JP3733222B2 - 物品組み立て装置及び物品組み立て方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品組み立て装置及び物品組み立て方法に係り、特に複数の作業ステーションをインデックステーブル周辺に配置し、インデックステーブルを所定角度で間欠回転駆動することで、インデックステーブル上に載置した被組立品に対して組み立て作業を行うための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、複数の作業ステーションをインデックステーブル周辺に配置した組み立て装置が実用化されている。図13はこのような組立装置の構成例を示した平面図であり、本図において一般的には、フリーフローの搬送コンベア220によって、被組立部品が矢印A方向に搬送トレー上において位置決めされた状態で順次搬送されてきて、多数の組立装置の中の1つである組立装置215における第一の作業ステーション230で被組立部品が搬送コンベア220から移載されてインデックステーブル222に載置され、その後、第二の作業ステーション240、第三の作業ステーション250、第四の作業ステーション260、第五の作業ステーション270、第六の作業ステーション280で各作業が行なわれ、第七の作業ステーション290で、組立後の完成品をインデックステーブル222から搬送コンベア220に戻し、次の組立装置に移動させるようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の組立方法によれば、図12に示すような有底の主部品の組立の場合において、次のような欠点があった。
【0004】
(1)主部品である容器1をインデックステーブル222上に、底部が下となるように載置し、その後の工程で筒体2を箱から直接的に容器1内に挿入する場合には、筒体2を保持するための受け治具をインデックステーブル222の上に構成しなければならない。しかもその受け治具は、容器1をインデックステーブル222上に載置する時には干渉しないよう退避していなければならず、構成が複雑となり、装置の価格も高くなる問題がある。
(2)予め筒体2をインデックステーブル22上に供給した後に、容器1を天地反転して筒体2に覆い被せる様に載置する場合には、筒体2の供給位置としてフリーフローの搬送コンベア220の間近にしなければならず配置できないことから、筒体2を専用に搬送するコンベア等を用いて供給しなければならず、この方法もまた、構成が複雑となり、装置の価格も高くなる問題がある。
【0005】
したがって、本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、主部品に対して予め 覆い被せておくべき部品の供給を行う場合において、組立作業の工程順序が固定され、しかもインデックステーブル周辺のスペースに制約があっても複雑な構成にならず、装置価格の上昇を抑えることのできる物品組み立て装置及び物品組み立て方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、所定角度で一定方向に間欠駆動されるインデックステーブルの周辺となるインデックステーブル周辺部位に複数の作業ステーションを配設し、位置決めされて順次搬送される主部品を、前記インデックステーブル周辺部位の主部品供給位置から前記インデックステーブル上の位置まで供給し、前記各作業ステーションで組付けられる各部品を、前記主部品に組付けた後に、前記インデックステーブル周辺部位の排出位置から排出する物品組み立て装置であって、前記主部品に組付けられる前記各部品の少なくとも一つを、前記作業ステーションとは異なる位置となる前記インデックステーブル上に仮置きするための部品供給手段とを備え、前記排出位置から前記主部品供給位置までの間で、前記仮置きされた部品を前記インデックステーブル上の主部品が供給される位置に移し替えるための部品移し替え手段とを備え、前記部品供給手段は、前記移し替えられた部品上に前記主部品を覆い被せるように供給し、前記部品供給手段により前記仮置きされた前記部品を用いて前記作業ステーションで前記組付けを行うことを特徴としている。
【0009】
また、前記排出位置側に近い前記作業ステーションにおいて上流側の各作業ステーションによる作業工程の検査を行うことを特徴としている。
【0010】
そして、所定角度で一定方向に間欠駆動されるインデックステーブルの周辺部位に複数の作業ステーションを配設し、位置決めされて順次搬送される主部品を、前記インデックステーブル周辺部位の主部品供給位置から前記インデックステーブル上に供給し、前記主部品に対して前記各作業ステーションで組み立て部品を所定組み立て後に、前記インデックステーブル周辺部位の排出位置から排出する物品組み立て装置であって、前記主部品に対する組み立て部品を、該部品の組み立て作業を行う作業ステーションとは異なる位置の前記インデックステーブル上に仮置きしておき、前記排出位置から前記主部品供給位置までの間で、前記仮置きされた組み立て部品を、前記インデックステーブル上の主部品が供給される位置に移し替え、前記作業ステーションでは、前記仮置きされる前記主部品が供給される位置においては、前記移し替えられた部品に前記主部品を覆い被せるように供給し、前記覆い被せられた部品を用いて組み立てを行うことを特徴としている。
【0011】
【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、添付の図面を参照して具体的に説明する。
【0012】
先ず、図12、13は本発明の組立方法を実施する組立装置で用いる部品の説明図である。尚、図12、13に図示の形状の主部品乃至第1部品、第2部品に限定されず、種々の物品があることは言うまでもない
図12、13において、底を有する容器1に筒体2を空中に保持した状態で挿入して、シャフト3を容器1の一方の側面側から筒体2を貫通するように挿入する。一方、この容器1の他方の側面には、押え板4が圧入され、ねじ5で押え板4とシャフト3を固定する。筒体2は、筒2aにフランジ2bとギア2cを圧入して構成される。以上の物品の組み立て例を以下に述べる。
【0013】
図1は物品組立装置の全体構成を示した平面図である。
【0014】
本図において、組立装置15は多数の組立装置の中の1つであって、各組立装置にはフリーフローの搬送コンベア20によって、主部品である被組立部品が運ばれてくる。被組立部品は図2の外観斜視図に示すような搬送トレー10上に載置されており位置決めされている。このために各搬送トレー10はベース板11と、被組立部品を一定の位置に保つための位置決め駒12とから構成される。尚、図2では主部品の被組立部品としての容器1を二点鎖線で示している。
【0015】
図1において、装置全体のベースとなる架台21は工場内の床面上に固定され、この状態で図12、13に示す部品の組立が行われる。
【0016】
この架台21の略中央部にはインデックステーブル22が架台21の上面に対して所定高さだけ持ち上げられた状態で支持されている。そして、この円盤状のインデックステーブル22は、その中心部を架台21上に直立した回転軸により、前述した所定高さだけ持ち上げられた状態で支持されており、架台21に対して、この回転軸を中心に間欠的に所定角度(図では45度づつ)回転駆動される様に構成されている。
【0017】
一方、このインデックステーブル22の上面の外周付近には、その中心軸線をインデックステーブル2の回転中心軸を中心とする円軌跡に沿った円周上に位置した状態で、合計で8個の第一の位置決め治具23が45度間隔で配置されている。ここで、以下の説明の便宜上これら8個の第一の位置決め治具に対して図示した如く、それぞれ、23a、23b、…、23hの番号を付すものとする(それぞれの第一の位置決め治具23a〜23hは、組立装置の初期状態においては、図示した位置にあるものとする)。
【0018】
また、これらの8個の第一の位置決め治具23a〜23hと略平行の位置において、8個の第二の位置決め治具24が配置されている。ここで、以下の説明の便宜上これら8個の第二の位置決め治具に、図示した如く、それぞれ、24a、24b、…、24hの番号を付すものとする(それぞれの第二の位置決め治具24a〜24hは、組立装置の初期状態においては、図示した位置にあるものとする)。
【0019】
以上の構成において、インデックステーブル22の周辺に配置した複数の作業ステーションの概略の動作を説明すると、第一の作業ステーション30では、搬送コンベア20によって運ばれて来た搬送トレー10上の容器1を天地反転して、第一の位置決め治具23aに載置する。この時、後述する第八の作業ステーション100によって、第一の位置決め治具23aには第2部品である筒体2が既に載置されている。
【0020】
また、第二の作業ステーション40では、箱に入った状態で供給される第1部品であるシャフト3を容器1の一方の側面から筒体2を貫通するように挿入するように構成されている。
【0021】
そして、第三の作業ステーション50では、容器1の他方の側面に、振動式パーツフイーダーによって整列供給された押え板4が圧入され、第四の作業ステーション60では、押え板4とシャフト3を固定するためのねじ5が締められる。続く、第五の作業ステーション70では、第四の作業ステーション60で締めたねじ5が、所定の位置まで締め込まれていることを検査する。
【0022】
さらに、第六の作業ステーション80では、インデックステーブル22の次の回転で行う組立作業のため、筒体2を第二の位置決め治具上に仮置きする。
【0023】
第七の作業ステーション90では、一連の組立作業が完成した容器1を第一の位置決め治具23gから持ち上げ、天地反転を元に戻して、搬送コンベア20上の搬送トレー10e上に載置する。第八の作業ステーション100では、上記の第六の作業ステーション80で第二の位置決め治具に仮置きされた筒体2を第一の位置決め治具に移し替える。
【0024】
図3は第一の作業ステーション30の正面図である。本図において、動作説明すると、先ず、搬送コンベア20によって運ばれて来た搬送トレー10C上の容器1を、第一のロボット31に取付けられた第一のロボットハンド37でクランプし、持ち上げる。次に、第一のロボット31がインデックステーブル22の第一の位置決め治具23aの上空に移動すると同時に、第一のロボットハンド37の反転ユニット33によって容器1を天地反転するとともに、旋回ユニット34によって容器1を略45度旋回する。その後、第一の位置決め治具23aに載置する。この時、後述する第八の作業ステーション100によって、第一の位置決め治具23aには筒体2が既に載置されている。
【0025】
図4は第二の作業ステーション40の正面図である。本図において、動作説明すると、先ず、箱の供給装置41によって一箱づつ第二のロボット43の作業エリアに供給されてきた箱42から、シャフト3を第二のロボット43に取付けられた第二のロボットハンド44でクランプし、持ち上げる。次に、第二のロボット43がインデックステーブル22の第一の位置決め治具23bの上空に移動する。そして、シャフト3をシャフト仮置き台45に載置する。この後、第三のロボット46に取付けられた第三のロボットハンド47で、シャフト3を容器1の一方の側面から筒体2を貫通するように挿入する。
【0026】
図5は第三の作業ステーション50の正面図である。本図において、動作説明すると、先ず、振動式パーツフイーダー51によって整列供給された押え板4を、第四のロボット52に取付けられた第四のロボットハンド53で真空吸着し、持ち上げる。次に、第四のロボットハンド53を略90度回転する。そして、第四のロボット52を移動させて、押え板4を容器1の他方の側面に圧入する。
【0027】
図6は第四の作業ステーション60の正面図である。本図において、動作説明すると、押え板4とシャフト3を固定するため、ねじ5をねじ締め機61で締める。ねじは図1のホッバーフイーダー62から供給される。
【0028】
図7、8は第五の作業ステーション70の正面図、部分拡大断面図である。両図において、先ず、エアーシリンダー74のロッド79を図中右方向に移動させ、ロッド79と連結されている検出ドグ72を押え板4に押し当てる。すると、検出ピン75がねじ5の頭部に当る。このとき、押え板4とねじ5座面のスキマmが所定の寸法以上になった時に検出できる様に、センサー78とセンサープレート77の位置関係が予め調整されており、オンによりねじ締めの不良を検査することができるようにしている。
【0029】
図9は第六の作業ステーション80の正面図であり、本図においてその動作説明をすると、箱の供給装置81によって一箱づつ第五のロボット83の作業エリアに供給されてきた箱82から、筒体2を第五のロボット83に取付けられた第五のロボットハンド84でクランプし、持ち上げる。そして、第五のロボット83がインデックステーブル22の第二の位置決め治具24fの上空に移動する。次に、筒体2を第二の位置決め治具24fに載置する。
【0030】
図10は第七の作業ステーション90は正面図であって、本図においてその動作説明をすると、第一の位置決め治具23g上の容器1を、第六のロボット91に取付けられた第六のロボットハンド97でクランプし、持ち上げる。次に、第六のロボット91が搬送コンベア20の搬送トレー10eの上空に移動すると同時に、第六のロボットハンド97の反転ユニット93によって容器1の天地反転を元に戻すとともに、旋回ユニット94によって容器1を略45度旋回する。その後、搬送トレー10eに載置する。
【0031】
図11は第八の作業ステーション100は正面図であって、本図においてその動作説明をすると、第二の位置決め治具24hに載置してある筒体2を、第七のロボット101に取付けられた第七のロボットハンド102でクランプし、持ち上げる。次に、第七のロボット101が第一の位置決め治具23hの上空に移動し、筒体2を第一の位置決め治具23hに載置する。
【0032】
以上の一連の動作を繰り返し行うことで、図12に図示のような有底の箱状のものに対しても所望の部品を同じインデックステーブルを使用して組付けることができるようになる。
【0033】
なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能であって、例えば、上記例では、第二の位置決め治具には、次のインデックステーブルの間欠回転での組立作業で用いるための部品をただ単に載置しているだけであるが、部品に他の部品を組み立てたり、または、加工を実施しても良い。
【0034】
以上のように、インデックステーブルによる組立作業においても、工程順序どうりにインデックステーブル周辺に作業ステーションを配置する必要はなく、最適な位置に作業ステーションを配置することが可能となり、複雑な構成にならず、装置価格の上昇を抑えることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、主部品に対して予め覆い被せておくべき部品の供給を行う場合であっても、組立作業の工程順序を変更することなく、しかもインデックステーブル周辺のスペースに制約があっても複雑な構成にならず、装置価格の上昇を抑えることのできる物品組み立て装置及び物品組み立て方法を提供できる。
【0036】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す概略構成平面図である。
【図2】図1の搬送トレーの外観斜視図である。
【図3】図1の第一の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図4】図1の第二の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図5】図1の第三の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図6】図1の第四の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図7】図1の第五の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図8】図1の第五の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図9】図1の第六の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図10】図1の第七の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図11】図1の第八の作業ステーションを説明するための正面図である。
【図12】組立部品の概略構成図である。
【図13】組み立て部品の要部断面図である。
【図14】従来の組み立て装置の概略構成の平面図である。
【符号の説明】
1 箱(主部品)
2 筒体(第2部品)
3 シャフト(第1部品)
4 押え板(第1部品)
20 搬送コンベア
21 架台
22 インデックステーブル
23 第一の位置決め治具(23a〜23h)
23 第二の位置決め治具(24a〜24h)
30 第一の作業ステーション
40 第二の作業ステーション
50 第三の作業ステーション
60 第四の作業ステーション
70 第五の作業ステーション
80 第六の作業ステーション
90 第七の作業ステーション
100 第八の作業ステーション
Claims (4)
- 所定角度で一定方向に間欠駆動されるインデックステーブルの周辺となるインデックステーブル周辺部位に複数の作業ステーションを配設し、
位置決めされて順次搬送される主部品を、前記インデックステーブル周辺部位の主部品供給位置から前記インデックステーブル上の位置まで供給し、
前記各作業ステーションで組付けられる各部品を、前記主部品に組付けた後に、前記インデックステーブル周辺部位の排出位置から排出する物品組み立て装置であって、
前記主部品に組付けられる前記各部品の少なくとも一つを、前記作業ステーションとは異なる位置となる前記インデックステーブル上に仮置きするための部品供給手段とを備え、前記排出位置から前記主部品供給位置までの間で、前記仮置きされた部品を前記インデックステーブル上の主部品が供給される位置に移し替えるための部品移し替え手段とを備え、前記部品供給手段は、前記移し替えられた部品上に前記主部品を覆い被せるように供給し、前記部品供給手段により前記仮置きされた前記部品を用いて前記作業ステーションで前記組付けを行うことを特徴とする物品組み立て装置。 - 前記排出位置側に近い前記作業ステーションにおいて上流側の各作業ステーションによる作業工程の検査を行うことを特徴とする請求項1に記載の物品組み立て装置。
- 所定角度で一定方向に間欠駆動されるインデックステーブルの周辺部位に複数の作業ステーションを配設し、
位置決めされて順次搬送される主部品を、前記インデックステーブル周辺部位の主部品供給位置から前記インデックステーブル上に供給し、
前記主部品に対して前記各作業ステーションで組み立て部品を所定組み立て後に、前記インデックステーブル周辺部位の排出位置から排出する物品組み立て装置であって、 前記主部品に対する組み立て部品を、該部品の組み立て作業を行う作業ステーションとは異なる位置の前記インデックステーブル上に仮置きしておき、
前記排出位置から前記主部品供給位置までの間で、前記仮置きされた組み立て部品を、前記インデックステーブル上の主部品が供給される位置に移し替え、
前記作業ステーションでは、前記仮置きされる前記主部品が供給される位置においては、前記移し替えられた部品に前記主部品を覆い被せるように供給し、前記覆い被せられた部品を用いて組み立てを行うことを特徴とする物品組み立て方法。 - 前記排出位置側に近い前記作業ステーションにおいて上流側の各作業ステーションによる作業工程の検査を行うことを特徴とする請求項3に記載の物品組み立て方法。
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