(57)【要約】      （修正有）【課題】ステアリングメンバのパイプのような第１のワークに対してブラケットのような第２のワークを複数のステージにおいて接合する際の接合作業を効率的に行うことができる接合部品の製造方法及び接合装置を提供する。【解決手段】ステアリングメンバ本体にブラケットの接合を２つの接合ステージにおいて行い、作業時間として第１のタクトタイムが許容される第１接合ステージでステアリングメンバ本体にブラケットを接合し、第２のタクトタイムが許容される第２接合ステージでステアリングメンバ本体にブラケットを接合する。第２接合ステージにおいて最初に接合する第２のワークの角度位置への回転は、第１接合ステージにおいて最後に接合されるブラケットの接合後または第２接合ステージにおいて最初に接合するブラケットを接合する前に行い、作業時間ｔ１またはｔ３を第１のタクトタイム以内とし、作業時間ｔ２またはｔ４を第２のタクトタイム以内とする。【選択図】図２２
2016022562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のワークに２以上の第２のワークを、前記第１のワークの周方向の異なる位置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のワークへの前記第２のワークの接合は２箇所以上の接合ステージにおいて行い、
作業時間として第１のタクトタイムが許容される第ｎの接合ステージに、前記第１のワークを搬入し、前記第２のワークを配置して接合し、
作業時間として第２のタクトタイムが許容される第ｎ+１の接合ステージに、前記第１のワークを搬入し、前記第２のワークを配置して接合し、
前記第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する前記第２のワークの角度位置への回転は、前記第ｎの接合ステージにおいて最後に接合される前記第２のワークを接合した後または前記第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する第２のワークを接合する前に行い、前記第ｎの接合ステージにおける作業時間（ｎ）を前記第１のタクトタイム以内とし、前記第ｎ+１の接合ステージにおける作業時間（ｎ+１）を前記第２のタクトタイム以内とすることを特徴とする接合部品の製造方法。
【請求項２】
前記回転を前記第ｎの接合ステージにおいて行った場合に前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイムを超え、および／または、前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイムを超え、かつ、前記回転を前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行った場合に前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイム以内であって前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイム以内となる場合、前記回転は前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行い、
前記回転を前記第ｎの接合ステージにおいて行った場合に前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイム以内であって前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイム以内となり、かつ、前記回転を前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行った場合に前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイムを超え、および／または、前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイムを超える場合、前記回転は第ｎの接合ステージにおいて行う請求項１に記載の接合部品の製造方法。
【請求項３】
前記回転を、前記第ｎの接合ステージで行った場合でも前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイム以内であって前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイム以内となり、かつ、前記回転を前記第ｎ+１の接合ステージで行った場合でも前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイム以内であって前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイム以内となる場合、前記回転は、前記第ｎの接合ステージ及び前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行われる作業の数がより近しくなるパターンにおいて前記第ｎの接合ステージまたは前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行う請求項１に記載の接合部品の製造方法。
【請求項４】
前記第２のワークは、少なくとも２種類のワークを含む請求項１から３のいずれか１項に記載の接合部品の製造方法。
【請求項５】
前記第２のワークの接合は、少なくともいずれかの前記接合ステージにおいて前記第２のワークを接合する設備を複数使用することによって行われる請求項１から４のいずれか１項に記載の接合部品の製造方法。
【請求項６】
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接合されるブラケットである請求項１から５のいずれか１項に記載の接合部品の製造方法。
【請求項７】
第１のワークに２以上の第２のワークを、前記第１のワークの周方向の異なる位置に接合して形成される接合部品の製造装置であって、
前記第１のワークに第２のワークを配置して接合する２以上の接合ステージと、
前記第１のワークに前記第２のワークを配置する配置部と、
前記第２のワークを接合する所定の角度位置に前記第１のワークを回転させる回転部と、
前記第２のワークを前記第１のワークに接合する接合部と、
前記配置部、前記回転部、及び前記接合部を制御する制御部と、を有し、
複数の前記接合ステージにおいて第ｎの接合ステージには作業時間として第１のタクトタイムが設定され、第ｎ+１の接合ステージには作業時間として第２のタクトタイムが設定され、
前記制御部は、前記第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する前記第２のワークの角度位置への回転を、前記第ｎの接合ステージにおいて最後に接合される前記第２のワークを接合した後または前記第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する第２のワークを接合する前に行わせ、前記第ｎの接合ステージにおける作業時間（ｎ）を前記第１のタクトタイム以内とし、前記第ｎ+１の接合ステージにおける作業時間（ｎ+１）を前記第２のタクトタイム以内とすることを特徴とする接合部品の製造装置。
【請求項８】
前記回転部は、前記回転を前記第ｎの接合ステージにおいて行った場合に前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイムを超え、および／または、前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイムを超え、かつ、前記回転を前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行った場合に前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイム以内であって前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイム以内となる場合、前記回転を前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行い、
前記回転を前記第ｎの接合ステージにおいて行った場合に前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイム以内であって前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイム以内となり、かつ、前記回転を前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行った場合に前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイムを超え、および／または、前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイムを超える場合、前記回転を第ｎの接合ステージにおいて行う請求項７に記載の接合部品の製造装置。
【請求項９】
前記回転部は、前記回転を前記第ｎの接合ステージで回転させた場合でも前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイム以内であって前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイム以内となり、かつ、前記回転を前記第ｎ+１の接合ステージで回転させた場合でも前記作業時間（ｎ）が前記第１のタクトタイム以内であって前記作業時間（ｎ+１）が前記第２のタクトタイム以内となる場合、前記回転を前記第ｎの接合ステージ及び前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行われる作業の数がより近しくなるパターンにおいて前記第ｎの接合ステージまたは前記第ｎ+１の接合ステージにおいて行う請求項７に記載の接合部品の製造装置。
【請求項１０】
前記第２のワークは、少なくとも２種類のワークを含む請求項７から９のいずれか1項に記載の接合部品の製造装置。
【請求項１１】
前記配置部は、少なくともいずれかの前記接合ステージにおいて複数備えられる請求項７から１０のいずれか１項に記載の接合部品の製造装置。
【請求項１２】
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、前記長尺部材に接合されるブラケットである請求項７から１１のいずれか１項に記載の接合部品の製造装置。
【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及び製造方法に関する。
【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して構成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、長尺のパイプに複数のブラケットが溶接されている（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２０１０−２１５１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ブラケットは、部品に応じてパイプに接合される位置が異なり、パイプを保持する設備は次に接合する部品の接合に適した状態にパイプを回転させてセットし直すように構成されることがある。また、量産工程では、生産ラインの制約上パイプに接合される部品を１つの場所ではなく複数の場所において行う場合がある。そのような場合にどのブラケットをどのタイミングでパイプに接合するかといった工程設計は完成品である接合部品（ステアリングメンバ）の生産性を左右するため重要である。
【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、ステアリングメンバのパイプのような第１のワークに対してブラケットのような第２のワークを複数のステージにおいて接合する際の接合作業を効率的に行うことができる接合部品の製造方法及び接合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、第１のワークに２以上の第２のワークを、第１のワークの周方向の異なる位置に接合して形成される接合部品の製造方法である。当該方法は、第１のワークへの第２のワークの接合を２箇所以上の接合ステージにおいて行い、作業時間として第１のタクトタイムが許容される第ｎの接合ステージに、第１のワークを搬入し、第２のワークを配置して接合し、作業時間として第２のタクトタイムが許容される第ｎ+１の接合ステージに、前記第１のワークを搬入し、第２のワークを配置して接合する。第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する第２のワークの角度位置への回転は、第ｎの接合ステージにおいて最後に接合される前記第２のワークを接合した後または前記第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する第２のワークを接合する前に行い、前記第ｎの接合ステージにおける作業時間（ｎ）を第１のタクトタイム以内とし、前記第ｎ+１の接合ステージにおける作業時間（ｎ+１）を前記第２のタクトタイム以内とすることを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成する他の本発明は、上記接合部品の製造装置である。当該装置は、第１のワークに第２のワークを配置して接合する２以上の接合ステージと、第１のワークに第２のワークを配置する配置部と、第２のワークを接合する所定の角度位置に第１のワークを回転させる回転部と、第２のワークを第１のワークに接合する接合部と、配置部、回転部、及び接合部を制御する制御部と、を有する。複数の接合ステージにおいて第ｎの接合ステージには作業時間として第１のタクトタイムが設定され、第ｎ+１の接合ステージには作業時間として第２のタクトタイムが設定される。制御部は、第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する第２のワークの角度位置への回転を、第ｎの接合ステージにおいて最後に接合される第２のワークを接合した後または第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する第２のワークを接合する前に行わせ、前記第ｎの接合ステージにおける作業時間（ｎ）を第１のタクトタイム以内とし、前記第ｎ+１の接合ステージにおける作業時間（ｎ+１）を前記第２のタクトタイム以内とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
生産ラインでは各作業場所での作業時間がタクトタイムなどと呼ばれて設定されていることがある。これについて、本発明は、第２ワークの中でも第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合する第２のワークの角度位置への回転を第ｎの接合ステージにおいて最後に接合される第２のワークを接合した後または第ｎ+１の接合ステージにおいて最初に接合される第２のワークを接合する前に行い、第ｎの接合ステージにおける作業時間（ｎ）を第１のタクトタイム以内とし、第ｎ+１の接合ステージにおける作業時間（ｎ+１）を第２のタクトタイム以内となるようにしている。そのため、各接合ステージにおいて設定されたタクトタイムを遵守できるようにしつつ、第ｎの接合ステージにおける第１のワークの搬出角度および第ｎ+１の接合ステージにおける第１のワークの搬入角度を任意に決めることができ、第２のワークの接合作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る接合部品の製造装置を示す斜視図、平面図である。
【図２】同実施形態に係る接合部品の一例を示す斜視図である。
【図３】同実施形態に係る接合部品の一例を示す正面図である。
【図４】同実施形態に係る接合部品の一例を示す側面図である。
【図５】図５（Ａ）から図５（Ｃ）は同実施形態に係る接合部品の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６】図６（Ａ）、図６（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７】図７（Ａ）、図７（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８】図８（Ａ）〜図８（Ｄ）は同製造装置を構成するハンドロボットを示す斜視図、正面図、平面図、及び先端のハンドを示す拡大図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（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１０】同製造装置の第１接合ステージ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１１】サイドブラケットとステアリングメンバ本体を接合する様子を示す斜視図である。
【図１２】ステアリングメンバ本体に図１０と逆側のサイドブラケットを接合する様子を示す斜視図である。
【図１３】ステアリングメンバ本体にブラケットエアバッグを接合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を回転させた状態を示す斜視図である。
【図１５】ステアリングメンバ本体を部品載置部に載置する様子を示す斜視図である。
【図１６】第２接合ステージにおいてステアリングメンバ本体を把持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接合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オーディオブラケットを接合する様子を示す斜視図である。
【図１９】ステアリングメンバ本体にブラケットインパクトを接合する様子を示す斜視図である。
【図２０】ステアリングメンバ本体にインストステイを接合する様子を示す斜視図である。
【図２１】ステアリングメンバを部品載置部に載置する様子を示す斜視図である。
【図２２】ステアリングメンバを製造する流れを示すフローチャートである。
【図２３】図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）は部品を接合する順序について説明するチャート、図２３（Ｃ）、図２３（Ｄ）は変形例を示すチャートである。
【図２４】図２４（Ａ）、図２４（Ｂ）は本実施形態の変形例に係る斜視図、平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の一実施形態に係る接合部品の製造装置を示す斜視図、平面図である。本実施形態に係る接合部品は、例えば自動車のステアリングメンバに適用することができる。接合部品の製造装置３００は、第１接合部１００と、第２接合部２００と、部品載置部８０と、コンベア９０と、を有する。第１接合部１００は、第１接合ステージＡに設置され、第２接合部２００は第２接合ステージＢに設置される。詳細については後述する。
【００１２】
（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接合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２から図４は実施形態に係る接合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２〜図４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２から図４に示すように、第２のワークにあたるブラケット１１、１３から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が、これに限定されず、一種類であってもよい。
【００１３】
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３００に配置又は配置された上でステアリングメンバ本体１２に接合される。サイドブラケット１１はポジショナー１４０ａ、２４０ａに、サイドブラケット１３はポジショナー１４０ｂ、２４０ｂに把持される。また、サイドブラケット１１、１３は、図２、図６、図７に示すように、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂ、２４０ａ、２４０ｂ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との接合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。
【００１４】
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接合される。本実施形態においては一例として、図４に示すように、９０度の位置にブラケットエアバッグ１４が配置され、オーディオブラケット１５、１６が２２５度の位置に配置され、ブラケットインパクト１７が２７０度の位置に配置され、インストステイ１８が４５度の位置に配置される。
【００１５】
（ステアリングメンバの製造装置）
次に本実施形態に係る接合部品の製造装置について説明する。図５（Ａ）から図５（Ｃ）は同実施形態に係る接合部品の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、図６（Ａ）、図６（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７（Ａ）、図７（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８（Ａ）〜図８（Ｄ）は同製造装置を構成するハンドロボットを示す斜視図、正面図、平面図、及び先端のハンドを示す拡大図、図９（Ａ）〜図９（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。接合部品の製造装置３００は、上記のように第１接合部１００と、第２接合部２００と、部品載置部８０と、コンベア９０と、を有する。第１接合部１００は、ハンドロボット１１０（ハンドリングロボットとも呼ばれる。配置部に相当）と、溶接ロボット１２０（接合部に相当）と、ロケーター１３０と、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂ（回転部に相当）と、制御部１６０と、カメラ１６５と、を有する。第２接合部２００は、ハンドロボット２１０と、溶接ロボット２２０と、ロケーター２３０と、ポジショナー２４０ａ、２４０ｂと、制御部２６０と、カメラ２６５と、を有する。ステアリングメンバ本体１２へのブラケット１１、１３〜１８の接合は第１接合ステージＡと第２接合ステージＢの２箇所で行われるが、接合箇所は複数箇所であれば２箇所に限定されない。
【００１６】
ハンドロボット１１０は、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、固定部１１５ａと、可動部１１５ｂと、レール１１５ｃと、回転部１１５ｄと、カメラ１１６と、を有する。固定部１１５ａは、レール１１５ｃに固定した状態で取り付けられている。可動部１１５ｂは、レール１１５ｃにおいてレール１１５ｃの伸びる方向に移動可能に取り付けられている。回転部１１５ｄは、固定部１１５ａと、可動部１１５ｂと、レール１１５ｃと、を固定部１１５ａや可動部１１５ｂの伸びる方向を回転軸として回転可能にしている。このように、ハンドロボット１１０は、回転軸が多数設けられた多関節のロボットであり、上記のように構成することによって、ワークとなる部品を様々な状態で把持したり、様々な軌跡から接合される他の部品にアプローチしたりすることができる。
【００１８】
カメラ１１６は、レール１１５ｃに内蔵されており、ハンド１１５が部品を把持する際に当該部品を撮影して把持した部品の向きや大きさを把握するために使用される。
【００１９】
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、ハンドロボット１１５によって位置決めされ、接合された部品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。
【００２０】
ハンドロボット１１０は、部品を部品載置部８０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ロボットの動作と同様であるため、説明を省略する。
【００２１】
溶接ロボット１２０は、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２１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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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１３１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。
【００２８】
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。
【００２９】
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７（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。
【００３０】
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３００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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
動力部１４７は、クランパー１４５、１４６を動作させるためのモーター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。
【００３４】
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に接合された後は、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。
【００３５】
制御部１６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＬＡＮなどから構成され、ハンドロボット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、第２接合部２００の制御部２６０と通信を行い、第１接合部１００での接合が終わった際の信号などを送信して第２接合部２００との連携を行う。また、制御部１６０、２６０は、ステアリングメンバ本体１２に接合するブラケット１１、１３〜１８を第１接合ステージと第２接合ステージでどのような順番でどのように振り分けて接合を行うかを決定する。また、制御部１６０には第１接合ステージＡにおけるタクトタイムＴ（１）が設定され、制御部２６０には第２接合ステージＢにおけるタクトタイムＴ（２）が設定されている。詳細については後述する。
【００３６】
第２接合部２００におけるハンドロボット２１０はハンドロボット１１０と、溶接ロボット２２０は溶接ロボット１２０と、ロケーター２３０はロケーター１３０と、ポジショナー２４０ａ、２４０ｂはポジショナー１４０ａ、１４０ｂと同様の構成であるため、説明を省略する。
【００３７】
部品載置部８０は、ステアリングメンバ本体１２を除くブラケット１１、１３から１８を載置させる載置部８１と、ステアリングメンバ本体１２を載置させる載置部８２を有する。載置部８１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８２は載置部８１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、ブラケットが接合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。
【００３８】
コンベヤ９０は、ベルトやローラーといった構成等を有し、生産ラインにおいて部品を搬送する設備であるが、上記構成は従来と同様であるので具体的な説明は省略する。
【００３９】
（接合部品の製造方法）
次に本実施形態に係る接合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１０から図２１は本実施形態においてステアリングメンバ本体１２に部品を接合する様子を示す斜視図、図２２はステアリングメンバの製造方法ついて説明するフローチャート、図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）は同実施形態において部品を接合する順序について説明するチャート、図２３（Ｃ）、図２３（Ｄ）は変形例を示すチャートである。
【００４０】
本実施形態に係る接合部品の製造方法は、概説すれば、第１接合ステージＡ、第２接合ステージＢで行う作業を決定し、第１接合ステージＡ、第２接合ステージＢでの接合を実際に行う。本実施形態では、特に第２接合ステージＢで最初に接合する部品を所定の角度位置に回転させる作業を第１接合ステージＡまたは第２接合ステージＢのいずれで行うかを決定する。なお、図１０から図１４、図１７から図２０では図面の見やすさの観点からコンベヤ９０を省略している。
【００４１】
本実施形態では、まずステアリングメンバ本体１２に接合する部品の順番を決定する。部品を接合する順番は各接合ステージにおいて設定されているタクトタイム以内で接合の作業が行えるかによって決定される。本実施形態においてタクトタイムとは、各接合ステージにおいて接合の作業を行う際に必要とする時間のことで工程作業時間とも呼ばれたりする。本実施形態において第１接合ステージＡ、第２接合ステージＢのタクトタイムＴ（１）、Ｔ（２）は７０秒とするが、あくまで例示であり、両者のタクトタイムは異なっていてもよい。
【００４２】
ステアリングメンバ本体１２への部品の接合は、上記のようにサイドブラケット１１、サイドブラケット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の順番で行われるとする。そして、第１接合ステージＡではサイドブラケット１１、１３、ブラケットエアバッグ１４までの接合が行われ、第２接合ステージＢにおいて残りのブラケット１５から１８が接合されるように設定されているとする。つまり、この場合、第１接合ステージＡではサイドブラケット１１、１３、ブラケットエアバッグ１４の３つが個数として設定され、第２接合ステージＢでは残りのブラケット１５〜１８の４個が個数として設定される（ステップＳＴ１）。
【００４３】
そして、制御部１６０は第２接合ステージＢで最初に接合されるオーディオブラケット１５の角度位置に第１接合ステージＡで回転させた場合の第１接合ステージＡでの作業時間ｔ１を求める。制御部２６０は同じ場合に第２接合ステージＢでの作業時間ｔ２を求める（ステップＳＴ２）。また、制御部１６０は、同様にオーディオブラケット１５の角度位置に第２接合ステージＢで回転させた場合の第１接合ステージＡでの作業時間ｔ３を求め、制御部２６０は、同じ場合に第２接合ステージＢでの作業時間ｔ４を求める（ステップＳＴ３）。
【００４４】
図２３（Ａ）では第１接合ステージＡにおいてオーディオブラケット１５の角度位置に回転させた場合が表示されており、第１接合ステージでの作業時間ｔ１は５７秒、第２接合ステージＢでの作業時間ｔ２は６６秒となる。これに対して、図２３（Ｂ）に示すように、オーディオブラケット１５の角度位置に第２接合ステージＢで回転させた場合の第１接合ステージＡでの作業時間ｔ３は４５秒であり、第２接合ステージＢでの作業時間ｔ４は７８秒となる。
【００４５】
上記のように、オーディオブラケット１５の角度位置に第１接合ステージＡで回転させた場合、作業時間ｔ１、ｔ２はいずれもタクトタイムである７０秒以下となる。反対に、オーディオブラケット１５の角度位置に第２接合ステージＢにおいて回転させた場合、作業時間ｔ４が７８秒になって７０秒を超えてしまう。このように、第２接合ステージＢで回転させた場合の作業時間ｔ３、ｔ４の少なくともいずれかがタクトタイムを越え、作業時間ｔ１、ｔ２はタクトタイム以内となる場合、オーディオブラケット１５の角度位置への回転は第１接合ステージＡにおいて行うように設定する（ステップＳＴ５）。
【００４６】
図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）には示していないが、上記とは反対にオーディオブラケット１５の角度位置に第１接合ステージＡにおいて回転させると作業時間ｔ１、ｔ２の少なくともいずれかが７０秒を超え、作業時間ｔ３、ｔ４がタクトタイム以内となる場合、オーディオブラケット１５の角度位置への回転は第２接合ステージＢにおいて行う（ステップＳＴ６）。
【００４７】
上記と異なり、オーディオブラケット１５の角度位置に第１接合ステージＡで回転させても第２接合ステージＢで回転させてもｔ１、ｔ２の少なくともいずれかがタクトタイムを越え、かつｔ３、ｔ４の少なくともいずれかがタクトタイムを超える場合、ステップＳＴ１に戻って第１接合ステージＡ、第２接合ステージＢで接合する部品の再設定を行う（ステップＳＴ１）。
【００４８】
ステップＳＴ７の場合について、上記とはブラケットの接合順番が別の場合を例に説明する。サイドブラケット１１、１３の接合が終わった後のブラケットの接合順序が図２３（Ｃ）、図２３（Ｄ）に示すように、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、ブラケットエアバッグ１４の順番で行われ、第２接合ステージＢで最初にブラケットインパクト１７が接合される場合を考える。この時のブラケットインパクト１７の角度位置への回転に必要な時間は４秒とする。タクトタイムＴ（１）、Ｔ（２）は上記と同様に７０秒とする。
【００４９】
図２３（Ｃ）に示すように、第２接合ステージＢで最初に接合するブラケットインパクト１７の角度位置に第１接合ステージAで回転させた場合、ｔ１は５９秒、ｔ２は５６秒といずれも７０秒以内となる。また、図２３（Ｄ）に示すように、第２接合ステージＢで上記角度位置に回転させた場合でもｔ３は５５秒、ｔ４は６０秒となり、いずれも７０秒以内となる。
【００５０】
図２３（Ｃ）に示すように、回転を第１接合ステージＡで行うと第１接合ステージＡでの作業数は１２、第２接合ステージＢでの作業数は１０となる。反対に回転を第２接合ステージＢで行うと、図２３（Ｄ）に示すように、第１接合ステージＡでの作業数は１１、第２接合ステージＢでの作業数は１１となる。この場合、ブラケットインパクト１７の角度位置への回転は、作業数が第１接合ステージと第２接合ステージとでより近しくなるように、第２接合ステージＢにおいて行うように設定する（ステップＳＴ７）。機械設備などの寿命の観点から複数のステージ間での作業数をより近しくすれば設備の寿命を均等にすることができ、設備費用の観点から効率化を図ることができる。
【００５１】
先ほどのブラケットの接合順番における説明に戻る。各ステージでの作業工程が決定できたら、第１接合ステージＡ、第２接合ステージＢでの接合作業を実際に行う（ステップＳＴ８、９）。すなわち、図１０、１１に示すように、第１接合ステージＡでは、サイドブラケット１１をポジショナー１４０ａに把持させ、ステアリングメンバ本体１２をサイドブラケット１１に位置決めして溶接を行う。そして、図１２に示すように、サイドブラケット１３を配置してポジショナー１４０ｂを移動させて把持させ、接合する。さらにそこから図１３に示すように、ブラケットエアバッグ１４を配置して接合する。この状態のワークを仮に中間アセンブリ１９と呼ぶことにする。そして、図１４に示すように、第２接合ステージＢにおいて最初に接合するオーディオブラケット１５の角度位置にあらかじめ第１接合ステージAで回転させ、図１５に示すように中間アセンブリ１９を搬出する。
【００５２】
そして、図１６に示すように第２接合ステージＢにおいて中間アセンブリ１９をポジショナー２４０ａ、２４０ｂに把持させて、図１７に示すようにオーディオブラケット１５を配置して接合を行う。そして、図１８に示すようにオーディオブラケット１６を配置して接合を行い、図１９に示すようにブラケットインパクト１７の角度位置にステアリングメンバ本体１２を回転させてブラケットインパクト１７を配置して接合を行う。そして、図２０に示すようにインストステイ１８を接合する角度位置にステアリングメンバ本体１２を回転させて、インストステイ１８を配置して接合を行う。最後に図２１に示すように、ハンドロボット２１０によって第２接合ステージＢからステアリングメンバ１０を搬出して部品載置部８０に載置して後工程へと搬送させる。
【００５３】
次に本実施形態に係る作用効果について説明する。ステアリングメンバのような接合部品はパイプ状のステアリングメンバ本体の周方向において異なる角度位置にブラケットが取り付けられ、ステアリングメンバ本体はブラケットの接合のために回転させることがある。また、ステアリングメンバ本体に接合する部品は量産ラインにおいて必ずしも一箇所ではなく複数箇所に分けて接合する場合がある。そのような場合に部品の接合を各工程にどのように割り振って作業を行うかは完成品である接合部品の生産性に大きく影響を与えるため重要である。
【００５４】
これについて、本実施形態では第１接合ステージＡと第２接合ステージＢにおいてステアリングメンバ本体１２にブラケット１１、１３から１８を接合する場合に、第２接合ステージＢにおいて最初に接合するブラケットの角度位置に回転させる作業を第１接合ステージＡに最後に接合するブラケットを接合した後または第２接合ステージＢにおいて最初に接合するブラケットを接合する前に行い、第１接合ステージにおける作業時間ｔ１またはｔ３を第１接合ステージＡに許容されるタクトタイムＴ（１）以内とし、第２接合ステージＢにおける作業時間ｔ２またはｔ４を第２接合ステージＢにおいて許容されるタクトタイムＴ（２）以内とするようにしている。そのため、各接合ステージにおいて設定されたタクトタイムを遵守しつつステアリングメンバ本体１２の第１の接合ステージＡの搬出角度または第２接合ステージＢの搬入角度を任意に決めることができ、第２のワークの接合作業を効率的に行うことができる。
【００５５】
また、より具体的には、第２接合ステージＢで最初に接合されるブラケット１５の角度位置に第２接合ステージＢで回転させるとｔ３、ｔ４の少なくともいずれかがタクトタイムＴ（１）、Ｔ（２）を超え、かつ、ｔ１、ｔ２がいずれもＴ（１）、Ｔ（２）以内となる場合には第１接合ステージＡにおいて上記角度位置に回転させる。また、上記角度位置に第１接合ステージＡで回転させるとｔ１、ｔ２の少なくともいずれかがタクトタイムＴ（１）、Ｔ（２）を超え、かつ、ｔ３、ｔ４がいずれもタクトタイムＴ（１）、Ｔ（２）以内となる場合には第２接合ステージＢにおいて回転を行うようにすることによって、第２のワークの接合作業を効率的に行うことができる。
【００５６】
また、上記角度位置に第１接合ステージＡで回転させた場合でもｔ１、ｔ２がタクトタイムＴ（１）、Ｔ（２）以内となり、かつ、第２接合ステージＢで回転させた場合でもｔ３、ｔ４がタクトタイムＴ（１）、Ｔ（２）以内となる場合、当該回転は第１接合ステージＡおよび第２接合ステージＢにおける作業数がより近しくなるパターンにおいて第１接合ステージＡまたは第２接合ステージＢのいずれかで行うようにしている。そのため、各ステージにおける設備の寿命を均等に近づけることができ、装置全体としての設備交換の寿命を延ばして生産性を効率化させることができる。
【００５７】
また、ステアリングメンバ本体１２に接合されるブラケットは上記のように複数種類のブラケットとすることができる。
【００５８】
また、本実施形態に係る接合部品の第１のワークは長尺状のステアリングメンバ本体１２として、第２のワークはブラケット１１、１３〜１８として構成することができる。
【００５９】
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。上記では第１接合部１００および第２接合部２００のいずれもブラケットを把持するハンドロボットが各々一台によって構成される実施形態について記載したが、これに限定されない。図２４（Ａ）、図２４（Ｂ）に示すように２台のハンドロボット１１０ａ、１１０ｂ（２１０ａ、２１０ｂ）を協調制御させてワークの配置を行うように構成してもよく、ロボットは２台より多く構成してもよい。このように構成することによって生産時間の短縮をさらに図って生産性を向上させることができる。また、ポジショナー１４０ａ、１４０ｂ、２４０ａ、２４０ｂは第２のワークを配置する角度位置に第１のワークにあたるステアリングメンバ本体１２を回転させると記載したが、これに限定されず、直前の角度位置からの回転角が1度などのように微小であって回転を行わなくても次に接合するワークを位置決めできる場合にはポジショナー１４０ａ、１４０ｂ、２４０ａ、２４０ｂによる回転を行せなくてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
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  第１接合部、
１１０、２１０  ハンドロボット（配置部）、
１２０、２２０  溶接ロボット（接合部）、
１３０、１３１、１３２、２３０、２３１、２３２  ロケーター、
１４０ａ、１４０ｂ、２４０ａ、２４０ｂ  ポジショナー（回転部）、
１６０、２６０  制御部、
１６５、２６５  カメラ、
Ａ  第１接合ステージ（第ｎの接合ステージ）、
Ｂ  第２接合ステージ（第ｎ+１の接合ステージ）、
ｔ１  第２接合ステージで最初に接合する部品を第１接合ステージで回転させた際の第１接合ステージでの作業時間、
ｔ２  第２接合ステージで最初に接合する部品を第１接合ステージで回転させた際の第２接合ステージでの作業時間、
ｔ３  第２接合ステージで最初に接合する部品を第２接合ステージで回転させた際の第１接合ステージでの作業時間、
ｔ４  第２接合ステージで最初に接合する部品を第２接合ステージで回転させた際の第２接合ステージでの作業時間、
ｔ（ｐ）  第１接合ステージでのタクトタイム、
ｔ（ｑ）  第２接合ステージでのタクトタイム。
【図１】
2016022562.tif 000003
【図２】
2016022562.tif 000004
【図３】
2016022562.tif 000005
【図４】
2016022562.tif 000006
【図５】
2016022562.tif 000007
【図６】
2016022562.tif 000008
【図７】
2016022562.tif 000009
【図８】
2016022562.tif 000010
【図９】
2016022562.tif 000011
【図１０】
2016022562.tif 000012
【図１１】
2016022562.tif 000013
【図１２】
2016022562.tif 000014
【図１３】
2016022562.tif 000015
【図１４】
2016022562.tif 000016
【図１５】
2016022562.tif 000017
【図１６】
2016022562.tif 000018
【図１７】
2016022562.tif 000019
【図１８】
2016022562.tif 000020
【図１９】
2016022562.tif 000021
【図２０】
2016022562.tif 000022
【図２１】
2016022562.tif 000023
【図２２】
2016022562.tif 000024
【図２３】
2016022562.tif 000025
【図２４】
2016022562.tif 000026