JPH05185332A

JPH05185332A - 自動組立方法

Info

Publication number: JPH05185332A
Application number: JP263492A
Authority: JP
Inventors: Yukio Umetsu; 幸夫梅津
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】組立のタクトタイムをより短くして生産性を向
上させることができる自動組立方法を提供する。【構成】組立ロボット２２が所定の軌道上をスタート位
置からエンド位置に向かって移動しながら順次部品をピ
ックアップして所定の組体を組み立てる組立工程と、組
立ロボット２２がエンド位置から前記スタート位置に戻
る戻り工程とを具備し、組立工程と、戻り工程とを繰り
返すことにより、所定の組体を複数個製造する自動組立
方法において、組立ロボット２２は、複数の異なる部品
に夫々対応する複数の交換ハンドを有し、組立ロボット
２２が、エンド位置から前記スタート位置に戻る行程時
間に、エンド位置において組みつける部品に対応する最
終交換ハンド２０４を、スタート位置において最初に組
みつける部品に対応する第１交換ハンド２００に交換す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１台のロボットを走行
させながら、複数の部品から所定の組体（物品）を組み
立てていく自動組立方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、１台のロボットを走行させな
がら、所定の組体を組み立てていく自動組立装置に関し
ては、例えば本願出願人が既に出願している特開平２−
２９２１３９号に開示されている様なものが知られてい
る。この従来の自動組立装置においては、夫々種類の異
なる部品を収納したパレットを、ロボットの走行軌道の
脇に並べて配置しておき、ロボットが走行軌道上を移動
しながら、順次これらの異なる部品をハンドによりピッ
クし、ロボット上に配置されている治具パレット上で所
定の組体を組み立てるという方法が取られている。そし
て、１個の組体の組立が終了したところで、ロボット
が、走行軌道上を逆行し、スタート位置に戻り、再び、
組体の組立動作を繰り返すことにより同一組体を大量に
生産する様にされている。

【０００３】ここで、これら異なる部品を順次ピックす
るためには、ロボットは異なるハンドを使用する必要が
ある。そのため、ロボットは、異なる部品に対応するハ
ンドをストックしておくためのハンドストッカを有して
おり、このハンドストッカから、順次ピックする部品に
対応したハンドをつけ替えて使用する様にされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例の組立装置においては、組体の組立動作が終了し
たところで、ロボットはそのままの状態で、走行軌道の
スタート位置に戻る様にされていたため、スタート位置
に戻った時には、ロボットには最終部品をピックするた
めのハンドが取り付けられている。そのため、スタート
位置から再び組体を組み立て始めようとした時に、組立
の前工程として、ハンドを、最初の部品に対応するハン
ドに取り替えなければならい。そのため、このハンドを
取り替えるための時間が組立動作の前に必要となり、結
果として、組立のタクトタイムが長くなり、生産性が低
下するという問題点があった。従って、本発明は、上述
の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、組立のタクトタイムをより短くして生産性を向
上させることができる自動組立方法を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の自動組立方法は、組立ロ
ボットが所定の軌道上を該軌道の上流側に位置するスタ
ート位置から下流側に位置するエンド位置に向かって移
動しながら前記軌道に沿って配置された複数の部品供給
装置から順次部品をピックアップして所定の組体を組み
立てる組立工程と、前記ロボットが前記所定の組体の組
立を終了した後、前記エンド位置から前記スタート位置
に戻る戻り工程とを具備し、前記組立工程と、前記戻り
工程とを繰り返すことにより、前記所定の組体を複数個
製造する自動組立方法において、前記組立ロボットは、
前記複数の異なる部品に夫々対応する複数の交換ハンド
を有し、前記組立ロボットが、前記スタート位置から前
記エンド位置まで移動して、前記所定の組体を組立終了
した後、前記エンド位置から前記スタート位置に戻る行
程時間に、前記エンド位置において組みつける最終組み
つけ部品に対応する最終交換ハンドを、前記スタート位
置において最初に組みつける第１部品に対応する第１交
換ハンドに交換することを特徴としている。

【０００６】また、この発明に係わる自動組立方法にお
いて、前記組立ロボットが前記エンド位置から前記スタ
ート位置に移動完了したことを検出する移動完了信号
と、前記最終交換ハンドを前記第１交換ハンドに交換し
たことを検出するハンド交換終了信号とのアンド信号に
より、前記最初に組みつける部品の組付けを開始するこ
とを特徴としている。また、この発明に係わる自動組立
方法において、前記移動完了信号により、部品を組みつ
けるための組立用治具パレットを前記組立ロボットに搬
入することを特徴としている。

【０００７】

【作用】以上の様に、この発明に係わる自動組立方法は
構成されているので、ロボットが、エンド位置からスタ
ート位置に戻る間に、最終交換ハンドを第１交換ハンド
に交換しておくことにより、ロボットが既に最初に組み
つける部品をピックする準備ができているので、ハンド
の交換のための時間が必要なくなり、タクトタイムが短
くなり、生産性を向上させることが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。まず、図１を参照し
て、一実施例の自動組立方法を適用する自動組立システ
ム８を構成する１ステーションの自動組立装置１０の代
表的な構成について説明する。自動組立システム８とし
ては、この自動組立装置１０の１台のみから構成される
ものと、この自動組立装置１０を複数台組み合わせたも
のとが考えられる。

【０００９】自動組立装置１０は、一方向に沿って直線
状に所定長さだけ延出するシャトルベース１２を備えて
いる。このシャトルベース１２上には、上述した一方向
に沿って延出する軌道を規定する１本のメインレール１
４が載置されている。このシャトルベース１２の一側
（図中向こう側）には、複数の部品供給機構１８が配置
されている。これら複数の部品供給機構１８のうち、幾
つかは、パレット上に部品が並べられているパレット式
部品供給機構１８ａであり、その他のものは、テープで
蓋をされ、帯状に複数連結されたパッケージにより部品
を供給するテープ式部品供給装置１８ｂ（詳細は本願出
願人が出願している特開平２−２９２１４０号公報等に
開示されている）である。

【００１０】また、このシャトルベース１２上には、メ
インレール１４に沿って走行（自走）可能にシャトル２
０が載置されており、このシャトル２０上には、ロボッ
ト２２と組み立て用治具パレット２４と撮像機構として
のカメラ２６とが載置されている。そしてシャトルべー
ス１２とは別体に、図示しない土台上には、このシャト
ル２０をメインレール１４上を走行させ、ロボット２２
が複数の部品供給機構に順次アクセスして、組立用治具
パレット２４上において所定の組体を組み立てる様にな
す制御機構２８が設けられている。

【００１１】なお、上述したカメラ２６は、シャトル２
０に対して固定され、シャトル２０の走行に応じて一体
的に移動すると共に、パレット式部品供給機構１８ａに
おける部品供給パレットＰ内の部品の配列状態（具体的
には、平面内における位置ずれ状態及び垂直軸回りの回
転状態）を撮像するために設けられており、この撮像情
報（画像情報）は、上述した制御機構２８における第１
の認識部３０ａに送られ、この第１の認識部３０ａにお
いて、部品の配列状態が認識される様になされている。

【００１２】ここで、この制御機構２８は、この第１の
認識部３０ａにおいて認識された部品の配列情報に基づ
いてロボット２２のハンド３２を介しての部品の把持位
置及び姿勢を適正な位置及び姿勢になる様にも構成され
ている。このような制御機構２８によるロボット２２の
駆動制御及びシャトル２０の走行制御のため、この制御
機構２８は、フレキシブルな接続コード３４を介してシ
ャトル２０及びロボット２２に接続されている。

【００１３】また、制御機構２８は、ロボット２２が部
品をピックアップしている時には、カメラ２６が次のパ
レットＰ内の部品を撮像する様になされているので、こ
のピックアップ動作中に、第１の認識部３０ａを介し
て、次の部品供給機構１８のパレットＰ内における部品
の状態を認識している。そして、ロボット２２による部
品の次のピックアップ動作において必要とされる部品の
位置を検出して記憶し、次のピックアップ動作時に、ロ
ボット２２のハンド３２を、この検出された部品をピッ
クアップする様に駆動制御する様に構成されている。

【００１４】次にシャトル２０上に載置されているロボ
ット２２について説明する。ロボット２２は、シャトル
２０上に起立した状態で固定されたロボット本体５２
と、このロボット本体５２の上部に垂直軸回りに回転可
能に取り付けられた第１の旋回アーム５４と、この第１
の旋回アーム５４の先端に垂直軸回りに取り付けられた
第２の旋回アーム３６と、この第２の旋回アーム３６の
先端に上下動自在に取り付けられたＺ軸アーム５６とを
備えている。このＺ軸アーム５６の下端には、ハンド着
脱機構５８を介して、ハンド３２が取り付けられてい
る。

【００１５】ここで、このロボット２２は、詳細は図示
していないが、第１の旋回アーム５４を回転駆動するた
めの第１の駆動モータと、第２の旋回アーム３６を回転
駆動するための第２の駆動モータと、Ｚ軸アーム５６を
上下動するための第３の駆動モータと、Ｚ軸アーム５６
を回転駆動するための第４の駆動モータとを備えてい
る。そして、これら第１乃至第４の駆動モータを適宜駆
動制御することにより、第１の旋回アーム５４と第２の
旋回アーム３６とを直線状に設定した際のロボット本体
５２の中心からＺ軸アーム５６の中心までの距離Ｌを半
径とする円形状の範囲内で、任意の位置に、ハンド３２
を移動させることができることになる。

【００１６】換言すれば、このロボット２２は、シャト
ル２０の走行に応じて移動されるので、ロボット本体５
２の中心から両側に距離Ｌの幅に渡る範囲で、任意な位
置にハンド３２を移動すること、すなわちこの範囲内に
ある部品に自由にアクセスすることができることにな
る。なお、シャトル２０上には、ロボット本体５２と独
立した位置に、ハンドストッカ６０が配設されている。
このハンドストッカ６０には、複数の異なる種類のハン
ド（不図示）が着脱自在に装着されており、ハンド着脱
機構５８を介して、任意のハンド３２をＺ軸アーム５６
の下端に取り付けることができる様にされている。この
ハンドストッカ６０においては、略Ｕ字形状の切欠６０
ａとロックピン（不図示）とを備え、一方、各ハンド３
２は、この切欠６０ａに嵌合する段付き部（不図示）を
備えており、この段付き部を切欠６０ａに係合すること
により、不図示の交換ハンドがここにストックできる様
になっている。

【００１７】次に、上述した自動組立装置１０を１台ま
たは複数台組み合わせた自動組立システム８において、
実施例の自動組立方法を適用する場合について具体的に
説明する。（第１の実施例）図２は第１の実施例の自動組立方法を
適用する自動組立システム８を示した平面図であり、自
動組立装置１０を１台使用したものである。シャトル２
０は、シャトルベース１２に対して図中左側に位置する
スタート位置から右側に位置するエンド位置に向かって
移動しながら、シャトルベース１２に沿って配置された
部品供給機構１８ａ１，１８ｂ１，１８ｂ２，１８ａ２
から順次部品をピックし、組立用治具パレット２４上で
所定の組品を組み上げていく。そして、エンド位置に対
応して設けられた部品収納機構１９に完成した組品を収
納する。なお、部品供給機構のうち図中左から２番目及
び３番目の部品供給機構１８ｂ１，１８ｂ２は、テープ
式部品供給機構であり、その他の２つの部品供給機構１
８ａ１，１８ａ２は、パレット式部品供給機構である。

【００１８】ここで、図３を参照して、この自動組立シ
ステムにより組み立てる組品の一例としての組品１００
について説明する。組品１００は、プリンタ装置等に用
いられる紙送り用のモータユニットであり、図３（ａ）
に示した様に、モーター１０２と、このモータ１０２の
回転軸１０２ａに取り付けられたピニオンギヤ１０４
と、このピニオンギヤ１０４に歯合する２段ギヤ１０６
と、歯車部を有するレバー部材１０８とから構成されて
いる。そして、この組品１００は、図３（ｂ）に示した
様に、まずモータ１０２の回転軸１０２ａにピニオンギ
ヤ１０４を装着し、次に、回転軸１０２ａに隣接した位
置に設けられた回転軸１０２ｂに２段ギヤ１０６を装着
し、さらに、回転軸１０２ｃにレバー部材１０８を装着
するという手順で組み立てられる。従って、この組立順
序に対応するため、図２に示される部品供給機構１８ａ
１，１８ｂ１，１８ｂ２，１８ａ２には、モータ１０
２，ピニオンギヤ１０４，２段ギヤ１０６，レバー部材
１０８が夫々収容されており、部品収納機構１９には、
完成した組品１００が、組立用治具パレット２４から収
納される様になされている。

【００１９】ここで、モータ１０２，ピニオンギヤ１０
４，２段ギヤ１０６，レバー部材１０８を部品供給機構
１８ａ１，１８ｂ１，１８ｂ２，１８ａ２から夫々ピッ
クするためには、それぞれ違った種類のハンドが必要に
なるわけであるが、図４を参照してこのハンドの種類に
ついて説明する。まず、図４（ａ）は、モータ１０２を
把持するためのハンド２００の構造を示したものであ
る。ハンド２００は、ハンド本体２００ａと、このハン
ド本体２００ａに一端部を回動自在に保持された２本の
フィンガー２００ｂと、このフィンガー２００ｂを各々
開く方向に付勢する圧縮バネ２００ｃと、フィンガー２
００ｂを、圧縮バネ２００ｃの付勢力に抗して閉じるた
めの２つのエアシリンダ２００ｄとから概略構成されて
いる。従って、２つのエアシリンダ２００ｄを作動させ
ない状態においては、フィンガー２００ｂは開いた状態
にあり、この状態で２本のフィンガー２００ｂの中央部
にモータ１０２を位置させ、その後２つのエアシリンダ
２００ｄを動作させることにより２本のフィンガー２０
０ｂの間にモータ１０２を保持することが可能となる。

【００２０】図４（ｂ）は、ピニオンギヤ１０４及び２
段ギヤ１０６を把持するための共通のハンド２０２の構
造を示したものである。このハンド２０２は、ハンド本
体２０２ａと、このハンド本体２０２ａの下端部に形成
された突起部２０２ｂと、ハンド本体２０２ａの内部を
貫通して形成されたトンネル状のエア通路２０２ｃとか
ら概略構成されている。エア通路２０２ｃの一端部は、
ハンド本体２０２ａの側面に開口しており、その開口部
にはエア通路２０２ｃの内部から空気を吸引するための
真空パイプ２０２ｅが接続されている。また、エア通路
２０２ｃの他端部の開口穴２０２ｄは、ハンド本体２０
２ａの下端部に開口する様にされており、ピニオンギヤ
１０４及び２段ギヤ１０６は、このエア通路２０２ｃの
開口穴２０２ｄから吸引される空気の吸引力により吸引
されて、ハンド本体２０２ａに対して保持される。この
時、ハンド本体２０２ａの下端部に形成された突起部２
０２ｂが、ピニオンギヤ１０４及び２段ギヤ１０６の中
心穴に嵌合し、これらピニオンギヤ１０４及び２段ギヤ
１０６は、ハンド本体２０２ａに対して位置決めされた
状態で保持される。

【００２１】次に、図４（ｃ）は、レバー部材１０８を
把持すると共に、完成した組品１００をパレットＰに収
納するためのハンド２０４の構成を示したものである。
このハンド２０４の構造は、ハンド２００の構造とほと
んど同一であり、ハンド本体２０４ａと、２つのフィン
ガー２０４ｂと、２つの圧縮バネ２０４ｃと、この圧縮
バネ２０４ｃの付勢力に抗して、フィンガー２０４ｂを
閉じた状態に保持させるための２つのエアシリンダ２０
４ｄとから概略構成されている。ただし、ハンド本体２
０４ａの下端には、レバー部材１０８の回転中心穴１０
８ａと、レバー状に延長された部位１０８ｂに形成され
た位置決め穴１０８ｃに夫々嵌合する２本のピン部２０
４ｅが形成されており、このピン部２０４ｅによりモー
タ１０２に対してレバー部材１０８が位置決めされて取
り付けられる様になされている。このレバー部材１０８
の取付が終了した後、ハンド２０４は組品１００を把持
し、部品収容機構１９のパレットＰに組品１００を収納
する。

【００２２】次に、図５に示したフローチャートを参照
して、この自動組立システム８の組立動作について説明
する。まず、ステツプＳ２およびステツプＳ４において
は、シャトル２０はスタート位置Ａにおり、ロボット２
２はハンド２００により部品供給機構１８ａ１からモー
タ１０２を１個ピックする。このピック動作が終了する
と、すぐに、シャトル２０は、ステツプＳ６〜ステツプ
Ｓ８において、次の部品供給機構１８ｂ１に対応した位
置Ｂに移動する。このシャトル２０が移動している間
に、ロボット２２はステツプＳ１０〜ステツプＳ１６に
おいて、ピックしたモータ１０２を組立用治具パレット
２４上に載置し、ハンド２００を、ピニオンギヤ１０４
をピックするためのハンド２０２に交換する。

【００２３】シャトル２０の移動が完了し、ハンドの交
換も終了すると、ステツプＳ１８及びステツプＳ２０に
進み、ロボット２２は、部品供給機構１８ｂ１からハン
ド２０２でピニオンギヤ１０４をピックする。このピッ
ク動作が終了すると、シャトル２０は、ステツプＳ２２
及びステツプＳ２４において、次の部品供給機構１８ｂ
２に対応した位置Ｃに移動する。このシャトル２０が移
動している間の時間に、ロボット２２はステツプＳ２６
〜ステツプＳ３０においてピニオンギヤ１０４を、既に
組立用治具パレット２４上にあるモータ１０２に組みつ
ける。

【００２４】次に、ステツプＳ３２及びステツプＳ３４
において、ロボット２２は、ピニオンギヤ１０４をピッ
クしたハンドと同一のハンド２０２により、部品供給機
構１８ｂ２から２段ギヤ１０６をピックする。このピッ
ク動作が終了すると、すぐに、シャトル２０は、ステツ
プＳ３６及びステツプＳ３８において、次の部品供給機
構１８ａ２に対応した位置Ｄに移動する。このシャトル
２０が移動している間の時間に、ロボット２２は、ステ
ツプＳ４０〜ステツプＳ４６において、ピックした２段
ギヤ１０６をモータ１０２に組みつけ、ハンド２０２
を、レバー部材１０８をピックするためのハンド２０４
に交換する。

【００２５】シャトル２０の移動が完了し、ハンドの交
換も終了すると、ステツプＳ４８及びステツプＳ５０に
進み、ロボット２２は、部品供給機構１８ａ２からハン
ド２０４でレバー部材１０８をピックする。このピック
動作が終了すると、シャトル２０は、ステツプＳ５２及
びステツプＳ５４において、完成した組品１００を収容
するための部品収納機構１９に対応した位置Ｅに移動す
る。このシャトル２０が移動している間の時間に、ロボ
ット２２はステツプＳ５６〜ステツプＳ６２において、
ピックしたレバー部材１０８をモータ１０２に組みつ
け、そのまま完成した組品１００を把持する。そしてシ
ャトル２０の移動が完了すると、ハンド２０４を部品収
納機構１９の真上の位置に移動させる。

【００２６】次にステツプＳ７０及びステツプＳ７２で
は、ロボット２２は、完成した組品１００を部品収納機
構１９上のパレットＰに載置し、ハンド２０４を部品収
納機構１９から退避させる。このハンド２０４の退避動
作が終了すると、シャトル２０は、次の組立を行うため
に、ステツプＳ７４及びステツプＳ７６において、組立
の終了したエンド位置からシャトルベース１２に沿っ
て、組立動作時とは逆の方向に移動し、スタート位置Ａ
へと戻る。このシャトル２０がスタート位置へと戻る間
の時間に、ステツプＳ７８及びステツプＳ８０におい
て、ロボット２２は、レバー部材１０８をピックするた
めに使用したハンド２０４を、最初にピックする部品で
あるモータ１０２に対応したハンド２００に交換する。
これら、シャトル２０がスタート位置に戻る動作が完了
したことを知らせる移動完了信号と、ハンドの交換が終
了したことを知らせるハンド交換終了信号がともに出力
されると、これらのアンド信号により、次の組立動作を
始めてもよいことが検出されるので、ステツプＳ２に戻
り、再び次の組立動作を開始する。

【００２７】このように、この第１の実施例によれば、
シャトル２０がエンド位置からスタート位置に戻るため
に必然的に必要とされる時間内に、最終組立部品（レバ
ー部材１０８）に対応したハンド２０４を、最初の組立
部品（モータ１０２）に対応したハンド２００につけ替
えているので、ハンドを取り替えるための時間が別途必
要になることがなく、組立のタクトタイムを短縮するこ
とが可能となる。なお、シャトルベース１０２の延出方
向の長さが短い場合には、シャトル２０がエンド位置か
らスタート位置に戻る時間よりも、ハンドを交換する時
間の方が若干長くかかることが予想されるので、シャト
ル２０の移動完了信号と、ハンドの交換終了信号とのア
ンド信号を取ることにより、次の組立動作を始める様に
している。このようにすれば、組立装置の誤動作を招く
心配がない。

【００２８】（第２の実施例）図６は第２の実施例の自
動組立方法を適用する自動組立システム３０８を示した
平面図であり、自動組立装置を２台使用したものであ
る。図において、２つの自動組立装置である第１の自動
組立装置３１０及び第２の自動組立装置３３０は図示し
た様に、夫々対向する様に配置されている。第１の自動
組立装置３１０は、シャトルベース３１４上に配置され
たシャトル３１６と、シャトル３１６上に配置された第
１のロボット３１８と、シャトルベース３１４に隣接し
て配置された部品供給機構３２２ａ，３２２ｂ１，３２
２ｂ２とを具備している。これら部品供給機構３２２
ａ，３２２ｂ１，３２２ｂ２には、夫々モータ１０２，
ピニオンギヤ１０４，２段ギヤ１０６が収容されてい
る。この第１の自動組立装置３１０上では、これら３つ
の部品の組みつけ作業が行われる。このとき使用される
ハンドは、第１の実施例と全く同一のものであり、図示
した様にシャトル３１６上には、これらのハンド２０
０，２０２のハンドストッカ３６０が設けられている。

【００２９】また、第２の自動組立装置３３０は、シャ
トルベース３３４上に配置されたシャトル３３６と、シ
ャトル３３６上に配置された第２のロボット３３８と、
シャトルべース３３４に隣接して配置された部品供給機
構３４２ａ及び部品収納機構３４４とを具備している。
部品供給機構３４２ａには、レバー部材１０８が収容さ
れている。この第２の自動組立装置３３０では、第１の
自動組立装置３１０で組み立てられたモータ１０２とピ
ニオンギヤ１０４と２段ギヤ１０６との部組品に、レバ
ー部材１０８を取り付ける作業及び、完成した組品１０
０を部品収納機構３４４に収納する作業が行われる。こ
のとき使用されるハンドも第１の実施例と全く同一のも
のであり、上記の作業のためには、前述したハンド２０
４が使用される。

【００３０】そして、これら２つの自動組立装置３１
０，３３０の間には、夫々の自動組立装置３１０，３３
０の間で組立用治具パレット２４を交換するためのベル
トコンベア３５０，３５２が配置されている。第１の自
動組立装置３１０では、上述した様にモータ１０２と、
ピニオンギヤ１０４と、２段ギヤ１０６の組みつけ作業
が行われる。そして、これら３つの部品が組み立てられ
た部組品が、組立用治具パレット２４ごと、第１の自動
組立装置３１０のエンド位置から、ベルトコンベア３５
２を介して、第２の自動組立装置３３０のスタート位置
に供給される。

【００３１】第２の自動組立装置３３０では、この自動
組立装置３３０のスタート位置で供給された組立用治具
パレット２４上に載置されているモータ１０２と、ピニ
オンギヤ１０４と、２段ギヤ１０６とから成る部組品
に、さらにレバー部材１０８を取り付ける動作が行われ
る。そして、第２のロボット３３８は、レバー部材１０
８が取り付けられて完成した組品１００を部品収納機構
３４４に収納する。組品１００が取りはずされた空の組
立用治具パレット２４は、第２の自動組立装置３３０の
エンド位置からベルトコンベア３５０を介して、再び第
１の自動組立装置３１０のスタート位置へと戻される。
このように、第１の自動組立装置３１０と第２の自動組
立装置３３０の間で、組立用治具パレット２４のやり取
りを行うことにより、組品１００を完成させることがで
きる。

【００３２】次に、このように構成された自動組立シス
テム３０８における組立動作について、図７及び図８に
示したフローチャートを参照して説明する。図７は、第
１の自動組立装置３１０の動作を示したものである。ま
ず、ステツプＳ１０２およびステツプＳ１０４において
は、シャトル３１６はスタート位置Ａにおり、第１のロ
ボット３１８は、ハンド２００により部品供給機構３２
２ａからモータ１０２を１個ピックする。このピック動
作が終了すると、すぐに、シャトル３１６は、ステツプ
Ｓ１０６〜ステツプＳ１０８において、次の部品供給機
構３２２ｂ１に対応した位置Ｂに移動する。このシャト
ル３１６が移動している間に、第１のロボット３１８は
ステツプＳ１１０〜ステツプＳ１１６において、ピック
したモータ１０２を組立用治具パレット２４上に載置
し、ハンド２００を、ピニオンギヤ１０４をピックする
ためのハンド２０２に交換する。

【００３３】シャトル３１６の移動が完了し、ハンドの
交換も終了すると、ステツプＳ１１８及びステツプＳ１
２０に進み、第１のロボット３１８は、部品供給機構３
２２ｂ１からハンド２０２でピニオンギヤ１０４をピッ
クする。このピック動作が終了すると、シャトル３１６
は、ステツプＳ１２２及びステツプＳ１２４において、
次の部品供給機構３２２ｂ２に対応した位置Ｃに移動す
る。このシャトル３１６が移動している間の時間に、第
１のロボット３１８はステツプＳ１２６〜ステツプＳ１
３０においてピニオンギヤ１０４を、既に組立用治具パ
レット２４上にあるモータ１０２に組みつける。

【００３４】次に、ステツプＳ１３２及びステツプＳ１
３４において、第１のロボット３１８は、ピニオンギヤ
１０４をピックしたハンドと同一のハンド２０２によ
り、部品供給機構３２２ｂ２から２段ギヤ１０６をピッ
クする。このピック動作が終了すると、すぐに、シャト
ル３１６は、ステツプＳ１３６及びステツプＳ１３８に
おいて、組立用治具パレット２４を第２の自動組立装置
３３０に向けて搬出するための位置（エンド位置）に移
動する。このシャトル２０が移動している間の時間に、
第１のロボット３１８は、ステツプＳ１４０〜ステツプ
Ｓ１４４において、ピックした２段ギヤ１０６をモータ
１０２に組みつけ、ハンド２０２を組立用治具パレット
２４から退避させる。

【００３５】ハンド２０２が組立用治具パレット２４か
ら退避したことが確認されると、ステツプＳ１４６及び
１４８において、組立用治具パレット２４を、部組品を
載せたままの状態で、第２の自動組立装置３３０に向け
て搬出する。この搬出が終了したことが確認されると、
ステツプＳ１５０及びステツプＳ１５２において、シャ
トル３１６がエンド位置からスタート位置へと戻され
る。この移動完了を示す移動完了検出信号が検出される
と、ステツプＳ１５４において、第２の自動組立装置３
３０から搬送されてきた空の組立用治具パレット２４
が、シャトル３１６に搬入される。そして、この搬入終
了が確認されると、ステツプＳ１０６に戻り、ステツプ
Ｓ１０４においてモータ１０２のピックが完了するまで
待機する。

【００３６】一方、組立用治具パレット２４の搬出のた
めの時間及び、シャトル３１６が、エンド位置からスタ
ート位置に戻る時間を利用して、第１のロボット３１８
は、ハンド２０２を、モータ１０２をピックするための
ハンド２００へと交換する。そして、ステツプＳ１５２
で、シャトル３１６がスタート位置に戻ったことが確認
されると、ステツプＳ１６２において、第１のロボット
３１８はハンド２０２を部品供給機構３２２ａ内のパレ
ット上に移動させ、ステツプＳ１０２へと戻り、再びハ
ンド２０２により、部品供給機構３２２ａからモータ１
０２をピックし、その後の動作を繰り返す。

【００３７】次に、図８は、第２の自動組立装置３３０
の動作を示したフローチャートである。まず、ステツプ
Ｓ２０２及びステツプＳ２０４においては、シャトル３
３６はスタート位置Ｄにおり、第２のロボット３３８
は、部品供給機構３４２ａからハンド２０４でレバー部
材１０８をピックする。このピック動作が終了すると、
シャトル３３６は、ステツプＳ２０６及びステツプＳ２
０８において、完成した組品１００を収容するための部
品収納機構１９に対応した位置に移動する。このシャト
ル３３６が移動している間の時間に、第２のロボット３
３８はステツプＳ２１０〜ステツプＳ２１６において、
ピックしたレバー部材１０８をモータ１０２に組みつけ
る。そして、シャトル３３６の移動が完了すると、その
まま完成した組品１００を把持したハンド２０４を部品
収納機構３４４の真上の位置に移動させる。

【００３８】次にステツプＳ２１８及びステツプＳ２２
０では、第２のロボット３３８は、完成した組品１００
を部品収納機構３４４上のパレットＰに載置し、ハンド
２０４を部品収納機構３４４から退避させる。このハン
ド２０４の退避動作が終了すると、シャトル３３６は、
空になった組立用治具パレット２４の搬出を行うため
に、ステツプＳ２２２及びステツプＳ２２４において、
組立用治具パレット２４の搬出位置に移動する。そし
て、ステツプＳ２２６及び２２８では、組立用治具パレ
ット２４を第１の自動組立装置３１０に向けて搬出す
る。ステツプＳ２３０及びステツプＳ２３２では、シャ
トル３３６をスタート位置に移動させる。この移動が完
了したことが確認されると、ステツプＳ２３４及びステ
ツプＳ２３６に進み、第１の自動組立装置３１０から搬
送されてきた部組品を載置した組立用治具パレット２４
の搬入が行われる。この搬入が完了したことが確認され
ると、ステツプＳ２０６に戻り、ステツプＳ２０４で、
レバー部材１０８がピックされるまで待機する。

【００３９】なお、ステツプＳ２３２において、シャト
ル３３６がスタート位置に戻ったことが確認されると、
ステツプＳ２３４の組立用治具２４の搬入動作と平行し
て、第２のロボット３３８は、部品供給機構３４２ａか
らのレバー部材１０８のピック動作を行う。この様にし
て、ステツプＳ２０２からステツプＳ２３６の動作を繰
り返すことにより、組品１００を連続して組み立てるこ
とが可能となる。

【００４０】以上説明した様に、第１の実施例及び第２
の実施例の自動組立方法によれば、シャトルがエンド位
置から、スタート位置に戻る間の必然的に必要とされる
時間内に、最終組立部品に対応したハンドを、最初の組
立部品に対応したハンドに取り替えているので、タクト
タイムを短縮することが可能となり、生産性を向上させ
ることが可能となる。なお、本発明はその主旨を逸脱し
ない範囲で、上記実施例を修正または変形したものに適
用可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の自動組立方
法によれば、ロボットが、エンド位置からスタート位置
に戻る間に、最終交換ハンドを第１交換ハンドに交換し
ておくことにより、ロボットが既に最初に組みつける部
品をピックする準備ができているので、ハンドの交換の
ための時間が必要なくなり、タクトタイムが短くなり、
生産性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の自動組立方法を適用する自動組立シ
ステムを構成する１ステーションの自動組立装置の代表
的な構成を示した図である。

【図２】第１の実施例の自動組立方法を適用する自動組
立システムを示した平面図である。

【図３】自動組立システムにより組み立てる組品の一例
を示した図である。

【図４】組品の組立に使用するハンドの種類を示した図
である。

【図５】第１の実施例における自動組立システムの組立
動作を説明するフローチャートである。

【図６】第２の実施例の自動組立方法を適用する自動組
立システムを示した平面図である。

【図７】第２の実施例における第１の自動組立装置の動
作を示したフローチャートである。

【図８】第２の実施例における第２の自動組立装置の動
作を示したフローチャートである。

【符号の説明】

８自動組立システム１０自動組立装置１２シャトルベース１４メインレール１８ａ１，１８ａ２部品供給機構１８ｂ１，１８ｂ２部品供給機構１９部品収納機構２０シャトル２２ロボット２４組立用治具パレット２６カメラ２８制御機構３０ａ第１の認識部３２ハンド３４接続コード３６第２の旋回アーム５２ロボット本体５４第１の旋回アーム５６Ｚ軸アーム５８ハンド着脱機構６０ハンドストッカ１００組品１０２モータ１０４ピニオンギヤ１０６２段ギヤ１０８レバー部材２００，２０２，２０４ハンド３１０第１の自動組立装置３１４シャトルベース３１６シャトル３１８第１のロボット３２２ａ，３２２ｂ１，３２２ｂ２部品供給機構３３０第２の自動組立装置３３４シャトルベース３３６シャトル３３８第２のロボット３４２ａ部品供給機構３４４部品収納機構３５０，３５２ベルトコンベア３６０ハンドストッカ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組立ロボットが所定の軌道上を該軌道の
上流側に位置するスタート位置から下流側に位置するエ
ンド位置に向かって移動しながら前記軌道に沿って配置
された複数の部品供給装置から順次部品をピックアップ
して所定の組体を組み立てる組立工程と、前記ロボット
が前記所定の組体の組立を終了した後、前記エンド位置
から前記スタート位置に戻る戻り工程とを具備し、前記
組立工程と、前記戻り工程とを繰り返すことにより、前
記所定の組体を複数個製造する自動組立方法において、前記組立ロボットは、前記複数の異なる部品に夫々対応
する複数の交換ハンドを有し、前記組立ロボットが、前記スタート位置から前記エンド
位置まで移動して、前記所定の組体を組立終了した後、
前記エンド位置から前記スタート位置に戻る行程時間
に、前記エンド位置において組みつける最終組みつけ部
品に対応する最終交換ハンドを、前記スタート位置にお
いて最初に組みつける第１部品に対応する第１交換ハン
ドに交換することを特徴とする自動組立方法。
【請求項２】前記組立ロボットが前記エンド位置から
前記スタート位置に移動完了したことを検出する移動完
了信号と、前記最終交換ハンドを前記第１交換ハンドに
交換したことを検出するハンド交換終了信号とのアンド
信号により、前記最初に組みつける部品の組付けを開始
することを特徴とする請求項１に記載の自動組立方法。
【請求項３】前記移動完了信号により、部品を組みつ
けるための組立用治具パレットを前記組立ロボットに搬
入することを特徴とする請求項１に記載の自動組立方
法。