JP5732137B2 - 支持レールに部品を取り付ける方法、および方法を実行するシステム - Google Patents

Description

本発明は請求項１の前掲部による方法と、請求項６の前掲部による前記方法を実行するシステムとに関する。

この種類の方法および前記方法を実行するシステムは、例えば、国際公開第２０１０／０５７７６８ Ａ１号パンフレットから既に知られている。知られている方法では、端子ブロックとして構成された部品が、マガジンから取り外され、６軸ロボットとして構成された第１装置を介して支持レールに配置される。このため、支持レールは、保持プレートとして構成された、間隔を空けて固定された第２装置に、第１取付け位置に保持される。必要な動きの全てはロボットにより実行される。ロボットはそのため、可動把持部として形成される、部品用の受取手段を含む。

本発明は、取付けがより迅速に実行され、システムがより場所をとらない構成を有するようになる方法と、その方法を実行するシステムとを提供するという問題に取り組む。

この問題は請求項１の特徴を有し請求項６によるシステムを使用する方法によって解決される。従属項は本発明の有利な発展形態に関する。

本発明による方法の本質的な利点は、特に、取付けがより迅速に実行されおよびシステムがより場所をとらない構成を有するという事実にある。さらに、第１装置のより複雑でない構成が可能であるという方法で、取付け手順を簡素化することができる。非常に複雑な第１装置、例えば６軸ロボットの代わりに、２つのより簡単な第１および第２装置を本発明による方法に使用することができる。

本発明による方法の特に有利な発展形態において、第１装置が始点位置から終点位置に移動する間の１回の直線移動によってマガジンから部品の１つを取り出して前記部品を支持レールに運ぶような方法で、第２装置が第１装置に対して支持レールを取付位置に位置決めする。これにより第１装置の移動シーケンスが大きく簡素化され、その結果、第１装置はその構造の点でおよび電気制御に関して非常に簡素であり、従って費用効果的に製造することができる。

原則として、支持レールへの第１装置による部品の配置は、移動シーケンスに関して幅広く適切な制限内で自由に選択することができる。好都合に、上記の実施形態による第１装置の１回の直線移動は、第１移動部分において、部品と支持バーを互いにそれらの縁部領域で接触させ、第２移動部分において、そのようにして形成された枢軸を中心に部品を終点位置へ支持レールに対して回転させる。この方法において、第１装置の単純な移動にもかかわらず、部品を支持レールに取り付ける時、より複雑な移動シーケンスを実現することが可能である。

上記方法の発展形態では、第２移動部分において、第１装置の１回の直線移動は、部品をまず中間位置に移動し、そして一定時間の後、終点位置に移動する。そうすることで部品のおよび支持レールの公差が均一にされることを可能にする。

最後に言及された２つの方法の特に有利な発展形態では、１回の直線移動の終点にありかつ始点位置に戻される前の第１装置が、所定の待機時間、終点位置に残り、その間、第２装置が、支持バーに既に配置された部品を所定の力で第１装置に押し付ける。この方法において、問題のない取付けに遊びが必要とされるにもかかわらず、追加の装置なしに、支持バーに配置された個々の部品を互いに緊密に接触させることが可能である。

さらに、請求項１〜５による方法のいずれかに従う支持レールに部品を取り付けるシステムが提供される。

原則的に、２つの装置の構成は、種類、寸法、互いの空間割り当ておよび移動シーケンスに関して、幅広く適切な制限内で自由に選択することができる。

本発明によるシステムの特に有利な発展形態では、終点位置への移動の間の１回の直線移動において、第１装置がマガジンから部品の１つを取り出し、支持レールに前記部品を運ぶことができるように、２つの装置は互いに適合するように構成される。この態様において、第１装置をその構成および電気回路に関して特に簡単な態様で製造することができる。

原則的に、受取手段が第１装置の残部に配置される態様は、幅広く適切な制限内で自由に選択することができる。有利には、受取手段が第１装置の残部に回転可能に配置され、それにより第１装置の単純な移動がより複雑な全体移動シーケンスに変換される可能性が第１装置に付与される。

システムの有利な発展形態では、第１装置が摺動ガイドと摺動ブロックを含み、２つの摺動部品の一方が可動部分に配置され、一方が第１装置の固定部分に配置される。この態様において、支持レールに配置される部品を中間位置から終点位置へ構造的に特に簡単な方法で移動することが可能である。

さらに有利な発展形態では、第１装置が支持部分を含み、支持レールに取り付ける間、その上に部品が載る。それにより、一方では第１装置に対する部品の所定の向きが、他方では支持バーの個々の部品を一緒に押すことに対するストッパが、構造的に簡単な方法で得られる。

原則的に、第２装置を、種類、複雑性、第１装置に対する向き、および移動シーケンスに関して、幅広く適切な制限内で自由に選択することができる。第２装置は、有利には、第２装置を単に直線的に第１および第２取付位置間で移動させる駆動装置を有する。この態様において、第２装置はその構造及び電気回路に関して特に簡単な方法で製造される。

別の有利な発展形態では、第２装置は、支持レールを保持するための少なくとも１つのボルト状またはフック状の突起を含み、それによって、対応的に構成された支持レールの特に簡単な方法での保持を達成する。

原則的に、２つの装置の互いの空間的な向きは、幅広く適切な制限内で自由に選択することができる。好都合に、２つの装置によって実行される移動がそれに沿って通過する移動軸が実質的に互いに垂直であるような方法で、２つの装置は、使用位置において、他方に対して空間的に配置される。この態様において、２つの装置の場合の特に簡単な移動の配列、ひいては移動シーケンスを達成することが可能である。

上記実施形態の有利な発展形態では、第１装置の移動軸は実質的に水平に伸び、第２装置の移動軸は実質的に垂直に伸びる。これによりシステムの簡単で場所をとらない設計が可能になる。

特に有利な発展形態では、第２装置は、横桁上を直線的に移動可能な支持レールに保持される。この態様において、第２装置がそれに保持された支持レールを、横並びに配列された複数のマガジンに、および対応する第１装置に運ぶことができることが可能になる。

本発明は、添付の概略的な図面を参照して以下でより詳細に記載される。

図１は、斜視図で示された、使用位置にある本発明によるシステムの第１実施形態である。 図２は、図１において円で囲まれている領域の詳細図において第１実施形態を示す。 図３は、図２に対して回転された図で第１実施形態を示す。 図４は、摺動ガイドを見ることができる、図３の細部の側面図である。 図５は、使用位置にある本発明によるシステムの第２実施形態の斜視図である。 図６は、図５において四角で囲まれている領域の詳細図において第２実施形態を示す。

図１は本発明によるシステム１の第１の実施形態を示す。

部品２を支持レール４に取り付けるための本発明によるシステム１は、第１装置６、第２装置８およびマガジン１０を含む。

この場合、第１装置６は、自動式かつ往復式に始点位置と終点位置との間移動可能な直線移動駆動装置として、例えばサーボシャフトとして構成され、第１装置６は、終点位置に移動する時、１回の直線移動を実行する。始点位置（不図示）において、第１装置６は、マガジン１０の第２装置８と反対の側に配置される。

部品２がマガジン１０に保管される。これら部品２は同じまたは異なる部品２であってもよい。

第１装置６が始点位置から終点位置に移動すると、第１装置６の残部に回転可能に配置された受取手段６．１が、一番下の部品２をマガジン１０から取り出し、前記部品を１回の直線移動において支持レール４へ運ぶ。

この場合、支持レール４は第２装置８に着脱可能に保持される。第２装置８はこの場合、第２装置８を単に直線的に移動させる直線移動駆動装置として、例えばサーボシャフトとして同じように構成される。可動移動装置８．１が第２装置８の残部に配置され、支持レール４はそれに着脱可能に固定される。

この実施形態では、第１装置６は実質的に水平であり、第２装置８は実質的に垂直であり、その結果、２つの装置６、８によって実行される移動が通過する移動軸は、実質的に互いに垂直である。移動軸は２つの装置６、８の長手軸と平行に伸び、図１において両矢印６．２および８．２によって示されている。

図２は図１で囲まれた領域の拡大図である。確認できるように、支持レール４は、トップハット型レールとして知られるものであり、移動装置８．１上に締付装置１２によって着脱可能に保持される。

トップハット型レール４は穴あきレールとして構成されているため、代替の固定手段が、移動装置８．１に配置された少なくとも１つのボルト状またはフック状突起を使用して、穴あきレールとして構成された支持レール４を、第２装置８に着脱可能に保持し得る。

図２からはっきり分かるように、第１装置６は始点位置と終点位置との間の中間位置に位置決めされる。部品２は端子ブロックとして知られるものであり、当業者に公知の方法でトップハット型レール４に留めることができる。このため、受取手段６．１内に位置決めされた端子ブロック２は、図２に示されるように、第１移動部分において、トップハット型レール４の一方の突出した縁部領域４．１と、フック状突起２．１を介して係合され、第２移動部分において、そのようにして形成された枢軸の周りを、第１装置６の終点位置へのさらなる移動を介して受取手段６．１によって回転され、そして別のフック状突起６．２を使用して、トップハット型レール４の他方の突出した縁部領域４．２の上に留められる。

部品２がマガジン１０からトップハット型レール４へ運ばれる間、および部品２の取付けの間、部品２は、第１装置６の、保持プレートとして構成された支持部分６．３に載る。受取手段６．１はボルト６．３．１によって保持プレート６．３に回転可能に取り付けられ、図２に示される位置では、ばね６．３．２（一部が示される）を使用して予め張力がかけられている。

明瞭にするため、トップハット型レールとして構成される支持レール４は図３に示されない。図３から分かるように、第１装置６は摺動ガイド６．４と摺動ブロック６．５を含み、摺動ガイド６．４は可動部分６．６に配置され、摺動ブロック６．５は第１装置６の固定部分６．７に配置される。明瞭にするため、摺動ブロック６．５を保持する固定部分６．７の横桁は示されない。

以下において、本発明による方法の操作モードを、第１実施形態に基づいて記載する。

マガジン１０に部品２が装填され、第１装置６が始点位置に位置決めされる。トップハット型レールとして構成された支持レール４が締付装置１２によって移動装置８．１に着脱可能に保持され、第２装置８の駆動装置（詳細には図示されない）が、支持レール４を備えた移動装置８．１を、図１に示される第１取付位置へ移動軸８．２に沿って移動した。

第１装置６の駆動装置（詳細には図示されない）が前記第１装置を移動軸６．２に沿って始点位置から終点位置へ移動する。このプロセスにおいて、第１装置６は受取手段６．１を使用してマガジン１０から一番下の部品２を取り出し、前記一番下の部品２を第１移動部分において図１および２に示される位置へ移動し、その位置で部品２と支持レール４は縁部領域が互いに接触する。

終点位置に移動する間の第１装置６の１回の直線移動の第２移動部分において、部品２は、支持バー４との中間の位置へ、形成された枢軸の周りを移動され、この時部品２は当業者に公知の方法で支持バー４と係合している。

第１装置６の上記の１回の直線移動の間、可動部分６．６の摺動ガイド６．４が第１装置６の固定部分６．７の摺動ブロック６．５と係合する。この方法において、部品２は、図３のページ面において、本実施形態における上方へ、その終点位置へ移動される。これにより、既に配置された部品２と今取り付けられている部品２との間の衝突を防止するように、部品２が、支持レール４に既に配置されている部品２から十分に間隔を空けて取り付けられることが保証される。例えば、部品２のおよび／または支持レール４の公差が原因で、支持レール４に既に配置されている部品２が、重力のせいで、図１のページ面において、わずかに下に垂れ下がる可能性がある。

部品２が支持レール４に完全に配置されるとすぐに、第１装置６は終点位置に位置付けられる。始点位置に戻される前、第１装置６は所定の待機時間、終点位置に残り、その間、第２装置８が、支持レール４に既に配置された部品２を、第１装置６の支持部分６．３に所定の力で押し付ける。これにより、完全に装填された状態の支持レール４の長手方向に横並びに配置された部品２が、隙間なく互いに接合し合うことが保証される。

一定時間のあと、第２装置８が支持レール４を第２の取付位置（不図示）へ移動し、部品２を取り付けるサイクルは完了する。それにより、次のサイクルの間、完全に装填された状態の支持レール４の長手方向に、部品２に隣接して配置される別の部品２を、部品２と同様の方法で、第２取付位置に保持された支持レール４に配置することができる。

図４は図３による詳細を側面で示す。

図５は本発明によるシステムの第２の実施形態を示す。第１実施形態に反して、第２実施形態は、１７個のマガジン１０を含む。１７個のマガジン１０は横並びに配置され、互いに異なり、その中には各場合において互いに異なる部品２が格納されている。第１実施形態と同様に、各マガジン１０は、第１実施形態と同一の作動モードを有する装置６に割り当てられる。第２装置８は、この場合、第１実施形態に反して、横桁１４に移動可能に保持される。このため、第２装置８は、横桁１４に沿って移動可能な支持移動装置１４．１に固定される。支持移動装置１４．１は自動的に、横桁１４に沿って往復式に移動可能であり、その結果、この実施形態の第２装置８は、第１実施形態と同様の方法で、第１装置６のそれぞれに対して位置決めすることができる。横桁１４のまたは支持移動装置１４．１の駆動を、例えば同様にサーボシャフトとして構成することができる。

その他の点では、作動モードは第１実施形態と一致する。図６は図５で囲まれた領域の拡大図である。図６からはっきり分かるように、穴あきレールとして構成された支持レール４は、この場合、第２装置８上で移動装置８．１のフック状突起８．１．１によって着脱可能に保持される。

本発明は上記の実施形態に制限されない。第１および第２装置は、幅広く適切な制限内で自由に選択されてもよい。例えば、装置は他のタイプの駆動装置を含んでもよく、そうすることで、原理上、他の移動経路および移動シーケンスも可能である。特に、第２装置はロボットとして構成されてもよい。ロボットは第１実施形態の横桁の機能を同様に果たすことができる。マガジンの数ですら上記の数に制限されない。部品に関して、いかなる種類の電気端子または代わりの電気的または非電気的部品があってもよい。同じことが支持レールにも適用され、支持レールの形状は同じくトップハット型レールにも穴あきレールにも限定されない。２つの装置を、互いに空間的に代替な態様に適合させることも可能である。

１ システム
２ 部品
２．１ フック状突起
２．２ フック状突起
４ 支持レール
４．１ 突出した縁部領域
４．２ 突出した縁部領域
６ 第１装置
６．１ 受取手段
６．２ 第１装置の移動軸
６．３ 支持部分
６．３．１ ボルト
６．３．２ ばね
６．４ 摺動ガイド
６．５ 摺動ブロック
６．６ 可動部分
６．７ 固定部分
８ 第２装置
８．１ 移動装置
８．１．１ フック状突起
８．２ 第２装置の移動軸
１０ マガジン
１２ 締付装置
１４ 横桁
１４．１ 支持移動装置

Claims (13)

1. 部品（２）を支持レール（４）に取り付けるための方法であって、前記部品（２）用の受取手段（６．１）を有し、自動式かつ往復式に始点位置と終点位置との間を移動する第１装置（６）によって、前記部品（２）が少なくとも１つのマガジン（１０）から取り出され、第２装置（８）によって第１取付位置に保持される前記支持レール（４）に配置される方法において、
   前記第２装置（８）が、前記部品（２）の１つを配置した後、前記支持レール（４）を第２取付位置に自動的に移動し、完全に装填された状態の前記支持レール（４）の長手方向に、前記部品（２）に隣接して配置される別の部品（２）が、前記部品（２）と同様の方法で、前記第２取付位置に保持された前記支持レール（４）に配置され、
   前記第１装置（６）が、前記始点位置から前記終点位置へ移動する間の１回の直線移動において、前記マガジン（１０）から前記部品（２）の１つを取り出し、前記部品を前記支持レール（４）に運ぶような方法で、前記第２装置（８）が前記支持レール（４）を前記第１装置（６）に対して前記取付位置に位置決めし、
   前記第１装置（６）の前記１回の直線移動が、第１移動部分において、前記部品（２）と前記支持レール（４）とを互いにそれらの縁部領域で接触させ、第２移動部分において、前記縁部領域の接触部分を中心に、前記部品（２）を終点位置へ前記支持レール（４）に対して回転させることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記第２移動部分の間、前記第１装置（６）の前記１回の直線移動によって前記部品（２）が最初に中間位置へ移動され、一定時間後、前記終点位置へ移動されることを特徴とする方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法において、前記１回の直線移動の終点にありかつ前記始点位置に戻される前の前記第１装置（６）が、所定の待機時間の間、前記終点位置に残り、前記待機時間の間、前記第２装置（８）が、前記支持バー（４）に既に配置された前記部品を所定の力で前記第１装置（６）に押し付けることを特徴とする方法。
4. 請求項１乃至３に記載の方法のいずれかに従う支持レール（４）に部品（２）を取り付けるためのシステム（１）であって、前記部品（２）用の受取手段（６．１）を含む第１装置（６）を含み、前記第１装置（６）を自動式かつ往復式に始点位置と終点位置との間で移動することが可能であり、部品（２）が格納される少なくとも１つのマガジン（１０）と、前記支持レール（４）を第１取付位置に保持できる第２装置（８）とを含むシステムにおいて、前記部品（２）の１つが前記支持レール（４）に配置された後、前記支持レール（４）は前記第２装置（８）によって第２取付位置へ自動的に移動可能であり、完全に装填された状態の前記支持レール（４）の長手方向に、前記部品（２）に隣接して配置される別の部品（２）を、前記部品（２）と同様の方法で、前記第２取付位置に保持された前記支持レール（４）に配置できるような方法で、前記支持レール（４）が前記第２取付位置において前記第１装置（６）に対して方向づけられることを特徴とするシステム。
5. 請求項４に記載のシステム（１）において、前記終点位置への移動の間の１回の直線移動において、前記第１装置（６）が前記マガジン（１０）から前記部品（２）の１つを取り出し、前記支持レール（４）に前記部品を運ぶことができるように、前記２つの装置（６、８）が互いに適合するように構成されることを特徴とするシステム。
6. 請求項４又は５に記載のシステム（１）において、前記受取手段（６．１）が前記第１装置（６）の残部に回転可能に配置されることを特徴とするシステム。
7. 請求項４乃至６の何れか１項に記載のシステム（１）において、前記第１装置（６）が摺動ガイド（６．４）と摺動ブロック（６．５）と含み、前記２つの摺動部品（６．４、６．５）の一方が移動部分（６．６）に配置され、他方が前記第１装置（６）の固定部分（６．７）に配置されることを特徴とするシステム。
8. 請求項４乃至７の何れか１項に記載のシステム（１）において、前記第１装置（６）が支持部分（６．３）を含み、前記部品（２）が、前記支持レール（４）に取り付ける間、前記支持部分（６．３）の上に載ることを特徴とするシステム。
9. 請求項４乃至８の何れか１項に記載のシステム（１）において、前記第２装置（８）が、前記第２装置（８）を前記第１および第２取付位置間で単に直線的に移動させる駆動装置を含むことを特徴とするシステム。
10. 請求項４乃至９の何れか１項に記載のシステム（１）において、前記第２装置（８）が、前記支持レール（４）を保持するための少なくとも１つのボルト状またはフック状の突起（８．１．１）を含むことを特徴とするシステム（１）。
11. 請求項４乃至１０の何れか１項に記載のシステム（１）において、前記２つの装置（６、８）によって実行される移動がそれに沿って通過する移動軸（６．２、８．２）が実質的に互いに垂直であるような方法で、前記２つの装置（６、８）が、使用位置において、他方に対して空間的に配置されることを特徴とするシステム。
12. 請求項１１に記載のシステム（１）において、前記第１装置（６）の前記移動軸（６．２）が実質的に水平に伸び、前記第２装置（８）の移動軸が実質的に垂直に伸びることを特徴とするシステム。
13. 請求項４乃至１２の何れか１項に記載のシステム（１）において、前記第２装置（８）が、横桁（１４）上を直線的に移動可能な支持移動装置（１４．１）に保持されることを特徴とするシステム。

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