JPH0641029B2 - 多品種少量生産に適する溶接ロボツト装置 - Google Patents
多品種少量生産に適する溶接ロボツト装置Info
- Publication number
- JPH0641029B2 JPH0641029B2 JP60232889A JP23288985A JPH0641029B2 JP H0641029 B2 JPH0641029 B2 JP H0641029B2 JP 60232889 A JP60232889 A JP 60232889A JP 23288985 A JP23288985 A JP 23288985A JP H0641029 B2 JPH0641029 B2 JP H0641029B2
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- JP
- Japan
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- jig
- welding
- robot
- workpiece
- actuator
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- Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、溶接ロボット装置、特に、多品種少量生産に
適する溶接ロボット装置に関する。
適する溶接ロボット装置に関する。
(従来の技術) 従来から溶接ロボット装置としては、潜接トーチを設け
た可動腕を備えている多関節ロボットと、前記の多関節
ロボット及び溶接トランスなどに制御信号を与えるロボ
ット制御ボックスと、設定されたプログラム及び治具構
体に設けられているセンサ出力に従って前記したロボッ
ト制御ボックスにインターフェースを介して指令信号を
与えるとともに、治具構体における制御機構部に駆動信
号を与えるシーケンスコントローラと、溶接トーチと被
溶接物との間に溶接電流を供給する溶接トランスと、前
記した多関節ロボットに対して所定の位置に設置される
べき治具構体、すなわち、前記したシーケンスコントロ
ーラによる制御の下に、被溶接物を治具にクランプした
り、被溶接物と治具とのクランプ状態を解除したりする
アクチュエータと治具及び前記のアクチュエータを駆動
制御する機構などを備えている治具構体とから構成され
ているものが知られている。
た可動腕を備えている多関節ロボットと、前記の多関節
ロボット及び溶接トランスなどに制御信号を与えるロボ
ット制御ボックスと、設定されたプログラム及び治具構
体に設けられているセンサ出力に従って前記したロボッ
ト制御ボックスにインターフェースを介して指令信号を
与えるとともに、治具構体における制御機構部に駆動信
号を与えるシーケンスコントローラと、溶接トーチと被
溶接物との間に溶接電流を供給する溶接トランスと、前
記した多関節ロボットに対して所定の位置に設置される
べき治具構体、すなわち、前記したシーケンスコントロ
ーラによる制御の下に、被溶接物を治具にクランプした
り、被溶接物と治具とのクランプ状態を解除したりする
アクチュエータと治具及び前記のアクチュエータを駆動
制御する機構などを備えている治具構体とから構成され
ているものが知られている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、前記のように構成されている溶接ロボットは
現在のところ非常に高価であるから、溶接作業を主体に
している企業であっても、規模の小さな企業で溶接ロボ
ットを導入しようと企画しても、このような企業では一
般的に生産ロット数が少ないものであるから、設備投資
の費用と付加価値との兼合いから、溶接ロボットの導入
が阻まれることが多い。
現在のところ非常に高価であるから、溶接作業を主体に
している企業であっても、規模の小さな企業で溶接ロボ
ットを導入しようと企画しても、このような企業では一
般的に生産ロット数が少ないものであるから、設備投資
の費用と付加価値との兼合いから、溶接ロボットの導入
が阻まれることが多い。
さて、組立ロボットにしろ、溶接ロボットにしろ、知能
センサが未熟な状態にある現在においては、被加工物が
所定の位置に正確に配置されていない限り、ロボットに
希望の作業を行なわせることはできないし、また、溶接
ロボットを上手に活用するためには、被加工物の位置精
度を保持するために使用される治具に対して被溶接物を
強固に固定(クランプ)した状態で溶接作業が行なわれ
るようにすることが必要とされる。
センサが未熟な状態にある現在においては、被加工物が
所定の位置に正確に配置されていない限り、ロボットに
希望の作業を行なわせることはできないし、また、溶接
ロボットを上手に活用するためには、被加工物の位置精
度を保持するために使用される治具に対して被溶接物を
強固に固定(クランプ)した状態で溶接作業が行なわれ
るようにすることが必要とされる。
そして、溶接ロボットの有効利用が行なわれるために
は、各別の被加工物に応じてそれぞれの被加工物に専用
の治具と、例えば油空圧シリンダ、ソレノイド、モータ
等のようなアクチュエータと呼ばれる駆動装置、及び、
アクチュエータの動作の確認のためのセンサや被加工物
の前工程及び現時点の被加工物の存在を検出するセン
サ、ならびに、前記のアクチュエータの制御機構などを
備えて構成されている治具構体が用意されなければなら
ない。
は、各別の被加工物に応じてそれぞれの被加工物に専用
の治具と、例えば油空圧シリンダ、ソレノイド、モータ
等のようなアクチュエータと呼ばれる駆動装置、及び、
アクチュエータの動作の確認のためのセンサや被加工物
の前工程及び現時点の被加工物の存在を検出するセン
サ、ならびに、前記のアクチュエータの制御機構などを
備えて構成されている治具構体が用意されなければなら
ない。
ところで、前記したアクチュエータとして空気エネルギ
を利用して駆動が行なわれるような構成形態のアクチュ
エータが採用された場合には、それの動作の制御機構と
しては必らず電磁弁が用いられるが、空気エネルギを利
用する系を良好に動作させるのには、前記した電磁弁や
アクチュエータに清浄な空気を供給するためのエアフィ
ルタと、適正な圧力を保持するための圧力調整弁と、オ
イルミストを供給するルブリケータとからなる3点セッ
トを備えることが必要である。
を利用して駆動が行なわれるような構成形態のアクチュ
エータが採用された場合には、それの動作の制御機構と
しては必らず電磁弁が用いられるが、空気エネルギを利
用する系を良好に動作させるのには、前記した電磁弁や
アクチュエータに清浄な空気を供給するためのエアフィ
ルタと、適正な圧力を保持するための圧力調整弁と、オ
イルミストを供給するルブリケータとからなる3点セッ
トを備えることが必要である。
また、前記した治具構体に設けられているアクチュエー
タの動作順序を制御するためにはシーケンス回路が必要
とされるが、近年、シーケンス回路としてはCPUにより
制御が行なわれるように構成し、可変のシーケンス制御
の設定も可能とした汎用のシーケンスコントローラが広
く用いられるようになっている。
タの動作順序を制御するためにはシーケンス回路が必要
とされるが、近年、シーケンス回路としてはCPUにより
制御が行なわれるように構成し、可変のシーケンス制御
の設定も可能とした汎用のシーケンスコントローラが広
く用いられるようになっている。
そして、溶接ロボットを用いて自動化された溶接装置を
構成するためには、被溶接物毎に前記したような各構成
部分からなる個別の治具構体を準備することが必要とさ
れるが、前記した各構成部分は高価であるため、同一の
加工物の数量が多くなければコスト高になるから、従来
から生産ロット数の少ない場合の溶接に際しては、被加
工物と治具とのクランプにハンドクランプ手段が採用さ
れることが多い。
構成するためには、被溶接物毎に前記したような各構成
部分からなる個別の治具構体を準備することが必要とさ
れるが、前記した各構成部分は高価であるため、同一の
加工物の数量が多くなければコスト高になるから、従来
から生産ロット数の少ない場合の溶接に際しては、被加
工物と治具とのクランプにハンドクランプ手段が採用さ
れることが多い。
しかし、溶接ロボットが誤動作を行なわないという保障
はないから、溶接ロボットの近くで作業者が、加工物の
治具へのセット動作及びクランプ動作、ならびに加工終
了後における治具と加工物とのアンクランプ動作と加工
物の取り出し動作等の諸作業を手動で行なうということ
は、溶接ロボットが万一にも誤動作した場合を想定する
と非常に危険を伴うやり方といわざるを得ないのであ
り、安価な自動溶接装置の出現が求められた。
はないから、溶接ロボットの近くで作業者が、加工物の
治具へのセット動作及びクランプ動作、ならびに加工終
了後における治具と加工物とのアンクランプ動作と加工
物の取り出し動作等の諸作業を手動で行なうということ
は、溶接ロボットが万一にも誤動作した場合を想定する
と非常に危険を伴うやり方といわざるを得ないのであ
り、安価な自動溶接装置の出現が求められた。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、溶接トーチを設けた可動腕を備えている多関
節ロボットと、前記の多関節ロボット及び溶接トランス
などに制御信号を与えるロボット制御ボックスと、設定
されたプログラム及び治具に設けられているセンサ出力
に従って前記したロボット制御ボックスにインターフェ
ースを介して指令信号を与えるとともに、治具構体にお
ける制御機構部に駆動信号を与えるシーケンスコントロ
ーラと、溶接トーチと被溶接物との間に溶接電流を供給
する溶接トランスと、前記したシーケンスコントローラ
による制御の下に、被溶接物を治具にクランプしたり、
被溶接物と治具とのクランプ状態を解除したりするアク
チュエータと治具及び前記のアクチュエータを駆動制御
する機構などを備えていて、前記した多関節ロボットに
対して所定の位置に設置されるべき治具構体とを備えて
いる溶接ロボット装置において、前記した治具構体とし
て前記したシーケンスコントローラによる制御の下に、
被溶接物を治具にクランプしたり、被溶接物と治具との
クランプ状態を解除したりするアクチュエータと治具と
を備えている治具架台と、前記した治具架台を所定の相
対的な位置関係に載置結合したり分離できるような係合
部と、前記した治具架台に設けられているアクチユエー
タを駆動制御する多数の電磁バルブを含んで構成されて
いる機構とを備えているとともに、前記した多関節溶接
ロボットに対して所定の位置に設置されるようになされ
ている基礎架台との2つの部分からなるものを用い、前
記した治具架台と基礎架台との間の配管及び配線の接続
はそれをマルチコネクタによって行なうようにしてなる
多品種少量生産に適する溶接ロボット装置を提供するも
のである。
節ロボットと、前記の多関節ロボット及び溶接トランス
などに制御信号を与えるロボット制御ボックスと、設定
されたプログラム及び治具に設けられているセンサ出力
に従って前記したロボット制御ボックスにインターフェ
ースを介して指令信号を与えるとともに、治具構体にお
ける制御機構部に駆動信号を与えるシーケンスコントロ
ーラと、溶接トーチと被溶接物との間に溶接電流を供給
する溶接トランスと、前記したシーケンスコントローラ
による制御の下に、被溶接物を治具にクランプしたり、
被溶接物と治具とのクランプ状態を解除したりするアク
チュエータと治具及び前記のアクチュエータを駆動制御
する機構などを備えていて、前記した多関節ロボットに
対して所定の位置に設置されるべき治具構体とを備えて
いる溶接ロボット装置において、前記した治具構体とし
て前記したシーケンスコントローラによる制御の下に、
被溶接物を治具にクランプしたり、被溶接物と治具との
クランプ状態を解除したりするアクチュエータと治具と
を備えている治具架台と、前記した治具架台を所定の相
対的な位置関係に載置結合したり分離できるような係合
部と、前記した治具架台に設けられているアクチユエー
タを駆動制御する多数の電磁バルブを含んで構成されて
いる機構とを備えているとともに、前記した多関節溶接
ロボットに対して所定の位置に設置されるようになされ
ている基礎架台との2つの部分からなるものを用い、前
記した治具架台と基礎架台との間の配管及び配線の接続
はそれをマルチコネクタによって行なうようにしてなる
多品種少量生産に適する溶接ロボット装置を提供するも
のである。
(実施例) 以下、添付図面を参照しながら本発明の多品種少量生産
に適する溶接ロボット装置の具体的な内容について詳細
に説明する。第1図は治具架台Aの一例構成のものの側
面図であり、この第1図において1は治具架台Aの枠体
であり、前記の枠体1の上面には台板2が固着されてお
り、また、前記の枠板1の下面には底板3が固着されて
いる。
に適する溶接ロボット装置の具体的な内容について詳細
に説明する。第1図は治具架台Aの一例構成のものの側
面図であり、この第1図において1は治具架台Aの枠体
であり、前記の枠体1の上面には台板2が固着されてお
り、また、前記の枠板1の下面には底板3が固着されて
いる。
前記の台板2の上面には加工物載置用の治具4とクレビ
ス9,10が立設されており、また、台板2の下面にはブ
ラケツト5,6が固着されている。ブラケット5には空
圧シリンダES1が固着されており、この空圧シリンダES1
には基準ピン11が設けられている。またブラケット6に
固着されている空圧シリンダES2のロッドには円筒体12
を設け、この円筒体12の一側にはガイドピン13を並設す
る。
ス9,10が立設されており、また、台板2の下面にはブ
ラケツト5,6が固着されている。ブラケット5には空
圧シリンダES1が固着されており、この空圧シリンダES1
には基準ピン11が設けられている。またブラケット6に
固着されている空圧シリンダES2のロッドには円筒体12
を設け、この円筒体12の一側にはガイドピン13を並設す
る。
前記のブラケット5,6に取り付けてあるトラニオン1
6,17には空圧シリンダES3,ES4が枢着されている。この
空圧シリンダES3,ES4のロッド42,43の先端に設けられて
いるナックル14,15にはクランプ杆18,19が枢着されてお
り、前記のクランプ杆18,19の中間部は前記したクレビ
ス9,10に回動自在に連結されている。
6,17には空圧シリンダES3,ES4が枢着されている。この
空圧シリンダES3,ES4のロッド42,43の先端に設けられて
いるナックル14,15にはクランプ杆18,19が枢着されてお
り、前記のクランプ杆18,19の中間部は前記したクレビ
ス9,10に回動自在に連結されている。
クランプ杆19にはクランプ円板20が固着されており、ま
た、先端には保持ピン21が設けられている。枠体1の下
面に設けた底板3の中央付近には大きな窓孔7が開口さ
れている。前記の底板3の四方の隅部にはガイド孔8,8,
8,8を設ける。このガイド孔8,8,8,8の位置は、他のすべ
ての治具架台A,A,A…についても共通となるように
標準化されている。
た、先端には保持ピン21が設けられている。枠体1の下
面に設けた底板3の中央付近には大きな窓孔7が開口さ
れている。前記の底板3の四方の隅部にはガイド孔8,8,
8,8を設ける。このガイド孔8,8,8,8の位置は、他のすべ
ての治具架台A,A,A…についても共通となるように
標準化されている。
前記したそれぞれのの空圧シリンダES1,ES2,ES3,ES4の
上下のポートに一端が接続されているチユーブ22〜29は
一束に集束30された状態で底板3の窓孔7から垂下さ
れ、前記の各チューブ22〜29の他端はマルチコネクタの
プラグ31に蜂巣状に立設させてあるバーブ31a,31a,…の
後端に挿入されて、きつく保持されている。
上下のポートに一端が接続されているチユーブ22〜29は
一束に集束30された状態で底板3の窓孔7から垂下さ
れ、前記の各チューブ22〜29の他端はマルチコネクタの
プラグ31に蜂巣状に立設させてあるバーブ31a,31a,…の
後端に挿入されて、きつく保持されている。
32〜39は空圧シリンダES1,ES2,ES3,ES4の筒壁にとりつ
けられている近接センサであり、この近接センサ32〜39
はリードスイッチを内蔵していて、各近接センサ32〜39
におけるリードスイッチは各空圧シリンダES1〜ES4にお
けるピストンに設けたリング状の永久磁石の磁力によっ
て開閉制御されるのである。
けられている近接センサであり、この近接センサ32〜39
はリードスイッチを内蔵していて、各近接センサ32〜39
におけるリードスイッチは各空圧シリンダES1〜ES4にお
けるピストンに設けたリング状の永久磁石の磁力によっ
て開閉制御されるのである。
前記した近接センサ32〜39におけるリードスイッチの開
閉によって発生される信号は、溶接作業のステップを進
めるための制御信号として利用される。近接センサ32〜
39に接続されている電線44〜51もそれの下方は一束に集
束40されてから底板3の窓孔7から突出され、各電線の
下端はマルチコンセントのプラグ41のコネクタピン41a,
41a,41a,…の後端と接続されいる。
閉によって発生される信号は、溶接作業のステップを進
めるための制御信号として利用される。近接センサ32〜
39に接続されている電線44〜51もそれの下方は一束に集
束40されてから底板3の窓孔7から突出され、各電線の
下端はマルチコンセントのプラグ41のコネクタピン41a,
41a,41a,…の後端と接続されいる。
第2図は、第1図を参照して説明した治具架台Aを、溶
接ロボットMJRに対して所定の位置に設置されている基
礎架台B上の定位置に載置し、前記した治具架台Aと基
礎架台Bを結合することによって構成される治具構体の
正断面図である。前記した基礎架台Bの内部には多数の
電磁バルブ52,52,…を並列状に載置したマニホールド53
が設けてあり、このマニホールド53の正面の給気口54に
はパイプ55が接続され、このパイプ55の他端には、基礎
架台Bの側枠56に設けたルブリケータ57に接続されてい
る。
接ロボットMJRに対して所定の位置に設置されている基
礎架台B上の定位置に載置し、前記した治具架台Aと基
礎架台Bを結合することによって構成される治具構体の
正断面図である。前記した基礎架台Bの内部には多数の
電磁バルブ52,52,…を並列状に載置したマニホールド53
が設けてあり、このマニホールド53の正面の給気口54に
はパイプ55が接続され、このパイプ55の他端には、基礎
架台Bの側枠56に設けたルブリケータ57に接続されてい
る。
基礎架台Bの4隅の上部にはガイドピン58,58,…が立設
されているが、このガイドピン58,58…には前記した治
具架台Aの底板2に設けたガイド孔8,8,8,8が嵌
入されることによって、基礎架台Bと治具架台Aとが所
定の結合関係となるように結合されるのである。
されているが、このガイドピン58,58…には前記した治
具架台Aの底板2に設けたガイド孔8,8,8,8が嵌
入されることによって、基礎架台Bと治具架台Aとが所
定の結合関係となるように結合されるのである。
基礎架台Bに設けられている前述の電磁バルブ52,52…
の頂部のポートに螺設した管接手59,59…には、チュー
ブ61,61…がそれぞれ接続されており、また、前記のチ
ューブ61,61…の先端は空気用マルチコネクタのソケッ
ト62に一束にまとめられ、前記したそれぞれのチューブ
61,61…はソケット62のバーブに接続されている。
の頂部のポートに螺設した管接手59,59…には、チュー
ブ61,61…がそれぞれ接続されており、また、前記のチ
ューブ61,61…の先端は空気用マルチコネクタのソケッ
ト62に一束にまとめられ、前記したそれぞれのチューブ
61,61…はソケット62のバーブに接続されている。
治具架台Aの空圧シリンダES1〜ES4に接続されているチ
ューブ22〜29が接続されているマルチコネクタのプラグ
31と、電磁バルブ52,52…に接続されているチューブ61,
61…が接続されているソケット62とを押しつけながらプ
ラグ31のクランプリングを廻すと前記のプラグ31とソケ
ット62とが接続される。
ューブ22〜29が接続されているマルチコネクタのプラグ
31と、電磁バルブ52,52…に接続されているチューブ61,
61…が接続されているソケット62とを押しつけながらプ
ラグ31のクランプリングを廻すと前記のプラグ31とソケ
ット62とが接続される。
電磁バルブ52,52…の両側部より引き出されている電線6
3,63…は集束され第3図に示すように汎用シーケンスコ
ントローラSCLに導入される。また前記したシーケンス
コントローラSCLに接続されている電線の先端にはマル
チコンセントのソケット64を接続し、それは前記した近
接センサ32〜39と連結したマルチコンセントのプラグ41
に接続される。
3,63…は集束され第3図に示すように汎用シーケンスコ
ントローラSCLに導入される。また前記したシーケンス
コントローラSCLに接続されている電線の先端にはマル
チコンセントのソケット64を接続し、それは前記した近
接センサ32〜39と連結したマルチコンセントのプラグ41
に接続される。
前述したマニホールド53の給気口54に接続されているパ
イプ55の他端と接続するリブリケータ57は中間に圧力調
整弁65を挟みエアフィルタ66と連結した3点セットとし
て基礎架台Bの枠56に固着されており、エアフィルタ66
とエアホース67はカプラ68によってワンタッチで連結さ
れるようにしてある。
イプ55の他端と接続するリブリケータ57は中間に圧力調
整弁65を挟みエアフィルタ66と連結した3点セットとし
て基礎架台Bの枠56に固着されており、エアフィルタ66
とエアホース67はカプラ68によってワンタッチで連結さ
れるようにしてある。
第3図は本発明の多品種少量生産に適する溶接ロボット
装置において、多くの異なった被溶接物毎にそれぞれ個
別に設けられるべき治具架台A,A…を除いて、共通に
使用される構成部分の概略を示す斜視図であり、この第
3図において中央に示されている多関節ロボットMJRは
ロボット制御ボックスRCBに打ち込まれたプログラムに
応じて溶接トーチ69の姿勢を変更しながら命じられた軌
跡通りの運動を行うものであり、この多関節ロボットMJ
Rは胴の回転、腕の前後と上下、手首の上下と回転とい
うように5つの運動軸を有し、各運動軸は夫々独立した
5つのサーボモータで駆動されているものであり、前記
のサーボモータの回転制御は前記のロボット制御ボック
スRCBで行なわれている。また、ロボット制御ボックスR
CBには溶接用トランスWTの制御用電線70も導入されてい
る。
装置において、多くの異なった被溶接物毎にそれぞれ個
別に設けられるべき治具架台A,A…を除いて、共通に
使用される構成部分の概略を示す斜視図であり、この第
3図において中央に示されている多関節ロボットMJRは
ロボット制御ボックスRCBに打ち込まれたプログラムに
応じて溶接トーチ69の姿勢を変更しながら命じられた軌
跡通りの運動を行うものであり、この多関節ロボットMJ
Rは胴の回転、腕の前後と上下、手首の上下と回転とい
うように5つの運動軸を有し、各運動軸は夫々独立した
5つのサーボモータで駆動されているものであり、前記
のサーボモータの回転制御は前記のロボット制御ボック
スRCBで行なわれている。また、ロボット制御ボックスR
CBには溶接用トランスWTの制御用電線70も導入されてい
る。
治具構体側に対する制御は汎用のシーケンスコントロー
SCLに打ち込まれたプログラムによって行われる。ま
た、シーケンスコントローラSCLにはロボット制御ボッ
クスRCBに設けたインターフェースITFを介して配線71さ
れており、治具構体側の受入体制の可否を溶接ロボット
MJR側へ通知するようにしてある。
SCLに打ち込まれたプログラムによって行われる。ま
た、シーケンスコントローラSCLにはロボット制御ボッ
クスRCBに設けたインターフェースITFを介して配線71さ
れており、治具構体側の受入体制の可否を溶接ロボット
MJR側へ通知するようにしてある。
シーケンスコントローラSCLはプログラマと基本モジュ
ールと入出力モジュールとからなり、入出力モジュール
は増減できる拡張モジュールである。プログラマは命令
語キーと数値キー及び操作キーとよりなり、最初はシー
ケンス論理回路通りに打ち込みプログラムを構成させる
のであるが、このプログラマにはカセット端子を備えて
いるから、打ち込んだプログラムをカセットテープで収
録しておけば、以後同じプログラムを再利用する際は収
録したカセットテープを用いて数分以内でプログラムの
打ち込みが完了する。
ールと入出力モジュールとからなり、入出力モジュール
は増減できる拡張モジュールである。プログラマは命令
語キーと数値キー及び操作キーとよりなり、最初はシー
ケンス論理回路通りに打ち込みプログラムを構成させる
のであるが、このプログラマにはカセット端子を備えて
いるから、打ち込んだプログラムをカセットテープで収
録しておけば、以後同じプログラムを再利用する際は収
録したカセットテープを用いて数分以内でプログラムの
打ち込みが完了する。
さて、本発明の多品種少量生産に適する溶接ロボット装
置による被溶接物に対する溶接作業は、それの開始に先
立って、まず、多くの異なった被溶接物毎にそれぞれ個
別に設けられるべき治具架台A,A…の内から目的の被
溶接物と対応する治具が設けられている治具架台Aを選
択し、その治具架台Aを、多関節ロボット被MJRに対し
て所定の位置関係に設定されている基礎架台Bに結合固
着し、また、前記したパイプや電線などを、それぞれの
コネクタにより結合することにより、被溶接物に対する
溶接作業で必要とされる治具構体を構成するのである。
置による被溶接物に対する溶接作業は、それの開始に先
立って、まず、多くの異なった被溶接物毎にそれぞれ個
別に設けられるべき治具架台A,A…の内から目的の被
溶接物と対応する治具が設けられている治具架台Aを選
択し、その治具架台Aを、多関節ロボット被MJRに対し
て所定の位置関係に設定されている基礎架台Bに結合固
着し、また、前記したパイプや電線などを、それぞれの
コネクタにより結合することにより、被溶接物に対する
溶接作業で必要とされる治具構体を構成するのである。
それぞれの治具架台Aには操作盤が配設(図示されてい
ない)されていて、その操作盤より出ている電線はシー
ケンスコントローラSCLからインターフェースITFを介し
てロボット制御ボックスRCBと連結している。そして、
前記の操作盤からの出力信号によって、ロボット制御ボ
ックスRCBなどに記憶されている治具4に対応するプロ
グラムを取り出すようになっている。通常の溶接ロボッ
トの制御ボックスは2000ステップの記憶容量を有するも
のであり、通常一つの治具4で溶接の仕事を達成させる
には50〜60ステップもあればよいから、一台のロボット
制御ボックスRCBで30〜40のプログラムを組むことがで
きる訳である。つまた30〜40種類の治具4,4…と対応
して行なわれるべき溶接の仕事を消去できるものであ
る。そこで本発明でこれを実施するとすれば1台の基礎
架台Bに対して、治具4を異にしている治具架台を30〜
40台分を載置させることが可能となるのである。
ない)されていて、その操作盤より出ている電線はシー
ケンスコントローラSCLからインターフェースITFを介し
てロボット制御ボックスRCBと連結している。そして、
前記の操作盤からの出力信号によって、ロボット制御ボ
ックスRCBなどに記憶されている治具4に対応するプロ
グラムを取り出すようになっている。通常の溶接ロボッ
トの制御ボックスは2000ステップの記憶容量を有するも
のであり、通常一つの治具4で溶接の仕事を達成させる
には50〜60ステップもあればよいから、一台のロボット
制御ボックスRCBで30〜40のプログラムを組むことがで
きる訳である。つまた30〜40種類の治具4,4…と対応
して行なわれるべき溶接の仕事を消去できるものであ
る。そこで本発明でこれを実施するとすれば1台の基礎
架台Bに対して、治具4を異にしている治具架台を30〜
40台分を載置させることが可能となるのである。
今一実施例として第1図に示す治具架台Aのガイド孔8,
8,8,8,8を基礎架台Bに設けたガイドピン58,58…に嵌入
して空圧シリンダチューブ22〜29のマルチコネクタのプ
ラグ31と電磁バルブ52,52…のチューブ61,61…のマルチ
コネクタのソケット62とを接続すれば第2図に示すよう
な状態になる。空圧シリンダES1〜ES4に設けた近接スイ
ッチ32〜39のマルチコンセントのプラグ41とSCLに接続
するマルチコンセントのソケット64とを接続し、エアフ
ィルタ66とエアホース67のカプラ68を連結させれば一応
の準備は完了する。この場合溶接用トランスWTからのア
ースコード72は予め基礎架台Bに接続されている。ロボ
ット制御ボックスRCBと溶接用トランスWT及び操作ボッ
クス等の電源スイッチを入れると、治具架台Aにおける
治具の部分は原位置の姿勢を保つ、即ち空圧シリンダES
1,ES2のロッドは突出し、基準ピン11と円筒体12及びガ
イドピン13は治具4より突出する。図示されている実施
例の被溶接物は2つ割りの皿状のもの73と円環状のもの
74とパイプ75との3部品から成るものとされており、皿
状のもの73は基準ピン11に、円環状のもの74は円筒体12
に、パイプ75はガイドピン13にそれぞれ嵌入して治具4
に載置し、始動ボタンを押せば空圧シリンダES3,ES4と
対応している電磁バルブが励磁されて、前記空圧シリン
ダES3,ES4に圧縮空気が供給される。空圧シリンダES3,E
S4のロッド42,43は外方に突出し、クランプ杆18は皿状
のもの73を、また、他方のクランプ杆19は円環状のもの
74とパイプ75とを治具4に強力にクランプする。この場
合、円環状のもの74の内部に溶接スパッタが付着しない
ようにクランプ円板20で円環状のもの74を被覆してあ
り、また、パイプ75の倒れを防止するために、上方から
も保持ピン21で強力に加圧しておくのである。クランプ
完了の信号は各空圧シリンダES1,ES2,ES3,ES4に設けた
近接センサ32〜39によりシーケンスコントローラSCLに
伝達される。シーケンスコントローラSCLはこのクラン
プ状態を保持すると同時に、ロボット制御ボックスRCB
に溶接準備完了の信号を送る。ロボット制御ボックスRC
Bからのサーボモータに作動電流を供給する。サーボモ
ータ内にはエンコーダが内装されていてモータの回転角
を検出し、その検出した信号をロボット制御ボックスRC
Bにフィードバックして、プログラム通りであるか否か
を確認しながら多関節ロボットMJRを作動させる。多関
節ロボットMJRの手首に設けた溶接トーチ69が被溶接物
の所定位置に達したとき、ロボット制御ボックスRCBか
ら溶接トランスWTへ通電指令を出すと同時に、図示して
ないガスホースから溶接トーチ69へ炭酸ガスの供給動作
も行う。
8,8,8,8を基礎架台Bに設けたガイドピン58,58…に嵌入
して空圧シリンダチューブ22〜29のマルチコネクタのプ
ラグ31と電磁バルブ52,52…のチューブ61,61…のマルチ
コネクタのソケット62とを接続すれば第2図に示すよう
な状態になる。空圧シリンダES1〜ES4に設けた近接スイ
ッチ32〜39のマルチコンセントのプラグ41とSCLに接続
するマルチコンセントのソケット64とを接続し、エアフ
ィルタ66とエアホース67のカプラ68を連結させれば一応
の準備は完了する。この場合溶接用トランスWTからのア
ースコード72は予め基礎架台Bに接続されている。ロボ
ット制御ボックスRCBと溶接用トランスWT及び操作ボッ
クス等の電源スイッチを入れると、治具架台Aにおける
治具の部分は原位置の姿勢を保つ、即ち空圧シリンダES
1,ES2のロッドは突出し、基準ピン11と円筒体12及びガ
イドピン13は治具4より突出する。図示されている実施
例の被溶接物は2つ割りの皿状のもの73と円環状のもの
74とパイプ75との3部品から成るものとされており、皿
状のもの73は基準ピン11に、円環状のもの74は円筒体12
に、パイプ75はガイドピン13にそれぞれ嵌入して治具4
に載置し、始動ボタンを押せば空圧シリンダES3,ES4と
対応している電磁バルブが励磁されて、前記空圧シリン
ダES3,ES4に圧縮空気が供給される。空圧シリンダES3,E
S4のロッド42,43は外方に突出し、クランプ杆18は皿状
のもの73を、また、他方のクランプ杆19は円環状のもの
74とパイプ75とを治具4に強力にクランプする。この場
合、円環状のもの74の内部に溶接スパッタが付着しない
ようにクランプ円板20で円環状のもの74を被覆してあ
り、また、パイプ75の倒れを防止するために、上方から
も保持ピン21で強力に加圧しておくのである。クランプ
完了の信号は各空圧シリンダES1,ES2,ES3,ES4に設けた
近接センサ32〜39によりシーケンスコントローラSCLに
伝達される。シーケンスコントローラSCLはこのクラン
プ状態を保持すると同時に、ロボット制御ボックスRCB
に溶接準備完了の信号を送る。ロボット制御ボックスRC
Bからのサーボモータに作動電流を供給する。サーボモ
ータ内にはエンコーダが内装されていてモータの回転角
を検出し、その検出した信号をロボット制御ボックスRC
Bにフィードバックして、プログラム通りであるか否か
を確認しながら多関節ロボットMJRを作動させる。多関
節ロボットMJRの手首に設けた溶接トーチ69が被溶接物
の所定位置に達したとき、ロボット制御ボックスRCBか
ら溶接トランスWTへ通電指令を出すと同時に、図示して
ないガスホースから溶接トーチ69へ炭酸ガスの供給動作
も行う。
溶接トーチ69の先端は前記の3部品からなる被溶接物の
夫々の突当り部分をプログラムに応じて、ロボット制御
ボックスRCBからの指令通りに正確に移動しながら溶接
作業を行なってい行く。溶接作業が完了すると、多関節
ロボットMJRの腕は大きく後退し、溶接トーチ69は治具
4の部分より離れた定位置に停止する。
夫々の突当り部分をプログラムに応じて、ロボット制御
ボックスRCBからの指令通りに正確に移動しながら溶接
作業を行なってい行く。溶接作業が完了すると、多関節
ロボットMJRの腕は大きく後退し、溶接トーチ69は治具
4の部分より離れた定位置に停止する。
同時にロボット制御ボックスRCBからシーケンスコント
ローラSCRに溶接完了の指令が送られて、シーケンスコ
ントローラSCLは電磁バルブ52,52…にアンクランプする
ように指令を伝える。電磁バルブ52,52…によって空圧
シリンダES3,ES4のロッド42,43はシリンダ内に没入しク
ランプ杆18,19が開き、また、空圧シリンダES1,ES2によ
って基準ピン11と円筒体12及びガイドピン13などが引込
み各アクチュエータは第1図に示す状態となる。
ローラSCRに溶接完了の指令が送られて、シーケンスコ
ントローラSCLは電磁バルブ52,52…にアンクランプする
ように指令を伝える。電磁バルブ52,52…によって空圧
シリンダES3,ES4のロッド42,43はシリンダ内に没入しク
ランプ杆18,19が開き、また、空圧シリンダES1,ES2によ
って基準ピン11と円筒体12及びガイドピン13などが引込
み各アクチュエータは第1図に示す状態となる。
この状態は近接センサ32〜39によってシーケンスコント
ローラSCLに伝えられてエンクランプの状態を確認す
る。また、シーケンスコントローラSCLから図示しない
アクチユエータに指令が与えられて被溶接物の払い出し
動作が行われる。被溶接物が治具4上より無くなると
(図示しないセンサで確認)空圧シリンダES1,ES2の下
方のポートに空気が送られ、基準ピン11、円筒体12、ガ
イドピン13などが突出して原位置の状態となる。以上が
本実施例の被溶接物に対する作業の一サイクルであり、
この繰返しによって所定数量の生産を完了すれば、この
治具架台Aを基礎架台Bより取外し、用意してある別の
被溶接物用の治具4を備えている治具架台Aを基礎架台
Bに載せ換えて、前記した別の被溶接物に対する溶接作
業を行なうようにするのである。
ローラSCLに伝えられてエンクランプの状態を確認す
る。また、シーケンスコントローラSCLから図示しない
アクチユエータに指令が与えられて被溶接物の払い出し
動作が行われる。被溶接物が治具4上より無くなると
(図示しないセンサで確認)空圧シリンダES1,ES2の下
方のポートに空気が送られ、基準ピン11、円筒体12、ガ
イドピン13などが突出して原位置の状態となる。以上が
本実施例の被溶接物に対する作業の一サイクルであり、
この繰返しによって所定数量の生産を完了すれば、この
治具架台Aを基礎架台Bより取外し、用意してある別の
被溶接物用の治具4を備えている治具架台Aを基礎架台
Bに載せ換えて、前記した別の被溶接物に対する溶接作
業を行なうようにするのである。
(効果) 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の溶接トーチを設けた可動腕を備えている多関節ロボ
ットと、前記の多関節ロボット及び溶接トランスなどに
制御信号を与えるロボット制御ボックスと、設定された
プログラム及び治具構体に設けられているセンサ出力に
従って前記したロボット制御ボックスにインターフェー
スを介して指令信号を与えるとともに、治具構体におけ
る制御機構部に駆動信号を与えるシーケンスコントロー
ラと、溶接トーチと被溶接物との間に溶接電流を供給す
る溶接トランスと、前記したシーケンスコントローラに
よる制御の下に、被溶接物を治具にクランプしたり、被
溶接物と治具とのクランプ状態を解除したり、するアク
チュエータと治具及び前記のアクチュエータを駆動制御
する機構などを備えていて、前記した多関節ロボットに
対して所定の位置に設置されるべき治具構体とを備えて
いる溶接ロボット装置において、前記した治具構体とし
て前記したシーケンスコントローラによる制御の下に、
被溶接物を治具にクランプしたり、被溶接物と治具との
クランプ状態を解除したりするアクチュエータと治具と
を備えている治具架台と、前記した治具架台を所定の相
対的な位置関係に載置結合したり分離できるような係合
部と、前記した治具架台に設けられているアクチュエー
タを駆動制御する多数の電磁バルブを含んで構成されて
いる機構とを備えているとともに、前記した多関接溶接
ロボットに対して所定の位置に設置されるようになされ
ている基礎架台との2つの部分からなるものを用い、前
記した治具架台と基礎架台との間の配管及び配線の接続
はそれをマルチコネクタによって行なうようにしてなる
多品種少量生産に適する溶接ロボット装置であるから、
本発明の多品種少量生産に適する溶接ロボット装置で
は、被溶接物を多関節ロボットに対して所定の位置に設
定すべき治具構体を、シーケンスコントローラによる制
御の下に、被溶接物を治具にクランプしたり、被溶接物
と治具とのクランプ状態を解除したりするアクチュエー
タと治具とを備えている如き治具架台と、前記した治具
架台を所定の相対的な位置関係に載置結合したり分離で
きるような係合部と、前記した治具架台に設けられてい
るアクチユエータを駆動制御する機構とを備えていると
ともに、前記した多関節溶接ロボットに対して所定の位
置に設置されるべき基礎架台との2つの部分から構成
し、それぞれの被溶接物毎にそれぞれ専用の治具架台を
用意しておき、被溶接物を異なる毎にその被溶接物に専
用の治具架台を基礎架台に結合して治具構体として用い
るようにしたので、被溶接物に対する溶接作業に際して
用いられる治具構体が安価に構成でき、したがって、多
品種の製品の溶接作業を行なうことができるシステム全
体も安価に構成でき、また被溶接物が異なる毎に取り換
えられる治具架台の交換も容易であるとともに、その交
換時における配管や配線換えもマルチコネクタによって
極めて容易に行ないうるので切換えの段取りも円滑に行
なわれ、本発明では溶接作業が自動的に行なわれるため
に作業者の安全も万全であり、本発明によれば既述した
従来の問題点はすべて良好に解決することができる。
明の溶接トーチを設けた可動腕を備えている多関節ロボ
ットと、前記の多関節ロボット及び溶接トランスなどに
制御信号を与えるロボット制御ボックスと、設定された
プログラム及び治具構体に設けられているセンサ出力に
従って前記したロボット制御ボックスにインターフェー
スを介して指令信号を与えるとともに、治具構体におけ
る制御機構部に駆動信号を与えるシーケンスコントロー
ラと、溶接トーチと被溶接物との間に溶接電流を供給す
る溶接トランスと、前記したシーケンスコントローラに
よる制御の下に、被溶接物を治具にクランプしたり、被
溶接物と治具とのクランプ状態を解除したり、するアク
チュエータと治具及び前記のアクチュエータを駆動制御
する機構などを備えていて、前記した多関節ロボットに
対して所定の位置に設置されるべき治具構体とを備えて
いる溶接ロボット装置において、前記した治具構体とし
て前記したシーケンスコントローラによる制御の下に、
被溶接物を治具にクランプしたり、被溶接物と治具との
クランプ状態を解除したりするアクチュエータと治具と
を備えている治具架台と、前記した治具架台を所定の相
対的な位置関係に載置結合したり分離できるような係合
部と、前記した治具架台に設けられているアクチュエー
タを駆動制御する多数の電磁バルブを含んで構成されて
いる機構とを備えているとともに、前記した多関接溶接
ロボットに対して所定の位置に設置されるようになされ
ている基礎架台との2つの部分からなるものを用い、前
記した治具架台と基礎架台との間の配管及び配線の接続
はそれをマルチコネクタによって行なうようにしてなる
多品種少量生産に適する溶接ロボット装置であるから、
本発明の多品種少量生産に適する溶接ロボット装置で
は、被溶接物を多関節ロボットに対して所定の位置に設
定すべき治具構体を、シーケンスコントローラによる制
御の下に、被溶接物を治具にクランプしたり、被溶接物
と治具とのクランプ状態を解除したりするアクチュエー
タと治具とを備えている如き治具架台と、前記した治具
架台を所定の相対的な位置関係に載置結合したり分離で
きるような係合部と、前記した治具架台に設けられてい
るアクチユエータを駆動制御する機構とを備えていると
ともに、前記した多関節溶接ロボットに対して所定の位
置に設置されるべき基礎架台との2つの部分から構成
し、それぞれの被溶接物毎にそれぞれ専用の治具架台を
用意しておき、被溶接物を異なる毎にその被溶接物に専
用の治具架台を基礎架台に結合して治具構体として用い
るようにしたので、被溶接物に対する溶接作業に際して
用いられる治具構体が安価に構成でき、したがって、多
品種の製品の溶接作業を行なうことができるシステム全
体も安価に構成でき、また被溶接物が異なる毎に取り換
えられる治具架台の交換も容易であるとともに、その交
換時における配管や配線換えもマルチコネクタによって
極めて容易に行ないうるので切換えの段取りも円滑に行
なわれ、本発明では溶接作業が自動的に行なわれるため
に作業者の安全も万全であり、本発明によれば既述した
従来の問題点はすべて良好に解決することができる。
第1図は治具架台の正断面図、第2図は治具架台と基礎
架台とが結合された状態の正断面図、第3図は治具架台
の構成部分を除く部分の多関節溶接ロボット装置の斜視
図である。 MJR……多関節ロボット、RCB……ロボット制御ボ
ックス、SCL……シーケンスコントローラ、A……治
具架台、B……基礎架台、WT……溶接トランス、ES
1〜ES4……空圧シリンダ、1……治具架台Aの枠
体、2……台板、3……底板、4……治具、8……ガイ
ド孔、22〜29…チューブ、31……マルチコネクタ
のプラグ、32〜39……空圧シリンダES1,ES2,ES3,ES
4の筒壁にとりつけられている近接センサ、44〜51
……電線、52……電線バルブ、53……マニホール
ド、41……マルチコンセントのプラグ、54……マニ
ホールド53の正面の給気口、55……パイプ、56……
基礎架台Bの側枠、57……ルブリケータ、58……ガ
イドピン、62……空気用マルチコネクタのソケット、
63……電線、65……圧力調整弁、66……エアフィ
ルタ、67……エアホース、68……カプラ、69……
溶接トーチ、70……溶接用トランスWTの制御用電線。
架台とが結合された状態の正断面図、第3図は治具架台
の構成部分を除く部分の多関節溶接ロボット装置の斜視
図である。 MJR……多関節ロボット、RCB……ロボット制御ボ
ックス、SCL……シーケンスコントローラ、A……治
具架台、B……基礎架台、WT……溶接トランス、ES
1〜ES4……空圧シリンダ、1……治具架台Aの枠
体、2……台板、3……底板、4……治具、8……ガイ
ド孔、22〜29…チューブ、31……マルチコネクタ
のプラグ、32〜39……空圧シリンダES1,ES2,ES3,ES
4の筒壁にとりつけられている近接センサ、44〜51
……電線、52……電線バルブ、53……マニホール
ド、41……マルチコンセントのプラグ、54……マニ
ホールド53の正面の給気口、55……パイプ、56……
基礎架台Bの側枠、57……ルブリケータ、58……ガ
イドピン、62……空気用マルチコネクタのソケット、
63……電線、65……圧力調整弁、66……エアフィ
ルタ、67……エアホース、68……カプラ、69……
溶接トーチ、70……溶接用トランスWTの制御用電線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 重行 山形県鶴岡市宝田2丁目10番地50号 庄内 プレス工業株式会社内 (72)発明者 本間 直行 山形県鶴岡市宝田2丁目10番地50号 庄内 プレス工業株式会社内 (56)参考文献 実公 昭58−19014(JP,Y2)
Claims (1)
- 【請求項1】溶接トーチを設けた可動腕を備えている多
関節ロボットと、前記の多関節ロボット及び溶接トラン
スなどに制御信号を与えるロボット制御ボックスと、設
定されたプログラム及び治具構体に設けられているセン
サ出力に従って前記したロボット制御ボックスにインタ
ーフェースを介して指令信号を与えるとともに、治具構
体における制御機構部に駆動信号を与えるシーケンスコ
ントローラと、溶接トーチと被溶接物との間に溶接電流
を供給する溶接トランスと、前記したシーケンスコント
ローラによる制御の下に、被溶接物を治具にクランプし
たり、被溶接物と治具とのクランプ状態を解除したりす
るアクチュエータと治具及び前記のアクチュエータを駆
動制御する機構などを備えていて、前記した多関節ロボ
ットに対して所定の位置に設置されるべき治具構体とを
備えている溶接ロボット装置おいて、前記した治具構体
として前記したシーケンスコントローラによる制御の下
に、被溶接物を治具にクランプしたり、被溶接物と治具
とのクランプ状態を解除したりするアクチュエータと治
具とを備えている治具架台と、前記した治具架台を所定
の相対的な位置関係に載置結合したり分離できるような
係合部と、前記した治具架台に設けられているアクチュ
エータを駆動制御する多数の電磁バルブを含んで構成さ
れている機構とを備えているとともに、前記した多関接
溶接ロボットに対して所定の位置に設置されるようにな
されている基礎架台との2つの部分からなるものを用
い、前記した治具架台と基礎架台との間の配管及び配線
の接続はそれをマルチコネクタによって行なうようにし
てなる多品種少量生産に適する溶接ロボット装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60232889A JPH0641029B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 多品種少量生産に適する溶接ロボツト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60232889A JPH0641029B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 多品種少量生産に適する溶接ロボツト装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6293098A JPS6293098A (ja) | 1987-04-28 |
| JPH0641029B2 true JPH0641029B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=16946428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60232889A Expired - Lifetime JPH0641029B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 多品種少量生産に適する溶接ロボツト装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641029B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI0710426A2 (pt) * | 2006-05-08 | 2011-08-09 | Multi Holding Ag | tomada de ligação |
| CN109249158A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-22 | 上海奥林汽车配件有限公司 | 一种可快速更换夹头的焊接机器人 |
| CN113571987B (zh) * | 2021-07-09 | 2024-04-12 | 中国铁建电气化局集团有限公司 | 一种用于接线焊接的机器人 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5819014U (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-05 | 東芝住宅産業株式会社 | 外壁 |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP60232889A patent/JPH0641029B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6293098A (ja) | 1987-04-28 |
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