JP4367247B2 - 部品選別装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品選別装置に係わり、より特別にはランダムに搬送されてくる部品を種類毎に選別し、別の箱に挿入する部品選別装置に関する。

機械装置等は種々の部品により構成されており、その機械装置を組み立てる場合に、種々の部品から必要な部品を選別して取り出す作業が必要となる。この際、種々の部品が予め、その種類毎に分けられていて且つ部品の種類が明示されていれば、組立現場での部品の選別取り出し作業は容易になり、組立作業時間は全体として短縮される。この様に予め部品を種類毎に分けておくために、部品選別装置が使用されても良い。近年、機械装置等の組立現場に効率良く部品を供給することにより、部品在庫を減少すると共に、組立作業に支障を来さないことにより、生産コストを削減する手法が広く導入されている。この様な方法を採る場合に、種々の部品を選別して、効率良く必要数の部品を適宜供給することが必要である。このように部品選別装置又はシステムの必要性は高まっている。ここで、部品選別装置による部品選別に手間がかかったのでは、部品選別の意味が半減してしまう。むしろ、部品選別の高速化が要求されている。

上記の様な部品選別装置（又はシステム）の従来例について、その概要を図解的に図２に示す。この様な部品選別装置５０は、一般的に複数の種類の部品がランダムに供給される供給部２と、供給部２から供給される部品の種類を判断する判断部３と、供給部２から供給される部品を各部品の種類に相当した箱に挿入する選別部４と、各部品に相当する複数の種類の箱をそれぞれ供給、保持、排出する複数のレーンを有する箱保持部５と、各レーンに挿入する部品の種類を記憶、消去可能な記憶体６と、各レーンに箱が供給、排出されたことを検出する箱検出体７とを具備する。この例においては、部品の種類は５であり、それに応じたレーン１から５が箱保持部５に設けられている。部品選別装置の構成、作動については、後述の本発明に係わる部品選別装置の説明において詳しく説明するので、従来の装置については記載の重複を避けてここでは省略する。

この様な部品選別装置５０のように、従来の部品選別装置は、種類数と同じ数のレーンを持ち、それぞれのレーンに置いた箱に挿入する部品の種類を任意とせず、固定したものである。従って、選別作業においては、各レーンには、前もって決められた種類の部品が挿入されることになる。この様な場合においては、部品の種類毎の分布に変化が無い場合は、移動距離の小さいレーンに数の多い種類を配置し、数の少ない種類を遠くのレーンに配置することで効率良く選別できていた。しかし、箱がいっぱいになった場合、次の部品が搬送されて来る間に満箱と空箱の入れ替えが出来ず、箱の入れ替えのために選別作業が停止するという問題があった。

上述したように、従来の部品選別装置においては、効率的な部品選別の観点から改善すべき問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、空箱と満箱との交換時間のロスを防止できる部品選別装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１の形態では、上述した目的を達成するために、供給される複数の部品を種類別に選別するための部品選別装置は、少なくとも、複数の部品がランダムに供給される供給部と、該供給部から供給される部品の種類を判断する判断部と、前記供給部から供給される部品を、各部品の種類に相当した箱に挿入する選別部と、各部品に相当する複数の種類の箱を供給、保持、排出するレーンを有する箱保持部とを具備する。更にこの部品選別装置においては、前記箱保持部が有するレーンの数を部品の種類数より１つ多く設け、各レーンに挿入する部品の種類を記憶、消去可能な記憶体を設け、各レーンに箱が供給及び排出したことの少なくとも一方を検出する箱検出体を設けることを特徴とする。選択部は、判断部から部品種類のデータを受信し、その部品が前記部品種類の最初の部品であった場合に、使用されていない任意のレーンを選択して、前記レーンに設置された箱に前記部品を挿入する。

この様に構成することにより、即ち、特に、レーンの数を部品の種類数より１つ多く設けたことにより、常に１レーンは使用されず予備レーンとして使用できるため、ある種類の部品のための箱がいっぱいになった場合に、その種類の次の部品から予備レーンの箱に挿入することにより、箱の入れ替えが選別作業に支障を与えず、ロスタイム無く選別できるようになる。また、レーンに載る箱の種類が任意に変更可能であり、最初に挿入される部品の種類によって、その箱およびレーンに挿入する部品の種類が決定されることにより、最初に各レーンの箱に挿入される部品の種類を決定し記憶させる必要がなくなり、自動的に必要な部品の種類に対応してレーンを切り替え可能になる。上記作用が功奏し、即ち、レーンの数を部品の種類数より１つ多く設けたこと、及び各レーンに載る箱に挿入する部品の種類を任意に変更可能であり、最初に挿入される部品の種類によって、その箱およびレーンに挿入する部品の種類が決定されることにより、空箱と満箱との交換時間のロスを防止できる部品選別装置を提供できる。

本発明の請求項２の形態では、上記請求項１の形態において、前記レーンの箱が、部品で一杯になったことを検出する部品量検出体を更に具備することを特徴とする。
本形態によれば、箱が部品で一杯になったことを自動的に検出可能な形態を具体化する。

本発明の請求項３の形態では、上記請求項１又は２のいずれかの形態の部品選別装置を使用して複数の部品を選別する部品選別方法を開示しており、この部品選別方法は、前記供給部に、少なくとも複数の部品がランダムに供給される手順と、前記判断部において、該供給部から供給される部品の種類を判断する手順と、前記供給部から供給される部品を、前記選別部により、前記箱保持部の前記レーンにおける各部品の種類に相当した箱に挿入する手順と、各レーンに挿入する部品の種類と、各レーンにある箱の識別データと、を前記記憶体に記憶する手順と、前記記憶体に記憶した各レーンに挿入する部品の種類と、各レーンにある箱の識別データと、を消去する手順と、各レーンに箱が供給及び排出したことの少なくとも一方を、前記箱検出体により検出する手順とを具備する。該方法は、前記箱保持部のレーンに載る箱に挿入するべき部品の種類を任意に変更可能にする手順と、レーンにある空箱に最初に挿入される部品の種類によって、その箱およびそのレーンに挿入する部品の種類が決定される手順と、更にレーン上の部品の入った箱の排出もしくは空箱の前記レーンへの供給により、そのレーンに供給されるべき部品の種類の設定がリセットされる手順とを具備することを特徴とする。

本形態によれば、上記第１の形態の部品選別装置の有する効果を発揮しうる部品選別方法を開示する。

本発明の請求項４の形態では、上記請求項３の形態において、前記レーンの箱が、部品で一杯になったことを検出する手順を更に具備することを特徴とする。
本形態によれば、箱が部品で一杯になったことを自動的に検出可能な方法を具体化する。

本発明の請求項５の形態では、上記請求項４の形態において、箱の種類に比べて１つレーン数がより多いために、余っているレーンを予備レーンとする手順と、前記レーンの箱が部品で一杯になったことが検出された場合に、そのレーンに部品を挿入することを禁止して、前記予備のレーンに部品を挿入可能にする手順とを更に具備することを特徴とする。
本形態によれば、箱が部品で一杯になったことで、部品選別に支障を来すことのない部品選別方法のより具体的な形態を開示する。

以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態の部品選別装置を詳細に説明する。図１は、本発明に係る部品選別装置の実施の形態の平面図を示しており、その概略的な構成、配置等を図解的に示す。図１を参照すると、図２に開示される従来例の部品選別装置の要素部分と同じ又は同様である図１の要素部分は、同じ参照符号により指定されている。

以下図１を参照しながら、本発明の実施の形態の部品選別装置１を説明する。
本実施の形態の部品選別装置１はやはり、前記の従来例の部品選別装置５０と同様に、複数の種類の部品がランダムに供給される供給部２と、供給部２から供給される部品の種類を判断する判断部３と、供給部２から供給される部品を各部品の種類に相当した箱に挿入する選別部４と、各部品に相当する複数の種類の箱をそれぞれ、供給、保持、排出する複数のレーンを有する箱保持部５と、各レーンに挿入する部品の種類を記憶、消去可能な記憶体６と、各レーンに箱が供給、排出されたことを検出する箱検出体７とを具備する。本実施の形態においても部品の種類は５であるが、レーンの数は１つ多い６であり、排出レーン１から６が設けられている。本実施の形態において、レーン６は当初予備のレーンとされる。

上記構成にて本発明の作動を説明する。
まず、供給部２から複数の種類の部品が供給される。供給部２は、例えばベルトコンベアである投入コンベア１１を具備しており、外部から運び込まれた部品は、投入コンベア１１上に載せられ、投入コンベア１１により、判断部３まで送られる。次に、判断部３で供給された部品の種類を判断する。本実施の形態においてここでは、部品を載せたパレットのタグに種類が、例えばバーコード等により記録されており、判断部３それを読み取る。従って、判断部３は例えばバーコードの読取り器等を具備しても良い。判断部３において、読み取られた部品の種類のデータは、例えば記憶体６等の、そのデータを必要とする構成要素に送信され記憶されて、その後の部品選別装置１の必要な処理に使用される。タグには部品の種類以外の必要なデータが記録されて、判断部３によりそのデータが読み取られても良い。

次に、部品を、箱保持部５における判断した部品の種類に相当するレーンに保持されている箱内に挿入する。この作業は選別部４により実施される。本実施の形態においては、選別部４は図１に示されるような多関節型ロボット１２を具備しており、部品のここでのハンドリングは、このロボット１２により実施される。選別部４は、判断部３から部品の種類等のデータを受信し、その部品の種類の最初の部品であった場合に、使用されていない任意のレーンを選択して、そのレーンに設置された箱に部品を挿入する。そのレーンに挿入された部品の種類は、記憶体６に記憶される。従って、その後のその種類の部品は、すでに記憶された部品の種類に対応するレーンを選択して挿入される。判断部３と選別部４との間に視覚装置１３が設けられても良く、視覚装置１３は、部品の検査を行い、良品と不良品の判定、選別を行う。視覚装置１３により不良と判定された部品は、選別部４のロボット１２により不良品シュート１４に載せられる。不良品シュート１４は、例えばベルトコンベア等を具備しており、不良品を不良品排出部１５へ送る。

一方、良品は前述の如く、箱保持部５へロボット１２により運ばれて、所定のレーンに置かれた箱内に挿入される。箱にはタグが着けられており、箱が特定できるようにそれぞれの箱に対しても識別番号等のデータがバーコード等により設定されている。本実施の形態においては少なくとも、最初の部品が投入された時にその部品の種類と、その部品の投入された箱の識別番号と、その箱の設置されたレーン番号とを記憶体６に記憶させて記録する。その後、同じ種類の部品は、記憶体６のデータに従い、所定のレーンの所定の箱へ挿入される。この様に、本実施の形態においては、前もって部品の種類とそれが挿入されるレーンとの対応が決められていなくても、上記の如く最初の部品が挿入された時に、その対応を決定し記憶することにより、間違いなく部品を種類別に選別し所定の箱に挿入できる。このようにして、供給部２から供給される部品を選別し、種類毎の箱に分類して箱詰めすることができる。

例えば、種類Ａの部品が挿入されたレーン１の箱が、一杯になった場合に、レーン６に予め箱を設置しておき、レーン６の箱を種類Ａの部品の挿入すべき箱として新たに設定する。この設定は、レーン１の箱が一杯になった後に、種類Ａの部品が最初に運び込まれた時に、記憶体６における設定を変更することにより実施する。この設定変更により、記憶体６には、種類Ａの部品に対応する箱として、レーン６にある箱の識別番号が記憶される。従って、その後に、選別部４により運び込まれた種類Ａの部品は、レーン６にある箱に挿入される。これにより、レーン１の箱に部品が挿入されることはなくなり、一杯になったレーン１の箱は、別途の搬出方法によりレーン１から排出される。この箱の排出作業は、箱保持部５への部品の搬入を妨げないことは容易に認識出来る。箱が一杯になったことは、例えば計量センサとして光学的あるいは機械的レベルセンサ等の既知のセンサを具備する部品量検出体８により、箱保持部５において検出可能である。

レーン１からの箱の搬出は、箱検出体７により検出される。箱検出体７の具備する箱検出センサは、例えばレーザー式やＴＶカメラ等の光学的センサ、箱の接触を検出するリミットスイッチや接近を検出する近接スイッチ等の機械的又は電気的センサ等、種々の既知のセンサであって良い。箱が排出されたレーン１は、予備のレーンとして記憶体６に認識され、前の予備レーン６の役割を担う。この様にして、本実施の形態の部品選別装置１は、予備レーンを常に設けるように作動して、選別作業の中断を生じないように機能する。

次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の上記の実施の形態の部品選別装置により以下の効果が期待できる。
・上記手段を採用したことにより、即ち、特に、レーンの数を部品の種類数より１つ多く設けたことにより、常に１レーンは使用されず予備レーンとして使用できるため、ある種類の部品のための箱がいっぱいになった場合に、その種類の次の部品から予備レーンに挿入することにより、箱の入れ替えが選別作業に支障を与えず、ロスタイム無く選別できる。
・また、レーンに載る箱の種類が任意に変更可能であり、最初に挿入される部品の種類によって、その箱およびレーンに挿入する部品の種類が決定されることにより、最初に各レーンの箱に挿入される部品の種類を決定し記憶させる必要がなくなり、自動的に必要な部品の種類に対応してレーンを切り替え可能になる。
・レーンの数を部品の種類数より１つ多く設けたこと、および各レーンに載る箱に挿入する部品の種類を任意に変更可能であり、最初に挿入される部品の種類によって、その箱およびレーンに挿入する部品の種類が決定されることにより、空箱と満箱との交換時間のロスを防止できる。

上記の実施の形態における説明において、箱検出体７は、レーンからの箱の搬出を検出するように構成されているが、該箱検出体７は、レーンへの箱の搬入を検出するように構成されても良く、あるいは箱検出体７は箱の搬出及び搬入の両方を検出するように構成されても良い。
また、上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において、部品選別装置の具備する個別の構成要素として、ベルトコンベア、ロボット等の具体的な装置が記載されているが、本発明はこれに限定されず、これらの構成要素である装置が同様な機能を有する別の装置に置換されても良い。

上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。

図１は、本発明に係る部品選別装置の実施の形態の平面図を示しており、その概略的な構成、配置等を図解的に示す。 図２は、部品選別装置の従来例について、その概要を図解的に図２に示す。

符号の説明

１…部品選別装置
２…供給部
３…判断部
４…選別部
５…箱保持部
６…記憶体
７…箱検出体
８…部品量検出体
１１…投入コンベア
１２…ロボット
１３…視覚装置
１４…不良品シュート

Claims (5)

1. 供給される複数の部品を種類別に選別するための部品選別装置において、この部品選別装置は、
   少なくとも、複数の部品がランダムに供給される供給部と、
   該供給部から供給される部品の種類を判断する判断部と、
   前記供給部から供給される部品を、各部品の種類に相当した箱に挿入する選別部と、
   各部品に相当する複数の種類の箱を供給、保持、排出するレーンを有する箱保持部と、を具備しており、
   前記箱保持部が有するレーンの数を部品の種類数より１つ多く設け、
   各レーンに挿入する部品の種類を記憶、消去可能な記憶体を設け、
   各レーンに箱が供給及び排出したことの少なくとも一方を検出する箱検出体を設けており、
   前記選択部は、前記判断部から部品種類のデータを受信し、部品が前記部品種類の最初の部品であった場合に、使用されていない任意のレーンを選択して、前記レーンに設置された箱に前記部品を挿入する
   ことを特徴とする部品選別装置。
2. 前記レーンの箱が、部品で一杯になったことを検出する部品量検出体を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 請求項第１又は２のいずれかに記載の部品選別装置を使用して複数の部品を選別する部品選別方法において、
   前記供給部に、少なくとも複数の部品がランダムに供給される手順と、
   前記判断部において、該供給部から供給される部品の種類を判断する手順と、
   前記供給部から供給される部品を、前記選別部により、前記箱保持部の前記レーンにおける各部品の種類に相当した箱に挿入する手順と、
   各レーンに挿入する部品の種類と、各レーンにある箱の識別データと、を前記記憶体に記憶する手順と、
   前記記憶体に記憶した各レーンに挿入する部品の種類と、各レーンにある箱の識別データと、を消去する手順と、
   各レーンに箱が供給及び排出したことの少なくとも一方を、前記箱検出体により検出する手順と、
   を具備しており、
   前記箱保持部のレーンに載る箱に挿入するべき部品の種類を任意に変更可能にする手順と、
   レーンにある空箱に最初に挿入される部品の種類によって、その箱およびそのレーンに挿入する部品の種類が決定される手順と、更に
   レーン上の部品の入った箱の排出もしくは空箱の前記レーンへの供給により、そのレーンに供給されるべき部品の種類の設定がリセットされる手順と、
   を更に具備することを特徴とする部品選別方法。
4. 前記レーンの箱が、部品で一杯になったことを検出する手順を更に具備することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 箱の種類に比べて１つレーン数がより多いことにより、余っているレーンを予備レーンとする手順と、
   前記レーンの箱が部品で一杯になったことが検出された場合に、そのレーンに部品を挿入することを禁止して、前記予備のレーンに部品を挿入可能にする手順と、
   を更に具備することを特徴とする請求項４に記載の方法。

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