JP4629631B2

JP4629631B2 - 搬送作業方法及びその装置

Info

Publication number: JP4629631B2
Application number: JP2006213076A
Authority: JP
Inventors: 純男野口; 貢高橋; 正和安達
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: JP2008036757A

Description

本発明は、ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業方法及びその装置に関する。

従来、特許文献１に見られるように、台車にワークを保持して搬送し、台車の搬送経路に沿って設けられたロボット等の作業手段を搭載した可動台を台車と同期移動させて、搬送中のワークに対して所定の作業を行う装置が知られている。この装置では、可動台が台車の搬送経路の両側に一対設けられており、両可動台が台車と同期移動中に、両可動台の夫々に備える受取り装置によりワークの両側を両可動台で受け取って支持し、各作業手段による作業完了後にワークをもとの台車に移して搬送する。
特開昭６１−１４６６９０号公報

しかし、上記特許文献１記載のものでは、ロボット等の作業手段によってワークに対する通常の作業を行う場合には、搬送経路に沿ってワークを移動させて効率よく作業が行えるが、同期移動中に一対の可動台にワークを支持するために、ワークを台車の搬送経路上から別の位置に移動させることはできず、ロボット等の作業手段のティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業も、ワークが搬送経路上に位置した状態で行わなければならない。このため、ワークに対して通常と異なる他の作業を行っている間は、例えば、当該作業手段の作業領域に他のワークを投入して手作業で通常の作業を継続させることもできず、当該作業手段の作業領域での通常の作業が停止して生産効率が低下する不都合がある。

本発明は、かかる不都合に鑑みてなされたもので、通常と異なる他の作業を行う場合であっても、通常の作業を行う場合と同様の高い生産効率を得ることができる搬送作業方法及びその装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の搬送作業方法は、ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業方法において、ワークを着脱自在に保持するワーク保持部を具備したワーク搬送手段によりワークを搬送し、該ワーク搬送手段の搬送方向に沿った所定の範囲にわたり該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台に設けられたワーク支持手段により、前記ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させて支持するワーク支持工程と、前記可動台に搭載された作業手段により、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う作業工程と、前記可動台に搭載された待避手段により、前記ワーク支持手段と作業手段との相関位置を維持した状態で、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる待避工程と、該待避工程によりワーク支持手段を前記他の位置に待避させたとき、ワーク支持手段に支持されたワークに対して前記作業手段により他の所定の作業を行う他の作業工程とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ワーク搬送手段のワーク保持部に保持されたワークを、ワーク搬送手段に同期移動する可動台のワーク支持手段に支持させる前記ワーク支持工程を行う。該ワーク支持工程においては、ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させるので、ワーク支持手段のワークと作業手段との相関位置を精度良く維持でき、作業手段による所定の作業（例えば、組み立て作業等の通常の作業）を高精度に行うことができる。

また、作業手段により他の所定の作業（例えば、作業手段のティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業）を行うときには、前記待避工程により、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる。このとき、ワーク支持手段によってワークが支持された状態が維持されるので、作業手段による他の所定の作業を高精度に行うことができる。しかも、前記待避工程により、ワーク保持部に対応する位置とは異なる他の位置でワーク支持手段によってワークが支持されるので、作業手段により所定の作業を行う位置にワーク搬送手段により他のワークを搬送することができる。これにより、作業手段により他の所定の作業を行っている間に、例えば作業者の手作業により作業手段が行うべき所定の作業を継続して行うことができ、作業手段による他の所定の作業に伴う生産効率の低下を防止することができる。

また、本発明の搬送作業装置は、ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業装置において、ワークを着脱自在に保持するワーク保持部を具備してワークを搬送するワーク搬送手段と、該ワーク搬送手段の搬送方向に沿った所定の範囲にわたり該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台と、該可動台に設けられ、前記ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させ、該ワークをワーク保持部に対応する位置に支持するワーク支持手段と、該可動台に搭載され、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う作業手段と、該可動台に搭載され、ワーク支持手段と作業手段との相関位置を維持した状態で、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる待避手段と、該待避手段によりワーク支持手段を前記他の位置に待避させたとき、ワーク支持手段に支持されたワークに対して他の所定の作業を行うように前記作業手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ワーク搬送手段のワーク保持部に保持されて搬送されたワークを、該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台のワーク支持手段で支持し、ワーク支持手段に支持されたワークに対して作業手段により所定の作業を行う。作業手段により所定の作業を行う間、可動台がワーク搬送手段と同期移動するので、作業手段により所定の作業が完了した後に、ワーク支持手段のワークを移動するワーク搬送手段のワーク保持部に受け渡すことができ、ワーク搬送手段を停止させることなく効率よく作業を行うことができる。

そして、前記待避手段を設けたことにより、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させることができる。そして、前記制御手段により、ワーク支持手段がワーク搬送手段とは別の他の位置に待避されたワークに対して他の所定の作業を行うように前記作業手段を制御するので、ワーク搬送手段から切り離された状態で、ワークに対して他の所定の作業を行うことができる。これにより、作業手段により所定の作業を行う位置にワーク搬送手段により他のワークを搬送することができ、作業手段により他の所定の作業を行っている間に、例えば作業者の手作業により作業手段が行うべき所定の作業を継続して行うことができるので、作業手段による他の所定の作業に伴う生産効率の低下を防止することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の搬送作業装置の概略平面図、図２は本実施形態の搬送作業装置の概略側面図、図３はワーク支持手段の説明的平面図、図４はワーク支持手段の説明的正面図、図５は連結手段の説明的平面図、図６は連結手段の作動説明図である。

本実施形態に係る搬送作業装置は、図１及び図２に示すように、ワーク１（図２参照）を搭載して搬送するワーク搬送手段２と、ワーク１に部品の組み付けなどの作業を行う作業手段であるロボット３を具備してワーク搬送手段２と同方向に移動する可動台４とを備えている。なお、本実施形態におけるワーク１は、自動車のドアである。ワーク１である自動車のドアは、パレット５に支持された状態で搬送及び後述する作業が行われる。

ワーク搬送手段２は、複数の移動プレート６が無端帯状に連結されて循環移動するコンベヤであり、所定の移動プレート６には、パレット５を着脱自在に保持するワーク保持部７が設けられている。なお、ワーク保持部７は、図１及び図２においては詳しい構成は省略したが、図３に示すように、パレット５の周縁に沿って起立する規制部７ａ，７ｂを備え、パレット５を保持する際にその前後左右方向から規制して搬送中のパレット５の位置ずれを防止している。また、図１中で符号８により示すものはロボット３による作業を制御する制御手段である。

ワーク搬送手段２の移動プレート６は、図２に示すように、その下面両側に複数の搬送ローラ９を備え、下面中央部にガイドローラ１０を備えている。搬送ローラ９は、床１１に搬送方向に敷設された搬送レール１２上を転がり、ガイドローラ１０は床１１に延設されたガイドレール１３に挟まれるようにして搬送方向に案内される。ワーク搬送手段２の移動プレート６は、図示しない駆動手段により循環移動される。また、図１においては、ワーク搬送手段２の移動プレート６が循環移動する搬送経路の一部を示しているが、この位置は所定距離にわたって設けられた作業領域であり、この作業領域には可動台４が設けられている。

可動台４は、図２に示すように、その下面両側に複数の摺動部材１４を備え、各摺動部材１４は、基台１５に設けられたレール１６に摺動自在に係合している。レール１６は作業領域にわたり設けられている。可動台４は駆動モータ１７を備え、駆動モータ１７の回転軸１８は、先端にピニオンギヤ１９を備えている。そして、ピニオンギヤ１９は、基台１５の側面で搬送方向に延設されたラック２０に噛合している。ラック２０も、レール１６と同様に作業領域にわたり設けられている。

また、可動台４は、回転テーブル２１（待避手段）を備えている。回転テーブル２１は、図１において仮想線で示すように、回転自在で所望な回転位置（即ち、ワーク搬送手段２とは別の他の位置）に固定できるように設けられている。更に、図２に示すように、回転テーブル２１の上部にはロボット搭載台２２を介してロボット３が搭載され、回転テーブル２１の前端部には、ワーク１が支持されたパレット５をワーク搬送手段２から離脱して支持するワーク支持手段２３が設けられている。

ワーク支持手段２３は、図２に示すように、回転テーブル２１に固定したシリンダ２４と、シリンダ２４のロッド２５に取り付けられてパレット５を着脱自在に連結するパレット連結体２６と、ロッド２５と平行にパレット連結体２６の下面に敷設した一対のレール２７と、これらのレール２７に摺動自在に係合する複数の摺動部材２８とを備えている。摺動部材２８は、回転テーブル２１に固定されている。シリンダ２４はロッド２５の伸長によりパレット連結体２６をワーク搬送手段２のワーク保持部７に向かって前進動作させたり、ロッド２５の収縮によりパレット連結体２６をワーク搬送手段２から離反方向に後退動作させる。

パレット連結体２６は、図３に示すように、シリンダ２４のロッド２５に連結されたベースプレート２９を備え、ベースプレート２９の下面に前記レール２７を備えている。ベースプレート２９には、昇降自在の昇降枠３０が設けられており、昇降枠３０には一対のクランプ爪３１ａと、一対の係止ローラ３１ｂと、パレット着座部３２とが設けられている。

昇降枠３０は、図４に示すように、ベースプレート２９に設けられた一対のシリンダ３３により昇降される。これにより、シリンダ２４のロッド２５が伸長してワーク保持部７のパレット５下部にベースプレート２９が進出され、シリンダ３３により昇降枠３０が上昇されることで、パレット５をパレット着座部３２に着座させると共にパレット５をワーク保持部７から離脱させる。

クランプ爪３１ａは、昇降枠３０に設けられた２種類のシリンダ３４，３５により駆動される。クランプ爪３１ａを駆動するための一方のシリンダ３４は、クランプ爪３１ａを搭載するスライドテーブル３６をスライドさせて、パレット５に対してクランプ爪３１ａを接近・離反させる。シリンダ３４によるクランプ爪３１ａのスライド動作は、スライドテーブル３６に固設したスライドガイド３７と、昇降枠３０に固設したスライドレール３８とによって円滑に行われる。他方のシリンダ３５は、クランプ爪３１ａを揺動させて、パレット５のクランプと解放とを行う。

各クランプ爪３１ａは、パレット５の底板内縁の把持部５ａを介してパレット５をクランプする。また、各係止ローラ３１ｂは、スライドテーブル３６に回転自在に設けられ、スライドテーブル３６の前進によりパレット５の底板内縁の凹部５ｂに係止する。そして、パレット連結体２６とパレット５とを連結するとき、先ず、昇降枠３０によりパレット５を上昇させてワーク保持部７から離脱させ、次いで、スライドテーブル３６を前進させて各係止ローラ３１ｂをパレット５の底板内縁の凹部５ｂに係止させる。続いて、各クランプ爪３１ａを揺動させてパレット５の底板内縁の把持部５ａを把持させる。このように、各係止ローラ３１ｂの係止と、クランプ爪３１ａのクランプとによってパレット連結体２６にパレット５を連結することで、ワーク支持手段２３において支持されたパレット５の水平方向の移動や不用意な脱落が確実に防止され、ロボット３とパレット５上のワーク１との相関位置が精度良く維持されることになる。

また、可動台４は、図１に示すように、ワーク搬送手段２の移動プレート６と機械的に連結して同期搬送するための連結手段３９を備えている。連結手段３９は、図５及び図６に示すように、可動台４の側縁に取付部材４０を介して設けたシリンダ４１と、シリンダ４１のロッド４２に取り付けたロック爪取付部材４３に軸４４を中心に回動自在に取り付けたロック爪４５と、ロック爪４５とロック爪取付部材４３との間に取り付けられ、ロック爪４５がロック状態になるように収縮するスプリング４６と、ロック爪４５に形成した係合凹部４７と、係合凹部４７に係合させるべくワーク搬送手段２の移動プレート６に設けた係合部材４８とによって構成される。なお、４９はシリンダ４１のガイド部材である。

連結手段３９の作動を説明すれば、ワーク搬送手段２のワーク保持部７を備える移動プレート６が作業領域に入ると、可動台４が駆動モータ１７の駆動によりワーク保持部７に追いつき、図６（ａ）に示すように、先ず、係合部材４８がロック爪４５の傾斜部３５ａに当接しながら、更にスプリング４６の収縮力に抗してロック爪４５を下方に押圧する。次いで、ロック爪４５が軸４４を中心に回動して係合部材４８が係合凹部４７に係合すると、ロック爪４５はスプリング４６の収縮力により元の状態になる。こうして、可動台４はワーク搬送手段２のワーク保持部７を備える移動プレート６に連結された状態となる。

また、連結手段３９による連結状態を解除するには、シリンダ４１のロッド４２を収縮させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、ロック爪４５及びロック爪取付部材４３が下方に移動して係合部材４８が係合凹部４７から離脱し、係合部材４８が拘束状態から解放される。

次に、本実施形態の搬送作業装置による作業方法を説明する。本実施形態の搬送作業装置においては、ワーク搬送手段２の移動プレート６が循環移動することにより、各ワーク保持部７にパレット５を介して保持されたワーク１が作業領域に搬送される。作業領域において、ロボット３による所定の作業（例えば、組み立て作業等の通常の作業）を行う場合には、先ず、連結手段３９により可動台４が移動プレート６に連結され、可動台４と移動プレート６とが同期移動を開始する。このとき、可動台４は駆動モータ１７の駆動により、移動プレート６の移動に追いついた後に、連結手段３９による連結が行われる。可動台４と移動プレート６とが同期移動を開始すると、次いで、可動台４に設けたワーク支持手段２３がシリンダ２４のロッド２５の伸長によりワーク保持部７に向かって前進し、パレット連結体２６がワーク保持部７のパレット５に連結する。そして、パレット連結体２６がパレット５をワーク保持部７から上昇させて離脱させることにより、パレット５に支持されたワーク１がワーク支持手段２３に支持された状態となる（ワーク支持工程）。

次いで、可動台４と移動プレート６とが同期移動しながら、ワーク支持手段２３にパレット５を介して支持されたワーク１に対し、制御手段８の制御により、ロボット３が部品の組み付けなどの所定の作業を行う（作業工程）。この時、ワーク１とロボット３とは共に可動台４上にあるので、ロボット３とワーク１との相関位置が維持され、精度の高い作業を行うことができる。

そして、ロボット３によるワーク１に対する所定の作業が完了すると、パレット連結体２６がパレット５をワーク保持部７に受け渡す。続いて、パレット連結体２６とパレット５との連結を解除し、ワーク支持手段２３がシリンダ２４のロッド２５の収縮により後退してワーク保持部７から離反する。その後、可動台４は、駆動モータ１７の駆動により原位置に復帰し、移動プレート６のワーク保持部７により次のワーク１が搬送されてくるまで原位置で待機する。

また、移動プレート６のワーク保持部７により搬送されたワーク１に対して、ロボット３により他の所定の作業（例えば、ロボット３のティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業）を行うときには、前記ワーク支持工程の後に、ワーク支持手段２３がシリンダ２４のロッド２５の収縮により後退し、ワーク支持手段２３のパレット連結体２６がパレット５を連結保持した状態で、図１に示すように、回転テーブル２１を回転させる（待避工程）。回転テーブル２１の回転が停止されると、ワーク支持手段２３がシリンダ２４のロッド２５の伸長により前進し、ロボット３とワーク１との相関位置が前記作業手段の際と同一とされる。これにより、ワーク１を支持したワーク支持手段２３がワーク保持部７とは別の位置に待避させた状態となる。このとき、ワーク支持手段２３のパレット連結体２６におけるクランプ爪３１ａがパレット５をクランプして強固に連結すると共に係止ローラ３１ｂがパレット５の前後左右への動きを確実に規制し、これによりロボット３とパレット５上のワーク１との相関位置が確実に且つ高精度に維持される。

そして、回転テーブル２１の回転による待避工程が行われると、前記制御手段８により、ロボット３がワーク１に対してティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業を行う（他の作業工程）。このとき、前記連結手段３９による可動台４と移動プレート６との連結状態を解除してもよく、更には、可動台４を駆動モータ１７の駆動により原位置に移動させて他の作業工程を行ってもよい。また、他の作業工程を行っているときには、連結手段３９による連結を解除して可動台４と移動プレート６との同期移動を行わないようにすることもでき、例えばワーク搬送手段２の移動プレート６が搬送する他のワーク１に対してロボット３が行うべき所定の作業を作業者の手作業により継続して行うこともできる。

こうすることにより、ティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業が長時間を要するものであっても、ワーク搬送手段２の移動プレート６が循環移動を停止させることなく、他の所定の作業に伴う生産効率の低下を防止することができる。

なお、本実施形態においては、連結手段３９により可動台４と移動プレート６との機械的な連結を示したが、可動台４が駆動モータ１７を備えていることによって、連結手段３９による機械的な連結を行わずに駆動モータ１７の駆動速度と移動プレート６の搬送速度とを合致させる同期制御を行ってもよい。

本発明の一実施形態の搬送作業装置の概略平面図。本実施形態の搬送作業装置の概略側面図。ワーク支持手段の説明的平面図。ワーク支持手段の説明的正面図。連結手段の説明的平面図。連結手段の作動説明図。

符号の説明

１…ワーク、２…ワーク搬送手段、３…ロボット（作業手段）、４…可動台、７…ワーク保持部、８…制御手段、２１…回転テーブル（待避手段）、２３…ワーク支持手段。

Claims

ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業方法において、
ワークを着脱自在に保持するワーク保持部を具備したワーク搬送手段によりワークを搬送し、該ワーク搬送手段の搬送方向に沿った所定の範囲にわたり該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台に設けられたワーク支持手段により、前記ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させて支持するワーク支持工程と、
前記可動台に搭載された作業手段により、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う作業工程と、
前記可動台に搭載された待避手段により、前記ワーク支持手段と作業手段との相関位置を維持した状態で、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる待避工程と、
該待避工程によりワーク支持手段を前記他の位置に待避させたとき、ワーク支持手段に支持されたワークに対して前記作業手段により他の所定の作業を行う他の作業工程とを備えることを特徴とする搬送作業方法。
ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業装置において、
ワークを着脱自在に保持するワーク保持部を具備してワークを搬送するワーク搬送手段と、
該ワーク搬送手段の搬送方向に沿った所定の範囲にわたり該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台と、
該可動台に設けられ、前記ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させ、該ワークをワーク保持部に対応する位置に支持するワーク支持手段と、
該可動台に搭載され、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う作業手段と、
該可動台に搭載され、ワーク支持手段と作業手段との相関位置を維持した状態で、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる待避手段と、
該待避手段によりワーク支持手段を前記他の位置に待避させたとき、ワーク支持手段に支持されたワークに対して他の所定の作業を行うように前記作業手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする搬送作業装置。