(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の店と、
上記店の各々に配置され、所定の手順に基づき駆動される複数の機器からなるデスクトップタイプで持ち運び可能なポータブル式のマイクロファクトリと、
上記マイクロファクトリの各機器を駆動する制御装置およびその制御装置を制御するコンピュータと、
上記店のコンピュータの各々と通信回線で接続されているサーバと、を備え、
上記サーバは、製造手順に関するデータが記憶されているデータ記憶部と、前記店のコンピュータからのアクセスに応じて前記データ記憶部に蓄積された製造手順に関するデータを検索するデータ検索部とを備え、
上記サーバは、予め記憶している製品の製造手順のうち、今回店のコンピュータから通信回線を介して送信されてきた、顧客の製品に対する条件、要望等のニーズに応じた製造手順を前記データ記憶部から前記データ検索部が検索して当該コンピュータに送信し、
店のコンピュータはサーバから受け取ったその製造手順に基づいて、マイクロファクトリの各機器を制御装置を介して駆動し、顧客が求める製品を店側で製造し、物流を省略して受け渡し可能とする、
ことを特徴とするマイクロファクトリ製造システム。
【請求項２】
前記マイクロファクトリは少なくとも部品加工装置及び部品搬送装置を有してなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロファクトリ製造システム。
【請求項３】
前記サーバに蓄積されているデータは逐次修正可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロファクトリ製造システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、所定の手順に基づき駆動される複数の機器からなるデスクトップタイプのマイクロファクトリによる製造システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在は個性化、差別化の時代といわれているように、需要者の要求ならびに好みは止まるところを知らずますます多様化しており、製造者にとってそれら要求ならびに好みを無視することはできなくなってきており、ますます多品種少量生産にならざるを得なくなっている。
【０００３】
一方技術の進歩は日進月歩で、製造者にとっても多品種少量生産はもとより、より精密で正確な製品の開発にしのぎを削っており、需要者もそれらより精密で正確な製品を求めるようになっている。
【０００４】
しかしながら、現在の製造システムでは、需要者のニーズを聞き、そのニーズに応えようとした場合には、製造者でそのニーズに合う製品を開発し、そのニーズに合った製品を生産し、その後需要者に届けることになり、たとえ需要者のニーズに合った製品が開発できたとしても、製品開発から販売までかなりの時間と手間、ならびに需要者まで製品を運ぶ物流の問題及び製品を一時保管する場合の場所の問題等を有していた。
【０００５】
ところで、通産省工業技術院機械技術研究所は、工業技術院の産業科学技術研究開発プロジェクト「マイクロマシン技術」において、図１に示すような超小型工作機械とマニピュレータを組み合わせた小型部品の加工・組立が可能なデスクトップタイプ（卓上型）の超小型生産工場、即ち、世界で初めての機械加工マイクロファクトリ１０の稼働に成功した（平成１１年１０月６日発表）。
【０００６】
このデスクトップタイプとして集積した機械加工マイクロファクトリ１０は、小型部品を機械加工する超小型の旋盤１、フライス盤２、プレス機３と小型部品を搬送するアーム４及び部品を組み立てる二本指マイクロハンド５から構成されている。
【０００７】
それら詳細を記すと、マイクロ旋盤１は、長さ３２ｍｍ、奥行き２５ｍｍ、高さ３０．５ｍｍ、重さ１００ｇ、主軸モータ定格動力１．５Ｗ、加工精度は表面粗さ最大１．５μｍ、真円度約２．５μｍである。
【０００８】
マイクロフライス盤２は、長さ１１９ｍｍ、奥行き１１９ｍｍ、高さ１０２ｍｍ、主軸モータ定格動力３６Ｗ、シャンク径３ｍｍのエンドミルを装着し、平面加工及び穴開け加工が可能である。
【０００９】
マイクロプレス機３は、長さ１１１ｍｍ、奥行き６６ｍｍ、高さ１７０ｍｍ、プレス用モータ定格動力１００Ｗ、定格プレス荷重３ｋＮ、ダイセット寸法３０×４０×５２ｍｍ、打ち抜きと曲げを組み合わせた６工程の順送加工が可能である。
【００１０】
マイクロ搬送アーム４は、アーム最大長約１００ｍｍ、並進３自由度＋鉛直軸回り回転１自由度、水平方向への位置精度約２０μｍ、消費電力４５Ｗ、水平多関節型機構とパラレルリンク機構を複合することにより、コンパクトな機構と広い動作領域（直径約２００ｍｍの円内）を実現、負圧による物体吸着＋組立作業時の誤差吸収＋接触力センシング機能を有する複合デバイスを先端に搭載する。
【００１１】
二本指マイクロハンド５は、ハンド本体、外径４８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円柱の形状、内部に駆動用圧電素子を各指に対し３個使用、作業範囲約１００μｍ×１００μｍ×３０μｍ、移動の分解能１μｍ以下、２００μｍ以下の対象物の操作可能、顕微鏡下のステージ機構（可動領域３０ｍｍ×３０ｍｍ×１５ｍｍ）との組み合わせで広範囲な位置決め操作可能である。
【００１２】
そしてこれらマイクロマシンを用いて外径９００μｍ、軸長さ約３ｍｍの超小型ピポット玉軸受の試作にすでに成功している。即ち、旋盤１で回転軸を、フライス盤２で軸受ハウジングを、プレス機３で打ち抜きハウジングのカバーを製作し、これら部品を機械加工ゾーンから約１８０ｍｍ離れた組立ゾーンに負圧把持部を持ち精密位置決めができるアーム４で搬送し、組立ゾーンでは二本指ハンド５によりハウジングへのボール、回転軸の挿入、カバーの装着を行うことにより製作された。
【００１３】
また、図２に示すように前記旋盤１、フライス盤２、プレス機３と小型部品を搬送するアーム４及び部品を組み立てる二本指マイクロハンド５から構成されるマイクロファクトリ１０は、収納ケース６に収納され、持ち運び自在のポータブル式にされている。
【００１４】
このようにマイクロマシンならびにマイクロマシン間の部品の受け渡し、さらにはその組立装置をも含んだマイクロファクトリは実用段階に入ったと言っても過言ではない。
【００１５】
しかしながら、このマイクロファクトリといえども一カ所で製造作業をしたのでは通常の大きさの製品を製造する工場と同様に、製品開発から販売までかなりの時間と手間、ならびに需要者まで製品を運ぶ物流の問題及び製品を一時保管する場合の場所の問題等を有するものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明は、このような問題を解決し、需要者が望む製品を短時間で受け渡すことができるマイクロファクトリ製造システムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として本願は装置発明として、複数の店と、上記店の各々に配置され、所定の手順に基づき駆動される複数の機器からなるデスクトップタイプで持ち運び可能なポータブル式のマイクロファクトリと、上記マイクロファクトリの各機器を駆動する制御装置およびその制御装置を制御するコンピュータと、上記店のコンピュータの各々と通信回線で接続されているサーバと、を備え、上記サーバは、製造手順に関するデータが記憶されているデータ記憶部と、前記店のコンピュータからのアクセスに応じて前記データ記憶部に蓄積された製造手順に関するデータを検索するデータ検索部とを備え、上記サーバは、予め記憶している製品の製造手順のうち、今回店のコンピュータから通信回線を介して送信されてきた、顧客の製品に対する条件、要望等のニーズに応じた製造手順を前記データ記憶部から前記データ検索部が検索して当該コンピュータに送信し、店のコンピュータはサーバから受け取ったその製造手順に基づいて、マイクロファクトリの各機器を制御装置を介して駆動し、顧客が求める製品を店側で製造し、物流を省略して受け渡し可能とする、ことを特徴とするマイクロファクトリ製造システムを採用するものである。
【００１８】
そして前記マイクロファクトリは持ち運び可能なポータブル式であるとともに、前記マイクロファクトリは少なくとも部品加工装置及び部品搬送装置を、好ましくは部品組立装置をも有し、さらに前記サーバに蓄積されているデータは逐次修正可能であるマイクロファクトリ製造システムである。
【００１９】
【作用】
本願装置発明は、上記した手段を採用することにより、マイクロファクトリを例えば専門の職人のいない眼鏡店ないしはスポーツ店等に配置し、店の店員が顧客のニーズを聞き、必要事項をコンピュータに打ち込むことにより、前記マイクロファクトリが顧客のニーズにあった製品を短時間で製造し、店員は顧客を長く待たせることはない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図３は、本願発明のインターネット等からなるネットワークを利用したマイクロファクトリ製造システムの概略説明図である。
【００２１】
製品開発者１１は、従来の製品製造者のようにマイクロファクトリ１０を持ち自身で製品を製造することはなく、日本全国あるいは世界のいかなる国でもよいが眼鏡店、スポーツ店等の専門店あるいはいろいろな品物を置いているコンビニエンスストア等の店１２ないし１４に、マイクロ旋盤、マイクロフライス盤、マイクロプレス機、マイクロ搬送装置及びマイクロ組立装置等からなる持ち運び可能なポータブル式マイクロファクトリ１０を配置する。
【００２２】
マイクロファクトリ１０を配置する店は、例えば人が手に持ったり身に付けたりするものでその人に合うように微細加工を施すことができるものであれば何でもよいため、上記店のほか無人の店も含めていろいろな店が想定され、さらに該マイクロファクトリ１０を店に置くに際しては、売り切りでも会員制のレンタルでもよい。
【００２３】
前記マイクロファクトリ１０は、少なくとも入力部及び表示部を持つが、後述するサーバから送られる製造手順に関するデータによって直接自動的に駆動されるものであってもよく、また、各機器を駆動するための制御装置ならびに制御装置を制御するためのコンピュータを持つとともに、このコンピュータはＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段を備え、後述するサーバから送られる製造手順に関するデータを記憶手段に一旦蓄積し、該蓄積した製造手順によりマイクロファクトリ１０の各機器を自動的に駆動制御するものであってもよい。
【００２４】
なお、前記コンピュータは、入力部及び表示部を有するごく普通のものであり、パーソナルコンピュータであってもよく、また前記各機器のコンピュータによる制御形態は、従来周知の工作機械の制御形態と同様のものであり、精密な制御はやはり従来周知の数値制御等によって行われる。
【００２５】
そして前記コンピュータは、製品開発者１１のサーバ１６にネットワークを介して接続され、店員は顧客の製品に対する条件、要望等のニーズを聞き、コンピュータの表示部に表示される所定の形式に従い入力する。
【００２６】
入力された信号は、ネットワークを介して製品開発者１１の前記サーバ１６に送られる。この場合ネットワークは、インターネットのほかに例えば所定の地域だけに限るような場合には、ＬＡＮ等他のネットワークを使用してもよいし、通信形態もオンライン（有線）に限らず、無線でもよい。さらに前記サーバは、ネットワーク通信で通常用いられるサーバはもちろんのこと、本願発明の情報をやり取りできるものであればどのようなものでもよい。
【００２７】
製品開発者１１は、各種製品に対する顧客の要望等のニーズに基づき、それらニーズに応じた製品の製造手順をコンピュータ１７の入力装置より入力し、前記サーバ１６に蓄積しておく。
【００２８】
また、製品開発者１１は、自身でマイクロファクトリ１０によりサーバ１６に蓄積した製造手順を用いて実際にその製品を製造し、開発者の目によりさらに改善を積み重ね改良し、その製品の製造手順を常にグレードアップしている。
【００２９】
各店に配置されたマイクロファクトリ１０が例えばコンピュータを備えたものにあっては、そのコンピュータは、製品開発者１１のサーバ１６から生産情報としての製造手順を受け取り記憶し、記憶した製造手順に基づいて前記マイクロファクトリ１０の各機器を駆動し、顧客が求める製品を製造する。店員は製造された製品を顧客に手渡し販売する。
【００３０】
なお、一度コンピュータに記憶した情報は、その作業が終われば自動的に削除されるようにしてもよいし、記憶させておき同じ製品を製造する時に利用するようにしてもよい。いずれにしても店ではマイクロファクトリ１０の各機器の最低のメンテのみを知っておればよく、マイクロファクトリ１０に何か異常が発生したときには、製品開発者１１の関係者が出向いて修理等を行う。
【００３１】
図４は、サーバのブロック構成図である。サーバ１６は、各店のマイクロファクトリ１０に接続されたコンピュータからネットワーク３０を介して送られる信号の入出力を制御する入出力部２６、該入出力部２６を介して各店のコンピュータから送られた信号を受けるデータ受信部２１、顧客のニーズにあった製造手順を入出力部２６を介して生産情報として各店のコンピュータに送信するデータ送信部２２を有する。
【００３２】
また、サーバ１６は、製品開発者１１が開発した製造手順に関するデータが記憶されているデータ記憶部２４、及び各店のコンピュータからのアクセスに応じて前記データ記憶部２４に蓄積された製造手順に関するデータを検索するデータ検索部２３を有する。
【００３３】
さらに、サーバ１６は、製品開発者１１が顧客のニーズ等に基づき既存の製造手順を改良する場合に使用されるデータ更新部２５を備えている。
【００３４】
次に、本願発明を眼鏡店１２を例にして説明する。顧客がコンタクトレンズを買いにきたとすると、店員は顧客の目の近視、遠視あるいは乱視等の度合いについて検眼する。
【００３５】
検眼後、店員は、マイクロファクトリ１０の所定位置にコンタクトレンズを取り付ける。この場合加工していないコンタクトレンズでもよいが、ある範囲毎の近視あるいは遠視用のものが備わっている場合には検眼の結果その人に最も近いものを用いれば、加工時間はより短くなる。
【００３６】
次いで店員は、マイクロファクトリ１０の表示部の所定箇所に顧客のニーズとしてのコンタクトレンズの寸法ならびに検眼の結果を打ち込む。
【００３７】
なお、コンタクトレンズの寸法は、種類毎に番号を付しておき、その番号のデータを製品開発者のサーバにもあらかじめ入力しておくと店での入力が簡単になる。
【００３８】
また、マイクロファクトリ１０の機器の一つとしてレーザ測定器を備えておき、取り付けられたコンタクトレンズの寸法を自動的に検索可能にしておけば、例えば一端微細加工を施した後に再度の修正加工が必要な場合等にはすこぶる都合がよい。
【００３９】
そして前記信号はインターネット等のネットワーク３０を介して製品開発者１１のサーバ１６に送られ、サーバ１６に送られた信号は、入出力部２６を介してデータ受信部２１で受信されるとともに、データ受信部２１を介してデータ検索部２３に送られる。
【００４０】
データ検索部２３では、送られた検索条件に基づいて、データ記憶部２４にアクセスし、送られた検索条件に対応する製造手順に関するデータをデータ記憶部２４より抽出する。
【００４１】
抽出された製造手順に関するデータは、データ送信部２２及び入出力部２６よりネットワーク３０を介して生産情報として店に送られ、例えばコンピュータは、マイクロファクトリ１０の各機器を送られた製造手順に従って駆動し、取り付けられているコンタクトレンズをレンズの寸法を考慮の上、入力された条件に合うように決められた寸法だけを削り、さらに必要であれば搬送アームによりコンタクトレンズを研磨機のところまで搬送し、研磨加工を施す。
【００４２】
加工終了後、店員は、コンタクトレンズをマイクロファクトリ１０より取り外し、洗浄し、顧客の目に当てて検証し、必要であれば再度の修正加工を前記説明した手順に従って実行する。そして完成したコンタクトレンズを製品１５として顧客に手渡し販売する。
【００４３】
なお、前記眼鏡店１２の製品１５は、加工にかなりの精密さが要求されるが、簡単な加工で済む場合も多い。次にスポーツ店１３の例を説明する。
【００４４】
ゴルフのヘッド面には何本もの溝が形成されているように、この溝の数、幅の寸法及びその深さによって飛距離ならびに方向が左右されると言われている。ところがこの溝はあらかじめ形成されておりゴルファーはこの溝を自分の好みに合わせて形成することができなかった。
【００４５】
スポーツ店１３は、前記マイクロファクトリ１０を備え、顧客のニーズを聞くと同時に専門家の立場から溝の形状について助言し、顧客にあった溝の形状を決定する。
【００４６】
溝の形状の決定後、店員は、マイクロファクトリ１０の所定位置に溝のないヘッドを取り付け、コンピュータの表示部の所定箇所に、形成したい溝の数、幅及び深さの寸法を生産情報として打ち込む。
【００４７】
前記信号は顧客のニーズとしてインターネット等のネットワーク３０を介して製品開発者１１のサーバ１６に送られ、サーバ１６に送られた信号は、入出力部２６を介してデータ受信部２１で受信されるとともに、データ受信部２１を介してデータ検索部２３に送られる。
【００４８】
データ検索部２３では、送られた検索条件に基づいて、データ記憶部２４にアクセスし、送られた検索条件に対応する製造手順に関するデータをデータ記憶部２４より抽出する。
【００４９】
抽出された製造手順に関するデータは、データ送信部２２及び入出力部２６よりネットワーク３０を介して例えば店のコンピュータに送られ、該コンピュータは、マイクロファクトリ１０の各機器を送られた製造手順に従って駆動し、取り付けられているヘッドに対し、入力された条件に合う溝をマイクロフライス盤等を用いて研削し、さらに必要であれば搬送アームによりヘッドを研磨機のところまで搬送し、研磨加工を施す。
【００５０】
加工終了後、店員は、ヘッドをマイクロファクトリ１０より取り外し製品１５として顧客に手渡し販売する。
【００５１】
このように製品によっては求められる加工精度が大きく異なるため、汎用機として用いるマイクロファクトリ１０には、標準的な制御装置を備え、専用機として用いるマイクロファクトリ１０には、加工する製品に対応した精度を有する制御装置を備えておく。
【００５２】
【発明の効果】
本願発明は、デスクトップタイプのマイクロファクトリと、該マイクロファクトリの複数の機器を通信回線を介して駆動することにより、例えば専門の職人のいない眼鏡店ないしはスポーツ店等に前記マイクロファクトリを配置したとしても、店の店員が顧客のニーズを聞き、必要事項をコンピュータに打ち込むだけで前記マイクロファクトリが顧客のニーズにあった製品を短時間で製造することができるため、顧客を長く待たせることなく製品の受け渡しができる。
【００５３】
また、製品開発者にとっては、店等からの顧客のニーズを直接聞くことができるとともに、製品の改良ならびに新製品の開発に直接生かすことができ、製品開発から販売までの時間を短縮することができる。
【００５４】
さらに、製品開発者にとって自身で製品を製造することがないため、物流を省略することができるとともに、結果的に在庫を減少することができる。
【００５５】
そして前記マイクロファクトリを持ち運び可能なポータブル式にすることにより、どのような場所にも容易に配置することができ、例えば顧客のよく見える場所に配置し、顧客の興味を煽れば大きな宣伝にもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デスクトップタイプのマイクロファクトリ概略説明平面図。
【図２】持ち運び可能なポータブル式マイクロファクトリ概略説明斜視図。
【図３】本願発明のインターネット等からなるネットワークを利用したマイクロファクトリ製造システムの概略説明図。
【図４】本願発明のサーバのブロック構成図。
【符号の説明】
１      旋盤
２      フライス盤
３      プレス機
４      搬送アーム
５      二本指ハンド
６      収納ケース
１０    マイクロファクトリ
１１    製品開発者
１２    眼鏡店
１３    スポーツ店
１４    コンビニ店
１５    製品
１６    サーバ
１７    コンピュータ
２１    データ受信部
２２    データ送信部
２３    データ検索部
２４    データ記憶部
２５    データ更新部
２６    入出力部
３０    ネットワーク
【図１】
0003612555.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003612555.tif 000005