JP2023524472A - 留め具供給システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

単一の装填ポイントから製造ライン（１０）内の複数の異なる製造セル（１４ｂ）に留め具（２４）を自動的に供給するための留め具供給システム（１６）および方法。留め具供給システム（１６）は、留め具分配アセンブリ（２０）と、留め具（２４）を選択して製造セル（１４ｂ）に送達するための搬送アセンブリ（２２）とを含む。個々の留め具（２４）は、留め具分配アセンブリ（２０）のロボットマニピュレータ（３０）によって留め具リザーバ（２６ａ、２６ｂ）から選択され、留め具分配アセンブリ（２０）と製造セル（１４ｂ）との間に延在する搬送構造（３２）上に支持された留め具キャリア（３４）上に配置される。留め具キャリア（３４）は、トラック（３２）に沿って移動するように制御され、１つまたは複数の留め具（２４）を製造セル（１４ｂ）に送達する。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２０２０年４月３０日に出願の米国特許出願第１６／８６３，４９９号（係属中）に対する優先権の利益を主張し、その開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

技術分野
本発明は、一般に、自動製造システムに関し、より具体的には、製造施設における留め具の自動分配のためのシステムおよび方法に関する。

最新の製造システムは、自動車、航空機、電化製品、およびさまざまな他の商品などの製品の自動組み立て用に構成されている。このような製造システムは通常、組立ラインに沿って配置されたいくつかの製造セルを含み、各セルは、さまざまな組立または処理機能を実行するように構成された１つまたは複数の多軸ロボットマニピュレータを含むことができる。一部の製造システムでは、ロボットマニピュレータは、ねじ、ボルト、リベットなどの留め具を使用して製品の部品を組み立てるように構成されている場合がある。通常、個々のロボットマニピュレータには、それぞれの製造セルにあるマガジンから留め具が供給される。マガジン内の留め具が枯渇すると、マガジンの補充や交換が必要となり、製造ラインの作業を停止して補充や交換を行う必要がある。従来のシステムのこれらおよび他の欠点を克服する、製造施設の異なる製造セルにさまざまな留め具を供給するための改善されたシステムおよび方法が必要とされている。

本発明は、単一の装填ポイントから製造ライン内の複数の異なる製造セルに留め具を自動的に供給するための留め具供給システムおよび関連する方法を提供する。本発明は特定の実施形態に関連して説明されるが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことが理解されるであろう。むしろ、本発明は、本開示の精神および範囲内に含まれ得るすべての代替物、修正物、および均等物を含む。

一態様では、複数の製造セルを有する製造施設で使用される例示的な留め具供給システムは、留め具分配アセンブリと、留め具を選択して複数の製造セルに送達するための搬送アセンブリとを含む。留め具分配アセンブリは、ロボットマニピュレータと、ロボットマニピュレータに近接する少なくとも１つの留め具リザーバを含む。搬送アセンブリは、留め具分配アセンブリと複数の製造セルとの間に延びるトラックなどの搬送構造を含む。個々の留め具は、ロボットマニピュレータによって留め具リザーバから選択され、トラックに沿って移動できるようにトラック上に支持された留め具キャリアに配置される。留め具キャリアはトラックに沿って移動するように制御され、１つまたは複数の留め具を製造セルに配送する。

別の態様では、留め具分配アセンブリは、ロボットマニピュレータに関連付けられ、留め具リザーバ内の個々の留め具を検出するように構成されたセンサーアセンブリをさらに含む。センサーアセンブリから受信した情報を使用して、留め具キャリアに配置する留め具を留め具リザーバから選択することができる。別の態様では、留め具リザーバからの留め具の選択は、製造セルの１つまたは複数での留め具の需要に関連する情報に基づいている。

別の態様では、製造施設内の複数の製造セルに留め具を提供する方法は、ロボットマニピュレータを使用して留め具分配アセンブリの留め具リザーバから少なくとも１つの留め具を選択するステップと、ロボットマニピュレータを使用して留め具キャリア上に留め具を配置するステップとを含む。方法はさらに、留め具分配アセンブリと製造セルとの間に延在するトラックなどの搬送構造に沿って留め具キャリアの移動を制御し、少なくとも１つの製造セルに留め具を配送することを含む。

以下の例示的な実施形態は、本開示の原理に従って複数の製造セルに留め具を供給するための留め具供給システムおよび関連する方法の様々な態様を特定する。

実施形態例１
複数の製造セルを有する製造施設のための留め具供給システムであって、留め具供給システムは、
留め具分配アセンブリであって、
ロボットマニピュレータと、
ロボットマニピュレータに近接し、供給源から１つまたは複数のタイプの複数の留め具を受け取るように構成された少なくとも１つの留め具リザーバと、
ロボットマニピュレータに関連付けられ、少なくとも１つの留め具リザーバ内の個々の留め具を検出するように構成されたセンサーアセンブリと、
を備え、
ロボットマニピュレータは、センサーアセンブリから受信した情報に基づいて、少なくとも１つの留め具リザーバから個々の留め具を選択するように適合されている、
留め具分配アセンブリと、
搬送アセンブリであって、
留め具分配アセンブリと複数の製造セルとの間に延びる経路を画定する搬送構造と、
経路に沿って移動するために搬送構造上に支持された１つまたは複数の留め具キャリアと、
を備える搬送アセンブリと、
ロボットマニピュレータおよび搬送アセンブリと通信するコントローラと、
を備え、
コントローラは、留め具分配アセンブリと複数の製造セルとの間で１つまたは複数の留め具キャリアの移動を制御し、これにより、選択された留め具が複数の製造セルに配送される。

実施形態例２．
実施形態例１の留め具供給システムであって、
搬送構造は、留め具分配アセンブリと複数の製造セルとの間に延びるトラックを備え、
１つまたは複数の留め具キャリアは、トラックに沿って移動できるようにトラック上で支持される。

実施形態例３．
実施形態例２の留め具供給システムであって、
トラックは、端から端まで整列された複数のトラックセグメントを備え、
各トラックセグメントは、少なくとも１つのリニアモーターを含み、
各キャリアは、トラックセグメントのリニアモーターと協働してキャリアをそれぞれのトラックセグメントに沿って移動させる少なくとも１つの永久磁石を含み、
コントローラによって制御される複数のトラックセグメントのリニアモーターは、各留め具キャリアの少なくとも１つの永久磁石と協働して、それによって留め具キャリアをトラックに沿って正確に移動させ、トラック上の所望の位置に留め具キャリアを正確に位置決めする。

実施形態例４．
実施形態１～３のいずれかの留め具供給システムであって、コントローラが、製造セルの１つまたは複数での留め具の需要に関連する情報に基づいて、ロボットマニピュレータおよび１つまたは複数の留め具キャリアの移動を制御するように構成されている。

実施形態例５．
実施形態１～４のいずれかの留め具供給システムであって、センサーアセンブリが視覚システムを含む。

実施形態例６．
実施形態５の留め具供給システムであって、視覚システムが、
少なくとも１つの留め具リザーバ内の留め具に関連する視覚情報を検出するように構成された少なくとも１つのカメラ、または
ロボットマニピュレータに関連付けられ、少なくとも１つのカメラによるロボットマニピュレータの較正を容易にするように構成されたマーカー
の少なくとも１つを備える。

実施形態例７
実施形態１～６のいずれかの留め具供給システムであって、少なくとも１つのキャリアが複数の留め具を支持するように構成されたネストを備え、キャリア上の各留め具が規定の位置および向きで支持される。

実施形態例８
実施形態７の留め具供給システムであって、ネストが、ネストまたはキャリアの少なくとも１つの機構に対して既定の位置および向きで各留め具を支持するように構成される。

実施形態例９
実施形態１～８のいずれかの留め具供給システムであって、少なくとも１つのキャリアが、少なくとも１つの留め具および少なくとも１つの留め具に関連する少なくとも１つの構成要素を支持するように構成される。

実施形態例１０
製造施設内の複数の製造セルに留め具を提供する方法であって、
ロボットマニピュレータを使用して、留め具分配アセンブリで留め具リザーバから少なくとも１つの留め具を選択するステップと、
ロボットマニピュレータを使用して、少なくとも１つの留め具を留め具キャリアに配置するステップと、
留め具分配アセンブリと複数の製造セルのうちの少なくとも１つとの間に延在する搬送構造に沿った留め具キャリアの動きを制御し、それによって複数の製造セルのうちの少なくとも１つに留め具を送達するステップと、
を備える。

実施形態例１１
実施形態１０の方法であって、留め具を留め具キャリアに配置するステップが、留め具を留め具キャリアに所定の位置および向きで配置するステップを備える。

実施形態例１２．
実施形態１１の方法であって、留め具キャリアに留め具を配置するステップが、留め具キャリアまたは留め具キャリア上の留め具ネストのうちの少なくとも１つの機構に対して所定の位置および向きで留め具キャリアに留め具を配置するステップを含む。

実施形態例１３
実施形態例１０～１２のいずれかの方法であって、ロボットマニピュレータに関連付けられたセンサーアセンブリを使用して留め具リザーバ内の個々の留め具を検出するステップを備え、
留め具リザーバから留め具を選択するステップは、センサーアセンブリから受け取った情報に基づいて留め具を選択するステップを含む。

実施形態例１４．
実施形態１３の方法であって、
センサーアセンブリは、留め具リザーバ内の少なくとも１つの留め具に関連する視覚情報を検出するように構成された少なくとも１つのカメラを含む視覚システムを備え、
留め具リザーバから留め具を選択するステップは、視覚情報に基づいて留め具を選択するステップを含む。

実施形態例１５．
実施形態例１０～１４のいずれかの方法であって、
搬送構造は、複数のトラックセグメントを有するトラックを備え、各トラックセグメントは、少なくとも１つのリニアモーターを含み、
留め具キャリアは、トラックセグメントの少なくとも１つのリニアモーターと協働して留め具キャリアをトラックセグメントに沿って移動させる少なくとも１つの永久磁石を含み、
トラックに沿った留め具キャリアの移動を制御するステップは、トラックセグメントのリニアモーターに選択的に通電して、留め具キャリアをトラックに沿って正確に動かし、留め具キャリアをトラック上の所望の位置に正確に位置決めするステップを含む。

実施形態例１６．
実施形態例１０～１５のいずれかの方法であって、少なくとも１つの構成要素に関連付けられた少なくとも１つの留め具と共に、少なくとも１つの留め具キャリア上で少なくとも１つの構成要素を支持するステップを備える。

実施形態例１７．
実施形態例１０～１６のいずれかの方法であって、
製造セルの１つまたは複数で留め具の需要に関連する情報を取得するステップと、
情報に応答して少なくとも１つの留め具を選択して留め具キャリアに配置するためにロボットマニピュレータの動作を制御するステップと、
情報に応答して、少なくとも１つの留め具を複数の製造セルのうちの１つに送達するために、搬送構造上の留め具キャリアの動きを制御するステップと、
を備える。

本発明の前述の、およびその他の目的と利点は、添付の図面とその説明から明らかになるであろう。

本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明の例示的な実施形態を示し、上記の本発明の一般的な説明および以下の詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立つものである。

本開示の原理による例示的な留め具供給システムを含む、製造施設における例示的な製造ラインの概略図である。 図１の円で囲まれた領域の拡大詳細図である。 本開示の原理による例示的な留め具分配アセンブリおよび留め具供給システムの搬送アセンブリの一部の斜視図である。 留め具を選択して留め具キャリア上に配置する例示的な留め具供給システムの動作を示す。 留め具を選択して留め具キャリア上に配置する例示的な留め具供給システムの動作を示す。 留め具を選択して留め具キャリア上に配置する例示的な留め具供給システムの動作を示す。 留め具を選択して留め具キャリア上に配置する例示的な留め具供給システムの動作を示す。 留め具キャリア上の製造セルに留め具を供給するための例示的な留め具供給システムの動作を示す概略図である。 留め具キャリアを示す部分断面図である。

図１は、製品を組み立てるための製造施設内の例示的な製造ライン１０を示す。本明細書に示され、説明される実施形態では、製造ライン１０は、自動車１２を組み立てるように構成されているが、本開示による製造ライン１０は、代わりに、様々な他の製品を組み立てるように構成されてもよいことが理解されるであろう。図１に示される実施形態の製造ライン１０は、自動車１２の製造に関与する構成要素を組み立てる、または他の処理ステップを実行するために、製造ライン１０に沿った様々な場所に分散された複数の製造セル１４ａ、１４ｂを含む。製造セル１４ｂの少なくともいくつかは、自動化された設備、特に多軸ロボットマニピュレータを含み、構成要素を組み立てる、または処理ステップを実行する。製造ライン１０は、本開示の原理に従って、単一の装填ポイントから製造ライン１０のそれぞれの製造セル１４ｂに留め具を自動的に送達するように構成された例示的な留め具供給システム１６をさらに含む。

引き続き図１を参照し、さらに図２および図３を参照すると、例示的な留め具供給システム１６は、留め具分配アセンブリ２０と、留め具２４を留め具分配アセンブリ２０から複数の製造セル１４ｂに送達するように構成された搬送アセンブリ２２とを含む。留め具分配アセンブリ２０は、供給源２８から１つまたは複数のタイプの複数の留め具２４を受け取るように構成された１つまたは複数の留め具リザーバ２６ａ、２６ｂを含む。１つまたは複数のタイプの留め具２４は、ねじ、ボルト、またはリベットなどの異なるタイプの留め具であり得、および／または同じタイプの留め具の異なるサイズまたは長さであり得る。異なるタイプ、サイズ、または長さの留め具２４を単一のリザーバ２６ａ、２６ｂに提供するか、または別個のリザーバ２６ａ、２６ｂを使用して、タイプ、サイズ、または長さによって分類された留め具２４を受け入れることができる。

留め具分配アセンブリ２０は、１つ以上の留め具リザーバ２６ａ、２６ｂに隣接して配置された多軸ロボットマニピュレータ３０をさらに含み、ロボットマニピュレータ３０は、適切な製造セル１４ｂに配送される個々の留め具２４を１つ以上の留め具リザーバ２６ａ、２６ｂから選択する。搬送アセンブリ２２は、留め具分配アセンブリ２０と複数の製造セル１４ｂとの間に延びる経路を画定する搬送構造を含む。搬送構造は、製造ラインの製造セル１４ｂへの留め具２４の輸送を容易にするのに適した任意の構造であってもよい。いくつかの実施形態では、例えば、搬送構造は、留め具分配アセンブリ２０と複数の製造セル１４ｂとの間の１つ以上の経路に沿ってルーティングされ得る１つ以上の駆動ベルトまたは駆動チェーンを含み得る。適切な製造セル１４ｂに配送するために、ロボットマニピュレータ３０によって選択された１つまたは複数の留め具２４を受け取るために、１つまたは複数の留め具キャリアが搬送構造上に支持されてもよい。

本明細書に示され説明される実施形態では、搬送アセンブリ２２の搬送構造は、留め具分配アセンブリ２０と複数の製造セル１４ｂとの間に延びるトラック３２を備える。１つまたは複数の留め具キャリア３４がトラック３２上に支持され、適切な製造セル１４ｂに配送するためにロボットマニピュレータ３０によって選択された１つまたは複数の留め具２４を受け取るように構成される。

留め具分配アセンブリ２０は、ロボットマニピュレータ３０に関連付けられ、１つまたは複数の留め具リザーバ２６ａ、２６ｂに配置された個々の留め具２４を検出するように構成されたセンサーアセンブリ３６をさらに含む。センサーアセンブリ３６によって検出された留め具２４に関連する情報は、ロボットマニピュレータ３０によって使用されて、１つまたは複数のリザーバ２６ａ、２６ｂから個々の留め具２４を選択することができる。図示の実施形態では、センサーアセンブリ３６は、１つまたは複数のリザーバ２６ａ、２６ｂ内の留め具２４を検出するのに適した位置に配置された１つまたは複数のカメラを備える視覚システム３８を含む。一実施形態では、視覚システム３８の１つ以上のカメラは、Keyence Corporation of America、イタスカ、イリノイから入手可能な３Ｄ視覚誘導ロボットカメラ、モデル番号ＲＢ－５００を含み得る。視覚システム３８によって検出され得る留め具２４に関する情報は、留め具のタイプ、留め具のサイズおよび長さ、ならびにそれぞれのリザーバ２６ａ、２６ｂにおける留め具２４の位置および／または方向を含み得る。

一実施形態では、留め具分配アセンブリ２０は、ロボットマニピュレータ３０に関連付けられ、視覚システム３８または他の適切なセンサを使用してロボットマニピュレータ３０の姿勢の検出を容易にするように構成されたマーカー４０をさらに含むことができる。ロボットマニピュレータ３０の姿勢に関する情報は、必要に応じて、ロボットマニピュレータ３０の較正を容易にするために使用することができる。

図３を参照し、さらに図４Ａ～図４Ｄを参照すると、ロボットマニピュレータ３０は、図４Ａ～図４Ｄに一般的に示されているように、様々な製造セル１４ｂでの留め具２４の需要に関連する情報に基づいて、１つまたは複数の留め具リザーバ２６ａ、２６ｂから個々の留め具２４を選択するように構成されてもよい。留め具２４の需要に関連する情報は、製造ライン１０で組み立てまたは処理される特定の製品または構成要素の製造指示など、さまざまなソースから取得することができる。留め具２４の需要に関する情報は、製造セル１４ｂに現在ある特定のタイプ、サイズ、および／または長さの留め具２４の数に関して、各製造セル１４ｂで検出または決定された情報から代替的に導き出すことができる。

図示の実施形態では、搬送アセンブリ２２は、分配アセンブリ２０と任意の数の製造セル１４ｂまでおよびそれらの間で延在するように柔軟に構成可能なトラック３２を含み、製造ライン１０における製造セル１４ｂの配置および構成の変更に対応するために必要に応じて迅速かつ容易に再構成できる。製造ライン１０の変更に対応するために、任意の所望の経路に沿ってトラック３２をルーティングするために、端から端までの方法で容易に配置および結合することができる複数の比較的短い長さのトラックセグメント４２を備える。一実施形態では、トラックセグメント４２は、例えば、０．２５メートルまたは１．０メートルの長さの直線セグメント４２ａ、９０度のターン４２ｂ、および容易な再構成を容易にするスイッチセグメント４２ｃで提供され得る。各トラックセグメント４２は、組み立てられたトラック３２に沿って留め具キャリア３４を移動させる原動力を提供するために、トラックセグメント４２に結合された少なくとも１つのリニアモーター４４（図６を参照）を含む。

図５を参照すると、トラック３２は、各製造セル１４ｂの隣を通過する経路を有するメインループ３２ａに沿って個々の留め具キャリア３４の移動を容易にするように構成することができる。製造セル１４ｂのそれぞれに隣接して、トラック３２は、ピックスパー３２ｂを含み、所与の留め具キャリア３４が製造セル１４ｂに関連するロボットマニピュレータ４６の作業空間内のピックゾーンにルーティングされ得る。

図３および図６に示されるように、例示的な留め具キャリア３４は、キャリア本体５０上に配置され、トラック３２と動作可能に係合してトラックに沿ってキャリア３４の移動を容易にするように構成された複数の車輪５２ａ、５２ｂを有するキャリア本体５０を含む。図示の実施形態では、キャリア本体５０は、トラック３２に沿って回転運動するように留め具キャリア３４を支持するために略水平に配置された回転軸を有する複数の第１の車輪５２ａと、トラック３２上で留め具キャリア３４の向きを維持し、トラック３２内で留め具キャリア３４を案内するための略垂直に配置された回転軸を有する複数の第２の車輪５２ｂとを含む。留め具キャリア３４は、留め具分配アセンブリ２０のロボットマニピュレータ３０によってキャリア３４上に配置された留め具２４を受け取り、支持するように構成された留め具支持体５４またはネストをさらに含む。図示の実施形態では、留め具支持体５４は、留め具支持体５４上の別個の位置および向きでボルトの形態の１つまたは複数の留め具２４のシャンク部分を受け入れるように構成および配置された複数の開口部５６を含み、適切な製造セル１４ｂでキャリア３４から留め具支持体５４の最終的な取り外しを容易にする。例示的な留め具支持体５４は、留め具２４を異なる位置および向きで支持するための複数の開口部５６を含むものとして本明細書に示され、説明されてきたが、留め具支持体５４またはネストは、スロット、離間したロッドまたはレール、または他の適切な構造を含むがこれらに限定されない、別個の位置および向きで留め具２４を支持する様々な他の構成を有することができる。

留め具キャリア３４は、ロボットマニピュレータ３０に対する留め具キャリア３４および／または留め具支持体５４の位置の検出を容易にする、および／または留め具支持体５４に支持された留め具２４の位置の検出を容易にするように構成された１つまたは複数の機構をさらに含むことができる。検出された位置に関連する情報は、留め具支持体５４上への留め具２４の配置および／または留め具２４の取り出しを容易にするために使用され得る。例えば、留め具支持体５４の１つ以上の角５８および／または留め具支持体５４の１つ以上の開口部５６は、留め具キャリア３４および／または留め具支持体５４の位置の検出を容易にするように構成された機構として機能し得る。そのような機構は、例えば視覚システム３８を使用して、または他の適切なセンサを使用して検出することができる。留め具キャリア３４および／または留め具支持体５４の位置が検出されると、留め具２４を受け入れて支持するための複数の開口部５６の位置は、その後、留め具支持体５４の既知の形状から決定され得る。

一実施形態では、１つまたは複数の留め具キャリア３４は、製造セル１４ｂに送達される留め具２４の１つまたは複数に関連付けられ得る構成要素を受け取り、支持するように構成されてもよい。非限定的な例として、留め具キャリア３４は、留め具キャリア３４上に配置される１つまたは複数の留め具２４とともに取り付けられるブラケット６０を受け入れて支持するように構成され、ブラケット６０および関連する留め具２４が適切な製造セル１４ｂに一緒に送達される。各留め具キャリア３４は、キャリア本体５０に結合され、複数のトラックセグメント４２のリニアモーター４４と協働するように配置および構成された少なくとも１つの永久磁石６２をさらに含み、留め具キャリア３４は、トラック３２に沿って正確に移動され、製造セル１４ｂに対応するトラック３２上の所望の位置に正確に位置決めされる。

留め具供給システム１６は、適切な留め具２４を１つまたは複数の製造セル１４ｂに送達するために、留め具供給システム１６の動作を制御するための１つまたは複数のコントローラ７０をさらに含む。これに関して、留め具供給システム１６の動作に関するすべての機能は、単一のコントローラユニット１７に収容されてもよいし、互いに協働して留め具供給システム１６の様々な機能を処理するためにいくつかのコントローラユニットが提供されてもよい。例えば、留め具分配アセンブリ２０のロボットマニピュレータ３０は、システムコントローラ７０と通信する別個のロボットコントローラ７２を利用することができ、システムコントローラ７０は、留め具供給システム１６の他の動作を処理して、搬送アセンブリ２２によってそれぞれの製造セル１４ｂに送達するために、所望の留め具２４の選択および１つまたは複数の留め具キャリア３４への配置を調整する。システムコントローラ７０はまた、トラックセグメント４２の複数のリニアモーター４４と通信して、トラック３２に沿ったそれぞれの留め具キャリア３４の動きを監視および制御するように構成されてもよい。システムコントローラ７０および／またはロボットコントローラ７２は、留め具分配アセンブリ２０のセンサーアセンブリ３６を含む留め具供給システム１６の様々なセンサから信号を受信することができ、ロボットマニピュレータ３０および搬送アセンブリ２２の動作を調整し、各製造セル１４ｂでの留め具２４の需要に基づいて、留め具２４を選択し、製造ライン１０の製造セル１４ｂの１つ以上に配送することができる。

本開示の原理による留め具供給システム１６は、使用の際に、ロボットマニピュレータ３０を使用して留め具分配アセンブリ２０の留め具リザーバ２６ａ、２６ｂから少なくとも１つの留め具２４を選択することによって、製造施設１０内の複数の製造セル１４ｂに留め具２４を提供するように動作することができる。一実施形態では、留め具リザーバ２６ａ、２６ｂからの少なくとも１つの留め具２４の選択は、製造セル１４ｂでの留め具２４の需要に基づくことができる。ロボットマニピュレータ３０は、次いで、製造セル１４ｂに配送するために少なくとも１つの留め具２４を留め具キャリア３４上に配置し、留め具分配アセンブリ２０と複数の製造セル１４ｂの少なくとも１つの間に延在するトラック３２に沿った留め具キャリア３４の移動が制御され、複数の製造セル１４ｂの１つに留め具が送達される。ロボットマニピュレータ３０は、留め具キャリア３４および／または留め具キャリア３４の留め具支持体５４上の機構に対して所定の位置および方向など、所定の位置および方向で留め具２４が留め具キャリア３４上に配置されるように制御され得る。方法は、センサーアセンブリ３６を用いて留め具リザーバ２６ａ、２６ｂ内の個々の留め具２４を検出するステップ、およびセンサーアセンブリ３６から受信した情報に基づいて留め具リザーバ２６ａ、２６ｂから留め具２４を選択するステップをさらに含んでもよい。

図２を参照すると、本開示の原理による留め具供給システム１６は、トラック３２に沿って配置された手動装填ステーション８０をさらに含み、上述のように留め具２４を自動的に選択して留め具キャリア３４上に装填するロボットマニピュレータ３０の動作を阻害する誤動作またはその他の事象が発生する場合に、留め具キャリア３４への留め具２４の手動装填を容易にすることができる。システムコントローラ７０は、手動装填ステーション８０からの留め具キャリア３４の移動を制御し続けて、留め具２４を適切な製造セル１４ｂに送達することができる。

本発明は、様々な実施形態の説明によって例示され、これらの実施形態はかなり詳細に説明されたが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限または限定することは決して意図されていない。ここに示され、説明されているさまざまな機能は、単独で使用することも、組み合わせて使用することもできる。追加の利点および修正は、当業者には容易に理解されるであろう。したがって、本発明は、そのより広い態様において、特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに図示および説明された例示的な例に限定されない。したがって、一般的な発明概念の精神および範囲から逸脱することなく、このような詳細から逸脱することができる。

１０ 製造ライン
１２ 自動車
１４ａ，１４ｂ 製造セル
１６ 留め具供給システム
２０ 留め具分配アセンブリ
２２ 搬送アセンブリ
２４ 留め具
２６ａ、２６ｂ 留め具リザーバ
３０ ロボットマニピュレータ
３２ トラック
３４ 留め具キャリア
３６ センサーアセンブリ
３８ 視覚システム
４０ マーカー
４２ トラックセグメント
４４ リニアモーター
５０ キャリア本体
５２ａ、５２ｂ 車輪
５４ 留め具支持体
５６ 開口部
６０ ブラケット
６２ 永久磁石
７０ コントローラ
７２ ロボットコントローラ
８０ 手動装填ステーション

Claims (17)

1. 複数の製造セルを有する製造施設のための留め具供給システムであって、前記留め具供給システムは、
   留め具分配アセンブリであって、
   ロボットマニピュレータと、
   前記ロボットマニピュレータに近接し、供給源から１つまたは複数のタイプの複数の留め具を受け取るように構成された少なくとも１つの留め具リザーバと、
   前記ロボットマニピュレータに関連付けられ、前記少なくとも１つの留め具リザーバ内の個々の留め具を検出するように構成されたセンサーアセンブリと、
   を備え、
   前記ロボットマニピュレータは、前記センサーアセンブリから受信した情報に基づいて、前記少なくとも１つの留め具リザーバから個々の留め具を選択するように適合されている、
   留め具分配アセンブリと、
   搬送アセンブリであって、
   前記留め具分配アセンブリと前記複数の製造セルとの間に延びる経路を画定する搬送構造と、
   前記経路に沿って移動するために前記搬送構造上に支持された１つまたは複数の留め具キャリアと、
   を備える搬送アセンブリと、
   前記ロボットマニピュレータおよび前記搬送アセンブリと通信するコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記留め具分配アセンブリと前記複数の製造セルとの間で前記１つまたは複数の留め具キャリアの移動を制御し、これにより、選択された留め具が前記複数の製造セルに配送される、留め具供給システム。
2. 前記搬送構造は、前記留め具分配アセンブリと前記複数の製造セルとの間に延びるトラックを備え、
   前記１つまたは複数の留め具キャリアは、前記トラックに沿って移動できるように前記トラック上で支持される、請求項１に記載の留め具供給システム。
3. 前記トラックは、端から端まで整列された複数のトラックセグメントを備え、
   各トラックセグメントは、少なくとも１つのリニアモーターを含み、
   各キャリアは、前記トラックセグメントの前記リニアモーターと協働して前記キャリアをそれぞれのトラックセグメントに沿って移動させる少なくとも１つの永久磁石を含み、
   前記コントローラによって制御される前記複数のトラックセグメントの前記リニアモーターは、各留め具キャリアの前記少なくとも１つの永久磁石と協働して、それによって前記留め具キャリアを前記トラックに沿って正確に移動させ、前記トラック上の所望の位置に前記留め具キャリアを正確に位置決めする、請求項２に記載の留め具供給システム。
4. 前記コントローラが、前記製造セルの１つまたは複数での留め具の需要に関連する情報に基づいて、前記ロボットマニピュレータおよび前記１つまたは複数の留め具キャリアの移動を制御するように構成されている。請求項１に記載の留め具供給システム。
5. 前記センサーアセンブリが視覚システムを含む、請求項１に記載の留め具供給システム。
6. 前記視覚システムが、
   前記少なくとも１つの留め具リザーバ内の留め具に関連する視覚情報を検出するように構成された少なくとも１つのカメラ、または
   前記ロボットマニピュレータに関連付けられ、前記少なくとも１つのカメラによる前記ロボットマニピュレータの較正を容易にするように構成されたマーカー
   の少なくとも１つを備える、請求項５に記載の留め具供給システム。
7. 少なくとも１つのキャリアが複数の留め具を支持するように構成されたネストを備え、前記キャリア上の各留め具が規定の位置および向きで支持される、請求項１に記載の留め具供給システム。
8. 前記ネストが、前記ネストまたは前記キャリアの少なくとも１つの機構に対して既定の位置および向きで各留め具を支持するように構成される、請求項７に記載の留め具供給システム。
9. 少なくとも１つのキャリアが、少なくとも１つの留め具および前記少なくとも１つの留め具に関連する少なくとも１つの構成要素を支持するように構成される、請求項１に記載の留め具供給システム。
10. 製造施設内の複数の製造セルに留め具を提供する方法であって、
    ロボットマニピュレータを使用して、留め具分配アセンブリで留め具リザーバから少なくとも１つの留め具を選択するステップと、
    前記ロボットマニピュレータを使用して、前記少なくとも１つの留め具を留め具キャリアに配置するステップと、
    前記留め具分配アセンブリと前記複数の製造セルのうちの少なくとも１つとの間に延在する搬送構造に沿った前記留め具キャリアの動きを制御し、それによって前記複数の製造セルのうちの少なくとも１つに前記留め具を送達するステップと、
    を備える、方法。
11. 前記留め具を前記留め具キャリアに配置するステップが、前記留め具を前記留め具キャリアに所定の位置および向きで配置するステップを備える、請求項１０に記載の方法。
12. 前記留め具を前記留め具キャリアに配置するステップが、前記留め具キャリアまたは前記留め具キャリア上の留め具ネストのうちの少なくとも１つの機構に対して所定の位置および向きで前記留め具を前記留め具キャリアに配置するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ロボットマニピュレータに関連付けられたセンサーアセンブリを使用して前記留め具リザーバ内の個々の留め具を検出するステップを備え、
    前記留め具リザーバから前記留め具を選択するステップは、前記センサーアセンブリから受け取った情報に基づいて前記留め具を選択するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
14. 前記センサーアセンブリは、前記留め具リザーバ内の前記少なくとも１つの留め具に関連する視覚情報を検出するように構成された少なくとも１つのカメラを含む視覚システムを備え、
    前記留め具リザーバから前記留め具を選択するステップは、前記視覚情報に基づいて前記留め具を選択するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記搬送構造は、複数のトラックセグメントを有するトラックを備え、各トラックセグメントは、少なくとも１つのリニアモーターを含み、
    前記留め具キャリアは、前記トラックセグメントの少なくとも前記１つのリニアモーターと協働して前記留め具キャリアを前記トラックセグメントに沿って移動させる少なくとも１つの永久磁石を含み、
    前記トラックに沿った前記留め具キャリアの移動を制御するステップは、前記トラックセグメントの前記リニアモーターに選択的に通電して、前記留め具キャリアを前記トラックに沿って正確に動かし、前記留め具キャリアを前記トラック上の所望の位置に正確に位置決めするステップを含む、請求項１０に記載の方法。
16. 前記少なくとも１つの構成要素に関連付けられた少なくとも１つの留め具と共に、少なくとも１つの留め具キャリア上で少なくとも１つの構成要素を支持するステップを備える、請求項１０に記載の方法。
17. 前記製造セルの１つまたは複数での留め具の需要に関連する情報を取得するステップと、
    前記情報に応答して少なくとも１つの留め具を選択して留め具キャリアに配置するために前記ロボットマニピュレータの動作を制御するステップと、
    前記情報に応答して、前記少なくとも１つの留め具を前記複数の製造セルのうちの１つに送達するために、前記搬送構造上の前記留め具キャリアの動きを制御するステップと、
    を備える、請求項１０に記載の方法。

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