JP2008229738A - Production system and general-purpose cell for the production system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生産システム用の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、及び該生産システムに用いられる生産システム用汎用セルに関するものである。 The present invention relates to a production system that performs line layout using a general-purpose cell for a production system, and a general-purpose cell for a production system that is used in the production system.
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,
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
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。
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はもとより、ラインレイアウトにかかる自由度や容易さ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 flexibility and ease of line layout as well as versatility, 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とともに、たとえ複数の組立セルとしてセル化されているとはいえ、その組み替え等に要する時間もやはり無視できない。
For example, in the case of the cell or system described in
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、生産システムとしてのラインレイアウトに際しては、それぞれ作業台を介して複数のセルが隣接される構造になるとともに、セルを構成する基台上に機能の異なるロボットが設置されるなど、セル自体の汎用性に課題を残すものとなっている。このため、ライン構成の変更等に際してのそれらセルの組み替えも難しい。
In addition, in the system described in
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
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、セルによるラインレイアウトの自由度を高く維持しつつ、ライン構成の変更等に際しても容易、且つ高能率に対応することのできる生産システム、及び該生産システムに用いられる生産システム用汎用セルを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to easily and efficiently cope with a change in line configuration while maintaining a high degree of freedom of line layout by cells. An object of the present invention is to provide a production system and a general-purpose cell for production system used in the production system.
本発明の生産システムでは、被加工物の加工、搬送に汎用的に利用可能な複数のセルをその都度の生産計画に応じて再配列して生産ラインを構成する生産システムとして、前記セルには、当該セルの外側まで動作領域を有するロボットを備えるとともに、同セル底面には、制御装置を通じて操舵されつつ自律走行する走行台車を設け、通信装置によるそれら各セルの走行台車に対する各別の配送指令の送信を通じて前記生産計画に応じた生産ラインを自動構成するようする。 In the production system of the present invention, as the production system that constitutes a production line by rearranging a plurality of cells that can be generally used for processing and transporting a workpiece according to the respective production plan, And a robot having an operation area outside the cell, and a traveling carriage that is autonomously traveling while being steered through a control device is provided on the bottom surface of the cell, and a separate delivery command for the traveling carriage of each cell by the communication device The production line corresponding to the production plan is automatically configured through the transmission of.
生産システムとしてのこのような構成によれば、その都度の生産計画に応じた生産ラインを構成する上で各セルが採るべき配置情報を例えば外部のコンピュータ等を通じて予めプログラム登録しておき、この登録したプログラムの実行に基づき出力される配置情報をそれら各セルの走行台車に対する配送指令として上記通信装置を介して送信することで、それら走行台車の自律走行により上記各セル自らがそれぞれ採るべき位置に移動し、所望とされる生産ラインが自動構成されるようになる。このため、生産システムとしてのライン構成の変更等に際しても容易、且つ高能率に対応することができるようになる。なお、各セルの移動に際し、それらセル同士の衝突や障害物等を避けるためには、
(イ)各セルにカメラを搭載し、その撮像情報に基づき各セル自らが衝突や障害物等を避けるべく操舵制御される構成とする。
(ロ)上記配送指令として、セル別のルート情報を併せて送信する。
等々の併用も有効である。また、上記通信装置の構成は、有線式であれ、あるいは無線式であれ任意であるが、上記走行台車による自律走行に鑑みれば、実用上は無線式がより望ましい。
According to such a configuration as a production system, arrangement information to be taken by each cell in configuring a production line according to the production plan for each time is registered in advance through, for example, an external computer, and this registration is performed. By transmitting the arrangement information output based on the execution of the programmed program via the communication device as a delivery command for the traveling carriages of each cell, each cell itself can take a position to be taken by autonomous traveling of the traveling carriage. The desired production line is automatically configured. For this reason, it becomes possible to cope with a change in the line configuration as a production system easily and with high efficiency. In order to avoid collisions and obstacles between cells when moving each cell,
(A) A camera is mounted in each cell, and each cell itself is steered and controlled to avoid a collision or an obstacle based on the imaging information.
(B) Cell-specific route information is also transmitted as the delivery command.
Etc. are also effective. The configuration of the communication device may be any of a wired type and a wireless type, but in view of autonomous traveling by the traveling carriage, a wireless type is more preferable in practice.
またこの生産システムでは、前記セルの各々には当該生産システム内でユニークな識別子が付されるものとし、通信装置による前記各セルの走行台車に対する各別の配送指令が、この識別子で区別されて送信されるものとする。 Further, in this production system, each of the cells is given a unique identifier in the production system, and each delivery command to the traveling carriage of each cell by the communication device is distinguished by this identifier. Shall be sent.
このような通信方式を採用することで、各セルに対する上記配送指令の送信が容易になるとともに、システム全体としての通信機能も適正に維持されるようになる。
そして同生産システムでは、前記各セルの互いに隣接する位置に配送されるセル同士で前記ロボットの動作領域の一部が共有される態様にて前記生産計画に応じた生産ラインが自動構成されるものとする。
By adopting such a communication method, transmission of the delivery command to each cell is facilitated, and the communication function of the entire system is properly maintained.
In the production system, a production line according to the production plan is automatically configured in such a manner that a part of the operation area of the robot is shared between cells delivered to positions adjacent to each other. And
生産ラインを自動構成する上で、このように各セルの互いに隣接する位置に配送されるセル同士でロボットの動作領域の一部が共有されるようにすることにより、少なくとも被加工物の搬送等に関しては、即座に生産ラインとして機能させることが可能となる。 When a production line is automatically configured, at least part of the work area of the robot is shared between cells delivered to positions adjacent to each other in this way, so that at least the work piece is conveyed, etc. As for, it becomes possible to immediately function as a production line.
一方この生産システムでは、前記各セルが、平面形状四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、該ベースユニットの内側に設けられた加工エリアとを備え、同ベースユニットに支持されたロボットの動作範囲を、この加工エリアを含めて、当該ベースユニットの内側から外側に至る範囲に設定することとする。 On the other hand, in this production system, each of the cells is formed of a polygon having a square shape 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 of the polygon. A base unit and a machining area provided on the inside of the base unit, and the range of movement of the robot supported by the base unit is extended from the inside to the outside of the base unit including the machining area. It will be set.
当該生産システムを構成する各セルが、このようにベースユニット、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搬送や加工に最低限必要とされる各要素のセットとして構成されることで、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。なお、こうしたセルには被加工物の部品供給に用いられる部品供給ユニット等もセットとして組み込まれることで、セルを単位とした全機能が完結されることとなるが、このような生産ラインにあっては通常、その都度の生産計画に応じて被加工物が変更され、ひいては必要とされる部品もその都度変更されることが普通であるため、こうした部品供給ユニット等をセットとして組み込むことは、ラインレイアウトの自由度を逆に損ねかねない。しかも、このように自動構成される生産ラインにあってはなおさらである。この点、上記セル構造によれば、こうした部品供給ユニット等についてはこれをあえて組み込まないようにしたことで、自動構成される生産ラインとしてのラインレイアウトの自由度も自ずと高く維持される。 Each cell that constitutes the production system is configured as a set of elements that are at least necessary for transporting and processing a workpiece as a cell for the production system, such as a base unit and a processing area. Thus, 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 enumerating the cells. That is, the degree of freedom of the line layout when configuring the production system is maintained high. In addition, a component supply unit used to supply workpieces as a set is incorporated in such a cell, so that all functions in units of cells are completed. Normally, the workpiece is changed according to the production plan each time, and the necessary parts are usually changed each time. On the contrary, the freedom of line layout can be lost. Moreover, this is especially true for production lines that are automatically configured in this way. In this regard, according to the above cell structure, such a component supply unit or the like is intentionally not incorporated, so that the degree of freedom of line layout as an automatically configured production line is naturally maintained high.
また、この生産システムでは、前記各セルにおいて、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、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ようにしている。 Further, in this production system, in each cell, 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 to be suspended from the ceiling portion. To be.
このように、ベースユニット内で、ロボットがこうして天上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。 In this way, in the base unit, the robot is supported in such a manner that it is suspended from the top of the ceiling, so that the operation range of the robot also covers a wide range including the entire area below it. This makes it possible to further effectively use the region that constitutes the base unit, including the processing area.
そしてこの場合、前記ロボットについてはこれを、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とすることが特に有効である。 In this case, the robot has first and second arms each having a circular or arcuate motion area, and the second arm passes through a position overlapping the first arm. It is particularly effective to use a SCARA robot that can handle this.
当該生産システムとしてのこのようなセルによれば、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 such a cell as the production system, the robot is provided with first and second arms that can pass through mutually 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 circle 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、この生産システムにおいては、前記各セルを、前記ベースユニットを含めてその平面形状が四角形以上の多角形からなるものとして構成することも有効である。
このような構成によれば、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。そしてこの場合には、「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。
Further, in this production system, it is also effective to configure each of the cells including the base unit so that its planar shape is a polygon having a quadrangle or more.
According to such a configuration, since the planar shape of the cell itself is a polygon similar to that of the base unit, the line layout design as a production system can be facilitated. In this case, since the relationship “planar shape of the base unit = planar shape of the cell itself” is established, miniaturization of the planar physique of the cell itself is promoted, and production The degree of freedom of line layout in forming lines can be further improved.
そしてこの生産システムにおいては、各セルの、前記四角形以上の多角形からなる平面形状を正六角形とすることが、ラインレイアウト上、特に有効である。
この生産システムによるように、各セルのベースユニット、あるいは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、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。
In this production system, it is particularly effective in terms of line layout that each cell has a regular hexagonal planar shape composed of polygons equal to or larger than the rectangle.
As in this production system, the base unit of each cell or the planar shape of the 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 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.
また一方、本発明の生産システム用汎用セルでは、上記生産システムに用いられる汎用セルとして、当該セルの外側まで動作領域を有するロボットを備えるとともに、セル底面には、制御装置を通じて操舵されつつ自律走行する走行台車が設けられてなり、通信装置による前記走行台車に対する配送指令に基づき指令された配送位置まで自律走行する構成とする。 On the other hand, the general-purpose cell for a production system of the present invention includes a robot having an operation area extending to the outside of the cell as a general-purpose cell used in the production system, and autonomously travels while being steered through a control device on the cell bottom surface. A traveling carriage is provided that autonomously travels to a delivery position commanded based on a delivery command for the travel carriage by a communication device.
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、その都度の生産計画に応じた生産ラインを構成する上でセル自身が採るべき配置情報を例えば外部のコンピュータ等を通じて予めプログラム登録しておき、この登録したプログラムの実行に基づき出力される配置情報を上記走行台車に対する配送指令として上記通信装置を介して送信することで、同走行台車の自律走行によりセル自らが採るべき位置への移動が可能となる。このため、生産システムとしてのライン構成の変更等に際しても容易、且つ高能率に対応することができるようになる。なお、こうしたセルの移動に際し、セル同士の衝突や障害物等を避けるためには、セル自身にカメラを搭載し、その撮像情報に基づきセル自らが衝突や障害物等を避けるべく操舵制御される構成としてもよい。 According to such a configuration as a general-purpose cell for a production system, arrangement information to be taken by the cell itself in configuring a production line corresponding to each production plan is registered in advance through, for example, an external computer. By transmitting the arrangement information output based on the execution of the registered program as a delivery command to the traveling vehicle via the communication device, the traveling vehicle can move to a position that the cell itself should take by autonomous traveling. It becomes possible. For this reason, it becomes possible to cope with a change in the line configuration as a production system easily and with high efficiency. In order to avoid collisions and obstacles between cells during such cell movement, a camera is mounted on the cells themselves, and the cells themselves are steered to avoid collisions and obstacles based on the imaging information. It is good also as a structure.
そして、この生産システム用汎用セルでは、前記ロボットが、平面形状が四角形以上の多角形からなるベースユニットに対し、この多角形からなる平面領域上を移動可能に支持される構造とするとともに、このベースユニットの内側には加工エリアを設け、該ベースユニットに支持されたロボットの動作範囲が、この加工エリアを含めて、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こととしている。 And in this general-purpose cell for production system, the robot has a structure in which the planar shape is supported so as to be movable on the polygonal plane area with respect to the polygonal base unit whose planar shape is a square or more. A machining area is provided inside the base unit, and the operation range of the robot supported by the base unit is set to a range from the inside to the outside of the base unit including this machining area.
上記生産システムに用いられる汎用セルが、このようにベース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搬送や加工に最低限必要とされる各要素のセットとして構成されることで、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。 The general-purpose cell used in the above production system is configured as a set of elements required for the conveyance and processing of the workpiece as a cell for the production system, such as the base unit and the processing area. Thus, the degree of freedom of work allocation 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.
また、この生産システム用汎用セルでは、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、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ようにしている。 Further, in the 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. I try to do it.
このように、ベースユニット内で、ロボットがこうして天上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。 In this way, in the base unit, the robot is supported in such a manner that it is suspended from the top of the ceiling, so that the operation range of the robot also covers a wide range including the entire area below it. This makes it possible to further effectively use the region that constitutes the base unit, including the processing area.
そしてこの場合、前記ロボットについてはこれを、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とすることが特に有効である。 In this case, the robot has first and second arms each having a circular or arcuate motion area, and the second arm passes through a position overlapping the first arm. It is particularly effective to use a SCARA robot that can handle this.
当該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 the general-purpose cell for production system, the robot includes the first and second arms that can pass through the 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 circle 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を含めてその平面形状が四角形以上の多角形からなるものとして構成することが有効である。
このような構成によれば、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。そしてこの場合には、「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。
In addition, in this general-purpose cell for production system, it is effective that the planar shape including the base unit is composed of a polygon having a quadrangle or more.
According to such a configuration, since the planar shape of the cell itself is a polygon similar to that of the base unit, the line layout design as a production system can be facilitated. In this case, since the relationship “planar shape of the base unit = planar shape of the cell itself” is established, miniaturization of the planar physique of the cell itself is promoted, and production The degree of freedom of line layout in forming lines can be further improved.
そしてこの生産システム用汎用セルにおいては、前記四角形以上の多角形からなる平面形状を正六角形とすることが、ラインレイアウト上、特に有効である。
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、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。
In this production system general-purpose cell, it is particularly effective in terms of line layout that the planar shape formed of the polygons equal to or larger than the square is a regular hexagon.
As in the general-purpose cell for production system, the planar shape of the base unit or the 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 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.
以下、本発明にかかる生産システム及び生産システム用汎用セルを具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図1は、この実施形態にかかる生産システムとそれに用い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。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment embodying a production system and a general-purpose cell for production system according to the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an overall perspective structure of a production system according to this embodiment and a general-purpose cell for production system used therefor.
図1に示されるように、この生産システムでは、生産ラインの構築のために用意された床面FLには、生産ラインを構成する複数の汎用セルSが各別の配送指令のもとにその都度の生産計画に応じた生産ラインを構成すべく各々隣接して自動配置される。また、待機スペースWSには、当該生産計画では生産ラインの構築に用いられない予備の汎用セルSが待機するかたちとなる。そして、上記構成された生産ラインは、上記各汎用セルSのうち、例えばその最も左の汎用セルに被加工物であるワークを供給することによって、その供給されたワークが最も右の汎用セルから完成品もしくは半完成品として順次排出されるようになっている。つまり、ワークを受け取った汎用セルSは、ワークに対してそれぞれ所定の加工を施してから、同ワークを次の汎用セルSに受け渡すようにして、供給されたワークを完成品もしくは半完成品として順次組立・加工するようになっている。 As shown in FIG. 1, in this production system, a plurality of general-purpose cells S constituting the production line are placed on the floor surface FL prepared for the construction of the production line under different delivery instructions. They are automatically arranged adjacent to each other to form a production line according to each production plan. In the standby space WS, a standby general-purpose cell S that is not used for constructing a production line in the production plan waits. Then, the production line configured as described above supplies, for example, a workpiece that is a workpiece to the leftmost general-purpose cell among the general-purpose cells S, so that the supplied workpiece is removed from the rightmost general-purpose cell. It is discharged sequentially as finished products or semi-finished products. In other words, the general-purpose cell S that has received the workpiece performs predetermined processing on the workpiece, and then delivers the workpiece to the next general-purpose cell S, and the supplied workpiece is completed or semi-finished. Assemble and process sequentially.
ここで、まずは上記汎用セルSについてその具体的な構成を説明する。
図2に、上記汎用セルSの斜視構造を示し、図3(a)〜(d)には、同汎用セルSのそれぞれ上面、前面、左側面、後面構造を示す。
Here, first, a specific configuration of the general-purpose cell S will be described.
FIG. 2 shows a perspective structure of the general-purpose cell S, and FIGS. 3A to 3D show an upper surface, a front surface, a left side surface, and a rear surface structure of the general-purpose cell S, respectively.
まずは図2に示すように、この汎用セルSは、ロボット60を支持するベースユニット10に対して、ベースユニット10の上面に加工エリア30を備え、ベースユニット10下部に走行台車40を備える構成となっている。
First, as shown in FIG. 2, the general-purpose cell S includes a
そして図3に示すように、上記走行台車40の下部であって、左側面前部には左駆動輪41a、右側面前部には右駆動輪41b、及び後面中央部には従属輪42が設けられている。すなわちこの汎用セルSは、走行台車40の各輪41a,41b,42によってその重量が支えられるとともに、これら各輪41a,41b,42を通じて床面FL上での任意の方向への移動、及び任意の位置での停止が可能となっている。具体的には、左駆動輪41aは、汎用セルSを支えるとともに走行台車40に対して独立して回転するようになっており、左車輪モータM5を通じて正転逆転して走行台車40、つまり汎用セルSを移動並びに操舵可能とする。そして上記左車輪モータM5の回転量すなわち左駆動輪41aの回動量は、同じく走行台車40内に設けられている左車輪エンコーダEm5を通じてモニタされる。また、右駆動輪41bも、汎用セルSを支えるとともに走行台車40に対して独立して回転するようになっており、右車輪モータM6を通じて正転逆転して走行台車40、つまり汎用セルSを移動並びに操舵可能とする。上記右車輪モータM6の回転量すなわち右駆動輪41bの回動量は、同じく走行台車40内に設けられている右車輪エンコーダEm6を通じてモニタされる。そして、従属輪42も、汎用セルSを支えるとともに走行台車40に対して独立して回転するようになっていて、さらに、走行台車40底面との取り付け部が全方向に自在に回動可能になっており、各駆動輪41a,41bによって操舵される汎用セルSの移動に従動するようになっている。このように構成される走行台車40にあっては、左駆動輪41aと右駆動輪41bが共に正転方向に同速で回転すれば前進し、左駆動輪41aより右駆動輪41bが早く回転すれば左へ曲がり、右駆動輪41bより左駆動輪41aが早く回転すれば右へ曲がり、さらに、左駆動輪41aと右駆動輪41bが相互に逆方向に回転すれば回転する。このように、走行台車40、つまり汎用セルSは、各駆動輪41a,41bの操舵制御によって任意の方向に容易に移動することができるようになっている。またこのとき、汎用セルSは、左及び右車輪エンコーダEm5,Em6によってモニタされた各駆動輪41a,41bの回転量によって、自らの現在の位置を把握することができるようになっている。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S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S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13が設けられており、このキャビネット13の中に、当該汎用セルS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。
As shown in FIG. 3, at the lower part of the traveling
次に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3に示されるように、このベースユニット10には、ベースユニット10上の一側辺から上方に延出された側壁11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正六角形からなる領域12(加工エリア30)上を水平及び垂直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。
Next, a specific configuration of the
As shown in FIG. 3, the
図4(a)及び(c)は、こうしたロボット60の底面構造を、図4(b)及び(d)はこうしたロボット60の側面構造を、また図5は、同ロボット60を上方から見た動作
範囲をそれぞれ示したものである。以下、これら図4(a)〜(d)及び図5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。
4A and 4C show the bottom structure of the
図4(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4(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13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. 4A to 4D, the
そして、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す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5に動作範囲Ra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4(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り、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が中心線C2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いる。また同様に、上記第1のアーム62も、同図4(a)の中心線C1を中心に中心線C1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。このため、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、図5に動作範囲Ra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、中心線C3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いる。
In the
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2にその斜視構造を示した汎用セルSとしても、ワークの搬送や、図示しない部品供給ユニットを通じて供給され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
また、天井部11rの下部であって汎用セルSの前面に対応する部分には、図2及び図3に併せて示すように、カメラ15が設けられている。カメラ15は、汎用セルSの周囲の光景を画像として撮像するものであって、そのレンズ部分は汎用セルS周囲を広く撮像できるように水平方向に回転可能であるとともに、近傍から遠方までを撮像できるように水平面に対しての傾斜角度も変更可能になっている。そして汎用セルSは、このカメラ15を通じて撮像された情報に基づいて、各セルS自らが衝突や障害物等を避けるべく操舵制御されるようになっている。なお、本実施形態では、カメラ15を天井部11rの下部に設けたが、汎用セルSにとって必要とされる画像情報さえ取得できる位置であれば、汎用セルSに対するこのカメラ15の取り付け位置は任意である。
In addition, a
なお、先の図2や図3に示した汎用セルSにおいて、ベースユニット10の天井部11rには、その上部に、当該汎用セルS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状態表示器PLが設けられている。
In the general-purpose cell S shown in FIGS. 2 and 3, the
一方、上記加工エリア30は、これも先の図2及び図3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の上面にあたる平面形状正六角形からなる領域12に水平に設けられている。ちなみにこの加工エリア30は、被加工物(ワーク)などを載置するステージ31と共にワーク保持エリア32を備える構造となっている。そして、図5にその平面構造を示すように、このワーク保持エリア32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32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32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と同様、上記キャビネット13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, the
また、同図5に併せて図示しているように、加工エリア30のステージ31上の任意の一部分は、給材、除材エリア50として利用される。この給材、除材エリア50は、汎用セルS間でワークを授受するためのエリアであり、隣接配置された汎用セルのロボット60の動作範囲と自らのロボット60の動作範囲とが重なる位置に設定されている。そして、各セル間においては、隣接するセルSのいずれか一方に設けられた給材、除材エリア50を用いてワークを授受するようになっている。
Also, as shown in FIG. 5, an arbitrary part of the
ここで、図6を参照して、上記制御装置を中心とする当該汎用セルS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13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, with reference to FIG. 6, the electrical configuration of the general-purpose cell S centering on the control device will be described.
As shown in FIG. 6, the control device housed in the
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、通信装置を構成する通信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S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アンテナ115を介して無線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、ライン構成時には、中央制御部から走行台車40に対して発せられる配送位置や移動経路等の指示を得るとともに、生産ラインとしての稼働中も含めて、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、当該生産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
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
First, the
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
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
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
また、左車輪モータドライバ105は、制御部110からの制御指令CM5に基づいて生成される駆動信号DM5によって走行台車40に設けられている左車輪モータM5を駆動する回路である。また、この左車輪モータドライバ105では、同じく走行台車40に設けられている左車輪エンコーダEm5を通じてモニタされる信号、すなわち左車輪モータM5の駆動量に対応した左駆動輪41aの回転量を示す信号S5を取り込み、この取り込んだモニタ信号S5を制御部110に返信する動作を併せて実行する。
The left
また、右車輪モータドライバ106は、制御部110からの制御指令CM6に基づいて生成される駆動信号DM6によって走行台車40に設けられている右車輪モータM6を駆動する回路である。また、この右車輪モータドライバ106では、同じく走行台車40に設けられている右車輪エンコーダEm6を通じてモニタされる信号、すなわち右車輪モータM6の駆動量に対応した右駆動輪41bの回転量を示す信号S6を取り込み、この取り
込んだモニタ信号S6を制御部110に返信する動作を併せて実行する。
The right
また、バルブドライバ107は、制御部110からの制御指令CMBcに基づいて上記ワーク保持エリア32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32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
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32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。
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
また、画像処理装置109は、その内部に図示しない画像処理プロセッサ、データ記憶装置、及びカメラの撮像方向を選択制御する駆動回路等を備えている。この画像処理装置109は、制御部110からの制御指令CIPに基づいて天井部11rの下部に取り付けられたカメラ15のレンズ部を指示された方向及び角度に向けてから、当該方向角度の撮像を行う。そして、画像処理装置109は、この撮像により得られた画像データSIMをデータ記憶装置に格納するとともに、該画像データSIMを画像処理プロセッサによって画像処理する。この画像処理プロセッサは、画像データSIMを処理して該画像データSIMから所望の情報を検出するものであり、本実施形態では、汎用セルSが移動する際に障害となる他のセルや障害物等の有無を判定するとともに、それら他のセルや障害物等までの距離やその大きさ等も判定するものとする。そして、画像処理装置109は、画像処理プロセッサによるそれらの判定結果と、画像データSIMを撮像した方向及び角度の情報とを進路情報SIPとして上記制御部110に対して返信する動作を併せて実行する。
The
図7は、このように構成された汎用セルS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Sを通じて実行される動作の一例について説明する。図7には、汎用セルS01〜S03が連続して配置されているが、ここでは汎用セルS02を用いてセル単体としての説明を行なう。 FIG. 7 shows an operation example of the general-purpose cell S configured as described above as a single cell. Next, an example of an operation executed through the general-purpose cell S with reference to FIG. Will be described. In FIG. 7, the general-purpose cells S01 to S03 are continuously arranged. Here, the general-purpose cell S02 is used as a single cell.
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上にワーク保持エリア32を設けている。そして、当該汎用セルS02としては基本的に、ワークの搬送やその部品のピックアップ、さらには上記ワーク保持エリア32に設置したワークに対する加工等を上記ロボット60を通じて行なうものとする。なお、このような汎用セルS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
すなわちいま、図7(a)に示されるように、汎用セルS02のロボット60の動作範囲に含まれる隣接する汎用セルS01の給材、除材エリア50に被加工物であるワークWが載置されたとする。すると、汎用セルS02では、上記ロボット60を汎用セルS01の給材、除材エリア50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. 7A, the workpiece W, which is a workpiece, is placed on the material supply /
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S02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を上記ワーク保持エリア32にセットする。
The general-purpose cell S02 that has gripped the workpiece W by the
ワークWをこうしてワーク保持エリア32にセットすると、当該汎用セルS02の上記制御部110からの指示により、以降は上記ロボット60による加工動作として設定されているプログラムに基づく部品(図示略)の組み込み等をはじめとする専用の加工が行われる。
When the workpiece W is set in the
その後、ロボット60による加工が終了した旨を判断した汎用セルS02は、ワークWの保持(セット)を解除するとともに、ワーク保持エリア32にある加工済みのワークWを同ロボット60により再び把持してこれを図7(c)に示す態様にて給材、除材エリア50に搬送することにより一連の動作を終了する。
After that, the general-purpose cell S02 that has determined that the processing by the
このように、汎用セルSを複数用いて構成される生産システムは、その互いに隣接するセル同士で上記ロボット60の動作範囲の一部を共有する態様にて配列されている。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50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S01と汎用セルS02との間では、汎用セルS01に設けられた給材、除材エリア50が、セルS01にとっては除材エリアとして用いられ、同時にセルS02にとっては給材エリアとして用いられる。
As described above, the production system configured by using a plurality of general-purpose cells S is arranged in such a manner that the cells adjacent to each other share a part of the operation range of the
また図8は、こうして汎用セルS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8に示されるように、実際には図7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S(S01〜Sn(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. 8 schematically shows an electrical configuration when a production system (production line) is configured by using a plurality of general-purpose cells S in this way. As shown in FIG. 8, the operation between the plurality of general-purpose cells S (S01 to Sn (n: natural number)) is actually performed through communication with the
ちなみに、この図8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S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、通信装置を構成する通信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Sとの間での通信に際してその仲介を行う部分であり、アンテナ125を介した無線通信により先の図6に示した各汎用セルSの制御部110との間での通信を実行する。
Incidentally, in the
つまり、先の図1や図7に例示した生産システムでは、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、各ロボット60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。ここでは、説明の都合上、図7における汎用セルS01が生産ラインの先頭に位置しており、これに隣接するように汎用セルS02が設けられ、以降、順に汎用セルSn(図示略)までが隣接配置されていて、この汎用セルSnが当該生産ラインの最後のセルになるとする。
In other words, in the production system illustrated in FIGS. 1 and 7, the
すなわちいま、先頭の汎用セルS01のロボット60(図示略)の動作範囲内に対してワークWの搬入が開始されたとすると、同汎用セルS01では上述のように、ロボット60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ワーク保持エリア32(図示略)に搬送する。そして、これも上述の態様にてワークWに対する部品の組み込み、並びに加工が行われた後、この加工されたワークWを給材、除材エリア50(セルS02にとっての給材エリア)に搬送する。なお、給材、除材
エリア50へのワークの搬送を終えた汎用セルS01のロボット60の動作範囲内に対するワークWの搬入、そして同汎用セルS01によるこうしたワークWの搬送、加工等にかかる処理は、所定数のワークW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 W is started within the operation range of the robot 60 (not shown) of the first general-purpose cell S01, the workpiece loaded by the
一方、こうして汎用セルS02のロボット60の動作範囲内にワークWが搬入(供給)された汎用セルS02では、これも上述のように、ロボット60によってこの搬入されたワークWをステージ31に搬送し、部品の組み込みや加工を行った後、この加工したワークWを給材、除材エリア50(セルS03にとっての給材エリア)に搬送する。そして、当該セルS02によるこうした処理も、そのロボット60の動作範囲内に対するワークWの搬入が終了するまで繰り返し実行される。
On the other hand, in the general-purpose cell S02 in which the workpiece W is carried (supplied) within the operation range of the
以下、同様の処理が汎用セルS03〜Snにおいても実行され、特に生産ラインの最後の汎用セルSnからその給材、除材エリア50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ワーク搬出装置などによって取り出されて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 S03 to Sn, and in particular, the work carried out from the last general-purpose cell Sn of the production line to the material supply /
このように、本実施形態にかかる汎用セルS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50の設定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。
As described above, in the production system using the general-purpose cell S according to the present embodiment, a pallet, a conveyor, and the like for transporting workpieces are not necessary, and as a common area between adjacent cells. The degree of freedom of the line layout itself is maintained high depending on the intervening material supply, the setting mode of the
図9〜図11は、上述の汎用セルSを用いたライン構成例を示したものであり、以下、この図9〜図11を参照して、ライン構成の変更等を容易且つ高能率に行うことのできる当該生産システムによるラインレイアウトの構成方法について説明する。 9 to 11 show line configuration examples using the above-described general-purpose cell S. Hereinafter, referring to FIGS. 9 to 11, line configuration changes and the like are performed easily and efficiently. A configuration method of the line layout by the production system that can be used will be described.
図9は、工場などの床面FL上に汎用セルSを配置する場合にその位置を特定するために必要とされる座標を、正六角形を組み合わせてできるハニカム構造のマス目として便宜的に示した床面マップである。なお、この床面マップも、上記データベース122に中央制御部120の入出力装置123等を通じて予め入力されて記憶されているとする。この床面マップ200にあって、その座標は、汎用セルSの平面形状正六角形に対応するように定められていて、横方向には「00」〜「27」まで、縦方向には「A」〜「L」までの番号が付与されており、それらの番号の組み合わせによって床面マップ200中の一つのマス目が特定されるようになっている。つまり、汎用セルSの配送位置や移動経路は、それらマス目の番号の組み合わせによって指示すればよいようになっている。そして、ホストコンピュータ121では、床面FLに汎用セルSを配列させて生産ラインを構成するための生産ラインマップを設定する際には、床面マップ200をデータベース122から読み出すとともに、入出力装置123等から入力される汎用セルSの配列と合成して、生産ラインマップを生成する。つまり、データベース122に記憶されている床面マップ200の任意の位置にそれぞれ配置したい汎用セルSを選択設定して、汎用セルSによる生産ラインを構成するための生産ラインマップを生成する。このとき、各汎用セルSに設定されている状態あるいは設定すべき動作なども各汎用セルSの設定データとして、データベース122に予め記憶されている。そして、床面マップ200に各汎用セルSを配置してその都度の生産計画に応じた生産ラインマップを生成する際には、各汎用セルSの設定データ、つまり特徴や機能を参照しながら、それら汎用セルSの配置位置を設定することができるようになっている。また、必要に応じて、生産ラインに配置する各汎用セルSに対し無線通信を通じてデータベース122に記憶された適切な制御データや制御プログラム等を再設定することもできる。なおその際、各汎用セルSの設定データは、それぞれの汎用セルSに対応させて管理しなければならないため、ここでは、各汎用セルSを特定するため付与されている上述のユニークなIDを用いてその対応づけを図るようにしている。一方、床面FLの左右両端には、上記床面マップ200に対応してそれぞれワーク搬入
装置81、及びワーク搬出装置82が設けられている。すなわち、この床面FLに配列される生産ラインは、被加工物(ワーク)をワーク搬入装置81から生産ライン最初の汎用セルSに供給するとともに、加工されたワークを生産ライン最後の汎用セルSからワーク搬出装置82に排出する構成となっている。
FIG. 9 conveniently shows the coordinates required for specifying the position of the general-purpose cell S on the floor surface FL of a factory or the like as a grid of a honeycomb structure formed by combining regular hexagons. This is a floor map. It is assumed that this floor map is also input and stored in advance in the
図10及び図11は、床面マップ200に汎用セルS(S01〜S28)を配列させた例を示す。ここで図10は、マップ中のA〜D行に相当する待機スペースWSに汎用セルSを待機させている状態を示しており、この状態から、上述した生産システムにより生産システム用汎用セルを配列させて、図11に示す、生産計画に応じた生産ラインを自動構成する。
10 and 11 show an example in which general-purpose cells S (S01 to S28) are arranged on the
すなわちこの例では、汎用セルS01〜S28はその初期状態として、図10に示すような態様にて待機スペースWSに待機しているとする。このとき、データベース122から図11に示すような生産ラインマップを取得した中央制御部120のホストコンピュータ121は、各汎用セルS01〜S28に対して各別に、配送位置の座標情報などからなる配送指令を生成する。そして、この生成した配送指令を、通信IF124からアンテナ125を介して、各対応する汎用セルS01〜S28に無線通信により送信する。なお、この送信する配送指令としては、各汎用セルS01〜S28の前述した各ID毎に区画されたシリアルデータ等からなるデータ構造を採用することができる。
That is, in this example, it is assumed that the general-purpose cells S01 to S28 are waiting in the standby space WS in the mode shown in FIG. At this time, the
こうして配送指令を受信した各汎用セルS01〜S28では、配送指令に先立って送信される識別子(ID)から自身のIDを検出すると、その該当する配送指令を取得して制御部110(図6)内のRAM113に記憶する。そして、同制御部110を通じて自身のCPU111にて走行台車40による走行を制御する制御データや制御プログラム等に対して当該配送指令から取得される配送位置の座標等の各種パラメータを設定する。ちなみに図11の例では、こうした配送位置の座標として、汎用セルS01には座標「D00」、汎用セルS02には座標「D02」、汎用セルS03には座標「G01」が設定される。
In each of the general-purpose cells S01 to S28 that have received the delivery command in this way, when its own ID is detected from the identifier (ID) transmitted prior to the delivery command, the corresponding delivery command is acquired and the control unit 110 (FIG. 6). Stored in the internal RAM 113. And various parameters, such as the coordinate of the delivery position acquired from the said delivery instruction | command, are set with respect to the control data, control program, etc. which control the driving | running | working with the traveling
すべての汎用セルS01〜S28に対して配送指令が伝えられると、ホストコンピュータ121はそれぞれの汎用セルS01〜S28に対して順次移動指令を与える。まず、ホストコンピュータ121から移動指令が与えられた汎用セルS01は、配送指令によって設定された配送位置の座標「D00」に向かって移動を開始する。このとき、汎用セルS01では、カメラ15にて撮像される画像データSIMを画像処理装置109で処理しつつ、その得られる進路情報SIPに基づいて進行方向の障害物等の有無を確認しながら走行することとなる。そしてこのとき、上記進路情報SIPによって障害物等が認識されると、左駆動輪41a及び右駆動輪41bの駆動量をそれぞれ変化させることにより操舵して自動的に該障害物を回避しながら、もしくは一時停止してから自らの配送位置まで走行台車40を通じて自律走行する。そして、汎用セルS01は、配送位置への所定の向きでの移動が終了したら、同配送位置に対する移動が完了したことを中央制御部120に無線通信を介して伝える。
When the delivery command is transmitted to all the general purpose cells S01 to S28, the
つまり、図11に示すように、汎用セルS01は座標「C01」から座標「D01」に移動して、移動配置が完了したら中央制御部120に伝える。汎用セルS01の移動が終了したら、中央制御部120は次の汎用セルS02に移動指令を発する。すると、汎用セルS02は座標「C03」から座標「D02」に移動して、同じく移動が完了したら中央制御部120に伝える。汎用セルS02の移動が終了したら次に、中央制御部120は汎用セルS03に移動指令を発する。そして汎用セルS03は座標「C05」から座標「G01」に移動して、移動が完了したら中央制御部120に伝える。これ以降、中央制御部120は、順次生産ラインの形成に好適な順番に、例えば汎用セルS04〜S09,S1
4〜S10,S17〜S19,S23〜S28、そして最後に汎用セルS16の順に移動指令を与えて所望とされる生産ライン自動構成する。
That is, as shown in FIG. 11, the general-purpose cell S01 moves from the coordinate “C01” to the coordinate “D01”, and notifies the
4 to S10, S17 to S19, S23 to S28, and finally a general purpose cell S16 is given in this order to automatically configure a desired production line.
以上説明したように、本実施形態にかかる生産システム、及び該生産システムに用いられる生産システム用汎用セルによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。 As described above, according to the production system according to the present embodiment and the general-purpose cell for production system used in the production system, the effects listed below can be obtained.
(1)各汎用セルSには、制御部110を通じて操舵されつつ自律走行する走行台車40を設け、通信IF114,124によるそれら各セルSの走行台車40に対する各別の配送指令の送信を通じて生産計画に応じた生産ラインが自動構成されるようにした。このため、生産システムとしてのライン構成の変更等に際しても容易、且つ高能率に対応することができるようになる。
(1) Each general-purpose cell S is provided with a traveling
(2)同じく各セルSには、カメラ15を搭載し、このカメラ15を通じて撮像される画像データSIMから障害物等を検出することとした。これにより、セル同士の衝突や障害物等を避けることのできる安定した操舵制御を実現することができるようになる。
(2) Similarly, each cell S is equipped with a
(3)前記セルSの各々にはユニークな識別子(ID)を付したことで、配送指令の送信に際しても、システム全体としての通信機能が適正に維持されるようになる。
(4)前記各セルSの互いに隣接する位置に配送されるセル同士で前記ロボット60の動作範囲Raの一部が共有される位置に給材、除材エリア50が設けられる態様にて前記生産計画に応じた生産ラインが自動構成されるようにした。これにより、少なくとも被加工物(ワーク)の搬送等に関しては、即座に生産ラインとして機能させることが可能となる。
(3) Since each cell S has a unique identifier (ID), the communication function of the entire system is properly maintained even when a delivery command is transmitted.
(4) The production in a mode in which a material supply /
(5)上記ベースユニット10、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被加工物(ワークW)の搬送や加工に最低限必要とされる各要素のセットとして構成することとした。これにより、当該セルS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S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。なお、こうしたセルには被加工物(ワーク)の部品供給に用いられる部品供給ユニット等もセットとして組み込むことで、セルを単位とした全機能が完結されることとなる。しかしながら、このような生産ラインにあっては通常、その都度の生産計画に応じてワークが変更され、ひいては必要とされる部品もその都度変更されることが普通であるため、こうした部品供給ユニット等をセットとして組み込むことは、ラインレイアウトの自由度を逆に損ねかねない。しかも、このように自動構成される生産ラインにあってはなおさらである。この点、上記セル構造によれば、こうした部品供給ユニット等についてはこれをあえて組み込まないようにしたことで、自動構成される生産ラインとしてのラインレイアウトの自由度も自ずと高く維持される。
(5) The above-described
(6)ベースユニット10の上方には側壁11を介して支持された天井部11rが設けられ、前記ロボット60はこの天井部11rから吊り下げられる態様にて前記ベースユニット10に支持される構造とした。これにより、同ロボット60の動作範囲Ra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30も含めて、特にベースユニット10を構成する領域の有効利用が図られるようになる。
(6) A
(7)特にロボット60としては、互いに円形の動作領域をもち相互に重なり合う位置を通過することができる同一長の第1及び第2のアーム62,64を有するとともに、それら各アーム62,64が重なり合った姿勢を原点姿勢として各々「±225°」以上旋回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、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。
(7) In particular, the
(8)同汎用セルSの基本構造として、ベースユニット10を含めてその平面形状が正六角形からなるようにしたことで、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。しかも、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、最も自由度の高いラインレイアウトが可能ともなる。
(8) As the basic structure of the general-purpose cell S, the planar shape including the
なお、上記実施形態は、例えば以下のような態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、汎用セルSは、配送指令を受けてする移動途中のセル同士の衝突防止や障害物の検出を、カメラ15が撮像した画像データSIMを画像処理装置109により処理して求めた進路情報SIPにより行なった。しかしこれに限らず、予めホストコンピュータ121などから上記配送指令として、セル別のルート情報を併せて送信することによりセル同士の衝突を事前に防止するようにすることもできる。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects, for example.
In the above-described embodiment, the general-purpose cell S obtains image data SIM captured by the
・上記実施形態では、ラインを自動構成する際にはセルの1つずつに移動指令を送信して移動させることとしたが、カメラ15の撮像に基づく進路情報SIPやホストコンピュータ121から送信されたルート情報などが併用される場合には、移動対象となる全セルに一斉に移動指令を送信することも可能である。この場合であれ、各セルは自らの進行ルート上を自律走行して移動しつつ、そのルート上にある他のセルや障害物などを自ら避けながら配送位置まで移動するようになる。
In the above embodiment, when the line is automatically configured, the movement command is transmitted to each cell, and the movement command is transmitted. However, the route information SIP based on the imaging of the
・上記実施形態では、汎用セルを複数用いた生産システムの構築に際し、図8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S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 the above embodiment, when a production system using a plurality of general-purpose cells is constructed, the electrical connection is made via the communication line as illustrated in FIG. 8, but the communication form is wired or wireless. It is not limited. In addition, without providing the
・上記実施形態では、汎用セルSの基本構造として、ベースユニット10を含めてその平面形状を正六角形にしたが、その平面形状は例えば矩形や正八角形などの四角形以上の多角形であれば、当該セルに対する作業割当の自由度、すなわち汎用性は維持される。そして、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。また、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、「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。
In the above embodiment, as the basic structure of the general-purpose cell S, the planar shape including the
・上記実施形態では、各セルに部品供給ユニットを組み込まない構成としたが、各セルに対して部品供給ユニットをセットとして組み込む構成としてもよい。
・上記実施形態では、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5に例示した円内部の全領域について死角を作ることなく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。
In the above embodiment, the component supply unit is not incorporated in each cell. However, the component supply unit may be incorporated in each cell as a set.
In the above embodiment, each of the first and
・一方、上記実施形態では、ベースユニット10に対しその基端側から直立する態様にて天井部11rを支持する側壁11を設けるようにしたが、同天井部11rについては、
これを複数本の支柱によって支持する構造としてもよい。また、いわゆる天吊り型のロボットに代えて、上記側壁11から突出するタイプのロボットを採用するようにしてもよい。
-On the other hand, in the said embodiment, although the
It is good also as a structure which supports this by several support | pillar. Further, instead of the so-called ceiling-suspended robot, a robot that protrudes from the
・上記実施形態では、給材、除材エリア50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50の用途はもとより、その位置、数も任意であり、例えば部品を供給するためのエリアとして用いることもできる。
In the above embodiment, the material supply /
・上記実施形態では、ロボット60によってワークの加工をも行なうこととしたが、上記各汎用セルSにおいて、加工エリア30をはじめ、ロボット60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 the above embodiment, the workpiece is also processed by the
(A)加工エリアには搬送されたワークを加工するための独自のロボットなどを備える専用の加工機を設けることとして、ロボット自身は加工機へのワークの搬送操作のみを行なう。すなわちこの場合、該ロボットは、
a.ワークの上記加工機への搬送、及び
b.適宜に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上記ワークへの組込み、及び
d.この加工機で加工されたワークの送り出し、
の各操作を行うこととなる。この場合には、ライン構成の再構成等に際して加工機の交換等が必要にはなるものの、各ロボットは基本的に、ワークの搬送操作だけを行なえばよいこととなるため、各セルとしての標準化は促進される。
(A) The processing area is provided with a dedicated processing machine including a unique robot for processing the transferred work, and the robot itself performs only the operation of transporting the work to the processing machine. That is, in this case, the robot
a. Conveyance of the workpiece to the processing machine; b. Pick-up of parts supplied as appropriate, and c. Assembling the picked-up part into the workpiece, and d. Sending out workpieces processed by this processing machine,
Each operation will be performed. In this case, although it is necessary to replace the processing machine when reconfiguring the line configuration, etc., each robot basically only needs to perform the workpiece transfer operation, so it is standardized as each cell. Is promoted.
(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8)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. Through the auto tool changer. ~ 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. 8), the required versatility as the cell is suitably maintained. That is, even when the line configuration is changed, the setting contents can be updated for each cell.
・上記実施形態では、ロボット60として、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(B)や先の実施形態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 the above embodiment, a SCARA robot is adopted as the
10…ベースユニット、11…側壁、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、13…キャビネット、30…加工エリア、31…ステージ(加工ステージ)、32…ワーク保持エリア、40…走行台車、41a…左駆動輪、41b…右駆動輪、42…従属輪、50…給材、除材エリア、60…ロボット、61…第1の軸、62…第1のアーム、63…第2の軸、64…第2のアーム、65…第3の軸、66…ヘッドユニット、67…ツール取付具、81…ワーク搬入装置、82…ワーク搬出装置、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…左車輪モータドライバ、106…右車輪モータドライバ、107…バルブドライバ、108…外部入出力IF(インターフェース)、109…画像処理装置、110…制御部、111…CPU、112…ROM、113…RAM、114…通信IF(インターフェース)、115,125…通信アンテナ、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)、S,S01〜S28…汎用セル、Ra…動作範囲、M1…第1モータ、M2…第2モータ、M3…第3モータ、M4…昇降モータ、M5…左車輪モータ、M6…右車輪モータ、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、Em5…左車輪エンコーダ、Em6…右車輪エンコーダ。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記セルとして当該セルの外側まで動作領域を有するロボットを備えるとともに、セル底面には、制御装置を通じて操舵されつつ自律走行する走行台車が設けられてなり、通信装置によるそれら各セルの走行台車に対する各別の配送指令の送信を通じて前記生産計画に応じた生産ラインを自動構成するようにした
ことを特徴とする生産システム。 A production system that configures a production line by rearranging a plurality of cells that can be generally used for processing and conveying a workpiece according to a production plan each time,
The cell is provided with a robot having an operation area to the outside of the cell, and a traveling carriage that autonomously travels while being steered through a control device is provided on the cell bottom surface. A production system, wherein a production line corresponding to the production plan is automatically configured through transmission of another delivery command.
請求項1に記載の生産システム。 Each of the cells is given an identifier that is unique within the production system, and each delivery command to the traveling carriage of each cell by the communication device is distinguished and transmitted by this identifier. The production system described.
請求項1または2に記載の生産システム。 The production line according to the said production plan is automatically comprised in the aspect in which a part of operation | movement area | region of the said robot is shared between the cells delivered to the mutually adjacent position of each said cell. Production system.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の生産システム。 Each of the cells has a polygonal shape having a planar shape of a quadrangle or more, and a base unit in which at least a robot used for transporting the workpiece is supported so as to be movable on a planar region formed of the polygon; A working area provided inside the base unit, and an operation range of the robot supported by the base unit is set in a range from the inside to the outside of the base unit including the working area. Item 4. The production system according to any one of Items 1 to 3.
請求項4に記載の生産システム。 In each of the cells, 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. 4. The production system according to 4.
請求項5に記載の生産システム。 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 production system according to claim 5.
請求項4〜6のいずれか一項に記載の生産システム。 The production system according to any one of claims 4 to 6, wherein each of the cells includes the base unit, and a planar shape of the cell is a quadrilateral or more polygon.
請求項4〜7のいずれか一項に記載の生産システム。 The production system according to any one of claims 4 to 7, wherein a planar shape including a polygon equal to or more than the quadrangle is a regular hexagon.
当該セルの外側まで動作領域を有するロボットを備えるとともに、セル底面には、制御装置を通じて操舵されつつ自律走行する走行台車が設けられてなり、通信装置による前記走行台車に対する配送指令に基づき指令された配送位置まで自律走行する
ことを特徴とする生産システム用汎用セル。 A general-purpose cell for a production system that is used in a production system that constitutes a production line by rearranging a plurality of cells that can be used universally for processing and transporting workpieces according to each production plan,
A robot having an operation area outside the cell is provided, and a traveling carriage that autonomously travels while being steered through a control device is provided on the bottom surface of the cell, and is commanded based on a delivery command to the traveling carriage by a communication device. A general-purpose cell for production systems, characterized by autonomous travel to the delivery position.
請求項9に記載の生産システム用汎用セル。 The robot is supported by a base unit having a polygonal shape whose plane shape is a quadrilateral or more so as to be movable on a plane area consisting of the polygon, and a processing area is provided inside the base unit. The general-purpose cell for a production system according to claim 9, wherein an operation range of the 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.
請求項10に記載の生産システム用汎用セル。 The production according to claim 10, wherein 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. General-purpose cell for the system.
請求項11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 11.
請求項10〜12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 10 to 12, wherein the planar shape including the base unit is a polygon having a quadrangle or more.
請求項10〜13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 10 to 13, wherein a planar shape composed of polygons equal to or more than the quadrangle is a regular hexagon.
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