JP2007125634A - Assembling apparatus - Google Patents

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Michio Hirabayashi
通夫 平林
Makoto Nagaike
真 長池
Nobuo Higuchi
伸夫 樋口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an assembling apparatus capable of expanding a work space in assembling work performed by a plurality of robots. <P>SOLUTION: This assembling apparatus 1 includes: a horizontal articulated robot 4 installed in an erect attitude on a work bench WD; and a vertical articulated robot 5 fitted in an inverted attitude on a frame 21 located above the work bench WD. In a common movable range on the work bench WD where movable ranges of the robots 4, 5 overlap each other, the robots 4, 5 can co-operate with each other to perform the assembling work of parts. The thus constructed assembling apparatus 1 can secure the extended work space SP 2 to the work space SP1 in the case of installing two robots on the work bench WD. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の産業用ロボットにより作業台上で組立作業が行われる組立装置に関する。   The present invention relates to an assembling apparatus in which an assembling operation is performed on a work table by a plurality of industrial robots.

多点数の部品から構成される組立体をロボットにより自動的に組み立てる組立装置が知られている。   2. Description of the Related Art An assembling apparatus that automatically assembles an assembly composed of a multi-point component by a robot is known.

例えば特許文献1に開示される組立装置においては、作業台上に正立姿勢で配置される2台のロボット(水平多関節ロボットおよび垂直多関節ロボット)を用いて組立作業が行われる。   For example, in the assembly apparatus disclosed in Patent Document 1, assembly work is performed using two robots (a horizontal articulated robot and a vertical articulated robot) arranged in an upright posture on a work table.

特開2000−354919号公報JP 2000-354919 A

しかしながら、上記特許文献1の組立装置では、作業台上に2台のロボットを固定するため、作業台におけるロボット2台の設置部分が作業スペースとして利用できず、作業スペースが狭くなってしまう。   However, in the assembling apparatus of Patent Document 1, two robots are fixed on the work table, so that the installation portion of the two robots on the work table cannot be used as a work space, and the work space becomes narrow.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のロボットによる組立作業において作業スペースの拡大が図れる組立装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an assembling apparatus capable of expanding a work space in assembling work by a plurality of robots.

上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、複数の産業用ロボットにより作業台上で組立作業が行われる組立装置であって、前記複数の産業用ロボットは、正立姿勢で配置される第1ロボットと、前記作業台の上方に倒立姿勢で配置される第2ロボットとを有し、前記作業台上には、前記第1ロボットの可動範囲と前記第2ロボットの可動範囲とが重なる共通可動範囲が規定されている。   In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is an assembling apparatus in which assembling work is performed on a work table by a plurality of industrial robots, and the plurality of industrial robots are arranged in an upright posture. A first robot and a second robot disposed in an inverted position above the work table, and a movable range of the first robot and a movable range of the second robot are on the work table. Overlapping common movable ranges are defined.

また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る組立装置において、前記第1ロボットは、水平多関節ロボットであり、前記第2ロボットは、垂直多関節ロボットである。   According to a second aspect of the present invention, in the assembling apparatus according to the first aspect of the invention, the first robot is a horizontal articulated robot, and the second robot is a vertical articulated robot.

また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明に係る組立装置において、前記組立作業に関連する物品が収められた所定の作業関連ユニットを備える。   According to a third aspect of the present invention, in the assembling apparatus according to the first or second aspect of the present invention, the apparatus includes a predetermined work-related unit in which articles related to the assembling work are stored.

また、請求項4の発明は、請求項3の発明に係る組立装置において、前記所定の作業関連ユニットは、第1の作業関連ユニットと第2の作業関連ユニットとを有し、前記第1の作業関連ユニットと前記第2の作業関連ユニットとは、前記第1ロボットおよび/または前記第2ロボットを挟み互いに対向して配置される。   According to a fourth aspect of the present invention, in the assembling apparatus according to the third aspect of the present invention, the predetermined work-related unit includes a first work-related unit and a second work-related unit. The work-related unit and the second work-related unit are arranged to face each other with the first robot and / or the second robot interposed therebetween.

また、請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかの発明に係る組立装置において、複数のフレーム部材によって前記第1ロボットおよび前記第2ロボットを内包する直方体状の立体構造が形成されるフレーム構造体を備え、前記フレーム構造体の上部に、前記第2ロボットが倒立姿勢で取付けられる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the assembling apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, a rectangular parallelepiped three-dimensional structure including the first robot and the second robot is provided by a plurality of frame members. A frame structure is formed, and the second robot is attached to the upper part of the frame structure in an inverted posture.

また、請求項6の発明は、請求項5の発明に係る組立装置において、前記フレーム構造体に接続し、前記組立作業に関連する物品が収められた作業関連ユニットを着脱自在に装着可能な装着部を備える。   According to a sixth aspect of the present invention, in the assembling apparatus according to the fifth aspect of the invention, the work-related unit that is connected to the frame structure and stores articles related to the assembling work can be detachably mounted. A part.

また、請求項7の発明は、請求項5または請求項6の発明に係る組立装置において、前記フレーム構造体に係るフレーム部材に沿った所定のルートに、前記第1ロボットおよび/または前記第2ロボットから延出するケーブルが敷設される。   According to a seventh aspect of the present invention, in the assembling apparatus according to the fifth or sixth aspect of the present invention, the first robot and / or the second robot is arranged along a predetermined route along the frame member related to the frame structure. A cable extending from the robot is laid.

請求項1ないし請求項7の発明によれば、正立姿勢で配置される第1ロボットと作業台の上方に倒立姿勢で配置される第2ロボットとを有し、作業台上には第1ロボットの可動範囲と第2ロボットの可動範囲とが重なる共通可動範囲が規定されている。その結果、複数のロボットによる組立作業において作業スペースの拡大が図れる。   According to invention of Claim 1 thru | or 7, it has the 1st robot arrange | positioned with an upright attitude | position, and the 2nd robot arrange | positioned with an inverted attitude | position above a workbench, On a workbench, the 1st A common movable range in which the movable range of the robot and the movable range of the second robot overlap is defined. As a result, the work space can be expanded in assembly work by a plurality of robots.

特に、請求項2の発明においては、第1ロボットは水平多関節ロボットであり、第2ロボットは垂直多関節ロボットである。その結果、組立作業の精度は高いものの鉛直方向の自由度が低い水平多関節ロボットと組立作業の精度は低いものの鉛直方向の自由度が高い垂直多関節ロボットとの組合せにおいて、組立作業の精度を維持しつつ作業スペースの拡大が図れる。   In particular, in the invention of claim 2, the first robot is a horizontal articulated robot, and the second robot is a vertical articulated robot. As a result, in the combination of a horizontal articulated robot with a high degree of freedom in the vertical direction but a low degree of freedom in the vertical direction and a vertical articulated robot with a high degree of freedom in the vertical direction, the accuracy of the assembly work is improved. The work space can be expanded while maintaining.

また、請求項3の発明においては、組立作業に関連する物品が収められた所定の作業関連ユニットを備えるため、作業関連ユニットの交換等により様々な組立作業に簡易に対応できる。   In the invention of claim 3, since a predetermined work-related unit in which articles related to the assembly work are stored is provided, various assembly work can be easily handled by replacing the work-related unit.

また、請求項4の発明においては、第1の作業関連ユニットと第2の作業関連ユニットとは、第1ロボットおよび/または第2ロボットを挟み互いに対向して配置されるため、ロボットの周囲に多くの作業関連ユニットを配置できる。   In the invention of claim 4, since the first work-related unit and the second work-related unit are arranged to face each other with the first robot and / or the second robot interposed therebetween, Many work-related units can be placed.

また、請求項5の発明においては、複数のフレーム部材によって第1ロボットおよび第2ロボットを内包する直方体状の立体構造が形成されるフレーム構造体の上部に、第2ロボットが倒立姿勢で取付けられるため、第1ロボットおよび第2ロボットを含むロボット部のモジュール化が図れる。   In a fifth aspect of the present invention, the second robot is mounted in an inverted posture on an upper part of a frame structure in which a cuboid three-dimensional structure including the first robot and the second robot is formed by a plurality of frame members. Therefore, modularization of the robot unit including the first robot and the second robot can be achieved.

また、請求項6の発明においては、フレーム構造体に接続し、組立作業に関連する物品が収められた作業関連ユニットを着脱自在に装着可能な装着部を備えるため、作業関連ユニットの交換等を簡易に行える。   Further, in the invention of claim 6, since the work-related unit which is connected to the frame structure and can removably mount the work-related unit containing the articles related to the assembly work is provided, the work-related unit can be replaced. It can be done easily.

また、請求項7の発明においては、フレーム構造体に係るフレーム部材に沿った所定のルートに、第1ロボットおよび/または第2ロボットから延出するケーブルが敷設されるため、ロボットの動作範囲を拡大できる。   In the invention of claim 7, since a cable extending from the first robot and / or the second robot is laid on a predetermined route along the frame member related to the frame structure, the operating range of the robot is reduced. Can be expanded.

<組立装置の構成>
図1は、本発明の実施形態に係る組立装置1の要部構成を示す斜視図である。なお、本図では、フレーム構造体2の一部を透過させることによりロボット4、5の外観を明瞭に示している。
<Configuration of assembly equipment>
FIG. 1 is a perspective view showing a main configuration of an assembling apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. In the drawing, the appearance of the robots 4 and 5 is clearly shown by transmitting a part of the frame structure 2.

組立装置1は、立体フレーム構造を有するフレーム構造体2と、フレーム構造体2の下部に接続し作業関連モジュール(後述)の装着が可能なモジュール装着部3とを備えている。また、組立装置1は、フレーム構造体2に取り付けられる2台の産業用ロボット(以下では単に「ロボット」という)4、5と、これらのロボット4、5を統括制御する制御部6とを備えている。この制御部6は、例えばロボット4、5それぞれを制御するロボットコントローラ(制御装置)61、63と、ロボットコンローラ61、63に通信可能に接続して各ロボット4、5の協調動作などを制御する制御装置62とで構成されている。   The assembling apparatus 1 includes a frame structure 2 having a three-dimensional frame structure, and a module mounting portion 3 that is connected to a lower portion of the frame structure 2 and can mount work-related modules (described later). The assembling apparatus 1 includes two industrial robots (hereinafter simply referred to as “robots”) 4 and 5 attached to the frame structure 2, and a control unit 6 that performs overall control of these robots 4 and 5. ing. The control unit 6 is connected to the robot controllers (control devices) 61 and 63 for controlling the robots 4 and 5 and the robot controllers 61 and 63, for example, so as to be able to communicate with each other, and controls the cooperative operation of the robots 4 and 5. And a control device 62.

<フレーム構造体2およびモジュール装着部3の要部構成>
図2は、フレーム構造体2の要部構成を示す斜視図である。
<Principal structure of frame structure 2 and module mounting portion 3>
FIG. 2 is a perspective view showing a main configuration of the frame structure 2.

フレーム構造体2においては、角棒状の形状を有する例えばアルミ製のフレーム部材(以下では単に「フレーム」という)21の群によって立体構造が形成されている。以下では、フレーム構造体2の構成を詳しく説明する。   In the frame structure 2, a three-dimensional structure is formed by a group of, for example, aluminum frame members (hereinafter simply referred to as “frames”) 21 having a square bar shape. Below, the structure of the frame structure 2 is demonstrated in detail.

フレーム構造体2では、鉛直方向(Z軸方向)に沿ってロボット4、5の周囲に配置される4本のフレーム21aを含む複数のフレーム21により、ロボット4、5を内包する直方体状の立体構造が形成されている。   In the frame structure 2, a rectangular parallelepiped solid that includes the robots 4 and 5 by a plurality of frames 21 including four frames 21 a arranged around the robots 4 and 5 along the vertical direction (Z-axis direction). A structure is formed.

また、フレーム構造体2は、3枚の金属製のプレート22を固定するための4本のフレーム21bを備えている。そして、3枚のプレート22がフレーム21bで支持されることにより、ロボット4、5が組立作業を行うための作業台WDとして機能するとともに、3枚のプレート22の下方に形成される空間CPに制御装置61〜63(図1)を配置できることとなる。   The frame structure 2 includes four frames 21b for fixing three metal plates 22. The three plates 22 are supported by the frame 21b, so that the robots 4 and 5 function as a work table WD for performing assembly work, and in the space CP formed below the three plates 22. The control devices 61 to 63 (FIG. 1) can be arranged.

また、フレーム構造体2の上部には、図1に示すロボット5を天吊するフレーム21cが設けられている。   Further, a frame 21c for suspending the robot 5 shown in FIG.

以上のようなフレーム構造体2の構成により、2台のロボット4、5と制御部6とを含むロボット部のモジュール化が図れる。また、フレーム構造体2を覆う網状の部材を取り付け可能な構造としておけば、この網状の部材をフレーム構造体2に取付けるだけで安全柵の機能を発揮することとなり、安全柵もモジュール化できることとなる。   With the configuration of the frame structure 2 as described above, the robot unit including the two robots 4 and 5 and the control unit 6 can be modularized. In addition, if a structure in which a mesh member covering the frame structure 2 can be attached is provided, the function of the safety fence can be exhibited only by attaching the mesh member to the frame structure 2, and the safety fence can be modularized. Become.

図3および図4は、モジュール装着部3を説明するための斜視図である。   3 and 4 are perspective views for explaining the module mounting portion 3.

モジュール装着部3は、例えば鉄製のフレーム部材31を複数有して構成されており、櫛形の形状を有する2つの櫛形部Ta、Tbを備えている。   The module mounting portion 3 includes a plurality of, for example, iron frame members 31 and includes two comb-shaped portions Ta and Tb having a comb shape.

櫛形部Ta、Tbにおいては、ロボット4、5による組立作業に関連する物品が収められた作業関連モジュール(作業関連ユニット)WMで構成されるモジュール部7が装着可能な構成となっている。以下では、作業関連モジュールWMについて具体例を示して詳述する。   In the comb-shaped portions Ta and Tb, a module portion 7 composed of a work-related module (work-related unit) WM in which articles related to assembly work by the robots 4 and 5 are housed can be mounted. Hereinafter, the work-related module WM will be described in detail with a specific example.

本実施形態における作業関連モジュールWMとしては、2種類のトレイ供給モジュール71(71a、71b)と特殊部品供給モジュール72と特殊作業モジュール73とがモジュール装着部3の櫛形部Ta、Tbに着脱自在に装着可能となっている。まず、トレイ供給モジュール71について説明する。   As the work-related module WM in this embodiment, two types of tray supply modules 71 (71a, 71b), a special component supply module 72, and a special work module 73 are detachably attached to the comb-shaped portions Ta, Tb of the module mounting portion 3. It can be installed. First, the tray supply module 71 will be described.

トレイ供給モジュール71は、部品や組立体を収容するトレイ719を段積して格納する格納部712と、格納部712内のトレイ719をロボット4やロボット5の作業範囲に搬送する搬送部713とを有している。まず、トレイ719に収容される被収容物について説明する。   The tray supply module 71 includes a storage unit 712 that stacks and stores trays 719 for storing components and assemblies, and a transport unit 713 that transports the tray 719 in the storage unit 712 to the work range of the robot 4 and the robot 5. have. First, the objects to be accommodated in the tray 719 will be described.

図5は、トレイ719に載置される部品等の様子を示す斜視図である。   FIG. 5 is a perspective view showing a state of components and the like placed on the tray 719.

図5(a)に示すように、中子71fの整列孔71fsのそれぞれに部品91が挿入されることで、整列が行われる。ここで、整列孔71fsの形状は、部品91の形状に対応しており、これにより部品91の位置が整列孔71fsによって規制される。図5(b)に示すように、部品92についても、その形状に対応した整列孔71gsを有する中子71gにより、トレイ719に整列される。   As shown in FIG. 5A, the alignment is performed by inserting the component 91 into each of the alignment holes 71fs of the core 71f. Here, the shape of the alignment hole 71fs corresponds to the shape of the component 91, whereby the position of the component 91 is regulated by the alignment hole 71fs. As shown in FIG. 5B, the component 92 is also aligned with the tray 719 by the core 71g having the alignment hole 71gs corresponding to the shape.

また、図5(c)に示すように、上記の部品91、92を含む複数の部品から組み立てられた組立体93については、上記の整列孔71fs、71gsの代わりに整列突起71hsにより整列が行われる。ここでは、整列突起71hsの間に、組立体93が挟み込まれて固定されることとなる。   Further, as shown in FIG. 5C, the assembly 93 assembled from a plurality of parts including the parts 91 and 92 is aligned by the alignment protrusions 71hs instead of the alignment holes 71fs and 71gs. Is called. Here, the assembly 93 is sandwiched and fixed between the alignment protrusions 71hs.

次に、部品91、92等が載置されるトレイ719をロボット4、5の可動範囲内に搬入し、組立体93等が載置されるトレイ719をロボット4、5の可動範囲から搬出するトレイ供給モジュール71の動作について説明する。   Next, the tray 719 on which the components 91 and 92 are placed is carried into the movable range of the robots 4 and 5, and the tray 719 on which the assembly 93 is placed is carried out of the movable range of the robots 4 and 5. The operation of the tray supply module 71 will be described.

図6は、トレイ供給モジュール71によるトレイ719の搬送動作を説明する図である。図6(a)および図6(b)については、YZ平面に関するトレイ供給モジュール71の縦断面図を示している。   FIG. 6 is a view for explaining the transport operation of the tray 719 by the tray supply module 71. 6A and 6B are longitudinal sectional views of the tray supply module 71 with respect to the YZ plane.

トレイ供給モジュール71は、トレイ719を保持して水平方向Yに往復移動するトレイ保持部71jと、トレイ保持部71jに連結してトレイ719に水平Y方向への往復駆動力を与える駆動部71kとを有している。トレイ保持部71jは、トレイ719を保持できるとともに保持解除できる機能を有している。また、駆動部71kは、レール71mに沿って移動できるようになっている。そして、トレイ保持部71jで保持されたトレイ719が、作業台WD上でトレイ719の位置決めを行う位置決めプレート718(図3)の直上に搬送されると、保持部71jでの保持を解除してトレイ719を位置決めプレート718にセットし、ロボット4、5に対するトレイ719の位置が定められる。なお、トレイ719のセッティングにおいては、例えば位置決めプレート718に設けられた突起部をトレイ719に形成される溝に嵌合させることで行われる。   The tray supply module 71 includes a tray holding unit 71j that holds the tray 719 and reciprocates in the horizontal direction Y, and a driving unit 71k that is connected to the tray holding unit 71j and applies a reciprocating driving force in the horizontal Y direction to the tray 719. have. The tray holding unit 71j has a function of holding and releasing the tray 719. The drive unit 71k can move along the rail 71m. When the tray 719 held by the tray holding unit 71j is transported directly above the positioning plate 718 (FIG. 3) for positioning the tray 719 on the work table WD, the holding by the holding unit 71j is released. The tray 719 is set on the positioning plate 718, and the position of the tray 719 with respect to the robots 4 and 5 is determined. Note that the setting of the tray 719 is performed by fitting a protrusion provided on the positioning plate 718 into a groove formed on the tray 719, for example.

トレイ交換部71nは、トレイ保持部71jと同様の構成のトレイ保持部71pと、積み重ねられたトレイ719を下方から支持する支持部71qとを備えている。そして、支持部71qは、例えばモータ駆動により支持ポール71rに沿って昇降可能な構成となっている。   The tray replacement unit 71n includes a tray holding unit 71p having the same configuration as the tray holding unit 71j, and a support unit 71q that supports the stacked trays 719 from below. And the support part 71q becomes a structure which can be raised / lowered along the support pole 71r by motor drive, for example.

部品がなくなったトレイまたは完成後の組立体で一杯になったトレイ(以下「使用済トレイ」)を他のトレイ(以下「次使用トレイ」)と交換するときには、次の動作を行う。   When replacing a tray with no parts or a tray filled with a completed assembly (hereinafter referred to as “used tray”) with another tray (hereinafter referred to as “next used tray”), the following operation is performed.

(1)支持部71q上に積み重ねられたトレイ群を上昇させて、最下段のトレイ719Lをトレイ保持部71pで保持する(図6(b)参照)。   (1) The tray group stacked on the support portion 71q is raised, and the lowermost tray 719L is held by the tray holding portion 71p (see FIG. 6B).

(2)駆動部71kの動作により支持部71qの直上まで使用済トレイ719Aを移動させる(図6(b)参照)。   (2) The used tray 719A is moved to the position directly above the support portion 71q by the operation of the drive portion 71k (see FIG. 6B).

(3)トレイ保持部71j、71pの保持解除を行い、支持部71qの上に全トレイを載置する。そして、全トレイを降下させ、最上段の次使用トレイ719Bをトレイ保持部71jで保持し、位置決めプレート718まで搬送する(図6(a)参照)。   (3) Release the holding of the tray holding portions 71j and 71p, and place all the trays on the supporting portion 71q. Then, all the trays are lowered, the uppermost next use tray 719B is held by the tray holding portion 71j, and is conveyed to the positioning plate 718 (see FIG. 6A).

以上の動作により、トレイ交換が可能となる。   With the above operation, the tray can be exchanged.

このような動作を行えるトレイ供給モジュール71については、トレイ719の段積を3つ並置可能な幅を有するトレイ供給モジュール(以下では「ハーフサイズモジュール」ともいう)71aと、ハーフサイズモジュール71aに対して2倍の幅を有し2倍のトレイ収容能力があるトレイ供給モジュール(以下では「フルサイズモジュール」ともいう)71bとが、モジュール装着部3の各櫛形部Ta、Tbに装着可能となっている。そして、図3および図4に示すようにトレイ供給モジュール71a、71bを作業台WDの前後に装着すれば、ロボット4、5の前方および後方から部品等を供給できることとなる。すなわち、ロボット4やロボット5を挟んでトレイ供給モジュール(第1の作業関連ユニット)71aとトレイ供給モジュール(第2の作業関連ユニット)71bとを互いに対向して配置することにより、ロボットの周囲に多くの作業関連モジュールWMを配置することが可能となる。   With respect to the tray supply module 71 capable of performing such an operation, a tray supply module (hereinafter also referred to as “half size module”) 71 a having a width capable of juxtaposing three stacks of trays 719, and a half size module 71 a. And a tray supply module (hereinafter also referred to as a “full size module”) 71b having a double width and a double tray capacity can be mounted on the comb-shaped portions Ta and Tb of the module mounting portion 3. ing. Then, as shown in FIGS. 3 and 4, if the tray supply modules 71a and 71b are mounted before and after the work table WD, parts and the like can be supplied from the front and rear of the robots 4 and 5, respectively. That is, the tray supply module (first work-related unit) 71a and the tray supply module (second work-related unit) 71b are arranged opposite to each other with the robot 4 and the robot 5 interposed therebetween, so that Many work-related modules WM can be arranged.

次に、図3に戻って特殊部品供給モジュール72および特殊作業モジュール73を説明する。   Next, returning to FIG. 3, the special component supply module 72 and the special work module 73 will be described.

特殊部品供給モジュール72には、上述した部品91、92(図5)と異なる特殊な部品、例えばテーピング部品等の物品が収められている。   The special component supply module 72 stores articles such as special components different from the components 91 and 92 (FIG. 5) described above, such as taping components.

特殊作業モジュール73には、ロボット4、5で困難な作業を補うための物品、例えばハンダ作業を行うハンダツール等が収められている。   The special work module 73 stores articles for supplementing difficult work by the robots 4 and 5, for example, a solder tool for performing a solder work.

以上の特殊部品供給モジュール72および特殊作業モジュール73については、それぞれハーフサイズモジュール71aの例えば半分の幅を有しており、モジュール装着部3の櫛形部Ta(Tb)に装着可能となっている。   The special component supply module 72 and the special work module 73 described above have, for example, half the width of the half-size module 71a, and can be mounted on the comb-shaped portion Ta (Tb) of the module mounting portion 3.

図1に戻って、異なるタイプの2台のロボット4、5について説明する。   Returning to FIG. 1, two robots 4 and 5 of different types will be described.

<ロボット4、5の要部構成>
ロボット4は、鉛直軸まわりの3つの旋回自由度のアーム結合の先端に鉛直軸方向の1つの伸縮自由度を持たせた4自由度の水平多関節ロボットとして構成されており、作業台WDの上面に取付けられている。
<Principal configuration of robots 4 and 5>
The robot 4 is configured as a four-degree-of-freedom horizontal articulated robot in which one free-stretching degree of freedom in the vertical axis direction is provided at the tip of the arm connection with three degrees of freedom of rotation around the vertical axis. Installed on top.

ロボット5は、鉛直軸まわりの3つの旋回自由度の間に、水平軸まわりの3つの回動自由度をアーム結合した6自由度の垂直多関節ロボットとして構成されており、フレーム構造体2の上部のフレーム21cに天吊状態で取付けられている。   The robot 5 is configured as a six-degree-of-freedom vertical articulated robot in which three rotational degrees of freedom about the horizontal axis are coupled to each other between three degrees of freedom of rotation about the vertical axis. It is attached to the upper frame 21c in a suspended state.

図7は、作業台WDを上方から見た概念的平面図である。   FIG. 7 is a conceptual plan view of the work table WD as viewed from above.

ロボット4、5の先端は、水平視で図7中に示すような可動範囲RA、RBをそれぞれ有している。これらのロボット4、5の可動範囲RA、RBは一部が欠けた略リング状となっている。   The tips of the robots 4 and 5 have movable ranges RA and RB as shown in FIG. The movable ranges RA and RB of these robots 4 and 5 are substantially ring-shaped with a part missing.

そして、これらの可動範囲RA、RBにより作業台WDの上面のうち大部分がカバーされるようになっている。また、組立装置1では、可動範囲RA,RBの相互が作業台WD上で重なる共通可動範囲RCが規定されている。この共通可動範囲RCは、2台のロボット4、5が協働できる空間範囲であり、協働作業により組み立てられる部品91、92等を保持する組立用冶具11は、共通可動範囲RC内に配置される。   The movable ranges RA and RB cover most of the upper surface of the work table WD. In the assembling apparatus 1, a common movable range RC is defined in which the movable ranges RA and RB overlap each other on the work table WD. The common movable range RC is a space range in which the two robots 4 and 5 can cooperate, and the assembly jig 11 that holds the components 91 and 92 and the like assembled by the cooperative work is disposed in the common movable range RC. Is done.

2台のロボット4、5のうち、作業台WDの上方に倒立姿勢で配置されるロボット5は、部品を把持して水平方向にその部品を組み付ける作業を行うことも可能であり、上下方向に部品を組み付ける作業も可能である。また、正立姿勢で配置されるロボット4は、部品を把持して上下方向に部品を組み付ける作業が可能である。したがって、たとえば上下方向に組み付ける部品についてはロボット4を使用し、水平方向に組み付ける部品はロボット5を使用するというような機能分担を持たせて協働させることができる。   Of the two robots 4 and 5, the robot 5 arranged in an inverted posture above the work table WD can also hold the component and assemble the component in the horizontal direction. It is also possible to assemble parts. Further, the robot 4 arranged in an upright posture can perform an operation of gripping the component and assembling the component in the vertical direction. Therefore, for example, the robot 4 can be used for parts to be assembled in the vertical direction, and the parts to be assembled in the horizontal direction can be made to cooperate with each other with a function sharing.

ロボット4、5による組立作業においては、上述したトレイ供給モジュール71によって、所定の組立体を組み立てる際に必要とされる部品を載置したトレイ719が位置決めプレート718にセットされることにより作業台WDの外部から可動範囲RA,RB内に自動搬入される。一方、自動組立作業によって完成した組立体は、位置決めプレート718にセットされるトレイ719に収容された後に、トレイ供給モジュール71によって可動範囲RA,RBから作業台WDの外部に自動搬出されるようになっている。   In the assembly work by the robots 4 and 5, the tray supply module 71 described above sets the tray 719 on which the parts required for assembling a predetermined assembly are set on the positioning plate 718, so that the work table WD. Are automatically carried into the movable ranges RA and RB. On the other hand, the assembly completed by the automatic assembly work is accommodated in the tray 719 set on the positioning plate 718 and then automatically carried out of the movable ranges RA and RB to the outside of the work table WD by the tray supply module 71. It has become.

制御部6は、例えばCPUおよびメモリを有し、2台のロボット4、5を協働させる制御を行ったり、トレイ供給モジュール71によるトレイ719の搬送タイミング等の制御を行う。   The control unit 6 includes, for example, a CPU and a memory, and controls the two robots 4 and 5 to cooperate with each other and controls the tray 719 conveyance timing by the tray supply module 71.

以上のように組立装置1は、作業台WDに直置きされた水平多関節のロボット4に加えて作業台WDの上方に天吊された垂直多関節のロボット5を備えているため、2台のロボット4、5による組立作業において作業スペースの拡大が図れる。この作業スペースの拡大に関して、図8を参照し具体的に説明する。   As described above, the assembly apparatus 1 includes the vertical articulated robot 5 suspended above the work table WD in addition to the horizontal articulated robot 4 placed directly on the work table WD. In the assembly work by the robots 4 and 5, the work space can be expanded. The expansion of the work space will be specifically described with reference to FIG.

背景技術で述べたように2台のロボットを作業台WDに直置きして固定する場合には、作業台WDにおいてロボット2台の設置部分が作業空間として利用できず比較的狭い作業スペースSP1(平行斜線部)となる。そこで、本実施形態では、一方のロボットを天吊状態でフレーム構造体2に取付けることにより、そのロボットの下方に位置する作業空間を新たに獲得し、拡大された作業スペースSP2(仮想線内)で組立作業が行えるようになっている。   As described in the background art, when two robots are directly placed and fixed on the work table WD, the installation portion of the two robots cannot be used as a work space on the work table WD, and the work space SP1 (which is relatively narrow) Parallel diagonal line). Therefore, in this embodiment, by attaching one of the robots to the frame structure 2 in a suspended state, a new work space located below the robot is acquired, and the expanded work space SP2 (in the virtual line) The assembly work can be done with.

特に、鉛直方向には1自由度しかないが高精度な作業を行える水平多関節のロボット4を作業台WD上に設置することにより、組立精度が必要な部品はロボット4を活用することができ、また組立作業の精度は低いがロボット4より鉛直方向の動作自由度が高く可動範囲の広い垂直多関節のロボット5を天吊状態で設置することにより、可動範囲がより広がって、組立作業の精度を維持しつつ作業スペースの拡大が図れることとなる。   In particular, by installing a horizontal articulated robot 4 that has only one degree of freedom in the vertical direction and can perform highly accurate work on the work table WD, the robot 4 can be used for parts that require assembly accuracy. Moreover, although the accuracy of the assembly work is low, the vertical articulated robot 5 having a high degree of freedom of movement in the vertical direction and a wide movable range than the robot 4 is installed in a suspended state, so that the movable range is further expanded and the assembly work can be performed. The work space can be expanded while maintaining the accuracy.

また、組立装置1では、図8に示すようにフレーム構造体2の立体構造を利用してフレーム21にロボット4から伸びるケーブルCBを這わすことも可能である。このようにフレーム構造体2のフレーム21に沿った所定のルートRTに、ロボット4から延出するケーブルCBが敷設されると、ロボット4の動作においてケーブルが邪魔にならずロボット4の動作範囲を拡大できることとなる。同様に、ロボット5から延出するケーブル(不図示)についてもフレーム21に這わすことによって、ロボット5の動作範囲が拡大できる。   In the assembling apparatus 1, the cable CB extending from the robot 4 can be passed to the frame 21 using the three-dimensional structure of the frame structure 2 as shown in FIG. 8. As described above, when the cable CB extending from the robot 4 is laid on the predetermined route RT along the frame 21 of the frame structure 2, the cable does not interfere with the operation of the robot 4, and the operation range of the robot 4 is increased. It can be expanded. Similarly, the operating range of the robot 5 can be expanded by turning the cable (not shown) extending from the robot 5 on the frame 21.

<変形例>
上記の実施形態においては、水平多関節のロボット4を正立姿勢で作業台WD上に設置するのは必須でなく、例えば作業台WDより高さが低い基台にロボット4を設置するようにしても良い。このような場合でも、作業台WD上に各ロボット4、5の可動範囲が重なる共通可動範囲を設ければ、この共通可動範囲において部品の組立作業を協働して行えることとなる。
<Modification>
In the above-described embodiment, it is not essential to install the horizontal articulated robot 4 on the work table WD in an upright posture. For example, the robot 4 is installed on a base lower than the work table WD. May be. Even in such a case, if a common movable range where the movable ranges of the robots 4 and 5 overlap each other is provided on the work table WD, the parts can be assembled in cooperation in the common movable range.

本発明の実施形態に係る組立装置1の要部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the principal part structure of the assembly apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention. フレーム構造体2の要部構成を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a main configuration of a frame structure 2. FIG. モジュール装着部3を説明するための斜視図である。4 is a perspective view for explaining a module mounting portion 3. FIG. モジュール装着部3を説明するための斜視図である。4 is a perspective view for explaining a module mounting portion 3. FIG. トレイ719に載置される部品等の様子を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a state of components and the like placed on a tray 719. トレイ供給モジュール71によるトレイ719の搬送動作を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a transport operation of a tray 719 by a tray supply module 71. 作業台WDを上方から見た概念的平面図である。FIG. 3 is a conceptual plan view of a work table WD as viewed from above. 組立装置1の作業スペースSP2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating working space SP2 of the assembling apparatus 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 組立装置
2 フレーム構造体
3 モジュール装着部
4、5 ロボット
6 制御部
7 モジュール部
11 組立用冶具
71、71a、71b トレイ供給モジュール
72 特殊部品供給モジュール
73 特殊作業モジュール
91、92 部品
93 組立体
719 トレイ
CB ケーブル
RA、RB ロボットの可動範囲
RC 共通可動範囲
SP2 作業スペース
WD 作業台
WM 作業関連モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Assembling apparatus 2 Frame structure 3 Module mounting part 4, 5 Robot 6 Control part 7 Module part 11 Assembly jig | tool 71, 71a, 71b Tray supply module 72 Special component supply module 73 Special work module 91, 92 Component 93 Assembly 719 Tray CB Cable RA, RB Robot movable range RC Common movable range SP2 Work space WD Worktable WM Work-related module

Claims (7)

複数の産業用ロボットにより作業台上で組立作業が行われる組立装置であって、
前記複数の産業用ロボットは、
正立姿勢で配置される第1ロボットと、
前記作業台の上方に倒立姿勢で配置される第2ロボットと、
を有し、
前記作業台上には、前記第1ロボットの可動範囲と前記第2ロボットの可動範囲とが重なる共通可動範囲が規定されていることを特徴とする組立装置。
An assembly apparatus for performing assembly work on a work table by a plurality of industrial robots,
The plurality of industrial robots are:
A first robot arranged in an upright position;
A second robot disposed in an inverted position above the workbench;
Have
An assembly apparatus characterized in that a common movable range in which the movable range of the first robot and the movable range of the second robot overlap is defined on the work table.
請求項1に記載の組立装置において、
前記第1ロボットは、水平多関節ロボットであり、
前記第2ロボットは、垂直多関節ロボットであることを特徴とする組立装置。
The assembly apparatus according to claim 1, wherein
The first robot is a horizontal articulated robot;
The assembly apparatus according to claim 2, wherein the second robot is a vertical articulated robot.
請求項1または請求項2に記載の組立装置において、
前記組立作業に関連する物品が収められた所定の作業関連ユニット、
を備えることを特徴とする組立装置。
The assembly apparatus according to claim 1 or 2,
A predetermined work-related unit in which articles related to the assembly work are stored;
An assembling apparatus comprising:
請求項3に記載の組立装置において、
前記所定の作業関連ユニットは、第1の作業関連ユニットと第2の作業関連ユニットとを有し、
前記第1の作業関連ユニットと前記第2の作業関連ユニットとは、前記第1ロボットおよび/または前記第2ロボットを挟み互いに対向して配置されることを特徴とする組立装置。
The assembly apparatus according to claim 3, wherein
The predetermined work-related unit includes a first work-related unit and a second work-related unit,
The assembly apparatus according to claim 1, wherein the first work-related unit and the second work-related unit are arranged to face each other with the first robot and / or the second robot interposed therebetween.
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の組立装置において、
複数のフレーム部材によって前記第1ロボットおよび前記第2ロボットを内包する直方体状の立体構造が形成されるフレーム構造体、
を備え、
前記フレーム構造体の上部に、前記第2ロボットが倒立姿勢で取付けられることを特徴とする組立装置。
The assembly apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A frame structure in which a rectangular parallelepiped three-dimensional structure including the first robot and the second robot is formed by a plurality of frame members;
With
The assembling apparatus, wherein the second robot is mounted in an inverted posture on an upper portion of the frame structure.
請求項5に記載の組立装置において、
前記フレーム構造体に接続し、前記組立作業に関連する物品が収められた作業関連ユニットを着脱自在に装着可能な装着部、
を備えることを特徴とする組立装置。
The assembly apparatus according to claim 5, wherein
A mounting portion connected to the frame structure and capable of detachably mounting a work-related unit storing articles related to the assembly work;
An assembling apparatus comprising:
請求項5または請求項6に記載の組立装置において、
前記フレーム構造体に係るフレーム部材に沿った所定のルートに、前記第1ロボットおよび/または前記第2ロボットから延出するケーブルが敷設されることを特徴とする組立装置。
The assembly apparatus according to claim 5 or 6,
An assembly apparatus, wherein a cable extending from the first robot and / or the second robot is laid on a predetermined route along a frame member related to the frame structure.
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