JP6663708B2 - 移載装置及び移載方法 - Google Patents
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Description
部品移送ユニットPTは、部品Pを移載装置Aから部品Pの移載位置となる搬入位置で受け取り、図示しない組立装置や処理装置に対して、部品Pを一つずつ搬送し、または移載装置Aへの搬出位置となる部品Pの取出位置へ部品Pを一つずつ搬送する移送ユニットであり、部品の搬入出位置が設けられている。部品移送ユニットPTは、例えば部品Pを載置して移送するベルトコンベア等を例示することができる。
本発明で取り扱うトレイTは、図2に拡大図を示すように、部品Pを収容する収容部Tsと、収容部Tsの周囲(上縁部)から外方に突出するフランジ状の突出部Ttとが設けられている。収容部Tsは、例えば、平面視矩形状の有底筒部である。複数のトレイTを積層することで構成される段積トレイT1、T2は、それぞれの収容部Tsの中心が同じ鉛直線上に位置し、また、それぞれの突出部Ttの角部は、収容部Tsの鉛直線と異なる鉛直線上にそれぞれ位置して積層される。なお、複数のトレイTを積層した際には、それぞれのトレイTの突出部Tt間に鉛直方向に離間した隙間が形成される。
図2に搬送装置Cの全体の斜視図を示す。搬送装置Cは、本実施形態においてAGV(Automatic Guided Vehicle)等の無人搬送車を採用することができる。搬送装置Cは、後述するトレイTを搭載する搭載部C1と、搭載部C1の下側に走行部C2とを備える。搬送装置Cは、走行部C2によって例えば工場内を走行可能であり適宜移動して移送装置Aに隣接して停止することができる。搬送装置Cは、トレイTを複数積み重ねた状態で移載装置Aに供給される段積トレイT1または、トレイTを複数積み重ねた状態で移載装置Aから回収される段積トレイT2を搭載可能な搭載部C1に搭載してこれを搬送する。搭載部C1は、トレイTを搭載する搭載面と、後述する段積トレイT1または、段積トレイT2を移送するためのトレイ移送機構C3(例えば、スライド移動機構)とで構成される。
再び図1を参照して、移載装置Aについて説明する。移載装置Aは、部品移送ユニットPTに隣接して配置される。また搬送装置Cが移載装置Aに横付けされた場合には、移載装置Aは、部品移送ユニットPTと搬送装置Cとの間に配置される。本実施形態において、移載装置Aの搬送装置Cに隣接した一方側を上流側、部品移送ユニットPTに隣接した他方側を下流側として以下の説明に用いることとする。
移載装置Aは本体フレーム100を備える。本体フレーム100は、供給ユニットA1及び回収ユニットA2を含む供給・回収ブロックA3と、搬送・移載ブロックA4とを支持するベース部材である。
図3は、図1の移載装置Aにおいて段積トレイT1、T2を搭載せず、かつ、本体フレーム100から搬送・移載ブロックA4を分離した状態の一部分解斜視図を示す。メインフレーム101には、その長手方向(矢印Y方向)の略全域に供給ユニットA1及び回収ユニットA2が配置される。上記したように本実施形態において、供給・回収ブロックA3の供給ユニットA1及び回収ユニットA2は、図中Y方向に沿って並列に配置されている。図3において、供給ユニットA1はX方向奥側、回収ユニットA2はX方向手前側に配置されているが、これらに限定されることはなく供給ユニットA1がX方向手前側、回収ユニットA2がX方向奥側に配置されてもよい。また図3において同一の参照符号で示す構成部品は、供給ユニットA1及び回収ユニットA2の構成部品として同様のものを採用していることを示している。そのため、移送ユニット110および昇降ユニット120は、供給ユニットA1に配置された場合、移送ユニット110は、供給移動機構となり、トレイ昇降ユニット120は、供給昇降機構となる。また、回収ユニットA2に配置された場合、移送ユニット110は、排出移動機構となり、トレイ昇降ユニット120は、回収昇降機構となる。
以下供給ユニットA1について、その詳細な構成を説明する。図4に供給ユニットA1及び回収ユニットA2を構成する構成部品を詳細に分解した分解斜視図を示す。供給ユニットA1は、移送ユニット(供給移動機構)110と、トレイ昇降ユニット(供給昇降機構)120と、積層トレイ受けユニット130とを備える。移送ユニット110は、供給ユニットA1が配置されるメインフレーム101の予め定められた位置に取り付けられる。トレイ昇降ユニット120及び積層トレイ受けユニット130は、供給ユニットA1が配置されるメインフレーム101の内側であって、後述する移送ユニット110の一対の移送レールRの内側に配置される。また、供給ユニットA1は、搬送装置Cとの間で段積トレイT1を受け取るトレイ供給待機位置SA(図3参照)がその一方に設定され、搬送・移載ブロックA4の下方であって段積みトレイT1を準備するトレイ準備位置RA(図3参照)がその他方に設定される。また、供給ユニットA1に配置される移送ユニット110は、トレイ供給位置SAとトレイ準備位置RAとで段積みトレイT1の移送が可能に配置される。また、供給ユニットA1に配置されるトレイ昇降ユニット120は、トレイ準備位置RAに配置され、段積みトレイT1を載置支持し、トレイ準備位置RAと搬送・移載ブロックA4に設けられた供給位置FA(図3参照)との間で移送可能に配置される。また、供給ユニットA1に配置される積層トレイ受けユニット130は、トレイ供給待機位置SAに配置される。
移送ユニット110は、一対の移送レールRと、移送レールRを駆動する駆動モータ等を備えた駆動部Dを備える。各移送レールRは、互いにメインフレーム101上にY方向に沿って間隔をあけて配置され、メインフレーム101のY方向の略全体にわたって配置される。駆動部Dは、一対の移送レールRの図中Y方向の略中央部に配置されており、駆動モータと両移送レールRを連結するシャフト等の駆動力伝達機構を備える。これらにより、一つの駆動モータで一対の移送レールRを同期駆動することができる。
移送レールRは、トレイを載置する載置部と、例えば載置されたワークを搬送可能な無端ベルトを内蔵したコンベアユニット(移動体)とを備える構成を例示することができる。しかしながら移送レールRは、上記の形態に限定されず、例えば、トレイを載置した載置部に構成されたナット(移動体)をボールネジに沿って移動させるボールねじ機構や、トレイを載置した載置部に接続された移動体をエアシリンダ等のアクチュエータによって移動させる機構を採用してもよい。
トレイ昇降ユニット120は、トレイTを載置する載置部121と、載置部121を昇降移動させる移動機構122とを備える。載置部121は、板状に形成され、その上面にトレイを載置する。移動機構122は、載置部121を予め定めた所定の位置で停止可能な移動機構を採用できる。具体的には、トレイ昇降ユニット120が供給ユニットA1に配置された場合は、載置部121を、少なくとも後述するトレイ準備位置RAおよびトレイ供給位置FAの2か所を含み、その間に設定された多数の停止位置で停止できるものであれば特に限定するものではない。例えば、移動機構122としては、エアシリンダ、油圧シリンダによる昇降機構や、位置制御可能なモータ等を駆動源とするボールねじ等による昇降機構を例示することができる。
積層トレイ受けユニット130は、段積トレイT1または、段積トレイT2が載置される載置部131と、載置部131を移動させる移動機構132とを備える。載置部131は、一対の断面U字型の長尺部材で構成され、これらの長尺部材が横倒しに、かつ、背中合わせに所定間隔離間され、一対の移送レールRの長手方向に沿って配置される。
回収ユニットA2は、移送ユニット(排出移動機構)110と、トレイ昇降ユニット(回収昇降機構)120と、積層トレイ受けユニット130とを備える。回収ユニットA2は、メインフレーム101の予め定められた位置に配置され、搬送装置Cとの間で段積トレイT2を受け取るトレイ排出待機位置ESA(図3参照)がその一方に設定され、搬送・移載ブロックA4の下方であって段積みトレイT2の排出準備するトレイ排出位置EA(図3参照)がその他方に設定される。また、回収ユニットA2に配置される移送ユニット110は、トレイ排出位置EAとトレイ排出待機位置ESAとで段積みトレイT2の移送が可能に配置される。
また、供給ユニットA1は、積層トレイT1の水平方向(X−Y方向)の位置を規制するべく、Z方向へ延びるガイド部材140をトレイ供給待機位置SAに備える。ガイド部材140は、矩形状の段積トレイT1の少なくとも四隅付近に配置されていればよい。また、トレイ準備位置RAおよびトレイ排出位置EAが設定されるサブフレーム103の内側に、それぞれに配置されるトレイ昇降ユニット120,120が昇降動作を行った際に段積トレイT1、T2が傾くことを防止するべく、昇降ガイドユニット104がそれぞれ配置されてもよい。本実施の形態においては、ガイド部材140を4つ設けた例を挙げて説明を行った。しかし、段積トレイT1の水平方向の位置ずれがないようにガイドできるものであれば、これに限定されるものではなく、また、位置ずれが生じない段積トレイT1であれば、ガイド部材140は省略してもよい。
搬送・移載ブロックA4は、第1搬送ユニット200と、移載ユニット300と、第2移送ユニット400とを備える。搬送・移載ブロックA4は、メインフレーム101の下流側に配置された一対の門型のサブフレーム102、103の上部に配置される。第1搬送ユニット200は、供給ユニットA1に設定されたトレイ準備位置RAの上方に配置される。第2搬送ユニット400は、回収ユニットA2に設定されたトレイ排出位置EA上方に配置される。
第1搬送ユニット200は、第1搬送経路MR1に設けられ、トレイTの一方側を保持する第1保持機構210と、第1保持機構210を移送する第1移送機構220とを備え、搬送エリアCAにおいて上流側に位置している。第1搬送ユニット200は、一対の第1保持機構210、210及び一対の第1移送機構220、220を備える。第1移送機構220、220は、それぞれフレーム200aにおけるY方向に延びる部材上に配置される。一対の第1保持機構210は、第1移送機構220、220上に対向して設けられ、第1移送機構220の延長方向に沿って移送される。
図5中において二点鎖線で示すように、検出ユニット230を、第1搬送ユニット200のY方向外側の位置に、かつ、移載ユニット300付近に設けてもよい。一対の検出ユニット230は、サブフレーム102、103のX方向の任意の位置に配置され、搬送エリアCA上であって、第1搬送経路MR1内に存在するトレイTの在席有無状態を検出する。本実施形態では、移載ユニット300の第1搬送ユニット200側に隣接して配置される。
第2搬送ユニット400は、第2搬送経路MR2に設けられ、トレイTの他方側を保持する第2保持機構410と、第2保持機構410を移送する第2移送機構420とを備える。第2搬送ユニット400は搬送エリアCAにおいて下流側に位置している。第2搬送ユニット400は一対の第2保持機構410、410及び一対の第2移送機構420、420を備える。第2移送機構420、420は、それぞれフレーム400aにおけるY方向に延びる部材上に配置される。一対の第2保持機構410は、に、互いに間隔を空けて対向するように配置される。第1移送機構220、220は、それぞれフレーム200aにおけるY方向に延びる部材上に配置される。一対の第1保持機構210は、第2移送機構420、420上に対向して設けられ、第2移送機構420の延長方向に沿って移送される。
部品移載ユニット300は、サブフレーム102、103におけるX方向の中央部分であって、サブフレーム102、103をY方向に跨ぐように第1搬送ユニット200と第2搬送ユニット400との間に配置される。つまり部品移載ユニット300は、図5中X方向(サブフレーム102、103)の中央部分からZ方向へ延びる一対の支柱301、301と、一対の支柱301、301間にY方向へ延びるY方向レール302(部品移載レール)を備える。Y方向レール302の側面に保持ユニット303が取付けられる。これにより、保持ユニット303は、Y方向レール302に沿って、かつ、第1、第2保持機構210、410よりもZ方向で高い位置(搬送エリアCAの上方の位置)で部品Pの移載動作を行うことができる。Y方向レール302は、保持ユニット303が搬送エリアCAに配置されたトレイの少なくともY方向全域の部品収納位置および部品移送ユニットPTの部品受け渡し位置を含み、部品Pの移載が可能な程度にY方向に延びる長尺部材である。
図6は本実施形態のシステムSの制御を行う制御ユニット500のブロック図である。制御ユニット500は、処理部510と、記憶部520と、インターフェース部530とを備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部510は、記憶部520に記憶されたプログラムを実行する。処理部510は、例えばCPUである。記憶部520は、例えば、RAM、ROM、ハードディスク等である。インターフェース部530は、処理部510と、外部デバイス(ホストコンピュータ540、入力機器(例えば、センサ)550、出力機器(例えば、各駆動機構のアクチュエータ)560)との間に設けられ、例えば、通信インターフェースや、I/Oインターフェース等である。
図7から図12を参照して、移載装置Aを含むシステムS(部品供給システム)の動作について説明する。図7のST1に示す状態は、部品Pを収納したトレイTを複数積み重ねた段積トレイ(トレイ群)T1を搭載した搬送装置Cが供給ユニットA1と接続した状態を示している。また、本実施形態の段積トレイT1においては、最上段のトレイTを第一トレイTUとし、第一トレイTUの下側のトレイTを第二トレイTLとし、段積トレイT1の最下段のトレイTを最終トレイTFとして説明を行う。搬送装置Cの搭載部C1に構成される移送機構C3を駆動させ、積層トレイ受けユニット130の載置部131,131の間に進入させることで、段積トレイT1が載置部131上に載置される。したがって、搬送装置Cから供給ユニットA1のトレイ供給待機位置SAへ段積トレイT1が、供給される(図中右方向の矢印D1で示す方向)。
Claims (13)
- 複数の部品を所定の間隔で収納するトレイが搬送される搬送エリアと部品搬入出位置との間で前記部品を移載する移載装置であって、
前記搬送エリアに設けられ、前記トレイを搬送方向に沿って搬送する第一搬送ユニットと、
前記搬送エリアに設けられ、前記トレイを前記搬送方向に沿って搬送する第二搬送ユニットと、
前記第一搬送ユニット又は前記第二搬送ユニットにて保持された前記トレイと前記部品搬入出位置とで前記部品を移載する移載ユニットと、
前記第一搬送ユニット、前記第二搬送ユニット、及び前記移載ユニットの制御を行う制御ユニットと、を備え、
前記搬送エリアは、二つの前記トレイを搬送方向に並べて移動可能な移動範囲を有し、
前記制御ユニットは、
前記移載ユニットの下方で前記第一搬送ユニットによって停止保持される一方の前記トレイと、前記部品搬入出位置との間で前記部品の移載を前記移載ユニットに行わせる移載動作の制御と、
前記移載ユニットの前記移載動作中に、前記第二搬送ユニットに前記一方のトレイを保持させる保持動作と、前記第一搬送ユニットに該トレイの保持を解除させる解除動作と、を行わせる前記トレイの持ち替え動作の制御と、を行うことを特徴とする移載装置。 - 複数の部品を所定の間隔で収納するトレイが搬送される搬送エリアと部品搬入出位置との間で前記部品を移載する移載装置であって、
前記搬送エリアに設けられ、前記トレイを搬送方向に沿って搬送する第一搬送ユニットと、
前記搬送エリアに設けられ、前記トレイを前記搬送方向に沿って搬送する第二搬送ユニットと、
前記第一搬送ユニット又は前記第二搬送ユニットにて保持された前記トレイと前記部品搬入出位置とで前記部品を移載する移載ユニットと、
前記第一搬送ユニット、前記第二搬送ユニット、及び前記移載ユニットの制御を行う制御ユニットと、を備え、
前記搬送エリアは、二つの前記トレイを搬送方向に並べて移動可能な移動範囲を有し、
前記制御ユニットは、
前記移載ユニットの下方で前記第二搬送ユニットによって停止保持される他方の前記トレイと、前記部品搬入出位置との間で前記部品の移載を前記移載ユニットに行わせる移載動作の制御と、
前記第二搬送ユニットにより保持される前記他方のトレイとは別の前記トレイを、前記第一搬送ユニットに保持させ、該別のトレイを前記他方のトレイと並べて配置準備する準備動作の制御と、
前記移載ユニットの前記移載動作中に前記第一搬送ユニット及び前記第二搬送ユニットを動作させ、前記他方のトレイと前記別のトレイとを同時に移動させる同時移動の制御と、
を行うことを特徴とする移載装置。 - 前記制御ユニットは、前記第一搬送ユニットに、前記搬送方向の上流側である前記トレイの一方側を保持させて前記第二搬送ユニットへ搬送させ、前記第二搬送ユニットに、前記搬送方向の下流側である前記トレイの他方側を保持させて、前記第一搬送ユニットから前記第二搬送ユニットに前記トレイを受け渡す、受け渡し制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の移載装置。
- 前記移動範囲は、
前記第一搬送ユニットが前記トレイを受け取る供給位置と、
前記第二搬送ユニットの前記トレイを回収する回収位置と、
前記第一搬送ユニットと前記第二搬送ユニットとの間で前記トレイの受渡が行われる位置と、
を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の移載装置。 - 前記移動範囲は、第一搬送経路と第二搬送経路とを含み、
前記第一搬送ユニットは、前記第一搬送経路に設けられ、前記トレイの一方側を保持する第一保持機構と、該第一保持機構を移送する第一移送機構と、を備え、
前記第二搬送ユニットは、前記第一搬送経路と連続した前記第二搬送経路に設けられ、前記トレイの他方側を保持する第二保持機構と、該第二保持機構を移送する第二移送機構と、を備えることを特徴とする請求項2に記載の移載装置。 - 前記制御ユニットは、
前記第一搬送ユニットおよび前記第二搬送ユニットに前記トレイの部品収納間隔に応じて移動および停止の動作を交互に繰り返す間欠制御を行わせることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の移載装置。 - 前記搬送エリアに配置され、前記トレイを下方から支持するトレイ支持ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の移載装置。
- 前記第一搬送ユニットが前記トレイを受け取る供給位置へ前記トレイを供給する供給ユニットと、
前記第二搬送ユニットの前記トレイを回収する回収位置で前記トレイを受け取り回収する回収ユニットと、を更に備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の移載装置。 - 前記供給ユニットは、前記供給位置の下方に設けられた準備位置と、前記供給位置との間で前記トレイを昇降移動可能な供給昇降機構を備え、
前記回収ユニットは、前記回収位置の下方に設けられた排出位置と、前記回収位置との間で前記トレイを昇降移動可能な回収昇降機構を備える
ことを特徴とする請求項8に記載の移載装置。 - 前記供給ユニットは、
前記トレイを載置する載置部と、
該載置部を備える移動体と、
該移動体を前記準備位置と、前記準備位置と離間して設けられた供給待機位置と、の間で移動させる供給移動機構を備え、
前記回収ユニットは、
前記トレイを載置する載置部と、
該載置部を備える移動体と
該移動体を前記排出位置と、前記排出位置と離間して設けられた排出待機位置と、の間で移動させる排出移動機構と、
を備える、ことを特徴とする請求項9に記載の移載装置。 - 複数の部品を所定の間隔で収納するトレイが搬送される搬送エリアと部品搬入出位置との間で部品を移載する移載装置の移載方法であって、
前記搬送エリアにおいて、前記トレイを搬送方向に沿って搬送面上で第一搬送ユニットに搬送させる第一搬送工程と、
前記搬送エリアにおいて、前記第一搬送工程により搬送された前記トレイを前記搬送方向に沿って前記搬送面上で第二搬送ユニットに搬送させる第二搬送工程と、
前記第一搬送工程又は前記第二搬送工程において保持された前記トレイと前記部品搬入出位置との間で、前記移載装置により前記部品を移載させる移載工程と、
前記第一搬送工程と前記第二搬送工程との間に行われる受け渡し工程と、を備え、
前記受け渡し工程では、
前記第一搬送ユニットに、前記搬送方向の上流側である前記トレイの一方側を保持させて前記第二搬送ユニット側へ搬送させ、前記第二搬送ユニットに、前記搬送方向の下流側である前記トレイの他方側を保持させて、前記第一搬送ユニットから前記第二搬送ユニットに前記トレイを受け渡し、
前記第一搬送工程は、前記トレイを保持する第一保持工程と、前記トレイの保持を解除する第一保持解除工程と、を含み、
前記第二搬送工程は、前記トレイを保持する第二保持工程と、前記トレイの保持を解除する第二保持解除工程と、を含み、
前記受け渡し工程は、前記部品の移載中に、前記第一保持解除工程および前記第二保持工程を行うか、または第二保持解除工程および前記第一保持工程を行うことを特徴とする移載方法。 - 前記第一搬送工程および前記第二搬送工程は、前記トレイの部品収納間隔に応じて移動および停止の動作を交互に繰り返す間欠動作工程をそれぞれ含むことを特徴とする請求項11に記載の移載方法。
- 前記移載方法は、
前記搬送エリアに前記トレイを供給する供給工程と、前記搬送エリアから前記トレイを回収する回収工程と、を更に含み、
前記部品の移載中に、前記供給工程または前記回収工程のいずれか一方を行うことを特徴とする請求項11または12に記載の移載方法。
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