KR0118110B1 - 자동조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동조립장치에 관한 것으로서, 부품을 트레이 위에 배열하여 공급하고, 복수의 핸드를 가진 조립로보트를 사용하여 복수의 조립동작을 행하도록 한 장치에 있어서, 한 종류의 부품을 배열한 트레이에 대하여 이 트레이를 복수 종류 공급하는 자동공급수단(11, 15)과, 공급된 상기 복수 종류의 트레이를 상기 로보트의 취출가능범위에 일시 보류하여 두는 복수의 스톡스테이션(19)과, 상기 스톡스테이션으로부터 취출된 트레이를 재치하는 부품취출스테이션(20)과, 워크에 상기 트레이에 의해 공급되는 부품을 장착하는 조립스테이션(22)을 구비하고, 부품취출스테이션내의 복수 종류의 트레이(18)로부터 로보트의 핸드(31)에 의해 특정의 종류의 부품을 취출하고, 취출된 부품을 조립스테이션(22)에 있어서 조립하도록 함으로써, 1대의 로보트가 조립하는 부품수를 증가시켜서 1라인의 로보트의 수를 적게 하여, 소량 생산에서도 채산이 맞는 자동조립을 행하는 것이 가능하게 된다.

Description

자동조립장치

제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 자동조립장치의 구성을 도시한 외관사시도.

제2도는 그 평면도.

제3도는 조립로보트의 외관사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 조립용 로보트11: 트레이반송용 컨베이어

14: 푸셔암15: 구동장치

18: 트레이19: 스톡스테이션

20: 부품취출스테이션22: 조립스테이션

31: 처크용 핸드

본 발명은 자동조립장치에 관한 것이며, 특히 부품을 트레이 위에 배열하여 공급하고, 복수의 핸드를 가진 조립로보트를 사용하여 조립스테이션에서 복수의 조립동작을 행하도록 한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 부품을 배열한 트레이를 자동공급수단에 의해 공급하고, 공급된 트레이를 스톡스테이션에 스톡해 두고, 로보트에 의해 이 스톡스테이션으로부터 소정의 트레이를 취출하는 동시에 부품취출스테이션에 재치하고, 이 스테이션내의 트레이로부터 로보트의 핸드에 의해 부품을 취출하고, 취출된 부품을 사용하여 자동조립을 행하도록 한 것이며, 특히 1대의 로보트에 의해 복수의 부품의 조립을 행하도록 한 것으로, 소량 생산에서도 효율 양호하게 자동조립을 행할 수 있도록 한 것이다.

종래부터 테이프레코더나 VTR의 메카데크를 조립하는 경우에, 로보트를 사용하여 자동조립을 행하는 시도가 이루어지고 있다. 이와 같은 자동조립을 행하는 경우에는, 생산라인에 따라서 순차 조립동작을 행하는 로보트를 배치하고, 이들 로보트에 의해 순차 조립동작을 행하도록 하면 된다. 이로써, 테이프레코더나 VTR의 메카데크를 거의 무인(無人)으로 조립하는 것이 가능하게 된다.

그런데, 이와 같은 자동조립라인을 사용하여 매우 부품 개수가 많은 것을 조립하는 경우에는, 1라인에 다수의 로보트를 배치할 필요가 있고, 이로써 1라인의 코스트가 매우 높아진다. 따라서 1로트의 생산수량이 적은 것을 생산하려고 하면, 도리어 코스트가 높아져서 채산이 맞지 않게 된다.

이와 같은 문제를 해소하기 위해서는, 1대의 로보트가 조립하는 부품수를 많게 하면 된다. 그런데, 부품을 공급하기 위한 볼피더나 매거진 등의 부품공급 시스템은 부품에 대하여 제약이 많은 결점이 있어서, 부품을 공급할 수 없게 될 가능성이 있다. 이에 대하여 부품을 정렬한 트레이에 의해 공급하면, 대부분의 부품에 적용가능하여, 범용성을 확보하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 트레이의 스토커는 고가인데다가 비교적 큰 스페이스를 필요로 하고, 그러므로 1대의 로보트의 동작 범위에 다수의 스토커를 수납하는 것은 곤란하다. 또, 트레이스토커에 대하여 고려한 경우에 있어서도, 트레이스토커에의 트레이의 공급에 문제가 있고, 부품을 정렬하는 코스트가 드는 결점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 극복하고, 1대의 로보트에 의해 복수의 부품의 조립을 행함으로써, 1라인의 로보트의 수를 적게하여 소량 생산에 적용가능한 자동조립장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명의 자동조립장치는 부품을 트레이 위에 배열하여 공급하고, 복수의 핸드를 가진 조립로보트를 사용하여 복수의 조립동작을 행하도록 한 장치에 있어서, 한 종류의 부품을 배열한 트레이에 대하여, 이 트레이를 복수 종류 공급하는 자동공급수단과, 공급된 상기 복수 종류의 트레이를 상기 로보트의 취출가능범위에 일시 보류하여 두는 복수의 스톡스테이션과, 상기 스톡스테이션으로부터 취출된 트레이를 재치하는 부품취출스테이션과, 워크에 상기 트레이에 의해 공급되는 부품을 장착하는 조립스테이션을 구비하고, 부품취출스테이션내의 복수 종류의 트레이로부터 로보트의 핸드에 의해 특정의 종류의 부품을 취출하고, 취출된 부품을 조립스테이션에 있어서 조립하도록 한 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면, 복수의 핸드를 가진 로보트를 사용하여, 각각의 부품을 대응하는 트레이로부터 취출하여 조립하는 것이 가능하게 되고, 1대의 로보트에 의해 조립하는 부품수를 증가시켜서 전체의 로보트의 수를 적게하여, 소량 생산에서도 채산이 맞는 자동조립을 행하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 본 발명을 도시한 일실시예에 따라서 설명한다. 제1도 및 제2도는 본 발명의 일실시예에 관한 자동조립장치를 도시한 것이며, 이 자동조립장치는 조립용 로보트(10)를 구비하는 동시에, 로보트(10)의 양쪽에는 서로 평행으로 한 쌍의 컨베이어(11),(12)가 설치되어 있다. 제1의 컨베이어(11)가 트레이반송용 컨베이어를 구성하고 있으며, 제2의 컨베이어(12)가 팔레트반송용 컨베이어를 구성하고 있다. 그리고, 트레이반송용 컨베이어(11)의 아래쪽의 소정의 위치에는 트레이검출장치(13)가 설치되는 동시에, 트레이(18)의 취출위치에는 푸셔암(14)이 배설되어 있다. 이 암(14)은 구동장치(15)에 의해 구동되도록 되어 있고, 구동장치(15)가 로드(16)에 따라서 이동하면, 트레이(18)가 취출되도록 되어 있다. 상기 트레이반송용 컨베이어(11)와 상기 구동장치(15)는 트레이를 공급하는 자동공급수단을 구성한다.

상기 푸셔암(14)에 의해 트레이반송용 컨베이어(11)로부터 취출되는 트레이(18)를 재치하는 위치가 스톡스테이션(19)을 구성하고 있으며, 이 위치에 예를 들면 6매의 트레이(18)을 대기시키도록 되어 있다. 이에 대하여 팔레트반송용 컨베이어(12)의 앞면에는, 6개의 부품취출스테이션(20)이 설치되어 있고, 스톡스테이션(19)으로부터 이동된 트레이(18)를 이 스테이션(20)에 재치하도록 되어 있다. 또한, 각 부품취출스테이션(20)에는 각각 트레이 위치결정용 블록(21)이 배설되어 있다. 또, 상기 팔레트반송용 컨베이어(12)위로서 로보트(10)의 정면의 위치에는 조립스테이션(22)이 설치되어 있고, 이 조립스테이션(22)위에는 팔레트(23)가 공급되도록 되어 있다.

다음에, 조립로보트에 대하여 설명하면, 제1도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 로보트(10)는 한쌍의 암(26),(27)을 구비하는 동시에, 선단측의 암(27)의 선단부에는 터릿(turret)헤드(28)가 부착되어 있다. 이 터릿헤드(28)는 선회가능하게 구성되어 있고, 기어(29),(30)에 의해 선회운동을 행하도록 되어 있다. 그리고, 이로써, 터릿헤드(28)에 설치되어 있는 복수의 처크용 핸드(31)의 교환을 행하도록 되어 있으며, 이로써 복수의 부품의 처킹을 가능하게 하고 있다.

이상과 같은 구성에 있어서, 그 위에 부품을 정렬한 트레이(18)는 트레이반송용 컨베이어(11)에 의해 공급되도록 되어 있다. 또한, 컨베이어(11)의 로보트(10)의 반대측에는 부품배열장치(34)가 설치되어 있고, 이 장치(34)에 의해 컨베이어(11)로부터 일단 트레이(18)가 취출되는 동시에, 이 장치(34)에 의해 부품을 트레이(18)위에 배열하고, 다시 컨베이어(11)에 되돌리도록 되어 있다. 그리고, 소정의 부품을 배열한 트레이(18)가 컨베이어(11)에 의해 이송되면서 검출장치(13)위를 통과할 때에 검출동작이 행해지고, 리프터(17)에 의해 상승되도록 되어 있다.

소정의 높이까지 리프터(17)에 의해 상승된 트레이(18)는 이어서 푸셔암(14)에 의해 밀려서 스톡스테이션(19)에 스톡되도록 되어있다. 푸셔암(14)은 구동장치(15)와 연결되어 있고, 이 구동장치(15)가 로드(16)에 따라서 이동함으로써, 상승된 트레이(18)는 제2도에 있어서 아래쪽으로 이동되고, 스톡스테이션(19)에 스톡되게 된다. 그리고, 스톡스테이션(19)은 최대 6매의 트레이(18)를 스톡하게 된다. 또한, 스톡스테이션(19)내의 트레이(18)는 쇄선(35)으로 나타낸 로보트(10)의 작동범위내에 있으므로, 이 스톡스테이션(19)내의 트레이(18)가 로보트(10)에 의해 취출되도록 되어 있다. 그리고, 로보트(10)는 스톡스테이션(19)내에 있는 트레이(18) 위의 부품의 종류를 미리 기억하고 있으므로, 필요한 트레이(18)를 스톡스테이션(19)으로부터 취출하여, 부품취출스테이션(20)에 이동시키도록 되어 있다.

이에 대하여, 팔레트 반송용 컨베이어(12)에 의해 팔레트(23)가 공급되도록 되어 있고, 이 팔레트(23)가 조립스테이션(22)까지 이동하면, 이 위치에 있어서 팔레트(23)위에서 조립동작이 행하여 진다. 즉, 로보트(10)는 그 터릿헤드(28)에 부착되어 있는 소정의 처크용 핸드(31)에 의해 부품취출스테이션(20)내의 소정의 트레이(18)로부터 부품을 취출하는 동시에, 이 부품을 조립스테이션(22)위에 있어서 조립하도록 되어 있다.그리고, 터릿헤드(28)의 선회에 의해 처크용 핸드(31)를 교환함으로써, 1대의 로보트(10)가 최대 6종류의 부품을 하나의 조립스테이션(22)에서 조립하도록 되어 있다. 조립을 끝낸 팔레트(23)는 컨베이어(12)에 의해 다음의 로보트(10)의 앞으로 이송된다. 또, 부품이 없어진 트레이(18)는 부품취출스테이션(20)으로부터 컨베이어(11)위에 로보트(10)에 의해 이동되도록 되어 있다.

이와 같은 자동조립장치에 의하면, 1대의 로보트(10)에 의해 6종류의 부품의 조립을 행하는 것이 가능하게 되므로, 1라인의 로보트(10)의 수를 적게 하는 것이 가능하게 되고, 이로써 1라인의 코스트의 저감을 도모하는 것이 가능하게 된다. 따라서 1로트당의 생산수량이 적은 물품에 대해서도, 로보트(10)에 의한 자동화를 달성하는 것이 가능하게 되어, 소중량(小중中量) 생산에 적용가능하여 채산이 맞는 자동조립장치를 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 1라인이 20스테이션, 즉 20대의 로보트(10)를 구비하는 라인을 만들었다고 해도, 각 스테이션의 구성은 처크용 핸드(31)와 트레이(18)가 상이할 뿐이고, 공정의 순번의 변경이나 조립대상품의 변경 등이 기본적으로는 트레이(18)의 교체 및 핸드(31)의 교환만에 의해 간단히 실현할 수 있다. 따라서, 유연성이 높은 생산시스템으로 된다. 또, 각 조립스테이션 자체가 매우 간결한 구성으로 되어 있고, 트레이 스토커 등을 사용하지 않으므로, 고장이 적어서 메인테넌스가 용이하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 스톡스테이션으로부터 취출스테이션에 로보트에 의해 이동된 트레이내의 부품을 조립로보트가 취출하는 동시에, 조립스테이션에 있어서 취출된 부품의 조립을 로보트가 행하도록 한 것이며, 1대의 로보트가 복수의 부품의 조립을 행하도록 한 것이다. 따라서, 이와 같은 구성에 의하면, 1대의 로보트가 조립하는 부품수가 증가함으로써 1라인의 로보트수를 적게 하는 것이 가능하게 되고, 라인의 코스트를 저감하여 소량 생산에서도 채산이 맞는 자동조립장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 부품을 트레이 위에 배열하여 공급하고, 복수의 핸드를 가진 조립로보트를 사용하여 복수의 조립동작을 행하도록 한 장치에 있어서, 한 종류의 부품을 배열한 트레이에 대하여, 이 트레이를 복수 종류 공급하는 자동공급수단(11, 15)과, 공급된 상기 복수 종류의 트레이를 상기 로보트의 취출가능범위에 일시 보류하여 두는 복수의 스톡스테이션(19)과, 상기 스톡스테이션으로부터 취출된 트레이를 재치하는 부품취출스테이션(20)과, 워크에 상기 트레이에 의해 공급되는 부품을 장착하는 조립스테이션(22)을 구비하고, 부품취출스테이션내의 복수 종류의 트레이(18)로부터 로보트의 핸드(31)에 의해 특정의 종류의 부품을 취출하고, 취출된 부품을 조립스테이션(22)에 있어서 조립하도록 한 것을 특징으로 하는 자동조립장치.

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