(57)【要約】【課題】部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上すること。【解決手段】生産ラインで作業するロボット（Ｒ）又は作業者に部品（Ｐ）を供給する部品供給装置（１０）であって、部品（Ｐ）が配置されるトレー（Ｔ）をロボット（Ｒ）又は作業者による部品（Ｐ）の取り出し位置（ＰＰ）に搬送し、部品（Ｐ）の位置がロボット（Ｒ）又は作業者に接近するように、取り出し位置（ＰＰ）に配置されたトレー（Ｔ）の角度を調整する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産ラインで作業するロボット又は作業者に部品を供給する部品供給装置であって、前記部品が配置されるトレーを前記ロボット又は作業者による前記部品の取り出し位置に搬送する搬送手段と、前記部品の位置が前記ロボット又は作業者に接近するように、前記取り出し位置に配置された前記トレーの角度を調整するトレー角度調整手段と、を具備することを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
前記部品の種別を判定する種別判定手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記種別判定手段が判定した前記部品の種別に応じて前記トレーの角度を調整することを特徴とする請求項１記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記種別判定手段は、前記トレーに付与された識別情報を判定することにより前記部品の種別を判定することを特徴とする請求項２記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記種別判定手段は、前記搬送手段における搬送過程で前記トレーに付与された識別情報を判定することを特徴とする請求項３記載の部品供給装置。
【請求項５】
前記トレー角度調整手段は、前記トレーにおける前記部品の保持形態に応じて前記トレーの角度を調整することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の部品供給装置。
【請求項６】
前記部品の位置を判定する位置判定手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記位置判定手段が判定した前記部品の位置に応じて前記トレーの角度を調整することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の部品供給装置。
【請求項７】
前記位置判定手段は、前記取り出し位置に配置された前記トレーを撮像する撮像手段で構成され、前記トレー角度調整手段は、前記撮像手段による撮像の際に前記トレーの角度を調整することを特徴とする請求項６記載の部品供給装置。
【請求項８】
前記位置判定手段は、前記ロボット又は作業者により前記部品が取り出された後に次回の作業対象となる前記部品の位置を判定し、前記トレー角度調整手段は、前記ロボット又は作業者による前記部品に対する作業中に前記トレーの角度を調整することを特徴とする請求項６又は請求項７記載の部品供給装置。
【請求項９】
前記トレーを自重により装置本体から排出する排出手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記排出手段による排出経路に前記トレーが移動する角度に前記トレーの角度を調整することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の部品供給装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の部品供給装置と、前記部品供給装置における前記取り出し位置に配置された前記トレーから前記部品を取り出すロボットと、を具備することを特徴とするロボットシステム。
【請求項１１】
生産ラインで作業するロボット又は作業者に部品を供給する部品供給方法であって、前記部品が配置されるトレーを前記ロボット又は作業者による前記部品の取り出し位置に搬送する搬送工程と、前記部品の位置が前記ロボット又は作業者に接近するように、前記取り出し位置に配置された前記トレーの角度を調整するトレー角度調整工程と、を具備することを特徴とする部品供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給装置、ロボットシステム及び部品供給方法に関し、特に、生産ラインで作業するロボットや作業者に対して部品を供給する部品供給装置、ロボットシステム及び部品供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な技術分野の製造現場で利用される生産ラインにおいては、生産ライン上で作業対象となる製品のタクトタイム（各作業工程の均等なタイミングを計るための工程作業時間）が１秒単位で管理されている。このようなタクトタイムは、生産ラインにおけるライン全体の生産効率に影響する。このため、タクトタイムは、作業対象となる製品毎に定められ、できる限り短縮することが要請される。従来、このようなタクトタイムの短縮に寄与するために生産ラインで作業するロボットや作業者による作業の効率化を図る技術が提案されている。
【０００３】
例えば、生産ラインで作業するロボット等に対して、部品が配置された２枚のトレー（パレット）の供給と、部品が取り出されて空になったトレーの排出とを簡単な構成で行うトレー給排装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このトレー給排装置においては、ロボット等が部品を取り出す２つの第１、第２使用位置へトレーを供給する２つの供給手段と、空になったトレーを排出する排出手段と、第１、第２使用位置でそれぞれトレーを保持する第１、第２保持部材とを備え、第２保持部材を揺動させ、第２保持部材上のトレーを排出手段に排出すると共に第１保持部材からトレーを受け取って排出手段に排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１９１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１のトレー給排装置においては、２枚のトレーに配置された部品を同時に供給することで、ロボット等による取り出し作業の効率化を図ることができる。しかしながら、第１、第２使用位置に配置されたトレーは固定された状態となっている。このため、トレーから部品を取り出す際の作業時間は、第１、第２使用位置におけるトレーの角度に依存する。したがって、トレーに配置された部品毎にタクトタイムを短縮することは困難である。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる部品供給装置、ロボットシステム及び部品供給方法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】
【０００７】
本発明に係る部品供給装置は、生産ラインで作業するロボット又は作業者に部品を供給する部品供給装置であって、前記部品が配置されるトレーを前記ロボット又は作業者による前記部品の取り出し位置に搬送する搬送手段と、前記部品の位置が前記ロボット又は作業者に接近するように、前記取り出し位置に配置された前記トレーの角度を調整するトレー角度調整手段と、を具備することを特徴とする。
【０００８】
上記部品供給装置によれば、部品の取り出し位置において、部品の位置がロボット等に接近するようにトレーの角度が調整されることから、トレーに配置される部品とロボット等との間の距離を短くすることができる。これにより、トレーから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【０００９】
上記部品供給装置において、前記部品の種別を判定する種別判定手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記種別判定手段が判定した前記部品の種別に応じて前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、トレーに配置される部品の種別に応じてトレーの角度が調整されることから、部品の種別に応じて最適な角度にトレーを配置することができる。これにより、部品の種別に応じてロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。また、トレーに配置される部品の種別に応じてトレーの角度が調整されることから、複数種類の部品に最適な角度にトレーを配置することができる。このため、ロボット等に対して複数種類の部品を供給することができ、生産ラインにて部品毎に専用の部品供給装置を配備する必要がない。これにより、生産ラインにおける作業工程の変更等に柔軟に対応すると共に、生産ラインの構築に要するコストを低減することができる。
【００１０】
例えば、上記部品供給装置において、前記種別判定手段は、前記トレーに付与された識別情報を判定することにより前記部品の種別を判定することができる。この構成によれば、トレーに付与された識別情報の判定によって部品の種別が判定されることから、個別に部品を判定する必要がない。このため、部品の種別を判定するための処理を簡素化すると共に、その判定処理に要する時間を短縮することができる。
【００１１】
特に、上記部品供給装置において、前記種別判定手段は、前記搬送手段における搬送過程で前記トレーに付与された識別情報を判定することが好ましい。この構成によれば、トレーの搬送過程で部品の種別が判定されることから、ロボット等による部品の取り出し作業の実行前に部品の種別を判定することができる。このため、部品の種別の判定処理のために別途時間を設ける必要がなく、その判定処理に要する時間を短縮することができる。
【００１２】
上記部品供給装置において、前記トレー角度調整手段は、前記トレーにおける前記部品の保持形態に応じて前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、トレーにおける部品の保持形態に応じてトレーの角度が調整されることから、トレーから部品が落下する事態を回避しつつ、部品の種別に応じて最適な位置にトレーを配置することができる。
【００１３】
また、上記部品供給装置において、前記部品の位置を判定する位置判定手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記位置判定手段が判定した前記部品の位置に応じて前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、トレーにおける部品の位置に応じてトレーの角度が調整されることから、部品の位置に応じて最適な角度にトレーを配置することができる。これにより、部品の位置に応じてロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。
【００１４】
例えば、上記部品供給装置において、前記位置判定手段は、前記取り出し位置に配置された前記トレーを撮像する撮像手段で構成され、前記トレー角度調整手段は、前記撮像手段による撮像の際に前記トレーの角度を調整する。この構成によれば、撮像手段による撮像の際にトレーの角度が調整されることから、トレーに配置される部品を撮像手段における焦点位置に移動することができる。これにより、撮像手段における焦点合わせなどの処理を省略でき、部品位置の判定に要する時間を短縮することができる。また、オートフォーカスなどの機能を省略でき、撮像手段に要するコストを低減することができる。
【００１５】
上記部品供給装置において、前記位置判定手段は、前記ロボット又は作業者により前記部品が取り出された後に次回の作業対象となる前記部品の位置を判定し、前記トレー角度調整手段は、前記ロボット又は作業者による前記部品に対する作業中に前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、ロボット等による部品に対する作業中に前記トレーの角度が調整されることから、トレーにおける部品の位置の判定処理及びトレーの角度の調整処理のために別途時間を設ける必要がなく、これらの処理に要する時間を短縮することができる。
【００１６】
また、上記部品供給装置において、前記トレーを自重により装置本体から排出する排出手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記排出手段による排出経路に前記トレーが移動する角度に前記トレーの角度を調整することが好ましい。この構成によれば、トレー角度調整手段によって排出手段による排出経路に前記トレーが移動する角度にトレーが調整されることから、排出手段にトレーを搬送するための構成を別途用意する必要がない。このため、装置本体の構成を簡素化することができる。
【００１７】
本発明に係るロボットシステムは、上記いずれかの部品供給装置と、前記部品供給装置における前記取り出し位置に配置された前記トレーから前記部品を取り出すロボットと、を具備することを特徴とする。
【００１８】
上記ロボットシステムによれば、上記いずれかの部品供給装置を備えることにより、ロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【００１９】
本発明に係る部品供給方法は、生産ラインで作業するロボット又は作業者に部品を供給する部品供給方法であって、前記部品が配置されるトレーを前記ロボット又は作業者による前記部品の取り出し位置に搬送する搬送工程と、前記部品の位置が前記ロボット又は作業者に接近するように、前記取り出し位置に配置された前記トレーの角度を調整するトレー角度調整工程と、を具備することを特徴とする。
【００２０】
上記部品供給方法によれば、部品の取り出し位置において、部品の位置がロボット等に接近するようにトレーの角度が調整されることから、トレーに配置される部品とロボット等との間の距離を短くすることができる。これにより、トレーから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る部品供給装置の第１の側面の概要説明図である。
【図２】本発明に係る部品供給装置の第１の側面の動作説明図である。
【図３】本発明に係る部品供給装置の第２の側面の概要説明図である。
【図４】本発明に係る部品供給装置の第３の側面の概要説明図である。
【図５】本発明に係る部品供給装置の第３の側面の概要説明図である。
【図６】第１の実施の形態に係る部品供給装置の構成の説明図である。
【図７】第１の実施の形態の変形例に係る部品供給装置の構成の説明図である。
【図８】第２の実施の形態に係る部品供給装置の構成の説明図である。
【図９】第２の実施の形態の変形例に係る部品供給装置の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る部品供給装置は、生産ラインで作業するロボットや作業者に部品を供給するものである。例えば、本発明に係る部品供給装置は、変種変量生産に対応するセル生産方式の生産ラインに好適に使用される。しかしながら、本発明に係る部品供給装置が適用される生産ラインについては、これに限定されるものではなく任意の生産ラインに適用することができる。
【００２４】
なお、以下においては、説明の便宜上、生産ラインで作業するロボットに対して部品を供給する場合について説明する。しかしながら、部品供給の対象には生産ラインで作業する作業者が含まれる。また、本発明に係る部品供給装置を並列して配置しておき、ロボット及び作業者の双方に部品を供給することも可能である。
【００２５】
一般に、製造現場で利用される生産ラインにおいては、作業対象となる製品のタクトタイムが例えば１秒単位で管理されている。このようなタクトタイムは、生産ラインにおけるライン全体の生産効率に影響することから、作業の正確性を確保した上でできる限り短縮されることが要請される。このため、生産ラインにおいては、作業工程毎の作業時間を予め設定しておき、タクトタイムが最短になるように管理している。しかしながら、各作業工程におけるロボットや作業者による実質的な作業時間の短縮は、作業の正確性を確保する上で限界がある。
【００２６】
一方、生産ラインにおけるタクトタイムには、部品が配置されるトレーからロボット等が部品を取り出す際に要する時間も含まれる。本発明者等は、ロボット等の実質的な作業時間以外に短縮できる時間がタクトタイムに含まれることに着目した。そして、トレーから部品を取り出す時間を短縮することがタクトタイムの短縮に寄与することを見出し、本発明に想到した。すなわち、本発明に係る部品供給装置においては、トレーから部品を取り出すためのロボット等の移動量を短縮することでタクトタイムを短縮することを骨子とする。
【００２７】
本発明に係る部品供給装置の第１の側面は、部品が配置されるトレーをロボット等による部品の取り出し位置まで搬送し、取り出し位置でトレーの角度を調整することにより、部品をロボット等に接近させるものである。これにより、ロボット等が部品を取り出す際の移動量の短縮を通じて、トレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。
【００２８】
図１及び図２は、本発明に係る部品供給装置の第１の側面の概要説明図である。図１に示す部品供給装置１０において、ロボットＲに供給される部品Ｐは、トレーＴに配置されている。トレーＴは、上方側に開口した箱形状を有している。トレーＴには、平面視して複数の部品ＰがトレーＴの搬送方向の前後左右に配列されている（図５参照）。以下においては、トレーＴが保持できる最大数の部品Ｐが保持される場合について説明するが、トレーＴが保持する部品Ｐの数量は、生産ラインで生産される製品の種別に応じて変動し得る。また、トレーＴにおける部品Ｐの保持形態は、部品Ｐの寸法や形状に応じて変化する。
【００２９】
また、部品供給装置１０から部品供給を受けるロボットＲは、例えば、任意の方向に駆動されるアームを備える。このアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタを交換することにより、多種類の作業に対応することができる。また、ロボットＲは、所定位置に図示しないステレオカメラを搭載する。例えば、ロボットＲは、取り出し位置ＰＰに搬送されたトレーＴをステレオカメラで撮影し、取り出し作業（ピックアップ作業）の対象となる部品Ｐを認識することができる。
【００３０】
図１に示すように、部品供給装置１０は、部品Ｐが配置されるトレーＴを搬送する搬送機構１１と、ロボットＲによる部品Ｐの取り出し位置ＰＰに配置されたトレーＴを揺動させる揺動機構１２と、この揺動機構１２の揺動制御を含む部品供給装置１０の全体の制御を行う制御装置１３とを含んで構成される。なお、以下においては、部品供給装置１０において、ロボットＲ側（図１に示す左方側）を前方側と呼び、ロボットＲの反対側（図１に示す右方側）を後方側と呼ぶものとする。
【００３１】
搬送機構１１は、例えば、金属製の枠体１１１と、この枠体１１１に回転可能に支持される複数のガイドローラ１１２とを有する。枠体１１１は、図示しない部品収容棚の一部に設けられている。枠体１１１は、前方側（ロボットＲ側）の先端部が僅かに下がるように緩やかに傾斜して配置されている。ガイドローラ１１２は、例えば、円柱形状を有し、図１の紙面奥行き方向に配置される軸を回転軸として回転可能に枠体１１１に支持されている。これらのガイドローラ１１２は、フリーローラで構成され、その上に配置されるトレーＴに応じて回転する。なお、ガイドローラ１１２はフリーフローコンベアや一般的なコンベアとしても良い。
【００３２】
揺動機構１２は、搬送機構１１と同様に、金属製の枠体１２１と、この枠体１２１に回転可能に支持される複数のガイドローラ１２２とを有する。枠体１２１の中央には、回転軸１２３が設けられている。この回転軸１２３が部品収容棚に回転可能に支持されることにより、枠体１２１は、一定範囲で揺動可能に構成される。後述する駆動モータＭからの駆動力を受けていない初期状態において、枠体１２１は搬送機構１１の枠体１１１と同一の角度（図１に示す角度）に配置される。枠体１２１の前端部には、搬送機構１１から搬送されるトレーＴを支持する支持壁部１２４が設けられている。ガイドローラ１２２は、搬送機構１１のガイドローラ１１２と同様の構成を有し、その上に配置されるトレーＴに応じて回転する。なお、ガイドローラ１２２はフリーフローコンベアや一般的なコンベアとしても良い。
【００３３】
制御装置１３には、操作盤１４が有線又は無線にて接続されている。操作盤１４は、部品供給装置１０が配備される生産ラインを管理する管理者により操作される。例えば、操作盤１４は、入力機能を有し、部品毎に最適な枠体１２１の角度などの情報を受け付けることができる。また、操作盤１４は、表示機能を有し、例えば、上述した枠体１２１の角度などの情報の入力画面や、部品供給装置１０におけるステータスを表示することができる。
【００３４】
ここで、部品Ｐ毎の最適な枠体１２１の角度は、部品Ｐを配置したトレーＴの重量、トレーＴにおける部品Ｐの保持態様やトレーＴから部品Ｐを取り出すロボットＲのエンドエフェクタの形状等に応じて設定される。例えば、枠体１２１の角度は、これらの状況を変更しながらロボットＲによる部品Ｐの取り出し時間の実績に基づいて設定することができる。操作盤１４の操作者は、このような部品毎の最適な枠体１２１の角度を事前に把握しておき、この角度を必要なタイミングで入力する。
【００３５】
制御装置１３には、記憶部１３１及び角度調整部１３２が設けられている。記憶部１３１は、部品供給装置１０による各種制御に必要な情報を記憶する。特に、記憶部１３１は、操作盤１４から入力された部品毎の最適な枠体１２１の角度を記憶する。より具体的にいうと、記憶部１３１には、部品毎の最適な枠体１２１の角度として、取り出し位置ＰＰに配置されたトレーＴ上の部品Ｐの位置がロボットＲに接近するような角度が記憶される。
【００３６】
角度調整部１３２は、回転軸１２３を回転支点として枠体１２１を揺動させる駆動モータＭに接続されている。角度調整部１３２は、記憶部１３１に記憶された部品毎の最適な枠体１２１の角度に基づいて駆動モータＭの駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。駆動モータＭは、角度調整部１３２から受け取った駆動量に応じて枠体１２１を揺動させ、枠体１２１の角度を調整する。すなわち、角度調整部１３２は、駆動モータＭを介して揺動機構１２の枠体１２１の角度を調整する役割を果たす。
【００３７】
また、部品供給装置１０は、ロボットＲにより部品Ｐが取り出されて空になったトレーＴを装置本体から排出する排出機構１５を備えるようにしてもよい。排出機構１５は、例えば、金属製の枠体１５１と、この枠体１５１に回転可能に支持される複数のガイドローラ１５２とを有する。枠体１５１は、図示しない部品収容棚の一部に設けられている。枠体１５１は、後方側（図１に示す右方側）の先端部が下がるように傾斜して配置されている。ガイドローラ１５２は、搬送機構１１のガイドローラ１１２と同様の構成を有し、その上に配置されるトレーＴに応じて回転する。詳細について後述するように、排出機構１５においては、揺動機構１２から受け渡されたトレーＴが自重により搬送される。なお、ガイドローラ１５２はフリーフローコンベアや一般的なコンベアとしても良い。
【００３８】
このような構成を有する部品供給装置１０におけるロボットＲに対する部品Ｐの供給動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、ロボットＲに対する部品供給の開始前において、枠体１２１にはトレーＴが配置されていないものとする。また、揺動機構１２の枠体１２１は、初期位置（図１に示す位置）に配置されている。
【００３９】
部品供給装置１０において、ロボットＲに対する部品供給を開始する際には、操作盤１４を介して部品供給の開始が指示されると共に、供給対象となる部品の最適な枠体１２１の角度が入力される。操作盤１４を介して入力された枠体１２１の角度は、記憶部１３１にて記憶される。
【００４０】
部品供給の開始が指示されると、搬送機構１１により部品Ｐを配置したトレーＴが搬送される。例えば、搬送機構１１の前端部に設けられた図示しないストッパを解除することでトレーＴが揺動機構１２に搬送される。搬送機構１１により搬送されるトレーＴは、枠体１２１の支持壁部１２４に到達する位置まで移動する。支持壁部１２４に到達すると、トレーＴは、ロボットＲによる部品Ｐの取り出し位置ＰＰに配置された状態となる。
【００４１】
トレーＴが取り出し位置ＰＰに到達すると、角度調整部１３２が記憶部１３１からトレーＴ上の部品Ｐに最適な枠体１２１の角度を読み出す。そして、角度調整部１３２は、この枠体１２１の角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。駆動モータＭにより角度調整部１３２から指示された駆動量に応じて枠体１２１が揺動される。このとき、枠体１２１上のトレーＴは、トレーＴ上の部品ＰがロボットＲ側に接近するように角度が調整される。
【００４２】
例えば、ロボットＲによってトレーＴ上の後方側に配置される部品Ｐ１１が取り出される場合、角度調整部１３２は、図２Ａに示すように、枠体１２１を矢印Ａ方向に揺動させ、部品Ｐ１１をロボットＲ側に接近させるように駆動モータＭを駆動する。これにより、ロボットＲと部品Ｐ１１との間の距離が短くなる。そして、このように枠体１２１上のトレーＴの角度が調整された状態でロボットＲにより部品Ｐ１１が取り出される。
【００４３】
一方、ロボットＲによってトレーＴ上の前方側に配置される部品Ｐ１２が取り出される場合、角度調整部１３２は、図２Ｂに示すように、枠体１２１を矢印Ｂ方向に揺動させ、部品Ｐ１２をロボットＲ側に接近させるように駆動モータＭを駆動する。これにより、ロボットＲと部品Ｐ１２との間の距離が短くなる。そして、このように枠体１２１上のトレーＴの角度が調整された状態でロボットＲにより部品Ｐ１２が取り出される。
【００４４】
これらのようにトレーＴの角度を調整した場合には、トレーＴの角度を調整しない場合に比べて部品Ｐ１１、Ｐ１２を取り出す際のロボットＲの移動量が短縮される。図１においては、トレーＴの角度を調整した場合のロボットＲの移動量を破線矢印Ｌ１で示し、トレーＴの角度調整しない場合に追加されるロボットＲの移動量を実線矢印Ｌ２で示している。すなわち、トレーＴの角度を調整する場合には、トレーＴの角度を調整しない場合に比べて部品Ｐ１１、Ｐ１２を取り出す際のロボットＲの移動量が実線矢印Ｌ２で示す長さだけ短縮される。
【００４５】
このように部品供給装置１０においては、ロボットＲによる部品Ｐの取り出し位置ＰＰにおいて、部品Ｐの位置がロボットＲに接近するようにトレーＴの角度が調整される。このため、トレーＴに配置される部品ＰとロボットＲとの間の距離を短くすることができる。これにより、トレーＴから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットＲによりトレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品Ｐ毎のタクトタイムを短縮することができる。
【００４６】
また、部品供給装置１０において、揺動機構１２におけるトレーＴの角度の調整は、トレーＴにおける部品Ｐの保持態様を考慮して行われている。このため、トレーＴから部品Ｐが落下する事態を回避しつつ、部品Ｐの種別に応じて最適な位置にトレーＴを配置することができる。
【００４７】
このような部品Ｐの取り出し作業が繰り返された後、トレーＴが空になると、角度調整部１３２は、排出機構１５の排出経路にトレーＴが移動する角度に応じた駆動量を算出する。すなわち、角度調整部１３２は、枠体１２１の角度が排出機構１５の枠体１５１と同一角度になるような駆動量を算出する。そして、角度調整部１３２は、算出した駆動量を駆動モータＭに出力する。駆動モータＭにより角度調整部１３２から指示された駆動量に応じて枠体１２１が揺動される。これにより、枠体１２１上のトレーＴは、枠体１５１と同一の傾斜角度になるように駆動される。
【００４８】
枠体１２１が枠体１５１と同一の角度に駆動されると、トレーＴは自重により排出機構１５に滑落する。そして、排出機構１５の後方側であって、部品供給装置１０の外部に配置される図示しないトレー回収ケースに収容される。なお、トレー回収ケースに収容されたトレーＴは、トレーＴの回収作業を担当する作業者によって回収される。
【００４９】
揺動機構１２からトレーＴが排出されると、角度調整部１３２は、枠体１２１が初期位置に復帰する角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。駆動モータＭにより角度調整部１３２から指示された駆動量に応じて枠体１２１が揺動される。これにより、枠体１２１は、初期位置（図１に示す位置）に配置された状態となる。そして、搬送機構１１の前端部に設けられた図示しないストッパが解除され、部品Ｐを配置した新たなトレーＴが揺動機構１２に搬送される。
【００５０】
このように部品供給装置１０においては、角度調整部１３２によって排出経路にトレーＴが移動する角度に枠体１２１上の角度が調整されることから、排出機構１５にトレーＴを搬送するための構成を別途用意する必要がない。このため、部品供給装置１０の構成を簡素化することができる。
【００５１】
本発明に係る部品供給装置の第２の側面は、トレーに配置される部品の種別を判定し、判定された部品の種別に応じてトレーの角度を調整する点で、第１の側面に係る部品供給装置１０と相違する。このように部品の種別に応じてトレーの角度を調整することにより、部品の種別に応じてロボットによりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。
【００５２】
図３は、本発明に係る部品供給装置の第２の側面の概要説明図である。なお、図３において、図１に示す部品供給装置１０と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。図３に示すように、部品供給装置２０は、搬送機構１１に読み込み装置１１３を備える点、並びに、制御装置１３に種別判定部１３３を有する点で図１に示す部品供給装置１０と相違する。
【００５３】
読み込み装置１１３は、トレーＴに配置される部品Ｐの種別を判定する際に利用される。例えば、読み込み装置１１３は、トレーＴの側面に貼付されたバーコードを読み込むバーコードリーダで構成される。例えば、トレーＴの側面に貼付されるバーコードには、トレーＴに配置される部品Ｐの種別を示す識別情報が含まれている。読み込み装置１１３により読み込まれた部品Ｐの識別情報は、制御装置１３の種別判定部１３３に出力される。なお、読み込み装置１１３は、トレーＴの側面に貼付されたＱＲコード（登録商標）を読み込むＱＲコード（登録商標）リーダで構成することもできる。さらに、識別情報はトレーＴの側面だけでなく、底面に配置されていても良い。この場合には、読み込み装置１１３は搬送機構１１の底面に設けられる。
【００５４】
種別判定部１３３はバーコードリーダ１１３から出力される識別情報に基づいて部品Ｐの種別を判定する。種別判定部１３３によって判定された部品Ｐの種別は、角度調整部１３２に出力され、枠体１２１の角度の調整に利用される。なお、ここでは、判定された部品Ｐの種別が角度調整部１３２に出力される場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、判定された部品Ｐの種別を記憶部１３１に出力して記憶させておき、必要に応じて角度調整部１３２が読み出す構成としてもよい。
【００５５】
部品供給装置２０において、記憶部１３１には、部品供給動作の実行前に部品Ｐ毎の最適な枠体１２１の角度が記憶されることが好ましい。このように予め部品Ｐ毎の最適な枠体１２１の角度を記憶しておくことにより、種別判定部１３３の判定結果に応じて角度調整部１３２が自動的に部品Ｐ毎の最適な枠体１２１の角度を読み出すことが可能となる。
【００５６】
このような構成を有する部品供給装置２０におけるロボットＲに対する部品Ｐの供給動作について、図３を参照しながら説明する。なお、部品供給開始前におけるトレーＴ及び枠体１２１の配置については、第１の側面に係る部品供給装置１０の動作説明の状況と同一であるものとする。また、記憶部１３１には、部品Ｐ毎の最適な枠体１２１の角度が記憶されているものとする。さらに、読み込み装置１１３は、トレーＴの側面に貼付されたバーコードを読み込むバーコードリーダで構成されるものとする。
【００５７】
部品供給装置２０における部品供給動作は、搬送機構１１上に配置されたトレーＴに貼付されたバーコードに基づいて部品Ｐの種別を判定する点のみで図１、図２に示す部品供給装置１０と相違する。このため、以下においては、部品供給装置１０における動作との相違点を中心に説明する。
【００５８】
部品供給装置２０においては、部品供給の開始が指示されると、搬送機構１１の読み込み装置（バーコードリーダ）１１３によりトレーＴに貼付されたバーコードが読み込まれる。そして、このバーコードに含まれる部品Ｐの識別情報が種別判定部１３３に出力される。種別判定部１３３は、この識別情報から部品Ｐの種別を判定する。そして、種別判定部１３３により判定された部品Ｐの種別が角度調整部１３２に出力される。
【００５９】
部品Ｐの種別を受け取ると、角度調整部１３２は、この部品Ｐの種別に応じた最適な枠体１２１の角度を記憶部１３１から読み出す。そして、角度調整部１３２は、この角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。駆動モータＭにより角度調整部１３２から指示された駆動量に応じて枠体１２１が揺動される。このとき、枠体１２１上のトレーＴは、トレーＴ上の部品Ｐの種別に応じて部品ＰがロボットＲ側に接近するように角度が調整される。なお、以降の動作については部品供給装置１０と同一であるため、説明を省略する。
【００６０】
このように部品供給装置２０においては、部品Ｐの種別を判定するための構成（バーコードリーダ１１３、種別判定部１３３）を有し、判定された部品Ｐの種別に応じてトレーＴの角度が調整されることから、部品Ｐの種別に応じて最適な角度にトレーＴを配置することができる。これにより、部品Ｐの種別に応じてロボットＲによりトレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができる。
【００６１】
また、部品供給装置２０においては、トレーＴに配置される部品Ｐの種別に応じてトレーＴの角度が調整されることから、複数種類の部品Ｐに最適な角度にトレーＴを配置することができる。このため、ロボットＲに対して複数種類の部品Ｐを供給することができ、生産ラインにて部品Ｐ毎に専用の部品供給装置を配備する必要がない。これにより、生産ラインにおける作業工程の変更等に柔軟に対応すると共に、生産ラインの構築に要するコストを低減することができる。
【００６２】
なお、ここでは、トレーＴに配置された部品Ｐの種別を判定する構成要素として読み込み装置１１３を備える場合について説明している。しかしながら、部品Ｐの種別を判定する構成要素については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、取り出し位置ＰＰに配置されたトレーＴの全体を撮像する撮像装置を備え、この撮像装置で撮像された画像データに基づいて部品Ｐの種別を判定することもできる。この場合、種別判定部１３３においては、異なる種別の部品Ｐを配置したトレーＴの画像データを予め保持しておき、撮像装置からの画像データとのマッチングを行うことによって部品Ｐの種別を判定することができる。
【００６３】
本発明に係る部品供給装置の第３の側面は、トレーに配置される部品の位置を判定し、判定された部品の位置に応じてトレーの角度を調整する点で、第２の側面に係る部品供給装置２０と相違する。このように部品の位置に応じてトレーの角度を調整することにより、部品の位置に応じてロボットによりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができる。
【００６４】
図４及び図５は、本発明に係る部品供給装置の第３の側面の概要説明図である。なお、図４において、図３に示す部品供給装置２０と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。図４に示すように、部品供給装置３０は、部品Ｐの取り出し位置ＰＰを含む領域を撮像する撮像装置１６、並びに、制御装置１３に位置判定部１３４を有する点で図３に示す部品供給装置２０と相違する。
【００６５】
撮像装置１６は、例えば、揺動機構１２の上方側に配置され、取り出し位置ＰＰを含む領域を撮像する。例えば、撮像装置１６は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサを有する。撮像装置１６は、取り出し位置ＰＰを含む領域を撮像し、撮像した画像データを制御装置１３に出力する。
【００６６】
位置判定部１３４は、撮像装置１６から出力される画像データに基づいてトレーＴ上の部品Ｐの位置を判定する。例えば、位置判定部１３４は、異なる数の部品Ｐを配置したトレーＴの画像データ（以下、「比較対象データ」という）を予め保持しておき、撮像装置１６からの画像データとのマッチングを行うことによって部品Ｐの位置を判定する。位置判定部１３４によって判定された部品Ｐの位置は、角度調整部１３２に出力され、枠体１２１の傾斜角度の調整に利用される。
【００６７】
なお、ここでは、部品Ｐの位置の判定に利用される比較対象データを位置判定部１３４で保持する場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、記憶部１３１に比較対象データを保持しておき、必要に応じて位置判定部１３４が読み出す構成としてもよい。また、判定された部品Ｐの位置が角度調整部１３２に出力される場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、判定された部品Ｐの位置を記憶部１３１に出力して記憶させておき、必要に応じて角度調整部１３２が読み出す構成としてもよい。
【００６８】
部品供給装置３０において、記憶部１３１には、部品供給動作の実行前にトレーＴ上の部品Ｐの位置に応じた最適な枠体１２１の角度が記憶されることが好ましい。例えば、記憶部１３１には、図５に示すように、トレーＴを前後方向に分けた複数の領域ＡＲ１〜ＡＲ３に応じた枠体１２１の角度が記憶される。すなわち、記憶部１３１には、領域ＡＲ１〜ＡＲ３に配置された部品Ｐに対応して最適な枠体１２１の角度が記憶される。
【００６９】
このような構成を有する部品供給装置３０におけるロボットＲに対する部品Ｐの供給動作について、図２、図４及び図５を参照しながら説明する。なお、部品供給開始前におけるトレーＴ及び枠体１２１の配置については、第１の側面に係る部品供給装置１０の動作説明の状況と同一であるものとする。また、記憶部１３１には、トレーＴ上の部品Ｐの位置に応じた最適な枠体１２１の角度が記憶されているものとする。
【００７０】
部品供給装置３０における部品供給動作は、取り出し位置ＰＰに配置されたトレーＴを撮像し、撮像した画像データに基づいて部品Ｐの位置を判定する点のみで図３に示す部品供給装置２０と相違する。このため、以下においては、部品供給装置２０との相違点を中心に説明する。
【００７１】
部品供給装置２０と同様の要領で搬送機構１１により部品Ｐを載置したトレーＴが取り出し位置ＰＰに搬送されると、部品供給装置３０においては、撮像装置１６によりトレーＴが撮像される。そして、撮像された画像データが制御装置１３（位置判定部１３４）に出力される。この画像データを受け取ると、位置判定部１３４は、比較画像データとのマッチングにより部品Ｐの位置を判定する。そして、位置判定部１３４により判定された部品Ｐの位置が角度調整部１３２に出力される。
【００７２】
部品Ｐの位置を受け取ると、角度調整部１３２は、この部品Ｐの位置に応じた最適な枠体１２１の角度を記憶部１３１から読み出す。そして、角度調整部１３２は、この角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。駆動モータＭにより角度調整部１３２から指示された駆動量に応じて枠体１２１が揺動される。このとき、枠体１２１上のトレーＴは、トレーＴ上の部品Ｐの位置に応じて取り出し作業の対象となる部品ＰがロボットＲ側に接近するように角度が調整される。なお、以降の動作については部品供給装置１０と同一であるため、説明を省略する。
【００７３】
例えば、位置判定部１３４により部品Ｐの位置がトレーＴの後方側（ここでは、図５に示す領域ＡＲ３）であると判定された場合、角度調整部１３２は、記憶部１３１から領域ＡＲ３に応じた最適な枠体１２１の角度を読み出す。そして、角度調整部１３２は、この角度に応じた駆動量を算出し、図２Ａに示すように、枠体１２１を矢印Ａ方向に揺動させ、部品Ｐ（Ｐ１１）をロボットＲ側に接近させる。これにより、ロボットＲと部品Ｐ（Ｐ１１）との間の距離が短くなる。そして、このように枠体１２１の角度が調整された状態でロボットＲにより部品Ｐ（Ｐ１１）が取り出される。
【００７４】
一方、位置判定部１３４により部品Ｐの位置がトレーＴの前方側（ここでは、図５に示す領域ＡＲ２）であると判定された場合、角度調整部１３２は、記憶部１３１から領域ＡＲ２に応じた最適な枠体１２１の傾斜角度を読み出す。そして、角度調整部１３２は、この傾斜角度に応じた駆動量を算出し、図２Ｂに示すように、枠体１２１を矢印Ｂ方向に揺動させ、部品Ｐ（Ｐ１２）をロボットＲ側に接近させる。これにより、ロボットＲと部品Ｐ（Ｐ１２）との間の距離が短くなる。そして、このように枠体１２１の角度が調整された状態でロボットＲにより部品Ｐ（Ｐ１２）が取り出される。
【００７５】
このように部品供給装置３０においては、部品Ｐの位置を判定するための構成（撮像装置１６、位置判定部１３４）を有し、判定された部品Ｐの位置に応じてトレーＴの角度が調整されることから、部品Ｐの位置に応じて最適な角度にトレーＴを配置することができる。これにより、部品Ｐの位置に応じてロボットＲによりトレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができる。
【００７６】
なお、部品供給装置３０において、制御装置１３の角度調整部１３２は、撮像装置１６がトレーＴを撮像する際に枠体１２１の角度を調整することが好ましい。例えば、角度調整部１３２は、前回の撮像処理において判定した部品Ｐの位置に基づいて駆動モータＭの駆動量を算出し、枠体１２１の角度を調整することができる。この場合には、トレーＴ上の部品Ｐを撮像装置１６における焦点位置に移動することができる。これにより、撮像装置１６における焦点合わせなどの処理を省略でき、部品Ｐの位置判定に要する時間を短縮することができる。また、オートフォーカスなどの機能を省略でき、撮像装置１６に要するコストを低減することができる。
【００７７】
以下、本発明に係る部品供給装置の複数の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す複数の実施の形態において、説明の便宜上、図４に示す部品供給装置３０と共通の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７８】
（第１の実施の形態）
図６は、第１の実施の形態に係る部品供給装置４０の構成の説明図である。第１の実施の形態に係る部品供給装置４０においては、搬送機構１１により部品Ｐが配置されたトレーＴを揺動機構１２上の取り出し位置ＰＰに搬送し、揺動機構１２で部品ＰがロボットＲに接近するように枠体１２１を揺動させてトレーＴの角度を調整する。ロボットＲにより全ての部品Ｐが取り出されたトレーＴは、ロボットＲにより把持されて装置本体から排出される。
【００７９】
図６に示すように、搬送機構１１を構成する枠体１１１の後端部近傍には、読み込み装置１１３として、バーコードリーダ１１３ａが設けられている。バーコードリーダ１１３ａは、トレーＴの側面に貼付される図示しないバーコードを読み込む。このバーコードには、トレーＴに配置される部品Ｐの種別を示す識別情報が含まれている。バーコードリーダ１１３ａにより読み込まれた部品Ｐの識別情報は、制御装置１３の種別判定部１３３に出力される。
【００８０】
搬送機構１１を構成する枠体１１１の前方側には、トレーＴの前方側への移動を規制するストッパ１１４が設けられている。ストッパ１１４は、例えば、搬送機構１１によるトレーＴの搬送経路上に突出する一方、枠体１１１内に収納可能な構成を有する。ストッパ１１４は、揺動機構１２上の取り出し位置ＰＰにトレーＴが配置されている場合に搬送経路上に突出し、取り出し位置ＰＰのトレーＴが排出された場合に枠体１１１内に収納される。取り出し位置ＰＰに新たなトレーＴが必要となるタイミングで枠体１１１内に収納されることで、搬送機構１１上のトレーＴが取り出し位置ＰＰに供給される。
【００８１】
揺動機構１２を構成する枠体１２１の後端部近傍の下方側には、カム１２５が設けられている。カム１２５は、側面視にて概して楕円形状を有している。カム１２５の中央には、図６に示す紙面奥行き方向に延在する回転軸１２５ａが設けられている。この回転軸１２５ａには、駆動モータＭが設けられている。カム１２５は、駆動モータＭからの駆動力を受けて回転軸１２５ａを回転支点として回転可能に構成されている。枠体１２１は、カム１２５の上方側の周面に接触した状態で配置されている。したがって、カム１２５が回転することにより、枠体１２１の後端部が上下方向に移動する。これにより、枠体１２１が回転軸１２３を回転支点として揺動する。これに伴い、枠体１２１上に配置されるトレーＴの角度が変化する。
【００８２】
揺動機構１２の下方には、緩衝部材１７が配置されている。緩衝部材１７は、部品収容棚Ｓの一部に設けられている。緩衝部材１７は、枠体１２１の前端部が下方側に移動した場合に接触する位置に配置されている。緩衝部材１７は、揺動機構１２による枠体１２１の揺動に伴って枠体１２１に発生する衝撃を緩和する役割を果たす。緩衝部材１７によって枠体１２１に発生する衝撃を緩和することにより、トレーＴに配置された部品ＰがトレーＴから脱落する事態を回避することができる。
【００８３】
制御装置１３は、ロボットＲの制御部Ｒ１に接続されている。例えば、制御装置１３は、無線により制御部Ｒ１と接続されるが、有線接続することも可能である。制御部Ｒ１は、部品Ｐの取り出し制御やトレーＴの排出制御を含むロボットＲの全体の制御を行う。制御装置１３は、制御部Ｒ１との間でトレーＴの排出制御に必要な信号を通信する。例えば、制御装置１３は、制御部Ｒ１に対してトレーＴの排出指示信号を出力する一方、制御部Ｒ１からトレーＴの排出完了信号を受け取る。
【００８４】
次に、このような構成を有する部品供給装置４０における部品Ｐの供給動作について説明する。なお、ロボットＲに対する部品供給の開始前においては、揺動機構１２上にはトレーＴが配置されていないものとする。また、揺動機構１２の枠体１２１は、初期位置（図６に示す位置）に配置されている。さらに、制御装置１３の記憶部１３１には、部品Ｐの種別及びトレーＴ上の部品Ｐの位置に応じた最適な枠体１２１の角度が記憶されているものとする。
【００８５】
操作盤１４等から生産ラインの稼働が指示されると、制御装置１３の種別判定部１３３からバーコードリーダ１１３ａに対して読み込み指示信号が出力される。これに応じてバーコードリーダ１１３ａにより搬送機構１１上に配置されたトレーＴのバーコードが読み込まれる。読み込まれたバーコードに含まれる部品Ｐの種別を示す識別情報が種別判定部１３３に出力される。種別判定部１３３においては、この識別情報から部品Ｐの種別を判定し、その判定結果（部品Ｐの種別）を角度調整部１３２に出力する。
【００８６】
バーコードの読み込みと並行して位置判定部１３４から撮像装置１６に対して揺動機構１２上の領域の撮像が指示される。この指示に応じて撮像装置１６は、揺動機構１２上の領域を撮像し、撮像した画像データを位置判定部１３４に出力する。画像データを受け取ると、位置判定部１３４は、揺動機構１２上におけるトレーＴの有無を判定すると共に、トレーＴにおける部品Ｐの位置を判定する。なお、これらの判定は、予め保持された画像データ（上述した比較画像データ等）とのマッチングにより行われる。ここでは、揺動機構１２上にトレーＴが配置されていないものとする。
【００８７】
揺動機構１２上にトレーＴが配置されていないことを把握すると、制御装置１３から搬送機構１１に対してストッパ１１４の解除信号が出力される。これにより、ストッパ１１４が枠体１１１内に収納され、トレーＴの搬送経路が開放される。これに伴い、搬送機構１１上のトレーＴが自重により揺動機構１２上に搬送される。そして、揺動機構１２上でトレーＴの前端部が支持壁部１２４に到達すると、トレーＴがロボットＲによる部品Ｐの取り出し位置ＰＰに配置された状態となる。
【００８８】
トレーＴが取り出し位置ＰＰに到達するタイミングで位置判定部１３４から再び撮像装置１６に対して揺動機構１２上の領域の撮像が指示される。この指示に応じて撮像装置１６は、揺動機構１２上の領域を撮像し、撮像した画像データを位置判定部１３４に出力する。画像データを受け取ると、位置判定部１３４は、揺動機構１２上におけるトレーＴの有無を判定すると共に、トレーＴにおける部品Ｐの位置を判定する。ここでは、取り出し位置ＰＰにトレーＴが配置されていることから、部品Ｐの位置が判定され、その判定結果が角度調整部１３２に出力される。
【００８９】
角度調整部１３２においては、部品Ｐの種別及び位置を受け取ると、記憶部１３１からこの部品Ｐの種別及び位置に応じた最適な枠体１２１の角度を読み出す。そして、角度調整部１３２は、この角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。そして、この駆動量に応じた駆動モータＭの駆動に伴ってカム１２５が回転することで枠体１２１の角度が調整される。このとき、枠体１２１上のトレーＴは、取り出し作業の対象となる部品ＰがロボットＲに接近するような角度に調整される（図２参照）。そして、このようにトレーＴの角度が調整された状態でロボットＲにより部品Ｐが取り出される。部品Ｐを取り出すと、ロボットＲから制御部Ｒ１を介して制御装置１３に取り出し完了信号が出力される。
【００９０】
この取り出し完了信号を受信すると、位置判定部１３４から再び撮像装置１６に対して揺動機構１２上の領域の撮像が指示される。この指示に応じて撮像装置１６によって揺動機構１２上の領域が撮像され、撮像された画像データを位置判定部１３４に出力される。画像データを受け取ると、位置判定部１３４は、トレーＴにおける部品Ｐの位置を判定する。そして、判定結果（部品Ｐの位置）が角度調整部１３２に出力される。角度調整部１３２においては、部品Ｐの位置を受け取ると、上述した場合と同様に、この部品Ｐの位置に応じた最適な枠体１２１の角度を読み出すと共に、この角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。そして、駆動モータＭの駆動に伴ってカム１２５が回転することで枠体１２１の角度が調整される。
【００９１】
このようにロボットＲにより次に取り出される部品Ｐの位置に応じた枠体１２１の角度の調整は、先行して取り出された部品Ｐに対するロボットＲの作業中に行われる。このため、トレーＴにおける部品Ｐの位置の判定処理及びトレーＴの角度の調整処理のために別途時間を設ける必要がなく、これらの処理に要する時間を短縮することができる。
【００９２】
このようにトレーＴにおける部品Ｐの位置の判定及びトレーＴの傾斜角度の調整が繰り返されるうちにトレーＴの全ての部品Ｐが取り出されると、位置判定部１３４における撮像装置１６からの画像データの判定処理によりトレーＴ上に部品Ｐが存在しないことが判定される。部品Ｐが存在しないと判定されると、制御装置１３からロボットＲの制御部Ｒ１に対してトレーＴの排出を指示する排出指示信号が出力される。
【００９３】
排出指示信号を受け取ると、制御部Ｒ１は、ロボットＲに対してトレーＴの把持信号を出力する。この把持信号に応じてロボットＲがトレーＴを把持し、装置本体側の所定位置に排出する。そして、トレーＴの排出が完了すると、ロボットＲから制御部Ｒ１を介して制御装置１３に排出完了信号が出力される。
【００９４】
この排出完了信号を受信すると、再び制御装置１３の種別判定部１３３からバーコードリーダ１１３ａに対して読み込み指示信号が出力される。その後、上述した要領でロボットＲに対する部品Ｐの供給動作が繰り返される。そして、例えば、操作盤１４等から生産ラインの稼働の停止が指示されると、このような部品供給装置４０による部品Ｐの供給動作を終了する。
【００９５】
このように第１の実施の形態に係る部品供給装置４０においては、ロボットＲによる部品Ｐの取り出し位置ＰＰにおいて、揺動機構１２により部品Ｐの位置がロボットＲに接近するようにトレーＴの角度が調整される。このため、トレーＴに配置される部品ＰとロボットＲとの間の距離を短くすることができる。これにより、トレーＴから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットＲによりトレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品Ｐ毎のタクトタイムを短縮することができる。
【００９６】
また、部品供給装置４０においては、トレーＴに付与された識別情報（トレーＴに貼付されたバーコードに含まれる識別情報）を判定することにより部品Ｐの種別を判定している。これにより、トレーＴに配置された部品Ｐを個別に判定する必要がない。このため、部品Ｐの種別を判定するための処理を簡素化すると共に、その判定処理に要する時間を短縮することができる。
【００９７】
特に、バーコードリーダ１１３ａは、搬送機構１１の一部に設けられ、搬送機構１１上のトレーＴからバーコードを読み込む。このようにトレーＴの搬送過程で部品Ｐの種別が判定されることから、ロボットＲによる部品Ｐの取り出し作業の実行前に部品Ｐの種別を判定することができる。このため、部品Ｐの種別の判定処理のために別途時間を設ける必要がなく、その判定処理に要する時間を短縮することができる。
【００９８】
なお、図６に示す部品供給装置４０においては、枠体１２１をカム１２５で揺動させる揺動機構１２を備える場合について説明している。しかしながら、揺動機構１２の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、リンク機構で枠体１２１を揺動させる構成としてもよい。
【００９９】
図７は、第１の実施の形態の変形例に係る部品供給装置５０の構成の説明図である。図７に示す部品供給装置５０において、図６に示す部品供給装置４０と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示すように、部品供給装置５０は、揺動機構１２がリンク機構１２６を有する点で図６に示す部品供給装置４０と相違する。
【０１００】
図７に示すように、揺動機構１２を構成する枠体１２１の後端部近傍の下方側には、リンク機構１２６が設けられている。このリンク機構１２６は、直線形状を有する一対のリンク１２６ａ、１２６ｂをジョイント部１２６ｃで結合して構成される。上方側に配置されるリンク１２６ａの自由端は、枠体１２１の後端部近傍に配置された連結部１２１ａに固定されている。一方、下方側に配置されるリンク１２６ｂの固定端は、部品収容棚Ｓの一部に固定されている。また、ジョイント部１２６ｃには、直動アクチュエータＤＡの可動軸の先端が連結されている。なお、図示しないが、直動アクチュエータＤＡは、部品収容棚Ｓの一部に設けられた図６の紙面に直交する軸により、回転自在に固定されている。
【０１０１】
このような構成を有する部品供給装置５０における部品Ｐの供給動作は、角度調整部１３２からの駆動量が直動式アクチュエータＤＡに出力される点を除き、図６に示す部品供給装置４０と共通である。部品供給装置５０においては、角度調整部１３２にて最適な枠体１２１の角度に応じた直動式アクチュエータＤＡの駆動量が算出され、直動式アクチュエータＤＡに出力される。直動式アクチュエータＤＡは、角度調整部１３２から指示された駆動量に応じてリンク機構１２６を駆動する。より具体的には、リンク機構１２６のジョイント部１２６ｃを前後方向に駆動する。このジョイント部１２６ｃの駆動に伴ってリンク１２６ａ及びリンク１２６ｂの間の角度が変更され、この角度に応じて枠体１２１が揺動する。これにより、枠体１２１上のトレーＴは、取り出し作業の対象となる部品ＰがロボットＲに接近するような角度に調整される。
【０１０２】
このように揺動機構１２にリンク機構１２６を備える場合においても、第１の実施の形態に係る部品供給装置４０と同様に、ロボットＲによる部品Ｐの取り出し位置ＰＰにおいて、揺動機構１２により部品Ｐの位置がロボットＲに接近するようにトレーＴの角度が調整される。これにより、トレーＴから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットＲによりトレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品Ｐ毎のタクトタイムを短縮することができる。
【０１０３】
（第２の実施の形態）
図８は、第２の実施の形態に係る部品供給装置６０の構成の説明図である。第２の実施の形態に係る部品供給装置６０は、全ての部品Ｐが取り出されて空になったトレーＴを排出機構１５によって装置本体から排出する点で、第１の実施の形態に係る部品供給装置４０と相違する。
【０１０４】
図８に示すように、部品供給装置６０においては、揺動機構１２により空になったトレーＴが排出機構１５の排出経路に移動する角度になるように枠体１２１の角度が調整される。このため、揺動機構１２において、第１の実施の形態に係る部品供給装置４０と異なる構成を有する。
【０１０５】
部品供給装置６０の揺動機構１２においては、回転軸１２３が枠体１２１の前端部に設けられている。したがって、枠体１２１は、この回転軸１２３を回転支点として枠体１２１全体が揺動可能に構成される。また、この枠体１２１を揺動させるカム１２５は、第１の実施の形態に係る部品供給装置４０と同様に、トレーＴ上の部品ＰをロボットＲ側に接近させるようにトレーＴの角度を調整すると共に、枠体１２１を排出機構１５の枠体１５１の角度と同一角度になるように調整する。例えば、カム１２５は、図示しない昇降機構に接続され、トレーＴの排出時にトレーＴの下方側に移動して枠体１２１を排出機構の枠体１５１の角度と同一角度になるように調整する。勿論、カム１２５と回転軸１２５ａを適切に設計することで、昇降機構を用いなくても枠体１２１を排出機構の枠体１５１の角度と同一角度になるように調整する事ができる。
【０１０６】
また、排出機構１５を構成する枠体１５１の後端部近傍には、トレーＴの通過を検出する通過センサ１５３が設けられている。例えば、通過センサ１５３は、対向して配置される発光素子及び受光素子を有する光学式センサで構成される。発光素子からの光を受光素子で受光させる一方、トレーＴにより光が遮断されることを検知することによりトレーＴの通過を検出する。
【０１０７】
次に、このような構成を有する部品供給装置６０における部品Ｐの供給動作について説明する。部品供給装置６０における部品Ｐの供給動作は、空になったトレーＴを排出機構１５で排出する点を除き、第１の実施の形態に係る部品供給装置４０と共通である。
【０１０８】
部品供給装置６０において、位置判定部１３４の判定結果によりトレーＴ上に部品Ｐが存在しないと判定されると、角度調整部１３２は、図示しない昇降機構に一定距離だけカム１２５を下降させる下降信号を出力する。これにより、カム１２５が一定距離だけ下降する。これと並行して角度調整部１３２は、排出機構１５の排出経路にトレーＴが移動する角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。この駆動量に応じた駆動モータＭの駆動に伴ってカム１２５が回転することで枠体１２１の角度が調整される。このとき、枠体１２１上のトレーＴは、排出機構１５の排出経路に移動する角度に調整される。
【０１０９】
枠体１２１の角度が調整されることで、枠体１２１上の空になったトレーＴが自重により排出機構１５による排出経路上に搬送される。そして、トレーＴは、トレー回収ケースに収容される。排出経路上を搬送される際、通過センサ１５３によりトレーＴの通過が検出されると、通過検出信号が制御装置１３に出力される。この通過検出信号を受信すると、角度調整部１３２は、図示しない昇降機構に一定距離だけカム１２５を上昇させる上昇信号を出力する。これにより、カム１２５が一定距離だけ上昇する。これと並行して角度調整部１３２は、枠体１２１を初期位置（図８に示す位置）に復帰する角度に応じた駆動量を算出し、駆動モータＭに出力する。駆動モータＭの駆動に伴ってカム１２５が回転することで枠体１２１が初期位置に復帰する。
【０１１０】
枠体１２１が初期位置に復帰した後、第１の実施の形態に係る部品供給装置４０と同様に、位置判定部１３４からの指示に応じて揺動機構１２上の領域が撮像される一方、撮像された画像データに基づいて位置判定部１３４でトレーＴにおける部品Ｐの位置が判定される。そして、判定された部品Ｐの位置に応じた最適な枠体１２１の角度が読み出され、その角度に応じた駆動量が駆動モータＭに出力される。そして、駆動モータＭの駆動に伴ってカム１２５が回転することで枠体１２１の角度が調整される。
【０１１１】
このように第２の実施の形態に係る部品供給装置６０においては、第１の実施の形態に係る部品供給装置４０と同様に、ロボットＲによる部品Ｐの取り出し位置ＰＰにおいて、揺動機構１２により部品Ｐの位置がロボットＲに接近するようにトレーＴの角度が調整される。このため、トレーＴに配置される部品ＰとロボットＲとの間の距離を短くすることができる。これにより、トレーＴから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットＲによりトレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品Ｐ毎のタクトタイムを短縮することができる。
【０１１２】
また、部品供給装置６０においては、全ての部品Ｐが取り出されると、角度調整部１３２によっての排出経路にトレーＴが移動する角度に枠体１２１の角度が調整される。このため、排出機構１５にトレーＴを搬送するための構成を別途用意する必要がない。これにより、部品供給装置６０の構成を簡素化することができる。
【０１１３】
なお、図８に示す部品供給装置６０においては、枠体１２１をカム１２５単体で揺動させる揺動機構１２を備える場合について説明している。しかしながら、揺動機構１２の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、カムとカムフォロアとを組み合わせたカム機構によって枠体１２１を揺動させる構成としてもよい。
【０１１４】
図９は、第２の実施の形態の変形例に係る部品供給装置７０の構成の説明図である。図９に示す部品供給装置７０において、図８に示す部品供給装置６０と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図９に示すように、部品供給装置７０は、揺動機構１２がカム１２７ａとカムフォロア１２７ｂとを組み合わせたカム機構１２７を有する点で図８に示す部品供給装置６０と相違する。
【０１１５】
図９に示すように、揺動機構１２を構成する枠体１２１の後端部近傍の下方側には、カム機構１２７が設けられている。このカム機構１２７は、複数の段差部を有するカム１２７aと、このカム上１２７aの上面に沿って移動するカムフォロア１２７ｂとを有する。カムフォロア１２７ｂは、上下方向に延在する直線形状を有する支持部材１２７ｃを介して枠体１２１の後端部近傍に配置された連結部１２１ｂに固定されている。また、カム１２７ａの後端部には、直動アクチュエータＤＡの可動軸の先端が連結されている。なお、支持部材１２７ｃの前後には、カム１２７ａの前後移動に伴う支持部材２ｃの倒れを防止するストッパ１２７ｄが設けられている。
【０１１６】
このような構成を有する部品供給装置７０における部品Ｐの供給動作は、角度調整部１３２からの駆動量が直動式アクチュエータＤＡに出力される点を除き、図８に示す部品供給装置６０と共通である。部品供給装置７０においては、角度調整部１３２にて最適な枠体１２１の角度に応じた直動式アクチュエータＤＡの駆動量が算出され、直動式アクチュエータＤＡに出力される。直動式アクチュエータＤＡは、角度調整部１３２から指示された駆動量に応じてカム１２７ａを前後方向に駆動する。このカム１２７ａの駆動に伴ってカムフォロア１２７ｂがカム１２７ａの上面を移動し、カム１２７ａの位置に応じて枠体１２１が揺動する。これにより、枠体１２１上のトレーＴは、取り出し作業の対象となる部品ＰがロボットＲに接近するような角度に調整される一方、排出機構１５の排出経路に移動する角度に調整される。
【０１１７】
このように揺動機構１２にカム機構１２７を備える場合においても、第２の実施の形態に係る部品供給装置６０と同様に、全ての部品Ｐが取り出されると、角度調整部１３２によっての排出経路にトレーＴが移動する角度に枠体１２１の角度が調整される。このため、排出機構１５にトレーＴを搬送するための構成を別途用意する必要がない。これにより、部品供給装置１０の構成を簡素化することができる。
【０１１８】
以上説明したように、本実施の形態に係る部品供給装置においては、部品Ｐが配置されるトレーＴをロボットＲ又は作業者による部品Ｐの取り出し位置ＰＰに搬送し、部品Ｐの位置がロボットＲ等に接近するように、取り出し位置ＰＰに配置されたトレーＴの角度を調整するようにした。この構成によれば、取り出し位置ＰＰにおいて、部品Ｐの位置がロボットＲ等に接近するようにトレーＴの角度が調整されることから、トレーＴに配置される部品ＰとロボットＲ等との間の距離を短くすることができる。これにより、トレーＴから部品Ｐを取り出す際のロボットＲ等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボットＲ等によりトレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品Ｐ毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【０１１９】
また、上記実施の形態においては、本発明を部品供給装置に具現化した場合について説明している。本発明は、上述したいずれかの部品供給装置と、これらの部品供給装置における取り出し位置ＰＰに配置されたトレーＴから部品Ｐを取り出すロボットＲとを備えるロボットシステムとして成立する。このロボットシステムによれば、上述したいずれかの部品供給装置を備えることにより、ロボットＲ等によりトレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品Ｐ毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【０１２０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【０１２１】
例えば、上記実施の形態においては、搬送機構１１及び排出機構１５において自重によりトレーＴを搬送する場合について説明している。しかしながら、搬送機構１１等におけるトレーＴの搬送態様は、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、電動によりトレーＴを搬送する搬送機構１１や排出機構１５を適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０  部品供給装置
１１  搬送機構
１１１  枠体
１１２  ガイドローラ
１１３  読み込み装置
１１３ａ  バーコードリーダ
１２  揺動機構
１２１  枠体
１２２  ガイドローラ
１２３  回転軸
１２４  支持壁部
１２５  カム
１２６  リンク機構
１２７  カム機構
１３  制御装置
１３１  記憶部
１３２  角度調整部
１３３  種別判定部
１３４  位置判定部
１４  操作盤
１５  排出機構
１５１  枠体
１５２  ガイドローラ
１５３  通過センサ
ＡＲ１〜ＡＲ３  領域
Ｍ  駆動モータ
Ｐ  部品
ＰＰ  取り出し位置
Ｒ  ロボット
Ｒ１  制御部
Ｓ  部品収容棚
Ｔ  トレー
【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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