JPH05329659A - 溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、ワーク位置決め用の治具や
シャトル搬送装置を省略するとともに、モデルチェンジ
時の改造期間を大巾に短縮させることが可能である。 【構成】 本発明の溶接装置では、移動可能なアーム
２，３，４にワーク把持具１３，１４，１５が設けられ
た複数の搬送ロボット５，６，７をワーク搬送路Ｘの片
側に沿って配置し、かつ移動可能なアーム２７，２８に
溶接ガン２９，３０が設けられた複数の溶接ロボット
８，９をワーク搬送路Ｘの他の片側に沿って配置すると
ともに、隣接する搬送ロボット５，６，７の相互間およ
び溶接ロボット８，９の相互間に交換するワーク把持具
又は溶接ガンを載せる交換台３７，３８，３９，４０を
一つ置きに配置し、搬送ロボット５がワーク把持具１３
を介して把持したワークＷを溶接ロボット８により溶接
して隣接する他の搬送ロボット６に搬送するように構成
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のロボットを用い
てワークの搬送および溶接を行う溶接装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車車体などのワークの増
打溶接工程においては、図２に示すような溶接ロボット
５１と簡易なワーク治具５２，５３が使用されている。
溶接ロボット５１は、ワーク治具５２，５３の付近に配
置されており、溶接ロボット５１のアーム５４の先端部
にはスポット溶接ガン５５が取付けられている。しかし
て、溶接作業をするときは、ワーク治具５２，５３によ
り被溶接ワークＷの位置決めを行い、ワーク治具５２，
５３上に設置されたワークＷを溶接ロボット５１でスポ
ット溶接し、当該スポット溶接の終了後は、工程間の搬
送を行うシャトル搬送装置（シャトルトランスファ）５
６でワークＷを次工程に送るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の溶接装置にあっては、ワークＷの位置決めをワ
ーク治具５２，５３によって行うとともに、ワークＷの
搬送をシャトル搬送装置５６によって行っているので、
モデルチェンジごとにワーク治具５２，５３などを全部
新たに製作しなければならず、多くの改造期間が必要と
なり、コスト高を招くとともに、早期対策が困難になる
という不具合を有している。

【０００４】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ワーク位置決め用の治具や
シャトル搬送装置を省略するとともに、モデルチェンジ
時の改造期間を大巾に短縮させることが可能な溶接装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、移動可能なア
ームにワーク把持具が設けられた複数の搬送ロボットを
ワーク搬送路の片側に沿って配置し、かつ移動可能なア
ームに溶接ガンが設けられた複数の溶接ロボットを前記
ワーク搬送路の他の片側に沿って配置するとともに、前
記隣接する搬送ロボットの相互間および溶接ロボットの
相互間に交換するワーク把持具又は溶接ガンを載せる交
換台を一つ置きに配置し、前記搬送ロボットがワーク把
持具を介して把持したワークを前記溶接ロボットにより
溶接して隣接する他の搬送ロボットに搬送するように構
成している。

【０００６】

【作 用】本発明に係る溶接装置では、前工程から一の
搬送ロボットが把持したワークを溶接ロボットの位置ま
で搬送し、当該ワークを溶接ロボットにより溶接すると
ともに、溶接したワークを前記搬送ロボットが他の搬送
ロボットに搬送して他の搬送ロボットが受け取り、当該
他の搬送ロボットが受け取ったワークを他の溶接ロボッ
トの位置まで搬送し、当該ワークを前記他の溶接ロボッ
トにより溶接して前記した動作を繰り返し行うようにし
ているため、従来の装置で使用されている位置決め用の
ワーク治具やシャトル搬送装置が不要となり、モデルチ
ェンジの際に迅速に対応できる。また、隣接する搬送ロ
ボットの相互間および溶接ロボットの相互間には、交換
するワーク把持具又は溶接ガンを載せる交換台を一つ置
きに配置しているため、ワークの種類に応じて簡単にワ
ーク治具や溶接ガンを交換することが可能となる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【０００８】図１は本発明に係る溶接装置の一実施例を
示すものである。図において、１は自動車車体などのワ
ークＷの自動溶接工程で使用される溶接装置であり、こ
の溶接装置１は、移動可能なアーム２，３，４を有する
複数の搬送ロボット５，６，７と、該搬送ロボット５，
６，７のアーム移動域に対応して配置される複数の溶接
ロボット８，９とをそれぞれ備えている。そして、これ
ら搬送ロボット５，６，７および溶接ロボット８，９
は、制御ケーブルを介してロボットコントローラ等（図
示せず）に接続されており、当該ロボットコントローラ
等によって制御されるようになっている。

【０００９】上記第１，第２および第３搬送ロボット
５，６，７は、ワーク搬送路Ｘの片側に沿って所定の間
隔をあけて配置されている。第１搬送ロボット５は、図
示しない前工程に配置されたコンベヤ，ワークストレー
ジ等の装置からワークＷを取り出し、また第２搬送ロボ
ット６は第１搬送ロボット５からワークＷを受け取り、
さらに第３搬送ロボットは第２搬送ロボット６からワー
クＷを受け取ってこれを図示しない他の搬送ロボットや
次工程の搬送装置などに搬送するように構成されてい
る。このため、搬送ロボット５，６，７は、支柱１０，
１１，１２の上端部に取付けられたアーム２，３，４を
それぞれ有しており、これらアーム２，３，４は上下左
右方向へ移動可能に設けられている。また、各アーム
２，３，４の先端部には、ワークＷを把持するワーク把
持具（ハンドリング治具）１３，１４，１５が着脱自在
に取付けられている。

【００１０】ワーク把持具１３，１４，１５は、水平方
向に延びる支持部材１６，１７，１８の両端部に回動自
在に配設される左右一対のワークハンド１９ａ，１９
ｂ，２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂを有しており、こ
れらワークハンド１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂ，２
１ａ，２１ｂは、作動機構２２，２３，２４の操作にて
左右に開閉可能に構成されている。また、ワークハンド
１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂ，２１ａ，２１ｂの下
端部は、ワークＷを確実に把持しうるようにフック状に
形成されている。

【００１１】一方、上記第１および第２溶接ロボット
８，９は、ワーク搬送路Ｘの他の片側に沿って所定の間
隔をあけて配置されており、第１溶接ロボット８は第１
搬送ロボット５と第２搬送ロボット６との中間位置のほ
ぼ対向する箇所に、第２溶接ロボット９は第２搬送ロボ
ット６と第３搬送ロボット７との中間位置のほぼ対向す
る箇所にそれぞれ設置されている。しかして、これら溶
接ロボット８，９は、第１および第２搬送ロボット５，
６のアーム２，３の移動域に配置されている。

【００１２】また、第１および第２溶接ロボット８，９
は、支柱２５，２６の上端部に取付けられたアーム２
７，２８をそれぞれ有しており、これらアーム２７，２
８は上下左右方向へ移動可能に設けられている。そし
て、各アーム２７，２８の先端部には、スポット溶接ガ
ン２９，３０が着脱自在に取付けられている。

【００１３】これら溶接ガン２９，３０のガンアーム３
１，３２には、一対の溶接電極３３ａ，３３ｂ，３４
ａ，３４ｂが対向してそれぞれ配設されており、一方の
溶接電極３３ａ，３４ａは、背面側に位置する作動シリ
ンダ３５，３６の伸縮ピストンロッドによって前後に摺
動するように構成されている。しかして、溶接ガン２
９，３０は、一方の溶接電極３３ａ，３４ａを前方へ摺
動させることによって溶接電極３３ａ，３３ｂ，３４
ａ，３４ｂ間にワークＷを加圧挾持して所定のスポット
溶接を行うようになっている。

【００１４】さらに、上記隣接する各搬送ロボット５，
６，７の相互間には、ワークＷの種類に応じて交換され
る異種の交換用ワーク把持具（図示せず）を載せる交換
台（ツールチェンジャ）３７，３８が一つ置きに配置さ
れている。すなわち、第１搬送ロボット５と第２搬送ロ
ボット６との中間には第１交換台３７が配置され、この
第１交換台３７を両側の搬送ロボット５，６で共用する
ようになっている。また、第３搬送ロボット７と図外の
第４搬送ロボットとの中間には第２交換台３８が配置さ
れ、この第２交換台３８を両側の搬送ロボット７で共用
するようになっている。

【００１５】一方、上記隣接する各溶接ロボット８，９
の相互間等には、ワークＷの種類に応じて交換される異
種の交換用溶接ガン（図示せず）を載せる交換台（ツー
ルチェンジャ）３９，４０が一つ置きに配置されてい
る。すなわち、第１溶接ロボット８と前工程側の装置
（図示せず）との間には第３交換台３９が配置され、こ
の第３交換台３を第１溶接ロボット８が使用するように
なっている。また、第２溶接ロボット９と図外の第３溶
接ロボットとの中間には第４交換台４０が配置され、こ
の第４交換台４０を両側の溶接ロボット９で共用するよ
うになっている。

【００１６】本実施例の溶接装置１を使用してワークＷ
のスポット溶接を行うには、まず第１搬送ロボット５の
アーム２を図示しない前工程のコンベア，ワークストレ
ージ等の位置まで移動させ、アーム２の先端部に取付け
たワーク把持具１３により上記ワークストレージ等から
ワークＷを把持して取り出す。そして、第１搬送ロボッ
ト５のアーム２の先端部を上昇させてワークＷをワーク
把持具１３を介して持ち上げ、さらに当該アーム２を第
１溶接ロボット８の設置場所に回転移動させる（図１参
照）。

【００１７】次いで、上記ワーク把持具１３が把持して
いるワークＷを第１溶接ロボット８の溶接ガン２９の作
業位置まで搬送し、当該ワークＷを溶接電極３３ａ，３
３ｂ間に挿入して所定の増打溶接点位置に配置する。こ
の状態で、溶接電極３３ａを作動させ、当該溶接電極３
３ａ，３３ｂによってワークＷを加圧挾持するととも
に、溶接電流を溶接ガン２９に供給する。これに伴っ
て、溶接電流が溶接電極３３ａ，３３ｂ間に通電される
から、ワークＷの接合面がスポット溶接される。したが
って、この動作を繰り返すと、ワークＷの必要な溶接点
位置にスポット溶接が行われることになる。

【００１８】第１溶接ロボット８によりワークＷに対す
る所定のスポット溶接が終了すると、第１搬送ロボット
５のアーム２を矢印ａに示す方向に回転移動させてワー
クＷを第２搬送ロボット６の作業位置まで搬送し、第１
搬送ロボット５のワーク把持具１３が把持しているワー
クＷを第２搬送ロボット６のワーク把持具１４に受け渡
す。そして、当該ワーク把持具１４がワークＷを把持し
た状態で、第２搬送ロボット６のアーム３を矢印ｂに示
す方向に回転移動させて当該ワークＷを第２溶接ロボッ
ト９の溶接ガン３０の作業位置まで搬送する。

【００１９】次いで、上記ワークＷを溶接電極３４ａ，
３４ｂ間に挿入して所定の増打溶接点位置に配置し、第
１溶接ロボット８と同様、溶接電極３４ａを作動させて
溶接電極３４ａ，３４ｂ間でワークＷを加圧挾持すると
ともに、溶接電流を溶接ガン３０に供給する。これに伴
って、溶接電流が溶接電極３４ａ，３４ｂ間に通電され
るから、ワークＷの接合面がスポット溶接される。した
がって、この動作を繰り返すと、ワークＷの必要な溶接
点位置にスポット溶接が行われることになる。

【００２０】第２溶接ロボット９によりワークＷに対す
る所定のスポット溶接が終了すると、第２搬送ロボット
６のアーム３を矢印ｃに示す方向に回転移動させてワー
クＷを第３搬送ロボット７の作業位置まで搬送し、第２
搬送ロボット６のワーク把持具１４が把持しているワー
クＷを第３搬送ロボット７のワーク把持具１５に受け渡
す。そして、当該ワーク把持具１５がワークＷを把持し
た状態で、第３搬送ロボット７のアーム４を矢印ｄ，ｅ
に示す方向に回転移動させ、以下上記した動作を繰り返
し行って最後は、図示しない搬送ロボットによって溶接
完了したワークＷを次工程の搬送装置等に搬送し、溶接
工程を終了させる。

【００２１】なお、図１に示すワークＷと異なる種類の
ワークを溶接する場合には、各搬送ロボット５，６，７
および溶接ロボット８，９のアーム２，３，４，２７，
２８を対応する交換台３７，３８，３９，４０まで回転
移動させ、当該交換台上でワーク把持具１３，１４，１
５および溶接ガン２９，３０を取り外して所定のワーク
把持具および溶接ガンと交換し、対応するアーム２，
３，４，２７，２８に取付ける。

【００２２】本実施例の溶接装置１においては、アーム
２，３，４の先端部にワーク把持具１３，１４，１５が
着脱自在に取付けられた搬送ロボット５，６，７と、ア
ーム２７，２８の先端部に溶接ガン２９，３０が着脱自
在に取付けられた溶接ロボット８，９とをワーク搬送路
Ｘを挟んで配置し、搬送ロボット５，６，７によってワ
ークＷを前工程から次工程へ搬送しながら各搬送ロボッ
ト５，６，７の間で溶接ロボット８，９にて順次スポッ
ト溶接を行っているため、従来のように位置決め用のワ
ーク治具を用いなくとも、搬送ロボット５，６，７のワ
ーク把持具１３，１４，１５によってワークＷを搬送し
ながら溶接ロボット８，９の溶接位置に位置決めするこ
とができる。また、搬送ロボットおよび溶接ロボットの
設置台数やワーク把持具および溶接ガンは、ワークＷの
種類に応じて適宜選択して交換しうるため、自動車車体
のモデルチェンジに柔軟にかつ迅速に対処することがで
きる。

【００２３】以上、本発明の一実施例につき述べたが、
本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、本発
明の技術的思想に基づいて各種の変形および変更が可能
である。

【００２４】例えば、既述の実施例においては、ワーク
搬送路Ｘの片側に搬送ロボット５，６，７を配置し、ワ
ーク搬送路Ｘの他の片側に溶接ロボット８，９を配置し
ているが、工程上の都合や作業時間によっては、同じロ
ボットがワーク把持具と溶接ガンとを持ち換えてワーク
Ｗを把持したりあるいは溶接したりすることも可能であ
る。但し、ワークＷを搬送するロボットをワーク搬送路
Ｘの片側に配置し、ワークＷを溶接するロボットをワー
ク搬送路Ｘの他の片側に配置する関係は変らない。

【００２５】

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る溶接装置は、
移動可能なアームにワーク把持具が設けられた複数の搬
送ロボットをワーク搬送路の片側に沿って配置し、かつ
移動可能なアームに溶接ガンが設けられた複数の溶接ロ
ボットを前記ワーク搬送路の他の片側に沿って配置する
とともに、前記搬送ロボットがワーク把持具を介して把
持したワークを前記溶接ロボットにより溶接して隣接す
る他の搬送ロボットに搬送するように構成したので、従
来の装置で使用されている位置決め用のワーク治具やシ
ャトル搬送装置が不要となり、設備投資のコストダウン
を図ることができるとともに、ワークモデルチェンジ時
の改造期間を大巾に短縮できる。また、本発明の溶接装
置では、隣接する搬送ロボットの相互間および溶接ロボ
ットの相互間に交換するワーク把持具又は溶接ガンを載
せる交換台を一つ置きに配置しているので、コスト高を
招くことなくワークの種類に応じてワーク把持具や溶接
ガンを容易に交換することができ、溶接作業の能率向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る溶接装置を概念的に示
す斜視図である。

【図２】従来の溶接装置を概念的に示す正面図ある。

【符号の説明】

１ 溶接装置 ２，３，４ アーム ５，６，７ 搬送ロボット ８，９ 溶接ロボット １３，１４，１５ ワーク把持具 ２７，２８ アーム ２９，３０ 溶接ガン ３７，３８，３９，４０ 交換台 Ｗ ワーク Ｘ ワーク搬送路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動可能なアームにワーク把持具が設け
   られた複数の搬送ロボットをワーク搬送路の片側に沿っ
   て配置し、かつ移動可能なアームに溶接ガンが設けられ
   た複数の溶接ロボットを前記ワーク搬送路の他の片側に
   沿って配置するとともに、前記隣接する搬送ロボットの
   相互間および溶接ロボットの相互間に交換するワーク把
   持具又は溶接ガンを載せる交換台を一つ置きに配置し、
   前記搬送ロボットがワーク把持具を介して把持したワー
   クを前記溶接ロボットにより溶接して隣接する他の搬送
   ロボットに搬送するように構成したことを特徴とする溶
   接装置。