(57)【要約】【課題】  コストアップさせることなくパネルワークの持ち帰りを防止するに好適なパネルワークの移載装置及び移載方法を提供する。【解決手段】  ハンドリングロボット１によりパネルワークＷを位置決めしつつ移載するパネルワークの移載装置であり、移載先装置２にパネルワークＷの穴若しくは縁にパネル面方向から係合する係合手段２７を設け、前記ハンドリングロボット１は、パネルワークＷを移載先装置２上でパネル面方向に移動させることにより前記係合手段２７とパネルワークＷの穴若しくは縁とを係合させた後、パネルワークＷの把持を解除して離脱するようにした。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドリングロボットによりパネルワークを位置決めしつつ移載するパネルワークの移載方法において、
移載先装置にパネルワークの穴若しくは縁にパネル面方向から係合する係合手段を設け、
ハンドリングロボットによりパネルワークを移載先装置上でパネル面方向に移動させて前記係合手段とパネルワークの穴若しくは縁とを係合させ、
次いで、パネルワークの把持を解除して離脱することを特徴とするパネルワークの移載方法。
【請求項２】
ハンドリングロボットによりパネルワークを位置決めしつつ移載するパネルワークの移載装置において、
移載先装置にパネルワークの穴若しくは縁にパネル面方向から係合する係合手段を設け、
前記ハンドリングロボットは、パネルワークを移載先装置上でパネル面方向に移動させることにより前記係合手段とパネルワークの穴若しくは縁とを係合させた後、パネルワークの把持を解除して離脱することを特徴とするパネルワークの移載装置。
【請求項３】
前記係合手段は、移載先装置に設けたロケートピンの受け座面に連ねてロケートピン基部に形成した係合溝で構成し、パネルワークのロケート穴の周縁に係合することを特徴とする請求項２に記載のパネルワークの移載装置。
【請求項４】
前記係合手段は、移載先装置のワークガイド若しくはワークホルダのワーク保持面と平行な爪部材およびこの爪部材をワークガイド若しくはワークホルダに固定する固定部材とから形成したフックにより構成し、パネルワークの縁に係合することを特徴とする請求項２に記載のパネルワークの移載装置。
【請求項５】
前記移載先装置は、ハンドリングロボットのワーク把持解放後にパネルワークを面方向に押圧して係合手段との係合を解除する係合解除手段を備えることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一つに記載のパネルワークの移載装置。
【請求項６】
前記係合解除手段は、ハンドリングロボットによるパネルワークの面方向移動によりパネルワークにより弾性変形する弾性体により構成されていることを特徴とする請求項５に記載のパネルワークの移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンドリングロボットよりパネルワークを位置決めしつつパネル置台や搬送台車に移載するパネルワークの移載装置及び移載方法に関し、特に、移載すべきパネルワークの持帰りを防止するようにしたパネルワークの移載装置及び移載方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車の車体組立工程においてハンドリングロボットよりパネルワークを位置決めしつつパネル置台や搬送台車に移載するパネルワーク移載装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、ワークの第１と第２の１対の位置決めに係合する第１と第２の１対の位置決めピンを設けた搬送台車に、両位置決め穴間の距離が異なる複数機種のワークを載置する方法であり、第１位置決めピンを第２位置決めピンに対し自由に相対移動自在とし、ワークをロボットにより保持した状態で第１位置決め穴を第１位置決めピンに係合させ、次に、第１と第２の両位置決めピン間の距離が第１と第２の両位置決め穴間の距離に等しくなる位置に第１位置決めピンをロボットの動きでワークを介して変位させた後、第２位置決め穴を第２位置決めピンに係合させることにより、ワークの機種変更に際しての位置決めピンの位置調整を不要にして、生産性を向上させるようにしたものである。
【特許文献１】特開２００２−３６０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ハンドリングロボットのハンドに設けられているロケートピン等によりパネルワークを位置決めしている場合には、パネルワークのパネル置台や搬送台車への移載時に、ハンド側のロケートピンにパネルワークが噛り付く等して、ハンドがパネルワークの把持を解除しているにも係らずパネルワークがハンドより離脱せず、パネルワークは移載されることなくそのまま持帰りが発生してしまう場合がある。この不具合は、移載先であるパネル置台や搬送台車にパネルワークのクランプ等を取付けることで解消できるが、移載先であるパネル置台や搬送台車にクランプ等を設置する必要があると共にその開閉制御も必要となり、パネル置台や搬送台車がコストアップする不具合がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、コストアップさせることなくパネルワークの持ち帰りを防止するに好適なパネルワークの移載装置及び移載方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ハンドリングロボットによりパネルワークを位置決めしつつ移載するパネルワークの移載装置であり、移載先装置にパネルワークの穴若しくは縁にパネル面方向から係合する係合手段を設け、前記ハンドリングロボットは、パネルワークを移載先装置上でパネル面方向に移動させることにより前記係合手段とパネルワークの穴若しくは縁とを係合させた後、パネルワークの把持を解除して離脱することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本発明では、移載先装置にパネルワークの穴若しくは縁にパネル面方向から係合する係合手段を設け、前記ハンドリングロボットは、パネルワークを移載先装置上でパネル面方向に移動させることにより前記係合手段とパネルワークの穴若しくは縁とを係合させた後、パネルワークの把持を解除して離脱するため、移載先装置にクランプ装置等の可動部材を設けることなくパネルワークのロボットハンドから確実に離脱させることができ、コストアップさせることなくパネルワークの持ち帰りを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のパネルワークの移載装置及び移載方法を各実施形態に基づいて説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１〜図５は、本発明を適用したパネルワークの移載装置及び移載方法の第１実施形態を示し、図１〜図３はパネルワークの移載装置の第１実施例であり、図１はパネルワークの受渡し状態を示す説明図、図２は係合手段としてのロケートピンの詳細図、図３はハンドリングロボットの動作フローチャートである。また、図４〜図５はパネルワークの移載装置の第２実施例であり、図４はパネルワークの受渡し状態を示す説明図、図５は係合手段としての持ち帰り防止プレートの詳細図である。
【００１０】
図１において、パネルワークの移載装置は、前工程からのパネルワークＷを把持し、移載先装置として置き台２上に移載するハンドリングロボット１と、移載されるパネルワークＷを位置決め状態で受ける移載先装置としての置き台２とを備える。ここでのパネルワークＷは、車体組立サブラインのフロントフロアアセンブリであり、例えば、フロントフロアサブラインに沿ってハンドリングロボット１により次工程へ順次移載される場合を示している。
【００１１】
前記ハンドリングロボット１は、ロボットアーム１０の先端に連結してロボットハンド１１を備え、ロボットハンド１１は、フレーム１２と、フレーム１２上若しくはフレーム１２上に固定されたブラケット１３に装備されてパネルワークＷを位置決めする複数のロケートピン１４と、フレーム１２上若しくはフレーム１２上に固定されたブラケット１３に装備されてパネルワークＷを位置決め位置に案内するワークガイド１５と、フレーム１２上若しくはフレーム１２上に固定されたブラケット１３に装備されて位置決めしたパネルワークＷをクランプする複数のクランプ装置１６とを備える。また、ロボットハンド１１には、パネルワークＷの着座を検出する着座センサ１７を備える。ハンドリングロボット１は、ワークガイド１５によりパネルワークＷの横方向の位置決めをしつつロケートピン１４をパネルワークＷのロケート穴に挿入することでロボットハンド１１に対してパネルワークＷの位置決めを行い、その状態でクランプ装置１６を作動させることで、パネルワークＷを位置決め状態で把持する。パネルワークＷの着座は、着座センサ１７により検出される。次いで、把持したパネルワークＷをハンドリングロボット１により搬送し、搬送途中において、図１に示すように、置き台２の上方に至る。
【００１２】
前記置き台２は、ラインサイドの床等に設置されるフレーム２０を備え、フレーム２０上にパネルワークＷを受けるワークガイド２１と、パネルワークＷのロケート穴に係合する複数のロケートピン２２とを備える。前記ロケートピン２２の夫々は、図２に拡大して示すように、フレーム２０に固定されたブラケット２３上に立設させて固定され、パネルワークＷのロケート穴Ｗ１に係合してワークＷの横方向の位置決めを行う基部２４と、ロケート穴Ｗ１周縁に当接してワークＷの縦方向の位置決めを行う受け座２５と、パネルワークＷのロケート穴Ｗ１を案内するテーパ状のガイド部２６とを備える。また、本実施例のロケートピン２２は、基部２４において、受け座２５の面に連ねて係合手段としての係合溝２７を備える。この係合溝２７は、ロケートピン２２の基部および受け座２５で位置決めしたパネルワークＷのロケート穴Ｗ１の周縁の一部に係合することで、パネルワークＷの受け座２５よりの離脱を防止するよう機能する。
【００１３】
以上の構成のパネルワークの移載装置による移載動作について、図３に基づいて、以下に説明する。図３は前工程のパネルワークＷを置き台２に移載するハンドリングロボット１Ａの動作手順（Ａ）と置き台２のパネルワークＷを次工程に移載するハンドリングロボット１Ｂの動作手順（Ｂ）のフローチャートである。
【００１４】
前工程のパネルワークＷを置き台２に移載するハンドリングロボット１Ａにおいては、ステップＳ１で前工程のパネルワークＷをワークガイド１５およびロケートピン１４により位置決めした後クランプ装置１６でクランプしてロボットハンド１１に把持する。
【００１５】
ステップＳ２では、把持したパネルワークＷを置き台２に搬送し、置き台２に位置決めする。この位置決めは、パネルワークＷのロケート穴Ｗ１を置き台２のロケートピン２２の基部２４に係合させ、ロケート穴Ｗ１の周縁をロケートピン２２の受け座２５に当接させて行う。このアプローチは、図２において、矢印Ａで示している。
【００１６】
ステップＳ３では、パネルワークＷを置き台２上でハンドリングロボット１Ａのハンド１１により横方向にずらせる係合動作によりロケート穴Ｗ１の周縁の一部を係合手段としてのロケートピン２２の基部２４に設けた係合溝２７に係合させる。この係合動作は、図２において、矢印Ｂで示している。
【００１７】
ステップＳ４では、ロボットハンド１１のクランプ装置１６を解放してパネルワークＷをハンド１１から脱荷させ、ステップＳ５へ進む。クランプ装置１６が解放されると、重量が比較的大きいパネルワークＷにおいては、ロボットハンド１１のロケートピン１４から離脱し、この離脱状態がロボットハンド１１側の着座センサ１７により検知される。重量が比較的小さいパネルワークＷにおいては、ロボットハンド１１のロケートピン１４からの離脱が積極的に行われないため、ロボットハンド１１を小ストロークだけ上方に移動させる。パネルワークＷはそのロケート穴Ｗ１の周縁が置き台２のロケートピン２２の係合溝２７に係合しているため、前記上方への小ストロークの移動により、パネルワークＷがロボットハンド１１から離脱され、同じく、離脱状態がロボットハンド１１側の着座センサ１７により検知される。
【００１８】
ステップＳ５では、ロボットハンド１１側の着座センサ１７によりパネルワークＷの脱荷状態が判定され、脱荷されていればステップＳ６へ進み、脱荷されない場合にはステップＳ７へ進む。
【００１９】
ステップＳ６では、ロボットハンド１１を置き台２上より離脱させる。この離脱動作は、図２において、矢印Ｃで示している。また、ステップＳ７では、ワーク脱荷がロボットハンド１１側から確認できないため、脱荷異常として、アラーム等により警報する。
【００２０】
図２に示すように、パネルワークＷの置き台２へのアプローチを示す矢印Ａとロボットハンド１１の置き台２からの離脱を示す矢印Ｃとは、横方向に矢印Ｂのストロークだけオフセットさせているため、パネルワークＷのロケート穴Ｗ１の周縁を確実にロケートピン２２の基部２４の係合溝２７に係合させることができ、また、離脱時にはパネルワークＷのロケート穴Ｗ１の周縁をロケートピン２２の基部２４の係合溝２７に係合させた状態として、パネルワークＷがロボットハンド１１に追従して持ち帰りされることを確実に防止し、ワークＷの脱荷を確実化させている。
【００２１】
また、置き台２のパネルワークＷを次工程に移載するハンドリングロボット１Ｂにおいては、ステップＳ８で空のロボットハンド１１を、パネルワークＷを保持する置き台２に移動させ、置き台２のパネルワークＷをロボットハンド１１のワークガイド１５およびロケートピン１４により位置決めし、ステップＳ９へ進む。このアプローチは、図２において、矢印Ｄで示している。
【００２２】
ステップＳ９では、ロボットハンド１１に位置決めしたパネルワークＷをハンド１１側のクランプ装置１６でクランプしてロボットハンド１１に把持する。パネルワークＷの着座はロボットハンド１１側の着座センサ１７により検知される。
【００２３】
ステップＳ１０では、把持したパネルワークＷを置き台２上でハンドリングロボット１Ｂのハンド１１により横方向にずらせる係合解除動作によりロケート穴Ｗ１の周縁の一部をロケートピン２２の基部２４に設けた係合溝２７への係合状態から解放する。この係合解除動作は、図２において、矢印Ｅで示している。
【００２４】
ステップＳ１１では、ロボットハンド１１側の着座センサ１７によりパネルワークＷの着座が判定され、着座されていればステップＳ１２へ進み、着座されない場合にはステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、ワーク脱荷がロボットハンド１１側から確認できないため、脱荷異常として、アラーム等により警報する。
【００２５】
ステップＳ１２では、ロボットハンド１１を置き台２上より離脱させる。この離脱動作は、図２において、矢印Ｆで示している。次いで、ステップＳ１３の動作により、次工程にパネルワークＷを搬送する。
【００２６】
図２に示すように、置き台２へのアプローチを示す矢印ＤとパネルワークＷを把持したロボットハンド１の置き台２からの離脱を示す矢印Ｆとは、横方向に矢印Ｅのストロークだけオフセットさせているため、パネルワークＷのロケート穴Ｗ１の周縁をロケートピン２２の基部２４の係合溝２７への係合を解除させることができ、パネルワークＷをロボットハンド１１により次工程に搬送することができる。
【００２７】
図４および図５に示すパネルワークの移載装置の第２実施例においては、置き台２に設置する係合手段として第１実施例のロケートピン２２の係合溝２７に代えて持ち帰り防止用のフックを設置したものである。なお、図１〜図３と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００２８】
図４に示すパネルワークの移載装置は、パネルワークＷとして自動車のリヤピラーインナーを対象とするものであり、第１実施例と同様に、前工程からのパネルワークＷを把持し、置き台２上に移載するハンドリングロボット１と、移載されるパネルワークＷを位置決め状態で受ける置き台２とを備える。
【００２９】
パネルワークＷの置き台２を構成するフレーム２０には、パネルワークＷを受けるワークガイド２１と、パネルワークＷを下方から保持するホルダ２８と、パネルワークＷの縁に係合する複数のパネル持ち帰り防止用のフック２９とを備える。前記複数のパネル持ち帰り防止用のフック２９は、図５に示すように、前記ワークガイド２１若しくはホルダ２８に固定され、パネルワークＷの縁に係合するよう折り曲げた爪３０を備える。
【００３０】
本実施例のパネルワークＷは、図３（Ａ）に示す手順により、図５に示すように、前工程から置き台２に移載するハンドリングロボット１Ａにより図４に示す状態から置き台２に移載される際に、矢印Ａに示すように、パネルワークＷの縁が持ち帰り防止フック２９の爪３０と干渉しないようアプローチされつつ置き台２に載置される。次いで、矢印Ｂに示すように、置き台２の持ち帰り防止フック２９の爪３０とパネルワークＷの縁とが重なる位置に移動され、その位置でロボットハンド１１のクランプ１６が解除される。そして、ロボットハンド１１はそのアンクランプしたその位置から、矢印Ｃに示すように、上方に置き台２から離脱される。
【００３１】
また、置き台２のパネルワークＷを次工程に移載するハンドリングロボット１Ｂは、図３（Ｂ）に示す手順により、矢印Ｄに示すように、置き台２にアプローチして持ち帰り防止フック２９に縁が係合しているパネルワークＷを把持する。次いで、矢印Ｅに示すように、パネルワークＷをずらせて持ち帰り防止フック２９とパネルワークＷの縁との係合状態を解除する。次いで、矢印Ｆに示すようにパネルワークＷを持上げて次工程に搬送する。
【００３２】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３３】
（ア）ハンドリングロボット１によりパネルワークＷを位置決めしつつ移載するパネルワークの移載装置であり、移載先装置２にパネルワークＷの穴若しくは縁にパネル面方向から係合する係合手段２７、３０を設け、前記ハンドリングロボット１は、パネルワークＷを移載先装置２上でパネル面方向に移動させることにより前記係合手段２７、３０とパネルワークＷの穴若しくは縁とを係合させた後、パネルワークＷの把持を解除して離脱するため、移載先装置２にクランプ装置等の可動部材を設けることなくパネルワークＷのロボットハンド１から確実に離脱させることができ、また、ハンドリングロボット１にパネルワークＷを移載先装置２上でパネル面方向に移動させる工程を追加するのみであり、コストアップさせることなくパネルワークＷの持ち帰りを防止することができる。
【００３４】
（イ）第１実施例に示すように、係合手段を移載先装置２に設けたロケートピン２２の受け座面２５に連ねてロケートピン２２の基部２４に形成した係合溝２７で構成し、パネルワークＷのロケート穴Ｗ１の周縁に係合するようにすると、ロケートピン２２の基部２４の溝２７のみで係合手段を形成できる。
【００３５】
（ウ）第２実施例に示すように、係合手段を移載先装置２のワークガイド２１若しくはワークホルダ２８のワーク保持面と平行な爪部材３０およびこの爪部材３０をワークガイド２１若しくはワークホルダ２８に固定する固定部材とから形成したフック２９により構成し、パネルワークＷの縁に係合するようにすると、ロケートピン２２を備えない移載先装置２であっても、パネルワークＷの持ち帰りを防止することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図６〜図８は、本発明を適用したパネルワークの移載装置の第２実施形態を示し、図６はパネルワークの受渡し状態を示す説明図、図７は係合手段としてのロケートピンの詳細図、図８はハンドリングロボットの動作フローチャートである。本実施形態においては、置き台に係合解除手段を設ける構成を第１実施形態に追加したものである。なお、図１〜図５と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００３７】
図６において、置き台２には、係合解除手段としてのパネルワークＷの戻し装置３１が設置される。この戻し装置３１は、ハンドリングロボット１により前工程から置き台２に載置され且つロケート穴Ｗ１の周縁を係合手段としてのロケートピン２２の係合溝２７に係合されたパネルワークＷを、ハンドリングロボット１の置き台２からの離脱後に、パネルワークＷを横方向に押圧して移動させ、ロケート穴Ｗ１の周縁とロケートピン２２の係合溝２７との係合状態を解除するよう機能する。この戻し装置３１は、エアシリンダ等のアクチュエータで構成することができるが、ハンドリングロボット１によるロケート穴Ｗ１の周縁とロケートピン２２の係合溝２７との係合動作により横移動するパネルワークＷの移動により弾性変形する弾性体、例えば、板ばね等のスプリングにより構成してもよい。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００３８】
本実施形態のパネルワークの移載装置においては、図８に示すように、パネルワークＷを移載動作する。図８（Ａ）は前工程のパネルワークＷを置き台２に移載するハンドリングロボット１Ａの動作手順であり、図８（Ｂ）は置き台２のパネルワークＷを次工程に移載するハンドリングロボット１Ｂの動作手順である。
【００３９】
図８（Ａ）に示す動作手順は、図３（Ａ）に示すハンドリングロボット１Ａの動作手順と同じであるが、ステップＳ３におけるパネルワークＷの係合手段への係合時におけるロケート穴Ｗ１の周縁とロケートピン２２の係合溝２７との係合動作（図７で矢印Ｂに示す動作）によりスプリングで構成した戻し装置３１が弾性変形される。そして、ステップＳ５からステップＳ６に至るロボットハンド１Ａによるワーク脱荷の確認から置き台２上よりの離脱の間に、ステップＳ１５で示すように、前記スプリングで構成した戻し装置３１の弾性によりパネルワークＷが、図７に矢印Ｇで示すように、正規位置に戻される。
【００４０】
また、図８（Ｂ）に示す動作手順においては、図３（Ｂ）に示す動作手順と略同じであるが、ステップＳ１０の手順が省略され、図７に矢印Ｈおよび矢印Ｊに示すように、置き台２へのアプローチと離脱とが同じ軌跡により行われる。
【００４１】
なお、上記実施形態において、置き台２に設置するパネルワークＷへの係合手段として、ロケートピン２２に設けた係合溝２７を備えるものについて説明したが、図示しないが、図５に示す持ち帰り防止フック２９を用いるものであってもよい。
【００４２】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）〜（ウ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。
【００４３】
（エ）移載先装置２にハンドリングロボット１のワーク把持解放後にパネルワークＷを面方向に押圧して係合手段２７との係合を解除する係合解除手段３１を設けているため、移載先装置２に残されたパネルワークＷは係合解除手段３１により正規位置に戻され、移載先装置２から次工程にパネルワークＷを移載するハンドリングロボット１Ｂの移載手順を変更する必要がない。
【００４４】
（オ）係合解除手段３１として、ハンドリングロボット１ＡによるパネルワークＷの面方向移動によりパネルワークＷにより弾性変形する弾性体により構成すると、移載先装置２をより安価に構成することができる。
【００４５】
なお、上記各実施形態において、パネルワークＷは置き台２等に概略水平状態で載置されるものについて説明したが、図示はしないが、パネルワークＷが斜めに載置される置き台２であってもよく、この場合にはパネルワークＷはハンドリングロボット１により面方向、即ち、斜めに移動されて係合手段２７に係合することとなる。
【００４６】
また、上記各実施形態において、移載先装置として置き台２に移載するものについて説明したが、図示しないが、移載先装置としては、搬送台車やコンベアライン若しくは次工程ステージへパネルワークを移載するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態における第１実施例のパネルワークの移載装置のパネルワークの受渡し状態を示す説明図。
【図２】係合手段としてのロケートピンの詳細図。
【図３】ハンドリングロボットの動作フローチャート。
【図４】第１実施形態における第２実施例のパネルワークの移載装置のパネルワークの受渡し状態を示す説明図。
【図５】係合手段としての持ち帰り防止プレートの詳細図。
【図６】本発明の第２実施形態におけるパネルワークの移載装置のパネルワークの受渡し状態を示す説明図。
【図７】同じく係合手段としてのロケートピンの詳細図。
【図８】ハンドリングロボットの動作フローチャート。
【符号の説明】
【００４８】
Ｗ  パネルワーク
Ｗ１  ロケート穴
１、１Ａ、１Ｂ  ハンドリングロボット
２  移載先装置としての置き台
１１  ロボットハンド
１４、２２  ロケートピン
１５  ワークガイド
１６  クランプ装置
１７  着座センサ
２１  フレーム
２４  基部
２５  受け座
２７  係合手段としての係合溝
２８  ワークホルダ
２９  係合手段としてのフック
３０  爪部材
３１  係合解除手段としての板ばね
【図１】
2006263886.tif 000003
【図２】
2006263886.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006263886.tif 000008
【図７】
2006263886.tif 000009
【図８】
2006263886.tif 000010