JP2018034213A - ワーク取出システム - Google Patents

Abstract

【課題】コンベア上を１列に搬送されてくるワークの取出先の数が増えても，ライン長を抑えて省スペースを図る。
【解決手段】複数のワークＷを一搬送方向に搬送するコンベア２と、コンベア２によるワークＷの搬送位置を検出する位置検出部７と、検出された搬送位置に基づくライントラッキングによりコンベア２の動作に追従して、コンベア２によって１列に搬送されてくるワークＷを所定のルールに従って２列に並べ替える分配ロボット３と、位置検出部７により検出された搬送位置に基づくライントラッキングによりコンベア２の動作に追従するとともに、分配ロボット３によって並べ替えられたいずれかの列のワークＷのみを動作範囲内に配置してワークＷを取り出す一対の取出ロボット４，５とを備え、一対の取出ロボット４，５が、コンベア２の搬送方向に直交する方向に並んで配置されているワーク取出システム１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク取出システムに関するものである。

従来、コンベアによって１列に搬送されてきたワークを、所定のルールに従ってコンベア上から複数の取出先に取り出すには、コンベアによるワークの搬送方向に間隔をあけて複数の取出用ロボットを設置し、各ロボットをコンベアの動作に追従させるライントラッキングにより、コンベア上のワークを取り出して取出先に移載するワーク取出システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７―３００８７号公報

しかしながら、特許文献１のように複数のロボットを配列する場合に、各ロボットによるライントラッキングエリアが重なると、相互のインターロックが必要となってサイクルタイムにロスが発生する。これを回避するためには、各ロボットのライントラッキングエリアが重ならないように、ロボットをコンベアによるワークの搬送方向に大きく離して配置する必要があり、取出箇所が増えるほど、コンベア長を長く確保しなければならないという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、コンベア上を１列に搬送されてくるワークの取出先の数が増えても，ライン長を抑えて省スペースを図ることができるワーク取出システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、複数のワークを一搬送方向に搬送するコンベアと、該コンベアによる前記ワークの搬送位置を検出する位置検出部と、該位置検出部により検出された前記搬送位置に基づくライントラッキングにより前記コンベアの動作に追従して、該コンベアによって１列に搬送されてくる前記ワークを所定のルールに従って２列に並べ替える分配ロボットと、前記位置検出部により検出された前記搬送位置に基づくライントラッキングにより前記コンベアの動作に追従するとともに、前記分配ロボットによって並べ替えられたいずれかの列の前記ワークのみを動作範囲内に配置して該ワークを取り出す一対の取出ロボットとを備え、一対の該取出ロボットが、前記コンベアの前記搬送方向に直交する方向に並んで配置されているワーク取出システムを提供する。

本態様によれば、コンベアによってワークが１列に搬送されてくると、上流側に配置された分配ロボットによってワークが２列に並べ替えられる。下流側に配置された一対の取出ロボットは、コンベアの搬送方向に直交する方向に並んで配置されているので、ライン長を短く抑えることができる。

この場合において、一対の取出ロボットは、２列のワークの一方のみまたは他方のみを動作範囲内に配置しているので、相互にインターロックを必要とせず、サイクルタイムをロスすることなく、効率的に動作することができる。

上記態様においては、前記分配ロボットおよび前記取出ロボットが、前記コンベアの上方に吊られた状態で設置されていてもよい。
このようにすることで、２列のワークを搬送可能な幅広のコンベアの上方の空間を有効利用して、ライン幅の増大を抑制することができる。

また、上記態様においては、前記分配ロボットの上流側に配置され、前記ワークを撮影するカメラを備え、前記分配ロボットおよび前記取出ロボットが、前記位置検出部により検出された前記搬送位置および前記カメラにより取得されたワークの画像に基づいてトラッキングを行ってもよい。

このようにすることで、コンベア上を１列で搬送されてくるワークの姿勢が揃っていない場合であっても、カメラによって取得されたワークの画像に基づいて、ワークの姿勢に倣って分配ロボットおよび取出ロボットの動作を補正して、ワークを確実にハンドリングすることができる。

また、上記態様においては、前記分配ロボットが、前記コンベアにより１列に搬送されてくる前記ワークを２つに分類し、一方の分類に属する前記ワークのみを移動させて２列に並べ替えてもよい。
このようにすることで、分配ロボットがハンドリングするワークの数を減らして、コンベアによる搬送速度を向上し、より効率的にワークを取り出すことができる。

本発明によれば、コンベア上を１列に搬送されてくるワークの取出先の数が増えても、ライン長を抑えて省スペースを図ることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るワーク取出システムを示す平面図である。 図１のワーク取出システムの比較例としての従来のシステムの一例を示す平面図である。 図１のワーク取出システムの比較例としての従来のシステムの他の例を示す平面図である。 図１のワーク取出システムの第１の変形例を示す平面図である。 図１のワーク取出システムの第２の変形例を示す平面図である。

本発明の一実施形態に係るワーク取出システム１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るワーク取出システム１は、図１に示されるように、ワークＷを一方向に搬送するコンベア２と、該コンベア２上を１列に搬送されてきた複数のワークＷを２列に分配する分配ロボット３と、該分配ロボット３の下流に配置された一対の取出ロボット４，５と、これらのロボット３，４，５を制御する制御部６とを備えている。

分配ロボット３および一対の取出ロボット４，５は、コンベア２の上方に設置された天吊り型の６軸多関節ロボットであり、アームの先端に、ワークＷを把持するための図示しないハンドを備えている。
分配ロボット３は、コンベア２の幅方向（搬送方向に直交する方向）の略中央に配置されている。また、一対の取出ロボット４，５は、コンベア２の幅方向に並んで配置されている。

分配ロボット３および一対の取出ロボット４，５の設置位置は、ハンドによってワークＷを把持した分配ロボット３のワークＷを含めた動作範囲および、ハンドによってワークＷを把持した各取出ロボット４，５のワークＷを含めた動作範囲が相互に重ならないように設定されている。

コンベア２には、コンベア２の移動量を検出するためのエンコーダ（位置検出部）７が備えられている。ワークＷが所定のタイミングでコンベア２に搭載されることにより、エンコーダ７によるコンベア２の移動量のみによってワークＷの搬送位置を検出することができるようになっている。
制御部６は、エンコーダ７により検出されたワークＷの搬送位置の情報に基づいて、コンベア２によって搬送されているワークＷに分配ロボット３および一対の取出ロボット４，５を追従させるライントラッキングを実施するようになっている。

これにより、分配ロボット３および取出ロボット４，５は、コンベア２によって搬送されているワークＷの動きに追従してハンドによってワークＷを把持し、並べ替えまたは取り出しを行うようになっている。
一対の取出ロボット４，５は、図１に示されるように、コンベア２の最下流位置よりも下流側に配置された取出位置Ａ，Ｂに、コンベア２から取り出したワークＷを配置するようになっている。

ここで、コンベア２は、１列に整列された状態でワークＷを搬送してくるようになっており、分配ロボット３は、所定のルールに従って、１列のワークＷを２列に並べ替えるようになっている。所定のルールは、任意でよいが、ワークＷの種類、重量、大きさ等の予め定められた条件を採用することができる。

このように構成された本実施形態に係るワーク取出システム１の作用について説明する。
本実施形態に係るワーク取出システム１を用いてコンベア２によって搬送されてくるワークＷを２つに分類して取り出すには、コンベア２によって、一方の取出ロボット４の動作範囲内に配置され、他方の取出ロボット５の動作範囲外に配置されるコンベア２の搬送方向に沿う一直線に沿って複数のワークＷを１列に搬送させる。

ワークＷはまず、上流側に配置されている分配ロボット３の動作範囲を通過するので、制御部６が、コンベア２のエンコーダ７から送られてくる搬送位置の情報および所定のルールに定められた情報に基づいて分配ロボット３をライントラッキングによりコンベア２の動作に追従させて、上記ルールに適合するワークＷのみを把持させる。上記ルールに適合しないワークＷについてはそのままコンベア２によって搬送される。

そして、制御部６は、分配ロボット３によって把持させたワークＷをハンドリングさせて、一方の取出ロボット４の動作範囲内から他方の取出ロボット５の動作範囲内を通過するように、コンベア２による搬送経路を変更させるようになっている。これにより、１列で搬送されてきたワークＷが２列に並べ替えられる。

このとき、分配ロボット３は、例えば、ワークＷのコンベア２上の幅方向の位置のみを変更し、搬送方向の位置については元の位置に一致するようにライントラッキングによって移動させる。
これにより、一対の取出ロボット４，５は、コンベア２によって搬送されてきた通りの搬送位置の情報に基づいて、制御部６によるライントラッキングによって、自らの動作範囲内に搬送されてくるワークＷを把持して取出先に取り出すことができる。

このように、本実施形態に係るワーク取出システム１によれば、２台の取出ロボット４，５を、コンベア２の搬送方向に並べて配列せずに済み、コンベア２の搬送方向に沿うライントラッキングエリアを２台の取出ロボット４，５によって共有するので、ライン長を短縮することができるという利点がある。すなわち、コンベア２によるワークＷの搬送方向に取出ロボット１１，１２を並べて配置していた従来の方法では、図２あるいは図３に示されるように、インターロックによるサイクルタイムのロスを防止するために、２台の取出ロボット１１，１２のライントラッキングエリアが重ならないように、取出ロボット１１，１２どうしをコンベア２によるワークＷの搬送方向に離して設置する必要があり、ライン長が長くなっていた。

これに対して、本実施形態に係るワーク取出システム１によれば、ワークＷの搬送経路を分けることで、２つの取出ロボット４，５の動作範囲が重ならないようにして、インターロックによるサイクルタイムのロスを防止しつつ、取出ロボット４，５をコンベア２によるワークＷの搬送方向のほぼ同一位置に設置することができ、ライン長を短縮することができる。また、各取出ロボット４，５によるワークＷの取出先をコンベア２の最下流よりも下流側に配置したので、ライン幅を削減することができるという利点もある。

また、各ロボット３，４，５として、コンベア２の上方に設置された天吊り型を用いたため、２列のワークＷを搬送可能な幅広のコンベア２の上方の空間を有効利用して、ライン幅の増大をさらに抑制することができる。

なお、本実施形態においては、一方の取出ロボット４の動作範囲内かつ他方の取出ロボット５の動作範囲外を通過するようにコンベア２によってワークＷを１列に搬送することとした。これにより、分配ロボット３は、他方の取出ロボット５により取り出されるワークＷについてのみ、搬送経路を変更するように取り扱えばよいので、ワークＷをより高速に搬送することができる。

これに代えて、図４に示されるように、ワークＷをコンベア２の幅方向の略中央を通過するように１列に搬送し、分配ロボット３によって２つの取出ロボット４，５のそれぞれの動作範囲内を通過するように全てのワークＷをハンドリングして分配することにしてもよい。

また、図５に示されるように、分配ロボット３よりも上流側のコンベア２の上方に、コンベア２によって搬送されてくるワークＷを撮影するカメラ８を配置し、制御部６が、カメラ８により取得された画像とコンベア２のエンコーダ７により検出されたワークＷの搬送位置の情報とに基づいて、各ロボット３，４，５をビジュアルトラッキングにより制御することにしてもよい。

このようにすることで、図５に示されるように、ワークＷが整列されずに種々の姿勢で搬送されてくる場合であっても、各ロボット３，４，５によるワークＷの把持およびハンドリングを行わせることができる。特に、分配ロボット３によってハンドリングされたワークＷについては、後段の取出ロボット４，５が把持し易い姿勢に整列させることができ、取出ロボット４，５の無駄な動作をなくして、効率的に取り出すことができるという利点がある。

また、本実施形態においては、２つ一対の取出ロボット４，５を備える場合について例示したが、これに代えて、３以上の取出ロボットを備えるワーク取出システムに適用してもよい。更に、本実施形態において、分配ロボット３および一対の取出ロボット４，５は天吊り型の６軸多関節ロボットであるが、これに限るものではなく、例えば、オーバハングしたロボット架台上に床置きあるいは棚置きしたロボットであってもよいし、また、例えば５軸や７軸等の6軸以外の多関節ロボットであってもよい。

１ ワーク取出システム
２ コンベア
３ 分配ロボット
４，５ 取出ロボット
７ エンコーダ（位置検出部）
８ カメラ
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. 複数のワークを一搬送方向に搬送するコンベアと、
   該コンベアによる前記ワークの搬送位置を検出する位置検出部と、
   該位置検出部により検出された前記搬送位置に基づくライントラッキングにより前記コンベアの動作に追従して、該コンベアによって１列に搬送されてくる前記ワークを所定のルールに従って２列に並べ替える分配ロボットと、
   前記位置検出部により検出された前記搬送位置に基づくライントラッキングにより前記コンベアの動作に追従するとともに、前記分配ロボットによって並べ替えられたいずれかの列の前記ワークのみを動作範囲内に配置して、該ワークを取り出す一対の取出ロボットとを備え、
   一対の該取出ロボットが、前記コンベアの前記搬送方向に直交する方向に並んで配置されているワーク取出システム。
2. 前記分配ロボットおよび前記取出ロボットが、前記コンベアの上方に吊られた状態で設置されている請求項１に記載のワーク取出システム。
3. 前記分配ロボットの上流側に配置され、前記ワークを撮影するカメラを備え、
   前記分配ロボットおよび前記取出ロボットが、前記位置検出部により検出された前記搬送位置および前記カメラにより取得されたワークの画像に基づいてトラッキングを行う請求項１または請求項２に記載のワーク取出システム。
4. 前記分配ロボットが、前記コンベアにより１列に搬送されてくる前記ワークを２つに分類し、一方の分類に属する前記ワークのみを移動させて２列に並べ替える請求項１から請求項３に記載のワーク取出システム。
   

Images