JP2976266B2 - 多点品の組立システム - Google Patents

多点品の組立システム

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は複数の部品により構成さ
れる多点品の自動組立を行うための組立システムに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、多点品の自動組立を行う手段とし
て、図１〜図３に示すような幾つかの組立システムが知
られている。図１はライン型の組立システムであり、コ
ンベア２００により矢印方向に搬送しながら、各組立地
点２０１〜２０５で部品Ａ〜Ｅを順次組み立てていく方
式である。図２はコンベア２１０を途中で分岐させると
ともに、コンベア２１０で独立した複数の組立セル２１
１〜２１４を連結し、組立セル２１３および２１４から
夫々異なる製品を取り出す方式である。図３は１つのア
センブルセンタ２２０上に全ての部品を供給し、ここで
一括して組み立てる方式である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１のようなライン型
の組立システムの場合、高い生産能力は得られるが、部
品を搬送しながらその過程において組立を行っているた
め、部品の搬送時の位置決めに高精度が求められ、構造
の複雑な部品や姿勢の不安定な部品の組立には不向きで
ある。また、生産能力が高い反面、トラブル発生時やメ
ンテナンス時のライン停止による生産効率の低下が大き
い。さらに、このシステムでは多品種の製品を組み立て
る場合の柔軟性に乏しい欠点がある。また、図２のよう
に独立した幾つかの組立セル２１１〜２１４を連結して
なるシステムにおいては、多品種生産に対する汎用性が
高いが、高精度を必要とする複雑な部品の組立に対応で
きず、トラブル発生時やメンテナンス時のライン停止に
よる生産効率の低下も大きい。また、この場合、組み立
てる部品をパレットと呼ばれる供給治具に載せ、そのパ
レットを搬送しながら組立を順次行っていくが、組み立
てる部品の複雑さに比例してパレットの形状も複雑にな
り、またパレットを多数持たねばならず、パレット価格
の高額化、維持管理の煩雑化が発生している。さらに、
図３のようにアセンブルセンタ２２０上で一括して組み
立てる場合には、ある部品を組み立てている間、他の部
品の供給は停止しているため、生産能力が低い。しか
も、必要な部品の供給装置をすべて一箇所に集中させな
ければならないため、スペース的に問題がある。
【０００４】そこで、本発明の目的は、生産能力が高
く、高精度を必要とする複雑な部品の組立に対応できる
多点品の組立システムを提供することにある。また、他
の目的は、トラブル発生時やメンテナンス時のライン停
止による生産効率の低下を抑制できる多点品の組立シス
テムを提供することにある。さらに、他の目的は、多品
種同時生産が可能な多点品の組立システムを提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の組立システムは、複数の部品を１
個ずつ位置決め保持する保持部を有する供給治具と、上
記供給治具の保持部に複数の部品を整列させて収納する
部品供給装置と、上記供給治具から部品を取り出して多
点品に組み立てる複数の組立センタと、供給治具を部品
供給装置と組立センタとの間で搬送する搬送手段とを備
え、上記供給治具は全ての組立センタで共通する部品の
みを供給するものであり、各組立センタは、非共通部品
を供給する個々の供給手段と、搬送手段から供給治具を
取り出して所定の位置に保持する手段と、保持状態の供
給治具から共通部品を取り出すとともに、供給手段から
非共通部品を取り出して多点品に組み立てる手段と、共
通部品の取り出しを終了した供給治具を搬送手段へ戻す
手段と、組み立てられた多点品を取り出す手段と、を有
することを特徴とするものである。また、請求項２に記
載の発明は、請求項１の発明における搬送手段が、供給
治具を部品供給装置から組立センタへ搬送する搬送用の
搬送手段と、供給治具を組立センタから部品供給装置へ
返送する返送用の搬送手段とを備えることを特徴とする
ものである。
【０００６】
【作用】部品供給装置は供給治具に複数の共通部品を整
列させて収納する。供給治具は搬送手段によって各組立
センタへ運ばれ、ここで供給治具は搬送手段から取り出
されて所定の位置に保持される。そして、組立センタは
保持状態の供給治具から共通部品を取り出すとともに、
供給手段から非共通部品を取り出して多点品に組み立て
る。この時、各部品は供給治具によって１個ずつ位置決
め保持されているので、簡単に取り出すことができる。
空になった供給治具は搬送手段へ戻され、搬送手段によ
って部品供給装置へ返送される。
【０００７】上記のように、本発明では組立センタとは
別に供給治具に部品を組み込む部品供給装置を設けたの
で、ここで組立の前処理を行うことができ、組立センタ
における部品の位置決めや姿勢保持等の作業を省略で
き、組立センタを簡素化できる。また、各組立センタに
はすべての部品の供給部を個別に設ける必要がなく、非
共通部品の供給手段を設けるのみでよいので、コスト上
およびスペース上有利である。さらに、各組立センタが
並列処理で組立を行うので、いずれかのセンタでトラブ
ルが発生しあるいはメンテナンスを行っても、ラインが
停止せず、生産能力を低下させない。
【０００８】多品種同時生産に対応するため、全ての組
立センタで共通する部品のみを供給治具で供給し、各組
立センタに非共通部品を供給する個々の供給手段を設け
てある。この場合には、供給治具が共通部品のみを供給
するので、単一種類の供給治具で済むとともに、各組立
センタには非共通部品を供給する個々の供給手段を設け
るだけであるから、コストおよびスペース的に有利であ
る。
【０００９】
【実施例】図４は本発明にかかる組立システムの一例の
概略を示す。この組立システムは、部品供給装置２０
と、複数の組立センタ２１〜２４と、搬送用コンベア２
５および返送用コンベア２６とで構成されている。部品
供給装置２０は、パーツフィーダ等の供給部から部品Ａ
〜Ｄの供給を受け、これら部品Ａ〜Ｄを供給治具である
パレットＰに整列させて組み込む。パレットＰには複数
の部品を１個ずつ位置決め保持する保持部が設けられて
いる。部品供給装置２０によって部品Ａ〜Ｄが組み込ま
れたパレットＰは、搬送用コンベア２５に載って組立セ
ンタ２１〜２４へ運ばれる。組立センタ２１〜２４は搬
送コンベア２５の搬送方向に配置されており、各組立セ
ンタはコンベア２５上のパレットＰを持ち上げ、所定位
置で保持する。ここで、各組立センタに設けられたチャ
ック装置などによりパレットＰから部品Ａ〜Ｄを取り出
す。この時、各部品Ａ〜ＤはパレットＰの保持部に１個
ずつ整列されて保持されているので、高度な位置決め装
置を設けなくても簡単に取り出すことができる。また、
組立センタ２１〜２４には非共通部品Ｅ〜Ｈが個別に供
給されており、パレットＰから取り出された共通部品Ａ
〜Ｄと個別に供給された非共通部品Ｅ〜Ｈとによって多
点品に組み立てる。組立センタ２１〜２４で組立が終了
すれば、多点品（製品）が排出され、空となったパレッ
トＰは返送用コンベア２６で部品供給装置２０へ返送さ
れる。
【００１０】次に、本発明を４素子用ラダー型フィルタ
の組立に適用した具体例について説明する。４素子用ラ
ダー型フィルタは、図５，図６に示すように、箱型ケー
ス１に２個の直列セラミック共振子２，３、２個の並列
セラミック共振子４，５、入力端子６、アース端子７、
出力端子８、コ字型内部接続用端子９および板バネ１０
を収納し、ケース１の開口部にカバーシート１１を嵌合
した後、樹脂１２を充填することによりケース１内を密
封している。なお、入力端子６、アース端子７および出
力端子８の各リード部６ｂ，７ｃ，８ｃはケース１から
突出している。
【００１１】パレットＰは、図７，図８に示すように、
１枚のプレートの上面に複数の部品を１個ずつ位置決め
保持するため多数の凹所Ｐ1 〜Ｐ6 を形成したものであ
り、これら凹所Ｐ1 〜Ｐ6 に内部接続用端子９，入力端
子６，アース端子７，出力端子８，板バネ１０およびケ
ース１がそれぞれ自立状態で収納される。収納状態にお
いて、各部品の上側半分がパレットＰの上面から突出し
ている。これは、後述する組立センタ２１〜２４のチャ
ック装置によって部品をチャックし易くするためであ
る。
【００１２】図９は部品供給装置２０を示す。部品供給
装置２０には搬出用コンベア２５と返送用コンベア２６
とが平行に配置されている。搬出用コンベア２５の始端
部と返送用コンベア２６の終端部との間には移送コンベ
ア２７が設けられ、かつ移送コンベア２７と両コンベア
２５，２６との接続部にはパレットＰを９０°ずつ逆方
向に回転させる回転ユニット２８，２９が設けられてい
る。そのため、返送用コンベア２６で返送されて来たパ
レットＰは移送コンベア２７を経て搬出用コンベア２５
へ同一方向を向けて戻される。搬出用コンベア２５の上
方には６台の一軸ユニット３０〜３５が搬送方向に並列
に配置されている。各ユニット３０〜３５には、コンベ
ア２５と交差方向に移動できるチャック装置３０ａ〜３
５ａが設けられ、これらチャック装置によって供給部３
６〜４１から部品を取り出し、パレットＰに整列させて
収納する。この時、図９に二点鎖線で示すように、パレ
ットＰは一軸ユニット３０〜３５に対応したコンベア２
５上で停止する。
【００１３】供給部３６は内部接続用端子９を供給する
ものであり、図１０のようにフープ状端子４２を成形金
型４３によってコ字形に成形し、これを２個の吸引チャ
ック４４ａ，４４ｂを有する取出装置４４によって金型
４３から２個ずつ取り出す。取り出す際に吸引チャック
４４ａ，４４ｂは端子９を９０°回転させるとともに、
２個の端子９の間隔をチャック装置３０ａに応じた間隔
に変更する。チャック装置３０ａは２個の端子９を同時
にチャックし、パレットＰへ収納する。
【００１４】供給部３７は入力端子６を供給するもので
あり、図１１のようにフープ状端子４５を、ブレーキ４
６によってテンションを与えながら送り装置４７で１ピ
ッチずつ送る。ブレーキ４６と送り装置４７の中間部に
設けたカット装置４８によって、フープ状端子４５から
入力端子６を２個ずつカットする。そして、カットされ
た２個の入力端子６をチャック装置３１ａで同時にチャ
ックし、パレットＰに収納する。なお、４９はタイバー
カット装置である。アース端子７を供給する供給部３
８、出力端子８を供給する供給部３９、板バネ１０を供
給する供給部４０の構成は供給部３７と同様であるた
め、説明を省略する。
【００１５】供給部４１はケース１を供給するものであ
る。ケース１は、ボールフィーダ５０からリニアフィー
ダ５１へ連続的に供給され、図１２に示すエスケープ装
置５２によって２個のケース１が一定間隔をあけて並べ
られる。ここで、チャック装置３５ａによって２個のケ
ース１が同時にチャックされ、パレットＰに収納され
る。
【００１６】組立センタ２１には、図１３に示すよう
に、ＸＹロボット６０、共振子２〜５を供給するための
エレメント供給部６１、組立治具６２、紙製カバーシー
トを組み立てるカバーシート組立部６３、不良品を検出
するＮＧ検出部６４、完成品を収容した取出治具Ｇを収
納箱６６に収納するための取出装置６５、収納箱を搬出
するための取出用コンベア６７等が設けられている。
【００１７】コンベア２５によって作業範囲Ｓに搬入さ
れたパレットＰはリフタ７０によってコンベア２５から
持ち上げられ、パレットＰの片側はレール７１で支持さ
れる。パレットＰの反対側は位置決め部材７２によって
レール７１方向へ押し付けられ、パレットＰは一定位置
に位置決めされる。パレットＰから部品を全て取り出し
た後、空のパレットＰはレール７１とこのレール７１に
平行なガイドレール７３の上に乗り、ロボット６０の可
動アーム６０ａに設けられたプッシャ６０ｂによって矢
印方向へ押される。レール７１，７３の終端にはリフタ
７４が設けられ、このリフタ７４によってパレットＰは
返送用コンベア２６上へ移載される。その後、空のパレ
ットＰはコンベア２６で部品供給装置２０へ返送され
る。
【００１８】ロボット６０のアーム６０ａには斜線で示
す作業範囲Ｓ内を自由に移動できるチャック装置７５が
取り付けられている。チャック装置７５は、図１４に示
すように固定爪７６と、この固定爪７６とで部品（共振
子，端子，ケース等）の両面を挟み込む第１可動爪７７
と、これら爪７６，７７に対して直角方向に移動可能な
第２可動爪７８と、上下方向に移動可能な挿入用プッシ
ャ７９とで構成されている。固定爪７６には部品の後端
面を位置規制するストッパ面７６ａと、プッシャ７９が
挿通できる凹溝７６ｂとが形成されている。また、第１
可動爪７７の先端部にも上記凹溝７６ｂと対応する凹溝
７７ａが形成されている。第２可動爪７８は、部品の側
縁を固定爪７６のストッパ面７６ａに押し当てて位置決
めするものであり、横断面は楔型に形成されている。第
２可動爪７８は、固定爪７６および第１可動爪７７より
下方へ長く延びており、共振子２〜５を端子６〜９の間
に挿入する際のガイドとしても機能する。上記プッシャ
７９は３個の爪７６，７７，７８でチャックされた部品
を下方へ押し出すものである。
【００１９】エレメント供給部６１は、図１５に示すよ
うに、本体部８０上にカセット８１を立設しておき、こ
のカセット８１に収納された共振子２〜５を順次下方か
ら突出し装置８２によって前方へ１枚ずつ突き出すよう
になっている。カセット８１内には予め種類別に多数の
共振子２〜５が積み重ねられており、カセット８１が空
になれば、新しいカセット８１を本体部８０に装着する
ことにより、容易に交換できる。突出し装置８２によっ
て突き出された共振子２〜５は、吸引回転装置８３によ
って吸着され、上方へ約９０度回転させられる。この状
態で、共振子２〜５はチャック装置７５によってチャッ
クされ、組立治具６２へ運ばれる。
【００２０】組立治具６２には、図１６，図１７に示す
ように、各部品を組み込むための凹部９１を有するベー
ス９０が設けられ、凹部９１の一端側にはプッシャ９２
が配置されている。凹部９１の深さは、共振子２〜５の
高さの約２／３程度に設定されており、各部品を凹部９
１に組み込んだ状態において、部品の約１／３は上方へ
突出している。凹部９１の底面中央部には上下動可能な
突き上げ棒９３が配置され、底面両側部には広口状の端
子挿入溝９４ａ〜９４ｃが上下方向に形成されている。
これら溝９４ａ〜９４ｃに端子６〜８のリード部６ｂ，
７ｃ，８ｃを挿入することにより、端子６〜８は自立状
態で支持される。凹部９１の一側面には、内部接続用端
子９の連結部９ｃが嵌合する張出部９５が設けられてい
る。上記凹部９１の内側面、溝９４ａ〜９４ｃおよび張
出部９５によって、端子６〜９は一定位置に位置決めさ
れる。
【００２１】ここで、組立治具６２に各部品を組み込む
動作を説明する。まず、ロボット６０のチャック装置７
５によってパレットＰから取り出された端子６〜９は組
立治具６２の凹部９１に挿入され（図１７参照）、続い
てエレメント供給部６１からチャック装置７５によって
運ばれた共振子２〜５が１個ずつ端子と端子の間に挿入
される。共振子２〜５を挿入する際、図１８に示すよう
にベース９０の上面にそって横方向より端子６〜９間に
挿入され、中央部まで挿入された段階でプッシャ７９に
よって下方へ押し込まれる。この時、組立治具６２に既
に組み込まれている端子６〜９は、自立しているものの
多少の傾きや倒れがあるため、共振子２〜５の挿入の邪
魔になる場合がある。しかしながら、断面が楔型をした
チャック装置７５の第２可動爪７８が、図１９に示すよ
うに端子をかき分けながら移動するので、端子６〜９と
共振子２〜５の引っ掛かりを防止できる。なお、共振子
２〜５を挿入する際、各端子６〜９間には圧縮力が作用
していないので、共振子２〜５の電極面を損傷する恐れ
はない。共振子２〜５を挿入した後、内部接続用端子９
とプッシャ９２との隙間に板バネ１０が挿入される。
【００２２】組立治具６２の凹部９１に全ての部品を組
み込んだ後、図２０（ａ）に示すようにプッシャ９２で
各部品を側方から押圧し、部品の全体の厚みをケース１
の内寸より小さくする。そして、チャック装置７５によ
ってパレットＰからケース１を組立治具６２上に運び、
ベース６０上に突出している各部品の上に被せた位置で
位置決めする。ついで、図２０（ｂ）のように突き上げ
棒９３を上昇させ、全部品を突き上げてケース１内に一
括して挿入する。この時、ケース１の開口部内面には傾
斜面１ａが形成されているので、スムーズに挿入され
る。また、共振子２〜５と各端子６〜９とが互いに摺動
しないので、共振子２〜５の電極面を損傷することもな
い。
【００２３】ケース１内に共振子２〜５、端子６〜９お
よび板ばね１０を収納した後、ケース１はチャック装置
７５でチャックされたままカバーシート組立部６３へ運
ばれる。カバーシート組立部６３は、図２１のようにロ
ール状に巻かれた紙テープ１００を送り装置１０１によ
って１ピッチずつ送り出し、その中間部に設けた打抜き
挿入装置１０２で紙テープ１００から個別のカバーシー
ト１１に打ち抜くと共に、ケース１に挿入するものであ
る。なお、打抜き挿入装置１０２の手前には紙テープ１
００の弛みを防止するブレーキ１０３が配置されてい
る。紙テープ１００には、図２２のように両側部近傍に
一定ピッチ間隔で送り孔１００ａが設けられ、この送り
孔１００ａに対応してミシン目１００ｂを入れることに
より、カバーシート１１を打ち抜き易くしてある。ミシ
ン目１００ｂの内側には端子６〜８のリード部６ｂ，７
ｃ，８ｃを挿入するためのスリット１００ｃが形成され
ている。
【００２４】上記のようにケース１に共振子２〜５、端
子６〜９、板バネ１０、カバーシート１１の各部品を組
み込んだ後、この完成品Ｆは図２３に示す取出装置６５
の取出治具Ｇ上に整列される。取出治具Ｇはレール１１
０上を摺動自在であり、シリンダ１１１を駆動すること
により取出治具Ｇは収納箱６６内に押し込まれ、棚１１
２上に順次載置される。完成品Ｆは収納箱６６に収納さ
れて次の封止工程に運ばれ、そこでケース１の開口部に
樹脂が充填された後、最終的な製品となる。
【００２５】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、種々変更が可能であることは言うまでもない。本
発明はラダー型フィルタ以外の複数部品で構成される製
品にも同様に適用できることは勿論である。上記実施例
では、パレットに共通部品として端子と板バネとケース
とを収納し、共振子は非共通部品としてエレメント供給
部から別個に供給したが、共振子もパレットで供給する
ようにしてもよい。ただ、ラダー型フィルタの場合、端
子，板バネ，ケース等はフィルタの種類に関係なく共通
使用される場合が多いのに対し、共振子はフィルタの種
類によって変更される場合が多いため、共振子はエレメ
ント供給部から別個に供給している。また、カバーシー
トを挿入する方法として、連続した紙テープからカバー
シートを打抜くとともに、ケースに挿入する例を示した
が、予め個別のカバーシートに分離しておき、これをパ
レットで１枚ずつ供給し、ケースに挿入するようにして
もよい。ただ、実施例の場合には、カバーシートとケー
スとの位置決めが容易であり、作業性がよい。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、搬送ライン上に配置された複数の組立センタが
組立作業を並列処理するので、生産能力が高く、しかも
各組立センタに全ての部品の供給部を設ける必要がない
ので、組立センタを小型化できる。また、いずれかの組
立センタのトラブル発生時やメンテナンス時でも、ライ
ン全体を停止させる必要がなく、作業効率を殆ど低下さ
せない。また、部品供給装置で部品を供給治具に整列さ
せたうえで、組立センタに部品を供給するようにしたの
で、組立の前処理を部品供給装置で行うことができ、高
精度を必要とする複雑な部品の組立に対応できるととも
に、各組立センタには複雑な位置決め機構や高度なセン
サ等が不要であり、組立センサの構造の簡素化、低コス
ト化を計ることができる。また、組立センタを増設する
場合でも、コンベアの後端に新たに組立センタを連結す
るだけで簡単に増設できる。また、組立センタに対し供
給治具で共通部品を供給し、非共通部品は個別の供給手
段で供給するようにすれば、各組立センタが異なる製品
を組み立てることができ、多品種同時生産に容易に対応
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のライン型組立方式のシステム図である。
【図２】従来の組立セル方式のシステム図である。
【図３】従来のアセンブルセンタによる組立方式のシス
テム図である。
【図４】本発明にかかる組立システムの一例の図であ
る。
【図５】４素子のラダー型フィルタの分解斜視図であ
る。
【図６】図５に示されたフィルタの断面図である。
【図７】パレットの斜視図である。
【図８】パレットの一部拡大斜視図である。
【図９】部品供給装置の平面図である。
【図１０】内部接続用端子の供給部の斜視図である。
【図１１】入力端子の供給部の斜視図である。
【図１２】ケースの供給部の斜視図である。
【図１３】組立センタの平面図である。
【図１４】チャック装置の要部斜視図である。
【図１５】エレメント供給部の斜視図である。
【図１６】組立治具の斜視図である。
【図１７】組立治具の平面図である。
【図１８】端子の間に共振子を挿入する動作を示す斜視
図である。
【図１９】端子の間に共振子を挿入する動作を示す平面
図である。
【図２０】ケースに部品を挿入する動作を示す断面図で
ある。
【図２１】カバーシート組立部の斜視図である。
【図２２】カバーシート用紙テープの平面図である。
【図２３】取出装置の斜視図である。
【符号の説明】
Ｐ パレット（供給治具） Ｐ1 〜Ｐ6 凹所（保持部） １ ケース ２〜５ 共振子 ６〜９ 端子 １０ 板ばね １１ カバーシート ２０ 部品供給装置 ２１〜２４ 組立センタ ２５ 搬送用コンベア ２６ 返送用コンベア

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の部品からなる多点品を組み立てるた
    めのシステムにおいて、複数の部品を１個ずつ位置決め
    保持する保持部を有する供給治具と、 上記供給治具の保持部に複数の部品を整列させて収納す
    る部品供給装置と、 上記供給治具から部品を取り出して多点品に組み立てる
    複数の組立センタと、供給治具を部品供給装置と組立セ
    ンタとの間で搬送する搬送手段とを備え、 上記供給治具は全ての組立センタで共通する部品のみを
    供給するものであり、 各組立センタは、非共通部品を供給する個々の供給手段
    と、搬送手段から供給治具を取り出して所定の位置に保
    持する手段と、保持状態の供給治具から共通部品を取り
    出すとともに、供給手段から非共通部品を取り出して多
    点品に組み立てる手段と、共通部品の取り出しを終了し
    た供給治具を搬送手段へ戻す手段と、組み立てられた多
    点品を取り出す手段と、を有する ことを特徴とする多点
    品の組立システム。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の組立システムにおいて、上記搬送手段は、供給治具を部品供給装置から組立セン
    タへ搬送する搬送用の搬送手段と、供給治具を組立セン
    タから部品供給装置へ返送する返送用の搬送手段とを備
    える ことを特徴とする多点品の組立システム。
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