JPWO2009016757A1 - 部品移送装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
したがって、このようなラックを所定位置に移送して確実に位置決めしない状態で、単に部品の供給及び回収動作を行うと、それらの動作が円滑に行われず、取出しミスあるいは回収ミスを生じる虞があり、最終的に部品を用いる生産ライン全体に影響を及ぼし、生産効率の低下を招くことになる。
また、マガジンをマガジン供給ステージとエレベータとの間で移送する際に、マガジンを支持した面に沿って引き摺りながら移動させるため、マガジン供給ステージとエレベータとの間に段差がある場合は、マガジンがその段差に引っ掛かり又は段差を越える際に衝撃を受けて、移送不能又は収納された部品の落下あるいは破損を招く虞がある。
さらに、移送動作を行うために、モータ等を起動させるための電気エネルギ系と、吸着パッドで吸着するためのエアーを吸引するエアーエネルギ系の二種類のエネルギ系が必要である。それ故に、これらの二種類のエネルギを供給するために、二倍の設備,管理,コストが必要になる。
この構成によれば、ラックを所定位置に搬入する際には、担持ハンドを突出させてラックを担持して吊り下げた後に没入位置まで移動して載置部材上に載置し、上側押圧部材で押圧することにより、ラックを所定位置に位置決めして保持することができ、又、ラックを上側押圧部材と載置部材で保持した状態でラックをステップ的に昇降させることにより、上下方向に配列された部品を順次に取り出して供給エリアに供給し又は回収エリアから部品を回収してラックに収納することができる。一方、ラックを所定位置から搬出する際には、上側押圧部材による押圧を解除して、担持ハンドでラックを担持して吊り下げた後に突出位置まで移動して、所定の移載エリアに移載することができる。このように、ラックを円滑に搬入又は搬出でき、部品を円滑に供給及び回収できるため、稼動効率を向上させ、生産性を向上させることができる。
特に、上側押圧部材は上方から載置部材に対向するように配置され、担持ハンドはその没入位置において上側押圧部材の下方から対向するように配置されるため、担持ハンドによるラックの搬入→載置部材上への載置→上側押圧部材による押圧という一連の搬入及び位置決め動作又はその逆の位置決め解除及び搬出動作を円滑にかつ効率よく行うことができる。また、ラックは、担持ハンドにより、その上側フレームを下側から担持して吊り下げた状態で移送されるため、その自重により直立姿勢を維持でき、又、スライドさせて移送する際に生じる衝撃等を防止でき、部品の落下及び破損等を防止できる。
この構成によれば、担持ハンドは、上側押圧部材に対して可動に保持されているため、構造の簡素化を達成しつつ、両者の相対的な移動又は同期した移動のタイミングを容易に設定することができる。
この構成によれば、載置部材を昇降駆動するだけでラックを昇降させることができ、又、上側押圧部材と担持ハンドは上下方向に一体的に移動するため、担持ハンドを昇降させる駆動機構として上側押圧部材を昇降させる駆動機構を兼用して構造を簡素化でき、さらに、ラックを載置部材上に載置する動作に連動(同期)して上側押圧部材でラックを押圧する動作を行わせることができる。
この構成によれば、上下動する上側押圧部材の全体の重量を軽減することができ、押圧動作又は押圧の解除動作を円滑に行うことができる。
この構成によれば、載置部材と上側押圧部材にそれぞれ案内部が設けられているため、ラックを吊り下げた状態で載置部材上に下降させ、上側押圧部材で上方から押圧する際に、ラックが自重により直立姿勢を維持する作用に加えて、案内部がラックを所定位置に案内するため、横方向からの押圧機構等を設けなくても、横ずれを規制してラックを高精度に所定位置に位置決めすることができる。
この構成によれば、傾き規制部材により、ラックの横ずれ及び傾きを規制できるため、構造を簡素化しつつ、ラックをより高精度に所定位置に位置決めすることができる。
この構成によれば、傾き規制部材がラック(の縦フレーム)を外側面及び内側面にて規制するため、水平方向の位置決めと同時に傾きを防止することができ、特に、製造上の誤差が小さい内側面を規制するため、ラックを所定位置に確実にかつ高精度に位置決めすることができる。
この構成によれば、ラックの搬入動作が、担持ステップ→載置ステップ→押圧ステップという一連の動作により行われるため、ラックを所定位置に円滑に搬入して位置決めすることができる。
この構成によれば、ラックを載置部材上に載置する動作に続けて、ラックを上側押圧部材により押圧する動作を円滑に連続的に行うことができる。
この構成によれば、ラックの傾きを確実に規制しつつ、ラックを所定位置に高精度に位置決めすることができる。
この構成によれば、ラックを位置決め保持した状態で、ラックをステップ的に昇降させることにより、上下方向に配列して収納された部品を順次に取り出して供給エリアに円滑に供給することができ、又、部品を回収エリアから回収してラックに円滑に収納することができる。
この構成によれば、ラックの搬出動作が、押圧解除ステップ→担持ステップ→移載ステップという一連の動作により行われるため、ラックを所定位置から移載エリアまで円滑に搬出して移載することができる。
この構成によれば、上側押圧部材により押圧を解除する動作に続けて、担持ハンドによりラックを担持して吊り下げる動作を円滑に連続的に行うことができる。
R1 上側フレーム
R2 下側フレーム
R3 縦フレーム
R3´ 外側面
R3´´ 内側面
R4 載置フレーム
W 部品
A1 ラックエリア(移載エリア)
A2 部品エリア(供給エリア、回収エリア)
10 ベース
20 支持部材
30 載置部材
31,32 載置部
31a 傾斜面(案内部)
40 第1昇降駆動機構
41 リードスクリュー
42 駆動モータ
43 雌ネジ部材
44 ガイドレール
45 被ガイド部
50 上側押圧部材
51,52 押圧部
51a 傾斜面(案内部)
53 被ガイド部
54 フォロワ部材
60 第2昇降駆動機構
61 カム部材
62 駆動モータ
70 担持ハンド
70a 共通スライダ
71,72 担持部
71a 傾斜面
80 水平駆動機構
81 ガイドレール
82 被ガイド部
83 長溝部材
83a 長溝
84 駆動モータ
85 揺動アーム
90 傾き規制部材
91 端面
92 傾斜面
この部品移送装置は、図1ないし図3に示すように、ベース10、ベース10上に直立して設けられた支持部材20、ラックRを載置し得ると共に上下方向Zに昇降自在に設けられた載置部材30、載置部材30を昇降駆動する第1昇降駆動機構40、載置部材30と対向する上方において上下方向Zに昇降自在に設けられた上側押圧部材50、上側押圧部材50を昇降駆動する第2昇降駆動機構60、上側押圧部材50に対して水平方向Xに往復動自在に設けられた担持ハンド70、担持ハンド70を水平方向Xに往復駆動する水平駆動機構80、載置部材30上に設けられた傾き規制部材90等を備えている。
また、図1ないし図3に示すように、この部品移送装置に対して、X方向において隣接する位置においてラックRを移載するための移載エリアとしてのラックエリアA1と、Y方向において隣接する位置においてラックRから取り出した部品Wを供給する供給エリア又は部品Wを回収する回収エリアとしての部品エリアA2が配置されている。
また、ラックRは、上側フレームR1と最上段の載置フレームR4の間において、担持ハンド70が上側フレームR1の下側に入り込んで昇降し、ラックRの担持動作及び担持の解除動作を行うことができる所定隙間を画定している。
支持部材20は、図1ないし図3に示すように、ベース10の一側部において鉛直方向に直立するように固定され、載置部材30、上側押圧部材50、担持ハンド70等を昇降自在に保持するようになっている。
載置部材30は、担持ハンド70により吊り下げられたラックRを下降させて所定位置に位置決めする際に、図6に示すように、ラックRの下側フレームR2を載置する所定位置を画定する(2つずつの)載置部31,32を有し、一方の載置部31には、所定位置に向けて案内する案内部としての傾斜面31aが形成されている。
このように、載置部材30には、ラックRの下側フレームR2を受け入れつつ所定位置に案内する傾斜面31aが形成されているため、ラックRを吊り下げた状態から載置部材30上に載置する際に、ラックRが自重により直立姿勢を維持する作用に加えて、傾斜面31aがラックRを所定位置に案内するため、横方向からの押圧機構等を設けなくても、横ずれを規制してラックを高精度に所定位置に位置決めすることができる。
そして、駆動モータ42が正回転(又は逆回転)すると、リードスクリュー41が正回転(又は逆回転)して、被ガイド部45が2つのガイドレール44に案内されつつ、載置部材30が上昇駆動(又は下降駆動)されるようになっている。
上側押圧部材50は、ラックRを載置部材30の載置部31,32上(所定位置)に位置決めする際に、図6に示すように、ラックRの上側フレームR1を押圧する(2つずつの)押圧部51,52を有し、一方の押圧部51には、所定位置に向けて案内する案内部としての傾斜面51aが形成されている。
このように、上側押圧部材50には、ラックRの上側フレームR1を受け入れつつ所定位置に案内する傾斜面51aが形成されているため、ラックRを吊り下げた状態で載置部材30上に載置し、上側押圧部材50で上方から押圧する際に、ラックRが自重により直立姿勢を維持する作用に加えて、傾斜面51aがラックRを所定位置に案内するため、横方向からの押圧機構等を設けなくても、横ずれを規制してラックを高精度に所定位置に位置決めすることができる。
また、上側押圧部材50は、昇降駆動されるために、ガイドレール44に摺動自在に嵌合され被ガイド部53、後述する第2昇降駆動機構60のカム部材62に係合するフォロワ部材54等を備えている。
カム部材61は、上側押圧部材50のフォロワ部材54に係合しており、所定角度範囲を回動することにより、載置部材30に対して上側押圧部材50(及び担持ハンド70)を所定高さだけ昇降させるようになっている。
すなわち、駆動モータ62が一方向に回転すると、載置部材30(の載置部31,32)に載置されたラックRの上側フレームR1を上側から押圧するべく上側押圧部材50が載置部材30に対して相対的に下降し、かつ、担持ハンド70が吊り下げた状態のラックRを載置部材30上に載置するべく下降し、一方、駆動モータ62が他方向に回転すると、ラックRの上側フレームR1を押圧した状態を解除するべく上側押圧部材50が載置部材30に対して相対的に上昇し、かつ、担持ハンド70が上側フレームR1を担持してラックRを吊り下げるべく上昇するようになっている。
このように、第2昇降駆動機構60は載置部材30に設けられているため、上下動する上側押圧部材50の全体の重量を軽減することができ、押圧動作又は押圧の解除動作を円滑に行うことができる。また、上側押圧部材50は、載置部材30に対して相対的に昇降するように形成されているため、ラックRを載置及び位置決めした状態においては、第1昇降駆動機構40を駆動して載置部材30を昇降させるだけで、ラックRを昇降させることができる。
そして、担持ハンド70は、突出位置においてラックRの上側フレームR1の下側に入り込んでラックRを担持して吊り下げ、没入位置においてラックRを載置部材30上に降ろすように、上側押圧部材50と一緒に昇降駆動されるようになっている。
また、担持ハンド70は、ラックRの上側フレームR1の下側に入り込んで担持する際に、図5A及び図5Bに示すように、ラックRの上側フレームR1を担持する担持部71,72を有し、一方の担持部71には、ラックRの位置ずれを規制する傾斜面71aが形成されている。
このように、担持ハンド70は上側押圧部材50に対して水平方向Xにのみ相対的に移動するように形成されているため、担持ハンド70を昇降させる駆動機構としては前述のように上側押圧部材50を昇降させる第2昇降駆動機構60を兼用して構造を簡素化でき、さらに、ラックRを載置部材30上に載置する動作に連動(同期)して上側押圧部材50でラックRを押圧する動作を行わせることができる。
そして、傾き規制部材90は、ラックRが載置部材30上に載置される際に、外側面R3´に端面91が係合しかつ内側面R3´´に傾斜面92が係合して、ラックRの縦フレームR3を水平方向Xの所定位置に位置決めすると同時に傾きを防止するようになっている。これにより、構造を簡素化しつつ、ラックRの横ずれ及び傾きを規制して、ラックRを高精度に所定位置に位置決めすることができ、特に、製造上の誤差(バラツキ)が小さい内側面R3´´を規制するため、ラックRを所定位置に確実にかつより高精度に位置決めすることができる。
先ず、図8中の(S1)に示すように、ラックRが、コンベアあるいは作業者により運び込まれて、ラックエリアA1上の移載位置に待機させられる。尚、ここでは、ラックRは空の状態で示されている。
続いて、図8中の(S2)に示すように、水平駆動機構80の突出駆動により、担持ハンド70が、上側押圧部材50と対向する没入位置から水平方向Xに突出した突出位置に向けて移動し、ラックRの上側フレームR1の下側に入り込む。
このとき、担持ハンド70は、担持部71,72で上側フレームR1を担持すると同時に、傾斜面71aで上側フレームR1の位置ずれを規制する。
続いて、図9中の(S4)に示すように、水平駆動機構80の没入駆動により、担持ハンド70は上側押圧部材50と下方から対向する没入位置に移動して停止する。このとき、ラックRは載置部材30に載置される位置の直上に位置付けられる。また、傾き規制部材90が、ラックRの縦フレームR3に係合して、ラックRの横ずれ及び傾きを規制する。
これにより、ラックRは、載置部材30と上側押圧部材50により、所定位置に位置決めされて保持(固定)された状態となる。
このように、ラックRの搬入動作が、担持ステップ→載置ステップ→押圧ステップという一連の動作により行われるため、ラックRを所定位置に円滑に搬入して位置決めすることができる。また、ここでは、担持ハンド70の下降動作と上側押圧部材50の下降動作は同期して行われるため、ラックRを載置部材30上に載置する動作に続けて、ラックRを上側押圧部材50により押圧する動作を円滑に連続的に行うことができる。
さらに、載置ステップ(担持ハンド70の没入動作)及び押圧ステップの際に、ラックRの傾きを規制する傾き規制動作及び所定位置に案内する案内動作が行われるため、ラックRの傾きを確実に規制しつつ、ラックRを所定位置に高精度に位置決めすることができる。
尚、ここでは、搬入されるラックRが空の状態を示したが、ラックRが部品Wで満たされている場合は、部品エリアA2に対して部品Wを順次に取り出して供給する移送動作が行われる。
先ず、図11中の(S1)に示すように、第1昇降駆動機構40の昇降駆動により、載置部材30及び上側押圧部材50と一緒に担持ハンド70が、ラック受渡し位置(載置部材30の高さがH1の位置)に位置付けられる。
続いて、図11中の(S2)に示すように、第2昇降駆動機構60の上昇駆動により、上側押圧部材50及び担持ハンド70が一緒に(同期して)上昇し、上側押圧部材50が上側フレームR1から離脱して上方からの押圧を解除し(押圧解除ステップ)、それに続いて、担持ハンド70が没入位置において上側フレームR1を下側から担持してラックRを吊り下げた状態に保持する(担持ステップ)。
続けて、図12中の(S4)に示すように、第1昇降駆動機構40の下降駆動により、載置部材30及び上側押圧部材50と一緒に担持ハンド70が、所定高さだけ下降してラックRをラックエリアA1(の移載位置)に移載すると共に、担持ハンド70が上側フレームR1から離脱する(移載ステップ)。
このように、ラックRの搬出動作が、押圧解除ステップ→担持ステップ→移載ステップという一連の動作により行われるため、ラックRを所定位置からラックエリアA1まで円滑に搬出して移載することができる。
また、ここでは、上側押圧部材50の上昇動作と担持ハンド70の上昇動作が同期して行われるため、上側押圧部材50によりラックRの押圧を解除する動作に続けて、担持ハンド70によりラックRを担持して吊り下げる動作を円滑に連続的に行うことができる。
特に、上側押圧部材50は上方から載置部材30に対向するように配置され、担持ハンド70はその没入位置において上側押圧部材50の下方から対向するように配置されるため、担持ハンド70によるラックRの搬入→載置部材30上への載置→上側押圧部材50による押圧という一連の搬入及び位置決め動作又はその逆の位置決め解除及び搬出動作を円滑にかつ効率よく行うことができる。また、ラックRは、担持ハンド70により、その上側フレームR1を下側から担持して吊り下げた状態で移送されるため、その自重により直立姿勢を維持でき、又、スライドさせて移送する際に生じる衝撃等を防止でき、部品Wの落下及び破損等を防止できる。
また、この部品移送装置では、載置部材30、上側押圧部材50、担持ハンド70、傾き規制部材90がそれぞれ作用し得る形態であれば、種々のラックに柔軟に対応することができ、さらに、各々の駆動機構40,60,80は、全て駆動モータ42,62,84を用いて駆動力を発生するため、エネルギ系を統一することができ、コストの低減に寄与することができる。
上記実施形態においては、上側押圧部材50は載置部材30に対して昇降するように設けられた場合を示したが、これに限定されるものではなく、支持部材20に対して、昇降自在に支持されることで載置部材30に対して相対的に昇降するように構成されていてもよい。
上記実施形態においては、上側押圧部材50を昇降駆動する第2昇降駆動機構60が載置部材30に設けられた場合を示したが、これに限定されるものではなく、上側押圧部材に設けられてもよく、又、支持部材20に設けられてもよい。
上記実施形態においては、上側押圧部材50に対して、ラックRの上側フレームR1の4箇所を押圧する4つの押圧部(2つの押圧部51,2つの押圧部52)を設けた場合を示したが、これに限定されるものではなく、平坦な形状をなす押圧部52を廃止して、案内部としての傾斜面51aを有する押圧部51のみを設ける構成を採用してもよい。この場合、ラックRが多少変形していても、確実に上方から押圧して所定位置に位置決め固定することができる。
上記実施形態においては、ラックRの受渡し位置を同じ高さ位置(H1の位置)とした場合を示したが、これに限定されるものではなく、ラックRの受け位置とラックRの渡し位置とが異なる高さ位置(例えば、ラックRの受け位置を低い位置「下側位置」にし、ラックRの渡し位置を高い位置「上側位置」に設定してもよい。
Claims (13)
- 上側フレーム,下側フレーム,及び四隅の縦フレームを含み,部品を上下方向に配列して収納し得るラックに対して、部品の取り出し又は回収を行うべく、前記ラックを所定位置に移送及び位置決めすることにより部品を移送する部品移送装置であって、
前記ラックの下側フレームを載置し得ると共に昇降駆動される載置部材と、
前記載置部材に対して上方から対向するように配置され前記ラックの上側フレームを上側から押圧し得るべく昇降駆動される上側押圧部材と、
前記上側押圧部材に対して下方から対向する没入位置と前記上側押圧部材から水平方向に突出する突出位置の間を往復動し得ると共に前記突出位置において前記上側フレームの下側に入り込んで前記ラックを担持して吊り下げかつ前記没入位置において前記ラックを前記載置部材上に降ろすべく昇降駆動される担持ハンドと、
を含む、部品移送装置。 - 前記担持ハンドは、前記上側押圧部材に対して相対的に移動するように、前記上側押圧部材に設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の部品移送装置。 - 前記上側押圧部材は、前記載置部材に対して昇降するように形成され、
前記担持ハンドは、前記上側押圧部材に対して水平方向にのみ移動するように形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第2項に記載の部品移送装置。 - 前記載置部材には、前記上側押圧部材を昇降駆動する昇降駆動機構が設けられている、
ことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の部品移送装置。 - 前記載置部材には、前記ラックの下側フレームを受け入れつつ前記所定位置に案内する案内部が形成され、
前記上側押圧部材には、前記ラックの上側フレームを受け入れつつ前記所定位置に案内する案内部が形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第3項に記載の部品移送装置。 - 前記ラックが前記載置部材上に載置される際に前記ラックの傾きを規制する傾き規制部材を含む、
ことを特徴とする請求の範囲第5項に記載の部品移送装置。 - 前記傾き規制部材は、前記担持ハンドが前記没入位置に戻る際に前記ラックの縦フレームの外側面に係合すると共に前記縦フレームの内側面に係合するように形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第6項に記載の部品移送装置。 - 上側フレーム,下側フレーム,及び四隅の縦フレームを含み,部品を上下方向に配列して収納し得るラックに対して、部品の取り出し又は回収を行うべく、前記ラックを所定位置に移送及び位置決めすることにより部品を移送する部品移送方法であって、
担持ハンドを没入位置から突出させて前記上側フレームの下側に入り込ませた後に前記ラックを担持して吊り下げる担持ステップと、
前記担持ハンドを前記没入位置まで没入させた後に下降させて載置部材上に載置する載置ステップと、
上側押圧部材を下降させて、前記載置部材上に載置された前記ラックの上側フレームを上方から押圧する押圧ステップと、
を含む、部品移送方法。 - 前記担持ハンドの下降動作と前記上側押圧部材の下降動作は、同期して行われる、
ことを特徴とする請求の範囲第8項に記載の部品移送方法。 - 前記載置ステップ及び押圧ステップの際に、前記ラックの傾きを規制する傾き規制動作及び前記所定位置に案内する案内動作が行われる、
ことを特徴とする請求の範囲第8項に記載の部品移送方法。 - 前記載置部材及び上側押圧部材により固定された状態で、前記ラックを順次上昇又は下降させる昇降ステップを含む、
ことを特徴とする請求の範囲第8項に記載の部品移送方法。 - 上側フレーム,下側フレーム,及び四隅の縦フレームを含み,部品を上下方向に配列して収納し得るラックに対して、部品の取り出し又は回収を行うべく、前記ラックを所定位置から移送することにより部品を移送する部品移送方法であって、
載置部材上に載置された前記ラックの上側フレームを上方から押圧する上側押圧部材を上昇させて押圧を解除する押圧解除ステップと、
担持ハンドを没入位置において上昇させて前記上側フレームを下側から担持して前記ラックを吊り下げる担持ステップと、
前記担持ハンドを前記没入位置から突出位置まで移動させた後に下降させて移載エリアに前記ラックを移載する移載ステップと、
を含む、部品移送方法。 - 前記上側押圧部材の上昇動作と前記担持ハンドの上昇動作は、同期して行われる、
ことを特徴とする請求の範囲第12項に記載の部品移送方法。
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