JP3559702B2

JP3559702B2 - Tray feeding or discharging apparatus and method

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Publication number: JP3559702B2
Application number: JP35377397A
Authority: JP
Inventors: 勝己石原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-12-22
Also published as: JPH11180560A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、組立部材や被加工部材等の物品を収納する箱状のトレーを、これらが山積されたパレットから１箱ずつ供給／排出する装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、組み立て部材や被加工部材等の物品を供給する装置としては、種々の提案がなされているが、その代表例を挙げて以下説明する。
（１）特開昭６２−２３５１２４号公報に開示されているような、通常「ストッカー」と呼ばれる専用装置による方法では、物品を収納したトレーを、ストッカーと呼ばれる装置内に山積みして一列に搭載し、トレーの山を１つずつ分離して、トレーを１箱ずつ供給するように構成されている。
（２）特開昭５２−１３７５８１号公報に開示されているような、通常「ロボットのパレタイジング」と呼ばれる方法では、パレット上の山積されたトレーの取り出しをロボットで行うように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし「ストッカー」と呼ばれる従来例では、「ストッカー」にトレーの山を一列に搭載しなければならず、トラック等により運搬されてパレット上に３次元的に積まれたトレーの山を「ストッカー」に載せ替える作業は、人手に頼らざるを得ないという問題点がある。
【０００４】
また、「ロボットのパレタイジング」と呼ばれる例では、上記のような載せ替え作業は発生しないものの、パレットからのトレーの取り出しと、トレーの排出に別々の装置が必要となり、組立・加工ラインのスペースがかなり広く必要となり、設備投資が多額になるという問題点がある。
【０００５】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、トラック等による運搬時に利用されているパレットをそのまま供給して、人手によるトレーの載せ替え作業を発生させないトレーの供給／排出装置及び方法を提供することである。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、組立・加工ラインのスペースを少なくできるトレーの供給／排出装置及び方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
また、本発明に係わるトレーの供給又は排出装置は、物品を収納可能なトレーを複数山積みした状態で載置可能な１つのパレットを置くためのパレット置き部と、物品を収納した１つの実トレーを置くための第１の実トレー置き部と、空のトレーを山積み可能な空トレー置き部と、物品を収納した実トレーを山積み可能な第２の実トレー置き部と、前記各置き部からトレーを移載可能な移載手段と、前記移載手段による前記各置き部へのトレーの供給又は排出の手順を制御する制御手段と、前記第１の実トレー置き部に置かれた実トレーから前記物品を、該物品を１個ずつに分離する物品分離部に一括して取り出す取り出し手段とを具備することを特徴としている。
【０００９】
また、この発明に係わるトレーの供給又は排出装置において、前記制御手段は、前記物品分離部から前記物品を１個ずつ分離している間に、前記移載手段に、前記パレット置き部から前記第２の実トレー置き部に実トレーを供給する動作と、前記空トレー置き部あるいは前記第１の実トレー置き部から空になったトレーを前記パレット置き部に回収する動作とを行なわせることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係わるトレーの供給又は排出装置は、物品を収納可能なトレーを複数山積みした状態で載置可能な１つのパレットを置くためのパレット置き部と、物品を収納した１つの実トレーを置くための第１の実トレー置き部と、空のトレーを山積み可能な空トレー置き部と、物品を収納した実トレーを山積み可能な第２の実トレー置き部と、前記各置き部からトレーを移載可能な移載手段と、前記移載手段による前記各置き部へのトレーの供給又は排出の手順を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記第２の実トレー置き部から前記第１の実トレー置き部に実トレーを搬送する動作と、前記パレット置き部から前記第１の実トレー置き部に実トレーを搬送する動作を、前記移載手段に選択的に行なわせることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係わるトレーの供給又は排出装置は、物品を収納可能なトレーを複数山積みした状態で載置可能な１つのパレットを置くためのパレット置き部と、物品を収納した１つの実トレーを置くための第１の実トレー置き部と、空のトレーを山積み可能な空トレー置き部と、物品を収納した実トレーを山積み可能な第２の実トレー置き部と、前記各置き部からトレーを移載可能な移載手段と、前記移載手段による前記各置き部へのトレーの供給又は排出の手順を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記第１の実トレー置き部に置かれた実トレーが空になったときに、その空のトレーを前記空トレー置き部に搬送する動作と、前記パレット置き部に搬送する動作を、前記移載手段に選択的に行なわせることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係わるトレーの供給又は排出装置は、物品を収納可能なトレーを複数山積みした状態で載置可能な１つのパレットを置くためのパレット置き部と、物品を収納した１つの実トレーを置くための第１の実トレー置き部と、空のトレーを山積み可能な空トレー置き部と、物品を収納した実トレーを山積み可能な第２の実トレー置き部と、前記各置き部からトレーを移載可能な移載手段と、前記移載手段による前記各置き部へのトレーの供給又は排出の手順を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、各置き場のトレー数とパレット上の山毎のトレーの状態と数とに基づいて、準備動作群、排出動作群、供給動作群を各々の動作群内での優先順に従って、順次実行するように前記移載手段を制御することを特徴としている。
【００１３】
また、本発明に係わるトレーの供給又は排出装置は、物品を収納可能なトレーを複数山積みした状態で載置可能な１つのパレットを置くためのパレット置き部と、物品を収納した１つの実トレーを置くための第１の実トレー置き部と、空のトレーを山積み可能な空トレー置き部と、物品を収納した実トレーを山積み可能な第２の実トレー置き部と、前記各置き部からトレーを移載可能な移載手段と、前記移載手段による前記各置き部へのトレーの供給又は排出の手順を制御する制御手段とを具備し、前記空トレー置き部は、第１の空トレー置き部と第２の空トレー置き部の２つからなることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係わるトレーの供給又は排出装置は、物品を収納可能なトレーを複数山積みした状態で載置可能な１つのパレットを置くためのパレット置き部と、物品を収納した１つの実トレーを置くための第１の実トレー置き部と、空のトレーを山積み可能な空トレー置き部と、物品を収納した実トレーを山積み可能な第２の実トレー置き部と、前記各置き部からトレーを移載可能な移載手段と、前記移載手段による前記各置き部へのトレーの供給又は排出の手順を制御する制御手段とを具備し、前記移載手段は、ロボットと、トレー把持手段と、トレー位置の検出手段とを備えることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明に係わるトレーの供給又は排出方法は、物品を収納可能なトレーを複数山積みした状態で載置可能なパレットを置くためのパレット置き部と、物品を収納した１つの実トレーを置くための第１の実トレー置き部と、空のトレーを山積み可能な空トレー置き部と、物品を収納した実トレーを山積み可能な第２の実トレー置き部と、前記各置き部からトレーを移載可能な移載手段と、前記第１の実トレー置き部に置かれた実トレーから前記物品を、該物品を１個ずつに分離する物品分離部に一括して取り出す取り出し手段と、前記移載手段による前記各置き部へのトレーの供給又は排出の手順を制御する制御手段とを具備するトレーの供給又は排出装置におけるトレーの供給又は排出方法であって、前記物品分離部から前記物品を１個ずつ分離している間に、前記移載手段に、前記パレット置き部から前記第２の実トレー置き部に実トレーを供給する動作と、前記空トレー置き部あるいは前記第１の実トレー置き部から空になったトレーを前記パレット置き部に回収する動作とを行なうことを特徴としている。
【００１６】
また、この発明に係わるトレーの供給又は排出方法において、前記第２の実トレー置き部から前記第１の実トレー置き部に実トレーを搬送する動作と、前記パレット置き部から前記第１の実トレー置き部に実トレーを搬送する動作を、前記移載手段に選択的に行なわせることを特徴としている。
【００１７】
また、この発明に係わるトレーの供給又は排出方法において、前記第１の実トレー置き部に置かれた実トレーが空になったときに、その空のトレーを前記空トレー置き部に搬送する動作と、前記パレット置き部に搬送する動作を、前記移載手段に選択的に行なわせることを特徴としている。
【００１８】
また、この発明に係わるトレーの供給又は排出方法において、各置き場のトレー数とパレット上の山毎のトレーの状態と数とに基づいて、準備動作群、排出動作群、供給動作群を各々の動作群内での優先順に従って、順次実行することを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかわるトレーの供給／排出装置の全体構成を示す平面図である。
【００２１】
図１において、１は、部品３を収納したトレー２を搭載したパレットであり、不図示のトラックヤード（パレット保管場所）１６から、フォークリフト等で運搬され、パレット置場４に置かれ、位置決めされる。パレット１をパレット置場４に置いた時には、部品３を収納したトレー２が、本実施形態では１３トレーを１山として、６山搭載されている。
【００２２】
８及び９は、第１及び第２の空トレーの仮の置場であり、トレー２が最大１３トレー載置可能となっている。また、１０は、部品３の入ったトレー（以下、実トレーと呼ぶ）を１３トレーまで収納できる実トレーの仮置場である。
【００２３】
５は、実トレーを１個だけ置くための供給トレー置場であり、この供給トレー置場５に置かれた実トレーから、移換ユニット７により、実トレー上の部品３を全数一括して部品分離部６に移載する。部品分離部６では、供給トレー置き場５に置かれた実トレーから移載された部品３が不図示のロボット等により組み立てライン１５に１個ずつ分離して供給される。
【００２４】
１１は、パレットの全領域と、仮置き場８，９，１０の領域と、供給トレー置場５の領域の全体を移動可能で、先端にバキュームパッド等でトレー２を把持できるフィンガー１２をもつロボットである。フィンガー１２には、トレー２の位置を検出するための近接センサ１３が取り付けられており、パレット１の位置決め精度が悪かったり、パレット１内でのトレーの位置がズレていた場合でも、取り出し対象となるトレーの位置を検出できるようになっている。
【００２５】
１４は装置全体を制御するコントローラであり、ロボット１１の位置制御、パレット位置決めユニット４の制御、フィンガ１２の把持動作の制御、近接センサ１３とロボット位置座標に基づくトレー位置の検出、パレット１から仮置場への実トレーの供給及び仮置き場からパレット１への空トレーの回収などのトレーの供給／排出動作の制御を行っている。
【００２６】
図２は、図１に示す装置の側面図である。図２においてはトレーの山積み段数は４段となっているが、本実施形態では最大１３段まで載置可能である。
【００２７】
本実施形態の装置は、図１に示す部品分離部６において部品を１個ずつ組み立てライン１５に供給している間の時間を利用して、供給トレー置場５に残された空になったトレーを回収し、部品３の収納された実トレーを供給トレー置場５に新たに供給する動作を行なうものである。このような動作を行なうことにより、部品分離部６から全ての部品を組み立てライン１５に供給し終わった時点では、供給トレー置場５には新たな実トレーが供給されているので、即座に実トレーから部品分離部６に部品を移載でき、即座に組み立てライン１５への部品３の供給を再開できる。そのため、組み立てライン１５は余計な待ち時間を必要とせず、部品３の組み立てライン１５への供給が停止することなく連続的に行われる。
【００２８】
次に、図３乃至図６に示すフローチャート、図７乃至図１４に示すタイムチャート、図１５乃至図２０に示すトレーの動きを示す図を参照して、本実施形態の装置の動作について説明する。
【００２９】
図３は、供給トレー置場５から空になったトレーを回収し、供給トレー置場５に新たな実トレーを供給する供給／排出動作の手順を表わす全体フローチャートである。
【００３０】
ステップＳ１０１で装置が動作を開始すると、ステップＳ１０３において、パレタイズ準備動作を行なう。このパレタイズ準備動作は、詳細は後述するが、まず装置の準備動作として、実トレー仮置場１０にパレット１から実トレーを供給する動作、第２の空トレー仮置場９あるいは第１の空トレー仮置場８からパレット１に空トレーを回収する動作を行なうものである。
【００３１】
ステップＳ１０３のパレタイズ準備動作が終了すると、ステップＳ１０４では、供給トレー置き場５のトレーを交換する交換要求が出されたか否かを判断する。このトレーの交換要求は、図１の供給トレー置場５の実トレーから移換ユニット７によって部品分離部６へ部品が全て移し終えられた時点で発生するもので、供給トレー置場５に残された空トレーを実トレーに交換する様に要求する指令である。通常、ステップＳ１０３のパレタイズ準備動作を１回行なえば、トレーの交換要求が出される様に各動作のタクトタイムが設定されているが、もしステップＳ１０３を１回行なってもトレー交換要求が出されなかった場合には、ステップＳ１０３に戻り、ステップＳ１０４でトレー交換要求が出されるまでステップＳ１０３を繰り返す。
【００３２】
ステップＳ１０４においてトレーの交換要求が出されると、ステップＳ１０５において、供給トレー置場５から空になったトレーを回収し、ステップＳ１０６において、供給トレー置場５に実トレーを供給する。
【００３３】
そして、ステップＳ１０６が終了してからステップＳ１０３を再び実行している間に、供給トレー置場５の実トレーから移換ユニット７によって部品分離部６に部品を移載する動作と、部品分離部６において組み立てライン１５に部品を１個ずつ供給する動作がステップＳ１０３と並行して行われる。
【００３４】
このように、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６を繰り返すことにより供給トレー置場５からの空トレーの回収と供給トレー置場５ヘの実トレーの供給が連続的に行われる。
【００３５】
次に、図４のフローチャートを参照してステップＳ１０３のパレタイズ準備動作について説明する。
【００３６】
ここで、前提となる各置き場の名称及びトレー収納数を図１５の様に表わす。

また、本実施形態では、部品分離部６において１トレー分の部品３が全て組み立てライン１５に供給される時間を９６秒として、図７乃至図１４に示すタイムチャートの動作時間の最も長いものでも３回以上動作できるとして、図４のパレタイズ準備動作は、３回まで行なう様にしている。
【００３７】
まず、ステップＳ２０１においてパレタイズ準備動作が開始されると、ステップＳ２０２においてカウンタ値ＮＪを０に設定する。次に、ステップＳ２０４において実トレー仮置場１０に置かれている実トレーが１３個未満かどうかを判断する。ステップＳ２０４において実トレー仮置場１０に置かれている実トレーが１３個未満であれば、ステップＳ２０５に進み、図１６に矢印ａ１で示す様に、パレット１から実トレー仮置場１０に実トレーを１個移す。この動作のタイミングチャートを示したものが図７であり、実トレーの位置を近接センサ１３で検出した後、フィンガ１２を下降させ、実トレーを吸着し、フィンガ１２を上昇させ、実トレーをパレット１の位置から実トレー仮置場１０の位置に搬送し、フィンガ１２を下降させ、実トレーをアンクランプし、フィンガ１２を上昇させ、フィンガ１２を実トレー仮置場１０の位置からパレット１の位置に戻す。本実施形態では、実トレーをパレット１から実トレー仮置場１０まで搬送する上記の一連の動作にかかる時間は、２１．８秒である。
【００３８】
パレット１から実トレーを実トレー仮置場１０に搬送した後、ステップＳ２１３に進みカウンタ値ＮＪを１インクリメントする。次にステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３以上であるか否かを判断する。ここでＮＪを３と比較するのは、既に述べた様に、部品分離部６で部品３を組み立てライン１５に供給し終えるまでの間にパレタイズ動作を３回行なわせるためである。ステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３未満であった場合には、ステップＳ２０４に戻り、ＮＪが３以上であった場合には、パレタイズ動作を終了する。
【００３９】
例えば、パレタイズ動作の開始時点で実トレー仮置場１０に実トレーが１個もなかった場合には、ステップＳ２０４では３回ともＢＪ＜１３と判断されるので、ステップＳ２０４、ステップＳ２０５、ステップＳ２１３、ステップＳ２１４を３回繰り返し、実トレー仮置場１０に３個の実トレーが運ばれてパレタイズ準備動作を終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ２０４において実トレー仮置場１０に既に１３個の実トレーが供給されていた場合には、パレタイズ動作は、ステップＳ２０７以降の、空トレー仮置部から空トレーをパレット１に回収する動作に移行する。
【００４１】
ステップＳ２０７では、第２の空トレー仮置場９のトレー数ＢＫ２≠０で且つパレット１上の少なくとも１山に実トレーが無い、すなわちＴＪ（ｉ）＝０であるか否かを判断する。もし、ステップＳ２０７でＹｅｓであれば、ステップＳ２０８に進み、図１６に矢印ａ２で示す様に第２の空トレー仮置場９から１個の空トレーをパレット１に回収する。この動作のタイミングチャートを示したものが図８であり、フィンガ１２を下降させ、空トレーを吸着し、フィンガ１２を上昇させ、空トレーを第２の空トレー仮置場９の位置からパレット１の位置に搬送し、フィンガ１２を下降させ、空トレーをアンクランプし、フィンガ１２を上昇させ、フィンガ１２をパレット１の位置から第２の空トレー仮置場９の位置に戻す。本実施形態では、空トレーを第２の空トレー仮置場９からパレット１まで搬送する上記の一連の動作にかかる時間は、１５．８秒である。
【００４２】
第２の空トレー仮置場９から空トレーをパレット１に搬送した後、ステップＳ２１３に進みカウンタ値ＮＪを１インクリメントする。次にステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３以上であるか否かを判断する。ステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３未満であった場合には、ステップＳ２０４に戻り、ＮＪが３以上であった場合には、パレタイズ準備動作を終了する。
【００４３】
また、ステップＳ２０７でＮｏであれば、ステップＳ２０９に進み、第１の空トレー仮置場８のトレー数ＢＫ１≠０で且つパレット１上の少なくとも１山に実トレーが無い、すなわちＴＪ（ｉ）＝０であるか否かを判断する。
【００４４】
もし、ステップＳ２０９でＮｏであれば、ステップＳ２１３に進みカウンタ値ＮＪを１インクリメントする。次にステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３以上であるか否かを判断する。ステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３未満であった場合には、ステップＳ２０４に戻り、ＮＪが３以上であった場合には、パレタイズ準備動作を終了する。
【００４５】
一方、ステップＳ２０９でＹｅｓであれば、ステップＳ２１０に進み、図１６に矢印ａ３で示す様に第１の空トレー仮置場８から１個の空トレーをパレット１に回収する。この動作のタイミングチャートを示したものが図９であり、フィンガ１２を下降させ、空トレーを吸着し、フィンガ１２を上昇させ、空トレーを第１の空トレー仮置場８の位置からパレット１の位置に搬送し、フィンガ１２を下降させ、空トレーをアンクランプし、フィンガ１２を上昇させ、フィンガ１２をパレット１の位置から第１の空トレー仮置場８の位置に戻す。本実施形態では、空トレーを第１の空トレー仮置場８からパレット１まで搬送する上記の一連の動作にかかる時間は、１４．２秒である。
【００４６】
次に、ステップＳ２１１では、パレット１上の全てのトレーが空トレー、すなわちＴＫ（ｉ）＝１３（ｉ＝１〜６）であるか否かを判断する。ステップＳ２１１でＮｏであれば、ステップＳ２１３に進みカウンタ値ＮＪを１インクリメントする。次にステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３以上であるか否かを判断する。ステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３未満であった場合には、ステップＳ２０４に戻り、ＮＪが３以上であった場合には、パレタイズ準備動作を終了する。
【００４７】
また、ステップＳ２１１でＹｅｓであれば、パレット１上のトレーはすべて空トレーになっているので、ステップＳ２１２に進み、オペレータに空になったパレットを新しいパレットに交換する様に交換要求を出力する。その後、同様にステップＳ２１３に進みカウンタ値ＮＪを１インクリメントする。次にステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３以上であるか否かを判断する。ステップＳ２１４でカウンタ値ＮＪが３未満であった場合には、ステップＳ２０４に戻り、ＮＪが３以上であった場合には、パレタイズ準備動作を終了する。
【００４８】
以上が、パレタイズ準備動作の詳細である。
【００４９】
次に、図５のフローチャートを参照してステップＳ１０５の空トレー排出動作について説明する。
【００５０】
まず、空トレー排出動作がスタートすると、ステップＳ３０１において、パレット１上の少なくとも１つのトレー山に実トレーがなく（ＴＪ（ｉ）＝０）、且つ空トレーの数が１３個未満（ＴＫ（ｉ）＜１３）であるか否かを判断する。もし、ステップＳ３０１でＹｅｓならば、上記の山に空トレーを積むことができるので、図１７に矢印ｂ１で示す様に、供給トレー置場５から空になったトレーをパレット１に回収する。この動作のタイミングチャートを示したものが図１０であり、フィンガ１２を下降させ、空トレーを吸着し、フィンガ１２を上昇させ、空トレーを供給トレー置場５の位置からパレット１の位置に搬送し、フィンガ１２を下降させ、空トレーをアンクランプし、フィンガ１２を上昇させ、フィンガ１２をパレット１の位置から供給トレー置場５の位置に戻す。本実施形態では、空トレーを供給トレー置場５からパレット１まで搬送する上記の一連の動作にかかる時間は、１５．８秒である。以上で空トレーの排出動作を終了する。
【００５１】
一方、ステップＳ３０１でＮｏならば、パレット１上には空トレーを積むことができないので、ステップＳ３０３以降に進み、第１または第２の空トレー仮置場８，９に供給トレー置場５の空トレーを置く動作に移行する。
【００５２】
ステップＳ３０３では、第１の空トレー仮置場８の空トレーが１３個未満（ＢＫ１＜１３）であるか否かを判断する。もし、ステップＳ３０３でＹｅｓであれば、第１の空トレー仮置場８に空トレーを置くことができるので、ステップＳ３０４に進み、図１７に矢印ｂ２で示す様に、供給トレー置場５から空になったトレーを第１の空トレー仮置場８に置く。この動作のタイミングチャートを示したものが図１１であり、フィンガ１２を下降させ、空トレーを吸着し、フィンガ１２を上昇させ、空トレーを供給トレー置場５の位置から第１の空トレー仮置場８の位置に搬送し、フィンガ１２を下降させ、空トレーをアンクランプし、フィンガ１２を上昇させ、フィンガ１２を第１の空トレー仮置場８の位置から供給トレー置場５の位置に戻す。本実施形態では、空トレーを供給トレー置場５から第１の空トレー仮置場８まで搬送する上記の一連の動作にかかる時間は、１１．８秒である。以上で空トレーの排出動作を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ３０３でＮｏであれば、第１の空トレー仮置き場８には空トレーを置くことができないので、ステップＳ３０５に進み、図１７に矢印ｂ３で示す様に、供給トレー置場５から空になったトレーを第２の空トレー仮置場９に置く。この動作のタイミングチャートを示したものが図１２であり、フィンガ１２を下降させ、空トレーを吸着し、フィンガ１２を上昇させ、空トレーを供給トレー置場５の位置から第２の空トレー仮置場９の位置に搬送し、フィンガ１２を下降させ、空トレーをアンクランプし、フィンガ１２を上昇させ、フィンガ１２を第２の空トレー仮置場９の位置から供給トレー置場５の位置に戻す。本実施形態では、空トレーを供給トレー置場５から第２の空トレー仮置場９まで搬送する上記の一連の動作にかかる時間は、１２．２秒である。以上で空トレーの排出動作を終了する。
【００５４】
以上が空トレー排出の詳細動作である。
【００５５】
次に、図６のフローチャートを参照してステップＳ１０６の実トレー供給動作について説明する。
【００５６】
まず、実トレー供給動作がスタートすると、ステップＳ４０１において、パレット１上に少なくとも１つの実トレーがあるか（ＴＪ（ｉ）≧１）否かを判断する。もし、ステップＳ４０１でＹｅｓならば、ステップＳ４０２に進み、図１８に矢印ｃ１で示す様に、パレット１から１個の実トレーを供給トレー置場５に供給する。この動作のタイミングチャートを示したものが図１３であり、実トレーの位置を近接センサ１３で検出し、フィンガ１２を下降させ、実トレーを吸着し、フィンガ１２を上昇させ、実トレーをパレット１の位置から供給トレー置場５の位置に搬送し、フィンガ１２を下降させ、実トレーをアンクランプし、フィンガ１２を上昇させ、フィンガ１２を供給トレー置場５の位置からパレット１の位置に戻す。本実施形態では、実トレーをパレット１から供給トレー置場５まで搬送する上記の一連の動作にかかる時間は、２３．４秒である。以上で実トレーの供給動作を終了する。
【００５７】
一方、ステップＳ４０１でＮｏならば、パレット１から実トレーを供給することができないので、ステップＳ４０３に進み、実トレー仮置場１０から実トレーを供給トレー置場５に供給する動作に移行する。
【００５８】
ステップＳ４０３では、図１８に矢印ｃ２で示す様に、実トレー仮置場１０から供給トレー置場５に実トレーを供給する。この動作のタイミングチャートを示したものが図１４であり、フィンガ１２を下降させ、実トレーを吸着し、フィンガ１２を上昇させ、実トレーを実トレー仮置場１０の位置から供給トレー置場５の位置に搬送し、フィンガ１２を下降させ、実トレーをアンクランプし、フィンガ１２を上昇させ、フィンガ１２を供給トレー置場５の位置から実トレー仮置場１０の位置に戻す。本実施形態では、実トレーを実トレー仮置場１０から供給トレー置場５まで搬送する上記の一連の動作にかかる時間は、１２．２秒である。以上で実トレーの供給動作を終了する。
【００５９】
以上が実トレー供給の詳細動作である。
【００６０】
図１９及び図２０は、上述した一連の動作を行なった場合の各置き場のトレー数の推移を示した図である。
【００６１】
図１９及び図２０において、一番左に示した数字は、図３に示したフローチャートの動作（本実施形態では１サイクル行なうのに９６秒かかる）を何サイクル行なったかを示している。
【００６２】
この図では、装置の動作のスタート時点において、供給トレー置場５と実トレー仮置場１０と第２の空トレー仮置場９にはトレーがなく、第１の空トレー仮置場８には１２個の空トレーがあり、パレット１上には１山１３個の実トレーが６山配置されている状態を示している。
【００６３】
まず、図３のフローチャートが１サイクル行われると、ステップＳ１０３のパレタイズ準備動作で、パレット１上から３個の実トレーが実トレー仮置場１０に置かれる。また、ステップＳ１０５では、パレット１上の６つのトレー山のいずれにも実トレーが残っているので、供給トレー置場５にある空トレーをパレット１に回収することができない。そのため、供給トレー置き場５の空トレーは第１の空トレー仮置場８に置かれる。その後、ステップＳ１０６でパレット１上から１個の実トレーが供給トレー置場５に置かれる。これにより、各置き場には、１サイクルの終了時点では、サイクル１の行に示すような数のトレーが存在することとなる。２サイクル目では、第１の空トレー仮置場８が満杯であるので、供給トレー置場５の空トレーは第２の空トレー仮置場９に置かれる。他の動作は１サイクル目と同じである。同様な動作が４サイクル目が終わるまで行われる。
【００６４】
一方、５サイクル目では、前の４サイクル目で実トレー仮置き場１０のトレー数が１２になっているので、この５サイクル目では、パレット１の２つ目の山から１個の実トレーが実トレー仮置場１０に置かれる。また、パレット１上では、４サイクル目の終了時点で既に１山目の実トレーがすべてなくなり、その場所に空トレーを回収できる状態となっている。そのため、５サイクル目のパレタイズ準備動作では、１個の実トレーをパレット１から実トレー仮置場に置く動作に続いて、第２の空トレー仮置場９から２個の空トレーをパレット１上に回収する。その後、供給トレー置場５から空になったトレーをパレット１上に回収し、パレット上の２つ目の山から実トレーを供給トレー置き場５に供給する。
【００６５】
上記のような動作を順次繰り返し、６８サイクル目が終了した時点でパレット１上のすべての山が空トレーとなり、パレットの交換要求が出される。その後、７８サイクル目が終わるまでは、実トレー仮置場１０から供給トレー置場５に実トレーが供給されるので、部品３の供給は途絶えない。そして、この６８サイクル目が終了してから７８サイクル目が終了するまでの間に、パレットの交換を行なえば、組み立てライン１５を止めることなく部品３の供給を連続的に行なうことができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
図２１は、第２の実施形態に係わるトレーの供給／排出装置の構成を示す平面図であり、図２２乃至図２４はこの装置の動作を示す図である。
【００６７】
この第２の実施形態の装置は、第１の実施形態の装置から第２の空トレー仮置場９を取り除いたものであり、他の構成は第１の実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。また、この装置の動作は、第１の実施形態における第２の空トレー仮置き場とのトレーのやり取りの部分を除いて第１の実施形態と同様である。
【００６８】
図２５及び図２６は、本実施形態の装置の動作による各置場のトレー数の推移を表わす表である。
【００６９】
第１の実施形態と異なる点は、オペレーターのパレット交換時間が１１．２分と短いことと、実トレー仮置場にトレーが残っている状態でも、７９サイクル目までにパレットを交換しないと、部品３を継続的に組み立てライン１５に供給できなくなってしまう点にある。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トラック等により運搬されるパレットの荷姿のまま、組立・加工ラインに、直接供給できるので、オペレーターの作業負荷を軽減でき、且つ、トレーの供給／排出を１パレット内で実現できるので、組立・加工ラインのスペースを広げる必要もなく、かつ、１台のロボットで実現可能であり、設備投資も半減できる効果がある。
【００７１】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかわるトレーの供給／排出装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す装置の側面図である。
【図３】トレーの供給／排出装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図４】パレタイズ準備動作のフローチャートである。
【図５】空トレー排出動作のフローチャートである。
【図６】実トレー供給動作のフローチャートである。
【図７】実トレーをパレットから実トレー仮置場に移動させる動作のタイムチャートである。
【図８】空トレーを第２の空トレー仮置場からパレットに回収する動作のタイムチャートである。
【図９】空トレーを第１の空トレー仮置場からパレットに回収する動作のタイムチャートである。
【図１０】空トレーを供給トレー置場からパレットに回収する動作のタイムチャートである。
【図１１】空トレーを供給トレー置場から第１の空トレー仮置場に移動させる動作のタイムチャートである。
【図１２】空トレーを供給トレー置場から第２の空トレー仮置場に移動させる動作のタイムチャートである。
【図１３】実トレーをパレットから供給トレー置場に供給する動作のタイムチャートである。
【図１４】実トレーを実トレー仮置場から供給トレー置場に供給する動作のタイムチャートである。
【図１５】各置き場のトレーの数を示す図である。
【図１６】パレタイジング準備動作におけるトレーの動きを示す図である。
【図１７】トレー排出動作におけるトレーの動きを示す図である。
【図１８】トレー供給動作におけるトレーの動きを示す図である。
【図１９】トレーの供給／排出動作の１サイクルごとの、各置き場のトレー数の推移を示す図である。
【図２０】トレーの供給／排出動作の１サイクルごとの、各置き場のトレー数の推移を示す図である。
【図２１】第２の実施形態の装置の構成を示す平面図である。
【図２２】パレタイジング準備動作におけるトレーの動きを示す図である。
【図２３】トレー排出動作におけるトレーの動きを示す図である。
【図２４】トレー供給動作におけるトレーの動きを示す図である。
【図２５】トレーの供給／排出動作の１サイクルごとの、各置き場のトレー数の推移を示す図である。
【図２６】トレーの供給／排出動作の１サイクルごとの、各置き場のトレー数の推移を示す図である。
【符号の説明】
１パレット
２トレー
３部品
４パレット置場
５供給トレー置場
６部品分離部
７移換ユニット
８第１の空トレー仮置場
９第２の空トレー仮置場
１０実トレー仮置場
１１ロボット
１２フィンガ
１３近接センサ
１４コントローラ
１５組み立てライン
１６トラックヤード[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus and a method for supplying / discharging box-shaped trays for storing articles such as assembly members and workpieces one by one from a pallet on which they are piled.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various proposals have been made as devices for supplying articles such as assembled members and workpieces, and representative devices will be described below.
(1) In a method using a dedicated device usually called a "stocker" as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-235124, trays storing articles are piled up in a device called a stocker and mounted in a line. Then, the piles of the trays are separated one by one, and the trays are supplied one by one.
(2) In a method generally referred to as “robot palletizing” as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-137581, the robot is configured to take out piled trays on a pallet by a robot.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional example called a "stocker", a pile of trays must be mounted in a row on the "stocker", and the pile of trays carried by a truck or the like and three-dimensionally stacked on a pallet is called a "stocker". There is a problem that the work of re-installing on a computer has to rely on manual labor.
[0004]
Also, in the example called "robot palletizing", although the above-mentioned reloading work does not occur, separate equipment is required for taking out the tray from the pallet and discharging the tray, and the space of the assembly and processing line is increased. There is a problem that it needs to be fairly wide and the capital investment becomes large.
[0005]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to supply a pallet used for transportation by truck or the like as it is, and to supply a tray that does not require manual tray replacement work. / Ejecting device and method.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a tray supply / discharge apparatus and method that can reduce the space of an assembly / processing line.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In addition, the tray supply or discharge device according to the present invention includes a pallet placing section for placing one pallet capable of placing a plurality of trays capable of storing articles, and one real tray storing articles. A first actual tray holder for placing empty trays, an empty tray holder for stacking empty trays, a second actual tray holder for stacking actual trays containing articles, Transfer means capable of transferring a tray, and control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,Take-out means for collectively taking out the articles from the actual tray placed on the first actual tray holder to an article separating section for separating the articles one by oneWhenIt is characterized by having.
[0009]
Further, in the tray supply or discharge device according to the present invention, the control means may be configured to transfer the articles from the pallet placing section to the transfer means while separating the articles one by one from the article separating section. 2) an operation of supplying the actual tray to the actual tray holder and an operation of collecting the empty tray from the empty tray holder or the first actual tray holder to the pallet holder. Features.
[0010]
In addition, the tray supply or discharge device according to the present invention includes a pallet placing section for placing one pallet capable of placing a plurality of trays capable of storing articles, and one real tray storing articles. A first actual tray holder for placing empty trays, an empty tray holder for stacking empty trays, a second actual tray holder for stacking actual trays containing articles, Transfer means capable of transferring trays, and control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,The control means conveys an actual tray from the second actual tray holder to the first actual tray holder, and transports an actual tray from the pallet holder to the first actual tray holder. The operation is selectively performed by the transfer means.
[0011]
In addition, the tray supply or discharge device according to the present invention includes a pallet placing section for placing one pallet capable of placing a plurality of trays capable of storing articles, and one real tray storing articles. A first actual tray holder for placing empty trays, an empty tray holder for stacking empty trays, a second actual tray holder for stacking actual trays containing articles, Transfer means capable of transferring trays, and control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,When the actual tray placed on the first actual tray holder becomes empty, the control means conveys the empty tray to the empty tray holder, and transports the empty tray to the pallet holder. The operation is selectively performed by the transfer means.
[0012]
In addition, the tray supply or discharge device according to the present invention includes a pallet placing section for placing one pallet capable of placing a plurality of trays capable of storing articles, and one real tray storing articles. A first actual tray holder for placing empty trays, an empty tray holder for stacking empty trays, a second actual tray holder for stacking actual trays containing articles, Transfer means capable of transferring trays, and control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,The control means sequentially executes the preparation operation group, the discharge operation group, and the supply operation group in accordance with the priority order in each operation group based on the number of trays in each storage area and the state and number of trays for each mountain on the pallet. The transfer means is controlled so that
[0013]
In addition, the tray supply or discharge device according to the present invention includes a pallet placing section for placing one pallet capable of placing a plurality of trays capable of storing articles, and one real tray storing articles. A first actual tray holder for placing empty trays, an empty tray holder for stacking empty trays, a second actual tray holder for stacking actual trays containing articles, Transfer means capable of transferring trays, and control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,The empty tray holder is characterized by comprising a first empty tray holder and a second empty tray holder.
[0014]
In addition, the tray supply or discharge device according to the present invention includes a pallet placing section for placing one pallet capable of placing a plurality of trays capable of storing articles, and one real tray storing articles. A first actual tray holder for placing empty trays, an empty tray holder for stacking empty trays, a second actual tray holder for stacking actual trays containing articles, Transfer means capable of transferring trays, and control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,The transfer unit includes a robot, a tray holding unit, and a tray position detecting unit.
[0015]
Further, in the method of supplying or discharging a tray according to the present invention, a pallet placing portion for placing a pallet on which a plurality of trays capable of storing articles are placed in a piled state and one actual tray storing the articles are placed. A first actual tray holder, an empty tray holder capable of stacking empty trays, a second actual tray holder capable of stacking actual trays containing articles, and a tray from each of the holders. A transfer means capable of transferring, a take-out means for collectively taking out the articles from the actual tray placed on the first real tray placing section to an article separating section for separating the articles one by one; Control means for controlling a procedure of supply or discharge of the tray to each of the placing sections by the transfer means. 1 An operation of supplying an actual tray from the pallet placing section to the second actual tray placing section to the transfer means during the separation, and the empty tray placing section or the first real tray placing section. And collecting the empty tray from the tray into the pallet holder.
[0016]
Further, in the tray supply or discharge method according to the present invention, an operation of transporting an actual tray from the second actual tray holder to the first actual tray holder is provided, and the first tray is transported from the pallet holder. An operation of transporting the actual tray to the tray placing portion is selectively performed by the transfer means.
[0017]
Further, in the tray supply or discharge method according to the present invention, when the actual tray placed on the first actual tray holder is emptied, the empty tray is transported to the empty tray holder. And selectively causing the transfer means to carry out the operation of transporting to the pallet placing section.
[0018]
Further, in the tray supply or discharge method according to the present invention, the preparatory operation group, the discharge operation group, and the supply operation group are classified into the respective operation groups based on the number of trays in each storage area and the state and number of trays for each mountain on the pallet. Are sequentially executed in accordance with the order of priority within.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a tray supply / discharge device according to the first embodiment.
[0021]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a pallet on which a tray 2 storing components 3 is mounted. The pallet is transported by a forklift or the like from a truck yard (pallet storage location) 16 (not shown), placed in a pallet place 4, and positioned. . When the pallet 1 is placed in the pallet place 4, the trays 2 storing the components 3 are mounted in the present embodiment, with six trays, each having 13 trays.
[0022]

Numerals

8 and 9 are temporary storage areas for the first and second empty trays, and a maximum of 13 trays 2 can be loaded. Reference numeral 10 denotes a temporary storage space for actual trays that can store up to 13 trays containing components 3 (hereinafter, referred to as actual trays).
[0023]
Reference numeral 5 denotes a supply tray place for placing only one actual tray, and all the parts 3 on the actual tray are collectively separated from the actual tray placed in the supply tray place 5 by the transfer unit 7. Transfer to part 6. In the component separation unit 6, the components 3 transferred from the actual tray placed in the supply tray storage area 5 are separated and supplied one by one to the assembly line 15 by a robot (not shown) or the like.
[0024]
Reference numeral 11 denotes a robot having a finger 12 capable of moving the entire area of the pallet, the areas of the

temporary storage areas

8, 9, 10 and the entire area of the supply tray storage area 5 and capable of gripping the tray 2 with a vacuum pad or the like at its tip. is there. A proximity sensor 13 for detecting the position of the tray 2 is attached to the finger 12, so that even if the positioning accuracy of the pallet 1 is poor or the position of the tray in the pallet 1 is misaligned, the finger 12 can be removed. The position of the tray can be detected.
[0025]
Reference numeral 14 denotes a controller for controlling the entire apparatus, which controls the position of the robot 11, the control of the pallet positioning unit 4, the control of the gripping operation of the finger 12, the detection of the tray position based on the proximity sensor 13 and the robot position coordinates, and the provisional control of the pallet 1. Control of tray supply / discharge operations such as supply of actual trays to the storage area and collection of empty trays from the temporary storage area to the pallet 1 is performed.
[0026]
FIG. 2 is a side view of the device shown in FIG. In FIG. 2, the number of stacked trays is four, but in this embodiment, a maximum of 13 trays can be placed.
[0027]
The apparatus according to the present embodiment uses the time during which parts are supplied one by one to the assembly line 15 in the part separation unit 6 shown in FIG. And performs an operation of newly supplying the actual tray storing the parts 3 to the supply tray storage area 5. By performing such an operation, when all the components have been supplied from the component separation unit 6 to the assembly line 15, a new actual tray is supplied to the supply tray storage area 5. Can be transferred to the component separating section 6 and the supply of the component 3 to the assembly line 15 can be immediately resumed. Therefore, the assembly line 15 does not require an extra waiting time, and the supply of the components 3 to the assembly line 15 is continuously performed without stopping.
[0028]
Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 3 to 6, the time charts shown in FIGS. 7 to 14, and the drawings showing the movement of the tray shown in FIGS. .
[0029]
FIG. 3 is an overall flowchart showing the procedure of a supply / discharge operation for collecting empty trays from the supply tray storage 5 and supplying new actual trays to the supply tray storage 5.
[0030]
When the apparatus starts operating in step S101, a palletizing preparation operation is performed in step S103. Although the details of the palletizing preparation operation will be described later, the operation of supplying the actual tray from the pallet 1 to the actual tray temporary storage 10 and the operation of the second empty tray temporary storage 9 or the first empty tray temporary The operation of collecting empty trays from the storage 8 to the pallet 1 is performed.
[0031]
When the palletizing preparation operation in step S103 ends, in step S104, it is determined whether or not an exchange request for exchanging the tray in the supply tray storage area 5 has been issued. This tray replacement request is generated when all the components have been transferred from the actual tray in the supply tray storage 5 in FIG. 1 to the component separation unit 6 by the transfer unit 7 and are left in the supply tray storage 5. This is a command requesting that an empty tray be replaced with a real tray. Normally, the tact time of each operation is set such that a tray exchange request is issued if the palletizing preparation operation of step S103 is performed once. However, if step S103 is performed once, a tray exchange request is issued. If not, the process returns to step S103, and step S103 is repeated until a tray replacement request is issued in step S104.
[0032]
When a tray exchange request is issued in step S104, the empty tray is collected from the supply tray storage 5 in step S105, and the actual tray is supplied to the supply tray storage 5 in step S106.
[0033]
Then, after step S106 is completed, while step S103 is being executed again, the operation of transferring components from the actual tray in the supply tray storage area 5 to the component separation unit 6 by the transfer unit 7 and the operation of the component separation unit 6 The operation of supplying components one by one to the assembly line 15 is performed in parallel with step S103.
[0034]
In this way, by repeating steps S103 to S106, the collection of empty trays from the supply tray storage 5 and the supply of actual trays to the supply tray storage 5 are continuously performed.
[0035]
Next, the palletizing preparation operation in step S103 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0036]
Here, the name of each storage place and the number of trays to be stored are shown as shown in FIG.

Further, in the present embodiment, the time in which all the components 3 for one tray are supplied to the assembly line 15 in the component separation unit 6 is set to 96 seconds, and even the operation time of the longest operation time in the time charts shown in FIGS. Assuming that the operation can be performed three or more times, the palletizing preparation operation of FIG. 4 is performed up to three times.
[0037]
First, when the palletizing preparation operation is started in step S201, the counter value NJ is set to 0 in step S202. Next, in step S204, it is determined whether the number of actual trays placed in the actual tray temporary storage area 10 is less than thirteen. If the number of actual trays placed in the actual tray temporary storage area 10 is less than 13 in step S204, the process proceeds to step S205, and the actual trays are moved from the pallet 1 to the actual tray temporary storage area 10 as shown by an arrow a1 in FIG. Transfer one. FIG. 7 shows a timing chart of this operation. After the position of the actual tray is detected by the proximity sensor 13, the finger 12 is lowered, the actual tray is sucked, the finger 12 is raised, and the actual tray is palletized. 1 to the position of the actual tray temporary storage space 10, the finger 12 is lowered, the actual tray is unclamped, the finger 12 is raised, and the finger 12 is moved from the position of the actual tray temporary storage space 10 to the position of the pallet 1. return. In the present embodiment, the time required for the above-described series of operations for transporting the actual tray from the pallet 1 to the actual tray temporary storage area 10 is 21.8 seconds.
[0038]
After transporting the actual tray from the pallet 1 to the actual tray temporary storage area 10, the process proceeds to step S213, where the counter value NJ is incremented by one. Next, in step S214, it is determined whether the counter value NJ is 3 or more. Here, the reason why NJ is compared with 3 is that the palletizing operation is performed three times before the component separation unit 6 finishes supplying the component 3 to the assembly line 15 as described above. If the counter value NJ is less than 3 in step S214, the process returns to step S204, and if NJ is 3 or more, the palletizing operation ends.
[0039]
For example, if there is no actual tray in the actual tray temporary storage area 10 at the start of the palletizing operation, BJ <13 is determined in step S204 for all three times, so that steps S204, S205, S213, Step S214 is repeated three times, and the three actual trays are carried to the actual tray temporary storage area 10, and the palletizing preparation operation ends.
[0040]
On the other hand, if 13 actual trays have already been supplied to the actual tray temporary storage area 10 in step S204, the palletizing operation is an operation of collecting the empty trays from the empty tray temporary storage section to the pallet 1 after step S207. Move to
[0041]
In step S207, it is determined whether or not the number of trays BK2 ≠ 0 in the second empty tray temporary storage space 9 is zero and there is no actual tray on at least one mountain on the pallet 1, that is, TJ (i) = 0. If Yes in step S207, the process proceeds to step S208, and one empty tray is collected on the pallet 1 from the second empty tray temporary storage space 9 as shown by an arrow a2 in FIG. FIG. 8 shows a timing chart of this operation. The finger 12 is lowered, the empty tray is sucked, the finger 12 is raised, and the empty tray is moved from the position of the second empty tray temporary storage space 9 to the position of the pallet 1. Then, the finger 12 is lowered, the empty tray is unclamped, the finger 12 is raised, and the finger 12 is returned from the position of the pallet 1 to the position of the second empty tray temporary storage 9. In the present embodiment, the time required for the above series of operations for transporting the empty tray from the second empty tray temporary storage 9 to the pallet 1 is 15.8 seconds.
[0042]
After the empty tray is transported from the second empty tray temporary storage site 9 to the pallet 1, the process proceeds to step S213, where the counter value NJ is incremented by one. Next, in step S214, it is determined whether the counter value NJ is 3 or more. If the counter value NJ is less than 3 in step S214, the process returns to step S204, and if NJ is 3 or more, the palletizing preparation operation ends.
[0043]
If No in step S207, the process proceeds to step S209, where the number of trays BK1 ≠ 0 in the first empty tray temporary storage area 8 and at least one mountain on the pallet 1 has no actual tray, that is, TJ (i) = It is determined whether it is 0 or not.
[0044]
If No in step S209, the process advances to step S213 to increment the counter value NJ by one. Next, in step S214, it is determined whether the counter value NJ is 3 or more. If the counter value NJ is less than 3 in step S214, the process returns to step S204, and if NJ is 3 or more, the palletizing preparation operation ends.
[0045]
On the other hand, if Yes in step S209, the process proceeds to step S210, and one empty tray is collected on the pallet 1 from the first empty tray temporary storage space 8 as indicated by an arrow a3 in FIG. FIG. 9 shows a timing chart of this operation. The finger 12 is lowered, the empty tray is sucked, the finger 12 is raised, and the empty tray is moved from the position of the first empty tray temporary storage space 8 to the pallet 1. The finger 12 is lowered, the empty tray is unclamped, the finger 12 is raised, and the finger 12 is returned from the position of the pallet 1 to the position of the first empty tray temporary storage 8. In the present embodiment, the time required for the above-described series of operations for transporting the empty tray from the first empty tray temporary storage 8 to the pallet 1 is 14.2 seconds.
[0046]
Next, in step S211, it is determined whether all the trays on the pallet 1 are empty trays, that is, TK (i) = 13 (i = 1 to 6). If No in step S211, the process advances to step S213 to increment the counter value NJ by one. Next, in step S214, it is determined whether the counter value NJ is 3 or more. If the counter value NJ is less than 3 in step S214, the process returns to step S204, and if NJ is 3 or more, the palletizing preparation operation ends.
[0047]
If Yes in step S211, all the trays on pallet 1 are empty trays, so the process proceeds to step S212, and a replacement request is output to the operator to replace the empty pallet with a new pallet. . Thereafter, the process similarly proceeds to step S213 to increment the counter value NJ by one. Next, in step S214, it is determined whether the counter value NJ is 3 or more. If the counter value NJ is less than 3 in step S214, the process returns to step S204, and if NJ is 3 or more, the palletizing preparation operation ends.
[0048]
The above is the details of the palletizing preparation operation.
[0049]
Next, the empty tray discharging operation in step S105 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0050]
First, when the empty tray discharging operation starts, in step S301, there is no actual tray on at least one tray pile on the pallet 1 (TJ (i) = 0), and the number of empty trays is less than 13 (TK (i) ) It is determined whether or not <13). If Yes in step S301, empty trays can be stacked on the above-mentioned mountain, and the empty trays are collected on the pallet 1 from the supply tray storage 5 as shown by an arrow b1 in FIG. FIG. 10 shows a timing chart of this operation. The finger 12 is lowered, the empty tray is sucked, the finger 12 is raised, and the empty tray is transported from the position of the supply tray storage 5 to the position of the pallet 1. , The finger 12 is lowered, the empty tray is unclamped, the finger 12 is raised, and the finger 12 is returned from the position of the pallet 1 to the position of the supply tray place 5. In the present embodiment, the time required for the above series of operations for transporting the empty tray from the supply tray storage 5 to the pallet 1 is 15.8 seconds. This completes the empty tray discharge operation.
[0051]
On the other hand, if No in step S301, empty trays cannot be stacked on the pallet 1, so the process proceeds to step S303 and thereafter, and the empty trays of the supply tray storage 5 are stored in the first or second empty tray

temporary storage

8,9. Move to the action of putting.
[0052]
In step S303, it is determined whether the number of empty trays in the first empty tray temporary storage 8 is less than 13 (BK1 <13). If Yes in step S303, an empty tray can be placed in the first empty tray temporary storage space 8, so that the process proceeds to step S304, where the empty tray is emptied from the supply tray storage space 5 as shown by an arrow b2 in FIG. The new tray is placed in the first empty tray temporary storage area 8. FIG. 11 shows a timing chart of this operation. The finger 12 is lowered, the empty tray is sucked, the finger 12 is raised, and the empty tray is moved from the position of the supply tray storage 5 to the first empty tray temporary storage. 8, the finger 12 is lowered, the empty tray is unclamped, the finger 12 is raised, and the finger 12 is returned from the position of the first empty tray temporary storage 8 to the position of the supply tray storage 5. In the present embodiment, the time required for the above series of operations for transporting the empty tray from the supply tray storage 5 to the first empty tray temporary storage 8 is 11.8 seconds. This completes the empty tray discharging operation.
[0053]
On the other hand, if No in step S303, no empty tray can be placed in the first empty tray temporary storage place 8, so the process proceeds to step S305, and as shown by an arrow b3 in FIG. The placed tray is placed in the second empty tray temporary storage area 9. FIG. 12 shows a timing chart of this operation. The finger 12 is lowered, the empty tray is sucked, the finger 12 is raised, and the empty tray is moved from the position of the supply tray storage 5 to the second empty tray temporary storage. 9, the finger 12 is lowered, the empty tray is unclamped, the finger 12 is raised, and the finger 12 is returned from the position of the second empty tray temporary storage 9 to the position of the supply tray storage 5. In the present embodiment, the time required for the above-described series of operations for transporting the empty tray from the supply tray storage 5 to the second empty tray temporary storage 9 is 12.2 seconds. This completes the empty tray discharge operation.
[0054]
The above is the detailed operation of empty tray discharge.
[0055]
Next, the actual tray supply operation of step S106 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0056]
First, when the actual tray supply operation starts, it is determined in step S401 whether or not there is at least one actual tray on the pallet 1 (TJ (i) ≧ 1). If Yes in step S401, the process proceeds to step S402, and one actual tray is supplied from the pallet 1 to the supply tray storage 5 as indicated by an arrow c1 in FIG. FIG. 13 shows a timing chart of this operation. The position of the actual tray is detected by the proximity sensor 13, the finger 12 is lowered, the actual tray is sucked, the finger 12 is raised, and the actual tray is moved to the pallet 1. Is moved to the position of the supply tray place 5, the finger 12 is lowered, the actual tray is unclamped, the finger 12 is raised, and the finger 12 is returned from the position of the supply tray place 5 to the position of the pallet 1. In the present embodiment, the time required for the above-described series of operations for transporting the actual tray from the pallet 1 to the supply tray storage area 5 is 23.4 seconds. Thus, the operation of supplying the actual tray is completed.
[0057]
On the other hand, if No in step S401, since the actual tray cannot be supplied from the pallet 1, the process proceeds to step S403, and the operation shifts to the operation of supplying the actual tray from the actual tray temporary storage area 10 to the supply tray storage area 5.
[0058]
In step S403, the actual tray is supplied from the actual tray temporary storage 10 to the supply tray storage 5 as indicated by an arrow c2 in FIG. FIG. 14 shows a timing chart of this operation. The finger 12 is lowered, the actual tray is sucked, the finger 12 is raised, and the actual tray is moved from the position of the actual tray temporary storage 10 to the position of the supply tray storage 5. Then, the finger 12 is lowered, the actual tray is unclamped, the finger 12 is raised, and the finger 12 is returned from the position of the supply tray storage 5 to the position of the actual tray temporary storage 10. In the present embodiment, the time required for the above-described series of operations for transporting the actual tray from the actual tray temporary storage area 10 to the supply tray storage area 5 is 12.2 seconds. Thus, the operation of supplying the actual tray is completed.
[0059]
The above is the detailed operation of the actual tray supply.
[0060]
FIG. 19 and FIG. 20 are diagrams showing the transition of the number of trays in each storage area when the above-described series of operations are performed.
[0061]
In FIGS. 19 and 20, the leftmost numeral indicates how many cycles of the operation shown in FIG. 3 (in this embodiment, it takes 96 seconds to perform one cycle).
[0062]
In this figure, at the start of the operation of the apparatus, there are no trays in the supply tray storage 5, the actual tray temporary storage 10, and the second empty tray temporary storage 9, and the first empty tray temporary storage 8 has 12 trays. This shows a state in which there are empty trays and six piles of 13 real trays are arranged on the pallet 1.
[0063]
First, when one cycle of the flowchart of FIG. 3 is performed, three actual trays from the top of the pallet 1 are placed in the actual tray temporary storage space 10 in the palletizing preparation operation of step S103. In addition, in step S105, since the actual tray remains in any of the six tray piles on the pallet 1, the empty tray in the supply tray place 5 cannot be collected on the pallet 1. Therefore, the empty tray in the supply tray storage 5 is placed in the first empty tray temporary storage 8. After that, one actual tray from the pallet 1 is placed in the supply tray storage 5 in step S106. As a result, at the end of one cycle, the number of trays as shown in the row of cycle 1 is present in each place. In the second cycle, since the first empty tray temporary storage 8 is full, the empty trays in the supply tray storage 5 are placed in the second empty tray temporary storage 9. Other operations are the same as in the first cycle. The same operation is performed until the fourth cycle ends.
[0064]
On the other hand, in the fifth cycle, the number of trays in the actual tray temporary storage area 10 was 12 in the previous fourth cycle, and thus, in the fifth cycle, one actual tray from the second pile of the pallet 1 was removed. It is placed in the actual tray temporary storage area 10. In addition, on the pallet 1, at the end of the fourth cycle, all the actual trays of the first mountain have been exhausted, and an empty tray can be collected at that location. Therefore, in the palletizing preparation operation in the fifth cycle, two empty trays are placed on the pallet 1 from the second empty tray temporary storage 9 following the operation of placing one actual tray from the pallet 1 in the actual tray temporary storage. to recover. Thereafter, the empty tray is collected from the supply tray storage 5 on the pallet 1, and the actual tray is supplied to the supply tray storage 5 from the second pile on the pallet.
[0065]
The above operations are sequentially repeated, and when the 68th cycle is completed, all the peaks on the pallet 1 become empty trays, and a pallet replacement request is issued. After that, the actual tray is supplied from the actual tray temporary storage 10 to the supply tray storage 5 until the 78th cycle ends, so that the supply of the parts 3 is not interrupted. If the pallets are exchanged between the end of the 68th cycle and the end of the 78th cycle, the supply of the parts 3 can be performed continuously without stopping the assembly line 15.
[0066]
(Second embodiment)
FIG. 21 is a plan view showing the configuration of a tray supply / discharge apparatus according to the second embodiment, and FIGS. 22 to 24 are views showing the operation of this apparatus.
[0067]
The device of the second embodiment is obtained by removing the second empty tray temporary storage 9 from the device of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. Are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The operation of this apparatus is the same as that of the first embodiment except for the exchange of the tray with the second empty tray temporary storage place in the first embodiment.
[0068]
FIG. 25 and FIG. 26 are tables showing changes in the number of trays in each storage space due to the operation of the apparatus of the present embodiment.
[0069]
The points different from the first embodiment are that the pallet replacement time of the operator is as short as 11.2 minutes, and if the pallet is not replaced by the 79th cycle even if the tray remains in the actual tray temporary storage area, 3 cannot be continuously supplied to the assembly line 15.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a pallet carried by a truck or the like can be directly supplied to an assembling / processing line as it is, so that an operator's work load can be reduced and tray supply / supply can be performed. Since the discharge can be realized within one pallet, there is no need to expand the space of the assembly / processing line, and it can be realized by one robot, and the capital investment can be reduced by half.
[0071]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a tray supply / discharge device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side view of the device shown in FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing the entire operation of the tray supply / discharge device.
FIG. 4 is a flowchart of a palletizing preparation operation.
FIG. 5 is a flowchart of an empty tray discharging operation.
FIG. 6 is a flowchart of an actual tray supply operation.
FIG. 7 is a time chart of an operation of moving an actual tray from a pallet to an actual tray temporary storage area.
FIG. 8 is a time chart of the operation of collecting empty trays from a second empty tray temporary storage site on a pallet.
FIG. 9 is a time chart of an operation of collecting empty trays from a first empty tray temporary storage site to a pallet.
FIG. 10 is a time chart of an operation of collecting empty trays from a supply tray storage area to a pallet.
FIG. 11 is a time chart of an operation of moving an empty tray from a supply tray storage area to a first empty tray temporary storage area.
FIG. 12 is a time chart of an operation of moving an empty tray from a supply tray storage area to a second empty tray temporary storage area.
FIG. 13 is a time chart of an operation of supplying an actual tray from a pallet to a supply tray place.
FIG. 14 is a time chart of an operation of supplying an actual tray from an actual tray temporary storage area to a supply tray storage area.
FIG. 15 is a diagram showing the number of trays in each storage space.
FIG. 16 is a diagram showing a movement of a tray in a palletizing preparation operation.
FIG. 17 is a diagram illustrating the movement of the tray in the tray discharging operation.
FIG. 18 is a diagram illustrating the movement of the tray in the tray supply operation.
FIG. 19 is a diagram showing the transition of the number of trays in each storage area for each cycle of tray supply / discharge operation.
FIG. 20 is a diagram showing the transition of the number of trays in each storage area for each cycle of tray supply / discharge operation.
FIG. 21 is a plan view illustrating a configuration of an apparatus according to a second embodiment.
FIG. 22 is a diagram showing the movement of the tray in the palletizing preparation operation.
FIG. 23 is a diagram illustrating the movement of the tray in the tray discharging operation.
FIG. 24 is a view showing the movement of the tray in the tray supply operation.
FIG. 25 is a diagram showing the transition of the number of trays in each storage area for each cycle of tray supply / discharge operation.
FIG. 26 is a diagram showing the transition of the number of trays in each storage area in each cycle of tray supply / discharge operation.
[Explanation of symbols]
1 pallet
2 trays
3 parts
4 Pallet storage
5 Supply tray storage area
6 Parts separation unit
7 Transfer unit
8 First empty tray temporary storage
9 second empty tray temporary storage
10 Actual tray temporary storage
11 Robot
12 Fingers
13 Proximity sensor
14 Controller
15 Assembly line
16 track yards

Claims

A pallet placing part for placing one pallet that can be placed in a state where a plurality of trays capable of storing articles are stacked;
A first actual tray holder for placing one actual tray containing articles;
An empty tray holder that can stack empty trays,
A second actual tray holder capable of stacking actual trays containing articles;
Transfer means capable of transferring a tray from each of the holders;
Control means for controlling a procedure of supplying or discharging a tray to each placing section by the transfer means,
Feed tray characterized by comprising the article from the real tray placed on the first real tray rest section, and a take-out means for taking out collectively on the article separating unit for separating the article one by one Or a discharge device.

An operation of supplying an actual tray from the pallet placing section to the second actual tray placing section to the transfer section while separating the articles from the article separating section one by one; And collecting the empty tray from the empty tray holder or the first actual tray holder in the pallet holder. 2. The tray supply or discharge according to claim 1 , wherein apparatus.

A pallet placing part for placing one pallet that can be placed in a state where a plurality of trays capable of storing articles are stacked;
A first actual tray holder for placing one actual tray containing articles;
An empty tray holder that can stack empty trays,
A second actual tray holder capable of stacking actual trays containing articles;
Transfer means capable of transferring a tray from each of the holders;
Control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,
The control means conveys an actual tray from the second actual tray holder to the first actual tray holder, and transports an actual tray from the pallet holder to the first actual tray holder. A tray supply or discharge device, wherein the tray selectively performs an operation.

A pallet placing part for placing one pallet that can be placed in a state where a plurality of trays capable of storing articles are stacked;
A first actual tray holder for placing one actual tray containing articles;
An empty tray holder that can stack empty trays,
A second actual tray holder capable of stacking actual trays containing articles;
Transfer means capable of transferring a tray from each of the holders;
Control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,
When the actual tray placed on the first actual tray holder becomes empty, the control means conveys the empty tray to the empty tray holder, and transports the empty tray to the pallet holder. A tray supply or discharge device, wherein the tray selectively performs an operation.

A pallet placing part for placing one pallet that can be placed in a state where a plurality of trays capable of storing articles are stacked;
A first actual tray holder for placing one actual tray containing articles;
An empty tray holder that can stack empty trays,
A second actual tray holder capable of stacking actual trays containing articles;
Transfer means capable of transferring a tray from each of the holders;
Control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,
The control means sequentially executes the preparation operation group, the discharge operation group, and the supply operation group in accordance with the priority order in each operation group based on the number of trays in each storage area and the state and number of trays for each mountain on the pallet. A tray supply or discharge device for controlling the transfer means so as to perform the transfer.

A pallet placing part for placing one pallet that can be placed in a state where a plurality of trays capable of storing articles are stacked;
A first actual tray holder for placing one actual tray containing articles;
An empty tray holder that can stack empty trays,
A second actual tray holder capable of stacking actual trays containing articles;
Transfer means capable of transferring a tray from each of the holders;
Control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,
The tray supply or discharge device, wherein the empty tray holder is composed of two parts, a first empty tray holder and a second empty tray holder.

A pallet placing part for placing one pallet that can be placed in a state where a plurality of trays capable of storing articles are stacked;
A first actual tray holder for placing one actual tray containing articles;
An empty tray holder that can stack empty trays,
A second actual tray holder capable of stacking actual trays containing articles;
Transfer means capable of transferring a tray from each of the holders;
Control means for controlling a procedure of supplying or discharging the tray to each of the placing sections by the transfer means,
The tray supply or discharge device, wherein the transfer unit includes a robot, a tray holding unit, and a tray position detection unit.

A pallet placing section for placing a pallet on which a plurality of trays capable of storing articles are placed in piles, a first actual tray placing section for placing one actual tray storing articles, and an empty tray An empty tray holder for stacking articles, a second actual tray holder for stacking actual trays storing articles, a transfer means capable of transferring trays from each of the holders, and the first container. Taking-out means for collectively taking out the articles from the actual tray placed on the tray placing section to an article separating section for separating the articles one by one; supplying the tray to each placing section by the transfer means or A tray supply or discharge method in a tray supply or discharge device comprising a control means for controlling a discharge procedure,
An operation of supplying an actual tray from the pallet placing section to the second actual tray placing section to the transfer means while separating the articles one by one from the article separating section; Collecting the empty trays from the tray or the first actual tray holder into the pallet holder.

The transfer of the actual tray from the second actual tray holder to the first actual tray holder and the operation of transporting the actual tray from the pallet holder to the first actual tray holder are performed by the transfer. 9. The method for feeding or discharging a tray according to claim 8 , wherein the loading means is selectively performed.

When the actual tray placed on the first actual tray holder is empty, the operation of transporting the empty tray to the empty tray holder and the operation of transporting the empty tray to the pallet holder are performed by the transfer. 9. The method for feeding or discharging a tray according to claim 8 , wherein the loading means is selectively performed.

The preparation operation group, the discharge operation group, and the supply operation group are sequentially executed according to the priority order in each operation group based on the number of trays in each storage area and the state and number of trays for each pile on the pallet. The method for supplying or discharging a tray according to claim 8 .