JP2023049597A - 部品ストック装置および部品搬送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】簡素な構造で、スムーズにシャッタを開閉できる。【解決手段】部品ストック装置は、部品を格納した部品収納体を抜き差し可能に構成されたマガジンを収容可能な内部空間を有する筐体と、筐体の一部に設けられ、マガジンを出し入れ可能に構成された開口部と、内部空間内であって、マガジンと筐体との間に形成される収納空間に収納されて開口部を開閉するシャッタと、シャッタを移動させて開口部を開閉させるシャッタ開閉手段と、を備える。【選択図】図13

Description

本開示は、部品ストック装置および部品搬送システムに関する。
特許文献1には、部品を格納するトレイを装着したパレットを段積みして収納するマガジンから取り出して部品供給位置に移動させる部品供給装置が開示されている。この部品供給装置は、上下方向に配設された複数のマガジン保持部と、各マガジン保持部に対応して設けられたマガジン出入口より水平方向に挿入されたマガジンを各マガジン保持部に保持するラック部と、各マガジン保持部に対応して設けられたパレット取出し口を通じてラック部に保持された複数のマガジンからパレットを取り出して部品供給位置に移動させるパレット移動部とを備える。各マガジン保持部は、マガジン出入口からのマガジンの出し入れに連動して閉開し、マガジンが抜去された状態でパレット取出し口を遮断する遮断手段(シャッタ)を備える。
特開2017-163005号公報
従来のシャッタは、例えば複数のロッドあるいはシャッタ板(いわゆるスラット)を連結して屈曲可能な面状の開閉体を構成する場合、分割枚数を増やすことによってスムーズに屈曲させることはできる。ところが、分割枚数が増えることによりヒンジ部の数も増え、重量増大、価格上昇などの弊害があった。そのため、簡素な構造で、スムーズにシャッタを開閉できる部品供給装置(例えば部品ストック装置および部品搬送システム)の開発要請がある。
本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、簡素な構造で、スムーズにシャッタを開閉できる部品ストック装置および部品搬送システムを提供することを目的とする。
本開示は、部品を格納した部品収納体を抜き差し可能に構成されたマガジンを収容可能な内部空間を有する筐体と、前記筐体の一部に設けられ、前記マガジンを出し入れ可能に構成された開口部と、前記内部空間内であって、前記マガジンと前記筐体との間に形成される収納空間に収納されて前記開口部を開閉するシャッタと、前記シャッタを移動させて前記開口部を開閉させるシャッタ開閉手段と、を備える、部品ストック装置を提供する。
本開示は、部品ストック装置と、工場フロアを移動し、前記工場フロアに設置された前記部品ストック装置に供給する部品収納体を搬送する搬送装置と、を備え、前記部品ストック装置が有するドッキングベースと前記搬送装置が有するドッキング部とにより前記搬送装置と前記部品ストック装置とがドッキングして前記搬送装置と前記部品ストック装置との間で前記開口部を介して部品収納体の受け渡しが行われる際、前記シャッタ開閉手段は、前記シャッタを前記収納空間へ向かって移動させ前記開口部を開放させる、部品搬送システムを提供する。
本開示によれば、簡素な構造で、スムーズにシャッタを開閉できる。
実施の形態1に係る部品装着システムを設置した工場フロアの平面図 図1に示した部品装着システムの全体構成図 図2に示した部品装着システムの断面構造を示す概念図 パレットを収納したマガジンの斜視図 部品ストック装置の内部を通路側より見た概略の構成図 部品ストック装置とトレイ部品供給装置のレイアウトを示す平面図 部品ストック装置のブロック図 搬送装置の斜視図 搬送装置の側断面図 図9のA-A断面図 ドッキングベースの斜視図 ドッキング部の斜視図 開口部にシャッタが設けられた部品ストック装置の斜視図 実施の形態1に係るシャッタ装置の斜視図 実施の形態1に係るシャッタ装置の縦断面図 屈曲部の平面図 荷重支持ローラが設けられたシャッタの斜視図 少なくとも2つの荷重支持ローラのうち連結板部に設けられた一方の荷重支持ローラを含む要部拡大図 シャッタの開閉方向先端におけるシャッタ板に設けられた他方の荷重支持ローラを含む要部拡大図 下ガイド部にガイドローラと荷重支持ローラが支持されたシャッタを部品ストック装置の内側より見た要部斜視図 開口部側直線部の水平走行面に荷重支持ローラが接地するシャッタ板の要部拡大斜視図 屈曲部に設けられる弧状プレートの要部拡大斜視図 荷重支持ローラが移動方向前後に設けられたシャッタの正面図 荷重支持ローラが連結板部およびシャッタ板の全てに設けられたシャッタの正面図 荷重支持ローラが1つおきのシャッタ板に設けられたシャッタの正面図 部品ストック装置に対するマガジンの供給手順を(A)~(E)で示した動作説明図 屈曲部におけるガイドローラの動作を説明する作用図 2つの荷重支持ローラを備えたシャッタを部品ストック装置の内側から見た斜視図 屈曲部の要部拡大斜視図 移動方向中央部が下がったシャッタの正面図 実施の形態2に係るシャッタ装置を具えた部品ストック装置の全体構成図 部品ストック装置およびパレット搬送部の平断面図 実施の形態2に係るシャッタ装置の平断面図 シャッタがマガジン交換用窓の閉鎖位置に移動されたシャッタ装置の斜視図 シャッタがマガジン交換用窓の開放位置に移動されたシャッタ装置の斜視図
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る部品ストック装置および部品搬送システムを具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるものであり、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
(実施の形態1)
先ず、実施の形態1について説明する。
図1は、実施の形態1に係る部品装着システム11を設置した工場フロアの平面図である。以下、方向を示す矢印が記された図において、X軸は部品装着装置13の左右方向、Y軸は部品装着装置13の前後方向、Z軸は部品装着装置13の上下方向を示す。X軸およびY軸は直交して水平面に含まれる。Z軸は水平面に直交する鉛直面に含まれる。
図1に示すように、工場フロアには、複数の部品装着装置13のそれぞれが通路幅W1の通路15に沿うように近接させて並べて設けられる。それぞれの部品装着装置13には、X軸方向を基板17の搬送方向とした複数の平行な基板搬送コンベア19が、複数の部品装着装置13のそれぞれに渡って設けられる。部品装着装置13には、スティックフィーダ21、トレイ部品供給装置23、あるいはテープ部品供給装置25等が一体的に接続される。
並設される複数の部品装着装置13は、工場フロアにおける実装ライン27を構成する。特に生産量の大きい工場フロアでは、部品装着装置13の前後を通るX軸に沿う方向の通路15を挟んで複数の実装ライン27が平行に設置される。並設される複数の部品装着装置13のうち、部品ストック装置29がトレイ部品供給装置23に一体的に接続された部品装着装置13は、部品装着システム11を構成する。
部品装着システム11では、部品ストック装置29の長手方向が通路15に沿って設置されることから、隣接する実装ライン27との間における有効な通路幅W2の縮小率が最小限に抑制されている。
図2は、図1に示した部品装着システム11の全体構成図である。実施の形態1に係る部品装着システム11は、トレイ31(図4参照)に収納された部品33(図4参照)を部品装着部である装着ヘッド35(図3参照)によって取り出して基板17に搭載する部品装着装置13と、トレイ31を装着ヘッド35によって取り出し可能な位置に供給するトレイ部品供給装置23と、トレイ部品供給装置23にトレイ31を補充する部品ストック装置29と、を備える。
部品装着装置13は、部品装着装置本体部37を有する。部品装着装置本体部37は、通路15側の面に、トレイ部品供給装置23と、テープ部品供給装置25とが接続される。部品装着装置本体部37には、トレイ部品供給装置23を介して部品ストック装置29が一体的に接続される。
部品ストック装置29の一例としての部品ストック装置29は、部品33(図4参照)を格納したトレイ31を載置するパレット39(図4参照)を第1の軸(例えばX軸)に沿って抜き差し可能とするマガジン41を収納する。部品ストック装置29は、ストッカとしての役割を有するパレットストック部43(図3参照)を有する。パレットストック部43は、水平面に沿う面内でX軸と交差する第2の軸(例えばY軸)に沿ってマガジン41を出し入れ可能としている。このため、パレットストック部43の筐体であるカバー109には、マガジン41をY軸に沿って通路15に対して出し入れ可能とする開口部(例えばマガジン交換用窓111)を備えている。このマガジン交換用窓111には、マガジン41の出し入れが行われる期間以外にはマガジン交換用窓111を閉鎖するためのシャッタ427(図13参照)が取り付けられている。
なお、上述したパレットストック部43の筐体は、カバー109と、架台(不図示)と、からなってもよい。架台は、部品ストック装置29の荷重を支持するフレームである。フレームは、例えばアングル材等の構造材からなる。
部品ストック装置29は、パレット搬送部45を有する。パレット搬送部45は、パレットストック部43に収納されたマガジン41からX軸に沿ってパレット39を搬送する。パレットストック部43からパレット搬送部45により搬送されるパレット39は、トレイ部品供給装置23へ供給される。また、パレット搬送部45は、トレイ部品供給装置23から部品33の消費された(つまり、パレット上の全ての部品33が基板17への搭載に使用された)パレット39を回収のために、パレットストック部43にパレット39を搬送する。
図3は、図2に示した部品装着システム11の断面構造を示す概念図である。部品装着装置本体部37には、基台47の上面に、基板17をX軸に沿う方向(基板搬送方向)に搬送するための基板搬送コンベア19(図1参照)を有する基板搬送部49が設けられる。基板搬送部49は、部品33の装着対象となる基板17を搬送して部品装着装置本体部37の作業位置に位置決めして保持する。基台47の通路15側には、トレイ部品供給装置23が配置される。
トレイ部品供給装置23は、交換用パレット収納部51を有する。交換用パレット収納部51は、複数のマガジン41を上下方向(Z軸に沿う方向)に配置して保持する。トレイ部品供給装置23では、交換用パレット収納部51と基台47との間に、パレットチェンジャ53が設けられる。パレットチェンジャ53は、チェンジャ昇降テーブル55を、パレットチェンジャ昇降部57(図6参照)により昇降する。トレイ部品供給装置23は、パレットチェンジャ53を作動させることにより、交換用パレット収納部51と部品取り出し位置との間でパレット39を移動する。トレイ部品供給装置23は、部品33(図4参照)が格子状配列で格納されたトレイ31を載置しているパレット39を、部品取り出し位置に移動させることにより、部品33を装着ヘッド35に供給する。
装着ヘッド35は、例えば複数の単位移載ヘッドを備えた多連型ヘッドである。それぞれの単位移載ヘッドの下端部には、吸着ノズルが交換自在に装着される。装着ヘッド35は、リニア駆動機構等からなるY軸に沿う方向のXYテーブル59によってXY方向に移動自在に取り付けられている。装着ヘッド35は、XYテーブル59により、部品取り出し位置と基板搬送部上の部品装着位置との間を移動自在となっている。
部品ストック装置29は、パレットストック部43と、パレット搬送部45とを有する。パレットストック部43には、上下方向(Z軸に沿う方向)に所定の間隔を空けて複数のマガジン41が収納されている。上下方向(Z軸に沿う方向)に収納されたそれぞれのマガジン41からは、任意のパレット39がパレット搬送部45によりX軸に沿う方向で抜き差しが可能となっている。パレットストック部43からパレット搬送部45により引き出されたパレット39は、パレット搬送部45によりトレイ部品供給装置23へと移動される。また、パレット搬送部45は、その反対方向のパレット39の移動も可能とする。
パレット39は、パレット本体61が、平面視で長方形の板状に形成される。パレット39は、一対の平行な長辺部の一方が第1長辺部63となり他方が第2長辺部65となる。実施の形態1では、第1長辺部63がパレット前部となり、第2長辺部65がパレット後部となる。パレット39は、この第1長辺部63または第2長辺部65のいずれか一方が搬送方向の先端側となって搬送される。
図4は、パレット39を収納したマガジン41の斜視図である。マガジン41について説明する。マガジン41は、一対の平行な側板83の上端同士が天板85により連結されるとともに、一対の平行な側板83の下端同士が底板(不図示)により連結されて内側収納空間が両側に抜き差し開口部89となって開放した角筒形に形成される。このマガジン41は、X軸に沿う方向の両端が開放側となる向きでパレットストック部43に収納される。言い換えれば、一対の側板83は、Y軸に沿う方向に離間した向きでパレットストック部43に収納される。
それぞれの側板83の内側面には、両端が抜き差し開口部89に渡って延在するリブ91が設けられている。上下方向(Z軸に沿う方向)で隣接するリブ91同士の間隙には、パレット39の一対の平行な短辺部のそれぞれが挿入される。これにより、マガジン41は、内側収納空間(上述参照)において、複数枚のパレット39を上下方向(Z軸に沿う方向)に多段状に収納し、かつ抜き差し開口部89からの抜き差しを可能としている。
図4に示すように、それぞれの側板83の外側には、下部側に一対のXアライメントローラ93が設けられている。一対のXアライメントローラ93のそれぞれは、側板83に垂直な回転中心周りに回転自在となる。また、一対の側板83の内側には、両端の抜き差し開口部89に近接する下側に、Yアライメント部95が設けられている。Yアライメント部95にはテーパ面97が形成され、テーパ面97は下側に向かって側板83を薄厚に形成した斜面で形成される。
なお、マガジン41における底板の下面には、4つのYアライメントローラ99(図10参照)が設けられている。それぞれのYアライメントローラ99は、底板の下面から側板83に垂直な向きで垂下した載置片101(図10参照)に対し、この載置片101に垂直な回転中心周りで回転自在に支持される。
図5は、部品ストック装置29の内部を通路側より見た概略の構成図である。部品ストック装置29は、上下方向(Z方向に沿う方向)に離間した複数(例えば4段)の固定棚125を有する。このうち、例えば下から2段目の固定棚125には、スライドテーブル装置123が固定される。すなわち、パレットストック部43では、上下4段に収納されたマガジン41のうち、下から2段目のマガジン41がスライドテーブル装置123に載置される。実施の形態1では、下から2段目にスライドテーブル装置123が設置される例を説明するが、スライドテーブル装置123は、上下方向の任意の段に設置されてもよい。また、実施の形態1では、下から2段目のみにスライドテーブル装置123が設置される例を説明するが、スライドテーブル装置123は、複数段に設置されてもよい。
スライドテーブル装置123は、手動によりマガジン41が載るスライドテーブル127を進退駆動することができる。スライドテーブル装置123は、スライドテーブル127を支持し、第2の軸(例えばY軸)に沿って伸縮するスライドレール167(図26参照)を有する。スライドテーブル127は、スライドレール167の伸縮に伴ってカバー109の外側と内側を移動する。スライドレール167は、固定レール169(図26参照)と、可動レール173(図26参照)と、を有する。例えばマガジン交換用窓111に位置するスライドテーブル127の下段のスライドテーブル127は、手動による進退が可能となる。
また、スライドテーブル装置123は、進退駆動部129を備えることにより、マガジン41が載るスライドテーブル127を自動でカバー109の外側に突出させるように構成してもよい。この場合、進退駆動部129は、例えば進退駆動源であるエアシリンダ(不図示)と、エアシリンダへ動作用エアを供給するバルブ等とを含む。マガジン交換用窓111に位置するスライドテーブル127は、この進退駆動部129を備えることにより、マガジン交換用窓111を介してマガジン41をカバー109の外側に突出させる(繰り出す)ことができる。
部品ストック装置29に設けられるパレット搬送部45は、パレットストック部43とトレイ部品供給装置23との間でパレット39を移動するパレットハンドラ133を備える。パレット搬送部45は、上下方向(Z方向に沿う方向)に昇降するパレットハンドラ昇降部135を備える。パレットハンドラ昇降部135は、ストックベース部113に立設されて、パレットストック部43とほぼ同等の高さを有する。パレットハンドラ昇降部135には、起立するストッカ送りねじ(図示略)が設けられる。このストッカ送りねじは、ハンドラ昇降モータ(図示略)により回転される。ストッカ送りねじには、昇降ベースナット部(図示略)が螺合される。
昇降ベースナット部には、昇降ベース137が固定される。昇降ベース137の上面には、Z軸に沿うハンドラ軸139を介して引き出し装置141が回転自在に支持される。昇降ベース137の起立ベース部143には、出力軸がZ軸に沿うハンドラモータ145が固定される。このハンドラモータ145の出力軸とハンドラ軸139とには、ベルト147が張架される。ハンドラモータ145、ベルト147、ハンドラ軸139は、旋回機構149(図6参照)を構成する。旋回機構149のハンドラモータ145が駆動されることにより、回転力がハンドラ軸139に伝達され、引き出し装置141はハンドラ軸周りに回転される。引き出し装置141は、ハンドラ係合ロッド81と、一対の平行なパレットガイド151とを有している。
パレットハンドラ133は、例えばパレット搬送制御部153(図7参照)によりハンドラ昇降モータ(図示略)が駆動されることによって、パレットストック部43に沿って昇降する。このとき、パレットハンドラ133は、パレットストック部43のパレット収納部に付された収納アドレスを指定することにより、この収納アドレスに対応したパレット39の高さ位置に引き出し装置141を配置できる。パレット搬送部45の下部には、これらの制御を行うための部品ストック装置制御部119が設けられている。
図6は、部品ストック装置29とトレイ部品供給装置23のレイアウトを示す平面図である。パレットストック部43とパレット搬送部45とは、通路15(図1参照)に沿って並ぶ。すなわち、部品ストック装置29は、長辺側が通路15に沿う向きで設置される。そして、部品ストック装置29のパレット搬送部45は、トレイ部品供給装置23を介して、部品装着装置13とY軸に沿う方向で接続される。その結果、部品装着システム11は、X軸に沿う方向で長辺側のパレットストック部43とパレット搬送部45とが並べられ、パレットストック部43とパレット搬送部45とが、X軸に交差する方向でトレイ部品供給装置23に接続された、平面視でL字形状のスペースで設置される。
したがって、実施の形態1に係る部品装着システム11は、トレイ31に収納された部品33を部品装着部(例えば装着ヘッド35)によって取り出して基板17に搭載する部品装着装置13と、トレイ31を部品装着部(例えば装着ヘッド35)によって取り出し可能な位置に供給するトレイ部品供給装置23と、トレイ部品供給装置23にトレイ31を補充する部品ストック装置29と、を備える。部品ストック装置29は、部品33を格納したトレイ31を載置するパレット39を第1の軸(例えばX軸)に沿って抜き差し可能とするマガジン41をカバー109の内部空間に収納可能なパレットストック部43と、パレットストック部43と部品供給装置(例えばトレイ部品供給装置23)との間でパレット39を搬送する部品収納体搬送部(例えばパレット搬送部45)と、マガジン41を載置し、水平面に沿う面内で第1の軸と交差する第2の軸(例えばY軸)に沿ってカバー109の内側と外側との間でマガジン41を移動させ、カバー109の内側から外側に突出可能なスライドテーブル127を有するスライドテーブル装置123と、を有して構成される。
また、部品ストック装置29において、スライドテーブル装置123は、スライドテーブル127をカバー109の外側に突出させる進退駆動部129をさらに含んでもよい。
また、パレット39は、第1長辺部63に第1係合部75が設けられ、第2長辺部65に第2係合部77が設けられる。第1係合部75と第2係合部77は、平面視コ字状に形成された係合爪の開口側が向かいあうようにして配置される。第1係合部75は、第2係合部77よりも係合爪の間隔が大きい。実施の形態1においては、第1係合部75がパレットチェンジャ53のチェンジャ係合ロッド79と係合し、第2係合部77がパレット搬送部45の牽引部であるハンドラ係合ロッド81と係合する。
次に、実施の形態1に係る部品ストック装置29の制御系の構成を説明する。
図7は、部品ストック装置29のブロック図である。部品ストック装置29は、パレット搬送部45、シャッタ開閉手段429、スライドテーブル装置123、操作部121、一方のコネクタ117、部品ストック装置制御部119を備える。一方のコネクタ117には、部品ストック装置29に対して外付けの給電ユニット155が給電ケーブル157により接続される。給電ユニット155には外部電源159が給電ケーブル157により接続される。給電ユニット155は、部品ストック装置制御部119にも信号線161により直接接続される。
部品ストック装置制御部119は、パレット搬送制御部153と、スライドテーブル制御部163と、記憶部165とを備える。
パレット搬送制御部153は、部品装着装置13から部品33の要求指示を受け取ると、記憶部165に保存される部品ストック情報を参照し、その部品33を保持したトレイ31のパレット39をパレットストック部43から引き出すための指示をパレット搬送部45に送る。パレット搬送部45は、パレット搬送制御部153からの指示に基づいて、パレットストック部43から該当するパレット39を引き出すとともに、その引き出されたパレット39を、トレイ部品供給装置23における交換用パレット収納部51のマガジン41に挿入して、トレイ部品供給装置23へのパレット39の供給を完了させる。パレット搬送制御部153は、記憶部165に保存される部品ストック情報を参照した結果、要求の部品33が無い場合あるいは残量が少ない場合(例えば規定量よりも少ない場合)、部品ストック装置29への部品33の要求指示を操作部121に表示し、部品切れもしくは部品切れが近々に生じることを報知する。
シャッタ開閉手段429は、部品ストック装置制御部119からの開閉駆動信号により、カバー109に設けられているマガジン交換用窓111を開閉するシャッタ427を開閉駆動する。部品ストック装置制御部119は、一方のコネクタ117により検出される搬送装置209とのドッキングの有無に基づき開閉駆動信号を送出する。
部品ストック装置29は、搬送装置209との間で部品収納体69(例えばマガジン41)の受け渡しが行われる。部品ストック装置29は、マガジン41の受け渡し時、ドッキングベース115に、搬送装置209のドッキング部269がドッキングする。部品ストック装置制御部119は、ドッキングされた状態であると検出すると、シャッタ開閉手段429へシャッタ開信号を送る。これにより、マガジン交換用窓111に設けられているシャッタ427が開き、搬送装置209と部品ストック装置29との間で、マガジン交換用窓111を介して部品収納体69(例えばマガジン41)の受け渡しが行われる。
スライドテーブル制御部163は、例えば操作部121からの引き出し命令が入力されると、エアシリンダ(不図示)に接続されたバルブのポートを引き出し作動側に切り替えるための指示を、スライドテーブル装置123に送る。スライドテーブル装置123は、スライドテーブル制御部163からの指示に基づいて、上述したバルブを切り替える。この切り替えにより、エアシリンダ(不図示)の駆動軸が進出し、スライドテーブル127がマガジン交換用窓111を通過して通路側へ進出する。また、スライドテーブル制御部163は、操作部121からの収納命令が入力されると、エアシリンダ(不図示)に接続されたバルブのポートを収納作動側に切り替えるための指示を、スライドテーブル装置123に送る。スライドテーブル装置123は、スライドテーブル制御部163からの指示に基づいて、上述したバルブを切り替える。この切り替えにより、エアシリンダ(不図示)の駆動軸が後退し、スライドテーブル127がパレットストック部43に収納される。なお、スライドテーブル制御部163は、部品装着装置13あるいは搬送装置209からの進退命令により、スライドテーブル127を進退駆動させてもよい。
記憶部165は、フラッシュメモリ、HDD(HardDiskDrive)あるいはSSD(SolidStateDrive)等のデータ記録装置を用いて構成され、ストック情報を保存する。記憶部165は、部品装着装置13に補給されるべき部品33の数量、収納アドレス(例えば、それぞれの部品33が載置された、マガジン41、パレット39、トレイ31の番号等の組み合わせ)および部品装着装置13への補給の有無を示す部品ストック情報を保存する。
次に、無人搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)である搬送装置209を備えた部品搬送システム211について説明する。
図2に示す搬送装置209は、工場フロアに設置された少なくとも一つの製造設備(後述参照)で使用する物品(例えば、部品収納体69の一例としてのパレット39もしくはマガジン41)を工場フロア上で搬送する。
ここで、本明細書において、製造設備とは、組立、加工、処理、検査等を行う装置のみならず、それらの部材で消費される物品の保管や装置へ供給する付帯設備を含める。本明細書では、トレイ部品供給装置23、テープ部品供給装置25、部品ストック装置29が付帯設備に該当する。
搬送装置209は、図2に示す搬送車213が搬送装置209の側部に連結されることにより、工場フロアの通路15を自動走行可能となる。つまり、搬送装置209は、牽引型である。搬送装置209は、トレイ部品供給装置23に接続される部品ストック装置29から離れた作業場所(図示略)で物品(例えばパレット39あるいはマガジン41)を装填したマガジン41を収容し、指定された部品ストック装置29に運搬およびドッキングして、マガジン41の回収および補給を可能とする。
図8は、搬送装置209の斜視図である。搬送装置209は、少なくとも一つの物品を収納する物品収納体を有する。実施の形態1において、物品収納体は、マガジン41である。以下、物品収納体は、マガジン41とも称す。なお、実施の形態1で説明した部品収納体69(図4参照)は、トレイ31でもよいし、パレット39でもよいし、トレイ31とパレット39とにより構成されたものであってよい。搬送装置209は、工場フロアを走行するための車輪215を備えたベース部217を有する。搬送装置209は、ベース部217よりも上方が上下方向に長い直方体状のカバー219により覆われる。
カバー219の内方には、開口221を有した収納ラックであるマガジン収納ラック223が収容される。マガジン収納ラック223の内壁面には、マガジン41を保持する保持テーブルが少なくとも一つ設けられる。この保持テーブルは、マガジン収納ラック223がベース部217に対して昇降されることにより、マガジン収納ラック223と一体的に昇降する。保持テーブルは、例えば第1のマガジン保持テーブル225と第2のマガジン保持テーブル227とからなる。なお、保持テーブルの数は、2つに限定されない。マガジン収納ラック223は、部品ストック装置29のスライドテーブル127が開口221から進退することにより、保持テーブルの横方向からマガジン41を出し入れ可能としている。
図9は、搬送装置209の側断面図である。搬送装置209は、収納ラックを昇降させるラック昇降装置229を備える。ラック昇降装置229は、ラック昇降モータ231と、送りねじ233と、ラック昇降ナット部235と、を有する。ラック昇降モータ231は、駆動軸がZ軸に沿う姿勢で、上下に延在するフレーム237に固定される。送りねじ233は、ラック昇降モータ231の駆動軸に同軸で接続され、複数の軸受板239により回転自在に支持される。ラック昇降ナット部235は、送りねじ233に螺合するとともに、ラック昇降ナット部235の側面がマガジン収納ラック223の背面(つまり開口221と反対側の面)に固定される。
図10は、図9のA-A断面図である。したがって、ラック昇降モータ231が駆動されると、送りねじ233が回転し、ラック昇降ナット部235が上下方向に移動することにより、マガジン収納ラック223の背面に固定されたスライド部241が、ベース部217に立設されたスライドガイド243に案内されて、マガジン収納ラック223が昇降する。図9に示すユニット内空間245に収容されたラック昇降モータ231は、ベース部217に収容された搬送装置制御部247により動作が制御される。また、開口221の内方には、マガジン収納ラック223の昇降に干渉しない位置で搬送装置制御部247に接続される無線通信ユニット249が設けられている。
図8および図9に示すように、マガジン収納ラック223の開口221には、後述する基準高さ検出部である基準高さ検出センサ251が設けられる。基準高さ検出部は、センサ単体に限定されず、例えば画像認識用のカメラユニット等であってもよい。また、図9に示すように、マガジン収納ラック223の内壁面には、第1のマガジン保持テーブル225および第2のマガジン保持テーブル227のそれぞれを上下で挟むスライドテーブル検出センサ253が一対ずつ合計4つ設けられている。
図10に示すように、第1のマガジン保持テーブル225および第2のマガジン保持テーブル227のそれぞれには、Y軸に沿う両端側に、後述するXアライメントローラ255、マガジン受け部257、Yアライメント部材259が設けられる。第1のマガジン保持テーブル225および第2のマガジン保持テーブル227のそれぞれは、マガジン収納ラック223の対向する内壁面に両側が支持される。なお、図10中の破線は、マガジン41を平面視した輪郭を示す。Xアライメントローラ255、マガジン受け部257、Yアライメント部材259は、マガジン41の四隅にそれぞれが配置される。すなわち、Xアライメントローラ255、マガジン受け部257、Yアライメント部材259は、それぞれが4つ配置される。
マガジン収納ラック223の奥壁と第1のマガジン保持テーブル225との間、マガジン収納ラック223の奥壁と第2のマガジン保持テーブル227との間のそれぞれには、ストッパ261が設けられる。それぞれのストッパ261は、第1のマガジン保持テーブル225および第2のマガジン保持テーブル227のそれぞれが所定以上、マガジン収納ラック223に後退するのを規制する。また、マガジン収納ラック223の奥壁と第1のマガジン保持テーブル225との間には、後述する第1マガジン検出センサ263が設けられる。第1マガジン検出センサ263は、第1のマガジン保持テーブル225に載るマガジン41を検出する。マガジン収納ラック223の奥壁と第2のマガジン保持テーブル227との間には、後述する第2マガジン検出センサ265が設けられる。第2マガジン検出センサ265は、第2のマガジン保持テーブル227に載るマガジン41を検出する。
第1のマガジン保持テーブル225および第2のマガジン保持テーブル227のそれぞれには、マガジン41に帯電する静電気を除く除電用接触子267が設けられている。
搬送装置209は、保持テーブル(例えば第1のマガジン保持テーブル225および第2のマガジン保持テーブル227)が収納ラックに対して横方向(例えばY軸に沿う方向)へスライド自在に装着されている。第1のマガジン保持テーブル225および第2のマガジン保持テーブル227のそれぞれは、マガジン収納ラック223の対向する内壁に固定される一対のテーブルスライドレール365により、マガジン収納ラック223からそれぞれが引き出し可能となっている。収納ラック(例えばマガジン収納ラック223)には、保持テーブルのスライドを阻止するためのスライドロック部367が設けられている。
図8に示すように、ベース部217は、ベース部217が第1の方向(例えばY軸に沿う方向)へ移動して製造設備に接近することによって製造設備が有するドッキングベース115にドッキングするドッキング部269をさらに有する。
図11は、ドッキングベース115の斜視図である。図12は、ドッキング部269の斜視図である。ドッキング部269は、ドッキングベース115に設けた少なくとも一つのアライメント部材に接触しながら第1の方向(Y軸に沿う方向)へ移動して接近することで第1の方向と水平方向に直行する第2の方向(例えばX軸に沿う方向)におけるベース部217(すなわち、搬送装置全体)の位置を調整する少なくとも一つの被アライメント部材を有する。ドッキングベース115に設けたアライメント部材とは、図11に示す案内斜面425を有するXガイド271と、位置決めピンガイド穴273を有する位置決めピンガイド部材275とである。これらアライメント部材は、X軸に沿う方向の位置規制を行う。ドッキング部269の有する被アライメント部材とは、Xガイドローラ277と、位置決めピン279とのことである。
搬送装置209では、図12に示すように、これら二つの被アライメント部材が、第2の方向(X軸に沿う方向)に間隔を空けて配置される。これらそれぞれの被アライメント部材は、ドッキングベース115に第2の方向に間隔を空けて設けた二つのアライメント部材に個別に接触する。
ベース部217は、ドッキングベース115に設けたドッキング保持部281に保持される被保持部材をさらに有する。ドッキング保持部281は、第2の方向(X軸に沿う方向)に間隔を空けて配置されるフック挿入口283を有する。ベース部217の有する被保持部材とは、図12に示す第2の方向(X軸に沿う方向)に間隔を空けて配置される一対のフック285である。
ドッキング部269は、ドッキングベース115に設けた一方のコネクタ117に電気的に接続される通信用または給電用の他方のコネクタ287を有する。一方のコネクタ117は、一対のXガイド271の中間位置に配置される。他方のコネクタ287は、一対のXガイドローラ277の中間位置に配置される。一方のコネクタ117は、雌端子を絶縁性樹脂からなる雌ハウジングに収容した雌コネクタである。他方のコネクタ287は、雌端子に電気的に接続する雄端子を絶縁性樹脂からなる雄ハウジングに収容した雄コネクタである。なお、一方のコネクタ117および他方のコネクタ287の雌雄は、これに限定されない。
また、他方のコネクタ287は、通信回路用電線と電源回路用電線の二つの回路を接続可能とする。この場合、他方のコネクタ287は、同一の雄ハウジングに、異なる回路の電線に装着される雄端子がそれぞれ収容される複数の端子収容室を備えて形成することができる。また、他方のコネクタ287は、別体で形成された通信用の雄ハウジングと電源用の雄ハウジングとを一体に接合したものであってもよい。
ドッキング部269は、ドッキングの際の他方のコネクタ287の上下方向の位置を調整するコネクタ位置調整機構289を有する。もしくは、ドッキングベース115は、ドッキングの際の一方のコネクタ117の上下方向の位置を調整するコネクタ位置調整機構289を有する。つまり、コネクタ位置調整機構289は、ドッキング部269またはドッキングベース115のいずれに設けられてもよい。コネクタ位置調整機構289は、ドッキング相手に設けられるアライメント部材により作動する。実施の形態2において、コネクタ位置調整機構289は、例えばドッキング部269に設けられる。したがって、コネクタ位置調整機構289を作動させるアライメント部材は、ドッキングベース115に設けられている。
コネクタ位置調整機構289は、図12に示す昇降部材291と、押し込み部材293と、カムフォロア295とを有する。また、コネクタ位置調整機構289を作動させるアライメント部材は、図11に示す作用面(例えば傾斜面Sc)を有した板状のカム297である。
ドッキング部269では、コネクタ位置調整機構289が、他方のコネクタ287とともに昇降する。コネクタ位置調整機構289では、カムフォロア295が、部品ストック装置29のドッキングベース115に設けたカム297の傾斜面Scに接触しながら第1の方向(Y軸に沿う方向)へ移動することで、カム297によって昇降部材291の高さ位置が調整される。昇降部材291は、昇降ガイド341により昇降自在となってベース部217に支持される。
部品搬送システム211は、工場フロアに設置された少なくとも一つの製造設備(部品ストック装置29)と、工場フロアを移動して製造設備で使用する物品を搬送する搬送装置209とを有する。部品搬送システム211は、部品ストック装置29が有する図11に示したドッキングベース115と搬送装置209が有する図12に示したドッキング部269とで構成されるドッキング装置299によって、搬送装置209を部品ストック装置29にドッキングさせ、搬送装置209と部品ストック装置29との間で物品の受け渡しを行う。つまり、ドッキング装置299は、搬送装置209と部品ストック装置29とを接合する接合部と言える。
ドッキング装置299は、誘導部301と、緩衝部303とを有する。
誘導部301は、アライメント部材(例えばXガイド271)と、被アライメント部材(例えばXガイドアーム307、Xガイドローラ277)とにより構成される。誘導部301は、部品ストック装置29に向けて第1の方向(Y軸に沿う方向)から接近する搬送装置209の第1の方向に水平面内で直交する第2の方向(X軸に沿う方向)における位置を調整しながら誘導する。この誘導部301は、ドッキングベース115に設けた少なくとも一つのアライメント部材(例えばXガイド271)と、ドッキング部269に設けた少なくとも一つの被アライメント部(例えばXガイドアーム307、Xガイドローラ277)を有する。誘導部301は、Xガイドローラ277をXガイド271の案内斜面425に接触させながら第1の方向(Y軸に沿う方向)へ移動することにより、Xガイドローラ277の軌道がXガイド271によって修正され、これにより搬送装置209の第2の方向(X軸に沿う方向)における位置が調整される。
ドッキングベース115またはドッキング部269の他方には、緩衝ばね(不図示)を含んで構成される緩衝部303に第1の方向(Y軸に沿う方向から)当接して緩衝部303を構成する緩衝ばねを変形させる突起部319が配置される。実施の形態2においては、緩衝ばねがドッキングベース115に配置され、突起部319がドッキング部269に配置される。
緩衝部303は、緩衝ばね(不図示)の反発力を利用して搬送装置209を製造設備から離れる方向に押すことによりドッキング時の衝撃を吸収する。この緩衝部303は、ドッキングベース115またはドッキング部269の一方に配置される。ドッキングベース115またはドッキング部269の他方には、第1の方向(Y軸に沿う方向)から緩衝部303に当接して緩衝ばねを変形させる突起部319が配置される。実施の形態1においては、緩衝ばねがドッキングベース115に配置され、突起部319がドッキング部269に配置される。
図6に示すように、実施の形態1に係る部品ストック装置29は、マガジン41とカバー109との間に、収納空間431が設けられる。収納空間431は、Z軸と、Y軸に沿う面状で、X軸に沿う方向が厚みとなる四角板状の空間となる。
図13は、開口部にシャッタ427が設けられた部品ストック装置29の斜視図である。収納空間431(図6も参照)には、シャッタ427と、シャッタ開閉手段429と、が収容される。シャッタ427は、シャッタ開閉手段429により移動されて、マガジン交換用窓111を開閉する。シャッタ開閉手段429は、例えばエアシリンダよりなる。エアシリンダは、シリンダ本体がシャッタブラケット433を介して内壁または部品ストック装置29の架台に固定される。エアシリンダは、シリンダ本体から進退する開閉駆動軸(不図示)がシャッタ427に固定される。開閉駆動軸は、シャッタ開閉手段429に近いシャッタ427における開閉基端の連結板部435に固定される。
図14は、シャッタ装置437の斜視図である。部品ストック装置29は、ガイド部439を有する。ガイド部439は、マガジン交換用窓111と、マガジン交換用窓111の側方に位置するカバー109の内壁とに沿って設けられる。ガイド部439は、収納空間431からマガジン交換用窓111へと移動するシャッタ427を案内する。ガイド部439は、上ガイド部441と、下ガイド部443とを有する。シャッタ427は、上下方向に長い複数の短冊状のシャッタ板445(スラットとも称す)を、ヒンジ447により長辺同士を連結することによって屈曲可能な面状に形成されている。シャッタ427は、上ガイド部441と下ガイド部443との間で移動が案内されることにより、マガジン交換用窓111と収納空間431との間を往復移動可能とする。
図15は、シャッタ装置437の縦断面図である。シャッタ427は、それぞれのシャッタ板445の上下に、Z軸を回転中心とするガイドローラ449を備える。つまり、1枚のシャッタ板445は、上下で2つのガイドローラ449を備える。上ガイド部441および下ガイド部443は、これらのガイドローラ449を挟んで対向する一対の垂直ガイド面451を有する。
図16は、屈曲部453の平面図である。ガイド部439は、マガジン交換用窓111から側方へ屈曲してシャッタ427の移動を案内する屈曲部453を有する。屈曲部453は、2つの直線部455と、2つの直線部455を連結する曲線部457と、で構成される。屈曲部453は、シャッタ427の移動方向を90°方向転換させる。ガイド部439は、屈曲部453を挟んで直交する開口部側直線部459と、収納部側直線部461と、を有する。2つの直線部455は、それぞれが開口部側直線部459と曲線部457との間、曲線部457と収納部側直線部461との間に設けられている。すなわち、2つの直線部455は、開口部側直線部459に対して傾斜し、収納部側直線部461に対して傾斜して曲線部457に接続する。ガイドローラ449は、これら2つの直線部455と、曲線部457とからなる屈曲部453においても、対向する一対の垂直ガイド面451により案内される。
図17は、荷重支持ローラ463が設けられたシャッタ427の斜視図である。シャッタ427は、移動方向の前後に、シャッタ427の荷重をガイド部439に支持する少なくとも2つの荷重支持ローラ463を有する。荷重支持ローラ463は、ガイド部439のうち、下ガイド部443に支持される。
図18は、少なくとも2つの荷重支持ローラ463のうち連結板部435に設けられた一方の荷重支持ローラ463を含む要部拡大図である。図19は、シャッタ427の開閉方向先端におけるシャッタ板445に設けられた他方の荷重支持ローラ463を含む要部拡大図である。2つの荷重支持ローラ463は、一方が例えば連結板部435に設けられ、他方がシャッタ427の開閉方向先端におけるシャッタ板445に設けられる。なお、後述するように、荷重支持ローラ463は、2つ以上設けられてもよい。荷重支持ローラ463は、連結板部435やシャッタ板445を板厚方向で貫通して固定された支軸465に回転自在に取り付けられる。荷重支持ローラ463は、下ガイド部443に設けられたガイド側板467を転動する。ガイド側板467の上面には、荷重支持ローラ463が転動可能な平坦な水平走行面469が形成される。
図20は、下ガイド部443にガイドローラ449と荷重支持ローラ463が支持されたシャッタ427を部品ストック装置29の内側より見た要部斜視図である。下ガイド部443は、上ガイド部441(図17参照)と同様の一対の対向する垂直ガイド面451に加え、ガイド側板467の上面に水平走行面469が設けられている。ガイド側板467は、上ガイド部441には設けられていない。したがって、下ガイド部443は、ガイドローラ449と、荷重支持ローラ463とを同時に案内している。
図21は、開口部側直線部459の水平走行面469に荷重支持ローラ463が接地するシャッタ板445の要部拡大斜視図である。開口部側直線部459は、開口部側直線部459の水平走行面469や、図20に示す収納部側直線部461の水平走行面469を転動する。開口部側直線部459と収納部側直線部461との間の方向転換部は、図20に示した屈曲部453となる。
図22は、屈曲部453に設けられる弧状プレート471の要部拡大斜視図である。下ガイド部443は、屈曲部453に、弧状プレート471が固定される。この弧状プレート471は、開口部側直線部459と、収納部側直線部461との間に配置される。弧状プレート471の外周側面は、ガイドローラ449の一方の垂直ガイド面451となる。一方、この弧状プレート471の上面は、荷重支持ローラ463が転動する屈曲部以外のガイド部439よりも低く配置されている。すなわち、弧状プレート471の上面は、開口部側直線部459の水平走行面469や、収納部側直線部461の水平走行面469に対して段差を有して低い。
図23は、荷重支持ローラ463が移動方向前後に設けられたシャッタ427の正面図である。シャッタ427は、荷重支持ローラ463を、移動方向前後に設けることができる。このシャッタ427によれば、部品点数を少なくし、製造コストを安価にできるとともに、走行音も抑制可能となる。
図24は、荷重支持ローラ463が連結板部435およびシャッタ板445の全てに設けられたシャッタ427の正面図である。シャッタ427は、荷重支持ローラ463を、連結板部435およびシャッタ板445の全てに設けてもよい。このシャッタ427によれば、ヒンジ447に加わる荷重負荷を抑制することができる。
図25は、荷重支持ローラ463が1つおきのシャッタ板445に設けられたシャッタ427の正面図である。シャッタ427は、荷重支持ローラ463を、1つおきのシャッタ板445に設けてもよい。このシャッタ427によれば、ヒンジ447に加わる荷重負荷を抑制しながら、連結板部435およびシャッタ板445の全てに荷重支持ローラ463を設ける場合に比べ、部品点数を少なくし、製造コストを安価にできる。
次に、上記した構成の作用を説明する。
本実施の形態に係る部品ストック装置29は、部品33を格納した部品収納体69を抜き差し可能に構成されたマガジン41を収容可能な内部空間(パレットストック部43)を有する筐体(カバー109)と、筐体の一部に設けられ、マガジン41を出し入れ可能に構成された開口部(マガジン交換用窓111)と、内部空間内であって、マガジン41と筐体との間に形成される収納空間431に収納されて開口部を開閉するシャッタ427と、シャッタ427を移動させて開口部を開閉させるシャッタ開閉手段429と、を備える。
本実施の形態に係る部品ストック装置29では、部品ストック装置29が、筐体であるカバー109を備える。カバー109の内方は、内部空間であるパレットストック部43となる。パレットストック部43には、複数のマガジン41が上下方向多段状となって収容される。
カバー109には、マガジン41を交換するためのマガジン交換用窓111が設けられる。部品ストック装置29は、自動走行して到着した搬送装置209との間で、このマガジン交換用窓111を介してマガジン41の搬入(供給)またはマガジン41の搬出(回収)が行われる。
図26は、部品ストック装置29に対するマガジン41の供給手順を(A)~(E)で示した動作説明図である。例えば、マガジン41の搬入では、マガジン交換用窓111に位置するスライドレール167にはマガジン41が不在となる。搬送装置209と部品ストック装置29とは、ドッキング装置299によりドッキングがなされる(図26(A)参照)。
部品ストック装置29は、搬送装置209との間でドッキングが完了すると、シャッタ開閉手段429へ、シャッタ427を開くシャッタ開信号を送る。シャッタ装置437は、シャッタ開閉手段429を駆動することにより、シャッタ427を開方向へ移動し、マガジン交換用窓111を開放する。
部品ストック装置29は、シャッタ装置437からシャッタ開信号を受けると、スライドテーブル装置123に繰り出し信号を送出する。スライドテーブル装置123は、可動レール173を伸長することにより(図26(B)参照)、搬送装置209の第1のマガジン保持テーブル225(または第2のマガジン保持テーブル227)からマガジン41を受け取る(図26(C)参照)。マガジン41を受け取ったスライドテーブル装置123は、可動レール173を後退させて、受け取ったマガジン41をマガジン交換用窓111を介して部品ストック装置29に取り込む(図26(D)参照)。すなわち、部品ストック装置29へのマガジン41の供給が完了する。
部品ストック装置29は、マガジン41の供給が完了し、部品ストック装置29と搬送装置209のドッキングが解除される際、一方のコネクタ117からのドッキング解除信号を検出すると、部品ストック装置制御部119がシャッタ開閉手段429へシャッタ閉信号を送出する。これにより、マガジン交換用窓111が、シャッタ427により閉鎖される。シャッタ427が閉鎖され後、搬送装置209が部品ストック装置29から離脱する(図26(E)参照)。
部品ストック装置29は、通路15に臨むカバー109の面に、マガジン交換用窓111が設けられている。このマガジン交換用窓111は、マガジン41をY軸に沿う方向で出し入れするため、少なくともマガジン41の側板83よりも大きい開口部となる。このため、マガジン交換用窓111と、その内側に配置されているマガジン41の側板83との間には、手指の挿入可能な僅かな隙間が生じる(図2参照)。また、部品ストック装置29に収容されているマガジン41に対しては、パレット搬送部45により、X軸に沿う方向で部品収納体69(パレット本体61)の抜き差しが行われている。
部品収納体69の抜き差しは、パレット搬送部45からのハンドラ係合ロッド81が、パレット本体61の第2係合部77に係合することにより行われる(図6参照)。部品ストック装置29は、シャッタ427がマガジン交換用窓111を閉鎖することにより、マガジン交換用窓111とマガジン41の側板83との間に生じる隙間から、これら係合部分や抜き差しされている部品収納体69への手指によるアクセスができないようになされている。
また、シャッタ427は、部品ストック装置29へのマガジン41の供給が完了し、搬送装置209と部品ストック装置29とのドッキングが解除される際、駆動されてマガジン交換用窓111を閉鎖する。シャッタ427は、一方のコネクタ117がドッキング解除を検出した直後、搬送装置209が離脱する直前に閉鎖される。つまり、搬送装置209が離脱した後の状態ではシャッタ427の閉鎖する動作が行われない(搬送装置209が離脱した状態においては閉鎖が完了している)。これにより、シャッタ閉鎖時の手指の挟み込みも生じないようになされている。その結果、部品ストック装置29および部品搬送システム211によれば、通路15に臨んで開口するマガジン交換用窓111を備える構造であっても、作業者の安全性を確保することができる。
また、部品ストック装置29において、マガジン41は、部品収納体69を第1の軸(X軸)に沿って筐体(カバー109)から抜き差し可能であり、筐体は、略水平面に沿う面内で第1の軸と交差する第2の軸(Y軸)に沿ってマガジン41を出し入れ可能であり、開口部(マガジン交換用窓111)は、筐体から第2の軸に沿ってマガジン41を出し入れ可能である。
この部品ストック装置29では、マガジン41が、一対の平行な側板83を有する。一対の平行な側板83の間は、マガジン41の抜き差し開口部89となっている。マガジン41は、この抜き差し開口部89が、第1の軸(X軸)に沿う方向でパレット搬送部45に向かって開口し、抜き差しが行われる。
一方、マガジン41を出し入れするマガジン交換用窓111は、第1の軸と交差する第2の軸(Y軸)に沿う方向で通路15に向かって開口する。そのため、マガジン41は、マガジン交換用窓111に、側板83が配置されることになる。つまり、マガジン41は、一対の側板83が前後方向となって出し入れが行われる。これにより、部品ストック装置29は、マガジン41の出し入れ動作時に、部品収納体69に抜き差し開口部89から飛び出す方向の慣性力が作用することを抑制することができる。その結果、部品ストック装置29は、高速なマガジン41の出し入れを可能にできる。
また、部品ストック装置29は、開口部の側方に位置する筐体の内壁に沿って設けられ、収納空間431から開口部へと移動するシャッタ427を案内するガイド部439と、をさらに備え、収納空間431は、開口部の側方に位置する筐体の内壁に沿って設けられる。
この部品ストック装置29では、マガジン交換用窓111の側方に位置するカバー109の内壁に沿って、図6に示す収納空間431が設けられる。実施の形態1において、収納空間431は、内壁に沿ってY軸に沿う方向に延在して設けられる。部品ストック装置29は、マガジン交換用窓111と収納空間431とに渡って平面視L字形状となったガイド部439を備える。実施の形態1において、ガイド部439は、平面視でほぼ重なる上ガイド部441と、下ガイド部443と、からなる。シャッタ427、シャッタ開閉手段429、ガイド部439は、シャッタ装置437を構成する。シャッタ装置437は、所謂横引きシャッタである。
また、実施の形態1において、シャッタ427は、上下方向に長い複数の短冊状のシャッタ板445(スラットとも称す)を、ヒンジ447により長辺同士を連結して屈曲可能な面状に形成されている。シャッタ427は、これら上ガイド部441と下ガイド部443との間で移動が案内されることにより、マガジン交換用窓111と収納空間431との間を移動する。
すなわち、シャッタ427は、マガジン交換用窓111に配置されている状態では、マガジン交換用窓111を閉鎖する。一方、シャッタ427は、収納空間431へ移動されることにより、マガジン交換用窓111を開放する。収納空間431には、シャッタ427をガイド部439に沿って移動させるためのシャッタ開閉手段429が設けられている。
この部品ストック装置29によれば、シャッタ427を、マガジン交換用窓111の側方に位置するカバー109の内壁に沿って設けられる収納空間431に収容するので、シャッタ開閉手段429をカバー109の外部から触れにくくできる。その結果、通路15に臨んで開口するマガジン交換用窓111を開閉するシャッタ427を備える構造であっても、作業者の安全性を確保することができる。
また、部品ストック装置29は、ガイド部439が、開口部から側方へ屈曲してシャッタ427の移動を案内する屈曲部453を有し、屈曲部453は、2つの直線部455と、2つの直線部455を連結する曲線部457と、で構成される。
この部品ストック装置29では、ガイド部439(例えば上ガイド部441および下ガイド部443)が、屈曲部453を有する。屈曲部453は、2つの直線部455と、2つの直線部455を連結する曲線部457と、で構成されている。
実施の形態1において、シャッタ427は、それぞれのシャッタ板445の上下に、Z軸を回転中心とするガイドローラ449を備える。つまり、1枚のシャッタ板445は、上下で2つのガイドローラ449を備える。上ガイド部441および下ガイド部443は、これらのガイドローラ449を挟んで対向する一対の垂直ガイド面451を有する。ガイド部439は、屈曲部453においても、これら一対の垂直ガイド面451が、2つの直線部455と、2つの直線部455を連結する曲線部457とで形成される。
従来、直交する2直線が、円弧(四分円)により接続される一般的なガイドレール屈曲部では、所定幅のシャッタ板445が屈曲部453を通過する際、それぞれのシャッタ板445に設けられているガイドローラ449が進みたい方向と、ガイドローラ449に作用する力の方向とに比較的大きなずれが生じる。このため、ガイドローラ449が垂直ガイド面451に押し付けられて摩擦力が増大し、屈曲部でスムーズに動かないことがある。
図27は、屈曲部453におけるガイドローラ449の動作を説明する作用図である。これに対し、部品ストック装置29のシャッタ装置437は、屈曲部453の前後に、曲線部457を挟んで2つの直線部455が設けられている。2つの直線部455は、それぞれが上述した開口部側直線部459と曲線部457との間、曲線部457と収納部側直線部461との間に設けられている。
これにより、部品ストック装置29のシャッタ装置437では、ガイドローラ449が直線部455を通過する際、移動方向前方のガイドローラ449に前方へ引っ張ろうとする力bが働くと、例えば直線部455の始端位置eにおいて、移動方向後方のガイドローラ449が進みたい方向cと、ガイドローラ449に作用する力の方向dとが近似する。その結果、ガイドローラ449が垂直ガイド面451に強く押し付けられなくなり、摩擦力が小さくなって、屈曲部でスムーズに動く。
また、部品ストック装置29において、シャッタ427は、移動方向の前後に、シャッタ427の荷重をガイド部439に支持する少なくとも2つの荷重支持ローラ463を有する。
図28は、2つの荷重支持ローラ463を備えたシャッタ427を部品ストック装置29の内側から見た斜視図である。この部品ストック装置29では、シャッタ427が、シャッタ427の荷重をガイド部439に支持する少なくとも2つの荷重支持ローラ463を、移動方向の前後に有する。実施の形態1において、ガイド部439は、下ガイド部443に、垂直ガイド面451に加えて、水平走行面469を有する。この水平走行面469には、シャッタ427に設けられた荷重支持ローラ463が乗る。
すなわち、シャッタ427は、荷重支持ローラ463が水平走行面469を転動することにより、シャッタ427の荷重によるガイド部439との摩擦を摺動摩擦よりも小さい転がり摩擦に変換して、スムーズな移動を可能としている。
また、部品ストック装置29において、屈曲部453は、荷重支持ローラ463が転動する屈曲部以外のガイド部439よりも鉛直方向(例えばZ軸方向に沿う方向)に低い。
図29は、屈曲部453の要部拡大斜視図である。この部品ストック装置29では、ガイド部439が、水平走行面469を有する。水平走行面469は、荷重支持ローラ463が転動する。ガイド部439の水平走行面469は、屈曲部453において、荷重支持ローラ463が転動する屈曲部以外の水平走行面469よりも鉛直方向(例えばZ軸方向に沿う方向)に低く、荷重支持ローラ463が接触しない非接触面473を有する。具体的には、屈曲部以外で直交する2つの直線状の水平走行面469との間に、弧状プレート471を取り付け、この弧状プレート471の上面を非接触面473とすることにより、水平走行面469よりも低く配置している。
これにより、荷重支持ローラ463が方向転換する屈曲部453においては、荷重支持ローラ463が屈曲部453の弧状プレート471に接触しなくなる。その結果、シャッタ装置437は、荷重支持ローラ463が屈曲部453では横滑りすることによる摩擦が生じなくなり、スムーズな移動を可能としている。
なお、シャッタ427は、シャッタ開閉手段429に近い開閉基端の連結板部435が、シャッタ開閉手段429の例えば進退する開閉駆動軸に固定される。このため、2つの荷重支持ローラ463を備えるシャッタ427の場合であっても、連結板部435が開閉駆動軸に支持されることから、屈曲部453を通過する際、荷重支持ローラ463が非接触面473の上を浮上した状態で通過が可能となっている。
図30は、移動方向中央部が下がったシャッタ427の正面図である。また、シャッタ427は、移動方向前後に2つの荷重支持ローラ463を備えることにより、部品点数を少なくし、軽量、かつ安価に製造できる。この場合、ヒンジ447により連結された複数のシャッタ板445は、移動方向中央部が、重力fにより移動方向両端よりも下がりぎみとなる。この場合においても、上面を低く配置した弧状プレート471が屈曲部453に設けられていることで、シャッタ板445の下端が屈曲部453に接触することを回避することができる。その結果、シャッタ装置437によれば、部品点数を少なくし、軽量、かつ安価としながらも、スムーズな移動を可能にできる。
また、本実施の形態に係る部品搬送システム211は、いずれか一項の部品ストック装置29と、工場フロアを移動し、工場フロアに設置された部品ストック装置29に供給する部品収納体69を搬送する搬送装置209と、を備え、部品ストック装置29が有するドッキングベース115と搬送装置209が有するドッキング部269とにより搬送装置209と部品ストック装置29とがドッキングして搬送装置209と部品ストック装置29との間で開口部を介して部品収納体69の受け渡しが行われる際、シャッタ開閉手段429は、シャッタ427を収納空間431へ向かって移動させ開口部を開放させる。
本実施の形態に係る部品搬送システム211では、部品ストック装置29に、搬送装置209がドッキングされると、部品収納体69の受け渡しが行われる。部品ストック装置29は、搬送装置209がドッキングされると、シャッタ開閉手段429を駆動し、シャッタ427をマガジン交換用窓111から収納空間431へと移動させる。これにより、マガジン交換用窓111は、開放された状態となる。部品搬送システム211は、シャッタ装置437から部品ストック装置29がシャッタ開信号を受けると、スライドテーブル装置123に繰り出し信号を送出する。スライドテーブル装置123は、可動レール173を伸長することにより、搬送装置209の第1のマガジン保持テーブル225(または第2のマガジン保持テーブル227)からマガジン41を受け取る。マガジン41を受け取ったスライドテーブル装置123は、可動レール173を後退させて、受け取ったマガジン41をマガジン交換用窓111を介して部品ストック装置29に取り込む。
これにより、部品ストック装置29は、自動でシャッタ427を開放させて、マガジン41の無人化による供給を実現させている。
また、部品搬送システム211において、搬送装置209が部品ストック装置29からドッキング状態から離脱する際、シャッタ開閉手段429は、シャッタ427を収納空間431から開口部へ移動させる。
この部品搬送システム211では、部品ストック装置29へのマガジン41の供給が完了し、搬送装置209と部品ストック装置29とのドッキングが解除される際、シャッタ開閉手段429が駆動されてマガジン交換用窓111が閉鎖される。シャッタ427は、搬送装置209が離脱する直前に閉鎖される。つまり、搬送装置209が離脱した後の状態ではシャッタ427の閉鎖する動作は行われない(搬送装置209が離脱した状態においては閉鎖が完了している)。
これにより、シャッタ閉鎖時の手指の挟み込みも生じないようになされている。その結果、部品ストック装置29および部品搬送システム211によれば、通路15に臨んで開口するマガジン交換用窓111を備える構造であっても、作業者の安全性を確保することができる。
また、部品搬送システム211において、部品ストック装置29は、搬送装置209に電気的に接続されるコネクタ(一方のコネクタ117)を有し、一方のコネクタ117を通じて部品ストック装置29と搬送装置209とがドッキング状態であるか否かを判定する。
この部品搬送システム211では、部品ストック装置29と搬送装置209とのドッキング状態が、部品ストック装置29のドッキングベース115に設けられている一方のコネクタ117により判定される。部品ストック装置29は、ドッキングベース115に搬送装置209がドッキングすると、一方のコネクタ117によりドッキングを検出し、シャッタ開閉手段429を駆動して、シャッタ427を収納空間431へ向かって移動させ、マガジン交換用窓111を開放させる。
一方のコネクタ117がドッキング解除を検出すると、搬送装置209が離脱する直前にマガジン交換用窓111が閉鎖される。つまり、搬送装置209が離脱した後の状態ではシャッタ427の閉鎖する動作は行われない(搬送装置209が離脱した状態においては閉鎖が完了している)。
これにより、シャッタ閉鎖時の手指の挟み込みも生じないようになされている。その結果、部品ストック装置29および部品搬送システム211によれば、通路15に臨んで開口するマガジン交換用窓111を備える構造であっても、作業者の安全性を確保することができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について説明する。
図31は、実施の形態2に係るシャッタ装置475を具えた部品ストック装置29の全体構成図である。なお、実施の形態2において、実施の形態1において図1~図12に示した部材・部位と同等の部材・部位には同一の符号を付し重複する説明は省略する。
この部品ストック装置29では、収納空間477が、マガジン交換用窓111の上部に位置するカバー109の内壁に沿って設けられる。マガジン交換用窓111の位置は、実施の形態1と同じである。マガジン交換用窓111に設けられたシャッタ479は、マガジン交換用窓111より若干大きいサイズの1枚の四角形板状で形成される。マガジン交換用窓111を挟む両側の内壁または部品ストック装置29の架台には、上下に延在する一対の平行な昇降スライドレール481、昇降スライドレール483が固定される。シャッタ479、昇降スライドレール481、昇降スライドレール483、シャッタ開閉手段429は、シャッタ装置475を構成する。シャッタ装置475は、所謂昇降シャッタである。
図32は、部品ストック装置29およびパレット搬送部45の平断面図である。部品ストック装置29は、マガジン交換用窓111の内側に、マガジン41をマガジン交換用窓111から通路側へ繰り出し自在に支持している。シャッタ479は、マガジン交換用窓111を閉鎖することにより、マガジン交換用窓111とマガジン41の側板83との間の隙間からアクセスが可能となるパレットハンドラ133のアクセス部分(図6に示したハンドラ係合ロッド81等)を塞ぐことができる。
図33は、シャッタ装置475の平断面図である。昇降スライドレール481、昇降スライドレール483は、固定レール485と、連結レール487と、可動レール489と、からなる。固定レール485は、スライドレール支持部材491により内壁または部品ストック装置29の架台に固定される。可動レール489は、シャッタ479に固定される。連結レール487は、固定レール485の端から可動レール489を突出自在に支持する。昇降スライドレール481、昇降スライドレール483、スライドレール支持部材491は、ガイド部493を構成する。
一方の固定レール485には、シャッタ開閉手段429が固定される。シャッタ開閉手段429は、例えばエアシリンダよりなる。エアシリンダは、シリンダ本体が固定レール485に固定される。エアシリンダは、シャッタ479の下方において、開閉駆動軸495が上向きで配置される。エアシリンダは、シリンダ本体から進退する開閉駆動軸495(図35参照)がシャッタ479に固定される。
図34は、シャッタ479がマガジン交換用窓111の閉鎖位置に移動されたシャッタ装置475の斜視図である。一方のスライドレール支持部材491の上には、シャッタ479の上昇端でシャッタ479と対向する上昇ストッパ497が設けられる。また、一方のスライドレール支持部材491の下には、シャッタ479の下降端でシャッタ479と対向する下降ストッパ499が設けられる。シャッタ479は、上昇ストッパ497と下降ストッパ499とにより、上下方向の移動が規制されるようになされている。
図35は、シャッタ479がマガジン交換用窓111の開放位置に移動されたシャッタ装置475の斜視図である。シャッタ装置475は、シャッタ開閉手段429の開閉駆動軸495がシリンダ本体から進出すると、シャッタ479を上昇させてマガジン交換用窓111を開放する。また、シャッタ装置475は、シャッタ開閉手段429の開閉駆動軸495がシリンダ本体に後退すると、シャッタ479を下降させ、マガジン交換用窓111を閉鎖する。
次に、上記した構成の作用を説明する。
部品ストック装置29は、開口部(マガジン交換用窓111)の上方に位置する筐体(カバー109)の内壁に沿って設けられ、収納空間477から開口部へと移動するシャッタ479を案内するガイド部493と、をさらに備え、収納空間477は、開口部の上部に位置する筐体の内壁に沿って設けられる。
このシャッタ装置475を備えた部品ストック装置29によれば、シャッタ479が、1枚の四角形板状で形成されるので、部品点数を少なくし、軽量、かつ安価にできる。また、シャッタ装置475は、シャッタ479を直線方向にのみ移動して(昇降させて)マガジン交換用窓111を開閉するので、屈曲部453がない分、シャッタ479の低騒音でスムーズな移動と、マガジン交換用窓111の高速な開閉を実現できる。
したがって、本実施の形態に係る部品ストック装置29および部品搬送システム211によれば、簡素な構造で、スムーズにシャッタ427を開閉できる。
以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことはいうまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
本開示は、簡素な構造で、スムーズにシャッタを開閉できる部品ストック装置および部品搬送システムとして有用である。
29 部品ストック装置
33 部品
41 マガジン
43 パレットストック部(内部空間)
69 部品収納体
109 カバー(筐体)
111 マガジン交換用窓(開口部)
115 ドッキングベース
117 一方のコネクタ(コネクタ)
209 搬送装置
211 部品搬送システム
269 ドッキング部
287 他方のコネクタ(コネクタ)
427 シャッタ
429 シャッタ開閉手段
431 収納空間
439 ガイド部
453 屈曲部
455 直線部
457 曲線部
463 荷重支持ローラ
479 シャッタ
493 ガイド部
X軸 第1の軸
Y軸 第2の軸

Claims (10)

  1. 部品を格納した部品収納体を抜き差し可能に構成されたマガジンを収容可能な内部空間を有する筐体と、
    前記筐体の一部に設けられ、前記マガジンを出し入れ可能に構成された開口部と、
    前記内部空間内であって、前記マガジンと前記筐体との間に形成される収納空間に収納されて前記開口部を開閉するシャッタと、
    前記シャッタを移動させて前記開口部を開閉させるシャッタ開閉手段と、を備える、
    部品ストック装置。
  2. 前記マガジンは、前記部品収納体を第1の軸に沿って前記筐体から抜き差し可能であり、
    前記筐体は、略水平面に沿う面内で前記第1の軸と交差する第2の軸に沿って前記マガジンを出し入れ可能であり、
    前記開口部は、前記筐体から前記第2の軸に沿って前記マガジンを出し入れ可能である、
    請求項1に記載の部品ストック装置。
  3. 前記開口部の側方に位置する前記筐体の内壁に沿って設けられ、前記収納空間から前記開口部へと移動する前記シャッタを案内するガイド部、をさらに備え、
    前記収納空間は、前記開口部の側方に位置する前記筐体の内壁に沿って設けられる、
    請求項1または2に記載の部品ストック装置。
  4. 前記開口部の上方に位置する前記筐体の内壁に沿って設けられ、前記収納空間から前記開口部へと移動する前記シャッタを案内するガイド部と、をさらに備え、
    前記収納空間は、前記開口部の上部に位置する前記筐体の内壁に沿って設けられる、
    請求項1または2に記載の部品ストック装置。
  5. 前記ガイド部は、前記開口部から前記側方へ屈曲して前記シャッタの移動を案内する屈曲部を有し、
    前記屈曲部は、2つの直線部と、前記2つの直線部を連結する曲線部と、で構成される、
    請求項3に記載の部品ストック装置。
  6. 前記シャッタは、移動方向の前後に、前記シャッタの荷重を前記ガイド部に支持する少なくとも2つの荷重支持ローラを有する、
    請求項5に記載の部品ストック装置。
  7. 前記屈曲部は、前記荷重支持ローラが転動する屈曲部以外の前記ガイド部よりも鉛直方向に低く形成される、
    請求項6に記載の部品ストック装置。
  8. 請求項1~7のうちいずれか一項に記載の部品ストック装置と、
    工場フロアを移動し、前記工場フロアに設置された前記部品ストック装置に供給する部品収納体を搬送する搬送装置と、を備え、
    前記部品ストック装置が有するドッキングベースと前記搬送装置が有するドッキング部とにより前記搬送装置と前記部品ストック装置とがドッキングして前記搬送装置と前記部品ストック装置との間で前記開口部を介して部品収納体の受け渡しが行われる際、前記シャッタ開閉手段は、前記シャッタを前記収納空間へ向かって移動させ前記開口部を開放させる、
    部品搬送システム。
  9. 前記搬送装置が前記部品ストック装置からドッキング状態から離脱する際、前記シャッタ開閉手段は、前記シャッタを前記収納空間から前記開口部へ移動させる、
    請求項8に記載の部品搬送システム。
  10. 前記部品ストック装置は、前記搬送装置に電気的に接続されるコネクタを有し、前記コネクタを通じて前記部品ストック装置と前記搬送装置とがドッキング状態であるか否かを判定する、
    請求項8または9に記載の部品搬送システム。
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