JP2016185579A - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品を組み立てに適した態様で供給することが可能な部品供給装置を提供する。
【解決手段】 部品５２を製品３７における取付位置Ｐ２に取り付けるときには、最初に、部品トレイ４１が、部品トレイ４１内に収納された次に製品に取り付けられるべき部品５２が、製品に対するこの部品５２の取付位置Ｐ２と作業者Ｍとを結ぶ直線上に配置される位置まで移動する。そして、部品トレイ移動機構の作用により、製品に対する部品５２の取付位置と作業者Ｍとを結ぶ直線状に配置された部品５２の方向が、製品に対する部品５２の取付方向と一致するように、部品トレイ４１が回転する
【選択図】 図７

Description

この発明は、製品の組立に使用される部品を、トレイに収納した状態で組立位置に供給する部品供給装置に関する。

生産ラインへ部品を供給するときには、荷受けおよび仕分配膳が行われた後、組立現場への搬送と組立位置への持ち込みが行われる。これらの工程においては、人が手作業で部品を判別し、部品に添付されたバーコードを読み込むことにより部品のデータを取得した後、この部品を棚に保管する作業が行われる。また、組立時においては、作業者が棚から部材をピッキングして、順次組み立て作業を実行している。

また、部品の自動供給も実行されている。特許文献１には、ラインに沿って流動する組立台上に組付本体を搭載する一方、ラインに沿って流動する部品パレット内に組付部品を搭載し、ラインの途中で組立台上の組付本体に対して部品パレット内の組付部品を順次組み付けていくようにした組立ラインにおいて、各組立台を中心にして搬送方向の前後に夫々部品パレットを隣接せしめて配置して組立ユニットを構成し、この組立ユニットをラインコンベア上に搬送方向に沿って複数配設した組立ラインが開示されている。

特開平９−１９２９５２号公報

従来の部品の供給装置においては、特許文献１を含め、いずれも、組立に必要となる部品を組立位置付近まで搬送することは可能であったとしても、部品を組み立てに適した状態で供給する点までは考慮されていない。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、部品を組み立てに適した態様で供給することが可能な部品供給装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、製品の組立に使用される部品を、トレイに収納した状態で組立位置に供給する部品供給装置であって、前記トレイを、前記組立位置の近傍まで搬送する搬送機構と、前記組立位置の近傍において、前記トレイ内に収納した部品が、前記製品に対する当該部品の取り付けに適した配置となるように、前記トレイを移動させるトレイ移動機構と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記トレイ移動機構は、前記トレイ内に収納された部品が、前記製品に対する当該部品の取付位置と作業者とを結ぶ直線上に配置されるように、前記トレイを移動させる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記トレイ移動機構は、前記製品に対する当該部品の取付位置と前記作業者とを結ぶ直線状に配置された部品が、前記製品に対する当該部品の取付方向と一致するように、前記トレイを回転させる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記部品の前記製品に対する組立順序を記憶した制御部を備え、前記部品は、前記制御部に記憶された組立順序に従って前記トレイに収納される。

請求項１に記載の発明によれば、トレイ移動機構が、トレイ内に収納した部品が製品に対する当該部品の取り付けに適した配置となるようにトレイを移動させることから、部品を組み立てに適した態様で供給することが可能となる。このため、作業者は、移動してきたトレイに収納された部品を組み立てに最適な状態で受け取ることができ、組み立て作業を効率的に実行することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、トレイ内に収納された部品が製品に対する当該部品の取付位置と作業者とを結ぶ直線上に配置されるようにトレイを移動させることから、作業者はトレイに収納された部品をその組立位置までそのまま移動させて、効率的に組み立て作業を実行することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、製品に対する部品の取付位置と作業者とを結ぶ直線状に配置された部品が製品に対する部品の取付方向と一致するようにトレイを回転させることから、作業者はトレイに収納された部品をその組立位置までそのまま移動させてそのままの姿勢で組み立て作業を実施し得ることから、効率的に組み立て作業を実行することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、部品がその組み立て順序に従ってトレイに収納されることから、部品を組み立て順に取り出して効率的に組み立て作業を実行することが可能となる。

この発明に係る部品供給装置が適用される生産ラインを模式的に示す概要図である。 この発明に係る部品供給装置３０を部品トレイ４１とともに示す斜視図である。 作業台３６と部品トレイ４１、補材トレイ４２および治工具トレイ４３との配置を示す正面図である。 この発明に係る部品供給装置３０による部品の供給動作を示す平面概要図である。 この発明に係る部品供給装置３０による部品の供給動作を示す平面概要図である。 この発明に係る部品供給装置３０による部品の供給動作を示す平面概要図である。 この発明に係る部品供給装置３０による部品の供給動作を示す平面概要図である。 この発明に係る部品供給装置３０による部品の供給動作を示す平面概要図である。 この発明に係る部品供給装置３０による部品の供給動作を示す平面概要図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る部品供給装置３０が適用される生産ラインを模式的に示す概要図である。

この生産ラインは、仕分け配膳エリアＥ１と、生産前準備エリアＥ２と、作業エリアＥ３とから構成される。仕分け配膳エリアＥ１、生産前準備エリアＥ２、作業エリアＥ３には、各々、各エリアを制御する制御用のコンピュータ１１、１２、１３が配設されている。これらのコンピュータ１１、１２、１３は、ライン全体を制御するホストコンピュータ１０と接続されており、このホストコンピュータ１０からの指令を受けて、エリア内の工程を制御する。このホストコンピュータ１０は、Ｍ−ＢＯＭ（生産部品表）等に基づいて、各部品の組立順序等を認識し、記憶している。

仕分け配膳エリアＥ１においては、箱詰された部品が開梱され、コンベア１７に載せられる。そして、部品に添付されているバーコードやＩＣタグが、コンベアによる搬送中にバーコードリーダやカメラで読み取られ、部品が認識される。しかる後、制御用のコンピュータ１１の指令により、搬送ロボット１４が部品を部品棚２１に粗仕分けする。しかる後、粗仕分けが完了した部品棚２１をＡＧＶ２４により生産前準備エリアＥ２に移動させる。

生産前準備エリアＥ２においては、ホストコンピュータ１０からの指示により制御用のコンピュータ１２が搬送ロボット１５を制御し、部品棚２１における部品トレイ４１、補材棚２２における補材トレイ４２および治工具棚２３における治工具トレイ４３に対して、組立順に部品、補材および治工具（治具および工具）を並べる。そして、部品トレイ４１、補材トレイ４２および治工具トレイ４３が、ＡＧＶ２５により作業エリアＥ３に搬送される。

作業エリアＥ３においては、ＡＧＶ２５により搬送された部品トレイ４１が、搬送ロボット１６により、後述する部品トレイ移動機構３８に受け渡された後、後述する搬送ローラ３３によりさらに搬送される。また、補材トレイ４２および治工具トレイ４３も、搬送ロボット２８により必要な位置にセットされる。さらに、ホストコンピュータ１０が作業と関連付けて把握する組立順序、部品、補材、必要な治工具の情報が制御用のコンピュータ１３に送信される。そして、必要な情報がモニター３９により表示され、作業者Ｍはこの情報に基づいて組み立て作業を実行する。また、搬送ロボット１６が部品トレイ４１、補材トレイ４２および治工具トレイ４３をＡＧＶ２５から搬出し、必要な位置に搬送する。部品トレイ４１は、後述するように、この発明に係る部品供給装置３０により、作業台３６上の組立位置に供給される。

図２は、この発明に係る部品供給装置３０を部品トレイ４１とともに示す斜視図である。また、図３は、作業台３６と部品トレイ４１、補材トレイ４２および治工具トレイ４３との配置を示す正面図である。

この発明に係る部品供給装置３０は、作業台３６上の製品３７の組立に使用される部品を、部品トレイ４１に収納した状態で組立位置に供給するためのものであり、部品トレイ４１を載置する部品トレイ移動機構３８と、この部品トレイ移動機構３８を一方向に搬送する複数の搬送ローラ３３とを有する。複数の搬送ローラ３３は、部品トレイ移動機構３８を介して部品トレイ４１を組立位置である作業台３６の近傍まで搬送する搬送機構として機能する。また、部品トレイ移動機構３８は、搬送ローラ３３に支持されるベース部３２と、このベース部３２に対してＸ、Ｙ、θの三軸方向に移動可能な移動部３１とから構成される。この部品トレイ移動機構３８は、組立位置である作業台３６の近傍において、部品トレイ４１内に収納した部品が、製品３７に対するその部品の取り付けに適した配置となるように、部品トレイ４１をＸ方向およびＹ方向に水平移動させ、かつ、鉛直軸まわりに回転させる。

図３に示すように、部品トレイ移動機構３８の斜め下方には、補材トレイ４２を載置する補材トレイ移動機構３４が配設されている。また、部品トレイ移動機構３８の斜め下方で、作業台３６に対して補材トレイ４２と逆側の位置には、治工具トレイ４３を載置する治工具トレイ移動機構３５が配設されている。補材トレイ４２は、補材トレイ移動機構３４の作用によりＸ、Ｙ方向に移動可能となっている。また、治工具トレイ４３は、治工具トレイ移動機構３５の作用により、部品トレイ４１と同様、Ｘ、Ｙ、θの三軸方向に移動可能となっている。部品トレイ移動機構３８、補材トレイ移動機構３４および治工具トレイ移動機構３５は、図１に示すホストコンピュータ１０および作業用のコンピュータ１３の指令を受けて動作する。なお、図３においては、補材トレイ４２が重畳された状態で複数個配設された実施形態を示している。

次に、以上のような構成を有する部品供給装置３０による部品の供給動作について説明する。図４から図９は、この発明に係る部品供給装置３０による部品の供給動作を示す平面概要図である。なお、これらの図においては、部品トレイ４１には３個の部品５１、５２、５３が収納されており、これらがこの順で製品３７に取り付けられる場合を示している。また、治工具トレイ４３には、工具５４と治具５５が収納されている場合を示している。なお、これらの図における符合Ｐ１は製品３７（図３参照）に対する部品５１の取り付け位置を、符合Ｐ２は製品３７に対する部品５２の取り付け位置を、符合Ｐ３は製品３７に対する部品５３の取り付け位置を、各々、示している。

図４に示すように、製品３７に対して部品５１、５２、５３を取り付ける組立位置である作業台３６に対して、作業者Ｍとは逆側の位置には、搬送ローラ３３の作用により、部品５１、５２、５３を収納した部品トレイ４１が搬送される。また、作業台３６の側方には、図示しない搬送機構および補材トレイ移動機構３４の作用により、ビスやボルト等の多数の補材を収納した補材トレイ４２が搬送される。さらに、作業台３６の側方の補材トレイ４２とは逆側の位置には、図示しない搬送機構および治工具トレイ移動機構３５の作用により、工具５４および治具５５を収納した治工具トレイ４３が搬送される。

このときには、図４に示すように、部品トレイ４１は、図２および図３に示す搬送ローラ３３によって、部品トレイ４１内に収納された最初に製品３７に取り付けられるべき部品５１が、製品３７に対するこの部品５１の取付位置Ｐ１と作業者Ｍとを結ぶ直線上に配置される位置まで移動する。

次に、図５に示すように、部品トレイ移動機構３８の作用により、部品トレイ４１が作業台３６および作業者Ｍに近接する位置まで移動する。また、補材トレイ移動機構３４の作用により、補材トレイ４２が作業者Ｍに近接する位置まで移動する。さらに、治工具トレイ移動機構３５の作用により、治工具トレイ４３が作業者Ｍに近接する位置まで移動する。

これにより、作業者Ｍは、製品３７に対する部品５１の取付位置Ｐ１の延長上、すなわち、目の前にある部品５１を、部品トレイ４１より取り出して取り付け位置Ｐ１まで容易に移動させることが可能となる。また、作業者Ｍは、作業者Ｍに近接した補材トレイ４２より必要な補材を、また、作業者Ｍに近接した治工具トレイ４３より工具５４を、各々、容易に取り出すことが可能となる。これにより、部品５１を、容易に、製品３７における取付位置Ｐ１に取り付けることが可能となる。

次に、部品５２を製品３７における取付位置Ｐ２に取り付けるときには、図６に示すように、部品トレイ移動機構３８によって、部品トレイ４１内に収納された次に製品３７に取り付けられるべき部品５２が、製品３７に対するこの部品５２の取付位置Ｐ２と作業者Ｍとを結ぶ直線上に配置される位置まで移動する。

さらに、図７に示すように、部品トレイ移動機構３８の作用により、製品３７に対する部品５２の取付位置Ｐ２と作業者Ｍとを結ぶ直線状に配置された部品５２の方向が、製品３７に対する部品５２の取付方向と一致するように、部品トレイ４１が回転する。

これにより、作業者Ｍは、製品３７に対する部品５２の取付位置Ｐ２の延長上、すなわち、目の前にある部品５２を、部品トレイ４１より取り出して取り付け位置Ｐ２まで容易に移動させることが可能となる。このときには、製品３７に対する部品５２の取付位置Ｐ２と作業者Ｍとを結ぶ直線状に配置された部品５２の方向が、製品３７に対する部品５２の取付方向と一致していることから、作業者Ｍは、部品トレイ４１より取り出した部品５２をそのままの姿勢で製品３７に取り付けることができる。

さらに、部品５３を製品３７における取付位置Ｐ３に取り付けるときには、図８に示すように、部品トレイ４１は、部品トレイ移動機構３８によって、部品トレイ４１内に収納された次に製品３７に取り付けられるべき部品５３が、製品３７に対するこの部品５３の取付位置Ｐ３と作業者Ｍとを結ぶ直線上に配置される位置まで移動する。

さらに、図９に示すように、部品トレイ移動機構３８の作用により、製品３７に対する部品５３の取付位置と作業者Ｍとを結ぶ直線状に配置された部品５３の方向が、製品３７に対する部品５３の取付方向と一致するように、部品トレイ４１が回転する。

これにより、作業者Ｍは、製品３７に対する部品５３の取付位置Ｐ３の延長上、すなわち、目の前にある部品５３を、部品トレイ４１より取り出して取り付け位置Ｐ３まで容易に移動させることが可能となる。このときには、製品３７に対する部品５３の取付位置と作業者Ｍとを結ぶ直線状に配置された部品５３の方向が、製品３７に対する部品５３の取付方向Ｐ３と一致していることから、作業者Ｍは、部品トレイ４１より取り出した部品５３をそのままの姿勢で製品３７に取り付けることができる。

また、このときには、治工具トレイ移動機構３５の作用により、治工具トレイ４３が、部品トレイ４１の回転角度と同角度だけ回転する。これにより、治工具トレイ４３に収納された治具５５を、部品５３の取付方向と対応する方向に回転させることが可能となる。このため、作業者Ｍは、治工具トレイ４３より取り出した治具５５を、そのままの姿勢で使用して部品５３の取付を行うことができる。

以上のように、上述した部品供給装置３０によれば、部品トレイ移動機構３８により、製品３７に対する部品５１、５２、５３の取付位置と作業者Ｍとを結ぶ直線状にこの部品５１、５２、５３を配置した後、さらに、この部品５１、５２、５３を、製品３７に対するその部品５１、５２、５３の取付方向と一致するように回転させることから、作業者Ｍは、部品トレイ４１から取り出すべき部品５１、５２、５３を容易に認識することができ、さらに、部品トレイ４１から取り出した部品をそのまま製品３７に組み付けることが可能となる。このため、効率的に組み立て作業を実行することが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、製品３７の組立に使用される部品を部品トレイ４１に収納した状態で組立位置に供給するために、ベース部３２に対してＸ、Ｙ、θの三軸方向に移動可能な移動部３１を有する部品トレイ移動機構３８と、この部品トレイ移動機構３８を水平移動させる複数の搬送ローラ３３とによりこの発明に係る部品供給装置３０を構成しているが、この発明はこのような構成に限定されるものではなく、部品トレイ４１を搬送・移動させるために、その他の各種の構成を採用することが可能である。

また、上述した実施形態においては、部品トレイ４１を組立位置に移動させた後には、組立作業中において部品トレイ移動機構３８のみにより部品トレイ４１を移動させているが、部品トレイ移動機構３８と搬送ローラ３３との両方で部品トレイ４１を移動させるようにしてもよい。

１０ ホストコンピュータ
３０ 部品供給装置
３１ 移動部
３２ ベース部
３３ 搬送ローラ
３４ 補材トレイ移動機構
３５ 治工具トレイ移動機構
３６ 作業台
３７ 製品
３８ 部品トレイ移動機構
４１ 部品トレイ
４２ 補材トレイ
４３ 治工具トレイ
５１ 部品
５２ 部品
５３ 部品
５４ 工具
５５ 治具
Ｅ１ 配膳エリア
Ｅ２ 生産前準備エリア
Ｅ３ 作業エリア
Ｍ 作業者
Ｐ１ 取り付け位置
Ｐ２ 取り付け位置
Ｐ３ 取り付け位置

Claims (4)

1. 製品の組立に使用される部品を、トレイに収納した状態で組立位置に供給する部品供給装置であって、
   前記トレイを、前記組立位置の近傍まで搬送する搬送機構と、
   前記組立位置の近傍において、前記トレイ内に収納した部品が、前記製品に対する当該部品の取り付けに適した配置となるように、前記トレイを移動させるトレイ移動機構と、
   を備えたことを特徴とする部品供給装置。
2. 請求項１に記載の部品供給装置において、
   前記トレイ移動機構は、前記トレイ内に収納された部品が、前記製品に対する当該部品の取付位置と作業者とを結ぶ直線上に配置されるように、前記トレイを移動させる部品供給装置。
3. 請求項２に記載の部品供給装置において、
   前記トレイ移動機構は、前記製品に対する当該部品の取付位置と前記作業者とを結ぶ直線状に配置された部品が、前記製品に対する当該部品の取付方向と一致するように、前記トレイを回転させる部品供給装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の部品供給装置において、
   前記部品の前記製品に対する組立順序を記憶した制御部を備え、前記部品は、前記制御部に記憶された組立順序に従って前記トレイに収納される部品供給装置。

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