JP2002006920A - Manufacturing system - Google Patents

Manufacturing system

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JP2002006920A
JP2002006920A JP2000187521A JP2000187521A JP2002006920A JP 2002006920 A JP2002006920 A JP 2002006920A JP 2000187521 A JP2000187521 A JP 2000187521A JP 2000187521 A JP2000187521 A JP 2000187521A JP 2002006920 A JP2002006920 A JP 2002006920A
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JP
Japan
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work
unit
nest
units
area
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000187521A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Inoue
健 井上
Akira Kimura
明 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JP2002006920A publication Critical patent/JP2002006920A/en
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a flexible, low cost and efficient manufacturing system. SOLUTION: A base unit 1 transfers workpiece for plural work units 2 which provide respective work functions such as assembly, adjustment or inspection. This enables one base unit to perform plural various kinds of works in a working area in charge.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は各種製品の製造工程
への導入が好適な製造システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing system suitable for introducing various products into a manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、製品の大量生産に際しては各種の
ロボットを利用した自動生産ラインが用いられる。即ち
自動化ラインはコンベアによってパレット(プラテン)
にワーク(被作業物;製造物)を搬送し、このライン上
で配置された各ロボットがそれぞれ所定の作業を行って
いく形態である。
2. Description of the Related Art Conventionally, when mass-producing products, an automatic production line using various robots is used. That is, the automation line is pallet (platen) by conveyor
In this embodiment, a work (workpiece; product) is conveyed to the robot, and each robot arranged on this line performs a predetermined operation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような自
動化ラインでは、1つの製造物に対して長いラインが必
要になり、かつライン上の各ロボットはその製造物の仕
様に応じて特化された作業を実行するものとして設計さ
れなければならない。また、製造物の変更や仕様の変更
等で作業が増える場合は、ライン上に配置するロボット
の数を増やしていくという方法を採らざるを得ない。さ
らに、ワークを搭載するパレットは、作業ステーション
の数倍の数が必要になるとともに、全ての工程を考慮し
て設計されなければならない。また各作業エリアでの位
置決め精度を維持しなければならないため、パレットの
設計や管理も難しいものとなっている。
However, such an automated line requires a long line for one product, and each robot on the line is specialized according to the specification of the product. Must be designed to do the work. In addition, when the number of operations increases due to a change in a product or a change in specifications, a method of increasing the number of robots arranged on a line must be adopted. In addition, the number of pallets on which work pieces are mounted needs to be several times the number of work stations, and must be designed in consideration of all processes. In addition, since positioning accuracy in each work area must be maintained, pallet design and management are also difficult.

【0004】ただしこれらの事情は、少品種大量生産の
製造物についてはさほど大きな問題とはならない。なぜ
なら、一旦自動化ラインを全ての工程を考慮して設計
し、自動化ライン設備を配備してしまえば、その自動化
ラインは以降継続して効率的な製品製造を行うことがで
きるからである。
[0004] However, these circumstances do not pose a serious problem for small-volume mass-produced products. This is because, once the automation line is designed in consideration of all the processes and the automation line equipment is deployed, the automation line can continuously and efficiently manufacture products thereafter.

【0005】ところが近年、商品や消費者のニーズの多
様化や商品サイクルの短期間化などから、多品種少量生
産を行なわなければならないことが多くなっている。多
品種少量生産を考えると、一つの製造物に対して大きな
生産設備投資を行うことは避けるべきである。また、設
備の有効利用を図ることが要求される。例えば各種の製
造設備は、製造物の設計変更や他の製造物の製造工程へ
の転用、工程変更などが容易に可能となることが要求さ
れる。またコンベヤ、パレット等について、工程変更が
行われる毎に作り直されたり、管理方式が変更されたり
することは好ましくない。また、試作を行う機会も増え
ることから、試作段階でも製造設備を利用できることが
求められる。
[0005] However, in recent years, in order to diversify the needs of commodities and consumers and to shorten the merchandise cycle, it is becoming increasingly necessary to produce many kinds of products in small quantities. Considering high-mix low-volume production, large investment in production equipment for one product should be avoided. In addition, effective utilization of facilities is required. For example, various types of manufacturing equipment are required to be capable of easily changing the design of a product, diverting the product to a manufacturing process, changing the process, and the like. Further, it is not preferable that the conveyor, the pallet, and the like are recreated every time the process is changed, or the management method is changed. In addition, since opportunities for performing trial production increase, it is required that manufacturing facilities can be used even in the trial production stage.

【0006】これらのことから、多品種少量生産を行う
現状を考えると、従来の少品種大量生産で用いられてい
た自動化ラインは適切でないものとなり、工程変更など
に莫大な設備投資を必要とせずに容易に対応できるフレ
キシビリティの高い製造設備が求められている。
[0006] From these facts, considering the current situation of high-mix low-volume production, the automation line used in the conventional low-mix high-volume production is not appropriate, and does not require enormous capital investment for process change. There is a demand for highly flexible manufacturing equipment that can easily cope with the problems.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような事情
に鑑みて、多品種少量生産という状況下において適切な
製造システムを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an appropriate manufacturing system in a situation of high-mix low-volume production.

【0008】このため本発明の製造システムは、複数の
作業を行うための一の作業エリアが、一つのベースユニ
ットと、複数の作業ユニットを有して構成されるように
する。そして上記各作業ユニットは、それぞれ特定の作
業を実行する機能を有し、上記ベースユニットは、少な
くとも、上記作業エリア内における上記各作業ユニット
に対して被作業物を搬送する動作を行うようにする。ま
た上記ベースユニットは、上記各作業ユニットにおける
作業状況を管理する作業管理情報に基づいて、上記各作
業ユニットに被作業物を搬送する。
For this reason, in the manufacturing system of the present invention, one work area for performing a plurality of works is configured to include one base unit and a plurality of work units. Each of the work units has a function of executing a specific work, and the base unit performs at least an operation of transporting a work to each of the work units in the work area. . Further, the base unit transports the work to each of the work units based on work management information for managing a work situation in each of the work units.

【0009】即ち本発明では、1つのベースユニット
が、組立、調整、検査などそれぞれ個別の作業機能を持
った複数の作業ユニットに対して被作業物(ワーク)を
搬送していくことで、1つのベースユニットが担当する
一つの作業エリアで複数の多様な作業が実行できるよう
にする。
In other words, according to the present invention, one base unit transports a work to a plurality of work units having individual work functions such as assembly, adjustment, and inspection. A plurality of diverse tasks can be performed in one work area assigned to one base unit.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明していく。図1は、全体の製造ラインのイメージ
を示すために、実施の形態の製造システムによる作業エ
リアを2つ並べた例を示している。即ちエリア#1、#
2は、それぞれが本例の製造システムによるものとな
る。もちろん実際に1つの製造物を製造する全体のシス
テムは、これらの作業エリア#1,#2に相当するもの
が、必要数設けられるものであり、1つの作業エリアで
1つの製品が完成されるものもあれば、10以上の作業
エリアを必要とするものもある。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an example in which two work areas are arranged by the manufacturing system according to the embodiment in order to show an image of the entire manufacturing line. That is, areas # 1, #
2 is based on the manufacturing system of this example. Needless to say, the entire system for actually manufacturing one product is provided with a required number of units corresponding to these work areas # 1 and # 2, and one product is completed in one work area. Some require more than 10 work areas.

【0011】各作業エリア#1、#2は、それぞれベー
スユニットたるベースロボット1を中心に構築されてい
る。この図1の例の場合でいえば、エリア#1において
はベースロボット1に4つのファンクションユニット
2、トレイチェンジャ3、トレイフィーダ4が組み付け
られて構成されている。またエリア#2は、ベースロボ
ット1に8個のファンクションユニット2,マニュアル
オペレーションユニット5が組み付けられて構成されて
いる。
Each of the work areas # 1 and # 2 is constructed around a base robot 1 as a base unit. In the case of the example shown in FIG. 1, in the area # 1, four function units 2, a tray changer 3, and a tray feeder 4 are assembled to the base robot 1. The area # 2 is configured by assembling eight function units 2 and a manual operation unit 5 with the base robot 1.

【0012】図2には、上記図1のエリア#1,#2の
ような作業エリアを構築する際のイメージを示してい
る。つまり1つの作業エリアは、ベースロボット1を中
心として、実行されるべき作業内容に応じて必要な作業
ユニットが組み付けられることで形成される。作業ユニ
ットとは、ファンクションユニット2,トレイチェンジ
ャ3,トレイフィーダ4、マニュアルオペレーションユ
ニット5、トランスファーユニット6などである。図1
の各エリア#1,#2はそれぞれ、この各作業ユニット
のうちで必要とされる作業ユニットがベースロボット1
に対して自由にレイアウトされて組み付けられた結果、
図1に示したような構成となったものである。
FIG. 2 shows an image when a work area such as the areas # 1 and # 2 in FIG. 1 is constructed. In other words, one work area is formed by assembling necessary work units in accordance with the contents of work to be performed, with the base robot 1 at the center. The work units are the function unit 2, tray changer 3, tray feeder 4, manual operation unit 5, transfer unit 6, and the like. Figure 1
In each of the areas # 1 and # 2, the required work unit among the respective work units is the base robot 1
As a result of being freely laid out and assembled for
This is a configuration as shown in FIG.

【0013】ファンクションユニット2は、それぞれが
1つの作業機能を有するユニットである。このファンク
ションユニット2としては例えば、ソルダリング(半田
付け)作業を行うユニット、ねじ付け作業を行うユニッ
ト、接着作業を行うユニット、調整作業を行うユニッ
ト、検査作業を行うユニット・・・など、各種のものが
あり、各作業エリアには、実行する工程上、必要な機能
を有するファンクションユニット2が組み込まれる。ト
レイチェンジャ3は、ベースロボット1の作業領域に対
してワークに取り付ける部品などを乗せたトレイ7を交
換するユニットである。トレイフィーダ4は、ベースロ
ボット1の作業領域に対してのワークに取り付ける部品
などを乗せたトレイ7を供給するユニットである。マニ
ュアルオペレーションユニット5は、一部の作業を作業
員が手作業で行ったり、或るユニットが故障した時の対
応などのためにワークを取り出して必要作業を行うため
などに設けられる部位である。また上記図1においては
示していないが、各エリア間でワークを受け渡すトラン
スファーユニット6が組み込まれ、ベースロボット1
が、前の作業エリアでの作業を終えたワークを受け取る
ことができるようにされる。なお、本例のシステムでは
コンベアやプラテンを持たないものとなる。
The function units 2 are units each having one work function. As the function unit 2, for example, a unit for performing a soldering (soldering) operation, a unit for performing a screwing operation, a unit for performing an adhesive operation, a unit for performing an adjustment operation, a unit for performing an inspection operation, and the like. In each work area, a function unit 2 having a necessary function in a process to be executed is incorporated. The tray changer 3 is a unit that replaces the tray 7 on which components to be attached to a work are placed in the work area of the base robot 1. The tray feeder 4 is a unit that supplies a tray 7 on which components to be attached to a work for the work area of the base robot 1 are placed. The manual operation unit 5 is a part provided for a worker to perform a part of the work manually, or to take out a work and perform necessary work for dealing with a failure of a certain unit. Although not shown in FIG. 1, a transfer unit 6 for transferring a work between the respective areas is incorporated, and the base robot 1 is provided.
Can receive a work that has completed work in the previous work area. Note that the system of this example does not have a conveyor or a platen.

【0014】図3に本例のシステムの制御構成を示す。
メインコントローラ10はベースロボット1のコントロ
ールやシステム管理、エラー処理を行う。オペレーショ
ンボックス11はメインコントローラ10のプログラミ
ングや設定変更、その他の管理のための入力等を行う。
またメインコントローラ10はトランスファーユニット
6との間の連携によりベースロボット1にワークの受け
渡し動作を実行させる。各ファンクションユニット2や
トレイチェンジャ3は、メインコントローラ10がその
作業を制御するものではなく、それぞれ独立した制御に
よって所要の作業を行う、分散型のシステムとなってい
る。
FIG. 3 shows a control configuration of the system of this embodiment.
The main controller 10 controls the base robot 1, performs system management, and performs error processing. The operation box 11 is used for programming the main controller 10, changing settings, and performing other management inputs.
The main controller 10 causes the base robot 1 to execute a work transfer operation in cooperation with the transfer unit 6. Each of the function units 2 and the tray changers 3 is a distributed system in which the main controller 10 does not control the work but performs the required work under independent control.

【0015】この図1〜図3に示したような本例の製造
システムは、各ファンクションユニット2が、それぞれ
の作業を実行していくものとなるが、ベースロボット1
は、各ファンクションユニット2にワークを受け渡す動
作を主に実行するものとなる。つまりベースロボット1
が各ファンクションユニット2に対してワークの供給、
取り出しを行なう。もちろんベースロボット1自体が何
らかの作業を行うようにしてもよい。このため、1つの
作業エリアでは、配備されたファンクションユニットの
数だけの作業工程が実行可能となる。つまり1台のベー
スロボット1のもとで複数の多様な作業が可能となる。
またベースロボット1によるワークの移載と各ファンク
ションユニット2での作業が平行して行われるため、作
業効率も向上されることになる。
In the manufacturing system of this embodiment as shown in FIGS. 1 to 3, each of the function units 2 executes its own work.
Mainly performs an operation of transferring a work to each function unit 2. In other words, base robot 1
Supplies work to each function unit 2,
Take out. Of course, the base robot 1 itself may perform some work. For this reason, in one work area, it is possible to execute work steps as many as the number of deployed function units. That is, a plurality of various operations can be performed under one base robot 1.
Further, since the transfer of the work by the base robot 1 and the work in each function unit 2 are performed in parallel, the work efficiency is also improved.

【0016】また各作業エリアとしては、実行すべき作
業工程に応じて必要なファンクションユニット2等の作
業ユニットを組み込めばよいため、製造ラインの設計も
容易である。さらに各作業ユニットを組み替えること
で、製造物の変更や仕様変更、工程変更、作業追加など
の際も容易に対応でき、これらの工程の変更や追加に応
じて新たな製造ラインを組み直すといった必要もなくな
る。また作業ユニットの故障などの際にも、作業ユニッ
トを取り替えることなどで解決できる。また自動化が難
しい作業工程によってはマニュアルオペレーションユニ
ット5の配備により作業員が介在することも容易とな
る。さらに、一つの作業エリアが必要な作業工程を実行
できるように形成されればよいため、例えば試作段階か
ら各作業エリアを順次構築していけばよく、製造ライン
の導入、構築が容易である。
Further, since each work area may be provided with a work unit such as the function unit 2 necessary for the work process to be executed, the design of the production line is easy. In addition, by rearranging each work unit, it is easy to respond to product changes, specification changes, process changes, and additional work, and it is necessary to reconfigure a new production line in response to these process changes or additions. Disappears. In the case of a failure of the work unit, the problem can be solved by replacing the work unit. Further, depending on a work process that is difficult to automate, the manual operation unit 5 is provided, so that an operator can easily intervene. Furthermore, since one work area only needs to be formed so as to execute necessary work steps, it is only necessary to sequentially build each work area from the prototype stage, for example, and it is easy to introduce and build a production line.

【0017】このような製造システムにおける、ベース
ロボット1の動作について説明していく。図4はベース
ロボット1を平面的に示したものである。このベースロ
ボット1は、架台17、アーム14,15,アーム柱1
6,軸部11,12,13を有して成る。なおここでは
図示されないが、軸部12の下部には、ワークを移載し
たり所定の作業を行うことができる作業端が取り付けら
れている。アーム柱16は架台17の水平面上をX軸方
向にスライド移動可能とされている。そしてアーム柱に
はアーム15が取り付けられ、アーム15の先端には軸
部11を介してアーム14が取り付けられている。アー
ム14は軸部11を中心としてθ方向に回転可能とされ
る。アーム14の先端には軸部12が形成され、この軸
部12の下部には作業端が形成されるが、軸部12はア
ーム14に対してR方向に回転可能とされているととも
に、軸部12自体がシリンダとしてアーム14に対して
上下方向となるZ方向に移動可能とされる。従って軸部
12の下部に取り付けられる作業端は、回転移動と上下
移動が可能とされる。これによって作業端はワークの移
載等の作業をフレキシブルに実行できる。そしてアーム
14はアーム15によってアーム柱15からオフセット
を付けられた位置を中心として回転可能とされること
で、作業端は図中の一点鎖線で示す位置を作業範囲とし
て機能できることになる。
The operation of the base robot 1 in such a manufacturing system will be described. FIG. 4 shows the base robot 1 in a plan view. The base robot 1 includes a gantry 17, arms 14, 15, an arm column 1
6, comprising shaft portions 11, 12, 13. Although not shown here, a work end on which a workpiece can be transferred or a predetermined work can be performed is attached to a lower portion of the shaft portion 12. The arm column 16 is slidable on the horizontal plane of the gantry 17 in the X-axis direction. An arm 15 is attached to the arm post, and an arm 14 is attached to the tip of the arm 15 via the shaft 11. The arm 14 is rotatable about the shaft 11 in the θ direction. A shaft portion 12 is formed at the tip of the arm 14, and a working end is formed below the shaft portion 12. The shaft portion 12 is rotatable in the R direction with respect to the arm 14, and The part 12 itself is movable as a cylinder in the Z direction which is the vertical direction with respect to the arm 14. Therefore, the working end attached to the lower portion of the shaft portion 12 can be rotated and vertically moved. This allows the working end to flexibly execute work such as transfer of a work. The arm 14 is rotatable about a position offset from the arm column 15 by the arm 15, so that the working end can function as a working range at a position indicated by a dashed line in the drawing.

【0018】このようなベースロボット1によれば、例
えば図5に示すように配置された多数のファンクション
ユニット2に対して、移載作業が可能となるとともに、
大型のトレイ7なども扱うことが可能となる。
According to such a base robot 1, for example, it is possible to carry out transfer work to a large number of function units 2 arranged as shown in FIG.
It is also possible to handle a large tray 7 and the like.

【0019】また、図6には前工程のエリアからのワー
クを受け取るためのトランスファーユニット6aと次工
程へワークを受け渡すためのトランスファーユニット6
bが配された状態を示している。この場合ベースロボッ
ト1は、トランスファーユニット6aによって送られて
きたワークに対して、トレイ7から部品を取り出して取
り付けを行った後、ファンクションユニット2aに移載
して作業を実行させ、続いてファンクションユニット2
bに移載して作業を実行させ・・・というように順次各
ファンクションユニット2にワークを移載して作業を実
行させていき、最後にファンクションユニット2eでの
作業が完了したワークをトランスファーユニット6bに
移載して次のエリアに送るというような作業が可能とな
る。
FIG. 6 shows a transfer unit 6a for receiving the work from the area of the previous step and a transfer unit 6 for transferring the work to the next step.
This shows a state where b is arranged. In this case, the base robot 1 removes parts from the tray 7 and attaches them to the work sent by the transfer unit 6a, and then transfers the parts to the function unit 2a to execute the work. 2
b. The work is sequentially transferred to each of the function units 2 to execute the work, and so on. The work completed by the function unit 2e is finally transferred to the transfer unit. 6b, and can be sent to the next area.

【0020】この例のように、1つのベースロボット1
が担当するエリアにおいて、トレイ7からの部品供給、
その部品の取り付け作業、ソルダリング作業、ねじ付け
作業、接着作業、調整作業、検査作業など、要求される
複数の一連の作業が可能となる。そして実際に実行され
るべき作業に応じてファンクションユニット2が選択さ
れて配置されればよいため、フレキシビリティの高いシ
ステムとなることが理解される。
As shown in this example, one base robot 1
Supplies parts from tray 7 in the area
A plurality of required series of operations such as mounting work of the parts, soldering work, screwing work, bonding work, adjustment work, and inspection work can be performed. Since the function units 2 need only be selected and arranged in accordance with the work to be actually performed, it is understood that the system has high flexibility.

【0021】図7に、このようなシステムによってコス
ト的な利点が生ずることを示す。横軸に作業時間を、縦
軸にコストを示しているが、例えば20秒分が通常のロ
ボットによる作業時間であると仮定すると、従来の製造
ラインで60秒分の作業を行おうとすると、3台のロボ
ットが必要となり、コスト的にはC1×3が必要とな
る。ところが、本システムの場合は、ベースロボット1
と各ファンクションユニット2の作業により、60秒分
の作業を行うことができるため、コスト的には、ロボッ
ト1台のコストC1と各ファンクションユニット2のコ
ストをあわせたC2のみとなり、製造コストを著しく下
げることが可能となる。
FIG. 7 illustrates that such a system provides a cost advantage. The horizontal axis indicates the working time, and the vertical axis indicates the cost. For example, assuming that 20 seconds is the working time by a normal robot, if the conventional manufacturing line attempts to work for 60 seconds, 3 seconds. Robots are required, and C1 × 3 is required in terms of cost. However, in the case of this system, the base robot 1
Since the operation for 60 seconds can be performed by the operation of each function unit 2, the cost is only C2 which is the sum of the cost C1 of one robot and the cost of each function unit 2, and the manufacturing cost is significantly reduced. It is possible to lower it.

【0022】続いて、ベースロボット1による移載作業
の動作方式について説明する。これは図3に示したオペ
レーションボックス11によって設定され、メインコン
トローラ10によって実行されるベースロボット1の移
載動作制御である。
Next, an operation method of the transfer operation by the base robot 1 will be described. This is a transfer operation control of the base robot 1 which is set by the operation box 11 shown in FIG.

【0023】例えばベースロボット1の動作プログラム
には、図8に示すような作業テーブルを持たせるものと
する。この作業テーブルは、ネストテーブルとワークテ
ーブルを備える。そしてネストテーブルは各ファンクシ
ョンユニット2の状況を管理し、またワークテーブルは
各ワークの作業状況を管理する。
For example, the operation program of the base robot 1 has a work table as shown in FIG. This work table includes a nest table and a work table. The nest table manages the status of each function unit 2, and the work table manages the work status of each work.

【0024】ネストテーブルには、工程、作業名、コン
ディション、ネストというパラメータが管理される。工
程は、各ファンクションユニット2で行う作業について
割り振られたナンバとなる。例えば6個のファンクショ
ンユニット2で各作業を行わせるエリアの場合は、図示
するように工程1〜6が割り振られる。作業名は、各フ
ァンクションユニット2の作業内容を示す。例えば半田
付け(Solderring)、検査(Inspection1,Inspection
2)、ねじ付け(Screwing)、調整(Adjustment1,Adju
stment2)などの作業名が記述される。コンディション
は、各ファンクションユニット2での作業を行うための
条件を示す。例えば「1,3,5」とされている作業
は、工程1,3,5が終了した後でないと作業できない
ことが表される。一方、「無」とされている作業は、ど
の段階でも作業できることを示すものとなる。ネスト
は、その工程の作業場所たるファンクションユニット2
の状況を示す。即ち「E」は空き、「W」は作業中、
「F」は作業完了したワークがあることを、それぞれ示
すものとなる。
The nest table manages parameters such as process, work name, condition, and nest. The process has a number assigned to the work performed in each function unit 2. For example, in the case of an area in which each work is performed by six function units 2, steps 1 to 6 are allocated as illustrated. The work name indicates the work content of each function unit 2. For example, soldering (Solderring), inspection (Inspection1, Inspection
2), Screwing (Screwing), Adjustment (Adjustment1, Adju)
A work name such as stment2) is described. The condition indicates a condition for performing work in each function unit 2. For example, it is indicated that the work “1,3,5” cannot be performed until after the steps 1,3,5 are completed. On the other hand, the work set to “none” indicates that the work can be performed at any stage. The nest is the function unit 2 which is the working place of the process
Shows the situation. That is, "E" is empty, "W" is working,
“F” indicates that there is a completed work.

【0025】ワークテーブルは、当該エリアに取り込ま
れているワークのステータスを示すものであり、各ワー
クに対してナンバwk1、wk2・・・を与えて、その
ワークについての進捗状況を管理する。この例では、現
在当該エリアに配置できる6個のワークwk1〜wk6
が管理可能であり、現在wk1〜wk3としての3個の
ワークが管理されている状態を示している。ここで
「F」は作業終了、「W」は作業中、空欄は未作業を示
す。作業中「W」は、そのワークがその「W」の工程の
ネスト(ファンクションユニット2)に配されていて作
業が行われている状態を示すものとなる。また、或るフ
ァンクションユニット2において作業が完了し、そのワ
ークがそのファンクションユニット2から取り出される
ことを待っている状態は、ネストテーブルにおいて
「F」とされワークテーブルにおいて「W」とされてい
ることで示される。
The work table indicates the status of the work taken into the area. The work table is given a number wk1, wk2,... To manage the progress of the work. In this example, six works wk1 to wk6 that can be currently arranged in the area
Can be managed, and three works as wk1 to wk3 are currently managed. Here, “F” indicates the end of the work, “W” indicates the work in progress, and a blank indicates the non-work. "W" during the work indicates a state where the work is arranged in the nest (function unit 2) of the process of the "W" and the work is being performed. The state in which the work is completed in a certain function unit 2 and the work is waiting to be taken out from the function unit 2 is set to “F” in the nest table and “W” in the work table. Indicated by

【0026】例えばワークwk1についてみると、工程
1,2,3,5,6の作業が既に終了しており、現在工
程4のファンクションユニット2において作業を行って
いることが表されている。そして工程4のネストは
「F」となっていることから、このワークwk1は、す
でに当該エリアにおける全工程を終えて取り出され次の
エリアに搬送されるのを待っている状態と識別できる。
またワークwk2については、工程1,3が終了され、
現在工程6の作業中であるが、工程6のネストは「F」
であることから、このワークwk2は、次の工程(ファ
ンクションユニット2)に移載されることを待っている
状態となる。さらにワークwk3は、工程1,3が終了
され、現在工程5の作業中であり、かつ工程5のネスト
は「W」であることから、ワークwk3は、実際に工程
作業が実行されている状態であることが示されている。
For example, with regard to the work wk1, it is shown that the work of steps 1, 2, 3, 5, and 6 has already been completed, and the work is currently being performed in the function unit 2 of step 4. Since the nest of the process 4 is “F”, it can be identified that the work wk1 has already been taken out after completing all the processes in the area and is waiting to be transported to the next area.
Steps 1 and 3 are completed for the work wk2.
Currently working on step 6, but the nest of step 6 is "F"
Therefore, the work wk2 is in a state of waiting for transfer to the next step (function unit 2). Further, the work wk3 is in a state where the steps 1 and 3 are completed, the work of the step 5 is currently being performed, and the nest of the step 5 is “W”. It is shown that

【0027】ベースロボット1は、このような作業テー
ブルを参照しながらワークを各ファンクションユニット
2に移載していく動作を行えばよい。そのシーケンスと
しては、まずネストテーブルのネストから「F」(取り
出し待ち)又は「E」(空)を検索する。次にワークテ
ーブルからワークのステータスを読み出す。このワーク
のステータスとネスト「E」の工程のコンディションを
比較して、移載可能であればワークの移載を行う。また
移載の際には、ワークを取り出した工程についてネスト
テーブルのネストを「E」に更新し、またそのワークに
ついて、取り出した工程の情報を「F」に更新する。次
に、ネスト「E」の工程のコンディションが「無」であ
れば、新しいワークを取り込み、ワークテーブルの空き
アドレスを使用して追加を行う。また各ファンクション
ユニット2とのやりとりによってネストテーブルのネス
トの「W」(作業中)、「F」(作業終了)の更新を行
う。
The base robot 1 may perform an operation of transferring a work to each function unit 2 while referring to such a work table. As the sequence, "F" (waiting for retrieval) or "E" (empty) is searched from the nest of the nest table. Next, the status of the work is read from the work table. The status of the work is compared with the condition of the nest “E” step, and if the transfer is possible, the work is transferred. Also, at the time of transfer, the nest of the nest table is updated to “E” for the process from which the work is taken out, and the information of the taken out process is updated to “F” for the work. Next, if the condition of the process of the nest “E” is “absent”, a new work is fetched and added using a free address of the work table. In addition, the nest “W” (during work) and “F” (work end) of the nest of the nest table are updated by exchange with each function unit 2.

【0028】図9に以上のような移載のための処理のフ
ローチャートを示した。ステップF101ではネストテ
ーブルとワークテーブルをチェックし、ステップF10
2で、当該エリアでの全作業を完了して取り出しを待っ
ているワークが存在するか否かを確認する。そして全作
業を完了したワークがあれば、ステップF103でその
ワークを取り出してトランスファーユニット6に移載
し、次のエリアに受け渡す。このとき、当該ワークを取
り出した工程のネストを「E」に更新し、また当該ワー
クのステータス情報をワークテーブルから削除する。
FIG. 9 shows a flow chart of the processing for transfer as described above. In step F101, the nest table and the work table are checked, and in step F10
In step 2, it is confirmed whether there is any work that has completed all the work in the area and is waiting to be taken out. If there is a work for which all the work has been completed, the work is taken out in step F103, transferred to the transfer unit 6, and transferred to the next area. At this time, the nest of the process from which the work is taken out is updated to “E”, and the status information of the work is deleted from the work table.

【0029】ステップF104ではネストテーブルのネ
ストについてチェックし、ステップF105で「E」の
有無を確認する。「E」の工程が存在しない場合はステ
ップF101に戻る。ステップF105でネスト=
「E」の工程があったとされた場合は、ステップF10
6で、再びネストテーブルのネストをチェックし、ステ
ップF107でネスト=「F」の工程が存在するか否か
を確認する。ネスト=「F」の工程が存在する場合は、
ステップF108で、ネストテーブルとワークテーブル
の比較を行い、ステップF109で移載可能なワークで
あるか否かを判断する。即ちネスト=「E」とされてい
る工程のコンディションと、ネスト=「F」の工程にあ
るワークの各工程の作業完了状況を比較して、当該ワー
クを、現在のネスト=「F」の工程からネスト=「E」
の工程に移してよいか否かを確認する。そして移載可能
と判断した場合はステップF110としてワークの移載
を実行する。このとき、移載に伴って、ネストテーブル
とワークテーブルを更新する。つまりワークテーブルに
おいて、移載したワークについて、取り出された工程の
ステータスを「F」とするとともに、ネストテーブルに
おいて取り出された側の工程のネストを「E」に、また
移載された側の工程のネストを「W」に更新する。そし
てステップF101に戻る。なおステップF109で移
載不能と判断した場合は、そのままステップF101に
戻る。
In step F104, the nest of the nest table is checked, and in step F105, the presence or absence of "E" is confirmed. If the step “E” does not exist, the process returns to step F101. Nest in step F105 =
If it is determined that the process “E” has been performed, the process proceeds to step F10.
In step 6, the nest of the nest table is checked again, and in step F107, it is confirmed whether or not a process of nest = “F” exists. If there is a nest = “F” step,
In step F108, the nest table is compared with the work table, and in step F109, it is determined whether or not the work can be transferred. That is, the condition of the process with nest = “E” is compared with the work completion status of each process of the work in the process with nest = “F”. To nest = "E"
It is confirmed whether or not the process can be moved to. If it is determined that the transfer is possible, the transfer of the work is executed as step F110. At this time, the nest table and the work table are updated with the transfer. In other words, in the work table, the status of the retrieved process is set to “F” for the transferred work, the nest of the retrieved process is set to “E” in the nest table, and the transferred process is set to “E”. Is updated to “W”. Then, the process returns to step F101. If it is determined in step F109 that transfer is impossible, the process returns to step F101.

【0030】一方、ステップF107でネスト=「F」
の工程が無いと判断された場合は、ステップF111
で、ネスト=「E」と検出されていた工程に必要とされ
るコンディションが「無」であるか否かを確認し、
「無」であった場合は、ステップF112で新規ワー
ク、つまりトランスファーユニット6によって前工程か
ら送られてきたワークを、ネスト=「E」の工程に移載
する。このとき、新規ワークについてワークテーブルに
登録する。またネストテーブルにおいて、移載した工程
のネストを「W」に更新する。そしてステップF101
に戻る。なおステップF111でネスト=「E」の工程
のコンディションが「無」でない場合は、そのままステ
ップF101に戻る。
On the other hand, in step F107, nest = “F”
If it is determined that there is no step, step F111
Then, it is confirmed whether or not the condition required for the process in which the nest = “E” is detected is “absent”.
If "no", in step F112, the new work, that is, the work sent from the previous process by the transfer unit 6, is transferred to the nest = “E” process. At this time, the new work is registered in the work table. In the nest table, the nest of the transferred process is updated to “W”. And step F101
Return to If the condition of the process of nest = “E” is not “absent” in step F111, the process returns to step F101.

【0031】以上のような処理によりベースロボット1
がワークの移載を行うことで、各ファンクションユニッ
ト2に対して効率的にワークが配送され、工程の効率
化、時間短縮を実現できる。
With the above processing, the base robot 1
By transferring the work, the work can be efficiently delivered to each function unit 2, and the efficiency of the process and the reduction of time can be realized.

【0032】以上、実施の形態について説明してきた
が、本発明の製造システムは上記例に限定されることな
く、ファンクションユニット2等の作業ユニットの種
類、数、ベースユニットとしてのベースロボット1の構
造や移載処理方式などは、多様な例が考えられる。
Although the embodiment has been described above, the manufacturing system of the present invention is not limited to the above example, but the type and number of working units such as the function unit 2 and the structure of the base robot 1 as a base unit. Various examples of the transfer processing method and the transfer processing method can be considered.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の説明からわかるように本発明によ
れば、1つのベースユニットが、組立、調整、検査など
それぞれ個別の作業機能を持った複数の作業ユニットに
対して被作業物(ワーク)を搬送していくことで、1つ
のベースユニットが担当する一つの作業エリアで複数の
多様な作業が実行できるようにしている。つまり一台の
ベースユニットとなるロボットが多様な複数の作業をこ
なすことができ、一台のロボットの効率利用が実現され
る。かつ、多くの作業をこなすことで、生産量の少ない
製造物の製造ラインを小規模なシステムで構築できる。
また実行すべき作業工程に応じて作業ユニットを組み込
めばよいため、製造ラインの設計も容易である。さらに
各作業ユニットを組み替えることで、製造物の変更や仕
様変更、工程変更、作業追加などの際も容易に対応で
き、これらの工程の変更や追加に応じて新たな製造ライ
ンを組み直すといった必要もなくなる。これにより設備
の有効利用や設備投資の削減を実現できる。もちろん作
業ユニットの故障などの際にも、作業ユニットを取り替
えることなどで解決でき、時間的ロスを最小限に押さえ
られる。また、自動化が困難な一部の工程については、
自動化ラインからはずして作業員が手作業で行うことな
ども容易に対応できる。またコンベアやパレットの必要
性が薄れ、またパレットの精度管理などもさほど要求さ
れないため、小規模な自動化ラインを実現でき、これも
製造工程の簡易化、効率化、フレキシビリティの向上に
寄与する。また、一つの作業エリアが必要な作業工程を
実行できるように形成されればよいため、例えば試作段
階から各作業エリアを順次構築していけばよく、製造ラ
インの導入、構築が容易である。また、ベースユニット
は、上記各作業ユニットにおける作業状況を管理する作
業管理情報に基づいて、上記各作業ユニットに被作業物
を搬送することで、1つの作業エリアにおいて、状況に
応じて効率的に作業を進めることができ、製造時間の短
縮も実現される。これらのことから、少量多品種生産を
行う製造現場において、非常に有効な製造ラインを構築
できる。
As can be understood from the above description, according to the present invention, one base unit is used for a plurality of work units having individual work functions such as assembling, adjustment, and inspection. ), A plurality of various operations can be performed in one operation area assigned to one base unit. That is, one robot serving as a base unit can perform a variety of multiple tasks, and efficient use of one robot is realized. In addition, by performing many operations, a production line for a product with a small production amount can be constructed with a small-scale system.
Further, since a work unit may be incorporated according to a work process to be executed, design of a production line is easy. In addition, by rearranging each work unit, it is easy to respond to product changes, specification changes, process changes, and additional work, and it is necessary to reconfigure a new production line in response to these process changes or additions. Disappears. As a result, effective use of equipment and reduction of equipment investment can be realized. Of course, in the event of a failure of the work unit, the problem can be solved by replacing the work unit and the like, and time loss can be minimized. For some processes that are difficult to automate,
It can be easily handled by workers taking them out of the automation line. Also, since the need for conveyors and pallets is lessened, and pallet accuracy control is not so required, a small-scale automation line can be realized, which also contributes to simplification of manufacturing processes, efficiency, and improvement in flexibility. In addition, since one work area only needs to be formed so as to execute necessary work steps, it is only necessary to sequentially build each work area from the prototype stage, for example, and introduction and construction of a production line is easy. In addition, the base unit conveys the work to each of the work units based on the work management information for managing the work situation in each of the work units, so that in one work area, the work can be efficiently performed according to the situation. The work can be advanced and the manufacturing time can be shortened. From these facts, it is possible to construct a very effective production line at a production site where small-quantity multi-product production is performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態のシステム構成の説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a system configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態の作業エリアのユニットの説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram of units in a work area according to the embodiment.

【図3】実施の形態の制御構造の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a control structure according to the embodiment.

【図4】実施の形態のベースロボットの構造の説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a structure of a base robot according to the embodiment.

【図5】実施の形態のベースロボットの作業範囲の説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a work range of the base robot according to the embodiment.

【図6】実施の形態のベースロボットの作業例の説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a working example of the base robot of the embodiment.

【図7】実施の形態のシステムのコストの説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the cost of the system according to the embodiment;

【図8】実施の形態の作業テーブルの説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a work table according to the embodiment;

【図9】実施の形態のベースロボットの作業手順のフロ
ーチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a work procedure of the base robot according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ベースロボット、2 ファンクションユニット、3
トレイチェンジャ、4 トレイフィーダ、5 マニュ
アルオペレーションユニット、6 トランスファーユニ
ット、7 トレイ
1 base robot, 2 function units, 3
Tray changer, 4 tray feeder, 5 manual operation unit, 6 transfer unit, 7 trays

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の作業を行うための一の作業エリア
が、一つのベースユニットと、複数の作業ユニットを有
して構成され、 上記各作業ユニットは、それぞれ特定の作業を実行する
機能を有し、 上記ベースユニットは、少なくとも、上記作業エリア内
における上記各作業ユニットに対して被作業物を搬送す
る動作を行うことを特徴とする製造システム。
1. A work area for performing a plurality of works includes one base unit and a plurality of work units. Each of the work units has a function of executing a specific work. The manufacturing system, wherein the base unit performs an operation of transporting the work to at least each of the work units in the work area.
【請求項2】 上記ベースユニットは、上記各作業ユニ
ットにおける作業状況を管理する作業管理情報に基づい
て、上記各作業ユニットに被作業物を搬送することを特
徴とする請求項1に記載の製造システム。
2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the base unit transports the work to each of the work units based on work management information for managing a work situation in each of the work units. system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010152865A (en) * 2008-11-20 2010-07-08 Panasonic Electric Works Co Ltd Flexible production system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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