(57)【要約】【課題】  ネジ自動供給機を複数台制御することで、製品の組み立てに必要なネジを準備するに当たり、多岐に渡る生産形態に対応したネジ供給システムを提供する。【解決手段】  個別識別入力装置500で取得したネジ情報若しくは、識別番号情報に基づきデータベース400より入手した詳細な情報により、制御装置100はネジ自動供給機300から3n3を自動制御する。【選択図】図１
2009125822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネジ自動供給機により複数種類のネジを準備するネジ供給システムにおいて、製品の組み立てに必要なネジに関する情報を入力する入力装置と、該入力装置で入力されたネジ情報に基づいて前記複数のネジ自動供給機を制御する制御装置とを備えたことを特徴とするネジ供給システム。
【請求項２】
前記制御装置と前記複数のネジ自動供給機の間で制御信号の変換を行うネジ自動供給機コントロールユニットを備えたことを特徴とする請求項１記載のネジ供給システム。
【請求項３】
ネジの取り出しを行うネジ自動供給機を指し示す表示装置を各ネジ自動供給機対応に備え、各ネジ自動供給機は作業者がネジを取り出すための取出しレバーを備え、前記制御装置は前記ネジ情報及び各ネジ自動供給機の運転制御情報に基づいて所定のネジ自動供給機に所定数のネジを排出させると共に所定の表示装置を順次点灯させることを特徴とする請求項１又は２記載のネジ供給システム。
【請求項４】
各ネジ自動供給機対応にネジを自動的に取り出すための取出しシャッターを備え、前記制御装置は前記ネジ情報及び各ネジ自動供給機の運転制御情報に基づいて所定のネジ自動供給機に所定数のネジを排出させると共に所定の取出しシャッターを順次開閉することを特徴とする請求項１又は２記載のネジ供給システム。
【請求項５】
前記制御装置は記憶装置から詳細なネジ情報を取得する機能及び各ネジ自動供給機の運転状況の帳票を作成する機能を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載のネジ供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ供給システムに関し、特に、複数台のネジ自動供給機を制御することで、製品の組み立てに必要な複数種のネジを準備するネジ供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ネジ自動供給機が単体で動作する装置は種々あるが、ネジ自動供給機を制御するシステムに関しては、ネジに座金などを準備する1台のロボットを1台の制御装置にて制御するシステムがあり、ネジの種類ごとに個別に準備する装置を導入している技術がある。(特許文献１)
【特許文献１】特開昭62-162433
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の問題点は、制御装置が1台のロボットしか制御していないため、複数種のネジにより完成する製品の場合には、ネジの種類が変わるたびにセットを変更するか、複数台のロボットを接続し、ロボット毎にネジの個数をセットする必要があった。
【０００４】
本発明の目的は、制御装置が複数のネジ自動供給機を制御することで、製品の組み立てに必要なネジを準備できる、ネジ供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は、制御装置が各ネジ自動供給機の運転状況を把握し、システムの構成に対し最適な運転になるように、各ネジ自動供給機を制御すると共に、通信機能が無いネジ自動供給機でも、識別番号(アドレス)を無付加で複数台制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、製品を完成させるために必要なネジの個数と使用工程順に準備できるため、ネジの取りつけ忘れや、誤ったネジの取り付けなどの不良を低減できると共に、準備作業の簡略化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を、図を用いて説明する。
【０００８】
図1は、本発明のネジ供給システムの基本構成を示す。制御装置100は個体識別入力装置500にて取得したネジ情報に基づき、ネジ自動供給機300から3n3の運転制御、帳票の作成と、詳細なネジ情報を取得する3つの働きを持つ。ネジ自動供給機300から3n3の運転制御に当たっては、制御装置100がネジ自動供給機コントロールユニット(以下、単にコントロールユニットという)200から20nを通じ、ネジ自動供給機300から3n3の運転命令や稼動状況を把握し制御する。また、ネジ自動供給機300から3n3に異常が発生した場合は警報の発報や運転の制御を行う。
【０００９】
帳票の作成に当たっては、制御装置100がネジ自動供給機300から3n3の運転結果を集計し、ネジの種類毎に使用量を帳票化すると共に、異常状態や運転動作の状況を帳票化する。また、その記録を外部のデータベース400に送信する。
【００１０】
詳細なネジ情報の取得に当たっては、個体識別入力装置500からの入力が、識別番号情報の場合、制御装置100は、自らの主記憶装置又は、外部のデータベース400に対し、ネジ情報を要求し取得する。
【００１１】
ネジ自動供給機300から3n3は、制御装置100からの運転命令により運転や停止を行う装置で、1台のネジ自動供給機が1種類のネジの個数を準備し、全体で製品に必要なネジを準備する。
【００１２】
外部のデータベース400は、制御装置100からの要求により、予め記録されたネジ情報を返信する役割と、制御装置100で作成された帳票の情報を記録する役割を持つ。
【００１３】
コントロールユニット200から20nは、ネジ自動供給機300から3n3と制御装置100との間で、通信制御方式の異なる装置間の信号を変換する役割を持ち、ネジ自動供給機300から3n3から簡単なI/O信号を拾い出すことで、複数台を制御することができる。また、現在の出力状態を制御装置100の要求により返信する役割を持つ。
【００１４】
図２の例では、簡単なI/O信号から成るネジ自動供給機300から303は、固有のアドレスを有しないため、コントロールユニット200と201が、I/Oのポート番号で割り付けられたネジ自動供給機300から310の入出力状態を常時監視して制御している。
【００１５】
図３は、本発明のネジ供給システムの代表的な基本動作を示す。
【００１６】
処理１は、1つにはバーコードリーダ、RFID、キー入力、外観認識装置やその他の識別装置などの情報と、1つには画像認識装置、電動ドライバー、完了スイッチや近接センサーなどの完了情報を、個体識別入力装置500により、前者はネジ情報若しくは識別番号情報、後者は完了信号を読み取り、制御装置100に送信する。
【００１７】
処理２の制御装置100は、個体識別入力装置500より受け取った情報が識別番号情報の場合、外部のデータベース400に対し、詳細なネジ情報を要求する。
【００１８】
処理３の外部のデータベース400は、制御装置100の要求に対し、詳細なネジ情報の返信若しくは、帳票などのデータをデータベース内に記録する。
【００１９】
処理４の制御装置100は、取得したネジ情報を基にネジ自動供給機300から3n3を運転するためのデータに編集し、コントロールユニット200から20nに送信する。また、コントロールユニット200から20nの状態を監視し、その結果を運転するためのデータに反映させる。
【００２０】
処理５でのコントロールユニット200から20nは、制御装置100とネジ自動供給機3n0から3n3間のデータをやり取りできる信号へ変換処理を行う。また、制御装置100の要求により、コントロールユニット200から20ｎがネジ自動供給機3n0から3n3を制御している状態を制御装置100へ応答する。
【００２１】
処理６のネジ自動供給機300から3n3は、要求された個数を計数すると共に、コントロールユニット200から20nからの信号により起動や停止を行う。
【００２２】
処理７の制御装置100は、コントロールユニット200から20nの制御状態を受信して制御にフィードバックさせる。
【００２３】
処理８のネジ自動供給機3n0から3n3は、発生した異常状態をコントロールユニット200から20nへ発信する。
【００２４】
処理９の制御装置100は、ネジ自動供給機3n0から3n3の異常状態を判別し、必要に応じて停止命令をコントロールユニット200から20nへ送信する。また、外部のデータベース400に対して、異常情報を発信する。
【００２５】
図４は、本発明のネジ供給システムのネジ情報を示す。ネジ情報にはネジを使用する工程、ネジを識別するためのネジ自動供給機の番号又は、ネジの図番と、個数が記録されている。
【００２６】
図５は、図２におけるネジ自動供給機300から310と制御装置100との間で、通信制御方式の異なる装置を接続するコントロールユニット200と201を、図４のネジ情報に基き、ポートアドレスの割付を行った表である。
【００２７】
制御装置100がネジ自動供給機300から310を制御する基本は、図４の工程番号01にて説明する。制御装置100が、工程番号01を準備する指示は、コントロールユニット200(アドレス番号#000)に対し、シリアル信号にて16進数の01(以下、単にH01の表記に準じる。)を出力する。これにより、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のOUTPUT番号00が信号レベル1となり、ネジ自動供給機300が運転を開始する。
【００２８】
ネジ自動供給機300からネジが排出される時に、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のINPUT番号01に信号レベル1が返される。コントロールユニット200(アドレス番号#000)は、シリアル信号に変換したH02を、制御装置100に返信する。制御装置100は、コントロールユニット200(アドレス番号#000)からの返信を常時監視しており、ネジが1個排出されたことを把握する。
【００２９】
同様にネジの排出が2個行われると、制御装置100は、コントロールユニット200(アドレス番号#000)に対し、停止及び表示装置の点灯を指示するため、シリアル信号にてH02を出力する。これにより、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のOUTPUT番号00が信号レベル0、OUTPUT番号01が信号レベル1となり、ネジ自動供給機300が停止すると共に、表示装置610が点灯する。
【００３０】
手により取出しレバーを開きネジを取出すと、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のINNPUT番号00が信号レベレ1となり、コントロールユニット200(アドレス番号#000)は、シリアル信号に変換したH01を、制御装置100に返信する。制御装置100は、コントロールユニット200(アドレス番号#000)からの返信を常時監視しており、ネジが取出されたことを把握し、表示装置610消灯のため、制御装置100は、コントロールユニット200(アドレス番号#000)に対し、シリアル信号のH00を出力する。これにより、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のOUTPUT番号01が信号レベル0となり、表示装置610が消灯する。
【００３１】
制御装置100がネジ自動供給機300から310のうち、２台が時間差を持って同時に運転した場合の制御を、図４の工程番号03の運転を開始した直後に、工程番号04が運転する例にて説明する。
【００３２】
制御装置100が、工程番号03を準備する指示は、コントロールユニット200(アドレス番号#000)に対し、シリアル信号にてH10を出力する。これにより、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のOUTPUT番号04が信号レベル1となり、ネジ自動供給機302が運転を開始する。
【００３３】
その直後に、工程番号04を準備するには、制御装置100はコントロールユニット200(アドレス番号#000)に対し、現在の運転状況を要求する。要求されたコントロールユニット200(アドレス番号#000)は、制御装置100に対し、シリアル信号にてH10(ネジ自動供給機302の運転中)を報告する。
【００３４】
報告を受けた制御装置100は、現在の運転状況に工程番号04の運転を追加したシリアル信号のH11をコントロールユニット200(アドレス番号#000)に返信する。これにより、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のOUTPUT番号00と番号04が信号レベル1となり、ネジ自動供給機302に加え、300が運転を開始する。
【００３５】
ネジ自動供給機302と300は、先に記載した工程番号01の制御と同様にネジの排出を繰り返し、制御装置100はネジ自動供給機300が6個目のネジを準備した時点で、コントロールユニット200(アドレス番号#000)に対し、現在の運転状況を要求する。要求されたコントロールユニット200(アドレス番号#000)は、制御装置100に対し、シリアル信号にてH11(ネジ自動供給機300と302の運転中)を報告する。
【００３６】
報告を受けた制御装置100は、現在の運転状況に工程番号04の停止と表示装置の点灯の指示を追加したシリアル信号のH12をコントロールユニット200(アドレス番号#000)に出力する。これにより、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のOUTPUT番号00が信号レベル0、OUTPUT番号01と番号04が信号レベル1となり、ネジ自動供給機300が停止すると共に、表示装置610が点灯する。
【００３７】
手により取出しレバーを開きネジを取出すと、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のINNPUT番号00が信号レベル1となり、コントロールユニット200(アドレス番号#000)は、シリアル信号に変換したH01を、制御装置100に返信する。制御装置100は、コントロールユニット200(アドレス番号#000)からの返信を常時監視しており、ネジが取出されたことを把握し、表示装置610消灯のため、制御装置100は、コントロールユニット200(アドレス番号#000)に対し、シリアル信号のH10(ネジ自動供給機302の運転中)を出力する。これにより、コントロールユニット200(アドレス番号#000)のOUTPUT番号01が信号レベル0となり、表示装置610が消灯するが、ネジ自動供給機302は運転を続行する。
【００３８】
ネジ自動供給機302が10個目のネジの準備したことを把握した制御装置100は、先に記載の工程番号04と同様に制御を実行する。
【００３９】
図６、７及び８は、本発明のネジ供給システムの運転制御をパターン化した図を示す。
【００４０】
図６は、逐次型手配膳の運転制御で基本の動作は、ネジ自動供給機の運転状況の１パルス信号が、１個のネジを排出したことを示しており、必要個数が準備されると、表示装置の点灯により知らせる。人の手にて取出しレバーを開けると、取出しレバーの信号が発生し、取出しレバーが閉まった時点で表示装置が消灯する。
【００４１】
図７は、逐次型自動配膳の運転制御で基本の動作は、手配膳と同様にネジが準備され、自動で取出しシャッター800が開閉し準備される。
【００４２】
図８は、一括型自動配膳の運転制御で基本の動作は、ネジの種類毎に準備されるため、予め同種のネジ個数を合計し一度に排出される。
【００４３】
図９は、本発明のネジ供給システムを逐次型の手配膳システムに応用した図を示す。該システムはネジを工程順に準備する方法で、表示装置610から614が点灯したネジ自動供給機300から310の取出しレバーから人の手により取出す。図４のネジ情報を基にした図６の例では、制御装置100は、予めネジの種類毎に工程番号の昇順で再配列されたデータを作成する。ネジ自動供給機300から310は同時に動作が可能なため、制御装置100は、ネジの種類毎に作成された配列の最初のデータにより制御するように、ネジ自動供給機300(SCREW 001)に対しては工程番号01、ネジ自動供給機301(SCREW 002)に対しては工程番号02、ネジ自動供給機302(SCREW 003)に対しては工程番号03、ネジ自動供給機303(SCREW 004)に対しては工程番号06、ネジ自動供給機310(SCREW 005)に対しては工程番号05を指示する。
【００４４】
一方、ネジ自動供給機300から310よりネジを取出して配膳する場合は、表示装置610から614が工程番号順に点灯するため、工程番号01に対応する表示装置610が点灯し、ネジ自動供給機300(SCREW 001)からネジを取出す。取出しが完了すると制御装置100はネジ自動供給機300(SCREW 001)に対して、工程番号04のネジを準備するように指示する(図６、矢印Ａ)と共に、工程番号02に対応する表示装置611を点灯させる(図６、矢印Ｂ)。
【００４５】
同様に工程番号03以降も工程番号の順に、準備の終わったネジ自動供給機300から310に対応した表示灯610から614が点灯し取出しを行う。そのため、工程番号06のネジは、当初に準備は完了しているが、取出し順が来るまで表示装置613が点灯せず停止状態と成り、工程番号05のネジの取出しが完了した時点で、表示装置613が点灯し(図６、矢印Ｃ)取出すことができる。
【００４６】
本応用例は、効率よくネジ供給機を運転するものの、配膳ミス防止を考慮し、ネジの取出しは工程順とした。
【００４７】
図１０は、本発明のネジ供給システムを逐次型の自動配膳システムに応用した図を示す。該システムはネジを配膳するためのX-Yテーブル700と、自動で取出すシャッター800を有していることが特徴であり、図４のネジ情報を基にした図７の例では、制御装置100は、予めネジの種類毎に工程番号の昇順で再配列されたデータを作成する。ネジ自動供給機300から310は同時に動作が可能なため、制御装置100は、ネジの種類毎に作成された配列の最初のデータにより制御するように、ネジ自動供給機300(SCREW 001)に対しては工程番号01、ネジ自動供給機301(SCREW 002)に対しては工程番号02、ネジ自動供給機302(SCREW 003)に対しては工程番号03、ネジ自動供給機303(SCREW 004)に対しては工程番号06、ネジ自動供給機310(SCREW 005)に対しては工程番号05を指示する。
【００４８】
一方、ネジ自動供給機300から310よりネジを取出して配膳する場合は、準備の完了したネジ自動供給機から取出しを行うため、工程番号01に対応するネジ自動供給機300(SCREW 001)の取出しシャッター800が開閉する。取出しが完了すると制御装置100は、ネジ自動供給機300(SCREW 001)に対して、工程番号04のネジを準備するよう指示する(図7、矢印Ｄ)と共に、X-Yテーブルを動かし、工程番号06のトレイ上で、取出しシャッター803が開閉する(図7、矢印Ｅ)。
【００４９】
同様に工程番号02、工程番号05も配膳されるが、工程番号03はネジ個数が多いため、後から準備を開始した工程番号04の方が、先に準備が終わり配膳される(図7、矢印Ｆ)。
逐次型手配膳より効率よく配膳が行える。
【００５０】
図１１は、本発明のネジ供給システムを一括型の自動配膳システムに応用した図を示す。該システムはネジを取出すためのシャッターの無いことが特徴であり、図４のネジ情報を基にした図８の例では、予めネジの種類毎に合計された個数により、SCREW001(ネジ自動供給機300)から005(ネジ自動供給機310)の全てが動作するため、効率の良い配膳が可能と成る。
【００５１】
図１２は、本発明のネジ供給システムをセル生産台車への供給システムに応用した図を示す。該システムはセル生産方式に適用した例であり、個体識別入力装置500に接続された、画像認識装置501、電動ドライバー502や、近接センサー又は完了スイッチ503などからの完了信号により、必要なネジを準備することが特徴であり、SCREW001(ネジ自動供給機300)から005(ネジ自動供給機310)は工程順に１台ずつ順次運転する。
【００５２】
図１３は、本発明のネジ供給システムをライン生産設備への供給システムに応用した図を示す。該システムはライン生産方式に適用した例であり、図１２のセル生産設備と同様の設備が、ライン上の各工程に設置されていることが特徴であり、SCREW001(ネジ自動供給機300)から005(ネジ自動供給機320)は、ライン上の各工程に準備されるが、セル生産台車への供給システムに比べ、ネジ自動供給機310から320の運転に順次運転のような制限が無い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ネジ供給システム全体の構成図である。
【図２】制御装置とネジ自動供給機の接続図である。
【図３】ネジ供給システムの基本動作を示した説明図である。
【図４】ネジ供給システムのネジ情報を示したブロック図である。
【図５】コントロールユニットの入出力仕様図である。
【図６】逐次型手配膳の運転制御を示したタイムチャート図である。
【図７】逐次型自動配膳の運転制御を示したタイムチャート図である。
【図８】一括型自動配膳の運転制御を示したタイムチャート図である。
【図９】逐次型の手配膳システムに応用した構成図である。
【図１０】逐次型の自動配膳システムに応用した構成図である。
【図１１】一括型の自動配膳システムに応用した構成図である。
【図１２】セル生産方式に応用した構成図である。
【図１３】ライン生産方式に応用した構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
100  制御装置
200、201、202、20n  コントロールユニット
300、301、302、303、310、311、312、313、320、3n0、3n1、3n2、3n3  ネジ自動供給機
400  データベース
500  個別識別入力装置
501  画像認識装置
502  電動ドライバー
503  近接センサー又は完了スイッチ
600  表示装置コントロールユニット
610、611、612、613、614  表示装置
700  X-Yテーブル
800  取出しシャッター
【図１】
2009125822.tif 000003
【図２】
2009125822.tif 000004
【図３】
2009125822.tif 000005
【図４】
2009125822.tif 000006
【図５】
2009125822.tif 000007
【図６】
2009125822.tif 000008
【図７】
2009125822.tif 000009
【図８】
2009125822.tif 000010
【図９】
2009125822.tif 000011
【図１０】
2009125822.tif 000012
【図１１】
2009125822.tif 000013
【図１２】
2009125822.tif 000014
【図１３】
2009125822.tif 000015