JP3532795B2 - 自動化された統合ステーション - Google Patents
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Description
ム、特に、コンピュータシステムのカスタム製造(注文
生産)のアセンブリラインで使用される自動化された採
取および配置(ピックアンドプレイス)装置に関する。
ンブリラインステーションを集合するための多数のプロ
セスが開発されている。例えば、米国特許第5,528,878
号明細書に記載されているように、コンタクトレンズ製
造装置におけるコンタクトレンズの自動パッケージを制
御する自動装置は、検査ステーションから中間集積バッ
ファへ第1の予め定められた量の個々のパッケージを周
期的に転送し、集積バッファにパッケージを配置する第
1のロボット転送装置と、検査ステーションから集積バ
ッファへ転送された個々のコンタクトレンズを追跡し識
別し、規格外として検査ステーションで決定されたコン
タクトレンズを含む個々のパッケージの識別結果を記憶
するためのメモリおよび論理回路を含み、第1のロボッ
ト装置が規格外として識別した個々のパッケージを破棄
することを可能にする信号を発生する制御装置と、第2
の予め定められた量の個々のパッケージを集積バッファ
から第2の処理ステーションへ周期的に転送する第2の
ロボットアセンブリとを含んでおり、制御装置によって
第1のロボット装置は十分な量の個々のパッケージを集
積バッファへ与えることができ、それによって第2のロ
ボット装置は期間毎に第2の処理ステーションへ第2の
予め定められた量のパッケージを連続的に転送できる。
処理動作で使用するための自動化されたワークセンタが
開示されている。ワークセンタは、材料製品を保持する
コンテナを受けるためのランダムにアクセスできる垂直
移動の一時蓄積列を含んでいる。固定した積荷ランプ
(ramp)が外部システムからコンテナを受取り、受取っ
たコンテナを蓄積列に負荷するように配列されている。
複数の回転可能な作業テーブルを有する作業区域はオペ
レータがコンテナにアクセスすることを可能にする。配
送システムは蓄積列と作業テーブルとの間でコンテナを
転送し、採取システムは作業区域とコンベアネットワー
ク間でコンテナを転送する。自動化された制御システム
は一時蓄積列と作業区域との間のコンテナの転送を調節
する。多数の垂直に隔てられた棚を有する集積列は作業
テーブルと対向して配置されてもよく、それによって注
文された商品の集積を行う。
に収納された商品を注文品、セットまたはキットに統合
する装置および方法を説明している。この装置は正確な
駆動動作を必要とせずに、可動の剛性部材により支持さ
れる多数の対象物の正確な位置付けを可能にする。この
方法は多数の物品の同時的な転送を可能にし、それによ
って多数の注文品のうちの同一または異なった品を詰め
ることを可能にし、ここで異なった注文対象物は最初に
同一または異なった蓄積コンテナに蓄積されてもよい。
ラインから検査およびパッケージステーションへコンタ
クトレンズ部分のような物品を移動および転送する装置
が開示されている。レンズは透明なプラスティックの主
パッケージ中に配置され、このパッケージは検査ステー
ションを通ってレンズを伝送し、カバーが密封されたと
きに主パッケージの一部になる。この発明は、脱イオン
水の充填および除去アセンブリを含むレンズ転送アセン
ブリと、水中の脱ガスアセンブリと、レンズ検査アセン
ブリと、レンズパッケージ密封アセンブリとを含んだ種
々のアセンブリを含んでいる。レンズはポスト水和ステ
ーションでパレットから移動され、転送され空間的に再
分布され、第2の組のパレットに配置されている主パッ
ケージに置かれる。第2の組のパレット上のパッケージ
はガス抜きされた脱イオン水で充満されている。コンタ
クトレンズとパッケージはその後、検査ステーションに
転送される。検査後、レンズおよびパッケージは水除去
アセンブリに移送され、さらに転送アセンブリへ転送さ
れる。この転送アセンブリは、検査を通過したレンズと
検査を通過していないレンズとを分離し、検査を通過し
たレンズを統合アセンブリに配置する。レンズおよびパ
ッケージはその後、塩水で満たされ、ホイルラベルが貼
られ、それによって主パッケージを形成する。
2つの並列のコンベアがシステムの対応する部分を統合
ステーションへ移動するために使用され、統合ステーシ
ョンで2つのコンベアは1つのコンベアに減少される。
コンベアの一方は電源およびマザーボードを含むコンピ
ュータシャーシを移動し、他方のコンベアはコンポーネ
ントを運搬するトート(tote)を移動し、コンポーネン
トは後にシャーシと組立てられハードウェアアセンブリ
を完成する。手作業によってトートに置かれるコンポー
ネントは例えば、フロッピーディスク駆動装置、ハード
ディスク駆動装置、ケーブル、モデム、およびそれぞれ
の注文に応じて組立てられるコンピュータシステムの組
立てを完了するのに必要なその他の全てのハードウェア
を含んでいる。
れる。シャーシと空のトートがスキャナを通過すると
き、シャーシラベルに整合するラベルが生成され、トー
ト上に置かれる。このようにして、シャーシとトート
は、これらが並列のコンベアに沿って移動するときに整
合され、それによって正確なコンポーネントが自動的に
識別され、最終的にシャーシ中に組立てられるようにト
ートに置かれる。シャーシとトートは、関連するシャー
シに必要な全てのコンポーネントをトートが含み平行な
コンベアが終端する点に到達する。ラベルはオペレータ
の手持ち式のスキャナにより読取られ、整合が示される
と、1つのコンベア上のシャーシとトートの統合が行わ
れ、1つのコンベアはこれらをアセンブリ区域へ転送す
る。一致したことが示されたとき、スクリーンで可視的
に読取り可能であるように、統合は実現される。オペレ
ータはフットペダルを押し、それによってシステムを上
昇させる。オペレータはシャーシを取上げ、トート上に
それを置き、それによって整合したトートとシャーシを
統合し、アセンブリ区域へ転送する。
ナを動作しトート上にシャーシを物理的に積載するため
各統合位置にオペレータを必要とする。これが幾つかの
アセンブリラインにより増加されたとき、オペレータの
総数、したがってアセンブリの総コストは増加する。さ
らに、反復した読取り、整合、リフト、積載は面倒な作
業である。それ故、並列のコンベア上のシャーシとトー
ト装置を自動的に走査し、整合させ自動的にシャーシを
トートに積み重ねてアセンブリ区域へ転送するシステム
が必要とされる。
化された統合ステーションによって解決される。本発明
統合ステーションは、第1のラベルを有しているシャー
シを搬送する第1のコンベアと、第1のラベルと整合し
た第2のラベルを有しているトートを搬送する第2のコ
ンベアと、一方がシャーシのラベルを読取り、他方がト
ートのラベルを読取るための1対のラベル読取り装置
と、それらの各読取り装置から信号を受信し、それらの
信号を比較するように接続されているデコーダと、それ
らのデコーダにより比較された信号が整合されているこ
とが決定されたとき、シャーシとトートを統合に適切な
位置に停止させ、統合に適切な位置にあることを確認す
る確認手段と、確認手段によってシャーシとトートの位
置が統合に適切な位置あることが確認されたとき、確認
手段の出力により制御されてグリッパの動作を開始させ
るグリッパ制御装置と、グリッパ制御装置によって制御
されて動作してシャーシとトートを単一のコンベア上に
配置するグリッパと、デコーダにより比較された信号が
整合されないことが決定された場合に不整合であること
を指示する不整合指示手段とを具備していることを特徴
とする。
により各アセンブリラインの頭数を減少することであ
る。それ故、同時に動作する幾つかのアセンブリライン
を有する動作では、2つのシフトにより、全体的に可成
の節約となる。さらに、オペレータに対する効率の悪さ
と負担の大きさは人員配置位置の減少により減少され
る。
されており、第2のコンベア14と平行に配置されている
第1のコンベア12を含んでいる。第1のコンベア12はコ
ンピュータシャーシ16を搬送する。シャーシ16は上にト
ラックコードを有するラベルを含んでいる。トラックコ
ードはバーコード形態であり、シャーシ16の寿命識別子
(ID)である。第2のコンベア14はトート18を搬送
し、トート18は後にシャーシ16へ組立てられるコンポー
ネントを運び、それによって注文に応じて組立てられた
コンピュータシステムを完成する。
スキャナ20の前を通過して移動するとき、スキャナ20は
シャーシラベルを読取り、それと整合したラベルが自動
的に生成され、その整合した作成されたラベルが手作業
でトート18に配置される。さらにシステムは複数の選択
されたコンポーネントビン上に設けられている指示装置
を付勢し、したがって作業員は各指示されたビンからコ
ンポーネントを手作業で取り上げ、そのコンポーネント
をトート上に置くことができる。例えば、シャーシ16の
ラベルを読取るスキャナ20によって付勢された各ビン
A、C、F、G、J上のライト(ランプ)21は、指示さ
れたビンA、C、F、G、Jからのコンポーネントがト
ート18に位置付けられるべきであることを作業員に指示
する。これらのコンポーネントには例えば、フロッピー
ディスク駆動装置、ハードディスク駆動装置、ケーブ
ル、モデム、およびハードウェアアセンブリを完成する
のに必要なその他の全てのハードウェアが含まれてい
る。結果として、シャーシ16とトート18はこれらが平行
なコンベア12、14に沿って移動するときに整合され、正
しいコンポーネントが自動的に識別され、最終的にシャ
ーシ16で組立てられるためにトート18上に置かれる。
12、14に沿って走査ゾーン22へ移動し続け、コンベア1
2、14は、例えば空気式ブレーキによりAで示されてい
る走査ゾーン位置で停止し、ラベルがスキャナ24a、24
bにより読取られる。スキャナ24a、24bはラベル読取
り信号をデコーダボックス26へ送信し、vth手段とし
て機能するこのデコーダボックス26で、シャーシ16のラ
ベルとトート18のラベルとが整合しているか否かを見る
ために比較される。デコーダボックス26における比較に
より“整合していない”ことが示されたならば、信号が
ランプ29に与えられてこのランプ29が点灯して、整合し
ていないことがオペレータに報知され、オペレータは手
作業でその不整合となったシャーシ16をラインから取り
除く。通常はこのような状態が生じたときには、一連の
シャーシ中の不整合となったものの次のシャーシ16が不
整合となったトート18に整合するので不整合のシャーシ
だけを取除けばよい。整合しているときには、デコーダ
ボックス26からプログラム可能な論理制御装置(PL
C)30へ出力が供給され、シャーシ16とトート18は走査
ゾーン22から統合ゾーン28へ自動的に送られ、統合ゾー
ン28でシャーシ16とトート18はBで示される位置で停止
される。2つの光ファイバセンサ32a、32bは、シャー
シ16とトートが適切に整列された統合位置にあることを
示す信号を出力する。論理制御装置30は次のステップの
開始準備が整っていることを確認する機能を行う。
持されている図2のグリッパ34はコンベア12から隣接す
るコンベア14へシャーシ16を転送するために付勢され
る。グリッパ34は電気的に制御され、ソレノイドで付勢
される空気駆動の採取および配置装置である。グリッパ
34は、D1で示された方向で第2のコンベア14上の第2
の位置P2に移動し、D2で示された方向で移動し位置
P1に戻るように懸架されて、可動に設けられており、
これについては図3bも参照されたい。グリッパ34は1
対の間隔を隔てられたソレノイド付勢のグリッパアーム
34a、34bを備えており、これらは解除位置R1からグ
リップ位置R2へ移動するように付勢される。グリップ
位置R2では、アーム34a、34bはS1で示された間隔
へ接近し、解除位置R1では、アーム34a、34bはS1
よりも大きいS2で示された間隔へ離れるように動作す
る。また、ただ1つ示されているグリッパアーム34a、
34bは図4でD3と示された方向でコンベア12、14方向
に下方向に移動可能であり、D4と示された方向でコン
ベア12、14から離れて上方向に移動可能である。
置P1で、D3方向にコンベア12へ向かって下げられ、
グリッパアーム34a、34bは間隔S2からS1へ移動さ
れシャーシ16を把持する。グリッパ34は方向D4に上げ
られ、シャーシ16をコンベア12からリフトする。グリッ
パ34は方向D1で横方向にコンベア14上の位置P2へ移
動され、その後、方向D3でシャーシ16をトート18上に
配置するように下げられる。アーム34a、34bはシャー
シ16を解放するために間隔S2へ移動される。グリッパ
34は方向D4に上げられ、コンベア12上へ方向D2で横
方向にスタート位置P1へ移動される。シャーシ16がト
ート18上に位置されたとき、シャーシ16とトート18との
両者は1つのコンベア14の延長部上で共にアセンブリス
テーションへ移動され、ここでコンポーネントは図1に
示されるようにシャーシ16に設置される。
れ、整合状態を生じた後、シャーシとトートは走査ゾー
ンから解放される。システムスキャナはトラックコード
をデコーダボックスへ送信し、デコーダボックスでトー
トトラックラベルと比較される。整合が生じたならば、
PLCへの適切な出力が付勢される。システムはその後
統合ゾーンへ送られる。“整合しない”状態が生じたと
き、光が照射されメッセージ“整合しない”がデコーダ
上に表示され、それによってそのシャーシを除去しなけ
ればならないことをオペレータに警告する。オペレータ
はコンベア12に隣接するドアを開き、手作業でシャーシ
を除去する。コンベアは自動的に次の装置を走査し整合
をチェックする。
トが適切な統合位置に存在することを確認するために使
用される。PLCはサイクルを開始する前に全ての機械
が適切なスタート位置にあることを確認する。最初にソ
レノイドが付勢されてグリッパアームが下降される。グ
リッパアームが、下方位置になるとグリッパアームを閉
じるためソレノイドが付勢される。グリッパアームを閉
じることによって、グリッパを下げるソレノイドは減勢
される。これによってグリッパは転送動作を開始するた
めシャーシをリフトすることができる。シャーシが上げ
られた後、次のシャーシが取上げゾーンへ送られる。シ
ャーシをトートに転送するためのソレノイドが付勢され
る。ロッドのないシリンダがシャーシコンベアからトー
トコンベアへシャーシを移動する。グリッパが再度下降
される。下降された位置で、グリッパアームはグリッパ
ソレノイドが減勢したときに開かれる。グリッパは上昇
され統合システムはアセンブリ区域へ送られる。グリッ
パ機構はスタート位置に戻され、次のサイクルの準備を
する。
施形態の主な利点は、自動化された統合ステーション
が、トートとシャーシの整合を確認し、シャーシを1つ
のコンベアライン上のトートに隣接した位置へ移動し、
シャーシとトートをアセンブリ区域へ転送することであ
る。結果として、各アセンブリラインの人員の数は一人
のオペレータに減少されることができる。したがって、
同時に動作する幾つかのアセンブリラインを有する動作
では2つのシフトにより多大な節約を実現できる。また
オペレータに対する効率の悪さと負担の大きさは人員配
置位置の減少により減少される。
された統合ステーションを提供し、それは第1のラベル
を含んだシャーシを転送するための第1のコンベアと、
第1のラベルと整合している第2のラベルを含んだトー
トを転送するための第2のコンベアとを含んでいる。1
対のバーコード読取り装置が設けられ、それによって一
方の読取り装置がシャーシレベルを読取り、他方の読取
り装置がトートラベルを読取る。デコーダは各読取り装
置から信号を受信し、両信号を比較する。両信号の比較
により示された整合によって出力が発生し、その出力に
よってグリッパが付勢される。結果として、シャーシと
トートはコンベアのただ1つ上に共に配置される。
ョンが提供され、それは第1のコンベア上のシャーシの
ラベルを読取る第1のコード読取り装置と、第2のコン
ベア上のトートのラベルを読取る第2のコード読取り装
置とを含んでいる。第1のコード読取り装置から発生し
た第1の信号と、第2のコード読取り装置から発生した
第2の信号とを比較する手段が設けられ、それによって
第1の信号と第2の信号が整合しているか否かを決定す
る。別の手段は、第1、第2の信号の整合に応答して比
較手段からの出力を受信する。装置はシャーシとトート
の位置を感知し、さらに別の手段はシャーシとトートを
コンベアのうちの1つに位置付ける。
ータアセンブリライン上のシャーシとトートを整合し統
合する方法を与えることである。コンピュータシャーシ
は第1のコンベアに沿って移動される。コンピュータコ
ンポーネントを含んだトートは第1のコンベアに隣接す
る第2のコンベアに沿って移動される。シャーシ上のラ
ベルは第1の読取り装置により読取られる。トート上の
ラベルは第2の読取り装置により読取られる。第1の読
取り装置からの第1の信号は第2の読取り装置からの第
2の信号と比較される。第1、第2の比較された信号は
その整合を確認される。シャーシとトートの相対的な位
置が、その後確認され、シャーシとトートはコンベアの
一方に位置される。
広範囲の変形、変更、置換が前述の説明と幾つかの例で
考察され、実施形態の幾つかの特徴を、その他の特徴を
対応して使用せずに使用してもよい。したがって、特許
請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲は、ここで
説明した実施形態に限定されない、広い意味に解釈され
るべきものである。
ムの1実施形態を示した概略図。
図。
Claims (20)
- 【請求項1】 第1のラベルを有しているシャーシを搬
送する第1のコンベアと、 第1のラベルと整合した第2のラベルを有しているトー
トを搬送する第2のコンベアと、 一方がシャーシのラベルを読取り、他方がトートのラベ
ルを読取るための1対のラベル読取り装置と、 前記各読取り装置から信号を受信し、それらの信号を比
較するように接続されているデコーダと、前記デコーダにより比較された信号が整合されているこ
とが決定されたとき、シャーシとトートを統合に適切な
位置に停止させ、統合に適切な位置にあることを確認す
る確認手段と、 前記確認手段によってシャーシとトートの位置が統合に
適切な位置あることが確認されたとき、前記確認手段の
出力により制御されてグリッパの動作を開始させるグリ
ッパ制御装置と、 グリッパ制御装置によって制御 されて動作してシャーシ
とトートを単一のコンベア上に配置するグリッパと、 デコーダにより比較された信号が整合されないことが決
定された場合に不整合であることを指示する不整合指示
手段とを具備している 自動化された統合ステーション。 - 【請求項2】 デコーダが各読取り装置からの信号を比
較しているとき、シャーシとトートは第1の位置におい
て停止されている請求項1記載の統合ステーション。 - 【請求項3】 シャーシとトートは、デコーダが各信号
を比較した後に第1の位置から解放される請求項2記載
の統合ステーション。 - 【請求項4】 グリッパはシャーシとトートを単一のコ
ンベア上に位置させることができるように、シャーシと
トートは第2の位置で停止される請求項3記載の統合ス
テーション。 - 【請求項5】 整合していないことが指示された場合、
シャーシとトートは第1の位置から解放されず、シャー
シは第1のコンベアから除去される請求項2記載の統合
ステーション。 - 【請求項6】 シャーシは手作業で第1のコンベアから
除去される請求項5記載の統合ステーション。 - 【請求項7】 グリッパはトートに隣接して第2のコン
ベア上にシャーシを位置させる請求項4記載の統合ステ
ーション。 - 【請求項8】 シャーシとトートは単一のコンベアによ
ってアセンブリステーションに移動される請求項4記載
の統合ステーション。 - 【請求項9】 シャーシとトートは第2のコンベアによ
ってアセンブリステーションに移動される請求項7記載
の統合ステーション。 - 【請求項10】 グリッパは第1のコンベア上に可動に
設置されている請求項1記載の統合ステーション。 - 【請求項11】 グリッパは第1のコンベアの上方に懸
架され、シャーシを把持するために第1のコンベア方向
に移動可能であり、さらに、第1のコンベアからシャー
シをリフトし、シャーシをトートに隣接して第2のコン
ベアへ送るように横方向に移動するように可動に構成さ
れている請求項1記載の統合ステーション。 - 【請求項12】 グリッパは第1のコンベアの上方に懸
架され、第1のコンベアと第2のコンベアとの間で横方
向に可動に構成されている請求項1記載の統合ステーシ
ョン。 - 【請求項13】 グリッパは第1のコンベアの上方に懸
架され、シャーシを把持し、第1のコンベアからシャー
シをリフトし、シャーシを第1のコンベアから第2のコ
ンベアへ横方向に移動し、シャーシを第2のコンベアへ
置き、そこへ解放するように可動に構成されている請求
項1記載の統合ステーション。 - 【請求項14】 第1のコンベア上のシャーシに付けら
れているラベルを読取る第1のコード読取り装置と、 第2のコンベア上のトートに付けられているラベルを読
取る第2のコード読取り装置と、 第1のコード読取り装置から発生された第1の信号と、
第2のコード読取り装置から発生された第2の信号とを
比較し、それによって第1の信号と第2の信号が整合す
るか否かを決定する比較手段と、 第1、第2の信号の整合に応答して比較手段から出力さ
れる出力信号を受信してシャーシとトートを統合に適切
な位置に停止させする手段と、停止された シャーシとトートの位置が統合に適切な位置
であることを確認する確認手段と、前記確認手段の出力によりグリッパの動作を開始するグ
リッパ制御手段と、 グリッパ制御装置によって制御されて動作して 単一のコ
ンベア上にシャーシとトートを配置するグリッパとを具
備している自動化された統合ステーション。 - 【請求項15】 第1のコンベア上でコンピュータシャ
ーシを搬送し、 第1のコンベアに隣接した第2のコンベア上でコンピュ
ータコンポーネントを含んだトートを搬送し、 前記第1および第2のコンベアで搬送される前記コンピ
ュータシャーシおよび前記トートにはそれぞれラベルが
付けられており、 第1の読取り装置によりシャーシ上のラベルを読取り、 第2の読取り装置によりトート上のラベルを読取り、 第1の読取り装置からの第1の信号と、第2の読取り装
置からの第2の信号とを比較し、 第1、第2の信号が整合されていることを確認し、第1、第2の信号が整合されているときシャーシとトー
トを所定の位置で停止させてその所定の位置にあること
を確認 し、シャーシとトートをが定の位置にあることが確認された
ときグリッパを動作させて 単一のコンベア上にシャーシ
とトートを配置するステップを有するコンピュータアセ
ンブリラインのシャーシとトートを整合させ統合する方
法。 - 【請求項16】 前記単一のコンベア上にシャーシとト
ートを配置するステップが、第1のコンベアからシャー
シをリフトし、シャーシをトートに配置するステップ含
んでいる請求項15記載の方法。 - 【請求項17】 前記単一のコンベア上にシャーシとト
ートを配置するステップが、シャーシとトートを共にア
センブリステーションへ移動させるステップを含んでい
る請求項15記載の方法。 - 【請求項18】 前記配置するステップが、シャーシを
把持し、シャーシを第1のコンベアから第2のコンベア
へ横方向に移動させるステップを有する請求項15記載
の方法。 - 【請求項19】 前記比較するステップが、シャーシと
トートを第1の位置で停止させるステップを含んでいる
請求項15記載の方法。 - 【請求項20】 シャーシとトートを所定の位置で停止
させるステップが第2の位置でシャーシとトートを停止
させるステップを含んでいる請求項19記載の方法。
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