JP2011083871A - 生産システム - Google Patents

Abstract

【課題】 セル生産方式を適用してロボットなどの自動機を有効に活用することができる生産システムを提供する。
【解決手段】 作業者Ｘ，Ｙとロボット５が必要により入れ替わって作業する３つのセル１，２，３をトライアングル状に配置し、これらセルとレール４で１ユニットとし、この１ユニットを単位として生産ラインを構成する。ロボット５は、３つのセル１，２，３の上方に架設された環状のレール４により、各セル１，２，３に移動して作業を行うことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、セル生産方式により作業者とロボットなどの自動機が共同して作業する生産システムに関する。

従来から、生産機種の変更や生産量の変動に柔軟に対応する生産手段としてセル生産方式が知られている。ここで、セル生産方式とは一般に、組み立て製造作業において、一人から数人の作業員が部品の取り付けから組み立て、加工、検査までの全工程を担当する生産方式のことで、セルと呼ばれる作業台などで作業を行う。

セル生産方式を適用した生産システムとしては、特許文献１に示されるような、各種ワークに対する所定の作業を行う複数の作業セルと、これら作業セルの配置されたラインに沿った両方向でワークを各作業セル間に搬送する搬送手段と、作業セルごとに接続され搬送手段に搬送されるワークを選別して作業セルに供給しかつ作業セルにおいて作業終了後のワークを搬送手段に送り出す選別手段と、ワークの搬送及び作業順序に従って各選別手段で選別するワーク及び作業終了後のワークの搬送方向の指令を各選別手段に対して発する生産制御手段を備えたものが知られている。

特開平５−１３８５１０号公報

しかし、特許文献１に記載の生産システムにあっては、ロボットなどの自動機を各セルに導入して自動化を図る場合、作業員が作業している間は自動機が稼働することができず、逆に自動機が稼働している間は作業員が作業することができないため、効率よくロボットなどの自動機を稼働させることができないという問題がある。

本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、セル生産方式を適用してロボットなどの自動機を有効に活用することができる生産システムを提供しようとするものである。

上記課題を解決すべく本発明に係る生産システムは、作業者と自動機が入れ替わって作業ができる３つのセルをトライアングル状に配置し、これら３つのセルに対し環状レールを介して前記自動機が循環移動可能とされている。

１つのユニット内では作業者と自動機が必要により入れ替わって作業できればよいため、前記環状レールの配置箇所は床面またはセルの上方のいずれでもよい。また、環状レールの形状は平面視でトライアングル状でなく単純な円でもよい。

実際の生産ラインを構築する場合には、前記３つのセルと１つの環状レールとで１ユニットとし、このユニットをその向きが交互になるように複数個連接して生産ラインとする。

上記において、連接するユニットの向きが交互になるとは、例えば３つのユニットを連接する場合、平面視で両脇のユニット（環状レール）が三角形、中央のユニット（環状レール）が逆三角形となるように配置する。また、ユニットを連接するとは複数のユニットを略直線状に配列するとともに、各ユニット間にワークを受け渡すことが可能な程度のスペースを設けることを意味する。

本発明によれば、３つのセルがトライアングル状に配置されているので、省スペース化が図れると共に、作業者は各セルへの移動がし易い。また、各セルに対して作業者と自動機が入れ替わることができるので、機種変更や生産量の変動に対応し易い。

自動機を３つのセルに対して移動可能とすることで、作業者が特定のセルで作業している時は、自動機は別のセルで作業することができ、自動機を有効に活用しながらセル生産を行うことができる。

特に、３つのセルと１つのレールで１ユニットとし、このユニット単位で増減可能とすることで、生産量の変動に対して容易に対応することができる。

本発明に係る生産システムの概要説明図 ドア組立作業における作業者とロボットの作業分担と作業順序を示す図 １ユニット（３セル）による二人の作業者と一台のロボットによる作業分担を示す説明図

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係る生産システムは、図１は増減の単位となるユニットを３つ連接した生産ラインを示し、１ユニットはトライアングル状の３つのセル１，２，３とこれらセルの上方に架設された環状のレール４からなる。

この生産ラインにあっては、中央のユニットと両脇のユニットとはトライアングルの向きが逆になるように３つのセル１，２，３が配置され、隣接する各ユニットのレール４が平行になるように配置されている。

各ユニットのレール４にはセル１，２，３で作業するロボット（自動機）５が移動可能に設けられている。また、１ユニットには二人の作業者Ｘ，Ｙが配置される。そして、二人の作業者Ｘ，Ｙと一台のロボット５は、互いに干渉することなく各セル１，２，３で作業を行うことができる。

また、３つのセル１，２，３の間でワークを搬送する搬送コンベア６が環状に配設されている。この搬送コンベア６とロボット５が移動するレール４を兼用させてもよい。

以上のように構成された本発明に係る生産システムの作用について説明する。例えば、ドア組立作業は、図２に示すように、ドアフレームが投入されてから完成ドアが払い出されるまで、ドア組立の作業内容と作業順序は、作業者による仮付け作業Ａ→ロボット５による締付け作業Ｂ→作業者による取付けなどの作業Ｃ→ロボット５による締付け作業Ｄ→作業者による結線などの作業Ｅ→ロボット５による締付け作業Ｆ→作業者による品質検査作業Ｇである。

このようなドア組立作業を３つのセル１，２，３で構成される１ユニットで行うと、図３に示すような作業分担になる。

セル１では、ドアフレームが投入されると、作業者Ｘによる仮付け作業Ａ→ロボット５による締付け作業Ｂ→作業者Ｙによる取付けなどの作業Ｃ→待機→ロボット５による締付け作業Ｄ→作業者Ｘによる結線などの作業Ｅ→待機→ロボット５による締付け作業Ｆ→作業者Ｙによる品質検査作業Ｇ、そして完成ドアが払い出される。

また、セル２では、ドアフレームが投入されると、作業者Ｙによる仮付け作業Ａ→待機→ロボット５による締付け作業Ｂ→作業者Ｘによる取付けなどの作業Ｃ→待機→ロボット５による締付け作業Ｄ→作業者Ｙによる結線などの作業Ｅ→待機→ロボット５による締付け作業Ｆ→作業者Ｙによる品質検査作業Ｇ、そして完成ドアが払い出される。

また、セル３では、ドアフレームが投入されると、待機→作業者Ｘによる仮付け作業Ａ→待機→ロボット５による締付け作業Ｂ→作業者Ｙによる取付けなどの作業Ｃ→待機→ロボット５による締付け作業Ｄ→作業者Ｘによる結線などの作業Ｅ→ロボット５による締付け作業Ｆ→待機→作業者Ｘによる品質検査作業Ｇ、そして完成ドアが払い出される。

このように、各セル１，２，３がトライアングル状に配置されているので、省スペース化が図れると共に、二人の作業者Ｘ，Ｙは各セル１，２，３に容易に移動して各種作業を分担して行うことができる。また、各セル１，２，３に対してロボット５が移動自在なので、作業順序が異なるロボット５による３つの作業Ｂ，Ｄ，Ｆをロボット一台で効率よく行うことができる。

本発明によれば、生産量の変動に対して柔軟に対応することができると共に、ロボットなどの自動機を有効に活用しながらセル生産を行うことができる生産システムを提供することができる。

１，２，３…セル、４…レール、５…ロボット、６…搬送コンベア、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ…作業、Ｘ，Ｙ…作業者。

Claims (3)

1. 作業者と自動機が入れ替わって作業ができる３つのセルをトライアングル状に配置し、これら３つのセルに対し環状レールを介して前記自動機が循環移動可能とされていることを特徴とする生産システム。
2. 請求項１に記載の生産システムにおいて、前記３つのセルと１つの環状レールとで１ユニットとし、このユニットをその向きが交互になるように複数個連接して生産ラインを構成することを特徴とする生産システム。
3. 請求項２に記載の生産システムにおいて、前記連接するユニット間で組み立てられたワークが受渡し可能とされていることを特徴とする生産システム。