(57)【要約】      （修正有）【課題】従来よりも生産効率を一層向上し、生産リードタイムを短縮でき、部品の保管量は最小限とし、作業工程を複数の作業者に配分できる、セル生産方法及びセル生産設備を提供する。【解決手段】ワークを搭載すると共に、メイン作業者９を搭乗させるメイン台車２と、メイン作業に必要な部品及び／又は治具の少なくとも一部を準備するサブ作業を行うサブ作業者９を搭乗させるサブ台車４とを用い、メイン台車２を複数のステーションを巡る予め定めた走行ルート１１上において自動走行させると共に、メイン台車２とサブ台車４との間で、部品及び／又は治具の受け渡しが可能なように、サブ台車４をメイン台車２に併走させ、かつ、メイン台車２を操作するメイン作業者９の操作に応じて、自動走行中のメイン台車２の停止及び自動停止中のメイン台車２の発進という割込動作を可能とする。【選択図】図１
2006198764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに部品を組み付ける複数の工程を含むメイン作業を行うメイン作業者を、前記メイン作業に関連する補助工程を行う複数のステーションを巡るように、前記ワークと共に移動させるセル生産方法において、
前記ワークを搭載すると共に、前記メイン作業者を搭乗させるメイン台車と、
前記メイン作業に必要な部品及び／又は治具の少なくとも一部を準備するサブ作業を行うサブ作業者を搭乗させるサブ台車とを用い、
前記メイン台車を前記複数のステーションを巡る予め定めた走行ルート上において自動走行させると共に、該メイン台車と前記サブ台車との間で、部品及び／又は治具の受け渡しが可能なように、前記サブ台車を前記メイン台車に併走させ、かつ、前記メイン台車を操作するメイン作業者の操作に応じて、前記自動走行中の前記メイン台車の停止及び前記自動停止中の前記メイン台車の発進という割込動作を可能とすることを特徴とするセル生産方法。
【請求項２】
前記サブ台車は、前記メイン台車と同期して走行・停止を行うと共に、前記メイン台車による前記割込動作の少なくとも一部を拒否する拒否手段を有していることを特徴とするセル生産方法。
【請求項３】
ワークに部品を組み付ける複数の工程を含むメイン作業を行うメイン作業者を、前記メイン作業に関連する補助工程を行う複数のステーションを巡るように、前記ワークと共に移動させるセル生産設備において、
前記ワークを保持するワーク保持部と、該ワーク保持部に保持された上記ワークに対して作業可能な状態で上記メイン作業者を乗車させることのできる搭乗部とを備えていると共に、走行状態を制御する走行制御装置を備えたメイン台車と、
前記メイン作業に必要な部品及び／又は治具を準備するサブ作業を行うサブ作業者を乗車させることのできる搭乗部を備えたサブ台車とを有し、
前記メイン台車を前記複数のステーションを巡る予め定めた走行ルート上において自動走行させると共に、該メイン台車と前記サブ台車との間で、部品及び／又は治具の受け渡しが可能なように、前記サブ台車を前記メイン台車に併走させるよう構成してあり、
前記メイン台車には、前記自動走行中の前記メイン台車の停止及び前記自動停止中の前記メイン台車の発進という割込動作を可能とする割込制御手段を設けてあることを特徴とするセル生産設備。
【請求項４】
請求項３において、前記サブ台車は、前記メイン台車と同期して走行・停止を行うと共に、前記メイン台車による前記割込動作の少なくとも一部を拒否する拒否手段を有していることを特徴とするセル生産設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つのワークに対して複数の作業工程を実質的に一人の作業者が行うセル生産方法、及びセル生産設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品を生産する方式の一つに、コンベアラインを用いたいわゆるライン生産方式がある。このライン生産方式では、コンベアラインに沿って複数のステーションが設けられ、各ステーションには作業者と生産設備、工具、部品、部材などが配置されている。そして、コンベアラインによりワークが順に搬送され、それぞれのステーションで所定の作業工程が行われて、製品が生産されるようになっている。このライン生産方式は大量生産に適している反面、多大な設備投資が必要であり、また製品仕様変更時に柔軟な対応が難しい。
【０００３】
近年、自動車産業や電機産業の分野においては、消費者ニーズの多様化などに対応するために、多くの機種を少量ずつ生産する必要性が高まっている。この多機種少量生産に適した生産方式として、ライン生産方式に代わり、複数の作業工程を一人の作業者が行うセル生産方式が徐々に拡がってきている。セル生産方式では、製品仕様変更への対応が容易で、かつ設備投資も少なくて済む利点がある。また、作業者側からみても、自分で製品を完成させるという意識が生まれるため、意欲的に取り組むことができる。
【０００４】
セル生産方式として、例えば特許文献１では、手押しタイプの作業台車にワークを戴置し、複数のステーションを巡りながら作業を行う方法が開示されている。また、ワークを昇降させる手段を設け、生産性の向上と作業者の疲労軽減を図っている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５１５７５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１のセル生産方法では、作業台車の移動中には何らの作業工程も進行しておらず、まだ生産効率が十分とは言い難く、一層の効率化と生産リードタイムの短縮化が期待されている。さらに、構成部品を組み合わせてサブ組立した部品が必要になる場合もあり、この部品の保管スペースと管理の手間を解消する課題が残されている。また、サブ組立の作業を含め一人の作業者が全ての作業工程を行うようにすると、ステーションの数が多くなりすぎて移動距離も極端に延び、作業の内容も多岐にわたるため、必ずしも適切な生産方法にならない場合もある。
【０００７】
本発明は、前記背景に鑑みてなされたものであり、従来よりも生産効率を一層向上し、生産リードタイムを短縮でき、部品の保管量は最小限とし、作業工程を複数の作業者に配分できるセル生産方法及びセル生産設備を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のセル生産方法は、ワークに部品を組み付ける複数の工程を含むメイン作業を行うメイン作業者を、前記メイン作業に関連する補助工程を行う複数のステーションを巡るように、前記ワークと共に移動させるセル生産方法において、
前記ワークを搭載すると共に、前記メイン作業者を搭乗させるメイン台車と、
前記メイン作業に必要な部品及び／又は治具の少なくとも一部を準備するサブ作業を行うサブ作業者を搭乗させるサブ台車とを用い、
前記メイン台車を前記複数のステーションを巡る予め定めた走行ルート上において自動走行させると共に、該メイン台車と前記サブ台車との間で、部品及び／又は治具の受け渡しが可能なように、前記サブ台車を前記メイン台車に併走させ、かつ、前記メイン台車を操作するメイン作業者の操作に応じて、前記自動走行中の前記メイン台車の停止及び前記自動停止中の前記メイン台車の発進という割込動作を可能とすることを特徴とするセル生産方法にある（請求項１）。
【０００９】
前記サブ作業は、構成部品を組み合わせてサブ組立することにより前記部品を組立する作業を含むことが好ましい。また、前記サブ作業は、前記部品を前記治具にセットする作業、または前記構成部品を前記治具にセットする作業を含むことが好ましい。
【００１０】
本発明は、先の特願２００３−４２１１２２の出願によるセル生産方法をさらに改良し、適用範囲の拡大を図ることを主眼の一つとしている。すなわち、全組み付け部品、組立治具を並べると、作業者が手を伸ばして届く範囲に収まりきらず、作業のために相当距離移動を要するような比較的大きな製品の作業工程を複数の作業者に配分して、セル生産を行う方法及び設備を開示する。本発明は、先の出願に開示した走行中の作業台車上で作業を行う特徴を活かしつつ、作業工程をメインとサブに配分し併行して進める点を新たな特徴としている。
【００１１】
本発明のセル生産方法では、メイン台車上でメイン作業を行う者と、サブ台車上でサブ作業を行う者と、少なくとも２名の作業者が必要である。
メイン作業では、製品の完成に至る主要な作業工程を行う。なお、本願における製品とは、所謂最終ユーザーが用いる最終製品に限らず、その最終製品に組み入れる部品としての製品など、複数の一連の作業で組み立てるあらゆる単位の物を含む概念である。
【００１２】
また、メイン作業は、部品を組み込む一般的な組立作業だけでなく、製品仕上り寸法を確認したり作動状況を確認したりする検査作業を含んでもよい。メイン作業に用いる工具類の一部はメイン台車に備え付け、残りは各ステーションに備え付けることができる。また、メイン作業に用いる部材、部品類のうち、準備作業の必要なものはサブ台車から受け取り、その他は各ステーションから供給されるようにすることができる。ねじなどの小物部品は、メイン台車に備え付けるようにしてもよい。
【００１３】
サブ作業では、メイン作業に必要な部品及び／又は治具の準備を行う。サブ作業では、構成部品を組み合わせてサブ組立することにより複合した部品（実施例ではアセンブリと呼称する）を組み立てることが好ましい。また、部品あるいは構成部品を治具にセットして、メイン作業に渡すようにすることが好ましい。サブ作業に用いる工具類及び部材、部品類は、各ステーションあるいはサブ台車上に準備しておくことができる。
【００１４】
本発明のセル生産方法では、上述のメイン作業及びサブ作業を、併走する２つの台車上で併行して進めることが好ましい。これにより、作業工程は配分されて行われるため、生産リードタイムを短縮することができる。また、サブ作業でサブ組立された部品は直ちにメイン作業で使用されるため、一時的に保管する必要がなくなる。
【００１５】
また、本発明のセル生産方法では、前記メイン台車とサブ台車とを連動して巡回させ、かつ、基本的に予め定めた走行条件に従って自動走行及び自動停止をさせる。すなわち、予め定められた特定の位置での作業内容に応じて必要な走行速度、走行時間、停止場所等を予想し、その予想に基づいた制御を行う。これにより、ある程度、安定したセル生産を行うことができる。
【００１６】
しかしながら、予め走行条件を定める場合には、ある程度安全を加味して行われるが、実際には、余裕を見た時間が足りなかったり、余裕がありすぎて作業時間が余ってしまうという問題が生じる場合がある。このような場合には、通常は安全性を重視すべく、余裕時間を長くする傾向となり、さらなる効率向上が望めない。
【００１７】
一方、本発明では、前記のごとく、前記メイン台車を操作するメイン作業者の操作に応じて、前記自動走行中の前記メイン台車の停止及び前記自動停止中の前記メイン台車の発進という割込動作を可能とした。これにより、予め定めた走行条件に抗して、走行状態を任意に変更することができ、進行中の作業内容に最適な走行状態を実現することができる。
【００１８】
前記サブ台車は、前記メイン台車と同期して走行・停止を行うと共に、前記メイン台車による前記割込動作の少なくとも一部を拒否する拒否手段を有していることが好ましい（請求項２）。前記サブ台車をただメイン台車と併走させるだけでなく、同期させて走行・停止を行わせることにより、サブ作業とメイン作業の連携を安定させることができる。またこの場合には、前記メイン台車に対する割込動作が、連動するサブ台車にも当然に影響を及ぼすこととなる。この場合に、メイン台車による割込動作が行われようとした際に、メイン台車と連動するサブ台車側の事情でその割込動作に従うことに不都合が生じた場合に、前記拒否手段を用いることによって、前記割込動作を中止させることができる。なお、拒否手段としては、前記割込動作のすべてを拒否する機能でもよいが、選択的に一部の割込動作のみを拒否可能としてもよい。例えば、安全面でいえば、自動停止中の割込による発進のみを拒否する等の機能でもよい。
このような拒否手段を持っていることによって、より安定した作業を続けることが可能となる。
【００１９】
本発明のセル生産方法を実際に行うために、以降に説明する本発明のセル生産設備を用いることができる。
すなわち、本発明のセル生産設備は、ワークに部品を組み付ける複数の工程を含むメイン作業を行うメイン作業者を、前記メイン作業に関連する補助工程を行う複数のステーションを巡るように、前記ワークと共に移動させるセル生産設備において、
前記ワークを保持するワーク保持部と、該ワーク保持部に保持された上記ワークに対して作業可能な状態で上記メイン作業者を乗車させることのできる搭乗部とを備えていると共に、走行状態を制御する走行制御装置を備えたメイン台車と、
前記メイン作業に必要な部品及び／又は治具を準備するサブ作業を行うサブ作業者を乗車させることのできる搭乗部を備えたサブ台車とを有し、
前記メイン台車を前記複数のステーションを巡る予め定めた走行ルート上において自動走行させると共に、該メイン台車と前記サブ台車との間で、部品及び／又は治具の受け渡しが可能なように、前記サブ台車を前記メイン台車に併走させるよう構成してあり、
前記メイン台車には、前記自動走行中の前記メイン台車の停止及び前記自動停止中の前記メイン台車の発進という割込動作を可能とする割込制御手段を設けてあることを特徴とするセル生産設備にある（請求項３）。
【００２０】
前記メイン台車は、前記ワークを保持するワーク保持部と、走行状態で作業可能に作業者を乗車させることのできる搭乗部とを備えていると共に、前記複数のステーションを巡る走行ルート及び走行速度を制御する走行制御装置を備えている。このような走行制御装置を備えるメイン台車には、通称ＡＧＶと呼ばれる自動搬送車を適用することができる。
【００２１】
この態様によれば、メイン台車は、作業者が乗車した状態で、決められた走行ルートを自動走行することができる。したがって、作業者はメイン台車を運転操作する必要がなく、走行状態であっても作業に集中することができ、作業能率は高くなる。なお、作業者が乗車した状態で運転操作するために運転操作部を設けてもよい。これによれば、作業者は必要に応じて自動走行を手動走行に切り替え、随意の走行を行うこともできる。
【００２２】
また、本発明のセル生産設備では、前記のごとく、前記メイン台車とサブ台車とを連動して巡回させ、かつ、基本的に予め定めた走行条件に従って自動走行及び自動停止をさせる。すなわち、予め定められた特定の位置での作業内容に応じて必要な走行速度、走行時間、停止場所等を予想し、その予想に基づいた制御を行う。これにより、ある程度、安定したセル生産を行うことができる。しかしながら、自動走行のみの制御の場合には、上述したように、安全性や効率の面で問題が残っている。
【００２３】
ここで、本発明では、前記のごとく、前記メイン台車を操作するメイン作業者の操作に応じて、前記自動走行中の前記メイン台車の停止及び前記自動停止中の前記メイン台車の発進という割込動作を可能とした。これにより、予め定めた走行条件に抗して、走行状態を任意に変更することができ、進行中の作業内容に最適な走行状態を実現することができる。
前記割込制御手段としては、例えば、停止ボタンスイッチ、あるいは発進ボタンスイッチ等をメイン台車に設けておき、その押し動作によって、自動走行中の停止、あるいは自動停止中の発進の動作のトリガーとする制御手段を採用することができる。
【００２４】
また、前記サブ台車は、前記メイン台車と同期して走行・停止を行うと共に、前記メイン台車による前記割込動作の少なくとも一部を拒否する拒否手段を有していることが好ましい（請求項４）。この場合には、前記サブ台車をメイン台車に同期させて走行・停止を行わせることにより、サブ作業とメイン作業の連携を安定させることができるが、それによる上述した不具合を上記拒否手段によって解消することが可能となる。
上記拒否手段としては、サブ台車に設けた押しボタンスイッチ等の信号を上記走行制御装置に伝達する等によって容易に実現可能である。
【００２５】
また、本発明のセル生産設備においては、複数の前記メイン台車が、前記走行ルートを同時に走行することのできるようにしてもよい。例えば、前記の自動搬送車を複数台用いて、間隔をおいて走行するように制御してやれば、自動搬送車１台当たりの生産量に台数を乗じた生産量が期待できる。
【００２６】
前記サブ台車は、走行状態で作業可能に作業者を乗車させることのできる搭乗部を備えることが好ましい。この態様によれば、メイン台車と同様にサブ台車が走行状態であっても、作業者は作業に集中することができ、作業能率は高くなる。
【００２７】
前記サブ台車は、前記メイン台車に併走するための追従手段を備えることが好ましい。前記追従手段は、前記サブ台車と前記メイン台車とを連結する連結棒であってもよい。また、前記追従手段は、前記サブ台車と前記メイン台車との間の無線交信手段と、該サブ台車の走行を制御するサブ走行制御装置とからなることでもよい。サブ台車は、メイン台車に部品及び／又は治具を直接的又は間接的に渡すことができるように、メイン台車から離れないで併走することが好ましい。
【００２８】
併走するための追従手段として、サブ台車とメイン台車とを物理的に連結する連結棒を用いてもよい。連結棒によれば、メイン台車の駆動力によりサブ台車も走行できるため、サブ台車の動力源は不要になる。ただし、走行ルート上を連結棒が通過する箇所には障害物を設けないことが条件となる。
【００２９】
ステーションの部品棚などが連結棒の通過を邪魔する場合などでは、無線交信手段とサブ走行制御装置を設けるようにしてもよい。無線交信手段では、台車の位置関係や速度の情報を、サブ台車とメイン台車との間で伝送することができる。また、サブ走行制御装置では、メイン台車の位置及び速度にあわせてサブ台車を走行制御することができる。なお、無線交信手段による方法では、サブ台車にも動力源が必要となる。
【００３０】
前記複数のメイン台車と同数の前記サブ台車が、前記メイン台車にそれぞれ対応して併走することが好ましい。生産量を増加させるためには、複数のメイン台車に対応してサブ台車も同数用い、併走させることが好ましい。
【００３１】
前記メイン台車は一周して元の位置に戻る周回ルートをもち、前記サブ台車は該周回ルートの外側にサブ周回ルートをもつようにしてもよい。メイン台車が全てのステーションを巡りワークが完成した時点で、ワークはメイン台車から搬出される。この後、次のワークを生産するためメイン台車は元のスタート位置に戻る必要がある。したがって、ワーク搬出位置がスタート位置に連なる周回ルートをもつことが、生産効率の面でベストである。これを直線状の片道往路の走行ルートとした場合、メイン台車は何もせずに復路を戻ることになり、時間的損失が生じる。
【００３２】
メイン台車が周回ルートをもつとき、サブ台車はメイン台車の周回ルートの外側あるいは内側を併走することになる。ここで、メイン作業よりもサブ作業のほうが多くの部品点数を扱う場合が一般的である。したがって、メイン台車を内側に、サブ台車を外側に配し、さらにその外側から部品を供給する配置とすることが合理的である。
【００３３】
前記メイン台車の前記走行ルートが複数に区分され、該区分された走行ルートをそれぞれ併走する別々の前記サブ台車を備えるようにしてもよい。メイン作業よりもサブ作業のほうが作業量が多い場合、サブ作業を複数の作業者で行うように、別々のサブ台車を備えるようにすることができる。これにより、サブ作業を複数の作業者に合理的に配分することができ、総合的な生産効率はより一層向上する。
【００３４】
例えば、メイン作業の２倍のサブ作業がある場合、メイン台車は１台としてその走行ルートを前半と後半に区分し、２台のサブ台車をそれぞれ前半と後半のみ併走させるようにすればよい。この態様によれば、走行ルートの前半を併走するサブ台車は、メイン台車が走行ルートの後半を走行している間も、独自にサブ作業を続けることができる。そしてメイン台車が戻るまでにちょうどサブ作業を終え、部品及び／又は治具を渡すことができる。走行ルートの後半を併走するサブ台車も同様である。
【００３５】
前記サブ台車は、前記メイン台車と併走するサブ併走ルートと、該メイン台車から離れた後で元の位置に戻るサブ帰路ルートをもつことでもよい。また、前記サブ台車は、前記メイン台車と併走するサブ併走ルートをもち、該メイン台車から離れた後で該サブ併走ルートを逆走して元の位置に戻ることでもよい。
【００３６】
上述のメイン台車の走行ルートを区分して別々のサブ台車を併走させる場合、サブ台車はサブ併走ルートを併走した後、メイン台車から離れて独自のルートを走行して元の位置に戻ることになる。このとき、サブ併走ルートとは別のサブ帰路ルートを設けてもよく、サブ併走ルートを逆走することでもよい。いずれのルートを採用するかは、サブ作業の内容と部品及び／又は治具の配置、作業エリアの制約などを考慮して決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図１６を参考にして詳細に説明する。図１の斜視図は、本発明のセル生産設備の実施例であるオートマチックトランスミッション方式の変速機を生産する設備を示す説明図であり、この図を参考にして、まずは全体の構成を説明する。
【００３８】
図１の変速機生産設備１では、メイン台車２とこれに併走するサブ台車４とが３組用いられている。各メイン台車２は内側の周回ルート１１を自動走行するようになっている。サブ台車４はメイン台車２に連結されて押され、外側の周回ルート１２を走行するようになっている。また、図１の左下から右上にかけて直線ルート１３が設けられ、前処理用台車６が往復走行するようになっている。各台車２、４、６には作業者９が乗車し、走行状態で作業できるようになっている。また、各ルート１１、１２、１３に沿ってステーションが設けられ、必要な部品や治具などが準備されるように構成されている。
【００３９】
ここでいうステーションは、上記各台車２、４、６上で作業者９たちが走行状態で行う作業に関連する補助工程を行う機能を有する設備である。たとえば、後述する搬入ステーションＳｉ、載せ替えステーションＳｔ、搬出ステーションＳｏが上記ステーションに相当するだけでなく、ワークに組み付ける部品を供給する補助工程を行うステーション、作業に用いる工具（治具）類を供給する補助工程を行うステーション、作業台車からワークを受け取って所定の処理を行う補助工程を行うステーション等がある。より具体的には、後述する記号ＭＬ１〜ＭＬ１３（図３）により表されたメイン作業の作業工程を行う設備や、記号ＳＬ１〜ＳＬ１０（図３）により表されたサブ作業の作業工程を行う設備もステーションである。
【００４０】
なお、前記メイン台車２に併走するサブ台車４を用いることなく、固定したステーションあるいは移動可能なステーション、または併走しないサブ台車等を用いることもできるが、本例では、最良の形態として、サブ台車４を含む例を示す。
【００４１】
変速機生産設備１のワークとなる変速機のケース７は、図１の左下の搬入ステーションＳｉで前処理用台車６に搭載され、右上の載せ替えステーションＳｔまで搬送される。載せ替えステーションＳｔで、ケース７は前処理用台車６からメイン台車２に載せ替えられる。メイン台車２は周回ルート１１を左回りに走行しながら、部品がケース７に組み付けられて変速機が完成し、搬出ステーションＳｏに到達する。搬出ステーションＳｏで、完成された変速機が搬出された後、メイン台車２は載せ替えステーションＳｔに戻り、つぎのケース７が載せられることになる。
【００４２】
サブ台車４は、メイン台車２に押され外側の周回ルート１２を走行する。サブ台車４は、常にメイン台車２の右前方に位置して併走するようになっている。そして、周回ルート１２の外側から部品及び部材を取り、サブ組立などの準備作業を行った後に、部品や治具を周回ルート１２の内側の戴置台に戴置するようにしている。これにより、後続するメイン台車２への受け渡しが行える。
【００４３】
次に、メイン台車２及びサブ台車４の詳細な構成について、図２の説明図を参考にして説明する。メイン台車２には、車体本体部２１の下側に左右一対の駆動輪２１２（図１６、図１７参照）及びルート検知用の走行センサが設けられ、上側にバッテリ２２及び走行制御装置２３が設けられている。さらに車体本体部２１の前方下部にはバンパー２４及び接近センサよりなる障害物センサー２４５（図１６参照）が設けられている。
【００４４】
メイン台車２の周回ルート１１は、磁気テープを床面に貼り付けることで規定されている。ルート検知センサは磁気テープを検知し、検出信号を走行制御装置２３に伝送する。この検出信号に基づいて、走行制御装置２３が駆動輪の向きを左右の駆動輪各々の回転数を制御することにより調整して、周回ルート１１に沿って走行することができる。接近センサは、障害物や前方の別のメイン台車を検出し、検出信号を走行制御装置２３に伝送する。走行制御装置２３は、衝突を避けるため必要に応じて減速あるいは停止し、安全を確保するように構成されている。
【００４５】
メイン台車２の車体本体部２１の上方には、形鋼を組み合わせた枠体部２５が配設され、枠体部２５にはワーク保持部２６及びワーク調整部２７が配設されている。ワーク保持部２６は、ワークである変速機のケース７を保持する。ケース７は、ワーク調整部２７によって固定及び解放、さらには高さと姿勢の調整が行えるようになっている。これにより、作業者９は、ケース７を適当な高さ及び姿勢で固定して作業することができる。また、枠体部２５の後面には後述の発進キックスイッチ２８１及び非常停止ボタンスイッチ２８２が設けられて作業者９による割込動作による操作もできるようになっている。
【００４６】
メイン台車２の車体本体部２１の後方下部には、作業者９が乗車することのできる搭乗部２８が延設されている。また、搭乗部２８の後部から上方に支持される手摺り２９が設けられ、乗車した作業者９の安全確保や作業姿勢安定の便宜が図られている。さらに、手摺り２９の後方には箱状の収納部３０が設けられて、工具や部品を収納することができるようになっている。
【００４７】
メイン台車２の車体本体部２１の右前方には、垂直上方に支持材３１が設けられ、支持材３１の上端から水平方向に張り出したアーム３２が設けられ、アーム３２の先端には、吊上げ治具３３が設けられている。アーム３２は水平方向に回転可能であり、ステーションから部品や治具を吊り上げてケース７に組み付ける作業を容易に行えるようにしている。
【００４８】
支持材３１の途中から側方に向けて連結部材３４が配設され、連結部材３４は途中から下方に向かっている。連結部材３４の下端から前方に向けて、連結ロッド３５が配設され、連結ロッドの先端はサブ台車４の車体本体部４１に連結されている。連結部材３４及び連結ロッド３５は、サブ台車４とメイン台車２とを物理的に連結する連結棒に相当している。なお、支持材３１と連結部材３４とで、下向きコの字形のゲートが形成される。このゲートは、周回ルート１１及び１２の間に配設されたステーションとの干渉を避けるためのものである。
【００４９】
サブ台車４は、車体本体部４１の下側に図略のルート案内輪及び走行用車輪が設けられている。サブ台車４の周回ルート１２は案内レールを床面に設けることで規定されている。ルート案内輪は床面上に周回ルート１２に沿って敷設された案内レールへ嵌り込んで誘導されるように構成されている。一方、走行用車輪には進行方向が自由に変わる車輪が用いられており、周回ルート１２上を走行することができるようになっている。周回ルート１２の規定方法は案内レールではなく、案内溝あるいは案内壁を設けこれに沿って走行するようにしてもよい。
【００５０】
上述の構成によれば、メイン台車２が走行すると、駆動力は支持材３１、連結部材３４及び連結ロッド３５を経由してサブ台車４に伝達される。したがって、サブ台車４は、メイン台車２に先行しつつ併走することができる。
【００５１】
また、サブ台車４では、車体本体部４１の上面が搭乗部の役割を兼ねている。車体本体部４１の後部から上方に支持される手摺り４２が設けられ、乗車した作業者９の安全確保や作業姿勢安定の便宜が図られている。
【００５２】
次に、上述の変速機生産設備１を用いて変速機を生産する方法を説明する。図３の平面図は、図１に示した変速機生産設備１の配置を示す配置図である。図３で、斜線の入った四角形は部品や部材の収納スペースを示し、白抜きの四角形は作業台または部品及び／又は治具を受け渡す戴置台を示している。記号ＭＬ１〜ＭＬ１３はメイン作業の作業工程を示し、図３上では部品及び／又は治具を受け取る概略の位置を示している。この位置で部品を受け取ることにより、メイン台車２上に保持されているケース７への組付け作業、即ち、メイン作業を行うことができる。記号ＳＬ１〜ＳＬ１０はサブ作業の作業工程を示し、図３上では作業台の位置を示している。この作業台でメイン作業に必要な部品及び／又は治具を準備するサブ作業が行える。なお、上述の部品収納スペースや作業台、戴置台は、ステーションに相当するものである。
【００５３】
図４は、変速機生産の各作業工程を順番に示す作業工程一覧表であり、メイン作業とサブ作業の関連性も示している。すなわち、サブ作業で準備された部品及び／又は治具が、同じ数字を付したメイン作業に使用されることを示している。例えば、サブ作業ＳＬ１で組み立てたＢ２アセンブリという部品が、メイン作業ＭＬ１で使用されることを示している。空欄はサブ作業が不要であることを意味している。なお、アセンブリとは、構成部品をサブ組立した中間部品、あるいは複合部品の意である。
【００５４】
図４の作業工程一覧表では省略したが、ワークとなる変速機のケース７は作業エリア外から搬入され、搬入ステーションＳｉで前処理用台車６に搭載される。前処理用台車６は、走行ルート１３により載せ替えステーションＳｔまでケース７を搬送するが、走行しながら前処理が行なわれる。載せ替えステーションＳｔで、ケース７は前処理用台車６からメイン台車２に載せ替えられる。そして、メイン台車２及びサブ台車４が走行を開始して、全体の作業工程が始まる。以下、作業工程を順に説明する。
【００５５】
まず、サブ作業の作業者９はサブ作業ＳＬ１で、Ｂ２アセンブリ７１を組み立てる。Ｂ２アセンブリ７１はブレーキ部の複合部品であり、Ｂ２ピストンにＯリング、リターンスプリング、スナップリングが組み付けられ、組付治具により一体に把持されて、戴置台に載せられる。すると、メイン作業の作業者９がメイン作業ＭＬ１で、戴置台上のＢ２アセンブリ７１を取り、ケース７に組み付ける。これにより、ワークであるケース７の断面は、図５に示されるＢ２アセンブリ組付状態となる。
【００５６】
上述のサブ作業ＳＬ１は走行するサブ台車４上で、メイン作業ＭＬ１は走行するメイン台車２上で行われる。したがって、作業が終わる頃には、次工程の位置にさしかかるため、工程間の移動に要する時間は不要である。また、Ｂ２アセンブリ７１の受け渡しは、２つの作業台車２及び４の間に配設された戴置台で行われ、作業者９が持って移動する必要がない。なお、組み付け作業終了後には、組付治具は戴置台に残されて、次の組立に使用される。このとき、組み付け開始時と終了時とではメイン台車２の位置が移動しているため、戴置台を可動式にして、組付治具を開始時の位置に自動的に戻すようにしている。
【００５７】
上述のような作業工程の配分や、部品及び／又は治具の受け渡しの要領は、以降の作業工程でも同様である。なお、特定の作業工程に長時間を要する場合には、作業台車２及び４を一定時間停止させるようにしてもよい。
【００５８】
サブ作業ＳＬ２では、変速用ギヤの一部とクラッチ部及びブレーキ部を構成するリアサブアセンブリ７２が組み立てられる。リアサブアセンブリ７２では、クラッチ部品の軸周りにベアリング、スぺーサ、プラネタリギヤアセンブリ、ブレーキ板が組み付けられ、組付治具に把持される。メイン作業ＭＬ２では、リアサブアセンブリ７２がケース７に組み付けられ、図６に示されるリアサブ組付状態となる。
【００５９】
次のメイン作業ＭＬ３は、サブ作業を必要としない寸法確認及び部品選択の作業工程である。すなわち、メイン作業の作業者９は、板厚測定治具を用いて、図７に示すＢ２ブレーキの厚さを測定する。このとき、多板ブレーキの摩擦材の波打ちを抑えるため治具で圧縮しながら、ブレーキ全体の厚さを測定する。次に、測定結果に基づいて、ブレーキの厚さの個体差をキャンセルするように、適正な厚さのバッキングプレート７３を選択する。これにより、ブレーキ製作時の個体差が吸収され、ブレーキの利き具合を揃えることができる。
【００６０】
次のサブ作業ＳＬ４では、スナップリング７４が準備される。ここで用いられるスナップリング７４は円筒内面の溝にはめ込むタイプであり、スナップリング位置決め治具を用いてスナップリング７４の外径をを円筒径よりも縮めておく必要がある。さらに、構造上回転対称となっていないので、治具では組み付け時の位相（円筒内の周方向の角度）も合わせられるようになっている。メイン作業ＭＬ４では、前工程で選択したバッキングプレート７３が組み込まれ、サブ作業ＳＬ４から受け取ったスナップリング７４が挿入される。この結果、ワークは図８に示されるバッキングプレート組付状態となる。
【００６１】
サブ作業ＳＬ５では、ワンウェイクラッチ７５及びスナップリング７６がスナップリング縮径治具にセットされる。前工程と同様、スナップリング７６の縮径と位相合わせが行われる。メイン作業ＭＬ５では、ワンウェイクラッチ７５及びスナップリング７６が組み付けられる。このとき治具を使用するため、一度に両方の部品を組み付けることができ、作業能率が高い。この結果、ワークは図９に示されるワンウェイクラッチ組付状態となる。
【００６２】
サブ作業ＳＬ６では、カウンタギヤアセンブリ７７が組み立てられる。メイン作業ＭＬ６では、まずセンターサポート７８が挿入される。次いで、カウンタギヤアセンブリ７７が組み込まれ、ボルト７９が締め付けられて固定される。このボルト７９の締め付けは、固定されているステーション側の電動ドライバーを使用して行われる。この結果、ワークは図１０に示されるカウンタギヤ組付状態となる。
【００６３】
次のメイン作業ＭＬ７は、サブ作業を必要としない寸法確認の作業工程である。すなわち、図１１に示すように、カウンターギヤアセンブリ７７の上端とケース７の上端との距離を計測する。このとき、カウンターギヤを１回転させながら計測を行い、カウンターギヤアセンブリ７７が傾いて組み付けられていないかを確認する。これを効率良く行うため、短時間で間欠的に計測する自動計測機能と、計測データの平均値などを求める演算機能と、を有する計測装置が用いられている。
【００６４】
次のサブ作業ＳＬ８では、ドライブピニオンアセンブリ８０と、デフアセンブリ（デファレンシャル装置アセンブリ）８１と、が組み立てられる。メイン作業ＭＬ８では、この２つのアセンブリ８０、８１が組み付けられて、図１２に示されるデファレンシャル組付状態となる。
【００６５】
サブ作業ＳＬ９では、フロントサブアセンブリ８２及びＣ３アセンブリ（クラッチ部）が組み立てられる。メイン作業ＭＬ９では、フロントサブアセンブリ８０及びＣ３アセンブリがケース７に組み付けられ、さらにドライブサンギヤ及びＢ１バンドブレーキが組み付けられる。この結果、図１３に示されるフロントサブ組付状態となる。
【００６６】
次にサブ作業ＳＬ１０では、オイルポンプアセンブリ８３が組み立てられる。メイン作業ＭＬ１０では、ボルト仮締め治具を用いて図１４に示される７本のボルト８４が同時に仮締めされる。最終的には人手により増締めするが、ボルト仮締め治具により、作業効率は大きく向上されている。この結果、図１５に示されるオイルポンプ組付状態となる。
【００６７】
メイン作業ＭＬ１１では、軸８５を上方に引き上げて移動可能な寸法を測定し、軸周りの部品に不足の無いことを確認している。
【００６８】
メイン作業ＭＬ１２では、バンドブレーキストローク測定治具を用いて、Ｂ１バンドブレーキのストロークを測定している。この治具では、Ｂ１バンドブレーキの係合凸部を押して変位を求め、各ブレーキに固有のストロークを求めている。
【００６９】
メイン作業ＭＬ１３では、Ｂ１ピストンアセンブリが組み付けられて、変速機が完成する。
【００７０】
全ての作業工程を終えて、メイン台車２及びサブ台車４は、搬出ステーションＳｏに到着する。ここで、完成した変速機は、別の運搬具により搬出されて、検査工程に送られる。その後、メイン台車２及びサブ台車４は周回ルート１１、１２に沿って走行を続け、載せ替えステーションＳｔに戻る。そして、新たにケース７が載せられ、次の生産サイクルが始まる。
【００７１】
実施例の変速機生産設備１では、メイン台車２にサブ台車４を併走させ、作業工程を配分して行うようにしている。これにより、二人の作業者９が協調して１つの製品を生産する合理的な生産方法とすることができた。また、部品の保管量を最小限とし、１個だけの生産や、複数の機種を製作する混流生産にも対応できるものとした。さらに、生産機種が変更になっても短期間で生産ラインを再構築できる効果も生じた。
【００７２】
また、台車の走行と電動ドライバー以外には電力や圧縮空気などの動力源を極力使用しない生産設備とした。これにより、使用するアクチュエータは従来よりも極端に減少し、エネルギー消費量を節約できる効果が生じた。さらに、作業に要するスペースも低減された。
【００７３】
メイン台車２は、同図に示すごとく、車体本体部２１の下側に、左右一対の駆動輪２１１、前方従動輪２１２、後方従動輪２１３と、前記駆動輪２１１を駆動させる走行用モータ２１９を有している。駆動輪２１１の後方には、異常時等に手押しを可能とすることを目的として、駆動輪２１１を含む車台部分を上昇させるための引き上げ用モータ２１７が配設されている。これは、通常の自動走行時には使用しない。
【００７４】
また、車体本体部２１の下側には、周回ルート１１を規定する走行線としての磁気テープ１１４を検知する走行センサ２１８、床面に貼設されたアドレスマーカ（磁気シート）１１５を検知するアドレスリーダ２１５を設けてある。
なお、アドレスリーダ２１５及び走行センサ２１８を光学読み取り装置に換えて、走行線としての磁気テープ１１４及びアドレスマーカとしての磁気シート１１５を光学テープ及び光学シートとしてもよい。
【００７５】
また、メイン台車２の車体本体部２１の上側には、上述したように、バッテリ（図示略）及び走行制御装置２３が設けられている。
この走行制御装置２３には、前記走行センサ２１８、アドレスリーダ２１５による検出信号が伝送されるように構成されている。そして、これらの検出信号に基づいて、走行制御装置２３が駆動輪２１１の向きを左右駆動輪の回転数を制御することにより、周回ルート１１に沿って走行・停止することができる。
【００７６】
また、メイン台車２の車体本体部２１の後方下部には、上述したように、作業者９が乗車することのできる搭乗部２８が延設されている。そして、この搭乗部２８の前方面下方には、割込制御手段を構成する発進キックスイッチ２８１が配設され、その上方には、非常停止ボタンスイッチ２８２が配設されている。
発進キックスイッチ２８１は、少なくとも、自動走行モードにおける自動停止中に押すことによって、前記走行制御装置２３に発進のトリガーとなる信号を与えるためのものである。また、非常停止ボタンスイッチ２８２は、少なくとも、自動走行モードにおける自動走行中に押すことによって、前記走行制御装置２３に停止のトリガーとなる信号を与えるためのものである。
【００７７】
また、バンパー２４は、障害物が接触したことを感知するセンサとしてのバンパースイッチ２４０を内蔵している。また、バンパー２５の下方には、所定の距離に接近した障害物を被接触で検知する障害物センサー２４５及び、外部に警報音を発するスピーカー２４２が配設されている。
なお、メイン台車２が、ワーク保持部２６及びワーク調整部２７等を備えている点は上述したとおりである。
【００７８】
図１８には、メイン台車２における主要構成部分のブロック図を示す。同図より知られるごとく、コンピューターを含む走行制御装置２３に接続された各種センサー、スイッチ類からの情報を基に、走行用モータ２１９を制御して走行するように構成されている。走行制御装置２３に接続されたセンサー、スイッチ類の主なものは、同図に示すごとく、走行線である磁気テープ１１４を検知する走行センサー２１８、アドレスマーカーとしての磁気シート１１５を検出するアドレスリーダ２１５、上記発進キックスイッチ２８１及び非常停止ボタンスイッチ２８２等の操作スイッチ、バンパースイッチ２４０、障害物センサー２４５等である。
また、走行制御装置２３が制御するものとしては、上述した走行用モータ２１９の他に、周囲に注意を促すための音を発生するスピーカ２４２、及びメイン台車２の走行状態、メイン作業状態を周囲に示すための表示器２４６等がある。表示器２４６としては、たとえば、赤青黄３色表示の警報灯等がある。
【００７９】
このような構成のメイン台車２は、基本的に、予め定めた走行条件に従って自動走行する。すなわち、運転開始をしてから、前記走行センサ２１８とアドレスリーダ２１５の検知信号に従って、予め定めた条件で自動走行するように構成されている。具体的には、走行センサ２１８の検知信号に従って、基本的な操舵を制御すると共に、アドレスリーダ２１５の検知信号に基づいて、速度変更、自動停止、タイマースタート等の様々な制御を行う。
そして、自動停止後の発進については、部分的にタイマーによって時間を管理し、所定時間の後に自動的に発進させるように構成することもできるし、上述した発進キックスイッチ２８１が押されるまで自動停止を続ける構成とすることもできる。
【００８０】
前記割込制御手段を構成する非常停止ボタンスイッチ２８２は、メイン台車２の自動走行中及び自動発進した直後に停止させる場合、あるいは、自動発進することを事前に中止して停止状態を維持する場合等に押下状態とすることにより、その目的の割込動作を実現することができる。一方、前記発進キックスイッチ２８１は、メイン台車２の自動停止中に、自動停止状態を解除して発進させる場合に、作業者が足で押すことによってその目的の割込動作を実現することができる。
【００８１】
このような、割込制御手段を備えることによって、前記メイン台車２の運転状態は、種々のメイン作業に最適な状態とすることができる。
また、本例では、サブ台車４が上述したとおりメイン台車２に連動して動作するので、前記メイン台車２の自動停止、自動発進、割込動作による発進、割込動作による停止に同期して、サブ台車４が停止及び発進をすることとなる。サブ台車４によるサブ作業が充分に余裕があり、完全にメイン台車２の主導的な運転に追従することにまったく問題ない場合には、このままで十分である。
一方、サブ台車４がメイン台車２の主導的な運転状態追従することに不都合がある場合には、サブ台車４に、前記割込動作を拒否する拒否手段を設けることができる。例えば、割込動作による発進を拒否すべく、停止ボタンスイッチ等（図示略）を設けておき、その押下中は、自動発進も割込による発進も拒否するようにすることができる。これにより、サブ台車４の安定した作業を担保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明のセル生産設備の実施例である変速機生産設備を説明する斜視図である。
【図２】実施例における、メイン台車及びサブ台車を説明する拡大斜視図である。
【図３】実施例における、セル生産設備の配置を示す平面図である。
【図４】実施例における作業工程を示す変速機生産工程一覧表の図である。
【図５】実施例において、変速機生産途中のＢ２アセンブリ組付状態を示す図である。
【図６】実施例において、リアサブ組付状態を示す図である。
【図７】実施例において、Ｂ２ブレーキの厚さを測定する方法を示す説明図である。
【図８】実施例において、バッキングプレート組付状態を示す図である。
【図９】実施例において、ワンウェイクラッチ組付状態を示す図である。
【図１０】実施例において、カウンターギヤ組付状態を示す図である。
【図１１】実施例において、カウンターギヤの傾きを測定する方法を示す説明図である。
【図１２】実施例において、デファレンシャル組付状態を示す図である。
【図１３】実施例において、フロントサブ組付状態を示す図である。
【図１４】実施例において、オイルポンプを組み付ける方法を示す説明図である。
【図１５】実施例において、オイルポンプ組付状態を示す図である。
【図１６】実施例における、メイン台車の主要構成を側面から見た説明図。
【図１７】実施例における、メイン台車の主要構成を上方から見た説明図。
【図１８】実施例における、メイン台車の主要構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００８３】
１：変速機生産設備
１１：メイン台車の周回ルート      １２：サブ台車の周回ルート
１３：前処理用台車の直線ルート
２：メイン台車
２１：車体本体部      ２２：バッテリー      ２３：走行制御装置
２４：バンパー        ２５：枠体部          ２６：ワーク保持部
２７：ワーク調整部    ２８：搭乗部          ２８１：発進キックスイッチ
２８２：非常停止ボタンスイッチ              ２９：手摺り
３０：収納部          ３１：支持材          ３２：アーム
３３：吊上げ治具      ３４：連結部材        ３５：連結ロッド
４：サブ台車
４１：車体本体部      ４２：手摺り
６：前処理用台車
７：ケース（ワーク）
７１：Ｂ２アセンブリ              ７２：リアサブアセンブリ
７３：バッキングプレート          ７４：スナップリング
７５：ワンウェイクラッチ          ７６：スナップリング
７７：カウンターギヤアセンブリ    ７８：センターサポート
７９：ボルト                      ８０：ドライブピニオンアセンブリ
８１：デフアセンブリ              ８２：フロントサブアセンブリ
８３：オイルポンプアセンブリ      ８４：ボルト
８５：軸
９：作業者
Ｓｉ：搬入ステーション      Ｓｔ：載せ替えステーション
Ｓｏ：搬出ステーション
ＭＬ１〜ＭＬ１３：メイン作業の作業工程
ＳＬ１〜ＳＬ１０：サブ作業の作業工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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