JP5260028B2 - ワーク搭載装置へのワーク搭載方法、ワーク搭載装置からのワーク取外し方法、ワーク搭載装置用ワーク保持具、ワーク搭載装置用ワーク支持具及びワーク搭載システム - Google Patents
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Description
(1)箱物ワークの内部空間を下向きにして回転盤の上に載せると、内部空間が回転盤で閉塞されて内部空間の溶接ができない。逆に内部空間を上向きにして回転盤の上に載せると底面が回転盤と接触して溶接ができず、溶接残りができる。
(2)溶接できない箇所は後工程で溶接しなければならないため手間がかかり、作業性が悪く、コスト高になる。
(3)先に溶接した部分に後工程で繋ぎ溶接すると、繋ぎ溶接箇所に溶接不良が生じ易く、手直しが必要になることが多々あり、溶接作業の無駄が生じる。
(1)ワークを保持・開放可能なクランプ部を備えているのでワークの保持・開放が容易にでき、ワーク搭載装置のワーク支持具へセット可能な支持具用セット部をも備えているのでワーク搭載装置へのワークの搭載も容易である。
(2)ワークを設置可能な支持盤にセット可能な支持盤セット部をも備えているので、ワークをクランプしたワーク保持具の支持盤セット部を支持盤にセットして、ワーク搭載装置へ搭載するワークを搭載準備しておくことができるため、ワーク搭載装置へのワーク搭載作業が容易になる。また、ワーク搭載装置から取外したワークを支持盤に設置(仮置き)することもできるためワーク搭載装置からのワーク取外し作業も容易になる。
(1)ワークを二本のアームで二方向から挟着保持できるため、箱物ワークでも溶接残りが発生せず、従来の溶接残り発生時の各種課題が一掃される。
(2)二本のアームは昇降、旋回、回転してワークの高さ、横向き角度、縦向き角度を調節できるので、ワークの溶接箇所を溶接ロボットに向けることができ、ワークの溶接箇所に確実に溶接することができる。
(3)二本のアームの上方に溶接ロボットが横移動又は横移動及び前後移動可能に装備されているので、溶接ロボットのトーチをワークの溶接箇所に向けて溶接箇所に確実に溶接することができる。
本発明のワーク搭載方法の実施形態の一例を図1〜図5に示す。この実施形態は図1に示す形状の箱物ワーク1を図2に示すポジショナー(ワーク搭載装置)2に図3、図4のように搭載する方法である。本発明ではこの搭載に当たって図1に示す二つのワーク保持具3と二つのワーク支持具4を使用する場合について説明する。ワーク支持具4はワーク搭載装置2の二本のアーム5(図3、図5)の先端部内側に装備されている。以下に搭載の手順を示す。
(2)図2の置き台6を矢印a方向に移動させてワーク搭載装置2の二本のアーム5の間に移動させてから、置き台6を降下させて支持盤7も降下させ、ワーク保持具3(図1)の嵌合孔12をアーム5に装備されているワーク支持具4(図1、図5)の嵌合軸13に嵌合させ、支持盤7の上の箱物ワーク1を図4、図5のようにワーク搭載装置2のアーム5の内側のワーク支持具4にセットする。このワーク保持具3はワーク支持具4に任意の固定手段で固定する。これにより、ワーク保持具3でクランプされている箱物ワーク1がワーク搭載装置2のワーク支持具4に搭載され固定される。その後、置き台6を矢印b(図2)方向に移動させて箱物ワーク1の下から撤去する。
前記搭載方法は移動式の置き台6を移動させて、置き台6の上に設置してある箱物ワーク1をワーク搭載装置2のアーム5のワーク支持具4に搭載する方法であるが、ワーク搭載方法の実施形態2は、前記搭載方法とは別に、ワーク保持具3でクランプした箱物ワーク1を固定式の置き台6(図6)の上の支持盤7に設置しておき、その箱物ワーク1を移動具(例えば、フォークリフトの爪)21(図7)で持ち上げて移動し、ワーク搭載装置2のアーム5のワーク支持具4に搭載する方法である。固定式の置き台6(図6)への支持盤7のセットは、図1の移動式の置き台6(図1)への支持盤7へのセットと同じであり、支持盤7(図6)の嵌合孔8を置き台6の嵌入軸9に嵌合させてセットしてある。固定式の置き台6(図6)への箱物ワーク1の設置方法も図1の移動式の置き台6への設置と同じであり、二つのワーク保持具3(図6)の嵌合孔10を支持盤7の嵌入軸11に嵌合させて行う。
図4、図9のようにワーク保持具3によりワーク搭載装置2のワーク支持具4に搭載されている箱物ワーク1をワーク支持具4から取外すには、図1の移動式の置き台6を使用する方法と、前記移動具21を使用する方法、その他の方法がある。一例として、移動式の置き台6を使用する場合を以下に説明する。この場合は、からの置き台6をワーク搭載装置2のワーク支持具4に支持されている箱物ワーク1の下に移動させ、その位置で置き台6を図2の矢印d方向に上昇させて置き台6の上の支持盤7を上昇させ、支持盤7で箱物ワーク1を支持する。この状態で置き台6及び支持盤7を更に上昇させて箱物ワーク1をワーク搭載装置2のワーク支持具4から支持盤7に載せ替え、置き台6を移動させてワーク1をワーク搭載装置2から離れた場所に移動する。
前記実施形態は置き台6を使用する場合であるが、本発明では移動具21(図9)を使用することもできる。この場合は、移動具21で支持盤7を支持してその支持盤7を図9のようにワーク保持具3によりワーク搭載装置2のワーク支持具4の上に搭載されている箱物ワーク1の下にセットする。この状態で移動具21を上昇させて支持盤7も上昇させ、アーム5の内側のワーク支持具4にワーク保持具4で保持されている箱物ワーク1を支持盤7で支持する。その状態で移動具21を更に上昇させてワーク保持具2をワーク支持具4から外して支持盤7の上に載せ替え、その箱物ワーク1を移動具21で固定式の置き台6(図6)の上まで運搬してから移動具21を降下させて支持盤7を固定式の置き台6の上に載せて、図6のように箱物ワーク1を置き台6の上に載せる。このとき、置き台6の嵌合軸9に支持盤7の嵌合孔8を嵌合させる。これにより箱物ワーク1が置き台6の上の支持盤7に載せ替わる。
本発明のワーク搭載装置用ワーク保持具3の一例を図1に示す。このワーク保持具3は箱物ワーク1を保持・開放可能であり、箱物ワーク1を保持した状態でワーク搭載装置2のワーク支持具4(図1)に固定・取外し可能であり、箱物ワーク1を保持・開放可能なクランプ部30と、ワーク搭載装置2のワーク支持具4にセットできる支持具用セット部31(二つの嵌合孔12)と、支持盤7にセットできる支持盤用セット部32(二つの嵌合孔10)と、ワーク保持具3をワーク支持具4に連結固定する連結部33を備えている。
ワーク支持具4の実施形態として図1に示すものは、L字状の基盤40の横板45の上面に二本の嵌合軸13が突設され、固定具42が二本装備されている。嵌合軸13はワーク保持具3の嵌合孔12を嵌合すると図5のようにワーク支持具4の上に重ねてセットできるようにしてある。固定具42にはエアシリンダ又は油圧シリンダを使用することができる。それらシリンダの可動部43は駆動部44の操作で前後に往復移動可能であり、可動部43は前進時にはワーク支持具4の上にセットされたワーク保持具3の連結部33(図1)の上に乗り上げてワーク保持具3の基板34をワーク支持具4の基盤40の上に固定し、後方スライド時にはワーク保持具3の連結部33(図1)の上から後退して前記固定を開放できるようにしてある。連結部33の上面は内側に向けて上り傾斜にしてあり、可動部43の先端部底面は連結部33の上面の傾斜と逆向きの傾斜にして楔形にしてある。このように互いに逆向き傾斜とすることにより、連結部33(図1)とその上に乗り上げた可動部43は楔嵌合する。楔嵌合した後はエアシリンダ又は油圧シリンダのホースの破損、エア或いは油圧の供給停止等があっても外れない。
本発明におけるワーク搭載システムの一例として図示したものは5軸ポジショナーであり、角形縦長の支柱52(図2)の下方にポジショナー(ワーク搭載部)53が装備され、上方に溶接ロボット54が装備されている。ポジショナー53は前記支柱52に沿って図2の矢印A−A方向に昇降可能な角板状の昇降盤55と、昇降盤55の前面に縦向きに配置された円盤状の旋回盤56と、旋回盤56から片持支持で前方に突設された二本のアーム5で構成されている。昇降盤55は昇降機構60(図2)で昇降可能としてあり、旋回盤56は図示されていない旋回駆動機構により旋回可能としてある。昇降機構60はモータ等の駆動体61(図2)の正・逆回転で同方向に回転するネジシャフト62(図2)と、その回転によりそれに沿って昇降する昇降体63(図2)を備えており、前記昇降盤55がこの昇降体63に連結されて昇降体63と共に昇降可能としてある。
2 ポジショナー(ワーク搭載装置)
3 ワーク保持具
4 ワーク支持具
5 アーム
6 置き台(移動式、固定式、昇降式等)
7 支持盤
8 支持盤の嵌合孔
9 置き台の嵌入軸
10 ワーク保持具の嵌合孔
11 支持盤の嵌入軸
12 ワーク保持具の嵌合孔
13 ワーク支持具の嵌合軸
21 移動具(例えば、フォークリフトの爪)
30 クランプ部
31 支持具用セット部
32 支持盤用セット部
33 連結部
34 クランプ部の基盤
35 ブラケット
36 締付けネジ
40 ワーク支持具の基盤
42 固定具
43 エアシリンダ又は油圧シリンダの可動部
44 エアシリンダ又は油圧シリンダの駆動部
45 L字状の基盤の横板
46 L字状の基盤の縦板
50 縦板用駆動機構
51 横長連結材
52 支柱
53 ポジショナー(ワーク搭載部)
54 溶接ロボット
55 昇降盤
56 旋回盤
60 昇降盤の昇降機構
61 昇降機構の駆動体
62 ネジシャフト
63 昇降体
65 ワーク支持具の回転駆動機構
66 回転駆動機構の駆動体
67 回転駆動機構の駆動ギヤ
68 回転駆動機構の減速ギヤ
69 減速ギヤの回転軸
70 横長ガイド
71 ロボット支持アーム
72 横移動機構の回転シャフト
73 前後移動機構のモータ
74 回転シャフト
75 移動体
Claims (8)
- ワーク搭載装置の間隔をあけて対向配置されたワーク支持具間に箱物ワークを搭載するワーク搭載方法において、
箱物ワークが有底で周囲が周壁で囲われ前面が開口している箱状であり、その周壁の対向部分が別々のワーク保持具で保持され、前記ワーク保持具及び当該ワーク保持具で保持されたワークが自走する置き台の上の支持盤の上に置かれ、
前記置き台を前記支持盤ごと、前記ワーク支持具間に自走させて、前記ワーク保持具及び箱物ワークをワーク支持具の上方にセットし、
前記セット位置で前記支持盤上のワーク保持具及び箱物ワークをワーク支持具に移し替え、
前記ワーク保持具をワーク支持具に連結固定して、ワーク支持具が昇降、回転、旋回してもワーク保持具及び箱物ワークがワーク支持具から脱落しないようにワーク支持具間に支持し、
前記支持後に、前記置き台を移動させて前記支持盤を前記ワーク支持具間から撤去し、
前記ワーク搭載装置がポジショナーであり、ポジショナーは横方向に間隔をあけて対向配置されたアームを備え、夫々のアームにその内側に突出するワーク支持具が装備されたものであり、
前記ワーク保持具は、箱物ワークの対向する周壁を、当該周壁の内側が当該ワーク保持具で隠されることなく、溶接ロボットのアーム及びトーチを差し込み可能な開放状態にして保持することができ、前記ワーク支持具の上に設置・取外し可能である、
ことを特徴とするワーク搭載装置へのワーク搭載方法。 - 請求項1記載のワーク搭載装置へのワーク搭載方法において、
支持盤を載せた置き台を降下させて支持盤を降下させることにより、又はワーク搭載装置のワーク支持具を上昇させることにより、ワーク支持具の上方にセットした支持盤の上のワーク保持具及び当該ワーク保持具で保持された箱物ワークを、前記ワーク支持具に移し替える、
ことを特徴とするワーク搭載装置へのワーク搭載方法。 - 請求項1又は請求項2記載のワーク搭載装置へのワーク搭載方法により、ワーク搭載装置の間隔をあけて対向配置されているワーク支持具に支持されて、ワーク搭載装置に搭載されている箱物ワークを取外すワーク取外し方法において、
自走式の置き台を移動させることにより置き台の上の支持盤を前記ワーク支持具の間に移動させて、ワーク支持具に支持されているワーク保持具及び箱物ワークの下に配置し、
前記ワーク支持具とワーク保持具の連結固定を解除して、ワーク保持具及びそれで保持された箱物ワークをワーク支持具から外して、それらワーク保持具及び箱物ワークを前記置き台の上の支持盤の上に移し替え、
前記置き台の移動により支持盤を移動させて、支持盤の上のワーク保持具及び箱物ワークを前記ワーク支持具間から撤去する、
ことを特徴とするワーク搭載装置からのワーク取外し方法。 - 請求項3記載のワーク搭載装置からのワーク取外し方法において、
ワーク支持具の下方にセットした自動式の置き台を上昇させて当該置き台の上の支持盤を上昇させることにより、又はワーク搭載装置のワーク支持具を降下させることにより、ワーク搭載装置のワーク支持具に搭載されているワーク保持具及び箱物ワークを、前記置き台の上の支持盤に移し替える、
ことを特徴とするワーク搭載装置からのワーク取外し方法。 - 請求項1又は請求項2記載のワーク搭載装置へのワーク搭載方法に使用されるワーク保持具において、
前記ワーク保持具は、有底で周囲が周壁で囲われ前面が開口している箱物ワークの周壁を保持・開放可能なクランプ部と、自走できる置き台の上の支持盤にセット可能な支持盤用セット部と、ワーク搭載装置のワーク支持具にセット可能な支持具用セット部と、ワーク支持具の固定具で連結固定可能な連結部を備え、
前記クランプ部と、前記支持盤用セット部と、前記支持具用セット部と、前記連結部は一つの保持具用基盤に設けられ、
前記連結部は前記ワーク支持具が昇降、旋回、回転しても前記ワーク支持具から脱落しないように固定具により前記ワーク支持具に連結固定可能であり、
前記ワーク搭載装置がポジショナーであり、ポジショナーは横方向に間隔をあけて対向配置されたアームを備え、夫々のアームにその内側に突出するワーク支持具が装備されたものであり、
前記ワーク保持具は、箱物ワークの対向する周壁を、当該周壁の内側が当該ワーク保持具で隠されることなく、溶接ロボットのアーム及びトーチを差し込み可能な開放状態にして保持することができ、前記ワーク支持具の上に設置・取外し可能である、
ことを特徴とするワーク搭載装置用ワーク保持具。 - 請求項1又は請求項2記載のワーク搭載装置へのワーク搭載方法に使用されるワーク支持具において、
前記ワーク搭載装置はポジショナーであり、ポジショナーは横方向に間隔をあけて対向配置されたアームを備え、
前記ワーク支持具が前記夫々のアームにその内側に突出して装備され、
前記ワーク支持具は、ワーク保持具をセット可能な保持具セット部と、保持具セット部にセットされたワーク保持具と連結固定可能な固定具を備え、これらは一つの支持具用基盤に設けられ、
前記保持具セット部は、前記ワーク保持具の支持具用セット部をセットできるように前記支持具用基盤に設けられ、
前記固定具は前記保持具セット部にセットされたワーク保持具の連結部と連結可能に前記支持具用基盤に設けられ、前記アームが昇降、旋回、回転しても前記ワーク保持具が前記ワーク支持具から脱落しないようにワーク支持具に連結固定可能である、
ことを特徴とするワーク搭載装置用ワーク支持具。 - 請求項1又は請求項2記載のワーク搭載装置へのワーク搭載方法に使用されるワーク搭載システムにおいて、
有底で周囲が周壁で囲われ前面が開口している箱物ワークの周壁を保持可能な二つのワーク保持具と、
箱物ワークを保持した二つのワーク保持具をセット可能な支持盤と、
前記支持盤をセットして自走できる置き台を備え、
前記ワーク保持具はワークを保持・開放可能なクランプ部と、支持盤にセット可能な支持盤用セット部と、ワーク支持具にセット可能な支持具用セット部と、ワーク支持具の固定具で連結固定可能な連結部が一つの保持具用基盤に設けられ、
前記置き台はその自走により置き台の上の支持盤を前記ワーク支持具の間に移動させて、支持盤の上にセットされた二つのワーク保持具及び箱物ワークを、前記ワーク支持具の上方に配置でき、ワーク支持具の間で支持盤の上のワーク保持具及び箱物ワークを前記ワーク支持具の上に移し替えることができ、
前記固定具は、前記移し替え後にワーク保持具をワーク支持具に連結固定でき、
前記移動具は前記連結固定後に、支持盤を載せたまま移動してワーク支持具の間から撤去でき、
前記ワーク搭載装置がポジショナーであり、ポジショナーは横方向に間隔をあけて対向配置されたアームを備え、夫々のアームにその内側に突出するワーク支持具が装備されたものであり、
前記ワーク保持具のクランプ部は箱物ワークの対向する周壁を当該周壁の内側を隠すことなく保持して、箱物ワークの前記内側に溶接ロボットのアーム及びトーチを差し込み可能な開放状態に保持できるものである、
ことを特徴とするワーク搭載システム。 - 請求項7記載のワーク搭載システムにおいて、
置き台はワーク搭載装置のワーク支持具の間で降下して置き台の上の支持盤を降下させることにより、前記支持盤の上のワーク保持具及び箱物ワークを前記ワーク支持具に移し替えることができ、前記ワーク支持具の間で上昇して支持盤を上昇させることにより、前記ワーク支持具に搭載されているワーク保持具及び箱物ワークを前記支持盤の上に移し替えることができる、
ことを特徴とするワーク搭載システム。
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