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【発明の名称】 搬送作業方法及びその装置
【発明者】 【氏名】野口 純男

【氏名】高橋 貢

【氏名】安達 正和

【要約】 【課題】ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行うとき、ワークに対して通常と異なる他の作業を行う場合であっても、通常の作業を行う場合と同様の高い生産効率を得ることができる搬送作業方法及びその装置を提供する。

【構成】ワーク搬送手段2によりワーク1を搬送し、ワーク搬送手段2に同期して移動する可動台4に設けられたワーク支持手段23により、ワーク搬送手段2のワーク保持部7からワーク1を離脱させて支持する。通常は、ワーク支持手段23に支持されたワーク1に対して作業手段3により所定の作業を行う。作業手段3によりワーク1に対して通常と異なる他の所定の作業を行うとき、ワーク支持手段23と作業手段3との相関位置を維持した状態で、ワーク支持手段23を他の位置に待避させる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業方法において、
ワークを着脱自在に保持するワーク保持部を具備したワーク搬送手段によりワークを搬送し、該ワーク搬送手段の搬送方向に沿った所定の範囲にわたり該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台に設けられたワーク支持手段により、前記ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させて支持するワーク支持工程と、
前記可動台に搭載された作業手段により、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う作業工程と、
前記ワーク支持手段と作業手段との相関位置を維持した状態で、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる待避工程と、
該待避工程によりワーク支持手段を前記他の位置に待避させたとき、ワーク支持手段に支持されたワークに対して前記作業手段により他の所定の作業を行う他の作業工程とを備えることを特徴とする搬送作業方法。
【請求項2】
ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業装置において、
ワークを着脱自在に保持するワーク保持部を具備してワークを搬送するワーク搬送手段と、
該ワーク搬送手段の搬送方向に沿った所定の範囲にわたり該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台と、
該可動台に設けられ、前記ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させ、該ワークをワーク保持部に対応する位置に支持するワーク支持手段と、
該可動台に搭載され、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う作業手段と、
該可動台に搭載され、ワーク支持手段と作業手段との相関位置を維持した状態で、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる待避手段と、
該待避手段によりワーク支持手段を前記他の位置に待避させたとき、ワーク支持手段に支持されたワークに対して他の所定の作業を行うように前記作業手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする搬送作業装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献1に見られるように、台車にワークを保持して搬送し、台車の搬送経路に沿って設けられたロボット等の作業手段を搭載した可動台を台車と同期移動させて、搬送中のワークに対して所定の作業を行う装置が知られている。この装置では、可動台が台車の搬送経路の両側に一対設けられており、両可動台が台車と同期移動中に、両可動台の夫々に備える受取り装置によりワークの両側を両可動台で受け取って支持し、各作業手段による作業完了後にワークをもとの台車に移して搬送する。
【特許文献1】特開昭61−146690号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、上記特許文献1記載のものでは、ロボット等の作業手段によってワークに対する通常の作業を行う場合には、搬送経路に沿ってワークを移動させて効率よく作業が行えるが、同期移動中に一対の可動台にワークを支持するために、ワークを台車の搬送経路上から別の位置に移動させることはできず、ロボット等の作業手段のティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業も、ワークが搬送経路上に位置した状態で行わなければならない。このため、ワークに対して通常と異なる他の作業を行っている間は、例えば、当該作業手段の作業領域に他のワークを投入して手作業で通常の作業を継続させることもできず、当該作業手段の作業領域での通常の作業が停止して生産効率が低下する不都合がある。
【0004】
本発明は、かかる不都合に鑑みてなされたもので、通常と異なる他の作業を行う場合であっても、通常の作業を行う場合と同様の高い生産効率を得ることができる搬送作業方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
かかる目的を達成するために、本発明の搬送作業方法は、ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業方法において、ワークを着脱自在に保持するワーク保持部を具備したワーク搬送手段によりワークを搬送し、該ワーク搬送手段の搬送方向に沿った所定の範囲にわたり該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台に設けられたワーク支持手段により、前記ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させて支持するワーク支持工程と、前記可動台に搭載された作業手段により、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う作業工程と、前記ワーク支持手段と作業手段との相関位置を維持した状態で、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる待避工程と、該待避工程によりワーク支持手段を前記他の位置に待避させたとき、ワーク支持手段に支持されたワークに対して前記作業手段により他の所定の作業を行う他の作業工程とを備えることを特徴とする。
【0006】
本発明によれば、ワーク搬送手段のワーク保持部に保持されたワークを、ワーク搬送手段に同期移動する可動台のワーク支持手段に支持させる前記ワーク支持工程を行う。該ワーク支持工程においては、ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させるので、ワーク支持手段のワークと作業手段との相関位置を精度良く維持でき、作業手段による所定の作業(例えば、組み立て作業等の通常の作業)を高精度に行うことができる。
【0007】
また、作業手段により他の所定の作業(例えば、作業手段のティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業)を行うときには、前記待避工程により、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる。このとき、ワーク支持手段によってワークが支持された状態が維持されるので、作業手段による他の所定の作業を高精度に行うことができる。しかも、前記待避工程により、ワーク保持部に対応する位置とは異なる他の位置でワーク支持手段によってワークが支持されるので、作業手段により所定の作業を行う位置にワーク搬送手段により他のワークを搬送することができる。これにより、作業手段により他の所定の作業を行っている間に、例えば作業者の手作業により作業手段が行うべき所定の作業を継続して行うことができ、作業手段による他の所定の作業に伴う生産効率の低下を防止することができる。
【0008】
また、本発明の搬送作業装置は、ワークを搬送しつつワークに対して所定の作業を行う搬送作業装置において、ワークを着脱自在に保持するワーク保持部を具備してワークを搬送するワーク搬送手段と、該ワーク搬送手段の搬送方向に沿った所定の範囲にわたり該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台と、該可動台に設けられ、前記ワーク搬送手段のワーク保持部からワークを離脱させ、該ワークをワーク保持部に対応する位置に支持するワーク支持手段と、該可動台に搭載され、前記ワーク支持手段に支持されたワークに対して所定の作業を行う作業手段と、該可動台に搭載され、ワーク支持手段と作業手段との相関位置を維持した状態で、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させる待避手段と、該待避手段によりワーク支持手段を前記他の位置に待避させたとき、ワーク支持手段に支持されたワークに対して他の所定の作業を行うように前記作業手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、ワーク搬送手段のワーク保持部に保持されて搬送されたワークを、該ワーク搬送手段に同期して移動する可動台のワーク支持手段で支持し、ワーク支持手段に支持されたワークに対して作業手段により所定の作業を行う。作業手段により所定の作業を行う間、可動台がワーク搬送手段と同期移動するので、作業手段により所定の作業が完了した後に、ワーク支持手段のワークを移動するワーク搬送手段のワーク保持部に受け渡すことができ、ワーク搬送手段を停止させることなく効率よく作業を行うことができる。
【0010】
そして、前記待避手段を設けたことにより、ワークを支持したワーク支持手段を前記ワーク保持部に対応する位置から他の位置に待避させることができる。そして、前記制御手段により、ワーク支持手段がワーク搬送手段とは別の他の位置に待避されたワークに対して他の所定の作業を行うように前記作業手段を制御するので、ワーク搬送手段から切り離された状態で、ワークに対して他の所定の作業を行うことができる。これにより、作業手段により所定の作業を行う位置にワーク搬送手段により他のワークを搬送することができ、作業手段により他の所定の作業を行っている間に、例えば作業者の手作業により作業手段が行うべき所定の作業を継続して行うことができるので、作業手段による他の所定の作業に伴う生産効率の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態の搬送作業装置の概略平面図、図2は本実施形態の搬送作業装置の概略側面図、図3はワーク支持手段の説明的平面図、図4はワーク支持手段の説明的正面図、図5は連結手段の説明的平面図、図6は連結手段の作動説明図である。
【0012】
本実施形態に係る搬送作業装置は、図1及び図2に示すように、ワーク1(図2参照)を搭載して搬送するワーク搬送手段2と、ワーク1に部品の組み付けなどの作業を行う作業手段であるロボット3を具備してワーク搬送手段2と同方向に移動する可動台4とを備えている。なお、本実施形態におけるワーク1は、自動車のドアである。ワーク1である自動車のドアは、パレット5に支持された状態で搬送及び後述する作業が行われる。
【0013】
ワーク搬送手段2は、複数の移動プレート6が無端帯状に連結されて循環移動するコンベヤであり、所定の移動プレート6には、パレット5を着脱自在に保持するワーク保持部7が設けられている。なお、ワーク保持部7は、図1及び図2においては詳しい構成は省略したが、図3に示すように、パレット5の周縁に沿って起立する規制部7a,7bを備え、パレット5を保持する際にその前後左右方向から規制して搬送中のパレット5の位置ずれを防止している。また、図1中で符号8により示すものはロボット3による作業を制御する制御手段である。
【0014】
ワーク搬送手段2の移動プレート6は、図2に示すように、その下面両側に複数の搬送ローラ9を備え、下面中央部にガイドローラ10を備えている。搬送ローラ9は、床11に搬送方向に敷設された搬送レール12上を転がり、ガイドローラ10は床11に延設されたガイドレール13に挟まれるようにして搬送方向に案内される。ワーク搬送手段2の移動プレート6は、図示しない駆動手段により循環移動される。また、図1においては、ワーク搬送手段2の移動プレート6が循環移動する搬送経路の一部を示しているが、この位置は所定距離にわたって設けられた作業領域であり、この作業領域には可動台4が設けられている。
【0015】
可動台4は、図2に示すように、その下面両側に複数の摺動部材14を備え、各摺動部材14は、基台15に設けられたレール16に摺動自在に係合している。レール16は作業領域にわたり設けられている。可動台4は駆動モータ17を備え、駆動モータ17の回転軸18は、先端にピニオンギヤ19を備えている。そして、ピニオンギヤ19は、基台15の側面で搬送方向に延設されたラック20に噛合している。ラック20も、レール16と同様に作業領域にわたり設けられている。
【0016】
また、可動台4は、回転テーブル21(待避手段)を備えている。回転テーブル21は、図1において仮想線で示すように、回転自在で所望な回転位置(即ち、ワーク搬送手段2とは別の他の位置)に固定できるように設けられている。更に、図2に示すように、回転テーブル21の上部にはロボット搭載台22を介してロボット3が搭載され、回転テーブル21の前端部には、ワーク1が支持されたパレット5をワーク搬送手段2から離脱して支持するワーク支持手段23が設けられている。
【0017】
ワーク支持手段23は、図2に示すように、回転テーブル21に固定したシリンダ24と、シリンダ24のロッド25に取り付けられてパレット5を着脱自在に連結するパレット連結体26と、ロッド25と平行にパレット連結体26の下面に敷設した一対のレール27と、これらのレール27に摺動自在に係合する複数の摺動部材28とを備えている。摺動部材28は、回転テーブル21に固定されている。シリンダ24はロッド25の伸長によりパレット連結体26をワーク搬送手段2のワーク保持部7に向かって前進動作させたり、ロッド25の収縮によりパレット連結体26をワーク搬送手段2から離反方向に後退動作させる。
【0018】
パレット連結体26は、図3に示すように、シリンダ24のロッド25に連結されたベースプレート29を備え、ベースプレート29の下面に前記レール27を備えている。ベースプレート29には、昇降自在の昇降枠30が設けられており、昇降枠30には一対のクランプ爪31aと、一対の係止ローラ31bと、パレット着座部32とが設けられている。
【0019】
昇降枠30は、図4に示すように、ベースプレート29に設けられた一対のシリンダ33により昇降される。これにより、シリンダ24のロッド25が伸長してワーク保持部7のパレット5下部にベースプレート29が進出され、シリンダ33により昇降枠30が上昇されることで、パレット5をパレット着座部32に着座させると共にパレット5をワーク保持部7から離脱させる。
【0020】
クランプ爪31aは、昇降枠30に設けられた2種類のシリンダ34,35により駆動される。クランプ爪31aを駆動するための一方のシリンダ34は、クランプ爪31aを搭載するスライドテーブル36をスライドさせて、パレット5に対してクランプ爪31aを接近・離反させる。シリンダ34によるクランプ爪31aのスライド動作は、スライドテーブル36に固設したスライドガイド37と、昇降枠30に固設したスライドレール38とによって円滑に行われる。他方のシリンダ35は、クランプ爪31aを揺動させて、パレット5のクランプと解放とを行う。
【0021】
各クランプ爪31aは、パレット5の底板内縁の把持部5aを介してパレット5をクランプする。また、各係止ローラ31bは、スライドテーブル36に回転自在に設けられ、スライドテーブル36の前進によりパレット5の底板内縁の凹部5bに係止する。そして、パレット連結体26とパレット5とを連結するとき、先ず、昇降枠30によりパレット5を上昇させてワーク保持部7から離脱させ、次いで、スライドテーブル36を前進させて各係止ローラ31bをパレット5の底板内縁の凹部5bに係止させる。続いて、各クランプ爪31aを揺動させてパレット5の底板内縁の把持部5aを把持させる。このように、各係止ローラ31bの係止と、クランプ爪31aのクランプとによってパレット連結体26にパレット5を連結することで、ワーク支持手段23において支持されたパレット5の水平方向の移動や不用意な脱落が確実に防止され、ロボット3とパレット5上のワーク1との相関位置が精度良く維持されることになる。
【0022】
また、可動台4は、図1に示すように、ワーク搬送手段2の移動プレート6と機械的に連結して同期搬送するための連結手段39を備えている。連結手段39は、図5及び図6に示すように、可動台4の側縁に取付部材40を介して設けたシリンダ41と、シリンダ41のロッド42に取り付けたロック爪取付部材43に軸44を中心に回動自在に取り付けたロック爪45と、ロック爪45とロック爪取付部材43との間に取り付けられ、ロック爪45がロック状態になるように収縮するスプリング46と、ロック爪45に形成した係合凹部47と、係合凹部47に係合させるべくワーク搬送手段2の移動プレート6に設けた係合部材48とによって構成される。なお、49はシリンダ41のガイド部材である。
【0023】
連結手段39の作動を説明すれば、ワーク搬送手段2のワーク保持部7を備える移動プレート6が作業領域に入ると、可動台4が駆動モータ17の駆動によりワーク保持部7に追いつき、図6(a)に示すように、先ず、係合部材48がロック爪45の傾斜部35aに当接しながら、更にスプリング46の収縮力に抗してロック爪45を下方に押圧する。次いで、ロック爪45が軸44を中心に回動して係合部材48が係合凹部47に係合すると、ロック爪45はスプリング46の収縮力により元の状態になる。こうして、可動台4はワーク搬送手段2のワーク保持部7を備える移動プレート6に連結された状態となる。
【0024】
また、連結手段39による連結状態を解除するには、シリンダ41のロッド42を収縮させる。これにより、図6(b)に示すように、ロック爪45及びロック爪取付部材43が下方に移動して係合部材48が係合凹部47から離脱し、係合部材48が拘束状態から解放される。
【0025】
次に、本実施形態の搬送作業装置による作業方法を説明する。本実施形態の搬送作業装置においては、ワーク搬送手段2の移動プレート6が循環移動することにより、各ワーク保持部7にパレット5を介して保持されたワーク1が作業領域に搬送される。作業領域において、ロボット3による所定の作業(例えば、組み立て作業等の通常の作業)を行う場合には、先ず、連結手段39により可動台4が移動プレート6に連結され、可動台4と移動プレート6とが同期移動を開始する。このとき、可動台4は駆動モータ17の駆動により、移動プレート6の移動に追いついた後に、連結手段39による連結が行われる。可動台4と移動プレート6とが同期移動を開始すると、次いで、可動台4に設けたワーク支持手段23がシリンダ24のロッド25の伸長によりワーク保持部7に向かって前進し、パレット連結体26がワーク保持部7のパレット5に連結する。そして、パレット連結体26がパレット5をワーク保持部7から上昇させて離脱させることにより、パレット5に支持されたワーク1がワーク支持手段23に支持された状態となる(ワーク支持工程)。
【0026】
次いで、可動台4と移動プレート6とが同期移動しながら、ワーク支持手段23にパレット5を介して支持されたワーク1に対し、制御手段8の制御により、ロボット3が部品の組み付けなどの所定の作業を行う(作業工程)。この時、ワーク1とロボット3とは共に可動台4上にあるので、ロボット3とワーク1との相関位置が維持され、精度の高い作業を行うことができる。
【0027】
そして、ロボット3によるワーク1に対する所定の作業が完了すると、パレット連結体26がパレット5をワーク保持部7に受け渡す。続いて、パレット連結体26とパレット5との連結を解除し、ワーク支持手段23がシリンダ24のロッド25の収縮により後退してワーク保持部7から離反する。その後、可動台4は、駆動モータ17の駆動により原位置に復帰し、移動プレート6のワーク保持部7により次のワーク1が搬送されてくるまで原位置で待機する。
【0028】
また、移動プレート6のワーク保持部7により搬送されたワーク1に対して、ロボット3により他の所定の作業(例えば、ロボット3のティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業)を行うときには、前記ワーク支持工程の後に、ワーク支持手段23がシリンダ24のロッド25の収縮により後退し、ワーク支持手段23のパレット連結体26がパレット5を連結保持した状態で、図1に示すように、回転テーブル21を回転させる(待避工程)。回転テーブル21の回転が停止されると、ワーク支持手段23がシリンダ24のロッド25の伸長により前進し、ロボット3とワーク1との相関位置が前記作業手段の際と同一とされる。これにより、ワーク1を支持したワーク支持手段23がワーク保持部7とは別の位置に待避させた状態となる。このとき、ワーク支持手段23のパレット連結体26におけるクランプ爪31aがパレット5をクランプして強固に連結すると共に係止ローラ31bがパレット5の前後左右への動きを確実に規制し、これによりロボット3とパレット5上のワーク1との相関位置が確実に且つ高精度に維持される。
【0029】
そして、回転テーブル21の回転による待避工程が行われると、前記制御手段8により、ロボット3がワーク1に対してティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業を行う(他の作業工程)。このとき、前記連結手段39による可動台4と移動プレート6との連結状態を解除してもよく、更には、可動台4を駆動モータ17の駆動により原位置に移動させて他の作業工程を行ってもよい。また、他の作業工程を行っているときには、連結手段39による連結を解除して可動台4と移動プレート6との同期移動を行わないようにすることもでき、例えばワーク搬送手段2の移動プレート6が搬送する他のワーク1に対してロボット3が行うべき所定の作業を作業者の手作業により継続して行うこともできる。
【0030】
こうすることにより、ティーチング作業や作業テストといった通常と異なる他の作業が長時間を要するものであっても、ワーク搬送手段2の移動プレート6が循環移動を停止させることなく、他の所定の作業に伴う生産効率の低下を防止することができる。
【0031】
なお、本実施形態においては、連結手段39により可動台4と移動プレート6との機械的な連結を示したが、可動台4が駆動モータ17を備えていることによって、連結手段39による機械的な連結を行わずに駆動モータ17の駆動速度と移動プレート6の搬送速度とを合致させる同期制御を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の一実施形態の搬送作業装置の概略平面図。
【図2】本実施形態の搬送作業装置の概略側面図。
【図3】ワーク支持手段の説明的平面図。
【図4】ワーク支持手段の説明的正面図。
【図5】連結手段の説明的平面図。
【図6】連結手段の作動説明図。
【符号の説明】
【0033】
1…ワーク、2…ワーク搬送手段、3…ロボット(作業手段)、4…可動台、7…ワーク保持部、8…制御手段、21…回転テーブル(待避手段)、23…ワーク支持手段。
【出願人】 【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
【出願日】 平成18年8月4日(2006.8.4)
【代理人】 【識別番号】100077805
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 辰彦

【識別番号】100077665
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏


【公開番号】 特開2008−36757(P2008−36757A)
【公開日】 平成20年2月21日(2008.2.21)
【出願番号】 特願2006−213076(P2006−213076)