JP3867935B2 - ワーク載置台の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ワークを載置し各工程間を移動するワーク載置台を有する生産工程における前記ワーク載置台の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
予め設定された生産手順に従ってワークの自動加工を行う自動生産工程においては、パレットや自走式の搬送台車等のワーク載置台にワークを載置してワークの搬送を行うことが知られている。
図４は、ワーク載置台を有する自動生産工程の一例を示す概略図である。符号２０は、ワーク載置台の移動を指令する生産管理コンピュータ等の第１制御手段２０である。この第１制御手段２０には、通信ケーブル２２ａを介してワーク載置台Ｔの各動作部の動作を制御するワーク載置台制御装置等の第２制御手段２２が接続されている。また、第１制御手段２０には、この第２制御手段２２のほかに、溶接や塗装等の各作業工程において溶接ロボットや塗装ロボット等の動作を制御するロボット制御装置２１、自動倉庫におけるワークの搬出入の管理を行う自動倉庫制御装置２３等がそれぞれ通信ケーブル２１ａ，２３ａを介して接続されている。そして、図に示す自動生産工程においては、例えば、ロボット制御装置２１からワークの搬送要求信号が第１制御手段２０に出力されると、第１制御手段２０は所定のワーク載置台Ｔに対する移動指令信号を出力するとともに、第２制御手段２２に載置すべきワークを指示する。第２制御手段２２は、第１制御手段２０からの指令に基づいてクランパ等の各種動作部の動作を実行させる。すなわち、例えば、ワーク載置台に多数設けられたクランパのうち、指令されたワークの種類に応じて所定のクランパを動作させ、ワークをワーク載置台上に固定する。
【０００３】
ところで、ワーク載置台Ｔの前記各動作部と第２制御手段２２とは通信ケーブル２５で接続され、前記各動作部と第２制御手段２２との間で信号が授受されながら一定の動作が行われる。従って、このようなシリアル通信によって前記各動作部の動作制御を行うには、ワーク載置台Ｔと第２制御手段２２とを常時通信ケーブル２５で接続しておく必要がある。しかしながら、ワーク載置台Ｔと通信ケーブル２５とを常時接続しておくと、以下のような種々の問題が生じる。すなわち、
▲１▼ 通信ケーブル２５の長さに制限があるためワーク載置台Ｔの移動領域が制限される。
▲２▼ 長期間の使用により通信ケーブル２５に断線が生じることがあり、ワーク載置台の各動作部が誤動作するおそれがある。
▲３▼ また、ワーク載置台制御装置と通信ケーブル２５とをコネクタにより着脱可能に接続し、ワーク載置台がステーションからステーションへ移動する間は通信ケーブル２５を取り外すようにすることも可能であるが、この方法では各ステーションでコネクタを自動着脱させるために複雑な装置が必要になるうえ、１６ピンとか３０ピンとかいった多数のピンを有するコネクタの着脱を繰り返すとコネクタの寿命が短くなるという問題がある。
▲４▼ さらに、自動溶接工程等においてはワークを精密に位置決めするために、位置決めピンをワーク載置台に挿入しているが、このときワーク載置台が僅かながら持ち上げ（リフトアップ）られることがある。また、載置したワークをワーク載置台Ｔごとリフトアップ機構でリフトアップさせる場合もある。このような場合、コネクタ接続部をワーク載置台Ｔのリフトアップに追随させることは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、ワーク載置台の移動領域が制限されることなく、かつ、通信ケーブルの断線による各動作部の誤動作を防止でき、ワークがワーク載置台ごとリフトアップされるような場合でもワーク載置台のリフトアップ動作に十分に追随することができる簡素な構成で故障も少なく信頼性の高いワーク載置台の制御装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のワーク載置台の制御装置は、ワークを載置し各工程間を移動し各工程で位置決めピンを係合させて前記ワークの位置決めを行うワーク載置台を有する生産工程の前記ワーク載置台の制御装置において、前記各工程のワーク搬出入要求に基づいて所定の前記ワーク載置台に指令信号を出力する第１制御手段（２０）と、前記ワーク載置台（Ｔ）に設けられ、前記第１制御手段の指令信号に基づいて前記ワーク載置台の各動作部の動作制御を行う第２制御手段（２２）と、前記第１制御手段と前記第２制御手段とを接続して信号の授受を可能にする通信ケーブル（２２ａ）と、前記ワーク載置台側に設けられた第１結線手段（２）と、前記ワーク載置台が停止する各ステーション（Ａ，Ｂ）の固定部であって前記ステーションで停止したワーク載置台の前記第１結線手段（２）に対応する位置に設けられ、前記第１結線手段と係合して前記通信ケーブル（２２ａ）と前記第２制御手段（２２）とを接続する第２結線手段（３）と、前記各ステーションの固定部に設けられ、前記第２結線手段をワーク載置台と干渉しない退避位置まで移動させる駆動手段（１１）と、を有し、前記第１結線手段は、ワーク載置台の本体から突出する非導電性の突出部（５）と、この突出部に取り付けられた電極板（６ａ，６ｂ）とからなり、前記電極板（６ａ，６ａ）は、長手方向を前記ワーク載置台に前記位置決めピンが係合されたときのリフトアップ方向とする矩形状に形成され、前記第２結線手段（３）は、前記突出部に向けて回動する非導電性の回動部材（８ａ，８ａ）と、この回動部材に設けられ前記回動部材が前記突出部側に回動したときに前記電極板と接触して前記通信ケーブル（２２ａ）と前記第２制御手段（２２）とを接続状態にする半球状のブラシ（１０ａ，１０ｂ）とから構成され、前記ブラシ（１０ａ，１０ｂ）は、前記ワーク載置台が前記位置決めピンを係合させたときのリフトアップとともに前記電極板に沿って相対移動して前記電極板（６ａ，６ａ）との接触状態を維持するようにしたこと、を特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明においてワーク載置台はコンベア等の搬送手段によって搬送されるパレットであるとして説明するが、本発明は自走式の搬送台車にも適用が可能である。
図１に本発明の概念図を示す。符号２０は、例えば、他工程のワーク搬送要求に基づいてワーク載置台Ｔの移動等を制御する第１制御手段である。ワーク載置台Ｔには、動作部として、ワークの種類に応じてワーククランプの形態を変更できる多数のワーククランパ（図示せず）が設けられている。このワーククランパの動作制御はパレットＴに搭載された第２制御手段２２によって行われる。すなわち、第１制御手段２０からの指令に基づいてパレットＴには所定のワークが載置されるが、載置されたワークに応じて第２制御手段２２が所定のワーククランパを動作させる。第２制御手段２２は、各ワーククランパにクランプ・アンクランプ信号を出力するとともに各ワーククランパからの信号を受信し、所定のクランプ・アンクランプ動作が確実に行われているか否かを判断する。このように、第２制御手段２２は各ワーククランパとの間で信号の授受を行いながら一連のクランプ・アンクランプ動作を実行する。
【０００７】
パレットＴには第１結線手段２が設けられている。この第１結線手段２は、パレットＴの側端部に設けられていて、後述する第２結線手段３と係脱できるようになっている。この第１結線手段２は、第２制御手段２２との間で信号の授受を行う信号入出力部２ａと、リレー駆動用の電源を供給する電源投入部２ｂとからなっている。
パレットＴが停止するステーションＡ，Ｂの固定部には、第１結線手段２と係脱できる第２結線手段３が設けられている。この第２結線手段３は、通常はパレットＴと干渉しない位置まで退避しているが、パレットＴがステーションＡ，Ｂに進入してきて停止すると、パレットＴ側に突出して第１結線手段２と係合する。この第２結線手段３も、第１結線手段２と同様に、信号入出力部３ａと電源投入部３ｂとから構成されていて、第２結線手段３の信号入力部３ａは第１結線手段２の信号入力部２ａに、また、第２結線手段３の電源投入部３ｂは第１結線手段２の電源投入部２ｂにそれぞれ係合するようになっている。
上記態様により、第１結線手段２と第２結線手段３とが係合すると、第１制御手段２０と第２制御手段２２とが接続状態になり、信号の授受が可能になる。
【０００８】
次に、本発明の具体的な実施形態を、図２および図３に従って説明する。なお、第１制御手段２および第２制御手段２２については上述したものと同様であるので、ここでは結線手段１の詳細についてのみ説明する。
パレットＴにはブラケット４が取り付けられ、このブラケット４には、パレットＴの側方に突出する突出部５が取り付けられている。この突出部５は非電極板で形成されていて、その両側の垂直面には電極板６ａ，６ｂが取り付けられている。前記した突起部５および電極板６ａ，６ｂで第１結線手段２が構成されている。
一方、ステーションＡの固定部にはベース７が取り付けられている。このベース７には軸９ａ，９ｂが回動自在に立設され、この軸９ａ，９ｂに回動部材８ａ，８ｂがキー止め固着されている。また、この回動部材８ａ，８ｂの先端には、接触子としてのブラシ１０ａ，１０ｂが設けられている。このブラシ１０ａ．１０ｂは図示するように半球状に形成され、パレットＴの停止位置が僅かにずれたり、突起部５の幅が異なる場合でも常に良好な接触状態を維持できるようになっている。
【０００９】
回動部材８ａ，８ｂを開閉方向に回動させる駆動体は、この実施形態では流体圧シリンダ１１である。この流体圧シリンダ１１は、図３に示すように、進退移動自在なピストンロッド１１ａにラック１３が取り付けられ、このラック１３の両面に形成された歯が、軸９ａ，９ｂに一体に設けられたピニオン１２ａ，１２ｂと噛合している。この態様により、流体圧シリンダ１１が駆動してラック１３がピストンロッド１１ａとともに進退移動すると、ラック１３と噛合するピニオン１２ａ，１２ｂを有する軸９ａ，９ｂがそれぞれ相反方向に回動し、回動部材８ａ，８ｂを図３中矢印で示す方向に開閉させる。
【００１０】
なお、回動部材８ａ，８ｂを開閉方向に回動させることができるものであれば、駆動体は上記のものに限られない。例えば、回転シリンダの回転軸に軸９ａ，９ｂを連結するものとしてもよい。
また、この実施形態に示すように電極板６ａ，６ｂを、長手方向を上下とする矩形状に形成することにより、パレットＴがステーションＡでリフトアップされるような場合でも、接触子であるブラシ１０ａ，１０ｂと電極板６ａ，６ｂの接触状態を維持することができるようになる。なお、パレットＴのリフトアップ量が大きいような場合には、電極板６ａ，６ｂの長手方向の寸法を長くすればよい。
【００１１】
次に上記構成の本発明のワーク載置台の制御装置の作用を説明する。
パレットＴの移動指令は、第１制御手段２０からの指令信号に基づいて行われる。この指令信号によってコンベア等の搬送手段が駆動し、パレットＴを次のステーションまで移動させる。第１制御手段２０からの指令信号を受信したパレットＴは、第２制御手段２２がワーククランパを駆動させて指令されたワークに応じたクランプ形態で前記ワークをクランプし、パレットＴにワークを固定する。なお、このとき、流体圧シリンダ１１が駆動して回動部材８ａ，８ｂを開方向に回動させ、パレットＴと干渉しない位置まで退避させている。
【００１２】
次ステーションにパレットＴが到達すると、リミットスイッチや光電スイッチ等の感知手段がパレットＴを感知してパレットＴの搬送を停止させるとともに、流体圧シリンダ１１を駆動して回動部材８ａ，８ｂを閉方向に回動させる。突出部５は回動部材８ａ，８ｂにより挟持されるとともに、ブラシ１０ａ，１０ｂが電極板６ａ，６ｂに接触して導通可能状態になる。この状態で、第１制御手段２０と第２制御手段２２との間で信号の授受が行われる。第２制御手段２２は、第１制御手段２０から出力されたワーク搬出指令等に基づいて各動作部の動作を制御する。以下、上記動作を繰り返す。
溶接工程等においては、ワークを精密に位置決めする必要から、パレットＴに位置決めピンを係合させて位置決めを行っているが、前記位置決めピンがパレットＴに係合する際に、パレットＴが僅かながら持ち上げられることがある。この場合にも、ブラシ１０ａ，１０ｂとの接触状態を維持しながら電極板６ａ，６ｂが上昇するので、第１制御手段２０と第２制御手段２２との間で信号の授受が中断するということはない。
【００１３】
本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態では入出力用の電極板やブラシ（接触子）は、入力用と出力用の二つを設けるものとして説明したが、信号の授受が可能であれば一つであっても３つ以上であってもよい。また、接触子はブラシ１０ａ，１０ｂであるとして説明したが、電極板に接触して第１制御手段２０と第２制御手段２２を接続状態にすることができるものであればブラシに限らず突起やその他の形態のものであってもよい。
さらに、上記の実施形態では動作部をワーククランパに限って説明したが、前記動作部には各種スイッチやシリンダ，モータ等が含まれることは言うまでもない。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、以下のような効果を奏する。
通信ケーブルを常時接続する必要がないため、ワーク載置台の移動領域が広範囲になる。また、通信ケーブルの断線によるワーク載置台の誤動作もなくなる。
また、その構成も極めて簡素で、故障も少なく信頼性の高いワーク載置台の制御装置を得ることができる。
さらに、停止したステーションでワーク載置台がリフトアップされる場合にも、電極板と接触子の接触状態を維持して確実に信号の授受を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念の説明図である。
【図２】結線手段の全体構成を示す斜視図である。
【図３】結線手段の作用を示す平面図である。
【図４】ワーク載置台を有する生産工程の一例にかかり、その概略説明図である。
【符号の説明】
Ｔ パレット（ワーク載置台）
１ 結線手段
２ 第１結線手段
３ 第２結線手段
４ ブラケット
５ 突出部
６ａ，６ｂ 電極板
８ａ，８ｂ 回動部材
９ａ，９ｂ 軸
１０ａ，１０ｂ ブラシ（接触子）
１１ 流体圧シリンダ（駆動手段）
１１ａ ピストンロッド
１２ａ，１２ｂ ピニオン
１３ ラック
２０ 第１制御手段
２２ 第２制御手段
２３ 自動倉庫制御装置

Claims (1)

1. ワークを載置し各工程間を移動し各工程で位置決めピンを係合させて前記ワークの位置決めを行うワーク載置台を有する生産工程の前記ワーク載置台の制御装置において、
   前記各工程のワーク搬出入要求に基づいて所定の前記ワーク載置台に指令信号を出力する第１制御手段（２０）と、
   前記ワーク載置台（Ｔ）に設けられ、前記第１制御手段の指令信号に基づいて前記ワーク載置台の各動作部の動作制御を行う第２制御手段（２２）と、
   前記第１制御手段と前記第２制御手段とを接続して信号の授受を可能にする通信ケーブル（２２ａ）と、
   前記ワーク載置台側に設けられた第１結線手段（２）と、
   前記ワーク載置台が停止する各ステーション（Ａ，Ｂ）の固定部であって前記ステーションで停止したワーク載置台の前記第１結線手段（２）に対応する位置に設けられ、前記第１結線手段と係合して前記通信ケーブル（２２ａ）と前記第２制御手段（２２）とを接続する第２結線手段（３）と、
   前記各ステーションの固定部に設けられ、前記第２結線手段をワーク載置台と干渉しない退避位置まで移動させる駆動手段（１１）と、を有し、
   前記第１結線手段は、ワーク載置台の本体から突出する非導電性の突出部（５）と、この突出部に取り付けられた電極板（６ａ，６ｂ）とからなり、
   前記電極板（６ａ，６ａ）は、長手方向を前記ワーク載置台に前記位置決めピンが係合されたときのリフトアップ方向とする矩形状に形成され、
   前記第２結線手段（３）は、前記突出部に向けて回動する非導電性の回動部材（８ａ，８ａ）と、この回動部材に設けられ前記回動部材が前記突出部側に回動したときに前記電極板と接触して前記通信ケーブル（２２ａ）と前記第２制御手段（２２）とを接続状態にする半球状のブラシ（１０ａ，１０ｂ）とから構成され、
   前記ブラシ（１０ａ，１０ｂ）は、前記ワーク載置台が前記位置決めピンを係合させたときのリフトアップとともに前記電極板に沿って相対移動して前記電極板（６ａ，６ａ）との接触状態を維持するようにしたこと、を特徴とするワーク載置台の制御装置。

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