JP2947556B2 - 多品種混合作業装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多品種混合作業装置に関し、特に、共通す
る作業は有するものの、被作業物の品種に応じて保持具
を取り換えなければならない作業装置に関する。

［従来の技術］ 間欠回転テーブルを用いた自動組立機械あるいは自動
加工機械等の自動機においては、一般にテーブルの周辺
に複数の作業機を配設しておき、テーブルに等配で設け
た保持具に被作業物を供給し、テーブルとともに１回転
する間の各停止位置にて順次作業機で作業を施し、作業
の終了した被作業物をテーブル外に排出する、といった
一連の工程が行なわれる。

ところでこれらの自動機において、供給される被作業
物の品種によっては、その形状や寸法は異なるけれど
も、同じ作業が必要という場合がある。これは第８図に
例示するように、直方体である被作業物ａと、円柱であ
る被作業物ｂというように、両者の形状や寸法は相違す
るが、必要とする作業が例えば研磨、穴明け、ねじ切り
等共通している場合である。このような場合、被作業物
に応じて、同図に示すような専用の保持具Ａ、Ｂをテー
ブルに設ける必要がある。

そこで従来においては、被作業物ａに作業を施す時は
複数の保持具Ａを回転テーブルに等配状態で取り付けて
行ない、そして被作業物ｂに作業を施す時には、今まで
テーブルに取り付けていた保持具Ａをすべて取り除き、
代わって保持具Ｂを取り付けていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来技術においては、品種が変わるたびに、今までの
保持具をすべてテーブルから取り外し、そして今回の品
種に適合する保持具を取り付けていたため、品種切換え
に伴う保持具交換に多大な時間を要することとなり、効
率のよい作業を行なうことができなかった。

そこで本発明においては、テーブルに供給される被作
業物が多品種にわたる場合であっても、保持具交換が即
座に行なえ、これにより極めて効率よく作業が行なえる
多品種混合作業装置を提供することを目的とする。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明においては、複数個の
保持具を有する回転テーブルと、この回転テーブルを間
欠回転させる回転駆動源と、前記回転テーブルの周囲に
配置された複数の作業機とを有し、前記回転テーブルが
間欠的に１回転する間に前記保持具に保持された被作業
物に対して前記作業機で作業を施すようにした多品種混
合作業装置において、前記回転テーブルの回転・停止を
前記回転駆動源の回転・停止に対応させておくととも
に、１つの位置を基準とし前記回転テーブルに360/m
（ただしｍ≧２）度間隔で設けた複数個の第一の保持具
と、ｍの１つの約数をｎ（ただし２≦ｎ＜ｍ）とする
と、前記複数個の第一の保持具の内、等配位置にあるｎ
個の第一の保持具それぞれに対し、前記回転テーブルの
回転方向において互いに同方向かつ同量ずれた位置に設
けた第二の保持具と、前記回転テーブルに供給される被
作業物に応じて選択された前記第一または第二の保持具
のいずれか一方の個数を分割数としかつ選択された保持
具が前記１つの位置に順次停止するように前記回転テー
ブルを間欠回転させるように前記回転駆動源を制御する
制御部とを有することを特徴とする。

［作用］ 回転テーブルには、被作業物の品種に応じて、ｍ個の
第一の保持具とｎ個の第二の保持具がそれぞれ等配で設
けられていて、回転テーブルの回転駆動源が制御部によ
り回転制御されることで、今回選択された保持具が１つ
の基準位置に順次停止するように回転テーブルは間欠回
転させられる。

［実施例］ 以下本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は本発明に係る多品種混合作業装置の一実施
例の正面図、第２図は第１図における回転駆動源の正面
図、第３図は第１図の平面図で、従来例で説明したよう
に供給される被作業物がａとｂの２種の場合について説
明する。まず第１図、第３図において、11はテーブル、
12（12a〜12c）は作業機で、12aと12cは被作業物ａに対
して作業を施す専用作業機、12bは両被作業物ａ、ｂへ
の共用作業機、13は被作業物をテーブル11へ１個ずつ供
給し、また作業の完了した被作業物をテーブル11から排
出するローダ・アンローダ装置で、それぞれテーブル11
の周辺に等配状態（例示では90度間隔）で配設される。
そして今ローダ・アンローダ装置13から設けられている
位置を１つのの基準位置Ｘとする。

14はテーブル１の回転駆動源で、この回転駆動源14
は、その回転・停止がその制御部15により制御される。
回転駆動源としては、例えば第２図のようなものが用い
られる。同図には２例が示される。同図（ａ）に示した
のは、テーブル11をサーボモータ16で直接駆動させたも
のである。また同図（ｂ）に示すものは、サーボモータ
16で変速機17を駆動し、変速機の出力軸17aにテーブル1
1を固定したものである。いずれの例にしても、サーボ
モータ16の回転・停止を制御部15により駆動制御し、サ
ーボモータ16を回転させればテーブル11も回転し、サー
ボモータ16を停止させるとテーブル11も停止するといっ
た、テーブルの回転・停止をサーボモータ16の回転・停
止に完全に対応させてある。

さて、テーブル11には、保持具Ａが同一円周上に４個
設けられる。各保持具Ａは90度間隔の等配で設けられ、
図示のようなテーブル11の停止状態において１個の保持
具Ａが基準位置Ｘ、すなわちローダ・アンローダ装置13
と対向する位置とされる。また、４個の保持具Ａの内、
等配位置、この例では180度間隔を有する２個の保持具
Ａが選択され、この選択された保持具Ａからテーブル11
の回転方向に対して同方向に30度ずれた位置に保持具Ｂ
が２個設けられる。

そして、この実施例において、保持具Ａが用いられる
ときには、テーブル11は、位置Ｘを基準として４分割、
すなわち90度ずつ回転しては停止するように、サーボモ
ータ16の駆動を制御部15は制御する。そして保持具Ｂが
用いられるときには、テーブル11は、位置Ｘを基準とし
て２分割、すなわち180度ずつ回転しては停止するよう
に制御される。

次に上記構成による作動について説明する。まず被作
業物ａに対して作業を施す場合には、テーブル11が第３
図の状態において、ローダ・アンローダ装置13より被作
業物ａがこの装置13と対向する保持具Ａに供給される。
そこでサーボモータ16が回転し始める。そしてテーブル
11が90度回転し、次の保持具Ａがローダ・アンローダ装
置13と対向したところでサーボモータ16の回転は停止
し、被作業物ａが供給される。この時先の保持具Ａに保
持された被作業物ａは作業機12aと対向して停止し、こ
こで作業機12aにより作業が施される。以降同様に90度
ずつテーブル11が間欠的に回転し、保持具Ａに保持され
た被作業物ａは、順次作業物12b、12cと対向しては停止
し、必要な作業が施される。そして再びローダ・アンロ
ーダ装置13と対向して停止すると、作業の完了した被作
業物ａはここでテーブル11外に排出され、新たな被作業
物ａが供給される。

例えば、ここで被作業物ａの１ロット単位の作業が終
了し、次に被作業物ｂの作業を行なう場合について説明
すると、次のとおりである。

まず、第３図において、保持具Ｂの１個が基準位置
Ｘ、すなわちローダ・アンローダ装置13と対向する位置
までテーブル11を回転させる。この例では、第３図の状
態からテーブル11を30度左回転させることとなる。この
角度とか方向は予めわかっているものであり、よって制
御部15に情報として入力しておけば、品種切換え時、制
御部15がサーボモータ16を駆動制御することで達成がで
きる。

さてこのように保持具の停止位置が変更されると、ロ
ーダ・アンローダ装置13からはこの装置13と対向停止す
る１個の保持具Ｂに対して被作業物ｂが供給される。以
後テーブル11は、第３図の状態から分割数２（180度回
転して停止）の間欠回転運動を行なうことなる。そして
テーブル１回転中、被作業物ｂは必要とされる作業を施
す作業機12bにだけ対向して停止し、この被作業物ｂに
対して作業が施されることとなる。

再度被作業物ａの作業を行なう時には、制御部15から
の指令により初期段階でテーブル11を60度左回転、また
は30度右回転させてから以後90度ずつテーブル11を間歇
回転させ、これにより保持具Ａが順次基準位置Ｘに停止
するようにすればよい。

上記した作業を制御するためのブロック図を第４図に
示してある。

以上説明したようにこの実施例においては、テーブル
11上に２つの保持具ＡとＢとを配設しておき、供給され
る被作業物をａからｂに変更する時には、その初期段階
でテーブル11を上記実施例では30度回転させるだけで保
持具の交換作業を終了させることができる。これにより
保持具の交換作業を極めて短時間で行なうことができ、
従って被作業物が多品種にわたる場合であっても効率の
よい作業を行なうことが可能となる。

また、保持具Ａを用いた場合の分割数ｍ＝４に対し、
保持具Ｂを用いた場合の分割数ｎ＝２はその約数の１つ
であり、ｍ＞ｎである。そして、このような選択するこ
とで、保持具Ａを用いた分割数ｍ＝４の場合、基準位置
Ｘにてこの保持具Ａに供給された被作業物は、テーブル
11の１回転の間に周囲に配置され作業機12a、12b、12c
との対向位置に順次停止し、そして必要な作業が施さ
れ、一方、保持具Ｂを用いた分割数ｎ＝２の場合には、
基準位置Ｘにてこの保持具Ｂに供給された被作業物は、
テーブル11の１回転の間に作業の必要な作業機12bとの
対向位置だけに停止し、他の作業機12aや12cとの対向位
置では停止しない。すなわち、被作業物の品種によって
必要とされる作業を行なう作業機と対向する位置にての
みその被作業物を保持した保持具が停止するように、制
御部15はサーボモータ16を駆動制御するので、被作業物
の品種によって必要な作業数が異なる場合であっても、
無駄な停止時間を発生させず、効率の良い作業を行なう
ことができる。

第５図は、保持具Ａを８個等配状態で設け、この保持
具Ａを用いる時にはテーブル11を分割数「８」で間欠回
転させる例で、90度間隔をなす４個（分割数「８」の約
数の１つ）の保持具Ａに対してそれぞれ35度同方向にず
らして保持具Ｂを設け、この保持具を用いる時は分割数
「４」でテーブル11を間欠回転させるようにしたものあ
る。しかもこの例の場合、被作業物ａ用のローダ・アン
ローダ装置20、被作業物ｂ用のローダ・アンローダ装置
21をそれぞれ45度ずらして個別に配設した例である。そ
してローダ・アンローダ装置21が設けられた位置を基準
位置Ｙとすれば、保持具Ｂを用いる場合においても、交
換段階でまず35度だけテーブル11を右回転させることに
よって、保持具Ｂをローダ・アンローダ装置21に対向さ
せ、以後テーブル11を分割数「４」で間欠回転させれ
ば、各保持具Ｂは順次基準位置に停止させられることと
なる。

第６図はさらに別の実施例を示す。同図に示す例は、
等配状態にある４個の保持具Ａのうち、180度間隔をな
す１対の保持具Ａに対応してのみそれぞれ保持具ＢとＣ
を設けた例である。この場合保持具Ａを用いる時は分割
数「４」で、保持具ＢとＣを用いる時は分割数「２」で
それぞれテーブル11は間欠回転させられることとなる。

さらに第７図の場合は、180度間隔をなす１対の保持
具Ａに対応して保持具ＢとＣとを第６図の同様に設け、
残りの１対の保持具Ａに対応して保持具Ｃだけを60度ず
らして設けた例である。この場合、保持具Ａ、Ｃを用い
る時は分割数「４」でテーブル11を間欠回転させ、保持
具Ｂを用いる時は分割数「２」の間欠回転運動がテーブ
ル11に与えられることとなる。

なお第６図、第７図においても、用いる保持具を変更
した時の初期段階において、今まで用いていた保持具と
今回用いる保持具のなす角度分テーブル11を回転させる
ことは同様である。

また、本発明の実施例においては、テーブル11の回転
駆動源14にはサーボモータ16に代えて、ステッピングモ
ータでもよいし、誘導電動機を用いて機械的位置決め装
置を付加したものでもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、被作業物が多品種にわたる場合であ
っても、保持具の交換が即座に行なえ、また、被作業物
の品種によって必要な作業数が異なる場合であっても、
無駄な停止時間を発生させず、従って極めて効率よく作
業を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多品種混合作業装置の一実施例の
正面図、第２図は第１図における回転駆動源の正面図、
第３図は第１図の平面図、第４図は作業を制御するため
のブロック図、第５図乃至第７図は本発明に係る多品種
混合作業装置の他の実施例を示す平面図、第８図は被作
業物とその保持具の斜視図を各々示す。 ａ、ｂ……被作業物、Ａ、Ｂ……保持具、Ｘ、Ｙ……基
準位置、11……テーブル、12（12〜12f）……作業機、1
3、20、21……ローダ・アンローダ装置、14……回転駆
動源、15……制御部、16……サーボモータ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の保持具を有する回転テーブルと、 この回転テーブルを間欠回転させる回転駆動源と、 前記回転テーブルの周囲に配置された複数の作業機とを
   有し、 前記回転テーブルが間欠的に１回転する間に前記保持具
   に保持された被作業物に対して前記作業機で作業を施す
   ようにした多品種混合作業装置において、 前記回転テーブルの回転・停止を前記回転駆動源の回転
   ・停止に対応させておくとともに、 １つの位置を基準とし前記回転テーブルに360/m（ただ
   しｍ≧２）度間隔で設けた複数個の第一の保持具と、 ｍの１つの約数をｎ（ただし２≦ｎ＜ｍ）とすると、前
   記複数個の第一の保持具の内、等配位置にあるｎ個の第
   一の保持具それぞれに対し、前記回転テーブルの回転方
   向において互いに同方向かつ同量ずれた位置に設けた第
   二の保持具と、 前記回転テーブルに供給される被作業物に応じて選択さ
   れた前記第一または第二の保持具のいずれか一方の個数
   を分割数としかつ選択された保持具が前記１つの位置に
   順次停止するように前記回転テーブルを間欠回転させる
   ように前記回転駆動源を制御する制御部とを有すること
   を特徴とする多品種混合作業装置。