JP4853099B2 - 生産システム - Google Patents

Description

本発明は、ワークに対して同一の加工工程を実施する複数の加工ブロックが、ワークを搬送するコンベアによって直列に接続された生産システムに関するものである。

樹脂成形などの加工工程は、組立工程、検査工程などの前後工程に対して、加工時間が長くかかる場合が多い。このような場合、加工工程を実行する加工機の台数を、前後工程を実行する設備の台数よりも多くすることにより、各工程で処理されるワークの数をほぼ等しくして、各工程のリードタイムを揃えることができる。

しかしながら、加工機の台数を、他の工程を実施する設備の台数よりも多くして複数台とすると、ワークを各加工機に割り振ることが必要となる。このため、例えば、特許文献１のように、ワークを搬送するパレットに、読み書き可能であって、ＩＤや作業経過情報を記憶する記憶媒体を設け、その記憶された情報に従って、加工を行うべき加工機を決定したり、複数台の加工機のそれぞれに対して専用の搬送レーンを設け、振分装置によって、例えば各専用搬送レーンに均等にワークを振り分けたりする必要がある。
特開平８−７１８９２号公報

しかしながら、上述したようにパレットに記憶媒体を設け、さらに、生産ライン上に、その記憶媒体の記憶情報を読み出したり書き込んだりするための装置を設けると、その分だけ設備の費用が増加する。これは、複数台の加工機に対して専用の搬送レーンを設ける場合も同様である。

さらに、生産量の変動に応じて、生産能力を増強あるいは縮小する場合、パレットの記憶媒体に加工先を記憶するものにおいては、その記憶内容を追加・修正する必要がある。また、専用の搬送レーンを設けるものでは、その専用レーンの追加・削除が必要となる。このように、従来のものは、生産能力を変更する場合に非常に手間やコストがかかるとい問題がある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、ワークを複数の加工ブロックに振り分けるための構成を極力簡単にすることができ、かつ生産能力の変更にも柔軟に対応可能な生産システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の生産システムは、ワークに対して同一の加工工程を実施する複数の加工ブロックが、ワークを搬送するコンベアによって直列に接続され、
複数の加工ブロックの各々は、加工対象となる未加工ワークをコンベアから一時退避させ、その退避させた未加工ワークに対して加工工程を実施した後に、加工済ワークをコンベアに復帰させる退避復帰機構を備え、当該退避復帰機構により、未加工ワークがコンベアから退避させられている間、コンベアによって搬送される後続のワークは、その加工ブロックを通過することが可能であり、
複数の加工ブロックの各々の退避復帰機構がコンベアからワークを退避させる位置の上流側には、コンベアによって搬送されているワークを一時的に停止させるストッパが設置され、
少なくとも上流側から２番目以降の加工ブロックにおいて、ストッパにて停止させられているワークが、未加工ワークであるか加工済ワークであるかを検出する第１の検出手段と、ストッパによって停止させられているワークの数が所定数に達したことを検出する第２の検出手段とが設けられ、
さらに、上流側加工ブロックにおいて未加工ワークに対して加工工程を実施している場合、その上流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられている停止ワークが未加工ワークであるときに、１つ下流側の下流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられているワークの数が所定数以上であることが検出されたならば、上流側加工ブロックに対応するストッパによる停止ワークの停止状態を維持し、下流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられているワークの数が所定数未満であることが検出されたならば、上流側加工ブロックに対応するストッパによる停止ワークの停止状態を解除して、下流側加工ブロックに向けてワークを流出させ、また、上流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられている停止ワークが加工済ワークであるときには、下流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられているワークの数に係らず、上流側加工ブロックに対応するストッパによる加工済みワークの停止状態を解除して、下流側加工ブロックに向けて加工済ワークを流出させる制御手段を備えることを特徴とする。

上述したように、複数の加工ブロックは、それぞれ退避復帰機構を備え、コンベアにより直列に接続された上流側の加工ブロックが未加工ワークに対して加工工程を実施している場合には、後続の未加工ワークを下流側加工ブロックに向けて流動させる。これにより、全加工ブロックに対してほぼ均等に未加工ワークを振り分けることができる。例えば、最も上流側の加工ブロックが未加工ワークをコンベアから退避させて加工工程を実施している場合、それに続く未加工ワークは、その最も上流側の加工ブロックを通過して、１つ下流側の加工ブロックにて加工工程が実施される。さらに、それよりも下流側の加工ブロックがあり、かつ未加工ワークがコンベアによって搬送されてきた場合には、その未加工ワークは、最も上流側の加工ブロック及び１つ下流側の加工ブロックを通過して、さらに下流側の加工ブロックにて加工工程が実施される。

ここで、複数の加工ブロックはコンベアによって直列に接続されており、上流側の加工ブロックにて加工された加工済ワークは、そのコンベアを用いて搬送される。従って、下流側の加工ブロックでは、未加工ワークと加工済ワークとが混在して搬送されてくる。そのため、請求項１に記載の生産システムでは、少なくとも上流側から２番目以降の加工ブロックにおいて、ストッパにて停止させられているワークが、未加工ワークであるか加工済ワークであるかを検出する第１の検出手段を設けている。従って、上流側から２番目以降の加工ブロックでは、ワークが未加工ワークであるか加工済ワークであるかを検知でき、加工済ワークであるときには、そのまま加工ブロックを通過させることができるようになる。このため、同じコンベアにて、未加工ワークと加工済ワークとを混在させつつ搬送しても、加工済ワークは各加工ブロックを通過することができ、未加工ワークに対しては、確実にいずれかの加工ブロックにて加工工程を施すことができる。

さらに、請求項１に記載の生産システムでは、少なくとも上流側から２番目以降の加工ブロックにおいて、ストッパにて停止させられているワークの数が所定数に達したことを検出する第２の検出手段を設けている。この所定数は、各加工ブロックごとに決定しても良いし、各加工ブロックに対して同数としても良い。

そして、下流側の加工ブロックにおいて、ストッパにて停止させられているワークの数が所定数以上であることが検出された場合には、下流側の加工ブロックに未加工ワークを流出しないようにしている。これにより、各加工ブロックに対して滞留するワークの数を所定数に制限することができるため、未加工ワークの数が増加した場合であっても、加工ブロック毎の加工処理負荷のばらつきが発生することを防止できる。ただし、加工済ワークは、単に加工ブロックを通過するのみであり、その加工ブロックの加工処理負荷を増やすものではないため、ストッパにより停止させられているワーク数に係らず、下流側の加工ブロックに向けて流出させる。

このように、従来に比較して極めて簡単な構成でありながら、直列に接続された各加工ブロックに対し、ほぼ均等に未加工ワークを振り分けることができるようになる。さらに、請求項１に記載の生産システムにおいては、直列に接続した加工ブロックの数を増やしたり減らしたりすることで、生産能力を増強もしくは縮小することができるので、生産能力の変更にも柔軟に対応することができる。

請求項２に記載したように、制御手段は、複数の加工ブロックの各々に対応して複数設けられ、下流側の加工ブロックに設けられた第２の検出手段による検出結果を受信するとともに、対応する加工ブロックに設けられた第１の検出手段の結果を踏まえて、ストッパによるワークの停止維持・解除を制御するように構成することが好ましい。この場合、複数の加工ブロックに対応するストッパを集中制御する場合に比較して、加工ブロックの追加、削除をより一層容易に行うことができる。

請求項３に記載の生産システムでは、複数の加工ブロックの各々は、異常によって加工工程の実施が停止していることを検出する第３の検出手段を有し、制御手段は、第３の検出手段による検出結果に基づいて、正常に稼動している加工ブロックの中で、最も下流側に位置する終端加工ブロックを特定し、当該終端加工ブロックに対応するストッパにて停止させられている停止ワークが未加工ワークである場合には、その終端加工ブロックにて未加工ワークの加工が可能となるまで、終端加工ブロックに対応するストッパによって停止ワークの停止状態を維持させ、当該終端加工ブロックから下流側への未加工ワークの流出を防止することを特徴とする。

例えば、最も下流側に位置する最下流側加工ブロックに異常が発生して、加工工程の実施を停止している場合、その最下流側加工ブロックに未加工ワークが搬送されてくると、その最下流側加工ブロックが正常に稼動するまで、未加工ワークがストッパにて停止されることになる。すると、それがネックとなって、最下流側加工ブロックからワークの流出が行われなくなる。その結果、各加工ブロックのストッパにて停止させられるワーク数も時間の経過とともに増加し、いずれは、各加工ブロックにおいてもワークを流出させることができなくなり、全ての加工ブロックでの加工工程を実施することができなくなってしまう。

そのため、請求項３に記載の生産システムでは、複数の加工ブロックの各々に加工工程が停止している異常を検出する第３の検出手段を設け、その検出結果に基づいて、正常に稼動している加工ブロックの中で、最も下流側に位置する終端加工ブロックを特定する。そして、その終端加工ブロックから下流側へと未加工ワークが流出しないようにしているため、上述したような問題が発生することを未然に防止することができる。

請求項４に記載したように、制御手段が、複数の加工ブロックの各々に対応して複数設けられる場合、複数の加工ブロックの中で最も下流側に位置する最下流加工ブロックに対応する制御手段は、初期的に、対応する最下流加工ブロックが終端加工ブロックであるとの情報を有し、さらに、各制御手段は、第３の検出手段によって終端加工ブロックとなっている加工ブロックの異常が検出された場合、終端加工ブロックであるとの情報を、上流側の加工ブロックに対応する制御手段に伝達するようにすることが好ましい。これにより、正常に稼動している加工ブロックの中で最も下流側に位置する終端加工ブロックを容易に特定することができる。

請求項５に記載したように、終端加工ブロックとなっている加工ブロックよりも下流側の加工ブロックが、停止状態から稼動状態に復帰した場合には、その下流側加工ブロックに対応する制御手段が、その旨を上流側の加工ブロックに対応する制御手段に伝達し、その伝達情報に応じて、上流側の加工ブロックに対応する制御手段は終端加工ブロックであるとの情報を前記下流側加工ブロックに対応する制御手段に戻すことが好ましい。このようにすれば、終端加工ブロックとなっている加工ブロックよりも下流側の加工ブロックが稼動状態に変化した場合に、その稼動状態へ変化した加工ブロックに対する終端加工ブロックであるとの情報の対応付けを正確に行うことができる。

請求項６に記載したように、ワークは、パレットに搭載されて、コンベア上を搬送されるものであり、未加工ワークと加工済ワークとのパレット上における搭載位置が異なることが好ましい。これにより、搭載位置に基づいて、未加工ワークであるのか、加工済ワークであるのかを容易に判別することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態における生産システムについて、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態においては、加工工程として樹脂成形を行い、その前工程として樹脂成形におけるインサート部品を製造する製造工程を行い、さらに後工程として樹脂成形品に関する各種の検査を実施する検査工程を行う生産システムについて説明する。

図１は、本実施形態の生産システムの全体構成を示す構成図である。図１に示すように、本実施形態の生産システムは、前工程ブロック１０、加工ブロック２０〜４０、及び後工程ブロック５０を有し、各ブロック１０〜５０は、２本のベルトコンベア５，６によって直列に接続されている。ベルトコンベア５は、未加工ワークもしくは加工済ワークを搭載したパレット７を前ブロック１０から加工ブロック２０〜５０を経て、後ブロック５０へ向けて搬送するものである。また、ベルトコンベア６は、後ブロック５０において、加工済ワークが取り出されて空になったパレット７を前ブロック１０に戻すためのものである。

前工程ブロック１０は、未加工ワークとして、後述する加工ブロック２０〜４０にて樹脂成形を行う際に、内部にインサートされるインサート部品を製造するためのインサート部品製造設備を備える。このインサート部品製造設備は、インサート部品をプレス加工によって製造するプレス機３、及びプレス機３に対してインサート部品の原材料であるフープ材２を供給するアンコイラ１からなる。

パレット移送ユニット４は、プレス機３によって製造されたインサート部品を、ベルトコンベア５上のパレット７に搭載する。このパレット移送ユニット４は、インサート部品のパレット７への搭載の他、ベルトコンベア６によって戻された空のパレット７を、ベルトコンベア５に移し変える。ストッパ８は、ベルトコンベア５に移されたパレット７へのインサート部品の搭載が完了するまで、ベルトコンベア５の搬送動作に係らず、パレット７を停止状態に維持する。

パレット７には、図２に示すように、ストッパ８の係合部と係合するピン５１が形成されている。従って、ストッパ８の係合部を、パレット７のピン５１と係合する位置まで前進させておくと、ベルトコンベア５が稼動していても、パレット７は停止したままとなる。パレット７へのインサート部品５２の搭載が完了すると、ストッパ８の係合部が後退して、ストッパ８は、パレット７のピン５１との係合を解除する。これにより、パレット７は、ベルトコンベア５により加工ブロック２０に向けて搬送される。

パレット７は、図２に示すように、未加工ワークとしてのインサート部品５２と、加工済ワークとしての樹脂成形品５３とが、それぞれ異なる位置に搭載できる大きさに形成されている。なお、図２では、インサート部品５２と樹脂成形品５３とがともにパレット７に搭載された状態が描かれているが、ベルトコンベア５によって搬送されるときには、インサート部品５２と樹脂成形品５３のいずれか一方のみがパレット７に搭載される。また、パレット７には、後述する近接センサ１３によってパレット７を検出するための検出用ブロック５４が形成されている。

加工ブロック２０〜４０は、いずれも、インサート部品５２をインサートした樹脂成形品５３を製造する同一の加工工程を実施するものであり、各加工ブロック２０〜４０は同様の構成を有している。従って、以下に、加工ブロック２０を例にとり、その構成を説明する。

まず、加工ブロック２０は、第１のストッパ１１及び第２のストッパ１４を有する。これら第１及び第２のストッパ１４は、前工程ブロック１０のストッパ８と同様に、ベルトコンベア５の搬送動作に係らず、パレット７を停止状態に維持したり、その停止を解除したりするものである。

第１のストッパ１１は、加工ブロック２０において、加工工程としての樹脂成形を実行する設備の上流側に設置されている。この第１のストッパ１１によるパレット７の停止位置に対応して、ベルトコンベア５によって搬送されてきたパレット７にインサート部品５２が搭載されているのか、樹脂成形品５３が搭載されているのかを検出するための検出センサ１２が設けられている。この検出センサ１２は、例えば、パレット７が第１のストッパ１１によって停止されたとき、パレット７上において樹脂成形品５３が搭載される位置に対応して設置された、一対の発光素子と受光素子とから構成できる。この場合、パレット７に樹脂成形品５３が搭載されているときには、発光素子から受光素子への光路が樹脂成形品５３によって遮蔽される。従って、受光素子によって発光素子からの光を受光した場合には、パレット７には樹脂成形品５３ではなく、インサート部品５２が搭載されていると判断でき、発光素子からの光を受受光できない場合には、パレット７には樹脂成形品５３が搭載されていると判断できる。

加工ブロック２０には、第１〜第３の近接センサ１３ａ〜１３ｃが設けられている。これらの近接センサ１３ａ〜１３ｃは、各々の近接センサ１３ａ〜１３ｃが設置された位置にパレット７が存在するか否かを検出するものである。例えば、近接センサ１３ａ〜１３ｃも一対の受発光素子によって構成でき、受光素子がパレット７の検出用ブロック５４によって反射された光を受光した場合には、パレット７が存在すると判断でき、受光素子が反射光を受光しない場合には、パレット７がないと判断できる。

第１の近接センサ１３ａは、第１のストッパ１１のさらに上流側に設けられており、第１のストッパ１１によってパレット７が停止させられているか否かを検出する。この第１の近接センサ１３ａによって、パレット７が検出された場合、第１のストッパ１１によってパレット７が停止させられていると判断し、上述した検出センサ１２によって、パレット７にインサート部品５２が搭載されているのか、樹脂成形品５３が搭載されているのかをさらに検出する。

第２の近接センサ１３ｂは、第２のストッパ１４によるパレット７の停止位置に対応して設けられており、第２のストッパ１４によって停止させられているパレット７があるか否かを検出する。さらに、第３の近接センサ１３ｃは、第２のストッパ１４よりも、次工程の加工ブロック３０に近い下流側に設けられ、次工程の加工ブロック３０における第１のストッパ１１によって停止させられているパレット７が満載状態に対応する所定数に達したか否かを検出する。

加工ブロック２０は、パレット７をベルトコンベア５から退避させて、インサート部品５２をパレット７から取り出したり、インサート部品５２が取り出されて空になったパレット７に樹脂成形品５３を搭載し、そのパレット７をベルトコンベア５に戻したりする退避復帰ユニット１６を備える。この退避復帰ユニット１６によるパレット７の退避及び復帰を円滑に行うために第２のストッパ１４が設けられている。すなわち、第２のストッパ１４は、退避復帰ユニット１６がパレット７の退避及び復帰を行う位置に対応して設置されている。このため、退避復帰ユニット１６は、パレット７が静止した状態で、当該パレット７の退避や復帰を行うことができる。

ここで、退避復帰ユニット１６について、図３（ａ），（ｂ）を参照して、さらに詳細に説明する。図３（ａ）に示すように、退避復帰ユニット１６は、第１のエアシリンダ６２を有する。この第１のエアシリンダ６２は、パレット７を上方に持ち上げるためにパレット７に係合する係合爪６１を駆動するためのものである。第１のエアシリンダ６２によって係合爪６１が駆動されると、パレット７の両側に係合爪６１が当接し、パレット７は一対の係合爪６１によって挟持される。

さらに、退避復帰ユニット１６は、第２のエアシリンダ６５を有する。この第２のエアシリンダ６５は、一対の係合爪６１によって挟持されたパレット７を上方に移動させるためのものである。すなわち、第２のエアシリンダ６５のシリンダロッドは、連結部６３を介して、第１のエアシリンダ６２に接続されている。このため、第２のエアシリンダ６５の駆動によってシリンダロッドが上方に突出すると、連結部６３、第１のエアシリンダ６２及び係合爪６１も同様に上方に移動する。この結果、図３（ｂ）に示すように、係合爪６１によって挟持されたパレット７は、ベルトコンベア５から上方に離間した位置に保持される。従って、後続のパレット７は、加工ブロック２０を通過することができ、下流側の加工ブロック３０へ向けて搬送することができる。なお、６４は、退避復帰ユニット１６におけるベースである。

退避復帰ユニット１６は、さらに、保持したパレット７からインサート部品５２を取り出して、ロータリテーブル１８上に設けられた成形金型１７にセットする。一方、ロータリテーブル１８には、インサート部品５２がセットされた一方の成形金型１７と対称位置に他方の成形金型１７が設けられている。この他方の成形金型１７には、以前に退避復帰ユニット１６がパレット７から取り出したインサート部品５２がセットされている。そして、一方の成形金型１７へのインサート部品５２のセットが行われる間に、他方の成形金型１７において、型締め、溶融樹脂の射出、樹脂成形品の冷却などの一連の樹脂成形工程が実行される。

そして、一方の成形金型１７にインサート部品５２がセットされ、他方の成形金型１７において樹脂成形工程が完了するとロータリテーブル１８が回転する。このロータリテーブル１８の回転により、一方の成形金型１７は射出成形機１９からの溶融樹脂が供給される位置まで移動し、他方の成形金型１７は、製造された樹脂成形品５３を取り出すとともに、新たなインサート部品５２をセット可能な位置まで移動する。この他方の成形金型１７から取り出された樹脂成形品５３は、退避復帰ユニット１６が保持しているパレット７に搭載され、ベルトコンベア５に戻される。

このように、パレット７からインサート部品５２を取り出して、成形金型１７へセットすることと並行して、もう一方の成形金型１７において樹脂成形工程を実施することにより、加工ブロック２０における樹脂成形品５３の製造効率を向上することができる。

後工程ブロック５０は、樹脂成形品５３を搭載したパレット７を停止させるストッパ４１、ストッパ４１によって停止されたパレット７から樹脂成形品５３を取り出して、その樹脂成形品５３に対して各種の検査を行う検査装置４３に供給するとともに、ベルトコンベア５上のパレット７をベルトコンベア６に移し替える移送ユニット４２を備える。

検査装置４３は、例えばインサート部品５２が、樹脂成形品５３において外部との電気的導通を図るための端子（ターミナル）として用いられるものである場合には、ターミナルの導通検査や、ターミナルへの樹脂の付着や欠品が生じていないかを確認する外観検査などを実施する。検査装置４３による検査が完了すると、樹脂成形品５３はロータリテーブル４４によって梱包ユニット４５に移動される。梱包ユニット４５は、梱包トレイ４６に所定数の樹脂成形品５３を梱包する。

ここで、加工ブロック２０〜４０が実施する樹脂成形工程には、前工程ブロック１０や後工程ブロック５０における処理時間に比較して長い時間がかかる。このため、本実施形態では、上述したように、複数（３個）の加工ブロック２０〜４０をベルトコンベア５によって直列に接続することにより、各工程で処理されるワークの数がほぼ等しくなり、各工程のリードタイムが揃うようにしている。

以下に、ベルトコンベア５によって直列に接続された複数の加工ブロック２０〜４０にインサート部品５２を適切に振り分けるための振分処理について説明する。なお、各加工ブロック２０〜４０には図示しない制御装置がそれぞれ設けられており、それらの制御装置は、それぞれ独立して振分処理を実行する。

図４は、振分処理を示すフローチャートである。この振分処理では、まず、ステップＳ１１０において、加工ブロック２０〜４０の第１のストッパ１１によってパレット７が停止させられているか否かを、第１の近接センサ１３ａの検出信号に基づいて判定する。このステップＳ１１０の判定処理において、停止パレット７がないと判定された場合には、第１のストッパ１１によってパレット７が停止させられるまで待機する。一方、ステップＳ１１０において停止パレット７有りと判定された場合、ステップＳ１２０の処理に進む。

ステップＳ１２０では、加工ブロック２０〜４０がインサート部品５２を用いて樹脂成形品５３を加工中であるか否かを判定する。すなわち、退避復帰ユニット１６がインサート部品５２を搭載したパレット７をベルトコンベア５から退避させて、そのインサート部品５２を一方の成形金型１７へセットしたり、インサート部品５２がセットされている他方の成形金型１７にて樹脂成形工程を行ったりしている状態であるか否かを判定する。

ステップＳ１２０において加工中ではないと判定された場合には、ステップＳ１３０に進み、第１のストッパ１１によって停止させられているパレット７に、インサート部品５２が搭載されているか、樹脂成形品５３が搭載されているかを、検出センサ１２の検出信号に基づいて判定する。ステップＳ１３０にてパレット７に搭載されているのがインサート部品５２であると判定された場合、ステップＳ１４０の処理に進む。

ステップＳ１４０では、まず、第１のストッパ１１はパレット７の停止状態を解除して、パレット７をベルトコンベア５によって搬送させる。次に、パレット７を第２のストッパ１４によって停止させる。その後、停止状態となったパレット７を退避復帰ユニット１６によってベルトコンベア５から退避させる。これにより、加工ブロック２０〜４０において、樹脂成形工程を実施する成形金型１７に未加工ワークであるインサート部品５２を供給することができ、加工ブロック２０〜４０は加工中状態となる。

なお、上述したステップＳ１４０の処理は、第２の近接センサ１３ｂによって、第２のストッパ１４により停止させられているパレット７が存在しないことが検出されているときに行われる。

ステップＳ１３０にてパレット７に搭載されているのが加工済ワークである樹脂成形品５３と判定された場合には、ステップＳ１５０の処理に進む。ステップＳ１５０では、樹脂成形品５３に対しては何ら加工工程を実施する必要がないため、樹脂成形品５３を通過させる処理を実行する。具体的には、第１及び第２のストッパ１１，１４の係合部を後退させて、樹脂成形品５３を搭載したパレット７が、後退復帰ユニット１６を通過できるようにする。

ステップＳ１２０において加工中であると判定された場合には、ステップＳ１６０に進み、第１のストッパ１１によって停止させられているパレット７に、インサート部品５２が搭載されているか、樹脂成形品５３が搭載されているかを、検出センサ１２の検出信号に基づいて判定する。ステップＳ１６０にてパレット７に搭載されているのが樹脂成形品５３と判定された場合、ステップＳ１５０の処理に進み、樹脂成形品５３を搭載したパレット７が、後退復帰ユニット１６を通過できるようにする。

ステップＳ１６０において、パレット７に搭載されているのが、インサート部品５２であると判定された場合には、ステップＳ１７０に進んで、対応する加工ブロック２０〜４０が終端加工ブロックとなっているか否かを判定する。ここで、終端加工ブロックについて、図５及び図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

終端加工ブロックとは、直列に接続された複数の加工ブロック２０〜４０の中で、正常に稼動している、最も下流側に位置する加工ブロックを意味する。例えば、図５に示すように、加工ブロック２０〜４０がすべて正常に稼動している場合には、最も下流側に位置する最下流加工ブロック４０が終端加工ブロックとなる。なお、加工ブロック４０の制御装置は、初期的に、加工ブロック４０が終端加工ブロックであるとの情報を有している。

そして、この終端加工ブロック情報を、各加工ブロック２０〜４０の稼動状態の変化に応じて制御装置間で移動させるために、本実施形態では、各加工ブロック２０〜４０に何らかの異常が発生して加工工程の実施を停止した場合、その停止状態を検出する検出器を設けている。この検出器は、例えば、異常発生時に、各制御装置による加工ブロック２０〜４０の構成設備への駆動信号が停止したことを検出するものとすることができる。その他、検出器は、各加工ブロック２０〜４０の加工を停止させる停止スイッチが動作されたことを検出するものであったり、加工ブロック２０〜４０の各構成設備が制御装置によって指示された通りの動作を行っていないことを検出するものであったり、或いは異常発生時に、各構成設備への電源供給が停止される場合には、その電源供給の停止を検出するものであっても良い。

このような検出器によって、加工ブロック２０〜４０の加工工程の停止が検出されたとき、それが終端加工ブロックである場合には、その終端加工ブロックの制御装置が、１つ上流側の加工ブロックの制御装置へと終端加工ブロック情報を伝達する。これにより、常に、正常稼動している加工ブロック２０〜４０の中で、最も下流側に位置する加工ブロック２０〜４０が終端加工ブロックとなる。

従って、図５のパターン１〜パターン３に示すように、終端加工ブロックである加工ブロック４０が正常に稼動している場合には、加工ブロック２０及び／又は加工ブロック３０が加工工程を停止しても、終端加工ブロック情報は移動しない。しかしながら、図５のパターン４，５に示すように、終端加工ブロックである加工ブロック４０に異常が発生して加工工程を停止すると、終端加工ブロック情報が、１つ上流側の加工ブロック３０の制御装置に伝達され、加工ブロック３０が終端加工ブロックとなる。さらに、この状態において加工ブロック３０の加工工程が停止すると、図５のパターン６及び図６（ａ）の例に示すように、加工ブロック２０の制御装置に終端加工ブロック情報が伝達され、加工ブロック２０が終端加工ブロックとなる。

ここで、最も下流側に位置する加工ブロック４０に異常が発生して、加工工程の実施を停止している場合、その加工ブロック４０に未加工ワークであるインサート部品５２を搭載したパレット７が搬送されてしまうと、その加工ブロック４０が正常に稼動するまで、インサート部品５２を搭載したパレット７は、加工ブロック４０の第１のストッパにて停止されることになる。このため、加工ブロック４０から、そのパレット７が流出できなくなるので、各加工ブロック２０〜４０の第１のストッパ１１にて停止させられるパレット７の数も時間の経過とともに増加する。そして、いずれは、各加工ブロック２０〜４０においてもパレット７を全く流出させることができなくなり、全ての加工ブロック２０〜４０での加工工程を実施することができなくなってしまう。

このような問題は、正常に稼動している加工ブロックの中で、最も下流側の加工ブロックから未加工ワークであるインサート部品５２を流出させないようにすることで防止できる。そのため、本実施形態では、各加工ブロック２０〜４０の稼動・停止状態に基づいて、正常に稼動し、かつ最下流の加工ブロックを終端加工ブロックとして特定し、この終端加工ブロックからインサート部品５２を流出させないように制御するのである。

従って、図４のステップＳ１７０にて、初期的に設定された又は伝達された終端加工ブロック情報を有しており、終端加工ブロックであると判定された場合には、ステップＳ１９０に進んで、第１のストッパ１１によってパレット７を停止させたままとする。この第１のストッパ１１による停止解除は、終端加工ブロックにおける加工が終了したときになされ、パレット７に搭載されたインサート部品５２は、終端加工ブロックに供給されて樹脂成形品５３が製造されることになる。

なお、各加工ブロック２０〜４０の制御装置は、上流側の制御装置へ終端加工ブロック情報を伝達することに加え、加工ブロック２０〜４０が停止状態から稼動状態に変化した場合に、その稼動開始情報も伝達する。下流側の制御装置から稼動開始情報が伝達されたとき、その伝達先の制御装置が終端加工ブロック情報を有している場合には、逆に、下流側の制御装置に対して終端加工ブロック情報を伝達する。これにより、終端加工ブロックとなっている加工ブロックよりも下流側の加工ブロックが停止状態から正常稼動状態に変化した場合に、その正常稼動状態へ変化した加工ブロックに対し、終端加工ブロックであるとの情報を正確に対応付けることができる。

例えば、図６（ｂ）に示すように、加工ブロック２０が終端加工ブロックとなっているときに、加工ブロック４０が停止状態から稼動状態に変化すると、加工ブロック４０の制御装置は、稼動開始情報を加工ブロック３０の制御装置に伝達する。この加工ブロック３０は、まだ異常停止したままであるため、その制御装置は、単に、下流側の加工ブロック４０の制御装置からの稼動開始情報をさらに上流側の加工ブロック２０の制御装置に伝達する。加工ブロック２０の制御装置は、終端加工ブロック情報を有し、かつ下流側の制御装置から稼動開始情報を受け取ったため、下流側の制御装置に終端加工ブロック情報を与える。このときも、加工ブロック３０の制御装置は、加工ブロックがまだ停止状態であるため、伝達された終端加工ブロック情報を、さらに下流側の加工ブロック４０の制御装置へ伝達する。このようにして、正常に稼動し始めた加工ブロック４０の制御装置に終端加工ブロック情報が与えられ、加工ブロック４０が新たな終端加工ブロックとなる。

再び図４のフローチャートに戻り、ステップＳ１７０にて終端加工ブロックではないと判定された場合には、ステップＳ１８０の処理に進む。ステップＳ１８０では、第３の近接センサ１３ｃの検出信号に基づいて、下流側の加工ブロックの第１のストッパ１１にて停止させられているパレット７が所定数に達して、満載状態となっているか否かを判定する。

このステップＳ１８０にて満載状態ではないと判定されれば、ステップＳ１５０に進んで、インサート部品５２を搭載しているパレット７を、加工中の加工ブロックを通過させる処理を実行する。これにより、現在、加工中の加工ブロックではなく、その下流側のいずれかの加工ブロックに、インサート部品５２を用いた樹脂成形加工が委ねられることになる。一方、ステップＳ１８０にて満載状態であると判定されれば、ステップＳ１９０の処理に進み、パレット７を停止させたままとする。

以上の処理を各加工ブロック２０〜４０の制御装置が実施することにより、各加工ブロック２０〜４０には、ほぼ均等に未加工ワークであるインサート部品５２を振り分けることが可能になる。

例えば、最も上流側の加工ブロック２０が加工中である場合、インサート部品５２を搭載する後続のパレット７は、加工ブロック２０を通過して、１つ下流側の加工ブロック３０に供給され、加工工程が実施される。さらに、インサート部品５２を搭載したパレット７が搬送されてくると、そのパレット７は、加工中の加工ブロック２０及び３０を通過して、さらに下流側の加工ブロック４０に供給され、加工工程が実施される。このように、終端加工ブロック４０を除く加工ブロック２０、３０の制御装置は、対応する加工ブロック２０，３０が加工中である場合には、インサート部品５２を搭載する後続のパレット７を通過させ、下流側の加工ブロックに向けて流出させる。従って、加工待ち状態の加工ブロックがあっても、遅滞なくインサート部品５２を供給することができ、各加工ブロック２０〜４０の稼動率をほぼ均一にすることができる。

ここで、加工ブロック２０〜４０はベルトコンベア５によって直列に接続されており、上流側の加工ブロックにて製造された樹脂成形品５３は、そのベルトコンベア５を用いて搬送される。従って、下流側の加工ブロックでは、インサート部品５２を搭載したパレット７と樹脂成形品５３を搭載したパレット７とが混在して搬送されてくる。そのため、加工ブロック２０〜４０の各制御装置は、第１のストッパ１１にて停止させられているパレット７が、インサート部品５２を搭載しているのか、樹脂成形品５３を搭載しているのかを判定し、樹脂成形品５３を搭載している場合には、そのまま加工ブロックを通過させるようにする。このため、同じベルトコンベア５にて、インサート部品５２もしくは樹脂成形品５３を搭載するパレット７を混在させつつ搬送しても、樹脂成形品５３を搭載するパレット７は各加工ブロックを通過することができ、インサート部品５２を搭載するパレット７は、いずれかの加工ブロックにて退避させられ、加工工程が実施される。

また、加工ブロック２０、３０の各制御装置は、次工程である下流側の加工ブロックにて停止させられているパレット７が満載状態に相当する場合には、下流側の加工ブロックにインサート部品５２を搭載するパレット７を流出しないようにしている。これにより、下流側の加工ブロックで待機させられているインサート部品５２の数を所定数以下に抑えることができる。その結果、ベルトコンベア５上においてインサート部品５２を搭載するパレット７の数が増加した場合であっても、加工ブロック２０〜４０毎の加工処理負荷のばらつきが発生することを防止できる。

ただし、樹脂成形品５３を搭載したパレット７は、単に各加工ブロックを通過するのみであり、各加工ブロックの加工処理負荷を増やすものではない。このため、下流側の加工ブロックの第１のストッパ１１にて停止させられているパレット７の数に係らず、樹脂成形品５３を搭載したパレット７を、下流側の加工ブロックに向けて流出させる。これにより、加工が終了した樹脂成形品５３は、各加工ブロックを比較的スムーズに通過することができ、円滑に後工程ブロック５０に搬送することができる。

さらに、上述した生産システムでは、直列に接続した加工ブロック２０〜４０の数を増やしたり減らしたりすることで、生産能力を増強もしくは縮小することができるので、生産能力の変更にも柔軟に対応することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。

例えば、上述した実施形態では、樹脂成形加工を行う生産システムについて説明したが、加工工程は、樹脂成形加工に限られるものではなく、例えば切削、溶接等の他の加工であっても良い。ただし、加工工程における処理時間が、前工程及び／又は後工程の処理時間よりも長くかかり、加工工程を行う加工ブロックが複数設けられることが前提となる。

また、上述した実施形態では、各加工ブロック２０〜４０毎に制御装置を設ける例について説明したが、各加工ブロック２０〜４０に対して共通の制御装置を設け、その共通制御装置によって集中制御を行っても良い。ただし、この場合、加工ブロック２０〜４０を増減する場合に、多少の手間が余分にかかる場合がある。

さらに、上述した実施形態では、各加工ブロック２０〜４０の構成を共通にしていたため、最も上流側の加工ブロック２０にも、パレット７にインサート部品５２が搭載されているのか、樹脂成形品５３が搭載されているのかを検出する検出センサ１２を設けていた。しかしながら、加工ブロック２０には、原則としてインサート部品５２を搭載したパレット７のみが搬入されるので、検出センサ１２を省略しても良い。

また、上述した実施形態では、加工ブロック３０，４０にて待機させられているパレット７が満載状態であるか否かを判定するための所定数を同数にしていたが、この所定数は、各加工ブロック３０、４０ごとに決定しても良い。

実施形態による生産システムの全体構成を示す構成図である。 パレット７の構成の一例を示す構成斜視図である。 退避復帰ユニット１６の構成を示す構成図であり、（ａ）は、係合爪６１がパレット７を挟持した状態を示し、（ｂ）は、退避復帰ユニット１６が、パレット７をベルトコンベア５から上方に離間した位置に保持している状態を示す。 各加工ブロック２０〜４０の制御装置によって実行される、インサート部品を搭載したパレット７の振分処理を示すフローチャートである。 終端加工ブロック情報について説明するための説明図である。 （ａ）は、加工ブロック３０，４０が停止状態となったとき、終端加工ブロック情報が加工ブロック２０の制御装置に伝達される例を説明する説明図であり、（ｂ）は、加工ブロック４０が停止状態から稼動状態に変化したときに、終端加工ブロック情報が、その加工ブロック４０の制御装置に伝達される例を説明する説明図である。

符号の説明

１０ 前工程ブロック
１１ 第１のストッパ
１２ 検出センサ
１３ａ〜１３ｃ 近接センサ
１６ 退避復帰ユニット
１７ 成形金型
１９ 射出成形機
２０〜４０ 加工ブロック
５０ 後工程ブロック

Claims (6)

1. ワークに対して同一の加工工程を実施する複数の加工ブロックが、ワークを搬送するコンベアによって直列に接続された生産システムであって、
   前記複数の加工ブロックの各々は、加工対象となる未加工ワークをコンベアから一時退避させ、その退避させた未加工ワークに対して前記加工工程を実施した後に、加工済ワークをコンベアに復帰させる退避復帰機構を備え、当該退避復帰機構により、未加工ワークがコンベアから退避させられている間、コンベアによって搬送される後続のワークは、その加工ブロックを通過することが可能であり、
   前記複数の加工ブロックの各々の退避復帰機構が前記コンベアから前記ワークを退避させる位置の上流側には、前記コンベアによって搬送されているワークを一時的に停止させるストッパが設置され、
   少なくとも上流側から２番目以降の加工ブロックにおいて、前記ストッパにて停止させられているワークが、未加工ワークであるか加工済ワークであるかを検出する第１の検出手段と、前記ストッパによって停止させられているワークの数が所定数に達したことを検出する第２の検出手段とが設けられ、
   さらに、上流側加工ブロックにおいて前記未加工ワークに対して加工工程を実施している場合、その上流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられている停止ワークが未加工ワークであるときに、１つ下流側の下流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられているワークの数が前記所定数以上であることが検出されたならば、前記上流側加工ブロックに対応するストッパによる前記停止ワークの停止状態を維持し、前記下流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられているワークの数が前記所定数未満であることが検出されたならば、前記上流側加工ブロックに対応するストッパによる前記停止ワークの停止状態を解除して、前記下流側加工ブロックに向けてワークを流出させ、また、前記上流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられている停止ワークが加工済ワークであるときには、前記下流側加工ブロックに対応するストッパにて停止させられているワークの数に係らず、前記上流側加工ブロックに対応するストッパによる加工済みワークの停止状態を解除して、前記下流側加工ブロックに向けて加工済ワークを流出させる制御手段を備えることを特徴とする生産システム。
2. 前記制御手段は、前記複数の加工ブロックの各々に対応して複数設けられ、下流側の加工ブロックに設けられた第２の検出手段による検出結果を受信するとともに、対応する加工ブロックに設けられた第１の検出手段の結果を踏まえて、前記ストッパによるワークの停止維持・解除を制御することを特徴とする請求項１に記載の生産システム
3. 前記複数の加工ブロックの各々は、異常によって加工工程の実施が停止していることを検出する第３の検出手段を有し、
   前記制御手段は、前記第３の検出手段による検出結果に基づいて、正常に稼動している加工ブロックの中で、最も下流側に位置する終端加工ブロックを特定し、当該終端加工ブロックに対応するストッパにて停止させられている停止ワークが未加工ワークである場合には、その終端加工ブロックにて未加工ワークの加工が可能となるまで、前記終端加工ブロックに対応するストッパによって前記停止ワークの停止状態を維持させて、当該終端加工ブロックから下流側への未加工ワークの流出を防止することを特徴とする請求項１に記載の生産システム。
4. 前記制御手段は、前記複数の加工ブロックの各々に対応して複数設けられ、前記複数の加工ブロックの中で最も下流側に位置する最下流加工ブロックに対応する制御手段は、初期的に、対応する最下流加工ブロックが終端加工ブロックであるとの情報を有し、
   前記各制御手段は、前記第３の検出手段によって終端加工ブロックとなっている加工ブロックの異常が検出された場合、前記終端加工ブロックであるとの情報を、上流側の加工ブロックに対応する制御手段に与えることにより、正常に稼動している加工ブロックの中で最も下流側に位置する終端加工ブロックを特定することを特徴とする請求項３に記載の生産システム。
5. 前記終端加工ブロックとなっている加工ブロックよりも下流側の加工ブロックが、停止状態から稼動状態に復帰した場合には、その下流側加工ブロックに対応する制御手段が、その旨を上流側の加工ブロックに対応する制御手段に伝達し、その伝達情報に応じて、上流側の加工ブロックに対応する制御手段は終端加工ブロックであるとの情報を前記下流側加工ブロックに対応する制御手段に戻すことを特徴とする請求項４に記載の生産システム。
6. 前記ワークは、パレットに搭載されて、前記コンベア上を搬送されるものであり、前記未加工ワークと加工済ワークとのパレット上における搭載位置が異なることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の生産システム。

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