JP2512158B2 - 立体自動工場 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、立体自動工場に関し、特に組立ラインの立
体化および変更が自在で管理し易く、増改築が容易であ
り、かつ、空調負荷の少ない立体自動工場に関する。

《従来の技術》 従来、自動車，電気機器，その他各種の機器類等の組
立・製造工場は、ベルトコンベアによる流れ作業等を円
滑に行うべく、平屋あるいは２〜３階の低層の建物が一
般的であった。

しかし近年土地有効利用を図るために、第８図に示す
ように、物品生産室ａが複数階に構成され、複数階の生
産室ａの少くとも一側に沿って共通の物品保管室ｂが設
けられた高層の工場も提案されている（特開昭56−1341
62号）。

すなわち、仕切壁c,天井d,床ｅから構成される各階の
物品生産室ａ毎に、空調設備f,照明設備及び生産ライン
ｇが設置され、この生産ラインｇと上記の共通の物品保
管室ｂとが物品受渡し装置ｈを介して連絡されている。
そして、実際の物品等の受け渡しは、仕切壁ｃの所定箇
所に形成された物品移送口ｉを介して行われるようにな
っており、その物品移送口ｉは、生産ライの工程に応じ
て所望位置に予め形成するようになっている。

そして、上記構成にすることにより、地価の高い都市
部での建設が可能となり、最近見直されている消費地近
接の都市型工場を建築することができる。

《解決しようとする課題》 しかしながら、上記した高層の工場では、次のような
問題がある。

各階の間は梁に一体化された床スラブで厳然と仕切ら
れているため、生産ラインが一部立体的（上下階に亘
る）である場合には、生産ラインの変更に制約があっ
た。

空調設備ｆを各階毎に設置しなければならず、設備費
はもとより、維持費も膨大となる。

上記したように物品移送口ｉは、生産ラインｇの工程
に応じて形成しているため、仮に生産ラインを変更した
場合には、必要となる物品移送口ｉの設置場所も異なっ
てしまう。従って、生産ラインｇを変更するには既設の
物品移送口ｉを考慮しながら行わなければならず、設計
変更に対応し難い。

生産ラインの変更、配置替えに手間がかかり、かつ、
新たに階高をこえる機器類を導入しようとすれば、床ス
ライド部材の一部を穴あけする工事をする必要があっ
た。

本発明は、以上の諸点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、空調負荷が小さく、生産ラインの
設計変更に容易に対応でき、都市型工場として最適な立
体自動工場を提案するにある。

《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するために、本発明では、倉庫機能を
有する高層の立体ラックの少なくとも一側に生産ライン
が配置される組立ユニットが配置されてなる立体自動工
場において、該組立ユニットの床面を上下の階から透視
可能で、かつ、透気性のある着脱自在な単層のパネル部
材で構成した。

また好ましくは、上記の立体自動工場を、前記立体ラ
ックと前記組立ユニットとの間に仕切壁を設けることな
く構築することである。

《作 用》 本発明では、倉庫機能を有する高層の立体ラックが、
自動車，電気機器，その他各種の機械類等の部品，仕掛
品，完成品を一時保管する作用をなす。

この立体ラックの一側に多層に配置された透視性と透
気性のある着脱自在な組立ユニットが、工場の各階とな
り、この組立ユニット上に上記機械類等の生産ラインが
構成される。

そして、生産ラインに上記の立体ラックから部品等が
搬送され、組立・製造等の作業がなされ、完成品等が再
び上記の立体ラックへ保管される。

組立ユニットの底面は上記のように透視性と透気性が
あるため、上記作業中の空調や照明の設置数、容量を少
なくできる。

《実 施 例》 以下、本発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして説明する。

第１図は本発明に係る工場の一実施例を示し、同図
（Ａ）が基準層の平面図、同図（Ｂ）が全体の断面図、
同図（Ｃ）が骨組図である。

第１図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、中央に設けられ
た高層の立体ラック１の両側に組立ユニット２を多層に
配置されている。

立体ラック１は、多層の組立ユニット２に亘って共通
の倉庫機能を有しており、本実施例では、その立体ラッ
ク１と組立ユニット２との間の仕切壁は設けられていな
い。

組立ユニット２は、第２図（Ａ）に拡大して示すよう
に、ジャグルジム様に縦横に配された鉄骨2aと、その鉄
骨2aのうち梁方向に配された鉄骨2a上に着脱自在に載置
される複数のパネル部材2bとから構成されている。そし
て、このパネル部材2bとしては、透視性と透気性を有す
るものからなり、本例ではグレーチングから構成されて
いる。

なお、このグレーチングに替えて，パンチング，ネッ
ティング等で構成してもよい。

そして、このようにして形成される組立ユニット２の
各層に、組立コンベア（フリーフローコンベア）3,部品
供給コンベア4,組立ロボット5,その他図示省略の検査ロ
ボットやパレタイジングロボット（仕掛品や完成品をパ
レタイズするロボット）等からなる生産ラインが構成さ
れる。

また、例えば上記した生産ラインを構成するロボット
等の機器や、製造中の物品の高さが高く、１階部分のみ
では天井にぶつかってしまう場合には、その部位に位置
する天井、すなわち、上の階の床面を構成するパネル部
材を取り外すことにより簡単に対処できる。そして、た
とえ生産ラインの変更によりその機器類等の設置箇所を
替えなればならなくても、新たな設置箇所のパネル部材
を取り外すだけですむため、その設計変更を容易に行え
る。

さらに本例では、上記の立体ラック１から上記の部品
供給コンベア４に部品を送ったり、また上記の生産ライ
ンで組立・製造された仕掛品や完成品を立体ラック１へ
格納するために、立体ラック１と組立ユニット２との間
に水平・垂直方向に自由に動くスタッカークレーン６が
設けられる。

このとき、上記したごとく、仕切壁がないため、任意
の位置でスタッカークレーンを停止し、物品の送受をす
ることができる。

なお、第１図（Ａ）に示すように、組立ユニット２の
両側の一部に配管シャフト7,エレベータEV,階段等を備
えた連絡ユニット８が配設されている。

また、組立ユニット２の各層の周囲には、第２図
（Ｂ）に示すように空調・冷温水等の各種配管類9a,給
配気関連機器，動力・制御盤9b等を集約し、かつこれら
機器類と組立ユニット２内の機器類のためのメンテナン
ス通路9cを配置したユーティリティーユニット９が配設
されている（第３図も参照）。このメンテナンス通路9c
は、組立ユニット２と同様に、グレーチング，パンチン
グ，ネッティング等の透視性，透気性のあるパネル部材
を着脱自在に配置することで構成され、このパネル部材
を取り外して図示するごとく空間部9dを形成し、その空
間部9dを介して機器類の搬出入及び移送時の垂直方向の
通路としても作用する。

なお、組立ユニット２の外周の一部を上記のユーティ
リティーユニット９として使用することもできる。

このように、各種配管類，動力・制御盤等をユーティ
リティユニットに集約すれば、生産設備の増築，縮小，
改造等に容易に対応できるのみならず、各種配管類，動
力・制御盤等の保守・点検が容易となる。

また、上述のごとく、組立ユニット２やユーティリテ
ィユニット９は、ともに鉄骨上にパネル部材を載置した
だけであるので、工場規模の拡大・縮小に対応しやす
い。すなわち、骨格となる鉄骨を増・減するだけで生産
規模に応じた工場とすることができる。

第３図は上記の生産ラインの構成例を示し、紙面に対
し上方が単・少品種多量生産に適したライン型組立方式
の場合の構成例、下方が多品種少・中量生産に適したセ
ル型組立方式の構成例を示している。

同図中、第１図〜第２図と同一符号は第１図〜第２図
と同一部を示し、ライン型組立方式の場合の組立ロボッ
ト５は単一組付機能ロボットが使用され、セル型組立方
式の場合の組立ロボットは５は複数組付機能ロボットが
使用される。この複数組付機能ロボット５には、部品供
給コンベア４とシャーシ供給コンベア31が配置される。

第４図は第３図のライン型組立方式の一部詳細図で、
同図（Ａ）が平面図、同図（Ｂ）が断面図である。

第４図（Ａ），（Ｂ）において、フリーフローコンベ
ア３上には組立パレット10が移送され、この組立パレッ
ト10上に単一組付機能ロボット５により組立・製造され
た仕掛品や完成品が載置される。また、部品供給コンベ
ア４は、スタッカークレーン６への部品トレー11の受渡
し、トレー11の段積み・段ばらし、単一組付機能ロボッ
ト５への部品供給、トレー11のバッファストック等の作
用をなす。

第５図は第１図（Ａ）〜（Ｃ）示す本発明に係る工場
内の生産物流の例を示すフローの一例を立体的に示しし
ている。

同図に示すように、各層の組立ユニット２間にはリフ
ト12を設け、第３図，第４図に示すような生産ラインの
１つを複数階（本例では２階）に亘って構成してもよ
い。

すなわち、このリフト12を設置する部位のパネル部材
2bを取り外し、所望の空間部を形成し、その空間部を介
して物品を上下方向に移動可能としている。

なお、生産ラインの変更により、上記リフト12の設置
箇所を変更する必要が生じた場合には、新たな設置箇所
（第５図中破線部位）に位置するパネル部材を取り外す
とともに、その部位にリフトを設置すればよいので、生
産ラインの変更が極めて簡単にできる。なお、現在リフ
ト12が設置されている空間部は、必要に応じてパネル部
材を載置し、空間部を塞ぐようにしてもよい。

そして、以上の生産ラインは、部品供給コンベア４や
スタッカークレーン６等の自動化されたマテリアルハン
ド機器と、組立ロボット５や検査・パレタイジングロボ
ットを高度情報ネットワーク（図示省略）で結合してCI
M化が図られている。

第６図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第１図（Ａ）〜
（Ｃ）に示す本発明に係る工場の空調方式例を示してい
る。

まず、本発明では上述したごとく組立ユニット２並び
に−ティリティユニット９の床面を透気性のあるパネル
部材から構成したため、基本的には一つの空調設備で全
館に対して空調を行うことができる。すなわち、全体空
調方式が可能である。但し、より効率良く空調を行うた
めに一部部分空調を併用してもよい。

具体的には以下のもの等がある。

第６図（Ａ）は全体空調方式を示し、上部から吹出
し、下部から吸込み、空調冷風の自然降下を利用したも
ので、冬期は外気冷房を利用する。

第６図（Ｂ）は、下部が空調域、上部が換気域の部分
空調方式を示している。

第６図（Ｃ）は、第６図（Ａ）の全体空調方式に一部
特殊空調方式を加えた方式を示し、クリーンルーム，恒
温室等の局所ブースで対応させるものである。

第６図（Ａ）の全体空調方式のみの場合、ユーティリ
ティユニット９内の空調用配管は、最上階と最下階にの
み必要とし、中間階は不要となる。また、第６図（Ｂ）
の部分空調方式においても、空調域の最上・下階のみの
ユーティリティユニット９内に空調用配管を行えばよ
い。但し、空調域と換気域を交互に変更自在とする場合
は、両域の最上・下階のユーティリティユニットの内に
空調用配管を行う。このように採用する空調方式によ
り、空調用配管を適宜行えばよい。

第７図は第１図（Ａ）〜（Ｃ）に示す本発明に係る工
場の消火設備の一例として、ハロン消火設備のシステム
例を示している。

本例では、組立ユニット２の最上階の天井と立体ラッ
ク１の最上部に、イオン式や光電式等の煙感知器13を設
け、また組立ユニット２の各層に煙感知器13の分離部
（図示省略）を設ける。

この煙感知器13の作動により、消火設備が自動的に起
動し、サイレン14が鳴り、噴射ヘッド15からハロンが噴
出し、消火される。

以上の実施例において、立体ラック1,組立ユニット2,
スタッカークレーン6,連絡ユニット8,ユーティリティユ
ニット9,その他の各種の構造体を標準化したプレハブユ
ニットとし、工場全体を生産規模に合わせた規模で構成
することができ、建築費の低減，工期の短縮を図ること
ができる。

なお、増築方向は上下方向及び第１図（Ｃ）中矢印α
方向に増築していくのが好ましい。

《発明の効果》 以上詳述したように本発明に係る立体自動工場は、床
面が着脱自在であるので、生産ラインの立体化が容易で
あり、かつ、立体的生産ラインを含む生産ラインの変更
も容易である。また、床部材も必要最少限にできるの
で、経済的である。また、組立ユニットの床面を透気性
のあるパネル部材で構成したため、例えば空調設備等の
設置数或いは容量を減らすことができる。従って、設備
費，維持費とも低減し、また、メンテナンス作業も容易
となる。

そして、空調については、空調空間・建築外表面積・
屋上面積が小さいため、負荷が平屋工場の場の40〜60％
に低減できる他、自然換気への対応が容易であり、また
大空間内で空気の対流を利用しての全体空調も可能であ
る。

また、上記パネル部材は透視性も有するようにしたた
め、１つの階から複数階を見渡すことができ、生産ライ
ン等の監視等が容易となる。さらに、例えば照明設備を
各階毎に設置しなくてもよくなる。

さらにまた、上記パネル部材を着脱自在としたため、
機器等の搬入・搬出の際にはパネル部材を外して所定の
空間部を形成し、その空間部を介して搬入・搬出作業を
行うことができる。そして、その取り外すパネル部材は
機器の実際の設置場所近傍に載置されているものにすれ
ば、搬入搬出後の運搬作業が簡便となる。

なお、搬入・搬出作業後は、機器類や作業員の落下防
止を図るために、上記空間部上にパネル部材を配置して
おくのが好ましい。

また、立体ラックと組立ユニットとの間に仕切壁を設
けない場合には、立体ラック側への空気の流れが容易に
なり、上記空調効果等が向上する。さらに、立体ラック
と組立ユニットとの間における物品の授受を任意箇所で
行うことができる。その結果、組立ユニット上での生産
ラインの変更を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明に係る工場の一実施例を
示し、第１図（Ａ）が基準層の平面図、第１図（Ｂ）が
断面図、第１図（Ｃ）が骨組図、第２図は第１図に示す
実施例における基準層の内部の構成例を示す斜視図、第
３図は第１図に示す実施例における生産ライの構成例を
示す平面図、第４図（Ａ），（Ｂ）は第３図の一部詳細
図で、第４図（Ａ）が平面図、第４図（Ｂ）が断面図、
第５図は第１図に示す例における生産物流例のフローの
一例を立体的に示した図、第６図は第１図に示す実施例
における空調方式を示す図、第７図は第１図に示す実施
例における消火設備の例を示す図、第８図は従来の高層
工場を示す図である。 １……立体ラック、２……組立ユニット 2a……鉄骨、2b……パネル部材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】倉庫機能を有する高層の立体ラックの少な
   くとも一側に生産ラインが配置される組立ユニットが配
   置されてなる立体自動工場において、該組立ユニットの
   床面を上下の階から透視可能で、かつ、透気性のある着
   脱自在な単層のパネル部材で構成してなることを特徴と
   する立体自動工場。
2. 【請求項２】請求項１に記載の立体自動工場が、前記立
   体ラックと前記組立ユニットとの間に仕切壁を設けるこ
   となく構築されていることを特徴とする立体自動工場。