JP6944541B2 - Manufacturing system - Google Patents
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Description
本明細書には、ベースとそのベース上に配列された複数の作業機モジュールとを含んで構成された製造システムを開示し、特に、ベースおよび複数の作業機モジューを管理するための構成を開示する。 The present specification discloses a manufacturing system configured to include a base and a plurality of work machine modules arranged on the base, and in particular, a configuration for managing the base and a plurality of work machine modules. do.
下記特許文献1には、搬送装置でワークを順次送り込んで複数の作業機モジュールの各々によって所要の加工を連続的に行う製造装置が記載されている。その製造装置は、作業機モジュールに設けられた操作盤や外部の端末から管理されるようになっている。つまり、その製造装置を含む製造システムは、ディスプレイを有する操作端末を備え、その操作端末を用いて製造装置を管理するように構成されている。
The following
上述のような製造システムに対して改良を施すことにより、その製造システムの実用性を高めること、ひいては、製造システムの実用性を向上させることが可能である。本出願は、そのような観点からなされたものであり、実用性の高い製造システムを提供することを課題とする。 By improving the manufacturing system as described above, it is possible to enhance the practicality of the manufacturing system, and by extension, to improve the practicality of the manufacturing system. This application has been made from such a viewpoint, and an object of the present invention is to provide a highly practical manufacturing system.
上記課題を解決するために、本発明細書には、
ベースと、
そのベース上に配置された複数の作業機モジュールと、
前記ベースに設けられてワークを前記複数の作業機モジュール間で移送させるワーク移送装置と
を備えた製造システムであって、
前記ワーク移送装置が、多関節型のアームと、そのアームの先端に設けられて前記ワークを保持する保持具とを有し、前記作業機モジュール内に前記アームを伸ばしてその作業機モジュールに対して前記ワークの受け渡しを行うように構成され、
前記ベースが、自身の制御を司るとともに前記ワーク移送装置を制御するベースコントローラを有し、
前記複数の作業機モジュールの各々が、自身の制御を司るモジュールコントローラを有し、
当該製造システムが、さらに、
ディスプレイを有して、前記ベースコントローラおよび複数の前記モジュールコントローラの各々に対して入出力を行う操作端末であって、前記ベースコントローラおよび複数の前記モジュールコントローラのうちの1つのものの入出力に関する情報を表示する第1エリアと、前記ベースコントローラおよび複数の前記モジュールコントローラのうちの他の1つのものの入出力に関する情報を表示する第2エリアとを、前記ディスプレイの一画面上に表示するように構成された操作端末を備え、
その操作端末が、
前記ワーク移送装置と前記複数の作業機モジュールのうちの1つとの間の前記ワークの受け渡しにおいて前記ワーク移送装置を自動で動作させるための設定画面として、
前記第1エリアに、前記ベースコントローラの入出力に関する情報として、前記ワークの受け渡しの際の前記ワークの位置および姿勢に関する前記ワーク移送装置の設定を操作者に行わせるための入力エリアを表示し、
前記第2エリアに、前記複数の作業機モジュールのうちの1つを制御する前記モジュールコントローラの入出力に関する情報として、前記ワークの受け渡しの際に必要な前記複数の作業機モジュールのうちの1つの動作を操作者によって手動で行わせるためのアイコンを表示するように構成された製造システムを開示する。
In order to solve the above problems, the detailed document of the present invention includes
With the base
Multiple work equipment modules placed on the base,
With a work transfer device provided on the base and transferring the work between the plurality of work machine modules.
It is a manufacturing system equipped with
The work transfer device has an articulated arm and a holder provided at the tip of the arm to hold the work, and the arm is extended into the work machine module with respect to the work machine module. It is configured to deliver the work.
The base has a base controller that controls its own control and controls the work transfer device.
Each of the plurality of working machine modules has a module controller that controls its own control.
The manufacturing system further
An operation terminal having a display and performing input / output to each of the base controller and the plurality of module controllers, and providing information on input / output of one of the base controller and the plurality of module controllers. A first area to be displayed and a second area to display information regarding input / output of the base controller and the other one of the plurality of module controllers are configured to be displayed on one screen of the display. Equipped with an operation terminal
The operation terminal is
As a setting screen for automatically operating the work transfer device in the transfer of the work between the work transfer device and one of the plurality of work machine modules.
In the first area, as information regarding the input / output of the base controller, an input area for causing the operator to set the work transfer device regarding the position and posture of the work at the time of delivery of the work is displayed.
One of the plurality of work machine modules required for delivery of the work as information regarding input / output of the module controller that controls one of the plurality of work machine modules in the second area. Disclose a manufacturing system configured to display an icon for manually performing an operation by an operator.
本明細書に開示する製造システムは、操作者がいずれのコントローラに指示を出すかということを意識する必要がないため、例えば、接続するコントローラを切り換えたり、操作者が指示を出したいコントローラを選択したりする必要がなく、ベースや複数の作業機モジュールの管理の簡便化を図ることが可能である。 Since the manufacturing system disclosed in the present specification does not need to be aware of which controller the operator gives an instruction to, for example, the controller to be connected is switched or the operator selects the controller to give an instruction. It is possible to simplify the management of the base and a plurality of work machine modules without the need for such work.
以下、一実施例である製造システムを、図を参照しつつ説明する。なお、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。 Hereinafter, a manufacturing system, which is an embodiment, will be described with reference to the drawings. In addition to the following examples, various modifications can be made based on the knowledge of those skilled in the art.
一実施例である製造システムの概略を、図1に示す。本実施例の製造システムは、ワークに対して作業を行う製造装置10と、その製造装置10を管理する構成とを含むものである。その製造装置10は、ワークに対して作業を行う作業機がモジュール化された複数の作業機モジュール12(本実施例では、7つ)が1つのラインとなるように配列され、それら複数の作業機モジュール12が1つのワークに対して順次作業を行うように構成されている。製造装置10は、図1に示すように、7つの作業機モジュール12が、ベース14に対して配列されている。詳しく言えば、7つの作業機モジュール12のうちの両端を除く5つのものが、ベース14上に載置され、両端のものが、ベース14の横に配置されており、7つの作業機モジュール12が、1つのラインとなるように、互いに近接して配列されている。
The outline of the manufacturing system which is one Example is shown in FIG. The manufacturing system of this embodiment includes a
なお、図1に示す7つの作業機モジュール12は、右から順に、ワークを投入するワーク投入モジュール12A,切削加工を行う2つの旋盤モジュール12B,2つの旋盤モジュール12Bによって加工されたワークの寸法を測定する検測モジュール12C,孔開け加工を行うドリミルモジュール12D,歯切り加工を行うホブモジュール12E,完成した製品を収納するストックモジュール12Fである。なお、7つ作業機モジュール12のうちの作業機モジュール12である2つの旋盤モジュール12B,ドリミルモジュール12D,ホブモジュール12Eが、工作機械を含みワークに対してツールによる機械加工作業を行う加工モジュール12である。
The seven
ベース14は、3つのベースユニット16A,16B,16Cが並べられて互いに固定されたものである。そして、ベースユニット16A上には、2つの旋盤モジュール12Bが、ベースユニット16B上には、検測モジュール12Cおよびドリミルモジュール12Dが、ベースユニット16C上には、ホブモジュール12Eが、それぞれ載置されている。
The
作業機モジュール12の各々は、自身の作動を制御するモジュールコントローラ20を備えている。そのモジュールコントローラ20は、PU(プロセッシングユニット)22,ROM(リードオンメモリ)24,RAM(ランダムアクセスメモリ)26を有するコンピュータを主体とするものである(図5参照)。ROM24には、作業機モジュール12の一般的作動を制御するためのプログラムやデータが格納され、RAM26には、後に詳しく説明するが、操作者によって入力されるワークを加工するためのプログラムや各種のデータが格納される。
Each of the
また、作業機モジュール12のうちの上述した加工モジュール12の各々は、ディスプレイ30を有する操作盤32を備えており、そのディスプレイ30に表示される画面が、モジュールコントローラ20によって制御される。図2に、その操作盤32の正面図を示している。操作盤32は、ハード的なボタン等も有しているが、タッチパネル式のものとなっており、自身が備わる工作機械モジュール12に関する操作や表示画面の切り換え等を、ディスプレイ30に触れることで行うことが可能となっている。ROM24には、ディスプレイ30に表示する各種の画像データが格納され、RAM26には、自身が備わる加工作業モジュール12に関する情報、例えば、取り付けられている工具の情報、加工したワークの数など生産に関する情報等、ディスプレイ30に表示する各種のデータが格納されている。
Further, each of the above-mentioned
また、ベースユニット16の各々も、自身の制御を司るコントローラであるベースコントローラ40を備えている。そのベースコントローラ40は、モジュールコントローラ20と同様に、PU42,ROM44,RAM46を主体とするものである。ベースコントローラ40は、詳しい説明は省略するが、ベースユニット16に設けられた作業機モジュール12を固定するための装置や、ベースユニット16に設けられて機械加工によって発生した切屑等を処理する装置等の制御を行う。また、ベースコントローラ40は、以下に説明するワークローダ50の制御をも行うようになっている。
Further, each of the
製造装置10は、ワークを複数の作業モジュール12の間で移送するワーク移送装置として、図3に示すワークローダ50を備えている。そのワークローダ50は、ベース14の前方側の側面に設けられたレールに沿って移動可能とされており、図示は省略するが、ベース14と複数の作業機モジュール12の各々の外装パネル52とによって形成された空間内を移動可能とされているのである。つまり、ワークローダ50は、複数の作業機モジュール12に渡ってワークを移送することが可能とされているのである。
The
また、そのワークローダ50は、多関節型のアーム54と、そのアーム54の先端に設けられてワークを保持する保持具としての2つのチャック56,58とを有している。つまり、ワークローダ50は、そのアーム54を作業機モジュール12の作業位置まで伸ばし、ローダチャック56またはアンローダチャック58によって、作業位置にワークを装着させること、および、作業位置からワークを離脱させることが可能なものとされているのである。
Further, the
また、図4には、作業機モジュール12のうちの1つである旋盤モジュール12Bの工作機械本体60の斜視図を示している。その旋盤モジュール12Bの工作機械本体である旋盤本体60について簡単に説明すれば、旋盤本体60は、自身の回転によってワークを回転させるためのスピンドル62と、それぞれがツール(工具)である複数のバイト64を保持するツール保持ヘッド66と、そのツール保持ヘッド66を上下および前後に移動させるヘッド移動装置68とを含んで構成され、スピンドル62の先端に設けられたチャックによってワークを保持し、そのワークを回転させつつツール保持ヘッド66に保持されたバイト64によって切削加工を行うものである。
Further, FIG. 4 shows a perspective view of the machine tool
上述した製造装置10において、各作業機モジュール12のモジュールコントローラ20、および、各ベースユニットベースコントローラ40は、図5のブロック図に示すように、LAN70によって接続されており、互いにデータの送受信を行うことが可能とされている。そして、本製造システムは、上述した製造装置10の管理、つまり、各作業機モジュール12が有するモジュールコントローラ20、および、各ベースユニット16が有するベースコントローラ40に対する入出力を、加工モジュール12である2つの旋盤モジュール12B,ドリミルモジュール12D,ホブモジュール12に設けられた操作盤32から行うことが可能とされ、いずれの操作盤32からも同様に行うことが可能とされているのである。
In the
また、本製造システムは、各コントローラ20,40に対する入出力を、加工モジュール12に設けられた操作盤32から行うだけでなく、ネットワークによって接続された他の端末からも行うことが可能に構成される。具体的には、本製造システムは、図1および図5に示すように、製造装置10を含む複数の製造装置を統括して制御する統括端末80がLAN70に接続されるとともに、作業者が携帯するスマートフォンあるいはタブレット型などの携帯端末84も、無線通信によって接続されている。そして、本製造システムは、それら統括端末80,携帯端末84からも、各コントローラ20,40に対する入出力を行うことが可能に構成されているのである。
Further, the manufacturing system is configured so that input / output to each of the
以上のような構成から、本製造システムにおいては、加工モジュール12の操作盤32,統端末80,携帯端末84が、各コントローラ20,40に対する入出力を行う操作端末として機能するようになっている。
From the above configuration, in the present manufacturing system, the
図6には、上述の操作端末のディスプレイに表示される画面の一例を示している。その図6に示す画面90は、旋盤モジュール12Bの旋盤本体40を手動で動作させるための操作画面であり、旋盤本体40の各種の動作に対応する種々の操作ボタン等が表示されている。つまり、画面90は、旋盤モジュール12Bのモジュールコントローラ20に対する操作者の入力を受け付けるためのものである。
FIG. 6 shows an example of a screen displayed on the display of the above-mentioned operation terminal. The
また、図7には、ディスプレイに表示される画面の一例をもう一つ示している。その図7に示す画面92は、ワークローダ50を手動で動作させるための操作画面であり、ワークローダ50の各種の動作に対応する種々の操作ボタン等が表示されている。つまり、画面92は、ワークローダ50を制御するベースコントローラ40に対する操作者の入力を受け付けるためのものである。
Further, FIG. 7 shows another example of the screen displayed on the display. The
さらに、ディスプレイに表示される画面の一例を、図8に示している。その図8に示す画面94は、種々の設定を操作者に切り換えさせるための画面である。その画面94には、種々の設定に対応する複数のアイコン100(図7においては10個:100a〜100j)が表示されている。そして、それら複数のアイコン100のうち5つのアイコン100d,100e,100f,100g,100iが、ワークローダ50の動作に関する設定を切り換えるためのものである。また、残りの5つのアイコン100a,100b,100c,100h,100jが、旋盤モジュール12Bの動作に関する設定を切り換えるためのものである。つまり、ワークローダ50の動作に関する設定を切り換えるためのアイコン100d,100e,100f,100g,100iを含んで、ベースコントローラ40に対する操作者の入力を受け付けるための第1エリアが構成されている。また、旋盤モジュール12Bの動作に関する設定を切り換えるためのアイコン100a,100b,100c,100h,100jを含んで、旋盤モジュール12Bのモジュールコントローラ20に対する設定を受け付けるための第2エリアが構成されている。
Further, an example of the screen displayed on the display is shown in FIG. The
つまり、本製造システムは、ベースコントローラ40の入出力に関する情報を表示する第1エリアと、複数の作業モジュール12のモジュールコントローラ20のうちの1つのものの入出力に関する情報を表示する第2エリアとを、一画面上に表示させるように構成されているのである。したがって、本製造システムにおいて、操作者は、いずれのコントローラに指示を出すかということを意識する必要がない。そのため、例えば、接続するコントローラを切り換えたり、操作者が指示を出したいコントローラを選択したりする必要がないため、本製造システムによれば、製造装置10の管理の簡便化を図ることができるのである。
That is, the manufacturing system has a first area for displaying information on the input / output of the
次に、図9に示す画面110は、ワークローダ50を自動で動作させるために必要な複数のポイントを記憶させるための設定画面である。詳しく言えば、ワークローダ50のレール上における位置や、チャックの位置を特定するためのアーム54の各回動軸の角度などを設定するようになっている。したがって、図9において一点鎖線で囲んだエリアが、ワークローダ50の動作に関する設定を受け付けるエリア、つまり、ベースコントローラ40に対する操作者の入力を受け付けるための第1エリアとなっている。
Next, the
また、ワークローダ50は、例えば、旋盤モジュール12Bの内に入り込んで、ワークを装着させるため、その装着位置等の確認を行う際には、その旋盤モジュール12Bを操作者によって手動で動作させる必要がある場合もある。画面110においては、その旋盤モジュール12Bの動作に関する設定を切り換えるためのアイコンを含むエリア(図9において、二点鎖線で囲んだエリア)が、旋盤モジュール12Bのモジュールコントローラ20に対する設定を受け付けるための第2エリアとなっている。
Further, since the
つまり、画面110も、画面94と同様に、ベースコントローラ40の入出力に関する情報を表示する第1エアリアと、複数の作業モジュール12のモジュールコントローラ20のうちの1つのものの入出力に関する情報を表示する第2エリアとを含む画面となっているのである。
That is, like the
図10に示す画面112は、旋盤モジュール12Bによる加工作業の際におけるツールの位置を調整するための設定画面である。具体的には、その画面112には、旋盤モジュール12Bによる加工の際のバイト64の位置を調整するための調整量であるオフセット量を操作者に入力させるためのエリアが表示されている。つまり、そのバイト64のオフセット量を操作者に入力させるためのエリア(図10において、一点鎖線で囲んだエリア)が、加工モジュールである旋盤モジュール12Bのモジュールコントローラ20に対する操作者の入力を受け付けるための第1エリアとなっている。
The
なお、バイト64のオフセット量は、実際に加工したワークの寸法をフィードバックして設定されることが望ましい。そこで、画面112には、2つの旋盤モジュール12Bによって加工されたワークの寸法の測定を検測モジュール12Cに行わせるためのアイコン120a,120b,120c,120dが表示されるとともに、その検測結果が表示される。つまり、図10において、二点鎖線で囲んだエリアが、検測モジュール12のモジュールコントローラ20に対する操作者の入力を受け付けるとともに検測モジュール12のモジュールコントローラ20からの出力された情報を表示する第2エリアとなっている。
It is desirable that the offset amount of the
つまり、画面112は、複数の作業機モジュール12のうちの1つのもののモジュールコントローラ20の入出力に関する情報を表示する第1エリアと、複数の作業機モジュール12のうちの他の1つのもののモジュールコントローラ20の入出力に関する情報を、同時に表示する画面となっている。この場合も、画面94,110と同様に、接続するコントローラを切り換えたり、操作者が指示を出したいコントローラを選択したりする必要がないため、本製造システムによれば、製造装置10の管理の簡便化を図ることができるのである。
That is, the
10:製造装置 12:作業機モジュール 12A:ワーク投入モジュール 12B:旋盤モジュール〔加工モジュール〕 12C:検測モジュール 12D:ドリミルモジュール〔加工モジュール〕 12E:ホブモジュール〔加工モジュール〕 12F:ストックモジュール 14:ベース 16A,16B,16C:ベースユニット 20:モジュールコントローラ 30:ディスプレイ 32:操作盤〔操作端末〕 40:ベースコントローラ 50:ワークローダ〔ワーク移送装置〕 70:LAN 80:統括端末〔操作端末〕 84:携帯端末〔操作端末〕
10: Manufacturing equipment 12: Working
Claims (1)
そのベース上に配置された複数の作業機モジュールと、
前記ベースに設けられてワークを前記複数の作業機モジュール間で移送させるワーク移送装置と
を備えた製造システムであって、
前記ワーク移送装置が、多関節型のアームと、そのアームの先端に設けられて前記ワークを保持する保持具とを有し、前記作業機モジュール内に前記アームを伸ばしてその作業機モジュールに対して前記ワークの受け渡しを行うように構成され、
前記ベースが、自身の制御を司るとともに前記ワーク移送装置を制御するベースコントローラを有し、
前記複数の作業機モジュールの各々が、自身の制御を司るモジュールコントローラを有し、
当該製造システムが、さらに、
ディスプレイを有して、前記ベースコントローラおよび複数の前記モジュールコントローラの各々に対して入出力を行う操作端末であって、前記ベースコントローラおよび複数の前記モジュールコントローラのうちの1つのものの入出力に関する情報を表示する第1エリアと、前記ベースコントローラおよび複数の前記モジュールコントローラのうちの他の1つのものの入出力に関する情報を表示する第2エリアとを、前記ディスプレイの一画面上に表示するように構成された操作端末を備え、
その操作端末が、
前記ワーク移送装置と前記複数の作業機モジュールのうちの1つとの間の前記ワークの受け渡しにおいて前記ワーク移送装置を自動で動作させるための設定画面として、
前記第1エリアに、前記ベースコントローラの入出力に関する情報として、前記ワークの受け渡しの際の前記ワークの位置および姿勢に関する前記ワーク移送装置の設定を操作者に行わせるための入力エリアを表示し、
前記第2エリアに、前記複数の作業機モジュールのうちの1つを制御する前記モジュールコントローラの入出力に関する情報として、前記ワークの受け渡しの際に必要な前記複数の作業機モジュールのうちの1つの動作を操作者によって手動で行わせるためのアイコンを表示するように構成された製造システム。 With the base
Multiple work equipment modules placed on the base ,
A manufacturing system provided on the base and provided with a work transfer device for transferring a work between the plurality of work machine modules.
The work transfer device has an articulated arm and a holder provided at the tip of the arm to hold the work, and the arm is extended into the work machine module with respect to the work machine module. It is configured to deliver the work.
The base has a base controller that controls its own control and controls the work transfer device .
Each of the plurality of working machine modules has a module controller that controls its own control.
The manufacturing system further
An operation terminal having a display and performing input / output to each of the base controller and the plurality of module controllers, and providing information on input / output of one of the base controller and the plurality of module controllers. A first area to be displayed and a second area to display information regarding input / output of the base controller and the other one of the plurality of module controllers are configured to be displayed on one screen of the display. Equipped with an operation terminal
The operation terminal is
As a setting screen for automatically operating the work transfer device in the transfer of the work between the work transfer device and one of the plurality of work machine modules.
In the first area, as information regarding the input / output of the base controller, an input area for causing the operator to set the work transfer device regarding the position and posture of the work at the time of delivery of the work is displayed.
One of the plurality of work machine modules required for delivery of the work as information regarding input / output of the module controller that controls one of the plurality of work machine modules in the second area. A manufacturing system configured to display an icon that allows an operator to perform an operation manually.
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