JPS6399142A - 複数部品の自動組付け方法及び装置 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、ロボット腕により支持された治具により複数
の部品を保持し、治具上の組付は工具により各部品を組
立品本体上に組付けるための自動組付は方法及び装置に
関する。

（２）従来の技術 一台のロボットにより複数の部品を順次組付けていくこ
とは知られており、例えば特開昭５８−２０６３９０号
公報には、ロボットの腕部先端に複数の部品把持部を有
するタレフトを備え、このタレフトを利用して複数の部
品を順次組付けていく部品組付は装置が示されている。

（３）発明が解決しようとする問題点 従来、複数の部品を組付ける際、部品の送り出し部から
各部品を一つずつ取り出し、取り出した部品を一つずつ
順次組付けていたため、組付は作業中に各部品及び各部
品の組付は作動部の相互間に干渉が生じることは無かっ
たが、各部品の取り出しから組付は完了までの時間が長
く、作業能率の向上及び生産性の向上には限界があり、
又各部品を一つずつ取り出しては順次組付けていく作業
方式は自動化された大物部品の組付は作業には不適であ
った。

そこで本発明は、ロボット腕により支持された治具上に
複数の部品を保持した状態で各部品を組付は動作開始位
置まで移動させ、その後の治具上の各部品の組付けに当
たっては、各部品の移動距離を最少限にしつつ順次各部
品を組付けるようにして、各部品の取り出しから組付は
完了までに要する時間を短縮し、組立て作業能率の向上
および生産性の向上を図ることができるような複数部品
の自動組付は方法及び装置を得ることを主な目的とする
ものである。

Ｂ１発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 本発明によれば、ロボット腕により支持された治具によ
り複数の部品を保持し、前記治具−ヒの組付は工具によ
り前記各部品を組立品本体上に組付けるための自動組付
は方法であって、前記ロボット腕をあらかじめ与えた一
定の指示に従って組付は動作開始位置まで移動させ、次
に加工位置に待機している前記組立品本体に設けた基準
位置に、治具に設けた基準装置を一敗させて前記治具の
、前記ロボット腕に対する相対位置を補正したのちロボ
ット腕に対して治具を固定して前記基準装置を組立て作
業時に邪魔にならない範囲に退避させ、次の組立て作業
時には、前記複数の部品のうち少なくとも一つの部品を
前記組立品本体に組付ける際にこの組付は中の部品及び
組付は中の部品に関連する作動部と干渉し合う他のすべ
ての部品及びその部品に関連する作動部を退避位置に退
避させるようにしたことを特徴とする複数部品の自動組
付は方法及びロボット腕により支持された治具により複
数の部品を保持し、前記治具」二の組付は工具により前
記各部品を組立品本体」二に組付けるための自動組付は
装置であって、前記ロボット腕により弾性的に支持され
た治具と、この治具上に配設され、前記ロボット腕があ
らかじめ与えられた一定の指示に従って組付は動作開始
位置に位置付けられたとき、前記治具を前記組立品本体
に対してあらかじめ設定された位置に位置決めする位置
決め装置と、前記組立品本体に対する位置決めがなされ
た前記治具を前記ロボット腕に対して固定する固定装置
と、前記複数の部品のうち少なくとも一つの部品を前記
組立品本体に組付ける際に、この組付は中の部品及び組
付は中の部品に関連する作動部と干渉し合う他のすべて
の部品及びその部品に関連する作動部を退避位置に退避
させる退避用作動装置とを少なくとも備えた複数部品の
自動組付は装置が得られる。

（２）作　用 ロボット腕により支持された治具上には、あらかじめ複
数の部品が保持される。ロボット腕は、複数の部品を保
持した治具を支持した状態のままあらかじめ与えられた
一定の指示に従って組付は動作開始位置まで移動される
。次に治具のロボット腕に対する相対位置を補正してロ
ボット腕に対して治具を固定する。その後組付は動作が
開始され、治具上の部品は順次組付けられるが、この際
、複数の部品のうち少なくとも一つの部品を組立品本体
に組付けるに当たって組付は中の部品及びその部品に関
連する作動部と干渉し合う他のすべての部品及びその部
品に関連する作動部は退避位置に退避される。

（３）実施例 以下図面により本発明の一実施例について説明する。第
１図ないし第４図には組立品本体である四輪自動車の車
体Ｗに左右一対のヘッドライトし。

Ｌ′及びフロントバンパーＢを組付けるための自動組付
は装置の一例が示されている。車体Ｗの前方において左
右方向に延在するロボット腕１は、先部腕２と、この先
部腕２よりも大径の基部腕３とよりなり、先部腕２の先
端部には支持ブロック４が固着されていると共に、基部
腕３の先端部には支持ブロック５が固着されている。各
支持ブロック４，５にそれぞれ突設されたブラケット６
゜７にはそれぞれ吊下げばね８，９の上端部が係止され
ていると共に、各吊下げばね８．９の下端部には、治具
１０の左右方向に延在する横はり部１１に突設されたブ
ラケット１２．１３が係止されている。従って、治具１
０が車体Ｗに対し位置決めされるまでは、治具１０は左
右一対の吊下げばね８，９を介してロボット腕１により
弾性的に吊下支持されている。

特に第１図、第３図及び第４図において、横はり部１１
の下面側には左右一対の垂下板１４．１４′が横はり部
１１の長手方向と平行に突設されている。また支持ブロ
ック４側においては、互いに対向するようにして支持ブ
ロック４により支持されており、各先端部には垂下板１
４と接して自由に回転する転動球を備えた一対の振れ止
め具１５．１６が垂下板１４を挟持していると共に、同
じく互いに対向するようにして支持ブロック４により支
持されており、各先端部には治具１０が車体Ｗに対して
位置決めされたとき垂下板１４を両面側から押圧して治
具１０をロボット腕１に対して固定する押圧パッドを備
えた一対の固定装置１７．１８が配設されている。又、
支持ブロック５側においては、垂下板１４′に対して振
れ止め具１５．１６と同様の機能を果たす振れ止め具１
９゜２０が配設されていると共に、同じく垂下板１４′
に対して固定装置１７．１８と同様の機能を果たす固定
装置２１．２２が配設されている。

第１〜３図において、治具１０の横はり部１１の両端か
ら車体Ｗに向けて左右一対の側部支持腕２３．２４が突
設されていると共に、各側部支持腕２３．２４よりも内
側において横はり部１１から車体Ｗに向けて左右一対の
下部支持腕２５．２６が突設されている。又横はり部１
１から上方には左右一対の上方突出腕２７．２８が突設
されていると共に、横はり部１１から下方には左右一対
の下方突出腕２９．３０が突設されている。

側部支持腕２３の上面側から上方へ突設されたブラケッ
ト３１には、一対の下部支持腕２５，２６上の所定位置
にフロントバンパーＢが載置されたとき、そのフロント
バンパーＢの位置決めをなす位置決め部材３２と、フロ
ントバンパーＢの外側面に吸着する真空吸引器３３とが
配設されていると共に、他方の側部支持腕２４の上面側
から上方へ突設されたブラケット３４には、位置決め部
材３２と同様の機能を果たす位置決め部材３５及び真空
吸引器３３と同様の機能を果たす真空吸引器３６とが配
設されている。

側部支持腕２３の先端部には上方へ向けて回動軸３７が
軸支されており、この回動軸３７の上端部には、レバー
３８を介して例えばナツトランナーのような一対の組付
工具３９．４０が支持されている。これら一対の組付は
工具３９．４０は、ヘンドライドＬが車体Ｗの所定位置
に位置付けられたとき、ヘッドライトＬの一対の支持脚
４１゜４２の取付は部４３．４４を車体Ｗ側の取付は部
４５．４６に取付けて固定するために使用される。

回動軸３７の側面に突設されたブラケット４７と側部支
持腕２３上のブラケット４８との間には例えば流体圧シ
リンダのような退避用作動装置４９が介装されている。

この退避用作動装置４９の伸縮作動により、ヘッドライ
トＬの組付は時には各組付は工具３９．４０は第２図の
鎖線で示されるように作動位置まで回動して内方へ突出
し、ヘッドライトＬの組付けに引続いて行われるフロン
トバンパーＢの組付は時には、各組付は工具３９゜４０
はフロントバンパーＢと干渉しないように第２図の実線
で示された退避位置まで回動して退避している。

同様にして、側部支持腕２４の先端部上面側には回動軸
５０が軸支されており、この回動軸５０の上端部にはレ
バー５１を介して例えばナンドランナーのようなヘッド
ライトＬ′のための組付け工具５２．５３が支持されて
いる。各組付は工具５２．５３は退避用作動装置５４に
より作動位置と退避位置との間で回動されるが、これら
各組付は工具５２．５３及び退避用作動装置５４の構成
及び機能は、各組付は工具３９．４０及び退避用作動装
置４９と左右対称で、互いに同時に同調して作動する。

上方突出腕２７には、下部支持腕２５．２６上に載置さ
れたフロントバンパーＢの前面に吸着する真空吸引器５
５と、フロントバンパーＢの前面板の開口部６１を貫通
してフロントバンパーＢの後方取付板６３の近傍まで突
出している例えばナツトランナーのような一対の組付は
工具５６，５７とが配設されていると共に、上方突出腕
２８には、同様にしてフロントバンパーＢの前面に吸着
する真空吸引器５８と、フロントバンパーＢの前面板の
開口部６２を貫通してフロントバンパーＢの後方取付板
６３の近傍まで突出している例えばナツトランナーのよ
うな一対の組付は工具５９゜６０とが配設されている。

これらの組付は工具５６．５７及び５９．６０は互いに
同調して作動し、フロントバンパーＢを車体Ｗに組付け
る際には、後方取付板６３を車体Ｗ側の取付は部６４上
に固定するように作動する。

上方突出腕２７．２８には、それぞれフロントバンパー
Ｂを位置決めするための位置決め突子６５．６５’が突
設されていると共に、各上方突出腕２７．２８の上端部
には、それぞれ幅広形状の先端支持部６６．６７が形成
されている。各先端支持部６６．６７には、それぞれヘ
ッドライトＬ。

Ｌ′の組付は時には伸縮ロンドを伸長させ、ヘッドライ
トＬ、Ｌ’　の組付けが完了すると直ちに伸縮ロッドを
収縮させる例えば流体圧シリンダのような退避用作動装
置６８．６９が支持されており、これら退避用作動装置
６８．６９の伸縮ロンドの先端部には、それぞれ移動支
持板７０．７１が装着されている。移動支持板７０には
一対の滑接ロッド７２．７３が退避用作動装置６８の伸
縮ロンドと平行に移動支持板７０を滑接自在に貫通する
ようにして突設され、又移動支持板７１には一対の滑接
ロッド７４．７５が退避用作動装置６９の伸縮ロンドと
平行に移動支持板７１を滑接自在に貫通するようにして
突設されている。各滑接ロッド７２．７３．７４．７５
は互いに平行で、各移動支持板７０．７１を常に水平状
態に保つ役割を果たす。移動支持板７０には一対のセン
サ７６゜７７と一対の真空吸引器７８．７９とが配設さ
れており、一対のセンサ７６．７７がヘッドライトＬの
存在を確認すると直ちに一対の真空吸引器７８．７９が
ヘッドライトしに吸着する。又移動支持板７１には一対
のセンサ８０，８１と一対の真空吸引器８２．８３とが
配設されており、一対のセンサ８０，８１がヘッドライ
トＬ′の存在を確認すると直ちに一対の真空吸引器８２
．８３がヘッドライトＬ′に吸着する。

下方突出腕２９．３０の下端部には、それぞれ車体Ｗの
前面部に形成された左右一対の係合孔よりなる基準位置
８６．８７に係合する保合ピンからなる位置決め装置８
４．８５がそれぞれ配設されている。

各ヘッドライトＬ、Ｌ’　及びフロントバンパーの組付
は作業は以下のようにして行われる。まずロボット腕１
が部品取り出し位置に移動し、そこで下部支持腕２５．
２６上にフロントバンパーＢが所定の姿勢で載置される
と共に、各移動支持板７０．７１の下面側にそれぞれヘ
ッドライトし。

Ｌ′が搬送される。そのとき、真空吸引器３３゜３６．
５５．５８は直ちにフロントバンパーＢに吸着すると共
に、真空吸引器７８．７９はへラドライ）Ｌに吸着し、
更に真空吸引器８２．８３はヘッドライトＬ′に吸着す
る。この状態でロボット腕ｌはあらかじめ与えられたプ
ログラムの指示に従って組付は動作開始位置まで移動す
る。このときには、ロボット腕１の中心線は車体Ｗの左
右方向と平行で、ロボット腕１は車体Ｗの前方に位置し
、各位置決め装置８４．８５の高さは車体Ｗ側の基準位
置８６．８７の高さと略同じ高さにある。この状態でロ
ボット腕ｌが車体Ｗ側へ平行移動し、各位置決め装置８
４．８５が車体Ｗ側の保合孔よりなる基準位置８６．８
７に係合する。この際、治具１０は吊下げばね８，９を
介してロボット腕１により弾性的に支持されているので
、治具１０をロボット腕１に対して位置補正したのち直
ちに固定装置１７，１８．２’ｌ、２２を作動して治具
１０をロボット腕１に対して固定する。その後基準装置
８４．８５は以後の組立て作業の邪魔にならない範囲ま
で退避させる。なお図示しないが基準装置８４．８５を
回動腕に設け、該回動腕を回動させて基準装置８４．８
５を退避させるようにしてもよい。

治具１０の車体Ｗに対する位置決めが行われ、治具１０
がロボット腕１に対して固定されると、ロボット腕１は
各ヘッドライトＬ、Ｌ’　の組付は作業位置へ移動し、
退避用作動装置６８．６９の伸縮ロンドが伸張して各ヘ
ッドライ）Ｌ、Ｌ’を車体Ｗの所定位置へ移動させ、直
ちに組付は工具３９．４０及び５２．５３が第２図の鎖
線位置に回動して各ヘッドライ）Ｌ、Ｌ’を車体Ｗに組
付ける。

各ヘッドライトＬ、Ｌ’　の組付けが完了すると、干渉
を避けるため直ちに各組付は工具３９．４０及び５２．
５３はそれぞれ退避用作動装置４９゜５４の作動により
第２図の実線の位置まで回動して退避すると同時に、退
避用作動装置６８．６９の伸縮ロンドが収縮して、各移
動支持板７０．７１をそれぞれ上方突出腕２７．２８側
へ引き寄せる。

引続いてロボット腕１が車体Ｗ側へ移動し、フロントバ
ンパーＢを車体Ｗの所定位置に位置付けた後、直ちに組
付は工具５６．５７，５９．６０が作動してフロントバ
ンパーＢの組付けを完了する。

各真空吸引器７８，７９，８２．８３はヘッドライ）Ｌ
、Ｌ’の組付けが完了すると同時に吸着作用を停止する
と共に、各真空吸引器３３，３６゜５５．５８はフロン
トバンパーＢの組付けが完了すると同時に吸着作用を停
止する。そしてフロントバンパーＢの組付けが完了した
時点で、固定装置１７．１８．２１．２２の固定作用は
解除され、ロボット腕１は再びヘッドライト及びフロン
トバンパーの取り出し位置へと移動する。

′Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、ロボット腕により支持さ
れた治具上に複数の部品を保持した状態で各部品を組付
は動作開始位置まで移動させるようにしたので、複数の
部品を同時に取り出し位置から組付は動作開始位置まで
搬送することができ、部品の搬送時間を大きく短縮する
ことができる。

そして、ロボット腕を組付は動作開始位置まで移動させ
た時点で治具の組立品本体に対する位置の補正をするよ
うにしたので、各部品の組付けを高い精度で円滑に遂行
することができる。更に、組立て作業時には、複数の部
品のうち少なくとも一つの部品を組付ける際にその組付
は中の部品及び組付は中の部品に関連する作動部と干渉
し合う他のすべての部品及びその部品に関連する作動部
を退避位置に退避させるようにしたので、組立て作業中
の各部品の移動距離を極めて少なく抑えることができ、
結局全体として各部品の取り出しから組付は完了までに
要する時間を大きく短縮し、組立て作業能率の向上及び
生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を自動車用ヘッドライト及びフロントバ
ンパーの組付けに適用した場合の一例を示す自動組付は
装置の正面図、第２図は第１図の装置の平面図、第３図
は第１図の装置の側面図、第４図は第１図のＴＶ−ＴＶ
線に沿って見た要部拡大′　断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］ロボット腕（１）により支持された治具（１０）
   により複数の部品（Ｂ、Ｌ、Ｌ′）を保持し、前記治具
   （１０）上の組付け工具（３９、４０、５２、５３、５
   ６、５７、５９、６０）により前記各部品（Ｂ、Ｌ、Ｌ
   ′）を組立品本体（Ｗ）上に組付けるための自動組付け
   方法であって、前記ロボット腕（１）をあらかじめ与え
   た一定の指示に従って組付け動作開始位置まで移動させ
   、次に加工位置に待機している前記組立品本体（Ｗ）に
   設けた基準位置（８６、８７）に、治具（１０）に設け
   た基準装置（８４、８５）を一致させて前記治具（１０
   ）の、前記ロボット腕（１）に対する相対位置を補正し
   たのちロボット腕（１）に対して治具（１０）を固定し
   て前記基準装置（８４、８５）を組立て作業時に邪魔に
   ならない範囲に退避させ、次の組立て作業時には、前記
   複数の部品（Ｂ、Ｌ、Ｌ′）のうち少なくとも一つの部
   品（Ｂ）を前記組立品本体（Ｗ）に組付ける際にこの組
   付け中の部品（Ｂ）及び組付け中の部品（Ｂ）に関連す
   る作動部と干渉し合う他のすべての部品（Ｌ、Ｌ′）及
   びその部品（Ｌ、Ｌ′）に関連する作動部（３９、４０
   、５２、５３、７０）を退避位置に退避させるようにし
   たことを特徴とする複数部品の自動組付け方法。 ［２］ロボット腕（１）により支持された治具（１０）
   により複数の部品（Ｂ、Ｌ）を保持し、前記治具（１０
   ）上の組付け工具（３９、４０、５２、５３、５６、５
   ７、５９、６０）により前記各部品（Ｂ、Ｌ、Ｌ′）を
   組立品本体（Ｗ）上に組付けるための自動組付け装置で
   あって、前記ロボット腕（１）により弾性的に支持され
   た治具（１０）と、この治具（１０）上に配設され、前
   記ロボット腕（１）があらかじめ与えられた一定の指示
   に従って組付け動作開始位置に位置付けられたとき、前
   記治具（１０）を前記組立品本体（Ｗ）に対してあらか
   じめ設定された位置に位置決めする位置決め装置（８４
   、８５）と、前記組立品本体（Ｗ）に対する位置決めが
   なされた前記治具（１０）を前記ロボット腕（１）に対
   して固定する固定装置（１７、１８、２１、２２）と、
   前記複数の部品（Ｂ、Ｌ、Ｌ′）のうち少なくとも一つ
   の部品（Ｂ）を前記組立品本体（Ｗ）に組付ける際に、
   この組付け中の部品（Ｂ）及び組付け中の部品（Ｂ）に
   関連する作動部と干渉し合う他のすべての部品（Ｌ、Ｌ
   ′）及びその部品（Ｌ、Ｌ′）に関連する作動部（３９
   、４０、５２、５３、７０）を退避位置に退避させる退
   避用作動装置（４９、５４、６８、６９）とを少なくと
   も備えた複数部品の自動組付け装置。