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JP2017177244A - Assembly device and production line - Google Patents

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JP2017177244A
JP2017177244A JP2016064340A JP2016064340A JP2017177244A JP 2017177244 A JP2017177244 A JP 2017177244A JP 2016064340 A JP2016064340 A JP 2016064340A JP 2016064340 A JP2016064340 A JP 2016064340A JP 2017177244 A JP2017177244 A JP 2017177244A
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robots
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JP2016064340A
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Japanese (ja)
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寛之 須永
Hiroyuki Sunaga
寛之 須永
健佑 上原
Kensuke Uehara
健佑 上原
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a configuration of an assembly device capable of saving synchronous and exclusive operation controls as much as possible for multiple orthogonal robots provided on a base, as well as configuring a production line that can perform fast operations with a small system load while saving space at a low cost.SOLUTION: A assembly device comprises: XY robots 200 and 300 (first and second orthogonal robots) for moving assembly hands (203 and 303: first and second assembly tools) on different horizontal planes, provided on a base 102. A work-piece platform 124 movable using a Z table 115 (lifting device), is vertically moved in a work area which is below the respective XY robots, and which can be accessed by the assembly tools. The control device (600) causes the orthogonal robots, the assembly tools and the work-piece platform to operate while avoiding interference among them to control assembly processing for work-pieces placed on the work-piece platform 124, using the assembly tools.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は直交ロボットを用いた組立装置、および生産ラインに関する。   The present invention relates to an assembly apparatus using an orthogonal robot and a production line.

従来から、種々の物品の製造現場で、直交ロボットを用いた組立装置が用いられている。また、この種の組立装置を用いた生産ラインでは、複数の組立工程を行うために複数台の組立装置をロボットセルとして配列することにより構成された生産ラインが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an assembly apparatus using an orthogonal robot has been used at a manufacturing site for various articles. In addition, a production line using this type of assembly apparatus is known in which a plurality of assembly apparatuses are arranged as robot cells in order to perform a plurality of assembly processes.

この種のロボットセルでは、例えば高精度組付を行う場合に、セル内において実行する組立工程が複雑なものになる場合がある。例えば、部品の組付を行うために組付部品を取得し、高精度組付が必要な場合は取得した組付部品の取得精度を上げるために仮置き、位置確認や、組付部品の位置調整や再取得などの動作が組合せられる。このために、高精度組付が必要な場合ほど、1セルで実行する全工程に必要な処理時間が増大する傾向がある。また、通常、組付部品の被組付部品に対する組付動作が終了するのを待ってから次の組付部品の取得を行うため、高精度組付などの長時間動作が発生するセルでは特に処理時間が増大する。これにより、ボトルネックとなるセルの処理時間によって、生産ライン全体のサイクルタイムが長くなる問題が発生する。   In this type of robot cell, for example, when high-precision assembly is performed, an assembly process executed in the cell may be complicated. For example, when assembling parts are acquired in order to assemble parts, and when high-accuracy assembly is required, temporary placement, position confirmation, and position of the assembling parts are performed in order to increase the acquisition accuracy of the acquired assembly parts. Operations such as adjustment and reacquisition are combined. For this reason, the processing time required for all the processes executed in one cell tends to increase as high-precision assembly is required. Also, since the next assembly part is usually acquired after the assembly operation of the assembly part to the assembly target part is completed, especially in cells where long-term operation such as high-precision assembly occurs. Processing time increases. This causes a problem that the cycle time of the entire production line becomes longer due to the processing time of the cell that becomes the bottleneck.

上記の問題を解決するには、特にボトルネックとなる比較的複雑な組立処理を行うロボットセルにおいて、組立処理を高速化する必要がある。そのために、例えば1つのロボットセルの工程を分割して2つ以上のロボットセルを用いて組付けを行うことでサイクルタイムを短縮する方法と、同一のロボットセルを複数設置することでサイクルタイムを低減する方法、などが考えられる。   In order to solve the above problem, it is necessary to speed up the assembly process particularly in a robot cell that performs a relatively complicated assembly process that becomes a bottleneck. For this purpose, for example, the process of shortening the cycle time by dividing the process of one robot cell and performing assembly using two or more robot cells, and the cycle time by installing a plurality of identical robot cells. A method of reducing the level is conceivable.

従来では、複数の直交ロボット間の部品の受取、受渡動作における部品保持部の搬送方向への移動を回避することでサイクルタイムの短縮を図る手法が提案されている(例えば下記の特許文献1)。また、複数の直交ロボットが配置された自動組立装置において、一定のスペース内で各直交ロボットの共通動作領域を広げる構成が提案されている(例えば下記の特許文献2)。   Conventionally, a method has been proposed in which cycle time is shortened by avoiding movement of the component holding unit in the conveyance direction during receiving and delivery of components between a plurality of orthogonal robots (for example, Patent Document 1 below). . In addition, in an automatic assembly apparatus in which a plurality of orthogonal robots are arranged, a configuration has been proposed in which a common operation area of each orthogonal robot is expanded within a certain space (for example, Patent Document 2 below).

特開2006−256743号公報JP 2006-256743 A 特開平7−124823号公報JP-A-7-124823

しかしながら、上記の特許文献1、2で提案されている構成では、複数の直交ロボットの動作を、相互干渉なく制御することが困難である。例えば特許文献1、2のような構成では、複数の直交ロボットがいずれもアクセスできる作業領域(作業空間)においては、全部の直交ロボットの動作を同期的に、かつ干渉を生じないように排他制御する必要がある。このために、各直交ロボットの制御が複雑化する。特許文献1、2の構成では、例えば、1つのロボットセル上において、複数の直交ロボットの動作を同期的に、かつ排他制御しなければならない空間が大きく、また、そのような制御期間は長くなりがちである。このために、実行すべき組立処理のサイクルタイムの短縮が難しくなる。また、一般に複数の直交ロボットを同期的かつ排他的に制御するための制御プログラムは、記述が煩雑になりがちで、そのような記述個所が多い程、開発時間も余計にかかる問題がある。   However, with the configurations proposed in Patent Documents 1 and 2, it is difficult to control the operations of a plurality of orthogonal robots without mutual interference. For example, in a configuration such as Patent Documents 1 and 2, in a work area (work space) that can be accessed by a plurality of orthogonal robots, exclusive control is performed so that the operations of all the orthogonal robots are synchronous and do not cause interference. There is a need to. This complicates the control of each orthogonal robot. In the configurations of Patent Documents 1 and 2, for example, on one robot cell, there is a large space in which the operations of a plurality of orthogonal robots must be controlled synchronously and exclusively, and such a control period becomes long. Tend to. For this reason, it becomes difficult to shorten the cycle time of the assembly process to be executed. In general, a control program for synchronously and exclusively controlling a plurality of orthogonal robots tends to be complicated to write, and the more such description points, the longer the development time.

そこで、本発明の課題は、上記の問題点に鑑み、配置する複数の直交ロボットの同期的かつ排他的な動作制御がなるべく少なくて済む組立装置の構成を提供することにある。また、小さな制御系の負担でサイクルタイムを短縮でき、省スペースかつ低コストな生産ライン構成できるようにすることにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a configuration of an assembling apparatus in which synchronous and exclusive operation control of a plurality of arranged orthogonal robots is minimized. Another object of the present invention is to make it possible to shorten the cycle time with a small burden on the control system and to construct a space-saving and low-cost production line.

上記課題を解決するため、本発明においては、第1の組立ツールを第1の水平可動範囲で移動させる第1の直交ロボットと、第2の組立ツールを前記第1の水平可動範囲と高さの異なる第2の水平可動範囲で移動させる第2の直交ロボットと、前記第1および第2の水平可動範囲より下方であって、前記第1または第2の直交ロボットにより移動される前記第1または第2の組立ツールでアクセス可能な領域においてワークを載置可能なワーク台を昇降させる昇降装置と、前記第1、第2の直交ロボット、および前記昇降装置を支持する基台と、前記第1の直交ロボットおよび組立ツール、前記第2の直交ロボットおよび組立ツール、および前記ワーク台および前記昇降装置の各動作をこれらの直交ロボット、組立ツール、ないしワーク台の相互干渉を回避しつつ実行させ、前記第1または第2の組立ツールを用いて前記ワーク台に載置された前記ワークに対して行う組立処理を制御する組立制御を実行する制御装置と、を備えた構成を採用した。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, a first orthogonal robot that moves a first assembly tool within a first horizontal movable range, and a second assembly tool that has the first horizontal movable range and a height. A second orthogonal robot that moves in a second horizontal movable range different from each other, and the first orthogonal robot that is below the first and second horizontal movable ranges and is moved by the first or second orthogonal robot. Alternatively, a lifting device that lifts and lowers a work table on which a workpiece can be placed in an area accessible by the second assembly tool, the first and second orthogonal robots, and a base that supports the lifting device, and the first The operations of one orthogonal robot and assembly tool, the second orthogonal robot and assembly tool, and the work table and the lifting device are the same as those of the orthogonal robot, assembly tool, or work table. A control device that executes an assembly control for controlling an assembly process performed on the workpiece placed on the workpiece table by using the first or second assembly tool while avoiding mutual interference; The configuration provided was adopted.

上記構成によれば、第1、第2の組立ツールを、第1、第2の直交ロボットによって、第1水平可動範囲、および第1の水平可動範囲と高さの異なる第2の水平可動範囲で移動させる。これにより、第1、第2の組立ツール、および直交ロボットの相互の干渉を回避する回避制御が必要になるような制御状態が生じるタイミングや期間を著しく減少させることができる。従って、組立装置の基台上に配置する複数の直交(XY)ロボットの同期的かつ排他的な動作制御が少なくて済み、制御の負担を軽減でき、組立装置を高速に動作させることができる。また、上記の組立装置を隣接して配置することにより、小さな制御系の負担で高速動作できる省スペースかつ低コストな生産ラインを構成することができる。   According to the above configuration, the first and second assembly tools are moved by the first and second orthogonal robots to the first horizontal movable range and the second horizontal movable range whose height is different from the first horizontal movable range. Move with. Accordingly, it is possible to significantly reduce the timing and period of occurrence of a control state that requires avoidance control for avoiding mutual interference between the first and second assembly tools and the orthogonal robot. Therefore, the synchronous and exclusive operation control of a plurality of orthogonal (XY) robots arranged on the base of the assembly apparatus can be reduced, the control burden can be reduced, and the assembly apparatus can be operated at high speed. Further, by arranging the above assembling apparatuses adjacent to each other, a space-saving and low-cost production line that can operate at high speed with a small control system load can be configured.

本発明を実施可能な組立装置の外観構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the external appearance structure of the assembly apparatus which can implement this invention. 図1の組立装置の制御装置の構成例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structural example of the control apparatus of the assembly apparatus of FIG. 図2の制御装置における制御手順を示したフローチャート図である。It is the flowchart figure which showed the control procedure in the control apparatus of FIG. 図1の組立装置の基台上の部材の配置例を上面から示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the example of arrangement | positioning of the member on the base of the assembly apparatus of FIG. 1 from the upper surface. (a)〜(g)は、図4に準じた様式、組立装置の基台上の基台で行われる組立処理を示した説明図である。(A)-(g) is explanatory drawing which showed the assembly process performed by the base on the style based on FIG. 4, and the base of an assembly apparatus. 図1の組立装置により構成した生産ラインの一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the production line comprised by the assembly apparatus of FIG.

以下、添付図面に示す実施例を参照して本発明を実施するための形態につき説明する。なお、以下に示す実施例はあくまでも一例であり、例えば細部の構成については本発明の趣旨を逸脱しない範囲において当業者が適宜変更することができる。また、本実施形態で取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to embodiments shown in the accompanying drawings. The following embodiment is merely an example, and for example, a detailed configuration can be appropriately changed by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention. Moreover, the numerical value taken up by this embodiment is a reference numerical value, Comprising: This invention is not limited.

<実施例>
(組立装置(ロボットセル))
図1は、本発明の一実施例として、複数、配列されることにより、生産装置ラインを可能な組立装置100の構成の一例を示している。同図のような組立装置100は、「組立てロボットセル」などの名称の製品として提供されることがある。
<Example>
(Assembly device (robot cell))
FIG. 1 shows an example of a configuration of an assembling apparatus 100 capable of forming a production apparatus line by arranging a plurality of arrangements as an embodiment of the present invention. An assembly apparatus 100 as shown in the figure may be provided as a product having a name such as “assembly robot cell”.

組立装置100は基台102(ベース)上に、下記のような各部から成るワーク操作部を配置して構成され、これにより、ワーク(組立部品、被組立部品)に対する組立操作を行う。ワーク操作部は、垂直あるいはパラレル構成などの多軸多関節ロボットから構成する場合もあるが、本実施例では、XYテーブル(XYステージ)による直交ロボットを採用している。   The assembling apparatus 100 is configured by disposing a work operation unit including the following parts on a base 102 (base), thereby performing an assembling operation on a work (an assembly part or a part to be assembled). Although the work operation unit may be configured by a multi-axis multi-joint robot such as a vertical or parallel configuration, in this embodiment, an orthogonal robot using an XY table (XY stage) is employed.

組立装置100の制御に用いられる直交座標系の3軸(X、Y、Z)をどのように取るかは任意であるが、図1では図中に示すようにこの直交座標系の3軸(X、Y、Z)が取られている。基台102の上面は、このXY軸と平行な姿勢を取るよう配置される。また、図1では詳細な図示を省略しているが、基台102は、その下部に配置した脚部(あるいは支柱など)によって、適当な配置高で設置床面上に設置される。   Although how to take the three axes (X, Y, Z) of the orthogonal coordinate system used for the control of the assembly apparatus 100 is arbitrary, in FIG. 1, as shown in FIG. X, Y, Z) are taken. The upper surface of the base 102 is arranged to take a posture parallel to the XY axes. Although detailed illustration is omitted in FIG. 1, the base 102 is installed on the installation floor surface at an appropriate arrangement height by a leg (or a column or the like) arranged at the lower part thereof.

本実施例では、特にこの組立装置100で行う生産ライン上の工程の処理を高速化するために、基台102上に複数台の直交ロボットを配置する。本実施例では、2台のXYテーブル(XYステージ)から成るXYロボットを配置している。図1において、これらの直交ロボットは、XYロボット200、およびXYロボット300である。なお、この種の直交ロボットを構成するXYテーブルは、XYステージなどと呼ばれることもある。これに対して、本実施例では、2軸の可動軸を有するものは例えば「XYロボット」のように呼び、1軸の可動軸を有するものはX(Y、あるいはZ)テーブル、のような用語を用いている。ただし、このような呼び分けは単なる便宜上のものに過ぎず、本発明の実施例を具体的に限定するものではない。   In the present embodiment, in particular, a plurality of orthogonal robots are arranged on the base 102 in order to speed up the process on the production line performed by the assembling apparatus 100. In this embodiment, an XY robot composed of two XY tables (XY stage) is arranged. In FIG. 1, these orthogonal robots are an XY robot 200 and an XY robot 300. Note that the XY table constituting this type of orthogonal robot is sometimes called an XY stage. On the other hand, in this embodiment, an apparatus having two movable axes is called, for example, an “XY robot”, and an apparatus having one movable axis is an X (Y or Z) table. Terminology is used. However, such classification is merely for convenience and does not specifically limit the embodiments of the present invention.

XYロボット200は、組立、ハンドのような後述のツール類を作業位置に移動させるXテーブル202、およびXテーブル202を移送するYテーブル201から成る。また、XYロボット300は、同様のツールを作業位置に移動させるXテーブル302、およびXテーブル302を移送するYテーブル301から成る。Xテーブル202、302、Yテーブル201、301は、直線状のガイド部材上で、移送を目的とする部材を支持するヘッド(スライダ)部を直動させ、所定の各座標軸上の座標位置に位置決めする構造である。   The XY robot 200 includes an X table 202 for moving tools described later such as assembling and hand to a work position, and a Y table 201 for transferring the X table 202. The XY robot 300 includes an X table 302 that moves a similar tool to a work position, and a Y table 301 that transfers the X table 302. The X tables 202 and 302 and the Y tables 201 and 301 are positioned at coordinate positions on predetermined coordinate axes by linearly moving a head (slider) portion that supports a member intended for transfer on a linear guide member. It is a structure to do.

XYロボット200は、Yテーブル201の両端部を下方から支える支柱107、107によって基台102上に支持されている。また、XYロボット300は、Yテーブル301の両端部を下方から支える支柱108、108によって基台102上に支持されている。   The XY robot 200 is supported on the base 102 by supporting columns 107 and 107 that support both ends of the Y table 201 from below. The XY robot 300 is supported on the base 102 by support columns 108 and 108 that support both ends of the Y table 301 from below.

XYロボット200、XYロボット300を構成する各テーブル(ステージ)が、これらの被搬送部(移送ヘッドや他の直交テーブル)を駆動する駆動系の構成は任意であり、当業者は公知のこの種の直動テーブル(ステージ)の構成を採用してよい。例えば、詳細は不図示であるが、これら各テーブル(ステージ)の駆動系は、被搬送部を摺動自在に支持する直動ガイドと、ワイヤやベルトなどを介してサーボモータのような駆動源によって構成する。   Each table (stage) constituting the XY robot 200 and the XY robot 300 may have any drive system configuration for driving these transported parts (transfer heads and other orthogonal tables). The configuration of a linear motion table (stage) may be adopted. For example, although not shown in detail, the drive system of each table (stage) includes a linear motion guide that slidably supports the transported portion, and a drive source such as a servo motor via a wire or a belt. Consists of.

旧来の多くの構成では、これらXYロボット200、XYロボット300には、XY方向に移動させるツールをZ軸((垂直)上下)方向に移動させるZステージ(テーブル)を釣り下げのような形で配置する場合がある。しかしながら、本実施例では、後述するように、ツール類と、ワークとのZ軸方向の相対位置の制御は、基台102側に配置した後述のZテーブル(113、115、126…)によって行なう。このような「下Z」構成によって、XYロボット200、300の搬送荷重を小さくできる。即ち、XYロボット200、300によって懸架する部材からZ軸昇降装置を除くことができ、これらXYロボットの懸架すべき総重量を低減できる。このため、XY移動制御の精度向上、各XYロボットを支持する支柱の共振などによって発生する振動の抑制、など種々の利点が得られる。   In many conventional configurations, the XY robot 200 and the XY robot 300 have a Z stage (table) that moves a tool that moves in the XY direction in the Z-axis ((vertical) up and down) direction in a form like hanging down. May be placed. However, in this embodiment, as will be described later, the relative position in the Z-axis direction between the tools and the workpiece is controlled by a Z table (113, 115, 126,...) Described later disposed on the base 102 side. . With such a “lower Z” configuration, the transport load of the XY robots 200 and 300 can be reduced. That is, the Z-axis lifting device can be removed from the members suspended by the XY robots 200 and 300, and the total weight of the XY robots to be suspended can be reduced. For this reason, various advantages, such as the improvement of the precision of XY movement control and the suppression of the vibration which generate | occur | produces by resonance of the support | pillar which supports each XY robot, are acquired.

また、この「下Z」構成(配置)は、下記のように、XYロボット200、XYロボット300の可動範囲を可能な限り別の空間に分離する構成を実現するのに利用することもできる。また、各X、Yテーブルやこれらを支持する支柱107、108などの強度、剛性に関する設計条件を緩和でき、装置全体を小型軽量、あるいは簡単安価に構成することが容易になる。   This “lower Z” configuration (arrangement) can also be used to realize a configuration that separates the movable ranges of the XY robot 200 and the XY robot 300 into different spaces as much as possible. In addition, the design conditions regarding the strength and rigidity of each of the X and Y tables and the columns 107 and 108 that support them can be relaxed, and the entire apparatus can be easily configured to be small and light or simple and inexpensive.

本実施例では、上記のように複数、基台102上に配置したXYロボット200、XYロボット300を用いて組立工程を実施する。本実施例では、XYロボット200、300の可動範囲を少なくともXY平面に沿った動作では互いに干渉の発生しない、別の空間に、可能な限り分離する構成を採用している。この分離領域(空間)では、XYロボット200、300は、両者の相互干渉が生じないため、互いの位置や動作を考慮せずにXYロボット200、300を動作させることができる。本実施例では、このような分離空間をできるだけ大きく確保することにより、XYロボット200、XYロボット300の相互干渉を回避する排他制御の負担が軽減される。このため、比較的大きな自由度で高速にXYロボット200、XYロボット300によるツール類の移送制御を行うことができる。   In the present embodiment, the assembly process is performed using a plurality of XY robots 200 and XY robots 300 arranged on the base 102 as described above. In the present embodiment, a configuration is adopted in which the movable range of the XY robots 200 and 300 is separated as much as possible into another space where interference does not occur at least along the operation along the XY plane. In this separation region (space), the XY robots 200 and 300 do not cause mutual interference between them, so that the XY robots 200 and 300 can be operated without considering the position and operation of each other. In the present embodiment, by ensuring such a separation space as large as possible, the burden of exclusive control for avoiding mutual interference between the XY robot 200 and the XY robot 300 is reduced. For this reason, transfer control of tools by the XY robot 200 and the XY robot 300 can be performed at high speed with a relatively large degree of freedom.

本実施例では、2台のXYロボット200、300の可動範囲を、上記の相互干渉の発生しない別々の分離空間に分離するために、XYロボット200、300を高さ(Z軸)方向に異なる位置に配置する構成を用いる。ここで例えばXYロボット200、300を、それぞれ、第1、および第2の組立ツールを移動させる第1、および第2の直交ロボットとする。   In the present embodiment, the XY robots 200 and 300 are different in the height (Z-axis) direction in order to separate the movable ranges of the two XY robots 200 and 300 into the separate separation spaces where the mutual interference does not occur. A configuration is used that is arranged at a position. Here, for example, the XY robots 200 and 300 are first and second orthogonal robots that move the first and second assembly tools, respectively.

その場合、本実施例の第1の直交ロボットは、第1の組立ツールを第1の水平可動範囲で移動させ、第2の直交ロボットは、第2の組立ツールを第1の水平可動範囲と高さの異なる第2の水平可動範囲で移動させるようそれぞれ配置する。   In that case, the first orthogonal robot of the present embodiment moves the first assembly tool within the first horizontal movable range, and the second orthogonal robot moves the second assembly tool to the first horizontal movable range. It arrange | positions so that it may move in the 2nd horizontal movable range from which height differs.

ここで、XYロボット200、XYロボット300で、それぞれ2つの高さの異なるXY平面に沿って移送する第1、第2の組立ツールとしては、各種のロボットハンドや、ビス締め用のドライバなどが考えられる。これら第1、第2の組立ツールは、ワーク(組立部品、被組立部品)をなんらかの手法でハンドリングするものであれば、上記のハンドやドライバ以外であってもよい。   Here, as the first and second assembly tools to be transferred along two XY planes having different heights by the XY robot 200 and the XY robot 300, there are various robot hands, screw tightening drivers, and the like. Conceivable. These first and second assembly tools may be other than the above-described hand and driver as long as they handle workpieces (assembled parts and parts to be assembled) by some method.

図1の構成では、XYロボット200には、XYロボット200により移送するツールとして組立ハンド2031、および移載ハンド2032がXテーブル202でX方向に移送されるヘッド部に配置されている。また、XYロボット300には、XYロボット300により移送するツールとして組立ハンド3031、および移載ハンド3032がXテーブル302でX方向に移送されるヘッド部に配置されている。これらの組立ハンドおよび移載ハンドは、下記のような作業ごとに使い分けるべく、これらの作業に適した形態で構成される。例えば、組立ハンド2031、3031は主に、被組立部品に対する組立部品の組付け、のような組立作業に用いる。また、移載ハンド2032、3032は、主に被組立部品ないし組立部品の移載、例えばワーク台から他のワーク台への移送などに用いる。   In the configuration of FIG. 1, the XY robot 200 includes an assembly hand 2031 as a tool to be transferred by the XY robot 200 and a transfer hand 2032 at the head portion that is transferred in the X direction by the X table 202. Further, in the XY robot 300, an assembly hand 3031 and a transfer hand 3032 as tools to be transferred by the XY robot 300 are arranged on the head portion that is transferred in the X direction by the X table 302. These assembly hands and transfer hands are configured in a form suitable for these operations so as to be used for each operation as described below. For example, the assembly hands 2031 and 3031 are mainly used for assembling work such as assembling an assembly part to an assembly target part. Further, the transfer hands 2032 and 3032 are mainly used for transfer of a part to be assembled or an assembly part, for example, transfer from a work table to another work table.

なお、図1の構成では、XYロボット200、300は、基台102の両端部、特に基台上でほぼ最小および最大のX座標に相当する2辺部において、それぞれ2本ずつの支柱107、108によって支持されている。この構成は必須ではなく、XYロボット200、300は、例えば、基台上でほぼ最小または最大のX座標に相当するいずれかの1辺部に配置することもできる。その場合でも、XYロボット200、300は、例えば共通の2本の支柱によって、2階建配置するような構造を取れば、これら各XYロボットをそれぞれ高さの異なるXY平面に沿って動作させるのは不可能ではない。しかしながら、図1のようにXYロボット200、300を、基台102の両端の対向する2辺部に配置する構成によれば、基台102上の重量バランスが向上し、不要振動の発生を抑えることができる利点がある。   In the configuration of FIG. 1, the XY robots 200 and 300 are provided with two support columns 107, respectively, at both ends of the base 102, particularly at two sides corresponding to the almost minimum and maximum X coordinates on the base. 108. This configuration is not essential, and the XY robots 200 and 300 can be arranged on any one side corresponding to the almost minimum or maximum X coordinate on the base, for example. Even in such a case, if the XY robots 200 and 300 have a structure in which, for example, two common struts are arranged in a two-story structure, the XY robots are operated along XY planes having different heights. Is not impossible. However, according to the configuration in which the XY robots 200 and 300 are arranged on two opposite sides at both ends of the base 102 as shown in FIG. 1, the weight balance on the base 102 is improved and the occurrence of unnecessary vibration is suppressed. There are advantages that can be made.

次に、基台102上に配置され、上記「下Z」配置の一部を成し、各ZテーブルによってZ軸(上下)方向に昇降制御される各部材の配置例につき説明する。   Next, an example of the arrangement of each member arranged on the base 102 and constituting a part of the “lower Z” arrangement and controlled to be moved up and down in the Z-axis (vertical) direction by each Z table will be described.

図1の構成では、2つのワーク台124、ワーク台125を基台102上に配置している。これらの上には、隣接組立装置と授受すべきワークA、あるいは、供給トレイ103上から移載したワークBを載置し、位置決めすることができる。例えば、ワークAを被組立部品とすると、ワーク台124、125は、ワークAを所定位置に載置、位置決め保持する。このワークAに対して、組立ハンドによって保持したワークB(組立部品)を組み付ける作業を行わせることができる。   In the configuration of FIG. 1, two work tables 124 and 125 are arranged on the base 102. On these, the workpiece A to be exchanged with the adjacent assembling apparatus or the workpiece B transferred from the supply tray 103 can be placed and positioned. For example, when the workpiece A is a part to be assembled, the workpiece bases 124 and 125 place the workpiece A at a predetermined position and hold the positioning. An operation of assembling the workpiece B (assembled part) held by the assembly hand can be performed on the workpiece A.

ワーク台124は、基台102上面のほぼ中央部に、Zテーブル126により支持され、このZテーブル126を駆動することによって、昇降位置を制御できる。これにより、例えばワーク台124に保持された、ワークを上昇させ、XYロボット200、300により保持されたツール(例えば移載ないし組立ハンド)にアクセスさせることができる。   The work table 124 is supported by a Z table 126 at a substantially central portion on the upper surface of the base 102, and the elevation position can be controlled by driving the Z table 126. As a result, for example, the work held on the work base 124 can be lifted and a tool (for example, transfer or assembly hand) held by the XY robots 200 and 300 can be accessed.

ワーク台125は、Zテーブル115によりZ軸方向に昇降可能に支持されている。本実施例では、Zテーブル115は基台102に直接支持するのではなく、Z軸ガイド145を介してXテーブル155に支持されている。Zテーブル115は、このZ軸ガイド145に沿って、ワーク台125を昇降駆動させる。   The work table 125 is supported by the Z table 115 so as to be movable up and down in the Z-axis direction. In this embodiment, the Z table 115 is not directly supported by the base 102 but is supported by the X table 155 via the Z-axis guide 145. The Z table 115 drives the work table 125 up and down along the Z-axis guide 145.

このように、本実施例では、第1または第2のXYロボット200、300の各ハンド(第1または第2の組立ツール)でアクセス可能な領域に、ワークを載置可能なワーク台124、125を配置している。そして、これらのワーク台124、125は、Zテーブル126、115(昇降装置)によりZ軸(上下)方向に昇降可能に構成されている。   As described above, in this embodiment, the work platform 124 capable of placing a work in an area accessible by each hand (first or second assembly tool) of the first or second XY robot 200, 300. 125 is arranged. These work bases 124 and 125 are configured to be movable up and down in the Z-axis (vertical) direction by Z tables 126 and 115 (lifting devices).

また、ワーク台125は、Xテーブル155を介して隣接組立装置に搬入することができ、これにより、ワーク台125に載置されたワークを隣接組立装置に引き渡したり、あるいは逆に受け取ったり、といったワーク授受を隣接組立装置の間で行うことができる。このXテーブル155によるワーク台125の搬入方式には凡そ2つの方式がある。   In addition, the work table 125 can be carried into the adjacent assembly device via the X table 155, whereby the workpiece placed on the work table 125 is transferred to the adjacent assembly device or vice versa. Work transfer can be performed between adjacent assembly apparatuses. There are roughly two methods for loading the work table 125 using the X table 155.

このうち、第1の搬入方式は、例えばXテーブル155の先端位置にワーク台125を支持するZ軸ガイド145を固定(またはX方向に移動)しておき、Xテーブル155を隣接組立装置側に突出させたり引っ込めたりする方式である。Xテーブル155をこの場合、基台102上に引き込んだ位置から(例えば図中右手前または左奥側)隣接組立装置(不図示)の方向に突出させ、ワーク台125を隣接装置の基台上に搬入する。第2の搬入方式は、予めXテーブル155を隣接組立装置側に突出させた姿勢で隣接組立装置との間に掛け渡しておく構成である。この場合、Xテーブル155によってワーク台125を支持するZ軸ガイド145を当組立装置の基台102上と、隣接組立装置の基台102上の間で往復させる方式である。   Of these, the first carry-in method, for example, fixes (or moves in the X direction) the Z-axis guide 145 that supports the work table 125 at the tip position of the X table 155, and moves the X table 155 to the adjacent assembly apparatus side. This is a method of protruding or retracting. In this case, the X table 155 is projected in the direction of the adjacent assembly device (not shown) from the position where the X table 155 is drawn onto the base 102 (for example, right front or left rear side in the figure), and the work base 125 is placed on the base of the adjacent device Carry in. The second carry-in method is a configuration in which the X table 155 is spanned between adjacent assembly apparatuses in a posture that projects in advance to the adjacent assembly apparatus side. In this case, the Z-axis guide 145 that supports the work base 125 by the X table 155 is reciprocated between the base 102 of the assembly apparatus and the base 102 of the adjacent assembly apparatus.

本実施例では、Xテーブル155によるZ軸ガイド145の搬入方式は、例えば上記の第2の方式である。   In the present embodiment, the loading method of the Z-axis guide 145 by the X table 155 is, for example, the second method described above.

また、ワーク台124より奥(Y+)側の基台102上には、供給トレイ103がZテーブル113によりZ軸(上下)方向に昇降自在に配置されている。供給トレイ103の上部は、例えば、皿状で、必要に応じて隔壁などによって区画された複数の領域にワークB(組立部品)を配列できるよう構成する。供給トレイ103を上昇させることにより、移載ハンドを用いて特定の区画のワークBを取り出すことができる。例えば、XYロボット200または300により組立ハンド2031または3031のXY座標を選択した上で、このハンドが把持できる位置まで供給トレイ103を上昇させ、このハンドに特定のワークB(組立部品)を取り出させることができる。   A supply tray 103 is arranged on the base 102 on the back (Y +) side of the work table 124 so as to be movable up and down in the Z-axis (vertical) direction by the Z table 113. The upper part of the supply tray 103 is, for example, in a dish shape, and is configured so that the workpieces B (assembled parts) can be arranged in a plurality of areas partitioned by partitions or the like as necessary. By raising the supply tray 103, the work B in a specific section can be taken out using the transfer hand. For example, after the XY coordinates of the assembly hand 2031 or 3031 are selected by the XY robot 200 or 300, the supply tray 103 is raised to a position where the hand can be gripped, and a specific work B (assembly part) is taken out by this hand. be able to.

(生産ラインへの設置)
図1に示した組立装置100は、少なくとも1台を、例えば他の隣接組立装置と隣接して配置することにより、特定物品のための生産ラインを構成することができる。
(Installation on production line)
The assembly apparatus 100 shown in FIG. 1 can constitute a production line for a specific article by disposing at least one unit, for example, adjacent to another adjacent assembly apparatus.

図6はごく簡略化した生産ラインの構成として、ロボットセル3台により構成した生産ラインの概略構成を上面から示している。同図において、中央の組立装置100は、図1に示した組立装置100と同じものである。   FIG. 6 shows a schematic configuration of a production line constituted by three robot cells from the top as a very simplified production line configuration. In the figure, a central assembly apparatus 100 is the same as the assembly apparatus 100 shown in FIG.

この組立装置100は、上述同様に、複数(2つ)のXYロボット200、300を有している。基台102上のその他のワーク台その他の部材には図1と同一符号を付しており、これらの構成は上述のものと同一である。   The assembling apparatus 100 includes a plurality (two) of XY robots 200 and 300 as described above. The other work bases and other members on the base 102 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and their configurations are the same as those described above.

一方、組立装置100の両隣の組立装置501、502は、基台102に、組立装置100と同様の参照符号を有する部材が配置されている。これら基台102上に配置された部材は、組立装置100と同様に、Zテーブル(詳細不図示)によって昇降可能な「下Z構成」である。ところが、組立装置501、502では、XY平面に沿ったツール類の移動手段の構成が異なる。即ち、組立装置501、502では、XY平面に沿ったツール類の移動手段は、Yテーブル401、Xテーブル402の1組から成るXYロボット400のみを用いて構成されている。   On the other hand, in the assembly apparatuses 501 and 502 adjacent to the assembly apparatus 100, members having the same reference numerals as those of the assembly apparatus 100 are arranged on the base 102. Similar to the assembling apparatus 100, these members arranged on the base 102 have a “lower Z configuration” that can be moved up and down by a Z table (not shown in detail). However, the assembly apparatuses 501 and 502 differ in the configuration of the tool moving means along the XY plane. That is, in the assembling apparatuses 501 and 502, the tool moving means along the XY plane is configured using only the XY robot 400 including one set of the Y table 401 and the X table 402.

即ち、組立装置100は両隣の組立装置501、502の2倍の数のXYロボット200、300を有している。このため、XYロボット200、300を同時に動作させることによって、単一時間内に移動対象のツール類を少なくとも2倍程度の延べ移動量だけ、移動させることができる。   That is, the assembling apparatus 100 has twice as many XY robots 200 and 300 as the adjacent assembling apparatuses 501 and 502. Therefore, by simultaneously operating the XY robots 200 and 300, it is possible to move the tools to be moved by a total movement amount of at least about twice in a single time.

本実施例では、上述のように、XYロボット200、300の可動空間は、Z方向に係わる配置高を互いに異ならせることよって、分離領域に配置されている。このため、他の部材との干渉を回避するための排他制御は後述(図3)のようにごく簡単なもので済む。従って、少なくともツール類の延べ移動量だけで考えれば、上記の両隣の装置(501、502)のほぼ2倍程度の延べ移動量を達成するのはそれほど困難ではない。   In the present embodiment, as described above, the movable spaces of the XY robots 200 and 300 are arranged in the separation region by making the arrangement heights related to the Z direction different from each other. For this reason, the exclusive control for avoiding interference with other members is very simple as described later (FIG. 3). Therefore, considering at least the total movement amount of the tools, it is not so difficult to achieve a total movement amount that is approximately twice that of the above-mentioned adjacent devices (501, 502).

以上のように、組立装置100を生産ラインの一部として、少なくとも1台、配置する。そして、例えば、組立装置100を、ライン中で、特にスループットの低下しがちな工程を実施する位置に配置し、例えば高精度組付などの複雑な工程を担当させる。このように生産ラインを構成することによって、特に複数のXYロボット200、300(…)を動作させて、高精度組付などの複雑な工程を効率よく実行させることができる。そのため、この生産ラインによって実行する生産(組立)処理を著しく高速化することができる。なお、上記で例示した組立装置100をラインの中間に配置する構成はあくまでも一例で、必ずしも上記のように生産ラインの中間に配置する必要はなく、生産ラインの両端部ないしそれに近い位置に配置しても構わない。   As described above, at least one assembly apparatus 100 is arranged as a part of the production line. For example, the assembling apparatus 100 is arranged in a line at a position where a process that tends to decrease throughput is performed, and a complicated process such as high-precision assembly is assigned. By configuring the production line in this way, it is possible to efficiently execute complicated processes such as high-precision assembly by operating a plurality of XY robots 200, 300 (...) in particular. Therefore, the production (assembly) process executed by this production line can be significantly speeded up. In addition, the structure which arrange | positions the assembly apparatus 100 illustrated above to the middle of a line is an example to the last. It doesn't matter.

(制御系)
図2に本実施例の組立装置に実施可能な制御装置600の構成例を示す。同図に示すように、制御装置600は、CPU601、ROM602、RAM603、HDD604、各種のインターフェース606〜608、611を備えている。
(Control system)
FIG. 2 shows a configuration example of a control device 600 that can be implemented in the assembling apparatus of the present embodiment. As shown in the figure, the control device 600 includes a CPU 601, a ROM 602, a RAM 603, an HDD 604, and various interfaces 606 to 608, 611.

CPU601には、ROM602、RAM603、HDD604、および各種のインターフェース606〜608が接続される。ROM602には、BIOS等の基本プログラムが格納される。RAM603は、CPU601の演算処理結果を一時的に記憶する記憶装置である。   Connected to the CPU 601 are a ROM 602, a RAM 603, an HDD 604, and various interfaces 606 to 608. The ROM 602 stores basic programs such as BIOS. The RAM 603 is a storage device that temporarily stores the calculation processing result of the CPU 601.

HDD604は、この種の組立装置モジュールでは必須ではないが、配置した場合は、HDD604はCPU601の演算処理結果である各種のデータ等を記憶する記憶部を構成する。また、HDD604には、CPU601に各種演算処理を実行させるためのプログラムを記録したファイルを格納することができる。CPU601は、ROM602ないしHDD604に記録(格納)されたプログラムに基づいて後述のワーク授受制御手順を実行する。   The HDD 604 is not indispensable for this type of assembly apparatus module, but when arranged, the HDD 604 constitutes a storage unit that stores various types of data that are the results of arithmetic processing by the CPU 601. Further, the HDD 604 can store a file in which a program for causing the CPU 601 to execute various arithmetic processes is recorded. The CPU 601 executes a workpiece transfer control procedure described later based on a program recorded (stored) in the ROM 602 or the HDD 604.

後述のワーク授受制御手順を実行させるプログラムをROM602ないしHDD604に記録(格納)する場合、これらの記録媒体は、本発明を実施するための制御手順を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成する。なお、後述のワーク授受制御手順を実行させるプログラムは、ROM602ないしHDD604のような固定的な記録媒体に格納する他、各種フラッシュメモリや光(磁気)ディスクのような着脱可能なコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。このような格納形態は、本発明を実施する組立装置ラインを構成する各組立装置に、ワーク授受制御手順を実行させるプログラムをインストールしたり更新したりする場合に利用できる。また、ワーク授受制御手順を実行させるプログラムをインストールしたり更新したりする場合、上記のような着脱可能な記録媒体を用いる他、ネットワーク609を介してプログラムをダウンロードする方式を利用できる。   When a program for executing a work transfer control procedure described later is recorded (stored) in the ROM 602 or the HDD 604, these recording media constitute a computer-readable recording medium storing a control procedure for carrying out the present invention. Note that a program for executing a work transfer control procedure described later is stored in a fixed recording medium such as the ROM 602 or the HDD 604, or a removable computer readable recording such as various flash memories or optical (magnetic) disks. It may be stored on a medium. Such a storage form can be used when installing or updating a program for executing a workpiece transfer control procedure in each assembly apparatus constituting the assembly apparatus line implementing the present invention. When installing or updating a program for executing the work transfer control procedure, a method of downloading the program via the network 609 can be used in addition to using the removable recording medium as described above.

CPU601は、インターフェース606を介して、基台102上に複数配置されたZテーブル115、126、113(…)と通信し、実行すべき組立処理に同期してこれらのZテーブルの昇降動作を制御する。また、CPU601は、インターフェース606を介した通信により、組立ハンド203、移載ハンド303の把持動作を制御する。なお、図2の組立ハンド203、移載ハンド303は、図1などにおいて2031、2032、3031、3032などの参照符号で示した各組立および移載ハンドに対応する。   The CPU 601 communicates with a plurality of Z tables 115, 126, 113 (...) Arranged on the base 102 via the interface 606, and controls the raising and lowering operations of these Z tables in synchronization with the assembly process to be executed. To do. Further, the CPU 601 controls the gripping operation of the assembly hand 203 and the transfer hand 303 by communication via the interface 606. The assembly hand 203 and the transfer hand 303 in FIG. 2 correspond to the respective assembly and transfer hands indicated by reference numerals such as 2031, 2032, 3031, and 3032 in FIG.

また、CPU601は、インターフェース606を介した通信により、実行すべき組立処理に同期して、2つのXYロボット200、およびXYロボット300の移動動作を制御する。   Further, the CPU 601 controls the movement operations of the two XY robots 200 and the XY robot 300 in synchronization with the assembly process to be executed by communication via the interface 606.

さらに本実施例では、上記の1台のワーク台124のみの構成に換えて、図4のように、基台102上に複数のワーク台1241、1245を配置することもできる。この場合、XYロボット200、XYロボット300で操作されるハンドにより、各ワーク台上のワークに対するアクセスを行わせるため、ワーク台1241、1245もZテーブルにより昇降させる。この場合、ワーク台1241はZテーブル1243によって、ワーク台1245はZテーブル1247によって昇降制御される。また、ワーク台1241、1245上には、載置されたワークの状態を検査するため、検査装置1242、1246を配置することができる。図4では、ワーク台1241には検査装置1242が、ワーク台1245には検査装置1246が配置されている。これらの検査装置1242、1246は、例えばカメラや反射型光センサなどを用いた外観検査装置から構成することができる。図4のように検査装置1242、1246を配置する場合、CPU601はインターフェース611を介して検査装置1242、1246の検査情報を読み取る。   Furthermore, in this embodiment, instead of the configuration of only one work table 124, a plurality of work tables 1241, 1245 may be arranged on the base 102 as shown in FIG. In this case, the work tables 1241 and 1245 are also moved up and down by the Z table in order to allow the hands operated by the XY robot 200 and the XY robot 300 to access the work on each work table. In this case, the work table 1241 is controlled to move up and down by the Z table 1243 and the work table 1245 is controlled to move up and down by the Z table 1247. In addition, inspection devices 1242 and 1246 can be arranged on the work platforms 1241 and 1245 in order to inspect the state of the placed work. In FIG. 4, an inspection device 1242 is arranged on the work table 1241, and an inspection device 1246 is arranged on the work table 1245. These inspection devices 1242 and 1246 can be configured from an appearance inspection device using, for example, a camera or a reflective optical sensor. When the inspection devices 1242 and 1246 are arranged as shown in FIG. 4, the CPU 601 reads the inspection information of the inspection devices 1242 and 1246 via the interface 611.

また、XYロボット200、XYロボット300には、各ハンド(203、303)のいずれかとともに、他のツールを装着してもよい。このようなツールとしては、例えばビス締め用のドライバが挙げられる。図2では、このようなツールとして、ドライバ3039を装着した場合に相当し、CPU601は、インターフェース606を介してドライバ3039の動作を制御することができる。   Further, other tools may be attached to the XY robot 200 and the XY robot 300 together with any of the hands (203, 303). An example of such a tool is a screw tightening driver. In FIG. 2, such a tool corresponds to the case where the driver 3039 is mounted, and the CPU 601 can control the operation of the driver 3039 via the interface 606.

各XYロボット、Zテーブル、ドライバのようなツール、各ハンドは、例えば、サーボモータ(あるいはソレノイドなど)の駆動源を備える。これらの駆動源は例えばサーボ制御回路などを介して制御される。このため、インターフェース606、607は、この種のサーボ制御回路のようなインターフェース回路(不図示)を含んでいてよい。これらインターフェース606、607は、例えば各種のシリアルないしパラレルインターフェース規格に基づき構成できる。インターフェース606、607は適当な規格の有線接続のみならず無線通信インターフェースによって構成できる。また、インターフェース606、607は、ネットワークインターフェースによって構成することもできる。この場合も、各種のネットワーク通信方式は、有線接続(IEEE 802.3など)、無線接続(IEEE802.xxなど)などのいずれであってもよい。   Each XY robot, Z table, tool such as a driver, and each hand are provided with a drive source of a servo motor (or solenoid or the like), for example. These drive sources are controlled via, for example, a servo control circuit. Therefore, the interfaces 606 and 607 may include an interface circuit (not shown) such as this type of servo control circuit. These interfaces 606 and 607 can be configured based on various serial or parallel interface standards, for example. The interfaces 606 and 607 can be configured by a wireless communication interface as well as a wired connection of an appropriate standard. The interfaces 606 and 607 can also be configured by network interfaces. Also in this case, the various network communication methods may be any of wired connection (IEEE 802.3 and the like), wireless connection (IEEE 802.xx and the like).

この種のネットワークとして、図2では、ネットワーク609を示してある。制御装置600は、ネットワークインターフェース608を介してネットワーク609上の他の資源と通信することができる。ネットワーク609は、例えばTCP/IPのようなプロトコルを用いて接続機器が通信できるよう構成される。   FIG. 2 shows a network 609 as this type of network. The control device 600 can communicate with other resources on the network 609 via the network interface 608. The network 609 is configured so that connected devices can communicate using a protocol such as TCP / IP.

前述のように、図1に示した組立装置によって、例えば図6に示すような生産ラインを構成することができるが、その場合、ラインを構成する組立装置同士をネットワーク609を介して接続し、ワーク授受のための同期制御(ハンドシェイク)を行ってもよい。また、ネットワーク609を介して通信する相手として生産ラインの全体の動作を制御するための上位サーバなどが考えられる。この場合、CPU601は、ネットワーク609を介して、上位サーバに対して、例えば動作ログ情報などの稼働情報をリアルタイムで送信することができる。あるいはサーバから後述の生産制御に係る制御プログラムをダウンロードしてROM602やHDD604にインストールしたり、あるいは既にインストールされているプログラムを新版に更新したりすることもできる。   As described above, the assembly line shown in FIG. 1 can be used to form a production line as shown in FIG. 6, for example. In this case, the assembly lines constituting the line are connected to each other via the network 609. You may perform synchronous control (handshake) for work transfer. Further, a host server for controlling the entire operation of the production line can be considered as a counterpart to communicate via the network 609. In this case, the CPU 601 can transmit operation information such as operation log information in real time to the upper server via the network 609. Alternatively, a control program related to production control described later can be downloaded from the server and installed in the ROM 602 or the HDD 604, or an already installed program can be updated to a new version.

次に、上記の組立装置100において、制御装置600、特にそのCPU601が実行する組立処理の制御手順につき説明する。   Next, the control procedure of the assembly process executed by the control device 600, particularly the CPU 601 in the assembly device 100 will be described.

(組立制御手順)
図3は、上記の組立装置100の制御装置600のCPU601が実行する組立処理の制御手順の要部を示したものである。図3では、特に、上述の各XYロボットやZテーブルを相互の干渉することなく動作させるための排他制御に係わる部分を図示している。図3の制御手順は、汎用マイクロプロセッサなどから成るCPU601で実行可能な制御プログラムの形式で、ROM602やHDD604に格納しておくことができる。
(Assembly control procedure)
FIG. 3 shows a main part of the control procedure of the assembly process executed by the CPU 601 of the control device 600 of the assembly device 100 described above. FIG. 3 particularly shows a portion related to exclusive control for operating the above-described XY robots and the Z table without mutual interference. The control procedure of FIG. 3 can be stored in the ROM 602 or the HDD 604 in the form of a control program that can be executed by the CPU 601 including a general-purpose microprocessor.

図3にフローチャートに示した手順は、CPU601が上述の各XYロボットやZテーブルの1単位(1イベント)の動作を逐次処理するループに相当する。図3では、1つのループのみを示してあるが、本実施例では、例えばXYロボット200、300、Zテーブル113(、115、126…)ごとに、図3同様のループ処理ルーチンを用意し、これらを並列実行させるような実装を想定している。ただし、このようなマルチスレッド的なソフトウェア実装は一例に過ぎず、例えば複数の被制御部材を扱う逐次処理ループの形式でプログラムを実装するなど、同様のソフトウェア機能を実現するためのソフトウェア構成は当業者において任意である。   The procedure shown in the flowchart of FIG. 3 corresponds to a loop in which the CPU 601 sequentially processes one unit (one event) of each XY robot and Z table described above. In FIG. 3, only one loop is shown, but in this embodiment, for example, for each XY robot 200, 300, Z table 113 (, 115, 126...), A loop processing routine similar to FIG. An implementation that executes them in parallel is assumed. However, such a multi-threaded software implementation is only an example, and a software configuration for realizing a similar software function, such as implementing a program in the form of a sequential processing loop that handles a plurality of controlled members, is not appropriate. It is optional in the trader.

図3の制御ルーチンでそれぞれ取り扱う各XYロボット(またはZテーブル)動作イベントを定義する移動制御データは、例えば教示点データのリストや、ロボット制御プログラムなどの形式で記憶手段に格納しておく。その場合の格納形式は、プログラムテキスト、中間コード、実行コードなど形式は任意である。また、この移動制御データの記憶手段は、例えばROM602、HDD604などであり、あるいはプログラムの実行時にRAM603の所定領域に展開されていてもよい。   The movement control data defining each XY robot (or Z table) operation event handled in the control routine of FIG. 3 is stored in the storage means in the form of, for example, a teaching point data list or a robot control program. The storage format in that case may be any format such as program text, intermediate code, and execution code. The movement control data storage means is, for example, the ROM 602, the HDD 604, or the like, or may be expanded in a predetermined area of the RAM 603 when the program is executed.

また、図3の制御ルーチンは、例えば上記のように、各XYロボット、またはZテーブルのような被制御部材ごとに1つずつ並列実行される。これらの図3の制御ルーチンは、処理系の構成によっても異なるが、例えば、並列実行されるプロセスやスレッド、マイクロコードのような単位で並列実行させる。例えば、スレッド実装の場合は、各XYロボット、またはZテーブルのような各被制御部材に対応する制御スレッド間で必要な情報交換は、RAM603上などに大域変数などとして共有可能に配置したステータスメモリを用いて行うことができる。このステータスメモリには、各XYロボット、またはZテーブルのような各被制御部材の現在実行中の動作や現在の位置、姿勢などを逐次、記録するものとする。従って、各XYロボット、またはZテーブルのような1つの被制御部材に対応する1つのスレッドは、このステータスメモリを参照することにより、他の被制御部材の現在実行中の動作や現在の位置、姿勢などを取得することができる。   3 is executed in parallel for each controlled member such as each XY robot or Z table, for example, as described above. These control routines shown in FIG. 3 vary depending on the configuration of the processing system, but are executed in parallel in units such as processes, threads, and microcodes that are executed in parallel. For example, in the case of thread implementation, the necessary information exchange between the control threads corresponding to each XY robot or each controlled member such as the Z table is a status memory arranged on the RAM 603 so as to be shared as a global variable or the like Can be used. In this status memory, it is assumed that each XY robot or each controlled member such as a Z table is sequentially recorded with the currently executed operation, current position, posture, and the like. Therefore, each thread corresponding to one controlled member such as each XY robot or Z table can refer to this status memory to determine the currently executed operation and current position of the other controlled member, Postures can be acquired.

図3の制御では、CPU601は、この制御ループが対象とするXYロボット(またはZテーブル)の動作イベントを定義する移動制御データを1つを取り出し(ステップS200)、それを実行(ステップS205)するものである。図3では、この移動制御データの取り出し(S200)と、実行(S205)の間に、ステップS201〜S204に示した排他制御ステップが挿入されている。   In the control of FIG. 3, the CPU 601 takes out one piece of movement control data defining an operation event of the XY robot (or Z table) targeted by this control loop (step S200) and executes it (step S205). Is. In FIG. 3, the exclusive control steps shown in steps S201 to S204 are inserted between the extraction (S200) of the movement control data and the execution (S205).

まず、ステップS201では、フェッチした対象のXYロボット(またはZテーブル)の動作イベントを定義する移動制御データを解釈する。例えば、移動制御データは当該の被制御部材の移動先を記述した教示点や、プログラムテキストなどであり、ここではこれらの形式からステップS205の当該の被制御部材を動作させるのに必要なデータ形式への変換などを行う。この場合、CPU601は、例えば当該の被制御部材の現在の位置姿勢から移動先の位置姿勢への軌道や、移動速度、被制御部材と、一緒に移動するツールやワークがその移動で掃引する掃引空間(SV)などを計算することができる。   First, in step S201, the movement control data defining the operation event of the fetched XY robot (or Z table) is interpreted. For example, the movement control data is a teaching point that describes the movement destination of the controlled member, a program text, or the like. Here, the data format necessary for operating the controlled member in step S205 from these formats. Conversion to etc. In this case, the CPU 601 performs, for example, a trajectory from the current position / orientation of the controlled member to the destination position / orientation, a moving speed, a tool or a workpiece that moves together with the controlled member, and sweeping by the movement. A space (SV) or the like can be calculated.

ステップS202では、CPU601は上記のステータスメモリを参照して、他のXYロボット(またはZテーブル)などの被制御部材の現在実行中の動作や現在の位置、姿勢などを取得する。   In step S <b> 202, the CPU 601 refers to the status memory and acquires the currently executed operation, current position, posture, and the like of a controlled member such as another XY robot (or Z table).

ステップS203では、ステップS201で計算した、今回の動作イベントにより当該の被制御部材に生じる移動先の位置姿勢への軌道や、その移動で掃引する掃引空間(SV)と、他の被制御部材が現在の動作や位置姿勢と干渉しないか判定する。ここで、もし、当該の被制御部材の今回の動作イベントが、他の被制御部材の現在の動作や位置姿勢と干渉する場合には、CPU601は制御をステップS204に移行させ、干渉がない場合にはステップS205に移行する。   In step S203, the trajectory to the position and orientation of the movement destination generated in the controlled member by the current operation event calculated in step S201, the sweep space (SV) swept by the movement, and other controlled members are It is determined whether there is no interference with the current motion or position / posture. Here, if the current operation event of the controlled member concerned interferes with the current operation or position and orientation of another controlled member, the CPU 601 shifts the control to step S204, and there is no interference. In step S205, the process proceeds to step S205.

ステップS204では、回避制御を行う。この制御は、他の被制御部材との干渉を回避するための排他制御として実行する。このステップでは、例えば、上記のステータスメモリの内容を監視しつつ、他の被制御部材との干渉状態がクリアされるまで、ステップS200でフェッチした移動制御データに対応する動作を開始することなく待機する。   In step S204, avoidance control is performed. This control is executed as exclusive control for avoiding interference with other controlled members. In this step, for example, while monitoring the contents of the status memory, it waits without starting the operation corresponding to the movement control data fetched in step S200 until the interference state with other controlled members is cleared. To do.

なお、ステップS204において、ステップS200でフェッチした移動制御データに定義された動作の態様を変更することにより他の被制御部材との干渉を回避できるのであれば、そのような動作態様変更により回避制御を行ってもよい。ここで、本実施例のようなXYロボットやZテーブルの場合、例えば垂直多関節ロボットのように多彩な回避軌道を生成することは難しい。それでもXYロボットの場合、XY2次元の軌道は選択可能であり、また速度制御により回避条件を達成することができる場合がある。Zテーブルのように1軸しか可動軸がない場合は、回避動作の態様はより制限されるが、速度変化パターンなどを選択することにより回避条件を達成できる場合がある。   In step S204, if the operation mode defined in the movement control data fetched in step S200 can be changed to avoid interference with other controlled members, the avoidance control is performed by changing the operation mode. May be performed. Here, in the case of the XY robot and the Z table as in the present embodiment, it is difficult to generate various avoidance trajectories like, for example, a vertical articulated robot. Still, in the case of an XY robot, an XY two-dimensional trajectory can be selected, and an avoidance condition can sometimes be achieved by speed control. When there is only one movable axis as in the Z table, the avoidance operation mode is more limited, but the avoidance condition may be achieved by selecting a speed change pattern or the like.

ステップS204において、上記のステータスメモリの監視および待機(あるいは回避動作態様への変更)により、他の被制御部材との干渉状態がクリアされたことが確認された場合は、ステップS205に進む。   If it is confirmed in step S204 that the interference state with other controlled members has been cleared by monitoring the status memory and waiting (or changing to the avoidance operation mode), the process proceeds to step S205.

ステップS205に移行する時には、ステップS203で他の被制御部材との干渉状態がなかったか、あるいはステップS204で干渉状態がクリアされたことが確認されている。そこで、ステップS205では、この制御ルーチンに対応する該当の被制御部材に、ステップS200でフェッチした移動制御データに対応する動作を実行させる。この時、ステップS201に生成した軌道、移動速度などの制御条件に応じて該当の被制御部材を動作させる。この時、例えば、各インターフェース(図2)を介して、サーボ制御データなどの形式で該当の被制御部材に対して駆動データが送信される。   When the process proceeds to step S205, it is confirmed that there is no interference state with other controlled members in step S203, or that the interference state is cleared in step S204. Therefore, in step S205, the corresponding controlled member corresponding to this control routine is caused to execute an operation corresponding to the movement control data fetched in step S200. At this time, the corresponding controlled member is operated according to the control conditions such as the trajectory and movement speed generated in step S201. At this time, for example, the drive data is transmitted to the corresponding controlled member in the form of servo control data or the like via each interface (FIG. 2).

以上のような組立制御を、各被制御部材(上記のXYロボット、Zテーブル)に関する駆動制御をCPU601で実行することにより、特定に組立処理に係る各被制御部材の動作を、相互の干渉を生じることなく実行することができる。   Assembling control as described above is executed by the CPU 601 with respect to each controlled member (the above-mentioned XY robot, Z table), and the operation of each controlled member related to the assembly process is determined by mutual interference. It can be executed without occurring.

図3の制御は、ステップ構成上は、従来の排他制御を含む組立制御とそれ程大きく相違しないが、上述のように、XYロボット200、300の可動空間は、Z方向に係わる配置高を互いに異ならせた分離領域に配置されている。特に、本実施例では、Z方向に係わる配置高を互いに異ならせることにより、基台102の上部のほぼ全てをカバーする大きさで、XYロボット200、300の双方が動作するXY方向の領域を確保することができる。   The control shown in FIG. 3 is not so different from the conventional assembly control including exclusive control in terms of the step configuration. However, as described above, the movable spaces of the XY robots 200 and 300 have different arrangement heights in the Z direction. Arranged in the separated area. In particular, in this embodiment, the arrangement height in the Z direction is made different from each other, so that an area in the XY direction in which both the XY robots 200 and 300 operate is large enough to cover almost the entire upper part of the base 102. Can be secured.

このような配置構成では、上下の異なる高さに配置した、2つのXYロボット200、300では、各XYロボット間の配置高の差を超える寸法の大きなワークを上側のXYロボット200で扱う場合などを除き、基本的に相互干渉は生じない。即ち、図1のような配置では、可動部の間で生じる相互干渉は、主にXYロボットと、Zテーブルの間の相互干渉にほぼ限定される。しかも、この場合、特に上側に配置したXYロボット200は、下側のXYロボット300(あるいはさらに各Zテーブル)との干渉をほぼ考慮することなく、所期のXY移動動作を実行できる。   In such an arrangement configuration, when the two XY robots 200 and 300 arranged at different heights are handled by the upper XY robot 200 with a workpiece having a size exceeding the difference in arrangement height between the XY robots. Except for, basically no mutual interference occurs. That is, in the arrangement as shown in FIG. 1, the mutual interference generated between the movable parts is almost limited to the mutual interference mainly between the XY robot and the Z table. In addition, in this case, the XY robot 200 disposed particularly on the upper side can execute an intended XY movement operation without substantially considering interference with the lower XY robot 300 (or each Z table).

従って、図1のような配置では、回避制御が必要になるような制御状態は、ほぼ下側のXYロボット300(および各Zテーブル)に関してのみ生じることになる。例えば、本機の組立制御では、上側のXYロボット200のためにワーク台124、125や供給トレイ103をそれぞれのZテーブルによって上昇させている制御状態が生じることがある。このような制御状態では、当然ながら、下側のXYロボット300は、上記の回避動作(S204)によって、例えばこれらワーク台やトレイおよびその下部のZテーブルが下降するまで待機させる。このようなレース状態は、特に、XYロボット200、または300のために、昇降部材、例えばワーク台124、125や供給トレイ103のいずれかがZテーブルによって上昇駆動されている場合にほぼ限定される。   Therefore, in the arrangement as shown in FIG. 1, a control state in which avoidance control is necessary occurs only for the lower XY robot 300 (and each Z table). For example, in the assembly control of this machine, there may occur a control state in which the work platforms 124 and 125 and the supply tray 103 are raised by the respective Z tables for the upper XY robot 200. In such a control state, as a matter of course, the lower XY robot 300 stands by until the work table, the tray, and the lower Z table are lowered, for example, by the avoidance operation (S204). Such a race state is almost limited particularly when the elevating member, for example, any of the work bases 124 and 125 and the supply tray 103 is driven up by the Z table for the XY robot 200 or 300. .

以上のように、本実施例のXYロボット200、300の配置により、上記のような排他制御の必要な状態は、ほぼ下側のXYロボット300(および各Zテーブル)に関してのみ生じるよう制限することができる。   As described above, according to the arrangement of the XY robots 200 and 300 of the present embodiment, the state where the above-described exclusive control is necessary is limited to occur only with respect to the lower XY robot 300 (and each Z table). Can do.

従って、本実施例の構成では、排他制御が必要になるタイミングや期間は従来構成よりも著しく減少する。このため、従って、図3のような簡単なマルチスレッド実装で組立制御を行うだけでも、組立処理が基台102上の可動部材の排他状態により遅延する確率は大いに下る。このため、複数配置したXYロボット200、300によって、効率よく組立処理を実行でき、特に高精度組付などの複雑な工程を効率よく実行することができ、本機を配置した生産ラインによって実行する生産(組立)処理を著しく高速化することができる。   Therefore, in the configuration of the present embodiment, the timing and period when exclusive control is required are significantly reduced compared to the conventional configuration. Therefore, the probability that the assembly process is delayed by the exclusive state of the movable member on the base 102 is greatly reduced even if the assembly control is performed by simple multi-thread mounting as shown in FIG. For this reason, the assembly process can be efficiently performed by the plurality of XY robots 200 and 300, and particularly complicated processes such as high-accuracy assembly can be efficiently performed, and are executed by the production line on which the machine is disposed. The production (assembly) process can be significantly speeded up.

(複数XYロボットの制御例)
以下、図4、図5を参照して、本実施例の組立装置100において、複数配置したXYロボット200、300によって、基台102上で実行する組立処理を効率化する実例につき説明する。
(Control example of multiple XY robots)
Hereinafter, with reference to FIGS. 4 and 5, an example in which the assembly process executed on the base 102 is made efficient by the plurality of XY robots 200 and 300 in the assembly apparatus 100 of the present embodiment will be described.

図4は、図1の組立装置100のものを一部変形した基台102上の部材配置を、上面図として示している。図4のX、Yの各座標軸は、図中右方が図1のX+方向、図中上方が図1のY+方向にそれぞれ相当する図示となっている。先にも触れたが、図4において、図1に示した構成と異なるのは、図1の1台のワーク台124に相当するワーク台が、図4では2台のワーク台1241、ワーク台1245、となっている点である。   FIG. 4 shows, as a top view, the member arrangement on the base 102 in which the assembly apparatus 100 of FIG. 1 is partially modified. The coordinate axes of X and Y in FIG. 4 are illustrated such that the right side in the drawing corresponds to the X + direction in FIG. 1 and the upper side in the drawing corresponds to the Y + direction in FIG. As mentioned above, in FIG. 4, the configuration different from the configuration shown in FIG. 1 is that the work table corresponding to one work table 124 in FIG. 1245.

ワーク台1241は、Zテーブル1243により、また、ワーク台1245は、Zテーブル1247によりZ軸方向に昇降駆動される。ワーク台1241上には、検査装置1242が、また、ワーク台1245上には、検査装置1246が配置してある。   The work table 1241 is driven up and down in the Z-axis direction by the Z table 1243 and the work table 1245 is driven by the Z table 1247. An inspection device 1242 is arranged on the work table 1241, and an inspection device 1246 is arranged on the work table 1245.

即ち、図4の構成では、XYロボット200、300が複数(2台)、そしてこれに対応する台数の複数(2台)のワーク台1241、1245が配置されている。例えば、2台のワーク台1241、1245上のワークをそれぞれ独立して操作可能なXYロボット(およびそれにより移動されるハンドなどのツール)が、XYロボット200、300の2台が用意されている。あるいは、図4では、同一(あるいは異なる)作業を実行するXYロボットとワーク台の組合せが2組配置されている、といってもよい。このことは、図6の両端の組立装置501、502が組立作業に供することができるXYロボット400とワーク台124の組合せを1組しか有していないのと比較すれば明らかである。   That is, in the configuration of FIG. 4, a plurality (two) of XY robots 200 and 300 and a plurality (two) of work platforms 1241 and 1245 corresponding to the number are arranged. For example, two XY robots 200 and 300 are prepared as XY robots (and tools such as hands moved by the XY robots) that can independently operate the workpieces on the two work platforms 1241 and 1245. . Alternatively, in FIG. 4, it may be said that two sets of combinations of XY robots and work tables that perform the same (or different) work are arranged. This is apparent when compared with the case where the assembly apparatuses 501 and 502 at both ends in FIG. 6 have only one combination of the XY robot 400 and the work table 124 that can be used for assembly work.

従って、図4の構成によれば、2組のXYロボットとワーク台の組合せによって、同一(あるいは異なる)作業を実行させることにより、基台102上で実行させる組立作業の効率を向上させることができる。   Therefore, according to the configuration of FIG. 4, the efficiency of the assembly work to be performed on the base 102 can be improved by performing the same (or different) work by combining two sets of XY robots and work tables. it can.

例えば、図5(a)〜(g)は、2組のXYロボットとワーク台の組合せによって、ほぼ同じ時間帯内において、ほぼ並行的に同一(あるいは異なる)作業を実行させる様子を示している。図5(a)〜(g)に示した組立装置100の基台102上の構成、部材配置は図4のものと同じである。また、XYZ座標軸の配置も図4のものと同じである(煩雑になるため図5(a)〜(g)では図示を省略している)。   For example, FIGS. 5A to 5G show a state in which the same (or different) work is executed in substantially the same time zone by combining two sets of XY robots and work platforms. . The configuration and member arrangement on the base 102 of the assembly apparatus 100 shown in FIGS. 5A to 5G are the same as those in FIG. Also, the arrangement of the XYZ coordinate axes is the same as that in FIG. 4 (because it becomes complicated, illustration is omitted in FIGS. 5A to 5G).

図5(a)〜(g)に示したXYロボットとワーク台の1組によって実行させる動作の概略は、例えば(1)供給トレイ103からワークBを1つ取り出す。(2)取り出したワークBをワーク台上に載置する。(3)検査装置(1242または1246)によってワーク台上のワークBを検査する。(4)検査済みのワークBをワーク台125上に移設(移載)する。といったものである。各部の制御には、図2に示した制御装置600を用い、当然ながら、各部の駆動制御には図3に示した排他(回避)制御を含む制御手順を用いる。   The outline of the operation executed by one set of the XY robot and the work table shown in FIGS. 5A to 5G is, for example, (1) taking out one work B from the supply tray 103. (2) Place the removed work B on the work table. (3) The work B on the work table is inspected by the inspection device (1242 or 1246). (4) The inspected work B is moved (transferred) onto the work table 125. It is something like that. The control device 600 shown in FIG. 2 is used for the control of each part, and naturally, the control procedure including the exclusive (avoidance) control shown in FIG. 3 is used for the drive control of each part.

この組立処理では、まず、制御装置600は、図5(a)のように、XYロボット300によって供給トレイ103上に配列されているワークBの1つを取り出させる。この時、ワークBの把持には、例えばXテーブル302の下面に装着されている組立ハンド3031を用いる。また、供給トレイ103は、組立ハンド3031によるアクセスが可能な高さまでZテーブル(113)により上昇させる。即ち、供給トレイ103に配列されているワークBの特定の1つを把持できるよう、Yテーブル301、Xテーブル302によってツールである組立ハンド3031のXY座標を制御する。
この時、XYロボット200のXテーブル202の位置は任意であるが、図5(a)の例では、Xテーブル202はYテーブル201の1端(図の上方(Y+))に制御されている。
In this assembling process, first, the control device 600 causes one of the workpieces B arranged on the supply tray 103 to be taken out by the XY robot 300 as shown in FIG. At this time, for gripping the workpiece B, for example, an assembly hand 3031 mounted on the lower surface of the X table 302 is used. The supply tray 103 is raised by the Z table (113) to a height that can be accessed by the assembly hand 3031. That is, the XY coordinates of the assembly hand 3031 as a tool are controlled by the Y table 301 and the X table 302 so that a specific one of the workpieces B arranged on the supply tray 103 can be gripped.
At this time, the position of the X table 202 of the XY robot 200 is arbitrary, but in the example of FIG. 5A, the X table 202 is controlled to one end of the Y table 201 (upward (Y +) in the figure). .

続いて、制御装置600は、組立ハンド(3031:詳細不図示)でワークBを把持させ状態で、XYロボット300のXテーブル302を図5(b)、さらに図5(c)へと、Y−(図の下方)方向に移動する。そして、図5(c)のように、Yテーブル301、Xテーブル302によって組立ハンド3031のXY座標を制御し、ワーク台1241の上方に位置させる。この段階で、ワーク台1241をZテーブル113で上昇させ、組立ハンド3031の把持を解除させれば、ワークBをワーク台1241に載置することができる。   Subsequently, the control device 600 holds the workpiece B with the assembly hand (3031: details not shown), moves the X table 302 of the XY robot 300 to FIG. 5B and further to FIG. -Move in the (downward) direction. Then, as shown in FIG. 5C, the XY coordinates of the assembly hand 3031 are controlled by the Y table 301 and the X table 302 so as to be positioned above the work table 1241. At this stage, the work B can be placed on the work table 1241 by lifting the work table 1241 on the Z table 113 and releasing the grip of the assembly hand 3031.

ワーク台1241にワークBが載置されたら、制御装置600は検査装置1242を駆動して、ワークBの検査(例えば画像取得による外観検査)を行わせる。   When the workpiece B is placed on the workpiece table 1241, the control device 600 drives the inspection device 1242 to inspect the workpiece B (for example, an appearance inspection by acquiring an image).

また、図5(c)の段階では、制御装置600は上記のXYロボット300側の図5(a)の動作と同様にXYロボット200のXテーブル202をY−(図の下方)方向へ移動させている。そして、供給トレイ103上に配列された特定のワークBを組立ハンド2031によって把持、取得させる。   5C, the control device 600 moves the X table 202 of the XY robot 200 in the Y- (downward direction) direction in the same manner as the operation of FIG. 5A on the XY robot 300 side. I am letting. Then, the specific work B arranged on the supply tray 103 is grasped and acquired by the assembly hand 2031.

図5(d)は、ワーク台1241上のワークを検査装置1242で検査している間に、制御装置600がXYロボット200のXテーブル202のY−(図の下方)方向へさらに移動させている。この時、図1の配置から明らかなように、Xテーブル202はXテーブル302の上側を追い越すことができる。そして、同図のように制御装置600は、Yテーブル201、Xテーブル202を組立ハンド2031がワーク台1245のXY座標とほぼ一致する位置まで移動させる。ここで、Zテーブル1247でワーク台1245を上昇させ、組立ハンド2031の把持を解除してワーク(B)をワーク台1245上に載置し、検査装置1246による検査を開始させる。   FIG. 5D shows that the control device 600 further moves the X table 202 of the XY robot 200 in the Y- (downward direction) direction while inspecting the work on the work table 1241 by the inspection device 1242. Yes. At this time, as apparent from the arrangement of FIG. 1, the X table 202 can pass the upper side of the X table 302. Then, as shown in the figure, the control device 600 moves the Y table 201 and the X table 202 to a position where the assembly hand 2031 substantially coincides with the XY coordinates of the work table 1245. Here, the work table 1245 is raised by the Z table 1247, the grip of the assembly hand 2031 is released, the work (B) is placed on the work table 1245, and the inspection by the inspection device 1246 is started.

なお、図5(c)、(d)で検査装置1242、1246による検査を行う時は、好ましくは、ワーク台1241、1245を、Zテーブル1243、1245により基台102に近い最下部の位置まで下降させておく。これにより、XYロボット200、300のXテーブル202、302のXY移動と干渉しなくなり、制御が容易(高速)になる。   5C and 5D, when inspection is performed by the inspection devices 1242 and 1246, the work bases 1241 and 1245 are preferably moved to the lowest position close to the base 102 by the Z tables 1243 and 1245. Leave it down. Thereby, it does not interfere with the XY movement of the X tables 202 and 302 of the XY robots 200 and 300, and the control becomes easy (high speed).

ここまでの動作で、排他(回避)制御(図3のS204)が作用するのは、主に2つのXYロボット300、200が供給トレイ103に対するアクセスする場面だけである。一方、XYロボット300、200のそれぞれXY方向に係る移動は、排他(回避)制御を作用させることなく実行される。   In the operation so far, the exclusive (avoidance) control (S204 in FIG. 3) acts mainly only when the two XY robots 300 and 200 access the supply tray 103. On the other hand, the movements in the XY directions of the XY robots 300 and 200 are executed without applying exclusive (avoidance) control.

検査装置1242による検査が終了したら、図5(d)の状態で、Zテーブル1243により、Xテーブル302に支持された組立ハンド3031がワーク台1241上のワーク(B)にアクセスできる高さまでワーク台1241を上昇させる。ここで制御装置600は、組立ハンド3031でワーク台1241上のワーク(B)を把持させる。そして、Zテーブル1243でワーク台1241を下降させた後、Xテーブル302を図5(e)の位置まで−Y方向(図中下方)に駆動し、ワーク台125のXY位置に移動させる。なお、この時、ワーク台1245(例えばワーク(B)を検査中とする)は、基台102に近い最下部まで下降させておく。これにより、Xテーブル302はXテーブル202とワーク台1245の間を干渉なく通過させることができる。もし、ここでワーク台1245が上昇しているタイミングなら、上記の排他(回避)制御(図3のS204)が働き、例えばXテーブル302をワーク台1245が下降するまで待機させることになる。   When the inspection by the inspection device 1242 is completed, in the state shown in FIG. 5D, the work table up to a height at which the assembly hand 3031 supported by the X table 302 can access the work (B) on the work table 1241 by the Z table 1243. 1241 is raised. Here, the control device 600 causes the assembly hand 3031 to grip the work (B) on the work table 1241. Then, after the work table 1241 is lowered by the Z table 1243, the X table 302 is driven in the −Y direction (downward in the drawing) to the position of FIG. 5E and moved to the XY position of the work table 125. At this time, the work base 1245 (for example, the work (B) is being inspected) is lowered to the lowest position near the base 102. Thereby, the X table 302 can pass between the X table 202 and the work table 1245 without interference. If the timing at which the work table 1245 is raised here, the exclusive (avoidance) control (S204 in FIG. 3) is activated, and for example, the X table 302 is put on standby until the work table 1245 is lowered.

図5(e)のように、組立ハンド3031で把持したワーク(B)がワーク台125のXY位置まで到達したら、制御装置600はZテーブル115によってワーク台125を上昇させる。そこで組立ハンド3031の把持を解除することにより、ワーク(B)をワーク台125に引き渡すことができる。   As shown in FIG. 5E, when the work (B) gripped by the assembly hand 3031 reaches the XY position of the work base 125, the control device 600 raises the work base 125 by the Z table 115. Therefore, by releasing the grip of the assembly hand 3031, the workpiece (B) can be delivered to the workpiece base 125.

さらに、制御装置600は、Zテーブル115によりワーク(B)を保持したワーク台125を下降させて、Xテーブル155によってワーク台125ごと右方の隣接装置に搬出する(この動作の詳細不図示)。   Further, the control device 600 lowers the work base 125 holding the work (B) by the Z table 115 and carries the work base 125 together with the work base 125 to the right adjacent device by the X table 155 (details of this operation are not shown). .

その後、XYロボット200、300によって、供給トレイ103からのワーク(B)の取り出しと検査を逐次繰り返すものとする。その場合、各部材の変位は、図5(f)〜(g)に示すようなものとなる。図5(f)では、制御装置600がXテーブル302をXテーブル202とワーク台1245の間を通過させて、供給トレイ103のY座標の位置まで移動させている。この時、もしワーク台1245が上昇位置にあれば、上記の排他(回避)制御(図3のS204)を働かせることになる。もしワーク台1245が最下部の位置に制御されていれば、排他(回避)制御が働くことなく、Xテーブル302はXテーブル202とワーク台1245の間を高速に通過させることができる。   Thereafter, it is assumed that the workpiece (B) is taken out from the supply tray 103 and inspected by the XY robots 200 and 300 sequentially. In that case, the displacement of each member is as shown in FIGS. In FIG. 5 (f), the control device 600 moves the X table 302 between the X table 202 and the work table 1245 to the position of the Y coordinate of the supply tray 103. At this time, if the work table 1245 is in the raised position, the exclusive (avoidance) control (S204 in FIG. 3) is activated. If the work table 1245 is controlled to the lowest position, the X table 302 can pass between the X table 202 and the work table 1245 at high speed without the exclusion (avoidance) control.

一方、図5(f)〜(g)において、XYロボット200には、上述と同様に、ワーク(B)をワーク台1245からワーク台125に移載する動作を行わせている。この時、XYロボット200の組立ハンド2031にワーク台1245上のワーク(B)を引き渡す時と、把持させたワーク(B)をワーク台125に移載する時にこれらのワーク台の上昇制御を行う。これらワーク台1245、125を上昇させるために、各Zテーブル1247、115がそれぞれ用いられる。この時、図5(f)のように既にXテーブル302が供給トレイ103の位置まで移動していれば、ワーク台1245から125への移設時のZテーブルの駆動ではXYロボット300側との排他(回避)制御はほぼ作動しない。図5(g)において、組立ハンド2031からワーク(B)の引き渡しを受けたワーク台125は、上記同様にXテーブル155で右方(X+方向)の隣接装置の基台上に搬出される。   On the other hand, in FIGS. 5F to 5G, the XY robot 200 is caused to perform the operation of transferring the workpiece (B) from the workpiece table 1245 to the workpiece table 125, as described above. At this time, when the work (B) on the work table 1245 is handed over to the assembly hand 2031 of the XY robot 200 and when the gripped work (B) is transferred to the work table 125, the raising control of these work tables is performed. . The Z tables 1247 and 115 are used to raise the work tables 1245 and 125, respectively. At this time, if the X table 302 has already been moved to the position of the supply tray 103 as shown in FIG. 5 (f), the Z table is driven when moving from the work platform 1245 to 125, so that the X table 302 is exclusive. (Avoidance) The control is hardly activated. In FIG. 5G, the work base 125 that has received the work (B) from the assembly hand 2031 is carried out on the base of the adjacent apparatus on the right side (X + direction) by the X table 155 as described above.

以上のように、複数のXYロボットを用いて、同一(あるいは異なる)作業を実行させることにより、基台102上で実行させる組立作業の効率を著しく向上させることができる。例えば、図5で説明した通り、2台のXYロボットによって、同一の組立作業を、ほぼ同一の時間帯において、ほぼ並行的に実行させることができる。このため、組立処理のスループットは、(図6の左右両端の装置のように)単一のXYロボットのみを有する組立装置のほぼ2倍に高めることができる。   As described above, by performing the same (or different) work using a plurality of XY robots, the efficiency of the assembly work executed on the base 102 can be significantly improved. For example, as described with reference to FIG. 5, two XY robots can execute the same assembling work substantially in parallel in substantially the same time zone. For this reason, the throughput of the assembly process can be increased to almost twice that of an assembly apparatus having only a single XY robot (as in the apparatuses at both the left and right ends in FIG. 6).

従って、図4(図6の中央)の組立装置100を生産ライン中に1台配置する構成は、(図6の左右両端の装置のように)単一のXYロボットのみを有する組立装置をライン中に2台並置した場合とほぼ同等のスループットを容易に実現することができる。   Therefore, the configuration in which one assembly device 100 in FIG. 4 (center of FIG. 6) is arranged in the production line is a line of assembly devices having only a single XY robot (as in the devices on the left and right ends in FIG. 6). It is possible to easily realize a throughput almost equal to the case where two devices are juxtaposed inside.

本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。   The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program. It can also be realized by processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

100、501、502…組立装置、102…基台、103…供給トレイ、107、108…支柱、113、115、126、1243、1247…Zテーブル、124、125、1241、1245…ワーク台、145…Z軸ガイド、155…Xテーブル、200、300、400…XYロボット、201、301、401…Yテーブル、202、302、402…Xテーブル、203、2031、3031…組立ハンド、303、2032、3032…移載ハンド、600…制御装置、601…CPU、602…ROM、603…RAM、604…HDD、609…ネットワーク、1242、1246…検査装置、3039…ドライバ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,501,502 ... Assembly apparatus, 102 ... Base, 103 ... Supply tray, 107, 108 ... Post, 113, 115, 126, 1243, 1247 ... Z table, 124, 125, 1241, 1245 ... Work table, 145 ... Z-axis guide, 155 ... X table, 200, 300, 400 ... XY robot, 201, 301, 401 ... Y table, 202, 302, 402 ... X table, 203, 2031, 3031 ... Assembly hand, 303, 2032, 3032 ... Transfer hand, 600 ... Control device, 601 ... CPU, 602 ... ROM, 603 ... RAM, 604 ... HDD, 609 ... Network, 1242, 1246 ... Inspection device, 3039 ... Driver.

Claims (7)

第1の組立ツールを第1の水平可動範囲で移動させる第1の直交ロボットと、
第2の組立ツールを前記第1の水平可動範囲と高さの異なる第2の水平可動範囲で移動させる第2の直交ロボットと、
前記第1および第2の水平可動範囲より下方であって、前記第1または第2の直交ロボットにより移動される前記第1または第2の組立ツールでアクセス可能な領域においてワークを載置可能なワーク台を昇降させる昇降装置と、
前記第1、第2の直交ロボット、および前記昇降装置を支持する基台と、
前記第1の直交ロボットおよび組立ツール、前記第2の直交ロボットおよび組立ツール、および前記ワーク台および前記昇降装置の各動作をこれらの直交ロボット、組立ツール、ないしワーク台の相互干渉を回避しつつ実行させ、前記第1または第2の組立ツールを用いて前記ワーク台に載置された前記ワークに対して行う組立処理を制御する組立制御を実行する制御装置と、
を備えた組立装置。
A first orthogonal robot that moves the first assembly tool within a first horizontal movable range;
A second orthogonal robot that moves a second assembly tool in a second horizontal movable range having a height different from that of the first horizontal movable range;
A workpiece can be placed in an area below the first and second horizontal movable ranges and accessible by the first or second assembly tool moved by the first or second orthogonal robot. A lifting device that lifts and lowers the work table;
A base for supporting the first and second orthogonal robots and the lifting device;
The operations of the first orthogonal robot and assembly tool, the second orthogonal robot and assembly tool, and the work table and the lifting device are performed while avoiding mutual interference between the orthogonal robot, the assembly tool, and the work table. A control device for executing assembly control for controlling assembly processing performed on the workpiece placed on the workpiece table using the first or second assembly tool;
An assembling apparatus.
請求項1に記載の組立装置において、前記第1および第2の直交ロボットがそれぞれ前記第1および第2の組立ツールを移動させる前記第1および第2の水平可動範囲の下部の領域が、前記基台の上部において共通の空間に配置される組立装置。   2. The assembly apparatus according to claim 1, wherein the first and second orthogonal robots move the first and second assembly tools, respectively. An assembly device arranged in a common space at the upper part of the base. 請求項1または2に記載の組立装置において、前記制御装置が、前記ワークに対して実行すべき同一の組立処理を、前記第1の組立ツール、および第2の組立ツールにより並行的に実行させる組立装置。   3. The assembly apparatus according to claim 1, wherein the control device causes the first assembly tool and the second assembly tool to execute the same assembly process to be performed on the workpiece in parallel. Assembly equipment. 請求項1から3のいずれか1項に記載の組立装置において、前記基台に隣接して配置された隣接組立装置の方向にワークを搬送する搬送装置を備え、前記制御装置が、前記搬送装置を制御して、前記隣接組立装置との間でワークの授受を行わせる組立装置。   4. The assembly apparatus according to claim 1, further comprising a transport device that transports a workpiece in a direction of an adjacent assembly device disposed adjacent to the base, wherein the control device includes the transport device. An assembly apparatus that controls the workpiece to exchange workpieces with the adjacent assembly apparatus. 請求項1から4のいずれか1項に記載の制御装置に前記組立制御を実行させる組立装置の制御プログラム。   5. A control program for an assembly apparatus that causes the control apparatus according to claim 1 to execute the assembly control. 請求項5に記載の組立装置の制御プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium storing the control program for the assembly apparatus according to claim 5. 複数の組立装置を、複数台、隣接して配列することにより構成された生産ラインであって、請求項1から4のいずれか1項に記載の組立装置が少なくとも1台、ラインの配列に含まれる生産ライン。   A production line configured by arranging a plurality of assembly apparatuses adjacent to each other, wherein at least one assembly apparatus according to any one of claims 1 to 4 is included in the line arrangement. Production line.
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