WO2014155417A1 - 作業装置及び制御方法 - Google Patents
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Definitions
- a main pallet on which a work is mounted a sub-pallet that is detachably mounted on the main pallet and on which a part to be assembled to the work is mounted, and a transport mechanism that horizontally transports the main pallet.
- a work unit control method comprising: a work unit that takes out a part from the sub pallet and assembles the part to the work located in the work work area, wherein the sub pallet is mounted by the transport mechanism A transporting process for transporting the main pallet to the predetermined position, a work lifting process for separating the work from the main pallet reaching the predetermined position by the elevating mechanism and ascending to the work work area, and reaching the predetermined position
- the sub-pallet is separated from the main pallet by the moving mechanism, and the sub-pallet separating / raising step of ascending to the parts preparation area, and the work in the work work area is held by the rotating mechanism, Rolling rotation process and the work unit in the parts preparation area
- the elevating part 31 of the elevating mechanism 3 is normally located at a lowering position below the conveying height of the conveying mechanism 2.
- FIG. 2 shows a state in which the elevating part 31 is located at the lowered position.
- the drive unit 32 is driven to raise the elevating unit 31 and to be positioned at the raised position.
- the elevating part 31 passes through the opening 11a of the main pallet 11 and lifts the work mounted on the main pallet 11. Thereby, the work is separated from the main pallet 11.
- FIG. 6 is a block diagram of the control device 100.
- the control device 100 includes a processing unit 101, a storage unit 102, and an interface unit 103, which are connected to each other via a bus (not shown).
- the processing unit 101 executes a program stored in the storage unit 102.
- the processing unit 101 is a CPU, for example.
- the storage unit 102 is, for example, a RAM, a ROM, a hard disk, or the like.
- the interface unit 103 is provided between the processing unit 101 and an external device (host computer B, sensor 104, actuator 105), and is, for example, a communication interface or an I / O interface.
- the host computer B is a control device that controls the entire production facility in which the work device A is provided.
- the working device of the present invention can be applied to assembling various kinds of workpieces and parts.
- the workpiece W is a cylinder head, and is hereinafter also referred to as a cylinder head W.
- the parts P1 to P4 to be assembled are a valve seat, a valve, a valve spring, and a valve retainer, respectively, and are hereinafter also referred to as a seat P1, a valve P2, a spring P3, and a retainer P4.
- the retainer P4 has a cotter p4 and is attached to the stem of the valve P2 via the cotter p4.
- the retainer P4 has a cylindrical body having a through hole into which the cotter p4 is inserted, and an upper portion thereof is a flange portion with which an end portion of the spring P3 abuts.
- the process shifts to a preparation process in which the cylinder head W is moved to the work work area R1 and the sub-pallet 12 is moved to the parts preparation area R2.
- the moving mechanism 4 starts to move the sub-pallet 12 to the component preparation area R2 (start of the sub-pallet separation raising process).
- the moving unit 41 lowers the hand unit 43.
- the height of the hand unit 43 is set to the height of the upper and lower gaps between the main pallet 11 and the sub-pallet 12.
- the cylinder head W is located in the work work area R1 and the parts P1 to P4 are located in the part preparation area R2, and the assembly work of the parts P1 to P4 to the cylinder head W is started.
- the assembly order of the parts P1 to P4 is the order of the seat P1, the valve P2, the spring P3, and the retainer P4.
- a state ST11 in FIG. 13 shows an assembling operation between the seat P1 and the valve P2 (an assembling process).
- the holding unit 220 includes a main body 221 that constitutes the housing.
- the main body 221 is composed of a plurality of parts, and has a cylindrical shape through which the control shaft 223 is inserted as a whole.
- Slits 2211 and 2111, in which a pair of arm members 225 are disposed, are formed in the lower surface of the main body portion 221, and an internal space 2212 that can accommodate the cotter piece C and the like is provided.
- the slits 2211 and 2112 are opposed to each other (disposed 180 degrees in the circumferential direction).
- the control shaft 223 has an insertion hole 2233 which is a covered hole from the center to the lower part, and the upper part is a solid member.
- the control shaft 223 is inserted through the main body 221 and is movable in the Z direction by guidance of the main body 221.
- the drive unit 210 is driven to lower the control shaft 223, and the contact portion 2252 of the arm member 225 is brought into contact with the minimum diameter portion 2234a. As a result, the claw portion 2253 is opened as shown in the state ST22, and the cotter piece C can be introduced into the internal space 2212.
- the retainer P4 is moved horizontally in the Y direction to move to the work work area R1, and is assembled to the cylinder head W.
- the retainer P4 is held at the lower end of the holding unit 220 by the magnetic force of the magnet 229, and the cotter pieces C and C are held inside the holding unit 220 in a separated state.
- the head part 71 moves onto the cylinder head W, descends, and enters the upper end of the stem of the valve P2 from the lower end of the holding unit 220 as shown in the state ST24 of FIG.
- illustration of the spring P3 is abbreviate
- the cotter piece C when the cotter piece C remains in the holding unit 220, the cotter piece C interferes with the button portion 93a and presses the button portion 93a.
- the detection part 93b detects the press of the button part 93a, and it is detected that the cotter piece C remains. Therefore, it is determined that the assembly of the retainer P4 has failed.
Abstract
Description
図1乃至図6を参照して本発明の実施形態に係る作業装置Aについて説明する。なお、各図において矢印X、Yは互いに直交する水平方向を示し、矢印Zは上下方向を示す。図1は作業装置Aの平面図、図2は作業装置Aの正面図である。
図1及び図3を参照してパレット1の構成について説明する。図3はパレット1の説明図であり、図1の線I-Iに沿う断面図に相当する。パレット1は、メインパレット11と、複数のサブパレット12と、を備える。本実施形態ではサブパレット12を2つとしているが、1つでもよいし3以上であってもよい。
図1及び図2を参照して搬送機構2の構成について説明する。搬送機構2は、一対のローラコンベア21、21を備える。各ローラコンベア21はX方向に延設されている。一対のローラコンベア21、21は、メインパレット11がこれらを跨って搭載できるように、Y方向に離間させて平行に設置されている。メインパレット11は搬送機構2によって水平搬送される。なお、搬送機構2によるメインパレット11の搬送時には、サブパレット12、12は基本的にメインパレット11に装着された状態にあり、メインパレット11と共に搬送される。
次に、図1及び図2を参照して移動機構4の構成について説明する。移動機構4はサブパレット12を移動する。本実施形態の場合、1つのパレット1につき、サブパレット12は2つ設けられている。したがって、移動機構4も2組設けられている。2組の移動機構4は昇降機構3のY方向の両側方に配置されている。1つのパレット1につき、サブパレット12を1つ設けた場合は、移動機構4も1組設けられ、昇降機構3の一側(サブパレット12設置側)に配置される。
次に、図1、図2、図4及び図5を参照して回転機構5及び傾斜機構6について説明する。図4及び図5は回転機構5及び傾斜機構6の説明図であり、図4は図1の線II-IIに沿う断面図に相当し、図5は図2の線III-IIIに沿う断面図に相当する。回転機構5は、ワーク作業領域R1に上昇されたワークを保持し、軸L1周りにローリングさせる機構である。また、傾斜機構6は回転機構5をY方向の水平軸L2を回動中心として回動する機構である。傾斜機構6により、回転機構5に保持されたワークを水平軸L2周りにピッチングさせることができる。軸L1は水平軸L2と直交する方向であり、回転機構5が水平姿勢の場合、X方向の水平軸である。以下、詳細を述べる。
次に、図1及び図2を参照して、作業ユニット7、ツール載置部8及び処理装置9について説明する。
次に、図6を参照して作業装置Aの制御装置100の構成について説明する。図6は制御装置100のブロック図である。制御装置100は、処理部101と、記憶部102と、インターフェース部103と、を備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部101は記憶部102に記憶されたプログラムを実行する。処理部101は例えばCPUである。記憶部102は、例えば、RAM、ROM、ハードディスク等である。インターフェース部103は、処理部101と、外部デバイス(ホストコンピュータB、センサ104、アクチュエータ105)と、の間に設けられ、例えば、通信インターフェースや、I/Oインターフェースである。ホストコンピュータBは作業装置Aが設けられる生産設備全体を制御する制御装置である。
本発明の作業装置は、各種のワーク、部品の組み付けに適用可能であるが、ここではエンジンのシリンダヘッドに、吸気バルブ、排気バルブを組み付ける作業を作業装置Aにより行う場合について説明する。図7はこれらの説明図である。ワークWはシリンダヘッドであり、以下、シリンダヘッドWともいう。組み付ける部品P1~P4は、それぞれ、バルブシート、バルブ、バルブスプリング、バルブリテーナであり、以下、シートP1、バルブP2、スプリングP3、リテーナP4ともいう。
リテーナP4の組付けに用いるツールT4(リテーナ保持ツール)の構成例について説明する。図17はツールT4の概略図及びツールT4が備える部品ごとの保持ユニット220の断面図を示す。
Claims (7)
- ワークが搭載されるメインパレットと、
前記メインパレットに対して分離可能に装着され、前記ワークに組み付けられる部品が搭載されるサブパレットと、
前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、
前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記ワークを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構の少なくとも一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、
前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記ワークを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、
前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を前記ワーク作業領域に位置する前記ワークに組み付ける作業ユニットと、を備える、
ことを特徴とする作業装置。 - 前記部品準備領域は、前記搬送機構の搬送方向と直交する直交方向に、前記ワーク作業領域から離間しており、
前記移動機構は、前記メインパレットに対して、前記サブパレットを前記直交方向と上下方向に移動可能であり、
前記作業装置は、更に、
前記ワーク作業領域と前記部品準備領域との間に配置され、前記サブパレットから取り出した前記部品を前記ワークに組付ける前に、前記部品に対して所定の処理を行う処理装置を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の作業装置。 - 前記移動機構は、
前記サブパレットを、上下方向に移動する第1移動部と、
前記第1移動部を前記直交方向に移動させる第2移動部と、
を備える、
ことを特徴とする請求項2に記載の作業装置。 - 前記作業ユニットは、
作業ツールが交換自在に装着されるヘッド部と、
前記ヘッド部を、前記搬送方向、前記直交方向、及び上下方向で移動させる移動装置と、を備え、
前記作業装置は、更に、
複数種類の作業ツールを搭載するツール載置部を備え、
前記直交方向で、前記ワーク作業領域、前記処理装置、前記部品準備領域、前記ツール載置部の順にこれらが配置されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の作業装置。 - 前記回転機構を前記直交方向を回動中心として回動することにより、前記回転機構に保持された前記ワークを水平軸周りにピッチングさせる傾斜機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項2に記載の作業装置。 - 前記搬送機構がコンベアであり、
前記コンベアは、メイン搬送ラインの中途部に設けられる複数の並列ラインの一つを構成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の作業装置。 - ワークが搭載されるメインパレットと、
前記メインパレットに対して分離可能に装着され、前記ワークに組み付けられる部品が搭載されるサブパレットと、
前記メインパレットを水平搬送する搬送機構と、
前記搬送機構による前記メインパレットの搬送軌道の所定位置の下方に設けられ、前記メインパレットに搭載された前記ワークを、前記メインパレットから切り離し、昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構の少なくとも一側に設けられ、前記メインパレットに装着された前記サブパレットを、前記メインパレットから分離し、昇降させる移動機構と、
前記昇降機構によりワーク作業領域に上昇された前記ワークを保持し、水平軸周りにローリングさせる回転機構と、
前記移動機構により部品準備領域に上昇された前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を前記ワーク作業領域に位置する前記ワークに組み付ける作業ユニットと、
を備える作業装置の制御方法であって、
前記搬送機構により、前記サブパレットが装着された前記メインパレットを前記所定位置に搬送する搬送工程と、
前記所定位置に到達した前記メインパレットから、前記昇降機構により前記ワークを切り離し、前記ワーク作業領域に上昇するワーク上昇工程と、
前記所定位置に到達した前記メインパレットから、前記移動機構により前記サブパレットを分離し、前記部品準備領域に上昇するサブパレット分離上昇工程と、
前記回転機構により前記ワーク作業領域の前記ワークを保持し、所定の向きにローリングする回転工程と、
前記作業ユニットによって、前記部品準備領域に位置する前記サブパレットから部品を取り出し、該部品を水平移動させ、前記回転機構により前記ワーク作業領域で保持された前記ワークに、取り出した部品を組み付ける組付工程と、を備える、
ことを特徴とする制御方法。
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