(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、そのベース上に配列方向に配列されてそのベースから着脱可能な複数の作業機モジュールとを備えた製造システムであって、
前記ベースが、
前記複数の作業機モジュールに対応して設けられ、それぞれが、前記配列方向に交差する方向である交差方向に延びるようにして敷設された１対のレールによって構成された複数のレール対を有し、
前記複数の作業機モジュールの各々が、１対の車輪を有し、
前記１対の車輪の一方が、自身に対応する前記レール対を構成する前記１対のレールの一方に、前記配列方向における位置ずれが禁止される状態で係合するとともに、前記１対の車輪の他方が、自身に対応する前記レール対を構成する前記１対のレールの他方に、前記配列方向における位置ずれが許容される状態で係合することで、前記複数の作業機モジュールの各々の前記ベース上における前記配列方向の位置が規定されるように構成され、
前記ベースが、さらに、
それぞれが、前記１対のレールの間に配設され、前記複数の作業機モジュールのいずれか１つを、前記ベースに向かって引き寄せるようにして拘束し、前記ベース上の定められた位置である設定位置に固定する複数のモジュール固定機構を有し、
それら複数のモジュール固定機構の各々が、
前記作業機モジュールに形成された被係止部を係止可能な係止部と、
その係止部が前記被係止部を係止する状態と係止しない状態とを切り換えるべく、その係止部を動作させる係止部作動装置と
を含んで構成され、
前記係止部が前記被係止部を係止する状態において、前記係止部作動装置が、前記係止部を前記被係止部に向かって付勢することで、前記作業機モジュールを、前記ベースに向かって引き寄せた状態で固定することが可能とされ、
さらに、
前記被係止部が、
前記作業機モジュールの下部の所定の個所にテーパ面を有する座ぐりが施された座ぐり部であり、
前記係止部が、
前記ベースに前記係止部作動装置によって昇降可能に設けられ、上端部に円錐台を逆さまにした形状の頭部を有する係止ロッドであって、前記係止部作動装置による下降時に、前記頭部のテーパ面が前記座ぐり部のテーパ面に一致する形状である製造システム。
【請求項２】
前記１対のレールの各々が、山型の断面形状とされるとともに、
前記１対の車輪の一方に、Ｖ字型の断面形状の溝が形成され、前記１対の車輪の他方に、平坦な底面を有する断面形状の溝が形成されることで、
前記１対の車輪の一方が、前記１対のレールの一方に、前記配列方向における位置ずれが禁止される状態で係合するとともに、前記１対の車輪の他方が、前記１対のレールの他方に、前記配列方向における位置ずれが許容される状態で係合するように構成された請求項１に記載の製造システム。
【請求項３】
前記配列方向における位置ずれが禁止される状態で係合する前記１対の車輪の一方および前記１対のレールの一方が、前記配列方向における位置ずれが許容される状態で係合する前記１対の車輪の他方および前記１対のレールの他方に対して、同じ側に位置するように、前記複数の作業機モジュールの各々に前記１対の車輪が設けられるとともに、前記ベースに前記複数のレール対が設けられた請求項１または請求項２に記載の製造システム。
【請求項４】
ベースと、そのベース上に配列方向に配列されてそのベースから着脱可能な複数の作業機モジュールとを備えた製造システムであって、
前記ベースが、
前記複数の作業機モジュールに対応して設けられ、それぞれが、前記配列方向に交差する方向である交差方向に延びるようにして敷設された１対のレールによって構成された複数のレール対を有し、
前記複数の作業機モジュールの各々が、１対の車輪を有し、
前記１対の車輪の一方が、自身に対応する前記レール対を構成する前記１対のレールの一方に、前記配列方向における位置ずれが禁止される状態で係合するとともに、前記１対の車輪の他方が、自身に対応する前記レール対を構成する前記１対のレールの他方に、前記配列方向における位置ずれが許容される状態で係合することで、前記複数の作業機モジュールの各々の前記ベース上における前記配列方向の位置が規定されるように構成され、
前記ベースが、さらに、
それぞれが、前記複数の作業機モジュールのいずれか１つを、前記ベースに向かって引き寄せるようにして拘束し、前記ベース上の定められた位置である設定位置に固定する複数のモジュール固定機構を有し、
前記ベース上に、前記配列方向において互いに等しい幅の複数の配置領域が設定されており、
前記ベースの前記複数の配置領域の各々に、前記配列方向に間隔をおいた２本のレールおよび前記複数のモジュール固定機構の１つが、その配置領域内において互いに同じ位置関係となるように設けられており、
前記複数の作業機モジュールが、前記複数の配置領域のうちの１つを占有する単領域モジュールである場合に、自身が占有する配置領域に設けられた前記２本のレールを前記１対のレールとして利用して前記ベース上に載せられ、自身が占有する配置領域に設けられた前記モジュール固定機構によって前記ベース上の設定位置に固定され、
前記複数の作業機モジュールが、前記複数の配置領域のうちの２つ以上を占有する多領域モジュールである場合に、自身が占有する２以上の配置領域のうちの異なる２つの配置領域の各々に設けられた２本のレールの１本ずつを前記１対のレールとして利用して前記ベース上に載せられ、自身が占有する２以上の配置領域に設けられた２以上の前記モジュール固定機構のうちの１つのものによって、前記ベース上の設定位置に固定される製造システム。
【請求項５】
前記多領域モジュールが、
自身が占有する２以上の配置領域に設けられた２以上の前記モジュール固定機構のうちの、前記１対の車輪の一方と前記配列方向における位置ずれが禁止される状態で係合する前記１対のレールの一方の最も近くに設けられたものによって、前記ベース上の設定位置に固定される請求項４に記載の製造システム。
【請求項６】
前記多領域モジュールが占有する２以上の配置領域に設けられた２以上の前記モジュール固定機構のうちの、前記ベース上の設定位置に固定するために用いられるものを、主モジュール固定機構と定義するとともに、それら２以上の前記モジュール固定機構のうちの前記主モジュール固定機構以外のものを、副モジュール固定機構と定義した場合に、
前記多領域モジュールが、前記副モジュール固定機構によって、前記主モジュール固定機構の前記多領域モジュールを前記ベースに拘束する力より小さな力で前記ベースに拘束されるように構成された請求項４または請求項５に記載の製造システム。
【請求項７】
前記複数のモジュール固定機構の各々が、
前記作業機モジュールの一部を係止可能な係止部と、
その係止部が前記作業機モジュールの一部を係止する状態と係止しない状態とを切り換えるべく、その係止部を動作させる係止部作動装置と
を含んで構成され、
前記多領域モジュールが、
前記主モジュール固定機構に対応してその主モジュール固定機構の前記係止部によって係止される第１被係止部と、前記副モジュール固定機構に対応してその副モジュール固定機構の前記係止部によって係止される第２被係止部とを有し、
前記副モジュール固定機構の前記係止部が前記第２被係止部を係止する状態においてその副モジュール固定機構が前記多領域モジュールを前記ベースに拘束する力が、前記主モジュール固定機構の前記係止部が前記第１被係止部を係止する状態においてその主モジュール固定機構が前記多領域モジュールを前記ベースに拘束する力より小さくなるように構成された請求項６に記載の製造システム。
【請求項８】
前記複数の作業機モジュールが、前記配列方向において互いに近接して配列された請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の製造システム。
【請求項９】
前記複数の作業機モジュールの各々が、前記１対の車輪が前記１対のレールを転動することにより前記交差方向に引き出し可能とされた請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の製造システム。
【請求項１０】
前記複数の作業機モジュールの各々が、前記交差方向において互いに反対となる両方向のいずれにも引き出し可能とされた請求項９に記載の製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、複数の作業機が配置された製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  工作機械を含む作業機が１つのラインとなるように配置され、１つのワークに対して複数の作業機が順次作業を行うように構成された製造システムとして、下記特許文献に記載されたようなシステムが検討されている。そのシステムでは、１つのベースに１つの機械本体部を載置させた工作機械を複数並べ、各機械本体部が、各ベースから着脱可能とされている。そのため、そのシステムは、機械本体部のメンテナンス，交換等に対する利便性が高いものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−６８８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  工作機械は比較的精密な作業を行うものが多く、上述のような複数の作業機を交換可能な製造システムにおいては、機械本体部をベース上の定められた位置に正確に載置する必要がある。本発明は、そのような観点からなされたものであり、ベースと、そのベース上に着脱可能に載置される複数の作業機モジュールとを備えた製造システムにおいて、それら複数の作業機モジュールをベース上の定められた位置に載置可能な製造システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の製造システムは、
ベースが、
複数の作業機モジュールに対応して設けられ、それぞれが、配列方向に交差する方向である交差方向に延びるようにして敷設された１対のレールによって構成された複数のレール対を有し、
複数の作業機モジュールの各々が、１対の車輪を有し、
前記１対の車輪の一方が、自身に対応する前記レール対を構成する前記１対のレールの一方に、前記配列方向における位置ずれが禁止される状態で係合するとともに、前記１対の車輪の他方が、自身に対応する前記レール対を構成する前記１対のレールの他方に、前記配列方向における位置ずれが許容される状態で係合することで、前記複数の作業機モジュールの各々の前記ベース上における前記配列方向の位置が規定されるように構成され、
前記ベースが、さらに、
それぞれが、前記複数の作業機モジュールのいずれか１つを、前記ベースに向かって引き寄せるようにして拘束し、前記ベース上の定められた位置である設定位置に固定する複数のモジュール固定機構を有するように構成されることを前提とし、
第１の製造システムは、
前記複数のモジュール固定機構の各々が、前記１対のレールの間に配設され、
それら複数のモジュール固定機構の各々が、
前記作業機モジュールに形成された被係止部を係止可能な係止部と、
その係止部が前記被係止部を係止する状態と係止しない状態とを切り換えるべく、その係止部を動作させる係止部作動装置と
を含んで構成され、
前記係止部が前記被係止部を係止する状態において、前記係止部作動装置が、前記係止部を前記被係止部に向かって付勢することで、前記作業機モジュールを、前記ベースに向かって引き寄せた状態で固定することが可能とされ、
さらに、
前記被係止部が、
前記作業機モジュールの下部の所定の個所にテーパ面を有する座ぐりが施された座ぐり部であり、
前記係止部が、
前記ベースに前記係止部作動装置によって昇降可能に設けられ、上端部に円錐台を逆さまにした形状の頭部を有する係止ロッドであって、前記係止部作動装置による下降時に、前記頭部のテーパ面が前記座ぐり部のテーパ面に一致する形状であることを特徴とし、
第２の製造システムは、
前記ベース上に、前記配列方向において互いに等しい幅の複数の配置領域が設定されており、
前記ベースの前記複数の配置領域の各々に、前記配列方向に間隔をおいた２本のレールおよび前記複数のモジュール固定機構の１つが、その配置領域内において互いに同じ位置関係となるように設けられており、
前記複数の作業機モジュールが、前記複数の配置領域のうちの１つを占有する単領域モジュールである場合に、自身が占有する配置領域に設けられた前記２本のレールを前記１対のレールとして利用して前記ベース上に載せられ、自身が占有する配置領域に設けられた前記モジュール固定機構によって前記ベース上の設定位置に固定され、
前記複数の作業機モジュールが、前記複数の配置領域のうちの２つ以上を占有する多領域モジュールである場合に、自身が占有する２以上の配置領域のうちの異なる２つの配置領域の各々に設けられた２本のレールの１本ずつを前記１対のレールとして利用して前記ベース上に載せられ、自身が占有する２以上の配置領域に設けられた２以上の前記モジュール固定機構のうちの１つのものによって、前記ベース上の設定位置に固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】  本発明の製造システムは、配列方向における位置ずれが禁止される状態で係合する１対の車輪の一方および１対のレールの一方が基準となり、各作業モジュールは、ベース上における配列方向の位置が定まり、モジュール固定機構によって、その位置で固定される。したがって、本発明の製造システムによれば、着脱可能とされた複数の作業機モジュールの各々を、ベース上の定められた位置に正確に載置することが可能とである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態である製造システムの正面図である。
【図２】図１に示す製造システムを右前方からの視点において示す斜視図である。
【図３】ベースを構成する１つのベースユニットを示す斜視図である。
【図４】作業機モジュールのベッドを示す斜視図である。
【図５】図１に示す作業機モジュールがベース上で前方に引き出された様子を示す斜視図である。
【図６】図１に示す作業機モジュールがベースから後方に引き出された様子を示す斜視図である。
【図７】図１に示すシステムにおいて製造される製品の加工過程を示す断面図である。
【図８】図１に示すシステムにおいて製造される製品の斜視図である。
【図９】図１に示すシステムが備えるワーク移送装置の斜視図である。
【図１０】図１に示すシステムが備えるワーク投入モジュールの斜視図である。
【図１１】図１に示すシステムが備える旋盤モジュールの斜視図である。
【図１２】図１に示すシステムが備える検測モジュールの斜視図である。
【図１３】図１に示すシステムが備えるドリミルモジュールの斜視図である。
【図１４】図１に示すシステムが備えるホブモジュールの斜視図である。
【図１５】図１に示すシステムが備えるストックモジュールの斜視図である。
【図１６】単領域モジュールとベースとが係合する部分を示す正面図である。
【図１７】ベースに配設されるモジュール固定機構を示す側面図（一部は断面図）である。
【図１８】多領域モジュールとベースとが係合する部分を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】  以下、本発明の一実施形態である製造システムの一例を、図を参照しつつ説明する。なお、本発明は、下記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
【０００９】＜製造システムの全体構成＞  本発明の一実施形態である製造システム１０は、図１，図２に示すように、ベース２０と、そのベース２０に対して配列された７つの作業機モジュール３０とを備えている。本実施形態の製造システム１０は、図１に示した一側面側が、外装パネル３２によって覆われている。なお、その外装パネル３２は、上部パネル３４と下部パネル３６とを含んで構成され、上部パネル３４は、７つの作業機モジュール３０の各々に対応して設けられて、各作業機モジュール３０は、その上部パネル３４を含んでモジュール化されたものとなっている。以下の説明では、その外装パネル３２によって覆われている一側面側を正面側と呼び、当該システム１０に関する「前後」，「左右」，「上下」を、システム１０の正面側から見た場合における前後，左右，上下として扱うこととする。つまり、７つの作業機モジュール３０が配列されている左右方向が、配列方向であり、前後方向が、配列方向と交差（直交）する方向である交差方向である。
【００１０】  ７つの作業機モジュール３０のうちの両端を除く５つのものが、ベース２０上に載置され、両端のものが、ベース２０の横に配置されており、７つの作業機モジュール３０が、１つのラインとなるように、互いに近接して配列されている。なお、７つの作業機モジュール３０は、後に詳しく説明する６種類の作業機モジュール３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆを含んでいる。それら６種類の作業機モジュール３０のうち作業機モジュール３０Ｅを除くものに対応する上部パネル３４が、互いに、ほぼ等しい形状，寸法，構造を有するものとされている。また、作業機モジュール３０Ｅに対応する上部パネル３４は、その配列方向の寸法が他の作業機モジュール３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｆの上部パネル３４の寸法の２倍とされているものの、その形状，構造は同様のものとされている。したがって、本製造システム１０は、見た目に統一感のあるものとなっている。
【００１１】  本実施形態の製造システムでは、モジュール３０のベース２０上への配置に関して「配置領域」という概念を採用している。その配置領域Ｒは、図１に示すように、ベース２０上に区画設定された仮想空間であり、各モジュール３０が配置される空間を規定するための単位空間と考えることができる。図１から分かるように、配置領域Ｒは、間隔を置かずに、互いに接するようにして配列方向に並んでおり、各配置領域Ｒの幅である領域幅ＷＲが、互い等しくされているのである。
【００１２】  一方、ベース４０上に載置される作業機モジュール３０のうちの３種類の作業機モジュール３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、そのモジュール幅ＷＭが、配置領域Ｒの領域幅ＷＲとほぼ等しくされており（厳密には、モジュール幅ＷＭは、領域幅ＷＲよりも若干小さくされている）、１つの配置領域Ｒのみを占有している。つまり、それら３種類の作業機モジュール３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、単領域モジュールと考えることができる。また、ベース４０上に載置される作業機モジュール３０のうちの残り１種類の作業機モジュール３０Ｅは、そのモジュール幅ＷＭ-Ｅが、配置領域Ｒの領域幅ＷＲの２倍に等しくされており、２つの配置領域Ｒを占有している。つまり、作業機モジュール３０Ｅは、２以上の配置領域を占有する多領域モジュールと考えることができる。
【００１３】  また、配置領域Ｒは、その領域幅Ｒが、前後方向の寸法に対して相当に小さくされている。そして、ベース２０は、左右方向の寸法ＷＢが、６つの作業機モジュール３０が載置された状態における６つの作業機モジュール３０の左右方向の寸法とほぼ等しくされている。つまり、ベース２０は、左右方向において、６つの作業機モジュール３０が丁度載置される大きさのものとされている。以上のような構成から、本製造システム１０は、７つの作業機モジュール３０が配列されているにも拘わらず、配列方向における当該システム１０の全体の長さが比較的短いものとされているのである。
【００１４】  ベース２０は、図３に示すベースユニット４０が３つ並べられて互いに固定されたものである。ベースユニット４０の各々は、２つの配置領域Ｒが設定されたものであり、２つの単領域モジュールを載置させることが可能なものとなっている。それら３つのベースユニット４０は、各々が規格化されており、互いに同じ形状，寸法，構造のものとされている。そして、各ベースユニット４０には、図３に示すように、間隔をおいて交差方向（前後方向）に延びるようにして敷設された２本のレール４４が、２つの配置領域Ｒの各々に対応して２組設けられている。なお、本製造システム１０は、ベース２０が複数のベースユニットによって構成されているが、単一物としての１つのベースに複数の作業機モジュール３０が載置されて配列されたシステムとされてもよい。
【００１５】  一方、ベース２０上に載置される作業機モジュール３０のうちの上記単領域モジュール３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、後に詳しく説明する作業機本体部と、前後のそれぞれに設けられた１対の車輪４６つまり２対の車輪４６と、作業機本体部が固定されるとともに２対の車輪４６を保持するベッド４８とを含んで構成される。それら２対の車輪４６およびベッド４８は、図４（ａ）に示すように、規格化されており、互いに同じ形状，寸法，構造のものとされている。そして、２対の車輪４６が、単一の配置領域Ｒに敷設された２本のレール４４を転動することにより、単領域モジュール３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄは、容易に交差方向における両側、詳しくは、前方側にも後方側にも、ベースユニット４０から引き出すことが可能とされているのである。
【００１６】  また、２つの配置領域Ｒを占有する多領域モジュール３０Ｅは、図４（ｂ）に示すような、単領域モジュールのベッド４８を２つ連結したようなベッド５０を有しており、そのベッド５０に、単領域モジュール３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄが有する２対の車輪４６と同じものが保持されている。そして、多領域モジュール３０Ｅは、２対の車輪４６が、２つの配置領域Ｒに敷設された４本のレール４４のうちの配列方向における外側の２つのものを、それぞれ転動するように構成されている。つまり、多領域モジュール３０Ｅは、単領域モジュール３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄと同様に、容易に交差方向における両側に、ベースユニット４０から引き出すことが可能とされているのである。
【００１７】  ちなみに、図５には、右側の作業機モジュール３０が、交差方向における前方に引き出された状態を示している。さらに言えば、作業機モジュール３０は、ベースユニット４０から離脱可能なまでに引き出し可能とされている。そのモジュール３０の引き出しが、台車５２を利用して後方から行われた状態を、図６に示している。その台車５２は、ベースユニット４０に設けられたレール４４と同じ断面形状とされた２本のレール５４を有しており、それら２本のレール５４が２本のレール４４を延長するように、ベース２０に対してセットされる。その状態で、作業機モジュール３０の一部、あるいは、全体を、台車５２上に移動させることが可能とされているのである。なお、図５および図６には、１種の作業機モジュール３０のみを代表して示しているが、先に述べたように、ベース２０上に載置される４種類の作業機モジュール３０は、いずれも、前方側にも後方側にも、ベースユニット４０から引き出すことが可能とされているのである。
【００１８】  本製造システム１０は、図７（ａ）に示したワークＷ１に対して、各種のツールによる機械加工作業を行って、図８に示した製品Ｐを製造するものである。本製造システム１０は、ベース２０の右側の側面に接するようにしてワーク投入モジュール３０Ａが配列されるとともに、ベース１０上に、右側から順に、２つの旋盤モジュール３０Ｂ，検測モジュール３０Ｃ，ドリミルモジュール３０Ｄ，ホブモジュール３０Ｅが配列され、ベース２０の左側の側面に接するようにしてストックモジュール３０Ｆが配設されている。そして、本製造システム１０は、ワーク投入モジュール３０Ａによって投入されたワークが、右側の作業機モジュール３０から順に、各作業機モジュール３０による作業が行われるようになっている。
【００１９】  なお、本製造システム１０は、ワークを配列方向に移送するワーク移送装置として、図９に示すワークローダ６０を備えている。そのワークローダ６０は、ベース２０の交差方向における前方側の側面に設けられたレールに沿って、配列方向に移動可能とされており、複数の作業機モジュール３０に渡ってワークを移送することが可能である。つまり、そのワークローダ６０は、図示は省略するが、ベース２０と外装パネル３２とによって形成された空間内を、配列方向に移動可能とされているのである。
【００２０】  また、そのワークローダ６０は、多関節型のアーム６２と、そのアーム６２の先端に設けられてワークを保持する保持具としてのチャック６４とを有している。つまり、ワークローダ６０は、そのアーム６２を作業機モジュール３０の作業位置まで伸ばし、チャック６４によって、作業位置にワークを装着させることおよび、作業位置からワークを離脱させることが可能なものとされているのである。
【００２１】  さらに、ワークローダ６０は、ワーク反転装置６６を有している。そのワーク反転装置６６は、クランプ６８によってワークを把持し、そのクランプ６８を上下方向に延びる軸線まわりに１８０°回転させることで、ワークを反転させるものである。なお、ワークローダ６０は、チャック６４に保持したワークの上下方向の向きを１８０°変更したい場合に、チャック６４によって保持したワークをクランプ６８により把持可能な位置にアーム６２によって移動させて、クランプ６８に把持させるとともに、ワーク反転装置６６によって反転させたワークを、チャック６４で再び保持するようになっている。
【００２２】＜製品の製造過程および作業機モジュールの構成＞  （Ａ）ワークの投入（ワーク投入モジュール）  次に、本製造システム１０による製品Ｐの製造過程を、各作業機モジュール３０の構成を説明しつつ、順に説明する。まず、本製造システム１０においては、まず、ワークＷ１がワーク投入モジュール３０Ａによって投入される。ワーク投入モジュール３０Ａは、図１０（上部パネル３４等を省略して示している）に示すように、交差方向に延びるワークプール８０を、上下方向に重ねられるようにして４段有しており、複数のワークＷ１を収容可能なものである。ワーク投入モジュール３０Ａは、交差方向における前端の上方側に、ワークローダ６０にワークＷ１を受け取らせる位置、つまり、投入位置となる投入テーブル８２が設けられている。ワーク投入モジュール３０Ａは、ワークプール８０の前方に設けられたリフト８４が、ワークプール８０からワークＷ１を１つずつ受け取り、投入テーブル８２の高さまで搬送する。そして、リフト８４上のワークＷ１は、シリンダ装置８６によって、投入テーブル８２上まで押し出され、投入位置に位置させられるようになっている。
【００２３】  （Ｂ）切削加工（旋盤モジュール）  本製造システム１０では、投入されたワークＷ１に対して、まず、２つの旋盤モジュール３０Ｂによって、切削加工が行われる。旋盤モジュール３０Ｂの各々は、旋盤がモジュール化されたものであり、図１１に示すように、先に説明した２対の車輪４６を回転可能に保持するベッド４８上に、旋盤本体９０が固定されたものである。旋盤本体９０は、自身の回転によってワークを回転させるためのスピンドル９２と、それぞれがツールである複数のバイトを保持するツール保持ヘッド９４と、そのツール保持ヘッド９４を上下および前後に移動させるヘッド移動装置９６とを含んで構成されている。
【００２４】  各旋盤モジュール３０Ｂは、スピンドル９２の先端に設けられたチャックによってワークを保持し、そのワークを回転させつつ、ヘッド９４に保持されたバイトによって切削加工を行う。なお、１つ目の旋盤モジュール３０Ｂは、図７（ｂ）に示した二点鎖線の箇所を切削し、２つ目の旋盤モジュール３０Ｂは、図７（ｃ）に示した二点鎖線の箇所を切削するようになっている。
【００２５】  （Ｃ）ワークの検測（検測モジュール）  ２つの旋盤モジュール３０Ｂによって加工されたワークＷ３は、ワークローダ６０によって、検測モジュール３０Ｃに移送される。その検測モジュール３０Ｃは、２つの旋盤モジュール３０Ｂによって加工されたワークＷ３のすべてを検測するものである。検測モジュール３０Ｃは、奥行きが深いこと（交差方向の寸法が長いこと）を利用して、検測位置が、交差方向に並んで２箇所設定されている。そして、検測モジュール３０Ｃは、図１２に示すように、それら２箇所の検測位置の各々に、第１検測器１００および第２検測器１０２が設けられている。それら２つの検測器１００，１０２の各々は、配列方向に並び配列方向に移動可能な１対のジョウ１０４を有し、それら１対のジョウ１０４でワークＷ３の一部を挟み、その時の１対のジョウ１０４の間隔から、そのワークＷ３の一部の寸法を検測するものである。
【００２６】  また、検測モジュール３０Ｃは、チャック１０６に保持させたワークＷ３を交差方向に移動させるワーク移動装置１０８を有している。検測モジュール３０Ｃは、ワーク移動装置１０８によって、まず、第１検測器１００が設けられた検測位置までワークＷ３を移動させ、ワークＷ３の外径を検測し、次いで、第２検測器１０２が設けられた検測位置までワークＷ３を移動させ、ワークＷ３の内径を検測する。そして、検測モジュール３０Ｃは、設計値に対する誤差が大きい場合に、警告を出すようになっている。
【００２７】  （Ｄ）孔開け加工（ドリミルモジュール）  続いて、ワークＷ３に対して、ドリミルモジュール３０Ｄによって、孔開け加工が行われる。各ドリミルモジュール３０Ｄは、マシニングセンタがモジュール化されたものであり、図１３に示すように、先に説明した２対の車輪４６を回転可能に保持するベッド４８上に、マシニングセンタ本体１３０が固定されたものである。マシニングセンタ本体１３０は、ドリル等のツールを下端部において保持する主軸ヘッド１３２と、その主軸ヘッド１３２を上下方向に移動させるヘッド昇降装置１３４と、主軸ヘッド１３２を互いに直交する２方向に移動させることで水平面に沿って移動させるヘッド移動装置１３６と、ワークＷ３を保持するワークテーブル１３８と、内部に収容されたツールマガジンとを含んで構成されている。
【００２８】  各ドリミルモジュール３０Ｄは、ワークテーブル１３８に固定保持されたワークに対して、主軸ヘッド１３２を孔開け位置に移動させ、ドリルが取り付けられた主軸１４０を回転させつつ主軸ヘッド１３２を下降させて、図８に示した６つの孔１４２を開けるようになっている。そして、主軸ヘッド１３２に保持されたツールを、ツールマガジンに収容された他のツールと交換しつつ、孔の面取り等の加工が行われる。
【００２９】  （Ｅ）歯切り加工（ホブモジュール）  続いて、ドリミルモジュール３０Ｄによって孔開け加工が行われたワークＷ４に対して、ホブモジュール３０Ｅによって、歯切り加工が行われる。ホブモジュール３０Ｅは、ホブ盤がモジュール化されたものであり、図１４に示すように、先に説明した２対の車輪４６を回転可能に保持するベッド５０上に、ホブ盤本体１５０が固定されたものである。ホブ盤本体１５０は、円筒外周部のねじに沿って切れ刃をもつ切削工具であるホブ１５２と、そのホブ１５２を保持して左右方向に延びる軸線周りに回転させるホブ回転装置１５４と、そのホブ回転装置１５４を昇降させることでホブ１５２を昇降させるホブ昇降装置１５６と、ワークＷ４を上下から挟み込むようにして保持して鉛直軸線周りに回転させるワーク保持回転装置１５８とを含んで構成される。ホブ盤本体１５０は、ワーク保持回転装置１５６によって回転させたワークＷ４に対して、ホブ回転装置１５４によって回転させたホブ１５２を当て、そのホブ１５２を上から下に下降させていくことで、ワークＷ４への歯切り加工が完成する。そして、以上の作業により、製品Ｐが完成する。
【００３０】  （Ｆ）搬出側における収納（ストックモジュール）  ワークの一種としての完成した製品Ｐは、ストックモジュール３０Ｆに収納される。ストックモジュール３０Ｆは、コロコンベアシュートであり、図１５に示すように、交差方向に延びて後方側が低くなるように傾斜したコロコンベア１７０を有しており、ワークローダ６０によって製品Ｐが載置されるごとに、載置された製品Ｐが、コロコンベア１７０によって後方に移動させられるようになっている。つまり、ストックモジュール３０Ｆは、コロコンベア１７０上に複数の製品Ｐを並べた状態で収納することが可能とされている。
【００３１】＜作業機モジュールのベースへの固定＞  本実施形態の製造システム１０は、各作業機モジュール１０をベース２０上に固定する構造に特徴を有している。まず、１つの配置領域Ｒを占有する単領域モジュールである旋盤モジュール３０Ｂ，検測モジュール３０Ｃ，ドリミルモジュール３０Ｄをベース２０に固定する場合について説明する。それら単領域モジュールは、先に説明したように、規格化されたベッド４８と２対の車輪４６を有しており、その２対の車輪４６が、それぞれ、対応する配置領域Ｒに敷設された２本のレール４４の各々に載せられている。２本のレール４４の両者は、図１６（ａ）に示すように、山型の断面形状を有するものとなっている。一方、２対の車輪４６の一方側のもの（右側のものであるため、以下の説明において「右輪４６Ｒ」と呼ぶ場合がある）は、Ｖ字型の溝が形成されたものであり、２対の車輪４６の他方側のもの（左側のものであるため、以下の説明において「左輪４６Ｌと呼ぶ場合がある）は、互いに平行な両側面と平坦な底面を有する断面形状の溝が形成されたものである。
【００３２】  左輪４６Ｌとレール４４とは、それらの間に隙間が存在し、配列方向における位置ずれが許容される状態で係合しているのに対して、右輪４６Ｒとレール４４とは、ほとんど隙間なく係合して、配列方向における位置ずれが禁止される状態となっている。したがって、単領域モジュールの各々は、ベース２０上に載せられた際に、右輪４６Ｒとレール４４とが係合することにより、配列方向における位置が正確に規定されるのである。
【００３３】  また、ベース２０には、作業機モジュール３０を設定位置に固定するためのモジュール固定機構を備えている。モジュール固定機構は、配置領域Ｒの各々に対して設けられている。各配置領域Ｒに対して設けられたモジュール固定機構の各々は、図３に示すように、２つのモジュール係止装置１８０を主体とするものである。それら２つのモジュール係止装置１８０は、配置領域Ｒに敷設された２本のレール４４の間に、前後方向に並ぶようにして配設されている。
【００３４】  各モジュール係止装置１８０は、図１７に示すように、上端部に円錐台を逆さまにした形状のロッド頭部１８２を有する係止ロッド１８４と、その係止ロッド１８４を昇降させるためのロッド昇降装置１８６とを含んで構成される。ロッド昇降装置１８６は、ハウジング１８８と、そのハウジング１８８に前後方向に移動可能に保持された楔ロッド１９０と、その楔ロッド１９０を前後方向に動作させるアクチュエータ１９２と、楔ロッド１９０の前後方向の移動に伴って上下方向に動作する昇降片１９４と、その昇降片１９４を下方から弾性的に支持するスプリング１９６とを含んで構成されている。係止ロッド１８４は、昇降片１９４から上方に延びるようにして固定されている。つまり、アクチュエータ１９２の作動によって、楔ロッド１９０が前後方向に動作すると、昇降片１９４が昇降し、係止ロッド１８４も昇降するのである。図１７には、楔ロッド１９０が前進した状態にあり、係止ロッド１８４が上昇した状態にある。そして、アクチュエータ１９２によって楔ロッド１９０を後退させることにより、図に二点鎖線で示すように、係止ロッド１８４が下降させられるようになっている。
【００３５】  一方、図４（ａ）に示すように、単領域モジュールのベッド４８には、それの下部に、断面が概して逆三角形をなすスロット２００が前後方向に貫通するようにして形成されている。上述した係止ロッド１８４のロッド頭部１８２は、単領域モジュールがベース２０上に載置された状態において、スロット２００の内部に位置する。係止ロッド１８４が上昇している場合には、係止ロッド１８４はスロット２００と係合せず、単領域モジュールは、ベース２０上をレール４４に沿って移動可能な状態となる。スロット２００には、所定の個所に、ロッド頭部１８２のテーパ面２１０に合致した形状のテーパ面２１２を有する座ぐりが施された座ぐり部２１４を有している（図４（ａ），図１６（ｂ）参照）。その個所に、係止ロッド１８４が位置する時に、係止ロッド１８４の下降によって、ロッド頭部１８２のテーパ面２１０が、座ぐり部２１４のテーパ面２１２にぴったりと接する状態となる。つまり、その状態において、係止ロッド１８４は、座ぐり部２１４を係止する状態、つまり、単領域モジュールを係止する状態となる。より詳しく言えば、係止ロッド１８４は、下降させられた状態において、座ぐり部２１４を下方に引き寄せた状態となっており、単領域モジュールがベース２０上の設定位置に固定される。なお、２つのモジュール係止装置１８０は同時に作動し、それら２つのモジュール係止装置１８０によって単領域モジュールは、ベース２０上に固定される。
【００３６】  すなわち、モジュール固定機構は、係止部である係止ロッド１８４が、単領域モジュールに形成された被係止部としての座ぐり部２１４を係止するように構成されている。そして、その係止ロッド１８４を昇降させるロッド昇降装置１８６は、係止部作動装置として機能するものとなっており、モジュール固定機構は、係止部を被係止部に向かって付勢することで、単領域モジュールをベース２０に向かって引き寄せた状態で固定するように構成されている。
【００３７】  次に、２つの配置領域Ｒを占有する多領域モジュールであるホブモジュール３０Ｅをベース２０に固定する場合について説明する。図１８に示すように、ホブモジュール３０Ｅのベッド５０には、単領域モジュールのベッド４８に形成されていたスロット２００が、２本形成されている。そして、ホブモジュール３０Ｅがベース２０上に載せられた状態において、２つの配置領域Ｒのうちの右側に配設されたモジュール固定機構の係止ロッド１８４のロッド頭部１８２が、２本のスロット２００の右側の内側に位置し、２つの配置領域Ｒのうちの左側に配設されたモジュール固定機構の係止ロッド１８４のロッド頭部１８２が、２本のスロット２００の左側の内側に位置する。
【００３８】  作業機モジュール３０は、先に説明したように、Ｖ字型の断面形状の溝が形成された右輪４６Ｒが配列方向における位置を規定するものとなっている。また、モジュール固定機構は、上述したように、作業機モジュール３０をベース２０に向かって引き寄せた状態で固定するように構成されている。そのため、本製造システム１０は、配列方向の基準となる右輪４６Ｒとレール４４との係合部に力が作用しやすいように、その基準となる右輪４６Ｒとレール４４とに近いモジュール固定機構を用いて、ホブモジュール３０Ｅをベース２０の設定値に固定するようになっている。つまり、図４（ｂ）に示すように、ホブモジュール３０Ｅのベッド５０は、２本のスロット２００のうちの右側のものが、上述した単領域モジュールとのベッド４８に形成された座ぐり部２１４と同じ形状の２つの座ぐり部２２０を有するものとなっている。つまり、右側の配置領域Ｒに配設されたモジュール固定機構の係止ロッド１８４は、下降させられた状態において、座ぐり部２２０を下方に引き寄せた状態となり、ホブモジュール３０Ｅがベース２０上の設定位置に固定される。
【００３９】  また、左側のスロット２００は、右側のスロット２００が有する座ぐり部２２０（以下、「右側座ぐり部２２０」と呼ぶ場合がある）と、ほぼ同様の形状の２つの座ぐり部２２２（以下、「左側座ぐり部２２２」と呼ぶ場合がある）を有するものとなっている。ただし、左側座ぐり部２２２は、右側座ぐり部２２０に比較して、座ぐりが深く形成されている。具体的には、左側座ぐり部２２０のテーパ面２２４が、右側座ぐり部２２０のテーパ面２２６より、僅かに下方に形成されているのである。したがって、ホブモジュール３０Ｅをベース２０上に固定する際に、左側の配置領域Ｒに配設されたモジュール固定機構も作動させられるのであるが、そのモジュール固定機構によるホブモジュール３０Ｅを拘束する力は、左側の配置領域Ｒに配設されたモジュール固定機構によるモジュールの設定位置への固定の妨げとならないように、その左側の配置領域Ｒに配設されたモジュール固定機構による拘束力より小さくなっている。具体的には、左側の配置領域Ｒに配設されたモジュール固定機構の係止ロッド１８４は、下降させられた状態において、左側座ぐり部２２０にちょうど接触するようになっており、ホブモジュール３０Ｅを下方に引き寄せる力を、ほとんど生じさせないようになっている。
【００４０】  つまり、本製造システム１０においては、多領域モジュールであるホブモジュール３０Ｅを固定する際に、右側の配置領域Ｒに配設されたモジュール固定機構が主モジュール固定機構として機能し、左側の配置領域Ｒに配設されたモジュール固定機構が副モジュール固定機構として機能する。そして、ホブモジュール３０Ｅは、その主モジュール固定機構に対応する第１被係止部としての右側座ぐり部２２０と、副モジュール固定機構に対応する第２被係止部としての左側座ぐり部２２２とを有するものとなっている。
【００４１】  以上のように、本製造システム１０は、作業機モジュール３０をベース２０上に載置する際に、位置合わせを行うことなく、設置位置に正確に固定することが可能であり、作業機モジュール３０の交換や段取替えを、短時間で容易に行うことが可能である。
【符号の説明】
【００４２】  １０：製造システム    ２０：ベース    ３０：作業機モジュール      ３０Ａ：ワーク投入モジュール      ３０Ｂ：旋盤モジュール〔単領域モジュール〕    ３０Ｃ：検測モジュール〔単領域モジュール〕    ３０Ｄ：ドリミルモジュール〔単領域モジュール〕    ３０Ｅ：ホブモジュール〔多領域モジュール〕    ３０Ｆ：ストックモジュール    ４０：ベースユニット    ４４：レール    ４６：車輪    ４６Ｒ：右輪    ４６Ｌ：左輪    ４８：ベッド（単領域モジュール）    ５０：ベッド（多領域モジュール）    １８０：モジュール係止装置〔モジュール固定機構〕    １８４：係止ロッド〔係止部〕    １８６：ロッド昇降装置〔係止部作動装置〕    ２００：スロット    ２１０：テーパ面（ロッド頭部）    ２１２：テーパ面（座ぐり部）    ２１４：座ぐり部〔被係止部〕    ２２０：右側座ぐり部〔第１被係止部〕    ２２２：左側座ぐり部〔第２被係止部〕
【図１】
0006586101.tif 000002
【図２】
0006586101.tif 000003
【図３】
0006586101.tif 000004
【図４】
0006586101.tif 000005
【図５】
0006586101.tif 000006
【図６】
0006586101.tif 000007
【図７】
0006586101.tif 000008
【図８】
0006586101.tif 000009
【図９】
0006586101.tif 000010
【図１０】
0006586101.tif 000011
【図１１】
0006586101.tif 000012
【図１２】
0006586101.tif 000013
【図１３】
0006586101.tif 000014
【図１４】
0006586101.tif 000015
【図１５】
0006586101.tif 000016
【図１６】
0006586101.tif 000017
【図１７】
0006586101.tif 000018
【図１８】
0006586101.tif 000019