JPH0379248A - 移動組立方法 - Google Patents

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】 〔概　要〕 カスタマイジング志向の強いコンポ型電子機器の製品組
立方法に関し、 多品種少量生産の場合の生産性向上を目的とし、部品置
場に、生産計画情報と製品の組立順序情報とから多品種
少量生産に対する部品の最適配置を行ない、且つ該部品
置場に対して自走機能及び組立機能を有する自走組立型
ロボットを移動させ、該自走組立型ロボットが前記部品
置場に配列された部品取出口から組立順序に従って部品
を選択して取り出し、その部品を組付けていくことによ
り完成品とするように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はカスタマイジング志向の強いコンポ型電子機器
の製品組立方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置組立工場での製品組立方法は、まず「払出し
指令」に基づき、倉庫で部品単位の所要量をピッキング
して、組立工場に部品の一括払い出しを行ない、次に組
立工場のキット編成基で機種別の「製造指令」に基づき
、倉庫から払い出された一括部品を、機種別、組立順序
毎にキット編成して組立ラインの作業者又は組立ロボッ
トの定位置まで供給し、そこで組立を行なっている。つ
まり組立場所を固定し、部品を移動させるという組立方
法であり、機種毎に様々な部品の供給ルートが発生する
ため、比較的生産量が多く、機種数の少ない装置組立に
向いた組立方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の組立方法では、機種の種類が多く、且つ生産
量の少ないコンポ型電子機器の装置組立を行なう場合に
は、機種切り替えが頻繁に発生するため、機種切り替え
時の部品の入れ換え、部品供給ルートの変更、キットＷ
成等の段取り替えロスの発生など、部品供給や物流制御
の繁雑さを招き、生産性を著しく低下させていた。また
、カスタマイジング志向の強い製品を組立てるような装
置１台流しの生産への対応が難しいという問題があった
。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、多品種少量生産の場
合の生産性向上を可能とした製品組立方法を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の移動組立方法では
、部品置場２に、生産計画情報と製品組立順序情報とか
ら多品種少量生産に対する部品取出口２ａ〜２１に部品
の最適配置を行ない、且つ該部品置場２に対して自走機
能及び組立機能を有する自走組立型ロボット３を移動さ
せ、該自走組立型ロボット３が前記部品置場２に配列さ
れた部品取出口２ａ〜２１から組立順序に従って部品を
選択して取り出し、その部品を組付けていくことにより
完成品とすることを特徴とする。

〔作　用〕

倉庫から払い出された部品を配置した状態のままで、機
種変動に追従しやすい自走組立型ロボット３が部品置場
２へ移動し、対象製品に合わせて必要な部品を順次組立
てていくことで装ｆｉ１台流しに対応可能となり、多品
種少量生産に対する生産性を向上することができる。

〔実施例〕

以下第１図〜第１１図について、本発明による一実施例
を説明する。

第１０図は従来の組立方法を表し、第１図は本発明の組
立方法で、部品の供給方法及び装置組立方法の新旧比較
をしたものである。第１０図の１３は組立ラインを表し
、１ｊ〜１ｑが組立ロボット又は人による作業ポジショ
ンである０部品構成の異なる製品Ａ、製品Ｂの装置組立
開始から完成までを第１０図で説明する。

従来の組立ライン１３では、「製造指令」に基づき、倉
庫１から組立工場のキッＩｆ成場（図示せず）を経てき
た部品１ａ〜１１を、製品Ａの場合は、ｌａの部品をｌ
ｊの作業ポジションに供給し、１ｂの部品をｉｎへと供
給し、以下同様にして、製品Ａの組立に必要な部品すべ
てを、作業ポジション１ｊ〜１ｑに供給する。組立ロボ
ット又は人は各々の作業ポジション１ｊ〜１ｑに供給さ
れてきた部品を組み立てる０次に、製品Ｂの場合は、ｌ
ａの部品はＩＪの作業ポジションに供給し、１ｂの部品
は１にの作業ポジションへと供給する。

この様に、製品Ａ、製品Ｂで共通の部品、例えば１ｂの
部品は、製品Ａの場合では、Ｉｎの作業ポジションに供
給し、製品Ｂの場合は、１にの作業ポジションに供給す
る。そのため部品供給が機種毎に輻較し、多品種少量生
産の機種切り替えに迅速に対応できない問題があった。

また、第１１図は、従来方法による出庫から組立までの
部品供給フローチャートを示したものであり、生産機種
にあわせて出庫後にピッキング・キット編成等の作業を
行っている。

これに対し、本発明での製品Ａ、製品Ｂの装置組立完成
までを第１図で、また部品供給フローチャートを第２図
で説明する。すなわち第２図で示す通り、部品を出庫後
の状態で、即組立を行なう方法であり、第１図は、製品
Ａ、製品Ｂに関連する部品が組立順序を考慮して、部品
置場２０部品取出口２ａ〜２１に配置され、あらかじめ
コンピュータで、記憶媒体に記憶させた「製造指令」を
基にして、自走組立型ロボット３により、部品取出口２
ａ〜２１の部品の中から、機種毎の組付は部品、組立順
等に従って、組立を行なう方法を示したものである。

例えば、製品Ａの場合自走組立型ロボット３は、部品置
場２の部品取出口２ａ・２Ｃ・２ｅ・２ｆ・２ｂ・２ｄ
・２ｇ・２１の順序で移動し、装置組立を完成させる。

製品Ｂも同様にして、２ａ・２ｂ−２ｄ２ｅ２ｈ２ｃ２
ｆ　・２ｉの順序で装置組立を完成させる。但し、製品
の部品構成群や組立順序が著しく変更になった場合は、
部品の置場２の部品取出口２ａ〜２１に配列する部品の
順序や、部品もそれに合わせ変更できるようになってい
る。

この様に、部品の置場２を変える事なく、自走組立型ロ
ボット３の動作経路を変更するだけで、同一組立ライン
上で機種の異なる製品を、機種切り替えロスがなく、装
置組立が行える組立方法である。

第３図は、本発明のシステム構成全体を示したものであ
る。全体の管理は、製造管理システム５ｄで行っている
。製造管理システム５ｄは、生産計画情報５ａ、製品設
計情報５ｂ、部品集約情報５ｃ、を基に、自動倉庫シス
テム５ｇ、とライン制御システム５ｆに必要な作業指示
を行なう。

自動倉庫システム５ｇでは、作業指示に基づき、必要な
部品を出庫、配置する。また、ライン制御システム５ｆ
は、自走機構制御部５１及びロボット制御部５ｈと、必
要な情報のみの同期を取る。

ハンド制？１１５ｊは直接ロボット制御部５ｈが行なう
。

次に、部品供給方法について説明する。

第４図は、部品供給配列の考え方とフロチャートを表し
たものである。まず生産計画５ａに基づき、これから組
立る製品群の部品構成表（ＳＫ）を展開６ａＬ、必要部
品のりストロｂを作成する。

次に各製品の組立順序情報６ｃと部品リス）６ｂから、
待ち行列等のシミュレーション技法を使い、自走組立型
ロボット３の移動距離が最短になるように、部品の最適
配置と配列順序６ｄを算出する。

例えば、下表の場合、 部品置場２のステーションは７ステーシヨンで、部品配
列順序はａｂｃｄｆｅｇの順に配列すれば良いことにな
る。また、部品置場２ではパケット漱を認識し、配列指
示パケットＮαとのマツチングにより供給ミスを防止し
ている。

次に、自走組立型ロボット３の制御方法について説明す
る。

第５図は、自走組立型ロボット３の構造を示したもので
ある。組立順序にそって移動可能な自走機構７、装置の
ベースとなる部品の位置決めを行うパレット８、部品の
組立を行うロボット９から構成されている。この自走組
立型ロボット３は、ライン制御システム５ｆからの「作
業指令」に基づき、所定の部品置場２の部品取出口２ａ
〜２１に移動し、部品をピッキングして、位置決めパレ
ット８上のベースに部品を組立るものである。

第６図は、自走組立型ロボット３における自走機構７と
ロボット９の動きの概要を示したものである。まず、Ｒ
ｅａｄｙ状態の自走機構７は、ライン制御システム５ｆ
からの製品設計情報１０ａ、移動ルート情報１０ｂを受
信し、第１ステーシヨンまで移動し停止する。その際、
自走機構７の停止精度が低いため、視覚装置又は変位セ
ンサー等で停止位置のズレ量を算出、Ｒｅａｄｙ状態の
ロボット９に、その補正値１０ｅを転送する。

次に、ロボット９は、製造管理システム５ｄで作成され
たロボットデータ（ハンド位置・部品配置・組立情報１
０ｇ等）を交信し、ロボット９による組立を開始する。

＆［ｌ立順序は、ハンドセット１０ｉ部品取り１０ｊ組
立１０にハンド戻し１０！を行ない、第１ステーシヨン
でのすべての部品を組立し、次の所定のステーションに
移動し１０　ｅ　−１０１を繰り返す。

以下、自走組立型ロボット３は、装置組立が完了するま
で前記動作を繰返し、装置完成後ホームポジションに戻
り待機する。

第７図は、自走組立型ロボット３の組付のシーケンス動
作を示したものである。ｌｌａ〜ｌｉｅで１部品の組付
完了を示し、ｌｌｆ〜ｌｌｉで２つ目の部品の組付完了
を示している。以下このサイクルを繰り返す。ロボット
データ１０ｇの格納及び転送方法は、自走組立型ロボッ
ト３の制御部に、あらかじめ全データを格納させておく
やり方と、自走組立型ロボット３には、移動ルートと部
品置場２の階のみを格納させ、自走組立型ロボット３が
部品置場２へ到着後、部品のハンドリングデータ、取付
データを部品供給側を経由して、ライン制御システム５
ｆから無線等の手段で転送する方法がある。

以下第１図から第７図までの方法により、部品の供給方
法は変える事なくライン制御システム５ｆで、自走組立
型ロボット３に必要な動作経路指示と作業指令をするだ
けで、容易に組立ステーションを移動させ組立る事がで
き、部品供給方法、物流制御等を単純化する事ができる
。

また、この応用例として、前記とは逆に、それぞれの部
品置場２にロボットを配備し、パレットを積載した自走
車が、「作業指令」に基づき、所定の部品置場２へ移動
して、装置組立を完成させる方法も考えられる。

次に、自走組立型ロボット３のもう１つの特徴を第８図
（ａ）（ｂ）により説明する。

製品Ａを組立る自走組立型ロボット３を、（ｎ−１）番
目の自走組立型ロボット３として、（ａ）図の如く部品
置場２ｂで組立作業中に、製品Ｂを組立る自走組立型ロ
ボット３をｎ番目として部品置き場２ｄ　（２ｄ＞２ｂ
）で組立を行いたい場合は、各自走組立型ロボット３の
部品毎の組立時間をシミュレーシゴンして、必要であれ
ば退避、迂回経路を使って、（ｂ）図の如く、自走組立
型ロボット３の走行順序を変えることができる。

また、部品組立時に組付不良が発生した場合は、該当す
る自走組立型ロボット３を退避させ、障害修理をする事
や１．その間、次の自走組立型ロボット３を投入し、組
立を行うこともできる。

また、自走組立型ロボット３の移動距離を少なくする応
用例として、部品のハンドリング順序に学習機能を持た
せ、例えば、ｉ番目取付は後ｊ番目の部品を取付にいく
途中で、ｋ番目（ｊ＞ｋ＞ｉ）に部品があり、且つｍ番
目（ｍ＞ｊ）にに番目の部品を組付る場合は、ｋ番目の
部品をハンドリングし、パレット上８に仮置きをしてお
くことで、自走組立型ロボット３の移動距離を少なくす
ることもできる。

ロボットハンドは、汎用ハンドと専用ハンドがある０部
品の形状とロボットハンドが１対１、すなわち専用ハン
ドでは、最初にハンド供給専用の自走組立型ロボット３
が、各部品置場２にハンドを供給して回る方法と、部品
供給パケットの先頭にロボットハンドを格納したパケッ
トを供給する方法がある。また、ドライバー、デイスペ
ンサー等の、どの部品置場２でも使用する、共通性の高
い汎用ハンドは、自走組立型ロボット３に常備しておく
。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、カスタマイジング
志向の異機種製品を１台１台流す混流生産に対して、第
９図に示す通り機種切り替え時の部品供給等の段取り替
えロスが少なく、効率的な組立ラインが構築できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の移動の組立方法の実施例を示す図、 第２図は本発明の実施例の部品供給フローチャートを示
す図、 第３図は本発明のシステム構成全体を示す図、第４図は
本発明の部品供給配列の考え方のフローチャートを示す
図、 第５図は自走組立型ロボットの構造を示す図、第６図は
自走組立型ロボットにおける自走機構とロボットの動き
の概要を示す図、 第７図は自走組立型ロボットの組付のシーケン入動作を
示す図、 第８図は自走組立型ロボットのもう１つの特徴を説明す
るための図、 第９図は本発明の効果を示す図、 第１０図は従来の組立方法を説明するための図、第１１
図は従来の組立方法における部品出庫から組立までの部
品供給フローチャートを示す図である。 図において、 １は倉庫、 ２は部品置場、 ２ａ〜２１は部品取出口、 ３は自走組立型ロボット、 ７は自走機構、 ８はベース部品位置決めパレット、 ９はロボット を示す。 本発明の移動組立方式の実施例を示す図第１　図 本発明の実施例の部品供給フローチャートを示す図篤２
図 自走組立型ロボットの構造を示す図 葛５　図 自走組立型ロボットの組付のシーケンス動作を示す図第 図 （ａ） 第１０図 自走組立型ロボットのもう１フの特徴を説明するための
図第８図 時間軸（Ｔ） にコ９機機種数取り時間 本発明の効果を示す図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　部品置場（２）に、生産計画情報と製品の組立順序情
   報とから多品種少量生産に対する部品取出口（２ａ〜２
   ｉ）に部品の最適配置を行ない、且つ該部品置場（２）
   に対して自走機能及び組立機能を有する自走組立型ロボ
   ット（３）を移動させ、該自走組立型ロボット（３）が
   前記部品置場（２）に配列された部品取出口（２ａ〜２
   ｉ）から組立順序に従って部品を選択して取り出し、そ
   の部品を組付けていくことにより完成品とすることを特
   徴とする移動組立方法。