JP2014178851A - 製造システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 ワークの組み立て状態を好適に管理可能な製造システムを提供する。
【解決手段】 製造システム1は、ワークWに対して処理を行うとともに、ワークWに対して行った処理内容を含む処理情報を出力可能な複数のロボット30と、ワークWに対して行った処理内容を含むバックアップ情報を出力可能なナットランナ40と、処理情報及びバックアップ情報と、ワークWを識別する識別情報とを対応付けて管理情報を作成する管理部23とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 製造システム1は、ワークWに対して処理を行うとともに、ワークWに対して行った処理内容を含む処理情報を出力可能な複数のロボット30と、ワークWに対して行った処理内容を含むバックアップ情報を出力可能なナットランナ40と、処理情報及びバックアップ情報と、ワークWを識別する識別情報とを対応付けて管理情報を作成する管理部23とを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、製造システムに関する。
製造システムでは、ロボットを用いて組み立て作業の自動化を図ることが行われている。このようなロボットを用いた製造システムとして、例えば、特許文献1に記載されたものがある。特許文献1に記載された製造システムでは、ワークの組み立て作業を、作業者と、ロボットとによって行っている。また、このような製造システムにおいて、例えば、ロボットによる組み立て作業にエラーが生じた等の場合、作業者がワークの補修作業を行うことがある。
このような技術分野においては、ロボットによる組み立て作業にエラーが生じたことで作業者が補修作業を行う等のように、ロボット以外の作業者等が組み立て作業を行った場合であっても、ワークの組み立て状態を管理しておく必要がある。
そこで、本発明は、ワークの組み立て状態を好適に管理可能な製造システムを提供することを目的とする。
本発明の一側面に係る製造システムは、ワークに対して処理を行うとともに、ワークに対して行った処理内容を含む処理情報を出力可能な複数の処理装置と、ワークに対して行った処理内容を含むバックアップ情報を出力可能な処理工具と、処理情報及びバックアップ情報と、ワークを識別する識別情報とを対応付けて管理情報を作成する管理部とを備える。
本発明によれば、ワークの組み立て状態を好適に管理することができる。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図1に示すように、製造システム1は、搬送装置10、管理装置20、複数のロボット(処理装置)30、及び、複数のナットランナ(処理工具)40を含んで構成される。搬送装置10は、組み立て対象となるワークWを搬送する。図1において、ワークWは、矢印Aの方向に沿って搬送装置10によって搬送される。搬送装置10によって搬送されるワークWに対して、ロボット30及びナットランナ40による組み立て作業が行われる。
ロボット30は、搬送装置10の延在方向に沿って複数設けられる。ロボット30として、例えば、組み立て作業を行うアームを有するロボット等を用いることができる。なお、以下の説明において、複数のロボット30を互いに区別する必要がある場合、これらのロボット30をワークWの搬送方向の上流側から順に、ロボット30A、ロボット30B、・・・、と呼ぶ(図1では、複数のロボット30のうち、ロボット30A及び30Bのみを示している。)。
ロボット30Aは、ロボット作業領域R1内に搬送されたワークWに対して組み立て作業を行う。なお、ロボット作業領域R1は、ロボット30Aが組み立て作業を行う領域である。ロボット30Bは、ロボット作業領域R2内に搬送されたワークWに対して組み立て作業を行う。なお、ロボット作業領域R2は、ロボット30Bが組み立て作業を行う領域である。他のロボット30についても、同様に、各ロボット30に割り当てられたロボット作業領域内に搬入されたワークWに対して、組み立て作業を行う。
ロボット30には、それぞれロボット制御部31が設けられる。ロボット制御部31は、ロボット30が行う組み立て作業の制御を行う。より詳細には、ロボット制御部31は、図2に示すように、品質情報送信部32、組立制御部33、及び、管理情報取得部34を備える。管理情報取得部34は、ロボット30がワークWに対して組み立て作業を行う前に、作業対象のワークWについての管理情報を管理装置20から取得する。この管理情報は、ワークWの識別情報と、ワークWに対して行われた組み立て作業毎の作業内容を含む情報とが対応付けられたものである。また、組み立て作業毎の作業内容を含む情報には、ロボット30が行った作業(処理)内容の品質を示す品質情報(処理情報)と、ナットランナ40を用いて行われた作業(処理)内容の品質を示すバックアップ情報とが含まれる。
組立制御部33は、ロボット30に設けられたアーム等を制御し、ワークWの組み立て作業を行う。また、組立制御部33は、ワークWの組み立て作業の開始前に、管理情報取得部34で取得された管理情報を参照する。そして、組立制御部33は、今回行う組み立て作業工程よりも前に行う組み立て作業工程についての品質情報又はバックアップ情報が存在する場合に、組み立て作業を開始する。即ち、以前の組み立て作業工程において、管理情報に品質情報又はバックアップ情報が存在しない場合、組立制御部33は、組み立て作業を実行しない。
また、製造システム1では、ナットランナ40を用いてワークWに対する補修作業が行われた後、再び、ロボット30を用いて組み立て作業を行う。このため、組立制御部33は、ナットランナ40を用いた補修作業が行われた後に、再びロボット30による組み立て作業を開始する際に、ナットランナ40を用いた組み立て作業が所定の条件を満たしているか否かを判断する。所定の条件を満たしている場合、組立制御部33は、ロボット30によるワークWの組み立て作業を開始する。
より詳細には、組立制御部33は、ナットランナ40を用いてワークWに対する補修作業が行われた後、再び、ロボット30を用いた組み立て作業を開始する前に、管理情報取得部34で取得された管理情報を参照する。そして、組立制御部33は、直前の作業工程についてナットランナ40を用いて行われた作業内容を示すバックアップ情報に基づいて、作業内容が所定の条件を満たしているか否かを判断する。所定の条件を満たさない場合とは、例えば、ナットランナ40によるネジの締め付けトルク不足等の場合がある。
品質情報送信部32は、管理装置20に対して品質情報を送信する。この品質情報には、ロボット30がワークWに対して行った組み立て作業の作業内容を含む。品質情報の一例として、例えば、ロボット30がネジ締め作業を行った時のネジ締めのトルク値、シーリング材又はグリスをワークWに塗布した時の塗布量等がある。品質情報は、組立制御部33がロボット30を制御する際の制御値やセンサを用いて実際に測定する等により電気的に得ることができる。
ナットランナ40は、ワークWの組み立て作業の際に、ネジ締めを行う。このナットランナ40は、作業者Xによって操作される。作業者Xがナットランナ40を用いてワークWの組み立て作業を行う場合として、例えば、ロボット30による組み立て作業にエラーが生じ、作業者Xがナットランナ40を用いて補修作業(バックアップ作業)を行う場合等がある。
各ナットランナ40には、それぞれナットランナ制御部41が設けられる。ナットランナ制御部41は、ナットランナ40を用いて行われたネジ締め作業の内容を示すトルク値を、バックアップ情報として管理装置20に送信する。このように、ナットランナ40は、ワークWに対して行う作業内容を電気的に管理することができる。
各ロボット30の間には、それぞれ、バックアップ領域が設けられる。作業者Xは、このバックアップ領域内において、ナットランナ40を用いてワークWの補修作業を行う。なお、ロボット作業領域R1とロボット作業領域R2との間に設けられたバックアップ領域を、バックアップ領域B1と呼ぶ。また、ロボット作業領域R2に対し、ワークWの搬送方向下流側に設けられたバックアップ領域を、バックアップ領域B2と呼ぶ。
また、複数設けられたナットランナ40のうち、補修作業時にバックアップ領域B2内において用いられるナットランナ40を、ナットランナ40Bと呼ぶ。更に、ナットランナ制御部41のうち、ナットランナ40Bに設けられたナットランナ制御部41を、ナットランナ制御部41Bと呼ぶ。
管理装置20は、ワークWの識別情報と、ロボット30が行った作業内容を示す品質情報及びナットランナ40を用いて行われた作業内容を示すバックアップ情報とを対応付けて管理情報を作成する。この管理情報を確認することで、ワークWの組み立て状態を把握することができる。より詳細には、管理装置20は、図3に示すように、品質情報取得部21、バックアップ情報取得部22、管理部23、記憶部24、及び、管理情報送信部25を備える。
品質情報取得部21は、ロボット制御部31の品質情報送信部32から送信された品質情報を取得する。バックアップ情報取得部22は、ナットランナ制御部41から送信されたバックアップ情報を取得する。管理部23は、ワークWの識別情報と、品質情報取得部21によって取得された品質情報及びバックアップ情報取得部22によって取得されたバックアップ情報とを対応付けて管理情報を作成する。管理部23は、作成した管理情報を記憶部24に記憶させる。これにより、各ワークWの識別情報に対し、組み立て作業毎に、作業内容を示す品質情報又はバックアップ情報が対応付けられた管理情報が作成される。また、ワークWの組み立て作業が進むにつれて、ワークWの識別情報に対し、作業工程毎に品質情報又はバックアップ情報が順次追加される。
記憶部24は、管理部23によって作成された管理情報を記憶する。管理情報送信部25は、ロボット制御部31の管理情報取得部34、及び、ナットランナ40のナットランナ制御部41からの要求に応じて、記憶部24に記憶された管理情報を送信する。
次に、ロボット30が組み立て作業を行う際の処理の流れについて説明する。ここでは、ロボット30Bが組み立て作業を行う場合について説明する。また、ロボット30Bによる組み立て作業にエラーが生じた場合、バックアップ領域B2内において作業者Xが、ナットランナ40Bを用いて補修作業を行うものとする。ここでは、ロボット30B及びナットランナ40Bを用いる場合を代表させて処理の流れを説明するが、他のロボット30及びナットランナ40を用いる場合であっても、同様の処理を行う。
図4に示すように、ロボット作業領域R2内に搬入されたワークWに対して組み立て作業を開始する前に、管理情報取得部34は、管理装置20に対して組み立て作業を行うワークWについての管理情報を要求する(ステップS101)。そして、組立制御部33は、取得した管理情報に、ロボット30Bによる組み立て作業よりも前に行う作業についての品質情報又はバックアップ情報が存在するか否かを判断する(ステップS102)。具体的には、組立制御部33は、ロボット30Aにおいて行われる組み立て作業についての品質情報、及び、作業者Xがバックアップ領域B1内で補修作業を行った場合にはバックアップ情報が含まれているか否かを判断する。
品質情報又はバックアップ情報が含まれていない場合(ステップS102:NO)、組立制御部33は、ワークWの組み立て禁止処理を行う(ステップS110)。ここでは、例えば、ワークWに対して組み立て作業を行わずに次のロボット30にワークWを送る、或は、組み立て作業ができない旨を作業者Xや他の装置に知らせる等がある。
一方、品質情報又はバックアップ情報が含まれている場合(ステップS102:YES)、組立制御部33は、ロボット30Bのアーム等を制御してロボット30BによるワークWの組み立て作業を行う(ステップS103)。ロボット30BによるワークWの組み立て作業中に組み立てエラーが発生することなく組み立て作業が終了した場合(ステップS104:NO)、品質情報送信部32は、ロボット30Bが行った作業についての品質情報を管理装置20へ送信する(ステップS111)。管理装置20の品質情報取得部21が品質情報を受信すると、管理部23は、受信した品質情報をワークWの識別情報に対応付けて管理情報を作成する(ステップS112)。
一方、ロボット30BによるワークWの組み立て作業中に組み立てエラーが発生した場合(ステップS104:YES)、品質情報送信部32は、エラーが発生するまでの間にロボット30Bが行った作業についての品質情報を管理装置20へ送信する(ステップS105)。管理装置20の品質情報取得部21が品質情報を受信すると、管理部23は、受信した品質情報をワークWの識別情報に対応付けて管理情報を作成する(ステップS106)。
組み立て作業中にエラーが発生すると、搬送装置10は、組み立てエラーが発生したワークWを、バックアップ領域B2に搬送する。ここでは、ロボット30Bでの組み立て作業中にエラーが発生したため、バックアップ領域B2にワークWが搬送される。バックアップ領域B2において作業者Xは、組み立てエラーが生じた作業工程について、ナットランナ40Bを用いて補修作業を行う(ステップS107)。
補修作業の終了後、ナットランナ40Bのナットランナ制御部41Bは、補修作業中に行った作業についてのバックアップ情報を管理装置20へ送信する(ステップS108)。管理装置20の品質情報取得部21がバックアップ情報を受信すると、管理部23は、受信したバックアップ情報をワークWの識別情報に対応付けて管理情報を作成する(ステップS109)。これにより、組み立て作業にエラーが生じた工程については、ナットランナ40を用いて行われた補修作業についてのバックアップ情報が、ワークWの識別情報に対応付けられる。
次に、作業者Xによるナットランナ40Bを用いた補修作業の後、ロボット30Bによる組み立て作業を再開する手順について説明する。なお、作業者Xによる補修作業(図4のステップS107)の後、搬送装置10は、補修作業が行われたワークWをロボット作業領域R2へ搬送する。図5に示すように、補修作業後にロボット作業領域R2内に搬入されたワークWに対して再び組み立て作業を開始する前に、管理情報取得部34は、管理装置20に対して組み立て作業を行うワークWについての管理情報を要求する(ステップS201)。
次に、組立制御部33は、取得した管理情報を参照し、ナットランナ40Bを用いて行われた補修作業の内容が、所定の条件を満たすか否かを判断する(ステップS202)。具体的には、組立制御部33は、管理情報に含まれるバックアップ情報に基づいて判断する。作業内容が所定の条件を満たしている場合(ステップS202:YES)、組立制御部33は、ロボット30Bのアーム等を制御してロボット30BによるワークWの組み立て作業を行う(ステップS203)。
そして、品質情報送信部32は、ロボット30Bが行った作業についての品質情報を管理装置20へ送信する(ステップS204)。管理装置20の品質情報取得部21が品質情報を受信すると、管理部23は、受信した品質情報をワークWの識別情報に対応付けて管理情報を作成する(ステップS205)。なお、ステップS203における組み立て作業において、組み立てエラーが生じた場合、図4のステップS105〜ステップS109の処理を行うこともできる。
一方、補修作業の内容が所定の条件を満たしていない場合(ステップS202:NO)、搬送装置10は、条件を満たしていないワークWを、バックアップ領域B2に再び搬送する。ここでは、ナットランナ40Bを用いて行われた補修作業の作業内容が所定の条件を満たしていないため、再度、作業者Xによる補修作業を行うものである。このため、バックアップ領域B2において作業者Xは、作業内容が所定の条件を満たしていないと判断された作業工程について、ナットランナ40Bを用いて再び補修作業を行う(ステップS206)。
補修作業の終了後、ナットランナ40Bのナットランナ制御部41Bは、補修作業中に行った作業についてのバックアップ情報を管理装置20へ送信する(ステップS207)。管理装置20の品質情報取得部21がバックアップ情報を受信すると、管理部23は、受信したバックアップ情報をワークWの識別情報に対応付けて管理情報を作成する(ステップS208)。これにより、所定の条件を満たしていなかったバックアップ情報が更新される。
図4及び図5を用いて説明したワークWの組み立て処理を行うことで、バックアップ情報取得部22によって、ロボット30で行われた全ての作業についての品質情報と、ナットランナ40を用いて行われた全ての作業についてのバックアップ情報とが対応付けられた管理情報が作成される。
本実施形態は以上のように構成され、製造システム1は、ワークWに対して行った補修作業の内容を示すバックアップ情報を送信可能なナットランナ40を備える。そして、ナットランナ40を用いた補修作業が行われた場合、管理装置20は、ナットランナ40のナットランナ制御部41からバックアップ情報を取得し、ワークWの識別情報とバックアップ情報とを対応付ける。また、管理装置20は、ワークWの識別情報と、ロボット30が行った組み立て作業の内容を示す品質情報とを対応付ける。
これにより、ワークWの識別情報に対し、ロボット30で行われた作業内容を示す品質情報と、ナットランナ40を用いて行われた作業内容を示すバックアップ情報とが対応付けられる。従って、作業者Xがナットランナ40を用いて行った補修作業についてのバックアップ情報も、管理情報に自動的に含まれることとなり、ワークWの組み立て状態を好適に管理することができる。
組立制御部33は、取得した管理情報に、今回行う組み立て作業工程よりも前に行う作業工程についての品質情報又はバックアップ情報が存在する場合に、ワークWに対して組み立て作業を行う。管理情報に品質情報又はバックアップ情報が存在しない作業工程は、何らかのエラーが生じている場合、或は、作業者Xがナットランナ40を用いずに作業を行った場合等が考えられる。この場合には、品質を示す情報が無いため、ワークWの組み立て状態を好適に管理することができない。このため、取得した管理情報に、今回行う組み立て作業よりも前に行う作業工程についての品質情報又はバックアップ情報が存在する場合に、ワークWに対して組み立て作業を行うことで、より好適にワークWの組み立て状態を管理することができる。
作業者Xによるナットランナ40を用いた補修作業の後、再びロボット30によって組み立て作業を行う際に、組立制御部33は、管理情報を参照し、ナットランナ40を用いて行われた直前の補修作業が、所定の条件を満たす場合に、ワークWの組み立て作業を行う。これにより、ナットランナ40を用いた補修作業が所定の条件を満たさないままのワークWに対し、次の組み立て作業が実行されることがない。このため、作業者Xが行った補修作業のエラーを容易に見つけることができ、ワークWの品質をより一層高めることができる。
管理部23によって、ロボット30で行われた全ての作業についての品質情報及びナットランナ40を用いて行われた全ての作業についてのバックアップ情報と、ワークWの識別情報とが対応付けられた管理情報が作成される。これにより、製造システム1において行われるワークWの組み立て状態をより一層好適に管理することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、補修作業時に用いる処理工具として、ナットランナ40を用いたが、ナットランナ40以外にも、補修作業の内容が電気的に管理可能な塗布装置等を用いてもよい。塗布装置を用いる場合には、グリスやシーリング材等の塗布量をバックアップ情報として管理装置20に送信することができる。
図1に示すように、ロボット作業領域(R1,R2)とバックアップ領域(B1,B2)とを交互に配置するものとしたが、これらの配置構成については、図1に示すものに限定されない。
1…製造システム、23…管理部、30…ロボット(処理装置)、40,40B…ナットランナ(処理工具)、B1,B2…バックアップ領域、W…ワーク。
Claims (4)
- ワークに対して処理を行うとともに、前記ワークに対して行った処理内容を含む処理情報を出力可能な複数の処理装置と、
前記ワークに対して行った処理内容を含むバックアップ情報を出力可能な処理工具と、
前記処理情報及び前記バックアップ情報と、前記ワークを識別する識別情報とを対応付けて管理情報を作成する管理部と、
を備える製造システム。 - 前記処理装置は、前記管理情報に基づき、当該処理装置が行う処理よりも前に行う全ての処理についてそれぞれ前記処理情報又は前記バックアップ情報が存在する場合に、前記ワークに対して処理を行う、請求項1に記載の製造システム。
- 前記処理装置は、前記管理情報に基づき、当該処理装置が行う処理よりも前に行う処理についての前記バックアップ情報が所定の条件を満たしている場合に、前記ワークに対して処理を行う、請求項1又は2に記載の製造システム。
- 前記管理部は、前記処理装置が行った全ての処理についての処理情報及び前記処理工具を用いて行われた全ての処理についてのバックアップ情報と、前記識別情報とを対応付けて前記管理情報を作成する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造システム。
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