JP2010194701A - 生産設備 - Google Patents

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Abstract

【課題】ワークの種類や仕様等に対応した作業情報を各作業工程で的確に指示できると共に、比較的簡易な構成で安価に構築できる生産設備を提供する。
【解決手段】IDタグが取付けられたワークが搬送装置の入口部に搬送されると、ワークのIDタグに記録されている、ワークに関する情報が読取器で読み取られ、読取器から情報伝送部Sを介して、これと対向位置にある擬似IDタグDIDWに複写される。この擬似IDタグDIDWは、ワークが作業エリアに搬送移動した時点で、移送手段により、情報伝送部S1と対向する位置に移送される。そして、擬似IDタグDIDW(擬似IDタグDID1)に複写された情報は情報伝送部S1によって読み取られ、情報伝送部S1から作業エリアの作業指示装置に伝送される。作業指示装置は、情報伝送部S1から伝送された情報に基づいて、作業エリアでワークに施す作業を作業者に指示する。
【選択図】図3

Description

本発明は、ワークを複数の作業工程に沿って搬送すると共に、各作業工程で作業者や自動機に当該ワークの種類や仕様等に応じた作業情報を指示し、指示された作業情報に従ってワークに所要の作業を施して生産品を生産する生産設備に関する。
例えば、下記の特許文献1、2には、自動車の車両の組立や塗装を行う生産設備において、各作業工程で作業者や自動機に作業情報を指示する装置が記載されている。
特許文献1では、車両組立ラインのコンベア1に沿って多数配置される各ステーション5にそれぞれ作業指示装置(CRT)9を設け、エンコーダ13により検出したコンベア1の移動量に基づいて、CRT切換盤15からCRT9に切換信号を出力して、各ステーション5のCRT9の画面切換を行っている。この車両組立ラインで複数種の車両を組立てる場合は、車種ごとに画面切換タイミング等の設定を行うプログラムを予め作成しておき、このプログラムに従ってCRT切換盤15の設定を変更する。また、同じ車種に対して作業内容を変更する場合は、作業者の手動入力でCRT切換盤15の設定を変更する。
また、特許文献2では、生産ラインに入れる全てのワーク(14a〜14g)の各工程での作業に必要な加工情報を記憶するとともに、その記憶した加工情報の中から、各工程での作業に必要とするものを工程別に抽出して編集する情報管理装置11を配備している。そして、生産ラインの各工程の入口に配置した情報書込み装置(12−1〜12−X)により、それぞれの工程に入るワークのIDタグに対し、そのIDタグに予め設定されたワークの識別番号に基づいて、情報管理装置11からそれぞれの工程での作業に必要な加工情報を読み出して書き込み、生産ラインの各工程に配置した指示装置(13−1a、13−1b、13−2)により、それぞれの工程内を流れるワークのIDタグから、情報書込み装置(12−1〜12−X)によって書き込まれた加工情報を読み出して、それぞれの工程での作業指示を行っている。
実開平5−78434号公報 特開平5−237749号公報
特許文献1では、複数種の生産品を生産する場合、生産品の種類ごとに予め作成したプログラムに従ってCRT切換盤15の設定を変更するため、プログラムの登録や処理のために情報処理性能の高いCRT切換盤15を用いる必要があり、設備費用が高くなるという問題点がある。また、同じ種類の生産品に対して作業内容を変更する場合、作業者が手動入力でCRT切換盤15の設定を変更するため、作業者の負担が大きいという問題点がある。
特許文献2では、生産ラインに入れる全てのワークの各工程での作業に必要な加工情報を情報管理装置11に記憶させると共に、情報管理装置11にて、その記憶した加工情報の中から、各工程での作業に必要とするものを工程別に抽出して編集するため、情報管理装置11は高い情報処理性能を有する必要があり、設備費用が高くなるという問題点がある。また、各工程の入口に、ワークのIDタグに設定されたワーク識別番号を読み取ると共に、情報管理装置11から各工程での作業に必要な加工情報を読み出して該IDタグに書き込む情報書込み装置(12−1〜12−X)を配置し、さらに、工程内を流れるワークのIDタグから、情報書込み装置(12−1〜12−X)によって書き込まれた加工情報を読み出して作業指示をする指示装置(13−1a、13−1b、13−2)を配置しているため、設備全体が高価になるという問題点がある。
また、特許文献2において、情報書込み装置(12−1〜12−X)でのIDタグに対する情報の読み取り・書き込みと、指示装置(13−1a、13−1b、13−2)でのIDタグからの情報の読み取りは、マイクロ波等を利用して遠隔伝送で行われるが、例えば、自動車エンジン(特に小型エンジン)の組立ラインのように、比較的小さなワークに対して部品の組付を行うような生産設備では、ワークのIDタグに対する情報の遠隔伝送がワークの周囲で作業する作業者等によって妨げられてしまうことがある。また、各作業工程でワークの姿勢を変更して部品組付を行う場合、ワークに取付けられているIDタグがワークの姿勢変更に伴って移動して、IDタグに対する遠隔伝送での情報の読み取り・書き込みができなくなることがある。そして、これらの事状により、各作業工程での作業指示が的確になされないことがある。
本発明の課題は、ワークの種類や仕様等に対応した作業情報を各作業工程で的確に指示できると共に、比較的簡易な構成で安価に構築できる生産設備を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は、当該ワークに関する情報が記録されたIDタグが取付けられたワークを複数の作業エリアに沿って搬送する搬送装置と、各作業エリアにそれぞれ設けられ、各作業エリアでワークに施す作業を指示する作業指示装置と、作業指示装置で指示する作業情報をワークのIDタグに記録された情報と関連付けて設定する作業情報設定装置とを備えた生産設備であって、作業情報設定装置は、情報の読み取り・書き込みが可能な擬似IDタグと、複数の作業エリアに対応して複数配設され、各作業エリアの作業指示装置とそれぞれ情報を授受可能であると共に、擬似IDタグに対して情報の読み取り・書き込みが可能な情報伝送部と、搬送装置で搬送されるワークの位置情報を取得するワーク位置認識手段と、ワーク位置認識手段で取得されたワーク位置情報に基づいて、擬似IDタグを、該擬似IDタグに対応するIDタグが取付けられたワークの位置と関連して、複数の情報伝送部に順次に移送する移送手段とを備え、ワークが最初の作業エリアに入る前に、該ワークのIDタグに記憶されている情報を擬似IDタグに複写し、該擬似IDタグを移送手段により複数の情報伝送部に順次に移送することにより、該擬似IDに記憶されている情報を、該擬似IDが移送された情報伝送部から、該情報伝送部に対応する作業エリアの作業指示装置に伝送する構成を提供する。
上記構成において、複数の情報伝送部は1つの円に沿って配置されたものとすることができる。
また、上記構成において、擬似IDタグは、複数の情報伝送部に間欠送りで順次に移送するようにしても良い。
さらに、搬送装置は、ワークを作業者と伴に搬送するフロアーコンベアで構成しても良い。
本発明によれば、ワークの種類や仕様等に対応した作業情報を各作業工程で的確に指示できると共に、比較的簡易な構成で安価に構築できる生産設備を提供することができる。
また、本発明によれば、作業指示装置で指示される作業情報とワークに施すべき本来の作業とにずれがある等、何らかの問題がある場合、ワークのIDタグの情報とこれに対応する擬似IDタグの情報とを比較することにより、問題がワーク側にあるのか、あるいは、作業情報設定装置側にあるのかを容易に把握することができる。そのため、問題解決のための処理を迅速かつ容易に行うことが可能となる。
実施形態の生産設備の全体構成を概念的に示す図である。 作業エリアを概念的に示す図である。 作業情報設定装置の一構成例を示す平面図(同図a)、断面図(同図b)である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、この実施形態に係る生産設備の全体構成を概念的に示している。この実施形態の生産設備は、ワークW、例えばエンジンブロックにチェーンカバー、オイルパン、ヘッドカバーといった各種部品を組付けてエンジン組付体を生産するもので、ワークWを複数の作業エリアP(この例では作業エリアP1〜P10)に沿って搬送する搬送装置1と、各作業エリアPにそれぞれ設けられ、各作業エリアPでワークWに施す作業を指示する作業指示装置Q(この例では作業指示装置Q1〜Q10)と、作業指示装置Qで指示する作業情報を設定する作業情報設定装置2とを主要な要素として構成される。
図2に模式的に示すように、各ワークWには、それぞれ、当該ワークWに関する情報(エンジン型式、エンジン番号、エンジンの部品種、作業情報等)が記録されたIDタグWIDが取付けられている。また、各ワークWは、それぞれ、ワーク支持台3に回転可能に支持されている。尚、同図で左側の作業エリアPnのワークWと、右側の作業エリアPn+1のワークWとで、IDタグWIDの位置が変わっているが、これは、ワークWを回転させて姿勢変更したことによるものである。また、IDタグWIDは、ワークWではなく、当該ワークWを支持するワーク支持台3に取付けても良い。
搬送装置1は、例えば、ワークWを支持したワーク支持台3を作業者Mと伴に作業エリアP1〜P10に順次に搬送するフロアーコンベアである。各作業エリアP(P1〜P10)は、それぞれ、搬送方向Xに等寸法Lで設定されており、作業者Mは、搬送装置1によってワークW(及びワーク支持台3)と伴に搬送され、搬送装置1上で適宜移動しながら、所定の作業エリアPで所定の部品をワークWに組付けてゆく。各作業エリアP(P1〜P10)には、それぞれ、作業指示装置Q(Q1〜Q10)が配置されていると共に、部品組付等に使用する作業工具4、その他の備品が配備されている。尚、作業指示装置Q(Q1〜Q10)及びこれらの備品は、搬送装置1の上方や側方の所定位置に配備され、搬送装置1の作動時も搬送移動はしない。また、複数の作業エリアP1〜P10のうち一部は、ワークWに部品を自動組付する自動組付エリア、所要の検査のための検査エリア、あるいは、所要の測定のための測定エリアとしても良い。この例では、作業エリアP5を自動組付エリアとし、作業エリアP5に設置された自動機(自動組付装置)、例えばナットランナー5によりワークWに所定の部品を組付けるようにしている。
作業指示装置Qは、例えば、当該作業エリアPでワークWに施す作業情報をディスプレイ7に表示して作業者Mに指示したり、搬送装置1上に載置されている部品キャビネット(図示省略)の部品ボックスのうち、当該作業エリアPで用いる所定の部品が収められている部品ボックスの表示ランプを点灯させて作業者に指示したり、自動組付を行う作業エリアP5では、ナットランナー5の制御部に作業情報を指示したりする機能を有するものである。
図3に示すように、作業情報設定装置2は、情報の読み取り・書き込みが可能な擬似IDタグDID(この例では10個の擬似IDタグDID1〜DID10と、2個の擬似IDタグDIDW及びDIDL)と、複数の作業エリアP(P1〜P10)に対応して複数配設され、擬似IDタグDIDに対して情報の読み取り・書き込みが可能な情報伝送部S(この例では10個の情報伝送部S1〜S10と、2個の情報伝送部S及びS)と、搬送装置1で搬送されるワークWの位置情報を取得するワーク位置認識手段、例えば搬送装置1の搬送駆動軸の回転を検出するロータリエンコーダE(図1参照)と、擬似IDタグDIDを情報伝送部S1〜S10、S、Sに順次に移送する移送手段6とを主要な要素として構成される。各情報伝送部S1〜S10は、それぞれ、それらに対応する作業エリアP1〜P10の作業指示装置Q1〜Q10と個別に接続(有線又は無線)されており、作業指示装置Q1〜Q10と情報を授受可能である。また、情報伝送部Sは、読取器7(図1参照)と接続(有線又は無線)され、情報伝送部Sは、書込器8(図1参照)と接続(有線又は無線)されている。尚、情報伝送部Sは情報の書き込みのみが可能なものであっても良く、情報伝送部Sは情報の読み取りのみが可能なものであっても良い。
この実施形態において、移送手段6は次のように構成されている。すなわち、作業エリアP1〜P10と同数の10個の情報伝送部S1〜S10と2個の情報伝送部S及びSは、円形の固定板6aの外周縁部に円周方向等間隔(30度ピッチ)で固定され、情報伝送部Sと同数の12個の擬似IDタグDIDは、それぞれ情報伝送部Sと所定の間隔を隔てて対向できるように、円形の回転板6bの外周縁部に円周方向等間隔(30度ピッチ)で固定されている。また、固定板6aは軸受6cを介して回転軸6dに外装され、回転板6bは回転軸6dに固定されて、回転軸6dと伴に回転する。回転軸6dは回転駆動源、この実施形態ではステッピングモータSMによって所定角度(30度)ごとに間欠回転駆動される。
ロータリエンコーダEによって常時検出される搬送装置1の搬送駆動軸の回転量は、搬送装置1の搬送方向Xの移動量、従って搬送装置1によって搬送方向Xに搬送されるワークWの位置に対応し、このワークWの位置に対応した搬送駆動軸の回転量がロータリエンコーダEからステッピングモータSMに入力される。そして、ステッピングモータSMは、ロータリエンコーダEから入力される回転量が、各作業エリアP(P1〜P10)の搬送方向Xの寸法Lに対応した量に達した時点、言い換えると、ワークWがある作業エリアPnの入口から次の作業エリアPn+1の入口に搬送移動した時点で30度だけ間欠回転する。これにより、各擬似IDタグDIDがそれぞれ現在の位置から30度だけ移動して、現在対向していた情報伝送部Sから、30度離れて隣接する次の情報伝送部Sに移送される。
今、情報伝送部S1と対向位置にある擬似IDタグDID1に着目すると、ワークWが作業エリアP1の入口から作業エリアP2の入口に搬送移動した時点でステッピングモータSMが30度間欠回転して、擬似IDタグDID1が次の情報伝送部S2と対向する位置に移動する。さらに、ワークWが作業エリアP2の入口から作業エリアP3の入口に搬送移動した時点でステッピングモータSMが30度間欠回転して、擬似IDタグDID1が次の情報伝送部S3と対向する位置に移動する。以後、当該ワークWの搬送方向Xの位置と関連して、同じ動作が繰り返される。このようにして、擬似IDタグDIDは、搬送装置1により作業エリアP1〜P10を順次に搬送されるワークWの位置に対応して、情報伝送部S1から情報伝送部S10へと順次に移送され、さらに、情報の読み出しと複写のために、情報伝送部SとSに順次に移送される。
図1に示すように、IDタグWID(IDタグWID1とする)が取付けられたワークWが搬送装置1の入口部に搬送されると、当該ワークWのIDタグWID1に記録されている、当該ワークWに関する情報が読取器7で読み取られ、読取器7から情報伝送部Sを介して、これと対向位置にある擬似IDタグDID(擬似IDタグDIDWとする)に複写(上書き)される。この擬似IDタグDIDWは、当該ワークWが作業エリアP1に搬送移動した時点で、上述の移送手段6により、情報伝送部S1と対向する位置に移送される。そして、擬似IDタグDIDW(図3では擬似IDタグDID1になる)に複写された情報は情報伝送部S1によって読み取られ、情報伝送部S1から作業エリアP1の作業指示装置Q1に伝送される。作業指示装置Q1は、情報伝送部S1から伝送された情報に基づいて、作業エリアP1で当該ワークW(IDタグWID1が取付けられたワークW)に施す作業を作業者Mに指示すると共に、作業エリアP1での作業完了の判定を行う(作業者M等から作業指示装置Q1に対して入力された作業完了情報により判定する)。そして 、作業指示装置Q1は、作業エリアP1での作業が完了したと判定した時は、作業エリアP1での作業情報(作業完了等の情報)を情報伝送部S1に伝送する。作業指示装置Q1から情報伝送部S1に伝送された作業情報は、情報伝送部S1から擬似IDタグDID1に書き込まれる。一方、作業エリアP1での作業の遅れや作業ミス等に起因して、作業指示装置Q1が作業エリアP1での作業完了を判定できない時は、作業指示装置Q1から搬送装置1の制御部(図示省略)に停止信号が出力され、作業エリアP1での作業完了を妨げている事由が解消するまで、搬送装置1が停止される。そして、作業指示装置Q1が作業エリアP1での作業完了を判定できた時点で、作業指示装置Q1から搬送装置1の制御部に開始信号が出力され、搬送装置1が再駆動して各作業エリアP(P1〜P10)での作業が再開される。
情報伝送部S1と対向位置にある擬似IDタグDID1は、当該ワークW(IDタグWID1が取付けられたワークW)が次の作業エリアP2に搬送移動した時点で、上述の移送手段6により、次の情報伝送部S2と対向する位置に移送される。そして、擬似IDタグDID1(図3では擬似IDタグDID2になる)に記録された情報が情報伝送部S2によって読み取られ、情報伝送部S2から作業エリアP2の作業指示装置Q2に伝送される。作業指示装置Q2は、作業エリアP2で当該ワークW(IDタグWID1が取付けられたワークW)に施す作業を作業者Mに指示すると共に、作業エリアP2での作業完了の判定を行う。そして 、作業指示装置Q2は、作業エリアP2での作業が完了したと判定した時は、作業エリアP2での作業情報(作業完了等の情報)を情報伝送部S2に伝送する。作業指示装置Q2から情報伝送部S2に伝送された作業情報は、情報伝送部S2から擬似IDタグDID1(図3では擬似IDタグDID2になる)に書き込まれる。一方、作業エリアP2での作業の遅れや作業ミス等に起因して、作業指示装置Q2が作業エリアP2での作業完了を判定できない時は、作業指示装置Q2から搬送装置1の制御部に停止信号が出力され、作業エリアP2での作業完了を妨げている事由が解消するまで、搬送装置1が停止される。そして、作業指示装置Q2が作業エリアP2での作業完了を判定できた時点で、作業指示装置Q2から搬送装置1の制御部に開始信号が出力され、搬送装置1が再駆動して各作業エリアP(P1〜P10)での作業が再開される。
以後、擬似IDタグDID1は、搬送装置1により作業エリアP3〜P10を順次に搬送される当該ワークW(IDタグWID1が取付けられたワークW)の位置に対応して、情報伝送部S3〜S10へと順次に間欠的に移送され、擬似IDタグDID1と、各情報伝送部S3〜S10及びそれらに対応する各作業指示装置Q3〜Q10により上記の情報処理が繰り返される。そして、当該ワークW(IDタグWID1が取付けられたワークW)が、最後の作業エリアP10を通過し、さらに、書込器8の設置位置に搬送移動した時点で、擬似IDタグDID1(図3では擬似IDタグDIDL)に記録されている情報が、情報伝送部Sによって読み取られて書込器8に伝送され、書込器8により当該ワークWのIDタグWID1に書き込まれる。
作業情報設定装置2に設けられている擬似IDタグDID1〜DID10は、それぞれ、作業エリアP1〜P10にあるワークWに取付けられているIDタグWID1〜WID10と対応しており、IDタグWID10を取付けた先頭のワークWが作業エリアP10から排出され、さらに書込器8の設置位置から排出されると、当該ワークW(IDタグWID10を取付けたワークW)に対応する擬似IDタグDID10は、移送手段6により情報伝送部Sと対向する位置に再び移送され、搬送装置1に新たに供給されるワークWに取付けられているIDタグWIDの情報が複写(上書き)されて、上記の処理に供される。
この実施形態では、擬似IDタグDIDを移送手段6により情報伝送部Sに間欠送りで順次に移送する構成にしているが、擬似IDタグDIDを連続送りで移送するようにしても良い。この場合、各IDタグDIDの移動中に、各IDタグDIDの情報を読み取って各作業指示装置Qに伝送し、また、各作業指示装置Qからの情報を各IDタグDIDに書き込むために、各IDタグDID1〜DID10に対してそれぞれ2個の情報伝送部Sが必要になる(従って、情報伝送部Sは合計22個必要になる)。この実施形態のように、擬似IDタグDIDを間欠送りで移送することにより、擬似IDタグDID1〜DID10の停止時に情報の読み取りと書き込みができるので、擬似IDタグDIDと同数の情報伝送部Sを配置するだけで良く、これにより設備構成を簡素化することができる。
1 搬送装置
2 作業情報設定装置
6 移送手段
6a 固定板
6b 回転板
6d 回転軸
7 読取器
8 書込器
S(S1〜S10、S、S) 情報伝送部
Q(Q1〜Q10) 作業指示装置
ID IDタグ
ID(DID1〜DID10、DIDW、DIDL) 擬似IDタグ
E ロータリエンコーダ
SM ステッピングモータ

Claims (4)

  1. 当該ワークに関する情報が記録されたIDタグが取付けられたワークを複数の作業エリアに沿って搬送する搬送装置と、前記各作業エリアにそれぞれ設けられ、前記各作業エリアで前記ワークに施す作業を指示する作業指示装置と、該作業指示装置で指示する作業情報を前記ワークのIDタグに記録された情報と関連付けて設定する作業情報設定装置とを備えた生産設備であって、
    前記作業情報設定装置は、情報の読み取り・書き込みが可能な擬似IDタグと、前記複数の作業エリアに対応して複数配設され、前記各作業エリアの前記作業指示装置とそれぞれ情報を授受可能であると共に、前記擬似IDタグに対して情報の読み取り・書き込みが可能な情報伝送部と、前記搬送装置で搬送される前記ワークの位置情報を取得するワーク位置認識手段と、該ワーク位置認識手段で取得されたワーク位置情報に基づいて、前記擬似IDタグを、該擬似IDタグに対応するIDタグが取付けられた前記ワークの位置と関連して、前記複数の情報伝送部に順次に移送する移送手段とを備え、
    前記ワークが最初の前記作業エリアに入る前に、該ワークのIDタグに記憶されている情報を前記擬似IDタグに複写し、該擬似IDタグを前記移送手段により前記複数の情報伝送部に順次に移送することにより、該擬似IDに記憶されている情報を、該擬似IDが移送された前記情報伝送部から、該情報伝送部に対応する前記作業エリアの前記作業指示装置に伝送することを特徴とする生産設備。
  2. 前記複数の情報伝送部は、1つの円に沿って配置されていことを特徴する請求1に記載の生産設備。
  3. 前記擬似IDタグは、前記複数の情報伝送部に間欠送りで順次に移送されることを特徴する請求項1又は2に記載の生産設備。
  4. 前記搬送装置は、前記ワークを作業者と伴に搬送するフロアーコンベアであることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の生産設備。
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