JP2006168861A - 部品組立装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の個別部品にて組み立てられる組立部品の組立ての際に、個別部品の誤搬入による搬入作業の停止頻度を少なくして組立部品の生産性を高めるようにした部品組立装置を提供する。
【解決手段】 次に組み立てられる組立部品の組立てに用いられる個別部品の数と同じ回数の搬入があると、搬入された個別部品が次に組み立てられる組立部品に用いられる個別部品であるかどうかを判定する。搬入された個別部品に、次に組み立てられる組立部品の組立てに必要でない個別部品が混ざっている場合、組立てに必要な個別部品が搬入されるまで組立てを中止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、個別部品を組立部品に組立てる部品組立装置に関する。

典型的な組立部品であるフォークリフトのフレームは複数種類の個別部品を仮組治具上で組合せ、仮溶接した後、本溶接して一体化するという方法で製造されている。

各個別部品は、それぞれ専用のパレットに載置されて、複数機種のフォークリフトのフレームの組立に用いられる個別部品と一緒に自動倉庫（以下、共用自動倉庫という。）に保管されている。組立てが行われる機種が上位装置などから指定されると、自動搬送車などの搬送手段は、各機種のフレームの組立てに用いられる個別部品が保管されている場所をデータベースを参照して認識し、指定された機種のフレームの組立てに用いられる指定個別部品が載置されたパレットを共用自動倉庫から部品組立装置に設けた自動倉庫（以下、専用自動倉庫という。）の搬入ステージに１つずつ搬入する。

搬入された個別部品が、指定された機種の指定個別部品であるか否かを確認するために、各パレットには当該パレットに載置されている個別部品を識別するためのバーコードなどの標識が貼付されている。

搬入ステージには、標識を読み取る検知手段が設けられ、搬入ステージに１つの個別部品が搬入される度に、検知手段に読み取られた標識に基づいて搬入された個別部品が指定個別部品であるか否かの判定が行われる。全ての指定個別部品が搬入ステージに搬入されると、部品組立装置は、搬入された指定個別部品を用いて組立部品の組立てを行う。
特開２０００−９５３１１号公報

この従来技術によれば、搬入ステージに１つの個別部品が搬入される度に、検知手段に読み取られた標識に基づいて搬入された個別部品が指定個別部品であるか否かの判定が行われる。指定個別部品でないと判定された場合、作業員等が、フォークリフト等を用いて指定個別部品でないと判定された個別部品を搬入ステージから取り出すまで搬送手段の搬入作業が停止する。

従って、複数回指定個別部品でないと判定された場合、指定個別部品でないと判定された個別部品を搬入ステージから取り出す作業が複数回発生する。

そのため、複数回の指定個別部品でないとの判定があると、全ての指定個別部品の搬入に時間がかかり、組立部品の組立てが大幅に遅れ、部品組立装置の稼動率が低下する。

本発明は、このような事情を考慮して、個別部品の誤搬入による稼動率の低下が少ない部品組立装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明に係る部品組立装置は、組立部品の組立てに必要な数の個別部品の搬入があると、搬入された個別部品で組立部品の組立を行う組立ロボット部品組立装置を前提にしている。本発明に係る部品組立装置は、上記組立部品の組立てに用いられる個別部品の数と種類を記憶する個別部品記憶手段と、上記搬入された個別部品の
種類を検知する検知手段と、上記検知手段の検知数をカウントするカウント手段と、上記個別部品記憶手段に記憶された数と上記カウント手段がカウントした数が一致すると、上記検知手段に検知された種類と上記個別部品記憶手段に記憶された種類とが一致するか否かを判定する正否判定手段と、否と判定された場合、組立ロボットは、組立部品の組立てを中止するという技術的手段を採用する。

よって、指定個別部品でない個別部品が搬入されていても、組立てに必要な個別部品の数と同じ回数の搬入があるまで個別部品の搬入が続けられる。組立てに必要な個別部品の数と同じ回数の搬入が行われると、その時点で初めて、搬入された個別部品全てについて、組立てに用いられる個別部品（以下、指定個別部品という。）であるか否かの判定が行われる。搬入された個別部品に１つでも指定個別部品でない個別部品が混ざっていると、組立てが中止される。組立てが中止されると、例えば作業員が、指定個別部品でない全ての個別部品を指定個別部品に交換する。

以上に説明した技術的手段を採用する本発明によれば、指定個別部品でない個別部品の数に関係なく、組立てに必要な数の個別部品の搬入が行われたときに、指定個別部品でない全ての個別部品を指定個別部品に交換することとなるので、従来のように、指定個別部品でない個別部品が搬入される度に交換を行うことに比べて、交換を効率的に行うことができるので、組立部品の組立てを効率的に行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態に係る部品組立装置を図面に基づいて具体的に説明する。

複数機種のフォークリフトのフレームの組立てに用いられる複数種の個別部品は、所定数ずつ専用のパレットに載置されて共用自動倉庫の各個別物品専用の荷棚に収納されている。上記パレットの所定位置には、当該パレットに載置された個別部品を識別するためのバーコードなどからなる標識が付されている。

図３に模式的に示すように、本実施の形態に係る部品組立装置は、共用自動倉庫１００から自動搬送車（ＡＧＶ）からなる搬送手段１により搬送されたパレットに載置された個別部品をパレットごと受取って収納する専用自動倉庫２と、専用自動倉庫２に収納された個別部品で組立作業を行う組立ロボット３と、作業者の指示等を受け付ける端末５等が備えられている。

この専用自動倉庫２には、搬送手段１から個別部品が載置されたパレットを受取る搬入ステージ２１と、個別部品をパレットごと収納する所定数の荷棚を備えるラック２２と、搬入ステージ２１からラック２２への個別部品の搬入及びラック２２からの個別部品の取出しに用いるトラバーサ２３が設けられている。

作業者によって部品組立装置に入力されたフレームの組立てジョブは、図１（ａ）に示されたジョブ管理手段２０２に記憶される。本実施の形態では、ジョブ管理手段２０２には、図１（ｂ）に示すように、ジョブ番号が１〜３の３つのジョブが記憶されている。

ジョブ管理手段２０２は、作業員のジョブ開始の指示があると、まずジョブ番号の小さい機種１のフレームの組立てジョブを処理するために、各機種のフレームの組立てに必要な指定個別部品の種類と数が管理された個別部品記憶手段２０３を参照して、機種１の指定個別部品の種類と数を認識する。上記個別部品記憶手段２０３は、図１（ｃ）に示すように、各機種のフレームの指定個別部品の種類と数が記述されたテーブルを保持している
。

続いて、ジョブ管理手段２０２は、機種１の指定個別部品が収納されている共用自動倉庫１００の荷棚を共用倉庫管理手段２０１を参照して認識する。共用倉庫管理手段２０１は、図１（ｄ）に示すように、各機種の指定個別部品が収納された共用自動倉庫１００の荷棚が記述されたテーブルを保持している。

上記ジョブ管理手段２０２は、機種１の指定個別部品の種類と数と収納された荷棚を認識すると、正否判定手段２０４に種類と数とこれからフレームの組立てを行う機種（ここでは、機種１）を通知すると共に（図２、Ｓ２０１）、収納された荷棚を搬送手段１に通知する。

搬送手段１は、荷棚が通知されると、通知された全ての荷棚から個別部品をパレットごと取り出して搬入ステージ２１に１つずつ搬入する。

搬入ステージ２１には、搬送手段１によって搬入されたパレットの標識を読取って、搬入された個別部品の種類を検知する検知手段２０５が設けられている。

検知手段２０５は、個別部品の種類を検知すると、搬入ステージ２１に搬入された個別部品の種類をラック管理手段２０７に通知する（図２、Ｓ２０２）。ラック管理手段２０７は、個別部品の種類が通知されると、種類が通知された個別部品を収納するラック２２の荷棚を決定し、決定した荷棚への収納をトラバーサ２３に指示する。

トラバーサ２３は、収納の指示があると、搬入ステージ２１に搬入された個別部品をラック管理手段２０７に指示された荷棚に収納する。トラバーサ２３は、個別部品を収納すると、ラック管理手段２０７に収納の完了した旨を通知する。

ラック管理手段２０７は、収納の完了した旨が通知されると、図１（ｅ）に示すように、個別部品の種類と収納された荷棚を対応付けて記憶する。

以上のように、搬送手段１にて搬入ステージ２１に搬入された個別部品は、ラック２２の所定の荷棚に収納され、ラック管理手段２０７によって収納された荷棚が管理される。

ラック管理手段２０７に収納された荷棚と対応付けて記憶された個別部品の種類の数は、カウント手段２０６がカウントしている。正否判定手段２０４は、カウント手段２０６がカウントした数が、ジョブ管理手段２０２から通知された指定個別部品の数と一致すると、ラック管理手段２０７に記憶された個別部品の種類と、ジョブ管理手段２０２から通知された指定個別部品の種類が一致するか否かを判定する（図２、Ｓ２０３→Ｓ２０５）。

ここで、正否判定手段２０４は、ジョブ管理手段２０２から通知された全種類の指定個別部品がラック管理手段２０７に記憶されている場合、一致と判定する。

正否判定手段２０４は、一致と判定すると、個別部品を位置決め治具４に移すようにトラバーサ２３に指示する。この指示があると、トラバーサ２３は、ラック管理手段２０７を参照して、各個別部品に対応する位置決め治具４にラック２２の各棚に収納された各個別部品を移す。トラバーサ２３が全ての個別部品を位置決め治具４に移すと、正否判定手段２０４は、組立ロボット３に機種１の組立てを指示する（図２、Ｓ２０６）。

組立ロボット３は、機種１の組立て指示があると、予め定められた機種１の組立て順序
に従って、位置決め治具４から個別部品を取得して、個別部品相互の組み付けを行って、機種１のフレームを組立てる。

組立ロボット３は、組立てが終わると、ラック管理手段２０７に組立ての終了した旨を通知する。ラック管理手段２０７は、組立ての終了した旨が通知されると、
現在ラック２２の荷棚に収納されている全部の個別部品を所定の順序で搬出する指示をトラバーサ２３と搬送手段１に出す。

トラバーサ２３は、搬出が指示されると、指示された順序で個別部品を荷棚から搬入ステージ２１に移し、搬出手段１は、搬入ステージに移された個別部品を共用自動倉庫１００の所定の荷棚に搬送する。この搬出によってラック２２は、個別部品が搬入される前の状態に戻る。ラック管理手段２０７は、トラバーサ２３によって全ての個別部品が搬出されると、ジョブ管理手段２０２に機種１の組立てジョブが完了したことを通知する。

一方、ステップ２０５の判定において、一致しないと判定すると、正否判定手段２０４は、一致しない旨をトラバーサ２３に通知する。トラバーサ２３は、一致しない旨が通知されると、組立ての中止を組立ロボット３に指示する（図２、Ｓ２０７）。

次に、正否判定手段２０４は、ラック管理手段２０７に種類が記憶された指定個別部品でない個別部品の収納された荷棚を特定すると共に、ラック管理手段２０７に種類が記憶されていない指定個別部品を特定して作業者に通知する（図２、Ｓ２０８）。この通知は、例えば、端末５に付属の操作パネルに種類が記億されていない指定個別部品を表示したりする等して行う。

正否判定手段２０４は、荷棚を特定すると、特定した荷棚から搬入ステージ２１に個別部品を移動させる指示をトラバーサ２３に出す。この移動の指示があると、トラバーサ２３は、特定された荷棚から搬入ステージ２１に個別部品を移動させる。

作業者は、トラバーサ２３によって搬入ステージ２１に移動させられた個別部品を例えばフォークリフトを使って専用自動倉庫２外に取出する。

更にこの後、作業者は、ラック管理手段２０７に種類が記憶されていない指定個別部品をフォークリフトを使って搬入ステージ２１に搬入し、トラバーサ２３を手動操作で制御して指定個別部品をラック２２の所定の荷棚に収納する。作業者は、手動操作によって指定個別部品を荷棚に収納した場合は、手動操作で指定個別部品と収納した荷棚とを対応付けてラック管理手段２０７に記憶させる。

このようにして、指定個別部品をラック２２の荷棚に搬入し、指定個別部品と収納した荷棚との対応付けをラック管理手段２０７に記憶させると、作業員は、端末５に設けられた解除スィッチを押下する（図２、Ｓ２０９）。

トラバーサ２３は、解除スイッチが押下されると、ステップ２０５の判定で一致と判定された際に正否判定手段２０４が出す個別部品を位置決め治具４に移す指示を、正否判定手段２０４に代わってトラバーサ２３に出す。個別部品を位置決め治具４に移す指示が出された以降の処理については、ステップ２０５の判定で一致と判定された場合と同様に行われる。

以上に説明したように、この部品組立装置によれば、フレームの組立て用いられる指定個別部品と同じ数の搬入があると、初めて、指定個別部品でない個別部品が搬入されているか否かを判定する。

従って、指定個別部品でない個別部品が複数個搬入されている場合でも、組立てに必要な数の搬入が行われたときに、指定個別部品でない全ての個別部品を指定個別部品に交換することとなるので、従来のように、指定個別部品でない個別部品が搬入される度に交換を行うことに比べて、交換を効率的に行うことができるので、組立部品の組立てを効率的に行うことができる。

本発明は、フォークリフトの部品組立装置に限らず、複数の個別部品で組立部品を組立てる部品組立装置に広く適用される。

本実施の形態の部品組立装置の機能ブロック図である。 本実施の形態の部品組立装置における個別部品の搬入から組立て開始までの手順を示すフロー図である。 実施の形態の部品組立装置の平面図である。

符号の説明

１ 搬送手段
３ 組立ロボット
１００ 共用自動倉庫
２０１ 共用倉庫管理手段
２０２ ジョブ管理手段
２０３ 個別部品記憶手段
２０４ 正否判定手段
２０５ 検知手段
２０６ カウント手段
２０７ ラック管理手段

Claims (1)

1. 組立部品の組立てに必要な数の個別部品の搬入があると、搬入された個別部品で組立部品の組立を行う組立ロボットを備えた部品組立装置において、
   上記組立部品の組立てに用いられる個別部品の数と種類を記憶する個別部品記憶手段と、
   上記搬入された個別部品の種類を検知する検知手段と、
   上記検知手段の検知数をカウントするカウント手段と、
   上記個別部品記憶手段に記憶された数と上記検知数が一致すると、上記検知手段に検知された種類と上記個別部品記憶手段に記憶された種類とが一致するか否かを判定する正否判定手段とを備え、
   上記組立ロボットは、否と判定された場合、組立部品の組立てを中止することを特徴とする部品組立装置。

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