JP2017100256A - ワーク支持システム - Google Patents

Abstract

【課題】ワーク支持装置の構造をシンプルにすることができ、ワーク支持装置の工程間での搬送等を容易にすることができるワーク支持システムを提供する。【解決手段】実施形態に係るワーク支持システム１は、ワーク９０と当接する支持部４２を有する支持体４０により、ワーク９０を支持するワーク支持装置１０と、ワーク支持装置１０の外部に別途設けられ、支持部４２を移動させるロボット５０１と、を備え、支持部４２は、所定の範囲内において移動可能かつ任意の位置でロック可能に構成されており、ロボット５０１により、ロックされた支持体４０の一部を把持して支持部４２のロックを解除し、ロックを解除した支持部４２をワーク９０の形状に応じて移動させる。【選択図】図２

Description

本発明は、ワーク支持システムに関するものであり、例えば、車両の溶接等におけるワークを支持するワーク支持システムに関する。

例えば、車両の溶接などにおいてワークを支持するワーク支持装置は、ワークの種類すなわち車種毎に専用のものが作製される場合が多い。このような専用のワーク支持装置では、ワークを支持する支持部の位置が固定されている。一方、支持部を可動式にすれば、１つのワーク支持装置により複数種類のワークを支持することができる。特許文献１には、ＸＹＺ軸方向に移動可能な支持部によりワークを支持するワーク支持装置（組立装置）が開示されている。

特開２０１４−１２９０３３号公報

特許文献１に開示されたワーク支持装置は、各支持部の駆動源（シリンダ）を搭載しているため、構造が複雑になり、工程間での搬送等が困難になるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ワーク支持装置の構造をシンプルにすることができ、ワーク支持装置の工程間での搬送等を容易にすることができるワーク支持システムを提供する。

本発明の一態様に係るワーク支持システムは、ワークと当接する支持部を有する支持体により前記ワークを支持するワーク支持装置と、前記ワーク支持装置の外部に別途設けられ、前記支持部を移動させるロボットと、を備え、前記支持部は、所定の範囲内において移動可能かつ任意の位置でロック可能に構成されており、前記ロボットにより、ロックされた前記支持体の一部を把持して前記支持部のロックを解除し、前記ロックを解除した前記支持部を前記ワークの形状に応じて移動させる。このように、本発明の一態様に係るワーク支持システムでは、ワーク支持装置の外部に別途設けられたロボットにより、ロック可能な支持部のロックを解除して移動させる。従って、ワーク支持装置は、支持部を移動させる駆動源を搭載する必要がないので、ワーク支持装置の構造をシンプルにすることができ、ワーク支持装置の工程間での搬送等を容易にすることができる。

また、前記支持体は、エアの供給により前記支持部の前記ロックを解除するロボットチャック部を有し、前記ロボットは、前記エアを供給するツール部を有し、前記ロボットの前記ツール部が、前記支持体の前記ロボットチャック部を把持することにより、前記ロボットチャック部に前記ツール部から前記エアが供給され、前記ロックが解除されることが好ましい。このような構成によって、ツール部がロボットチャック部を把持しない場合には、アンロックとならないので、支持部の位置を維持することができ、支持部にセットしたワークの落下を防止することができる。

さらに、前記ロボットは、前記ツール部が前記ロボットチャック部を把持している状態で前記支持部を移動させることが好ましい。このような構成とすることによって、支持部の位置ずれを抑制することができる。

本発明により、ワーク支持装置の構造をシンプルにすることができ、ワーク支持装置の工程間での搬送等を容易にすることができるワーク支持システムを提供する。

実施形態１に係るワーク支持システムを適用した車両溶接組み付けのラインの斜視図である。 図１のワーク支持システムを例示した上面図である。 実施形態１に係るワーク支持システムにおいて、支持体を例示した斜視図である。 実施形態１に係るワーク支持システムにおいて、ロボットを例示した図である。 実施形態１に係るワーク支持システムにおいて、ロボットチャック部及びツール部を例示した図であり、（ａ）は、ツール部がロボットチャック部を把持する前の状態を示し、（ｂ）は、ツール部がロボットチャック部を把持した状態を示す。 実施形態１に係るワーク支持システムにおいて、ワーク支持装置にワークをセットさせた状態を例示する上面図である。 実施形態２に係るワーク支持システムを例示した上面図である。 実施形態３に係るワーク支持システムにおいて、ワーク支持装置の支持部を例示した図である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施形態４に係るワーク支持システムにおいて、ワーク支持装置を例示した図である。 実施形態５に係るワーク支持システムにおいて、ツール部を例示した図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

（実施形態１）
実施形態１に係るワーク支持システムを説明する。まず、ワーク支持システムの構成を説明する。図１は、実施形態１に係るワーク支持システムを適用した車両溶接組み付けのラインの斜視図である。図１に示すように、車両溶接組み付けのライン７０では、自走式搬送機が、ワーク支持装置１０を載置して、ライン７０を周回する。ライン７０の所定の位置に所定の工程が対応付けられている。ワーク支持装置１０を載置した自走式搬送機が、車種切替工程７１から、ワークセット工程７２、溶接／接着組付工程７３、完成品取出工程７４、次車種の車種切替工程７１の一連のループを巡回する。各工程において、専用のロボット５０１、５０２、５０３、５０４により、所定の作業が行われる。実施形態１に係るワーク支持システム１は車種切替工程７１に設けられており、ワーク支持装置１０、車種切替用のロボット５０１を有している。

次に、図１に示した車種切替工程７１に設けられたワーク支持システム１におけるワーク支持装置１０の構成を説明する。
図２は、図１のワーク支持システムを例示した上面図である。図３は、実施形態１に係るワーク支持システムにおいて、支持体を例示した斜視図である。図３は、図２のＡから見た斜視図でもある。また、図３には、Ｂの部分を拡大した図も示している。

図２及び図３に示すように、ワーク支持装置１０は、細長く延びた板状のベース部１１を有している。図２及び図３において、説明の便宜上、右手系ＸＹＺ直交座標系を導入する。Ｚ軸方向が鉛直方向であり、ベース部１１の上面１１ａと垂直な方向である。上方を＋Ｚ軸方向、下方を−Ｚ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向が水平方向である。Ｘ軸方向はベース部１１が延びた方向である。Ｘ軸方向のうち、一方、例えば、自走式搬送機が、前進する方向を＋Ｘ軸方向とする。その反対方向は−Ｘ軸方向である。Ｙ軸方向は、ベース部１１の幅の方向である。

ワーク支持装置１０は、ベース部１１の他、Ｘガイド部１２、複数の支持体４０、車軸８１及び車輪８２を有している。

Ｘガイド部１２は、ベース部１１上に設けられている。Ｘガイド部１２は、レール状の部材であり、Ｘ軸方向に延設されている。Ｘガイド部１２は、１本または複数本設けられており、図示した例では、３本設けられている。

支持体４０は、ベース部１１上に複数設けられている。各支持体４０は、Ｘスライド部１３、Ｘステージ部１４、Ｙガイド部２２、Ｙスライド部２３、Ｙステージ部２４、Ｚガイド部３２、Ｚスライド部３３、Ｚステージ部３４、ポール部４１、支持部４２を有している。各支持体４０のうち、最も−Ｘ軸方向にある支持体４０について説明する。他の支持体４０は、Ｘスライド部１３、Ｙスライド部２３、Ｚスライド部３３のロックされた位置等が異なる以外は、構造が同じであるので、説明を省略する。

図３に示すように、Ｘスライド部１３は、Ｘステージ部１４の下面に固定されていると共に、Ｘガイド部１２にスライド可能に取り付けられている。Ｘスライド部１３は、レール状のＸガイド部１２と嵌合する溝が形成された直方体状の部材である。Ｘスライド部１３は、３本のＸガイド部１２のうち両側のＸガイド部１２に、例えば１個ずつ取り付けられている。Ｘスライド部１３は、Ｘガイド部１２に沿って、Ｘ軸方向にスライド移動することができる。

Ｘステージ部１４は、Ｘスライド部１３上に設けられた板状の部材である。Ｘステージ部１４の上面には水平な部分が形成されている。Ｘガイド部１２が複数設けられている場合には、Ｘステージ部１４は、Ｙ軸方向に並んだ複数のＸスライド部１３に跨って設けられることが好ましい。Ｘステージ部１４はＸスライド部１３と共に、Ｘ軸方向にスライド移動することができる。

ロック部１５は、Ｘスライド部１３と並んで、Ｘステージ部１４の下面に固定されている。ロック部１５は、中央のＸガイド部１２に沿ってＸ軸方向にスライド移動可能であると共に、中央のＸガイド部１２に固定可能である。ロック部１５が中央のＸガイド部１２に固定されると、Ｘステージ部１４の位置が固定される。一方、ロック部１５の固定が解除されると、Ｘステージ部１４はＸ軸方向にスライド移動可能となる。

Ｙガイド部２２は、Ｘステージ部１４上に固定されている。Ｙガイド部２２は、Ｙスライド部２３と嵌合する溝が形成されたレール状の部材であり、Ｙ軸方向に延びている。Ｙガイド部２２は、Ｘステージ部１４上に、１本または複数本、例えば、２つ設けられている。Ｙガイド部２２は、Ｙ軸方向に間隔を空けて１列に並んでいる。図３においては、見やすいように、Ｙガイド部２２を透過させて示している。

Ｙスライド部２３は、Ｙ軸方向に延びた角棒状の部材であって、Ｙステージ部２４の下面に固定されている。Ｙスライド部２３は、１列に並んだ２つのＹガイド部２２に沿って、例えば１本、取り付けられている。Ｙスライド部２３は、Ｙガイド部２２の溝と嵌合しつつ、Ｙ軸方向にスライド移動することができる。図３においては、見やすいように、Ｙスライド部２３を透過させて示している。

Ｙステージ部２４は、板状の部材であり、上面は例えば、水平である。

ロック部２５は、２つのＹスライド部２３の間において、Ｘステージ部１４上に固定されている。Ｙスライド部２３は、ロック部２５上をＹ軸方向にスライド移動可能であると共に、ロック部２５に固定可能である。Ｙスライド部２３がロック部２５に固定されると、Ｙステージ部２４の位置が固定される。一方、Ｙスライド部２３のロック部２５に対する固定が解除されると、Ｙステージ部２４はＹ軸方向にスライド移動可能となる。

Ｚガイド部３２は、Ｙステージ部２４上に設けられている。Ｚガイド部３２は、Ｚ方向に延びた角棒状の部材である。すなわち、Ｚガイド部３２は、Ｙステージ部２４上に直立し、上方に延びている。Ｚガイド部３２は、Ｙステージ部２４上に、１本または複数本設けられており、図３に示した例では、１本設けられている。

Ｚスライド部３３は、板状の部材であるＺステージ部３４の一方の主面に固定されていると共に、Ｚガイド部３２にスライド可能に取り付けられている。Ｚスライド部３３は、Ｚガイド部３２に例えば１個、取り付けられている。Ｚスライド部３３は、ロック部としての機能も有している。Ｚスライド部３３は、Ｚガイド部３２に沿って、Ｚ軸方向にスライド移動可能であると共に、Ｚガイド部３２に固定可能である。Ｚスライド部３３がＺガイド部３２に固定されると、Ｚステージ部３４の位置が固定される。一方、Ｚスライド部３３の固定が解除されると、Ｚステージ部３４はＺ軸方向にスライド移動可能となる。

ロボットチャック部３５は、Ｚステージ部３４の他方の主面に取り付けられている。ロボットチャック部３５の詳細については後述する。

ポール部４１は、Ｚステージ部３４に取り付けられている。ポール部４１は、上方すなわち、＋Ｚ軸方向に延びている。ポール部４１の先端には支持部４２が設けられている。支持部４２は、例えば、上方に延びたピン形状をしている。なお、支持部４２は、ピン形状の代わりに、水平に延びた部分を有する受け面が設けられていてもよい。

図３に示すように、ロボットチャック部３５は、四角柱状の台座部３５ａと、台座部３５ａ上に設けられた円柱部３５ｂと、円柱部３５ｂ上に設けられた先端部３５ｃとを有している。ロボットチャック部３５は、円柱部３５ｂの中心軸をＺ軸方向として、Ｚステージ部３４に取り付けられている。円柱部３５ｂの上面が、上部基準面３８ａとなり、台座部３５ａの下面が、下部基準面３８ｂとなる。台座部３５ａには、ピン孔３６が形成されている。ピン孔３６は、先端部３５ｃに形成されたエア供給孔３７に繋がっている。エア供給孔３７にエアを供給することにより、Ｚスライド部３３のロックを解除することができる。すなわち、エア供給孔３７にエアを供給することにより、Ｚスライド部３３をスライド移動させることができる。エア供給孔３７にエアを供給しない場合には、大気圧により、Ｚスライド部３３のスライド移動がロックされる。

また、Ｚスライド部３３のロックと、Ｙスライド部２３のロック部２５によるロック及びＸスライド部１３のロック部１５によるロックとを連動させてもよい。すなわち、エア供給孔３７にエアを供給することにより、Ｚスライド部３３だけでなく、Ｙスライド部２３及びＸスライド部１３のロックが解除されてもよい。この場合には、ロボット５０１によりロボットチャック部３５を把持してエア供給孔３７にエアを供給することにより、Ｘスライド部１３、Ｙスライド部２３及びＺスライド部３３のロックが解除されて、ロボット５０１によりロボットチャック部３５を把持したまま、３次元の任意の位置に支持部４２を移動させることができる。そして、ロボット５０１により支持部４２を任意の位置に移動させた後、エア供給孔３７へのエアの供給を止めて、Ｘスライド部１３、Ｙスライド部２３及びＺスライド部３３を再びロックすることができる。このように、ロボット５０１がロボットチャック部３５を把持することにより、支持部４２を任意の位置に移動させることができる。一方、ロボット５０１がロボットチャック部３５を解放することにより、支持部４２をその位置に保持することができる。

車軸８１は、丸棒状の部材であり、ベース部１１の幅方向に延在している。車軸８１は、複数本、例えば３本、間隔を空けてベース部１１に取り付けられている。車軸８１の両端は、ベース部１１から＋Ｙ軸方向及び−Ｙ軸方向に突き出ている。車輪８２は、車軸８１の先端に取り付けられている。ワーク支持装置１０は、自走式搬送機に搭載されて、ライン７０に沿って移動することができる。

次に、ワーク支持システム１におけるロボット５０１を説明する。
図４は、実施形態１に係るワーク支持システムにおいて、ロボットを例示した図である。図４に示すように、ロボット５０１は、ワーク支持装置１０の外部に独立して別途設けられている。ロボット５０１は、土台を有している。土台は、床面に固定されている。ロボット５０１は、土台から複数の棒状のアーム部がひと続きに結合された構造となっている。そして、各アーム部は、関節によって結合されている。これにより、ロボット５０１は、所定の範囲内で自由に回転及び屈曲をすることができる。

ツール部５２は、ロボット５０１の先端部５１に設けられている。ツール部５２は、上指部５３、下指部５４、手掌部５９を有している。上指部５３及び下指部５４は、先端部５１の端面５１ａに垂直な方向に突き出ている。手掌部５９は、下指部５４と端面５１ａとの間に設けられ、上指部５３まで延在している。ツール部５２は、上指部５３、下指部５４、手掌部５９により、Ｕ字形状となっている。

手掌部５９には、エアシリンダ５５が設けられている。エアシリンダ５５は、下指部５４に接続されている。エアシリンダ５５の駆動により、下指部５４は、上指部５３の方へ移動する。また、エアシリンダ５５の駆動により、下指部５４は、上指部５３から離れるように移動する。なお、下指部５４の駆動源は、エアシリンダ５５に限らず、ＮＣアクチュエータ、サーボモータ等でもよい。

ピン部５６は、下指部５４の先端近傍において、上指部５３に対向した受け面５８ｂから上指部５３の方へ突き出すように形成されている。下指部５４の受け面５８ｂは、ロボットチャック部３５の下部基準面３８ｂと当接し、ピン部５６は、ロボットチャック部３５のピン孔３６と嵌合する。ピン部５６の先端は開口している。ピン部５６は配管５７を介してエア供給ユニット（図示せず）に接続されている。したがって、ピン部５６の先端の開口からはエアが噴出する。

下指部５４に対向した受け面５８ａは、上指部５３の先端近傍に形成されている。また、上指部５３の先端近傍には、配管５７に接続された貫通孔５３ａが形成されている。上指部５３の受け面５８ａは、ロボットチャック部３５の上部基準面３８ａと当接し、貫通孔５３ａは、ロック部３５の先端部３５ｃと嵌合する。

次に、ワーク支持システム１におけるロボットチャック部３５及びツール部５２の動作を説明する。図５は、実施形態１に係るワーク支持システムにおいて、ロボットチャック部及びツール部を例示した図であり、（ａ）は、ツール部がロボットチャック部を把持する前の状態を示し、（ｂ）は、ツール部がロボットチャック部を把持した状態を示す。

図５（ａ）に示すように、まず、ロボット５０１の先端部５１を、ロボットチャック部３５の近傍に移動させる。ツール部５２がロボットチャック部３５を把持する前の状態では、エア供給孔３７は大気圧である。よって、Ｚスライド部３３のスライド移動をロックしている。Ｘスライド部１３及びＹスライド部２３のスライド移動は、ロック部１５及びロック部２５によりロックされている。

なお、ロック部１５及びロック部２５は、Ｚスライド部３３のロックと連動し、ロボットチャック部３５における操作でロック及びロック解除されてもよいし、ロック部１５及びロック部２５が別個にロボットチャック部を有していてもよい。ロック部１５及びロック部２５が別個にロボットチャック部を有する場合の各ロボットチャック部については、Ｘスライド部１３及びＹスライド部２３のスライド移動する方向が、Ｚスライド部３３のスライド移動する方向と異なる以外は、構造はロボットチャック部３５と同じである。

ツール部５２のエアシリンダ５５を駆動させる。そして、上指部５３及び下指部５４の間を拡げるように、下指部５４を移動させる。このようにして、上指部５３の受け面５８ａ及び下指部５４の受け面５８ｂの間の長さを、ロボットチャック部３５の上部基準面３８ａ及び下部基準面３８ｂの間の長さよりも大きくする。次に、ロボット５０１のツール部５１がロボットチャック部３５を把持できるようになるまで近づける。そして、ロボットチャック部３５の上部基準面３８ａに対して、上指部５３の受け面５８ａを対向させる。それと同時に、ロボットチャック部３５の下部基準面３８ｂに対して、下指部５４の受け面５８ｂに形成されたピン部５６を対向させる。

次に、図５（ｂ）に示すように、ツール部５２におけるエアシリンダ５５を駆動させる。そして、上指部５３及び下指部５４の間を狭めるように、下指部５４を移動させる。これにより、上部基準面３８ａに対して上指部５３の受け面５８ａを当接させ、ロボットチャック部３５の先端部３５ｃに対して上指部５３の貫通孔５３ａを嵌合させる。それと同時に、ロボットチャック部３５の下部基準面３８ｂに対して下指部５４の受け面５８ｂを当接させ、ピン孔３６に対してピン部５６を嵌合させる。

このようにして、ツール部５２がロボットチャック部３５を把持した状態とすることができる。ピン孔３６にピン部５６が嵌合することにより、ピン部５６の先端から噴出するエア５７ａが、ピン孔３６を通ってエア供給孔３７に供給される。これにより、Ｚスライド部３３のロックが解除される。よって、Ｚスライド部３３をスライド移動させることが可能となる。また、Ｚスライド部３３のロックと、Ｙスライド部２３のロック部２５によるロック及びＸスライド部１３のロック部１５によるロックとを連動させている場合には、Ｙスライド部２３及びＸスライド部１３のロックも解除され、スライド移動させることが可能となる。これにより、３次元の所定の範囲（ＸＹＺ方向にスライド可能な範囲）内の任意の位置に支持部４２を移動させることができる。

このように、支持体４０は、エア５７ａの供給により支持部４２のロックを解除するロボットチャック部３５を有し、ロボット５０１は、エア５７ａを供給するツール部５２を有し、ロボット５０１のツール部５２が、支持体４０のロボットチャック部３５を把持することにより、ロボットチャック部３５にツール部５２からエア５７ａが供給され、ロックが解除される。

そして、ロボット５０１は、ツール部５１がロボットチャック部３５を把持している状態で、３次元の任意の位置に支持部４２をワークの形状に応じて移動させる。このようにして、ロボット５０１は、ワーク支持装置１０における支持部４２を移動させる。

支持部４２をワークの形状に応じて移動させた後、ツール部５２のエアシリンダ５５を駆動させて、下指部５４を上指部５３から離れるように移動させる。これにより、下指部５４におけるピン部５６は、ピン孔３６から外れる。そうすると、エア供給孔３７が大気圧になり、Ｚスライド部３３のスライド移動がロックされる。また、Ｚスライド部３３のロックに連動して、ロック部１５及びロック部２５もＸスライド部１３及びＹスライド部２３のスライド移動をロックする。これにより、支持部４２の位置もロックされる。このようにして、支持部４２は、ワークの形状に応じて移動させた位置にロックされる。

ツール部５２を、ロボットチャック部３５から離し、次に移動させる支持体４０に、ロボット５０１の先端を近づける。そして、上述した操作を行って、支持部４２のロックを解除し、ロックを解除した支持部４２をワークの形状に応じて移動させる。これを支持部４２の数だけ繰り返す。

このように、ロボット５０１により、複数の支持体４０の一部、すなわちロボットチャック部３５を順次把持してロックされた支持部４２のロックを解除し、ロックを解除した支持部４２をワークの形状に応じて移動させる。

複数の支持体４０に対して、支持部４２のロック解除及び支持部４２の移動を行う。このようにして、車種切替工程７１を終了する。

なお、ロック部１５及びロック部２５のロック解除とＺスライド部３３のロック解除を連動させずに、個別に、ロック部１５及びロック部２５のロックを解除してもよい。すなわち、支持部４２のロック解除及び支持部４２の移動を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向において、個別に行ってもよい。なお、全ての支持体４０において支持部４２が所定の範囲で移動可能である必要はなく、少なくとも１つの支持体４０において支持部４２が所定の範囲で移動可能に構成されていればよい。

次に、車種切替工程７１の後の工程を説明する。
図６は、実施形態１に係るワーク支持システムにおいて、ワーク支持装置にワークをセットさせた状態を例示する上面図である。

図６に示すように、ワーク支持装置１０の支持部４２の位置を、ワーク９０、例えば、サイドアウターサブアッシーを構成する骨格リンフォース部品の形状に応じて移動させる。そして、支持部４２の位置を移動させたワーク支持装置１０に、これらのワーク９０をセットする。このように、ワーク支持装置１０は、移動可能かつ任意の位置でロック可能であってワークと当接する支持部４２を有する複数の支持体４０を備え、複数の支持体４０によりワーク９０を支持している。ワーク９０の所定の場所に、支持体４０の支持部４２を挿入する。例えば、図７における支持部４２ａ、４２ｂ、・・・４２ｉの位置は、図２の支持部４２ａ、４２ｂ、・・・４２ｉの位置に対応している。ワーク９０をセットさせたワーク支持装置１０は、ワーク９０の各部品間の接合位置が維持されたまま、ライン７０を移動する。

溶接／接着組付工程７３では、スポット溶接等により、ワーク９０の各部品が接合される。各工程において、ワーク支持装置１０の水平度は確保されている。完成品取出工程７４では、完成品がワーク支持装置１０から取り出される。

取り出されたワーク支持装置１０に、再び同種のワーク９０がセットされる場合には、支持部４２を移動させずにそのまま、ワーク支持装置１０にワーク９０がセットされる。ワーク支持装置１０に違う車種のワーク９０がセットされる場合には、車種切替工程７１において、支持部４２をワーク９０の形状に応じて移動させる。

本実施形態によれば、ワーク支持装置１０の外部に設けられたロボット５０１により、ワーク支持装置１０の支持体４０の一部を把持してロックを解除し、ロックを解除した支持部４２をワーク９０の形状に応じて移動させる。そのため、ワーク支持装置１０には、支持部４２の駆動源を搭載する必要がない。その結果、ワーク支持装置１０の構造をシンプルにすることができ、ワーク支持装置１０の工程間での搬送等を容易にすることができる。

また、本実施形態のワーク支持装置１０は、汎用性が高く、支持部４２を移動させるだけで、数個しか製造しない数物のワーク９０に対しても対応することができる。よって、従来のように、数物のワーク９０に対して、専用のワーク支持装置１０を作製する必要がないので、製造コストを軽減することができる。

さらに、本実施形態のワーク支持装置１０には、アクチュエータ等の支持部４２の駆動部を有していない。したがって、ワーク支持装置１０は、スポット溶接ガンが侵入する空間を確保することができる。よって、スポット溶接に要する時間及び作業を低減することができる。また、アクチュエータ用に電源を確保する必要もない。

また、ロボット５０１による支持部４２の移動は高精度に行うことができる。数物の車種の生産拡大により、その車種用に新たに支持部４２を移動させたワーク支持装置１０を増加させても、各ワーク支持装置１０間の誤差を低減することができる。さらに、ロボット５０１による作業は迅速なので、タクトタイム内で実施することができる。

また、ロック部１５、２５及びＺスライド部３３は、エアの供給により、ロック及びアンロックを制御することができる。そして、エア５７ａの供給は、ロボット５０１が支持体４０を把持した状態で行われる。よって、ロボット５０１が支持体４０を把持しない場合には、アンロックとならないので、支持部４２の位置のずれを抑制することができる。さらに、エア５７ａが供給されるのは、ロボットチャック部３５のピン孔３６にツール部５２のピン部５６が嵌合した状態である。よって、ロボット５０１が確実に支持部４２を把持した状態にエア供給が同期されているので、重力落下等を抑制することができる。

さらに、ロック部１５、２５及びＺスライド部３３は、大気圧状態で常時ロックとなるので、設備内での非常停止時等の状態においても、支持部４２の位置のずれを抑制することができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２を説明する。実施形態２は、ワーク支持装置１０を回転台上に載置したものである。
図７は、実施形態２に係るワーク支持システムを例示した上面図である。図７に示すように、実施形態２におけるワーク支持システム２には、回転台８３が設けられている。回転台８３は、例えば、円板の形状をしている。回転台の上面を２分し、一方に、ワーク支持装置１０ａを載置し、他方に、ワーク支持装置１０ｂを載置する。

回転台８３の周囲にはロボットが複数、例えば、４台設けられている。ロボットは、回転台８３の周囲に上方から見て時計の針が回る順序に、車種切替工程７１のロボット５０１、第１の溶接／接着組付工程７３のロボット５０３ａ、第２の溶接／接着組付工程７３のロボット５０３ｂ、完成品取出工程７４のロボット５０４が配置されている。ワークセットは作業者９１が行う。このように、ワーク支持装置１０ａ及びワーク支持装置１０ｂを回転台８３の上に載置し、回転台８３を回転させることにより、各ワーク支持装置１０に搭載したワークに所定の工程を施す。

本実施形態に係るワーク支持システム２によれば、車両溶接組み付けのライン７０を必要としないので、生産設備をコンパクトにし、生産コストを低減することができる。

（実施形態３）
次に、実施形態３を説明する。実施形態３は、支持部４２についてのものである。

図８は、実施形態３に係るワーク支持システムにおいて、ワーク支持装置の支持部を例示した図である。図８に示すように、ワーク支持装置１０の支持体４０における支持部４２は、支持部４２ａ、支持部４２ｂ及び支持部４２ｃが組み合わされて構成されている。各支持部４２は円柱の形状をしている。

支持部４２ｃは、支持体４０におけるポール部４１に固定されている。支持部４２ｃの上面には凹部が形成されている。凹部は球面軸受４４となっている。支持部４２ｂの底面には球状体４５が取り付けられている。支持部４２ｂの球状体４５は、支持部４２ｃの球面軸受４４に嵌合されている。これにより、支持部４２ｃに対して、支持部４２ｂを、首振り状に自由な角度で回転させることができる。支持部４２ｂの先端にも、凹部が形成されている。支持部４２ｂの凹部も、球面軸受４４となっている。

支持部４２ａは、上面が傾斜した楔状体４６における上面に固定されている。楔状体４６の底面には球状体４５が取り付けられている。楔状体４６の球状体４５は、支持部４２ｂの球面軸受４４に嵌合されている。これにより、支持部４２ｂに対して、支持部４２ａ及び楔状体４６を、首振り状に自由な角度で回転させることができる。

車両溶接組み付けのライン７０では、ワーク支持装置１０の支持体４０にワーク９０を載置する際に、ワーク９０の所定の個所に、支持部４２を挿入している。これにより、ワーク支持装置１０はワーク９０を支持している。ワーク９０における支持部４２を挿入する孔は、車種ごとによって様々な形状を有している。また、支持部４２を挿入する孔の方向は、Ｚ軸方向だけとは限らない。

本実施形態の支持部４２によれば、支持部４２の角度を変えることができる。よって、支持部４２を、車種ごとによって様々な形状を有する孔に対応させることができる。
なお、支持部４２の角度は、例えば、ロボットチャック部３５による支持部４２のスライド移動のロックと同時にロックされてもよい。この場合には、支持部４２の角度のロックは、ロボットチャック部３５による支持部４２のスライド移動のロック解除と同時に解除される。

（実施形態４）
次に、実施形態４を説明する。本実施形態は、上下方向に可動な統一された長さのロットにより、ワーク９０を支持する実施形態である。
図９（ａ）及び（ｂ）は、実施形態４に係るワーク支持装置を例示した図である。

図９（ａ）に示すように、ワーク支持装置１０には、ロット４７が設けられている。ロット４７は、上下方向に延びた棒の形状をしている。ロット４７は複数本、例えば、３本設けられている。各ロット４７は、同じ長さを有している。各ロット４７は、Ｘ軸方向に間隔を空けて配置されている。ロット４７は、上下方向、すなわちＺ軸方向にスライド移動することができる。ロット４７は、実施形態１と同様のロック機構により位置が固定されている。

例えば、ロボット５０１でロボットチャック部３５を把持することにより、ロット４７のロックを解除する。そして、中央に位置するロット４７の上端を上方に移動させる。これにより、中央部が周辺部より上方に位置したハット型の断面形状を有するワーク９０を支持することができる。

図９（ｂ）に示すように、ロット４７の配置が同じ２つのワーク支持装置１０ａ及びワーク支持装置１０ｂを上下に積み重ねることにより、その間でワーク９０を保持するクランプ状態を作り出すことができる。これにより、ワーク９０同士を隙間がないように重ねて保持することができる。ロット４７のＸ、Ｙ及びＺ軸方向への配置を変えることにより、様々な形状を有するワーク９０を支持することができる。

（実施形態５）
次に、実施形態５を説明する。本実施形態は、下指部５４を駆動させるエアシリンダ５５の代わりに、上指部５３を駆動させるアクチュエータを使用する実施形態である。
図１０は、実施形態５に係るワーク支持システムにおいて、ツール部を例示した図である。図１０に示すように、ロボット５０１のツール部５２において、下指部５４を駆動させるエアシリンダ５５の代わりに、上指部５３を駆動させるアクチュエータ６９を取り付ける。アクチュエータ６９を駆動させることにより、上指部５３及び下指部５４の間を拡げたり、狭めたりするように、上指部５３を移動させる。

本実施形態によれば、エアシリンダ５５の代替として、アクチュエータ６９を用いることができ、ツール部５２の駆動源の選択肢を広げることができる。

以上、本発明にかかるワーク支持システムの実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。

例えば、ワーク支持システム１を車両溶接組み付けのライン７０に適用したがこれに限らない。ワーク支持装置１０を使用する他のラインにワーク支持システム１を適用してもよい。

１、２、３ ワーク支持システム
１０、１０ａ、１０ｂ ワーク支持装置
１１ ベース部１１
１１ａ 上面
１２ Ｘガイド部
１３ Ｘスライド部
１４ Ｘステージ部
１５ ロック部
２２ Ｙガイド部
２３ Ｙスライド部
２４ Ｙステージ部
２５ ロック部
３２ Ｚガイド部
３３ Ｚスライド部
３４ Ｚステージ部
３５ ロボットチャック部
３５ａ 台座部
３５ｂ 円柱部
３５ｃ 先端部
３６ ピン孔
３７ エア供給孔
３８ａ 上部基準面
３８ｂ 下部基準面
４０ 支持体
４１ ポール部
４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ 支持部
４４ 球面軸受
４５ 球状体
４６ 楔状体
４７ ロット
５０１〜５０４ ロボット
５１ 先端部
５１ａ 端面
５２ ツール部
５３ 上指部
５３ａ 貫通孔
５４ 下指部
５５ エアシリンダ
５６ ピン部
５７ 配管
５７ａ エア
５８ａ、５８ｂ 受け面
５９ 手掌部
６９ アクチュエータ
７０ ライン
７１ 車種切替工程
７２ ワークセット工程
７３ 溶接／接着組付工程
７４ 完成品取出工程
８１ 車軸
８２ 車輪
８３ 回転台
９０ ワーク
９１ 作業者

Claims (3)

1. ワークと当接する支持部を有する支持体により、前記ワークを支持するワーク支持装置と、
   前記ワーク支持装置の外部に別途設けられ、前記支持部を移動させるロボットと、を備え、
   前記支持部は、所定の範囲内において移動可能かつ任意の位置でロック可能に構成されており、
   前記ロボットにより、ロックされた前記支持体の一部を把持して前記支持部のロックを解除し、前記ロックを解除した前記支持部を前記ワークの形状に応じて移動させる、
   ワーク支持システム。
2. 前記支持体は、エアの供給により前記支持部の前記ロックを解除するロボットチャック部を有し、
   前記ロボットは、前記エアを供給するツール部を有し、
   前記ロボットの前記ツール部が、前記支持体の前記ロボットチャック部を把持することにより、前記ロボットチャック部に前記ツール部から前記エアが供給され、前記ロックが解除される請求項１に記載のワーク支持システム。
3. 前記ロボットは、前記ツール部が前記ロボットチャック部を把持している状態で前記支持部を移動させる請求項２に記載のワーク支持システム。

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