ワーク搬送装置及び該搬送装置を用いたリインフォースメントとルーフパネルの組み付け方法
【課題】マスチックシーラを塗布された複数のリインフォースメントを、ルーフパネルと溶接する溶接位置へ自動的に搬送するワーク搬送装置を提案する。
【解決手段】ロボットアーム５に支持されていて、そのロボットによって所望する角度を回転駆動されると共に、所望する距離を上下方向と水平方向へ駆動される支持体２を設けると共に、その支持体２の周方向に複数のワーク把持装置３を設け、そのワーク把持装置３を回転、上下動、及び水平動させながら、各ワーク把持装置３に各リインフォースメントを把持して、そのリインフォースメントを溶接位置に搬送する。
【解決手段】ロボットアーム５に支持されていて、そのロボットによって所望する角度を回転駆動されると共に、所望する距離を上下方向と水平方向へ駆動される支持体２を設けると共に、その支持体２の周方向に複数のワーク把持装置３を設け、そのワーク把持装置３を回転、上下動、及び水平動させながら、各ワーク把持装置３に各リインフォースメントを把持して、そのリインフォースメントを溶接位置に搬送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク搬送装置と、その搬送装置を用いてリインフォースメントとルーフパネルとを組み付ける組み付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車工場などの各種工場において、或る間隔をあけてほぼ平行に配置された複数のワークに対して所定の加工を施し、次いで、その各ワークを別の場所に移送して、その複数のワークを所定の間隔をあけてほぼ平行に配列し、しかる後、そのワークと、他のワークを組み付ける一連の作業が行われている。例えば、自動車工場においては、ワークの一例である複数のリインフォースメントを、他のワークの一例であるルーフパネルにスポット溶接し、両者を一体化してルーフ組立体を構成する際に上述した一連の作業が行われる。
【０００３】
ここで、ルーフ組立体の構造の一例と、リインフォースメントをルーフパネルに組み付けてルーフ組立体を構成する方法の一従来例を説明する。
【０００４】
図１２はルーフ組立体２３の概略平面図であり、図１３は図１２のII−II線に沿う断面図、図１４は図１３のIII−III線に沿って切断した拡大断面図である。ここに示したルーフ組立体２３は、鋼板より成るルーフパネル２４と、同じく鋼板より成る複数のリインフォースメント２１を有している。図１２における矢印Ｆｒは、ルーフ組立体２３が他の車体の部材に組み付けられて自動車が完成したときの当該自動車の前進方向を示し、符号Ｗはその車幅方向を示している。複数のリインフォースメント２１は、ルーフパネル２４の車室内側の面となる下面の側に配置されていて、各リインフォースメント２１はそれぞれほぼ平行に車幅方向に延びている。
【０００５】
図１３及び図１４に示すように、各リインフォースメント２１は、底壁２５と、その底壁２５から立ち上がった一対の側壁２６と、その各側壁２６の上端から水平方向に張り出した一対のフランジ部２７とから構成され、かかるリインフォースメント２１の長手方向各端部が、スポット溶接によってルーフパネル２４に固着されている。図１２及び図１３における×印は、スポット溶接の打痕を模式的に示している。
【０００６】
各リインフォースメント２１のフランジ部２７とルーフパネル２４との間には、そのリインフォースメント２１の長手方向に沿って所定の間隔をあけてマスチックシーラＳが塗布されている。このようにシーラＳを塗布することによって、ルーフ組立体２３の全体の剛性を高めることができる。
【０００７】
図１５は、リインフォースメント２１をルーフパネル２４に組み付けてルーフ組立体２３を構成する方法の一従来例を示す平面図である。
【０００８】
図１５の（ａ）に示すように、シーラ塗布位置ＳＰに、複数のリインフォースメント２１が所定の間隔Ｄ１をあけてほぼ平行に配置されている。各リインフォースメント２１は、図示していない位置決め治具によって位置決めされている。このように配置された各リインフォースメント２１に、自動シーラ塗布装置２８によって、マスチックシーラＳが所定の間隔をあけて塗布される。自動シーラ塗布装置２８は、そのアーム２９の先端部にノズルを有し、そのアーム２９が移動しながら、先端のノズルからマスチックシーラが押し出されて、該シーラが各リインフォースメント２１に塗布される。便宜上、図１５においては、各リインフォースメント２１の幅方向中央部にマスチックシーラＳが塗布されるように図示されているが、実際には、各リインフォースメント２１のフランジ部２７にマスチックシーラＳが塗布されることは、図１３及び図１４から明らかである。
【０００９】
マスチックシーラＳを塗布されたリインフォースメント２１は、作業者Ｐの手作業によって、２本ずつ溶接位置ＷＰに運ばれる。図１５の（ｂ）は、このようにして全てのリインフォースメント２１が、溶接位置ＷＰに運ばれたときの様子を示している。このとき、各リインフォースメント２１は、図示していない位置決め治具によって位置決めされて、互いに間隔Ｄ２をあけて配置される。
【００１０】
次いで、図１５の（ｃ）に示すように、図示していないルーフ搬送装置によって、ルーフパネル２４が溶接位置ＷＰに搬送され、該ルーフパネル２４が複数のリインフォースメント２１の上に位置決めされて配置される。引き続き、自動スポット溶接装置３０によって、各リインフォースメント２１の長手方向各端部とルーフパネル２４とがスポット溶接される。自動スポット溶接装置３０は、そのアーム３１の先端部に一対の電極チップを有し、これらの電極チップによってリインフォースメント２１とルーフパネル２４を挟み付け、その電極チップに電流を供給してリインフォースメント２１とルーフパネル２４を溶着する。このようにしてルーフ組立体２３が完成する。完成したルーフ組立体２３は、図示していないルーフ搬送装置によって次の工程に搬送される。
【００１１】
上述のように、従来はリインフォースメント２１を、作業者Ｐの手作業によってシーラ塗布位置ＳＰから溶接位置ＷＰへ運んでいた。これに対し、省力化を図るため、リインフォースメント２１をワーク搬送装置によって搬送することも考えられる。例えば、ロボットによって水平方向と上下方向に駆動される複数のワーク把持装置を水平方向に配列してワーク搬送装置を構成し、その複数のワーク把持装置を下降させて、各ワーク把持装置によって、シーラ塗布位置ＳＰに存する各リインフォースメント２１を把持し、次いで複数のワーク把持装置を上昇させた後、これらを溶接位置ＷＰの上方まで移動させ、さらにその複数のワーク把持装置を下降させて、各把持装置から各リインフォースメント２１を離脱し、該リインフォースメント２１を溶接位置ＷＰに位置決めして載置するのである。このようにすれば、人手によらずに、自動的に複数のリインフォースメントをシーラ塗布位置ＳＰから溶接位置ＷＰへと搬送することができる。
【００１２】
ところが、シーラ塗布位置ＳＰにおいて、複数のリインフォースメント２１が占める面積を小さくするために、シーラ塗布位置ＳＰに位置する各リインフォースメント２１の間隔Ｄ１を、溶接位置ＷＰに位置する各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ２よりも狭くする必要があるので、ワーク搬送装置の各ワーク把持装置によって、シーラ塗布位置ＳＰにある各リインフォースメント２１を把持してこれらを持ち上げ、次いでその各リインフォースメント２１を溶接位置ＷＰへ運ぶ間に、各ワーク把持装置の間の間隔を広げて、各リインフォースメント２１の間の間隔が図１５の（ｂ）に示した間隔Ｄ２となるように各ワーク把持装置をシフトさせなければならない。このため、複数のワーク把持装置の間の間隔を調整するためのシフト装置をワーク搬送装置に設けなければならず、これによってワーク搬送装置の構造が複雑化し、かつそのコストが大きく上昇する欠点を免れない。また、溶接位置ＷＰにセットされた各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ２は、自動車の車型によって相違するので、その意味でも、ワーク搬送装置にとって、上述したシフト装置は必須の構成となる。
【００１３】
なお、自動車工場などにおいて、ワークを運搬するワーク搬送装置を用いること自体は、次に示す特許文献にも示されているように従来より周知である。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−２３９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは、リインフォースメントの如き複数のワークを自動的に搬送することができ、しかも構造が簡単で低コストなワーク搬送装置と、そのワーク搬送装置を用いて、リインフォースメントとルーフパネルを組み付けてルーフ組立体を構成する組み付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ロボットと、該ロボットによって所望する角度を回転駆動されると共に、所望する距離を上下方向と水平方向に駆動される支持体と、該支持体の周方向に配列されて該支持体に支持された複数のワーク把持装置とを具備するワーク搬送装置を提案する。
【００１７】
その際、前記ワーク把持装置は、ワークの上面に圧接する押え部材と、該ワークの下面に圧接するクランプ爪とを有し、ワークの上面に圧接した前記押え部材とワークの下面に圧接した前記クランプ爪とによって該ワークを挟み付けて当該ワークを把持するように構成されていると有利である。
【００１８】
また、上記ワーク搬送装置において、前記押え部材は、前記支持体に対して摺動可能に組み付けられ、該支持体が下降するとき、当該支持体が最下位置に至る前に、押え部材がワークの上面に当接し、支持体がさらに下降することによって、押え部材は、該押え部材のまわりに巻回された圧縮コイルばねの加圧作用によりワークの上面に圧接し、前記クランプ爪は、駆動装置を介して前記支持体に支持されているクランプ棒の先端に固定され、該支持体の下降に伴って、クランプ爪は、ワークに形成された長孔をその上方から下方へと通過し、次いで前記駆動装置の作動により突出位置に移動し、再び支持体が上昇することによって、当該クランプ爪がワークの下面に圧接するように構成されていると有利である。
【００１９】
さらに、本発明は、シーラ塗布位置に所定の間隔をあけてほぼ平行に配置された複数のリインフォースメントにマスチックシーラを塗布し、次いで請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク搬送装置の複数のワーク把持装置を回転、水平移動及び上下移動させながら、各ワーク把持装置により前記リインフォースメントを１つずつ把持し、次いで把持したリインフォースメントを溶接位置に向けて搬送すると共に、前記複数のワーク把持装置を回転、水平移動及び上下移動させながら、各リインフォースメントを所定の間隔をあけて溶接位置に載置し、次いで複数のリインフォースメントの上にルーフパネルを配置して、各リインフォースメントをルーフパネルにスポット溶接することを特徴とするリインフォースメントとルーフパネルの組み付け方法を提案する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のワークを自動的に搬送でき、しかも構成が簡単で、コストの低いワーク搬送装置と、そのワーク搬送装置を用いたリインフォースメントとルーフパネルを組み付ける組み付け方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００２２】
図１はワーク搬送装置の概略平面図であり、図２は図１の矢印Ｉ方向に見た正面図である。ここに示したワーク搬送装置は、ロボット１と、支持体２と、その支持体２に後述するように支持された複数のワーク把持装置３を有している。これらのワーク把持装置３は、後述する如く、リインフォースメントを把持する用をなす。
【００２３】
ロボット１は、図１に示すように、ロボット本体４と、そのロボット本体４から水平方向に突出したロボットアーム５とを有し、そのロボットアーム５に支持体２が着脱可能に固定連結されている。図２にはロボット本体の図示を省略してある。
【００２４】
本例の支持体２は、多角柱状に形成され、その各面６にワーク把持装置３がそれぞれ支持されている。図１においては、図の煩雑化を避けるため、各ワーク把持装置３を単なる四角形のブロックで示してある。
【００２５】
ここで、支持体２の複数の面６を識別する必要のあるときは、これらを第１の面６Ａ、第２の面６Ｂ、第３の面６Ｃ、第４の面６Ｄ、第５の面６Ｅ及び第６の面６Ｆと称し、同様にその各面６に支持された複数のワーク把持装置３を識別する必要のあるときは、これらを、それぞれ第１のワーク把持装置３Ａ、第２のワーク把持装置３Ｂ、第３のワーク把持装置３Ｃ、第４のワーク把持装置３Ｄ、第５のワーク把持装置３Ｅ及び第６のワーク把持装置３Ｆと称することにする。
【００２６】
ロボット本体４に支持されたロボットアーム５は、ロボット本体４に設けられた図示していない駆動装置によって、支持体２及び複数のワーク把持装置３と共に、図２に矢印Ａ，Ｂで示すように回転駆動され、しかも図１と図２にそれぞれ矢印Ｃ，ＤとＥ，Ｆで示すように水平方向と上下方向に走行駆動される。このように、本例のワーク搬送装置は、ロボット１によって、所望する角度を回転駆動されると共に、所望する距離を上下方向と水平方向に駆動される支持体２と、その支持体２の周方向に配列されてその支持体２に支持された複数のワーク把持装置３を有しているのである。
【００２７】
図３は、支持体２の第１の面６Ａに支持された第１のワーク把持装置３Ａだけを示し、第２乃至第６のワーク把持装置３Ｂ乃至３Ｆの図示を省略した斜視図である。図３から判るように、支持体２の第１の面６Ａには、２つの第１のワーク把持装置３Ａが設けられ、その２つの第１のワーク把持装置３Ａは、互いに対称に配置されている。
【００２８】
図４は、一方の第１のワーク把持装置３Ａを示す概略側面図であり、図７はその第１のワーク把持装置３Ａの概略斜視図である。これらの図に示すように、支持体２の第１の面６Ａには、駆動装置７が支持されていて、この駆動装置７は、支持体２に固定されたケーシング８と、そのケーシング８内に配置されてエアを給排される図示していないシリンダと、そのエアの給排によって矢印Ｇ，Ｈ方向に作動するピストンロッド９と、ケーシング８に摺動自在に嵌合した一対のガイドロッド１０と、これらのロッド９，１０の先端に固定された連結板１１とを有している。さらに、この連結板１１には、クランプ棒１２が固定され、そのクランプ棒１２の先端には、クランプ爪１３が固定されている。このように、クランプ棒１２は駆動装置７を介して支持体２に支持され、そのクランプ棒１２の先端にクランプ爪１３が固定されている。駆動装置７のシリンダにエアが給排されることにより、クランプ爪１３は、クランプ棒１２と共に、図４に示した退避位置と図６に示した突出位置との間を移動する。
【００２９】
一方、支持体２の第１の面６Ａには、逆Ｌ字形のブラケット１４の基端部が固定され、そのブラケット１４の先端部に形成された貫通孔１５には、押え部材１６が、矢印Ｉ，Ｊ方向に摺動可能に嵌合している。本例の押え部材１６は、貫通孔１５に嵌合したロッド部１７と、その一方の端部に固定された加圧部１８と、他方の端部に固定されたストッパ部１９とを有し、加圧部１８とブラケット１４の間のロッド部１７のまわりには、圧縮コイルばね２０が巻回されている。このように、押え部材１６は、ブラケット１４を介して支持体２に対し、摺動可能に組み付けられている。
【００３０】
一方の第１のワーク把持装置３Ａは、上述のように構成されているが、図３に示した他方の第１のワーク把持装置３Ａも、図４及び図７に示したワーク把持装置３Ａと対称に配置されている以外は、全く同じく構成されている。しかも、２つの第１のワーク把持装置３Ａは、同期して同じ動作を行う。図３には示していないが、支持体２の第２乃至第６の面６Ｂ乃至６Ｆにも、２つずつの第２乃至第６のワーク把持装置３Ｂ乃至３Ｆが支持されていて、これらのワーク把持装置も、上述した第１のワーク把持装置３Ａと全く同じく構成されている。よって、図４乃至図７に示した第１のワーク把持装置３Ａ以外のワーク把持装置の具体的構成の説明は省略する。
【００３１】
第１乃至第６のワーク把持装置３Ａ乃至３Ｆは、マスチックシーラの塗布されたリインフォースメントを把持し、ロボット１の動作により、そのリインフォースメントを溶接位置に搬送するのであるが、ここでは、先ずワーク把持装置がリインフォースメントを把持する際の基本動作を明らかにする。
【００３２】
図４は、第１のワーク把持装置３Ａが、リインフォースメント２１の上方に位置したときの様子を示している。このとき、押え部材１６は、圧縮コイルばね２０により下方に向けて付勢され、その押え部材１６のストッパ部１９がブラケット１４の上面に圧接していて、押え部材１６がブラケット１４に対して停止している。また、前述のように、クランプ爪１３は、クランプ棒１２と共に退避位置を占めている。なお、図４に示したリインフォースメント２１の構造は、その底壁２５に長孔２２が形成されている点を除き、図１２乃至図１５に示したリインフォースメント２１と変わりはない。
【００３３】
次に、図１乃至図３に示したロボットアーム５が下方に移動することによって、支持体２は、第１のワーク把持装置３Ａと共に、図４に矢印Ｆで示したように下降する。図５は、支持体２が第１のワーク把持装置３Ａと共に最下位置に至ったときの状態を示しているが、支持体２がこの最下位置に至る前に、押え部材１６は、その加圧部１８がリインフォースメント２１の底壁２５の上面に当接して停止する。このため、支持体２がさらに下降することによって、押え部材１６は、図５に矢印Ｉで示すようにブラケット１４に対して相対的に上昇し、圧縮コイルばね２０がさらに圧縮される。これにより、押え部材１６の加圧部１８はリインフォースメント２１の底壁２５の上面に強く圧接する。このように、支持体２が下降するとき、その支持体２が最下位置に至る前に、押え部材１６がワークの一例であるリインフォースメント２１の上面に当接し、支持体２がさらに下降することによって、押え部材１６は、その押え部材１６のまわりに巻回された圧縮コイルばね２０の加圧作用によりワークの上面に圧接するのである。
【００３４】
これに対し、図４及び図５に示したように、支持体２の下降に伴って、クランプ爪１３は、クランプ棒１２と共に矢印Ｆ方向に下降して、リインフォースメント２１に形成された長孔２２をその上方から下方へと通過する。このようにして、支持体２が、クランプ爪１３及びクランプ棒１２と共に、図５に示した最下位置に至る。その後、駆動装置７の作動によって、それまで退避位置を占めていたクランプ爪１３がクランプ棒１２と共に、図５に矢印Ｇで示すように作動して、破線で示した突出位置に移動する。
【００３５】
次いで、支持体２が再び上昇することによって、クランプ爪１３はクランプ棒１２と共に矢印Ｅで示すように上方に移動するので、そのクランプ爪１３は、図６に示すように、リインフォースメント２１の長孔２２の周辺のリインフォースメント下面に圧接する。このとき、押え部材１６の加圧部１８はリインフォースメント２１の底壁２５の上面に圧接したままである。図７は、このときの様子を示しており、図７においては、リインフォースメント２１を仮想線で示してある。
【００３６】
上述のように、本例のワーク把持装置３は、リインフォースメント２１より成るワークの上面に圧接する押え部材１６と、該ワークの下面に圧接するクランプ爪１３とを有し、ワークの上面に圧接した押え部材１６とワークの下面に圧接したクランプ爪１３とによって該ワークを挟み付けて当該ワークを把持するように構成されている。この状態で支持体２が上昇することにより、図６に矢印Ｅで示すように、リインフォースメント２１が上方に持ち上げられる。
【００３７】
逆の動作によって、リインフォースメント２１をワーク把持装置３Ａから離脱して、そのリインフォースメント２１を所定の位置に載置することができる。
【００３８】
次に、上述したワーク搬送装置を用いて、シーラ塗布位置に存する複数のリインフォースメントを溶接位置に搬送する際の動作を説明する。
【００３９】
図８の（ａ）に示すように、シーラ塗布位置ＳＰに、所定の間隔Ｄ１をあけて、ほぼ平行に複数のリインフォースメント２１が位置決めされて配置されている。その複数のリインフォースメント２１に、従来と全く同様にして、図８には示していない自動シーラ塗布装置によってマスチックシーラ（図８及び後に説明する図９、図１０には示さず）が塗布される。
【００４０】
ここで、複数のリインフォースメント２１を識別する必要のあるときは、これらをそれぞれ第１のリインフォースメント２１Ａ、第２のリインフォースメント２１Ｂ、第３のリインフォースメント２１Ｃ、第４のリインフォースメント２１Ｄ、第５のリインフォースメント２１Ｅ及び第６のリインフォースメント２１Ｆと称することにする。
【００４１】
図８の（ａ）に示すように、図１に示したロボット１の作動によって、マスチックシーラの塗布された第１のリインフォースメント２１Ａの上方に、第１のワーク把持装置３Ａがもたらされる。引き続き、図４及び図５を参照して先に説明したように、支持体２と共に第１のワーク把持装置３Ａが矢印Ｆで示すように下降し、図８（ｂ）に示すように、その押さえ部材とクランプ爪とによって第１のリインフォースメント２１Ａを把持する。次いで図８の（ｂ）に矢印Ｅで示すように支持体２が上昇して、図８の（ｃ）に示すように第１のワーク把持装置３Ａが第１のリインフォースメント２１Ａと共に上方に持ち上げられる。
【００４２】
次に、図８の（ｃ）に矢印Ｄで示すように、支持体２が、ワーク把持装置３と共に水平方向に所定の距離だけ移動し、同時に矢印Ａで示すように所定の角度だけ回転する。これによって、図９の（ａ）に示したように、第２のワーク把持装置３Ｂが第２のリインフォースメント２１Ｂの上方にもたらされる。次いで、上述したところと同様にして、支持体２と第２のワーク把持装置３Ｂが図９の（ａ）に矢印Ｆで示すように下降して、その第２のワーク把持装置３Ｂによって第２のリインフォースメント２１Ｂが把持され、引き続き支持体２と第２のワーク把持装置３Ｂが上昇することによって、第２のリインフォースメント２１Ｂが持ち上げられる。このとき、第１のリインフォースメント２１Ａは第１のワーク把持装置３Ａによって把持されたままである。
【００４３】
上述したところと全く同様にして、第３乃至第６のワーク把持装置３Ｃ乃至３Ｆによって、第３乃至第６のリインフォースメント２１Ｃ乃至２１Ｆがそれぞれ把持される。図９の（ｂ）はこのときの様子を示している。このように、ワーク搬送装置の複数のワーク把持装置３を回転、水平移動及び上下移動させながら、各ワーク把持装置３によりリインフォースメント２１を１つずつ把持するのである。
【００４４】
次に、支持体２を、図９の（ｂ）に矢印Ｄで示したように、水平方向に移動させ、リインフォースメント２１を把持したワーク把持装置３を溶接位置ＷＰの上方に移動させる。複数のワーク把持装置３によって把持したリインフォースメント２１を溶接位置ＷＰに向けて搬送するのである。次いで、図１０の（ａ）に矢印Ｆで示すように支持体２を下降させて、第６のワーク把持装置３Ｆから第６のリインフォースメント２１Ｆを離脱し、その第６のリインフォースメント２１Ｆを溶接位置ＷＰに位置決めして載置する。
【００４５】
引き続き、図１０の（ｂ）に示すように、再び支持体２とワーク把持装置３を矢印Ｅ方向に上昇させ、次いでこれらを矢印Ｄ方向に水平移動させると共に、矢印Ａ方向に回転させて、第１のワーク把持装置３Ａを下方に向ける。次に、図１０の（ｃ）に示すように、支持体２と共に、その第１のワーク把持装置３Ａを矢印Ｆで示したように下方に下げ、その第１のワーク把持装置３Ａから第１のリインフォースメント２１Ａを離脱し、そのリインフォースメント２１Ａを溶接位置ＷＰに位置決めして載置する。
【００４６】
同様にして、順次第２乃至第５のリインフォースメント２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅを溶接位置ＷＰに順次位置決めして載置する。このようにして、図１０の（ｄ）に示すように、全てのリインフォースメント２１Ａ乃至２１Ｆが溶接位置ＷＰに載置される。このとき、各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ２は、各リインフォースメント２１がシーラ塗布位置ＳＰにあったときの間隔Ｄ１よりも広くなっている。
【００４７】
上述のように、複数のワーク把持装置３を回転、水平移動及び上下移動させながら、各リインフォースメント２１を所定の間隔Ｄ２をあけて溶接位置ＷＰに載置するのである。あとは、従来と全く同様に、溶接位置ＷＰに載置された複数のリインフォースメント２１の上に、図１５の（ｃ）に示した従来例と全く同様にしてルーフパネル２４を配置して、各リインフォースメント２１をそのルーフパネル２４に自動スポット溶接装置によってスポット溶接する。このようにして、図１２乃至図１４に示したところと同様なルーフ組立体２３が完成する。次いで、そのルーフ組立体２３は、従来と同じく次の工程に搬送される。
【００４８】
上述のように、ロボット１によって支持体２と複数のワーク把持装置３を上下方向と水平方向に移動させ、かつ回転させることにより、複数のリインフォースメント２１をシーラ塗布位置ＳＰから溶接位置ＷＰへ移動させるので、シーラ塗布位置ＳＰにあるときの各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ１と、溶接位置ＷＰに載置された各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ２とがいかなる大きさであっても、支障なくリインフォースメント２１を搬送することができる。しかも、ワーク把持装置の間の間隔を調整するシフト装置は不要であるため、ワーク搬送装置の構造の複雑化とコストの上昇を抑えることができる。
【００４９】
リインフォースメント２１の横断面形状が、図１１の（ａ）乃至（ｃ）に示すようなものであるときも、その各リインフォースメント２１に長孔２２を形成することによって、そのリインフォースメント２１を上述したワーク搬送装置によって支障なく搬送することができる。
【００５０】
以上、ワークの一例として、リインフォースメントとルーフパネルを挙げ、そのリインフォースメントをワーク搬送装置によって搬送する例を示したが、リインフォースメント以外の各種ワークも、ワーク搬送装置によって所定の位置から他の位置へ搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ワーク搬送装置の平面図であって、ワーク把持装置を簡略化して示した図である。
【図２】ワーク搬送装置を図１の矢印Ｉ方向に見た正面図である。
【図３】支持体と、その支持体の第１の面に装着された第１のワーク把持装置を示す斜視図であって、第２乃至第６のワーク把持装置の図示を省略した図である。
【図４】ワーク把持装置の構成と、その基本動作を明らかにする側面図である。
【図５】ワーク把持装置の構成と、その基本動作を明らかにする側面図である。
【図６】ワーク把持装置の構成と、その基本動作を明らかにする側面図である。
【図７】ワーク把持装置の斜視図である。
【図８】シーラ塗布位置に配置された各リインフォースメントをワーク把持装置によって把持するときの動作を説明する図である。
【図９】シーラ塗布位置に配置された各リインフォースメントをワーク把持装置によって把持するときの動作を説明する図である。
【図１０】ワーク把持装置に把持されていた各リインフォースメントを溶接位置に載置するときの動作を説明する図である。
【図１１】他の形態のリインフォースメントの横断面図である。
【図１２】ルーフ組立体の平面図である。
【図１３】図１２のII−II線断面図である。
【図１４】図１３のIII−III線拡大断面図である。
【図１５】リインフォースメントをシーラ塗布位置から溶接位置へ搬送する従来例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ ロボット
２ 支持体
３，３Ａ乃至３Ｆ ワーク把持装置
７ 駆動装置
１２ クランプ棒
１３ クランプ爪
１６ 押え部材
２０ 圧縮コイルばね
２１，２１Ａ乃至２１Ｆ リインフォースメント
２２ 長孔
２３ ルーフ組立体
２４ ルーフパネル
ＳＰ シーラ塗布位置
ＷＰ 溶接位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク搬送装置と、その搬送装置を用いてリインフォースメントとルーフパネルとを組み付ける組み付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車工場などの各種工場において、或る間隔をあけてほぼ平行に配置された複数のワークに対して所定の加工を施し、次いで、その各ワークを別の場所に移送して、その複数のワークを所定の間隔をあけてほぼ平行に配列し、しかる後、そのワークと、他のワークを組み付ける一連の作業が行われている。例えば、自動車工場においては、ワークの一例である複数のリインフォースメントを、他のワークの一例であるルーフパネルにスポット溶接し、両者を一体化してルーフ組立体を構成する際に上述した一連の作業が行われる。
【０００３】
ここで、ルーフ組立体の構造の一例と、リインフォースメントをルーフパネルに組み付けてルーフ組立体を構成する方法の一従来例を説明する。
【０００４】
図１２はルーフ組立体２３の概略平面図であり、図１３は図１２のII−II線に沿う断面図、図１４は図１３のIII−III線に沿って切断した拡大断面図である。ここに示したルーフ組立体２３は、鋼板より成るルーフパネル２４と、同じく鋼板より成る複数のリインフォースメント２１を有している。図１２における矢印Ｆｒは、ルーフ組立体２３が他の車体の部材に組み付けられて自動車が完成したときの当該自動車の前進方向を示し、符号Ｗはその車幅方向を示している。複数のリインフォースメント２１は、ルーフパネル２４の車室内側の面となる下面の側に配置されていて、各リインフォースメント２１はそれぞれほぼ平行に車幅方向に延びている。
【０００５】
図１３及び図１４に示すように、各リインフォースメント２１は、底壁２５と、その底壁２５から立ち上がった一対の側壁２６と、その各側壁２６の上端から水平方向に張り出した一対のフランジ部２７とから構成され、かかるリインフォースメント２１の長手方向各端部が、スポット溶接によってルーフパネル２４に固着されている。図１２及び図１３における×印は、スポット溶接の打痕を模式的に示している。
【０００６】
各リインフォースメント２１のフランジ部２７とルーフパネル２４との間には、そのリインフォースメント２１の長手方向に沿って所定の間隔をあけてマスチックシーラＳが塗布されている。このようにシーラＳを塗布することによって、ルーフ組立体２３の全体の剛性を高めることができる。
【０００７】
図１５は、リインフォースメント２１をルーフパネル２４に組み付けてルーフ組立体２３を構成する方法の一従来例を示す平面図である。
【０００８】
図１５の（ａ）に示すように、シーラ塗布位置ＳＰに、複数のリインフォースメント２１が所定の間隔Ｄ１をあけてほぼ平行に配置されている。各リインフォースメント２１は、図示していない位置決め治具によって位置決めされている。このように配置された各リインフォースメント２１に、自動シーラ塗布装置２８によって、マスチックシーラＳが所定の間隔をあけて塗布される。自動シーラ塗布装置２８は、そのアーム２９の先端部にノズルを有し、そのアーム２９が移動しながら、先端のノズルからマスチックシーラが押し出されて、該シーラが各リインフォースメント２１に塗布される。便宜上、図１５においては、各リインフォースメント２１の幅方向中央部にマスチックシーラＳが塗布されるように図示されているが、実際には、各リインフォースメント２１のフランジ部２７にマスチックシーラＳが塗布されることは、図１３及び図１４から明らかである。
【０００９】
マスチックシーラＳを塗布されたリインフォースメント２１は、作業者Ｐの手作業によって、２本ずつ溶接位置ＷＰに運ばれる。図１５の（ｂ）は、このようにして全てのリインフォースメント２１が、溶接位置ＷＰに運ばれたときの様子を示している。このとき、各リインフォースメント２１は、図示していない位置決め治具によって位置決めされて、互いに間隔Ｄ２をあけて配置される。
【００１０】
次いで、図１５の（ｃ）に示すように、図示していないルーフ搬送装置によって、ルーフパネル２４が溶接位置ＷＰに搬送され、該ルーフパネル２４が複数のリインフォースメント２１の上に位置決めされて配置される。引き続き、自動スポット溶接装置３０によって、各リインフォースメント２１の長手方向各端部とルーフパネル２４とがスポット溶接される。自動スポット溶接装置３０は、そのアーム３１の先端部に一対の電極チップを有し、これらの電極チップによってリインフォースメント２１とルーフパネル２４を挟み付け、その電極チップに電流を供給してリインフォースメント２１とルーフパネル２４を溶着する。このようにしてルーフ組立体２３が完成する。完成したルーフ組立体２３は、図示していないルーフ搬送装置によって次の工程に搬送される。
【００１１】
上述のように、従来はリインフォースメント２１を、作業者Ｐの手作業によってシーラ塗布位置ＳＰから溶接位置ＷＰへ運んでいた。これに対し、省力化を図るため、リインフォースメント２１をワーク搬送装置によって搬送することも考えられる。例えば、ロボットによって水平方向と上下方向に駆動される複数のワーク把持装置を水平方向に配列してワーク搬送装置を構成し、その複数のワーク把持装置を下降させて、各ワーク把持装置によって、シーラ塗布位置ＳＰに存する各リインフォースメント２１を把持し、次いで複数のワーク把持装置を上昇させた後、これらを溶接位置ＷＰの上方まで移動させ、さらにその複数のワーク把持装置を下降させて、各把持装置から各リインフォースメント２１を離脱し、該リインフォースメント２１を溶接位置ＷＰに位置決めして載置するのである。このようにすれば、人手によらずに、自動的に複数のリインフォースメントをシーラ塗布位置ＳＰから溶接位置ＷＰへと搬送することができる。
【００１２】
ところが、シーラ塗布位置ＳＰにおいて、複数のリインフォースメント２１が占める面積を小さくするために、シーラ塗布位置ＳＰに位置する各リインフォースメント２１の間隔Ｄ１を、溶接位置ＷＰに位置する各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ２よりも狭くする必要があるので、ワーク搬送装置の各ワーク把持装置によって、シーラ塗布位置ＳＰにある各リインフォースメント２１を把持してこれらを持ち上げ、次いでその各リインフォースメント２１を溶接位置ＷＰへ運ぶ間に、各ワーク把持装置の間の間隔を広げて、各リインフォースメント２１の間の間隔が図１５の（ｂ）に示した間隔Ｄ２となるように各ワーク把持装置をシフトさせなければならない。このため、複数のワーク把持装置の間の間隔を調整するためのシフト装置をワーク搬送装置に設けなければならず、これによってワーク搬送装置の構造が複雑化し、かつそのコストが大きく上昇する欠点を免れない。また、溶接位置ＷＰにセットされた各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ２は、自動車の車型によって相違するので、その意味でも、ワーク搬送装置にとって、上述したシフト装置は必須の構成となる。
【００１３】
なお、自動車工場などにおいて、ワークを運搬するワーク搬送装置を用いること自体は、次に示す特許文献にも示されているように従来より周知である。
【００１４】
【特許文献１】特開２００２−２３９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは、リインフォースメントの如き複数のワークを自動的に搬送することができ、しかも構造が簡単で低コストなワーク搬送装置と、そのワーク搬送装置を用いて、リインフォースメントとルーフパネルを組み付けてルーフ組立体を構成する組み付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、ロボットと、該ロボットによって所望する角度を回転駆動されると共に、所望する距離を上下方向と水平方向に駆動される支持体と、該支持体の周方向に配列されて該支持体に支持された複数のワーク把持装置とを具備するワーク搬送装置を提案する。
【００１７】
その際、前記ワーク把持装置は、ワークの上面に圧接する押え部材と、該ワークの下面に圧接するクランプ爪とを有し、ワークの上面に圧接した前記押え部材とワークの下面に圧接した前記クランプ爪とによって該ワークを挟み付けて当該ワークを把持するように構成されていると有利である。
【００１８】
また、上記ワーク搬送装置において、前記押え部材は、前記支持体に対して摺動可能に組み付けられ、該支持体が下降するとき、当該支持体が最下位置に至る前に、押え部材がワークの上面に当接し、支持体がさらに下降することによって、押え部材は、該押え部材のまわりに巻回された圧縮コイルばねの加圧作用によりワークの上面に圧接し、前記クランプ爪は、駆動装置を介して前記支持体に支持されているクランプ棒の先端に固定され、該支持体の下降に伴って、クランプ爪は、ワークに形成された長孔をその上方から下方へと通過し、次いで前記駆動装置の作動により突出位置に移動し、再び支持体が上昇することによって、当該クランプ爪がワークの下面に圧接するように構成されていると有利である。
【００１９】
さらに、本発明は、シーラ塗布位置に所定の間隔をあけてほぼ平行に配置された複数のリインフォースメントにマスチックシーラを塗布し、次いで請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク搬送装置の複数のワーク把持装置を回転、水平移動及び上下移動させながら、各ワーク把持装置により前記リインフォースメントを１つずつ把持し、次いで把持したリインフォースメントを溶接位置に向けて搬送すると共に、前記複数のワーク把持装置を回転、水平移動及び上下移動させながら、各リインフォースメントを所定の間隔をあけて溶接位置に載置し、次いで複数のリインフォースメントの上にルーフパネルを配置して、各リインフォースメントをルーフパネルにスポット溶接することを特徴とするリインフォースメントとルーフパネルの組み付け方法を提案する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のワークを自動的に搬送でき、しかも構成が簡単で、コストの低いワーク搬送装置と、そのワーク搬送装置を用いたリインフォースメントとルーフパネルを組み付ける組み付け方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００２２】
図１はワーク搬送装置の概略平面図であり、図２は図１の矢印Ｉ方向に見た正面図である。ここに示したワーク搬送装置は、ロボット１と、支持体２と、その支持体２に後述するように支持された複数のワーク把持装置３を有している。これらのワーク把持装置３は、後述する如く、リインフォースメントを把持する用をなす。
【００２３】
ロボット１は、図１に示すように、ロボット本体４と、そのロボット本体４から水平方向に突出したロボットアーム５とを有し、そのロボットアーム５に支持体２が着脱可能に固定連結されている。図２にはロボット本体の図示を省略してある。
【００２４】
本例の支持体２は、多角柱状に形成され、その各面６にワーク把持装置３がそれぞれ支持されている。図１においては、図の煩雑化を避けるため、各ワーク把持装置３を単なる四角形のブロックで示してある。
【００２５】
ここで、支持体２の複数の面６を識別する必要のあるときは、これらを第１の面６Ａ、第２の面６Ｂ、第３の面６Ｃ、第４の面６Ｄ、第５の面６Ｅ及び第６の面６Ｆと称し、同様にその各面６に支持された複数のワーク把持装置３を識別する必要のあるときは、これらを、それぞれ第１のワーク把持装置３Ａ、第２のワーク把持装置３Ｂ、第３のワーク把持装置３Ｃ、第４のワーク把持装置３Ｄ、第５のワーク把持装置３Ｅ及び第６のワーク把持装置３Ｆと称することにする。
【００２６】
ロボット本体４に支持されたロボットアーム５は、ロボット本体４に設けられた図示していない駆動装置によって、支持体２及び複数のワーク把持装置３と共に、図２に矢印Ａ，Ｂで示すように回転駆動され、しかも図１と図２にそれぞれ矢印Ｃ，ＤとＥ，Ｆで示すように水平方向と上下方向に走行駆動される。このように、本例のワーク搬送装置は、ロボット１によって、所望する角度を回転駆動されると共に、所望する距離を上下方向と水平方向に駆動される支持体２と、その支持体２の周方向に配列されてその支持体２に支持された複数のワーク把持装置３を有しているのである。
【００２７】
図３は、支持体２の第１の面６Ａに支持された第１のワーク把持装置３Ａだけを示し、第２乃至第６のワーク把持装置３Ｂ乃至３Ｆの図示を省略した斜視図である。図３から判るように、支持体２の第１の面６Ａには、２つの第１のワーク把持装置３Ａが設けられ、その２つの第１のワーク把持装置３Ａは、互いに対称に配置されている。
【００２８】
図４は、一方の第１のワーク把持装置３Ａを示す概略側面図であり、図７はその第１のワーク把持装置３Ａの概略斜視図である。これらの図に示すように、支持体２の第１の面６Ａには、駆動装置７が支持されていて、この駆動装置７は、支持体２に固定されたケーシング８と、そのケーシング８内に配置されてエアを給排される図示していないシリンダと、そのエアの給排によって矢印Ｇ，Ｈ方向に作動するピストンロッド９と、ケーシング８に摺動自在に嵌合した一対のガイドロッド１０と、これらのロッド９，１０の先端に固定された連結板１１とを有している。さらに、この連結板１１には、クランプ棒１２が固定され、そのクランプ棒１２の先端には、クランプ爪１３が固定されている。このように、クランプ棒１２は駆動装置７を介して支持体２に支持され、そのクランプ棒１２の先端にクランプ爪１３が固定されている。駆動装置７のシリンダにエアが給排されることにより、クランプ爪１３は、クランプ棒１２と共に、図４に示した退避位置と図６に示した突出位置との間を移動する。
【００２９】
一方、支持体２の第１の面６Ａには、逆Ｌ字形のブラケット１４の基端部が固定され、そのブラケット１４の先端部に形成された貫通孔１５には、押え部材１６が、矢印Ｉ，Ｊ方向に摺動可能に嵌合している。本例の押え部材１６は、貫通孔１５に嵌合したロッド部１７と、その一方の端部に固定された加圧部１８と、他方の端部に固定されたストッパ部１９とを有し、加圧部１８とブラケット１４の間のロッド部１７のまわりには、圧縮コイルばね２０が巻回されている。このように、押え部材１６は、ブラケット１４を介して支持体２に対し、摺動可能に組み付けられている。
【００３０】
一方の第１のワーク把持装置３Ａは、上述のように構成されているが、図３に示した他方の第１のワーク把持装置３Ａも、図４及び図７に示したワーク把持装置３Ａと対称に配置されている以外は、全く同じく構成されている。しかも、２つの第１のワーク把持装置３Ａは、同期して同じ動作を行う。図３には示していないが、支持体２の第２乃至第６の面６Ｂ乃至６Ｆにも、２つずつの第２乃至第６のワーク把持装置３Ｂ乃至３Ｆが支持されていて、これらのワーク把持装置も、上述した第１のワーク把持装置３Ａと全く同じく構成されている。よって、図４乃至図７に示した第１のワーク把持装置３Ａ以外のワーク把持装置の具体的構成の説明は省略する。
【００３１】
第１乃至第６のワーク把持装置３Ａ乃至３Ｆは、マスチックシーラの塗布されたリインフォースメントを把持し、ロボット１の動作により、そのリインフォースメントを溶接位置に搬送するのであるが、ここでは、先ずワーク把持装置がリインフォースメントを把持する際の基本動作を明らかにする。
【００３２】
図４は、第１のワーク把持装置３Ａが、リインフォースメント２１の上方に位置したときの様子を示している。このとき、押え部材１６は、圧縮コイルばね２０により下方に向けて付勢され、その押え部材１６のストッパ部１９がブラケット１４の上面に圧接していて、押え部材１６がブラケット１４に対して停止している。また、前述のように、クランプ爪１３は、クランプ棒１２と共に退避位置を占めている。なお、図４に示したリインフォースメント２１の構造は、その底壁２５に長孔２２が形成されている点を除き、図１２乃至図１５に示したリインフォースメント２１と変わりはない。
【００３３】
次に、図１乃至図３に示したロボットアーム５が下方に移動することによって、支持体２は、第１のワーク把持装置３Ａと共に、図４に矢印Ｆで示したように下降する。図５は、支持体２が第１のワーク把持装置３Ａと共に最下位置に至ったときの状態を示しているが、支持体２がこの最下位置に至る前に、押え部材１６は、その加圧部１８がリインフォースメント２１の底壁２５の上面に当接して停止する。このため、支持体２がさらに下降することによって、押え部材１６は、図５に矢印Ｉで示すようにブラケット１４に対して相対的に上昇し、圧縮コイルばね２０がさらに圧縮される。これにより、押え部材１６の加圧部１８はリインフォースメント２１の底壁２５の上面に強く圧接する。このように、支持体２が下降するとき、その支持体２が最下位置に至る前に、押え部材１６がワークの一例であるリインフォースメント２１の上面に当接し、支持体２がさらに下降することによって、押え部材１６は、その押え部材１６のまわりに巻回された圧縮コイルばね２０の加圧作用によりワークの上面に圧接するのである。
【００３４】
これに対し、図４及び図５に示したように、支持体２の下降に伴って、クランプ爪１３は、クランプ棒１２と共に矢印Ｆ方向に下降して、リインフォースメント２１に形成された長孔２２をその上方から下方へと通過する。このようにして、支持体２が、クランプ爪１３及びクランプ棒１２と共に、図５に示した最下位置に至る。その後、駆動装置７の作動によって、それまで退避位置を占めていたクランプ爪１３がクランプ棒１２と共に、図５に矢印Ｇで示すように作動して、破線で示した突出位置に移動する。
【００３５】
次いで、支持体２が再び上昇することによって、クランプ爪１３はクランプ棒１２と共に矢印Ｅで示すように上方に移動するので、そのクランプ爪１３は、図６に示すように、リインフォースメント２１の長孔２２の周辺のリインフォースメント下面に圧接する。このとき、押え部材１６の加圧部１８はリインフォースメント２１の底壁２５の上面に圧接したままである。図７は、このときの様子を示しており、図７においては、リインフォースメント２１を仮想線で示してある。
【００３６】
上述のように、本例のワーク把持装置３は、リインフォースメント２１より成るワークの上面に圧接する押え部材１６と、該ワークの下面に圧接するクランプ爪１３とを有し、ワークの上面に圧接した押え部材１６とワークの下面に圧接したクランプ爪１３とによって該ワークを挟み付けて当該ワークを把持するように構成されている。この状態で支持体２が上昇することにより、図６に矢印Ｅで示すように、リインフォースメント２１が上方に持ち上げられる。
【００３７】
逆の動作によって、リインフォースメント２１をワーク把持装置３Ａから離脱して、そのリインフォースメント２１を所定の位置に載置することができる。
【００３８】
次に、上述したワーク搬送装置を用いて、シーラ塗布位置に存する複数のリインフォースメントを溶接位置に搬送する際の動作を説明する。
【００３９】
図８の（ａ）に示すように、シーラ塗布位置ＳＰに、所定の間隔Ｄ１をあけて、ほぼ平行に複数のリインフォースメント２１が位置決めされて配置されている。その複数のリインフォースメント２１に、従来と全く同様にして、図８には示していない自動シーラ塗布装置によってマスチックシーラ（図８及び後に説明する図９、図１０には示さず）が塗布される。
【００４０】
ここで、複数のリインフォースメント２１を識別する必要のあるときは、これらをそれぞれ第１のリインフォースメント２１Ａ、第２のリインフォースメント２１Ｂ、第３のリインフォースメント２１Ｃ、第４のリインフォースメント２１Ｄ、第５のリインフォースメント２１Ｅ及び第６のリインフォースメント２１Ｆと称することにする。
【００４１】
図８の（ａ）に示すように、図１に示したロボット１の作動によって、マスチックシーラの塗布された第１のリインフォースメント２１Ａの上方に、第１のワーク把持装置３Ａがもたらされる。引き続き、図４及び図５を参照して先に説明したように、支持体２と共に第１のワーク把持装置３Ａが矢印Ｆで示すように下降し、図８（ｂ）に示すように、その押さえ部材とクランプ爪とによって第１のリインフォースメント２１Ａを把持する。次いで図８の（ｂ）に矢印Ｅで示すように支持体２が上昇して、図８の（ｃ）に示すように第１のワーク把持装置３Ａが第１のリインフォースメント２１Ａと共に上方に持ち上げられる。
【００４２】
次に、図８の（ｃ）に矢印Ｄで示すように、支持体２が、ワーク把持装置３と共に水平方向に所定の距離だけ移動し、同時に矢印Ａで示すように所定の角度だけ回転する。これによって、図９の（ａ）に示したように、第２のワーク把持装置３Ｂが第２のリインフォースメント２１Ｂの上方にもたらされる。次いで、上述したところと同様にして、支持体２と第２のワーク把持装置３Ｂが図９の（ａ）に矢印Ｆで示すように下降して、その第２のワーク把持装置３Ｂによって第２のリインフォースメント２１Ｂが把持され、引き続き支持体２と第２のワーク把持装置３Ｂが上昇することによって、第２のリインフォースメント２１Ｂが持ち上げられる。このとき、第１のリインフォースメント２１Ａは第１のワーク把持装置３Ａによって把持されたままである。
【００４３】
上述したところと全く同様にして、第３乃至第６のワーク把持装置３Ｃ乃至３Ｆによって、第３乃至第６のリインフォースメント２１Ｃ乃至２１Ｆがそれぞれ把持される。図９の（ｂ）はこのときの様子を示している。このように、ワーク搬送装置の複数のワーク把持装置３を回転、水平移動及び上下移動させながら、各ワーク把持装置３によりリインフォースメント２１を１つずつ把持するのである。
【００４４】
次に、支持体２を、図９の（ｂ）に矢印Ｄで示したように、水平方向に移動させ、リインフォースメント２１を把持したワーク把持装置３を溶接位置ＷＰの上方に移動させる。複数のワーク把持装置３によって把持したリインフォースメント２１を溶接位置ＷＰに向けて搬送するのである。次いで、図１０の（ａ）に矢印Ｆで示すように支持体２を下降させて、第６のワーク把持装置３Ｆから第６のリインフォースメント２１Ｆを離脱し、その第６のリインフォースメント２１Ｆを溶接位置ＷＰに位置決めして載置する。
【００４５】
引き続き、図１０の（ｂ）に示すように、再び支持体２とワーク把持装置３を矢印Ｅ方向に上昇させ、次いでこれらを矢印Ｄ方向に水平移動させると共に、矢印Ａ方向に回転させて、第１のワーク把持装置３Ａを下方に向ける。次に、図１０の（ｃ）に示すように、支持体２と共に、その第１のワーク把持装置３Ａを矢印Ｆで示したように下方に下げ、その第１のワーク把持装置３Ａから第１のリインフォースメント２１Ａを離脱し、そのリインフォースメント２１Ａを溶接位置ＷＰに位置決めして載置する。
【００４６】
同様にして、順次第２乃至第５のリインフォースメント２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅを溶接位置ＷＰに順次位置決めして載置する。このようにして、図１０の（ｄ）に示すように、全てのリインフォースメント２１Ａ乃至２１Ｆが溶接位置ＷＰに載置される。このとき、各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ２は、各リインフォースメント２１がシーラ塗布位置ＳＰにあったときの間隔Ｄ１よりも広くなっている。
【００４７】
上述のように、複数のワーク把持装置３を回転、水平移動及び上下移動させながら、各リインフォースメント２１を所定の間隔Ｄ２をあけて溶接位置ＷＰに載置するのである。あとは、従来と全く同様に、溶接位置ＷＰに載置された複数のリインフォースメント２１の上に、図１５の（ｃ）に示した従来例と全く同様にしてルーフパネル２４を配置して、各リインフォースメント２１をそのルーフパネル２４に自動スポット溶接装置によってスポット溶接する。このようにして、図１２乃至図１４に示したところと同様なルーフ組立体２３が完成する。次いで、そのルーフ組立体２３は、従来と同じく次の工程に搬送される。
【００４８】
上述のように、ロボット１によって支持体２と複数のワーク把持装置３を上下方向と水平方向に移動させ、かつ回転させることにより、複数のリインフォースメント２１をシーラ塗布位置ＳＰから溶接位置ＷＰへ移動させるので、シーラ塗布位置ＳＰにあるときの各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ１と、溶接位置ＷＰに載置された各リインフォースメント２１の間の間隔Ｄ２とがいかなる大きさであっても、支障なくリインフォースメント２１を搬送することができる。しかも、ワーク把持装置の間の間隔を調整するシフト装置は不要であるため、ワーク搬送装置の構造の複雑化とコストの上昇を抑えることができる。
【００４９】
リインフォースメント２１の横断面形状が、図１１の（ａ）乃至（ｃ）に示すようなものであるときも、その各リインフォースメント２１に長孔２２を形成することによって、そのリインフォースメント２１を上述したワーク搬送装置によって支障なく搬送することができる。
【００５０】
以上、ワークの一例として、リインフォースメントとルーフパネルを挙げ、そのリインフォースメントをワーク搬送装置によって搬送する例を示したが、リインフォースメント以外の各種ワークも、ワーク搬送装置によって所定の位置から他の位置へ搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ワーク搬送装置の平面図であって、ワーク把持装置を簡略化して示した図である。
【図２】ワーク搬送装置を図１の矢印Ｉ方向に見た正面図である。
【図３】支持体と、その支持体の第１の面に装着された第１のワーク把持装置を示す斜視図であって、第２乃至第６のワーク把持装置の図示を省略した図である。
【図４】ワーク把持装置の構成と、その基本動作を明らかにする側面図である。
【図５】ワーク把持装置の構成と、その基本動作を明らかにする側面図である。
【図６】ワーク把持装置の構成と、その基本動作を明らかにする側面図である。
【図７】ワーク把持装置の斜視図である。
【図８】シーラ塗布位置に配置された各リインフォースメントをワーク把持装置によって把持するときの動作を説明する図である。
【図９】シーラ塗布位置に配置された各リインフォースメントをワーク把持装置によって把持するときの動作を説明する図である。
【図１０】ワーク把持装置に把持されていた各リインフォースメントを溶接位置に載置するときの動作を説明する図である。
【図１１】他の形態のリインフォースメントの横断面図である。
【図１２】ルーフ組立体の平面図である。
【図１３】図１２のII−II線断面図である。
【図１４】図１３のIII−III線拡大断面図である。
【図１５】リインフォースメントをシーラ塗布位置から溶接位置へ搬送する従来例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ ロボット
２ 支持体
３，３Ａ乃至３Ｆ ワーク把持装置
７ 駆動装置
１２ クランプ棒
１３ クランプ爪
１６ 押え部材
２０ 圧縮コイルばね
２１，２１Ａ乃至２１Ｆ リインフォースメント
２２ 長孔
２３ ルーフ組立体
２４ ルーフパネル
ＳＰ シーラ塗布位置
ＷＰ 溶接位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットと、該ロボットによって所望する角度を回転駆動されると共に、所望する距離を上下方向と水平方向に駆動される支持体と、該支持体の周方向に配列されて該支持体に支持された複数のワーク把持装置とを具備するワーク搬送装置。
【請求項２】
前記ワーク把持装置は、ワークの上面に圧接する押え部材と、該ワークの下面に圧接するクランプ爪とを有し、ワークの上面に圧接した前記押え部材とワークの下面に圧接した前記クランプ爪とによって該ワークを挟み付けて当該ワークを把持する請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記押え部材は、前記支持体に対して摺動可能に組み付けられ、該支持体が下降するとき、当該支持体が最下位置に至る前に、押え部材がワークの上面に当接し、支持体がさらに下降することによって、押え部材は、該押え部材のまわりに巻回された圧縮コイルばねの加圧作用によりワークの上面に圧接し、前記クランプ爪は、駆動装置を介して前記支持体に支持されているクランプ棒の先端に固定され、該支持体の下降に伴って、クランプ爪は、ワークに形成された長孔をその上方から下方へと通過し、次いで前記駆動装置の作動により突出位置に移動し、再び支持体が上昇することによって、当該クランプ爪がワークの下面に圧接する請求項２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
シーラ塗布位置に所定の間隔をあけてほぼ平行に配置された複数のリインフォースメントにマスチックシーラを塗布し、次いで請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク搬送装置の複数のワーク把持装置を回転、水平移動及び上下移動させながら、各ワーク把持装置により前記リインフォースメントを１つずつ把持し、次いで把持したリインフォースメントを溶接位置に向けて搬送すると共に、前記複数のワーク把持装置を回転、水平移動及び上下移動させながら、各リインフォースメントを所定の間隔をあけて溶接位置に載置し、次いで複数のリインフォースメントの上にルーフパネルを配置して、各リインフォースメントをルーフパネルにスポット溶接することを特徴とするリインフォースメントとルーフパネルの組み付け方法。
【請求項１】
ロボットと、該ロボットによって所望する角度を回転駆動されると共に、所望する距離を上下方向と水平方向に駆動される支持体と、該支持体の周方向に配列されて該支持体に支持された複数のワーク把持装置とを具備するワーク搬送装置。
【請求項２】
前記ワーク把持装置は、ワークの上面に圧接する押え部材と、該ワークの下面に圧接するクランプ爪とを有し、ワークの上面に圧接した前記押え部材とワークの下面に圧接した前記クランプ爪とによって該ワークを挟み付けて当該ワークを把持する請求項１に記載のワーク搬送装置。
【請求項３】
前記押え部材は、前記支持体に対して摺動可能に組み付けられ、該支持体が下降するとき、当該支持体が最下位置に至る前に、押え部材がワークの上面に当接し、支持体がさらに下降することによって、押え部材は、該押え部材のまわりに巻回された圧縮コイルばねの加圧作用によりワークの上面に圧接し、前記クランプ爪は、駆動装置を介して前記支持体に支持されているクランプ棒の先端に固定され、該支持体の下降に伴って、クランプ爪は、ワークに形成された長孔をその上方から下方へと通過し、次いで前記駆動装置の作動により突出位置に移動し、再び支持体が上昇することによって、当該クランプ爪がワークの下面に圧接する請求項２に記載のワーク搬送装置。
【請求項４】
シーラ塗布位置に所定の間隔をあけてほぼ平行に配置された複数のリインフォースメントにマスチックシーラを塗布し、次いで請求項１乃至３のいずれかに記載のワーク搬送装置の複数のワーク把持装置を回転、水平移動及び上下移動させながら、各ワーク把持装置により前記リインフォースメントを１つずつ把持し、次いで把持したリインフォースメントを溶接位置に向けて搬送すると共に、前記複数のワーク把持装置を回転、水平移動及び上下移動させながら、各リインフォースメントを所定の間隔をあけて溶接位置に載置し、次いで複数のリインフォースメントの上にルーフパネルを配置して、各リインフォースメントをルーフパネルにスポット溶接することを特徴とするリインフォースメントとルーフパネルの組み付け方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１７８８０１（Ｐ２００９−１７８８０１Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９７８６（Ｐ２００８−１９７８６）
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（０００１５７０８３）関東自動車工業株式会社 (1,164)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【出願人】（０００１５７０８３）関東自動車工業株式会社 (1,164)
【Ｆターム（参考）】
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