JP6529402B2 - 組立装置及び組立方法 - Google Patents
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Description
この部品供給装置によれば、部品を収納したトレイの載置や組立ロボットによる部品の取り出し、および空トレイの排出を同時に行うことができる。
そのため、その組立装置(システム)で組み立てた半完成品に、同じ組立装置を用いてさらに他の複数の部品を自動的に組み付ける作業を、1人の作業者の操作によって効率よく繰り返すことができないという問題があった。
、上記の目的を達成するため、上記パレット上の全部品の組み付けが完了した組立品をピックアップする組立品ピックアップツールと、その組立品ピックアップツールによってピックアップされた上記組立品を受け取って、上記パレット搬入出位置に隣接する組立品取出位置へ搬送するコンベアとを備え、そのコンベアによって上記組立品が上記組立品取出位置まで搬送される前に、上記移動手段が、空になったパレットを上記パレット搬入出位置へ戻すように動作することを特徴とする。
該パレットを移動手段によって上記パレット搬入出位置から組立領域へ移動させ、上記パレット上から上記ベース部品及び上記複数の部品を部品ピックアップツールによって順次ピックアップして、上記ベース部品に上記複数の部品を組み付ける組立工程と、
上記パレット上の全部品の組み付けが完了した組立品を組立品ピックアップツールによってピックアップしてコンベア上に載せる工程と、
該コンベアによって上記組立品を、上記パレット搬入出位置に隣接する組立品取出位置まで搬送する組立品搬送工程と、
該工程によって上記組立品が上記組立品取出位置まで搬送されるより前に、空になったパレットを上記移動手段によって上記パレット搬入出位置へ戻すパレット戻し工程と、を有することを特徴とする。
図1〜図4は、この発明による組立装置の一実施形態の各工程を説明するための平面図であるが、部品ピックアップツール及び組立品ピックアップツールとその支持枠等は、図示の都合上省略して示している。
図1はパレットをパレット搬入出位置へ搬入する準備工程、図2は組立工程、図3は組立品をピックアップしてコンベア上に載せる工程、図4はパレット戻し工程、をそれぞれ説明するための図である。
これらの図によって、まずこの実施形態の組立装置の構造について説明する。
これらの図において、1は組立装置、2はパレット、3は作業者、5はベース部品、6は組み付け用の部品、7は組立品(半完成品を含む)である。
X−Yテーブル機構20は、基台10の一方辺に平行に配置されたX軸ユニット210と、それに直交する方向に沿って配置されたY軸ユニット220と、そのY軸ユニット220上でその長手方向(矢示Y方向)に沿って移動するテーブル230とを備えている。
Y軸ユニット220は、Y軸基体221とそれに設けられた一対のY軸レール222と、その間に平行に且つ回転可能に設けられたY軸ボールねじ223、及びそのY軸ボールねじ223を回転駆動するY軸モータ224を備えている。
Y軸ユニット220上には、テーブル230がY軸レール222にスライド可能に嵌合して搭載されており、その下部側には、Y軸ボールねじ223がねじ込まれて貫通する雌ねじブロック(図示していない)が設けられている。そのため、Y軸ユニット220のY軸モータ224がY軸ボールねじ223を正又は逆回転させると、テーブル230が矢示Y方向に移動する。
このX−Yテーブル機構20によれば、図示していない制御部によってX軸モータ214とY軸モータ224の回転を制御することによって、テーブル230をX−Y平面の所定範囲内において任意の位置へ移動させることができる。
コンベア30は、X−Yテーブル機構20のY軸ユニット220より下側に、X軸ユニット210と平行に設けられており、コンベア基体31の両端部のローラ間に張り渡たされたベルト32が、コンベアモータ33によって周回駆動され、矢示C方向に移動する。
また、パレット2の他方の面(下面)にも、前回の一連の工程で組み立てられた組立品(この場合は半完成品)と、その組立品(半完成品)にさらに組み付けるための複数の部品をそれぞれ定の位置に載置し得るように、各部品載置用凹部を形成しておいてもよい。このようなパレットを両面パレットと称す。
図1におけるP1はパレット搬入出位置、P4は組立品取出位置であり、パレット搬入出位置P1に隣接している。
図5に示すように、基台10には垂直枠41が立設しており、その各上端部間を連結するように複数本の水平枠42が設けられ、その平行な水平枠間にも水平枠42が設けられている。これらによって支持用の枠体(フレーム)を構成している。
基台10の下面には、固定用足を兼ねたストッパ12が設けられている。
水平枠42に部品ピックアップツール上下動用シリンダ51が固着され、そのピストンロッド51aに共通移動枠52が固着されている。その共通移動枠52に複数(この例では図6に示すように5個)の部品ピックアップツール53が設けられ、それぞれ垂直に支持されている。
組立品ピックアップツール63の組立品吸着ピン63aも、エアシリンダ機構によって所定ストロークだけ上下動でき、負圧の供給が制御されることによって組立品を吸着及び離脱する。
各部品ピックアップツール53と組立品ピックアップツール63の水平配置位置は、例えば図6に示すようになっている。各部品ピックアップツール53は、図2に示す組立領域P2におけるテーブル230に上下方向に対向して配置され、組立品ピックアップツール63はコンベア30の上流端側のベルト32に上下方向に対向して配置されている。
起動後、移動手段(この例ではX−Yテーブル機構20)によって、そのパレット2をパレット搬入出位置P1から図2に示す組立領域P2へ移動させる。そして、その組立領域P2で、パレット2上からベース部品5及び各部品6を図5に示す部品ピックアップツール53によって順次ピックアップして、ベース部品5に複数の部品6を組み付ける。
そして、図4に示すように、コンベア30によって組立品7が組立品取出位置P4まで搬送される前に、移動手段が、空になったパレット2をパレット搬入出位置P1へ戻すように動作することを特徴とする。
パレット2上の全部品の組み付けが完了すると、X−Yテーブル機構20がテーブル230を図3に示す組立品ピックアップ位置P3へ搬送する。
このとき、X−Yテーブル機構20は、組立品ピックアップツール63が組立品7をテーブル230上から組立品ピックアップ位置P3から、そのテーブル230をパレット搬入出位置P1まで、図4に太矢印Eで示すように、最短の直線経路で移動させるようにするとよい。
(1)ベース部品とそのベース部品に組み付けるための複数の部品をそれぞれパレット2の所定の位置に載置して、そのパレット2をパレット搬入出位置P1へ搬入する準備工程、
(2)そのパレット2を移動手段によってパレット搬入出位置P1から組立領域P2へ移動させ、そのパレット2上からベース部品5及び複数の部品6を部品ピックアップツール53によって順次ピックアップして、ベース部品5に複数の部品6を組み付ける組立工程、
(4)そのコンベア30によって組立品7を、パレット搬入出位置P1に隣接する組立品取出位置P4まで搬送する組立品搬送工程、
(5)その工程によって組立品7が組立品取出位置P4まで搬送されるより前に、空にな
ったパレット2を移動手段によってパレット搬入出位置P1へ戻すパレット戻し工程。
上記の各工程のうち、(1)の準備工程は作業者3が行うが、(2)〜(5)の各工程は、前述した組立装置1が自動的に行う。
この組立方法によれば、前述した各工程を複数回実行して所要の組立品を完成することも容易にできる。
その場合、2回目以降の準備工程では、上記パレット2とは別のパレットに、上記ベース部品5として、予め組立装置1によって組み立てられ、上記組立品搬送工程で組立品取出位置P4へ搬送された組立品(この場合は半完成品)7を、作業者3が取り出して載置し、そのパレットを組立装置1のパレット搬入出位置P1へ搬入する。
したがって、狭いスペースで1台の組立装置1を一人の作業者が操作して、多くの組立工程を必要とする製品の組立を容易に行うことができる。
なお、上述の実施形態では、移動手段としてX−Yテーブル機構を使用したが、他の移動手段、例えば任意の位置に移動可能な台車などを使用してもよい。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的特徴を有する以外は、何ら限定されるものではない。
さらに、以上説明してきた実施形態の構成例、動作例及び変形例等は、適宜変更又は追加したり、一部を削除してもよく、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施することも可能であることは勿論である。
6:組み付け用の部品 7:組立品(半完成品を含む)
10:基台(ベース) 12:ストッパ(固定用足)
20:X−Yテーブル機構20 30:コンベア 31:コンベア基体
32:ベルト 33:コンベアモータ
40:枠体(フレーム) 41:垂直枠 42:水平枠
51:部品ピックアップツール上下動用シリンダ 51a:ピストンロッド
52:共通移動枠 53:部品ピックアップツール 53a:部品吸着ピン
61:組立品ピックアップツール上下動用シリンダ 61a:ピストンロッド
62:支持ガイド体 63:組立品ピックアップツール 63a:組立品吸着ピン
64:支持ブロック
210:X軸ユニット 211:X軸基体 212:X軸レール
213:X軸ボールねじ 214:X軸モータ
220:Y軸ユニット 221:Y軸基体 222:X軸レール
223:Y軸ボールねじ 224:Y軸モータ
230:テーブル 231:パレット載置部 232:作業台
233:ベース部品載置部
Claims (9)
- ベース部品と該ベース部品に組み付けるための複数の部品をそれぞれ所定の位置に載置したパレットを、パレット搬入出位置から組立領域へ移動させる移動手段を設け、前記パレット上から前記各部品を部品ピックアップツールによって順次ピックアップして、前記ベース部品に前記複数の部品を組み付ける組立装置であって、
前記パレット上の全部品の組み付けが完了した組立品をピックアップする組立品ピックアップツールと、該組立品ピックアップツールによってピックアップされた前記組立品を受け取って、前記パレット搬入出位置に隣接する組立品取出位置へ搬送するコンベアとを備え、
該コンベアによって前記組立品が前記組立品取出位置まで搬送される前に、前記移動手段が、空になったパレットを前記パレット搬入出位置へ戻すように動作することを特徴とする組立装置。 - 前記移動手段が、前記パレットを搭載するテーブルを有し、該テーブルを前記パレット搬入出位置と前記組立領域と組立品ピックアップ位置とを含む平面領域内で、直交する2方向に自在に移動させるX−Yテーブル機構であり、
前記部品ピックアップツールが、前記X−Yテーブル機構と連動して上下動し、前記パレット上の前記ベース部品をピックアップして前記テーブル上の所定位置にセットし、前記複数の部品をそれぞれピックアップして前記ベース部品に組み付けるピックアップツールであり、
前記組立品ピックアップツールが、前記X−Yテーブル機構と連動して上下動し、前記組立品を前記テーブル上からピックアップして前記コンベア上で解放するピックアップツールであり、
該組立品ピックアップツールが前記組立品を前記テーブル上からピックアップした後、該組立品を前記コンベア上で解放し、該組立品を前記コンベアが前記組立品取出位置へ搬送するまでの時間より短い時間で、前記X−Yテーブル機構が前記空になったパレットを搭載した前記テーブルを前記パレット搬入出位置まで戻すように動作することを特徴とする請求項1に記載の組立装置。 - 前記部品ピックアップツールを、ピックアップする部品の種類に応じて複数個備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の組立装置。
- 前記複数個の部品ピックアップツールのうちの1個が、前記組立品ピックアップツールであることを特徴とする請求項3に記載の組立装置。
- 前記パレットは、一方の面が前記ベース部品と該ベース部品に組み付けるための前記複数の部品をそれぞれ所定の位置に載置し得る形状に形成され、他方の面が前記組立品と、該組立品にさらに組み付けるための複数の部品をそれぞれ所定の位置に載置し得る形状に形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の組立装置。
- 前記X−Yテーブル機構は、前記組立品ピックアップツールが前記組立品を前記テーブル上からピックアップした位置から、該テーブルを前記パレット搬入出位置まで最短の直線経路で移動させることを特徴とする請求項2に記載の組立装置。
- ベース部品と該ベース部品に組み付けるための複数の部品をそれぞれパレットの所定の位置に載置して、該パレットをパレット搬入出位置へ搬入する準備工程と、
該パレットを移動手段によって前記パレット搬入出位置から組立領域へ移動させ、前記パレット上から前記ベース部品及び前記複数の部品を部品ピックアップツールによって順次ピックアップして、前記ベース部品に前記複数の部品を組み付ける組立工程と、
前記パレット上の全部品の組み付けが完了した組立品を組立品ピックアップツールによってピックアップしてコンベア上に載せる工程と、
該コンベアによって前記組立品を、前記パレット搬入出位置に隣接する組立品取出位置まで搬送する組立品搬送工程と、
該工程によって前記組立品が前記組立品取出位置まで搬送されるより前に、空になったパレットを前記移動手段によって前記パレット搬入出位置へ戻すパレット戻し工程と、
を有することを特徴とする組立方法。 - 前記移動手段としてX−Yテーブル機構を使用することを特徴とする請求項7に記載の組立方法。
- 請求項7又は8に記載の組立方法の前記各工程を複数回実行して所要の組立品を完成する組立方法であって、
2回目以降の前記準備工程では、前記パレットとは別のパレットに、前記ベース部品として、予め前記組立品搬送工程で前記組立品取出位置へ搬送された組立品を取り出して載置し、該パレットを前記パレット搬入出位置へ搬入することを特徴とする組立方法。
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