JP6842983B2 - ロボットシステム及びそれを備える作業ライン - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体等のワークに対して作業を行うロボットシステム及びそれを備える作業ラインに関する。

従来から、例えば自動車の車体組立ラインなどの作業ラインには、複数の作業ステージがラインに沿って設けられており、ワークは各作業ステージ間を搬送装置により搬送される。各作業ステージには、搬送されてきたワークを位置決めするロケータが配置され、当該ロケータに位置決めされたワークに対して、ロボットによる溶接や塗装などの各種作業が行われる。

例えば、特許文献１には、複数の溶接ステージを備え、スキッドによりワークとしての車体を各溶接ステージ間で搬送する車体組立ラインが開示される。この車体組立ラインの溶接ステージには、ロケートピンを先端に備えた位置決め装置と、単数又は複数の溶接ロボットが配置される。スキッドにより組立作業ステージに搬送された車体は、ロケータによりスキッドから所定レベルまでリフトアップされながら位置決めされる。そして、位置決めが完了すると、溶接ロボットにより、位置決めされた車体に対してスポット溶接が行われる。

特開２００２−２７４４５１号公報

ところで、ワークは、一般的に、ロボットに作業されるべき複数の作業箇所（例えば、スポット溶接されるべき複数の接合箇所など）を有する。ロボットは、ワークが有する複数の作業箇所のうち、該ロボットの可動範囲内に位置する作業箇所に対してしか作業を行うことができない。また、作業箇所が可動範囲内に位置する場合であっても、ワークの形状等によっては、ロボットとその作業箇所との間に配置されたワークの一部がロボットの障壁となって作業できない場合もある。このように、１つのロボットが作業を行える作業箇所は制限されるため、全ての作業箇所に対して作業を完了させるためには、作業箇所の位置に対応して多数のロボットを設置する必要があった。しかしながら、例えば設置スペースやコスト等の観点から、できる限り少ないロボットで作業を完了できる作業ラインが望まれる場合がある。

そこで、本発明は、複数の作業箇所を有するワークに対して、より少ないロボットで作業を完了することができるロボットシステム及びそれを備える作業ラインを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るロボットシステムは、複数の孔を有すると共に、複数の作業箇所を有するワークに対して作業を行うロボットシステムであって、前記複数の作業箇所のうち少なくとも第１及び第２の作業箇所に対して所定の作業を行う少なくとも１つのロボットと、互いに直交する３軸方向に移動自在のロケートピンをそれぞれ有し、前記ロケートピンが前記孔に挿通された前記ワークを、前記ロボットによって前記第１の作業箇所が作業される第１の位置に位置決めする複数のロケータと、前記複数のロケータの動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第１の作業箇所に対する前記ロボットの作業が完了した後に、前記ロケートピンが前記孔に挿通された状態を維持したまま、前記ワークの位置を、前記第１の位置から、前記ロボットによって前記第２の作業箇所が作業される第２の位置に変更するよう前記複数のロケータを制御する。

上記の構成によれば、第１及び第２の作業箇所を有するワークに対して、第１の作業箇所に対するロボットの作業が完了した後に、ロケータが、ワークの位置を第２の作業箇所に対して作業を行なうための位置に変更する。このため、例えばワークが第１の位置にあるときには、ロボットが第２の作業箇所に対して作業を行なうことができない場合であっても、当該ロボットに第２の作業箇所に対して作業させることができる。従って、第１及び第２の作業箇所に対し同じロボットで作業可能になるため、複数の作業箇所を有するワークに対して、より少ないロボットで作業を完了することができる。

上記のロボットシステムにおいて、前記ロケータは、第１の水平方向に前記ロケートピンを移動させる第１移動モジュールと、第１の水平方向と直交する第２の水平方向に前記ロケートピンを移動させる第２移動モジュールと、鉛直方向に前記ロケートピンを移動させる第３移動モジュールとを含み、前記制御装置は、前記ワークの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に変更するために、前記第１移動モジュール、前記第２移動モジュール及び前記第３移動モジュールの少なくとも１つを制御してもよい。

上記のロボットシステムにおいて、例えば、前記複数のロケータが、前記ワークの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に変更することにより、前記第２の作業箇所は、前記ロボットの可動範囲外から、前記ロボットの可動範囲内に移動する。

上記のロボットシステムにおいて、例えば、前記複数のロケータが、前記ワークの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に変更することにより、前記第２の作業箇所は、前記ワークとの干渉により前記ロボットを用いて作業できない位置から、前記ロボットが前記ワークと干渉することなく作業可能な位置に移動する。

上記のロボットシステムにおいて、前記複数のロケータは、前記ロケートピンを水平方向に延びる所定の軸まわりに回動させる回動機構を備え、前記制御装置は、前記ワークの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に変更するために、前記回動機構を制御して前記ワークを傾斜させてもよい。

上記のロボットシステムにおいて、例えば、前記ワークは、前記複数の作業箇所としての複数の接合箇所を有する自動車の車体又は車体の一部を構成する部品であり、前記ロボットは、前記第１及び第２の作業箇所に対して接合を行うロボットである。

また、本発明の一態様に係る作業ラインは、ワークの搬送経路に沿って該ワークに対して所定の作業が行われる複数の作業ステージが設けられた作業ラインであって、前記ワークは、第１及び第２の作業箇所を有し、前記複数の作業ステージの少なくとも１つに配置された、上記のいずれかのロボットシステムと、前記複数の作業ステージの互いに隣接する２つの作業ステージ間で前記ワークを搬送する搬送装置と、を備える。

本発明によれば、複数の作業箇所を有するワークに対して、より少ないロボットで作業を完了することができるロボットシステム及びそれを備える作業ラインを提供することができる。

第１実施形態に係る作業ラインの模式的な平面図である。 第１実施形態に係るロボットシステムの斜視図である。 第１実施形態に係るロボットシステムをワークの搬送方向下流側から見た概略側面図である。 第１実施形態に係るロボットシステムの動作例を説明するための図であり、（Ａ）は作業ステージへワークが搬送された直後のロボットシステムの概略側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すロボットシステムの模式的な平面図である。 第１実施形態に係るロボットシステムの動作例を説明するための図であり、（Ａ）はワークを第１の位置へ位置決めしたロボットシステムの概略側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すロボットシステムの模式的な平面図である。 第１実施形態に係るロボットシステムの動作例を説明するための図であり、（Ａ）はワークを第２の位置へ位置決めしたロボットシステムの概略側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すロボットシステムの模式的な平面図である。 第１実施形態に係るロボットシステムの動作例とは別の動作例を説明するための図であり、（Ａ）はワークを第１の位置へ位置決めしたロボットシステムをワークの搬送方向下流側から見た概略側面図であり、（Ｂ）はワークを第２の位置へ位置決めしたロボットシステムをワークの搬送方向下流側から見た概略側面図である。 第２実施形態に係るロボットシステムの動作例を説明するための図であり、（Ａ）はワークを第１の位置へ位置決めしたロボットシステムをワークの搬送方向下流側から見た概略側面図であり、（Ｂ）はワークを第２の位置へ位置決めしたロボットシステムをワークの搬送方向下流側から見た概略側面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、全ての図面を通じて同一または相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。

（作業ラインの構成）
図１は、第１実施形態に係る作業ライン１００の模式的な平面図である。本実施形態に係る作業ライン１００は、例えば、自動車の車体を組み立てる車体組立ラインである。以下、作業ライン１００において搬送される車体のボディ又はその一部を構成するフレーム等の部品をワークＷと称する。また、作業ライン１００においてワークＷは、図１の紙面右側から紙面左側に搬送されるものとして説明し、便宜上、図１の紙面下側を手前側とし、図１の紙面上側を奥側として説明する。

作業ライン１００には、ワークＷの搬送経路に沿って、該ワークＷに対して所定の作業が行われる複数の作業ステージ（作業領域）Ｓ，Ｓ’，Ｓ’’が設けられる。作業ステージＳ，Ｓ’，Ｓ’’には、ワークＷに対して作業を行うロボットシステム１Ａ，１Ａ’，１Ａ’’がそれぞれ配置される。本実施形態において、ワークＷは、接合されるべき接合箇所が多数設けられており、ロボットシステム１Ａ，１Ａ’，１Ａ’’は、ワークＷが有する接合箇所に対して接合作業を行う。但し、ロボットシステム１Ａ，１Ａ’，１Ａ’’は、ワークＷに対して互いに異なる種類の作業を行うものであってもよい。図例では、３つの作業ステージＳ，Ｓ’，Ｓ’’が示されるが、作業ライン１００に設けられる作業ステージの数は、１つでもよいし、２つでも４つ以上でもよい。

作業ライン１００には、互いに隣接する２つの作業ステージ間で搬送方向にワークＷを搬送する搬送装置２が設けられている。搬送装置２は、例えばコンベアである。但し、搬送装置２の構成は特に限定されず、例えば搬送装置２は、ワークＷを吊下げて搬送する構成であってもよいし、搬送方向に移動可能な台車式であってもよい。搬送装置２は、互いに隣接する２つの作業ステージに対して１つ設けられてもよいし、作業ライン１００全体に対して１つ設けられてもよい。

作業ライン１００において、例えば、作業ステージＳ’では、ロボットシステム１Ａ’により、ワークＷが有する所定の複数の接合箇所に対して接合作業が行われる。ロボットシステム１Ａ’による作業が完了すると、ワークＷは搬送装置２により次の作業ステージＳに搬送される。次の作業ステージＳでは、ロボットシステム１Ａにより、作業ステージＳ’で接合された箇所とは別の複数の接合箇所に対して接合作業が行われる。ロボットシステム１Ａによる作業が完了すると、その後、ワークＷは搬送装置２により次の作業ステージＳ’’に搬送される。作業ステージＳ’’では、ロボットシステム１Ａ’’により、作業ステージＳ’，Ｓで接合された箇所とは別の複数の接合箇所に対して接合作業が行われる。こうして、ワークＷは、作業ライン１００において搬送される間に、ワークＷが有する多数の接合箇所に対して次々に作業が行われる。

以下、作業ライン１００が備えるロボットシステムの一例として、作業ステージＳに配置されたロボットシステム１Ａについて説明する。

（ロボットシステムの構成）
図１に示すように、ロボットシステム１Ａは、２つのロボットアーム４ａ，４ｂとこれらの動作を司る制御装置５を備える。図２は、作業ステージＳに配置されたロボットシステム１Ａの斜視図である。また、図３は、ロボットシステム１ＡをワークＷの搬送方向下流側から見た概略側面図である。なお、簡略化のため、図１では、他のロボットシステム１Ａ’，１Ａ’’が備える要素を省略しており、また、図２では、手前側のロボットアーム４ａを省略している。

図１に示すように、本実施形態では、２つのロボットアーム４ａ，４ｂが、ワークＷの搬送経路を挟んで両側（即ち、手前側及び奥側）にそれぞれ配置されている。

各ロボットアーム４ａ，４ｂの先端には、エンドエフェクタ４７が装着される。ロボットアーム４ａ又は４ｂとそれに装着されるエンドエフェクタ４７と、ロボットアーム４及びエンドエフェクタ４７の動作を司る制御装置５とにより、ワークＷに対し接合作業を行う１つのロボット３が構成される。

本実施形態では、ロボット３は、接合作業としてスポット溶接作業を実行できるよう、各ロボットアーム４ａ，４ｂの先端にエンドエフェクタ４７としてスポット溶接ガンが装着される。但し、ロボット３が行う接合作業は、スポット溶接に限定されず、例えば、摩擦撹拌接合や、リベット接合、アーク溶接、ねじやボルト、ナット等を用いた接合などであってもよい。

ロボットアーム４ａ，４ｂは、互いに同様の構成を有しているため、以下、ロボットアーム４ａ，４ｂを総称する場合、及びロボットアーム４ａ，４ｂのうち任意に選択したロボットアームに対して説明する場合、符号の英字を省略してロボットアーム４とする。

図３に示すように、ロボットアーム４は、３以上の複数の関節ＪＴ１〜ＪＴ６を有する多関節ロボットアームであって、複数のリンク４１〜４６が順次連結されて構成されている。より詳しくは、第１関節ＪＴ１では、基台４８と、第１リンク４１の基端部とが、鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第２関節ＪＴ２では、第１リンク４１の先端部と、第２リンク４２の基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第３関節ＪＴ３では、第２リンク４２の先端部と、第３リンク４３の基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第４関節ＪＴ４では、第３リンク４３の先端部と、第４リンク４４の基端部とが、第４リンク４３の長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第５関節ＪＴ５では、第４リンク４４の先端部と、第５リンク４５の基端部とが、リンク４４の長手方向と直交する軸回りに回転可能に連結されている。第６関節ＪＴ６では、第５リンク４５の先端部と第６リンク４６の基端部とが、捻れ回転可能に連結されている。そして、第６リンク４６の先端部にはメカニカルインターフェースが設けられている。このメカニカルインターフェースに、エンドエフェクタ４７が着脱可能に装着される。

関節ＪＴ１〜ＪＴ６には、それが連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としての駆動モータ（図示せず）が設けられている。駆動モータは、例えば、制御装置５によってサーボ制御されるサーボモータである。また、関節ＪＴ１〜ＪＴ６には、駆動モータの回転位置を検出するための回転センサと、駆動モータの回転を制御する電流を検出するための電流センサ（いずれも図示せず）とが設けられている。回転センサは、例えばエンコーダである。

制御装置５は、例えば、マイクロコントローラ、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等からなる演算部（図示せず）と、ＲＯＭやＲＡＭ等からなるメモリ部（図示せず）とにより構成されている。

また、図１に示すように、ロボットシステム１Ａは、４つのロケータ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを備える。ロケータ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、互いに協動してワークＷの位置決めを行う。本実施形態では、ロケータ６ａとロケータ６ｂとが、ワークＷの搬送経路を挟んで両側（即ち、手前側及び奥側）にそれぞれ対向して配置される。また、ロケータ６ｃとロケータ６ｄとが、ロケータ６ａとロケータ６ｂよりも搬送方向上流側において、ワークＷの搬送経路を挟んで両側（即ち、手前側及び奥側）にそれぞれ対向して配置される。また、図１に示すように、本実施形態では、搬送方向におけるロケータ６ａとロケータ６ｃの間において、ロケータ６ａ，６ｃより手前側にロボットアーム４ａが配置される。また、搬送方向におけるロケータ６ｂとロケータ６ｄの間において、ロケータ６ｂ，６ｄより奥側にロボットアーム４ｂが配置される。

ロケータ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、互いに同様の構成を有しているため、以下、ロケータ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを総称する場合、及びロケータ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのうち任意に選択したロケータに対して説明する場合、符号の英字を省略してロケータ６とする。

ロケータ６は、搬送装置２により作業ステージＳに搬送されたワークＷを互いに協動して支持するとともに、ロボット３により作業可能な所定の箇所に当該ワークＷの位置決めを行う。図３に示すように、ロケータ６は、ワークＷの底部に形成された孔ｈに挿通されるロケートピン６４を有する。ロケータ６は、ロケートピン６４を互いに直交する３軸方向に移動自在となるよう、第１移動モジュール６１、第２移動モジュール６２及び第３移動モジュール６３を備えており、下から上に向かってこの順に連結されて構成される。

より詳しくは、第１移動モジュール６１は、ワークＷの搬送方向に平行な第１の水平方向にロケートピン６４を移動させる。第１移動モジュール６１は、第１の水平方向に延びる第１ベース部材と、第１ベース部材に対して第１の水平方向にスライド駆動される第１スライド部材とを有する。第１移動モジュール６１の第１ベース部材は、図示しない固定台上に固定されている。

また、第２移動モジュール６２は、搬送方向と直交する第２の水平方向にロケートピン６４を移動させる。第２移動モジュール６２は、第２の水平方向に延びる第２ベース部材と、該第２ベース部材に対して第２の水平方向にスライド駆動される第２スライド部材とを有する。第２移動モジュール６２の第２ベース部材は、第１移動モジュール６１の第１スライド部材上に固定されている。

また、第３移動モジュール６３は、鉛直方向にロケートピン６４を移動させる。第３移動モジュール６３は、鉛直方向に延びる第３ベース部材と、該第３ベース部材に対して鉛直方向にスライド駆動される第３スライド部材とを有する。第３移動モジュール６３の第３ベース部材は、第２移動モジュール６２の第２スライド部材上にて立設されている。第３スライド部材には、ロケートピン６４が鉛直上向きに固定されている。

ロケータ６は、ワークＷの孔ｈにロケートピン６４を挿通させることにより、ワークＷを支持する。ロケートピン６４の周りには、ワークＷの孔ｈの周りに当接する支持面が設けられてもよい。また、ロケートピン６４には、ワークＷの孔ｈに挿通された後、ワークＷをクランプする機能が備わっていてもよい。

なお、本実施形態では、ロケータ６は、第１移動モジュール６１、第２移動モジュール６２及び第３移動モジュール６３が、下から上に向かってこの順に配置されているが、第１移動モジュール６１、第２移動モジュール６２及び第３移動モジュール６３の配置は特に限定されない。また、ロケートピン６４が挿通される孔ｈは、ワークＷの底部に設けられていなくてもよく、例えばワークＷの側方に設けられていてもよい。この場合、ロケートピン６４は水平方向を向くよう配置されてもよい。

第１移動モジュール６１、第２移動モジュール６２及び第３移動モジュール６３は、それぞれ、第１スライド部材、第２スライド部材及び第３スライド部材をスライド駆動するための駆動モータ（図示せず）を備える。本実施形態では、制御装置５がロボットアーム４だけでなく、ロケータ６の動作も制御する。即ち、制御装置５は、第１移動モジュール６１、第２移動モジュール６２及び第３移動モジュール６３が備える各駆動モータを動作させて、ロケートピン６４の位置を任意に変更することができる。但し、ロボットアーム４とロケータ６とは、別々の制御装置により制御されてもよい。

次に、ロボットシステム１Ａによる接合作業の流れの一例を、図４〜図６を参照しながら説明する。なお、接合作業におけるロボットアーム４、エンドエフェクタ４７及びロケータ６の動作は、制御装置５により制御される。

図４（Ａ）は、作業ステージＳへワークＷが搬送された直後のロボットシステム１Ａの概略側面図である。但し、簡略化のため、図４（Ａ）ではロボットアーム４を省略している。図４（Ａ）に示すように、作業ステージＳへワークＷが搬送されるまでは、ロケータ６は、搬送されるワークＷに接触しないようロケートピン６４を下方に退避させた状態にある。本実施形態では、搬送装置２は、ロケートピン６４とそれに挿通される孔ｈとが鉛直方向に一致する所定の位置までワークＷを搬送する。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すロボットシステム１Ａの模式的な平面図である。図４（Ｂ）には、ロボットアーム４ａ，４ｂの可動範囲Ｒａ，Ｒｂがそれぞれ二点鎖線で囲まれえて示される。ここで、可動範囲Ｒａ，Ｒｂは、ロボットアーム４ａ，４ｂの各部（エンドエフェクタ４７を含む。）が構造上動きうる最大の範囲をいう。但し、この構造上動きうる最大の範囲内に電気的又は機械的ストッパーがある場合は、当該ストッパーによりロボットアーム４ａ，４ｂの各部が作動できない範囲を除く。

後述するように、本実施形態では、作業ステージＳへ搬送されたワークＷは、ロケータ６によって、まず第１の位置へ位置決めされ、その後、第１の位置とは異なる第２の位置へ位置決めされる。ワークＷが有する複数の接合箇所のうち、ワークＷが第１の位置にあるときに、ロボットアーム４により接合される箇所を第１の接合箇所（第１の作業箇所）と称し、また、ワークＷが有する複数の接合箇所のうち、ワークＷが第２の位置にあるときに、ロボットアーム４により接合される箇所を第２の接合箇所（第２の作業箇所）と称する。なお、本実施形態では、第１及び第２の接合箇所は、それぞれ複数であるが、１つであってもよい。

図５（Ａ）は、ワークＷを第１の位置へ位置決めしたロボットシステム１Ａの概略側面図である。図４（Ａ）に示すように、搬送装置２がワークＷを所定の位置まで搬送すると、ロケータ６は、第３移動モジュール６３を駆動させ、ロケートピン６４をワークＷの孔ｈに挿通させ、図５（Ａ）に示すようにワークＷを支持する。こうして、ロケータ６は、ワークＷの位置を、予め設定された第１の位置へ位置決めする。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すロボットシステム１Ａの模式的な平面図である。ワークＷが第１の位置に位置決めされると、ロボットアーム４は、ワークＷが有する複数の接合箇所のうち第１の接合箇所に対して接合作業を行う。第１の接合箇所は、ワークＷが第１の位置にあるときに、ロボットアーム４ａ，４ｂのいずれかの可動範囲Ｒａ，Ｒｂ内にある。本実施形態では、第１の接合箇所は、図５（Ｂ）でハッチングされた領域Ａ内にある。

図６（Ａ）は、ワークＷを第２の位置へ位置決めしたロボットシステム１Ａの概略側面図である。図５（Ａ）に示す第１の位置において第１の接合箇所に対するロボットアーム４の作業が完了した後に、ロケータ６は、ロケートピン６４が孔ｈに挿通された状態を維持したまま、ワークＷの位置を、第１の位置から第２の位置に変更する。図４〜図６に示す例では、第１の接合箇所に対してロボットアーム４の作業が完了すると、ロケータ６は、第１移動モジュール６１を駆動させ、ロケートピン６４を搬送方向（即ち第１の水平方向）に沿って移動させて、ワークＷの位置を予め設定された第２の位置へ変更させる。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示すロボットシステム１Ａの模式的な平面図である。ワークＷが第２の位置に位置決めされると、ロボットアーム４は、ワークＷが有する複数の接合箇所のうち第２の接合箇所に対して接合作業を行う。第２の接合箇所は、ワークＷが第２の位置にあるときに、ロボットアーム４ａ，４ｂのいずれかの可動範囲Ｒａ，Ｒｂ内にある。本実施形態では、第２の接合箇所は、図６（Ｂ）でハッチングされた領域Ｂ内にある。

本実施形態では、第２の接合箇所は、ロケータ６がワークＷを第１の位置に位置決めしたときには、第２の接合箇所はロボットアーム４の可動範囲Ｒａ，Ｒｂ外にある。そして、ロケータ６が、ワークＷの位置を、第１の位置から第２の位置に変更したときに、第２の接合箇所はロボットアーム４の可動範囲Ｒａ，Ｒｂに入る。

このように、本実施形態では、ワークＷが第１の位置に位置する場合に物理的に作業を行なうことができない第２の接合箇所に対して作業を行なえるように、ロケータ６は、第１の位置での作業完了後にワークＷを第２の位置に変更する。

図７に、図４〜図６に示したロボットシステム１Ａの動作例とは別の動作例を示す。図４〜図６の動作例では、ワークＷを搬送方向（第１の水平方向）に移動させることによりワークＷの位置を第１の位置から第２の位置に変更させる例を示したが、図７の動作例では、ワークＷを搬送方向に直交し、且つ水平な方向（第２の水平方向）に移動させることによりワークＷの位置を第１の位置から第２の位置に変更させる。

図７（Ａ）は、ワークＷを第１の位置へ位置決めしたロボットシステム１ＡをワークＷの搬送方向下流側から見た概略側面図である。図７（Ｂ）は、ワークを第２の位置へ位置決めしたロボットシステム１Ａをワークの搬送方向下流側から見た概略側面図である。なお、簡略化のため、図７（Ａ）及び（Ｂ）では奥側のロボットアーム４ｂや制御装置５を省略している。

ワークＷが第１の位置に位置するとき、ロボットアーム４ａ，４ｂの中間付近に位置するワークＷの中央部分は、ロボットアーム４ａ，４ｂの双方の可動範囲Ｒａ，Ｒｂ外である場合がある。あるいは、ワークＷの該中央部分は、可動範囲Ｒａ又はＲｂ内に位置していたとしても、ロボットアーム４ａ又は４ｂによる作業が行いにくい場合がある。このような場合、図７（Ｂ）に示すように、第１の接合箇所に対する作業が完了した後に、ロケータ６は、第２移動モジュール６２を駆動させ、ロケートピン６４を搬送方向に直交する第２の水平方向に移動させる。これにより、ワークＷの位置を、第２の位置にあるときと比べてロボットアーム４ａに近い予め設定された第２の位置へ変更させる。

なお、ロボットシステム１Ａの動作例は、上記したものに限定されず、例えば、第３移動モジュール６３を駆動させて、ワークＷの位置を第１の位置から第２の位置に変更させてもよい。また、例えば、第１移動モジュール６１、第２移動モジュール６２及び第３移動モジュール６３の２つ以上を駆動させて、ワークＷの位置を第１の位置から第２の位置に変更させてもよい。また、例えば、第１移動モジュール６１及び第２移動モジュール６２の協動によりワークＷを旋回させることによって、ワークＷの位置を第１の位置から第２の位置に変更させてもよい。

以上に説明したように、本実施形態に係るロボットシステム１Ａは、第１及び第２の接合箇所を有するワークＷに対して、第１の接合箇所に対するロボット３の作業が完了した後に、ロケータ６が、ワークＷの位置を第２の接合箇所に対して作業を行なうための位置に変更する。このため、例えばワークＷが第１の位置にあるときには、ロボット３が第２の接合箇所に対して作業を行なうことができない場合であっても、当該ロボット３に第２の接合箇所に対して作業させることができる。従って、第１及び第２の接合箇所に対し同じロボット３で作業可能になるため、複数の接合箇所を有するワークＷに対して、より少ないロボット３で作業を完了することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るロボットシステム１Ｂについて、図８を参照しつつ説明する。図８（Ａ）は、ワークＷを第１の位置へ位置決めしたロボットシステム１ＢをワークＷの搬送方向下流側から見た概略側面図である。図８（Ｂ）は、ワークＷを第２の位置へ位置決めしたロボットシステム１ＢをワークＷの搬送方向下流側から見た概略側面図である。なお、簡略化のため、図８（Ａ）及び（Ｂ）では奥側のロボットアーム４ｂや制御装置５を省略している。

第２実施形態に係るロボットシステム１Ｂは、ワークＷの位置決めを行うロケータ７以外の構成は第１実施形態と同様である。ロボットシステム１Ｂのロケータ７は、ワークＷの底部に形成された孔ｈに挿通されるロケートピン７４、ロケートピン７４を互いに直交する３軸方向に移動自在とする第１移動モジュール７１、第２移動モジュール７２及び第３移動モジュール７３に加えて、回動機構７５を備えている。回動機構７５は、ロケートピン７４をワークＷの搬送方向に延びる所定の軸まわりに回動させる。

より詳しくは、第１移動モジュール７１は、ワークＷの搬送方向に平行な第１の水平方向に延びる第１ベース部材と、第１ベース部材に対して第１の水平方向にスライド駆動される第１スライド部材とを有する。第１移動モジュール７１の第１ベース部材は、図示しない固定台上に固定されている。また、第２移動モジュール７２は、ワークＷの搬送方向と直交する第２の水平方向に延びる第２ベース部材と、該第２ベース部材に対して第２の水平方向にスライド駆動される第２スライド部材とを有する。第２移動モジュール７２の第２ベース部材は、第１移動モジュール７１の第１スライド部材上に固定されている。また、第３移動モジュール７３は、鉛直方向に延びる第３ベース部材と、該第３ベース部材に対してその延びる方向にスライド駆動される第３スライド部材とを有する。第３移動モジュール７３の第３ベース部材は、第２移動モジュール７２の第２スライド部材上にて立設されている。

第３移動モジュール７３の第３スライド部材に、回動機構７５が配置される。回動機構７５は、ロケートピン７４を支持する支持部材７６が第３スライド部材に対してワークＷの搬送方向に延びる所定の軸まわり回動可能となるよう、支持部材７６と第３スライド部材とを連結する。

ワークＷが図８（Ａ）に示す第１の位置に位置するとき、ワークＷが有する接合箇所によっては、接合作業を行なうとするとロボットアーム４がワークＷの一部と干渉してしまうため、作業を行なえない場合がある。このような場合でも、本実施形態では、回動機構６５を用いてワークＷを傾斜させることにより、ワークＷが第１の位置にあるときにはワークＷとの干渉により作業できない位置にある接合箇所（第２の作業箇所）を、ロボットアーム４がワークＷと干渉することなく作業できる位置に移動させる。

具体的には、第１の位置に位置するワークＷの第１の接合箇所に対する作業が完了した後に、ロケータ７は、ロケートピン７４が孔ｈに挿通された状態を維持したまま、第２移動モジュール７２、第３移動モジュール７３及び回動機構７５の協動により、ワークＷをロボットアーム４ａ側に傾斜させる。こうして、ロケータ７は、ワークＷの位置を、所定の箇所に対して接合作業ができなかった第１の位置から、当該所定の箇所に対して接合可能となる第２の位置へ変更させる。

本実施形態でも、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

［その他実施形態］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、ロボットシステム１Ａ，１Ｂが備えるロボット３は、複数の接合箇所に対して接合作業を行うロボットであったが、ロボット３が行う作業はこれに限定されない。例えば、ロボット３は、接合作業の代わりに、塗装作業、塗布作業、検査作業などを行うものであってもよい。

また、上記実施形態では、ロボットシステム１Ａ（又は１Ｂ）が、２つのロボットアーム４と４つのロケータ６（又は７）を備えていたが、ロボットアーム４の数及びロケータ６（又は７）の数はこれに限定されない。

また、ロボットアーム４とロケータ６（又は７）の配置は、上記実施形態で示された配置に限定されない。例えば、第１実施形態では、搬送方向におけるロケータ６ａ，６ｃの間の位置と搬送方向におけるロケータ６ｂ，６ｄの間の位置に、ロボットアーム４ａ，４ｂがそれぞれ配置されたが、例えばロボットアーム４ａは搬送方向におけるロケータ６ａ，６ｃより上流側又は下流側に配置されてもよいし、ロボットアーム４ｂは搬送方向におけるロケータ６ｂ，６ｄより上流側又は下流側に配置されてもよい。

また、搬送装置２は、搬送方向に延びる互いに平行な２つコンベアにより構成されてもよく、この場合、２つのコンベアの間にロケータ６が配置されてもよい。

また、第２実施形態では、回動機構７５は、ロケートピン７４を搬送方向に平行に延びる所定の軸まわりに回動させたが、ロケートピン７４の回動方向はこれに限定されない。例えば、回動機構７５は、搬送方向に直交し且つ水平な軸まわりに回動させるものであってもよい。また、ロケータ７の構成は、上記したものに限定されない。例えば、回動機構７５は、第２移動モジュール７２の第２スライド部材に対して第３移動モジュール７３の第３ベース部材を回動できるように、第２移動モジュール７２と第３移動モジュール７３との間に設けられていてもよい。

１Ａ，１Ｂ ロボットシステム
２ 搬送装置
３ ロボット
５ 制御装置
６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ） ロケータ
６１ 第１移動モジュール
６２ 第２移動モジュール
６３ 第３移動モジュール
６４ ロケートピン
７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ） ロケータ
７１ 第１移動モジュール
７２ 第２移動モジュール
７３ 第３移動モジュール
７４ ロケートピン
７５ 回動機構
１００ 作業ライン
Ｒａ，Ｒｂ 可動範囲
Ｓ 作業ステージ
Ｗ ワーク
ｈ 孔

Claims (6)

1. 複数の孔を有すると共に、複数の作業箇所を有するワークに対して作業を行うロボットシステムであって、
   前記複数の作業箇所のうち少なくとも第１及び第２の作業箇所に対して所定の作業を行う少なくとも１つのロボットと、
   互いに直交する３軸方向に移動自在のロケートピンをそれぞれ有し、前記ロケートピンが前記孔に挿通された前記ワークを、前記ロボットによって前記第１の作業箇所が作業される第１の位置に位置決めする複数のロケータと、
   前記複数のロケータの動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記第１の作業箇所に対する前記ロボットの作業が完了した後に、前記ロケートピンが前記孔に挿通された状態を維持したまま、前記ワークの位置を、前記第１の位置から、前記ロボットによって前記第２の作業箇所が作業される第２の位置に変更するよう前記複数のロケータを制御し、
   前記複数のロケータは、前記ロケートピンを水平方向に延びる所定の軸まわりに回動させる回動機構を備え、前記制御装置は、前記ワークの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に変更するために、前記回動機構を制御して前記ワークを傾斜させる、ロボットシステム。
2. 前記ロケータは、第１の水平方向に前記ロケートピンを移動させる第１移動モジュールと、第１の水平方向と直交する第２の水平方向に前記ロケートピンを移動させる第２移動モジュールと、鉛直方向に前記ロケートピンを移動させる第３移動モジュールとを含み、
   前記制御装置は、前記第２移動モジュール、前記第３移動モジュール及び前記回動機構の協動により、前記ワークの位置が前記第１の位置から前記第２の位置に変更されて前記ワークが傾斜するように、前記第２移動モジュール、前記第３移動モジュール及び前記回動機構を制御する、請求項１に記載のロボットシステム。
3. 前記複数のロケータが、前記ワークの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に変更することにより、前記第２の作業箇所は、前記ロボットの可動範囲外から、前記ロボットの可動範囲内に移動する、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
4. 前記複数のロケータが、前記ワークの位置を前記第１の位置から前記第２の位置に変更することにより、前記第２の作業箇所は、前記ワークとの干渉により前記ロボットを用いて作業できない位置から、前記ロボットが前記ワークと干渉することなく作業可能な位置に移動する、請求項１又は２に記載のロボットシステム。
5. 前記ワークは、前記複数の作業箇所としての複数の接合箇所を有する自動車の車体又は車体の一部を構成する部品であり、
   前記ロボットは、前記第１及び第２の作業箇所に対して接合を行うロボットである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
6. ワークの搬送経路に沿って該ワークに対して所定の作業が行われる複数の作業ステージが設けられた作業ラインであって、
   前記ワークは、第１及び第２の作業箇所を有し、
   前記複数の作業ステージの少なくとも１つに配置された、請求項１〜５のいずれかに記載のロボットシステムと、
   前記複数の作業ステージの互いに隣接する２つの作業ステージ間で前記ワークを搬送する搬送装置と、を備える、作業ライン。

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