続的に繰り返され、各作業ステージで所
要個所のスポット溶接が実行されることになる。
置体上に並列設置されたロボットの近傍を通るラインに
沿って搬送される。通常、搬送は各作業ステージで順次
停止する形で断続的に繰り返され、各作業ステージで所
要個所のスポット溶接が実行されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の多関節ロボットを利用したスポット溶接システムで
は、作業効率やスペースの利用効率の面で大きな問題が
あった。即ち、多関節ロボットは構造上乃至形状上の制
約から、ロボット同士を接近させて配置することが困難
なため、密集配置の利点を活かして作業効率の向上やス
ペースの節約に資することが出来なかった。
来の多関節ロボットを利用したスポット溶接システムで
は、作業効率やスペースの利用効率の面で大きな問題が
あった。即ち、多関節ロボットは構造上乃至形状上の制
約から、ロボット同士を接近させて配置することが困難
なため、密集配置の利点を活かして作業効率の向上やス
ペースの節約に資することが出来なかった。
【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決することにある。即ち、本発明は、複数基のロボッ
トの密集配置が可能なスポット溶接システムを提供しよ
うとするものである。また、その事を通して、スポット
溶接作業の効率化とスペースの節約を図ろうとするもの
である。
解決することにある。即ち、本発明は、複数基のロボッ
トの密集配置が可能なスポット溶接システムを提供しよ
うとするものである。また、その事を通して、スポット
溶接作業の効率化とスペースの節約を図ろうとするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、スポット溶接
システムにおいて並列設置されるロボットとして、パラ
レルリンク構造を有する基本軸と回転構造の手首軸から
なるロボット（以下、「パラレルリンクロボット」と適
宜略称する。）を採用することによって、上記課題を解
決するための基本的な技術手段としたものである。
システムにおいて並列設置されるロボットとして、パラ
レルリンク構造を有する基本軸と回転構造の手首軸から
なるロボット（以下、「パラレルリンクロボット」と適
宜略称する。）を採用することによって、上記課題を解
決するための基本的な技術手段としたものである。
【０００８】即ち、本発明のスポット溶接システムにお
いては、パラレルリンク構造の基本軸及び回転構造の手
首軸から構成される複数基のロボットが高密度配置の壁
掛け形式あるいは天吊り形式で架台に設置される。ここ
で設置される複数基のロボットには、スポット溶接ガン
を搭載したロボットが含まれている。
いては、パラレルリンク構造の基本軸及び回転構造の手
首軸から構成される複数基のロボットが高密度配置の壁
掛け形式あるいは天吊り形式で架台に設置される。ここ
で設置される複数基のロボットには、スポット溶接ガン
を搭載したロボットが含まれている。
【０００９】好ましい形態においては、複数基のロボッ
トを高密度配置の壁掛け形式あるいは天吊り形式で設置
した架台は、溶接対象ワークの搬送方向に沿って走行可
能に設けられる。走行可能な架台を用いた場合には、ト
ラッキングを行いながらスポット溶接を行なうようにシ
ステムを組むことが出来る。
トを高密度配置の壁掛け形式あるいは天吊り形式で設置
した架台は、溶接対象ワークの搬送方向に沿って走行可
能に設けられる。走行可能な架台を用いた場合には、ト
ラッキングを行いながらスポット溶接を行なうようにシ
ステムを組むことが出来る。
【００１０】ここで図５を参照して、従来のスポット溶
接システムで採用されていた多関節ロボットに比して本
発明のスポット溶接システムで採用されるパラレルリン
ク構造を有する基本軸と回転構造の手首軸からなるロボ
ットが、密集配置に対する適性に関して格段に優れてい
ることを説明しておく。同図において、符号１は一つの
作業ステージの領域を表わしており、その中に車体等の
ワークＷが搬送されて来る。
接システムで採用されていた多関節ロボットに比して本
発明のスポット溶接システムで採用されるパラレルリン
ク構造を有する基本軸と回転構造の手首軸からなるロボ
ットが、密集配置に対する適性に関して格段に優れてい
ることを説明しておく。同図において、符号１は一つの
作業ステージの領域を表わしており、その中に車体等の
ワークＷが搬送されて来る。
【００１１】また、符号ＲＢ１〜ＲＢ４は本発明で採用
されるパラレルリンクロボットを表わし、符号ＲＢ１
１，ＲＢ１２は従来のスポット溶接システムで採用され
る多関節ロボットを表している。多関節ロボットＲＢ１
１，ＲＢ１２は、数個のリンクを直列的に結合した構造
を有し、各リンクを駆動するモータは関節機構部に各々
設けられている。そのため、多関節ロボットＲＢ１１，
ＲＢ１２は、符号Ａ，Ｂで示したように、基本軸の関節
機構部にモータ設置用の張出部を有していることが通例
である。
されるパラレルリンクロボットを表わし、符号ＲＢ１
１，ＲＢ１２は従来のスポット溶接システムで採用され
る多関節ロボットを表している。多関節ロボットＲＢ１
１，ＲＢ１２は、数個のリンクを直列的に結合した構造
を有し、各リンクを駆動するモータは関節機構部に各々
設けられている。そのため、多関節ロボットＲＢ１１，
ＲＢ１２は、符号Ａ，Ｂで示したように、基本軸の関節
機構部にモータ設置用の張出部を有していることが通例
である。
【００１２】従って、ロボットアームの運動を別にして
も、ロボットを高密度で配置することは困難である。そ
して、ロボットの動作中のロボットアームの複雑な旋回
運動による干渉の可能性を考慮すると、ロボットの高密
度配置は更に難しくなることは明らかである。
も、ロボットを高密度で配置することは困難である。そ
して、ロボットの動作中のロボットアームの複雑な旋回
運動による干渉の可能性を考慮すると、ロボットの高密
度配置は更に難しくなることは明らかである。
【００１３】これに対して、パラレルリンクロボットＲ
Ｂ１〜ＲＢ４の基本軸のモータは、後述するように、ア
ームＡＭ１１〜ＡＭ４３の基端部に設けられるので、多
関節ロボットＲＢ１１，ＲＢ１２に存在するモータ設置
用の張出部Ａ，Ｂが存在しないので高密度配置に適して
いる。また、各基本軸のアームＡＭ１１〜ＡＭ４３は伸
縮アームであり、旋回性の運動は殆ど行なわれない。従
って、干渉可能性の点から見ても、高密度配置に適して
いることは明らかである。
Ｂ１〜ＲＢ４の基本軸のモータは、後述するように、ア
ームＡＭ１１〜ＡＭ４３の基端部に設けられるので、多
関節ロボットＲＢ１１，ＲＢ１２に存在するモータ設置
用の張出部Ａ，Ｂが存在しないので高密度配置に適して
いる。また、各基本軸のアームＡＭ１１〜ＡＭ４３は伸
縮アームであり、旋回性の運動は殆ど行なわれない。従
って、干渉可能性の点から見ても、高密度配置に適して
いることは明らかである。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態の
概略配置を説明する見取図である。同図において、符号
Ｓ１はワーク（例えば未完成の車体アセンブリ）Ｗを搬
送するコンベア（図示省略）の走行方向を表わし、ここ
ではワーク座標系ΣのＸ軸方向に一致している。床等の
構造物上にはコンベアの走行方向（Ｘ軸方向）に沿って
ガイド１４が敷設され、ガイド１４上に架台１０が走行
可能に搭載されている（矢印Ｓ２参照）。
概略配置を説明する見取図である。同図において、符号
Ｓ１はワーク（例えば未完成の車体アセンブリ）Ｗを搬
送するコンベア（図示省略）の走行方向を表わし、ここ
ではワーク座標系ΣのＸ軸方向に一致している。床等の
構造物上にはコンベアの走行方向（Ｘ軸方向）に沿って
ガイド１４が敷設され、ガイド１４上に架台１０が走行
可能に搭載されている（矢印Ｓ２参照）。
【００１５】架台１０はＬ字形をなす立壁部１１、台座
部１２と構造補強部材１３で構成されている。立壁部１
１の適当な位置には、ワークＷの位置を検出するカメラ
ＣＭが設置されている。カメラＣＭは、後述するコント
ローラに内蔵された画像処理部とともに視覚センサを構
成するもので、例えば各ロボットにトラッキング動作を
行なわせる際に利用される。
部１２と構造補強部材１３で構成されている。立壁部１
１の適当な位置には、ワークＷの位置を検出するカメラ
ＣＭが設置されている。カメラＣＭは、後述するコント
ローラに内蔵された画像処理部とともに視覚センサを構
成するもので、例えば各ロボットにトラッキング動作を
行なわせる際に利用される。
【００１６】架台１０には、複数基のパラレルリンクロ
ボットＲＢ１〜ＲＢ４がコンベアの走行方向（Ｘ軸方
向）に沿って密集して並列設置されている。１台の架台
１０に設置されるロボットの台数は一般には任意であ
る。また、同じガイド１４上に複数の架台１０を搭載し
ても良いことは言うまでもない。
ボットＲＢ１〜ＲＢ４がコンベアの走行方向（Ｘ軸方
向）に沿って密集して並列設置されている。１台の架台
１０に設置されるロボットの台数は一般には任意であ
る。また、同じガイド１４上に複数の架台１０を搭載し
ても良いことは言うまでもない。
【００１７】各パラレルリンクロボットＲＢ１〜ＲＢ４
は、ここでは６軸ロボットで、基本軸で駆動される３本
づつの伸縮アームＡＭ１１〜ＡＭ１３（符号はロボット
ＲＢ１のみについて表記。以下同じ。）と、回転構造を
有する３軸の手首部を備えている。
は、ここでは６軸ロボットで、基本軸で駆動される３本
づつの伸縮アームＡＭ１１〜ＡＭ１３（符号はロボット
ＲＢ１のみについて表記。以下同じ。）と、回転構造を
有する３軸の手首部を備えている。
【００１８】各パラレルリンクロボットは、ＲＢ１〜Ｒ
Ｂ４は、各伸縮アームＡＭ１１〜ＡＭ１３がワークＷの
供給位置上方に延びるような姿勢を以て壁掛け形式で設
置されている。各アームＡＭ１１〜ＡＭ１３の先端部は
符号Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５で示したように回転する手首部
（本例では３軸）に連なり、各手首部の先端にはスポッ
ト溶接ガンＧ１〜Ｇ４が取り付けられている。但し、パ
ラレルリンクロボットＲＢ１〜ＲＢ４の内のいくつか
は、溶接ロボット以外のロボット（例えば、治具ロボッ
ト）とされることもある。
Ｂ４は、各伸縮アームＡＭ１１〜ＡＭ１３がワークＷの
供給位置上方に延びるような姿勢を以て壁掛け形式で設
置されている。各アームＡＭ１１〜ＡＭ１３の先端部は
符号Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５で示したように回転する手首部
（本例では３軸）に連なり、各手首部の先端にはスポッ
ト溶接ガンＧ１〜Ｇ４が取り付けられている。但し、パ
ラレルリンクロボットＲＢ１〜ＲＢ４の内のいくつか
は、溶接ロボット以外のロボット（例えば、治具ロボッ
ト）とされることもある。
【００１９】架台１０の立壁部１１の所定位置には、ア
ームＡＭ１１〜ＡＭ１３のための孔Ｈ１１〜Ｈ１３（符
号はロボットＲＢ１のみについて表記。以下同じ。）が
設けられている。各アームＡＭ１１〜ＡＭ１３は孔Ｈ１
１〜Ｈ１３を貫通して台座部１２側に延びている。孔Ｈ
１１〜Ｈ１３は、アームＡＭ１１〜ＡＭ１３の動作範囲
に対応した揺動時に障害とならない程度の寸法を有する
と共に、後述するように、その内部にはアームＡＭ１１
〜ＡＭ１３を搖動自在に支持するための軸受機構が設け
られている。
ームＡＭ１１〜ＡＭ１３のための孔Ｈ１１〜Ｈ１３（符
号はロボットＲＢ１のみについて表記。以下同じ。）が
設けられている。各アームＡＭ１１〜ＡＭ１３は孔Ｈ１
１〜Ｈ１３を貫通して台座部１２側に延びている。孔Ｈ
１１〜Ｈ１３は、アームＡＭ１１〜ＡＭ１３の動作範囲
に対応した揺動時に障害とならない程度の寸法を有する
と共に、後述するように、その内部にはアームＡＭ１１
〜ＡＭ１３を搖動自在に支持するための軸受機構が設け
られている。
【００２０】図２は、架台１０の台座部１２側の配置を
説明する部分拡大図で、パラレルリンクロボットＲＢ１
のアームの内の２本ＡＭ１２，ＡＭ１３の基端部周辺の
配置が拡大描示されている。同図に描かれているよう
に、床面ＦＬ上に敷設されたガイド１４には台座部１２
に設けられた走行輪１５が係合している。また、ガイド
１４に平行にラック１６（図１では図示省略）が敷設さ
れ、ラック１６に対してピニオン１７が係合している。
そして、ピニオン１７は減速機１８を介して走行軸駆動
用サーボモータＭ２５に結合されている。
説明する部分拡大図で、パラレルリンクロボットＲＢ１
のアームの内の２本ＡＭ１２，ＡＭ１３の基端部周辺の
配置が拡大描示されている。同図に描かれているよう
に、床面ＦＬ上に敷設されたガイド１４には台座部１２
に設けられた走行輪１５が係合している。また、ガイド
１４に平行にラック１６（図１では図示省略）が敷設さ
れ、ラック１６に対してピニオン１７が係合している。
そして、ピニオン１７は減速機１８を介して走行軸駆動
用サーボモータＭ２５に結合されている。
【００２１】一方、アームＡＭ１２，ＡＭ１３の基端部
には各々を伸縮駆動するサーボモータＭ２，Ｍ３が搭載
されている。本図には図示されていないが、ロボットＲ
Ｂ１のアームＡＭ１２や他のロボットＲＢ２〜ＲＢ４の
各アームの基端部にも、全く同様に伸縮駆動用のサーボ
モータが搭載されている。アームＡＭ１２，ＡＭ１３が
貫通する孔Ｈ１２，Ｈ１３の内部には、アームＡＭ１
２，ＡＭ１３を搖動自在に支持するための軸受機構ＢＲ
１２，ＢＲ１３が設けられている。他の伸縮アームのた
めの貫通孔についても同様である。
には各々を伸縮駆動するサーボモータＭ２，Ｍ３が搭載
されている。本図には図示されていないが、ロボットＲ
Ｂ１のアームＡＭ１２や他のロボットＲＢ２〜ＲＢ４の
各アームの基端部にも、全く同様に伸縮駆動用のサーボ
モータが搭載されている。アームＡＭ１２，ＡＭ１３が
貫通する孔Ｈ１２，Ｈ１３の内部には、アームＡＭ１
２，ＡＭ１３を搖動自在に支持するための軸受機構ＢＲ
１２，ＢＲ１３が設けられている。他の伸縮アームのた
めの貫通孔についても同様である。
【００２２】各アームＡＭ１１〜Ｍ１３の伸縮機構は、
アームＡＭ１１〜Ｍ１３の外皮を形成する管部材等の内
部に収容され、サーボモータで駆動されるボールネジと
ナット、並びに手首部との接続部等に設けられた軸受機
構を含む周知のものである。また、パラレルリンクロボ
ットの動作原理乃至位置決め制御自体は、一般に知られ
た技術である。従って、ここではそれらについての詳し
い説明は省略する。
アームＡＭ１１〜Ｍ１３の外皮を形成する管部材等の内
部に収容され、サーボモータで駆動されるボールネジと
ナット、並びに手首部との接続部等に設けられた軸受機
構を含む周知のものである。また、パラレルリンクロボ
ットの動作原理乃至位置決め制御自体は、一般に知られ
た技術である。従って、ここではそれらについての詳し
い説明は省略する。
【００２３】符号３０は、パラレルリンクロボットＲＢ
１〜ＲＢ４、走行軸（サーボモータＭ２５）、カメラＣ
Ｍ（図１参照）、スポット溶接ガンＧ１〜Ｇ４等を統括
的に制御するコントローラで、図４にその要部構成が示
されている。
１〜ＲＢ４、走行軸（サーボモータＭ２５）、カメラＣ
Ｍ（図１参照）、スポット溶接ガンＧ１〜Ｇ４等を統括
的に制御するコントローラで、図４にその要部構成が示
されている。
【００２４】同図に示したように、コントローラ３０に
はプロセッサボード３１が装備され、このプロセッサボ
ード３１はマイクロプロセッサからなる中央演算処理装
置（以下、ＣＰＵと言う。）３１ａ、ＲＯＭ３１ｂ並び
にＲＡＭ３１ｃを備えている。
はプロセッサボード３１が装備され、このプロセッサボ
ード３１はマイクロプロセッサからなる中央演算処理装
置（以下、ＣＰＵと言う。）３１ａ、ＲＯＭ３１ｂ並び
にＲＡＭ３１ｃを備えている。
【００２５】ＣＰＵ３１ａは、ＲＯＭ３１ｂに格納され
たプログラムに従ってコントローラの全体及び各部を制
御する。ＲＯＭ３１ｂに格納されるプログラムには、ワ
ークＷを作業ステージで停止させずにスポット溶接を実
行するために必要なトラッキングのための諸プログラム
が含まれる。
たプログラムに従ってコントローラの全体及び各部を制
御する。ＲＯＭ３１ｂに格納されるプログラムには、ワ
ークＷを作業ステージで停止させずにスポット溶接を実
行するために必要なトラッキングのための諸プログラム
が含まれる。
【００２６】ＲＡＭ３１ｃには、作成済みの動作プログ
ラムや各種設定値等がダウンロードされる。また、ＲＡ
Ｍ３１ｃの一部はＣＰＵ３１ａが実行する計算処理等の
為の一時的なデータ記憶に使用される。なお、プログラ
ムデータや設定値の保存やＲＡＭ３１ｃへのダウンロー
ドには、適宜外部装置として用意されたハードディスク
装置などが利用される。
ラムや各種設定値等がダウンロードされる。また、ＲＡ
Ｍ３１ｃの一部はＣＰＵ３１ａが実行する計算処理等の
為の一時的なデータ記憶に使用される。なお、プログラ
ムデータや設定値の保存やＲＡＭ３１ｃへのダウンロー
ドには、適宜外部装置として用意されたハードディスク
装置などが利用される。
【００２７】プロセッサボード３１はバス３７に結合さ
れ、このバス結合を介してコントローラ３０内の他の部
分との間で、指令やデータの授受が行なわれるようにな
っている。デジタルサーボ制御回路３２がプロセッサボ
ード３１に接続されており、ＣＰＵ３１ａからの指令を
受けて、サーボアンプ３３を経由してサーボモータＭ１
〜Ｍ２５を制御する。
れ、このバス結合を介してコントローラ３０内の他の部
分との間で、指令やデータの授受が行なわれるようにな
っている。デジタルサーボ制御回路３２がプロセッサボ
ード３１に接続されており、ＣＰＵ３１ａからの指令を
受けて、サーボアンプ３３を経由してサーボモータＭ１
〜Ｍ２５を制御する。
【００２８】これらサーボモータＭ１〜Ｍ２５の内、Ｍ
１〜Ｍ６はパラレルリンクロボットＲＢ１の各アームＡ
Ｍ１１〜ＡＭ１３の伸縮駆動用及び手首軸の回転駆動用
のモータである。同様に、サーボモータＭ７〜Ｍ１２，
Ｍ１３〜Ｍ１８，Ｍ１９〜Ｍ２４は各々パラレルリンク
ロボットＲＢ２〜ＲＢ４の各アーム伸縮駆動用及び手首
軸の回転駆動用のモータである。そして、サーボモータ
Ｍ２５は走行軸駆動用のモータである。なお、ガンＧ１
〜Ｇ４がサーボガンである場合などにおいては、モータ
数は更に増加する。
１〜Ｍ６はパラレルリンクロボットＲＢ１の各アームＡ
Ｍ１１〜ＡＭ１３の伸縮駆動用及び手首軸の回転駆動用
のモータである。同様に、サーボモータＭ７〜Ｍ１２，
Ｍ１３〜Ｍ１８，Ｍ１９〜Ｍ２４は各々パラレルリンク
ロボットＲＢ２〜ＲＢ４の各アーム伸縮駆動用及び手首
軸の回転駆動用のモータである。そして、サーボモータ
Ｍ２５は走行軸駆動用のモータである。なお、ガンＧ１
〜Ｇ４がサーボガンである場合などにおいては、モータ
数は更に増加する。
【００２９】バス３７にはシリアルポート３４が接続さ
れ、このシリアルポート３４には液晶表示部付の教示操
作盤３８、ＲＳ２３２Ｃ機器（通信用インターフェイ
ス）３９が接続されている。教示操作盤３８は、各種指
令のマニュアル入力、システムの稼働に必要な各種プロ
グラムや位置データ、その他必要な設定値等の入力、編
集等に使用される。
れ、このシリアルポート３４には液晶表示部付の教示操
作盤３８、ＲＳ２３２Ｃ機器（通信用インターフェイ
ス）３９が接続されている。教示操作盤３８は、各種指
令のマニュアル入力、システムの稼働に必要な各種プロ
グラムや位置データ、その他必要な設定値等の入力、編
集等に使用される。
【００３０】また、外部装置との信号の授受のために、
バス３７には更にデジタル信号用の入出力装置（デジタ
ルＩ／Ｏ）３５、アナログ信号用の入出力装置（アナロ
グＩ／Ｏ）３６が結合されている。更に、カメラＣＭを
含む視覚センサの機能を持たせるために、バス３７にカ
メラインターフェイスＣＦ、画像処理プロセッサＩＰ及
びフレームメモリＦＭが接続されている。
バス３７には更にデジタル信号用の入出力装置（デジタ
ルＩ／Ｏ）３５、アナログ信号用の入出力装置（アナロ
グＩ／Ｏ）３６が結合されている。更に、カメラＣＭを
含む視覚センサの機能を持たせるために、バス３７にカ
メラインターフェイスＣＦ、画像処理プロセッサＩＰ及
びフレームメモリＦＭが接続されている。
【００３１】以上の構成を有する第１実施形態のスポッ
ト溶接システムの動作の概要は例えば次のようなものと
なる。 （１）コントローラ３０内でトラッキングのためのプロ
グラムが起動されるとカメラＣＭによるワークＷの撮影
と、フレームメモリＦＭ、画像処理プロセッサＦＭを用
いた画像処理が開始される。 （２）視覚センサ機能によって、ワークＷの到来が検出
されると、予め設定されたタイミングで、パラレルリン
クロボットＲＢ１〜ＲＢ４、ガンＧ１〜Ｇ４のための動
作プログラムが起動される。また、サーボモータモータ
Ｍ２５（走行軸）の駆動によるトラッキングが開始され
る。
ト溶接システムの動作の概要は例えば次のようなものと
なる。 （１）コントローラ３０内でトラッキングのためのプロ
グラムが起動されるとカメラＣＭによるワークＷの撮影
と、フレームメモリＦＭ、画像処理プロセッサＦＭを用
いた画像処理が開始される。 （２）視覚センサ機能によって、ワークＷの到来が検出
されると、予め設定されたタイミングで、パラレルリン
クロボットＲＢ１〜ＲＢ４、ガンＧ１〜Ｇ４のための動
作プログラムが起動される。また、サーボモータモータ
Ｍ２５（走行軸）の駆動によるトラッキングが開始され
る。
【００３２】（３）トラッキング動作を続行しながら、
パラレルリンクロボットＲ１〜Ｒ４が共同動作し、ガン
Ｇ１〜Ｇ４を用いたスポット溶接が多数の要溶接個所に
ついて実行される。
パラレルリンクロボットＲ１〜Ｒ４が共同動作し、ガン
Ｇ１〜Ｇ４を用いたスポット溶接が多数の要溶接個所に
ついて実行される。
【００３３】（４）スポット溶接を完了したら、パラレ
ルリンクロボットＲＢ１〜ＲＢ４はワークＷから退避さ
せ、トラッキングを終了させる。
ルリンクロボットＲＢ１〜ＲＢ４はワークＷから退避さ
せ、トラッキングを終了させる。
【００３４】（５）パラレルリンクロボットＲＢ１〜Ｒ
Ｂ４の各軸位置及び走行軸位置をホムポジションに戻し
た上で、上記（１）へ戻り次のワーク到来に備える。以
下、（１）〜（５）の動作を繰り返す。
Ｂ４の各軸位置及び走行軸位置をホムポジションに戻し
た上で、上記（１）へ戻り次のワーク到来に備える。以
下、（１）〜（５）の動作を繰り返す。
【００３５】なお、各段階における動作を制御するため
のプログラムは、具体的な作業内容によって定められる
もので、本発明では特に限定されない。また、走行軸を
用いたトラッキングも、公知のリニアトラッキングの技
術の適用に過ぎないので、詳しい説明は省略する。
のプログラムは、具体的な作業内容によって定められる
もので、本発明では特に限定されない。また、走行軸を
用いたトラッキングも、公知のリニアトラッキングの技
術の適用に過ぎないので、詳しい説明は省略する。
【００３６】次に図３を参照して、第２実施形態につい
て説明する。この第２実施形態は、第１実施形態におけ
る壁掛け形式に代えて、天吊り形式でパラレルリンクロ
ボットを密集配置したものである。即ち、パラレルリン
クロボットＲＢ１〜ＲＢ４は、第１実施形態におけると
同型のもので、基本軸で駆動される３本づつの伸縮アー
ムＡＭ１１〜ＡＭ１３と、回転構造を有する３軸の手首
部を備えた６軸ロボットである。
て説明する。この第２実施形態は、第１実施形態におけ
る壁掛け形式に代えて、天吊り形式でパラレルリンクロ
ボットを密集配置したものである。即ち、パラレルリン
クロボットＲＢ１〜ＲＢ４は、第１実施形態におけると
同型のもので、基本軸で駆動される３本づつの伸縮アー
ムＡＭ１１〜ＡＭ１３と、回転構造を有する３軸の手首
部を備えた６軸ロボットである。
【００３７】各パラレルリンクロボットは、ＲＢ１〜Ｒ
Ｂ４は、各伸縮アームＡＭ１１〜ＡＭ１３がワークＷの
供給位置上方に垂れ下がるような姿勢を以て天吊り形式
で設置され、各手首部の先端にはスポット溶接ガンＧ１
〜Ｇ４が取り付けられている。パラレルリンクロボット
ＲＢ１〜ＲＢ４の内のいくつかは、溶接ロボット以外の
ロボット（例えば、治具ロボット）とされることもあ
る。
Ｂ４は、各伸縮アームＡＭ１１〜ＡＭ１３がワークＷの
供給位置上方に垂れ下がるような姿勢を以て天吊り形式
で設置され、各手首部の先端にはスポット溶接ガンＧ１
〜Ｇ４が取り付けられている。パラレルリンクロボット
ＲＢ１〜ＲＢ４の内のいくつかは、溶接ロボット以外の
ロボット（例えば、治具ロボット）とされることもあ
る。
【００３８】架台２０は箱型である点を除けば、第１実
施形態で用いた架台１０と同様の構造を有し、所定位置
に設けられた孔（図示せず）を貫通して架台２０の内部
側に延びている。そして、第１実施形態と同様、各孔の
内部には各アームＡＭ１１〜ＡＭ１３を搖動自在に支持
するための軸受機構が設けられている（図示は省略）。
施形態で用いた架台１０と同様の構造を有し、所定位置
に設けられた孔（図示せず）を貫通して架台２０の内部
側に延びている。そして、第１実施形態と同様、各孔の
内部には各アームＡＭ１１〜ＡＭ１３を搖動自在に支持
するための軸受機構が設けられている（図示は省略）。
【００３９】架台２０の内部の配置は、第１実施形態に
おける台座部１２側の配置と同様であるから、詳しい説
明は省略する。但し、本実施形態では、架台２０の走行
は高所の適当な構造物に両端部を取り付けられたガイド
２１，２２とピニオン２３によって確保されている。走
行軸の駆動源となるサーボモータＭ２５や減速機、ピニ
オン２３と係合するラック等は、第１実施形態における
と同様の態様で架台２０の内部に設けられている。
おける台座部１２側の配置と同様であるから、詳しい説
明は省略する。但し、本実施形態では、架台２０の走行
は高所の適当な構造物に両端部を取り付けられたガイド
２１，２２とピニオン２３によって確保されている。走
行軸の駆動源となるサーボモータＭ２５や減速機、ピニ
オン２３と係合するラック等は、第１実施形態における
と同様の態様で架台２０の内部に設けられている。
【００４０】パラレルリンクロボットＲＢ１〜ＲＢ４、
走行軸（サーボモータＭ２５）、カメラＣＭ（図２では
図示省略）、スポット溶接ガンＧ１〜Ｇ４等を統括的に
制御するコントローラも、第１実施形態におけると同様
の態様で架台２０の内部に設置されている。
走行軸（サーボモータＭ２５）、カメラＣＭ（図２では
図示省略）、スポット溶接ガンＧ１〜Ｇ４等を統括的に
制御するコントローラも、第１実施形態におけると同様
の態様で架台２０の内部に設置されている。
【００４１】コントローラは、第１実施形態におけると
同じもので、その構成と機能は、図４を参照して説明し
た通りである。第２実施形態のスポット溶接システムの
動作の概要は、パラレルリンクロボットＲ１〜Ｒ４の姿
勢が異なることに由来する動作プログラムの差異を別に
すれば、第１実施形態のスポット溶接システムと同様で
あるから、再度の説明は省略する。
同じもので、その構成と機能は、図４を参照して説明し
た通りである。第２実施形態のスポット溶接システムの
動作の概要は、パラレルリンクロボットＲ１〜Ｒ４の姿
勢が異なることに由来する動作プログラムの差異を別に
すれば、第１実施形態のスポット溶接システムと同様で
あるから、再度の説明は省略する。
【００４２】以上説明した二つの実施形態においては、
架台の走行にピニオン／ラックを用いたが、他の走行機
構、例えばリニアモータを利用した走行機構を用いるこ
とも出来る。
架台の走行にピニオン／ラックを用いたが、他の走行機
構、例えばリニアモータを利用した走行機構を用いるこ
とも出来る。
【００４３】
【発明の効果】本発明のスポット溶接システムによれ
ば、複数基のロボットを壁掛け形式あるいは天吊り形式
で密集配置することが可能となるので、スポット溶接作
業の効率化とスペースの節約を図る上で有利である。
ば、複数基のロボットを壁掛け形式あるいは天吊り形式
で密集配置することが可能となるので、スポット溶接作
業の効率化とスペースの節約を図る上で有利である。
【図１】本発明の第１の実施形態の概略配置を説明する
見取図である。
見取図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における架台１０の台
座部１２上の配置を説明する部分拡大図である。
座部１２上の配置を説明する部分拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の概略配置を説明する
見取図である。
見取図である。
【図４】本発明の各実施形態で使用可能なコントローラ
の構成を例示した要部ブロック図である。
の構成を例示した要部ブロック図である。
【図５】従来のスポット溶接システムで採用されていた
多関節ロボットに比して本発明のスポット溶接システム
で採用されるパラレルリンク構造を有する基本軸と回転
構造の手首軸からなるロボットが、密集配置に対する適
性に関して格段に優れていることを説明する図である。
多関節ロボットに比して本発明のスポット溶接システム
で採用されるパラレルリンク構造を有する基本軸と回転
構造の手首軸からなるロボットが、密集配置に対する適
性に関して格段に優れていることを説明する図である。
１ 作業ステージの領域 １０ 架台 １１ 立壁部 １２ 台座部 １３ 構造補強部材 １４ ガイド １５ 走行輪 １６ ラック １７ ピニオン １８ 減速機 ３０ コントローラ ３１ プロセッサボード ３１ａ メインプロセッサ ３１ｂ ＲＯＭ ３１ｃ ＲＡＭ ３２ ディジタルサーボ制御回路 ３３ サーボアンプ ３４ シリアルポート ３５ デジタル信号用の入出力装置（デジタルＩ／Ｏ） ３６ アナログ信号用の入出力装置（アナログＩ／Ｏ） ３７ バス ３８ ＲＳ２３２Ｃ機器（通信用インターフェイス） ３９ 液晶表示部付の教示操作盤 Ａ，Ｂ モータ設置用の張出部 ＡＭ１１〜ＡＭ４３ 基本軸のアーム ＢＲ１２，ＢＲ１３ 軸受機構 ＣＦ カメラインターフェイス ＣＭ カメラ ＦＭ フレームメモリ Ｈ１１〜Ｈ１３ 孔 ＩＰ 画像処理プロセッサ Ｍ１〜Ｍ２４ ロボット各軸駆動用サーボモータ Ｍ２５ 走行軸駆動用サーボモータ ＲＢ１〜ＲＢ４ パラレルリンクロボット ＲＢ１１，ＲＢ１２ 多関節ロボット Ｗ ワーク
Claims (4)
- 【請求項１】 パラレルリンク構造の基本軸及び回転構
造の手首軸から構成される複数基のロボットを高密度配
置の壁掛け形式で架台に設置し、前記複数基のロボット
にはスポット溶接ガンを搭載した、スポット溶接システ
ム。 - 【請求項２】 パラレルリンク構造の基本軸及び回転構
造の手首軸から構成される複数基のロボットを高密度配
置の天吊り形式で架台に設置し、前記複数基のロボット
にはスポット溶接ガンを搭載した、スポット溶接システ
ム。 - 【請求項３】 前記架台が溶接対象ワークの搬送方向に
沿って走行可能に設けられている、請求項１または請求
項２に記載されたスポット溶接システム。 - 【請求項４】 前記架台が溶接対象ワークの搬送方向に
沿って走行可能に設けられており、前記架台の走行によ
るトラッキングを行いながらスポット溶接を行なうよう
にした、請求項１または請求項２に記載されたスポット
溶接システム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8127689A JPH09285874A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | スポット溶接システム |
| US08/981,453 US6059169A (en) | 1996-04-25 | 1997-04-25 | Spot welding system |
| PCT/JP1997/001462 WO1997039853A1 (fr) | 1996-04-25 | 1997-04-25 | Systeme de soudage par points |
| DE69723532T DE69723532T2 (de) | 1996-04-25 | 1997-04-25 | Punktschweissvorrichtung mit robotern |
| EP97919705A EP0842727B1 (en) | 1996-04-25 | 1997-04-25 | Spot welding system using robots |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8127689A JPH09285874A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | スポット溶接システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09285874A true JPH09285874A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14966278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8127689A Pending JPH09285874A (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | スポット溶接システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6059169A (ja) |
| EP (1) | EP0842727B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09285874A (ja) |
| DE (1) | DE69723532T2 (ja) |
| WO (1) | WO1997039853A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100986195B1 (ko) * | 2009-07-01 | 2010-10-07 | 장환태 | 카메라를 이용한 스포트 용접 시스템 및 스포트 용접 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| SE512242C2 (sv) * | 1998-06-18 | 2000-02-14 | Flexprop Production Ab | Verktygshållare |
| DE19924607A1 (de) * | 1999-05-28 | 2000-11-30 | Siemens Ag | Inspektionsvorrichtung für eine Ringbrennkammer einer Gasturbine und Verfahren zur Inspektion einer Ringbrennkammer einer Gasturbine |
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| DE10141865B4 (de) * | 2001-08-27 | 2006-02-02 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Programmgesteuerte Universal-Fräs- und Bohrmaschine |
| US6768078B1 (en) | 2003-01-09 | 2004-07-27 | Fanuc Robotics North America, Inc. | Servo spot welding control system and method of welding workpieces |
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| WO2012135732A1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Illinois Tool Works Inc. | System for and method of welding large panel assemblies using a welding robot and a pressing component |
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| CA3023113C (en) | 2016-05-06 | 2022-12-13 | Comau Llc | Inverted carrier lift device system and method |
| KR101905562B1 (ko) * | 2016-12-13 | 2018-10-08 | 현대자동차 주식회사 | 차체 조립 시스템용 프리 벅 유닛 |
| CN107139161A (zh) * | 2017-06-09 | 2017-09-08 | 杭州亚美利嘉科技有限公司 | 悬挂式机器人导轨、悬挂式机器人及其运行系统 |
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| WO2021252329A1 (en) | 2020-06-08 | 2021-12-16 | Comau Llc | Assembly material logistics system and methods |
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1996
- 1996-04-25 JP JP8127689A patent/JPH09285874A/ja active Pending
-
1997
- 1997-04-25 US US08/981,453 patent/US6059169A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-25 DE DE69723532T patent/DE69723532T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-25 EP EP97919705A patent/EP0842727B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-25 WO PCT/JP1997/001462 patent/WO1997039853A1/ja active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1997039853A1 (fr) | 1997-10-30 |
| EP0842727A4 (en) | 2002-04-17 |
| DE69723532T2 (de) | 2004-04-08 |
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| EP0842727B1 (en) | 2003-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040713 |