JP6506808B2 - プレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法 - Google Patents
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Description
プレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムであって、サーボ同期ベルトシステム、視覚システム、PLCコントローラ、ロボットシステム、ロボットコントローラ、バスケット及びバスケット交換システムを備え、前記ロボットシステムはそれぞれサーボ同期ベルトシステムの両端に設置され、視覚システムはPLCコントローラに接続され、ロボットシステムはロボットコントローラに接続され、PLCコントローラはロボットコントローラに接続され、バスケットはバスケット交換システムに接続され、部品はサーボ同期ベルトシステムにより搬送され、視覚システムは部品位置画像情報を取得して部品位置ずれを判断し、PLCコントローラは位置ずれ情報をロボットコントローラに伝送し、ロボットコントローラはロボットが部品を把持し、部品形状に応じて対応するバスケットに入れるように制御する。
本発明は、画像取得装置が部品位置ずれ情報を確定し、ロボットがこの位置ずれ情報に基づいて部品把持の位置を自動調整することによって、各部品に対する正確な位置決めを実現する。
本発明の同期ベルトは、部品がベルトコンベアにスリップしないことを保証し、部品とベルトコンベアの同期運転を実現し、更にベルトと同期ホイールがスリップしないことを保証し、ベルトが走行した距離はすなわちサーボモーターが出力した距離である。
本発明は、デバッグの際のデータに基づいて、異なる部品を交換する場合、各種の部品の要件に適応するように、サーボ同期ベルトに対して位置調整を行うことができる。
本発明は、孔付き部品及び孔なし部品に対して、それぞれ異なるバスケットを設置し、部品を自動的に整然として並べることを実現する。
ただし、本発明の実施例に係るサーボ同期ベルト1、視覚システム、ロボット及びバスケット7の数は本実施例に与えられる具体的な実施形態に過ぎず、当業者は、実際の必要に応じて構成要素の数を自ら設定することができ、且つ対応する数に応じてシステムの各構成要素の相対位置を調整することができる。
A、サーボ同期ベルトシステムは、4本のサーボ同期ベルト1及びその位置調整機構5からなる。各種部品の要件に適用するように、位置調整機構5により4本のサーボ同期ベルト1の位置を調整し、且つ、ライン末端から取り出した部品を各ロボットの把持作業位置に正確に転送する。それぞれのサーボ同期ベルト1はいずれもサーボドライバによって駆動される。
位置調整機構5は、固定台座15、ガイドレール12及び親ねじ13を備え、ガイドレール12はサーボ同期ベルト1に接続され、サーボ同期ベルト1を支持し且つサーボ同期ベルト1位置を調整する時ガイドとして働くことに用いられ、親ねじ13は親ねじナット14によりサーボ同期ベルト1に接続され、サーボ同期ベルト1の間のピッチを調整することに用いられ、ガイドレール12及び親ねじ13はそれぞれ固定台座15に固定される。
視覚システムは、画像取得装置及び視覚補助照明システム3を備え、画像取得装置はPLCコントローラに接続され、画像取得装置及び視覚補助照明システム3はいずれもサーボ同期ベルト1の上方の取り付けホルダ2に設置される。
視覚取得装置の主な機能は、部品がサーボ同期ベルト1に転送される時、部品を撮影し、デバッグの際に与えられた標準部品位置と対比して現在の部品のずれ位置を算出し、且つ位置ずれ情報をPLCコントローラに伝送し、PLCコントローラが位置ずれ情報をロボットコントローラに伝送することであり、視覚補助照明システム3の主な機能は、補助視覚取得装置が各種天気での光線に適応し、視覚取得装置が撮影露光する際の要件を満たすことである。
本実施例の視覚取得装置はCOGNEスマートカメラ4を採用し、補助視覚取得装置はPHILIPS視覚補助照明を採用する。
ロボットシステム6は、ロボットツーリングを更に備え、ロボットツーリングは真空システムによって提供された真空気圧で部品を吸着し、それぞれのロボットツーリングは主に4本のツーリング支柱19、手動クイックカップリング18、いくつかの吸盤20及び空気管21からなる。ツーリング支柱19は手動クイックカップリング18により支柱固定プレート17に固定され、支柱固定プレート17は空気圧クイックカップリング16によりロボットに接続され、それぞれのツーリング支柱19にいくつかの吸盤20がそれぞれ設置され、吸盤20は空気管21により空気圧クイックカップリング16に接続され、主な機能が、各種の部品の外形に応じて吸盤20の位置を調整し、ロボットが運搬するように真空システムによって提供された動力で部品を吸取することである。
使用する場合、ハンドル23で圧縮バネ25を押すことにより、手動締付装置24を押し、手動締付装置24を孔から分離させ、雄端子を挿入した後、ばねをリリースし、手動締付装置24を雄端子に設置された凹溝27に係止し、このように、雄端子を固定し、雄端子と雌端子を固定的に接続し、分離する必要がある際、ハンドル23で圧縮バネ25を押すことにより、手動締付装置24を押し、雄端子を引き抜く。
それぞれの真空システムは2台のSCHMALZ真空発生器及びいくつかの空気管21、空気管21ジョイントからなり、真空システムは、空気通路システムによって動力を提供し、空気通路システムはSMCフィルタレギュレータ及びいくつかの空気管21からなる。
それぞれのバスケット交換システムは無人搬送車9を使用して交換を行い、無人搬送車9がその走行レールに沿って走行し、無人搬送車レール10が満たされたバスケット7領域及び空きバスケット7領域の間に貫通する。
ロボットコントローラの作用は、受信した部品位置ずれ情報に基づいて、ロボットが部品位置に正確に移動するように制御し、部品を把持して保存することである。
さらに、プレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムは、自動箱詰めシステムに対しての遠隔制御を実現するように、いくつかの遠隔IOサブステーション、PROFACEタッチパネル等を更に備える。
部品は取り出された後、転送過程においてベルトコンベヤーに対して位置ずれが発生し、このように視覚撮影した後の位置ずれ情報と実際の位置ずれとの不一致をもたらし、ロボットは部品を正確に把持することができない。本発明はサーボ同期ベルト1を使用し、サーボは、視覚撮影した後、部品をベルトコンベアに転送する正確な距離を保証し、同期ベルトは部品がベルトコンベアにスリップせずにベルトコンベアと同期運転することを保証し、ベルトと同期ホイールがスリップしないことを更に保証し、ベルトが走行した距離はすなわちサーボモーターが出力した距離である。
異なる部品は形状が異なり、同一のバスケット7で保存することができないため、本発明では、孔付き部品に対して、ハンギング保存方式を採用し、すなわち、バスケット7中に1本又は複数本の水平支柱を追加し、ハンギング部品の孔又は凹部に用い、部品のハンギングを実現し、孔なしシート又は平らなシートに対して機械式自動セットリセット支持部材29を製造し、1つの部品を入れた後、次の部品を入れるように、次の部品の支持部材が自動的に所定位置に到達する。
2.取り付けホルダ
3.補助照明システム
4.スマートカメラ
5.位置調整機構
6.ロボットシステム
7.バスケット
8.安全防護システム
9.無人搬送車
10.無人搬送車レール
11.回収領域
12.ガイドレール
13.親ねじ
14.親ねじナット
15.固定台座
16.空気圧クイックカップリング
17.支柱固定プレート
18.手動クイックカップリング
19.支柱
20.吸盤
21.空気管
22.雌端子
23.ハンドル
24.手動締付装置
25.圧縮バネ
26.雄端子
27.凹溝
28.取り付け立柱
29.セットリセット支持部材
30.孔なし部品
Claims (9)
- プレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムであって、サーボ同期ベルトシステム、視覚システム、PLCコントローラ、ロボットシステム、ロボットコントローラ、バスケット及びバスケット交換システムを備え、
前記ロボットシステムはそれぞれサーボ同期ベルトシステムの両端に設置され、視覚システムはPLCコントローラに接続され、ロボットシステムはロボットコントローラに接続され、PLCコントローラはロボットコントローラに接続され、バスケットはバスケット交換システムに接続され、
部品はサーボ同期ベルトシステムにより搬送され、視覚システムは部品位置画像情報を取得して部品位置ずれを判断し、PLCコントローラは位置ずれ情報をロボットコントローラに伝送し、ロボットコントローラはロボットが部品を把持し、部品形状に応じて対応するバスケットに入れるように制御する
ことを特徴とするプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムにおいて、
部品に対して品質検査を行い、品質検査結果に基づいて部品を合格部品と不良部品に分け、品質検査後の部品をそれぞれサーボ同期ベルトに入れて搬送するステップ(1)、
部品図像を取得し、画像取得が成功したかどうかを判断し、画像取得が成功した場合、画像情報に基づいて部品位置情報を判断し、部品位置情報と予め設定された部品位置情報を比較し、部品位置ずれ情報を取得し、次のステップに移行し、画像取得が失敗した場合、部品が回収領域に入るステップ(2)、
部品がロボット把持作業位置に入り、ロボットは部品を把持するステップ(3)、
把持した部品の形状を判断し、把持した部品の形状に基づいて、対応するバスケット中に入れ、現在のバスケットが満たされた場合、バスケットを交換してから、部品をバスケット中に入れるステップ(4)を含む
ことを特徴とするプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。 - 前記ステップ(1)では、4本の狭いサーボ同期ベルトで部品を搬送し、それぞれのサーボ同期ベルトは異なる部品の形状特徴に応じて位置を調整することができる
請求項1に記載のプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。 - 前記ステップ(4)では、孔付き部品を、部品を掛けるための水平支柱を持つバスケット中に入れ、
孔なし部品を、自動セットリセット支持機構を持つバスケット中に入れ、1つの部品を入れた後、次の部品を入れるように、次の部品の支持部材が自動的に所定位置に到達する
請求項1に記載のプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。 - 前記サーボ同期ベルトシステムは、サーボドライバ、サーボ同期ベルト及び位置調整機構を備え、
前記サーボドライバはサーボ同期ベルトが運動するように駆動し、位置調整機構はサーボ同期ベルトの位置を調整し、
前記位置調整機構は、固定台座、ガイドレール及び親ねじを備え、前記ガイドレールはサーボ同期ベルトに接続され、前記親ねじは親ねじナットによってサーボ同期ベルトに接続され、サーボ同期ベルトの間のピッチを調整することに用いられ、ガイドレール及び親ねじはそれぞれ固定台座に固定される
請求項1に記載のプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。 - 前記視覚システムは、画像取得装置及び視覚補助照明システムを備え、
前記画像取得装置はPLCコントローラに接続され、前記画像取得装置と視覚補助照明システムはいずれもサーボ同期ベルトの上方の取り付けホルダに設置される
請求項1に記載のプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。 - 前記ロボットシステムは、ロボット、台座、ロボットツーリング、真空発生器及び減圧弁を備え、
ロボットは台座によりサーボ同期ベルトシステムの両側に固定され、ロボットはロボットツーリングに接続され、減圧弁は真空発生器に接続され、ロボットツーリングに真空気圧を提供してロボットツーリングに部品を吸着させる
請求項1に記載のプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。 - 前記ロボットツーリングは、ツーリング支柱、支柱固定プレート、手動クイックカップリング、空気圧クイックカップリング、吸盤及び空気管を備え、
前記ツーリング支柱は手動クイックカップリングにより支柱固定プレートに固定され、前記支柱固定プレートは空気圧クイックカップリングによりロボットに接続され、それぞれのツーリング支柱にそれぞれいくつかの吸盤が設置され、前記吸盤は空気管により空気圧クイックカップリングに接続される
請求項6に記載のプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。 - 前記バスケットには、孔付き部品を置くための水平支柱、又は孔なし部品を支持して、部品変形を防止するための自動セットリセット支持機構がそれぞれ設けられる
請求項1に記載のプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。 - 前記自動セットリセット支持機構は、バスケット内部の左右両側にそれぞれ設置された取り付け立柱を備え、前記左右両側の取り付け立柱にはそれぞれ複数対のセットリセット支持部材が対向に設置され、前記セットリセット支持部材は、部品を支持するように取り付け立柱に回転することができ、部品は対向に設置された一対のセットリセット支持部材に置かれ、1つの部品を入れた後、次の部品を入れるように、次の部品のセットリセット支持部材が自動的に所定位置に到達する
請求項8に記載のプレスライン末端の全部品の自動箱詰めシステムの動作方法。
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