JP3464315B2 - 部品供給装置及びその異常停止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、組立ロボットに部
品を自動的に供給する部品供給装置及びその異常停止方
法に関し、特に、トレインチェンジャに部品を照合して
受入れ、照合不一致部品を自動的に処理するようにした
部品供給装置及びその異常停止方法に係るものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、組立ロボットに迅速かつ空き時間
が生じないように部品を自動的に供給するようになされ
た部品供給装置は、例えば特開平１−４０２３６号公報
に開示されたものがある。この公報に記載された部品供
給装置は、異なる部品を収容した複数の収容箱（部品ト
レイ）を無人車などからバッファに受入れ、このバッフ
ァの位置に設けられた分離機構によってこれらの収容箱
から所要の収容箱を分離してエレベータに載置する。所
要の部品を組立ロボットに供給するために、各種の部品
がそれぞれ収納されている収容箱をストックしたストッ
カの所要の部品が収納された収容箱の格納段の位置まで
エレベータで収容箱を移動させる。そして、組立ロボッ
トによってすべて部品が取出されて空となった収容箱と
エレベータで運ばれてきた収容箱とをストッカを上下に
移動させながら交換する。交換した部品が収容された収
容箱はこのストッカの格納段から引き出されて組立ロボ
ットに部品が供給される。また、空の収容箱はエレベー
タでさらに下降して既に堆積した空の収容箱の上に積み
重ねられ、無人車の下段の収容位置に収容されるように
なされている。 【０００３】しかし、従来例のように、部品供給装置を
一体に構成した場合は、部品点数の変化に対応すること
が困難であり、組立部品点数が減少した場合にも予想さ
れる最大の部品点数に対応した状態を維持しなければな
らない。このような観点から、本発明者等は部品点数に
応じて構成を容易に変更できる部品供給装置を出願し
た。この発明では部品供給装置を複数のモジュールで構
成し、部品をストックしておくモジュールを部品点数に
応じて変更し得るようにしたものがある。 【０００４】この部品供給装置は、部品を収納するスト
ックモジュール（ストック部）からトレイチェンジャを
経て組立ロボットに部品を供給するようになされ、スト
ック部からトレイチェンジャに部品を供給する際に、部
品が収納された部品トレイの部品識別ラベル（部品Ｉ
Ｄ）を照合して、必要な部品を受け入れるようにしてい
る。この部品供給装置では照合不一致となった場合に、
部品供給装置が停止して部品トレイは部品供給経路中に
残ったままになる。 【０００５】このような問題を解決するために、本発明
者等は、ストック部から部品をトレイチェンジャに供給
する際に、ストック部の部品供給口で部品品種の照合不
一致の場合、異常停止することなく、照合不一致となっ
た部品トレイをトレイチェンジャに受入れ、所定の排出
部に転送するようにし、再び、ストック部から新たな部
品トレイをトレイチェンジャの受入部に転送するように
した部品供給装置を提案した。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、部品照
合が不一致となった部品トレイをトレイチェンジャに受
入れて排出処理をする部品供給装置では、供給口で照合
不一致となった部品トレイを排出した後に、ストック部
から搬送されてくる部品トレイが再び照合不一致となっ
た場合もその部品トレイをトレイチェンジャ内に受入れ
て排出するように制御している。従って、次に到来する
部品トレイが再び照合不一致となった場合も同様にトレ
イチェンジャ内に受入れて排出する。部品品種が一致す
るまでこの排出・供給動作を繰り返すことになる。若し
くはストック部の部品が空になるまで延々とこの排出・
供給動作を繰り返すおそれがある。 【０００７】照合不一致が連続して発生した場合は、単
純な部品間違いではなく、重要な問題が含まれているお
それがある。例えば、ストック部に供給される品種その
ものの間違い、ストック部へ供給する際の格納段の間違
い、供給装置への使用部品の登録間違い、品種読取機構
の故障等の根本的な重大な問題が発生しているおそれが
ある。このような場合であっても、連続した排出・供給
動作を繰り返すために、稼働率を上げるための自動復旧
・自動継続が逆に問題の解決を遅らせるおそれがある。 【０００８】本発明は、上述の課題に鑑みなされたもの
であり、部品照合不一致となった回数を計数して異常状
態を判断して異常停止するようにした部品供給装置及び
その異常停止方法を提供することを目的とするものであ
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされたものであり、本発明は、組立ロボットに必要
な部品をトレイチェンジャを介して順次供給する部品供
給装置であり、要求される部品を載置したトレイをスト
ック部から前記トレイチェンジャに受け入れる際、要求
した部品であるか否かを照合し、照合一致したトレイを
前記トレイチェンジャを介して前記組立ロボットに供給
し、且つ照合不一致のトレイを前記トレイチェンジャを
介して回収部に排出し、再び、前記ストック部から要求
される部品を載置したトレイを受け入れる際の照合によ
って要求した部品を載置した部品であるか否かを判断し
て前記トレイチェンジャにトレイを受入れるようにし、
照合不一致が連続して発生した場合に、異常と判断して
運転を停止することを特徴とする部品供給装置である。
すなわち、トレイをストック部からトレイチェンジャに
受け入れる際に、トレイに貼付した識別子（部品ＩＤ）
を読み取ってトレイに収納した部品を識別し、読み取っ
た部品と要求した部品とを照合し、照合不一致となった
回数を計数して所定の回数に達した場合に、部品供給装
置に異常が発生したものと判断して異常停止するように
したものである。 【００１０】次に、本発明の部品供給装置について、図
９の機能ブロック図に基づいて説明すると、組立ロボッ
ト３に必要な部品をトレイチェンジャ４を介して順次供
給する部品供給装置であって、部品毎に識別して収納し
たトレイの識別子を読み取る識別子読取手段４ａと、部
品を載置したトレイが収容されたストック部８から要求
されるトレイをトレイチェンジャ４のトレイ受けに受入
れる際に、識別子読取手段４ａによって読み取られた部
品が要求する部品が載置されたトレイであるか否かを照
合する部品照合手段１３ａと、部品照合手段１３ａで照
合一致と判定されたトレイをトレイチェンジャ４のトレ
イ受けに受入れて部品供給位置に循環する部品循環制御
手段１３ｄと、部品照合手段１３ａで照合不一致と判定
されたトレイを前記トレイチェンジャのトレイ受けに受
入れてトレイ排出位置に循環する部品排出制御手段１３
ｄと、部品照合手段１３ａで連続して照合不一致となる
回数を計数する不一致回数計数手段１３ｂと、不一致回
数計数手段１３ｂによって異常を判定する異常判定手段
１３ｃとを備え、異常判定手段１３ｃに基づく異常停止
信号によって部品供給装置を停止することを特徴とする
部品供給装置であり、識別子読取手段４ａはトレイに貼
付されたラベル（識別子）を光電サンサ等で読み取り、
その部品と要求した部品と比較し、不一致回数を不一致
回数計数手段１３ｂによる計数によって所定の回数を越
えた場合は、異常が発生したものと判断して部品供給装
置の運転を停止するものである。 【００１１】 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る具体例を図面に基づいて説明する。 《部品供給装置の概要》図２は、本発明による部品供給
装置の具体例を概念的に示した斜視図であり、図１はそ
の説明図である。図２は本発明の部品供給装置につい
て、組立ロボットなどの周辺装置とともに示したもので
あり、入口リフタ２，出口リフタ６および一部の要素に
ついても概略が示されている。図２に示したように、ト
レイチェンジャ４の受入手段と排出手段と、ベースモジ
ュール７と、その上部に互いに同一の大きさと構成とを
有する３個の積み重ねられたストックモジュール８_1,８
_2,８ ₃ とを備え、ストックモジュールには、出口リフタ
６がトレイｔを吊り下げた状態で上下に移送される。以
下、図１とともに説明する。 【００１３】図２の部品供給装置は、３段のストックモ
ジュールを備え、３種類の部品を基礎となる部材に取付
けて所定の製品を自動的に組立てるものであり、組立て
順序に３種類の部品を自動的に組立ロボット３に供給す
る装置を備えるものである。なお、この例では３種類の
部品X₁，X₂，X₃を組立ロボットに供給するものとして示
してあるが、より多くの種類の部品を供給するために４
個以上のストックモジュールを積み重ねることができ
る。 【００１４】それぞれ同一種類の部品を収容したトレイ
ｔ同志は適当な個数が積み重ねられて１つのトレイ群Ｔ
として、例えば自動倉庫から無人車１（図１）によって
運搬されて第１段目のストックモジュール８₁ の高さで
入口リフタ２に移される。この入口リフタ２は、このト
レイ群が収容している種類の部品、例えばX₂に割当てら
れているストックモジュール８₂ に対向する位置まで上
昇し、このトレイ群Ｔをストックモジュール８₂ のスト
ック部SSに移送して一旦格納させる。このストックモジ
ュール８₂ に格納されている部品X₂を組立ロボット３に
補給するときは、このストックモジュール８₂ の分離機
構SBにトレイ群Ｔが残っていればこの分離機構SBに分離
動作を行なわせてこのトレイ群Ｔから１つのトレイｔを
分離してそのトレイｔを出口リフタ６に送り出す。 【００１５】トレイチェンジャ４の受入機構CIは、スト
ックモジュールの出口リフタスペース下部まで延びてお
り、最下段のストックモジュール８₁ から送出されたト
レイｔは出口リフタ６を介することなく、直接トレイチ
ェンジャ４の受入機構CIに送出される。出口リフタ６
は、最下段以外のストックモジュール８_2,８₃ から送出
されたトレイを吊り下げた状態で下方に移動するように
構成されており、トレイｔがトレイチェンジャ４の受入
機構CIに到達すると出口リフタ６は搬送してきたトレイ
を解放し、部品照合がなされて必要なトレイをこの受入
機構CI上に載置する。この受入機構CI上に載置されたト
レイは、トレイチェンジャ４の循環機構による循環経路
CL（図１）で循環し、この循環経路に設けられた部品供
給位置CSに所要のトレイｔを移送して組立ロボット３に
部品を供給する。 【００１６】組立ロボット３は組立台１２上の被組立体
にトレイチェンジャ４から取出した部品を取付け、取付
けが終了すればコンベア１１上のプラテン１０にこの製
品を乗せて、次の組立作業を行なう組立システムや製品
を保管する倉庫などの所定の場所に搬送させる。なお、
１３はこの組立システムの動作を制御するための制御装
置である。 【００１７】トレイチェンジャ４の循環経路CLにある各
トレイｔは、各トレイｔに収容している部品が無くなる
まで循環経路CLを循環する。しかし、トレイｔ中に部品
が無くなると循環経路CLから外れてベースモジュール７
に送られる。ベースモジュール７ではその段積機構BDに
よって空きトレイが積み重ねられ、この積み重ねられた
空きトレイの高さが一定の値を超えると移送されてベー
スモジュールから送出される。また、トレイチェンジャ
４は、照合不一致となった部品トレイも受け入れられ、
ベースモジュール７の空トレイ回収部に搬送される。こ
の部品トレイはストックモジュールに移送して再利用す
るようにしてもよい。 【００１８】以上、上記部品供給装置の全体的な構成と
動作を説明したので、以下、各構成要素ごとに説明す
る。 【００１９】《トレイ》図３は部品を収容する部品トレ
イである。このトレイｔには同一種類の部品だけが収容
される。この部品は組立ロボット３が取出すものである
ために上下方向に抜き差し可能に収容されている。図３
(a) はトレイｔの斜視図であり、トレイｔは全体として
箱型であり、その上縁にフランジ部ｔ₁ が設けられ、複
数のトレイを積み重ねたときに上段のトレイ底部が例え
ば5mm 程度下段のトレイに嵌合してトレイ相互のずれを
防止する凹部t₂が設けられている。また、このフランジ
部t₁には等脚台形状の第１及び第２の切欠部t₃，t₄が形
成されている。また、トレイｔの底部には、トレイｔを
積み重ねた場合に凹部t₂とトレイｔの底部t5が嵌合する
ように段部t6が設けられている。さらに、このトレイの
底面にはラベル（部品の識別子，部品ＩＤ）１４が貼付
されており、このラベル１４は、トレイの内容、すなわ
ち収容されている部品の種類を識別するために用いられ
る。 【００２０】このトレイｔの平面的な大きさは使用され
るトレイのすべてについて同一であるが、これらトレイ
に収納する部品の大きさに応じて、図３(b) に示すよう
に、その深さだけが45mm,85mm,125mm などのように異な
る深さの複数種類のトレイを用いる。なお、以下の説明
では、この図に示した３種類の深さのトレイを用いるも
のとし、深さが45mmのものをＳトレイ，85mmのものをＭ
トレイ，125mm のものをＬトレイという。 【００２１】《入口リフタ》図４は入口リフタ２であ
り、入口リフタ２は部品入りトレイ群Ｔをストックモジ
ュール群８_1,８_2,８₃ 中の所定のモジュールに対応する
位置まで上方向に搬送するとともに、ベースモジュール
７の段積機構BDで積み重ねられた空きトレイをストック
モジュール８₁ の高さまで移動させるためのものであ
る。また、入口リフタ２は、照合不一致となった部品ト
レイがベースモジュール７に回収する場合は、再利用の
ためにストックモジュール群８_1,８_2,８₃ の所定の部品
蓄積部に部品トレイを移送する場合に用いられる。 【００２２】この入口リフタ２は、その基体の隅にスト
ックモジュール８の入口リフタスペースＳIS（図１）に
それぞれ設けられたガイドレール２２およびベースモジ
ュール７に上記同様に設けられたガイドレールと係合す
るガイドローラ１９が設けられるとともに、これらのガ
イドレール２２の少なくとも１本に取付けられたラック
２１に係合する図示しないピニオンと、このピニオンを
駆動する上下駆動モータ１８を備えており、このモータ
１８を駆動することによって入口リフタ２は上下に移動
する。 【００２３】この入力リフタ２には載置されたトレイ群
を搬送するためのベルトコンベア１５が設けられてお
り、さらに、このベルトコンベア上に載置されたトレイ
群Ｔが収容している部品の種類を識別するためにトレイ
ｔの底面に貼られているラベル１４（図３）を読取るた
めのセンサ２０と、トレイの位置を決めるためにシリン
ダなどの駆動機構によって倒伏制御可能なストッパー１
６とトレイ群Ｔの横方向の移動を制限するためのガイド
板１７が設けられている。 【００２４】入口リフタ２は、そのベルトコンベア１５
の上面がベースモジュール７のコンベア２３の上面と同
一高さとなるように設定されおり、図示しない自動倉庫
への出庫指示により、無人車が指定されたトレイ群を搬
送して部品供給装置に到着すると、入口リフタ２のベル
トコンベア１５が回転して無人車から段積みされたトレ
イ群Ｔをこのコンベア１５上に搬入する。このときベル
トコンベア１５のストッパー１６は上昇位置にあり、こ
のストッパー１６によりトレイ群の位置決めがなされ
る。 【００２５】トレイ群Ｔがこのストッパー１６に到着す
ると、ストッパー１６に隣接して配置された図示しない
光電センサがこの到着を検知し、上記ベルトコンベア１
５を停止させる。ストッパー１６とガイド板１７により
位置を決められたトレイの底面のラベル１４は、ベルト
コンベア１５の中に設けられた複数の光電センサ２０に
より検知され、指定されたトレイ群かどうかが認識され
る。トレイ群が指定されたトレイ群であれば、入口リフ
タ２は上下駆動モータ１８の駆動により回転するピニオ
ンとガイドレールに設けられたラック２１の噛み合いに
よってストックモジュール８_1,８_2,８₃ のいずれかの指
定されているストックモジュールにこのトレイ群を運
ぶ。 【００２６】入口リフタ２が所定のストックモジュール
の高さに到着すると、ストッパー１６を下降させ、ベル
トコンベア１５を回転させてトレイ群Ｔをストックモジ
ュール８のフリーフローコンベアによって構成されたバ
ッファー２３へ送り出す。また、この入口リフタ２がベ
ースモジュール７にストックされている空きトレイ群を
無人車１に搬出する動作について説明する。 【００２７】図６に示したベースモジュール７のフリー
フローコンベア４４にストックされている空きトレイ群
が後続する空きトレイ群によって押されてストッパー４
５に当接する位置まで移動する。この空きトレイ群をセ
ンサ（図示せず）が検知すると、入口リフタ２はこのコ
ンベア４４の上面と入口リフタ２のベルトコンベア１５
の上面が一致したことをセンサ（図示せず）が検知する
まで下降する。次に、ストッパー４５を下降させて、上
記コンベア４４と入口リフタ２のベルトコンベア１５を
回転させて、入口リフタ２上に空きトレイ群を搬送す
る。空きトレイ群が入口リフタ２の外方に設けられたス
トッパー４６に当接するまで搬送されたことをセンサ
（図示せず）が検知すると、コンベア４４と入口リフタ
２のベルトコンベア１５の回転を止める。入口リフタ２
は無人車１の搬送面と同一の高さまで上昇して、ベルト
コンベア１５を回転させてトレイ群をこの無人車１に移
載する。無人車１のセンサ（図示せず）によって空きト
レイ群の搬入が確認されると、この搬入確認を示す無人
車１からの信号によりベースモジュール７のベルトコン
ベア１５の回転を止める。 【００２８】入口リフタ２は、空きトレイ群を無人車１
に乗せた後、図示しないセンサがコンベア４４のストッ
パー４５の位置に段積みされたトレイ群が検知されなく
なると、この入口リフタ２のベルトコンベア１５の上面
とベースモジュール７のコンベア２３の上面とが同一高
さとなる初期状態に戻る。 【００２９】《ストックモジュール》図５は、ストック
モジュール８を説明するための斜視図である。このスト
ックモジュールは、同一種類の部品を収納した複数のト
レイｔからなるトレイ群Ｔを入口リフタ２から受入れて
一旦収納するとともに、指定された部品を収納したトレ
イｔを該当するトレイ群Ｔから分離してトレイチェンジ
ャ４に送り出すためのものである。同図の右側のガイド
レール２２で囲まれた空間は、入口リフタ２が昇降する
入口リフタスペースLI（図１）であり、このガイドレー
ル２２の少なくとも１本には入口リフタ２の昇降用ピニ
オンと噛み合うラック２１が設けられている。 【００３０】この入口リフタ２が指定されたストックモ
ジュール８の高さまで上昇した後に、入口リフタ２のコ
ンベア１５によって送出されたトレイ群Ｔは、複数のト
レイ群を一時貯蔵するためのストック部SS（図１）に相
当するフリーフローコンベア２３上に移される。このコ
ンベア上に複数のトレイ群が移送され、その最前方にあ
るトレイ群Ｔが倒伏可能なストッパー２４に当接する位
置まで移動して貯蔵されている。このストックモジュー
ル８に貯蔵されているトレイを組立ロボット３に供給す
る指示が制御装置から到来すると、分離機構SBの分離爪
２６の直下に設けられてコンベア２５上にトレイ群が存
在するか否かをセンサ（図示せず）によって検知し、分
離機構SBにトレイが存在するか否かを検知する。存在し
ないことが検知されると、バッファーのストッパー２４
を下降させてフリーフローコンベア２３と分離爪２６の
直下のコンベア２５を駆動回転させてバッファー内のト
レイ群を分離機構SBに移動させる。 【００３１】トレイ群の先端が分離爪２６の直下のコン
ベア２５に到達すると、分離爪２６の直下のコンベア２
５はフリーフローコンベア２３よりも回転速度が早いの
で、先頭のトレイ群と次のトレイ群の間に間隙が生じ
る。この間隙にストッパー２４を上昇させることによ
り、分離機構SBに移されたトレイ群Ｔとストック部に残
されるトレイ群との分離を行う。このコンベア２５の位
置には、ラック２７，ピニオン２８およびロータリーア
クチュエーター２９によって、トレイｔのフランジ部に
その下方から掛止する突出状態とこのフランジ部から離
間する引込状態との間で往復動可能な分離爪２６が設け
られている。この分離爪２６は左右一対に設けられ、か
つ、上下に移動可能である。これら一対の分離爪２６の
上下運動の同期をとるために、モーター３２は軸３３を
介して左右のチェーン３１を駆動しており、分離爪２６
はこのチェーン３１に結合されてガイド機構３０に沿っ
て上下に移動するように構成されている。 【００３２】Ｌトレイのフランジの高さより高く、か
つ、Ｓトレイを２個重ねたときの上段のＳトレイのフラ
ンジの高さより低い位置から分離爪２６を突出させた状
態で上昇させることによって、分離位置にあるトレイ群
Ｔの下から２段目に位置しているトレイのフランジ部に
この分離爪２６を係合させることができる。さらに、分
離爪２６の上昇を上下のトレイが噛み合っている高さ
（図３図示のトレイでは5mm)以上、例えば10mm更に上昇
を続けることによって、この２段目より上段にあるトレ
イ群が持ち上げられ、このトレイ群から最下段のトレイ
が分離される。この最下段にあるトレイのみがコンベア
２５上に残され、分離コンベア２５を駆動することによ
って出口リフタ６に押し出される。 【００３３】なお、最下段のトレイが出口リフタに排出
された後、モータ３２を回転させて分離爪２６を下方に
移動させて、この分離爪上に残ったトレイ群をコンベア
に降ろした後、ロータリーアクチュエーター２９が前回
とは逆に分離爪２６が突出位置より引込み位置に移動す
るよう動作して、このトレイ群をコンベア２５上に維持
させる。また、照合が不一致となった部品トレイ（照合
不一致トレイ又は不一致トレイ）がトレイチェンジャ４
からベースモジュール７に搬入された場合には、空の入
力リフタ２を降下させて照合不一致トレイを載置して、
上昇させてストックモジュール８の所定の部品がストッ
クされた位置まで上昇させる機能を有する。 【００３４】《出口リフタ》図７(a) に斜視図を示した
出口リフタ６は、前記のストックモジュール群８_1,８_2,
８₃ のそれぞれの分離装置で分離された部品入りトレイ
ｔをトレイチェンジャ４に移送するためのものである。
基板の四隅にそれぞれ取付けられたガイドローラ４９が
ガイドレール５０に沿って上下に移動可能なように支持
されており、少なくとも１本のガイドレールに設けたラ
ック５２に噛み合うピニオンをモータ４８で回転駆動す
ることによってこの基板が上下に移動できるように構成
されている。 【００３５】図７(b) の断面図および同図(c) により支
持爪５６の移動機構が示されている。支持爪５６の移動
機構は出口リフタ６の基板の下面に断面がコの字状でそ
の垂直部にベルトコベア４７が設けられた一対の支持爪
５６が設けられ、シリンダ５３，５４およびガイド機構
５５とによって、このベルトコベア４７を内側への押付
けと押付けを解除する位置に移動可能なように設けられ
ている。 【００３６】この出口リフタ６の支持爪５６の下縁の高
さ位置を、トレイチェンジャ４に運搬すべきトレイｔが
存在しているストックモジュールの分離機構SBに対向す
る位置に移動させた後、図５のストックモジュールのコ
ンベア２５および上記ベルトコンベア４７を駆動する
と、図７(b) に示されるように、このトレイｔは出口リ
フタ６の支持爪５６によって保持される。なお、このベ
ルトコンベア４７を駆動するときは、トレイｔを引き込
み易くするために、このベルトコンベア４７を内側（ト
レイ側）に押付けるようにする。 【００３７】このようにトレイｔを保持した出口リフタ
６をトレイチェンジャ４の入側に設けられている受入機
構CI（図１）に対応する位置まで移動させた後、支持爪
５６をシリンダ５３，５４によって押付解除位置に移動
させるとともにベルトコンベア４７を駆動させて、トレ
イはトレイチェンジャ４の受入機構CIに移される。より
詳細に説明すると、初期状態においては、出口リフタ６
のシリンダ５３が後退して爪５６が閉じた状態でストッ
クモジュールの最上段に位置している。組立ロボット３
によって指示されたトレイをトレイチェンジャ４に運ぶ
ために、出口リフタ６の上端面と所定のストックモジュ
ールのコンベアの上端面とが同一高さになったことを近
接スイッチ（図示せず）で検知するまで、モータ４８を
回転させて移動させる。 【００３８】出口リフタ６がこの位置に到達すると、ス
トックモジュールのコンベアにより押し出されたトレイ
は、出口リフタ６の爪５６によってガイドされて、その
両側に設けられたベルトコンベア４７によりこの出口リ
フタに引き込まれる。次いで出口リフタ６を降下させ
て、トレイチェンジャ４の上で停止させ、ベルトコンベ
ア４７の押し付けを解除するためにシリンダ５４を前進
させた状態でシリンダ５３を前進させる。トレイチェン
ジャの受入機構CIのコンベアの上端にトレイの下面が到
達するまで入口リフタ６を下降させる。 【００３９】そこでシリンダ５４を後退させると、カム
５５によりシリンダ５３がさらに前進し、爪５６が開い
てトレイはトレイチェンジャの受入機構のコンベア上に
解放される。その後、出口リフタ６本体は、シリンダ５
４が前進するとともにシリンダ５３が後退して爪５６を
閉じた状態で、初期状態である最上段のストックモジュ
ールの位置に移動する。 【００４０】《トレイチェンジャ》図８（ａ）はトレイ
チェンジャの斜視図であり、上述のようにストックモジ
ュール８から出口リフタ６によって搬送されてきたトレ
イｔをトレイチェンジャ４のトレイキャリア（トレイ受
け）６２に搬入するための受入機構CIを備えている。な
お、この図は便宜上、図１，図２とは逆方向から見た斜
視図で示されており、従って、入口リフタからのトレイ
は左から右に移送される。 【００４１】この受入機構CIは、トレイを受けるローラ
６０と、トレイの停止位置を決めるストッパー６１と、
トレイを搬入するための上下する押し爪６５と、搬入シ
リンダ６６、およびトレイ受け開閉用シリンダ６４、ト
レイの種類検知センサ６８からなる。この受入機構CIへ
のトレイの搬入は、受入機構CI内にトレイが有るか否か
を判断してトレイがない場合に搬入が行なわれるもので
あり、このトレイは前述のように最下段のストックモジ
ュール８₁ からは水平方向に、また、最下段以外のスト
ックモジュール８_2,８₃ からは出口リフタ６によって上
方向から搬送されてくる。 【００４２】水平方向から来るストックモジュール８₁
からのトレイは受入機構CI内の駆動ローラ６０によりス
トッパー６１に当たるまで搬送され、また、ストックモ
ジュール８_2,８₃ からの上方向から来るトレイは出口リ
フタ６によって受入機構CIに載置されてから駆動ローラ
６０によりストッパー６１に当接するまで搬送される。
何れにしても、トレイｔがストッパ６１に当たるとトレ
イ検知手段が働いて駆動ローラ６０を停止させて、受入
機構CIの所定の位置にトレイｔを停止させる。この部品
トレイの受入れ時に、トレイの搬送面より少し低い位置
に設けられているトレイの種類を検知のためのセンサ６
８が、トレイの下部に付いているマーク１４（図３）を
検知して、所要の部品用のトレイであるか否かを照合し
て確認している。 【００４３】トレイキャリア６２内にあったトレイが空
になってこのトレイキャリアから排出されたことを示す
信号を受けると、このトレイキャリア６２はトレイを受
入れる受入位置に停止し、図８(b) に示すように、開閉
式扉６３がシリンダ６４に押されて開くと同時にストッ
パー６１が下降してトレイをトレイキャリアに搬送する
ことが可能となる。その後、トレイの後部に位置して搬
送用シリンダ６６に取り付けられている左右２か所の押
し爪６５が上昇し、この押し爪６５が出たことが検知さ
れるとトレイを駆動ローラ６０によってトレイキャリア
６２に搬送・載置する。なお、受入機構CIとトレイキャ
リア６２との隙間は、開閉扉６３が開いた状態で埋めら
れ、トレイｔのトレイキャリア６２への搬送を助ける。 【００４４】トレイがトレイキャリア６２に載置される
と、上記搬送用シリンダ６６が定位置に戻り、開閉扉６
３が閉じてスプリングによってトレイｔはトレイキャリ
ア６２上の所定の位置まで押される。また、トレイキャ
リア６２にトレイの搬入が完了した時点で搬送用シリン
ダ６６が元の位置に戻って押し爪６５が下降し、トレイ
ｔのトレイキャリア６２への搬送処理は完了する。 【００４５】上記のようにして、トレイｔがトレイキャ
リア６２上に載置されるとトレイｔの位置決めが行なわ
れる。このトレイ位置決めは、位置決め用のテーパー形
状のコマをつけた位置決め用のシリンダ８２がトレイキ
ャリア６２の一方の側面の左右２か所に取り付けてあ
り、そのシリンダ８２のトレイチェンジャの逃げ穴を介
した先端にはテーパー形状のコマが設けられていて、図
３（ａ）に示したトレイｔの縁部のテーパー形状の切欠
きt₃，t₄にこのコマが入り込むことによりトレイをトレ
イキャリアの進行方向に位置決めする。なお、このシリ
ンダ８２と対向する位置に図示しないシリンダを設け
て、上記シリンダ８２と同時に駆動することによって、
トレイｔの中心線をトレイキャリア６２の中心線に合わ
せるようにすることが望ましい。 【００４６】このトレイキャリア６２は、このトレイチ
ェンジャの循環機構CLに組み込まれた複数のトレイキャ
リアの１つ（図１，図８では４つのトレイキャリアが例
示されている）である。この循環機構は、トレイキャリ
ア６２が保持しているトレイを水平に保ちながら循環さ
せるもので、組立ロボット３がこのトレイが収容してい
る部品を取出す取出位置をその循環経路の一部に含んで
いる。また、トレイチェンジャの循環機構CLに組み込ま
れた複数のトレイキャリア（トレイ受け）の空きトレイ
キャリア６２に照合一致や照合不一致トレイを移載する
ようになれさている。 【００４７】トレイキャリア６２はそれを水平に保つた
めに軸６９，リンク板７２，軸ピン７３，軸受７１によ
って支持されており、また、循環経路CLに沿ってこのト
レイキャリア６２を移送するために一対のベルト７０_1,
７０_2,プーリ７７，駆動ベルト７５，駆動プーリ７６，
駆動軸７８，駆動モータ８０を備えている。トレイチェ
ンジャ４において、各トレイが収容している部品の種類
を判別する手段としては、例えばトレイキャリア６２の
側方に貼られたマーク７４を検出する図示しない反射型
光電スイッチを設けることにより判別することができ
る。 【００４８】トレイの移送についてより詳細に説明する
と、このトレイキャリア６２の中央部の下方にはその走
行経路が互いに同一な一対の回転ベルト７０_1,７０₂ が
設けられ、その一方のベルト７０₁ に取り付けてある軸
受７１により保持されている軸６９が固定されており、
この軸６９の図で手前側の端部にはリンク板７２が固定
されいる。このリンク板７２の端部に設けられているピ
ンは上記一対の回転ベルトの他方のベルト７０₂ に取り
付けてあるピン受７３に保持されている。 【００４９】これら一対の回転ベルトの一方のベルト７
０₁ は１つの駆動用プーリ７６と３つの従動プーリ７７
とによって保持されていて、その駆動用プーリ７６はモ
ータ８０からベルト７９，駆動軸７８を介して駆動さ
れ、また、この駆動軸７８からは駆動ベルト７５を介し
て他方のベルト７０₂ が同時に回転する。従って、この
ベルト７０₁ とベルト７０₂ とは上記軸受７１とリンク
板７２の端部に設けられているピンとの間隔に相当する
距離だけ左右にずれた位置に配置されているので、これ
ら一対の回転ベルト７０_1,７０₂ が同時に回転すると、
リンク板７２に固定されているトレイキャリア６２は水
平を維持しながらベルト７０の経路に沿って循環する。 【００５０】なお、この図８では、回転ベルト７０に等
しいピッチ間隔で４個のトレイキャリア６２が設けら
れ、これらトレイキャリア６２には異なるマーク７４が
付されていて、トレイキャリア６２をこのマークで識別
することにより、当該トレイキャリア６２に載置してい
るトレイｔがどのような種類の部品を収容しているを判
断できるようにしている。 【００５１】上記のように、トレイはトレイチェンジャ
の循環経路を循環しながら、その部品供給位置CSでトレ
イｔからは部品が組立ロボットによって順次取出され、
ついには収容している部品が無くなると、空になった空
きトレイは、排出機構C0によって循環経路から外されて
ベースモジュール７（図２）に向けて搬出される。この
排出機構C0は、トレイキャリア６２を自動で開くカムホ
ロワー８３と搬出用ベルト８５、駆動用プーリ８６、従
動用プーリ８７、駆動モータ８８、搬出用駆動ローラ８
９、ストッパー９０からなる。 【００５２】空きトレイ又は照合不一致トレイを載置し
たトレイキャリア６２は搬出位置で一旦停止し、トレイ
キャリア６２の開閉扉６３はトレイチェンジャ４の下部
に設けられたカムホロワ８３により停止した時点で自動
的に開いて空きトレイは搬出可能な状態になり、次いで
搬出位置の下部に設けられたトレイ押しコマ８４により
空きトレイを後部から押出して、空きトレイ又は照合不
一致トレイをトレイキャリア６２から排出する。 【００５３】上記のトレイ押しコマ８４は、駆動モータ
８８によって駆動される駆動プーリ８６と従動プーリ８
７に掛け渡されている搬出用ベルト８５に取り付けられ
ている。トレイキャリア６２が循環経路を循環している
ときにはトレイキャリア６２に干渉しないようになされ
ている。しかし、空きトレイまたは照合不一致トレイの
搬出時は、トレイキャリア６２の底面から側板に至る開
口部に、トレイ押しコマ８４を貫通させながらトレイキ
ャリア６２に載置された空きトレイをトレイキャリア６
２の面上を滑らせながら搬出部へ送り出す。このとき、
トレイキャリア６２と搬出部との隙間はトレイキャリア
の開閉扉６３が開いた状態でレールとなって空きトレイ
の排出を助ける。また、トレイ押しコマ８４は、空きト
レイを押出し終わると駆動モータ８８が逆回転して元の
位置に戻る。その後、空きトレイは搬出部に設けられた
駆動ローラ８９によってベースモジュールに向かって搬
送され、このローラ８９の前方に設けられたストッパー
９０に当たって停止して、空きトレイは搬出されてトレ
イチェンジャでの動作が完了する。 【００５４】トレイチェンジャ４から排出された空きト
レイは、図６のベースモジュールに示したように、段積
みするための段積機構BDが設けられ、この段積機構BDに
は、コンベア３４と、コンベア３４上に設けられた上下
可能で空きトレイのフランジ部t₁に両側から掛止可能な
爪３５と、段積み位置を決めるストッパー３６が設けら
れている。すなわち、一対の爪３５は裏面にガイド機構
を有し、コンベア３４上に積み上げられたトレイ群のフ
ランジ部が下方から掛止される突き出し位置と、これら
フランジ部から離間した引込み位置との間で往復運動す
るためのラック３７、ピニオン３８及び駆動のためのロ
ータリーアクチュエーター３９を備えている。また、こ
の一対の爪３５を上下に移動させるために、ガイド機構
４０、チェーン４１および駆動・停止のためのモーター
４２を備えており、左右の爪３５の上下運動の同期をと
るために、このモーター４２は軸４３を介して一対のチ
ェーン４１を同時に駆動している。 【００５５】この段積機構BDによる段積みの動作を具体
的に説明するが、トレイチェンジャ４では、厚さ125mm
のＬトレイと、厚さ85mmのＭトレイと、45mmのＳトレイ
とがトレイキャリアに載置されて循環しているものと仮
定する。各トレイから部品がロボットにより取出され、
トレイについての位置座標テーブルの予め定めた最終位
置から部品がロボットにより取出されると、ロボットか
らの取出し完了信号と後述するトレイ内最終部品（トレ
イ空）信号とによりトレイチェンジャ４の排出機構C0か
ら空きトレイが排出され、この空きトレイはベースモジ
ュール７に移され、コンベア３４によりストッパー３６
に突き当たるまで搬送される。 【００５６】段積機構BDにトレイがない状態では、爪３
５は開いていて段積みの対象となる空きトレイと干渉し
ない高さ位置に待機しており、この位置はトレイの最大
厚さがＬトレイの125mm なのでコンベア３４面より130m
m の位置に設定される。ストッパー３６に空きトレイが
到着すると爪３５は開いたままで最小厚さのトレイのフ
ランジより低い位置に移動するが、この位置はトレイの
最小厚さが45mmでフランジ部の厚さが10mmなので、コン
ベア３４面より30mmの位置となる。 【００５７】この位置でロータリーアクチュエーター３
９が起動して爪３５が突出位置に移動するので、空きト
レイのフランジ部は爪３５に下方から掛止される。その
後、爪３５はモータ４２によって上昇してコンベア３４
面より130mm の高さまで空きトレイを持ち上げて待機状
態になる。また、段積機構BDに既に空きトレイがある状
態では爪３５は閉じてトレイをコンベア面より130mm の
位置に持ち上げて待機しており、ストッパー３６にトレ
イが到着すると、爪３５はこの爪３５の移動手段に設け
られている光電スイッチ（図示せず）が新たに搬入され
た空きトレイを検知する位置まで下降する。この位置は
空きトレイの上に持ち上げていた空きトレイ群を降ろす
位置でもあり、ここでロータリーアクチュエーター３９
が起動して爪３５が引込み位置に移動するので、新たに
搬入された空きトレイの上に既に段積機構BDにあった空
きトレイ（群）が降ろされて段積みされる。 【００５８】その後、爪３５が引込み状態のままこの爪
の上面の高さが30mmになるまで爪３５は下降し、次いで
ロータリーアクチュエーター３９が起動して爪３５が突
出位置に移動するのでトレイのフランジ部は爪３５に下
方から掛止され、その後爪３５がモータ４２によって上
昇するので、空きトレイ群はコンベア面より130mm の位
置に持ち上げられて待機状態に戻る。 【００５９】上記のように、新たに搬入された空きトレ
イの上に、持ち上げていた空きトレイ群を降ろして、段
積み上限スイッチ（図示せず）がオンしたとき、すなわ
ち、予定した高さまで空きトレイが積み重ねられたと
き、ロータリーアクチュエーター３９は起動して爪３５
を引込み位置に移動し、空きトレイ群をコンベア３４に
載置する。そして、ストッパー３６を下げることによっ
て、この空きトレイ群をこのコンベア３４で次のフリー
フローコンベア４４へ送って一時的にストックする。な
お、爪３５は、上記のように空きトレイ群をコンベア３
４に載置した後、コンベア３４面から130mm の高さの待
機位置に移動する。 【００６０】上記のように、コンベア４４にストックさ
れている空きトレイ群が後続する空きトレイ群によって
押されてストッパー４５に突き当たる位置に移動し、こ
の空きトレイ群をセンサ（図示せず）が検知すると、入
口リフタ２はこのコンベア４４の上面と入口リフタ２の
ベルトコンベア１５の上面が一致したことをセンサ（図
示せず）が検知するまで下降する。 【００６１】次にストッパー４５を下降して、上記コン
ベア４４と入口リフタ２のベルトコンベア１５を回転す
ることによって、入口リフタ２上に空きトレイ群を搬送
し、入口リフタ２の外方に設けられたストッパー４６ま
でトレイ群が搬送されたことをセンサ（図示せず）が検
知すると、コンベア４４と入口リフタ２のベルトコンベ
ア１５の回転を停止する。入口リフタ２は前述の無人車
１の搬送面と同一の高さまで上昇して、ベルトコンベア
１５を回転させてトレイ群をこの無人車に載置する。無
人車１のセンサ（図示せず）によって空きトレイ群の搬
入が確認されると、この搬入確認を示す無人車からの信
号によりベースモジュール７のベルトコンベア１５の回
転を止める。 【００６２】入口リフタ２は、空きトレイ群を前述のよ
うに無人車１に乗せ終わって図示しないセンサがコンベ
ア４４のストッパー４５の位置に段積みされたトレイ群
が検知されなくなる。すると入口リフタ２のベルトコン
ベア１５の上面とベースモジュール７のコンベア４４の
上面とが同じ高さになる位置に移動して初期状態に戻
る。 【００６３】《組立ロボット》本発明による部品供給装
置から部品の供給を受けて、所定の製品を組立てる組立
ロボット３の構成の概略を説明する。 【００６４】図２に示すように、この組立ロボット３
は、トレイチェンジャ４の循環経路内の部品供給位置CS
にあるトレイから部品を取り上げて把持できるアームを
備えており、また、組立ロボット３の下方の架台にはフ
ィンガーに把持された部品を組立てるための組立台１２
や個々の部品に対応したフィンガーが着脱自在に取り付
けられるフィンガーストック、ネジやＥ型止輪などの汎
用締結部品を供給する台なども設けられている。また、
部品供給制御装置や、コンベア１１上の板として示され
ていて部品を組付けられる被組立部材と組立が終了した
部材を載置するプラテンを運ぶコンベアは、架台の側方
にそれぞれ取り付けられている。 【００６５】以上のように構成した組立ロボットで本発
明の部品供給装置によって供給された部品を被組立体に
取付ける組立動作について説明する。 【００６６】コンベア１１上を移動するプラテンが所定
の位置に到着すると、図示しないセンサがこのプラテン
の到着を検出する。システム全体を制御するセルコント
ローラ（制御装置）１３の制御によって図示しない位置
決め機構によってこのプラテンの位置が位置決めされ
る。 【００６７】次いで組立ロボットはセル全体を制御する
セルコントローラより、実行するプログラム・ナンバー
及びスタート信号を受けて動作を開始する。このプログ
ラム・ナンバーで指示を受けて実行するプログラムに
は、トレイ内の部品位置を記憶した座標テーブル、部品
をチャックするハンドの種類、組付けを行う座標データ
等動作に必要な情報が記述され、組立ロボットのメモリ
ー内に記憶されている。また、部品トレイに載置された
部品が必要とする部品であるか否かをラベル１４（識別
子または部品ＩＤ）で照合して一致する場合は“１”と
し、不一致の場合は“０”としてそのデータをセルコン
トローラの記憶装置で記憶する。その部品ＩＤの照合結
果に基づいて、トレイチェンジャ４とストックモジュー
ル７及び入力リフタ２を制御する。 【００６８】部品をトレイから取出す部品位置CSは、そ
れぞれの部品(X₁,X₂，……) を収納しているトレイ(t₁,
t₂，……) ごとに、トレイ内の部品配置が位置座標テー
ブルとして内部メモリーに記憶されており、セルコント
ローラによって指定されたトレイの座標テーブルを内部
メモリーより呼び出して部品の取出しを実行する。トレ
イからの部品の取出しを１回実行する度にそのトレイの
位置座標テーブルのデータを１つシフトして、次に取出
す部品配置の座標データを進める。この処理を繰り返す
ことによって、トレイから順次部品を取出して被組立体
（ワーク）にこの部品を組付けていく。 【００６９】この組立ロボットに割当てられている組立
作業が終了した被組立体は、このロボットのアームによ
ってコンベア１１上のプラテンに載置される。このプラ
テンの位置決めがセルコントローラによって解除されて
から、コンベア１１によって後続する組立作業を行う別
の組立システムに運ばれて次の組立作業が行なわれ、あ
るいは、完成品として保管場所等に運ばれる。 【００７０】《部品供給装置の制御装置》図１０は本発
明による部品供給システムの制御系の構成を示し、１セ
ットの主制御装置（セルコントローラ）で２系統の部品
供給装置を並列的に制御するものとして示してある。な
お、２系統の部品供給装置は同一のシリアルリンクに接
続されており、伝送信号に付加されるアドレスを選択す
ることにより２系統の部品供給装置のどちらにアクセス
するかを区別している。このアドレスは部品供給装置の
番号を選択することによって自動的に設定される。 【００７１】この制御系の主制御装置は、組立ロボット
や部品供給装置などの機器の制御部とは独立した制御系
統であり、運転状態を監視しながら、シーケンスコント
ローラを使用して部品供給装置やその他の周辺機器など
に対する制御を行っている。また、この制御装置には記
憶装置が設けられている。 【００７２】すなわち、組立台、部品整列機、コンベア
など独自に制御部を持たない機器の動作制御はこの制御
系の主制御装置がシリアル系の入出力装置（I/0)で行っ
ている。単独に制御部を持っている部品供給装置や組立
ロボットなどの装置は、シリアルリンクを介したコマン
ドによる動作命令と状態信号による動作確認とで全体の
動作の流れのみを制御し、各装置の動作そのものはそれ
ぞれが備えている制御部によって制御している。 【００７３】本発明の部品供給装置は、大別してベース
モジュールと、トレイを格納する複数のストックモジュ
ールと、組立ロボットに部品を供給するトレイチェンジ
ャモジュールとに分けられる。これらのモジュールはシ
リアル伝送系の入出力装置(I/0) とシリアル伝送路で部
品供給装置の制御部と接続され、シリアル伝送路を介し
て動作指示信号、状態信号等の受け渡しを行う。 【００７４】上記の各モジュールは、機械的にそれぞれ
が分離や結合が容易なように構成されている。例えば、
供給する部品点数によりストックモジュールの数を変え
得ることは前述のとおりである。制御系もこれらモジュ
ールの組み替えに対応するために、制御部とモジュール
間、および、各モジュール間の接続は制御信号，動力電
源，制御電源などを含めてすべてコネクタによって縦続
接続するようにしてある。制御部の出側および各モジュ
ールの制御部から遠い側にはソケットが取付けられ、ま
た、各モジュールの制御部側にはケーブルの先端にプラ
グが取付けられている。 【００７５】次に、上記制御系による組立作業の制御に
ついて説明する。本発明の部品供給装置は、部品点数の
変化に対応してストックモジュールの数を変更するため
にモジュールの着脱が簡単にできるようになされてい
る。このモジュール数の変化に基づく動作制御の切り換
えのために、制御プログラムは予想されるすべてのモジ
ュール数や接続のパターンに対応させてある。プログラ
ムの最初にこのパターンに応じた設定や選択を行うこと
によってこのモジュールパターンに対応した動作に切り
換えることができる。 【００７６】組立ロボットとトレイチェンジャの状態は
主制御装置が記憶している。それに従ってこの組立ロボ
ットおよび部品供給装置にコマンドによる動作指令を順
次出力し、このコマンドに基づく各装置の動作状態をモ
ニターしながら組立作業を進めて行くものである。 【００７７】先ず、基本的な部品供給のサイクルについ
て説明する。 (1) 制御装置はトレイチェンジャに対して、使用する部
品を収容しているトレイを載置しているトレイキャリア
を部品供給位置CSにセットするよう命令する。 (2) トレイチェンジャは、指定された部品を収容してい
るトレイを部品供給位置CSにセットし、セットし終わる
とセット完了信号を返す。 (3) 制御装置は、トレイチェンジャがセットしたトレイ
が収容している部品の種類を確認した上で、組立ロボッ
トに対して作業内容に対応するプログラムを指定した指
令を発行する。 (4) 組立ロボットは、このプログラムにしたがった処理
を実行し、この処理が終了すると処理完了信号を返す。 (5) 制御装置は、トレイチェンジャに対して部品の取出
しが完了したことを示す信号を送信する。 (6) トレイチェンジャは、トレイの位置決めを解除して
循環経路のトレイをシフトする。組付けるべき部品の数
に応じて上記の処理を繰返えして、この部品組立システ
ムでの組立処理を終了する。 【００７８】以下、上記部品組立システムの動作につい
て、図１１〜図２３を参照して詳細に説明する。先ず、
電源投入後、部品供給装置およびロボットを自動同期運
転の状態にセットするとともに原点復帰ボタンを押し
て、すべての構成要素に原点復帰動作を行わせる。すな
わち、ロボットアームを原点に戻すとともにシリンダな
どは全て後退端に戻し、トレイチェンジャはトレイキャ
リアをトレイ受入位置へ移動させて停止する。このトレ
イ受入位置にあるトレイキャリアの実トレイ（部品を収
容しているトレイ）がない場合、トレイキャリアに載せ
る１つのトレイがストックモジュールのトレイ群から分
離されて、トレイチェンジャの受入機構まで移送され
る。同様に、すべてのトレイを載置すべきトレイキャリ
アに対し部品トレイの供給動作を自動的に行い、原点状
態で停止する。この状態が初期稼働状態である（図１
１）。 【００７９】被組立体（ワーク）の到着、周辺機器の起
動準備状態等を制御装置が確認し、組立条件が整うと制
御装置からトレイチェンジャに対して、使用する部品の
種類を指示する信号とこの部品を部品供給位置CSにセッ
トする指令信号が出力される。このトレイチェンジャ
は、制御装置より受けた部品品種と現在セットしている
トレイの部品の種類とを照合し、一致していればトレイ
の位置決め機構を動作させ、セットした部品の種類を示
す信号をアンサーバックするとともにセット完了信号を
制御装置に返す。もし、両者が一致していない場合はト
レイ交換動作を行い、交換したトレイの部品品種（部品
ＩＤ）と指示信号を比較する。なお、トレイに貼付され
たラベルに部品品種が表示され、そのトレイにその部品
が収納されている。 【００８０】また、トレイチェンジャ内のすべてのトレ
イに交換して部品照合を行っても一致する部品トレイが
ない場合は、品種不一致と判断する。トレイチェンジャ
内の部品品種を照合して不一致となった部品トレイをト
レイ回収部（排出機構CO）からベースモジュールに排出
して空きトレイに段積されて排出される。なお、部品品
種が不一致となる状況が連続して発生する場合には、部
品供給装置に異常が発生したものとして異常停止させ
る。 【００８１】なお、部品種類信号と部品トレイを照合す
る際、トレイチェンジャ内でトレイ底面の部品種類信号
ラベルを直接読むことは不可能である。そこで、トレイ
を載せているトレイキャリアの側面に張り付けたビット
マーク７４（図８）を実トレイ供給ポジションで光電セ
ンサによってトレイキャリアのアドレス情報を読み込
み、要求される部品品種と比較・検査する。すなわち、
トレイチェンジャのそれぞれのトレイキャリアには、載
せる部品の種類についてのデータを予め登録し、実トレ
イをトレイチェンジャのトレイキャリアに載置する際、
そのトレイ底面に付されたラベル（部品ＩＤ）１４（図
３）から部品種類信号を読取って登録されている部品種
類と照合し、トレイキャリアのアドレスとそれに載る部
品種類の相関を確認している。 【００８２】また、図８に示したように、複数のトレイ
キャリアはベルトにより互いに接続されている。これら
トレイキャリアの順序は入れ替わることはない。従っ
て、実トレイ受入機構の１ヶ所でトレイキャリアの上記
アドレスを読み込み、他のポジションのトレイキャリア
のアドレスはシフトしてこの位置にきたときに確認する
ことができる。トレイチェンジアより信号を受けた制御
装置は、出力した部品種類信号と返ってきたアンサーバ
ックの信号が一致しているか否かの照合を行う。照合が
一致しない場合は、図１７，図２３のフローチャートに
示すように、ロボットに対し部品の組付け動作を行うプ
ログラムナンバー信号とスタート信号を出力し、組立ロ
ボットは部品の取出しを実行する（図１２）。また、不
一致トレイの排出処理をし、不一致状態が連続する場合
は異常停止させる。 【００８３】部品取出しの実行命令を受信した組立ロボ
ットは、図１３，図１４に示すように、先ず、トレイが
空きであるか否かをチェックする。空きであればトレイ
空き信号を出力し、トレイが空きでなければ動作完了信
号を制御装置に送る。この動作完了信号を受けた制御装
置は、プログラムナンバーを指定して起動指令をロボッ
トに送出し、この指令を受けたロボットはそのメモリー
から該当するプログラムを読出して、スタート信号によ
り起動する。なお、このプログラムには、使用する部品
のトレイ内の部品位置を記憶した座標テーブル、使用す
るハンドの種類、組み付け位置座標など動作に必要な全
ての情報が記述されている。 【００８４】ロボットは、部品取出し後、トレイ内の部
品位置を示す座標テーブルの座標を１つ進め（シフトさ
せ）て、部品取出し完了信号を制御装置に出力し、制御
装置はこの信号をトレイチェンジャに中継する。なお、
同一種類の部品を複数個連続して使用するために、同一
トレイから複数個連続部品を取出すために、制御装置で
取出す部品の個数を管理し、設定されている数の部品を
取出すまでロボットへの同一のプログラム指令の出力を
繰り返し、この設定数の取出しが終了すればトレイチェ
ンジャに部品取出し完了信号を出力する。 【００８５】部品取出し完了信号を受けたトレイチェン
ジャは、部品トレイの部品供給位置CSにおけるトレイの
位置決めを解除し、トレイをシフトする動作を行い、次
のトレイを部品供給位置CSに持ってくる。すなわち、部
品トレイはタイミングベルトで連結されたトレイチェン
ジャのトレイキャリアに載っており、回転速度が制御さ
れるモーターによりこのタイミングベルトを回転させる
ことによって、トレイキャリアの位置の変動に応じてト
レイの位置が順次シフトする。 【００８６】トレイのシフト動作は、最初高速で上記の
タイミングベルトを駆動し、部品供給位置CSの手前で減
速センサがトレイキャリアを検知するとタイミングベル
トの速度を減速する。更にトレイキャリアが移動して停
止位置センサがトレイキャリアを検知するとモーターの
回転を瞬時に停止するとともに、機械的なブレーキが作
動してトレイキャリアをこの停止位置に固定する。な
お、トレイキャリア内でのトレイの位置決めは、トレイ
チェンジャ本体のフレームに取り付けられた４本のシリ
ンダによって行う。 【００８７】なお、トレイキャリアへのトレイのセット
は、基本的には使用する部品の順にセットするようにし
て、最短のシフトによって最短の動作時間で部品供給位
置CSにあるトレイの入替えができるようにしている。ま
た、物品取出し後に次のアドレスのトレイをセットして
次に使用する部品が直ちに取出せるようにしてタクトタ
イムの短縮を図っている。 【００８８】上記のように、組立ロボットはメモリー内
に記憶したトレイチェンジャ内の部品の種類毎のトレイ
についての内部品位置座標テーブルを参照しながらトレ
イから部品を取出していく。部品の取出しが進んで登録
されているトレイ内部品位置座標テーブルの予め定めら
れている最終位置から部品を取出した際、ロボットより
部品の取出し完了信号とともにトレイが空になることを
示すトレイ空き信号が出力される。すなわち、ロボット
による部品の取出しが進み、ロボットに記憶したトレイ
内部品位置座標テーブルの最終位置より部品を取出す
と、ロボットは部品取出し完了信号とともにトレイ内最
終部品（トレイ空）信号を出力する。 【００８９】以上が１種類の部品をロボットが取出す制
御の流れであり、このような制御と動作を異なる種類の
部品ごとに繰り返し行うことによって、複数種類の部品
の組付けを自動的に行なって製品を組立てていく。 【００９０】次に、実トレイのトレイキャリアへの部品
トレイの受入れについて、図１７のフローチャトを参照
して詳細に説明する。同図において、ステップＳ１〜Ｓ
３では、空きトレイ受けを所定の位置に設定し、実トレ
イが供給位置に待機しているか否かを判断してステップ
Ｓ４に進む。ステップＳ４では、待機トレイの部品照合
を行う。トレイキャリア４に受入れられる部品トレイの
部品種類を照合して照合不一致の場合、そのデータを
“０”とし、照合が一致した場合は、そのデータを
“１”として記憶装置に記憶する。データ“１”の場合
はそのトレイをステップＳ５〜Ｓ８の処理を経てトレイ
チェンジャに受入れ、部品供給位置CSに循環（ラウン
ド）動作を行い、トレイキャリアの部品は組立ロボット
３が部品をチャックして組立てに用いられる。一方、デ
ータが“０”（照合不一致）の場合は、不一致となった
部品トレイが載置されたトレイキャリアを排出位置（排
出機構）COまで循環（ラウンド）動作を行う。同時にス
テップＳ１０に示すように不一致回数を計数してステッ
プＳ１１に進む。ステップＳ１１では、不一致回数が所
定の回数に達したか否かを判断し、不一致回数が所定の
回数に達した場合は、ステップＳ１３に進み、異常停止
及び異常表示を行う。また、所定の回数に達しない場合
には、ステップＳ１２に進み、図２３で説明したよう
に、不一致部品トレイをベースモジュールに排出してキ
トレイチェンジャに新たな部品トレイを受け入れる。 【００９１】また、上記実施例において、部品供給シス
テムがトレイ空信号を受け取ると、要求される部品が収
納された部品トレイを格納するストックモジュールで
は、分離したトレイをトレイチェンジャ入り口まで搬送
する動作を開始する。そして、このトレイを供給したス
トックモジュールでは、次のトレイの供給に備えてトレ
イの分離動作を行う。分離機構の動作フローは図２１に
示されている。また、部品供給システムがトレイ内の最
終部品の１、２個前に空トレイ準備信号を出力すること
により予め実トレイの供給準備（トレイチェンジャ入り
口までの搬送）を行うこともできる。トレイチェンジャ
は制御装置から空き信号を受け取ると、そのトレイが空
であることをトレイキャリアのアドレスとともに記憶し
て、同時に該当する部品トレイをストックモジュールか
ら分離機構SBによって分離しトレイチェンジャの受入機
構に搬送を開始する。 【００９２】また、トレイチェンジャの各トレイキャリ
アに順番に供給される部品トレイは、各ストックモジュ
ールに割当てるようにすると選択が容易になる。例え
ば、トレイキャリア(1) に載置される部品トレイは下段
ストックモジュールに、トレイキャリア(2) に載置され
る部品トレイは中段ストックモジュールに収納するよう
に固定しておくことが望ましい。さらに、トレイチェン
ジャの実トレイ受入位置では、トレイ検知センサによっ
てトレイキャリア上のトレイの有無がチェックされてお
り、この位置にトレイがある場合には当然のことながら
そのままであり、トレイがない場合にはそのトレイキャ
リアが空の設定（トレイ受けに部品トレイを載せない設
定）なのか、空トレイを排出した空トレイキャリアなの
かをトレイチェンジャの部品品種設定データでチェック
し、後者の場合には一連の実トレイ供給処理が行われ
る。 【００９３】上記したトレイキャリアの空の設定（トレ
イ受けに部品トレイを載せない）は、トレイキャリアに
対応して各トレイ毎に登録するデータを部品品種の登録
を行わないことで設定（０データ）できる。実トレイ供
給時、このデータを見ることによって実トレイを供給す
べきトレイキャリアであるか否かを判別することができ
る。また、部品取出し完了後のトレイのシフト時にもこ
のデータをチェックして、空トレイ設定時は、そのトレ
イキャリアを飛ばして次のトレイキャリアをセットする
ようにして、空のトレイキャリアについての処理をパス
させる。 【００９４】また、組立ロボットからのトレイ内最終部
品（空トレイ）信号によって、ストックモジュールから
トレイチェンジャの受入機構に部品トレイが搬送され
る。その部品トレイの底面に貼られたラベル（部品Ｉ
Ｄ）を、光電センサによってその部品品種信号を読み込
み、その品種とトレイキャリアごとに登録されている載
せるべき部品品種とを照合する。一致したならば実トレ
イ供給動作を行うが、不一致の場合はそのトレイをトレ
イキャリアに移載して部品供給位置CSを通過させて排出
位置まで循環させてベースモジュール７に排出する。そ
して、再度、必要とする新しいトレイをストックモジュ
ール８から供給する。 【００９５】そして、部品を載置したトレイが所要の部
品を収納しているものであることを確認した後に、シリ
ンダによりトレイキャリアの入口を開け、その後トレイ
押し爪により実トレイをトレイキャリア内に押し込む。
トレイキャリアへの押し込みが完了したことを確認後、
受入機構を全て元に戻し、トレイキャリアの入口を閉め
て実トレイの供給動作を完了する。なお、この処理（動
作）は、組立ロボットの他のトレイからの部品取出し動
作と並行して同時に行われる。 【００９６】一方、トレイチェンジャの空トレイ排出機
構C0にトレイキャリアが到着すると、そのトレイキャリ
アが載置しているトレイが空であるかどうかをチェック
し、空トレイでない場合にはそのままであり、空トレイ
の場合には前述した一連の空トレイの排出動作を実行
し、空トレイをトレイチェンジャからベースモジュール
の段積機構BDに排出する。 【００９７】また、その場合に、不一致トレイである場
合は、空トレイではないが、制御装置からの情報、例え
ば“０”データに基づいて、不一致トレイをベースモジ
ュールの段積機構BDに排出する。その際、段積機構BDの
空トレイに段積みしてもよいし、空き収容部に不一致ト
レイを排出して入力リフタ２によってこの不一致トレイ
をストックモジュールの所要のストック部に循環させる
ようにしてもよい。このように不一致トレイを単に排出
するのではなくストックモジュール８に循環させて再利
用を図るようにしてもよい。 【００９８】空きトレイ排出の処理は、図１６に示され
ているように、トレイキャリアが空トレイを排出する排
出機構C0の位置に移動してきたとき、トレイチェンジャ
のメカ機構によりトレイキャリアの入口を開かせ、その
後トレイ排出バーを駆動させて空きトレイをトレイキャ
リアからベースモジュールの段積機構BDに押出す。な
お、トレイキャリアの入口は、次のトレイのシフトでそ
の排出機構C0の位置から外れると自動的に閉じる。一
方、このトレイキャリアから押出された空きトレイは、
同時に駆動された移送機構のモーターローラにより搬送
され、段積み部の先端まで運ばれて空きトレイの到着を
検知するセンサがオンになると、トレイ排出バーは元に
戻り、モーターローラは停止し排出動作を完了する。 【００９９】図２３は、部品照合不一致トレイの排出と
再供給を行うためのプログラムである。ステップＳ２０
において、待機トレイのマーク１４を設定した部品品種
の部品ＩＤと照合して一致すれば、ステップＳ２６に進
み、トレイ受けへの通常の移載動作を行う。また、待機
トレイのマークが部品ＩＤと照合され、不一致であると
判断されると、ステップＳ２１に進み、トレイチェンジ
ャ４のトイレを循環（ラウンド）させて、トレイ受けを
トレイ供給位置に位置決めして不一致トレイに移動させ
る（ステップＳ２１）。そして、不一致トレイをトレイ
受けに移載して、組立ロボット４への部品供給位置CSに
位置決めせずにそのままトレイ排出位置までラウンド動
作を行う（ステップＳ２２）。トレイ排出位置に移載さ
れた不一致トレイをベースモジュール７の空きトレイ回
収部に排出する（ステップＳ２３）。続いて、ステップ
Ｓ２４に進み、ストックモジュール８から再び必要とす
る部品トレイをトレイチェンジャ４に供給する（ステッ
プＳ２５）。 【０１００】また、不一致トレイは、空トレイに段積み
した後に、不一致トレイを再利用するように制御しても
よい。すなわち、段積機構に積載することなく、不一致
トレイを排出する。その際、入力リフタ２はベースモジ
ュール７に降下させておく。ベースモジュール（トレイ
回収部）７に回収された不一致トレイを再び入力リフタ
２に載置してストックモジュール（ストック部）８に循
環させる。または、不一致トレイは、空トレイに段積み
した後に排出する。 【０１０１】上述のように、本発明では自動的に部品ト
レイの排出動作がなされるので、照合不一致によるトレ
イを手動等によって除去した後に、再起動させることな
く、自動的に不一致トレイを排除することができる。し
かも、照合不一致回数を計数して、その照合不一致とな
る回数が連続して発生した場合には、部品供給装置に根
本的な問題が発生したもと判断し、自動的に異常停止さ
せることができる。また、仮に、トレイチェンジャ供給
口で、照合不一致となった部品トレイが検出されたとし
ても、トレイチェンジャ内に受け入れて不一致トレイの
回収部に移送されて処理されるので、設備が異常停止す
ることなく、排出される。また、不一致トレイは再びス
トック部に循環される入力リフタによって再びストック
部に循環させることも可能である。 【０１０２】 【発明の効果】本発明によれば、照合不一致トレイをそ
のままの状態で部品供給経路に放置することなく、照合
不一致となった部品トレイをトレイチェンジャのトレイ
受けに移載して通常の供給動作機構を使って循環させる
ようにし、照合不一致トレイをベースモジュールの空ト
レイ回収部に排出するようになさたものである。従っ
て、手動等による照合不一致トレイの排出作業を行う必
要がない利点があり、稼働率を向上させる効果を有す
る。 【０１０３】また、本発明によれば、照合不一致が連続
して多発する場合は、連続する照合不一致となる回数を
計数して所定の回数に達した場合には、ストック部へ供
給する部品そのものの間違い、ストック部へ供給する際
の格納段の間違い、供給装置への使用部品品種の登録間
違い、品種ＩＤ読取機構の故障等の根本的な問題が発生
したものと判断し、部品供給装置を自動停止するように
し、根本的問題が発生したことを表示して、異常停止さ
せることにより、速やかに復旧させることができるの
で、稼働率の向上に寄与するものである。 【０１０４】

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の部品供給装置の説明図である。 【図２】本発明が適用された部品供給装置の実施例を概
念的に示す図である。 【図３】図２の実施例で使用されるトレイを説明する図
である。 【図４】入口リフタの構造を示す概念図である。 【図５】ストックモジュールの構造を示す概念図であ
る。 【図６】ベースモジュールの構造を示す概念図である。 【図７】出口リフタの構造を示す概念図である。 【図８】トレイチェンジャの構造を示す概念図である。 【図９】本発明の部品供給装置の機能ブロック図であ
る。 【図１０】制御システムの構成を示す図である。 【図１１】起動準備の動作を示す図である。 【図１２】組立て動作の１サイクルの一部を示す図であ
る。 【図１３】組立て動作の１サイクルの一部を示す図であ
る。 【図１４】組立て動作の１サイクルの残部を示す図であ
る。 【図１５】トレイの交換処理を示すフローチャートであ
る。 【図１６】空きトレイの排出処理を示すフローチャート
である。 【図１７】部品を収容した実トレイをトレイキャリアに
供給する処理を示すフローチャートである。 【図１８】入口リフタの処理を示すフローチャートの一
部である。 【図１９】入口リフタの処理を示すフローチャートの残
部である。 【図２０】出口リフタの処理を示すフローチャートであ
る。 【図２１】ストックモジュールの分離機構SBの処理を示
すフローチャートである。 【図２２】ベースモジュールの段積機構BDの処理を示す
フローチャートである。 【図２３】品種照合不一致トレイの排出、再供給の動作
を示すフローチャートである。 【符号の説明】 １ 無人車 ２ 入力リフタ ３ 組立ロボット ４ トレイチェンジャ ６ 出力リフタ ７ ベースモジュール（トレイ回収部） ８，８₁ 〜８₃ ストックモジュール（ストック部） １３ 制御装置（セルコントローラー） CI 受入機構 CO 排出機構 SB 分離機構 CL 循環経路 BD 段積機構 ｔ トレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−202100（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−40236（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−282850（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−196162（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−126546（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−68426（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−122893（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−65728（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−140743（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−172525（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 19/00 - 21/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 組立ロボットに必要な部品をトレイチェ
   ンジャを介して順次供給する部品供給装置において、 部品毎に識別して収納したトレイの識別子を読み取る識
   別子読取手段と、 部品を載置したトレイが収容されたストック部から要求
   されるトレイを前記トレイチェンジャのトレイ受けに受
   入れる際、前記識別子読取手段によって読み取れた部品
   トレイが要求する部品を載置したトレイであるか否かを
   照合する部品照合手段と、 前記部品照合手段で照合一致と判定されたトレイを前記
   トレイチェンジャのトレイ受けに受入れて部品供給位置
   に循環する部品循環制御手段と、 前記部品照合手段で照合不一致と判定されたトレイを前
   記トレイチェンジャのトレイ受けに受入れてトレイ排出
   位置に循環する部品排出制御手段と、 前記部品照合手段で連続して照合不一致となる回数を計
   数する不一致回数計数手段と、 前記不一致回数計数手段によって異常を判定する異常判
   定手段とを備え、 前記異常判定手段に基づく異常停止信号によって前記部
   品供給装置を停止することを特徴とする部品供給装置。