JP2974355B2 - 物品供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物品を加工又は組立のためにロボツト等の自
動機に供給するための方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、特開昭62−271636号公報に示されているように
物品をトレー等に入れてリフターによって加工機に順次
供給する方法は知られている。

前記方法に係る装置は、複数部品を整列して収納する
ためのトレー箱と、該トレー箱を複数段積層して平面上
を自由に搬送できるワゴン車と、該ワゴン車と前記トレ
ー箱を部品取り扱い位置まで移動させるために加工処理
機械の近傍に設けたパレツト台装置と、前記ワゴン車と
前記パレツト台装置と結合して相対運動を生じないよう
に連結する連結手段と、前記パレツト台装置には前記ワ
ゴン車上の前記トレー箱を保持して前記パレツト台装置
と前記ワゴン車間を搬出入するためのトレー掴み装置
と、前記パレツト台装置には前記トレー箱を上下動する
ためのリフター装置と、リフター装置の上下動の駆動力
の負担を軽減するためのバランス手段と、前記パレツト
台装置には前記パレツト箱を設定された上下動位置に位
置決めする位置決め手段とを備えた工場における自動ハ
ンドリングシステム装置である。

〔発明の解決すべき課題〕

前述した装置のように、加工機等の自動機に物品を供
給する方法としてトレー等のパレツトに物品を収納し、
パレツトを積層してリフター等のエレバータ手段によっ
て順次物品を供給する方法において、物品を品切れなく
自動機に供給すること、パレツト内物品が無くなったと
きにはシステム全体が支障を生ずることのないように各
部の動作制御を正確に行なわせること、物品を自動機に
供給するための物品供給位置にあるパレツトが空になっ
たらすみやかに次のパレツトを補給することが重要であ
る。

本発明の課題の１つは上記の点に鑑みて、物品供給位
置にあるパレツトの状態によって自動機側の次の動作を
正確に行なうことにより物品の供給が途切れることなく
供給できる方法を提案する。

〔課題達成のための手段及び作用〕

本発明は上記課題達成のために、 パレット上の物品をピックアップして前記物品を加工
又は組立するロボット等の自動機への物品供給装置にお
いて、 前記物品を収納した複数のパレットを収容し、前記パ
レット上の物品をロボット等の自動機へ供給する供給位
置と空のパレットを排出する排出位置及びパレット補充
位置を設け、前記物品収容した実パレットを前記供給位
置に移送するとともに、前記供給位置での物品供給によ
り空になったパレットを排出し、前記パレットを前記供
給位置と排出位置に循環移送する移送手段と、排出位置
の空パレットを排出する排出手段とを備えたパレット供
給装置と、 前記パレット供給装置の空パレット排出後に、前記パ
レット補充位置に物品を収容した実パレットを移送する
移送手段を備えた物品補充装置と、 前記物品補充装置と前記パレット供給装置の接続操作
による実パレットのパレット供給装置への受入可能状態
を判別する手段と、ステップ５ 前記パレット供給装置のパレット補充位置に前記物品
補充装置からの実パレットの移送がされたことを検出す
る手段と、ステップ６ 前記パレット供給装置への実パレットの補充後、前記
実パレットをパレット供給装置の前記供給位置に移動す
る手段とを備えたことを特徴とした物品供給装置を提案
する。

更に本発明は、 物品の加工又は組立を行うロボット等の自動機に物品
を供給する方法において、前記ロボット等の自動機を移
動軌跡上に移動可能にし、 前記物品を収容したパレットを物品供給位置とパレッ
ト排出位置に移送するパレット供給装置を前記移動規制
に沿って複数配置し、 前記ロボットの前記各パレット供給装置との接続位置
への移動後に、実パレットが前記パレット供給装置の物
品供給位置に在ることを検出する手段と、 前記検出手段の信号に基ずいて前記ロボットのパレッ
ト供給位置に在る物品へのアクセスを行うようにしたこ
とを特徴とした物品供給方法の提案により上記課題の達
成を図る。

〔実施例の説明〕

1.パレツト供給装置を含む組立装置の全体システムの説
明。

第１図は本発明に係る組立装置１の全体斜視図、第２
図は第１図A₁−A₂方向の断面から見たロボツト側2Aとパ
レツト供給装置2Bの側面図を示す。

第１図において、４はロボツトを搭載するシヤトル６
が移動するレール8Aを取付けたベースである。

前記シヤトル６には後述するパレツトから物品・部品
・ユニツト・材料等をピツクアツプするハンド10を備え
たロボツト12と、ハンドでピツクアツプした物品を組立
てるための組立用治具14と、前記ハンド10を組立目的に
応じて交換するためのハンド交換台16及び後述するパレ
ツト供給装置側のコントローラと接続して信号通信及び
信号制御のためのロボツト側のコントローラ18等を搭載
している。

20A₁、20A₂、20A₃…は本発明に係るパレツト供給装
置。20B₁、20B₂…は本出願人の先願（特願平１年−第84
881号、平成１年４月５日出願）に係るテープ供給によ
る物品供給装置である。

前記パレツト供給装置20A₁（20A₂…）は第２図に示す
ように前記ベース４に近接して配列されており、ベース
４から伸びている固定用アングル部材4Aによって結合さ
れる。このベース４と供給装置20A₁との結合された状態
でロボツト側2Aとパレツト供給装置20A₁とは第１の光通
信手段L₁による通信可能状態になる。本実施例におい
て、該光通信手段L₁はロボツト側の一対の発光子LE₁、
受光子LR₁とパレツト供給側の一対の発光子LE₂、受光子
LR₂をそれぞれ備え、ロボツト側の受光子とパレツト供
給側の発光子と、及びロボツト側の発光子とパレツト供
給側の受光子とによってそれぞれ各１組、計２組の授・
受光手段を形成している。

第２図に示す符号22は不図示の倉庫より物品充填され
たパレツトP₁、P₂…を積載して運ぶ無人車を示す。

本発明に係るパレツト供給装置20A₁は該無人車22との
間で信号授受のための第２の光通信手段L₂を備えてお
り、パレツト供給側の受光子LR₃と無人車側の発光子LE₃
によって該第２の光通信手段L₂を形成している。

前述ロボツト側光通信手段はロボツト側コントローラ
18に接続し、パレツト供給側通信手段はパレツト供給装
置のコントローラ20aに接続し、又、無人車側光通信手
段は該組立装置全体を制御する不図示の倉庫のコントロ
ーラを含めた中央コントローラに接続している。

2.パレツト供給装置のパレツトP₁…P_nの動きの説明。

第３図Ａ〜第３図Ｈは本発明に係るパレツト供給装置
内における物品充填された実パレツトと空になった空パ
レツトの搬送状態を説明する図である。尚、パレツト供
給装置の構成と動作については後に詳述する。

第３図Ａの状態はパレツト供給装置20A₁にパレツトが
全く搬入されていなく、又、無人車22の装着も行われて
いない状態を示す。組立装置による組立開始のために必
要な物品を入れたパレツトP₁、P₂…を積載した無人車22
は中央コントローラからの指令に応じて決められた不図
示の軌道に沿って移動して来て、前記軌道上の無人車停
止手段によってパレツト供給装置20A₁と接続可能な位置
に停止固定する。この状態で前記第２光通信手段の発光
子・受光子（LE₃・LR₃）は授受可能となる。

パレツト供給装置20A₁には第１エレベータ24・第２エ
レベータ26を有し、該第１・第２エレベータ24・26は点
線で示すチエーン・ベルト28、モータM₂によって矢印に
示すようにシーソー的連動を行うように構成されてい
る。

30は実パレツトP₁、P₂…を第１エレベータ24に搬送す
るためのローラコンベア、M₃はコンベア30を駆動するモ
ータを示す。

無人車22側にも積載パレツトをパレツト供給装置側の
前記コンベア30に移載するためのコンベア22Aと、該コ
ンベア駆動用モータM₁を備えている。

第３図Ｂは無人車22に実パレツトP₁…P_nを積載して無
人車22がパレツト供給装置20A₁と接続した状態を示す。

この状態において積載パレツトP₁〜P_nを受け入れるパ
レット供給装置の第１エレベータ24は最大位置に下降
し、その結果、第２エレベータ26は上昇位置に在って、
上位パレツトP₁の矢印方向への移動を干渉しない位置に
退避している。

そして、無人車側のコンベアの駆動により積載パレツ
トP₁〜P_nはパレツト供給装置側のコンベア30上に乗り移
り、コンベア30の駆動により、更に積層パレツトP₁〜P_n
は第１エレベータ24の上に移動する（第３図Ｃ・第３図
Ｄ）。パレツト供給装置20A₁には実パレツトP₁を、該実
パレツトP₁内の物品をロボツトハンドがピツクアツプす
るための決められた物品供給位置を設けてあり、第３図
Ｄに示す最上位の実パレツトP₁を、該実パレツトP₁の上
方に位置するパレツト係止手段50（50A・50B）に係止す
ることにより、この物品供給位置としている。そのた
め、第１エレベータ24上に移載された最上位パレツトP₁
は第３図Ｄの状態から上昇させて後述する係止手段に係
止される（第３図Ｅ）。他のパレツトP₂〜P_nは第１エレ
ベータ24上に載置され４た状態となる。

第３図Ｅの状態になると、パレツト供給装置はロボツ
ト側と物品ピツクアツプ動作可能な状態（アクセス状
態）となり、ロボツトのハンドによりパレツト内物品の
ピツクアツプ−組立動作が逐次行われる。

パレツトP₁内の物品が空になると空パレツトP₁はロボ
ツトにより第２エレベータ26の方向に押し出される。続
いて、第１エレベータ24上の空パレツトP₁は第２エレベ
ータ26の上に移る。その後最上位にある２番目のパレツ
トP₂が前述の物品供給位置に移動する（第３図Ｆ）。

以後順次上記第３図、Ｅ・Ｆの動作を繰り返して実パ
レツトP₂、P₃…P_nを物品供給位置に移動して、ロボツト
によるアクセス動作を行い、実パレツトが空になると空
パレツトを第２エレベータ26に移載−実パレツトの物品
供給位置への移動動作を行う。

第３図Ｇは第１エレベータ24上の最後の実パレツトP_n
が物品供給位置にあって他の総てのパレツトP₁、P₂…P
_n-1が空になって空パレツトが第２エレベータ26上に積
載された状態を示す。

実パレツトP_n内の物品のロボツトによるアクセス動作
が行われている時間内に第２エレベータ26上の空パレツ
トP₁、P₂…P_n-1の無人車への排出が行われる。（第３図
Ｈ） 上記第３図Ａ〜第３図Ｈに示した動作状態がパレツト
供給装置への無人車による実パレツトの供給から空パレ
ツトの排出までの正常な動作状態の１サイクルの説明で
ある。

3.パレツト供給装置（20A₁）の説明。

３−1.構成の説明 第４図Ａはパレツト供給装置20A₁の斜視図を示す。パ
レツト供給装置20A₁の骨組みは第４図Ｂに示すように枠
部材32A・32B・32C・32Dから成る上枠32と、上枠の梁32
A・32Cより短い34A・34C及び上枠の梁32B・32Dと同寸法
の34B・34Dからなる下枠34と、前記ロボツトとパレツト
供給装置の結合のためのアングル部材との連結のための
切欠部を形成するための梁部材36A〜36Fと、及び前記上
枠32と前記下枠34をつなぐ縦梁38A〜38Dと、その他の補
強用の縦梁40A〜 によって構成されている。

24Aは前記第１エレベータ24のエレベータ板を示し、2
6Aは前記第２エレベータ26のエレベータ板をそれぞれ示
す。

エレベータ板26Aの側端に補助板26Bが取付けられてお
り、該補助板26Bにはガイドローラ26C₁〜26C₄が軸支さ
れ、該ガイドローラ26C₁〜26C₄は前記縦梁と平行に張設
されたガイド梁42A・42B間に強設されて前記第２エレベ
ータのエレベータ板26Aを平行状態に保つように構成さ
れている。

第１エレベータのエレベータ板24Aも前記第２エレベ
ータ板26Aと同様の構成によって平行状態を保つように
している。

44A〜44Dは上枠32Cと下枠34Cに取り付けた張出板に軸
支したスプロケツトである。

前記スプロケツト44A〜44Dにはエレベータ駆動用チエ
ーン46が張設されている。前記スプロケツト及びチエー
ンは反対側にもう１組設けられている。M₂はエレベータ
駆動用のモータを示し、下枠に固定されている。

該モータM₂の出力軸は歯車列G₁を介して前記スプロケ
ツトの１つの44Cに連結しており、該モータM₂の正転、
逆転によって第１エレベータ24の上昇（第２エレベータ
26の下降）と第１エレベータ24の下降（第２エレベータ
26の上昇）による第１・第２エレベータ24・26のシーソ
ー的運動が行なわれる。

48A・48B・48C（第４図Ｂ）は第３図Ａ〜第３図Ｈに
おいて説明したパレツト供給装置側のローラーコンベア
30を保持するための梁である。該ローラコンベア30は前
記梁48Bと48Cに軸支された直列状に並んだ複数のローラ
30A₁、30A₂…と、該ローラに設けた軸を継ぐベルト30
B₁、30B₂…と、各梁48Bと48C側の各ローラーに連結する
軸30Cから成る。

M₂は下枠に固定されたローラーコンベア30の駆動用モ
ータを示し、該モータM₃の出力軸はタイミングベルトに
よって前記軸30Cに連結している。上記構成によって該
モータM₃の正転、逆転動作に応じて前記各ローラーの回
転が行なわれる。

尚、前記第１・第２エレベータ板24・26には各エレベ
ータ板が最下位置に来たときに前記ローラ30A₁、30A₂…
の一部がエレベータ板上面から表出するための孔24a₁、
…、26a₁がそれぞれ設けられている。50A・50Bは前記上
枠32Aと32Cの上に保持された断面Ｌ字形の係止部材であ
り、該係止部材50A・50Bは図示Ｘ方向に可動と成され、
電磁ソレノイド・エラーシリンダー等の駆動アクチユエ
ータ50a、50bによって開き動作と閉じ動作が行なわれ
る。該係止部材は第１・第２エレベータ板24A・26Aの幅
方向全長にわたって設けられており、第１エレベータ24
によって上昇されて来た実パレツトP₁は係止部材の閉じ
動作によって該係止部材に保持され、この状態で実パレ
ツトは物品供給位置に来た事になる。

３−2.センサースイツチの説明 パレツト供給装置20A₁には第１・第２エレベータ24・
26、コンベアー30、係止手段50（係止部材作動用アクチ
ユエータ50a・50b）及び前述第１・第２光通信手段L₁・
L₂を後述のフローチヤート図に従って制御するための複
数のセンサー用スイツチSWが配設されている。

SW₁は第１センサーSWで、第１エレベータ板24Aに配設
してある。SW₂は第２センサーSWで、第２エレベータ板2
6Aに配設する。SW₃は第３センサーSWで、上枠32Bに取り
付けてあり、第１エレベータ24上の実パレツトが前記係
止手段の係止部材より上位に来た時に信号を出力する。

SW₄は第４センサーSWで上枠32Dに取り付けてあり、係
止手段50上の実パレツト内の物品が空になり、ロボツト
による該空になったパレツトが第２エレベータ方向に押
されたときに作動する。

SW₅は第５のセンサーSWを示し、縦梁38Aの上方に取り
付けて、第２エレベータ26によって空パレツトを係止手
段50からエレベータ板26Aに移載後、第２エレベータ26
の下降位置を検出する信号を出力する。

SW₆は第６のセンサーSWを示し、上枠32Aに取り付け
て、アクチユエータ50aによる係止部材50A・50Bの開閉
状態を検出する。

SW₇は第７のセンサーSWを示し、縦梁36Bの下方に配置
して第１エレベータ板24Aの最下位下降位置を検出す
る。

SW₈は第８のセンサーSWを示し、補強用縦梁38の下方
に取り付けて、第１エレベータ板24Aに実パレツトが移
載されたことを検出する。

３−3.パレツト供給装置の動作フローチヤートの説明 パレツト供給装置20A₁内に実パレツト・空パレツトが
無い状態（第３図Ａ）から説明する。フローチヤート図
第５図のステツプS₁において、オペレーターが操作スタ
ートSW₅を押すとロボツト側12、パレツト供給装置20
A₁、20A₂…、無人車22、自動倉庫52、中央コントローラ
ーCCに通電する。この状態でロボツト12とパレツト供給
装置20A₁は第１光通信手段L₁が通信可能状態となり、後
述する信号授受が行なわれる。

第３図Ａの状態はパレツト供給装置20A₁に無人車22が
接続していないので、ロボツト側より自動倉庫52に実パ
レツトP₁、P₂…P_nを積層した無人車22をパレツト供給装
置20A₁へ搬送する信号が送られて無人車22は不図示の決
められた軌道に従って接近移動する（ステツプS₂）。無
人車22はパレツト供給装置方向へ移動すると、不図示の
前記軌道上に設けた磁気素子等の停止位置検出手段22B
によって第３図Ｂに示す接続位置に止まる。無人車22は
前記磁気素子の磁性を検出すると無人車22側の発光素子
LE₃を発光する（ステツプS₃）。ステツプS₄では無人車2
2の発光信号LE₃をパレツト供給装置内の受光素子LR₃が
受ける。受光素子LR₃が発光信号を受けるとパレツト供
給装置20A₁は実パレツトP₁〜P_nの受け入れ可能状態を判
別する（ステツプS₅）。

第２エレベータ26の上昇位置を示すセンサーSW₄＝O
N、第１エレベータ24の最下位置を示すセンサーSW₇＝ON
を確認し、LR₃＝ON、SW₄＝ON、SW₇＝ONの論理信号を第
１論理回路R₁に入力し、これにより無人車側モータM₁と
パレツト供給装置内のコンベア30の駆動モータM₂が作動
して無人車上の実パレツトP₁〜P_nをコンベア30を介して
第１エレベータ24のエレベータ板24A上に送る。第１エ
レベータ板24A上に送られた実パレツトP₁はパレツト有
無検出用センサーSW₁を作動し、SW₁＝ONの信号でモータ
M₂を止める。前記センサーSW₁の信号によって第１エレ
ベータに実パレツトが移載されたことを検出する（ステ
ツプS₆）。

前記ステツプS₅の無人車側から第１エレベータ24へと
実パレツトの移載動作が、コンベア30の故障、実パレツ
トの積み重ね不良、第１エレベータ板24Aがコンベア30
のローラーの下側に位置していない等の理由により正常
に移載動作が行われない場合がある。

ステツプS₇はモータM₂への通電時間を一定時間に定
め、モータM₂の起動開始から一定時間内にセンサーSW₈
がON信号を出力しない場合には警告表示を行なう。

即ち、前記第１論理回路R₁の信号によって第１カウン
ターC₁が作動し、第１カウンターC₁はセンサーSW₈のON
信号でリセツトを行なう。センサーSW₈からのON信号が
所定時間内に第１カウンターC₁に入力しない場合には第
１カウンタC₁から警告表示回路54に警告信号AS₁が入力
する（ステツプS₈）。

ステツプS₉はステツプS₆の第１エレベータ24への実パ
レツトP₁〜P_nの移載が行なわれてから最上位パレツトP₁
を物品供給位置の係止手段50（50A・50B）に係止する動
作を行なう。そのために、前記第１カウンタC₁が所定時
間計時した後に、第１実パレツトP₁が上昇可能か否か、
すなわち係止手段が開いているか否かを前記第６センサ
ーSW₆によって判別する。

第６センサーSW₆がOFF信号のときは係止爪50A・50Bが
閉じているので実パレツトP₁は上昇出来ない。その場
合、前記第１センサSW₁と第６センサSW₆の論理信号を第
２論理回路R₂に入力して前記アクチユエータ50a・50bを
作動して爪50A・50Bが開く（ステツプS₁₀）。

係止爪50A・50Bが開き、第１エレベータ24の上昇可能
状態になると、第６センサーSW₆＝ON、第１センサーSW₁
＝ONの信号によってエレベータ駆動用モータM₂の駆動回
路56に、第１エレベータ24上昇方向への通電信号が入力
し、第１エレベータ24は上昇する（ステツプS₁₁）。

第１エレベータ24の上昇にともなって最上位の第１実
パレツトP₁は爪50A・50Bの上方に上昇し、第３センサー
SW₃を作動させる（ステツプS₁₂）。

第３センサーSW₃の出力信号が出ると、モータM₂は一
度停止し、該第３センサーSW₃＝ONの信号によってアク
チユエータ50a・50bを作動させて係止爪50A・50Bが閉じ
て、第１実パレツトP₁を物品供給位置に保持する（ステ
ツプS₁₃）。

前記第３センサーSW₃の信号は同時に第２カンウンタ
ーC₂に入力し、第２カウンターC₂はモータ駆動回路56に
一定時間のモータ反転を行なわせる（ステツプS₁₄）。

第１の実パレツトP₁が物品供給位置に保持され、第１
エレベータ24が下降して、停止した状態（第３図Ｅ）に
なるとロボツト12とパレツト供給装置20A₁はアクセス可
能な状態となり、ロボツトのハンドによる物品把持が出
来る（ステツプS₁₄）。

（ロボツトのアクセス開始） ステツプS₁₅では第３センサーSW₃のON信号と前記第２
カウンターC₂のカウンター終了信号を前記第１光通信手
段のパレツト供給装置側の第１発光素子LE₁の発光回路L
E₁に入力する。これにより第１発光素子LE₁が発光し、
ロボツト側の第１の受光素子LR₁で受光し、ロボツト側
の第１の受光回路LR₁よりアクセス可能信号AC₁が出力す
る。

該アクセス信号AC₁がロボツト側コントローラ12aから
出力すると後述するようにロボツトはハンド10により物
品供給位置にあるパレツトP₁内の物品をピツクアツプ
し、組立治具14上に物品を移して組立動作を行なう。

第１図に戻って、シヤトル６上のロボツトには第１図
に示すように、複数のパレツト供給装置20A₁、20A₂…と
複数のテープ式物品供給装置20B₁、20B₂…から物品をそ
れぞれ供給されて組立てるために、ベース４上を順次移
動する。各パレツト供給装置20A₂、20A₃…は前記説明し
たパレツト供給装置20A₁と同様に無人車による実パレツ
トの搬入・第１実パレツトの物品供給位置の保持・アク
セス信号AC₁出力・ロボツトハンドによる物品組立の各
操作が行なわれる。

ステツプS₁₆では、物品供給位置にある第１の実パレ
ツトP₁内の物品がピツクアツプされて、パレツトP₁内の
物品は減少する。このロボツトによるパレツト内物品の
ピツクアツプにより第６図に示すロボツト側のコントロ
ーラー12a内の減算カウンターC₃が作動する（ステツプS
₁₇）。

ピツクアツプ操作が進み、減算カウンターC₃の残数値
C₃＝０になるとC₃＝０の空フラグがONになる（ステツプ
S₁₈）。

第１パレツトP₁内の物品を無くなると、減算カウンタ
ーC₃＝０の信号によってロボツト側のアーム12A・12B
（第２図）を動かすモータM₄の駆動回路に通電し、アー
ム12A・12Bの動きによってハンド10が空になったパレツ
トP₁を物品供給位置から第２エレベータ方向のパレツト
排出位置方向に押す（ステツプS₁₉）。

空パレツトP₁はＬ字状の係止爪50A・50B上を摺動し、
第４図Ａに示すパレツト排出位置EX₁に送られる。

空パレツトP₁が排出位置に来ると、第４のセンサーSW
₄によって空パレツトP₁が検出される（ステツプS₂₀）。

第４のセンサーSW₄＝ONの信号が出力すると、このSW₄
＝ONの信号で前記モータM₄を所定時間反転し、アーム12
A・12Bを元の位置に復帰させる。このアームの復帰は次
のパレツトP₂を物品供給位置に上昇させる際に、実パレ
ツトP₂の上昇時にロボツトのアームやハンドと衝突する
事故を防ぐためのロボツト退避動作である（ステツプS
₂₁）。

前記の空パレツトの押出動作により第４センサーSW₄
がON状態になると、空パレツトP₁と、第１エレベータ24
上の最上位の実パレツトP₂とのパレツト交換モードに入
るのであるが、本例において、実パレツトP₂が正常に物
品供給位置に保持されたかどうかをカウンター計数によ
る時間で判別している。即ち、第４センサーSW₄＝ONの
信号で第４カウンターC₄をスタートさせて計数開始する
（ステツプS₂₂）。

（空パレツト排出） 次に、前記ロボツト退避動作時のアーム12A・12Bが退
避位置に戻ったときに、退避完了信号S₁をロボツト側よ
り出力し、該退避信号S₁と前記第４センサーSW₄の信号
を第３の論理回路R₃に入力し、該回路R₃からの信号で第
２エレベータ26が上昇する方向にエレベータ駆動用モー
タM₃を駆動する（ステツプS₂₄）。

第２エレベータ26の上昇でエレベータ板26A上に空パ
レツトP₁を載せて、更に上昇すると第４センサーSW₄はo
ffになり、モータM₂は停止する（ステップS₂₅）。

この第４センサーSW₄＝offの信号で、アクチユエータ
50a・50bが作動して係止爪50A・50Bは開く（ステツプS
₂₆）。

係止爪の開き動作にともなって第６のセンサーSW₆＝o
ffになる。この第６センサーSW₆＝offの信号で、第１エ
レベータ24を上昇するためにモータM₂は回転する（ステ
ツプS₂₇）。

第１エレベータ24の上昇により最上位の実パレツトP₂
が上昇して、これにより第３センサーSW₃がパレツトを
検出してON状態になる（ステツプS₂₈）。

前記第３センサーSW₃＝ONの信号でアクチユエータ50a
・50bを作動し、係止爪50A・50BがステツプS₂₉で閉じ
る。

このステツプS₂₉の動作によって第６センサーSW₆＝ON
となる（ステツプS₃₀）。前述の第２パレツトP₂の係止
手段50A・50Bによる保持及び第６センサーSW₆＝ONの状
態になると第１エレベータ24は下降をはじめるのである
が、前記第３図Ｆに示す第２エレベータ26が空パレツト
P₁を受け取った手前の位置でエレベータを停止させる。
そのため第１エレベータ24の下降時間は前記ステツプS
₃₀の第６センサーSW₆＝ONの信号でカウンターC₅を作動
させ、カウンターC₅の所定時間計数後に第１エレベータ
24の下降を止める（ステツプS₃₁）。

前記第５カウンターC₅のカウント終了信号で前記ステ
ツプS₂₂からカウント開始していた第４カウンターC₄の
カウントを停止する（ステツプS₃₂）。

第４カウンターC₄のカウント値は比較信号S₂と判別回
路58に入力される（ステツプS₃₃）。

この第４カウンターC₄はステツプS₂₁におけるロボツ
トによる空パレツトP₁の押出しロボツトの退避完了時点
からステツプS₃₁におけるエレベータ24の下降停止まで
の動作が決められた時間内に行なわれたか否か、即ち、
空パレツトP₁の排出と、第２の実パレツトP₂の物品供給
位置への移動が正常に行なわれたか否かを検出する機能
を行なっている。

第４カウンターC₄のカウント出力値が比較時間S₂より
短い場合には前述の空パレツトの排出と実パレツトの交
換が正常に行なわれたと判断し、パレツト供給装置のコ
ントローラーからはロボツト側に正常状態の信号が出力
する（ステツプS₃₄）。

第４カウンターC₄のカウント出力値が比較時間S₂より
大きい場合には、前述の空パレツトの排出動作、又は実
パレツトP₂の物品供給位置への移動動作が何かの原因に
より行なわれず、異常状態と判断し、パレツト排出−パ
レツト交換異常の表示を行なう（ステツプS₃₅）。

前記第４カウンターC₄によるパレツト交換動作の正常
状態の判別が行なわれロボツト側へ正常状態、即ち、ロ
ボツトとパレツト供給装置のアクセス可能状態が知らさ
れると、ロボツトハンドによる第２実パレツトP₂内の物
品のピツクアツプ動作が行なわれ、組立動作が続けられ
る（ステツプS₃₆）。

パレツト供給装置のコントローラーには前記ステツプ
S₂の無人車22による実パレツトP₁、P₂、…P_nのパレツト
供給装置への搬入に際し、何個の実パレツトが搬入され
たかを計数するパレツト枚数カウンターの第６のカウン
ターC₆を有し、前記ステツプS₂の行程で搬入された実パ
レツトの搬入パレツト数を第６カウンターC₆で計数す
る。

搬入された実パレツトP₁、P₂…P_nが順次空になり、前
記ステツプS₁₉によるロボツトによる空パレツトの押出
し操作時にロボツト側コントローラ内の前記減算カウン
ターC₃のC₃＝０の信号によって前記第６カウンターC₆は
減算される（ステツプS₃₇）。

ロボツトの各パレツトの物品ピツクアツプ動作が進
み、第１エレベータ24上の実パレツトP_nが物品供給位置
に保持され、他のパレツトP₁、P₂…P_n-1が全て空になる
と（第３図Ｈ）、第１センサーSW₁はoffになり、この
時、第６カウンターC₆は第１エレベータ24上の実パレツ
ト無し、ロボツトは最後の実パレツトP_nにアクセス中で
あるC₆＝残個パレツト数＝１を表示する（ステツプ
S₃₈）。

そして、第１センサーSW₁＝offの信号とカウンタC₆＝
１の信号によって最後のパレツト表示を行なう（ステツ
プS₃₉）。

ロボツト側のコントローラーは前記第１センサーSW₁
＝off、カウンタC₆＝１の信号により空パレツトP₁、P₂
…P_n-1の無人車への搬出行程への移行信号S₃を自動倉庫
のコントローラに送信する。

同時に、前記第１センサーSW₁＝off、カウンターC₆＝
１の信号によって前記第１光通信手段のパレツト供給側
の受光素子LE₂の発光回路LE₂に信号を送って発光素子LE
₂を発光する。

第３図Ｇのように無人車が搬送パレツトを受け入れる
べく待機している場合には第１光通信手段の無人車側の
受光素子LR₂が受信信号を発する。

無人車側の受光素子LR₂の受信によって、パレツト供
給側のコンベア30用モータM₃と無人車側モータM₁が回転
し、第２エレベータ26上の空パレツトが無人車内に搬出
される。

無人車内には搬出用パレツトの受け入れ検出手段を設
け、該検出手段の信号によって、コンベアの係止及び自
動倉庫の搬送が行なわれる。

それとともに、自動倉庫側からは物品を収納したパレ
ツトを積載した次の無人車が搬送されて来る。

4.パレツト供給装置からロボツト側への供給状態を示す
信号についての説明を第７図Ａ・Ｂ・Ｃ及び第８図を参
照して説明する。

前述の第５図フローチヤート説明において、ステツプ
S₁の操作スタートからシステム作動が開始し、パレツト
供給装置が作動するのであるが、該パレツト供給装置は
該供給装置の動作状態を前記第１光通信手段L₁によって
ロボツト側に常に送信している。

第８図は前記フローチヤートの進行過程における動作
状態を表わす信号の一例を示す。例えば、ステツプS₂か
らステツプS₄までは無人車22によるパレツト供給装置20
A₁への実パレツトの搬入中の表示を示す。この実パレツ
ト搬入動作は第４センサーSW₄＝ON、第７センサーSW₇＝
ON、第１センサーSW₁＝offの信号を第６図示のピツト信
号形成回路60に入力する。

ビツト信号形成回路60はこれらの信号を入力し、実パ
レツト搬入中を表わすビツト信号Ａを出力して信号処理
回路62に入力する。信号処理回路62は第７図Ａに示す様
に、変換器62A・発振器62B・分周器62C・AND回路62Dか
ら構成する。

実パレツト搬入中を表わすビツト信号Ａは変換器62A
に入力する。ビツト信号Ａは変換器62Aによって第７図
Ｃに示すパルス符号化信号a₁となる。

又、分周器62Cは発振器62Bからの6MHzのパルスを分周
して第７図Ｃに示す48KHzのパルス信号a₂を出力する。

前記変換器62Aの出力と分周器62Cの出力はAND回路62
に入力し、第７図Ｃに示すパルス信号a₃を出力し、この
信号a₃は前記光通信手段L₁の発光回路LE₁に入力してパ
レツト供給装置側からはロボツト側の受光素子LR₁に発
光信号を出力する。従ってパレツト搬入中は常にパレツ
ト搬入中を示す信号Ａに対応した光信号a₃がパレツト供
給装置よりロボツト側に出力していることになる。

ロボツト側のコントローラは光通信手段L₁を構成する
受光素子LR₁によって前記パレツト供給側の動作状態を
表わす信号a₃を受光し、第７図Ｂに示すロボツト側の信
号処理回路66に入力する。

該信号処理回路66はカウンター66A、タイミング発生
器66B・ラツチ回路66Cから構成されている。

信号処理回路66は受光素子LR₁によって第７図Ｃの波
形a₃のような光発振信号を受光した信号を入力し、タイ
ミング発生器により10msec間隔の時間内にカウンターに
入力したパルス数を数え、パルス数をラツチ回路66Cに
記憶させる。

ロボツト側はロボツトがパレツト供給装置20A₁とアク
セスする位置に来てアクセス動作に入る前に前記チツチ
回路66Cの信号を呼び出し、パレツト供給装置の動作状
態信号Ａを読み取り、パレツト供給側が現在、パレツト
搬入中であることを知る。

パレツト搬入動作が進み無人車内のパレツトが第１エ
レベータ24上に移載すると第１センサーSW₁がONにな
る。SW₄＝ON,SW₇＝ON,SW₁＝ONの状態でパレツト搬入終
了状態になると、ビツト信号形成回路60から搬入終了を
表わすビツト信号Ｂが出力する。ビツト信号Ｂは信号処
理回路62に入力し、これにより発光回路LE₁を介してパ
レツト供給装置側からロボツト側にパレツト搬入終了状
態を表わす信号Ｂに対応した光信号が送信する。前述の
無人車からのパレツト供給装置側へのパレツト搬入操作
が何んらかの原因により搬入不良の状態が発生すると、
前述ステツプS₇における第１カウンタC₁の所定計時時間
内の第８センサーSW₈がON状態にならないことを検知し
てパレツト搬入不良を表わす信号Ｃをビツト信号形成回
路60から出力し、前記信号処理回路62と発光回路LE₁を
介してパレツト供給装置側からロボツト側に光信号を送
信する。

ステツプS₉による第６センサーSW₆によって第１パレ
ツトP₁の係止手段50による物品供給位置への係止動作が
行われたことが確認されると、ステツプが進み前記第２
カウンタC₂のカウント終了信号と第３センサーSW₃＝ON
の信号によってビツト信号形成回路60はロボツトによる
アクセス動作可能を表わす信号Ｄを出力し、該ビツト信
号Ｄは信号処理回路62・発光回路LE₁によってアクセス
可能状態を表わす光信号を出力する。ロボツトによる物
品供給位置にある実パレツトP₁内の物品のピツクアツプ
が行われ（ステツプS₁₆）、前述物品数を表わす減算カ
ウンタC₃がカウントする。

物品供給位置にあるパレツトP₁が空になるとステツプ
S₁₉に述べたようにロボツトにより空パレツトP₁をパレ
ツト排出位置EXに押し出す。

この動作により第４センサーSW₄がONになり、前述C₃
＝０とSW₄＝ONの信号によってビツト信号形成回路60で
はパレツト交換中を表わすビツト信号Ｇが出力し信号処
理回路、発光回路を介してロボツト側にパレツト交換中
を表示する。

前述ステツプS₁₉〜ステツプS₃₁の行程の進行におい
て、パレツト交換が所定時間内に行われたか否かを判別
する第４カウンタC₄の判別動作が判別回路58によって行
われる。

判別回路58からパレツト交換不良を示す異常信号AS₂
が出力するとビツト信号形成回路60からパレツト交換不
良を表わすビツト信号Ｉが出力し、これに基づいてロボ
ツト側にパレツト交換不良を表わす信号が送られる。前
記ステツプS₃₃の判別工程においてパレツト交換正常の
信号が出力される場合にはビツト信号形成回路60から交
換正常を表わすビツト信号Ｊが出力する。

ロボツトによるアクセス動作が行われ、第１エレベー
タ24上の最後の実パレツトが物品供給位置に保持され、
ステツプS₃₇におけるパレツト数カウントのカウンタC₆
がパレツト残個数を最後の１個を表わすC₆＝１を示す
と、ビツト信号形成回路60から最後のパレツトをアクセ
ス中であることを表わすビツト信号Ｋが出力する。この
信号に基づいて信号処理回路62・発光回路LE₁を経てロ
ボツト側に最後のパレツトがアクセス中であることを送
信する。

以上のようにパレツト供給装置20A₁は操作モードのス
テツプ毎のパレツト供給装置の動作状態を第８図に示す
ように、ビツト信号Ａ・Ｂ…Ｋに応じた信号を光通信手
段L₁の発光素子LE₁によってロボツト側に供給してい
る。

5.ロボツトの動作 ロボツトの動作について第10図のフローチヤートを基
にして説明する。ステツプS₄₂においてロボツト12は第
１図又は第９図に示すようにパレツト供給装置20A₁・20
A₂…と順次アクセスしてパレツト内の物品をピツクアツ
プするのであるが、中央コントローラ72からの命令によ
ってロボツト12はまず第１のパレツト供給装置20A₁に移
動して停止する。この停止位置で、パレツト供給装置20
A₁の光通信手段の発光手段LE₁からは前述したパレツト
供給装置20A₁の状態を表わす動作状態信号Ａ・Ｂ…Ｋに
対応した発光信号が出力しており、ロボツト側の受光手
段LR₁によってロボツトとパレツト供給装置20A₁の通信
が行われ、これによってロボツト側では i.アクセス可能な正常状態信号Ｄが出力しているか ii.無人車からパレツト供給装置への実パレツトの投入
状態信号Ａか iii.実パレツトの投入不良状態信号Ｃか iv.物品供給位置への空パレツトと実パレツトの交換状
態信号Ｇか v.物品供給位置にあるパレツトが最後のパレツトの状態
信号Ｋかを判別する（ステツプS₄₃）。

ｉ）パレツト供給装置から正常信号Ｄが出力している場
合に次にロボツトは物品供給位置にある実パレツト内の
物品数を示す第３カウンタC₃を検索し、C₃＝０か否かを
判断する（ステツプS₄₄）。C₃＝０でなければロボツト
はハンドによる物品ピツクアツプ動作を行う（ステツプ
S₄₅）。

ロボツトに第１のパレツト供給装置20A₁からひき続い
て物品ピツクアツプ命令が出ている場合には更に物品ピ
ツクアツプ動作を行い、ピツクアツプ毎に第３カウンタ
C₃は減算し、このカウンター情報は前述の表示部に表示
される。

ステツプS₄₅のピツクアツプ動作後ロボツトにピツク
アツプ命令がひきつづいて出されていなければ、ロボツ
トは次の指令待ちの状態になる。

（ステツプS₄₆） ロボツトによる物品ピツクアツプ動作後、物品数カウ
ンタC₃＝０になると空フラグが出力し、ロボツトは前記
ステツプS₁₉にもとづいて空パレツトの押出し動作に入
る。即ち、C₃＝０の信号によってモータM₄が作動し（ス
テツプS₄₇）、ロボツトのアーム12A・12Bによって物品
供給位置にある空パレツトを係止爪50A・50B上を摺動さ
せて空パレツト排出位置に押し出す（ステツプS₄₈）。

ロボツトによる空パレツト押出によって前記ステツプ
S₂₀による第４センサSW₄＝ONとなる。又、ロボツトの前
記モータM₄作動によってパレツト数カウンタC₆の減算が
行われ（ステツプS₄₉）、ひきつづいてC₆＝１か否かの
判別が行われる（ステツプS₅₀）。

C₆≠１の場合には前述の正常動作状態に戻る。カウン
タC₆の出力１の場合、即ち、第１エレベータ24上の実パ
レツトが零になると、C₆＝１の信号がロボツト側より中
央コントローラ72に送られ、これに基づいて自動倉庫に
無人車出動命令が出力される（ステツプS₅₁）。

ii）前記ステツプS₄₃の通信信号が投入状態信号Ａを出
力している場合にはロボツト側コントローラ内の第７の
カンウンタC₇が作動する（ステツプS₅₂）。該第７カウ
ンタC₇はロボツトが第１パレツト供給装置20A₁と通信開
始したときにカウントを開始し、所定時間経過後にリセ
ツト信号が入力しない場合にアクセス禁止信号が出力す
る（ステツプS₅₃）。

iii）前記通信信号が投入不良信号Ｃを出力している場
合にはロボツトのアクセス禁止信号が出力する。

iv）前記通信信号がパレツト交換状態信号Ｇを表わす場
合には、該信号Ｇによってロボツトコントローラ内の第
８カウンタC₈が作動する（ステツプS₅₄）。

この第８カウンタC₈は前記パレツト供給装置側コント
ローラ内の前記第４カウンタC₄が所定時間内にカウント
アウトされたか否かを検出するものであり、第８カンウ
ンタC₈から決められた時間内、即ちパレツト交換に必要
十分な時間内に信号が出力しない場合（ステツプS₅₅）
にパレツト交換不良と判断してロボツトの動作禁止信号
を出力してその旨を表示する（ステツプS₅₆）。

ｖ）前記通信信号が最後のパレツトP_nであることを示す
信号Ｋの場合には、ロボツトはアクセス命令を受けてス
テツプS₅₇で、物品供給位置にあるパレツトP_nのピツク
アツプする部品がパレツトP_nの最初の物品か否かを判断
する。

この判断は前記のパレツト内物品数をカウントする第
３カウンタC₃のカウント値を呼び出して行う。

第３カウンタC₃＝０でなく、最後のパレツトP_n内に物
品が在ると判断されるとロボツトはピツクアツプ命令を
受けてピツクアツプ動作を行う（ステツプS₅₈）。

このピツクアツプ動作によって第３カウンタC₃は減算
し（ステツプS₅₉）、ロボツトに更にピツクアツプ命令
が出されている場合には再度ピツクアツプ動作を行う
（ステツプS₆₀）。

この再度のピツクアツプ動作によって第３カウンタC₃
は減算動作を行う。ステツプS₆₀のピツクアツプ命令の
判断のときにピツクアツプ命令が来ない場合にはロボツ
トは次の動作の指令待ちとなる。

ロボツトによる物品の加工又は組立作業の手順とし
て、第１パレツト供給装置20A₁から供給する物品W₁を１
つだけピツクアツプするのでなく、複数物品W_1-1、W_1-2
…を第１のパレツト供給装置20A₁からピツクアツプする
場合には前記正常モードのステツプS₄₄・S₄₅及び最後パ
レツトモードのステツプS₅₇〜ステツプS₆₀をピツクアツ
プ命令に応じてピツクアツプ動作を行う。又、ロボツト
による作業手順として各パレツト供給装置20A₁、20A₂…
からそれぞれの供給装置から供給される物品W₁、W₂、W₃
…を１個づつピツクアツプする場合には、前記ステツプ
S₄₆の指令待ち時間にロボツトへ中央コントローラ70か
ら次のパレツト供給装置20A₂・20A₃への移動命令が出さ
れてロボツトは移動する。

第１パレツト供給装置20A₁の位置から第２パレツト供
給装置20A₂に移動しロボツトは第２パレツト供給装置20
A₂と前記第１パレツト供給装置20A₁と同様の光通信を行
い、前記各ステツプを行う。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に依れば、物品供給位置にあるパ
レツトの状態を検出し、この検出結果によってロボツト
によりパレツト排出動作を行なわせたことにより、物品
供給を遅滞なく行なうことができた。

又、前記ステツプS₅₄における、パレツト供給装置側
からのパレツト交換信号Ｇの信号をロボツト側が受け、
第８カウンタC₈による所定時間経過後にロボツトの次の
動作を行なわせるようにしたことによりパレツトの交換
中のロボツトアクセス動作ミス、又は交換動作が終って
もロボツトが次の動作に移行しないという誤動作、非効
率操作を防ぐことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の組立・加工装置の全体シス
テムを示す図、 第２図は第１図X₁−X₂方向の断面の要部図、 第３図Ａ〜第３図Ｈはパレツト供給装置の動作状態の各
動作を説明する図、 第３図Ａはパレツト供給装置20A₁の初期状態を示す、 第３図Ｂはパレツト供給装置20A₁と無人車22の接続状態
を示す、 第３図Ｃ、第３図Ｄはパレツト搬入状態を示す、 第３図Ｅは実パレツトP₁を物品供給位置に保持したアク
セス状態を示す、 第３図Ｆはパレツト交換状態を示す、 第３図Ｇ、第３図Ｈは空パレツトの排出状態を示す、 第４図Ａはパレツト供給装置の構成図、 第４図Ｂはパレツト供給装置の骨組図、 第５図はパレツト供給装置の動作状態を示すフローチヤ
ート図、 第６図はブロツク図、 第７図Ａはパレツト供給装置の光通信手段の信号処理回
路図、 第７図Ｂはロボツト側の光通信手段の信号処理回路図、 第７図Ｃは信号処理の波形図、 第８図はパレツト供給装置の各動作状態を表わす信号を
示す図、 第９図は表示状態を説明する図、 第10図はロボツトの動作フローチヤート図である。 10……ロボツトハンド 12……ロボツト 20A₁・20A₂……パレツト供給装置 20B₁・20B₂……テープ式物品供給装置 L₁・L₂……光通信手段 SW₁・SW₂・SW₃……センサースイツチ（SW） 22……無人車 24・26……エレベータ M₁・M₂……モータ

フロントページの続き (72)発明者 逢坂 禎二 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−205240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−34026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−117033（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−41906（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−277229（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−80695（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平１−60380（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23P 21/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パレット上の物品をピックアップして前記
   物品を加工又は組立するロボット等の自動機への物品供
   給装置において、 前記物品を収納した複数のパレットを収容し、前記パレ
   ット上の物品をロボット等の自動機へ供給する供給位置
   と空のパレットを排出する排出位置及びパレット補充位
   置を設け、前記物品収容した実パレットを前記供給位置
   に移送するとともに、前記供給位置での物品供給により
   空になったパレットを排出し、前記パレットを前記供給
   位置と排出位置に循環移送する移送手段と、排出位置の
   空パレットを排出する排出手段とを備えたパレット供給
   装置と、 前記パレット供給装置の空パレット排出後に、前記パレ
   ット補充位置に物品を収容した実パレットを移送する移
   送手段を備えた物品補充装置と、 前記物品補充装置と前記パレット供給装置の接続操作に
   よる実パレットのパレット供給装置への受入可能状態を
   判別する手段と、 前記パレット供給装置のパレット補充位置に前記物品補
   充装置からの実パレットの移送がされたことを検出する
   手段と、 前記パレット供給装置への実パレットの補充後、前記実
   パレットをパレット供給装置の前記供給位置に移動する
   手段とを備えたことを特徴とした物品供給装置。
2. 【請求項２】物品の加工又は組立を行うロボット等の自
   動機に物品を供給する方法において、前記ロボット等の
   自動機を移動軌跡上に移動可能にし、 前記物品を収容したパレットを物品供給位置とパレット
   排出位置に移送するパレット供給装置を前記移動規制に
   沿って複数配置し、 前記ロボットの前記各パレット供給装置との接続位置へ
   の移動後に、実パレットが前記パレット供給装置の物品
   供給位置に在ることを検出する手段と、 前記検出手段の信号に基ずいて前記ロボットのパレット
   供給位置に在る物品へのアクセスを行うようにしたこと
   を特徴とした物品供給方法。