JPH0723187Y2 - 産業用ロボットを用いる車体の作業装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、自動車の車体の塗装およびシーリングを行う
ための産業用ロボツトを用いる車体の作業装置に関す
る。

従来の技術 典型的な先行技術は、第４図に示されており、第５図は
その第４図の右方から見た背面図である。この産業用ロ
ボツト１は、床などの取付面２に固定されている基台３
に旋回部４が鉛直の旋回軸線５まわりに回転駆動され、
この旋回部４には水平な前後軸線６まわりに角変位駆動
される下部アーム７の基端部が設けられ、下部アーム７
の遊端部には、水平な上下軸線８まわりに角変位駆動さ
れる上部アーム９が設けられる。上部アーム９の長手軸
線10は、旋回軸線５を通る一平面内にあり、この上部ア
ーム９は旋回軸線５に関していわばオフセツトしていな
い。

考案が解決しようとする課題 このような第４図および第５図に示される従来からの産
業用ロボツト１を用いて、第６図に示されるように自動
車の車体11の作業を行うときにおける問題点を説明す
る。この第６図は平面図であつて、自動車の車体11はコ
ンベアによつて矢符12の方向に移動され、この自動車の
車体11のコンベアによる移動経路の側方に、産業用ロボ
ツト１が設けられ、塗装およびシーリングなどの作業を
行う。

第６図（１）に示されるように、車体11のエンジンルー
ム13と、そのエンジンルーム13を覆いかつ水平軸線を有
するヒンジ14によつて開閉可能なフード15の各内部を作
業する場合、産業用ロボツト１の上部アーム９とフード
15の側端15aとの干渉が生じ易く、またエンジンルーム1
3の側部13aとの干渉が生じ易い。干渉を避けるために
は、上部アーム９をエンジンルーム13の前方（第６図
（１）の左方）から入れなければならず、そのために産
業用ロボツト１の設置位置を矢符17に示す方向に移動さ
せると、車体11を矢符12の方向に搬送するとき、その車
体11と産業用ロボツト１の旋回部４とが干渉する。

またこの産業用ロボツト１を矢符18で示す方向に移動し
て設置すると、車体11の参照符19で示す部位がその産業
用ロボツト１の動作範囲外となる。したがつてこのよう
な従来からの産業用ロボツト１では車体１の前部を１台
で産業することは困難であり、２台の産業用ロボツト１
を車体11を挟んで左右（第６図（１）の上下）に対称に
設置して、作業部位を分担させざるを得ない。

第６図（２）に示されるように車体11のフロントフロア
20と車室内のダツシユパネル21とを作業するために、そ
の車体11の側方に産業用ロボツト１を設置した場合、フ
ロントドア24を開き、そのフロントドア開口部25から産
業用ロボツト１の上部アーム９を挿入する。リアルーム
内の部位22の作業は、その産業用ロボツト１の上部アー
ム９と車体11のセンターピラー23との干渉によつて作業
が不可能である。特に２ドアの車体11の場合、リアドア
開口部がないので、リアルーム内の産業用ロボツト１に
よる作業は不可能となつている。なお４ドアの車体11の
リアルーム内は、もう１つのリアルーム作業用の産業用
ロボツト１を新たに設け、リアドア開口部から作業を行
うことは可能である。

第６図（３）に示されるように車体11のトランクルーム
26、ラゲージ27および後車輪のホイルハウス28の各内部
を作業する場合には、ラゲージ27を、水平軸線を有する
ヒンジ29によつて開いた状態で、産業用ロボツト１の上
部アーム９を挿入して部分的に作業を行うことは可能で
あるけれども、前述の第６図（１）と同様な理由で、車
体11の後部の前部位の作業は困難である。

本考案の目的は、自動車の車体を広い作業範囲で塗装ま
たはシーリングすることができるようにした産業用ロボ
ツトを用いる車体の作業装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本考案は、（ａ）自動車の車体48を、搬送経路の予め定
める一方向49に搬送するコンベアと、 （ｂ）産業用ロボツト30であつて、 コンベアの一側方の床31の取付面32に固定される基台33
を有し、 基台33に、旋回軸線34まわりに回転駆動される旋回部35
を設け、 この旋回部35に、旋回軸線34からずれた一側部で、旋回
軸線34に垂直な前後軸線36まわりに角変位駆動される下
部アーム37の基端部38を設け、 下部アーム37の遊端部39に、下部アーム37に関して旋回
軸線34とは反対側の一側部で、旋回軸線34に垂直でかつ
前後軸線36に平行な上下軸線42まわりに角変位駆動され
る上部アーム40の基端部41を設け、 上部アーム40の長さは、垂直な姿勢における下部アーム
37の遊端部39と床31の取付面32との間の高さよりも短
く、上部アーム40をその先端部44が床31の取付面32付近
を移動するように上下軸線42まわりに角変位して、上部
アーム40がほぼ水平に延びる方向を前方とするとき、下
部アーム37に対して上部アーム40が左側部に設けられる
左手系と、右側部に設けられる右手系とを変更可能であ
る産業用ロボツト30とを含み、 （ｃ）上部アーム40の先端部44には、直交３軸の手首45
が設けられ、 （ｄ）この手首45には、塗装またはシーリングの作業手
段が取付けられ、 （ｅ）自動車の車体48が産業用ロボツト30の搬送経路の
一方向49の上流側にあるときには、車体48の一方向49下
流側端部の内部を左手系および右手系のうち上部アーム
40が下流側となる一方の系で、外部を左手系および右手
系のうち上部アーム40が上流側となる他方の系でそれぞ
れ作業し、 自動車の車体48が産業用ロボツト30のちようど側方にあ
るときには、車体48の外部を前記一方の系で、内部を右
手系と左手系とでそれぞれ作業し、 自動車の車体48が産業用ロボツト30の搬送経路の一方向
49下流側にあるときには、車体48の一方向49上流側端部
の内部を前記他方の系で、外部を前記一方の系でそれぞ
れ作業することを特徴とする産業用ロボツトを用いる車
体の作業装置である。

作用 本考案に従えば、基台に旋回部を設け、この旋回部には
下部アームの基端部を設け、下部アームの遊端部には、
上部アームの基端部を設け、この上部アームは、下部ア
ームに関して旋回部の繊維軸線とは反対側で、角変位駆
動される。したがつて上部アームの軸線と旋回軸線を含
む一平面とは、ずれており、すなわちオフセツトしてい
る。したがつて上部アームを下部アームの左側部に位置
して前方に延びるいわば左手系として作業を行うことが
可能であり、またその下部アームの右側部に上部アーム
を配置して前方に延びるようにしていわば右手系で作業
を行うこともまた可能である。こうして作業範囲を広げ
ることができるようになる。

さらにまた本考案に従えば、上述の左手系および右手系
に変更する際に、上部アームをその上部アームの先端部
が基台が固定されている取付面付近を通つて回転させる
ことができる。したがってその上部アームの先端部が前
記取付面から遠去かる位置を移動して左手系と右手系と
の変更を行う必要がないので、本件産業用ロボツトの設
置スペースが小さくてもよく、好都合である。特に本考
案に従えば、自動車の車体48を搬送経路の一方向49に搬
送するコンベアの一側方の床31の取付面32に、産業用ロ
ボツト30が固定される。この産業用ロボツト30は、その
上部アーム40が、上下軸線42まわりに先端部44が取付面
32付近を移動するようにして、いわば下まわりに角変位
して左手系と右手系とを変更可能である。このため、産
業用ロボツト30は、左手系と右手系とを変更するために
必要な設置スペースを小さくすることができる。

さらに本考案に従えば、産業用ロボツト30は、コンベア
の一側方に固定され、自動車の車体48が一方向に搬送さ
れて相対的な位置関係が変化するに従つて、左手系と右
手系とを変更しながら、車体48の広い範囲にわたる各部
位に対して、塗装またはシーリングの作業を行うことが
でき、少ない設置台数の産業用ロボツトで車体48の全範
囲に対する必要な作業を効率良く行うことができる。

実施例 第１図は本考案の一実施例の産業用ロボツト30の側面図
であり、第２図はその産業用ロボツト30の第１図におけ
る右方から見た背面図である。この産業用ロボツト30
と、後述の第３図に示される産業を行うためのコンベア
とが組合わされて、産業用ロボツトを用いる車体の作業
装置が実現される。これらの図面を参照して、作業場の
床31の取付面32には、基台33が固定されており、この基
台33には鉛直の旋回軸線34まわりに回転駆動される旋回
部35が設けられる。この旋回部35には、旋回軸線34に垂
直な水平の前後軸線36まわりに角変位駆動される下部ア
ーム37の基端部38が設けられる。下部アーム37の遊端部
39には、上部アーム40の基端部41が、水平な前後軸線42
まわりに角変位駆動されるようにして設けられる。この
前後軸線42は旋回軸線34に垂直であり、かつ前後軸線36
に平行である。上部アーム40の長手軸線は、参照符43で
示されている。この上部アーム40の先端部44には、直交
３軸の手首45が設けられ、この手首45には、塗装および
／またはシーリングを行う作業手段が取付けられる。旋
回部35は旋回軸線34のまわりに360度の角変位が可能で
あり、下部アーム37は前後軸線36まわりに角度θ１＝18
0度の角変位が可能であり、また上部アーム40は上下軸
線42まわりに360度の角変位が可能である。下部アーム3
7の軸線46が旋回軸線34と平行であり、したがつて鉛直
方向であるときの姿勢は、第１図および第２図に示され
た状態であつて、この下部アーム37が直立している状態
における上部アーム40の上下軸線42と取付部32との間の
高さは、参照符h1で示されている。また上部アーム40を
上下軸線42のまわりに第１図の反時計方向に回転して第
１図の左手系から、右手系に変換することができ、また
その逆に変更することも可能である。上部アーム40の先
端部44が取付面32付近を移動して角変位して左手系と右
手系とを変更するようにしたので、その上部アーム40が
第１図の上方に移動して時計方向に角変位して左手系か
ら右手系への変更をし、あるいはまたその逆を行う場合
に比べて、本件産業用ロボツト30の設置スペースが小さ
くてすむ。

上部アーム40の軸線43は鉛直の旋回軸線34から第２図に
明らかに示されるようにオフセツト量d1だけずれてお
り、第１図および第２図に示される状態では、上部アー
ム40の延びる方向（第１図の左方）を前方とするとき、
下部アーム37の左側部に上部アーム40が設けられている
姿勢となつており、いわゆる左手系の作業を行うことが
できる。これとは逆に上部アーム40が第１図の右方に延
びた姿勢となつている状態では、その上部アーム40の延
びている方向（第１図の右方）を前方とするとき、上部
アーム40は下部アーム37の右側部に設けられた姿勢とな
つており、いわば右手系の作業を行うことができる。

第３図を参照して、自動車の車体48の塗装およびシーリ
ング作業を本件産業用ロボツト30を用いて行う場合の動
作を説明する。車体48はコンベアによつて矢符49の方向
に搬送され、この車体48の搬送経路の側方に、本件産業
用ロボツト30が設置される。この産業用ロボツト30を第
３図（１）の実線71で示すように左手系として、エンジ
ンルーム50内を、フード51が水平軸線を有するヒンジ52
のまわりに開いた状態で、作業を行うことができる。上
部アーム40はエンジンルーム50の前方（第３図（１）の
左方）から入れることができ、車体48の全部位を、上部
アーム40がフード51およびエンジンルーム50の側部51a
と干渉することなく、作業することができる。また本件
産業用ロボツト30を第３図（１）の仮想線72で示すよう
にして右手系に姿勢変更することによつて、ホイルハウ
ス53内の作業も可能となる。

こうして第３図（１）では、エンジンルーム50とフード
51とホイルハウス53との各作業を行うことができる。

また第３図（２）で示すように車体48のフロントフロア
54、ダツシユパネル55、リアルーム56およびホイルハウ
ス53の作業を行うことができる。本件作業用ロボツト30
を第３図（２）の実線58で示す右手系とした姿勢で、フ
ロントフロア54およびダツシユパネル55の作業を行い、
また仮想線59で示す左手系に姿勢変更し、前述の第４図
〜第６図の先行技術では、作業を行うことかできなかつ
たリアルーム56を作業する。またフロントドア57を閉じ
て、参照符60で示すように上部アーム40を延ばして前車
輪のホイルハウス53の作業を行うことかできる。

さらにまた第３図（３）では車体48のトランクルーム63
および水平なヒンジ64のまわりに開くことができるラゲ
ージ65および後車輪のためのホイルハウス66の作業を行
うことができる。本件産業用ロボツト30を参照符67で示
すように右手系として、上部アーム40をトランクルーム
63の後方（第３図（３）の右方）から入れることがで
き、したがつて車体48と上部アーム40とが干渉すること
なく、車体48の後部の全部位を作業することができる。
また参照符68で示すように左手系に姿勢を変更してホイ
ルハウス66内の作業を行うことができる。

このようにしてたとえば、自動車の車体の大部分の部位
の作業を（ａ）エンジンルーム、フードおよびホイルハ
ウス作業用産業用ロボツトが１台と、（ｂ）フロントフ
ロア、ダツシユパネル、リアフロア、ホイルハウス、２
ドアリアルーム用ロボツトが車体を挟んで２台と、
（ｃ）トランクルーム、ラゲージ、ホイルハウス用産業
用ロボツトが１台と、その他に（ｄ）４ドアリアルー
ム、フロント／リアドア、ホイルハウス用産業用ロボツ
トが車体を挟んで２台と、合計６台を１ステージに配置
することによつて可能となる。

前述の実施例において下部アーム37の基端部38は、旋回
部35に、旋回軸線34からずれた一側部（第２図の左方の
側部）で、旋回軸線34に垂直な前後軸線36まわりに角変
位駆動される。上部アーム40の基端部41は、下部アーム
37の遊端部39に、下部アーム37に関して旋回軸線34とは
反対側の一側部（第２図の左方の側部）で、旋回軸線34
に垂直でかつ前後軸線36に平行な上下軸線42まわりに、
角変位駆動される。

考案の効果 以上のように本考案によれば、基台に旋回部を設け、こ
の旋回部には下部アームの基端部を設け、下部アームの
遊端部に上部アームの基端部をオフセツトして設けるよ
うにしたので、左手系および右手系での作業を行うこと
ができ、これによつて作業範囲を拡大することが可能に
なる。

また上部アームを角変位して左手系および右手系に変換
する際に、上部アームの先端部を取付面付近に移動して
左手系および右手系に変換をすることができ、これによ
つて本件産業用ロボツトの設置スペースが小さくてす
む。特に本考案によれば、産業用ロボツト30の基台33
は、自動車の車体48を搬送経路の一方向49に搬送するコ
ンベアの一側方に固定されており、上部アーム40が上下
軸線42まわりに、その上部アーム40の先端部44が取付面
32付近を移動して角変位して左手系と右手系とを変更可
能とするようにしたので、自動車の車体48の広い範囲に
わたる各部位の細部の塗装およびシーリング作業を行う
ことができるという優れた効果が達成される。

たとえば前述の第３図に関連して説明したように、車体
48の前部をコンベアの搬送方向下流側（第３図（１）の
左方）に配置して搬送するとき、第３図（１）において
産業用ロボツト30を左手系として、エンジンルーム50お
よびフード51の各部位の作業を行うことかでき、また右
手系としてホイルハウス53の作業を行うことができ、第
３図（２）では、左手系としてリアルーム56およびホイ
ルハウス53の作業を行うことができ、右手系ではフロン
トフロア54およびダツシユパネル55の作業を行うことが
でき、さらに第３図（３）の左手系では、他のホイルハ
ウス66の作業を行うことができ、右手系では車体48の後
部の全部位の作業を行うことができ、しかもこの塗装お
よびシーリングの作業が行われるべき車体48は、コンベ
アによつて搬送されつつある状態でもまた上述の各作業
を行うことができるという優れた効果が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の産業用ロボツト30の側面
図、第２図はその産業用ロボツト30の背面図、第３図は
第１図および第２図に示される産業用ロボツト30を用い
る車体の作業装置である本発明の一実施例の作業状態を
示す平面図、第４図は先行技術の作業ロボツト１の側面
図、第５図は第４図に示される先行技術の背面図、第６
図は第４図および第５図に示される先行技術の作業状態
を示す平面図である。 30…産業用ロボツト、31…床、32…取付面、33…基台、
34…旋回軸線、35…旋回部、36…前後軸線、37…下部ア
ーム、40…上部アーム、42…上下軸線、45…手首

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）自動車の車体48を、搬送経路の予め
   定める一方向49に搬送するコンベアと、 （ｂ）産業用ロボツト30であつて、 コンベアの一側方の床31の取付面32に固定される基台33
   を有し、 基台33に、旋回軸線34まわりに回転駆動される旋回部35
   を設け、 この旋回部35に、旋回軸線34からずれた一側部で、旋回
   軸線34に垂直な前後軸線36まわりに角変位駆動される下
   部アーム37の基端部38を設け、 下部アーム37の遊端部39に、下部アーム37に関して旋回
   軸線34とは反対側の一側部で、旋回軸線34に垂直でかつ
   前後軸線36に平行な上下軸線42まわりに角変位駆動され
   る上部アーム40の基端部41を設け、 上部アーム40の長さは、垂直な姿勢における下部アーム
   37の遊端部39と床31の取付面32との間の高さよりも短
   く、上部アーム40をその先端部44が床31の取付面32付近
   を移動するように上下軸線42まわりに角変位して、上部
   アーム40がほぼ水平に延びる方向を前方とするとき、下
   部アーム37に対して上部アーム40が左側部に設けられる
   左手系と、右側部に設けられる右手系とを変更可能であ
   る産業用ロボツト30とを含み、 （ｃ）上部アーム40の先端部44には、直交３軸の手首45
   が設けられ、 （ｄ）この手首45には、塗装またはシーリングの作業手
   段が取付けられ、 （ｅ）自動車の車体48が産業用ロボツト30の搬送経路の
   一方向49の上流側にあるときには、車体48の一方向49下
   流側端部の内部を左手系および右手系のうち上部アーム
   40が下流側となる一方の系で、外部を左手系および右手
   系のうち上部アーム40が上流側となる他方の系でそれぞ
   れ作業し、 自動車の車体48が産業用ロボツト30のちようど側方にあ
   るときには、車体48の外部を前記一方の系で、内部を右
   手系と左手系とでそれぞれ作業し、 自動車の車体48が産業用ロボツト30の搬送経路の一方向
   49下流側にあるときには、車体48の一方向49上流側端部
   の内部を前記他方の系で、外部を前記一方の系でそれぞ
   れ作業することを特徴とする産業用ロボツトを用いる車
   体の作業装置。