JPS62271636A - 工場における自動ハンドリング装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、工場（加工工場及び仕上げ工場）の自動ハン
ドリングシステム装置、更に詳しく言えば、工場から工
場、または機械と機械のつなぎの工程間のハンドリング
を合理化する自動ハンドリングシステム装置に関する。

即ち、素材や部品または製品を一定規格のトレー箱の中
に整列して収納し、そのままの姿で加韮機誠に対する部
品の供給、工程間運搬、倉庫への格納などを合理的に行
う工作機械、自動組立機に適用される自動ハンドリング
システム装置である。

し従来技術］ 機械工場を完全に無人化しようとする試みは続けられて
いる。しかし、−気に完全に無人化することは種々の解
決ずべき課題があり困難である。

工作物の搬送の自動化を例にとっても、倉庫への′搬出
入、工作機械への自動着脱など解決す麦き−題は多い。

この搬送技術のなかで、工程間の部品の搬送を自動化す
るのにシュート、コンベナなどを用いるものが知られて
いる。これ・らの手段で−送される部品は、工程間の搬
送途中の部品の姿勢保持が要求されることが多い。通常
、自動組立機などにおいては、保有スペース等の関係か
らマガジンよりも連続的に自！＃Ｊ整列可能なホッパフ
ィーダが使われるが多い。

また、機械工場での工作物は、トレー、パレット等と呼
ばれる箱型の容器、板体等に整列して載置収納さ〜れて
、倉庫、仕掛品置場、欄等に置がれている。作業者は、
これらに置かれた容器を台車に段積みして加工機械に運
び、容器内の工作物を加工後、工作物を再度容器に整列
して入れ、再び容器を台車に載せて倉庫等に戻している
。（例えば、西独特許１，１５２．６６７号明細書）ま
た、容器内の工作物の出入を自動化するために、箱型の
容器←整列した工作物をロボットで搬出入し、容器を３
次元的に移動させるパレット装置は知゛られている′（
特開昭５１−２０１７３号公報）、更に、マガジン内に
被加工部品を積層して積み込み、マガジン内から被加工
物品を取り出し、加工後他のマガジーンー二収納するの
も知られている（例えば、実開昭５６−３８７３３号公
報）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、シュート、コンベアなどを用いる方法は、少品
種大量生産には良いが、部品の種類を変更する場合に、
部品の姿勢を保つための姿勢保持のための構造を変更し
なければならないなど融通がきかないという欠点がある
。

機械への部品の供給は箱詰めされた姿をそのまま供給す
るため供給用マガジン使用する方法もあるが、マガジン
による部品の供給は一般的に確実であるが、マガジンに
対する部品詰め込みが面倒で工数を要する問題がある。

更に、ホッパフィーダで送られる部品は、搬送途中で引
っ掛けたりトラブルが発生することも多いし、・重量物
は搬送できない、　　　　　　　　　　・・ 前記した３次元的に移動させるパレット装置（・特開昭
５１−２０１７３号公報）は、被加工物を収納した容器
を３次元的に移動させ、被加工物を整列して収納させる
という点では、優れたものがある。しかし、台車上に積
載し・た工作物容器から、容器を自動的に取り上げて行
うものでないので、工作物容器を台車等の容器を置いで
あるところから、作業者が取り出してパレット装置を載
せるという手間がかかり、作業効率が悪い。

また、実開昭５６−３８７３３号公報のようなマガジン
内に工作物を収納して加工するタイプは、たしかに工作
物の取り扱いを完全に自動化するという点では良い。し
かし、このタイプは、軽量小型の電気部品等の板状のも
のの取り扱いには良いが、円筒材などの重量のある部品
の機械加工にはこの考えは適用できない。

本発明は、これらの問題点を解決するために、ワーク部
品を収納したトレー箱を積載した台車そのものを、トレ
ー箱取り扱い装置にドツキングさせるだけで、台車に積
んだトレー箱を自動的に取り出して、このトレー箱内の
ワーク部品を自動的に搬出入できるものを提供すること
にある。

更に、本発明の他の目的は、従来から工場で一般的に使
用されている台車方式でトレー箱を搬送するメリットを
いかしつつ、ワーク部品の取り扱いを自動化したもので
ある。

更に、本発明は・、加工工程で加工完了後、直ちに自動
箱詰めを行うことができ、工程毎に箱に詰め込むという
作業を解消するシステムを提供するものである。

更に、本発明の他の目的は、加工途中の部品を中間倉庫
に格納する。中間工程を外注に出すなどの場合に、箱詰
めのまま倉入れ、倉出しがそのままの姿でできるものを
提供するものである。

更に、本発明の他の目的は、一般のパーツフィーダ、コ
ンベア等の従来の自動搬送技術の欠点を除き、マニュア
ル搬送を一部取り入れた半自動の工作物搬送システムを
提供するものである。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 前記問題点を解決するため、本発明は次の手段を採る。

第１の手段は、部品を収納するためのトレー箱と、該ト
レー箱を複数段積層し搬送するためのワゴン車と、該ワ
ゴン車と結合し前記トレー箱を部品取り扱い位置まで移
動させるために加工処理機械の近傍に設けられたパレッ
ト台装置と、前記ワゴン車と前記パレット台装置とを相
互に結合して相対運動を生じないようにする連結手段と
、前記パレット台装置には前記ワゴン車上の前記トレー
箱を着脱自在に保持するためのトレー掴み装置と、前記
パレット台装置内で前記ワゴン車上の前記トレー箱を保
持し上下動させるためのリフター装置とを備えた工場に
おける自動ハンドリングシステム装置である。

第２手段は、複数部品を整列して収納するためのトレー
箱と、該トレー箱を複数段積層して平面上を自由に搬送
できるワゴン車と、該ワゴン車と前記トレー箱を部品取
り扱い位置まで移動させるために加工処理機械の近傍に
設けたパレット台装置と、前記ワゴン車と前記パレット
台装置と結合して相対運動を生じないように連結す、ゐ
連結手段と、前記パレット台装置には前記ワゴン車上の
前記トレー箱を保持して前記パレット台装置と前記ワゴ
ン車間を搬出入するためのトレー掴み装置と、前記パレ
ット台装置には前記トレー箱を上下動するためのリフタ
ー装置と、リフター装置の上下動の駆動力の負担を軽減
するためのバランス手段と、前記トレ一台装置には前記
パレット箱を設定された上下動位置に位置決めする位置
決め手段とを備えた工場における自動ハンドリングシス
テム装置である。

Ｅ本発明の作用］　　　　。

トレー箱を積載したワゴン車を移動させ、パレット台装
置にドツキングさせて互いに移動しないように固定する
。トレー掴み装置が作動しワゴン車上のトレー箱をパレ
ット台装置に取り上げ、リフター装置で更に上昇させて
ワーク部品の搬出人位置に位置させる。ワーク部品の搬
出入の終了後、トレー箱をワゴン車に戻す。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面とともに説明する。第１図
と第２図に図示のように、トレー箱１１内には、複数列
にワーク部品１０が夫々の列に夫々同配置で置かれる。

トレー箱１１内は縦、横に仕切られおり、１２は各列間
の仕切板、１３は夫々の列に於けるワーク部品１０と１
０との間の仕切板、１４は車輪である。第３図と第４図
に図示のように、ワゴン車１のフレームである定盤１５
の下面からは係合突子１６が突設せられ、これに対して
パレット自装Ｗ２には、ワゴン掴み器１７が設けられて
ｔする。該ワゴン掴み器１７は、油圧シリンダ９のピス
トン１８に軸着された腕杆１９．１９を有する。

第１図、第２図、第５図に図示するように、パレット台
装置２には、作業台４があり、該作業台４にはワゴン車
１からトレー箱１１を水平方向の所定位置にまで引き出
すトレー掴み装置２１を備えている。該トレー掴み装ｆ
ｉ２１は、トレー箱１１に設けられた把手８に係合する
掴み器２３と、ステッピングモータ２４と、該ステッピ
ングモータ２４で所定回転・量だ″け回転せしめられる
送り用螺杆２５と、該送り用螺杆２５が螺入して前記ス
トツピングモータ２４の回転量に応じて長手方向（Ｘ軸
方向）に前記掴み器２３を移動させるナツト装置１２５
とから成る。パレット台装置２には、トレー箱１１内の
ワーク部品１０の複数列の配列に応じて、前記トレー掴
み装Ｗ１２１でトレー箱１１の位置を一列相当分量□゛
（１ピツチ）単位移動させるトレー位置移動手段６を有
するものである。

（第６図と第７図参照）。

作業台４を上下方向（Ｚ軸方向）に所要長さだけ昇降さ
せるためのリフター装置２２は、作業台４に取付けられ
た送りナツト器２７と、該送りナツト器２７内に螺合す
る上下動用送り螺杵（ボールスクリュー）２８と、該螺
杵２８を所要量だけ回転せしめるサーボモータ又はパル
スモータ２９とより成るものである。パルスモータ２９
を駆動することにより作業台４を上下方向にｗＡｇＩＪ
される。

第１図図示のように、ワゴン車１で運ばれたワーク部品
１０を格納したトレー箱１１は、ワゴン車１からパレッ
ト台装置２の作業台４の上に引き出されて、作業台４が
上下動されて所定の位置にセットされる。その後ロボッ
ト装置３でトレー箱１１からワーク部品１０は取り出さ
れて加工機２０に供給され、加工完了後は加工ｌ１２０
からトレー箱１１の中に戻される。トレー箱１１の中の
全部のワーク部品１０の加工がすべて完了すると、トレ
ー箱１１は再びワゴン車１の中に引き込まれ、すべての
トレー箱１１がワゴン車１に戻るとワゴン車１は次の工
程にワゴン車１は運搬されることになるのである。

第１図において、ロボット装置３は、前記Ｘ軸の方向と
直角方向に（Ｙ軸方向に）リフタ一台５と加工機２０と
の間でパレット台装置２上方に設置された案内軸３１と
、該案内軸３１に案内されて前記Ｙ軸方向に所要長さだ
け移動する移動体３２と、該移動体３２から下方に（Ｚ
軸方向に）所要量だけ上下動するロボット腕３３と、該
ロボット腕３３の下端に設けられたロボット手先３４と
から成り、該ロボット手先３４にはワーク部品１０を掴
みうるロボット指３５Ａを有するものである（第５図参
照）。

ロボット装置３は、トレー箱１１内のワーク部品１０の
一列内の配置に対応して移動する。ロボット装置３のロ
ボット手先３４は、トレー箱１１内のワーク部品ｌＯの
掴み位置を、ワーク部品１１の配置に相応した分量（１
ワークピツチ）移動させるために数値制御手段７で制御
される。

第６図、第７図にトレー位置移動手段６が図示される。

同図において、３５は掴み！！２３のＸ軸方向案内軸、
３６は掴み器２３の端部に起伏自在に設けられたトレー
引き出しレバー（爪）、３７はステッピングモータ２４
の回転を送り用螺杵（゛・トレー引き出しボールスクリ
ュー）２５に伝動するための歯車群、３８は前記トレー
引出しレバー３６を起伏させるためにリンク杆４２を介
して案内軸３５に所要の回転（約９０°の範囲内の回転
）を与えるのレバー回転油圧シリンダである。

前記案内軸３５により掴み器２３はＸ軸方向に案内され
るが、案内軸３５の回転に従ってトレー引出しレバー３
６が回転（起伏）するよう仁両者は係合している。トレ
ー引出しレバー３６がトレー箱１１の把手８に係合した
後、トレー引出しレバー３６に接続した掴み器２３とナ
ツト装置２６のＸ軸方向の移動量は、ステッピングモー
タ２４のＮＣ制御により制御される。これがトレー位置
移動手段６である。

一１３＝ 第８図にリフタ一台５内に設けられたリフター装置！２
２が示され、第９図、第１０図には夫々リフター位置決
め装置１３０、位置決めのためのリミットスイッチ装置
４０が示される。同図において、４１はパルスモータ２
９と作業台上下動用送り螺杵２８との間に介在するクラ
ッチブレーキ、３９．３９・・・・・・は位置決め用三
角溝、４８は該三角＃Ｉ３９内に突入自在な係合用ピス
トン、４９は該係合用ピストン４１の出入を制御するＺ
軸方向位置決め用油圧シリンダであって、これらは作業
台４に装着されている。

図示例のものはトレー箱１１が８段になっていて、作業
台４が０の位置（最上段のトレー箱１１を操作する場合
の位置）から７段目の位置（最下段のトレー箱１１を操
作する場合の位置）にまで所要長さ上下動し得るように
なっている実施例を示す、第１θ図におけるリミットス
イッチ（ＬＳ７）（ＬＳ８）・・・（ＬＳ１４）は夫々
前記の０の位置、・・・７段目の位置に相応して作業台
４を停止せしめるためのリミットスイッチである。

−１４＝ 図示例では８個のリミットスイッチがある。このように
して作業台４が上下動するにあたり、上下動用送り螺杵
（ボールスクリュー）２８への負担を軽減して操作を円
滑にするためにバラントウエイト４３を第１１図図示の
ように設ける。同図において、４４は該バラントウエイ
ト４３と作業台４とを連結するチェーン、４５は該チェ
ーンの案内用のスプロケットである。なお、バラントウ
エイト４３の重さは調整し得るものとする。第１２図に
前記のリフター装置２２などを具備したりフタ一台５が
図示される。同図において、４６は上下方向のリフター
スライドガイド、４７はリフター上下位置決めピンであ
る。

′本発明に係わる自動バンドリングシステム装置の作動
順序を、第１３図と第１４図を参照して下記に説明する
。

１、ワゴン車１をパレット台装置２の接続位置まで運搬
する。

２．８Ｂ３がＯＮに起動、ＬＳ２１のＯＮ、Ｓ■４−１
のＯＮでパレット台装置２の作業台４のＺ軸方向（上下
方向）ロック、ＬＢＩのＯＮ、５Ｖ５−１のＯＮ、ＬＳ
２３のＯＮでパレット台装置２のワゴン掴み器１７でワ
ゴン車を掴む。

３、Ｘ軸サーボモータＯＮ（正転〉トレー引出しレバー
３６前道（数値制御により第一段トレー箱引出し位置３
Ｗ）　、ＬＳ１９のＯＮ、５Ｖ３−１のＯＮ）レーチャ
ックし、ＳＳ２のＯＮ（逆転）にてＸ軸サーボモータＯ
Ｎの数値制御より第１列作業位置で停止する。

４、ＬＳ２でワーク部品１０のチェックをする。

５、ＳＶ２のＯＮで、ロボット手先３４が下降し、ＬＳ
１７でその下降限を確認し、ＬＳ１５のＯＮ、ＳＶＩの
ＯＮでワーク部品１０をチェックする。タイマー０．５
秒でタイムアツプ後、ＬＳ１７のＯＮ、ＳＶ２のＯＦＦ
ロボット手先３４が上昇する。

６、Ｙ軸サーボモーターＯＮでロボット手先３４が前進
し、数値制御によりローダ−位置（ワーク部品の加工さ
れるべき所定の位置）にワーク部品１０が選ばれる。

７、ＳＶ２がＯＮＬ、ロボット手先３４が下降する。Ｌ
Ｓ１７がＯＮＬ下降限確認後、Ｓ６のＯＮ、ＳＶＩのＯ
ＦＦワーク部品をアンチャックする。

８、ＳＶ２のＯＦＦでロボット手先３４上昇し、ＬＳ１
８で上昇限確認し、ＬＳ５が０ＮＬＹ軸サーボモーター
ＯＮ（逆転）数値制御により次のワーク部品１０の位置
へ移動する。

５〜８までの作動を繰り返し第一列の作動を完了する。

９、第一列作動完了信号（ワークカウンター）により、
Ｘ軸サーボモーターＯＮ数値制御によりパレット台装置
２内のトレー箱１１第二列位置まで前進し、前述の４〜
８までの作動を繰り返し、第二列の作動を完了する。

以下、第二列完了後順次各列はつき作動完了する。

１０、前列完了信号（列数カウンター）ＯＮ、−１７＝ Ｘ軸サーボモーターＯＮ（正転）し、ＬＳ３のＯＮでト
レー引出レバー３６の前進限確認をして、ワゴン車１内
にトレー箱１１を格納する。

１１、ＬＳ２０がＯＮＬ、、５Ｖ３−１のＯＦＦでトレ
ー箱１１のアンチャックをする。

１２、Ｘ軸モーターＯＮ（正転）トレー引出レバー３６
をワゴン車１により後退させる。

１３、ＬＳ２２がＯＮ、５Ｖ４−１のＯＦＦでパレット
台装置２の作業台４のＺ軸をアンロックする。

１４．２軸モーターＯＮ、Ｚ軸ステップ１まで下降しＬ
Ｓ８がＯＮ、ＬＳ２１のＯＮ、５Ｖ４−１のＯＮでＺ軸
ロックする。

１５、前述３の作動により、第一列作業位置（Ｘ軸）に
パレット台位置決めする。

１６、ＬＳ２２のＯＮ、５Ｖ４−１のＯＦＦでＺ軸アン
ロック、Ｚ軸モーターＯＮ（逆転）、第一段作業位置ま
で上昇し、ＬＳ２１のＯＮ、５Ｖ４−１のＯＮでＺ軸を
ロックする。

以下、４〜９迄の作動を繰り返し、第二段全列完了。

１７．全列完了信号（列数カウンター）ＯＮ。

ＬＳ２２のＯＮ、５Ｖ４−１のＯＦＦでＺ軸をアンロッ
クする。

１８．２軸モーターＯＮ、Ｚ軸ステップ１まで下降し、
ＬＳ８のＯＮ、ＬＳ２１のＯＮ、５Ｖ４−１のＯＮで２
軸をロックをする。

１９、前述１０のＸ軸サーボモーターＯＮ（正転）、Ｌ
Ｓ３のＯＮでトレー引出レバー前進限確認してワゴン車
１内の第二段トレー位置に格納する。

２０、ＬＳ２０をＯＮ、５Ｖ３−１のＯＦＦでトレー箱
１１のアンチャックする。

２１、Ｘ軸モーターＯＮ（正転）引出レバー３６をワゴ
ン車１より後退させる。

２２、前述の１３．１４，１５．１６の作動を繰り返し
第三段を作動する。

以下、第四段以降前述４〜２２迄の作動を繰り返し、全
段（実施例ではへ段）作動を完了する。

２３、全段完了信号（シーケンサ−最終ステップ完了信
号）ＯＮ。

２４、ＬＳ２４のＯＮ、５Ｖ５−１のＯＦＦにてパレッ
ト台装置２によりワゴン車１アンロツクする。

２５、ワゴン車１をパレット自装Ｗ２により離して、次
のワゴン車１を接続し、作動を続行する。

［発明の効果］ 以上、詳記したように本発明は次のような効果がある。

ａ、素材の段階から製品に至るまで一貫してトレー箱を
使うので、単に部品などの整理・整頓に役立つばかりで
はなく、初工程で一回整列した部品の姿勢は、その後多
数の工程を経て加工されても、決められた姿勢を保った
まま進むことができるので途中の再整列は不要となり、
方向性をもち自動化を容易にすることができる。

ｂ１部品の種類が変わった場合にはトレー箱の中の間仕
切り、または部品の保持具などを交換すればよく、箱や
運搬具その他の装置の変更は不要でＦＭＳ（ｆｌｅｘｉ
ｂｌｅ　　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　　ｓｙｓｔｅ
ｍ）にも適用できるハンドリングシステムである。

Ｃ０この方法は現在の自動化倉庫の欠陥ともいえる、部
品をパレットに取り付ける工程が省略できるし、外注等
の場合に対しては箱詰めのまま送り、もとの姿勢に戻し
て返却させることができる。

ｄ、）レー箱の積み重ね（運搬車中に）ができるので、
相当多数の数量の部品の保有が可能であり作業能率が良
い。

ｅ、既存のワゴン車方式の搬送システムがそのまま使用
できるので、既存の工場にも設置できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る工場に於ける自動ハンドリング
システム装置の実施例を示したものであって、その一部
を省略した斜面図、第２図は同上中のパレット台装置に
おける作業台及び該作業台上に引き込まれたトレー箱の
平面図、第３図は第１図中のパレット台装置の下部に存
する（ワゴン車ロックのための）ワゴン掴み手段関係の
部材を示した一部切欠した側面図、第４図は同上平面図
、第５図はパレット台装置とワゴン車とロボット装置と
の相互関係を示す一部切欠した構成図（側面図）、第６
図はパレット装置におけるトレー位置移動手段を示す一
部切欠した平面図、第７図は同上の一部切欠した側面図
、第８図はパレット台装置におけるリフター装を示す一
部切欠した側面図、第９図と第１０図は同上リフター装
置のための位置決め手段を示す一部切欠した側面図、第
１１図は同上リフター装置のためのバランスウェイト手
段を示す一部切欠した側面図、第１２図は前記リフター
装置の正面図、第１３図と第１４図は本発明装置の操作
制御のための電気回路図である。 １・・・ワゴン車、２・・・パレット台装置、３・・・
ロボット装置、４・・・作業台、５・・・リフタ一台、
７・・・数値制御手段、１７・・・ワゴン掴み器、２０
・・・加工機。 ２１・・・トレー掴み装置、２２・・・リフター装置ｗ
Ｌ　３　団 第ど凶 胃電　　％Ｊ　　圃 待閉昭６２−２７１６３６（８） ［８図 第９図 箪　１ｎｆ５ａ 【＝＝＝コ １１図 第１２ ｉ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、部品を収納するためのトレー箱と、該トレー箱を複
   数段積層し搬送するためのワゴン車と、該ワゴン車と結
   合し前記トレー箱を部品取り扱い位置まで移動させるた
   めに加工処理機械の近傍に設けられたパレット台装置と
   、前記ワゴン車と前記パレット台装置とを相互に結合し
   て相対運動を生じないようにする連結手段と、前記パレ
   ット台装置には前記ワゴン車上の前記トレー箱を着脱自
   在に保持するためのトレー掴み装置と、前記パレット台
   装置内で前記ワゴン車上の前記トレー箱を保持し上下動
   させるためのリフター装置とを備えた工場における自動
   ハンドリングシステム装置。 ２、複数部品を整列して収納するためのトレー箱と、該
   トレー箱を複数段積層して平面上を自由に搬送できるワ
   ゴン車と、該ワゴン車と前記トレー箱を部品取り扱い位
   置まで移動させるために加工処理機械の近傍に設けたパ
   レット台装置と、前記ワゴン車と前記パレット台装置と
   結合して相対運動を生じないように連結する連結手段と
   、前記パレット台装置には前記ワゴン車上の前記トレー
   箱を保持して前記パレット台装置と前記ワゴン車間を搬
   出入するためのトレー掴み装置と、前記パレット台装置
   には前記トレー箱を上下動するためのリフター装置と、
   リフター装置の上下動の駆動力の負担を軽減するための
   バランス手段と、前記パレット台装置には前記パレット
   箱を設定された上下動位置に位置決めする位置決め手段
   とを備えた工場における自動ハンドリングシステム装置
   。