JP5423361B2 - ハンドリングシステムおよび部品供給システム - Google Patents
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Description
自動化できている工程においても、従来では、1台のロボットで1種類の作業を行うようにしてあることから、その部品に対応した専用把持装置が必要となる。作業工数、部品点数の多い組立、搬送工程には、非常に多くの専用把持装置を必要とする。このために製造部品数、作業工数に応じた専用装置を用意する必要があり、非常に多くのロボットや生産機械を必要とし、人手で作業していた現状のスペースでは自動化できず、生産ラインの所用スペースも非常に広いスペースが必要とされる。
また、加工機間搬送などの後工程へ搬送する工程では、通常、ランダムに並んだ大量の部品を作業がしやすいように所定の姿勢に整列させて、次工程へ搬送している。例えば、次工程へ部品の姿勢を変更させて搬送する場合、仮置き台や姿勢変更装置に一旦部品を載置し直すため、専用設備が必要となり、非常に広いスペースが必要となっていた。
また、線状体やケーブルといったの組立は、元来ロボットが行う作業としては、容易に変形してしまうために位置決めが難しく、苦手とする分野であった。このために、人手による作業が行われており、上記した問題を解決できないという問題が生じていたが、自動化システムには潜在的に必要とされる要望がされていた。それは、人手が作業することにより、汚染やコンタミネーションを気にする医療分野やクリーン環境での使用を目的とするものでは、特に、必要性が上げられていた。
以上のような現状を鑑み、専用装置を必要とせずに作業者が作業する程度のスペースで効率よく生産できるハンドリングシステムが要求されている。
従来のハンドリングシステムとしては、2つの水平多関節ロボットを用いたシステムが提案されている(特許文献1参照)。
従来のハンドリングシステムは、2台の水平多関節ロボットと、これらの各ロボットの前方側に配置した組立作業台と、プラテンを移動させる搬送機器であるフリーフローコンベアと、ロボットの側方に配置した、小物部品を供給する部品供給台と、小物、中物部品を供給する部品供給機と、中物、大物部品を供給する部品供給機等とを組み合わせて構成し、これらのロボット及び周辺機器を制御する制御装置を備えているものが開示されている。
このハンドリングシステムは、単に物品の大小にあわせて搬送するロボットを使い分けるだけのものである。を組み立てる方法としては、特に、複数種類の部品の取扱いが必要な場合や高度な処理能力が要求される場合、画像処理装置(ビジョン)を備えたロボットにより部品を整列させる方法が用いられている。すなわち、各部品の位置や姿勢に関する情報をCCDカメラなどの視覚センサにより取得し、この情報に基づいてロボットの各アームを制御して、部品の取り付け作業を行わせる方法である。この方法では、部品種の変更に対応して動作プログラムを切替えるだけで各種部品の取扱が可能となるため、段取りに要する時間を短縮できるという利点がある。
しかしながら、ビジョンシステムが複雑であり、コストパフォーマンスの悪化を招く原因となるとともに、部品の整列という比較的単純な作業を必要以上に複雑化されたシステムで処理するため、処理能力を向上させることが却って困難になるという問題がある。
また、ビジョンシステム含んだハンドリングシステムでは、ビジョンシステムを用いると、採光によりワークの見え方や輪郭の補正などが変化することになり、調整作業が煩雑になるといった問題が生じていた。
このように、これまでのハンドリングシステムでは、専用工具や治具を用いたり、ビジョンシステムを用いたりといったハンドリングシステムに特有の専用備品を備えることにより、実現を図ってきたが、昨今では、多品種少量生産に対応するようなな装置構成の段取り換えをに行うことが望まれており、段取り換えを容易にできることや、1つのロボットの動作によって複数の機能を持たせることが望まれ、これまでのハンドリングシステムでは対応できないという問題が生じていた。
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、段取り換えを容易にでき、1つのロボットの動作に複数の機能を備えたハンドリングシステムを提供することを目的としている。
請求項1に記載の発明は、双腕ロボットを用いた組立作業をするハンドリングシステムにおいて、前記双腕ロボットは、線状体を送給する部品供給システムに対面するように配置され、前記部品供給システムは、前記線状体のカートリッジ、巻取り器、線状体ガイドの構成が左右対象に配置されたものである。
請求項2に記載の発明は、前記双腕ロボットの腕部が7軸以上の軸を備えているものである。
請求項3に記載の発明は、前記双腕ロボットのいずれか一方の腕部に取り付けられたハンドにより線状体を把持するものである。
請求項4に記載の発明は、前記部品供給システムにより送給される前記線状体の一端は、前記双腕ロボットのハンドでずれないように把持され、常に位置決めされているものである。
請求項5に記載の発明は、前記部品供給システムは、複数の部品が配置された部品供給器をさらに備えるものである。
請求項6に記載の発明は、部品の組立作業に用いられる部品供給システムであって、線状体のカートリッジ、巻取り器、線状体ガイドの構成が左右対象に配置されたものである。
図1に本発明にかかる双腕ロボット11について説明する。
基台1を図示しないアンカーボルトで固定し、この基台1上に旋回胴部2を鉛直面内で旋回自在に搭載している。この旋回胴部2の正面図左側には右腕部3Rが設けてあり、右肩部4Rが水平面内で旋回可能に設けてある。この右肩部4Rには右上腕A部5Rを揺動可能に設けている。この右上腕A部5R先端には右上腕B部6Rを設けている。なお、この右上腕B部6Rは旋回する捻り動作が付与されている。さらに右上腕B部6R先端に右下腕部7Rを揺動可能に設けている。この右下腕部7R先端には右手首A部8Rその先端に右手首B部9Rを設けている。なお、この右手首A部8Rは旋回する捻り動作、右手首B部9Rは曲げ動作を行う旋回動作が付与されている。前記右手首B部9R先端には右フランジ10Rが設けてあり、図示しないハンドが接続可能となり、捻り動作が付与されている。上面からみて右側には上記同様に左腕部3Lが設けてあり、左肩部4L、左上腕A部5L、左上腕B部6L、左下腕部7L、左手首A部8L、左手首B部9L、左フランジ10Lが設けてある。
次に、右ハンド12Rが把持した線状体105Rを巻取器103Rにセットして、巻取器103Rの回転角度が制御されて所定の長さの線状体105Rがカートリッジ102Rから引き出され、右ハンド12Rは線状体105Rを切断器107R近傍で把持し、線状体105Rが切断器107Rで切断される。
次に、左ハンド12Lが線状体105Rに取り付ける部品を部品供給器108から取り出し、把持する。
次に、右ハンド12Rで把持した線状体105Rの一端は左ハンド12Lで把持した部品109を接近させ、取り付ける。
線状体105Rの他方端にも同様な作業で部品を部品供給器104から取り出し、取り付ける。
このような作業は、である線状体の一端が、ロボットハンドによって把持され、ハンドの位置が、腕部の各関節軸により制御されることから、位置決めされており、他方のハンドで把持された部品も腕部の各関節軸により制御されていることから、双方の相対間隔が求められるので正確に位置決めできるものである。
2 旋回胴部
3R 右腕部
3L 左腕部
4R 右肩部
4L 左肩部
5R 右上腕A部
5L 左上腕A部
6R 右上腕B部
6L 左上腕B部
7R 右下腕A部
7L 左下腕A部
8R 右手首A部
8L 左手首A部
9R 右手首B部
9L 左手首B部
10R 右フランジ部
10L 左フランジ部
11 双腕ロボット
Claims (6)
- 双腕ロボットを用いた組立作業をするハンドリングシステムにおいて、
前記双腕ロボットは、線状体を送給する部品供給システムに対面するように配置され、
前記部品供給システムは、
前記線状体のカートリッジ、巻取り器、線状体ガイドの構成が左右対象に配置されたことを特徴とするハンドリングシステム。 - 前記双腕ロボットの腕部は7軸以上の軸を備えていることを特徴とする請求項1記載のハンドリングシステム。
- 前記双腕ロボットのいずれか一方の腕部に取り付けられたハンドにより線状体を把持することを特徴とする請求項1または2に記載のハンドリングシステム。
- 前記部品供給システムにより送給される前記線状体の一端は、前記双腕ロボットのハンドでずれないように把持され、常に位置決めされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のハンドリングシステム。
- 前記部品供給システムは、複数の部品が配置された部品供給器をさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のハンドリングシステム。
- 部品の組立作業に用いられる部品供給システムであって、
線状体のカートリッジ、巻取り器、線状体ガイドの構成が左右対象に配置されたことを特徴とする部品供給システム。
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