(57)【要約】【課題】必要な個数のみを生産できて無駄な在庫数や廃棄数を減らすことができる製品製造管理システムを提供する。【解決手段】材料マガジン１０３に取付けられているＲＦＩＤ用タグ１０４に記録されているカートリッジ金型４０を指定する情報と、カートリッジ金型４０に取付けられているＲＦＩＤ用タグ４８に記録されている金型を特定する情報とに基づいて、材料マガジン１０３のブランクとカートリッジ金型４０とを組合せて外段取プレス１２０で試し打ちし、所定の精度が得られれば、量産プレス設備１４１，１４２で生産計画に合わせて量産する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産計画に合わせて金属板材料を加工できるように管理する製品製造管理システムであって、
前記金属板材料を所定の形状に打ち抜く打ち抜き設備と、
加工する金型を指定する情報が記録された第１の記録部材が取付けられ、前記打ち抜かれた金属板材料を収納する材料収納部材と、
前記打ち抜かれた金属板材料を加工する加工設備と、
当該金型を特定する情報を記録した第２の記録部材が取付けられ、前記加工設備に着脱自在に装着されて前記材料収納部材に収納されている金属板材料を加工する金型と、
前記第１の記録部材に記録されている金型を指定する情報と、前記第２の記録部材に記録されている金型を特定する情報とを照合して、前記加工設備により前記材料収納部材に収納されている金属板材料を加工させる照合装置とを備える、製品製造管理システム。
【請求項２】
前記第１の記録部材には、生産量を示す情報が記録されており、
前記照合装置は、前記生産量を示す情報だけ前記金属板材料を前記加工設備で加工したことを判別すると、前記加工設備による加工を停止する、請求項１に記載の製品製造管理システム。
【請求項３】
前記第１の記録部材には、前記加工設備による加工を停止後に、前記金属板材料の残り数が記録される、請求項１または２に記載の製品製造管理システム。
【請求項４】
前記第２の記録部材には、前記加工設備による加工を停止後に、前記金型で加工した回数が記録される、請求項１から３のいずれかに記載の製品製造管理システム。
【請求項５】
前記第１の記録部材に残り数が記録された収納部材は、材料保管庫に保管され、次の生産時に前記打ち抜き設備で打ち抜かれて前記収納部材に収納された金属板材料とともに、前記加工設備に供給される、請求項３に記載の製品製造管理システム。
【請求項６】
前記加工設備により加工された加工品に関する情報が記録された第３の記録部材が取付けられ、前記加工品を収納して次工程に送るためのコンテナを含む、請求項１から５のいずれかに記載の製品製造管理システム。
【請求項７】
前記金型は、前記加工設備に着脱自在に装着されるカートリッジ金型である、請求項１から６のいずれかに記載の製品製造管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円筒状の軌道面を有するシェル形軸受を製造する製品製造管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、特開２００３-４０５１号公報（特許文献１）に記載されているシェル形針状ころ軸受の部分断面図である。図６において、シェル形針状ころ軸受１０は、プレス加工した外輪を有する針状ころ軸受であって、プレス加工した外輪はシェルとも称され、またその内周面がころの転動する軌道面となることから軌道輪とも称される。
【０００３】
図６に示したシェル形針状ころ軸受１０は、軌道輪１と、軌道面すなわち軌道輪１の内周面２に転動自在に組み込まれた複数の針状ころ３と、針状ころ３を円周方向に等間隔に保持する保持器４とを主要な構成要件としている。軌道輪１は鋼板製のブランクからプレス加工により製作される。軌道輪１の両端部は、内径側に折り曲げた内向きのフランジ１ａ，１ｂを形成している。
【０００４】
軌道輪１は、図示しないトランスファプレス装置により、素材を横方向に移送されながら例えば十数工程を経て最終製品に仕上げられる。軌道輪１には、保持器４に取付けられた針状ころ３が挿入され、軌道輪１の開口部端の内側段部が縁曲げされて他方のフランジ１ｂが形成される。このようにして製作されたシェル形状ころ軸受は、ハウジングなどに形成した保持孔に軌道輪１を、締め代をもって圧入して組立てられる。
【特許文献１】特開２００３-４０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は軌道輪１を形成するために、金属のロール材からブランクを打ち抜く加工を行っている。その後、同じ大型のプレス機械の中で連続してプレス加工している。プレス機は大型であり、金型として十数工程の加工ができるように加工治工具をダイセットに取付けた特殊な専用のプレス機を使用している。このような専用のプレス機は、金型を交換するときは、加工治工具のみをダイセットに取付け、取外しするようになっている。
【０００６】
また、量産品である軌道輪１の最終精度の確認は、プレス機に加工治工具を取付けて加工した後でなければ、行うことができない。このため、金型の取付けから量産稼働開始まで４時間から８時間程度の長い時間を必要としている。また、加工治工具を取付けるダイセットがプレス機設備に組入れられて一体になっているため、加工によるプレス機の温度変化の影響を大きく受ける。特に、板厚の厚い製品の加工では、加工初期の３千個程度は、偏肉精度が安定しない。
【０００７】
従来は、段取り時間が長く必要なこと、および製品精度が安定するまで時間がかかるなどの理由からまとめ生産を行い、多くの在庫を保有して計画を達成しなければならなかった。しかし、まとめ生産では、製品の個数管理が困難となり、在庫の増加や製品不良が生じたときの廃棄数の増加などの無駄が生じている。また、最近では、多用な用途に対応するために多品種少量生産が求められている。
【０００８】
そこで、この発明は、必要な個数のみを生産するのに最適であり、無駄な在庫数や不良品の発生による廃棄数を減らすことができる製品製造管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、生産計画に合わせて金属板材料を加工できるように管理する製品製造管理システムであって、金属板材料を所定の形状に打ち抜く打ち抜き設備と、加工する金型を指定する情報が記録された第１の記録部材が取付けられ、打ち抜かれた金属板材料を収納する材料収納部材と、打ち抜かれた金属板材料を加工する加工設備と、金型を特定する情報を記録した第２の記録部材が取付けられ、加工設備に着脱自在に装着されて材料収納部材に収納されている金属板材料を加工する金型と、第１の記録部材に記録されている金型を指定する情報と、第２の記録部材に記録されている金型を特定する情報とを照合して、加工設備により材料収納部材に収納されている金属板材料を加工させる照合装置とを備える。
【００１０】
金属板材料と金型とを組合せて管理して、金属板材料を加工することにより、異なる金型を使用してしまうことによる不良品が発生するのを防止できる。
【００１１】
好ましくは、第１の記録部材には、生産量を示す情報が記録されており、照合装置は、生産量を示す情報だけ金属板材料を加工設備で加工したことを判別すると、加工設備による加工を停止する。
【００１２】
生産量を管理しながら加工できるので、多品種少量生産に適したシステムを構成できる。
【００１３】
好ましくは、第１の記録部材には、加工設備による加工を停止後に、金属板材料の残り数が記録される。残った金属板材料を記録しておくことにより、次のロットに利用するのが容易になる。
【００１４】
好ましくは、第２の記録部材には、加工設備による加工を停止後に、金型で加工した回数が記録される。金型で加工した回数を記録しておくことにより、金型の消耗の程度を管理できる。
【００１５】
好ましくは、第１の記録部材に残り数が記録された収納部材は、材料保管庫に保管され、次の生産時に打ち抜き設備で打ち抜かれて収納部材に収納された金属板材料とともに、加工設備に供給される。残った金属板材料の有効活用を図ることができる。
【００１６】
好ましくは、加工設備により加工された加工品に関する情報が記録された第３の記録部材が取付けられ、加工品を収納して次工程に送るためのコンテナを含む。コンテナに加工品に関する情報を記録しておくことにより、組立などの次工程での管理が容易になる。
【００１７】
具体的な実施形態では、金型は、加工設備に着脱自在に装着されるカートリッジ金型である。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、金型と、加工される金属板材料とを生産計画に合わせて最適となるように組合せて、加工設備により金属板材料を加工するようにしたので、必要な個数のみを生産するのに最適であり、無駄な在庫数や不良品の発生による廃棄数を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、この発明の一実施形態における製品製造管理システムを示す図である。
【００２０】
まず、図１を参照して、この発明の一実施形態における製品製造管理システムの概要について説明する。製品製造管理システムは、主としてブランク抜き設備１１０と、外段取プレス１２０と、量産プレス設備１４１，１４２と、照合装置１４３と、ブランク材管理庫１１１と、金型管理庫１１２とから構成されている。
【００２１】
ブランク抜き設備１１０は、ロール材ヤードのロール材１０１からブランクを打ち抜いて材料マガジン１０３に収納する。外段取プレス１２０には、カートリッジ金型４０が着脱自在に設けられており、材料マガジン１０３内のブランクを試し加工して所定の精度が得られるように外段取りする。外段取りされたカートリッジ金型４０と、材料マガジン１０３とのセット１３０は、量産プレス設備１４１，１４２に供給されて軌道輪が量産され、量産した軌道輪の数が生産計画情報に基づく生産数に達しているかが照合装置１４３により照合され、プレス加工された軌道輪が生産計画情報に基づく生産数に達すると、量産を終了し、プレス加工したカップ状軌道輪をカート１５０に収納して次工程に搬送する。
【００２２】
ブランク材管理庫１１１は、生産計画情報に基づいてブランクを加工し、在庫材料マガジン１０３が残っていれば在庫材料マガジン１０６として保管する。金型管理庫１１２は、種々のカートリッジ金型４０を生産計画に合わせて量産プレスごとに整列して管理している。
【００２３】
図２はブランクを説明するための図である。図１に示したロール材ヤードから図２（Ａ）に示すロール材１０１がブランク抜き設備１１０に供給されて、図２（Ｂ）に示す円板状のブランク１０２が打ち抜かれる。ブランク１０２は、図２（Ｃ）に示す円筒状の材料マガジン１０３に収納される。材料マガジン１０３の周面には第１の記録部材としてのＲＦＩＤ用タグ１０４が取付けられている。ＲＦＩＤ用タグ１０４は、非接触ＩＣチップなどが用いられるが、ＲＦＩＤ用タグ１０４に代えてバーコードなどを用いてもよい。
【００２４】
ＲＦＩＤ用タグ１０４には、書込み器１０５により型番名、ロット番号、生産計画数などの生産計画情報や、ブランク１０２を加工する金型の型番名、材料ロット情報、材料板厚、使用材種などの使用金型情報が書込まれる。
【００２５】
図３は、図１に示した外段取プレス機の概念図であり、図４は図３の線ＩＶ−ＩＶ方向から見たカートリッジ金型４０，５０を示す図である。
【００２６】
図１に示した外段取プレス機１２０はボルスタ３０とラム６０とを含み、ボルスタ３０とラム６０との間には、カートリッジ金型４０，５０が配置される。カートリッジ金型４０は、ダイセット下型４１と、ダイセット上型４２とを含み、カートリッジ金型５０はダイセット下型５１と、ダイセット上型５２とを含む。
【００２７】
ダイセット下型４１，５１の上面には、例えばパンチなどの加工治具４３，４４，５３，５４が取付けられており、ダイセット上型４２，５２の下面には、ダイスやノックアウトピースなどの加工治具４５，４６，５５，５６が取付けられている。加工治具４３，４４，５３，５４は、例えば凹部を有しており、加工治具４５，４６，５５，５６は、例えば凸部を有しており、これらの加工治具を相対的に押付けることにより、絞り，しごきなどの加工が行われる。ダイセット下型４１，５１には、第２の記録部材としてのＲＦＩＤ用タグ４８，５８が取付けられている。ＲＦＩＤ用タグ４８，５８には、金型を使用した日付、金型使用合計ショット数、型番名、使用材料板厚、使用材種などの金型履歴を示す情報が記録されている。ＲＦＩＤ用タグ４８，５８に代えてバーコードなどを用いてもよい。
【００２８】
ダイセット下型４１，５１には、図４に示すようにそれぞれの４隅に案内ポスト４７，５７が配置されている。ダイセット上型４２，５２は、ラム６０に取付けられ、ダイセット下型４１，５１はボルスタ３０に取付けられる。これにより、ラム６０がラム駆動機構７０により上下に駆動されると、ダイセット上型４２，５２は案内ポスト４７，５７に沿って、ダイセット下型４１，５１に対して上下運動する。
【００２９】
ボルスタ３０には、ダイセット下型４１，５１を取付けるときに位置決めするためのガイド３１，３２が設けられている。ガイド３１，３２は、それぞれダイセット下型４１，５１の例えば２つの角部分を位置決めする。なお、２つの角部分に限定することなく、４つの角部分を位置決めするようにしてもよい。また、ボルスタ３０には、位置決めしたダイセット下型４１，５１をそれぞれ４箇所でボルスタ３０に固定するためのクランプ機構３３，３４が設けられている。
【００３０】
クランプ機構３３，３４は、例えばダイセット下型４１，５１のそれぞれに４箇所の孔を形成しておき、ボルスタ３０からピンをそれぞれの孔に突出させ、ピンの先端をねじ止めすることにより、ダイセット下型４１，５１をそれぞれボルスタ３０に固定できる。クランプ機構３３，３４は、その他の構造のものを用いてもよい。
【００３１】
加工治具４３，４４，５３，５４と、加工治具４５，４６，５５，５６との間には、各工程で加工された軌道輪を隣接する加工治具に移送するための図示しない移送機構が設けられている。なお、図１に示した量産プレス設備１４１，１４２も外段取プレス１２０と同様にして、図３に示したボルスタ３０とラム６０とが設けられており、カートリッジ金型４０，５０を着脱自在に装着できるようにされている。
【００３２】
図５はこの発明の一実施形態における製品製造管理システムによる製造管理手順をフローチャートで示した図である。
【００３３】
次に、図１〜図５を参照して、この発明の一実施形態による製品製造管理システムで軌道輪を加工する手順について説明する。図５に示すＳ１で生産計画が立てられる。Ｓ２でブランク抜き設備１１０によりロール材１０１からブランク１０２が打ち抜かれる。打ち抜かれたブランク１０２をＳ３で材料マガジン１０３に保管する。このとき、ＲＦＩＤ用タグ１０４には、生産計画情報や、使用金型情報が書込まれる。
【００３４】
ブランク１０２が収納された材料マガジン１０３を、外段取プレス１２０に供給する。このとき、ブランク材管理庫１１１に在庫材料マガジン１０６があれば、Ｓ５でそれを供給する。Ｓ７で金型管理庫１１２からカートリッジ金型４０，５０を外段取プレス１２０に供給する。Ｓ６で外段取プレス１２０によりブランク１０２を試し加工して所定の精度が得られているかを確認する。もし、所定の精度が得られなかったときには他のカートリッジ金型に交換するなど、ブランク１０２の材種などとカートリッジ金型４０，５０との適合を判断し、適合するように組合せを変更する。
【００３５】
所定の精度が得られるように外段取りされたカートリッジ金型４０，５０と、材料マガジン１０３とのセット１３０を複数組準備し、量産プレス設備の近傍の置場に配置する。Ｓ８でそれぞれのセット１３０を量産プレス設備１４１，１４２に供給して装着する。量産プレス設備１４１，１４２で材料マガジン１０３のブランク１０２をプレス加工して軌道輪を形成する。照合装置１４３は、Ｓ９で、材料マガジン１０３のＲＦＩＤタグ１０４に記録されている生産加工の計画情報量だけ軌道輪をプレス加工したかを判断し、計画情報量に達していなければＳ８で量産プレスを続行する。プレス加工量が計画情報量に達すると、Ｓ１０で量産プレスを停止する。
【００３６】
Ｓ１１で、残った材料マガジン１０６のＲＦＩＤタグ１０４に残数を記録し、ブランク材管理庫１１１に保管する。Ｓ１２で、使用したカートリッジ金型４０のＲＦＩＤ用タグ４８にショット数を記録して、金型管理庫１１２に保管する。Ｓ１３で、プレスを完了した軌道輪をコンテナ１５０に収納し、第３の記録部材としてのＲＦＩＤ用タグ１５１に良品個数、プレス加工日付、ロット番号を記録して、次工程へ搬送してシェル形ころ軸受を組立てる。
【００３７】
上述のごとくこの実施形態によれば、従来例に比較して軌道輪を製作するときの工程数を大幅に減らすことができる。工程数を減らすことにより、金型をカートリッジ金型４０，５０として構成できる。そして、カートリッジ金型４０，５０の加工治具４３〜４６，５３〜５６の位置調整などをプレス機内で段取りすることなく、外段取りすることが可能になる。
【００３８】
このため、カートリッジ金型４０，５０を量産プレス設備１４１，１４２に装着する前に、事前に外段取プレス１２０で試し加工して製品の精度を確認した上で、カートリッジ金型４０，５０と材料マガジン１０３とを適切に組合せて量産プレス設備１４１，１４２に装着することができる。また、金型をカートリッジ金型４０，５０として構成したので、外段取プレス１２０や量産プレス設備１４１，１４２への装着を短時間で所定の時間内に正確に行うことが可能になる。
【００３９】
ブランク１０２を収納する材料マガジン１０３には、生産計画情報や使用する金型情報などを記録したＲＦＩＤ用タグ１０４を取付けておき、カートリッジ金型４０，５０には、使用材料板厚、使用材種などの金型履歴を示す情報を記録したＲＦＩＤ用タグ４８，５８を取付けているので、量産プレス設備１４１，１４２で量産する際に、ブランク１０２と金型の組合せに間違いがないかを容易に確認できる。その結果、製品不良が生じるおそれを少なくできる。
【００４０】
さらに、量産プレス設備１４１，１４２でプレスを完了後に、残った材料マガジン１０６のＲＦＩＤ用タグ１０４にブランク１０２の残り数を記録してブランク材管理庫１１１に保管するようにしたので、次のロットを製造するときに有効活用でき、資源が無駄になるのを防ぐことができる。また、使用したカートリッジ金型４０，５０のＲＦＩＤ用タグ４８，５８に、加工回数としてショット数を記録して、金型管理庫１１２に保管しておくことにより、カートリッジ金型４０，５０の消耗具合を容易に管理することができる。
【００４１】
なお、外段取プレス１２０で外段取りしたとき、材料マガジン１０３のＲＦＩＤ用タグ１０４と、カートリッジ金型４０のＲＦＩＤ用タグ４８のそれぞれに、材料マガジン１０３とカートリッジ金型４０との最適な組合せ情報を書込むようにしてもよい。そうすれば、所定の生産量だけプレス加工して残ったブランク１０２を次のロットでプレス加工するときに最適なカートリッジ金型４０を特定できるので、外段取りを不要にできるかあるいは外段取りを短時間に行うことも可能になる。
【００４２】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
この発明による製品製造管理システムは、シェル形針状ころ軸受の軌道輪を製造するのに有利に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の一実施形態における製品製造管理システムを示す図である。
【図２】ブランクを説明するための図である。
【図３】図１に示した外段取プレス機の概念図である。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶ方向から見たカートリッジ金型を示す図である。
【図５】この発明の一実施形態における製品製造管理システムによる管理手順をフローチャートで示した図である。
【図６】従来のシェル形針状ころ軸受の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
３０  ボルスタ、４０，５０  カートリッジ金型、４１，５１  ダイセット下型、４２，５２  ダイセット上型、４３〜４６，５３〜５６  加工治具、４３ａ，４４ａ，５３ａ，５４ａ、４８，５８，１０４，１５１  ＲＦＩＤ用タグ、６０  ラム、７０ラム駆動機構、１０１  ロール材、１０２  ブランク、１０３，１０６  材料マガジン、１０５  書込み器、１１０  ブランク抜き設備、１１１  ブランク管理庫、１１２  金型管理庫、１２０  外段取プレス、１３０  セット、１４１，１４２  量産プレス設備、１４３  照合装置、１５０  コンテナ。
【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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