JP3563252B2 - パレットへのワークの供給方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの組付けラインにおいて、搬送路に沿って循環する複数のパレットにワークを供給するワーク供給装置によるパレットへのワークの供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンロの五徳等のワークの組付けラインでは、一定数のパレットを搬送路に沿って循環させ、ワークである五徳部品を、ロボット等の供給装置によって順次各パレット上に供給することが行われる。ワークである五徳の構成部品は、爪部材や枠部材からなり、各パレットには、各部品を所定位置に支持するための支持部が設けられている。
【０００３】
この種の組付けラインにおいては、搬送路の往路の上流側で順次各パレットに各部品を供給し、該パレット上に支持された各部品の組付け作業を経て、搬送路の往路の下流側で組付け後の五徳をパレットから取り外す。パレットから取り外された五徳は更に下流へ払い出され、五徳が取り外された空パレットは、搬送路の復路に沿って搬送され、再び搬送路の往路に投入される。
【０００４】
ところで、前記搬送路において循環する各パレットは、略同一形状に形成されているが、パレット自体の精度のバラツキ等によって、前記支持部へのワークの供給位置がパレット毎に異なっている場合がある。このため、基準となる前記支持部への供給位置データを予めロボット等の供給装置に教示しておき、この教示された位置データ（基準データ）に従って供給位置にズレが生じている場合には、その都度、供給装置が供給位置を補正しつつ供給しなければならないので、パレットへのワークの供給に時間がかかる不都合があった。
【０００５】
そこで、予め各パレットに対応する補正データ（ワーク支持位置となる座標データ）を採取しておき、搬送路に沿って搬送される各パレットの順番と各補正データの順番とを対応させて、各補正データによるワークの供給を各パレットの搬送順に行うことが考えられる。
【０００６】
しかし、これによると、各パレットの順番と、各補正データの順番とが常に対応している必要があり、例えば、何れかのパレットに磨耗や損傷が生じて、搬送停止時に該パレットが搬送路から取り外されたときや、何れかのパレットが精度調整のために搬送停止時に搬送路から取り外されたときには、搬送路で循環されるパレットの数と、補正データの数（及び順番）とが異なってしまい、ロボット等の供給装置による各パレットへの正確なワークの供給が行えなくなるおそれがある。
【０００７】
そこで、搬送路を循環するパレットの数が変更されても、搬送されるパレット毎に正確にワークの供給が行えるように、所謂ＩＤシステムや視覚認識装置等を設けることが考えられる。
【０００８】
即ち、ＩＤシステムによれば、各パレットに夫々のパレットが有するワークの各種データ（パレット固有の番号や当該パレットによるワークの加工形式等を含む）が書き込まれたデータキャリアを設けておき、ロボット等の供給装置は、搬送されてきたパレットのデータキャリアを読み取って、当該パレットに対応するワークの供給位置データを使用して該パレットにワークを供給する。これにより、搬送路で循環されるパレットの数と関係なく、夫々のパレットに応じたデータによってワークを正確に供給することができる。
【０００９】
また、視覚認識装置を採用した場合には、ロボット等の供給装置の上流にＣＣＤカメラを設置し、搬送されてきたパレットのワークの供給位置を画像入力する。このとき入力された画像から当該パレットに対応するワークの供給位置データを算出し、そのデータに基づいてロボット等の供給装置がワークの供給を行う。これによっても、搬送路で循環されるパレットの数と関係なく、夫々のパレットに応じたデータによってワークを正確に供給することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したＩＤシステムや視覚認識装置は比較的高価な設備であるため、これらの設備を前記ラインに付加した場合には、コストが増大する不都合がある。
【００１１】
かかる不都合を解消して、本発明は、コストを増加させることなく、夫々のパレットにワークを正確に供給することができるパレットへのワークの供給方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は、ワークを所定位置に支持するワーク支持部を備える一定数のパレットを循環させて連続して搬送し、且つ搬送停止時に各パレットを取り外し自在に保持する搬送路と、該搬送路に沿って設けられ、各パレットのワーク支持部にワークを供給するワーク供給装置とを備えるワークの組付けラインにおけるパレットへのワークの供給方法であって、前記ラインにおけるパレットの１以上の最小使用数を仮定使用数とし、該仮定使用数を２倍した数の各パレットに対するワークの供給時に得られる供給位置に関するデータを、各パレットの搬送順に前記ワーク供給装置により採取するデータ採取工程と、該データ採取工程により前半に採取した仮定使用数に相当する第１のデータ群と、後半に採取した仮定使用数に相当する第２のデータ群とを夫々の採取順に対応させて比較するデータ比較工程とを備え、該データ比較工程の結果、第１のデータ群と第２のデータ群とが一致していないとき、前記データ採取工程において、前記仮定使用数に１を加算して新たな仮定使用数とし、該仮定使用数を２倍した数になるまで後続する各パレットに対する供給位置に関するデータを追加して採取し、次いで前記データ比較工程を行い、前記仮定使用数が前記ラインにおけるパレットの最大使用数となるまで前記データ採取工程及びデータ比較工程を繰り返して行ううちに、該データ比較工程において、第１のデータ群と第２のデータ群とが一致したとき、前記仮定使用数を実際の使用数とし、前記データ採取工程により採取した第１のデータ群の各供給位置のデータに従って前記ワーク供給装置により各パレットに順次ワークを供給するワークの供給工程を行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明において、仮に、前記搬送路に沿って循環するパレットの最大使用数を６枚とし、搬送路の停止中に最大２枚のパレットが取り外される可能性がある（即ち前記ラインにおける予め定められた最小使用数は４枚である）ことを前提として、具体的な例を挙げて説明する。
【００１４】
先ず、搬送路において各パレットが順次搬送を開始されたとき、データ採取工程によって前記ワーク供給装置により各パレットにワークを供給すると同時に、該パレットへのワークの供給位置に関するデータを各パレットの搬送順に採取する。このとき、ワーク供給装置によるワークの供給が８回を数えるまで、前記データの採取が行われ、これによって８個の前記データが採取される。このデータの数は、前記ラインにおけるパレットの予め定められた最小使用数である４枚を仮定使用数とし、該仮定使用数４を２倍した数に相当する。各パレットは搬送路を循環されているので、８個の前記データのなかには、２回目に循環されたパレットのデータも含まれる。
【００１５】
次いで、採取された８個の前記データを前半４個の第１のデータ群と後半４個の第２のデータ群とに分け、データ比較工程によって両データ群を夫々の採取順に対応させて比較する。
【００１６】
このとき、両データ群が一致した場合には、前半４枚のパレットと、後半４枚のパレットとは同じものが循環されたと判断することができるので、ワーク供給装置は前半４枚のパレットについて採取された前半４個の各供給位置に関するデータに基づいて各パレットへのワークの供給を行う。このように、その後循環される４枚のパレットに対応する供給位置に関するデータによって迅速にワークを供給することができる。
【００１７】
また、両データ群が一致しなかった場合には、循環されるパレットの数は４枚ではないので、更に、前記データ採取工程により、こんどは前記仮定使用数４に１を加算して新たな仮定使用数５とし、該仮定使用数５を２倍した数１０になるまで後続する各パレットに対する供給位置に関するデータを追加して前記ワーク供給装置により採取する。即ち、前回８個のデータを採取してあるので、更に、後続する２枚のパレットについて２個のデータを追加して採取する。
【００１８】
そして、追加された２個のデータを含めて、採取された１０個の前記データを前半５個の第１のデータ群と後半５個の第２のデータ群とに分け、前記データ比較工程によって両データ群を夫々の採取順に対応させて比較する。
【００１９】
このとき、両データ群が一致した場合には、前半５枚のパレットと、後半５枚のパレットとは同じものが循環されたと判断することができるので、ワーク供給装置は前半５枚のパレットについて採取された前半５個の各供給位置に関するデータに基づいて各パレットへのワークの供給を行う。
【００２０】
このように、仮定使用数が前記ラインにおける最大使用数の６枚になるまで前記データ採取工程及びデータ比較工程を行い、両データ群が一致した時点で、前記ラインにおける実際のパレットの使用数を割り出すことができる。そして、両データ群が一致した時点の前半に採取された各供給位置に関するデータに基づいて各パレットへのワークの供給を行うので、その後循環される各パレットに対応する供給位置に関するデータによって迅速にワークを供給することができる。
【００２１】
このように、本発明によれば、前述したＩＤシステムや視覚認識装置等は比較的高価な設備を付加することなく、搬送路において循環するパレットの数を正確に判断することができ、夫々のパレットにワークを正確且つ迅速に供給することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態を採用するワークの組付けラインを模式的に示す説明図、図２（ａ）はパレットを示す説明的平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）示のワークの供給位置における評価データの採取時の作動を示す説明図、図３は供給装置の制御手段を示すブロック図、図４は本実施形態のワークの供給方法を示すフローチャート、図５はデータ比較工程の説明図である。
【００２３】
本実施形態を採用する組付けライン１は、図１に示すように、一定数（本実施形態では最大６枚）のパレット２が順次循環される搬送路３と、該搬送路３に沿って設けられ、搬送路３に沿って搬送されるパレット２上にワークＷを供給するワーク供給装置であるロボット装置４とを備えている。なお、本実施形態におけるワークＷは、ガスコンロ用の五徳を構成する爪部材や枠部材といった複数の五徳部材である。また、組付けライン１には、図示しないが、パレット２上に供給された複数のワークＷを互いに組付け溶接して五徳を製造する溶接装置が設けられており、更に、組付け溶接が終了したワークＷはその下流でパレット２から取り外される。
【００２４】
前記搬送路３は、図１に示すように、ワークＷの搬送方向にパレット２を連続搬送する往路コンベア５と、該往路コンベア５の下部に平行して設けられ、該往路コンベア５と逆方向にパレット２を返送する復路コンベア６とを備えている。往路コンベア５の上流端部には、復路コンベア６の下流端部に返送されたパレット２を上昇させて往路コンベア５に投入するリフタ７が設けられており、往路コンベア５の下流端部には、該往路コンベア５に沿って搬送されたパレット２を下降させて復路コンベア６に投入するリフタ８が設けられている。パレット２は両リフタ７，８を介して往路コンベア５と復路コンベア６とによって循環される。
【００２５】
前記パレット２は、図２（ａ）に示すように、板状のベース９部と該ベース部９上にワークＷを支持するワーク支持部１０とが設けられている。なお、図２（ａ）には単一のワークＷを示すのみであるが、実際には複数のワークＷが夫々対応する位置に設けられたワーク支持部１０によって支持される。また、該パレット２は、溶接作業による腐食や、ワーク支持部１０の精度調整作業の際に前記搬送路３から取り外されることがある。前記搬送路３においては、パレット２が許容される数（本実施形態では２枚）だけ取り出された状態であっても、残り（本実施形態では４枚）のパレット２を循環させることで、支障無く組付けライン１を稼働させることができるようになっている。
【００２６】
前記ロボット装置４は、教示された基準データに基づいて図示しないアームによりワークＷをパレット２のワーク支持部１０に供給する。基準データは、基準とされるワーク支持部１０の位置に対応する複数の座標データであって、具体的には、左右方向の座標値、前後方向の座標値、高さ方向の座標値及び回転角度からなる。また、前記ロボット装置４は、教示された基準データではワークＷの供給ができなかった場合に、自動的に基準データによる供給位置を補正しつつワーク支持部１０にワークＷを供給することができるようになっている。具体的には、該ロボット装置４は、図１に示すように、制御手段１１に接続されており該制御手段１１によりワークＷの供給作業が制御される。該制御手段１１は、図３に示すように、ワークを供給したパレット２の数を計数するカウンタ１２と、前記基準データを記憶する基準データ記憶部１３と、基準データによる供給位置を補正した際に後述する評価データを求める評価データ演算部１４と、該評価データ演算部１４によって得られた評価データを記憶する評価データ記憶部１５とを備える。また、該制御手段１１は、基準データによる供給位置を補正した際に後述する補正データを求める補正データ演算部１６と、該補正データ演算部１６によって得られた補正データを記憶する補正データ記憶部１７とを備える。更に、該制御手段１１は、評価データ記憶部１５に記憶された評価データを二分割して相互に比較する評価データ比較部１８と、該評価データ比較部１８によって二分割されたときの一方の評価データの数をパレット２の枚数として記憶するパレット枚数記憶部１９と、該パレット枚数記憶部１９に記憶されたパレット枚数からその順番に対応する補正データを検索し抽出する補正データ抽出部２０とを備える。
【００２７】
次に、本実施形態によるワークの供給方法を図１〜３及び図５を参照しつつ図４のフローチャートに従って説明する。本実施形態においては、前述したように、前記搬送路３を循環するパレット２の数は最大６枚であり、搬送路３から取り外されることのあるパレット２の数は最大２枚とされている。従って、前記搬送路３を循環するパレット２の数は４枚、５枚又は６枚のうちの何れかの枚数である。組付けライン１の稼働初期において、先ず、前記搬送路３を循環するパレット２の数を割り出す。即ち、図４に示すように、前記カウンタ１２を「０」とし（ＳＴＥＰ１）、ロボット装置４によって１番目のパレット２にワークＷを供給する（ＳＴＥＰ２）。このとき、ロボット装置４は予め教示された前記基準データ記憶部１３の基準データに基づいてワークＷを供給するが、基準データによる供給ができなかった場合（ＳＴＥＰ３）には、基準データを補正しつつワークが供給できるまで供給位置を探索する（ＳＴＥＰ４〜５）。これにより、評価データと補正データとが夫々評価データ演算部１４と補正データ演算部１６とによって採取される。ＳＴＥＰ４〜５のロボット装置４の動作を更に詳しく説明すれば、図２（ｂ）に示すように、基準データによるワークＷの供給位置が、実際のワークＷの支持位置と異なっている場合には、ロボット装置４はワークＷを保持した状態で、基準データの位置を中心として螺旋状に座標を変更していき、ワークＷが供給できる位置を探査する。基準データからの距離に応じて評価レベルが設定され、ワークＷが供給できたとき、図２（ｂ）に示す例では評価レベル４とされる。なお、基準データによる供給ができた場合には評価レベル０である。図２（ａ）及び（ｂ）には図示を省略したが、１枚のパレット２上には複数のワークが支持され、全てのワークが供給されたときの各ワークに対する評価レベルが総合されて当該パレット２の評価データとされる。また同時に、ワークＷが供給できた位置の座標から、基準データを補正した補正データが得られる。この補正データは、当該パレット２上に供給支持された全てのワークに対して採取される。
【００２８】
次いで、図４に示すように、カウンタ１２に１を加算し（ＳＴＥＰ６）、１番目のパレット２の評価データと補正データとを夫々評価データ記憶部１５と補正データ記憶部１７とに記憶する（ＳＴＥＰ７〜８）。続いて、カウンタ１２が８を計数するまで、即ち一巡したパレット２も含めて８番目のパレット２にワークＷが供給されるまでＳＴＥＰ２〜８が繰り返される（ＳＴＥＰ９〜１０）。これにより、８つの評価データと８つの補正データとが採取され、カウンタ１２の順番に対応付けて夫々評価データ記憶部１５と補正データ記憶部１７とに記憶する。
【００２９】
ここで、評価データ比較部１８は、搬送路３において循環するパレット２の数が４枚であると仮定して、評価データ記憶部１５の８つの評価データを前半に採取した４つの評価データ群と、後半に採取した４つの評価データ群とに分割する（ＳＴＥＰ１１）。そして、前半に採取した４つの評価データ群と後半に採取した４つの評価データ群とを比較する（ＳＴＥＰ１２）。このとき、図５（ａ）に示すように、搬送路３において循環するパレット２の数が４枚（図中パレット２ａ〜２ｄ）であったときは、前半に採取した４つの評価データ群Ｉ（図中Ａ〜Ｄ）と後半に採取した４つの評価データ群ＩＩ（図中Ａ´〜Ｄ´）とが一致する。
【００３０】
図５（ａ）〜（ｄ）においては、カウンタ１２が計数した数値を供給回数とし、該供給回数とそれに対応するパレット２ａ〜２ｆと評価データとの関係が示される。図中パレットＮｏ． とは、各パレットが備える実際の番号であって、組付けライン１の稼働当初は不明とされているものであるが、説明の便宜上付した。また、図中評価データが同一のパレットに対してＡ，Ａ´となっているのは、採取された評価データは同一のパレットであってもワークのバラツキ等により若干の誤差が生じるためで、本実施形態においては、このときの誤差が許容誤差として処理されるようになっている。
【００３１】
両評価データ群Ｉ，ＩＩが一致した場合には、パレット２の数を４枚として前記パレット枚数記憶部１９に記憶する（ＳＴＥＰ１３）。また、図５（ｂ）に示すように、搬送路３において循環するパレット２の数が４枚ではないとき（図５（ｂ）では６枚であるとき）には、前半に採取した４つの評価データ群Ｉと後半に採取した４つの評価データ群ＩＩとは一致しない。即ち、前半に採取した４つの評価データ群Ｉと後半に採取した４つの評価データ群ＩＩとが不一致であるのは、実際のパレット２の枚数が５枚又は６枚の場合である。この場合には、図４に示すように、後続するパレット２へのワークＷの供給を行う（ＳＴＥＰ２）。そして、ＳＴＥＰ３〜９を経て、カウンタ１２が１０を計数するまで、即ち前回の８番目のパレット２から後続する２枚のパレット２にワークＷが供給されるまでＳＴＥＰ２〜８が繰り返される（ＳＴＥＰ１４〜１５）。これにより、前回の評価データと合わせて計１０の評価データが採取され、評価データ記憶部１５に追加して記憶される。 そして、評価データ比較部１８では、搬送路３において循環するパレット２の数が５枚であると仮定して、１０の評価データを前半に採取した５つの評価データ群と、後半に採取した５つの評価データ群とに分割する（ＳＴＥＰ１６）。そして、前半に採取した５つの評価データ群と後半に採取した５つの評価データ群とを比較する（ＳＴＥＰ１２）。搬送路３において循環するパレット２の数が５枚であったときは、前半に採取した５つの評価データ群Ｉと後半に採取した５つの評価データ群ＩＩとが一致する。両評価データ群Ｉ，ＩＩが一致した場合には、パレット２の数を５枚としてパレット枚数記憶部１９に記憶する（ＳＴＥＰ１３）。また、図５（ｃ）に示すように、搬送路３において循環するパレット２の数が５枚ではないとき（図５（ｃ）では６枚であるとき）には、前半に採取した５つの評価データ群Ｉと後半に採取した５つの評価データ群ＩＩとは一致せず、この場合には、図４に示すように、後続するパレット２へのワークＷの供給を行う（ＳＴＥＰ２）。そして、ＳＴＥＰ３〜９を経て、カウンタ１２が１２を計数するまで、即ち前回の１０番目のパレット２から更に後続する２枚のパレット２にワークＷが供給されるまでＳＴＥＰ２〜８が繰り返される（ＳＴＥＰ１７）。これにより、前回の評価データと合わせて計１２の評価データが採取され、評価データ記憶部１５に追加して記憶される。
【００３２】
次いで、評価データ比較部１８では、搬送路４において循環するパレット２の数が６枚であると仮定して、１２の評価データを前半に採取した６つの評価データ群と、後半に採取した６つの評価データ群とに分割する（ＳＴＥＰ１８）。そして、前半に採取した６つの評価データ群と後半に採取した６つの評価データ群とを比較する（ＳＴＥＰ１２）。図５（ｄ）に示すように、搬送路３において循環するパレット２の数が６枚であったときは、前半に採取した６つの評価データ群Ｉと後半に採取した６つの評価データ群ＩＩとが一致する。両評価データ群Ｉ，ＩＩが一致した場合には、パレット２の数を６枚としてパレット枚数記憶部１９に記憶する（ＳＴＥＰ１３）。
【００３３】
ここで、両評価データ群Ｉ，ＩＩが一致しなかった場合には、既に最大のパレット２の数を超えていることにより（ＳＴＥＰ１９）、前記評価データの採取ミスが考えられるので、カウンタ１２をリセットして（ＳＴＥＰ２０）、ＳＴＥＰ２へと戻り、各パレット２に対する評価データと補正データとを採取し直す。
【００３４】
その後、前記ＳＴＥＰ１３を経て、前述のようにして採取された補正データに従って各パレット２へのワークＷの供給を開始する。即ち、先ず、カウンタ１２を「１」とする（ＳＴＥＰ２１）。次いで、ロボット装置４によってカウンタ１２が示す数値に対応するパレット２の補正データを前記補正データ抽出部２０により抽出し（ＳＴＥＰ２２）、ロボット装置４は抽出した補正データに従ってパレット２にワークＷを供給する（ＳＴＥＰ２３）。そして、カウンタ１２の示す数値が前記ＳＴＥＰ１３において記憶されたパレット２の枚数になるまでＳＴＥＰ２２〜２３を繰り返す（ＳＴＥＰ２４〜２５）。そして、カウンタ１２の数値が前記ＳＴＥＰ１３において記憶されたパレット２の枚数になったとき、前記ＳＴＥＰ２１に戻り、以上の工程を、組付けライン１が停止されるまで繰り返す。
【００３５】
以上のことから、本実施形態のように、前記搬送路３を循環するパレット２の数は最大６枚であり、搬送路３から取り外されることのあるパレット２の数は最大２枚とされている場合には、最大１２のデータを採取するだけで、パレット２の実際の枚数を容易に割り出すことができ、従来のようにＩＤシステムや視覚認識装置等の高価な設備を付加することなく、適格にワークＷの供給を行うことができる。
【００３６】
また、本実施形態においては、組付けライン１が、パレット２の最大使用数を６枚、予め定められた最小使用数を４枚として説明したが、それに限ることなく、本発明の方法によれば、例えば、最大使用数が７枚以上であっても、最小使用数が１枚であっても、実際のパレット２の使用数を容易に割り出すことができ、円滑なワークＷの供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を採用するワークの組付けラインを模式的に示す説明図。
【図２】（ａ）はパレットを示す説明的平面図、（ｂ）は（ａ）示のワークの供給位置における評価データの採取時の作動を示す説明図。
【図３】供給装置の制御手段を示すブロック図。
【図４】本実施形態のワークの供給方法を示すフローチャート。
【図５】データ比較工程の説明図。
【符号の説明】
Ｗ…ワーク、１…ワークの組付けライン、２…パレット、３…搬送路、４…ロボット装置（ワーク供給装置）、１０…ワーク支持部。

Claims (1)

1. ワークを所定位置に支持するワーク支持部を備える一定数のパレットを循環させて連続して搬送し、且つ搬送停止時に各パレットを取り外し自在に保持する搬送路と、該搬送路に沿って設けられ、各パレットのワーク支持部にワークを供給するワーク供給装置とを備えるワークの組付けラインにおけるパレットへのワークの供給方法であって、
   前記ラインにおけるパレットの１以上の予め定められた最小使用数を仮定使用数とし、該仮定使用数を２倍した数の各パレットに対するワークの供給時に得られる供給位置に関するデータを、各パレットの搬送順に前記ワーク供給装置により採取するデータ採取工程と、
   該データ採取工程により前半に採取した仮定使用数に相当する第１のデータ群と、後半に採取した仮定使用数に相当する第２のデータ群とを夫々の採取順に対応させて比較するデータ比較工程とを備え、
   該データ比較工程の結果、第１のデータ群と第２のデータ群とが一致していないとき、前記データ採取工程において、前記仮定使用数に１を加算して新たな仮定使用数とし、該仮定使用数を２倍した数になるまで後続する各パレットに対する供給位置に関するデータを追加して採取し、次いで前記データ比較工程を行い、
   前記仮定使用数が前記ラインにおけるパレットの最大使用数となるまで前記データ採取工程及びデータ比較工程を繰り返して行ううちに、該データ比較工程において、第１のデータ群と第２のデータ群とが一致したとき、前記仮定使用数を実際の使用数とし、前記データ採取工程により採取した第１のデータ群の各供給位置のデータに従って前記ワーク供給装置により各パレットに順次ワークを供給するワークの供給工程を行うことを特徴とするパレットへのワークの供給方法。

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