(57)【要約】【課題】  生産システムにおいて、生産する製品の品種に変更が生じても生産ラインを短時間で安価に変更可能とし、かつ部品から製品までをリアルタイムに管理可能にする。【解決手段】  生産ラインをパレット２を搬送する複数のコンベア３Ａ，３Ｂ，３Ｃによって構成し、パレット２に、無線によって収納された物品の情報を通信する通信手段を有するＩＣチップを設ける。ＩＣチップの情報を読み書きするＲ／Ｗ１０の情報に基づき、制御装置１４では、コンベアを移動させ、ロボット１２によって組立または加工を行うように制御する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品が収納され無線によって収納された物品の情報を通信する通信手段を有するＩＣチップが設けられたパレットと、このパレットを搬送または固定する複数のコンベアと、このコンベアに設けられ前記ＩＣチップに記録された情報の読み書きを行う情報処理装置と、この情報処理装置によって処理された情報に基づき前記コンベアの制御および前記パレットに収納された物品の処理を無線によって行う制御装置とを備えたことを特徴とする生産システム。
【請求項２】
前記パレットに収納される物品は、部品、半製品、製品、組立用治具、ロボットのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の生産システム。
【請求項３】
前記コンベアは、固定式コンベアとターンテーブル式コンベアと自走式コンベアとの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１記載の生産システム。
【請求項４】
前記パレットに収納された物品の加工または組立を行うロボットを備え、このロボットに前記情報処理装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の生産システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産量の変動や生産品種の増加に対して柔軟に対応可能な生産システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の生産システムとしては、複数の工程を連結して部品を順次組付けまたは加工する一連のライン設備によって製造するようにしている。このライン設備によれば、一連の作業の順番に各専用設備を並べて順次組付け等の各作業を行うことにより、大量の製品を効率よく生産している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の生産システムにおいては、一連のライン設備によって製造されているため、生産する製品の品種に変更が生じた場合は、ラインをすべて変更しなければならなくなり、ラインを再構築するまでに時間と費用が多くかかるという問題があった。また、従来の生産システムにおいては、ラインで組付けられたり加工されたりしている半製品の状態を把握することができないため、製品の組付け状態や加工状態を管理できないという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、生産する製品の品種に変更が生じても生産ラインを短時間で安価に変更可能とし、かつ部品から製品までをリアルタイムに管理可能とした生産システムを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明は、物品が収納され無線によって収納された物品の情報を通信する通信手段を有するＩＣチップが設けられたパレットと、このパレットを搬送または固定する複数のコンベアと、このコンベアに設けられ前記ＩＣチップに記録された情報の読み書きを行う情報処理装置と、この情報処理装置によって処理された情報に基づき前記コンベアの制御および前記パレットに収納された物品の処理を無線によって行う制御装置とを備えたものである。
【０００６】
本発明は、前記発明において、前記パレットに収納される物品は、部品、半製品、製品、組立用治具、ロボットのいずれかである。
【０００７】
本発明は、前記発明のいずれか一つの発明において、前記コンベアは、固定式コンベアとターンテーブル式コンベアと自走式コンベアとの少なくともいずれかである。
【０００８】
本発明は、前記発明のいずれか一つの発明において、前記パレットに収納された物品の加工または組立を行うロボットを備え、このロボットに前記情報処理装置を設けたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、生産する製品の品種に変更が生じた場合、必要なコンベアと必要な物品のパレットとを選択するだけで生産ラインを再構築することができるため、ラインを短時間で安価に再構築することができる。また、パレットに収納された物品の情報をＩＣチップを介して情報処理装置によって把握することができるため、部品から製品までをリアルタイムに管理することができる。
【００１０】
前記発明のうちの一つの発明によれば、パレットに収納された組立用治具またはロボットによって、パレットに収納された部品または半製品を組立または加工することができるため、組立用治具やロボットを生産ラインの必要箇所に自在に配置することが可能になるから、生産ラインの構築をより柔軟に行うことができる。
【００１１】
前記発明のうちの一つの発明によれば、コンベアを固定式コンベアまたはターンテーブル式コンベアあるいは自走式コンベアのいずれかを選択することができるため、生産ラインの自由度が増加する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係る生産システムの概略の構成図、図２は同じく生産ラインの平面図、図３は同じく構成を示すブロック図、図４は同じく固定式コンベアの外観を示す斜視図、図５は同じくターンテーブル式コンベアの外観を示す斜視図、図６は同じく自走式コンベアの外観を示す斜視図、図７は同じくパレットの外観を示す斜視図である。
【００１３】
図１に全体を符号１で示す生産システムは、部品（成形部品、板金部品等）、半製品（表面実装された基板・ＳＭＴ）、製品等が収納されるパレット２と、このパレット２を搬送および固定させるコンベア３とを備えている。パレット２は、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように中敷き４ａ，４ｂを交換することにより、収納する物品の種類を変更することができる。すなわち、同図（Ａ）に示す平面視を格子状に形成された中敷き４ａを用いた場合は、多数の部品を収納することができる。
【００１４】
また、同図（Ｂ）に示す平面視を櫛歯状に形成された中敷き４ｂを用いた場合は、多数のプリント基板等を立てた状態で収納することができる。また、同図（Ｃ）に示すように三段重ねで使用する場合は、上段のパレット２Ａに収納されている物品が空になると、パレット２Ａが取り外され、順次中段のパレット２Ｂ、下段のパレット２Ｃに収納されている物品が取り扱われる。これらパレット２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃの側部には、このパレット内に収納される物品の情報、すなわち、物品の種類や数量または物品の加工状態あるいは物品の組立状態等が記録されるＩＣタグ５が取り付けられている。このＩＣタグ５に記録される情報は、無線によって通信する通信手段を介して後述するＲ／Ｗ１０によって読み・書きされる。
【００１５】
コンベア３は、床等に固定した状態で使用する固定式コンベア３Ａと、平面視において時計・反時計方向に回転可能なターンテーブル式コンベア３Ｂと、自ら保有する駆動源によって床等を移動自在な自走式コンベア３Ｃとによって構成されている。これらコンベア３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、図４ないし図６に示すように、両側部間に回転自在に支持された複数本のローラ６が並べられており、これらローラ６は、ＡＣサーボモータ７の駆動によって一方向へ回転する。８はパレット搬送方向に沿ってコンベア３Ａ，３Ｂ，３Ｃに３個ずつ設けられたパレットセンサであって、コンベア３Ａ，３Ｂ，３Ｃによって搬送されるパレット２を検出する。
【００１６】
また、コンベア３Ａ，３Ｂ，３Ｃには、上記したパレット２に設けられたＩＣタグ５に記録された情報の読み・書きを行う情報処理装置として機能するＲ／Ｗ１０が備えられている。図３において、１１はパレット２を定位置に固定するソレノイドであって、このソレノイド１１が作動することにより、電磁ロックによってパレット２が後述するステージ１８Ａないし１８Ｆ上に固定される。１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは後述するライン１５に近接して設けられるロボットであって、シーケンサー１３のプログラムに基づいて、パレット２に収納された物品の運搬または組立あるいは加工を行う。
【００１７】
１４はパレットセンサ８によるパレット２の検出結果に基づきＡＣサーボモータ７を作動させ、コンベア３Ａないし３Ｃ上のパレット２を定位置に搬送するように制御する制御装置である。この制御装置１４は、無線によってシーケンサー１３のプログラムに沿って、ロボット１２Ａないし１２Ｃによってパレット２に収納された部品をステージ１８Ａないしステージ１８Ｆに運搬し、ソレノイド１１を作動させてパレット２をステージ１８Ａないし１８Ｆ上に固定する。この状態で、ロボット１２Ａないし１２Ｃによってステージ１８Ａないし１８Ｆ上で部品の加工または組立を行い、加工または組立の終了後に、ソレノイド１１による固定を解除し、部品が収納されたパレット２を再び処理ライン１６Ａないし１６Ｆの固定式コンベア３Ａに運搬するように制御する。また、制御装置１４では、コンベア３Ａに設けられたＲ／Ｗ１０が、ロボット１２Ａないし１２Ｃによって組立または加工された物品が収納されたパレット２に設けられたＩＣタグ５に、組立または加工の状態を書き込むように制御する。
【００１８】
図２に全体を符号１５で示す生産ラインは、六本の処理ライン１６Ａないし１６Ｆと、処理ライン１６Ｃ，１６Ｄ間に設けられた一つの処理ライン１７と、処理ライン１６Ａ，１６Ｂ間、処理ライン１６Ｂ，１６Ｃ間、処理ライン１６Ｄ，１６Ｅ間および処理ライン１６Ｅ，１６Ｆ間に設けられた固定式コンベア３Ａと、処理ライン１６Ｃと搬送ライン１７との間および搬送ライン１７と処理ライン１６Ｄとの間に設けられたターンテーブル式コンベア３Ｂとによって、平面視コ字状に形成されている。各処理ライン１６Ａないし１６Ｆは、それぞれ三つの固定式コンベア３によって構成されており、各処理ライン１６Ａないし１６Ｆには、部品を組立または加工するためのステージ１８Ａないし１８Ｆが備えられている。
【００１９】
ステージ１８Ａ，１８Ｆ間には、処理ライン１６Ａ，１６Ｆに搬送されてきたパレット２に収納された部品等をステージ１８Ａ，１８Ｆに運搬し組立または加工し、組立または加工が終了したら再び処理ライン１６Ａ，１６Ｆに運搬するロボット１２Ａが備えられている。ステージ１８Ｂ，１８Ｅ間には、処理ライン１６Ｂ，１６Ｅに搬送されてきたパレット２に収納された部品等をステージ１８Ｂ，１８Ｅに運搬し組立または加工し、組立または加工が終了したら再び処理ライン１６Ｂ，１６Ｅに運搬するロボット１２Ｂが備えられている。ステージ１８Ｃ，１８Ｄ間には、処理ライン１６Ｃ，１６Ｄに搬送されてきたパレット２に収納された部品等をステージ１８Ｃ，１８Ｄに運搬し組立または加工し、組立または加工が終了したら再び処理ライン１６Ｃ，１６Ｄに運搬するロボット１２Ｃが備えられている。
【００２０】
次に、このように構成された生産システムにおいて、部品を組立または加工して生産する方法について説明する。先ず、制御装置１４では、組立または加工する部品が収納されたパレット２を自走式コンベア３Ｃ１によって処理ライン１６Ａの先頭に位置する固定式コンベア３Ａに近接した位置まで運搬するように制御する。次いで、制御装置１４は、この自走式コンベア３Ｃ１のＡＣサーボモータ７を駆動し、パレット２を処理ライン１６Ａの先頭に位置する固定式コンベア３Ａに搬送し、パレットセンサ８によって搬送が完了したことが確認されたらＡＣサーボモータ７の駆動を停止する。
【００２１】
処理ライン１６Ａの先頭に位置する固定式コンベア３Ａに設けられたＲ／Ｗ１０では、パレット２に設けられたＩＣタグ５に記録された情報を読み取り、読み取った情報を無線によって制御装置１４に送信する。制御装置１４では、無線によってシーケンサー１３のプログラムに沿って、ロボット１２Ａによってパレット２に収納された部品をステージ１８Ａに運搬し、ソレノイド１１を作動させてパレット２をステージ１８Ａ上に固定する。この状態で、ステージ１８Ａ上で部品の加工または組立を行い、加工または組立の終了後に、ソレノイド１１による固定を解除し、部品が収納されたパレット２を再び処理ライン１６Ａの固定式コンベア３Ａに運搬するように制御する。
【００２２】
処理ライン１６Ａの固定式コンベア３Ａに設けられたＲ／Ｗ１０では、パレット２に設けられたＩＣタグ５にロボット１２Ａによって部品に実施された組立内容または加工内容の情報を書き込み、書き込んだ情報を制御装置１４に無線によって送信する。次いで、制御装置１４では、処理ライン１６Ａの固定式コンベア３ＡのＡＣサーボモータ７を駆動し、パレット２を処理ライン１６Ｂの先頭の固定式コンベア３Ａに搬送し、パレットセンサ８によって搬送が完了したことが確認されたらＡＣサーボモータ７の駆動を停止する。処理ライン１６Ｂの固定式コンベア３Ａに設けられたＲ／Ｗ１０によってパレット２に設けられたＩＣタグ５に記録された情報が読み取られ、制御装置１４に無線によって送信される。
【００２３】
制御装置１４では、上記した処理ライン１６Ａにおいて行われた加工または組立と同様にパレット２に収納された部品の組立または加工を行う。この後、部品が収納されたパレット２は、順次処理ライン１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆによって搬送され、組立または加工が行われた後、自走式コンベア３Ｃ２上に搬送され、この自走式コンベア３Ｃ２によって所定の場所に運搬される。
【００２４】
このように、パレット２に収納された物品の情報をＩＣタグ５を介してＲ／Ｗ１０によって読み・書きすることにより、制御装置１４では物品の種類や数量または加工状態、組立状態等を正確に把握することができるため、部品から製品までをリアルタイムに管理することができる。また、生産ライン１５を多数のコンベア３Ａないし３Ｃによって構成したことにより、生産する製品の品種に変更が生じた場合や組立工程や加工工程に変更が生じた場合は、必要なコンベアと必要な物品のパレットとを選択するだけでラインを再構築することができるため、ラインを短時間で安価に再構築することができる。また、コンベアを固定式コンベア３Ａまたはターンテーブル式コンベア３Ｂあるいは自走式コンベア３Ｃのいずれかを選択することができるため、生産ラインの自由度が増加する。
【００２５】
なお、本実施の形態においては、Ｒ／Ｗ１０をコンベアに設けた例を説明したが、ロボット１２Ａないし１２Ｃに設けてもよい。また、パレット２に収納される物品を、部品、半製品、製品としたが、部品を組み立てる組立用治具やロボットでもよく、例えばこれら組立用治具やロボットを自走式のコンベア３Ｃによって必要な位置まで運搬し、ソレノイド１１によって固定した状態で使用するようにすれば、より柔軟な生産ラインを構築することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る生産システムの概略の構成図である。
【図２】本発明に係る生産システムの生産ラインの平面図である。
【図３】本発明に係る生産システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る生産システムにおいて、固定式コンベアの外観を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る生産システムにおいて、ターンテーブル式コンベアの外観を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る生産システムにおいて、自走式コンベアの外観を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る生産システムにおいて、パレットの外観を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…生産システム、２…パレット、３Ａ…固定式コンベア、３Ｂ…ターンテーブル式コンベア、３Ｃ，３Ｃ１，３Ｃ２…自走式コンベア、５…ＩＣタグ、６…ローラ、８…パレットセンサ、１０…Ｒ／Ｗ（情報処理装置）、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…ロボット、１４…制御装置、１５…生産ライン、１６Ａないし１６Ｆ…処理ライン、１７…搬送ライン、１８Ａないし１８Ｆ…ステージ。
【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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【図７】
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