JPS62502520A - 自動的な組立および加工のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動的な組立および加工のための方法および装置本発明は、主請求項の上位概念 による自動的な組立および加工のための方法および装置に関する。

西独特許出願公開第２８１０８２２号明細書により、自動１ポデーを溶接するた めのトランスファーラインにおいて第１のステーションで１つの構造グループを なす多（の金属薄板要素を１つのパレット上で予備位置ぎめしてこの関係づけら れた位置で一時的にチャックすることが公知である。ゆるく組み立てられたボデ ー構造グループを有するパレットは次いで１つの固定ステーションへ行キ、この 固定ステーションハ溶接ロボットのほかにチャック装置付きの側方フレームを有 しており、チャック装置は最終的なジオメトリ−を確定するために個個のボデ一 部分に係合する。この位置でボデ一部分は次いでスポット溶液化よって仮付けさ れる。このいわゆる固定ステーションから、仮付けされたボデー構造グループを 有するパレットが次の加工ステージョンへ行き、相応のセンタリング兼チャック 手段の使用のもとにボデーが最終溶接される。

この種のトランスファーラインにおいて種種の構造グループ、例えばツー・ドア タイプ又はフォー・ドアタイプのボデータイプを加工できるようＫするためＫ。

固定ステーション内にそのつどのボデータイプに適合する不動にセットされたチ ャック装置を有す多くの何方フレームが設けられている。簡単な場合、固定ステ ーション内に２つの異なる種類の側方フレームが設けられていて、これらの側方 フレームは使わない時待機位置へ転位することができる。また、１つのコンベヤ 装置並びに１つの倉庫を介して種種の側方フレームを多数備蓄し、かつ必要な時 にこれを供給することも可能である。さらに、同公開明細書は、１つの側方フレ ームを２つの似たタイプのボデー構造グループのために役立たせることも企図し ており、この場合側タイプ用のチャック装置が側方フレームに設けられていて、 選択的にそのつどのタイプ用に必要とするチャック装置が制御される。

溶接作業のために自由プログラミング可能な溶接ロボットが設けられていて、こ の溶接ロボットは異なる構造グループタイプに合わせてソフト・ウェア面で調節 することができる。

この公知のトランスファーラインは、−百において、個個の作業ステーションの 直列接続により比較的わずかな操業安全性を有するに過ぎないという難点を有し ている。１つのステーションの故障に伴って後続のすべてのステーションも停止 する。

他百において、トランスファーラインの融通性のためにはハード・ウェア面での 大きな費用をついやさねばならない。各ボデータイプ用にそれぞれ固有のチャッ ク装置を有する固有の何方フレーム組が必要である。

加えて、仮付けのための固定ステーションと最終溶接のための加工ステージョン とが互いに分離されているので、チャック手段に二倍大きな費用を必要とする。

簡単な実施形においては固定ステーションがたんに限定された融通性しかない。

もつと高度の融通性を得ようとするならば、スペース並びにコストの集約的なコ ンベヤ装置と倉庫とを必要とする。

従って本発明の課題は、トランスファーラインをより操業安全にし、トランスフ ァーラインの高度な融通性を簡単な手段で達成することである。

本発明はこの課題を主請求項の特徴事項によって解決した。

加工ステージョン内において既に組み合わされて仮付けされた構造グループがた んに最終溶接されていた従来技術と異なって、本発明の方法においては前置され ていた両方のステーション、すなわち単備ステーション並びに固定ステーション の諸機能も加工ステージョン内においてみたされる。倉庫内では個個の構造グル ープ部分品がまだばらのまま１つのワーク支持体、一般には１つのパレット上に おかれ、この組み合わされてない状態で加工ステージョンへ搬入される。加工ス テージョンでは既製の構造グループ部分品がその正しい相互位置へ動かされて溶 接される。用途次第で構造グループ部分品をあらかじめ仮付けすることなしに同 時に最終溶接することができる。最初仮付けして次いで最終溶接することもでき る。

本発明は、３つのステーションが１つに統合されることによってわずかなハード ・ウェア費および所要工場面積が必要になるに過ぎないという利点をもたらす。

さらに、仮付けのための作業工程を省略することができる。１つのトランスファ ーライン内に大きな装入量を理由として本発明による加工ステージョンの多くを 設けねばならない場合、加工ステージョンを互いに平行に接続してもよ（、結果 としてトランスファーラインの装入量は１つの加工ステージョンの故障時にも比 較的わずかに損なわれるだけである。

本発明の方法は、加工すべき構造グループタイプの交換に際してもモザイク式に 完全に新たな工具組を編成するという基本思想に基いている。このことを加工ス テージョン内での個個の工具の交換によって行なう。

かくして従来技術に比して著しくわずかな費用が必要となるに過ぎない。という のは、個個の工具、すなわちチャック装置、グリッパ、溶接機等を保有しなけれ ばならないだけで、各構造グループタイプ用に個別に編成された工具組全体を保 有する必要はないからである。すなわち個個の工具は異なる構造グループタイプ のためにも適しており、従って−たん備えておくだけでよい。

本発明の方法およびその実施のための装置は比較的わずかな費用にもかかわらず 加工ステージョン、さらには全トランスファーラインの事実上無制限の融通性を 可能にする。この融通性は主としてたんにソフト・ウェアの面での問題であって もはやノ・−ド・ウェアの問題ではない。

本発明の方法およびこれに属する装置は第１に、溶接用トランスファーラインに とって適している。作業工程、組立、加工を１つのステーション内で実施すると いう本発明の基本思想はまた他の領域、例えば組立ライン又は加工工程が溶接以 外に切削式並びに非切削式の成形をも含む入り組んだ加工ラインにも適用するこ とができる。同様に、本発明の思想はトランスファーラインには限定されないで 、個別ステーションにも適用することができる。

本発明の装置又は加工ステージョンにおいては本発明の方法による以外に従来技 術によっても加工することができ、その際には既に組み立てられて仮付けされた 構造グループがたんに最終加工される。この場合、既に仮付けされ、かつ別途に 前加工された構造グループ部分品、いわゆる部分グループを他の既製のばらのま まの部分品と一緒に加工ヌテーションへ供給することもできる。

本発明の加工ステージョンは個別１（三次元で可動な多くの工具支持体を備えて いて、これらの工具支持体はその工具と共に構造グループの任意のどの個所にも 接近することができる。工具支持体は複数の異なる工具、例えば単−工具又はセ ット工具として構成することのできるグリッパ又はチャック装置を備えることが できる。さらに、工具として溶接機、切削式の工具、ねじ回し等の組立て工具又 はその他任意の工具類も備えることができる。工具自体はこの場合相応の駆動装 置を有する付加的な別の軸を有していてよい。

工具支持体は空間で自由に可動である。図示の実施例によればこのため工具支持 体が３つの並進運動の自由度を有している。別の実施形においてはさらに別の自 由度を、又は２つの並進運動の自由度と１つの回転運動の自由度とを有すること ができる。自由度の数および種類は第１にワーク、すなわち構造グループに由来 する要求に合わされる。

工具支持体は個別に制御可能であって、その工具を構造グループの任意などの個 所にも到達させることができる。工具支持体の運動および工具の機能の制御は相 応のプログラムによって行なわれる。工具支持体相互の衝突は直接のか又は上位 の制御技術的な処置によって阻止される。加工すべき構造グループの交換時には 制御プログラムが交換される。多くの場合工具支持体の工具も交換される。加え て、異なる構造グループの操作および加工に適したユニバーサル工具を使用する ことも可能である。この場合には制御プログラムの交換を必要とするだけであっ て、このことは極めてわずかな、たんにソフト・ウェア面の費用を意味する。

工具支持体はグループにまとめて１つ又は複数の平面内に配置しておくことがで きる。グループ内において工具支持体はやはり自由な三次元の可動性を有してい る。グループ内において工具支持体はたんに同一平面内で運動し、すなわち２つ の等しい軸を有している。

第３および場合によってはさらに別の軸については工具支持体が個個に異なって いてよい。

図示の実施例においては工具支持体用に２つ又は３つの運動平面が設けられてい る。別の実施形においてはもつと多（か又は少ない平面を設けることができる。

工具支持体の少なくとも１つの運動平面をワーク支持体すなわち１つのパレット の平面に対して平行に設けることがすすめられる。この実施形の変化形としては 、ワーク支持体が鉛直又は斜めの平面内でも運動することができ、これに従い工 具支持体の少なくとも１つの運動平面がやはり鉛直又は斜めに設定される。

工具支持体がワーク支持体の上方および下方の２つの平行な平面内で移動可能で ある図示の実施例は既に極めて高度の融通性を可能にする。というのは、相応の 工具によって構造グループのどの点にも上から、下から、かつ両側から接近し得 るからである。特別な操作目的、例えば個個の構造グループ部分品の転回又は直 立のために別の実施例に相応して第３の、又は第４の鉛直の運動平面を設けるこ とができる。

多くの実施例によれば工具支持体がクレーンのウィンチ台車のように横材上で移 動可能であり、横材自体は２つの縦材上で往復移動することができる。

これに対する変化形として、例えば複数の工具支持体が操向可能な台車を装備し て加工ステージョンの床面を互いに無関係に移動することも可能である。

実施例によれば、各横材に少なくとも２つの工具支持体を向き合う両側に配置す ることがすすめられる。

このようにすれば工具支持体は互いに妨げることなく機材に沿って移動できる。

一方の横材上にはさらに別の工具支持体を配置することもできる。

同様に１つ又は複数の横材を異なる運動平面内に設けてもよい。

工具支持体をその工具と共に正確に位置ぎめできるようにするため、３つの運動 軸の駆動装置用に、特にステップモータ又は円板ロータの形の精確な調節装置を 遊びのない歯付きベルト式又はラック式の伝動機構と共に使用することがすすめ られる。

工具支持体はすべての工具と連結可能である必要がある。このことを可能にする ために、電流、冷却水、圧力空気、作動油その他のような工具の作動媒体のだめ の接続部を有する標率化されたカンプリングが設けられている。このカップリン グを介して工具内の付加的な駆動装置のための制御信号並びにエネルギも伝達す る必要がある。作動媒体はその種類に従い工具支持体へ引き導線、すり接点その 他を介して供給される。

従って各工具支持体のカップリングには加工ステージョン内で使用されるすべて の作動媒体用の接続部が設けられている。これに対して工具のカップリングには 工具によって必要とされる個個の作動媒体用の接続部のみが設けられている。す べてのカップリングは、液状並びにガス状の媒体の際の自動閉鎖式の接続部を有 する差込みカップリングとして構成されており、この接続部は対応接続片との結 合時にはじめて開放する。

このような形式で、工具支持体カップリングにおいては必要でない作動媒体接続 部が閉ざされたままとなる。

工具と工具支持体との両方のカップリング部分の結合のために、カップリング部 分は工具支持体側から回動される１つのバヨネット式ねじ装置を有している。か くして工具支持体は自動的に工具を受け取り、かつ再び放出する。

二部公式に構成されている工具支持体側のカンプリングは外側部分とその中で回 動可能に支承されている内側部分との間に１つの解除可能な係止部材を有してお り、この係止部材はバヨネット式ねじ装置を回動させるためにはずれることがで き、他面において工具の作動中に発生するねじり力を伝達する。わずがなねじり 力にとっては１つのばね負荷されたポール係止部材で充分である。もつと大きな 力のためには少なくとも１つの制御される係止ピンが設けられて、この係止ピン は完全に負荷可能な形状接続部をなす。これら両方の係止手段の組み合わせもま た可能である〇工具支持体は、相応に寸法を定められた支持体ヘッドに配置され た１つ又は複数のカップリングを有することができる。かくして１つの工具支持 体が多くの異なる工具を備えて、これらの工具が協働するか又はその一部が工具 交換時間を節約するために準備されているようにすることができる。同様に、１ つの多部分式のセット工具を使用することができ、このセット工具はその分割お よび部分品の個別の支承によって工具マガジン内にわずかなスペースを必要とす るｋとどまる。

必要とされない工具を貯えるために加工ステージョンは１つ又は複数の工具マガ ジンを備えている。有利には、それぞれ共通の一平面内で運動する各工具支持体 グループに１つ又は２つの工具マガジンが付属されている。最も簡単な場合工具 マガジンは不動であって、たんに−列状の多数の工具受容部材から成っており、 これらの工具受容部材へ向かって工具支持体が移動し、工具を放出するか又は受 け取る。

工具交換を迅速化して準備時間を短縮するために、工具支持体に対して相対的に 移動する可動の工具マガジンを設けることができる。この工具マガジンは１工具 を装着すべき工具支持体に対して相対的に位置ぎめされ、そ・の結果工具マガジ ン内において工具受容部材が必要とされる工具と共に引渡し位置へ動かされる。

図示の実施例と異な−って工具マガジンの別の変化形も可能であって、この場合 には例えば多軸的に可動な工具マガジンか又は定置に配置されているがレボルバ マガジンその他のような可動の工具マガジンが設けられる。

前述の形式のマガジンは例えばねじ回しの装着用のように〜必要とされる小型部 品の供給用にも設けることができる。

本発明によればワーク支持体として複数の支承アームを有するパレットが使用さ れ、支承アーム上に構造グループ部分品が並べておかれる。部分品をパレット搬 送時に確実に保持するために、しかも他面において工具支持体によって大きな入 力なしに取り上げて運ぶことができるようにするために、支承アームと構造グル ープの部分品との間にスナップ結合部を設けることがすすめられる。

また、構造グループの部分品をばらばらに並べて支承することも可能である。部 分品はこの場合既にその継ぎ合わせ位置を占めることもできる。

本発明の加工ステージョンは、構造グループ部分品のための比較的不正確な単一 受容部材を有する簡単なパレットの安価・な使用を可能にする。加工ステージョ ン内での構造グループ部分品の精確な位置ぎめは、相応に正確なセンタリング工 具並びにチャック工具を有する工具支持体によって行なわれる。同時的に経過す る操作工程、チャック工程、加工工程に伴う工具支持体の機能妨害を阻止するた めに、構造グループ部分品をパレットの周縁範囲に支承し、これによってパレッ トの内側スペースを前記の工程用に開放しておくことがすすめられる。このよう にすれば支承アームが工具支持体の運動を妨げることもない。

本発明の加工ステージョンによれば図示の配置構成において工具支持体によって 操作、チャックおよび加工のすべての動作を行なうことができる。しかし特別な 目的のために、加工ステージョン内へ外から作用して付加的な操作、チャック又 は供給の機能を引き受ける産業ロボットを補足的に設けることも可能である。

以上の本発明の実施例が図蘭に概略的に示されている。各図は次の通り示してい る： 第１図：３つの加工ステージョンを有するトランスファーラインの概略図、 第２図；多数の部分品から成る構造グループを有するワーク支持体の平面図、 第３図＝１つの加工ステージョンの縦断面図、第４図：第３図中の切断線■−■ による加工ステージョンの横断面図、 第５図：第２図の変化形の構造グループおよびワーク支持体を備えた加工ステー ジョンを第３図および第４図と同様に示した平面図、 第６図：第３図の変化形の加工ステージョンの側面図、第７図：第６図中の切断 線■−■による加工ステーシヨンの横断面図、 第８図：工具と工具支持体との間のカップリングの縦断面図、 第９図：第４図の変化形の加工ステージョンの横断面図。

第１図には自動車ボデーの製造のためのトランスファーライン１が概略的に示さ れている。倉庫の準備ステーション２内へ空のワーク支持体４、以下パレットと 称する、が運ばれる。準備ステーション２では溶接すべき構造グループ５，６０ 部分品がパレット上へばらのまま並べて置かれる。この場合構造グループ５゜６ は第２図および第５図に相応して自動車ボデーの側壁をなす。図示の実施例にお いてはトランスファーライン１内で２つの異なるタイプの構造グループ５，６が 自由に混じって加工される。構造グループ５はツー・ドアの側壁をなし、構造グ ループ６は同じ自動車タイプのフォー・ドアの側壁をなす。この変化形として全 く異なる自動車タイプの構造グループもトランスファーライン１内で加工するこ とができる。種種の構造グループの数および異なる形体に関してトランスファー ライン１は無制限の融通性を有している。

パレット４は準備ステーション２から３つ平行に並んで配置されている加工ステ ージョン３の各１つへ運ばれる。加工ステージョン３内では構造グループ部分品 がパレット上の支承位置から取り出され、互いに組立位置へ移されて保持される 。次いで構造グループ部分品はその最終位置で互いにセンタリングされてチャッ クされ、並びに溶接されるか又は別途に加工される。

完成された構造グループは次いでパレット４上で加工ステージョン３から搬出さ れ、別のボデ一部分を有する新たなパレット上で新たに組み立てられるか又は中 間貯蔵されるか又は別途に処理される。

第１図は右側の両方の加工ステージョン３において異なる構造グループ５．６を 有するパレット４が既に最終溶接された状態を示している。左の加工ステージョ ン３内では構造グループ６がようやく部分的に完成されている。

第２図はツー・ドアの側壁の形の構造グループ５を有しているパレット４を示し ている。構造グループ５は、互いに溶接すべき多（の部分品から成っている。

この場合部分品は自動車のツー・ドアの側壁の前部の屋根げた７、後部の屋根げ た８、底部１２である。第２図中には破線で最終溶接後の部分品の位置が示され ている。

パレット４は閉じられた１つの枠を有し、枠から自由な内部へ支承アーム１４が 突出していて、これらの上に部分品７，８．１２が置かれて保持されている。

屋根げた７、８は底部１２と溶接するために底部１２のそばの位置から取り出さ れて底部１２に付属させねばならない。容易な取出しを可能にするために、屋根 げた７、８は支承アーム１４上にスナップ結合部を介して解除可能に保持されて いる。部分品７，８．１２はパレット４上の縁部近くに配置されており、パレッ ト４は、支承アームから自由な比較的大きな内部スペースを形成するために充分 大きく設計されている。支承アーム１４は比較的不正確な単一受容部材として構 成されていて、部分品７　、８．１２のために正確な調整なしにたんに支持兼保 持作用を及ぼす。部分品の搬送および正確なセンタリングおよびチャックが加工 ステージョン内で行なわれるので、部分品７，８．１２をたんに支えて、工具支 持体のためにつかんで締付は可能に保持する支承アーム１４はたんにわずかで充 分である。この場合部分品７，８．１２はそのパレット上の位置で損傷なしにた わむか又は弾性的に変形することができろ。第２図に示されているように、パレ ット４は半切は自由な別の支承アームも備えていて、これらの支承アームは後に 仕上げ加工された構造グループを支える。

第３図は１つの加工ステージョンを部分的に破断した側面図で示している。矢印 ３９は、パレット４が加工ステージョン３を通過する搬送方向を示している。

第３図、第４図および第５図から判るように、加工ステージョン３は１つの機械 フレーム１５を有し、この機械フレーム１５は四角に据えられた４つの鉛直の支 柱１６からほぼ成っていて、支柱１６は搬送方向３９でパレット４０両側で各１ 対の縦材１７，１７ａによって互いに結合されている。さらに、支柱１６は上方 で横結合材により門形をなして支えられている。パレット４は、トランスファー ラインの個個のステーションを互いに接続する１つのころコンベヤ上を移動され る。そのため加工ステージョン３内には、縦方向に延びていて側方から内方へ突 出しているころ３０ａ付きのパレット案内３０が設けられている。さらに、図示 してないセンタリング手段が加工ステージョン３に対する所定の位置でパレット を位置固定するために設けられている。パレットの移動用の駆動装置はやはり図 示されてない。駆動装置は例えばころ３０ａを回転駆動することができるとよい 。縦材組１７，１７８はパレット案内３０およびその上に置かれたパレット４の 下方並びに上方へ間隔を有して配置されている。下方の両方の縦材１７は２つの 縦移動可能な横材１８，１９のための走行路を示している。同様の形式で上方の 両方の縦材１７ａ上に２つの横材１８ａ、１９ａが縦移動可能に支承されている 。横材１８．１９．１８ａ。

１９ａはそれぞれ縦材１７，１７ａ上での案内のための走行装置２１並びに精密 な調節装置２ｏを備えている。調節装置２０は方向制御されろ１つの電気モータ 特に、遊びなしの歯付きベルト式又はラック式伝動装置を介して横材を駆動する ステップモータ又は円板ロータから成っている。

このために使われる歯付きベルト式又はラック式伝動装置は覆いを備えており、 公開されてない旧の西独特許出願第Ｐ　３４２０９３６．０号の対象である。

横材１８〜１９ａ上には工具支持体２２．２２ａ。

２２ｂ、２２ｃ、２３．２３ａが搬送方向３９に対して交さ方向に移動可能に支 承されている。工具支持体２２〜２２Ｃは互いに無関係に可動であり、共通な一 水平面内でパレット４の主平面に対して下側でかつ平行に移動可能な１つのグル ープをなしている。同じく、上方の工具支持体２３．２３８がやはり第２の水平 運動平面内でパレット４の主平面に対して上側でかつ平行に移動可能である。

横材１８，１９にはそれぞれ２つの工具支持体２２．２２ｂ並びに２２８，２２ Ｃがそれぞれ向き合う両側に走行装置２６を介して遊びなしに案内されてかつ支 承されている。これと異なって上方の横材１８ａ。

１９ａにはそれぞれたんに１つの工具支持体２３．２３８だけが相応の走行装置 ２６を介して支承されている。

図示の実施例においては横材１８〜１９ａはビームとして構成されていて、これ らに工具支持体が片持ち式に支承されている。変化形としてさらに、横材を２つ の平行で互いに間隔をおいたビームによって橋の形に構成し、これらのビーム間 に工具支持体を両側で支承して案内することも可能である。

工具支持体２２〜２３ａは個個に横材１８〜１９ａと同様の形式で方向制御され る調節装置２４を介して遊びなしに駆動される。

工具支持体２２〜２３ａはかくして水平面内で２軸方向にパレット４の下方およ び上方を自由に移動可能であり、精確に位置することができる。

空間を自由可動であるようにするため、工具支持体２２〜２３ａは第３の鉛直運 動軸を有している。このため工具支持体２２〜２３ａはそれぞれ１つの支持体ヘ ッド２７を有し、これは方向制御される精確を調節装置２５を介して高さを調節 可能である。

これに対する変化形として、工具支持体のための第３の運動軸を、例えば１つの 旋回ヘッドによってか又は縦材１７，１７ａの高さ調節可能性によって別の形に 構成してもよい。

工具支持体２２〜２３ａは自動的なカップリング３７．３８を介して交換可能な 工具２８，２８ａ、２８ｂ、２８Ｃ，２９，５４又は２９ａ、３２，５５を支持 している。図示の実施例の場合工具２８〜２８Ｃは、構造グループ６の部分品９ ，１０，１１．１３に係合する多くの個別チャックをそれぞれ有するセンタリン グ式のチャック装置として構成されている。第５図においてはこの場合第２図に 対する変化形として自動車のフォー・ドアの側壁の形の構造グループ６が図示さ れている。

これに対して両方の上方の工具支持体２３．２３ａはそれぞれ１つのスポット溶 接機２９．２９ａおよびグリッパ５４．５５を備えている。

工具支持体２２〜２３ａの作用は次の通りである。

下方の工具支持体２２．２２ａおよび２２Ｃがそのチャック装置２８，２８ａ、 ２８Ｃの少なくとも１つの単一チャックによって底部１３をプログラム化された 一定程度だけパレット４の支承アーム１４から上方へ持ち上げる（第３図参照） 。同じく工具支持体２２ｂもまだ空のチャック装置２８ｂと共に上方へ移動する 。

工具支持体２２〜２２Ｃはこの場合すべて最終的な作業位置内に位置する。

上側の工具支持体２３はそのグリッパ５４を介して後部の屋根げた１１をパレッ ト４上の位置から取り上げ、第５図に底部１３に対置して破線で示す位置へ移し て底部１３に対置させ、チャック装置２８のまだ自由な両方の単一チャック内へ 位置させる。同じ形式で他の上方の工具支持体２３ａが溶接機２９（第４図）に 交換されたグリッパ５５を介してドア枠１０を底部１３に対置させてチャック装 置２８ａのまだ自由な単一チャック内およびチャック装置２８ｂの自由な単一チ ャック内へ位置させる。次いで、屋根げた１１を移した後再び自由になった工具 支持体２３がそのグリッパ５４を介して前部の屋根げた９をつかみ、チャック装 置２８ｂ、２８Ｃのまだ自由な単一チャック内へ位置させる。すべてのチャック 装置２８〜２８Ｃの閉鎖後に部分品９〜１１　、．１３は相互に正しい位置を有 し、合わせ目に沿って溶接することができる。そのため上方の工具支持体２３， ２３８においてグリッパ５４゜５５が溶接機２９．２９８に交換される。かくし て加工ステージョンにおいて仮付けすることなし如構造グループを最終溶接する ことができる。

最終溶接後にチャックが開かれ、工具支持体２２〜２２Ｃが構造グループ６を保 持したまま、パレット４上の支承アーム４上へ構造グループがおろされるまで下 降する。工具支持体２２〜２２Ｃは次いで工具と共にパレット４の運動範囲を開 放するに至るまで下降する。

この場合の変化形としてパレット４を１つの持上げ機構６（第３図〕を、介して 作業位置で予備位置ぎめされたチャック装置２８〜２８Ｃに対して相対的に下降 させることができ、その場合底部１３は開放されたチャック装置２８，２８ａ、 ２８ｃを介して受け取られて自動的にセンタリングされる。溶接後パレット４は 再び完成した構造グループ６を受け取るために持ち上げられる。

図示の実施例においては下方の運動平面の工具支持体２２〜２２Ｃによって溶接 すべき構造グループ部分品９，１０．１１および１３のための１つのセンタリン グ兼チャック台が構成される。この場合上方の運動平面の工具支持体２３．２３ ８が搬送兼加工機能を引き受ける。別の用途の場合諸機能の相互関係を別の形に 選択することもできる。例えば種種の機能をたんに運動平面に従って分配するの ではなくて、運動平面内においても僧侶の工具支持体へ分配することができる。

第７図および第９図から判るように、複雑な操作兼加工機能のために、水平方向 のさらに別の工具支持体４１用の第３の、さらには第４の運動平面を設けること ができる。この場合工具支持体４１は１つ又はもつと多くの直立材４０に沿って 上下に移動可能であり、これに対して直立材４０は相応の縦材に縦方向で可動に 支承されている。このような実施形は、構造グループ部分品を水平に移動可能な 工具支持体の最大可能の上下送りよりも大きな行程だけ動かさねばならない場合 又は例えば自動止ボデー全体（第９図〕のように側方へ大きな平面の延びを有す る構造グループである場合に、とりわけすすめられる。原則的には、工具支持体 が同一の運動平面内でか又は互いに異なる運動平面内でも作業して、例えば旋回 運動用に一部を先ず持ち上げて次に他の工具支持体へ引き渡すことも可能である 。

加工ステージョン３の所要の融通性は多（の場合構造グループ交換の際工具支持 体の運動用の制御プログラムの交換と並んで工具の交換も必要とする。このため 加工ステージョン３内に多（の工具マガジン３１゜３１ａが設げられている。第 ３図から第５図までの実施例においては上方の工具支持体２３．２３８に１つの 上方の工具マガジン３１ａが、かつ下方の工具支持体２２〜２２ｃに２つの下方 の工具マガジン３１が付属されている。工具マガジン３１，３１８はそれぞれ縦 方向３９で剛性的にパレット支持体３０の上方並びに下方に固定されている一連 の工具受容部材３４から成っている。工具受容部材３４は側方から加工ステージ ョン３内へ突出している。工具交換のために工具支持体は工具受容部材３４に接 近し、空いている個所においてもはや必要でない工具をおろして他の個所におい て新たな工具を連結することになる。工具受容部材３３はこの限りにおいて工具 支持体の運動路内へ入り込んでいる。しかし工具支持体をその自由な可動性の点 で妨げないように、工具受容部材３３が旋回アームを有することができ、これら の旋回アームを介して工具受容部材は工具支持体の運動スペース外へ旋回するこ とができる。

第６図および第７図はこれに対して工具マガジン３１．３１ａの変化形を示して いる。工具マガジン３１゜３１８は、剛性的なだ円案内３５に沿って搬送方向３ ９に対して直交方向に可動である閉じられた一連の工具受容部材３４から構成さ れている。だ円案内３５自体は縦材１７，１７ａに搬送方向３９で移動可能に支 承されていて１つの開放された内室を有しており、従って工具支持体越しに移動 することができる。この場合、工具マガジン３１，３１８は工具支持体に対して 相対的に縦方向で位置ぎめされ、古い工具が回転する工具受容部材３４に引き渡 され、並びに新たな工具が連結される。第７図から判るように、一方の工具マガ ジン３１から工具受容部材３４の相応の整列時に鉛直方向に整列された工具支持 体２２も水平方向に整列された工具支持体４１も工具を装着することができる。

さらに上方平面の工具支持体４１が、工具３７ａのカップリングが上向きにされ ている場合下方の工具マガジン３１から工具を装着することができる。

妨害を避けるために、パレット４からの縦材１７゜１７ａの間隔は第３図〜第５ 図の実施例におけるよりも太き（選ばされている。さらに、縦材１７，１７ａは 両側に延長されていて、かくして工具マガジン３１．３１８にパレット４および 工具支持体の作業範囲の外側に位置する待機位置を提供する。

第６図および第７図はさらに第３図〜第５図に対する変化形として乗用車底部グ ループ５３を溶接すべき構造部分として示しており、この構造部分はなおタイプ の変化形に関連した孔を有している。これらの孔は交換される押抜き工具（図示 せず）によって形成される。

第８図は工具の自動的な交換を可能にする自動的なカップリング３７．３７ａ、 ３８を示している。このため工具支持体の支持体ヘッド２７が図示してない回転 駆動装置を備えていて、この回転駆動装置の出力軸上にカンプリング部分３８が 回転接続式に配置されている。これに対して工具２８，２９．３２にはカップリ ング部分３７が相対回転不能に配置されている。カップリング部分３７，３７８ ，３３は工具のすべての作動媒体用の接続部４７を有している。これらの接続部 ４７を介して工具用の制御信号およびエネルギが伝達され、工具自体は別の軸線 での可動性並びに相応の駆動装置を有することができる。同様に、接続部４７を 介して溶接機用の溶接電流および冷媒、チャックの操作用の圧力空気又は作動油 又は同等の別の作動媒体が伝達される。支持体ヘッド２７へは作動媒体がそれぞ れ引き導線、すり接点又は同等の別の手段を介して供給される。

カップリング３７，３７８，３８は直線案内される差込みカップリングとして構 成されていて、この差込みカップリングにおいては接続部分４７が互いに差し込 められ、液状又はガス状の媒体の接続の湯合互いに開放する。カップリングが開 放されている時接続部４７は自動的に閉ざされている。カップリング部分３７゜ ３７８．３８の結合はバヨネット式ねじ装置４２を介して行なわれる。連結のた めには、カップリング部分３８が連結位置へ回され、次いで支持体ヘッド２７か らカップリング部分３７，３７８へ近づけられて、バヨネット式ねじ装置４２が 待機位置に至り、かつカップリング部分３８における１つの回り止め４６がカッ プリング部分３７における１つの相応の対応孔内に係合する。このような形式で 、接続部４７の差込み結合のために必要な直線案内が保証されている。次いで、 内側部分４３が回されてバヨネット式ねじ装置４２が係合するに至る。このため 内側部分４３は回り止め４６を保持している１つの外側部分４４内に回動可能に 支承されていて、ばね負荷された解除可能の係止部材４５によって回動運動の開 始兼終了位置で外側部分４４と結合される。回り止め４６は、内側部分４３が不 動の外側部分４４に対して相対的に回されてバヨネット式ねじ装置４２がカップ リング部分３７，３７ａ、３８を互いに固く結合する場合に、係止部材４５が解 除されてしまうような結果を伴う外側部分４４の連行回転に抗して働く。連結を 解くためには以上述べた過程が逆の順序になる。工具はそのカップリング３７と 共に工具受容部材３４内で連結位置に予備位置ぎめされて相対回転不能に保持さ れている。中心軸線５２を中心として工具へ働く大きなねじり作用によってバヨ ネット式ねじ装置４２が解放されることになる危険に対処するために、単独にか 又は付加的に１つの例えば電空式に制御される係止機構４８が配置される。係止 ピン４９として構成されたピストンが往動式の磁石弁５１によって圧力空気を介 して外側部分４４内での内側部分４３の回動運動の開始時および終了時に係止孔 ５゜から引き出され、かつ係止のため押し込まれる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動的な組立および加工のため、特に、それぞれ多くの部分品から成つてい てワーク支持体上に保持された種種の構造グループを切換え可能な複数の加工ス テーシヨンを有するトランスフアーラインにおいて配列し、仮付けし、溶接する ための方法であつて、加工ステーシヨン内で互いに関連配置させて仮付けしたワ ークをセンタリングし、チヤツク固定し、最終溶接する形式のものにおいて、ワ ーク支持体上の組み立られてない状態での既製の構造グループ部分品を加工ステ ーシヨンヘ供給し、最終溶接前の第１の作業工程で部分品をワーク支持体上の支 承位置から別の部分品との組立位置へ移し、この組立位置で保持し、仮付けして 最終溶接するか又はそのいずれかを行なうことを特徴とする、自動的な組立およ び加工のための方法。 ２．加工ステーシヨン内において構造グループの交替の際に単独工具を交換して モザイク式に新たな工具セツトを構成する、特に請求項１に記載の方法。 ３．それぞれ多くの部分品から成つていてワーク支持体上に保持された異なる構 造グループの組立および加工のための加工ステーシヨンであつて、特に請求項第 １項又は第２項に記載の方法を実施するためのものにおいて、個個の構造グルー プ部分品（７〜１３）のつかみ、搬送、チヤツク固定又は加工のための自由に交 換可能な工具（２８，２９，３２）を備えていて個別に三次元的に可動である多 くの工具支持体（２２，２３，２４）と、１つ又は複数の工具マガジン（３１， ３１ａ）とが設けられていることを特徴とする、加工ステーシヨン。 ４．工具支持体（２２，２３）がグループをなしてワーク支持体（４）に対して その上方および下方又はそのいずれかに間隔をおいた平行な一平面内で加工ステ ーシヨン（３）の機械フレーム（１５）に可動に案内されて駆動されており、か つ第３の並進運動の自由度を有していることを特徴とする、請求項第３項に記載 の加工ステーシヨン。 ５．付加的な工具支持体（４１）がグループをなしてワーク支持体（４）に対し て側方に間隔をおいて少なくとも１つの別の運動平面内で機械フレーム（１５） に可動に案内されて駆動されていることを特徴とする、請求項第４項に記載の加 工ステーシヨン。 ６．加工ステーシヨン（３）がワーク支持体（４）用の搬送路の両側にどの運動 平面内にも縦材（１７，１７ａ）を有しており、これらの縦材上に１つ又は複数 の横材（１８，１８ａ，１９，１９ａ）が可動に支承されており、これらの横材 上には少なくとも１つの工具支持体（２２，２３）が移動可能に配置されている ことを特徴とする、請求項第４項に記載の加工ステーシヨン。 ７．付加的な工具支持体（４１）が１つ又は複数の直立材（４０）上で移動可能 であり、直立材自体は可動に縦材に支承されていることを特徴とする、請求項第 ５項に記載の加工ステーシヨン。 ８．横材又は直立材（１８，１９，４０）の向き合う両側に１つ又は複数の工具 支持体（２２，２３，４１）が支承されていることを特徴とする、請求項第６項 又は第７項に記載の加工ステーシヨン。 ９．工具支持体（２２，２３，４１）並びに横材および直立材（１８，１９，４ ０）のための駆動装置として調節装置（２０，２４）が特に遊びなしの歯付きベ ルト式又はラツク式伝動装置と接続させて設けられていることを特徴とする、請 求項第４項から第８項に記載の加工ステーシヨン。 １０工具支持体（２２，２３，４１）の走行装置（２６）に１っの調節装置（２ ５）を介して１つの支持体ヘツド（２７）が高さ調節可能に支承されていること を特徴とする、請求項第４項に記載の加工ステーシヨン。 １１．工具支持体（２２，２３，４１）および工具（２８，２９，３２）が作動 媒体用の接続部（４７）を有するカツプリング（３７，３７ａ，３８）を備えて いて、各工具が各工具支持体に連結可能であることを特徴とする、請求項第３項 に記載の加工ステーシヨン。 １２．カツプリング（３７，３７ａ，３８）が、外側で（４４）直線案内される 差込カツプリングとして構成されていて、内側に（４３）連結手段として工具支 持体（２２，２３，４１）側から駆動されて１つの回り止め（４６）と相対的に 解除可能であるバヨネツト式ねじ装置（４２）を有していることを特徴とする、 請求項第１１項に記載の加工ステーシヨン。 １３．具支持体側のカツプリング（３８）が１つの外側部分（４４）とこの内部 で回動可能に案内されている１つの内側部分（４５）とを有しており、これら両 部分はばね負荷されたボール係止部材（４５）および（又は）制御可能で駆動さ れる係止ピン（４９）を介して互いに解除可能な回転接続部をなして連結されて いることを特徴とする、請求項第１２項に記載の加工ステーシヨン。 １４．工具支持体（２２，２３，４１）が、多くの単独工具又は多部分式のセツ ト工具のための２つ又はもつと多くのカツプリング（３７，３７ａ，３８）を備 えていることを特徴とする、請求項第３項又は第１１項に記載の加工ステーシヨ ン。 １５．工具支持体のカツプリング（３８）が支持体ヘツド（２７）上に配置され ていることを特徴とする、請求項第１０項、第１２項および第１３項又は第１４ 項に記載の加工ステーシヨン。 １６．工具（２８，２９，３２）が付加的な運動軸および固有の駆動装置を備え ていることを特徴とする、請求項第３項に記載の加工ステーシヨン。 １７．工具マガジン（３１、３１ａ）が加工ステーシヨン（３）の縦方向に不動 に配置された一連の多数の工具受容部材（３３）を有しており、これらの工具受 容部材は所属の工具支持体（２２、２３、４１）内へ側方から入り込んでいるこ とを特徴とする、請求項第３項に記載の加工ステーシヨン。 １８．工具マガジン（３１，３１ａ）が閉じられた一連の多数の工具受容部材（ ３４）を有しており、これらの工具受容部材は内部を開放された１つのだ円案内 （３５）に沿つて可動に案内されており、この場合だ円案内（３５）は横材（１ ８，１８ａ，１９，１９ａ）の方向で配置されていて縦材（１７，１７ａ）上で 内部空間により所属の工具支持体（２２，２３）越しに移動可能であることを特 徴とする、請求項第３項に記載の加工ステーシヨン。 １９．各運動平面の工具支持体（２２，２３）に少なくとも１つの移動可能な工 具マガジン（３１，３１ａ）が付属されており、縦材（１７，１７ａ）上の工具 マガジンのためにワーク支持体（４）の外側に待機位置が設けられていることを 特徴とする、請求項第１８項に記載の加工ステーシヨン。 ２０．ワーク支持体（４）がパレツトとして構成されていて、構造グループ部分 品（７〜１３）を受容するためのスナツプ結合部を有する支承アーム（１４）の 形の単一受容部材を有していることを特徴とする、請求項第３項に記載の加工ス テーシヨン。 ２１．構造グループ部分品（７〜１３）がワーク支持体（４）上の縁部近くに位 置していることを特徴とする、請求項第３項又は第２０項に記載の加工ステーシ ヨン。