KR101196503B1

KR101196503B1 - 제조 설비

Info

Publication number: KR101196503B1
Application number: KR1020107016608A
Authority: KR
Inventors: 게이지 미즈타; 나오유키 후지와라; 마나부 가사노; 하루히코 니이타니; 츠구마루 야마시타; 노리타카 후지무라
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2012-11-01
Also published as: CN101918174A; JP2009172722A; TWI369269B; EP2239093A1; US20110030185A1; WO2009093368A1; EP2239093A4; TW200940249A; KR20100102184A

Abstract

본 발명의 과제는, 설비의 공간 절약화를 도모하면서, 제품을 효율 좋게 생산할 수 있는 제조 설비를 제공하는 것에 있다. 그 때문에, 공작물(11)을 가공하는 복수의 공작 기계(31, 32, 33, 34)와, 공작물(11)을 반송하는 반송 장치(16)와, 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)를 제어하는 제어 장치(41)를 구비하며, 공작 기계(31, 32, 33, 34)가, 자체 공정의 가공과 이전 공정의 가공 및 후속 공정의 가공을 공작물에 대해 실행하는 기능을 구비하며, 제어 장치(41)가 복수의 공작 기계(31, 32, 33, 34)에 의한 공작물(11)의 가공 상황에 따라 공작물(11)에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)를 제어한다.

Description

제조 설비{PRODUCTION FACILITY}

본 발명은 공작물을 공작 기계로 가공하여 제품을 제조하는 제조 설비에 관한 것이다.

공작물을 공작 기계로 가공하여 제품을 제조하는 제조 설비로서, 예컨대 공작물을 반송하는 반송 장치의 반송 경로와 평행으로 복수 대의 공작 기계가 인접하여 배치되는 설비가 있었다. 이 제조 설비에서는, 하나의 공작 기계가 하나의 공정의 가공을 담당하고 있으며, 각 공작 기계에서 가공이 종료된 공작물은 하류측에 인접하여 배치되는 공작 기계로 순차적으로 보내지고 있었다.

또한, 하나의 공정의 가공마다 복수 대의 공작 기계로 이루어진 유닛을 구비하는 설비가 있었다. 이 제조 설비에서는, 하나의 유닛에서 가공이 종료된 공작물은 해당 유닛의 하류측에 배치되는 유닛으로 순차적으로 보내지고 있었다.

특허문헌 1 및 특허문헌 2에는, 복수의 공작 기계에 의해 공정을 분할하여 공작물을 가공하는 트랜스퍼 머신(transfer machine)이 기재되어 있다. 이 트랜스퍼 머신은 서로 인접한 이전 공정(preceding process)의 공작 기계와 다음 공정(succeeding process)의 공작 기계 사이에 독립하여 마련된 반송 장치를 구비하고 있다. 이 반송 장치는 이전 공정의 공작 기계로부터 다음 공정의 공작 기계로 공작물을 직접 반송하고 있다.

일본 특허 제 3111843 호 명세서 일본 특허 제 3173309 호 명세서

그런데, 상술한 하나의 공작물의 반송 경로를 따라 복수 대의 공작 기계가 배치된 제조 설비에 있어서는, 복수 대의 공작 기계 중 1대가 고장 등에 의해 정지하면, 정지한 공작 기계가 담당하는 공정의 가공을 공작물에 대해 실행할 수 없었다. 그 결과, 제품의 생산율의 저하를 야기하고 있었다. 또한, 제조 설비의 제품의 생산 능력에 대해서 제품의 수요가 변화하면, 제품의 생산 비용이 증가해 버릴 가능성이 있었다.

또한, 상술한 하나의 공정의 가공마다 복수 대의 공작 기계로 이루어진 유닛을 구비하는 제조 설비에서는, 하나의 공작 기계의 정지에 의한 제품의 생산율의 저하의 억제나, 유닛 내의 공작 기계의 수량을 증감시킴으로써 제품의 수요에 따라 그 생산량의 조정을 실행할 수 있지만, 유닛마다 복수의 공작 기계를 설치하므로 제조 설비 자체가 커져 버린다. 그 결과, 설비의 공간 절약화를 도모할 수 없었다.

특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 트랜스퍼 머신에서는, 반송 장치가 독립하여 마련되어 있으므로 부설 면적을 최소로 할 수 있지만, 복수 대의 공작 기계 중 1대가 고장 등에 의해 정지하면, 정지한 공작 기계가 담당하는 공정의 가공을 공작물에 대해서 실행할 수 없었다. 그 결과, 제품의 생산율의 저하를 야기하고 있었다. 또한, 하나의 공정을 복수 대의 공작 기계에서 담당했을 경우에는, 복수의 공작 기계를 부설하므로 부설 면적이 커져, 설비의 공간 절약화를 도모할 수 없었다.

그래서, 본 발명은, 전술한 문제를 감안하여 제안된 것으로, 설비의 공간 절약화를 도모하면서, 제품을 효율 좋게 생산할 수 있는 제조 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 1 발명에 관한 제조 설비는, 공작물을 가공하는 복수의 공작 기계와, 상기 공작물을 반송하는 반송 장치와, 상기 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하며, 상기 공작 기계가 자체 공정(own process)의 가공과 이전 공정의 가공 및 후속 공정의 가공을 상기 공작물에 대해서 실행하는 기능을 구비하며, 상기 제어 장치가 상기 복수의 공작 기계에 의한 공작물의 가공 상황에 따라 상기 공작물에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 상기 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 2 발명에 관한 제조 설비는, 제 1 발명에 관한 제조 설비로서, 상기 공작 기계마다 상기 공작물을 대기시키는 대기대를 더 구비하며, 상기 제어 장치가, 상기 공작 기계에서 상기 공작물에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 해당 공작 기계용의 대기대에 공작물이 없는 경우, 해당 공작 기계에 의한 자체 공정의 가공이 종료된 공작물에 대해서 다음 공정의 가공을 실행하도록 상기 공작 기계를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 3 발명에 관한 제조 설비는, 제 2 발명에 관한 제조 설비로서, 상기 제어 장치가, 상기 공작 기계에서 상기 공작물에 대한 다음 공정의 가공 중에 다음 공정의 공작 기계에서 상기 공작물과 상이한 다른 공작물에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 다음 공정의 공작 기계용의 대기대에 공작물이 없는 경우, 상기 공작물에 대한 다음 공정의 가공을 중단하도록 상기 공작 기계를 제어하며, 다음 공정의 가공을 중단한 공작물을 상기 다음 공정의 공작 기계로 반송하도록 상기 반송 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 4 발명에 관한 제조 설비는, 제 3 발명에 관한 제조 설비로서, 상기 제어 장치가, 상기 복수의 공작 기계의 공정 진척도를 감시하고, 각 시점으로부터 각 공작 기계가 그 가공 공정을 진행시킨 상태를 예측하며, 상기 공작물에 대한 가공 범위를 지시하여 그 공정 종료 시점에서 해당 공작 기계용의 대기대에 공작물이 있도록 상기 복수의 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 5 발명에 관한 제조 설비는, 제 1 내지 제 4 발명 중 어느 하나에 관한 제조 설비로서, 상기 제어 장치가, 상기 공작 기계가 고장났을 경우, 고장난 공작 기계를 통과하여 다음 공정의 공작 기계로 공작물을 반송하도록 상기 반송 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 6 발명에 관한 제조 설비는, 제 1 내지 제 5 발명 중 어느 하나에 관한 제조 설비로서, 상기 복수의 공작 기계가 직선 형상으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 7 발명에 관한 제조 설비는, 제 6 발명에 관한 제조 설비로서, 상기 복수의 공작 기계가 상기 공작물을 가공하는 공정의 순서대로 인접하여 배치되는 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 8 발명에 관한 제조 설비는, 제 1 내지 제 5 발명 중 어느 하나에 관한 제조 설비로서, 상기 복수의 공작 기계가 상기 반송 장치의 주위에 배치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제를 해결하는 제 9 발명에 관한 제조 설비는, 제 1 내지 제 8 발명 중 어느 하나에 관한 제조 설비로서, 상기 복수의 공작 기계가 상기 공작물을 가공하여 제품이 될 때까지의 공정으로 하나의 셀(cell)을 이루며, 상기 셀을 복수 구비하는 것을 특징으로 한다.

제 1 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 공작물을 가공하는 복수의 공작 기계와, 상기 공작물을 반송하는 반송 장치와, 상기 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하며, 상기 공작 기계가 자체 공정의 가공과 이전 공정의 가공 및 후속 공정의 가공을 상기 공작물에 대해서 실행하는 기능을 구비하며, 상기 제어 장치가, 상기 복수의 공작 기계에 의한 공작물의 가공 상황에 따라 상기 공작물에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 상기 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하는 것에 의해, 상기 복수의 공작 기계에 의한 공작물의 가공 및 공작물의 반송처를 선택하여, 상기 복수의 공작 기계의 가동률을 최대로 할 수 있다. 또한, 하나의 공작 기계는, 해당 공작 기계에 의한 자체 공정의 가공과, 이전 공정의 가공 및 후속 공정의 가공을 공작물에 대해서 실행하는 기능을 구비하고 있어, 공작 기계의 부설 면적의 공간 절약화를 도모할 수 있다. 따라서, 설비의 공간 절약화를 도모하면서, 제품을 효율 좋게 생산할 수 있다.

제 2 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 상기 공작 기계마다 상기 공작물을 대기시키는 대기대를 더 구비하며, 상기 제어 장치가, 상기 공작 기계에서 상기 공작물에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 해당 공작 기계용의 대기대에 공작물이 없는 경우, 해당 공작 기계에 의한 자체 공정의 가공이 종료된 공작물에 대해서 다음 공정의 가공을 실행하도록 상기 공작 기계를 제어하는 것에 의해, 제 1 발명에 관한 제조 설비와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 자체 공정의 가공을 실행하는 공작물이 없는 것에 의한 공작 기계의 가동률의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 제품을 효율 좋게 생산할 수 있다.

제 3 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 상기 제어 장치가, 상기 공작 기계에서 상기 공작물에 대한 다음 공정의 가공 중에 다음 공정의 공작 기계에서 상기 공작물과 상이한 다른 공작물에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 다음 공정의 공작 기계용의 대기대에 공작물이 없는 경우, 상기 공작물에 대한 다음 공정의 가공을 중단하도록 상기 공작 기계를 제어하고, 다음 공정의 가공을 중단한 공작물을 상기 다음 공정의 공작 기계로 반송하도록 상기 반송 장치를 제어하는 것에 의해, 제 2 발명에 관한 제조 설비와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 상기 공작 기계에서 다음 공정의 가공을 실행하는 것에 따라, 자체 공정의 가공을 실행하는 공작물이 없는 상태가 되는 것에 의한 공작 기계의 가동률의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 제품을 효율 좋게 생산할 수 있다.

제 4 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 상기 제어 장치가, 상기 복수의 공작 기계의 공정 진척도를 감시하고, 각 시점으로부터 각 공작 기계가 그 가공 공정을 진행시킨 상태를 예측하며, 상기 공작물에 대한 가공 범위를 지시하여 그 공정 종료 시점에서 해당 공작 기계용의 대기대에 공작물이 있도록 상기 복수의 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하는 것에 의해, 제 3 발명에 관한 제조 설비와 같이, 상기 공작 기계에서 다음 공정의 가공을 실행하는 것에 따라, 자체 공정의 가공을 실행하는 공작물이 없는 상태가 되는 것에 의한 공작 기계의 가동률의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 제품의 생산율을 향상시킬 수 있다.

제 5 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 상기 제어 장치가, 상기 공작 기계가 고장났을 경우, 고장난 공작 기계를 통과하여 다음 공정의 공작 기계로 공작물을 반송하도록 상기 반송 장치를 제어하는 것에 의해, 제 1 내지 제 4 발명에 관한 제조 설비와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 고장난 공작 기계의 자체 공정의 가공을 다른 공작 기계에서 담당할 수 있어, 제품의 생산율의 저하를 억제할 수 있다.

제 6 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 상기 복수의 공작 기계가 직선 형상으로 배치되는 것에 의해, 제 1 내지 제 5 발명에 관한 제조 설비와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 상기 반송 장치에 의한 상기 공작물의 반송이 용이해져서, 상기 공작물의 반송에 필요로 하는 시간을 단축하여 제품의 생산율의 저하를 억제할 수 있다.

제 7 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 상기 복수의 공작 기계가 상기 공작물을 가공하는 공정의 순서대로 인접하여 배치되는 것에 의해, 제 6 발명에 관한 제조 설비와 같이, 상기 반송 장치에 의한 상기 공작물의 반송이 용이해져서, 상기 공작물의 반송에 필요로 하는 시간을 단축하여 제품의 생산율의 저하를 억제할 수 있다.

제 8 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 상기 복수의 공작 기계가 상기 반송 장치의 주위에 배치되는 것에 의해, 제 1 내지 제 5 발명에 관한 제조 설비와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 설비의 추가적인 공간 절약화를 도모할 수 있다.

제 9 발명에 관한 제조 설비에 의하면, 상기 복수의 공작 기계가 상기 공작물을 가공하여 제품이 될 때까지의 공정으로 하나의 셀을 이루며, 상기 셀을 복수 구비하는 것에 의해, 제 1 내지 제 8 발명에 관한 제조 설비와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 제품의 수요에 따라 셀마다 그 설치량을 증감시킴으로써 제품의 생산량을 용이하게 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 제조 설비의 제 1 실시형태의 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 관한 제조 설비의 제 2 실시형태의 개략 구성도,
도 3은 본 발명에 관한 제조 설비의 제 3 실시형태의 개략 구성도,
도 4는 본 발명에 관한 제조 설비의 제 4 실시형태의 개략 구성도.

본 발명에 관한 제조 설비의 최선의 형태에 대해서 도면에 기초하여 구체적으로 설명한다.

[제 1 실시형태]

본 발명에 관한 제조 설비를 4 공정의 가공에 의해 제품을 제조하는 설비에 적용했을 경우의 제 1 실시형태에 대해 도 1을 이용하여 설명한다.

도 1은 제조 설비의 개략 구성도이다.

본 실시형태에 관한 제조 설비(50)에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 공작물[워크(work)](11)이 반입되어 반송 장치(16)에 보내진다. 이 반송 장치(16)는 공작물(11)을 파지하는 로봇 아암(12)을 구비한다. 로봇 아암(12)은 지지대(13)에 마련된다. 지지대(13)는 반송대(14)에 고정되어 있다. 이 반송대(14)는 레일(15) 상에 배치되어 있어 해당 레일(15) 위를 이동 가능하게 되어 있다.

상술한 로봇 아암(12)의 신장 범위에는 공작물(11)을 가공하여 제품(19)을 제조하는 하나의 셀(30)이 배치된다. 이 셀(30)에는, 공작물(11)을 가공하는 복수 대(도시예에서는 4대)의 공작 기계(31, 32, 33, 34)가 직선 형상으로 인접하여 배치되어 있다. 이들 공작 기계(31, 32, 33, 34)로서는, 예컨대 서로 방향이 다른 2축 이상 6축 이내의 회전 공구 주축을 가지며 각 축이 동시에 가공할 수 있는 금속 부품의 절삭 가공 기계를 들 수 있다.

공작 기계(31)의 한 쪽의 측부 측에, 셀(30) 내에 반입되는 공작물(11)을 대기시키는 대기대(21)가 설치된다. 공작 기계(31)와 공작 기계(32) 사이, 공작 기계(32)와 공작 기계(33) 사이, 공작 기계(33)와 공작 기계(34) 사이에는, 공작 기계(31, 32, 33)에 의한 가공이 실행된 공작물(11)을 대기시키는 대기대(22, 23, 24)가 각각 설치된다. 공작 기계(34)의 한 쪽의 측부 측에는 제품(19)을 대기시키는 대기대(25)가 설치된다. 이들 대기대(21, 22, 23, 24, 25)로서는, 적어도 2개의 공작물(11) 또는 제품(19)을 대기시킬 수 있는 대를 들 수 있다.

상술한 반송 장치(16) 및 공작 기계(31, 32, 33, 34)는 신호선(42a, 42b, 42c, 42d, 42e)을 거쳐 제어 장치(41)와 접속된다. 이들 신호선(42a, 42b, 42c, 42d, 42e)은 신호를 쌍방향으로 통신할 수 있다. 따라서, 반송 장치(16) 및 공작 기계(31, 32, 33, 34)와 제어 장치(41)는 쌍방향의 통신이 가능하게 되어 있다.

여기서, 상술한 공작 기계(31, 32, 33, 34)는 해당 공작 기계(31, 32, 33, 34) 자신이 실행하는 자체 공정의 가공, 및 해당 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 자체 공정의 가공 전에 실행하는 이전 공정의 가공, 및 해당 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 자체 공정의 가공 후에 실행하는 후속 공정의 가공이 가능한 기능을 구비하고 있다. 즉, 제 1 공작 기계(31)는 해당 제 1 공작 기계(31)가 실행하는 제 1 공정의 가공, 및 인접하는 제 2 공작 기계(32)가 실행하는 제 2 공정의 가공을 실시 가능한 기능을 구비하고 있다. 제 2 공작 기계(32)는, 해당 제 2 공작 기계(32)가 실행하는 제 2 공정의 가공, 인접하는 제 1 공작 기계(31)가 실행하는 제 1 공정의 가공, 및 인접하는 제 3 공작 기계(33)가 실행하는 제 3 공정의 가공을 실시 가능한 기능을 구비하고 있다. 제 3 공작 기계(33)는 해당 제 3 공작 기계(33)가 실행하는 제 3 공정의 가공, 인접하는 제 2 공작 기계(32)가 실행하는 제 2 공정의 가공, 및 인접하는 제 4 공작 기계(34)가 실행하는 제 4 공정의 가공을 실시 가능한 기능을 구비하고 있다. 제 4 공작 기계(34)는 해당 제 4 공작 기계(34)가 실행하는 제 4 공정의 가공, 및 인접하는 제 3 공작 기계(33)가 실행하는 제 3 공정의 가공을 실시 가능한 기능을 구비하고 있다.

상술한 제어 장치(41)는 반송 장치(16) 및 공작 기계(31, 32, 33, 34)를 제어하는 기능을 구비하고 있다. 즉, 제어 장치(41)는, 공작 기계(31, 32, 33, 34)에 의한 공작물(11)의 가공 상황에 따라 공작물(11)에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)를 제어하는 기능을 구비하고 있다. 구체적으로는, 제어 장치(41)는 이하의(Ⅰ)~(Ⅳ)의 기능을 구비하고 있다.

(Ⅰ)의 기능

제어 장치(41)는, 공작 기계(31, 32, 33)에서 공작물(11)에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 해당 공작 기계용의 대기대(21, 22, 23)에 공작물(11)이 없는 경우, 해당 공작 기계(31, 32, 33)에 의한 자체 공정의 가공이 종료된 공작물(11)에 대해서 다음 공정의 가공을 실행하도록 공작 기계(31, 32, 33)를 제어하는 기능을 구비하고 있다.

(Ⅱ)의 기능

제어 장치(41)는, 공작 기계(31, 32, 33)에서 공작물(11)에 대한 다음 공정의 가공 중에 다음 공정의 공작 기계(32, 33, 34)에서 상기 공작물과 상이한 다른 공작물에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 다음 공정의 공작 기계용의 대기대(22, 23, 24)에 공작물이 없는 경우, 상기 공작물에 대한 다음 공정의 가공을 중단하도록 공작 기계(31, 32, 33)를 제어하며, 다음 공정의 가공을 중단한 공작물을 상기 다음 공정의 공작 기계(32, 33, 34)로 반송하도록 반송 장치(16)를 제어하는 기능을 구비하고 있다.

(Ⅲ)의 기능

제어 장치(41)는, 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 공정 진척도를 감시하고, 각 시점으로부터 각 공작 기계(31, 32, 33, 34)가 그 가공 공정을 진행시킨 상태를 예측하며, 공작물(11)에 대한 가공 범위를 지시하여 그 공정 종료 시점에서 해당 공작 기계용의 대기대(21, 22, 23, 24)에 공작물(11)이 있도록 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)를 제어하는 기능을 구비하고 있다.

(Ⅳ)의 기능

제어 장치(41)는, 공작 기계(31, 32, 33, 34) 중 하나가 고장났을 경우, 고장난 공작 기계를 통과하여 다음 공정의 공작 기계로 공작물(11)을 반송하도록 반송 장치(16)를 제어하는 기능을 구비하고 있다.

따라서, 상술한 제조 설비(50)에 의하면, 공작물(11)을 가공하는 복수의 공작 기계(31, 32, 33, 34)와, 공작물(11)을 반송하는 반송 장치(16)와, 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)를 제어하는 제어 장치(41)를 구비하며, 공작 기계(31, 32, 33, 34)가 자체 공정의 가공과 이전 공정의 가공 및 후속 공정의 가공을 상기 공작물에 대해서 실행하는 기능을 구비하며, 제어 장치(41)가, 복수의 공작 기계(31, 32, 33, 34)에 의한 공작물(11)의 가공 상황에 따라 공작물(11)에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)를 제어하는 것에 의해, 공작 기계(31, 32, 33, 34)에 의한 공작물(11)의 가공 및 공작물(11)의 반송처를 선택하여, 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 가동률을 최대로 할 수 있다. 그 때문에, 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 고장률이 종래와 같은 경우에서도, 종래의 제조 설비보다 평균 가동률이 향상된다. 또한, 하나의 공작 기계는, 해당 공작 기계에 의한 자체 공정의 가공과, 이전 공정의 가공 및 후속 공정의 가공을 공작물(11)에 대해서 실행하는 기능을 구비하고 있으며, 하나의 공정의 가공을 복수의 공작 기계에서 담당하는 유닛을 각 공정마다 마련한 빗살식의 제조 설비와 비교하여 공작 기계의 부설 면적의 공간 절약화를 도모할 수 있다. 따라서, 설비의 공간 절약화를 도모하면서, 제품(19)을 효율 좋게 생산할 수 있다. 또한, 제품(19)의 수요가 저하했을 경우에는, 공작 기계(31, 32, 33, 34)가 해당 공작 기계(31, 32, 33, 34)에 의한 자체 공정의 가공과, 이전 공정의 가공 및 후속 공정의 가공을 공작물(11)에 대해서 실행하는 기능을 구비하고 있기 때문에, 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 가동률의 저하를 억제할 수 있다. 제품(19)의 수요가 증대했을 경우에는, 셀(30) 단위로 증설할 수 있다.

제어 장치(41)가, 공작 기계(31, 32, 33)에서 공작물(11)에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 해당 공작 기계용의 대기대(21, 22, 23)에 공작물(11)이 없는 경우, 해당 공작 기계(31, 32, 33)에 의한 자체 공정의 가공이 종료된 공작물(11)에 대해서 다음 공정의 가공을 실행하도록 공작 기계(31, 32, 33)를 제어하는 것에 의해, 자체 공정의 가공을 실행하는 공작물이 없는 것에 의한 공작 기계의 가동률의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 제품(19)을 효율 좋게 생산할 수 있다.

또한, 제어 장치(41)가, 공작 기계(31, 32, 33)에서 공작물(11)에 대한 다음 공정의 가공 중에 다음 공정의 공작 기계(32, 33, 34)에서 상기 공작물과 상이한 다른 공작물에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 다음 공정의 공작 기계용의 대기대(22, 23, 24)에 공작물이 없는 경우, 상기 공작물에 대한 다음 공정의 가공을 중단하도록 공작 기계(31, 32, 33)를 제어하며, 다음 공정의 가공을 중단한 공작물을 상기 다음 공정의 공작 기계(32, 33, 34)로 반송하도록 반송 장치(16)를 제어함으로써, 공작 기계(31, 32, 33)에서 다음 공정의 가공을 실행하는 것에 따라, 자체 공정의 가공을 실행하는 공작물이 없는 상태가 되는 것에 의한 공작 기계(32, 33, 34)의 가동률의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 제품(19)을 효율 좋게 생산할 수 있다.

제어 장치(41)가, 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 공정 진척도를 감시하고, 각 시점으로부터 각 공작 기계(31, 32, 33, 34)가 그 가공 공정을 진행시킨 상태를 예측하며, 공작물(11)에 대한 가공 범위를 지시하여 그 공정 종료 시점에서 해당 공작 기계용의 대기대(21, 22, 23, 24)에 공작물(11)이 있도록 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)를 제어하는 것에 의해, 공작 기계(31, 32, 33)에서 다음 공정의 가공을 실행하는 것에 따라, 자체 공정의 가공을 실행하는 공작물이 없는 상태가 되는 것에 의한 공작 기계(32, 33, 34)의 가동률의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 제품(19)의 생산율을 향상시킬 수 있다.

제어 장치(41)가, 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 어느 것이 고장났을 경우, 고장난 공작 기계를 통과하여 다음 공정의 공작 기계로 공작물(11)을 반송하도록 반송 장치(16)를 제어하는 것에 의해, 고장난 공작 기계의 자체 공정의 가공을 다른 공작 기계에서 담당할 수 있어, 제품(19)의 생산율의 저하를 억제할 수 있다.

공작 기계(31, 32, 33, 34)가 직선 형상으로 배치되는 것에 의해, 반송 장치(16)에 의한 공작물(11)의 반송이 용이해져서, 공작물(11)의 반송에 필요로 하는 시간을 단축하여 제품(19)의 생산율의 저하를 억제할 수 있다.

공작 기계(31, 32, 33, 34)가 공작물(11)을 가공하는 공정의 순서대로 인접하여 배치되는 것에 의해, 반송 장치(16)에 의한 공작물(11)의 반송이 용이해져서, 공작물(11)의 반송에 필요로 하는 시간을 단축하여 제품(19)의 생산율의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 상기에서는, 레일(15) 위를 주행 가능하게 마련되어 공작물(11)을 반송하는 반송 장치(16)를 구비하는 제조 설비(50)를 이용하여 설명했지만, 각 공작 기계(31, 32, 33, 34) 사이의 공작물(11)의 반송 및 공작물(11)의 반입 및 제품(19)의 반출을 실행하는 반송 장치로서 무인 반송차를 구비하는 제조 설비로 하는 것도 가능하다. 이러한 제조 설비에 있어서도, 상술한 제조 설비(50)와 같은 작용 효과를 이룬다.

[제 2 실시형태]

본 발명에 관한 제조 설비를 4 공정의 가공에 의해 제품을 제조하는 설비에 적용했을 경우의 제 2 실시형태에 대해 도 2를 이용하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 제조 설비의 개략 구성도이다.

본 발명의 제 2 실시형태에 관한 제조 설비는, 상술한 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 제조 설비(50)가 갖는 반송 장치(16) 및 공작 기계(31, 32, 33, 34)의 배치를 변경한 것이며, 그 이외는 같은 구성을 갖는다.

본 발명의 제 2 실시형태에 관한 제조 설비에 있어서, 상술한 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 제조 설비(50)와 동일 장치에는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

본 발명의 제 2 실시형태에 관한 제조 설비(100)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 반송 장치(16)의 주위에 4개의 공작 기계(31, 32, 33, 34)가 배치되는 셀(80)을 구비한다. 구체적으로는, 이 셀(80)에서는 제 1 공작 기계(31)에 인접하여 제 2 공작 기계(32) 및 제 3 공작 기계(33)가 배치된다. 이 제 2 공작 기계(32) 및 제 3 공작 기계(33)에 인접하여 제 4 공작 기계(34)가 배치된다. 제 1 공작 기계(31)에 인접하여 대기대(21)가 배치된다. 제 2 공작 기계(32)에 인접하여 대기대(22)가 배치된다. 제 1 공작 기계(31)와 제 3 공작 기계(33) 사이에 대기대(23)가 배치된다. 제 2 공작 기계(32)와 제 4 공작 기계(34) 사이에 대기대(24)가 배치된다. 제 4 공작 기계(34)에 인접하여 대기대(25)가 배치된다. 또한, 부호(67a)는 공작물(11)을 대기대(21)에 반입하는 반입 장치이며, 부호(67b)는 제품(19)을 반출하는 반출 장치이다.

제어 장치(41)는 상술한 (Ⅰ) 내지 (Ⅳ)의 기능을 구비하고 있으며, 공작 기계(31, 32, 33, 34)에 의한 공작물(11)의 가공 상황에 따라 공작물(11)에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)를 제어하고 있다.

따라서, 상술한 제조 설비(100)에 의하면, 상술한 제 1 실시형태에 관한 제조 설비(50)와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 반송 장치(16)를 중심으로 하여 그 주위에 공작 기계(31, 32, 33, 34)를 배치함으로써, 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16)의 부설 면적을 최소로 할 수 있어, 설비의 추가적인 공간 절약화를 도모할 수 있다.

또한, 반송 장치(16)가 구비하는 하나의 로봇 아암(12)으로 공작물(11)을 반송하는 제조 설비(100)를 이용하여 설명했지만, 복수의 로봇 아암으로 공작물을 반송하는 반송 장치를 구비하는 제조 설비로 하는 것도 가능하다. 이러한 제조 설비에 있어서도, 상술한 제조 설비(100)와 같은 작용 효과를 이룬다.

[제 3 실시형태]

본 발명에 관한 제조 설비를 4 공정의 가공에 의해 제품을 제조하는 셀을 3개 구비하는 설비에 적용했을 경우의 제 3 실시형태에 대해 도 3을 이용하여 설명한다.

도 3은 제조 설비의 개략 구성도이다.

본 발명의 제 3 실시형태에 관한 제조 설비는, 상술한 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 제조 설비(50)가 갖는 셀(30)의 수를 변경한 것이어, 그 이외는 같은 구성을 갖는다.

본 발명의 제 3 실시형태에 관한 제조 설비에 있어서, 상술한 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 제조 설비(50)와 동일 장치에는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

본 발명의 제 3 실시형태에 관한 제조 설비(200)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 3개의 셀(30A, 30B, 30C)을 갖는다. 각 셀(30A, 30B, 30C)의 각 공작 기계(31, 32, 33, 34)는 신호선(242a, 242b, 242c)을 거쳐 제어 장치(241)와 접속하고 있다. 또한, 부호(216)는 공작물(11) 및 제품(19)을 반송하는 반송 장치이다. 이 반송 장치(216)는 신호선(도시하지 않음)을 거쳐 제어 장치(241)와 접속하고 있다.

제어 장치(241)는 상술한 (Ⅰ) 내지 (Ⅳ)의 기능을 구비하고 있으며, 공작 기계(31, 32, 33, 34)에 의한 공작물(11)의 가공 상황에 따라 공작물(11)에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(216)를 제어하고 있다.

따라서, 상술한 제조 설비(200)에 의하면, 복수의 공작 기계(31, 32, 33, 34)가 공작물(11)을 가공하여 제품(19)이 될 때까지의 공정으로 하나의 셀(30)을 이루며, 이 셀을 3개 구비하는 것에 의해, 상술한 제 1 실시형태에 관한 제조 설비(50)와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 제품(19)의 수요에 따라 셀마다 그 설치량을 증감시킴으로써 제품(19)의 생산량을 용이하게 조정할 수 있다.

[제 4 실시형태]

본 발명에 관한 제조 설비를 4 공정의 가공에 의해 제품을 제조하는 셀을 3개 구비하는 설비에 적용했을 경우의 제 4 실시형태에 대해 도 4를 이용하여 설명한다.

도 4는 제조 설비의 개략 구성도이다.

본 발명의 제 4 실시형태에 관한 제조 설비는, 상술한 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 제조 설비(100)가 갖는 셀(80)의 수를 변경한 것이며, 그 이외는 같은 구성을 갖는다.

본 발명의 제 4 실시형태에 관한 제조 설비에 있어서, 상술한 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 제조 설비(100)와 동일 장치에는 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.

본 발명의 제 4 실시형태에 관한 제조 설비(300)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 3개의 셀(80A, 80B, 80C)을 갖는다. 각 셀(80A, 80B, 80C)의 반송 장치(16)는 신호선(342a, 343a, 344a)을 거쳐 제어 장치(341)와 접속하고 있다. 각 셀(80A, 80B, 80C)의 각 공작 기계(31, 32, 33, 34)는 신호선(342b, 343b, 344b)을 거쳐 제어 장치(341)와 접속하고 있다. 또한, 부호(317a)는 공작물(11)을 각 셀(30A, 30B, 30C)의 대기대(21)로 반입하는 반입 장치이다. 부호(317b)는 각 셀(30A, 30B, 30C)의 대기대(25)로부터 제품(19)을 반출하는 반출 장치이다. 반입 장치(317a) 및 반출 장치(317b)는 신호선(도시하지 않음)을 거쳐 제어 장치(341)와 접속하고 있다.

제어 장치(341)는 상술한 (Ⅰ) 내지 (Ⅳ)의 기능을 구비하고 있으며, 공작 기계(31, 32, 33, 34)에 의한 공작물(11)의 가공 상황에 따라 공작물(11)에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 공작 기계(31, 32, 33, 34) 및 반송 장치(16, 317a, 317b)를 제어하고 있다.

따라서, 상술한 제조 설비(300)에 의하면, 복수의 공작 기계(31, 32, 33, 34)가 공작물(11)을 가공하여 제품(19)이 될 때까지의 공정으로 하나의 셀(80)을 이루며, 이 셀을 3개 구비하는 것에 의해, 상술한 제 2 실시형태에 관한 제조 설비(100)와 같은 작용 효과를 이루는 것 외에, 제품(19)의 수요에 따라 셀마다 그 설치량을 증감시킴으로써 제품(19)의 생산량을 용이하게 조정할 수 있다.

[다른 실시형태]

상술한 본 발명에 관한 제조 설비의 제 1 실시형태 내지 제 4 실시형태에서는, 공작물(11)에 대해서 4개의 공정의 가공으로 제품(19)을 제조하는 셀을 구비하는 설비에 적용한 제조 설비(50, 100, 200, 300)를 이용하여 설명했지만, 3대의 공작 기계에 의해 공작물에 대해서 3 공정의 가공을 실행하여 제품을 제조하는 셀이나, 5대 이상의 공작 기계에 의해 공작물에 대해서 5 공정 이상의 가공을 실행하여 제품을 제조하는 셀을 구비하는 제조 설비에 적용하는 것도 가능하다. 이러한 제조 설비에 있어서도, 상술한 제조 설비(50, 100, 200, 300)와 같은 작용 효과를 이룬다.

11 : 공작물 16 : 반송 장치
19 : 제품 21 내지 25 : 대기대
31 내지 34 : 공작 기계 41, 241, 341 : 제어 장치
42, 242, 342, 343, 344 : 신호선 30, 80 : 셀
50, 100, 200, 300 : 제조 설비

Claims

공작물을 가공하는 복수의 공작 기계와, 상기 공작물을 반송하는 반송 장치와, 상기 공작 기계마다 상기 공작물을 대기시키는 대기대와, 상기 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하며,
상기 공작 기계는 자체 공정의 가공과 이전 공정의 가공 및 후속 공정의 가공을 상기 공작물에 대해서 실행하는 기능을 구비하며,
상기 제어 장치는 상기 복수의 공작 기계에 의한 공작물의 가공 상황에 따라 상기 공작물에 대해 연속적으로 각 공정의 가공을 실행하도록 상기 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하고,
상기 제어 장치는, 상기 공작 기계에서 상기 공작물에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 상기 공작 기계용의 대기대에 공작물이 없는 경우, 상기 공작 기계에 의한 자체 공정의 가공이 종료된 공작물에 대해서 다음 공정의 가공을 실행하도록 상기 공작 기계를 제어하고,
상기 제어 장치는, 상기 공작 기계에서 상기 공작물에 대한 다음 공정의 가공 중에 다음 공정의 공작 기계에서 상기 공작물과 상이한 다른 공작물에 대한 자체 공정의 가공이 종료되는 한편 다음 공정의 공작 기계용의 대기대에 공작물이 없는 경우, 상기 공작물에 대한 다음 공정의 가공을 중단하도록 상기 공작 기계를 제어하고, 다음 공정의 가공을 중단한 공작물을 상기 다음 공정의 공작 기계로 반송하도록 상기 반송 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는
제조 설비.
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삭제
제 1 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 복수의 공작 기계의 공정 진척도를 감시하고, 각 시점으로부터 각 공작 기계가 그 가공 공정을 진행시킨 상태를 예측하며, 상기 공작물에 대한 가공 범위를 지시하여 그 공정 종료 시점에서 상기 공작 기계용의 대기대에 공작물이 있도록 상기 복수의 공작 기계 및 상기 반송 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는
제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 공작 기계가 고장났을 경우, 고장난 공작 기계를 통과하여 다음 공정의 공작 기계로 공작물을 반송하도록 상기 반송 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는
제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 공작 기계는 직선 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는
제조 설비.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 공작 기계는 상기 공작물을 가공하는 공정의 순서대로 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는
제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 공작 기계는 상기 반송 장치의 주위에 배치되는 것을 특징으로 하는
제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 공작 기계는 상기 공작물을 가공하여 제품이 될 때까지의 공정으로 하나의 셀을 이루며,
상기 셀을 복수 구비하는 것을 특징으로 하는
제조 설비.