JP4149652B2 - 治具交換装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲に複数の作業ロボットを配置した作業ステーションに、これら作業ロボットによる所定の作業を施すワークを支持すべく設ける治具をワークの機種変更時に交換する治具交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、治具交換装置として、作業ステーションの一側部に隣接する交換位置を通る所定の移動路上に移動自在に設けた交換台車と、この移動路に臨ませて並設した複数の治具ストッカーとを備え、各治具ストッカーと交換台車との間で治具を移し換え自在とすると共に、交換位置において作業ステーションと交換台車との間で治具を移し換え自在とするものが知られている。
【０００３】
このものでは、治具交換に際し、先ず、交換台車を交換位置に移動して、作業ステーションに設置されていた前機種用の治具を交換台車に移し換え、次に、空の治具ストッカーに合致する位置に交換台車を移動して、前機種用の治具を該治具ストッカーに移し換え、その後、次機種用の治具を支持している治具ストッカーに合致する位置に交換台車を移動して、次機種用の治具を交換台車に移し換え、次に、交換台車を交換位置に移動して、次機種の治具を作業ステーションに移し換えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、作業ステーションによっては、その周囲に複数の作業ロボットが配置されていて、作業ステーションの周りに前記交換位置となる空きスペースを確保できないことがある。このような場合、従来は、上記治具交換装置を用いずに、治具をクレーンなどで吊り上げて交換しており、治具交換に時間がかかり、生産性の向上を図る上で問題になっいてる。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、作業ステーションの周りに空きスペースを確保できない場合でも、交換台車を用いて治具を短時間で交換し得るようにした治具交換装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、周囲に複数の作業ロボットを配置した作業ステーションに、これら作業ロボットによる所定の作業を施すワークを支持すべく設ける治具の交換装置であって、作業ステーションの一側部に隣接する交換位置を通る所定の移動路上に移動自在に設けた交換台車と、この移動路に臨ませて並設した複数の治具ストッカーとを備え、各治具ストッカーと交換台車との間で治具を移し換え自在とすると共に、交換位置において作業ステーションと交換台車との間で治具を移し換え自在とするものにおいて、前記複数の作業ロボットのうち前記交換位置側に配置する作業ロボットを前記交換台車と一体に移動する支持台に載置している。
【０００７】
本発明によれば、作業ステーションの周りに交換位置となる空きスペースを確保できず、交換位置側に作業ステーションと交換台車との間での治具の移し換えの邪魔になる作業ロボットが配置されていても、この作業ロボットは、交換台車を交換位置に移動したとき、交換台車と一緒に動いて交換位置から離れた位置に退避し、治具を作業ロボットに邪魔されることなく移し換えることができる。かくて、作業ステーションの周りに空きスペースを確保できない場合でも、交換台車を用いて治具交換を能率良く行い得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は自動車用ドアＷの組立装置を示している。この組立装置は、ドアＷのアウタパネルＷＯに所要の作業を施すアウタ作業ライン１と、アウタ作業ライン１の側方に配置したドアインナＷＩを組立てるインナ組立ステーション２と、アウタパネルＷＯにドアインナＷＩを組み合わせてドアＷをサブアッセンブリする、アウタ作業ライン１の前方のサブアッセンブリステーション３と、アウタパネルＷＯの周囲の曲げ起こされた曲げ縁部をヘミング加工してアウタパネルＷＯとドアインナＷＩとを一体化する、サブアッセンブリステーション３の前方のヘミングステーション４とを備えている。
【０００９】
アウタ作業ライン１は、後端の投入位置１ａから前端の作業位置１ｂにコンベア５でアウタパネルＷＯを搬送し、作業位置１ｂに存するアウタパネルＷＯにシーリングロボット６でシーリング剤を塗布するように構成されている。そして、アウタパネルＷＯを第１ハンドリングロボット７でサブアッセンブリステーション３に配置した置台８に移載すると共に、インナ組立ステーション２で組み立てられたドアＷＩを第２ハンドリングロボット９で置台８上のアウタパネルＷＯに組み合わせ、このようにしてサブアッセンブリされたドアＷをヘミングステーション４に配置したヘミング装置１０に第３ハンドリングロボット１１で投入し、ヘミング加工済みのドアＷを第４ハンドリングロボット１２でヘミング装置１０から払い出すようにしている。
【００１０】
インナ組立ステーション２には、ターンテーブル１３が配置されており、ターンテーブル１３上に２個の治具１４，１４を背中合わせで載置し、ターンテーブル１３の回転で両治具１４，１４を後方のセット位置２ａと前方の溶接位置２ｂとに交互に反転させるようにしている。また、溶接位置２ｂの周囲には左右両側の２台と、前方の２台の計４台の溶接ロボット１５が配置されている。そして、セット位置１ａにおいて、治具１４にドアのインナパネルとサッシュ、スティフナビーム等の複数のインナ部品とを人手でセットし、溶接位置２ｂにおいて、４台の溶接ロボット１５によりインナパネルにインナ部品を溶接結合してドアインナＷＩを組立てる。
【００１１】
治具１４はドアの機種に応じた専用品となっており、機種変更に際し治具１４の交換が必要になる。そこで、同一機種用の２個の治具１４，１４を、図２乃至図４に示す如く、共通の治具架台１４ａに背中合わせで搭載し、この治具架台１４ａをその下面の車輪１４ｂにおいてターンテーブル１３上のレール１３ａに乗せ、治具架台１４ａと一緒に治具１４，１４を交換できるようにしている。そして、インナ組立ステーション２のアウタ作業ライン１とは反対側、即ち、左側部に隣接する部分を交換位置２ｃに設定し、この交換位置２ｃを通る前後方向に長手の移動路１６を設置して、この移動路１６上に移動自在な交換台車１７を設けると共に、移動路１６の左側部に移動路１６に臨ませて後方の第１治具ストッカー１８1 と前方の第２治具ストッカー１８2 とを設けている。尚、治具１４にはインナパネル及びインナ部品の位置決め部材やクランプ部材が多数設けられているが、図面ではこれらを簡略化している。
【００１２】
交換台車１７と各治具ストッカー１８1 ，１８2 とには、夫々、治具架台１４ａの車輪１４ｂを乗せるレール１７ａ，１８ａが取付けられている。そして、交換台車１７を交換位置２ｃに移動したとき、交換台車１７上のレール１７ａがターンテーブル１３上のレール１３ａに交換位置２ｃの内側に設けた橋渡しレール２ｄを介して整合し、交換台車１７とターンテーブル１３との間で治具架台１４ａが移し換え自在となり、また、交換台車１７を各治具ストッカー１８1 ，１８2 に合致する位置、即ち、交換台車１７上のレール１７ａが各治具ストッカー１８1 ，１８2 上のレール１８ａに整合する位置に移動することにより、交換台車１７と各治具ストッカー１８1 ，１８2 との間で治具架台１４ａが移し換え自在となる。
【００１３】
各治具ストッカー１８1 ，１８2 には、これに固定のガイドレール１８ｂに沿って自走する可動体１８ｃが設けられており、可動体１８ｃに上方に出没する係合ピン１８ｄを取付け、治具架台１４ａの左側部に突設したヒッチ部１４ｃに係合ピン１８ｄを係合させた状態で可動体１８ｃを移動させることにより、交換台車１７と各治具ストッカー１８1 ，１８2 との間で治具架台１４ａが移し換えられるようにしている。尚、第１治具ストッカー１８1 は交換位置２ｃに臨むように設置されており、交換台車１７を交換位置２ｃに移動したとき、交換台車１７上のレール１７ａが第１治具ストッカー１８1 上のレール１８ａにも整合する。そして、交換台車１７上に可動体１８ｃ用のガイドレール１７ｂを取付け、第１治具ストッカー１８1 上の可動体１８ｃを交換台車１７上のガイドレール１７ｂに沿ってターンテーブル１３側に移動自在とし、この可動体１８ｃによりターンテーブル１３と交換台車１７との間での治具架台１４ａの移し換えも行い得られるようにしている。尚、ターンテーブル１３と交換台車１７には、夫々、治具架台１４ａをロックするロックシリンダ１３ｂ，１７ｃが設けられており、ロックを解除して治具架台１４ａの移し換えを行う。
【００１４】
交換台車１７は移動路１６に敷設したガイドレール１６ａに移動自在に支持されており、交換台車１７に、移動路１６に敷設したラック１６ｂに噛合する出力軸上のピニオン１７ｄを有するモータ１７ｅを搭載し、このモータ１７ｅの駆動力で交換台車１７が移動路１６上を自走するようにしている。更に、交換台車１７の前側に、ガイドレール１６ａに移動自在に支持される支持台１９を連杵１９ａを介して連結し、前記４台の溶接ロボットのうち交換位置２ｃ側に配置する溶接ロボット１５をこの支持台１９に載置して、該溶接ロボット１５が交換台車１７と一緒に移動されるようにしている。
【００１５】
ここで、ドア組立装置の稼働中は、図１に示す如く、支持台１９上の溶接ロボット１５がインナ組立ステーション２の溶接位置２ｂの左側の所定の作業場所に位置するように、交換台車１７を交換位置２ｃよりも後方の待機位置に停止させている。尚、図１では、第１治具ストッカー１８1 が空で、第２治具ストッカー１８2 上に次機種の治具１４，１４を搭載した治具架台１４ａが投入されている。この状態で治具交換を行う際は、先ず、交換台車１７を交換位置２ｃに移動し、ターンテーブル１３に載置されている前機種用の治具１４，１４を搭載した治具架台１４ａを交換台車１７を介して第１治具ストッカー１８1 に移し換える。この際、支持台１９上の溶接ロボット１５は、図３に仮想線で示す治具１４の干渉範囲から外れた位置に移動され、溶接ロボット１５に邪魔されることなく治具架台１４ａを移し換えられる。次に、交換台車１７を第２治具ストッカー１８2 に合致する位置に移動し、第２治具ストッカー１８2 に載置されている次機種用の治具１４，１４を搭載した治具架台１４ａを交換台車１７に移し換える。次いで、交換台車１７を再度交換位置２ｃに移動し、交換台車１７上の治具架台１４ａをターンテーブル１３に移し換え、その後、交換台車１７を交換位置２ｃよりも後方の待機位置に移動し、１回の治具交換作業を完了する。
【００１６】
以上、ドアインナＷＩを組み立てるインナ組立ステーション２から成る作業ステーションのターンテーブル１３上に載置する治具１４の交換装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、ドアインナ以外のワークに複数の作業ロボットで所要の作業を施す作業ステーションに設置する治具の交換装置として本発明は広く適用できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、作業ステーションの周りに交換位置となる空きスペースを確保できなくても、交換台車を用いて能率良く治具交換を行うことができ、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明は治具交換装置を具備するドア組立装置の全体平面図。
【図２】治具交換時の要部の拡大平面図。
【図３】図２のIII−III線から見た側面図。
【図４】図２のIV−IV線裁断正面図。
【符号の説明】
ＷＩ…ドアインナ（ワーク）
２…インナ組立ステーション（作業ステーション）
２ｃ…交換位置
１４…治具
１５…溶接ロボット（作業ロボット）
１６…移動路
１７…交換台車
１８1 ，１８2 …治具ストッカー
１９…支持台
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲に複数の作業ロボットを配置した作業ステーションに、これら作業ロボットによる所定の作業を施すワークを支持すべく設ける治具をワークの機種変更時に交換する治具交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、治具交換装置として、作業ステーションの一側部に隣接する交換位置を通る所定の移動路上に移動自在に設けた交換台車と、この移動路に臨ませて並設した複数の治具ストッカーとを備え、各治具ストッカーと交換台車との間で治具を移し換え自在とすると共に、交換位置において作業ステーションと交換台車との間で治具を移し換え自在とするものが知られている。
【０００３】
このものでは、治具交換に際し、先ず、交換台車を交換位置に移動して、作業ステーションに設置されていた前機種用の治具を交換台車に移し換え、次に、空の治具ストッカーに合致する位置に交換台車を移動して、前機種用の治具を該治具ストッカーに移し換え、その後、次機種用の治具を支持している治具ストッカーに合致する位置に交換台車を移動して、次機種用の治具を交換台車に移し換え、次に、交換台車を交換位置に移動して、次機種の治具を作業ステーションに移し換えるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、作業ステーションによっては、その周囲に複数の作業ロボットが配置されていて、作業ステーションの周りに前記交換位置となる空きスペースを確保できないことがある。このような場合、従来は、上記治具交換装置を用いずに、治具をクレーンなどで吊り上げて交換しており、治具交換に時間がかかり、生産性の向上を図る上で問題になっいてる。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、作業ステーションの周りに空きスペースを確保できない場合でも、交換台車を用いて治具を短時間で交換し得るようにした治具交換装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、周囲に複数の作業ロボットを配置した作業ステーションに、これら作業ロボットによる所定の作業を施すワークを支持すべく設ける治具の交換装置であって、作業ステーションの一側部に隣接する交換位置を通る所定の移動路上に移動自在に設けた交換台車と、この移動路に臨ませて並設した複数の治具ストッカーとを備え、各治具ストッカーと交換台車との間で治具を移し換え自在とすると共に、交換位置において作業ステーションと交換台車との間で治具を移し換え自在とするものにおいて、前記複数の作業ロボットのうち前記交換位置側に配置する作業ロボットを前記交換台車と一体に移動する支持台に載置している。
【０００７】
本発明によれば、作業ステーションの周りに交換位置となる空きスペースを確保できず、交換位置側に作業ステーションと交換台車との間での治具の移し換えの邪魔になる作業ロボットが配置されていても、この作業ロボットは、交換台車を交換位置に移動したとき、交換台車と一緒に動いて交換位置から離れた位置に退避し、治具を作業ロボットに邪魔されることなく移し換えることができる。かくて、作業ステーションの周りに空きスペースを確保できない場合でも、交換台車を用いて治具交換を能率良く行い得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は自動車用ドアＷの組立装置を示している。この組立装置は、ドアＷのアウタパネルＷＯに所要の作業を施すアウタ作業ライン１と、アウタ作業ライン１の側方に配置したドアインナＷＩを組立てるインナ組立ステーション２と、アウタパネルＷＯにドアインナＷＩを組み合わせてドアＷをサブアッセンブリする、アウタ作業ライン１の前方のサブアッセンブリステーション３と、アウタパネルＷＯの周囲の曲げ起こされた曲げ縁部をヘミング加工してアウタパネルＷＯとドアインナＷＩとを一体化する、サブアッセンブリステーション３の前方のヘミングステーション４とを備えている。
【０００９】
アウタ作業ライン１は、後端の投入位置１ａから前端の作業位置１ｂにコンベア５でアウタパネルＷＯを搬送し、作業位置１ｂに存するアウタパネルＷＯにシーリングロボット６でシーリング剤を塗布するように構成されている。そして、アウタパネルＷＯを第１ハンドリングロボット７でサブアッセンブリステーション３に配置した置台８に移載すると共に、インナ組立ステーション２で組み立てられたドアＷＩを第２ハンドリングロボット９で置台８上のアウタパネルＷＯに組み合わせ、このようにしてサブアッセンブリされたドアＷをヘミングステーション４に配置したヘミング装置１０に第３ハンドリングロボット１１で投入し、ヘミング加工済みのドアＷを第４ハンドリングロボット１２でヘミング装置１０から払い出すようにしている。
【００１０】
インナ組立ステーション２には、ターンテーブル１３が配置されており、ターンテーブル１３上に２個の治具１４，１４を背中合わせで載置し、ターンテーブル１３の回転で両治具１４，１４を後方のセット位置２ａと前方の溶接位置２ｂとに交互に反転させるようにしている。また、溶接位置２ｂの周囲には左右両側の２台と、前方の２台の計４台の溶接ロボット１５が配置されている。そして、セット位置１ａにおいて、治具１４にドアのインナパネルとサッシュ、スティフナビーム等の複数のインナ部品とを人手でセットし、溶接位置２ｂにおいて、４台の溶接ロボット１５によりインナパネルにインナ部品を溶接結合してドアインナＷＩを組立てる。
【００１１】
治具１４はドアの機種に応じた専用品となっており、機種変更に際し治具１４の交換が必要になる。そこで、同一機種用の２個の治具１４，１４を、図２乃至図４に示す如く、共通の治具架台１４ａに背中合わせで搭載し、この治具架台１４ａをその下面の車輪１４ｂにおいてターンテーブル１３上のレール１３ａに乗せ、治具架台１４ａと一緒に治具１４，１４を交換できるようにしている。そして、インナ組立ステーション２のアウタ作業ライン１とは反対側、即ち、左側部に隣接する部分を交換位置２ｃに設定し、この交換位置２ｃを通る前後方向に長手の移動路１６を設置して、この移動路１６上に移動自在な交換台車１７を設けると共に、移動路１６の左側部に移動路１６に臨ませて後方の第１治具ストッカー１８1 と前方の第２治具ストッカー１８2 とを設けている。尚、治具１４にはインナパネル及びインナ部品の位置決め部材やクランプ部材が多数設けられているが、図面ではこれらを簡略化している。
【００１２】
交換台車１７と各治具ストッカー１８1 ，１８2 とには、夫々、治具架台１４ａの車輪１４ｂを乗せるレール１７ａ，１８ａが取付けられている。そして、交換台車１７を交換位置２ｃに移動したとき、交換台車１７上のレール１７ａがターンテーブル１３上のレール１３ａに交換位置２ｃの内側に設けた橋渡しレール２ｄを介して整合し、交換台車１７とターンテーブル１３との間で治具架台１４ａが移し換え自在となり、また、交換台車１７を各治具ストッカー１８1 ，１８2 に合致する位置、即ち、交換台車１７上のレール１７ａが各治具ストッカー１８1 ，１８2 上のレール１８ａに整合する位置に移動することにより、交換台車１７と各治具ストッカー１８1 ，１８2 との間で治具架台１４ａが移し換え自在となる。
【００１３】
各治具ストッカー１８1 ，１８2 には、これに固定のガイドレール１８ｂに沿って自走する可動体１８ｃが設けられており、可動体１８ｃに上方に出没する係合ピン１８ｄを取付け、治具架台１４ａの左側部に突設したヒッチ部１４ｃに係合ピン１８ｄを係合させた状態で可動体１８ｃを移動させることにより、交換台車１７と各治具ストッカー１８1 ，１８2 との間で治具架台１４ａが移し換えられるようにしている。尚、第１治具ストッカー１８1 は交換位置２ｃに臨むように設置されており、交換台車１７を交換位置２ｃに移動したとき、交換台車１７上のレール１７ａが第１治具ストッカー１８1 上のレール１８ａにも整合する。そして、交換台車１７上に可動体１８ｃ用のガイドレール１７ｂを取付け、第１治具ストッカー１８1 上の可動体１８ｃを交換台車１７上のガイドレール１７ｂに沿ってターンテーブル１３側に移動自在とし、この可動体１８ｃによりターンテーブル１３と交換台車１７との間での治具架台１４ａの移し換えも行い得られるようにしている。尚、ターンテーブル１３と交換台車１７には、夫々、治具架台１４ａをロックするロックシリンダ１３ｂ，１７ｃが設けられており、ロックを解除して治具架台１４ａの移し換えを行う。
【００１４】
交換台車１７は移動路１６に敷設したガイドレール１６ａに移動自在に支持されており、交換台車１７に、移動路１６に敷設したラック１６ｂに噛合する出力軸上のピニオン１７ｄを有するモータ１７ｅを搭載し、このモータ１７ｅの駆動力で交換台車１７が移動路１６上を自走するようにしている。更に、交換台車１７の前側に、ガイドレール１６ａに移動自在に支持される支持台１９を連杵１９ａを介して連結し、前記４台の溶接ロボットのうち交換位置２ｃ側に配置する溶接ロボット１５をこの支持台１９に載置して、該溶接ロボット１５が交換台車１７と一緒に移動されるようにしている。
【００１５】
ここで、ドア組立装置の稼働中は、図１に示す如く、支持台１９上の溶接ロボット１５がインナ組立ステーション２の溶接位置２ｂの左側の所定の作業場所に位置するように、交換台車１７を交換位置２ｃよりも後方の待機位置に停止させている。尚、図１では、第１治具ストッカー１８1 が空で、第２治具ストッカー１８2 上に次機種の治具１４，１４を搭載した治具架台１４ａが投入されている。この状態で治具交換を行う際は、先ず、交換台車１７を交換位置２ｃに移動し、ターンテーブル１３に載置されている前機種用の治具１４，１４を搭載した治具架台１４ａを交換台車１７を介して第１治具ストッカー１８1 に移し換える。この際、支持台１９上の溶接ロボット１５は、図３に仮想線で示す治具１４の干渉範囲から外れた位置に移動され、溶接ロボット１５に邪魔されることなく治具架台１４ａを移し換えられる。次に、交換台車１７を第２治具ストッカー１８2 に合致する位置に移動し、第２治具ストッカー１８2 に載置されている次機種用の治具１４，１４を搭載した治具架台１４ａを交換台車１７に移し換える。次いで、交換台車１７を再度交換位置２ｃに移動し、交換台車１７上の治具架台１４ａをターンテーブル１３に移し換え、その後、交換台車１７を交換位置２ｃよりも後方の待機位置に移動し、１回の治具交換作業を完了する。
【００１６】
以上、ドアインナＷＩを組み立てるインナ組立ステーション２から成る作業ステーションのターンテーブル１３上に載置する治具１４の交換装置に本発明を適用した実施形態について説明したが、ドアインナ以外のワークに複数の作業ロボットで所要の作業を施す作業ステーションに設置する治具の交換装置として本発明は広く適用できる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、作業ステーションの周りに交換位置となる空きスペースを確保できなくても、交換台車を用いて能率良く治具交換を行うことができ、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明は治具交換装置を具備するドア組立装置の全体平面図。
【図２】治具交換時の要部の拡大平面図。
【図３】図２のIII−III線から見た側面図。
【図４】図２のIV−IV線裁断正面図。
【符号の説明】
ＷＩ…ドアインナ（ワーク）
２…インナ組立ステーション（作業ステーション）
２ｃ…交換位置
１４…治具
１５…溶接ロボット（作業ロボット）
１６…移動路
１７…交換台車
１８1 ，１８2 …治具ストッカー
１９…支持台
Claims (1)
- 周囲に複数の作業ロボットを配置した作業ステーションに、これら作業ロボットによる所定の作業を施すワークを支持すべく設ける治具の交換装置であって、
作業ステーションの一側部に隣接する交換位置を通る所定の移動路上に移動自在に設けた交換台車と、この移動路に臨ませて並設した複数の治具ストッカーとを備え、各治具ストッカーと交換台車との間で治具を移し換え自在とすると共に、交換位置において作業ステーションと交換台車との間で治具を移し換え自在とするものにおいて、
前記複数の作業ロボットのうち前記交換位置側に配置する作業ロボットを前記交換台車と一体に移動する支持台に載置する、
ことを特徴とする治具交換装置。
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- 2000-12-20 JP JP2000386473A patent/JP4149652B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2002187032A (ja) | 2002-07-02 |
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