JP2002036071A - 積層型ロボットライン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小物部品からなるワークを製造するロボット
ラインにおいて、工場内でラインを増設するとき、その
設置スペースの有効利用を図る。 【解決手段】 ライン構成要素である位置決めセット部
２、小型ロボット３、ナット溶接機４、払出し部５を、
各組ラインユニットＡ・Ａ´別にフレーム構造体１で一
体に支持してユニット化する。各フレーム構造体１に
は、鉛直方向上下の対応位置で相互に着脱自在に連結す
る位置決めピン６と位置決め穴を設け、それらピン６と
穴の嵌め合いでフレーム構造体１を上下多段に連結して
製造ラインを積層可能に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、小物部品からな
る自動車部品等のワークに対してナット溶接したりボル
ト付けしたりするために小型ロボットや溶接機などのラ
イン構成要素を配置してワークを製造するロボットライ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】 従来、たとえば小物部品のワークに対
してナット溶接する場合、溶接ラインには、通常、ワー
クハンドリング用の小型ロボットのほか、ワークの位置
決めセット部、ナット溶接機、払出し部、パレットなど
を順次配置したレイアウト構成にしている。

【０００３】そして、従来、このようなロボット溶接ラ
インを、同じ工場内に複数組設置する場合は、その数に
応じて、各組ラインを平面的に並置したレイアウト構成
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 ところが、従来で
は、小物部品の溶接などのためにロボットラインを同じ
工場内に複数設置しようとすると、ライン増設用のレイ
アウト構成が平面的であるため、ラインの設置スペース
の利用効率が悪く、ライン増設に当たってスペース上の
制限を受けるという課題があった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上述のような従
来の課題を解決し、小物部品からなるワークの製造を行
うロボットラインを工場内で増設するとき、その設置ス
ペースの利用効率を向上させることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 そのため、本発明は、
上記目的を達成すべく、所定数セットした小物部品から
なるワークを、順次、小型ロボットを含むライン構成要
素によって製造する製造ラインを複数組備えるロボット
ラインであって、前記ライン構成要素を、各組ライン別
にフレーム構造体で一体に支持してユニット化するとと
もに、各フレーム構造体に、鉛直方向上下の対応位置で
相互に着脱自在に連結する連結部を設け、互いの連結部
を介して前記フレーム構造体を上下多段に連結して製造
ラインを積層可能に構成してなることを特徴とする。

【０００７】そして、ロボットラインを増設するとき
は、その数に応じて、フレーム構造体を、互いの連結部
を介して上下多段に連結して複数組の製造ラインを鉛直
方向に積層し、それだけ工場内スペースを有効に利用で
きるようにする。

【０００８】また、本発明の積層型ロボットラインは、
前記フレーム構造体の下部側に、フォークリフトで持ち
上げて運搬するために差込み口を設ける構成にするとよ
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】 以下、図面を参照しつつ、本発
明の実施の形態について説明する。

【００１０】図１および図２に、本発明による積層型ロ
ボットラインの一例を示す。このロボットラインは、た
とえば自動車部品のパッチ（当て金）のような小物部品
からなるワークＷの溶接を行う溶接ラインで、工場内に
設置される。

【００１１】図示ロボットラインは、２つのラインユニ
ットＡ・Ａ´からなり、図１に、一方のラインユニット
Ａの構成を明示する。ラインユニットＡは、フレーム構
造体１と、フレーム構造体１で支持する複数のライン構
成要素２〜５とで構成されている。

【００１２】フレーム構造体１は、それぞれ角パイプ材
を用いて形成した矩形枠ａ〜ｄで直方体状の枠組みをつ
くり、その底面部にベース板ｅを固着した構成となって
いる。そして、矩形枠ａ〜ｄのうち、横長な対向矩形枠
ａ・ｃにおける上枠部ａ１・ｃ１のパイプ上面には、そ
れぞれ対応する所定位置に、上向きに位置決めピン６を
２つずつ突設してなる。

【００１３】一方、対向矩形枠ａ・ｃの下枠部ａ２・ｃ
２のパイプ下面には、位置決めピン６と対応する所定位
置に位置決め穴（図示省略）を設けている。さらに、図
示フレーム構造体１には、下枠部ａ２・ｃ２に、手前側
から図外のフォークリフトの爪が差し込まれるように、
差込み口７が設けられている。

【００１４】図示ラインユニットＡは、このフレーム構
造体１のベース板ｅ上に、上記ライン構成要素として、
図中右から順に、ワークＷの位置決めセット部２、小型
ロボット３、ナット溶接機４、払出し部５を搭載してユ
ニット化した構成になっている。

【００１５】位置決めセット部２は、ベース板ｅ上に立
設したポール２ａと、ワークＷの外形状に合わせて形造
られた上端開口の規制板枠２ｂを備えて構成されてい
る。そして、ポール２ａを予めあけられた通し穴に通し
て所定数のワークＷを串刺し状にセットし、所定の取出
し方向に規制板枠２ｂで位置決めされるようになってい
る。

【００１６】小型ロボット３は、ワークＷのハンドリン
グ用ロボットで、可動アーム３ａの先端にマグネット式
ハンド３ｂを有する構成になっている。

【００１７】ナット溶接機４は、溶接機本体４ａにおけ
る小型ロボット３寄り端面に、昇降自在の溶接ガン４ｂ
と、固定の受け部４ｃとを上下に対向して備える。一
方、小型ロボット３寄りの側面には、溶接ガン４ｂと受
け部４ｃ間におけるナット溶接位置へナットを供給する
ガイドチューブ４ｄを備えた構成になっている。

【００１８】払出し部５は、たとえば鋼材を曲げ加工し
てガイド板面５ａを傾斜させてつくり、ナット溶接位置
の下方に受け口５ｂを設け、払出し口５ｃを、フレーム
構造体１の外に設置したパレット８上に配設した構造に
なっている。

【００１９】上述したラインユニットＡにおいて、ワー
クＷにナット溶接を行う場合は、位置決めセット部２
に、予め所定数のワークＷをセットして位置決めてお
く。そして、図外の起動ボタンを押してラインを稼動
し、小型ロボット３のハンド３ｂで上から順にワークＷ
を磁気的に吸着して位置決めセット部２から取り出し、
ナット溶接機４のナット溶接位置へ搬送する。一方、ナ
ット溶接機４は、ナット溶接位置へガイドチューブ４ｄ
を通してナットを供給し、溶接ガン４ｂを下降させてナ
ットを受け部４ｃ上で加圧し、通電することにより所定
位置でナットをワークＷに対して溶接する。

【００２０】ナット溶接後、溶接ガン４ｂを復帰位置に
上昇する一方、ハンド３ｂでワークＷを払出し部５上に
搬送し、そこでハンド３ｂの励磁を解除してガイド板面
５ａ上に落下し、払出し口５ｃからパレット８へ払い出
す。図示ラインユニットＡでは、こうしてワークＷに順
次ナットが溶接され、所定数のワークＷに対してナット
溶接が完了すると、ラインの稼動が自動的に停止される
ようになっている。

【００２１】ところで、上述した図示ロボットライン
は、この例では、詳しくは図示省略したが、他方のライ
ンユニットＡ´も、一方のラインユニットＡと同様なフ
レーム構造体１およびライン構成要素２〜５を備えてユ
ニット化した構成となっている。

【００２２】したがって、必要に応じて、ワークＷのナ
ット溶接ラインを増設する場合は、たとえばフォークリ
フトを用いて爪を差込み口７に差し込み、他方のライン
ユニットＡ´を持ち上げて一方のラインユニットＡ上に
搬送し、互いの位置決めピン６と位置決め穴の嵌め合い
を介して上下２段に連結し、図２に示すように鉛直方向
に積層して２ライン形態にする。

【００２３】さて、本発明のロボットラインは、当然、
上述した実施の形態にて示されたライン形態に限られる
ことはなく、以下のように構成することもできる。

【００２４】上述した図示例では、互いの位置決めピン
６と位置決め穴の嵌め合いを介してフレーム構造体を上
下に連結してラインユニットＡ・Ａ´を２段に積層した
が、工場内の高さスペースやフォークリフトの可搬重量
などの条件に応じて、フレーム構造体を上下多段に連結
して３段以上の積層構造にすることもできる。

【００２５】上述した図示例では、２つのラインユニッ
トＡ・Ａ´を同様なライン構成要素２〜５を搭載したラ
イン形態にしたが、必要に応じて、各段のラインユニッ
トを異なるライン形態で構成してもよいのは、勿論であ
る。たとえば上記図示例に代えて、異なる種類やサイズ
のナット溶接に対応すべく、その数だけ小型ロボットや
溶接機を搭載したライン形態にすることもできる。その
場合、小型ロボットの間には、小物ワークの受け渡し用
に位置決め治具を付設した構成にしてもよい。或いは、
小型ロボット１台で小物ワークをハンドリングして溶接
機の間で受け渡しできるようにライン構成することもで
きる。

【００２６】以上では、いずれもロボット溶接ラインの
例を示したが、本発明の積層型ロボットラインは、たと
えばボルトや半導体チップなどを小物ワークに組み付け
る工程や、小物ワーク自体を適宜に加工する工程など、
溶接工程以外の製造ラインにも広く適用することができ
る。

【００２７】上述した図示例では、位置決めピン６と位
置決め穴の嵌め合いでフレーム構造体を上下に連結する
構成であったが、本発明は、そのような凹凸の嵌め合い
には限られず、適宜の着脱式連結構造が考えられる。た
とえば各フレーム構造体における鉛直方向上下の対応位
置に、連結部としてガイドとストッパを設け、ラインユ
ニットの積層時は、下段フレーム構造体上に上段フレー
ム構造体を載置して後、ガイドの案内で奥側にスライド
してストッパに当てて止めることにより、フレーム構造
体を上下多段に連結する構成にすることもできる。

【００２８】なお、上述したフレーム構造体１は、角パ
イプ材を用いて形成したが、それに限らず、丸パイプ材
やアングル材や棒材などを用いて構築することもでき
る。

【００２９】

【発明の効果】 上述のように構成した本発明によれ
ば、次のような効果が得られる。

【００３０】請求項１に記載の発明によれば、ライン構
成要素を各組ライン別にフレーム構造体で一体に支持し
てユニット化し、ラインを増設するときは、その数に応
じて、フレーム構造体を互いの連結部を介して上下多段
に連結し、複数組の製造ラインを鉛直方向に積層する構
成とするため、工場内のライン増設に当たってスペース
上の制限を受けることが少なく、限られたライン設置ス
ペースを有効に利用することができる。

【００３１】請求項２に記載の発明によれば、加えて、
フレーム構造体の下部側に差込み口を設け、その差込み
口に爪を差し込んでフォークリフトでロボットラインを
持ち上げて運搬可能とし、それだけラインの積層作業を
容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る積層型ロボットラインの１ライ
ンユニットを示す斜視図である。

【図２】 その積層型ロボットラインの２段積層状態を
示す斜視図である。

【符号の説明】 Ａ・Ａ´ ラインユニット Ｗ 小物部品のワーク １ フレーム構造体 ２ 位置決めセット部 ３ 小型ロボット ４ ナット溶接機 ５ 払出し部 ６ 位置決めピン（連結部） ７ 差込み口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小黒 隆行 三重県亀山市下庄町字古川1701番地 株式 会社ヒラタ亀山製作所内 Ｆターム(参考） 3C042 RF01 RF03 RF09 RF10 3F060 AA00 AA01 CA21 FA03 4E065 AA05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定数セットした小物部品からなるワー
   クを、順次、小型ロボットを含むライン構成要素によっ
   て製造する製造ラインを複数組備えるロボットラインで
   あって、 前記ライン構成要素を、各組ライン別にフレーム構造体
   で一体に支持してユニット化するとともに、各フレーム
   構造体に、鉛直方向上下の対応位置で相互に着脱自在に
   連結する連結部を設け、 互いの連結部を介して前記フレーム構造体を上下多段に
   連結して製造ラインを積層可能に構成してなることを特
   徴とする積層型ロボットライン。
2. 【請求項２】 前記フレーム構造体の下部側に、フォー
   クリフトで持ち上げて運搬するために差込み口を設けて
   なることを特徴とする請求項１に記載の積層型ロボット
   ライン。