JP6570351B2 - 移載装置及び移載方法 - Google Patents
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Description
また、本発明は、部品を収納可能なトレイと部品搬入出位置との間で部品を移載する移載装置であって、前記部品を移載する移載ユニットと、前記トレイを搬送する搬送ユニットであって、前記移載ユニットが前記部品を移載可能な第一位置と、前記第一位置よりも下方に設定され、前記移載ユニットが前記部品を移載可能な第二位置と、の間で前記トレイを昇降させる昇降機構を含む搬送ユニットと、前記移載ユニット、前記搬送ユニット、前記昇降機構を制御する制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットは、前記第一位置に前記トレイが存在しているとき、前記移載ユニットにより前記第一位置に位置する前記トレイに関する部品の移載を行う第一移載動作と、前記第一位置にあった前記トレイを排出中のとき、前記移載ユニットにより前記第二位置に位置する前記トレイに関する部品の移載を行う第二移載動作と、の切換制御を実行可能であり、前記第一位置にあった前記トレイの排出が完了したとき、前記昇降機構により前記第二位置のトレイを前記第一位置へ移動させる入替動作制御を実行可能である、ことを特徴とする。
部品移送ユニットPTは、部品Pを移載装置Aから搬入位置で受け取り、図示しない組立装置や処理装置に対して、部品Pを搬送し、または移載装置Aへの搬出位置へ部品Pを搬送し搬出位置で受渡しする移送ユニットであり、部品の搬入出位置を規定している。部品移送ユニットPTは、例えばベルトコンベア等を例示することができる。
搬送装置(供給ユニット)Cは、本実施形態においてAGV(Automatic Guided Vehicle)等の無人搬送車を採用することができる。搬送装置Cは、上側に後述するトレイTを搭載する搭載部C1と、下側に走行部C2とを備える。搬送装置Cは、走行部C2によって例えば工場内を走行可能であり適宜移動して移送装置Aに隣接して停止することができる。本発明で取り扱うトレイTは、図1に拡大図を示すように、部品Pを収容する収容部Tsと、収容部Tsの周囲から外方に突出するフランジ状の突出部Ttとが設けられている。
移載装置Aは、部品移送ユニットPTに隣接して配置される。また、搬送装置Cが移載装置Aに横付けされた場合には、部品移送ユニットPTと搬送装置Cとの間に配置される。本実施形態において、移載装置Aの搬送装置Cに隣接した側を上流側、部品移送ユニットPTに隣接した側を下流側として以下の説明に用いることとする。移載装置Aは、下流側の搬送ユニットA1と上流側の受け渡しユニットA2とを備える。搬送ユニットA1は部品移送ユニットPTに隣接して移載装置Aにおける下流側に配置される。受け渡しユニットA2は搬送装置Cに隣接して、移載装置Aにおける上流側に配置される。搬送ユニットA1と受け渡しユニットA2とは互いに、後述する移送レールRを介してトレイTを受け渡し可能に接続されている。
搬送ユニットA1は、本体フレーム100、第1移送ユニット110、トレイ昇降ユニット120、第1位置決めユニット130、部品移載ユニット140、トレイ排出ユニット150及び段積ユニット160を備える。第1移送ユニット110、第1位置決めユニット130、トレイ排出ユニット150及び段積ユニット160は、本体フレーム100の予め定められたそれぞれの位置に取り付けられる。トレイ昇降ユニット120は、本体フレーム100の内側に配置される。部品移載ユニット140は、本体フレーム100の外側に隣接して配置される。
本体フレーム100は、平面視矩形状に形成された二つのサブフレーム101、102が、複数の中間フレーム103を介して、矢印Z方向に所定間隔をあけて、上下二段に配置された箱形状を有する。下段サブフレーム101には、その長手方向(矢印Y方向)の略全域に第1移送ユニット110が配置される。
第1移送ユニット110は一対の移送レールRを備える(本実施形態では、一対の移送レールRの片側に、別の一対の移送レールRを直列に接続したものを採用し、合計四つの移送レールRを採用している)。各移送レールRは、下段サブフレーム101の矢印X方向の両端部近傍に間隔をあけて配置される。
移送レールRは、例えば載置されたワークを搬送可能な無端ベルトを駆動させる駆動源を内蔵したコンベアユニットを例示することができる。しかしながら移送レールRは、上記の形態に限定されず、例えば、ワークを載置した載置部に構成されたナットをボールネジに沿って移動させるボールねじ機構や、ワークを載置した載置部に接続された移動体をエアシリンダ等のアクチュエータによって移動させる機構を採用してもよい。
下段サブフレーム101における下流側で第1移送ユニット110の一対の移送レールRの間にはトレイ準備位置RAが形成される。トレイ準備位置RAには、トレイ昇降ユニット120が配置される。トレイ昇降ユニット120は、後述するトレイTを載置する載置部121と、載置部121上のトレイTの位置を規定する複数の規定部122と、規定部122及び載置部121を備える移動体123を移動させる移動機構124とを備える。移動体123は、板状に形成され、その上面が載置部121となっている。
上段サブフレーム102には、その長手方向(Y方向)中央部に対して下流側に第1位置決めユニット130が配置され、その上流側に検出ユニット132、トレイ排出ユニット150及び段積ユニット160が配置される。第1位置決めユニット130は一対の保持機構131を備える。一対の保持機構131は、それぞれ上段サブフレーム102のX方向の両端部近傍に互いに間隔を空けて配置される。
上段サブフレーム102の上流側には、トレイ排出ユニット150と段積ユニット160と、一対の移送レールRとが配置される。トレイ排出ユニット150と、段積ユニット160と、一対の移送レールRとにより第2移送ユニットを形成する。
部品移載ユニット140は、本体フレーム100における下流側のX方向の一方端部に隣接して、本体フレーム100の外側に配置される。部品移載ユニット140は、図1中奥側に配置される台座部140aによって、上段サブフレーム102よりもZ方向で高い位置(移載エリアTAの上方)で移載動作が可能にY方向レール141、X方向レール142、把持ユニット143を備える。Y方向レール141は、上段サブフレーム102の下流側に設定された移載エリアTAの少なくともY方向全域および部品移送ユニットPTの部品受け渡し位置で部品の移載が可能な程度にY方向に延びる長尺部材である。なお、本実施形態では、Y方向レール141は、移載装置Aに隣接する部品移送ユニットPTの一部と隣接する位置まで延びている。
受け渡しユニットA2は、上段移送レール対170、下段移送レール対180、昇降フレーム190、一対の支柱200を備える。上段移送レール対170は、上記移送レールRと同様の構成であり、互いに間隔をあけて配置された一対の移送レールRを備える。この一対の移送レールRの間隔は、上記した第一及び第二移送ユニットの一対の移送レールRの間隔と同じ幅に設定される。下段移送レール対180は、上段移送レール対170と同様に、互いに間隔をあけて配置された一対の移送レールRを備える。この一対の移送レールRの間隔は、上記した第一および第二移送ユニットの一対の移送レールRの幅と同じ幅に設定される。
図2は本実施形態のシステムSの制御を行う制御ユニット300のブロック図である。制御ユニット300は、処理部310と、記憶部320と、インターフェース部330とを備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部310は、記憶部320に記憶されたプログラムを実行する。処理部310は、例えばCPUである。記憶部320は、例えば、RAM、ROM、ハードディスク等である。インターフェース部330は、処理部310と、外部デバイス(ホストコンピュータ340、センサ(入力デバイス)350、各駆動機構のアクチュエータ(出力デバイス)360)との間に設けられ、例えば、通信インターフェースや、I/Oインターフェース等である。
図3から図10を参照して、移載装置Aを含むシステムSの動作について説明する。図3のST1に示す状態は、部品Pを収納したトレイTを複数段重ねた段積トレイ(トレイ群)T1を搭載した搬送装置Cが受け渡しユニットA2と接続した状態を示している。搬送装置Cの搭載部C1に構成される移送機構C3と、下段移送レール対180の移送レールRとが駆動して、段積トレイT1を搬送装置Cから受け渡しユニットA2(図中右方向の矢印D1で示す方向)へ移動させる。
Claims (11)
- 部品を収納可能なトレイと部品搬入出位置との間で部品を移載する移載装置であって、
前記部品を移載する移載ユニットと、
前記トレイを搬送する搬送ユニットであって、前記移載ユニットが前記部品を移載可能な第一位置と、前記第一位置よりも下方に設定され、前記移載ユニットが前記部品を移載可能な第二位置と、の間で前記トレイを昇降させる昇降機構を含む搬送ユニットと、
前記第一位置のトレイを検出する検出ユニットと、
前記移載ユニット、前記搬送ユニット、前記昇降機構を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記第一位置の前記トレイが、在席状態か、前記第一位置から排出される途中の状態を示すトレイ排出状態か、を前記検出ユニットによる検出結果に基づいて判定することにより、
前記移載ユニットにより前記第一位置に位置する前記在席状態の前記トレイに関する部品の移載を行う第一移載動作と、
前記トレイの前記トレイ排出状態の間に前記移載ユニットにより前記第二位置に位置する次のトレイに関する部品の移載を行う第二移載動作と、
の切換制御を実行可能であり、
前記昇降機構により前記第二位置のトレイを前記第一位置へ移動させる入替動作制御を実行可能である、
ことを特徴とする移載装置。 - 部品を収納可能なトレイと部品搬入出位置との間で部品を移載する移載装置であって、
前記部品を移載する移載ユニットと、
前記トレイを搬送する搬送ユニットであって、前記移載ユニットが前記部品を移載可能な第一位置と、前記第一位置よりも下方に設定され、前記移載ユニットが前記部品を移載可能な第二位置と、の間で前記トレイを昇降させる昇降機構を含む搬送ユニットと、
前記移載ユニット、前記搬送ユニット、前記昇降機構を制御する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットは、
前記第一位置に前記トレイが存在しているとき、前記移載ユニットにより前記第一位置に位置する前記トレイに関する部品の移載を行う第一移載動作と、
前記第一位置にあった前記トレイを排出中のとき、前記移載ユニットにより前記第二位置に位置する前記トレイに関する部品の移載を行う第二移載動作と、
の切換制御を実行可能であり、
前記第一位置にあった前記トレイの排出が完了したとき、前記昇降機構により前記第二位置のトレイを前記第一位置へ移動させる入替動作制御を実行可能である、
ことを特徴とする移載装置。 - 前記第一位置からのトレイの排出状態を検出する検出ユニットをさらに備え、
前記制御ユニットは、
前記検出ユニットの検出結果に基づいて、前記移載ユニットによる前記第二移載動作を開始する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の移載装置。 - 前記搬送ユニットは、
前記トレイを前記第一位置にて保持する第一保持機構と、
前記トレイを前記第二位置にて保持する第二保持機構と、
を備え、
前記制御ユニットは、前記第一保持機構および前記第二保持機構の動作制御であって、前記入替動作制御および前記切換制御に基づき、前記第一保持機構および前記第二保持機構による前記トレイの保持およびその解除の動作制御を実行する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の移載装置。 - 前記トレイが複数積層されてトレイ群が形成されており、
前記昇降機構は、前記第二位置の下方に更に設定されたトレイ準備位置を含み、
前記制御ユニットは、さらに、前記第二位置のトレイ在席情報に基づいて、前記トレイ準備位置の前記トレイ群のうちの最上部のトレイが前記第二位置へ移送されるように、前記昇降機構による前記トレイ群の昇降動作制御を実行可能である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の移載装置。 - 前記搬送ユニットは、前記第一位置の前記トレイを前記第一位置から排出させる排出ユニットをさらに備える
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の移載装置。 - 前記搬送ユニットは、
前記トレイを載置する載置部と、
該載置部上の前記トレイの位置を規定する規定部と、
前記規定部及び前記載置部を備える移動体を移動させる移動機構と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の移載装置。 - 前記トレイを前記搬送ユニットへ供給する供給ユニットをさらに備える
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の移載装置。 - トレイと部品搬入出位置との間で部品を移載する移載装置の移載方法であって、
前記トレイを前記部品が移載される移載エリア内に搬入する搬入工程と、
前記トレイを前記移載エリアから搬出する搬出工程と、
前記移載エリアで前記部品の移載を行う移載工程と、を含み、
前記移載エリアには、前記部品を移載可能な第一位置と、前記第一位置よりも下方に設定され、前記部品を移載可能な第二位置とが設けられ、前記第二位置から前記第一位置へ前記トレイの入れ替えが可能であり、
前記移載工程は、
前記第一位置の前記トレイと前記部品搬入出位置との間で前記部品の移載を行う第一移載工程と、
前記第二位置の前記トレイと前記部品搬入出位置との間で前記部品の移載を行う第二移載工程と、を含み、
前記搬入工程は、
前記移載エリア内に搬入された前記トレイを前記第一位置にて保持させる第一搬入工程と、
前記移載エリア内に搬入された前記トレイを前記第二位置にて保持させる第二搬入工程と、を含み、
前記移載方法は、
前記搬出工程における前記第一位置のトレイ在席情報に基づき、前記第一移載工程と前記第二移載工程の切り換え制御を行う切換工程と、
前記第一位置からのトレイの排出状態を検出する検出工程と、
をさらに含み、
前記検出工程において、
前記第一位置のトレイの搬出が検出されているときは、前記第二位置のトレイと前記部品搬入出位置との間で前記第二移載工程を行い、
前記第一位置のトレイの搬出完了が検出されたときは、前記第二位置のトレイを上昇させて前記第一位置にて保持すると共に、新たに第一位置にて保持されたトレイと前記部品搬入出位置との間で前記第一移載工程を行う、
ことを特徴とする移載方法。 - 前記第一位置のトレイ在席情報および前記第二移載工程の移載情報に基づき、前記第二位置のトレイを前記第一位置へ移動させる入替動作制御を行う入替工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項9に記載の移載方法。 - 前記トレイを複数積層させたトレイ群が前記第二位置のトレイの下方に設定されたトレイ準備位置に配置され、
前記第二搬入工程は、前記トレイ準備位置の前記トレイ群の最上部のトレイを前記第二位置へ搬入する準備搬入工程をさらに備える
ことを特徴とする請求項10に記載の移載方法。
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