(57)【要約】  本発明は、重ね置かれた少なくとも１つの下部ワークステーション１及び１つの上部ワークステーションを具備する組立体に関するものであり、下部ワークステーションは、下部及び上部プラットフォーム３、４から構成されたロボット保持構造２を具備しており、下部及び上部プラットフォーム３、４は、少なくとも１つのスペーサ要素５によって相互に接続されると共に、上面６及び下面９をそれぞれ保有し、上面６及び下面９は、該上面及び下面に固定された少なくとも１つのロボット７をそれぞれ有し、上部ワークステーションは、少なくとも１つの下部プラットフォームを含むロボット保持構造を有しており、下部プラットフォームの上面上に少なくとも１つのロボットが固定されており、ワークステーションの中の少なくとも１つは、ワークステーション間において被加工品を搬送するための手段と結び付けられている。本発明は、このような組立体を実現するためのモジュラー型のワークステーションをも提供している。
2008517783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね置かれた少なくとも１つの下部ワークステーション（１、２１）及び１つの上部ワークステーション（５１）を具備する組立体であって、
前記下部ワークステーションは、下部及び上部プラットフォーム（３、４；２３、２４；２４、３５）から構成されたロボット保持構造（２、２２）を具備しており、前記下部及び上部プラットフォーム（３、４；２３、２４；２４、３５）は、少なくとも１つのスペーサ要素（５；２５；３４）によって相互に接続されると共に、上面（６；２６；３３）及び下面（９；２９；４０）をそれぞれ保有し、前記上面（６；２６；３３）及び下面（９；２９；４０）は、該上面及び下面に固定された少なくとも１つのロボット（７、１０；２７、３０；３６、３７、４１）をそれぞれ有し、
前記上部ワークステーションは、少なくとも１つの下部プラットフォーム（３４）を含むロボット保持構造を有しており、前記下部プラットフォームの上面（３３）上に少なくとも１つのロボット（３７）が固定されており、
前記ワークステーションの中の少なくとも１つは、前記ワークステーション間において被加工品を搬送するための手段（４８）と結び付けられている組立体。
【請求項２】
前記上部ワークステーション（５１）の前記下部プラットフォームと前記下部ワークステーション（２１）の前記上部プラットフォームは、単一のプラットフォーム（２４）によって形成されている請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
前記上部ワークステーション（５１）の前記保持構造は、上部プラットフォーム（３５）を含んでおり、該上部プラットフォーム（３５）は、少なくとも１つのスペーサ要素（３４）を介して前記下部プラットフォーム（２４）に接続されると共に、該上部プラットフォームの下面（４０）に固定された少なくとも１つのロボット（４１）を具備している請求項１又は２に記載の組立体。
【請求項４】
請求項１〜３の中のいずれか一項に記載の組立体を実現するためのモジュラー型のワークステーション（１、２１、５１）であって、
下部及び上部プラットフォーム（３，４；２３、２４；２４、３５）を具備するロボット保持構造（２、２２）を具備し、
前記下部及び上部プラットフォーム（３，４；２３、２４；２４、３５）は、少なくとも１つのスペーサ要素（５、２５；３４）によって相互に接続され、並びに上面（６；２６；３３）及び下面（９；２９；４０）をそれぞれ保有し、前記上面（６；２６；３３）及び下面（９；２９；４０）の各々が、該上面及び下面に固定された少なくとも１つのロボット（７、１０；２７、３０；３６、３７、４１）を有する、モジュラー型のワークステーション（１、２１、５１）。
【請求項５】
加工対象である被加工品用の側部入口（１５）を含むことを特徴とする請求項４に記載のワークステーション。
【請求項６】
加工が完了した被加工品用の側部出口（１２）を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載のワークステーション。
【請求項７】
同一タイプのワークステーション（１６）を支持できるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のワークステーション。
【請求項８】
前記上部プラットフォーム（２４）は、少なくとも１つのロボット（３６、３７）を固定する手段と、上部プラットフォーム（３５）を支持する少なくとも１つのスペーサ要素（３４）とを備える上面（３３）を有することを特徴とする請求項４に記載のワークステーション。
【請求項９】
前記ワークステーション間において被加工品を搬送する搬送手段（４８）を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載のワークステーション。
【請求項１０】
前記搬送手段は、前記下部ワークステーション（１）の前記上部プラットフォーム（４）の下に固定された前記ロボット（７）であることを特徴とする請求項９に記載のワークステーション。
【請求項１１】
前記搬送手段は、前記下部ワークステーション（２１）の側部に沿って延在するエレベータ（４８）であることを特徴とする請求項９に記載のワークステーション。
【請求項１２】
前記上部プラットフォームに対するアクセスを提供するアクセス手段（１６）を側部に備えることを特徴とする請求項４に記載のワークステーション。
【請求項１３】
前記上部プラットフォーム（２４）は、少なくとも１つのロボット（３６、３７）が固定されている上面（３３）を有することを特徴とする請求項４に記載のワークステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車の車体を製造する作業場又はラインにおいて使用するのに好適な重ね置かれたモジュラー型ワークステーションの組立体及びこれに対応するモジュラー型のワークステーションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体を製造する、ロボットを利用したラインを設置するには、一般にその製造ラインの設計者によって提供された設計図に準拠して、ロボット及び様々な種類の加工機具を固定する手段と共に、電気ケーブル及び加圧流体ダクトの通路がその内部に形成されたコンクリートスラブを設ける必要がある。
【０００３】
現場の設置条件は、常に良好であるというわけではなく、この結果設置作業に比較的に長時間を要すると共に、現場におけるロボット及びケーブル通路又は流体ダクトの出口の位置決めに誤差が生じるというリスクが残ることになる。
【０００４】
これに加えて、製造ラインの設置が隣接する製造ラインを妨害する可能性もある。
【０００５】
更には、このタイプの設置には大きなフロア面積が必要である。
【０００６】
また、欧州特許出願公開第０２６６０５６号明細書は、第１マニピュレータ上に延長すると共に、第２マニュピレータを保持する構造を有するロボット装置について開示している。２つのマニピュレータのそれぞれは、限られた数の自由度しか具備していないが、このような配設方法により、このロボット装置は多数の自由度を具備したロボットの代わりを果たすことができる。しかしながら、このような構成は、製造ラインによって占有されるフロア面積を低減することも不可能であり、且つケーブル及びその他のダクトを単純に通すことも不可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、比較的小さな空間を占有する一方で、ロボットの確実且つ迅速な設置を実現する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このために、本発明は、重ね置かれた少なくとも１つの下部ワークステーション及び１つの上部ワークステーションを具備する組立体を提供しており、下部ワークステーションは、下部及び上部プラットフォームから構成されたロボット保持構造を具備しており、下部及び上部プラットフォームは、少なくとも１つのスペーサ要素によって相互に接続されると共に、上面及び下面をそれぞれ保有し、上面及び下面は、該上面及び下面に固定された少なくとも１つのロボットをそれぞれ有し、上部ワークステーションは、少なくとも１つの下部プラットフォームを含むロボット保持構造を有しており、下部プラットフォームの上面上に少なくとも１つのロボットが固定されており、ワークステーションの中の少なくとも１つは、ワークステーション間において被加工品を搬送するための手段と結び付けられている。
【０００９】
この結果、これらのワークステーションの構造内を通過可能なエネルギー分配ネットワークを単純化しつつ、わずかなフロア面積しか占有しない製造ラインを構築可能である。
【００１０】
本発明は、このような組立体を実現するためのモジュラー型のワークステーションをも提供している。このモジュラー型のワークステーションは、下部及び上部プラットフォームを具備するロボット保持構造を具備し、下部及び上部プラットフォームは、少なくとも１つのスペーサ要素によって相互に接続され、並びに上面及び下面をそれぞれ保有し、上面及び下面の各々が、該上面及び下面に固定された少なくとも１つのロボットを有している。
【００１１】
この結果、このワークステーションは、その供給者の構内において製造及び据付られ、次いで既に組み立てられた状態で顧客に供給され、そこで比較的迅速に設置されることが可能である。さらに、このワークステーションは、重ね置かれたプラットフォームの形態におけるその構造の故に小さなサイズを有しており、この結果そのワークステーションを限られたフロア面積に設置可能であり、また輸送をより簡単にする。
【００１２】
本発明のその他の特徴及び利点については、本発明の特定の非限定的な実施例に関する以下の説明を参照することにより明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付図面に対する参照がなされる。
【００１４】
本発明は以下で、自動車の車体部品用の生産ラインを構築する用途において説明される。当然のことながら、本発明は、このような用途に限定されるものではなく、車両又は車両部品を組み立てるための、又はその他の工業製造物品用の組立ラインを構築するべく使用可能である。
【００１５】
本発明によるワークステーションは、図１及び図２において、全体として参照符号１が付与されている。
【００１６】
ワークステーション１は、全体として参照符号２が付与された保持構造を具備しており、この保持構造は、下部プラットフォーム３及び上部プラットフォーム４を具備しており、前記下部及び上部プラットフォーム３及び４は、それらの間に延在することによって下部及び上部プラットフォーム３及び４を離隔するスペーサ要素を形成する柱５を有している。下部プラットフォーム３は上面６を有しており、前記上面６にはハンドリングロボット７と、参照符号８によって象徴的に示されている加工機具が固定されている。上部プラットフォーム４は下面９を有しており、前記下面９は、それに固定されたハンドリングロボット１０と、参照符号１１によって象徴的に示されている加工機具を有している。加工機具８、１１は、それ自体が公知であって、例えば、研磨、接着、及び溶接等の加工機具を含むことができる。ハンドリングロボット７及び１０は、従来タイプのものであり、この場合には、これらは、そのそれぞれが被加工品を把持する把持手段を備える手を有する６軸のロボットである。
【００１７】
この例においては、プラットフォーム３及び４は、その形状が矩形であって、これらは同一の寸法を有している。ワークステーション１は、その４つの側部１２、１３、１４、及び１５の全てにおいて開放している。側部１５は被加工品用の入口側部を形成している。側部１２は被加工品用の出口側部を形成している。保守技術者は、側部１３を介して本ワークステーションにアクセスして新しい装置又は新しいロボットを本ワークステーション内に導入可能である。側部１４は自身に固定されている階段１６を有しており、これにより上部プラットフォーム４にアクセス可能である。
【００１８】
図２は、並設され、且つ、文字ａ及びｂによってそれぞれ識別されている２つのワークステーション１を具備する製造ラインを示している。
【００１９】
それぞれの被加工品（図示されていない）は、ハンドリングロボット７ａによってコンベア１７から摘出され、このハンドリングロボット７ａが被加工品を加工機具８ａに供給する。被加工品は、ハンドリングロボット１０ａによって取得され、前記ハンドリングロボット１０ａが被加工品を出口側部１２ａを介して搬出し、ワークステーション１ｂの入口側部１１ｂにおいてハンドリングロボット７ｂに引き渡す。ハンドリングロボット７ｂは、被加工品を加工機具８ｂに供給し、ここで被加工品はハンドリングロボット１０ｂによって取得され、ハンドリングロボット１０ｂは、加工が完了した被加工品を出口側部１２ｂを介して搬出してコンベア１８上に配置する。コンベア１７及び１８はそれ自体が公知である。
【００２０】
図３は、ワークステーション１ａ、１ｂの積重ね体を示しており、ワークステーション１ａは下部ワークステーションであり、ワークステーション１ｂは上部ワークステーションである。ワークステーション１ａは、ワークステーション１ｂを支持できるように寸法設定されており、且つ、ワークステーション１ｂをそれに固定できるように構成されていることを理解されたい。プラットフォーム４ｂ及び３ａは、在来の手段によって相互に固定されている。被加工品は、被加工品をハンドリングロボット７ｂに引き渡すハンドリングロボット１０ａにより、ワークステーション１ａの出口側部１２ａからワークステーション１ｂの入口側部１５ｂに搬送される。被加工品は、従来タイプの吊り下げコンベア１９に被加工品を配置するハンドリングロボット１０ｂにより、ワークステーション１ｂから搬出される。
【００２１】
このようなワークステーションの積重ね体を並設することにより、垂直及び水平の両方に延長する生産ラインを形成可能である。
【００２２】
図４は、前述の積重ね体の一変形例を示している。
【００２３】
この変形例においては、全体として参照符号２１が付与されているワークステーションは、全体として参照符号５１が付与されているワークステーションの下部に延在しており、また柱２５によって離隔された下部及び上部プラットフォーム２３、２４から構成された保持構造２２を含んでいる。
【００２４】
プラットフォーム２３は上面２６を有しており、前記上面２６上にハンドリングロボット２７が加工機具２８と共に固定されている。
【００２５】
上部プラットフォーム２４は、ハンドリングロボット３０が加工機具３１と共に固定されている下面２９を有している。この場合には、加工機具２８、３１は、接着ガン及びスポット溶接機からそれぞれ構成されている。
【００２６】
ワークステーション２１の入口及び出口は、いずれもその同一の側部３２に設けられている。
【００２７】
上部プラットフォーム２４は上面３３を具備しており、この上面３３は上部プラットフォーム３５を支持する柱３４を固定する手段を備えている。これらの固定手段は、例えば、上面３３から上部プラットフォーム２４内に形成されたネジ穴と上部プラットフォーム２４の上面３３に固定された心出しスタッド又は固定フランジから構成可能である。
【００２８】
ワークステーション２１の上部プラットフォーム２４の上面３３は、ハンドリングロボット３６、溶接ロボット３７、並びにそれぞれテーブル及び穴あけ機などの加工機具３８及び加工機具３９をも保持している。上部プラットフォーム３５は下面４０を有しており、この下面４０はそれに固定されたハンドリングロボット４１を有している。上部プラットフォーム３５は上面４２をも有しており、この上面４２はスポット溶接機などの加工機具４４と共に、自身に固定されたハンドリングロボット４３及びその他のハンドリングロボット４５を有している。参照符号３３〜４５が付与されている要素は、ワークステーション５１を形成しており、ワークステーション５１の下部プラットフォームは、ワークステーション２１の上部プラットフォーム２４から構成されていることを理解されたい。
【００２９】
このように構築された生産ラインは、被加工品供給コンベア４６と、被加工品を除去する吊り下げコンベア４７とを更に含んでいる。この生産ラインは、側部３２から遠いワークステーション２１の側部の１つに沿って延在するエレベータ４８をも含んでいる。
【００３０】
以下、本生産ラインの動作について説明する。
【００３１】
それぞれの被加工品は、ハンドリングロボット２７によってコンベア４６から摘出され、前記ハンドリングロボット２７は、被加工品を加工機具２８に、次いでハンドリングロボット３０に供給する。ハンドリングロボット３０は、被加工品を受け取り、これを加工機具３１に搬送する。加工機具３１がその作業を完了したら、ハンドリングロボット３０は、被加工品を側部３２を介してワークステーション２１から搬出し、この結果、被加工品は、ハンドリングロボット３６によって受け取られる。ハンドリングロボット３６は、被加工品が溶接ロボット３７によって溶接され得るように、被加工品を加工機具３８上に配置する。その後、ハンドリングロボット３６は、被加工品をハンドリングロボット４３に対して引き渡すべく、被加工品をワークステーション５１から搬出する。ハンドリングロボット４３は、被加工品を加工機具４４に対して引き渡す。次いで、ハンドリングロボット４５が被加工品を取得し、これをハンドリングロボット４１に渡し、ハンドリングロボット４１は、被加工品をコンベア４７から吊り下げるか又はエレベータ４８上に配置する前に加工機具３９内に配置する。
【００３２】
当然のことながら、前述の生産ラインの構成は、最適化されたものではなく、本発明に関する理解を単に容易にするのに役立つだけである。
【００３３】
ロボットの数及びタイプ、並びにワークステーションに装着される加工機具の数及びタイプは、実行される工程に応じて変更可能である。
【００３４】
当然のことながら、本発明は、前述の実施例に限定されるものではなく、変形例が添付の請求項によって定義される本発明の範囲を逸脱することなしに適用されることが可能である。
【００３５】
具体的には、プラットフォームは、互いに異なる形状および寸法、並びに／又は図示のものとは異なる形状及び寸法のものが可能である。
【００３６】
上部及び下部プラットフォームの間に中間プラットフォームが延在することも可能であろう。
【００３７】
柱の高さは、調節可能であってよい。
【００３８】
図１及び図２を参照すれば、下部ワークステーションを形成しているワークステーション１の上部プラットフォームの上面上に、ロボットと恐らくは加工機具とを固定するだけで上部ワークステーションを実現可能である。このロボットは、下部ワークステーションから上部ワークステーションに被加工品を搬送するための手段として機能可能であり、或いは、これらのワークステーションの中の１つのものに専用の搬送手段を設置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明によるワークステーションの概略的斜視図である。
【図２】生産ライン内におけるワークステーションの概略的正面図である。
【図３】本発明のワークステーションの積重ね体の概略正面図である。
【図４】本発明の一変形例におけるワークステーションの積重ね体を示す図３に類似した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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