CN101970171A - 工件整列系统和工件移动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够容易地改变待整列工件的种类的工件整列系统。工件整列系统(1)具备收纳螺母(11)的收纳装置(10)、载置螺母(11)的取出台(30)、以及从该取出台(30)抓持并取出螺母(11)进行整列的自动装置(20)。在自动装置(20)的自动装置臂(23)末端设有电磁铁(53)。收纳装置(10)具备收纳不同种类的螺母(11)的多个斗(131～134)、以及使从多个斗(131～134)中选出的一个斗移动至取出台(30)附近的进给丝杠机构(14)。取出台(30)具备载置螺母(11)的载置部(31)、以及将载置部(31)上的螺母(11)排出至从多个斗(131～134)中选出的一个斗中的驱动装置(32)。

Description

工件整列系统和工件移动方法
技术领域
本发明涉及工件整列(排列)系统和工件移动方法。详细来说，涉及抓持并整列工件的工件整列系统和工件移动方法。
背景技术
以往，在机动车生产线上，是利用自动装置(robot)进行用螺栓将部件安装在工件上的工作。这样的螺栓由供料器(parts feeder)供给到自动装置。
供料器具有料斗(hopper)，在操作者将螺栓投入该料斗后，对所述投入的螺栓进行整列并排出(参照专利文献1)。
然而，由于一台供料器能够整列的螺栓只有一种，因此，当在生产线上使用多种螺栓的情况下，则需要多台供料器。由于供料器价格高，因此存在着成本上升的问题。
因此，提出了被供给螺栓的取出台，以及抓持并整列被供给到该取出台上的螺栓的自动装置。根据该自动装置，无论是供给何种螺栓，均能够抓持并整列所述螺栓，因此能够降低成本。
专利文献1：日本特开平6-126555号公报
然而，就该自动装置而言，在改变螺栓的种类时，需要通过人手将螺栓从取出台除去，或者针对每一种螺栓分别设置取出台。因此，难以改变待整列的螺栓的种类，实际作业率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够容易地改变待整列的螺栓的种类的工件整列系统和工件移动方法。
本发明的工件整列系统(例如，后述的工件整列系统1)具备收纳工件(例如，后述的螺母11)的收纳装置(例如，后述的收纳装置10)、载置所述工件的取出台(例如，后述的取出台30)、以及从该取出台抓持并取出所述工件进行整列的自动装置(例如，后述的自动装置20)，其特征在于，在所述自动装置的自动装置臂(例如，后述的自动装置臂23)的末端设有电磁铁(例如，后述的电磁铁53)，所述收纳装置具备：多个斗(例如，后述的斗131～134)，所述多个斗收纳不同种类的工件；以及移动装置(例如，后述的进给丝杠机构14)，所述移动装置使从所述多个斗中选出的一个斗位于所述取出台附近，所述取出台具备：载置部(例如，后述的载置部31)，所述载置部载置所述工件；以及驱动装置(例如，后述的驱动装置32)，所述驱动装置将所述载置部上的工件排出至从所述多个斗中选出的一个斗中。
根据本发明，该工件整列系统如下这样进行动作。
首先，选择作为整列对象的工件的种类，驱动收纳装置的移动装置，使收纳所选种类的工件的斗位于取出台附近。
接着，使设于自动装置臂的末端的电磁铁接近收纳有所选工件的斗，利用自动装置臂的末端的电磁铁吸引斗内部的工件。并且，在该状态下控制自动装置臂，将工件运送至取出台的载置部上，利用自动装置抓持并整列工件。此后，驱动驱动装置，使载置部上剩余的工件排出到斗。
因此，通过控制自动装置臂，能够自动地将工件从斗供给至取出台，并整列该取出台上的工件。
此外，每当工件的整列结束时，将剩余的工件退回斗，因此能够防止混入种类不同的工件，能够容易地改变整列工件的种类。
本发明的工件移动方法是针对工件整列系统的方法，该工件整列系统具备收纳工件的收纳装置、载置所述工件的取出台、以及从该取出台抓持并取出所述工件进行整列的自动装置，根据该工件移动方法，在所述收纳装置和所述取出台之间移动所述工件，其特征在于，在所述收纳装置设有收纳不同种类工件的多个斗，在所述自动装置的自动装置臂的末端设有电磁铁，以所述电磁铁吸引收纳于所述斗内的工件，使所述工件从所述收纳装置移动至所述取出台，使从所述多个斗中选择的一个斗位于取出台附近，并在该状态下，将所述工件从所述取出台排出至该被选择的斗，使所述工件从所述取出台移动至所述收纳装置。
根据本发明，能够得到与上述效果相同的效果。
根据本发明，通过控制自动装置臂，能够自动地将工件从斗供给至取出台，并整列该取出台上的工件。此外，每当工件整列结束时，将剩余的工件退回斗，因此能够防止混入种类不同的工件，能够容易地改变整列的工件的种类。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式涉及的工件整列系统的立体图。
图2是所述实施方式涉及的工件整列系统的驱动装置的侧视图。
图3是用于说明将工件运送至所述实施方式涉及的工件整列系统的取出台上的步骤的立体图。
图4是用于说明所述实施方式涉及的工件整列系统使工件的位置分散开的步骤的立体图。
图5是用于说明所述实施方式涉及的工件整列系统将剩余工件退回的步骤的立体图。
标号说明
1：工件整列系统；10：收纳装置；11：螺母(工件)；14：进给丝杠机构(移动装置)；20：自动装置；23：自动装置臂；30：取出台；31：载置部；32：驱动装置；53：电磁铁；131：第一斗(bucket)；132：第二斗；133：第三斗；134：第四斗。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是本发明的一个实施方式涉及的工件整列系统1的立体图。
工件整列系统1具备：收纳装置10，其收纳作为工件的、车轮紧固用的螺母11；取出台30，其载置螺母11；预置台40；自动装置20，其从取出台30抓持并取出螺母11，然后整列于预置台；以及摄像机60。
自动装置20具备设于地面上的自动装置主体21、以及设于该自动装置主体21上的操纵装置(manipulator)22。
操纵装置22是七轴装置，具备被轴支撑于自动装置主体21上的自动装置臂23、以及被轴支撑于所述自动装置臂23的末端凸缘面24上的手部50。
自动装置臂23从自动装置主体21侧开始依次具备第一臂部231、第二臂部232、第三臂部233、第四臂部234、第五臂部235以及第六臂部236。
第一臂部231大致呈直线状地延伸，并被轴支撑于自动装置主体21上。自动装置主体21使第一臂部231大致以垂直方向为旋转中心旋转。
第二臂部232大致呈直线状地延伸，并被轴支撑于第一臂部231上。第一臂部231通过未图示的驱动机构使第二臂部232以与第一臂部231的延伸方向交叉的方向为旋转中心旋转。由此，第一臂部231的延伸方向与第二臂部232的延伸方向所成的角度会发生变化。
第三臂部233大致呈直线状地延伸，并被轴支撑于第二臂部232上。第二臂部232通过未图示的驱动机构使第三臂部233以第二臂部232的延伸方向为旋转中心旋转。
第四臂部234大致呈直线状地延伸，并被轴支撑于第三臂部233上。第三臂部233通过未图示的驱动机构使第四臂部234以与第三臂部233的延伸方向交叉的方向为旋转中心旋转。由此，第三臂部233的延伸方向与第四臂部234的延伸方向所成的角度会发生变化。
第五臂部235大致呈直线状地延伸，并被轴支撑于第四臂部234上。第四臂部234通过未图示的驱动机构使第五臂部235以第四臂部234的延伸方向为旋转中心旋转。
第六臂部236大致呈直线状地延伸，并被轴支撑于第五臂部235上。第五臂部235通过未图示的驱动机构使第六臂部236以与第五臂部235的延伸方向交叉的方向为旋转中心旋转。由此，第五臂部235的延伸方向与第六臂部236的延伸方向所成的角度会发生变化。
手部50具备：基部51，其被轴支撑于自动装置臂23的末端凸缘面24上；一对夹持部52，其设于该基部51上，可对螺母11进行夹持；以及电磁铁53，其设于基部51。
收纳装置10具备：滑动轨道12，其配置于地面并大致水平地延伸；滑动件13，其以可移动的方式设于该滑动轨道12上；进给丝杠机构14，其作为移动装置使该滑动件沿滑动轨道12移动；以及四个斗131～134，它们并排设于该滑动件13上。
滑动轨道12以通过取出台30附近的方式延伸。
四个斗131～134由第一斗131、第二斗132、第三斗133、以及第四斗134构成，均为上表面开口的箱状。在所述四个斗131～134内分别收纳有不同种类的螺母11。
进给丝杠机构14具备螺合于滑动件13的底面的进给丝杠141、以及使该进给丝杠141旋转的马达142。根据该进给丝杠机构14，通过驱动马达142，能够使进给丝杠141旋转，从而可使滑动件13移动，进而使四个斗131～134中的任意一个位于取出台30附近。
取出台30具备载置螺母11的载置部31、以及使该载置部31的位置、姿势变化的驱动装置32。
载置部31具备圆盘形状的载置部主体311、以及竖立设置于该载置部主体311周缘的壁部312。在该载置部主体311的周缘部分的收纳装置10侧形成有开口313，该开口313的大小可供螺母11通过。
驱动装置32具备设于地面的平板状的支撑部35、以及设于该支撑部35上并支撑载置部31的第一气缸机构33和第二气缸机构34。
图2是驱动装置32的侧视图。
第一气缸机构33具备：气缸331，其固定于支撑部35的收纳装置10侧并大致沿铅直方向延伸；以及活塞332，其以可滑动的方式被收纳于该气缸331内。在该活塞332的末端设有销333，该销333以能够转动的方式连结于形成在载置部31底面的贯通孔314内。
第二气缸机构34具备：气缸341，其被固定于支撑部35的与收纳装置10侧相反侧并大致沿铅直方向延伸；以及活塞342，其以可滑动的方式被收纳于该气缸341内。在该活塞342的末端设有销343，该销343以能够滑动的方式连结于形成在载置部31底面的长孔315内。
驱动装置32使第一气缸机构33的活塞332下降，同时使第二气缸机构34的活塞342上升。这样，第二气缸机构34的销343相对于长孔315滑动，载置部31以第一气缸机构33的销333为中心转动，从而载置部31倾斜。
此外，驱动装置32通过使第一气缸机构33的活塞332和第二气缸机构34的销342同步升降，从而使载置部31上下振动。
回到图1，预置台40具备设于地面的预置台主体41、以及设于该预置台主体41之上的圆盘状的载置部42。
在载置部42上，沿其周缘部形成有多个供螺母11插入的插入孔421。
摄像机60具备从上方对自动装置20拍摄的摄像机主体61、以及设于地面并支撑该摄像机主体61的固定台62。
上述的工件整列系统1如下这样进行动作。
首先，选择作为整列对象的螺母11的种类，驱动收纳装置10的进给丝杠机构14，使收纳所选种类的螺母11的收纳装置10的斗(在此为第三斗133)移动到取出台30附近。
接着，根据摄像机60的拍摄影像，使设于自动装置臂23末端的电磁铁53接近该第三斗133。
接着，如图3所示，利用自动装置臂23末端的电磁铁53吸引第三斗133内部的螺母11。并且，在该状态下控制自动装置臂23，将螺母11运送至取出台30的载置部31上。
在该状态下，螺母11之间相互重合，难以利用摄像机60检测各螺母11的位置和姿势。
因此，如图4中(a)图所示，驱动取出台30的驱动装置32，使载置部31上下升降。由此，使螺母11振动，进而如图4中(b)图所示，使载置部31上的螺母11的位置分散开。从而使载置部31上的螺母11适度地散开而不再重合，因而能够利用摄像机60容易地检测螺母11的位置和姿势。
接着，基于摄像机60的拍摄影像，以自动装置20的夹持部52抓持螺母11并整列到预置台40上。具体来说，根据利用摄像机60检测得的螺母11的位置和姿势的信息，从容易抓持的螺母11开始依次标出顺序，按照该顺序，抓持螺母11并整列至预置台40的多个插入孔421内。
此后，如图5所示，驱动取出台30的驱动装置32，使载置部31朝向第三斗133倾斜。由此，使载置部31上剩余的螺母11朝向载置部31的开口313移动，并通过该开口313退回到第三斗133。
根据本实施方式，存在如下效果。
(1)通过控制自动装置臂23，能够自动地将螺母11从第三斗133供给至取出台30，并将该取出台30上的螺母11整列到预置台40上。
此外，每当螺母11整列结束时，会将剩余的螺母11退回斗131～134，因此能够防止混入种类不同的螺母11，能够容易地改变螺母11的种类。
此外，由于能够使载置部31上的螺母11的量一定，因此能够提高摄像机60对螺母11的识别率，能够提高工件整列系统1的实际作业率。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，在能够达成本发明目的的范围内的变形、改良等也包括在本发明中。
例如，在本实施方式中，采用螺母11作为工件，然而并不限定于此，也可以是螺栓。
此外，在本实施方式中，是通过使载置部31倾斜，从而使工件朝向开口移动，然而本发明并不限定于此，也可以在取出台的载置部设置帚式(wiper)机构，通过驱动该帚式机构使工件向开口侧移动。

Claims (2)

1.一种工件整列系统，该工件整列系统具备收纳工件的收纳装置、载置所述工件的取出台、以及从该取出台抓持并取出所述工件进行整列的自动装置，其特征在于，
在所述自动装置的自动装置臂的末端设有电磁铁，
所述收纳装置具备：多个斗，所述多个斗收纳不同种类的工件；以及移动装置，所述移动装置使从所述多个斗中选出的一个斗位于所述取出台附近，
所述取出台具备：载置部，所述载置部载置所述工件；以及驱动装置，所述驱动装置将所述载置部上的工件排出至从所述多个斗中选出的一个斗中。
2.一种工件移动方法，该工件移动方法是针对工件整列系统的方法，该工件整列系统具备收纳工件的收纳装置、载置所述工件的取出台、以及从该取出台抓持并取出所述工件进行整列的自动装置，根据该工件移动方法，在所述收纳装置和所述取出台之间移动所述工件，其特征在于，
在所述收纳装置设有收纳不同种类工件的多个斗，在所述自动装置的自动装置臂的末端设有电磁铁，以所述电磁铁吸引被收纳于所述斗的工件，使所述工件从所述收纳装置移动至所述取出台，使从所述多个斗中选择的一个斗位于取出台附近，并在该状态下，将所述工件从所述取出台排出至该被选择的斗，使所述工件从所述取出台移动至所述收纳装置。
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