JP2016199342A - Part supply apparatus, robot system, and part supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品供給装置、ロボットシステム及び部品供給方法に関し、特に、生産ラインで作業するロボットや作業者に対して部品を供給する部品供給装置、ロボットシステム及び部品供給方法に関する。 The present invention relates to a component supply device, a robot system, and a component supply method, and more particularly, to a component supply device, a robot system, and a component supply method that supply components to a robot and an operator working on a production line.
様々な技術分野の製造現場で利用される生産ラインにおいては、生産ライン上で作業対象となる製品のタクトタイム(各作業工程の均等なタイミングを計るための工程作業時間)が1秒単位で管理されている。このようなタクトタイムは、生産ラインにおけるライン全体の生産効率に影響する。このため、タクトタイムは、作業対象となる製品毎に定められ、できる限り短縮することが要請される。従来、このようなタクトタイムの短縮に寄与するために生産ラインで作業するロボットや作業者による作業の効率化を図る技術が提案されている。 In production lines used at manufacturing sites in various technical fields, the tact time (process work time for measuring the equal timing of each work process) of products to be worked on the production line is managed in 1 second units. Has been. Such tact time affects the production efficiency of the entire production line. For this reason, the tact time is determined for each product to be worked, and is required to be shortened as much as possible. Conventionally, in order to contribute to the reduction of the tact time, there has been proposed a technique for improving the efficiency of work by robots and workers working on a production line.
例えば、生産ラインで作業するロボット等に対して、部品が配置された2枚のトレー(パレット)の供給と、部品が取り出されて空になったトレーの排出とを簡単な構成で行うトレー給排装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このトレー給排装置においては、ロボット等が部品を取り出す2つの第1、第2使用位置へトレーを供給する2つの供給手段と、空になったトレーを排出する排出手段と、第1、第2使用位置でそれぞれトレーを保持する第1、第2保持部材とを備え、第2保持部材を揺動させ、第2保持部材上のトレーを排出手段に排出すると共に第1保持部材からトレーを受け取って排出手段に排出する。 For example, for a robot working on a production line, supply of two trays (pallets) on which parts are arranged and discharge of a tray that has been emptied after the parts are taken out with a simple configuration An exhaust device has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this tray supply / discharge device, two supply means for supplying the tray to the first and second use positions where the robot or the like takes out the parts, the discharge means for discharging the empty tray, the first and first A first holding member and a second holding member for holding the tray at each of the two use positions; the second holding member is swung; the tray on the second holding member is discharged to the discharge means; and the tray is removed from the first holding member. Receive and discharge to discharge means.
上述した特許文献1のトレー給排装置においては、2枚のトレーに配置された部品を同時に供給することで、ロボット等による取り出し作業の効率化を図ることができる。しかしながら、第1、第2使用位置に配置されたトレーは固定された状態となっている。このため、トレーから部品を取り出す際の作業時間は、第1、第2使用位置におけるトレーの角度に依存する。したがって、トレーに配置された部品毎にタクトタイムを短縮することは困難である。 In the tray feeding / discharging device of Patent Document 1 described above, it is possible to improve the efficiency of taking out work by a robot or the like by simultaneously supplying the components arranged on the two trays. However, the trays arranged at the first and second use positions are fixed. For this reason, the working time when taking out the parts from the tray depends on the angle of the tray at the first and second use positions. Therefore, it is difficult to shorten the tact time for each component arranged on the tray.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる部品供給装置、ロボットシステム及び部品供給方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a component supply device, a robot system, and a component supply method that can shorten the tact time for each component and improve the production efficiency of the entire production line. The purpose is to do.
本発明に係る部品供給装置は、生産ラインで作業するロボット又は作業者に部品を供給する部品供給装置であって、前記部品が配置されるトレーを前記ロボット又は作業者による前記部品の取り出し位置に搬送する搬送手段と、前記部品の位置が前記ロボット又は作業者に接近するように、前記取り出し位置に配置された前記トレーの角度を調整するトレー角度調整手段と、を具備することを特徴とする。 A component supply apparatus according to the present invention is a component supply apparatus that supplies a component to a robot or an operator who works on a production line, and a tray on which the component is arranged is placed at a position where the robot or the operator takes out the component. And a tray angle adjusting unit that adjusts an angle of the tray disposed at the take-out position so that the position of the component approaches the robot or an operator. .
上記部品供給装置によれば、部品の取り出し位置において、部品の位置がロボット等に接近するようにトレーの角度が調整されることから、トレーに配置される部品とロボット等との間の距離を短くすることができる。これにより、トレーから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。 According to the above-described component supply device, the angle of the tray is adjusted so that the position of the component approaches the robot or the like at the component take-out position. Therefore, the distance between the component placed on the tray and the robot or the like is reduced. Can be shortened. Thereby, the amount of movement of the robot or the like when taking out the parts from the tray can be shortened. As a result, it is possible to shorten the work time when the parts are taken out from the tray by the robot or the like, shorten the tact time for each part, and improve the production efficiency of the entire production line.
上記部品供給装置において、前記部品の種別を判定する種別判定手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記種別判定手段が判定した前記部品の種別に応じて前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、トレーに配置される部品の種別に応じてトレーの角度が調整されることから、部品の種別に応じて最適な角度にトレーを配置することができる。これにより、部品の種別に応じてロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。また、トレーに配置される部品の種別に応じてトレーの角度が調整されることから、複数種類の部品に最適な角度にトレーを配置することができる。このため、ロボット等に対して複数種類の部品を供給することができ、生産ラインにて部品毎に専用の部品供給装置を配備する必要がない。これにより、生産ラインにおける作業工程の変更等に柔軟に対応すると共に、生産ラインの構築に要するコストを低減することができる。 The component supply apparatus further includes a type determination unit that determines a type of the component, and the tray angle adjustment unit adjusts the angle of the tray according to the type of the component determined by the type determination unit. Is preferred. According to this configuration, since the angle of the tray is adjusted according to the type of component arranged on the tray, the tray can be arranged at an optimum angle according to the type of component. Thereby, it is possible to shorten the work time when the parts are taken out from the tray by a robot or the like according to the type of the parts. Further, since the angle of the tray is adjusted according to the type of the component arranged on the tray, the tray can be arranged at an angle optimal for a plurality of types of components. For this reason, a plurality of types of parts can be supplied to a robot or the like, and there is no need to provide a dedicated part supply device for each part on the production line. As a result, it is possible to flexibly cope with a change in work process in the production line, and to reduce the cost required to construct the production line.
例えば、上記部品供給装置において、前記種別判定手段は、前記トレーに付与された識別情報を判定することにより前記部品の種別を判定することができる。この構成によれば、トレーに付与された識別情報の判定によって部品の種別が判定されることから、個別に部品を判定する必要がない。このため、部品の種別を判定するための処理を簡素化すると共に、その判定処理に要する時間を短縮することができる。 For example, in the component supply apparatus, the type determining unit can determine the type of the component by determining identification information given to the tray. According to this configuration, since the type of the part is determined by determining the identification information given to the tray, there is no need to individually determine the part. For this reason, the process for determining the type of component can be simplified, and the time required for the determination process can be shortened.
特に、上記部品供給装置において、前記種別判定手段は、前記搬送手段における搬送過程で前記トレーに付与された識別情報を判定することが好ましい。この構成によれば、トレーの搬送過程で部品の種別が判定されることから、ロボット等による部品の取り出し作業の実行前に部品の種別を判定することができる。このため、部品の種別の判定処理のために別途時間を設ける必要がなく、その判定処理に要する時間を短縮することができる。 In particular, in the component supply apparatus, it is preferable that the type determination unit determines the identification information given to the tray during the transfer process in the transfer unit. According to this configuration, since the type of the part is determined during the tray transport process, the type of the part can be determined before the part extraction operation by the robot or the like is executed. For this reason, it is not necessary to provide a separate time for the part type determination process, and the time required for the determination process can be reduced.
上記部品供給装置において、前記トレー角度調整手段は、前記トレーにおける前記部品の保持形態に応じて前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、トレーにおける部品の保持形態に応じてトレーの角度が調整されることから、トレーから部品が落下する事態を回避しつつ、部品の種別に応じて最適な位置にトレーを配置することができる。 The said component supply apparatus WHEREIN: It is preferable that the said tray angle adjustment means adjusts the angle of the said tray according to the holding | maintenance form of the said component in the said tray. According to this configuration, the angle of the tray is adjusted according to the holding form of the component in the tray, so that the tray is arranged at the optimum position according to the type of component while avoiding the situation of the component falling from the tray. can do.
また、上記部品供給装置において、前記部品の位置を判定する位置判定手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記位置判定手段が判定した前記部品の位置に応じて前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、トレーにおける部品の位置に応じてトレーの角度が調整されることから、部品の位置に応じて最適な角度にトレーを配置することができる。これにより、部品の位置に応じてロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。 The component supply apparatus further includes a position determination unit that determines the position of the component, and the tray angle adjustment unit adjusts the angle of the tray according to the position of the component determined by the position determination unit. It is preferable to do. According to this configuration, since the angle of the tray is adjusted according to the position of the component in the tray, the tray can be arranged at an optimum angle according to the position of the component. Thereby, it is possible to shorten the work time when taking out the part from the tray by the robot or the like according to the position of the part.
例えば、上記部品供給装置において、前記位置判定手段は、前記取り出し位置に配置された前記トレーを撮像する撮像手段で構成され、前記トレー角度調整手段は、前記撮像手段による撮像の際に前記トレーの角度を調整する。この構成によれば、撮像手段による撮像の際にトレーの角度が調整されることから、トレーに配置される部品を撮像手段における焦点位置に移動することができる。これにより、撮像手段における焦点合わせなどの処理を省略でき、部品位置の判定に要する時間を短縮することができる。また、オートフォーカスなどの機能を省略でき、撮像手段に要するコストを低減することができる。 For example, in the component supply apparatus, the position determination unit is configured by an imaging unit that images the tray disposed at the take-out position, and the tray angle adjustment unit is configured to capture the tray at the time of imaging by the imaging unit. Adjust the angle. According to this configuration, the angle of the tray is adjusted at the time of imaging by the imaging unit, so that the components arranged on the tray can be moved to the focal position on the imaging unit. Thereby, processing such as focusing in the imaging unit can be omitted, and the time required for determining the component position can be shortened. In addition, functions such as autofocus can be omitted, and the cost required for the imaging means can be reduced.
上記部品供給装置において、前記位置判定手段は、前記ロボット又は作業者により前記部品が取り出された後に次回の作業対象となる前記部品の位置を判定し、前記トレー角度調整手段は、前記ロボット又は作業者による前記部品に対する作業中に前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、ロボット等による部品に対する作業中に前記トレーの角度が調整されることから、トレーにおける部品の位置の判定処理及びトレーの角度の調整処理のために別途時間を設ける必要がなく、これらの処理に要する時間を短縮することができる。 In the component supply apparatus, the position determination unit determines a position of the component to be a next operation target after the component is taken out by the robot or an operator, and the tray angle adjustment unit includes the robot or the work. It is preferable to adjust the angle of the tray during a work on the part by a person. According to this configuration, since the angle of the tray is adjusted during work on the parts by the robot or the like, it is not necessary to provide additional time for the determination process of the position of the parts in the tray and the adjustment process of the tray angle. The time required for these processes can be shortened.
また、上記部品供給装置において、前記トレーを自重により装置本体から排出する排出手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記排出手段による排出経路に前記トレーが移動する角度に前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、トレー角度調整手段によって排出手段による排出経路に前記トレーが移動する角度にトレーが調整されることから、排出手段にトレーを搬送するための構成を別途用意する必要がない。このため、装置本体の構成を簡素化することができる。 The component supply apparatus may further include discharge means for discharging the tray from the apparatus main body by its own weight, and the tray angle adjusting means may be configured such that the tray angle is adjusted to an angle at which the tray moves to a discharge path by the discharge means. Is preferably adjusted. According to this configuration, since the tray is adjusted to an angle at which the tray moves to the discharge path by the discharge unit by the tray angle adjusting unit, it is not necessary to separately prepare a configuration for transporting the tray to the discharge unit. For this reason, the structure of the apparatus main body can be simplified.
本発明に係るロボットシステムは、上記いずれかの部品供給装置と、前記部品供給装置における前記取り出し位置に配置された前記トレーから前記部品を取り出すロボットと、を具備することを特徴とする。 A robot system according to the present invention includes any one of the above-described component supply devices and a robot that extracts the components from the tray disposed at the extraction position in the component supply device.
上記ロボットシステムによれば、上記いずれかの部品供給装置を備えることにより、ロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。 According to the robot system, by providing any one of the above-described parts supply devices, it is possible to shorten the work time when the parts are taken out from the tray by the robot or the like, and the tact time for each part is shortened to reduce the entire production line. The production efficiency can be improved.
本発明に係る部品供給方法は、生産ラインで作業するロボット又は作業者に部品を供給する部品供給方法であって、前記部品が配置されるトレーを前記ロボット又は作業者による前記部品の取り出し位置に搬送する搬送工程と、前記部品の位置が前記ロボット又は作業者に接近するように、前記取り出し位置に配置された前記トレーの角度を調整するトレー角度調整工程と、を具備することを特徴とする。 A component supply method according to the present invention is a component supply method for supplying a component to a robot or an operator working on a production line, wherein a tray on which the component is placed is placed at a position where the robot or the operator takes out the component. A conveying step for conveying, and a tray angle adjusting step for adjusting an angle of the tray arranged at the take-out position so that the position of the component approaches the robot or an operator. .
上記部品供給方法によれば、部品の取り出し位置において、部品の位置がロボット等に接近するようにトレーの角度が調整されることから、トレーに配置される部品とロボット等との間の距離を短くすることができる。これにより、トレーから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。 According to the above-described component supply method, the angle of the tray is adjusted so that the position of the component approaches the robot or the like at the component take-out position. Therefore, the distance between the component placed on the tray and the robot or the like is reduced. Can be shortened. Thereby, the amount of movement of the robot or the like when taking out the parts from the tray can be shortened. As a result, it is possible to shorten the work time when the parts are taken out from the tray by the robot or the like, shorten the tact time for each part, and improve the production efficiency of the entire production line.
本発明によれば、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the tact time for each part and improve the production efficiency of the entire production line.
本発明に係る部品供給装置は、生産ラインで作業するロボットや作業者に部品を供給するものである。例えば、本発明に係る部品供給装置は、変種変量生産に対応するセル生産方式の生産ラインに好適に使用される。しかしながら、本発明に係る部品供給装置が適用される生産ラインについては、これに限定されるものではなく任意の生産ラインに適用することができる。 The component supply apparatus according to the present invention supplies components to a robot or an operator working on a production line. For example, the component supply device according to the present invention is suitably used in a production line of a cell production system corresponding to variant-variable production. However, the production line to which the component supply apparatus according to the present invention is applied is not limited to this and can be applied to any production line.
なお、以下においては、説明の便宜上、生産ラインで作業するロボットに対して部品を供給する場合について説明する。しかしながら、部品供給の対象には生産ラインで作業する作業者が含まれる。また、本発明に係る部品供給装置を並列して配置しておき、ロボット及び作業者の双方に部品を供給することも可能である。 In the following, for convenience of explanation, a case where parts are supplied to a robot working on a production line will be described. However, parts supply targets include workers working on the production line. It is also possible to arrange the component supply devices according to the present invention in parallel to supply components to both the robot and the operator.
一般に、製造現場で利用される生産ラインにおいては、作業対象となる製品のタクトタイムが例えば1秒単位で管理されている。このようなタクトタイムは、生産ラインにおけるライン全体の生産効率に影響することから、作業の正確性を確保した上でできる限り短縮されることが要請される。このため、生産ラインにおいては、作業工程毎の作業時間を予め設定しておき、タクトタイムが最短になるように管理している。しかしながら、各作業工程におけるロボットや作業者による実質的な作業時間の短縮は、作業の正確性を確保する上で限界がある。 Generally, in a production line used at a manufacturing site, the tact time of a product to be worked is managed in units of 1 second, for example. Such a tact time affects the production efficiency of the entire production line, so that it is required to be shortened as much as possible while ensuring the accuracy of the work. Therefore, in the production line, the work time for each work process is set in advance, and the tact time is managed to be the shortest. However, a substantial reduction in work time by a robot or an operator in each work process has a limit in ensuring work accuracy.
一方、生産ラインにおけるタクトタイムには、部品が配置されるトレーからロボット等が部品を取り出す際に要する時間も含まれる。本発明者等は、ロボット等の実質的な作業時間以外に短縮できる時間がタクトタイムに含まれることに着目した。そして、トレーから部品を取り出す時間を短縮することがタクトタイムの短縮に寄与することを見出し、本発明に想到した。すなわち、本発明に係る部品供給装置においては、トレーから部品を取り出すためのロボット等の移動量を短縮することでタクトタイムを短縮することを骨子とする。 On the other hand, the tact time in the production line includes the time required for the robot or the like to take out the part from the tray on which the part is placed. The present inventors have noted that the tact time includes a time that can be reduced in addition to the substantial work time of the robot or the like. Then, the inventors have found that shortening the time for taking out components from the tray contributes to shortening the tact time, and have arrived at the present invention. That is, in the component supply apparatus according to the present invention, the gist is to shorten the tact time by shortening the movement amount of the robot or the like for taking out components from the tray.
本発明に係る部品供給装置の第1の側面は、部品が配置されるトレーをロボット等による部品の取り出し位置まで搬送し、取り出し位置でトレーの角度を調整することにより、部品をロボット等に接近させるものである。これにより、ロボット等が部品を取り出す際の移動量の短縮を通じて、トレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。 The first side surface of the component supply apparatus according to the present invention is such that the component is moved closer to the robot or the like by conveying the tray on which the component is arranged to the component extraction position by the robot or the like, and adjusting the angle of the tray at the extraction position. It is something to be made. Thereby, it is possible to reduce the work time when taking out the parts from the tray through shortening the movement amount when the robots take out the parts.
図1及び図2は、本発明に係る部品供給装置の第1の側面の概要説明図である。図1に示す部品供給装置10において、ロボットRに供給される部品Pは、トレーTに配置されている。トレーTは、上方側に開口した箱形状を有している。トレーTには、平面視して複数の部品PがトレーTの搬送方向の前後左右に配列されている(図5参照)。以下においては、トレーTが保持できる最大数の部品Pが保持される場合について説明するが、トレーTが保持する部品Pの数量は、生産ラインで生産される製品の種別に応じて変動し得る。また、トレーTにおける部品Pの保持形態は、部品Pの寸法や形状に応じて変化する。
1 and 2 are schematic explanatory views of a first side surface of the component supply apparatus according to the present invention. In the
また、部品供給装置10から部品供給を受けるロボットRは、例えば、任意の方向に駆動されるアームを備える。このアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタを交換することにより、多種類の作業に対応することができる。また、ロボットRは、所定位置に図示しないステレオカメラを搭載する。例えば、ロボットRは、取り出し位置PPに搬送されたトレーTをステレオカメラで撮影し、取り出し作業(ピックアップ作業)の対象となる部品Pを認識することができる。
Further, the robot R that receives component supply from the
図1に示すように、部品供給装置10は、部品Pが配置されるトレーTを搬送する搬送機構11と、ロボットRによる部品Pの取り出し位置PPに配置されたトレーTを揺動させる揺動機構12と、この揺動機構12の揺動制御を含む部品供給装置10の全体の制御を行う制御装置13とを含んで構成される。なお、以下においては、部品供給装置10において、ロボットR側(図1に示す左方側)を前方側と呼び、ロボットRの反対側(図1に示す右方側)を後方側と呼ぶものとする。
As shown in FIG. 1, the
搬送機構11は、例えば、金属製の枠体111と、この枠体111に回転可能に支持される複数のガイドローラ112とを有する。枠体111は、図示しない部品収容棚の一部に設けられている。枠体111は、前方側(ロボットR側)の先端部が僅かに下がるように緩やかに傾斜して配置されている。ガイドローラ112は、例えば、円柱形状を有し、図1の紙面奥行き方向に配置される軸を回転軸として回転可能に枠体111に支持されている。これらのガイドローラ112は、フリーローラで構成され、その上に配置されるトレーTに応じて回転する。なお、ガイドローラ112はフリーフローコンベアや一般的なコンベアとしても良い。
The
揺動機構12は、搬送機構11と同様に、金属製の枠体121と、この枠体121に回転可能に支持される複数のガイドローラ122とを有する。枠体121の中央には、回転軸123が設けられている。この回転軸123が部品収容棚に回転可能に支持されることにより、枠体121は、一定範囲で揺動可能に構成される。後述する駆動モータMからの駆動力を受けていない初期状態において、枠体121は搬送機構11の枠体111と同一の角度(図1に示す角度)に配置される。枠体121の前端部には、搬送機構11から搬送されるトレーTを支持する支持壁部124が設けられている。ガイドローラ122は、搬送機構11のガイドローラ112と同様の構成を有し、その上に配置されるトレーTに応じて回転する。なお、ガイドローラ122はフリーフローコンベアや一般的なコンベアとしても良い。
As with the
制御装置13には、操作盤14が有線又は無線にて接続されている。操作盤14は、部品供給装置10が配備される生産ラインを管理する管理者により操作される。例えば、操作盤14は、入力機能を有し、部品毎に最適な枠体121の角度などの情報を受け付けることができる。また、操作盤14は、表示機能を有し、例えば、上述した枠体121の角度などの情報の入力画面や、部品供給装置10におけるステータスを表示することができる。
An
ここで、部品P毎の最適な枠体121の角度は、部品Pを配置したトレーTの重量、トレーTにおける部品Pの保持態様やトレーTから部品Pを取り出すロボットRのエンドエフェクタの形状等に応じて設定される。例えば、枠体121の角度は、これらの状況を変更しながらロボットRによる部品Pの取り出し時間の実績に基づいて設定することができる。操作盤14の操作者は、このような部品毎の最適な枠体121の角度を事前に把握しておき、この角度を必要なタイミングで入力する。
Here, the optimum angle of the
制御装置13には、記憶部131及び角度調整部132が設けられている。記憶部131は、部品供給装置10による各種制御に必要な情報を記憶する。特に、記憶部131は、操作盤14から入力された部品毎の最適な枠体121の角度を記憶する。より具体的にいうと、記憶部131には、部品毎の最適な枠体121の角度として、取り出し位置PPに配置されたトレーT上の部品Pの位置がロボットRに接近するような角度が記憶される。
The
角度調整部132は、回転軸123を回転支点として枠体121を揺動させる駆動モータMに接続されている。角度調整部132は、記憶部131に記憶された部品毎の最適な枠体121の角度に基づいて駆動モータMの駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。駆動モータMは、角度調整部132から受け取った駆動量に応じて枠体121を揺動させ、枠体121の角度を調整する。すなわち、角度調整部132は、駆動モータMを介して揺動機構12の枠体121の角度を調整する役割を果たす。
The
また、部品供給装置10は、ロボットRにより部品Pが取り出されて空になったトレーTを装置本体から排出する排出機構15を備えるようにしてもよい。排出機構15は、例えば、金属製の枠体151と、この枠体151に回転可能に支持される複数のガイドローラ152とを有する。枠体151は、図示しない部品収容棚の一部に設けられている。枠体151は、後方側(図1に示す右方側)の先端部が下がるように傾斜して配置されている。ガイドローラ152は、搬送機構11のガイドローラ112と同様の構成を有し、その上に配置されるトレーTに応じて回転する。詳細について後述するように、排出機構15においては、揺動機構12から受け渡されたトレーTが自重により搬送される。なお、ガイドローラ152はフリーフローコンベアや一般的なコンベアとしても良い。
In addition, the
このような構成を有する部品供給装置10におけるロボットRに対する部品Pの供給動作について、図1及び図2を参照しながら説明する。なお、ロボットRに対する部品供給の開始前において、枠体121にはトレーTが配置されていないものとする。また、揺動機構12の枠体121は、初期位置(図1に示す位置)に配置されている。
An operation of supplying the component P to the robot R in the
部品供給装置10において、ロボットRに対する部品供給を開始する際には、操作盤14を介して部品供給の開始が指示されると共に、供給対象となる部品の最適な枠体121の角度が入力される。操作盤14を介して入力された枠体121の角度は、記憶部131にて記憶される。
When the
部品供給の開始が指示されると、搬送機構11により部品Pを配置したトレーTが搬送される。例えば、搬送機構11の前端部に設けられた図示しないストッパを解除することでトレーTが揺動機構12に搬送される。搬送機構11により搬送されるトレーTは、枠体121の支持壁部124に到達する位置まで移動する。支持壁部124に到達すると、トレーTは、ロボットRによる部品Pの取り出し位置PPに配置された状態となる。
When the start of component supply is instructed, the tray T on which the component P is arranged is transported by the
トレーTが取り出し位置PPに到達すると、角度調整部132が記憶部131からトレーT上の部品Pに最適な枠体121の角度を読み出す。そして、角度調整部132は、この枠体121の角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。駆動モータMにより角度調整部132から指示された駆動量に応じて枠体121が揺動される。このとき、枠体121上のトレーTは、トレーT上の部品PがロボットR側に接近するように角度が調整される。
When the tray T reaches the take-out position PP, the
例えば、ロボットRによってトレーT上の後方側に配置される部品P11が取り出される場合、角度調整部132は、図2Aに示すように、枠体121を矢印A方向に揺動させ、部品P11をロボットR側に接近させるように駆動モータMを駆動する。これにより、ロボットRと部品P11との間の距離が短くなる。そして、このように枠体121上のトレーTの角度が調整された状態でロボットRにより部品P11が取り出される。
For example, when the part P11 arranged on the rear side on the tray T is taken out by the robot R, the
一方、ロボットRによってトレーT上の前方側に配置される部品P12が取り出される場合、角度調整部132は、図2Bに示すように、枠体121を矢印B方向に揺動させ、部品P12をロボットR側に接近させるように駆動モータMを駆動する。これにより、ロボットRと部品P12との間の距離が短くなる。そして、このように枠体121上のトレーTの角度が調整された状態でロボットRにより部品P12が取り出される。
On the other hand, when the part P12 arranged on the front side on the tray T is taken out by the robot R, the
これらのようにトレーTの角度を調整した場合には、トレーTの角度を調整しない場合に比べて部品P11、P12を取り出す際のロボットRの移動量が短縮される。図1においては、トレーTの角度を調整した場合のロボットRの移動量を破線矢印L1で示し、トレーTの角度調整しない場合に追加されるロボットRの移動量を実線矢印L2で示している。すなわち、トレーTの角度を調整する場合には、トレーTの角度を調整しない場合に比べて部品P11、P12を取り出す際のロボットRの移動量が実線矢印L2で示す長さだけ短縮される。 When the angle of the tray T is adjusted as described above, the movement amount of the robot R when taking out the parts P11 and P12 is shortened compared to the case where the angle of the tray T is not adjusted. In FIG. 1, the movement amount of the robot R when the angle of the tray T is adjusted is indicated by a broken line arrow L1, and the movement amount of the robot R added when the angle of the tray T is not adjusted is indicated by a solid line arrow L2. . That is, when adjusting the angle of the tray T, the movement amount of the robot R when taking out the parts P11 and P12 is shortened by the length indicated by the solid line arrow L2 as compared with the case where the angle of the tray T is not adjusted.
このように部品供給装置10においては、ロボットRによる部品Pの取り出し位置PPにおいて、部品Pの位置がロボットRに接近するようにトレーTの角度が調整される。このため、トレーTに配置される部品PとロボットRとの間の距離を短くすることができる。これにより、トレーTから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットRによりトレーTから部品Pを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品P毎のタクトタイムを短縮することができる。
As described above, in the
また、部品供給装置10において、揺動機構12におけるトレーTの角度の調整は、トレーTにおける部品Pの保持態様を考慮して行われている。このため、トレーTから部品Pが落下する事態を回避しつつ、部品Pの種別に応じて最適な位置にトレーTを配置することができる。
In the
このような部品Pの取り出し作業が繰り返された後、トレーTが空になると、角度調整部132は、排出機構15の排出経路にトレーTが移動する角度に応じた駆動量を算出する。すなわち、角度調整部132は、枠体121の角度が排出機構15の枠体151と同一角度になるような駆動量を算出する。そして、角度調整部132は、算出した駆動量を駆動モータMに出力する。駆動モータMにより角度調整部132から指示された駆動量に応じて枠体121が揺動される。これにより、枠体121上のトレーTは、枠体151と同一の傾斜角度になるように駆動される。
When the tray T is emptied after such an operation of taking out the component P is repeated, the
枠体121が枠体151と同一の角度に駆動されると、トレーTは自重により排出機構15に滑落する。そして、排出機構15の後方側であって、部品供給装置10の外部に配置される図示しないトレー回収ケースに収容される。なお、トレー回収ケースに収容されたトレーTは、トレーTの回収作業を担当する作業者によって回収される。
When the
揺動機構12からトレーTが排出されると、角度調整部132は、枠体121が初期位置に復帰する角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。駆動モータMにより角度調整部132から指示された駆動量に応じて枠体121が揺動される。これにより、枠体121は、初期位置(図1に示す位置)に配置された状態となる。そして、搬送機構11の前端部に設けられた図示しないストッパが解除され、部品Pを配置した新たなトレーTが揺動機構12に搬送される。
When the tray T is discharged from the
このように部品供給装置10においては、角度調整部132によって排出経路にトレーTが移動する角度に枠体121上の角度が調整されることから、排出機構15にトレーTを搬送するための構成を別途用意する必要がない。このため、部品供給装置10の構成を簡素化することができる。
Thus, in the
本発明に係る部品供給装置の第2の側面は、トレーに配置される部品の種別を判定し、判定された部品の種別に応じてトレーの角度を調整する点で、第1の側面に係る部品供給装置10と相違する。このように部品の種別に応じてトレーの角度を調整することにより、部品の種別に応じてロボットによりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。
The second aspect of the component supply apparatus according to the present invention relates to the first aspect in that it determines the type of component arranged on the tray and adjusts the tray angle according to the determined component type. This is different from the
図3は、本発明に係る部品供給装置の第2の側面の概要説明図である。なお、図3において、図1に示す部品供給装置10と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。図3に示すように、部品供給装置20は、搬送機構11に読み込み装置113を備える点、並びに、制御装置13に種別判定部133を有する点で図1に示す部品供給装置10と相違する。
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a second side of the component supply apparatus according to the present invention. In FIG. 3, components having the same functions as those of the
読み込み装置113は、トレーTに配置される部品Pの種別を判定する際に利用される。例えば、読み込み装置113は、トレーTの側面に貼付されたバーコードを読み込むバーコードリーダで構成される。例えば、トレーTの側面に貼付されるバーコードには、トレーTに配置される部品Pの種別を示す識別情報が含まれている。読み込み装置113により読み込まれた部品Pの識別情報は、制御装置13の種別判定部133に出力される。なお、読み込み装置113は、トレーTの側面に貼付されたQRコード(登録商標)を読み込むQRコード(登録商標)リーダで構成することもできる。さらに、識別情報はトレーTの側面だけでなく、底面に配置されていても良い。この場合には、読み込み装置113は搬送機構11の底面に設けられる。
The
種別判定部133はバーコードリーダ113から出力される識別情報に基づいて部品Pの種別を判定する。種別判定部133によって判定された部品Pの種別は、角度調整部132に出力され、枠体121の角度の調整に利用される。なお、ここでは、判定された部品Pの種別が角度調整部132に出力される場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、判定された部品Pの種別を記憶部131に出力して記憶させておき、必要に応じて角度調整部132が読み出す構成としてもよい。
The
部品供給装置20において、記憶部131には、部品供給動作の実行前に部品P毎の最適な枠体121の角度が記憶されることが好ましい。このように予め部品P毎の最適な枠体121の角度を記憶しておくことにより、種別判定部133の判定結果に応じて角度調整部132が自動的に部品P毎の最適な枠体121の角度を読み出すことが可能となる。
In the
このような構成を有する部品供給装置20におけるロボットRに対する部品Pの供給動作について、図3を参照しながら説明する。なお、部品供給開始前におけるトレーT及び枠体121の配置については、第1の側面に係る部品供給装置10の動作説明の状況と同一であるものとする。また、記憶部131には、部品P毎の最適な枠体121の角度が記憶されているものとする。さらに、読み込み装置113は、トレーTの側面に貼付されたバーコードを読み込むバーコードリーダで構成されるものとする。
The operation of supplying the component P to the robot R in the
部品供給装置20における部品供給動作は、搬送機構11上に配置されたトレーTに貼付されたバーコードに基づいて部品Pの種別を判定する点のみで図1、図2に示す部品供給装置10と相違する。このため、以下においては、部品供給装置10における動作との相違点を中心に説明する。
The component supply operation in the
部品供給装置20においては、部品供給の開始が指示されると、搬送機構11の読み込み装置(バーコードリーダ)113によりトレーTに貼付されたバーコードが読み込まれる。そして、このバーコードに含まれる部品Pの識別情報が種別判定部133に出力される。種別判定部133は、この識別情報から部品Pの種別を判定する。そして、種別判定部133により判定された部品Pの種別が角度調整部132に出力される。
In the
部品Pの種別を受け取ると、角度調整部132は、この部品Pの種別に応じた最適な枠体121の角度を記憶部131から読み出す。そして、角度調整部132は、この角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。駆動モータMにより角度調整部132から指示された駆動量に応じて枠体121が揺動される。このとき、枠体121上のトレーTは、トレーT上の部品Pの種別に応じて部品PがロボットR側に接近するように角度が調整される。なお、以降の動作については部品供給装置10と同一であるため、説明を省略する。
When the type of the component P is received, the
このように部品供給装置20においては、部品Pの種別を判定するための構成(バーコードリーダ113、種別判定部133)を有し、判定された部品Pの種別に応じてトレーTの角度が調整されることから、部品Pの種別に応じて最適な角度にトレーTを配置することができる。これにより、部品Pの種別に応じてロボットRによりトレーTから部品Pを取り出す際の作業時間を短縮することができる。
As described above, the
また、部品供給装置20においては、トレーTに配置される部品Pの種別に応じてトレーTの角度が調整されることから、複数種類の部品Pに最適な角度にトレーTを配置することができる。このため、ロボットRに対して複数種類の部品Pを供給することができ、生産ラインにて部品P毎に専用の部品供給装置を配備する必要がない。これにより、生産ラインにおける作業工程の変更等に柔軟に対応すると共に、生産ラインの構築に要するコストを低減することができる。
Moreover, in the
なお、ここでは、トレーTに配置された部品Pの種別を判定する構成要素として読み込み装置113を備える場合について説明している。しかしながら、部品Pの種別を判定する構成要素については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、取り出し位置PPに配置されたトレーTの全体を撮像する撮像装置を備え、この撮像装置で撮像された画像データに基づいて部品Pの種別を判定することもできる。この場合、種別判定部133においては、異なる種別の部品Pを配置したトレーTの画像データを予め保持しておき、撮像装置からの画像データとのマッチングを行うことによって部品Pの種別を判定することができる。
Here, a case where the
本発明に係る部品供給装置の第3の側面は、トレーに配置される部品の位置を判定し、判定された部品の位置に応じてトレーの角度を調整する点で、第2の側面に係る部品供給装置20と相違する。このように部品の位置に応じてトレーの角度を調整することにより、部品の位置に応じてロボットによりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。
The third side surface of the component supply apparatus according to the present invention relates to the second side surface in that the position of the component arranged on the tray is determined and the angle of the tray is adjusted according to the determined position of the component. This is different from the
図4及び図5は、本発明に係る部品供給装置の第3の側面の概要説明図である。なお、図4において、図3に示す部品供給装置20と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。図4に示すように、部品供給装置30は、部品Pの取り出し位置PPを含む領域を撮像する撮像装置16、並びに、制御装置13に位置判定部134を有する点で図3に示す部品供給装置20と相違する。
4 and 5 are schematic explanatory views of a third side surface of the component supply apparatus according to the present invention. In FIG. 4, components having the same functions as those of the
撮像装置16は、例えば、揺動機構12の上方側に配置され、取り出し位置PPを含む領域を撮像する。例えば、撮像装置16は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを有する。撮像装置16は、取り出し位置PPを含む領域を撮像し、撮像した画像データを制御装置13に出力する。
The
位置判定部134は、撮像装置16から出力される画像データに基づいてトレーT上の部品Pの位置を判定する。例えば、位置判定部134は、異なる数の部品Pを配置したトレーTの画像データ(以下、「比較対象データ」という)を予め保持しておき、撮像装置16からの画像データとのマッチングを行うことによって部品Pの位置を判定する。位置判定部134によって判定された部品Pの位置は、角度調整部132に出力され、枠体121の傾斜角度の調整に利用される。
The
なお、ここでは、部品Pの位置の判定に利用される比較対象データを位置判定部134で保持する場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、記憶部131に比較対象データを保持しておき、必要に応じて位置判定部134が読み出す構成としてもよい。また、判定された部品Pの位置が角度調整部132に出力される場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、判定された部品Pの位置を記憶部131に出力して記憶させておき、必要に応じて角度調整部132が読み出す構成としてもよい。
Here, a case has been described in which comparison target data used for determining the position of the component P is held by the
部品供給装置30において、記憶部131には、部品供給動作の実行前にトレーT上の部品Pの位置に応じた最適な枠体121の角度が記憶されることが好ましい。例えば、記憶部131には、図5に示すように、トレーTを前後方向に分けた複数の領域AR1〜AR3に応じた枠体121の角度が記憶される。すなわち、記憶部131には、領域AR1〜AR3に配置された部品Pに対応して最適な枠体121の角度が記憶される。
In the
このような構成を有する部品供給装置30におけるロボットRに対する部品Pの供給動作について、図2、図4及び図5を参照しながら説明する。なお、部品供給開始前におけるトレーT及び枠体121の配置については、第1の側面に係る部品供給装置10の動作説明の状況と同一であるものとする。また、記憶部131には、トレーT上の部品Pの位置に応じた最適な枠体121の角度が記憶されているものとする。
The operation of supplying the component P to the robot R in the
部品供給装置30における部品供給動作は、取り出し位置PPに配置されたトレーTを撮像し、撮像した画像データに基づいて部品Pの位置を判定する点のみで図3に示す部品供給装置20と相違する。このため、以下においては、部品供給装置20との相違点を中心に説明する。
The component supply operation in the
部品供給装置20と同様の要領で搬送機構11により部品Pを載置したトレーTが取り出し位置PPに搬送されると、部品供給装置30においては、撮像装置16によりトレーTが撮像される。そして、撮像された画像データが制御装置13(位置判定部134)に出力される。この画像データを受け取ると、位置判定部134は、比較画像データとのマッチングにより部品Pの位置を判定する。そして、位置判定部134により判定された部品Pの位置が角度調整部132に出力される。
When the tray T on which the component P is placed is transported to the take-out position PP by the
部品Pの位置を受け取ると、角度調整部132は、この部品Pの位置に応じた最適な枠体121の角度を記憶部131から読み出す。そして、角度調整部132は、この角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。駆動モータMにより角度調整部132から指示された駆動量に応じて枠体121が揺動される。このとき、枠体121上のトレーTは、トレーT上の部品Pの位置に応じて取り出し作業の対象となる部品PがロボットR側に接近するように角度が調整される。なお、以降の動作については部品供給装置10と同一であるため、説明を省略する。
When the position of the part P is received, the
例えば、位置判定部134により部品Pの位置がトレーTの後方側(ここでは、図5に示す領域AR3)であると判定された場合、角度調整部132は、記憶部131から領域AR3に応じた最適な枠体121の角度を読み出す。そして、角度調整部132は、この角度に応じた駆動量を算出し、図2Aに示すように、枠体121を矢印A方向に揺動させ、部品P(P11)をロボットR側に接近させる。これにより、ロボットRと部品P(P11)との間の距離が短くなる。そして、このように枠体121の角度が調整された状態でロボットRにより部品P(P11)が取り出される。
For example, when the
一方、位置判定部134により部品Pの位置がトレーTの前方側(ここでは、図5に示す領域AR2)であると判定された場合、角度調整部132は、記憶部131から領域AR2に応じた最適な枠体121の傾斜角度を読み出す。そして、角度調整部132は、この傾斜角度に応じた駆動量を算出し、図2Bに示すように、枠体121を矢印B方向に揺動させ、部品P(P12)をロボットR側に接近させる。これにより、ロボットRと部品P(P12)との間の距離が短くなる。そして、このように枠体121の角度が調整された状態でロボットRにより部品P(P12)が取り出される。
On the other hand, when the
このように部品供給装置30においては、部品Pの位置を判定するための構成(撮像装置16、位置判定部134)を有し、判定された部品Pの位置に応じてトレーTの角度が調整されることから、部品Pの位置に応じて最適な角度にトレーTを配置することができる。これにより、部品Pの位置に応じてロボットRによりトレーTから部品Pを取り出す際の作業時間を短縮することができる。
As described above, the
なお、部品供給装置30において、制御装置13の角度調整部132は、撮像装置16がトレーTを撮像する際に枠体121の角度を調整することが好ましい。例えば、角度調整部132は、前回の撮像処理において判定した部品Pの位置に基づいて駆動モータMの駆動量を算出し、枠体121の角度を調整することができる。この場合には、トレーT上の部品Pを撮像装置16における焦点位置に移動することができる。これにより、撮像装置16における焦点合わせなどの処理を省略でき、部品Pの位置判定に要する時間を短縮することができる。また、オートフォーカスなどの機能を省略でき、撮像装置16に要するコストを低減することができる。
In the
以下、本発明に係る部品供給装置の複数の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す複数の実施の形態において、説明の便宜上、図4に示す部品供給装置30と共通の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Hereinafter, a plurality of embodiments of a parts supply device concerning the present invention are described in detail with reference to an accompanying drawing. In the following embodiments, for convenience of explanation, components having the same functions as those of the
(第1の実施の形態)
図6は、第1の実施の形態に係る部品供給装置40の構成の説明図である。第1の実施の形態に係る部品供給装置40においては、搬送機構11により部品Pが配置されたトレーTを揺動機構12上の取り出し位置PPに搬送し、揺動機構12で部品PがロボットRに接近するように枠体121を揺動させてトレーTの角度を調整する。ロボットRにより全ての部品Pが取り出されたトレーTは、ロボットRにより把持されて装置本体から排出される。
(First embodiment)
FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of the
図6に示すように、搬送機構11を構成する枠体111の後端部近傍には、読み込み装置113として、バーコードリーダ113aが設けられている。バーコードリーダ113aは、トレーTの側面に貼付される図示しないバーコードを読み込む。このバーコードには、トレーTに配置される部品Pの種別を示す識別情報が含まれている。バーコードリーダ113aにより読み込まれた部品Pの識別情報は、制御装置13の種別判定部133に出力される。
As shown in FIG. 6, a
搬送機構11を構成する枠体111の前方側には、トレーTの前方側への移動を規制するストッパ114が設けられている。ストッパ114は、例えば、搬送機構11によるトレーTの搬送経路上に突出する一方、枠体111内に収納可能な構成を有する。ストッパ114は、揺動機構12上の取り出し位置PPにトレーTが配置されている場合に搬送経路上に突出し、取り出し位置PPのトレーTが排出された場合に枠体111内に収納される。取り出し位置PPに新たなトレーTが必要となるタイミングで枠体111内に収納されることで、搬送機構11上のトレーTが取り出し位置PPに供給される。
A
揺動機構12を構成する枠体121の後端部近傍の下方側には、カム125が設けられている。カム125は、側面視にて概して楕円形状を有している。カム125の中央には、図6に示す紙面奥行き方向に延在する回転軸125aが設けられている。この回転軸125aには、駆動モータMが設けられている。カム125は、駆動モータMからの駆動力を受けて回転軸125aを回転支点として回転可能に構成されている。枠体121は、カム125の上方側の周面に接触した状態で配置されている。したがって、カム125が回転することにより、枠体121の後端部が上下方向に移動する。これにより、枠体121が回転軸123を回転支点として揺動する。これに伴い、枠体121上に配置されるトレーTの角度が変化する。
A
揺動機構12の下方には、緩衝部材17が配置されている。緩衝部材17は、部品収容棚Sの一部に設けられている。緩衝部材17は、枠体121の前端部が下方側に移動した場合に接触する位置に配置されている。緩衝部材17は、揺動機構12による枠体121の揺動に伴って枠体121に発生する衝撃を緩和する役割を果たす。緩衝部材17によって枠体121に発生する衝撃を緩和することにより、トレーTに配置された部品PがトレーTから脱落する事態を回避することができる。
A
制御装置13は、ロボットRの制御部R1に接続されている。例えば、制御装置13は、無線により制御部R1と接続されるが、有線接続することも可能である。制御部R1は、部品Pの取り出し制御やトレーTの排出制御を含むロボットRの全体の制御を行う。制御装置13は、制御部R1との間でトレーTの排出制御に必要な信号を通信する。例えば、制御装置13は、制御部R1に対してトレーTの排出指示信号を出力する一方、制御部R1からトレーTの排出完了信号を受け取る。
The
次に、このような構成を有する部品供給装置40における部品Pの供給動作について説明する。なお、ロボットRに対する部品供給の開始前においては、揺動機構12上にはトレーTが配置されていないものとする。また、揺動機構12の枠体121は、初期位置(図6に示す位置)に配置されている。さらに、制御装置13の記憶部131には、部品Pの種別及びトレーT上の部品Pの位置に応じた最適な枠体121の角度が記憶されているものとする。
Next, the supply operation of the component P in the
操作盤14等から生産ラインの稼働が指示されると、制御装置13の種別判定部133からバーコードリーダ113aに対して読み込み指示信号が出力される。これに応じてバーコードリーダ113aにより搬送機構11上に配置されたトレーTのバーコードが読み込まれる。読み込まれたバーコードに含まれる部品Pの種別を示す識別情報が種別判定部133に出力される。種別判定部133においては、この識別情報から部品Pの種別を判定し、その判定結果(部品Pの種別)を角度調整部132に出力する。
When operation of the production line is instructed from the
バーコードの読み込みと並行して位置判定部134から撮像装置16に対して揺動機構12上の領域の撮像が指示される。この指示に応じて撮像装置16は、揺動機構12上の領域を撮像し、撮像した画像データを位置判定部134に出力する。画像データを受け取ると、位置判定部134は、揺動機構12上におけるトレーTの有無を判定すると共に、トレーTにおける部品Pの位置を判定する。なお、これらの判定は、予め保持された画像データ(上述した比較画像データ等)とのマッチングにより行われる。ここでは、揺動機構12上にトレーTが配置されていないものとする。
In parallel with the reading of the barcode, the
揺動機構12上にトレーTが配置されていないことを把握すると、制御装置13から搬送機構11に対してストッパ114の解除信号が出力される。これにより、ストッパ114が枠体111内に収納され、トレーTの搬送経路が開放される。これに伴い、搬送機構11上のトレーTが自重により揺動機構12上に搬送される。そして、揺動機構12上でトレーTの前端部が支持壁部124に到達すると、トレーTがロボットRによる部品Pの取り出し位置PPに配置された状態となる。
When it is determined that the tray T is not disposed on the
トレーTが取り出し位置PPに到達するタイミングで位置判定部134から再び撮像装置16に対して揺動機構12上の領域の撮像が指示される。この指示に応じて撮像装置16は、揺動機構12上の領域を撮像し、撮像した画像データを位置判定部134に出力する。画像データを受け取ると、位置判定部134は、揺動機構12上におけるトレーTの有無を判定すると共に、トレーTにおける部品Pの位置を判定する。ここでは、取り出し位置PPにトレーTが配置されていることから、部品Pの位置が判定され、その判定結果が角度調整部132に出力される。
At the timing when the tray T reaches the take-out position PP, the
角度調整部132においては、部品Pの種別及び位置を受け取ると、記憶部131からこの部品Pの種別及び位置に応じた最適な枠体121の角度を読み出す。そして、角度調整部132は、この角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。そして、この駆動量に応じた駆動モータMの駆動に伴ってカム125が回転することで枠体121の角度が調整される。このとき、枠体121上のトレーTは、取り出し作業の対象となる部品PがロボットRに接近するような角度に調整される(図2参照)。そして、このようにトレーTの角度が調整された状態でロボットRにより部品Pが取り出される。部品Pを取り出すと、ロボットRから制御部R1を介して制御装置13に取り出し完了信号が出力される。
When the
この取り出し完了信号を受信すると、位置判定部134から再び撮像装置16に対して揺動機構12上の領域の撮像が指示される。この指示に応じて撮像装置16によって揺動機構12上の領域が撮像され、撮像された画像データを位置判定部134に出力される。画像データを受け取ると、位置判定部134は、トレーTにおける部品Pの位置を判定する。そして、判定結果(部品Pの位置)が角度調整部132に出力される。角度調整部132においては、部品Pの位置を受け取ると、上述した場合と同様に、この部品Pの位置に応じた最適な枠体121の角度を読み出すと共に、この角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。そして、駆動モータMの駆動に伴ってカム125が回転することで枠体121の角度が調整される。
When this extraction completion signal is received, the
このようにロボットRにより次に取り出される部品Pの位置に応じた枠体121の角度の調整は、先行して取り出された部品Pに対するロボットRの作業中に行われる。このため、トレーTにおける部品Pの位置の判定処理及びトレーTの角度の調整処理のために別途時間を設ける必要がなく、これらの処理に要する時間を短縮することができる。
As described above, the adjustment of the angle of the
このようにトレーTにおける部品Pの位置の判定及びトレーTの傾斜角度の調整が繰り返されるうちにトレーTの全ての部品Pが取り出されると、位置判定部134における撮像装置16からの画像データの判定処理によりトレーT上に部品Pが存在しないことが判定される。部品Pが存在しないと判定されると、制御装置13からロボットRの制御部R1に対してトレーTの排出を指示する排出指示信号が出力される。
As described above, when all the components P in the tray T are taken out while the determination of the position of the component P in the tray T and the adjustment of the inclination angle of the tray T are repeated, the image data from the
排出指示信号を受け取ると、制御部R1は、ロボットRに対してトレーTの把持信号を出力する。この把持信号に応じてロボットRがトレーTを把持し、装置本体側の所定位置に排出する。そして、トレーTの排出が完了すると、ロボットRから制御部R1を介して制御装置13に排出完了信号が出力される。
Upon receiving the discharge instruction signal, the control unit R1 outputs a grip signal for the tray T to the robot R. In response to this grip signal, the robot R grips the tray T and discharges it to a predetermined position on the apparatus main body side. When the discharge of the tray T is completed, a discharge completion signal is output from the robot R to the
この排出完了信号を受信すると、再び制御装置13の種別判定部133からバーコードリーダ113aに対して読み込み指示信号が出力される。その後、上述した要領でロボットRに対する部品Pの供給動作が繰り返される。そして、例えば、操作盤14等から生産ラインの稼働の停止が指示されると、このような部品供給装置40による部品Pの供給動作を終了する。
When this discharge completion signal is received, a reading instruction signal is again output from the
このように第1の実施の形態に係る部品供給装置40においては、ロボットRによる部品Pの取り出し位置PPにおいて、揺動機構12により部品Pの位置がロボットRに接近するようにトレーTの角度が調整される。このため、トレーTに配置される部品PとロボットRとの間の距離を短くすることができる。これにより、トレーTから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットRによりトレーTから部品Pを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品P毎のタクトタイムを短縮することができる。
Thus, in the
また、部品供給装置40においては、トレーTに付与された識別情報(トレーTに貼付されたバーコードに含まれる識別情報)を判定することにより部品Pの種別を判定している。これにより、トレーTに配置された部品Pを個別に判定する必要がない。このため、部品Pの種別を判定するための処理を簡素化すると共に、その判定処理に要する時間を短縮することができる。
Further, in the
特に、バーコードリーダ113aは、搬送機構11の一部に設けられ、搬送機構11上のトレーTからバーコードを読み込む。このようにトレーTの搬送過程で部品Pの種別が判定されることから、ロボットRによる部品Pの取り出し作業の実行前に部品Pの種別を判定することができる。このため、部品Pの種別の判定処理のために別途時間を設ける必要がなく、その判定処理に要する時間を短縮することができる。
In particular, the
なお、図6に示す部品供給装置40においては、枠体121をカム125で揺動させる揺動機構12を備える場合について説明している。しかしながら、揺動機構12の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、リンク機構で枠体121を揺動させる構成としてもよい。
In addition, in the
図7は、第1の実施の形態の変形例に係る部品供給装置50の構成の説明図である。図7に示す部品供給装置50において、図6に示す部品供給装置40と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図7に示すように、部品供給装置50は、揺動機構12がリンク機構126を有する点で図6に示す部品供給装置40と相違する。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a configuration of a
図7に示すように、揺動機構12を構成する枠体121の後端部近傍の下方側には、リンク機構126が設けられている。このリンク機構126は、直線形状を有する一対のリンク126a、126bをジョイント部126cで結合して構成される。上方側に配置されるリンク126aの自由端は、枠体121の後端部近傍に配置された連結部121aに固定されている。一方、下方側に配置されるリンク126bの固定端は、部品収容棚Sの一部に固定されている。また、ジョイント部126cには、直動アクチュエータDAの可動軸の先端が連結されている。なお、図示しないが、直動アクチュエータDAは、部品収容棚Sの一部に設けられた図6の紙面に直交する軸により、回転自在に固定されている。
As shown in FIG. 7, a
このような構成を有する部品供給装置50における部品Pの供給動作は、角度調整部132からの駆動量が直動式アクチュエータDAに出力される点を除き、図6に示す部品供給装置40と共通である。部品供給装置50においては、角度調整部132にて最適な枠体121の角度に応じた直動式アクチュエータDAの駆動量が算出され、直動式アクチュエータDAに出力される。直動式アクチュエータDAは、角度調整部132から指示された駆動量に応じてリンク機構126を駆動する。より具体的には、リンク機構126のジョイント部126cを前後方向に駆動する。このジョイント部126cの駆動に伴ってリンク126a及びリンク126bの間の角度が変更され、この角度に応じて枠体121が揺動する。これにより、枠体121上のトレーTは、取り出し作業の対象となる部品PがロボットRに接近するような角度に調整される。
The supply operation of the component P in the
このように揺動機構12にリンク機構126を備える場合においても、第1の実施の形態に係る部品供給装置40と同様に、ロボットRによる部品Pの取り出し位置PPにおいて、揺動機構12により部品Pの位置がロボットRに接近するようにトレーTの角度が調整される。これにより、トレーTから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットRによりトレーTから部品Pを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品P毎のタクトタイムを短縮することができる。
Even when the
(第2の実施の形態)
図8は、第2の実施の形態に係る部品供給装置60の構成の説明図である。第2の実施の形態に係る部品供給装置60は、全ての部品Pが取り出されて空になったトレーTを排出機構15によって装置本体から排出する点で、第1の実施の形態に係る部品供給装置40と相違する。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is an explanatory diagram of a configuration of a
図8に示すように、部品供給装置60においては、揺動機構12により空になったトレーTが排出機構15の排出経路に移動する角度になるように枠体121の角度が調整される。このため、揺動機構12において、第1の実施の形態に係る部品供給装置40と異なる構成を有する。
As shown in FIG. 8, in the
部品供給装置60の揺動機構12においては、回転軸123が枠体121の前端部に設けられている。したがって、枠体121は、この回転軸123を回転支点として枠体121全体が揺動可能に構成される。また、この枠体121を揺動させるカム125は、第1の実施の形態に係る部品供給装置40と同様に、トレーT上の部品PをロボットR側に接近させるようにトレーTの角度を調整すると共に、枠体121を排出機構15の枠体151の角度と同一角度になるように調整する。例えば、カム125は、図示しない昇降機構に接続され、トレーTの排出時にトレーTの下方側に移動して枠体121を排出機構の枠体151の角度と同一角度になるように調整する。勿論、カム125と回転軸125aを適切に設計することで、昇降機構を用いなくても枠体121を排出機構の枠体151の角度と同一角度になるように調整する事ができる。
In the
また、排出機構15を構成する枠体151の後端部近傍には、トレーTの通過を検出する通過センサ153が設けられている。例えば、通過センサ153は、対向して配置される発光素子及び受光素子を有する光学式センサで構成される。発光素子からの光を受光素子で受光させる一方、トレーTにより光が遮断されることを検知することによりトレーTの通過を検出する。
Further, a
次に、このような構成を有する部品供給装置60における部品Pの供給動作について説明する。部品供給装置60における部品Pの供給動作は、空になったトレーTを排出機構15で排出する点を除き、第1の実施の形態に係る部品供給装置40と共通である。
Next, the supply operation of the component P in the
部品供給装置60において、位置判定部134の判定結果によりトレーT上に部品Pが存在しないと判定されると、角度調整部132は、図示しない昇降機構に一定距離だけカム125を下降させる下降信号を出力する。これにより、カム125が一定距離だけ下降する。これと並行して角度調整部132は、排出機構15の排出経路にトレーTが移動する角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。この駆動量に応じた駆動モータMの駆動に伴ってカム125が回転することで枠体121の角度が調整される。このとき、枠体121上のトレーTは、排出機構15の排出経路に移動する角度に調整される。
In the
枠体121の角度が調整されることで、枠体121上の空になったトレーTが自重により排出機構15による排出経路上に搬送される。そして、トレーTは、トレー回収ケースに収容される。排出経路上を搬送される際、通過センサ153によりトレーTの通過が検出されると、通過検出信号が制御装置13に出力される。この通過検出信号を受信すると、角度調整部132は、図示しない昇降機構に一定距離だけカム125を上昇させる上昇信号を出力する。これにより、カム125が一定距離だけ上昇する。これと並行して角度調整部132は、枠体121を初期位置(図8に示す位置)に復帰する角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータMに出力する。駆動モータMの駆動に伴ってカム125が回転することで枠体121が初期位置に復帰する。
By adjusting the angle of the
枠体121が初期位置に復帰した後、第1の実施の形態に係る部品供給装置40と同様に、位置判定部134からの指示に応じて揺動機構12上の領域が撮像される一方、撮像された画像データに基づいて位置判定部134でトレーTにおける部品Pの位置が判定される。そして、判定された部品Pの位置に応じた最適な枠体121の角度が読み出され、その角度に応じた駆動量が駆動モータMに出力される。そして、駆動モータMの駆動に伴ってカム125が回転することで枠体121の角度が調整される。
After the
このように第2の実施の形態に係る部品供給装置60においては、第1の実施の形態に係る部品供給装置40と同様に、ロボットRによる部品Pの取り出し位置PPにおいて、揺動機構12により部品Pの位置がロボットRに接近するようにトレーTの角度が調整される。このため、トレーTに配置される部品PとロボットRとの間の距離を短くすることができる。これにより、トレーTから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットRによりトレーTから部品Pを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品P毎のタクトタイムを短縮することができる。
As described above, in the
また、部品供給装置60においては、全ての部品Pが取り出されると、角度調整部132によっての排出経路にトレーTが移動する角度に枠体121の角度が調整される。このため、排出機構15にトレーTを搬送するための構成を別途用意する必要がない。これにより、部品供給装置60の構成を簡素化することができる。
In the
なお、図8に示す部品供給装置60においては、枠体121をカム125単体で揺動させる揺動機構12を備える場合について説明している。しかしながら、揺動機構12の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、カムとカムフォロアとを組み合わせたカム機構によって枠体121を揺動させる構成としてもよい。
In addition, in the
図9は、第2の実施の形態の変形例に係る部品供給装置70の構成の説明図である。図9に示す部品供給装置70において、図8に示す部品供給装置60と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図9に示すように、部品供給装置70は、揺動機構12がカム127aとカムフォロア127bとを組み合わせたカム機構127を有する点で図8に示す部品供給装置60と相違する。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a configuration of a
図9に示すように、揺動機構12を構成する枠体121の後端部近傍の下方側には、カム機構127が設けられている。このカム機構127は、複数の段差部を有するカム127aと、このカム上127aの上面に沿って移動するカムフォロア127bとを有する。カムフォロア127bは、上下方向に延在する直線形状を有する支持部材127cを介して枠体121の後端部近傍に配置された連結部121bに固定されている。また、カム127aの後端部には、直動アクチュエータDAの可動軸の先端が連結されている。なお、支持部材127cの前後には、カム127aの前後移動に伴う支持部材2cの倒れを防止するストッパ127dが設けられている。
As shown in FIG. 9, a
このような構成を有する部品供給装置70における部品Pの供給動作は、角度調整部132からの駆動量が直動式アクチュエータDAに出力される点を除き、図8に示す部品供給装置60と共通である。部品供給装置70においては、角度調整部132にて最適な枠体121の角度に応じた直動式アクチュエータDAの駆動量が算出され、直動式アクチュエータDAに出力される。直動式アクチュエータDAは、角度調整部132から指示された駆動量に応じてカム127aを前後方向に駆動する。このカム127aの駆動に伴ってカムフォロア127bがカム127aの上面を移動し、カム127aの位置に応じて枠体121が揺動する。これにより、枠体121上のトレーTは、取り出し作業の対象となる部品PがロボットRに接近するような角度に調整される一方、排出機構15の排出経路に移動する角度に調整される。
The supply operation of the component P in the
このように揺動機構12にカム機構127を備える場合においても、第2の実施の形態に係る部品供給装置60と同様に、全ての部品Pが取り出されると、角度調整部132によっての排出経路にトレーTが移動する角度に枠体121の角度が調整される。このため、排出機構15にトレーTを搬送するための構成を別途用意する必要がない。これにより、部品供給装置10の構成を簡素化することができる。
Even when the
以上説明したように、本実施の形態に係る部品供給装置においては、部品Pが配置されるトレーTをロボットR又は作業者による部品Pの取り出し位置PPに搬送し、部品Pの位置がロボットR等に接近するように、取り出し位置PPに配置されたトレーTの角度を調整するようにした。この構成によれば、取り出し位置PPにおいて、部品Pの位置がロボットR等に接近するようにトレーTの角度が調整されることから、トレーTに配置される部品PとロボットR等との間の距離を短くすることができる。これにより、トレーTから部品Pを取り出す際のロボットR等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットR等によりトレーTから部品Pを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品P毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。 As described above, in the component supply apparatus according to the present embodiment, the tray T on which the component P is arranged is transported to the robot R or an operator's pick-up position PP, and the position of the component P is the robot R. The angle of the tray T arranged at the take-out position PP is adjusted so as to be close to each other. According to this configuration, since the angle of the tray T is adjusted so that the position of the component P approaches the robot R or the like at the take-out position PP, the interval between the component P arranged on the tray T and the robot R or the like is adjusted. Can be shortened. Thereby, the movement amount of the robot R etc. when taking out the component P from the tray T can be shortened. As a result, it is possible to shorten the work time when the part P is taken out from the tray T by the robot R or the like, and it is possible to shorten the tact time for each part P and improve the production efficiency of the entire production line.
また、上記実施の形態においては、本発明を部品供給装置に具現化した場合について説明している。本発明は、上述したいずれかの部品供給装置と、これらの部品供給装置における取り出し位置PPに配置されたトレーTから部品Pを取り出すロボットRとを備えるロボットシステムとして成立する。このロボットシステムによれば、上述したいずれかの部品供給装置を備えることにより、ロボットR等によりトレーTから部品Pを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品P毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。 Moreover, in the said embodiment, the case where this invention is embodied in the component supply apparatus is demonstrated. The present invention is realized as a robot system including any one of the above-described component supply devices and a robot R that extracts the component P from the tray T disposed at the take-out position PP in these component supply devices. According to this robot system, by providing any of the above-described component supply devices, it is possible to shorten the work time when taking out the component P from the tray T by the robot R or the like, and to shorten the tact time for each component P. Thus, the production efficiency of the entire production line can be improved.
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited thereto, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記実施の形態においては、搬送機構11及び排出機構15において自重によりトレーTを搬送する場合について説明している。しかしながら、搬送機構11等におけるトレーTの搬送態様は、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、電動によりトレーTを搬送する搬送機構11や排出機構15を適用するようにしてもよい。
For example, in the above embodiment, the case where the tray T is transported by its own weight in the
10、20、30、40、50、60、70 部品供給装置
11 搬送機構
111 枠体
112 ガイドローラ
113 読み込み装置
113a バーコードリーダ
12 揺動機構
121 枠体
122 ガイドローラ
123 回転軸
124 支持壁部
125 カム
126 リンク機構
127 カム機構
13 制御装置
131 記憶部
132 角度調整部
133 種別判定部
134 位置判定部
14 操作盤
15 排出機構
151 枠体
152 ガイドローラ
153 通過センサ
AR1〜AR3 領域
M 駆動モータ
P 部品
PP 取り出し位置
R ロボット
R1 制御部
S 部品収容棚
T トレー
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015079511A JP2016199342A (en) | 2015-04-08 | 2015-04-08 | Part supply apparatus, robot system, and part supply method |
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Publications (1)
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---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018179316A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 株式会社Fuji | Component supply device |
-
2015
- 2015-04-08 JP JP2015079511A patent/JP2016199342A/en active Pending
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WO2018179316A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 株式会社Fuji | Component supply device |
JPWO2018179316A1 (en) * | 2017-03-31 | 2019-11-14 | 株式会社Fuji | Parts supply device |
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