(57)【要約】【課題】ＰＬＣにおけるシーケンスプログラムの変更の手間無く多品種の製品を自動生産できるシステムを提供する。【解決手段】生産ライン１上の工程に、作業ロボットと、ワークに付けた無線ＩＣタグからタグ情報を読み取るＩＣタグリーダと、無線ＰＬＣと、を備え、工程を管理するコンピュータを配備し、工程管理コンピュータは、ＩＣタグリーダからタグ情報を受信すると、その受信したタグ情報に対応した作業プログラムを、対応する無線ＰＬＣにダウンロードしていくと共に、製品の品種変更に関わるタグ情報を受信すると、その変更にかかわる作業に対応した作業プログラムを、対応する無線ＰＬＣに自動的にダウンロードして生産する当該製品の品種変更に自動対応する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産ライン上の１ないし複数の工程に、ワークに対して１つないしは複数の作業の実施が可能な機械ないし装置類（機械等）と、ワークに付けた無線ＩＣタグからタグ情報を読み取るＩＣタグリーダと、作業プログラムを無線で受信してダウンロードすることが可能でかつダウンロードされた作業プログラムに従う作業内容で機械等を稼動制御することが可能な無線ＰＬＣと、を備える一方、
工程を管理するコンピュータを配備し、このコンピュータでは、工程に配備したＩＣタグリーダからタグ情報を受信すると、その受信したタグ情報に対応した作業プログラムを、対応する無線ＰＬＣにダウンロードしていくと共に、製品の品種変更に関わるタグ情報を受信すると、その変更にかかわる作業に対応した作業プログラムを、対応する無線ＰＬＣに自動的にダウンロードして生産する当該製品の品種変更に自動対応可能とした、ことを特徴とする生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーケンスプログラムに従って機械や装置類を制御するＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）を用いて多品種の製品を自動生産する生産システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＰＬＣにおいて、シーケンスプログラムは、ＰＬＣとは別途のプログラミングツールであるパーソナルコンピュータを用いて作成され、デバッグ後に、メモリに書き込まれる。ＰＬＣを用いて多品種の製品を生産ライン上で自動生産するには、品種によっては、ＰＬＣに対してシーケンスプログラムをパーソナルコンピュータで変更して再作成する必要がある。しかしながら、多品種の場合、上記シーケンスプログラムの変更、再作成を品種変更ごとに行うとなると、多品種生産では多大な時間とコストとがかかり、ユーザにとり、煩わしい。
【特許文献１】特開２００４−１３９３８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、ＰＬＣを用いて多品種の製品を自動生産する場合、品種変更に対応してシーケンスプログラムを自動変更可能として多品種の製品を自動生産できるシステムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による多品種自動生産システムは、生産ライン上の工程に、ワークに対して１つないしは複数の機械作業の実施が可能な機械ないし装置類（機械等）と、ワークに付けた無線ＩＣタグからタグ情報を読み取るＩＣタグリーダと、作業プログラムを無線で受信してダウンロードすることが可能でかつダウンロードされた作業プログラムに従う作業内容で機械等を稼動制御することが可能な無線ＰＬＣと、を備える一方、工程を管理するコンピュータを配備し、このコンピュータでは、工程に配備したＩＣタグリーダからタグ情報を受信すると、その受信したタグ情報に対応した作業プログラムを、対応する無線ＰＬＣにダウンロードしていくと共に、製品の品種変更に関わるタグ情報を受信すると、その変更にかかわる作業に対応した作業プログラムを、対応する無線ＰＬＣに自動的にダウンロードして生産する当該製品の品種変更に自動対応可能としたことを特徴とするものである。
【０００５】
本発明では、製品の品種を変更する場合、その変更にかかわるタグ情報をワークに付けると、そのタグ情報をコンピュータが受信すると、その変更にかかわる作業に対応した作業プログラムを対応する無線ＰＬＣに自動的にダウンロードするので、生産する製品の品種変更に自動的に対応することが可能である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、品種変更に対応して作業プログラムを自動変更可能として多品種の製品を自動生産できるシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る生産システムを説明すると、図１は、同生産システムのブロック構成を示す。
【０００８】
図１を参照して、図解の都合で一方向に延びて示される生産ライン１上には一例として４つの工程１ａ〜１ｄが示される。生産ライン１の形態は図１以外に各種あり、本実施の形態の形態には何等限定されない。例えば、生産ライン１はベルトコンベアでもよいし、工程１ａ〜１ｄごとに作業台があるような生産ライン１でもよい。また工程数も任意であり、１つでも複数でもよい。それぞれの工程１ａ〜１ｄは、例えば、切削、溶接、組立、塗装、梱包、等である。それぞれの工程１ａ〜１ｄに機械や装置類の一例として１つないしは複数の作業の実施が可能な作業ロボット２ａ〜２ｄが配置されている。生産ライン１上の各工程１ａ〜１ｄに図中矢印方向にワーク３が生産ライン１上を工程下流側に流れていき、各工程１ａ〜１ｄそれぞれの作業ロボット２ａ〜２ｄで上記ワーク３に各作業が実施されて最終製品の生産が完成するようになっている。各工程１ａ〜１ｄごとに、作業ロボット２ａ〜２ｄを制御する無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄと、ＵＨＦ帯（９５０−９５６ＭＨｚ帯）対応のＩＣタグリーダ５ａ〜５ｄと、が配置されている。
【０００９】
生産ライン１上を流れるワーク３にはＵＨＦ帯無線ＩＣタグ６が付設されている。この無線ＩＣタグ６には内蔵するメモリに製品の品種やその他の必要なタグ情報が書き込まれていると共に、そのタグ情報を狭指向性でＩＣタグリーダ５ａ〜５ｄに向けて電波送信する。ワーク３が生産ライン１上の工程１ａ〜１ｄに位置すると、その工程１ａ〜１ｄに配置したＩＣタグリーダ５ａ〜５ｄのみがそのワーク３に付設した無線ＩＣタグ６から電波送信されるタグ情報を受信すると共に、そのタグ情報を読み取ることができるようになっている。
【００１０】
無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄは、後述する工程管理コンピュータ７からＩＳＭ帯（２．４ＧＨｚ帯）を用いた無線ＬＡＮで電波送信されてくる作業プログラムＡｉ〜Ｄｉを無線で受信してダウンロードすることが可能でかつダウンロードされた作業プログラムＡｉ〜Ｄｉに従う作業内容で作業ロボット２ａ〜２ｄを稼動制御することができるようになっている。
【００１１】
工程管理コンピュータ７は、各工程１ａ〜１ｄに配備したＩＣタグリーダ５ａ〜５ｄそれぞれからタグ情報を受信することができるようになっている。工程管理コンピュータ７はまた、生産ライン１における各工程でＩＣタグリーダから受信したタグ情報に対応した作業プログラムＡｉ〜Ｄｉを各工程１ａ〜１ｄの無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄに送信することができる。また、工程管理コンピュータ７は、製品の品種変更に伴う作業プログラムＡｉ〜Ｄｉの変更に関わるタグ情報を受信すると、その変更にかかわる作業に対応した作業プログラムＡｉ〜Ｄｉを選定し、その選定した作業プログラムを対応する無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄに電波送信することにより製品の品種変更に自動対応可能としている。
【００１２】
工程管理コンピュータ７は、無線ＬＡＮ機器８を装備していて、この無線ＬＡＮ機器８から無線ＬＡＮ対応の各無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄの受信アンテナ９ａ〜９ｄに作業プログラムＡｉ〜Ｄｉを電波送信することができるようになっている。もちろん、作業プログラムＡｉ〜Ｄｉの電波送信は無線ＬＡＮに限定されず、ブルートゥース、ＨｏｍｅＲＦ、他の方式を用いることができる。
【００１３】
以上の構成を備えた生産システムにおいては、図１のワーク３の最終製品の品種を品種Ａとする場合、ワーク３が工程１ａに位置すると、ワーク３に付設の無線ＩＣタグ６のタグ情報がＩＣタグリーダ５ａにより読み取られる。また、品種Ａの場合、工程１ａでの作業プログラムはＡ０、工程１ｂでの作業プログラムはＢ０、工程１ｃでの作業プログラムはＣ０、工程１ｄでの作業プログラムはＤ０とする。ＩＣタグリーダ５ａはワーク３が工程１ａに移動したことを示す作業位置情報と品種Ａのタグ情報とを工程管理コンピュータ７に送信する。工程管理コンピュータ７はワーク３の作業位置情報と品種Ａのタグ情報とからワーク３に対する製品の品種はＡであると認識し、かつ、その品種Ａに対応して工程１ａでワーク３に対して作業ロボット２ａにより行われるべき作業の手順を示す作業プログラムＡ０を無線ＬＡＮ機器８から無線ＰＬＣ４ａの受信アンテナ９ａに送信することにより、無線ＰＬＣ４ａの作業プログラムメモリにその作業プログラムＡ０をダウンロードする。これにより、無線ＰＬＣ４ａは作業プログラムメモリにダウンロードした作業プログラムＡ０に従い、作業ロボット２ａを制御してワーク３に対して工程１ａでの品種Ａの作業を実施する。
【００１４】
以下、ワーク３が工程１ｂに位置したとき、工程１ｃに位置したとき、工程１ｄに位置したとき、上記工程１ａに位置したときと同様の手順で、無線ＰＬＣ４ｂ〜４ｄにそれぞれ作業プログラムＢ０〜Ｄ０がダウンロードされ、無線ＰＬＣ４ｂ〜４ｄはそれぞれダウンロードされた作業プログラムＢ０〜Ｄ０に従い、ワーク３に対して各作業ロボット２ｂ〜２ｄを制御して作業を行わせ、ワーク３から品種Ａの最終製品の生産が完了する。
【００１５】
以上においては、工程管理コンピュータ７から、各無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄに作業プログラムが送信され、それぞれの無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄは自己の作業プログラムメモリにその作業プログラムＡ０〜Ｄ０をダウンロードし、ダウンロードした作業プログラムＡ０〜Ｄ０に従い、作業ロボット２ａ〜２ｄを制御して、ワーク３から品種Ａの製品を生産する工程１ａ〜１ｄを実施するようになっている。
【００１６】
次に、ワーク３から生産する製品の品種を品種Ａから品種Ｂに変更する場合、その品種Ｂ対応のタグ情報を有する無線ＩＣタグ６をワーク３に付ける。工程管理コンピュータ７は、ワーク３が工程１ａから１ｄに移動する間にワーク３に付けたＩＣタグの品種Ｂ対応のタグ情報から各無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄに品種Ｂ対応の作業プログラムを送信する。この場合、工程１ｂの作業プログラムをＢ０からＢ１に変更することで品種Ｂに変更することができる場合では、工程管理コンピュータ７からは工程１ｂにおいて、無線ＰＬＣ４ｃには作業プログラムＢ０に代えて作業プログラムＢ１をダウンロードすることにより、品種Ｂに変更することができる。
【００１７】
また、ワーク３から生産する製品の品種を品種Ａから品種Ｃに変更する場合、その品種Ｃ対応のタグ情報を有する無線ＩＣタグ６をワーク３に付ける。そして、この場合、工程１ａ〜１ｄすべての作業プログラムをＡ０〜Ｄ０からＡ１〜Ｄ１に変更することで品種Ｃに変更することができる場合では、工程管理コンピュータ７からは工程１ａ〜１ｄにおいて、無線ＰＬＣ４ａ〜４ｃには作業プログラムＡ０〜Ｄ０に代えて作業プログラムＡ１〜Ｄ１をダウンロードすることにより、品種Ｃに変更することができる。
【００１８】
これにより、各工程１ａ〜１ｄにおいて無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄにダウンロードする作業プログラムの変更のみで、品種を任意に変更して製品を生産することができる。
【００１９】
図２を参照して、無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄは、共に同じ構成のものであり、ＣＰＵ１０、システムプログラムが格納されるシステムメモリ１１、作業プログラムが格納される作業プログラムメモリ１２、データの記憶やＣＰＵの作業等、補助に用いる他のメモリ１３、工程管理コンピュータ７から無線ＬＡＮで送信され受信アンテナ９ａ〜９ｄを介して受信する作業プログラムを受信制御する無線制御部１４、および入出力インターフェース１５を有する。入出力インターフェース１５には作業ロボット２ａ〜２ｄの状態をセンシングするセンサ等の入力機器１６や、作業ロボット２ａ〜２ｄに作業を指示するアクチュエータ等の出力機器１７が接続される。無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄにおいて、ＣＰＵ１０は、工程管理コンピュータ７から送信されてくる作業プログラムを受信アンテナ９ａ〜９ｄで受信すると共に無線制御部１４に取り込み、取り込んだ作業プログラムを作業プログラムメモリ１２にダウンロードし、このダウンロードした作業プログラムに従い、入出力インターフェース１５に接続した入出力機器１６，１７を介して作業ロボット２ａ〜２ｄを制御してワーク３に対して必要な作業を行わせることができるようになっている。
【００２０】
図３を参照して、工程管理コンピュータ７は、ＣＰＵ１８、システムプログラムが格納されるシステムメモリ１９、一連の作業シーケンスごとに１ないし複数の対応する作業プログラムが格納されるシーケンスプログラムメモリ２０、工程管理コンピュータ７が工程を管理するための工程管理プログラムが格納される工程管理プログラムメモリ２１、データの記憶やＣＰＵの作業等、補助に用いる他のメモリ２２、表示部２３、キーボード７ａやマウス７ｂからなる操作部２４、および入出力インターフェース２５を有する。入出力インターフェース２５には無線ＬＡＮ機器８、各工程ごとのＩＣタグリーダ５ａ〜５ｄが接続されている。
【００２１】
工程管理コンピュータ７はまた、図４で示すように、シーケンスプログラムメモリ２０のエリア番号「００１」「００２」「００３」…に、品種Ａ，Ｂ，Ｃ，…に対応した作業プログラムの組み合わせパターンを格納している。例えば品種Ａではエリア番号「００１」であり、工程１ａ〜１ｄでは作業プログラムＡ０〜Ｄ０、品種Ｂではエリア番号「００２」であり、工程１ａでは作業プログラムＡ０、工程１ｂでは作業プログラムＢ１、工程１ｃでは作業プログラムＣ０、工程１ｄでは作業プログラムＤ０、品種Ｃではエリア番号「００３」であり、工程１ａ〜１ｄでは作業プログラムＡ１〜Ｄ１となっている。そして、工程管理コンピュータ７は、ワーク３に付ける無線ＩＣタグ６のタグ情報からシーケンスプログラムメモリ２０に格納する品種に対応する作業プログラムの組み合わせをシーケンスプログラムメモリ２０から選択して、それぞれの工程１ａ〜１ｄにおいて無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄに送信してダウンロードすることができるようになっている。
【００２２】
以上のように、実施の形態では、製品の品種を変更する場合、その変更にかかわるタグ情報を有する無線ＩＣタグ６をワーク３に付けると、そのタグ情報を工程管理コンピュータ７が受信すると、その変更にかかわる作業に対応した作業プログラムを対応する無線ＰＬＣ４ａ〜４ｄに自動的にダウンロードするので、生産する製品の品種変更に自動的に対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る生産システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は図１で示す生産システムに用いる無線ＰＬＣの概略構成を示す図である。
【図３】図３は図１で示す生産システムに用いる生産管理コンピュータの概略構成を示す図である。
【図４】図４は生産管理コンピュータのシーケンスプログラムメモリ内で作業プログラムが格納されているメモリエリアを示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  生産ライン
１ａ〜１ｄ  工程
２ａ〜２ｄ  作業ロボット
３  ワーク
４ａ〜４ｄ  無線ＰＬＣ
５ａ〜５ｄ  ＩＣタグリーダ
６  無線ＩＣタグ
７  工程管理コンピュータ
８  無線ＬＡＮ機器
【図１】
2009087132.tif 000003
【図２】
2009087132.tif 000004
【図３】
2009087132.tif 000005
【図４】
2009087132.tif 000006