(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材の組み付けを行う自動機が取り上げる前記部材が載置される供給台と、
前記部材を表面に配置したシートが載置された前記供給台に、前記部材の位置を規定するガイドを下す第１の機構と、
前記供給台と前記ガイドとの間にある前記シートを、前記部材が前記ガイドに接触する位置へ移動する第２の機構と、を備える
部材位置合わせ装置。
【請求項２】
前記第１の機構は、前記供給台に下した前記ガイドを、前記ガイドと前記供給台との間に隙間を空けた状態で保持する、
請求項１に記載の部材位置合わせ装置。
【請求項３】
前記第１の機構は、前記供給台と前記ガイドとの間が、前記シートの厚みより大きく、前記部材の高さよりも小さくなる位置で前記ガイドを保持する、
請求項１または２に記載の部材位置合わせ装置。
【請求項４】
前記部材は、前記シートの表面に縦横に配列されており、
前記第１の機構は、Ｌ型の前記ガイドを前記供給台に下す、
請求項１から３の何れか一項に記載の部材位置合わせ装置。
【請求項５】
前記第２の機構は、前記シートの縁と前記部材との間の部分が、前記供給台と前記ガイドとの間にある状態の前記シートを、前記部材が前記ガイドに接触する位置へ移動する、
請求項１から４の何れか一項に記載の部材位置合わせ装置。
【請求項６】
部材の組み付けを行う自動機が取り上げる前記部材が載置される供給台であり、前記部材を表面に配置したシートが載置された前記供給台に、前記部材の位置を規定するガイドを下す第１の処理と、
前記供給台と前記ガイドとの間にある前記シートを、前記部材が前記ガイドに接触する位置へ移動する第２の処理と、を有する
部材位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、部材位置合わせ装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業製品の生産ラインでは、部材を製品に組み付ける各種の自動機が用いられている（例えば、特許文献１−２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２０３６００号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５９２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ロボットハンド等の各種自動機が取り扱う部材の一例として、シートの表面に配置された状態で生産ラインに供給される部材がある。シートの表面に配置された状態の部材は、シート表面の所定位置に配置されている。そこで、シートの表面に配置された状態の部材を取り扱う自動機では、例えば、シートの位置合わせが行われる。
【０００５】
ところで、シート表面に配置された部材の位置は、シート毎にばらついていることがある。シート表面における部材の位置がシート毎にばらついていると、シートの位置合わせが行われても部材の位置が一意に定まらない。そこで、シート表面に配置された部材の位置合わせを行うことが考えられるが、例えば、柔軟なシートの場合には位置合わせ用の部材にシートの縁が干渉し、部材の位置が合わないことがある。
【０００６】
そこで、本願は、シート表面に配置された部材の位置合わせを行うことが可能な部材位置合わせ装置および方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願は、次のような部材位置合わせ装置を開示する。すなわち、本願で開示する部材位置合わせ装置は、部材の組み付けを行う自動機が取り上げる部材が載置される供給台と、部材を表面に配置したシートが載置された供給台に、部材の位置を規定するガイドを下す第１の機構と、供給台とガイドとの間にあるシートを、部材がガイドに接触する位置へ移動する第２の機構と、を備える。
【０００８】
また、本願は、次のような部材位置合わせ方法を開示する。すなわち、本願で開示する部材位置合わせ方法は、部材の組み付けを行う自動機が取り上げる部材が載置される供給台であり、部材を表面に配置したシートが載置された供給台に、部材の位置を規定するガイドを下す第１の処理と、供給台とガイドとの間にあるシートを、部材がガイドに接触する位置へ移動する第２の処理と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
上記の部材位置合わせ装置および方法であれば、シート表面に配置された部材の位置合わせを行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る部材位置合わせ装置の一例を示した図である。
【図２】図２は、ガイド昇降機構と第１の移動機構と第２の移動機構との位置関係を示した図である。
【図３】図３は、第１の移動機構を示した図である。
【図４】図４は、第２の移動機構を示した図である。
【図５】図５は、Ｌ型ガイドを供給台から退避させた状態のガイド昇降機構を示した図である。
【図６】図６は、Ｌ型ガイドとシートとの位置関係を示した図である。
【図７】図７は、部材位置合わせ装置に備わる各機構の動作を制御する制御装置が実行する制御内容のフローチャートを示した図である。
【図８】図８は、供給台にシートが載置される様子を示した図である。
【図９】図９は、部材位置合わせ装置が部材位置合わせを行っている際のシートとＬ型ガイドとＸ軸ガイドとＹ軸ガイドとの位置関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、本開示の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。
【００１２】
図１は、実施形態に係る部材位置合わせ装置の一例を示した図である。部材位置合わせ装置１は、図１に示すように、縦横に配列された複数の部材２が表面に配置された矩形状のシート３を取り扱う装置である。部材位置合わせ装置１は、工業製品を量産する生産ラインで部材２を製品に組み付けるロボットハンド（本願でいう「自動機」の一例である）に併設される。シート３に配置されている部材２としては、例えば、剥離紙（シート３の一例である）に粘着材で貼り付いている円板状のゴム足が挙げられる。剥離紙に粘着材で貼り付いている円板状のゴム足は、例えば、パーソナルコンピュータ等の各種電子機器の筐体下面に貼着されることにより、滑り止めとして機能する。なお、本願でいう「シート」とは、薄くて平たい形状の部材をいい、紙製のものの他、樹脂、金属、その他の各種素材で形成されるものであってもよい。
【００１３】
部材位置合わせ装置１は、部材位置合わせ装置１の隣にあるロボットハンドへ供給する部材２のシート３が載置される供給台４を備える。供給台４に載置されたシート３の部材２は、部材２の組み付けを行うロボットハンドによって取り上げられる。供給台４は、シート３が積まれる保管台５の隣に設けられており、図示しない移送装置または作業者によって保管台５から１枚ずつ移送されるシート３が置かれる。以下、保管台５から供給台４へ向かう方向に平行で水平な線をＸ軸と仮定し、Ｘ軸に直交していて水平な線をＹ軸と仮定し、本実施形態について更に説明する。
【００１４】
部材位置合わせ装置１は、部材２を位置決めするＬ型ガイド１０を昇降するガイド昇降機構６を備える。また、部材位置合わせ装置１は、供給台４に置かれたシート３をＹ軸方向沿いに動かす第１の移動機構７を備える。また、部材位置合わせ装置１は、供給台４に置かれたシート３をＸ軸方向沿いに動かす第２の移動機構８を備える。ガイド昇降機構６は、本願でいう「第１の機構」の一例に相当する。また、第１の移動機構７と第２の移動機構８は、何れも本願でいう「第２の機構」の一例に相当する。なお、第１の移動機構７には、シート３を固定するストッパ９が備わっている。
【００１５】
図２は、ガイド昇降機構６と第１の移動機構７と第２の移動機構８との位置関係を示した図である。ガイド昇降機構６のＬ型ガイド１０は、Ｌ字状の部材であり、互いに直交する接触面１１ＬＸおよび接触面１１ＬＹが部材２の位置を規定する。また、第１の移動機構７には、シート３のＸ軸方向沿いの縁に接触するＸ軸ガイド１２が備わっている。また、第２の移動機構８には、シート３のＹ軸方向沿いの縁に接触するＹ軸ガイド１３が備わっている。ガイド昇降機構６は、Ｙ軸方向に沿って延在するレール１４に取り付けられて
おり、Ｌ型ガイド１０をＹ軸方向沿いに位置調整可能である。
【００１６】
図３は、第１の移動機構７を示した図である。第１の移動機構７のＸ軸ガイド１２は、Ｘ軸に平行で垂直な接触面１１Ｘを形成する。第１の移動機構７には、制御装置からの指令に応じてＸ軸ガイド１２をＹ軸方向沿いに動かすアクチュエータ１５Ｘが備わっており、Ｘ軸ガイド１２をＹ軸方向沿いの適当な位置に調整することができる。また、第１の移動機構７は、Ｘ軸ガイド１２と共にストッパ９を動かす。よって、Ｘ軸ガイド１２とストッパ９の相対的な位置関係は不変である。ストッパ９は、第１の移動機構７に備わるアクチュエータ１５Ｓによって開閉される。ストッパ９が閉じるとシート３が固定される。
【００１７】
図４は、第２の移動機構８を示した図である。第２の移動機構８のＹ軸ガイド１３は、Ｙ軸に平行で垂直な接触面１１Ｙを形成する。第２の移動機構８には、制御装置からの指令に応じてＹ軸ガイド１３をＸ軸方向沿いに動かすアクチュエータ１５Ｙが備わっており、Ｙ軸ガイド１３をＸ軸方向沿いの適当な位置に調整することができる。
【００１８】
図５は、Ｌ型ガイド１０を供給台４上から退避させた状態のガイド昇降機構６を示した図である。ガイド昇降機構６は、Ｙ軸沿いに延在する回転軸を有するロータリーシリンダ１６を備えている。ロータリーシリンダ１６は、Ｌ型ガイド１０を９０度の範囲内で回転させることができる。また、ロータリーシリンダ１６の回転軸は、供給台４上から外れた位置にある。よって、ロータリーシリンダ１６は、Ｌ型ガイド１０を９０度の範囲内で回転させてＬ型ガイド１０を上げ下ろしする。
【００１９】
図６は、Ｌ型ガイド１０とシート３との位置関係を示した図である。Ｌ型ガイド１０は、ロータリーシリンダ１６によって供給台４に下されると、供給台４とＬ型ガイド１０との間に隙間を空けた状態で保持される。供給台４とＬ型ガイド１０との間に確保される隙間は、シート３の厚みよりも大きい。よって、供給台４に載置されているシート３は、供給台４とＬ型ガイド１０との隙間にある状態でアクチュエータ１５Ｘやアクチュエータ１５Ｙが作動し、Ｘ軸ガイド１２やＹ軸ガイド１３に押されると動く。また、Ｌ型ガイド１０は、供給台４とＬ型ガイド１０との間にある隙間が、シート３の部材２の高さよりも小さくなる位置で保持される。よって、供給台４に載置されているシート３がＸ軸ガイド１２やＹ軸ガイド１３に押されて動くと、シート３の部材２がＬ型ガイド１０に接触する。
【００２０】
以下、部材位置合わせ装置１が実現する装置の動作内容について説明する。図７は、部材位置合わせ装置１に備わる各機構の動作を制御する制御装置が実行する制御内容のフローチャートを示した図である。
【００２１】
制御装置は、シート３が供給台４に載置されたか否かの判定を行う（Ｓ１０１）。シート３が供給台４に載置されたか否かの判定は、保管台５から供給台４へシート３を移送する移送装置から通知される信号に基づいて行われてもよいし、供給台４に載置されたシート３の有無を検知するセンサの信号に基づいて行われてもよい。図８は、供給台４にシート３が載置される様子を示した図である。供給台４にシート３が載置される際、Ｘ軸ガイド１２とＹ軸ガイド１３はシート３が載置される箇所から退避した状態になっている。また、Ｌ型ガイド１０は供給台４上から退避した状態になっている。供給台４にシート３が載置されると、制御装置は、本ステップＳ１０１の処理で肯定判定を行う（図８（Ａ）から図８（Ｂ）へ）。
【００２２】
制御装置は、ステップＳ１０１の処理で肯定判定を行った場合、アクチュエータ１５Ｘを作動させてＸ軸ガイド１２を所定量だけ前進させる（Ｓ１０２）。図９は、部材位置合わせ装置１が部材位置合わせを行っている際のシート３とＬ型ガイド１０とＸ軸ガイド１２とＹ軸ガイド１３との位置関係を示した図である。Ｘ軸ガイド１２が所定量だけ前進す
ると、シート３がＹ軸方向に沿って所定量だけ移動する（図９（Ａ）から図９（Ｂ）へ）。
【００２３】
制御装置Ｘは、ステップＳ１０２の処理を実行した後、ロータリーシリンダ１６を作動させてＬ型ガイド１０を下ろす（Ｓ１０３）。シート３は、Ｌ型ガイド１０が下りた場合に、Ｌ型ガイド１０の接触面１１ＬＹを形成する部位がシート３の上に位置するように供給台４へ置かれている。また、シート３は、Ｌ型ガイド１０が下りた場合に、Ｌ型ガイド１０の接触面１１ＬＸを形成する部位がシート３の上に位置するように、ステップＳ１０２においてシート３の位置が調整されている。よって、本ステップＳ１０３によりＬ型ガイド１０が下りると、シート３の縁と部材２との間の部分がＬ型ガイド１０と供給台４との隙間に挟まれた状態になる。
【００２４】
なお、保管台５から供給台４へ移送されたシート３が、Ｌ型ガイド１０が下りた場合にＬ型ガイド１０の接触面１１ＬＹを形成する部位とＬ型ガイド１０の接触面１１ＬＸを形成する部位とがシート３の上に位置する箇所へ置かれる場合、ステップＳ１０２の処理は省略されてもよい。
【００２５】
また、保管台５から供給台４へ移送されたシート３が、Ｌ型ガイド１０が下りた場合にＬ型ガイド１０の接触面１１ＬＹを形成する部位がシート３の上に位置しない箇所へ置かれる場合、制御装置は、ステップＳ１０２の処理に代えて、或いはステップＳ１０２の処理に加えて、アクチュエータ１５Ｙを作動させてＹ軸ガイド１３を所定量だけ前進させてもよい。
【００２６】
制御装置は、ステップＳ１０３の処理を実行した後、部材２がＬ型ガイド１０の接触面１１ＬＹに接触するまでアクチュエータ１５Ｙを作動させてＹ軸ガイド１３を前進させる（Ｓ１０４）。部材２がＬ型ガイド１０の接触面１１ＬＹに接触したか否かの判定は、Ｙ軸ガイド１３に加わる荷重を検知する荷重センサの出力に基づいて行われてもよいし、Ｌ型ガイド１０に加わる荷重を検知する荷重センサの出力に基づいて行われてもよいし、Ｌ型ガイド１０に設けられた押圧スイッチあるいは光学式センサ等の各種センサの出力に基づいて行われてもよい。Ｙ軸ガイド１３が前進すると、シート３がＬ型ガイド１０と供給台４との隙間に挟まれた状態のままＸ軸方向に沿って移動する（図９（Ｂ）から図９（Ｃ）へ）。
【００２７】
制御装置は、ステップＳ１０４の処理を実行した後、アクチュエータ１５Ｙを作動させてＹ軸ガイド１３をシート３から退避させる（Ｓ１０５）。
【００２８】
制御装置は、ステップＳ１０５の処理を実行した後、部材２がＬ型ガイド１０の接触面１１ＬＸに接触するまでアクチュエータ１５Ｘを作動させてＸ軸ガイド１２を前進させる（Ｓ１０６）。部材２がＬ型ガイド１０の接触面１１ＬＸに接触したか否かの判定は、Ｘ軸ガイド１２に加わる荷重を検知する荷重センサの出力に基づいて行われてもよいし、Ｌ型ガイド１０に加わる荷重を検知する荷重センサの出力に基づいて行われてもよいし、Ｌ型ガイド１０に設けられた押圧スイッチあるいは光学式センサ等の各種センサの出力に基づいて行われてもよい。Ｘ軸ガイド１２が前進すると、シート３がＬ型ガイド１０と供給台４との隙間に挟まれた状態のままＹ軸方向に沿って移動する（図９（Ｃ）から図９（Ｄ）へ）。
【００２９】
制御装置は、ステップＳ１０６の処理を実行した後、アクチュエータ１５Ｓを作動させてストッパ９を閉じる（Ｓ１０７）。ストッパ９が閉じられるとシート３が固定される。ストッパ９は、ロボットハンドがシート３にある部材２の取り上げ動作を完了するまでシート３を固定する。
【００３０】
制御装置は、ステップＳ１０７の処理を実行した後、ロータリーシリンダ１６を作動させてＬ型ガイド１０を上げ、Ｌ型ガイド１０を供給台４の上から退避させる（Ｓ１０８）。
【００３１】
上記のステップＳ１０１からステップＳ１０８までの一連の処理が実行されると、供給台４に載置されていたシート３の部材２の位置合わせが完了する。
【００３２】
上記の部材位置合わせ装置１であれば、シート３の表面に配置されている部材２の位置がシート３毎にばらついていても、当該シート３にある部材２の位置がＬ型ガイド１０に接触するように位置合わせされる。よって、供給台４に置かれたシート３から部材２を取り出すロボットハンドが部材２を適正に掴むことができる。
【００３３】
また、上記の部材位置合わせ装置１であれば、部材２がＬ型ガイド１０に接触するように位置合わせされる際、シート３がＬ型ガイド１０と供給台４との隙間に挟まれた状態で動くので、仮にシート３が柔軟な素材であってもシート３の縁がＬ型ガイド１０の縁に干渉した動作不良や位置合わせ不良を生じる可能性も低い。
【００３４】
なお、上記の部材位置合わせ装置１には、保管台５が備わっていたが、保管台５は省略されていてもよい。部材位置合わせ装置１から保管台５が省略される場合、供給台４に載置されるシート３は、部材位置合わせ装置１の隣に配置された他の装置から供給台４へ自動機で載置されるようにしてもよいし、作業者の手作業で載置されてもよい。
【００３５】
また、上記の部材位置合わせ装置１では、ロータリーシリンダ１６によって昇降されるＬ型ガイド１０が供給台４の上に出し入れされていたが、供給台４の部材２を取り出す自動機の動作の障害にならない位置であれば、Ｌ型ガイド１０は如何なる箇所に退避してもよい。Ｌ型ガイド１０は、例えば、垂直に昇降されて供給台４の上方へ退避されるようにしてもよいし、水平または斜め上へスライドされて供給台４の上から退避されるようにしてもよい。
【００３６】
また、上記の部材位置合わせ装置１では、Ｌ型ガイド１０が供給台４に載置された部材２のＸ軸方向の位置とＹ軸方向の位置を規定していたが、部材位置合わせ装置１は、供給台４に載置された部材２のＸ軸方向の位置とＹ軸方向の位置を別々のガイドで規定するようにしてもよい。供給台４に載置された部材２のＸ軸方向の位置とＹ軸方向の位置が別々のガイドで規定される場合、各ガイドは共通の動力源で動かされてもよいし、ガイド毎に用意された別々の動力源で動かされてもよい。
【００３７】
なお、本願は、以下の付記的事項を含む。
（付記１）
部材の組み付けを行う自動機が取り上げる前記部材が載置される供給台と、
前記部材を表面に配置したシートが載置された前記供給台に、前記部材の位置を規定するガイドを下す第１の機構と、
前記供給台と前記ガイドとの間にある前記シートを、前記部材が前記ガイドに接触する位置へ移動する第２の機構と、を備える
部材位置合わせ装置。
（付記２）
前記第１の機構は、前記供給台に下した前記ガイドを、前記ガイドと前記供給台との間に隙間を空けた状態で保持する、
付記１に記載の部材位置合わせ装置。
（付記３）
前記第１の機構は、前記供給台と前記ガイドとの間が、前記シートの厚みより大きく、前記部材の高さよりも小さくなる位置で前記ガイドを保持する、
付記１または２に記載の部材位置合わせ装置。
（付記４）
前記部材は、前記シートの表面に縦横に配列されており、
前記第１の機構は、Ｌ型の前記ガイドを前記供給台に下す、
付記１から３の何れか一項に記載の部材位置合わせ装置。
（付記５）
前記第２の機構は、前記シートの縁と前記部材との間の部分が、前記供給台と前記ガイドとの間にある状態の前記シートを、前記部材が前記ガイドに接触する位置へ移動する、
付記１から４の何れか一項に記載の部材位置合わせ装置。
（付記６）
部材の組み付けを行う自動機が取り上げる前記部材が載置される供給台であり、前記部材を表面に配置したシートが載置された前記供給台に、前記部材の位置を規定するガイドを下す第１の処理と、
前記供給台と前記ガイドとの間にある前記シートを、前記部材が前記ガイドに接触する位置へ移動する第２の処理と、を有する
部材位置合わせ方法。
（付記７）
前記第１の処理では、前記供給台に下した前記ガイドが、前記ガイドと前記供給台との間に隙間を空けた状態で保持される、
付記６に記載の部材位置合わせ方法。
（付記８）
前記第１の処理では、前記供給台と前記ガイドとの間が、前記シートの厚みより大きく、前記部材の高さよりも小さくなる位置で前記ガイドが保持される、
付記６または７に記載の部材位置合わせ方法。
（付記９）
前記部材は、前記シートの表面に縦横に配列されており、
前記第１の処理では、Ｌ型の前記ガイドが前記供給台に下される、
付記６から８の何れか一項に記載の部材位置合わせ方法。
（付記１０）
前記第２の処理では、前記シートの縁と前記部材との間の部分が、前記供給台と前記ガイドとの間にある状態の前記シートが、前記部材が前記ガイドに接触する位置へ移動される、
付記６から９の何れか一項に記載の部材位置合わせ方法。
【符号の説明】
【００３８】
１・・部材位置合わせ装置：２・・部材：３・・シート：４・・供給台：５・・保管台：６・・ガイド昇降機構：７・・第１の移動機構：８・・第２の移動機構：９・・ストッパ：１０・・Ｌ型ガイド：１１ＬＸ，１１ＬＹ，１１Ｘ，１１Ｙ・・接触面：１２・・Ｘ軸ガイド：１３・・Ｙ軸ガイド：１４・・レール：１５Ｘ，１５Ｙ，１５Ｓ・・アクチュエータ：１６・・ロータリーシリンダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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