車体生産装置
【課題】位置決めロボットが部品の搬送と部品の治具としての機能を発揮することで、車体である主要組製品を比較的容易に生産できる車体生産装置を提供することにある。
【解決手段】各溶組工程域Ｅｎで主要組製品ＷＮを生産し、後段の溶組工程域Ｅｎに搬送することを繰り返すことで車体を製造する車体生産装置Ａにおいて、溶組工程域Ｅｎには、溶組制御をする工程域制御手段３０と、部品ｍをセット位置ｄに位置決めする位置決めロボット４０と、部品ｍの溶接を行う溶接ロボット５０と、部品ｍを支持する支持台とが配備され、工程域制御手段３０は、位置決めロボット４０により部品ｍを取り出しセット位置ｄへ位置決めし、溶接ロボット５０により部品ｍの溶接を行って主要仮組製品Ｗｎを生産し、次いで、待機位置ｓ０に位置決めロボット４０を待機させた後、溶接ロボット５０にて主要仮組製品Ｗｎの溶接箇所の増打を行い主要組製品ＷＮが生産される。
【解決手段】各溶組工程域Ｅｎで主要組製品ＷＮを生産し、後段の溶組工程域Ｅｎに搬送することを繰り返すことで車体を製造する車体生産装置Ａにおいて、溶組工程域Ｅｎには、溶組制御をする工程域制御手段３０と、部品ｍをセット位置ｄに位置決めする位置決めロボット４０と、部品ｍの溶接を行う溶接ロボット５０と、部品ｍを支持する支持台とが配備され、工程域制御手段３０は、位置決めロボット４０により部品ｍを取り出しセット位置ｄへ位置決めし、溶接ロボット５０により部品ｍの溶接を行って主要仮組製品Ｗｎを生産し、次いで、待機位置ｓ０に位置決めロボット４０を待機させた後、溶接ロボット５０にて主要仮組製品Ｗｎの溶接箇所の増打を行い主要組製品ＷＮが生産される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体生産装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の生産ラインにおける作業の流れとしては、大きく分けて、車体そのものを組立てる溶接工程等を含む車体組立ラインと、組立ての完了した車体に対して所定の塗装を行う塗装ラインと、塗装の完了した車体に対してエンジン等の各種部品の組み付けを行う車両組立ラインの三つがあり、車両の生産に際しては、車体を順次車体組立ライン→塗装ライン→車両組立ラインの順序で連続的に流して行なわれている。このうち、車体組立ラインでは、アンダーボデーをまず組立て、それに左右サイドストラクチャーアッセンブリやルーフが順次位置決めされ溶組され、車体組立が成されている。この車体組立ラインでの車体組立方式として、例えば「特許文献１」に記載されているライン生産方式の一つである台車搬送方式と称されるものがある。
【０００３】
この従来構造では、所定の間隔毎に作業ステージが設定された車体組立ラインの最終ステージと最初のステージとを復帰ラインをもって連結して、車体を支持して搬送する搬送台車を循環使用するようにしている。各搬送台車はロケーター治具として直交３軸の動作自由度をもつ複数の多軸ユニットを備え、車種の異なる車体を搬送する際には各々の多軸ユニットの先端に設けたロケートピンの三次元位置を任意の位置に切り換えて、車種の異なる車体の位置決めを行うようにしている。ここでは、予め仮組みされたアンダーボデーが搬送台車（搬送パレット）に供給され、これが複数の多軸ユニットに位置決め支持され、その上で、フロアメインライン，ボディメインライン等の各ステージにおいて搬送台車上でサイドストラクチャーアッセンブリやルーフ等が溶組されている。
【０００４】
このようなライン生産方式を採用した車体生産装置では、搬送台車に多車種対応のために常に複数の多軸ユニットが付帯していることになるため、搬送台車そのものが複雑且つ大型化し、台車駆動能力も大きなものが必要となり、設備費の高騰が余儀なくされる。このようにライン生産方式は大量生産に適している反面、多大な設備投資が必要であり、また生産量調整時に柔軟な対応が難しい。
【０００５】
そこで、近年、自動車産業等の分野においては消費者ニーズの多様化などに対応するために、多くの機種を少量ずつ生産する多機種少量生産に適した生産方法として、ライン生産方式に代わり、１つの製品の複数の作業工程を一人、又は数人の作業者が全て担当する、セル生産方法が徐々に拡がってきている。なお、車両搭載部品をセル生産する一例が「特許文献２」等に開示される。
このセル生産方法では、製品仕様変更への対応が容易で、かつ設備投資も少なくて済むし、あるセル（溶組工程域）が停止したとしても、他のセル（溶組工程域）は独立して稼働でき、生産性低下の影響を抑制できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２７４５８４１号公報
【特許文献２】特開２００７−０６１９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このようなセル生産方式を用いて車体の主要組製品であるアンダーボデーや、左右のサイドストラクチャーアッセンブリ等を製造することが考えられる。この場合、各セル（溶組工程域）を主要組製品、たとえば、アンダーボデー組立エリアに設定し、そこに多数の部品を所定の順に搬入する。更に、セル内で位置決め用の多数の治具の取り付け交換作業を行い、溶接ロボットによる溶着作業が所定の順に行われるという作業が部品毎に多数回行われることとなる。この場合、一つの溶組工程域内での作業が多岐にわたり煩雑化し、一つのセルにおける生産効率の向上を図り難く、作業員の作業環境に問題が生じることとなる。
【０００８】
本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、部品の搬送と部品の治具としての機能を発揮する位置決めロボットを用い、主要組製品を比較的容易に生産でき、しかも製品仕様変更への対応が容易で、フレキシブルで、設備投資も少なくて済む車体生産装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここでの本願請求項１の発明は、所定数の溶組工程域の各々において複数種の部品を所定の順に組み付けて所定段階の主要組製品を生産し、同主要組製品を次の後段の溶組工程域に搬送手段で搬送することを所定数繰り返すことで車体を製造する車体生産装置において、前記所定段階の溶組工程域には、前記主要組製品を組立てる複数の部品を載置して搬入される部品供給台と、前記溶組工程域を管理する溶組管理サーバからの溶組生産情報に応じて前記所定段階の主要組製品の溶組制御をする工程域制御手段と、前記工程域制御手段の指示に沿い、前記部品供給台に対向する供給位置で前記部品を把持した上で自走し、溶組作業域と対向する作業位置に達すると該部品をセット位置に位置決めする位置決めロボットと、前記工程域制御手段の指示に沿い、前記位置決めロボットによりセット位置に保持された部品ｍの溶接を行う溶接ロボットと、前記溶接された部品を前記溶組作業域で支持する支持台とが配備され、前記工程域制御手段は前記溶組管理サーバからの前記溶組生産情報に沿い、前記位置決めロボットにより前記供給位置で前記部品供給台の各部品を取り出し、前記作業位置で取り出した部品のセット位置への位置決めを行い、次いで前記溶接ロボットにより前記位置決め部品溶接を行って主要仮組製品を生産し、次いで、該主要仮組製品を前記支持台上に配置されるように前記位置決めロボットによる主要仮組製品の把持を解放してから、所定の待機位置に位置決めロボットを待機させ、次いで、前記溶接ロボットにて前記主要仮組製品の溶接箇所を増加させる増打を行って前記主要組製品を生産するよう制御することを特徴とする。
【００１０】
ここでの本願請求項２の発明は、請求項１記載の車体生産装置において、前記位置決めロボットは、部品供給台に載置され認識部が形成された部品を把持する把持アームが上腕部を介して取り付けられた上台と、該上台を支持しキャタピラ走行部を備えた下台と、前記位置決めロボットに取り付けられると共に前記認識部と前記供給位置の供給位置マーカーと作業位置の作業位置マーカーとの各画像を取り込み前記工程域制御手段に送信するステレオビジョンと、を備え、前記工程域制御手段は、前記溶組生産情報である前記複数の部品の溶組順情報や溶組処理情報に基づき、複数の部品のうちの一つが把持対象の部品であるか否かを該部品の画像より認識する部品認識手段と、前記供給位置マーカーの画像に基づき認識した供給位置において３次元での位置決めロボット自身の基準位置を認識した上で把持した部品の把持位置を認識する把持位置認識手段と、前記供給位置よりフロア上を自走して、前記作業位置マーカーの画像に基づき作業位置を認識するまで走行する走行制御手段と、前記作業位置において前記作業位置マーカーに基づき３次元での自身の基準位置を認識した上で把持部品を前記認識部の画像に基づき前記セット位置に位置決めする位置決め手段と、前記主要仮組製品の仮組みがすべて完了すると把持部品の把持を解放させた上で所定の待機位置に自走して戻り待機させる解放待機手段と、の各制御機能を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここでの本願請求項３の発明は、請求項１又は２記載の車体生産装置において、前記溶組工程域で溶組する主要組製品はアンダーボデーアッセンブリ、左右の各サイドストラクチャーアッセンブリ、ルーフアッセンブリ、メインボデーアッセンブリのいずれか一つであることを特徴とする。
【００１２】
ここでの本願請求項４の発明は、請求項１、２又は３記載の車体生産装置において、前記工程域制御手段が前記部品供給台上の各部品の有無を重量センサにより検出することを特徴とする。
【００１３】
ここでの本願請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の車体生産装置において、前記所定段階の溶組工程域で溶組された部品の溶組処理情報を前記溶組管理サーバに登録することを特徴とする。
【００１４】
ここでの本願請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の車体生産装置において、所定溶組工程域の工程域制御手段により主要組製品の生産が完了したとの情報が前記溶組管理サーバに登録されると、前記搬送手段は所定溶組工程域の主要組製品を後段の所定溶組工程域に搬送することを特徴とする。
【００１５】
ここでの本願請求項７の発明は、請求項６記載の車体生産装置において、前記搬送手段は天井側レールより懸架されコンベア搬送される吸着基板と、該吸着基板の下壁面に設けた多数の下向き孔のそれぞれより退却可能に突き出して主要組製品に吸着する多数の針状磁石からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明は、位置決めロボットが部品の搬送と部品の治具としての機能を発揮でき、溶組工程域より主要仮組製品ごとに必要となるキー治具を排除でき、一つの溶組工程域で多種の主要仮組製品の溶組作業を比較的容易に行うことができ、一つの溶組工程域をフレキシブルな設備とすることができ、年式変更などによる治具改修を行う必要がなく、更に、生産台数増のときは溶組工程域であるセルの数を増やし、平行生産することで対処することができる。
【００１７】
請求項２の発明は、位置決めロボットに取り付けたステレオビジョンから得られる部品の画像より把持対象の部品であるか否かを認識し、供給位置において位置決めロボット自体の基準位置を認識した上で把持した部品の把持位置を認識し、作業位置マーカーの画像に基づき作業位置を認識するまで自走させ、位置決めロボットが作業位置を認識した上で把持している部品を認識部の画像に基づきセット位置に保持し、一の部品の溶組が完了すると溶組部品の把持を解放し、再度、供給位置に自走して戻り、次の部品の溶組を行うという溶組工程を繰り返すことで、１台分の組立に用いる部品全ての仮組が完了すると、所定の待機位置に搬送位置決めロボットを待機させるので、精度よく位置決めロボットの挙動を制御できる。
【００１８】
請求項３の発明は、各溶組工程域で主要組製品としてのアンダーボデーアッセンブリ、左右の各サイドストラクチャーアッセンブリ、ルーフアッセンブリ、メインボデーアッセンブリのいずれか一つの溶組作業を比較的容易に行うことができる。
【００１９】
請求項４の発明は、重量センサにより部品供給台上の各部品の有無を部品重量より容易に検出できる。
【００２０】
請求項５の発明は、工程域制御手段が各部品の溶組処理情報を読み取り、これを溶組管理サーバに登録するので、溶組管理サーバが溶組工程域に補充すべき部品の種類や補充作業を適時に的確に指示することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、溶組管理データベースに登録された組立完了情報を搬送手段が認識すると、この搬送手段が組立完了の主要組製品を次の完成車体組立エリアに的確に搬送することができる。
【００２２】
請求項７の発明は、吸着基板の下壁面に設けた多数の孔より突き出た針状磁石が主要組製品の形状に応じて出入量を調整して確実に主要組製品に吸着することができ、主要組製品の形状が個々に相違するとしても、確実に主要組製品の搬送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態としての車体生産装置の平面全体構成図である。
【図２】図１の車体生産装置におけるセル生産方式を説明するブロック図である。
【図３】図１の車体生産装置におけるアンダーボデー（主要組製品）をセル生産する溶組工程域の全体斜視図である。
【図４】図１の車体生産装置における溶組工程域で用いる位置決めロボットの斜視図である。
【図５】図１の車体生産装置で用いる溶組作業域とそこでアンダーボデー（主要組製品）の初期の溶組作業をする溶組ロボットの斜視図である。
【図６】図１の車体生産装置で用いる部品序列場内の部品供給台とそこに部品供給する作業状態を示す斜視図である。
【図７】図１の部品序列場内の部品供給台に載置された部品の拡大斜視図である。
【図８】図１の車体生産装置におけるフロアに設けられるマーカーを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図９】図１の車体生産装置で用いる搬送手段を示し、（ａ）は搬送手段の概略斜視図、（ｂ）は部分切欠側断面図である。
【図１０】図１の車体生産装置で用いる溶組作業域とそこでマスターゲージのティーチング作業をする溶組ロボットの斜視図である。
【図１１】図１の車体生産装置における溶組工程域に搬入された部品供給台とそこで作業する溶組ロボットの斜視図である。
【図１２】図１１の部品供給台と対向配備されるマーカー及び部品の相対位置を説明する図である。
【図１３】図１の車体生産装置で用いる溶組作業域とそこでアンダーボデー（主要組製品）の溶組作業をする溶組ロボットの斜視図である。
【図１４】図１の車体生産装置における溶組工程域に対設された工程域制御手段が行う位置決めロボット、溶接ロボットの溶組作業ルーチンの前段のフローチャートである。
【図１５】図１の工程域制御手段が行う位置決めロボット、溶接ロボットの溶組作業ルーチンの中段のフローチャートである。
【図１６】図１の工程域制御手段が行う位置決めロボット、溶接ロボットの溶組作業ルーチンの後段のフローチャートである。
【図１７】図１の工程域制御手段を含む工程盤３００’と、位置決めロボット４０の制御盤４００の機能構成を説明するブロック図である。
【図１８】本発明の他の実施形態としての車体生産装置におけるセル生産方式を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１には本発明の一実施形態としての車体生産装置を示した。この車体生産装置Ａは車両の生産ラインの一部である車体組立ラインの要部を成している。この車体生産装置Ａで生産された車体は所定の塗装を行う塗装ラインや、塗装済み車体にエンジン等の各種部品の組み付けを行う車両組立ラインに順次移送され、完成車両が製造されている。
このような車体組立ラインの要部を成す車体生産装置は、図１、２に示すように、複数の溶組工程域Ｅｎと、それらの上方に直列状に配備された搬送手段７０と、各溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）に対向配備される部品供給エリアである部品序列場８０ｎ（８０１〜８０５）と、各溶組工程域Ｅｎを登録処理する溶組生産情報により管理する溶組管理サーバ２０とを備える。
【００２５】
複数の溶組工程域Ｅｎは複数種の部品ｍを所定の順に組み付け、溶組作業を行うことで所定段階の主要組製品ＷＮを生産する。ここで図１、２に示すように、溶組工程域Ｅ１は主要組製品ＷＮとして溶組するアンダーボデーアッセンブリが、溶組工程域Ｅ２は左のサイドストラクチャーアッセンブリが、溶組工程域Ｅ３は右のサイドストラクチャーアッセンブリが、溶組工程域Ｅ４はルーフを搬入されて行われるメインボデーアッセンブが、溶組工程域Ｅ５は完成車両の手作業による建付、仕上げが成されるという、各セルを成している。
各溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）は中央に溶組作業域ｅ１を、左右端側に複数の部品ｍを載置して搬入する部品供給台１０を、一側に溶組管理サーバ２０からの溶組生産情報に応じて所定段階の主要組製品ＷＮの溶組制御をする工程域制御手段３０と、部品ｍの溶接を行う溶接ロボット５０とを配設する。しかも、自走すると共に部品ｍを搬送し位置決めする位置決めロボット４０を収容する。
【００２６】
図１において、溶組工程域Ｅ１〜Ｅ５には各段階の主要組製品ＷＮの溶組制御をする各工程域制御手段３００（３０１〜３０５）が配備される。これらの工程域制御手段３００は無線通信により溶組管理サーバ２０に接続される。
溶組管理サーバ２０は溶組生産情報である複数の部品ｍの溶組順情報や溶組処理情報を更新可能に登録する。なお、各工程域制御手段３００は各溶組工程域Ｅｎで溶組された各部品ｍの溶組処理情報を検出し、これが溶組管理サーバ２０の溶組処理情報データベースに更新登録する。
【００２７】
図３に示すように、溶組管理サーバ２０と各工程域制御手段３００（工程盤３００’）間は全て無線通信で連結される。更に、工程域制御手段３００（工程盤３００’）側と位置決めロボット４０側の制御盤４００とは無線通信により連結される。工程盤３００’には工程域制御手段３００と工程通信監視回路３６０が設けられ、これら両回路３０ｎ、３６０は溶組管理サーバ２０と信号の授受を無線により行う。
無線通信とするため、通信異常が無いか常時監視され、通信異常が発生した場合は、回路を遮断し、位置決めロボット４０、溶接ロボット５０を安全方向に停止させる。通信監視回路部は工程制御回路の誤作動などに影響されないよう、ロボットの制御とは独立した回路とする。
図１７において、工程域制御手段３００（工程盤３００’）は溶組管理サーバ２０の格納部からの主要組製品ＷＮの製造指令、全部品の溶組情報当を受け取り、所定時系列で製造指示を、位置決めロボット４０の制御盤４００に送信する。しかも、工程域制御手段３００は部品認識手段３０１と、把持位置認識手段３０２と、走行制御手段３０３と、位置決め手段３０４と、解放待機手段３０５との各制御機能を備える。
【００２８】
ここで、部品認識手段３０１は溶組生産情報である複数の部品ｍの溶組順情報や溶組処理情報に基づき、複数の部品ｍのうちの一つが把持対象の部品であるか否かを該部品の画像より認識する。把持位置認識手段３０２は供給位置マーカー６０ａの画像に基づき認識した供給位置ｓ１において３次元での位置決めロボット４０自身の基準位置を認識した上で把持した部品ｍの把持位置を認識する。走行制御手段３０３は供給位置ｓ１よりフロア上を自走して、前記作業位置マーカー６０ｂの画像に基づき作業位置ｓ２を認識するまで走行する。位置決め手段３０４は作業位置ｓ２において前記作業位置マーカー６０ｂに基づき３次元での自身の基準位置を認識した上で把持部品ｍを認識部の画像に基づきセット位置ｄに位置決めする。解放待機手段３０５は主要仮組製品Ｗｎの仮組みがすべて完了すると把持部品ｍの把持を解放させた上で所定の待機位置ｓ０に自走して戻り待機させる、との各制御機能を備える。
【００２９】
図１７において位置決めロボット４０側の制御盤４００にはロボット制御回路４１０、出力遮断回路４２０、出力回路４３０及びロボット通信監視回路４４０が設けられる。
【００３０】
ここで、ロボット制御回路４１０には、後述の溶組生産制御プログラム（図１４〜図１６参照）がセットされる。即ち、位置決めロボット４０及び溶接ロボット５０を各部品ｍの溶組時に搬送、部品把持位置へのセットプログラムや、仮組み時及び本組み時の溶接制御プログラムが取り込まれる。ロボット通信監視回路４４０は工程域制御手段３００（工程盤３００’）の工程通信監視回路３６０からの遮断指令を受け、あるいは、ロボット自体が遮断事態を検出した場合に、遮断指令を出力遮断回路４２０に出力する。出力遮断回路４２０は遮断指令に応じて出力回路４３０への駆動信号を遮断し、ロボットを安全方向に停止させる。
【００３１】
このような位置決めロボット４０による部品ｍの溶組時の搬送、部品把持位置へのセットと溶接ロボットの所定の仮止め溶接が全部品で繰り返され、主要仮組製品Ｗｎの仮組みがすべて完了することとなり、その後、工程域制御手段３００は溶接ロボット５０にて主要仮組製品Ｗｎの溶接箇所を増加させる増打を行って主要組製品ＷＮを生産するよう制御する。
図１、図６に示すように、溶組工程域Ｅ１の近傍には、部品供給エリアである部品序列場８０ｎが配備される。部品序列場８０にはメーカーから送られてきた各部品を収納したパレット８１０が多数納入され、列状に配置されている。更に、部品序列場８０ｎ（８０１〜８０５）には溶組工程域Ｅｎの左右端に配備されていた２つの空となった部品供給台１０が戻されている。ここでは２つの部品供給台１０上の各載置位置に主要組製品ＷＮを成す１台分の部品を分散して載置するという作業を次の溶組工程域Ｅｎへの搬入時期までに完了させている。
【００３２】
図１、６に示す部品序列場８０ｎには部品積み込み作業経過を管理するための作業経過表示手段８１ｎ（８１１〜８１５）が配備される。この作業経過表示手段８１ｎは部品序列場８０ｎ（８０１〜８０５）が対向する溶組工程域Ｅｎ内に設けた工程域制御手段３００を介して溶組管理サーバ２０に連結される。工程域制御手段３００からは溶組工程域Ｅ１（Ｅｎ）における部品供給台１０上の複数の部品ｍの溶組済み情報が取り込まれ、これが溶組管理サーバ２０及び接続された作業経過表示手段８１１（８１ｎ）に表示できる。 部品序列場８０ｎに移送されてきた部品供給台（セット台車）１０には、その側壁にＩＤタグの収納部１１０が形成され、そこに作業者がＩＤタグＩＤＴをセットすることで、車種コードを入力できる。
【００３３】
この車種コード信号に応じて、部品序列場８０に配置されている作業表示灯駆動用の回線８０１を介して、各部品を収納したパレット８１０列のうち、部品の取出し指示を受けたパレット８１０列の表示灯８０２が点灯し、作業者に車種コードに対応した部品の取出し指示を行う。これにより、部品序列場８０での作業者の部品載置作業を容易化できる。その際、作業経過表示手段８１ｎに表示された部品ｍの溶組済み情報により、作業者は次の部品供給台１０の搬入作業時期を予測でき、更に、後続の空の部品供給台１０への複数の部品ｍの積み込み作業処理速度を調整できる。
【００３４】
図６に示すように、部品供給台１０は複数の小物部品を収容する多段に配列された収納箱１０１と、それらの上部の部品載置部１０２とを備える。収納箱１０１は引出状を成し、そこに小物部品が収納される。
部品載置部１０２には受金具は無く、ＢＯＸの中に入れるイメージで載置され、比較的大型の部品が載置され、それらの載置場所は予め設定される。しかも、これら載置場所には各部品ｍの有無を重量の変化に応じて検出する重量センサＳｍが設けられる。この重量センサＳｍにより部品供給台１０上の各部品ｍの有無を部品重量より容易に検出できる。この重量センサＳｍの出力信号は各工程域制御手段３００に検出され、同検出信号である部品ｍが溶組されたとの溶組処理情報はデータ通信回線２１０を介して溶組管理サーバ２０に送信される。
【００３５】
ところで、溶組工程域Ｅｎへの搬入時期に達すると、作業者は、溶組工程域Ｅｎの左右の空となった２つの部品供給台１０を部品序列場８０ｎに戻す。これに代えて、主要組製品ＷＮの１台分の部品を左右２つに分割して載置する作業を完了した２つの部品供給台１０を溶組工程域Ｅｎの左右の載置場所に移送し、部品の溶組工程域Ｅｎへの搬入作業を完了させる。
部品供給台１０の溶組工程域Ｅｎへの搬入が完了すると、その搬入情報は工程域制御手段３００を介し溶組管理サーバ２０に登録される。これにより、溶組管理サーバ２０が各溶組工程域Ｅｎにおける溶組処理部品である補充すべき部品ｍの種類や補充作業時期を的確に指示できる。これに応じて部品供給エリアである部品序列場８０における、部品供給台１０への各部品ｍの搭載作業の手順を容易に調整することができる。
【００３６】
図１、図９（ａ），（ｂ）に示すように、直列状に配備された各溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）の上方には、搬送手段７０が配備される。この搬送手段７０は、天井側に支持された天井レール７０２と、天井レール７０２に摺動自在に支持され不図示のチェーン搬送手段により移送されるキャリア７０１と、キャリア７０１に懸架されると共に昇降移動可能な４つの吸着基板７０３（図９（ｂ）参照）と、各吸着基板７０３（図９（ａ）参照）の下壁面に設けた多数の下向き孔７０４のそれぞれより退却可能に突き出して主要組製品ＷＮに吸着可能な多数の針状磁石７０５と、これらの搬送制御手段７１０とからなる。
この搬送制御手段７１０は信号回線２０１を介して溶組管理サーバ２０と接続される。溶組管理サーバ２０に溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）の主要組製品ＷＮの完成情報が入力され、更新登録が成されるとする。これを搬送手段７０が認識すると、予め設定された搬送タイミングに応じて、現溶組工程域Ｅｎより次の後段側の溶組工程域Ｅｎに主要組製品ＷＮを搬送制御する搬送信号が出力される。
【００３７】
この場合、搬送手段７０は溶組が完了した主要組製品ＷＮを次の溶組工程域Ｅｎ、たとえば完成車体組立エリアＥ４に搬送するようキャリア７０１に支持された吸着基板７０３を上下及び前後に移動制御する。この際、吸着基板７０３の下壁面に設けた多数の下向き孔７０４より突き出た針状磁石７０５が主要組製品ＷＮの形状に応じて出入量を不図示のばねの弾性変位により調整して、確実に主要組製品ＷＮに吸着することができ、主要組製品ＷＮの形状が個々に相違するとしても、確実に主要組製品ＷＮに吸着し、搬送を行うことができる。
次に、図１において、前段側より後段側に順次配設された溶組工程域Ｅ１〜Ｅ５を具体的に説明する。
前段側の溶組工程域Ｅ１は主要組製品ＷＮとしてのアンダーボデーアッセンブリ（以後単にアンダーボデーＷＮ１と記す）を生産するセルを成す。
【００３８】
溶組工程域Ｅ１のフロアｆの中央には溶組作業域ｅ１が設けられ、フロアｆの左右端側の各突状域には左右側に分けられた部品を載置する２つの部品供給台１０が設けられ、フロアｆの一側にはデータ通信回線２１０を介して溶組管理サーバ２０に接続された工程域制御手段３００（工程盤）が設けられる。更に、溶組作業域ｅ１の周囲には４つの溶接ロボット５０と、自走すると共に部品ｍを搬送し位置決めする位置決めロボット４０が複数台配設される。
ここで、各部品供給台１０の手前側となるフロアｆ上の位置が後述する供給位置ｓ１となり、供給位置ｓ１に位置決めロボット４０が達したことを確認する作業位置マーカー６０ａ（図８（ａ）、（ｂ）、図１１参照）がフロアｆにセットされている。作業位置マーカー６０ａはフロアｆに不図示のビスにより固着される基板６０１と、基板の上面に突状に形成され、基準ポイントｂｐを表示する十字状印字部６０２とを有し、左右の２つの角部にはその外側よりかみ合うズレ防止のキープレート６０３が嵌合するよう形成される。
【００３９】
次に、図３、５に示すように、溶組作業域ｅ１の中央にアンダー受台９０が配備される。このアンダー受台９０は図１、図５に示すように、フロア上に突設された前後４つの受台９０１〜９０４で形成される。各受台９０１〜９０は主柱９１０と工程ロボット治具９１３とで形成される。工程ロボット治具９１３は主柱９１０の左右より斜め上方に突き出す多関節アーム９１１および多関節アーム９１１の上位面に出入可能に配備されたピンクランプ機構９１２からなる。
【００４０】
工程ロボット治具９１３の多関節アーム９１１は左右３段の各可動アーム片を上下及び左右方向に揺動可能に相互連結された構造を採り、工程ロボット治具９１３の上下左右位置を調整できる。更に、工程ロボット治具９１３のピンクランプ機構９１２はアンダーボデーＷＮ１を構成する各部品ｍに設けたロケーション穴ｈ１〜ｈｎ（たとえば、図６に符号ｈ１，ｈ２で示す）に嵌合し、係止、係止解除の切換えを行うことで、アンダーボデーＷＮ１側を位置決めする周知の構成を採る。
なお、前後４つの受台９０１〜９０４では、各多関節アーム９１１のうち、増打時に不要となる部位はピンクランプ機構９１２を解除した上で下げ変位される。これら工程ロボット治具９１２の上下及び左右方向の揺動切換え、ピンクランプ機構９１２の切換え制御は工程域制御手段３００により行われる。
【００４１】
溶組作業域ｅ１にはフロアｆの一部を成すサブベースｆ０が形成され、ここには位置決めロボット４０が溶組作業域ｅ１の手前の作業位置ｓ２に達したことを確認するための作業位置マーカー６０ｂ（図８（ａ）、（ｂ）参照）が取り付けられる。なお、この溶組作業域ｅ１にはその左右両側面にそれぞれ作業位置ｓ２に達したことを確認する作業位置マーカー６０ｂが取り付けられる。
図１、３に示すように、溶組作業域ｅ１の周囲には４つの溶接ロボット５０が配備される。各溶接ロボット５０は基台５０１と、その上で水平方向において３６０度回転するアーム部５０２と、アーム部５０２の先端のチャック部５０３に交換可能に装着される溶接ガン５０４とを備え、全体はガンチェンジ付の７軸多関節ロボットを成す。この溶接ロボット５０の溶接作業及びガンチェンジの各制御は工程域制御手段３００により成される。
【００４２】
工程域制御手段３００は仮組溶接時の溶組の順序に沿って主要仮組製品Ｗｎへの部品ｍの溶組が全部終了するまで行われる。この際、箇所に応じて、４つの溶接ロボット５０のうちの適正位置の溶接ロボット５０を選択し、次いで、最適箇所の溶接ロボット５０に対し、溶組位置に応じた溶接ガン５０４をツールチェンジャーより取り出し、装着する。
その上で、後述する位置決めロボット４０により把持され、位置決めされた部品ｍの仮組溶接時のデータに沿って溶接を行い、この後、主組溶接時においては、主組時のデータに沿って溶接箇所を増加させる増打を行うよう制御する。
【００４３】
図１、３に示すように、溶組作業域ｅ１の周囲には複数の位置決めロボット４０が配備される。位置決めロボット４０は工程域制御手段３００の指示や、後述する教示設定（ティーチング）されたプログラムに沿い、部品供給台１０に対向する供給位置ｓ１で部品ｍを把持した上で自走し、溶組作業域ｅ１と対向する作業位置ｓ２（部品セット位置）に達すると該部品ｍをセット位置ｄに位置決めするよう作動する。
図４、５に示すように、位置決めロボット４０は、部品ｍを把持する把持アーム４０１が上腕部４０２を介して取り付けられた上台４０３と、上台４０３を支持しキャタピラ走行部４０４を備えた下台４０５と、供給位置ｓ１の供給位置マーカー６０ａや作業位置ｓ２の作業位置マーカー６０ｂの各画像を取り込み工程域制御手段３００に送信するステレオビジョン４１０とを備える。
【００４４】
この位置決めロボット４０はバッテリー駆動の完全自動型ロボットであり、バッテリー電圧低下時には待機位置ｓ０の近傍の充電場Ｓｃｈ（図１参照）に戻り、充電等を自動で実施する機能を備える。
キャタピラ走行部４０４はキャタピラを使用しており、段差などに柔軟に対応して自由走行できる機能を備える。
上台４０３に支持された上腕部４０２は２本（場合により３本）腕とし、１腕７軸以上の多関節とし、各腕のツール先端での協調制御とし、十分な自由度を持たせている。把持アーム４０１による把持された部品ｍの可搬重量は１腕で３０ｋｇ以上となるよう形成されている。
【００４５】
上台４０３の把持アーム４０１の先端にはツールチェンジャーを介して把持機構が装着される。これにより、把持アーム４０１の先端に装着される把持機構は着脱可能で、部品の形状等によりツールチェンジして、持ち換えを行うことが可能である。ツールチェンジャーは電気のみを動力源として使用し、数種類の把持機構を装着できる。把持機構は、例えば、（ａ）係合ピンにフックを組み合わせたピンクランプタイプ、（ｂ）２本爪把持機構、（ｃ）３本爪把持機構、（ｄ）初期教示等に用いるピン（ロケーター付）、等のバリエーションが用意される。
【００４６】
ステレオビジョン４１０は、位置決めロボット４０の上台４０３の上部に取り付けられ、部品ｍの認識部ｋや、供給位置ｓ１の供給位置マーカー６０ａや、作業位置ｓ２の作業位置マーカー６０ｂの各画像を取り込み、工程域制御手段３００に送信する機能を備える。
このステレオビジョン４１０は左右のビジョンカメラ４１０ｃと中央のレーザー発信機４１０ｒと、ステレオビジョン機構（画像認識部）４１０ｓを備える。ステレオビジョン機構（画像認識部）４１０ｓはレーザー光の使用により、位置決めロボット４０の水平面に対する傾きを測定する機能を備える。更に、ステレオビジョン機構（画像認識部）４１０ｓはその傾きを考慮したうえで、自機（自分）の位置、把握した部品の取出し時の部品の把持位置の各認識機能や、セット位置ｄへの位置決め時の位置補正機能を発揮するよう構成される。
【００４７】
次に、主要組製品ＷＮとしてのアンダーボデーＷＮ１を生産する溶組工程域Ｅ１で位置決めロボット４０を制御する工程域制御手段３００が行う部品位置決めのロジックや、精度の保障を説明する。
ここでは（Ａ）部品取出し部での初期部品位置教示設定処理と、（Ｂ）溶組作業域ｅ１（部品セット位置）での初期部品位置教示設定処理と、を順次説明する。
（Ａ）部品取出し部での初期部品位置教示設定処理
（１）部品取り位置の基準ティーチングについて、
ａ：図１に示すように、位置決めロボット４０には予め設定されたロボット原点である待機位置ｓ０から、供給位置ｓ１までの移動量を教示（教示ＴＮｏ．２）する。
この場合、図１１に示すように、位置決めロボット４０が供給位置ｓ１に到達する直前位置ｓ１ｂに達すると、前方に配備されている供給位置マーカー６０ａ（部品取り位置のターゲットマーカー）のマーカー位置をステレオビジョン４１０のステレオビジョン機構（画像認識部）４１０ｓが認識し、供給直前位置ｓ１ｂを教示（教示ＴＮｏ．１）する。 更に、位置決めロボット４０は供給位置ｓ１（教示ＴＮｏ．２）まで移動し、供給位置マーカー６０ａの位置をステレオビジョン４１０で認識し、部品取り位置である供給位置ｓ１を教示する。
【００４８】
ｂ：次に、供給位置ｓ１での部品種別を教示する。
位置決めロボット４０は供給位置ｓ１において、部品類別が出来る部品ｍの特殊形状部位である認識部ｋをステレオビジョン４１０で認識し、教示する。（形状教示）
たとえば、図７の部品ｍの場合、ビジョンセンサーで部品位置を確認可能とするため、認識部（ビジョン用穴）ｋを３箇所、もしくは、認識部（ビジョン用フランジ面）ｋを１箇所設置し、これらを認識して、部品類別を行う。
なお、図７の部品ｍには各認識部ｋのほかに、位置決めロボット４０のピンクランプで把持出来るように、ロケーション穴ｈ１〜ｈｎが２箇所設置される。
【００４９】
ｃ： 次に、供給位置ｓ１（教示ＴＮｏ．２）での部品基準位置を教示する。
図１１，１２に示すように、位置決めロボット４０は供給位置ｓ１において、供給位置マーカー６０ａのターゲットマーカー位置から部品ｍの認識部（ビジョン用フランジ面）ｋまでを認識し、絶対値を教示（教示ＴＮｏ．３）する。
更に、供給位置ｓ１において、把持治具４０１を部品のロケーション位置であるロケーション穴ｈ１〜ｈ２（図７参照）にあわせる教示を行う（教示ＴＮｏ．４）。
（２）部品取り動作の再生キャリブレーションについて、
ａ：位置決めロボット４０をロボット原点である待機位置ｓ０（図１参照）から、供給位置ｓ１に向けて移動させる。
ここで、部品取出し位置の到達手前で供給位置マーカー６０ａ（部品取り位置のターゲットマーカー）のマーカー位置（基準ポイントｂｐ）をステレオビジョン４１０が認識し、誤差ｄｇＮｏ．１（図１１参照）を計算する。
供給位置ｓ１（教示ＴＮｏ．２）までの移動量に誤差ｄｇＮｏ．１を加味し、移動量キャリブレーションし、修正処理する。
【００５０】
次いで、位置決めロボット４０を供給位置ｓ１まで移動し、供給位置マーカー６０ａの位置をステレオビジョン４１０で確認し、供給位置ｓ１との誤差ｄｇＮｏ．２を計算する。更に、位置決めロボット４０を誤差ｄｇＮｏ．２の分だけ追加移動し、そこで、供給位置マーカー６０ａ（部品取り位置のターゲットマーカー）のマーカー位置を確認し、供給位置ｓ１に到達するまでの誤差を測定する。この移動の繰り返し処理を３回以上実施し、誤差が排除され供給位置ｓ１に到達しなければ設定到達異常を出力することとなる。この供給位置ｓ１に到達できれば部品種別確認に進む。
【００５１】
ｂ：供給位置ｓ１(部品取り位置)での種別確認をする。
【００５２】
ここでは、教示された形状教示と部品の形状を照合する。
たとえば、図７の部品ｍの場合、ビジョンセンサーで部品の確認のため、認識部（ビジョン用穴）ｋを３箇所、もしくは、認識部（ビジョン用フランジ面）ｋを１箇所認識して、部品類別を行う。
部品ｍが異なる場合、工程域制御手段３００に部品類別異常信号が出力され、待機に保持され、作業者による部品ｍの入替を行って、再度の部品類別確認を行う。
【００５３】
ｃ：部品位置を再生キャリブレーションする。
図１２に示すように、供給位置マーカー６０ａ（部品取り位置のターゲットマーカー）のマーカー位置から部品ｍの認識部ｋ（ビジョン用の穴）の位置までの絶対値（実測値）ｎｃ１を測定する。その際、教示値Tno.３に対する誤差誤差ｄｇＮｏ．３が演算される。 次いで、供給位置ｓ１基準の部品ｍの教示位置Ｎｏ．４に誤差ｄｇＮｏ．３を加味し、部品把持位置のキャリブレーションを行い、部品ｍ把持の作動を継続する。この際、キャリブレーション不可で把持不良が出た場合は、把持異常を出力し、待機に保持され、作業者による部品の把持位置修正を行って、再度の部品把持位置のキャリブレーション処理が繰り返され、完了すれば部品を溶組作業域ｅ１（部品セット位置）へ移動する。
（Ｂ）作業位置ｓ２（部品セット位置）での、初期部品位置教示設定処理
（１）作業位置ｓ２（部品セット位置）での基準ティーチングについて、
ａ：図１０に示すように、溶組作業域ｅ１の中央にアンダー受台９０（治具）及びサブベースｆ０上の作業位置マーカー６０ｂがセットされ、アンダー受台９０上にマスターゲージ２００が配備される。
位置決めロボット４０は溶組作業域ｅ１前部の所定の作業位置ｓ２に達したことを作業位置マーカー６０ｂにより確認する。ここでの基準ティーチングにおいて、予め、位置決めロボット４０は把持アーム４０１に、把持治具であるピン（ロケーター付）をセットする。その上で、マスターゲージ２００とサブベースｆ０との相対位置のティーチングが、位置決めピン（ロケーター付）にて位置だし処理される。
【００５４】
ｂ：次に、供給位置ｓ１から、作業位置ｓ２(部品セット位置)までの移動量を教示する。
供給位置ｓ１から作業位置ｓ２へ移動する際、その到達手前位置ｓ２ｂ（図１０参照）において作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を教示（教示ＴＮｏ．５）する。
次いで、溶組作業域ｅ１（作業位置ｓ２）まで移動し、作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を教示（教示ＴＮｏ．６）する。
【００５５】
ｃ：作業位置ｓ２での部品基準位置を教示する。
作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置からマスターゲージ２００の基準位置までの絶対値を教示する。（教示ＴＮｏ．７）
更に、部品基準位置（部品セット位置ｄ）の教示では、ピン（ロケーター付）を有する把持治具４０１をマスターゲージ２００のロケーション位置（把持位置）にあわせるよう教示する。（例えば、教示ＴＮｏ．８）
（２）部品セット動作の再生キャリブレーション
ａ： 位置決めロボット４０が部品ｍを把持した上で、供給位置ｓ１から、溶組作業域ｅ１手前の作業位置ｓ２まで移動する。
作業位置ｓ２に到達する手前位置ｓ２ｂにおいて、作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を確認、誤差ｄｇＴＮｏ．５を計算する。
作業位置ｓ２までの移動量に誤差ｄｇＮｏ．５を加味し、移動量キャリブレーション（再調整）をする。
次いで、位置決めロボット４０を作業位置ｓ２まで移動し、位置決めロボット４０を誤差ｄｇＮｏ．５の分だけ追加移動し、再度作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を確認し、作業位置ｓ２に到達するまで誤差測定、移動の繰り返しを３回以上実施する。位置到達しなければ設定到達異常を出力する。
ここで、作業位置ｓ２に到達できれば、次の部品セット動作を行う。
【００５６】
ｂ：作業位置ｓ２での部品基準位置を再生キャリブレーションする。
図１３に示すように、ここでは作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置から部品ｍの認識部（ビジョン用の穴位置）ｋまでの絶対値を測定し誤差ｄｇＮｏ．６(不図示)を計算する。
次いで、部品セット位置ｄ（教示ＴＮｏ．８）に誤差ｄｇＮｏ．６を加味し、部品把持位置のキャリブレーションを行い、部品位置を修正する。位置だし完了すれば、部品セット完了を工程域制御手段３００に出力する。このあと、生産時においては、溶接ロボットが所定の仮止め用の溶接位置を溶接することとなる。
【００５７】
ｃ： 部品溶接完了後の動作
工程域制御手段３００より溶接完了信号を受け取ったあと、把持治具４０１をアンクランプし、把持治具４０１のみを逃がし動作させる。
次いで、溶接完了後の部品位置確認動作をする。ここでは部品位置を測定し部品セット位置ｄ（教示ＴＮｏ．８）との誤差を計算する。この誤差が、たとえば、許容誤差±１、０ｍｍ以内に入っているか確認し、入っていれば、完了信号、Ｎｇの場合は異常信号を出力する。この後、位置決めロボット４０はロボット原点である待機位置ｓ０（図１参照）に戻る。
【００５８】
このような位置決めロボット４０による１部品ｍの溶組時の搬送、部品把持位置へのセットと溶接ロボットの所定の仮止め溶接が全部品で繰り返され、主要仮組製品Ｗｎの仮組みがすべて完了することとなり、その後、工程域制御手段３００は溶接ロボット５０にて主要仮組製品Ｗｎの溶接箇所を増加させる増打を行って主要組製品ＷＮを生産するよう制御する。
【００５９】
次に、溶組工程域Ｅ１に配備され、無線通信を介して溶組管理サーバ２０に接続された工程域制御手段３００による、主要仮組製品Ｗｎ及びその後の主要組製品ＷＮとしてのアンダーボデーＷＮ１の溶組制御を、図１４〜１６の制御処理ルーチンに沿って説明する。 工程域制御手段３００の溶組制御処理では、ステップｓ１で位置決めロボット４０を待機位置ｓ０（図１参照）から、供給位置ｓ１に向けて移動させる。ステップｓ２で供給位置ｓ１の到達手前位置ｓ１ｂで供給位置マーカー６０ａのマーカー位置をステレオビジョン４１０が認識し、誤差ｄｇＮｏ．１を計算し、誤差が所定範囲に入らないとＮＧ側に進み、入るまではステップｓ３に進み、位置決めロボット４０の接近に応じて、順次、誤差ｄｇＮｏ．１を計算し、誤差ｄｇＮｏ．１が許容値に入るとステップｓ４に進む。
【００６０】
ステップｓ４、ｓ５では、位置決めロボット４０を供給位置ｓ１に向けて移動する。この際、供給位置マーカー６０ａの位置を確認し、教示ＴＮｏ．２との誤差ｄｇＮｏ．１を求め、誤差が無いとステップｓ７に、あるとステップｓ６に進む。更に、位置決めロボット４０が誤差ｄｇＮｏ．１の分だけ追加移動し、そこで、供給位置マーカー６０ａに到達するか判断する。ここでは補正３回までは部品取り出し位置補正を繰り返し、ステップｓ８、ｓ４、ｓ５、ｓ６のループで修正し、誤差が無いとステップｓ７に進む。補正３回過ぎてステップｓ６に達するとステップｓ９に進み、設定位置到達未異常出力をロボット通信監視回路４４０に出力し、出力遮断回路４２０を介し出力回路４３０への駆動信号を遮断し、ロボットを安全方向に停止させ、作業者による異常回復処置が成される。
【００６１】
供給位置ｓ１に到達でき、ステップｓ７に達すると、部品種別確認をする。たとえば、図７の部品ｍの３箇所の認識部（ビジョン用穴）ｋ、もしくは、１箇所の認識部（ビジョン用フランジ面）ｋを認識して、部品類別を行う。
このステップｓ７、ｓ１０、ｓ１１が部品認識手段３０１として機能する。
ここで、異なる場合はステップｓ１１、ｓ１２に進み、工程域制御手段３００に部品類別異常信号を出力し、出力遮断回路４２０を介し出力回路４３０への駆動信号を遮断し、ロボットを安全方向に停止させ、作業者による部品入れ替え処置が成される。
【００６２】
ステップｓ７より部品確認後、ステップｓ１２に達すると、図１２に示すように、供給位置マーカー６０ａのマーカー位置から部品ｍの認識部ｋの位置までの絶対値（実測値）ｎｃ１を測定する。ここで、教示ＴＮｏ．３との誤差ｄｇNo.３が演算され、基準の部品ｍの教示ＴＮｏ．４にないと、部品ｍの教示ＴＮｏ．４に誤差ｄｃＮｏ．３を加味し、部品把持位置のキャリブレーションを行い、部品ｍ把持の作動を継続する。
再度の部品把持位置のキャリブレーション処理が繰り返され、完了すればステップｓ１４で部品を溶組作業域ｅ１へ移動し、ＮＧではステップｓ１３において教示ＴＮｏ．４に誤差ｄｃＮｏ．３を加味したティーチング補正を行う。
【００６３】
このステップｓ１２、ｓ１３が把持位置認識手段３０２として機能する。
その後、ステップｓ１４で溶組作業域ｅ１（部品セット位置）へ移動する。
ステップｓ１５に達すると、位置決めロボット４０が部品ｍを把持した上で、供給位置ｓ１から移動可能か判断し、ＮＧでは判断を繰り返し、ステップｓ１６において、溶組作業域ｅ１手前の作業位置ｓ２まで移動する。
ステップｓ１７では手前位置ｓ２ｂに達したか教示TＮｏ．6と現在の作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置との誤差ｄｇＮｏ．４を照合して判断する。ＮＧでステップｓ１７に進むと、作業位置ｓ２までの移動量に誤差ｄｇＮｏ．４を加味し、移動量キャリブレーション（再調整）し、ステップｓ１９に進む。
なお、ステップｓ１６〜ｓ１９が走行制御手段３０３として機能する。
【００６４】
ステップｓ１９では、位置決めロボット４０を作業位置ｓ２まで移動し、ステップｓ２０では作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を確認する。教示ＴＮｏ．６(図１0参照)との誤差ｄｇＮｏ．５を計算し、誤差が無いとステップｓ２３に、あるとステップｓ２１に進む。更に、位置決めロボット４０が誤差ｄｇＮｏ．５の分だけ追加移動し、そこで、供給位置マーカー６０ａに到達するか判断する。ここでは補正３回までは部品取り出し位置補正を繰り返し、ステップｓ２１、ｓ２２、ｓ１９、ｓ２０のループで修正し、誤差が無いとステップｓ２３に進む。補正３回過ぎてステップｓ２１に達するとステップｓ２４に進み、設定位置到達未異常出力をロボット通信監視回路４４０に出力し、出力遮断回路４２０を介し出力回路４３０への駆動信号を遮断し、ロボットを安全方向に停止させ、作業者による異常回復処置が成される。
【００６５】
ステップｓ２３に達すると、作業位置ｓ２での作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置から部品ｍの認識部（ビジョン用の穴位置）ｋまでの絶対値を測定し、誤差ｄｇＮｏ．６を求める(図１3参照)。
ここでのステップｓ２０〜ｓ２３が位置決め手段３０４として機能する。
【００６６】
次いでステップｓ２５では、部品セット位置ｄ（教示ＴＮｏ．８）に達したか判断し、達する前はステップｓ２６において、誤差ｄｇＮｏ．６を加味した補正を加え、部品把持位置のキャリブレーションを行い、部品位置を修正する。位置だし完了すれば、ステップｓ２７に達し、ここで、部品セット完了を工程域制御手段３００に出力する。
【００６７】
次いで、ステップｓ２８〜ｓ３０に進む。
ここでは溶接ロボット５０による仮組みのための溶接処理が成され、工程域制御手段３００（工程盤）が溶接ロボット５０より溶接完了の入力を受けると、把持部品ｍの把持を解放させる。
【００６８】
この後、ステップｓ３１において、部品セット位置ｄ（教示ＴＮｏ．８）と今回の部品セット位置ｄとを照合し、ズレが許容値以内か否か判断し、正常ではステップｓ３２において、正常完了を工程域制御手段３００に出力し、ズレが許容値を上回るとＮＧと判断する。ステップｓ３３において、異常信号を工程域制御手段３００（工程盤）に出力し、その上で、溶接ロボット５０は待機位置ｓ０に自走して戻り待機する。
ここで、異常信号を検出すると作業員が新たに部品ｍを追加し、その部品ｍの溶組を再度繰り返すように工程域制御手段３００に繰り返し処理のための入力を行う。
【００６９】
ここでのステップｓ３０〜ｓ３４が解放待機手段３０５としての制御機能を備える。
ステップｓ３４より、ステップｓ３５に達すると、待機位置ｓ０の溶接ロボット５０のバッテリーチェックを行い、設定地を下回り、低電圧化しているとＮＧと判断し、ステップｓ３６，ｓ３７と進み、ここで、位置決めロボット４０を充電場（図１では符号Ｓｃｈで示す位置）に移動させ、バッテリーを自動充電する。充電完了でステップｓ３８に戻り、溶接ロボット５０を待機位置ｓ０（Ｈｏｍｅ ＰＯＳ）に移動する。
ここでは、位置決めロボット４０の小型化、軽量化を図る上で搭載するバッテリーの小型化の必要性が高く、頻繁に充電を行う必要がある。ここでは充電必要時には充電場Ｓｃｈへの移動を制御系が確実に指示するので、的確な充電が成され、バッテリーの小型化を図ることを容易化している。
【００７０】
このような１の部品ｍの溶組は主要仮組製品Ｗｎの仮組みがすべて完了するまで順次繰り返され主要仮組製品Ｗｎとしての仮組みアンダーボデーＷｎ１が完成する。
この仮組みアンダーボデーＷｎ１の仮組みがすべて完了すると位置決めロボット４０は待機位置ｓ０（Ｈｏｍｅ ＰＯＳ）に移動する。
この後、工程域制御手段３００は溶組作業域ｅ１の中央のアンダー受台９０上の仮組みアンダーボデーＷｎ１の溶組完了を確認したうえで、溶接ロボット５０にて溶接箇所を増加させる増打を行う。これにより、主要仮組製品Ｗｎの保形性を確保し、所定強度を確保した主要組製品ＷＮのアンダーボデーＷＮ１を生産する。
【００７１】
この後、主要組製品ＷＮのアンダーボデーＷＮ１の溶組完了を確認したうえで工程域制御手段３００はデータ通信回線２１０を介して溶組管理サーバ２０に主要組製品ＷＮの溶組完了の信号を送信する。この溶組工程域Ｅ１でのアンダーボデーＷＮ１の溶組完了の信号を受けた溶組管理サーバ２０はアンダーボデーＷＮ１の完成情報を更新登録する。
これに応じて、溶組管理サーバ２０は溶組工程域Ｅ１より後段側の溶組工程域ＥｎにアンダーボデーＷＮ１を搬送する搬送指示信号が出力される。
【００７２】
これを搬送手段７０が認識すると、予め設定された搬送タイミングに応じて、現溶組工程域Ｅｎより次の後段側の完成車体組立エリアＥ４（図２参照）にアンダーボデーＷＮ１を搬送する搬送指示信号が搬送制御手段７０９（図１参照）に出力される。この搬送制御手段７０９はキャリア７０１に支持された４つの吸着基板７０３を同時に上下及び前後に移動制御する。この際、図９（ａ），（ｂ）に示すように、各吸着基板７０３の下壁面に設けた針状磁石７０５が主要組製品ＷＮの４箇所に確実に吸着でき、搬送を確実に行うことができる。
【００７３】
この後、アンダーボデーＷＮ１（主要組製品）の溶組完了を確認したうえで工程域制御手段３００は無線通信により溶組管理サーバ２０に主要組製品ＷＮの溶組完了の信号を送信する。この溶組工程域Ｅ１でのアンダーボデーＷＮ１（主要組製品）の溶組完了の信号を受けた溶組管理サーバ２０は主要組製品ＷＮの完成情報を更新登録する。
ところで、図１、２に示すように、溶組工程域Ｅ１では仮組みアンダーボデーＷｎ１の溶組完了を確認したうえで、溶接ロボット５０にて溶接箇所を増加させる増打を行い、アンダーボデーＷＮ１（主要組製品）が生産された。
【００７４】
同様に、溶組工程域Ｅ２ではその近傍の部品序列場８０２から部品供給台１０により供給された不図示の右のサイドストラクチャー及び複数の溶組部品が供給され、工程域制御手段３２０に制御される位置決めロボット４０と溶接ロボット５０とが協働して所定段階の主要仮組製品Ｗｎである右の仮組みサイドストラクチャーアッセンブリＷｎ２を溶組し、その上で仮組みサイドストラクチャーアッセンブリＷｎ２に対し、溶接ロボット５０により溶接箇所を増加させる増打を行い、右のサイドストラクチャーアッセンブリＷＮ２（主要組製品）を生産する。
【００７５】
同様に、溶組工程域Ｅ３では部品序列場８０３から部品供給台１０により供給された不図示の左のサイドストラクチャー及び複数の溶組部品が供給され、工程域制御手段３３０に制御される位置決めロボット４０と溶接ロボット５０とが協働して所定段階の主要仮組製品Ｗｎである左の仮組みサイドストラクチャーアッセンブリＷｎ３を溶組し、その上で仮組みサイドストラクチャーアッセンブリＷｎ３に対し、溶接ロボット５０により溶接箇所を増加させる増打を行い、左のサイドストラクチャーアッセンブリＷＮ３（主要組製品）を生産する。
【００７６】
同様に、溶組工程域Ｅ４では部品序列場８０４から部品供給台１０によりルーフ（不図示）が搬入され、しかも、搬送手段７０により主要組製品であるアンダーボデーＷＮ１と、左右のサイドストラクチャーアッセンブリＷＮ３、ＷＮ４とが順次搬入される。これらを、工程域制御手段３４０に制御される位置決めロボット４０と溶接ロボット５０とが協働して所定段階の主要仮組製品Ｗｎである仮組みメインボデーアッセンブＷｎ４が仮組みされる。その上で仮組みメインボデーアッセンブＷｎ４に対し、溶接ロボット５０により溶接箇所を増加させる増打を行い、メインボデーアッセンブＷＮ４（新たな段階での主要組製品）を生産した。
【００７７】
この後、搬送手段７０によりメインボデーアッセンブＷＮ４は溶組工程域Ｅ５に搬送され、そこで、メインボデーアッセンブＷＮ４が手作業により建付や仕上処理が加えられ、完成車体が生産される。この完成車体は次の塗装ラインや、塗装済み車体にエンジン等の各種部品の組み付けを行う車両組立ラインに順次搬送され、完成車両が製造されている。 上述のように、図１の車体生産装置においては、溶組工程域Ｅ１〜Ｅ５を直列に配備し、前段より後段側に向け配置された各溶組工程域Ｅ１（Ｅ１〜Ｅ５）であるセルにおいて、各段階における主要仮組製品Ｗｎをまず溶組し、その上で溶接ロボット５０により溶接箇所を増加させる増打を行い、主要組製品ＷＮを生産し、最終の溶組工程域Ｅ５で完成車両を製造した。このように、各セルで多種の主要組製品ＷＮを容易に生産でき、それらを更に組み合わせて新たな段階での主要組製品ＷＮを容易に生産できる。特に、各溶組工程域Ｅ１（Ｅ１〜Ｅ５）に配備された、位置決めロボット４０が部品ｍの搬送と部品の治具としての機能を発揮でき、溶組工程域Ｅ１（Ｅ１〜Ｅｎ）より主要仮組製品Ｗｎごとに本来必要となるキー治具を排除できる。しかも、位置決めロボット４０が多種の治具として機能でき、一つの溶組工程域Ｅｎで多種の主要仮組製品Ｗｎの溶組作業を比較的容易に行うことができる。更に、一つの溶組工程域Ｅｎをフレキシブルな設備とすることができ、年式変更などによる治具改修を行う必要がない。
【００７８】
更に、図１の車体生産装置においては、前段より後段側に向け溶組工程域Ｅ１（Ｅ１〜Ｅ５）が一列に配備されたレイアウトを採っていた。これに代えて、図１８に示すように、生産台数増のときは、溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）である５つのセルを１ラインＲ１とし、これを、たとえば、３列（Ｒ２，Ｒ３を追加）に並列状態で増設する。
この際、並列配備された共通の段階での主要仮組製品Ｗｎの生産に用いる部品の供給を、一つの部品序列場８０ｎを用いて行うようにしても良い。この場合、溶組工程域Ｅ１での部品序列場８０１は各ラインＲ１〜Ｒ３毎に部品序列場８０１を配備する。
【００７９】
これに対し、溶組工程域Ｅ２〜Ｅ５での部品序列場８０２〜８０５は３つのラインＲ１〜Ｒ３で各段階毎に共通とする。これにより、部品序列場８０１は各ラインＲ１〜Ｒ３毎にスペース確保の必要があるが、それ以外の各段階毎の部品序列場８０２〜８０５は共通とするので、レイアウト的に有利であり、同様の部品の載置作業であるので比較的作業性も良好と成る。
上述のところにおいて、図１の車体生産装置では溶組工程域Ｅ１〜Ｅ５の各工程域制御手段３００（３０１〜３０５）が溶組管理サーバ２０に無線で接続されていたが、この部分をデータ通信回線で接続するように構成し、簡素化を図ってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
２０ 溶組管理サーバ
３００ 工程域制御手段
３０１ 部品認識手段
３０２ 把持位置認識手段
３０３ 走行制御手段
３０４ 位置決め手段
３０５ 解放待機手段
３６０ 工程通信監視回路
４０ 位置決めロボット
４０１ 把持アーム
４０２ 上腕部
４０３ 上台
４０４ キャタピラ走行部
４０５ 下台
４００ 位置決めロボットの制御盤
４１０ ステレオビジョン
５０ 溶接ロボット
６０ａ 供給位置マーカー
６０ｂ 作業位置マーカー
７０ 搬送手段
７０１ コンベア
７０２ 天井側レール
７０３ 吸着基板
７０４ 下向き孔
７０５ 針状磁石
８０１〜８０５（８０ｎ） 部品序列場
ｄ セット位置
ｋ 認識部
ｍ 部品
ｓ０ 待機位置
ｓ１ 供給位置
ｓ２ 作業位置
Ａ 車体生産装置
Ｃ 車体
Ｅ１（Ｅ１〜Ｅｎ） 溶組工程域
Ｓｍ 重量センサ
Ｗｎ 主要仮組製品
ＷＮ 主要組製品
Ｗｎ１ 仮組みアンダーボデー（主要仮組製品）
ＷＮ１ アンダーボデー（主要組製品）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体生産装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の生産ラインにおける作業の流れとしては、大きく分けて、車体そのものを組立てる溶接工程等を含む車体組立ラインと、組立ての完了した車体に対して所定の塗装を行う塗装ラインと、塗装の完了した車体に対してエンジン等の各種部品の組み付けを行う車両組立ラインの三つがあり、車両の生産に際しては、車体を順次車体組立ライン→塗装ライン→車両組立ラインの順序で連続的に流して行なわれている。このうち、車体組立ラインでは、アンダーボデーをまず組立て、それに左右サイドストラクチャーアッセンブリやルーフが順次位置決めされ溶組され、車体組立が成されている。この車体組立ラインでの車体組立方式として、例えば「特許文献１」に記載されているライン生産方式の一つである台車搬送方式と称されるものがある。
【０００３】
この従来構造では、所定の間隔毎に作業ステージが設定された車体組立ラインの最終ステージと最初のステージとを復帰ラインをもって連結して、車体を支持して搬送する搬送台車を循環使用するようにしている。各搬送台車はロケーター治具として直交３軸の動作自由度をもつ複数の多軸ユニットを備え、車種の異なる車体を搬送する際には各々の多軸ユニットの先端に設けたロケートピンの三次元位置を任意の位置に切り換えて、車種の異なる車体の位置決めを行うようにしている。ここでは、予め仮組みされたアンダーボデーが搬送台車（搬送パレット）に供給され、これが複数の多軸ユニットに位置決め支持され、その上で、フロアメインライン，ボディメインライン等の各ステージにおいて搬送台車上でサイドストラクチャーアッセンブリやルーフ等が溶組されている。
【０００４】
このようなライン生産方式を採用した車体生産装置では、搬送台車に多車種対応のために常に複数の多軸ユニットが付帯していることになるため、搬送台車そのものが複雑且つ大型化し、台車駆動能力も大きなものが必要となり、設備費の高騰が余儀なくされる。このようにライン生産方式は大量生産に適している反面、多大な設備投資が必要であり、また生産量調整時に柔軟な対応が難しい。
【０００５】
そこで、近年、自動車産業等の分野においては消費者ニーズの多様化などに対応するために、多くの機種を少量ずつ生産する多機種少量生産に適した生産方法として、ライン生産方式に代わり、１つの製品の複数の作業工程を一人、又は数人の作業者が全て担当する、セル生産方法が徐々に拡がってきている。なお、車両搭載部品をセル生産する一例が「特許文献２」等に開示される。
このセル生産方法では、製品仕様変更への対応が容易で、かつ設備投資も少なくて済むし、あるセル（溶組工程域）が停止したとしても、他のセル（溶組工程域）は独立して稼働でき、生産性低下の影響を抑制できる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２７４５８４１号公報
【特許文献２】特開２００７−０６１９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このようなセル生産方式を用いて車体の主要組製品であるアンダーボデーや、左右のサイドストラクチャーアッセンブリ等を製造することが考えられる。この場合、各セル（溶組工程域）を主要組製品、たとえば、アンダーボデー組立エリアに設定し、そこに多数の部品を所定の順に搬入する。更に、セル内で位置決め用の多数の治具の取り付け交換作業を行い、溶接ロボットによる溶着作業が所定の順に行われるという作業が部品毎に多数回行われることとなる。この場合、一つの溶組工程域内での作業が多岐にわたり煩雑化し、一つのセルにおける生産効率の向上を図り難く、作業員の作業環境に問題が生じることとなる。
【０００８】
本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、部品の搬送と部品の治具としての機能を発揮する位置決めロボットを用い、主要組製品を比較的容易に生産でき、しかも製品仕様変更への対応が容易で、フレキシブルで、設備投資も少なくて済む車体生産装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここでの本願請求項１の発明は、所定数の溶組工程域の各々において複数種の部品を所定の順に組み付けて所定段階の主要組製品を生産し、同主要組製品を次の後段の溶組工程域に搬送手段で搬送することを所定数繰り返すことで車体を製造する車体生産装置において、前記所定段階の溶組工程域には、前記主要組製品を組立てる複数の部品を載置して搬入される部品供給台と、前記溶組工程域を管理する溶組管理サーバからの溶組生産情報に応じて前記所定段階の主要組製品の溶組制御をする工程域制御手段と、前記工程域制御手段の指示に沿い、前記部品供給台に対向する供給位置で前記部品を把持した上で自走し、溶組作業域と対向する作業位置に達すると該部品をセット位置に位置決めする位置決めロボットと、前記工程域制御手段の指示に沿い、前記位置決めロボットによりセット位置に保持された部品ｍの溶接を行う溶接ロボットと、前記溶接された部品を前記溶組作業域で支持する支持台とが配備され、前記工程域制御手段は前記溶組管理サーバからの前記溶組生産情報に沿い、前記位置決めロボットにより前記供給位置で前記部品供給台の各部品を取り出し、前記作業位置で取り出した部品のセット位置への位置決めを行い、次いで前記溶接ロボットにより前記位置決め部品溶接を行って主要仮組製品を生産し、次いで、該主要仮組製品を前記支持台上に配置されるように前記位置決めロボットによる主要仮組製品の把持を解放してから、所定の待機位置に位置決めロボットを待機させ、次いで、前記溶接ロボットにて前記主要仮組製品の溶接箇所を増加させる増打を行って前記主要組製品を生産するよう制御することを特徴とする。
【００１０】
ここでの本願請求項２の発明は、請求項１記載の車体生産装置において、前記位置決めロボットは、部品供給台に載置され認識部が形成された部品を把持する把持アームが上腕部を介して取り付けられた上台と、該上台を支持しキャタピラ走行部を備えた下台と、前記位置決めロボットに取り付けられると共に前記認識部と前記供給位置の供給位置マーカーと作業位置の作業位置マーカーとの各画像を取り込み前記工程域制御手段に送信するステレオビジョンと、を備え、前記工程域制御手段は、前記溶組生産情報である前記複数の部品の溶組順情報や溶組処理情報に基づき、複数の部品のうちの一つが把持対象の部品であるか否かを該部品の画像より認識する部品認識手段と、前記供給位置マーカーの画像に基づき認識した供給位置において３次元での位置決めロボット自身の基準位置を認識した上で把持した部品の把持位置を認識する把持位置認識手段と、前記供給位置よりフロア上を自走して、前記作業位置マーカーの画像に基づき作業位置を認識するまで走行する走行制御手段と、前記作業位置において前記作業位置マーカーに基づき３次元での自身の基準位置を認識した上で把持部品を前記認識部の画像に基づき前記セット位置に位置決めする位置決め手段と、前記主要仮組製品の仮組みがすべて完了すると把持部品の把持を解放させた上で所定の待機位置に自走して戻り待機させる解放待機手段と、の各制御機能を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここでの本願請求項３の発明は、請求項１又は２記載の車体生産装置において、前記溶組工程域で溶組する主要組製品はアンダーボデーアッセンブリ、左右の各サイドストラクチャーアッセンブリ、ルーフアッセンブリ、メインボデーアッセンブリのいずれか一つであることを特徴とする。
【００１２】
ここでの本願請求項４の発明は、請求項１、２又は３記載の車体生産装置において、前記工程域制御手段が前記部品供給台上の各部品の有無を重量センサにより検出することを特徴とする。
【００１３】
ここでの本願請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の車体生産装置において、前記所定段階の溶組工程域で溶組された部品の溶組処理情報を前記溶組管理サーバに登録することを特徴とする。
【００１４】
ここでの本願請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の車体生産装置において、所定溶組工程域の工程域制御手段により主要組製品の生産が完了したとの情報が前記溶組管理サーバに登録されると、前記搬送手段は所定溶組工程域の主要組製品を後段の所定溶組工程域に搬送することを特徴とする。
【００１５】
ここでの本願請求項７の発明は、請求項６記載の車体生産装置において、前記搬送手段は天井側レールより懸架されコンベア搬送される吸着基板と、該吸着基板の下壁面に設けた多数の下向き孔のそれぞれより退却可能に突き出して主要組製品に吸着する多数の針状磁石からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明は、位置決めロボットが部品の搬送と部品の治具としての機能を発揮でき、溶組工程域より主要仮組製品ごとに必要となるキー治具を排除でき、一つの溶組工程域で多種の主要仮組製品の溶組作業を比較的容易に行うことができ、一つの溶組工程域をフレキシブルな設備とすることができ、年式変更などによる治具改修を行う必要がなく、更に、生産台数増のときは溶組工程域であるセルの数を増やし、平行生産することで対処することができる。
【００１７】
請求項２の発明は、位置決めロボットに取り付けたステレオビジョンから得られる部品の画像より把持対象の部品であるか否かを認識し、供給位置において位置決めロボット自体の基準位置を認識した上で把持した部品の把持位置を認識し、作業位置マーカーの画像に基づき作業位置を認識するまで自走させ、位置決めロボットが作業位置を認識した上で把持している部品を認識部の画像に基づきセット位置に保持し、一の部品の溶組が完了すると溶組部品の把持を解放し、再度、供給位置に自走して戻り、次の部品の溶組を行うという溶組工程を繰り返すことで、１台分の組立に用いる部品全ての仮組が完了すると、所定の待機位置に搬送位置決めロボットを待機させるので、精度よく位置決めロボットの挙動を制御できる。
【００１８】
請求項３の発明は、各溶組工程域で主要組製品としてのアンダーボデーアッセンブリ、左右の各サイドストラクチャーアッセンブリ、ルーフアッセンブリ、メインボデーアッセンブリのいずれか一つの溶組作業を比較的容易に行うことができる。
【００１９】
請求項４の発明は、重量センサにより部品供給台上の各部品の有無を部品重量より容易に検出できる。
【００２０】
請求項５の発明は、工程域制御手段が各部品の溶組処理情報を読み取り、これを溶組管理サーバに登録するので、溶組管理サーバが溶組工程域に補充すべき部品の種類や補充作業を適時に的確に指示することができる。
【００２１】
請求項６の発明は、溶組管理データベースに登録された組立完了情報を搬送手段が認識すると、この搬送手段が組立完了の主要組製品を次の完成車体組立エリアに的確に搬送することができる。
【００２２】
請求項７の発明は、吸着基板の下壁面に設けた多数の孔より突き出た針状磁石が主要組製品の形状に応じて出入量を調整して確実に主要組製品に吸着することができ、主要組製品の形状が個々に相違するとしても、確実に主要組製品の搬送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態としての車体生産装置の平面全体構成図である。
【図２】図１の車体生産装置におけるセル生産方式を説明するブロック図である。
【図３】図１の車体生産装置におけるアンダーボデー（主要組製品）をセル生産する溶組工程域の全体斜視図である。
【図４】図１の車体生産装置における溶組工程域で用いる位置決めロボットの斜視図である。
【図５】図１の車体生産装置で用いる溶組作業域とそこでアンダーボデー（主要組製品）の初期の溶組作業をする溶組ロボットの斜視図である。
【図６】図１の車体生産装置で用いる部品序列場内の部品供給台とそこに部品供給する作業状態を示す斜視図である。
【図７】図１の部品序列場内の部品供給台に載置された部品の拡大斜視図である。
【図８】図１の車体生産装置におけるフロアに設けられるマーカーを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図９】図１の車体生産装置で用いる搬送手段を示し、（ａ）は搬送手段の概略斜視図、（ｂ）は部分切欠側断面図である。
【図１０】図１の車体生産装置で用いる溶組作業域とそこでマスターゲージのティーチング作業をする溶組ロボットの斜視図である。
【図１１】図１の車体生産装置における溶組工程域に搬入された部品供給台とそこで作業する溶組ロボットの斜視図である。
【図１２】図１１の部品供給台と対向配備されるマーカー及び部品の相対位置を説明する図である。
【図１３】図１の車体生産装置で用いる溶組作業域とそこでアンダーボデー（主要組製品）の溶組作業をする溶組ロボットの斜視図である。
【図１４】図１の車体生産装置における溶組工程域に対設された工程域制御手段が行う位置決めロボット、溶接ロボットの溶組作業ルーチンの前段のフローチャートである。
【図１５】図１の工程域制御手段が行う位置決めロボット、溶接ロボットの溶組作業ルーチンの中段のフローチャートである。
【図１６】図１の工程域制御手段が行う位置決めロボット、溶接ロボットの溶組作業ルーチンの後段のフローチャートである。
【図１７】図１の工程域制御手段を含む工程盤３００’と、位置決めロボット４０の制御盤４００の機能構成を説明するブロック図である。
【図１８】本発明の他の実施形態としての車体生産装置におけるセル生産方式を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１には本発明の一実施形態としての車体生産装置を示した。この車体生産装置Ａは車両の生産ラインの一部である車体組立ラインの要部を成している。この車体生産装置Ａで生産された車体は所定の塗装を行う塗装ラインや、塗装済み車体にエンジン等の各種部品の組み付けを行う車両組立ラインに順次移送され、完成車両が製造されている。
このような車体組立ラインの要部を成す車体生産装置は、図１、２に示すように、複数の溶組工程域Ｅｎと、それらの上方に直列状に配備された搬送手段７０と、各溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）に対向配備される部品供給エリアである部品序列場８０ｎ（８０１〜８０５）と、各溶組工程域Ｅｎを登録処理する溶組生産情報により管理する溶組管理サーバ２０とを備える。
【００２５】
複数の溶組工程域Ｅｎは複数種の部品ｍを所定の順に組み付け、溶組作業を行うことで所定段階の主要組製品ＷＮを生産する。ここで図１、２に示すように、溶組工程域Ｅ１は主要組製品ＷＮとして溶組するアンダーボデーアッセンブリが、溶組工程域Ｅ２は左のサイドストラクチャーアッセンブリが、溶組工程域Ｅ３は右のサイドストラクチャーアッセンブリが、溶組工程域Ｅ４はルーフを搬入されて行われるメインボデーアッセンブが、溶組工程域Ｅ５は完成車両の手作業による建付、仕上げが成されるという、各セルを成している。
各溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）は中央に溶組作業域ｅ１を、左右端側に複数の部品ｍを載置して搬入する部品供給台１０を、一側に溶組管理サーバ２０からの溶組生産情報に応じて所定段階の主要組製品ＷＮの溶組制御をする工程域制御手段３０と、部品ｍの溶接を行う溶接ロボット５０とを配設する。しかも、自走すると共に部品ｍを搬送し位置決めする位置決めロボット４０を収容する。
【００２６】
図１において、溶組工程域Ｅ１〜Ｅ５には各段階の主要組製品ＷＮの溶組制御をする各工程域制御手段３００（３０１〜３０５）が配備される。これらの工程域制御手段３００は無線通信により溶組管理サーバ２０に接続される。
溶組管理サーバ２０は溶組生産情報である複数の部品ｍの溶組順情報や溶組処理情報を更新可能に登録する。なお、各工程域制御手段３００は各溶組工程域Ｅｎで溶組された各部品ｍの溶組処理情報を検出し、これが溶組管理サーバ２０の溶組処理情報データベースに更新登録する。
【００２７】
図３に示すように、溶組管理サーバ２０と各工程域制御手段３００（工程盤３００’）間は全て無線通信で連結される。更に、工程域制御手段３００（工程盤３００’）側と位置決めロボット４０側の制御盤４００とは無線通信により連結される。工程盤３００’には工程域制御手段３００と工程通信監視回路３６０が設けられ、これら両回路３０ｎ、３６０は溶組管理サーバ２０と信号の授受を無線により行う。
無線通信とするため、通信異常が無いか常時監視され、通信異常が発生した場合は、回路を遮断し、位置決めロボット４０、溶接ロボット５０を安全方向に停止させる。通信監視回路部は工程制御回路の誤作動などに影響されないよう、ロボットの制御とは独立した回路とする。
図１７において、工程域制御手段３００（工程盤３００’）は溶組管理サーバ２０の格納部からの主要組製品ＷＮの製造指令、全部品の溶組情報当を受け取り、所定時系列で製造指示を、位置決めロボット４０の制御盤４００に送信する。しかも、工程域制御手段３００は部品認識手段３０１と、把持位置認識手段３０２と、走行制御手段３０３と、位置決め手段３０４と、解放待機手段３０５との各制御機能を備える。
【００２８】
ここで、部品認識手段３０１は溶組生産情報である複数の部品ｍの溶組順情報や溶組処理情報に基づき、複数の部品ｍのうちの一つが把持対象の部品であるか否かを該部品の画像より認識する。把持位置認識手段３０２は供給位置マーカー６０ａの画像に基づき認識した供給位置ｓ１において３次元での位置決めロボット４０自身の基準位置を認識した上で把持した部品ｍの把持位置を認識する。走行制御手段３０３は供給位置ｓ１よりフロア上を自走して、前記作業位置マーカー６０ｂの画像に基づき作業位置ｓ２を認識するまで走行する。位置決め手段３０４は作業位置ｓ２において前記作業位置マーカー６０ｂに基づき３次元での自身の基準位置を認識した上で把持部品ｍを認識部の画像に基づきセット位置ｄに位置決めする。解放待機手段３０５は主要仮組製品Ｗｎの仮組みがすべて完了すると把持部品ｍの把持を解放させた上で所定の待機位置ｓ０に自走して戻り待機させる、との各制御機能を備える。
【００２９】
図１７において位置決めロボット４０側の制御盤４００にはロボット制御回路４１０、出力遮断回路４２０、出力回路４３０及びロボット通信監視回路４４０が設けられる。
【００３０】
ここで、ロボット制御回路４１０には、後述の溶組生産制御プログラム（図１４〜図１６参照）がセットされる。即ち、位置決めロボット４０及び溶接ロボット５０を各部品ｍの溶組時に搬送、部品把持位置へのセットプログラムや、仮組み時及び本組み時の溶接制御プログラムが取り込まれる。ロボット通信監視回路４４０は工程域制御手段３００（工程盤３００’）の工程通信監視回路３６０からの遮断指令を受け、あるいは、ロボット自体が遮断事態を検出した場合に、遮断指令を出力遮断回路４２０に出力する。出力遮断回路４２０は遮断指令に応じて出力回路４３０への駆動信号を遮断し、ロボットを安全方向に停止させる。
【００３１】
このような位置決めロボット４０による部品ｍの溶組時の搬送、部品把持位置へのセットと溶接ロボットの所定の仮止め溶接が全部品で繰り返され、主要仮組製品Ｗｎの仮組みがすべて完了することとなり、その後、工程域制御手段３００は溶接ロボット５０にて主要仮組製品Ｗｎの溶接箇所を増加させる増打を行って主要組製品ＷＮを生産するよう制御する。
図１、図６に示すように、溶組工程域Ｅ１の近傍には、部品供給エリアである部品序列場８０ｎが配備される。部品序列場８０にはメーカーから送られてきた各部品を収納したパレット８１０が多数納入され、列状に配置されている。更に、部品序列場８０ｎ（８０１〜８０５）には溶組工程域Ｅｎの左右端に配備されていた２つの空となった部品供給台１０が戻されている。ここでは２つの部品供給台１０上の各載置位置に主要組製品ＷＮを成す１台分の部品を分散して載置するという作業を次の溶組工程域Ｅｎへの搬入時期までに完了させている。
【００３２】
図１、６に示す部品序列場８０ｎには部品積み込み作業経過を管理するための作業経過表示手段８１ｎ（８１１〜８１５）が配備される。この作業経過表示手段８１ｎは部品序列場８０ｎ（８０１〜８０５）が対向する溶組工程域Ｅｎ内に設けた工程域制御手段３００を介して溶組管理サーバ２０に連結される。工程域制御手段３００からは溶組工程域Ｅ１（Ｅｎ）における部品供給台１０上の複数の部品ｍの溶組済み情報が取り込まれ、これが溶組管理サーバ２０及び接続された作業経過表示手段８１１（８１ｎ）に表示できる。 部品序列場８０ｎに移送されてきた部品供給台（セット台車）１０には、その側壁にＩＤタグの収納部１１０が形成され、そこに作業者がＩＤタグＩＤＴをセットすることで、車種コードを入力できる。
【００３３】
この車種コード信号に応じて、部品序列場８０に配置されている作業表示灯駆動用の回線８０１を介して、各部品を収納したパレット８１０列のうち、部品の取出し指示を受けたパレット８１０列の表示灯８０２が点灯し、作業者に車種コードに対応した部品の取出し指示を行う。これにより、部品序列場８０での作業者の部品載置作業を容易化できる。その際、作業経過表示手段８１ｎに表示された部品ｍの溶組済み情報により、作業者は次の部品供給台１０の搬入作業時期を予測でき、更に、後続の空の部品供給台１０への複数の部品ｍの積み込み作業処理速度を調整できる。
【００３４】
図６に示すように、部品供給台１０は複数の小物部品を収容する多段に配列された収納箱１０１と、それらの上部の部品載置部１０２とを備える。収納箱１０１は引出状を成し、そこに小物部品が収納される。
部品載置部１０２には受金具は無く、ＢＯＸの中に入れるイメージで載置され、比較的大型の部品が載置され、それらの載置場所は予め設定される。しかも、これら載置場所には各部品ｍの有無を重量の変化に応じて検出する重量センサＳｍが設けられる。この重量センサＳｍにより部品供給台１０上の各部品ｍの有無を部品重量より容易に検出できる。この重量センサＳｍの出力信号は各工程域制御手段３００に検出され、同検出信号である部品ｍが溶組されたとの溶組処理情報はデータ通信回線２１０を介して溶組管理サーバ２０に送信される。
【００３５】
ところで、溶組工程域Ｅｎへの搬入時期に達すると、作業者は、溶組工程域Ｅｎの左右の空となった２つの部品供給台１０を部品序列場８０ｎに戻す。これに代えて、主要組製品ＷＮの１台分の部品を左右２つに分割して載置する作業を完了した２つの部品供給台１０を溶組工程域Ｅｎの左右の載置場所に移送し、部品の溶組工程域Ｅｎへの搬入作業を完了させる。
部品供給台１０の溶組工程域Ｅｎへの搬入が完了すると、その搬入情報は工程域制御手段３００を介し溶組管理サーバ２０に登録される。これにより、溶組管理サーバ２０が各溶組工程域Ｅｎにおける溶組処理部品である補充すべき部品ｍの種類や補充作業時期を的確に指示できる。これに応じて部品供給エリアである部品序列場８０における、部品供給台１０への各部品ｍの搭載作業の手順を容易に調整することができる。
【００３６】
図１、図９（ａ），（ｂ）に示すように、直列状に配備された各溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）の上方には、搬送手段７０が配備される。この搬送手段７０は、天井側に支持された天井レール７０２と、天井レール７０２に摺動自在に支持され不図示のチェーン搬送手段により移送されるキャリア７０１と、キャリア７０１に懸架されると共に昇降移動可能な４つの吸着基板７０３（図９（ｂ）参照）と、各吸着基板７０３（図９（ａ）参照）の下壁面に設けた多数の下向き孔７０４のそれぞれより退却可能に突き出して主要組製品ＷＮに吸着可能な多数の針状磁石７０５と、これらの搬送制御手段７１０とからなる。
この搬送制御手段７１０は信号回線２０１を介して溶組管理サーバ２０と接続される。溶組管理サーバ２０に溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）の主要組製品ＷＮの完成情報が入力され、更新登録が成されるとする。これを搬送手段７０が認識すると、予め設定された搬送タイミングに応じて、現溶組工程域Ｅｎより次の後段側の溶組工程域Ｅｎに主要組製品ＷＮを搬送制御する搬送信号が出力される。
【００３７】
この場合、搬送手段７０は溶組が完了した主要組製品ＷＮを次の溶組工程域Ｅｎ、たとえば完成車体組立エリアＥ４に搬送するようキャリア７０１に支持された吸着基板７０３を上下及び前後に移動制御する。この際、吸着基板７０３の下壁面に設けた多数の下向き孔７０４より突き出た針状磁石７０５が主要組製品ＷＮの形状に応じて出入量を不図示のばねの弾性変位により調整して、確実に主要組製品ＷＮに吸着することができ、主要組製品ＷＮの形状が個々に相違するとしても、確実に主要組製品ＷＮに吸着し、搬送を行うことができる。
次に、図１において、前段側より後段側に順次配設された溶組工程域Ｅ１〜Ｅ５を具体的に説明する。
前段側の溶組工程域Ｅ１は主要組製品ＷＮとしてのアンダーボデーアッセンブリ（以後単にアンダーボデーＷＮ１と記す）を生産するセルを成す。
【００３８】
溶組工程域Ｅ１のフロアｆの中央には溶組作業域ｅ１が設けられ、フロアｆの左右端側の各突状域には左右側に分けられた部品を載置する２つの部品供給台１０が設けられ、フロアｆの一側にはデータ通信回線２１０を介して溶組管理サーバ２０に接続された工程域制御手段３００（工程盤）が設けられる。更に、溶組作業域ｅ１の周囲には４つの溶接ロボット５０と、自走すると共に部品ｍを搬送し位置決めする位置決めロボット４０が複数台配設される。
ここで、各部品供給台１０の手前側となるフロアｆ上の位置が後述する供給位置ｓ１となり、供給位置ｓ１に位置決めロボット４０が達したことを確認する作業位置マーカー６０ａ（図８（ａ）、（ｂ）、図１１参照）がフロアｆにセットされている。作業位置マーカー６０ａはフロアｆに不図示のビスにより固着される基板６０１と、基板の上面に突状に形成され、基準ポイントｂｐを表示する十字状印字部６０２とを有し、左右の２つの角部にはその外側よりかみ合うズレ防止のキープレート６０３が嵌合するよう形成される。
【００３９】
次に、図３、５に示すように、溶組作業域ｅ１の中央にアンダー受台９０が配備される。このアンダー受台９０は図１、図５に示すように、フロア上に突設された前後４つの受台９０１〜９０４で形成される。各受台９０１〜９０は主柱９１０と工程ロボット治具９１３とで形成される。工程ロボット治具９１３は主柱９１０の左右より斜め上方に突き出す多関節アーム９１１および多関節アーム９１１の上位面に出入可能に配備されたピンクランプ機構９１２からなる。
【００４０】
工程ロボット治具９１３の多関節アーム９１１は左右３段の各可動アーム片を上下及び左右方向に揺動可能に相互連結された構造を採り、工程ロボット治具９１３の上下左右位置を調整できる。更に、工程ロボット治具９１３のピンクランプ機構９１２はアンダーボデーＷＮ１を構成する各部品ｍに設けたロケーション穴ｈ１〜ｈｎ（たとえば、図６に符号ｈ１，ｈ２で示す）に嵌合し、係止、係止解除の切換えを行うことで、アンダーボデーＷＮ１側を位置決めする周知の構成を採る。
なお、前後４つの受台９０１〜９０４では、各多関節アーム９１１のうち、増打時に不要となる部位はピンクランプ機構９１２を解除した上で下げ変位される。これら工程ロボット治具９１２の上下及び左右方向の揺動切換え、ピンクランプ機構９１２の切換え制御は工程域制御手段３００により行われる。
【００４１】
溶組作業域ｅ１にはフロアｆの一部を成すサブベースｆ０が形成され、ここには位置決めロボット４０が溶組作業域ｅ１の手前の作業位置ｓ２に達したことを確認するための作業位置マーカー６０ｂ（図８（ａ）、（ｂ）参照）が取り付けられる。なお、この溶組作業域ｅ１にはその左右両側面にそれぞれ作業位置ｓ２に達したことを確認する作業位置マーカー６０ｂが取り付けられる。
図１、３に示すように、溶組作業域ｅ１の周囲には４つの溶接ロボット５０が配備される。各溶接ロボット５０は基台５０１と、その上で水平方向において３６０度回転するアーム部５０２と、アーム部５０２の先端のチャック部５０３に交換可能に装着される溶接ガン５０４とを備え、全体はガンチェンジ付の７軸多関節ロボットを成す。この溶接ロボット５０の溶接作業及びガンチェンジの各制御は工程域制御手段３００により成される。
【００４２】
工程域制御手段３００は仮組溶接時の溶組の順序に沿って主要仮組製品Ｗｎへの部品ｍの溶組が全部終了するまで行われる。この際、箇所に応じて、４つの溶接ロボット５０のうちの適正位置の溶接ロボット５０を選択し、次いで、最適箇所の溶接ロボット５０に対し、溶組位置に応じた溶接ガン５０４をツールチェンジャーより取り出し、装着する。
その上で、後述する位置決めロボット４０により把持され、位置決めされた部品ｍの仮組溶接時のデータに沿って溶接を行い、この後、主組溶接時においては、主組時のデータに沿って溶接箇所を増加させる増打を行うよう制御する。
【００４３】
図１、３に示すように、溶組作業域ｅ１の周囲には複数の位置決めロボット４０が配備される。位置決めロボット４０は工程域制御手段３００の指示や、後述する教示設定（ティーチング）されたプログラムに沿い、部品供給台１０に対向する供給位置ｓ１で部品ｍを把持した上で自走し、溶組作業域ｅ１と対向する作業位置ｓ２（部品セット位置）に達すると該部品ｍをセット位置ｄに位置決めするよう作動する。
図４、５に示すように、位置決めロボット４０は、部品ｍを把持する把持アーム４０１が上腕部４０２を介して取り付けられた上台４０３と、上台４０３を支持しキャタピラ走行部４０４を備えた下台４０５と、供給位置ｓ１の供給位置マーカー６０ａや作業位置ｓ２の作業位置マーカー６０ｂの各画像を取り込み工程域制御手段３００に送信するステレオビジョン４１０とを備える。
【００４４】
この位置決めロボット４０はバッテリー駆動の完全自動型ロボットであり、バッテリー電圧低下時には待機位置ｓ０の近傍の充電場Ｓｃｈ（図１参照）に戻り、充電等を自動で実施する機能を備える。
キャタピラ走行部４０４はキャタピラを使用しており、段差などに柔軟に対応して自由走行できる機能を備える。
上台４０３に支持された上腕部４０２は２本（場合により３本）腕とし、１腕７軸以上の多関節とし、各腕のツール先端での協調制御とし、十分な自由度を持たせている。把持アーム４０１による把持された部品ｍの可搬重量は１腕で３０ｋｇ以上となるよう形成されている。
【００４５】
上台４０３の把持アーム４０１の先端にはツールチェンジャーを介して把持機構が装着される。これにより、把持アーム４０１の先端に装着される把持機構は着脱可能で、部品の形状等によりツールチェンジして、持ち換えを行うことが可能である。ツールチェンジャーは電気のみを動力源として使用し、数種類の把持機構を装着できる。把持機構は、例えば、（ａ）係合ピンにフックを組み合わせたピンクランプタイプ、（ｂ）２本爪把持機構、（ｃ）３本爪把持機構、（ｄ）初期教示等に用いるピン（ロケーター付）、等のバリエーションが用意される。
【００４６】
ステレオビジョン４１０は、位置決めロボット４０の上台４０３の上部に取り付けられ、部品ｍの認識部ｋや、供給位置ｓ１の供給位置マーカー６０ａや、作業位置ｓ２の作業位置マーカー６０ｂの各画像を取り込み、工程域制御手段３００に送信する機能を備える。
このステレオビジョン４１０は左右のビジョンカメラ４１０ｃと中央のレーザー発信機４１０ｒと、ステレオビジョン機構（画像認識部）４１０ｓを備える。ステレオビジョン機構（画像認識部）４１０ｓはレーザー光の使用により、位置決めロボット４０の水平面に対する傾きを測定する機能を備える。更に、ステレオビジョン機構（画像認識部）４１０ｓはその傾きを考慮したうえで、自機（自分）の位置、把握した部品の取出し時の部品の把持位置の各認識機能や、セット位置ｄへの位置決め時の位置補正機能を発揮するよう構成される。
【００４７】
次に、主要組製品ＷＮとしてのアンダーボデーＷＮ１を生産する溶組工程域Ｅ１で位置決めロボット４０を制御する工程域制御手段３００が行う部品位置決めのロジックや、精度の保障を説明する。
ここでは（Ａ）部品取出し部での初期部品位置教示設定処理と、（Ｂ）溶組作業域ｅ１（部品セット位置）での初期部品位置教示設定処理と、を順次説明する。
（Ａ）部品取出し部での初期部品位置教示設定処理
（１）部品取り位置の基準ティーチングについて、
ａ：図１に示すように、位置決めロボット４０には予め設定されたロボット原点である待機位置ｓ０から、供給位置ｓ１までの移動量を教示（教示ＴＮｏ．２）する。
この場合、図１１に示すように、位置決めロボット４０が供給位置ｓ１に到達する直前位置ｓ１ｂに達すると、前方に配備されている供給位置マーカー６０ａ（部品取り位置のターゲットマーカー）のマーカー位置をステレオビジョン４１０のステレオビジョン機構（画像認識部）４１０ｓが認識し、供給直前位置ｓ１ｂを教示（教示ＴＮｏ．１）する。 更に、位置決めロボット４０は供給位置ｓ１（教示ＴＮｏ．２）まで移動し、供給位置マーカー６０ａの位置をステレオビジョン４１０で認識し、部品取り位置である供給位置ｓ１を教示する。
【００４８】
ｂ：次に、供給位置ｓ１での部品種別を教示する。
位置決めロボット４０は供給位置ｓ１において、部品類別が出来る部品ｍの特殊形状部位である認識部ｋをステレオビジョン４１０で認識し、教示する。（形状教示）
たとえば、図７の部品ｍの場合、ビジョンセンサーで部品位置を確認可能とするため、認識部（ビジョン用穴）ｋを３箇所、もしくは、認識部（ビジョン用フランジ面）ｋを１箇所設置し、これらを認識して、部品類別を行う。
なお、図７の部品ｍには各認識部ｋのほかに、位置決めロボット４０のピンクランプで把持出来るように、ロケーション穴ｈ１〜ｈｎが２箇所設置される。
【００４９】
ｃ： 次に、供給位置ｓ１（教示ＴＮｏ．２）での部品基準位置を教示する。
図１１，１２に示すように、位置決めロボット４０は供給位置ｓ１において、供給位置マーカー６０ａのターゲットマーカー位置から部品ｍの認識部（ビジョン用フランジ面）ｋまでを認識し、絶対値を教示（教示ＴＮｏ．３）する。
更に、供給位置ｓ１において、把持治具４０１を部品のロケーション位置であるロケーション穴ｈ１〜ｈ２（図７参照）にあわせる教示を行う（教示ＴＮｏ．４）。
（２）部品取り動作の再生キャリブレーションについて、
ａ：位置決めロボット４０をロボット原点である待機位置ｓ０（図１参照）から、供給位置ｓ１に向けて移動させる。
ここで、部品取出し位置の到達手前で供給位置マーカー６０ａ（部品取り位置のターゲットマーカー）のマーカー位置（基準ポイントｂｐ）をステレオビジョン４１０が認識し、誤差ｄｇＮｏ．１（図１１参照）を計算する。
供給位置ｓ１（教示ＴＮｏ．２）までの移動量に誤差ｄｇＮｏ．１を加味し、移動量キャリブレーションし、修正処理する。
【００５０】
次いで、位置決めロボット４０を供給位置ｓ１まで移動し、供給位置マーカー６０ａの位置をステレオビジョン４１０で確認し、供給位置ｓ１との誤差ｄｇＮｏ．２を計算する。更に、位置決めロボット４０を誤差ｄｇＮｏ．２の分だけ追加移動し、そこで、供給位置マーカー６０ａ（部品取り位置のターゲットマーカー）のマーカー位置を確認し、供給位置ｓ１に到達するまでの誤差を測定する。この移動の繰り返し処理を３回以上実施し、誤差が排除され供給位置ｓ１に到達しなければ設定到達異常を出力することとなる。この供給位置ｓ１に到達できれば部品種別確認に進む。
【００５１】
ｂ：供給位置ｓ１(部品取り位置)での種別確認をする。
【００５２】
ここでは、教示された形状教示と部品の形状を照合する。
たとえば、図７の部品ｍの場合、ビジョンセンサーで部品の確認のため、認識部（ビジョン用穴）ｋを３箇所、もしくは、認識部（ビジョン用フランジ面）ｋを１箇所認識して、部品類別を行う。
部品ｍが異なる場合、工程域制御手段３００に部品類別異常信号が出力され、待機に保持され、作業者による部品ｍの入替を行って、再度の部品類別確認を行う。
【００５３】
ｃ：部品位置を再生キャリブレーションする。
図１２に示すように、供給位置マーカー６０ａ（部品取り位置のターゲットマーカー）のマーカー位置から部品ｍの認識部ｋ（ビジョン用の穴）の位置までの絶対値（実測値）ｎｃ１を測定する。その際、教示値Tno.３に対する誤差誤差ｄｇＮｏ．３が演算される。 次いで、供給位置ｓ１基準の部品ｍの教示位置Ｎｏ．４に誤差ｄｇＮｏ．３を加味し、部品把持位置のキャリブレーションを行い、部品ｍ把持の作動を継続する。この際、キャリブレーション不可で把持不良が出た場合は、把持異常を出力し、待機に保持され、作業者による部品の把持位置修正を行って、再度の部品把持位置のキャリブレーション処理が繰り返され、完了すれば部品を溶組作業域ｅ１（部品セット位置）へ移動する。
（Ｂ）作業位置ｓ２（部品セット位置）での、初期部品位置教示設定処理
（１）作業位置ｓ２（部品セット位置）での基準ティーチングについて、
ａ：図１０に示すように、溶組作業域ｅ１の中央にアンダー受台９０（治具）及びサブベースｆ０上の作業位置マーカー６０ｂがセットされ、アンダー受台９０上にマスターゲージ２００が配備される。
位置決めロボット４０は溶組作業域ｅ１前部の所定の作業位置ｓ２に達したことを作業位置マーカー６０ｂにより確認する。ここでの基準ティーチングにおいて、予め、位置決めロボット４０は把持アーム４０１に、把持治具であるピン（ロケーター付）をセットする。その上で、マスターゲージ２００とサブベースｆ０との相対位置のティーチングが、位置決めピン（ロケーター付）にて位置だし処理される。
【００５４】
ｂ：次に、供給位置ｓ１から、作業位置ｓ２(部品セット位置)までの移動量を教示する。
供給位置ｓ１から作業位置ｓ２へ移動する際、その到達手前位置ｓ２ｂ（図１０参照）において作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を教示（教示ＴＮｏ．５）する。
次いで、溶組作業域ｅ１（作業位置ｓ２）まで移動し、作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を教示（教示ＴＮｏ．６）する。
【００５５】
ｃ：作業位置ｓ２での部品基準位置を教示する。
作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置からマスターゲージ２００の基準位置までの絶対値を教示する。（教示ＴＮｏ．７）
更に、部品基準位置（部品セット位置ｄ）の教示では、ピン（ロケーター付）を有する把持治具４０１をマスターゲージ２００のロケーション位置（把持位置）にあわせるよう教示する。（例えば、教示ＴＮｏ．８）
（２）部品セット動作の再生キャリブレーション
ａ： 位置決めロボット４０が部品ｍを把持した上で、供給位置ｓ１から、溶組作業域ｅ１手前の作業位置ｓ２まで移動する。
作業位置ｓ２に到達する手前位置ｓ２ｂにおいて、作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を確認、誤差ｄｇＴＮｏ．５を計算する。
作業位置ｓ２までの移動量に誤差ｄｇＮｏ．５を加味し、移動量キャリブレーション（再調整）をする。
次いで、位置決めロボット４０を作業位置ｓ２まで移動し、位置決めロボット４０を誤差ｄｇＮｏ．５の分だけ追加移動し、再度作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を確認し、作業位置ｓ２に到達するまで誤差測定、移動の繰り返しを３回以上実施する。位置到達しなければ設定到達異常を出力する。
ここで、作業位置ｓ２に到達できれば、次の部品セット動作を行う。
【００５６】
ｂ：作業位置ｓ２での部品基準位置を再生キャリブレーションする。
図１３に示すように、ここでは作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置から部品ｍの認識部（ビジョン用の穴位置）ｋまでの絶対値を測定し誤差ｄｇＮｏ．６(不図示)を計算する。
次いで、部品セット位置ｄ（教示ＴＮｏ．８）に誤差ｄｇＮｏ．６を加味し、部品把持位置のキャリブレーションを行い、部品位置を修正する。位置だし完了すれば、部品セット完了を工程域制御手段３００に出力する。このあと、生産時においては、溶接ロボットが所定の仮止め用の溶接位置を溶接することとなる。
【００５７】
ｃ： 部品溶接完了後の動作
工程域制御手段３００より溶接完了信号を受け取ったあと、把持治具４０１をアンクランプし、把持治具４０１のみを逃がし動作させる。
次いで、溶接完了後の部品位置確認動作をする。ここでは部品位置を測定し部品セット位置ｄ（教示ＴＮｏ．８）との誤差を計算する。この誤差が、たとえば、許容誤差±１、０ｍｍ以内に入っているか確認し、入っていれば、完了信号、Ｎｇの場合は異常信号を出力する。この後、位置決めロボット４０はロボット原点である待機位置ｓ０（図１参照）に戻る。
【００５８】
このような位置決めロボット４０による１部品ｍの溶組時の搬送、部品把持位置へのセットと溶接ロボットの所定の仮止め溶接が全部品で繰り返され、主要仮組製品Ｗｎの仮組みがすべて完了することとなり、その後、工程域制御手段３００は溶接ロボット５０にて主要仮組製品Ｗｎの溶接箇所を増加させる増打を行って主要組製品ＷＮを生産するよう制御する。
【００５９】
次に、溶組工程域Ｅ１に配備され、無線通信を介して溶組管理サーバ２０に接続された工程域制御手段３００による、主要仮組製品Ｗｎ及びその後の主要組製品ＷＮとしてのアンダーボデーＷＮ１の溶組制御を、図１４〜１６の制御処理ルーチンに沿って説明する。 工程域制御手段３００の溶組制御処理では、ステップｓ１で位置決めロボット４０を待機位置ｓ０（図１参照）から、供給位置ｓ１に向けて移動させる。ステップｓ２で供給位置ｓ１の到達手前位置ｓ１ｂで供給位置マーカー６０ａのマーカー位置をステレオビジョン４１０が認識し、誤差ｄｇＮｏ．１を計算し、誤差が所定範囲に入らないとＮＧ側に進み、入るまではステップｓ３に進み、位置決めロボット４０の接近に応じて、順次、誤差ｄｇＮｏ．１を計算し、誤差ｄｇＮｏ．１が許容値に入るとステップｓ４に進む。
【００６０】
ステップｓ４、ｓ５では、位置決めロボット４０を供給位置ｓ１に向けて移動する。この際、供給位置マーカー６０ａの位置を確認し、教示ＴＮｏ．２との誤差ｄｇＮｏ．１を求め、誤差が無いとステップｓ７に、あるとステップｓ６に進む。更に、位置決めロボット４０が誤差ｄｇＮｏ．１の分だけ追加移動し、そこで、供給位置マーカー６０ａに到達するか判断する。ここでは補正３回までは部品取り出し位置補正を繰り返し、ステップｓ８、ｓ４、ｓ５、ｓ６のループで修正し、誤差が無いとステップｓ７に進む。補正３回過ぎてステップｓ６に達するとステップｓ９に進み、設定位置到達未異常出力をロボット通信監視回路４４０に出力し、出力遮断回路４２０を介し出力回路４３０への駆動信号を遮断し、ロボットを安全方向に停止させ、作業者による異常回復処置が成される。
【００６１】
供給位置ｓ１に到達でき、ステップｓ７に達すると、部品種別確認をする。たとえば、図７の部品ｍの３箇所の認識部（ビジョン用穴）ｋ、もしくは、１箇所の認識部（ビジョン用フランジ面）ｋを認識して、部品類別を行う。
このステップｓ７、ｓ１０、ｓ１１が部品認識手段３０１として機能する。
ここで、異なる場合はステップｓ１１、ｓ１２に進み、工程域制御手段３００に部品類別異常信号を出力し、出力遮断回路４２０を介し出力回路４３０への駆動信号を遮断し、ロボットを安全方向に停止させ、作業者による部品入れ替え処置が成される。
【００６２】
ステップｓ７より部品確認後、ステップｓ１２に達すると、図１２に示すように、供給位置マーカー６０ａのマーカー位置から部品ｍの認識部ｋの位置までの絶対値（実測値）ｎｃ１を測定する。ここで、教示ＴＮｏ．３との誤差ｄｇNo.３が演算され、基準の部品ｍの教示ＴＮｏ．４にないと、部品ｍの教示ＴＮｏ．４に誤差ｄｃＮｏ．３を加味し、部品把持位置のキャリブレーションを行い、部品ｍ把持の作動を継続する。
再度の部品把持位置のキャリブレーション処理が繰り返され、完了すればステップｓ１４で部品を溶組作業域ｅ１へ移動し、ＮＧではステップｓ１３において教示ＴＮｏ．４に誤差ｄｃＮｏ．３を加味したティーチング補正を行う。
【００６３】
このステップｓ１２、ｓ１３が把持位置認識手段３０２として機能する。
その後、ステップｓ１４で溶組作業域ｅ１（部品セット位置）へ移動する。
ステップｓ１５に達すると、位置決めロボット４０が部品ｍを把持した上で、供給位置ｓ１から移動可能か判断し、ＮＧでは判断を繰り返し、ステップｓ１６において、溶組作業域ｅ１手前の作業位置ｓ２まで移動する。
ステップｓ１７では手前位置ｓ２ｂに達したか教示TＮｏ．6と現在の作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置との誤差ｄｇＮｏ．４を照合して判断する。ＮＧでステップｓ１７に進むと、作業位置ｓ２までの移動量に誤差ｄｇＮｏ．４を加味し、移動量キャリブレーション（再調整）し、ステップｓ１９に進む。
なお、ステップｓ１６〜ｓ１９が走行制御手段３０３として機能する。
【００６４】
ステップｓ１９では、位置決めロボット４０を作業位置ｓ２まで移動し、ステップｓ２０では作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置を確認する。教示ＴＮｏ．６(図１0参照)との誤差ｄｇＮｏ．５を計算し、誤差が無いとステップｓ２３に、あるとステップｓ２１に進む。更に、位置決めロボット４０が誤差ｄｇＮｏ．５の分だけ追加移動し、そこで、供給位置マーカー６０ａに到達するか判断する。ここでは補正３回までは部品取り出し位置補正を繰り返し、ステップｓ２１、ｓ２２、ｓ１９、ｓ２０のループで修正し、誤差が無いとステップｓ２３に進む。補正３回過ぎてステップｓ２１に達するとステップｓ２４に進み、設定位置到達未異常出力をロボット通信監視回路４４０に出力し、出力遮断回路４２０を介し出力回路４３０への駆動信号を遮断し、ロボットを安全方向に停止させ、作業者による異常回復処置が成される。
【００６５】
ステップｓ２３に達すると、作業位置ｓ２での作業位置マーカー６０ｂのマーカー位置から部品ｍの認識部（ビジョン用の穴位置）ｋまでの絶対値を測定し、誤差ｄｇＮｏ．６を求める(図１3参照)。
ここでのステップｓ２０〜ｓ２３が位置決め手段３０４として機能する。
【００６６】
次いでステップｓ２５では、部品セット位置ｄ（教示ＴＮｏ．８）に達したか判断し、達する前はステップｓ２６において、誤差ｄｇＮｏ．６を加味した補正を加え、部品把持位置のキャリブレーションを行い、部品位置を修正する。位置だし完了すれば、ステップｓ２７に達し、ここで、部品セット完了を工程域制御手段３００に出力する。
【００６７】
次いで、ステップｓ２８〜ｓ３０に進む。
ここでは溶接ロボット５０による仮組みのための溶接処理が成され、工程域制御手段３００（工程盤）が溶接ロボット５０より溶接完了の入力を受けると、把持部品ｍの把持を解放させる。
【００６８】
この後、ステップｓ３１において、部品セット位置ｄ（教示ＴＮｏ．８）と今回の部品セット位置ｄとを照合し、ズレが許容値以内か否か判断し、正常ではステップｓ３２において、正常完了を工程域制御手段３００に出力し、ズレが許容値を上回るとＮＧと判断する。ステップｓ３３において、異常信号を工程域制御手段３００（工程盤）に出力し、その上で、溶接ロボット５０は待機位置ｓ０に自走して戻り待機する。
ここで、異常信号を検出すると作業員が新たに部品ｍを追加し、その部品ｍの溶組を再度繰り返すように工程域制御手段３００に繰り返し処理のための入力を行う。
【００６９】
ここでのステップｓ３０〜ｓ３４が解放待機手段３０５としての制御機能を備える。
ステップｓ３４より、ステップｓ３５に達すると、待機位置ｓ０の溶接ロボット５０のバッテリーチェックを行い、設定地を下回り、低電圧化しているとＮＧと判断し、ステップｓ３６，ｓ３７と進み、ここで、位置決めロボット４０を充電場（図１では符号Ｓｃｈで示す位置）に移動させ、バッテリーを自動充電する。充電完了でステップｓ３８に戻り、溶接ロボット５０を待機位置ｓ０（Ｈｏｍｅ ＰＯＳ）に移動する。
ここでは、位置決めロボット４０の小型化、軽量化を図る上で搭載するバッテリーの小型化の必要性が高く、頻繁に充電を行う必要がある。ここでは充電必要時には充電場Ｓｃｈへの移動を制御系が確実に指示するので、的確な充電が成され、バッテリーの小型化を図ることを容易化している。
【００７０】
このような１の部品ｍの溶組は主要仮組製品Ｗｎの仮組みがすべて完了するまで順次繰り返され主要仮組製品Ｗｎとしての仮組みアンダーボデーＷｎ１が完成する。
この仮組みアンダーボデーＷｎ１の仮組みがすべて完了すると位置決めロボット４０は待機位置ｓ０（Ｈｏｍｅ ＰＯＳ）に移動する。
この後、工程域制御手段３００は溶組作業域ｅ１の中央のアンダー受台９０上の仮組みアンダーボデーＷｎ１の溶組完了を確認したうえで、溶接ロボット５０にて溶接箇所を増加させる増打を行う。これにより、主要仮組製品Ｗｎの保形性を確保し、所定強度を確保した主要組製品ＷＮのアンダーボデーＷＮ１を生産する。
【００７１】
この後、主要組製品ＷＮのアンダーボデーＷＮ１の溶組完了を確認したうえで工程域制御手段３００はデータ通信回線２１０を介して溶組管理サーバ２０に主要組製品ＷＮの溶組完了の信号を送信する。この溶組工程域Ｅ１でのアンダーボデーＷＮ１の溶組完了の信号を受けた溶組管理サーバ２０はアンダーボデーＷＮ１の完成情報を更新登録する。
これに応じて、溶組管理サーバ２０は溶組工程域Ｅ１より後段側の溶組工程域ＥｎにアンダーボデーＷＮ１を搬送する搬送指示信号が出力される。
【００７２】
これを搬送手段７０が認識すると、予め設定された搬送タイミングに応じて、現溶組工程域Ｅｎより次の後段側の完成車体組立エリアＥ４（図２参照）にアンダーボデーＷＮ１を搬送する搬送指示信号が搬送制御手段７０９（図１参照）に出力される。この搬送制御手段７０９はキャリア７０１に支持された４つの吸着基板７０３を同時に上下及び前後に移動制御する。この際、図９（ａ），（ｂ）に示すように、各吸着基板７０３の下壁面に設けた針状磁石７０５が主要組製品ＷＮの４箇所に確実に吸着でき、搬送を確実に行うことができる。
【００７３】
この後、アンダーボデーＷＮ１（主要組製品）の溶組完了を確認したうえで工程域制御手段３００は無線通信により溶組管理サーバ２０に主要組製品ＷＮの溶組完了の信号を送信する。この溶組工程域Ｅ１でのアンダーボデーＷＮ１（主要組製品）の溶組完了の信号を受けた溶組管理サーバ２０は主要組製品ＷＮの完成情報を更新登録する。
ところで、図１、２に示すように、溶組工程域Ｅ１では仮組みアンダーボデーＷｎ１の溶組完了を確認したうえで、溶接ロボット５０にて溶接箇所を増加させる増打を行い、アンダーボデーＷＮ１（主要組製品）が生産された。
【００７４】
同様に、溶組工程域Ｅ２ではその近傍の部品序列場８０２から部品供給台１０により供給された不図示の右のサイドストラクチャー及び複数の溶組部品が供給され、工程域制御手段３２０に制御される位置決めロボット４０と溶接ロボット５０とが協働して所定段階の主要仮組製品Ｗｎである右の仮組みサイドストラクチャーアッセンブリＷｎ２を溶組し、その上で仮組みサイドストラクチャーアッセンブリＷｎ２に対し、溶接ロボット５０により溶接箇所を増加させる増打を行い、右のサイドストラクチャーアッセンブリＷＮ２（主要組製品）を生産する。
【００７５】
同様に、溶組工程域Ｅ３では部品序列場８０３から部品供給台１０により供給された不図示の左のサイドストラクチャー及び複数の溶組部品が供給され、工程域制御手段３３０に制御される位置決めロボット４０と溶接ロボット５０とが協働して所定段階の主要仮組製品Ｗｎである左の仮組みサイドストラクチャーアッセンブリＷｎ３を溶組し、その上で仮組みサイドストラクチャーアッセンブリＷｎ３に対し、溶接ロボット５０により溶接箇所を増加させる増打を行い、左のサイドストラクチャーアッセンブリＷＮ３（主要組製品）を生産する。
【００７６】
同様に、溶組工程域Ｅ４では部品序列場８０４から部品供給台１０によりルーフ（不図示）が搬入され、しかも、搬送手段７０により主要組製品であるアンダーボデーＷＮ１と、左右のサイドストラクチャーアッセンブリＷＮ３、ＷＮ４とが順次搬入される。これらを、工程域制御手段３４０に制御される位置決めロボット４０と溶接ロボット５０とが協働して所定段階の主要仮組製品Ｗｎである仮組みメインボデーアッセンブＷｎ４が仮組みされる。その上で仮組みメインボデーアッセンブＷｎ４に対し、溶接ロボット５０により溶接箇所を増加させる増打を行い、メインボデーアッセンブＷＮ４（新たな段階での主要組製品）を生産した。
【００７７】
この後、搬送手段７０によりメインボデーアッセンブＷＮ４は溶組工程域Ｅ５に搬送され、そこで、メインボデーアッセンブＷＮ４が手作業により建付や仕上処理が加えられ、完成車体が生産される。この完成車体は次の塗装ラインや、塗装済み車体にエンジン等の各種部品の組み付けを行う車両組立ラインに順次搬送され、完成車両が製造されている。 上述のように、図１の車体生産装置においては、溶組工程域Ｅ１〜Ｅ５を直列に配備し、前段より後段側に向け配置された各溶組工程域Ｅ１（Ｅ１〜Ｅ５）であるセルにおいて、各段階における主要仮組製品Ｗｎをまず溶組し、その上で溶接ロボット５０により溶接箇所を増加させる増打を行い、主要組製品ＷＮを生産し、最終の溶組工程域Ｅ５で完成車両を製造した。このように、各セルで多種の主要組製品ＷＮを容易に生産でき、それらを更に組み合わせて新たな段階での主要組製品ＷＮを容易に生産できる。特に、各溶組工程域Ｅ１（Ｅ１〜Ｅ５）に配備された、位置決めロボット４０が部品ｍの搬送と部品の治具としての機能を発揮でき、溶組工程域Ｅ１（Ｅ１〜Ｅｎ）より主要仮組製品Ｗｎごとに本来必要となるキー治具を排除できる。しかも、位置決めロボット４０が多種の治具として機能でき、一つの溶組工程域Ｅｎで多種の主要仮組製品Ｗｎの溶組作業を比較的容易に行うことができる。更に、一つの溶組工程域Ｅｎをフレキシブルな設備とすることができ、年式変更などによる治具改修を行う必要がない。
【００７８】
更に、図１の車体生産装置においては、前段より後段側に向け溶組工程域Ｅ１（Ｅ１〜Ｅ５）が一列に配備されたレイアウトを採っていた。これに代えて、図１８に示すように、生産台数増のときは、溶組工程域Ｅｎ（Ｅ１〜Ｅ５）である５つのセルを１ラインＲ１とし、これを、たとえば、３列（Ｒ２，Ｒ３を追加）に並列状態で増設する。
この際、並列配備された共通の段階での主要仮組製品Ｗｎの生産に用いる部品の供給を、一つの部品序列場８０ｎを用いて行うようにしても良い。この場合、溶組工程域Ｅ１での部品序列場８０１は各ラインＲ１〜Ｒ３毎に部品序列場８０１を配備する。
【００７９】
これに対し、溶組工程域Ｅ２〜Ｅ５での部品序列場８０２〜８０５は３つのラインＲ１〜Ｒ３で各段階毎に共通とする。これにより、部品序列場８０１は各ラインＲ１〜Ｒ３毎にスペース確保の必要があるが、それ以外の各段階毎の部品序列場８０２〜８０５は共通とするので、レイアウト的に有利であり、同様の部品の載置作業であるので比較的作業性も良好と成る。
上述のところにおいて、図１の車体生産装置では溶組工程域Ｅ１〜Ｅ５の各工程域制御手段３００（３０１〜３０５）が溶組管理サーバ２０に無線で接続されていたが、この部分をデータ通信回線で接続するように構成し、簡素化を図ってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
２０ 溶組管理サーバ
３００ 工程域制御手段
３０１ 部品認識手段
３０２ 把持位置認識手段
３０３ 走行制御手段
３０４ 位置決め手段
３０５ 解放待機手段
３６０ 工程通信監視回路
４０ 位置決めロボット
４０１ 把持アーム
４０２ 上腕部
４０３ 上台
４０４ キャタピラ走行部
４０５ 下台
４００ 位置決めロボットの制御盤
４１０ ステレオビジョン
５０ 溶接ロボット
６０ａ 供給位置マーカー
６０ｂ 作業位置マーカー
７０ 搬送手段
７０１ コンベア
７０２ 天井側レール
７０３ 吸着基板
７０４ 下向き孔
７０５ 針状磁石
８０１〜８０５（８０ｎ） 部品序列場
ｄ セット位置
ｋ 認識部
ｍ 部品
ｓ０ 待機位置
ｓ１ 供給位置
ｓ２ 作業位置
Ａ 車体生産装置
Ｃ 車体
Ｅ１（Ｅ１〜Ｅｎ） 溶組工程域
Ｓｍ 重量センサ
Ｗｎ 主要仮組製品
ＷＮ 主要組製品
Ｗｎ１ 仮組みアンダーボデー（主要仮組製品）
ＷＮ１ アンダーボデー（主要組製品）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定数の溶組工程域の各々において複数種の部品を所定の順に組み付けて所定段階の主要組製品を生産し、同主要組製品を次の後段の溶組工程域に搬送手段で搬送することを所定数繰り返すことで最終段階の溶組工程域で車体を製造する車体生産装置において、
前記所定段階の溶組工程域には、
前記主要組製品を組立てる複数の部品を載置して搬入される部品供給台と、
前記溶組工程域を管理する溶組管理サーバからの溶組生産情報に応じて前記所定段階の主要組製品の溶組制御をする工程域制御手段と、
前記工程域制御手段の指示に沿い、前記部品供給台に対向する供給位置で前記部品を把持した上で自走し、溶組作業域と対向する作業位置に達すると該部品をセット位置ｄに位置決めする位置決めロボットと、
前記工程域制御手段の指示に沿い、前記位置決めロボットによりセット位置に保持された部品の溶接を行う溶接ロボットと、
前記溶接された部品を前記溶組作業域で支持する支持台と、が配備され、
前記工程域制御手段は前記溶組管理サーバからの前記溶組生産情報に沿い、前記位置決めロボットにより前記供給位置で前記部品供給台の各部品を取り出し、前記作業位置で取り出した部品のセット位置への位置決めを行い、次いで前記溶接ロボットにより前記位置決め部品の溶接を行って主要仮組製品を生産し、次いで、該主要仮組製品を前記支持台上に配置されるように前記位置決めロボットによる主要仮組製品の把持を解放してから、所定の待機位置に位置決めロボットを待機させ、次いで、前記溶接ロボットにて前記主要仮組製品の溶接箇所を増加させる増打を行って前記主要組製品を生産するよう制御することを特徴とする車体生産装置。
【請求項２】
請求項１記載の車体生産装置において、
前記位置決めロボットは、
部品供給台に載置され認識部ｋが形成された部品を把持する把持アームが上腕部を介して取り付けられた上台と、該上台を支持しキャタピラ走行部を備えた下台と、前記位置決めロボットに取り付けられると共に前記認識部と前記供給位置の供給位置マーカーと作業位置の作業位置マーカーとの各画像を取り込み前記工程域制御手段に送信するステレオビジョンと、を備え、
前記工程域制御手段は、
前記溶組生産情報である前記複数の部品の前記溶組順情報や溶組処理情報に基づき、複数の部品のうちの一つが把持対象の部品であるか否かを該部品の画像より認識する部品認識手段と、前記供給位置マーカーの画像に基づき認識した供給位置において３次元での位置決めロボット自身の基準位置を認識した上で把持した部品の把持位置を認識する把持位置認識手段と、前記供給位置よりフロア上を自走して、前記作業位置マーカーの画像に基づき作業位置を認識するまで走行する走行制御手段と、前記作業位置において前記作業位置マーカーに基づき３次元での自身の基準位置を認識した上で把持部品を前記認識部の画像に基づき前記セット位置に位置決めする位置決め手段と、前記主要仮組製品の仮組みがすべて完了すると把持部の把持を解放させた上で所定の待機位置に自走して戻り待機させる解放待機手段と、を備えたことを特徴とする車体生産装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車体生産装置において、前記溶組工程域で溶組する主要組製品はアンダーボデーアッセンブリ、左右の各サイドストラクチャーアッセンブリ、ルーフアッセンブリ、メインボデーアッセンブリのいずれか一つであることを特徴とする車体生産装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の車体生産装置において、前記工程域制御手段が前記部品供給台上の各部品の有無を重量センサにより検出することを特徴とする車体生産装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の車体生産装置において、
前記所定段階の溶組工程域で溶組された部品の溶組処理情報を前記溶組管理サーバに登録することを特徴とする車体生産装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の車体生産装置において、所定溶組工程域の工程域制御手段により主要組製品の生産が完了したとの情報が前記溶組管理サーバに登録されると、前記搬送手段は所定溶組工程域の主要組製品を後段の所定溶組工程域に搬送することを特徴とする車体生産装置。
【請求項７】
請求項６記載の車体生産装置において、前記搬送手段は天井側レールより懸架されコンベア搬送される吸着基板と、該吸着基板の下壁面に設けた多数の下向き孔のそれぞれより退却可能に突き出して主要組製品に吸着する多数の針状磁石からなることを特徴とする車体生産装置。
【請求項１】
所定数の溶組工程域の各々において複数種の部品を所定の順に組み付けて所定段階の主要組製品を生産し、同主要組製品を次の後段の溶組工程域に搬送手段で搬送することを所定数繰り返すことで最終段階の溶組工程域で車体を製造する車体生産装置において、
前記所定段階の溶組工程域には、
前記主要組製品を組立てる複数の部品を載置して搬入される部品供給台と、
前記溶組工程域を管理する溶組管理サーバからの溶組生産情報に応じて前記所定段階の主要組製品の溶組制御をする工程域制御手段と、
前記工程域制御手段の指示に沿い、前記部品供給台に対向する供給位置で前記部品を把持した上で自走し、溶組作業域と対向する作業位置に達すると該部品をセット位置ｄに位置決めする位置決めロボットと、
前記工程域制御手段の指示に沿い、前記位置決めロボットによりセット位置に保持された部品の溶接を行う溶接ロボットと、
前記溶接された部品を前記溶組作業域で支持する支持台と、が配備され、
前記工程域制御手段は前記溶組管理サーバからの前記溶組生産情報に沿い、前記位置決めロボットにより前記供給位置で前記部品供給台の各部品を取り出し、前記作業位置で取り出した部品のセット位置への位置決めを行い、次いで前記溶接ロボットにより前記位置決め部品の溶接を行って主要仮組製品を生産し、次いで、該主要仮組製品を前記支持台上に配置されるように前記位置決めロボットによる主要仮組製品の把持を解放してから、所定の待機位置に位置決めロボットを待機させ、次いで、前記溶接ロボットにて前記主要仮組製品の溶接箇所を増加させる増打を行って前記主要組製品を生産するよう制御することを特徴とする車体生産装置。
【請求項２】
請求項１記載の車体生産装置において、
前記位置決めロボットは、
部品供給台に載置され認識部ｋが形成された部品を把持する把持アームが上腕部を介して取り付けられた上台と、該上台を支持しキャタピラ走行部を備えた下台と、前記位置決めロボットに取り付けられると共に前記認識部と前記供給位置の供給位置マーカーと作業位置の作業位置マーカーとの各画像を取り込み前記工程域制御手段に送信するステレオビジョンと、を備え、
前記工程域制御手段は、
前記溶組生産情報である前記複数の部品の前記溶組順情報や溶組処理情報に基づき、複数の部品のうちの一つが把持対象の部品であるか否かを該部品の画像より認識する部品認識手段と、前記供給位置マーカーの画像に基づき認識した供給位置において３次元での位置決めロボット自身の基準位置を認識した上で把持した部品の把持位置を認識する把持位置認識手段と、前記供給位置よりフロア上を自走して、前記作業位置マーカーの画像に基づき作業位置を認識するまで走行する走行制御手段と、前記作業位置において前記作業位置マーカーに基づき３次元での自身の基準位置を認識した上で把持部品を前記認識部の画像に基づき前記セット位置に位置決めする位置決め手段と、前記主要仮組製品の仮組みがすべて完了すると把持部の把持を解放させた上で所定の待機位置に自走して戻り待機させる解放待機手段と、を備えたことを特徴とする車体生産装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車体生産装置において、前記溶組工程域で溶組する主要組製品はアンダーボデーアッセンブリ、左右の各サイドストラクチャーアッセンブリ、ルーフアッセンブリ、メインボデーアッセンブリのいずれか一つであることを特徴とする車体生産装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の車体生産装置において、前記工程域制御手段が前記部品供給台上の各部品の有無を重量センサにより検出することを特徴とする車体生産装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一つに記載の車体生産装置において、
前記所定段階の溶組工程域で溶組された部品の溶組処理情報を前記溶組管理サーバに登録することを特徴とする車体生産装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の車体生産装置において、所定溶組工程域の工程域制御手段により主要組製品の生産が完了したとの情報が前記溶組管理サーバに登録されると、前記搬送手段は所定溶組工程域の主要組製品を後段の所定溶組工程域に搬送することを特徴とする車体生産装置。
【請求項７】
請求項６記載の車体生産装置において、前記搬送手段は天井側レールより懸架されコンベア搬送される吸着基板と、該吸着基板の下壁面に設けた多数の下向き孔のそれぞれより退却可能に突き出して主要組製品に吸着する多数の針状磁石からなることを特徴とする車体生産装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−１２１４０５（Ｐ２０１１−１２１４０５Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７８７４８（Ｐ２００９−２７８７４８）
【出願日】平成２１年１２月８日（２００９．１２．８）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月８日（２００９．１２．８）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]