JP2019123057A - 生産システムおよびそれを用いた部品の組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のロボットセル装置によって構成される生産システムでは、１つのロボットセル装置の作業時間が長くなると、生産システム全体として必要とされる作業時間が、作業工数の数に乗じて長くなるという課題があった。【解決手段】 第一のロボットセル装置と、第二のロボットセル装置とが被組立部品もしくは部品の搬送方向に並んで配置され、被組立部品と組立部品とにより部品を組み立てる生産システムであり、第一のロボットセル装置と第二のロボットセル装置は、架台と、架台上に被組立部品、組立部品もしくは部品を搬送する搬送部と、ハンドを有し、搬送部と対向して配置されたロボットアームを備える。また、第一のロボットセル装置と第二のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域である第一のロボットセル装置の架台上に作業台を備える。また、第一のロボットセルの搬送部と第二のロボットセルの搬送部とを同期させる制御部を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は複数のロボットセル装置を並べた生産システムおよびそれを用いた部品の組立方法に関する。

従来、小型の電子機器等の生産ラインにおける組立作業は、多品種少量生産であることや製品サイクルが短期間であること、といったことから人手による組立作業により行われていた。人手による組立作業においては、例えば、コンベアを取り除きワークを直接人が搬送する人セル生産方式が導入されている。しかし、製品の品質や生産安定性の面から、人セル生産方式をロボットセル生産方式に置き換えることが求められている。人セル生産方式をロボットセル生産方式に置き換えるためには、人セルに比べてロボットセル装置を大きくすることなく、複数台のロボットセル装置を小スペースに配置することが求められている。

例えば、特許文献１には、組立作業と搬送作業を行うロボットセル装置を複数並べた生産システムが開示されている。

特開２０１２−８１５８２号公報

ここで、複数のロボットセル装置を並べて、いわゆる上流から下流へワークを搬送する生産システムでは、各ロボットセル装置で行われる工程は、行われる作業もしくは用いられる部品がそれぞれの工程によって異なることが多い。そのため、各工程によって、作業に要する時間も異なる。

特許文献１に開示されているような生産システムでは、ロボットセル装置毎に組立工程が行われ、ロボットセル装置間の被組立部品の受け渡しはコンベアや直線ガイド機構かなる搬送部により行われる。そして、各ロボットセル装置の搬送工程は各ロボットセル装置の搬送部を同期させて行われる。そのため、各工程に要する時間は、作業（組立）に要する時間が最も長い工程に合わせて設定される。例えば、４つのロボットセル装置の各工程に要する時間が、３０秒、２０秒、２５秒および４０秒であるときは、各工程とも４０秒で行うように設定される。すると、この生産システム全体として組立に要する時間は、隣接するロボットセル装置へ搬送する回数がボトルネックとなり、１６０秒（４０秒×４工程）となる。

すなわち、１つのロボットセル装置の組立時間が長くなってしまうと、生産システム全体としての組立時間の総計は、組立工数の数（ロボットセル装置の数）に乗じて長くなってしまうという課題があった。

上記課題を解決する生産システムは、第一のロボットセル装置と、第二のロボットセル装置とが被組立部品もしくは部品の搬送方向に隣り合って並んで配置され、被組立部品と組立部品とにより部品を組み立てる生産システムであって、架台と、前記架台上に前記被組立部品、前記組立部品もしくは前記部品を搬送する搬送部と、前記被組立部品、前記組立部品及び前記部品を把持可能なハンドを有する前記搬送部と対向して配置されたロボットアームと、を備えた前記第一のロボットセル装置および第二のロボットセル装置と、前記第一のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域および前記第二のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域である前記第一のロボットセル装置の架台上に配置された前記被組立部品と前記組立部品との組み付け作業を行う作業台と、前記第一のロボットセルの搬送部と前記第二のロボットセルの搬送部とを同期させて、前記被組立部品もしくは前記部品を搬送させる制御部とを備えることを特徴とする。

本発明の生産システムによれば、隣り合う２台のロボットセル装置のロボットアームのハンドのいずれもが一方のロボットセル装置に備えられた作業台にアクセス可能である。そのため、この２台のロボットセル装置間においては搬送部を用いなくても、作業台に被組立部品を載置して、ハンドにより被組立部品を移動させることが可能となる。また、２つのロボットセル装置のハンドは各々、別の作業を同時に行うことができる。よって、搬送部による搬送作業間のインターバルを使って、組立に要する時間が短い複数の工程を連動させて行うことができる。その結果、生産システムとして、ロボットセル装置間の搬送部による搬送作業の回数を減ずることが可能になり、生産システム全体としての作業時間の総計を短縮させることが可能となる。

本発明の生産システムの一実施態様を示す斜視概略図である。 本発明のロボットセル装置の一実施態様を示す斜視概略図である。 本発明のロボットセル装置の一実施態様をＬ字短辺側から見た断面概略図である。 本発明のロボットセル装置の一実施態様を上面から見た平面概略図である。 本発明の生産システムの一実施態様を上面から見た平面概略図である。 本発明の部品の組立方法の一実施態様を示した概略図である。 本発明の部品の組立方法の一実施態様を示したフロー図である。 本発明の生産システムの一実施態様を示したブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

（生産システム）
図１は本発明の生産システム７００の一実施態様を示す斜視概略図である。

本発明の生産システム７００は、複数のロボットセル装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃおよび１００ｄが被組立部品もしくは部品の搬送方向に並んだものである。図１において各ロボットセル装置は、搬送部５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃおよび５０１ｄが一つの直線上に乗るように配置されている。なお、図１において、ロボットセル装置１００は４台であるが、ロボットセル装置１００はこの数に限定されるものでなく、２台以上であればよい。

ここで、図中の白抜き矢印は被組立部品もしくは部品の搬送方向を示している。図１の左端のロボットセル１００ａ（上流ロボットセル）の部品供給部６０１ａから不図示の部品が供給され、各ロボットセル装置において組み付け等の作業がそれぞれ行われ、右端のロボットセル１００ｄ（下流ロボットセル）から完成部品が排出される。なお、上流ロボットセル１００ａの左側（上流側）に部品投入装置を、下流ロボットセル１００ｄの右側（下流側）に部品排出装置を、それぞれ別途設けた構成でも構わない。

本発明の生産システムは不図示の制御部（以下、統合制御部）を有する。統合制御部は、隣接するロボットセルへの被組立部品の搬送作業と、被組立部品に対する作業とを制御する。ここで被組立部品に対する作業とは、被組立部品に組立部品を組み付ける作業や、被組立部品に対する加工作業のことである。

図２は本発明のロボットセル装置１００の一実施態様を示す斜視概略図である。

図２において、ロボットセル装置１００は、架台２０１と、架台上に設けられた６軸多関節のロボットアーム３０１、作業台４０１および搬送部５０１を有する。また、架台２０１に隣接して設けられた部品供給部６０１を有する。なお、架台２０１が天板を有する形状である場合は、ロボットアーム３０１等の架台上に設けられる各構成部を天板に設けてもよい。

架台２０１は、上面から見た平面視（平面図）において四角形状に切り欠き部を有する形状であり、Ｌ字形状の平面２０２を有する。図２において、Ｌ字短辺２０３およびＬ字長辺２０４は、それぞれ前記Ｌ字形状の短辺および長辺を、それぞれ示している。なお形状はＬ字形状には限定されず、凹字型等であっても構わない。

ロボットアーム３０１は、作業台４０１、搬送部５０１もしくは部品供給部６０１の部品供給パレット６０３から部品を搬送し、被組立部品６０３１と組立部品６０３２の組み付け作業を行う。また、組み付け作業が終わった被組立部品もしくは部品を作業台４０１から搬送部５０１に移動させることができる。

ロボットアーム３０１は、基端部３０２と先端部３０３とを有している。この例においては、ロボットアーム３０１は多関節ロボットアームであり、基端部３０２は平面視３６０度旋回可能に構成されているが、ステージ等により架台平面を２軸に移動可能な形態でも構わない。また、先端部３０３には、被組立部品、組立部品および部品を把持可能なハンド３０４が設けられている。ハンド３０４は力覚センサを備えた汎用のハンドである。ロボットアーム３０１の基端部３０２の旋回動作および先端部３０３を含む各関節部の動作、並びに、ハンド３０４の把持動作及び把持解除動作は、架台２０１の内部に設けられた不図示の制御部により制御される。なお、不図示の制御部とは、統合制御部だけではなく、後述する、図８の第一の制御部３０６ｃもしくは第二の制御部３０６ｂも該当する。

また、図２において、架台の平面２０２と基端部３０２との間には、高さ調整手段であるスペーサー３０５が設けられている。所望の厚さのスペーサー３０５を設けることにより、後述するハンド３０４の動作可能な領域の高さを任意に調整することができる。

作業台４０１は、架台の平面２０２上に設けられており、被組立部品６０３１を載置し、被組立部品６０３１に対して作業を行う場所である。被組立部品に対して行う作業としては、加工作業や、被組立部品６０３１と組立部品６０３２との組み付け作業等がある。

図２において作業台４０１は、搬送部５０１と、ロボットアーム３０１および部品供給部６０１との間に配置されている。ここで、被組立部品６０３１はハンド３０４で作業台４０１上に載置しても良いし、予め、作業台４０１の上に人手によって載置しても構わない。また、作業台４０１は被組立部品６０３１を精度良く載置するために、位置決め機構を有していてもよい。前記位置決め機構の形状および機能は、被組立部品の形状により任意に決定することが可能であり、例えば、ピンやガイド部材を用いることができる。また、作業台４０１は、スライダー等によって架台の平面２０２に対して、水平方向および垂直方向に移動する機能を有していても構わない。

搬送部５０１は、架台の平面２０２上に設けられており、被組立部品６０３１もしくは組み立てられた部品を搬送する。

図２において搬送部５０１は、ロボットアーム３０１および部品供給部６０１と対向して配置されている。また、図２における搬送部５０１は、架台の２０２上に固定された基台５０１３と、図中のＸ軸方向に移動可能な移動部５０１２と、載置部５０１１よりなり、例えば、レールとブロックからなるガイド機構を用いることができる。商業的に入手可能なものとしては、ＬＭガイド（登録商標）等がある。載置部５０１１に載置された被組立部品もしくは部品は、移動体５０１２を不図示の制御部により制御することにより、Ｘ軸方向に搬送され、隣接するロボットセル装置の搬送部に供給させることができる。なお、不図示の制御部とは、統合制御部だけではなく、後述する、図８の第一の制御部３０６ｃもしくは第二の制御部３０６ｂも該当する。

なお、搬送部５０１は隣接するロボットセル装置に被組立部品６０３１、組立部品６０３２もしくは組み立てられた部品を供給できるのであれば、この構成でなくても構わない。例えば、コンベア等も用いることもできる。

部品供給部６０１は、パレット昇降手段６０４とパレット移動手段６０５とを有する。パレット昇降手段６０４は、被組立部品６０３１もしくは組立部品６０３２が載置された部品供給パレット６０３を図中のＺ軸方向に移動可能とするものである。また、パレット移動手段６０５は、被組立部品６０３１もしくは組立部品６０３２が載置された部品供給パレット６０３を図中のＹ軸方向に移動可能とするものである。そのため、部品供給パレット６０３はパレット移動手段６０５により図中の＋Ｙ軸方向に移動されることにより、架台の平面２０２のＬ字切り欠き部に配置することができる。図中において、部品供給パレット６０３は架台のシャーシ（枠体）上に位置していないが、架台のシャーシ（枠体）上であっても構わない。

ここでパレット移動手段６０５は、パレット昇降手段６０４によって図中のＺ軸方向に移動可能である。そのため、パレット移動手段６０５に載置された部品供給パレット６０３の高さは、ロボットアームのハンド３０４の高さに応じて任意に調整することも可能である。

部品供給部６０１は、Ｚ軸下方に被組立部品６０３１もしくは組立部品６０３２が載置された部品供給パレット６０３が、Ｚ軸上方に空の部品供給パレットがそれぞれ配置される。

部品供給パレット６０３に載置された部品がロボットアームのハンド３０４により作業台４０１等に移動され、部品供給パレット６０３が空になると、パレット移動手段６０５により部品供給パレット６０３は−Ｙ軸方向に移動される。そして、空の部品供給パレットは、パレット昇降手段６０４によりパレット移動手段６０５より高い位置に配置される。

図３は、本発明のロボットセル装置１００を架台のＬ字短辺２０３側から見た断面概略図である。この図においては、ロボットアーム３０１のハンド３０４は、部品供給パレット６０３から組立部品６０３２を把持しようとしている。

ここで、ロボットアーム３０１が部品供給パレット６０３から組立部品６０３２を取り出す時のハンド３０４の先端位置の高さを、部品取り出し高さｈ１とする。この図においては、組立部品６０３２の下底面が部品供給パレット６０３の上底面と接している位置が部品取り出し高さｈ１である。なお、部品取り出し高さｈ１は、部品供給装置６０１のパレット昇降手段６０４によって任意の高さに調整することが可能である。

また、ロボットアーム３０１の基端部３０２とスペーサー３０５とが接する位置、すなわち基端部３０２の下底面の高さをロボット設置高さｈ２とする。なお、スペーサー３０５がない場合は、基端部３０２の下底面と架台の平面２０２とが接する位置がロボット設置高さｈ２となる。なお、ロボット設置高さｈ２は、スペーサー３０５によって任意の高さに調整することが可能である。

ここで、部品取り出し高さｈ１である部品供給パレットの上底面の高さは、ロボット設置高さｈ２である基端部３０２の下底面の高さより低い位置であることが好ましい。ハンドによる把持の作業を、より確実にハンドの可動範囲内で行えるようにするためである。

図４は本発明のロボットセル装置１００を上面から平面視した図（平面図）である。

図４において、架台の平面２０２のＬ字短辺２０３側にロボットアーム３０１が配置されている。また、Ｌ字長辺２０４側には搬送部５０１が配置されている。また、作業台４０１は、搬送部５０１と、ロボットアーム３０１および部品供給部６０１との間に配置されている。また、架台のＬ字形状の切り欠き部には、部品供給部６０１の部品供給パレット６０３が配置されている。ここで、ロボットアーム３０１は基端部３０２が３６０度旋回可能である。そのため、ロボットアーム３０１と部品供給パレット６０３とを近接させ、ロボットアーム３０１のハンド３０４の動作可能な領域に部品供給パレット６０３を配置させることができる。

ここで、ハンド３０４が動作可能な領域とは、領域Ｂで示される部分である。領域ＢはＢｍａｘとＢｍｉｎとで囲まれる領域である。Ｂｍａｘは、ロボットアーム３０１を最大に延伸させたときに、ハンド３０４の先端が描く軌跡を示した円である。また、Ｂｍｉｎは、ロボットアーム３０１を最小に伸縮させたときに、ハンド３０４の先端が描く軌跡を示した円である。

図４に示すように、ハンド３０４の動作可能な領域Ｂには、部品供給パレット６０３のみならず、作業台４０１および搬送部５０１が配置されている。ハンド３０４、部品供給パレット６０３、作業台４０１および搬送部５０１が、このような位置関係を採ることにより、生産システムの全体の面積を小さくすることが可能となる。また、生産システム全体の面積を小さくすることにより、ハンド３０４の移動時間を短縮することもできる。ロボットアーム３０１の基端部の旋回動作のみで、ハンド３０４が、供給パレット６０３、搬送部５０１もしくは作業台４０１から被組立部品もしくは組立部品を把持、移動させることが可能になるためである。

図５は、図１の生産システム７００の２台のロボットセル装置１００ｂ、１００ｃを上面から平面視した図（平面図）である。ここで、図中の白抜き矢印の方向は、部品の搬送方向を示している。説明の便宜上、以下、ロボットセル装置１００ｃを第一のロボットセル装置、ロボットセル装置１００ｂを第二のロボットセル装置とする。

図５では、第二のロボットセル装置１００ｂのハンドが動作可能な領域をＢ、第二のロボットセル装置１００ｂに隣接する第一のロボットセル装置１００ｃのハンドが動作可能な領域をＣで示している。そして、これらの隣り合う２台のロボットセル装置のいずれものハンドが動作可能な領域をＸで示している。ここで領域Ｘは、領域Ｂと領域Ｃとが重なる領域であり、領域Ｘに第一のロボットセル装置の作業台４０１ｃが配置されている。このような配置を取ることにより、第二のロボットセル装置から第一のロボットセル装置への被組立部品の搬送は、それぞれのロボットセル装置のハンドが作業台を介して行うことが可能となる。また、作業台４０１ｃにおいて、第二のロボットセル装置および第一のロボットセル装置のハンドのどちらでも組み付け作業を行うことも可能となる。

また、領域Ｘには第一のロボットセル装置の部品供給パレット６０３ｃも配置されている。このような配置を採ることにより、隣り合うロボットセル装置２台のハンドのどちらでも第一のロボットセル装置の部品供給パレット６０３ｃに載置された組立部品６０３２ｃを把持することも可能となる。

また、第一のロボットセル装置の作業台４０１ｃの位置は領域Ｘの中でも中心線Ｌ１上であることが好ましい。ここで中心線Ｌ１とは、第一のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域と第二のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域との２つの交点を結んだ直線である。前記中心線上に作業台４０１ｃを配置することにより、第一のロボットセル装置および第二のロボットセル装置のハンドから第一のロボットセル装置の作業台４０１ｃへの距離を略同じにできる。そのため、それぞれのハンドが作業台４０１ｃへ移動する時間の和を最小にすることができる。

また、図５に示すように本発明のロボットセル装置を複数台配置させると、上面から平面視した際に、搬送部５０１ｂ、５０１ｃは隣接する。また、ロボットアーム３０１ｃ、部品供給部６０１ｃ、ロボットアーム３０１ｂおよび部品供給部６０１ｂが一つの直線上に乗って並んでいる。すなわち、ロボットアームと部品供給部とは、交互に配置されていることが分かる。

図８は、本発明の生産システムの一実施態様を示したブロック図である。

統合制御部８００は例えばＰＬＣ装置であり、ネットワーク９００を介して第一のロボットセル装置を制御する第一の制御部３０６ｃおよび第二のロボットセル装置を制御する第二の制御部３０６ｂを制御し、両者の動作を同期させることができる装置である。

第一のロボットセル装置１００ｃの動作は、第一の制御部３０６ｃによって制御される。具体的に制御される動作としては、ロボットアーム３０１ｃの基端部３０２ｂの旋回動作および先端部３０３ｃを含む各関節部の動作、並びに、ハンド３０４ｃの把持動作及び把持解除動作がある。また、第一の搬送部５０１ｃを制御し、載置部５０１１ｃに載置された被組立部品もしくは部品を、移動体５０１２ｃを制御することにより、Ｘ軸方向に搬送し、隣接するロボットセル装置１００ｄの搬送部５０１ｄに供給させることができる。また、第一の部品供給部６０１ｃを制御し、部品供給パレット６０３ｃの高さや供給のタイミングを制御することができる。なお、第一の部品供給部６０１ｃは第一の制御部３０６ｃを介さずとも、ネットワーク９００を介して統合制御部８００によって制御しても構わない。

また、第二のロボットセル装置１００ｂの動作は、第二の制御部３０６ｂによって制御される。具体的に制御される動作としては、ロボットアーム３０１ｂの基端部３０２ｂの旋回動作および先端部３０３ｂを含む各関節部の動作、並びに、ハンド３０４ｂの把持動作及び把持解除動作がある。また、第一の搬送部５０１ｂを制御し、載置部５０１１ｂに載置された被組立部品を、移動体５０１２ｂを制御することにより、Ｘ軸方向に搬送し、隣接する第一のロボットセル装置１００ｃの搬送部５０１ｃに供給させることができる。また、第二の部品供給部６０１ｂを制御し、部品供給パレット６０３ｂの高さや供給のタイミングを制御することができる。なお、第二の部品供給部６０１ｂは第二の制御部３０６ｂを介さずとも、ネットワーク９００を介して統合制御部８００によって制御しても構わない。

（部品の組立方法）
次に、本発明の生産システムを用いた部品の組立方法を説明する。

図６は、本発明の部品の組立方法の一実施態様を示した概略図であり、図１の生産システム７００の２台のロボットセル装置１００ｂ、１００ｃを上面から平面視した図（平面図）であり、ロボットセル装置１００ａおよび１００ｄは省略している。ここで、この例においては、各ロボットセル装置１００ａ、１００ｂ、１００ｃおよび１００ｄがそれぞれ行う組立作業に要する時間は、それぞれ、３０秒、２０秒、２５秒、４０秒と仮定する。説明の便宜上、ここでもロボットセル装置１００ｃを第一のロボットセル装置、ロボットセル装置１００ｂを第二のロボットセル装置とする。

また、図７は本発明の部品の組立方法の一実施態様を示したフロー図である。

図６（ａ）において、第二のロボットセル装置１００ｂの搬送部５０１ｂには、被組立部品６０３１が載置されている。ここで被組立部品６０３１は、不図示の第二のロボットセル装置１００ｂの上流側に配置されるロボットセル装置１００ａで組立作業が行われたものであり、搬送部５０１ａから搬送されたものである。なお、この搬送動作は総合制御部８００によって制御される。

次に、第１のロボットセル装置のハンド３０４ｂが搬送部５０１ｃから被組立部品６０３１を把持し、移動させ、作業台４０１ｃに載置させる（図６（ｂ））。また、ハンド３０４ｂは載置作業が終わると、第二のロボットセル装置の部品供給パレット６０３ｂに載置されている組立部品６０３２ｂを把持する。

ここで、組立部品６０３２ｂは被組立部品６０３１に組み付けることが可能な部品である。第二のロボットセル装置のハンド３０４ｂは組立部品６０３２ｂを把持すると、ロボットアームの基端部３０２ｂが旋回することにより、ロボットセル装置１００ｃの作業台４０１ｃの上方に組立部品６０３２ｂを移動させる（図中、黒塗り矢印方向）。

図６（ｃ）は、第二のロボットセル装置のハンド３０４ｂが第一のロボットセル装置の作業台４０１ｃにおいて、被組立部品６０３１に組立部品６０３２ｂを組み付けている工程を示している。

組立部品６０３２ｂを把持したハンド３０４ｂは、被組立部品６０３１に組立部品６０３２ｂを組み付ける。続いて、上記組み付け作業を行うと同時に、第一のロボットセル装置のハンド３０４ｃは部品供給パレット６０３ｃ上に移動する。

図６（ｄ）は、上記組み付け作業を行うと同時に、第一のロボットセル装置のハンド３０４ｃが部品供給パレット６０３ｃに載置されている組立部品６０３２ｃを把持している状態を示している。このように上記組み付け作業と上記把持が同時に行わることにより、第一のロボットセル装置と第二のロボットセル装置で行う組立作業時間の総計を、同時に行わない時よりも短くすることができる。この例においては４５秒未満にすることが可能となる。

ハンド３０４ｂによる組み付け作業が完了すると、ハンド３０４ｂはロボットセル装置１００ｂに戻る（図中、黒塗り右矢印方向）。続いて、組立部品６０３２ｃを把持したハンド３０４ｃは、ロボットアームの基端部３０２ｃが旋回することにより、作業台４０１ｃの上方に組立部品６０３２ｃを移動させる（図中、黒塗り左矢印方向）。

図６（ｅ）は、第一のロボットセル装置のハンド３０４ｃが作業台４０１ｃにおいて、被組立部品６０３１に組立部品６０３２ｃをさらに組み付けている工程を示している。この作業により、ハンド３０４ｃによる組み付け作業が完了する。

続いて、組付部品６０３２ｃを組み付けられた被組立部品６０３１は、ハンド３０４ｃを用いて、搬送部５０１ｃに移動される（図６（ｆ））。そして、ロボットセル装置１００ｃの下流に位置するロボットセル装置１００ｄの搬送部５０１ｄに搬送されることになる。

また、被組立部品６０３１に対しては、ロボットセル装置１００ｄにおいても組み付け作業を行う。その組み付け作業を以下に例示をする。

まず、搬送部５０１ｄに載置された被組立部品６０３１を、ハンド３０４ｄを用いて、作業台４０１ｄに載置させる。次に、部品供給部６０３ｄに載置された組立部品６０３２ｄをよりハンド３０４ｄにより把持する。さらに、ハンド３０４ｄにより作業台４０１ｄの上方に組立部品６０３２ｄを移動させる。そして、作業台４０１ｄに搬送された被組立部品６０３１に組立部品６０３２ｄを組み付け作業を行うことにより、部品の組立は完了する。そして、ハンド３０４ｄを用いて、搬送部５０１ｄに完成部品は移動され、搬送部５０１ｄによって完成部品は排出される。以上が本発明の部品の組立方法の一実施態様である。

このように、本発明の生産システムは隣接する第一のロボットセル装置と第二のロボットセル装置間では被組立部品を、搬送部を用いずに、作業台とハンドを用いることによって移動させることが可能である。また、第一のロボットセル装置の組み付け作業と第二のロボットセル装置の組み付け作業を連動させて行うことができる。そのため、第一のロボットセル装置と第二のロボットセル装置の組み付け作業を連動させない従来の作業に比べて、搬送部による搬送回数を減らすことが可能になる。

また、この例においては、ロボットセル装置１００ａの組立作業が３０秒、ロボットセル装置１００ｄの組立作業が４０秒それぞれ要するので、各工程とも４０秒で行うように設定していた。ここで、上述した連動作業により、ロボットセル装置１００ｃ、１００ｂの一連の動作を、例えば、４２秒で行うことができれば、各工程を４２秒に設定することができる。その結果、この生産システム全体として組立に要する時間は、１２６秒（４２秒×３）とすることができる。

また、上述した連動により、ロボットセル装置１００ｃ、１００ｂの一連の動作を４０秒未満で行うことができれば、各工程の時間を最も時間を要する工程であるロボットセル装置１００ｄの４０秒に設定することができる。その結果、この生産システム全体として組立に要する時間は、１２０秒（４０秒×３）とすることができる。

一方、従来技術のような組立作業を連動させて行わない生産システムを用いて、この例のような組立作業を行うと、各工程を４０秒に設定すると、生産システム全体として組立に要する時間は、１６０秒となる。

従って本発明の生産システムを用いた部品の組立方法によれば、従来の生産システムを用いた方法に比べて、生産システム全体としての作業時間の総計を短縮させることが可能となる。

１００ ロボットセル装置
２０１ 架台
２０２ 平面
３０１ ロボットアーム
３０２ 基端部
３０３ 先端部
３０４ ハンド
４０１ 作業台
５０１ 搬送部
６０１ 部品供給部
６０３ 部品供給パレット
６０５ パレット移動手段
７００ 生産システム
８００ 統合制御部
９００ ネットワーク

Claims (12)

1. 第一のロボットセル装置と、第二のロボットセル装置とが被組立部品もしくは部品の搬送方向に隣り合って並んで配置され、被組立部品と組立部品とにより部品を組み立てる生産システムであって、
   架台と、
   前記架台上に前記被組立部品、前記組立部品もしくは前記部品を搬送する搬送部と、
   前記被組立部品、前記組立部品及び前記部品を把持可能なハンドを有する前記搬送部と対向して配置されたロボットアームと、
   を備えた前記第一のロボットセル装置および第二のロボットセル装置と、
   前記第一のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域および前記第二のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域である前記第一のロボットセル装置の架台上に配置された前記被組立部品と前記組立部品との組み付け作業を行う作業台と、
   前記第一のロボットセルの搬送部と前記第二のロボットセルの搬送部とを同期させて、前記被組立部品もしくは前記部品を搬送させる制御部と、
   を備えることを特徴とする生産システム。
2. 前記第一のロボットセル装置および前記第二のロボットセル装置が、組立部品が載置された部品供給パレットを備える部品供給部を備えた請求項１に記載の生産システム。
3. 前記作業台が、前記搬送部と、前記ロボットアームおよび前記部品供給部との間に配置された請求項２に記載の生産システム。
4. 前記架台が平面視した際に切り欠き部を有する形状であり、前記部品供給パレットが前記切り欠き部に配置された請求項２または３に記載の生産システム。
5. 前記部品供給パレットが前記ロボットアームの基端部より低い位置に配置された請求項２乃至４のいずれか１項に記載の生産システム。
6. 前記作業台が、前記第一のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域と前記第二のロボットセル装置のハンドの動作可能な領域との２つの交点を結んだ直線上に配置された請求項１乃至５のいずれか１項に記載の生産システム。
7. 前記第一のロボットセル装置の搬送部と、前記第二のロボットセル装置の搬送部とが一つの直線上に乗るように並んだ請求項１乃至６のいずれか１項に記載の生産システム。
8. 前記制御部が、
   前記第二のロボットセル装置のハンドを用いて、前記被組立部品を前記第二のロボットセル装置の搬送部から前記作業台に移動、載置させ、
   前記第二のロボットセル装置のハンドを用いて、前記被組立部品に対し前記組立部品の組み付け作業を行わせ、
   前記第一のロボットセル装置のハンドを用いて、前記被組立部品に対し前記組立部品の組み付け作業を行わせ、
   前記第一のロボットセル装置のハンドを用いて、前記組み付け作業が行なわれた被組立部品もしくは部品を前記第一のロボットセル装置の搬送部へ移動、前記被組立部品もしくは部品の搬送方向に搬送するよう制御する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の生産システム。
9. 前記制御部が、
   前記第二のロボットセル装置のハンドを用いて、前記被組立部品に対し前記組立部品の組み付け作業を行わせる際に、前記第一のロボットセル装置のハンドが前記組立部品とは異なる組立部品を把持するよう制御する請求項８に記載の生産システム。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の生産システムに用いるロボットセル装置。
11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の生産システムを用いた部品の組立方法であって、
    前記第二のロボットセル装置のハンドを用いて、前記被組立部品を前記第二のロボットセル装置の搬送部から移動し、前記作業台に載置する工程と
    前記第二のロボットセル装置のハンドを用いて、前記被組立部品に対し前記組立部品の組み付け作業を行う工程と、
    前記第一のロボットセル装置のハンドを用いて、前記被組立部品に対し前記組立部品の組み付け作業を行う工程と、
    前記第一のロボットセル装置のハンドを用いて、前記組み付け作業が行なわれた被組立部品もしくは部品を前記第一のロボットセル装置の搬送部へ移動し、前記被組立部品もしくは部品の搬送方向に搬送する工程と、を有することを特徴とする部品の組立方法。
12. 前記第二のロボットセル装置のハンドを用いて、前記被組立部品に対し前記組立部品の組み付け作業を行う工程において、前記第一のロボットセル装置のハンドが前記組立部品とは異なる組立部品を把持する請求項１１に記載の部品の組立方法。

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