JPWO2017216905A1 - 測長制御装置、製造システム、測長制御方法および測長制御プログラム - Google Patents

測長制御装置、製造システム、測長制御方法および測長制御プログラム Download PDF

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Abstract

測長制御装置（４００）の受信部（４１１）は、工具（１４０）を使用して加工された部材を含む部品群から組み立てられた製品における部品間の嵌合具合を示す嵌合情報（２４１）を受信する。測長制御装置（４００）の判定部（４１２）は、受信部（４１１）により受信された嵌合情報（２４１）が示す嵌合具合が閾値範囲から外れているかどうかによって、工具（１４０）の長さ寸法の変化に応じた加工位置の補正のために工具（１４０）の長さ寸法を測定するかどうかを判定する。

Description

本発明は、測長制御装置、製造システム、測長制御方法および測長制御プログラムに関するものである。
旋盤等の加工装置では、何度も加工を繰り返すと切削工具が少しずつ摩耗し、加工精度が低下する。このため、加工したワークの寸法や切削工具の刃先位置を顕微鏡やプローブ等の測長機器で測長し、測長結果に応じて加工位置を補正することで、加工精度を維持している。
特許文献１に記載の技術では、ワークを加工する度に毎回測長するのではなく、加工装置の起動時に測長したり、周期的に測長したりする等、決まったタイミングで測長している。
特許文献２に記載の技術では、ワーク加工時に加工装置内のサーボモータの温度をリアルタイムに計測し、温度情報とシステム内部に保持した温度閾値情報を比較することで、ワークや切削工具に平常時よりも負荷のかかるタイミングを検出し、このタイミングで測長している。
特開平１０−２９６５９１号公報 特開２００４−３４１８７号公報
加工装置の起動時に測長したり、周期的に測長したりする等、決まったタイミングで測長する方法では、ワーク加工効率の低下を最小化できる測長タイミングを特定するには、作業員の経験が必要である。
ワーク加工時に加工装置内のサーボモータの温度をリアルタイムに計測し、温度情報とシステム内部に保持した温度閾値情報を比較して測長タイミングを決定する方法では、熱による加工精度の低下は抑えられるかもしれないが、切削工具の摩耗による加工精度の低下は抑えられない。
変種変量生産においては、ワークの加工方法や数量が変化するのに伴って切削工具の摩耗速度も変動するため、上記のいずれの方法で測長タイミングを決定したとしても、加工精度を維持できなかったり、ワーク加工効率が低下したりするという課題がある。
本発明は、作業員の経験の有無や、生産が変種変量生産か否かに関わらず、加工精度および加工効率の低下を抑えることが可能な測長タイミングを決定することを目的とする。
本発明の一態様に係る測長制御装置は、
工具を使用して加工された部材を含む部品群から組み立てられた製品における部品間の嵌合具合を示す嵌合情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された嵌合情報が示す嵌合具合が閾値範囲から外れているかどうかによって、前記工具の長さ寸法の変化に応じた加工位置の補正のために前記工具の長さ寸法を測定するかどうかを判定する判定部とを備える。
本発明では、組み立てられた製品における部品間の嵌合具合が閾値範囲から外れているかどうかによって、工具の長さ寸法の変化に応じた加工位置の補正のために工具の長さ寸法を測定するかどうか、すなわち、測長するかどうかが判定される。このため、作業員の経験の有無や、生産が変種変量生産か否かに関わらず、加工精度および加工効率の低下を抑えることが可能な測長タイミングを決定できる。
実施の形態１に係る製造システムの構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る加工装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る組立装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る検査装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る測長制御装置の構成を示すブロック図。 実施の形態１に係る加工装置の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る組立装置の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る測長制御装置の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る加工装置の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る測長制御装置の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る検査装置の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る測長制御装置の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る測長制御装置の動作を示すフローチャート。
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。
実施の形態１．
本実施の形態について、図１から図１３を用いて説明する。
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、本実施の形態に係る製造システム５００の構成を説明する。
製造システム５００は、加工装置１００と、組立装置２００と、検査装置３００と、測長制御装置４００とを備える。
加工装置１００は、加工工程で使用される装置である。加工装置１００は、コントローラ１１０と、製品ＩＤ読取装置１３０と、工具１４０と、測長装置１５０とを備える。「ＩＤ」は、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒの略語である。
組立装置２００は、加工工程の後の組立工程で使用される装置である。組立装置２００は、コントローラ２１０と、製品ＩＤ読取装置２３０と、嵌合具合検出装置２４０と、組立機構２５０とを備える。
検査装置３００は、組立工程の後の検査工程で使用される装置である。検査装置３００は、コントローラ３１０と、製品ＩＤ読取装置３３０と、検査機構３４０とを備える。
測長制御装置４００は、加工工程で使用される工具１４０を測長するタイミングを決定する装置である。測長制御装置４００は、受信部４１１と、判定部４１２とを備える。
測長制御装置４００は、加工装置１００、組立装置２００、および、検査装置３００とネットワーク５１０を介して接続されている。ネットワーク５１０は、具体的には、ＬＡＮである。「ＬＡＮ」は、Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略語である。
組立装置２００の嵌合具合検出装置２４０と、測長制御装置４００の受信部４１１との間では、ネットワーク５１０を介して嵌合情報２４１が送受信される。
図２を参照して、本実施の形態に係る加工装置１００の構成を説明する。
前述したように、加工装置１００は、コントローラ１１０と、製品ＩＤ読取装置１３０と、工具１４０と、測長装置１５０とを備える。
コントローラ１１０は、マイクロコンピュータまたはその他のコンピュータである。コントローラ１１０は、プロセッサ１１１を備えるとともに、通信インタフェース１１２、メモリ１２０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ１１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
プロセッサ１１１は、プロセッシングを行うＩＣである。「ＩＣ」は、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。プロセッサ１１１は、具体的には、ＣＰＵである。「ＣＰＵ」は、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略語である。
通信インタフェース１１２は、ネットワーク５１０を介して測長制御装置４００と接続されるインタフェースである。通信インタフェース１１２は、データを受信するレシーバおよびデータを送信するトランスミッタを含む。通信インタフェース１１２は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣである。「ＮＩＣ」は、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄの略語である。
メモリ１２０には、加工プログラム１２１と、測長プログラム１２２と、測長情報１２３とが記憶されている。加工プログラム１２１および測長プログラム１２２は、プロセッサ１１１に読み込まれ、プロセッサ１１１によって実行される。測長情報１２３は、工具１４０の寸法誤差に関する情報である。メモリ１２０は、具体的には、フラッシュメモリまたはＲＡＭである。「ＲＡＭ」は、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略語である。
製品ＩＤ読取装置１３０は、製品を一意に識別するための装置である。製品ＩＤ読取装置１３０は、具体的には、バーコードリーダまたはＲＦＩＤリーダである。「ＲＦＩＤ」は、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎの略語である。
工具１４０は、部材を加工するための道具である。工具１４０は、具体的には、切削工具である。
測長装置１５０は、工具１４０を測長して工具１４０の寸法誤差を検出するための装置である。
図３を参照して、本実施の形態に係る組立装置２００の構成を説明する。
前述したように、組立装置２００は、コントローラ２１０と、製品ＩＤ読取装置２３０と、嵌合具合検出装置２４０と、組立機構２５０とを備える。
コントローラ２１０は、マイクロコンピュータまたはその他のコンピュータである。コントローラ２１０は、プロセッサ２１１を備えるとともに、通信インタフェース２１２、メモリ２２０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ２１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
プロセッサ２１１は、プロセッシングを行うＩＣである。プロセッサ２１１は、具体的には、ＣＰＵである。
通信インタフェース２１２は、ネットワーク５１０を介して測長制御装置４００と接続されるインタフェースである。通信インタフェース２１２は、データを受信するレシーバおよびデータを送信するトランスミッタを含む。通信インタフェース２１２は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣである。
メモリ２２０には、組立プログラム２２１が記憶されている。組立プログラム２２１は、プロセッサ２１１に読み込まれ、プロセッサ２１１によって実行される。メモリ２２０は、具体的には、フラッシュメモリまたはＲＡＭである。
製品ＩＤ読取装置２３０は、製品を一意に識別するための装置である。製品ＩＤ読取装置２３０は、具体的には、バーコードリーダまたはＲＦＩＤリーダである。
嵌合具合検出装置２４０は、温度や電流値を用いて製品組立時の嵌合具合を検出するための装置である。
組立機構２５０は、製品を組み立てるための設備である。
図４を参照して、本実施の形態に係る検査装置３００の構成を説明する。
前述したように、検査装置３００は、コントローラ３１０と、製品ＩＤ読取装置３３０と、検査機構３４０とを備える。
コントローラ３１０は、マイクロコンピュータまたはその他のコンピュータである。コントローラ３１０は、プロセッサ３１１を備えるとともに、通信インタフェース３１２、メモリ３２０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ３１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
プロセッサ３１１は、プロセッシングを行うＩＣである。プロセッサ３１１は、具体的には、ＣＰＵである。
通信インタフェース３１２は、ネットワーク５１０を介して測長制御装置４００と接続されるインタフェースである。通信インタフェース３１２は、データを受信するレシーバおよびデータを送信するトランスミッタを含む。通信インタフェース３１２は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣである。
メモリ３２０には、検査プログラム３２１が記憶されている。検査プログラム３２１は、プロセッサ３１１に読み込まれ、プロセッサ３１１によって実行される。メモリ３２０は、具体的には、フラッシュメモリまたはＲＡＭである。
製品ＩＤ読取装置３３０は、製品を一意に識別するための装置である。製品ＩＤ読取装置３３０は、具体的には、バーコードリーダまたはＲＦＩＤリーダである。
検査機構３４０は、製品を検査するための設備である。
図５を参照して、本実施の形態に係る測長制御装置４００の構成を説明する。
測長制御装置４００は、サーバコンピュータまたはその他のコンピュータである。測長制御装置４００は、プロセッサ４０１を備えるとともに、メモリ４０２、第１通信インタフェース４０３、第２通信インタフェース４０４、第３通信インタフェース４０５、補助記憶装置４２０といった他のハードウェアを備える。プロセッサ４０１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
測長制御装置４００は、機能要素として、受信部４１１と、判定部４１２とを備える。受信部４１１、判定部４１２といった「部」の機能は、ソフトウェアにより実現される。
プロセッサ４０１は、プロセッシングを行うＩＣである。プロセッサ４０１は、具体的には、ＣＰＵである。
メモリ４０２は、具体的には、フラッシュメモリまたはＲＡＭである。
第１通信インタフェース４０３は、ネットワーク５１０を介して加工装置１００を制御するためのインタフェースである。第２通信インタフェース４０４は、ネットワーク５１０を介して組立装置２００から情報を収集するためのインタフェースである。第３通信インタフェース４０５は、ネットワーク５１０を介して検査装置３００から情報を収集するためのインタフェースである。第１通信インタフェース４０３、第２通信インタフェース４０４、および、第３通信インタフェース４０５は、データを受信するレシーバおよびデータを送信するトランスミッタをそれぞれ含む。第１通信インタフェース４０３、第２通信インタフェース４０４、および、第３通信インタフェース４０５は、具体的には、通信チップまたはＮＩＣである。１つの通信チップまたはＮＩＣが、第１通信インタフェース４０３、第２通信インタフェース４０４、および、第３通信インタフェース４０５を兼ねていてもよい。
補助記憶装置４２０には、嵌合具合判定プログラム４２１、閾値更新プログラム４２２、閾値見直しプログラム４２３といった、「部」の機能を実現するプログラムが記憶されている。補助記憶装置４２０には、さらに、閾値情報４２４と、加工組立連携情報４２５と、ログ情報４２６とが記憶されている。閾値情報４２４、加工組立連携情報４２５、および、ログ情報４２６は、ファイルまたはデータベースのテーブルとして記憶されている。図示していないが、補助記憶装置４２０には、ＯＳも記憶されている。「ＯＳ」は、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略語である。補助記憶装置４２０に記憶されているプログラムおよびＯＳは、メモリ４０２にロードされ、プロセッサ４０１によって実行される。なお、「部」の機能を実現するプログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。補助記憶装置４２０は、具体的には、フラッシュメモリまたはＨＤＤである。「ＨＤＤ」は、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略語である。
測長制御装置４００は、ハードウェアとして、入力装置およびディスプレイを備えていてもよい。
入力装置は、具体的には、マウス、キーボード、または、タッチパネルである。ディスプレイは、具体的には、ＬＣＤである。「ＬＣＤ」は、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙの略語である。
測長制御装置４００は、プロセッサ４０１を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、「部」の機能を実現するプログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ４０１と同じように、プロセッシングを行うＩＣである。
「部」の処理の結果を示す情報、データ、信号値、および、変数値は、メモリ４０２、補助記憶装置４２０、または、プロセッサ４０１内のレジスタまたはキャッシュメモリに記憶される。
「部」の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、光ディスクといった可搬記録媒体に記憶されてもよい。
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図６から図１３を参照して、本実施の形態に係る製造システム５００の動作を説明する。製造システム５００の動作は、本実施の形態に係る製造方法に相当する。測長制御装置４００の動作は、本実施の形態に係る測長制御方法に相当する。測長制御装置４００の動作は、本実施の形態に係る測長制御プログラムの処理手順に相当する。
製品の製造方法の一例として、まず加工装置１００によって部材が加工されて部品になり、次に組立装置２００によって部品が組み合わされて製品になり、最後に検査装置３００によって製品が検査され、良品のみが出荷される場合について述べる。
図６は、加工装置１００で加工プログラム１２１が実行され、工具１４０を用いて部材が加工されて部品になるフローを示している。
ステップＳ１１において、コントローラ１１０は、製品ＩＤ読取装置１３０を用いて、部材に紐づけられた一意の製品ＩＤを読み取る。ステップＳ１２において、コントローラ１１０は、製品ＩＤをもとに製品種別を特定する。製品種別は、製品の加工形状に応じて製品を分類することで決められた種別である。ステップＳ１３において、コントローラ１１０は、製品種別に対応する加工処理の情報をメモリ１２０から読み出す。加工処理の情報には、加工位置、加工方法、および、加工時に使用する工具１４０の情報が含まれている。ステップＳ１４において、コントローラ１１０は、加工精度を維持するために、メモリ１２０に記憶されている工具１４０の測長情報１２３をもとに加工位置を補正する。ステップＳ１５において、コントローラ１１０は、加工処理を１つ実行することで、工具１４０を用いて部材を加工する。ステップＳ１６において、加工処理がすべて実行されていれば、コントローラ１１０は、処理を終了し、そうでなければ、コントローラ１１０は、再びステップＳ１４の処理を行う。
上記のように、本実施の形態において、加工装置１００は、工具１４０の長さ寸法を測定した結果である測長結果を示す測長情報１２３をメモリ１２０から取得する。加工装置１００は、取得した測長情報１２３が示す測長結果に応じて加工位置を補正する。加工装置１００は、補正後の加工位置を適用して工具１４０を使用して部材を加工する。
図７は、組立装置２００で組立プログラム２２１が実行され、組立機構２５０を用いて部品が組み合わされて製品になるフローを示している。
ステップＳ２１において、コントローラ２１０は、製品ＩＤ読取装置２３０を用いて、部品に紐づけられた一意の製品ＩＤを読み取る。ステップＳ２２において、コントローラ２１０は、製品ＩＤをもとに製品種別を特定する。ステップＳ２３において、コントローラ２１０は、製品種別に対応する組立処理の情報をメモリ２２０から読み出す。組立処理の情報には、組立位置および組立方法の情報が含まれている。ステップＳ２４において、コントローラ２１０は、組立処理を１つ実行することで、組立機構２５０を用いて部品を組み合わせる。同時に、コントローラ２１０は、嵌合具合検出装置２４０を用いて、嵌合具合を検出する。ステップＳ２５において、コントローラ２１０は、通信インタフェース２１２を介して、製品ＩＤと組立位置と嵌合具合とを示す嵌合情報２４１を測長制御装置４００に送信する。これにより、嵌合具合判定依頼が送信される。ステップＳ２６において、組立処理がすべて実行されていれば、コントローラ２１０は、処理を終了し、そうでなければ、コントローラ２１０は、再びステップＳ２４の処理を行う。
上記のように、本実施の形態において、組立装置２００は、部品群から製品を組み立てる。その後、組立装置２００は、製品における部品間の嵌合具合を検出する。そして、組立装置２００は、検出した嵌合具合を示す嵌合情報２４１を測長制御装置４００に送信する。
図８は、第２通信インタフェース４０４を介して嵌合具合判定依頼を受信した測長制御装置４００で嵌合具合判定プログラム４２１が実行され、組立時に加工精度の低下が検出されるフローを示している。
ステップＳ３１において、判定部４１２は、受信部４１１で受信された嵌合情報２４１に含まれる製品ＩＤ、組立位置、および、嵌合具合の情報をログ情報４２６として補助記憶装置４２０に保存する。ステップＳ３２において、判定部４１２は、製品ＩＤをもとに製品種別を特定する。ステップＳ３３において、判定部４１２は、製品種別と組立位置に対応する閾値情報４２４を補助記憶装置４２０から取得する。ステップＳ３４において、判定部４１２は、嵌合具合が閾値情報４２４の閾値範囲外か否かを判定する。嵌合具合が閾値範囲外だった場合には、判定部４１２は、加工精度が低下したと判断し、ステップＳ３５の処理を行う。ステップＳ３５において、判定部４１２は、加工組立連携情報４２５をもとに製品種別と組立位置に対応する加工位置を特定する。ステップＳ３６において、判定部４１２は、第１通信インタフェース４０３を介して、製品種別と加工位置と嵌合具合とを加工装置１００に通知する。これにより、測長依頼が送信される。一方、ステップＳ３４において、嵌合具合が閾値範囲内だった場合には、判定部４１２は、加工精度が低下していないと判断し、処理を終了する。
上記のように、本実施の形態において、測長制御装置４００の受信部４１１は、工具１４０を使用して加工された部材を含む部品群から組み立てられた製品における部品間の嵌合具合を示す嵌合情報２４１を受信する。測長制御装置４００の判定部４１２は、受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す嵌合具合が閾値範囲から外れているかどうかによって、工具１４０の長さ寸法の変化に応じた加工位置の補正のために工具１４０の長さ寸法を測定するかどうかを判定する。
図９は、通信インタフェース１１２を介して測長依頼を受信した加工装置１００で測長プログラム１２２が実行され、閾値情報４２４を更新する必要があるかどうかが判断されるフローを示している。
ステップＳ４１において、コントローラ１１０は、測長制御装置４００から通知された製品ＩＤをもとに製品種別を特定する。ステップＳ４２において、コントローラ１１０は、製品種別に対応する加工処理をすべて特定する。ステップＳ４３において、コントローラ１１０は、特定した加工処理で、測長制御装置４００から通知された加工位置の加工に用いた工具１４０をすべて特定する。ステップＳ４４において、コントローラ１１０は、特定した工具１４０を１つ選択する。ステップＳ４５において、コントローラ１１０は、選択した工具１４０の測長情報１２３をメモリ１２０から取得する。ステップＳ４６において、コントローラ１１０は、測長装置１５０を用いて、選択した工具１４０を測長し、寸法誤差を検出する。ステップＳ４７において、コントローラ１１０は、測長情報１２３をもとに、寸法誤差に変化があったか否かを判定する。寸法誤差に変化があった場合、コントローラ１１０は、ステップＳ４８の処理を行う。ステップＳ４８において、コントローラ１１０は、測長情報１２３を更新する。ステップＳ４７において、寸法誤差に変化がなかった場合、または、ステップＳ４８の処理の後、コントローラ１１０は、ステップＳ４９の処理を行う。ステップＳ４９において、特定した工具１４０がすべて測長されていれば、コントローラ１１０は、ステップＳ５０の処理を行い、そうでなければ、コントローラ１１０は、再びステップＳ４４の処理を行う。ステップＳ５０において、特定した工具１４０の１つでも寸法誤差に変化があった場合には、コントローラ１１０は、加工精度の低下を正しく検出できたと判断し、処理を終了する。一方、特定した工具１４０のすべてで寸法誤差に変化がなかった場合には、コントローラ１１０は、加工精度の低下を正しく検出できなかった、すなわち、閾値情報４２４の更新が必要であると判断し、ステップＳ５１の処理を行う。ステップＳ５１において、コントローラ１１０は、通信インタフェース１１２を介して、製品ＩＤと加工位置とを測長制御装置４００に通知する。これにより、閾値更新依頼が送信される。
図１０は、第１通信インタフェース４０３を介して閾値更新依頼を受信した測長制御装置４００で閾値更新プログラム４２２が実行され、加工精度の低下を検出するための閾値情報４２４が更新されて、閾値範囲が拡大するフローを示している。
ステップＳ６１において、判定部４１２は、加工装置１００から通知された製品ＩＤをもとに製品種別を特定する。ステップＳ６２において、判定部４１２は、加工組立連携情報４２５をもとに製品種別と加工装置１００から通知された加工位置に対応する組立位置を特定する。ステップＳ６３において、判定部４１２は、製品ＩＤと組立位置に対応する嵌合具合をログ情報４２６から取得する。ステップＳ６４において、判定部４１２は、製品種別と組立位置に対応する閾値情報４２４を取得する。ステップＳ６５において、判定部４１２は、嵌合具合が閾値情報４２４の閾値範囲の上限値よりも大きいか否かを判定する。嵌合具合が閾値範囲の上限値よりも大きい場合には、判定部４１２は、ステップＳ６６の処理を行う。ステップＳ６６において、判定部４１２は、閾値情報４２４の閾値範囲の上限値を嵌合具合に変更する。一方、嵌合具合が閾値範囲の上限値以下である場合には、判定部４１２は、ステップＳ６７の処理を行う。ステップＳ６７において、判定部４１２は、嵌合具合が閾値情報４２４の閾値範囲の下限値よりも小さいか否かを判定する。嵌合具合が閾値範囲の下限値よりも小さい場合には、判定部４１２は、ステップＳ６８の処理を行う。ステップＳ６８において、判定部４１２は、閾値情報４２４の閾値範囲の下限値を嵌合具合に変更する。一方、嵌合具合が閾値範囲の下限値以上である場合には、判定部４１２は、処理を終了する。
上記のように、本実施の形態において、測長制御装置４００の判定部４１２における判定結果に応じて工具１４０の長さ寸法が測定され、メモリ１２０に記憶された測長情報１２３が示す測長結果と異なる測長結果が得られた場合、加工装置１００は、メモリ１２０に記憶された測長情報１２３が示す測長結果を当該異なる測長結果に更新する。一方、メモリ１２０に記憶された測長情報１２３が示す測長結果と同じ測長結果が得られた場合、加工装置１００は、測長制御装置４００に閾値範囲を拡大させる。
加工装置１００が２つ以上の工具１４０を使用して部品群に含まれる部材を加工していたときに、測長制御装置４００の判定部４１２における判定結果に応じて２つ以上の工具１４０の長さ寸法が測定され、２つ以上の工具１４０のうち少なくとも１つの工具１４０について、メモリ１２０に記憶された測長情報１２３が示す測長結果と異なる測長結果が得られた場合、加工装置１００は、メモリ１２０に記憶された測長情報１２３が示す当該少なくとも１つの工具１４０の測長結果を当該異なる測長結果に更新する。一方、２つ以上の工具１４０のうちすべての工具１４０について、メモリ１２０に記憶された測長情報１２３が示す測長結果と同じ測長結果が得られた場合、加工装置１００は、測長制御装置４００に閾値範囲を拡大させる。
測長制御装置４００は、閾値範囲を拡大する際に、受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す嵌合具合が閾値範囲の上限値よりも大きい場合、閾値範囲の上限値を受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す嵌合具合と同じ値に更新する。
測長制御装置４００は、閾値範囲を拡大する際に、受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す嵌合具合が閾値範囲の下限値よりも小さい場合、閾値範囲の下限値を受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す嵌合具合と同じ値に更新する。
図１１は、検査装置３００で検査プログラム３２１が実行され、検査機構３４０を用いて製品が検査されて良品のみが出荷されるフローを示している。このフローでは、閾値情報４２４を見直す必要があるかどうかが判断される。
ステップＳ７１において、コントローラ３１０は、製品ＩＤ読取装置３３０を用いて、製品に紐づけられた一意の製品ＩＤを読み取る。ステップＳ７２において、コントローラ３１０は、検査機構３４０を用いて製品を検査する。ステップＳ７３において、製品が検査に合格した場合には、コントローラ３１０は、製品が良品であると判断し、処理を終了する。一方、不合格だった場合には、コントローラ３１０は、加工精度の低下を正しく検出できなかった、すなわち、閾値情報４２４を見直す必要があると判断し、ステップＳ７４の処理を行う。ステップＳ７４において、コントローラ３１０は、通信インタフェース３１２を介して、製品ＩＤを測長制御装置４００に通知する。これにより、閾値見直し依頼が送信される。
図１２および図１３は、第３通信インタフェース４０５を介して閾値見直し依頼を受信した測長制御装置４００で閾値見直しプログラム４２３が実行され、加工精度の低下を検出するための閾値情報４２４が見直されて、閾値範囲が縮小するフローを示している。
ステップＳ８１において、判定部４１２は、検査装置３００から通知された製品ＩＤをもとに製品種別を特定する。ステップＳ８２において、判定部４１２は、ログ情報４２６をもとに製品ＩＤに対応する組立位置をすべて特定する。ステップＳ８３において、判定部４１２は、特定した組立位置を１つ選択する。ステップＳ８４において、判定部４１２は、製品ＩＤと組立位置に対応する嵌合具合Ｆｄをログ情報４２６から取得する。ステップＳ８５において、判定部４１２は、製品種別と組立位置に対応する最大の嵌合具合Ｘ１をログ情報４２６から取得する。ステップＳ８６において、判定部４１２は、嵌合具合Ｆｄと最大の嵌合具合Ｘ１が一致するか否かを判定する。嵌合具合Ｆｄと最大の嵌合具合Ｘ１が一致した場合には、判定部４１２は、嵌合具合Ｆｄが外れ値であり閾値情報４２４を見直す必要があると判断し、ステップＳ８７の処理を行う。ステップＳ８７において、判定部４１２は、製品ＩＤと組立位置に対応する２番目に大きい嵌合具合Ｘ２をログ情報４２６から取得する。ステップＳ８８において、判定部４１２は、閾値情報４２４の閾値範囲の上限値を２番目に大きい嵌合具合Ｘ２に変更する。一方、嵌合具合Ｆｄと最大の嵌合具合Ｘ１が一致しない、すなわち、嵌合具合Ｆｄが最大でない場合には、判定部４１２は、ステップＳ８９の処理を行う。ステップＳ８９において、判定部４１２は、製品種別と組立位置に対応する最小の嵌合具合Ｎ１をログ情報４２６から取得する。ステップＳ９０において、判定部４１２は、嵌合具合Ｆｄと最小の嵌合具合Ｎ１が一致するか否かを判定する。嵌合具合Ｆｄと最小の嵌合具合Ｎ１が一致した場合には、判定部４１２は、嵌合具合Ｆｄが外れ値であり閾値情報４２４を見直す必要があると判断し、ステップＳ９１の処理を行う。ステップＳ９１において、判定部４１２は、製品ＩＤと組立位置に対応する２番目に小さい嵌合具合Ｎ２をログ情報４２６から取得する。ステップＳ９２において、判定部４１２は、閾値情報４２４の閾値範囲の下限値を２番目に小さい嵌合具合Ｎ２に変更する。一方、嵌合具合Ｆｄと最小の嵌合具合Ｎ１が一致しない、すなわち、嵌合具合Ｆｄが最小でない場合には、判定部４１２は、閾値情報４２４を見直す必要はないと判断する。ステップＳ９３において、すべての組立位置について閾値情報４２４を見直す必要があるかどうかが検証されていれば、判定部４１２は、処理を終了し、そうでなければ、判定部４１２は、再びステップＳ８３の処理を行う。
上記のように、本実施の形態において、検査装置３００は、製品が基準を満たしているかどうかを検査する。検査装置３００は、製品が基準を満たしていない場合、測長制御装置４００に閾値範囲を縮小させる。
検査装置３００は、本実施の形態では、２つ以上の製品が基準を満たしているかどうかを検査する。検査装置３００は、２つ以上の製品のうち基準を満たしていない製品を測長制御装置４００に通知する。
測長制御装置４００は、閾値範囲を縮小する際に、受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す、検査装置３００から通知された製品における部品間の嵌合具合が、受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す、他のいずれの製品における部品間の嵌合具合よりも大きい場合、閾値範囲の上限値を受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す次に大きい嵌合具合と同じ値に更新する。
測長制御装置４００は、閾値範囲を縮小する際に、受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す、検査装置３００から通知された製品における部品間の嵌合具合が、受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す、他のいずれの製品における部品間の嵌合具合よりも小さい場合、閾値範囲の下限値を受信部４１１により受信された嵌合情報２４１が示す次に小さい嵌合具合と同じ値に更新する。
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態では、製品ＩＤを読み取ることで製品を一意に識別し、かつ、工具１４０の精度を判断する閾値情報４２４を自動で更新できるようにしているので、作業員の経験の有無や、生産が変種変量生産か否かに関わらず、ワーク加工効率の低下を最小化できる測長タイミングを決定することができる。
本実施の形態では、組み立てられた製品における部品間の嵌合具合が閾値範囲から外れているかどうかによって、工具１４０の長さ寸法の変化に応じた加工位置の補正のために工具１４０の長さ寸法を測定するかどうか、すなわち、測長するかどうかが判定される。このため、作業員の経験の有無や、生産が変種変量生産か否かに関わらず、加工精度および加工効率の低下を抑えることが可能な測長タイミングを決定できる。
本実施の形態では、加工装置１００の工具１４０の精度低下が組立時に判断される。すなわち、本実施の形態では、組立工程で不具合が発生したときに測長するので、加工効率の低下を抑えることができる。
本実施の形態では、測長結果や検査結果をもとに閾値が自動更新される。すなわち、本実施の形態では、測長時に補正不要と判定した場合は不具合の判定基準を緩くするので、加工精度を維持しながら、加工効率を高めることができる。一方、検査が不合格となった場合は不具合の判定基準を厳しくするので、加工精度を向上させることができる。
本実施の形態によれば、加工装置１００の工具１４０の最適な測長タイミングを自動更新される閾値を用いて判断することができる。最適な測長タイミングとは、生産性の低下を最小化しつつ、加工精度を維持できる測長タイミングのことである。
本実施の形態によれば、製品ＩＤを読み取り、製品種別に応じた閾値を設定することで、変種変量生産においても、加工装置１００の工具１４０の最適な測長タイミングを判断することができる。
＊＊＊他の構成＊＊＊
本実施の形態では、加工装置１００に測長装置１５０を内蔵することで、寸法誤差の検出から修正までをすべて自動で実施可能にしているが、測長装置１５０は、加工装置１００の外部に存在してもよい。その場合、測長指示を受けた加工装置１００が、加工装置１００に接続された表示器にアラートを表示し、このアラートを見た作業員が、工具１４０を測長して測長情報１２３を入力する。
本実施の形態では、閾値情報４２４を見直す際に、嵌合具合が最大または最小かを確認することで、嵌合具合が外れ値か否かを判断しているが、標準偏差や正規分布等を用いた一般的な手法で判断してもよい。
本実施の形態では、検査装置３００が製品の良／不良を自動で判断しているが、この判断は作業員が実施してもよい。その場合、作業員がバーコードリーダ等の製品ＩＤ読取装置１３０で製品ＩＤを読み取り、目視あるいは機器を用いて製品を検査する。そして、作業員は、検査結果をパーソナルコンピュータ等の端末に入力し、測長制御装置４００に製品ＩＤと検査結果を通知する。
本実施の形態では、「部」の機能がソフトウェアにより実現されるが、変形例として、「部」の機能がソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。すなわち、「部」の機能の一部が専用の電子回路により実現され、残りがソフトウェアにより実現されてもよい。
専用の電子回路は、具体的には、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＦＰＧＡ、または、ＡＳＩＣである。「ＧＡ」は、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。「ＦＰＧＡ」は、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略語である。「ＡＳＩＣ」は、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。
プロセッサ４０１、メモリ４０２、および、専用の電子回路を、総称して「プロセッシングサーキットリ」という。つまり、「部」の機能がソフトウェアにより実現されるか、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現されるかに関わらず、「部」の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
「部」を「工程」、「手順」、または、「処理」に読み替えてもよい。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態を部分的に実施しても構わない。なお、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
１００ 加工装置、１１０ コントローラ、１１１ プロセッサ、１１２ 通信インタフェース、１２０ メモリ、１２１ 加工プログラム、１２２ 測長プログラム、１２３ 測長情報、１３０ 製品ＩＤ読取装置、１４０ 工具、１５０ 測長装置、２００ 組立装置、２１０ コントローラ、２１１ プロセッサ、２１２ 通信インタフェース、２２０ メモリ、２２１ 組立プログラム、２３０ 製品ＩＤ読取装置、２４０ 嵌合具合検出装置、２４１ 嵌合情報、２５０ 組立機構、３００ 検査装置、３１０ コントローラ、３１１ プロセッサ、３１２ 通信インタフェース、３２０ メモリ、３２１ 検査プログラム、３３０ 製品ＩＤ読取装置、３４０ 検査機構、４００ 測長制御装置、４０１ プロセッサ、４０２ メモリ、４０３ 第１通信インタフェース、４０４ 第２通信インタフェース、４０５ 第３通信インタフェース、４１１ 受信部、４１２ 判定部、４２０ 補助記憶装置、４２１ 嵌合具合判定プログラム、４２２ 閾値更新プログラム、４２３ 閾値見直しプログラム、４２４ 閾値情報、４２５ 加工組立連携情報、４２６ ログ情報、５００ 製造システム、５１０ ネットワーク。
ステップＳ８１において、判定部４１２は、検査装置３００から通知された製品ＩＤをもとに製品種別を特定する。ステップＳ８２において、判定部４１２は、ログ情報４２６をもとに製品ＩＤに対応する組立位置をすべて特定する。ステップＳ８３において、判定部４１２は、特定した組立位置を１つ選択する。ステップＳ８４において、判定部４１２は、製品ＩＤと組立位置に対応する嵌合具合Ｆｄをログ情報４２６から取得する。ステップＳ８５において、判定部４１２は、製品種別と組立位置に対応する最大の嵌合具合Ｘ１をログ情報４２６から取得する。ステップＳ８６において、判定部４１２は、嵌合具合Ｆｄと最大の嵌合具合Ｘ１が一致するか否かを判定する。嵌合具合Ｆｄと最大の嵌合具合Ｘ１が一致した場合には、判定部４１２は、嵌合具合Ｆｄが外れ値であり閾値情報４２４を見直す必要があると判断し、ステップＳ８７の処理を行う。ステップＳ８７において、判定部４１２は、製品種別と組立位置に対応する２番目に大きい嵌合具合Ｘ２をログ情報４２６から取得する。ステップＳ８８において、判定部４１２は、閾値情報４２４の閾値範囲の上限値を２番目に大きい嵌合具合Ｘ２に変更する。一方、嵌合具合Ｆｄと最大の嵌合具合Ｘ１が一致しない、すなわち、嵌合具合Ｆｄが最大でない場合には、判定部４１２は、ステップＳ８９の処理を行う。ステップＳ８９において、判定部４１２は、製品種別と組立位置に対応する最小の嵌合具合Ｎ１をログ情報４２６から取得する。ステップＳ９０において、判定部４１２は、嵌合具合Ｆｄと最小の嵌合具合Ｎ１が一致するか否かを判定する。嵌合具合Ｆｄと最小の嵌合具合Ｎ１が一致した場合には、判定部４１２は、嵌合具合Ｆｄが外れ値であり閾値情報４２４を見直す必要があると判断し、ステップＳ９１の処理を行う。ステップＳ９１において、判定部４１２は、製品種別と組立位置に対応する２番目に小さい嵌合具合Ｎ２をログ情報４２６から取得する。ステップＳ９２において、判定部４１２は、閾値情報４２４の閾値範囲の下限値を２番目に小さい嵌合具合Ｎ２に変更する。一方、嵌合具合Ｆｄと最小の嵌合具合Ｎ１が一致しない、すなわち、嵌合具合Ｆｄが最小でない場合には、判定部４１２は、閾値情報４２４を見直す必要はないと判断する。ステップＳ９３において、すべての組立位置について閾値情報４２４を見直す必要があるかどうかが検証されていれば、判定部４１２は、処理を終了し、そうでなければ、判定部４１２は、再びステップＳ８３の処理を行う。

Claims (12)

  1. 工具を使用して加工された部材を含む部品群から組み立てられた製品における部品間の嵌合具合を示す嵌合情報を受信する受信部と、
    前記受信部により受信された嵌合情報が示す嵌合具合が閾値範囲から外れているかどうかによって、前記工具の長さ寸法の変化に応じた加工位置の補正のために前記工具の長さ寸法を測定するかどうかを判定する判定部と
    を備える測長制御装置。
  2. 請求項１に記載の測長制御装置と、
    前記工具の長さ寸法を測定した結果である測長結果を示す測長情報をメモリから取得し、取得した測長情報が示す測長結果に応じて加工位置を補正し、補正後の加工位置を適用して前記工具を使用して部材を加工する加工装置であって、前記判定部における判定結果に応じて前記工具の長さ寸法が測定され、前記メモリに記憶された測長情報が示す測長結果と異なる測長結果が得られた場合、前記メモリに記憶された測長情報が示す測長結果を当該異なる測長結果に更新し、前記メモリに記憶された測長情報が示す測長結果と同じ測長結果が得られた場合、前記測長制御装置に前記閾値範囲を拡大させる加工装置と
    を備える製造システム。
  3. 前記加工装置は、前記工具として、２つ以上の工具を使用して前記部品群に含まれる部材を加工していたときに、前記判定部における判定結果に応じて前記２つ以上の工具の長さ寸法が測定され、前記２つ以上の工具のうち少なくとも１つの工具について、前記メモリに記憶された測長情報が示す測長結果と異なる測長結果が得られた場合、前記メモリに記憶された測長情報が示す当該少なくとも１つの工具の測長結果を当該異なる測長結果に更新し、前記２つ以上の工具のうちすべての工具について、前記メモリに記憶された測長情報が示す測長結果と同じ測長結果が得られた場合、前記測長制御装置に前記閾値範囲を拡大させる請求項２に記載の製造システム。
  4. 前記測長制御装置は、前記閾値範囲を拡大する際に、前記受信部により受信された嵌合情報が示す嵌合具合が前記閾値範囲の上限値よりも大きい場合、前記閾値範囲の上限値を前記受信部により受信された嵌合情報が示す嵌合具合と同じ値に更新する請求項２または３に記載の製造システム。
  5. 前記測長制御装置は、前記閾値範囲を拡大する際に、前記受信部により受信された嵌合情報が示す嵌合具合が前記閾値範囲の下限値よりも小さい場合、前記閾値範囲の下限値を前記受信部により受信された嵌合情報が示す嵌合具合と同じ値に更新する請求項２から４のいずれか１項に記載の製造システム。
  6. 請求項１に記載の測長制御装置と、
    前記製品が基準を満たしているかどうかを検査し、前記製品が前記基準を満たしていない場合、前記測長制御装置に前記閾値範囲を縮小させる検査装置と
    を備える製造システム。
  7. 前記検査装置は、前記製品として、２つ以上の製品が前記基準を満たしているかどうかを検査し、前記２つ以上の製品のうち前記基準を満たしていない製品を前記測長制御装置に通知する請求項６に記載の製造システム。
  8. 前記測長制御装置は、前記閾値範囲を縮小する際に、前記受信部により受信された嵌合情報が示す、前記検査装置から通知された製品における部品間の嵌合具合が、前記受信部により受信された嵌合情報が示す、他のいずれの製品における部品間の嵌合具合よりも大きい場合、前記閾値範囲の上限値を前記受信部により受信された嵌合情報が示す次に大きい嵌合具合と同じ値に更新する請求項７に記載の製造システム。
  9. 前記測長制御装置は、前記閾値範囲を縮小する際に、前記受信部により受信された嵌合情報が示す、前記検査装置から通知された製品における部品間の嵌合具合が、前記受信部により受信された嵌合情報が示す、他のいずれの製品における部品間の嵌合具合よりも小さい場合、前記閾値範囲の下限値を前記受信部により受信された嵌合情報が示す次に小さい嵌合具合と同じ値に更新する請求項７または８に記載の製造システム。
  10. 請求項１に記載の測長制御装置と、
    前記部品群から前記製品を組み立て、前記製品における部品間の嵌合具合を検出し、検出した嵌合具合を示す嵌合情報を前記測長制御装置に送信する組立装置と
    を備える製造システム。
  11. 受信部が、工具を使用して加工された部材を含む部品群から組み立てられた製品における部品間の嵌合具合を示す嵌合情報を受信し、
    判定部が、前記受信部により受信された嵌合情報が示す嵌合具合が閾値範囲から外れているかどうかによって、前記工具の長さ寸法の変化に応じた加工位置の補正のために前記工具の長さ寸法を測定するかどうかを判定する測長制御方法。
  12. コンピュータに、
    工具を使用して加工された部材を含む部品群から組み立てられた製品における部品間の嵌合具合を示す嵌合情報を受信する処理と、
    受信された嵌合情報が示す嵌合具合が閾値範囲から外れているかどうかによって、前記工具の長さ寸法の変化に応じた加工位置の補正のために前記工具の長さ寸法を測定するかどうかを判定する処理と
    を実行させる測長制御プログラム。
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