JP4207288B2

JP4207288B2 - 組立加工装置

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Publication number: JP4207288B2
Application number: JP04645399A
Authority: JP
Inventors: 克彦杉戸; 昌一渡辺; 和則中村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-04-20
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: GB2336693B; US6256868B1; GB2336693A; GB9908997D0; JP2000005952A

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，製品の生産量の変動に応じて，ライン設備の設備能力を容易に変更することができる組立加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，組立加工製品は多くの工程を連続して順次組付けていく一連のライン設備によって製造されている。
即ち，図１４に示すごとく，上記組立加工装置９は，例えば，１０台の組付ロボット９１をベルトコンベヤ９５に沿って配置させたものがある。上記組付ロボット９１は，それぞれ行うべき工程に対応した組付加工用モジュールとしてのツール９３を有している。そして，上記組付ロボット９１は，上記ツール９３によって部品６をつかんで，上記ベルトコンベヤ９５上を搬送されてくるワーク２に対して上記部品６を組付ける。次いで，上記ベルトコンベヤ９５が上記部品６を組付けたワーク２を，次工程を行う組付ロボット９１の前まで搬送する。
【０００３】
上記のごとく，上記一連のライン設備において，順次，組付けと搬送とが繰り返されて，最終工程を行う１０番目の組付ロボット９１の組付けが完了すると，製品２９が１個完成する。
上記組立加工装置９は，このように一連の作業を行うことによって，所定の生産量を確保する。
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の組立加工装置９には，次の問題がある。
即ち，上記組立加工装置９は，製品２９を完成させるまでに，上記１０台の組付ロボット９１を全て必要とする。そのため，生産量が減少した場合においても，上記１０台の組付ロボット９１を全て用いて一連の作業を行わなければならない。
即ち，上記組立加工装置９においては，生産量の大小に関係なく，１つの製品２９を製造するために，上記１０台の組付ロボット９１全てが必要であり，その製品２９の製造に必要な設備が固定されている。
【０００５】
一方，近年においては，製品の需要量が一定ではなく，例えば製品のモデルチェンジ等によって変動することが多い。
そのため，生産量が多い場合には，上記組立加工装置９はフル活動するので生産効率が高い。しかし，生産量が減少すると，その生産効率は低下し，上記組立加工装置９全体が遊休状態となる期間が長くなる。かかる場合には，上記組立加工装置９の稼働効率が低く，そのために生産コストが高くなってしまう。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，生産量の大小に応じて容易にライン設備を拡大，縮小できると共に，余剰組付ロボットの活用を図ることができる，生産性に優れた組立加工装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，本体であるワークに部品を組付けるための１台の組付ロボットと，
該組付ロボットに当該組付ロボットによって組付けられるべき部品を供給するための，上記組付ロボットに対して取替え可能な複数の部品供給用モジュールにより構成してなる部品供給装置と，
上記組付ロボットの組付ステーションに上記ワークを供給するワークパレットと，
上記組付ロボットに対して取替え可能な複数の組付加工用モジュールを供給するためのツールパレットと，
上記ワークパレット及び上記ツールパレットを上記組付ステーションに循環搬送することを繰り返すコンベヤと，
上記ツールパレットが循環した数である周回数をカウントするためのカウンタ装置と，
上記ワークパレットに設けられ，上記カウンタ装置がカウントした上記周回数を基にして，上記ワークパレットのワークがどの工程の部品まで組み付けられているかが書き込まれる組付指示装置とを有し，
上記コンベヤにより上記ワークパレット及びツールパレットを循環搬送させ，上記ツールパレットが上記組付ステーションに搬送された際に上記組付ロボットに上記組付加工用モジュールを装着し，上記組付指示装置の記録を基にして上記組付けロボットに対して組付指示を与え，上記ワークパレットが上記組付ステーションに搬送された際に順次組立加工工程を行って，上記コンベアの一巡当たり１工程ずつ行うよう構成してあり，
かつ，上記組付ロボットの台数を増加させることにより，上記コンベアの一巡当たりの工程数を増加できるよう構成したことを特徴とする組立加工装置にある。
請求項２の発明は，本体であるワークに部品を組付けるための複数台の組付ロボットと，
該組付ロボットに当該組付ロボットによって組付けられるべき部品を供給するための，上記組付ロボットに対して取替え可能な複数の部品供給用モジュールにより構成してなる部品供給装置と，
上記組付ロボットの組付ステーションに上記ワークを供給するワークパレットと，
上記組付ロボットに対して取替え可能な複数の組付加工用モジュールを供給するためのツールパレットと，
上記ワークパレット及び上記ツールパレットを上記複数台の組付ロボットの上記組付ステーションに循環搬送することを繰り返すコンベヤと，
上記ツールパレットが循環した数である周回数をカウントするためのカウンタ装置と，
上記ワークパレットに設けられ，上記カウンタ装置がカウントした上記周回数を基にして，上記ワークパレットのワークがどの工程の部品まで組み付けられているかが書き込まれる組付指示装置とを有し，
上記コンベヤにより上記ワークパレット及びツールパレットを循環搬送させ，上記ツールパレットが上記組付ステーションに搬送された際に上記組付ロボットに上記組付加工用モジュールを装着し，上記組付指示装置の記録を基にして上記組付けロボットに対して組付指示を与え，上記ワークパレットが上記組付ステーションに搬送された際に順次組立加工工程を行って，上記コンベアの一巡当たり上記組付ロボットの数と同数工程ずつ行うよう構成してあり，
かつ，上記組付ロボットの台数を変化させることにより，上記コンベアの一巡当たりの工程数を変化できるよう構成したことを特徴とする組立加工装置にある。
【０００８】
本発明において最も注目すべきことは，上記のごとく構成した組立加工装置を用いること，及び該組立加工装置を１ユニットとして，該１ユニットのみ又は複数のユニットを結合して部品の組立をするよう構成したことである。
なお，各ユニットの組付ロボットは，同一構成である。
【０００９】
上記組付ロボットは，各組付加工用モジュールを装着する共通の被装着部と，各部品供給用モジュールを接続する共通の被接続部とを有する。
上記組付加工用モジュールと上記部品供給用モジュールとは，組付けられる部品の種類に応じて，それぞれ複数準備されている。
【００１０】
上記組付加工用モジュールとしては，例えば，上記部品を把持するための各種のハンド，及び上記部品を上記ワークに対して取付けるためのドライバー等の取付加工具などがある。
各組付加工用モジュールは，上記組付ロボットへ装着する装着部が共通化されており，上記組付ロボットに対して取替え可能な構造となっている（図２）。
【００１１】
上記部品供給用モジュールとしては，例えば，トレイ供給用モジュール，ケース供給用モジュール等がある（実施形態例１参照）。
各部品供給用モジュールは，上記組付ロボットへ接続する接続部が共通化されており，上記組付ロボットに対して取替え可能な構造となっている（図４）。
【００１２】
また，各ユニットの組付ロボットは，予め各部品供給用モジュールに対応した作動用ソフトをオール・イン・ワン形式で有することが好ましい。
また，各部品供給用モジュールは，上記組付ロボットに接続することにより，取替え時に，直ちに起動できるよう構成することが好ましい。
【００１３】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明の組立加工装置においては，上記のごとく構成した組立加工装置を１ユニットとして，該１ユニットのみで部品の組立をする場合と，複数のユニットを結合して部品の組立をする場合とがある。
【００１４】
１ユニットのみで部品の組立をする場合には，複数用意した上記部品供給用モジュール及び組付加工用モジュールの中から，その部品組立に必要なものを，１台の組付ロボットに割り付ける。
一方，複数のユニットを結合して部品の組立をする場合には，複数用意した上記部品供給用モジュール及び組付加工用モジュールの中から，その部品組立に必要なものを，各組付ロボットに分割して割り付ける。
【００１５】
以上より知られるごとく，本発明の組立加工装置によれば，１台の組付ロボットに対して，各部品供給用モジュールを任意に取替えることができる。
また，複数のユニットを用いる場合には，各部品供給用モジュールは，複数台の組付ロボットに対して任意に取替えることができる。このことは，上記組付加工用モジュールについても，同様である。
【００１６】
そのため，各部品供給用モジュール及び組付加工用モジュールの割り付けを変更することにより，上記組付ロボットの台数の増減に容易に対応できる。それ故，ユニットの数を，簡単かつ任意に増減することができる。
【００１７】
これにより，製品の需要量が少ない場合には，ユニットの数を減らして生産能力を抑え，製品の需要量が多い場合には，ユニットの数を増やして生産能力を向上させることができる。
このように，本発明の組立加工装置は，上記１ユニットのみ又は複数のユニットを結合して用いることにより，適正な生産調整を行うことができる。
【００１８】
また，生産量を減少させるときには，余剰となった上記組立加工装置，さらにはその中の組付ロボットを他の設備に転用することができる。
それ故，生産量の大小に応じて容易にライン設備を拡大，縮小でき，生産量に応じた適正な運転をすることができ，生産コストも低くできる。
【００１９】
したがって，本発明によれば，生産量の大小に応じて容易にライン設備を拡大，縮小できると共に，余剰組付ロボットの活用を図ることができる，生産性に優れた組立加工装置を提供することができる。
【００２０】
次に，上記組立加工装置は，上記ワークパレット及びツールパレットを上記組付ステーションに循環搬送するコンベヤを具備してなり，該コンベヤにより上記ワークパレット及びツールパレットを循環搬送させながら，上記本体に対して順次上記部品を組付けるよう構成してある。
【００２１】
本発明において最も注目すべきことは，上記請求項１，２に示した組立加工装置において，上記コンベヤを設けると共に，本体であるワークを供給するワークパレットと，組付加工用モジュールを供給するツールパレットとを，組付ロボットの組付ステーションに循環搬送させるよう構成したことである。
【００２２】
次に，本発明の作用効果につき説明する。
本発明の組立加工装置においては，まず，ツールパレットがコンベヤによって組付ロボットの組付ステーションに搬送される。そして，該組付ロボットは，上記ツールパレットによって供給された組付加工用モジュールのいずれかを装着する。
【００２３】
次いで，上記同じコンベヤによって，ワークパレットが上記ツールパレットに続いて上記組付ロボットの組付ステーションに搬送される。そして，上記ワークパレットに対して，まず，本体となるべきワークとして，第１工程用の部品を載置する。
【００２４】
次いで，上記ツールパレットが一巡して上記組付ロボットに再循環されてくると，上記組付ロボットは，前工程の組付加工用モジュールを交換して次工程の組付加工用モジュールを装着する。そして，上記組付ロボットは，次工程の組付加工用モジュールを用いて上記部品供給装置上の次工程用の部品を取り出す。
【００２５】
次いで，上記ワークパレットが上記組付ロボットの組付ステーションに再循環されてくる。そこで，上記組付ロボットは，上記各ワークパレット上のワークに対して，上記組付加工用モジュールを用いて次工程用の部品を組付けていく。
そして，最終工程まで，上記ツールパレットとワークパレットの循環搬送，及び上記組付ロボットによる組付けを繰り返す。
【００２６】
上記において，各ワークパレットが一巡する間に，該ワークパレット上のワークに組付けることができる部品は，１工程分である。これにより，上記ワークに対して，上記組付ロボットによって１工程分ずつ部品が組付けられていき，製品が完成する。
【００２７】
本発明の組立加工装置によれば，上記ワークパレットとツールパレットとを循環搬送することによって，上記組付ロボットに複数の工程を行わせる。
そして，製品の需要量が少ない場合には，例えば，６個のワークパレットと，部品組立に必要なツールパレットと，１台の組付ロボットとを１ユニットとする上記組立加工装置を用いて，一巡あたり１工程ずつ行わせることによって，例えば時間当たり３０個の製品を製造する（実施形態例２参照）。
【００２８】
また，製品の需要量が多くなり，例えば，時間当たり６０個の製品を生産したい場合には，上記１ユニットを２組連結し，例えば，１２個のワークパレットと，部品組立に必要なツールパレットとを，上記コンベヤによって上記２つのユニットの間を順次循環させ，２台の組付ロボットにより順次組付けを行い，１周あたり２工程ずつ行わせる。
【００２９】
これにより，周回数を減らし生産時間を短縮することができ，容易に時間当たり６０個の製品を生産することができる（実施形態例３参照）。
このように，本発明の組立加工装置は，上記１ユニットを１つ又は複数組み合わせて用いることにより，適正な生産調整を行うことができる。
【００３０】
なお，上記組付加工用モジュールは，上記組付ロボットに装着されると上記コンベヤ上の各ワークに対して部品を組付け終えるまで，そのまま連続的に使用される。即ち，上記組付加工用モジュールの交換は，上記ツールパレットが上記組付ロボットに循環搬送されてきた時に行われ，その交換回数は，製品の個数に拘わらず，製品を完成させるために要する工程数と同じである。
【００３１】
次に，１台の組付ロボットを含む上記組立加工装置を１ユニットとして，複数のユニットを連結してなり，かつ上記コンベヤは複数のユニットの間を連続して循環するよう構成することが好ましい。
【００３２】
この場合には，ツールパレットがコンベヤによって，順次，複数のユニットに循環搬送されていく。この間，各ユニットの組付ロボットは，それぞれ上記ツールパレットによって供給された組付加工用モジュールを装着して，それを用いてそれぞれの部品供給装置から部品を取り出す。
【００３３】
そして，第１ユニットの組付ロボットが，上記ツールパレットに続いて搬送されてくるワークパレットに対して，上記組付加工用モジュールを用いて第１工程用の部品をワークとして固定する。続いて，第２ユニットの組付ロボットが，上記ワークに対して，上記組付加工用モジュールを用いて第２工程用の部品を組付ける。この操作は，ユニットの数だけ連続して行われる。
【００３４】
例えば，１２工程を２ユニットにより行う場合には，第１ユニットは奇数番目の工程を，第２ユニットは偶数番目の工程を行う（実施形態例３参照）。
なお，各ワークパレットが一巡する間に，該ワークパレット上のワークに組付けることができる部品は，１つのユニットにつき１工程分である。
【００３５】
そして，最終工程まで，上記ツールパレットとワークパレットの循環搬送を繰り返す。これにより，上記コンベヤが一巡する間にユニットの数と同数工程分ずつ，上記ワークに対して部品が組付けられて，製品が完成する。
【００３６】
このように，上記組立加工装置を１ユニットとして，これを複数ユニット連結した場合には，そのユニットの数に応じて生産量が向上し，生産量の増加に対して容易に対応することができる。
【００３７】
なお，上記コンベヤが具備するツールパレットは，必ずしも１個とは限らない。上記コンベヤが複数個のツールパレットを具備する場合には，１つのツールパレットにゆとりを持って組付加工用モジュールを置くことができる。そのため，例えば上記組立加工装置の数が非常に多い場合や大型の組付加工用モジュールを用いる場合には，上記組付ロボットは容易に組付加工用モジュールを装着することができる。なお，上記複数のツールパレットは，例えば連続して並べることができる。
【００３８】
次に，上記ワークパレットは，当該ワークパレット上の本体に対して，次に組付けるべき部品が何であるかを，次の組付ロボットに指示するための組付指示装置を有していることが好ましい。
【００３９】
この場合には，上記組付指示装置が，これを有するワークパレット上の本体に，どの工程の部品まで組付けられているかを記憶して，次の工程の部品を判断している。そのため，例えば，上記組付ロボットが，途中の工程を飛ばして部品を組付ける等の誤動作を確実に防止することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
実施形態例１
本発明の実施形態例にかかる組立加工装置について，図１〜図５を用いて説明する。
図１〜図５に示すごとく，本例の組立加工装置１は，本体であるワーク２に部品を組付けるための組付ロボット１１と，該組付ロボット１１に当該組付ロボット１１によって組付けられるべき部品を供給するための部品供給装置１６とを有する。
【００４１】
また，上記組付ロボット１１の組付ステーション１７に上記ワーク２を供給するワークパレット１２と，上記組付ロボット１１に対して取替え可能な複数の組付加工用モジュール３５，３６を供給するためのツールパレット１３と，上記ワークパレット１２を上記組付ステーション１７に搬送するコンベヤ１５とを有する。
【００４２】
また，上記部品供給装置１６は，上記組付ロボット１１に対して取替え可能な複数の部品供給用モジュールとしてのトレイ供給用モジュール１６５，ケース供給用モジュール１６６により構成されている（図２）。
そして，上記組立加工装置１を１ユニットとして，該１ユニットのみ又は複数のユニット（第１ユニット７１，第２ユニット７２，第３ユニット７３）を結合して部品の組立をするよう構成してある（図５）。なお，各ユニットの組付ロボット１１は，同一構成である。
【００４３】
以下，詳説する。
上記組付ロボット１１は，図２に示すごとく，多関節型のアームを有すると共に，その先端に上記組付加工用モジュール３５，３６のいずれかを装着するための，共通の被装着部１１３を有している。
【００４４】
上記組付加工用モジュール３５，３６は，例えば一方は部品把持用のハンドであり，他方は部品取付用のドライバー等の取付加工具である。
また，上記組付加工用モジュール３５，３６は，共に上記組付ロボット１１へ装着する装着部３８が統一されている。そして，この装着部３８を上記組付ロボット１１の被装着部１１３に装着することにより，図２に示すごとく，上記組付ロボット１１に対して取替え可能な構造となっている。
【００４５】
また，上記組付ロボット１１は，図３に示すごとく，上記アームの基端部近傍に，各部品供給用モジュールとしてのトレイ供給用モジュール１６５，又はケース供給用モジュール１６６のいずれかを接続するための，共通の被接続部１１６を有している。
【００４６】
図２に示すごとく，上記トレイ供給用モジュール１６５は，各種の部品６１５をトレイ６９に載置して搬送するものであり，一方，上記ケース供給用モジュール１６６は，各種の部品６１６をケース６８に載置して搬送するものである。
【００４７】
また，図３に示すごとく，上記トレイ供給用モジュール１６５，ケース供給用モジュール１６６は，共に上記組付ロボット１１へ接続する接続部１６８が統一されている。そして，両者のいずれかの接続部１６８を上記組付ロボット１１の被接続部１１６に接続することにより，図４に示すごとく，必要な上記トレイ供給用モジュール１６５又はケース供給用モジュール１６６を装着する。
【００４８】
また，図３に示すごとく，各ユニットの組付ロボット１１は，予め各部品供給用モジュールに対応した作動用ソフトＡＳをオール・イン・ワン形式で有する。具体的には，各組付ロボット１１は，メインソフトＭＳ，トレイ供給用モジュール作動用ソフトＴＳ，ケース供給用モジュール作動用ソフトＣＳを有している。
【００４９】
また，図３に示すごとく，上記トレイ供給用モジュール１６５，ケース供給用モジュール１６６は，上記組付ロボット１１の被接続部１１６に接続することにより，取替え時に，直ちに起動できるよう構成してある（プラグ・アンド・プレイ）。
【００５０】
具体的には，部品供給用モジュールの接続部１６８と組付ロボットの被接続部１１６を接続すると，まず，上記組付ロボットのメインソフトＭＳは，接続信号３００の中のモジュール種類識別用信号を検出し，接続された部品供給用モジュールがトレイ供給用モジュール１６５であるかケース供給用モジュール１６６であるかを判断する。次に，上記メインソフトＭＳは，その判断結果に基づき，該当する部品供給用モジュールの作動用ソフト（上記トレイ供給用モジュール作動用ソフトＴＳ，又はケース供給用モジュール作動用ソフトＣＳ）を自動で起動するように構成してある。
【００５１】
また，図２に示すごとく，上記組付ロボット１１の組付ステーション１７は，上記コンベヤ１５によって搬送されてくる上記ワークパレット１２を位置決めするための固定用台である。
また，上記組付ステーション１７と同様に，上記組付ロボット１１には，上記トレイ供給用モジュール１６５，ケース供給用モジュール１６６を位置決めするための位置決め部１７６が設けてある。この位置決め部１７６には，必要に応じて付帯作業モジュール１８を固定することができる。
【００５２】
本例の作用効果につき説明する。
本例の組立加工装置１においては，図５に示すごとく，上記のごとく構成した組立加工装置を１ユニットとして，該１ユニットのみで部品の組立をする場合と，複数のユニットを結合して部品の組立をする場合とがある。
【００５３】
まず，１ユニットのみで部品の組立をする場合には，複数用意した上記部品供給用モジュール及び組付加工用モジュールの中から，その部品組立に必要なものを，１台の組付ロボット１１に割り付ける。
即ち，本例では，まず，上記１台の組付ロボット１１に対して，上記トレイ供給用モジュール１６５を接続すると共に，上記組付加工用モジュール３５を装着する。これにより，上記組付ロボット１１は，上記トレイ供給用モジュール１６５により供給されてくる各種の部品６１５を，上記組付加工用モジュール３５を用いて上記ワーク２に組付けていく。
【００５４】
上記組付加工用モジュール３５としては，例えば部品把持用のハンドとドライバーとを用いる。
【００５５】
そして，最終部品の組付けまで，１つのユニットにおいて，上記組付ロボット１１による組付けを繰り返し，部品の組立を行う。
なお，上記トレイ６９に代えて上記ケース６８により各種の部品６１６を供給する場合には，図４に示すごとく，上記トレイ供給用モジュール１６５に代えて上記ケース供給用モジュール１６６を上記組付ロボット１１に接続する。
【００５６】
一方，図５右方に示すごとく，３台のユニットを結合して部品の組立をする場合には，複数用意した上記部品供給用モジュール及び組付加工用モジュールの中から，その部品組立に必要なものを，上記３台の組付ロボット１１に割り付ける。
【００５７】
即ち，第１ユニット７１，第２ユニット７２の組付ロボット１１に対して，まず，上記トレイ供給用モジュール１６５を接続すると共に，上記組付加工用モジュール３５を装着する。また，第３ユニット７３の組付ロボット１１に対して，上記ケース供給用モジュール１６６を接続すると共に，組付加工用モジュール３６を装着する。
【００５８】
そして，その状態で，上記第１ユニット７１，第２ユニット７２，第３ユニット７３の各組付ロボット１１が，上記と同様に，各種の部品６１５，６１６を順次上記ワーク２に組付けていく。
そして，最終部品の組付けまで，各ユニットにおいて，各組付ロボット１１による組付けを繰り返し，部品の組立を行う。
【００５９】
本例によれば，１台の組付ロボット１１に対して，上記トレイ供給用モジュール１６５，ケース供給用モジュール１６６を任意に取替えることができるだけでなく，これらを複数台の組付ロボット１１に対して任意に取替えることができる。このことは，上記組付加工用モジュール３５，３６についても，同様である。
【００６０】
そのため，上記トレイ供給用モジュール１６５，ケース供給用モジュール１６６，及び上記組付加工用モジュール３５，３６の割り付けを変更することにより，上記組付ロボット１１の台数の増減に容易に対応できる。それ故，ユニットの数を，簡単かつ任意に増減することができる。
【００６１】
これにより，図５に示すごとく，製品の需要量が少ない場合には，ユニットの数を減らして生産能力を抑え，製品の需要量が多い場合には，ユニットの数を増やして生産能力を向上させることができる。
このようにして，本例の組立加工装置は，上記１ユニットのみ又は複数のユニットを結合して用いることにより，生産量に応じて上記ユニットの数を増減させて適正な生産調整を行うことができる。
【００６２】
また，生産量を減少させるときには，余剰となった上記組立加工装置，さらにはその中の組付ロボットを他の設備に転用することができる。
それ故，生産量の大小に応じて容易にライン設備を拡大，縮小でき，生産量に応じた適正な運転をすることができ，生産コストも低くできる。
【００６３】
また，図２，図３に示すごとく，上記トレイ供給用モジュール１６５，ケース供給用モジュール１６６は，上記組付ロボットへの接続部１６８が共通化されており，上記組付加工用モジュール３５，３６は，上記組付ロボットへの装着部３８が共通化されている。そのため，組付ロボット１１への部品供給用モジュールの取替え，及び組付ロボット１１への組付加工用モジュールの取替えは，迅速に行うことができる。
これにより，ユニットの数の変化のみならず，製品変化による部品形状の変化などにも，容易に対応することができる。
【００６４】
さらに，図３に示すごとく，各部品供給用モジュールは，上記組付ロボット１１に接続することにより，取替え時に，直ちに起動できるよう構成してある。そのため，取替えごとに上記組付ロボット１１を再起動して，接続された部品供給用モジュールを上記組付ロボット１１に認識させなおす手間がかからず，ライン設備の改造期間の短期化，及び改造費用の削減を図ることができる。
【００６５】
また，各ユニットの組付ロボット１１は，予め各部品供給用モジュールに対応した作動用ソフトＡＳをオール・イン・ワン形式で有する。
そのため，組付ロボット１１は，接続された部品供給用モジュールの種類を自動判別した後，該当する部品供給用モジュールの作動用ソフトを自動で起動することにより，部品供給用モジュールを接続後，直ちに設備を稼働させることができる。
【００６６】
それ故，上記組付ロボット１１は，上記ユニットの数を変更しても，その都度，各組付ロボット１１の作動用ソフトＡＳを組替え直すことなく，各作動用ソフトを選択することによって，容易に対応することができる。
【００６７】
従って，上記組立加工装置は，ソフト面においても，ユニットの数の増減に対して容易に対応することができる。そのため，生産量の大小に応じて一層容易にライン設備を拡大，縮小できるという効果を有する。
【００６８】
なお，従来においても，図１５に示すごとく，２種類の部品供給用モジュール９６１，９６２を取替える場合はあったが，これらは，上記組付ロボット９１への接続部９３８，９３９がそれぞれ専用化されていた。
そのため，上記組付けロボット９１には，各部品供給用モジュールの接続部に対応する専用化された接続部９１８，９１９が必要となる。また，各接続部９１８，９１９に対応する個別形式のソフトＰＳが必要となる。
【００６９】
それ故，例えば２種類の部品供給用モジュールに対応する個別形式のソフトＰＳを５種類の部品供給用モジュールに対応する個別形式のソフトに組替え直したり，上記組付けロボット９１に新たに接続部を増設しなくてはならない等といった，ソフト，ハード両面における改造の手間がかかっていた。
【００７０】
実施形態例２
本例の組立加工装置１は，図６〜図１１に示すごとく，本体であるワーク２に部品６０２〜６１２（図７）を組付けるための組付ロボット１１と，該組付ロボット１１に当該組付ロボット１１によって組付けられるべき部品６０２〜６１２を供給するための部品供給装置１６とを有する。
【００７１】
また，上記組付ロボット１１の組付ステーション１７に上記ワーク２を供給するワークパレット１２と，上記組付ロボット１１に対して取替え可能な複数の組付加工用モジュール３１〜３３（図１１）を供給するためのツールパレット１３と，上記ワークパレット１２及びツールパレット１３を上記組付ステーション１７に循環搬送するコンベヤ１５とを具備している。
【００７２】
また，上記部品供給装置１６は，上記組付ロボット１１に対して取替え可能な複数の部品供給用モジュールとしてのトレイ供給用モジュール１６５，ケース供給用モジュール１６６により構成されている（図９）。
そして，該コンベヤ１５により上記ワークパレット１２及びツールパレット１３を循環搬送させながら，上記本体であるワーク２に対して順次上記部品６０２〜６１２を組付けるよう構成してある。
【００７３】
以下，詳説する。
上記組付ロボット１１は，図６に示すごとく，多関節型のアームを有すると共に，その先端に上記組付加工用モジュール３１〜３３の装着部を有しており，上記コンベヤ１５の近傍に配置されている。
また，上記組付ロボット１１の組付ステーション１７は，上記コンベヤ１５によって搬送されてくる上記ワークパレット１２及びツールパレット１３を位置決めするための固定用台である。
【００７４】
また，図６に示すごとく，上記コンベヤ１５は循環式コンベヤであり，上レール１５１と，下レール１５２と，上レール１５１と下レール１５２とを連結するリフタ１５３とからなる。上記上レール１５１と下レール１５２とは，左右の上記リフタ１５３の間に横架されている。上記リフタ１５３は，上記ワークパレット１２，及びツールパレット１３を載せて上下動するための昇降板（図示略）を有している。
なお，上記コンベヤ１５を構成する２本の上レール１５１の下に，上記組付ステーション１７が配置されている。
【００７５】
また，図６に示すごとく，上記ツールパレット１３は，２本の上記上レール１５１の間，及び下レール１５２の間に，走行可能に配設されている。また，上記ワークパレット１２は，上記ツールパレット１３に続いて複数個並んでおり，上記ツールパレット１３と同様に配設されている。
なお，上記ワークパレット１２（図１０）とツールパレット１３（図１１）については，後ほど詳しく説明する。
その他は，実施形態例１と同様である。
【００７６】
本例の作用効果につき説明する。
本例の組立加工装置１においては，まず，ツールパレット１３がコンベヤ１５によって組付ロボット１１の組付ステーション１７に搬送される。そして，該組付ロボット１１は，上記ツールパレット１３によって供給された組付加工用モジュール３１を装着する。
【００７７】
次いで，上記コンベヤ１５によって，ワークパレット１２が上記ツールパレット１３に続いて上記組付ロボット１１の組付ステーション１７に搬送される。そして，上記組付ロボット１１は，上記組付加工用モジュール３１を用いて第１工程用の部品６０１である下ケースをつかみ，上記ワークパレット１２に対して，まず，本体となるべきワーク２として上記下ケースを載置する。
【００７８】
次いで，上記ツールパレット１３が一巡して上記組付ロボット１１に再循環されてくると，上記組付ロボット１１は，第１工程の組付加工用モジュール３１を交換して第２工程の組付加工用モジュール３２を装着する。そして，上記組付ロボット１１は，第２工程の組付加工用モジュール３２を用いて，上記部品供給装置１６としてのトレイ供給用モジュール１６５上のトレイ６９から，第２工程用の部品６０２であるドアを取り出す。
【００７９】
次いで，上記ワークパレット１２が上記組付ロボット１１の組付ステーション１７に再循環されてくる。そこで，上記組付ロボット１１は，上記各ワークパレット１２上のワーク２に対して，上記組付加工用モジュール３２を用いて上記ドアを組付けていく。
【００８０】
なお，部品６０２〜６１２の組付けは，上記ツールパレット１３が一巡する間に，上記組付ロボット１１の組付ステーション１７に搬送されてくる全てのワークパレット１２上のワーク２に対して行う。
【００８１】
そして，図７に示すごとく，第１２工程の部品６１２であるネームの組付けまで，上記ツールパレット１３とワークパレット１２の循環搬送，及び上記組付ロボット１１による組付けを繰り返し，周回ごとに，第３工程の部品６０３であるサブドア，第４工程の部品６０４である上ケース等を組付けていく。
【００８２】
上記において，各ワークパレット１２が一巡する間に，該ワークパレット１２上のワーク２に組付けることができる部品は，１工程分である。これにより，上記部品６０１であるワーク２に対して，上記組付ロボット１１によって１工程分ずつ部品６０２〜６１２が組付けられて，図８に示すごとく，製品２９が複数個完成する。
【００８３】
次に，上記部品６０１〜６１２の供給方法について，図９を用いて説明する。
上記部品６０１（下ケース）のように，上記トレイ６９に収容できない大きいものは，上記ケース供給用モジュール１６６によって，上記組付ロボット１１のアームが届くところまで供給される。
一方，上記部品６０２（ドア）等の小さいものは，各種類ごとにトレイ６９に収容されて，上記トレイ供給用モジュール１６５としてのパレタイザによって，上記組付ロボット１１のアームが届くところまでトレイ６９ごと供給される。
【００８４】
次に，上記ワークパレット１２は，図１０に示すごとく，板状であり，上記ワーク２を載置する支持棒１２４を有している。また，当該ワークパレット１２上の本体であるワーク２に対して，次に組付けるべき部品が何であるかを，上記組付ロボット１１に指示するための組付指示装置１２５を有している。
また，上記ツールパレット１３は，図１１に示すごとく，板状であり，上記組付加工用モジュール３１〜３３を載置する支持棒１３４を有している。また，カウンタ装置１３５を有している。
【００８５】
上記組付指示装置１２５，及びカウンタ装置１３５は，ＩＤタグであり，次のような作用をする。
即ち，上記カウンタ装置１３５は，上記コンベヤ１５を構成するリフタ１５３によって，該カウンタ装置１３５を有するツールパレット１３の周回数をカウントされて，周回数を書き込まれる。
【００８６】
そして，該カウンタ装置１３５の周回数を基にして，上記ツールパレット１３に続いて搬送されてくるワークパレット１２の組付指示装置１２５には，該組付指示装置１２５を有するワークパレット１２上のワーク２がどの工程の部品まで組付けられているかが書き込まれる。
そして，上記組付指示装置１２５の記録を基にして，読み取り装置（図示略）を介して，次工程を行う組付ロボット１１に対して組付指示を与える。
【００８７】
本例の組立加工装置１によれば，上記複数のワークパレット１２と，１個のツールパレット１３とを循環搬送することによって，上記組付ロボット１１に１２工程を行わせる。
また，上記組付加工用モジュール３１〜３３は，上記組付ロボット１１に装着されると上記コンベヤ１５上の各ワーク２に対して部品６０２〜６１２を組付け終えるまで，そのまま連続的に使用される。即ち，上記組付加工用モジュール３１〜３３の交換は，上記ツールパレット１３が上記組付ロボット１１に循環搬送された時に行われ，その回数は，製品２９の個数に拘わらず，製品２９を１個完成させるために要する工程数と同じである。
【００８８】
例えば，コンベヤ１５上のワークパレット１２が６個であり，製品２９を完成させるために要する工程数が１２工程である場合には，６個の製品２９を製造するにあたって行う上記組付加工用モジュール３１〜３３の交換回数は１２回である。
一方，従来の組立加工装置９を１台だけで用いて，これに連続して１２工程を行わせ，１個ずつ製品２９を完成させる場合，６個の製品２９を製造するにあたって行う上記ツール９３の交換回数は，１２回を６個の製品２９について繰り返すので７２回となる。
【００８９】
実施形態例３
本例は，図１２に示すごとく，実施形態例２の組立加工装置１を１ユニットとして，第１ユニット７１と，第２ユニット７２との２つのユニットを連結したものである。また，上記コンベヤ１５は，上レール１５１，及び下レール１５２を継ぎ足すことによって，上記２つのユニットの間を連続して循環するよう構成してある。
その他は，実施形態例２と同様である。
【００９０】
本例においては，ツールパレット１３がコンベヤ１５によって，順次，第１ユニット７１，及び第２ユニット７２に循環搬送されていく。この間，各ユニットの組付ロボットは，それぞれ上記ツールパレット１３によって供給された組付加工用モジュール３１，３２を装着する。
【００９１】
そして，図１３に示すごとく，まず，１周目においては，第１ユニット７１の組付ロボット１１が，上記ツールパレット１３に続いて搬送されてくるワークパレット１２に対して，上記組付加工用モジュール３１を用いて第１工程用の部品６０１をワーク２として固定する。続いて，第２ユニット７２の組付ロボット１１が，上記ワーク２に対して，上記組付加工用モジュール３２を用いて第２工程用の部品６０２を組付ける。
【００９２】
次に，２周目においては，第３工程の部品６０３であるサブドアと，第４工程の部品６０４である上ケースとを組付け，３周目においては，第５工程の部品６０５であるクランプと，第６工程の部品６０６であるファンモータとを組付ける。次いで，４周目においては，第７工程の部品６０７であるレジスタと，第８工程の部品６０８であるレバーとを組付け，５周目においては，第９工程の部品６０９であるレバーと，第１０工程の部品６１０であるヒータコアとを組付ける。
そして，６周目において，第１１工程の部品６１１であるチェックと，第１２工程の部品６１２であるネームとを組付けて，製品２９（図８参照）が複数個完成する。
【００９３】
このように本例では，上記第１ユニット７１は奇数番目の工程の組付けを，上記第２ユニットは偶数番目の工程の組付けを繰り返す。
そして，各ワークパレット１２が一巡する間に，該ワークパレット１２上のワーク２に組付ける部品は，２工程分である。これにより，上記組付ロボット１１によってユニットの数である２工程ずつ，上記ワーク２に対して部品６０３〜６１２が組付けられて，製品２９が複数個完成する。
【００９４】
本例によれば，上記実施形態例２に示した組立加工装置１を１ユニットとして，これを２ユニット連結したことにより，２倍に生産量が向上し，生産量の増加に対して容易に対応することができる。
【００９５】
即ち，実施形態例２と同様に，上記ワークパレット１２とツールパレット１３とを循環搬送することによって，１回の循環により各ユニットの組付ロボット１１に連続して２つの工程を行わせる。これにより，周回数を減らし生産時間を短縮することができる。
【００９６】
上記実施形態例２，３に知られるごとく，本発明によれば，生産量に応じて上記ユニットの数を増減させて適正な生産調整を行うことができる。また，生産量を減少させるときには，余剰となった上記ユニット，或いはその中の組付ロボットを他の設備に転用することができる。
それ故，生産量の大小に応じて容易にライン設備を拡大，縮小でき，生産量に応じた適正な運転をすることができ，生産コストも低くなる。
その他，実施形態例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例１にかかる，組立加工装置の斜視図。
【図２】実施形態例１にかかる，組立加工装置の分解斜視図。
【図３】実施形態例１にかかる，組付ロボットと部品供給用モジュールとの接続部分の説明図。
【図４】実施形態例１にかかる，部品供給用モジュールの取替えを説明する斜視図。
【図５】実施形態例１にかかる，ユニットの数の増減を説明する斜視図。
【図６】実施形態例２にかかる，組立加工装置の斜視図。
【図７】実施形態例２にかかる，周回ごとの組立順序を説明する説明図。
【図８】実施形態例２にかかる，組付け完了後の製品の斜視図。
【図９】実施形態例２にかかる，部品の供給方法を説明する斜視図。
【図１０】実施形態例２にかかる，ワーク固定前のワークパレットの斜視図。
【図１１】実施形態例２にかかる，組付加工用モジュールを載せたツールパレットの斜視図。
【図１２】実施形態例３にかかる，組立加工装置の斜視図。
【図１３】実施形態例３にかかる，周回ごとの組立順序を説明する説明図。
【図１４】従来例にかかる，組立加工装置の斜視図。
【図１５】従来例にかかる，組付ロボットと部品供給用モジュールとの接続部分の説明図。
【符号の説明】
１．．．組立加工装置，
１１．．．組付ロボット，
１２．．．ワークパレット，
１３．．．ツールパレット，
１５．．．コンベヤ，
１６．．．部品供給装置，
１６５．．．トレイ供給用モジュール，
１６６．．．ケース供給用モジュール，
１７．．．組付ステーション，
２．．．ワーク，
３５，３６．．．組付加工用モジュール，
７１．．．第１ユニット，
７２．．．第２ユニット，
７３．．．第３ユニット，

Claims

本体であるワークに部品を組付けるための１台の組付ロボットと，
該組付ロボットに当該組付ロボットによって組付けられるべき部品を供給するための，上記組付ロボットに対して取替え可能な複数の部品供給用モジュールにより構成してなる部品供給装置と，
上記組付ロボットの組付ステーションに上記ワークを供給するワークパレットと，
上記組付ロボットに対して取替え可能な複数の組付加工用モジュールを供給するためのツールパレットと，
上記ワークパレット及び上記ツールパレットを上記組付ステーションに循環搬送することを繰り返すコンベヤと，
上記ツールパレットが循環した数である周回数をカウントするためのカウンタ装置と，
上記ワークパレットに設けられ，上記カウンタ装置がカウントした上記周回数を基にして，上記ワークパレットのワークがどの工程の部品まで組み付けられているかが書き込まれる組付指示装置とを有し，
上記コンベヤにより上記ワークパレット及びツールパレットを循環搬送させ，上記ツールパレットが上記組付ステーションに搬送された際に上記組付ロボットに上記組付加工用モジュールを装着し，上記組付指示装置の記録を基にして上記組付けロボットに対して組付指示を与え，上記ワークパレットが上記組付ステーションに搬送された際に順次組立加工工程を行って，上記コンベアの一巡当たり１工程ずつ行うよう構成してあり，
かつ，上記組付ロボットの台数を増加させることにより，上記コンベアの一巡当たりの工程数を増加できるよう構成したことを特徴とする組立加工装置。
本体であるワークに部品を組付けるための複数台の組付ロボットと，
該組付ロボットに当該組付ロボットによって組付けられるべき部品を供給するための，上記組付ロボットに対して取替え可能な複数の部品供給用モジュールにより構成してなる部品供給装置と，
上記組付ロボットの組付ステーションに上記ワークを供給するワークパレットと，
上記組付ロボットに対して取替え可能な複数の組付加工用モジュールを供給するためのツールパレットと，
上記ワークパレット及び上記ツールパレットを上記複数台の組付ロボットの上記組付ステーションに循環搬送することを繰り返すコンベヤと，
上記ツールパレットが循環した数である周回数をカウントするためのカウンタ装置と，
上記ワークパレットに設けられ，上記カウンタ装置がカウントした上記周回数を基にして，上記ワークパレットのワークがどの工程の部品まで組み付けられているかが書き込まれる組付指示装置とを有し，
上記コンベヤにより上記ワークパレット及びツールパレットを循環搬送させ，上記ツールパレットが上記組付ステーションに搬送された際に上記組付ロボットに上記組付加工用モジュールを装着し，上記組付指示装置の記録を基にして上記組付けロボットに対して組付指示を与え，上記ワークパレットが上記組付ステーションに搬送された際に順次組立加工工程を行って，上記コンベアの一巡当たり上記組付ロボットの数と同数工程ずつ行うよう構成してあり，
かつ，上記組付ロボットの台数を変化させることにより，上記コンベアの一巡当たりの工程数を変化できるよう構成したことを特徴とする組立加工装置。
請求項１又は２において，上記組付指示装置は，上記ワークパレットに設けてあることを特徴とする組立加工装置。
請求項１〜３のいずれか１項において，上記カウンタ装置は，上記ツールパレットに設けてあることを特徴とする組立加工装置。
請求項３又は４において，上記組付指示装置及び上記カウンタ装置は，ＩＤタグよりなることを特徴とする組立加工装置。
請求項１〜５のいずれか１項において，上記コンベアは，上レールと下レールと両者を連結するリフタとにより構成されていることを特徴とする組立加工装置。