JP6538441B2

JP6538441B2 - 生産システム

Info

Publication number: JP6538441B2
Application number: JP2015123940A
Authority: JP
Inventors: 博之八田; 揚子岩井; 祐川口
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2035-06-19
Also published as: JP2017007020A

Description

本発明は、ワークの加工、検測を行う生産システムに関する。

工作機械には、検測装置が付設されている。検測装置は、工作機械で加工されたワークの検測や、合否判別を行っている。工作機械一台に対して、検測装置は一台配置されている。

しかしながら、工作機械一台に対して検測装置を一台配置する場合、工作機械の設置台数の増加に従って、検測装置の設置コストが高くなる。また、検測装置の設置スペースが広くなる。

この点、特許文献１には、チェーンコンベアと、静電スプレー工程と、焼成工程と、浸漬塗布工程と、を備える塗装ラインが開示されている。静電スプレー工程、焼成工程、浸漬塗布工程は、この順で、チェーンコンベアに沿って、直列に並んでいる。チェーンコンベアの回転方向、すなわちワークの搬送方向は、正逆反転可能である。

チェーンコンベアを正転させると、ワークは、静電スプレー工程→焼成工程→浸漬塗布工程の順に、各工程を通過する。静電スプレー工程、焼成工程においては、ワークに所定の処理が施される。一方、浸漬塗布工程においては、ワークに処理が施されない。ワークは、浸漬塗布工程を単に通過するだけである。

チェーンコンベアを逆転させると、ワークは、浸漬塗布工程→焼成工程→静電スプレー工程の順に、各工程を通過する。浸漬塗布工程、焼成工程においては、ワークに所定の処理が施される。一方、静電スプレー工程においては、ワークに処理が施されない。ワークは、静電スプレー工程を単に通過するだけである。

このように、特許文献１に記載の塗装ラインによると、単一の塗装ラインにより、静電スプレー工程を有し浸漬塗布工程を有しない第一ラインと、浸漬塗布工程を有し静電スプレー工程を有しない第二ラインと、を実現することができる。また、第一ライン、第二ライン間において、焼成工程を共用化することができる。

特開２００１−３４７４４１号公報

しかしながら、同文献には検測工程に関する記載がない。また、同文献の塗装ラインの場合、第一ライン（静電スプレー工程）と第二ライン（浸漬塗布工程）とで塗装方法が全く異なっている。このため、同文献からは、塗装後のワークを同一の検測装置により検測することに、想到しにくい。そこで、本発明は、検測装置の設置コストの削減、設置スペースの狭小化が可能な生産システムを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の生産システムは、ワークに所定の加工を施す複数の工作機械と、複数の前記工作機械に共用され、加工後の前記ワークの検測を行う検測装置と、前記工作機械と前記検測装置との間で前記ワークを搬送するワーク搬送装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の生産システムによると、一台の工作機械に対して一台の検測装置を配置する場合と比較して、検測装置の設置コストを削減することができる。また、設置スペースを小さくすることができる。

（２）上記（１）の構成において、前記検測装置は、前記ワークの検測結果を、前記ワークの加工元である前記工作機械に伝送する構成とする方がよい。本構成によると、工作機械の加工精度を向上させることができる。

（３）上記（１）または（２）の構成において、検測後の前記ワークのうち合格品を排出する合格品排出部と、検測後の前記ワークのうち不合格品を排出する不合格品排出部と、を備える構成とする方がよい。本構成によると、作業者が、合格品と不合格品とを判別しやすくなる。

（３−１）上記（３）の構成において、前記合格品排出部、前記不合格品排出部は、前記ワークの加工元である前記工作機械に配置されている構成とする方がよい。本構成によると、合格品、不合格品と、当該合格品、不合格品を加工した工作機械と、の関連付けを、簡単に行うことができる。

（４）上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、少なくとも一つの前記工作機械を有する第一生産ラインと、少なくとも一つの前記工作機械を有する第二生産ラインと、を備え、前記検測装置は、前記第一生産ラインの最下流の前記工作機械と、前記第二生産ラインの最下流の前記工作機械と、に隣接して配置される構成とする方がよい。

本構成によると、二つの生産ライン（第一生産ライン、第二生産ライン）を、搬送方向下流端が検測装置で合流するように配置することができる。

（４−１）上記（４）の構成において、前記第一生産ラインと前記第二生産ラインとは、前記検測装置を挟んで、対称に配置されている構成とする方がよい。本構成によると、検測装置を挟んで、二つの生産ラインを対向して配置することができる。

本発明によると、一台の工作機械に対して一台の検測装置を配置する場合と比較して、検測装置の設置コストを削減することができる。また、設置スペースを小さくすることができる。

本発明の一実施形態となる生産システムの前面図である。同生産システムのブロック図である。ローダーの右面図である。ワーク検測方法のフローチャートである。（ａ）は、その他の実施形態（その１）の生産システムの上面模式図である。（ｂ）は、その他の実施形態（その２）の生産システムの上面模式図である。

以下、本発明の生産システムの実施の形態について説明する。

＜生産システムの構成＞
まず、本実施形態の生産システムの構成について説明する。図１に、本実施形態の生産システムの前面図を示す。図２に、同生産システムのブロック図を示す。図１に示すように、本実施形態の生産システム１は、旋盤２Ｌ、２Ｒと、検測装置３と、を備えている。旋盤２Ｌ、２Ｒは、本発明の「工作機械」の概念に含まれる。

［旋盤２Ｌ、２Ｒ］
旋盤２Ｌは、第一生産ライン９Ｌの右端（下流端）に配置されている。旋盤２Ｌの左側（上流側）には、複数の工作機械（図略）が連なっている。旋盤２Ｌは、ベース２０と、左右一対の主軸台２１と、合格品排出部２２と、不合格品排出部２３と、制御装置２５と、を備えている。主軸台２１は、ベース２０に配置されている。主軸台２１は、ワークＷＬを把持、解放可能なチャック（図略）を備えている。合格品排出部２２は、ベース２０に配置されている。合格品排出部２２には、後述する検測装置３の検査に合格したワークＷＬ（合格品）が、載置される。不合格品排出部２３は、ベース２０に配置されている。不合格品排出部２３には、後述する検測装置３の検査に合格しなかったワークＷＬ（不合格品）が、載置される。

制御装置２５は、コンピュータ２５０と、入出力インターフェイス２５１と、駆動回路２５２と、を備えている。コンピュータ２５０は、図示しない演算部と記憶部とを備えている。記憶部には、ワークＷＬの加工プログラムが格納されている。駆動回路２５２は、入出力インターフェイス２５１を介して、コンピュータ２５０に接続されている。駆動回路２５２は、工具台２４用のモータ２５３を駆動する。工具台２４は、工具（図略）を用いて、記憶部の加工プログラムに従って、ワークＷＬの所定の加工位置を加工する。

旋盤２Ｒは、第二生産ライン９Ｒの左端（下流端）に配置されている。旋盤２Ｒの右側（上流側）には、複数の工作機械（図略）が連なっている。旋盤２Ｒの構成は、旋盤２Ｌの構成と同じである。旋盤２Ｒは、検測装置３を挟んで、旋盤２Ｌと左右対称に配置されている。

旋盤２Ｌの加工対象であるワークＷＬと、旋盤２Ｒの加工対象であるワークＷＲと、は同種である。また、旋盤２Ｌの加工プログラム（加工内容（加工位置、加工に用いる工具の種類、工具の軌道など））と、旋盤２Ｒの加工プログラムと、同じである。

［検測装置３］
検測装置３は、旋盤２Ｌ、２Ｒに共用されている。検測装置３は、旋盤２Ｌ、２Ｒ間に配置されている。検測装置３は、ベース３０と、テーブル３１と、ガイド部材３２と、スライド３３と、測子３４と、制御装置３５と、を備えている。テーブル３１は、ベース３０に配置されている。テーブル３１には、検測対象となるワークＷＬ、ＷＲが載置される。ガイド部材３２は、ベース３０に立設されている。ガイド部材３２は、上下方向に延在している。スライド３３は、ガイド部材３２に対して上下方向に移動可能である。測子３４は、スライド３３に配置されている。測子３４は、スライド３３に対して前後左右方向に移動可能である。

制御装置３５は、コンピュータ３５０と、入出力インターフェイス３５１と、駆動回路３５２と、を備えている。検測装置３の制御装置３５と、左側の旋盤２Ｌの制御装置２５と、右側の旋盤２Ｒの制御装置２５と、は通信線Ｂを介して、電気的に接続されている。コンピュータ３５０は、図示しない演算部と記憶部とを備えている。記憶部には、加工済みのワークＷＬ、ＷＲの検測プログラムが格納されている。また、記憶部には、合否判別基準が格納されている。合否判別基準は、検測プログラムにおいて、ワークＷＬ、ＷＲの合否判別を行う際に用いられる。なお、検測プログラム、合否判別基準は、ワークＷＬ、ＷＲに共用される。駆動回路３５２は、入出力インターフェイス３５１を介して、コンピュータ３５０に接続されている。駆動回路３５２は、スライド３３、測子３４用のモータ３５３を駆動する。測子３４は、記憶部の検測プログラムに従って、加工済みのワークＷＬ、ＷＲの所定の加工位置を検測する。

［ワーク搬送装置４］
ワーク搬送装置４は、旋盤２Ｌ、２Ｒに共用されている。ワーク搬送装置４は、旋盤２Ｌと検測装置３との間で、ワークＷＬを搬送している。並びに、ワーク搬送装置４は、旋盤２Ｒと検測装置３との間で、ワークＷＲを搬送している。ワーク搬送装置４は、走行台４０と、ローダー４１と、を備えている。

走行台４０は、左右一対の支柱部４００Ｌ、４００Ｒと、横梁部４０１と、を備えている。左側の支柱部４００Ｌは、左側の旋盤２Ｌのベース２０に立設されている。右側の支柱部４００Ｒは、右側の旋盤２Ｒのベース２０に立設されている。横梁部４０１は、一対の支柱部４００Ｌ、４００Ｒの上端間を連結している。横梁部４０１は、左右方向に延在している。

図３に、ローダーの右面図を示す。図３に示すように、ローダー４１は、スライド４１０、４１１、４１４と、チャック回転部４１２と、一対のチャック４１３と、を備えている。スライド４１０は、横梁部４０１に対して左右方向に移動可能である。スライド４１１は、スライド４１０に対して前後方向に移動可能である。スライド４１４は、スライド４１１に対して上下方向に移動可能である。

チャック回転部４１２は、スライド４１４の下端に取り付けられている。チャック回転部４１２は、前上−後下方向に延在する回転軸Ａ１の軸周りに、回転可能である。チャック回転部４１２は、互いに直交する一対のチャック取付面４１２ａを備えている。一対のチャック４１３は、一対のチャック取付面４１２ａに配置されている。チャック４１３は、ワークＷＬ、ＷＲを、把持、解放可能である。チャック４１３の向きは、後向きＡ２、下向きＡ３に切替可能である。チャック４１３は、後向きＡ２の際、主軸台２１との間で、ワークＷＬ、ＷＲを受け渡し可能である。チャック４１３は、下向きＡ３の際、テーブル３１、合格品排出部２２、不合格品排出部２３との間で、ワークＷＬ、ＷＲを受け渡し可能である。

＜ワーク検測方法＞
次に、本実施形態の生産システムが実行するワーク検測方法について説明する。図４に、ワーク検測方法のフローチャートを示す。ワーク検測方法は、ワークＷＬ、ＷＲごとに実行される。以下に示すワーク検測方法においては、まずワークＷＬの検測が実行され、次にワークＷＲの検測が実行される。

ワークＷＬの検測においては、まず、図１に示すように、ワーク搬送装置４は、ローダー４１を用いて、加工済みのワークＷＬを、左側の旋盤２Ｌの主軸台２１（一対の主軸台２１のうち、加工済みのワークＷＬが装着されている方の主軸台２１）から、検測装置３のテーブル３１まで、搬送する（図４のＳ（ステップ）１、Ｓ２）。続いて、図２に示すように、検測装置３の制御装置３５は、コンピュータ３５０の記憶部の検測プログラムに従って、測子３４を用いて、ワークＷＬの所定の加工位置（左側の旋盤２Ｌによる加工位置）を検測する（図４のＳ３）。

それから、検測装置３の制御装置３５は、左側の旋盤２Ｌ（検測対象であるワークＷＬの加工を行った旋盤２Ｌ）に、検測データ（ワークＷＬの検測結果）を伝送する（図４のＳ４）。続いて、検測装置３の制御装置３５は、コンピュータ３５０の記憶部の合否判別基準に従って、ワークＷＬの合否判別を行う。すなわち、制御装置３５は、加工済みのワークＷＬが、所定の合格基準を満たしているか否かを判別する（図４のＳ５）。合格の場合、図１に示すように、ワーク搬送装置４は、ローダー４１を用いて、合格したワークＷＬ（合格品）を、検測装置３のテーブル３１から、左側の旋盤２Ｌの合格品排出部２２まで、搬送する（図４のＳ６）。一方、不合格の場合、図１に示すように、ワーク搬送装置４は、ローダー４１を用いて、合格しなかったワークＷＬ（不合格品）を、検測装置３のテーブル３１から、左側の旋盤２Ｌの不合格品排出部２３まで、搬送する（図４のＳ７）。

ワークＷＲの検測は、上記ワークＷＬの検測と同様に行われる。すなわち、図４のＳ１〜Ｓ７（ワークＷＬ）と、Ｓ８〜Ｓ１４（ワークＷＲ）と、は対応している。検測装置３の制御装置３５は、右側の旋盤２Ｒ（検測対象であるワークＷＲの加工を行った旋盤２Ｒ）に、検測データ（ワークＷＲの検測結果）を伝送する（図４のＳ１１）。合否判別の結果が合格の場合（図４のＳ１２）、ワークＷＲ（合格品）は、右側の旋盤２Ｒの合格品排出部２２に載置される（図４のＳ１３）。一方、合否判別の結果が不合格の場合、ワークＷＲ（不合格品）は、右側の旋盤２Ｒの不合格品排出部２３に載置される（図４のＳ１４）。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の生産システムの作用効果について説明する。図１に示すように、本実施形態の生産システム１によると、二台の旋盤２Ｌ、２Ｒに対して一台の検測装置３が配置されている。このため、旋盤２Ｌ、２Ｒごとに検測装置３を配置する場合と比較して、検測装置３の設置コストを削減することができる。また、設置スペースを小さくすることができる。また、所定の頻度（例えば毎朝）で実行される調整作業も、検測装置３一台分で済む。

また、検測装置３の検測プログラム、合否判別基準、モータ３５３、測子３４は、ワークＷＬ、ＷＲに共用されている。このため、同一の合否判別基準を用いて、異なる旋盤２Ｌ、２Ｒが加工したワークＷＬ、ＷＲを、判別することができる。したがって、ワークＷＬ、ＷＲの品質を均一化することができる。

また、図４のＳ４に示すように、ワークＷＬの検測データは、ワークＷＬの加工元である旋盤２Ｌに伝送される。このため、図２に示すように、旋盤２Ｌの制御装置２５は、必要に応じて、コンピュータ２５０の記憶部の、ワークＷＬの加工プログラムを補正することができる。同様に、図４のＳ１１に示すように、ワークＷＲの検測データは、ワークＷＲの加工元である旋盤２Ｒに伝送される。このため、図２に示すように、旋盤２Ｒの制御装置２５は、必要に応じて、コンピュータ２５０の記憶部の、ワークＷＲの加工プログラムを補正することができる。このように、本実施形態の生産システム１によると、旋盤２Ｌ、２Ｒごとに、ワークＷＬ、ＷＲの加工精度を向上させることができる。

また、図１に示すように、生産システム１は、合格品排出部２２と、不合格品排出部２３と、を備えている。図４のＳ６、Ｓ１３に示すように、合格品排出部２２には、検測装置３から、検測後のワークＷＬ、ＷＲのうち、合格品が搬送される。また、図４のＳ７、Ｓ１４に示すように、不合格品排出部２３には、検測装置３から、検測後のワークＷＬ、ＷＲのうち、不合格品が搬送される。このため、作業者が、合格品と不合格品とを判別しやすくなる。

また、合格品排出部２２、不合格品排出部２３は、旋盤２Ｌ、２Ｒごとに配置されている。このため、合格品、不合格品と、当該合格品、不合格品を加工した旋盤２Ｌ、２Ｒと、の関連付けを、簡単に行うことができる。例えば、不合格品が発生した場合、当該不合格品の加工元である旋盤を、簡単に特定することができる。

また、図１に示すように、検測装置３は、第一生産ライン９Ｌの最下流の旋盤２Ｌと、第二生産ライン９Ｒの最下流の旋盤２Ｒと、に隣接して配置されている。このため、二つの生産ライン（第一生産ライン９Ｌ、第二生産ライン９Ｒ）を、搬送方向下流端が検測装置３で合流するように配置することができる。

また、図１に示すように、第一生産ライン９Ｌと第二生産ライン９Ｒとは、検測装置３を挟んで、左右対称に対向して配置されている。このため、二つの生産ラインを、左右方向に一列に並べることができる。

＜その他＞
以上、本発明の生産システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

図５（ａ）に、その他の実施形態（その１）の生産システムの上面模式図を示す。図５（ｂ）に、その他の実施形態（その２）の生産システムの上面模式図を示す。なお、図１、図２と対応する部位については、同じ符号で示す。

図５（ａ）に示すように、検測装置３は、第一生産ライン９Ｌの複数の旋盤２Ｌの各々に、加工位置に応じて、検測データを伝送してもよい。例えば、検測装置３は、ワークの軸方向端面の加工を行った旋盤２Ｌに、当該軸方向端面の検測データを伝送してもよい。同様に、検測装置３は、ワークの外周面の加工を行った旋盤２Ｌに、当該外周面の検測データを伝送してもよい。同様に、検測装置３は、ワークの内周面の加工を行った旋盤２Ｌに、当該内周面の検測データを伝送してもよい。並びに、検測装置３は、第二生産ライン９Ｒの複数の旋盤２Ｒの各々に、加工位置に応じて、検測データを伝送してもよい。このように、二台以上の工作機械に対して、単一の検測装置３を共用化してもよい。

図５（ｂ）に示すように、生産ライン（第一生産ライン９Ｌ）は単一でもよい。この場合も、第一生産ライン９Ｌの複数の旋盤２Ｌの各々に、加工位置に応じて、検測データを伝送してもよい。

工作機械の種類は特に限定しない。横型旋盤、正面旋盤、立型旋盤、一軸旋盤、二軸旋盤、フライス盤、ボール盤、ミーリングセル、ターニングセンタ、マシニングセンタなどであってもよい。また、異種の複数のワークに対して、検測装置３を共用化してもよい。例えば、図１に示す旋盤２ＬのワークＷＬと、旋盤２ＲのワークＷＲとが、異種のワークであってもよい。この場合であっても、検測装置３の設置コストを削減することができる。また、検測装置３の設置スペースを小さくすることができる。また、異種の複数の工作機械に対して、検測装置３を共用化してもよい。例えば、図１に示す旋盤２Ｌが立型旋盤、旋盤２Ｒが横型旋盤であってもよい。この場合であっても、検測装置３の設置コストを削減することができる。また、検測装置３の設置スペースを小さくすることができる。

ワーク搬送装置４は、旋盤２Ｌ、２Ｒごとに配置してもよい。また、ワーク搬送装置４は、各生産ラインごとに配置してもよい。ワーク搬送装置４の種類は特に限定しない。ベルトコンベア、チェーンコンベアなどであってもよい。合格品排出部２２、不合格品排出部２３の構成は特に限定しない。シュート、トレイ、ベルトコンベアなどであってもよい。

１：生産システム２Ｌ：旋盤（工作機械）２Ｒ：旋盤（工作機械）２０：ベース２１：主軸台２２：合格品排出部２３：不合格品排出部２４：工具台２５：制御装置２５０：コンピュータ２５１：入出力インターフェイス２５２：駆動回路２５３：モータ３：検測装置３０：ベース３１：テーブル３２：ガイド部材３３：スライド３４：測子３５：制御装置３５０：コンピュータ３５１：入出力インターフェイス３５２：駆動回路３５３：モータ４：ワーク搬送装置４０：走行台４００Ｌ：支柱部４００Ｒ：支柱部４０１：横梁部４１：ローダー４１０：スライド４１１：スライド４１２：チャック回転部４１２ａ：チャック取付面４１３：チャック４１４：スライド９Ｌ：第一生産ライン９Ｒ：第二生産ラインＢ：通信線ＷＬ：ワークＷＲ：ワーク

Claims

ワークに所定の加工を施す複数の工作機械と、
複数の前記工作機械に共用され、加工後の前記ワークの検測を行う検測装置と、
前記工作機械と前記検測装置との間で前記ワークを搬送するワーク搬送装置と、
少なくとも一つの前記工作機械を有する第一生産ラインと、
少なくとも一つの前記工作機械を有する第二生産ラインと、
を備え、
前記検測装置は、前記第一生産ラインの最下流の前記工作機械と、前記第二生産ラインの最下流の前記工作機械と、に隣接して配置される生産システム。
前記検測装置は、前記ワークの検測結果を、前記ワークの加工元である前記工作機械に伝送する請求項１に記載の生産システム。
検測後の前記ワークのうち合格品を排出する合格品排出部と、検測後の前記ワークのうち不合格品を排出する不合格品排出部と、を備える請求項１または請求項２に記載の生産システム。