JPH05177492A - 汎用加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの可搬重量を増加せしめ、小型化およ
び汎用化を図ることが可能で、特に、搬送コンベアライ
ンの途中に設置して種々の加工を行うことが可能な簡便
な汎用加工装置を提供すること。 【構成】 ワーク１が設置されるパレット１１を搬送す
る搬送コンベアラインの途中に配置されることが可能な
搬送コンベア２と、この搬送コンベア２で搬送されるパ
レット１１をコンベア２から引き離すように保持し、コ
ンベア２の搬送とは無関係に、パレット１１をＸ軸方向
に移動させ、ワーク１の加工後には、パレット１１を搬
送コンベア２に戻すように構成してあるパレット保持具
４と、このパレット保持具４をＸ軸方向に移動させるＸ
軸移動手段３，５と、上記パレット１１上のワーク１を
加工するツールユニット９と、上記パレット保持具４の
移動方向に対して略直角方向に、上記ツールユニット９
をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手段６，８とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークへのビス締め、
ハンダ付け、あるいは部品の取り付けなどの種々の加工
を行なう汎用加工装置に係り、特に可搬重量を増加せし
め、小型化および汎用化を図った簡便な汎用加工装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の完成品を組み立てるにあたり、一
つの部品に他の部品を取り付けたり、この部品を固定す
るためにビス締めを行なったり、あるいはハンダ付けを
施したりする。従来の組立工程では、このような加工を
直交型ＸＹロボットにて行なうことが考えられる。直交
型ＸＹロボットは、架台上にＸ軸方向に移動可能な走行
軸が設けられ、このＸ軸走行軸に直交してＹ軸アームが
設けられている。また、このＹ軸アームには、当該Ｙ軸
アームに沿って、すなわちＸ軸方向に直交するＹ軸方向
に移動可能なツールユニットが設けられており、これに
より架台上に搭載されたワークに対して、予め教示され
た手順にしたがってビス締めなどの加工が行われるよう
になっている。

【０００３】また、汎用性を高めるために多軸汎用ロボ
ットを用いてビス締めなどの加工を行なう組立工程も知
られており、この場合には、ワークを搬送するコンベア
の側部に多関節を有する多軸汎用ロボットを配置し、ワ
ークの搬送速度に同期させてロボットの走行軸を走行さ
せるか、あるいはワークを停止させた状態で、予め教示
された動作手順にしたがってビス締めやハンダ付けなど
の種々の作業を行なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
直交型ＸＹロボットでは、ワークの大きさに対して架台
やロボットが占めるスペースが大きくなるという問題が
あった。また、Ｘ軸走行用アクチュエータがＹ軸アーム
をも移動させる構造であるためにワークの可搬重量が小
さくなり、その結果、Ｘ軸走行用アクチュエータを大型
化する必要があった。一方、多軸汎用ロボットにあって
もコンベアサイドにロボットを設置するスペースが必要
となり、レイアウトの点で直交型ＸＹロボットと同様の
問題を有していた。

【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、ワークの可搬重量を増加せ
しめ、小型化および汎用化を図ることが可能で、特に、
搬送コンベアラインの途中に設置して種々の加工を行う
ことが可能な簡便な汎用加工装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の汎用加工装置は、ワークが設置されるパレ
ットを搬送する搬送コンベアラインの途中に配置される
ことが可能な搬送コンベアと、この搬送コンベアで搬送
されるパレットをコンベアから引き離すように保持し、
コンベアの搬送とは無関係に、パレットをＸ軸方向に移
動させ、ワークの加工後には、パレットを搬送コンベア
に戻すように構成してあるパレット保持具と、このパレ
ット保持具をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動手段と、上
記パレット上のワークを加工するツールユニットと、上
記パレット保持具の移動方向に対して略直角方向に、上
記ツールユニットをＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手段
とを有する。なお、本発明において、加工とは、部品の
組み立てあるいは単なるピックアップなどの概念をも含
み、ワークに対して何らかの働きかけを行うという意味
の広い概念で用いる。

【０００７】

【作用】搬送コンベアにて搬入されたパレットは、パレ
ット保持具に保持された状態でＸ軸移動手段により、教
示された位置まで移動する。これと同時に、ツールユニ
ットはＹ軸移動手段により予め教示された位置まで移動
し、この状態で、ツールユニットがワークに近接移動し
て所定の加工を行なう。加工を終了するとツールユニッ
トがワークから離間移動し、ツールユニットは、原位置
に戻り、さらにパレット保持具が、パレットを搬送コン
ベアに戻す。すると、加工が済んだワークが設置された
パレットは、搬送コンベアにより搬送される。この搬送
コンベアが搬送コンベアラインの一部である場合には、
パレットは、他の部分に搬送されることになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例に係る汎用加工装置を
示す斜視図、図２および図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断
面図であって図２はワークを搭載したパレットが加工装
置に搬入された状態を示し、図３はその後パレットがパ
レット保持具に支持されながら搬送される状態を示す断
面図である。

【０００９】まず、本実施例に係る加工装置の構成につ
いて説明すると、ワーク１を搭載するパレット１１を搬
送する搬送コンベア２を有しており、この搬送コンベア
２は、例えばフリーフローコンベアから構成されてい
る。フリーフローコンベアは左右に２本のレール１２を
有し、それぞれのレール１２には一方向に回転するコン
ベアチェーン１３とこのチェーン１３を案内するローラ
１４が設けられている。そして、パレット１１の両側を
コンベアチェーン１３上に載置するとパレット１１とチ
ェーン１３との間に生じる摩擦力によってパレット１１
が搬送されることになるが、ストッパあるいは他のパレ
ットなどによって移動が抑止されるとコンベアチェーン
１３は回転するものの、パレット１１はチェーン１３と
摺動してその位置で停止するようになっている。なお、
本発明で用いられる搬送コンベア２は上述したコンベア
チェーン１３を備えた実施例のみに限定されることな
く、例えばローラのみが回転するコンベアであっても良
い。

【００１０】搬送コンベアレール１２，１２の間には、
この搬送コンベア２に沿ってＸ軸レール３が設けられて
いる。このＸ軸レール３にはパレット保持具４が摺動可
能に設けられており、Ｘ軸レール３内に設けられたＸ軸
アクチュエータ５によってパレット保持具４がＸ軸レー
ル３上を往復移動するようになっている。これらの構成
は、例えばＸ軸アクチュエータ５をステッピングモータ
により構成し、このステッピングモータの出力軸に取り
付けたボールネジによってパレット保持具４を往復移動
させるようにしても良いし、あるいは、Ｘ軸アクチュエ
ータ５を流体シリンダにより構成してパレット保持具４
を往復移動させるようにしても良い。このような手段は
加工内容等により適宜選択すれば良い。これらＸ軸レー
ル３およびＸ軸アクチュエータ５が本発明に係るＸ軸移
動手段を構成する。

【００１１】パレット保持具４はワーク１を搭載したパ
レット１１を支持して搬送コンベア２の搬送状態に拘ら
ずＸ軸レール３上を移動させるものであり、パレット保
持具４とＸ軸レール３との間に設けられた複数の流体シ
リンダ１５によって、パレット保持具４は下降位置（図
２参照）と上昇位置（図３参照）との間を上下動して、
パレット１１を搬送コンベア２に載置した位置から持ち
上げたり、逆に搬送コンベア２に載置したりする。

【００１２】「１６」はパレット保持具４に取り付けら
れたストッパであって、流体シリダなどから構成されて
おり、ピストンロッド１６ａが上昇するとパレット１１
に当接して搬送コンベア２の作動に拘らずパレット１１
を停止させる。なお、パレット１１には適当数の位置決
め孔１７が形成されており、この位置決め孔１７に相当
するピン１８がパレット保持具４に設けられている。そ
して、ワーク１を搭載したパレット１１が加工装置内に
搬入されるとストッパ１６が上昇してパレット１１を停
止させ、この状態からパレット保持具４が流体シリンダ
１５によって上昇し、パレット保持具４のピン１８がパ
レット１１の位置決め孔１７に係合する。これにより、
予めパレット保持具４の移動位置を精度良く教示してお
けば、後述するツールユニット９とワーク１との位置関
係も高精度となる。

【００１３】本実施例では、搬送コンベア２に並設し
て、該搬送コンベア２の進行方向と逆方向に作動する戻
り用コンベア１０が設けられており、この戻り用コンベ
ア１０も搬送コンベア２と同様に、例えばフリーフロー
コンベアから構成されている。すなわち、このフリーフ
ローコンベアも左右に２本のレール１９を有し、それぞ
れのレール１９には一方向に回転するコンベアチェーン
２０とこのチェーン２０を案内するローラ２１が設けら
れている。この戻り用コンベア１０は、たとえば搬送コ
ンベアラインにおける戻り用コンベアラインの途中に設
置され、たとえば加工後のワークが取り除かれた空のパ
レットを、他のコンベアと協同して戻す方向に移動させ
る。

【００１４】本実施例では、この戻り用コンベア１０の
上部に取り付けられた支持台３０上に、パーツフィーダ
などの部品供給部２４が設置してある。搬送コンベア保
持具１１上で、ツールユニット９によりワーク１に対す
る部品の取り付けを行う場合には、この部品供給部２４
から部品の供給がなされる。部品供給部２４に収容して
ある部品としては、特に限定されず、たとえばビスなど
が例示される。このように戻り用コンベア１０の上部に
部品供給部２４を設けることで、ツールユニット９で加
工を行なう場合に、ビスや組み付け部品などを把持して
そのままワーク１に取り付けることができ、より省スペ
ース化を図ることができる。

【００１５】なお、戻り用コンベア１０内にも、上述し
たようなパレット保持具１１を、それを駆動するための
手段としてのＸ軸レール３などと共に設置するように構
成しても良い。その場合には、戻り用コンベア１０にお
いても、何らかの加工が可能になる。また、戻り用コン
ベア１０で戻されてくる空パレットの上に、予め部品供
給部２４を設置し、戻り用コンベア１０の所定位置で、
戻されてくる空パレットを止め、その空パレット上の部
品供給部２４からツールユニット９で部品を取り上げ、
搬送用コンベア２内に位置するパレット保持具４に保持
されたパレット１１上のワーク１に対し、部品を供給す
るように構成することもできる。

【００１６】上述した搬送コンベア２と戻り用コンベア
１０との上方には、これら２本のコンベア２，１０を跨
ぐように配設された脚部６ａを有するＹ軸レール６が設
けられており、このＹ軸レール６は、上述したＸ軸レー
ル３と直交する方向に配置されている。また、このＹ軸
レール６には、ツールユニット９が取り付けられたスラ
イダ７が該Ｙ軸レール６に対して平行に摺動しながら移
動するように設けられており、Ｙ軸アクチュエータ８に
よって所定位置に移動するようになっている。このＹ軸
アクチュエータ８も上述したＸ軸アクチュエータ５と同
様に、例えばＹ軸アクチュエータ８をステッピングモー
タにより構成し、このステッピングモータの出力軸に取
り付けたボールネジによってスライダ７を往復移動させ
るようにしても良いし、あるいは、Ｙ軸アクチュエータ
８を流体シリンダにより構成してスライダ７を往復移動
させるようにしても良い。これらＹ軸レール６、スライ
ダ７およびＹ軸アクチュエータ８が本発明に係るＹ軸移
動手段を構成する。

【００１７】スライダ７にはブラケット２２などを介し
てビス締め装置やハンダ付け装置などのツールユニット
９が取り付けられており、Ｘ軸レール３およびＹ軸レー
ル６に対して直交する方向に上下動してワーク１に近接
離間移動するように流体シリンダ２３等が設けられてい
る。このようなツールユニット９の構成は、本加工装置
が適用される加工工程の作業内容によって選択されるも
のであり、上述したビス締め装置やハンダ付け装置に何
ら限定されることはない。

【００１８】「２５」は架台と兼用した制御装置であっ
て、Ｘ軸アクチュエータ５、Ｙ軸アクチュエータ８、お
よびツールユニット９の流体シリンダ２３の作動制御を
司る。なお、本実施例では、加工装置の搬送コンベア２
および戻り用コンベア１０の前後に搬送コンベアライン
のコンベアを連続して設け、前後の加工工程と連続して
ワーク１を搬送できるように構成している。

【００１９】次に作用を説明する。前工程の搬送コンベ
アによって搬送されたワークが、搬送コンベア２によ
り、加工装置内に搬入されと、パレット保持具４に設け
られたストッパ１６が上昇してパレット１１を停止させ
る。その後に（図２参照）、流体シリンダ１５が上昇し
てパレット保持具４のピン１８がパレット１１の位置決
め孔１７に係合しながらパレット１１を搬送コンベア２
から持ち上げる（図３参照）。これにより、パレット１
１は搬送コンベア２の作動状態に拘らずパレット保持具
４によってのみ移動することになる。

【００２０】ついで、Ｘ軸アクチュエータ５が作動し
て、パレット保持具４をＸ軸レール３に沿って予め教示
された位置まで移動させる。さらに、この動作と相前後
して、Ｙ軸レール６に設けられたスライダ７がＹ軸アク
チュエータ８によって予め教示された位置まで移動し、
さらに、この位置でツールユニット９がワーク１に近接
するように下降する。ここでツールユニット９のビス締
め装置やハンダ付け装置がワーク１に対して所定の加工
を行なう。

【００２１】このような所定の加工が終了すると、まず
ツールユニット９がワーク１から離間移動し、スライダ
７がＹ軸アクチュエータ８によって原位置に戻り、さら
にＸ軸アクチュエータ５によってパレット保持具４が加
工装置から搬出され、ワーク１が取り出されたり、ある
いは後工程に搬送されたりする。

【００２２】特に本実施例では、ワーク１の搬送コンベ
ア２に併設して戻り用コンベア１０を設け、この戻り用
コンベア１０の上部に、ビスや組み付け部品などが搭載
された部品供給部２４を設置している。したがって、ラ
インサイドに組み付け部品等を一時保管するスペースが
不要となり、さらに省スペース化を図ることができる。

【００２３】また、Ｘ軸レール３やＸ軸アクチュエータ
５は搬送コンベア２のスペース内に収容して配置されて
おり、Ｙ軸レール６、スライダ７およびＹ軸アクチュエ
ータ８からなるＹ軸移動手段も搬送コンベア２および戻
りコンベア１０を跨いで門型状に設けられているため、
加工装置の設置スペースが極めて小さくなる。さらに、
Ｘ軸移動手段とＹ軸移動手段とを互いに独立して構成し
ているため、ワークの可搬重量を増加させることができ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、装
置構成を小型化することができ、しかもワークの可搬重
量を増加せしめることができる。さらに、ツールユニッ
トを適宜選択することにより汎用性に富んだ加工装置を
提供することができる。また、搬送コンベアを搬送コン
ベアラインの一部とすることで、連続して加工を行うこ
とができるなどの優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る汎用加工装置を示す斜
視図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であってワークを
搭載したパレットが加工装置に搬入された状態を示す断
面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であって、パレッ
トがパレット保持具に支持されながら搬送される状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１…ワーク ２…搬送コンベア ３…Ｘ軸レール ４…パレット保持具 ５…Ｘ軸アクチュエータ ６…Ｙ軸レール ７…スライダ ８…Ｙ軸アクチュエータ ９…ツールユニット １０…戻り用コンベア １１…パレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗原 弘行 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 岩瀬 保 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークが設置されるパレットを搬送する搬
   送コンベアラインの途中に配置されることが可能な搬送
   コンベアと、 この搬送コンベアで搬送されるパレットをコンベアから
   引き離すように保持し、コンベアの搬送とは無関係に、
   パレットをＸ軸方向に移動させ、ワークの加工後には、
   パレットを搬送コンベアに戻すように構成してあるパレ
   ット保持具と、 このパレット保持具をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動手
   段と、 上記パレット上のワークを加工するツールユニットと、 上記パレット保持具の移動方向に対して略直角方向に、
   上記ツールユニットをＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手
   段とを有する汎用加工装置。
2. 【請求項２】上記ワークの搬送コンベアに併設して、搬
   送コンベアラインの途中に配置されることが可能な戻り
   用コンベアを有し、上記ツールユニットは、Ｙ軸移動手
   段により、戻り用コンベアの上部にもＹ軸方向に移動可
   能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   汎用加工装置。
3. 【請求項３】上記ツールユニットには、ワークを加工す
   るための治具をパレットに対して接近離反移動させるＺ
   軸移動手段を有していることを特徴とする請求項１ない
   し２に記載の汎用加工装置。