JPH07136880A - 自動化生産システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 システムを構成する各処理工程の負荷が刻々
と変化する多種中少量生産において、各処理工程に共通
な作業に対して生産体制を適応させて装置の稼動率を高
めることができ、もって生産効率を高めることが可能な
自動化生産システムを提供する。 【構成】 各処理工程Ａ〜Ｇに応じて標準モジュール２
ａ〜２ｃが任意に組み合わされてステーションベース３
に積載される。中央制御装置の指令によって、無人搬送
車１が、標準モジュールを装着して、被加工部品の格納
倉庫Ｉ、標準モジュールのストッカーＫ、各処理装置１
０ａ〜１０ｆ間を移動し、各処理装置１０ａ〜１０ｆに
対して、ステーションーベース３を介して、或いは直接
に被加工部品の標準作業を、各工程での負荷変動に生産
体制を適応させて効率的に実行するように構成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の処理工程により
多種中少量生産を効率的に行うのに好敵な自動生産シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の処理工程からなる生産シス
テムの自動化に際しては、各々の工程を独立した作業エ
リアとして捉え、各工程の中でワークの取出しを含めた
作業の自動化が進められてきた。そして、この場合工程
間のワークの受け渡しは、パレット、マガジンなどの共
通荷姿にして、無人搬送車やコンベアを用いて自動化を
図る方式が一般的であった。

【０００３】また、特開平４−１３５２９号公報には、
自律移動の可能な位置決めユニットと姿勢決めユニット
との組合せで種々の作業に対応し、これらのユニットの
数の増減によって、生産量の変化に対応して、変種変量
生産を実現可能な装置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の従来技術では、
各処理工程がワークの加工・組立などの主作業をメイン
として、その上でワークの取出しや収納などの付随作業
までを自動化しているために、各工程間の稼働形態や稼
働能力が異なる場合には、付随作業を行う自動機器の本
来の能力が十分に生かせないことがあり、例えば高サイ
クルで作動するが遊休時間が長くなったりしていた。ま
た、自動化される処理工程は、比較的負荷の安定した工
程のみであり、特殊小ロット加工の工程や外注先からワ
ークが入ってくる工程など、不定期的で一時的に作業負
荷が集中する処理工程では、自動化対応が進んでいない
のが現状である。

【０００５】また、後者の従来技術では、対応できる作
業が限られ、また作業によっては生産性の高い専用加工
機を使用した方が能率的であり、またワーク供給に関す
る手段が不明確で、実用的でないという問題がある。

【０００６】本発明は、上述した自動化生産システムの
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シス
テムを構成する各処理工程の負荷が刻々と変化する多種
中少量生産において、各処理工程に共通な作業に対して
生産体制を適応させて装置の稼動率を高めることがで
き、もって生産効率を高めることが可能な自動化生産シ
ステムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、被加工部品を複数の処理工程により順次
加工処理する自動化生産システムにおいて、各処理工程
に共通な標準作業をそれぞれ行う任意に組み合わせ可能
な複数の標準モジュールと、所要の処理工程に対して設
けられ、前記標準モジュールを積載し、前記処理工程に
応じて組み合わせられた標準モジュールによる標準作業
を行うステーションベースと、前記標準モジュールを積
載し、前記標準モジュールまたは前記被加工部品の格納
部と前記ステーションベース間を移動して、前記ステー
ションベースに前記標準モジュールまたは被加工部品を
供給し、標準モジュールの交換または加工処理された部
品の回収を行う無人搬送車ベースと、前記ステーション
ベース、前記標準モジュール、及び前記無人搬送車ベー
スの動作を制御する中央制御装置とを有することを特徴
とするものである。

【０００８】また、前記無人搬送車ベースが、前記ステ
ーションベースの１つとして前記標準モジュールによる
標準作業を行うことが可能である。

【０００９】

【作用】複数の標準モジュールは、各処理工程に応じて
相互に組み合わされる。中央制御装置の指令によって、
無人搬送車ベースが、標準モジュールを積載して、標準
モジュールまたは被加工部品の格納部とステーションベ
ース間を移動して、ステーションーベースに標準モジュ
ールまたは被加工部品を供給し、標準モジュールを交換
し、または、処理された部品を回収する。そして、中央
制御装置の指令によって、ステーションベースは前記組
み合わされた標準モジュールによって、被加工部品を処
理する標準作業を行う。また、前記無人搬送車ベース
が、前記ステーションベースの１つとして前記標準モジ
ュールによる標準作業を行う。このようにして、各処理
工程での負荷変動に応じて必要な処理工程で必要な標準
モジュールが適宜組み合わされ、ステーションベースを
具備しない処理工程に対しては、無人搬送車ベース事自
体がステーションベースに代って標準作業を行うように
生産体制を適応させるので、装置の稼動率が高められ、
効率的に生産が行われる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明をレンズの後加工システムに適
用した場合の一実施例について、図１ないし図１１を参
照して説明する。

【００１１】図１はレンズの後加工システムに適用した
本実施例の全体構成を示す説明図、図２ないし図７は図
１の各工程の説明図、図８は標準モジュールを装着した
無人搬送車ベースの平面図、図９は標準モジュールを装
着した無人搬送車ベースの正面図、図１０は交換モジュ
ールの平面図、図１１は同実施例のステーションベース
の正面図である。

【００１２】本実施例のレンズ後加工システムでは、図
１に示すように、レンズである被加工部品に対して、外
注加工品受け入れ工程Ａ、芯取り加工工程Ｂ１、Ｂ２、
中間ストック工程Ｃ、洗浄工程Ｄ、蒸着工程Ｅ、接合工
程Ｆ及び塗り工程Ｇの各処理が行われる。本実施例で
は、これらの各工程に共通な標準作業を行う標準モジュ
ールとして、図８及び図１０に示すストッカモジュール
２ａ、取り置きモジュール２ｂ及び交換モジュール２ｃ
が設けられている。

【００１３】そして、本実施例には、中央制御装置（図
示せず）からの指令によって、ストッカモジュール２ａ
及び取り置きモジュール２ｂ、更に必要により交換モジ
ュール２ｃを積載して、各工程間を移動してモジュール
の供給及び交換や被加工品の供給及び処理部品の回収を
行う無人搬送車ベース１が設けてある。また、本実施例
には、ストッカモジュール２ａ及び取り置きモジュール
２ｂを積載した状態で、ステーションベース３が各工程
の処理装置側に定常的に配設され、積載されたモジュー
ルにより中央制御装置からの指令によつて処理加工を行
う。

【００１４】ここで、ストッカモジュール２ａは、被加
工部品５が配列されたパレット６をマガジン７内に段積
みして収納し、取り置きモジュール２ｂに対してパレッ
ト６の交換を行う機能を有している。また、取り置きモ
ジュール２ｂは、パレット６から被加工部品５を取出し
て、各工程の処理を行う処理装置に供給し、処理装置か
ら処理された部品を取出して、空きパレット６に収納す
る円筒座標型ロボットと、部品が配列されたパレット６
を、ストッカモジュール２ａに対して出入し位置決めす
るステージとを備え、処理装置に対する被加工部品５の
供給と、処理部品の回収とを行う機能を有している。一
方、交換モジュール２ｃは、ストッカモジュール２ａに
対して、空パレット６の供給と被加工部品５が配列され
たパレット６の受け取りとを行い、さらに、処理部品が
配列されたパレット６の受け取りを行う機能を有してい
る。

【００１５】これらのストッカモジュール２ａ、取り置
きモジュール２ｂ及び交換モジュール２ｃの底面には、
同一形状のガイドレールとコネクタが設けてある。これ
らの標準モジュール部は、無人搬送車ベース１及びステ
ーションベース３に装着可能で、装着によって無人搬送
車ベース１及びステーションベース３から駆動源が供給
されるようにしてある。

【００１６】前述したように、本実施例には図９に示す
ように、車輪ｗを備え走行自在な無人搬送車ベース１
と、処理装置に対応して配置される図１１に示すステー
ションベース３とが設けてあり、これらの無人搬送車ベ
ース１及びステーションベース３の上面には、２組の標
準モジュールを装着するガイドレールｌが設けてあり、
無人搬送車ベース１及びステーションベース３は、標準
モジュール部の装着と排出を行うスライドリフトを備え
ている。また、無人搬送車ベース１とステーションベー
ス３は、装着された標準モジュール部を駆動させる電源
と圧縮空気源とを備え、標準モジュール部の装着によっ
て、電源と圧縮空気源とがコネクタを介して標準モジュ
ール部に供給されるようにしてある。

【００１７】ステーションベース３は、大ロット用で連
続駆動される芯取り加工工程を実行する図３に示す処理
装置１０ａに対応して１台配置され、図７に示すよう
に、接合工程を実行する処理装置１０ｅに対応して３台
配置され、塗り工程を実行する処理装置１０ｆに対応し
て２台配置してある。このステーションベース３は、取
り置きモジュール２ｂとストッカモジュール２ａとによ
って、処理装置に対する被加工部品５の供給と、処理部
品の回収との標準作業を行う機能を有している。無人搬
送車ベース１は、２組の交換モジュール３ｃが装着され
た状態で、前述のように処理装置に対応して配置される
ステーションベース３と、格納倉庫Ｉ及び標準モジュー
ル格納ストッカＫ間を移動して、ステーションベース３
のストッカモジュール２ａに対して、空パレットの受け
取りと被加工部品５が配列されたパレット６の供給を行
い、また、処理品が配列されたパレット６の受け取りを
行う機能を有している。さらに、無人搬送車ベース１
は、ストッカモジュール２ａ及び取り置きモジュール２
ｂが装着された状態で、外注加工品受け入れ工程Ａと中
間ストック工程の格納倉庫Ｉ間を移動して、外注加工品
の格納倉庫Ｉへの格納を行う機能を有している。そし
て、無人搬送車ベース１は、ストッカモジュールと取り
置きモジュールが装着された状態で、ステーションベー
ス３が配置されず、ステーションベース３を具備してい
ない工程の処理装置に対して、ステーションベース３と
同等の動作を実行する機能を有している。

【００１８】次に、このような構成の本実施例の動作
を、図２ないし図７を参照して説明する。

【００１９】図４に示すように、中間ストック工程Ｃを
行う標準モジュール格納ストッカＫには、予めストッカ
モジュール２ａ、取り置きモジュール２ｂ及び交換モジ
ュール２ｃがストックしてある。

【００２０】先ず、図２に示す外注加工受け入れ工程Ａ
では、外注先からの被加工部品を収容した外注箱ストッ
カＨが処理可能な状態になると、現場端末でのオペレー
タによるスタート釦の操作により、中央制御装置から制
御信号が出力され、標準モジュール格納ストッカＫに待
機している無人搬送車ベース１が、標準モジュール格納
ストッカＫから、ストッカモジュール２ａと取り置きモ
ジュール２ｂとを装着して、外注加工された被加工部品
５を収納した外注箱１５を格納した外注箱ストッカＨの
位置まで移動する。

【００２１】そして、取り置きモジュール２ｂによっ
て、被加工部品５が外注箱１５から取出され、ストッカ
モジュール２ａによって、それぞれ対応するマガジン７
のパレット６に被加工部品５が配列される。マガジン７
のパレット６への被加工部品５の配列が終了すると、中
央制御装置の指令によって、無人搬送車ベース１は格納
倉庫Ｉまで移動し、マガジン７のパレット６が取り置き
モジュール２ｂによつて、ストッカモジュール２ａから
取り出され格納倉庫Ｉに格納される。そこで、格納倉庫
ＩではソータＩＳによって、収納された被加工部品ごと
にパレット６をソートし、外部に供給可能な待機状態が
設定される。

【００２２】なお、外注に係る被加工部品５は芯取り加
工が不要であるが、格納倉庫Ｉには芯取り加工が必要な
製造過程にある被加工品５が収納されたパレット６も格
納されている。

【００２３】図３に示すように、大ロット用に設けら
れ、芯取り加工工程を連続的に行う処理装置１０ａに
は、対応するステーションベース３が配置してあり、定
常的に取り置きモジュール２ｂとストッカモジュール２
ａとが、処理装置１０ａと協調して作動する。そして、
ストッカモジュール２ａのマガジン７内のパレット６に
収納された被加工部品５の処理装置１０ａへの供給が所
定進度に達すると、処理装置１０ａからマガジン交換の
要求信号が発せられ、この要求信号に基づいて、中央制
御装置からは、生産計画と実績に基づいて必要なマガジ
ン数の供給指令が格納倉庫Ｉに出力され、標準モジュー
ル格納ストックＫで待機している無人搬送車ベース１
に、マガジンの交換指令が出力される。

【００２４】この供給指令によって、格納倉庫Ｉでは、
対応するマガジン７の所定数の供給の準備を終了する。
また、待機中の無人搬送車ベース１が、マガジン交換指
令によって、標準モジュール格納ストッカＫから、２組
の交換モジュール２ｃを装着した後に、格納倉庫Ｉか
ら、所定のバレット６がソートされたマガジン７を受け
取り、処理部１０ａに配置されているステーションベー
ス３位置まで移動する。そして、ステーションベース３
位置に到着後、無人搬送車ベース１は、ステーションベ
ース３と光通信で信号確認を行って、マガジン交換作業
をストッカモジュール２ａと協調しながら行う。

【００２５】これに対して、図３において中小ロット用
に設けられ、芯取り加工工程を断続的に行う処理装置１
０ｂには、ステーションベース３が設けられていないの
で、処理装置１０ｂでの処理が必要になった場合には、
無人搬送車ベース１がステーションベース３の役割を果
たす。この場合は、現場端末でのオペレータによるスタ
ート釦の操作により、中央制御装置から制御信号が出力
され、標準モジュール格納ストッカＫに待機している無
人搬送車ベース１が、標準モジュール格納ストッカＫか
ら、ストッカモジュール２ａと取り置きモジュール２ｂ
とを装着した後、格納倉庫Ｉから所定のパレット６がソ
ートされたマガジン７を受け取り、処理装置１０ｂ位置
まで移動する。そして、処理装置１０ｂと光通信で信号
確認を行って、芯取り作業を処理装置１０ｂと協調して
実行する。

【００２６】ところで、図５に示す洗浄工程を行う処理
装置１０ｃや、図６に示す蒸着工程を行う処理装置１０
ｄのように、加工単位がバッチで行われる工程には、対
応するステーションベースは配置されていないが、処理
装置１０ｃ、１０ｄ側に専用のＪ．マガジンＩＯ装置が
設けてある。処理装置１０ｃ及び処理装置１０ｄのマガ
ジン交換動作は、基本的にはすでに説明した処理装置１
０ａの動作と同一であり、処理装置１０ｃ或いは処理装
置１０ｄからマガジン交換要求信号が発せられると、中
央制御装置から制御信号が出力され、標準モジュール格
納ストッカＫに待機している無人搬送車ベース１が、標
準モジュール格納ストッカＫから、２組の交換モジュー
ル２ｃを装着した後、格納倉庫Ｉから所定のバレット６
がソートされたマガジン７を受け取り、処理装置１０ｃ
或いは処理装置１０ｄ位置まで移動する。そして、処理
装置１０ｃ或いは処理装置１０ｄと光通信で信号確認を
行って、交換モジュール２ｃとＪ．マガジンＩＯ装置と
の間で、マガジンの交換が行われ、処理済みの処理加工
部品が交換モジュール２ｃに回収され、新しい被加工部
品がＪ．マガジンＩＯ装置を介して、処理装置１０ｃ或
いは処理装置１０ｄに供給される。

【００２７】また、図７に示すように、接合工程を行う
処理装置１０ｅ或いは塗り工程を行う処理装置１０ｆに
は、それぞれステーションベース３が配置してあり、処
理装置１０ｅ或いは処理装置１０ｆのマガジン交換動作
は、すでに説明した処理装置１０ａの動作と同一であ
る。これらの処理装置からマガジン交換要求信号が発せ
られると、中央制御装置から制御信号が出力され、標準
モジュール格納ストッカＫに待機している無人搬送車ベ
ース１が、標準モジュール格納ストッカＫから、２組の
交換モジュール２ｃを装着した後、格納倉庫Ｉから所定
のバレット６がソートされたマガジン７を受け取り、処
理装置１０ｃ或いは処理装置１０ｄ位置まで移動する。
そして、処理装置１０ｅ或いは処理装置１０ｆのステー
ションベース３と光信号で信号確認を行って、マガジン
交換作業をストッカモジュール２ａと協調しながら行っ
て、処理済みの処理加工部品の回収と、新しい被加工部
品の供給とが行われる。

【００２８】このように、本実施例によると、各工程の
処理内容に応じて所要の標準モジュール２ａ〜２ｃが選
択的に組み合わされて使用されると共に、無人搬送車ベ
ース１が、外注箱ストッカＨ、格納倉庫Ｉ、標準モジュ
ール格納ストッカＫ、各ステーションベース３間を移動
して、外注加工品の格納倉庫Ｉへの格納、各工程のステ
ーションベース３の標準モジュールを介して、各工程の
処理装置への被加工部品の供給と処理済みの処理部品の
回収が行われ、またステーションベース３への標準モジ
ュールの供給および交換が行われる。また、ステーショ
ンベース３を有しない処理装置に対しては、無人搬送車
ベース１自体がステーションベース３の機能を実行し
て、処理装置に対して被加工部品の供給と処理済みの処
理部品の回収を直接行う。このために、各工程での負荷
変動の大きい多種中少量生産に、生産体制を適応させて
生産システムを稼動することができ、被加工部品の生産
効率を高めることが可能になる。

【００２９】なお、以上に説明した実施例では、各工程
に対する標準作業が、被加工部品の供給と処理部品の回
収に限る場合を説明したが、本発明は実施例に限定され
るものでなく、標準作業としてさらに他の共通作業を付
加することも可能である。また、実施例では、レンズの
後加工をする場合を説明したが、本発明は実施例に限定
されるものでなく、各種の加工・処理工程に適用するこ
とが可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によると、各処理工程に応じて標
準モジュールが任意に組み合わされてステーションベー
スに積載されると共に、無人搬送車ベースが、被加工部
品または標準モジュールの格納部とステーションベース
間を移動して、各工程のステーションーベースへの標準
モジュールの供給および交換や被加工部品の供給および
処理部品の回収を行い、ステーションベースが、各処理
工程に応じて組み合わされた標準モジュールにより標準
作業を行なう。更に、ステーションベースを具備しない
処理工程に対しては、無人搬送車ベース自体が標準作業
を行う。従って、各工程の負荷変動の大きい多種中少量
生産に、生産体制を適応させて生産システムを稼動する
ことができ、被加工部品の生産効率を高めることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をレンズの後加工システムに適用した場
合の一実施例の全体の構成を示す説明図である。

【図２】同実施例の外注加工品受け入れ工程の説明図で
ある。

【図３】同実施例の芯取り加工工程の説明図である。

【図４】同実施例の中間ストック工程の説明図である。

【図５】同実施例の洗浄工程の説明図である。

【図６】同実施例の蒸着工程の説明図である。

【図７】同実施例の接合工程と塗り工程との説明図であ
る。

【図８】同実施例の標準モジュール部を装着した無人搬
送車の平面図である。

【図９】同実施例の標準モジュール部を装着した無人搬
送車の正面図である。

【図１０】同実施例の交換モジュール部の平面図であ
る。

【図１１】同実施例のステーションベースの正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 無人搬送車ベース部 ２ａ ストッカモジュール部 ２ｂ 取置モジュール部 ２ｃ 交換モジュール部 ３ ステーションベース部 ５ 被加工部品 ６ パレット ７ マガジン １０ａ〜１０ｆ 処理装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工部品を複数の処理工程により順次
   加工処理する自動化生産システムにおいて、 各処理工程に共通な標準作業をそれぞれ行う任意に組み
   合わせ可能な複数の標準モジュールと、 所要の処理工程に対して設けられ、前記標準モジュール
   を積載し、前記処理工程に応じて組み合わせられた標準
   モジュールによる標準作業を行うステーションベース
   と、 前記標準モジュールを積載し、前記標準モジュールまた
   は前記被加工部品の格納部と前記ステーションベース間
   を移動して、前記ステーションベースに前記標準モジュ
   ールまたは被加工部品を供給し、標準モジュールの交換
   または加工処理された部品の回収を行う無人搬送車ベー
   スと、 前記ステーションベース、前記標準モジュール、及び前
   記無人搬送車ベースの動作を制御する中央制御装置とを
   有することを特徴とする自動化生産システム。
2. 【請求項２】 前記無人搬送車ベースが、前記ステーシ
   ョンベースの１つとして前記標準モジュールによる標準
   作業を行うことが可能な請求項１記載の自動化生産シス
   テム。