JPH0453640A - 搬送コンポーネント及び部品箱供給コンポーネント及び迂回機能付き搬送コンポーネント及び組立ステーション並びに組立ライン - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は組立ラインを構成する装置、および、それによ
り構成される組立ラインに関する。

〔従来の技術〕

従来の組立ラインの一例として、「工場のフレキシブル
オートメーション」（日零機械学会１９８４）第１１０
頁、図７・１５に示すものが挙げられる。この組立ライ
ンはベルトコンベアに沿って、部品供給装置と産業用ロ
ボットが設けられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術には次のような問題があった。

第一に、段階的に自動化を推進出来ない。新機種の投入
時には市場の需要予測が立てにくく、生産能力をどの程
度に設定したらよいか正確に判断することが出来ない。

一般に、新機種の立上り時には人手による組立を主体と
し、次第に自動化設備を導入し、組立を合理化する。需
要の伸びが短期間に急激に増加し、自動化して採算があ
うレベルに達する場合は、−度に自動化向けのラインを
新設すればよいが、長期間に渡って、漸次、増加する場
合は設備の再利用が図れないため、段階的に自動化設備
を導入することが出来ず自動化が遅れ、生産性が向上し
なかった。

第二は工程編成変えが容易に行えない点にあった。すな
わち、新機種をラインに投入する場合、従来の組立ライ
ンの構成では機種ごとに固有の部分が占める割合が大き
く、容易に再編成を行えなかった。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、３段階構造の搬
送手段と、部品箱を搬送手段の下段から取り込み、払出
す部品箱供給手段と部品組付手段と昇降機能を有する搬
送手段を任意に組合せ、組立ステーションを構成する。

さらに、工程編成に応じてこの標準組立ステーションを
連結して、組立ラインを構成する。

〔作用〕

これにより、組立ステーションは搬送コンポーネント及
び部品箱供給コンポーネント並びに迂回機能付き搬送コ
ンポーネント等の機能別の標準組立コンポーネントによ
り構成されることになる。

従って、自動化したい要素作業毎に段階的に自動化でき
る。また、これら標準組立コンポーネントは、全て共通
であるので、工程編成変えの必要が生じた場合には、必
要な機能を持つ標準組立コンポーネントを必要な組立ス
テーションへ移動するだけで良く、たりない機能があれ
ば、補うだけで良い。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明である標準組立コンポーネントにより構
成した組立ステーションの一例である。以下、標準組立
コンポーネントの搬送手段を搬送ユニット、部品箱供給
手段を部品供給ユニット、部品組付は手段を組付はユニ
ット、昇降機能付きの搬送手段をバイパスユニットと呼
ぶ。第１図の例は搬送ユニット１、部品供給ユニット２
、組付ユニット３の３種類のユニットから構成されてい
る。

搬送ユニットｌは上段コンベア１１、中段コンベア１２
、下段コンベア１３を三段に積み重ねて構成されている
。上段コンベア１１は製品搬送パレット１４と部品供給
用パレット１５を搬送する。中段コンベア１２は部品を
組付路わり空になった部品供給用パレット１５を上段パ
レットと逆の方向に搬送する。下段コンベア１３は部品
箱を搬送する機能を持つ。この搬送ユニット１は通常の
コンベアと同様に作業者が脇にたって、組立作業を行え
る。部品供給ユニット２は、作業者が部品を取りだしや
すい高さまで、部品箱を上昇させると共に、空になった
部品箱を下段コンベア１３に排出するために、空になっ
た部品箱を下降させる機能を持つ。部品箱はチェーン２
２に設けられた支持部２１により支持される。

チェーン２２はモータ２３の駆動力を軸２４を介して受
ける。従って、支持部２１は無限軌道上に設けられたが
如く、運動する。従って、モータ２３の回転方向と回転
速度を制御することにより、部品箱の上昇、下降、及び
これらの速度を制御できる。組付ユニット３は水平平面
方向と鉛直な方向とに運動できる機能を持つものであっ
て、産業用ロボット、ビックアンドプレースユニット等
で構わない。

第２図は部品供給ユニットの一連の動作を示す。

第２図は第１図に示した標準組立ユニットを側面から見
たものである。この図で破線で囲まれた部分はバッファ
エリア２５と呼ばれ、ストックの部品箱が待機している
場所である。第２図（ａ）では空になった部品箱４１が
下降して、下段コンベア１３に払いだされている。この
とき、下段コンベアに設けられた傾斜ユニット１６は部
品供給装置の反対側へ傾斜し、空になった部品箱４１が
下段コンベア１３ヘスムースに入るのを助ける。第２図
（ｂ）では空になった部品箱４１が下段コンベア１３に
収まった状態を示す。このとき、組立作業は滞らないよ
うに部品箱４２がバッファエリア２５から前進して、部
品が取り出せる・ような状態にセットされる。第２図（
ｃ）では傾斜ユニット１６が部品供給ユニット２側へ傾
斜して、部品を満載した部品箱４４を下段コンベア１３
から部品供給ユニット２に引き込む。部品箱４３はバッ
ファエリア２５内で上昇し、部品箱４２が空になった場
合に備えて待機する。第２図（ｄ）では部品箱４４がバ
ッファエリア２５まで進み、停止し、一連の部品箱交換
の動作を停止する。

第３図に部品箱４４を所定のステーションに仕分けする
装置の構成を示す。この組立てラインは、標準組立コン
ポーネントにより構成される組立てステーションを連結
することにより、構成されている。各ステーションには
ステージ・ヨンコントローラ５４が設けてあり、各ステ
ーションのモジュールの動作の制御と中央制御装置５と
の通信を行う。

部品箱４４を所定のステーションに供給するため、第３
図の各部は次のように動作する。下段コンベア１３をな
がれできた部品箱４４には、例えばバーコードのように
部品箱を識別する手段が設けられている。部品箱４４の
バーコードを読みとったバーコードリーダ５３はデコー
ダ５２と中継装置５１を通し、伝送経路５６を経由して
中央制御装置５に部品箱４４の番号を照会する。中央制
御装置５は予め持っている情報に基づき、伝送経路５５
を経由して該当するステーションのステーションコント
ローラ５４に部品箱４４を取り込む指令を発行する。

第４図に部品箱４４を所定のステーションに仕分けする
装置の構成の第二の例を示す。各ステーションにはステ
ーションコントローラ５４と部品箱検出装置５８が設け
である。ラインの先端にはバーコードリーダ５３とデコ
ーダ５２とが設けてあり、伝送経路５７を経由して中央
制御装置５につながっている。ラインの先端に投入され
た部品箱４４はバーコードからその中身と行き先のステ
ーションの情報が中央制御装置５から与えられる。部品
箱４４が部品箱検出装置５８の直前を通過する度に、伝
送経路５９を経由して信号が中央制御装置５に送られる
。

中央制御装置５はこれらの信号から、先に投入された部
品箱４４が現在どこ等辺を通過中であるかを認識し、該
当するステーションのステーションコントローラ５４に
部品箱４４を取り込む信号を発信する。この方式では空
の部品箱が部品供給ユニットから下段コンベア１３に排
出された場合、該当するステーションコントローラ５４
からラインの下流のステーションコントローラ５４に空
箱の信号を中継する。従って、ステーションコントロー
ラ５４は中央制御装置５から取り込み信号を受けとって
も、空箱信号を受は取った場合には部品箱を取り込まな
い。

第５図は本発明によるライン構成の例である。

第５図（ａ）は作業者による組立のラインである。

ラインは搬送ユニット１と部品供給ユニット２とから構
成されている。第５図（ｂ）は組付ユニット３が第５図
（ａ）に示したラインに追加され、自動化が進んだライ
ンの構成である。第５図（Ｃ）は第５図（ｂ）に示した
ラインの部品供給ユニット２の上にさらに組付ユニット
３が設けられ、自動化が進んだラインを示している。

第６図に本発明の標準組立コンポーネントに結合し、共
に組立ラインを構成するバイパスユニット７を示す。バ
イパスユニット７は、下段コンベア１３、昇降コンベア
１７、チェーン２２、モータ２３から構成される。昇降
コンベア１７は、モータ２３の駆動力を伝えるチェーン
２２上に設けられている。従って、搬送ユニット１の上
段コンベア１１と同レベルの高さ（以下、この高さをａ
と呼ぶ）と中段コンベア１２と同レベルの高さ（以下、
この高さをｂと呼ぶ）のいずれの高さも維持できる。こ
のバイパスユニット７と標準組立コンポーネントとから
構成される組立ラインのステーション番号（ｎ＋１）、
（ｎ＋２）、（ｎ＋３）で所要時間がそれぞれ異なる作
業Ａ、Ｂ、Ｃを行うように工程を編成すると第７図のよ
うになる。すなわち、（ｎ＋１）番目のステーションの
作業時間によりライン全体のタクトタイムが決定されて
しまい、（ｎ＋２）、（ｎ＋３）番目のステーションで
は遊休時間が発生する。そこで、中央制御装置５は、各
ステーションで遊休時間が発生しないように、第８図の
ようにステーションごとの作業内容を割り付ける。この
作業割付により、第（ｎ＋２）のステーションで作業Ａ
と作業Ｂを行うものが発生し、結果として、各ステーシ
ョンでの遊休時間が短縮され、ラインのタクトタイムが
短縮されることがわかる。

第９図は第８図に示した作業割付での、組立ラインの動
作を示す。第９図は第ｎステーションｌａ１第（ｎ＋１
）ステーションｌｂ、第（ｎ＋２）ステーションｌｃ付
近を示したものである。第９図（ａ）ではバイパスユニ
ット７ａと７ｂの昇降コンベア１７はいずれも高さａを
保持しており、製品搬送パレット１４が図中左から右へ
移動中であることを示す。第９図（ｂ）は各ステーショ
ンが作業中の場合を示している。

このとき、バイパスユニット７ａと７ｂの昇降コンベア
１７は高さｂを保持し、空になった製品搬送パレット１
４を図中布から左方向へ搬送している。次に第９図（Ｃ
）で第８図で示した第（ｎ＋２）ステーションｌｃで作
業ＡとＢを行うため製品搬送パレット１４０が第（ｎ＋
１）ステーションｉｂの通過を回避して、第（ｎ＋２）
ステーションＩＣに到着するための動作を説明する。製
品搬送パレット１４０はバイパスユニット７ａの高さａ
にある昇降コンベア１７に送られる。

次に昇降コンベアは高さｂまで下降し、中段コンベア１
２と同じ高さとなり、第（ｎ＋１）ステーション１ｂの
中段コンベア１２に製品搬送パレット１７を送る。

この時、第（ｎ＋１）ステーションｌｂの中段コンベア
１２は上段コンベア１１と同方向に製品搬送パレット１
４０を搬送するように動作する。バイパスユニット７ｂ
ノ昇降コンベア１７に搬送された後、昇降コンベア１７
が高さａまで上昇し、第（ｎ＋２）ステーションｌｃの
上段コンベア１１に製品搬送パレット１４０を排出し、
一連の第（ｎ＋１）ステーション１ｂの通過を回避動作
が終了する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、組立ステーションは機能別のコンポー
ネントにより構成されることになる。従って、自動化し
たい要素作業毎に段階的に自動化できる。また、これら
のコンポーネントはラインの基本となる部分であって、
全て共通である。従って、工程編成変えの必要が生じた
場合には、必要な機能を持つコンポーネントを必要なス
テーションへ移動するだけで良く、たりない機能があれ
ば、補うだけで良い。すなわち、自動化を段階的に行え
、工程編成変えが容易に出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は本発明の
動作説明図、第３図、第４図は本発明によるラインのブ
ロック図、第５図は本発明によるラインの編成変え説明
図、第６図はバイパスユニットの斜視図、第７図は工程
編成の説明図、第８図は作業割付の説明図、第９図は標
準組立コンポーネントの動作説明図を示す。 ｌ　・・・・・・搬送ユニット 部品供給ユニッ 組付ユニッ ト 部品箱 ト 作業者 バイパスユニッ ト 第 第 蔦 第 （α） （Ｃ） 第 第７０ 第９口 （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、三段階層構造の上段において製品の載つたパレット
   及び部品の載つたパレットを搬送する手段と、中断にお
   いて部品の載つていない部品搬送用パレットを上段と逆
   方向に搬送するか、若しくは製品の載つたパレットと部
   品の載ったパレットと部品の載つた部品搬送用パレット
   を上段と同方向に搬送する手段と、下段において部品箱
   を搬送する手段とにより三段階層構造となるように構成
   したことを特徴とする搬送コンポーネント。 ２、部品の入つた部品箱を搬送コンポーネントの下段か
   ら取り込む手段と、の部品が取り出され空になった上記
   部品箱を上記搬送コンポーネントの下段に払出す手段と
   、上記部品箱のストックを待機させる手段とを有するこ
   とを特徴とする部品箱供給コンポーネント。３、三段階
   層構造の上段において製品の載つたパレット及び部品の
   載ったパレットを搬送する手段と、中段において部品の
   載つていない部品搬送用パレットを上段と逆方向に搬送
   するか、若しくは製品の載つたパレットと部品の載つた
   パレットと部品の載った部品搬送用パレットを上段と同
   方向に搬送する手段と、下段において部品の入つた部品
   箱を搬送する手段とにより３段階層構造となるように構
   成された搬送コンポーネントと、上記部品箱を搬送コン
   ポーネントの下段から取り込み、上記部品箱の部品が供
   給され空になった部品箱を搬送コンポーネントの下段に
   払出し、部品箱にストックを待機させる部品箱供給コン
   ポーネントと、上記搬送コンポーネント及び上記部品供
   給コンポーネントにより搬送された部品を組み付ける部
   品組付手段と、上記部品搬送用パレットを上記搬送コン
   ポーネントの上段と同方向に搬送する手段と、上記搬送
   コンポーネントの上段で使用した部品搬送用のパレット
   を上記搬送コンポーネントの上段と中段との間で昇降す
   る手段とを有することにより、組付速度の遅い組付手段
   を迂回して部品を搬送することを特徴とする迂回機能付
   き搬送コンポーネント。 ４、上記請求項１の搬送コンポーネント、上記請求項２
   の部品箱供給コンポーネント、上記請求項３の迂回機能
   付き搬送コンポーネント及び部品組付手段とを目的に合
   わせて組合わせることにより構成されることを特徴とす
   る組立ステーション。 ５、上記請求項４記載の組立ステーションを複数連結す
   ることにより構成されることを特徴とする組立ライン。