JPH1190641A - 組立ラインにおけるワークハンドリング方法及び溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の組立ラインにおいて例えばボディサ
イドアウタ等のワークに対してフロントインナ部品など
の小物部品を組付け溶接する際に、溶接ロボットを位置
決め手段に兼用したワークの位置決め方法を提供する。 【解決手段】 組立ラインにおける搬送装置３のキャリ
ッジ５によって支持され、かつ溶接ステーションＳＴ３
に搬送されてきたワークＷの所望位置を、当該溶接ステ
ーションに配置された適数の溶接ロボット２９Ａ，２９
Ｂに備えたサーボガン３７によって保持し、前記キャリ
ッジ５に対する前記サーボガン３７の位置を制御して、
前記キャリッジ５及びサーボガン３７によって支持され
たワークＷの位置決めを行った後、前記溶接ステーショ
ンに配置されたハンドリングロボット２１に備えた冶具
ハンド３３を前記ワークＷへ接近せしめ、当該冶具ハン
ド３３によって前記ワークＷを保持する組立ラインにお
けるワークハンドリング方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、組立ラインにおけ
るワークのハンドリング方法及び溶接方法に係り、さら
に詳細には、例えば自動車の組立ラインにおいて、自動
車における例えばボディサイドアウタなどのごときワー
クに対して例えばフロントインナ部品などのごとき小物
部品を組付け溶接する際のワークの位置決め方法及びス
ポット溶接する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係る先行例として、例えば特開
平１−２２２８２８号公報等がある。この先行例におい
ては、搬送レールに沿って移動自在のハンガにサイドメ
ンバなどのワークを吊り下げ保持して加工ステーション
へ搬送し、加工ステーションに備えた複数の位置決めガ
イドによって上記ワークの位置決めを行う構成である。

【０００３】また、従来においては、組立ラインにおけ
る搬送装置のキャリッジによって支持されて溶接ステー
ションに搬送されて来たワークを、当該溶接ステーショ
ンに配置したハンドリングロボットに備えた冶具ハンド
によって保持して溶接作業位置へ搬送位置決めした後、
小物部品を組付け溶接ロボットによってスポット溶接す
ることが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記先行例のごとき構
成においては、ワークの形状，寸法が異なると、ワーク
を位置決めするための位置決めガイドの形状，寸法及び
個数等の変更を必要とする場合があり、汎用性に欠ける
と共に複雑になるという問題がある。

【０００５】ハンドリングロボットに備えた冶具ハンド
によってワークを保持する構成においては、ワークの位
置決めを正確に行わないと、前記冶具ハンドによってワ
ークを保持するとき、ワークと冶具ハンドがせってしま
って正確に保持できないことがある。また、冶具ハンド
をワークから離反するときには、例えば冶具ハンドに備
えたロケートピンをワークの位置決め孔から抜くときに
エジェクタ装置が別個に必要になるなど、構成が複雑に
なるという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
従来の問題に鑑みてなされたもので、請求項１に係る発
明は、組立ラインにおける搬送装置のキャリッジによっ
て支持され、かつ溶接ステーションに搬送されてきたワ
ークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された
適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持
し、前記キャリッジに対する前記サーボガンの位置を制
御して、前記キャリッジ及びサーボガンによって支持さ
れたワークの位置決めを行った後、前記溶接ステーショ
ンに配置されたハンドリングロボットに備えた冶具ハン
ドを前記ワークへ接近せしめ、当該冶具ハンドによって
前記ワークを保持する組立ラインにおけるワークハンド
リング方法である。

【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、溶接ロボットに備えたサーボガンによっ
てワークの保持を行うとき、サーボガンに備えた一方の
電極をワークの一側面に当接してワークの位置決めを行
った後、サーボガンに備えた他方の電極をワークの他側
面に当接せしめて、前記一方の電極と他方の電極によっ
てワークを挾持する組立ラインにおけるワークハンドリ
ング方法である。

【０００８】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
発明において、サーボガンに備えた電極の摩耗量を検出
し、この検出した摩耗量に対応して溶接ロボットに備え
たサーボガンの位置補正を行ってワークを正確な位置に
保持する組立ラインにおけるワークハンドリング方法で
ある。

【０００９】請求項４に係る発明は、組立ラインにおけ
る搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ス
テーションに搬送されて来たワークに小物部品を溶接す
る方法において、溶接ステーションに搬送されて来たワ
ークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された
適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持
し、前記キャリッジとサーボガンによって保持されたワ
ークの位置決めを行う（ａ）工程と、前記溶接ステーシ
ョンに配置されたハンドリングロボットに備えた冶具ハ
ンドを位置決めされた前記ワークへ接近せしめ、当該冶
具ハンドによって前記ワークを保持した後、前記溶接ロ
ボットにおけるサーボガンによる保持を解放する（ｂ）
工程と、前記ハンドリングロボットを制御して、前記キ
ャリッジからワークを外して溶接作業位置へ移動し位置
決めする（ｃ）工程と、前記溶接ステーションに配置さ
れた小物部品セット用ロボットによって小物部品を前記
ワークの必要箇所へ位置決めする（ｄ）工程と、前記溶
接用ロボットに備えたサーボガンによって前記ワークと
小物部品との必要箇所の溶接を行う（ｅ）工程と、前記
ハンドリングロボットを制御して前記ワークを前記キャ
リッジに戻す（ｆ）工程と、前記溶接用ロボットにおけ
る前記サーボガンによって前記ワークの適宜位置を再び
保持した後、前記ハンドリングロボットにおける冶具ハ
ンドを前記ワークから離脱する（ｇ）工程と、前記溶接
ロボットにおける前記サーボガンによるワークの保持を
解放する（ｈ）工程と、搬送装置における前記キャリッ
ジを、次の加工ステーションへ移動する（ｉ）工程と、
の各工程よりなる組立ラインにおけるワークに対する小
物部品の溶接方法である。

【００１０】請求項５に係る発明は、組立ラインにおけ
る搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ス
テーションに搬送されて来たワークに増打を行う方法に
おいて、溶接ステーションに搬送されて来たワークの所
望位置を、当該溶接ステーションに配置された第１の適
数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持し、
前記キャリッジと前記サーボガンによって保持されたワ
ークの位置決めを行う（ａ）工程と、前記溶接ステーシ
ョンに配置された第２の適数の溶接ロボットに備えたサ
ーボガンによって、位置決めされた前記ワークの適数箇
所にスポット溶接を行う（ｂ）工程と、次に、第２の適
数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって前記ワー
クの適宜位置を保持してワークの位置決めを行う（ｃ）
工程と、前記第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボ
ガンによって、位置決めされた前記ワークの適数箇所に
スポット溶接を行う（ｄ）工程と、の各工程よりなる組
立ラインにおける溶接方法である。

【００１１】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
発明において、第１の適数の溶接ロボットに備えたサー
ボガンによってワークを保持し、第２の適数の溶接ロボ
ットに備えたサーボガンによってスポット溶接を行う工
程と、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンに
よってワークを保持し、第１の適数の溶接ロボットに備
えたサーボガンによってスポット溶接を行う工程とを適
数回交互に繰り返す組立ラインにおける溶接方法であ
る。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に係る発明は、組立ラインにお
ける搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接
ステーションに搬送されてきたワークの所望位置を、当
該溶接ステーションに配置された適数の溶接ロボットに
備えたサーボガンによって保持し、前記キャリッジに対
する前記サーボガンの位置を制御して、前記キャリッジ
及びサーボガンによって支持されたワークの位置決めを
行った後、前記溶接ステーションに配置されたハンドリ
ングロボットに備えた冶具ハンドを前記ワークへ接近せ
しめ、当該冶具ハンドによって前記ワークを保持する組
立ラインにおけるワークハンドリング方法である。

【００１３】すなわち、溶接ステーションに配置された
溶接ロボットにおけるサーボガンによってワークを保持
しワークの位置決めを行うものであるから、格別の位置
決め装置を設けることなしにワークの位置決めを正確に
行うことができる。したがって、位置決め装置の簡略化
を図ることができると共に、溶接ステーションにおける
作業干渉物が少なくなることになり、全体的構成の簡素
化を図ることができる。

【００１４】また、溶接ロボットに備えたサーボガンに
よってワークを保持し位置決めすることにより、ワーク
の形状，寸法等が変化する場合であっても、ロボット動
作の教示を変更することによって容易に対応することが
でき、かつ所望位置へのワークの位置決めを正確に行う
ことができるものである。

【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
発明において、溶接ロボットに備えたサーボガンによっ
てワークの保持を行うとき、サーボガンに備えた一方の
電極をワークの一側面に当接してワークの位置決めを行
った後、サーボガンに備えた他方の電極をワークの他側
面に当接せしめて、前記一方の電極と他方の電極によっ
てワークを挾持するものであるから、例えばエアーシリ
ンダ等のアクチュエータの作動によってワークを急激に
保持する場合とは異なり、ワークの変形や保持部に衝撃
による凹凸等が生じることを防止できる。また、搬送装
置によって移送されて来たワークの位置，姿勢が正確で
ない場合であっても、上記ワークの位置，姿勢を正確な
位置，姿勢に修正して保持することができるものであ
る。

【００１６】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
発明において、サーボガンに備えた電極の摩耗量を検出
し、この検出した摩耗量に対応して溶接ロボットに備え
たサーボガンの位置補正を行ってワークを正確な位置に
保持するものであるから、スポット溶接によってサーボ
ガンにおける電極に摩耗を生じた場合であっても、上記
摩耗に拘りなくワークの位置決めを正確に行うことがで
きる。

【００１７】請求項４に係る発明は、組立ラインにおけ
る搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ス
テーションに搬送されて来たワークに小物部品を溶接す
る方法において、溶接ステーションに搬送されて来たワ
ークの所望位置を、当該溶接ステーションに配置された
適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持
し、前記キャリッジとサーボガンによって保持されたワ
ークの位置決めを行う（ａ）工程と、前記溶接ステーシ
ョンに配置されたハンドリングロボットに備えた冶具ハ
ンドを位置決めされた前記ワークへ接近せしめ、当該冶
具ハンドによって前記ワークを保持した後、前記溶接ロ
ボットにおけるサーボガンによる保持を解放する（ｂ）
工程と、前記ハンドリングロボットを制御して、前記キ
ャリッジからワークを外して溶接作業位置へ移動し位置
決めする（ｃ）工程と、前記溶接ステーションに配置さ
れた小物部品セット用ロボットによって小物部品を前記
ワークの必要箇所へ位置決めする（ｄ）工程と、前記溶
接用ロボットに備えたサーボガンによって前記ワークと
小物部品との必要箇所の溶接を行う（ｅ）工程と、前記
ハンドリングロボットを制御して前記ワークを前記キャ
リッジに戻す（ｆ）工程と、前記溶接用ロボットにおけ
る前記サーボガンによって前記ワークの適宜位置を再び
保持した後、前記ハンドリングロボットにおける冶具ハ
ンドを前記ワークから離脱する（ｇ）工程と、前記溶接
ロボットにおける前記サーボガンによるワークの保持を
解放する（ｈ）工程と、搬送装置における前記キャリッ
ジを、次の加工ステーションへ移動する（ｉ）工程と、
の各工程よりなる組立ラインにおけるワークに対する小
物部品の溶接方法であるから、ハンドリングロボットに
備えた冶具ハンドによってワークを保持するとき、ワー
クは溶接用ロボットのサーボガンによって保持され位置
決めされた状態にあるので、冶具ハンドによってワーク
を正確に保持することができる。

【００１８】したがって、溶接作業位置へのワークの位
置決めを正確に行うことができ、延いては、このワーク
に対する小物部品の位置決めを正確に行うことができる
こととなり、精度の良い組付けを行うことができる。

【００１９】さらに、ハンドリングロボットの冶具ハン
ドをワークから離脱するときには溶接用ロボットにおけ
るサーボガンによって、ワークを再び保持するので、例
えば、冶具ハンドに備えたロケートピンを、ワークの位
置決め孔から引き抜くようなとき、ワークを相対的に押
し出すためのエジェクタが不要になると共に、上記位置
決め孔とロケートピンとのかじり現象の発生を防止する
ことができる。よって、冶具ハンドの構成の簡素化を図
ることができるものである。

【００２０】請求項５に係る発明は、組立ラインにおけ
る搬送装置のキャリッジによって支持され、かつ溶接ス
テーションに搬送されて来たワークに増打を行う方法に
おいて、溶接ステーションに搬送されて来たワークの所
望位置を、当該溶接ステーションに配置された第１の適
数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって保持し、
前記キャリッジと前記サーボガンによって保持されたワ
ークの位置決めを行う（ａ）工程と、前記溶接ステーシ
ョンに配置された第２の適数の溶接ロボットに備えたサ
ーボガンによって、位置決めされた前記ワークの適数箇
所にスポット溶接を行う（ｂ）工程と、次に、第２の適
数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって前記ワー
クの適宜位置を保持してワークの位置決めを行う（ｃ）
工程と、前記第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボ
ガンによって、位置決めされた前記ワークの適数箇所に
スポット溶接を行う（ｄ）工程と、の各工程よりなる組
立ラインにおける溶接方法であるから、ワークを位置決
めするための格別の位置決め装置が不要であり、全体的
構成の簡素化を図ることができる。

【００２１】請求項６に係る発明は、請求項５に記載の
発明において、第１の適数の溶接ロボットに備えたサー
ボガンによってワークを保持し、第２の適数の溶接ロボ
ットに備えたサーボガンによってスポット溶接を行う工
程と、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンに
よってワークを保持し、第１の適数の溶接ロボットに備
えたサーボガンによってスポット溶接を行う工程とを適
数回交互に繰り返す組立ラインにおける溶接方法である
から、ワークの形状が複雑であり、かつスポット溶接す
べき打点が複雑配置で多数ある場合であっても、各サー
ボガンによるワークの保持位置を変更し乍らスポット溶
接を繰り返すこととなり、全打点を確実にスポット溶接
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】理解を容易にするために、組立ラ
インの構成について概略的，概念的に説明すると、図
１，図２に示すように、組立ラインには、第１，第２，
第３，第４の各溶接ステーションＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ
３，ＳＴ４及び第５のステーションＳＴ５に亘って延伸
したガイドレール１を備えた搬送装置３（図２参照）を
備えている。

【００２３】この搬送装置３におけるガイドレール１に
はキャリッジ５が移動可能に支持されている。このキャ
リッジ５は前記ガイドレール１に沿って前記各ステーシ
ョンＳＴ１〜ＳＴ５に対応した位置へ移動位置決め自在
である。そして、このキャリッジ５には、例えばボディ
サイドアウタ等のごとき適宜のワークＷを保持するため
の適数のフック７が設けられている。

【００２４】前記第１のステーションＳＴ１は、例えば
仮置き台９に載置されたフロントアウタ部品１１，リア
フェンダ部品１３等の各部品をハンドリングロボット１
５Ａ，１５Ｂによって前記キャリッジ５のフック７に適
宜にセットし、かつ溶接用ロボット１７によって前記両
部品１１，１３を仮止めするための加工ステーションで
ある。

【００２５】第２ステーションＳＴ２は、第１のステー
ションＳＴにおいて仮止めされ、キャリッジ５によって
搬送されて来た前記両部品１１，１３に対して複数の溶
接ロボット１９を用いて増し打ちによるスポット溶接を
行う加工ステーションである。この第２のステーション
ＳＴ２において両部品１１，１３を増し打ちすることに
より両部品１１，１３は一体となってボディサイドアウ
タのごときワークＷとなるものである。

【００２６】第３のステーションＳＴ３は、前記キャリ
ッジ５によって搬送されて来たワークＷを、ハンドリン
グロボット２１によって保持し、このハンドリングロボ
ット２１に保持されたワークＷに対して、仮置き台２３
上に載置されていた例えばフロントインナ部品などのご
とき適宜の小物部品２５を、小物部品セット用ロボット
２７によって前記ワークＷの必要箇所へ移送し位置決め
した後、複数の溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂによって
スポット溶接する加工ステーションである。

【００２７】第４のステーションＳＴ４は、前記キャリ
ッジ５によって搬送されて来たワークＷに対して複数の
溶接ロボット３１によって前記小物部品２５の増し打ち
によるスポット溶接を行う加工ステーションである。

【００２８】第５のステーションＳＴ５は、小物部品２
５を組付けたワークＷを次工程へ搬送するためのステー
ションである。

【００２９】以上のごとき説明より理解されるように、
組立ラインは複数の加工ステーションを備えるものであ
り、各加工ステーションへのワークの搬送はガイドレー
ル１に沿って移動可能のキャリッジ５によって行われ
る。そして、前記第３のステーションのごとく、ハンド
リングロボット２１によってワークＷを保持するとき、
キャリッジ５に支持されたワークＷを正確に位置決め
し、この位置決めしたワークＷをハンドリングロボット
２１によって保持する必要がある。

【００３０】すなわち、キャリッジ５に支持されたワー
クＷを正確に位置決めしないとハンドリングロボット２
１によってワークＷを正確に保持することができず、小
物部品セット用ロボット２７によって小物部品２５を組
付けるとき、正確に組付けることができなくなる。

【００３１】そこで、第３のステーションにおいては、
搬送装置３のキャリッジ５によって支持され、かつ第３
のステーションに搬送されて来たワークＷを正確に位置
決めする必要がある。ここで、適宜の位置決め冶具，装
置等を用いて上記ワークＷの位置決めを行うことも可能
である。この場合、ワークＷの形状，寸法の変化に対応
するには複数の位置決め冶具，装置を用意しなければな
らず、汎用性に欠けるという問題があると共に、場合に
よっては上記位置決め冶具，装置が小物部品の組付け，
溶接時に邪魔になり易いという問題がある。

【００３２】そこで、本発明は次のごとき手段を講じた
ものである。以下その具体的構成について説明する。

【００３３】図１より理解されるように、第３のステー
ションにおいては、搬送装置３におけるガイドレール１
を間にして一方にハンドリングロボット２１が配置して
あり、他方に小物部品セット用ロボット２７が配置して
ある。そして、上記小物部品セット用ロボット２７の両
側方に溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂが配置してある。

【００３４】図３，図４より理解されるように、前記ハ
ンドリングロボット２１は、多関節の産業用ロボットよ
りなるものであって、ロボットアームの先端部にはワー
クＷを保持するための冶具ハンド３３を備えている。こ
の冶具バンド３３は、詳細な図示は省略するが、ワーク
Ｗの複数箇所を把持するための複数のワーククランプを
備えると共に、ワークＷに設けた適数の位置決め孔に対
して係合離脱可能のロケートピンを備えた構成である。

【００３５】前記小物部品セット用ロボット２７は、上
記ハンドリングロボット２１と同様構成のロボットであ
って、ロボットアームの先端部に、小物部品２５Ａ，２
５Ｂを保持することのできるロボットハンド３５を備え
た構成である。

【００３６】前記溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂは、多関
節の産業用ロボットよりなるものであって、そのロボッ
トアームの先端部にはワークＷを把持可能かつワークＷ
に対してスポット溶接を行うことのできるサーボガン３
７を備えている。

【００３７】上記サーボガン３７は、Ｃ形状又はＬ形状
に形成したヨークの一端部に固定側の電極を設け、他端
部側に、上記固定側の電極に対して接近離反自在の可動
電極を設け、かつこの可動電極の移動をサーボモータに
よって制御可能に構成してあるものである。したがっ
て、サーボガン３７においては可動電極の移動速度，移
動位置を制御可能である。なお、サーボガンを備えた溶
接用ロボットは、例えば特開平６−３１４６０号公報等
によって公知であるので、溶接用ロボット２９Ａ，２９
Ｂについてのより詳細な説明は省略する。

【００３８】以上のごとき構成において、搬送装置３に
おけるキャリッジ５のフック７によって支持されて第３
のステーションＳＴ３にワークＷが搬送され、キャリッ
ジ５が所定位置に停止して位置決めされると、複数の溶
接ロボット２９Ａ，２９Ｂがコンピュータのごとき制御
装置（図示省略）の制御の下に制御作動され、当該溶接
用ロボット２９Ａ，２９Ｂに備えたサーボガン３７によ
って前記ワークＷの所望位置が把持される。すなわち、
ワークＷは、前記キャリッジ５と複数のサーボガン３７
によって支持された態様となる。

【００３９】この場合、各溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂ
を制御作動して、前記キャリッジ５に対する各サーボガ
ン３７の位置を制御調節してワークＷの位置，姿勢を修
正し正確な位置に位置決めすることになる。すなわち、
例えば前記キャリッジ５にワークＷが僅かに傾斜して支
持されているような場合、その傾斜が修正されて垂直状
の正確な位置に位置決めされるものである。

【００４０】より詳細には、溶接用ロボット２９Ａ，２
９Ｂにサーボガン３７での加圧を指令するとき、図５に
示すごときパターン制御を行う。すなわち、サーボガン
３７に備えた固定電極３９Ａと可動電極３９Ｂ（図６参
照）によってワークＷを挾持加圧するように指令すると
（Ａ点）、溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂが制御作動さ
れてサーボガン３７に備えた固定電極３９Ａが予め設定
された高速の移動速度ＶＨＡで移動されると共に、サー
ボガン３７のサーボモータが制御作動されて可動電極３
９Ｂは予め設定された高速の移動速度ＶＨＢでワークＷ
の方向へ移動し、所定時間経過後に減速指令されると
（Ｂ点）、固定電極３９ＡがワークＷに近接する速度が
低速ＶＬＡになると共に、可動電極３９Ｂの移動速度が
ＶＬＢの低速になる。

【００４１】そして、固定電極３９ＡがワークＷに接触
し、溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂの位置決めが行われ
ると、固定電極３９Ａの移動が停止されワークＷの位置
決めが行われる。その後、サーボガン３７に備えたサー
ボモータの作動によって可動電極３９ＢがワークＷに当
接し、固定電極３９Ａと可動電極３９Ｂとによってワー
クＷを挾持することになる。

【００４２】上述のように、サーボガン３７に備えた固
定電極３９Ａと可動電極３９ＢによってワークＷを挾持
するとき、低速移動でもってワークＷに当接し挾持する
ので、例えば図６（Ａ）に示すようにワークＷが正規の
位置，姿勢に対して僅かに傾斜しているような場合、固
定電極３９Ａに対してワークＷが適宜に滑り、図６
（Ｂ）に示すように、ワークＷの位置，姿勢を修正した
後に可動電極３９Ｂによって挾持し保持することができ
るものである。

【００４３】なお、ワークＷの位置決めのために、上述
のようにサーボガン３７における固定電極３９Ａと可動
電極３９ＢによってワークＷを挾持するときは、スポッ
ト溶接を行わないので、両電極間に通電は行われない構
成としてある。

【００４４】ところで、エアーシリンダのごときアクチ
ュエータでもって可動電極を移動する形式のエアーガン
においては、図５（Ｂ）に示すパターンのごとく可動電
極を急速に移動している間に固定電極と可動電極によっ
てワークを挾持することになるので、例えば固定電極に
対してワークを滑らせてワークを正規の位置及び姿勢に
修正する前にワークを両電極で挾持することとなる。し
たがって、ワークＷは、図６（Ｃ）に示すように正規の
位置（点線の位置）から位置ずれした状態に保持される
ことになり、望ましいものではない。

【００４５】前述したごとく、第３のステーションＳＴ
３においてワークＷがキャリッジ５及び溶接ロボット２
９Ａ，２９Ｂのサーボガン３７によって支持されて正確
な位置に位置決めされた状態にあるとき、前記ハンドリ
ングロボット２１に備えた冶具ハンド３３を前記ワーク
Ｗへ接近せしめ、当該冶具ハンド３３によってワークＷ
を保持することにより、冶具ハンド３３によってワーク
Ｗを正確に保持できるものである。

【００４６】ところで、前記溶接用ロボット２９Ａ，２
９Ｂにおけるサーボガン３７の固定電極３９Ａと可動電
極３９ＢによってワークＷを挾持するとき、図７（Ａ）
に示すように、両電極３９Ａ，３９Ｂが新品で摩耗のな
い場合には摩耗補正を行うことなく、固定電極３９Ａに
対して可動電極３９Ｂを距離Ｌだけ移動すれば良い。し
かし、両電極３９Ａ，３９Ｂに摩耗を生じている場合に
は、両電極３９Ａ，３９Ｂの摩耗を検出して、その摩耗
分Ｄだけ補正して可動電極３９Ｂを（Ｌ＋Ｄ）移動する
必要がある。すなわち、サーボガン３７によってワーク
Ｗを保持し位置決めを行う場合には、両電極３９Ａ，３
９Ｂの摩耗量を検出して位置補正を行う。

【００４７】上記両電極３９Ａ，３９Ｂの摩耗量を検出
する方法としては、前記特開平６−３１４６０号に記載
の方法を採用することもできる。また、両電極３９Ａ，
３９Ｂをそれぞれ基準位置に位置決めしたときに撮像装
置によって撮像し、新品時における撮像時の寸法と比較
することによって摩耗量を求めることも可能である。す
なわち、両電極９Ａ，３９Ｂの摩耗量の検出は種々の手
段を採用することができる。要は、両電極の摩耗量を検
出してその摩耗量に相当する分の位置補正を行えば良い
ものである。

【００４８】既に理解されるように、搬送装置３におけ
るキャリッジ５に備えたフック７によって支持されたワ
ークＷを第３のステーションＳＴ３に搬送すると、ワー
クＷは、当該第３のステーションＳＴ３に配置した複数
の溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂに備えたサーボガン３７
によって適宜位置を保持され、位置及び姿勢を正確な状
態に修正されるものである。

【００４９】したがって、ハンドリングロボット２１に
おける治具ハンド３３に備えたワーククランプ３３Ｃに
よってワークＷをクランプすると、図８（Ａ）に示すよ
うに、ワークＷの所定位置を正確にクランプすることが
でき、ワーククランプ３３Ｃに備えた近接スイッチ等の
ごときセンサＳが正確に動作するものである。

【００５０】ところが、ワークＷの位置、姿勢が正確に
位置決めされていない場合には、図８（Ｂ）に示すよう
に、ワーククランプ３３ＣでもってワークＷの所定位置
をクランプすると、ワークＷとワーククランプ３３Ｃと
の間にこじり合いを生じてワークＷに変形を生じること
があると共に、前記センサＳの動作が正確に行われず、
次の動作に悪影響を与えることがある。

【００５１】ところが、本例においては前述したごと
く、ワークＷの位置，姿勢は複数の溶接ロボット２９
Ａ，２９Ｂのサーボガン３７による保持によって正確な
位置に修正するので、上述のごとき悪影響を除去するこ
とができるものである。

【００５２】さて、前記ワークＷに小物部品２５を組付
けるには、前述したごとくハンドリングロボット２１に
おける冶具ハンド３３によってワークＷを正確に保持し
た後、前記溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂにおけるサーボ
ガン３７によるワークＷの保持を解放し、ハンドリング
ロボット２１を制御して、前記キャリッジ５からワーク
Ｗを取り外し、ワークＷを空間の溶接作業位置へ移動し
位置決めする。

【００５３】上述のごとく、ハンドリングロボット２１
によってワークＷが空間の溶接作業位置に位置決めされ
た状態にあるときに、小物部品セット用ロボット２７に
よって仮置き台２３上の小物部品２５を保持し、前記ワ
ークＷの必要箇所へ移動し位置決めする。この際、ワー
クＷに備えた係合用の凹凸部等のごとき係止部と小物部
品２５に備えた係止部とが互いに係合することにより、
ワークＷに対して小物部品２５を正確に位置決めして組
付けることができるものである。

【００５４】上述のごとくワークＷに対して小物部品２
５を組付けた後、前記溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂに
備えたサーボガン３７によってワークＷと小物部品２５
の必要箇所をスポット溶接することにより、ワークＷと
小物部品２５とを一体化することができる。

【００５５】上述のごとく、ワークＷと小物部品２５と
を一体化した後、前記ハンドリングロボット２１を制御
してワークＷを前記キャリッジ５に戻して、キャリッジ
５に再び支持せしめた後、前記溶接ロボット２９Ａ，２
９Ｂにおけるサーボガン３７によってワークＷの適宜位
置を再び保持する。

【００５６】このように、ワークＷがキャリッジ５と複
数のサーボガン３７によって保持された状態にあるとき
に、前記ハンドリングロボット２１における冶具ハンド
３３をワークＷから離脱する。この際、冶具ハンド３３
に備えた例えばロケートピンがワークＷに設けられた位
置決め孔に係合した状態にあって、この係合を解除する
場合であっても、ワークＷはキャリッジ５と複数のサー
ボガン３７によって保持されて不動状態にあるので、前
記位置決め孔とロケートピンとの間においてかじり現象
等を生じることなく円滑に離脱することができる。よっ
て、例えばロケートピンを引き抜くときに機能するエジ
ェクタ等が不要となるものであり、構成の簡素化を図る
ことができる。

【００５７】前述のごとく、ワークＷからハンドリング
ロボット２１の冶具ハンド３３を離脱した後、前記溶接
ロボット２９Ａ，２９Ｂにおけるサーボガン３７による
ワークＷの保持を解放することにより、ワークＷを支持
したキャリッジ５を次の加工ステーションＳＴ４へ移動
することができる。

【００５８】前述したごとき一連の動作を系統的に説明
すると、図９に示すように、搬送装置のキャリッジ５が
前進し到着して停止すると（ａ）、溶接ロボット２９
Ａ，２９Ｂのサーボガン３７による保持が行われ
（ｂ）、その後にハンドリングロボット２１による保持
が行われると（ｃ）、溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂによ
る解放が行われる（ｄ）。そして、小物部品セット用ロ
ボット２７によって小物部品２５がワークＷにセットさ
れると（ｅ）、溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂによるスポ
ット溶接が行われる（ｆ）。

【００５９】溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂが溶接終了後
退避すると（ｇ）、ハンドリングロボット２１によって
ワークＷがキャリッジ５へ戻される（ｈ）。そして、溶
接ロボット２９Ａ，２９ＢによってワークＷが再び保持
されると（ｉ）、ハンドリングロボット２１がワークＷ
から離脱し（ｊ）、溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂによる
保持が解放され（ｋ）、キャリッジ５によって次工程へ
搬送される（ｌ）。

【００６０】以上のごとき説明より理解されるように、
キャリッジ５に支持されて移送されるワークＷの位置決
めに溶接用ロボット２９Ａ，２９Ｂを兼用するので、ハ
ンドリングロボット２１によってワークＷを保持しよう
とするとき、格別な位置決め装置，治具等は不要であ
り、全体的構成の簡素化を図ることができる。

【００６１】以上の説明は、ワークＷに対して小物部品
２５を組付ける際に、溶接ロボット２９Ａ，２９Ｂをワ
ークＷの位置決めに兼用したが、ワークＷとして仮止め
されたワークであって、第２，第４のステーションＳＴ
２，ＳＴ４のごとく増し打ちのスポット溶接のみを行う
加工ステーションにおいては、次のごとく機能するもの
である。

【００６２】すなわち、複数の溶接ロボット１９（第２
の加工ステーションを例示）を、図１０に示すように、
第１の溶接ロボット群１９Ａと第２の溶接ロボット群１
９Ｂとに配分した状態において、搬送装置のキャリッジ
５が前進し到着すると（ａ）、第１群又は第２群，図９
においては第２群の溶接ロボット１９Ｂにおけるサーボ
ガン３７によってワークＷの位置決めを行い（ｂ）、第
１群の溶接ロボット１９Ａによって増し打ちのスポット
溶接が行われる（ｃ）。

【００６３】次に第１群の溶接ロボット１９Ａによって
ワークＷの位置決めを行い（ｄ）、第２群の溶接ロボッ
ト１９Ｂによって増し打ちのスポット溶接が行われる
（ｅ）。そして、第１群の溶接ロボット１９Ａによる位
置決め，増し打ちのスポット溶接と第２群の溶接ロボッ
ト１９Ｂによる位置決め，増し打ちのスポット溶接と
が、位置を変更して適数回交互に繰り返えして全打点の
スポット溶接を終了すると（ｆ）、ワークＷを把持して
いたロボット群と溶接を完了したロボット群は共にワー
クＷの搬送に邪魔にならない位置に退避する（ｇ，
ｈ）。その後、キャリッジ５によってワークＷは次工程
の加工ステーションへ搬送される（ｉ）。

【００６４】上記説明より理解されるように、搬送装置
３におけるキャリッジ５によって支持され搬送されて来
たワークＷに複数の溶接ロボットによって増し打ちのス
ポット溶接を行うとき、第１群の溶接ロボットと第２群
の溶接ロボットとを、ワークの位置決め装置的に交互に
使用して交互に増し打ちのスポット溶接を行うものであ
るから、格別な位置決め装置，治具等は不要であり、構
成の簡素化を図ることが容易なものである。

【００６５】ところで、前述の説明においては、搬送装
置３におけるキャリッジ５にワークＷを吊り下げて搬送
する場合について例示したけれども、本発明は、図１１
に示すように、ガイドレール４１に沿って移動可能のキ
ャリッジ４３Ａ，４３Ｂ上にワークＷを起立状態に支持
して搬送する構成においても同様に実施し得ることは勿
論のことである。

【図面の簡単な説明】

【図１】組立ラインの構成を概念的，概略的に示した説
明図である。

【図２】組立ラインにおいてワークを搬送するための搬
送装置の概略的な説明図である。

【図３】組立ラインにおいてワークに小物部品を組付け
る加工ステーションの構成を示す斜視説明図である。

【図４】組立ラインにおいてワークに小物部品を組付け
る加工ステーションの構成を示す別方向からの斜視説明
図である。

【図５】溶接ロボットに備えたサーボガンによってワー
クを挾持するときの加圧挙動パターンを示す説明図であ
る。

【図６】サーボガンによってワークを保持するときの作
用説明図である。

【図７】サーボガンにおける電極の摩耗補正の説明図で
ある。

【図８】ハンドリングロボットにおける治具ハンドに備
えたワーククランプでもってワークをクランプするとき
の説明図である。

【図９】ワークに小物部品を組付ける際の、搬送装置，
ハンドリングロボット，溶接ロボットの一連の動作順を
説明するための説明図である。

【図１０】ワークに増し打ちのスポット溶接を行う場合
の搬送装置，第１，第２群の溶接ロボットの一連の動作
順を説明するための説明図である。

【図１１】搬送装置の第２例を示す説明図である。

【符号の説明】

３ 搬送装置 ５ キャリッジ ７ フック ２１ ハンドリングロボット ２５ 小物部品 ２７ 小物部品セット用ロボット ２９Ａ，２９Ｂ 溶接ロボット ３３ 冶具ハンド ３７ サーボガン ３９Ａ 固定電極 ３９Ｂ 可動電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組立ラインにおける搬送装置のキャリッ
   ジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送され
   てきたワークの所望位置を、当該溶接ステーションに配
   置された適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによっ
   て保持し、前記キャリッジに対する前記サーボガンの位
   置を制御して、前記キャリッジ及びサーボガンによって
   支持されたワークの位置決めを行った後、前記溶接ステ
   ーションに配置されたハンドリングロボットに備えた冶
   具ハンドを前記ワークへ接近せしめ、当該冶具ハンドに
   よって前記ワークを保持することを特徴とする組立ライ
   ンにおけるワークハンドリング方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明において、溶接ロ
   ボットに備えたサーボガンによってワークの保持を行う
   とき、サーボガンに備えた一方の電極をワークの一側面
   に当接してワークの位置決めを行った後、サーボガンに
   備えた他方の電極をワークの他側面に当接せしめて、前
   記一方の電極と他方の電極によってワークを挾持するこ
   とを特徴とする組立ラインにおけるワークハンドリング
   方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の発明において、サーボ
   ガンに備えた電極の摩耗量を検出し、この検出した摩耗
   量に対応して溶接ロボットに備えたサーボガンの位置補
   正を行ってワークを正確な位置に保持することを特徴と
   する組立ラインにおけるワークハンドリング方法。
4. 【請求項４】 組立ラインにおける搬送装置のキャリッ
   ジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送され
   て来たワークに小物部品を溶接する方法において、
   （ａ）溶接ステーションに搬送されて来たワークの所望
   位置を、当該溶接ステーションに配置された適数の溶接
   ロボットに備えたサーボガンによって保持し、前記キャ
   リッジとサーボガンによって保持されたワークの位置決
   めを行う工程、（ｂ）前記溶接ステーションに配置され
   たハンドリングロボットに備えた冶具ハンドを位置決め
   された前記ワークへ接近せしめ、当該冶具ハンドによっ
   て前記ワークを保持した後、前記溶接ロボットにおける
   サーボガンによる保持を解放する工程、（ｃ）前記ハン
   ドリングロボットを制御して、前記キャリッジからワー
   クを外して溶接作業位置へ移動し位置決めする工程、
   （ｄ）前記溶接ステーションに配置された小物部品セッ
   ト用ロボットによって小物部品を前記ワークの必要箇所
   へ位置決めする工程、（ｅ）前記溶接用ロボットに備え
   たサーボガンによって前記ワークと小物部品との必要箇
   所の溶接を行う工程、（ｆ）前記ハンドリングロボット
   を制御して前記ワークを前記キャリッジに戻す工程、
   （ｇ）前記溶接用ロボットにおける前記サーボガンによ
   って前記ワークの適宜位置を再び保持した後、前記ハン
   ドリングロボットにおける冶具ハンドを前記ワークから
   離脱する工程、（ｈ）前記溶接ロボットにおける前記サ
   ーボガンによるワークの保持を解放する工程、（ｉ）搬
   送装置における前記キャリッジを、次の加工ステーショ
   ンへ移動する工程、 の各工程を有することを特徴とする組立ラインにおける
   ワークに対する小物部品の溶接方法。
5. 【請求項５】 組立ラインにおける搬送装置のキャリッ
   ジによって支持され、かつ溶接ステーションに搬送され
   て来たワークに増打を行う方法において、（ａ）溶接ス
   テーションに搬送されて来たワークの所望位置を、当該
   溶接ステーションに配置された第１の適数の溶接ロボッ
   トに備えたサーボガンによって保持し、前記キャリッジ
   と前記サーボガンによって保持されたワークの位置決め
   を行う工程、（ｂ）前記溶接ステーションに配置された
   第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによっ
   て、位置決めされた前記ワークの適数箇所にスポット溶
   接を行う工程、（ｃ）次に、第２の適数の溶接ロボット
   に備えたサーボガンによって前記ワークの適宜位置を保
   持してワークの位置決めを行う工程、（ｄ）前記第１の
   適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによって、位置
   決めされた前記ワークの適数箇所にスポット溶接を行う
   工程、 の各工程よりなることを特徴とする組立ラインにおける
   溶接方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の発明において、第１の
   適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによってワーク
   を保持し、第２の適数の溶接ロボットに備えたサーボガ
   ンによってスポット溶接を行う工程と、第２の適数の溶
   接ロボットに備えたサーボガンによってワークを保持
   し、第１の適数の溶接ロボットに備えたサーボガンによ
   ってスポット溶接を行う工程とを適数回交互に繰り返す
   ことを特徴とする組立ラインにおける溶接方法。