JPH06262446A - 部品供給装置を着脱可能にした組立セル及びその集合体 - Google Patents

部品供給装置を着脱可能にした組立セル及びその集合体

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JPH06262446A
JPH06262446A JP8251893A JP8251893A JPH06262446A JP H06262446 A JPH06262446 A JP H06262446A JP 8251893 A JP8251893 A JP 8251893A JP 8251893 A JP8251893 A JP 8251893A JP H06262446 A JPH06262446 A JP H06262446A
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昌章 益田
Hisanori Mikawa
寿則 三河
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Abstract

(57)【要約】 【目的】部品供給装置の形式の異なる部品も同じ自動組
立装置で交換しながら組み立てることができる自動組立
装置を提供する。 【構成】部品供給装置を交換するように構成するととも
に、部品を組み立てするロボットに画像処理装置のカメ
ラを設け、交換された部品供給装置の載置位置を検出し
て、位置及び向きの誤差を演算してロボットの移動位置
を補正する。部品の組み立てに供するロボットハンド
も、部品に対応して自動的に交換して使用する。 【効果】部品供給装置全体の交換しても、ロボットの移
動位置を補正するによって精度の高い組立作業が可能と
なる。また、部品供給装置とロボットハンドとの双方を
交換するので、被組立部品と組立部品を自由に選択する
ことができ、各種の組立作業が自由に選べ、1連の組立
セルの集合体で多品種の組立作業が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動組立装置に関し、
特に、複数種類の組立品を自動的に組み立て可能にした
自動組立装置に関するものであり、更に、この自動組立
装置が、個々の組立セルに分割され、自由に組み替え可
能にした自動組立装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の自動組立装置は、同じ組立品のみ
を組み立てるように構成されているのが通常であり、複
数種類の組立品を組み立て可能にしたものであっても、
類似した形状の限られた種類の部品についてのみ組み立
て可能となるものであって、部品供給装置の形式の異な
るような部品も同じ自動組立装置で交換しながら組み立
てるようなことは、精度を必要としない組立品などの例
外的な場合以外には、とても考えられないものであっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術の欠点を解消し、高い精度で組み立てするような
組立品について、部品供給装置の形式の異なる部品も同
じ自動組立装置で交換しながら組み立てることができる
自動組立装置を提供しようとするものであり、更に、こ
の自動組立装置を個々の組立セルに分割して、自由に組
み替え可能にした自動組立装置を提供しようとするもの
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、部品供給装置を着脱可能にした組
立セルを、ベースと、該ベース上に設置され、被組立部
品を保持するパレットを搬送して所定の位置に位置決め
するパレット搬送コンベアと、前記ベース上に着脱可能
に配置され、複数個の部品供給装置から選択された所定
の組立部品を供給する所定の部品供給装置と、該複数個
の部品供給装置から所定の部品供給装置を選択して前記
ベース上の所定の位置に配置する部品供給装置搬送手段
と、前記ベース上に設置され、前記所定の部品供給装置
から前記所定の組立部品を取り出して前記パレット上の
被組立部品上に組み立てする、組立部品に対応して交換
可能なロボットハンドを有するロボットと、該ロボット
に設けられ、部品供給装置の設置位置及び/又はパレッ
トの位置決め位置を検出して、標準の部品供給装置の設
置位置及び/又はパレットの位置決め位置との誤差を演
算して出力する画像処理装置と、前記ロボットハンドを
交換可能に保持する交換ハンド支持手段と、前記所定の
組立部品を選択することによって、所定の部品供給装置
とロボットハンドを選択して交換し、画像処理装置によ
って出力された部品供給装置の設置位置及び/又はパレ
ットの位置決め位置の誤差に対応してロボットハンドの
移動位置を補正するロボットの制御手段とからなるよう
に構成し、更に、複数個の部品供給装置から所定の部品
供給装置を選択してベース上に配置する前記部品供給装
置搬送手段が、組立セルとは異なった位置に設けられた
部品供給装置保管位置から部品供給装置配置位置まで搬
送する自走台車とし、また、前記組立セルが複数個直列
に配置され、パレット搬送コンベアが相互に連結される
ように構成することによって達成したものである。
【0005】
【作用】以上のように構成することによって、本発明の
自動組立装置は、部品供給装置ごと選択してベース上の
所定の位置に配置するので、どのような部品の組立にも
対応可能であり、配置された部品供給装置の設置位置と
標準位置との誤差を演算し、この誤差に対応してロボッ
トハンドの移動位置を補正するので、部品供給装置の設
置位置に関係なく、高い精度で自動組立が可能となる。
【0006】また、ロボットハンドも、組立部品に対応
して交換可能に構成されているので、部品の形状や寸法
に関係なく各種の部品の自動組立が可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
図1は、本発明の部品供給装置を着脱可能にした組立セ
ル1の1実施例を示す平面図である。図において、2は
組立セル1の基台となるベースであり、このベース2の
上にパレット搬送コンベア3が設けられており、被組立
部品(図示しない)を保持するパレット4が図示矢印A
方向に搬送され、ほぼ中央の図示位置に周知の位置決め
手段によって位置決めされる。
【0008】また、ベース2の上には、部品供給装置か
ら組立部品を取り出して、前記位置決めされたパレット
4に保持された図示しない被組立部品に組み立てするた
めの直交ロボット5がX−Y方向に移動可能に設けられ
ており、かつこの直交ロボット5には、図示しないロボ
ットハンドが上下動可能な上下軸6の下端に設けられて
いる。
【0009】この直交ロボット5は、複数個のロボット
ハンドが周知のハンド取り付け機構によって交換して取
付可能となっており、直交ロボット5に取り付けられて
いないロボットハンドは、交換ハンド支持手段7に支持
されており、選択された組立部品に対応するロボットハ
ンドが選択されると、現在取り付けられていたロボット
ハンドを交換ハンド支持手段7の所定の位置に収納し、
新たに選択された組立部品に対応するロボットハンドが
交換ハンド支持手段7から取り出されて、上下軸6の下
端のロボットハンド取付部(図示しない)に取り付けら
れる。
【0010】直交ロボット5には、ロボットハンド取付
部を有する上下軸6と共に、画像処理装置のカメラ8、
9を有している。このカメラ8、9は、後述する部品供
給装置の基準マーク14と、パレット4上に描かれた基
準マーク15とをそれぞれ検出するものであり、直交ロ
ボット4のX−Y方向の移動と共にX−Y方向に移動す
る。
【0011】図1の組立セル1の上には、トレイチェン
ジャー型の部品供給装置10が配置されている。このト
レイチェンジャー型の部品供給装置10は、比較的大型
の部品の供給に使用されるものであって、部品は、トレ
イ16上に縦横に配列されて保持されており、このトレ
イ16から、ロボット5のロボットハンドによって1個
ずつ取り出されて、被組立部品に供給、組立されるもの
である。そして、部品の供給位置に配置されたトレイ1
6内の部品が全部取り出されると、トレイが矢印のよう
に送られて、部品の入っているトレイと交換される。
【0012】図2は、組立セル1の上に配置される部品
供給装置の他の例を示すもので、パーツフィーダー型の
部品供給装置11を示す。このパーツフィーダー型の部
品供給装置11は、振動式のパーツフィーダー17によ
って整列して供給された部品をシュート18によって所
定の部品供給位置に搬送するものであって、比較的小型
の部品に多く適用される。
【0013】これらの部品供給装置は、図3に示すよう
に、組立セル1から離れた部品供給装置支持手段12に
載置されており、選択された組立部品を供給する部品供
給装置が取り出され、自走台車13に載置されて組立セ
ル1の所定の位置(図1に描かれた位置)に載置され
る。
【0014】図3は、本発明の組立セル1を多数直列に
配置した組立セルの集合体を示す。図から明らかなよう
に、この組立セルの集合体は、パレット搬送コンベア3
の両端が相互に連結されて、パレット4が最初の組立セ
ル1aから次々に次の組立セル1b、1c・・・1nと
移動可能となっており、それぞれの組立セルで1個ずつ
部品を組み立てることによって部品の組み立てが進み、
最後の組立セル1nで部品を組み立てることによって部
品の組み立てが完了し、外部に搬出される。
【0015】実際には、最初の組立セル1aに被組立部
品を保持したパレット4を供給し、最後の組立セル1n
から組み立ての完了したパレット4を取り出し、或いは
完成品のみを取り出してパレット4を最初の組立セル1
aの上流に返送するために、図示しないロボット装置が
使用されることは、周知の通りである。
【0016】本発明の部品供給装置を着脱可能にした組
立セル及びその集合体は、上述のように構成されている
ので、次のように作動する。
【0017】先ず、図示しない中央制御装置から、組み
立てする部品(被組立品及び個々の組立セルにおける組
立部品)が選択されて指定される。この組み立てする部
品の選択によって、個々の組立セル1a、1b、1c・
・・1nに、それぞれの組立セルに対応して選択された
組立部品を供給する所定の部品供給装置が部品供給装置
支持手段12から取り出され、自走台車13に載置され
て組立セル1の所定の位置(図1に描かれた位置)に載
置される。
【0018】同時に、それぞれの組立セル1で選択され
た組立部品に対応するロボットハンドが交換ハンド支持
手段7から取り出されて、上下軸6の下端のロボットハ
ンド取付部に取り付けられる。
【0019】部品供給装置支持手段12から取り出さ
れ、自走台車13に載置されて組立セル1の所定の位置
に載置された部品供給装置10、11等の載置された位
置は、自走台車13によって載置されるので、高い精度
で載置されることは期待できない。
【0020】そこで、それぞれの組立セル1に設けられ
た直交ロボット5に取り付けられた画像処理装置のカメ
ラ8で、部品供給装置に設けられた2個(又はそれ以
上)基準マーク14を検出し、基準マーク14の標準位
置と比較、演算することによって、載置された部品供給
装置10、11等の位置と向きの誤差を算出し、部品取
り出し位置の誤差に換算して組立セル毎に記憶手段に記
憶する。
【0021】以上で、実際の組立作業を行うまでの準備
作業が完了し、図示しない中央制御装置の指令によって
実際の組立作業が開始される。
【0022】実際の組立作業においては、被組立部品を
保持したパレット4が、第1の組立セル1aの所定の位
置に位置決めされる。同時に、ロボット5は、組立部品
を取り出すために、部品供給装置10又は11の部品取
り出し位置の上方に移動する。しかし、実際にベース1
上に載置された部品供給装置10又は11の位置は、上
述したように精度が良くないので、前記組立セル毎に記
憶手段に記憶された誤差を補正することによってロボッ
ト5の移動位置を演算し、この移動位置に移動して部品
供給装置10又は11から部品を取り出して保持し、パ
レット4に保持された被組立部品の上方に移動する。
【0023】特に、トレイチェンジャー型の部品供給装
置10では、トレイ内に配列された部品は、正確に位置
決めされていないことが多い。従って、トレイチェンジ
ャー型の部品供給装置10においては、再度画像処理装
置のカメラ8によって部品を撮像し、部品の位置及び向
きの誤差を検出し、ロボット5のロボットハンドの位置
を補正してから部品を取り出すようにすることが望まし
い。
【0024】パレット4に保持された被組立部品の上方
の所定の位置に移動すると、今度は、第1の組立セル1
aに設けられたロボット5に取り付けられた画像処理装
置のカメラ9で、パレット4に設けられた2個(又はそ
れ以上)基準マーク15を検出し、基準マーク15の標
準位置と比較、演算することによって、パレット4の位
置と向きの誤差を算出する。
【0025】そして、このパレット4の位置と向きの誤
差によってロボット5の移動位置を補正して、パレット
4に保持された被組立部品に組立部品を組み立てる。
【0026】第1の組立セル1aで所定の組立作業が終
了すると、パレット4の位置決めが解除されて、パレッ
ト4は第2の組立セル1bに搬送され、同様にして第2
の組立作業が行われる。同時に、第1の組立セル1aに
は、次のパレット4が供給され、同様にロボット5の移
動位置を補正して所定の組立作業が行われる。以下、第
3の組立セル1c・・・第nの組立セル1nについて
も、全く同様にロボット5の移動位置を補正して組立作
業が行われる。
【0027】このようにして、部品供給装置10又は1
1の載置位置の誤差とパレット4の位置決め位置の誤差
によって、ロボット5の移動位置を補正して移動するの
で、常に高い精度で組立作業を行うことができる。勿
論、例えば、パレット4の位置決め位置は、補正する必
要がない程度に高い精度で位置決めされる場合には、パ
レット4の位置決め位置の誤差を検出して補正する必要
がないことは明らかである。
【0028】ここで、部品供給装置の載置位置の誤差を
検出するカメラ8と、パレット4の位置決め位置の誤差
を検出するカメラ9とは、1個のカメラを共通に使用す
ることもできることは明らかである。しかし、通常、部
品供給装置の基準マーク14とパレット4の基準マーク
15とは、カメラからの距離が違うことが多いので、本
実施例のように、別々に設けることが望ましい。
【0029】
【発明の効果】以上に述べたように、本願発明によれ
ば、 (1)部品供給装置を交換する際に、載置位置の精度が
悪くても、ロボットの移動位置を補正するによって精度
の高い組立作業が可能となる。 (2)従って、位置決め精度の良くない自走台車を使用
して部品供給装置を交換することができるので、部品供
給装置全体の交換が可能となる。 (3)組立部品に対応して、部品供給装置とロボットハ
ンドとの双方を交換するので、被組立部品と組立部品を
自由に選択することができる。 (4)部品供給装置とロボットハンドとの自動交換によ
り、各種の組立作業が自由に選べ、1連の組立セルの集
合体で多品種の組立作業が可能となる。 (5)組立セルの組合せの変更も自由である。 などの多大な効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の部品供給装置を着脱可能にした
組立セルの1実施例を示す平面図である。
【図2】図2はパーツフィーダー型の部品供給装置を自
走台車上に載置した状態の平面図を示す。
【図3】図3は本発明の組立セルを多数直列に配置した
組立セルの集合体を示す。
【符号の説明】
1 組立セル 2 ベース 3 パレット搬送コンベア 4 パレット 5 直交ロボット 6 上下軸 7 交換ハンド支持手段 10 トレイチェンジャー型の部品供給装置 11 パーツフィーダー型の部品供給装置 12 部品供給装置支持手段 13 自走台車

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベースと、該ベース上に設置され、被組
    立部品を保持するパレットを搬送して所定の位置に位置
    決めするパレット搬送コンベアと、前記ベース上に着脱
    可能に配置され、複数個の部品供給装置から選択された
    所定の組立部品を供給する所定の部品供給装置と、該複
    数個の部品供給装置から所定の部品供給装置を選択して
    前記ベース上の所定の位置に配置する部品供給装置搬送
    手段と、前記ベース上に設置され、前記所定の部品供給
    装置から前記所定の組立部品を取り出して前記パレット
    上の被組立部品上に組み立てする、組立部品に対応して
    交換可能なロボットハンドを有するロボットと、該ロボ
    ットに設けられ、部品供給装置の設置位置及び/又はパ
    レットの位置決め位置を検出して、標準の部品供給装置
    の設置位置及び/又はパレットの位置決め位置との誤差
    を演算して出力する画像処理装置と、前記ロボットハン
    ドを交換可能に保持する交換ハンド支持手段と、前記所
    定の組立部品を選択することによって、所定の部品供給
    装置とロボットハンドを選択して交換し、画像処理装置
    によって出力された部品供給装置の設置位置及び/又は
    パレットの位置決め位置の誤差に対応してロボットハン
    ドの移動位置を補正するロボットの制御手段と、からな
    ることを特徴とする部品供給装置を着脱可能にした組立
    セル。
  2. 【請求項2】 複数個の部品供給装置から所定の部品供
    給装置を選択してベース上に配置する前記部品供給装置
    搬送手段が、組立セルとは異なった位置に設けられた部
    品供給装置保管位置から部品供給装置配置位置まで搬送
    する自走台車であることを特徴とする請求項1記載の部
    品供給装置を着脱可能にした組立セル。
  3. 【請求項3】 前記組立セルが複数個直列に配置され、
    パレット搬送コンベアが相互に連結されることを特徴と
    する請求項1記載の組立セルの集合体。
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