(57)【要約】【課題】生産装置を並べ直すことなく、ワークに対する生産処理の順序の変更に対応可能な生産システムを提供する。【解決手段】ワークの生産処理を行う３つ以上の生産装置２〜９と、生産装置のうち、１つの生産装置と他の１つの生産装置に両端部が着脱可能に接続される搬送路１１ａ、１２ａと、搬送路上を移動して、搬送路が接続された１つの生産装置から他の１つの生産装置にワークを搬送する搬送手段１１ｂ、１２ｂと、を備える生産システム１であって、生産装置は、生産処理を行う処理部２１と、処理部を内部に備え、略箱状に形成された装置基体２８と、を有し、少なくとも１つの装置基体は、互いに交差する２方向Ｘ、Ｙで他の装置基体と接続されている。【選択図】図１
2011025357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの生産処理を行う３つ以上の生産装置と、
前記生産装置のうち、１つの生産装置と他の１つの生産装置に両端部が着脱可能に接続される搬送路と、
該搬送路上を移動して、当該搬送路が接続された前記１つの生産装置から前記他の１つの生産装置に前記ワークを搬送する搬送手段と、
を備える生産システムであって、
前記生産装置は、
前記生産処理を行う処理部と、
該処理部を内部に備え、略箱状に形成された装置基体と、
を有し、
少なくとも１つの前記装置基体は、互いに交差する２方向で他の前記装置基体と接続されていることを特徴とする生産システム。
【請求項２】
前記搬送路は、所定の軸線に沿って延びる複数種類の搬送路要素からなり、
該搬送路要素は、
前記軸線の一端部と他端部とが同一直線上に配される第一の搬送路要素と、
前記軸線の一端部と他端部とが同一直線上に配されない第二の搬送路要素と、
を有し、
前記第一の搬送路要素同士、前記第二の搬送路要素同士、及び前記第一の搬送路要素と前記第二の搬送路要素は、両端部においてそれぞれ着脱可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の生産システム。
【請求項３】
前記第一の搬送路要素は直線状に形成され、
前記第二の搬送路要素は円弧状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の生産システム。
【請求項４】
前記処理部は、前記搬送路の端部が着脱可能に接続され、該搬送路の端部に移動した前記搬送手段との間で前記ワークの受け渡しを行う受け渡し機構を有することを特徴とする請求項１に記載の生産システム。
【請求項５】
それぞれの前記生産装置において、前記受け渡し機構は同一面上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の生産システム。
【請求項６】
前記搬送路は、所定の軸線に沿って延びるように形成され、
前記処理部は、
前記搬送路の端部を着脱可能に接続する第一接続部と、
該第一接続部に接続される前記搬送路の端部における前記軸線の方向と、自身が接続する前記搬送路の端部における前記軸線の方向と、が異なる方向となるように前記搬送路の端部を着脱可能に接続する第二接続部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対して加工工程や組立工程等の生産処理を行う生産装置、及び該生産装置を複数配列し、物品を生産する生産システム、より詳しくはワークの生産工程の変更に対応可能な生産システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、ワークの生産処理を行う生産装置を複数備えた生産システムにおいて、生産処理を効率的に行うために、生産装置の形状や配置について様々な構成が検討されている。なお、ここで言う生産処理とは、加工、表面処理、洗浄、組立、検査、測定、修理、梱包等のワークを生産する過程における各種処理のことを意味する。
例えば、特許文献１に示す製造ライン（生産システム）では、カートリッジケースを固着する搬送テープに沿って１本の直線状の搬送路が形成され、この搬送路に沿って、溶着装置やインク注入装置等の構成装置（生産装置）を横並びに配置している。この構成装置は、例えば、搬送路に沿った長さが基準幅３００ｍｍの整数倍とされ、搬送路に直交する方向の長さが１０００ｍｍとされている。
製造ラインをこのように構成することで、各構成装置の規格変更等による装置の入れ替え作業を行う場合には、入れ替える装置幅にあう設置スペースを確保して入れ替え作業を行うことができるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４５３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、生産するワークの多品種少量生産化が進むなかで、製造ラインの多様化がさらに求められている。この場合、生産するワークの種類が変わる毎にワークの生産処理の工程の順序を変える必要があるが、特許文献１に示す製造ラインでは、搬送路に沿って配置された構成装置の一方側から他方側にかけて順に生産処理を行っている。このため、搬送路に沿ってワークの生産処理の順序で構成装置を並べ直す必要がある。
また、一般的に構成装置は重いので、構成装置の並べ直しには多大な労力が必要となる。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、生産装置を並べ直すことなく、ワークに対する生産処理の順序の変更に対応可能な生産システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の生産システムは、ワークの生産処理を行う３つ以上の生産装置と、前記生産装置のうち、１つの生産装置と他の１つの生産装置に両端部が着脱可能に接続される搬送路と、該搬送路上を移動して、当該搬送路が接続された前記１つの生産装置から前記他の１つの生産装置に前記ワークを搬送する搬送手段と、を備える生産システムであって、前記生産装置は、前記生産処理を行う処理部と、該処理部を内部に備え、略箱状に形成された装置基体と、を有し、少なくとも１つの前記装置基体は、互いに交差する２方向で他の前記装置基体と接続されていることを特徴としている。
【０００７】
また、上記の生産システムにおいて、前記搬送路は、所定の軸線に沿って延びる複数種類の搬送路要素からなり、該搬送路要素は、前記軸線の一端部と他端部とが同一直線上に配される第一の搬送路要素と、前記軸線の一端部と他端部とが同一直線上に配されない第二の搬送路要素と、を有し、前記第一の搬送路要素同士、前記第二の搬送路要素同士、及び前記第一の搬送路要素と前記第二の搬送路要素は、両端部においてそれぞれ着脱可能とされていることがより好ましい。
【０００８】
また、上記の生産システムにおいて、前記第一の搬送路要素は直線状に形成され、前記第二の搬送路要素は円弧状に形成されていることがより好ましい。
【０００９】
また、上記の生産システムにおいて、前記処理部は、前記搬送路の端部が接続され、該搬送路の端部に移動した前記搬送手段との間で前記ワークの受け渡しを行う受け渡し機構を有することがより好ましい。
【００１０】
また、上記の生産システムにおいて、それぞれの前記生産装置において、前記受け渡し機構は同一面上に配置されていることがより好ましい。
【００１１】
また、上記の生産システムにおいて、前記搬送路は、所定の軸線に沿って延びるように形成され、前記処理部は、前記搬送路の端部を着脱可能に接続する第一接続部と、該第一接続部に接続される前記搬送路の端部における前記軸線の方向と、自身が接続する前記搬送路の端部における前記軸線の方向と、が異なる方向となるように前記搬送路の端部を着脱可能に接続する第二接続部と、を有することがより好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の生産システムによれば、生産装置を並べ直すことなく、ワークに対する生産処理の順序の変更に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の生産システムの斜視図である。
【図２】同生産システムの装置モジュールの一部を破断した斜視図である。
【図３】同生産システムの装置モジュールの受け渡し機構の一部を破断した正面図である。
【図４】同生産システムの直線状レールユニットの斜視図である。
【図５】同生産システムの直線状レールユニットの断面図である。
【図６】同生産システムのＲ状レールユニットの斜視図である。
【図７】図３における一部を破断した拡大図である。
【図８】図７における切断線Ａ−Ａの断面図である。
【図９】同生産システムの装置モジュールと搬送路の構成を一部を破断して模式的に示す図である。
【図１０】同生産システムの搬送路を変更したときの装置モジュールと搬送路の構成を一部を破断して模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る生産システムの実施形態を、図１から図１０を参照しながら説明する。なお、説明の便宜のため、以下の図では一部を模式的に示している。
図１に示すように、本実施形態の生産システム１は、例えばレンズ等の不図示のワークの生産処理を行う８つの装置モジュール（生産装置）２〜９と、各装置モジュール２〜９に着脱可能に接続され、ワークを搬送する搬送ユニット１１、１２と、を備えている。それぞれの装置モジュール２〜９では、ワークの少なくとも１つの生産処理を行うことができるようになっている。
装置モジュール２〜９は互いに等しい構成とされ、後述する処理部２１で行われる生産処理のみが互いに異なる。
【００１５】
本実施形態では、装置モジュール６〜９が、水平面上の一方向において隣り合う装置モジュールと密着した状態で配置され、装置モジュール６、７、８、９の上方に装置モジュール５、４、３、２がそれぞれ密着した状態で配置されている。
なお、説明の便宜のため、装置モジュール６〜９が配置された方向を方向Ｘ、装置モジュール６と装置モジュール５を結ぶ方向を鉛直方向Ｙとし、これら方向Ｘ及び鉛直方向Ｙにそれぞれ直交する方向を方向Ｚとする。
また、各装置モジュール２〜９において、搬送ユニット１１が設けられている側を前方と呼ぶことにする。
【００１６】
次に、これら装置モジュール２〜９のうち、装置モジュール７の構成について説明する。
図２に示すように、装置モジュール７は、内部で生産処理を行う処理部２１と、処理部２１を保持する本体部２２と、を備えている。
これら処理部２１と本体部２２は、それぞれが略直方体状に形成されている。また、処理部２１の方向Ｘの寸法である幅寸法、及び鉛直方向Ｙの寸法である高さ寸法は、本体部２２の幅寸法及び高さ寸法より、それぞれわずかに小さく設定されている。
【００１７】
処理部２１は、搬送ユニット１１及び搬送ユニット１２の端部が着脱可能に接続された受け渡し機構２４と、前記生産処理を行う処理機構２５と、受け渡し機構２４と処理機構２５の間でワークの受け渡しを行う受け渡し補助機構２６と、これら受け渡し機構２４、処理機構２５、及び受け渡し補助機構２６を収容する略箱状に形成されたケーシング２７と、を有している。
【００１８】
ここで、受け渡し機構２４の詳細について図３を用いて説明する。
受け渡し機構２４は、前方から見て正方形の板状に形成された機台３１と、機台３１の前方側の面の中央部に設けられた円板状の回転ステージ３２と、回転ステージ３２の前方側の面に取り付けられた把持機構であるエアチャック３３と、機台３１の４辺の外側にそれぞれ固定された受け渡し台３４ａ〜３４ｄと、を備えている。
機台３１の前方側の面と、受け渡し台３４ａ〜３４ｄの前方側の面とは、方向Ｚに直交する同一平面上にそれぞれ配置されている。
回転ステージ３２は、不図示のステージ駆動手段により機台３１上で回転ステージ３２の中心軸線Ｃ１回りに回転できる。さらに、エアチャック３３は、不図示のチャック駆動手段により回転ステージ３２上を回転ステージ３２の径方向に移動できる。
【００１９】
エアチャック３３の本体部３３ａには一対のフィンガー３３ｂ（一方は不図示）が取り付けられていて、この一対のフィンガー３３ｂは互いに接近／離間するように移動することができる。
また、機台３１及び回転ステージ３２の中心軸線Ｃ１上には、互いに連通する開口３１ａ及び開口３２ａがそれぞれ形成されている。そして、この開口３１ａ、３２ａを通してエアチャック３３で把持したワークを方向Ｚ側に送ることができる。
【００２０】
受け渡し台３４ａ〜３４ｄには、搬送ユニット１１、１２の端部が着脱可能な第一接続部４６がそれぞれ設けられている。受け渡し台３４ａ、３４ｃには、搬送ユニット１１、１２の端部が着脱可能な第二接続部４７がそれぞれ固定され、受け渡し台３４ｂ、３４ｄには、搬送ユニット１１、１２の端部が着脱可能な第三接続部４８がそれぞれ固定されている。
第一接続部４６は、略直方体状であって所定の軸線方向に貫通孔４６ａが形成された部材である。第二接続部４７、第三接続部４８も同様に、略直方体状であって所定の軸線方向に貫通孔４７ａ、貫通孔４８ａがそれぞれ形成された部材である。
【００２１】
第一接続部４６は、受け渡し台３４ａ〜３４ｄの前方側の面の法線の方向、すなわち方向Ｚと第一接続部４６の軸線方向とが一致するように、受け渡し台３４ａ〜３４ｄの前方側の面にそれぞれ固定されている。同様に、第二接続部４７は、受け渡し台３４ａ、３４ｃの前方側の面に沿う一方向である方向Ｘと第二接続部４７の軸線方向とが一致するように、受け渡し台３４ａ、３４ｃにそれぞれ固定されている。そして、第三接続部４８は、受け渡し台３４ｂ、３４ｄの前方側の面に沿う一方向である鉛直方向Ｙと第三接続部４８の軸線方向とが一致するように、受け渡し台３４ｂ、３４ｄにそれぞれ固定されている。
このように、受け渡し機構２４には、自身に形成された貫通孔の軸線方向が、方向Ｚ、方向Ｘ、及び鉛直方向Ｙと互いに異なる、第一接続部４６、第二接続部４７、及び、第三接続部４８が設けられている。
【００２２】
図２に示すように、処理機構２５はケーシング２７の後方側の面に取り付けられている。処理機構２５では、少なくとも１つの生産処理が行われていて、処理機構２５で行われる生産処理は、本実施形態では装置モジュール２〜９により異なる。
受け渡し補助機構２６は方向Ｚに延びるように配置され、一端部が受け渡し機構２４に他端部が処理機構２５にそれぞれ取り付けられている。受け渡し補助機構２６は不図示のコンベヤを有していて、受け渡し機構２４のエアチャック３３と処理機構２５の間でワークの受け渡しを行うことができる。
【００２３】
本体部２２は、略箱状に形成された装置基体２８を有していて、この装置基体２８の内部に制御部２９を収容している。
制御部２９には、例えば赤外線を利用した不図示のモジュール側通信手段が備えられている。
前述の処理部２１は、装置基体２８の前面２８ａに固定され保持されている。
装置基体２８の側面２８ｂ、２８ｃは、他の装置モジュールの装置基体２８の側面２８ｂ、２８ｃと接続可能である。すなわち、側面２８ｂ、２８ｃは凹凸の無い平面となっていて、１つの装置基体２８の側面２８ｂ又は側面２８ｃを、他の１つの装置基体２８の側面２８ｂ又は側面２８ｃに当接させることで、１つの装置基体２８と他の１つの装置基体２８が互いに接続される。
同様に、装置基体２８の天面２８ｄ及び底面２８ｅは、他の装置モジュールの装置基体２８の天面２８ｄ及び底面２８ｅと接続可能である。
【００２４】
また、装置基体２８の側面２８ｂ、２８ｃ、天面２８ｄ、及び底面２８ｅの内面であって前面２８ａから所定距離離間した位置には不図示のコネクタがそれぞれ設けられ、制御部２９とそれぞれ電気的に接続されている。
このコネクタは、対向する位置に配置される他の装置モジュールのコネクタと、例えば電磁誘導により非接触で信号を送受信することができる。
【００２５】
各装置モジュール２〜９は以上のように構成されており、装置モジュール９の装置基体２８の天面２８ｄ上に装置モジュール２の装置基体２８の底面２８ｅを当接させて配置している。このとき、装置モジュール９の天面２８ｄに設けられたコネクタと装置モジュール２の底面２８ｅに設けられたコネクタとがそれぞれの装置基体２８を挟んで互いに対向する位置に配置される。装置モジュール８と装置モジュール３、装置モジュール７と装置モジュール４、及び装置モジュール６と装置モジュール５についてもそれぞれ同様に配置され、対応するコネクタ同士がそれぞれ対向する位置に配置される。
また、装置モジュール２の装置基体２８の側面２８ｂに装置モジュール３の装置基体２８の側面２８ｃを当接させて配置している。このとき、装置モジュール２の側面２８ｂに設けられたコネクタと装置モジュール３の側面２８ｃに設けられたコネクタとがそれぞれの装置基体２８を挟んで互いに対向する位置に配置される。装置モジュール３と装置モジュール４、装置モジュール４と装置モジュール５、装置モジュール６と装置モジュール７、装置モジュール７と装置モジュール８、及び装置モジュール８と装置モジュール９についてもそれぞれ同様に配置され、対応するコネクタ同士がそれぞれ対向する位置に配置される。
【００２６】
このとき、図１に示すように、各装置モジュール２〜９の受け渡し機構２４は、方向Ｚに直交する基準平面Ｐ上に位置するように配置される。
【００２７】
次に、前述の搬送ユニット１１、１２について説明する。
図１に示すように、搬送ユニット１１は、両端部が処理部２１の受け渡し機構２４に着脱可能に設けられた搬送路１１ａと、搬送路１１ａ上でワークを搬送する搬送手段１１ｂとを有する。搬送ユニット１２も同様に、搬送路１２ａと搬送手段１２ｂとを有する。
搬送路１１ａは略Ｕ字状に形成され、搬送路１２ａは直線状に形成されている。
本実施形態では、搬送路１１ａと搬送路１２ａは、直線状に形成された直線状レールユニット（第一の搬送路要素）４１、円弧状に形成されたＲ状レールユニット（第二の搬送路要素）４２、という２種類の搬送路要素を適宜組み合わせて接続させて構成されている。
【００２８】
図４に示すように、直線状レールユニット４１は直線状の軸線Ｃ２に沿って延びるように形成されている。軸線Ｃ２のうち、直線状レールユニット４１の一端部４１ａにおけるものを軸線の一端部Ｃ２１、直線状レールユニット４１の他端部４１ｂにおけるものを軸線の他端部Ｃ２２とする。
直線状レールユニット４１の軸線の一端部Ｃ２１に直交する端面には、軸線の一端部Ｃ２１に直交する平面における断面形状が正方形であり、この端面に直交する方向に延びる凸部４１ｃが設けられている。
また、直線状レールユニット４１の軸線の他端部Ｃ２２に直交する端面には、凸部４１ｃと嵌合するとともにこの端面に直交する方向に延びる凹部４１ｄが形成されている。そして、直線状レールユニット４１の側面には、凹部４１ｄに連通するネジ孔４１ｅが形成されている。
【００２９】
直線状レールユニット４１の軸線Ｃ２に直交する平面による断面形状は、図５に示すようになっている。
すなわち、直線状レールユニット４１の断面形状は略正方形であり、４つの辺の中央部には軸線Ｃ２に沿って延びる溝部４３ａ〜４３ｄがそれぞれ形成されている。溝部４３ａ〜４３ｄの断面形状は、互いに等しくなっている。
このように、直線状レールユニット４１は、軸線の一端部Ｃ２１と軸線の他端部Ｃ２２とが同一直線上に配される搬送路要素となっている。
【００３０】
Ｒ状レールユニット４２は、図６に示すように、自身が沿うように延びる軸線Ｃ３が円弧状である以外は、直線状レールユニット４１と同様に構成されている。軸線Ｃ３のうち、Ｒ状レールユニット４２の一端部４２ａにおけるものを軸線の一端部Ｃ３１、Ｒ状レールユニット４２の他端部４２ｂにおけるものを軸線の他端部Ｃ３２とする。
Ｒ状レールユニット４２の軸線の一端部Ｃ３１に直交する端面には、凸部４１ｃと同形状でこの端面に直交する方向に延びる凸部４２ｃが設けられている。また、Ｒ状レールユニット４２の軸線の他端部Ｃ３２に直交する端面には、凹部４１ｄと同形状でこの端面に直交する方向に延びる凹部４２ｄが形成されている。そして、Ｒ状レールユニット４２の側面には、凹部４２ｄに連通するネジ孔４２ｅが形成されている。
本実施形態では、軸線Ｃ３が含まれる平面におけるＲ状レールユニット４２の中心角θは、９０度に設定されている。
また、Ｒ状レールユニット４２の軸線Ｃ３に直交する平面による断面形状は、直線状レールユニット４１の軸線Ｃ２に直交する平面による断面形状と同一の形状になっている。
このように、Ｒ状レールユニット４２は、軸線の一端部Ｃ３１と軸線の他端部Ｃ３２とが同一直線上に配されない搬送路要素となっている。
【００３１】
直線状レールユニット４１同士は、一方の直線状レールユニット４１に設けられた凸部４１ｃと他方の直線状レールユニット４１に形成された凹部４１ｄを互いに嵌合させることにより着脱可能である。なお、嵌合させた直線状レールユニット４１同士において、ネジ孔４１ｅに不図示のネジ部材を螺着させることによりこの直線状レールユニット４１同士が互いに固定される。
Ｒ状レールユニット４２同士の着脱、直線状レールユニット４１とＲ状レールユニット４２の着脱についても同様である。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態の略Ｕ字状に形成された搬送路１１ａは、２カ所ある角部にＲ状レールユニット４２が用いられ、他の部分は直線状レールユニット４１により構成されている。また、搬送路１２ａは、図示はされていないが、直線状レールユニット４１を２つ組み合わせて構成されている。
【００３３】
そして、図１及び図３に示すように、以上のように配置された装置モジュール２〜９において、２つの搬送路１１ａと５つの搬送路１２ａが以下のように接続されている。
１つ目の搬送路１１ａは、一端部が装置モジュール６の受け渡し台３４ａの第一接続部４６に、他端部が装置モジュール７の受け渡し台３４ａの第一接続部４６に、それぞれ着脱可能に接続されている。また、２つ目の搬送路１１ａは、一端部が装置モジュール８の受け渡し台３４ｃの第一接続部４６に、他端部が装置モジュール９の受け渡し台３４ｃの第一接続部４６に、それぞれ接続されている。
【００３４】
１つ目の搬送路１２ａは、一端部が装置モジュール２の受け渡し台３４ａの第二接続部４７に、他端部が装置モジュール３の受け渡し台３４ｃの第二接続部４７に、それぞれ接続されている。２つ目の搬送路１２ａ、３つ目の搬送路１２ａは、１つ目の搬送路１２ａと同様に、装置モジュール３と装置モジュール４とに、装置モジュール４と装置モジュール５とに、それぞれ接続されている。
４つ目の搬送路１２ａは、一端部が装置モジュール５の受け渡し台３４ｄの第三接続部４８に、他端部が装置モジュール６の受け渡し台３４ｂの第三接続部４８に、それぞれ接続されている。そして、５つ目の搬送路１２ａは、一端部が装置モジュール７の受け渡し台３４ｃの第二接続部４７に、他端部が装置モジュール８の受け渡し台３４ａの第二接続部４７に、それぞれ接続されている。
【００３５】
各搬送路１１ａの端部は、方向Ｚに貫通孔４６ａが形成された第一接続部４６に接続されているので、それらの端部における軸線の方向も方向Ｚに平行になる。同様に、各搬送路１２ａの第二接続部４７に接続された端部は、方向Ｘに貫通孔４７ａが形成された第二接続部４７に接続されているので、それらの端部における軸線の方向も方向Ｘに平行になる。
そして、上記の４つ目の搬送路１２ａは、鉛直方向Ｙに貫通孔４８ａが形成された第三接続部４８に接続されているので、それらの端部における軸線の方向も鉛直方向Ｙに平行になる。
【００３６】
次に搬送ユニット１１の搬送手段１１ｂについて説明する。
図７及び図８に示すように、搬送手段１１ｂは、２つの内腔５０ａ、５０ｂが形成されたケーシング５０と、一方の内腔５０ａに設けられた、通信部５１、搬送用制御部５２、駆動部５３ａ、５３ｂ、及び一対の円柱状のローラ５４と、他方の内腔５０ｂに設けられた一対の把持部材５５とを有する。
【００３７】
２つの内腔５０ａ、５０ｂは、それぞれケーシング５０を貫通しており、内腔５０ａと内腔５０ｂが延びる向きは互いに直交している。
搬送用制御部５２は、通信部５１、駆動部５３ａ、５３ｂと、それぞれ電気的に接続されている。そして、駆動部５３ａは一対のローラ５４と、駆動部５３ｂは一対の把持部材５５とそれぞれ接続されている。
【００３８】
通信部５１は、赤外線を利用して、例えばこの搬送手段１１ｂが取り付けられた搬送路１１ａが接続された装置モジュールの制御部２９と非接触で通信することができる。
搬送用制御部５２は、不図示のバッテリを内蔵していて、駆動部５３ａにより一対のローラ５４を自身の軸線周りに回転させ、駆動部５３ｂにより一対の把持部材５５を互いに接近／離間させることができる。
一対のローラ５４は、内腔５０ａ内にこの内腔５０ａが延びる方向に挿通された搬送路１１ａを挟み込むように配置されていて、一方のローラ５１が溝部４３ｂに、他方のローラ５１が溝部４３ｄにそれぞれ係合している。そして、駆動部５３ａにより一対のローラ５４が回転することにより、搬送手段１１ｂを搬送路１１ａ上で移動させることができる。
一対の把持部材５５は、内腔５０ｂが延びる方向、すなわち搬送手段１１ｂが取り付けられる搬送路１１ａの軸線に直交する方向から見てそれぞれが略Ｕ字状に形成されていて、互いの凹部が対向するように配置されている。そして、駆動部５３ｂにより一対の把持部材５５を互いに接近させることで、それぞれの凹部で、例えば円板状に形成されたワークＷの外周面を把持することができる。
【００３９】
搬送手段１１ｂが、搬送路１１ａの端部上を移動する方向は、エアチャック３３が搬送手段１１ｂにアクセスする方向と直交する。これに対し、搬送手段１２ｂが、搬送路１２ａの端部上を移動する方向は、エアチャック３３が搬送手段１２ｂにアクセスする方向と平行となる。
このため、搬送手段１２ｂは、搬送手段１１ｂとほぼ同様の構成を有し、ケーシング５０に内腔５０ｂが形成されている向きと、ケーシング５０にワークＷを把持する一対の把持部材５５が取り付けられている向きのみが異なる。より具体的には、搬送手段１２ｂにおいて、内腔５０ａと内腔５０ｂが延びる向きは互いに平行である。そして、一対の把持部材５５は、内腔５０ｂが延びる方向、すなわち搬送手段１２ｂが取り付けられる搬送路１２ａの軸線に平行な方向から見てそれぞれが略Ｕ字状に形成されている。
【００４０】
このように構成された生産システム１のうち、上方に配置された装置モジュール２〜５と搬送路１２ａの構成を模式的に図９に示す。なお、この図においては、搬送手段１２ｂは示されていない。
装置モジュール２と装置モジュール３のそれぞれの受け渡し機構２４間には、２つの直線状レールユニット４１で構成された搬送路１２ａが接続されている。装置モジュール２のケーシング２７、装置モジュール３のケーシング２７には、搬送路１２ａ、及び搬送路１２ａ上を移動する搬送手段１２ｂとの干渉を防止するための開口２７ａ、２７ｂがそれぞれ形成されている。
装置モジュール３と装置モジュール４、装置モジュール４と装置モジュール５、及び装置モジュール７と装置モジュール８の間に接続された搬送路１２ａ、及び対応するケーシング２７についても同様に構成されている。
【００４１】
さらに、図１に示すように、装置モジュール５と装置モジュール６の間に接続された搬送ユニット１２との干渉を防止するために、装置モジュール５のケーシング２７の底面と装置モジュール６のケーシング２７の天面とに開口がそれぞれ形成されている。
また、装置モジュール６と装置モジュール７の間に接続された搬送ユニット１１との干渉を防止するために、装置モジュール６のケーシング２７の前面と装置モジュール６のケーシング２７の前面とに開口がそれぞれ形成されている。装置モジュール８と装置モジュール９の間に接続された搬送ユニット１１、及び対応するケーシング２７についても同様に構成されている。
【００４２】
上述のように、本実施形態では、各装置モジュール２〜９のケーシング２７には、自身を通る搬送ユニットとの形状に応じて開口がそれぞれ形成されている。このように構成することで、ケーシング２７に形成される開口を低減させ、ケーシング２７内に塵等が入るのを防止することができる。
なお、いずれの仕様の搬送ユニットが装置モジュール２〜９に接続されてもケーシング２７と搬送ユニットが干渉しないように、ケーシング２７に前もって上述した全ての開口を形成しておいても良い。
【００４３】
次に、以上のように構成された生産システム１の動作について説明する。
本実施形態の生産システム１は、ワークＷの生産処理を装置モジュール２から装置モジュール９まで順に通過させて行う。各装置モジュール２〜９における動作は、ワークＷが搬送されてくる受け渡し台３４ａ〜３４ｄ、及びワークＷが搬送されていく受け渡し台３４ａ〜３４ｄにより異なるが、まず、装置モジュールによらず共通する動作を装置モジュール７を例にとって説明する。
【００４４】
まず、ワークＷを搬送している搬送手段が搬送路の端部に達して装置モジュール７のある受け渡し台に到着すると、搬送手段の搬送用制御部５２は駆動部５３ａにより一対のローラ５４の回転を停止させる。そして、搬送用制御部５２は、通信部５１を用いて装置モジュール７の制御部２９と通信を行い、搬送手段が装置モジュール７の前述の受け渡し台に到着したことを表す信号を制御部２９に送る。
【００４５】
装置モジュール７の制御部２９は、この信号を受けると、ステージ駆動手段により回転ステージ３２を中心軸線Ｃ１回りに回転させ、エアチャック３３を搬送手段が搬送したワークＷに対向した位置に移動させる。そして、一対のフィンガー３３ｂを互いに離間させながらチャック駆動手段によりエアチャック３３を回転ステージ３２の径方向外側に移動させ、一対のフィンガー３３ｂの間にワークＷが配置されるように、エアチャック３３を搬送手段内に進入させる。
【００４６】
次に、制御部２９は一対のフィンガー３３ｂを互いに接近させ、一対のフィンガー３３ｂでワークＷを把持した後、チャック駆動手段によりエアチャック３３を回転ステージ３２の径方向内側に移動させる。これにより、ワークＷは、搬送手段からエアチャック３３に受け渡される。
そして、制御部２９は、ワークＷをエアチャック３３から受け渡し補助機構２６のコンベヤに送り、処理機構２５に搬送する。一方、ワークＷをエアチャック３３に受け渡した搬送手段は、搬送路の端部から引き返してこの搬送路の反対側の端部に移動し、次のワークＷが自身の内部に搬送されるまで待機する。
【００４７】
次に、制御部２９は、処理機構２５で所定の生産処理が行われたワークＷを、再び受け渡し補助機構２６のコンベヤに送り、さらにエアチャック３３に搬送する。
続いて、ステージ駆動手段により回転ステージ３２を中心軸線Ｃ１回りに回転させ、ワークＷを把持しているエアチャック３３を、次にワークＷを搬送する搬送路に取り付けられた搬送手段が待機している受け渡し台側に移動させる。そして、この受け渡し台において、搬送路の端部に配置されている搬送手段の一対の把持部材５５に対向した位置にワークＷを移動させる。
【００４８】
次に、制御部２９は、チャック駆動手段によりエアチャック３３を回転ステージ３２の径方向外側に移動させ、ワークＷを前述の搬送手段内に進入させて一対の把持部材５５の間に配置する。ここで、この搬送手段の搬送用制御部５２と通信を行い、ワークＷが搬送手段の一対の把持部材５５の間に配置されたことを表す信号を搬送用制御部５２に送る。
搬送手段の搬送用制御部５２は、この信号を受けると、駆動部５３ｂにより一対の把持部材５５を互いに接近させワークＷを把持させる。続いて、搬送用制御部５２は、駆動部５３ａにより一対のローラ５４を回転させ、搬送手段により搬送路上でワークＷを搬送させる。
【００４９】
次に、生産システム１において、上記共通する動作以外の動作について説明する。
まず、装置モジュール２の制御部２９は、不図示の前工程からワークＷが搬送されると、上記の共通する動作を行う。そして、装置モジュール２の受け渡し台３４ａに接続された搬送路１２ａの一端部で待機している搬送手段１２ｂにワークＷを受け渡す。すると、搬送手段１２ｂの搬送用制御部５２は、ワークＷを方向Ｘに移動させて、装置モジュール３の受け渡し台３４ｃに接続されている搬送路１２ａの他端部まで搬送する。
続いて、上記と同様の流れで、ワークＷを、装置モジュール４を通過させて、装置モジュール５の受け渡し台３４ｃに接続されている搬送路１２ａの他端部まで搬送する。
【００５０】
続いて、装置モジュール５の制御部２９は、ワークＷが装置モジュール５の受け渡し台３４ｃに搬送されると、上記の共通する動作を行う。そして、装置モジュール５の受け渡し台３４ｄに接続された搬送路１２ａの一端部で待機している搬送手段１２ｂにワークＷを受け渡す。すると、搬送手段１２ｂの搬送用制御部５２は、ワークＷを鉛直方向Ｙに移動させて、装置モジュール６の受け渡し台３４ｂに接続されている搬送路１２ａの他端部まで搬送する。
続いて、装置モジュール６の制御部２９は、ワークＷが装置モジュール６の受け渡し台３４ｂに搬送されると、上記の共通する動作を行う。そして、装置モジュール６の受け渡し台３４ａに接続された搬送路１１ａの一端部で待機している搬送手段１１ｂにワークＷを受け渡す。すると、搬送手段１１ｂの搬送用制御部５２は、ワークＷを両端部が方向Ｚに沿うように略Ｕ字状に移動させて、装置モジュール７の受け渡し台３４ａに接続されている搬送路１１ａの他端部まで搬送する。
【００５１】
続いて、上記と同様の工程で、ワークＷを、装置モジュール７及び装置モジュール８を通過させ、装置モジュール９の制御部２９によりワークＷに装置モジュール９での生産処理を施す。そして、装置モジュール２から装置モジュール９の順で生産処理が行われたワークＷを、装置モジュール９の受け渡し台から不図示の後行程に搬送する。
【００５２】
なお、このように構成された生産システム１において、ワークＷの生産処理の工程の順序が、例えば、装置モジュール２、装置モジュール３、装置モジュール４、装置モジュール５、‥の順から、装置モジュール２、装置モジュール４、装置モジュール３、装置モジュール５、‥の順に変更されたときは、以下のように対応する。
すなわち、図１０に示すように、装置モジュール２と装置モジュール３、及び装置モジュール４と装置モジュール５のそれぞれの受け渡し機構２４間に取り付けられている搬送路１２ａを取り外し、装置モジュール２と装置モジュール４、装置モジュール３と装置モジュール５のそれぞれの受け渡し機構２４の不図示の第一接続部４６間に搬送路５８ａ、５９ａをそれぞれ接続する。搬送路５８ａ、５９ａはそれぞれが略Ｕ字状に形成され、２カ所ある角部にＲ状レールユニット４２が用いられ、他の部分は直線状レールユニット４１により構成されている。
さらに、これら搬送路５８ａ、５９ａ上に搬送手段１１ｂ（不図示）をそれぞれ配置する。
【００５３】
生産システム１の搬送路をこのように変更することで、装置モジュール２の受け渡し機構２４で把持されているワークＷは、搬送路５８ａ上を移動する搬送手段１１ｂで装置モジュール４の受け渡し機構２４に搬送される。さらに、装置モジュール３の受け渡し機構２４で把持されているワークＷは、搬送路５９ａ上を移動する搬送手段１１ｂで装置モジュール５の受け渡し機構２４に搬送される。
なお、装置モジュール３と装置モジュール４とを接続する搬送路１２ａでは、生産処理の工程の変更前は装置モジュール３から装置モジュール４に向けて搬送手段１２ｂで搬送していたワークＷを、工程の変更後は装置モジュール４から装置モジュール３に向けて搬送することになる。
【００５４】
このように、本実施形態では、直線状レールユニット４１とＲ状レールユニット４２を適宜組み合わせることにより、装置モジュール２〜９のうち、任意の装置モジュールの処理部２１と他の任意の装置モジュールの処理部２１とを接続する搬送路を設けることができ、この搬送路は、これらの処理部２１に着脱可能である。
すなわち、例えば、互いに離れた装置モジュールの処理部２１間を接続するときには、直線状レールユニット４１を多数接続して長い搬送路を形成すれば良い。また、互いの処理部２１を結ぶ方向が、方向Ｘ又は鉛直方向Ｙに対して傾斜した装置モジュールの処理部２１間を接続するときには、Ｒ状レールユニット４２の端部を適宜向きを変えて接続して立体的に曲がった搬送路を形成すれば良い。
【００５５】
以上説明したように、本発明の実施形態の生産システム１によれば、装置モジュール２〜９を、方向Ｘに４つ、鉛直方向Ｙに２つ密着させて配置することにより、各装置モジュール２〜９を一方向に並べて配置した場合に比べて、生産システム１を全体としてコンパクトに構成することができる。
また、装置モジュール２〜９の、１つの処理部２１と他の１つの処理部２１との間に着脱可能な搬送路を容易に接続することができ、この搬送路の数も適宜設定できる。したがって、生産処理の工程の順序が変わった場合でも、装置モジュール２〜９の配置を変えずに、処理部２１に取り付けられる搬送路の構成を変えることで対応することができる。
そして、装置モジュール２〜９を配置し直さなくても良いので、ワークＷの生産処理の工程の変更のための作業時間である段取り替え時間を短縮することができる。さらに、装置モジュールの配置し直すときの、装置モジュールの落下等による事故を防止するとともに、装置モジュールの周囲に堆積した塵等が舞い上がるのを防止することができる。
【００５６】
また、搬送路は、直線状レールユニット４１とＲ状レールユニット４２を有する２種類の搬送路要素からなる。このため、２つの処理部２１に直線状の搬送路を取り付けるときには、両処理部２１の間に１又は２以上の直線状レールユニット４１を接続する。また、２つの処理部２１に曲がった形状の搬送路を取り付けるときには、両処理部２１の間にＲ状レールユニット４２と、必要に応じて直線状レールユニット４１を組み合わせて接続する。
したがって、任意の処理部２１と他の任意の処理部２１を、直線状レールユニット４１とＲ状レールユニット４２から適宜選択して組み合わせて形成する搬送路により、接続することができる。
【００５７】
また、直線状レールユニット４１は直線状に形成され、Ｒ状レールユニット４２は円弧状に形成されているので、各レールユニット４１、４２を容易に構成することができる。
処理部２１は受け渡し機構２４を有するので、この受け渡し機構２４に接続された２つの搬送路のうち、一方の搬送路上で搬送されたワークＷを、一度受け渡し機構２４に渡した後で、他方の搬送路に渡して搬送することができる。
また、各装置モジュール２〜９の受け渡し機構２４は、基準平面Ｐ上に配置される。このため、受け渡し機構２４間を接続する搬送路を容易に構成することができる。
【００５８】
また、各装置モジュール２〜９に固定された第一接続部４６、第二接続部４７、及び第三接続部４８に接続される搬送路の端部の軸線の方向が、方向Ｚ、方向Ｘ、及び鉛直方向Ｙと互いに異なっているので、受け渡し機構２４に対する搬送路の接続の自由度を高め、装置モジュール間に効率的に搬送路を接続することができる。
また、各レールユニット４１、４２の凸部４１ｃ、４２ｃの軸線Ｃ１、Ｃ２に直交する平面による断面形状はそれぞれ略正方形であり、凹部４１ｄ、４２ｄの軸線Ｃ１、Ｃ２に直交する平面による断面には略正方形の穴がそれぞれ形成される。このため、Ｒ状レールユニット４２を、凸部又は凹部回りに９０度毎に精度良く取付けることができる。
【００５９】
また、生産システム１の設計の当初からワークＷの生産処理の工程の変更も考慮して装置モジュールを配置することで、ワークＷの生産処理の工程が変更されても生産システム１の生産効率が落ちることを防止できる。
また、例えば、搬送路１２ａのように、搬送路の端部の軸線に対してエアチャック３３が搬送手段にアクセスする方向が平行となるものには搬送手段１２ｂを用い、搬送路の軸線に対してエアチャック３３が搬送手段にアクセスする方向が直交するものには搬送手段１１ｂを用いることで、搬送手段１１ｂ、１２ｂとエアチャック３３とのワークＷの受け渡しを容易に行うことができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更等も含まれる。
例えば、上記実施形態では、Ｒ状レールユニット４２の中心角が９０度に設定されているとした。しかし、Ｒ状レールユニットの中心角は９０度に限ることなく、４５度や３０度等、適宜設定することができる。さらに、Ｒ状レールユニットは、その一端部と他端部とで軸線の向きを変えられるものであれば、例えば、楕円の円弧の一部のような形状であっても良い。そして、直線状レールユニットは、その一端部と他端部との間に湾曲した部分があっても良い。
【００６１】
また、上記実施形態では、直線状レールユニット４１、Ｒ状レールユニット４２という２種類の搬送路要素を備えていたが、生産システムに備えられる搬送路要素の数に制限はなく、３種類以上であっても良い。
また、上記実施形態では、各装置モジュール２〜９は、接続する搬送路の端部の軸線の方向が、方向Ｚ、方向Ｘ、及び鉛直方向Ｙと互いに異なる３種類の接続部４６、４７、４８を備えた。しかし、各装置モジュール２〜９に備えられる接続部の種類に制限はなく、１種類以上であれば何種類でも良い。
例えば、上記実施形態で装置モジュール５と装置モジュール６が第三接続部４８をそれぞれ備えていないときであっても、以下のような搬送路で装置モジュール５と装置モジュール６を接続することができる。すなわち、一端部が装置モジュール５の受け渡し台３４ａの第二接続部４７から方向Ｘに延び、鉛直方向Ｙにおける下方に曲がって再度方向Ｘに延び、装置モジュール６の受け渡し台３４ａの第二接続部４７に他端部が接続される搬送路により、両装置モジュール５、６間を接続することができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、全ての装置モジュール２〜９の装置基体２８が、互いに直交する２方向、すなわち方向Ｘ及び鉛直方向Ｙで他の装置基体２８と接続されていた。しかし、少なくとも１つの装置モジュールの装置基体２８が方向Ｘ及び鉛直方向Ｙで、他の装置基体２８と接続されていれば良い。装置基体２８をこのように構成しても、生産システムを全体としてコンパクトに構成することができるからである。
また、上記実施形態では、搬送手段１１ｂ、１２ｂは、搬送路１１ａ、１２ａ上を一対の円柱状のローラ５４を回転させることにより移動するとした。しかし、搬送手段の搬送路上の移動方法はこの限りでなく、搬送路上を移動方向にかかわらず滑らずに移動可能な方法であれば、例えば、ラックギアとピニオンギア等のギアを用いたり、リニアモータを用いたり、等と公知の各種駆動方法を用いることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１    生産システム
２〜９  装置モジュール（生産装置）
１１ａ、１２ａ、５８ａ、５９ａ  搬送路
１１ｂ、１２ｂ  搬送手段
２１  処理部
２４  受け渡し機構
２８  装置基体
２８ｂ、２８ｃ  側面
２８ｄ  天面（側面）
２８ｅ  底面（側面）
４１  直線状レールユニット（第一の搬送路要素）
４２  Ｒ状レールユニット（第二の搬送路要素）
４６  第一接続部
４７  第二接続部
Ｃ２１、Ｃ３１  軸線の一端部
Ｃ２２、Ｃ３２  軸線の他端部
Ｗ    ワーク
【図１】
2011025357.tif 000003
【図２】
2011025357.tif 000004
【図３】
2011025357.tif 000005
【図４】
2011025357.tif 000006
【図５】
2011025357.tif 000007
【図６】
2011025357.tif 000008
【図７】
2011025357.tif 000009
【図８】
2011025357.tif 000010
【図９】
2011025357.tif 000011
【図１０】
2011025357.tif 000012