JPH08169511A - トレイ部品供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トレイ部品の供給時間を短縮するとともに、
動作プログラムの作成を容易にする。 【構成】 複数の部品を入れたトレイ１を複数種収納す
るトレイ収納装置２と、組立ロボット３の動作域内にト
レイを固定するトレイ位置決め装置４と、前記装置間に
てトレイの移載を行うトレイ移載装置５と、トレイの搬
出入を行う天井走行車６と、装置全体の制御を行う制御
装置７とを具備し、トレイ収納装置内のトレイ配置は部
品供給に伴う組立ロボットの待ち時間及び装置外部との
トレイ搬出搬入動作による組立ロボットの待ち時間が共
に最小であることを条件に最適化する。これによりトレ
イ供給工程のトレイ段積み、段ばらしの工程が排除で
き、トレイ移載装置の多機能化によってトレイ搬出搬入
部とトレイ収納部間の専用移載手段を排除できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は組立ロボット、加工機
等の作業手段の要求する任意の部品を、作業手段に供給
するトレイ部品供給装置に係り、詳しくはトレイ収納手
段内のトレイ配置の最適化、及び、トレイ搬出搬入のタ
イミングの最適化を自動的に行うことによりトレイ部品
の供給時間を短縮し、かつ動作プログラムの作成を容易
にしたトレイ供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】多品種生産、少量生産の組立
て自動化を実現させるにあたり、多数種の部品を自動供
給する装置の開発が求められている。組立ロボット、加
工機等、作業手段の要求する任意の部品を作業手段に供
給するトレイ部品供給装置としては、例えば特開昭６３
−５７４０３号、特開昭６３−５７４０４号、特開平３
−６６１３８号に提案されている。棚状のトレイ収納手
段から、ある定位置にトレイ移載手段がトレイを供給す
る構成をもつ部品供給装置ではトレイ収納手段内のトレ
イ配置により、トレイ移載手段の動作が異なり、トレイ
供給タクトが変化する。そのため、トレイ供給タクトを
短縮するにはトレイ収納手段内のトレイ配置を最適化す
る必要がある。従来はプログラマが作業手段、トレイ供
給装置の動作条件を考慮したうえで、トレイ収納手段内
のトレイ配置の割り付けを行う必要があった。また、ト
レイ搬出搬入動作のタイミングはプログラマが事前に設
定していた。トレイ位置決め手段へのトレイ供給動作の
間にトレイ搬出搬入動作を行うため、作業手段に待ち時
間が発生する可能性があり、トレイ搬出搬入動作のタイ
ミングの設定は慎重に行う必要がある。

【０００３】しかし、棚内の各トレイの残部品数、交換
待ちトレイ数、作業手段の動作条件等、その時々の運転
状態により、最適なトレイ搬出搬入動作タイミングが異
なってくる。そのため、プログラマが事前に設定してい
たタイミングが必ずしも適切なものになるとは限らなか
った。更には多品種生産、少量生産の組立て工程を自動
化するにあたり、多数種の部品を自動供給する装置の開
発が求められている。また、前述のトレイ部品供給装置
ではトレイ搬出搬入手段に、トレイ段ばらし機構、トレ
イ段積み機構、段積みトレイを収納するバッファー機構
などの機構が必要となり、装置が大型、複雑化するとと
もに、トレイ搬出搬入手段とトレイ収納手段の間に専用
のトレイ移載手段が必要となる。更に、トレイ収納倉庫
・トレイ供給装置間のトレイ供給工程に、トレイ供給装
置が必要とするトレイを組合せる工程やトレイ供給装置
からもどってきたトレイを同一トレイごとに選別する工
程が発生する。。

【０００４】ところで、特開昭６３−５７４０３号のも
のでは作業手段がワークを取り出している間、トレイ移
載手段が停止している必要がある。また、特開昭６４−
４０２３８号や特開平３−６６１３８号のものではトレ
イ収納手段自体を動作させているため、装置外部とのト
レイ搬出搬入動作が困難であり、トレイ搬出搬入手段の
構成が複雑なものになる。また、トレイ収納手段の大き
さを、トレイ収納手段の昇降ストロークの１／２程度に
する必要があり、トレイの収納枚数が制限されるなどの
問題がある。

【０００５】そこで、本発明は上記従来のトレイ部品供
給装置の問題点を解決するためになされたもので、その
目的はトレイ部品の供給時間を短縮するとともに、動作
プログラムの作成を容易にしたトレイ部品供給装置を提
供することである。また他の目的は低コスト、省スペー
スにて、組立ロボット、加工機等の作業手段の要求す
る、任意の部品を高速供給するトレイ部品供給装置を提
供することである。更に他の目的はトレイ移載手段の動
作効率を向上させることができるトレイ部品供給装置を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明に係るトレイ部品供給装置は複数の
部品を収納したトレイを棚状に、複数種収納するトレイ
収納手段と、組立ロボット、加工機等の作業手段の動作
域内にトレイを固定するトレイ位置決め手段と、装置外
部とのトレイ搬出搬入動作を行うトレイ搬出搬入手段
と、トレイ収納手段にそって昇降し、前記トレイ位置決
め手段とトレイ収納手段の間にて任意のトレイの移載動
作を行うトレイ移載手段と、前記作業手段の要求する任
意のトレイを前記位置決め手段へ供給、及び、装置外部
とのトレイ搬出搬入動作の制御を行う制御手段とを具備
した構成にある。また請求項２の発明は、請求項１の発
明において、制御装置はトレイ収納手段内のトレイの情
報、作業手段の作業時間、部品要求順序を記憶する記憶
手段と、トレイ供給動作による作業手段の待ち時間が最
小となる収納手段内のトレイの配置、及び、トレイ搬出
搬入動作による作業手段の待ち時間が最小となるトレイ
搬出搬入動作のタイミングを、算出する演算手段とを有
する構成にある。

【０００７】

【発明の作用と効果】上記の構成によると、トレイ収納
手段内のトレイ配置の最適化、及び、トレイ搬出搬入の
タイミングの最適化を自動的に行うことが可能である。
そのため、従来に比べ、トレイ供給時間を短縮させると
ともに、動作プログラム作成の際のプログラマの負担を
軽減させることができる。また部品供給装置内、及び、
倉庫‐装置間のトレイ供給工程におけるトレイ段積み、
段ばらしの工程を排除でき、また、トレイ移載手段の多
機能化が可能になり、トレイ搬出、搬入部と、トレイ収
納部との間の専用の移載手段を排除できる。更に、作業
手段がトレイより部品を取り出している間に、他の作業
を行うことが可能であり、トレイ移載手段に複数の機能
をもたせることが容易である。また、位置決め手段上に
あるトレイを他のトレイに交換する動作を、作業手段の
動作時間に影響されることなく、高速に行うことが可能
である。従って、従来に比べ、大幅な低コスト、省スペ
ースで、任意の部品を高速供給する部品供給装置の機能
を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。図１は
トレイ部品供給装置のシステム構成を示す。トレイ部品
供給装置は複数の部品を収納した部品トレイ１を棚状
に、複数種収納するトレイ収納装置２と、組立ロボッ
ト、加工機等の作業機械３の動作域内に部品トレイ１
（以下トレイと記す）を固定するトレイ位置決め装置４
と、トレイ収納装置２とトレイ位置決め装置４の間に配
置され、作業機械３の要求する任意のトレイ１を位置決
め装置４へ供給または位置決め装置４からトレイ１を取
出すトレイ移載装置５と、自動倉庫８などの装置外部と
トレイ収納装置２との間でトレイ１の搬出入を行う天井
走行車からなるトレイ搬出搬入装置６と、それぞれの装
置を制御する制御装置７からなっている。

【０００９】トレイ１は１つの作業機械３が受け持つ組
立てる装置の部品数に応じて複数のトレイ１が用意さ
れ、必要数のトレイがトレイ収納装置の各棚に載せら
れ、これらのトレイが空になったときに補充するための
トレイが自動倉庫８に保管される。各トレイ１にはトレ
イ番号と収納される部品番号からなるトレイ情報を光学
的読取り可能な記録、例えばバーコードなどにより対応
付けられている。このバーコードによるトレイ情報は搬
入出口２０の一方側に配置されたバーコードリーダ（情
報入力手段）７１により読み取るようになっている。

【００１０】トレイ収納装置２はトレイ移載装置５との
間でトレイ１の受け渡しを行うための側方開放の複数段
の棚（棚１，棚２，・・・・）を備え、その最上段の棚
（棚１）の上に自動倉庫８の間でトレイ１の搬出または
搬入を行うための搬入出口２０が設けられている。それ
ぞれの棚には予め決められた部品が入れられたトレイ１
が収容される。

【００１１】トレイ移載装置５はトレイ収納装置２の搬
入出口２０、棚１〜棚６に対向した位置に沿って移動自
在に設けられており、本例では上部ローダ５１と下部ロ
ーダ５２によって構成されている。トレイ搬出搬入装置
６は天井走行車で構成されており、トレイ１を乗せてト
レイ収納装置の搬入出口２０と自動倉庫８の間で移動さ
せ、トレイの搬出入を行う。

【００１２】制御装置７はトレイ交換による作業機械３
の待ち時間が最小となるトレイ収納装置内のトレイ１の
配置、及び、トレイ搬出搬入動作によるトレイ交換動作
の待ち時間が最小となるトレイ搬出搬入動作のタイミン
グを計算したり、装置外部とのトレイ搬出搬入動作の制
御を行うための演算を行う情報処理手段（ＣＰＵ）７０
と、トレイ情報を読み取る情報入力手段（バーコードリ
ーダ）７１、トレイ収納装置の各棚に収納する部品トレ
イを予め決めておき、その情報を入力するための手動入
力手段（ターミナル）７２、トレイ収納装置の各棚のト
レイ、部品番号、在庫数などのトレイ情報と、作業機械
３の作業時間、部品要求順序とを記憶する記憶手段（メ
モリ）７３からなっている。

【００１３】次にトレイ部品供給装置のシステム動作を
説明する。図２にトレイ部品供給装置の動作フローを示
す。準備作業として、まず各棚に収納するトレイ（１）
〜（６）を予め決めておき、その情報をターミナルから
入力し、メモリに記憶させる。この情報に従い、各棚に
トレイを収納する（図２参照：準備）。作業手順が組立
ロボットに指示され、組立ロボットがその準備が整って
いるとき、組立ロボットは必要な部品番号のトレイの払
い出しを情報処理手段に要求する（図３参照：部品供給
サイクル（１））。例えば部品番号００１のトレイ
（１）の払い出し要求があるとトレイ移載装置の上部ロ
ーダをトレイ（１）が収容されている棚（１）に移動さ
せ、トレイ（１）を図示の如くトレイ移載装置の上部ロ
ーダに移す。このときトレイ位置決め装置に別のトレイ
（例：トレイ（５））がある場合はトレイ移載装置の下
部ローダをトレイ位置決め装置に移動させ、トレイ
（５）を引き取る（図４参照：部品供給サイクル
（２））。続いて上部ローダをトレイ位置決め装置に移
動させ、トレイ（１）をトレイ位置決め装置に渡す。ト
レイ位置決め装置はトレイ（１）を固定し、組立ロボッ
トへの部品供給ができる状態になる。

【００１４】情報処理手段は組立ロボットに対し要求し
た部品を供給したことを通知する。（図５参照：部品供
給サイクル（３））。その後下部ローダを棚５に移動さ
せトレイ（５）を戻す（図６参照：部品供給サイクル
（４））。組立ロボットは部品を使い終わった後、トレ
イ（１）の部品番号００１の部品とその使用個数を情報
処理手段に通知する。情報処理手段は使った数を基に、
メモリの在庫数を更新し、部品供給サイクル（１）に戻
る（図７参照：部品供給サイクル（５））。例えば部品
番号００１の部品を１個使った場合は在庫数“２”から
“１”に更新する。

【００１５】部品を使い切って空になったトレイは一旦
棚に戻されるが、組立ロボットの次の部品要求に応じた
後、つまり要求のトレイをトレイ位置決め装置に移した
後、情報処理手段は自動倉庫に対しトレイの払い出しを
要求する（図８：トレイ補給サイクル（１））。例えば
部品番号００２の部品の在庫数が“０”になったとき自
動倉庫に部品番号００２の部品の払い出しを要求する。
自動倉庫では部品番号００２の部品の入ったトレイ
（８）を天井走行車に移載する（図９参照：トレイ補給
サイクル（２））。天井走行車はトレイ収納装置の搬入
出口にトレイを置く。この状態でバーコードリーダにて
部品番号を読み取る。要求したトレイであることを確認
したら、搬入出口の在庫情報を更新する。本例では部品
番号００２の部品の数“１０”が搬入出口に補充された
ことになる（図１０参照：トレイ補充サイクル
（３））。

【００１６】組立ロボットから搬入出口にあるトレイ
（８）と同じ部品番号のトレイの要求があると、搬入出
口にあるトレイ（８）をトレイ移載装置の上部ローダに
移載する（図１１参照：トレイ補充サイクル（４））。
その後、下部ローダにトレイ位置決め装置にあるトレイ
（１）を引き取り、要求された部品番号００２の部品が
入ったトレイ（８）を上部ローダから位置決め装置に供
給し、それを組立ロボットに知らせる（図１２参照：ト
レイ補充サイクル（５））。トレイ移載装置は引き取っ
たトレイ（１）を棚（１）に戻し、空になったトレイ
（３）を移載する（図１３参照：トレイ補充サイクル
（６））。

【００１７】在庫数“０”のトレイを搬入出口に移載し
た後、情報処理手段は在庫数の更新を行う。即ち、搬入
出口の部品番号００２の部品の在庫数を“０”に更新
し、棚（３）の部品番号００２の部品の在庫数を“１
０”に更新する（図１４参照：トレイ補充サイクル
（７））。続いて、情報処理手段は空トレイの引き取り
を自動倉庫に要求する。自動倉庫は天井走行車に空トレ
イをもって来るように指示する。天井走行車は搬入出口
にある空トレイを引き取る。その後、情報処理手段はメ
モリの搬入出口のトレイの在庫情報を更新する（図１５
参照：トレイ補充サイクル（８））。天井走行車は引き
取った空トレイを自動倉庫に渡す（図１６参照：トレイ
補充サイクル（９））。

【００１８】次にトレイ供給処理について説明する。図
１７〜図２０にトレイ供給の処理フローを示す。まず、
人手によりトレイをトレイ収納装置の棚に供給し、各棚
に収納されたトレイ内の部品の種類と個数をターミナル
から入力し、制御装置のメモリに記憶させる（Ｓ１０
０）。組立ロボットから要求の部品の入ったトレイをト
レイ位置決め装置に供給し製品の組み立てを行う。棚内
に残り部品数が“０”のトレイ（以下空トレイと記す）
があるかをチェックし（Ｓ１０１）、空トレイがあると
きは自動倉庫に要求する（Ｓ１０２）。空トレイがない
とき、または自動倉庫からトレイ収納装置の最上段の搬
入出口（以下トレイ置場と記す）にトレイが置かれたか
を判断する（Ｓ１０３）。トレイ置場にトレイが無いと
きはステップ１０７に移る。またトレイ置場にトレイが
有るとき、つまり自動倉庫からトレイが補充された場合
はバーコードリーダでバーコードを読み取り（Ｓ１０
４）、要求した部品であるか否かを判断し（Ｓ１０
５）、要求した部品でないときは異常処理を実行し（Ｓ
１１２）、終了する。一方要求した部品が補充されたと
きは部品番号、部品数を記憶する（Ｓ１０６）。

【００１９】続いてトレイ置場に空トレイが置かれてい
るときはその空トレイが取り除かれたかを判断する（Ｓ
１０７）。トレイ置場に空トレイがあるときはステップ
１０９以降の部品要求の有無に応じた処理を行う。空ト
レイが取り除かれているときはトレイ交換の終了処理と
して、トレイ置場のトレイ情報を更新し、補充されたト
レイの部品番号、部品数を更新する（Ｓ１０８）。その
後部品要求があるかを判断し（Ｓ１０９）、要求がなけ
ればトレイ移載装置のトレイ状況を判断する（Ｓ１１
３）。ここで、部品要求があるときは要求部品番号を読
み取り、収納部品をサーチする（Ｓ１１０）。このサー
チは作業手段からの部品要求信号を受信した後、トレイ
収納手段の棚内のどこに要求された部品が収納されてい
るか、メモリ内のデータを調べる。要求部品のサーチ結
果を判断し（Ｓ１１１）、部品が見付かればステップ１
１３に移る。しかし、予め決められた部品以外の部品が
要求されたときは異常処理を行って（Ｓ１１２）、終了
する。

【００２０】要求部品のトレイがあった場合はトレイ移
載装置の上部ローダが空いているかを判断し（Ｓ１１
３）、空いていないときは後述のステップ１２０以降の
動作を行う。また空いている場合は上部ローダを対象と
する棚、即ち要求部品のトレイが収容されている棚に移
動しトレイをローダ内に引き込む（Ｓ１１４）。現在、
位置決め部にトレイがあるか、つまり部品供給が行われ
ている状態にあるかをチェックする（Ｓ１１５）。位置
決め部にトレイがあるときは下部ローダを部品供給位置
に移動させ、該当トレイをローダ内に収納し、蓋をする
（Ｓ１１６）。その後、上部ローダを部品供給位置に移
動させ、蓋を取ってトレイを位置決め部に供給する（Ｓ
１１７）。位置決め部から引き取ったトレイを収納する
棚を調べ、その位置に下部ローダを移動させ、トレイを
棚に戻す（Ｓ１１８）。ステップ１１５において、位置
決め部にトレイが無い状態のときは上部ローダを位置決
め部に移動し、蓋を取ってトレイを供給する（Ｓ１１
９）。

【００２１】ステップ１１３において、上部ローダにト
レイが入っているときは、図１９に示す処理が行われ
る。即ち、下部ローダを対象とする棚、即ち要求部品の
トレイが収容されている棚に移動しトレイをローダ内に
引き込む（Ｓ１２０）。現在、位置決め部にトレイがあ
るか、つまり部品供給が行われている状態にあるかをチ
ェックする（Ｓ１２１）。位置決め部にトレイがあると
きは上部ローダを部品供給位置に移動させ、当該トレイ
をローダ内に収納し、蓋をする（Ｓ１２２）。その後、
下部ローダを位置決め部に移動させ、蓋を取ってトレイ
を位置決め部に供給する（Ｓ１２３）。位置決め部から
引き取ったトレイを収納する棚を調べ、その位置に上部
ローダを移動させ、トレイを棚に戻す（Ｓ１２４）。ス
テップ１２１において、位置決め部にトレイが無い状態
のときは下部ローダを部品供給位置に移動し、蓋を取っ
てトレイを供給する（Ｓ１２５）。

【００２２】上記のいずれかの処理が終了すると供給し
たトレイのあった場所が判断される（Ｓ１２６）。棚か
らもって来た場合はステップ１０１に戻る。一方トレイ
置場からもって来た場合は棚内に空トレイがあるかを調
べ（Ｓ１２７）、空トレイがあったかを判断する（Ｓ１
２８）。空トレイがあったときは上部ローダが空である
か否かを判断する（Ｓ１２９）。上部ローダが空いてい
るときは上部ローダを対象となる棚に移動させ空トレイ
をローダ内に引き込む（Ｓ１３０）、そして上部ローダ
をトレイ置き場に移動させ空トレイを置く（Ｓ１３
１）。上記ステップ１２９において、上部ローダが空い
ていないときは下部ローダを対象となる棚に移動させ空
トレイをローダ内に引き込み（Ｓ１３２）、下部ローダ
をトレイ置場に移動させ空トレイを置く（Ｓ１３３）。
空トレイがトレイ置場に置かれると自動倉庫に空トレイ
の引き取り要求を行って（Ｓ１３４）、ステップ１０１
に戻る。

【００２３】次に棚内のトレイ配置の最適化について説
明する。本発明のような装置構成をもつ部品供給装置に
おいて、トレイ収納手段内のトレイ配置最適化条件とし
ては、以下の項目がある。 ａ）部品供給に伴う、ロボット等の作業手段の待ち時間
が最小であること。 ｂ）装置外部とのトレイ搬出搬入動作による作業手段の
待ち時間が最小であること。

【００２４】上述の条件を満たすべく行った棚内トレイ
配置最適化の実施例について、図２１及び、図２２を基
に説明する。まず、作業手段を仮運転させ（Ｓ２０
０）、各部品の部品組み付け時間Ａｔ［ｘ］を測定する
（Ｓ２０１）。各組み合わせにおける、ΔＴ［ｘ］＜０
の条件を満たすΔＴ［ｘ］の総和Σが“０”となる組合
わせを選定する（Ｓ２０２）。ここで、ΔＴ［ｘ］＝Ａ
ｔ［ｘ］−Ｓｔ［ｘ］、但し、Ａｔ［ｘ］は部品［ｘ］
組み付け時間、Ｓｔ［ｘ］は部品［ｘ］供給時間であ
る。

【００２５】選定された組合せが１組（Ａ＝１）だけな
ら、トレイ並べ換え動作を行う（Ｓ２０８）。１組もな
かった場合は図２２の処理を行う。即ち、部品供給によ
る１サイクルあたりの作業手段の待ち時間が最小となる
トレイ配置の組合せをΣΔＴ［−］ｍｉｎｉにより算出
する（Ｓ２０９）。更に作業手段の待ち時間が［最小待
ち時間＋Ｔ（ａ）］以内の組合せを、｛ΣΔＴ［−］ｍ
ｉｎｉ−Ｔ（ａ）｝≦ΣΔＴ［−］により算出する（Ｓ
２１０）。ここで、選定された組合せ数Ａを判断し（Ｓ
２１１）、その数が１組だけなら、トレイ配置選定を終
了し、“１”を超える組み合わせが選定されたときは図
２１のステップ２０４以下の処理を行う。尚、ΣΔＴ
［−］ｍｉｎｉは現在の設定条件を満たす組み合わせに
おけるΣΔＴ［−］の最小値、Ｔ（ａ）＝選定参考時間
（任意に設定）である。

【００２６】次に今まで選定された組合せから、トレイ
搬出搬入動作による作業手段の待ち時間が最小となる組
合せを選定する。即ち、Ａ＞１の場合、ｎ＝１にセット
する（Ｓ２０４）。｛ΔＴ［ｍａｘ（ｎ）］ｍａｘ−Ｔ
（ａ）｝≦ΔＴ［ｍａｘ（ｎ）］を満たす組み合わせを
選定するため、各組合せにおいて１番目に大きな部品供
給タクト差（部品供給タクトと部品要求タクトの差）を
算出し、その最大値を有する組合せを算出する。更に
［最大部品供給タクト差−Ｔ（ａ）］より大きな部品供
給タクト差を有する組合せを算出する（Ｓ２０５）。

【００２７】ここで選定された組合せ数Ａを判断し（Ｓ
２０６）、その数が１組（Ａ＝１）だけなら、トレイ配
置選定を終了する。Ａ＞１の場合、ｎ＝ｎ＋１にセット
し（Ｓ２０７）、ステップ２０５に戻る。以後選定され
る組合せが１組だけになるまで、部品供給タクト差の２
番目，３番目，・・・に大きな値について実施する。選
定されたトレイ配置に基づきトレイの並べかえを行う
（Ｓ２０８）。以上の作業により、最適化条件を満たし
たトレイ配置を得ることができる。

【００２８】次にトレイ搬出入動作タイミング最適化に
ついて説明する。トレイ搬出入動作による作業手段の待
ち時間を最小にすべく行ったトレイ搬出入動作タイミン
グ最適化の実施例を、図２３〜図２７を基に説明する。
図２３にトレイ搬出入動作実行タイミングの処理フロー
を示す。本装置はトレイ供給動作の基本動作の間にトレ
イ搬出入動作の実行確認を行い、トレイ搬出入動作に適
したタイミングを算出してトレイ搬出入動作を行う。本
例では以下の条件を満たした場合にトレイ搬出、搬入動
作を行う。 トレイ搬出入動作：トレイ搬出入部に実トレイが供給
されており、空トレイが発生していて、トレイ搬出動
作、及び、搬入動作の実行タイミングが適切である場合 トレイ搬入動作：トレイ搬出入部に実トレイが供給さ
れており、空トレイが発生しておらず、トレイ搬入動作
の実行タイミングが適切である場合 トレイ搬出入部に実トレイが供給されており、空トレ
イが発生していて、トレイ搬入動作の実行タイミングが
適切であるが、トレイ搬出動作には実行タイミングが適
切でない場合 トレイ搬出動作：トレイ搬出入部に実トレイが供給さ
れておらず、実トレイの要求もされておらず、空トレイ
が発生していて、トレイ搬出動作の実行タイミングが適
切である場合。

【００２９】図２３において、組立ロボット（作業手
段）と通信を行い、組立ロボットより部品取り出し完了
信号と次回要求トレイの情報をもらう。そして部品取り
出しの確認を行うとともに、次回要求トレイがトレイ移
載装置のローダ部に移されているか否かを確認する（Ｓ
３００）。組立ロボットから取り出し完了通知があると
トレイ移載装置にトレイ引き取り指令を発し、部品供給
済みトレイを位置決め部よりローダ部へ収納し（Ｓ３０
１）、要求トレイをローダ部より位置決め部へ供給する
（Ｓ３０２）。次に引き取ったトレイの部品在庫数をチ
ェックし、在庫数０の場合は自動倉庫から該当部品のト
レイの払い出し、および空トレイを自動倉庫に引き取っ
てもらうためのトレイ搬入搬出動作を行う（Ｓ３０
３）。その後ステップ３０２で引き取った部品供給済み
トレイをローダ部より棚部へ収納する（Ｓ３０４）。自
動倉庫から搬入出口に供給されたトレイをローダ部に、
また空トレイをローダ部から搬入出口に移すためのトレ
イ搬入搬出動作を行う（Ｓ３０５）。続いて要求トレイ
を棚部よりローダ部へ供給する（Ｓ３０６）。この間に
搬入出口に置かれた空トレイを自動倉庫に引き取っても
らうためのトレイ搬出搬入動作を行って、ステップ３０
０に戻る。

【００３０】次にトレイ搬出搬入動作時のフラグ処理に
ついて説明する。ここでは以下のフラグを使用する。 トレイ搬出フラグ＝空トレイ発生時ｏｎ 空トレイをトレイ置場に移動終了後ｏｆｆ 実トレイ要求フラグ＝空トレイをトレイ置場に移動終了
後ｏｎ トレイ置場上の空トレイがなくなった際ｏｆｆ トレイ搬入フラグ＝実トレイをトレイ置場に供給終了後
ｏｎ トレイ搬出入動作終了後ｏｆｆ 図２４において、トレイ搬出搬入動作が開始されるとト
レイ搬入フラグをチェック（ｃｈｅｃｋ）する。ｏｆｆ
のときは図２５のトレイ要求フラグをチェックする。ｏ
ｎのときはトレイ置場にトレイがあるか否かをの判断、
つまりトレイ搬入動作の実行を判断し（Ｓ４０１）、実
行しない場合は図２３に示すサイクル、つまり通常のト
レイ供給動作に戻る（Ｓ４０８）。

【００３１】実行する場合はトレイ搬出フラグのチェッ
クを行う（Ｓ４０２）。ｏｎのときはトレイ搬出動作の
実行を判断し（Ｓ４０３）、“実行”のときはトレイ搬
出搬入動作を行う（Ｓ４０４）。一方ステップ４０２で
フラグｏｆｆまたはステップ４０３で“実行せず”が判
断されたときはトレイ搬入動作を行う（Ｓ４０９）。ト
レイ搬出搬入動作が実行されるとトレイ搬入フラグｏｆ
ｆ（Ｓ４０５）、トレイ搬出フラグｏｆｆ（Ｓ４０６）
し、実トレイ要求フラグｏｎにする（Ｓ４０７）。その
後通常のトレイ供給動作に戻る。またトレイ搬入動作が
実行されるとトレイ搬入フラグｏｆｆされ（Ｓ４１
０）、通常のトレイ供給動作に戻る。

【００３２】前述のステップ４００においてトレイ搬入
フラグｏｆｆのときは実トレイ要求フラグのチェックが
行われる。ｏｎのときは通常のトレイ供給動作に戻る
（Ｓ４１７）。ｏｆｆのときはトレイ搬出フラグがチェ
ックされ、このフラグがｏｆｆのときはステップ４１７
に移る。またｏｎのときはトレイ搬出動作の実行を判断
し、“実行せず”であればステップ４１７に移る。“実
行”の場合はトレイ搬出動作を実行し（Ｓ４１４）、ト
レイ搬出フラグｏｆｆする（Ｓ４１５）。その後実トレ
イ要求フラグｏｎにし（Ｓ４１６）、通常のトレイ供給
動作に戻る（Ｓ４１７）。

【００３３】トレイ搬入・搬出動作タイミングの判断処
理について説明する。 現在から後（ｎ）サイクルにおいてトレイ搬入（搬
出）動作を行った場合の作業手段の待ち時間をそれぞれ
算出する。ここで、サイクルとは作業手段側にトレイを
供給する回数を表し、図２３のフロー１回を１サイクル
とする。（ｎ）は任意に設定 作業手段の待ち時間が最小となる動作タイミングを選
定する。 選定された動作タイミングが次の条件をともに満たす
か確認する。

【００３４】条件１：その動作タイミングまで操作を遅
らせた場合に発生する空トレイは（×）枚以下である。
ここで、（×）は任意に設定 条件２：その動作タイミングまで動作を遅らせた場合に
バッファトレイが空になる可能性がない。ここで、棚部
に同一種類のトレイを２以上用意し、２枚中１枚目のト
レイにて優先的に部品供給を行う。１枚目のトレイが空
になった時点で自動倉庫にトレイ搬出信号を発信し、新
たなトレイが供給されるまで２枚目のトレイにより部品
供給を行う。このときの２枚目のトレイをバッファトレ
イという。 選定された動作タイミングが、手順の条件を満たさ
ない場合、次善の動作タイミングを選定し再び手順を
実施する。 最終的に選定された動作タイミングが現在ならば、ト
レイ搬入（搬出）動作を実施する。

【００３５】以上の手順にてトレイ搬出搬入動作タイミ
ングの判断、トレイ搬出搬入動作の実行を行うことによ
り、本装置は作業手段の待ち時間を最小にすることが可
能となった。図２６のＳ４２２〜Ｓ４２８では現在のタ
イミングにおいて、トレイ搬出（搬入）動作を実行すべ
きかどうかの判断を行う。トレイ搬入動作判断は、まず
今後［ｎ］サイクルにおけるトレイ搬入動作によるロス
タイム、すなわち作業手段の待ち時間を算出する（Ｓ４
２０）。

【００３６】ｍ＝０をセットし（Ｓ４２１）、ｍ＞ｎを
判断する（Ｓ４２２）。ｍ＞ｎを満足していれば搬入動
作を行う（Ｓ４３０）。ｍ＞ｎを満足していないときは
ｍ＝ｍ＋１をセットし（Ｓ４２３）、ロスタイムが
［ｍ］番目に少ないトレイ搬入タイミングを選定する
（Ｓ４２４）。そのとき搬入待ちトレイの数を調べ（Ｓ
４２５）、搬出搬入待ちトレイの最大枚数［ｘ］枚以下
を満足していないときはステップ４２２〜４２５の処理
を、改めて行う。尚、［ｘ］はプログラマが設定する。

【００３７】搬入待ちトレイが［ｘ］枚以下を満足して
いるときはバッファトレイが空になる可能性があるか否
かを判断する（Ｓ４２７）。バッファトレイが空になる
可能性があるときはその可能性がなくなるまでステップ
４２２〜４２６を処理を行う。バッファトレイが空にな
る可能性がなくなる、搬入トレイがｘ枚以内で最もロス
タイムが少ないタイミングのとき、つまり選定されたト
レイ搬入タイミングが今かを判断する（Ｓ４２８）。選
定されたトレイの搬入タイミングが今であれば搬入動作
を実行し（Ｓ４２９）、一方今でなければ搬入動作を実
行しない（Ｓ４３０）。

【００３８】図２７において、トレイ搬出動作判断は今
後［ｎ］サイクルにおけるトレイ搬出動作によるロスタ
イムを算出する（Ｓ４４０）。ｍ＝０をセットし（Ｓ４
４１）、ｍ＞ｎを判断する（Ｓ４４２）。ｍ＞ｎを満足
していれば搬出動作を行う（Ｓ４５０）。ｍ＞ｎを満足
していないときはｍ＝ｍ＋１をセットし（Ｓ４４３）、
ロスタイムが［ｍ］番目に少ないトレイ搬出タイミング
を選定する（Ｓ４４４）。そのとき搬出待ちトレイの数
を調べ（Ｓ４４５）、［ｘ］枚以下を満足していないと
きはステップ４４２〜４４５の処理を、改めて行う。

【００３９】搬出待ちトレイが［ｘ］枚以下を満足して
いるときはバッファトレイが空になる可能性があるか否
かを判断する（Ｓ４４７）。バッファトレイが空になる
可能性があるときはその可能性がなくなるまでステップ
４４２〜４４６を処理を行う。バッファトレイが空にな
る可能性がなくなる、搬出待ちトレイがｘ枚以内で最も
ロスタイムの少いタイミングのとき、つまり選定された
トレイ搬出タイミングが今かを判断する（Ｓ４４８）。
選定されたトレイの搬出タイミングが今であれば搬出動
作を実行し（Ｓ４４９）、一方今でなければ搬出動作を
実行しない（Ｓ４４０）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るトレイ部品供給装置のシステム
構成のブロック図である。

【図２】 トレイ部品供給装置の動作で準備段階の説明
図である。

【図３】 部品供給サイクル（１）の説明図である。

【図４】 部品供給サイクル（２）の説明図である。

【図５】 部品供給サイクル（３）の説明図である。

【図６】 部品供給サイクル（４）の説明図である。

【図７】 部品供給サイクル（５）の説明図である。

【図８】 トレイ補充サイクル（１）の説明図である。

【図９】 トレイ補充サイクル（２）の説明図である。

【図１０】 トレイ補充サイクル（３）の説明図であ
る。

【図１１】 トレイ補充サイクル（４）の説明図であ
る。

【図１２】 トレイ補充サイクル（５）の説明図であ
る。

【図１３】 トレイ補充サイクル（６）の説明図であ
る。

【図１４】 トレイ補充サイクル（７）の説明図であ
る。

【図１５】 トレイ補充サイクル（８）の説明図であ
る。

【図１６】 トレイ補充サイクル（９）の説明図であ
る。

【図１７】 本発明に係るトレイ部品供給装置のトレイ
供給処理のフローチャートである。

【図１８】 図１７に続くフローチャートである。

【図１９】 図１８に続くフローチャートである。

【図２０】 図１８と図１９に続くフローチャートであ
る。

【図２１】 トレイ収納手段内トレイ配置最適化プログ
ラムのフローチャート図である。

【図２２】 図２１続き

【図２３】 トレイ供給動作のフローチャート図であ
る。

【図２４】 トレイ搬出搬入動作最適化プログラムのフ
ローチャート図である。

【図２５】 図２４続き

【図２６】 トレイ搬入動作実行判断プログラムのフロ
ーチャート図である。

【図２７】 トレイ搬出動作実行判断プログラムのフロ
ーチャート図である。

【符号の説明】 １…部品トレイ、２…トレイ収納装置、３…作業機械
（組立ロボット）、４…位置決め装置、５…トレイ移載
装置、６…トレイ搬出搬入装置、７…制御装置、８…自
動倉庫、２０…搬入出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の部品を収納したトレイを棚状に、
   複数種収納するトレイ収納手段と、 組立ロボット、加工機等の作業手段の動作域内にトレイ
   を固定するトレイ位置決め手段と、 装置外部とのトレイ搬出搬入動作を行うトレイ搬出搬入
   手段と、 前記トレイ収納手段に沿って昇降し、前記位置決め手段
   とトレイ収納手段の間にて任意のトレイの移載動作を行
   うトレイ移載手段と、 前記作業手段の要求する任意のトレイを位置決め手段へ
   供給、及び、装置外部とのトレイ搬出搬入動作の制御を
   行う制御手段と、を具備したトレイ部品供給装置。
2. 【請求項２】 制御装置はトレイ収納手段内のトレイの
   情報、作業手段の作業時間、部品要求順序を記憶する記
   憶手段と、 トレイ供給動作による作業手段の待ち時間が最小となる
   収納手段内のトレイの配置、及び、トレイ搬出搬入動作
   による作業手段の待ち時間が最小となるトレイ搬出搬入
   動作のタイミングを算出する演算手段と、を具備した請
   求項１記載のトレイ部品供給装置。