(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁性体物品が投入されたパレットを複数のエリアに区画し、電磁石を備えたハンドを前記エリアに誘導して前記ワークを吸着し、目的とする位置に当該ワークを供給する物品供給装置において、
前記電磁石に吸着されたワークの個数を検出するワーク数検出手段と、
前記ワーク数検出手段からの情報に基づいて前回の誘導時に吸着したワーク数を前記エリア毎に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された情報を読み出し、前回の誘導時に吸着したワーク数が２個以上のエリアを選択し、前回の誘導時に吸着したワーク数が０又は１個のエリアをジャンプして前記選択されたエリアに前記ハンドを誘導する制御手段とを備えたことを特徴とする物品供給装置。
【請求項２】
前記ワーク数検出手段は、前記電磁石に吸着されたワークの重さに基づいてワーク数を検出することを特徴とする請求項１記載の物品供給装置。
【請求項３】
前記ハンドは、
略鉛直方向に延在し、下端に電磁石を有するハンド本体と、
前記ハンド本体が略垂直方向に移動可能となるように、前記ハンド本体を支持するブラケットと、
前記ブラケットと前記ハンド本体との間に設けられ、前記ハンド本体に略垂直上向き方向の弾性力を付加する弾性体と、
前記ブラケットに設けられ、前記ハンド本体の移動位置を検出するセンサとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の物品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パレット内に乱雑に投入されたワークを取り出し、整列機などへ供給する物品供給システムに関し、特に電磁石を用いてワークを吸着する物品供給装置およびこれに用いられる物品吸着用ハンドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車生産ラインには、作業の省力化および生産効率の向上を図るために、乱雑に投入されたパレットからワークを取り出し、整列機などへ供給する物品の供給装置が導入されている。
【０００３】
この種の物品の供給装置としては、電磁石を用いてワークを吸着するもの（特開昭６３−２６７，６１６号公報参照）が知られており、例えば図５に示すようにパレット４を小エリアに区分し、エリア選択信号により１〜ｎのエリアに順番に電磁石を誘導し、これを繰り返す。
【０００４】
また、パレット４内にたくさんのワークが投入されている場合には、最初は図５で説明したように動作し、ワークが少なくなると図６に示すようにパレット４の底をさらう動作をするものも提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図５に示される方法では、パレット内にワークが少なくなるとワークを取り出す確率が極度に低下するため、かかる物品供給装置をサイクルタイムが短い製造ラインに導入すると、ワークの取り出しに要するサイクルタイムが製造ラインのサイクルタイムを越えてしまい、ラインストップが発生してしまうという問題があった。
【０００６】
また、パレット内にワークが少なくなった場合に図６に示す方法でワークを吸着すると、確かにワークを吸着できる確率は高くなる。しかしながら、パレットの底をさらう一連の動作速度は速くすることができないので、そのぶんワークの取り出しに要するサイクルタイムが長くなり、製造ラインのサイクルタイムを越えてしまうこともあった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ワークの取り出しサイクルタイムを短縮できる物品供給装置およびこれに用いられる物品吸着用ハンドを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の物品供給装置は、複数の磁性体物品が投入されたパレットを複数のエリアに区画し、電磁石を備えたハンドを前記エリアに誘導して前記ワークを吸着し、目的とする位置に当該ワークを供給する物品供給装置において、前記電磁石に吸着されたワークの個数を検出するワーク数検出手段と、前記ワーク数検出手段からの情報に基づいて前回の誘導時に吸着したワーク数を前記エリア毎に記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された情報を読み出し、前回の誘導時に吸着したワーク数が２個以上のエリアを選択して、前記ハンドを誘導する制御手段とを備えたことを特徴とする。
特に限定されないが、制御手段は、前記記憶手段に記憶された情報を読み出し、前回の誘導時に吸着したワーク数が２個以上のエリアを選択し、前回の誘導時に吸着したワーク数が０又は１個のエリアをジャンプして前記選択されたエリアに前記ハンドを誘導することが好ましい。
【０００９】
この請求項１記載の物品供給装置では、パレット内に多くのワークが残っている場合には、ハンドを各エリアに順番に誘導し、電磁石で吸着して目的とする位置に供給する。このとき、吸着されたワーク数をワーク数検出手段でエリア毎に検出し、記憶手段にエリア毎に記憶しておく。
【００１０】
あるエリアにおいて前回吸着されたワーク数が０または１個であるときは、次回にそのエリアへハンドを誘導してもワークは一つも残っていないので、そのエリアでワークを吸着することはできないことになる。
【００１１】
本発明は、かかる観点から、次にハンドを誘導する場合、記憶手段に記憶された情報を読み出したうえで、前回の誘導時に吸着したワーク数が２個以上のエリアを選択し、そこにハンドを誘導する。すなわち、前回の誘導時に吸着したワーク数が０または１のエリアをジャンプする。こうすると、誘導されたエリアには必ずワ−クが存在している（少なくとも一つ）ので、ワークの吸着確率が格段に向上し、サイクルタイムを短縮することが可能となる。また、この処理を繰り返すと前回には一つしか吸着しなかったエリアはジャンプするので、同様に誘導されたエリアには必ずワ−クが存在する。
【００１２】
請求項１記載の物品供給装置において、電磁石に吸着されたワークの個数を検出するワーク数検出手段の具体的構成は特に限定されないが、請求項２記載の本発明の物品供給装置は、前記ワーク数検出手段は、前記電磁石に吸着されたワークの重さに基づいてワーク数を検出することを特徴とする。カメラなどの視覚装置を用いなくともワークの重さを利用すれば、簡便に吸着数を検出することができる。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、請求項３記載の本発明の物品供給装置のハンドは、略鉛直方向に延在し、下端に電磁石を有するハンド本体と、前記ハンド本体が略垂直方向に移動可能となるように、前記ハンド本体を支持するブラケットと、前記ブラケットと前記ハンド本体との間に設けられ、前記ハンド本体に略垂直上向き方向の弾性力を付加する弾性体と、前記ブラケットに設けられ、前記ハンド本体の移動位置を検出するセンサとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
この請求項３記載の物品吸着装置のハンドでは、電磁石にワークが吸着されると、ハンド本体は弾性体による弾性力に抗して垂直下向きに移動する。この移動量は、吸着されたワーク数に相関するので、ハンド本体の移動位置をセンサで検出すれば、簡単にワーク数が検出できる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１記載の物品供給装置によれば、前回の誘導時に吸着したワーク数が０または１のエリアをジャンプするので、ワークの吸着確率が格段に向上し、サイクルタイムを短縮することが可能となる。したがって、サイクルタイムの短い製造ラインにも導入することができる。
【００１６】
また、パレット内のワークの残留状態が把握できるので、最後までパレットに残留するワークがなくなる。しかも、電磁石の磁力をある程度強くできるので、ハンドの移動速度を速めてもワークの落下がなくなる。
【００１７】
請求項２記載の物品供給装置によれば、ワークの重さを利用するので、カメラなどの視覚装置を用いなくとも簡便に吸着数を検出することができ、故障率の低下とコストダウンを図ることができる。
【００１８】
請求項３記載の物品吸着用ハンドによれば、ハンド本体の移動量が吸着されたワーク数に相関することを利用してハンド本体の移動位置をセンサで検出するので、簡単にワーク数が検出できる。また、簡単な構造で足りるので、故障率の低下とコストダウンを図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２は本発明の物品供給装置に用いられる物品吸着用ハンドの実施形態を示す正面図、図３は本発明の物品供給装置の実施形態を示す全体斜視図である。
【００２０】
図３に示すように、本実施形態の物品供給装置は、例えばパレットからのワークの取り出し作業に応用することができ、パレット位置決め台５に載置されたパレット４から、同じくパレット位置決め台５に載置された整列装置６へワークを供給する。パレット４には、多数の同種ワークが乱雑に投入されており、このワークは鋼板プレス部品などのように磁性体からなる。
【００２１】
先端に電磁石１３が取り付けられたハンド３０は、図３に示すように３軸ローダ１に取り付けられており、Ｘ軸ローダ１ｘ、Ｙ軸ローダ１ｙ、Ｚ軸ローダ１ｚにより、ハンド３０はパレット４および整列装置６の領域に移動できるようになっている。このハンド３０の移動制御は、制御盤兼操作盤７に内蔵された制御装置２からの指令信号によって実行される。
【００２２】
本実施形態で用いられる吸着用ハンド３０は、図１に示すように、略鉛直方向に延在し、下端に電磁石１３を有するハンド本体１４と、ハンド本体１４が略垂直方向に移動可能となるように、ハンド本体１４を支持するブラケット１５と、ブラケット１５とハンド本体１４との間に設けられ、ハンド本体１４に略垂直上向き方向の弾性力を付加するバネ（弾性体）１１と、ブラケット１５に設けられ、ハンド本体１４の移動位置を検出する３つの近接センサ８、９、１０とを備えている。
【００２３】
ハンド本体１４は、ブラケット１５に挿通されブッシュ１２を介してブラケット１５に固定されているが、このブッシュ１２により、ハンド本体１４は略垂直方向に移動可能となる。これによって、電磁石１３にワークが吸着すると図２に示すようにハンド本体１４が下向きに移動する。そして、その移動量はワークの個数によって定まることとなる。
【００２４】
また、ブラケット１５は、図３に示すＺ軸ローダ１ｚにハンド３０を固定するためのもので、同時に３つの近接センサ８、９、１０の固定も行われる。バネ１１は、ハンド本体１４の下端に取り付けられた電磁石１３にワークが一つも吸着されていないとき、当該ハンド本体１４を上死点に復帰させるものであるが、ワークが電磁石に吸着されると、その重さによってハンド本体１４はバネ１１の弾性力に打ち勝ち、下向きに移動する。
【００２５】
３つの近接センサ８、９、１０は、電磁石１３に吸着されたワーク数を検出するために設けられており、上部の近接センサ８は電磁石１３が何も吸着していないとき、中央の近接センサ９は電磁石１３が一つのワークを吸着しているとき、下部の近接センサ１０は電磁石１３が二つ以上のワークを吸着しているときをそれぞれ検出する。実際には、ハンド本体１４の上端のフランジ１４ａの位置によって検出信号を出力する。この構成が本発明のワーク数検出手段となる。
【００２６】
なお、３つの近接センサ８、９、１０からの出力信号は図３に示す制御装置２に送出され、ここで処理される。つまり、この制御装置２内に本発明の制御手段がプログラムされている。また、制御装置２内には本発明の記憶手段、つまりメモリが設けられており、判定されたワーク数をエリア毎に記憶する。
【００２７】
次に動作を説明する。
図４は制御手段内で実行される情報処理手順を示すフローチャートである。まず、制御手段は、ワークが投入されているパレット４内を複数のエリア（このエリアを１〜ｎとする。）に区画し、３軸ローダ１を操作してハンド３０を順番に各エリアに移動させる。これを順次繰り返す（ステップ１）。ステップ１ではｍ−２順目の動作を表している。
【００２８】
次のｍ−１順目においては、上述した手順と同様にして、１〜ｎの各エリアにハンド３０を移動させ、ワークを吸着して整列装置６へ供給するが（ステップ２）、このとき、近接センサ８、９、１０の出力信号を取り込んで、エリア毎に吸着されたワーク数を記憶手段に記憶する（ステップ３）。同図のステップ３には記憶データのフォーマットの一例が示されている。
【００２９】
ステップ４にて全てのエリア１〜ｎへワークを取りに行ったら、次のｍ順目の動作に移行するが、このとき前回の動作で記憶しておいた座標データを呼び出し（ステップ５）、各エリアでの着磁個数を調べる（ステップ６）。この結果、着磁個数が２個以上のときは、そのエリアにハンド３０を誘導するが（ステップ７）、着磁個数が０または１個のときは、そのエリアにはハンド３０を誘導しない（ステップ８）。着磁個数が２個以上であるために誘導されたエリアにおいては、ステップ３における操作と同様に吸着されたワーク数を記憶手段に記憶する（ステップ９）。同図のステップ９には記憶データのフォーマットの一例が示されている。
【００３０】
ステップ７にて選択された全てのエリアへワークを取りに行ったら（ステップ１０）、ステップ９で記憶しておいた座標データを呼び出し（ステップ１１）、各エリアでの着磁個数を調べる（ステップ１２）。この結果、着磁個数が２個以上のときは、そのエリアにハンド３０を誘導するが（ステップ１３）、着磁個数が０または１個のときは、そのエリアにはハンド３０を誘導しない（ステップ１４）。
【００３１】
ステップ１３にて選択された全てのエリアへワークを取りに行ったら（ステップ１５）、パレット４の交換指示を出し、次の物品供給作業に移行する（ステップ１６）。
【００３２】
このように本実施形態の物品供給装置によれば、パレット４内にワークが少なくなっても、パレット内に残っているワークの位置が判るので、着磁失敗確率が減少し、ワークが少なくなっても供給に要するサイクルタイムが長くならない。また、パレット４内に残留するワークも皆無となる。装置構成的に見ても、カメラ等の高額、精密機械を使用しないので、故障確率も低く、また低コストである。
【００３３】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸着用ハンドの実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明の吸着用ハンドの実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明の物品供給装置の実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明の物品供給装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】従来の物品供給装置を説明するための斜視図である。
【図６】従来の物品供給装置を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１…３軸ローダ
２…制御装置（制御手段、記憶手段）
４…パレット
６…整列装置（目的とする位置）
３０…ハンド
８，９，１０…近接センサ
１１…バネ（弾性体）
１３…電磁石
１４…ハンド本体
１５…ブラケット
【図１】
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【図２】
0003834914.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003834914.tif 000005
【図５】
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【図６】
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