JPS60255360A

JPS60255360A - 自動生産装置

Info

Publication number: JPS60255360A
Application number: JP11190484A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Suzuki; 鈴木　政春; Hiroshi Shirakawa; 洋白川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-05-31
Filing date: 1984-05-31
Publication date: 1985-12-17

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】〔発明の技術分野〕本発明は、マニプレータを使用した自動生産装置の改良
に関する。

（発明の技術的背景とその問題点〕近年、電子機器等の生産ラインではマニプレータを用い
た自動生産装置が多く使用されているが、従来のこの種
の装置は一般に生産目的に応じてライン全体を１個の装
置として構成するものが多かった。例えば、組立てライ
ンでは、先ずベルトコンベアなどの搬送装置を１ライン
の全長に渡って設置し、その両脇に工程毎にマニプレー
タや部品供給装置等の必要とする装置をその工程専用の
装置として配設して、これらの工程毎に設けられた装置
をライン全体を制御する制御装置で集中的に制御するこ
とにより所定の組立てを行なうように構成されていた。

このため、例えば組立て工程の順序変更や工程の増設を
行なおうとしても、ライン全体を考慮して再構成しなけ
ればならないため変更作業が極めて面倒で大掛りになる
欠点があった。

そこで最近では、各工程毎に搬送装置を含めた形で生産
装置をブロック化し、かつこれらの生産装置毎に制御装
置を持たせてそれぞれ独立して作業を行なえるようにし
た装置が提唱されている。

この様な装置であれば、工程の順序変更や増設が必要と
なった場合には、ブロック化した生産装置単位で配設順
序の入替えや増設を行なえばいいので、ラインの変更や
増設を極めて容易に行なうことができる。

ところが、この様な生産装置は、確かに工程毎にブロッ
ク花されてはいるものの、各生産装置ブロックの構成は
飽くまでもその工程専用のものである。従って、例えば
工程の作業内容が変更になった場合には装置を全く新た
に構成し直さなければならず、また不要になったり余っ
た生産装置ブロックは容易に他の機能の装置に転用する
ことができず、変更作業が大樹りになるとともに装置が
無駄になるという不具合があった。

（発明の目的）本発明は、作業内容の変更を同一装置内で容易に行なえ
るようにし、工程の内容変更や他のラインへの転用を簡
単に行なえるようにした自動生産装置を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、生産装置の各機
能をユニット化し、かつそのユニットとして少なくとも
マニプレータユニット、部品供給ユニット、部品搬送ユ
ニットおよびこれらのユニットをそれぞれ独立して制御
する機能を有する制御ユニットを設け、工程の作業の種
類に応じて上記各ユニットから所望のユニットを選択し
て組合わせることにより１個の生産装置を構成するよう
にしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明の一実施例における自動生産装置の外
観を示す斜視図である。この装置は、制御ユニット、電
源モジュールおよび各種回路系のボードを収容した装置
本体１と、この装置本体１の上面部に設けられた操作パ
ネル２と、マニプレータユニット３と、部品供給ユニッ
トとしてのパレットリフタ４と、部品搬送ユニットとし
てのトランスファユニット５とから構成され、マニプレ
ータユニット３、パレットリフタ４およびトランスファ
ユニット５は装置本体１の作業テーブル１ａ上に着脱可
能に取着されるようになっている。

尚、上記機構部の各ユニットと制御ユニットとの間の電
気的な接続は制御ユニットからの制御銭が接続された複
数の制御ユニットを有する端子板に機構部の各ユニット
のコネクタを接続することにより行われる。尚、上記端
子番は、装置本体１の上番の裏番側等の生産作業の邪魔
にならない位置に設けられる。マニプレータユニット３
は、第２図に示す如くＸ方向に自走可能な第１の移動機
構３１を第２の移動機構３２の移動軸に固定し、かつ先
端部に後述する作業ヘッドが取着される第３の移動機構
３３を上記第１の移動機構３１に移動可能に固定するこ
とにより、作業ヘッドをＸ、Ｙ、Ｚの各軸方向にそれぞ
れ移動出来るようにしノたものである。尚、上記各移動
機構３１，３２．３３の駆動櫟構としては、ＡＣサーボ
モータを駆動源としたリニア移動機構が用いられる。ま
た、図中イは作業ヘッドのＸＹ方向の移動範囲を示して
いる。上記作業ヘッドとしては、例えば第３図（ａ）、
（ｂ）に示すようなＭ形チャックあるいは■形チャック
が使用される。これらのチャックユニットは、エアーシ
リンダにより上下動するとともに、このエアーシリンダ
により動作する把持機構（Ｍ形）あるいはバキュームの
吸引力による吸着機構（■形）で部品をチャックするも
ので、平行移動ビンによる部品の位置決め機能およびバ
キュームセンサによる部品の有無の検出機能を有してい
る。

トランスファユニット５は、マニプレータユニット３に
より所定の作業が施される部品又は所定の作業が終了し
た部品を搬送するもので、第４図に示ず如く筺体５１内
にリニア移動可能なチャック機構５２を収容したものと
なっている。このチャック機構５２の移動機構としては
リニアパルスモータを使用している。尚、チャック５２
はシリンダ機構により少範囲ながら上下方向にも移動可
能となっている。また、チャック５２の把持動作もシリ
ンダ機構により行われる。

パレットリフタ４は、第５図に示す如く多数の部品６を
収納した複数のパレット４１．・・・を筺体４２内に重
ねて収容し、最上位のパレットの部品が無くなる毎に同
パレットをスライド移動するとともに下方にある新たな
パレットを上方に押し上げて順次部品を供給するように
したもので、上記パレット４１．・・・の押し上げ機構
はモータ４３と例えばラックアンドビニオン機構とによ
り構成される。

一方第６図は、本実施例の自動生産装置の回路系の構成
を示すもので、シーケンサとしての中央制御回路６１を
備えている。この中央制御回路６１は、前記マニプレー
タユニット３、パレットリフタ４およびトランスファユ
ニット５をそれぞれ駆動制御する駆動プログラムを内蔵
している。そして別途ユーザにより操作パネル２から入
力された作業手順を指定するプログラムに従って動作し
、各動作指令信号をバス制御回路６２およびバス６３を
介してリニアモータ制御回路６４、サーボ制御回路６５
およびＡＣ出力回路６６に出力する。

リニアモータ制御回路６４は、駆動指令信号に従ってリ
ニアモータ駆動回路６７に動作指示を与え、これにより
前記トランスファユニット５のリニアパルスモータを駆
動させてチャック機構５２を移動制御する。サーボ制御
回路６５は、中央制御回路６１からの駆動指令信号に従
ってＸ、Ｙ、Ｚ各軸のモータ駆動回路６８ａ、６８ｂ、
６８ｃにそれぞれ動作指示を発し、これにより前記マニ
プレータユニット３の各サーボモータを駆動させて作業
ヘッドを所定の位置に移動させる。ＡＣ制御回路６６は
、前記中央制御回路６１からの駆動指令信号に応じて交
流の制御信号を発生し、この信号をチャックシリンダ駆
動回路６９およびリフタモータ駆動回路７０に出力して
これらの回路により前記作業ヘッドおよびトランスファ
ユニット５の各チャックおよびシリンダを動作させるも
のである。

また、前記各ユニットには移動部の位置を検出するセン
サやリミットスイッチが設けられており、その検出出力
信号は各種位置検出回路７１を経て位置情報入力回路７
２に導かれる。そしてこの位置情報入力回路７２からバ
ス６３およびバス制御回路６２を介して中央制御回路６
１に導入される′。

中央制御回路６１は、上記位置検出情報により前記各機
構部の動作を確認する。′また、中央制御回路６１は、
操作パネル２に対する各種制御も行なう。例えば、操作
パネル２はプログラムなどの情報を入力するためのキー
スイッチ、スタートおよびストップなどの制御指令を入
力する制御スイッチ、動作状態等の各種情報を表示する
表示器等を有しているが、上記各スイッチによる情報を
入力するとともに表示情報を表示器に出力して表示させ
る。尚、中央制御回路６１は、他の生産装置とともにひ
とつの生産ラインを構成している場合に、自己に設定さ
れたプログラムなどの制御情報をＳＡバス７３を介して
他の装置の中央制御回路へ送出する機能を有し、また隣
接する他の生産装置に対しては連結制御回路７４を介し
て各種指令信号の授受を行なっている。

この様な構成であるから、作業目的に応じて必要とする
ユニットを選択し、この選択したユニットを装置本体に
取着することにより、本装置単体で所望の自動生産装置
を構成することができる。

また、こＱｌ！な装置を複数台構成して横一列に連結す
ることにより、所望の生産ラインを構成することができ
る。

第７図はその一例として部品の組立てラインの構成の一
部を示すものである。このラインは、電話機の送受器の
自動組立てラインを示すも℃で、組立て工程順にその工
程で必要とするユニットを選択して構成した組立て装置
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅを順に配設するとともに、途中に自
動化が不可能な接着剤の塗布工程等のためにマニプレー
タユニット３のない装置Ｆや部品に型番等の捺印を押す
ためにパレットリフタのない装置Ｇ等を配設している。

そして例えば組立て装＠Ａで第８図（ａ）に示すような
カバー８１への端子板８２の組込みを行ない、また装置
Ｇで第８図（Ｃ）に示すように所定の組立てが終了した
部品８３に捺印を押す。

尚、第８図（ｂ）は部品の搬送をマニプレータユニット
３で行なう場合の作業ヘッドの動作を示すものである。

また、上記各装置間の部品の受け渡しは、所定の作業を
終了した装置から次の装置へ搬送指令信号を送出し、こ
の信号を受けた装置が自己のトランスファユニット５を
駆動して前装置の部品を自己の作業ステージに導入する
ことによってなされる。尚、上記搬送指令信号の授受は
先に述べたように中央制御回路６１間で連結制御回路７
４を介して行われる。また、図中の７は部品保持用のワ
ークホルダ、８は部品供給用のパーツフィーダをそれぞ
れ示している。

このように本実施例の生産装置によれば、工程の作業の
種類に応じて必要とするユニットを選択して１個の装置
を構成し、かつ各ユニット毎の駆動プログラムをその都
度作成することなく作業内容を表わすプログラムを操作
パネル２により入力するだけで１個の装置を構成するこ
とができるので、工程の増設が必要になった場合や工程
の作業の種類や内容が変更になった場合に、極めて簡単
にこれに対応することができる。また、ある工程で不要
になった場合でも他の工程に容易に転用することができ
、使用しないまま放置されるといった無駄を無くすこと
ができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、部品がなくなったパレット４１を移動させるには
、第９図に示す如くマニプレータユニット３の作業ヘッ
ド１０を用いて行なうようにしてもよい。また、組立て
ライン以外に第１０図、第１１図および第１２図に示す
如く、それぞれ板金部品の自動タッピング装置、基板異
形部品挿入装置および基板ユニットの検査装置を構成す
るようにしてもよい。さらにトランスファユニットはり
ニアモータを用いたちの以外にベルトコンベアヤチェー
ンを用いたものでもよく、そのほかマニプレータユニッ
ト、パレットリフタユニットおよび制御ユニットの各構
成等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、生産装置の各機能をユニ
ット化し、かつそのユニットとして少なくともマニプレ
ータユニット、部品供給ユニット、部品搬送ユニットお
よびこれらのユニットをそれぞれ独立して制御する機能
を有する制御ユニットを設け、工程の作業の種類に応じ
て上記各ユニットから所望のユニットを選択して組合わ
せることにより１個の生産装置を構成するようにしたも
のである。

従、って本発明によれば、作業内容の変更を同−装置内
で容易に行なえるようにし、工程の内容変更や他のライ
ンへの転用を簡単に行なえるようにした自動生産装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の一実施例における自動生産
装置の構成を説明するためのもので、第１図は同装置の
外観を示す斜視図、第２図はマニプレータユニットの構
成を示す斜視図、第３図（ａ）、Ｃｂ）はそれぞれ異な
る作業ヘッドの構成を示す斜視図、第４図はトランスフ
ァユニットの構成を示す斜視図、第５図はパレットリフ
タの構成を示す斜視図、第６図は回路系の構成を示すブ
ロック図、第７図は第１図の自動生産装置を用いた組立
てラインの概略構成図、第８図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞ
れ同組立てラインの各装置で実行する作業の一例を示す
斜視図、第９図乃至第１２図はそれぞれ本発明の他の実
施例を説明するためのもので、第９図はパレットの移動
手段を示す斜視図、第１０図乃至第１２図はそれぞれ異
なる作業を実施する自動生産装置の構成を示す斜視図で
ある。１・・・装置本体、２・・・操作パネル、３・・・マニ
プレータユニット、４・・・パレットリフタ、５・・・
トランスファユニット、６・・・部品、７・・・ワーク
ホルダ、８・・・パーツフィーダ、３１，３２．３３・
・・移動機構、４１・・・パレット、４２．５１・・・
筺体、４３・・・モータ、５２・・・チャック機構、６
１・・・中央制御回路、６３・・・バス、７３・・・Ｓ
Ａババス出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

空間内で運動可能な作業ヘッドを有するマニプレータユ
ニットと、第１の部品を前記マニプレータユニットの作
業ステージに供給する部品供給ユニットと、前記マニプ
レータユニットにより所定の作業が施される第２の部品
又は所定の作業が終了した前記第１あるいは第２の部品
を搬送する搬送ユニットと、これらの各ユニットの駆動
制ｗｔｉ能をそれぞれ有し予め設定された所定の作業手
順に従って前記、各ユニットを駆動制御して所定の生産
作業を行なわせる制御ユニットとを少なくとも備え、前
記マニプレータユニット、部品供給ユニットおよび搬送
ユニツｉ〜のうち生産作業の種類に応じて所望のユニッ
トを選択的に組合わせて１個の生産装置を構成するよう
にしたことを特徴とする自動生産装置。