(57)【要約】【課題】ロボットの作業効率が良い部品収集システムを提供する。【解決手段】  複数種類の部品を収納する部品棚１０、１２と、部品を搭載可能な部品箱４０と、部品箱４０を部品棚１０、１２のいずれかの端部近傍３２ａ、３２ｂにおいても供給および受け取り可能に配設され、部品箱４０を別工程に流通するコンベア３０と、部品棚１０、１２のいずれかの端部近傍３２ａ、３２ｂで部品箱４０を受け取り、外部からの生産指示に基づいて部品を部品棚１０、１２から収集し、部品の収集が終わったら、部品棚１０、１２のいずれかの端部近傍３２ａ、３２ｂから部品箱４０をコンベア３０に払い出すロボット２０とを有する部品収集システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の部品を収納する部品棚と、
部品を搭載可能な部品箱と、
前記部品箱を前記部品棚のいずれかの端部近傍においても供給および受け取り可能に配設され、前記部品箱を別工程に流通するコンベアと、
前記部品棚のいずれかの端部近傍で前記部品箱を受け取り、外部からの生産指示に基づいて部品を前記部品棚から収集し、部品の収集が終わったら、前記部品棚のいずれかの端部近傍から前記部品箱を前記コンベアに払い出すロボットと、
を有する部品収集システム。
【請求項２】
前記部品棚と前記ロボットとの組を複数有する請求項１記載の部品収集システム。
【請求項３】
前記部品棚は、前記部品の取り出し口が向かい合うように２列配置され、
前記ロボットは、２列の前記部品棚間に配置される請求項１記載の部品収集システム。
【請求項４】
各種部品を収納した部品棚から部品を収集するロボットの制御方法であって、
制御装置から必要な部品についての指示を受信する工程と、
前記必要な部品を前記部品棚から取り出し、前記部品を搭載した部品箱を前記部品棚のいずれかの端部近傍から次の工程に払い出すための最適ルートを演算する工程と、
演算した最適ルートに従って、移動し、前記部品を前記部品箱に収集し、前記部品箱を払い出す工程と、
を含むロボット制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品棚の部品を収集するための部品収集システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産工程においては、部品棚に収納された複数の部品のうち、必要な部品を作業者が取り出している。生産指示に従って異なる組み合わせの部品を取り出すため、部品棚にＬＥＤなどの表示装置を設けて、部品の取り間違いを防止するものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
作業者は、ＬＥＤの表示を頼りに、必要な部品を部品棚から取り出す。部品の取り出し位置の高さは部品によって異なるので、作業者は腕を伸ばしたり、腰を低くしたりする必要があるので、エルゴノミクス姿勢評価が悪い。加えて、作業者は、取り出した部品を台車に載せて押しながら運ぶので、負担が大きい。
【０００４】
そこで、作業者の代わりにロボットによって、部品を収集することが考えられる。ロボットに部品を収集させる場合、台車の代わりに、部品を入れる部品箱をロボットに牽引させて、該部品箱に部品を入れさせる。部品箱は、コンベアに乗って該部品棚の近傍まで運ばれる。これをロボットが受け取る。部品が搭載された部品箱は、コンベアに払い出され、次の工程、たとえば組立ラインに運ばれる。部品箱を受け取り、払い出す場所が一箇所なので、ロボットの移動距離が大きく、作業効率が悪い。
【特許文献１】特開２００６−３４７６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ロボットの作業効率が良い部品収集システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
部品収集システムは、複数種類の部品を収納する部品棚と、部品を搭載可能な部品箱と、前記部品箱を前記部品棚のいずれかの端部近傍においても供給および受け取り可能に配設され、前記部品箱を別工程に流通するコンベアと、前記部品棚のいずれかの端部近傍で前記部品箱を受け取り、外部からの生産指示に基づいて部品を前記部品棚から収集し、部品の収集が終わったら、前記部品棚のいずれかの端部近傍から前記部品箱を前記コンベアに払い出すロボットと、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
ロボットは、部品箱を、部品棚のいずれの端部近傍でも受け取りおよび払い出しができる。したがって、部品棚の一つの端部近傍でのみ、部品箱の受け取りおよび払い出しができる場合に比べて、ロボットの移動距離を低減できる。作業効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
図１は、部品収集システムの概略構成を上方から見た図である。
【００１０】
図１に示すように、部品収集システムは、部品棚１０、１２、ロボット２０およびコンベア３０を含む。部品収集システムは、生産に必要な部品を収集するためのピッキング工程に配置され、後の生産ラインで必要な部品を集めて、送り出す。
【００１１】
部品棚１０、１２は、複数種類の組み立て用の部品（以後、キット部品と称する）を収納する。たとえば、図１に示すように、部品棚１０は、８種類のキット部品Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８を収納し、部品棚１２は、８種類のキット部品Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１６を収納する。部品棚１０、１２は、図１の紙面に垂直な方向に複数種類のキット部品が格納されていても良いが、本実施形態では、部品棚１０、１２は、幅方向にのみ異なる種類のキット部品を収納しているものとする。
【００１２】
部品棚１０、１２は、キット部品を取り出すための取り出し口が向かい合うように、平行に設置されている。部品棚１０、１２の間には、ロボット２０が配置されている。ロボット２０は、部品棚１０、１２の両端部に亘って配設された走行軸２２上を移動可能である。ロボット２０は、部品棚１０、１２のキット部品を把持し、取り出すアーム２４を備える。アーム２４は、自在に回転でき、部品棚１０、１２のいずれからもキット部品を受け取る。ロボット２０は、部品棚１０、１２から取り出したキット部品を搭載するために、部品箱４０を牽引している。
【００１３】
部品箱４０は、部品棚１０、１２の周りに敷設されたコンベア３０により運ばれる。図１に示されるように、コンベア３０は、部品棚１０、１２の両端部近傍を通り、すなわち、２つの経路で部品棚１０、１２の端部近傍を通る。２つの経路は部品収集システムの下流において合流し、次の工程、たとえば、組立ラインまで延びている。
【００１４】
部品箱４０は、部品棚１０、１２の両端部近傍すなわち、ロボット２０の走行軸２２の端部近傍の位置３２ａ、３２ｂにおいて、ロボット２０に受け取りまたはロボット２０から払い出される。
【００１５】
ロボット２０は、図示しない制御装置から組立ラインで必要な部品を指示されて、部品棚１０、１２から部品をピックアップする。
【００１６】
制御装置からの指示に基づくロボット２０の動きについて、説明する。
【００１７】
図２は、ロボットの動作の流れを示すフローチャートである。
【００１８】
本実施形態では、初期状態として、走行軸２２の中央において待機している。
【００１９】
ロボット２０は、制御装置から組立ラインで必要なキット部品を指示される（ステップＳ１）。ロボット２０は、指示されたキット部品を最短距離で全て収集できる最適ルートを算出する（ステップＳ２）。ここで、最適ルートを算出する際には、移動距離だけでなく、たとえば、キット部品の重さも勘案してもよい。重いキット部品を後回しで収集してもよい。
【００２０】
ロボット２０は、演算した最適ルートに従って、コンベア３０の位置３２ａ、３２ｂのいずれかに、部品箱４０を取りに行く（ステップＳ３）。続けて、ロボット２０は、算出した最適ルートに基づいて、次のキット部品の位置、すなわち、部品棚１０、１２の該キット部品が収納されている位置まで移動する（ステップＳ４）。ロボット２０は、部品棚１０または２０のキット部品の受け取り位置まで、ハンド２４を移動し（ステップＳ５）、キット部品を把持する（ステップＳ６）。そのまま、ロボット２０は、ハンド２４を牽引している部品箱４０まで運び（ステップＳ７）、部品箱４０に搭載する（ステップＳ８）。
【００２１】
ロボット２０は、部品箱４０に搭載した部品点数が、制御装置により指示された個数に到達したかを判断する（ステップＳ９）。到達していない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ステップＳ４に戻って、必要個数に到達するまで、同処理を繰り返す。
【００２２】
必要個数のキット部品の搭載が済むと（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ロボット２０は、位置３２ａまたは３２ｂの近い方まで移動し、部品箱４０をコンベア３０に払い出す（ステップＳ１０）。
【００２３】
次に、ロボット２０は、制御装置から、部品棚１０、１２に空箱があるかどうかを受信する（ステップＳ１１）。ここで、空箱とは、部品棚１０、１２において各キット部品を収納していた箱で空になったものである。空箱がない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１４の処理に進む。
【００２４】
空箱がある場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ロボット２０は、部品棚１０、１２の該空箱の前まで移動する（ステップＳ１２）。ロボット２０は、アーム２４の上部で空箱を取り出し、部品棚１０、１２の上段へ払い出す（ステップＳ１３）。
【００２５】
そして、ロボット２０は、作業原点に戻って、次のピックアップ工程まで待機する（ステップＳ１４）。作業原点とは、たとえば、走行軸２２の中央である。
【００２６】
ロボット２０は、位置３２ａ、３２ｂのいずれからでも部品箱４０の受け取り、払い出しができるので、作業効率を向上できる。
【００２７】
具体的なロボット２０の動きについて示す。
【００２８】
図３はロボットの動作の一例を示す図、図４はロボットの動作の他の例を示す図である。
【００２９】
たとえば、制御装置から、キット部品Ｎｏ．２、およびキット部品Ｎｏ．１０が必要であるとの信号をロボット２０が受け取る。すると、走行軸２２の中央に待機しているロボット２０は、最適ルートを演算して、図３の矢印の順に示すように、まず、コンベア３０の位置３２ｂにおいて、部品箱４０を受け取る。そして、ロボット２０は、キット部品Ｎｏ．２の棚の前まで移動し、部品棚１０からキット部品Ｎｏ．２を取り出す。続けて、ロボット２０は、姿勢をＮｏ．１０がある棚１２側に向け、棚１２からキット部品Ｎｏ．１０を取り出す。そして、再び、位置３２ｂに移動し、キット部品Ｎｏ．２およびＮｏ．１０を搭載した部品箱４０を払い出す。
【００３０】
また、たとえば、制御装置から、キット部品Ｎｏ．３、およびキット部品Ｎｏ．１５が必要であるとの信号をロボット２０が受け取る。すると、走行軸２２の中央に待機しているロボット２０は、最適ルートを演算して、図４の矢印の順に示すように、まず、コンベア３０の位置３２ｂにおいて、部品箱４０を受け取る。そして、キット部品Ｎｏ．３の棚の前まで移動し、部品棚１０からキット部品Ｎｏ．３を取り出す。続けて、ロボット２０は、棚１２のキット部品Ｎｏ．１５が収納されている位置まで移動する。そして、ロボット２０は、位置３２ａに移動し、キット部品Ｎｏ．３およびＮｏ．１５を搭載した部品箱４０を払い出す。
【００３１】
以上のように、ロボット２０は、最適ルートを算出する際に、位置３２ａ、３２ｂのいずれからでも部品箱４０を受け取り、さらに払い出すかを選択できる。この結果、ロボット２０は、部品棚１０（１２）のいずれの端部近傍、すなわち位置３２ａでも３２ｂでも、部品箱４０を受け取りおよび払い出しができる。したがって、部品棚１０（１２）の一つの端部近傍でのみ、たとえば、位置３２でしか部品箱４０の受け取りおよび払い出しができない場合に比べて、ロボット２０の移動距離を低減できる。結果として、作業効率を向上できる。
【００３２】
また、取り出し口が向かい合うように２列の部品棚１０、１２が配置され、部品棚１０、１２の間にロボット２０が配置されるので、ロボット２０は両側から効率的に部品を収集できる。
【００３３】
なお、上記実施形態では、ピックアップ工程に、部品収集システムとして２列の部品棚１０、１２と１台のロボット２０を配置していたが、これに限定されない。２列の部品棚と１台のロボットを一組のパッケージとして、複数組のパッケージをピックアップ工程に適用してもよい。これによって、部品数が増減したような場合でも、組数を増減することよって容易に対応できる。また、部品棚とロボットとのパッケージを、量産使用の部品ためのパッケージや、非量産仕様の部品のためのパッケージに分けて配置することによって、サイクルタイムの短縮を図れる。
【００３４】
また、上記実施形態では、ステップＳ１においてキット部品の指示を得てから、ステップＳ３において、部品箱４０を受け取りに行っている。しかし、ステップＳ３の代わりに、ステップＳ１０でキット部品が搭載された部品箱４０を払い出した後に、その位置で、空の部品箱４０を受け取ってもよい。部品箱４０の払い出しと同時に新たな部品箱４０を受け取って、作業原点に戻っておけば、次にキット部品の指示を制御装置から受け取った後に、改めて部品箱４０を受け取りに行く必要がなくなる。さらに、ロボット２０の移動距離を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】部品収集システムの概略構成を上方から見た図である。
【図２】ロボットの動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】ロボットの動作の一例を示す図である。
【図４】ロボットの動作の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１２  部品棚、
２０  ロボット、
２２  走行軸、
２４  アーム、
３０  コンベア、
３２ａ、３２ｂ  部品箱受け取り、払い出し位置、
４０  部品箱。
【図１】
2009214945.tif 000003
【図２】
2009214945.tif 000004
【図３】
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【図４】
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