JP2008213132A - General-purpose cell for production system and production system using general-purpose cell - Google Patents

General-purpose cell for production system and production system using general-purpose cell Download PDF

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JP2008213132A JP2007057836A JP2007057836A JP2008213132A JP 2008213132 A JP2008213132 A JP 2008213132A JP 2007057836 A JP2007057836 A JP 2007057836A JP 2007057836 A JP2007057836 A JP 2007057836A JP 2008213132 A JP2008213132 A JP 2008213132A
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政俊 大野
Christoph Meyerhoff
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly maintain flexibility of line layout by high versatility as a general-purpose cell constituting a production system, and thereby to more suitably reduce loss in time and cost when changing a line constitution. <P>SOLUTION: As the general-purpose cell 100 constituting the production system, the one general-purpose cell 100 is constituted by making the minimum required elements for machining a workpiece, namely, a base unit 10 for supporting a robot 60, a parts supply unit 20 for supplying parts of the workpiece to the robot 60, and a machining area 30 provided on the base unit 10, as a set. The base unit 10 has a regularly hexagonal shape and movably supports the robot 60 to be used for carrying at least the workpiece on a plane region formed into the regularly hexagonal shape. An operation range of the robot 60 is set at a range from the inside of the base unit 10 to the outside in a form including the machining area 30. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、生産システム用汎用セル、及び該汎用セルを用いてラインレイアウトされる生産システムに関するものである。   The present invention relates to a general-purpose cell for a production system and a production system in which line layout is performed using the general-purpose cell.

近年、小型の電機製品や電子製品等は、多品種少量生産化や製品サイクルの短期間化が進んでおり、これら電機製品や電子製品等を生産する生産ラインも、生産対象となる製品にあわせて、ライン構成の組み替えが頻繁に行われる傾向にある。こうした生産ラインは、他の製品の生産に移行する際のライン変更に時間やコストがかかることから、人手によるセル生産で対応している場合も多いものの、このような場合にあっても製品の品質や生産安定性の面からは生産ラインを自動化することが望まれている。   In recent years, small-sized electrical products and electronic products have been produced in a variety of small-lot production and shortened product cycles, and the production lines for producing these electrical products and electronic products have been adapted to the products to be produced. Therefore, the line configuration tends to be frequently changed. Since these production lines require time and cost to change the line when shifting to the production of other products, they are often handled by manual cell production. From the aspect of quality and production stability, it is desired to automate the production line.

そこで従来は、例えば特許文献1に見られるように、被加工物(ワーク)をその保持媒体であるパレットに載置した状態でこれを搬送するコンベアと共々、生産システムを複数の組立セルとしてセル化することによって、ライン構成にかかるこうした時間的な、そしてコスト的なロスの削減を狙ったシステムなども提案されている。すなわちこのシステムでは、それら分割した各セルに対し、別途に設けられた複数の部品供給装置からの選択的な部品の供給を可能とし、またそれらセル自体に多品種にわたる被加工物に対応してこれを加工する機能を持たせることによって、上記時間的、並びにコスト的なロスの削減を図るとともに、自動化の促進を図るようにしている。   Therefore, conventionally, as seen in, for example, Patent Document 1, a production system is configured as a plurality of assembly cells together with a conveyor that conveys a workpiece (workpiece) placed on a pallet as a holding medium. As a result, systems have been proposed that aim to reduce such time and cost losses associated with line configuration. In other words, in this system, it is possible to selectively supply parts to each of the divided cells from a plurality of separately provided parts supply apparatuses, and the cells themselves can handle a wide variety of workpieces. By providing a function for processing this, the loss of time and cost is reduced, and automation is promoted.

また従来は、例えば特許文献2に記載のシステムのように、作業台を介して隣接されるセル(ロボット部)の基台上に設置されたロボットを備え、このロボットの組立ツールと被加工物の部品とを共に該当するセルに搬送して、ロボット自身にその組立ツールの着脱及び被加工物の加工を行わせるようにしたシステムも提案されている。このように各セルのロボットに必要とされる組立ツールを被加工物の部品と併せて搬入し、また、使用後の組立ツールについては、当該ロボットによって加工された被加工物と併せて搬出する搬送手段を備えることで、上記自動化のさらなる促進が図られるようになる。   Further, conventionally, as in the system described in Patent Document 2, for example, a robot is provided on a base of a cell (robot unit) adjacent via a workbench, and an assembly tool for the robot and a workpiece are provided. A system has also been proposed in which a part is transported to a corresponding cell and the robot itself attaches / detaches the assembly tool and processes the workpiece. Thus, the assembly tool required for the robot of each cell is carried in together with the parts of the workpiece, and the used assembly tool is carried out together with the workpiece processed by the robot. By providing the transport means, the automation can be further promoted.

また一方、これも従来の例えば特許文献3に記載のシステムのように、上記ロボットが基台上に設置されることの不都合に鑑み、組立作業台とは別途の支持部材を通じてロボットを天吊り状に支持するとともに、それらロボットの可動範囲内に対して部品供給を行う部品供給ユニットをそれらロボットに対向して配置するようにしたものもある。ロボットをこうして天吊り状に支持することで、組立作業台(基台)上のスペースを広く確保することができ、ひいては組立作業台上での組立動作にかかる自由度もより高く維持することができるようになる。
特許第3336068号公報 特許第3673117号公報 特開2006−43844号公報
On the other hand, in view of the inconvenience that the robot is installed on the base as in the conventional system described in Patent Document 3, for example, the robot is suspended from a ceiling through a support member separate from the assembly worktable. In addition, there is also a type in which a component supply unit that supplies components to the movable range of these robots is arranged facing the robots. By supporting the robot in a ceiling-like manner in this way, it is possible to secure a wide space on the assembly work table (base), and thus to maintain a higher degree of freedom for the assembly operation on the assembly work table. become able to.
Japanese Patent No. 3333668 Japanese Patent No. 3673117 JP 2006-43844 A

このように、生産システムとしてのライン構成の変更にかかる時間的、並びにコスト的なロスの削減、さらには自動化の促進を図るべく、従来より種々のシステムが提案されてはいるものの、上記セルとしての汎用性、あるいはラインレイアウトの自由度等といった観点からすると、いまだ改良の余地を残すものとなっている。   As described above, although various systems have been proposed in the past in order to reduce time and cost loss required for changing the line configuration as a production system and to promote automation, From the viewpoint of general versatility, freedom of line layout, etc., there is still room for improvement.

例えば、上記特許文献1に記載のセルあるいはシステムの場合、まずは生産対象となる複数種の被加工物(製品)の別に上記被加工物を保持するためのパレットを用意する必要があることから、同システムの実用に際しては多量のパレットが必要となり、その設計や製作にかかる時間、並びにコストが無視できない。しかも、それらパレットがコンベアによって搬送されるシステムであることから、該コンベア自体の搬送能力によってラインとしての生産量、生産能力が制限されてしまう不都合もある。   For example, in the case of the cell or system described in Patent Document 1, it is necessary to prepare a pallet for holding the workpiece separately from a plurality of types of workpieces (products) to be produced. When the system is put to practical use, a large amount of pallets is required, and the time and cost for designing and manufacturing cannot be ignored. Moreover, since these pallets are transported by a conveyor, there is a disadvantage that the production amount and production capacity as a line are limited by the transport capability of the conveyor itself.

また、特許文献2に記載のシステムにあっては、上記コンベア等は不要であるものの、上述のようにセルを構成する基台上にロボットが設置される構造であることから、ロボット自身による組立ツールの着脱はもとより、被加工物の加工等にかかる作業領域の制限、さらには上記搬送手段によって搬送されるトレーサイズの制限が無視できない。また、同システムにあって、これら作業領域やトレーサイズを大きく確保しようとすれば、セルをはじめとする生産システム全体としての大型化も避けられない。   Further, in the system described in Patent Document 2, although the conveyor and the like are not necessary, since the robot is installed on the base constituting the cell as described above, the assembly by the robot itself is performed. In addition to attaching and detaching the tool, there is no limitation on the work area for processing the workpiece, and further on the size of the tray conveyed by the conveying means. Further, in the same system, if it is intended to secure a large work area and tray size, it is inevitable that the entire production system including the cell is enlarged.

そして、上記特許文献3に記載のシステムにしろ、組立作業台上のスペースを広く確保することができるとはいえ、部品供給ユニットがそれら組立作業台に対向配置される構造であることから、ラインレイアウト上の自由度も自ずと制限されることとなり、結局は、ライン構成の変更にかかる時間的、並びにコスト的なロスの削減も難しい。   And although it is possible to secure a wide space on the assembly workbench in the system described in the above-mentioned Patent Document 3, since the component supply unit is structured to be opposed to the assembly workbench, the line The degree of freedom in layout is naturally limited, and eventually it is difficult to reduce the time and cost loss required to change the line configuration.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、セルとしての高い汎用性によってラインレイアウトの自由度を高く維持することができ、ひいてはライン構成の変更等に際しての時間的、コスト的なロスをより好適に削減することのできる生産システム用汎用セル、及び該汎用セルを用いた生産システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to maintain a high degree of freedom of line layout due to its high versatility as a cell. It is an object of the present invention to provide a general-purpose cell for production system that can more suitably reduce cost loss and a production system using the general-purpose cell.

本発明の生産システム用汎用セルでは、受け入れた被加工物を加工して送り出す生産システムにあって同被加工物の加工、搬送に汎用的に用いられる生産システム用汎用セルとして、平面形状が五角形以上の多角形からなって、少なくとも前記被加工物の搬送に用いられるロボットがこの多角形からなる平面領域上を移動可能に支持されてなるベースユニットと、該ベースユニットに支持されたロボットに対して前記被加工物の部品を供給する部品供給ユニットと、前記ベースユニットの内側に設けられた加工エリアとを備え、前記ベースユニットに支持されたロボットの動作範囲が、前記加工エリアを含めて、同ベースユニットの内側から外側に至る範囲に設定されるようにしている。   The general-purpose cell for a production system of the present invention is a production system for processing and feeding an accepted workpiece, and the plane shape is a pentagonal shape as a general-purpose cell for a production system that is generally used for processing and conveying the workpiece. A base unit composed of the above polygons, and at least a robot used for transporting the workpiece is supported so as to be movable on a plane area composed of the polygons, and a robot supported by the base unit A component supply unit that supplies components of the workpiece and a processing area provided inside the base unit, and an operation range of the robot supported by the base unit includes the processing area, The range is set from the inside to the outside of the base unit.

生産システム用汎用セルとしてのこのような構成によれば、ベースユニット、部品供給ユニット、及び加工エリアといった、いわば生産システム用のセルとして被加工物の加工に最低限必要とされる各要素のセットとして1つの汎用セルが構成される。このため、当該セルに対する作業割当の自由度、すなわち汎用性が自ずと高められることとなり、同セルの羅列のみで生産システムに求められる各種生産機能の実現が可能となる。すなわち、生産システムを構成する際のラインレイアウトの自由度が高く維持されるようになる。またこの汎用セルでは、上記加工エリアがベースユニットの内側に設けられるとともに、ベースユニットに設けられたロボットの動作範囲が、この加工エリアを含めて、同ベースユニットの内側から外側に至る範囲に設定されていることから、こうした加工エリアとしての用途も自ずと広がり、例えば
(イ)ロボットにより搬送される被加工物に対して所要の加工を行う専用の加工機を設置するためのエリアとしての利用。
(ロ)ロボット自身が被加工物に対して所要の加工を行うためのエリアとしての利用。
等々、同加工エリアを種々の用途で利用することができるようになる。そしてこの場合であれ、被加工物の加工に必要とされる部品はセル毎に上記部品供給ユニットを通じて供給されることから、当該セルを単位として割り当てられる作業もしくは生産機能も、同セル
毎に完結されるようになる。しかも、上記ベースユニット自体、その平面形状が五角形以上の多角形からなることで、互いにロボットの動作範囲を共有するかたちでのセル同士の羅列にかかる自由度がより高く維持されるとともに、上記ロボットがこの多角形からなる平面領域を移動可能にベースユニットに対して支持されることで、ベースユニットを構成する領域の有効利用が図られるようになり、当該汎用セルとしての不要な大型化を招くこともなくなる。
According to such a configuration as a general-purpose cell for a production system, a set of elements required for processing a workpiece as a cell for a production system, such as a base unit, a component supply unit, and a processing area. One general-purpose cell is configured. For this reason, the degree of freedom of work assignment to the cell, that is, versatility is naturally increased, and various production functions required for the production system can be realized only by listing the cells. That is, the degree of freedom of the line layout when configuring the production system is maintained high. In this general-purpose cell, the machining area is provided inside the base unit, and the operating range of the robot provided in the base unit is set to the range from the inside to the outside of the base unit, including the machining area. Therefore, the use as such a processing area naturally expands. For example, (a) Use as an area for installing a dedicated processing machine for performing a required processing on a workpiece conveyed by a robot.
(B) Use as an area for the robot itself to perform required machining on the workpiece.
The processing area can be used for various purposes. Even in this case, since the parts required for processing the workpiece are supplied for each cell through the above-mentioned parts supply unit, the work or production function assigned in units of the cell is completed for each cell. Will come to be. In addition, since the base unit itself is made of a polygon having a pentagonal shape or more, the degree of freedom in enclosing the cells in a form that shares the movement range of the robot with each other can be maintained higher, and the robot Is supported by the base unit so as to be movable in the polygonal plane area, so that the area constituting the base unit can be effectively used, resulting in unnecessary enlargement as the general-purpose cell. Nothing will happen.

また、この生産システム用汎用セルにおいて、前記被加工物の当該セルに対する供給、及び同被加工物の当該セルからの排除の少なくとも一方に用いられる給材、除材エリアが前記ロボットの動作範囲に収まる態様にて前記ベースユニットの外側にさらに延設される構成を採用するようにしてもよい。   Further, in this general-purpose cell for production system, a feed material and a material removal area used for at least one of supply of the workpiece to the cell and exclusion of the workpiece from the cell are within the operation range of the robot. You may make it employ | adopt the structure extended further outside the said base unit in the aspect accommodated.

このような生産システム用汎用セルによれば、例えばセル間での被加工物の搬送も、ロボットの動作範囲内におかれる上記給材、除材エリアを通じて行うことができるようになり、いわゆるバケット・ブリゲード(バケツ・リレー)方式による被加工物の当該セルへの供給や、同被加工物の当該セルからの排除も容易となる。   According to such a general-purpose cell for a production system, for example, a workpiece can be transferred between the cells through the above-mentioned feed and material removal areas within the operation range of the robot. -It becomes easy to supply the workpiece to the cell by the brigade (bucket relay) system and to remove the workpiece from the cell.

また、こうした生産システム用汎用セルにおいては、前記ベースユニットの上方に支柱を介して支持された天井部を設けるとともに、前記ロボットはこの天井部から吊り下げられる態様にて前記ベースユニットに支持されるロボットの支持態様が有効である。   Further, in such a general-purpose cell for production system, a ceiling portion supported via a support column is provided above the base unit, and the robot is supported by the base unit in a manner of being suspended from the ceiling portion. The support mode of the robot is effective.

この生産システム用汎用セルによるように、ロボットが上記多角形からなる平面領域を移動可能にベースユニットに対して支持される支持形態の一例として、ベースユニット内で、ロボットがこうして天井部から吊り下げられる態様にて支持されるようにすることで、同ロボットの動作範囲も、その下方の全領域を含む広い範囲をカバーすることが可能となり、上記加工エリアも含めて、特にベースユニットを構成する領域のさらなる有効利用が図られるようになる。   As an example of a support form in which the robot is supported by the base unit so that the robot can move in the polygonal plane area as in this general-purpose cell for production system, the robot is thus suspended from the ceiling in the base unit. By supporting the robot in such a manner, the operating range of the robot can also cover a wide range including the entire area below the robot, and particularly the base unit is configured including the processing area. Further effective utilization of the area will be achieved.

そして、このような生産システム用汎用セルでは、前記ロボットとして、互いに円形もしくは円弧状の動作領域をもつ第1及び第2のアームを有するとともに、前記第2のアームは、前記第1のアームと重なる位置を通過することが可能なスカラ型ロボットを採用することが特に望ましい。   In such a general-purpose cell for a production system, the robot has first and second arms having a circular or arc-shaped operation area, and the second arm is connected to the first arm. It is particularly desirable to employ a SCARA robot that can pass through overlapping positions.

この生産システム用汎用セルによれば、ロボットは、それぞれ動作範囲が円形もしくは円弧状を基本として、相互に重なり合う位置を通過できる第1及び第2のアームを備える。このことから、同ロボット全体としての動作範囲も、それら第1及び第2のアームの協働により、円形もしくは円弧状を基本として、それら円形もしくは円弧状の内部、すなわちベースユニットの内側から外側に至るように設定されているロボットの動作範囲において、その必要領域を効率よくカバーすることができるようになる。   According to this general-purpose cell for a production system, the robot includes the first and second arms that can pass through overlapping positions based on a circular or arcuate operating range. From this, the movement range of the robot as a whole is also based on the circular or arc shape by the cooperation of the first and second arms, and the inside of the circular or arc shape, that is, from the inside to the outside of the base unit. The necessary area can be efficiently covered in the robot movement range that is set to reach.

また、こうした生産システム用汎用セルでは、前記加工エリアは、前記ベースユニット上に加工ステージとして設けられてなり、前記部品供給ユニットは、前記被加工物の部品が載置される部品トレーを前記加工ステージの下方に搬送するトレーフィーダを有する構成とすることが望ましい。   In such a general-purpose cell for a production system, the processing area is provided as a processing stage on the base unit, and the component supply unit is configured to process a component tray on which the component of the workpiece is placed. It is desirable to have a tray feeder that conveys below the stage.

この生産システム用汎用セルによれば、部品供給ユニットから部品トレーに載置されて供給される部品が、上記トレーフィーダにより加工エリア下方に搬送可能となる。これにより、ベースユニット近傍での部品供給や、ロボットによる該当部品のピックアップ動作、及び該ピックアップした部品の同ロボットによる加工エリアへの搬送動作等が円滑になされるとともに、ベースユニット上に加工ステージとして設けられる加工エリア全体の有
効利用が併せて図られるようになる。
According to this general-purpose cell for a production system, the components that are placed on the component tray and supplied from the component supply unit can be conveyed below the processing area by the tray feeder. This facilitates parts supply near the base unit, picking up the corresponding parts by the robot, and transporting the picked-up parts to the processing area by the robot, and as a processing stage on the base unit. Effective use of the entire processing area to be provided is also achieved.

また、こうした生産システム用汎用セルでは、前記加工エリアは、前記ベースユニット上に加工ステージとして設けられてなり、前記部品供給ユニットは、前記ベースユニット内にあって前記加工ステージの周辺に前記被加工物の部品を供給する構造を採用することもできる。   Further, in such a general-purpose cell for production system, the processing area is provided as a processing stage on the base unit, and the component supply unit is located in the base unit and around the processing stage. It is also possible to adopt a structure for supplying parts of objects.

この生産システム用汎用セルによれば、ベースユニット上に加工ステージとして設けられる加工エリアの周辺に対し、ベースユニット内に設けられた部品供給ユニットから直接上記被加工物の部品が供給されることから、ロボットによる該当部品のピックアップ動作、及び該ピックアップした部品の同ロボットによる加工エリアへの搬送動作等の円滑な実行や、加工エリア全体の有効利用が図られることはもとより、当該汎用セルとしての平面的な体格の小型化も併せて期待できるようになる。   According to this general-purpose cell for production system, the parts of the workpiece are directly supplied from the component supply unit provided in the base unit to the periphery of the processing area provided as a processing stage on the base unit. In addition to the smooth execution of the pick-up operation of the corresponding part by the robot and the transport operation of the picked-up part to the processing area by the robot, and the effective use of the entire processing area, the plane as the general-purpose cell It will also be possible to expect a smaller size.

一方、こうした生産システム用汎用セルにおいては、前記ベースユニットに同ベースユニットから直立する側壁を前記加工エリアから離間して設けるとともに、前記ロボットはこの側壁から突出する態様にて前記ベースユニットに支持されるロボットの支持態様も有効である。   On the other hand, in such a general-purpose cell for a production system, the base unit is provided with a side wall standing upright from the base unit so as to be separated from the processing area, and the robot is supported by the base unit in a manner protruding from the side wall. The robot support mode is also effective.

この生産システム用汎用セルによるように、ロボットが上記多角形からなる平面領域を移動可能にベースユニットに対して支持される支持形態の他の例として、ベースユニット内で、ロボットがこうして設けられた側壁から突出する態様にて支持される形態を採用することもできる。そしてこの場合も、加工エリアを含めたベースユニットとしての必要領域を確保することは容易である。   As another example of the support form in which the robot is supported by the base unit so as to be movable in the polygonal planar area as in this general-purpose cell for production system, the robot is thus provided in the base unit. It is also possible to adopt a form that is supported in a manner protruding from the side wall. Also in this case, it is easy to secure a necessary area as a base unit including a processing area.

そして、このような生産システム用汎用セルでは、前記加工エリアは、前記ベースユニット上に加工ステージとして設けられてなり、前記部品供給ユニットは、前記被加工物の部品が載置される部品トレーにより前記側壁の裏面側から前記加工エリアの近傍に部品を供給するような構成とすることが望ましい。   In such a general-purpose cell for a production system, the processing area is provided as a processing stage on the base unit, and the component supply unit is provided by a component tray on which the component of the workpiece is placed. It is desirable that the parts are supplied from the back side of the side wall to the vicinity of the processing area.

この生産システム用汎用セルによれば、部品供給ユニットから部品トレーに載置されて供給される部品が、加工エリアの近傍に搬送される。すなわち、この部品供給ユニットによる部品の搬送後、同部品が載置されている部品トレーは加工ステージの近傍におかれるようになる。これにより、ベースユニット上の側壁から突出する態様で設けられるロボットであっても、同ロボットによる該当部品のピックアップ動作、及び該ピックアップした部品のロボットによる加工エリアへの搬送動作等が円滑になされるとともに、ベースユニット上に加工ステージとして設けられる加工エリア全体を有効に利用することができるようになる。   According to this general-purpose cell for a production system, a component placed on a component tray and supplied from a component supply unit is transported to the vicinity of a processing area. That is, after the parts are transported by the parts supply unit, the parts tray on which the parts are placed is placed near the processing stage. As a result, even if the robot is provided so as to protrude from the side wall on the base unit, the robot can smoothly perform the operation of picking up the corresponding part and the operation of transporting the picked-up part to the processing area by the robot. At the same time, the entire machining area provided as a machining stage on the base unit can be used effectively.

また、こうした生産システム用汎用セルでも、前記加工エリアは、前記ベースユニット上に加工ステージとして設けられるとともに、前記部品供給ユニットは、前記ベースユニット内にあって前記加工ステージの周辺に前記被加工物の部品を供給する構造とすることができる。   Further, in such a general-purpose cell for production system, the processing area is provided as a processing stage on the base unit, and the component supply unit is located in the base unit and around the processing stage. It is possible to provide a structure for supplying the parts.

この生産システム用汎用セルによっても、ベースユニット上に加工ステージとして設けられる加工エリアの周辺に対し、ベースユニット内に設けられた部品供給ユニットから直接上記被加工物の部品が供給されることから、ロボットによる該当部品のピックアップ動作、及び該ピックアップした部品の同ロボットによる加工エリアへの搬送動作等の円滑な実行や、加工エリア全体の有効利用が図られることはもとより、当該汎用セルとしての平面的な体格の小型化も併せて期待できるようになる。   Even with this general-purpose cell for production system, the parts of the workpiece are directly supplied from the component supply unit provided in the base unit to the periphery of the processing area provided as a processing stage on the base unit. In addition to the smooth execution of the pick-up operation of the corresponding part by the robot and the transfer operation of the picked-up part to the processing area by the robot, and the effective use of the entire processing area, the planar as the general-purpose cell The miniaturization of the physique will also be expected.

また一方、この生産システム用汎用セルにおいては、前記ベースユニットに設けられた前記部品供給ユニット及び前記加工エリアを含むセル自体の平面形状が五角形以上の多角形からなる構造を採用することも有効である。   On the other hand, in this general-purpose cell for production system, it is also effective to adopt a structure in which the planar shape of the cell itself including the component supply unit and the processing area provided in the base unit is a pentagon or more polygon. is there.

この生産システム用汎用セルによれば、部品供給ユニットや加工エリアを含むセル自体の平面形状がベースユニットと同様の多角形をなすことで、生産システムとしてのラインレイアウト設計もより容易となる。そして特に、ベースユニット上に加工ステージとして設けられる加工エリアの周辺に対し、ベースユニット内に設けられた部品供給ユニットから直接上記被加工物の部品が供給される構成を採る場合には、「ベースユニットの平面形状=セル自体の平面形状」といった関係が成立するようになることから、同汎用セル自体の平面的な体格の小型化が促進されることともなり、生産ラインを組む上でのラインレイアウトの自由度のさらなる向上が図られるようになる。   According to this general-purpose cell for a production system, the planar shape of the cell itself including the component supply unit and the processing area forms a polygon similar to that of the base unit, so that the line layout design as a production system becomes easier. In particular, when adopting a configuration in which the parts of the workpiece are directly supplied from the component supply unit provided in the base unit to the periphery of the processing area provided as a processing stage on the base unit, Since the relationship of “planar shape of the unit = planar shape of the cell itself” will be established, the miniaturization of the planar structure of the general-purpose cell itself will be promoted. Further improvement in layout flexibility will be achieved.

さらに、この生産システム用汎用セルにおいては、前記五角形以上の多角形からなる平面形状が正六角形である構造を採用するとさらに有効である。
この生産システム用汎用セルによるように、ベースユニット、あるいは汎用セル自体の平面形状を正六角形とすることで、より自由度が高く、しかもより高密度のセル配列が可能となる。そして特に、当該汎用セル自体の平面形状が正六角形とされる場合には、いわゆる「ハニカム構造」に見られるような最も効率がよく、しかも最も自由度の高いラインレイアウトが可能ともなる。
Further, in this general-purpose cell for production system, it is more effective to adopt a structure in which the planar shape composed of the polygons of the pentagon or more is a regular hexagon.
As in the general-purpose cell for production system, the planar shape of the base unit or the general-purpose cell itself is a regular hexagon, so that a higher degree of freedom and a higher-density cell arrangement are possible. In particular, when the planar shape of the general-purpose cell itself is a regular hexagon, the line layout with the highest efficiency and the highest degree of freedom as seen in the so-called “honeycomb structure” can be achieved.

他方、この生産システム用汎用セルにおいて、前記加工エリアに前記被加工物の加工を行う専用の加工機が設置されるとき、前記ロボットは、
a.前記被加工物の前記加工エリアへの搬送、及び
b.前記部品供給ユニットを介して供給される部品のピックアップ、及び
c.このピックアップした部品の前記被加工物への組み込み、及び
d.前記加工機を通じて加工された被加工物の送り出し、
の各操作を行うものとして、同セルの機能設定を行うことができる。
On the other hand, in this general-purpose cell for production system, when a dedicated processing machine for processing the workpiece is installed in the processing area, the robot is
a. Conveying the workpiece to the processing area; and b. Pick-up of components supplied via the component supply unit; and c. Incorporating the picked-up part into the workpiece; and d. Sending out the workpiece processed through the processing machine,
The function setting of the cell can be performed as the above operations.

この生産システム用汎用セルは、前記(イ)として例示した加工エリアの利用態様についてこれを具現したものである。すなわちここでは、加工エリアに設置された加工機を通じて被加工物の加工が専用に行われることから、当該セルの羅列によって生産システムが構成される場合であれ、ベースユニットに設けられたロボットは、上記a.〜d.の操作のみを繰り返し実行することで済むこととなる。これにより、こうした汎用セルとしての標準化が促進されるとともに、その汎用性も極めて高く維持されるようになる。   This general-purpose cell for a production system embodies the use mode of the processing area exemplified as (a) above. That is, here, since the processing of the workpiece is performed exclusively through the processing machine installed in the processing area, even if the production system is configured by the enumeration of the cells, the robot provided in the base unit is A. ~ D. It is only necessary to repeatedly execute this operation. As a result, standardization as such a general-purpose cell is promoted, and its versatility is maintained extremely high.

また、この生産システム用汎用セルにおいて、前記ロボットは、
a.前記被加工物の前記加工エリアへの搬送、及び
b.前記部品供給ユニットを介して供給される部品のピックアップ、及び
c.このピックアップした部品の前記被加工物への組み込み、及び
d.この部品を組み込んだ被加工物の前記加工エリアでの加工、及び
e.この加工エリアで加工した被加工物の送り出し、
の各操作を行うものとして、同セルの機能設定を行うこともできる。
In the general-purpose cell for production system, the robot
a. Conveying the workpiece to the processing area; and b. Pick-up of components supplied via the component supply unit; and c. Incorporating the picked-up part into the workpiece; and d. Machining in the machining area of a workpiece incorporating the part; and e. Sending out workpieces processed in this processing area,
It is also possible to set the function of the cell as performing these operations.

この生産システム用汎用セルは、前記(ロ)として例示した加工エリアの利用態様についてこれを具現したものである。ここでは、ベースユニットに設けられたロボットを通じて上記a.〜e.の操作、すなわち当該セルとして行うべき全ての操作が行われる。このため、同セルの羅列によって生産システムを構成する場合、ロボットが行うべき加工内容をセル毎に設定(プログラム)する必要はあるものの、それら設定内容さえ予め記憶装置
等に登録しておけば、例えばライン構成の変更等に際しても、セル毎にそれら設定内容の更新を行うことで対応可能となり、この場合も必要とされる汎用性は維持される。
This general-purpose cell for a production system embodies this with respect to the usage mode of the processing area exemplified as (b) above. Here, the a. ~ E. That is, all operations to be performed as the cell are performed. For this reason, when configuring a production system with a list of the same cells, it is necessary to set (program) the processing contents to be performed by the robot for each cell, but even if these setting contents are registered in a storage device or the like in advance, For example, the line configuration can be changed by updating the setting contents for each cell, and the required versatility is maintained in this case as well.

またさらに、この生産システム用汎用セルにおいて、前記加工エリアに前記ロボットが自らのハンドを自動付け替えするオートツールチェンジャが設置されるとき、前記ロボットは、
a.前記部品供給ユニットを介して供給される部品のピックアップ、及び
b.このピックアップした部品の前記被加工物への組み込み、及び
c.この部品を組み込んだ被加工物の加工、及び
d.この加工した被加工物の送り出し、及び
e.前記オートツールチェンジャを通じた前記a.〜d.の操作に対する必要に応じてのロボットハンドの自動付け替え、
の各操作を行うものとして、同セルの機能設定を行うこともできる。
Furthermore, in this general-purpose cell for production system, when an auto tool changer is installed in the processing area, the robot automatically replaces its own hand,
a. Pick-up of components supplied via the component supply unit; and b. Incorporating the picked-up part into the workpiece; and c. Machining a workpiece incorporating the part; and d. Delivering the processed workpiece; and e. The a. ~ D. Automatic replacement of robot hands as needed for the operation of
It is also possible to set the function of the cell as performing these operations.

この生産システム用汎用セルは、加工エリアの利用態様についてのさらに異なる態様についてこれを具現したものであるが、この場合も基本的にはベースユニットに設けられたロボットを通じて上記a.〜e.の操作、すなわち当該セルとして行うべき全ての操作が行われる。しかもここでは上記e.の操作として、加工エリアに設置されたオートツールチェンジャを通じての必要に応じたロボットハンド(ツール)の自動付け替えも併せて行われることから、より多くの種類の作業に対応することが可能となる。もっともこの場合であれ、同セルの羅列によって生産システムを構成する際には、ロボットが行うべき加工内容をセル毎に設定(プログラム)する必要があるものの、ここでもそれら設定内容さえ予め記憶装置等に登録しておくことで、それら設定内容の更新を通じた、当該セルとしての必要とされる汎用性は好適に維持される。   This general-purpose cell for production system embodies a further different aspect regarding the utilization aspect of the processing area. In this case as well, basically, the above-described a. ~ E. That is, all operations to be performed as the cell are performed. Moreover, the above e. Since the robot hand (tool) is automatically changed as necessary through an auto tool changer installed in the processing area as the operation, it is possible to deal with more kinds of work. However, even in this case, when the production system is configured by enumerating the cells, it is necessary to set (program) the processing contents to be performed by the robot for each cell. By registering in the above, the required versatility as the cell through updating the setting contents is preferably maintained.

そして、本発明の汎用セルを用いた生産システムでは、このような生産システム用汎用セルの複数が、互いに隣接するセル同士で前記ロボットの動作範囲の一部を共有する態様にて配列される構成を採る。   In the production system using the general-purpose cell of the present invention, a plurality of such production-system general-purpose cells are arranged in such a manner that adjacent cells share a part of the operation range of the robot. Take.

ここで用いられる生産システム用汎用セル自体が、ベースユニット、部品供給ユニット、及び加工エリアといった、生産システム用のセルとして被加工物の加工に最低限必要とされる各要素のセットからなり、それらセルに対する作業割当の自由度、すなわち汎用性が大きく高められていることは上述した。このため、こうした汎用セルの複数が互いに隣接するセル同士でそのロボットの動作範囲の一部を共有する態様にて配列されてなる本発明の生産システムによれば、被加工物を搬送するためのパレットやコンベア等が不要であることはもとより、ラインレイアウトそのものの自由度が高く維持されており、上記多角形形状に応じて、例えば2方向に被加工物を送り出したり、2方向から被加工物を受入れたりするライン構成、あるいは途中で分岐したり、合流したりする「Y字」状のライン構成、さらにはこれら分岐及び合流を組み合わせて並列化したライン構成、またさらには円弧状(閉ループも含む)や千鳥状のライン構成等々、当該生産システムを設置するスペース等に応じた極めて自由なラインレイアウトが、しかも低コストにて実現可能となる。   The general-purpose cell for production system used here consists of a set of elements required for processing a workpiece as a cell for the production system, such as a base unit, a component supply unit, and a processing area. As described above, the degree of freedom of work assignment to cells, that is, versatility is greatly improved. For this reason, according to the production system of the present invention in which a plurality of such general-purpose cells are arranged in such a manner that cells adjacent to each other share a part of the operation range of the robot, The flexibility of the line layout itself is maintained as well as the need for pallets, conveyors, etc., and depending on the polygonal shape, for example, workpieces can be sent out in two directions, or workpieces from two directions Line configuration that accepts, or “Y” -shaped line configuration that branches or merges in the middle, or a line configuration that combines these branches and merges in parallel, or even an arc (closed loop) Including a staggered line configuration, etc., and a very free line layout according to the space where the production system is installed, etc. It can become.

また、こうした生産システムでは、前記ロボットの動作範囲が及ばないセル間においてそれらロボットの動作範囲内での被加工物の授受を可能とすべく同被加工物を自動搬送する被加工物自動搬送ユニットをさらに備える構成が有効である。   Further, in such a production system, the workpiece automatic conveyance unit that automatically conveys the workpiece to enable transfer of the workpiece within the operation range of the robots between cells where the operation range of the robot does not reach. A configuration further including the above is effective.

このような生産システムによれば、上述の態様でのラインレイアウトに加えて、上記被加工物自動搬送ユニットを通じてラインの一部あるいは全部を並列化する等のより多彩なラインレイアウトが可能となり、各セル間での被加工物の加工内容等に応じたライン速度の調整や搬送タイミングの調整なども容易となる。   According to such a production system, in addition to the line layout in the above-described aspect, more various line layouts such as paralleling a part or all of the lines through the workpiece automatic conveyance unit are possible. It becomes easy to adjust the line speed and the conveyance timing according to the processing contents of the workpiece between the cells.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる生産システム用汎用セル、及び該汎用セルを用いた生産システムを具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a general-purpose cell for a production system according to the present invention and a first embodiment in which a production system using the general-purpose cell is embodied will be described with reference to the drawings.

図1は、この第1の実施形態にかかる生産システム用汎用セルについてその全体の斜視構造を示したものである。
図1に示されるように、汎用セル100は、ロボット60を支持するベースユニット10に対し、図中に付記した三次元座標中、X軸方向に連なるかたちで、部品供給ユニット20を備えるとともに、同ベースユニット10の内部に加工エリア30を備える構成となっている。そして、本実施形態において、汎用セル100を構成するこれらベースユニット10、部品供給ユニット20及び加工エリア30の各部分は、いずれも剛性のある金属などからなって互いが適宜に連結されており、その下面40に設けられているキャスター41及びフットジャッキ42を通じて、セル単位での移動や設置が可能となっている。すなわちこの汎用セル100は、その下面40に設けられているキャスター41によって床面上を任意の方向に移動可能であるとともに、同じくその下面40に設けられているフットジャッキ42を通じて所望の設置位置への固定が可能となっている。なお、本実施形態においては、ベースユニット10の平面形状が正六角形をなしており、こうした汎用セル100を複数用いて生産システムを構成する際のラインレイアウト設計を容易としている。またこの汎用セル100において、ベースユニット10の下方となる部分にはキャビネット43が設けられており、このキャビネット43の中に、当該汎用セル100の上記ロボット60をはじめとする各部を統括制御する制御装置などが収容されている。
FIG. 1 shows an overall perspective structure of a general-purpose cell for production system according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the general-purpose cell 100 includes a component supply unit 20 that is connected to the base unit 10 that supports the robot 60 in the X-axis direction in the three-dimensional coordinates added in the drawing, The base unit 10 has a processing area 30 inside. And in this embodiment, each part of these base unit 10, the component supply unit 20, and the process area 30 which comprise the general purpose cell 100 consists of a rigid metal etc., and is mutually connected suitably, Through the casters 41 and the foot jacks 42 provided on the lower surface 40, movement and installation in units of cells are possible. That is, the general-purpose cell 100 can be moved on the floor surface in an arbitrary direction by a caster 41 provided on the lower surface 40, and can be moved to a desired installation position through a foot jack 42 provided on the lower surface 40. Can be fixed. In the present embodiment, the planar shape of the base unit 10 is a regular hexagon, and line layout design when a production system is configured using a plurality of such general-purpose cells 100 is facilitated. In the general-purpose cell 100, a cabinet 43 is provided below the base unit 10, and in the cabinet 43, control for overall control of each part of the general-purpose cell 100 including the robot 60 is performed. The device etc. are accommodated.

ここで、まずは上記ベースユニット10についてその具体的な構成を説明する。
同図1に示されるように、このベースユニット10には、支柱11pによって支持された天井部11rが設けられており、上記ロボット(ここでの例ではスカラ型ロボット)60は、この天井部11rから吊り下げられる態様にて当該ベースユニット10に支持されている。すなわちこのロボット60は、ベースユニット10の上面にあたる平面形状六角形からなる領域12上を三次元座標のX,Y,Z方向に移動可能に同ベースユニット10、正確には天井部11rによって支持されている。そして、本実施形態にあっては、被加工物(ワーク)の当該セル100に対する供給部及び排除部となる給材、除材エリア52a〜52eが、ロボット60の動作範囲に収まる態様にて、上記領域12の側辺に設けられた各側板13a〜13d、あるいは加工エリア30の図中X方向先端部からベースユニット10の側方にかけて延設されている。図2(a)及び(c)は、こうしたロボット60の底面構造を、図2(b)及び(d)はこうしたロボット60の側面構造を示したものであり、また図3(a)〜(c)は、同ロボット60の下方から見た動作態様、並びに動作範囲をそれぞれ示したものである。以下、この図2(a)〜(d)及び図3(a)〜(c)を併せ参照して、ロボット60の構成、並びに機能についてさらに詳述する。
Here, the specific configuration of the base unit 10 will be described first.
As shown in FIG. 1, the base unit 10 is provided with a ceiling portion 11r supported by a column 11p. The robot (scalar type robot in this example) 60 has the ceiling portion 11r. It is supported by the base unit 10 in such a manner that it is suspended from the base unit 10. That is, the robot 60 is supported by the base unit 10, precisely the ceiling portion 11 r, so as to be movable in the X, Y, and Z directions of the three-dimensional coordinates on the planar hexagonal region 12 corresponding to the upper surface of the base unit 10. ing. And in this embodiment, in a mode in which the material to be supplied to the cell 100 and the material removal area 52a to 52e of the work piece (workpiece) are within the operation range of the robot 60, The side plates 13 a to 13 d provided on the side edges of the region 12 or the processing area 30 are extended from the tip end in the X direction in the drawing to the side of the base unit 10. 2A and 2C show the bottom structure of the robot 60, FIGS. 2B and 2D show the side structure of the robot 60, and FIGS. c) shows an operation mode and an operation range as viewed from below the robot 60, respectively. Hereinafter, the configuration and functions of the robot 60 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (d) and FIGS. 3 (a) to 3 (c).

図2(a)〜(d)に示されるように、このロボット60は、上記天井部11rに貫通して設けられて、同天井部11rから垂直方向に延出された第1の軸61によって支持されるとともに、該第1の軸61及び第2の軸63を介してそれぞれ水平方向に各別に回動可能な第1及び第2のアーム62,64を有して構成されている。このうち、第2のアーム64の先端部には、上記第1及び第2の軸61,63と同一方向(垂直方向)に延びる第3の軸65がさらに設けられており、この第3の軸65中、上記第2のアーム64の下方に位置する部分には、これも水平方向において第2のアーム64の回動とは独立して回転可能なヘッドユニット66が設けられている。このヘッドユニット66は、その先端にツール取付具67を有しており、該ツール取付具67に任意のツールが取り付けられた状態で、上記第3の軸65内に収納された位置(最短位置)から図2(b)及び(d)中に
破線にて示す距離L1だけ伸長した位置(最長位置)の間で自在に伸縮可能となっている。なお、上記第1の軸61は、その内部に設けられた第1モータM1を通じてその中心線C1を中心に左右に回転することにより、同軸61に先端が連結されている上記第1のアーム62を回動せしめる軸であり、その回転角度すなわち第1のアーム62の回動角度が同じく第1の軸61内に設けられている第1エンコーダEm1を通じてモニタされる。また、上記第2の軸63は、その内部に設けられた第2モータM2を通じてその中心線C2を中心に左右に回転することにより、同軸63に先端が連結されている上記第2のアーム64を回動せしめる軸であり、その回転角度すなわち第2のアーム64の回動角度が同じく第2の軸63内に設けられている第2エンコーダEm2を通じてモニタされる。また、上記第3の軸65内で回転、伸縮する上記ヘッドユニット66は、第2のアーム64内に設けられた第3モータM3を通じてその中心線C3を中心に左右に回転し、その回転角度が同じく第2のアーム64内に設けられている第3エンコーダEm3を通じてモニタされる。他方、同ヘッドユニット66の伸縮は、これも第2のアーム64内に設けられた昇降モータM4を通じてその伸縮度合いが制御され、その制御された伸縮度合いが同じく第2のアーム64内に設けられている昇降エンコーダEm4を通じてモニタされる。なお、これらモータやエンコーダの制御信号あるいはモニタ信号の各信号線は上記キャビネット43に収容されている制御装置の各対応する端子に接続されている。
As shown in FIGS. 2A to 2D, the robot 60 is provided by a first shaft 61 that is provided so as to penetrate the ceiling portion 11r and extend vertically from the ceiling portion 11r. The first and second arms 62 and 64 are supported and can be individually rotated in the horizontal direction via the first shaft 61 and the second shaft 63, respectively. Among these, a third shaft 65 extending in the same direction (vertical direction) as the first and second shafts 61 and 63 is further provided at the tip of the second arm 64, and this third A portion of the shaft 65 positioned below the second arm 64 is provided with a head unit 66 that can rotate independently of the rotation of the second arm 64 in the horizontal direction. The head unit 66 has a tool attachment 67 at the tip thereof, and a position (shortest position) stored in the third shaft 65 in a state where an arbitrary tool is attached to the tool attachment 67. ) To a position (longest position) extended by a distance L1 indicated by a broken line in FIGS. 2 (b) and 2 (d). The first shaft 61 is rotated to the left and right around the center line C1 through a first motor M1 provided therein, thereby the first arm 62 having a tip connected to the coaxial 61. The rotation angle of the first arm 62, that is, the rotation angle of the first arm 62 is monitored through the first encoder Em1 provided in the first shaft 61. The second shaft 63 rotates left and right around the center line C2 through a second motor M2 provided therein, thereby the second arm 64 having a tip connected to the coaxial 63. The rotation angle of the second arm 64, that is, the rotation angle of the second arm 64 is monitored through the second encoder Em2 provided in the second shaft 63. The head unit 66 that rotates and expands and contracts within the third shaft 65 rotates left and right around the center line C3 through a third motor M3 provided in the second arm 64, and the rotation angle thereof. Is monitored through a third encoder Em3 which is also provided in the second arm 64. On the other hand, the expansion / contraction of the head unit 66 is controlled by the elevating motor M4 provided in the second arm 64, and the controlled expansion / contraction degree is also provided in the second arm 64. It is monitored through the lifting encoder Em4. Each signal line of the control signal or monitor signal of the motor or encoder is connected to each corresponding terminal of the control device accommodated in the cabinet 43.

そして、図3(a)〜(c)に示されるように、同ロボット60において、上記第1及び第2のアーム62,64は、共にその動作領域が円形を基本として相互に重なり合う位置を通過できる同一長に設定されており、それら各アームの協働によって、図3(a)に動作範囲Ra1として示す円形領域の全領域での動作がカバーされるようにしている。すなわち図3(a)は、上記第1及び第2のアーム62,64が「コの字」状に重なり合ったいわゆる原点姿勢にあるロボット60を下方から見た状態を示したものである。そして本実施形態にあっては、この状態において、上記第2のアーム64がポイントP1を中心に時計回り及び反時計回りにそれぞれ225°だけ回動可能となっており、また同様に、上記第1のアーム62も、同図3(a)の中心点を中心にポイントP1を時計回り及び反時計回りにそれぞれ225°だけ振るかたちで独立に回動可能となっている。ちなみに図3(b)は、それら第1及び第2のアーム62,64の回動軌跡すなわち動作範囲Ra2を示しており、第1のアーム62が第2のアーム64を時計回りに225°だけ振ったとすると、第2のアーム64は、ポイントP1からポイントP2にかけてそれらポイントを中心とした時計回り及び反時計回りへの225°の回動が可能となる。同じく図3(c)は、共に同第1及び第2のアーム62,64の回動軌跡すなわち動作範囲Ra3を示しており、第1のアーム62が第2のアーム64を反時計回りに225°だけ振ったとすると、第2のアーム64は、ポイントP1からポイントP3にかけてそれらポイントを中心とした時計回り及び反時計回りへの225°の回動が可能となる。そして、これら回動軌跡を合成して示したものが図3(a)であり、結局は上述のように、それら第1及び第2のアーム62,64の協働によって、動作範囲Ra1として示す円形領域の全領域での動作がカバーされるようになる。なお本実施形態にあっては、上記ヘッドユニット66も、第2のアーム64とは独立して、時計回り及び反時計回りにそれぞれ225°だけ回動可能となっている。   As shown in FIGS. 3A to 3C, in the robot 60, the first and second arms 62 and 64 both pass through positions where their operation regions overlap each other based on a circle. The same length can be set, and the operation of all the circular regions shown as the operation range Ra1 in FIG. 3A is covered by the cooperation of these arms. That is, FIG. 3A shows a state in which the robot 60 in a so-called origin posture in which the first and second arms 62 and 64 overlap in a “U” shape is viewed from below. In this embodiment, in this state, the second arm 64 can rotate by 225 ° clockwise and counterclockwise about the point P1, and similarly, The first arm 62 can also be independently rotated by swinging the point P1 clockwise and counterclockwise by 225 ° around the center point of FIG. Incidentally, FIG. 3B shows the rotation trajectory of the first and second arms 62 and 64, that is, the operation range Ra2, and the first arm 62 moves the second arm 64 clockwise by 225 °. Assuming that the second arm 64 is swung, the second arm 64 can rotate 225 ° clockwise and counterclockwise from the point P1 to the point P2. Similarly, FIG. 3C shows the rotation trajectory of the first and second arms 62 and 64, that is, the operation range Ra3. The first arm 62 counteracts the second arm 64 counterclockwise 225. Assuming that the second arm 64 is swung by degrees, the second arm 64 can rotate 225 degrees clockwise and counterclockwise around the points from the point P1 to the point P3. Then, FIG. 3A shows a combination of these rotation trajectories, and as a result, the operation range Ra1 is shown by the cooperation of the first and second arms 62 and 64 as described above. The operation in the entire circular area is covered. In the present embodiment, the head unit 66 can also be rotated by 225 ° clockwise and counterclockwise independently of the second arm 64.

ロボット60としてのこうした動作により、少なくとも上記ベースユニット10内での死角は全て解消されるようになる。このため、図1に示した汎用セル100としても、ワークの搬送や、部品供給ユニット20のトレーフィーダ21を通じて搬送される部品トレー(図示略)に載置されている部品のピックアップ等が円滑に実行されるようになる。   By such an operation as the robot 60, at least all the blind spots in the base unit 10 are eliminated. For this reason, the general-purpose cell 100 shown in FIG. 1 can smoothly transport a workpiece, pick up a component placed on a component tray (not shown) conveyed through the tray feeder 21 of the component supply unit 20, and the like. Will be executed.

なお、同図1に示した汎用セル100において、ベースユニット10の天井部11rには、その上部にキーボードやモニタ用の表示装置等(いずれも図示略)を有する操作盤OPが設けられおり、この操作盤OPを通じて、セル毎に必要とされる各種設定が可能とな
っている。また、同操作盤OP上に設けられた状態表示器PLは、当該汎用セル100のその都度の稼働状況等をそれぞれ異なる色の発光器を通じて作業員等に知らしめる装置である。
In the general-purpose cell 100 shown in FIG. 1, an operation panel OP having a keyboard, a display device for monitoring (not shown) or the like (not shown) is provided on the ceiling 11r of the base unit 10; Various settings required for each cell can be made through this operation panel OP. In addition, the status indicator PL provided on the operation panel OP is a device that informs an operator or the like of the operation state of the general-purpose cell 100 each time through light emitters of different colors.

図4は、図1では便宜上図示を割愛した部品トレーTrも含めて、当該汎用セル100の平面構造を示したものであり、この汎用セル100では、こうしたロボット60の動作範囲を同図4に動作範囲Ra1(二点鎖線)として示す範囲、すなわち加工エリア30を含むかたちで、上記ベースユニット10の内側から外側に至る範囲に設定している。これにより、以下に説明する部品供給ユニット20を通じて供給される部品トレーTrからの部品のピックアップをはじめ、上記給材、除材エリア52a〜52e及び加工エリア30間でのワークの搬送(移動)なども、高い汎用性をもって、容易に実現されるようになる。   FIG. 4 shows the planar structure of the general-purpose cell 100 including the component tray Tr that is not shown in FIG. 1 for the sake of convenience. In this general-purpose cell 100, the operation range of the robot 60 is shown in FIG. The range shown as the operation range Ra1 (two-dot chain line), that is, the range from the inside to the outside of the base unit 10 is set in a form including the processing area 30. Thereby, the pick-up of the component from the component tray Tr supplied through the component supply unit 20 demonstrated below, the conveyance (movement) of the workpiece | work between the said material supply, material removal area 52a-52e, and the process area 30 etc. However, it can be easily realized with high versatility.

図5も、図4と同様、当該汎用セル100の平面構造を示したものであるが、ここでは特に、上記部品供給ユニット20の平面構造を中心に図示しており、次にこの図5を併せ参照して、部品供給ユニット20の構成、並びに機能について、加工エリア30との関係も含めて詳述する。   FIG. 5 also shows the planar structure of the general-purpose cell 100 as in FIG. 4, but here, in particular, the planar structure of the component supply unit 20 is mainly illustrated. Next, FIG. In addition, the configuration and function of the component supply unit 20 will be described in detail, including the relationship with the processing area 30.

同図5に示されるように、この部品供給ユニット20は、ベースユニット10の上面にあたる上記平面形状六角形からなる領域12上に敷設された一対のレール22a,22bを有し、このレール22a,22bを通じて、部品載置用のポケットPが設けられた部品トレーTrを図中のX方向に自動搬送するトレーフィーダ21を備えて構成されている。ここで、上記一対のレール22a,22bには、各々その内部に、ボールネジ(図示略)が同レールの全長に渡って配されるとともに、上記部品トレーTrの前後にはこのボールネジに螺合するように係合される爪23a,23b及び24a,24bが設けられている。すなわちこのトレーフィーダ21では、一対のレール22a,22bの内部に対して各々配されている上記ボールネジの回転を通じて、これに螺合するように係合されている上記爪23a,23b及び24a,24bと共々、部品トレーTrを図中のX方向に随時自動搬送する。なおこのトレーフィーダ21において、こうしたボールネジの回転駆動は、同トレーフィーダ21の基端部に設けられている第1及び第2シャトルモータMSa,MSbを通じて行われる。その第1及び第2シャトルモータMSa,MSbの回転量すなわち部品トレーTrの移動量は、同じくトレーフィーダ21の基端部に設けられている第1及び第2シャトルエンコーダESa,ESbを通じてモニタされる。そして、これらシャトルモータやシャトルエンコーダの信号線も、上記ロボット60の各モータや各エンコーダの信号線と同様、上記キャビネット43に収容されている制御装置の各対応する端子に接続されている。   As shown in FIG. 5, the component supply unit 20 has a pair of rails 22 a and 22 b laid on the region 12 made of the planar hexagon on the upper surface of the base unit 10. A tray feeder 21 that automatically conveys the component tray Tr provided with the component placement pockets P in the X direction in the figure through 22b is configured. Here, a ball screw (not shown) is disposed in each of the pair of rails 22a and 22b over the entire length of the rail, and is screwed into the ball screw before and after the component tray Tr. Claws 23a, 23b and 24a, 24b to be engaged are provided. That is, in the tray feeder 21, the claws 23a, 23b and 24a, 24b engaged so as to be engaged with each other through the rotation of the ball screws respectively arranged with respect to the inside of the pair of rails 22a, 22b. The component tray Tr is automatically conveyed at any time in the X direction in the drawing. In the tray feeder 21, the rotation of the ball screw is performed through first and second shuttle motors MSa and MSb provided at the base end of the tray feeder 21. The amount of rotation of the first and second shuttle motors MSa and MSb, that is, the amount of movement of the component tray Tr is monitored through first and second shuttle encoders ESa and ESb that are also provided at the base end of the tray feeder 21. . The signal lines of these shuttle motors and shuttle encoders are also connected to the corresponding terminals of the control device accommodated in the cabinet 43, like the signal lines of the motors and encoders of the robot 60.

また、先の図1に示されるように、上記一対のレール22a,22bは、上記ベースユニット10の領域12の上方に設けられた加工エリア30の下方に至るように敷設されている。そして、図5に二点鎖線にて付記する位置で所要とされる部品が載置された部品トレーTrは、上記トレーフィーダ21を通じて、同図5に矢印F1にて示される態様で所望とされる位置まで随時自動搬送されることとなる。このように、部品トレーTrが上記加工エリア30よりも低い位置に搬送可能となることで、ロボット60による部品のピックアップ動作、及び該ピックアップした部品の同ロボット60による加工エリア30への搬送動作等が円滑になされるようになる。またこれにより、上記加工エリア30全体を常に有効に利用しつつ、ロボット60としての限られた動作範囲を補うべく上記部品トレーTrの搬送位置(トレーフィーダ21でのフィード位置)を順次調整することができるようにもなる。   Further, as shown in FIG. 1, the pair of rails 22 a and 22 b are laid so as to reach the lower part of the processing area 30 provided above the region 12 of the base unit 10. Then, the component tray Tr on which required components are placed at a position indicated by a two-dot chain line in FIG. 5 is made desirable in the manner shown by the arrow F1 in FIG. 5 through the tray feeder 21. It will be automatically conveyed to a certain position at any time. As described above, since the component tray Tr can be transported to a position lower than the processing area 30, the pick-up operation of the component by the robot 60, the transport operation of the picked-up component to the processing area 30 by the robot 60, etc. Will be made smoothly. In addition, this makes it possible to sequentially adjust the transport position of the component tray Tr (feed position at the tray feeder 21) in order to compensate for the limited operating range of the robot 60 while always effectively using the entire processing area 30. Will be able to.

一方、加工エリア30は、先の図1に示されるように、上記ベースユニット10、正確
にはベースユニット10の上面にあたる上記平面形状六角形からなる領域12よりも高い位置に段差をもって、同ベースユニット10に対して直立する支柱11pの途中の位置に水平に設けられている。ちなみにこの加工エリア30は、ステージ31の四隅がそれぞれ支柱11pに支持される構造となっており、特に本実施形態にあっては、このステージ31上に、ワークに対してセル毎に割り当てられた専用の加工を行う加工機70を設置するようにしている。同加工機70自体、専用のロボットを採用するなど、その構成は任意であるが、少なくともこのような加工機70を加工エリア30のステージ31上に設置することで、当該汎用セル100としても基本的に上記ロボット60を通じてワークの搬送やその部品のピックアップのみを行えばよいことになり、その標準化が促進されることとなる。なお、図4に示されるように、同加工機70には、搬送されたワークを保持するためのワーク保持エリア71が設けられている。そして、このワーク保持エリア71には、ワークを保持するためのチャック(図示略)が設けられており、このチャックがワーク保持エリア71内に設けられている切換バルブBL1の駆動を通じて開閉される。また、このチャックを通じてワークが保持されているか否かが、同ワーク保持エリア71内に設けられているセンサーU1を通じてモニタされる。なお、これらバルブやセンサーの信号線も、上記ロボット60の各モータや各エンコーダの信号線、さらには上記トレーフィーダ21のシャトルモータやシャトルエンコーダの信号線等と同様、上記キャビネット43に収容されている制御装置の各対応する端子に接続されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the machining area 30 has a step at a position higher than the base unit 10, more precisely, the region 12 made of the planar hexagon corresponding to the upper surface of the base unit 10. It is horizontally provided at a position in the middle of the column 11p that stands upright with respect to the unit 10. By the way, this processing area 30 has a structure in which the four corners of the stage 31 are supported by the pillars 11p, respectively. In the present embodiment, the processing area 30 is allocated to the work for each cell on the stage 31. A processing machine 70 for performing dedicated processing is installed. The configuration of the processing machine 70 itself is arbitrary, such as adopting a dedicated robot, but at least such a processing machine 70 is basically installed on the stage 31 of the processing area 30 to serve as the general-purpose cell 100. Therefore, it is only necessary to carry the workpiece and pick up the parts through the robot 60, and the standardization is promoted. As shown in FIG. 4, the processing machine 70 is provided with a work holding area 71 for holding the transferred work. The workpiece holding area 71 is provided with a chuck (not shown) for holding the workpiece, and this chuck is opened and closed by driving a switching valve BL1 provided in the workpiece holding area 71. Further, whether or not the workpiece is held through the chuck is monitored through a sensor U1 provided in the workpiece holding area 71. The signal lines of these valves and sensors are also accommodated in the cabinet 43 in the same manner as the signal lines of the motors and encoders of the robot 60 and the shuttle motors and shuttle encoders of the tray feeder 21. Connected to each corresponding terminal of the controller.

ここで、図6を併せ参照して、上記制御装置を中心とする当該汎用セル100の電気的な構成について説明する。
同図6に示されるように、上記キャビネット43に収容されている制御装置は基本的に、コンピュータからなって上記各部を統括制御する制御部110、並びに該制御部110に対してバス接続された各種ドライバ回路やインターフェース回路を含む装置として構成されている。
Here, an electrical configuration of the general-purpose cell 100 centering on the control device will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the control device housed in the cabinet 43 is basically composed of a computer and is connected to the control unit 110 by a bus connection to the control unit 110 that performs overall control of the respective units. It is configured as a device including various driver circuits and interface circuits.

このうち、制御部110は、上述した各種モニタ信号を取り込みつつ、CPU111を通じてROM112に格納されているプログラムを実行することによって、各々該当するアクチュエータに対する制御信号を生成出力する部分である。なお、データメモリであるRAM113には、上記取り込まれたモニタ信号や上記制御信号を生成する際の演算結果等が一時的に記憶される。また、通信IF(インターフェース)114は、生産システムとして当該汎用セル100を複数配列して所望とされるラインレイアウトを組む際に、主制御装置となる中央制御部や他の汎用セルとの間での通信を行う部分である。このような通信IF114を通じて授受される情報に基づき、他の各汎用セルとの間でのタイミング的な調整等が図られるようになる。そして、このような通信に際しての便宜を図るため、各汎用セルには、それらセル毎に、その制御部110に対して、システム内でユニークな識別子(ID)が付与されている。   Among these, the control unit 110 is a part that generates and outputs a control signal for each corresponding actuator by executing the program stored in the ROM 112 through the CPU 111 while capturing the various monitor signals described above. The RAM 113, which is a data memory, temporarily stores the captured monitor signal, the calculation result when generating the control signal, and the like. Further, the communication IF (interface) 114 is arranged between the central control unit serving as a main control device and other general-purpose cells when arranging a plurality of general-purpose cells 100 as a production system and forming a desired line layout. This is the part that performs communication. Based on such information exchanged through the communication IF 114, timing adjustment with other general-purpose cells can be achieved. For convenience in such communication, each general-purpose cell is assigned a unique identifier (ID) in the system to the control unit 110 for each cell.

一方、こうした制御部110に対してバス接続されている各種ドライバ回路やインターフェース回路は、それぞれ次のような回路である。
まず、第1モータドライバ101は、制御部110からの制御指令CM1に基づいて生成される駆動信号DM1によって上記ロボット60の第1の軸61内に設けられている第1モータM1を駆動する回路である。また、この第1モータドライバ101では、同じく第1の軸61内に設けられている第1エンコーダEm1を通じてモニタされる信号、すなわち第1モータM1の駆動量に対応した第1のアーム62の回転角度を示す信号S1を取り込み、この取り込んだモニタ信号S1を上記制御部110に対して返信する動作を併せて実行する。
On the other hand, various driver circuits and interface circuits that are bus-connected to the control unit 110 are as follows.
First, the first motor driver 101 is a circuit that drives a first motor M1 provided in the first shaft 61 of the robot 60 by a drive signal DM1 generated based on a control command CM1 from the control unit 110. It is. Further, in the first motor driver 101, the rotation of the first arm 62 corresponding to the signal monitored through the first encoder Em1 similarly provided in the first shaft 61, that is, the driving amount of the first motor M1. An operation of capturing the signal S1 indicating the angle and returning the captured monitor signal S1 to the control unit 110 is also executed.

また、第2モータドライバ102は、制御部110からの制御指令CM2に基づいて生成される駆動信号DM2によって上記ロボット60の第2の軸63内に設けられている第
2モータM2を駆動する回路である。また、この第2モータドライバ102では、同じく第2の軸63内に設けられている第2エンコーダEm2を通じてモニタされる信号、すなわち第2モータM2の駆動量に対応した第2のアーム64の回転角度を示す信号S2を取り込み、この取り込んだモニタ信号S2を上記制御部110に対して返信する動作を併せて実行する。
The second motor driver 102 is a circuit that drives the second motor M2 provided in the second shaft 63 of the robot 60 by a drive signal DM2 generated based on the control command CM2 from the control unit 110. It is. Further, in the second motor driver 102, the rotation of the second arm 64 corresponding to the signal monitored through the second encoder Em2 similarly provided in the second shaft 63, that is, the driving amount of the second motor M2. An operation of capturing the signal S2 indicating the angle and returning the captured monitor signal S2 to the control unit 110 is also executed.

また、第3モータドライバ103は、制御部110からの制御指令CM3に基づいて生成される駆動信号DM3によって上記ロボット60の同じく第2のアーム64内に設けられている第3モータM3を駆動する回路である。また、この第3モータドライバ103では、同第2のアーム64内に設けられている第3エンコーダEm3を通じてモニタされる信号、すなわち第3モータM3の駆動量に対応したヘッドユニット66の回転角度を示す信号S3を取り込み、この取り込んだモニタ信号S3を上記制御部110に対して返信する動作を併せて実行する。   Further, the third motor driver 103 drives the third motor M3 provided in the second arm 64 of the robot 60 by a drive signal DM3 generated based on the control command CM3 from the control unit 110. Circuit. Further, in the third motor driver 103, the rotation angle of the head unit 66 corresponding to the signal monitored through the third encoder Em3 provided in the second arm 64, that is, the driving amount of the third motor M3 is set. A signal S3 is fetched and an operation of returning the fetched monitor signal S3 to the control unit 110 is also executed.

また、昇降モータドライバ104は、制御部110からの制御指令CM4に基づいて生成される駆動信号DM4によって上記ロボット60の同じく第2のアーム64内に設けられている昇降モータM4を駆動する回路である。また、この昇降モータドライバ104では、同第2のアーム64内に設けられている昇降エンコーダEm4を通じてモニタされる信号、すなわち昇降モータM4の駆動量に対応したヘッドユニット66の伸縮度合いを示す信号S4を取り込み、この取り込んだモニタ信号S4を上記制御部110に対して返信する動作を併せて実行する。   The lift motor driver 104 is a circuit that drives a lift motor M4 provided in the second arm 64 of the robot 60 by a drive signal DM4 generated based on a control command CM4 from the control unit 110. is there. In the lift motor driver 104, a signal S4 indicating the degree of expansion / contraction of the head unit 66 corresponding to the drive amount of the lift motor M4, that is, a signal monitored through the lift encoder Em4 provided in the second arm 64. And the operation of returning the captured monitor signal S4 to the control unit 110 is also executed.

また、第1シャトルモータドライバ105は、制御部110からの制御指令CMSaに基づいて生成される駆動信号DMSaによって上記トレーフィーダ21に設けられている第1シャトルモータMSaを駆動する回路である。また、この第1シャトルモータドライバ105では、同じくトレーフィーダ21に設けられている第1シャトルエンコーダESaを通じてモニタされる信号、すなわち第1シャトルモータMSaの駆動量に対応した部品トレーTrの移動量を示す信号SSaを取り込み、この取り込んだモニタ信号SSaを制御部110に返信する動作を併せて実行する。   The first shuttle motor driver 105 is a circuit that drives the first shuttle motor MSa provided in the tray feeder 21 by a drive signal DMSa generated based on a control command CMSa from the control unit 110. Further, in the first shuttle motor driver 105, the signal monitored through the first shuttle encoder ESa similarly provided in the tray feeder 21, that is, the movement amount of the component tray Tr corresponding to the driving amount of the first shuttle motor MSa is obtained. An operation of fetching the signal SSa shown and returning the fetched monitor signal SSa to the control unit 110 is also executed.

また、第2シャトルモータドライバ106は、制御部110からの制御指令CMSbに基づいて生成される駆動信号DMSbによって上記トレーフィーダ21に設けられている第2シャトルモータMSbを駆動する回路である。また、この第2シャトルモータドライバ106では、同じくトレーフィーダ21に設けられている第2シャトルエンコーダESbを通じてモニタされる信号、すなわち第2シャトルモータMSbの駆動量に対応した部品トレーTrの移動量を示す信号SSbを取り込み、この取り込んだモニタ信号SSbを制御部110に返信する動作を併せて実行する。   The second shuttle motor driver 106 is a circuit that drives the second shuttle motor MSb provided in the tray feeder 21 by a drive signal DMSb generated based on a control command CMSb from the control unit 110. Further, in the second shuttle motor driver 106, a signal monitored through the second shuttle encoder ESb similarly provided in the tray feeder 21, that is, the movement amount of the component tray Tr corresponding to the driving amount of the second shuttle motor MSb is obtained. An operation of taking in the signal SSb shown and returning the fetched monitor signal SSb to the control unit 110 is also executed.

また、バルブドライバ107は、制御部110からの制御指令CMBcに基づいて上記加工機70のワーク保持エリア71内に設けられている切換バルブBL1を駆動する回路である。なお本実施形態において、上記ワーク保持エリア71においてワークを保持するチャックとしては、圧縮空気の供給の有無に基づいて開閉するタイプのチャックを想定しており、上記切換バルブBL1は、その駆動に基づいてこうした圧縮空気の供給の有無を切換制御するバルブとして構成されている。   The valve driver 107 is a circuit that drives the switching valve BL1 provided in the work holding area 71 of the processing machine 70 based on a control command CMBc from the control unit 110. In the present embodiment, the chuck that holds the workpiece in the workpiece holding area 71 is assumed to be a chuck that opens and closes based on whether compressed air is supplied or not, and the switching valve BL1 is based on its driving. Thus, it is configured as a valve for switching and controlling whether or not compressed air is supplied.

また、外部入出力IF(インターフェース)108は、基本的にはティーチングペンダントやパーソナルコンピュータ等の周辺装置と接続されて、それら周辺装置と上記制御部110との間で授受される各種情報の仲介を行う回路である。ただし、本実施形態では、上記ワーク保持エリア71内に設けられているセンサーU1を通じてモニタされる情報、すなわち上記チャックを通じてワークが保持されているか否かを示す情報SBcを取り込
み、この取り込んだモニタ情報SBcを制御部110に対して出力する動作も、この外部入出力IF108を通じて行われる。さらに本実施形態においては、上述した加工機70も、周辺装置の1つとしてその制御部がこの外部入出力IF108に接続され、上記制御部110と加工機70との間の動作上の同期調整等もこの外部入出力IF108を介して行われるものとする。
The external input / output IF (interface) 108 is basically connected to a peripheral device such as a teaching pendant or a personal computer, and mediates various information exchanged between the peripheral device and the control unit 110. It is a circuit to perform. However, in the present embodiment, information monitored through the sensor U1 provided in the workpiece holding area 71, that is, information SBc indicating whether or not the workpiece is held through the chuck is fetched, and the fetched monitor information is acquired. The operation of outputting SBc to the control unit 110 is also performed through the external input / output IF 108. Further, in the present embodiment, the above-described processing machine 70 is also connected to the external input / output IF 108 as one of the peripheral devices, and the operation synchronous adjustment between the control unit 110 and the processing machine 70 is performed. And the like are also performed through the external input / output IF 108.

図7は、このように構成された汎用セル100のセル単体としての動作例を示したものであり、次に、この図7を併せ参照して、当該汎用セル100を通じて実行される動作の一例について説明する。   FIG. 7 shows an operation example of the general-purpose cell 100 configured as described above as a single cell. Next, an example of an operation executed through the general-purpose cell 100 with reference to FIG. Will be described.

本実施形態では上述のように、加工エリア30のステージ31上に専用の加工機70を設置するようにしたことで、当該汎用セル100としても基本的にロボット60を通じてワークの搬送やその部品のピックアップのみを行えばよく、その標準化が促進されている。なお、このような汎用セル100としての以下の動作は、全て制御装置による上述した制御との協働のもとに実行されることとなる。   In the present embodiment, as described above, the dedicated processing machine 70 is installed on the stage 31 of the processing area 30, so that the general-purpose cell 100 can basically transport workpieces and the parts thereof through the robot 60. It is only necessary to pick up, and the standardization is promoted. The following operations as the general-purpose cell 100 are all performed in cooperation with the above-described control by the control device.

すなわちいま、図7(a)に示されるように、上記給材、除材エリア52aに被加工物であるワークWが供給されたとすると、同汎用セル100では、上記ロボット60を同給材、除材エリア52aに移動させ、同ロボット60に取り付けられているワーク搬送用の適宜のツールを通じてこの供給されたワークWを把持する。   That is, as shown in FIG. 7 (a), if the workpiece W, which is a workpiece, is supplied to the material supply / removal area 52a, the general-purpose cell 100 uses the same feed material, The workpiece W is moved to the material removal area 52a, and the supplied workpiece W is gripped through an appropriate tool for workpiece conveyance attached to the robot 60.

こうしてロボット60によりワークWを把持した汎用セル100は次に、同ワークWを把持した状態でこれを加工エリア30内に搬送し、図7(b)に示す態様にてこの搬送したワークWを加工機70の上記ワーク保持エリア71にセットする。   Next, the general-purpose cell 100 that has gripped the workpiece W by the robot 60 then transports the workpiece W into the machining area 30 while gripping the workpiece W. The workpiece W transported in the manner shown in FIG. The workpiece is set in the work holding area 71 of the processing machine 70.

こうしてワーク保持エリア71に対するワークWのセットを終えると、汎用セル100は次に、図7(c)に示す態様にて、部品トレーTrのポケットPに載置されている部品Tをロボット60によりピックアップする。なお、ワークWの加工に用いられる部品Tが載置された部品トレーTrは、上記トレーフィーダ21(図5)を通じて、図7(a)に示した工程以前に既に所定の位置に搬送されている。また、ロボット60によりこうしてピックアップされた部品Tの、上記ワーク保持エリア71にセットされているワークWへの組み込みも、同ロボット60を通じてこの時点で併せて行われる。   When the setting of the workpiece W to the workpiece holding area 71 is completed in this manner, the general-purpose cell 100 next moves the component T placed in the pocket P of the component tray Tr by the robot 60 in the manner shown in FIG. Pick up. The component tray Tr on which the component T used for processing the workpiece W is placed has already been transferred to a predetermined position through the tray feeder 21 (FIG. 5) before the process shown in FIG. 7A. Yes. In addition, the part T thus picked up by the robot 60 is also incorporated into the workpiece W set in the workpiece holding area 71 at this time through the robot 60.

ワークWに対し、こうして部品Tが組み込まれると、当該汎用セル100の上記制御部110からの指示により、以降は上記加工機70による専用の加工が行われる。そして、加工機70による加工の終了に伴い、同加工機70を通じてその旨の情報が制御部110に送られると、当該汎用セル100では、これによって加工機70による加工が終了した旨を判断し、ワークWの保持(セット)を解除する。   When the part T is incorporated in the workpiece W in this way, dedicated processing by the processing machine 70 is performed thereafter according to an instruction from the control unit 110 of the general-purpose cell 100. Then, when the processing by the processing machine 70 is finished, when information to that effect is sent to the control unit 110 through the processing machine 70, the general-purpose cell 100 determines that the processing by the processing machine 70 is finished. The holding (setting) of the workpiece W is released.

こうして加工機70による加工が終了した旨を判断した汎用セル100は、ワーク保持エリア71にある加工済みのワークWをロボット60により再び把持するとともに、これを図7(d)に示す態様にて給材、除材エリア52bに搬送して、一連の動作を終了する。   The general-purpose cell 100 that has determined that the processing by the processing machine 70 has ended is again gripped by the robot 60 with the processed workpiece W in the workpiece holding area 71, and this is shown in the manner shown in FIG. The material is conveyed to the material supply / removal area 52b, and the series of operations ends.

なお、こうした動作が繰り返し実行される中で、上記部品トレーTrに載置されている部品Tの上記ロボット60によるピックアップが同トレーTrの先頭から1列分ずつ終了する毎に、上記トレーフィーダ21(図5)を通じて部品Tの載置間隔に見合った分だけこの部品トレーTrの位置が順次先方(加工エリア30方向)にシフトされる。また、同部品トレーTrに載置されている部品Tの全ての組み込みが終了した旨が判断される場合には、先の図5に二点鎖線にて示した基端位置までトレーフィーダ21による部品トレー
Trのリターンフィードが行われ、同トレーTrへの部品Tの補給が促される。
In addition, while such an operation is repeatedly performed, every time the pickup by the robot 60 of the component T placed on the component tray Tr is completed for each row from the top of the tray Tr, the tray feeder 21 is performed. Through (FIG. 5), the position of the component tray Tr is sequentially shifted forward (in the direction of the processing area 30) by an amount corresponding to the placement interval of the component T. When it is determined that all the components T placed on the component tray Tr have been assembled, the tray feeder 21 uses the tray feeder 21 to the base end position indicated by the two-dot chain line in FIG. A return feed of the component tray Tr is performed, and the supply of the component T to the tray Tr is prompted.

図8は、このような汎用セル100を複数(ここでの例では汎用セル100A〜100Dの4台)用いて構成される生産システムについてその一例を示したものであり、以下では、こうした生産システムとしての構成例、並びにその可能性について説明する。   FIG. 8 shows an example of a production system configured by using a plurality of such general-purpose cells 100 (four general-purpose cells 100A to 100D in this example). Hereinafter, such a production system will be described. A configuration example as well as its possibility will be described.

同図8に示されるように、この生産システムでは、上記汎用セル100(100A〜100D)が図中に一列に配列されるラインレイアウトを採用している。すなわちこの場合、それら複数のセル100A〜100Dは、その互いに隣接するセル同士で上記ロボット60(60A〜60D)の動作範囲の一部を共有する態様にて配列されることとなる。そして、それら互いに隣接するセル同士でロボット60の動作範囲を共有する部分として上記給材、除材エリア52a,52cとなる部分のいずれか一方が用いられる。具体的には、例えば汎用セル100Aと汎用セル100Bとの間では、それらセル間に介在する給材、除材エリア52a,52cが、セル100Aにとっては除材エリアとして用いられ、同時にセル100Bにとっては給材エリアとして用いられる。   As shown in FIG. 8, this production system employs a line layout in which the general-purpose cells 100 (100A to 100D) are arranged in a line in the drawing. That is, in this case, the cells 100A to 100D are arranged in such a manner that the cells adjacent to each other share a part of the operation range of the robot 60 (60A to 60D). Then, any one of the portions that become the material supply and material removal areas 52a and 52c is used as a portion where the operation range of the robot 60 is shared by the cells adjacent to each other. Specifically, for example, between the general-purpose cell 100A and the general-purpose cell 100B, the material supply and material removal areas 52a and 52c interposed between the cells are used as a material removal area for the cell 100A and at the same time for the cell 100B. Is used as a feeding area.

また図9は、こうして汎用セル100を複数用いて生産システム(生産ライン)を構成する場合の電気的な構成を模式的に示したものである。この図9に示されるように、実際には図8において図示を割愛している中央制御部120との通信を通じて、それら複数の汎用セル100(100A〜100n(n:自然数))間での動作タイミング等の同期が図られるようになる。   FIG. 9 schematically shows an electrical configuration when a production system (production line) is configured using a plurality of general-purpose cells 100 in this way. As shown in FIG. 9, the operation between the plurality of general-purpose cells 100 (100A to 100n (n: natural number)) is actually performed through communication with the central control unit 120 which is not shown in FIG. Timing and the like are synchronized.

ちなみに、この図9に示す中央制御部120において、ホストコンピュータ121は、当該生産システム全体を統括制御する部分であり、また、データベース122は、例えば各種生産対象別の生産管理情報や生産ラインの変更時等に必要とされる各汎用セル100の制御データや制御プログラム等が格納されている部分である。また、入出力装置123は、主にキーボードや表示装置、印字装置等からなる部分であり、これらキーボードや表示装置、印字装置を通じて上記ホストコンピュータ121に対する制御情報の入力やシステム全体の稼働状況の表示、印字等が行われる。そして、通信IF(インターフェース)124は、同中央制御部120と上記各汎用セル100との間での通信に際してその仲介を行う部分であり、バスラインを介して先の図6に示した各汎用セル100の制御部110に設けられている通信IF114に接続されている。   Incidentally, in the central control unit 120 shown in FIG. 9, the host computer 121 is a part that performs overall control of the entire production system, and the database 122 includes, for example, production management information for each production target and changes in production lines. This is a part in which the control data, control program, etc. of each general-purpose cell 100 required at times are stored. The input / output device 123 is a portion mainly composed of a keyboard, a display device, a printing device, and the like. Through these keyboard, display device, and printing device, input of control information to the host computer 121 and display of the operating status of the entire system are performed. Printing is performed. A communication IF (interface) 124 is a part that mediates communication between the central control unit 120 and each of the general-purpose cells 100. Each of the general-purpose interfaces shown in FIG. It is connected to a communication IF 114 provided in the control unit 110 of the cell 100.

図8に例示した生産システムが、電気的にはこのような態様で通信可能に接続されることで、上記中央制御部120による統括制御のもと、ロボット60A〜60D間の干渉を避けつつ、具体的には、以下のような態様でワークに対する加工や搬送が行われるようになる。   The production system illustrated in FIG. 8 is electrically connected in such a manner as to be communicable, thereby avoiding interference between the robots 60A to 60D under the overall control by the central control unit 120. Specifically, the workpiece is processed and conveyed in the following manner.

すなわちいま、先頭の汎用セル100Aの給材、除材エリア52aに対するワークの搬入が開始されたとすると、同汎用セル100Aでは上述のように、ロボット60Aによってこの搬入されたワークをステージ(加工ステージ)31、正確にはその上に設置された加工機(図示略)のワーク保持エリアに搬送する。そして、これも上述の態様にてワークに対する部品の組み込み、並びに加工機による加工が行われた後、この加工されたワークをロボット60Aによって給材、除材エリア52c(セル100Bにとっての給材、除材エリア52a)に搬送する。なお、給材、除材エリア52cへのワークの搬送を終えた汎用セル100Aの給材、除材エリア52aに対するワークの搬入、そして同汎用セル100Aによるこうしたワークの搬送、加工等にかかる処理は、所定数のワークの投入が終了するまで繰り返し実行される。   That is, now, assuming that the loading of the workpiece into the material supply / removal area 52a of the first general-purpose cell 100A is started, the workpiece loaded by the robot 60A is placed on the stage (machining stage) in the general-purpose cell 100A as described above. 31. More precisely, it is transferred to a work holding area of a processing machine (not shown) installed thereon. Then, after the parts are incorporated into the workpiece and processed by the processing machine in the above-described manner, the processed workpiece is fed by the robot 60A, and the material removal area 52c (feeding for the cell 100B, It is conveyed to the material removal area 52a). It should be noted that the processing related to the feeding of the general-purpose cell 100A that has finished transporting the workpiece to the material-removing area 52c, the loading of the workpiece into the material-removing area 52a, and the conveyance and processing of the workpiece by the general-purpose cell 100A are as follows. The process is repeated until the predetermined number of workpieces have been input.

一方、こうして給材、除材エリア52aにワークが搬入(供給)された汎用セル100
Bでは、これも上述のように、ロボット60Bによってこの搬入されたワークをステージ31に搬送し、専用の加工機による加工が行われる。そして加工機による加工の後、この加工されたワークをロボット60Bによって給材、除材エリア52c(セル100Cにとっての給材、除材エリア52a)に搬送する。そして、当該セル100Bによるこうした処理も、その給材、除材エリア52aに対するワークの搬入が終了するまで繰り返し実行される。
On the other hand, the general-purpose cell 100 in which the workpiece is carried (supplied) to the material supply / removal area 52a in this way.
In B, as described above, the workpiece carried by the robot 60B is transported to the stage 31 and processed by a dedicated processing machine. After the processing by the processing machine, the processed workpiece is transferred to the material supply / removal area 52c (the material supply / removal area 52a for the cell 100C) by the robot 60B. Such processing by the cell 100B is also repeatedly executed until the work has been carried into the material supply / removal area 52a.

以下、同様の処理が汎用セル100C及び100Dにおいても実行され、特に終段のセル100Dから給材、除材エリア52cに対して搬出されたワークは完成品、もしくは半完成品として図示しない収容棚等へ順次収容されるようになる。   Hereinafter, the same processing is also executed in the general-purpose cells 100C and 100D, and in particular, the work carried out from the final stage cell 100D to the material supply / removal area 52c is not shown as a finished product or a semi-finished product. And so on.

このように、本実施形態にかかる汎用セルを用いた生産システムにあっては、ワークを搬送するためのパレットやコンベア等が不要であることはもとより、互いに隣接するセル間に共通のエリアとして介在する給材、除材エリア52a,52cの配設態様等に応じてラインレイアウトそのものの自由度が高く維持されるようになる。図10〜図12に、当該生産システムとしてのこうしたラインレイアウトの自由度の高さとともに高密度化を可能とすることを裏付ける他の生産ラインの例を示す。   As described above, in the production system using the general-purpose cell according to the present embodiment, a pallet, a conveyor, and the like for transporting the workpiece are not necessary, and the common system is interposed between adjacent cells. The degree of freedom of the line layout itself is maintained at a high level in accordance with the material to be supplied and the arrangement of the material removal areas 52a and 52c. FIG. 10 to FIG. 12 show examples of other production lines that support the high density of the line layout as the production system and the high density.

図10は、複数の汎用セル100(ここでの例では汎用セル100A〜100Iの9台)の配列を、それら汎用セル100のベースユニット10の形状、本実施形態では特に平面形状正六角形に応じてラインレイアウトした一例である。このラインレイアウトにおいては、各汎用セル100A〜100Eによって千鳥状にされた配列例を示すとともに、汎用セル100Aから汎用セル100Dを経て汎用セル100Eの方向及び汎用セル100Gの方向の2方向に分岐する「Y字」状にされた配列例を示している。すなわちここでは、汎用セル100は、平面形状正六角形のベースユニット10のうちトレーフィーダ21が配置されていない辺については、他の汎用セル100を隣接配置することができることを示している。例えば、汎用セル100Aと汎用セル100Bとは給材、除材エリア52b,52dを介して隣接配置するとともに、汎用セル100Bと汎用セル100Cとは、給材、除材エリア52c,52aを介して隣接配置する。また、汎用セル100Cと汎用セル100Dとは給材、除材エリア52b,52dを介して隣接配置するとともに、汎用セル100Dと汎用セル100Eとは、給材、除材エリア52c,52aを介して隣接配置することで、千鳥状のラインレイアウトを可能にしている。また、汎用セル100Eには汎用セル100Fを、給材、除材エリア52c,52aを介して隣接配置して、汎用セル100Dから汎用セル100F方向のラインを形成する一方、汎用セル100Dには汎用セル100Gを給材、除材エリア52e,52eを介して隣接配置することで、「Y字」状の分岐点を形成する。そして、順番に汎用セル100Gと汎用セル100H、及び汎用セル100Hと汎用セル100Iをそれぞれ給材、除材エリア52d,52bを介して隣接配置して、汎用セル100Dから分岐した汎用セル100G〜100Iのラインを構成する。これによって、汎用セル100Aから汎用セル100Dにて分岐する「Y字」状のラインレイアウトを可能にしている。この場合、汎用セル100Dのロボット60Dは、ライン構成の中で、例えば汎用セル100Cから搬入されたワークを汎用セル100Dから汎用セル100Eの方向もしくは汎用セル100Gの方向の2方向に送り出す役割を担うこととなる。これらの場合であっても、各汎用セル100A〜100Iとしての基本的な機能は先の汎用セル100と同様であり、こうしたセル配列を通じて、千鳥形状はもとより、「Y字」状の分岐や合流、さらにはより複雑な形状のラインレイアウトも可能となる。なお、当該生産システムとしての上記中央制御部による統括制御のもとに実行される各セルの動作は、基本的に先の図7に例示したシステムと同様であり、ここでの重複する説明は割愛する。   FIG. 10 shows an arrangement of a plurality of general-purpose cells 100 (in this example, nine general-purpose cells 100A to 100I) in accordance with the shape of the base unit 10 of these general-purpose cells 100, in particular, the planar regular hexagon in this embodiment. This is an example of line layout. This line layout shows an arrangement example staggered by each of the general-purpose cells 100A to 100E, and branches from the general-purpose cell 100A to the general-purpose cell 100E and the general-purpose cell 100G through the general-purpose cell 100D. The example of arrangement | sequence made into "Y character" shape is shown. That is, here, the general-purpose cell 100 indicates that the other general-purpose cell 100 can be adjacently arranged on the side of the planar regular hexagonal base unit 10 where the tray feeder 21 is not disposed. For example, the general-purpose cell 100A and the general-purpose cell 100B are disposed adjacent to each other via a material supply / removal area 52b, 52d, and the general-purpose cell 100B and the general-purpose cell 100C are disposed via a material supply / removal area 52c, 52a. Adjacent to each other. Further, the general-purpose cell 100C and the general-purpose cell 100D are disposed adjacent to each other via a material supply / removal area 52b, 52d, and the general-purpose cell 100D and the general-purpose cell 100E are disposed via a material supply / removal area 52c, 52a. Adjacent placement enables a staggered line layout. Further, the general-purpose cell 100E is arranged adjacent to the general-purpose cell 100F via the material supply / removal areas 52c and 52a to form a line extending from the general-purpose cell 100D in the direction of the general-purpose cell 100F. The cell 100G is arranged adjacent to each other via the material supply / removal areas 52e and 52e, thereby forming a “Y” -shaped branch point. The general-purpose cells 100G to 100I are branched from the general-purpose cell 100D by sequentially arranging the general-purpose cell 100G and the general-purpose cell 100H, and the general-purpose cell 100H and the general-purpose cell 100I through the material supply and material removal areas 52d and 52b, respectively. Configure the line. This enables a “Y” -shaped line layout that branches from the general-purpose cell 100A to the general-purpose cell 100D. In this case, the robot 60D of the general-purpose cell 100D plays a role of sending, for example, a work carried in from the general-purpose cell 100C in the direction of the general-purpose cell 100D to the general-purpose cell 100E or the general-purpose cell 100G in the line configuration. It will be. Even in these cases, the basic functions of each of the general-purpose cells 100A to 100I are the same as those of the general-purpose cell 100. Through such a cell arrangement, not only a staggered shape but also a “Y” -shaped branch or merge In addition, a line layout with a more complicated shape is also possible. The operation of each cell executed under the overall control by the central control unit as the production system is basically the same as the system illustrated in FIG. Omit.

また図11は、複数の汎用セル100(ここでの例では汎用セル100A〜100Hの
8台)の配列を、それら汎用セル100のベースユニット10の正六角形状に応じてラインレイアウトした他の一例である。このラインレイアウトにおいては、汎用セル100B〜100D及び100F〜100Hによって並列化された配列の例を示すとともに、汎用セル100B〜100D及び100F〜100Hによって円弧状に閉ループとされた配列の例を示している。並列化された配列として例えば、汎用セル100Aと汎用セル100Bとは給材、除材エリア52c,52aを介して隣接配置し、汎用セル100Bと汎用セル100Cとは、給材、除材エリア52c,52aを介して隣接配置し、汎用セル100Cと汎用セル100Dとは給材、除材エリア52b,52dを介して隣接配置する。また、汎用セル100Dと汎用セル100Eとは給材、除材エリア52b,52dを介して隣接配置することで、汎用セル100Aを分岐点として且つ、汎用セル100Eを合流点とする一方のラインを構成する。同様に、汎用セル100Aと汎用セル100Fとは給材、除材エリア52b,52bを介して隣接配置し、汎用セル100Fと汎用セル100Gとは、給材、除材エリア52d,52bを介して隣接配置し、汎用セル100Gと汎用セル100Hとは給材、除材エリア52a,52cを介して隣接配置する。そして、汎用セル100Hと汎用セル100Iとは給材、除材エリア52a,52aを介して隣接配置することで、上記汎用セル100Aを分岐点として且つ、汎用セル100Eを合流点とするもう1つのラインを構成する。これにより、同汎用セル100Aを分岐点として且つ、汎用セル100Eを合流点とする並列化したラインレイアウトを構成することができる。一方、上記並列化された構成に加えて、汎用セル100Bと汎用セル100Fの間、並びに、汎用セル100Eと汎用セル100Hの間に設けられた給材、除材エリア52e,52eを介して汎用セル100B〜100D及び100F〜100Hによる円弧状の閉ループからなるラインレイアウトも併せて構成される。これらの場合であっても、各汎用セル100A〜100Hとしての基本的な機能は先の汎用セル100と同様であり、セル配列のこうした簡単な変更を通じて、並列化はもとより、円弧状の閉ループのような、より複雑な形状のラインレイアウトも可能となる。なお、当該生産システムとしての上記中央制御部による統括制御のもとに実行される各セルの動作も、基本的に先の図7に例示したシステムと同様であり、ここでもそれら動作に関する重複する説明は割愛する。
FIG. 11 shows another example in which an array of a plurality of general-purpose cells 100 (eight general-purpose cells 100A to 100H in this example) is line-laid according to the regular hexagonal shape of the base unit 10 of the general-purpose cells 100. It is. In this line layout, an example of an array arranged in parallel by general-purpose cells 100B to 100D and 100F to 100H is shown, and an example of an array that is closed in a circular arc by general-purpose cells 100B to 100D and 100F to 100H is shown. Yes. As a parallel arrangement, for example, the general-purpose cell 100A and the general-purpose cell 100B are disposed adjacent to each other via a material supply / removal area 52c, 52a, and the general-purpose cell 100B and the general-purpose cell 100C are provided with a material supply / removal area 52c. , 52a, and the general-purpose cell 100C and the general-purpose cell 100D are arranged adjacent to each other via the material supply and material removal areas 52b and 52d. Further, the general-purpose cell 100D and the general-purpose cell 100E are arranged adjacent to each other via the material supply / removal areas 52b and 52d, so that one line having the general-purpose cell 100A as a branch point and the general-purpose cell 100E as a junction is provided. Constitute. Similarly, the general-purpose cell 100A and the general-purpose cell 100F are disposed adjacent to each other via a material supply / removal area 52b, 52b, and the general-purpose cell 100F and the general-purpose cell 100G are disposed via a material supply / removal area 52d, 52b. The general-purpose cell 100G and the general-purpose cell 100H are arranged adjacent to each other via the material supply / removal areas 52a and 52c. Then, the general-purpose cell 100H and the general-purpose cell 100I are arranged adjacent to each other via the material supply / removal areas 52a and 52a, so that the general-purpose cell 100A serves as a branch point and the general-purpose cell 100E serves as a junction. Configure the line. Thereby, it is possible to configure a parallel line layout with the general-purpose cell 100A as a branch point and the general-purpose cell 100E as a junction. On the other hand, in addition to the paralleled configuration described above, general purpose is provided through the material supply and material removal areas 52e and 52e provided between the general purpose cell 100B and the general purpose cell 100F and between the general purpose cell 100E and the general purpose cell 100H. A line layout composed of arc-shaped closed loops of the cells 100B to 100D and 100F to 100H is also configured. Even in these cases, the basic functions of each of the general-purpose cells 100A to 100H are the same as those of the general-purpose cell 100 described above. Such a more complicated line layout is also possible. The operation of each cell that is executed under the overall control by the central control unit as the production system is basically the same as the system illustrated in FIG. I will omit the explanation.

そして図12は、複数の汎用セル100(ここでの例では汎用セル100A〜100Hの8台)の配列を、それら汎用セル100のベースユニット10の正六角形状に応じてラインレイアウトしたさらに他の一例を示したものである。このラインレイアウトにおいては、正六角形なればこそ可能となる「ハニカム構造」を利用して、高密度にセルを配列した配列例を示している。例えば、汎用セル100Aと汎用セル100Bを対向して配置して、その横に汎用セル100Cと汎用セル100Dとが対向するように配置する。同様に、対向して配置された汎用セル100Cと汎用セル100Dの横に、汎用セル100Eと汎用セル100Fとを相互に対向するように配置して、その対向して配置された汎用セル100Eと汎用セル100Fの横に、汎用セル100Gと汎用セル100Hとを相互に対向するように配置する。そして各汎用セル100A〜100Hの間には、必要に応じて、給材、除材エリア52a〜52eを設ける。このように汎用セル100を配列すれば、汎用セル100を高密度に配置することができて、より自由度の高いラインレイアウトが可能となる。また、特にこの場合には、部品供給ユニット20として、ベースユニット10内にあって加工エリア30のステージ31上もしくはその周辺に部品を直接供給するタイプのセル構造を採用することで汎用セル100自身の平面形状を正六角形とすることもできる。そしてこの場合には、上記「ハニカム構造」を完全利用した、より高密度なラインレイアウトの構成も可能となる。なお、当該生産システムとしての上記中央制御部による統括制御のもとに実行される各セルの動作は、この場合も基本的には先の図7に例示したシステムと同様であり、ここでもそれら動作に関する重複する説明は割愛する。   FIG. 12 shows still another example in which an array of a plurality of general-purpose cells 100 (eight cells of the general-purpose cells 100A to 100H in this example) is line-laid according to the regular hexagonal shape of the base unit 10 of the general-purpose cells 100. An example is shown. This line layout shows an arrangement example in which cells are arranged at high density using a “honeycomb structure” that can be achieved only by a regular hexagon. For example, the general-purpose cell 100A and the general-purpose cell 100B are arranged to face each other, and the general-purpose cell 100C and the general-purpose cell 100D are arranged to face each other. Similarly, the general-purpose cell 100E and the general-purpose cell 100F are arranged beside the general-purpose cell 100C and the general-purpose cell 100D that are arranged so as to face each other. The general-purpose cell 100G and the general-purpose cell 100H are arranged beside the general-purpose cell 100F so as to face each other. And between each general purpose cell 100A-100H, a material supply and material removal area 52a-52e is provided as needed. If the general-purpose cells 100 are arranged in this manner, the general-purpose cells 100 can be arranged at a high density, and a line layout with a higher degree of freedom becomes possible. Particularly in this case, the general-purpose cell 100 itself is used as the component supply unit 20 by adopting a cell structure in the base unit 10 and supplying components directly on or around the stage 31 in the processing area 30. The planar shape can be a regular hexagon. In this case, a higher-density line layout configuration that fully utilizes the “honeycomb structure” is also possible. The operation of each cell executed under the overall control by the central control unit as the production system is basically the same as the system illustrated in FIG. The redundant explanation about the operation is omitted.

以上説明したように、本実施形態にかかる生産システム用汎用セル、及び該汎用セルを用いた生産システムによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
(1)上記ベースユニット10、部品供給ユニット20、及び加工エリア30といった、いわば生産システム用のセルとしてワークの加工に最低限必要とされる各要素のセットとして1つの生産システム用汎用セル100を構成することとした。これにより、各セル100に対する作業割当の自由度、すなわち汎用性が自ずと高められることとなり、こうしたセル100の羅列のみで生産システムに求められる各種生産機能を実現することができるようになる。すなわち、生産システムを構成する際のラインレイアウトの自由度が高く維持されるようになる。しかも、上記ベースユニット10自体、その平面形状が六角形からなることで、互いにロボット60の動作範囲を共有するかたちでのセル同士の羅列にかかる自由度がより高く維持されるとともに、上記ロボット60がこの六角形からなる平面領域を移動可能にベースユニット10に対して支持される。このことによって、ベースユニット10を構成する領域の有効利用が図られるようになり、当該汎用セル100としての不要な大型化を招くこともなくなる。
As described above, according to the general-purpose cell for production system and the production system using the general-purpose cell according to the present embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) One production system general-purpose cell 100 as a set of elements required for machining a workpiece as a production system cell, such as the base unit 10, the component supply unit 20, and the machining area 30. It was decided to compose. As a result, the degree of freedom of work assignment to each cell 100, that is, versatility is naturally increased, and various production functions required for the production system can be realized only by listing these cells 100. That is, the degree of freedom of the line layout when configuring the production system is maintained high. In addition, since the base unit 10 itself has a hexagonal planar shape, the degree of freedom in enclosing the cells in a form that shares the operation range of the robot 60 with each other is maintained higher, and the robot 60 Is supported with respect to the base unit 10 so as to be movable in a plane area formed of this hexagon. As a result, the area constituting the base unit 10 can be effectively used, and the general-purpose cell 100 is not unnecessarily enlarged.

(2)また、上記汎用セル100は、上記加工エリア30がベースユニット10の内側に設けられるとともに、ベースユニット10に設けられたロボット60の動作範囲をこの加工エリア30を含めて、同ベースユニット10の内側から外側に至る範囲に設定したことで、こうした加工エリア30としての用途も広がる。しかも、上記汎用セル100では特に、同加工エリア30を構成するステージ31上に専用の加工機70を設置するようにしたことで、その自動化はもとより、セルとしての標準化も大きく促進されるようになる。すなわちこの場合、ロボット60は基本的に、ワークの上記加工エリア30(加工機70のワーク保持エリア71)への搬送、部品供給ユニット20を介して供給される部品のピックアップ、このピックアップした部品のワークへの組み込み、及び加工機70を通じて加工されたワークの送り出し、といった各操作のみを行うことで済む。   (2) In the general-purpose cell 100, the processing area 30 is provided inside the base unit 10, and the operation range of the robot 60 provided in the base unit 10 includes the processing area 30. By setting the range from the inner side to the outer side of 10, the use as such a processing area 30 is expanded. In addition, in the general-purpose cell 100, in particular, the dedicated processing machine 70 is installed on the stage 31 constituting the processing area 30, so that not only the automation but also the standardization of the cell is greatly promoted. Become. That is, in this case, the robot 60 basically transfers the workpiece to the processing area 30 (the workpiece holding area 71 of the processing machine 70), picks up a component supplied via the component supply unit 20, and removes the picked-up component. Only operations such as incorporation into the workpiece and delivery of the workpiece processed through the processing machine 70 may be performed.

(3)ワークの当該汎用セル100に対する供給、及び同ワークの当該汎用セル100からの排除の少なくとも一方に用いられる給材、除材エリア52a〜52eが、ロボット60の動作範囲に収まる態様にて上記ベースユニット10の外側にさらに延設されるようにした。これにより、セル間でのワークの搬送も、ロボット60の動作範囲内におかれる上記給材、除材エリア52a〜52eを通じて行うことができるようになり、いわゆるバケット・ブリゲード(バケツ・リレー)方式によるワークの当該汎用セル100への供給や、同ワークの当該汎用セル100からの排除も容易となる。   (3) In a mode in which the material supply and material removal areas 52 a to 52 e used for at least one of supplying the workpiece to the general-purpose cell 100 and removing the workpiece from the general-purpose cell 100 are within the operation range of the robot 60. Further extending outside the base unit 10. Thereby, the conveyance of the workpiece | work between cells can be performed now through the said material supply and material removal area 52a-52e put in the operation | movement range of the robot 60, and what is called a bucket brigade (bucket relay) system. It becomes easy to supply the work to the general-purpose cell 100 and to remove the work from the general-purpose cell 100.

(4)上記ベースユニット10の上方に支柱11pを介して支持された天井部11rを設けるとともに、ロボット60はこの天井部11rから吊り下げられる態様にて当該ベースユニット10に支持される構造とした。これにより、ロボット60の動作範囲も、その下方の全領域を含む広い範囲をカバーすることが可能となり、特にベースユニット10を構成する領域のさらなる有効利用が図られるようになる。   (4) A ceiling part 11r supported above the base unit 10 via the support pillar 11p is provided, and the robot 60 is structured to be supported by the base unit 10 in such a manner that the robot 60 is suspended from the ceiling part 11r. . As a result, the operation range of the robot 60 can also cover a wide range including the entire region below the robot 60, and more effective use of the region constituting the base unit 10 can be achieved.

(5)特に、ロボット60としては、互いに円形の動作領域をもって相互に重なり合う位置を通過できる同一長の第1及び第2のアーム62,64を有する。そしてそれら各アームが重なり合った姿勢を原点姿勢として、同第1及び第2のアーム62,64が時計回り及び反時計回りに各々225°に渡って旋回(回動)可能に構成されたスカラ型ロボットを採用することとした。これによりロボット60全体としての動作範囲も、それら第1及び第2のアーム62,64の協働により、円形を基本として、それら円の内部の全領域にわたってこれをカバーすることができるようになる。すなわち、ベースユニット10の内側から外側に至るように設定されているロボット60の動作範囲において、その少なくともベースユニット10内での死角は確実に解消されるようになる。   (5) In particular, the robot 60 includes first and second arms 62 and 64 having the same length that can pass through overlapping positions with circular motion areas. Then, with the posture in which these arms overlap each other as the origin posture, the first and second arms 62 and 64 are configured to be capable of turning (turning) 225 ° clockwise and counterclockwise. The robot was adopted. As a result, the movement range of the robot 60 as a whole can be covered over the entire area inside the circle based on the circle by the cooperation of the first and second arms 62 and 64. . That is, at least the blind spot in the base unit 10 is surely eliminated in the operation range of the robot 60 set from the inside to the outside of the base unit 10.

(6)一方、加工エリア30は、ベースユニット10上に加工ステージ31として設け、上記部品供給ユニット20は、ワークの部品が載置される部品トレーTrをこの加工ス
テージ31の下方に搬送するトレーフィーダ21を有するように構成した。従って、部品供給ユニット20から部品トレーTrに載置されて供給される部品が、トレーフィーダ21により加工エリア30近傍に順次搬送可能となる。これにより、ロボット60による該当部品のピックアップ動作、及び該ピックアップした部品の同ロボット60による加工エリア30への搬送動作等が円滑になされるとともに、ベースユニット10上に加工ステージ31として設けられる加工エリア30全体の有効利用が併せて図られるようになる。
(6) On the other hand, the processing area 30 is provided as a processing stage 31 on the base unit 10, and the component supply unit 20 is a tray that conveys a component tray Tr on which workpiece components are placed below the processing stage 31. The feeder 21 was configured. Therefore, the components that are placed and supplied from the component supply unit 20 onto the component tray Tr can be sequentially conveyed to the vicinity of the processing area 30 by the tray feeder 21. Thereby, the pick-up operation of the corresponding part by the robot 60 and the transfer operation of the picked-up part to the processing area 30 by the robot 60 are smoothly performed, and the processing area provided as the processing stage 31 on the base unit 10. Effective use of the entire 30 is also planned.

(7)同汎用セル100の基本構造として、加工エリア30を含むベースユニット10の平面形状が正六角形からなるようにしている。このように、加工エリア30を含むベースユニット10の平面形状が正六角形をなすことで、当該汎用セル100が複数用いられる場合であっても、その配置を高い自由度のもとに決めることが可能となり、ひいては生産システムとしてのラインレイアウト設計もより容易となる。すなわち、ラインの途中で任意に折れ曲がる態様でのラインレイアウト等も可能となる。   (7) As a basic structure of the general-purpose cell 100, the planar shape of the base unit 10 including the processing area 30 is a regular hexagon. As described above, the planar shape of the base unit 10 including the processing area 30 is a regular hexagon, so that even when a plurality of the general-purpose cells 100 are used, the arrangement can be determined with a high degree of freedom. As a result, line layout design as a production system becomes easier. That is, a line layout or the like in a mode in which it is arbitrarily bent in the middle of the line is also possible.

(8)さらに、同汎用セル100の基本構造として、ベースユニット10に設けられた部品供給ユニット20及び加工エリア30を含むセル自体の平面形状を正六角形とすることもできる。このように、ベースユニット10、さらには汎用セル100自体の平面形状を正六角形とすることで、より自由度が高く、しかもより高密度のセル配列が可能となる。そして特に、当該汎用セル100自体の平面形状が正六角形とされる場合には、図12に例示した「ハニカム構造」をさらに発展させた最も効率がよく、しかも最も自由度の高いラインレイアウトが可能ともなる。   (8) Furthermore, as a basic structure of the general-purpose cell 100, the planar shape of the cell itself including the component supply unit 20 and the processing area 30 provided in the base unit 10 can be a regular hexagon. Thus, by making the planar shape of the base unit 10 and further the general-purpose cell 100 itself a regular hexagon, a higher degree of freedom and a higher density cell arrangement are possible. In particular, when the plane shape of the general-purpose cell 100 itself is a regular hexagon, the most efficient and most flexible line layout is possible by further developing the “honeycomb structure” illustrated in FIG. It also becomes.

(9)汎用セルを用いた生産システムとしても、上記汎用セル100の複数が、互いに隣接するセル同士でロボット60の動作範囲の一部を共有する態様にて配列されるようにしたことで、ワークを搬送するためのパレットやコンベア等が不要であることはもとより、ラインレイアウトそのものの自由度が高く維持される。このため、例えばそれらセルを、その平面形状に応じて図8に例示したように直線状に配列したり、あるいは図10及び図11に例示したように2方向にワークを送り出したり、2方向からワークを受け入れたりするラインを構成することができる。また、途中で分岐したり、合流したりする「Y字」状のライン、さらにはこれら分岐及び合流を組み合わせて並列化したラインなども構成することができる。またさらには円弧状(閉ループも含めて)や千鳥状のライン構成等々、当該生産システムを設置するスペース等に応じた極めて自由なラインレイアウトが、しかも低コストにて実現可能となる。   (9) Even in a production system using general-purpose cells, a plurality of the general-purpose cells 100 are arranged in a manner in which a part of the operation range of the robot 60 is shared between adjacent cells. The degree of freedom of the line layout itself is kept high as well as the need for pallets, conveyors, and the like for conveying workpieces. For this reason, for example, the cells are arranged linearly as illustrated in FIG. 8 according to the planar shape, or the workpiece is sent out in two directions as illustrated in FIGS. A line that accepts workpieces can be configured. In addition, a “Y” -shaped line that branches or merges in the middle, and a line that is a combination of these branches and merges can be configured. Furthermore, an extremely free line layout corresponding to the space in which the production system is installed, such as an arc (including a closed loop) or staggered line configuration, can be realized at low cost.

(第2の実施形態)
図13に、本発明にかかる生産システム用汎用セルの第2の実施形態についてその斜視構造を示す。なお、この第2の実施形態は、ベースユニットに対するロボットの支持形態を、先の天吊りされる形態からいわゆる側壁から突出される形態に変更したものであり、以下では主に、先の第1の実施形態との相違点を中心に、同汎用セルとしての具体構成について説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 13 shows a perspective structure of a general-purpose cell for production system according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the support form of the robot with respect to the base unit is changed from the above-described ceiling-suspended form to a form protruding from a so-called side wall. A specific configuration as the general-purpose cell will be described with a focus on differences from the embodiment.

図13に示されるように、本実施形態にかかる汎用セル200も、ロボット90を支持するベースユニット10aに対し、図中に付記した三次元座標中、X軸方向に連なるかたちで、部品供給ユニット20aを備えるとともに、同ベースユニット10aの内部に加工エリア30aを備える構成となっている。そして、本実施形態においても、汎用セル200を構成するこれらベースユニット10a、部品供給ユニット20a及び加工エリア30aの各部分は、いずれも剛性のある金属などからなって互いが適宜に連結されており、その下面40に設けられているキャスター41及びフットジャッキ42を通じて、セル単位での移動や設置が可能となっている。なお、本実施形態においても、ベースユニット10aの平面形状は正六角形をなしており、こうした汎用セル200を複数用いて生産システ
ムを構成する際のラインレイアウト設計を容易としている。またこの汎用セル200において、ベースユニット10aの下方となる部分にはキャビネット43が設けられており、このキャビネット43の中に、当該汎用セル200の上記ロボット90をはじめとする各部を統括制御する制御装置などが収容されていることも、先の第1の実施形態の汎用セル100と同様である。
As shown in FIG. 13, the general-purpose cell 200 according to the present embodiment also has a component supply unit that is connected to the base unit 10 a that supports the robot 90 in the three-dimensional coordinates indicated in the drawing in the X-axis direction. 20a and a processing area 30a inside the base unit 10a. In this embodiment, the base unit 10a, the component supply unit 20a, and the processing area 30a constituting the general-purpose cell 200 are all made of a rigid metal and are appropriately connected to each other. Through the casters 41 and foot jacks 42 provided on the lower surface 40, movement and installation in units of cells are possible. Also in this embodiment, the planar shape of the base unit 10a is a regular hexagon, which facilitates line layout design when a production system is configured using a plurality of such general-purpose cells 200. Further, in this general-purpose cell 200, a cabinet 43 is provided below the base unit 10a, and in this cabinet 43, control for overall control of each part including the robot 90 of the general-purpose cell 200 is performed. It is the same as the general-purpose cell 100 of the first embodiment that the device is accommodated.

ここでもまずは、上記ベースユニット10aについてその具体的な構成を説明する。
同図13に示されるように、このベースユニット10aには、同ベースユニット10aに対して直立する側壁11が部品供給ユニット20aとの境界側に設けられており、上記ロボット(ここでの例でもスカラ型ロボット)90は、この側壁11から加工エリア30a側に突出する態様にて支持されている。すなわちこのロボット90は、ベースユニット10aの上面にあたる平面形状六角形からなる領域12上を三次元座標のX,Y,Z方向に移動可能に同ベースユニット10a、正確には側壁11に対して支持されている。そして、本実施形態にあっても、被加工物(ワーク)の当該セル200に対する供給部及び排除部となる給材、除材エリア52a〜52dが、ロボット90の動作範囲に収まる態様にて、上記領域12の両側に設けられた側板13a〜13dからベースユニット10aの側方にかけて延設されている。図14は、こうしたロボット90の側面構造を示したものであり、以下、この図14を併せ参照して、ロボット90の構成、並びに機能についてさらに詳述する。
Here, first, the specific configuration of the base unit 10a will be described.
As shown in FIG. 13, the base unit 10a is provided with a side wall 11 standing upright with respect to the base unit 10a on the boundary side with the component supply unit 20a. The SCARA robot 90 is supported in such a manner as to protrude from the side wall 11 toward the processing area 30a. In other words, the robot 90 is supported on the base unit 10a, more precisely, on the side wall 11, so as to be movable in the X, Y, and Z directions of the three-dimensional coordinates on the area 12 made of a planar hexagon on the upper surface of the base unit 10a. Has been. And even in the present embodiment, in a mode in which the material supply and removal materials 52a to 52d serving as the supply unit and the removal unit for the cell 200 of the workpiece (workpiece) are within the operation range of the robot 90, The side plates 13a to 13d provided on both sides of the region 12 extend from the side of the base unit 10a. FIG. 14 shows a side structure of such a robot 90. Hereinafter, the configuration and functions of the robot 90 will be described in more detail with reference to FIG.

同図14に示されるように、このロボット90は、上記側壁11から図中のX方向に延出された基台91によって支持されるとともに、それぞれ第1及び第2の軸92,94を介して水平方向(図中のX−Y方向)に各別に回動可能な第1及び第2のアーム93,95を有して構成されている。このうち、第2のアーム95の先端部には、上記第1及び第2の軸92,94と同一方向(図中のZ方向)に延びる第3の軸96がさらに設けられており、この第3の軸96中、上記第2のアーム95の下方に位置する部分には、これも水平方向において第2のアーム95の回動とは独立して回転可能なヘッドユニット97が設けられている。このヘッドユニット97は、その先端にツール取付具98を有しており、該ツール取付具98に任意のツールが取り付けられた状態で、上記第3の軸96内に収納された位置(最短位置)から図14中に破線にて示す距離L1だけ伸長した位置(最長位置)の間で自在に伸縮可能となっている。なお、上記第1の軸92は、基台91内に設けられた第1モータM1を通じてその中心線C1を中心に左右に回転することにより、同軸92に基端が連結されている上記第1のアーム93を回動せしめる軸であり、その回転角度すなわち第1のアーム93の回動角度が同じく基台91内に設けられている第1エンコーダEm1を通じてモニタされる。また、上記第2の軸94は、上記第2のアーム95を回動せしめる軸である。すなわち、この第2の軸94も第1のアーム93の先端に連結されており、第2のアーム95内に設けられた第2モータM2を通じてその中心線C2を中心に同軸94を左右に回転させようとすると、その反力が第2のアーム95自身に作用して同第2のアームが回動するようになる。そして、その回転角度すなわち第2のアーム95の回動角度も、同じく第2のアーム95内に設けられている第2エンコーダEm2を通じてモニタされる。また、上記第3の軸96内で回転、伸縮する上記ヘッドユニット97は、第2のアーム95内に設けられた第3モータM3を通じてその中心線C3を中心に左右に回転し、その回転角度が同じく第2のアーム95内に設けられている第3エンコーダEm3を通じてモニタされる。他方、同ヘッドユニット97の伸縮は、これも第2のアーム95内に設けられた昇降モータM4を通じてその伸縮度合いが制御され、その制御された伸縮度合いが同じく第2のアーム95内に設けられている昇降エンコーダEm4を通じてモニタされる。なお、第2のアーム95内に設けられているこれらモータやエンコーダの制御信号あるいはモニタ信号の各信号線はフレキシブルな配線チューブ93tを介して基台91内にまとめられ、上記第1モータM1や第1エンコーダEm1の信号線と共に、上記キャビネット43に収容されている制御装置の各対応する端子に接続されている。   As shown in FIG. 14, the robot 90 is supported by a base 91 extending from the side wall 11 in the X direction in the figure, and via first and second shafts 92 and 94, respectively. The first and second arms 93 and 95 are configured to be individually rotatable in the horizontal direction (XY direction in the figure). Among these, a third shaft 96 extending in the same direction as the first and second shafts 92 and 94 (Z direction in the drawing) is further provided at the tip of the second arm 95. A portion of the third shaft 96 located below the second arm 95 is provided with a head unit 97 that can rotate independently of the rotation of the second arm 95 in the horizontal direction. Yes. The head unit 97 has a tool attachment 98 at the tip thereof, and a position (shortest position) stored in the third shaft 96 in a state where an arbitrary tool is attached to the tool attachment 98. ) To a position (longest position) extended by a distance L1 indicated by a broken line in FIG. The first shaft 92 is connected to the coaxial 92 at the base end by rotating left and right about the center line C1 through the first motor M1 provided in the base 91. The rotation angle of the first arm 93, that is, the rotation angle of the first arm 93 is monitored through a first encoder Em1 that is also provided in the base 91. The second shaft 94 is a shaft for rotating the second arm 95. That is, the second shaft 94 is also connected to the tip of the first arm 93, and rotates coaxially 94 right and left around the center line C2 through the second motor M2 provided in the second arm 95. If it tries to make it, the reaction force will act on 2nd arm 95 itself, and the 2nd arm will come to rotate. The rotation angle, that is, the rotation angle of the second arm 95 is also monitored through the second encoder Em2 provided in the second arm 95. The head unit 97 that rotates and expands and contracts within the third shaft 96 rotates left and right around the center line C3 through a third motor M3 provided in the second arm 95, and its rotation angle. Is monitored through a third encoder Em3 also provided in the second arm 95. On the other hand, the expansion / contraction of the head unit 97 is controlled by the elevating motor M4 provided in the second arm 95, and the controlled expansion / contraction degree is also provided in the second arm 95. It is monitored through the lifting encoder Em4. The signal lines of the motor and encoder control signals or monitor signals provided in the second arm 95 are collected in the base 91 via a flexible wiring tube 93t, and the first motor M1 and Together with the signal line of the first encoder Em1, it is connected to each corresponding terminal of the control device accommodated in the cabinet 43.

図15は、図13では便宜上図示を割愛した部品トレーTrも含めて、当該汎用セル200の平面構造を示したものである。この汎用セル200では、こうしたロボット90の動作範囲を同図15に領域Ra(二点鎖線)として示す範囲、すなわち同ベースユニット10aに設けられたテーブル状の加工エリア30aを含むかたちで、上記ベースユニット10aの内側から外側に至る範囲に設定している。これにより、部品供給ユニット20aを通じて供給される部品トレーTrからの部品のピックアップをはじめ、上記給材、除材エリア52a〜52d及び加工エリア30a間でのワークの搬送(移動)なども、高い汎用性をもって、容易に実現されるようになる。   FIG. 15 shows the planar structure of the general-purpose cell 200 including the component tray Tr that is not shown in FIG. 13 for the sake of convenience. In this general-purpose cell 200, the above-mentioned base of the robot 90 includes the range indicated by the region Ra (two-dot chain line) in FIG. 15, that is, the table-shaped processing area 30a provided in the base unit 10a. The range is set from the inside to the outside of the unit 10a. Thereby, not only picking up components from the component tray Tr supplied through the component supply unit 20a but also conveying (moving) of workpieces between the above-mentioned supply material, the material removal areas 52a to 52d and the processing area 30a, etc. is highly versatile. It will be easily realized.

また、図15に示されるように、一対のレール22a,22bは、高い剛性を維持すべくその平面形状が「コの字」状に形成されている側壁11の開口部11aを介して、すなわち同側壁11の裏面側から上記ベースユニット10aを経て、テーブル状からなる加工エリア30aの先方に至るように敷設されている。そして、部品トレーTrは、トレーフィーダ21を通じて、所望とされる位置まで随時自動搬送されることとなる。このように、部品トレーTrが上記テーブル状からなる加工エリア30aよりも低い位置に搬送可能となることで、ロボット90による部品のピックアップ動作、及び該ピックアップした部品の同ロボット90による加工エリア30aへの搬送動作等が円滑になされるようになる。またこれにより、テーブル状からなる上記加工エリア30a全体を常に有効に利用しつつ、ロボット90としての限られた動作範囲を補うべく上記部品トレーTrの搬送位置(トレーフィーダ21でのフィード位置)を順次調整することができるようにもなる。   Further, as shown in FIG. 15, the pair of rails 22a and 22b has a planar shape formed in a "U" shape so as to maintain high rigidity, that is, through the opening 11a of the side wall 11, that is, The side wall 11 is laid so as to reach the tip of the processing area 30a having a table shape through the base unit 10a. The component tray Tr is automatically conveyed through the tray feeder 21 to a desired position as needed. As described above, the component tray Tr can be transported to a position lower than the processing area 30a having the table shape, so that the pick-up operation of the component by the robot 90 and the processing area 30a by the robot 90 of the picked-up component can be performed. Thus, the transfer operation and the like can be performed smoothly. This also makes it possible to always effectively use the entire processing area 30a having a table shape, and to set the transport position of the component tray Tr (feed position at the tray feeder 21) in order to compensate for the limited operating range of the robot 90. Sequential adjustments can also be made.

その他、本実施形態にかかる汎用セルにおいて、先の図4〜図7を参照して説明した各事項、すなわちトレーフィーダ21としての基本構成やステージ(加工ステージ)31との関係、セル内部での電気的な構成、加工機70との協働に基づくセル動作、等々は基本的に先の第1の実施形態と同様である。   In addition, in the general-purpose cell according to the present embodiment, each item described with reference to FIGS. 4 to 7, that is, the basic configuration as the tray feeder 21 and the relationship with the stage (processing stage) 31, The electrical configuration, the cell operation based on the cooperation with the processing machine 70, and the like are basically the same as those in the first embodiment.

また、図8〜図11に例示した、汎用セルを複数用いての生産システムの構築、並びにその変形例等も、基本的には先の第1の実施形態と同様、もしくはそれに準じた態様にて容易に実現可能である。   In addition, the construction of a production system using a plurality of general-purpose cells exemplified in FIGS. 8 to 11 and the modifications thereof are basically the same as or similar to those of the first embodiment. And can be easily realized.

以上説明したように、本実施形態にかかる生産システム用汎用セル、及び該汎用セルを用いた生産システムによっても、先の第1の実施形態の前記(1)〜(3)及び(7)〜(9)の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、前記(4)〜(6)の効果に代わる効果として次のような効果が得られるようになる。   As described above, the production system general-purpose cell according to the present embodiment and the production system using the general-purpose cell also provide the above-described (1) to (3) and (7) to (1) of the first embodiment. An effect equivalent to or equivalent to the effect of (9) can be obtained, and the following effect can be obtained as an alternative to the effects of (4) to (6).

(10)上記ベースユニット10aには同ベースユニット10aに対して直立する側壁11を設け、上記ロボット90はこの側壁11からベースユニット10aの平面形状六角形からなる領域12上に突出する態様にて同ベースユニット10aに支持される構造とした。ベースユニット10a内で、ロボット90がこうして設けられた側壁11から突出する態様にて支持されるようにすることで、ベースユニット10aとしての必要領域の確保、そして特に上記加工エリア30a側でのロボットの動作範囲の確保も容易となる。   (10) The base unit 10a is provided with a side wall 11 that stands upright with respect to the base unit 10a, and the robot 90 projects from the side wall 11 onto a region 12 made of a planar hexagon of the base unit 10a. The structure is supported by the base unit 10a. By ensuring that the robot 90 is supported in a manner protruding from the side wall 11 thus provided in the base unit 10a, a necessary area as the base unit 10a is secured, and in particular, the robot on the processing area 30a side. It is easy to secure the operating range.

(11)上記加工エリア30aは、ベースユニット10a上に加工ステージとして設けられ、部品供給ユニット20aは、ワークの部品が載置される部品トレーTrを側壁11の裏面側から加工ステージ31の下方を経てベースユニット10aの先方に搬送する部品供給ユニットを構成するトレーフィーダ21を有する構成とした。そして、部品供給ユニット20aから部品トレーTrに載置されて供給される部品が、上記部品供給ユニットを構成するトレーフィーダ21により、ベースユニット10a上に加工ステージとして設けられる加工エリアの下方を経てベースユニット10aの先方、つまり加工エリアの近傍に
搬送される。すなわち、このトレーフィーダ21による部品の搬送後、同部品が載置されている部品トレーTrは加工ステージ31として設けられる加工エリアよりも低い位置におかれるようになる。これにより、ベースユニット10a上の側壁から突出する態様で設けられるロボット90であっても、同ロボット90による該当部品のピックアップ動作、及び該ピックアップした部品のロボットによる加工エリアへの搬送動作等が円滑になる。さらには、ベースユニット10a上に加工ステージ31として設けられる加工エリア全体を有効に利用することができるようになる。
(11) The processing area 30a is provided as a processing stage on the base unit 10a, and the component supply unit 20a moves the component tray Tr on which the workpiece component is placed from the back side of the side wall 11 below the processing stage 31. Then, it was set as the structure which has the tray feeder 21 which comprises the component supply unit conveyed to the other side of the base unit 10a. Then, the components that are mounted and supplied from the component supply unit 20a to the component tray Tr are transferred to the base via a tray feeder 21 that constitutes the component supply unit, below the processing area provided as a processing stage on the base unit 10a. It is transported to the end of the unit 10a, that is, in the vicinity of the processing area. That is, after the parts are transported by the tray feeder 21, the parts tray Tr on which the parts are placed comes to a position lower than the processing area provided as the processing stage 31. As a result, even with the robot 90 provided in such a manner as to protrude from the side wall on the base unit 10a, the robot 90 can smoothly pick up the corresponding part, and the robot can transfer the picked-up part to the processing area. become. Furthermore, the entire processing area provided as the processing stage 31 on the base unit 10a can be used effectively.

(他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
・特に、上記第1の実施形態では、ロボット60を構成する第1及び第2のアーム62,64の各々原点姿勢からの旋回(回動)可能角度を時計回り及び反時計回りに、すなわち「±」方向にそれぞれ「225°」に設定した。ただし、これら旋回(回動)可能角度についてはこれを「±180°」以上に設定することで、図4及び図5に例示した円内部の全領域について死角を確実に解消してこれをカバーすることはできる。また、第1及び第2のアーム62,64の旋回(回動)可能角度については「±180°」以上に設定することに限られず、必要な動作範囲が確保できればそれぞれ「±180°」未満に設定してもよい。
(Other embodiments)
In addition, each said embodiment can also be implemented in the following aspects, for example.
In particular, in the first embodiment, the angles at which the first and second arms 62 and 64 constituting the robot 60 can be turned (turned) from their respective home positions are clockwise and counterclockwise, that is, “ Each was set to “225 °” in the “±” direction. However, these turning (turning) possible angles are set to “± 180 °” or more, so that the dead angle can be surely eliminated for all the areas inside the circle illustrated in FIGS. 4 and 5 to cover this. Can do. Further, the angle at which the first and second arms 62 and 64 can be turned (turned) is not limited to “± 180 °” or more, and is less than “± 180 °” if a necessary operation range can be secured. May be set.

・一方、上記第2の実施形態では、ベースユニット10aに対しその部品供給ユニット20aの基端側から直立する態様にてロボット90を支持する側壁11を設けるようにしたが、ベースユニット10aとしてのスペース的な余裕が見込まれる場合には、同ベースユニット10aの途中から直立する態様にて同側壁11を設けるようにしてもよい。要は、ロボット90の動作範囲との兼ね合いで、その動作範囲が加工エリア30aの少なくとも一部及びトレーフィーダ21によってステージ31の先方に搬送される部品トレーTrのステージ31側に配列される部品の位置に及ぶように、側壁11が設けられる構造であればよい。これにより部品供給ユニット20aを構成するトレーフィーダ21の線路長の短縮が図られる場合には、汎用セル200自体の体格について、その小型化を図ることも可能となる。   -On the other hand, in the said 2nd Embodiment, although the side wall 11 which supports the robot 90 was provided in the aspect standing upright from the base end side of the component supply unit 20a with respect to the base unit 10a, as the base unit 10a, If space is expected, the side wall 11 may be provided in an upright manner from the middle of the base unit 10a. In short, in consideration of the operation range of the robot 90, the operation range of at least a part of the processing area 30 a and the parts arranged on the stage 31 side of the component tray Tr conveyed to the front of the stage 31 by the tray feeder 21. Any structure may be used as long as the side wall 11 is provided so as to reach the position. Thus, when the line length of the tray feeder 21 constituting the component supply unit 20a is shortened, it is possible to reduce the size of the general-purpose cell 200 itself.

・また、上記第2の実施形態でも、部品供給ユニットとして、ベースユニット10a内にあって加工エリア30aのステージ31上もしくはその周辺に部品を直接供給するタイプのセル構造とすることができる。これによっても「ベースユニットの平面形状=セル自体の平面形状」といった関係を満たすことができ、より高密度なラインレイアウトの実現が可能となる。   In the second embodiment as well, the component supply unit can be a cell structure of a type that is in the base unit 10a and directly supplies components on or around the stage 31 in the processing area 30a. This also satisfies the relationship “planar shape of the base unit = planar shape of the cell itself”, and a higher-density line layout can be realized.

・上記第1実施形態では、ベースユニット10上の領域12の大部分を覆うように加工エリア30のステージ31を備えたが、ステージ31は、領域12の一部分を覆うように設けてもよい。そうすれば、ベースユニット10上の領域12を他の用途にも用いることができる。   In the first embodiment, the stage 31 of the processing area 30 is provided so as to cover most of the region 12 on the base unit 10, but the stage 31 may be provided so as to cover a part of the region 12. Then, the region 12 on the base unit 10 can be used for other purposes.

・一方、上記第2実施形態では、加工エリア30aのステージ31先端から部品を供給したが、加工エリア30aをベースユニット10a上において反側壁11方向に寄せて設けて、側壁11と加工エリア30aとの間から部品を供給するようにしてもよい。   On the other hand, in the second embodiment, the parts are supplied from the tip of the stage 31 of the processing area 30a. However, the processing area 30a is provided on the base unit 10a in the direction opposite to the side wall 11 to provide the side wall 11 and the processing area 30a. Parts may be supplied from between.

・上記各実施形態では、給材、除材エリア52a〜52eをワークの供給及び排除に用いることとしたが、同給材、除材エリア52a〜52eの用途は任意であり、例えば部品供給ユニット20,20aが供給する部品とは異なる部品を別途供給するためのエリアとして用いることもできる。具体的には、図7において、給材、除材エリア52c,52d等の所定の位置に載置された異なる部品をロボット60によりピックアップして、これを
ワーク保持エリア71にセットされているワークWに組み込むこともできる。
In each of the above embodiments, the material supply / removal areas 52a to 52e are used for supplying and removing the workpiece, but the use of the material supply / removal areas 52a to 52e is arbitrary, for example, a component supply unit It can also be used as an area for separately supplying parts different from the parts supplied by 20 and 20a. Specifically, in FIG. 7, different parts placed at predetermined positions such as the material supply and material removal areas 52 c and 52 d are picked up by the robot 60 and are set in the work holding area 71. It can also be incorporated into W.

・上記実施形態では、生産システムの構築に際し、隣接する汎用セル100,200のロボット60,90の動作範囲が重なる位置に隣接する除材及び給材エリア52a〜52eを備えて、隣接するセル100,200間においてワークの授受を可能とした。しかし、ロボット60,90の動作範囲が及ばないセル間においてそれらロボット60の動作範囲内でのワークの授受を可能とすべく同ワークを自動搬送する被加工物(ワーク)自動搬送ユニットをさらに備えてもよい。これにより、上述の態様でのラインレイアウトに加え、ワーク自動搬送ユニットを通じてラインの一部あるいは全部を並列化する等のより多彩なラインレイアウトが可能となり、各セル間でのワークの加工内容等に応じたライン速度の調整や搬送タイミングの調整なども容易となる。   In the above embodiment, when the production system is constructed, the adjacent cell 100 includes the material removal and supply areas 52a to 52e adjacent to the position where the operation ranges of the robots 60 and 90 of the adjacent general-purpose cells 100 and 200 overlap. , 200 works can be exchanged. However, the apparatus further includes an automatic workpiece (work) transport unit that automatically transports the workpieces within the operation range of the robot 60 between cells that do not reach the operation range of the robots 60 and 90. May be. As a result, in addition to the line layout in the above-described mode, a wider variety of line layouts such as paralleling part or all of the lines through the automatic workpiece transfer unit is possible. It is easy to adjust the line speed and the conveyance timing accordingly.

・上記各実施形態では、部品供給ユニット20,20aは、ベースユニット10,10aと同じ幅の平面形状四角形に構成されたが、例えば、ベースユニット10,10aより幅の狭いものや、多角形の形状をしたものでもよい。部品供給ユニット20,20aの平面形状をベースユニット10,10aと同じ幅の四角形に限らないことにより部品の供給に適した部品供給ユニットを採用できることとなり、汎用セル100,200の構成の自由度を高めることができる。   In each of the above-described embodiments, the component supply units 20 and 20a are configured to have a planar rectangular shape having the same width as the base units 10 and 10a. For example, the component supply units 20 and 20a are narrower than the base units 10 and 10a, A shape may be used. Since the planar shape of the component supply units 20 and 20a is not limited to a quadrangle having the same width as the base units 10 and 10a, a component supply unit suitable for supplying components can be adopted, and the degree of freedom of the configuration of the general-purpose cells 100 and 200 can be increased. Can be increased.

・上記各実施形態では、部品供給ユニット20,20aを構成するトレーフィーダ21として、ボールネジ及びこれに螺合するように係合される爪を備えて各々対象となるトレー等を自動搬送する機構を採用することとしたが、その搬送機構はこれに限らず任意である。こうしたユニットとしては、他に例えば、搬送対象を電磁的に誘導、移動せしめる機構等も適宜採用することができる。これは、上記被加工物(ワーク)自動搬送ユニットについても、同様である。   In each of the above embodiments, the tray feeder 21 constituting the component supply units 20 and 20a includes a mechanism for automatically conveying a target tray or the like with a ball screw and a claw engaged with the ball screw. Although adopted, the transport mechanism is not limited to this and is arbitrary. As such a unit, for example, a mechanism for electromagnetically guiding and moving the object to be transported can be appropriately employed. The same applies to the workpiece (workpiece) automatic transfer unit.

・上記各実施形態では、部品供給ユニット20,20aを構成するトレーフィーダ21は、第1及び第2シャトルモータMSa,MSbによって2本のレール22a,22bを駆動したが、1つのシャトルモータで両レール22a,22bを駆動してもよい。また、トレーフィーダ21は、1本のレールから構成されてもよい。   In each of the above embodiments, the tray feeder 21 constituting the component supply units 20 and 20a drives the two rails 22a and 22b by the first and second shuttle motors MSa and MSb. The rails 22a and 22b may be driven. Moreover, the tray feeder 21 may be comprised from one rail.

・上記各実施形態では、部品供給ユニット20,20aを構成するトレーフィーダ21は、2本のレール22a,22bを共動させて部品トレーTrを搬送するようにした。しかしこれに限らず、各レール22a,22bをそれぞれ個別に駆動して、それぞれのレール22a,22bによって相互に干渉しないサイズの部品トレーを交互に搬送すれば、当該セル100,200への部品供給を滞りなく行うことができる。   In each of the above embodiments, the tray feeder 21 constituting the component supply units 20 and 20a is configured to transport the component tray Tr by moving the two rails 22a and 22b together. However, the present invention is not limited to this. If the rails 22a and 22b are individually driven and the component trays having sizes that do not interfere with each other are alternately conveyed by the rails 22a and 22b, the components are supplied to the cells 100 and 200. Can be done without delay.

・上記各実施形態では、汎用セルを複数用いた生産システムの構築に際し、図9に例示したような通信回線を介してその電気的な接続を図ることとしたが、その通信形態は有線あるいは無線に限らず任意である。また、中央制御部120をあえて設けずに、汎用セル100,200のいずれか1つをマスタセルとして同等の通信網を組むこともできる。   In each of the above-described embodiments, when a production system using a plurality of general-purpose cells is constructed, the electrical connection is made via a communication line as illustrated in FIG. 9, but the communication form is wired or wireless. Not limited to this. Further, without providing the central control unit 120, an equivalent communication network can be formed by using any one of the general-purpose cells 100 and 200 as a master cell.

・上記各実施形態では、加工エリア30,30aに対して専用の加工機70を設置し、被加工物(ワーク)の加工をこの加工機70を通じて行うこととしたが、上記各汎用セルにおいて、加工エリア30,30aをはじめ、ロボット60,90の用途は任意であり、例えば次のような態様にて、これら加工エリアやロボットの利用を図ることもできる。   In each of the above embodiments, a dedicated processing machine 70 is installed for the processing areas 30 and 30a, and the workpiece (workpiece) is processed through the processing machine 70. Applications of the robots 60 and 90 including the processing areas 30 and 30a are arbitrary. For example, these processing areas and robots can be used in the following manner.

(A)加工エリアには搬送されたワークを保持するための機構等のみを設けることとして、ロボット自身がワークの加工を含めた全ての操作を行う。すなわちこの場合、該ロボットは、
a.ワークの上記加工エリアへの搬送、及び
b.部品供給ユニットを介して供給される部品のピックアップ、及び
c.このピックアップした部品のワークへの組み込み、及び
d.この部品を組み込んだワークの上記加工エリアでの加工、及び
e.この加工エリアで加工した被加工物の送り出し、
の各操作を行うこととなる。ちなみにこの場合、上記セルの羅列によって生産システムを構成する際には、ロボットが行うべき加工内容をセル毎に設定(プログラム)する必要はあるものの、それら設定内容さえ予めデータベース122(図9)などの記憶装置に登録しておけば、例えばライン構成の変更等に際しても、セル毎にそれら設定内容の更新を行うことで対応可能となる。すなわち、この場合も必要とされる汎用性は維持される。
(A) The robot itself performs all operations including machining of workpieces by providing only a mechanism or the like for holding the conveyed workpiece in the machining area. That is, in this case, the robot
a. Conveyance of the workpiece to the machining area; and b. Pick-up of components supplied via a component supply unit; and c. Incorporating the picked-up part into the workpiece; and d. Machining the workpiece incorporating this part in the machining area, and e. Sending out workpieces processed in this processing area,
Each operation will be performed. Incidentally, in this case, when configuring the production system with the above-described cell arrangement, it is necessary to set (program) the processing contents to be performed by the robot for each cell, but even the setting contents are stored in advance in the database 122 (FIG. 9), etc. If it is registered in the storage device, for example, even when the line configuration is changed, the setting contents can be updated for each cell. That is, the versatility required in this case is maintained.

(B)加工エリアにはロボットが自らのハンド(ツール)を自動付け替えするオートツールチェンジャを設置し、こうしたツールの自動付け替え及びワークの加工も含めてロボット自身が全ての操作を行う。すなわちこの場合、該ロボットは、
a.部品供給ユニットを介して供給される部品のピックアップ、及び
b.このピックアップした部品の上記ワークへの組み込み、及び
c.この部品を組み込んだワークの加工、及び
d.この加工したワークの送り出し、及び
e.上記オートツールチェンジャを通じたこれらa.〜d.の操作に対する必要に応じてのロボットハンドの自動付け替え、
の各操作を行うこととなる。特にこの場合には、上記e.の操作として、加工エリアに設置されたオートツールチェンジャを通じての必要に応じたロボットハンド(ツール)の自動付け替えも併せて行われることから、より多くの種類の作業に対応することが可能となる。もっともこの場合であれ、上記セルの羅列によって生産システムを構成する際には、ロボットが行うべき加工内容をセル毎に設定(プログラム)する必要があるものの、ここでもそれら設定内容さえ予めデータベース122(図9)などの記憶装置に登録しておくことで、当該セルとしての必要とされる汎用性は好適に維持される。すなわち、ライン構成の変更等に際しても、セル毎にそれら設定内容の更新を行うことで対応可能となる。
(B) An automatic tool changer in which the robot automatically changes its own hand (tool) is installed in the machining area, and the robot itself performs all operations including automatic change of the tool and machining of the workpiece. That is, in this case, the robot
a. Pick-up of components supplied via a component supply unit; and b. Incorporating the picked-up part into the workpiece, and c. Machining a workpiece incorporating this part; and d. Delivery of the machined workpiece; and e. These a. ~ D. Automatic replacement of robot hands as needed for the operation of
Each operation will be performed. Especially in this case, the above e. Since the robot hand (tool) is automatically changed as necessary through an auto tool changer installed in the processing area as the operation, it is possible to deal with more kinds of work. However, even in this case, when the production system is configured with the above-described cell arrangement, it is necessary to set (program) the processing contents to be performed by the robot for each cell. By registering in a storage device such as FIG. 9), the required versatility as the cell is suitably maintained. In other words, even when the line configuration is changed, the setting contents can be updated for each cell.

・上記各実施形態では、ロボット60,90として、いずれもスカラ型ロボットを採用することとしているが、特に上記(A),(B)のような利用を図る場合には、その型式も任意である。他に例えば、「人間の手」のような機能を有する型式のロボット等も適宜採用することができる。   In each of the above embodiments, a SCARA type robot is adopted as each of the robots 60 and 90. However, in particular, when the use is made as in the above (A) and (B), the type is also arbitrary. is there. In addition, for example, a type of robot having a function such as “human hand” can be appropriately employed.

・上記各実施形態では、加工エリア30,30aがそれぞれベースユニット10,10aに一体に連結される例について示したが、上記各汎用セル100,200を構成する同加工エリア30,30aについてはこれを、例えば交換可能な別体の構造体としてベースユニット10,10aの内側に設置される構造とすることもできる。すなわち、生産システム用汎用セルとして要は、ベースユニット、部品供給ユニット、及び加工エリアといった、いわば生産システム用のセルとして被加工物(ワーク)の加工に最低限必要とされる各要素のセットとして1つの汎用セルが構成されるものであればよい。またその意味では、上記給材、除材エリア52a〜52eの配設も同汎用セルにとって必須ではなく、例えば隣接されるセルのロボット同士でワークの受け渡し等が可能である場合には、これら給材、除材エリア52a〜52eの配設を割愛することもできる。また、上記各実施形態では共に、そのベースユニット10,10aのあるいはセル自体の平面形状が正六角形からなる例について示したが、同平面形状はこうした形状に限定されるものではなく、正八角形などの五角形以上の多角形からなるものであればよい。   In each of the above embodiments, the example in which the processing areas 30 and 30a are integrally connected to the base units 10 and 10a has been shown. However, the processing areas 30 and 30a constituting the general-purpose cells 100 and 200 are not limited to this. Can also be configured to be installed inside the base unit 10, 10a as a separate structure that can be exchanged, for example. In other words, as a general-purpose cell for a production system, a base unit, a component supply unit, and a machining area, that is, a cell for a production system, that is, a set of elements required for machining a workpiece (workpiece) at a minimum What is necessary is just to comprise one general purpose cell. In this sense, the arrangement of the material supply and material removal areas 52a to 52e is not essential for the same general-purpose cell. The arrangement of the material and material removal areas 52a to 52e can be omitted. In each of the above embodiments, the example in which the planar shape of the base unit 10, 10a or the cell itself is a regular hexagon is shown, but the planar shape is not limited to such a shape, and a regular octagon, etc. Any polygon may be used as long as it is a pentagon or more polygon.

本発明にかかる生産システム用汎用セルの第1の実施形態についてその全体の斜視構造を示す斜視図。The perspective view which shows the whole perspective structure about 1st Embodiment of the general purpose cell for production systems concerning this invention. (a),(d)は同実施形態の汎用セルに採用されるロボットの底面構造を示す底面図、(b),(c)は同じくロボットの側面構造を示す側面図。(A), (d) is a bottom view which shows the bottom face structure of the robot employ | adopted as the general purpose cell of the embodiment, (b), (c) is a side view which similarly shows the side structure of a robot. (a)〜(c)は同第1の実施形態の汎用セルに採用されるロボットの動作態様の一例、並びに動作範囲をそれぞれその下方から模式的に示した下面図。(A)-(c) is the bottom view which showed typically an example of the operation | movement aspect of the robot employ | adopted as the general purpose cell of the 1st Embodiment, and the operation | movement range from the downward direction, respectively. 同実施形態の汎用セルについてその全体の平面構造を示す平面図。The top view which shows the whole planar structure about the general purpose cell of the embodiment. 同実施形態の汎用セルに採用される部品供給ユニットを中心にその平面構造を示す平面図。The top view which shows the planar structure centering on the component supply unit employ | adopted as the general purpose cell of the embodiment. 同実施形態の汎用セルの電気的な構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structural example of the general purpose cell of the embodiment. (a)〜(d)は同実施形態の汎用セルの動作例を示す平面図。(A)-(d) is a top view which shows the operation example of the general purpose cell of the embodiment. 同実施形態の汎用セルを複数用いた生産システムとしてのライン構成の一例を示す平面図。The top view which shows an example of the line structure as a production system using multiple general purpose cells of the embodiment. 同生産システムとしての電気的な構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structural example as the production system. 同実施形態の汎用セルを複数用いた生産システムとしてのライン構成の他の例を示す平面図。The top view which shows the other example of the line structure as a production system using multiple general purpose cells of the embodiment. 同実施形態の汎用セルを複数用いた生産システムとしてのライン構成のさらに他の例を示す平面図。The top view which shows the further another example of the line structure as a production system using multiple general purpose cells of the embodiment. 同実施形態の汎用セルを複数用いた生産システムとしてのライン構成のさらに他の例を示す平面図。The top view which shows the further another example of the line structure as a production system using multiple general purpose cells of the embodiment. 本発明にかかる生産システム用汎用セルの第2の実施形態についてその全体の斜視構造を示す斜視図。The perspective view which shows the whole perspective structure about 2nd Embodiment of the general purpose cell for production systems concerning this invention. 同第2の実施形態の汎用セルに採用されるロボットの側面構造を示す側面図。The side view which shows the side structure of the robot employ | adopted for the general purpose cell of the said 2nd Embodiment. 同第2の実施形態の汎用セルに採用される部品供給ユニットを中心にその平面構造を示す平面図。The top view which shows the planar structure centering on the component supply unit employ | adopted as the general purpose cell of the said 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10,10a…ベースユニット、11…側壁、11p…支柱、11r…天井部、12…ベースユニット上の平面形状六角形からなる領域、13a,13b,13c,13d…側板、20,20a…部品供給ユニット、21…トレーフィーダ、22a,22b…レール、23a,23b,24a,24b…爪、30,30a…加工エリア、31…ステージ(加工ステージ)、40…下面、41…キャスター、42…フットジャッキ、43…キャビネット、52a,52b,52c,52d,52e…給材、除材エリア、60,90…ロボット、91…基台、61,92…第1の軸、62,93…第1のアーム、63,94…第2の軸、64,95…第2のアーム、65,96…第3の軸、66,97…ヘッドユニット、67,98…ツール取付具、70…加工機、71…ワーク保持エリア、81…ワーク搬入装置、82…ワーク搬出装置、100,100A〜100I,200…汎用セル、101…第1モータドライバ、102…第2モータドライバ、103…第3モータドライバ、104…昇降モータドライバ、105…第1シャトルモータドライバ、106…第2シャトルモータドライバ、107…バルブドライバ、108…外部入出力IF(インターフェース)、110…制御部、111…CPU、112…ROM、113…RAM、114…通信IF(インターフェース)、120…中央制御部、121…ホストコンピュータ、122…データベース、123…入出力装置、124…通信IF(インターフェース)、M1…第1モータ、M2…第2モータ、M3…第3モータ、M4…昇降モータ、MSa…第1シャトルモータ、MSb…第2シャトルモータ、BL1…切換バルブ、U1…センサー、Em1…第1エンコーダ、Em2…第2エンコーダ、Em3…第3エンコーダ、Em4…昇降エンコーダ、ESa…第1シャトルエンコーダ、ESb…第2シャトルエンコーダ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10a ... Base unit, 11 ... Side wall, 11p ... Column, 11r ... Ceiling part, 12 ... Area | region which consists of planar shape hexagon on base unit, 13a, 13b, 13c, 13d ... Side plate, 20, 20a ... Parts supply Unit, 21 ... Tray feeder, 22a, 22b ... Rail, 23a, 23b, 24a, 24b ... Claw, 30, 30a ... Processing area, 31 ... Stage (processing stage), 40 ... Lower surface, 41 ... Caster, 42 ... Foot jack , 43 ... Cabinet, 52a, 52b, 52c, 52d, 52e ... Feeding, material removal area, 60, 90 ... Robot, 91 ... Base, 61, 92 ... First shaft, 62, 93 ... First arm , 63, 94 ... second axis, 64, 95 ... second arm, 65, 96 ... third axis, 66, 97 ... head unit, 67, 98 ... tool attachment , 70 ... Processing machine, 71 ... Work holding area, 81 ... Work carry-in device, 82 ... Work carry-out device, 100, 100A to 100I, 200 ... General-purpose cell, 101 ... First motor driver, 102 ... Second motor driver, 103 3rd motor driver, 104 ... Lift motor driver, 105 ... 1st shuttle motor driver, 106 ... 2nd shuttle motor driver, 107 ... Valve driver, 108 ... External input / output IF (interface), 110 ... Control unit, 111 ... CPU, 112 ... ROM, 113 ... RAM, 114 ... communication IF (interface), 120 ... central control unit, 121 ... host computer, 122 ... database, 123 ... input / output device, 124 ... communication IF (interface), M1 ... 1 motor, M2 ... second motor, M3 ... third motor M4 ... Lifting motor, MSa ... First shuttle motor, MSb ... Second shuttle motor, BL1 ... Switching valve, U1 ... Sensor, Em1 ... First encoder, Em2 ... Second encoder, Em3 ... Third encoder, Em4 ... Lifting encoder , ESa: first shuttle encoder, ESb: second shuttle encoder.

Claims (16)

受け入れた被加工物を加工して送り出す生産システムにあって同被加工物の加工、搬送に汎用的に用いられる生産システム用汎用セルであって、
平面形状が五角形以上の多角形からなって、少なくとも前記被加工物の搬送に用いられるロボットがこの多角形からなる平面領域上を移動可能に支持されてなるベースユニットと、該ベースユニットに支持されたロボットに対して前記被加工物の部品を供給する部品供給ユニットと、前記ベースユニットの内側に設けられた加工エリアとを備え、
前記ベースユニットに支持されたロボットの動作範囲が、前記加工エリアを含めて、同ベースユニットの内側から外側に至る範囲に設定されてなる
ことを特徴とする生産システム用汎用セル。
It is a production system for processing a received workpiece and sending it out, and is a general-purpose cell for a production system that is generally used for processing and conveying the workpiece,
A base unit having a polygonal shape that is a pentagon or more in a planar shape, and at least a robot used for transporting the workpiece is supported so as to be movable on a planar region formed by the polygon, and is supported by the base unit. A part supply unit for supplying parts of the workpiece to the robot, and a processing area provided inside the base unit,
A general-purpose cell for a production system, wherein an operation range of a robot supported by the base unit is set in a range from the inside to the outside of the base unit including the machining area.
前記被加工物の当該セルに対する供給、及び同被加工物の当該セルからの排除の少なくとも一方に用いられる給材、除材エリアが前記ロボットの動作範囲に収まる態様にて前記ベースユニットの外側にさらに延設されてなる
請求項1に記載の生産システム用汎用セル。
The feed material used for at least one of the supply of the workpiece to the cell and the removal of the workpiece from the cell, the material removal area outside the base unit in a manner that fits within the operating range of the robot. The general-purpose cell for a production system according to claim 1, further extended.
前記ベースユニットの上方には支柱を介して支持された天井部が設けられてなり、前記ロボットはこの天井部から吊り下げられる態様にて前記ベースユニットに支持されてなる
請求項1または2に記載の生産システム用汎用セル。
The ceiling part supported via the support | pillar is provided above the said base unit, The said robot is supported by the said base unit in the aspect suspended from this ceiling part. General-purpose cell for production systems.
前記ロボットは、互いに円形もしくは円弧状の動作領域をもつ第1及び第2のアームを有するとともに、前記第2のアームは、前記第1のアームと重なる位置を通過することが可能なスカラ型ロボットからなる
請求項3に記載の生産システム用汎用セル。
The robot has first and second arms each having a circular or arcuate motion area, and the second arm can pass through a position overlapping the first arm. The general-purpose cell for a production system according to claim 3.
前記加工エリアは、前記ベースユニット上に加工ステージとして設けられてなり、前記部品供給ユニットは、前記被加工物の部品が載置される部品トレーを前記加工ステージの下方に搬送するトレーフィーダを有してなる
請求項3または4に記載の生産システム用汎用セル。
The processing area is provided as a processing stage on the base unit, and the component supply unit has a tray feeder for transporting a component tray on which a component of the workpiece is placed below the processing stage. The general-purpose cell for a production system according to claim 3 or 4.
前記加工エリアは、前記ベースユニット上に加工ステージとして設けられてなり、前記部品供給ユニットは、前記ベースユニット内にあって前記加工ステージの周辺に前記被加工物の部品を供給するものである
請求項3または4に記載の生産システム用汎用セル。
The processing area is provided as a processing stage on the base unit, and the component supply unit supplies the components of the workpiece to the periphery of the processing stage in the base unit. Item 5. A general-purpose cell for a production system according to item 3 or 4.
前記ベースユニットには同ベースユニットから直立する側壁が前記加工エリアから離間して設けられてなり、前記ロボットはこの側壁から突出する態様にて前記ベースユニットに支持されてなる
請求項1または2に記載の生産システム用汎用セル。
3. The base unit is provided with a side wall standing upright from the base unit so as to be separated from the processing area, and the robot is supported by the base unit in a manner of projecting from the side wall. General-purpose cell for the production system described.
前記加工エリアは、前記ベースユニット上に加工ステージとして設けられてなり、前記部品供給ユニットは、前記被加工物の部品が載置される部品トレーにより前記側壁の裏面側から前記加工エリアの近傍に部品を供給するものである
請求項7に記載の生産システム用汎用セル。
The processing area is provided as a processing stage on the base unit, and the component supply unit is located near the processing area from the back side of the side wall by a component tray on which the component of the workpiece is placed. The general-purpose cell for a production system according to claim 7, which supplies parts.
前記加工エリアは、前記ベースユニット上に加工ステージとして設けられてなり、前記部品供給ユニットは、前記ベースユニット内にあって前記加工ステージの周辺に前記被加工物の部品を供給するものである
請求項7に記載の生産システム用汎用セル。
The processing area is provided as a processing stage on the base unit, and the component supply unit supplies the components of the workpiece to the periphery of the processing stage in the base unit. Item 8. A general-purpose cell for a production system according to Item 7.
前記ベースユニットに設けられた前記部品供給ユニット及び前記加工エリアを含むセル自体の平面形状が五角形以上の多角形からなる
請求項6または9に記載の生産システム用汎用セル。
The general-purpose cell for a production system according to claim 6 or 9, wherein a planar shape of the cell itself including the component supply unit and the processing area provided in the base unit is a polygon that is a pentagon or more.
前記五角形以上の多角形からなる平面形状が正六角形である
請求項1〜10のいずれか一項に記載の生産システム用汎用セル。
The general-purpose cell for a production system according to any one of claims 1 to 10, wherein a planar shape formed of a polygon of pentagon or more is a regular hexagon.
前記加工エリアには前記被加工物の加工を行う専用の加工機が設置され、前記ロボットは、
a.前記被加工物の前記加工エリアへの搬送、及び
b.前記部品供給ユニットを介して供給される部品のピックアップ、及び
c.このピックアップした部品の前記被加工物への組み込み、及び
d.前記加工機を通じて加工された被加工物の送り出し、
の各操作を行う
請求項1〜11のいずれか一項に記載の生産システム用汎用セル。
A dedicated processing machine for processing the workpiece is installed in the processing area, and the robot
a. Conveying the workpiece to the processing area; and b. Pick-up of components supplied via the component supply unit; and c. Incorporating the picked-up part into the workpiece; and d. Sending out the workpiece processed through the processing machine,
The general-purpose cell for a production system according to any one of claims 1 to 11.
前記ロボットは、
a.前記被加工物の前記加工エリアへの搬送、及び
b.前記部品供給ユニットを介して供給される部品のピックアップ、及び
c.このピックアップした部品の前記被加工物への組み込み、及び
d.この部品を組み込んだ被加工物の前記加工エリアでの加工、及び
e.この加工エリアで加工した被加工物の送り出し、
の各操作を行う
請求項1〜11のいずれか一項に記載の生産システム用汎用セル。
The robot is
a. Conveying the workpiece to the processing area; and b. Pick-up of components supplied via the component supply unit; and c. Incorporating the picked-up part into the workpiece; and d. Machining in the machining area of a workpiece incorporating the part; and e. Sending out workpieces processed in this processing area,
The general-purpose cell for a production system according to any one of claims 1 to 11.
前記加工エリアには前記ロボットが自らのハンドを自動付け替えするオートツールチェンジャが設置され、前記ロボットは、
a.前記部品供給ユニットを介して供給される部品のピックアップ、及び
b.このピックアップした部品の前記被加工物への組み込み、及び
c.この部品を組み込んだ被加工物の加工、及び
d.この加工した被加工物の送り出し、及び
e.前記オートツールチェンジャを通じた前記a.〜d.の操作に対する必要に応じてのロボットハンドの自動付け替え、
の各操作を行う
請求項1〜11のいずれか一項に記載の生産システム用汎用セル。
In the processing area, an automatic tool changer is installed in which the robot automatically changes its hand.
a. Pick-up of components supplied via the component supply unit; and b. Incorporating the picked-up part into the workpiece; and c. Machining a workpiece incorporating the part; and d. Delivering the processed workpiece; and e. The a. ~ D. Automatic replacement of robot hands as needed for the operation of
The general-purpose cell for a production system according to any one of claims 1 to 11.
請求項1〜14のいずれか一項に記載の生産システム用汎用セルの複数が、互いに隣接するセル同士で前記ロボットの動作範囲の一部を共有する態様にて配列されてなる
ことを特徴とする汎用セルを用いた生産システム。
A plurality of general-purpose cells for a production system according to any one of claims 1 to 14, wherein cells adjacent to each other are arranged so as to share a part of the operation range of the robot. Production system using general-purpose cells.
前記ロボットの動作範囲が及ばないセル間においてそれらロボットの動作範囲内での被加工物の授受を可能とすべく同被加工物を自動搬送する被加工物自動搬送ユニットをさらに備える
請求項15に記載の汎用セルを用いた生産システム。
The apparatus further includes an automatic workpiece conveyance unit that automatically conveys the workpiece between cells that do not reach the robot movement range so that the workpiece can be exchanged within the robot movement range. Production system using the general-purpose cell described.
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