JPS591177A - 自動組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動組立装置の構成方式、特に工業用ロボ−ッ
トの物体搬送２位置決め機能を活用し、多品種中小量生
産に適合できるようにした自動組立装置の構成方式に関
する。

生産形態が多品種混流方式に移行しつつあること、ある
いは製品のライフサイクルが短く、設計変更が多くなり
つつあることから、従来のような固定的な生産設備でな
く、製品変化に対応しやすいフレキシブルな生産設備へ
の要求が強くなっている。このような要求に対応できる
組立システム構成の一例を平面的な概念で示したのが第
１図である。第１図において、２０はコンベアラインで
あり、２１〜２３はそれぞれ組立ステーションを示す。

コンベア上を太い矢印の方向に移動するパレット３０に
は２部品１０がセットされており、これに対し各ステー
ションにおいて順次組立作業が行われる。

すなわち、　２１はここでは部品１１を部品１０に組付
けるステーション、２２は部品１０〜１１を、１２で示
すように４点でねじ締めを行うステーション、また２３
は２部品１１に対し、１３で示すように２点ではんだ付
けを行う装置である。（れらの組立作業の手順は第２図
（ａｌ〜（ｄ）に示しであるが、むろん本作業は説明の
ためのモデルとして設定した概念的なものに過ぎず９作
業内容自体は本発明の原理構成と直接の関係はない。

第１図において、各組立ステーション２１〜２３は。

図示のように組付、ねじ締め、はんだ付けなどを行うＺ
方向以外に、Ｘおよびｙ方向の位置制御機能があり、こ
れによって品種の相異あるいは、設計の変更に伴なう作
業位置変更を行う事が出来る。

このように第１図の組立システムは、多品種混流生産に
対応が可能であるがその反面、各ステーション毎にｘ、
　　ｙ方向はかの位置決め機能を必要とするため、全体
として大規模かつ高価となる欠点があった。これに対し
＋　　ｘ＋　　Ｖ！　あるいは２方向の３次元的な位置
決め機能を持つメカニズム。

たとえば工業用ロボットを利用し２組付、ねじ締め、は
んだ付等の作業を行う工具を交換するＡＴＣ方式により
、多品種作業へ対応を行う組立システムも検討されてい
るが、工具交換に時間を要する欠点があった。

本発明はこのような欠点を除去し、比較的小規模構成か
つ高能率な多品種組立システムの構成方式を提供する事
を目的とする。さらに本発明の他の目的は、上記のシス
テム構成に適合した部品の位置決め方式を提供すること
にある。

上記の目的を達成するための本発明の基本構成の一例を
、平面的な概念にて第３図に示す。第３図においては部
品１０の位置決め用として、たとえば円筒座標系の工業
用ロボット２５を用い、破線２７で示した工業用ロボッ
ト２５の動作の動作エリア内に９組立ステーション２１
．２２および２３を設置する。

すなわち、コンベア２０−ａにて搬送されて来た部品１
０をロボット２５が所定の精度にてハンドリングした後
、ステーション２１による作業に対応した位置に固定す
る。ステーション２１ことよる組付作業が終了すると、
以下順次のステーション２２．２３に対応した位置に部
品を移動し、かつ各ステーションにおいて組立作業に必
要な位置制御を行う。また。

組立作業完了後コンベア２０−ｂに移載し、送出する。

このような組立システム構成の特徴は１組立作業に必要
なｘ、ｙ方向の位置制御をロボット５によって行うため
各ステーションにおいては、少くとも２方向の移動機能
しか必要がなく、装置が簡単化で、きる。また、工具を
交換するような方式に比較すれば、複雑な配線やメカニ
ズムを持つ工具を固定状態で使用できるため信頼性が高
い。

′　なお、第３図では９円筒座標系のロボットを用いた
例で示したため、各ステーションの配置が扇状となった
が、使用するロボットの構造形式によっては他の配置も
有り得る。

しかし、一般的に言えば動作エリアが扇状形の工業用ロ
ボットが多いので、以下の実施例はこれに基いて説明す
る。

第４図（ａ）〜（Ｃ）に本発明による実施例を示す。（
ａ）はロボット２５が部品保持したまま゛、各ステーシ
ョン間の移動ならびに各ステーション内において必要な
位置変更制御を行う。各ステーションにおける組立作業
を安定に行うため、各ステーションに作業台３２を設け
、２方向の力を支える方法が可能である。この作業台は
場合によっては、エアシリンダ等でオンオフ的に上下す
るものであって良い。

また、第４図（ｂ）のように、ロボット２５の先端の部
品保持機構に支え機構３３を設け、各ステーションに渡
って設置したベースあの上を摺動的に移動−するように
しても類似の効果がある。

一方、第４図（Ｃ１はベース２８に細穴３４を多数設置
した方式であり２部品ｌＯの移動時はこの中の必要部分
から・空気流を吹き上げ９部品１０の固定時には。

逆にこの中の必要部分から空気を吸引するようにする。

このようにすればロボット２５は１部品の重量あるいは
組立ステーションからの力を支える必要がなく、小形の
ものを使用できる。さらに部品１０の組立ステーション
に対する固定をロボット以外の装置が行うので、ロボッ
トは、該ステーションによる組立作業の実行中、他のス
テーションに移動し、他の部品の搬送９位置決めを行え
るので極めて能率が良い。ただし、空気流のこのような
利用は細穴による以外の方法でも可能であり、また部品
の種類によっては他の方法、たとえば油潤滑や磁気吸着
等も可能となる。

また、第４図においてはベース２８の上を組立部品１０
が移動する方式で説明したが、汎用的なやとい又は、パ
レットが移動し、この上に部品１０が設置される場合も
あり得る。さらに、ベース面における各組立ステーショ
ンに対応した位置に、光学式あるいはその他の方式のセ
ンサを埋め込む事により２部品またはパレットが正しく
位置決めされたか否かの確認が出来るようにする事も場
合によっては有効である。゛なお、第３図の構成におい
て。

組立ステーションは、必ずしも作業頓序に並べる必要は
なく、また１作業速度あるいは作業工数にあわせて、特
定の種類の作業ステーションを複数個設置する等は任意
に行い得る。

また９作業タクトの短い場合は、複数台の組立ステーシ
ョンに対し、２台以上のロボットが対応するシステムの
構成も考えられるが、この場合も第３図に示したような
、ロボット１台と複数組立ステーションのシステムがい
くつか結合されたと見なし得る。

以上に説明したように２本発明によれば複数の組立ステ
ーションに対応すべき部品の搬送９位置決め、場合によ
っては固定の各作業を１台の工業用ロボットないしは、
これに類する部品搬送装置によって行い得るので、全体
として簡単で安価で。

多品種対応が容易な組立システムの実現が可能であり、
工業的な効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は従来の、また、第２図は本発明
による組立システムの概念図、第３図は以上のシステム
の動作説明に利用するための組立作業モデルを示す図、
第４図（ａ）〜（Ｃ）は１本発明実施例を示す図である
。 ｌＯ〜１１：組立用部品、２０：コンベアライン。 ２１〜２３：組立ステーション、２８：組立用ベース。 ２５：工業用ロボットなどの搬送装置。 第２図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の組立ステーションと、これらのステーシ
   ョン間の組立対象部品の移動を受は持つ搬送装置とから
   構成されると共に、前記搬送装置が前記部品の前記各ス
   テーションに対する相対位置を２作業目的に応じて変更
   できるようにした事を特徴とする自動組立装置。
2. （２）各組立ステーションが円周上に配置された事を特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動組立装置。