説明

部品供給装置および部品供給方法

【課題】マガジンを入れ替えることなく複数品種の部品を供給可能な部品供給装置を提供する。
【解決手段】複数個の部品が1列に並べられて収容されるマガジンと、マガジンが部品の並び方向に送られる複数個のレーン11A〜11Fと、複数個のレーン11A〜11Fのマガジンを部品の並び方向に送るマガジン送り機構と、複数個のレーン11A〜11Fのマガジンに収容された部品を、複数個のレーン11A〜11Fのそれぞれに設定された一定の取り出しポイントから選択的に取り出す部品取り出し手段と、複数個のレーン11A〜11Fのうちいずれかのレーンから部品取り出し手段が部品を取り出すとそのレーンにある次の部品が取り出しポイントに来るように、マガジン送り機構を制御する制御手段とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品を供給する部品供給装置およびそれを用いた部品供給方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ワーク(部品)を供給する部品供給装置としては、図10に示すように、マトリックスマガジン50に複数のワーク1を2次元的に配列し、マトリックスマガジン50上のワーク1の位置までロボットが縦横上下の3軸方向に移動して取り出すものがある。
【0003】
この従来技術では、段積みされたマトリックスマガジン50を段ばらしする段ばらし部51と、段ばらしされたマトリックスマガジン50を1つずつロボット近傍まで送るマガジン送り部52と、ワーク1が取り出されたマトリックスマガジン50を段積みして排出するマガジン排出部53とを有している。
【0004】
1つのマトリックスマガジン50には、同一品種のワーク1のみ収容されている。すなわち、1つのマガジン2に複数品種の部品が混在しないようにされている。
【0005】
ワーク1の取り出し品番を切り替える際には、それまでワーク1を取り出していたマトリックスマガジン50をマガジン排出部53に排出し、次に取り出す品番のワーク1が収容されたマトリックスマガジン50を新たにロボット近傍まで送るようにしている。
【0006】
なお、段ばらし及び段積みを行う装置は、例えば特許文献1に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2007−76802号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、図10の従来技術によると、品番切り替え時にマトリックスマガジン50を入れ替えるので、マガジン入れ替え時間が発生し、稼働率ロスが発生する。また、品番切り替え時に排出されたマトリックスマガジン50に部品が残っていると、残った部品の取り出しが後回しになってしまうので先入れ先出し管理が困難になる。
【0009】
なお、図10の部品供給装置を部品の品種数と同数個用意して並べれば、マガジンを入れ替えることなく複数品種の部品を供給できるものの、コストが非常に高くなるという問題がある。また、設置スペースが非常に大きくなるという問題もある。
【0010】
パーツフィーダーを部品の品種数と同数個用意すれば、比較的低コストで、マガジンを入れ替えることなく複数品種の部品を供給できるものの、パーツフィーダーに投入可能な部品の形状に限りがあるため汎用性に欠けるという問題がある。また、設置スペースが大きくなるという問題もある。
【0011】
本発明は上記点に鑑みて、マガジンを入れ替えることなく複数品種の部品を供給可能な部品供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、複数個の部品(1)が1列に並べられて収容されるマガジン(2)と、
マガジン(2)が部品(1)の並び方向に送られる複数個のレーン(11A〜11F)と、
複数個のレーン(11A〜11F)のマガジン(2)を部品(1)の並び方向に送るマガジン送り機構(104c)と、
複数個のレーン(11A〜11F)のマガジン(2)に収容された部品(1)を、複数個のレーン(11A〜11F)のそれぞれに設定された一定の取り出しポイント(P)から取り出す部品取り出し手段(12)と、
部品取り出し手段(12)が複数個のレーン(11A〜11F)のうちいずれかのレーンから部品(1)を取り出すとそのレーンにある次の部品(1)が取り出しポイント(P)に来るように、マガジン送り機構(104c)を制御する制御手段(20)とを備えることを特徴とする。
【0013】
これによると、各レーン(11A〜11F)毎に部品(1)を収容したマガジン(2)を送ることができ、任意のレーン(11A〜11F)から部品を順次取り出すことができるので、マガジン(2)を入れ替えることなく複数品種の部品を供給可能な部品供給装置を実現できる。
【0014】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の部品供給装置において、複数個のレーン(11A〜11F)は、マガジン(2)の送り方向が互いに平行になり、取り出しポイント(P)がマガジン(2)の送り方向と直交する方向に直線状に並ぶように配置されていることを特徴とする。
【0015】
これにより、部品取り出し手段(12)による部品(1)の取り出しを容易化できる。
【0016】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の部品供給装置において、個々のレーン(11A〜11F)を構成するユニット(10)を、複数個のレーン(11A〜11F)と同数個備え、
複数個のユニット(10)は、マガジン(2)の送り方向と直交する方向に連結されていることを特徴とする。
【0017】
これによると、ユニット(10)の個数を変更することで、部品の品種数の増減に柔軟に対応することができる。
【0018】
請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の部品供給装置において、複数個のユニット(10)はそれぞれ、
マガジン(2)が段積みされた状態で搬入されるマガジン供給部(103)と、
マガジン供給部(103)に搬入されたマガジン(2)を段ばらしするマガジン段ばらし部(104)と、
マガジン段ばらし部(104)で段ばらしされたマガジン(2)がマガジン送り機構(104c)によって送られるマガジン送り部(105)と、
部品取り出し手段(12)によって部品(1)が取り出されて空になったマガジン(2)を段積みするマガジン段積み部(106)と、
マガジン段積み部(106)で段積みされたマガジン(2)を排出するためのマガジン排出部(107)とを備え、
マガジン供給部(103)、マガジン段ばらし部(104)、マガジン送り部(105)、マガジン段積み部(106)およびマガジン排出部(107)は、マガジン(2)の送り方向と平行な鉛直面に沿って配置されていることを特徴とする。これにより、装置の体格をコンパクト化できる。
【0019】
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の部品供給装置において、マガジン(2)は、部品(1)の並び方向に複数個連結できる構造を有しており、
マガジン段ばらし部(104)で段ばらしされたマガジン(2)は、マガジン送り部(105)に位置するマガジン(2)に連結され、
マガジン送り機構(104c)がマガジン送り部(105)に位置するマガジン(2)を送ることによって、マガジン段ばらし部(104)で段ばらしされたマガジン(2)も一緒に送られるようになっていることを特徴とする。
【0020】
これによると、単一のマガジン送り機構(104c)によって、複数個のマガジン(2)を連続的に送ることができる。
【0021】
請求項6に記載の発明では、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の部品供給装置を用いて複数品種の部品(1)を供給する部品供給方法であって、
マガジン(2)を部品(1)の品種毎に用意し、
各マガジン(2)毎に同一品種の部品(1)を収容し、
レーン(11A〜11F)を、部品(1)の品種数と同数個用意し、
部品(1)の各品種と各レーン(11A〜11F)とが1対1に対応付けられるようにマガジン(2)を各レーン(11A〜11F)に送り、
特定の品種の部品(1)を複数個のレーン(11A〜11F)のうちその品種に対応するレーンの取り出しポイント(P)から部品取り出し手段(12)によって取り出し、
特定のレーンの次の部品(1)が取り出しポイント(P)に来るように、マガジン送り機構(104c)を制御手段(20)によって制御することを特徴とする。
【0022】
これにより、マガジン(2)を入れ替えることなく複数品種の部品を供給することができる。
【0023】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態における部品供給装置の側面図である。
【図2】本発明の一実施形態における部品供給装置の斜視図である。
【図3】マガジンの模式的な斜視図である。
【図4】(a)はマガジンの段積み状態を示す断面図であり、(b)はマガジンに収容された部品をワーク取り出しロボットによって取り出す状態を示す図である。
【図5】マガジン段ばらし部の構成および作動を説明する図である。
【図6】マガジン送り部の構成および作動を説明する図である。
【図7】ワーク取り出しロボットによる取り出しポイントを説明する図である。
【図8】一実施形態における部品供給装置の電気制御部を示すブロック図である。
【図9】図8の制御装置が実行する制御処理のフローチャートである。
【図10】従来技術における部品供給装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態の部品供給装置は、複数品種の部品を生産指示に従って順番に供給するものである。
【0026】
図1は部品供給装置の側面図であり、図2は部品供給装置の斜視図である。部品供給装置は複数個(図2の例では6個)のユニット10を有している。ユニット10の個数は部品の品種数と同数になっており、各ユニット10と部品の各品種とが1対1に対応付けられている。
【0027】
各ユニット10は全体として、鉛直方向に延びる平面状の形状を有しており、各ユニット10同士は水平方向に重ねて配置されている。換言すれば、各ユニット10同士は、鉛直面(より具体的には、マガジン2の送り方向と平行な鉛直面)と直交する方向に連結されている。
【0028】
個々のユニット10はそれぞれ、1つの部品供給レーン(以下、レーンと言う。)を構成する。したがって、部品供給装置の全体で、部品の品種数と同数のレーン11A〜11Fが構成される。
【0029】
各ユニット10は、互いに同様の構成を有しているので、以下ではレーン11Aを構成するユニット10の具体的構成を説明し、他のレーン11B〜11Fを構成するユニット10の具体的構成については説明を省略する。
【0030】
ユニット10は、マガジン入口部101およびマガジン出口部102を有している。マガジン入口部101は、ワーク1が収容されたマガジン2をユニット10の内部に搬入するための入口部である。マガジン出口部102は、ワーク1が取り出されて空になったマガジン2をユニット10の外部に搬出するための出口部である。
【0031】
マガジン2は、スティック状の形状を有しており、ワーク1を1列に収容するようになっている。1つのマガジン2にはワーク1が所定個数(本例では10個)収容される。1つのマガジン2には同一品種のワーク1のみ収容されている。すなわち、1つのマガジン2に複数品種の部品が混在しないようにされている。
【0032】
マガジン入口部101およびマガジン出口部102は、ユニット10のうち水平方向一端側(図1の右方側)の部位に配置されている。マガジン入口部101はユニット10の上方側部位に配置され、マガジン出口部102はユニット10の下方側部位に配置されている。
【0033】
ユニット10の内部において、マガジン2はマガジン入口部101からマガジン出口部102に至るまでにUターンするように移動する。すなわち、マガジン入口部101から搬入されたマガジン2は、ユニット10の上方側部位を水平方向一端側から水平方向他端側へ移動し、水平方向他端側にてUターンしてユニット10の下方側部位を水平方向他端側から水平方向一端側へ移動してマガジン出口部102に至る。
【0034】
ユニット10には、マガジン2の移動経路に沿って、マガジン供給部103、マガジン段ばらし部104、マガジン送り部105、マガジン段積み部106およびマガジン排出部107が設けられている。これらマガジン供給部103、マガジン段ばらし部104、マガジン送り部105、マガジン段積み部106およびマガジン排出部107は鉛直面に沿って配置されている
マガジン入口部101からユニット10の内部に搬入されたマガジン2は、マガジン供給部103、マガジン段ばらし部104、マガジン送り部105、マガジン段積み部106およびマガジン排出部107をこの順番に通過してマガジン出口部102からユニット10の外部に搬出される。
【0035】
マガジン供給部103およびマガジン段ばらし部104はユニット10の上方側部位に配置されている。マガジン段積み部106およびマガジン排出部107はユニット10の下方側部位に配置されている。
【0036】
マガジン供給部103には、マガジン入口部101を通じて段積みマガジン3が搬入される。段積みマガジン3は、同一品種のワーク1が収容されたマガジン2同士を所定個数(本例では15個)、段積みしたものである。すなわち、段積みマガジン3には同一品種のワーク1のみ収容されており、複数品種の部品が混在していない。マガジン供給部103への段積みマガジン3の搬入は作業者によって行われる。
【0037】
マガジン供給部103は、段積みマガジン3をマガジン段ばらし部104に供給するマガジン供給機構103aを有している。本例では、マガジン供給機構103aは、段積みマガジン3を水平方向に押し出すプッシャーで構成されている。
【0038】
マガジン段ばらし部104は、マガジン供給部103から供給された段積みマガジン3を段ばらしする。段ばらしとは、段積みマガジン3から1つのマガジン2を分ける(ばらす)ことを言う。
【0039】
マガジン送り部105は、段ばらしされたマガジン2を1ピッチ(部品配置間隔)ずつ送るマガジン送り機構105aを有している。
【0040】
マガジン送り部105では、マガジン2に収容されたワーク1がワーク取り出しロボット12によって1つずつ取り出される。ワーク取り出しロボット12は、取り出したワーク1を所定の場所(加工や組み付け等を行う場所)に搬送する。
【0041】
ワーク取り出しロボット12は、マガジン2からワーク1を取り出すことができるように上下方向に移動可能になっている。ワーク取り出しロボット12は、全てのユニット10のマガジン送り部105においてマガジン2からワーク1を取り出すことができるように、各ユニット10の連結方向(図1の紙面垂直方向)に移動可能になっている。すなわち、図2の矢印に示すように、ワーク取り出しロボット12は、少なくとも2軸方向に移動可能になっている。
【0042】
マガジン段積み部106は、ワーク1が取り出されて空になったマガジン2を段積みする。マガジン段積み部106は、マガジン受け106a、マガジン受け開閉機構106b、段積みマガジン受け106c、段積みリフタ106dおよびマガジン排出機構106eを有している。
【0043】
マガジン受け106aには、マガジン送り部105からマガジン2が1ピッチずつ送られてくる。マガジン受け106aの最奥部までマガジン2が到達すると、マガジン2の全体がマガジン受け106aに載ることとなる。
【0044】
この状態において、マガジン受け開閉機構106bがマガジン受け106aをマガジン2の幅方向(短手方向)にスライドさせると、マガジン2がマガジン受け106aから段積みマガジン受け106cに受け渡されて(落下して)段積みされる。段積みマガジン受け106cは、段積みリフタ106dによって昇降するようになっている。
【0045】
図示を省略しているが、本例では、段積みリフタ106dとして、ジップチェーンとサーボモータとを有するジップチェーンリフタが用いられている。
【0046】
マガジン排出機構106eは、段積みマガジン3をマガジン排出部107に排出する。本例では、マガジン排出機構106eは、段積みマガジン3を水平方向に押し出すプッシャーで構成されている。
【0047】
本例では、1組の段積みリフタ106dおよびマガジン排出機構106eが複数個のユニット10で共用されるようになっている。すなわち、1組の段積みリフタ106dおよびマガジン排出機構106eを移動機構106fによって各ユニット10の連結方向に移動させて作動対象のユニット10の位置で停止させることができるようになっている。
【0048】
マガジン排出部107は、マガジン段積み部106から排出された段積みマガジン3が滑り降りるシューターで構成されている。マガジン排出部107の段積みマガジン3はマガジン出口部102からユニット10の外部に搬出される。マガジン出口部102からの段積みマガジン3の搬出は作業者によって行われる。
【0049】
次に、マガジン2の具体的形状を説明する。図3はマガジン2の模式的な斜視図である。図4(a)はマガジン2の段積み状態を示す断面図であり、図4(b)はマガジン2に収容されたワーク1をワーク取り出しロボット12によって取り出す状態を示す断面図である。
【0050】
マガジン2は、上面が開口した箱形状を有しており、ワーク取り出しロボット12のチャック12aを上方側から入れることができるようになっている。マガジン2の上面部および下面部には、マガジン2同士を段積みできるようにするための段差が形成されている。
【0051】
マガジン2の上端部には鍔部2aが全周にわたって形成されている。この鍔部2aは、マガジン段ばらし部104によって段積みマガジン3を段ばらしする際に用いられる。
【0052】
マガジン2の下面部には、複数の溝2bが、ワーク1の配置間隔(ピッチ)と同間隔で形成されている。この溝2bは、マガジン送り部105のマガジン送り機構105aによってマガジン2を1ピッチずつに送る際に用いられる。
【0053】
図示を省略しているが、マガジン2は、長手方向(ワーク1の並び方向)に複数個連結できる構造を有している。具体的には、マガジン2の端部同士が係合することで直列的に連結できるようになっている。これにより、1つのマガジン2をマガジン送り機構105aによって送ることで、連結された他のマガジン2も一緒に送ることができる。すなわち、1つのマガジン送り機構105aによって、複数個のマガジン2を連続的に送ることができる。
【0054】
マガジン段ばらし部104の構成および作動を図5に基づいて説明する。マガジン段ばらし部104は、一対のマガジン受け104a、各マガジン受け104aを付勢するバネ104b、および段積みマガジン3を昇降させるリフタ104cを有している。
【0055】
一対のマガジン受け104aは、互いに近接・離間する方向に揺動可能に支持されている。一対のマガジン受け104aは、段積みマガジン3のうち最下位置にあるマガジン2の鍔部2aを受けることができるようになっている。
【0056】
バネ104bは、マガジン受け104a同士が互いに近づく方向に各マガジン受け104aを付勢する。リフタ104cは、段積みマガジン3のうち最下位置にあるマガジン2の鍔部2aを受けることができるようになっている。
【0057】
図5(a)は、リフタ104cが下降している状態を示している。この状態では、一対のマガジン受け106aが互いに近接する方向にバネ104bによって付勢されるので、一対のマガジン受け106aが段積みマガジン3を受けることができる。
【0058】
この状態から図5(b)に示すようにリフタ104cが上昇すると、リフタ104cがバネ104bの付勢力に抗してマガジン受け106aを押し開く。これにより、段積みマガジン3がマガジン受け106aからリフタ104cに受け渡される。
【0059】
この状態からリフタ104cが下降すると、図5(c)に示すように最下位置にあるマガジン2がマガジン受け106aよりも下降するまではマガジン受け106aがリフタ104cによって押し開かれる。図5(d)に示すように、更にリフタ104cが下降して最下位置にあるマガジン2がマガジン受け106aよりも下降すると、マガジン受け106aがバネ104bによって付勢される。
【0060】
これにより、最下位置にあるマガジン2のみがリフタ104cとともに下降し、残余のマガジン2がリフタ104cからマガジン受け106aに受け渡される。このようにして、段積みマガジン3から1つのマガジン2が分けられる(ばらされる)。すなわち段ばらしが完了する。
【0061】
マガジン送り部105の構成および作動を図6に基づいて説明する。図6(a)に示すように、マガジン送り部105のマガジン送り機構105aは、段ばらしされたマガジン2をワーク1の配置間隔(1ピッチ)ずつ水平方向に送るものであり、揺動アーム105b、揺動シリンダ105cおよび送りシリンダ105dを有している。
【0062】
揺動アーム105bは、楕円形状を有し、マガジン2の長手方向に延びる偏心軸を中心に偏心揺動する。揺動シリンダ105cは、揺動アームの偏心軸を揺動駆動する。送りシリンダ105dは、揺動アーム105bをマガジン2の長手方向と平行に1ピッチ分往復駆動する。
【0063】
揺動アーム105bは、図6(b)に示す送り位置と、図6(c)に示す戻し位置との間で揺動する。マガジン2を1ピッチ送る際には、揺動シリンダ105cによって揺動アーム105bを送り位置に操作する。送り位置では、揺動アーム105bの長軸が鉛直方向を向く。これにより、揺動アーム105bが、マガジン2の下面部に形成された溝2bに係合する。この状態で送りシリンダ105dをマガジン2の送り方向に伸長させることによってマガジン2を1ピッチ送ることができる。
【0064】
伸長した送りシリンダ105dを短縮させて原位置に戻す際には、揺動シリンダ105cによって揺動アーム105bを戻し位置に操作する。戻し位置では、揺動アーム105bの長軸が略水平方向を向く。これにより、揺動アーム105bがマガジン2の溝2bに係合しなくなるので、伸長した送りシリンダ105dを短縮させて原位置に戻すことができる。
【0065】
図6(a)に示すように、マガジン送り部105は、マガジン送り機構105aによって送られたマガジン2を位置決めするマガジン位置決め機構105eを有している。マガジン位置決め機構105eは、マガジン位置決めピン105fと、マガジン位置決め用アクチュエータ105gとを有している。マガジン位置決めピン105fは、マガジン位置決め用アクチュエータ105gによって上下方向に操作される。
【0066】
マガジン送り機構105aによってマガジン2が送られると、マガジン位置決めピン105fがマガジン位置決め用アクチュエータ105gによって下端位置に操作され、マガジン2のピン嵌入穴(図示せず)に嵌入される。これにより、マガジン2が位置決めされる。
【0067】
マガジン送り機構105aによってマガジン2が送られる際には、マガジン位置決めピン105fがマガジン位置決め用アクチュエータ105gによって上端位置に操作され、マガジン2のピン嵌入穴(図示せず)から抜かれる。これにより、マガジン2を送ることが可能になる。
【0068】
ワーク取り出しロボット12は、マガジン2の位置に関わらず、一定の取り出しポイント(図6(a)の例では、2つのマガジン位置決めピン105fの間の位置)にワーク1を取り出しに行く。図7に示すように、ワーク取り出しロボット12による取り出しポイントPは、各ユニット10の連結方向(図7の左右方向)に直線状に並んで設定されている。
【0069】
次に、本実施形態の電気制御部を図8に基づいて説明する。各ユニット10は、制御手段をなす制御装置20によって統合制御される。制御装置20はコンピュータ等によって構成されている。
【0070】
制御装置20の入力側には、生産指示コンピュータ21および各種センサ22〜29が接続されている。生産指示コンピュータ21は、取り出す部品の品番(品種毎に付けられた番号)を表す信号を制御装置20に出力する。
【0071】
マガジン供給部マガジン有無確認センサ22は、マガジン供給部103におけるマガジン2の有無を検出する。段ばらし部マガジン有無確認センサ23は、マガジン段ばらし部104におけるマガジン2の有無を検出する。
【0072】
マガジン送り部マガジン有無確認センサ24は、マガジン送り部105におけるマガジン2の有無を検出する。マガジン送り部マガジン到達確認センサ25は、マガジン送り部105の終端にマガジン2が到達しているか否かを検出する。
【0073】
段積み部マガジン受け取り確認センサ26は、段積みマガジン受け106cがマガジン2を受け取ったか否かを検出する。段積み部マガジン満載確認センサ27は、マガジン段積み部106にマガジン2が満載状態になっているか否かを検出する。
【0074】
マガジン排出部マガジン満載確認センサ28は、マガジン排出部107に段積みマガジン3が満載状態になっているか否かを検出する。ロボット取り出し部ワーク有無確認センサ29は、ワーク取り出しロボット12による部品取り出しポイントPにおけるワーク1の有無を検出する。
【0075】
制御装置20の出力側には、各種アクチュエータ30〜37およびワーク取り出しロボット12が接続されている。マガジン供給用アクチュエータ30は、マガジン供給機構103aのアクチュエータを構成している。
【0076】
段ばらし用アクチュエータ31は、マガジン段ばらし部104のリフタ104cのアクチュエータを構成している。マガジン送り用アクチュエータ32は、マガジン送り機構105aのアクチュエータを構成するものであり、上述の図6の例では揺動シリンダ105cおよび送りシリンダ105dで構成されている。
【0077】
マガジン受け開閉用アクチュエータ33は、マガジン受け開閉機構106bのアクチュエータを構成している。段積みリフタ用アクチュエータ34は、段積みリフタ106dのアクチュエータを構成している。
【0078】
マガジン排出用アクチュエータ35は、マガジン排出機構106eのアクチュエータを構成している。リフタ&排出アクチュエータ段取り用アクチュエータ36は、段積みリフタ106dおよびマガジン排出機構106eの移動機構106fのアクチュエータを構成するものであり、段積みリフタ106dおよびマガジン排出用アクチュエータ35の段取りを行う際に駆動される。
【0079】
ワーク取り出しロボット12は、複数個のユニット10のうちいずれかのユニット10のマガジン送り部105のワーク1を1つずつ取り出す。制御装置20には、各種アクチュエータ30〜36およびワーク取り出しロボット12の作動状態(作動位置)に関する情報が入力されるようになっている。
【0080】
本例では、制御装置20は、複数個のユニット10のうち1つのユニット10(親ユニット)のみに設けられており、残余のユニット10(子ユニット)の各種センサおよび各種アクチュエータとの電気配線の接続部にはワンタッチコネクタが用いられている。
【0081】
次に、制御装置20が実行する制御処理のフローチャートを図9に基づいて説明する。まず、ステップS100にて、生産指示コンピュータ21から取り出す品番を取得する。
【0082】
次いで、ステップS110にて、取り出す品番に対応するレーン(取り出し対象のレーン)のマガジン送り部105にあるワーク1をワーク取り出しロボット12で取り出す(上述の図4、図6を参照)。これにより、生産指示コンピュータ21から取得した品番のワーク1が取り出される。
【0083】
このとき、制御装置20は、ロボット取り出し部ワーク有無確認センサ29によってワーク1が取り出されたか否かを検出する。ワーク1が取り出されたことがロボット取り出し部ワーク有無確認センサ29によって検出された場合には、制御装置20は、取り出し個数Nをカウントする(カウンタを1加算する)。取り出し個数Nは、前回段ばらしを行ってから取り出した部品の個数を表すものである。
【0084】
次いで、ステップS120では、ステップS110にてワーク1を取り出したレーンのマガジン2をマガジン送り機構105aによって1ピッチ送る(上述の図6を参照)。具体的には、マガジン送り用アクチュエータ32(図6の例では揺動シリンダ105cおよび送りシリンダ105d)を駆動することにより、マガジン送り部105でマガジン2を1ピッチ送る。
【0085】
次いで、ステップS130にて、段ばらしを行う必要があるか否かを判定する。具体的には、取り出し個数Nが、マガジン2の部品収容個数以上になった場合に、段ばらしを行う必要があると判定する。本例では、マガジン2の部品収容個数が10個であるので、取り出し個数N≧10の条件を満たしたときに段ばらしを行う必要があると判定する。
【0086】
ステップS130で段ばらしを行う必要がないと判定した場合(NO判定の場合)には、ステップS140に進み、段積みを行う必要があるか否かを判定する。具体的には、マガジン送り部105の終端にマガジン2が到達した場合に段積みを行う必要があると判定する。マガジン段積み部106にマガジン2が到達したか否かは、マガジン送り部マガジン到達確認センサ25によって検出することができる。
【0087】
ステップS140で段積みを行う必要がないと判定した場合(NO判定の場合)には、ステップS100に戻る。
【0088】
ステップS130で段ばらしを行う必要があると判定した場合(YES判定の場合)には、ステップS150〜S170にて段ばらしのための処理を行う。
【0089】
ステップS150では、マガジン段ばらし部104にマガジン2が有るか否かを判定する。マガジン段ばらし部104にマガジン2が有るか否かは、段ばらし部マガジン有無確認センサ23によって検出することができる。
【0090】
マガジン段ばらし部104にマガジン2が有ると判定した場合(YES判定の場合)には、ステップS160に進み、段ばらしを行う(上述の図5を参照)。具体的には、段ばらし用アクチュエータ31を駆動することによって、マガジン段ばらし部104で段積みマガジン3を段ばらしする。
【0091】
段ばらしされたマガジン2の端部は、マガジン送り部105にあるマガジン2の端部に係合する。これにより、段ばらしされたマガジン2が、マガジン送り部105にあるマガジン2に直列的に連結される(上述の図6を参照)。このため、マガジン送り機構104cがマガジン送り部105に位置するマガジン2を送ることによって、マガジン段ばらし部104で段ばらしされたマガジン2も一緒に送られることとなる。
【0092】
ステップS160で段ばらしが完了したら、取り出し個数Nを0にリセットしてステップS140に進む。
【0093】
ステップS150にてマガジン段ばらし部104にマガジンが無いと判定した場合(NO判定の場合)には、ステップS170に進んでマガジン段ばらし部104に段積みマガジン3を供給してから、ステップS160に進んで段ばらしを行う。
【0094】
ステップS170では、具体的には、マガジン供給部マガジン有無確認センサ22によってマガジン供給部103にマガジン2が有ることを検出した場合にマガジン供給用アクチュエータ30を駆動する。これにより、マガジン供給部103の段積みマガジン3がマガジン段ばらし部104に供給される。
【0095】
ステップS140で段積みを行う必要があると判定した場合(YES判定の場合)には、ステップS180に進み、段積みのための処理を行う。具体的には、段積み部マガジン受け取り確認センサ26の検出信号に基づいてマガジン受け開閉用アクチュエータ33を駆動し、さらに段積みリフタ用アクチュエータ34を駆動することによって、マガジン段積み部106でマガジン2の段積みを行う。
【0096】
次いでステップS190に進み、段積みされたマガジンが所定の個数(本例では15個以上)になったか否かを判定する。段積みされたマガジンが所定の個数になったか否かは、段積み部マガジン満載確認センサ27によって検出することができる。
【0097】
段積みされたマガジンが所定の個数になっていないと判定された場合(NO判定の場合)には、ステップS100に戻る。段積みされたマガジンが所定の個数になっていないと判定された場合(NO判定の場合)には、ステップS100に戻る。
【0098】
段積みされたマガジンが所定の個数になったと判定された場合(YES判定の場合)には、ステップS200へ進んで段積みマガジン3を排出してからステップS100に戻る。具体的には、マガジン排出用アクチュエータ35を駆動して段積みマガジン3をマガジン排出部107に排出する。このとき、マガジン排出部マガジン満載確認センサ28によって、マガジン排出部107に段積みマガジン3が満載状態になっているか否かを検出することができる。
【0099】
次に、本実施形態の部品供給装置を用いた部品供給方法を簡単に説明する。マガジン2をワーク1の品種毎に用意し、各マガジン2毎に同一品種のワーク1を収容する。また、レーン11A〜11Fを、部品1の品種数と同数個用意し、ワーク1の各品種と各レーン11A〜11Fとが1対1に対応付けられるようにマガジン2を各レーン11A〜11Fに送る。
【0100】
そして、特定の品種のワーク1を複数個のレーン11A〜11Fのうちその品種に対応するレーンの取り出しポイントPからワーク取り出しロボット12によって取り出し、特定のレーンにある次のワーク1が取り出しポイントPに来るように、マガジン送り機構104cを制御装置20によって制御する。
【0101】
本実施形態によると、マガジン2に同一品種のワーク1を1列に収容し、品種毎にマガジン2を別レーンで供給し、ワーク取り出しロボット12が取り出し対象のレーンにあるワーク1を取り出し、ワーク1を取り出したレーンのマガジン2を1ピッチ送るので、マガジン2を入れ替えることなく複数品種のワーク1を供給することができる。このため、稼働率ロスが発生しないとともに、先入れ先出しを実現できる。
【0102】
また、各ユニット10は全体として、鉛直方向に延びる平面状の形状を有しているので、装置体格をコンパクト化でき、省スペース化を実現できる。
【0103】
また、各ユニット10同士は水平方向(マガジン2の送り方向と直交する方向)に重ねて配置されているので、ユニット10の個数を変えればワーク1の品種数の増減に対応可能である。すなわち、ワーク1の品種数の増減に対して、装置の小変更で柔軟に対応できる。
【0104】
また、レーン11A〜11Fは、マガジン2の送り方向が互いに平行になり、且つ取り出しポイントPがマガジン2の送り方向と直交する方向に直線状に並ぶように配置されているので、ワーク1の取り出しが容易である。すなわち、ワーク取り出しロボット12を、水平方向(マガジン2の送り方向と直交する方向)と上下方向の2軸方向に移動させればワーク1を取り出すことができる。このため、ワーク取り出しロボット12として、簡素な2軸ロボットを用いることができる。
【0105】
また、マガジン段ばらし部104にからくり(機械的動作)を使っているので、アクチュエータの個数を減らして低コスト化を実現することができる。
【0106】
また、本実施形態の部品供給装置は、マガジン2に一列に収容可能な部品であれば、種々の部品に対して広く適用可能であるので、汎用性が非常に高い。
【0107】
(他の実施形態)
上記一実施形態では、マガジン供給機構103aおよびマガジン送り機構105aが各各ユニット10毎に設けられているが、マガジン供給機構103aおよびマガジン送り機構105aを移動機構によって各ユニット10の連結方向に移動させて作動対象のユニット10の位置で停止させるようにすれば、ユニット間でマガジン供給機構103aおよびマガジン送り機構105aを共用化できる。
【符号の説明】
【0108】
1 ワーク(部品)
2 マガジン
11A〜11F レーン
104c マガジン送り機構
12 ワーク取り出しロボット(部品取り出し手段)
20 制御装置(制御手段)
10 ユニット
103 マガジン供給部
104 マガジン段ばらし部
105 マガジン送り部
106 マガジン段積み部
107 マガジン排出部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数個の部品(1)が1列に並べられて収容されるマガジン(2)と、
前記マガジン(2)が前記部品(1)の並び方向に送られる複数個のレーン(11A〜11F)と、
前記複数個のレーン(11A〜11F)の前記マガジン(2)を前記部品(1)の並び方向に送るマガジン送り機構(104c)と、
前記複数個のレーン(11A〜11F)の前記マガジン(2)に収容された前記部品(1)を、前記複数個のレーン(11A〜11F)のそれぞれに設定された一定の取り出しポイント(P)から取り出す部品取り出し手段(12)と、
前記部品取り出し手段(12)が前記複数個のレーン(11A〜11F)のうちいずれかのレーンから前記部品(1)を取り出すと前記いずれかのレーンにある次の前記部品(1)が前記取り出しポイント(P)に来るように、前記マガジン送り機構(104c)を制御する制御手段(20)とを備えることを特徴とする部品供給装置。
【請求項2】
前記複数個のレーン(11A〜11F)は、前記マガジン(2)の送り方向が互いに平行になり、前記取り出しポイント(P)が前記マガジン(2)の送り方向と直交する方向に直線状に並ぶように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の部品供給装置。
【請求項3】
個々の前記レーン(11A〜11F)を構成するユニット(10)を、前記複数個のレーン(11A〜11F)と同数個備え、
前記複数個のユニット(10)は、前記マガジン(2)の送り方向と直交する方向に連結されていることを特徴とする請求項2に記載の部品供給装置。
【請求項4】
前記複数個のユニット(10)はそれぞれ、
前記マガジン(2)が段積みされた状態で搬入されるマガジン供給部(103)と、
前記マガジン供給部(103)に搬入された前記マガジン(2)を段ばらしするマガジン段ばらし部(104)と、
前記マガジン段ばらし部(104)で段ばらしされた前記マガジン(2)が前記マガジン送り機構(104c)によって送られるマガジン送り部(105)と、
前記部品取り出し手段(12)によって前記部品(1)が取り出されて空になった前記マガジン(2)を段積みするマガジン段積み部(106)と、
前記マガジン段積み部(106)で段積みされた前記マガジン(2)を排出するためのマガジン排出部(107)とを備え、
前記マガジン供給部(103)、前記マガジン段ばらし部(104)、前記マガジン送り部(105)、前記マガジン段積み部(106)および前記マガジン排出部(107)は、前記マガジン(2)の送り方向と平行な鉛直面に沿って配置されていることを特徴とする請求項3に記載の部品供給装置。
【請求項5】
前記マガジン(2)は、前記部品(1)の並び方向に複数個連結できる構造を有しており、
前記マガジン段ばらし部(104)で段ばらしされた前記マガジン(2)は、前記マガジン送り部(105)に位置する前記マガジン(2)に連結され、
前記マガジン送り機構(104c)が前記マガジン送り部(105)に位置する前記マガジン(2)を送ることによって、前記マガジン段ばらし部(104)で段ばらしされた前記マガジン(2)も一緒に送られるようになっていることを特徴とする請求項4に記載の部品供給装置。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の部品供給装置を用いて複数品種の前記部品(1)を供給する部品供給方法であって、
前記マガジン(2)を前記部品(1)の品種毎に用意し、
前記各マガジン(2)毎に同一品種の前記部品(1)を収容し、
前記レーン(11A〜11F)を、前記部品(1)の品種数と同数個用意し、
前記部品(1)の各品種と前記各レーン(11A〜11F)とが1対1に対応付けられるように前記マガジン(2)を前記各レーン(11A〜11F)に送り、
特定の品種の前記部品(1)を前記複数個のレーン(11A〜11F)のうち前記特定の品種に対応するレーンの前記取り出しポイント(P)から前記部品取り出し手段(12)によって取り出し、
前記特定のレーンの次の前記部品(1)が前記取り出しポイント(P)に来るように、前記マガジン送り機構(104c)を前記制御手段(20)によって制御することを特徴とする部品供給方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2012−25541(P2012−25541A)
【公開日】平成24年2月9日(2012.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−165751(P2010−165751)
【出願日】平成22年7月23日(2010.7.23)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】