KR100197775B1

KR100197775B1 - 부품공급장치

Info

Publication number: KR100197775B1
Application number: KR1019910005612A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 다께마사; 쇼이찌 하야시; 쯔요시 이노우에; 히데오 다나아미
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1999-06-15
Also published as: US5348441A; EP0452159A3; KR910018288A; DE69103066T2; JPH03297733A; EP0452159B1; JP2850474B2; DE69103066D1; EP0452159A2

Abstract

제1공급 스테이션과 제2인출 스테이션 및 그 사이에 트레이를 이동하는 수단과 트레이를 꺼내는 인출 수단과 배출하는 배출 스테이션과 빈 트레이를 차례로 적층하는 적층 스테이션과 트레이를 반송하는 배출 반송 수단으로 이루어진 부품 공급 장치에 의해 로봇 조립시 필요한 위치의 정밀도가 확립된다.

Description

부품 공급 장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관계하는 부품 공급 장치의 전체의 구조를 도시하는 정면도.

제2도는 제1도의 평면도.

제3도는 제1도의 측면도.

제4도는 트레이 공급 유니트의 평면도.

제5도는 제4도의 정면도.

제6도는 제4도의 측면도.

제7도는 엘리베이터의 평면도.

제8도는 제7도의 정면도.

제9도는 제7도의 측면도.

제10도는 척 유니트의 평면도.

제11도는 제10도의 정면도.

제12도는 제10도의 측면도.

제13도는 트레이 배출 유니트의 평면도.

제14도는 제13도의 정면도.

제15도는 제13도의 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 트레이 11 : 트레이 공급 유니트

12 : 엘리베이터 13 : 척 유니트

14 : 반송용 콘베이어 15 : 배출 유니트

20 : 에어 실린더 24 : 후크

29 : 에어 실린더 31 : 승강 프레임

32 : 부착 브래킷 35 : 회전판

36 : 하측 누름부

[산업상의 이용분야]

본 발명은 부품 공급 장치에 관한 것이며 특히 부품을 트레이상에 올려놓음과 더불어 이 트레이를 소정의 위치로 공급하도록 한 장치에 관한 것으로서 로보트로 이루어진 자동 조립 시스템과 조합하여 사용하기 적합한 부품 공급 장치에 관한 것이다.

[발명의 개요]

로보트를 사용한 자동 조립 시스템의 부품 공급 장치에 있어서, 특히 조립부품을 물체 이송용 발포 트레이에 의해서 채곡채곡 쌓은 상태로 공급토록 하고, 빈 트레이를 배출한 후에 최상단의 트레이를 꺼내어서 조립 위치로 자동 공급토록 한 것으로서 로보트 조립에서 필요한 위치의 반복 정밀도를 확립토록한 스페이스의 절약으로 낮은 가격의 부품 공급 장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

조립 로보트의 자동기를 사용하여 조립을 수행하는 경우엔 조립에 제공되는 부품을 소정의 위치에 미리 공급해 둘 필요가 있다. 그래서 예컨대 일본 특개소 제63-306108호 공보에 개시되어 있는 것같은 부품 공급 장치가 사용되고 있었다. 상기 장치는 부품을 수납하기 위한 트레이를 구비하며 이 트레이에 미리 부품을 수납함과 더불어 부품을 수납한 트레이를 소정의 위치로 공급토록 하고 있었다. 로보트는 소정의 위치로 공급된 트레이에서 부품을 1개씩 꺼내 자동 조립을 행하도록 하고 있다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

종래의 이같은 부품 공급 장치의 결점은 부품을 수납한 트레이를 서로 소정 거리 이간한 상태에서 트레이 박스내에 수납하도록 되어 있으며, 이 때문에 공간을 많이 필요로 한다. 따라서 부품 공급 장치가 대형으로 되며, 공간요소가 열회되는 문제가 있었다.

본 발명은 이같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 스페이스를 유효하게 이용하므로서 소형으로 구성되게 한 부품 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

본 발명은 부품을 트레이상에 올려놓음과 더불어 상기 트레이를 소정의 위치로 공급토록한 장치에 있어서, 복수의 트레이를 채곡채곡 쌓은 상태로 공급하는 수단과 적층된 복수의 트레이내의 최상단에 위치하는 트레이의 인출 수단을 각각 구비하고 상기 인출 수단에 의해서 꺼내진 최상단의 트레이의 소정의 위치로 공급토록 한 것이다.

[작용]

따라서, 부품이 놓여진 트레이가 서로 적층된 상태로 공급됨과 더불어 최상단에 위치하는 트레이가 인출 수단에 의해서 꺼내어지며 소정의 위치로 공급되게 된다.

[실시예]

제1도 내지 제3도는 본 발명의 제1실시예에 관계하는 부품 공급 장치의 전체의 구성을 도시하는 것이며 이 부품 공급 장치는 트레이(10)를 복수단으로 적층한 상태로 공급하는 트레이 공급 유니트(11)를 구비하고 있다. 그리고 적층된 최상단의 트레이(10)를 분리해서 위쪽으로 이동하기 위한 엘리베이터(12)가 트레이 공급 유니트(11)의 상부에 설치되어 있다.

또, 빈 트레이(10)를 반송용 콘베이어(14)에서 꺼냄과 더불어 엘리베이터(12)에 의해서 꺼내어진 최상단의 트레이(10)를 반송용 콘베이어(14)에 공급하기 위한 척 유니트(13)가 엘리베이터(12)의 위쪽에 설치되어 있다. 그리고 척 유니트(13)의 측부에는 빈 트레이(10)를 반송하기 위한 배출 유니트(15)가 설치되어 있다. 또한, 배출 유니트(15)도 트레이(10)를 적층한 상태로 배출토록 하고 있다.

다음에 트레이 공급 유니트(11)의 구조를 제4도 내지 제6도에 의해서 설명한다. 트레이 공급 유니트(11)는 그 바닥에 베이스(18)을 구비함과 더불어 베이스(18)상에는 좌우 1쌍의 안내용 레일(19)이 설치되어 있다. 또, 양측 레일(19)의 중간에는 에어 실린더(20)가 설치되어 있다. 에어 실린더(20)의, 가동자(21)에는 부착판(22)이 부착되어 있다. 그리고 부착판(22)의 선단부에는 각각 핀(23)을 거쳐서 1쌍의 후크(24)는 회전 가능하게 부착되어 있다. 즉, 이 후크(24)가 트레이(10)를 밀어넣는 방향으로 이동할때에는 트레이(10)와 결합됨과 동시에 역방향의 이동의 경우에는 트레이(10)와의 결합이 해제되게 되어 있다. 또, 밀려넣어진 트레이(10)의 위치를 규제하기 위한 1쌍의 스토퍼(25)가 제4도에 있어서 우측에 설치되어 있다.

이어서, 트레이 공급 유니트(11)에 의해서 적층된 상태로 공급된 복수단의 트레이(10)안의 최상단의 트레이(10)를 분리해서 공급하기 위한 엘리베이터(12)에 대해서 제7도 내지 제9도에 의해서 설명한다. 상기 엘리베이터(12)는 세로 방향으로 연장하는 프레임(28)을 구비하고 있으며 이 프레임(28)에 의해서 에어 실린더(29)가 직립한 상태로 유지되어 있다. 에어 실린더(29)는 로드가 없는 형상으로 되어 있으며, 가동자(30)을 활주 가능하게 유지토록 하고 있다. 그리고 상기 가동자(30)에는 승강 프레임(31)이 부착되게 되어 있다. 승강 프레임(31)에는 그 양측에 부착 브래킷(32)이 설치됨과 더불어 이 브래킷(32)상에는 위측 누름부(33)가 고정 부착되어 있다.

또한, 부착 브래킷(32)에는 핀(34)를 거쳐서 회전판(35)이 부착되어 있으며 이 회전판(35)에 하측 누름부(36)가 부착되게 되어 있다. 또 하측 누름부(36)에는 피검출부(37)가 연속 설치됨과 더불어 이 피검출부(37)와 대응하도록 상하에 발광소자(38)와 감지기(39)가 배치되어 있다. 그리고, 상기 상측 누름부(33)와 하측 누름부(36)에 의해서 유지되게 트레이(10)에는 그 하단측의 주위에 돌출부가(40)가 형성되어 있다.

다음에 콘베이어(14)로부터 빈 트레이(10)을 꺼내고 또는 새로운 트레이(10)를 콘베이어(14)에 공급하기 위한 척 유니트(13)에 대해서 제10도 내지 제12도에 의해서 설명한다. 척 유니트(13)는 좌우 1쌍의 척 부재(43)을 구비하고 있다. 또한 척 부재(43)의 하단측에는 받침반(44)이 배치되어 있다. 또, 양측의 척 부재(43)는 블록(45)를 거쳐서 각각 여닫이용 에어 실린더(46)에 연결되어 있다. 또한 척 부재(43)에는 4개의 코너부분에 각각 밀어넣기용 에어 실린더(47)가 설치되어 있다. 또, 이 척 유니트(13)에 새로운 트레이를 공급하기 위한 도입용 에어 실린더(48)가 배출 유니트(15)의 하측에 설치되어 있다(제14도 및 제15도 참조).

또, 척 유니트(13)를 구성하는 척 부재(43)는 제11도에 도시하듯이 수직으로 배치되어 있는 에어 실린더의 로드(50)에 연결되어 있고, 이것에 의해서 제11도 및 제12도에 있어서 화살표로 도시하는 상승 위치(51), 중간 위치(52) 및 하강 위치(53)의 3개의 위치를 취할 수 있게 하고 있다.

다음에 빈 트레이(10)을 배출하기 위한 배출 유니트(15)에 대해서 제13도 내지 제15도에 의해서 설명한다. 배출 유니트(15)는 좌우 1쌍의 레일(56)을 구비함과 더불어 레일(56)간에 인입용 에어 실린더(57)가 배치되어 있다. 그리고, 이 에어 실린더(57)에 의해서 이동되는 인입용 후크(58)가 설치되어 있으며, 핀(59)을 거쳐서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또, 상기 에어 실린더(58) 하측에는 배출용의 에어 실린더(60)가 설치되어 있으며, 이 에어 실린더(60)에 의해서 부착판(61)이 이동되게 되어 있다. 부착판(61)은 핀(62)을 거쳐서 후크(63)를 그 양측에 회전 가능하게 지지토록 하고 있다.

또, 배출 유니트(15)는 그 양측에 승강용 에어 실린더(65)를 구비하고 있으며 이 에어 실린더(65)의 로드에는 브래킷(66)이 핀(67)을 거쳐서 유지판(88)을 지지토록 하고 있다.

다음에 상기와 같은 구성에 관계하는 부품 공급 장치의 동작을 설명한다.

사람의 손 또는 자동 운반차에 의해서 제1도에 도시하듯이 적층된 트레이(10)가 트레이 공급 유니트(11)의 좌단측 부분에 설치된다. 이같은 상태에 있어서 제4도 내지 제6도에 도시하는 트레이 공급 유니트(11)의 에어 실린더(20)가 작동하는 것에 의해서 부착판(22)에 회전 가능하게 지지되어 있는 후크(24)가 트레이(10)를 걸어서 제4도 및 제5도의 우쪽으로 이동한다. 그리고 트레이(10) 우측단의 부분이 스토퍼(25)에 맞닿는 위치에서 이 트레이(10)는 정지한다. 또한, 트레이 공급 유니트(11)에는 예비의 스페이스가 설치되고 있으며 이것에 의해서 제1도에 도시하듯이 엘리베이터(12)의 하측에 배치되는 적층한 상태로 대기시키는 것이 가능해지며 이것으로 부품이 수납되어 있는 다수의 트레이(10)를 저장해두는 것이 가능하게 된다.

엘리베이터(12)의 하측에 저장된 트레이(10)는 제7도 내지 제9도에 도시하는 엘리베이터(12)에 의해서 분리되며 제일 위측의 트레이(10)가 들어올려지게 되어 있다. 에어 실린더(29)에 의해서 가동자(30)를 거쳐서 승강 프레임(31)을 하강시키면 이 프레임(31)의 양측에 설치되어 있는 하측 누름부(36)의 핀(34)을 중심으로 해서 제9도의 쇄선으로 나타낸 바와 같이 회전하며 적층되어 있는 제일 상측의 트레이(10)의 양측에 돌출하는 돌출부(40)를 넘게 되며 이것에 의해서 하측 누름부(36)가 트레이(10)의 돌출부(40)의 하측에 위치하도록 된다.

그리고 회전판(35)과 더불어 하측 누름부(36)가 회전 운동하면 피검출부(37)가 발광 소자(38)로부터 감지기(sensor ; 39)에 이르는 광로를 차단하게 되며, 이것에 의해서 하측 누름부(36)가 최상단의 트레이(10)의 돌출부(40)를 타고 넘은 것을 검출하게 된다. 이같은 검출 동작에 연동해서 에어 실린더(29)가 전환되며 승강 프레임(31)이 상승 동작으로 전환한다. 그러면 승강 프레임(31)에 설치되어 있는 하측 누름부(36)와 상측 누름부(36)에 의해서 트레이(10)의 돌출부(40)를 상하에서 끼워붙인 상태로 최상단의 트레이(10)가 제8도 및 제9도에 도시하듯이 상측으로 이동하게 된다.

이같이 본 실시예에 관계하는 부품 공급 장치는 엘리베이터(12)의 하측에 위치하는 적층의 트레이(10)를 하나씩 분리해서 위쪽으로 이동시키도록 하고 있다. 따라서 엘리베이터(12)의 하측에 적층한 상태로 트레이(10)를 배치하면 좋으며, 이것에 의해서 부품 공급 장치내에 제1도에 도시하듯이 다수의 트레이를 불필요함이 없이 유지해두는 것이 가능해진다. 이것에 의해서 여분의 스페이스가 불필요해지며, 공간효율 우수함과 더불어 소형의 부품 공급 장치로 된다.

척 유니트(13)는 부품이 들어있는 새로운 트레이(10)를 공급하기 전에 비워져 있는 트레이(10)를 배출한다. 즉, 로드(50)를 갖는 에어 실린더에 의해서 척 부재(43)를 하강시키고 제11도 및 제12도의 화살표(53)로 도시하는 위치까지 하강시키고, 이 위치에서 에어 실린더(46)에 의해서 양측의 척 부재(43)를 닫으므로서 콘베이어(14)에 의해서 보내진 빈 트레이(10)를 파지한다. 그리고 이 상태로 로드(50)를 갖는 에어 실린더에 의해서 양측의 척 부재(43)를 위쪽으로 이동시킨다. 그리고 트레이(10)를 제11도 및 제12도에 도시하듯이 화살표(51)로 나타내는 상승 위치로 상승시킨다.

이 상승 위치에서 제13도 내지 제15도에 도시하는 배출 유니트(15)의 인입용 에어 실린더(57)를 작동시키고 인입용 후크(58)에 의해서 트레이(10)를 배출 유니트(15)측에 인입한다. 이 인입 동작은 계속해서 배출용 에어 실린더(60)에 의해서 이동되는 부착판(61)의 후크(63)에 인계된다.

그리고 이같은 빈 트레이(10)의 배출 동작때에 이미 배출 유니트(15)상에 복수단의 트레이(10)가 존재하는 경우엔 최하단의 트레이(10)의 하측에 새로이 배출된 트레이(10)를 송입한다. 이 동작은 승강용 에어 실린더(65)에 의해서 행해진다.

즉, 이미 적층되어 있는 빈 트레이(10)를 들어올리기 위해서 승강용 에어 실린더(65)가 브래킷(66)을 하강시킨다. 그러면 이 브래킷(66)에 핀(67)를 거쳐서 회전 운동 가능하게 지지되어 있는 유지판(68)이 적층되어 있는 트레이(10)의 돌출부(40)를 타고넘도록 회전운동하게 된다. 그리고 최하단 빈 트레이(10)의 돌출부(40)를 타넘으면 이 위치에 있어서 승강용 에어 실린더(65)에 의해서 브래킷(66)을 거쳐서 유지판(68)을 제14도의 쇄선으로 도시하듯이 들어올린다. 그리고 최하단 트레이(10)의 하측에 새로이 트레이(10)를 밀어넣는 스페이스를 형성한다. 이같은 상태에 있어서 인입용 에어 실린더(57)에 의해서 이동되는 후크(58)에 의해서 빈 트레이(10)를 들어올려진 트레이(10)의 하측에 공급한다. 그리고 이 뒤에 에어 실린더(65)를 써서 유지판(68)을 하강시키므로써 배출 유니트(15)상에 빈 트레이를 적층하는 것이 가능해진다.

콘베이어(14)에서 상술과 같이 배출 유니트(15)에 의해서 빈 트레이(10)를 배출하면 제10도내지 제12도에 도시하는 척 유니트(13)를 로드(50)를 갖는 에어 실린더에 의해서 화살표(52)로 도시하는 중간 위치에 이동시킨다. 그리고 엘리베이터(12)에 의해서 위쪽 위치로 이동된 새로운 트레이(10)를 에어 실린더(48)에 의해서 엘리베이터(12)에서 척 유니트(13)의 척 부재(43) 사이에 수평 이동시킨다. 그리고 이 뒤에 로드(50)를 갖는 에어 실린더에 의해서 척 부재(43)를 화살표(53)로 도시하는 위치까지 하강시킨다. 그리고 이 뒤에 밀어넣기용 에어 실린더(47)에 의해서 척 부재(47)에 의해서 유지되어 있는 새로운 트레이(10)를 콘베이어(14)측에 이동하도록 하고 있다. 따라서 콘베이어(14)에 의해서 부품이 들어와 있는 새로운 트레이(10)가 조립 위치로 이동되게 된다.

이같이 본 실시예에 관계하는 부품 공급 장치에 의하면 빈 트레이(10)를 배출 유니트(15)측으로 되돌려짐과 더불어 엘리베이터(12)에 의해서 분리된 최상측의 트레이(10)를 콘베이어(14)에 의해서 조립 단계에 자동 공급토록 하고 있다. 그리고 사용한 빈 트레이(10)는 에어 실린더(65) 및 유지판(68)에 의해서 이미 배출되고 있는 적층되어 있는 트레이(10)를 들어올리며 트레이(10)의 1개분의 스페이스를 만들고 여기에 새로운 빈 트레이(10)를 수령토록 하고 있다. 따라서, 이같은 장치에 의해서 적층된 트레이(10)를 그대로 자동기에 걸고, 또 부품을 꺼낸 빈 트레이(10)를 적층 형태로 배출하는 것이 가능하다.

이같이 본 실시예에 관계하는 부품 공급 장치는 물체 이송용 트레이(10)를 적층하는 상태로 사람의 손 또는 자동 반송차에 의해 상기 장치에 투입하고 엘리베이터(12)에 의해서 적층되어 있는 복수단의 트레이(10)안의 최상단 트레이(10)를 분리해서 자동 조립 시스템에 공급토록 하고 있다. 게다가 사용한 빈 트레이(10)을 투입 형태와 동일한 적층 상태로 배출토록 하고 있다. 따라서 값싼 물체 이송용 트레이(10)를 그대로 자동 조립기에 걸리게 된다. 게다가 적층 상태에서 트레이(10)를 공급함과 더불어 적층 상태에서 빈 트레이(10)를 배출토록 하고 있다. 따라서 카튼등으로 반입된 트레이(10)가 사람의 손에 의해 간단한 단순 작업으로 자동기에 걸리게 되면 빈 트레이(10)의 카튼(carton)으로의 수납도 납입시와 마찬가지인 적층 형태로 행해지므로 사람 손에 의해 포개는 작업 등이 불필요해지며 대폭적인 합리화를 도모할 수 있게 되어 잇다.

이상 본 발명을 도시한 제1실시예에 대해서 말했는데 본 발명은 상기 실시예에 의해서 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 따라 각종의 변경이 가능하다. 예컨대 상기 실시예에 있어서는 척 유니트(13)에 의해서 새로운 트레이(10)를 콘베이어(14)상에 공급하도록 하고 있는데 이같은 구조를 대신해서 척 유니트(13)에 의해서 새로운 트레이(10)를 직접 조립 장소에 공급토록 해도 된다.

이상과 같이 본 발명은 복수의 트레이를 적층한 상태로 공급함과 더불어 적층된 북수의 트레이안의 최상단에 위치하는 트레이를 인출 수단에 의해서 꺼내고 소정의 위치로 공급토록 한 것이다. 따라서 복수의 트레이를 서로 거리를 두어 분리한 상태로 공급할 필요가 없고 이것에 의해서 부품 공급 장치의 스페이스를 유효하게 이용해서 다수의 트레이를 세트해 두기가 가능해지며 점적율이 우수하며 소형의 부품 공급 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

Claims

부품이 놓여진 복수의 트레이를 직접 적층한 상태로 공급하는 제1공급 스테이션과, 상기 적층 상태의 트레이를 1개씩 꺼내는 제2인츨 스테이션과, 상기 제1, 2스테이션 사이에 적층 트레이를 이동하는 수단과, 상기 제2인출 스테이션의 최상부에서 제3반송 스테이션으로 트레이를 꺼내는 인출 수단과 부품이 모두 꺼내어진 빈 트레이를 배출하는 제4배출 스테이션과, 상기 빈 트레이를 차례로 적층하는 제5 빈 트레이 적층 스테이션과 상기 제5 빈 트레이 적층 스테이션에서 적층 상태의 빈 트레이를 반송하는 빈 트레이 배출 반송 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1공급 스테이션에 인접해 1쌍의 적층 상태의 트레이를 대기시키기 위한 다음의 대기 스테이션을 구비하는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제1항에 있어서, 제5 빈 트레이 적층 스테이션은 빈 트레이를 최하단에 삽입하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1, 제2스테이션의 바로 위에 제5스테이션을 설치한 것을 특징으로 하는 부품 공급 장치.