JP2002166340A - Ｆｍｓセルにおけるパレット管理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パレットの誤搬送が発生した場合でも後続作
業を続行できるようにして、ＦＭＳセルでの連続加工を
進められるようにする。 【解決手段】 ＮＣ工作機械１０にパレットが搬入され
る際に、パレットを識別する識別コードとパレットの管
理情報とを照合し、指定されたパレットか否かを判断
し、照合結果が不一致の場合は、当該パレットを当該Ｎ
Ｃ工作機械からパレット収納ステーションに１２パレッ
ト搬送装置１４によって搬出し、当該工作機械では、当
該パレットについて予定された加工作業をスキップして
後続作業を続行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＭＳセルにおけ
るパレット管理方法および装置に係り、特に、パレット
の誤搬送が発生した場合でも、ＦＭＳセルでの後続作業
を進められるようにするＦＭＳセルにおけるパレット管
理方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＭＳ（Flexible Manufacturing Sys
tem）は、複数台のＮＣ工作機械とパレット搬送装置と
パレット収納用ステーションと、これらの設備を統合的
に制御するコンピュータなどで構成され、他品種少量生
産を無人化して効率的に行う生産システムある。

【０００３】この種のＦＭＳセルでは、あらかじめ登録
されたスケジュールにしたがって、ワークを載せたパレ
ットがパレット収納用ステーションから搬送装置により
次々と工作機械に送られ、登録されたワークの加工順に
したがって自動的に加工されていく。このようなＦＭＳ
セルでは、夜間などは無人運転を行うことができるた
め、高い生産性を上げることができる。

【０００４】ＦＭＳセルでは、パレット収納用ステーシ
ョンにパレットを入庫または出庫する際には、セルコン
トローラがパレットの出入庫の管理を行なっている。一
般には、パレットには各々を識別するパレットコードが
割り当てられている。出入庫に際して、セルコントロー
ラはパレットのパレットコードを読み取り、管理してい
るパレットコードとを照合し、一致していることを確認
してから、それぞれ所定の位置に入庫させ、あるいは、
所定の工作機械に搬送している。したがって、ＦＭＳセ
ルでは、普通の運転をしているかぎりパレットの誤搬送
が発生することはない。

【０００５】パレットの誤搬送が発生するケースとして
多いのは、ＦＭＳセルの自動運転システムをオフライン
にして、手動でパレットの搬送を行う場合である。この
場合には、セルコントローラは、自動運転システムが停
止していた間、パレットの搬送履歴を認識していないた
め、セルコントローラに記録されている収納用ステーシ
ョンの管理データと、実際との食い違いが生じる。例え
ば、１番のＩＤ番号のパレットを手動で移動させた場
合、本来はセルコントローラの管理上はＮｏ．１のパレ
ットストッカにあるべきところを、他のストッカに入庫
させたような場合である。

【０００６】その後、自動運転システムが再開されてか
ら、このパレットを出庫すると、パレットコードの照合
結果が不一致となり、誤搬送と判定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のＦＭＳセルにお
けるパレット搬送システムでは、誤搬送と判定される
と、パレットの搬送を停止するようになっており、その
後、作業員が誤搬送の原因を検証して、パレット管理デ
ータを書き換えるなどの復旧処置を行う。

【０００８】有人運転の場合には、人的介入により運転
を再開させることができるが、無人運転の場合は、復旧
処置が行われないため、誤搬送のパレットは工作機械で
停滞したままとなり、自動運転システムの後続作業が実
行されずに、ＦＭＳセルのその後の稼動が停止してしま
うという事態に至り、生産設備の稼働率の著しい低下が
生じる。

【０００９】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、パレットの誤搬送が発生した場
合でも後続作業を続行できるようにして、ＦＭＳセルで
の連続加工を進めることを可能とするＦＭＳセルにおけ
るパレット管理方法および装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、複数台のＮＣ工作機械と、工作物を載
せたパレットを指定されたＮＣ工作機械に搬送するパレ
ット搬送装置と、パレット収納用ステーションとを備
え、これらの設備を統合的に管理する生産管理システム
を有するＦＭＳセルにおけるパレット管理方法であっ
て、ＮＣ工作機械にパレットが搬入される際に、パレッ
トを識別する識別コードとパレットの管理情報とを照合
し、指定されたパレットか否かを判断し、照合結果が不
一致の場合は、当該パレットを当該ＮＣ工作機械から前
記パレット収納ステーションにパレット搬送装置によっ
て搬出し、当該パレットについて予定された加工作業を
スキップして後続作業を続行することを特徴とするもの
である。

【００１１】また、本発明は、複数台のＮＣ工作機械
と、工作物を載せたパレットを指定されたＮＣ工作機械
に搬送するパレット搬送装置と、パレット収納用ステー
ションとを備え、これらの設備を統合的に管理する生産
管理システムを有するＦＭＳセルにおけるパレット管理
装置であって、各ＮＣ工作機械に配置され、パレットが
搬入される際にパレットを識別する識別コードを読み取
る識別コード読取手段と、読み取られた識別コードと登
録されたパレットの管理情報とを照合し、照合結果が不
一致の場合に、予め決められた復旧措置手順に基づいて
当該不一致のパレットの復旧措置を前記パレット搬送装
置に指令するパレット搬送管理手段と、を具備したこと
を特徴とするものである。

【００１２】

【発明の実施形態】以下、本発明によるＦＭＳセルのパ
レット管理方法および装置の一実施形態について、添付
の図面を参照しながら説明する。図１は、本発明による
ＦＭＳセルのパレット管理方法および装置が適用される
ＦＭＳセルの一例を示している。このＦＭＳセルは、複
数台のＮＣ工作機械（図１では、５台の横形マシニング
センタ）１０ａ乃至１０ｅが工作機械群１０を構成し、
これらのＮＣ工作機械１０ａ乃至１０ｅは、パレット収
納ステーションとしてのパレットストッカ１２の前面側
に設けられた搬送ライン１３に沿って一列に配列されて
いる。搬送ライン１３の一端側には、段取りステーショ
ン１５が設置されている。パレットストッカ１２は、多
数のパレットを収納することができる立体形のストッカ
で、搬送装置１４によって指定された位置のストッカに
パレットを入庫、出庫することができるようになってい
る。

【００１３】図２は、ＦＭＳセルの制御系統を示すブロ
ック図である。システムコントローラ２０は、ＮＣ工作
機械１０ａ乃至１０ｅからなる工作機械群１０と搬送装
置１２を有機的に連動させて機械加工を統合的に管理す
る制御装置であり、たとえば、いわゆるＦＡコンピュー
タによって構成されている。工作機械群１０のＮＣ工作
機械１０ａ乃至１０ｅは、各々のＣＮＣ装置２２によっ
て制御され、システムコントローラ２０は、これらのあ
らかじめ登録された生産予定（スケジュール）にしたが
って、各工作機械１０ａ乃至１０ｅを稼動させる。シス
テムコントローラ２０と、ＣＮＣ装置２２とは、光モデ
ム、光ケーブルＣ1によって通信アダプタ２３を介して
接続されている。これによって、システムコントローラ
２０は、ＮＣ工作機械群１０のＣＮＣ装置２２と相互通
信が可能となっている。

【００１４】図２において、参照符号２４は、搬送装置
１４と段取りステーション１５を制御する制御盤２４で
ある。この制御盤２４は、ＲＳ−２３２Ｃ規格の通信ケ
ーブルＣ2によって通信アダプタ２３を介してシステム
コントローラ２０と接続されている。搬送装置１４は、
パレットストッカ１２に収納されているパレットの中か
ら指定されたパレットを取り出して、段取りステーショ
ン１５に搬送したり、段取りステーション１５で段取り
作業が終了したワークを載せたパレットを指令されたい
ずれかのＮＣ工作機械１０ａ乃至１０ｅに搬送したり、
加工の終了したパレットをパレットストッカ１２に搬送
し、登録された位置にパレットを入庫するなど、ＦＭＳ
セルでのパレットの搬送を担っている。

【００１５】搬送装置１４は、制御盤２４によって直接
的に制御されるが、パレットの投入順序、あるいは、パ
レット誤搬送の場合の措置などは、システムコントロー
ラ２０から指令が与えられる。

【００１６】次に、図３は、各工作機械１０ａ乃至１０
ｅを制御するＣＮＣ装置２２の構成を示すブロック図で
ある。このＣＮＣ装置２２は、ＰＬＣ装置２６と、ＮＣ
装置２８とを備えており、ＮＣ装置２８は、ＦＭＳセル
の加工スケジュールの各工程を実施する加工プログラム
にしたがって工作機械１０ａ乃至１０ｅの動作を数値制
御してワークに所定の加工を行なわせる。

【００１７】ＰＬＣ装置２６は、プログラマブルロジッ
クコントローラであり、あらかじめ作成されたシーケン
スプログラムにしたがってＮＣ装置２８およびそれに付
属する各種機器のシーケンス制御を行い、ＮＣ工作機械
１０ａ乃至１０ｅの起動、停止等を行い、また、システ
ムコントローラ２０からの指令を受信してＮＣ装置２８
に伝送するとともに、当該ＮＣ工作機械１０ａ乃至１０
ｅにおける各種情報をシステムコントローラ２０に送信
するようになっている。

【００１８】図４は、本発明が適用されるＦＭＳセルに
おける工作機械の配置を示す平面図である。この図４で
は、２台の工作機械１０ａ、１０ｂを示し、他は省略さ
れている。パレットストッカー１２は、簡明のためにパ
レットＰ１〜Ｐ１０の１０台のパレットが収納されてい
る状態を表わしている。

【００１９】この図４において、各ＮＣ工作機械１０
ａ、１０ｂは、それぞれ機械本体の前面側にテーブル３
２が配置されている。テーブル３２と、搬送路１３との
間には、搬入ステーション３３と搬出ステーション３４
とが配置されており、搬送装置１４で運ばれたパレット
は、搬入ステーション３３に搬入される。

【００２０】一つ一つのパレットＰ1〜Ｐ10には、各々
を他パレットから識別するための識別コードが取り付け
られている。そして、搬入ステーション３３には、パレ
ットの識別コードを読み取るために識別コード読取装置
３５が設けられている。この識別コード読取装置３５
は、この種のパレットの識別に用いられる公知のもの
で、光学的に読み取るもの、磁気的に読み取るもの、あ
るいはリミットスイッチ等による接触式のものなど種々
のものがある。識別コード読取装置３５は、ＰＬＣ装置
２６に接続されている。

【００２１】識別コードが読み取られると、その識別コ
ード情報は、ＰＬＣ装置２６からシステムコントローラ
２０に送信され、このシステムコントローラ２０は、後
述する図５のフローチャートにしたがって動作し、識別
コード情報とパレット管理データとの照合等を行う。照
合の結果、正しいパレットであれば、照合結果が正しい
ことをＰＬＣ装置２６に返信する。その信号を受信した
ＰＬＣ装置２６は、あらかじめ決められたシーケンスに
したがって、当該ＮＣ工作機械での加工作業を開始させ
る。すなわち、そのパレットは、図示しないパレットチ
ェンジャによってテーブル３２に供給され、パレットの
搬入が完了すると、ＮＣ加工プログラムが実行され、Ｎ
Ｃ工作機械では必要な切削工具、送り速度で決められ加
工寸法での自動切削が開始される。加工の終了したパレ
ットは、パレットチェンジャによって搬出ステーション
３４に排出され、ここから搬送装置１４に載せられて次
の加工が行われる工作機械に搬送される。

【００２２】以下、図４および図５に示すフローチャー
トを参照しながら、本実施の形態によるＦＭＳセルのパ
レット管理について説明する。

【００２３】まず、図４において、加工中は、段取りス
テーション１５で段取りの終わったパレット例えば、パ
レットＰ1から順に搬送装置１４によって順次工作機械
１０ａに供給されていく。工作機械１０ａで加工の終わ
ったパレットＰ1は、次工程の加工をするために、工作
機械１０ａから排出されたのち、工作機械１０ｂに供給
されていく。このようにして、パレットＰ1、Ｐ2、Ｐ3
…は、順次工作機械１０ａ、１０ｂ、…での加工を経て
いく。

【００２４】図４において、ＮＣ工作機械１０ｂでは、
パレットＰ4に載ったワークは加工が終了し搬出ステー
ション３４に搬出され、現在、パレットＰ5のワークを
加工中であり、搬入ステーション３３にはパレットＰ６
が搬入されてスタンバイしている。ＮＣ工作機械１０ａ
では、パレットＰ7のワークの加工が終了して搬出ステ
ーション３４で待機しており、パレットＰ8がテーブル
に載せられてワークを加工している最中であるとする。
ここで、例えば、段取りステーション１５で段取りされ
たパレットＰ20が、本来、パレットＰ9であるべきとこ
ろ、何等かの原因により、パレットストッカー１２の９
番のストッカーに入れられて、段取りステーション１５
に運ばれたものとする。そして、このようなパレットの
混同の事実は、システムコントローラが認識していない
ものとする。

【００２５】そこで、今、システムコントローラ２０が
段取りステーション１５にあるパレットＰ20をＮＣ工作
機械１０ａの搬入ステーション３３に搬送する指令を制
御盤２４に出力すると（ステップＳ１）、この搬送指令
を受けた搬送装置１４は、パレットＰ20を段取りステー
ション１５からＮＣ工作機械１０ａの搬入ステーション
３３に搬入する（ステップＳ２）。

【００２６】このパレットＰ20が搬入ステーション３３
に入庫すると、識別コード読取装置３５は、当該パレッ
トＰ20に設けられた識別コードを読取り（ステップＳ
３）、その識別コード情報をシステムコントローラ２０
に送信する（ステップＳ４）。次いで、システムコント
ローラ２０は、送信されてきた識別コードと、図示しな
い記憶装置に格納されているパレット管理情報とを照合
し（ステップＳ５）、当該パレットＰ20が予定された既
定のパレットであるかどうかを判別する。

【００２７】ここでは、上述したように、本来、パレッ
トＰ9が搬入されるべきところ、パレットＰ20が搬入さ
れてきたのであるから、照合の結果は不一致となり（ス
テップＳ６のNo）、ステップＳ７に進む。このステップ
Ｓ７では、システムコントローラ２０は、ＦＭＳセルの
運転モードが人的介在のもとに運転されている有人運転
であるか、無人運転であるかどうかを判別する。

【００２８】有人運転モードであれば、ステップＳ８に
進み、誤搬送されてきたパレットＰ20をそのまま搬入ス
テーション３３に留め置いてテーブルに搬入されないよ
うにするために、システムコントローラ２０は、ＰＬＣ
装置２６にその旨を指令する。そして、続く、ステップ
Ｓ９では、当該ＮＣ工作機械１０ａの運転を停止させる
指令をＰＬＣ装置２６に送信する。以後、当該ＮＣ工作
機械１０ａの運転は停止状態になり、その間、作業員に
よって、誤搬送されたＰ20をパレットストッカー１２に
返し、その替わりにパレットＰ9について段取り等を行
なったのち、当該ＮＣ工作機械１０ａの搬入ステーショ
ン３３に搬入する。これらの一連の作業は、搬送装置１
４を手動操作に切り替え、作業員が制御盤２４を手動操
作しながら行うようにすればよい。また、必要があれ
ば、パレットの管理情報の書き換え更新も行われる。復
旧作業が終了したら、当該ＮＣ工作機械１０ａの運転を
再開し、以後、システムコントローラ２０の指令の下、
決められた加工スケジュールにしたがって加工が続行さ
れる。なお、上記のような、誤搬送のパレットの復帰措
置が講じられる間、他のＮＣ工作機械では、加工スケジ
ュールの通りに加工が行われる。

【００２９】これに対して、ＦＭＳセルの運転モードが
無人運転モードで行われている場合には（ステップＳ１
０）、システムコントローラ２０は、誤搬送されたパレ
ットＰ20を搬入ステーション３３から強制的に排出する
指令を制御盤２４に送信する。そして、パレットＰ20を
パレットストッカー１２内の既定のストッカ、この場
合、図示しない２０番のストッカーに返却する指令を制
御盤２４に与える。制御盤２４は、搬送装置１４を制御
して、パレットＰ20を搬入ステーション３３から運び出
し、パレットストッカー１２の所定のストッカーに返却
する。

【００３０】当該ＮＣ工作機械１０ａでは、パレットＰ
9の加工については加工作業がスキップされ、スケジュ
ールで決められた後続の加工を続行するために、次のパ
レットであるパレットＰ10が段取りステーション１５で
段取りされた後、当該ＮＣ工作機械１０ａの搬入ステー
ション３３に搬入され、以後、スケジュールにしたがっ
て順次加工が進行する。

【００３１】このように、無人運転中に、パレットの誤
搬送が生じた場合でも、あらかじめ決められた復旧措置
にしたがって、当該パレットの加工作業がスキップされ
て後続作業を続行することができるので、ＦＭＳセルの
運転を停止することなく、設備稼動率を向上させること
が可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、パレットの誤搬送が生じた場合でも、あらか
じめ決められた復旧措置にしたがって、パレットの復旧
を行うことにより、後続作業を続行することができるの
で、ＦＭＳセルの運転を停止することなく、設備稼動率
を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパレット管理方法が適用されるＦ
ＭＳセルの一例を示す斜視図。

【図２】本発明が適用されるＦＭＳセルの制御系統を示
すブロック図。

【図３】ＦＭＳセルの工作機械の制御部を示すブロック
図。

【図４】本発明が適用されるＦＭＳセルの配置図。

【図５】本発明の一実施形態によるパレット管理の手順
を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０ 工作機械群 １２ パレットストッカ １３ 搬送路 １４ 搬送装置 １５ 段取りステーション ２０ システムコントローラ ３３ 搬入ステーション ３４ 搬出ステーション ３５ 識別コード読取り装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数台のＮＣ工作機械と、工作物を載せた
   パレットを指定されたＮＣ工作機械に搬送するパレット
   搬送装置と、パレット収納用ステーションとを備え、こ
   れらの設備を統合的に管理する生産管理システムを有す
   るＦＭＳセルにおけるパレット管理方法であって、 ＮＣ工作機械にパレットが搬入される際に、パレットを
   識別する識別コードとパレットの管理情報とを照合し、
   指定されたパレットか否かを判断し、 照合結果が不一致の場合は、当該パレットを当該ＮＣ工
   作機械から前記パレット収納ステーションにパレット搬
   送装置によって搬出し、 当該パレットについて予定された加工作業をスキップし
   て後続作業を続行することを特徴とするＦＭＳセルにお
   けるパレット管理方法。
2. 【請求項２】ＦＭＳセルが無人運転モードで自動運転さ
   れている場合には、照合不一致のパレットを強制排出
   し、有人運転モードで運転されている場合には、強制排
   出する代わりに、当該ＮＣ工作機械を一時停止するとと
   もに、当該パレットを停止させたままとすることを特徴
   とする請求項１に記載のＦＭＳセルにおけるパレット管
   理方法。
3. 【請求項３】複数台のＮＣ工作機械と、工作物を載せた
   パレットを指定されたＮＣ工作機械に搬送するパレット
   搬送装置と、パレット収納用ステーションとを備え、こ
   れらの設備を統合的に管理する生産管理システムを有す
   るＦＭＳセルにおけるパレット管理装置であって、 各ＮＣ工作機械に配置され、パレットが搬入される際に
   パレットを識別する識別コードを読み取る識別コード読
   取手段と、 読み取られた識別コードと登録されたパレットの管理情
   報とを照合し、照合結果が不一致の場合に、予め決めら
   れた復旧措置手順に基づいて当該不一致のパレットの復
   旧措置を前記パレット搬送装置に指令するパレット搬送
   管理手段と、を具備したことを特徴とするＦＭＳセルに
   おけるパレット管理装置。
4. 【請求項４】前記パレット搬送管理手段は、ＦＭＳセル
   の有人運転モードと無人運転モードかで異なるパレット
   復帰措置手順が登録され、無人運転モードの場合には照
   合不一致のパレットを当該ＮＣ工作機械から前記パレッ
   ト収納ステーションに強制的に返却する指令をパレット
   搬送装置に与えることを特徴とする請求項３に記載のＦ
   ＭＳセルにおけるパレット管理装置。