工件组装线以及工件的制造方法
【专利摘要】本发明提供工件组装线以及工件的制造方法，其能够实现节拍时间的缩短。工件组装线（1）包括：进行工件（W）的组装的多个组装单元（10、12、14、16、18）；以及在各组装单元（10、12、14、16、18）之间能够转送工件（W）的工件转送单元（5），将组装单元（10、12、14、16、18）配置成围绕工件转送单元（5），经由工件转送单元（5）在组装单元（10、12、14、16、18）之间转送工件（W）。
【专利说明】工件组装线以及工件的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工件组装线以及工件的制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为以往的组装线，已知例如有一种专利文献1记载的组装线。专利文献1记载 的组装线包括多个多关节机器人，在一个多关节机器人发生异常事态的情况下，与该多关 节机器人进行联动的其他多关节机器人执行避免异常事态的动作。
[0003] 【现有技术文献】
[0004] 【专利文献】
[0005] 【专利文献1】日本特开2002-370679号公报
【发明内容】
[0006] 然而，在工件的组装线中，要求缩短节拍时间。为了缩短节拍时间，就需要提高进 行作业的机器人的动作速度，但仅提高机器人的动作速度，对于节拍时间的缩短来说存在 极限。因此，为了缩短节拍时间，就需要提高各工序间的联动。
[0007] 本发明的目的是，提供能够实现节拍时间缩短的工件组装线以及工件的制造方 法。
[0008] 本发明的一个方案的工件组装线是用于组装工件的工件组装线，其包括：进行工 件的组装的多个组装单元；以及在各组装单元之间能够转送工件的转送部，将多个组装单 元配置成围绕转送部，经由转送部在组装单元之间转送工件。
[0009] 本发明的一个方案的工件的制造方法是通过上述组装线制造工件。
[0010] 发明的效果
[0011] 根据本发明，能够实现节拍时间的缩短。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是表示一个实施方式的工件组装线的示意图。
[0013] 图2是表示工件转送单元之一例的图。
[0014] 图3是表示在工件组装线中的工件制造方法的流程图。
[0015] 附图标记的说明
[0016] 1…工件组装线；3…工件组装单元；5…工件转送单元；7…零件供给单元；10、 12…螺栓紧固单元(组装单元）；14…密封剂涂布单元(组装单元）；16…手工作业单元(组装 单元）；18…油脂涂布单元(组装单元）；20…缓冲区(组装单元）；W···工件。
【具体实施方式】
[0017] 以下参照附图，详细地说明本发明的优选实施方式。此外，在附图的说明中，对相 同或相当的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0018] 图1是表示一个实施方式的工件组装线的示意图。图1所示的工件组装线1是， 例如对机器人进行组装的机器人组装线的一部分，并对构成机器人的零件即工件W进行组 装(参照图2)。工件W是例如构成机器人的一部分的关节部或连杆部(臂部）等。
[0019] 如图1所示，工件组装线1包括工件组装单元3、工件转送单元(转送部)5、零件供 给单元7和控制器9 (参照图2)。
[0020] 工件组装单元3包括螺栓紧固单元10、12、密封剂涂布单元14、手工作业单元16、 油脂涂布单元18和缓冲区20。将各单元10、12、14、16、18、20都配置成围绕工件转送单元 5 〇
[0021] 螺栓紧固单元10、12分别将螺栓(未图示)安装在工件W上。螺栓紧固单元10、12 分别包括在工件W上对螺栓进行紧固的机器人R1、R2。螺栓紧固单元10、12与工件转送单 元5分别是通过能够相互转送工件W的输送机B1、B2进行连接的。当螺栓紧固单元10、12 经由输送机Bl、B2从工件转送单元5接收工件W时，由机器人Rl、R2在工件W上对螺栓进 行紧固。当螺栓紧固单元1〇、12在工件W上完成了螺栓紧固时，经由输送机B1、B2将工件 W搬运到工件转送单元5。
[0022] 密封剂涂布单元14将密封剂(未图示）涂布在工件W上。密封剂涂布单元14包 括：将密封剂涂布在工件W上的机器人R3。通过能够相互转送工件W的输送机B3,来连接 密封剂涂布单元14和工件转送单元5。当密封剂涂布单元14经由输送机B3从工件转送单 元5接收工件W时，由机器人R3将密封剂涂布在工件W上。当密封剂涂布单元14完成了 在工件W上涂布密封剂时，经由输送机B3将工件W搬运到工件转送单元5。
[0023] 手工作业单元16用于通过人手进行将电线布线在工件W等的作业。在手工作业 单元16中，例如由作业者将电线布线在工件W上。通过能够相互转送工件W的输送机B4， 来连接手工作业单元16和工件转送单元5。当手工作业单元16经由输送机Μ从工件转送 单元5接收工件W时，由作业者将电线布线在工件W上。当手工作业单元16完成了将电线 布线在工件W时，经由输送机Β4将工件W搬运到工件转送单元5。
[0024] 油脂涂布单元18用于在工件W上涂布油脂(未图示)。油脂涂布单元18包括：在 工件W上涂布油脂的机器人R4。通过能够相互转送工件W的输送机Β5,来连接油脂涂布单 元18和工件转送单元5。当油脂涂布单元18经由输送机Β5从工件转送单元5接收工件W 时，由机器人R4将油脂涂布在工件W上。当油脂涂布单兀18完成了在工件W上涂布油脂 时，经由输送机Β5将工件W搬运到工件转送单元5。
[0025] 缓冲区20是临时保持工件W的部分。缓冲区20具有载置(保持）工件W的区域。 缓冲区20可以包括：在与输送机Β6之间进行工件W转送的机器人R5。通过能够相互转送 工件W的输送机Β6,来连接缓冲区20和工件转送单元5。当缓冲区20经由输送机Β6从工 件转送单元5接收工件W时，缓冲区20用于临时保持工件W。当缓冲区20从控制器9接受 指令时，经由输送机Β6将工件W输送到工件转送单元5。
[0026] 在工件转送单元5与各单元10、12、14、16、18、20之间能够转送工件W，从而构成该 工件转送单元5。工件转送单元5可以包括例如能够把持工件W的机器人，也可以在工件转 送单兀5和输送机Β1?Β6之间由机器人进行工件W的转送。在工件转送单兀5和输送机 Β1?Β6之间的工件W的转送方法，可以采用任意的手段。
[0027] 图2是表示工件转送单元之一例的图。如图2所示，工件转送单元5是例如为大 致圆形形状的旋转台。工件转送单元5具有：载置工件W (支承工件W)的载置台6 ;以及使 载置台6旋转的电机M。电机Μ的旋转被控制器9控制。工件转送单元5使载置台6旋转， 并使工件W位于各输送机Β1?Β6之前。
[0028] 零件供给单元7将构成工件W的零件(结构件)供给于各单元10、12、14。在这里， 将螺栓、密封剂称为零件。零件供给单元7与螺栓紧固单元10、12分别是通过能够相互转 送零件的输送机Β7、Β8进行连接的。螺栓紧固单元10、12经由输送机Β7、Β8从零件供给单 元7接收到供给的螺栓。
[0029] 通过能够相互转送零件的输送机Β9,来连接零件供给单元7和密封剂涂布单元 14。密封剂涂布单元14经由输送机Β9从零件供给单元7接收到供给的密封剂。零件供给 单元7根据例如来自各单元10、12、14的要求或者定期地向各单元10、12、14供给零件。
[0030] 控制器9用于控制各单元10、12、14、18、20中的各机器人R1?R5的动作、输送机 Β1?Β9的动作以及电机Μ的旋转。从上位的控制部，输出对控制器9的动作指令。控制 器9由未图不的CPU (中央处理器（Central Processing Unit))、ROM (只读存储器（Read Only Memory))、RAM (随机存取存储器（Random Access Memory))、硬盘等构成。
[0031] 控制器9依次取得（掌握）各机器人R1?R5的动作状况(作业的进展状况)，并根 据各机器人R1?R5的动作状况来控制各输送机B1?B9以及工件转送单元5的电机M。
[0032] 具体而言，控制器9对输送机B3进行控制，以使得例如在密封剂涂布单元14的机 器人R3完成了在工件W上涂布密封剂时，输送机B3将工件W搬运到工件转送单元5 -侧。 当经由输送机B3接收到已被转送的工件W时，控制器9通过控制电机Μ而使工件转送单元 5的载置台6旋转，从而使工件W位于输送机Β1之前。控制器9对输送机Β1进行控制，以 使输送机Β1将工件W搬运到螺栓紧固单元10 -侧。
[0033] 在本实施方式的工件组装线1中，如图1所示，螺栓紧固单元10、螺栓紧固单元 12、密封剂涂布单元14、手工作业单元16、油脂涂布单元18以及缓冲区20,以该顺序围绕工 件转送单元5从而被配置成大致U字形。
[0034] 在密封剂涂布单元14和油脂涂布单元18之间，配置有手工作业单元16。手工作 业单元16不包括机器人，如上所述，作业者进行电线的布线。在螺栓紧固单元10、12、密封 剂涂布单元14、油脂涂布单元18中，由机器人R1?R4进行作业。此时，由于与密封剂涂布 单元14和油脂涂布单元18的机器人R3、R4相比，螺栓紧固单元10、12的机器人R1、R2的 作业更容易，因而被设定为动作速度很快。换言之，与螺栓紧固单元1〇、12的机器人R1、R2 相比，密封剂涂布单元14和油脂涂布单元18的机器人的动作速度很慢。因此，在本实施方 式中，从确保作业者安全的观点出发，手工作业单元16被配置在包括动作比较慢的机器人 R3、R4的密封剂涂布单元14和油脂涂布单元18之间。由此，可以防止作业者与机器人R3、 R4相接触。
[0035] 此外，在各机器人R1?R5的周围，可以配置外围部件(未图示)。外围部件是用于 抑制机器人R1?R5与物体接触的部件。外围部件被配置在例如搭载了 80 [W]以上的电 机的机器人的周围。此外，也可以将外围部件配置成包围手工作业单元16的作业区域。通 过配置外围部件，能够防止包含作业者在内的物体与机器人R1?R5相接触。
[0036] 将螺栓紧固单元10、螺栓紧固单元12以及密封剂涂布单元14进行并列配置。这 些单元10、12、14都是需要零件供给的单元。通过集中配置需要零件供给的单元10、12、14， 能够使得对零件供给单元7和单元10、12、14进行连接的输送机B7?B9的长度变得最短。 因此，可以实现工件W的搬运时间的缩短，同时还可以实现工件组装线1的节省空间化。
[0037] 接着，对根据工件组装线1的工件的制造方法进行说明。图3是表示工件的制造 方法的流程图。此外，在工件组装线1中，虽然通常处理多个工件W，但在以下的说明中，仅 对一个工件W进行说明。
[0038] 如图3所示，首先，将成为组装对象的工件W搬入到工件组装线1的工件转送单元 5中（步骤S01)。其次，工件转送单元5经由输送机B3将工件W输送到密封剂涂布单元14 (步骤S02)。
[0039] 接下来，在接收了工件W的密封剂涂布单元14中，由机器人R3在工件W上涂布密 封剂(步骤S03 )。当密封剂的涂布完成时，密封剂涂布单元14经由输送机B3将工件W输送 到工件转送单元5。
[0040] 接着，从密封剂涂布单元14接收了工件W的工件转送单元5,例如经由输送机B1 将工件w输送到螺栓紧固单元10。在接收了工件W的螺栓紧固单元10中，由机器人R1在 工件W中对螺栓进行紧固（步骤S03)。当螺栓的紧固完成时，螺栓紧固单元10经由输送机 B1将工件W输送到工件转送单元5。
[0041] 接下来，从螺栓紧固单元10接收了工件W的工件转送单元5,经由输送机B5将工 件W输送到油脂涂布单元18。在接收了工件W的油脂涂布单元18中，由机器人R4在工件 W上涂布油脂(步骤S04)。当油脂的涂布完成时，油脂涂布单元18经由输送机B5将工件W 输送到工件转送单元5。
[0042] 接着，从油脂涂布单元18接收了工件W的工件转送单元5,经由输送机Μ将工件 W输送到手工作业单元16。在接收了工件W的手工作业单元16中，由作业者将电线等布线 在工件W上(步骤S05)。当布线完成时，手工作业单元16经由输送机Μ将工件W输送到工 件转送单元5。
[0043] 最后，从手工作业单元16接收了工件W的工件转送单元5,将工件W搬到其他的生 产线(步骤S06)。
[0044] 如上所述，本实施方式的工件组装线1包括：在各单元10、12、14、16、18、20之间能 够转送工件W的工件转送单元5,将各单元10、12、14、16、18、20配置成围绕工件转送单元 5。通过这种结构，工件W是经由工件转送单元5在各单元10、12、14、16、18、20之间进行转 送的。由此，在工件组装线1中，通过工件转送单元5能够将多个工件W有效地转送到各单 元 10、12、14、16、18、20 中。
[0045] 因此，在工件组装线1中，能够提高各单元10、12、14、16、18间的联动，并且能够在 各单元10、12、14、16、18中同时进行作业。因此，在工件组装线1中，能够实现节拍时间的 缩短。另外，虽然未图示，但关于各单元1〇、12、14、18中的机器人R1?R4所使用的工具， 也能够使其运转率提高。作为工具的具体例子，可以列举在螺栓紧固单元1〇、12中的机器 人Rl、R2所使用的螺母扳手、在密封剂涂布单元14中的机器人R3所使用的密封剂涂布工 具。
[0046] 在本实施方式的工件组装线1中，工件转送单元5具有：以能够旋转的方式进行设 置的载置台6。由此，在围绕工件转送单元5配置的各单元10、12、14、16、18、20之间，该工 件转送单元5能够迅速且正确地进行工件W的接收、转送。
[0047] 本实施方式的工件组装线1包括两个螺栓紧固单元10、12。工件W中的螺栓紧固， 在本实施方式的工件组装线1中所需要的时间最多。因此，在工件组装线1中，通过使两 个螺栓紧固单元10、12分担作业，由此，能够使螺栓紧固所需要的节拍时间与其他单元14、 16、18的节拍时间相匹配。
[0048] 本发明并不受上述实施方式限定。在上述实施方式中，利用输送机B1?B6来连 接工件转送单元5和各单元10、12、14、16、18、20,从而进行工件W的转送，但工件W的转送 方法可以是其他的方法。例如，可以通过配置在工件转送单元5和各单元10、12、14、16、18、 20之间的机器人，来转送工件W。
[0049] 在上述实施方式中，虽然以工件转送单元5具备以能够旋转的方式设置的载置台 6的结构为例进行了说明，但工件转送单元5也可以是其他的结构。作为工件转送单元，也 可以是仅支承工件W的平台。
[0050] 在上述实施方式中，虽然以作为工件组装单元3具备螺栓紧固单元10、12、密封剂 涂布单元14、手工作业单元16、油脂涂布单元18以及缓冲区20的结构为例进行了说明，但 工件组装单元3也可以具备例如具有涂布粘接剂的机器人的单元、具有进行焊接的机器人 的单元。组装单元的设置数量，只要根据工件所需要的工序进行适当设定即可。
[0051] 在上述实施方式中，虽然以工件组装线1是机器人组装线的一部分、且工件W是机 器人的零件的情况为例进行了说明，但工件也可以是其他的零件。
【权利要求】
1. 一种工件组装线，用于组装工件，其特征在于： 所述工件组装线包括：进行所述工件的组装的多个组装单元；以及在各所述组装单元 之间能够转送所述工件的转送部， 将多个所述组装单元配置成围绕所述转送部， 经由所述转送部在所述组装单元之间转送所述工件。
2. 如权利要求1所述的工件组装线，其特征在于： 所述转送部具有：载置所述工件的载置台， 以能够旋转的方式设置所述载置台。
3. 如权利要求1或2所述的工件组装线，其特征在于： 所述工件组装线包括供给单元，所述供给单元将所述工件的结构件供给于多个所述组 装单元中的一部分组装单元， 将从所述供给单元接收所述结构件供给的所述一部分组装单元进行并列配置。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的工件组装线，其特征在于： 多个所述组装单元中的一部分组装单元包括：进行所述工件的组装的机器人， 将包括所述机器人的组装单元中的、机器人的动作速度比其他机器人慢的组装单元， 与不包括所述机器人的组装单元进行并列配置。
5. 如权利要求4所述的工件组装线，其特征在于： 所述机器人的周围被外围部件包围。
6. 如权利要求4或5所述的工件组装线，其特征在于： 在不包括所述机器人的所述组装单元中的作业区域被外围部件包围。
7. -种工件的制造方法，其通过权利要求1至6中任一项所述的工件组装线来制造工 件。
【文档编号】B23P21/00GK104057300SQ201410058447
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2013年3月19日
【发明者】原田敏行, 池田敏章, 大川健, 小笠原伸二, 盐田晃大 申请人:株式会社安川电机