JP3899746B2 - Control method for automated production line - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動化生産ラインの制御方法に関し、特に自律動作する複数の加工・組み付け設備をコンベア等で連結した自動化生産ライン(トランスファーライン)の稼働状況を監視し、異常の復旧状況に対応して各設備の運転を開始し、全体的に生産ラインの稼働率を向上させるようにした自動化生産ラインの制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自律動作する複数の加工・組み付け設備をコンベア等で連結したトランスファーラインにおいて、1台の設備が何らかの異常で停止すると、異常を起こした設備の前工程の設備は、自工程での加工・組み付け完了品(ワーク)を異常を起こした次工程設備に、その設備が復旧するまでワークを送ることが出来なくなる。その結果、トランスファーラインは、例えて言えば、信号待ちで並んでいる車のような渋滞状態に陥る。そして、一旦渋滞すると、例え異常設備が復旧しても渋滞解消に時間を要し、ライン稼働率を低下させることになる。
【0003】
従来技術の一例として、特開平3−17701号公報には、設備異常の発生に際して復旧制御を行い高能率に多品種中小生産を可能としたフレキシブル生産システムが提案されている。設備異常が発生した場合に、従来は再起動のために、データの入力、機械の調整などの種々の処理が必要となり、復旧に多大な労力と時間を必要としていたが、この文献の方式では、運転中に設備異常が発生し、作業者が介入して修復を行った場合でも、修復後に作業者が特別な処理を行うことなく自動的に正常な運転状態に戻すことができる。
【0004】
即ち、この生産システムでは、各設備毎に常に設備の状態を監視する中継装置が設けられており、複数の中継装置を1台の中央処理装置が監視する方式をとっている。従って、設備異常が発生すると、制御装置(中央処理装置)は異常処理用の制御シーケンスを実行し、異常の修復後にはその時の設備の状態により、通常の制御シーケンスの内の適当なステップから制御を再開する。これにより設備異常の修復後でも自動的に短時間に運転制御を再開することができる。
【0005】
しかしながら、この生産システムでは、各設備に設けられた中継装置の状況を中央処理装置が監視し、異常の修復後の生産ラインの効率的な制御を実行しているに過ぎない。
また、従来技術の他の例として、特開昭63−278750号公報には、ワークを載せたパレットをコンベアにて各工程を順次搬送する生産ラインにおいて、パレットを停止させるストッパと、止められたパレットを各工程毎の作業台に移す移設装置とを設け、後工程から前工程のストッパを制御できるようにした生産ラインが提案されている。
【0006】
即ち、この生産システムでは、後工程から、各工程に設けられた前工程ストッパ制御手段を操作して、前工程のストッパを解除すると、前工程のストッパで止められていたパレットはコンベアに搬送され後工程に送られる。このように各工程毎にストッパを設けたので、生産ラインの停滞を防止することができ、最適なラインバランスと効率の良い生産ができる。
【0007】
しかしながら、この生産システムでは、異常設備が復旧すると、コンベア上の状態とは関係なく、単に前工程のストッパを解除する技術が開示されているに過ぎない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、生産ラインの停滞をなくすための一つの解決方法として、各設備間に、スペース的なバッファを設け、そのバッファを利用して生産ラインの停滞時間を吸収する方式が広く知られている。しかし、このような生産ラインでは、各設備にバッファを配置するために全体的にラインの全長が長くなり、いわゆる「面積生産性」が悪化するばかりか、バッファ分の時間も必要とするので全体的な生産時間の増大し、その結果、生産コストも上昇するという問題があった。
【0009】
このような従来の問題点は、異常を起こした設備によって生産ライン全体が停止状態に陥った時に、例え異常設備が復旧しても、車の渋滞と同様に、前方の設備が稼働しないと後方の設備が稼働できない状態になるために発生することにある。
そこで、本発明の目的は、異常設備が復旧したならば、その設備は「運転再開信号」を前工程設備に送出し、もしくは一斉に各設備に送出し、例え生産ライン上がワークで満載であっても、各設備のストッパ解除動作を実行することによって、生産ラインの稼働率の低下を防止した自動化生産ラインの制御方法を提供することを目的とする。さらに本発明では、各設備毎に設けられたバッファの面積を1ワーク分程度に抑えることによって、面積生産性を向上させることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明によれば、各自が自律動作する複数の設備をコンベアにより連結した自動化生産ラインにおける生産ラインの制御方法において、異常を起こした設備は、自設備の異常が解除されているときは、前工程の設備に運転の再開を示す運転再開信号を送出し、運転再開信号を受けた設備は、順次その前の工程の設備に前記運転再開信号を伝達し、例え満載センサがオンであっても運転再開信号を受ければ、各設備は自設備のストッパを解除するようにしたので、異常が復旧したときは直ちに生産ラインを稼働させることができ、その結果、生産ラインの稼働率の低下を防止することができる。さらに、このような生産ラインの再開によって、各設備毎に設けられたバッファの面積を1ワーク分程度に抑えることができ、面積生産性を改善することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の自動化生産ラインの制御方法を適用する生産システムの要部構成図である。図中、11は(1)〜(6)の設備全体を示し、設備(1)〜(6)は、例えば、加工・組み付け等の機械である。12は各設備毎に設けられたコントローラである。13はワークパレット上の被加工物(ワーク)であり、自設備の加工・組み付け等の工程が完了すると次工程に送られる。14は各設備の出力側に設けられ、ワーク13の次工程設備への流出を制御する機械的なストッパである。15は各設備毎に設けられコンベア上のワークの状態を検知する満載センサである。16はコントローラ間を結ぶ信号線であり、後述するように、例えば1ショットの信号を隣接するコントローラに迅速に送出する。1ショット信号が適切なのは、いわゆる「要求信号」、「応答信号」、「確認信号」等の面倒なやりとりをコントローラ相互間で必要とする「ハンドシェイク方式」を不要とするからである。
【0012】
さらに、17は各設備間を連結するコンベアであり、18は各設備毎に設けられた、例えばスペース的なバッファ手段である。
このような設備(1)〜(6)をコンベア17で連結した自動化生産ラインにおいて、全ての設備が正常な場合には、ワーク13を所定の加工ユニット(図示せず)を使用して加工し、その加工が完了した後、コンベア17上に配置された満載センサ15がオフならば、即ち、コンベア上がワークで満載でないならば、ストッパ14を解除することによって次工程設備へワーク13を流出させる。この場合、各設備間に最低1ワーク分のバッファ手段18を配置し、各設備間の非同期的な時間差を吸収するように構成されている。
【0013】
各設備のコントローラ12はストッパ14等の動作を制御するもので、例えば、シーケンサ等の一般的な制御機器で構成されている。各コントローラ間は信号線16により、各々のI/Oユニット(図示せず)間で接続されている。これにより自工程設備は次工程設備の状態を容易に検知することができる。
次に、例えば最後尾の設備(6)が、異常を起こし、ある時間停止すると、従来の方法では、ワーク13が渋滞状態になり、例え異常が解除されても、各ワーク13の移動がシリーズに行われるので、先頭の設備(1)のワークが最後尾の設備(6)に到達するまでに著しく時間を要し、その結果、ラインの稼働率を低下させることになる。
【0014】
そこで、本発明では、異常を起こした設備の異常が解除され運転が再開されたならば、その設備は、ワーク流出待ちの各設備に対して、異常が解除され運転が再開された旨を示す1ショットの「運転再開信号」を一斉に送出し、もしくは前工程設備に送出して順次に前工程設備に伝達し、この運転再開信号を受けた各設備は一斉にストッパ14を解除してワークを流出させることにより、生産ラインの滞留を瞬時に解消するようにしている。
【0015】
図2は異常を起こした設備が復旧し、運転再開信号を出力してストッパを解除する場合の処理フローチャートである。まず、自設備に異常があるか否かをチェックする(ステップS21)。異常が無い場合は(NO)、自設備のストッパ14を解除する(機械的にストッパを抜く)(S24)。一方、自設備に異常がある場合は(YES)、そのコントローラは異常が解除されたか否かチェックする(S22)。異常が修復されていない場合は(NO)、チェックを繰り返し、異常が修復されるまで待機する。
【0016】
そして、ステップS22にて異常が解除された場合は(YES)、例えば、1ショットの「運転再開信号」を前工程設備(もしくは全設備)に出力する(S23)。そして、自設備のストッパ解除動作を行い(S24)、ワークを次工程の設備に流出する。運転再開信号を受けた各設備は、自設備のストッパを解除する動作を一斉に行う。
【0017】
図3は正常設備が、異常設備から運転再開信号を受信した場合の処理フローチャートである。まず、自設備(正常設備)は、自工程の加工・組み付け等の工程を開始し、さらに自工程設備のワークが流出待ちの状態か否かチェックする(S31)。ワーク流出待ちでない場合は(NO)、所定の加工・組み付け工程が完了したか否か判定する。
【0018】
ステップS31にてワーク流出待ちの場合は(YES)、満載センサ15がオンしているか否かチェックし(S32)、満載センサ15がオフの場合は(NO)、自設備の加工・組み付け状態とは関係なくストッパ解除の動作を行い(S35)、例えばバッファ手段にワークが滞留していればこれを流出させる。
一方、満載センサ15がオンしている場合は(YES)、次工程設備もしくは異常が復旧した設備から運転再開信号の出力があるか否かチェックし(S33)、運転再開信号が無い場合は(NO)、ステップS32における満載センサ15のチェックに戻る。そしてステップS33において、次工程設備もしくは異常が復旧した設備から運転再開信号がある場合は(YES)、自工程設備より以前の前工程設備へ、例えば1ショットの運転再開信号を出力する(S34)。その後、自工程設備のストッパ解除動作を行いワークを流出させる(S35)。
【0019】
そして、ストッパを解除したならば、次に新たなワークが到着したか否か判定し(S36)、到着していなければ(NO)、この判定を繰り返す。一方、新たなワークが到着していれば(YES)、自工程設備での所定の加工・組み付け動作を行う(S37)。さらに自工程設備は自工程での所定の加工・組付けが完了したか否か判定し(S38)、完了していなけば加工・組み付け動作を継続し(S37)、所定の加工・組み付け工程が完了していれば(YES)、最初のステップS31に戻る。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異常設備が運転再開した旨の運転再開信号が、前工程設備もしくは各設備に一斉に伝達され、その結果、各設備のストッパが同時に解除しワークが流出されるため、生産ラインの滞留を瞬時に解消することができる。このため、設備間のバッファ手段も最小限の面積で済むので面積生産性を向上させることができ、かつ異常や段取りのための設備停止によるライン稼働率の低下を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動化生産ラインの制御方法を適用する生産システムの要部構成図である。
【図2】異常を起こした設備が復旧し、運転再開信号を出力してストッパを解除する場合の処理フローチャートである。
【図3】正常設備が、異常設備から運転再開信号を受信した場合の処理フローチャートである。
【符号の説明】
11…設備
12…コントローラ
13…ワーク
14…ストッパ
15…満載センサ
16…信号線
17…コンベア
18…バッファ手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling an automated production line, and in particular, monitors the operating status of an automated production line (transfer line) in which a plurality of autonomously operating processing and assembly facilities are connected by a conveyor, etc. The present invention relates to a method for controlling an automated production line that starts operation of equipment and improves the overall operation rate of the production line.
[0002]
[Prior art]
In a transfer line where multiple processing and assembly facilities that operate autonomously are connected by a conveyor, etc., when one facility stops due to some abnormality, the equipment in the previous process of the facility that caused the abnormality has been processed and assembled in its own process. The work cannot be sent to the next process equipment where the product (work) has failed until the equipment is restored. As a result, the transfer line, for example, falls into a traffic jam state like cars lined up waiting for traffic lights. Once traffic jams occur, it takes time to clear the jams even if the abnormal equipment is restored, and the line operation rate is reduced.
[0003]
As an example of the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-17701 proposes a flexible production system that can perform high-efficiency small and medium-sized production by performing recovery control when an equipment abnormality occurs. In the past, when an equipment abnormality occurred, various processes such as data input and machine adjustment were required for restarting, and much effort and time were required for recovery. Even when an equipment abnormality occurs during operation and the operator intervenes and performs repair, the operator can automatically return to a normal operation state without performing special processing after the repair.
[0004]
That is, in this production system, a relay device that constantly monitors the state of each facility is provided for each facility, and a system in which a single central processing unit monitors a plurality of relay devices. Therefore, when an equipment abnormality occurs, the control device (central processing unit) executes a control sequence for the abnormality processing. After the abnormality is repaired, control is performed from an appropriate step in the normal control sequence according to the state of the equipment at that time. To resume. As a result, the operation control can be automatically restarted in a short time even after the equipment abnormality is repaired.
[0005]
However, in this production system, the central processing unit monitors the status of the relay device provided in each facility, and only performs efficient control of the production line after repairing the abnormality.
As another example of the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-278750 discloses a stopper that stops a pallet in a production line in which a pallet on which a workpiece is placed is sequentially conveyed by a conveyor. A production line has been proposed in which a pallet is moved to a work table for each process and a stopper for the previous process can be controlled from the subsequent process.
[0006]
That is, in this production system, when the pre-process stopper control means provided in each process is operated from the post-process to release the pre-process stopper, the pallet stopped by the pre-process stopper is conveyed to the conveyor. It is sent to the post process. As described above, since the stopper is provided for each process, the stagnation of the production line can be prevented, and the optimum line balance and efficient production can be performed.
[0007]
However, this production system merely discloses a technique for releasing the stopper of the previous process regardless of the state on the conveyor when the abnormal equipment is restored.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as one solution for eliminating the stagnation of the production line, a method of providing a space buffer between the facilities and absorbing the stagnation time of the production line using the buffer is widely known. However, in such a production line, since the buffer is arranged in each facility, the overall length of the line becomes longer, so that the so-called “area productivity” is deteriorated and the time for the buffer is also required. As a result, the production time increases, and as a result, the production cost increases.
[0009]
Such a conventional problem is that when the entire production line is brought into a stopped state due to an abnormal equipment, even if the abnormal equipment recovers, the rear of the equipment must be operated if the front equipment does not operate, as in the case of traffic jams. This occurs because the equipment becomes inoperable.
Therefore, the object of the present invention is to send an “operation restart signal” to the previous process equipment or send it to each equipment at once when the abnormal equipment is restored. Even if it exists, it aims at providing the control method of the automated production line which prevented the fall of the operation rate of a production line by performing stopper cancellation | release operation of each equipment. Furthermore, an object of the present invention is to improve the area productivity by suppressing the area of the buffer provided for each facility to about one work.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in the production line control method in an automated production line in which a plurality of facilities each of which operates autonomously is connected by a conveyor, when the abnormality has occurred , the abnormality of the own facility is canceled. Sends an operation resumption signal indicating the resumption of operation to the equipment in the previous process, and the equipment that has received the operation resumption signal sequentially transmits the operation resumption signal to the equipment in the previous process, and the full load sensor is on. Even if there is an operation resumption signal, each equipment releases the stopper of its own equipment, so when the abnormality is recovered, the production line can be operated immediately. A decrease can be prevented. Furthermore, by resuming such a production line, the area of the buffer provided for each facility can be suppressed to about one work, and the area productivity can be improved.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a production system to which an automated production line control method of the present invention is applied. In the figure, 11 indicates the entire equipment (1) to (6), and the equipment (1) to (6) is, for example, a machine for processing and assembly.
[0012]
Further, 17 is a conveyor for connecting the facilities, and 18 is, for example, a space buffer means provided for each facility.
In the automated production line in which such facilities (1) to (6) are connected by the
[0013]
The
Next, for example, when the last equipment (6) is abnormal and stops for a certain period of time, in the conventional method, the
[0014]
Therefore, in the present invention, if the abnormality of the facility that caused the abnormality is canceled and the operation is resumed, the facility indicates that the abnormality is canceled and the operation is resumed for each facility waiting for the work outflow. A one-shot “operation restart signal” is sent all at once, or sent to the previous process equipment and sequentially transmitted to the previous process equipment. Each equipment that has received this operation resume signal releases the stopper 14 at once and works The stagnation of the production line is eliminated instantly by letting out.
[0015]
FIG. 2 is a process flowchart in the case where the facility in which the abnormality has occurred is restored and the operation restart signal is output to release the stopper. First, it is checked whether or not the own equipment has an abnormality (step S21). If there is no abnormality (NO), the stopper 14 of the own equipment is released (mechanically removes the stopper) (S24). On the other hand, if there is an abnormality in the own equipment (YES), the controller checks whether the abnormality has been canceled (S22). If the abnormality is not repaired (NO), the check is repeated and the process waits until the abnormality is repaired.
[0016]
And when abnormality is cancelled | released in step S22 (YES), for example, the "operation restart signal" of 1 shot is output to a pre-process installation (or all installations) (S23). And the stopper release operation | movement of an own equipment is performed (S24), and a workpiece | work flows out to the next process equipment. Receiving the operation resumption signal, each facility simultaneously performs the operation of releasing the stopper of its own facility.
[0017]
FIG. 3 is a processing flowchart when the normal equipment receives an operation resumption signal from the abnormal equipment. First, the own equipment (normal equipment) starts a process such as processing and assembly of the own process, and further checks whether or not the work of the own process equipment is in a state of waiting for outflow (S31). If it is not waiting for the workpiece to flow out (NO), it is determined whether or not a predetermined machining / assembly process has been completed.
[0018]
When waiting for the workpiece to flow out in step S31 (YES), it is checked whether or not the
On the other hand, when the
[0019]
If the stopper is released, it is determined whether or not a new workpiece has arrived next (S36). If not (NO), this determination is repeated. On the other hand, if a new workpiece has arrived (YES), a predetermined processing / assembly operation is performed at the own process equipment (S37). Further, the self-process equipment determines whether or not the predetermined processing / assembly in the self-process is completed (S38), and if not completed, the processing / assembly operation is continued (S37), and the predetermined processing / assembly process is performed. If completed (YES), the process returns to the first step S31.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the operation restart signal indicating that the abnormal equipment has resumed operation is transmitted to the previous process equipment or each equipment at the same time. Since it flows out, the stagnation of the production line can be eliminated instantly. For this reason, since the buffer means between facilities can also be a minimum area, the area productivity can be improved, and the line operation rate can be prevented from being lowered due to an abnormality or facility stoppage due to setup.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a production system to which an automated production line control method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a processing flowchart in a case where an equipment in which an abnormality has occurred is restored and an operation restart signal is output to release the stopper.
FIG. 3 is a processing flowchart in a case where a normal facility receives an operation restart signal from an abnormal facility.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
異常を起こした設備は、
自設備が異常か否か判定し、
異常のときはさらに異常が解除されたか否か判定し、
異常が解除されているときは、前工程の設備に運転の再開を示す運転再開信号を送出し、
前記運転再開信号を受けた設備は、順次その前の工程の設備に前記運転再開信号を伝達し、
前記運転再開信号を受けた各設備は、前記満載センサがコンベア上の満載を示すオン状態であっても、自設備のストッパを解除する、
ことを特徴とする自動化生産ラインの制御方法。A plurality of facilities that each operate autonomously are connected by a conveyor, and a stopper for controlling the outflow of the workpiece is provided on the outflow side of the workpiece from each facility, and the state of the workpiece on the conveyor is detected between the facilities. In a production line control method in an automated production line that includes a full load sensor, and the stopper operates when the full load sensor is in an ON state indicating a full load on a conveyor ,
The equipment that caused the abnormality
Determine whether your equipment is abnormal,
In the case of an abnormality, determine whether the abnormality has been canceled further,
When an abnormality has been released, it sends the operation restart signal indicating resumption of the previous step setting Bei operation,
The equipment that has received the operation restart signal sequentially transmits the operation restart signal to the equipment in the previous process,
Each facility that receives the operation restart signal releases the stopper of its own facility even if the full sensor is in an on state indicating a full load on the conveyor .
A method for controlling an automated production line.
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