JP2017007074A - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】搬送車に不具合が生じた場合であっても欠品を生じることなく、部品の搬送を継続して行うことを可能にする。【解決手段】搬送システム１の搬送路５は、組立ライン３上を搬送されるワーク２Ａ〜２Ｄに部品を供給すべく搬送車４Ａ〜４Ｄを停止させる停止ゾーン９と、停止ゾーン９に停止中の搬送車を他の搬送車が追い越すための迂回路１２とを含む。搬送システム１の制御装置６は、停止中の搬送車４Ｂによって部品が供給される第１のワーク２Ｂの直後に位置する第２のワーク２Ｃに係る車種を認識し、第２のワーク２Ｃに部品を供給するための搬送車４Ｃを停止中の搬送車４Ｂの直後に待機させるべく、第２のワーク２Ｃに係る車種に関係のない部品を搬送する搬送車４Ａ、４Ｂ、４Ｄに、迂回路１２を走行させることにより停止中の搬送車２Ｂを追い越させる。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送路を走行する無人搬送車に部品を搬送させる搬送システムに関する。

近年、多くの生産ラインにおいて、仕様の異なるワークを連続的に流し、それぞれのワークごとにそのワークにあった作業を実施する、いわゆる多品種混流生産が行われている。代表的なものとしては、自動車の生産ラインを挙げることができ、一つのライン上で異なる車種に対して様々な加工が行われている。

例えば、組立ライン上に車種の異なる車体を搬送し、各車体に対して、その車種に応じた部品を組み付ける場合、無人搬送車（ＡＧＶ：Ａｕｔｏ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）によって組立ラインに部品を供給する搬送システムが用いられる。

図４は、その一例として、異なる車種の車体１０２Ａ〜１０２Ｄを搬送する組立ライン１０３に対し、各車種に対応する部品を供給可能な搬送システム１０１を示す。この搬送システム１０１は、部品を搬送する複数の搬送車１０４Ａ〜１０４Ｄと、組立ライン１０３に並設されるとともに、搬送車１０４Ａ〜１０４Ｄが循環走行するループ状の搬送路１０５とを備える。

組立ライン１０３上では、例えば４種の車種Ａ〜Ｄに対応する車体１０２Ａ〜１０２Ｄが順に搬送されている。組立ライン１０３には、組立作業ゾーン１０６が設定されており、この組立作業ゾーン１０６に位置する車体１０２Ａに対して、部品の組付作業が行われる。搬送路１０５には、この組立作業ゾーン１０６に対応するように搬送車１０４Ａ〜１０４Ｄを停止させる停止ゾーン１０７が設定されている。この例では、停止ゾーン１０７に停止した搬送車１０４Ａに搭載される部品が組立作業ゾーン１０６にある車体１０２Ａに組み付けられる状態を示している。

搬送路１０５には、空の搬送車に部品を供給するための部品供給ステーション１０８が並設されている。停止ゾーン１０７において部品が使用されて空となった搬送車１０４Ａ〜１０４Ｄは、この部品供給ステーション１０８からの部品の供給を受け、この部品を搭載して、停止ゾーン１０７へと向かう。

搬送路１０５では、４台の搬送車１０４Ａ〜１０４Ｄが走行している。各搬送車１０４Ａ〜１０４Ｄは、組立ライン１０３上で搬送される車体１０２Ａ〜１０２Ｄの車種Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対して個別に１台ずつ割り当てられている。そして、組立ライン１０３における車種Ａ〜Ｄの搬送順に対応するように、各搬送車１０４Ａ〜１０４Ｄが順番に走行している。すなわち、組立ライン１０３上での車種Ａ〜Ｄの搬送順に対応して、車種Ａ用の搬送車１０４Ａ、車種Ｂ用の搬送車１０４Ｂ、車種Ｃ用の搬送車１０４Ｃ、車種Ｄ用の搬送車１０４Ｄの順に、搬送路１０５上を循環走行している。

上記のような従来の搬送システムでは、組立ライン上で搬送される車体の車種順に対応するように、搬送路上での搬送車の走行順が決められている。この構成では、搬送路上の搬送車に故障等の不具合が生じた場合、各搬送車が異なる車種の部品を搭載しているため、他の搬送車を不具合が生じた搬送車の代用として使用することができない。したがって、組立ラインへの部品の供給が間に合わず、欠品状態となるおそれがあった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、搬送車に不具合が生じた場合であっても欠品を生じることなく、部品の搬送を継続して行うことが可能な搬送システムを提供することを目的とする。

本発明は上記の課題を解決するためのものであり、組立ライン上を搬送される車種の異なる複数のワークに対し、前記車種毎に必要とされる部品を個別に供給する複数の搬送車と、前記搬送車が循環走行する搬送路と、前記搬送車を制御する制御装置と、を備える搬送システムであって、前記搬送路は、前記組立ライン上を搬送される前記ワークに前記部品を供給すべく前記搬送車を停止させる停止ゾーンと、前記停止ゾーンに停止中の前記搬送車を他の搬送車が追い越すための迂回路と、を含み、前記制御装置は、停止中の前記搬送車によって前記部品が供給される第１のワークの直後に位置する第２のワークに係る車種を認識し、前記第２のワークに部品を供給するための搬送車を停止中の前記搬送車の直後の位置に待機させるべく、前記第２のワークに係る車種とは異なる車種の部品を搬送する搬送車に、前記迂回路を走行させることにより、停止中の前記搬送車を追い越させることを特徴とする。

かかる構成によれば、制御装置の制御により、組立ライン上で組付作業中の第１のワークの直後に位置する（次の）第２のワークの車種に関係しない搬送車を、迂回路を通過させることにより、停止ゾーンに停止して組付作業中の搬送車の直後に、第２のワークの車種に対応する部品を搭載した搬送車を待機させることができる。このように、優先順位の低い搬送車を、迂回路を通じて組付作業に使用中の搬送車を追い越させるようにすれば、この搬送車の直後に優先順位の高い搬送車を常時待機させることができる。

また、搬送路に迂回路を設けることによって、より多くの搬送車を、順不同で搬送路上で走行させることができる。したがって、各車種に対して複数台の搬送車を割り当てることが可能になる。これにより、走行中の搬送車に不具合が生じたとしても、その搬送車が担当する車種に対応できる別の搬送車が搬送路上を走行することになり、この搬送車を使用することにより、組立ラインに対して欠品を生じることなく、部品の搬送を継続して行うことが可能になる。この搬送車を停止ゾーンに送る場合には、前方を走行する他の搬送車に迂回路を走行させることにより、搬送路上で渋滞を招くことなく、組立ラインに対して迅速に部品を供給できる。

本発明によれば、搬送車に不具合が生じた場合であっても欠品を生じることなく、部品の搬送を継続して行うことが可能になる。

本発明に係る搬送システムの平面図である。 本発明に係る搬送システムの平面図である。 本発明に係る搬送システムの平面図である。 従来の搬送システムを示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１乃至図３は、本発明に係る搬送システムの一実施形態を示す。本実施形態では自動車の混流生産ラインに使用される搬送システムを例示する。

図１に示すように、搬送システム１は、車種の異なる複数のワークを搬送可能な組立ライン３に部品を供給するためのものである。本実施形態では、ワークとして自動車の車体２Ａ〜２Ｄを例示するが、これに限定されるものではない。

搬送システム１は、組立ライン３上で搬送される車体２Ａ〜２Ｄに対し、車種毎に必要とされる部品を個別に供給する複数の搬送車４Ａ〜４Ｄと、各搬送車４Ａ〜４Ｄが循環走行する搬送路５と、各搬送車４Ａ〜４Ｄを制御する制御装置６と、を備える。

組立ライン３では、所定の搬送方向ＴＤに沿って、複数の車体２Ａ〜２Ｄが所定の間隔で搬送されている。組立ライン３には、組立作業ゾーン７が設定されており、車体２Ａ〜２Ｄがこの組立作業ゾーン７に入ると、搬送車４Ａ〜４Ｄによって搬送された部品がその車体２Ａ〜２Ｄに組み付けられる。本実施形態では、４種の車種Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに係る車体２Ａ〜２Ｄが組立ライン３上を搬送される場合を例示するが、車種の数はこれに限定されるものではない。

搬送車４Ａ〜４Ｄは無人搬送車（ＡＧＶ）により構成される。搬送車４Ａ〜４Ｄは、コントローラ（制御部）を内蔵しており、このコントローラによって搬送路５を自動で走行するように制御される。その他として、搬送車４Ａ〜４Ｄは、いずれも図示しないが、走行機構（モータ等を含む）、操舵機構、電源（バッテリ）、制御装置６との間で無線通信を行う送受信機、搬送路５上における位置を検出するための位置検出センサ等を備える。搬送車４Ａ〜４Ｄは、コントローラの制御により、発進、停止、方向転換（進路変更）が可能であり、また、位置検出センサにより検出した搬送路５上の位置情報を、送受信機を介して制御装置６に送信できる。

各搬送車４Ａ〜４Ｄは、組立ライン３上を搬送される車体２Ａ〜２Ｄにおける４種の車種Ａ〜Ｄのうち、１種のみに対応する部品を搭載する。すなわち、搬送車４Ａは、車種Ａに係る部品のみを搭載し、搬送車４Ｂは、車種Ｂに係る部品のみを搭載する。同様に、搬送車４Ｃは車種Ｃに係る部品のみ、搬送車４Ｄは車種Ｄに対応する部品のみを搭載する。また、本実施形態では、各車種Ａ〜Ｄに対して複数の搬送車４Ａ〜４Ｄが割り当てられる。具体的には、車種Ａに対して２台の搬送車４Ａが割り当てられ、他の車種Ｂ〜Ｄに対しても各搬送車４Ｂ、４Ｃ、４Ｄが２台ずつ割り当てられる。

搬送路５は、組立ライン３に並設されている。この搬送路５には、部品供給ステーション８が並設されている。この搬送路５は、ループ状（環状）に構成されており、搬送車４Ａ〜４Ｄを平面視において時計回りの走行方向に循環走行させる。搬送路５のタイプとしては、レール式、磁気誘導式その他の各種のものが採用され得る。

搬送路５は、組立ライン３における組立作業ゾーン７の近傍位置で搬送車４Ａ〜４Ｄを停止させるゾーン（以下「第１停止ゾーン」という）９と、第１停止ゾーン９に停止する搬送車（４Ａ〜４Ｄ）よりも後方位置で、後続の搬送車（４Ａ〜４Ｄ）を待機させるゾーン（以下「第２停止ゾーン」という）１０と、部品供給ステーション８の近傍位置で搬送車４Ａ〜４Ｄを停止させるゾーン（以下「第３停止ゾーン」という）１１と、搬送車４Ａ〜４Ｄに第１停止ゾーン９を迂回させるゾーン（以下「迂回路」という）１２とを含む。

各停止ゾーン９〜１１は、搬送路５におけるループ状の本路５ａ上に設定されている。 各搬送車４Ａ〜４Ｄは、制御装置６からの停止信号を受信することで、各停止ゾーン９〜１１にて停止する。第３停止ゾーン１１では、部品を搭載していない空の搬送車４Ａ〜４Ｄのみが停止する。部品を搭載している搬送車４Ａ〜４Ｄは、制御装置６から停止信号を受けず、そのまま第３停止ゾーン１１を通過する。

迂回路１２は、搬送路５の本路５ａに対する分岐点１２ａ及び合流点１２ｂを有する。分岐点１２ａは、第２停止ゾーン１０の後方位置に設定されており、合流点１２ｂは、第１停止ゾーン９の前方位置に設定されている。

なお、搬送路５には、この搬送路５上における搬送車４Ａ〜４Ｄの位置を特定するために、複数のマーカ（図示せず）が所定の間隔で設置されている。このマーカは、搬送車４Ａ〜４Ｄの位置検出センサによって検出され得る。搬送車４Ａ〜４Ｄは、位置検出センサにより検出したマーカの位置情報を、コントローラおよび送受信機を介して、制御装置６に随時送信する。

制御装置６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、モニタ、入力インターフェース等の各種ハードウェアを実装するコンピュータ（例えばＰＣ）を含む。制御装置６は、ＣＰＵにより構成される演算処理部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等により構成される記憶部と、各搬送車４Ａ〜４Ｄとの間で無線通信を行うための送受信機とを具備する。制御装置６は、組立ライン３上を搬送される車種Ａ〜Ｄの順を記憶部に記憶するとともに、搬送される車種Ａ〜Ｄに応じた指令（信号）を、演算処理部及び送受信機を介して各搬送車４Ａ〜４Ｄに送信できる。制御装置６は、各搬送車４Ａ〜４Ｄが対応する車種Ａ〜Ｄを認識することができる。

以下、上記構成の搬送システム１による部品の搬送方法について説明する。

既述の如く、組立ライン３では、４種の異なる車種Ａ〜Ｄに係る車体２Ａ〜２Ｄが搬送されている。図１では、組立ライン３における組立作業ゾーン７に車種Ｂに係る車体２Ｂが到着し、この車体２Ｂに部品を供給すべく、搬送車４Ｂが第１停止ゾーン９に停止している状態を示す。また、図１では、この車種Ｂに係る車体２Ｂへの組付作業の前に、車種Ａに係る車体２Ａに対する部品の組付作業が行われており、組立ライン３における車体２Ｂの前方（下流側）に車体２Ａが位置している。この車種Ａの車体２Ａに部品を供給し終えた搬送車４Ａ（停止中の搬送車４Ｂの前側に位置する）は、空の状態であるため、再び部品を搭載すべく、部品供給ステーション８へと向かっている。搬送路５上では、その他複数の搬送車４Ａ〜４Ｄが順不同で走行している。

図１に示すように、搬送路５上において、第１停止ゾーン９に停止中の搬送車４Ｂに後続するのは、車種Ｄに対応する搬送車４Ｄである。これに対し、組立ライン３上において、組立作業中の車種Ｂに係る車体２Ｂの直後（上流側）に位置するのは、車種Ｃに係る車体２Ｃである。この場合、搬送車４Ｄが搬送車４Ｂの次に第１停止ゾーン９に進入すると、次に組立作業ゾーン７に入る予定の車体２Ｃとの間で車種が一致せず、対応する部品を供給できない。

制御装置６は、このような事態を回避すべく、搬送車４Ｄに迂回路１２を走行させる。制御装置６は、この搬送車４Ｄが第２停止ゾーン１０の手前であって迂回路１２の分岐点１２ａに到達する前に、この搬送車４Ｄに、迂回路１２を走行するための信号（指令）を送信する。搬送車４Ｄは、この信号を受信すると、内蔵されているコントローラの制御により、操舵機構を駆動して、迂回路１２へと進路を変更する。図２に示すように、迂回路１２を走行する搬送車４Ｄは、第１停止ゾーン９に停止中の搬送車４Ｂを追い越して、合流点１２ｂを介して迂回路１２から搬送路５の本路５ａへと移る。

図２に示すように、搬送車４Ｄが搬送路５を通過した後に、第１停止ゾーン９に停止中の搬送車４Ｂに後続するのは、車種Ｃに係る搬送車４Ｃとなり、組立作業中の車種Ｂに係る車体２Ｂの直後に位置する車体２Ｃの車種Ｃと一致する。制御装置６は、この搬送車４Ｃからの信号を受信してその位置を追跡しつつ、第２停止ゾーン１０に到達した際にこの搬送車４Ｃに対して停止信号を送信する。これにより搬送車４Ｃは停止し、制御装置６から次の指示があるまで、組立作業中の搬送車４Ｂの直後の位置、すなわち、この第２停止ゾーン１０で待機することになる（図３参照）。

一方、第１停止ゾーン９に停止中の搬送車４Ｂは、組立作業ゾーン７にある車種Ｂに係る車体２Ｂに対する作業終了後、制御装置６からの発進信号を受信し又は作業者による手動操作により、搬送路５上での走行を開始する。この搬送車４Ｂは、第３停止ゾーン１１に到達すると、制御装置６による停止信号を受信して停止し、部品供給ステーション８から部品を受ける。部品を搭載した搬送車４Ｂは、制御装置６の発進信号により又は作業者による手動操作により、搬送路５上を循環走行することになる。

上記のように搬送車４Ｂが第１停止ゾーン９から脱出すると、制御装置６は、第２停止ゾーン１０にて待機中の搬送車４Ｃに対して発進信号を送信する。この発進信号を受信すると、搬送車４Ｃは、直進して第１停止ゾーン９に至り、制御装置６からの停止信号を受けて停止する。組立作業ゾーン７には車種Ｃに係る車体２Ｃが到着し、搬送車４Ｃに搭載されている部品がこの車体２Ｃに組み付けられる。

このように、搬送システム１は、制御装置６の制御により、第１停止ゾーン９に停止している車体２Ｂ（第１のワーク）の直後に位置する車体２Ｃ（第２のワーク）の車種Ｃに関係しない搬送車４Ａ、４Ｂ、４Ｄに、迂回路１２を通過させる。これにより、第１停止ゾーン９に停止して組付作業中の搬送車４Ｂの直後（第２停止ゾーン１０）に、車体２Ｃ（第２のワーク）の車種Ｃに対応する部品を搭載した搬送車４Ｃを待機させることができる。すなわち、搬送システム１は、優先順位の低い搬送車４Ａ、４Ｂ、４Ｄを、迂回路１２を通じて、第１停止ゾーン９に停止中の搬送車４Ｂを追い越させることにより、この搬送車４Ｂの直後に優先順位の高い搬送車４Ｃを待機させることができる。

また、搬送路５に迂回路１２を設けることによって、多くの搬送車４Ａ〜４Ｄを、順不同で搬送路５上で走行させることができる。したがって、各車種Ａ〜Ｄに対して複数台（本実施形態では２台）の搬送車４Ａ〜４Ｄを割り当てられるようになる。これにより、走行中の搬送車４Ａ〜４Ｄに不具合が生じたとしても、その搬送車４Ａ〜４Ｄが担当する車種Ａ〜Ｄに対応できる別の搬送車４Ａ〜４Ｄが搬送路５上を走行することになり、その搬送車４Ａ〜４Ｄを使用することにより、組立ライン３に対して欠品を生じることなく、部品の搬送を継続して行うことが可能になる。また、この搬送車（４Ａ〜４Ｄ）を第１停止ゾーン９に送る場合には、前方を走行する無関係の搬送車（４Ａ〜４Ｄ）に迂回路１２を走行させることにより、搬送路５上で渋滞を招くことなく、組立ライン３に対して迅速に部品を供給できるようになる。

なお、本発明に係る搬送システムは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明に係る搬送システムは、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上記の実施形態では、搬送路５に一つの迂回路１２を設けた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、搬送路５は、第３停止ゾーン１１を迂回する第２の迂回路を備えていてもよい。

上記の実施形態では、第２停止ゾーン１０の後方位置に迂回路１２の分岐点１２ａを設けていたが、これに限らず、分岐点１２ａを第１停止ゾーン９と第２停止ゾーン１０の間に設定または追加設定してもよい。

上記の実施形態では、制御装置６が搬送車４Ａ〜４Ｄを直接的に制御してその進路を変更させていたが、例えば、搬送路５に走行レールを採用する場合には、迂回路１２の分岐点１２ａに進路を切り替える機構（切替機構）を設け、制御装置６の制御によってこの切替機構を駆動することにより、搬送車４Ａ〜４Ｄの進路を変更してもよい。

１ 搬送システム
２Ａ 車体（ワーク）
２Ｂ 車体（ワーク）
２Ｃ 車体（ワーク)
２Ｄ 車体（ワーク）
３ 組立ライン
４Ａ 搬送車
４Ｂ 搬送車
４Ｃ 搬送車
４Ｄ 搬送車
５ 搬送路
６ 制御装置
９ 第１停止ゾーン（停止ゾーン）
１２ 迂回路

Claims (1)

1. 組立ライン上を搬送される車種の異なる複数のワークに対し、前記車種毎に必要とされる部品を個別に供給する複数の搬送車と、前記搬送車が循環走行する搬送路と、前記搬送車を制御する制御装置と、を備える搬送システムであって、
   前記搬送路は、前記組立ライン上を搬送される前記ワークに前記部品を供給すべく前記搬送車を停止させる停止ゾーンと、前記停止ゾーンに停止中の前記搬送車を他の搬送車が追い越すための迂回路と、を含み、
   前記制御装置は、停止中の前記搬送車によって前記部品が供給される第１のワークの直後に位置する第２のワークに係る車種を認識し、前記第２のワークに部品を供給するための搬送車を停止中の前記搬送車の直後の位置に待機させるべく、前記第２のワークに係る車種とは異なる車種の部品を搬送する搬送車に、前記迂回路を走行させることにより、停止中の前記搬送車を追い越させることを特徴とする搬送システム。

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