(57)【要約】【課題】部品選択の誤りが発生し難く、しかも供給部品の変更にも柔軟に対応することができる部品供給装置を提供する。【解決手段】車輪２によって支持される本体箱１内の上部及び下部においてそれぞれ左右に対をなすように設けられた複数群のスプロケット１０，１１間に一対のチェーン１２，１３が掛け渡されている。両チェーン１２，１３は一定の位置関係を保って同期駆動され、ここに回転自在に軸受けされた支持ピン２０を介してバスケット２１が取り付けられている。バスケット２１に部品容器２５が着脱可能に取り付けられている。ＣＰＵ５１は両チェーン１２，１３を同期駆動することによりバスケット２１を本体箱１内で移動させ、チェーン１２，１３の駆動量及び駆動方向をプログラム可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動式の車輪によって支持される本体箱と、この本体箱内の上部及び下部においてそれぞれ左右に対をなすように設けられた複数のスプロケット間に掛け渡された第一の無端帯状伝動部材と、前記本体箱内に設けられ前記各スプロケットとはそれらの軸方向に沿って離れ、かつ、その軸方向とは直交する方向において同一寸法ずつシフトして配置された複数のスプロケットに掛け渡された第二の無端帯状伝動部材と、前記第一及び第二の両無端帯状伝動部材に対して回転自在に軸受けされた支持ピンを介して取り付けられたバスケットと、前記バスケットに対して取り外し可能に装着された部品容器と、前記スプロケットを駆動して前記第一及び第二の両無端帯状伝動部材を同期駆動することにより前記バスケットを前記本体箱内で移動させるスプロケット駆動機構と、前記スプロケット駆動機構による前記第一及び第二の両無端帯状伝動部材の駆動量及び駆動方向をプログラム可能な駆動制御部と、前記本体箱のうち前記バスケットが横方向に移動する領域に対応して開口されて前記部品容器を前記本体箱内から取り出し可能な容器交換開口と、前記本体箱に開口形成されて前記部品容器内の部品を取り出し可能な部品取り出し開口と、この部品取り出し開口を開閉可能な扉と、この扉を開閉駆動する扉駆動機構と、前記駆動制御部が前記バスケットを前記扉に対応させて停止させたときに前記扉駆動機構によって前記扉を開放する扉開閉制御装置とを備えた部品供給装置。
【請求項２】
前記扉開閉制御装置は前記扉が開放されてから所定時間が経過したときに前記扉を閉鎖して前記駆動制御部のシーケンスを進める構成である請求項１記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記部品取り出し開口の近傍には部品容器内の部品を取り出す作業者の動きを検出するピックアップセンサが設けられ、前記扉開閉制御装置は前記ピックアップセンサによって部品が取り出されたことを検出したことを条件に前記扉を閉鎖して前記駆動制御部のシーケンスを進める構成である請求項１記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記バスケットの下部にはローラが設けられると共に、前記バスケットが横方向に移動する領域の下方には、前記ローラが接して前記バスケットを支える支持プレートが設けられている請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多種多様な部品を組み付ける製品組み立てラインに好適な部品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車の組み立て生産ラインでは、多種類の部品を供給する必要があり、多くは、作業者の近くに部品供給棚を配置し、作業者が順次必要な部品をその部品供給棚から取り出して車体に組み付ける作業を行う。しかしながら、部品供給棚に部品を仕分けして供給する方式では、棚の選択を誤ると部品が異なることになるから、作業のやり直しによって生産効率が低下する問題がある。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１及び特許文献２に記載のように、各組立生産工程で必要とされる生産車１台分の複数部品を予め選別した上で一組の部品セットとしてキット箱に収容しておき、このキット箱をもって各組立生産工程に対し部品供給を行うことが試みられている。この方式は、ラインサイドへのレイアウトが困難な部品 棚を当該ラインサイドから少し離れたいわゆるピッキングエリアに集約し、生産順序にしたがって生産車一台分毎の部品を予めピッキングして一組の部品セットとしてキット箱に収容した上で、このキット箱をもって各組立生産工程への部品供給を行うものである。
【特許文献１】特開２００４−４２２５１公報
【特許文献２】特開２００７−２１６３４０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、生産車１台分の複数部品を予め選別してキット箱に収容して供給する方式では、多種で多量の部品を供給する場合には、キット箱の搬送システムも大掛かりとなり、生産ラインの変更にも柔軟に対処できないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、部品選択の誤りが発生し難く、しかも供給部品の変更にも柔軟に対応することができる部品供給装置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】
【０００６】
本発明の部品供給装置は、可動式の車輪によって支持される本体箱と、この本体箱内の上部及び下部においてそれぞれ左右に対をなすように設けられた複数のスプロケット間に掛け渡された第一の無端帯状伝動部材と、前記本体箱内に設けられ前記各スプロケットとはそれらの軸方向に沿って離れ、かつ、その軸方向とは直交する方向において同一寸法ずつシフトして配置された複数のスプロケットに掛け渡された第二の無端帯状伝動部材と、前記第一及び第二の両無端帯状伝動部材に対して回転自在に軸受けされた支持ピンを介して取り付けられたバスケットと、前記バスケットに対して取り外し可能に装着された部品容器と、前記スプロケットを駆動して前記第一及び第二の両無端帯状伝動部材を同期駆動することにより前記バスケットを前記本体箱内で移動させるスプロケット駆動機構と、前記スプロケット駆動機構による前記第一及び第二の両無端帯状伝動部材の駆動量及び駆動方向をプログラム可能な駆動制御部と、前記本体箱のうち前記バスケットが横方向に移動する領域に対応して開口されて前記部品容器を前記本体箱内から取り出し可能な容器交換開口と、前記本体箱に開口形成されて前記部品容器内の部品を取り出し可能な部品取り出し開口と、この部品取り出し開口を開閉可能な扉と、この扉を開閉駆動する扉駆動機構と、前記駆動制御部が前記バスケットを前記扉に対応させて停止させたときに前記扉駆動機構によって前記扉を開放する扉開閉制御装置とを備えた構成に特徴を有する。
【０００７】
本発明の部品供給装置によって組み立てラインに部品を供給するには次のように行うことができる。予め本体箱の外に取り出しておいた部品容器に部品毎に区別して各種の部品を収容しておく。本体箱の容器交換開口から各部品容器をそれぞれのバスケットにセットすることで、本体箱内に各種の部品を収容した状態としておく。その後、この部品供給装置から取り出すべき部品の順番に応じて、駆動制御部にスプロケット駆動機構による駆動量及び駆動方向をプログラムしておく。
【０００８】
そして、駆動制御部によってスプロケット駆動機構によってスプロケットが駆動されると第一及び第二の両無端帯状伝動部材と一体にバスケットが本体内で移動し、部品の供給順に応じた部品容器が部品取り出し開口に対応する位置に至るとバスケットが停止し、その位置で扉が扉駆動機構によって開放され部品が取り出し可能となる。第一及び第二の無端帯状伝動部材とバスケットとは回転自在に軸受けされた支持ピンを介して取り付けられているから、バスケットひいては部品容器はその姿勢を変えることなく本体箱内で移動し、高速移動が可能となる。駆動制御部には、取り出すべき部品の順番に応じてスプロケット駆動機構による駆動量及び駆動方向がプログラムされており、予め決まった順序で部品容器が部品取り出し開口に対応した位置に駆動されるので、部品の選択ミスが発生しない。
【０００９】
供給すべき部品の種類を変更するには、部品容器毎交換して駆動制御部のプログラムを変更すればよい。また、部品種類を増やすには、複数台を使用すれば容易に対処できる。組み立てライン上の作業者の位置、すなわち部品を供給すべき位置を変えるには、本体箱底部の車輪によって装置を移動させるだけでよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部品選択の誤りが発生し難く、しかも供給部品の変更にも柔軟に対応することができる部品供給装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
１は本発明に係る部品供給装置の本体箱であり、その底部に車輪２が配置されて全体を所要箇所に移動可能である。底部の四隅位置には併せて長さ調節可能な支持脚３が設けられ、支持脚３の長さを車輪２の高さ寸法よりも大きく調節することで、本体箱１を移動不能にすることができる。
【００１３】
本体箱１は縦長の扁平な箱形をなしており、図２に示すように、内部には左右に対をなす一対のフレーム壁４、５が立設されている。例えば右側のフレーム壁４には、図１に示すようにそれぞれ４個の軸受６が矩形の四隅部に相当する位置に配置され、一方、左側のフレーム壁５には、右側のフレーム壁４に設けた軸受６と同じ位置にやはり４個の軸受６が設けられている（図２には２個のみが現れている）。そして、左右のフレーム壁４，５にそれぞれ設けられて水平方向に対向する位置にある２個の軸受６どうしに両持ち回転軸７が支持され、計４本の両持ち回転軸７が矩形の四隅部に位置して水平に支持された状態となっている。
【００１４】
右側のフレーム壁４の下部に位置して左右に並ぶ２個の軸受６の下方には、同じ寸法だけ下方にシフトした位置に２個の軸受８が設けられ、ここに片持ち状に回転軸９が支持され、その片持ち回転軸９に右側スプロケット１０が設けられている。一方、左側のフレーム壁５にはその上部において左右に並ぶ２個の軸受６の上方に、やはり２個の軸受８が左右に並んで設けられ、ここに回転自在に支持された片持ち回転軸９に左側スプロケット１１が設けられている。
【００１５】
そして、前述した４本の両持ち回転軸７のうち上部に位置して左右に並ぶ２本には、図２に示すように、右側に寄せて計２個の右側スプロケット１０が取り付けられ、下部に位置して左右に並ぶ２本には左側に寄せて計２個の左側スプロケット１１が取り付けられている（図２には各スプロケット１０，１１は２枚ずつ現れている）。結局、右側のフレーム壁４側に寄せられた右側スプロケット１０は計４枚存在しており、これらは矩形の四隅部に位置する位置関係にある。一方、左側のフレーム壁５側に寄せられた左側スプロケット１１も計４枚存在しており、これらも矩形の四隅部に位置する位置関係にある。そして、右側スプロケット１０群と左側スプロケット１１群とは、それらの軸方向に沿ってそれぞれ同じ距離だけ離れており、かつ、上下方向にそれぞれ同一寸法ずつシフトした関係にある（右側スプロケット１１群が下方に位置する）。
【００１６】
４枚の右側スプロケット１０群には第一の無端帯状伝動部材に相当する右側チェーン１２が掛け渡されており、やはり４枚の左側スプロケット１１群には第二の無端帯状伝動部材に相当する左側チェーン１３が掛け渡されている。
【００１７】
なお、図１及び図３にのみ示されているが、４本の両持ち回転軸７のうちの１本及び４本の片持ち回転軸９のうちの１本には、それぞれ駆動用スプロケット１４が取り付けられており、これらの駆動用スプロケット１４がモータ１５のモータスプロケット１６との間に掛け渡されたベルト１７を介して回転駆動される。従って、上記の駆動用スプロケット１４、モータ１５，モータスプロケット１６及びベルト１７等はスプロケット駆動機構１８を構成する。このスプロケット駆動機構１８が駆動されると、右側チェーン１２と左側チェーン１３とが同一速度で、同一方向に走行することになる。
【００１８】
図４に示すように、右側チェーン１２を構成する多数のチェーンリンク１２ａには所定個数の間隔を空けて横方向に延びる複数個（この実施形態では１２本）の支持ピン２０が取り付けられている。一方、左側チェーン１３を構成する多数のチェーンリンク１３ａにも所定個数の間隔を空けて同数本の支持ピン２０が取り付けられている。そして、両チェーン１２，１３によって挟まれる領域には、計１２個のバスケット２１が配置されている。このバスケット２１は、金属板のプレス加工によって形成したもので、上面を開放した箱形をなす。各バスケット２１の左右の側壁には、例えば左側壁の上部には前記左側チェーン１３のチェーンリンク１３ａに設けられた支持ピン２０を受ける軸受２２が設けられ、右側壁の下部には右側チェーン１２のチェーンリンク１２ａに設けられた支持ピン２０を受ける軸受２２が設けられている。これにより、各バスケット２１は両側のチェーン１２，１３に対して回転自在に軸受けされた支持ピン２０を介して両チェーン１２，１３によって支持された状態にある。従って、両チェーン１２，１３が同期して駆動されると、各バスケット２１はチェーン１２，１３とともに移動し、移動方向が横行きから縦行きに変化しても、支持ピン２０が軸受２２に対して回転することで各バスケット２１の姿勢は変わることなく（開放面を上に向けたまま）、循環駆動される。
【００１９】
なお、各バスケット２１の下部には左右に計２個のローラ２３が回転自在に取り付けられており、かつ、本体箱１内のうちバスケット２１が横方向に移動する上部領域の下方には、支持プレート２４が設けられている。支持プレート２４の上面には、図４に示すようにローラ２３が接触するようになっており、これにてバスケット２１等の荷重が支えられる。各バスケット２１には、プラスチック製の汎用の部品容器２５が取り外し可能に装着されている。
【００２０】
また、本体箱１の上面には、バスケット２１が横方向に移動する上部領域に対応して容器交換開口２６が横長に形成されており、これを扉２７によって開閉可能にしてある。扉２７の把手２７ａを持って扉２７を開放すると、各バスケット２１から部品容器２５を本体箱１の上方に取り外すことができる（図５参照）。
【００２１】
一方、図１に示すように、本体箱１の上面角部にはパネル部３０が斜めに立ち上がるように形成されており、ここに部品取り出し開口３１が形成されている。部品取り出し開口３１の上方には、タッチパネル式の表示部３２と操作スイッチ３３とが設けられている。そして、本体箱１内部においては、部品取り出し開口３１の上下に横方向に延びるガイドレール３４が上下に対をなして設けられ、ここに両開き式の２枚の扉３５が開閉可能に支持されている。各扉３５の下部には連結片３５ａが突設され、ここにリンクプレート３６がそれぞれ回動可能に連結されている。２枚のリンクプレート３６は交差状にされた上でその下端部が駆動プレート３７に回動可能に連結されている。そして、駆動プレート３７はその下方に設けた電動シリンダ３８によって上下に駆動できるようになっており、電動シリンダ３８によって駆動プレート３７が上に移動されると、図７に示すように、扉３５が左右に開いて部品取り出し開口３１が開放され、駆動プレート３７が下に移動されると、図８に示すように扉３５が閉じて部品取り出し開口３１が閉じられる。従って、これらの電動シリンダ３８，リンクプレート３６等が扉３５を開閉駆動する扉開閉機構３９を構成する。
【００２２】
さて、図４に示すように、本体箱１の内部上方であってバスケット２１が横方向に移動する上部領域には、ブラケット４０を介して複数（例えば５個）のフォトインタラプタ４１が取り付けられている。一方、各バスケット２１には側壁に前記フォトインタラプタ４１内に進入する検出片４２が１又は複数個設けられている。１２個の各バスケット２１毎に、検出片４２の位置又は個数が異ならせてあり、５個のフォトインタラプタ４１のうちのどれに検出片４２が進入するかで、どのバスケット２１がフォトインタラプタ４１群が設けられている位置にいるかを判別することができる。
【００２３】
そのための電気的構成は図９に示すようである。フォトインタラプタ４１群からの信号はＩ／Ｆ回路５０を介してＣＰＵ５１に入力される。また、パネル部３０に設けられたタッチパネル式の表示部３２及び操作スイッチ３３からの信号もＣＰＵ５１に入力される。パネル部３０の表示部３２及び操作スイッチ３３を使用して、使用者は１２個のバスケット２１のうちどれがどの順で部品取り出し開口３１に対応する位置（「部品取出位置」という）に移動されるべきかを入力することができる。入力された順序は、一つの部品供給順リストとして識別符号を付けて記憶装置５２に記憶することができる。さらに、記憶された複数の部品供給順リストは表示部３２に表示され、タッチパネルによって使用者はそれを選択することができる。
【００２４】
例えば、部品供給順リスト「Ａ」によるバスケット２１群（１〜１２）を部品取出位置に移動する順序が「１−２−４−８−１」であるとすると、ＣＰＵ５１は記憶装置５２から部品供給順リスト「Ａ」を読み出し、上記の順序でバスケット２１が部品取出位置に至るようにモータ１５の回転量及び回転方向を決定する。正しい番号のバスケット２１が部品取出位置に到達すると、フォトインタラプタ４１群によってそれを検出することができるから、ＣＰＵ５１はモータ１５を停止させ、かつ、電動シリンダ３８を駆動して扉３５を開放する。扉３５が開放されてから、所定時間が経過したことがＣＰＵ５１によって検出されると、扉３５は閉じられ、再びモータ１５を所要の方向に駆動して予め定められている次の番号のバスケット２１が部品取出位置に至るまで駆動し、以下、所定の順序（「１−２−４−８−１」）でバスケットが部品取出位置に移動するように繰り返される。なお、バスケット２１群を部品取出位置に移動する順序は上記のものに限らず、例えば「１−５−６」であってもよく、使用者が設定した所望の順序に従うことはもちろんである。
【００２５】
このように本実施形態の部品供給装置によれば、組み立てラインに部品を供給するには次のように行うことができる。予め本体箱１の外に部品容器２５を取り出しておき、部品毎に区別して各種の部品をそれぞれの部品容器２５に収容しておく。本体箱１の容器交換開口２６を開放し、各部品容器２５をそれぞれのバスケット２１にセットし、本体箱１内に各種の部品を収容した状態としておく。その後、この部品供給装置から取り出すべき部品の順番に応じて、タッチパネル式の表示部３２及び操作スイッチ３３を使用して部品の種別（バスケット２１の番号）を入力する。これにより、ＣＰＵ５１により、スプロケット駆動機構による駆動量及び駆動方向がプログラムされて記憶装置５２に記憶されることになる。
【００２６】
そして、ＣＰＵ５１によってモータ１５が駆動されるとバスケット２１が本体箱１内で移動し、部品の供給順に応じた部品容器２５が部品取出位置に順次至る。部品容器２５が部品取出位置に至るとバスケット２１が停止し、その位置で扉３５が開放され部品が取り出し可能となる。
【００２７】
バスケット２１は２本のチェーン１２，１３によって支持され姿勢を変えることなく本体箱１内で移動するから、高速移動が可能となる。また、ＣＰＵ５１には、取り出すべき部品の順番に応じてスプロケット駆動機構による駆動量及び駆動方向がプログラムされているから、予め決まった順序で部品容器２５が部品取出位置に駆動されるので、部品の選択ミスが発生しない。供給すべき部品の種類を変更するには、部品容器２５ごと交換すればよい。また、部品の供給順を変更するには、ＣＰＵ５１にプログラムする部品供給順リストを変更すればよい。また、部品種類をこの実施形態で１２種以上に増やすには、複数台の部品供給装置を使用すれば容易に対処できる。組み立てライン上の作業者の位置、すなわち部品を供給すべき位置を変えるには、本体箱１底部の車輪２によって部品供給装置を移動させるだけでよい。
【００２８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２９】
上記実施形態では、所定のバスケット２１が部品取出位置に到達して扉３５が開放された後、所定時間が経過したところで扉３５を閉じるようにしたが、部品取り出し開口３１の周囲に作業者が部品を取り出したことを検出する例えば光電センサからなるピックアップセンサを設けておき、それが検出されたことを条件に扉３５を閉じてバスケット２１を次に移動させるようにしてもよい。
また、無端帯状伝動部材としては、チェーンに限らず、滑りを起こさないタイミングベルトであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の内部構造を示す側面図
【図２】部品供給装置の縦断面図
【図３】内部構造を示す拡大側面図
【図４】内部構造を示す正面側からの縦断面図
【図５】同じく容器交換開口を開放した正面側からの縦断面図
【図６】全体の平面図
【図７】扉駆動機構を示す正面図
【図８】扉の閉鎖状態の扉駆動機構を示す正面図
【図９】電気的構成のブロック図
【符号の説明】
【００３１】
１…本体箱、２…車輪、１０，１１…スプロケット、１２…右側チェーン（第一の無端帯状伝動部材）、１３…左側チェーン（第二の無端帯状伝動部材）、１８…スプロケット駆動機構、２０…支持ピン、２１…バスケット、２５…部品容器、２６…容器交換開口、３１…部品取り出し開口、３５…扉、３９…扉駆動機構、５１…ＣＰＵ（駆動制御部、扉開閉制御装置）
【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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