JPH05329723A - 自動作業方法及び自動作業装置 - Google Patents

自動作業方法及び自動作業装置

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JPH05329723A
JPH05329723A JP4135128A JP13512892A JPH05329723A JP H05329723 A JPH05329723 A JP H05329723A JP 4135128 A JP4135128 A JP 4135128A JP 13512892 A JP13512892 A JP 13512892A JP H05329723 A JPH05329723 A JP H05329723A
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JP
Japan
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platen
robot
automatic
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Application number
JP4135128A
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English (en)
Inventor
Akira Kimura
明 木村
Takeshi Inoue
健 井上
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラテンを大きくしてもロボットを大きく
(可動範囲の大きい)することなく作業が可能で、ロス
タイムを短縮出来る自動作業方法及び自動作業装置を得
る。 【構成】 直線方向にプラテン3を搬送させ、このプラ
テン3に対し限定された作業範囲で作業を行なうロボッ
ト(アクチェータ)2Aに対し、パレット3の直線方向
移動を複数の位置決め位置7,7‥‥で位置決めする様
にして成る自動作業方法及び自動作業装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンベア等の搬送手段上
に被搬送体のワーク搬送用パレット(以下プラテンと記
す)を載置して、搬送させ、このプラテン上でロボット
等のアクチェータで組立、加工、検査等の作業を行なう
様にした自動作業方法及び自動作業装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のロボット等のアクチェータによる
コンベア上に載置した被搬送体への部品の組立、検査或
は加工等の作業は図10に示す如く行なわれていた。
【0003】図10で搬送手段の例えばコンベア1上に
載置された複数の被搬送体、例えばプラテン3,3‥‥
を矢印D方向に搬送し、このコンベア1の一側端に配設
されたロボット2によって、プラテン3,3‥‥上にロ
ボット2のアーム4が把持した部品を持ち来して組立、
加工、検査等の作業が行なわれる。
【0004】この場合プラテン3はロボット2の前面で
停止され、アーム4をプラテン3の所定位置に移動させ
るが、このアーム4の動作範囲はロボットの形式で定ま
り、例えばプラテン3の全表面積m×nmm2 上で作業
が可能にするためにはロボット2のアーム4の可動範囲
5は図10に示す様にm×nmm2 内でアーム4を可動
自在な構成にする必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図10で説明した構成
の自動作業装置によれば、一定の作業が出来るが、プラ
テン3の大きさはロボット2の可動範囲内の大きさの標
準プラテンに限定されてしまう。
【0006】今、被搬送体のプラテン3の大きさが大き
くなって、例えば標準プラテン3の大きさm×nmm2
を大きくすることを考える。nの幅はコンベア1の幅で
定まるため、長手方向の長さmを拡大することになる。
【0007】図10に示す例で、例えばm=350mm
であったものを一点鎖線で示す様に2m=700mmの
大きさのプラテン3としたとすると、ロボット2も一点
鎖線で示す様に大きくし、且つ、大きく拡大したプラテ
ン3の全面積をカバーする様にアーム4の可動範囲6も
大きくしなければならない。
【0008】この結果、ロボットの精度の低下、プラテ
ン3の拡大に伴うコスト上昇等の他に、プラテン3が大
きく長くなるためプラテンの入れ替え時間が増加し、ロ
ボット2が作業出来ない時間(ロスタイム)も増加す
る。
【0009】上述の様に、プラテン3の長さmを350
mmから700mmにした時のロスタイムは、コンベア
1の平均移動速度を150mm/secとすると350
/150≒2.3sec,700/150=4.7se
cとなり、位置決め及び解除時間を0.5sec、ロボ
ット2が部品を取って来るまでの時間を2.0secと
すると、プラテン3の長さmが350mmの場合のロス
タイムは2.3+0.5−2.0=0.8secとな
り、プラテン3が700mmの場合のロスタイムは4.
7+0.5−2.0=3.2secとなり、3.2/
0.8=4とロスタイムは略4倍に達する。
【0010】本発明は叙上の問題点を解消するために成
されたもので、その第1の目的とするところはプラテン
3の長さを大きくしても、大きな(可動範囲の大きい)
ロボット2を用いることなく、各種作業が可能な自動作
業方法及び自動作業装置を提供するにある。
【0011】本発明の第2の目的はプラテン3の入れ替
えの際に生ずるロボット2の作業出来ないロスタイムを
短縮可能な自動作業方法及び自動作業装置を提供するに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の自動作業
方法はその例が図1に示されている様に、直線方向に被
搬送体3を搬送させ、この被搬送体3に対し、限定され
た作業範囲内で組立、検査等の作業を行なうアクチェー
タ(ロボット)2Aに対し、被搬送体3の直線方向移動
を複数の位置決め位置7,7‥‥で停止させて被搬送体
3の広い範囲に亘って作業を行なう様にして成るもので
ある。
【0013】本発明の第2の自動作業方法は図3にその
例が示されている様に、直線方向に被搬送体3を搬送さ
せ、この被搬送体3に対し、限定された作業範囲内で組
立、検査等の作業を行なうアクチェータ(ロボット)2
Bに対し、被搬送体3を上動、回転させた後に下動させ
て被搬送体3の広い範囲に亘って作業を行なう様にして
成るものである。
【0014】本発明の第3の自動作業装置はその例が図
3に示されているように、直線方向に被搬送体3を搬送
する搬送手段1と、この搬送手段1上の被搬送体3に対
し限定された作業範囲内で組立、検査等の作業を行なう
アクチェータ(ロボット)2Bと、搬送手段1上の複数
位置で被搬送体3を位置決めする位置決め手段7,7‥
‥と、搬送手段1上の被搬送体3を回動させる回動手段
8とを具備し、被搬送体3の全表面積上の分割した領域
で作業を行う様にして成るものである。
【0015】
【作用】本発明の自動作業方法及び自動作業装置はロボ
ット2A又は2Bの可動領域がコンベア1上に搬送され
るプラテン3の全表面積に比べて可動範囲が限定されて
いても、プラテン等の被搬送体3をロボット2A又は2
Bの手前で複数回、位置決め又は回転させる動作を行な
って組立、加工、検査等の作業を行なう様にしたので大
きなプラテン3に対し、小さなロボット2A又は2Bで
の作業が可能となり、且つロスタイム時間を短縮可能な
ものが得られる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の自動作業方法及び自動作業装
置を図面によって詳記する。
【0017】図1乃至図7によって、本例の自動作業方
法を説明するに先だち、図8及び図9によってプラテン
3上にロボット2で部品の組立を行なう自動作業装置の
例を説明する。
【0018】図8はロボット(アクチェータ)セルの平
面図、図9は側面図を示すもので、この様なロボットセ
ル(以下ロボットと記す)を後述するもコンベア1に沿
って多数並べて、例えば自動組立が行なわれる。
【0019】図8及び図9で1,1aは往路及び復路の
コンベアで、これらコンベア1,1a上に載置されたプ
ラテン3,3‥‥がロボット2の所定位置に持ち来され
た時に位置決め用のストッパー7,7‥‥で位置決めが
行なわれて、組立作業が行なわれる。
【0020】12はコンベア1,1aと平行に配設され
た部品供給フィーダを示し、ロボット2はこの部品供給
フィーダ12とコンベア1,1a間に配設され、例え
ば、床13に固定されたベース14上に配設した筐体1
5上に載置され、部品供給フィーダ12上に流れて来る
部品をロボット2のアーム4で把持し図8に示す様な動
作範囲30内に回動させて、プラテン3上で組立作業を
行なう様に成されている。
【0021】勿論、組立のみでなく、溶接等の加工や、
検査、計量、分析等の作業を行なう様にしてもよい。ま
た上述の例ではスカラーロボットを示したがアームが
X,Y,Z軸方向に動作可能なロボットであってもよい
ことは勿論である。
【0022】上述の構成の自動作業方法及び自動作業装
置の位置決め方法の一実施例を図1A,Bを用いてスカ
ラーロボットの例で説明する。
【0023】図1Aはロボット2Aとコンベア1上に流
されて来るプラテン3との関係を示す要部平面図、図1
Bは図1Aの略線的な側断面図を示し、コンベア1上で
プラテン3は矢印A方向に流れて来て、プラテン3は実
線で示すプラテン位置3aでストッパー7,7‥‥によ
ってU,W位置で第1の位置決めが成されて、ロボット
2Aのアーム4が部品供給フィーダ12から持ち来した
部品をプラテン3上で組立てる作業が行なわれる。
【0024】この時のプラテン3上のロボット2Aのア
ーム4の動作範囲は実線で図1Aに示す可動領域16と
しプラテン3の全面積をアーム4を自由に動することが
出来ずロボット2Aの作業範囲が限定された能力しかな
いものであり、プラテン3の全表面積の例えば略1/4
程度の範囲に亘って組立作業を行なえるものとする(右
上向斜線部分)。
【0025】この様なロボット2Aのアーム4による組
立作業範囲は図2Aに示すプラテン3の全表面積中で実
線で示す第1の可動領域16部分(右上向斜線部分)と
なる。
【0026】この第1の可動領域16内での組立作業が
終了したら、プラテン3をコンベア1上を矢印A方向に
移動させて、第2の位置決めが行なわれる。即ち、プラ
テン3は破線で示すプラテン位置3bでストッパー7,
7‥‥のV,X位置で位置決めされて、ロボット2Aの
アーム4によって可動領域17内(左上向斜線部分)で
組立作業が行なわれる。
【0027】その結果、図2Aに示すプラテン3の第2
の可動領域17の様にプラテン3の全表面積の略1/4
の範囲即ち、第1の可動領域16と合わせて1/2に亘
って組立作業を行なうことが可能となる。
【0028】上述の実施例ではスカラーロボットで第1
及び第2の可動領域内の作業を行なう場合を説明した
が、X,Y及びZ軸方向に可動可能なアームを有するカ
ーテーションロボットによって図2Bの如く第1及び第
2の可動領域内で図1A及び図2Aに示すようにオーバ
ラップ領域31がない様に或はオーバラップ領域がある
様に作業させることも出来る。
【0029】更に、図2Cに示す様にプラテン3の全表
面積を第1の可動領域16、第2の可動領域17、第3
の可動領域18、第4の可動領域19、‥‥第nの可動
領域20に分割してn回の位置出しを行なって小型ロボ
ットで大きなプラテンの組立等の作業を行なわせる様に
してもよい。
【0030】更に、図2Aの様に第1象限内の第1の可
動領域16と第2象限内の第2の可動領域17とに所定
の組立が成されたプラテン3はコンベア1上を流され例
えば図6に示す様に第1のロボット2Aの次のロボット
2B位置近傍、即ち、プラテン3がプラテン3a及び3
b位置で位置決めされて第1及び第2象限内の組立作業
が終了し、次にプラテン3の位置決めされて、プラテン
位置3c位置で係止された時に組立システムがセル構造
と成っていることを利用してプラテン3全体を例えば、
180度回転させる。
【0031】この為の構成を図1A及び図1Bと同様に
平面及び側断面図として図3A及び図3Bに示す。
【0032】即ち、図3A及び図3B並に図6に示す様
にコンベア1上をプラテン3がプラテン位置3Cに持ち
来されたとき、図3Bに示すようにプラテン3を上下動
用アクチェータ9及びロータリアクチェータ8によって
矢印Bの様に上動させると共に矢印Cに示すように18
0°回転させ、更に矢印B方向と反対に降下させること
でストッパー7,7‥‥のO,Q位置(図3B参照)で
係止される。尚10は軸である。
【0033】この結果、図1A及び図1Bで組立作業の
終了した第1及び第2象限の第1及び第2可動領域16
及び17は図3Aの様にロボット2Bと反対側位置に持
ち来され、プラテン3の第3及び第4象限がロボット2
Bのアーム4の動作範囲に対向する。
【0034】依って、第2のロボット2Bは図3A実線
で示す第3の可動領域21内で第3の組立作業を行な
う。
【0035】更に、コンベア1上でプラテン3をプラテ
ン位置3d位置に進めることでストッパー7,7‥‥の
P,R位置(図3B参照)で係止され、第4の可動領域
22内の組立作業を行なう。
【0036】この様な第3及び第4象限内の第3及び第
4の可動領域21及び22内の組立作業が図4Aに示す
様に終了する。
【0037】図4Bはカーテーションロボットによる第
3及び第4可動領域21及び22の組立作業領域を示し
ている。
【0038】上述の例では図6の様にコンベア1に沿っ
て複数のロボットセル2A,2B‥‥を並べ、第1のロ
ボット2Aでプラテン3の第1及び第2象限を第2のロ
ボット2Bでプラテン3の第3及び第4象限の組立作業
を行なう様にしたが、これらロボット2A及び2Bの動
作を更に、複数のロボットに担当させることが可能であ
る。例えば、第1象限を第1のロボットに、第2象限を
第2のロボットに、第3象限を第3のロボットに担当さ
せて回転させ、更に第4のロボットで第4象限の組立作
業を行なう等適宜選択可能である。
【0039】更に図5A,B,C,Dに示す様に1つの
ロボットセル2Aで4つの領域の組立作業を連続的に行
なう様にしてもよい。
【0040】即ち、図5Aに示す様に第1のロボット2
Aでプラテン3の略1/4(1/n)の第1の領域16
内の組立動作を行なった後にプラテン3を180度回転
させて、図5Bの様にプラテン3の略1/4(1/n)
の第3の領域21内の組立動作を行ない、更に図5Cに
示すようにコンベア1の進行方向にプラテン3を進めて
略1/4(1/n)の第2の領域17内の組立動作を行
なう。次に図5Dに示す様にプラテン3を180度回転
させて、プラテン3の略1/4(1/n)の第4の領域
22内の組立動作を行なう様にすれば、1台のロボット
セル2Aで4分割(n分割)された領域のすべての組立
作業を行なう様にすることも出来る。
【0041】更に、図7によって、実際の組立時の時間
タイミングと部品の把持並に部品運搬タイミングとの関
係を説明する。
【0042】通常のロボットでは例えば、組立作業を行
なう場合には図7に示す様に、ロボット2は35及び3
6で示す動作で部品供給フィーダ12からアーム4で組
立に必要な部品を取り出し、37で示す動作でアーム4
を組立領域に持ち来たし、38及び39で示す動作で実
際に組立、検査、分析、定量等の作業が行なわれる。
【0043】この様な動作の中で35,36並び37で
示す動作はプラテン3が無くてもロボット2が自動的に
行なっている動作であるから、これらの動作が行なわれ
ている間にコンベア1上のプラテン3の位置決めを行な
う様にすればプラテン3の位置決め或は回転等の動作時
に要する組立タクトのロスタイムを少なくすることが出
来る。
【0044】この様な構成を図1A,図1Bと図2Aに
適用した場合について考えてみる。即ち、図1Aに示す
様にプランテ3が第1のプラテン位置3aに移動して位
置決め或は回動動作(図3A,B)を行なう時に、ロボ
ット2のアーム4は図2Aに示す第1の可動領域16の
組立部品を部品供給フィーダ12に取りに行き(図7の
動作35,36並に37)プラテン3がプラテン位置3
aに位置決めされた時点で組立動作(図7の動作38及
び39)を行なう様にする。
【0045】次にプラテン3が図1Aのプラテン位置3
bに移動して位置決め或は回動動作(図3A,B)を行
なう時にロボット2のアーム4は図2Aに示す第2の可
動領域17の組立部品を部品供給フィーダ12に取りに
行き(図7の動作35,36並に37)プラテン3がプ
ラテン位置3bに位置決めされた時点で組立動作(図7
での動作38及び39)を行なう様にすることで大きな
プラテン3の移動位置決め時間による組立タクトのロス
タイムを更に小さくすることが出来る。特に大きなプラ
テンで位置決め時間や回転動作が大きい時や、位置決め
数が図2Cの様に多い場合は特に有効である。
【0046】即ち、本発明の構成によればロボットの動
作範囲が限定されている様な大きなプラテン上での作業
範囲をロボットを大型化することなく拡張可能な自動作
業方法及び自動作業装置が得られる。
【0047】又、プラテンの入れ替え時に生ずるロボッ
ト等の作業出来ない時間即ち、ロスタイムは、例えば位
置決め位置を2個所にし、プラテンの長さが700mm
の場合に上述した方法で計算すれば2.3+0.5−
2.0+2.3+0.5−2.0=1.6secとなり
従来の3.2secに比べて1.6sec減となり、ロ
スタイムを短縮することが解る。
【0048】
【発明の効果】本発明の自動作業方法及び自動作業装置
によればロボット等のアクチェータの大きさを一定とし
ても、このアクチェータで処理し得るよりも大きなプラ
テンでの作業を処理出来て、標準プラテンを定める必要
がなく、ロスタイムを大幅短縮可能なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動作業方法及び自動作業装置の一実
施例を示す動作説明図である。
【図2】図1のロボットの動作範囲説明図である。
【図3】本発明の自動作業方法及び自動作業装置の他の
実施例を示す動作説明図である。
【図4】図3のロボットの動作範囲説明図である。
【図5】本発明の自動作業方法及び自動作業装置の他の
ロボットの動作範囲説明図である。
【図6】本発明の自動作業方法及び自動作業装置のプラ
テンの流れを説明する図である。
【図7】本発明の組立及び部品運搬タイミング説明図で
ある。
【図8】本発明に用いるロボットセルの平面図である。
【図9】本発明に用いるロボットセルの側面図である。
【図10】従来の自動作業方法及び自動作業装置の説明
図である。
【符号の説明】
1 コンベア 2,2A,2B ロボット(アクチェータ) 3 プラテン 4 アーム 7 ストッパー 8 ロータリアクチェータ 9 上下動用アクチェータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直線方向に被搬送体を搬送させ、該被搬
    送体に対し、限定された作業範囲内で組立、検査等の作
    業を行なうアクチェータに対し、該被搬送体の直線方向
    移動を複数の位置決め位置で停止させて、該被搬送体の
    広い範囲に亘って作業を行なう様にして成ることを特徴
    とする自動作業方法。
  2. 【請求項2】 直線方向に被搬送体を搬送させ、該被搬
    送体に対し、限定された作業範囲内で組立、検査等の作
    業を行なうアクチェータに対し、該被搬送体を上動、回
    転させた後に下動させて、該被搬送体の広い範囲に亘っ
    て作業を行なう様にして成ることを特徴とする自動作業
    方法。
  3. 【請求項3】 直線方向に被搬送体を搬送する搬送手段
    と、 上記搬送手段上の上記被搬送体に対し、限定された作業
    範囲内で組立、検査等の作業を行なうアクチェータと、
    上記搬送手段上の複数位置で上記被搬送体を位置決めす
    る位置決め手段と、 上記搬送手段上の上記被搬送体を回動させる回動手段と
    を具備し、 上記被搬送体の全表面積上の分割した領域で作業を行う
    様にしたことを特徴とする自動作業装置。
  4. 【請求項4】 直線方向に被搬送体を搬送する搬送手段
    と、 上記搬送手段上の上記被搬送体を上下動させる上下動駆
    動手段と、 上記搬送手段上の上記被搬送体を回転させる回転駆動手
    段とを具備して成ることを特徴とする自動作業装置。
JP4135128A 1992-05-27 1992-05-27 自動作業方法及び自動作業装置 Pending JPH05329723A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110234470A (zh) * 2017-01-31 2019-09-13 发纳科美国公司 用于线跟踪和圆形跟踪的倾斜和圆形边界

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