JPH0264704A

JPH0264704A - 自動化設備の制御システム

Info

Publication number: JPH0264704A
Application number: JP63217466A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hamano; 浜野　洋; Shinji Imai; 伸治今井; Michio Fujinuma; 藤沼　通男; Mutsuiku Shimanaka; 嶋中　睦郁; Shinzo Urushiya; 真三漆谷
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1990-03-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は自動車等の自動化生産ラインに配置される自動
化設備の制御システムに関し、−層詳細には、前記自動
化生産ラインを構成する自動化設備の動作パターンに係
るデータく以下、動作パターンデータという）を前記自
動化生産ラインにおいて生産される機種の変更等に対応
して容易に変更することが可能となるように構成した自
動化設備の制御システムに関する。

［発明の背景］近年の電子機器の発達に伴い各種製品の品質の向上に資
するために生産ラインの自動化が進展している。特に、
最近の生産ラインにおいては数値制御工作機械や各種の
ロボット等の自動機を含む複数の加工ステージョンを配
設し、当該加工ステージョンに対して自動倉庫あるいは
自走式台車等から構成される物流自動設備を結合するこ
とにより被加工物、被組立物および部品材料等のワーク
の供給をはじめとして各加工ステージョンにおける加工
、組立制御並びに各加工ステージョン間の物流の制御等
を全て生産管理用コンピュータにより制御管理するＦＡ
システム（ファクトリ−オートメーションシステム）が
導入されている。

このようなＦＡシステムは、採用当初には、生産ライン
に沿って複数の溶接ロボットを配置した、所謂、専用ラ
インとしての溶接ラインに適用されている。この場合、
通常、当該溶接ラインで生産される製品の品種が少ない
ため、前記複数の溶接ロボットの動作パターンデータの
変更作業時間がその製品の全加工時間に比較して極めて
小さな値となっている。このため、前記データの変更作
業時間に係るコストが製造コストに占める比率は極めて
小さい。

ところで、最近になって、前記のように構成されるＦＡ
システムが自動車の組立ラインにも採用されるに至って
いる。当該自動車の組立ラインにおいては消費者ニーズ
等の多様化に伴い所定の組立ラインで組み立てられる品
種が機種グレード、仕向地およびオプション等の組み合
わせにより極めて多品種となっている。このような汎用
ラインである自動車組立ラインにおいては品種に応じて
加工ステージョンに配置されている自動機の動作パター
ンデータを頻繁に変更する必要性がある。

然しなから、該る自動車等の自動化組立ラインにおいて
、前記した溶接ラインと同じように、品種に応じて個々
の自動機毎に動作パターンデータを変更しようとすると
その変更作業が極めて煩雑なものとなり、結果として、
変更作業に要する時間が多大となって製造コストの上昇
を招くという不都合が露呈するに至る。

［発明の目的］本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、組立ステーションを構成する複数の自動化設備
の動作パターンを品種に応じて変更する際、前記自動化
設備に共用可能なビット列からなる動作パターンデータ
を作成して夫々の自動化設備に同一のデータを送給する
ことによって全ての自動化設備の動作パターンの変更を
可能とし、これによってデータ変更に要する時間を可及
的に短縮する自動化設備の制御システムを提供すること
を目的とする。

［目的を達成するための手段］前記の目的を達成するために、本発明は１乃至複数個の
自動化設備と読取手段とコンピュータとを配設した生産
ラインに適用される自動化設備の制御システムにおいて
、前記自動化設備はシーケンサおよび／またはロボット
コントローラによって駆動制御される自動機を有し、前
記シーケンサおよび／またはロボットコントローラはビ
ット列からなる動作パターンデータに応じて前記自動機
を駆動制御するものであり、当該動作パターンデータは
ワークに対応する機種データと対になって前記コンピュ
ータを構成するメモリに記憶されており、ワークが前記
生産ラインに進入する際、当該ワークに係る機種データ
が前記読取手段により読み取られた後前記コンピュータ
に送給され、当該コンピュータは送給された当該機種デ
ータに対応する前記動作パターンデータを前記シーケン
サおよび／またはロボットコントローラに送給するよう
構成することを特徴とする。

［実施態様コ次に、本発明に係る自動化設備の制御システムについて
好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下
詳細に説明する。

第１図は本発明に係る自動化設備の制御システムが適用
される生産ラインの概略構成を示す図であり、ここでは
−例として自動車の組立ラインを用いて説明する。

生産ライン１０は光フアイバケーブル等を用いたデータ
伝送ネットワークとしてのメインネットワーク１２と複
数に分割された組立ライン１３ａ乃至１３ｃ毎に設けら
れたサブネットワーク１４ａ乃至１４Ｃを備えている。

メインネットワーク１２には当該生産ライン１０の生産
管理用ホストコンピュータ１６が接続されており、また
、メインネットワーク１２とサブネットワーク１４ａ乃
至１４Ｃの間にはその間のデータの受は渡しを行うサブ
コンピュータ１８ａ乃至１８Ｃ（以下、データマネージ
ャという）が設置されている。前記サブネットワーク１
４ａ乃至１４ｃには夫々の組立ライン１３ａ乃至１３ｃ
に沿って走行する自走式台車（図示せず）の位置、速度
並びに各加工（組立）ステージａンＳＴａ＋乃至Ｓ　Ｔ
　ａ　ｎ　、Ｓ　Ｔ　ｂ　ｒ乃至ＳＴｂ、１およびＳＴ
ｃ、乃至ＳＴｃ、、（以下、加工ステージョンＳ　Ｔ　
ａ　＋乃至ＳＴｃ、という）において各種自動化設備に
よって実行される制御内容を集中管理するシーケンサ等
から構成される制御盤２０ａ乃至２０ｃ（以下、全体盤
という）が配設されると共に、各加工ステージョンＳ　
Ｔ　ａ　ｒ乃至ＳＴｃ、に配置された各種自動化設備に
自走式台車の走行に応じて、すなわち、ワークの搬入に
同期して制御情報を配信するシーケンサ２２ａ乃至２２
ｃ　（以下、ブロック盤という）が接続されている。

なお、ここで自動化設備とは前記全体盤２０ａ乃至２０
Ｃ１ブロツク盤２２ａ乃至２２ｃおよび／またはロボッ
トコントローラＲａ　ｒ　乃至Ｒａ、、Ｒｈ＋乃至Ｒｂ
、（図示せず）、Ｒｃ＋乃至Ｒｅ。

（以下、ロボットコントローラＲａ　ｌ乃至Ｒｃ。

という）と、当該ロボットコントローラＲａ。

乃至Ｒｃ、によって駆動制御されるロボッ）ＲＢ　ａ　
ｒ乃至Ｒ］３ａ、　、ＲＢｂ＋乃至ＲＢｂ、、（図示せ
ず）、ＲＢｃ、乃至ＲＢ　ｃ　ｍ　（以下、ロボットＲ
Ｂａ、乃至ＲＢｃ、、という）とをいう。

前記夫々の組立ライン１３ａ乃至１３Ｃには当該組立ラ
イン１３ａ乃至１３Ｃに沿ってデイスプレィ２３ａ乃至
２３ｇを有するラインサイドコンピュータ２４ａ乃至２
４ｇが配置され、このラインサイドコンピュータ２４ａ
乃至２４ｇは各ステーションＳＴ　ａ　＋乃至ＳＴｃ、
における組立作業結果の良否をモニタする品質モニタあ
るいは機種照合モニタ等として使用されている。この場
合、ラインサイドコンピュータ２４ａ乃至２４ｇはメイ
ンネットワーク１２に直接的に接続されている。さらに
、メインネットワーク１２には管理用コンピュータ２６
．２８が接続され、各組立ライン１３ａ乃至１３ｃの稼
動状況および累計生産台数の推移等の管理モニタとして
用いられている。

本発明に係る自動化設備の制御システムが適用される生
産ラインは基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその作用並びに効果について説明する。

第２図は第１図に示す生産ライン１０の詳細な構成を示
す図である。第２図から諒解されるように、ホストコン
ピュータ１６には当該生産ライン１０に投入されるワー
クＷに対応する機種データを格納する機種データファイ
ル５０が備えられている。この場合、ワークＷ（本実施
態様においては自動車のボディ）には当該ワークの機種
番号情報αＩＡ（Ａ＝１．２、・・・）を識別するため
のバーコードが印刷されたラベル（図示せず）が貼着し
てあり、当該ワークＷがドロップリフタ４４により生産
ライン１０を構成する第１加エステ−ジョン５Ｔａｌ　
に導入される際、図示しないバーコードリーグ等の読取
手段を構成する人力機器により機種番号情報α１Ａがメ
インネットワーク１２を介して前記ホストコンピュータ
１６に入力される。そこで、ホストコンビ二−タ１６は
前記機種データファイル５０から、第３図に示すように
、当該機種番号情報α１Ａに対応する機種グレード、仕
向地等の派生情報α２ａ（Ｂ＝１゜２、・・・）と、パ
ワーステアリング機能、サンルーフ仕様等のオプション
仕様α３Ｃ（Ｃ＝１．２、・・・）と、車両の色仕様α
、ｏ（Ｄ＝ｔ、２、・・・）等のデータから構成される
機種データＸつ（Ｅ＝１．２、・・・）とを読み出しメ
インネットワーク１２を介してラインサイドコンピュー
タ２４ａに配信する。ラインサイドコンピュータ２４ａ
はこの機種データＸ、を記憶する。

前記ホストコンピュータ１６はさらに生産管理テーブル
群５２を備えており、その中、管理テーブル５２ａ乃至
５２ｇには夫々生産順位データ、生産実績データ、トラ
ッキングデータ、自走式台車稼動データ、品質経歴デー
タ、設備故障データおよび生産計画データが記録されて
おり、管理テーブル５２ｈにはサブネットワーク１４ａ
乃至１４Ｃに対応する各組立ラインの構成、各加エステ
ージョン５Ｔａｔ乃至５ＴＣ１，に配置されたロボッ）
ＲＢａｌ乃至ＲＢｃ、の構成、当該ロボッ）ＲＢａｌ乃
至ＲＢｃｓの動作パターンデータおよびアクチュエータ
種別等の共通データが記録されている。この場合、トラ
ッキングデータとは自走式台車稼動データに対応して当
該台車が組立ライン１３ａ乃至１３Ｃ内を衝突すること
なしに円滑に走行するように制御するためのデータであ
る。このトラッキングデータは前記全体盤２０ａ乃至２
０ｃに配信される。

前記管理テーブル５２ｈに格納されている共通データは
ホストコンピュータ１６からメインネットワーク１２を
介してデータマネージャ１８ａ乃至１８Ｃに送給されデ
ータマネージャ１８ａ乃至１８Ｃの図示しないメモリに
記録される。ここで、データマネージャ１８ａ乃至１８
ｃに記録されるロボッ）ＲＢａ、乃至ＲＢｃ、を駆動制
御するための動作パターンテーブルＹ、（Ｍ＝１．２、
・・・）の構成を第４図に示す。

当該動作パターンテーブルＹｌｌは、図から諒解される
ように、前記した機種データＸＥと動作パターンデータ
ＺＬ（Ｌ＝１．２、・・・）とから構成される。この中
、動作パターンデータＺＬは、例えば、第５図に示すよ
うに、１６ビツトのデータ４列からなる６４ビツトのデ
ータ列から構成され、当該動作パターンデータＺＬは、
例えば、１６ビツトデータＤ、（Ｐ＝１．２．３．４）
毎にロボットコントローラＲａ、乃至Ｒｃ、の夫々に割
り当てられており、ロボットコントローラＲａ　＋乃至
Ｒｃ、はそれ自身に対応する１６ビツトデータＤ、のみ
を読み取ってそのデータに基づきロボッ）　ＲＢ　ａ　
＋乃至ＲＢ　ｃ　ｍを駆動制御する。

この動作パターンデータＺＬを構成する各ビットの意味
は、例えば、パワーステアリング機能、サンルーフ仕様
、オートマチックミッション仕様等のオプション仕様、
国内仕様、アメリカ仕様、欧州仕様等の仕向地仕様、エ
ンジンの排気量仕様、ラジェターの容量仕様等の性能仕
様等である。

これらの動作パターンデータＺＬを含む共通データはデ
ータマネージャ１８ａ乃至１８ｃおよびサブネットワー
ク１４ａ乃至１４Ｃを介して全体盤２０ａ乃至２０　ｃ
　、ブロック盤２２ａ乃至２２Ｃに送給されると共にメ
インネットワーク１２を介して、ラインサイドコンピュ
ータ２４ａ乃至２４ｇおよび管理用コンピュータ２６．
２８に送給され、これらの制御機器に必要に応じて記憶
される。

従って、生産ライン１０によって生産される機種グレー
ド、仕向地、オプション等の差異を原因とする組立ライ
ンの構成の変更、各組立製造設備とその動作パターンデ
ータあるいはアクチュエータ種別の変更に伴う共通デー
タの改廃が生じた場合には、ホストコンピュータ１６に
設けられた管理テーブル５２ｈに格納されている共通デ
ータのみを変更し、追加し、あるいは消去し、この修正
後の共通データを前記のようにメインネットワーク１２
あるいはサブネットワーク１４ａ乃至１４ｃを介して各
制御機器に配信することにより共通データの改廃が極め
て簡単に実行出来る。

このような準備のもとに、ドロップリフタ４４を介して
投入されたワークＷが自走式台車（図示せず）に搭載さ
れ第１加エステ−ジョンＳＴａ、に到達すると、当該ワ
ークＷを搭載する自走式台車から台車番号に係る識別デ
ータが図示しない入力手段によって読み取られ全体盤２
０ａに送給される。この台車番号に係る識別データは全
体盤２０ａからサブネットワーク１４ａ１データマネー
ジヤ１８ａ１およびメインネットワーク１２を経由して
ラインサイドコンピュータ２４Ｈに送信される。

ラインサイドコンピュータ２４ａは台車番号に係る識別
データを受信すると、先にホストコンビ二−タ１６から
送信され記憶されている台車番号に係る識別データとの
照合を行い、照合結果が一致した場合にはその旨をホス
トコンビエータ１６に送信する。この照合結果に係るデ
ータを受けたホストコンビニータ１６は当該台車番号に
対応する台車に搭載されているワークＷに対する機種デ
ータＸＥｓ例えば、Ｘ、（第３図参照）をメインネット
ワーク１２を介してデータマネージャ１８ａに送給する
。この場合、データマネージャ１８ａは自身のメモリに
記録されている動作パターンテーブルＹ１４（第４図参
照）を参照し、機種データＸＩ！＝Ｌ　に係る動作パタ
ーンデータＺＬ＝２１を全体盤２０ａに送信すると共に
、ブロック盤２２ａに送信する。この場合、全体盤２０
ａは加工ステージョンＳ　Ｔ　ａ　＋乃至５Ｔｃｈに対
応する数の記憶エリアを有し、第１の記憶エリアに前記
台車番号と機種データＸｇをデータ対として記憶する。

このデータ対は自走式台車の移動に同期して第２記憶エ
リア、第３記憶エリア・・・に順次移動される。一方、
ブロック盤２２Ｈに送信された機種データＸ２は加工ス
テージョンＳＴａ。乃至ＳＴａ、を構成する製造設備で
あるロボッ）　ＲＢ　ａ　ｒ乃至ＲＢａ、に付設された
ロボットコントローラＲａｔ　乃至Ｒａ。

に送給される。

一方、ロボットコントローラＲａ　＋乃至Ｒａ。

はブロック盤２２ａからの動作パターンデータＺＬ＝Ｚ
ｌを構成するビット列のデータ中、自身に係る１６ビツ
トデータＤｐ（第５図参照）に従って予めプログラムさ
れた機種対応の動作パターンプログラムを選択し、当該
加工ステージョンＳＴａ。乃至ＳＴａ、に割り当てられ
た作業を行うようにロボットＲＢａ、乃至ＲＢａ、を制
御する。そして、ブロック盤２２ａがロボットコントロ
ーラＲａ、乃至Ｒａ、からの作業完了信号を受信すると
、その情報を全体盤２Ｑａに送信する。全体盤２０ａは
サブネットワーク１４ａに対応した組立ライン１３ａ内
を走行する台車を一括管理しており、常に各組立ステー
ション間を移動する自走式台車を把掘制御し、ブロック
盤２２ａを通じて自走式台車に当該台車の移動可能信号
を送出する。

以上の動作の繰り返しにより加工ステージョンＳ　Ｔ　
ａ　＋乃至ＳＴａ、、に対して自走式台車の移動と機種
データＸ！！の配信が行われ、加工ステージョンＳ　Ｔ
　ａ　ｌ乃至Ｓ　Ｔ　ａ　ｈに配設されたロボッ）ＲＢ
ａ、乃至ＲＢａ、が機種データＸＥに対応する動作パタ
ーンデータＺＬに従って所定の作業を実行する。

サブネットワーク１４ｂ、１４Ｇに対応した組立ライン
１３ｂ、１３ｃの構成も上記したサブネットワーク１４
ａに対する組立ライン１３ａの構成と同様であり、全体
盤２０ｂ、２０ｃ、ブｏ−７り盤２２ｂ。

２２Ｃの機能も前記全体盤２０ａ並びにブロック盤２２
ａと同様である。なお、本実施態様においては、サブネ
ットワーク１４ａに対応する組立ライン１３ａでは、例
えば、自動車のボディ回りの組立作業が行われ、サブネ
ットワーク１４ｂに対応する組立ライン１３ｂではサス
ペンション回りの組み立てが行われ、サブネットワーク
１４Ｃに対応する組立ライン１３Ｃではエンジンの組付
が行われるよう構成されている。、これらの各工程の分
割方法はこれに限らずどのような分割方法でも可能なこ
とは勿論である。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、共用可能なビット列か
らなる動作パターンデータによって１乃至複数個の自動
化設備を制御するよう構成している。このため、当該自
動化設備によって加工（組立）されるワークの製品とし
ての仕様が異なる場合には、前記動作パターンデータを
構成するビットデータの変更によって自動化設備を構成
する自動機の動作を容易に変更することが可能となる。

従って、自動化設備のデータを変更するために要する時
間を極めて少ない時間とすることが出来、当該制御シス
テムを多品種を生産する生産ラインに適用した際には、
この生産ラインによって生産される製品の製造コストを
低減し得る効果が得られる。

すなわち、本発明に係る制御システムは多品種の製品を
同一の生産ラインで製造する生産形態において特に有用
である。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動化設備の制御システムが適用
される生産ラインの概略構成図、第２図は第１図に示す
生産ラインの詳細な構成を示す図、第３図は当該生産ラインに投入されるワークに対応する
機種データの説明図、第４図は当該生産ラインを構成するデータマネージャに
記憶される動作パターンテーブルの説明図、第５図は第４図に示す動作パターンテーブルの中、動作
パターンデータの説明図である。１０・・・生産ライン　　　１２・・・メインネットワ
ーク１４ａ〜１４Ｇ・・・サブネットワーク１６・・・
ホストコンピュータ１８ａ〜１８Ｃ・・・データマネージャ２０ａ〜２０Ｃ
・・・全体盤　２２ａ〜２２Ｃ・・・ブロック盤２４ａ
〜２４ｇ・・・ラインサイドコンピュータ２６．２８・
・・管理用コンピュータ４４・・・ドロップリフタ５０・・・機種データファイル５２・・・生産管理テーブル群り、・・・１６ビツトデータＳＴａ、〜５Ｔｃｈ・・・組立加工ステージョンＷ・・
・ワークＸ８・・・機種データＹｘ・・・動作パターンテーブルＺＬ・・・動作パターンデータ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１乃至複数個の自動化設備と読取手段とコンピュ
ータとを配設した生産ラインに適用される自動化設備の
制御システムにおいて、前記自動化設備はシーケンサお
よび／またはロボットコントローラによって駆動制御さ
れる自動機を有し、前記シーケンサおよび／またはロボ
ットコントローラはビット列からなる動作パターンデー
タに応じて前記自動機を駆動制御するものであり、当該
動作パターンデータはワークに対応する機種データと対
になって前記コンピュータを構成するメモリに記憶され
ており、ワークが前記生産ラインに進入する際、当該ワ
ークに係る機種データが前記読取手段により読み取られ
た後前記コンピュータに送給され、当該コンピュータは
送給された当該機種データに対応する前記動作パターン
データを前記シーケンサおよび／またはロボットコント
ローラに送給するよう構成することを特徴とする自動化
設備の制御システム。