(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被組付物に互いに離間させて組み付けるべき２組の部品を当該部品の組付装置に供給する部品供給装置であって、
ターンテーブル上に、２組の部品を支持する治具をターンテーブルの回転軸線に直交する所定の方向に離間させて１対に配置し、両治具の一方と他方とをターンテーブルの周囲一側のセット位置と他側の受渡し位置とにターンテーブルの回転で交互に反転自在とし、セット位置で治具に２組の部品をセットし、受渡し位置で組付装置に２組の部品を受渡すものにおいて、
前記所定の方向をＸ軸方向として、各治具を、２組の部品の一方を支持する固定治具部と、固定治具部に対しＸ軸方向内側でＸ軸方向に移動自在であって、２組の部品の他方を支持する可動治具部とで構成し、
受渡し位置に存する治具の固定治具部と可動治具部のＸ軸方向間隔が広く、セット位置に存する治具の固定治具部と可動治具部のＸ軸方向間隔が狭くなるように両治具の可動治具部を移動させる、
ことを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
前記ターンテーブル上に、単一の駆動源でＸ軸方向に移動される可動枠を設け、この可動枠に前記両治具の可動治具部を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記受渡し位置に存する治具の固定治具部と可動治具部のＸ軸方向間隔を広くしたとき、該両治具部の間に前記ターンテーブルの回転中心が入るようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被組付物に互いに離間させて組み付けるべき２組の部品を当該部品の組付装置に供給する部品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のルーフの左右両側部にルーフレール用のスッタドボルトを取り付けることがある。そして、被組付物たるルーフに部品たるスッタドボルトを取り付ける際は、専用の治具上に、左右２組のスッタドボルトをルーフの左右両側部間の距離に等しい間隔を空けてセットし、スッタドボルト用の組付装置に治具上の左右２組のスッタドボルトを受渡して、組付装置によりルーフの左右両側部にスッタドボルトを組み付け、溶接ロボット等によりルーフにスッタドボルトを溶接している。
【０００３】
ところで、治具が１つであると、組付装置へのスッタドボルトの受渡しが完了するまで次のスッタドボルトを治具にセットできず作業能率が悪くなる。この場合、ターンテーブル上に、左右２組のスッタドボルトを支持する治具をターンテーブルの回転軸線に直交する所定の方向に離間させて１対に配置し、両治具の一方と他方とをターンテーブルの周囲一側のセット位置と他側の受渡し位置とにターンテーブルの回転で交互に反転自在とし、セット位置で治具に左右２組のスッタドボルトをセットし、受渡し位置で組付装置に左右２組のスッタドボルトを受渡すようにすれば、スッタドボルトの受渡し作業とセット作業とを同時に行うことができ、作業能率が向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如くターンテーブルを用いる場合、セット位置におけるセット作業はターンテーブルの外側からしか行い得ず、ターンテーブルの外縁寄りの治具部分に対する左右一方の組のスッタドボルトのセット作業は容易に行うことができても、他方の組のスッタドボルトはターンテーブルの外縁からかなり内方に離れた治具部分にセットしなければならず、セット作業が面倒になる。
【０００５】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、被組付物に互いに離間させて組み付けるべき２組の部品を当該部品の組付装置に能率良く供給でき、且つ、部品のセット作業も容易に行い得られるようにした部品供給装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、被組付物に互いに離間させて組み付けるべき２組の部品を当該部品の組付装置に供給する部品供給装置であって、ターンテーブル上に、２組の部品を支持する治具をターンテーブルの回転軸線に直交する所定の方向に離間させて１対に配置し、両治具の一方と他方とをターンテーブルの周囲一側のセット位置と他側の受渡し位置とにターンテーブルの回転で交互に反転自在とし、セット位置で治具に２組の部品をセットし、受渡し位置で組付装置に２組の部品を受渡すものにおいて、前記直径方向をＸ軸方向として、各治具を、２組の部品の一方を支持する固定治具部と、固定治具部に対しＸ軸方向内側でＸ軸方向に移動自在であって、２組の部品の他方を支持する可動治具部とで構成し、受渡し位置に存する治具の固定治具部と可動治具部のＸ軸方向間隔が広く、セット位置に存する治具の固定治具部と可動治具部のＸ軸方向間隔が狭くなるように両治具の可動治具部を移動させている。
【０００７】
本発明によれば、受渡し位置において組付装置に２組の部品を被組付物の部品組付位置間の距離に等しい所定距離離間させた状態で受渡すことができると共に、セット位置では治具の固定治具部に可動治具部を接近させて、両治具部に２組の部品を容易にセットすることができる。
【０００８】
尚、両治具の可動治具部を各別の駆動源で移動することも考えられるが、ターンテーブル上に、単一の駆動源でＸ軸方向に移動される可動枠を設け、この可動枠に両治具の可動治具部を取り付けておけば、駆動源が１個で足り、コストダウンを図れるとともに、両治具の可動治具部の移動スペースを個別に確保する必要がなく、ターンテーブルを小型化できる。更に、受渡し位置に存する治具の固定治具部と可動治具部のＸ軸方向間隔を広くしたとき、該両治具部間にターンテーブルの回転中心が入るようにしておけば、ターンテーブルを一層小型化でき、有利である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、自動車のルーフＷをアウタパネルＷＯに各種インナ部材ＷＩを結合して組立てるルーフ組立装置を示している。尚、ルーフＷの左右各側の側縁部には、図１６に示す如く、ルーフレールやルーフモール用クリップを固定するためのスタッドボルトＷＢが複数取り付けられている。
【００１０】
ルーフ組立装置は、インナセットステーションＳＴ１と、溶接ステーションＳＴ２と、アウタ投入ステーションＳＴ３と、シーリングステーションＳＴ４と、ボルト投入ステーションＳＴ５を備えている。そして、インナセットステーションＳＴ１と溶接ステーションＳＴ２との間に往復動自在なセット治具１上にインナセットステーションＳＴ１において各種インナ部材ＷＩをセットすると共に、アウタ投入ステーションＳＴ３に投入されたアウタパネルＷＯを第１ハンドリングロボット２によりシーリングステーションＳＴ４に搬送して、アウタパネルＷＯに複数のシーリングロボット３でシーリング剤を塗布し、次に、溶接ステーションＳＴ２に往動されたセット治具１上に第１ハンドリングロボット２によりアウタパネルＷＯをインナ部材ＷＩに重ねた状態でセットして、複数の溶接ロボット４によりアウタパネルＷＯにインナ部材ＷＩを仮付け溶接し、このようにして組立てられたルーフＷの左右両側縁部に、ボルト投入ステーションＳＴ５に投入された左右２組のスタッドボルトＷＢを第２ハンドリングロボット５によりセットし、この状態で第２ハンドリングロボット５によりルーフＷを溶接ステーションＳＴ２から持ち上げて、前記溶接ロボット４によりスタッドボルトＷＢをルーフＷに溶接すると共にルーフＷに増打ち溶接を施し、溶接後ルーフＷを第２ハンドリングロボット５により図外の搬送装置に払い出す。
【００１１】
アウタパネルＷＯは台車６によってアウタ投入ステーションＳＴ３に投入される。台車６は、図２、図４に示す如く、上下複数段の棚部６ａを備えており、各棚部６ａに数枚のアウタパネルＷＯを積層状態で収納し得るようにしている。各棚部６ａは、アウタパネルＷＯをその前後両端部で横方向に引き出し自在に支持するように構成されている。
【００１２】
また、アウタ投入ステーションＳＴ３の横方向一側には、台車６から引き出されたアウタパネルＷＯを支持する支持台装置７が設けられている。支持台装置７は、図２乃至図４に示す如く、前後１対の支柱枠７０，７０間に昇降自在に支持させた台枠７１を備えており、台枠７１上にアウタパネルＷＯの前端部を支持するワーク受け７２と、アウタパネルＷＯの後端部を支持するワーク受け７３とを設け、各ワーク受け７２，７３にアウタパネルＷＯの前後の各端縁に当接するガイド７２ａ，７３ａと、アウタパネルＷＯの引き出し方向の側縁に当接してアウタパネルＷＯの引き出し位置を規制するストッパ７２ｂ，７３ｂとを取付けて、両ワーク受け７２，７３によりアウタパネルＷＯを位置決めして支持し得るようにしている。また、各ワーク受け７２，７３をシリンダ７２ｃ，７３ｃによりガイドレール７２ｄ，７３ｄに沿って横方向に進退自在とし、台枠７１の昇降時は台車６の棚部６ａに各ワーク受け７２，７３が干渉しないように各ワーク受け７２，７３を横方向外方に退去させる。更に、長さの異なる複数機種のアウタパネルＷＯに対処し得るよう、ワーク受け７３を、台枠７１に対しロッドレスシリンダ７３ｅによりガイドレール７３ｆに沿って前後方向に位置調整されるスライダ７３ｇ上に設けている。尚、台車６は機種に応じた専用品になっている。
【００１３】
台枠７１は、各支持枠７０に立設したロッドレスシリンダ７１ａにより各支持枠７０に固定のガイドレール７１ｂに沿って昇降される。また、台枠７１の下面に前後方向に長手の同期シャフト７１ｃを軸支し、同期シャフト７１ｃの両端に前後の支柱枠７０，７０に取付けたラック７１ｄ，７１ｄに噛合するピニオン７１ｅ，７１ｅを固定し、台枠７１の前後両端が同期して昇降されるようにしている。そして、台枠７１をワーク受け７２，７３が台車６の棚部６ａと同レベルになる位置で停止させ、次に、この棚部６ａに収納されている積層状態のアウタパネルＷＯを第１ハンドリングロボット２により台車６から引き出してワーク受け７２，７３上に載置し、その後第１ハンドリングロボット２によりアウタパネルＷＯを上側のものから１枚ずつ取上げ、シーリングステーションＳＴ４を経由して作業ステーションたる溶接ステーションＳＴ２に移載する。
【００１４】
第１ハンドリングロボット２の動作端たる手首２ａの先端にはアウタパネルＷＯを保持可能なロボットハンド２０が搭載されている。ロボットハンド２０は、図５及び図６に示す如く、アウタパネルＷＯの長手方向に長手のハンド本体２１に取付けた複数の吸着パッド２２と、ハンド本体２１の両側部に夫々揺動自在に枢着した複数の落下防止アーム２３とを備えており、これら吸着パッド２２でアウタパネルＷＯを吸着保持し、アウタパネルＷＯを取り上げた状態で落下防止アーム２３を横方向内方に揺動させて、アウタパネルＷＯがハンド治具２０から落下することを防止できるようにしている。ハンド本体２１の各側部の複数の落下防止アーム２３は、ハンド本体２１に軸支した同期シャフト２３ａに夫々リンク２３ｂを介して連結されており、同期シャフト２３ａを駆動する単一のシリンダ２３ｃにより複数の落下防止アーム２３が同期して揺動される。尚、吸着パッド２２は複数機種のアウタパネルＷＯに対応できるように配置されている。
【００１５】
また、ロボットハンド２０には、ハンド本体２１の一端部外方に突出するアーム部２４が設けられている。アーム部２４は、側面視略Ｌ字状の１対のアーム片２４ａ，２４ａと、両アーム片２４ａ，２４ａの先端間に横設したクロスバー２４ｂとで構成されている。そして、アーム部２４をハンド本体２１の一端部に両アーム片２４ａ，２４ａの基端間に横設したシャフト２４ｃを介して揺動自在に軸支し、シリンダ２４ｄによりアーム部２４を図５に実線で示す突出位置から仮想線で示す収納位置に揺動し得るようにしている。台車６の棚部６ａからのアウタパネルＷＯの引き出しに際しては、ロボットハンド２０を、ハンド本体２１の一端部が台車６側を向く姿勢にして、支持台装置７の台枠７１のワーク受け７２，７３間に位置させ、アーム部２４を突出位置に揺動させた状態でロボットハンド２０を第１ハンドリングロボット２の動作により横方向に移動して、図７に示す如く、今回の引き出し作業対象となる棚部６ａに支持されている積層状態のアウタパネルの最下側のアウタパネルＷＯにアーム部２４を引っ掛け、この棚部から積層状態のアウタパネルＷＯをワーク受け７２，７３上に引き出す。その後、ワーク受け７２，７３上の積層状態のアウタパネルＷＯを上側のものから１枚ずつロボットハンド２０で保持し、シーリングステーションＳＴ４を経由して溶接ステーションＳＴ２に移載するが、この移載作業に際してはアーム部２４を収納位置に揺動させ、アーム部２４がセット治具１上のクランプ部材等の他の機器に干渉しないようにする。
【００１６】
第２ハンドリングロボット５の動作端たる手首５ａの先端にはルーフＷとスタッドボルトＷＢとを保持可能なロボットハンド５０が取り付けられている。ロボットハンド５０は、図８及び図９に示す如く、ハンド本体５１の各側部にルーフ用の保持具５２とスタッドボルト用の保持具５３とを夫々複数個備えている。ルーフ用保持具５２はルーフＷの側縁部を把持するクランプ部材で構成されている。また、スタッドボルト用保持具５３は、図１０乃至図１２に示す如く、シリンダ５３ａで開閉される一対のクランプアーム５３ｂ，５３ｂによってスタッドボルトＷＢを把持するクランプ部材で構成されている。そして、ハンド本体５１の側部に固定のブラッケト５３ｃにシリンダ５３ｄを立設し、このシリンダ５３ｄで上下動される可動ブラッケト５３ｅにスタッドボルト用保持具５３と、スタッドボルトＷＢの存在を確認する近接スイッチ５３ｆとを取り付けている。尚、スタッドボルトＷＢはルーフＷの側縁部の複数箇所に夫々前後１対に取り付けられるため、ハンド本体５１の側部の複数箇所にスタッドボルト用保持具５３を夫々前後１対に設けている。クランプアーム５３ｂは、溶接時に飛散するスパッタが付着し難い銅系材料、例えば、ベリリウムを含有する銅合金で形成され、硬度アップのため熱処理を施している。また、スタッドボルトＷＢの下端には座板ＷＢａが固着されており、ルーフＷの側縁部に座板ＷＢａにおいてスタッドボルトＷＢを溶接する。
【００１７】
ボルト投入ステーションＳＴ５には、スタッドボルト用の組付装置たる第２ハンドリングロボット５に左右２組のスタッドボルトＷＢを供給するボルト供給装置８が配置されている。ボルト供給装置８は、図１３乃至図１５に示す如く、基台８０に回転自在に支持したターンテーブル８１上に、第１と第２の１対の治具８２1、８２2をターンテーブル８１の回転軸線に直交する所定の方向(Ｘ軸方向)に離間させて一対に配置し、両治具８２1、８２2の一方と他方とをターンテーブル８１の周囲一側のセット位置ＳＴ５ａと他側の受渡し位置ＳＴ５ｂとにターンテーブル８１の回転で交互に反転自在とし、セット位置ＳＴ５ａに存する一方の治具に左右２組のスタッドボルトＷＢをセットし、受渡し位置ＳＴ５ｂに存する他方の治具から第２ハンドリングロボット５に左右２組のスタッドボルトＷＢを受渡すように構成されている。
【００１８】
ターンテーブル８１は略方形の枠体で構成され、その中央部下面に内外２重の筒部８１ａ、８１ｂを垂設して、基台８０上のベアリング８０ａにターンテーブル８１を外側の筒部８１ａにおいて回転自在に支持し、また、基台８０にガイドレール８０ｂを介して支持されてシリンダ８３ａにより駆動される可動ラック８３を内側の筒部８１ｂの下端外周に固定したギヤ８１ｃに噛合させ、ターンテーブル８１を１８０度正逆転し得るようにしている。
【００１９】
各治具８２1、８２2は、左右一方の組のスタッドボルトＷＢを支持する固定治具部８４と、固定治具部８４に対しＸ軸方向内側でＸ軸方向に移動自在であって、左右他方の組のスタッドボルトＷＢを支持する可動治具部８５とで構成されている。これら各治具部８４、８５は、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に長手の汎用フレーム８４０、８５０にボルト支持部８４１ａ、８５１ａを有する２本の専用治具体８４１、８５１を取り付けて成るもので、専用治具体８４１、８５１をその中間部に係合するピン部材８４２、８５２と端部に係合する爪部材８４３、８５３とで汎用フレーム８４０、８５０に着脱自在とし、機種変更で左右各組のスタッドボルトＷＢの前後の間隔が変わったときに専用治具体８４１、８５１を交換できるようにしている。そして、第１と第２の両治具８２1、８２2 の固定治具部８４、８４をその汎用フレーム８４０、８４０においてターンテーブル８１のＸ軸方向一端と他端とに固定し、両治具８２1、８２2 の可動治具部８５、８５をその汎用フレーム８５０、８５０においてターンテーブル８１上に設けた共通の可動枠８６に固定している。
【００２０】
可動枠８６は、ターンテーブル８１に設けたロッドレスシリンダ８６ａによりターンテーブル８１のＹ軸方向両側のガイドレール８６ｂに沿ってＸ軸方向に移動される。そして、第１治具８２1 がセット位置ＳＴ５ａに存するときは、可動枠８６をターンテーブル８１に取り付けたストッパー８６ｃで規制される第１治具８２1 側のストローク端位置に移動させて、受渡し位置ＳＴ５ｂに存する第２治具８２2の固定治具部８４と可動治具部８５の間隔を広く、第１治具８２1の固定治具部８４と可動治具部８５の間隔を狭くし、第２治具８２2 がセット位置ＳＴ５ａに存するときは、可動枠８６をターンテーブル８１に取り付けたストッパー８６ｄで規制される第２治具８２2 側のストローク端位置に移動させて、受渡し位置ＳＴ５ｂに存する第１治具８２1の固定治具部８４と可動治具部８５の間隔を広く、第２治具８２2の固定治具部８４と可動治具部８５の間隔を狭くする。ここで、受渡し位置ＳＴ５ｂに存する各治具の固定治具部８４と可動治具部８５の間隔は、ルーフＷの左右両側縁部間の距離、即ち、上記ロボットハンド５０の左右のスタッドボルト用保持具５３間の距離に等しくなるように設定されており、固定治具部８４と可動治具部８５とに保持される左右２組のスタッドボルトＷＢを左右のスタッドボルト用保持具５３で把持することができる。一方、セット位置ＳＴ５ａに存する各治具の固定治具部８４と可動治具部８５の間隔は狭くなるため、両治具部８４、８５に作業者が容易にスタッドボルトＷＢをセットすることができる。また、本実施形態では、受渡し位置ＳＴ５ｂに存する各治具の固定治具部８４と可動治具部８５の間隔を広くしたとき、両治具部８４、８５の間にターンテーブル８１の回転中心が入るようにしており、そのためターンテーブル８１を小型化できる。更に、本実施形態では、ボルト供給装置８をセット位置ＳＴ５ａがインナセットステーションＳＴ１の側部に隣接するように配置し、インナセット作業とボルトセット作業とを一人の作業者が行い得られるようにしている。
【００２１】
ルーフＷの組立作業に際しては、溶接ステーションＳＴ２における溶接ロボット４によるセット治具１上でのアウタパネルＷＯに対するインナ部材ＷＩの仮付け溶接中に、第２ハンドリングロボット５のロボットハンド５０の左右のスタッドボルト用保持具５３に上記の如く左右２組のスタッドボルトＷＢを受け取らせ、仮付け溶接完了後ロボットハンド５０を溶接ステーションＳＴ２に振り込んでルーフＷの左右両側縁部に左右２組のスタッドボルトＷＢをセットする。次に、ロボットハンド５０のルーフ用保持具５２によりルーフＷを保持し、第２ハンドリングロボット５の動作でルーフＷを溶接ステーションＳＴ２から持ち上げる。そして、この状態で溶接ロボット４により各スタッドボルトＷＢをルーフＷに溶接すると共にルーフＷに増打ち溶接を施し、溶接完了後ルーフＷの払い出しを行う。また、ルーフＷを溶接ステーションＳＴ２から持ち上げると、セット治具１をインナセットステーションＳＴ１に復動させてセット治具１に次のインナ部材ＷＩをセットし、次に、ボルト投入ステーションＳＴ５においてセット位置ＳＴ５ａに反転された治具の固定治具部８４と可動治具部８５にスタッドボルトＷＢをセットし、以上の作業を繰り返してルーフＷを連続して組立てる。
【００２２】
以上、左右２組のスタッドボルトＷＢを第２ハンドリングロボット５に供給するボルト供給装置８に本発明を適用した実施形態について説明したが、本発明は被組付物に互いに離間させて組み付けるべき２組の部品の供給装置として広く適用できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２組の部品を両者間に所要の間隔を確保した状態で組付装置に能率良く受渡すことができると共に、セット位置における２組の部品のセット作業も容易になり、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る部品供給装置を具備するルーフ組立装置の平面図。
【図２】ルーフ組立装置のアウタ投入ステーションの拡大平面図。
【図３】図２の矢印III方向から見た支持台装置の正面図。
【図４】図３のIV−IV線裁断側面図。
【図５】第１ハンドリングロボットのロボットハンドの平面図。
【図６】図５の矢印VI方向から見たロボットハンドの側面図。
【図７】台車からのアウタパネルの引き出し作業を示す要部の側面図
【図８】第２ハンドリングロボットのロボットハンドの平面図。
【図９】図８の矢印IX方向から見たロボットハンドの側面図。
【図１０】図８の矢印Ｘ方向から見たボルト用保持具の拡大正面図。
【図１１】図１０のXI−XI線切断側面図。
【図１２】図１０の上方から見たボルト用保持具の平面図。
【図１３】ボルト供給装置の平面図。
【図１４】図１３の右方から見たボルト供給装置の側面図。
【図１５】図１３のXV−XV線切断面図。
【図１６】ルーフに対するスタッドボルトの組付け状態を示す斜視図。
【符号の説明】
Ｗ…ルーフ(被組付物)  ＷＢ…スタッドボルト(部品)  ５…第２ハンドリングロボット(組付装置)  ８…ボルト供給装置(部品供給装置)  ８１…ターンテーブル  ８２1、８２2 …治具  ８４…固定治具部  ８５…可動治具部  ８６…可動枠
ＳＴ５ａ…セット位置  ＳＴ５ｂ…受渡し位置
【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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