JP2782777B2 - Fmsラインの制御装置 - Google Patents

Fmsラインの制御装置

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JP2782777B2 JP1112069A JP11206989A JP2782777B2 JP 2782777 B2 JP2782777 B2 JP 2782777B2 JP 1112069 A JP1112069 A JP 1112069A JP 11206989 A JP11206989 A JP 11206989A JP 2782777 B2 JP2782777 B2 JP 2782777B2
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    • Y02P90/60Electric or hybrid propulsion means for production processes

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フレキシブルマニュファクチュアリングシ
ステム(以下、FMSという)ラインの制御装置に関し、
とくに、加工されるべき種々の種類のワークに、無人搬
送車(オートマチックガイダンスビークル、以下AGVと
いう)によって、そのワークの種類と工作器の種類に応
じて決まる種類の治具を、搬送、着脱、回収するための
制御装置に関する。
〔従来の技術〕
FMSラインのハード部の主要構成は、たとえば特開昭6
0−172499号公報等において、知られている。
従来のFMSラインは、第12図または第13図に示すよう
に、順に配列された複数個のセルU1、U2、…、Unを有し
ており、各セルUiは、ローディングステーションLi、ロ
ーディングバッファBLi、NC工作機(マシニングセン
タ)Mi、アンローディングバッファBVi、アンローディ
ングステーションViを順に有している。FMSラインには
異なる種類のワークが連続して流され、各マシニングセ
ンタMiで渡り加工されるので、異なる種類のワークのマ
シニングセンタMiへのワークのセット位置を合わすため
に、各セルUiのローディングステーションLiで、そのワ
ークの種類に対応する種類の治具がワークにはかせら
れ、治具付きワークの状態でマシニングセンタMiに搬
入、セットされる。治具は各セルUiのアンローディング
ステーションViでワークから取りはずされ、治具をはず
されたワークは次のセルUi+1のローディングステーショ
ンLi+1に移送される。一方、治具ストッカSは異なる種
類の治具を収容し、かつ制御装置からの指令に基づいて
ワークに対応する種類の治具を選択的に取り出す治具段
替装置を有している。治具ストッカSと各セルUi間の治
具の搬送はAGVによって行なわれる。
FMSライン上の或る工程上にあるワークに、そのワー
クの種類に対応する種類の治具を選択してワーク位置に
同期させて搬送しそのワークに間違いなく着脱するため
の、従来の制御システムは、第12図のシステムと第13図
のシステムとに大別される。
第12図のシステムでは、ラインの各工程におけるワー
クの存在の有無およびワークの種類、および治具の存在
の有無および治具の種類、をIDリーダ(ワーク、治具の
パターンまでも認識できる第10図で黒丸を付したセンサ
I)によって読みとり、かつ各ワークおよび各治具がど
の位置にあるかを逐一記憶して追跡管理(トラッキン
グ)し、さらに各ワークとそのワークの種類に対応する
種類の治具が必ず対応するように、搬送位置、搬送タイ
ミングを制御しつつAGVを最適制御する。これらの制御
のすべてを実行するために、大規模なコンピュータから
成る工程制御装置C1が設けられ、かつこの工程制御装置
C1と各センサおよびAGVとの間に複雑な通信ネットワー
クが設けられる。
第13図のシステムでは、加工ラインには粗材ストック
から今回ワーク投入順に従ってワークをラインに流し、
治具ストッカからの治具の搬出および各工程への治具の
搬送は、生産指示装置C2からの指令によって行なう。AG
Vは、固定ルートに沿って、定められた動作をする。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記の従来制御システムには、それぞれ、つ
ぎの問題があった。
(イ)第12図の制御システムに対し: (i)ワークおよび治具識別のセンサは、ワークおよび
治具の存在の有無のみならず、ワークの種類、治具の種
類までも識別できる、パターン認識可能なセンサである
必要があり、センサのコストアップ、通信ネットワーク
の複雑化、コストアップを生じていた。
(ii)どの種類のワークおよびどの種類の治具がそれぞ
れどの工程に位置しているかを、ラインを流れている全
ワークおよび全治具に対して記憶しかつ逐一、追跡管理
(トラッキング)して、同期をとらなければならない。
このため、コンピュータから成る工程制御装置C1が複雑
化、大メモリ化し、コンピュータの設計、製作の工数お
よび費用が著しく増大する。
(iii)また、いったんラインに故障が発生すると、復
旧のためのコンピュータ制御回路の補修、および検証
(狙い通りに再作動するかどうかの試験運転)に多大の
作業、時間を要し、数日にわたってラインを止めてしま
う。
(ロ)第13図の制御システムに対し: (i)AGVがある一つの工程(たとえばあるセルのロー
ディングステーション、ローディングバッファ、アンロ
ーディングバッファ、またはアンローディングステーシ
ョン)に行ったとき、そこに治具がなければAGVが動作
できないので、そこでAGVは移動および動作を停止し続
ける。いわゆるデッドロックがラインに生じる。
(ii)デッドロックを起こさないようにするためには、
各工程に、余分に、多数の治具を予め充足しておかなけ
ればならないが、治具は正確な寸法を有するブロックか
ら成るため極めて高価なものであり、それを多数個余分
に設けることは、設備費上耐えられるものではない。
以上の従来制御システムの問題点をまとめると、第12
図の制御システムにはシステムが大規模化するという問
題があり、第13図の制御システムには設備費が莫大なも
のになるという、問題があった。
本発明の目的は、比較的小規模な制御システムで、か
つ少ない設備費の、FMSラインの制御装置を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、本発明によれば、つぎのFMSラインの制
御装置によって、達成される。
直列に配置された複数のセルを有し、各セルがローデ
ィングステーション、ローディングバッファ、マシニン
グセンタ、アンローディングバッファ、アンローディン
グステーションを有し、ローディングステーション、ロ
ーディングバッファ、アンローディングバッファ、アン
ローディングステーションには治具またはワーク付き治
具の有無を検出するセンサを有する加工ラインと; 治具を収容し、治具段替装置を備えている治具ストッ
カと; 治具ストッカと加工ステーションのセルとの間に治具
を搬送する無人搬送車(以下、AGVという)と; を有するFMSラインに対して設けられる制御装置であっ
て、 前記制御装置が: 前回の治具搬出順序実績と今回のワーク生産順序計画
とから今回の治具搬出順序計画を立案しファイルする今
回治具搬出順序計画作成手段と、治具段替装置からデー
タ要求信号を受けて前記治具搬出順序計画を検索し該当
データを治具段替装置に出力する搬出治具指示手段と、
を有する生産指示装置と; 前記センサにより検知され入力される、ローディング
ステーション、アンローディングステーション、ローデ
ィングバッファ、およびアンローディングバッファの各
工程における治具またはワーク付き治具の有無と、段替
された治具に対応するセルの種類に応じて、AGVを、治
具またはワーク付き治具が存在し無人搬送車が動作可能
である有効動作工程に、治具またはワーク付き治具が存
在せず無人搬送車が動作不可能である非有効動作工程は
とばして、移動させ有効動作を実施させる、AGV運行制
御装置と; 前記複数のセルの配列順にかつ配列順に連続に、ひと
つのセルのローディングステーションにてワークに治具
を取りつけアンローディングステーションにてワークか
ら治具を取りはずし、それから前記ひとつのセルのつぎ
のセルのローディングステーションにワークを移動する
ように、作動が定められたローディング・アンローディ
ングロボットと; から構成されていることを特徴とするFMSラインの制御
装置。
〔作用〕
本発明のFMSラインの制御装置では、制御システム
は、生産指示装置とAGV運行制御装置とに大別される。
生産指示装置は、前回治具搬出順序実績と今回ワーク
生産順序計画とから今回治具搬出計画を作成しかつ治具
段替装置に対して指令する。そこには従来のようなトラ
ッキングは必要とされない。
AGV運行制御装置は、対象とするセルの各工程に治具
またはワーク付き治具が存在するか否かの入力信号に応
じて、有効動作の存在する工程にAGVを移動、動作の実
施を制御する。したがって、そのためのセンサは治具ま
たは治具付きワークの存在の有無のみを感知すればよ
く、パターン認識は必要とされない。センサのコストダ
ウン、その通信ネットワークが著しく簡素となる。ま
た、AGV運行制御装置は、前記入力信号によってその工
程がAGV動作の有効な有効動作工程か否かを判断し、有
効でなければ次の有効動作の存在する工程迄工程をスキ
ップして、AGVを運行させる。そこにはトラッキング管
理は必要でなく、複雑な演算も必要とされない。したが
って、コンピュータ(AGV運行制御装置)は小規模で済
み、設計、製作、検証も、従来に比べて大幅に簡素とな
り、コストダウンされる。また、有効動作の存在する工
程でなければ、つぎの有効動作の存在する工程までスキ
ップさせる機能をもたされていることにより、第13図の
従来制御システムで生じていたようなデッドロックが回
避される。
ローディング・アンローディングロボットは、セルナ
ンバiの増加する順で(ただしiが最大になったら1に
戻る)かつiに関して連続的に作動する機能をもたされ
ているので、ロボットによって搬送されるワークの種類
と、生産指示装置によって搬出指示されAGVによって搬
送される治具の種類との、種類についての同期がとれ
る。
〔実施例〕
以下に、本発明に係るFMSラインの制御装置の望まし
い実施例を、第1図から第11図までの図面を参照して説
明する。
第1図に示すように、加工ラインは複数のセルUi(i
=1,2,…,n)に分割され、セルUiは直列に配置され、ワ
ークは粗材ストック69から加工ラインに入り、セルUi
に渡り加工され、製品ストック67に搬出される。各セル
Uiは、順に配置された、ローディングステーションLi
ローディングバッファBLi、マシニングセンタMi、アン
ローディングバッファBVi、アンローディングステーシ
ョンViを有し、ローディングステーションLiにてワーク
は治具をはかされ、ワーク付き治具のままアンローディ
ングステーションViまで送られ、アンローディングステ
ーションViにてワークから治具をはずされる。ローディ
ングバッファBLi、アンローディングバッファBViは、マ
シニングセンタMiでの加工がワークの種類に応じてそれ
ぞれ異なるのでそれを吸収するための待ち時間のための
緩衝ステーションである。各セルUi間のワークの搬送は
共通のローディング・アンローディングロボット70によ
って行なわれ、ローディングステーションLiからローデ
ィングバッファBLiへ、およびアンローディングバッフ
ァBViからアンローディングステーションViへの、ワー
ク付き治具の搬送は、後述する共通のAGV71によって行
なわれる。ローディングステーションL1、L2、…、Ln
対してそれぞれ番号12、14、16が、アンローディングス
テーションV1、V2、…、Vnに対してそれぞれ番号13、1
5、17が、ローディングバッファBL1、BL2、…、BLnに対
してそれぞれ番号6、8、10が、アンローディングバッ
ファBV1、BV2、…、BVnに対してそれぞれ番号7、9、1
1が、マシニングセンタM1、M2、…、Mnに対してそれぞ
れ番号3、4、5が付してある。また、ワークの搬送経
路(治具をはかされたワークの搬送経路を含む)に対し
て、各工程間の経路に、ワーク流れ方向に順に、第1図
に示すように番号44、45、47、48、49、50、51、52、5
3、54、55、56、57、58、59、60が付してある。
一方、異なる種類の治具を収容する治具ストッカS
(第1図の付番18)が設けられている。治具ストッカ18
は、多数行、多数列に仕切られた棚を有し、そこに治具
を収容する。棚からの治具の取り出し、または収納は、
治具ストッカ18に設けられたフォーク車から成る治具段
替装置72によって行なう。
治具ストッカ18と加工ラインの各セルUi間の、治具の
搬送は、1台の共通のAGV71によって行なう。AGVは床に
埋設した誘導線に沿って固定ルートを無人運転される。
第1図中、番号61、62、63、64、65、66を付した経路は
AGV71による治具の搬送経路を示している。
上記FMSラインのハード部に対し、ハード部の運転を
制御するためのソフト部(制御装置)が設けられる。こ
の制御装置は、第1図に示すように、生産指示装置1
と、AGV運行制御装置2およびそれに関連するセンサ並
びに通信ネットワークと、ローディング・アンローディ
ングロボット70にもたされた作動機能と、から成る。
これらのうち、生産指示装置1は、第2図に示すよう
な制御構成を有する。すなわち、生産指示装置1は、前
回の治具搬出順序実績を記憶した前回治具搬出順序実績
ファイル101と、今回ワーク生産順序計画を記憶した今
回ワーク生産順序計画ファイル102とを有し、両ファイ
ル101、102からのデータを基にして今回治具搬出順序計
画を立案する工程103を経て今回治具搬出順序計画を記
憶する今回治具搬出順序計画ファイル104を有する。生
産指示装置1は、さらに、治具ストッカ18の治具段替装
置72からの要求信号107(問い合わせ信号)に基づいて
上記今回治具搬出順序計画を検索する工程105を経て該
当データを求め、それを治具段替装置72に対して送信す
る搬出治具指示手段106を有する。
前回治具搬出順序実績ファイル101は、具体的には、
第3図に示したようなテーブルを有し、該テーブルに
は、たとえば月連番(1月についてどの順序でワークを
流すかを特定する番号)、ワークの品番(異なる種類の
ワークに対してそれぞれ与えられた番号)、工程番号
(そのワークを加工するセル番号で第1図のセル番号i
に対応する番号)について、前回、加工ラインに流した
治具順序を書き込みしてある。このテーブルによって、
前回運転において加工されたワークおよびそれに対応す
る治具が、どの工程に留まった状態で前回の運転が止め
られたかが分かる。
今回ワーク生産順序計画ファイル102は、たとえば第
4図に示したテーブルを有し、該テーブルには、今回加
工するワークの月連番と品番とが書き込んである。第4
図はワークの品名も参考に記してある。加工ラインには
第4図の順でワークが投入されていく。
今回治具搬出順序計画を立案する工程103にて、第4
図のテーブルの今回生産するワークを、第3図の前回治
具搬出順序実績ファイル101の空欄に、工程に関して前
詰めの規則をもって、書き込んでいき、第5図に示す今
回治具搬出順序計画を立案し、工程104にて今回治具搬
出順序計画ファイル104を記憶する。治具はワークの種
類と工程番号iからどの治具が搬出されるべきか一義的
に定まる。今回治具搬出順序計画ファイル104が前回運
転のワーク品番を有しているのは、前回運転停止時にワ
ークが加工ライン上に残っているからであり、今回ライ
ンが稼働されてローディング・アンローディングロボッ
ト70およびAGV71が作動しているうちにやがて前回運転
のワークは製品ストック67にすべて搬出され、その後は
すなわち第5図においてテーブルの前段部をすぎると、
第5図のテーブルには第4図のテーブルにあらわれた今
回のワークのみがあらわれてくるようになる。また、第
5図のテーブルにおいて、工程番号は、ローディング・
アンローディングロボット70がセル番号iの順で必ず作
動するようにしてあるので、必ずセル番号順であらわれ
る。このようにすることによってどの種類のワークがど
の工程で加工され処理されるべきかの作動順が一義的に
定まり、ワークの種類とセル番号で定まる治具がどの順
序で搬送、処理されなければならないかの順序が定ま
り、ワークと治具との同期がとれる。
AGV運行制御装置2は、ローディングステーション
Li、ローディングバッファBLi、アンローディングバッ
ファBVi、アンローディングステーションViの各工程に
おける治具またはワーク付き治具の有無と、段替された
治具に対応するセルの種類(治具段替装置72が生産指示
装置1からの指令を受けたときにセルの種類は定められ
る)と、に応じて、AGVをそのセル中の有効動作工程(A
GVが治具またはワーク付き治具を操作可能な工程、した
がって治具またはワーク付き治具がその工程に存在しな
ければ操作不可能であるからつぎの操作可能な工程まで
とばす)に移動させその有効動作を実施させる、制御を
するコンピュータから成る。
さらに詳しくは、AGV運行制御装置2は、第6図に示
すように、インプット/アウトプットインターファース
201と、CPU202と、RAM203を有する。インプット/アウ
トプットインターファース201には第1図のセンサ68A、
20A、22A、23A、25A、26A、28A、29A、31A、32A、34A、
35A、37Aからの入力信号が入力通信ネットワーク68、2
0、22、23、25、26、28、29、31、32、34、35、37を介
して入力され、AGV71に、出力通信ネットワーク38、3
9、40、41、42、43を介してAGV運行制御装置2からの指
令信号を出力する。RAM203は、第7図に示すデシション
テーブル204と、第8図に示すペトリネットモデル205を
記憶している。CPU202は、RAM203から、デシジョンテー
ブル204と、ペトリネットモデル205を呼び出し、対応す
るルール記号R(第7図)を選び、ペトリネットモデル
205に従って、AGV運行を制御するための出力を作成し、
インプット/アウトプットインタフェース201に送る。
デシジョンテーブル204は、第7図に示すようなマト
リックスに作成され、各欄にルールRを有する。治具i
(セル番号iに対応)搬出指令をA、その反対(治具i
を搬出しなさいという指令が無い状態)を、工程に治
具有りをB、その反対(その工程に治具が無い状態)を
、工程にワーク付き治具有りをC、その反対(その工
程にワーク付き治具が無い状態)をとするとき、マト
リックスは縦欄に、治具ストッカ18に対しA、、ロー
ディングステーションLiに対しB、C、▲▼(治
具もワーク付き治具もない状態)、アンローディングス
テーションViに対しB、C、▲▼、ローディング
バッファBLiに対しC、、アンローディングバッファB
Viに対しC、、を順に有しており、横欄に縦欄を横に
並べた欄を有しいる。そして、対角線上の欄を除いて対
角線より右上にある欄にルールRを入れ、各Rに横方向
に左から右に順にそしてその横欄が埋まると下側の欄に
移って左から右に順に、連番をふり、かくしてR1からR
58までのルールを作る。たとえば、縦欄が、ローディン
グステーションLiにワーク付き治具有りCのときで、横
欄がローディングバッファBLiにワーク付き治具有りC
のときには、クロスの欄に入っているルールはR35とな
る如くである。このようにして選択されたルールRをペ
トリネットモデル(第8図示)にCPU202内にて導き、予
め定められたペトリネットモデル205に従って、AGV71の
運転を制御する。
ペトリネットモデル205は、AGV71が治具ストッカ18に
到着する状態206、治具ストッカ18にてAGV71が治具iを
AGV71に積込む状態207、AGV71が治具ストッカ18を出発
する状態208、AGV71がローディングステーションLiに到
着する状態209、AGV71がローディングステーションLi
治具iをおろす工程220、アンローディングバッファBVi
からアンローディングステーションViにワーク付き治具
を移動する状態211、AGV71がローディングステーション
Liを出発する状態212、AGV71がアンローディングステー
ションViに到着する状態213、アンローディングステー
ションViにて治具をAGV71に積込む状態214、ローディン
グステーションLiからローディングバッファBLiへワー
ク付き治具を移動する状態215、AGV71がアンローディン
グステーションViを出発する状態216を、有している。
制御フロー線は、状態206から207へ、状態207から208
へ、状態208から209へ、状態206から208へ、状態208か
ら209へ、状態209から210へ、状態210から212へ、状態2
12から213へ、状態209から211へ、状態210から211へ、
状態211から212へ、状態208から状態213へ、状態212か
ら206へ、状態213から214へ、状態214から216へ、状態2
13から215へ、状態214から215へ、状態215から216へ、
状態216から206へ、それぞれ設けられている。状態間に
は遷移線が設けられる。この遷移線にルールRの番号が
付してあり、そのルールが成立していれば制御フロー線
に沿って遷移線を通過して次状態へと進み、ルールが成
立していなければそのルールが成立する迄その遷移線を
通過できない。遷移線には複数のルールをOR記号(/)
で並設したものがあるが、それはその一連のルールの何
れかが成立すれば遷移線を通過することができ、何れも
成立していなければ通過できないことを意味する。また
遷移線にはAND記号を含んだものもある。遷移線に与え
られたルールは、状態206と207間がR3、状態207と208間
がR3、状態206と208間がR53/R36/R4/R14/R21/R24/R27
状態208と209間がR3/R53、状態209と210間がR3、状態21
0と212間がR53、状態212と213間がR27/R36/R4/R14/R21/
R24、状態209と211間がはR3ではないという
条件、以下同じ)アンドR53、状態210と211間がR53、状
態208と213間がR27/R36/R4/R14/R21/R24、状態212と206
間がR27/R36/R4/R14/R21/R24、状態213と214間がR4/R14
/R21/R24/R27、状態214と216間が▲▼、状態213
と215間がR36アンド(▲
▼、状態214と215間がR36となっている。
この制御フローにいて、たとえば、状態206と207との
間の遷移線にR3が成立していないとき、すなわちデシジ
ョンテーブル204より、治具ストッカ18には治具iの搬
出指令がないか、またはローディングステーションLL
治具がワーク付き治具がある状態のとき、そのローディ
ングステーションLiの工程はAGVの有効動作工程ではな
いから、AGVは治具ストッカ18において治具iの積込み
をせず、すなわち状態207を実行せず、R53/R36/R4/R14/
R21/R24/R27の条件が成立するや否や、状態207をとばし
て、状態208にいき、治具を積まずにそのまま状態208に
て治具ストッカ18を出発する。このように、AGV有効動
作の存在しない工程をとばして次の有効動作の存在する
工程にAGV71は移動していくので、第13図で述べた従来
のデッドロックが本発明の制御システムでは生じない。
上記の制御からも明らかなように、本発明の第1図の
制御システムにおけるセンサ68A、20A、22A、23A、25
A、26A、28A、29A、31A、32A、34A、35A、37Aは、各
々、ワーク、治具、ワーク付き治具のそれぞれの工程に
おける存在の有無のみが分かればよいセンサであり、パ
ターン認識まで可能なすなわちどの種類のワーク、治
具、ワーク付き治具かが認識できるセンサである必要は
ない。これはセンサのコストダウン、それに付随する通
信ネットワーク68、20、21、23、25、26、28、29、31、
32、34、35、37を簡素化しコストダウンがはかれる。ま
た、AGV71への指令通信線38、39、40、41、42、43も、A
GV71を対象の工程に移動させるかしないかの指令を送る
通信ネットワークだけで済み、どの種類の治具をどのタ
イミングで送るかまでの指令は必要とされないので、出
力の通信ネットワークも簡素化され、コストダウンがは
かられる。
ローディング・アンローディングロボット70は、加工
すべきワークを、粗材ストック69から第1段のセルのロ
ーディングステーションL1に運搬し、ローディングステ
ーションLiにて治具をワークにはかせ、アンローディン
グステーションViにてワークから治具をはずし、ワーク
を次段のセルのローディングステーションLi+1に運び、
最終段のセルのアンローディングステーションVnからワ
ークを製品ストック67に運ぶ。ローディング・アンロー
ディングロボット70は複数のセルに対して、1台設けら
れ、これが共用される。
ローディング・アンローディングロボット70は、複数
のセルUiに連番iを付した場合に、必ずiが増える順
に、かつiについて連続に、作動されるように作動を定
められている。番号iが最大nになったときにはiが再
び1に戻るようにロボットは作動する。この作動によっ
て、ワークは先行するワークをラインの途中で追い越す
ことはなく、先入れ先出しの状態でラインを流れる。こ
の追い越しなしにより、ワークの投入順と、生産指示装
置1によるそのワークの治具搬出順が、狂わずに済む。
AGV71は、全セルに対して1台設けられた共通のAGVか
ら成る。第9図に示すように、AGV71は、2つのアーム7
11、712を有し、一方のアーム711は第10図、第11図に示
すように、AGV71からのローディングステーションLi
の治具のおろしと、ローディングステーションLiからロ
ーディングバッファBLiへのワーク付き治具の移動を実
施し、他方のアーム712は、同じく第10図、第11図に示
すように、アンローディングバッファBViからアンロー
ディングステーションViへのワーク付き治具の移動と、
アンローディングステーションViからAGV71への治具の
つみおろしと、を実施する。したがって、第9図に示す
ように、セルに移動したAGV71は、1回の移動で、必要
な動作をすべて実施でき、処理速度の向上をはかってあ
る。
つぎに、第1図に従ってラインの動作を説明する。
まず、生産指示装置1より、次に段替すべき治具の搬
出指示が治具ストッカ18の治具段替装置72に送信される
と、指示された種類の治具が治具ストッカ18から搬出さ
れ、AGV71に積載可能な状態に段替される。
つぎに、AGV71は、上記の生産指示装置1の指令作動
とは非同期に、AGV運行制御装置2からの指令に従っ
て、前記段替された種類の治具を、治具ストッカ18が搬
出した順序で、各治具に対応するローディングステーシ
ョンL1、L2、…、Lnに運搬し、積みおろしする。このと
き、同時に、アンローディングバッファBV1、BV2、…、
BVnにワーク付き治具が存在すれば、第11図に示す如
く、これをアンローディングステーションV1、V2、…、
Vnに移動する(第1図の48、53、59の経路の動作に対
応)。さらに、AGV71は、アンローディングステーショ
ンV1、V2、…、Vnに治具のみが存在するとき、これを治
具ストッカ18に回収すべく、AGV71に積み込む(第1図
の62、64、66の経路の動作に対応)。また、このとき、
同時に、ローディングステーションLiにワーク付き治具
が存在すれば、第11図に示す如く、これをローディング
バッファBLiに移動する(第1図の45、50、56の経路の
動作に対応)。上記動作61と48、63と53、65と59、62と
45、64と50、66と56の一対の動作のうち少なくとも一方
の動作が可能なとき、AGV71は該当工程に移動し、その
動作を実施し、両方の動作が不可能なときはその工程を
とばし、次の工程にて有効動作の可能性を実施する。こ
れら2つの動作を同時に実施可能としたことで、AGV71
の搬送能力が2倍となる。なお、経路46、47、51、52、
57、58はコンベア等で順次搬送される。
また、前述の動作とは非同期に、ローディング・アン
ローディングロボット70(マニュアルでもよいがそのよ
うな場合は本発明に含む)により、粗材ストック69から
粗材ワークがとり出され、まずローディングステーショ
ンL1(12)の治具に粗材を取りつけ、つぎにアンローデ
ィングステーションV1(13)のワーク付き治具からワー
クを取りはずし、次段のローディングステーションL
2(14)にワークをはこび、これを最終段のローディン
グステーションLn(16)、アンローディングステーショ
ンVn(17)まで同じ動作をくりかえし、ワークを製品と
して完成させ、製品ストック67に収納した後、再度上記
の動作をくりかえしていく。
ここで、ローディングステーションLiに治具がない、
アンローディングステーションViにワーク付き治具がな
い場合、これが存在するまで、ローディング・アンロー
ディングロボット70はその動作を停止し、待期する。こ
のローディングステーションLi、アンローディングステ
ーションViの順序を連続させた動作により、(イ)生産
指示装置1からの指令による治具搬出、(ロ)AGV運行
制御装置2からの指令に基づくAGV71運転による、治具
セット、回収、ワーク付き治具のローディングステーシ
ョンLiからローディングバッファBLiへの移動、ワーク
付き治具のアンローディングバッファBViからアンロー
ディングステーションViへの移動、(ハ)ローディング
・アンローディングロボット70によるワークの治具への
取りつけ、取りはずし、の3つの制御系の同期をとる。
つぎに、生産指示装置1の作用を、セル数nが4の場
合を例にとって説明する。第2図の前回治具搬出順序実
績ファイル101の内容が、第3図に示したものであった
とし、今回ワーク生産順序計画ファイル102の内容が第
4図に示したものであるとした場合に、第2図の今回治
具搬出順序計画立案工程103で、第3図のテーブルの空
欄に第4図のワーク投入順序を、工程に関して前詰めで
書き込んでいく。品番とセル番号が決定されれば治具の
種類は一義的に決定される。また、セル番号iの工程を
持てない品番の場合、これをとばして書き込みを行な
う。たとえば、第5図のテーブルで上から11番目と12番
目との間に工程No.が4のワークが抜けているのはこの
ワークは工程No.が4の加工がないのでそれに対する治
具の送付が不要であることを示している。このような書
き込みの結果、第5図の今回治具搬出順序計画ファイル
104が作成される。また、治具段替装置72からの治具搬
出要求がイベント107として受信されると、今回治具搬
出順序計画ファイル104が工程105で順番に検索され、該
当データを求め、工程106にて治具搬出指示を送信す
る。
AGV運行制御装置2の作用について説明すると、第7
図は通信ネットワーク68、20、22、23、25、26、28、2
9、31、32、34、35、37を介する入力信号の組み合せを
しめすデシジョンテーブルであり、このルールRの状態
により、第8図の各制御フローのトランジション(次工
程への移行)の発火(実施)を制御することで、AGV71
の動作を制御する。
〔発明の効果〕
本発明によれば次の効果が得られる。
(イ)ワークの種類、治具の種類のデータをラインの全
工程から収集するためのIDリーダ、およびそれに伴なう
複雑な通信ネットワークが不要となり、FMSラインの制
御システムの設計、製作、検証工数が大幅に削減され
る。
(ロ)計算機により、ラインを流れるワーク、治具の種
類を記憶、追跡管理(トラッキング)する必要がなく
り、FMSラインの制御システムの設計、製作、検証工数
が大幅に削減される。
(ハ)上記(イ)、(ロ)の理由により、制御システム
が故障しても人手によるバックアップが簡単に行なえ、
また故障要素を修理後の立ち上げも簡単に行なうことが
可能となる。
(ニ)各工程iにつき、ただ1つの治具しか存在しない
場合でも、ライン稼働が可能である。このため、余分に
多数の治具を各工程に配置しておく必要がなくなり、高
価な治具の数を減少でき、設備費を大幅に削減できる。
(ホ)ライン立ち上げ時、またはライン稼働中、工程i
の治具が存在しない状態が生じても、それを飛ばしてAG
Vは運行され、やがてAGVが治具を運んでくるので、デッ
ドロックが生じない。また、自動でライン充足が可能で
ある。
(ヘ)AGVの同時2動作により、AGVの治具搬送能力が2
倍となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係るFMSラインの制御装置
の系統図、 第2図は第1図のうち生産指示装置の制御作動を示すブ
ロック図、 第3図は第2図のうち前回治具搬出順序実績ファイルの
内容の一例を示すテーブル図、 第4図は第2図のうち今回ワーク生産順序計画ファイル
の内容の一例を示すテーブル図、 第5図は第2図のうち今回治具搬出順序計画ファイルの
内容の一例を示すテーブル図、 第6図は第1図のうちAGV運行制御装置の概略構成図、 第7図は第6図の制御構成において記憶されているデシ
ジョンテーブルの一例(セル数4の場合を例によってあ
る)を示すマトリクス図、 第8図は第6図の制御構成において用いられる一例のペ
トリネットモデル図、 第9図は第1図のうちAGVおよびその近傍の斜視図、 第10図は第9図のAGVおよびその近傍の概略平面図、 第11図は第9図のAGVおよびその近傍の概略平面図、 第12図は従来の工程制御装置を備えたFMSラインの制御
システムの系統図、 第13図は従来の生産指示装置を備えたFMSラインの制御
システムの系統図、 である。 Ui……セル Li……ローディングステーション Vi……アンローディングステーション BLi……ローディングバッファ BVi……アンローディングバッファ Mi……マシニングセンタ 1……生産指示装置 2……AGV運行制御装置 70……ローディング・アンローディングロボット 71……AGV 72……治具段替装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−297066(JP,A) 特開 昭63−16949(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23Q 41/02 B65G 43/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直列に配置された複数のセルを有し、各セ
    ルがローディングステーション、ローディングバッフ
    ァ、マシニングセンタ、アンローディングバッファ、ア
    ンローディングステーションを有し、ローディングステ
    ーション、ローディングバッファ、アンローディングバ
    ッファ、アンローディングステーションには治具または
    ワーク付き治具の有無を検出するセンサを有する加工ラ
    インと; 治具を収容し、治具段替装置を備えている治具ストッカ
    と; 治具ストッカと加工ステーションのセルとの間に治具を
    搬送する無人搬送車と; を有するFMSラインに対して設けられる制御装置であっ
    て、 前記制御装置が: 前回の治具搬出順序実績と今回のワーク生産順序計画と
    から今回の治具搬出順序計画を立案しファイルする今回
    治具搬出順序計画作成手段と、治具段替装置からデータ
    要求信号を受けて前記治具搬出順序計画を検索し該当デ
    ータを治具段替装置に出力する搬出治具指示手段と、を
    有する生産指示装置と; 前記センサにより検知され入力される、ローディングス
    テーション、アンローディングステーション、ローディ
    ングバッファ、およびアンローディングバッファの各工
    程における治具またはワーク付き治具の有無と、段替さ
    れた治具に対応するセルの種類に応じて、無人搬送車
    を、治具またはワーク付き治具が存在し無人搬送車が動
    作可能である有効動作工程に、治具またはワーク付き治
    具が存在せず無人搬送車が動作不可能である非有効動作
    工程はとばして、移動させ有効動作を実施させる、無人
    搬送車運行制御装置と; 前記複数のセルの配列順にかつ配列順に連続に、ひとつ
    のセルのローディングステーションにてワークに治具を
    取りつけアンローディングステーションにてワークから
    治具を取りはずし、それから前記ひとつのセルのつぎの
    セルのローディングステーションにワークを移動するよ
    うに、作動が定められたローディング・アンローディン
    グロボットと; から構成されていることを特徴とするFMSラインの制御
    装置。
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