JP2017124454A - Production apparatus line, production apparatus line control method, and production apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生産装置が複数、配列されて構成される生産装置ライン、その生産装置ラインの制御方法、およびその生産装置ラインを構成する生産装置に関する。 The present invention relates to a production apparatus line configured by arranging a plurality of production apparatuses, a method for controlling the production apparatus line, and a production apparatus constituting the production apparatus line.
従来より、種々の物品、工業製品の製造現場で、生産装置を複数、例えば直列的に配列して構成された製造設備が知られている。この種の生産装置ラインにおいて、1つの工程を担当する生産装置は、モジュール(あるいはセル、ユニット、ステーション)などと呼ばれることがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a manufacturing facility configured by arranging a plurality of production apparatuses, for example, in series, at a manufacturing site for various articles and industrial products. In this type of production equipment line, the production equipment responsible for one process is sometimes called a module (or cell, unit, station) or the like.
このような構成には、近年では、作業対象(ワーク)の多様化、生産形態の多様化に伴ない、製品の仕様変更などに応じた生産装置ラインの変更、改変を容易かつ迅速に行える利点がある。基本的かつ小単位の工程を単位として、生産装置をモジュール化しておけば、ラインの一部の生産装置の切離し・連結して入れ替えによって、製品の仕様変更などに迅速かつ柔軟に対応することができる。 In recent years, such a configuration has the advantage that the production equipment line can be changed and modified easily and quickly according to changes in product specifications in accordance with the diversification of work objects (work) and production forms. There is. If the production equipment is modularized in units of basic and small unit processes, it is possible to respond quickly and flexibly to changes in product specifications, etc. by disconnecting, connecting and replacing part of the production equipment on the line it can.
この種の生産装置ラインを構成する生産装置は、例えばワーク操作を行うロボットハンドやグリッパなどの把持装置、作業台を含む。また、把持装置、作業台、またその上のワークなどの相対位置関係を制御するために、いわゆる多軸構成のロボットや、直交(X、Y、Z)ステージ(直交ロボット)などが設けられる。また、生産装置ラインを構成する個々の生産装置は、例えば規格化されたサイズ、形状の筐体や枠体のような収容体を有する。各生産装置は、例えば、このような収容体を外殻とするブロックを前後に直列的に配列することによって、生産装置ラインを構成する。 The production apparatus constituting this type of production apparatus line includes, for example, a robot hand that performs a workpiece operation, a gripping apparatus such as a gripper, and a work table. In addition, in order to control the relative positional relationship between the gripping device, the work table, and the workpiece thereon, a so-called multi-axis robot, an orthogonal (X, Y, Z) stage (orthogonal robot), and the like are provided. Moreover, each production apparatus which comprises a production apparatus line has a container like a housing | casing and a frame of standardized size and shape, for example. Each production apparatus constitutes a production apparatus line by, for example, arranging blocks having such a container as an outer shell in series in the front-rear direction.
一方、上記のように構成された生産装置ラインでは、モジュール化された生産装置同士の連携制御が必要になる。例えば、前段の生産装置における組立工程が終了すると、前段の生産装置と後段の生産装置の間でワークを授受する過程が必要になる。例えば、前段の生産装置から後段の生産装置へ搬送装置によりワークを搬送し、搬送したワークを、後段の生産装置の受容部に引き渡す、例えば後段の生産装置のハンドやグリッパのような保持装置で保持(把持)する、といったワーク授受過程である。 On the other hand, in the production apparatus line configured as described above, cooperation control between modular production apparatuses is required. For example, when the assembly process in the former production apparatus is completed, a process of transferring workpieces between the former production apparatus and the latter production apparatus is required. For example, a workpiece is transported from a former production device to a subsequent production device by a conveyance device, and the conveyed workpiece is transferred to a receiving portion of the subsequent production device, for example, a holding device such as a hand or gripper of the latter production device. It is a workpiece transfer process such as holding (gripping).
従来、複数台の生産装置を連結して生産装置を構成する場合、前段〜後段の生産装置の間で、例えば制御信号や同期信号を送受信するハンドシェイクを介して前段〜後段の生産装置の間でインターロック(連動)制御を行っていた。 Conventionally, when a plurality of production apparatuses are connected to form a production apparatus, between the former stage and the latter stage production apparatus, for example, between the former stage and the latter stage production apparatus via a handshake that transmits and receives control signals and synchronization signals. Interlock (interlocking) control was performed.
例えば、下記の特許文献1の構成では、隣接する自動組立装置はハードウェア的なI/Oインターロックで接続されている。また、下記の特許文献2の構成では、無線LANを介して前段〜後段の装置が通信し、インターロック制御を行っている。
For example, in the configuration of
上記の特許文献1のように、ハードウェア信号線を介してインターロック制御を行う場合には、生産ラインを構成する際に、前段〜後段の生産装置の間にケーブル配線が必要になり、生産ラインの構成作業が煩雑になるという課題があった。また、生産ラインの再構成のため、前段〜後段の生産装置のハードウェアやソフトウェアを変更する必要が生じると、前段〜後段の生産装置の間のケーブル配線も変更しなければならなくなる可能性がある。従って、特許文献1のような構成では、生産ラインの再構成のための設計や変更のための作業量が増大し、多大な労力と作業時間がかかる可能性がある。
When interlock control is performed via a hardware signal line as in the above-mentioned
これに対して、特許文献2の構成では、無線LANや赤外線にてインターロック制御を行うため、ハードウェア配線の制約を免れることができる。しかしながら、特許文献2の構成でも、依然として前段〜後段の生産装置が連携すべきタイミングで制御信号のハンドシェイクによる連動制御を前提としている点は特許文献1と同じである。従って、特許文献2の構成では、前段〜後段の生産装置のハンドシェイク通信に用いるハードウェア配線の保守が不要となるだけで、依然として無線通信などによるハンドシェイク通信は実装しておく必要がある。また、そのためのソフトウェア的な構成を的確に保守、管理できなければ、全体の生産ラインの動作が破綻し、正常な生産処理が不可能となる。
On the other hand, in the configuration of
本発明の課題は、上記問題に鑑み、有線通信、無線通信を問わず、前段〜後段の生産装置のハンドシェイク通信を必要とせず、両者の間でワーク授受を行えるようにすることにある。特に、前段〜後段の生産装置は、それぞれの自立的な制御によってワーク授受を行い、生産ラインの一部に変更が生じてもハードウェアないしソフトウェア的に大規模な改変を必要とせずに柔軟かつ迅速に生産ラインを再構成できるようにする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to make it possible to exchange workpieces between the two without requiring handshaking communication between the production apparatuses in the first and second stages, regardless of wired communication or wireless communication. In particular, the production apparatuses in the first to second stages exchange work by their own independent control, and even if a part of the production line changes, it is flexible and does not require large-scale hardware or software changes. Make it possible to quickly reconfigure the production line.
上記課題を解決するため、本発明においては、第1の生産装置が第2の生産装置に対してワークを引き渡す搬送装置を、前記第2の生産装置が前記第1の生産装置から前記ワークを引き取る保持装置を備え、ワーク授受領域において前記第1の生産装置から前記第2の生産装置に前記ワークを授受する生産装置ラインにおいては、前記第2の生産装置の前記保持装置のワーク保持状態を検出する、前記第1の生産装置に配置された第1のセンサと、前記第1の生産装置の前記搬送装置によるワーク搬送状態を検出する、前記第2の生産装置に配置された第2のセンサと、を備え、前記第2の生産装置は、前記ワーク授受領域において前記第2のセンサにより検出した前記搬送装置によるワーク搬送状態に応じて前記保持装置によるワーク引き取り動作を開始させ、前記第1の生産装置は、前記ワーク授受領域において前記第1のセンサにより検出した前記保持装置によるワーク保持状態に応じて前記搬送装置によるワーク搬送動作を終了させる構成を採用した。 In order to solve the above problems, in the present invention, the first production device transfers the workpiece to the second production device, and the second production device transfers the workpiece from the first production device. In a production device line that includes a holding device for picking up and receives the workpiece from the first production device to the second production device in a workpiece transfer area, the workpiece holding state of the holding device of the second production device is A second sensor disposed in the second production apparatus that detects a first sensor disposed in the first production apparatus and a workpiece conveyance state by the conveyance apparatus of the first production apparatus; And the second production device is configured to pull the workpiece by the holding device according to a workpiece conveyance state by the conveyance device detected by the second sensor in the workpiece transfer area. The first production device adopts a configuration in which the workpiece conveying operation by the conveying device is terminated according to the workpiece holding state by the holding device detected by the first sensor in the workpiece transfer area. did.
また、後段の生産装置の保持装置に引き渡すワークを搬送する搬送装置と、前段の生産装置の搬送装置によって搬送されたワークを引き取る保持装置を備えた生産装置においては、前記後段の生産装置の保持装置のワーク保持状態を検出する第1のセンサと、前記前段の生産装置の搬送装置によるワーク搬送状態を検出する第2のセンサと、前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの検出状態に応じて、前記搬送装置、および前記保持装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第2のセンサにより検出した前記前段の搬送装置によるワーク搬送状態に応じて前記保持装置によるワーク引き取り動作を開始させ、前記第1のセンサにより検出した前記後段の保持装置によるワーク保持状態に応じて前記搬送装置によるワーク搬送動作を終了させる生産制御を実行する構成を採用した。 Further, in a production apparatus that includes a conveyance device that conveys a workpiece delivered to a holding device of a subsequent production apparatus and a holding device that collects a workpiece conveyed by the conveyance device of the previous production apparatus, the holding of the latter production apparatus A first sensor for detecting a workpiece holding state of the apparatus, a second sensor for detecting a workpiece conveyance state by the conveyance device of the preceding production apparatus, and detection states of the first sensor and the second sensor. And a control device that controls the holding device, and the control device uses the holding device in accordance with a workpiece transfer state detected by the second transfer device detected by the second sensor. The workpiece is picked up by the transfer device according to the workpiece holding state of the latter holding device detected by the first sensor. Employing the configuration to perform production control to terminate the feeding operation.
上記構成によれば、後段の生産装置の保持装置のワーク保持状態を検出する第1のセンサと、前段の生産装置の搬送装置によるワーク搬送状態を検出する第2のセンサと、を用いる。そして、第2のセンサにより検出した前段の搬送装置によるワーク搬送状態に応じて保持装置によるワーク引き取り動作を開始させる。また、第1のセンサにより検出した後段の保持装置によるワーク保持状態に応じて搬送装置によるワーク搬送動作を終了させる生産制御を実行する。従って、前段〜後段の生産装置のハンドシェイク通信を必要とせず、両者の生産装置の間でワーク授受を行うことができる。前段〜後段の生産装置は、それぞれの自立的な制御によってワーク授受を行い、例えば、生産ラインの一部に変更が生じてもハードウェアないしソフトウェア的に大規模な改変を必要とせずに柔軟かつ迅速に生産ラインを再構成できるようにする。 According to the said structure, the 1st sensor which detects the workpiece | work holding state of the holding | maintenance apparatus of a back | latter stage production apparatus, and the 2nd sensor which detects the workpiece | work conveyance state by the conveying apparatus of a front | former stage production apparatus are used. Then, the workpiece take-up operation by the holding device is started in accordance with the workpiece conveyance state by the preceding conveyance device detected by the second sensor. Further, production control is executed to end the workpiece transfer operation by the transfer device in accordance with the workpiece holding state by the subsequent holding device detected by the first sensor. Accordingly, handshaking communication between the production apparatuses at the front stage and the rear stage is not required, and workpieces can be exchanged between the production apparatuses. The production equipment in the first to second stages exchanges workpieces by their own independent control. For example, even if a part of the production line is changed, it is flexible and does not require large-scale hardware or software modifications. Make it possible to quickly reconfigure the production line.
以下、添付図面に示す実施例を参照して本発明を実施するための形態につき説明する。なお、以下に示す実施例はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、本実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to embodiments shown in the accompanying drawings. The following embodiment is merely an example, and for example, a detailed configuration can be appropriately changed by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. Moreover, the numerical value taken up by this embodiment is a reference numerical value, Comprising: This invention is not limited.
<実施例1>
図1は、本発明の一実施例として、複数、配列されることにより、生産装置ラインを構成できる生産装置2の構成の一例を示している。同図のような生産装置2は「組立てロボットセル」などの名称の製品として提供されることがある。
<Example 1>
FIG. 1 shows an example of the configuration of a
生産装置2はベース400(基台)上に、ワーク7に対する組立操作を行うワーク操作部を配置して構成される。このワーク操作部は、垂直あるいはパラレル構成などの多軸多関節ロボットから構成する場合もあるが、本実施例では、XYテーブル4や、このXYテーブル4により支持された例えばロボットハンドのような保持装置5から構成される。
The
生産装置2の制御に用いられる直交座標系の3軸(X、Y、Z)をどのように取るかは任意であるが、図1では同図左側に示すようにこの直交座標系の3軸(X、Y、Z)が取られている。ベース400の上面は、このXY軸と平行な姿勢を取るよう配置される。また、図1(後述の図2)では図示を省略しているが、ベース400は、ベース400の下部に配置した支柱などによって、適当な配置高で設置床面上に設置される。
How to take the three axes (X, Y, Z) of the orthogonal coordinate system used for the control of the
保持装置5は、組立ヘッド51により支持され、組立ヘッド51、保持装置5のXY座標系における位置はXYテーブル4によって制御される。XYテーブル4は、Xテーブル42、Yテーブル41を有する直交ロボットとして構成されている。Xテーブル42およびYテーブル41はXYテーブル駆動部43によって駆動される。Xテーブル42は、Yテーブル41上に支持され、Yテーブル41によってXテーブル42のY座標軸上の位置が制御される。Xテーブル42は、保持装置5を支持する組立ヘッド51をX軸方向に沿って移動させ、そのX座標を決定する。
The holding
XYテーブル4は、例えば支柱102、103を介して、ベース400の上方のベース400と平行なXY平面内で、保持装置5の位置を制御するよう動作する。
The XY table 4 operates so as to control the position of the holding
上記のXテーブル42、Yテーブル41は、直線状のガイド部材上で、移送を目的とする部材を支持するスライダ部を直動させ、所定の各座標軸上の座標位置に位置決めする構造である。なお、この種の、いわゆる直交ロボットを構成するXYテーブルは、XYステージなどと呼ばれることもあるが、便宜上、本実施例では、XYテーブル、X(Y)テーブル、のような用語を用いる。 The X table 42 and the Y table 41 have a structure in which a slider portion that supports a member to be transferred is linearly moved on a linear guide member and positioned at coordinate positions on predetermined coordinate axes. An XY table constituting this kind of so-called orthogonal robot is sometimes called an XY stage, but for convenience, terms such as an XY table and an X (Y) table are used in this embodiment.
Xテーブル42のY座標上の位置は、Yテーブル41により決定される。Xテーブル41は、組立ヘッド51を介して、保持装置5のX座標軸上の位置を決定する。なお、生産装置2に実行させる工程によっては、組立ヘッド51上には、ワーク操作部の一部として、例えば電動ドライバのような工具などが配置される場合もある。また、作業内容に応じて、保持装置5とは異なる形式のハンドやグリッパなどの把持装置が組立ヘッド51上に別途、配置される場合もある。例えば、保持装置5としては、吸引(吸着)装置のような保持装置が考えられる。
The position on the Y coordinate of the X table 42 is determined by the Y table 41. The X table 41 determines the position of the holding
なお、組立ヘッド51と、XYテーブル4の間に、組立ヘッド51を昇降させるためにZ軸昇降手段を配置する場合がある。このような構成は、例えば組立ヘッド51のXYZ直交座標系中における位置を制御するXYZ直交ロボットに相当する。この構成では、例えば組立ヘッド51をZ軸方向に昇降させて、後述の作業台62上のワーク7と組立ヘッド51の位置関係を制御する。
In some cases, a Z-axis raising / lowering means is disposed between the
これに対して、本実施例では、組立ヘッド51、およびXYテーブル4の間にはZ軸昇降手段を設けておらず、ベース400からXYテーブル4により懸架された組立ヘッド51までのZ軸方向の高さは固定である。そして、本実施例では、作業台62と組立ヘッド51の相対位置は、作業台62の側をZ軸方向に昇降させ、作業台62を下方から組立ヘッド51に近接、離間させることによって調節する。
On the other hand, in this embodiment, no Z-axis lifting means is provided between the
このように、本実施例では、ワーク操作部である保持装置5と、作業台62の相対位置の調節に必要なZ軸方向の昇降を組立ヘッド51の昇降ではなく、下方から作業台62を昇降させることによって実現する。
As described above, in this embodiment, the work table 62 is moved up and down in the Z-axis direction necessary for adjusting the relative positions of the holding
これにより、XYテーブル4によって懸架する部材からZ軸昇降装置を除き、XYテーブル4の懸架する総重量を低減できる。これにより、それ自体位置姿勢を制御する必要があり、組立ヘッド51の位置を正確に制御しなければならないXYテーブル4の強度、剛性に関する設計条件を緩和できる。このため、例えば支柱102、103より上の構造を軽量化、簡略化できるようになる。また、同じXYテーブル4の強度、剛性において、動作時の振動や騒音を低減できる可能性があり、組立ヘッド51や保持装置5の位置制御の精度を向上できる利点がある。
Thereby, the Z-axis lifting device is excluded from the members suspended by the XY table 4, and the total weight of the XY table 4 suspended can be reduced. As a result, it is necessary to control the position and orientation of the XY table 4 itself, and the design conditions related to the strength and rigidity of the XY table 4 that must accurately control the position of the
図1において、保持装置5は、上記のように例えばハンドやグリッパなどの把持装置であって、前段の工程の生産装置モジュールから後述のように搬送された作業対象のワーク7を引き取り、保持して作業台62に載置する。また、保持装置5は、ベース400の右方に配置された第2の作業台72や、供給トレイ70上の組立部品71を保持して、作業台62上のワークに組み付ける作業にも用いられる。
In FIG. 1, the holding
本実施例では、上記のように、XYテーブル4〜組立ヘッド51〜保持装置5側にはZ軸方向の昇降手段を設けていない。このため、上記の保持装置5を用いた作業では、少なくとも作業台62、72、あるいは供給トレイ70側にZ軸方向の昇降手段を配置する必要がある。
In the present embodiment, as described above, no elevating means in the Z-axis direction is provided on the XY table 4 to
例えば、作業台62は、支持部33、61を介して搬送装置3を構成するXテーブル31に支持されている。さらに、例えばL字形状の支持部33の下部には、作業台62をZ軸方向に昇降させるための昇降駆動装置として、Z軸アクチュエータ32が配置されている。
For example, the work table 62 is supported by the X table 31 constituting the
なお、Z軸アクチュエータ32は、例えば、作業台62が支持部33を介して搬送装置3(Xテーブル31)に沿って摺動するよう支持される構成では、搬送装置3(Xテーブル31)と作業台62の間に配置される。また、Z軸アクチュエータ32は、作業台62を支持する搬送装置3(Xテーブル31)それ自体をZ軸方向に昇降させるように配置してもよい。後述の図3に例示する構成では、Z軸アクチュエータ32は、作業台62を支持する搬送装置3(Xテーブル31)の下部に設けられており、作業台62を支持する搬送装置3(Xテーブル31)ごとZ軸方向に昇降させるよう構成される。このように、組み立てや、ワーク授受のために作業台62を上下させるための構成(Z軸アクチュエータ32)は任意であって、当業者において種々の設計変更が可能である。
Note that the Z-
また、供給トレイ70、作業台72に関しては、これらをZ軸方向に昇降させるため、同様のZ軸アクチュエータ75、76が供給トレイ70、作業台72の下部に配置されている。作業台72は、ワーク7に組み付ける組立部品71に準備的、ないし副次的な作業工程を行う必要がある場合などにおいて第2の作業台として利用される。また、Z軸アクチュエータ32、75、76のそれぞれには、さらにこれらのZ軸昇降軸をZ軸廻りに回動させる機構が設けられていてもよい。このような構成によって、作業台62、72、供給トレイ70のZ軸廻りの姿勢を制御することができる。
In addition, regarding the
例えば、作業台62はワーク7を取り扱うための主作業台であるとともに、搬送装置3のXテーブル31によって、後段の生産装置のベース上のワーク授受領域(10:後述)の内側に搬入できるよう構成されている。
For example, the work table 62 is a main work table for handling the
作業台62の支持部61の位置には、例えば撮影光軸を作業台62方向に向けて、作業台カメラ6が装着されている。作業台カメラ6は、作業台62の周辺の画像を静止画(あるいは動画)として撮影する、例えばデジタルカメラなどから構成する。さらに、作業台62上には、この生産装置の保持装置5、作業台62が後段の生産装置に搬入されている場合には、後段の生産装置の保持装置5によるワーク7の保持状態を検出するための保持状態センサ9を配置してある。保持状態センサ9は、送信部91、受信部92などから成る、反射型ないし透過型のセンサである。この保持状態センサ9は例えば光学式の反射型あるいは透過型のフォトセンサである。保持状態センサ9の検出光には、レーザ光や赤外光を用いることができる。あるいは、保持状態センサ9は、フォトセンサのみならず、他の検出方式のセンサ、例えば磁気や超音波、電波などを用いた近接センサなどから構成してもよい。
At the position of the support portion 61 of the work table 62, for example, the
作業台カメラ6、および保持状態センサ9は、作業台62上の作業状況、およびこの生産装置の保持装置、あるいは後段の生産装置の保持装置5によるワーク7の保持状態を検出するためのセンサ(第1のセンサ)として用いられる。
The
図1の生産装置の作業工程が終了した後、ワーク7を搭載した作業台62は、搬送装置3(Xテーブル31)によって、図中のX軸の正方向に配列された後段の生産装置のベース400上のワーク授受領域10に搬入される。
After the work process of the production apparatus in FIG. 1 is completed, the work table 62 on which the
搬送装置3(Xテーブル31)は、本生産装置と、後段の生産装置のベースを跨ぐ(例えば図1、図2の図示の状態)ように固定的に配置されていてもよい。あるいは、搬送装置3(Xテーブル31)は、適当な駆動手段によって伸縮ないし移動可能として、必要なタイミングにおいて、後段の生産装置のベース上まで(例えば図1、図2の図示の状態まで)伸長するよう構成してもよい。 The conveyance device 3 (X table 31) may be fixedly disposed so as to straddle the main production device and the base of the subsequent production device (for example, the state shown in FIGS. 1 and 2). Alternatively, the transfer device 3 (X table 31) can be expanded or contracted or moved by an appropriate driving means, and extended to the base of the subsequent production device (for example, to the state shown in FIGS. 1 and 2) at a necessary timing. You may comprise.
いずれの場合でも、作業台62は、不図示の駆動源によって、搬送装置3のXテーブル31に沿って後段の生産装置のベース上まで搬入される。例えば、支持部33、61を介して搬送装置3のXテーブル31に沿って摺動するよう駆動されるか、あるいはXテーブル31の伸縮ないし移動に応じて、後段の生産装置のベース上まで搬入される。
In any case, the work table 62 is carried along the X table 31 of the
ワーク授受領域10は、図1の生産装置では、搬送装置3(Xテーブル31)のX軸に関して後方(X軸の負)方向の空間に相当する。本実施例において、各生産装置(2a、2b、2c、あるいは2d)は、図2のように直列的に配列される。ワーク授受領域10には、前段の生産装置の搬送装置3(Xテーブル31)によって作業台62に搭載したワーク7を搬入する必要がある。このため、ワーク授受領域10は、例えば当該の生産装置の搬送装置3(Xテーブル31)や、作業台62、72、供給トレイ70などを配置しない空間領域として画成される。
In the production apparatus of FIG. 1, the
後段の生産装置にワーク7を引き渡す授受動作の際、従来では本生産装置と、後段の生産装置との間で制御信号の送受信などによるハンドシェイクを行っていた。しかしながら、本実施例は、少なくともこのワーク授受に係る本生産装置と、後段の生産装置との間のハンドシェイク(通信)を不要にするよう構成される。
Conventionally, when the
このため、作業台62、搬送装置3(Xテーブル31)によるワーク7の搬送状態を検出すべく、ベース400上には搬送状態センサ8(第1のセンサ)を配置する。搬送状態センサ8は、上述の作業台カメラ6や、保持状態センサ9などと同様に、撮像装置や、近接センサなどから構成することができる。
For this reason, a conveyance state sensor 8 (first sensor) is arranged on the base 400 in order to detect the conveyance state of the
搬送状態センサ8は、少なくとも、前段の生産装置2の搬送装置3(Xテーブル31)が作業台62ないしワーク7をワーク授受領域10に進入させたことを検知できるよう構成する。搬送状態センサ8によって、前段の作業台62ないしワーク7がワーク授受領域10に進入したことを検出することにより、例えば、当該(後段)の生産装置2は、保持装置5をワーク授受領域10まで移動させる、ワーク授受動作を開始することができる。
The
さらに、搬送状態センサ8は、好ましくは、前段の生産装置2が、ワーク授受領域10内で、搬送装置3ないしZ軸アクチュエータ32、作業台62により、ワーク7をワーク授受位置HP(図3)まで搬送した(上昇させた)ことを検出できるよう構成する。このように、搬送状態センサ8により、前段のワーク7がワーク授受位置HP(図3)まで搬送された、という搬送状態を検出することで、ワーク授受動作のうち、特に保持装置5による保持(把持)動作を開始させることができる。
Further, the
図2は、図1の生産装置2を複数(4)台、X軸方向に直列的に配列して成る生産ライン1を示している。また、図3は、図2と同等の構成を図2の側方(Y軸の負〜正の方向)から模式的に示している。図2、図3では、4台の生産装置を区別するために、図1中の参照符号にa、b、c、dの添え字を付して対応する各部を示している。これらa、b、c、dの添え字を付した参照符号を有する部材については、各々の添え字のない参照符号を用いた上述の図1のものと同一(ないし同様)であるため、ここでは重複した説明は省略する。
FIG. 2 shows a
以下では、生産装置2aから2bに対してワーク7を搬送し、授受する動作を中心に説明する。図2、図3において、ワーク7(7a〜7d)に対する作業工程は、生産装置2aの前段の生産装置2dから、始まり、以後、順次ワーク7が生産装置2a、2b、2cと引き渡されて進んでいくものとする。なお、本実施例では、図2、図3では一例として4つの生産装置2a、2b、2c、2dを示したに過ぎず、生産ライン1を構成する生産装置の数は図2によって限定されるものではない。以下に示すワーク(7)の授受制御は、図1のような構成を有する生産装置が少なくとも2台、直列的に隣接配置されていれば実施することができる。
Below, it demonstrates centering on the operation | movement which conveys the workpiece |
図2、図3では、生産装置2d、2a、2b…の搬送装置3d、搬送装置3a、搬送装置3b…が、それぞれ後段のワーク授受領域10a、10b、10c…に進入した状態で図示されている。
2 and 3, the
なお、上述の通り、各搬送装置(3d、3a〜3c)の実装形式は、各生産装置間で固定、であってもよく、また、伸縮ないし移動する方式であってもよい。しかしながら、以下では、説明を容易にするため、例えば、これら各搬送装置はX軸方向に関しては図2、図3の位置に固定されているものとする。 In addition, as above-mentioned, the mounting form of each conveying apparatus (3d, 3a-3c) may be fixed between each production apparatus, and the system which expands / contracts or moves may be sufficient. However, in the following, for ease of explanation, for example, it is assumed that each of these transport apparatuses is fixed at the positions of FIGS. 2 and 3 in the X-axis direction.
図3においては、ワーク7a〜7cの搬送位置や、保持装置5a〜5cの位置については、各生産装置において異なる制御タイミングにおける状態を図示している。これらの位置に関しては後述のワーク授受制御の説明で適宜参照する。また、図3において、生産装置2a〜2cのワーク授受領域10a、10b、10c…中において、特に保持装置5a〜5cでワーク7d、7a、7bを保持(把持)する位置は、ワーク授受位置HP(黒丸で図示)である。
In FIG. 3, the transport positions of the
特に、図3において、生産装置2bは、搬送装置3b、作業台62bにより、ワーク7bを生産装置2cのワーク授受領域10cに搬入させた状態で示してある。この時Z軸アクチュエータ32bは最下部の位置で、まだワーク7bはワーク授受位置HPまで上昇していない。
In particular, in FIG. 3, the
また、図3において、生産装置2dは、同様に、搬送装置3d、作業台62dにより、ワーク7dを生産装置2aのワーク授受領域10aに搬入させた状態で示してある。ここでは同じく、ワーク7aはワーク授受位置HPまで上昇していないが、生産装置2aの保持装置5aは、ワーク授受位置HPまで移動されている。この状態で、ワーク7dがワーク授受位置HPにあれば、保持装置5aの例えばその把持爪を駆動することによりワーク7dを把持することができる。
In FIG. 3, the
また、図3において、生産装置2aは、同様に、搬送装置3a、作業台62aにより、ワーク7aを生産装置2bのワーク授受領域10bに搬入させた状態で示してある。この生産装置2aの制御状態は、上記の生産装置2dの制御状態に続く、保持装置5bによってワーク7aが保持(把持)される直前の状態に相当する。即ち、Z軸アクチュエータ32aは、搬送装置3a、作業台62aを介してワーク7aをワーク授受位置HPまで上昇させている。また、保持装置5bはこれに先立ってワーク授受位置HPまで移動されている。この状態から、保持装置5bを駆動することによりワーク7aが保持され、ワーク7aが生産装置2aから2bに引き渡される。
Further, in FIG. 3, the
搬送装置3d、3a〜3cのXテーブル31d、31a〜31cは、それぞれ不図示の駆動源の駆動力によって作業台62d、62a、62b、62cをX軸方向に移動させることができるよう構成される。図3の構成では、上述のように(第1の)搬送状態センサ8(8d、8a〜8c…)は、各前段の搬送装置(…3d、3a〜3c)によるワーク(7d、7a、7b…)の搬送状態を検出する。これら搬送状態センサ8(8d、8a〜8c…)は、各前段の作業台62(62d、62a、62b…)によって、ワーク(7d、7a、7b…)がワーク授受領域10に進入したことを検出できるよう構成される。また、搬送状態センサ8(8d、8a〜8c…)は、ワーク(7d、7a、7b…)がワーク授受位置HPに移動されたことを検出できるものとする。これら(第1の)搬送状態センサ8d、8a〜8cの出力は、d、a、b、cの各添え字で示すように、それぞれ生産装置2d、2a、2b、2cの制御部(後述)に入力される。
The X tables 31d and 31a to 31c of the
また、図3に示すように、Z軸アクチュエータ32d、32a、32b、32cは、作業台62d、62a、62b、62cを支持する搬送装置3d、3a〜3cそれ自体をZ軸方向に昇降させるよう構成される。
Also, as shown in FIG. 3, the Z-
また、図3の例示では、保持装置のワーク保持状態を検出する(第2の)センサとしての作業台カメラ6d、6a、6b、6c、保持状態センサ9d、9a、9b、9cの配置も図1の例示とは少々変更してある。以下では、前段および後段の生産装置間でのワークの授受に関する説明を容易にするため、作業台カメラ6d、6a、6b、6c、保持状態センサ9d、9a、9b、9cを搬送装置3d、3a〜3cの先端の位置に図示してある。
Further, in the illustration of FIG. 3, the arrangement of the
生産装置2d、2a、2b、2cの作業台カメラ6d、6a、6b、6c、保持状態センサ9d、9a、9b、9cは、それぞれ後段の生産装置2a、2b、2c…の保持装置5a、5b、5c…のワーク保持状態を検出する(第2の)センサとして機能する。少なくとも、この機能を実現するためには、図3のように作業台カメラ6d、6a、6b、6c、保持状態センサ9d、9a、9b、9cは、例えば搬送装置3d、3a〜3cの先端の位置に固定的に配置されていてよい。
The
もちろん、a、b、c、dの添え字で示すように、作業台カメラ6d、6a、6b、6c、保持状態センサ9d、9a、9b、9cの出力は、それぞれ生産装置2d、2a、2b、2cの制御部(後述)に入力される。
Of course, as indicated by the subscripts a, b, c and d, the outputs of the
生産装置2d、2a、2b、2cは、後段の生産装置との間でワーク授受を行う時、図3に示すように、作業台62d、62a、62b、62cを生産装置2a、2b、2c…のワーク授受領域10a、10b、10c…内に搬入させる。
When the
図3の状態において、生産装置2d、2a、2b、2cのワーク7d、7a、7b、7cを保持した作業台62d、62a、62b、62c授受領域10a、10b、10c…に進入しており、可動領域11d、11a、11b、11cで動作する。一方、それぞれこれらのワーク7d、7a、7b、7cを引き取る側の生産装置2a、2b、2c…の組立機構であるXYテーブル4a、4b、4c…の動作する空間は可動領域12a、12b、12c…である。
In the state of FIG. 3, it has entered the
図3のように、作業台62d、62a、62b、62cを後段の生産装置2a、2b、2c…に進入させた時、上記の可動領域11d、11a、11b、11cと可動領域12a、12b、12c…がワーク授受領域10a、10b、10c…で重なる。逆に言えば、本実施例でいうワーク授受領域10a、10b、10c…は、上記の可動領域11d、11a、11b、11cと可動領域12a、12b、12c…が重畳するZ軸方向に伸びる空間である。
As shown in FIG. 3, when the work tables 62d, 62a, 62b, and 62c are moved into the
そして、この状態でZ軸アクチュエータ32d、32a〜32cで、授受領域10a、10b、10c…中で搬送装置3d、3a〜3cを上昇させる。また、図3の位置から、後段側の保持装置5a、5b、5c…を授受領域10a、10b、10c…に移動する。これにより、授受領域10a、10b、10c…中において、前段から後段の生産装置2a、2b、2c…に対してワーク7d、7a、7b…を引き渡すことができる。
In this state, the Z-
即ち、授受領域10a、10b、10c…中で作業台62d、62a〜62cを上昇させる。また、ワークを引き取る側、後段側の保持装置5a、5b、5c…は、図3の位置から授受領域10a、10b、10c…中に移動させる。これにより、保持装置5a、5b、5c…によってワーク7d、7a、7b、7cを保持させる。このようにして、ワーク7d、7a、7b、7cを後段側の保持装置5a、5b、5c…に引き渡すことができる。
That is, the work tables 62d and 62a to 62c are raised in the
ここで、図4に図1〜図3の生産装置の制御装置600の構成例を示す。図4では、図1と同様に、図2〜図3で用いた添え字a〜dは用いずに、各部の構成を示している。同図に示すように、制御装置600は、CPU601、ROM602、RAM603、HDD604、各種のインターフェース606〜608を備えている。
Here, FIG. 4 shows a configuration example of the
CPU601には、ROM602、RAM603、HDD604、および各種のインターフェース606〜608が接続される。ROM602には、BIOS等の基本プログラムが格納される。RAM603は、CPU601の演算処理結果を一時的に記憶する記憶装置である。
Connected to the
HDD604は、この種の生産装置モジュールでは必須ではないが、配置した場合は、HDD604はCPU601の演算処理結果である各種のデータ等を記憶する記憶部を構成する。また、HDD604には、CPU601に各種演算処理を実行させるためのプログラムを記録したファイルを格納することができる。CPU601は、ROM602ないしHDD604に記録(格納)されたプログラムに基づいて後述のワーク授受制御手順を実行する。
The
後述のワーク授受制御手順を実行させるプログラムをROM602ないしHDD604に記録(格納)する場合、これらの記録媒体は、本発明を実施するための制御手順を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成する。なお、後述のワーク授受制御手順を実行させるプログラムは、ROM602ないしHDD604のような固定的な記録媒体に格納する他、各種フラッシュメモリや光(磁気)ディスクのような着脱可能なコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このような格納形態は、本発明を実施する生産装置ラインを構成する各生産装置に、ワーク授受制御手順を実行させるプログラムをインストールしたり更新したりする場合に利用できる。また、ワーク授受制御手順を実行させるプログラムをインストールしたり更新したりする場合、上記のような着脱可能な記録媒体を用いる他、後述のようにネットワーク(609)を介してプログラムをダウンロードする方式を利用できる。
When a program for executing a work transfer control procedure described later is recorded (stored) in the
CPU601は、インターフェース606を介して、上述の第1のセンサを構成する作業台カメラ6、保持状態センサ9、(第2の)搬送状態センサ8の検出状態を取得することができる。また、CPU601はインターフェース607を介して、搬送装置3、XYテーブル4、保持装置5の動作を制御する。詳細は不図示であるが、インターフェース607は、搬送装置3、XYテーブル4、保持装置5の駆動源、例えばモータの動作を制御するサーボ制御装置を含んでいてもよい。これらインターフェース606、607は、例えば各種のシリアルないしパラレルインターフェース規格に基づき構成できる。また、インターフェース606、607は有線接続のみならず無線通信インターフェースなどによって構成してもよい。
The
さらに、制御装置600は、ネットワークインターフェース608を介して生産ライン(1:図1)を制御するためのネットワーク609に接続することができる。ネットワーク609は、例えばTCP/IPのようなプロトコルを用いて接続機器が通信できるよう構成される。CPU601は、ネットワーク609を介して、例えば生産ライン(1:図1)を統轄するサーバに稼働情報を送信することができる。あるいはサーバから後述の生産制御に係る制御プログラムをダウンロードしてROM602やHDD604にインストールしたり、あるいは既にインストールされているプログラムを新版に更新したりすることができる。なお、ネットワーク609を介して図1〜図3に示した生産装置同士で通信を行うことは可能であるが、本実施例では、少なくとも生産装置間のワーク授受制御に関してはそのような通信は行わない。
Furthermore, the
次に上記の生産装置を用いて構成された生産ラインにおける生産処理につき説明する。 Next, production processing in a production line configured using the above production apparatus will be described.
図5は、図2、図3に示した生産ラインにおけるワーク授受制御を示している。図5の例は、図2、図3における生産装置2aおよび生産装置2bのワーク授受制御を示したものである。図5の左列(La1〜La2)は生産装置2a、図5の右列(Lb1〜Lb2)は生産装置2bの処理を示し、これらの処理は、生産装置2a、2bそれぞれのCPU601(図4)によって制御される。
FIG. 5 shows workpiece transfer control in the production line shown in FIGS. The example of FIG. 5 shows the workpiece transfer control of the
図5の左列(La1〜La2)の生産装置2aの制御には、後段の生産装置2bに対してワーク7aを引き渡す時の制御(S107〜S112)が含まれる。また、図5の右列(Lb1〜Lb2)は生産装置2bの制御には、前段の生産装置2aからワーク7aを引き取る時の制御(S201〜S206)が含まれる。さらに、図5の左列(La1〜La2)の生産装置2aの制御には、前段の生産装置2dからワーク7dを引き取る時の制御(S101〜S106)が含まれる。また、また、図5の右列(Lb1〜Lb2)は生産装置2bの制御には、後段の生産装置2cに対してワーク7bを引き渡す時の制御(S207〜S212)が含まれる。図5の左右の2列のステップでは、特に、生産装置2aと、生産装置2bとの間で、ワーク7aを授受するステップのタイミングが図中の上下の位置でほぼ一致するように図示してある。
The control of the
なお、図5の制御手順は、図3に関連して説明したように、各生産装置の搬送装置3d、3a〜3c…が生産装置間に固定的に配置され、作業台62d、62a〜62cが後段の生産装置に進入し、また退避する構成を前提とする。この場合、図3に示したように、第1のセンサを構成する作業台カメラ6d、6a〜6cと、保持状態センサ9d、9a〜9c…は、ワーク授受領域10a〜10c…内に進入して配置された搬送装置3d、3a、3b…の先端領域に設けられる。
5, as described with reference to FIG. 3, the
以下では、特に、生産装置2aをワーク7aを引き渡す側の第1の生産装置、生産装置2bをワーク7aを引き取る側の第2の生産装置に対応づけ、これら第1、および第2の生産装置間でのワーク授受制御につき説明する。これら第1の生産装置、第2の生産装置は、それぞれ図4に示した制御系により制御される。そして、例えば図4のCPU601(ないしその周辺部材)は第1の生産装置、第2の生産装置それぞれにおいて、第1の制御装置、第2の制御装置に相当することになる。
In the following, in particular, the
図5の左列(La1〜)、そのステップS107では、生産装置2aのCPU601は、生産装置2aにおける作業の終了したワーク7aを作業台62aに保持させる。続くステップS108は、このワーク授受の待機状態を示しており、この待機状態(S108)はステップS109が肯定判定となるまで持続させる。
In the left column (La1) of FIG. 5, in step S107, the
ステップS109では、生産装置2aのCPU601は、作業台カメラ6aの検出状態を調べる。作業台カメラ6aは、図3のように後段の生産装置2bのワーク授受領域10b内にあり、後段の生産装置2bの保持装置5bがワーク授受領域10b内にあるか否かを検出することができる。この保持装置5bには、生産装置2aのCPU601が、例えば作業台カメラ6aの撮影画像に対する画像(パターン)認識処理などを行うことによって実施できる。
In step S109, the
ステップS109において、生産装置2aのCPU601は、作業台カメラ6aの検出状態を介して、後段の生産装置2bの保持装置5bがワーク授受領域10b内にあることが検出されるまで、ステップS108の待機状態を続行させる。なお、図3の生産装置2aや2bの状態が、ステップS109で検出すべき、保持装置5a、5bがワーク授受領域10a、10b内の上部空間の位置に移動された状態となっている。この状態は、もしワーク授受位置HPにワーク(7d、7a)があれば保持装置(5a、5b)を駆動すると直ちに同ワークを保持できる状態である。ステップS109でこの状態を検出すると、生産装置2aのCPU601は、制御をステップS109からS110に進める。
In step S109, the
ステップS110において、生産装置2aのCPU601は、搬送装置3aにより作業台62aに搭載したワーク7aを生産装置2b側に移動させ、ワーク授受領域10bに進入させる。さらに、作業台62aに搭載したワーク7aをワーク授受領域10bに進入させた後、さらにハンド、グリッパなどから成る保持装置5bがワーク7aを保持できる高さのワーク授受位置HPまで作業台62aに搭載したワーク7aを上昇させる。この動作は、図3の構成では、搬送装置3aをZ軸アクチュエータ32aによって上昇させることにより行う。図1〜図3のように保持装置5b側にZ軸方向の昇降機能が無い構成では、上記のような動作を行うことになる。なお、ステップS110は、ワーク授受領域(10b)の内側に搬送装置(3a)によりワーク(7a)を搬入する搬入工程に相当する。
In step S110, the
図3において、生産装置2aの状態は、ワーク授受位置HPまで作業台62aに搭載したワーク7aを上昇させた状態となっている。この状態で生産装置2bで保持装置5bを駆動すれば直ちにワーク7aを保持できる。この生産装置2b側の制御(ステップS201〜S206)については後述する。
In FIG. 3, the state of the
続いて、ステップS111において、生産装置2aのCPU601は、保持状態センサ9aの出力を監視しつつ、後段の生産装置2bの保持装置5bがワーク7aを保持するのを待つ。図3の構成では、保持状態センサ9aは、ワーク授受領域10b内にあり、後段の生産装置2bの保持装置5bがワーク7aを保持(例えば把持)したか否かを検出できる。ここで、保持状態センサ9aの検出結果に応じて、後段の生産装置2bの保持装置5bがワーク7aを保持したことを確認すると、生産装置2aのCPU601は、制御をステップS112に進める。
Subsequently, in step S111, the
後段の生産装置2bの保持装置5bがワーク7aを保持した後は、作業台62aをワーク授受領域10bから退避させることができる。即ち、ステップS112において、生産装置2aのCPU601は、Z軸アクチュエータ32aを制御し、後段の保持装置5bによってワーク7aを把持させたワーク授受位置から作業台62aを搬送装置3aごと下降させる。さらに、搬送装置3aを駆動して、作業台62aをワーク授受領域10bから退避させ、保持装置5a(のベース400上)に復帰させる。
After the
ステップS111、S112は、第1のセンサ(保持状態センサ9a)によるワーク保持状態の検出結果に応じて、搬送装置3aのワーク搬送を終了させる搬送終了制御工程に相当する。
Steps S111 and S112 correspond to a conveyance end control process for ending the workpiece conveyance of the
一方、上記の生産装置2aの制御と連携する生産装置2bの制御は、図5の右列(Lb1〜)のステップS201〜S206である。
On the other hand, the control of the
まず、ステップS201において、生産装置2bのCPU601は、XYテーブル4bを駆動し、保持装置5bをワーク授受領域10bに進入させる。
First, in step S201, the
続いて、ステップS202において、生産装置2bのCPU601は、搬送状態センサ8bの検出結果を監視し、ワーク7aの搬送状態、即ち、ワーク7aのワーク授受領域10bへの進入、さらにワーク7aのワーク授受位置HPへの移動を待つ。具体的には、ステップS202では、生産装置2aの搬送装置3aが作業台62aに搭載したワーク7aをワーク授受領域10bに進入させ、さらにワーク7aをワーク授受位置HPまで上昇させるのを待つ。
Subsequently, in step S202, the
このように、本実施例では、ワーク引き取り側のワーク授受動作は、制御信号のハンドシェイクによってではなく、搬送状態センサ8bによって、生産装置2aの搬送装置3aのワーク搬送状態を監視することによって行う。前段の生産装置2aの搬送装置3aが作業台62aに搭載したワーク7aをワーク授受領域10bに進入させ、さらにワーク授受位置HPまで上昇させると、生産装置2bのCPU601は、制御をステップS203に進める。
As described above, in this embodiment, the workpiece transfer operation on the workpiece pickup side is performed not by the handshake of the control signal but by monitoring the workpiece conveyance state of the
ステップS203において、生産装置2bのCPU601は、保持装置5bを駆動し、ワーク授受位置HPに到来したワーク7aを保持させ、引き取る。ここで、生産装置2bのCPU601は、ワーク7aの寸法などに応じて、保持装置5bのフィンガ開度などの動作条件を制御し、保持装置5bによりワーク7aを保持させる。
In step S203, the
ステップS202、S203は、第2のセンサ(搬送状態センサ8b)によるワーク搬送状態の検出結果に応じて、保持装置のワーク保持動作を開始させる保持制御工程に相当する。
Steps S202 and S203 correspond to a holding control step of starting the workpiece holding operation of the holding device according to the detection result of the workpiece conveyance state by the second sensor (
続いて、上述のステップS112で示したように、上記の保持装置5bによるワーク7aの保持動作に応じて、生産装置2a側で、ワーク授受動作を終了させるフェーズが開始される。即ち、生産装置2aは、ワーク授受位置から作業台62aを搬送装置3aごと下降させ、さらに作業台62aをワーク授受領域10bから退避させ、保持装置5a(のベース400上)に復帰させる。ステップS204において、生産装置2bのCPU601は、センサ8bの出力を監視し、生産装置2aが搬送装置3aによって作業台62aをワーク授受領域10bから搬出するのを待つ。生産装置2aが搬送装置3aによって作業台62aをワーク授受領域10bから退避させると、生産装置2bのCPU601は、制御をステップS205に進める。
Subsequently, as shown in step S112 described above, a phase for ending the workpiece transfer operation is started on the
ステップS205において、生産装置2bのCPU601は、XYテーブル4bを駆動し、ワーク7aを保持した保持装置5bをワーク授受領域10bから、例えば、生産装置2bの作業台62bの方向へ(に移載できるよう)移動する。
In step S205, the
そして、ステップS206において、生産装置2bのCPU601は、ワーク7aを保持装置5bから作業台62bに移設する。ここでは、XYテーブル4bを駆動して保持装置5bと作業台62bのXY座標を整合させ、搬送装置3bの下部のZ軸アクチュエータ32bを制御し、作業台62bを保持装置5bからワーク7aを移設できる高さまで上昇させる。そして、作業台62b上の所定位置で保持装置5bの保持(把持)動作を解除させる。このようにして、ワーク7aを保持装置5bから作業台62bに移載することができる。なお、作業台62b上におけるワーク7aの位置決めは、作業台62b上に配置した突き当て治具、スプリング、ソレノイドなどを用いた(いずれも詳細不図示)規制手段によって適宜行うものとする。
In step S206, the
以上のようにして、前段の(第1の)生産装置2aから後段の(第2の)生産装置2bへのワーク(7a)授受動作を行うことができる。第2の生産装置2bは、ワーク授受領域10bにおいて第2のセンサ(搬送状態センサ8b)により検出したワーク搬送状態に応じて保持装置5bによるワーク引き取り動作を開始させる。また、第1の生産装置2aは、ワーク授受領域10bにおいて第1のセンサ(作業台カメラ6a、ないし保持状態センサ9a)により検出した保持装置5bによるワーク保持状態に応じて搬送装置によるワーク搬送動作を終了させる。このようなワーク授受制御を行うことにより、本実施例のワーク(7a)授受動作は、制御信号のハンドシェイクを必要とせず、前段〜後段の生産装置の間でそのためのハードウェア信号線を敷設する必要がない。また、当然、図4のような制御系には、制御信号のハンドシェイクを行うための通信プロトコルを実装する必要がない。そして、ワーク授受の制御手順は、前段ないし後段の生産装置において、第1のセンサ(搬送状態センサ)および第2のセンサ(保持状態センサ)の検出状態に基づき、それぞれ独立して実装しておけばよい。従って、本実施例によれば、生産装置、従って、それにより構成される生産ラインを簡単安価に構成できる利点がある。
As described above, the workpiece (7a) transfer operation from the former (first)
なお、図5において、生産装置2bが生産装置2cに対してワーク7bを引き渡す制御(S207〜S212)、および生産装置2aが生産装置2dからワークを引き取る制御(S101〜S106)が含まれている。これら、生産装置2bの引き渡し制御(S207〜S212)、生産装置2aの引き取り制御(S101〜S106)は、それぞれ上記の生産装置2aの引き渡し制御(S107〜S112)、生産装置2bの引き取り制御(S201〜S206)と同じである。即ち、100番台のステップ番号と、生産装置を示すアルファベットの添え字を読み換えるだけで、上記の説明は、そのまま生産装置2bの引き渡し制御(S207〜S212)、生産装置2aの引き取り制御(S101〜S106)に通用する。従って、ここでは生産装置2bの引き渡し制御(S207〜S212)、生産装置2aの引き取り制御(S101〜S106)についての重複した説明は省略する。
Note that FIG. 5 includes control in which the
<実施例2>
上記実施例1において、図5に示したワーク授受制御では、ステップS108〜S110、ステップS208〜S210のような制御を行う。即ち、この制御では、後段のワークを受け取る側の保持装置5b、5cがワーク授受領域10に移動したのを確認してから前段から後段の生産装置にワーク7a、7bを搬入するようになっている。
<Example 2>
In the first embodiment, in the workpiece transfer control shown in FIG. 5, controls like steps S108 to S110 and steps S208 to S210 are performed. That is, in this control, after confirming that the holding
しかしながら、本実施例の生産装置2のワーク授受領域10はZ軸方向に伸びる空間であって、予め作業台62によってワーク7a、7bを搬入しておき、保持装置5b、5cがワーク授受領域10に移動するまで待機させておくこともできる。このような制御を行うことにより、ワーク授受の作業効率をアップし、生産処理を高速化することができる。
However, the
図6は、図5と同等の形式で、上記の生産装置2aおよび2bのワーク授受制御の流れを示している。図6の制御は、実施例1の図1〜図4に示したものと同じハードウェア構成において実施することができる。
FIG. 6 shows a flow of workpiece transfer control of the
図6の制御においても、搬送状態センサ8(8d、8a〜8c)は、前段の生産装置のX軸方向の作業台62ないしワーク7の搬送状態を検出するのみならず、好ましくはZ軸方向の作業台62ないしワーク7の搬送状態を検出するよう構成する。即ち、搬送状態センサ8(8d、8a〜8c)は、前段のワーク7のワーク授受領域10への進入、さらにワーク7のワーク授受位置HPへの移動を検出できるものとする。搬送状態センサ8(8d、8a〜8c)は、上述同様に、例えば作業台カメラ6と同様の撮像装置や、超音波やレーザ光などを利用した近接センサなどから構成する。
Also in the control of FIG. 6, the conveyance state sensor 8 (8d, 8a to 8c) not only detects the conveyance state of the work table 62 or the
図6では、図5と同一ないし同等の処理ステップには同じステップ番号を用いており、以下では基本的にはこれら図5と同一のステップ番号の処理については重複した説明を省略する。 6, the same step numbers are used for the same or equivalent processing steps as in FIG. 5, and in the following, redundant description of the processes with the same step numbers as those in FIG. 5 will be omitted.
図6の制御で図5と異なっているのは、pおよびqのアルファベットを後置したステップ番号を付した処理ステップである。これらは、生産装置2aに関してはステップS110p、S110q、S112p、S102p、生産装置2bに関してはステップS210p、S210q、S212p、S202pである。
The control of FIG. 6 differs from FIG. 5 in the processing steps with step numbers after the alphabets p and q. These are steps S110p, S110q, S112p, S102p for the
以下では、これらの図5とは異なる処理ステップを含むワーク授受制御につき、生産装置2a〜2b間のワーク授受を例に説明する。
In the following, workpiece transfer control including processing steps different from those in FIG. 5 will be described taking transfer of workpieces between the
上記実施例1の図5において、生産装置2a、2bがワーク7a、7bを引き渡すべく、後段の保持装置5b、5cに対してアプローチさせるステップS110、S210の処理は、図6ではステップS109、S209の前後に振り分けられている。即ち、これらはステップS109、S209の前後に配置されたステップS110pとS110q、およびステップS210pとS210qである。
In FIG. 5 of the first embodiment, the processes in steps S110 and S210 in which the
図6のステップS110pでは、生産装置2aのCPU601は、ステップS107でワーク7aを保持した作業台62aを搬送装置3aのXテーブル31aにより水平移動させ、後段の生産装置2bに進入させる。即ち、ワーク7aを搭載した作業台62aを搬送装置3aのXテーブル31aにより水平移動させ、後段の生産装置2bのワーク授受領域10bに進入させ、その位置で待機させる。この動作は、図5のように後段のワークを受け取る側の保持装置5b、5cがワーク授受領域10に移動するのを待たずに実行させる。この時、生産装置2aのCPU601は、Z軸アクチュエータ32aは、作業台62aないし搭載したワーク7aが例えば保持装置5bと干渉しない高さ(例えば最低高)に制御する。なお、図3においては、生産装置2bの状態が、この作業台(62b)を後段の生産装置(2c)のワーク授受領域(10c)に進入させ、その位置で待機させている状態に相当する。
In step S110p of FIG. 6, the
続いて、ステップS109において、生産装置2aのCPU601は、図5の場合と同様に、作業台カメラ6aの検出状態を監視し、後段の生産装置2bの保持装置5bがワーク授受領域10b、特にワーク授受位置HPの直上の位置に移動して来るのを待つ。
Subsequently, in step S109, the
生産装置2bの側では、生産装置2b側の工程が終了するなどしてワーク引き取りが可能になると、ステップS201において、XYテーブル4bによって保持装置5bをワーク授受領域10bに移動させる。この時、生産装置2bのCPU601は、保持装置5bのXY座標を、XYテーブル4bによって下方からワーク授受位置HPアプローチしてくるワークを保持できるよう、ワーク授受位置HPと同じXY座標に制御する。
On the
ステップS109において、作業台カメラ6aを介して生産装置2bの保持装置5bが上記のようにワーク授受領域10bに移動したのを確認すると、生産装置2aのCPU601は、制御をステップS110qに移す。
In step S109, when it is confirmed that the holding
そして、ステップS110qにおいて、生産装置2aのCPU601は、Z軸アクチュエータ32aを駆動し、作業台62aに搭載したワーク7aをワーク授受位置HPへ垂直上昇させる。この時、保持装置5bのXY座標は、上記のようにワーク授受位置HPのXY座標に制御されている。
In step S110q, the
そこで、生産装置2bのCPU601は、ステップS202pにおいて、搬送状態センサ8bの出力状態を監視し、生産装置2aの搬送装置3aが作業台62aをZ軸方向に上昇させ、ワーク7aがワーク授受位置HPに移動するのを待つ。そして、ワーク7aがワーク授受位置HPに移動すると、生産装置2bのCPU601は、ステップS203に制御を移す。
Therefore, in step S202p, the
そして、ステップS203において、生産装置2bのCPU601は、保持装置5bを駆動し、保持装置5bによりワーク7aを保持(把持)し、引き取る。
In step S203, the
一方、ステップS111において、生産装置2aのCPU601は、保持状態センサ9aの出力を監視しつつ、後段の生産装置2bの保持装置5bがワーク7aを保持するのを待ち、保持装置5bがワーク7aを保持すると制御をステップS112pに移す。
On the other hand, in step S111, the
ステップS112pにおいて、生産装置2aのCPU601は、Z軸アクチュエータ32によって作業台62aを垂直下降させる。また、搬送装置3aのXテーブル31aにより作業台62aを水平方向に移動し、ワーク授受領域10bから生産装置2aのベース(400)上に退避させる。
In step S112p, the
なお、図6でも、上記で明示的に説明しなかった、生産装置2aがワーク7dの引き取り側、生産装置2bがワーク7bの引き渡し側として動作する場合の制御は、図5の場合と同様に100番台のステップ番号の読み換えによって読み取ることができる。
In FIG. 6, the control when the
以上のように、図6に示した本実施例の制御によれば、ワーク授受領域10のZ軸方向の高さ(空間の大きさ)、ないしは前段の生産装置から作業台62ないしそれに搭載したワーク7を予め後段の生産装置のワーク授受領域10に搬入しておくことができる。即ち、本実施例のワーク授受制御は、ワーク授受領域10のZ軸方向の高さ(空間の大きさ)、ないしは搬送装置3と保持装置5ないしXYテーブル4の設置高の差を利用したものである。このため、実施例1で説明した効果に加え、本実施例の制御によれば、後段の生産装置の保持装置の移動を待ってワーク7を後段の生産装置に搬入開始する図5の制御に比べて、生産処理の効率を向上させ、高速に生産処理を進行させることができる。
As described above, according to the control of this embodiment shown in FIG. 6, the height (space size) of the
1…生産(自動組立)ライン、2a〜2d…生産装置、3a〜3d…搬送装置、31a〜31d…Xテーブル、32a〜32d…Z軸アクチュエータ、5a〜5d…保持装置、6a〜6d…作業台カメラ、7a〜7d…ワーク、8a〜8d…搬送状態センサ、9a〜9d…保持状態センサ、10a〜10c…ワーク授受領域、11a〜11d、12a〜12d…可動領域。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第2の生産装置の前記保持装置のワーク保持状態を検出する、前記第1の生産装置に配置された第1のセンサと、
前記第1の生産装置の前記搬送装置によるワーク搬送状態を検出する、前記第2の生産装置に配置された第2のセンサと、
を備え、
前記第2の生産装置は、前記ワーク授受領域において前記第2のセンサにより検出した前記搬送装置によるワーク搬送状態に応じて前記保持装置によるワーク引き取り動作を開始させ、
前記第1の生産装置は、前記ワーク授受領域において前記第1のセンサにより検出した前記保持装置によるワーク保持状態に応じて前記搬送装置によるワーク搬送動作を終了させる生産装置ライン。 The first production device includes a transfer device that delivers the workpiece to the second production device, and the second production device includes a holding device that picks up the workpiece from the first production device. A production apparatus line for transferring the workpiece from one production apparatus to the second production apparatus,
A first sensor disposed in the first production device for detecting a workpiece holding state of the holding device of the second production device;
A second sensor disposed in the second production apparatus for detecting a workpiece conveyance state by the conveyance apparatus of the first production apparatus;
With
The second production device starts a workpiece take-up operation by the holding device according to a workpiece conveyance state by the conveyance device detected by the second sensor in the workpiece transfer area,
The first production apparatus is a production apparatus line that terminates a workpiece conveyance operation by the conveyance device according to a workpiece holding state by the holding device detected by the first sensor in the workpiece transfer area.
前記第1の生産装置は、前記第2の生産装置の前記保持装置のワーク保持状態を検出する第1のセンサと、前記搬送装置を制御する第1の制御装置と、を備え、
前記第2の生産装置は、前記第1の生産装置の前記搬送装置によるワーク搬送状態を検出する第2のセンサと、前記保持装置を制御する第2の制御装置と、を備え、
前記第1の制御装置が、前記ワーク授受領域の内側に前記搬送装置によりワークを搬入する搬入工程と、
前記第2の制御装置が、前記第2のセンサによる前記ワーク搬送状態の検出結果に応じて、前記保持装置のワーク保持動作を開始させる保持制御工程と、
前記第1の制御装置が、前記第1のセンサによる前記ワーク保持状態の検出結果に応じて、前記搬送装置のワーク搬送を終了させる搬送終了制御工程と、
を含む生産装置ラインの制御方法。 The first production device includes a transfer device that delivers the workpiece to the second production device, and the second production device includes a holding device that picks up the workpiece from the first production device. A production apparatus line control method for transferring the workpiece from one production apparatus to the second production apparatus,
The first production device includes a first sensor that detects a workpiece holding state of the holding device of the second production device, and a first control device that controls the transfer device,
The second production apparatus includes a second sensor that detects a workpiece conveyance state by the conveyance device of the first production apparatus, and a second control device that controls the holding device,
The first control device carries in a workpiece by the conveyance device inside the workpiece transfer area; and
A holding control step in which the second control device starts a workpiece holding operation of the holding device in accordance with a detection result of the workpiece conveyance state by the second sensor;
A transfer end control step in which the first control device ends the workpiece transfer of the transfer device according to a detection result of the workpiece holding state by the first sensor;
Control method for production equipment line including
前記後段の生産装置の保持装置のワーク保持状態を検出する第1のセンサと、
前記前段の生産装置の搬送装置によるワーク搬送状態を検出する第2のセンサと、
前記第1のセンサおよび前記第2のセンサの検出状態に応じて、前記搬送装置、および前記保持装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第2のセンサにより検出した前記前段の搬送装置によるワーク搬送状態に応じて前記保持装置によるワーク引き取り動作を開始させ、前記第1のセンサにより検出した前記後段の保持装置によるワーク保持状態に応じて前記搬送装置によるワーク搬送動作を終了させる生産制御を実行する生産装置。 In a production apparatus including a conveyance device that conveys a workpiece delivered to a holding device of a subsequent production apparatus, and a holding device that collects the workpiece conveyed by the conveyance device of the previous production apparatus,
A first sensor for detecting a workpiece holding state of the holding device of the latter-stage production apparatus;
A second sensor for detecting a workpiece transfer state by the transfer device of the preceding production apparatus;
A control device for controlling the transport device and the holding device in accordance with detection states of the first sensor and the second sensor;
With
The control device starts a workpiece take-up operation by the holding device in accordance with a workpiece conveyance state by the preceding conveyance device detected by the second sensor, and by the subsequent holding device detected by the first sensor. A production apparatus that executes production control for ending a workpiece conveyance operation by the conveyance device according to a workpiece holding state.
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