工件整列系统和工件移动方法 技术领域 本发明涉及工件整列 ( 排列 ) 系统和工件移动方法。详细来说, 涉及抓持并整列 工件的工件整列系统和工件移动方法。
背景技术 以往, 在机动车生产线上, 是利用自动装置 (robot) 进行用螺栓将部件安装在工 件上的工作。这样的螺栓由供料器 (parts feeder) 供给到自动装置。
供料器具有料斗 (hopper), 在操作者将螺栓投入该料斗后, 对所述投入的螺栓进 行整列并排出 ( 参照专利文献 1)。
然而, 由于一台供料器能够整列的螺栓只有一种, 因此, 当在生产线上使用多种螺 栓的情况下, 则需要多台供料器。由于供料器价格高, 因此存在着成本上升的问题。
因此, 提出了被供给螺栓的取出台, 以及抓持并整列被供给到该取出台上的螺栓 的自动装置。根据该自动装置, 无论是供给何种螺栓, 均能够抓持并整列所述螺栓, 因此能 够降低成本。
专利文献 1 : 日本特开平 6-126555 号公报
然而, 就该自动装置而言, 在改变螺栓的种类时, 需要通过人手将螺栓从取出台除 去, 或者针对每一种螺栓分别设置取出台。因此, 难以改变待整列的螺栓的种类, 实际作业 率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够容易地改变待整列的螺栓的种类的工件整列系 统和工件移动方法。
本发明的工件整列系统 ( 例如, 后述的工件整列系统 1) 具备收纳工件 ( 例如, 后 述的螺母 11) 的收纳装置 ( 例如, 后述的收纳装置 10)、 载置所述工件的取出台 ( 例如, 后 述的取出台 30)、 以及从该取出台抓持并取出所述工件进行整列的自动装置 ( 例如, 后述的 自动装置 20), 其特征在于, 在所述自动装置的自动装置臂 ( 例如, 后述的自动装置臂 23) 的末端设有电磁铁 ( 例如, 后述的电磁铁 53), 所述收纳装置具备 : 多个斗 ( 例如, 后述的 斗 131 ~ 134), 所述多个斗收纳不同种类的工件 ; 以及移动装置 ( 例如, 后述的进给丝杠机 构 14), 所述移动装置使从所述多个斗中选出的一个斗位于所述取出台附近, 所述取出台具 备: 载置部 ( 例如, 后述的载置部 31), 所述载置部载置所述工件 ; 以及驱动装置 ( 例如, 后 述的驱动装置 32), 所述驱动装置将所述载置部上的工件排出至从所述多个斗中选出的一 个斗中。
根据本发明, 该工件整列系统如下这样进行动作。
首先, 选择作为整列对象的工件的种类, 驱动收纳装置的移动装置, 使收纳所选种 类的工件的斗位于取出台附近。
接着, 使设于自动装置臂的末端的电磁铁接近收纳有所选工件的斗, 利用自动装置臂的末端的电磁铁吸引斗内部的工件。 并且, 在该状态下控制自动装置臂, 将工件运送至 取出台的载置部上, 利用自动装置抓持并整列工件。此后, 驱动驱动装置, 使载置部上剩余 的工件排出到斗。
因此, 通过控制自动装置臂, 能够自动地将工件从斗供给至取出台, 并整列该取出 台上的工件。
此外, 每当工件的整列结束时, 将剩余的工件退回斗, 因此能够防止混入种类不同 的工件, 能够容易地改变整列工件的种类。
本发明的工件移动方法是针对工件整列系统的方法, 该工件整列系统具备收纳工 件的收纳装置、 载置所述工件的取出台、 以及从该取出台抓持并取出所述工件进行整列的 自动装置, 根据该工件移动方法, 在所述收纳装置和所述取出台之间移动所述工件, 其特征 在于, 在所述收纳装置设有收纳不同种类工件的多个斗, 在所述自动装置的自动装置臂的 末端设有电磁铁, 以所述电磁铁吸引收纳于所述斗内的工件, 使所述工件从所述收纳装置 移动至所述取出台, 使从所述多个斗中选择的一个斗位于取出台附近, 并在该状态下, 将所 述工件从所述取出台排出至该被选择的斗, 使所述工件从所述取出台移动至所述收纳装 置。 根据本发明, 能够得到与上述效果相同的效果。
根据本发明, 通过控制自动装置臂, 能够自动地将工件从斗供给至取出台, 并整列 该取出台上的工件。此外, 每当工件整列结束时, 将剩余的工件退回斗, 因此能够防止混入 种类不同的工件, 能够容易地改变整列的工件的种类。
附图说明
图 1 是本发明的一个实施方式涉及的工件整列系统的立体图。
图 2 是所述实施方式涉及的工件整列系统的驱动装置的侧视图。
图 3 是用于说明将工件运送至所述实施方式涉及的工件整列系统的取出台上的 步骤的立体图。
图 4 是用于说明所述实施方式涉及的工件整列系统使工件的位置分散开的步骤 的立体图。
图 5 是用于说明所述实施方式涉及的工件整列系统将剩余工件退回的步骤的立 体图。
标号说明
1: 工件整列系统 ; 10 : 收纳装置 ; 11 : 螺母 ( 工件 ) ; 14 : 进给丝杠机构 ( 移动装 置); 20 : 自动装置 ; 23 : 自动装置臂 ; 30 : 取出台 ; 31 : 载置部 ; 32 : 驱动装置 ; 53 : 电磁铁 ; 131 : 第一斗 (bucket) ; 132 : 第二斗 ; 133 : 第三斗 ; 134 : 第四斗。 具体实施方式
以下, 基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
图 1 是本发明的一个实施方式涉及的工件整列系统 1 的立体图。
工件整列系统 1 具备 : 收纳装置 10, 其收纳作为工件的、 车轮紧固用的螺母 11 ; 取 出台 30, 其载置螺母 11 ; 预置台 40 ; 自动装置 20, 其从取出台 30 抓持并取出螺母 11, 然后整列于预置台 ; 以及摄像机 60。
自动装置 20 具备设于地面上的自动装置主体 21、 以及设于该自动装置主体 21 上 的操纵装置 (manipulator)22。
操纵装置 22 是七轴装置, 具备被轴支撑于自动装置主体 21 上的自动装置臂 23、 以 及被轴支撑于所述自动装置臂 23 的末端凸缘面 24 上的手部 50。
自动装置臂 23 从自动装置主体 21 侧开始依次具备第一臂部 231、 第二臂部 232、 第三臂部 233、 第四臂部 234、 第五臂部 235 以及第六臂部 236。
第一臂部 231 大致呈直线状地延伸, 并被轴支撑于自动装置主体 21 上。自动装置 主体 21 使第一臂部 231 大致以垂直方向为旋转中心旋转。
第二臂部 232 大致呈直线状地延伸, 并被轴支撑于第一臂部 231 上。 第一臂部 231 通过未图示的驱动机构使第二臂部 232 以与第一臂部 231 的延伸方向交叉的方向为旋转中 心旋转。由此, 第一臂部 231 的延伸方向与第二臂部 232 的延伸方向所成的角度会发生变 化。
第三臂部 233 大致呈直线状地延伸, 并被轴支撑于第二臂部 232 上。 第二臂部 232 通过未图示的驱动机构使第三臂部 233 以第二臂部 232 的延伸方向为旋转中心旋转。
第四臂部 234 大致呈直线状地延伸, 并被轴支撑于第三臂部 233 上。 第三臂部 233 通过未图示的驱动机构使第四臂部 234 以与第三臂部 233 的延伸方向交叉的方向为旋转中 心旋转。由此, 第三臂部 233 的延伸方向与第四臂部 234 的延伸方向所成的角度会发生变 化。
第五臂部 235 大致呈直线状地延伸, 并被轴支撑于第四臂部 234 上。 第四臂部 234 通过未图示的驱动机构使第五臂部 235 以第四臂部 234 的延伸方向为旋转中心旋转。
第六臂部 236 大致呈直线状地延伸, 并被轴支撑于第五臂部 235 上。 第五臂部 235 通过未图示的驱动机构使第六臂部 236 以与第五臂部 235 的延伸方向交叉的方向为旋转中 心旋转。由此, 第五臂部 235 的延伸方向与第六臂部 236 的延伸方向所成的角度会发生变 化。
手部 50 具备 : 基部 51, 其被轴支撑于自动装置臂 23 的末端凸缘面 24 上 ; 一对夹 持部 52, 其设于该基部 51 上, 可对螺母 11 进行夹持 ; 以及电磁铁 53, 其设于基部 51。
收纳装置 10 具备 : 滑动轨道 12, 其配置于地面并大致水平地延伸 ; 滑动件 13, 其 以可移动的方式设于该滑动轨道 12 上 ; 进给丝杠机构 14, 其作为移动装置使该滑动件沿滑 动轨道 12 移动 ; 以及四个斗 131 ~ 134, 它们并排设于该滑动件 13 上。
滑动轨道 12 以通过取出台 30 附近的方式延伸。
四个斗 131 ~ 134 由第一斗 131、 第二斗 132、 第三斗 133、 以及第四斗 134 构成, 均 为上表面开口的箱状。在所述四个斗 131 ~ 134 内分别收纳有不同种类的螺母 11。
进给丝杠机构 14 具备螺合于滑动件 13 的底面的进给丝杠 141、 以及使该进给丝杠 141 旋转的马达 142。根据该进给丝杠机构 14, 通过驱动马达 142, 能够使进给丝杠 141 旋 转, 从而可使滑动件 13 移动, 进而使四个斗 131 ~ 134 中的任意一个位于取出台 30 附近。
取出台 30 具备载置螺母 11 的载置部 31、 以及使该载置部 31 的位置、 姿势变化的 驱动装置 32。
载置部 31 具备圆盘形状的载置部主体 311、 以及竖立设置于该载置部主体 311 周缘的壁部 312。在该载置部主体 311 的周缘部分的收纳装置 10 侧形成有开口 313, 该开口 313 的大小可供螺母 11 通过。
驱动装置 32 具备设于地面的平板状的支撑部 35、 以及设于该支撑部 35 上并支撑 载置部 31 的第一气缸机构 33 和第二气缸机构 34。
图 2 是驱动装置 32 的侧视图。
第一气缸机构 33 具备 : 气缸 331, 其固定于支撑部 35 的收纳装置 10 侧并大致沿铅 直方向延伸 ; 以及活塞 332, 其以可滑动的方式被收纳于该气缸 331 内。在该活塞 332 的末 端设有销 333, 该销 333 以能够转动的方式连结于形成在载置部 31 底面的贯通孔 314 内。
第二气缸机构 34 具备 : 气缸 341, 其被固定于支撑部 35 的与收纳装置 10 侧相反 侧并大致沿铅直方向延伸 ; 以及活塞 342, 其以可滑动的方式被收纳于该气缸 341 内。在该 活塞 342 的末端设有销 343, 该销 343 以能够滑动的方式连结于形成在载置部 31 底面的长 孔 315 内。
驱动装置 32 使第一气缸机构 33 的活塞 332 下降, 同时使第二气缸机构 34 的活塞 342 上升。这样, 第二气缸机构 34 的销 343 相对于长孔 315 滑动, 载置部 31 以第一气缸机 构 33 的销 333 为中心转动, 从而载置部 31 倾斜。 此外, 驱动装置 32 通过使第一气缸机构 33 的活塞 332 和第二气缸机构 34 的销 342 同步升降, 从而使载置部 31 上下振动。
回到图 1, 预置台 40 具备设于地面的预置台主体 41、 以及设于该预置台主体 41 之 上的圆盘状的载置部 42。
在载置部 42 上, 沿其周缘部形成有多个供螺母 11 插入的插入孔 421。
摄像机 60 具备从上方对自动装置 20 拍摄的摄像机主体 61、 以及设于地面并支撑 该摄像机主体 61 的固定台 62。
上述的工件整列系统 1 如下这样进行动作。
首先, 选择作为整列对象的螺母 11 的种类, 驱动收纳装置 10 的进给丝杠机构 14, 使收纳所选种类的螺母 11 的收纳装置 10 的斗 ( 在此为第三斗 133) 移动到取出台 30 附近。
接着, 根据摄像机 60 的拍摄影像, 使设于自动装置臂 23 末端的电磁铁 53 接近该 第三斗 133。
接着, 如图 3 所示, 利用自动装置臂 23 末端的电磁铁 53 吸引第三斗 133 内部的螺 母 11。并且, 在该状态下控制自动装置臂 23, 将螺母 11 运送至取出台 30 的载置部 31 上。
在该状态下, 螺母 11 之间相互重合, 难以利用摄像机 60 检测各螺母 11 的位置和 姿势。
因此, 如图 4 中 (a) 图所示, 驱动取出台 30 的驱动装置 32, 使载置部 31 上下升降。 由此, 使螺母 11 振动, 进而如图 4 中 (b) 图所示, 使载置部 31 上的螺母 11 的位置分散开。 从而使载置部 31 上的螺母 11 适度地散开而不再重合, 因而能够利用摄像机 60 容易地检测 螺母 11 的位置和姿势。
接着, 基于摄像机 60 的拍摄影像, 以自动装置 20 的夹持部 52 抓持螺母 11 并整列 到预置台 40 上。具体来说, 根据利用摄像机 60 检测得的螺母 11 的位置和姿势的信息, 从 容易抓持的螺母 11 开始依次标出顺序, 按照该顺序, 抓持螺母 11 并整列至预置台 40 的多 个插入孔 421 内。
此后, 如图 5 所示, 驱动取出台 30 的驱动装置 32, 使载置部 31 朝向第三斗 133 倾 斜。由此, 使载置部 31 上剩余的螺母 11 朝向载置部 31 的开口 313 移动, 并通过该开口 313 退回到第三斗 133。
根据本实施方式, 存在如下效果。
(1) 通过控制自动装置臂 23, 能够自动地将螺母 11 从第三斗 133 供给至取出台 30, 并将该取出台 30 上的螺母 11 整列到预置台 40 上。
此外, 每当螺母 11 整列结束时, 会将剩余的螺母 11 退回斗 131 ~ 134, 因此能够防 止混入种类不同的螺母 11, 能够容易地改变螺母 11 的种类。
此外, 由于能够使载置部 31 上的螺母 11 的量一定, 因此能够提高摄像机 60 对螺 母 11 的识别率, 能够提高工件整列系统 1 的实际作业率。
另外, 本发明并不限定于上述实施方式, 在能够达成本发明目的的范围内的变形、 改良等也包括在本发明中。
例如, 在本实施方式中, 采用螺母 11 作为工件, 然而并不限定于此, 也可以是螺 栓。
此外, 在本实施方式中, 是通过使载置部 31 倾斜, 从而使工件朝向开口移动, 然而 本发明并不限定于此, 也可以在取出台的载置部设置帚式 (wiper) 机构, 通过驱动该帚式 机构使工件向开口侧移动。