JP2004034162A - 生産設備のレイアウト方法及び生産設備 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の生産設備をつなげて生産ラインを構成する際の配置面積の低減を図る。
【解決手段】ワークに対する第１〜第５の工程を夫々実行する第１〜第５の生産設備２１〜２５のうち、第１〜第３の生産設備２１〜２３においては、加工部２７のベースから見て手前側に、矢印Ａ方向を搬送方向とし加工部２７により加工を行うメイン搬送部２８を設け、先方側に、矢印Ｂ方向を搬送方向としワークの貯留が可能なバッファ搬送部２９を設ける。第４，第５の生産設備２４，２５においては、先方側に、矢印Ｂ方向を搬送方向としたメイン搬送部３０を設け、手前側に、矢印Ａ方向を搬送方向としたバッファ搬送部３１を設ける。図で左から右に向けて、第１の生産設備２１、第５の生産設備２５、第２の生産設備２２、第４の生産設備２４、第３の生産設備２３の順に配置し、第３の生産設備２３の右側に、ワークをＵターンさせるようにするリターン部３２を設ける。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工部及び搬送部を備える生産設備を複数備える生産ラインにおける生産設備のレイアウト方法、及び、そのレイアウト方法を実現するに好適な生産設備に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
例えばＡＢＳ装置といった自動車用部品等を、部品の組付けや溶接等の複数の加工工程を経て生産する生産ライン（工場）においては、図３に概略的に示すように、各工程を実行する複数例えば５つの生産設備１〜５が設けられる（加工工程順に第１〜第５の生産設備１〜５とする）。各生産設備１〜５は、作業台上に、部品供給部６や、図示しないワークに対する部品の組付けや溶接等の加工を自動で行う加工部７（ロボットアーム等）を有すると共に、ワークを一方向（この場合図で左から右）に搬送するための搬送部８（便宜上、斜線を付して示す）を有して構成されている。
【０００３】
このとき、一般に、複数の生産設備１〜５は、工程順に並ぶように配置されている（図では左から右に向けて順に並ぶ）。そして、各生産設備１〜５間には、隣合う各搬送部８をつなぐようにして、ワークを一時的に貯留しながら順送りに図で右方に搬送するバッファ搬送部９が設けられるようになっている。このバッファ搬送部９は、１個のワークに対する加工に要する時間が生産設備１〜５毎で異なる場合の調整のためや、あるいは、一部の生産設備１〜５にトラブルが発生して一時的に作業が停止した場合の調整等のために設けられる。尚、前記搬送部８及びバッファ搬送部９は、ベルトやチェーン等のコンベア方式、あるいはグリッパ方式やプッシャ方式等により、この場合図示しないパレット上に載置されたワークを、搬送路上を搬送するように構成されている。
【０００４】
また、図示は省略しているが、図３の例では、ワークの投入部が、第１の生産設備１の図で左側に設けられ、これと共に、パレットを元の位置に回収するため、加工済みのワーク（製品）の排出部も、第１の生産設備１の左側に設けられるようになっている。このため、生産設備１〜５の全体に渡って、ワーク（パレット）を図で右から左に搬送するためのリターン用搬送路１０が設けられると共に、第５の生産設備５の右側には、該第５の生産設備５の搬送部８をリターン用搬送路１０につなげてワークをＵターンさせるようにするリターン部１１が設けられている。
【０００５】
これにて、各生産設備１〜５において、搬送部８に搬入されたワークに対して加工部７による加工を行い、次工程（図で右側）に向けて搬出するといった作業が行われ、１個のワークに関して、第１〜第５の生産設備１〜５で順に加工が行われることにより、製品とされるようになっている。またその作業は、バッファ搬送部９に一時的にワークの貯留が行われながら、多数個のワークに対して連続的に行われるようになっている。尚、生産設備１〜５のなかには（図では第２の生産設備２及び第４の生産設備４）、作業者Ｍによる操作や監視、補助的な作業等を必要とするものもある。
【０００６】
しかしながら、上記したような生産設備１〜５のレイアウト方法では、各生産設備１〜５間にバッファ搬送部９を設けているため、その分生産設備１〜５間のスペースが必要となって、全体の配置面積が大きくなる不具合があった。また、作業者Ｍの作業の合理化を図るために、工程順が離れた生産設備（図３の例では第２の生産設備２と第４の生産設備４）を１箇所（近傍）に集約するといったことが難しかった。この場合、生産設備１〜５を全体としてコ字形やロ字形に配置すれば、作業者Ｍの集約が可能となるが、スペース的にそのような配置が困難となることも考えられる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の生産設備をつなげて生産ラインを構成する際の配置面積の低減を図ることができる生産設備のレイアウト方法を提供するにあり、また、そのレイアウト方法を実現するに好適な生産設備を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の生産設備のレイアウト方法は、ワークに対する複数の加工を順に行う複数の生産設備をレイアウトするにあたり、各生産設備に、ワークの加工が行われるメイン搬送部とワークの貯留が可能なバッファ搬送部とを異なるワーク搬送方向となるように設け、一の生産設備のメイン搬送部が、隣合う他の生産設備のバッファ搬送部につながり、他の生産設備のメイン搬送部が、一の生産設備のバッファ搬送部につながるような組合せを、少なくとも一組設けるようにしたところに特徴を有する（請求項１の発明）。
【０００９】
これによれば、生産設備にバッファ搬送部を設けたことによって、生産設備とは別途にバッファ搬送部を設けずとも、ワークの貯留が可能となる。このとき、例えば所定のワーク搬送方向にワークを搬送する際には、一の生産設備でワークの加工が行われ、隣合う他の生産設備はワークの貯留部（あるいは単に通過する部分）として機能する。一方、それとは異なるワーク搬送方向にワークを搬送する際には、それとは逆に、前記他の生産設備でワークの加工が行われ、前記一の生産設備はワークの貯留部（あるいは単に通過する部分）として機能するようになる。
【００１０】
従って、複数の生産設備をつなげて生産ラインを構成する際に、全体として各生産設備におけるワークに対する必要な加工工程を順に実行させることができながら、従来必要であった生産設備間のバッファスペースを不要とする（或いは少なくする）ことができ、全体の配置面積の低減を図ることができる。しかも、各生産設備を一方向に加工工程の順に並べる必要がないので、工程順が離れた生産設備の集約が可能となる。
【００１１】
この場合、より具体的には、各生産設備のメイン搬送部とバッファ搬送部とを、平行で搬送方向が逆方向となるように設け、一の生産設備と隣合う他の生産設備との間では、メイン搬送部及びバッファ搬送部が、位置及び搬送方向が互いに逆となった関係とすることができる（請求項２の発明）。これによれば、一の生産設備と隣合う他の生産設備とを、単純に隣接して並べることによって、一の生産設備のメイン搬送部が、隣合う他の生産設備のバッファ搬送部につながり、他の生産設備のメイン搬送部が、一の生産設備のバッファ搬送部につながるという組合せを容易に構成することができる。
【００１２】
本発明の請求項３の生産設備は、ワークの搬送方向が相違する２つの搬送部を備え、そのうち、一方が、搬入されたワークに対して加工部による加工が行われるメイン搬送部とされ、他方が、搬入されたワークの貯留が可能とされるバッファ搬送部とされるところに特徴を有する。これによれば、複数の生産設備をつなげて生産ラインを構成する際に、上記した本発明に係るレイアウト方法を実現するに好適なものとなる。
【００１３】
またこのとき、加工部を、両搬送部のどちらに対してもワークに対する加工が可能に構成し、両搬送部のいずれかを選択的にメイン搬送部とすることが可能に構成することもできる（請求項４の発明）。これにより、メイン搬送部とバッファ搬送部とを自在に切替える等の融通性の高いものとなり、レイアウトの変更等を容易に行うことができるようになる。
【００１４】
ところで、上記生産設備においては、加工部のベースから見て手前側にバッファ搬送部が位置され、先方側にメイン搬送部が位置されるケースが生じ、その場合、加工部は、例えば加工アームをバッファ搬送部の上方を越えて先方のメイン搬送部まで延ばして加工を行うことになる。その際、潤滑油等の異物や組付用部品などがバッファ搬送部（貯留されているワーク）上に落下したり、加工アームがワークと干渉してしまう虞が考えられる。そこで、そのようなケースでは、バッファ搬送部に貯留されるワーク部分の上方を覆うカバーを設けるようにすれば（請求項５の発明）、バッファ搬送部に貯留されるワークに上記したような悪影響を及ぼすことを未然に防止することができる。
【００１５】
そして、本発明の請求項６の生産設備は、ワークの搬送方向が相違する２つの搬送部を備え、それら両搬送部において、搬入されたワークに対して加工部による加工が可能とされるところに特徴を有する。これによれば、１つの加工部によって加工が可能な、ワーク搬送方向の異なる２つのメイン搬送部が設けられることになり、複数の生産設備をつなげて生産ラインを構成する際に、この生産設備を含ませることによって、生産設備２台分を１台の生産設備に集約することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施例に係る生産ライン２０における複数の生産設備のレイアウトを示すものである。この実施例の生産ライン２０は、ワーク（図示せず）に対する例えば部品の組付けや溶接等からなる第１〜第５の５つの加工工程を順に経て、製品（例えばＡＢＳ装置等の自動車用部品）を生産するようになっている。
【００１７】
ここで、この生産ライン２０には、第１〜第５の各加工工程を夫々実行するための第１〜第５の５つの生産設備２１〜２５が設置される。これら各生産設備２１〜２５は、この場合、作業台上に、部品供給部２６や、ワークに対する部品の組付けや溶接等の加工を自動で行う加工部２７（ロボットアーム等）を有している。これと共に、各生産設備２１〜２５の作業台の先端側（図で下側）には、図で左右方向（矢印Ａ及び矢印Ｂ方向）に平行に延び、ワークを搬送する２つの搬送部が、次のように設けられている。
【００１８】
即ち、５つの生産設備のうち、前記第１，第２，第３の生産設備２１，２２，２３においては、加工部２７のベースから見て手前側（図で上側）に、矢印Ａ方向（図で右方向）をワーク搬送方向とし搬入されたワークに対して加工部２７により加工が行われるメイン搬送部２８が設けられ、先方側（図で下側）に、そのメイン搬送部２８とは異なる（逆方向となる）矢印Ｂ方向（図で左方）をワーク搬送方向とし搬入されたワークの貯留が可能なバッファ搬送部２９が設けられている。
【００１９】
これに対し、前記第４，第５の生産設備２４，２５においては、加工部２７のベースから見て先方側に、矢印Ｂ方向をワーク搬送方向とし搬入されたワークに対して加工部２７により加工が行われるメイン搬送部３０が設けられ、手前側（図で上側）に、矢印Ａ方向をワーク搬送方向とし搬入されたワークの貯留が可能なバッファ搬送部３１が設けられている。つまり、上記第１〜第３の生産設備２１〜２３と、第４，第５の生産設備２４，２５との間では、メイン搬送部２８，３０及びバッファ搬送部２９，３１が、位置及び搬送方向が互いに逆となった関係に設けられているのである。
【００２０】
また、前記第４，第５の生産設備２４，２５においては、加工部２７が、例えば加工アームをバッファ搬送部３１の上方を越えて先方のメイン搬送部３０まで延ばして加工を行うようになっている。そして、図示はしないが、本実施例では、これら第４，第５の生産設備２４，２５には、バッファ搬送部３１の上部に、ワーク部分の上方を覆う例えばトンネル状のカバーが設けられている。
【００２１】
尚、図１では、メイン搬送部２８，３０とバッファ搬送部２９，３１とを判別しやすくするため、便宜上、メイン搬送部２８，３０側を斜線を付して示している。また、図示及び詳しい説明は省略するが、各搬送部２８〜３１は、ベルトやチェーン等のコンベア方式、あるいはグリッパ方式やプッシャ方式等により、この場合図示しないパレット上に載置されたワークを、搬送路上を順送りに搬送するように構成されている。これら各搬送部２８〜３１は、例えば夫々が独立した駆動機構より駆動（ワークを搬送）するようになっている。さらに、上記生産設備２１〜２５のうち、例えば第２の生産設備２２及び第４の生産設備２４は、作業者Ｍによる操作や監視、補助的な作業等を必要とするものとされている。
【００２２】
さて、本実施例の生産ライン２０においては、上記した各生産設備２１〜２５が図で横（左右）方向に並んで隣接するように配置されるのであるが、ここでは、図で左から右に向けて、第１の生産設備２１、第５の生産設備２５、第２の生産設備２２、第４の生産設備２４、第３の生産設備２３の順に配置されている。また、第３の生産設備２３の右側には、該第３の生産設備２３のメイン搬送部２８をバッファ搬送部２９につなげてワークをＵターンさせるようにするリターン部３２が設けられている。
【００２３】
これにより、例えば、第１の生産設備２１のメイン搬送部２８が第５の生産設備２５のバッファ搬送部３１につながり、第５の生産設備２５のメイン搬送部３０が第１の生産設備２１のバッファ搬送部２９につながるというように、隣合う生産設備２１〜２５間で、一方のメイン搬送部２８，３０が他方のバッファ搬送部２９，３１につながる組合せが、この場合全体的に（交互に逆の関係のものが来るように）設けられているのである。尚、図示はしないが、第１の生産設備２１の図で左側には、そのメイン搬送部２８につながるワークの投入部が設けられると共に、そのバッファ搬送部２９につながる加工済みのワーク（製品）の排出部が設けられている。
【００２４】
次に、上記構成の作用について述べる。図２は、上記生産ライン２０における、１つのワークに関する加工工程（搬送）の手順を示しており、今、加工すべきワークが、投入部から第１の生産設備２１（メイン搬送部２８）に投入されると（Ｐ１）、まず矢印Ａ方向を搬送方向として以下の工程が実行される。
【００２５】
即ち、第１の生産設備２１のメイン搬送部２８にて加工部２７による第１の加工工程が実行される（Ｐ２）。加工後のワークは、メイン搬送部２８から第５の生産設備２５のバッファ搬送部３１に搬入されて貯留（あるいは単なる通過）が行われる（Ｐ３）。引続き、ワークは第２の生産設備２２のメイン搬送部２８に搬入され、加工部２７による第２の加工工程が実行される（Ｐ４）。加工後のワークは、メイン搬送部２８から第４の生産設備２４のバッファ搬送部３１に搬入されて貯留（あるいは単なる通過）が行われる（Ｐ５）。次いで、ワークは第３の生産設備２３のメイン搬送部２８に搬入され、加工部２７による第３の加工工程が実行される（Ｐ６）。
【００２６】
そして、第３の加工工程を経たワークは、第３の生産設備２３のメイン搬送部２８からリターン部３２に送られ（Ｐ７）、そこでＵターンするようにして、今度は矢印Ｂ方向を搬送方向として以下の工程が実行される。即ち、ワークは、リターン部３２から第３の生産設備２３のバッファ搬送部２９に搬入されて貯留（あるいは単なる通過）が行われる（Ｐ８）。引続き、ワークは第４の生産設備２４のメイン搬送部３０に搬入され、加工部２７による第４の加工工程が実行される（Ｐ９）。
【００２７】
加工後のワークは、メイン搬送部３０から第２の生産設備２２のバッファ搬送部２９に搬入されて貯留（あるいは単なる通過）が行われる（Ｐ１０）。次いで、ワークは第５の生産設備２５のメイン搬送部３０に搬入され、加工部２７による第５の加工工程が実行される（Ｐ１１）。第５の加工工程を経たワークは、第１の生産設備２１のバッファ搬送部２９に送られ（Ｐ１２）、そこを通過して排出部に排出されるのである（Ｐ１３）。
【００２８】
これにて、ワークは、メイン搬送部２８，３０及びバッファ搬送部２９，３１を搬送されながら、第１〜第５の生産設備２１〜２５にて第１〜第５の加工工程が順に実行され、製品となって排出されるのである。尚、実際には、ワークは連続的に投入部から生産ライン２０（第１の生産設備２１）に投入され、複数個のワークが連続して順次搬送されながら各生産設備２１〜２５での加工工程が実行されるようになっていることは言うまでもない。
【００２９】
そしてこのとき、一の工程を実行するメイン搬送部２８，３０と、次の工程を実行するメイン搬送部２８，３０との間には、バッファ搬送部２９，３１が設けられていてワークの貯留が可能とされているので、１個のワークに対する加工に要する時間が生産設備２１〜２５間で異なる場合の調整、あるいは、一部の生産設備２１〜２５にトラブルが発生して一時的に作業が停止した場合等に対応することができる。
【００３０】
また、生産設備２１〜２５のうち、第４，第５の生産設備２４，２５においては、加工部２７が、例えば加工アームをバッファ搬送部３１の上方を越えて先方のメイン搬送部３０まで延ばして加工を行うようになっているため、加工部２７から潤滑油等の異物や組付用部品などがバッファ搬送部３１（貯留されているワーク）上に落下したり、加工アームがワークと干渉してしまう虞が考えられるが、本実施例では、バッファ搬送部３１の上部にカバーが設けられているので、ワークに上記したような悪影響を及ぼすことが未然に防止されるのである。
【００３１】
さらには、生産設備２１〜２５のうち第２の生産設備２２及び第４の生産設備２４は、作業者Ｍによる操作や補助的な作業などを必要とするものであるが、ここでは、第２の生産設備２２及び第４の生産設備２４が集約して（隣接して）配置されているので、従来では二人必要となっていた（図３参照）作業者Ｍを一人で済ませることができるようになるのである。
【００３２】
このように本実施例の生産設備２１〜２５のレイアウト方法によれば、複数の生産設備２１〜２５をつなげて生産ライン２０を構成する際に、全体として各生産設備２１〜２５におけるワークに対する必要な加工工程を順に実行させることができながら、従来必要であった生産設備間のバッファスペースを不要とすることができ、全体の配置面積の低減を図ることができるという優れた効果を奏する。しかも、各生産設備２１〜２５を一方向に加工工程の順に並べる必要がないので、工程順が離れた生産設備２１〜２５の集約が可能となるものである。
【００３３】
また、本実施例の生産設備２１〜２５によれば、ワークの搬送方向が互いに逆方向のメイン搬送部２８，３０とバッファ搬送部２９，３１とを設けるようにしたので、生産設備２１〜２５をつなげて生産ライン２０を構成する際に、上記したレイアウト方法を実現するに好適なものとなる。特に本実施例では、第４，第５の生産設備２４，２５のバッファ搬送部３１の上部にカバーを設けるようにしたので、加工部２７が加工アームをバッファ搬送部３１の上方を越えて先方のメイン搬送部３０まで延ばして加工を行うことに伴いバッファ搬送部３１に貯留されているワークに悪影響を及ぼしてしまうことを未然に防止することができるものである。
【００３４】
尚、上記実施例では詳しく説明はしなかったが、本発明に係る生産設備においては、搬送方向の異なる２つの搬送部を設け、加工部を両搬送部ののどちらに対してもワークに対する加工が可能に構成し、両搬送部のいずれかを選択的にメイン搬送部とする（他方がバッファ搬送部となる）ことが可能に構成することもでき、これにより、メイン搬送部とバッファ搬送部とを自在に切替える等の融通性の高いものとなり、レイアウトの変更等を容易に行うことができるメリットを得ることができる。
【００３５】
そして、上記実施例では、矢印Ａ方向をワーク搬送方向としたメイン搬送部２８及び矢印Ｂ方向をワーク搬送方向としたバッファ搬送部２９を有した第１〜第３の生産設備２１〜２３と、矢印Ｂ方向をワーク搬送方向としたメイン搬送部３０及び矢印Ａ方向をワーク搬送方向としたバッファ搬送部３１を有した第４，第５の生産設備２４，２５とを、交互に配置するようにしたが、本発明では、一の生産設備のメイン搬送部が、隣合う他の生産設備のバッファ搬送部につながり、他の生産設備のメイン搬送部が、一の生産設備のバッファ搬送部につながるような組合せを、少なくとも一組設けるようにすれば、それら生産設備間のバッファスペースを不要とすることができ、全体としての配置面積の低減を図ることができる。
【００３６】
また、本発明の生産設備においては、ワーク搬送方向の異なる２つの搬送部を共にメイン搬送部とし、両搬送部に対して１つの加工部によって加工が可能となるように構成し、複数の生産設備をつなげて生産ラインを構成する際に、その生産設備を含ませるようにすれば、生産設備２台分を１台の生産設備に集約することが可能となる。さらには、必要に応じて生産設備間に別途のバッファ搬送部を設けても良く、その分貯留可能なワークの数を増やすことができる。
【００３７】
その他、本発明の生産設備のレイアウト方法としては、複数の生産設備を全体としてコ字形やロ字形となるように配置しても良く、また、搬送路全体として、ワークを水平方向に搬送するものに限らず、一部で上下にワークを搬送するような立体的なものとしても良い。本発明の生産設備においては、搬送方向が相違する搬送部を含んだ３つ以上の搬送部を設けても良く、また、２個の搬送部の搬送方向は必ずしも反対方向でなくても、異なる方向であれば良いなど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、生産ラインにおける複数の生産設備のレイアウトの状態を概略的に示す平面図
【図２】１個のワークに関する加工の工程を示す図
【図３】従来例を示す図１相当図
【符号の説明】
図面中、２０は生産ライン、２１〜２５は生産設備、２７は加工部、２８，３０はメイン搬送部、２９，３１はバッファ搬送部を示す。

Claims (6)

1. ワークの加工を行う加工部と、所定のワーク搬送方向を有し搬入されたワークに対して前記加工部による加工が行われるメイン搬送部と、このメイン搬送部とは異なるワーク搬送方向を有し搬入されたワークの貯留が可能なバッファ搬送部とを備える複数の生産設備を、
   前記搬送部間をつなげるようにして配置し、前記ワークをそれら複数の生産設備を順に搬送しながら複数の加工を行うようにした生産ラインにおける、前記複数の生産設備をレイアウトするための方法であって、
   一の生産設備のメイン搬送部が、隣合う他の生産設備のバッファ搬送部につながり、前記他の生産設備のメイン搬送部が、前記一の生産設備のバッファ搬送部につながるような組合せを、少なくとも一組設けるようにしたことを特徴とする生産設備のレイアウト方法。
2. 前記生産設備のメイン搬送部とバッファ搬送部とは、平行で搬送方向が逆方向となるように設けられており、前記一の生産設備と隣合う他の生産設備との間では、メイン搬送部及びバッファ搬送部が、位置及び搬送方向が互いに逆となった関係で設けられることを特徴とする請求項１記載の生産設備のレイアウト方法。
3. ワークの加工を行う加工部と、ワークの搬送方向が相違する２つの搬送部とを備え、
   前記搬送部のうち一方は、搬入されたワークに対して前記加工部による加工が行われるメイン搬送部とされ、他方は、搬入されたワークの貯留が可能とされるバッファ搬送部とされることを特徴とする生産設備。
4. 前記加工部は、前記両搬送部のどちらに対してもワークに対する加工が可能に構成され、両搬送部のいずれかを選択的にメイン搬送部とすることが可能に構成されていることを特徴とする請求項３記載の生産設備。
5. 前記バッファ搬送部に貯留されるワーク部分の上方を覆うカバーを備えることを特徴とする請求項３又は４記載の生産設備。
6. ワークの加工を行う加工部と、ワークの搬送方向が相違する２つの搬送部とを備え、
   前記両搬送部において、搬入されたワークに対して前記加工部による加工が可能とされることを特徴とする生産設備。

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