JPH0724998B2

JPH0724998B2 - 小型機器の自動組立装置

Info

Publication number: JPH0724998B2
Application number: JP60154523A
Authority: JP
Inventors: 一充佐藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1985-07-13
Filing date: 1985-07-13
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPS6215036A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は小型機器の自動組立装置に関する。

［発明の背景］近年、電子機器製造の自動化が種々検討されており、生
産能率の高率化が進められている。

しかしながら、現在の処、連続自動組立てを行なうメイ
ンアセンブリまたはサブアセンブリの各アセンブリは、
一般に、生産する機器の基体を直接コンベン上に載置し
て自動ラインに流している。そのため、機種切替え時は
コンベアを含むライン変更等に長大な時間的ロスがあ
り、小型機器の小さな部品は位置決めに精密な機構を必
要とし、コンベアの構造が複雑となり、生産コストが高
くなるばかりか、生産能率を向上させることができない
等の不都合がある。

［発明の目的］この発明の目的とするところは、コンベア面上での直接
製品組立方式とせず、コベア上を移動する機種に応じた
組付用治具を用いて製品組立を行なうので、コンベアラ
イン等を大きく変更することなく機種切替えのブランク
を要しない効率的な量産を可能とした小型機器の自動組
立装置を提供することにある。

［発明の要点］この発明は上記のような目的を達成するために、製造機
種ごとに異なる複数種の組付用治具と、コンベアの搬入
側に設置され、それぞれ複数個からなる組付用治具を機
種ごと保管して必要時に搬出入するプラテンスタッカ
と、コンベアで移送中の組付用治具に該当機種の基本部
品を最初に組付け、この基本部品に各種組付部品を順次
組み付ける自動組付ロボット列群と、機種切替時に組付
用治具の１つに機種切替報知手段をセットしてコンベア
で先行させ、機種切替報知手段によって自動組付ロボッ
トを該当機種仕様に変更させるパイロット治具と、パイ
ロット治具に時間的または距離的な間隔をおいて後続す
る組付用治具から該当機種と異なるものは排除し、自動
組付ロボットにより組付終了した製品を各組付用治具か
ら取り出す工程を所要回数繰り返し、機種切替信号を送
出して前回機種の組付用治具をプラテンスタッカに回収
し、次回機種の組付用治具をプラテンスタッカから搬出
するような各種制御信号を送出する電子制御装置と、を
備えて構成されている。

［実施例］以下、図面を参照して、この発明の一実施例を説明す
る。

第１図は小型機器の自動組立装置のブロック図であり、
点線で囲んだ部分が自動組立装置１の主要部である。こ
の自動組立装置１はホストコンピュータ２、自動ラック
スタッカ３、メインアセンブリラインＡ、Ｂ、サブアセ
ンブリラインC₁、C₂、D₁、D₂、ライン制御コンピュータ
4A、4B、4C、4D、無人搬送車制御コンピュータ５および
自動梱包機６等から構成されている。

この発明でいう電子制御装置のホストコンピュータ２は
長期および短期の生産計画に基づいて製造する機器の生
産管理およびその制御を行なうものであり、生産管理コ
ンピュータ2aと制御コンピュータ2bとからなっている。
生産管理コンピュータ2aは入力された生産計画に基づい
て必要な部品数量等を管理するものであり、制御コンピ
ュータ2bは後述するアセンブリラインＡ、Ｂ、C₁、C₂、
D₁、D₂への部品補給等を管理統制するものである。

自動ラックスタッカ３は製造する機器の部品を搬出可能
に収納するものであり、マトリックス状に配列された多
数のラック3a・・・を有し、この各ラック3a・・・内に
各部品が収納されたコンテナ７・・・を数段（この実施
例では４段）積み重ねた状態で格納するようになってい
る。また、自動ラックスタック３はスタッカクレーン
（図示せず）を備えており、このスタッカクレーンで４
段に積み重ねられたコンテナ７をそのままの状態で各ラ
ック3aに格納すると共に、搬出するようになっている。
即ち、ホストコンピュータ２からの指示に基づいて製作
した内作部品および外注部品は、各部品毎に所定数量づ
つコンテナ７に収納されて入庫された上、同一の部品を
収納したコンテナ７が搬送車（図示せず）に４段積みに
搭載され、搬送車によって自動ラックスタッカ３の所定
の位置まで移送される。このとき、ホストコンピュータ
２には搬送車に搭載された部品の部品コードおよびその
数量が端末機（図示せず）からホストコンピュータ２に
入力されると共に、スタッカクレーンによって空いてい
るラック3aに格納される。この格納された場所もその部
品コードに対応してホストコンピュータ２に記憶され
る。また、後述するアセンブリラインＡ、Ｂ、C₁、C₂、
D₁、D₂から部品の要求があった場合には、該当する部品
が格納されたラック3aからコンテナ７が４段積みのまま
スタッカクレーンによって搬出され、無人搬送車８に搭
載されて各アセンブリラインＡ、Ｂ、C₁、C₂、D₁、D₂に
搬送される。この場合、無人搬送車８はホストコンピュ
ータ２からの指令によって走行が制御されるものであ
り、メインアセンブリラインＡ、Ｂおよびサブアセブリ
ラインC₁、C₂、D₁、D₂に配列された後述する自動組付ロ
ボットの待機ステーションに要求された部品が収納され
たコンテナ７を供給し、かつ空になったコンテナ７を回
収するようになっている。この場合、無人搬送車８は床
下に埋め込まれたレール8aに沿って走行が制御されるよ
うになっており、ホストコンピュータ２に接続された無
人搬送車制御コンピュータ５からレール8aに送信される
低周波信号に基づいて電磁誘導方式で動作するものであ
る。この無人搬送車８は、発進、停止等の動作の他コン
テナの搬入、排出の作業も行える機能を有しコンテナ７
の搭載部には、モータによって正逆回転するローラが多
数配列されている。

ライン制御コンピュータ4A、4B、4C、4Dはホストコンピ
ュータ２からの指令に基づいてメインアセンブリライン
Ａ、ＢおよびサブアセンブリラインC₁、C₂、D₁、D₂に指
示を与えるものであり、短期生産計画およびそれぞれの
ラインを制御するための制御手段を有する。メインアセ
ンブリラインＡ、Ｂは、後述するようにライン制御コン
ピュータ4Aおよび4Bからの指令に基づいて生産を開始
し、完成品を自動梱包機６に送り込む。自動梱包機６は
送り込まれた完成品を梱包し、製品倉庫へ送り出した
後、出荷するようになっている。なお、サブアセンブリ
ラインC₁、C₂およびD₁、D₂は、それぞれ、ライン制御用
コンピュータ4Cおよび4Dに制御されて内作部品を製作し
て無人搬送車８に搭載する。この内作部品は無人搬送車
により、自動ラックスタッカ３に再び格納されてメイン
アセンブリラインＡ、Ｂの使用部品として供給される。

次に、小型電子式計算機を組立てる場合を例にとって各
アセンブリラインＡ、Ｂ、C₁、C₂、D₁、D₂を説明する。
この場合、生産する小型電子式計算機は上部ケースと下
部ケースとの内部に回路基板、液晶表示パネル、太陽電
池およびキー釦等を備えたものであり、回路基板にはLS
I（大規模集積回路）および電源安定化用の電子部品等
が取付けられ、液晶表示パネルおよび太陽電池が接続さ
れるようになっており、キー釦は各釦部が上部ケースか
ら外部に露出し、回路基板上の固定接点を接離可能に導
通させるようになっている。

このような小型電子式計算機を組立てる各アセンブリラ
インのうち、サブアセンブリラインD₁、D₂は回路基板に
LSIを自動組付けするラインであり、サブアセンブリラ
インC₁、C₂は上記LSIが組付けられた回路基板に液晶表
示パネル、太陽電池および電源安定化用の電子部品が取
付けられた補助基板を組付けるラインである。また、メ
インアセンブリラインＡ、Ｂは上記サブアセンブリライ
ンC₁、C₂での組付けが完了した基板アセンブリを上部お
よび下部のケース部材に組み込んで小型電子式計算機を
完成させるラインである。この場合、サブアセンブリラ
インD₁、D₂での組付けが完了した回路基板は、無人搬送
車８により一旦、ラック3aに格納され、ホストコンピュ
ータ２からの指令により再び無人搬送車８に搭載されて
サブアセンブリラインC₁、C₂に搬送される。同様に、サ
ブアセンブリラインC₁、C₂での組付けが完了した基板ア
センブリは無人搬送車８により一旦、ラック3aに格納さ
れた後、再び無人搬送車８に搭載されてメインアセンブ
リラインＡ、Ｂに搬送される。

次に、この発明の要旨について、第２図および第３図を
用い上記アセンブリラインの一つであるメインアセンブ
リラインＡを例にとって説明する。

メインアセンブリラインＡは、ライン制御コンピュータ
4Aの指令に基づいて上記小型電子計算機（電卓）の上部
ケースのごとき基本部品に各種電子部品を組付ける製品
完成ラインであり、組付用治具（プラテン）９に最初に
そうした基本部品を組付けてから次に各種部品を順次組
み立てるべく搬送部10で移送するようになっている。ま
た、送出コンベア13の搬入側に設置されたプラテンスタ
ッカ11では、製造機種によって種々異なる複数個の組付
用治具９を機種ごとに保管し、機種切替信号によって必
要時に該当機種の組付用治具９を搬出入できるようにな
っている。さらには、送出コンベア13に沿って自動組付
ロボットa,b・・・ｈ列群が配列され、組付用治具９上
で基本部品を始めとする各種電子部品が順に組み付けら
れる。各自動組付ロボットa,b・・・ｈのそれぞれ後方
には待機ステーション12a,12b・・・12hが配置され、こ
れらから対応する電子部品の供給が可能となっている。

搬送部10は組付用治具９を連続的に移送し、各自動組付
ロボットａ、ｂ・・・ｈ間に組付用治具を巡回させるの
であり、上下に配置される送出コンベア13、回収コンベ
ア14と、その両側に配置される下降エレベータ15、上昇
エレベータ16とからなり、プラテンスタッカ11から送り
出された組付用治具９を上側の送出コンベア13で左側か
ら右側へ搬送して、各自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈ
で部品の組付けを行ない、組付けを完了して部品が取り
除かれた空の治具９を右側の下降エレベータ15で下側の
回収コンベア14へ送り込み、この回収コンベア14で右側
から左側へ搬送し、左側の上昇エレベータ16で再び送出
コンベア13へ送り込むようになっている。回収コンベア
14の左端側には組付用治具９の通過数を計数するカウン
タ17が設けられている。

また、回収コンベア14の左側終端には機種切替装置19が
配置され、この機種切替装置19によって組付用治具９の
１つを本発明の要旨であり後述するパイロット治具9pと
して、これに機種切替報知手段をセットできるようにな
っている。すなわち、組付用治具９のすべてに機種切替
報知手段としてのピン21が設けてあり、組付用治具９の
なかから１つをパイロット治具9pに選んで先行させるも
ので、機種切替報知ピン21を上記機種切替装置19によっ
て該当機種の切替指示位置にセット、もしくはリセット
するようになっている。該当機種用としてセットされた
パイロット治具9pを先行させることにより、自動組付ロ
ボットa,b・・・ｈ列群を該当機種仕様に変更させるの
である。

プラテンスタッカ11は各種の組付用治具９・・・を多数
収納するものであり、組付用治具９を機種別に格納する
格納部11a、11b・・・11f、送出コンベア13から治具９
を所定の格納部に搬送するためのコンベア部11g、およ
び送出コンベア14へ組付用治具９を搬入するコンベア部
11hとを備える。このプラテンスタッカ11は、各自動組
付用ロボットの先頭部に配置され、ライン制御コンピュ
ータ4Aからの指令に基づいて現在組付けている機種の組
付用治具９を回収して、次に組付けている機種の組付用
治具９を一定の間隔で１個ずつ送出コベア13へ送り出
す。

組付用治具９は製造する製品（小型電子式計算機）の部
品（上部ケース）を正確に位置決めして載置するもの
で、第４図に示すように、平板状をなす治具本体9aの上
面に基体となる部品30a（上部ケース）を位置決めして
セットする凹部9bが形成されており、治具本体9aの手前
側隅部には治具９の機種特定部20が設けられていると共
に、治具本体9aの右上側には機種切替報知ピン21、不良
品報知ピン22および位置決め凹部23がそれぞれ設けられ
ている。この場合、組付用治具９は製造する製品の機種
に応じて多数の種類のものが用意されている。機種特定
部20は製造する製品の機種に対応する判別手段を有する
ものであり、治具本体9aの上下に貫通した複数（この実
施例では４個）の孔からなり、この孔の数およびその位
置を機種毎に異なるものとしている。従って、この実施
例の如く４個の孔を用いる場合でも、その孔の数および
位置の組み合わせにより16種類の製品の機種（治具９の
種類）が判別可能である。この組付用治具９に設けられ
た機種特定部20は送出コンベア13の先頭部に設けられた
治具判別器20aで確認される（第３図）。第８図に示す
如く、治具判別器27aは組付用治具９の種類、つまり製
造する製品の種類に応じた組付用治具９であるか否かを
検出するものであり、送出コンベア13の下側に４個の発
光素子27a₁・・・を備えていると共に、これと対向して
送出コンベア13の上方に４個の受光素子27a₂・・・を備
え、発光素子27a₁・・・の光が組付用治具９に設けられ
た機種特定部20の各孔を通過し、この通過した光を受光
素子27a₂・・・で受光することにより、組付用治具９の
種類を判別する。機種切替報知ピン21はメインアセンブ
リラインＡ全体で製造する製品の機種を切り替えるもの
であり、治具本体9aに設けられた取付部材9cにスライド
可能に取付けられ、その両端が取付部材9cから出没する
ようになっており、通常は第５図（Ａ）に示すように一
端が治具本体9aの内側へ突出するリセット位置に保持さ
れ、機種切替時は第５図（Ｂ）に示すように他端が治具
本体9aの外側へ突出するセット位置に保持される。即
ち、機種切替報知ピン21は搬送部10で移送されている組
付用治具９・・・の１つを回収コンベア14の機種切替装
置19で機種切替指示位置に変位され、この機種切替報知
ピン21が変位された組付用治具９を送出コンベア13でパ
イロット治具9pとして輸送して各自動組付ロボットａ、
ｂ・・・ｈに順次機種切替信号（機種切替えのタイミン
グ信号）を与える。この場合、機種切替装置19はライン
制御コンピュータ4Aからの機種切替指令に基づいて機種
切替報知ピン21を操作するものであり、第６図に示すよ
うに機種切替報知ピン21を機種切替指示位置に設定する
セットシリンダ19aと、これを元の位置に戻すリットシ
リンダ19bとからなり、セットシリンダ19aで機種切替報
知ピン21の内側端を押して機能切替指示位置に設定し、
リセットシリンダ19bで機種切替報知ピン21の外側端を
押して元の位置に戻すようになっている。尚、機種切替
装置19は後述する如く、ライン制御用コンピュータ4Aを
介してホストコンピュータ２からの機種切替信号を受信
しない限り、リセットシリンダ19bを作動して常時機種
切替報知ピン21をリセット位置に保持させる。また、不
良品報知ピン22は製造中の製品が不良であるか否かを知
らせるものであり、上述した機種切替報知ピン21と同様
に構成され、製造中の製品に不良が発生したときに、各
自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈによりその都度変位さ
れるようになっている。なお、第６図は不良品報知ピン
22に関しては不良品リセットシリンダ22aのみを示す
が、この不良品報知ピン22のセットは機種切替報知ピン
21の場合と全く同一である。さらに、位置決め凹部23は
送出コンベア13で搬送された組付用治具９を各自動組付
ロボットａ、ｂ・・・ｈに対し位置決めするものであ
り、治具本体9aの取付部材9cに形成され、自動組付ロボ
ットａ、ｂ・・・ｈの各係止突起（図示せず）により所
定位置で係止されるようになっている。なお、治具本体
9aの側面には衝撃を和らげるクッション24、24が設けら
れている。

一方、自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈはライン制御コ
ンピュータ4Aの指令に基づいて、搬送された組付用治具
９に順次所定の部品を組み込んで製品を完成させるもの
であり、それぞれ製品の機種に応じた作業手順を記憶し
ており、第２図および第３図に示すように搬送部10の送
出コンベア13に沿って配列されている。因に、自動組付
ロボットａ、ｂ・・・ｈは左側から順に、上部ケースを
裏返して組付用治具９に搬入し載置するロボット、キー
釦を組付けるロボット、サブアセンブリラインC₁、C₂で
組付けが完了した基板アセンブリを組付けるロボット、
下部ケースを組付けるロボット、ねじを締め付けるロボ
ット、ネームプレートを貼り付けるロボット、機能を検
査するロボット、完成品を取り出すロボット等になって
いる。

このような自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈのうち、自
動組付ロボットａを一例にとつて、第７図を参照して説
明する。この自動組付ロボットａは送出コンベア13によ
って搬送された組付用治具９に上部ケース等の部品を載
置する組込ロボット部25と、後述する待機ステーション
12aから部品を搬入する搬入ロボット部26とからなって
いる。組込ロボット部25は、機台25a上に設けられたＹ
軸方向（送出コンベア13と直交する方向）のガイドレー
ル部材25bと、このガイドレール部材25bに案内されて送
出コンベア13に接近離間するように移動するＸ軸方向の
ガイドレール部材25cと、このガイドレール部材25cに案
内されてＸ軸方向（送出コンベア13と平行する方向）へ
移動する作業ヘッド部25dと、この作業ヘッド部25dに上
下動可能に取付けられて部品を組付用治具９に組み込む
真空吸着部25eとを備えているほか、組付用治具９のセ
ンサ27、中間移送ユニット28、チャック切替装置29等を
備えている。センサ27は組付用治具９およびその搭載部
品を検出するものであり、組付用治具９の機種切替報知
ピン21が機種切替指示位置に設定されていることを検出
する機種切替検出器27bと、不良品報知ピン22が不良品
指示位置に設定されていることを検出する不良品確認検
出器27cとからなっている。機種切替検出器27bおよび不
良品認識検出器27cは第９図に示すように、それぞれ近
接スイッチ等からなり、機種切替検出器27bは機種切替
報知ピン21を検出し、機種切替報知ピン21のセット時に
検出信号（機種切替信号）を自動組付ロボットａに与え
る。この機種切替信号に基づいて次の異なる機種の組付
け準備が開始されると、自動組付ロボットａおよびその
待機ステーションはチャックの交換や現行機種の部品の
排出作業を実行する。不良品検出器27cは不良品報知ピ
ン22を検出し、不良品報知ピン22のセット時に検出信号
（不良品検出信号）を自動組付ロボットａに与える。不
良検出信号が与えられると自動組付ロボットａは、その
時点における部品の組付けを実行せず、かつ、その不良
品を取り出し装置（図示せず）によって実施例と共にコ
ンベア13の外部へ取り出す。なお、機種切替検出器27b
は治具判別器27aに対応する筒所にも設けられている。
また、中間移送ユニット28は待機ステーション12aから
搬入された部品を一旦受け取り、この受け取った部品を
送出コンベア13側へ移送するものであり、機台25a上の
取付板28aに設けられた２本のガイド棒28b、28bで載置
台28cを案内して往復運動させる。さらに、チャック切
替装置29は製造する製品の機種に応じた各種のチャック
を備え、前述した如く機種切替信号が与えられたとき
に、組込ロボット部25の真空吸着部25eのチャックを交
換する。この場合、機種切替信号によって自動組付ロボ
ットａの組込ロボット部25はチャック切替装置29に真空
吸着部25eを移動し、チャック切替装置29の所定の箇所
に現行の吸着部25eを格納する。チャックの格納は、図
示しないが、チャック切替装置29に設けられたチャック
取外し構造によってなされる。また、現行のチャックが
取り外された後は、次の機種が装着される。一方、搬入
ロボット部26は待機ステーション12aから組込ロボット
部25へ部品を搬入するものであり、機台25aの背面側に
配置された横送りテーブル26a上にパレット取出装置26
b、部品取出装置26cおよびパレット送込装置26dを備え
ている。パレット取出装置26bは待機ステーション12aに
搬入されたコンテナ７・・・の１つから部品を搭載した
パレット30を取り出して横送りデーブル26a上に配置す
るものである。部品取出装置26cは横送りテーブル26a上
のパレット30が所定位置にセットされた際、パレット30
に搭載された部品を取り出して中間移送ユニット28の載
置台28c上に載置するものであり、Ｘ軸方向のガイドレ
ール部材26c₁に案内されて移動するヘッド部26c₂と、こ
のヘッド部26c₂に上下動可能に取り付けられた真空吸着
部26c₃とからなっている。パレット送込装置26dは部品
取出装置26cで部品が取り出されて空になったパレット3
0を待機ステーション12aの空のコンテナ７に収納するも
のである。

しかして、自動組付ロボットａは第10図に示すように部
品30aを組付用治具９に組み込む。即ち、横送りテーブ
ル26a上にパレット30が第10図（Ａ）に示すようにセッ
トされると、搬入ロボット部26の部品取出装置26cが動
作して、同図（Ｂ）に示すように部品取出装置26cの真
空吸着部26c₃がパレット30上の１つの部品30aを吸着し
て引き上げ、この状態で部品取出装置26cのヘッド部26c
₂がガイドレール部材26c₁に案内されて同図（Ｃ）に示
すように移動し、同図（Ｄ）に示すように真空吸着部26
c₃に吸着した部品30aを中間移送ユニット28の載置台28c
上に載置する。このように載置台28c上に部品30aが載置
されると、同図（Ｆ）に示すように載置台28cは中間移
送ユニット28のガイド棒28bに案内されて送出コンベア1
3上に組付用治具９側へ移動する。このとき、部品取出
装置26cのヘッド部26c₂が移動して真空吸着部26c₃をパ
レット30の上方へ移動させる。そして、同図（Ｆ）に示
すように組込ロボット部25の真空吸着部25eが載置台28c
上の部品30aを吸着して引き上げると共に、部品取出装
置26cの真空吸着部26c₃がパレット30上の部品30aを再び
吸着して引き上げると、同図（Ｇ）に示すように組込ロ
ボット部25のヘッド部25dおよび部品取出装置26cのヘッ
ド部26c₂が同時に移動して各真空吸着部25e、26c₃に吸
着された各部品30a、30aを移動させると共に、中間移送
ユニット28の載置台28c元に位置に戻る。この後、同図
（Ｈ）に示すように組込ロボット部25の真空吸着部25e
が吸着した部品30aを組付用治具９に組み込むと共に、
部品取出装置26cの真空吸着部26c₃が吸着した部品30aを
載置台28c上に載置する。このように組込ロボット部25
が組付用治具９に部品30aを組み込むと、同図（Ｉ）に
示すように各ヘッド部25d、26c₂は元の位置に戻り、次
の部品30a、30aをそれぞれ吸着し、上述した動作を繰り
返すことにより、所定の部品を組付用治具９に順次組付
ける。

一方、待機ステーション12aは自動ラックスタッカ３か
ら無人搬送車８で搬入された４段積のコンテナ７を待機
させると共に、使用済みのコンテナ７を待機させるもの
であり、コンテナ搬入部31とコンテナ排出部32とからな
っている。コンテナ搬入部31は搬入された４段積のコン
テナ７を載置して順次移動させるローラコンベア31a
と、このローラコンベア31a上の４段積のコンテナ７を
保持して最下部のコンテナ７を１つずつ自動組付ロボッ
トａ側へ送り出すコンテナ保持部31bとからなり、また
コンテナ排出部32は空パレット30が収納されたコンテナ
７を４段に積み重ねるコンテナ積重部32aと、このコン
テナ積重部32aで４段に積み重ねられたコンテナ７を送
り出すローラコンベア32bとからなっている。

しかして、待機ステーション12は第11図に示すようにコ
ンテナ７およびパレット30を移動する。即ち、第11図
（Ａ）に示すように４段積のコンテナ７がコンテナ搬入
部31のローラコンベア31aに搬入されると、同図
（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにコンテナ７は自動的にコン
テナ保持部31bに送られ、このコンテナ保持部31bで最下
部のコンテナ７を除いて積み重ねられた他のコンテナ７
が保持され、同図（Ｄ）に示すように最下部のコンテナ
７が１つだけ自動組付ロボットａ側に送り出される。こ
のように１つのコンテナ７が送り出されると、同図
（Ｅ）、（Ｆ）に示すように搬入ロボット部26のパレッ
ト取出装置26bによりコンテナ７内からパレット30が１
つずつ横送りテーブル26a上に取り出される。そして、
最初に取り出されたパレット30が横送りテーブル26aの
所定位置にセットされると、搬入ロボット部26の部品取
出装置26cによりパレット30上の各部品が前述したよう
に取り出され、パレット30から総ての部品が取り出され
ると、同図（Ｇ）に示すように空のパレット30は横送り
テーブル26aの左側へ移動し、同図（Ｈ）に示すように
一旦積み重ねられる。このようにしてコンテナ７からパ
レット30が取り出されてコンテナ７が空になると、空の
コンテナ７はコンテナ排出部32のローラコンベア32bへ
送り込まれ、同図（Ｉ）、（Ｊ）に示すように次のコン
テナ７がコンテナ保持部31bから送り出され、この送り
出されたコンテナ７からパレット30が上述と同様に横送
りテーブル26a上に取り出される。一方、横送りテーブ
ル26aの左側に所定数積み重ねられたパレット30は同図
（Ｋ）に示すように搬入ロボット部26のパレット送込装
置26dにより空のコンテナ７内に収納される。そして、
コンテナ７内に空のパレット30が所定数収納されると、
同図（Ｌ）に示すようにコンテナ排出部32のコンテナ保
持部32aに送り込まれ、このコンテナ保持部32aで４段に
積み重ねられた後、ローラコンベア32bで排出される。

コンテナ７は多数のパレット30・・・を積み重ねて収納
するプラスチック製の箱であり、第12図に示すように、
底部は格子状に形成されていると共に、内壁には積み重
ねられたパレット30・・・のガタ付を防止するリブ7aが
形成されており、パレット30を収納する場合には底部に
敷板33を配置し、その上にパレット30を積み重ねるよう
になっている。この場合、敷板33の所定箇所には貫通孔
33a・・・が設けられており、コンテナ７の下側から突
上げ棒（図示せず）がコンテナ７の底部に形成された格
子の隙間から敷板33の貫通孔33a・・・を通して積み重
ねられたパレット30を押し上げるようになっている。ま
た、コンテナ７は第13図に示すように４段に積み重ねら
れるようになっている。

次に、第14図を参照して、メインアセンブリラインＡの
動作について説明する。

ホストコンピュータ２からライン制御コンピュータ4A、
4B、4C、4Dに生産指令が出されると、ライン制御コンピ
ュータ4A、4B、4C、4Dは、予め記憶されている短期生産
計画に基づいて各自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈに生
産指令を出すと共に、プラテンスタッカ制御部34に指示
を出し、プラテンスタッカ11を作動させる。すると、プ
ラテンスタッカ11はプラテンスタッカ制御部34からの指
示に基づいて生産する製品の機種に応じた組付用治具９
を搬送部10の送出コンベア13に一定間隔毎に順次送り出
す。送り出された組付用治具９は送出コンベア13により
各自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈの順に連続的に搬送
され、各自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈの所定位置で
ストッパピン36により停止状態に保持された上、位置決
め凹部23に係合される係合突起により位置決めされる。
このとき、各自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈの搬入ロ
ボット部26には、各待機ステーションから所定部品を搭
載したパレット30が搬入されており、このパレット30か
ら部品１個が各搬入ロボット部26の真空吸着部26C₃によ
って吸着されて、一旦、中間移送ユニット28の載置台28
cに載置される。この部品は、さらに載置台28cによって
送出コンベア13側に移送された上、組込ロボット部25の
真空吸着部25eで吸着されて組付用治具９の所定箇所に
搭載される。

この際、組付用治具９に最初の部品を組付ける自動組付
ロボットａが小型電子式計算機のケースを組付けるよう
な場合は、次工程以降の自動組付用ロボットｂ、ｃ、・
・・ｈは、各所定部品を組付用治具９にではなく、直接
ケースに組付けるものとなる。また、自動組付ロボット
により組付ける部品は、ケースに組付け部品に、さらに
組付けるようにしても差支えない。

また、この各自動組付ロボットの組付けの際には、前工
程の自動組付ロボットによる組付作業が正しく実行され
たか否かを確認される。すなわち、各工程の自動組付ロ
ボットの間隔は、その間に数個の組付用治具９が配列さ
れ得るものとされ、この間すべての組付用治具９は各自
動組付ロボットａ、ｂ、・・・ｈの所定の作業位置にス
トッパピン36で位置決めされて、それぞれ所定の部品が
組付けられるとストッパピン36が解除されて、同時に右
隣りの組付用治具９の位置迄搬送されるものであるが、
この各自動組付ロボット間において、例えば、TVカメラ
の如き不良品認識装置によって前工程の組付の良不良が
判断され、もし、不良であれば、この位置において不良
品報知ピン22が不良品指示位置に変位される。この不良
品報知ピン22が変位された組付用治具９は右隣りに配置
された不良品検出器27cで検出され、図示しない取出し
装置によって、送出コンベア13から外部へ取り除かれ
る。そして、最終工程の自動組付ロボットまで各部品が
正しく組付けられた製品は、組付用治具から取出され組
付用治具９に移送される。

このようにして完成品が取り出された組付用治具９は、
下降エレベータ15で下側の回収コンベア14に送り込ま
れ、この回収コンベア14で回収され、上昇エレベータ16
で再び送出コンベア13に送られ、上述した動作を繰り返
す。このように搬送部10で組付用治具９が巡回すると、
回収コンベア14に設けられたカウンタ17が完成品の組付
用治具９をカウントし、ライン制御コンピュータ4Aに入
力する。

ライン制御用コンピュータ4Aには機種々別と各機種毎の
生産計画数量が記憶されていて、カウンタ17のカウント
数を集計して生産計画数量と比較する。そして、上記製
品のカウント数が生産計画数量に大して所定の数量に達
すると、換言すれば生産計画数量に対する当該機種の完
成品の残りが所定値になったときに、ホストコンビュー
タ２にその情報を送信する。ホストコンピュータ２で
は、この情報を受信すると、無人搬送車制御用コンピュ
ータ５に各自動組付ロボットａ、ｂ、・・・ｈの各待機
ステーション12に次の機種の部品を搬入させるための指
令を出す。すなわち、ホストコンピュータ２は、無人搬
送車制御用コンピュータ５に対して、次の機能に使用す
る部品が格納されている自動ラックスタッカ部３の格納
場所と、当該部品をする工程位置に関する情報を与え
る。これに応じて、無人搬送車制御コンピュータ５で
は、無人搬送車８を制御する制御信号をレール8aに送出
して、無人搬送車８によって、次の機種の部品が格納さ
れているコンテナ７を４段積みのまま、自動ラックスタ
ッカ部３から所定の待機ステーション12のコンテナ搬入
部31に搬入する。

また、この際、ホストコンピュータ２は、ライン制御コ
ンピュータ4Aに対して、次の機種々別と生産計画数を再
度確認する。この確認結果がOKであれば、ライン制御用
コンピュータ4Aから各自動組付ロボットａ、ｂ、・・・
ｈ、治具判別器27aおよびプラテンスタッカ制御部34に
次の機種々別が指示されている。

そしてカウンタの計数が、ライン制御コンピュータ4Aに
記憶された生産計画個数と一致すると、ライン制御コン
ピュータ4Aから機種切替制御部35に機種切替信号が与え
られ、機種切替装置19が動作し、その時に移送されてく
る最初の組付用治具９、１個のみのの機種切替報知ピン
21をセット機種切替指示位置に変位する。このように機
種切替報知ピン21が設定された組付用治具９はパイロッ
ト治具9pとして、上昇エレベータ16から送出コンベア13
の左端部に移送される。ここで、治具判別器27aに対応
して配設された機種切替検出器27bは、パイロット治具9
pのが機種切替指示位置に設定されていることを検出し
て治具判別器27aおよびプラテンスタッカ制御部34に機
種切替信号を送出してそれぞれを次の機種に対応する情
報に切り替える。このため、パイロット治具9pに後続す
る現行の組付用治具９は順次、治具判別器27aによって
不一致と判断されプラテンスタッカ11のコンベア部11g
によって所定の格納部に格納される。これと並行して、
次の機種の組付用治具９が順次プラテンスタッカ11の所
定の格納部からコンベア部11hより送出コンベア13に搬
出されるが、この切り替え機種の組付用治具９はストッ
パ手段（図示せず）によって順次、コンベア部11hの出
口付近に留められる。またパイロット治具9pは順次、各
自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈに送られ、各自動組付
ロボットａ、ｂ・・・ｈに機種切替信号を与えて行く。
これに伴なって、自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈはパ
イロット治具9pの機種切替報知ピン21を機種切替検出器
27bで検出し、速やかに組込ロボット部25の真空吸着部2
5eのチャックをチャック切替装置29で交換すると共に、
待機ステーション12aに次の機種の部品を準備する。即
ち既に説明した如く、各待機ステーション12a、12b・・
・12hのコンテナ搬入部31には無人搬送車８によって次
の機種の部品が収納されたコンテナが載置され、第15
（Ａ）に示す如き状態となっている。同図においてコン
テナ７′およびパレット30′は各々次の種類のコンテナ
およびパレットを示し、各待機ステーション12a、ｂ・
・・ｈに機種切替信号が与えられると、コンテナ搬入部
31側のコンテナ７内からパレット30が順次取り出される
と共に、横送りテーブル26a上のパレット30は部品が取
り出されることなく、横送りテーブル26aの左側に送ら
れて順次積み重ねられる。そして、所定数積み重ねられ
たパレット30は同図（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、コン
テナ排出部32側の空コンテナ７内の順次収納された後、
同図（Ｄ）に示すようにコンテナ排出部32のコンテナ保
持部32aに順次送られて４段に積み重ねられる。一方、
コンテナ搬入部31のコンテナ保持部31bから送り出され
るコンテナ７は同図（Ｅ）に示すように、パレット30が
取り出されることなく、コンテナ排出部32側へ送られ、
ローラコンベア32bで排出される。そして、次の機種の
部品を収納したコンテナ７が同図（Ｆ）、（Ｇ）に示す
ようにセットされると共に、このコンテナ７内から所定
の部品を収納したパレット30′が横送りテーブル26a上
に取り出されて所定の取出し位置にセットされる。これ
により、待機ステーション12の機種切替準備が完了す
る。

しかして、プラテンスタッカ11のコンベア部11hの出口
付近に拘留されている次の機種の組付用治具９は、パイ
ロット治具9pが自動組付ロボットｄ付近に達すると、ス
トッパ手段が解除されて送出コンベア13への送出が開始
されるが、その詳細を第16図によって説明する。

同図において、現行の機種の組付用治具は参照番号９で
示し、同図（Ａ）は、パイロット治具9pが送出コンベア
13の始端部から搬送されて治具判別器27aおよびプラテ
ンスタッカ制御部34の記憶内容が次の機種に切替えられ
た状態を示す。この場合、パイロット治具9aに続く現行
の機種の治具判別器27aで不一致とされるため、スタッ
カ11へ格納されていく。これとともに、次の機種の組付
用治具９′がプラテンスタッカ11の所定の格納部から取
り出されて、プラテンスタッカ11の出口付近でストッパ
手段により拘留されている。パイロット治具9pは送出コ
ンベア13で搬送されて、自動組付ロボットａ、ｂ・・・
に順次機種切り替えを指示し、これに伴なって、自動組
付ロボットａ、ｂ、・・・は前述のチャック交換および
組付部品の交換作業を開始していく。そして、同図
（Ｂ）に示す如く、パイロット治具9pが自動組付ロボッ
トｄの位置に搬送される間に、自動組付ロボットａは、
チャック交換および部品の交換作業を完了する。このタ
イミングに合わせて、プラテンスタッカ11の出口付近の
ストッパ手段が開放され、次の機種の組付用治具９′が
送出コンベア13に送出され始める。そして、この次の機
種として一番先頭の組付用治具９′が次工程の自動組付
ロボットｂに達する時には、この工程のロボットｂも機
種切り替え作業を完了しており、この先頭の組付用治具
９′に、直ちに当該機種の組付けを行なう。しかして、
パイロット治具9pは、切り替え前の機種の組付用治具９
の再後尾に位置され、次の機種の組付用治具９′はこの
パイロット治具9pと一定の間隔Ｓを保った状態で、送出
コンベア13によって併行して搬送されていくため、パイ
ロット治具9pが同図（Ｃ）に示す如く、送出コンベア13
の終端側に達した時には、次の機種の組付用治具９′に
対する部品組付作業も、パイロット治具9pから一定間隔
Ｓだけ置いて、所定の工程分進められている。

一般に、生産能率の向上のため、送出コンベア13の搬送
速度を早めた場合、この搬送速度に対して各自動組付ロ
ボットの機種切替作業が間に合わなくなるという問題が
発生し、このためにコンベアの速度が自動組付ロボット
の機種切替作業に要する時間に制約されて生産能率を低
下させることになるが、本実施例に基づけば、このよう
に送出コンベア13の搬送速度と各自動組付ロボットの機
種切替作業に要する時間とが不一致の場合でも、これに
起因する生産能率の低下を最小限にできるものである。

また、第16図（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、プラテンス
タッカ11では、今回指定機種のパイロット治具9pを先頭
に間隔Ｓをおいて後続の組付用治具９の一群が順に送り
出される。そして、初めに自動組付ロボットａで基本部
品を組付けてからこの上に次の自動組付ロボットｂで電
子部品を組付けていくといった具合に、自動組付ロボッ
ト・・・ｈ列群で順に各種電子部品の組付けが行なわれ
る。先行するパイロット治具9pはあくまで自動組付ロボ
ットａ、ｂ・・・ｈ列群に機種仕様を変更させるべく指
示のみを行なう（機種切替報知ピン21のセットによつ
て）ためのもので、自動組付ロボットａ、ｂ・・・ｈ列
群にてそれぞれ機種仕様を変更する準備時間を設けるた
め、後続の組付用治具９の一群との間隔Ｓを保っている
のである。

各種電子部品の組付けを終了した組付用治具９からはそ
の製品が取り出され、空になった組付用治具９は回収コ
ンベア14によってプラテンスタッカ11に向かう。

先行するパイロット治具9pが、この機種切替報知ピン21
を回収コンベア14の終端の機種切替装置19によってリセ
ットされたとき、そのパイロット治具9p自体はプラテン
スタッカ11に回収されるが、一巡回して空になっている
組付用治具９の一群は再び自動組付ロボットａ、ｂ・・
・ｈ列群に送られ、同じ組付け作業を繰り返す。こうし
てプログラムに基づいた所要数の量産が行なわれる。

所要の量産を終了した今回機種の組付用治具９はプラテ
ンスタッカ11に回収される。以下、これを機種の切替え
変更ごとに繰り返す。この治具判別器27aによる判別作
業は、機種切替時のみでなく、同一機種の継続生産の場
合にも、コンベア上に異なる機種の組付用治具が誤まっ
て混在された場合にも、直ちに当該治具をコンベアから
取り除くことができるものであるから、このような場合
の損失を極めて小さくできることが十分理解されよう。
勿論、この目的をさらに効果的にするため、治具判別器
27aの設置数を増大しても良い。

尚、上記の実施例においては、各組付用ロボットは組付
用治具に対して所定の部品を組付けていくものとして説
明したが、本発明は、これに対して加工を行なうだけの
自動加工ロボットも含むものである。また、各自動組付
ロボットに供給される部品は、無人搬送車で搬入される
ものとしたが、この搬入手段も、これに限定されない。
特に、ビス等の共通部品に対しては、適宜人手によって
供給または交換される自動組立ロボットがライン中に混
在されている場合をも含む。

［発明の効果］以上説明したように、この発明に係る小型機器の自動組
立装置によれば、電子制御装置からの機種切替信号でそ
の機種に対応した組付用治具が選択され、しかもこの組
付用治具には該当機種か否か自ら判別機能があって各種
部品を組み付けるようになっており、さらには単位個数
の組付用治具を所要回数巡回させるので、少数個での量
産が可能になるなど、従来からのコンベア面上での直接
組立方式のようなコンベアライン構造等を複雑化させる
不具合が解消され、機種切替え時のライン変更を効率的
に行なうことができる。また、組付用治具の１つをパイ
ロット治具に選ぶことができる利点があって、しかもこ
の先行させるパイロット治具と後続の組付用治具群との
間に間隔をおいているため、自動組付ロボットにおける
機種切替えの準備作業というブランクが生じるのが避け
られ、機種切替えが効率的に行なわれるといった大きな
利点がある。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示し、第１図は自動組立装置
全体の概要ブロック図、第２図はメインアセンブリライ
ンＡの平面的なブロック図、第３図はその側面的なブロ
ック図、第４図は組付用治具の外観斜視図、第５図はこ
の機種切替報知ピン21の動作状態を示す図、第６図は機
種切替報知ピン21を変位する機種切替装置19を示す図、
第７図は自動組付ロボットａおよび待機ステーション12
aを示す外観斜視図、第８図は治具判別器による判別状
態を示す図、第９図は機種切替報知ピンおよび不良品報
知ピンの検出を示す図、第10図（Ａ）〜（Ｉ）は自動組
付ロボットａの動作を示すための図、第11図は待機ステ
ーション12aにおけるコンテナ７およびパレット30の流
れを示す図、第12図はコンテナ７およびこれに収納され
るパレット30を示す図、第13図はコンテナ７を４段に積
み重ねた状態の外観斜視図、第14図は自動組立装置の詳
細ブロック図、第15図は機種切替時におけるコンテナ７
およびパレット30の流れを示す図、第16図は機種切替時
における組立用治具９の流れを示す図である。１……自動組立装置、２……ホストコンピュータ部、３
……自動ラックスタッカ部、４、５……ライン御用コン
ピュータ、７……コンテナ、９……組付用治具、10……
搬送部、11……プラテンスタッカ、12a、12b〜12h……
待機ステーション、13……送出コンベア、14……回収コ
ンベア、19……機種切替装置、20……機種判別部、21…
…機種切替報知ピン、22……不良品報知ピン、27a……
治具判別器、27b……機種切替検出器、27c……不良品検
出器、Ａ、Ｂ……メインアセンブリライン、C₁、C₂、
D₁、D₂……サブアセンブリライン、ａ、ｂ〜ｈ……自動
組付ロボット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製造機種ごとに異なる複数種の組付用治具
と、コンベアの搬入側に設置され、それぞれ複数個からなる
組付用治具を機種ごと保管して必要時に搬出入するプラ
テンスタッカと、コンベアで移送中の組付用治具に該当機種の基本部品を
最初に組付け、この基本部品に各種組付部品を順次組み
付ける自動組付ロボット列群と、機種切替時に組付用治具の１つに機種切替報知手段をセ
ットしてコンベアで先行させ、機種切替報知手段によっ
て自動組付ロボットを該当機種仕様に変更させるパイロ
ット治具と、パイロット治具に時間的または距離的な間隔をおいて後
続する組付用治具から該当機種と異なるものは排除し、
自動組付ロボットにより組付終了した製品を各組付用治
具から取り出す工程を所要回数繰り返し、機種切替信号
を送出して前回機種の組付用治具をプラテンスタッカに
回収し、次回機種の組付用治具をプラテンスタッカから
搬出するよう各種制御信号を送出する電子制御装置と、を備えたことを特徴とする小型機器の自動組立装置。