(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに異なる加工を順次施すための複数の工作機械と前記各工作機械にワークを搬送する搬送装置とからなる加工ラインを少なくとも２列以上並列に配置し、各加工ラインにワークを搬送する搬送コンベアを設けた生産ラインにおいて、
前記搬送コンベア上には、各加工ラインに対応する箇所に複数のワークを保管できるワーク保管部を構成し、
前記ワーク保管部は、
搬入部と待機部を有し、
前記搬入部は、ストッパを備え、前記搬送コンベアで搬送されたワーク１個を各加工ラインに対応する位置で停止させ、前記ワークを前記加工ラインの前記搬送装置または前記搬送コンベアの下流のいずれかへ搬送させ、
前記待機部は、前記搬入部の上流側に位置し、複数のワークを溜めておくことができ、前記ワークを前記搬入部へ１個ずつ送るための送り出し装置を備え、
前記搬入部と、前記待機部の最下流には、それぞれワーク検出センサが設けられており、
前記生産ラインのうち隣り合う２列の前記加工ラインのうち直近の上流側にある前記加工ラインを基準ライン、前記基準ラインの直近の下流側にある前記加工ラインを下流ラインとし、
前記下流ラインに対応する前記待機部の最上流にはフルワーク検出センサが設けられており、
前記基準ラインに対応する前記ワーク保管部には、前記搬入部と前記待機部とあわせて少なくとも２個のワークがあることを前記ワーク検出センサが検出し、かつ、前記下流ラインに対応する前記ワーク保管部にはワークが少なくとも１個はあるが前記フルワーク検出センサがフルワークであることを検出しない限り、前記基準ラインに対応する前記搬入部の前記ストッパが解除されて１個のワークを前記下流ラインの前記ワーク保管部へ流すようにしたことを特徴とする生産ライン。
【請求項２】
前記基準ラインに対応する前記ワーク保管部の少なくとも前記搬入部にワークがあることを前記ワーク検出センサが検出し、かつ、前記下流ラインに対応する前記ワーク保管部にワークが全くないことを前記ワーク検出センサが検出すると、例外的に前記基準ラインに対応する前記搬入部から前記下流ラインに対応する前記ワーク保管部へ前記ワークを流すようにしたことを特徴とする請求項１に記載の生産ライン。
【請求項３】
前記基準ラインに対応する前記ワーク保管部の前記搬入部にのみワークがあることを前記ワーク検出センサが検出し、かつ、前記下流ラインに対応する前記ワーク保管部にワークが少なくとも１個あることを前記ワーク検出センサが検出すると、前記基準ラインに対応する前記搬入部から前記下流ラインに対応する前記ワーク保管部へ前記ワークを流さないようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の生産ライン。
【請求項４】
前記下流ラインに対応する前記フルワーク検出センサが前記ワーク保管部にワークが一杯であることを検出すると、例外的に前記基準ラインに対応する前記搬入部から前記下流ラインに対応する前記ワーク保管部へ前記ワークを流さないようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の生産ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つのワークに様々な加工を行うため、多数の工作機械が相前後して配置され、搬送装置によって相互に接続される加工ラインをいくつも並べる生産工場において、各加工ラインへワークを搬送するための搬送コンベアを備えた生産ラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、図４に示すように、一つのワークＷに同一の加工を行う複数の工作機械１００Ｍで構成される加工ライン１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを複数並べ、各加工ラインにワークＷを搬送する搬送ライン１０１が開示されている。一つのワークＷに同一の加工を行う複数の工作機械１００Ｍと各工作機械１００ＭにワークＷを搬送するワーク搬送用ローダ（第１搬送装置）１０２とから加工ライン１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを構成し、この加工ラインを複数並列に配置し、これら並列に配置した加工ラインにワークＷを搬送するコンベア（第２搬送装置）１０３が設けられて構成されている。
【０００３】
図５に示すように、コンベア１０３には、コンベア１０３の搬送方向最上流に位置する加工ライン１００Ｃを除いて、各加工ライン１００Ａ、１００Ｂに搬入すべきワークＷを一時的に溜めておくための保管部１０８ａ、１０８ｂが構成されている。特許文献１では、各加工ライン１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃには工作機械１００Ｍがそれぞれ５台設置された例が示されており、下流側の各加工ライン１００Ａ、１００Ｂのワーク保管数はそれぞれ４個ずつとされている。
【０００４】
各保管部１０８ａ、１０８ｂには、それぞれに決められたワークＷの保管数（４個）が留められているか（フルワークになっているか）を検知するフルワーク検出センサ１０７ａ、１０７ｂが対応する位置に設けられ、最下流の加工ライン１００Ａの保管部１０８ａのフルワーク検出センサ１０７ａがＯＮ（フルワーク）になった時、はじめて中流の加工ライン１００ＢにワークＷが搬送されるようになる。そして加工ライン１００Ｂの保管部１０８ｂがフルワークになった時、ようやく最上流の加工ライン１００ＣにワークＷが搬送されるのである。つまり、下流の加工ライン保管部にワークがすべて満たされるまで、下流にワークを送り続けるフルワーク制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７９０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フルワーク制御を行うと、下流の加工ラインがフルワークになるまで、上流の加工ラインにワークを搬入することが出来ず、上流の加工ラインは下流の加工ラインがフルワークになるまでワーク待ちとなり、長時間稼働しないままになってしまう。また、コンベアから各加工ラインにワークを搬入するための作業者を配置する場合には、上流の加工ラインの作業者は手持無沙汰な状態が長時間続いてしまう。加工ラインが多く並べられるほど、この状態は顕著になり、各加工ラインの稼働率が均等にならない。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、多くの加工ラインが並列されても、各加工ラインの稼働率ができるだけ均等になるように、また、コンベアからワークを搬送装置に搬入するのために各加工ラインで作業者を待機させる場合には、作業者が手持ち無沙汰になることなく、ワークを分配できる搬送コンベアを備えた生産ラインを提供することにある。    
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、ワークに異なる加工を順次施すための複数の工作機械と各工作機械にワークを搬送する搬送装置とからなる加工ラインを少なくとも２列以上並列に配置し、各加工ラインにワークを搬送する搬送コンベアを設けた生産ラインにおいて、搬送コンベア上には、各加工ラインに対応する箇所に複数のワークを保管できるワーク保管部を構成する。このワーク保管部は、搬入部と待機部を有している。この搬入部には、ストッパが備えられ、搬送コンベアで搬送されたワーク１個を各加工ラインに対応する位置で停止させ、搬入部のワークを加工ラインまたは搬送コンベアの下流のいずれかへ搬送させる。そして待機部は、搬入部の上流側に位置し、複数のワークを溜めておくことができ、ワークを搬入部へ１個ずつ送るための送り出し装置を備えている。搬入部と待機部の最下流にはそれぞれワーク検出センサが設けられる。そして、生産ラインのうち隣り合う２列の前記加工ラインのうち直近の上流側にある加工ラインを基準ライン、基準ラインの直近の下流側にある前記加工ラインを下流ラインとし、下流ラインに対応する待機部の最上流にはフルワーク検出センサが設けられる。そして、基準ラインに対応するワーク保管部には、搬入部と待機部とあわせて少なくとも２個のワークがある場合であって、下流ラインに対応するワーク保管部にはワークが少なくとも１個はあるがフルワーク検出センサがフルワークであることを検出しない限り、基準ラインに対応する搬入部から、下流ラインのワーク保管部へワークを流すようにする。
【０００９】
また、基準ラインに対応するワーク保管部には少なくとも１個のワークが搬入部にあるが、下流ラインに対応するワーク保管部にワークが全くない場合には、例外的に基準ラインに対応する搬入部から下流ラインワークを流す。一方、基準ラインに対応する前記ワーク保管部の前記搬入部にしかワークがなく、下流ラインに対応するワーク保管部にはワークが少なくとも１個ある場合には、基準ラインに対応する搬入部から下流ラインに対応するワーク保管部へワークを流さないようにする。
【００１０】
また、下流ラインに対応するフルワーク検出センサがワーク保管部にワークが一杯であることを検出すると、例外的に基準ラインの搬入部から下流ラインのワーク保管部へワークを流さないようにする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加工ラインが多く並列されていたとしても、互いに隣り合う２列の加工ラインのうち上流側にある基準ラインに対応する搬入部・保管部にあわせて少なくとも２個のワークがあれば、下流ラインにワークＷを流すことができるので、下流ラインで待機している作業者が長時間待たされることなく、短い待ち時間で自分の担当する加工ラインへワークを引き込むことが可能となり、各加工ラインの稼働率を立ち上げから早い段階で均等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の生産ラインの全体を示す平面図である。
【図２】隣り合う２列の加工ラインにワークを搬送する搬送コンベアの部分をクローズアップした平面図である
【図３】本実施形態の搬送装置のワーク送り制御のパターン表である。
【図４】従来技術に係る生産ラインの全体を示す平面図である。
【図５】従来技術に係る生産ラインの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施形態を図１から図３に基づいて説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一の符号を付してある。
【００１４】
図１に示すように、生産ライン１は、ワークＷにドリル加工、タップ加工、エンドミル加工、フェイスミル加工等の異なる加工を順次施す複数の工作機械Ｍと、各工作機械ＭにワークＷを搬送する搬送装置２とからなる加工ラインを構成し、この加工ラインを複数並列（本実施例では６列）に配置し、これら並列に配置した加工ラインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、ＦにワークＷを搬送する搬送コンベア３が設けられている。また、搬送コンベア３とは別に、各加工ラインで加工されたワークＷを搬出する搬出コンベア４が備えられている。なお、搬送コンベア３上を搬送されるワークＷの搬送方向は、図１の左側から右側へ向かって送られ（矢印方向）、便宜上、加工ラインＦは最上流加工ライン、加工ラインＡは最下流加工ラインとも呼ぶ。
【００１５】
搬送コンベア３には、搬送コンベア３に搬送されたワークＷを、各加工ラインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの搬送装置２に送るべく対応した位置に搬入部５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ）が設けられている。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  
【００１６】
各搬入部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆには、そこへワークＷを止めることが可能なストッパ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ）と、搬入部５にワークＷがあることを検出するワーク検出センサ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ）が備えられている。なお、最下流のストッパ６ａを除いたストッパ６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆは、ワークＷを下流へ送ることができるように公知の仕組みによりストッパを解除できるようになっている。
【００１７】
また、搬送コンベア３には、各加工ラインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに対応する各搬入部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆの上流側に、複数のワークＷを一時的に溜めておくための待機部８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ）が設けられている。各待機部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆの最下流（＝各搬入部のすぐ上流）には、公知の送り出し装置９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）が、備えられおり、同じく各待機部の最下流（＝各搬入部のすぐ上流）設けられたワークＷの有無を検出するワーク検出センサ１０（１０ａ、１０ｃ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ）が設けられている。送り出し装置９は、公知の仕組みにより、ワークＷを待機部８から搬入部５へ１個ずつ搬送させるようになっている。
【００１８】
また、搬送コンベア３の搬送方向の最上流に位置する加工ラインＦに対応する待機部８ｆを除き、搬送コンベア３上に構成された各待機部８ａ、８ｃ、８ｃ、８ｄ、８ｅの最上流部には、フルワーク検出センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが設けられている（生産ライン１の上流にも別の生産ラインがあってそこからワークが流れてくる場合などのように、最上流加工ラインＦにもフルワーク検出センサを設ける場合はある。）。
【００１９】
なお、各加工ラインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに対応する搬入部５と待機部８をあわせてワーク保管部１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ）という。
【００２０】
また、フルワーク検出センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅが設置される位置は、工作機械Ｍの稼働台数や生産数の変更や、ワークの形状や大きさの違い、また加工ラインのレイアウトの違いに対応できるよう移動可能にされており、待機部８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅに溜めておくワークＷの個数を調整可能にしている。フルワーク検出センサ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅは、保管可能なワークＷの数が一杯になったことを検知し、それ以上、上流側から保管部へワークＷが送られてこないように信号を送る機能も有している。
【００２１】
次に、搬送コンベア３上を搬送されるワークＷを各加工ラインＡ〜Ｆに搬送する制御方法について説明する。生産ライン１は制御装置を備えており、制御装置に組み込まれた図３の表に示すパターンにより、ワークＷの搬送が制御されるようになっている。
【００２２】
図３の表に示すように、本実施形態では、ワークＷを下流に流すかあるいは各加工ラインに送るかの判断は、隣り合う上流と下流の２つの加工ラインのワーク保管部１２に設けられたワーク検出センサ７・１０とフルワーク検出センサ１１のオンオフ状況の組み合わせで行う。なお、ワーク検出センサのオン状況とは、例えばワーク検出センサに対応する搬入部５ワークＷがある状態をいい、オフ状況とはワークＷがない状態をいう。
【００２３】
ここでは、隣り合う２つの加工ラインＦ（上流）、加工ラインＥ（下流）を例に挙げ、さらに具体的に説明する。便宜上、隣り合う加工ラインＦ、Ｅにおいて、上流にある加工ラインＦを基準ライン、下流にある加工ラインＥを下流ラインと呼ぶことにする。
【００２４】
パターン１：基準ラインＦに対応する搬入部５ｆにワークＷがあることをワーク検出センサ７ｆが検出し、かつ、下流ラインＥに対応する搬入部５ｅ、待機部８ｅのいずれにもワークＷがないことをワーク検出センサ７ｅ、１０ｅがそれぞれに検出して、それら信号が制御装置に送られ、基準ラインＦに対応する搬入部５ｆのストッパ６ｆが解除されて、ワークＷを下流へ送る。
【００２５】
パターン１´：基準ラインＦに対応する搬入部５ｆだけでなく待機部８ｆにもワークＷがあることをワーク検出センサ７ｆ、１０ｆがそれぞれ検出し、かつ、下流ラインＥに対応する搬入部５ｅ、待機部８ｅのいずれにもワークＷがないことをワーク検出センサ７ｅ、１０ｅがそれぞれに検出し、それら信号が制御装置に送られ、基準ラインＦに対応する搬入部５ｆのストッパ６ｆが解除されて、ワークＷを下流へ送る。
【００２６】
パターン１では、下流ラインＥに対応する搬入部５ｅ、待機部８ｅともにワークＷが１個もないときには、基準ラインＦの搬入部５ｆにワークＷが１個あれば無条件にそのワークを下流へ送っているが、パターン１´では、基準ラインＦのワーク保管部１２ｆ（搬入部５ｆと待機部８ｆ）にワークが少なくとも２個あることを条件にして、下流ラインＥへワークＷを送るという方法にしている。
【００２７】
パターン２：基準ラインＦに対応する搬入部５ｆにワークＷが１個あることをワーク検出センサ７ｆが検出し、待機部８ｆにワークＷがないことをワーク検出センサ１０ｆが検出し、かつ、下流ラインＥに対応する搬入部５ｅにワークＷが１個あることをワーク検出センサ７ｅが検出したときは、それら信号が制御装置に送られ、基準ラインＦに対応する搬入部５ｆにワークＷを留める。
【００２８】
パターン３：基準ラインＦに対応する搬入部５ｆ、待機部８ｆにそれぞれワークが１個ずつあることをワーク検出センサ７ｆ、１０ｆが検出し、かつ、下流ラインＥに対応する搬入部５ｅにワークＷが１個あることをワーク検出センサ７ｅが検出したときは、それら信号が制御装置に送られ、基準ラインＦに対応する搬入部５ｆのストッパ６ｆが解除されて、ワークＷを下流へ送る。
【００２９】
パターン４：基準ラインＦに対応する搬入部５ｆにワークＷが１個あることをワーク検出センサ７ｆが検出し、待機部８ｆにワークＷがないことをワーク検出センサ１０ｆが検出し、かつ、下流ラインＥに対応する搬入部５ｅと待機部８ｅにワークがそれぞれ１個ずつあることをワーク検出センサ７ｅ、１０ｅが検出したときは、その信号が制御装置に送られ、基準ラインＦに対応する搬入部５ｆにワークＷを留める。
【００３０】
パターン５：基準ラインＦに対応する搬入部５ｆと待機部８ｆにワークがそれぞれ１個ずつあることをワーク検出センサ７ｆ、１０ｆが検出し、かつ、下流ラインＥに対応する搬入部５ｅと待機部８ｅにワークがそれぞれ１個ずつあることをワーク検出センサ７ｅ、１０ｅが検出し、下流ラインＥがフルワークでないことをフルワーク検出センサ１１ｅが検出したときは、それらの信号が制御装置に送られ、基準ラインＦに対応する搬入部５ｆのストッパ７ｆが解除されて、ワークＷを下流へ送る。
【００３１】
パターン６：基準ラインＦに対応する搬入部５ｆにワークが１個あることをワーク検出センサ７ｆが検出し、かつ、下流ラインＥに対応する待機部８ｅがフルワークであることをフルワーク検出センサ１１ｅが検出したときは、その信号が制御装置に送られ、基準ラインＦに対応する搬入部５ｆにワークＷを留める。 
【００３２】
パターン６´：基準ラインＦに対応する搬入部５ｆと待機部８ｆにワークがそれぞれ１つあることをワーク検出センサ７ｆ、１０ｆが検出し、かつ、下流ラインＥに対応する待機部８ｅがフルワークであることをフルワーク検出センサ１１ｅが検出したときは、その信号が制御装置に送られ、基準ラインＦに対応する搬入部５ｆにワークＷを留める。
【００３３】
これらパターン１〜６（パターン１´、パターン６´を含む）の制御方法は、加工ラインＦ（基準ライン）と加工ラインＥ（下流ライン）の間で適用されるのみならず、加工ラインＥ（基準ライン）と加工ラインＤ（下流ライン）、加工ラインＤ（基準ライン）と加工ラインＣ（下流ライン）、加工ラインＣ（基準ライン）と加工ラインＢ（下流ライン）、加工ラインＢ（基準ライン）と加工ラインＡ（下流ライン）のそれぞれ隣り合う加工ライン間にも適用され、ワークＷを上流の基準ラインから下流ラインへ送るか、基準ラインに対応するワーク保管部１２に留めるかの判断がなされる。
【００３４】
この制御パターンの前提条件は、基本的に、上流の基準ラインに対応するワーク保管部１２にワークＷが少なくとも２個あることをワーク検出センサが検出したときに、下流へワークＷを送ることである。つまり、上流の基準ラインに対応するワーク保管部１２にワークが少なくとも２個（搬入部５に１個、待機部８に１個）あれば、そのうちの１個（搬入部５にあるワークＷ）を下流に送っても、もう１個のワークＷが待機部８にあるので、短い待ち時間でワークＷを搬入部５へ送ることができるからである。もし上流の基準ラインの待機部にワークＷの２個目がなければ、次のワークＷがいつ流れてくるかわからず、作業者は次にワークＷが送られてくるまで待たされることになるからである。
【００３５】
ただし、例外は、パターン１のように、下流ラインに対応するワーク保管部にワークＷが１個もないときは、基準ラインに対応するワーク保管部にワークＷが２個なくても、下流ラインへワークＷを送る場合と、パターン６´のように、下流ラインに対応するワーク保管部がフルワークの際には、基準ラインに対応するワーク保管部にワークＷが２個以上あったとしても、下流ラインへワークＷを送らない場合である。
【００３６】
以上のパターンをまとめると以下のようになる。
基準ラインの搬送部５のワーク検出センサ７がオン状況の際、下流ラインの搬入部５のワーク検出センサ７がオフ状況の場合、ワークＷを下流へ流す（パターン１および１´）。  
下流ラインのフルワークセンサ１１がオン状況の場合、基準ラインからワークＷは下流へ流さず、その場へ留める（パターン６および６´）。
基準ラインの待機部８のワーク検出センサ１０がオフ状況の際で、下流ラインの搬入部５のワーク検出センサ７がオン状況（かつフルワークセンサ１１がオフ状況）の場合、基準ラインの搬入部５にワークＷを留める（パターン２および４）。
基準ラインの待機部８のワーク検出センサ１０がオン状況の際で、下流ラインの搬入部５ののワーク検出センサ７がオン状況（かつフルワークセンサ１１がオフ状況）の場合、基準ラインの搬入部５にあるワークＷを下流へ流す（パターン３および５）。
【００３７】
なお、各加工ラインＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに対応する搬入部５に留められたワークＷは、その場に待機していた各作業者の指令によって、搬入部５を９０度旋回させ、自動あるいは手搬入で各作業者が担当する加工ラインの搬送装置２に搬入されることとなる。
【００３８】
本発明によれば、基準ラインに対応するワーク保管部１２に少なくとも２個のワークがあれば、下流ラインにワークＷを流すことができるので、下流ラインで待機している作業者が長時間待たされることなく、短い待ち時間で自分の担当する加工ラインへワークを引き込むことが可能となり、各加工ラインの稼働率を立ち上げから早い段階で均等にすることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１          生産ライン
２          搬送装置
３          搬送コンベア
４          搬出コンベア
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ）                  搬入部
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ）                  ストッパ
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ）                  ワーク検出センサ
８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ）                  待機部
９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ）                  送り出し装置
１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ）ワーク検出センサ
１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ）      フルワーク検出センサ
１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ）ワーク保管部（搬入部と待機部）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ            加工ライン
Ｍ          工作機械
Ｗ          ワーク
【図１】
0006598200.tif 000002
【図２】
0006598200.tif 000003
【図３】
0006598200.tif 000004
【図４】
0006598200.tif 000005
【図５】
0006598200.tif 000006