JPH05192884A - ワーク投入管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ライン上のワークを加工設備に投入するロボ
ットに対し、時系列的に並べた投入指示データに基づ
き、コンピュータが、ライン停止時間を極力減少させる
ようにワークの投入を管理し、設備稼働率の向上を図
る。 【構成】 ライン10は、ホストコンピュータ16によるワ
ーク投入管理によって、複数種類のワークを記憶装置18
に記憶した投入指示データに書き込まれた順序および所
要数で、ロボット12によってコンベア11から取り出して
加工設備13に投入し、加工設備13、搬送装置14および加
工設備15を順次経て２種類の加工を施す自動化ラインで
あり、ホストコンピュータ16は、投入が未完了のワーク
が発生した場合、期限時刻までは無条件で、期限時刻以
降可能な限り未投入ワークの再投入指令を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はライン停止時間を極力減
少させるようにワークの投入を管理する、ワーク投入管
理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】従来、コンピュータによる指示に基づき、
ワーク投入装置としてのロボットによりワークをライン
上の加工設備に計画的に投入するシステムが種々提案さ
れている。例えば、図５に示すように、ワークを前工程
から搬送する搬送装置（コンベア）30と、コンベア30上
のワークを第１の加工設備31に投入するロボット32と、
加工設備31上のワークを第２の加工設備33上に移動する
搬送装置34とを具えるライン35に前記各構成要素の作動
を制御するコンピュータ36を設け、このコンピュータ36
が記憶装置37のファイルに記憶された投入指示データに
基づき、複数種のワーク（例えばＡ、Ｂ，Ｃ）をロボッ
ト32によって加工設備31に順次投入するようにして自動
化ラインを構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例にあっては、コンピュータ36が、読み込んだ投入指示
データに基づき複数種のワーク（例えばＡ、Ｂ、Ｃ）を
１種類ずつロボット32によって加工設備31に投入する際
に、前記投入指示データ通り投入を繰り返している内に
指示されたワークがコンベア30上に所要数分用意できず
に不足することがある。その場合、当該ワークの投入を
断念して次のワークの投入を行うように予めコンピュー
タ34の制御プログラムを組んでおかない限り、当該ワー
ク待ちの状態となってラインが停止してしまう。このラ
インの停止は、例えば警報装置等の作動によりオペレー
タがワークの不足に気付いて当該ワークの不足数をコン
ベア30に補充してロボット32が投入し得る状態にした後
にラインを再起動するまで継続し、その間大幅な設備稼
働率の低下を招く。また、上記の場合、ワーク投入が未
完了になった投入指示データは、ライン再起動時に本来
の意味を失うので、新たに当該ワークの不足数を補充す
るための再投入指示データを作成する必要が生じる。

【０００５】本発明は、時系列的に並べた投入指示デー
タに基づきコンピュータがワーク投入管理を行う際に、
投入が未完了のワークが発生した場合、期限時刻までは
無条件で、期限時刻以降可能な限り未投入ワークの再投
入指令を行うようにすることにより、上述した問題を解
決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
のワーク投入管理装置は、前工程から複数種類のワーク
を順次搬送する第１の搬送装置と、該搬送装置上のワー
クを加工設備に投入するロボットと、該加工設備上のワ
ークを他の加工設備または後工程に搬送する第２の搬送
装置とを有するラインと、前記ロボットへの投入指示デ
ータを記憶した投入指示データファイルを有する記憶装
置と、前記投入指示データに基づき前記ロボットに対し
ワーク投入指令を行うホストコンピュータとを具える、
ワーク投入管理装置において、前記投入指示データ通り
当該ワークの投入を完了したか否かを判定する投入完了
判定手段と、当該ワークの投入が未完了の場合、未投入
数に基づき再投入指示データを作成して前記投入指示デ
ータの末尾に追加する再投入データ作成手段と、予め設
定した生産終了時刻より所定時間前の期限時刻までは無
条件で、期限時刻以降は前記再投入指示データの未投入
数と所定のラインサイクルタイムとの積が前記所定時間
を越えない範囲で、未投入ワークの再投入指令を行う、
再投入手段とを具えて成ることを特徴とするものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明によれば、前工程から複数種類のワーク
を順次搬送する第１の搬送装置上のワークを加工設備に
投入するロボットに対し、記憶装置の投入指示データフ
ァイルから読み出した投入指示データによってホストコ
ンピュータがワーク投入指令を行う際に、投入完了判定
手段は前記投入指示データ通り当該ワークの投入を完了
したか否かを判定し、再投入データ作成手段は当該ワー
クの投入が未完了の場合、未投入数に基づき再投入指示
データを自動的に作成して前記投入指示データの末尾に
追加し、再投入手段は予め設定した生産終了時刻より所
定時間前の期限時刻までは無条件で、期限時刻以降は前
記再投入指示データの未投入数と所定のラインサイクル
タイムとの積が前記所定時間を越えない範囲で、未投入
ワークの再投入指令を行うから、指示されたワークが所
要数分用意できずに不足した場合であっても、生産終了
時刻までにその不足分をラインを停止させずに加工設備
に投入して加工に供することができ、設備稼働率が大幅
に向上する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明のワーク投入管理装置の第１実
施例の構成を示す図であり、図中10はワーク投入管理の
対象となるラインを示す。ライン10は、ワーク搬送用の
コンベア11、ロボット12、第１の加工設備13、搬送装置
14および第２の加工設備15を有しており、具体的には自
動車用部品（例えばセンターディファレンシャルギアケ
ース）の加工を行う自動化ラインに適用される。なお、
このライン10の前工程および後工程は、ある程度のワー
ク供給量の変動を吸収するバッファを有する加工工程で
あり、ワークの有無をチェックしてそれに関するデータ
を常時把握しており、前工程において発生するワーク不
足は偶発的かつ回復可能であるものとする。

【０００９】ライン10上のコンベア11は、前工程から複
数種類のワーク（例えばＡ、Ｂ、Ｃ）を順次搬送する第
１の搬送装置であり、ロボット12は、コンベア11上のワ
ークを第１の加工設備13に投入するワーク投入装置であ
る（ロボットの代わりにデパラダイズ装置を用いてもよ
い）。第１の加工設備13は、投入されたワークに対しそ
の種類に応じた加工を施すものであり、搬送装置14は、
その加工後のワークを第２の加工設備15に搬送する第２
の搬送装置である。第２の加工設備15は、搬送されたワ
ークに対しその種類に応じた加工を施すものである。な
お、ライン10上の加工設備は少なくとも１台あればよ
く、１台の場合、搬送装置14は後工程への搬送装置とな
る。また、このライン10には稼働状態を監視するオペレ
ータが常駐しているものとし、このオペレータは通報、
表示等によってワークの不足を知った場合、速やかにそ
の不足状態を解消する処置を行うものとする。

【００１０】上記ライン10の各構成要素の作動を制御す
るため、ホストコンピュータ16を設ける。ホストコンピ
ュータ16は、上記各構成要素と信号の授受を行い得るよ
うにそれらと通信回線（例えばネットワーク；ＬＡＮ）
17によって接続される。また、ホストコンピュータ16は
記憶装置18に接続され、記憶装置18は、ラインサイクル
タイムデータを格納したファイル19と、リードタイムデ
ータを格納したファイル20と、投入指示データを格納し
たファイル21とを有している（上記各データについては
後に詳述する）。なお、ライン10の各構成要素11〜15
は、ホストコンピュータ10からの指令に応じて作動す
る、図示しないＣＰＵを具えているものとする。

【００１１】ライン10は、ホストコンピュータ16による
ワーク投入管理によって、複数種類のワーク（例えばワ
ークＡ、Ｂ、Ｃ）を図３に例示する投入指示データに書
き込まれた順序および所要数で、ロボット12によってコ
ンベア11から取り出して加工設備13に投入し、加工設備
13、搬送装置14および加工設備15を順次経て２種類の加
工を施されたワークを図示しない搬送装置によって加工
完了ワークとして次工程に搬出する自動化ラインとして
機能し、その際、投入すべきワークがコンベア11上にな
いワーク不足時には、上記ワーク投入管理によってライ
ン停止時間が極力減少するように制御される。

【００１２】上記目的のため、ホストコンピュータ16
は、ファイル19〜21から読み込んだデータおよび通信回
線17を介して上記各構成要素11〜15から読み込んだ各種
信号に基づき、図２の制御プログラムを実行することに
より本実施例の狙いとするワーク投入管理を行う。

【００１３】すなわち、所定周期毎の定時割込により繰
返し実行される図２の制御プログラムにおいて、まずス
テップ101 でファイル19よりラインサイクルタイムＳを
表わすデータを読み込み、ステップ102 でファイル20よ
りリードタイムＬを表わすデータを読み込み、ステップ
103 でファイル21より図３に例示するような投入指示デ
ータを読み込む。

【００１４】ここで、ラインサイクルタイムＳとは、ラ
イン10およびその前後工程を含むライン全体においてワ
ークを流すサイクルを表わすタイムデータであり、リー
ドタイムＬとは、たとえばワークＡを３個投入指令する
場合、（ロボット12がコンベア11から１個のワークＡを
第１の加工設備13に投入するのに要する時間×３）＋
（１個のワークＡが第１の加工設備13に投入されてから
第２の加工設備15で加工完了するまでに要する時間）を
表わすタイムデータであり、後述するように前日の未投
入ワークに基づいて決定される。また、ステップ103 で
読み込む投入指示データは、リードタイムＬに相当する
データを含めた、１日のライン稼働時間中（例えばＡＭ
８〜ＰＭ５）に生産すべきワークのデータのデータ長に
してあり、この生産すべきワークのデータ（つまり投入
指示データ）は前日の終業時にホストコンピュータ16が
自動的に作成して記憶装置18に記憶しておくものとす
る。なお、投入指示データを図３のようにＬに相当する
分のデータ以後周期的に構成するのは、複数種類のワー
ク（例えばＡ、Ｂ、Ｃ）の種類別所要数をＡ５、Ｂ４、
Ｃ３、Ａ５、Ｂ４、・・・の繰返しパターンによりホス
トコンピュータ16が記憶している定数で分割し、ロッド
長を短縮してライン10が必要とするワークの在庫を減ら
すためである。

【００１５】次のステップ104 では期限時刻を越えたか
否かを判定する。ここで、期限時刻とは、図４に示すよ
うに、１日のライン稼働時間が例えばＡＭ８〜ＰＭ５の
場合、生産終了時刻であるＰＭ５からリードタイムＬだ
け遡った時刻である。この期限時刻になるまではステッ
プ105 で当該ワークの投入指示（図３では、当初はＬに
相当する分のデータ、その後はＡ５、Ｂ４、Ｃ３、・・
に相当するデータ）を行う。この投入指示は、次のステ
ップ106 において、例えば第１の加工設備13からの故障
信号の入力により設備故障と判定された場合、待機状態
となるため実行されず、設備故障でなければ実行され
る。

【００１６】次のステップ107 では指示通り当該ワーク
を投入したか否かを例えば第１の加工設備13からの投入
完了信号の有無により判定する（このステップ107 にお
いてホストコンピュータ16は投入完了判定手段として機
能する）。ここで、前工程からコンベア11上に当該ワー
クが予定通り搬入されて、指示通り投入できる場合は、
次のステップ108 をスキップして制御をステップ109 に
進める。ステップ109では投入指示データの読込位置を
１つ移動し、制御をステップ104 に戻して再びステップ
104 以降を実行する。これによりステップ104 〜107 の
ＹＥＳ‐109 ‐104 のループが繰り返されて、期限時刻
になるまで順次投入指示データ通りワークの投入がなさ
れる。

【００１７】一方、前記ステップ107 の判定において指
示通り投入できなかった場合は、次のステップ108 を実
行して再投入指示データを作成する（このステップ108
においてホストコンピュータ16は再投入データ作成手段
として機能する）。この再投入指示データは、例えばＡ
ワークが３個不足した場合、その不足数に基づきＡ３と
表わされ、図３に示すようにステップ103 で読み込んだ
投入指示データの末尾（最終データの次）に追加され
る。したがって投入指示データは、ワークの未投入が発
生することにより、読み込んだ当初よりも長くなってい
く。

【００１８】上記再投入指示データに該当するワークの
投入（再投入）は、ステップ104 の判定により投入指示
データの最終データを期限時刻前に読み込んだ場合（図
４のケース１）には、その時点において当該ワークがコ
ンベア11上に用意されている限り無条件で実施される
（その際、ステップ105 ‐106 のＮＯ‐107 のＹＥＳ‐
109 ‐104 のＹＥＳ‐105 のループにおいてホストコン
ピュータ16は再投入手段として機能する）。期限時刻以
降は以下の条件を満たす場合のみ実施される。すなわ
ち、再投入指示データありの場合、ステップ104 のＹＥ
Ｓの次のステップ110 の判定がＹＥＳになってステップ
111 を選択し、ステップ111 で再投入指示データの未投
入数とステップ101 で読み込んだラインサイクルタイム
Ｓとの積がステップ102 で読み込んだリードタイムＬを
越えたか否かを判定する（この判定は再投入指示データ
が複数あれば夫々の未投入数とラインサイクルタイムＳ
との積を加算した値がリードタイムＬを越えたか否かを
判定することになる）。この判定がＹＥＳの場合、制御
はステップ105 以降に進むことになり、その時点におい
て当該ワークがコンベア11上に用意されていれば、図４
のケース１に示すＡ３、Ｂ１のように当該ワークの再投
入を行うことができる。

【００１９】ところでステップ111 の判定は、ロボット
12が再投入したワークが１日の生産終了時刻までに第２
の加工設備15での加工を完了するためのものであり、リ
ードタイムＬを越えてステップ111 の判定がＹＥＳにな
った場合には、次のステップ112 で再投入指示データの
内の実施できなかった分（図４のケース２ではＢ１）を
明日のリードタイムＬとして更新記憶する。

【００２０】なお、投入指示データ通り順次ワーク投入
が繰り返されていたのに、投入指示データの最終データ
まで投入が進まない内に期限時刻が来てしまった場合に
は、制御はステップ104 のＹＥＳ‐110 のＮＯ‐108 と
進むことになり、期限時刻を過ぎて未投入になってしま
ったワークについてのデータは再投入データとなる。

【００２１】

【発明の効果】かくして本発明のワーク投入管理装置は
上述の如く、時系列的に並べた投入指示データに基づき
コンピュータがワーク投入管理を行う際に、投入が未完
了のワークが発生した場合、期限時刻までは無条件で、
期限時刻以降可能な限り未投入ワークの再投入指令を行
うから、指示されたワークが所要数分用意できずに不足
した場合であっても、生産終了時刻までにその不足分を
ラインを停止させずに加工設備に投入して加工に供する
ことができ、設備稼働率が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク投入管理装置の第１実施例の構
成を示す図である。

【図２】同例におけるホストコンピュータによるワーク
投入管理の制御プログラムを示すフローチャートであ
る。

【図３】同例における投入指示データを例示する図であ
る。

【図４】同例における時間の定義を説明するための図で
ある。

【図５】従来例のワーク投入管理装置の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

10 ライン 11 コンベア（第１の搬送装置） 12 ロボット 13 第１の加工設備（加工設備） 14 搬送装置（第２の搬送装置） 15 第２の加工設備（他の加工設備） 16 ホストコンピュータ 17 通信回線 18 記憶装置 19 ファイル 20 ファイル 21 ファイル（投入指示データファイル）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前工程から複数種類のワークを順次搬送
   する第１の搬送装置と、該搬送装置上のワークを加工設
   備に投入するロボットと、該加工設備上のワークを他の
   加工設備または後工程に搬送する第２の搬送装置とを有
   するラインと、前記ロボットへの投入指示データを記憶
   した投入指示データファイルを有する記憶装置と、前記
   投入指示データに基づき前記ロボットに対しワーク投入
   指令を行うホストコンピュータとを具える、ワーク投入
   管理装置において、 前記投入指示データ通り当該ワークの投入を完了したか
   否かを判定する投入完了判定手段と、 当該ワークの投入が未完了の場合、未投入数に基づき再
   投入指示データを作成して前記投入指示データの末尾に
   追加する再投入データ作成手段と、 予め設定した生産終了時刻より所定時間前の期限時刻ま
   では無条件で、期限時刻以降は前記再投入指示データの
   未投入数と所定のラインサイクルタイムとの積が前記所
   定時間を越えない範囲で、未投入ワークの再投入指令を
   行う再投入手段とを具えて成ることを特徴とする、ワー
   ク投入管理装置。