(57)【要約】【課題】第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品の製造において、汎用的なハンドによって第１のワークを把持して第２のワークに配置するときに第１のワークが第２のワークに干渉した場合、ハンドの第１のワークを把持する位置がずれることを抑制することが可能な接合部品の製造装置を提供する。【解決手段】本発明に係る製造装置１００は、ブラケット８０（第１のワーク）をステアリングメンバ本体９０（第２のワーク）に接合して形成されるステアリングメンバ１（接合部品）の製造装置である。ブラケットは、ハンドによって把持される本体部８１と、本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部８２とを備える。フランジ部の先端８２ａがステアリングメンバ本体に干渉した場合、フランジ部が弾性変形することによって、ハンドがブラケットの本体部を把持する位置がずれることを抑制してなる。【選択図】図１２
2015208821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品の製造装置であって、
産業用ロボットのアームに取り付けられ前記第１のワークを把持自在なハンドと、
前記第２のワークを保持する保持部と、
前記第１のワークを前記第２のワークに接合する接合部と、
前記アーム、前記ハンドおよび前記接合部の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記アームおよび前記ハンドの動作を制御して、前記第１のワークを前記第２のワークに接合させる接合位置にアプローチさせ、この状態で前記接合部の動作を制御して前記第１のワークを前記第２のワークに接合させてなり、
前記第１のワークは、前記ハンドによって把持される本体部と、前記本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備え、前記フランジ部は、前記第１のワークが前記接合位置にアプローチする方向に交差して延び、前記フランジ部のうち前記本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、前記第２のワークに対する接合箇所に設定されており、
前記フランジ部の前記先端が前記第２のワークに干渉した場合、前記フランジ部が弾性変形してなる、接合部品の製造装置。
【請求項２】
前記フランジ部は、前記基端が前記第２のワークに対する接合箇所にさらに設定されている、請求項１に記載の接合部品の製造装置。
【請求項３】
前記第２のワークは、円筒形状を有し、
前記第１のワークの前記フランジ部は、前記第２のワークの外周形状に沿った形状を有する、請求項１または２に記載の接合部品の製造装置。
【請求項４】
前記第２のワークは、パイプ状のステアリングメンバ本体であり、
前記第１のワークは、前記ステアリングメンバ本体の両端部以外に取り付けられるブラケットである、請求項３に記載の接合部品の製造装置。
【請求項５】
前記接合部は、溶接または接着によって前記第１のワークを前記第２のワークに接合する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接合部品の製造装置。
【請求項６】
第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品の製造方法であって、前記第１のワークは、産業用ロボットのアームに取り付けられ前記第１のワークを把持自在なハンドによって把持される本体部と、前記本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備え、前記フランジ部は、前記本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、前記第２のワークに対する接合箇所に設定されており、
前記アームおよび前記ハンドによって前記第１のワークを前記接合位置にアプローチさせ、この状態で前記第１のワークを前記第２のワークに接合させ、
前記アプローチ時において、前記フランジ部の前記先端が前記第２のワークに干渉した場合、前記フランジ部が弾性変形することによって、前記ハンドが前記第１のワークの前記本体部を把持する位置がずれることを抑制する、接合部品の製造方法。
【請求項７】
前記第１のワークの前記フランジ部の前記先端が前記第２のワークに干渉した場合であっても、前記フランジ部が弾性変形することによって、前記ハンドが前記第１のワークの前記本体部を把持する位置がずれない、請求項６に記載の接合部品の製造方法。
【請求項８】
第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品であって、
前記第１のワークは、ハンドによって把持される本体部と、前記本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備え、
前記フランジ部は、前記本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、前記第２のワークに対する接合箇所に設定されており、前記先端から前記第２のワークまでの寸法に対し、前記基端から前記第２のワークまでの寸法が長い形状を有する、接合部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合部品の製造装置、接合部品の製造方法、および接合部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品として、たとえば自動車などに用いる接合部品を例示することができる。自動車は、何万点にもおよぶ部品をボルト締結、接着、または溶接などによって接合し、組み立てることで製造される。例えば、車室前部に配置されるステアリングメンバについても特許文献１に記載されているようにステアリングコラムやサイドブラケットなどの数種類の部材が溶接されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１９１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステアリングメンバ（接合部品）は、パイプ形状のステアリングメンバ本体（第２のワーク）の長手方向の左右両端部にそれぞれサイドブラケットを取り付け、その後に、ステアリングメンバ本体の長手方向中央付近に左右のオーディオブラケット、その他にもステアリングコラム、インストステイ等、数多くの部材（第１のワーク）が取り付けられて形成される。
【０００５】
ところで、ステアリングメンバ本体の長手方向中央付近への各部材の配置は、一般的に産業用ロボットのアームに取り付けられているハンドを使用して行われる。これら各部材は、ハンドに把持されながらステアリングメンバ本体にアプローチして配置される。このとき、部材がステアリングメンバ本体に干渉した場合、ハンドが部材を把持する位置がずれてしまうことがある。
【０００６】
上記問題を解決するために、例えばハンドの把持力を高める機構に付け替えることが考えられるが、このような専用のハンドを設けるとコストがかかり、設備費用が高くなってしまう。したがって、設備費を抑えるためにも、汎用的なハンドによって部材を把持して本体に配置することが好ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品の製造において、産業用ロボットのアームに取り付けられている汎用的なハンドによって第１のワークを把持して第２のワークに配置するときに第１のワークが第２のワークに干渉した場合、ハンドの第１のワークを把持する位置がずれることを抑制することが可能な接合部品の製造装置、接合部品の製造方法、および接合部品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】
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係る接合部品の製造装置は、第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品の製造装置であって、産業用ロボットのアームに取り付けられ前記第１のワークを把持自在なハンドと、前記第２のワークを保持する保持部と、前記第１のワークを前記第２のワークに接合する接合部と、前記アーム、前記ハンドおよび前記接合部の動作を制御する制御部と、を有する。前記制御部は、前記アームおよび前記ハンドの動作を制御して、前記第１のワークを前記第２のワークに接合させる接合位置にアプローチさせ、この状態で前記接合部の動作を制御して前記第１のワークを前記第２のワークに接合させてなる。前記第１のワークは、前記ハンドによって把持される本体部と、前記本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備える。前記フランジ部は、前記第１のワークが前記接合位置にアプローチする方向に交差して延び、前記フランジ部のうち前記本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、前記第２のワークに対する接合箇所に設定されている。前記フランジ部の前記先端が前記第２のワークに干渉した場合、前記フランジ部が弾性変形してなる、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る接合部品の製造方法は、第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品の製造方法であって、前記第１のワークは、産業用ロボットのアームに取り付けられ前記第１のワークを把持自在なハンドによって把持される本体部と、前記本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備える。前記フランジ部は、前記本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、前記第２のワークに対する接合箇所に設定されている。前記アームおよび前記ハンドによって前記第１のワークを前記接合位置にアプローチさせ、この状態で前記第１のワークを前記第２のワークに接合させる。前記アプローチ時において、前記フランジ部の前記先端が前記第２のワークに干渉した場合、前記フランジ部が弾性変形することによって、前記ハンドが前記第１のワークの前記本体部を把持する位置がずれることを抑制する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る接合部品は、第１のワークを第２のワークに接合して形成される接合部品であって、前記第１のワークは、ハンドによって把持される本体部と、前記本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備える。前記フランジ部は、前記本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、前記第２のワークに対する接合箇所に設定されており、前記先端から前記第２のワークまでの寸法に対し、前記基端から前記第２のワークまでの寸法が長い形状を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る接合部品の製造装置によれば、第１のワークは、ハンドによって把持される本体部と、本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備える。フランジ部は、第１のワークが接合位置にアプローチする方向に交差して延び、フランジ部のうち本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、第２のワークに対する接合箇所に設定されている。この形状のため、フランジ部の先端が第２のワークに干渉した場合、フランジ部が弾性変形する。これによって、ハンドが第１のワークの本体部を把持する位置がずれることを抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る接合部品の製造方法によれば、第１のワークは、ハンドによって把持される本体部と、本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備える。フランジ部は、本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、第２のワークに対する接合箇所に設定されている。この形状のため、フランジ部の先端が第２のワークに干渉した場合、フランジ部が弾性変形する。これによって、ハンドが第１のワークの本体部を把持する位置がずれることを抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る接合部品によれば、第１のワークは、ハンドによって把持される本体部と、本体部から延在して弾性変形可能なフランジ部とを備える。フランジ部は、本体部に連続する側の基端に対して遠位側の先端が、少なくとも、第２のワークに対する接合箇所に設定されており、先端から第２のワークまでの寸法に対し、基端から第２のワークまでの寸法が長い形状を有する。この形状のため、フランジ部の先端が第２のワークに干渉した場合、フランジ部が弾性変形する。これによって、ハンドが第１のワークの本体部を把持する位置がずれることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る接合部品の製造装置を示す斜視図である。
【図２】同製造装置を示す平面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、同製造装置を構成する固定式の保持部を示す斜視図および正面図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）は、同製造装置を構成する可動式の保持部を示す斜視図および正面図である。
【図５】同製造装置を示すブロック図である。
【図６】本実施形態に係る接合部品を示す斜視図である。
【図７】図７（Ａ）は、第１のワークが第２のワークに非干渉の状態を示す側面図であり、図７（Ｂ）は、第１のワークが第２のワークに干渉している状態を示す側面図である。
【図８】図８（Ａ）は、第１のワークが第２のワークに非干渉の状態を示す正面図であり、図８（Ｂ）は、第１のワークが第２のワークに干渉している状態を示す正面図である。
【図９】本実施形態に係る接合部品の製造装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態に係る製造装置の第１のワークのフランジ部を第２のワークに向けた状態で第１のワークをハンドで把持して第２のワークにアプローチしている状態を示す側面図である。
【図１１】本実施形態に係る製造装置の第１のワークが第２のワークに非干渉の場合において第１のワークと第２のワークとを接合している状態を示す側面図である。
【図１２】本実施形態に係る製造装置の第１のワークが第２のワークに干渉した場合においてフランジ部が弾性変形している第１のワークと第２のワークとを接合している状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１６】
図１は、ステアリングメンバ１（接合部品）の製造装置１００を示す斜視図である。図２は、同製造装置１００を示す平面図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は、同製造装置１００を構成する固定式のポジショナー４０ａ（保持部）を示す斜視図および正面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は、同製造装置１００を構成する可動式のポジショナー４０ａ（保持部）を示す斜視図および正面図である。図５は、同製造装置１００を示すブロック図である。図６は、ステアリングメンバ１を示す斜視図である。図７（Ａ）は、ブラケット８０（第１のワーク）がステアリングメンバ本体９０（第２のワーク）に非干渉の状態を示す側面図であり、図７（Ｂ）は、ブラケット８０がステアリングメンバ本体９０に干渉している状態を示す側面図である。図８（Ａ）は、ブラケット８０がステアリングメンバ本体９０に非干渉の状態を示す正面図であり、図８（Ｂ）は、ブラケット８０がステアリングメンバ本体９０に干渉（接触、当接）している状態を示す正面図である。
【００１７】
本実施形態に係る製造装置１００は、例えば図６〜図８に示すようなステアリングメンバ１である接合部品を製造する際に使用される。本実施形態では、接合部品がステアリングメンバ１である場合を例に説明を行う。このとき、第２のワークは、ステアリングメンバ１の本体をなすパイプ状のステアリングメンバ本体９０である。また、第１のワークは、ステアリングメンバ本体９０の両端部以外に取り付けられるブラケット８０である。ブラケット８０の詳細については、後述する。図１〜図５を参照して、本実施形態に係る製造装置１００は、ブラケット８０（第１のワークに相当）をステアリングメンバ本体９０（第２のワークに相当）に接合して形成されるステアリングメンバ１（接合部品に相当）の製造装置１００である。製造装置１００は、産業用ロボット１０ａ、１０ｂのアーム１１に取り付けられブラケット８０を把持自在なハンド１２と、ステアリングメンバ本体９０を保持するポジショナー４０ａ、４０ｂ（保持部に相当）と、ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合する接合ロボット２０（接合部に相当）と、アーム１１、ハンド１２および接合ロボット２０の動作を制御する制御部６０と、を有する。制御部６０は、アーム１１およびハンド１２の動作を制御して、ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させる接合位置にアプローチさせ、この状態で接合ロボット２０の動作を制御してブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させてなる。ブラケット８０は、ハンド１２によって把持される本体部８１と、本体部８１から延在して弾性変形可能なフランジ部８２とを備える。フランジ部８２は、ブラケット８０が接合位置にアプローチする方向に交差して延び、フランジ部８２のうち本体部８１に連続する側の基端８２ｂに対して遠位側の先端８２ａが、少なくとも、ステアリングメンバ本体９０に対する接合箇所に設定されている。フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２が弾性変形してなる。以下、詳述する。
【００１８】
まず、図１〜図５を参照しながら、製造装置１００が有する各構成について説明を行う。
【００１９】
産業用ロボット１０ａ、１０ｂは、それぞれアーム１１を有し、それぞれのアーム１１に取り付けられブラケット８０を把持自在なそれぞれのハンド１２を有している。ハンド１２は、ブラケット８０を所定の方向に掴み、ステアリングメンバ本体９０に対して、掴んだブラケット８０を教示された位置に位置決めして保持する。ブラケット８０（ブラケット８３〜８７）は、部材テーブル７０上に置かれていて、部材テーブル７０からハンド１２がブラケット８０を掴み出してステアリングメンバ本体９０上の所定位置に位置決めし、保持する。なお、部材テーブル７０へのブラケット８０の搬入は、図示しない他のロボットや搬送コンベアなどによって搬送されてくる。また、部材テーブル７０に変えて、搬送コンベアによって流れてくるブラケット８０をハンド１２が掴むようにしてもよい。
【００２０】
ハンド１２の近傍には、ハンド１２の手先方向を撮影する第１カメラ１３が取り付けられている。第１カメラ１３は、ハンド１２がブラケット８０を取り出す際に当該ブラケット８０を撮影して向きや大きさを把握するために使用される。
【００２１】
また、この工程の作業範囲内には第２カメラ１４が設置されている。第２カメラ１４は、ハンド１２によって把持されたブラケット８０がどのような向きで把持されているかを確認するために使用される。また、第２カメラ１４は、産業用ロボット１０ａ、１０ｂ、接合ロボット２０、およびポジショナー４０ａからポジショナー４０ｂまで広範囲に撮影することができる。そのため、製造装置１００において接合部品であるステアリングメンバ１の各構成部材（各ブラケット）がどの位置に配置されているかを確認でき、撮影により取得した結果に基づいて部材接合後の位置計測を行なうことができる。
【００２２】
産業用ロボット１０ａ、１０ｂは、ブラケット８０を部材テーブル７０から把持した後、第２カメラ１４に向かってブラケット８０をかざすように動作する。これによってハンド１２に把持されたブラケット８０を第２カメラ１４が撮影して、画像処理によりブラケット８０がハンド１２にどのような向きや位置で把持されているかを確認できる。また、産業用ロボット１０ａ、１０ｂは、第２カメラ１４によって確認されたブラケット８０の向きや位置からステアリングメンバ本体９０上にブラケット８０を位置決めして保持することができるようにブラケット８０の向きを補正する。これにより、ステアリングメンバ本体９０は、ステアリングメンバ本体９０に対して教示された部材位置に位置決めして保持することができる。このようなハンド１２によって把持されたブラケット８０の向きなどを補正する動作は一般的な産業用ロボットの動作であるので、説明は省略する。
【００２３】
接合ロボット２０は、溶接によってブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合する。本実施形態では、接合ロボット２０として溶接ロボット２１を用いて溶接によって接合を行う場合を例示する。
【００２４】
溶接ロボット２１は、アーム先端に溶接トーチ２２が取り付けられている。溶接トーチ２２の先端は、ステアリングメンバ本体９０上に位置決めされたブラケット８０の位置を基準にして、そのブラケット８０が溶接できる位置に位置決めされる。このため溶接トーチ２２先端の位置は、産業用ロボット１０ａ、１０ｂに教示されたブラケット８０の位置を基準として教示されている。産業用ロボット１０ａ、１０ｂによるブラケット８０の位置が補正された場合はそれに合わせて溶接トーチ２２先端の位置も補正される。
【００２５】
また、溶接トーチ２２の根元部分近傍には、第３カメラ２３が取り付けられている。第３カメラ２３は、ハンド１２によって位置決め保持されているブラケット８０を撮影する。そして、撮影された画像からブラケット８０の位置（および／または傾き）を計測する。そのため、第３カメラ２３は、撮影された画像内における物体の大きさや物体間の距離を計測する機能（画像内距離測定機能という）を有する。画像内距離測定機能としては、例えば予め画像内で距離を割り出すための基準となる物（基準スケール）を撮影して、その基準スケールの実物の大きさと画像内での大きさとの対応関係を求めておく。そして、記憶した基準スケールにおける実物と画像との対応関係を用いて、計測するために撮影した物体の画像内での大きさや物体間の距離及び傾きを求める。このような画像内距離測定機能は周知のものを用いればよく、特に限定されない。
【００２６】
また、第３カメラ２３は、第３カメラ２３の現在位置から撮影物までの距離を測る測距機能を備えていてもよい。測距機能としては、第３カメラ２３の焦点合わせに用いるパッシブ型測距、レーザー光や超音波を用いるアクティブ型測距機能などを用いることが出来る。当該測距機能も周知のものを用いればよく、特に限定されない。このような測距機能と画像内距離測定機能を用いれば、第３カメラ２３によって測定された部品位置が接合ロボット２０の動作座標系内の位置として算出することが出来る。
【００２７】
なお、上記の画像内距離測定機能及び測距機能は第２カメラ１４も有していてもよい。また、画像内距離測定、必要により行われる測距などにおける画像処理およびそれらの算出処理は制御部６０によって行われる。
【００２８】
ポジショナー４０ａ、４０ｂは、ステアリングメンバ本体９０の両端を把持して保持する。ポジショナー４０ａ、４０ｂは、ポジショナー４０ａ、４０ｂの支柱となる支持台４１と、ステアリングメンバ本体９０を把持する把持部４４と、を有する。把持部４４は、クランパ４５、４６と、クランパ４５、４６を動作させるための動力機構を有する動力部４７と、ステアリングメンバ本体９０の両端に取付けられるサイドブラケット８８、８９を位置決めする位置決めピン４８、４９と、を有する。また、ポジショナー４０ｂは、図４（Ａ）に示すように、上記構成に加えてポジショナー４０ａをステアリングメンバ本体９０の長手方向にスライド自在に移動可能とするスライド部４２、をも有する。スライド部４２は、スライドベース４３と連携している。
【００２９】
支持台４１は、ステアリングメンバ本体９０を支持する支柱に当たり、ステアリングメンバ本体９０を把持する側の側面において把持部４４と接続する。また、ポジショナー４０ａにおいて、支持台４１の下方は製造装置１００に固定されており、ポジショナー４０ｂにおいて支持台４１の下方はスライド部４２と接続している。支持台４１は本実施形態において一部材から構成され、所定の高さで構成しているが、これ以外にも例えば２以上の部材から構成し、高さ調整機構を備えるように構成してもよい。また、支持台４１は、図３（Ａ）に示すように把持部４４と回転軸５３を介して接続され、支持台４１はモーターとギヤ対などを有する回転機構を備える。支持台４１に上記回転機構が設けられることによって、把持部４４はステアリングメンバ本体９０を把持した状態で回転軸５３の軸周りに回転することができる。
【００３０】
スライド部４２は、スライドベース４３と連携し、ポジショナー４０ｂをステアリングメンバ本体９０の長手方向に移動可能にする。スライド部４２とスライドベース４３には、ギヤ対を設けることによって、スライド部４２を移動可能に構成しているが、これに限定されない。
【００３１】
クランパ４５、４６は、ステアリングメンバ本体９０を両端部において把持するための構成であり、本実施形態では動力部４７の一部に回転軸５１、５２が設けられ、回転軸５１、５２にクランパ４５、４６が回転可能に取り付けられている。
【００３２】
動力部４７は、クランパ４５、４６を動作させるためのモーターとギヤ対等のクランパ４５、４６のための回転機構を内蔵している。クランパ４５、４６を回転軸５１、５２の軸周りに回転させ、クランパ４５、４６がなす開き角を調整することによってステアリングメンバ本体９０の把持及び把持の解除が実現される。
【００３３】
位置決めピン４８、４９は、動力部４７の外側面に設けられている。ステアリングメンバ１の中でも長手方向両端に配置されるサイドブラケット８８、８９には位置決めピン４８、４９を挿通させるための位置決め穴が設けられている。サイドブラケット８８、８９の位置決め穴を位置決めピン４８、４９に挿通させることによってサイドブラケット８８、８９がポジショナー４０ａ、４０ｂに取り付けられ、位置決めされる。サイドブラケット８８、８９がポジショナー４０ａ、４０ｂの位置決めピン４８、４９に挿通した状態でステアリングメンバ本体９０に接合された後は、サイドブラケット８８、８９をクランパ４５、４６によって把持することでステアリングメンバ１が支持される。
【００３４】
ロケーター３０は、ロケーター３１とロケーター３２と、から構成されるが、台数はこれに限定されない。ロケーター３１は、ステアリングメンバ本体９０を把持するか、又は把持を解除した状態にする。ロケーター３２は、ステアリングメンバ本体９０の長手方向において異なる位置でロケーター３１と同様にステアリングメンバ本体９０を把持するか、把持を解除した状態にする。そのため、ロケーター３０によるステアリングメンバ本体９０の保持には、ロケーター３１、３２による保持か、ロケーター３１、３２のいずれかによる保持が挙げられる。ロケーター３１、３２は、図２のロケーター３２に示すように、ステアリングメンバ本体９０を把持しない際には、ロケーター３２の上部がスライドベース４３から長手方向に交差する方向（図２の上方向）に離間する。これによって、接合ロボット２０や産業用ロボット１０ａ、１０ｂが動作する際のエリアに侵入しないようにしている。ロケーター３１、３２は、ポジショナー４０ａ、４０ｂのスライド部４２と同様の構成を有する。これによって、スライドベース４３を長手方向に自在に移動させることができる。
【００３５】
制御部６０は、図５に示すように、接合部品の製造装置１００において、産業用ロボット１０ａ、１０ｂ（それぞれのアーム１１およびハンド１２を含む）、接合ロボット２０、ポジショナー４０ａ、４０ｂ、ロケーター３１、３２、および第２カメラ１４の動作を制御する。なお、第１カメラ１３の制御は、産業用ロボット１０ａ、１０ｂの制御の際において合わせて行われ、第３カメラ２３の制御は接合ロボット２０の制御の際において合わせて行われる。
【００３６】
制御部６０は、記憶部６１と、演算部６２と、入出力部６３と、を有する。記憶部６１は、ＲＯＭやＲＡＭから構成される。記憶部６１は、産業用ロボット１０ａ、１０ｂや接合ロボット２０等の接合部品の製造装置１００の動作に関するプログラムやワークである接合部品の仕様に関するデータが予め記憶されていたり、製造装置１００の動作によって新たなデータの追加、更新、削除などの編集が行われたりする。演算部６２は、ＣＰＵに当る部位であり、記憶部６１から読み出したデータや第１カメラ１３、第２カメラ１４、第３カメラ２３が撮影した情報などを元に産業用ロボット１０ａ、１０ｂや接合ロボット２０の位置や姿勢を制御したり、ポジショナー４０ａ、４０ｂ、ロケーター３１、３２の動作を制御したりする。
【００３７】
本実施形態において、制御部６０は、アーム１１およびハンド１２の動作を制御して、ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させる接合位置にアプローチさせる。上記アプローチ時において、ブラケット８０のフランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２は、基端８２ｂを支点として弾性変形する。ブラケット８０のフランジ部８２がステアリングメンバ本体９０に干渉したときの衝撃は、フランジ部８２が弾性変形することで緩和することができる。なお、ハンド１２の把持力は、フランジ部８２が最大変形して蓄える弾発力に抗してブラケット８０を把持し得る把持力に設定している。このため、ハンド１２は、フランジ部８２が弾性変形して蓄える弾発力に抗してブラケット８０を把持し続けることができる。したがって、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、ハンド１２がブラケット８０の本体部８１を保持する位置がずれることを抑制することができる。ここで、抑制とは、ブラケット８０の保持位置のずれを許容範囲内にすることをいう。なお、ブラケット８０のフランジ８２の弾性変形特性を調整することにより、ハンド１２によるブラケット８０の保持位置のずれをゼロにすることができる。さらに、制御部６０は、フランジ部８２が弾性変形した状態で接合ロボット２０の動作を制御してブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させる。
【００３８】
入出力部６３は、ＬＡＮ等から構成され、演算部６２の演算結果を産業用ロボット１０ａ、１０ｂなどへ伝送したり、産業用ロボット１０ａ、１０ｂの第１カメラ１３や第２カメラ１４が取得したデータを演算部６２や記憶部６１に伝送したりする。また、ブラケット８０（ブラケット８３〜８７）を載置する部材テーブル７０は、部材テーブル７１、７２から構成されているが、構成はこれに限定されない。
【００３９】
次に、図６〜図１０を参照しながら、製造装置１００が製造するステアリングメンバ１について説明を行う。
【００４０】
ステアリングメンバ１は、図６に示すように、ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合して形成される。
【００４１】
ステアリングメンバ本体９０は、図７および図８に示すように、円筒形状を有する。ブラケット８０のフランジ部８２は、図８に示すように、ステアリングメンバ本体９０の外周形状に沿った形状を有している。
【００４２】
このように、ブラケット８０のフランジ部８２は、円筒形状を有するステアリングメンバ本体９０の外周形状に沿った形状を有している。このため、ブラケット８０のフランジ部８２の円弧部分全体とステアリングメンバ本体９０とを接合することにより、ブラケット８０とステアリングメンバ本体９０とを強固に接合することができる。したがって、強度の高いステアリングメンバ１を形成することができる。
【００４３】
ステアリングメンバ本体９０の長手方向の両端には、サイドブラケット８８、８９を取り付けている。サイドブラケット８８、８９は、それぞれポジショナー４０ａ、４０ｂによって保持している。これにより、ステアリングメンバ本体９０は、サイドブラケット８８、８９を介してポジショナー４０ａ、４０ｂによって保持する。ステアリングメンバのステアリングメンバ本体９０の材質は、ブラケット８０と同様に、鉄、アルミなどの任意の金属である。
【００４４】
ブラケット８０は、図６に示すように、ステアリングメンバ本体９０の両端部以外に取り付けられるオーディオブラケット８３、８４、ブラケットエアバッグ８５、インパクトブラケット８６、インストステイ８７などの部材である。なお、ステアリングメンバ本体９０の長手方向の両端に取り付けている２つのサイドブラケット８８、８９は、フランジ部を有しておらず、このため、ブラケット８０に含まれない。ブラケット８０の材質は、鉄、アルミなどの任意の金属である。
【００４５】
次に、ステアリングメンバ１のうち特徴となるブラケット８０の構成について、図７および図８を参照しながら詳細説明を行う。
【００４６】
ステアリングメンバ１は、ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合して形成される接合部品であって、ブラケット８０は、本体部８１と、本体部８１から延在して弾性変形可能なフランジ部８２とを備える。フランジ部８２は、本体部８１に連続する側の基端８２ｂに対して遠位側の先端８２ａが、少なくとも、ステアリングメンバ本体９０に対する接合箇所に設定されており、先端８２ａからステアリングメンバ本体９０までの寸法Ｔ１に対し、基端８２ｂからステアリングメンバ本体９０までの寸法Ｔ２が長い形状を有する。
【００４７】
ブラケット８０は、フランジ部８２をステアリングメンバ本体９０に向けた状態でアプローチする。図７（Ａ）および図８（Ａ）に示すように、ブラケット８０のフランジ部８２の先端８２ａからステアリングメンバ本体９０までの寸法Ｔ１が限りなく０に近く、かつ干渉していない状態でブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に配置することが好ましい。この場合、ブラケット８０のフランジ部８２は、弾性変形していない状態でステアリングメンバ本体９０に配置する。
【００４８】
一方、ブラケット８０は、上記アプローチ時において、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、図７（Ｂ）および図８（Ｂ）に示すように、フランジ部８２が基端８２ｂを支点として弾性変形する。したがって、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、ハンド１２がブラケット８０の本体部８１を保持する位置がずれることを抑制することができる。
【００４９】
フランジ部８２は、基端８２ｂがステアリングメンバ本体９０に対する接合箇所にさらに設定されている。
【００５０】
図７および図８では、フランジ部８２の先端８２ａをステアリングメンバ本体９０と接合する場合を例示しているが、さらに基端８２ｂとステアリングメンバ本体９０とを接合することも可能である。なお、ブラケット８０が接合位置に達した場合におけるフランジ部８２の基端８２ｂからステアリングメンバ本体９０までの寸法Ｔ２は、溶接可能な寸法に設定されている。このように、フランジ部８２の先端８２ａだけでなく、基端８２ｂをもステアリングメンバ本体９０と接合することにより、ブラケット８０とステアリングメンバ本体９０とをより強固に接合することができる。したがって、より強度の高いステアリングメンバ１を形成することができる。
【００５１】
つぎに、ステアリングメンバ１（接合部品）の製造方法について説明する。
【００５２】
ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合して形成されるステアリングメンバ１の製造方法であって、ブラケット８０は、ハンド１２によって把持される本体部８１と、本体部８１から延在して弾性変形可能なフランジ部８２とを備える。フランジ部８２は、本体部８１に連続する側の基端８２ｂに対して遠位側の先端８２ａが、少なくとも、ステアリングメンバ本体９０に対する接合箇所に設定されている。アーム１１およびハンド１２によってブラケット８０を接合位置にアプローチさせ、この状態でブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させ、アプローチ時において、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２が弾性変形することによって、ハンド１２がブラケット８０の本体部８１を把持する位置がずれることを抑制する。上述した製造装置１００は、接合部品の成形方法を具現化した製造装置である。
【００５３】
次に、本実施形態に係るステアリングメンバ１の製造装置１００の動作について、図９のフローチャートに加えて図１０〜図１２を参照しながら説明する。
【００５４】
図９は、接合部品の製造装置１００の動作を示すフローチャートである。図１０は、製造装置１００のブラケット８０のフランジ部８２をステアリングメンバ本体９０に向けた状態でブラケット８０をハンド１２で把持してステアリングメンバ本体９０にアプローチしている状態を示す側面図である。図１１は、製造装置１００のブラケット８０がステアリングメンバ本体９０に非干渉の場合においてブラケット８０とステアリングメンバ本体９０とを接合している状態を示す側面図である。図１２は、製造装置１００のブラケット８０がステアリングメンバ本体９０に干渉した場合においてフランジ部８２が弾性変形しているブラケット８０とステアリングメンバ本体９０とを接合している状態を示す側面図である。
【００５５】
本実施形態では、まず図１０に示すように、制御部６０は、アーム１１およびハンド１２の動作を制御して、ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させる接合位置に向けてアプローチを開始する（ステップＳ１）。
【００５６】
上記アプローチにおいて、図１１に示すように、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉せず（ステップＳ２）、ブラケット８０が接合位置に達した場合（ステップＳ４）、制御部６０は、上記アプローチを終了し（ステップＳ５）、この状態で接合ロボット２０の動作を制御してブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合する（ステップＳ６）。
【００５７】
一方、図１２に示すように、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２が弾性変形する（ステップＳ３）。ブラケット８０のフランジ部８２がステアリングメンバ本体９０に干渉したときの衝撃は、フランジ部８２が弾性変形することで緩和することができる。ここで、ハンド１２の把持力は、フランジ部８２が最大変形して蓄える弾発力に抗してブラケット８０を把持し得る把持力に設定している。このため、ハンド１２は、フランジ部８２が弾性変形して蓄える弾発力に抗してブラケット８０を把持し続けることができる。したがって、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、ハンド１２がブラケット８０の本体部８１を保持する位置がずれることを抑制することができる。このように、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉し、ブラケット８０が上記接合位置に達した場合、制御部６０は、上記アプローチを終了し、この状態で接合ロボット２０の動作を制御してブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合する。
【００５８】
ステアリングメンバ本体９０に全てのブラケット８０（ブラケット８３〜８７）を接合し終えると（ステップＳ７）、ステアリングメンバ１を形成する（ステップＳ８）。制御部６０は、ステアリングメンバ本体９０に全てのブラケット８０を接合し終えるまで、上記制御を繰り返す。
【００５９】
上述した実施形態に係る接合部品の製造方法、接合部品の製造方法および接合部品を具現化した製造装置１００により以下の作用効果を奏する。
【００６０】
本ステアリングメンバ１（接合部品）の製造装置１００では、制御部６０は、アーム１１およびハンド１２の動作を制御して、ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させる接合位置にアプローチさせ、この状態で接合ロボット２０の動作を制御してブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させてなる。ブラケット８０は、ハンド１２によって把持される本体部８１と、本体部８１から延在して弾性変形可能なフランジ部８２とを備える。フランジ部８２は、ブラケット８０が接合位置にアプローチする方向に交差して延び、フランジ部８２のうち本体部８１に連続する側の基端８２ｂに対して遠位側の先端８２ａが、少なくとも、ステアリングメンバ本体９０に対する接合箇所に設定されている。フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２が弾性変形してなる。
【００６１】
このように構成した製造装置１００によれば、ブラケット８０のフランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２が弾性変形する。ブラケット８０のフランジ部８２がステアリングメンバ本体９０に干渉したときの衝撃は、フランジ部８２が弾性変形することで緩和することができる。そして、ハンド１２の把持力は、フランジ部８２が最大変形して蓄える弾発力に抗してブラケット８０を把持し得る把持力に設定している。このため、ハンド１２は、フランジ部８２が弾性変形して蓄える弾発力に抗してブラケット８０を把持し続けることができる。したがって、ハンド１２によってブラケット８０を把持してステアリングメンバ本体９０に配置するときにフランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、ハンド１２がブラケット８０の本体部８１を保持する位置がずれることを抑制することができる。このような構成により、把持力の高い専用のハンドを設けることなく、汎用的なハンドを使用して上記位置ずれを抑制できるので、その結果、設備費用を抑えることができる。
【００６２】
さらに、本製造装置１００では、フランジ部８２は、基端８２ｂがステアリングメンバ本体９０に対する接合箇所にさらに設定されている。
【００６３】
このように構成した製造装置１００によれば、フランジ部８２の先端８２ａだけでなく、基端８２ｂをもステアリングメンバ本体９０と接合することにより、ブラケット８０とステアリングメンバ本体９０とをより強固に接合することができる。したがって、より強度の高いステアリングメンバ１を形成することができる。
【００６４】
さらに、本製造装置１００では、ステアリングメンバ本体９０は、円筒形状を有し、ブラケット８０のフランジ部８２は、ステアリングメンバ本体９０の外周形状に沿った形状を有する。
【００６５】
このように構成した製造装置１００によれば、ブラケット８０のフランジ部８２は、円筒形状を有するステアリングメンバ本体９０の外周形状に沿った形状を有している。このため、ブラケット８０のフランジ部８２の円弧部分全体とステアリングメンバ本体９０とを接合することにより、ブラケット８０とステアリングメンバ本体９０とを強固に接合することができる。したがって、強度の高いステアリングメンバ１を形成することができる。
【００６６】
さらに、本製造装置１００では、第２のワークは、ステアリングメンバの本体をなすパイプ状のステアリングメンバ本体９０であり、第１のワークは、ステアリングメンバ本体９０の両端部以外に取り付けられるブラケット８０である。
【００６７】
このように構成した製造装置１００によれば、ステアリングメンバ本体９０の長手方向の中央部分にブラケット８０（ブラケット８３〜８７）を接合してステアリングメンバ１を形成することができる。したがって、本製造装置１００は、自動車部品であるステアリングメンバ１を形成する際に用いることができる。
【００６８】
さらに、本製造装置１００では、接合ロボット２０は、溶接によってブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合する。
【００６９】
本実施形態では、接合ロボット２０が溶接ロボット２１であり、溶接によってブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合することができる。したがって、本製造装置１００は、ブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に確実に接合することができる。
【００７０】
本ステアリングメンバ１の製造方法では、ブラケット８０は、ハンド１２によって把持される本体部８１と、本体部８１から延在して弾性変形可能なフランジ部８２とを備える。フランジ部８２は、本体部８１に連続する側の基端８２ｂに対して遠位側の先端８２ａが、少なくとも、ステアリングメンバ本体９０に対する接合箇所に設定されている。アーム１１およびハンド１２によってブラケット８０を接合位置にアプローチさせ、この状態でブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合させる。アプローチ時において、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２が弾性変形することによって、ハンド１２がブラケット８０の本体部８１を把持する位置がずれることを抑制する。
【００７１】
かかる製造方法によれば、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２が弾性変形する。ブラケット８０のフランジ部８２がステアリングメンバ本体９０に干渉したときの衝撃は、フランジ部８２が弾性変形することで緩和することができる。そして、ハンド１２の把持力は、フランジ部８２が最大変形して蓄える弾発力に抗してブラケット８０を把持し得る把持力に設定している。このため、ハンド１２は、フランジ部８２が弾性変形して蓄える弾発力に抗してブラケット８０を把持し続けることができる。したがって、ハンド１２によってブラケット８０を把持してステアリングメンバ本体９０に配置するときにフランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、ハンド１２がブラケット８０の本体部８１を保持する位置がずれることを抑制することができる。このような構成により、把持力の高い専用のハンドを設けることなく、汎用的なハンドを使用して上記位置ずれを抑制できるので、その結果、設備費用を抑えることができる。
【００７２】
本ステアリングメンバ１では、ブラケット８０は、ハンド１２によって把持される本体部８１と、本体部８１から延在して弾性変形可能なフランジ部８２とを備える。フランジ部８２は、本体部８１に連続する側の基端８２ｂに対して遠位側の先端８２ａが、少なくとも、ステアリングメンバ本体９０に対する接合箇所に設定されており、先端８２ａからステアリングメンバ本体９０までの寸法Ｔ１に対し、基端８２ｂからステアリングメンバ本体９０までの寸法Ｔ２が長い形状を有している。
【００７３】
このように構成したステアリングメンバ１によれば、ハンド１２がブラケット８０を把持した状態でフランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、フランジ部８２が弾性変形する。したがって、フランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合、ハンド１２がブラケット８０の本体部８１を保持する位置がずれることを抑制することができる。
【００７４】
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。
【００７５】
たとえば、本実施形態では、本製造装置１００および本製造方法によってハンド１２によるブラケット８０の保持位置がずれることを抑制できるとして説明した。しかしながら、本製造装置１００および本製造方法では、ブラケット８０のフランジ部８２の弾性変形特性を調整することにより、ハンド１２によるブラケット８０の保持位置のずれをゼロにすることができる。すなわち、ブラケット８０のフランジ部８２の先端８２ａがステアリングメンバ本体９０に干渉した場合であっても、フランジ部８２ａが弾性変形することによって、ハンド１２がフランジ８０のステアリングメンバ本体９０を把持する位置がずれない。これにより、より精度の高いステアリングメンバ１を成形することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、接合ロボット２０は、溶接によってブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合する溶接ロボット２１であるとして説明した。しかしながら、このような構成に限定されることなく、たとえば接合ロボット２０は、接着剤を供給可能な接着ロボットであってもよい。この場合、接合ロボットは、接着によってブラケット８０をステアリングメンバ本体９０に接合する。
【００７７】
また、本実施形態では、保持部をステアリングメンバ本体９０の両端を把持して保持するポジショナー４０ａ、４０ｂであるとして説明した。しかしながら、このような構成に限定されることなく、保持部は、ステアリングメンバ本体９０を載置して保持する治具であってもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、接合部品としてステアリングメンバ１を例示したが、これに限ることなく、例えば他の車両部品であってもよい。さらに、接合部品は、車両部品に限定されないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７９】
１０ａ、１０ｂ  産業用ロボット、
１１  アーム、
１２  ハンド、
２０  接合ロボット（接合部）、
２１  溶接ロボット、
３０、３１、３２  ロケーター、
４０ａ  固定式のポジショナー（保持部）、
４０ｂ  可動式のポジショナー（保持部）、
４１  支持台、
４２  スライド部、
４３  スライドベース、
４４  把持部、
４５、４６  クランパ、
４７  動力部、
４８、４９  位置決めピン、
５１、５２、５３  回転軸、
６０  制御部、
６１  記憶部、
６２  演算部、
６３  入出力部、
７０、７１、７２  部材テーブル、
８０  ブラケット（第１のワーク）、
８１  本体部、
８２  フランジ部、
８２ａ  先端、
８２ｂ  基端、
８３、８４  オーディオブラケット（ブラケット）、
８５  ブラケットエアバッグ（ブラケット）、
８６  ブラケットインパクト（ブラケット）、
８７  インストステイ（ブラケット）、
８８、８９  サイドブラケット、
９０  ステアリングメンバ本体（第２のワーク）、
１００  製造装置。
【図１】
2015208821.tif 000003
【図２】
2015208821.tif 000004
【図３】
2015208821.tif 000005
【図４】
2015208821.tif 000006
【図５】
2015208821.tif 000007
【図６】
2015208821.tif 000008
【図７】
2015208821.tif 000009
【図８】
2015208821.tif 000010
【図９】
2015208821.tif 000011
【図１０】
2015208821.tif 000012
【図１１】
2015208821.tif 000013
【図１２】
2015208821.tif 000014