工件組裝裝置及工件組裝方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能有效提高生產(chǎn)效率的工件組裝裝置及工件組裝方法。該工件組裝裝置具有：多個(gè)機(jī)器人，其進(jìn)行工件的組裝作業(yè)中的相同作業(yè)；零件供給部，其向多個(gè)機(jī)器人供給零件；傳送帶，其從上游一側(cè)的機(jī)器人向下游一側(cè)的機(jī)器人搬運(yùn)工件；以及控制器，其監(jiān)視機(jī)器人的作業(yè)并且向機(jī)器人分配作業(yè)，在上游一側(cè)的機(jī)器人未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，控制器向下游一側(cè)的機(jī)器人發(fā)出指令，指令該下游一側(cè)的機(jī)器人除了實(shí)施預(yù)先確定的作業(yè)以外，還實(shí)施上游一側(cè)的機(jī)器人未能完成的作業(yè)。
【專利說明】工件組裝裝置及工件組裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種對(duì)工件進(jìn)行組裝的裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行組裝的生產(chǎn)線對(duì)生產(chǎn)效率具有很大影響。專利文獻(xiàn)1中公開了如 下一種組裝裝置：其能夠容易地應(yīng)對(duì)生產(chǎn)量增加和規(guī)格變更，并能提高生產(chǎn)效率。
[0003] 專利文獻(xiàn)1 :日本發(fā)明公開公報(bào)特開2003 - 62727號(hào)
[0004] 工業(yè)產(chǎn)品經(jīng)過各種工序而被組裝。連續(xù)實(shí)施這些工序時(shí)，與其他工序相比，如果存 在耗時(shí)較長的工序，則該工序成為瓶頸工序，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種能有效提高生產(chǎn)效率的工件組裝裝置及工件組裝方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的工件組裝裝置具有：多個(gè)機(jī)器人，其進(jìn)行工件的組 裝作業(yè)中的相同作業(yè)；零件供給部，其向多個(gè)機(jī)器人供給零件；傳送帶，其從上游一側(cè)的機(jī) 器人向下游一側(cè)的機(jī)器人搬運(yùn)工件；以及控制器，其監(jiān)視機(jī)器人的作業(yè)并且向機(jī)器人分配 作業(yè)，在上游一側(cè)的機(jī)器人未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，控制器向下游一側(cè)的機(jī)器人發(fā)出 指令，指令該下游一側(cè)的機(jī)器人除了實(shí)施預(yù)先確定的作業(yè)以外，還實(shí)施上游一側(cè)的機(jī)器人 未能完成的作業(yè)。
[0007] 發(fā)明效果
[0008] 根據(jù)本發(fā)明，能提供一種可有效提高生產(chǎn)效率的工件組裝裝置及工件組裝方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是示意性表示本發(fā)明所述的工件組裝裝置的優(yōu)選實(shí)施方式的俯視圖。
[0010] 圖2是表示由圖1所示的工件組裝裝置組裝的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的一個(gè)例子的立體 圖。
[0011] 附圖標(biāo)記說明
[0012] 10 :組裝裝置、30 :控制器、50 :產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人、C :傳送帶、Μ :修繕區(qū)域、Q :平臺(tái)、 Rl，R2, R3 :機(jī)器人、S :零件供給部、W :工件。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在說明中，對(duì)同一要素或具有同 一功能的要素標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記而省略重復(fù)說明。這里所說的"工件"是指要組裝的對(duì) 象物、例如為工業(yè)產(chǎn)品或其零件。
[0014] 圖1所示的組裝裝置10是用于在制造圖2所示的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人50的過程中進(jìn)行 螺紋緊固的裝置。產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人50具有S軸、L軸、U軸、Β軸、R軸以及Τ軸。
[0015] 組裝裝置10具有3臺(tái)機(jī)器人Rl、R2、R3,這些機(jī)器人均進(jìn)行螺紋緊固作業(yè)。在各 機(jī)器人的附近配置有工作臺(tái)15,在該工作臺(tái)15上對(duì)工件實(shí)施螺紋緊固作業(yè)。從零件供給部 S向機(jī)器人Rl、R2、R3供給螺栓。也可以采用自動(dòng)控制或作業(yè)員手工作業(yè)的方式從零件供 給部S向各機(jī)器人供給零件。
[0016] 如圖1所示，傳送帶C以包圍零件供給部S的方式配置。從傳送帶C的上游一側(cè) 向下游一側(cè)串聯(lián)配置有機(jī)器人R3、R2、R1。傳送帶C由控制器30控制，用于搬運(yùn)放有工件 的平臺(tái)Q。工件W的搬運(yùn)方向?yàn)椋合葟膱D1的左上方向下搬運(yùn)，之后向右上方搬運(yùn)。圖1表 示了機(jī)器人R3、R2、R1分別對(duì)工件W3、W2、W1進(jìn)行螺紋緊固作業(yè)的狀態(tài)。下一個(gè)工件W4已 被搬運(yùn)到傳送帶C的上游一側(cè)，前一個(gè)工件W0從傳送帶C的下游一側(cè)被搬運(yùn)到下一工序。
[0017] 作為傳送帶C，例如能夠采用輥式傳送帶或帶式傳送帶。此外，包圍零件供給部S 的傳送帶C的形狀不限于圖1所示的U字狀，也可以呈起始端和終止端相離的大致環(huán)狀。 可將零件供給用傳送帶配置在起始端和終止端之間，或者將該間隔用作對(duì)機(jī)器人R1、R2、R3 進(jìn)行保養(yǎng)時(shí)的作業(yè)員通道。
[0018] 將傳送帶C以包圍零件供給部S的方式配置時(shí)，具有能夠?qū)⒘慵┙o管理工作集 中在零件供給部S這一處的優(yōu)點(diǎn)。另外，還能夠充分縮短從零件供給部S至各機(jī)器人的距 離，由此能實(shí)現(xiàn)以下的有益效果。首先，能夠減少搬送所需的時(shí)間及能耗。此外，還能夠向 因某種故障而出現(xiàn)零件不足的機(jī)器人供給預(yù)定提供給其他機(jī)器人的零件，這樣能夠提高零 件供給的靈活性。還有，零件經(jīng)由傳送帶C1向零件供給部S供給。
[0019] 組裝裝置10由控制器30控制。控制器30監(jiān)視機(jī)器人R1、R2、R3的作業(yè)并且向機(jī) 器人Rl、R2、R3分配作業(yè)?？刂破?0中存儲(chǔ)有各機(jī)器人應(yīng)該實(shí)施的作業(yè)?？刂破?0這樣 發(fā)出指令：在最上游一側(cè)的機(jī)器人R3未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，向機(jī)器人R2發(fā)出指令， 指令機(jī)器人R2除了實(shí)施預(yù)先確定的作業(yè)以外，還實(shí)施機(jī)器人R3未能完成的作業(yè)。
[0020] 另外，也可以這樣做：控制器30中存儲(chǔ)有應(yīng)該由3臺(tái)機(jī)器人完成的作業(yè)，在機(jī)器 人R3未能完成預(yù)先確定的作業(yè)而且機(jī)器人R2也無法消除作業(yè)延遲時(shí)，向最下游一側(cè)的機(jī) 器人R1發(fā)出指令，指令其進(jìn)行預(yù)先確定的作業(yè)量以上的作業(yè)以消除該作業(yè)延遲。如果機(jī)器 人R1能夠完成剩余的全部作業(yè)并且能夠消除作業(yè)延遲，則生產(chǎn)節(jié)拍不會(huì)產(chǎn)生拖延，能夠?qū)?工件向下一工序搬運(yùn)。
[0021] 此外，作為機(jī)器人未能完成規(guī)定作業(yè)的情況，可列舉出以下情況：機(jī)器人拾取螺栓 失??；工件的朝向產(chǎn)生錯(cuò)位而導(dǎo)致機(jī)器人為識(shí)別螺孔而花了較長時(shí)間等。
[0022] 控制器30這樣發(fā)出指令：在機(jī)器人R2未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，向機(jī)器人R1 發(fā)出指令，指令其除了實(shí)施預(yù)先確定的作業(yè)以外，還實(shí)施機(jī)器人R2未能完成的作業(yè)。在機(jī) 器人R1也不能承擔(dān)機(jī)器人R2未能完成的作業(yè)時(shí)，控制器30向傳送帶C發(fā)出指令，指令其將 工件W搬運(yùn)到修繕區(qū)域Ml。同樣，在最下游一側(cè)的機(jī)器人R1未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)， 控制器30向傳送帶C發(fā)出指令，指令其也將工件W搬運(yùn)到修繕區(qū)域Ml。此外，如果上游一 側(cè)的機(jī)器人的作業(yè)延遲程度達(dá)到即使下游一側(cè)的機(jī)器人進(jìn)行規(guī)定作業(yè)量以上的作業(yè)也無 法消除時(shí)，為預(yù)防該情況發(fā)生，可以在機(jī)器人R3、R2的各個(gè)下游一側(cè)分別設(shè)置修繕區(qū)域M3、 M2。
[0023] 接下來，一邊參照?qǐng)D1 一邊具體說明使用了組裝裝置10的工件組裝方法。本實(shí)施 方式所述的工件組裝方法具有以下工序：從零件供給部S向機(jī)器人Rl、R2、R3供給零件的 工序；以及針對(duì)傳送帶C所搬運(yùn)的工件由各機(jī)器人進(jìn)行預(yù)先確定的相同作業(yè)的工序。另外， 在上游一側(cè)的機(jī)器人未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，下游一側(cè)的機(jī)器人除了進(jìn)行預(yù)先確定的 作業(yè)以外，還進(jìn)行上游一側(cè)的機(jī)器人未能完成的作業(yè)。
[0024] 例如，在圖2所示的產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人50的S軸組裝作業(yè)中，為了在總計(jì)60秒內(nèi)完成 15處螺紋緊固作業(yè)，可以設(shè)想以下情況：控制器30控制組裝裝置10,以使3臺(tái)機(jī)器人R1、 R2、R3分別在15秒內(nèi)完成各5處螺紋緊固作業(yè)。
[0025] 如圖1所示，假設(shè)正在順暢地對(duì)被傳送帶C依次搬運(yùn)來的工件進(jìn)行作業(yè)時(shí)，最上游 的機(jī)器人R3拾取工件W3所使用的螺栓失敗，導(dǎo)致耗費(fèi)時(shí)間而在15秒內(nèi)僅完成3處螺紋緊 固作業(yè)，而2處螺紋緊固作業(yè)未能得到實(shí)施。控制器30檢測(cè)到該情況，然后向機(jī)器人R2發(fā) 出指令，指令其在工件W3運(yùn)到時(shí)進(jìn)行7處螺紋緊固作業(yè)。如果機(jī)器人R2能夠完成工件W3 的7處螺紋緊固作業(yè)，則組裝裝置10能復(fù)原到通常狀態(tài)。但是，如果機(jī)器人R2在15秒內(nèi)僅 完成工件W3的6處螺紋緊固作業(yè)，則控制器30向最下游的機(jī)器人R1發(fā)出指令，指令其在 工件W3運(yùn)到時(shí)進(jìn)行6處螺紋緊固作業(yè)。如果機(jī)器人R1能夠完成工件W3的6處螺紋緊固 作業(yè)，則組裝裝置10能夠復(fù)原到通常狀態(tài)。如果機(jī)器人R1在15秒內(nèi)未能完成工件W3的 剩余的6處螺紋緊固作業(yè)，則控制器30發(fā)出將工件W3搬運(yùn)到修繕區(qū)域Ml的指令。此外， 控制器30也可以這樣控制：不將工件W3搬運(yùn)到修繕區(qū)域Ml，而是延長機(jī)器人R1的作業(yè)時(shí) 間以使機(jī)器人R1能夠完成剩余的螺紋緊固作業(yè)。
[0026] 控制器30也可以這樣發(fā)出指令：對(duì)未能完成預(yù)先確定的作業(yè)的機(jī)器人發(fā)出指令， 指令其對(duì)下一個(gè)工件進(jìn)行預(yù)先確定的作業(yè)量以上的作業(yè)。例如，假設(shè)機(jī)器人R3未能完成對(duì) 工件W3的規(guī)定的螺紋緊固作業(yè)，則除了控制機(jī)器人R2而使其對(duì)工件W3進(jìn)行規(guī)定作業(yè)量以 上的作業(yè)以外，有時(shí)還根據(jù)情況控制機(jī)器人R1也使其對(duì)工件W3進(jìn)行規(guī)定作業(yè)量以上的作 業(yè)。在上述控制狀態(tài)下，下一個(gè)工件W4的螺紋緊固作業(yè)發(fā)生延遲時(shí)，由于機(jī)器人R2、R1的 富余處理能力較小，因此難以消除作業(yè)延遲。對(duì)此，優(yōu)選這樣控制：使機(jī)器人R3預(yù)先進(jìn)行規(guī) 定作業(yè)量以上的作業(yè)，以減輕機(jī)器人R2、R1的負(fù)擔(dān)。
[0027] 根據(jù)組裝裝置10及使用了該組裝裝置的組裝方法，由于3臺(tái)機(jī)器人Rl、R2、R3協(xié) 作完成規(guī)定作業(yè)量的螺紋緊固作業(yè)，因此能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)切實(shí)可靠地完成容易成為瓶 頸環(huán)節(jié)的螺紋緊固作業(yè)。這樣能夠無拖延地向下一工序供給工件W，能夠以較高的生產(chǎn)效率 來生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人50。
[0028] 以上詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。例如在 上述實(shí)施方式中例示了 3臺(tái)機(jī)器人，但機(jī)器人的數(shù)量可以是2臺(tái)，也可以是4臺(tái)以上。
[0029] 另外，在上述實(shí)施方式中例示了組裝產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人50的情況，但也可以將本發(fā)明 應(yīng)用于組裝雙臂機(jī)器人以取代產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人50,也可以將本發(fā)明應(yīng)用于機(jī)器人以外的工業(yè) 產(chǎn)品的組裝。
[0030] 另外，作為多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行的相同作業(yè)，上述實(shí)施方式中例示了螺紋緊固作業(yè)，但 作業(yè)內(nèi)容不限于此。本發(fā)明能夠很好地應(yīng)用于因耗時(shí)較長而容易成為瓶頸環(huán)節(jié)的作業(yè)，作 為螺紋緊固作業(yè)以外的具體例子，可列舉出使粘接劑固化的紫外線照射作業(yè)或者加熱作 業(yè)、以及軟釬焊作業(yè)等。
[0031] 在上述實(shí)施方式中，作為特別優(yōu)選實(shí)施例而例示了傳送帶C以包圍零件供給部S 的方式配置的情況，但傳送帶也可以是直線狀或曲線狀。此時(shí)，經(jīng)由傳送帶或自動(dòng)搬運(yùn)車 (AGV)向各機(jī)器人供給零件即可。
【權(quán)利要求】
1. 一種工件組裝裝置，其特征在于，具有： 多個(gè)機(jī)器人，其進(jìn)行工件的組裝作業(yè)中的相同作業(yè)； 零件供給部，其向多個(gè)所述機(jī)器人供給零件； 傳送帶，其從上游一側(cè)的所述機(jī)器人向下游一側(cè)的所述機(jī)器人搬運(yùn)所述工件；以及， 控制器，其監(jiān)視所述機(jī)器人的作業(yè)并且向所述機(jī)器人分配作業(yè)， 在上游一側(cè)的所述機(jī)器人未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，所述控制器向下游一側(cè)的所述 機(jī)器人發(fā)出指令，指令該下游一側(cè)的所述機(jī)器人除了實(shí)施預(yù)先確定的作業(yè)以外，還實(shí)施所 述上游一側(cè)的所述機(jī)器人未能完成的作業(yè)。
2. 如權(quán)利要求1所述的工件組裝裝置，其特征在于， 所述傳送帶以包圍所述零件供給部的方式設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求1所述的工件組裝裝置，其特征在于， 在最下游的所述機(jī)器人未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，所述控制器向所述傳送帶發(fā)出指 令，指令其將作業(yè)未完成的工件搬運(yùn)到修繕區(qū)域。
4. 如權(quán)利要求2所述的工件組裝裝置，其特征在于， 在最下游的所述機(jī)器人未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，所述控制器向所述傳送帶發(fā)出指 令，指令其將作業(yè)未完成的工件搬運(yùn)到修繕區(qū)域。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的工件組裝裝置，其特征在于， 所述控制器對(duì)未能完成預(yù)先確定的作業(yè)的所述機(jī)器人發(fā)出指令，指令其對(duì)下一個(gè)工件 進(jìn)行預(yù)先確定的作業(yè)量以上的作業(yè)。
6. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的工件組裝裝置，其特征在于， 在上游一側(cè)的所述機(jī)器人未能完成預(yù)先確定的作業(yè)而且其下游的所述機(jī)器人也無法 消除作業(yè)延遲時(shí)，所述控制器向更下游的所述機(jī)器人發(fā)出指令，指令其進(jìn)行預(yù)先確定的作 業(yè)量以上的作業(yè)以消除該作業(yè)延遲。
7. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的工件組裝裝置，其特征在于， 所述相同作業(yè)是從由螺紋緊固作業(yè)、使粘接劑固化的紫外線照射作業(yè)或者加熱作業(yè)、 以及軟釬焊作業(yè)構(gòu)成的組中選出的一種作業(yè)。
8. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的工件組裝裝置，其特征在于， 所述工件是產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人或其零件。
9. 一種工件組裝方法，其特征在于，具有： 向串聯(lián)配置的多個(gè)機(jī)器人供給零件的工序；以及 由各機(jī)器人對(duì)傳送帶所搬運(yùn)的工件進(jìn)行預(yù)先確定的相同作業(yè)的工序； 在上游一側(cè)的所述機(jī)器人未能完成預(yù)先確定的作業(yè)時(shí)，下游一側(cè)的所述機(jī)器人除了進(jìn) 行預(yù)先確定的作業(yè)以外，還進(jìn)行所述上游一側(cè)的所述機(jī)器人未能完成的作業(yè)。
【文檔編號(hào)】B25J13/00GK104057454SQ201410019517
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月18日
【發(fā)明者】鹽田晃大, 原田敏行, 松藤健司, 大川健, 小笠原伸二 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)