JP2006347646A - ワーク搬送ライン - Google Patents

Abstract

【課題】センサ誤動作を発生しにくくして、生産性を維持することができるワーク搬送ラインを提供する。
【解決手段】 識別具４０はフレーム枠３７に取り付ける。ＩＤリーダーに代表される読取装置１４〜１７で、情報、特にハンガー番号を読み取る。想像線で示す１０５はバーコード、１０６はバーコードリーダーであり、仮にワークであるバンパー１１を直接管理する。しかし、バンパー１１に付す関係で、バーコード１０５は当然小片となり、読み取り対象が小面積であるため、バーコードリーダー１０６のレンズが僅かに曇っているだけで、読み取りエラーが発生する。この点、識別具４０のサイズが自由に選べれば、読み取り面積を必要なだけ拡大することができ、面積が大きいほど、読み取りの信頼性が高まる。ワーク１１の代わりにワーク支持具１２を検出対象としたので、センサの誤動作の要因を排除することができ、生産性を維持することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数種類のワークを受け入れ、これらのワークをワーク支持具で搬送しつつ種類別に区分してトラッキング領域に集め、指定した種類のワークを取り出すことができるワーク搬送ラインに関する。

車両用樹脂バンパーを例にとると、射出成形工程で成形されたバンパーは、次に塗装工程で塗装を施す。射出成形したバンパーの全数を同一色にすることは殆どないため、施す予定の色毎にバンパーを区分けし、その上で適宜塗装工程に流す必要がある。

そこで、射出成形工程と塗装工程との間に、複数種類のワークを受け入れ、貯留し、指定した種類のワークを取り出すことができるワーク搬送ラインを介在させる必要がある。
ワーク搬送ラインにおいてワークを管理する各種の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１７１０１１公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図８は従来の技術の基本原理を説明する図であり、搬送ライン１００に沿ってトラッキング領域Ａ〜Ｄを設定し、これらのトラッキング領域Ａ〜Ｄの入口にセンサＳａ〜Ｓｄを配置し、材料１０１には番号１、２、３・・・を付与する。

そして、番号１、２、３・・・を付与した材料１０１をセンサＳａ〜Ｓｄで検出し、データ処理することにより、トラッキング領域Ａ〜Ｄに存在する材料１０１の番号を特定するというものである。

ところで、材料１０１を検知するセンサには、リミットスイッチなどの機械式センサ、光電センサなどの光学式センサが考えられる。機械式センサでは繰り返して使用することで回転部や摺動部が摩耗して、動きが悪くなり、誤動作が発生し易くなる。また、光学式センサではレンズが曇ると検出精度が低下し、誤動作が発生し易くなる。

センサＳａ〜Ｓｄのうちの例えばセンサＳｂに異常があって、センサＳｂで材料１０１が検出できない場合には、検出情報が不足又は欠落するため、ずれた材料１０１の位置を認定することが考えられる。

センサＳａ〜Ｓｄが正常であるか否かは、適当な故障診断手法（例えば多数の材料１０１が移動中であるにも拘わらず、一定時間以上センサのオンオフ信号が発せられないときに異常と診断する。）により、迅速に発見することができる。
しかし、この時点ではずれは発生しており、ワーク搬送ラインを止めて、トラッキング領域Ａ〜Ｄに現実に存在する材料１０１の番号を全数調べて、データを修正するなどの処置を講じる必要がある。

すなわち、材料若しくはワークに識別番号を付し、この識別番号をセンサで追跡し搬送ラインの個々の領域毎にデータテーブルを有して管理する従来の技術では、センサの誤動作が、即く搬送ラインの停止に繋がり、生産性の低下を招く。そこで、生産性を維持することができるワーク搬送ラインが求められる。

本発明は生産性を維持することができるワーク搬送ラインを提供することを課題とする。

本発明者らは、材料若しくはワークを直接検出することに、種々の制約があることに着目した。
機械式センサであれば、材料やワークを痛めないようにごく小さな力でセンサ接点が切り替わるようにする必要があり、小さな力で切り替えるようにすると、回転部や摺動部の作動不良がセンサの作動不良に直結する。
また、光学式センサであれば、材料やワークに影響を及ぼさないように識別具を小さくする必要があり、識別具が小さいと僅かなレンズ曇りでもセンサの作動不良を招く。

もし、材料若しくはワークを支持するパレットやハンガーをセンサの対象とすれば、機械式センサを十分に大きな力で作動させることができ、光学式センサのために十分に大きな識別具を設けることができる。
このような知見から、ワークの代わりにワークを支持するワーク支持具を管理対象とすることを試み、発明を完成することに成功した。

すなわち、請求項１に係る発明は、複数種類のワークを受け入れ、これらのワークをワーク支持具で搬送しつつ種類別に区分してトラッキング領域に集め、指定した種類のワークを取り出すことができるワーク搬送ラインにおいて、ワーク支持具に個々に識別可能な識別具を設け、ワーク搬送ライン中に且つトラッキング領域の手前に識別具を読み取る読取装置を設け、これらの読取装置で得たワーク支持具の位置情報を一括管理する中央制御部を備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、中央制御部には、トラッキング領域毎に、そのときに存在するワーク支持具の総数をカウントするカウンタ機能を持たせたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ワーク支持具に個々に識別可能な識別具を設け、ワーク搬送ライン中に且つトラッキング領域の手前に識別具を読み取る読取装置を設け、これらの読取装置で得たワーク支持具の位置情報を中央制御部で一括管理することで、任意のワーク支持具がどのトラッキング領域にあるか、又は任意のトラッキング領域にどのワーク支持具があるかを、常時、監視することができるようになった。ワーク支持具とこのワーク支持具で支持させるワークとの照合データがあれば、ワークがどのトラッキング領域にあるか、又は任意のトラッキング領域にどのワークがあるかを、常時、監視することができる。

すなわち、ワークの代わりにワークを支持するワーク支持具を管理対象としたので、センサ（識別具）の誤動作の要因を排除することができ、生産性を維持することができる。

請求項２に係る発明では、中央制御部に、トラッキング領域毎に、そのときに存在するワーク支持具の総数をカウントするカウンタ機能を持たせたので、トラッキング領域毎にワーク支持具の総数、すなわちワークの総数を知ることができ、ワーク搬送ラインのより高度な管理が実施できる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係るワーク搬送ラインの原理図であり、ワーク搬送ライン１０は、複数種類のワーク１１・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）を受け入れ、これらのワーク１１・・・をワーク支持具１２・・・で搬送しつつ種類別に区分してトラッキング領域２〜４に集め、指定した種類のワーク１１を取り出すことができる搬送ラインをベースとした構成体である。

そして、ワーク支持具１２・・・に個々に識別可能な識別具（図２で説明する。）を設け、ワーク搬送ライン１０中に且つトラッキング領域１〜６の手前に識別具を読み取る読取装置としての第１〜第４センサ１４〜１７を設け、これらの第１〜第４センサ１４〜１７で得たワーク支持具１２・・・の位置情報を一括管理する中央制御部１８を備えることを特徴とする。中央制御部１８は表示部１９やキーボードなどの入力部２１を有する。

２２は前工程の出口部、２３は前工程の管理部、２４は第１移載ロボット、２５は第１進路切替部、２６は第２進路切替部、２７は領域２出口に設けた領域２用ストッパ、２８は領域３出口に設けた領域３用ストッパ、２９は領域４出口に設けた領域４用ストッパ、３１は第２移載ロボット、３２は後工程の入口部である。

図２は本発明に係るワーク支持具及び識別具の一例を説明する斜視図であり、ハンガー形式のワーク支持具１２の一例を説明する。なお、ハンガーの場合は牽引機構が必要であるが、図が複雑になるため省略した。

ワーク支持具１２は、レール３４に掛けたロール３５・・・と、これらのロール３５・・・から下げたステー３６・・・と、これらのステー３６の下端に固定したフレーム枠３７と、このフレーム枠３７から下げた支柱３８・・・と、これらの支柱３８・・・から水平に延ばしたフック３９・・・と、フレーム枠３７に付設した識別具４０とからなる。

識別具４０はフレーム枠３７に取り付けるため、サイズは自由に選べる。そして、ＩＤリーダーに代表される読取装置（第１〜第４センサ１４〜１７）で、情報、特にハンガー番号を読み取る。

想像線で示す１０５はバーコード、１０６はバーコードリーダーであり、仮にワークであるバンパー１１を直接管理するとすれば、バンパー１１にバーコード１０５などの識別具を付し、これをバーコードリーダー１０６で読み取る必要がある。しかし、バンパー１１に付す関係で、バーコード１０５は当然小片となり、読み取り対象が小面積であるため、バーコードリーダー１０６のレンズが僅かに曇っているだけで、読み取りエラーが発生する。

この点、本発明のように識別具４０のサイズが自由に選べれば、読み取り面積を必要なだけ拡大することができ、面積が大きいほど、読み取りの信頼性が高まる。
ワーク１１の代わりにワーク支持具１７を検出対象としたので、センサ（識別具）の誤動作の要因を排除することができ、生産性を維持することができる。

また、バーコード１０５はシートに印刷し、このシートをバンパー１１に貼り付ける場合には、シートを貼り付ける工程及び剥がす工程が追加となると共に、バンパー１１に残る糊を剥がす工程が追加となり生産コストが嵩む。

この点、本発明では識別具４０をワーク支持具１２に常設するため、シートを貼り付ける工程及び剥がす工程は不要である共に、バンパー１１に残る糊を剥がす工程が不要であるため、生産コストの高騰を抑えることができる。

以上の構成からなるワーク搬送ラインの作用を次に説明する。
図１において、ハンガー１２が第１センサ１４に到達した時点で、第１センサ１４はハンガー１２（便宜上、ｎ番ハンガーと呼ぶ。）を検知したことを中央制御部１８に伝達する。同時に、第１移載ロボット２４は、前工程の出口部２２にあるバンパー１１をｎ番ハンガーに載せる。さらに同時に、載せたバンパー１１の情報（型番、色指定などのワーク情報）は前工程の管理部２３から中央制御部１８へ伝達する。このときに伝達するワーク情報はＣＣＣであったとする。

この時点で、ｎ番ハンガーは領域１の入口にあり、ワーク情報はＣＣＣである。
そこで、中央制御部１８は表示部１９に次図（ａ）の表示をさせる。
図３は本発明に係る表示部の表示例を示す図である。
（ａ）に示すとおり、ハンガー番号にｎ、領域番号に１、領域内カウンタ値にＥ、ワーク情報にＣＣＣを割り当てる。領域内カウンタ値はその領域（ここでは領域１）に、存在する同一ワーク情報（ここではＣＣＣ）のうちの何番目（ここではＥ）を表示する。

なお、領域内カウンタ値は変動値であり、この領域１内の先行するＣＣＣが次の領域２に移ると、順位が１つ繰り上がる。すなわち、時間経過と共に、Ｅ番目→（Ｅ−１）番目→（Ｅ−２）番目→・・・→１（１は先頭を意味する。）のごとく変化する。領域内カウンタ値の欄については以下同様。

図１に戻って、ｎ番ハンガーが第２センサ１５に到達したら、第２センサ１５はｎ番ハンガーを検知したことを中央制御部１８に伝達する。

今まで説明しなかったが、中央制御部１８に、ワーク情報がＡＡＡであれば領域２へハンガー１１を導き、ワーク情報がＢＢＢであれば領域３へハンガー１１を導き、ワーク情報がＣＣＣであれば領域４へハンガー１１を導くように予め命令しておく。

中央制御部１８は、第１進路切替部２５を制御して、第２センサ１５を通過した後のｎ番ハンガーを領域３、４へ向かわせる。
ｎ番ハンガーが第３センサ１６に到達したら、第３センサ１６はｎ番ハンガーを検知したことを中央制御部１８に伝達する。
中央制御部１８は、第２進路切替部２６を制御して、第３センサ１６を通過した後のｎ番ハンガーを領域４へ向かわせる。

この時点でｎ番ハンガーは領域４の入口にある。ワーク情報はＣＣＣのままである。
中央制御部１８は表示部１９に、図３（ｂ）に示すとおり、ハンガー番号にｎ、領域番号に４、領域内カウンタ値にＦ、ワーク情報にＣＣＣを表示する。領域内カウンタ値は変動値であり、時間経過と共に繰り上がる。

図１に戻って、ｎ番ハンガーが領域４用ストッパ２９で止まっていたとする。領域４用ストッパ２９を開放すればｎ番ハンガーが領域５へ移すことができる。この移動情報を中央制御部１８に伝達する。

この時点でｎ番ハンガーは領域５の入口にある。ワーク情報はＣＣＣのままである。
中央制御部１８は表示部１９に、図３（ｃ）に示すとおり、ハンガー番号にｎ、領域番号に５、領域内カウンタ値にＧ、ワーク情報にＣＣＣを表示する。領域内カウンタ値は変動値であり、時間経過と共に繰り上がる。

図１に戻って、ｎ番ハンガーが第４センサ１７に到達したら、第４センサ１７はｎ番ハンガーに付した識別具を読み取り、番号ｎを中央制御部１８に伝達する。
中央制御部１８は、この番号ｎが、取り出し予定番号と合致していることを確認し、確認できれば、第２移載ロボット３１でｎ番ハンガーのワーク１１を後工程の入口部３２へ移す。これでｎ番ハンガーは空になり、次の領域６へ移すことができる。

これでｎ番ハンガーは領域６の入口にあり、ワーク情報は空になる。
中央制御部１８は表示部１９に、図３（ｄ）に示すとおり、ハンガー番号にｎ、領域番号に６、領域内カウンタ値にＨ、ワーク情報に空を表示する。領域内カウンタ値は変動値であり、時間経過と共に繰り上がる。

以上は正常時の作用を述べたが、ワーク搬送ラインでは次のようなトラブルが予想される。
図１において、第２センサ１５、第３センサ１６の誤検知や第１・第２進路切替部２５、２６の作動不良が予想される。なお、第１センサ１４が異常の場合はワークの受け入れが滞ってワーク搬送ラインが機能しなくなり、また、第４センサ１７が異常の場合はワークの取り出しが滞ってワーク搬送ラインが機能しなくなるため、第１・第４センサ１４、１７が異常のままで、ワーク搬送ラインの搬送作業を継続することはない。

この点、第２センサ１５、第３センサ１６の誤動作や第１・第２進路切替部２５、２６の誤動作が発生しても、以下の理由により、しばらくは搬送作業を継続することができる。
なお、センサなどが異常のままで搬送作業を継続すると、例えば、ワーク情報ＣＣＣに係るハンガーを集める領域４に、他のワーク情報ＡＡＡ、ＢＢＢに係るハンガーが混在する。この混在の対策が不可欠となる。
本発明では第４センサ１７を設けたことにより、ハンガーの混在があっても搬送作業を継続することができる。その詳細を次に説明する。

第４センサ１７の位置で、取り出し予定番号と読み取ったハンガー番号とを比較するため、取り出し予定番号と読み取ったハンガー番号とに不一致が合った場合には、中央制御部１８は、ワーク１１の取り出しを止めて、ワーク１１を載せたままのハンガー１２Ｅを領域６へ移す。このハンガー１２Ｅは第１センサ１４を通過させて領域１へ戻すごとくに、再トライをさせる。

中央制御部１８は、取り出し予定番号と読み取ったハンガー番号とに不一致が合ったとの情報を取得したら、警告を発し、作業者に注意を促す。作業者は状況に応じて調査、センサなどの整備、修理、交換などの対策を講じる。

ここで、重要なことは、センサなどに異常があっても、ワーク搬送ラインを止める必要が無いことである。取り出し予定番号と異なるハンガーのワークは、後工程の入口部３２へ移載されないからである。すなわち、取り出し予定番号と合致したハンガーのワークのみが後工程の入口部３２へ移載されるため、生産を継続することができる。

作業者はワーク搬送ラインを止めずに、ゆっくりと警告の要因を調査することができる。すなわち、ワーク１１を載せたままのハンガーが、第４センサ１７を通過することを容認すれば、当分の間は、ワーク搬送ラインを止める必要がないことになり、生産性を良好に維持することができる。

この点、ワークに直接識別番号を付し、この番号を複数のセンサで逐次監視する技術にあっては、センサの異常を放置すると、ワークの所在が不明瞭となり、ワークの管理が困難になるから、迅速にワーク搬送ラインを止めて、調査、センサの整備、修理、交換などの対策を講じる必要がある。この結果、生産性の低下は免れない。

次に、ハンガー番号、ワーク情報、領域番号の取得方法を説明する。
図４はハンガー番号及びワーク情報の取得方法を説明するフロー図である。なお、ＳＴ××はステップ番号を示す。
ＳＴ０１：先ず、第１センサでハンガー番号を読み取る。
ＳＴ０２：中央制御部へハンガー番号ｎを伝達する。
ＳＴ０３：ｎ番ハンガーにワークを載置する。このワークの情報をＣＣＣとする。
ＳＴ０４：中央制御部へワーク情報ＣＣＣを伝達する。
これで、中央制御部は、ハンガー番号及びワーク情報を取得できたことになる。

図５は領域番号の取得方法を説明するフロー図である。なお、ステップ番号は１１（ＳＴ１１）から始める。
ＳＴ１１：第１センサがｎ番ハンガーを検知したとする。
ＳＴ１２：中央制御部は、第１センサの情報に基づいてｎ番ハンガーが領域１にあると認定する（図３（ａ）参照）。
ＳＴ１３：ｎ番ハンガーが移動することで、第２センサがｎ番ハンガーを検知したとする。

ＳＴ１４：中央制御部には、ｎ番ハンガーに係るワーク情報はＣＣＣであることが記憶されており（図４のＳＴ０４参照）、ここでは所定の領域にｎ番ハンガーを誘導する必要上、ワーク情報を確認する。すなわち、ワーク情報がＡＡＡであるか否かを調べる。
ＳＴ１５：仮に、ワーク情報がＡＡＡであれば、中央制御部はｎ番ハンガーが領域２にあると認定する。
ＳＴ１６：ＳＴ１４でＮＯであれば、第３センサがｎ番ハンガーを検知するまで待つ。

ＳＴ１７：第３センサが検知したワーク情報がＢＢＢであるか否かを調べる。
ＳＴ１８：ＳＴ１７でＹＥＳであれば、中央制御部はｎ番ハンガーが領域３にあると認定する。
ＳＴ１９：ＳＴ１７でＮＯであれば、中央制御部はｎ番ハンガーが領域４にあると認定する（図３（ｂ）参照）。

ＳＴ２０：ｎ番ハンガーが、領域２用ストッパ、領域３用ストッパ又は領域４用ストッパを通過したか否かを調べる。
ＳＴ２１：ＳＴ２０がＹＥＳであれば、中央制御部はｎ番ハンガーが領域５にあると認定する（図３（ｃ）参照）。
ＳＴ２２：ｎ番ハンガーが移動して第４センサを通過する。
ＳＴ２３：中央制御部はｎ番ハンガーが領域６にあると認定する（図３（ｄ）参照）。

図６は本発明の表示部に表示する基本テーブル図であり、表示部（図１符号１９）には、例えば、列数が４で、行数が５０１のテーブルを表示させる。
第１列にハンガー番号を割り当て、第２列に領域番号を割り当て、第３列に領域内カウンタ値を割り当て、第４列にワーク情報を割り当てる。
第１列及び第４列は図４のフローにより定めることができ、第２列は図５のフローで定めることができる。

すなわち、この基本テーブルは、中央制御部で記憶する情報に基づいて発生し、第１列は固定で、第２列から第４例は逐次更新される。図は監視時点の情報であり、仮に６番ハンガーを調べる必要があれば、第７行の表示から、６番ハンガーは現在領域３にあり、ＣＣＣのワークを載置しており、第７行−第３列から領域３内での順位は２番目であることが分かる。第３列のカウンタ値は頻繁に変化し、第２列の領域番号はそれよりゆっくり変化し、第４列のワーク情報はさらにゆっくり変化する。
作業者は、随時、最新情報を読み取ることができる。

図７は本発明の表示部に表示する変更テーブル図であり、作業者が希望すれば変更テーブルを表示させることができる。
図６の基本テーブルをベースとし、領域番号を第１列、領域内カウンタ値を第２列、ハンガー番号を第３列に移動し、さらに、領域番号を番号順に並べ、次に領域内カウンタ値を番号順に並べることで得た、いわゆるソート処理した変更テーブルである。

この変更テーブルによりば、各領域に何台のハンガーがあるかを瞬時に読み取ることができる。
この変更テーブルは一例を示しただけであり、基本テーブルがあれば、いかようにも変更テーブルを作製することが可能であることを意味する。

尚、実施例では、ワークはバンパーとしたが、ワークの種類は格別限定するものではない。また、ワーク支持具はハンガーとしたが、パレットやバケットであってもよく、ワーク支持具の種類は任意である

本発明は、射出成形工程と塗装工程との間に介在するワーク搬送ラインに好適である。

本発明に係るワーク搬送ラインの原理図である。 本発明に係るワーク支持具及び識別具の一例を説明する斜視図である。 本発明に係る表示部の表示例を示す図である。 ハンガー番号及びワーク情報の取得方法を説明するフロー図である。 領域番号の取得方法を説明するフロー図である。 本発明の表示部に表示する基本テーブル図である。 本発明の表示部に表示する変更テーブル図である。 従来の技術の基本原理を説明する図である。

符号の説明

１０…ワーク搬送ライン、１１…ワーク、１２…ワーク支持具、１４〜１７…読取装置としての第１〜第４センサ、１８…中央制御部、４０…識別具。

Claims (2)

1. 複数種類のワークを受け入れ、これらのワークをワーク支持具で搬送しつつ種類別に区分してトラッキング領域に集め、指定した種類のワークを取り出すことができるワーク搬送ラインにおいて、
   前記ワーク支持具に個々に識別可能な識別具を設け、ワーク搬送ライン中に且つ前記トラッキング領域の手前に前記識別具を読み取る読取装置を設け、これらの読取装置で得たワーク支持具の位置情報を一括管理する中央制御部を備えることを特徴とするワーク搬送ライン。
2. 前記中央制御部には、トラッキング領域毎に、そのときに存在するワーク支持具の総数をカウントするカウンタ機能を持たせたことを特徴とする請求項１記載のワーク搬送ライン。
   

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