JPH0783969B2 - 部品の種類及び配置間隔を任意に設定できるトレイを用いた部品の自動取り出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は種類の異なる部品の配置
が可能な部品トレイを取り扱うことによりトレイ上の各
種部品を取り出す装置に係り、特に自動生産ラインに組
み込まれ、トレイを適宜移動させることにより、適当な
間隔で配置された部品でも円滑に適宜取り上げることが
可能な部品の自動取出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の装置（製品）を大量生産する製造
ラインには、各種の自動化機器が設置され製造の効率化
が図られている。この場合、例えば組み立てを行ってい
る装置に所定の部品を組み込むために最近ではロボット
を使用することが多いが、ロボットとその作動対象との
取り合わせを工夫しないとロボットの機能が予定した動
作を十分実現できなかったり、また複雑な動作をする高
価なロボットを使用せざるを得なくなる事態が生じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図３はロボットを使用
した部品の取扱例を示す。この構成では、トレイ（Ｘ−
Ｙトレイ）１に対し、そのトレイ１の表面に想定された
座標に基づいて部品２を配置し、ロボット３は設定され
たＸ−Ｙ座標に基づいて作動することにより順次部品を
取り上げる構成となっている。この構成では単品の大型
のトレイを使用しかつこの大型トレイ自体は特定の位置
に固定されている。このためトレイ１に配置された多数
の部品から個々の部品を取り上げる作業は全てロボット
３側の動作によって行われることになるため、ロボット
３には複雑な動作が要求される。この結果図示のような
大型のトレイ１を固定的に使用する限り、このトレイ１
に配置された多数の部品の中から所定の部品を取り上げ
るためには自由度の大きい高価なロボットを使用せざる
を得ない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点に
鑑み構成された装置であって、取扱対象たる部品トレイ
は部品を一列に並べる単列型トレイとして構成され、こ
の単列型トレイを移動させる手段と、この移動手段に近
接して配置されかつ基本的には部品の取り上げ動作のみ
を行う部品取り上げ手段と、トレイに載置された部品を
検出する手段とから構成された部品の自動取出装置であ
ることを特徴とする。

【０００５】

【作用】トレイ移動手段は多数の単列型トレイを順次移
動させ、部品取り上げ手段近傍においては各単列形トレ
イは一列となって移動する。この間に部品検出手段が部
品を検知し、この信号により部品取り上げ手段は一列に
なって移動する単列形トレイから部品を取り上げる。単
列型トレイが一列で移動するため部品も単列になって移
動し、このため前記部品取り上げ手段は部品取り上げに
際して複雑な動作をする必要はない。従って部品取り上
げ手段は単純な動作を行う装置で十分である。

【０００６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参考に具体的に
説明する。

【０００７】図４は本発明の部品取出装置の全体を示
し、この図を用いて同装置の概略を先ず説明する。

【０００８】この部品取扱装置は部品載置用のトレイを
移動するトレイ移動手段たる移動台Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄおよ
びこの移動手段に近接して配置された部品取り上げ手段
たるロボット６および部品検出手段たる部品センサ７と
により構成される。

【０００９】また同装置の取扱対象である部品トレイ５
は、全体が細長形状に形成され、部品が一列に配置され
るように構成された小型トレイ（以下「単列型トレイ」
と称する）である。この単列型トレイ５の各々は独立し
て一個のトレイとして利用される外、図４において移動
台Ｄの矢印方向に示される構成のようにこれら各単列型
トレイ５を複数個組み合わせることにより図３に示すよ
うな大型のＸ−Ｙトレイとして利用したりすることが可
能なように構成してある。この単列型トレイ５を用いる
ことにより前記トレイ移動手段は概略次の動作をして部
品の取り上げを行う。

【００１０】先ず、部品４が載置された各単列型トレイ
５は移動台Ａ上にそれぞれ平行に配置され、かつ同移動
台Ａを矢印方向に向かって搬送（縦送り）される。次に
移動台Ｂを一列になって搬送（横送り）される間に部品
センサ７により単列型トレイ５に載置された部品の存在
を検出し、ロボット６はこの検出信号によりマニピュレ
ータ６ａを作動させて部品を取り上げ、所定の装置に組
み込む等の作業を行う。この場合は移動手段により単列
型トレイ５に載置された部品４が順次所定の位置で停止
するため、ロボット６は図３に示すようなＸ−Ｙ方向に
自由度を有するロボットである必要はなく、単純な動作
を行う単なるマニピュレータで十分である。

【００１１】図５は部品形状に対応した部品配置手段が
設けられている単列形トレイに対して部品が配置される
状態の例を示す。トレイ５ａには棒状の部品４ａが、ト
レイ５ｂには略キノコ状の部品４ｂが、トレイ５ｃには
脚部を有する部品４ｃが、トレイ５ｄにはボタン状の部
品４ｄが、トレイ５ｅには鉤状の部品４ｅが各々配置し
てある。この構成のうち、部品４ａ〜４ｃは部品配置手
段としてトレイの部品載置面に対して穴８が形成され、
この穴８に対して各部品を挿入配置する構成となってい
る。

【００１２】次にトレイ５ｄ及び５ｅに配置した部品４
ｄ、４ｅは穴に挿入するのは不適当な形状であって、ト
レイに対して所定の間隔をもって配置されるが、単に配
置したのみではトレイが移動する間に部品が移動してそ
の配置間隔が狂ってしまう虞れがある。従ってこのよう
な部品の場合にはトレイの部品載置面に対して部品配置
手段として凹所１５が形成され、この凹所にそれぞれ部
品を載置するようにし、部品の位置や姿勢の安定を図っ
ている。また更にトレイ５ｆはコイルバネや、そのまま
では立設するのが困難な筒状の部品のためのトレイであ
り、トレイに対して部品配置手段として支持棒１６を設
け、この支持棒１６に対して部品１７（図示の部品はコ
イルバネ）を挿通配置する構成となっている。

【００１３】次に本装置に用いられる単列型トレイは図
５に示すような棒状物や凹所が部品配置手段として形成
されているトレイを用いる外、本発明者が別途提案して
いるトレイを用いると本装置の能力をより一層発揮する
ことができる。従って次にこのトレイの構成を説明し、
かつ本装置の構成および作動は粘着面を有するトレイを
用いた場合を例に説明する。

【００１４】図１において、符号１０は部品を配置する
ためのトレイであり、図示の構成のトレイ１０は図４に
示される単列型トレイ５とほぼ同型である。

【００１５】１１はこのトレイ１０に充填した粘着材た
る粘着性ゴムである。この粘着性ゴム１１はその表面が
適度な粘着性を有するものを選択することにより、部品
を載置した場合にその部品を所定の位置において、倒す
ことなく確実に保持し、またマニピュレータ等で取り上
げる場合にはあまり強い抵抗が無く、然も取り上げた部
品に粘着物が付着しないようにすることができる。

【００１６】この構成のトレイ１０に対して部品１２が
配置される。配置された部品１２はトレイ１０の粘着材
料たる粘着性ゴム１１の粘性により所定の位置で倒れな
いように保持される。このようにして部品１２が配置さ
れたトレイ１０が前記部品取出装置の移動台上に配置さ
れることにより同移動台を順次移動し、ロボット６のマ
ニピュレータ６ａは同トレイ１０に載置された部品１２
を順次取り上げる。この場合、前述のように粘着性ゴム
１１の適度の粘性により部品１２は好適に保持され、か
つ部品１２が取り上げられる場合には抵抗が少なく、し
かも部品１２に粘着物が付着することもない。

【００１７】なお、図示の構成のようにある程度の厚さ
を有する粘着性ゴムをトレイ内に充填配置する構成の
外、シート状の薄い粘着性ゴムをトレイ１０の部品配置
面に貼着するようにしてもよい。また図２の如くトレイ
１０の側壁１０ａを蝶番等の手段を用いて解放可能に構
成し粘着性ゴム１１をトレイ１０内に配置するのを容易
にすると共に、粘着性ゴム１１が劣化する等して交換の
必要が生じた場合にその交換を速やかに行うことを可能
にすることもできる。

【００１８】次に図６及び図７は前記粘着性ゴムを充填
した単列型トレイを用いる部品取出装置の作動状態を示
すものである。同図を用いて本発明装置の構成及び作動
状態をより詳細に説明する。

【００１９】ここで前記図４に示す構成の装置において
は、移動台ＢからＣに向かって移動（横送り）するトレ
イ５に載置された部品はセンサ７より検知され、その位
置でトレイの移動を停止し、マニピュレータ６ａにより
その部品をチャックする構成となっている。従ってこの
装置においては、センサ７により部品の存在を確認する
ので、トレイにおける部品の配置ピッチが不均一であっ
ても正確に部品を取り出すことができ、この点にこの装
置の大きな利点がある。然し従来構成のトレイでは部品
の配置のために凹所を形成する等、何らかの加工を施す
必要がある関係上、その加工に見合って部品の配置ピッ
チは等しくなり、センサにより部品の位置を検出する手
段の機能が十分に発揮されてはいない。

【００２０】図６の構成においては図１および図２に示
される粘着面を有するトレイが用いられる。同トレイは
粘着性の材料を形成する以外には特別な部品係止手段が
不要であるため、トレイに対する部品配置状態を自由に
設定できる。このため部品の配置ピッチをトレイ毎に変
更したりすることも可能であり、また配置ピッチを余り
考えずに部品を載置することもできる。このため部品取
出の前段工程であるトレイに対する部品の載置工程にお
いても、余り精密高級な自動装置を用いる必要がなく、
トレイに対する部品の配置作業の自動化も低コストで達
成可能である。

【００２１】以上の如き粘着面を有する部品トレイを用
いた場合において、先ず部品を載置したトレイの移動方
法から説明すると、トレイ移動手段の一つである横送り
の移動台Ｂ〜Ｃに位置する単列型トレイ５（図１および
図２に示すトレイ１０と同じトレイ）はトレイ検知用の
センサＳ１により検知される。即ちセンサＳ１がＯＮ状
態であることにより移動台Ｂ上にトレイが存在する事を
確認する。このセンサＳ１がＯＦＦとなったなら、モー
タＭ１を駆動してベルトコンベヤ２０を作動させ、次の
トレイを移動台Ｂ側に移動させる（図７のフロー参
照）。この結果、当然のことながら、部品の取り出しを
行っている現用トレイと後続トレイとが一列に同時に移
動台Ｂ上に載置されることになり、恰も一本の単列トレ
イと同様に部品取り出しが円滑かつ継続的に行われるこ
とになる。

【００２２】次のトレイが移動台Ｂに到ったことはセン
サＳ０で検知し、このセンサＳ０がＯＮとなったならば
モータＭ１を停止し、続いてモータＭ２を駆動して横送
りベルトコンベヤ２１により、部品を載置したトレイを
ロボット６のマニピュレータ６ａ側に横移動させる。こ
の状態で部品検出用のセンサ７がＯＮとなれば部品が取
り上げ位置に来たことを意味するから、この状態でモー
タＭ２を停止し、マニピュレータ６ａによりこの部品を
取り上げる。部品の取り上げ完了信号がマニピュレータ
６ａ側から発信されたならば再度モータＭ２を駆動して
次の部品が取り上げ位置に至るまでトレイを移動させ
る。この作動を繰り返すことにより部品取り上げと、部
品を載置したトレイの補給とを順次行う。なお部品の無
くなったトレイはセンサＳ３、Ｓ４の信号に基づきモー
タＭ２、Ｍ３をＯＮ、ＯＦＦし、これにより横移動ベル
トコンベヤ２１から縦移動ベルトコンベヤ２２に移動し
て縦送りされる。また、図６のうち符号２３は以上の一
連の作動を制御するための制御装置である。

【００２３】なお図４および図６の構成からも当然理解
される如く、センサ７の検出範囲がある程度広く設定さ
れている場合、このセンサ７からの検知信号が発信され
ないことが、トレイ上の空席検知と見なし得るから、こ
れにより前記マニピュレータを逆作動させることにより
ワーク（部品）をトレイ上に載置する作業を行うように
することも当然可能である。特にこの作業の場合、部品
載置対象を前記粘着面を有するトレイにしておけば部品
の配置間隔等を余り考慮せずにトレイ上に直ちに部品を
載置することができる。即ち前述した部品取出の前段工
程をこの装置を逆作動することにより容易に実現するこ
とができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上にその構成を示したよう
に、取扱対象たる部品トレイは部品を一列に並べる単列
型トレイとして構成され、この単列型トレイを移動させ
る手段と、この移動手段に近接して配置されかつ基本的
には部品の取り上げ動作のみを行う部品取り上げ手段
と、トレイに載置された部品を検出する手段とから構成
された部品の自動取出装置であるので、前記部品検出手
段によってトレイ上の部品は部品取り上げ手段に近接し
た所定の位置で停止し、例え部品の配置が不均一であっ
ても部品取り上げ手段は複雑な機能を要求されることな
く正確な部品の取り出しが可能である。従って装置の価
格も低く押さえることができる。

【００２５】また部品の配置が不均一であっても正確な
部品の取り出しが可能であるため、部品取出の前段工程
であるトレイに対する部品の載置工程においても、余り
精密高級な自動装置を用いる必要がなく、例えば前述の
如くセンサの部品不検知状態をトレイの空席信号として
利用することにより本発明装置のマニピュレータを逆作
動させる等の方法を用いることによりトレイに対する部
品の配置作業の自動化も低コストで達成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置に使用する部品トレイの一例たる粘
着面を有するトレイの斜視部分図である。

【図２】図１に示すトレイの側壁の開放状態を示すトレ
イの斜視部分図である。

【図３】Ｘ−Ｙトレイ及びロボットの斜視図である。

【図４】本発明の実施例を示す自動取出装置の全体を示
す斜視図である。

【図５】本発明装置に使用する他の部品トレイに於ける
部品の配置状態を示す図である。

【図６】本発明の実施例を示す部品の自動取出装置の一
部破断斜視図である。

【図７】図６に示す装置の制御状態を示すフロー図であ
る。

【符号の説明】

２ 部品 ５ （部品）トレイ ６ａ マニピュレータ １０ （部品）トレイ １０ａ 解放側壁 １１ 粘着性ゴム １２ 部品

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単列に部品が配置される単列型トレイか
   ら部品を取り出す装置において、当該単列型トレイは任
   意の配置間隔で部品が配置されるよう構成され、このト
   レイを用いる取り出し装置は、当該単列型トレイを移動
   させるトレイ移動手段と、単列型トレイに配置された部
   品を取り出す部品取出手段と、単列型トレイ上に任意の
   間隔で配置されたそれぞれの部品を検知する部品検知手
   段とを有し、前記トレイ移動手段は単列型トレイの複数
   個を縦送りする第１の移動手段と、第１の移動手段に連
   接しかつ一列に配置された単列型トレイを横送りする第
   ２の移動手段と、第２の移動手段に連接する第３の移動
   手段とから構成され、前記部品取出手段は第２の移動手
   段に近接して配置され、当該第２の移動手段は前記部品
   検知手段の部品検知信号により単列型トレイの横送り動
   作を停止するよう構成し、かつ同部品検知信号により前
   記部品取り出し手段は部品検知手段により検知された部
   品を取り出す動作をするよう構成することにより、単列
   型トレイ上に異なる配置間隔で任意に配置された部品の
   各々を自動的に取り出すことを可能に構成したことを特
   徴とする部品の種類及び配置間隔を任意に設定できるト
   レイを用いた部品の自動取出装置。
2. 【請求項２】 前記第１と第２の移動手段の接続部にト
   レイ検知用センサが設けられ、第２の移動手段上に部品
   の取り出しを行っているトレイが存在するうちに第１の
   移動手段によって後続のトレイが当該第２の移動手段上
   に継続的に供給されるようこれら第１と第２の移動手段
   を関連させて作動させることにより、トレイの交換時間
   を最小にするよう構成したことを特徴とする請求項１記
   載の部品の種類及び配置間隔を任意に設定できるトレイ
   を用いた部品の自動取出装置。
3. 【請求項３】 前記部品検知手段は単列型トレイの位置
   を検知するトレイ検知用センサと、トレイ上の部品の各
   々を直接検知する部品検知用センサとにより構成される
   ことを特徴とする請求項１または２記載の部品の種類及
   び配置間隔を任意に設定できるトレイを用いた部品の自
   動取出装置。
4. 【請求項４】 前記部品検知用センサが部品検知信号を
   発しないことをトレイの空席検知信号として用い、この
   空席検知信号に基づき前記部品取出手段を逆動作させる
   ことによりトレイに対する部品の配置動作を行うよう構
   成したことを特徴とする請求項２または３記載の部品の
   種類及び配置間隔を任意に設定できるトレイを用いた部
   品の自動取出装置。
5. 【請求項５】 前記任意の配置間隔で部品の配置が可能
   な単列型トレイは、部品配置面が粘着面となっているこ
   とを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の部品の
   種類及び配置間隔を任意に設定できるトレイを用いた自
   動取出装置。