(57)【要約】【課題】簡単な装置構成で様々な形状の部品を把持することができるハンドリングロボットおよび当該ハンドリングロボットを有する溶接部品の製造装置を提供する。【解決手段】本発明に係るハンドリングロボット１１０は、少なくとも第１のワークにあたるステアリングメンバ本体１２と第２のワークにあたるブラケット１１、１３〜１８とを把持し、第１固定把持部１１５ａおよび第２固定把持部１１５ｂと、第１固定把持部および前記第２固定把持部に対して接近離間する可動把持部１１５ｃと、を備え、第１固定把持部に可動把持部を接近させることによって第１のワークを把持し、第２固定把持部に可動把持部を接近させることによって第２のワークを把持し、可動把持部に第１のワークおよび第２のワークを把持する第１可動把持部１１５ｄおよび第２可動把持部１１５ｅが設けられる。【選択図】図３
2016020014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１のワークと第２のワークとを把持するハンドリングロボットであって、
固定された第１固定把持部および第２固定把持部と、前記第１固定把持部および前記第２固定把持部に対して接近離間する可動把持部と、を備え、
前記第１固定把持部に前記可動把持部を接近させることによって前記第１のワークを把持し、前記第２固定把持部に前記可動把持部を接近させることによって前記第２のワークを把持し、
前記可動把持部に前記第１のワークおよび前記第２のワークを把持する箇所が設けられる、ハンドリングロボット。
【請求項２】
前記第１のワークを把持する前記第１固定把持部および前記可動把持部には凹形状が設けられる請求項１に記載のハンドリングロボット。
【請求項３】
前記第２のワークを把持する前記第２固定把持部および前記可動把持部には突起形状が設けられる請求項１または２に記載のハンドリングロボット。
【請求項４】
前記第１のワークに前記第２のワークを溶接して形成する溶接部品の製造装置であって、
請求項１に記載の前記ハンドリングロボットと、
前記ハンドリングロボットが配置した前記第１のワークを保持する保持部と、
前記第１のワークに前記第２のワークを溶接する溶接部と、
前記ハンドリングロボットに設けられ前記第１のワークおよび／または前記第２のワークを撮影する撮影部と、前記撮影部を覆い隠す遮蔽部と、を有し、
前記遮蔽部は、前記可動把持部が前記第２固定把持部と共に前記第２のワークを把持した際に前記撮影部を前記第１のワークと前記第２のワークとの溶接部位から遮蔽する、請求項１から３のいずれか１項に記載の溶接部品の製造装置。
【請求項５】
前記第１のワークはステアリングメンバを構成する長尺状の長尺部材であり、前記第２のワークは前記長尺部材に溶接されるブラケットである請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶接部品の製造装置。
【請求項６】
前記ハンドリングロボットは、複数台設けられる請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶接部品の製造装置。
【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および当該ハンドリングロボットを備えた溶接部品の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、特に車体などの構成において部品同士を溶接することがよく行われている。例えばステアリングメンバの製造では、長尺状のパイプに複数のブラケットが溶接される。溶接の際にはハンドリングロボットによって部品を把持して所定の位置に位置決めする必要があるものの、部品の形状は様々である。そのため、従来のハンドリングロボットには複数のロッドを有し、当該ロッドが把持する部品の形状に応じて進退自在に移動して部品を把持するという技術がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では様々な部品形状を把持できるものの、部品を把持するロッドを複数設けたり、アクチュエーターを複数用意したりする必要があるなどの事情によって装置構成が複雑になり、装置が高価になってしまう、といった問題がある。
【０００５】
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、簡単な装置構成で様々な形状の部品を把持することができるハンドリングロボットおよび当該ハンドリングロボットを有する溶接部品の製造装置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】
上記目的を達成する本発明は、少なくとも第１のワークと第２のワークとを把持するハンドリングロボットである。当該ハンドリングロボットは、固定された第１固定把持部および第２固定把持部と、第１固定把持部および第２固定把持部に対して接近離間する可動把持部と、を備え、第１固定把持部に可動把持部を接近させることによって第１のワークを把持し、第２固定把持部に可動把持部を接近させることによって第２のワークを把持し、可動把持部に第１のワークおよび第２のワークを把持する箇所が設けられる。また、他の本発明は、上記ハンドリングロボットを有する溶接部品の製造装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、第１固定把持部に可動把持部を接近させることによって第１のワークを把持し、第２固定把持部に可動把持部を接近させることによって第２のワークを把持し、可動把持部に第１のワークと第２のワークを把持する箇所を設けるように構成している。そのため、可動把持部を第１固定把持部または第２固定把持部に接近させるだけで第１のワークまたは第２のワークを把持することができ、簡単な装置構成で複数種類のワークを把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る溶接部品の製造装置を示す斜視図、平面図である。
【図２】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は同実施形態に係るハンドリングロボットを示す斜視図、側面図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は同ハンドリングロボットのハンドを示す平面図、正面図、底面図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は同製造装置を構成する溶接ロボットを示す斜視図、正面図、及び平面図である。
【図５】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は同製造装置を構成する固定式のポジショナーを示す斜視図、正面図である。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は同製造装置を構成する可動式のポジショナーを示す斜視図、正面図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は同製造装置を構成する部品載置部を示す正面図、側面図、斜視図である。
【図８】同実施形態に係る溶接部品の一例にあたるステアリングメンバを示す斜視図である。
【図９】同ステアリングメンバを示す正面図である。
【図１０】同ステアリングメンバを示す側面図である。
【図１１】溶接部品の製造方法を示すフローチャートである。
【図１２】同溶接部品の製造装置においてサイドブラケットをクランプさせる様子を示す斜視図である。
【図１３】サイドブラケットとステアリングメンバ本体を溶接する様子を示す斜視図である。
【図１４】ステアリングメンバ本体に図１２と逆側のサイドブラケットを溶接する様子を示す斜視図である。
【図１５】ステアリングメンバ本体にブラケットエアバッグを溶接する様子を示す斜視図である。
【図１６】ステアリングメンバ本体にオーディオブラケットを溶接する様子を示す斜視図である。
【図１７】ステアリングメンバ本体にオーディオブラケットを溶接する様子を示す斜視図である。
【図１８】ステアリングメンバ本体にブラケットインパクトを溶接する様子を示す斜視図である。
【図１９】図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）はハンドリングロボットに第１のワークにあたる長尺状の部材（ステアリングメンバ本体）を把持させた状態を示す斜視図、底面図、正面図である。
【図２０】図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）はハンドリングロボットに第２のワークにあたるオーディオブラケットを把持させた状態を示す斜視図、底面図、正面図である。
【図２１】図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）は本実施形態の変形例に係る溶接部品の製造装置を示す斜視図、平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るハンドリングロボットを備えた溶接部品の製造装置を示す斜視図、平面図である。本実施形態に係るハンドリングロボットはステアリングメンバなどを溶接する溶接部品の製造装置などに用いられる。溶接部品の製造装置１００は、ハンドリングロボット１１０と、溶接ロボット１２０（溶接部に相当）と、ロケーター１３０と、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂ（保持部に相当）と、制御部１６０と、カメラ１６５と、部品載置部１８０と、を有する。詳細については後述する。
【００１１】
（ステアリングメンバ）
次に本実施形態において製造される溶接部品の一例であるステアリングメンバについて説明する。図８から図１０は実施形態に係る溶接部品の一例を示す斜視図、正面図、側面図である。ステアリングメンバ１０は、図８〜図１０に示すように、サイドブラケット１１と、ステアリングメンバ本体１２と、サイドブラケット１３と、ブラケットエアバッグ１４と、オーディオブラケット１５、１６と、ブラケットインパクト１７と、インストステイ１８と、を有する。サイドブラケット１１、１３、ブラケットエアバッグ１４、オーディオブラケット１５、１６、ブラケットインパクト１７、インストステイ１８は第２のワークに相当し、ステアリングメンバ本体１２は第１のワークに相当する。図８〜図１０に示すように、第２のワークにあたるブラケット１１、１３〜１８は本実施形態において同じ仕様ではなく２種類以上で構成している。
【００１２】
本実施形態では上記符号の順にサイドブラケット１１からインストステイ１８が装置１００に配置された上でステアリングメンバ本体１２に溶接される。サイドブラケット１１はポジショナー１４０ａに、サイドブラケット１３はポジショナー１４０ｂに把持される。また、サイドブラケット１１、１３は、図５、図６、図８に示すように、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂの位置決めピンを取り付けるための穴を有している。サイドブラケット１１、１３は、ステアリングメンバ１０の両端部に配置される部品であり、ステアリングメンバ本体１２との溶接箇所と位置決めピンの穴が形成されていれば、その他は形状が同じであっても、形状が対称であっても、形状が一致していなくてもよい。ステアリングメンバ本体１２は、パイプ状の長尺の部材であり、中空に形成されているが、中実であってもよい。
【００１３】
また、ステアリングメンバ本体１２は、長尺状で断面が円形のパイプとして構成されるが、形状は長尺に限定されず、断面も円形に限定されず多角形でもよい。ブラケットエアバッグ１４、オーディオブラケット１５、１６、ブラケットインパクト１７、インストステイ１８は、ステアリングメンバ本体１２の周方向に異なる角度位置に溶接される。
【００１４】
（ハンドリングロボットおよび溶接部品の製造装置）
次に本実施形態に係るハンドリングロボットおよび溶接部品の製造装置について説明する。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は本実施形態に係るハンドリングロボットを示す斜視図、側面図、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は同ハンドリングロボットのハンドを示す平面図、正面図、底面図、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は同製造装置を構成する溶接ロボットを示す斜視図、正面図、および平面図である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）は同製造装置を構成する固定式のポジショナーを示す斜視図、正面図、図６（Ａ）、図６（Ｂ）は同製造装置を構成する可動式のポジショナーを示す斜視図、正面図、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は同製造装置を構成する部品載置部を示す正面図、側面図、斜視図である。図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）はハンドリングロボットに第１のワークを把持させた状態を示す斜視図、底面図、正面図、図２０（Ａ）〜図２０（Ｃ）はハンドリングロボットに第２のワークを把持させた状態を示す斜視図、底面図、正面図である。
【００１５】
溶接部品の製造装置１００は、上記のようにハンドリングロボット１１０と、溶接ロボット１２０と、ロケーター１３０と、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂと、制御部１６０と、カメラ１６５と、部品載置部１８０と、を有する。まず、ハンドリングロボット１１０について説明する。
【００１６】
（ハンドリングロボット）
ハンドリングロボット１１０は、図２、図３に示すように、胴体部１１１と、アーム１１２、１１３、１１４と、ハンド１１５と、を有する。胴体部１１１は、装置の地面に載置される箇所で、回転部１１１ａを有する。胴体部１１１は、回転部１１１ａによって地面に対して鉛直方向を回転軸として回転できるように構成されている。アーム１１２は、回転部１１２ａを有し、回転部１１２ａによって胴体部１１１に回転可能に取り付けられている。アーム１１３は、回転部１１３ａを有し、回転部１１３ａによってアーム１１２に対して回転可能に取り付けられている。アーム１１４は回転部１１４ａを有し、回転部１１４ａによってアーム１１３に対して回転可能に取り付けられている。
【００１７】
ハンド１１５は、第１固定把持部１１５ａと、第２固定把持部１１５ｂと、可動把持部１１５ｃと、レール１１５ｆと、回転部１１５ｇと、カバー１１５ｈと、カメラ１１６と、制御部（不図示）と、を有する。
【００１８】
第１固定把持部１１５ａは、レール１１５ｆの端部に設けられ、第２固定把持部１１５ｂは、第１固定把持部１１５ａとは逆側の端部に配置している。第１固定把持部１１５ａおよび第２固定把持部１１５ｂは、第１のワークや第２のワークの寸法、および可動把持部１１５ｃが移動するストローク分などを考慮して決められているが、各々端部に配置しないように構成してもよい。第１固定把持部１１５ａおよび第２固定把持部１１５ｂは、レール１１５ｆの伸びる方向に交差する方向に延びており、その端部にワークを把持する形状が配置されている。
【００１９】
第１固定把持部１１５ａは、ステアリングメンバ本体１２などのパイプ状の部材の把持を予定していることから、円形状をくり抜いた形状を押し出した凹形状に形成している。第２固定把持部１１５ｂは、複数種類のブラケットを把持することを想定して、円形状を押し出した突起形状に形成している。
【００２０】
可動把持部１１５ｃは、第１可動把持部１１５ｄと、第２可動把持部１１５ｅと、を有する。回転部１１５ｇは、アーム１１４に対して回転可能に取り付けられている。レール１１５ｆは、回転部１１５ｇに取り付けられる。レール１１５ｆは、直線状に形成されており、可動把持部１１５ｃを移動可能に取り付けている。
【００２１】
可動把持部１１５ｃは、内部にアクチュエーターとしてサーボモータなどのモータやモータからの回転を並進運動に切り替えるギヤなどの構成を内蔵している。これにより、モータの回転方向を切り替えたりすることによって、第１固定把持部１１５ａに接近したり、第２固定把持部１１５ｂに接近したりすることができる。
【００２２】
可動把持部１１５ｃは、図１９に示すように、レール１１５ｆを移動し、第１固定把持部１１５ａに接近することによって、可動把持部１１５ｃに設けられた第１可動把持部１１５ｄが第１固定把持部１１５ａと共に第１のワークを把持する。また、可動把持部１１５ｃは、図２０に示すように、第２固定把持部１１５ｂに向って接近することによって、可動把持部１１５ｃに設けられた第２可動把持部１１５ｅが第２固定把持部１１５ｂと共に第２のワークを把持する。
【００２３】
本実施形態において第１可動把持部１１５ｄと第２可動把持部１１５ｅとは異なる形状に構成されており、これにより、溶接部品を構成する様々な形状のワークを把持することができる。本実施形態において第１可動把持部１１５ｄは、第１固定把持部１１５ａと同様に円形状をくり抜いたような形状を押し出した凹形状に形成している。また、第２可動把持部１１５ｅは、第２固定把持部１１５ｂと同様に、円筒形状を押し出した突起形状に形成している。
【００２４】
カメラ１１６は、レール１１５ｆに取り付けており、図面では便宜上配線を省略している。カメラ１１６は、ハンド１１５がワークを把持する際に当該ワークを撮影して、把持したワークの向きや大きさを把握するために使用される。カメラ１１６は、第１のワークおよび第２のワークを撮影できるように撮影範囲やレール１１５ｆにおける位置を考慮して配置している。
【００２５】
カバー１１５ｈは、可動把持部１１５ｃに溶接などで接合されている。カバー１１５ｈは、可動把持部１１５ｃの動きと連動して動作する。カバー１１５ｈは、図１９（Ｂ）に示すように、可動把持部１１５ｃが第１固定把持部１１５ａに接近して第１のワークを把持した際には、カメラ１１６を把持した第１のワークから隠さない状態にする。これにより、カメラ１１６は第１のワーク、つまり、ステアリングメンバ本体１２を把持している最中も撮影を引き続き行うことができる。
【００２６】
これに対し、可動把持部１１５ｃが第２固定把持部１１５ｂに接近して第２のワークを把持した場合、図２０（Ｂ）に示すように、カバー１１５ｈはカメラ１１６を把持した第２のワークから遮蔽する。ワーク同士を溶接する際に、ステアリングメンバ本体１２のような長尺状の部材は把持位置と溶接位置をずらしたり、遠ざけたりすることが容易であるのに対し、ブラケットのような第２のワークはステアリングメンバ本体１２に比べて小さいため、把持位置と溶接位置が比較的近くなりやすい。そのため、本実施形態では第２のワークを把持し、溶接を行う際に発生するスパッタがカメラに飛散しないように、第２のワークを把持した際にはカメラ１１６を第２のワークから遮蔽するように構成している。なお、可動把持部１１５ｃは、第２のワークを把持するまではカバー１１５ｈがカメラ１１６を遮蔽してしない状態とすることによって、ワークを把持するまで第２のワークを撮影できる。
【００２７】
ハンドリングロボット１１０の制御部は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＬＡＮなどを構成してなり、回転部１１１ａ〜１１４ａ、１１５ｇなどの回転や可動把持部１１５ｃの動作、およびカメラ１１６の指示や撮影した画像データの転送などを制御している。
【００２８】
（溶接部品の製造装置）
続いてハンドリングロボット以外の溶接部品（ステアリングメンバ）の製造装置の構成について説明する。図１（Ｂ）などに示すように、ハンドリングロボット１１０に設けられたカメラ１１６と異なり、カメラ１６５は、この製造装置の作業範囲内を広角に撮影できるように設置されている。カメラ１６５は、ハンド１１５によって把持された部品がどのような向きで把持されているのかを確認したり、ハンドリング１１０によって位置決めされたワークを撮影して所定の位置に位置決めされているかなどを確認したりするために用いられる。そのため、カメラ１６５は、ハンドリングロボット１１０、溶接ロボット１２０、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂまで含めて広範囲に撮影することもできる。
【００２９】
ハンドリングロボット１１０は、部品を部品載置部１８０から取り出した後、カメラ１６５に向かって部品をかざすように動作する。これによってハンド１１５に把持された部品をカメラ１６５が撮影し、画像処理によって部品がハンド１１５にどのような向きや位置で把持されているのかをカメラ１１６以外の手段で確認する。また、ハンドリングロボット１１０は、カメラ１１６やカメラ１６５によって得られた情報から把持する部品の向きを補正することができる。なお、把持した部品の向きなどを補正する動作は一般的なハンドリングロボットの動作と同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
溶接ロボット１２０は、図４に示すように、胴体部１２１と、アーム１２２、１２３、１２４と、溶接トーチ１２５と、カメラ１２６と、を有する。胴体部１２１は、装置の地面に載置される箇所で、回転部１２１ａを有する。胴体部１２１は、回転部１２１ａによって地面に対して鉛直方向を回転軸として回転できるように構成されている。アーム１２２は、回転部１２２ａを有し、回転部１２２ａによって胴体部１２１に回転可能に取り付けられている。アーム１２３は、回転部１２３ａを有し、回転部１２３ａによってアーム１２２に対して回転可能に取り付けられている。アーム１２４は回転部１２４ａを有し、回転部１２４ａによってアーム１２３に対して回転可能に取り付けられている。
【００３１】
溶接トーチ１２５は、アーム１２４の先端に取り付けられている。溶接トーチ１２５の先端は、ステアリングメンバ本体１２上に位置決めされた部品の位置を基準にして、その部品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１２５先端の位置は、ハンドリングロボット１１０に教示された部品位置を基準として教示されている。ハンドリングロボット１１０による部品位置が補正された場合はそれに合わせて溶接トーチ１２５先端の位置も補正される。
【００３２】
溶接トーチ１２５は、回転部１２５ａを有する。回転部１２５ａは、アーム１２４の伸びる方向を回転軸として回転できるように構成されている。このように溶接ロボット１２０についてもハンドリングロボット１１０と同様に多関節に構成され、ステアリングメンバ１０に対して様々な向きや方向から溶接トーチ１２５をアプローチさせて溶接を行うことができる。
【００３３】
また、回転部１２５ａにはカメラ１２６が内蔵されている。カメラ１２６は、ハンド１１５によって位置決め保持されている部品を撮影する。そして、撮影された画像から部品の位置（及び／又は傾き）を計測する。そのため、カメラ１２６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。
【００３４】
また、カメラ１２６は、カメラ１２６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、カメラ１２６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、カメラ１２６によって測定された部品位置が溶接ロボット１２０の動作座標系内の位置として算出することが出来る。
【００３５】
なお、上記の画像内距離測定機能及び測距機能はカメラ１６５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１６０によって行われる。
【００３６】
ロケーター１３０は、ロケーター１３１とロケーター１３２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１３１は、ステアリングメンバ本体１２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１３２は、ステアリングメンバ本体１２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１２を把持するか、把持を解除した状態にする。
【００３７】
そのため、ロケーター１３０によるステアリングメンバ本体１２の保持には、ロケーター１３１、１３２による保持か、ロケーター１３１、１３２のいずれかによる保持が挙げられる。ロケーター１３１、１３２は、ステアリングメンバ本体１２を把持しない際には、ロケーター１３１、１３２の上部がスライドベース１４３から長手方向に交差する方向（図１（Ｂ）の上方向）に離間する。これによって、溶接ロボット１２０やハンドリングロボット１１０が動作する際のエリアに進入しないようにしている。ロケーター１３１、１３２は、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂのスライド部１４２と同様の構成を有する。これによって、スライドベース１４３の長手方向に対して接近離間することができる。
【００３８】
ポジショナー１４０ａ、１４０ｂは、ステアリングメンバ本体１２の両端を把持して保持する。ポジショナー１４０ａ、１４０ｂは、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂの支柱となる支持台１４１と、ステアリングメンバ本体１２を把持する把持部１４４と、を有する。把持部１４４は、クランパ１４５、１４６と、クランパ１４５、１４６を動作させるための動力機構を有する動力部１４７と、ステアリングメンバ本体１２の両端に取付けられる部材を位置決めする位置決めピン１４８、１４９と、を有する。また、ポジショナー１４０ｂは、図６（Ａ）に示すように、上記構成に加えてポジショナー１４０ａをステアリングメンバ本体１２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１４２、をも有する。スライド部１４２は、スライドベース１４３と連携している。
【００３９】
支持台１４１は、ステアリングメンバ本体１２を支持する支柱に当たり、ステアリングメンバ本体１２を把持する側の側面において把持部１４４と接続する。また、ポジショナー１４０ａにおいて、支持台１４１の下方は装置１００に固定されており、ポジショナー１４０ｂにおいて支持台１４１の下方はスライド部１４２と接続している。支持台１４１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１４１は、図６（Ａ）に示すように把持部１４４と回転軸１５３を介して接続され、支持台１４１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１４１に上記回転機構が設けられることによって、把持部１４４はステアリングメンバ本体１２を把持した状態で回転軸１５３の軸周りに回転することができる。
【００４０】
スライド部１４２は、スライドベース１４３と連携し、ポジショナー１４０ｂをステアリングメンバ本体１２の長手方向に移動可能にする。スライド部１４２とスライドベース１４３には、ギヤ対を設けることによって、スライド部１４２を移動可能に構成しているが、これに限定されない。
【００４１】
クランパー１４５、１４６は、ステアリングメンバ本体１２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１４７の一部に回転軸１５１、１５２が設けられ、回転軸１５１、１５２にクランパー１４５、１４６が回転可能に取り付けられている。
【００４２】
動力部１４７は、クランパー１４５、１４６を動作させるためのモータとギヤ対等のクランパー１４５、１４６のための回転機構を内蔵している。クランパー１４５、１４６を回転軸１５１、１５２の軸周りに回転させ、クランパー１４５、１４６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１０の把持及び把持の解除が実現される。
【００４３】
位置決めピン１４８、１４９は、動力部１４７の外側面に設けられている。上記のように、ステアリングメンバ１０の中でも長手方向両端に配置されるサイドブラケット１１、１３には位置決めピン１４８、１４９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１１、１３の位置決め穴を位置決めピン１４８、１４９に挿通させることによってサイドブラケット１１、１３がポジショナー１４０ａ、１４０ｂに取り付けられ、位置決めされる。サイドブラケット１１、１３がポジショナー１４０ａ、１４０ｂの位置決めピン１４８、１４９に挿通した状態でステアリングメンバ本体１２に溶接した後は、サイドブラケット１１、１３をクランパー１４５、１４６によって把持することでステアリングメンバ本体１２が支持される。
【００４４】
制御部１６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＬＡＮなどから構成され、ハンドリングロボット１１０や溶接ロボット１２０、ロケーター１３０、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂなどの構成の動作を制御する。また、制御部１６０は、装置１００にセットするワークをカウントするためのカウンタａを備えている。
【００４５】
部品載置部１８０は、ステアリングメンバ本体１２を除くブラケット１１、１３〜１８を載置させる載置部１８１と、ステアリングメンバ本体１２を載置させる載置部１８２を有する。載置部１８１は平面状に形成された部位であり、当該部分にブラケット１１、１３から１８を載置させる。載置部１８２は載置部１８１から鉛直に立ち上げて形成された部位であり、凹部が設けられている。当該凹部にはステアリングメンバ本体１２を載置させる。載置部８２はこのように構成することによって、ブラケットが溶接された後でもステアリングメンバ本体１２の角度位置を維持した状態でステアリングメンバ本体１２を載置させることができる。
【００４６】
（溶接部品の製造方法）
次に本実施形態に係る溶接部品の製造方法についてステアリングメンバを例に説明する。図１１は本実施形態に係る溶接部品の製造工程を示すフローチャート、図１２から図１８は本実施形態においてステアリングメンバ本体１２に部品を溶接する様子を示す斜視図である。
【００４７】
本実施形態に係る溶接部品の製造方法は、概説すれば、部品の把持（ステップＳＴ３、４）と、位置決め（ステップＳＴ６）と、溶接（ステップＳＴ１１、１２）と、を有する。
【００４８】
まず、制御部１６０のカウンタａには最初に部品を把持するワークとしてサイドブラケット１１を表す１１をセットし、ハンドリングロボット１１０の制御部にも信号を送信する（ステップＳＴ１）。次にハンドリングロボット１１０は、制御部１６０からの信号によって次に把持する部品を特定する。サイドブラケット１１は、パイプ状のステアリングメンバ本体１２ではないため（ステップＳＴ２：ＮＯ）、ハンドリングロボット１１０の可動把持部１１５ｃは、図２０に示すように第２固定把持部１１５ｂに接近してサイドブラケット１１を把持する（ステップＳＴ３）。そして、ハンドリングロボット１１０は、サイドブラケット１１を搬送し（ステップＳＴ５）、図１２に示すように位置決めしてポジショナー１４０ａに把持させる（ステップＳＴ６）。
【００４９】
次にカウンタａが１４以上となったかが判断され（ステップＳＴ７）、現時点でカウンタａは１４以上となっていないため（ステップＳＴ７：ＮＯ）、次にカウンタａが１２以上となっているかが判断される（ステップＳＴ８）。現時点でカウンタａは１２以上となっていないため、カウンタａに１が追加されて１２となり（ステップＳＴ１３）１９以上となったかが判断される（ステップＳＴ１４）。現時点で１９以上とはなっていないため、ステップＳＴ２まで戻る。
【００５０】
現時点でカウンタａは１２であるため（ステップＳＴ２：ＹＥＳ）、可動把持部１１５ｃは、図１９に示すように、第１固定把持部１１５ａに接近してステアリングメンバ本体１２を把持する（ステップＳＴ４）。
【００５１】
そして、ハンドリングロボット１１０は、図１３に示すようにステアリングメンバ本体１２を搬送して位置決めする（ステップＳＴ５、ＳＴ６）。カウンタａは１２であるためステップＳＴ７はＮＯ、ステップＳＴ８はＹＥＳとなり、溶接ロボット１２０によってサイドブラケット１１とステアリングメンバ本体１２とが溶接される（ステップＳＴ１２）。溶接はワーク同士を近接させた状態で行う。そして、カウンタａに１が追加されて１３となり（ステップＳＴ１３）、カウンタａは１９以上でないためステップＳＴ１４がＮＯとなってステップＳＴ２に戻る。
【００５２】
次にハンドリングロボット１１０は、サイドブラケット１３を把持し、カウンタａは１２でないためステップＳＴ２はＮＯとなり、可動把持部１１５ｃは第２固定把持部１１５ｂに接近してサイドブラケット１３を把持する。その後、カウンタａは１４以上でないためステップＳＴ７はＮＯ、カウンタａは１２以上であるためステップＳＴ８はＹＥＳとなり、図１４に示すようにサイドブラケット１３とステアリングメンバ本体１２とが溶接ロボット１２０によって溶接される（ステップＳＴ１２）。そして、カウンタａに１が追加されて１４となり、再びステップＳＴ２に戻る。
【００５３】
次にハンドリングロボット１１０は、ブラケットエアバッグ１４を把持する。現時点では、カウンタａは１２でないためステップＳＴ２はＮＯとなり、可動把持部１１５ｃは第２固定把持部１１５ｂに接近してブラケットエアバッグ１４を把持する（ステップＳＴ３）。ハンドリングロボット１１０は、ブラケットエアバッグ１４を搬送してステアリングメンバ本体１２の所定の位置に位置決めする（ステップＳＴ５、６）。
【００５４】
カウンタａは現時点で１４以上であるため（ステップＳＴ７：ＹＥＳ）、ハンドリングロボット１１０はブラケット１４を位置決めした位置が当初設定した位置の許容範囲となるように位置補正を行い（ステップＳＴ９）、許容範囲内でなければ（ステップＳＴ１０：ＮＯ）位置補正を繰り返す。位置決め位置が許容範囲内となれば（ステップＳＴ１０：ＹＥＳ）、溶接ロボット１１０によって仮付け溶接（ステップＳＴ１１）および本溶接（ステップＳＴ１２）を行い、カウンタａに１を追加し、１５とする（ステップＳＴ１３）。カウンタａは１９以上でないため、ステップＳＴ１４はＮＯとなり、ステップＳＴ２に戻る。
【００５５】
以降はブラケットエアバッグ１４と同様にカウンタａが１２でないため（ステップＳＴ２：ＮＯ）、可動把持部１１５ｃは第２固定把持部１１５ｂに接近してブラケット１５〜１８を把持して、搬送し、位置決めを行なう（ステップＳＴ３、ＳＴ５、ＳＴ６）。また、ブラケット１５〜１８は図１０に示すように、取り付けられる角度位置が異なるため、位置決めする際にはポジショナー１４０ａ、１４０ｂを適宜回転させたうえでハンドリングロボット１１０によって位置決めを行なう。カウンタａは現時点で１４以上であるためステップＳＴ７はＹＥＳとなり、位置補正（ステップＳＴ９）を行ったうえで仮付け溶接（ステップＳＴ１１）および本溶接（ステップＳＴ１２）をオーディオブラケット１５、１６（図１６、図１７参照）、ブラケットインパクト１７（図１８参照）、およびインストステイ１８（図１参照）について行う。
【００５６】
インストステイ１８の溶接が終わってカウンタａに１が追加されると（ステップＳＴ１３）カウンタａが１９になってすべての部品の溶接が終了し（ステップＳＴ１４：ＹＥＳ）、ステアリングメンバ１０が次工程へと搬送される（ステップＳＴ１５）。
【００５７】
次に本実施形態にかかる作用効果について説明する。溶接により車両部品を製造するなどの際に部品を把持する従来のハンドリングロボットには、様々な部品を把持できるように複数のロッドと、複数のロッドを動作させるための複数のアクチュエーターと、を備えているものがある。このような構成は様々な形状の部品を複数箇所でグリップした状態で把持できるものの、ロッドやアクチュエーターを複数用意しなければならず、装置構成が複雑となって設備のコストが高くなりやすい。
【００５８】
これに対し、本実施形態にかかるハンドリングロボット１１０およびとハンドリングロボット１１０を備えた溶接産品の製造装置１００は、第１固定把持部１１５ａと第２固定把持部１１５ｂのいずれも接近することができる可動把持部１１５ｃを有し、可動把持部１１５ｃに第１のワークであるステアリングメンバ本体１２を把持する第１可動把持部１１５ｄと、ブラケット１１、１３から１８を把持する第２可動把持部１１５ｅと、を備えるように構成している。そのため、従来のようにワークを把持するための把持形状やアクチュエーターを数多く用意しなくても可動把持部１１５ｃを第１固定把持部１１５ａまたは第２固定把持部１１５ｂに接近させる簡単な構成で複数のワークを把持することができ、装置構成を簡素化することができる。
【００５９】
また、第１のワークにあたるステアリングメンバ本体１２を把持する形状として第１固定把持部１１５ａと第１可動把持部１１５ｄは、円形状をくり抜いた形状を押し出した凹形状に構成することによって、パイプ状のステアリングメンバ本体１２との接触面積を多く取ることができ、ステアリングメンバ本体１２をしっかりと把持することができる。
【００６０】
また、第２のワークにあたるブラケット１１、１３〜１８を把持する第２固定把持部１１５ｂおよび第２可動把持部１１５ｅは、円形状などを押し出した突起形状に構成することによって簡単な構成で様々な形状のブラケットを把持することができる。
【００６１】
また、溶接部品の製造装置１００は、溶接ロボット１２０と、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂと、ハンドリングロボット１１０において把持するワークを撮影するカメラ１１６と、カメラ１１６を覆い隠すカバー１１５ｈを有し、可動把持部１１５ｃが第２固定把持部１１５ｂに接近してブラケット１１、１３〜１８を把持する際にはカバー１１５ｈがカメラ１１６をブラケット１１、１３〜１８から遮蔽するように構成している。そのため、溶接の際にスパッタがカメラ１１６に飛散することを防止してカメラ１１６を保護することができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る溶接部品の製造装置１００は、長尺状のステアリングメンバ本体１２にブラケット１１、１３〜１８を溶接したステアリングメンバ１０の製造に例示的に利用することができる。
【００６３】
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲において種々の変更が可能である。図２１（Ａ）〜図２１（Ｃ）は上記実施形態の変形例に係る溶接部品の製造装置を示す斜視図、平面図である。ハンドリングロボット１１０は、溶接部品を製造する際に用いる実施形態について説明したが、これに限定されず、例えば、ある場所から別の場所に複数種類のワークを把持して搬送するような際に用いたりしてもよい。また、上記では製造装置１００においてハンドリングロボット１１０は一台設けられる実施形態について説明したが、これに限定されない。図２１（Ａ）から図２１（Ｃ）に示すように、２台のハンドリングロボット１１０ａ、１１０ｂを協調制御しながらワークの配置を行うことによって、部品の位置決めをより迅速に行なうことができる。なお、台数は２台でなくてもよい。
【００６４】
また、第１固定把持部１１５ａおよび第１可動把持部１１５ｄはステアリングメンバ本体１２の形状に応じて円形状をくり抜いた形状を押し出した凹形状に形成すると記載したが、これに限定されず、第１のワークの形状に応じて多角形などをくり抜いた形状を押し出して形成してもよい。また、第１のワークを把持できれば、第１のワークに応じた形状にくり抜いた形状となっていなくてもよい。
【００６５】
また、第２固定把持部１１５ｂおよび第２可動把持部１１５ｅは、円形状を押し出した突起形状に構成されると記載したが、これに限定されず、第２のワークを把持できれば円以外の多角形を押し出して突起形状を構成してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０  ステアリングメンバ、
１１、１３〜１８  ブラケット（第２のワーク）、
１２  ステアリングメンバ本体（第１のワーク）、
１００  溶接部品の製造装置、
１１０  ハンドリングロボット、
１１１  胴体部、
１１２、１１３、１１４  アーム、
１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ、１１５ｇ  回転部、
１１５  ハンド、
１１５ａ  第１固定把持部、
１１５ｂ  第２固定把持部、
１１５ｃ  可動把持部、
１１５ｄ  第１可動把持部、
１１５ｅ  第２可動把持部、
１１５ｆ  レール、
１１５ｈ  カバー（遮蔽部）、
１１６  カメラ（撮影部）、
１２０  溶接ロボット（溶接部）、
１３０、１３１、１３２  ロケーター、
１４０ａ、１４０ｂ  ポジショナー（保持部）、
１６０  制御部、
１６５  カメラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2016020014.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2016020014.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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