JP3447841B2 - 収容箱ストックモジュールおよびこれを用いた部品供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットなどの自動組
立機に部品を自動供給する部品供給装置のための収容箱
ストックモジュールと、この収容箱ストックモジュール
を用いて構成した部品供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平１−４０２３６号、特開
平１−４０２２６号には、無人車で運ばれてきた部品の
入った収容箱群をストック部に一旦貯蔵して待機させ、
組立ロボットからの要求に応じて指定部品の入った収容
箱を取り出して組立ロボットへ供給するようにした部品
供給装置が提案されている。これらの部品供給装置で
は、収容箱を移送する手段としてコンベアタイプの搬送
機構を用いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンベ
アタイプの搬送機構を用いた場合、収容箱を貯蔵して待
機させるストック部に複数の待機位置があると、これら
の待機位置間で収容箱の受渡しを行なうには、現在の待
機位置のコンベアと次の待機位置のコンベアの両者を同
時に動かしながら、一方のコンベアから他方のコンベア
へ収容箱を送り出してやる必要があり、搬送機構の構造
および駆動制御が複雑になるという問題があった。

【０００４】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、単純な機構を用いて２つの待機位
置間における収容箱群の受渡しとストック部からの収容
箱の取り出しを行なうことのできる収容箱ストックモジ
ュールと、この収容箱ストックモジュールを用いて構成
した部品供給装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、発明の収容箱ストックモジュールは、部品の種類数
に対応した数だけ上下に積み重ねることができる筐体を
有し、該筐体内の２つの待機位置間における収容箱群の
受渡しとストック部からの収容箱の取り出しを行なうこ
とのできる収容箱ストックモジュールであって、部品の
入った収容箱を積層した収容箱群を一旦貯蔵して待機す
る第１の収容箱待機部と、該第１の収容箱待機部から移
送されてくる収容箱群を一旦貯蔵して待機する第２の収
容箱待機部とを備え、前記第１の収容箱待機部は、積層
状態で貯蔵された前記収容箱群を積層状態のまま前記第
２の収容箱待機部内へ移送する第１の収容箱押し出し手
段を有し、前記第２の収容箱待機部は、貯蔵された積層
状態の前記収容箱群の二段目以上の収容箱と最下段の収
容箱とを上下に分離する収容箱分離手段と、該分離され
た最下段の収容箱を外部へ押し出す第２の押し出し手段
とを有することを特徴とするものである。

【０００６】なお、種々の機構が集中して待機部下部が
複雑化することを防止するために、前記収容箱群を所定
の待機位置に止めるためのストッパは前記第１および第
２の収容箱待機部の側壁にそれぞれ設けることが好まし
い。

【０００７】また、本発明の部品供給装置は、ストック
部に収容箱群を一旦貯蔵し、該貯蔵された収容箱群中か
ら指定部品の入った収容箱を取り出し、エレベータ装置
で所定の位置まで運び出すようにした部品供給装置にお
いて、前記ストック部として、請求項１または２記載の
収容箱ストックモジュールを用い、該収容箱ストックモ
ジュールの第２の押し出し手段を前記エレベータ装置内
までオーバーハングさせて押し出すことにより、収容箱
ストックモジュールから取り出された収容箱をエレベー
タ装置の収容箱チャックに直接移載するようにしたこと
を特徴とするものである。

【０００８】なお、多種類の部品を供給できるようにす
るために、供給すべき部品の種類数に応じて前記収容箱
ストックモジュールを多段に積層配置することが好まし
い。

【０００９】

【作用】本発明の収容箱ストックモジュールの場合、第
１の収容箱待機部内に積層状態で貯蔵されている収容箱
群を第１の押し出し手段が押し出し、第２の収容箱待機
部内の定位置まで移送する。これにより、収容箱群は第
２の収容箱待機部内に貯蔵される。

【００１０】上記のようにして第２の収容箱待機部内に
積層状態で貯蔵された収容箱群中から１つの収容箱を取
り出すには、まず、収容箱分離手段によって積層されて
いる収容箱群の二段目以上の収容箱を上方に持ち上げ、
最下段の収容箱のみを二段目以上の収容箱から分離す
る。次いで、第２の押し出し手段によってこの分離され
た最下段の収容箱を第２の収容箱待機部内から外部へ押
し出す。

【００１１】したがって、本発明の収容箱ストックモジ
ュールの場合、コンベアなどの搬送機構を用いることな
しに、２つの収容箱待機部間における収容箱群の受渡し
と、積層された収容箱群中からの１個の収容箱の取り出
しを行なうことができる。

【００１２】また、本発明の部品供給装置の場合、収容
箱ストックモジュールの第２の押し出し手段がエレベー
タ装置内までオーバーハングして収容箱を押し出す。し
たがって、押し出された収容箱はエレベータ装置の収容
箱チャック内にそのまま直接押し込まれ、収容箱ストッ
クモジュールからエレベータ装置へ収容箱を直接手渡す
ことができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。まず、本発明の理解を容易とするために、本
発明に係る部品供給装置を用いて構成したこの種の組立
機の全体構成について説明する。

【００１４】図２は本発明に係る部品供給装置を用いて
構成した組立機の全体構成を示すもので、図中、１は組
立ロボット、２は組立台、３は組立完了部品を載せたプ
ラテン（完成部品載置板）を運ぶコンベア、４は組立機
全体の動作を制御するセルコントローラ、５は本発明に
係る部品供給装置、６は部品供給装置５へ収容箱を運ぶ
無人車である。

【００１５】前記部品供給装置５は、無人車６によって
運ばれてきた収容箱群Ｔ₁ 〜Ｔ₃ をそれぞれ一旦貯蔵し
て待機させるための収容箱ストックモジュール７₁ 〜７
₃ 、該収容箱ストックモジュール７₁ 〜７₃ から取り出
された収容箱ｔ₁ 〜ｔ₃ を収容箱チェンジャ９に移載す
るエレベータ装置８、該エレベータ装置８から移載され
た収容箱ｔ₁ 〜ｔ₃ を組立ロボット１の下へ搬送すると
ともに、空き収容箱を収容箱搬出モジュール１０へ移送
するための収容箱チェンジャ９、空き収容箱を段積みし
て無人車６へ搬出する収容箱搬出モジュール１０とから
構成されている。

【００１６】３つの収容箱ストックモジュール７₁ 〜７
₃ は、それぞれ同一構造になるもので、組立ロボット１
へ供給する部品の種類数に対応した数だけ上下に積み重
ねて配置したものである。したがって、図示例の場合、
３種類の部品を供給可能である。この収容箱ストックモ
ジュール７₁ 〜７₃ は、手前側に位置する第１の待機部
Ｉと、その奥側に位置する第２の待機部IIの２つの待機
部を備えており、無人車６によって運び込まれた収容箱
群Ｔ₁ 〜Ｔ₃ をそれぞれ２つの待機部Ｉ，IIに前後方向
二連に並べて貯蔵できるようになっている。なお、この
収容箱ストックモジュール７₁ 〜７₃ の具体的な構造は
後述する。

【００１７】前記組立機の動作を説明する。無人車６
は、収容箱ｔ₁ 〜ｔ₃ を積層した収容箱群Ｔ₁ 〜Ｔ₃ を
載せて部品倉庫から組立機まで運び、部品供給装置５の
対応する収容箱ストックモジュール７ ₁ 〜７₃ 内に移載
する。すなわち、収容箱ｔ₁ を積層した収容箱群Ｔ₁ は
収容箱ストックモジュール７₁ に、収容箱ｔ₂ を積層し
た収容箱群Ｔ₂ は収容箱ストックモジュール７₂ に、ま
た、収容箱ｔ₃ を積層した収容箱群Ｔ₃ は収容箱ストッ
クモジュール７₂ にそれぞれ移載する。

【００１８】上記無人車６による収容箱群Ｔ₁ 〜Ｔ₃ の
移載作業を各収容箱群についてそれぞれ２回づつ行なう
ことにより、各収容箱ストックモジュール７₁ 〜７₃ 内
には図示するように各収容箱群Ｔ₁ 〜Ｔ₃ がそれぞれ前
後二連に並んで貯蔵される。

【００１９】セルコントローラ４には組立の順序、使用
する部品などのすべてのデータを格納されており、組立
作業が開始されると組立ロボット１に対して実行すべき
プログラムナンバーとスタート信号を出力する。組立ロ
ボット１は、プログラムナンバーで指定される複数のプ
ログラムを備えており、それぞれのプログラムには、各
収容箱ｔ₁ 〜ｔ₃ 内の部品の位置を記憶した座標テーブ
ル、収容箱内の部品を掴むためのフィンガーの種類、組
立台２上の座標データなど、組み立て作業に必要な情報
が記憶されている。

【００２０】組立ロボット１は、前記セルコントローラ
４から指定されたナンバーのプログラムを読み出し、こ
のプログラムに従って部品の組立を開始する。すなわ
ち、部品供給装置５に対して組立に必要な部品名とその
供給を指令する。部品供給装置５は、この指令に従って
収容箱ストックモジュール９₁ 〜９₃ から目的の部品の
入った収容箱ｔ₁ 〜ｔ₃ を取り出し、この取り出した収
容箱をエレベータ装置８の収容箱チャック８０１で掴ん
で昇降し、収容箱チェンジャ９のコンベア９０１上に移
載する。

【００２１】収容箱チェンジャ９は、コンベア９０１上
に移載された収容箱を循環コンベア９０２によって組立
ロボット１の下まで運ぶ。組立ロボット１は、この運ば
れてきた収容箱ｔ内から部品を掴んで取り出し、組立台
２上で組み立てる。組立を完了した部品はコンベア３上
のプラテン（図示略）に移載され、次の工程へと移送さ
れる。

【００２２】前記組立ロボット１による組立が進み、組
立ロボット１の下にある収容箱内の部品が無くなると、
この空になった収容箱は循環コンベア９０２、搬出コン
ベア９０３によって収容箱搬出モジュール１０まで運ば
れ、収容箱搬出モジュール１０において図示のように段
積みされた後、無人車６に移載されて外部へと運び出さ
れるものである。

【００２３】次に、前記部品供給装置５を構成する収容
箱ストックモジュール７₁ 〜７₃ 、エレベータ装置８、
収容箱チェンジャ９、収容箱搬出モジュール１０のそれ
ぞれについて、具体的な構成と動作を説明する。

【００２４】《収容箱ストックモジュールの構成》図１
および図３〜図４に、図２中の収容箱ストックモジュー
ル７₁ 〜７₃ の具体的な構造を示す。図１は収容箱スト
ックモジュールの略示全体斜視図、図３は図１中の第１
の押し出し部材部分における略示縦断面図、図４は図１
中の第２の押し出し部材部分における略示縦断面図であ
る。

【００２５】なお、３つの収容箱ストックモジュール７
₁ 〜７₃ は、それぞれ同一の構造になるものである。し
たがって、以下の説明においては、必要なとき以外は符
号の添字１〜３を省略し、これらを代表して単に符号７
で表す。

【００２６】図１および図３〜図４において、７０１は
収容箱ストックモジュール７の筐体である。この筐体７
０１内には、収容箱の移送方向に沿って手前側に位置す
る第１の収容箱待機部Ｉと、その奥側に位置する第２の
収容箱待機部IIの２つの待機部が備えられている。そし
て、各収容箱待機部Ｉ，IIの左右側面には、収容箱ｔを
積層した収容箱群Ｔ（これら収容箱と収容箱群も符号の
添字１〜３は省略する）を案内するためのガイドレール
７０２、７０３がそれぞれ設けられている。

【００２７】また、筐体７０１の底面には、２本の直動
レール７０４が敷かれており、これら直動レール７０４
上に、それぞれ第１の押し出し部材７０５が前後方向移
動自在に載せられている。この第１の押し出し部材７０
５は、第１の収容箱待機部Ｉに貯蔵された収容箱群Ｔを
第２の収容箱待機部II内に移送するための押し出し手段
を構成するもので、直動レール７０４に沿って設けられ
た第１押し出し部材用シリンダ７０６により移動され
る。

【００２８】さらに、筐体７０１の底面中央には、１本
の直動レール７０７が敷かれており、この直動レール７
０７上に、第２の押し出し部材７０８が前後方向移動自
在に載せられている。この第２の押し出し部材７０８
は、第２の収容箱待機部IIに貯蔵された収容箱群Ｔ中か
らその最下段の収容箱ｔを取り出し、エレベータ装置８
の収容箱チャック８０１（図１）内まで移送する押し出
し手段を構成するもので、直動レール７０７に沿って設
けられた第２押し出し部材用シリンダ７０９により前後
方向に移動される。

【００２９】前記第１の収容箱待機部Ｉの先端の左右側
壁には、搬入されてきた収容箱群Ｔを所定の位置に停止
させるためのストッパ７１０が設けられている。このス
トッパ７１０は、第１の収容箱待機部Ｉ内に貯蔵されて
いる収容箱群Ｔを第２の収容箱待機部IIへ送り出す際に
は引き込まれ、収容箱群の送り出しの邪魔にならないよ
うになっている。同じく、前記第２の収容箱待機部IIの
先端の左右両壁には、移送されてきた収容箱群Ｔを所定
の位置に停止させるためのストッパ７１１が設けられて
いる。また、第１および第２の収容箱待機部Ｉ，IIの先
端天井位置には、それぞれ収容箱検知センサ７１２，７
１３が設けられている。

【００３０】前記第２の収容箱待機部IIのガイドレール
７０３の中央部には、積層された収容箱の分離機構を構
成する分離爪７１４，７１５が設置されている。この分
離爪７１４，７１５は、図４に示すように、分離爪進退
用シリンダ７１６，７１７によってそれぞれ水平方向に
進退自在とされているとともに、分離爪昇降用シリンダ
７１８によって上下方向に移動自在とされている。な
お、２つの分離爪７１４，７１５を設けたのは、異なる
高さの収容箱に対応させるためのもので、収容箱ｔの高
さに応じていずれか一方の分離爪が使用される。

【００３１】また、前記分離爪７１４，７１５の設置位
置は、分離爪７１４，７１５を水平方向に突出させたと
きに、積層された収容箱群の下から二段目の収容箱のフ
ランジ１１（図７）の下側に突出するような高さ位置と
されている。これは、後述する動作説明から明らかとな
るように、積層された収容箱群の中から一番下の収容箱
を１個だけ押し出すために、二段目以上の収容箱を前記
分離爪７１４または７１５により引っ掛けて持ち上げ、
上下に二分する必要があるからである。

【００３２】図５（Ａ）〜（Ｃ）に、前記第２の押し出
し部材７０８の構造とその動作を示す。この第２の押し
出し部材７０８は、Ｌ字形の基体部７１９と可倒式押し
出し片７２０、該可倒式押し出し片７２０を常時起立さ
せておくためのバランス用ウェイト７２３からなる。可
倒式押し出し片７２０は、基体部７１９の上端側に位置
して軸７２１で回動自在に軸支されている。基体部７１
９の下端部外端にはストッパ７２２が設けられており、
可倒式押し出し片７２０はこのストッパ７２２と係止す
ることにより、図５（Ｃ）の矢印イ方向にのみ回動可能
とされている。

【００３３】したがって、前記可倒式押し出し片７２０
は、図５（Ｂ）に示すように、押し出し部材７０８が前
方へ移動されるときにのみストッパ７２２で係止されて
収容箱ｔを押し出すように作用し、図５（Ｃ）に示すよ
うに、収容箱ｔが第１の収容箱待機部Ｉから第２の収容
箱待機部IIに向けて移送される際は、収容箱ｔの移送の
邪魔とならないように矢印イ方向に回動する。

【００３４】なお、前記第２の押し出し部材７０８とし
ては、前記構造のものに限らず、他に図６に示すような
構造のものを採用することもできる。この図６の押し出
し部材７０８は、ガイド７２４によって上下方向移動自
在に支持された押し出し片７２５を、昇降用アクチュエ
ータ７２６によって上下に昇降させるようにしたもので
ある。

【００３５】《収容箱ストックモジュールの動作》次
に、前記構成になる収容箱ストックモジュール７の動作
を説明する。なお、本発明の場合、部品を入れる収容箱
ｔ（＝ｔ₁ ，ｔ₂ ，ｔ₃ ）は、段積みを可能とするため
に、例えば図８，図９に示すように定型化されている。
すなわち、各収容箱ｔ₁ 〜ｔ₃ は収納する部品に対応さ
せるためにその高さが異なるだけであり、他の部分の形
状と寸法は同じとされ、上縁部には前述した分離爪７１
４または７１５が引っ掛かって収容箱全体を持ち上げる
ためのフランジ１１が形成されている。

【００３６】フランジ１１の一方の側縁には、位置出し
のための台形状の２つの切欠き部１２，１３が形成され
ている。下縁外周部には段部１４が、また上縁内周部に
は凹部１５がそれぞれ形成されており、収容箱を積み重
ねた時に上側の収容箱の段部１４が下側の収容箱の凹部
１５に嵌まり込むことにより、安定に積層できるように
なされている。

【００３７】さらに、下底裏面には、収容されている部
品の種類などの必要な情報を記載したコードラベル１６
が貼られている。このコードラベル１６の内容を光電セ
ンサなどで光学的に読み取ることにより、収容箱内に収
納されている部品の種類や個数などを識別することがで
きる。

【００３８】いま、収容箱ｔを所定個積層した収容箱群
Ｔが無人車１などによって第１の収納箱待機部Ｉ内に運
び込まれると、この運び込まれた収容箱群Ｔはガイドレ
ール７０２に沿って中へ案内され、ストッパ７１０に突
き当たる位置まで搬入される。そして、このストッパ位
置までの搬入が収容箱検知センサ７１２によって検知さ
れると、第１の押し出し部材７０５は停止され、図９
（Ａ）中に実線で示すように、収容箱群Ｔは第１の収容
箱待機部Ｉ内に貯蔵される。

【００３９】このとき、第２の収容箱待機部II内に収容
箱が１個も存在しないことが収容箱検知センサ７１３に
よって検知されている場合、第２の収容箱待機部IIから
第１の収容箱待機部Ｉへ収容箱群Ｔの搬出要求が出力さ
れる。この搬出要求により、第１の収容箱待機部Ｉのス
トッパ７１０が開かれ、これと同時に第１押し出し部材
用シリンダ７０６が駆動され、第１の押し出し部材７０
５が第２の収容箱待機部IIへ向かって移動開始される。

【００４０】収容箱群Ｔはこの移動する第１の押し出し
部材７０５によって押され、第１の収容箱待機部Ｉのガ
イドレール７０２、第２の収容箱待機部IIのガイドレー
ル７０３で案内されながら、第２の収容箱待機部IIのス
トッパ７１１に突き当たる位置まで搬入される。そし
て、ストッパ位置まで搬入されたことが収容箱検知セン
サ７１３によって検知されると、第１の押し出し部材７
０５の移動が停止される。この結果、収容箱Ｔは、図９
（Ａ）中の実線の位置から点線の位置まで搬送され、待
機状態となる。この後、第１の押し出し部材７０５は元
の位置まで引き戻される。

【００４１】なお、収容箱群Ｔが第１の収容箱待機部Ｉ
から第２の収容箱待機部IIへ搬送される際、搬送される
収容箱群Ｔが第２の押し出し部材７０８の可倒式押し出
し片７２０（図５）に当たるが、可倒式押し出し片７２
０は収容箱群Ｔの一番下の収容箱ｔに押されて図５
（Ｃ）に示すように回動するので、収容箱群Ｔの移動の
邪魔になることはない。

【００４２】上記のようにして第２の収容箱待機部IIに
収容箱群Ｔが貯蔵された状態で、組立ロボット１（図
２）から部品要求があると、収容箱群Ｔを構成する収容
箱ｔの厚さに対応する分離爪進退用シリンダ７１６また
は７１７が駆動され、対応する分離爪７１４または７１
５が収容箱ｔへ向けて所定距離だけ突出される。次い
で、分離爪昇降用シリンダ７１８が駆動され、分離爪全
体が上方へ向けて持ち上げられる。この結果、前記突出
した分離爪７１４または７１５が２段目の収容箱ｔのフ
ランジ１１（図７）の下面に引っ掛かり、最下段の収容
箱ｔのみを残してそれよりも上側の収容箱全体を上方に
持ち上げ、図９（Ｂ）中に実線で示すように上下に二分
する。

【００４３】上記のようにして収容箱群Ｔが上下に二分
されると、ストッパ７１１が開かれるとともに、第２押
し出し部材用シリンダ７０９が駆動され、第２の押し出
し部材７０８が前方へ向かって移動開始される。この移
動する第２の押し出し部材７０８の可倒式押し出し片７
２０（図５）は、前記上下に分離された収容箱群の最下
段の収容箱ｔに当接し、この最下段の収容箱を押し出し
ていく。

【００４４】そして、第２の押し出し部材７０８は、図
９（Ｂ）中に点線で示すように、第２の収容箱待機部II
内から所定距離だけオーバーハングする位置まで移動し
て、最下段の収容箱ｔを収容箱ストックモジュール７内
から完全に外へ押し出す。なお、この押し出された収容
箱ｔは、次に述べるエレベータ装置８の収容箱チャック
８０１内に直接送り込まれるものである。

【００４５】このようにして１個の収容箱ｔが押し出さ
れると、第２の押し出し部材７０９が元の位置（図９
（Ｂ）の実線位置）に引き戻されるとともに、分離爪昇
降用シリンダ７１８と分離爪進退用シリンダ７１６およ
び７１７も元の位置に戻され、分離されていた残りの二
段目以上の収容箱ｔ₁ は再びガイドレール７０３上に載
置される。

【００４６】《エレベータ装置の構成と動作》図１０お
よび図１１に、図２中のエレベータ装置８の具体的な構
造を示す。図１０はエレベータ装置の全体構成を示す略
示斜視図、図１１は収容箱チャック部の略示側面図であ
る。

【００４７】図１０および図１１において、８０１は前
述した収容箱ストックモジュール７から押し出されてく
る収容箱ｔを掴んで上下方向に自在に昇降する収容箱チ
ャックである。この収容箱チャック８０１は、筐体８０
２の上端のローラ８０５〜８０７に掛け渡された昇降チ
ェーン８０３，８０４によって昇降自在に吊り下げられ
ており、エレベータ昇降用モータ８０８によって上下動
される。なお、昇降チェーン８０３，８０４の他端側に
は、バランス用のカウンターウェイト８０９が吊り下げ
られている。

【００４８】前記収容箱チャック８０１は、図１１に示
すように、チャック用ガイドレール８１０に対して左右
方向移動自在に取り付けられ、チャック開閉用シリンダ
８１１で左右方向に開閉することにより、掴んでいる収
容箱ｔを容箱チェンジャ９の搬入コンベア９０１上に自
在に移載できるようになっている。

【００４９】８１２〜８１５は収容箱チャック８０１の
停止位置検知センサである。一番上の停止位置検知セン
サ８１２は、収容箱チャック８０１を最上段の収容箱ス
トックモジュール７₁ （図２）の収容箱群Ｔ₁ の一番下
の収容箱ｔ₁ 位置に停止させるためのセンサである。同
様に、上から２番目の停止位置検知センサ８１３は、収
容箱チャック８０１を中段の収容箱ストックモジュール
７₂ の収容箱群Ｔ₂ の一番下の収容箱ｔ₂ 位置に停止さ
せるためのセンサ、上から３番目の停止位置検知センサ
８１４は、収容箱チャック８０１を下段の収容箱ストッ
クモジュール７ ₃ の収容箱群Ｔ₃ の一番下の収容箱ｔ₃
位置に停止させるためのセンサである。さらに、一番下
の停止位置検知センサ８１５は、収容箱チャック８０１
を収容箱チェンジャ９の搬入コンベア９０１上に停止さ
せるためのセンサである。

【００５０】例えばいま、組立ロボット１から最上段の
収容箱ストックモジュール７₁ に貯蔵されている部品の
取り出し要求があったとすると、前記収容箱チャック８
０１はエレベータ昇降用モータ８０８によって移動さ
れ、一番上の停位置検知センサ８１１によって最上段の
収容箱ストックモジュール７₁ の収容箱群Ｔ₁ の一番下
の収容箱ｔ₁ 位置に停止される。

【００５１】収容箱ストックモジュール７₁ からは、前
述したようにして第２の押し出し部材７０８により指定
部品の入った一番下の収容箱ｔ₁ が押し出されてくる
が、この収容箱ｔ₁ の押し出されてくる位置には収容箱
チャック８０１が待機されている。したがって、第２の
押し出し部材７０８により収容箱ストックモジュール７
₁ 内からオーバーハングして押し出されてくる収容箱ｔ
₁ はそのまま収容箱チャック８０１内に押し込まれてい
く。

【００５２】収容箱ｔ₁ が収容箱チャック８０１内に完
全に押し込まれると、この押し込まれた収容箱ｔ₁ は下
縁外周に形成した段部１４（図７）を収容箱チャック８
０１によって掴まれ、収容箱チャック８０１に吊り下げ
られた状態となる。

【００５３】次いで、エレベータ昇降用モータ８０８を
下降方向に向けて回転駆動し、収容箱ｔ₁ を掴んでいる
収容箱チャック８０１を収容箱チェンジャ９の搬入コン
ベア９０１上に向けて下降させる。収容箱チャック８０
１が搬入コンベア９０１上の所定の位置に達したことを
停止位置検知センサ８１５が検知すると、エレベータ昇
降用モータ８０８を停止し、チャック開閉用シリンダ８
１１を駆動して収容箱チャック８０１を左右に開き、掴
んでいた収容箱ｔ₁ を開放して搬入コンベア９０１上に
移載する。

【００５４】《収容箱チェンジャの構成と動作》図１２
および図１３に、図２中の収容箱チェンジャ９の具体的
な構造を示す。図１２は収容箱チェンジャの全体構成を
示す略示斜視図、図１３は収容箱キャリー９１０の開閉
蓋９２３の開閉機構の略示構造図である。

【００５５】収容箱チェンジャ９は、大きく分けて、前
記エレベータ装置８からの収容箱を受け取る搬入コンベ
ア９０１、受け取った収容箱を組立ロボット位置まで運
ぶとともに空き収容箱を運び出す循環コンベア９０２、
運び出されてきた空き収容箱を収容箱搬出モジュール１
０（図２）へ送り出す搬出コンベア９０３からなる。

【００５６】搬入コンベア９０１は、ローラ９０４、収
容箱の停止位置を決めるストッパ９０５、収容箱を押し
出すための上下動可能な押し爪９０６、押し爪９０６を
駆動する搬入シリンダ９０７、収容箱キャリー９１０の
開閉蓋開閉用のシリンダ９０８（図１３）、収容箱の種
類検知用の光電センサ９０９などからなる。

【００５７】前記エレベータ装置８によってローラ９０
４上に載置された収容箱ｔは、ローラ９０４を回転駆動
することによってストッパ９０５に向けて移送される。
そして、ストッパ９０５に突き当たると、図示しない収
容箱検知手段が働いてローラ９０４を停止させ、収容箱
ｔを所定の位置に停止させる。

【００５８】この位置で、ローラ９０４の搬送面より少
し低い位置に設けた光電センサ９０９によって収容箱ｔ
の底面に貼られたコードラベル１６（図７）の内容が読
み取られ、送られてきた収容箱が指定の部品を収容して
いる収容箱であるか否かが確認される。

【００５９】なお、この実施例における光電センサ９０
９は、光ファイバを介してコードラベルを読取る形式の
ものとしてあり、図にはこの光ファイバの先端部がロー
ラ６０４の間に示されている。この光ファイバの他端側
には光電変換素子（図示略）が設けられている。

【００６０】一方、循環コンベア９０２は、左右両側に
それぞれ配置された２組一対の駆動ベルト９１１，９１
２、この駆動ベルトに一定間隔で取り付けられた収容箱
キャリー９１０₁ 〜９１０₄ を備えている。

【００６１】収容箱キャリー９１０₁ 〜９１０₄ の底面
に固定された軸９１３は、駆動ベルト９１２に固定され
た軸受９１４に遊嵌挿通した上で、リンク板９１５の一
端に固着されている。さらに、このリンク板９１５は、
その他端部において、もう一方の駆動ベルト９１１に固
定された軸受９１６に、回動自在に軸支されている。し
たがって、駆動ベルト９１１と９１２を同一速度で同期
して回転させれば、４つの収容箱キャリー９１０₁ 〜９
１０₄ は、水平を保ちながら循環経路に沿って循環する
ことになる。

【００６２】循環コンベア９０２の駆動機構たるモータ
９１７は、ベルト９１８を介して駆動軸９１９を回転駆
動する。この駆動軸９１９には、駆動ベルト９１１，９
１２を駆動するための駆動用プーリ９２０が固着されて
いる。したがって、モータ９１７を回転させると、リン
ク板９１５が水平を保ちながら循環経路に沿って循環す
るので、このリンク板９１５に軸９１３で支持されてい
る収容箱キャリー９１０₁ 〜９１０₄ も、それぞれ水平
を保ちながら、トレイ載置位置Ｐi 、部品供給位置Ｐs
、トレイ排出位置Ｐo の間を循環することができる。
なお、ガイド板９２１は、収容箱キャリーが水平を保っ
て移動するように、駆動ベルト９１１，９１２をその下
面側からガイドするものである。

【００６３】前述したエレベータ装置８からローラコン
ベア９０１上に載置された収容箱を、トレイ載置位置Ｐ
i に位置する収容箱キャリー９１０₁ に載せるには、図
１３に示すように、収容箱キャリー９１０₁ の後端部に
軸９２２で開閉自在に取り付けられている開閉扉９２３
をシリンダ９０８によって押して開くと同時に、ローラ
コンベア９０１先端のストッパ９０５を倒す。

【００６４】その後、左右の押し爪９０６を上昇させ
る。押し爪９０６がローラ９０４上に載置された収容箱
の後端下部に接触する高さまで上昇すると、搬送用シリ
ンダ９０７を駆動して押し爪９０６を収容箱キャリー９
１０₁ に向かって移動させ、ローラコンベア９０４上の
収容箱を収容箱キャリー９１０₁ 内に押し込む。

【００６５】収容箱が収容箱キャリー９１０₁ 内に押し
込まれると、シリンダ９０８（図１３）が戻され、収容
箱キャリー９１０₁ の開閉扉９２３がスプリング（図示
略）によって閉じ、収容箱は収容箱キャリー９１０₁ 内
の所定の位置に載置される。さらに、搬送用シリンダ９
０７を図示の定位置に戻すとともに、押し爪９０６を下
降させ、収容箱キャリーへの収容箱の搬入動作を完了す
る。

【００６６】前記のようにして収容箱を載置された収容
箱キャリー９１０₁ は、前述した駆動ベルト９１１，９
１２によって収容箱を水平に維持しながら組立ロボット
３１への部品供給位置Ｐs （収容箱キャリー９１０₂ が
示されている位置）まで移動され、該位置で停止され
る。

【００６７】収容箱キャリー９１０₁ が部品供給位置Ｐ
s に達すると、収容箱の進行方向の位置決めが行なわれ
る。この収容箱の進行方向の位置決めは、部品供給位置
Ｐsの一方の側面に設けられている２つの位置決め用シ
リンダ９２４の軸先端に形成されたテーパー状のコマ
を、収容箱キャリーの側壁に開けられた逃げ穴を介し
て、収容箱ｔのフランジ１１の台形状の切欠き部１２，
１３（図７）に嵌合させることによって行われる。

【００６８】前記収容箱の位置決めが終了すると、組立
ロボット１（図２）による部品の取出しと組立作業が実
行される。組立ロボット１による部品の取出しが終了す
ると、収容箱チェンジャ９は部品供給位置Ｐs にある収
容箱キャリー９１０₁ を収容箱キャリー９１０₃ として
示した次の位置までシフトする。これにより、部品供給
位置Ｐs には後続する収容箱キャリー９１０₂ が位置
し、上記したと同様にして組立ロボットによる部品の取
出しと組立作業が行なわれる。

【００６９】この後続する収容箱キャリー９１０₂ から
の部品の取出しも終了すると、収容箱チェンジャ９は再
びシフト動作を行なう。これによって、収容箱キャリー
９１０₁ は収容箱排出位置Ｐo に位置するようになる。

【００７０】このとき、この収容箱排出位置Ｐo に位置
した収容箱キャリー９１０₁ 内の収容箱に部品がまだ残
っていれば、この収容箱は収容箱チェンジャ９のシフト
動作によって再び部品供給位置Ｐs まで送られ、収容し
ている部品を組立ロボットに供給する。

【００７１】上記のように循環シフトさせながら、部品
供給位置Ｐs において収容箱から部品を繰り返し取り出
していくと、ついには部品が無くなって収容箱は空にな
る。この収容箱内から部品を取り出す順序は、位置座標
テーブル上で予め定められているので、その最終位置の
部品が組立ロボット１により取出された時点で、収容箱
が空になったことを判定することができる。

【００７２】収容箱が空になると、この空き収容箱の排
出処理が行なわれる。すなわち、収容箱排出位置Ｐo 位
置には、収容箱キャリー９１０の開閉扉９２３の下部に
突き当ってこの扉を自動的に開くカムホロワー９２５、
収容箱の押しコマ９２６を取り付けられた収容箱排出用
ベルト９２７、この収容箱排出用ベルト９２７を駆動す
る駆動モータ９２８、駆動プーリ９２９、従動プーリ９
３０、収容箱排出のための搬出コンベア９０３が備えら
れている。なお、搬出コンベア９０３は、ローラ９３１
とストッパ９３２からなる。

【００７３】例えば、空き収容箱を載せた収容箱キャリ
ー９１０₁ が上記部品供給位置Ｐsから循環経路に沿っ
て収容箱排出位置Ｐo に位置に達すると、収容箱キャリ
ー９１０₁ の開閉扉９２３がカムホロワ９２５に当たっ
て自動的に開き、空き収容箱は収容箱キャリー９１０₁
内から搬出可能な状態となる。

【００７４】次いで、駆動モータ９２８により収容箱排
出用ベルト９２７を回転させることにより、このベルト
９２８に起立状態で取り付けられている押しコマ９２６
が収容箱キャリー９１０₁ の底面部に設けられた切欠き
部を通って立上がり、収容箱キャリー９１０₁ 内の空き
収容箱をその後方から押しながら移動する。このため、
空き収容箱は収容箱キャリー９１０₁ の底板上を滑りな
がら、ローラ９３１上に押し出される。

【００７５】なお、このとき、収容箱キャリー９１０₁
の前端部とローラ９３１との間にできる隙間部は、収容
箱キャリー９１０₁ の開閉扉９２３が開いて橋渡しして
いるので、空き収容箱はこの上を滑ってローラ９３１側
へスムーズに押し出される。また、押しコマ９２６は、
空き収容箱を押し出し終わった時点で駆動モータ９２８
を逆回転させることにより、図示されている元の位置に
戻される。

【００７６】その後、図示を略したモータによってロー
ラ９３１を回転駆動し、空き収容箱をストッパ９３０に
突き当たるまで移動して停止する。

【００７７】《収容箱搬出モジュールの構成と動作》図
１４に、図２中の収容箱搬出モジュール１０の具体的な
構成を示す。収容箱搬出モジュール１０は、前記収容箱
チェンジャ９から搬出された空き収容箱を段積みするた
めの段積機構を備えている。この段積機構は、ベルトコ
ンベア１０１、このコンベア１０１上に設けられた上下
方向昇降自在で収容箱のフランジ１１（図７）に掛止可
能な左右一対の爪１０２（片側のみ示す）、段積み位置
を決めるストッパ１０３を備えている。

【００７８】左右一対の爪１０２は、ガイド機構１０８
に沿って上下に移動する左右一対の台１０９（片側のみ
を示す）に取り付けられており、モータ１０４にベルト
結合された回転軸１０５によって駆動される左右一対の
チェーン１０６に取付けられたアーム１０７によって昇
降される。

【００７９】さらに、段積機構は、前記爪１０２を空き
収容箱のフランジ１１に向けて進退させるためのラック
１１０、前記台１０９に設けられたピニオン１１１、こ
のピニオン１１１を回転駆動するためのロータリーアク
チュエータ１１２を備えている。

【００８０】段積みすべき空き収容箱がベルトコンベア
１０１上にない場合、爪１０２は段積みの対象となる空
き収容箱と干渉することのない或る高さ位置に待機して
いる。前述した収容箱チェンジャ９（図１２）から空き
収容箱がベルトコンベア１０１上に送られきて、該空き
収容箱がストッパ１０３の位置まで達したことがセンサ
１１３によって検出されると、爪１０２は引き込んだ状
態のままで、台１０９は移送されてきた空き収容箱のフ
ランジよりも僅かに低い位置に移動する。

【００８１】次いで、ロータリーアクチュエータ１１２
が起動され、爪１０２が空き収容箱のフランジ下面に向
けて突出される。その後、台１０９はモータ１０４によ
って上昇される。この台１０９の上昇によって、突出さ
れた爪１０２が空き収容箱のフランジ１１（図７）の下
面に掛止めされ、そのまま空き収容箱をコンベア１０１
面から所定の高さ位置まで持ち上げる。そして、次の空
き収容箱が移送されてきてもぶつかることのないよう
に、台１０９はこの上昇位置で待機される。

【００８２】前記待機状態において、次の空き収容箱が
ストッパ１０３の位置まで到着すると、台１０９は下降
される。この下降位置は、持ち上げられていた空き収容
箱を搬入されてきた次の空き収容箱の上に重ねて降ろす
位置であり、台１０９がこの位置に達して停止される
と、ロータリーアクチュエータ１１２が起動して爪１０
２が引き込まれ、それまで持ち上げていた空き収容箱と
の掛止が解除される。これにより、新たに搬入された空
き収容箱の上に持ち上げられていた空き収容箱が降ろさ
れ、空き箱の段積みが行なわれる。

【００８３】その後、爪１０２が引込んだ状態のまま
で、台１０９は一番下の空き収容箱のフランジより低い
位置まで下降される。次いで、ロータリーアクチュエー
タ１１２が起動して爪１０２が再び突出され、段積みさ
れた収容箱群の一番下の収容箱のフランジに下方から掛
止される。そして、モータ１０４の駆動によって台１０
９が上昇し、段積みされた空き収容箱は爪１０２によっ
て所定の高さ位置まで持ち上げられ、待機状態に戻る。

【００８４】上記の段積み動作を繰り返すことにより、
空き収容箱は一段づつ段積みされていくが、新たに搬入
された空き収容箱の上に持ち上げていた空き収容箱群を
降ろしたときに段積み上限スイッチ（図示せず）がオン
した場合、規定の高さまでの空き収容箱の段積みが完了
したと判定され、ロータリーアクチュエータ１１９が起
動して爪１０２が引き込まれる。これにより、爪１０２
と収容箱のフランジとの掛止が解除され、空き収容箱群
は新たに搬入された空き収容箱を最下段としてコンベア
１０１上に段積み状態で載置される。なお、この段積み
完了時には、台１０９は爪１０２が引っ込んだ状態のま
ま所定の高さ位置まで上昇され、待機状態に戻る。

【００８５】次いで、ストッパ１０３を下降し、コンベ
ア１０１を回転駆動する。これによって、コンベア１０
１上に段積みされて載置された空き収容箱群はローラコ
ンベア１１４へ向けて押し出され、コンベア１１４上に
ストックされる。

【００８６】上記のようにコンベア１１４上にストック
された空き収容箱群は、後続の空き収容箱群が新たな段
積みを完了して押し出されてきたとき、この後続する収
容箱群に押されて前進する。この押されて前進する収容
箱群がストッパ１１５に突き当たる位置まで達するとセ
ンサ１１６がこれを検知し、ストッパ１１５が下降さ
れ、前進する空き収容箱群はそのまま収容箱搬出モジュ
ール１０の外へ押し出される。そして、この押し出され
た空き収容箱群は無人車６（図２）などで受け取られ、
部品倉庫まで持ち帰られて再使用される。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る収
容箱ストックモジュールによるときは、お互いに独立し
て動作する２つの押し出し手段を用い、第１の押し出し
手段によって２つの収容箱待機部間における収容箱群の
受渡しを行なうとともに、第２の押し出し手段によって
第２の収容箱待機部内から収容箱を１個だけ押し出すよ
うにしたので、従来のベルトコンベアに比べて搬送機構
の構造と駆動制御をより簡潔化することができる。

【００８８】また、請求項２に係る収容箱ストックモジ
ュールによるときは、積層された収容箱群を第１および
第２の収容箱待機部内の所定の位置に止めるためのスト
ッパを第１および第２の収容箱待機部の側壁面にそれぞ
れ設けたので、機構部品の取り付け位置が分散され、機
構部品が収容箱ストックモジュールの下面部にのみ集中
して下面部構造が複雑になることを防止できる。

【００８９】また、請求項３に係る部品供給装置による
ときは、収容箱を一旦貯蔵するためのストック部として
前記請求項１または２記載の収容箱ストックモジュール
を用い、指定部品の入った収容箱を第２の押し出し手段
によってエレベータ装置の収容箱チャック内までオーバ
ーハングして押し出し、エレベータ装置の収容箱チャッ
クに直接手渡すように構成したので、収容箱ストックモ
ジュールからエレベータ装置に収容箱を移送するための
コンベアなどの搬送機構が不要となり、部品供給装置を
より簡潔に構成することができるとともに、構造簡単な
ために確実な部品供給動作を実現することができる。

【００９０】また、請求項４に係る部品供給装置による
ときは、収容箱ストックモジュールを供給すべき部品の
種類数に応じて多段に積層配置するようにしたので、供
給する部品の種類が増減しても、収容箱ストックモジュ
ールを増減するだけで簡単に対処することができ、汎用
性に優れた部品供給装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る収容箱ストックモジュールの一実
施例の略示全体斜視図である。

【図２】本発明に係る部品供給装置を用いて構成した組
立機の全体構成を示す略示側面図である。

【図３】図１の収容箱ストックモジュールにおける第１
の押し出し部材部分における略示縦断面図である。

【図４】図１の収容箱ストックモジュールにおける第２
の押し出し部材部分における略示縦断面図である。

【図５】第２の押し出し部材の構造と動作の説明図であ
る。

【図６】第２の押し出し部材の他の構造例を示す図であ
る。

【図７】本発明で用いられる収容箱の構造を示す斜視図
である。

【図８】収容箱の寸法例を示す図である。

【図９】収容箱ストックモジュールにおける第１、第２
の押し出し部材の動作説明図である。

【図１０】図２中のエレベータ装置の略示斜視図であ
る。

【図１１】エレベータ装置における収容箱チャック部の
略示側面図である。

【図１２】図２中の収容箱チェンジャの略示斜視図であ
る。

【図１３】収容箱チェンジャにおける収容箱キャリーの
開閉蓋の開閉機構の略示構造図である。

【図１４】図２中の収容箱搬出モジュールの略示斜視図
である。

【符号の説明】

１ 組立ロボット ５ 部品供給装置 ６ 無人車 ７（７₁ 〜７₃ ） 収容箱ストックモジュール ８ エレベータ装置 ９ 収容箱チェンジャ １０ 収容箱搬出モジュール ７０５ 第１の押し出し部材 ７０６ 第１押し出し部材用シリンダ ７０８ 第２の押し出し部材 ７０９ 第２押し出し部材用シリンダ ７１０，７１１ ストッパ ７１４，７１５ 分離爪 ７１６，７１７ 分離爪進退用シリンダ ７１８ 分離爪昇降用シリンダ ７１９ 第２の押し出し部材の基体部 ７２０ 可倒式押し出し片 ７２１ 軸 ７２２ 可倒ストッパ ７２３ バランス用ウェイト ８０１ エレベータ装置の収容箱チャック ｔ（ｔ₁ 〜ｔ₃ ） 収容箱 Ｔ（Ｔ₁ 〜Ｔ₃ ） 収容箱群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−310325（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−201905（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 59/00 - 60/00 B65G 1/00 - 1/20 B23P 19/00 - 21/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品の種類数に対応した数だけ上下に積
   み重ねることができる筐体を有し、該筐体内の２つの待
   機位置間における収容箱群の受渡しとストック部からの
   収容箱の取り出しを行なうことのできる収容箱ストック
   モジュールであって、 部品の入った収容箱を積層した収容箱群を一旦貯蔵して
   待機する第１の収容箱待機部と、 該第１の収容箱待機部から移送されてくる収容箱群を一
   旦貯蔵して待機する第２の収容箱待機部とを備え、 前記第１の収容箱待機部は、積層状態で貯蔵された前記
   収容箱群を積層状態のまま前記第２の収容箱待機部内へ
   移送する第１の収容箱押し出し手段を有し、 前記第２の収容箱待機部は、貯蔵された積層状態の前記
   収容箱群の二段目以上の収容箱と最下段の収容箱とを上
   下に分離する収容箱分離手段と、 該分離された最下段の収容箱を外部へ押し出す第２の押
   し出し手段とを有することを特徴とする収容箱ストック
   モジュール。
2. 【請求項２】 前記収容箱群を所定の待機位置に止める
   ためのストッパが前記第１および第２の収容箱待機部の
   側壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項
   １記載の収容箱ストックモジュール。
3. 【請求項３】 ストック部に収容箱群を一旦貯蔵し、該
   貯蔵された収容箱群中から指定部品の入った収容箱を取
   り出し、エレベータ装置で所定の位置まで運び出すよう
   にした部品供給装置において、 前記ストック部として、請求項１または２記載の収容箱
   ストックモジュールを用い、 該収容箱ストックモジュールの第２の押し出し手段を前
   記エレベータ装置内までオーバーハングさせて押し出す
   ことにより、収容箱ストックモジュールから取り出され
   た収容箱をエレベータ装置の収容箱チャックに直接移載
   するようにしたことを特徴とする部品供給装置。
4. 【請求項４】 供給すべき部品の種類数に応じて前記収
   容箱ストックモジュールを多段に積層配置したことを特
   徴とする請求項３記載の部品供給装置。