(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を自動組立し、かつ使用済み製品を分解して使用済み部品を新たな製品に再利用するための製品の自動組立・分解システムであって、
製品あるいはユニットの複数部品の組立及び分解を行う組立・分解共用セルと、新品製品及び使用済み製品を搬送する第１搬送手段で構成される組立及び分解工程を共用する組立・分解共用ラインと、
前記組立・分解共用ラインで分解された使用済み部品のうち再利用可能部品を格納する前記組立・分解セルの良品格納部および再生品格納部と、
前記良品格納部または前記再生品格納部に格納された再利用可能部品と、新品部品を貯蔵する第１貯蔵手段と、
前記使用済み製品及びユニットを貯蔵する第２貯蔵手段と、
前記組立・分解共用ラインで組立てられた完成品を貯蔵する第３貯蔵手段と、
前記第１貯蔵手段から前記組立・分解共用ラインへ前記再利用可能部品および新品部品を供給し、前記組立・分解共用ラインで分解された前記再利用可能部品を前記第１貯蔵手段へ回収し、前記再利用可能部品を必要とする前記組立・分解共用セルへ供給し、前記第２貯蔵手段から前記組立・分解共用ラインに使用済み製品及びユニットを搬送し、前記完成品を前記組立・分解共用ラインから前記第３貯蔵手段に搬送する第２搬送手段と、
選択的に前記使用済み部品および前記新品部品の供給と回収を制御する制御手段を具備し、
前記制御手段は、前記組立・分解セルの前記良品格納部または前記再生品格納部に格納されている前記再利用可能部品がある場合には前記再利用可能部品を、前記組立・分解セルに格納されている前記再利用可能部品が無い場合には前記第１貯蔵手段に格納されている前記再利用可能部品または新品部品を前記組立・分解セルに供給するように、制御手段により制御することを特徴とする製品の自動組立・分解システム。
【請求項２】
請求項１の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記第１搬送手段は、製品あるいはユニットの組立時の搬送方向と分解時の搬送方向が同一方向であることを特徴とする製品の自動組立・分解システム。
【請求項３】
請求項２の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記組立・分解共用セルは、製品及びユニットの組立・分解を行うロボットと、組立部品の供給手段と、分解して取り出した部品の格納手段を具備することを特徴とする製品の自動組立・分解システム。
【請求項４】
請求項３の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記格納手段は、使用済み部品の清掃手段と、部品の再利用の可否の判定手段と、前記良品格納部及び前記再生品格納部並びに不良品格納部とを具備し、前記判定手段によってそのまま再利用可能と判定された部品を前記良品格納部に、リペアによって再利用可能と判定された部品を前記再生品格納部に、不良品と判定された部品を前記不良品格納部にそれぞれ格納することを特徴とする製品の自動組立・分解システム。
【請求項５】
請求項４の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記再生品格納部に格納された使用済み部品を再生するためのリペア手段を具備することを特徴とする製品の自動組立・分解システム。
【請求項６】
請求項４の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記判定手段は、部品の検査手段と、余寿命予測手段を具備することを特徴とする製品の自動組立・分解システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかの製品の自動組立・分解システムにおいて、前記第１搬送手段、第２搬送手段は、無人搬送車を備えることを特徴とする製品の自動組立・分解システム。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかの製品の自動組立・分解システムにおいて、前記第１搬送手段、第２搬送手段は、コンベアを備えることを特徴とする製品の自動組立・分解システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の組立ラインと分解ラインを共用して、製品の自動組立と、使用済み製品を分解して取り出した部品を再利用して製品に組み込むシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
最近、使用済み製品及びユニットを回収して、使用済み製品及びユニットを分解して部品を取り出し、使える部品は再び製品に組み込み、あるいは、製品には使えないとしても材料として還元するというリサイクルが行われており、環境保全の面で非常に重要なことである。
【０００３】
従来、組立工程が自動化されているのに比べて、分解工程では、部品を再利用するための製品の分解、部品の洗浄、検査等の多大な作業量があるにもかかわらず人手作業がほとんどである。今後、家電リサイクル法に代表されるように、メーカーの使用済み製品の回収義務化により、使用済み製品の回収量が増えてくれば、現状の人手に頼る分解では限界があり、分解工程の自動化が望まれている。
【０００４】
しかしながら、分解工程の自動化は、上記部品の再利用にかかる作業を効率的に行う事ができるが、設備投資や設備設置スペースが増加してしまうという問題がある。
【０００５】
また特開平１１−２３９９２６号公報に開示されている部品の再利用システム及び分解を容易にした製品及び分解方法のように、製品組立の専用ラインと使用済み製品分解の専用ラインを具備しているシステムが提案されている。このシステムでは、例えば使用済み製品が無くなってしまって製品の組立のみを行いたい場合には、使用済み製品の分解の専用ラインを停止することになり、システムの稼働率が低下するという問題がある。また、製品供給の必要が無く使用済み製品の分解のみを行いたい場合には、製品組立の専用ラインを停止することになり、システムの稼働率が低下するという問題がある。特に、使用済み製品の回収に関しては回収予測が困難であり、回収した使用済み製品が少ない場合には、分解専用ラインである場合は、稼働率が著しく低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決し、組立工程と分解工程に柔軟に対応でき、使用済み部品を効率的に再利用して製品に組み込むことができる製品の自動組立・分解システムを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、１ラインで製品の自動組立と、使用済み製品を分解して部品を取り出し、再び製品に組み込むことができ、設備投資と設置面積が増加せず、かつライン稼働率の高い製品の組立・分解システムを提供することを目的とする。
【０００８】
また本発明は、製品あるいはユニットの組立時の搬送方向と分解時の搬送方向が同一方向とすることにより、組立時と分解時のライン切換段取り時間を短縮でき、よりライン稼働率の高い製品の組立・分解システムを提供することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、部品の清掃と、良品／再生品／不良品の分別ができ、効率的に部品の再利用ができる製品の組立・分解システムを提供することを目的とする。
【００１０】
また本発明は、効率的に部品の再利用ができる製品の組立・分解システムを提供することを目的とする。
【００１１】
また本発明は、より正確な部品再利用判定ができる製品の組立・分解システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る製品の自動組立・分解システムは、上記目的を達成するために、製品を自動組立し、かつ使用済み製品を分解して使用済み部品を新たな製品に再利用するための製品の自動組立・分解システムであって、
製品あるいはユニットの複数部品の組立及び分解を行う組立・分解共用セルと、新品製品及び使用済み製品を搬送する第１搬送手段で構成される組立及び分解工程を共用する組立・分解共用ラインと、前記組立・分解共用ラインで分解された使用済み部品のうち再利用可能部品を格納する前記組立・分解セルの良品格納部および再生品格納部と、前記良品格納部または前記再生品格納部に格納された再利用可能部品と、新品部品を貯蔵する第１貯蔵手段と、前記使用済み製品及びユニットを貯蔵する第２貯蔵手段と、前記組立・分解共用ラインで組立てられた完成品を貯蔵する第３貯蔵手段と、前記第１貯蔵手段から前記組立・分解共用ラインへ前記再利用可能部品および新品部品を供給し、前記組立・分解共用ラインで分解された前記再利用可能部品を前記第１貯蔵手段へ回収し、前記再利用可能部品を必要とする前記組立・分解共用セルへ供給し、前記第２貯蔵手段から前記組立・分解共用ラインに使用済み製品及びユニットを搬送し、前記完成品を前記組立・分解共用ラインから前記第３貯蔵手段に搬送する第２搬送手段と、選択的に前記使用済み部品および前記新品部品の供給と回収を制御する制御手段を具備し、前記制御手段は、前記組立・分解セルの前記良品格納部または前記再生品格納部に格納されている前記再利用可能部品がある場合には前記再利用可能部品を、前記組立・分解セルに格納されている前記再利用可能部品が無い場合には前記第１貯蔵手段に格納されている前記再利用可能部品または新品部品を前記組立・分解セルに供給するように、制御手段により制御することを特徴とする。
【００１３】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記第１搬送手段は、製品あるいはユニットの組立時の搬送方向と分解時の搬送方向が同一方向であることを特徴とする。
【００１４】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項２の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記組立・分解共用セルは、製品及びユニットの組立・分解を行うロボットと、組立部品の供給手段と、分解して取り出した部品の格納手段を具備することを特徴とする。
【００１５】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項３の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記格納手段は、使用済み部品の清掃手段と、部品の再利用の可否の判定手段と、前記良品格納部及び前記再生品格納部並びに不良品格納部とを具備し、前記判定手段によってそのまま再利用可能と判定された部品を前記良品格納部に、リペアによって再利用可能と判定された部品を前記再生品格納部に、不良品と判定された部品を前記不良品格納部にそれぞれ格納することを特徴とする。
【００１６】
同請求項５に係るものは、上記目的を達成するために、請求項４の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記再生品格納部に格納された使用済み部品を再生するためのリペア手段を具備することを特徴とする。
【００１７】
同請求項６に係るものは、上記目的を達成するために、請求項４の製品の自動組立・分解システムにおいて、前記判定手段は、部品の検査手段と、余寿命予測手段を具備することを特徴とする。
【００１８】
同請求項７に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし６のいずれかの製品の自動組立・分解システムにおいて、前記第１搬送手段、第２搬送手段は、無人搬送車を備えることを特徴とする。
【００１９】
同請求項８に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし６のいずれかの製品の自動組立・分解システムにおいて、前記第１搬送手段、第２搬送手段は、コンベアを備えることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に、製品の自動組立・分解システムの全体構成図を示す。まず組立時は、部品の貯蔵手段１１から搬送手段２０によって組立分解セル３０〜３ｘに部品が供給される。搬送手段２０は、搬送経路２５を搬送する無人搬送車になっているが、コンベアでもよい。部品を供給された組立分解セル３０が、定められた組立手順によって組立作業を行い、組立分解セル３０の作業が終了すると、製品搬送手段２１により組立分解セル３１に製品４０が搬送される。製品搬送手段２１はコンベアになっているが、無人搬送車でもよい。組立分解セル３１でも同様に複数工程の組立作業を行い、作業完了後に製品搬送手段２１によって順次次の組立分解セルに搬送し、第Ｘ番目の組立分解セル３ｘの作業が完了すると製品が完成する。完成品は、搬送手段２０によって完成品貯蔵手段１２に搬送させる。
【００２１】
なお本実施形態システムでは、搬送手段２０で部品と製品の両方を搬送しているが、部品と製品に別々の搬送手段を用いてもよい。組立部品が不足した場合には、組立分解セルの良品格納部または再生品格納部に格納されている再利用可能部品がある場合はそちらの部品を、無い場合は貯蔵手段１１から供給するように、制御手段により制御し、搬送手段２０によって各セルに供給させる。
【００２２】
次に分解工程を説明する。使用済み製品貯蔵手段１３から使用済み製品を搬送手段２０によって搬送し、使用済み製品投入部２２に供給する。供給された使用済み製品４０は、製品搬送手段２１により上記組立工程と同じ方向に搬送し、組立分解セル３０で位置決めする。
【００２３】
組立工程と分解工程の製品が流れが逆の場合には、ライン上の製品を排出するまで組立工程と分解工程の切換ができないが、このように組立工程と分解工程の製品の流れを同一方向とすると、組立工程と分解工程の切換を瞬間的に行え、段取り時間を極端に短縮できる。すなわち、組立用製品と分解用使用済み製品を交互に流すことも可能である。
【００２４】
組立分解セル３０の前に位置決めされた使用済み製品は、組立分解セル３０によって複数部品に分解し、再び製品搬送手段２１によって次の組立分解セル３１まで搬送する。このように順次組立分解セル３ｘまで分解工程を進めていくことにより、製品は完全に分解される。分解した使用済み部品が満杯になった場合には、組立分解セルの良品格納部または再生品格納部に格納されている再利用可能部品が、他の組立分解セルの供給要求がある場合は、そちらの組立分解セルに、要求が無い場合は貯蔵手段１１に搬送するように、また組立分解セルの不良品格納部に格納されている部品は、不良品ステーションに搬送するように制御手段により制御し、搬送手段２０によって搬送する。
【００２５】
図２に本実施形態システムの組立分解セルの動作例を示す。図示の例は、部品Ａ〜部品Ｈの８個の部品で構成される製品４０（例えば図３のような製品）を４台の組立分解セルで組立て分解する例である。部品の組立順序は、部品Ａ→部品Ｈ、分解順序は、部品Ｈ→部品Ａとする。製品の搬送方向は、組立と分解で同一方向であるので、スタートは常に組立分解セル３０となる。組立分解セル３０では、部品Ａ、Ｂを組立て、部品Ｇ、Ｈを分解し、組立分解セル３１では、部品Ｃ、Ｄ、Ｅを組立て、部品Ｆを分解し、組立分解セル３２では、部品Ｆを組立て、部品Ｃ、Ｄ、Ｅを分解し、組立分解セル３３では、部品Ｇ、Ｈを組立て、部品Ａ、Ｂを分解している。このように、本システムにおいては各組立分解セルは基本的に組立部品と分解部品が違うため、組立動作と分解動作はそれぞれプログラミングしておく。
【００２６】
図４に組立分解セルの分解工程のフローチャートを示す。製品は各組立分解セル３０によって分解し（ステップ１）、取り出した使用済み部品は回収部品格納手段に格納する（ステップ２）。格納手段には、清掃手段と、部品の再利用可否判定手段を備え、回収した部品を清掃した後（ステップ３）に、部品の再利用可否判定を行う（ステップ４）。部品の再利用可否判定は、部品の余寿命判定と部品検査からなり、余寿命判定と部品検査ともに合格すれば（ステップ５）、良品格納部に格納する（ステップ６）。また、余寿命判定には合格したが（ステップ５）、部品検査結果がリペアである（ステップ７）となった部品は、リペア手段により修復し（ステップ８）、再生品格納部に格納する（ステップ９）。前述の良品格納部及び再生品格納部に格納された使用済み部品は、再利用して製品に組み込まれる。最後に余寿命判定が不合格であるか、部品検査で不合格である使用済み部品は不良品格納部に格納し（ステップ１０）、部品としては再利用させず、マテリアル処理等を行わせる。
すなわち本発明の自動組立・分解システムは、一つのラインで製品の自動組立と使用済み製品を分解して部品を取り出し、再び製品に組み込むことができ、設備投資と設置面積が増加せず、かつライン稼働率の高いものとすることができるだけでなく、製品あるいはユニットの組立時の搬送方向と分解時の搬送方向を同一方向とすることにより、組立時と分解時のライン切換段取り時間を短縮でき、よりライン稼働率の高いものとすることができ、また格納手段に、使用済み部品の清掃手段と、部品の再利用可否判定手段と、良品格納部と、再生品格納部と、不良品格納部を具備することにより、部品の清掃と、良品／再生品／不良品の分別ができ、効率的に部品の再利用ができ、さらに再生品格納部にリペア手段を備えることにより、効率的に部品の再利用ができ、またさらに、部品の検査と、余寿命予測から再利用可否判定をすることにより、より正確な部品再利用判定ができるのである。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る製品の自動組立・分解システムは、以上説明してきたように、１ラインで製品の自動組立と使用済み製品を分解して部品を取り出し、再び製品に組み込むことができ、設備投資と設置面積が増加せず、かつライン稼働率の高いものとすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製品の自動組立・分解システムの全体構成図である。
【図２】図１の実施形態システムの組立分解セルの動作例を示す図である。
【図３】図１の実施形態システムで組立分解対象となる製品の例を示す断面図である。
【図４】図１の実施形態システムの組立分解セルの分解工程のフローチャートである。
【符号の説明】
１１  部品の貯蔵手段
１２  完成品貯蔵手段
１３  使用済み製品貯蔵手段
２０  搬送手段
２１  製品搬送手段
２２  使用済み製品投入部
２５  搬送経路
３０〜３ｘ  組立分解セル
３１  組立分解セル
４０  製品
【図１】
0004089940.tif 000002
【図２】
0004089940.tif 000003
【図３】
0004089940.tif 000004
【図４】
0004089940.tif 000005