WO2007063595A1

WO2007063595A1 - 生産システム

Info

Publication number: WO2007063595A1
Application number: PCT/JP2005/022055
Authority: WO
Inventors: Yoshitaka Taniguchi
Original assignee: Hirata Corporation
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2007-06-07

Abstract

　本発明の生産システムは、ワークに対して２つの作業工程を施すステーションを有する２ステーションモジュール（１００）、ワークに対して３つの作業工程を施すステーションを有する３ステーションモジュール（２００）、から選択される少なくとも一つのステーションモジュールを含む作業ラインと、作業ラインに対してワーク又はパレットを搬送する搬送ラインとを含む。このように、基準化及び標準化された二種類の２ステーションモジュール（１００）及び３ステーションモジュール（２００）を必要に応じて選択し又適宜組み合わせることで、全ての作業工程数に対応する生産システムを形成することができるため、設備改造の容易化及び設備コストの低減を達成できると共に、多種多様の全ての工程に対応する生産システムを提供することができる。

Description

明細書

生産システム技術分野

[0001] 本発明は、複数の作業工程を備えて電子機器あるいは機械部品等の製品を生産する生産システムに関し、特に、それぞれ異なる作業工程を含む作業ユニットを連結することにより、一つの生産ラインを形成する生産システムに関する。

背景技術

[0002] 従来、電子機器等の製品は、一つの生産ラインに配列された複数の作業 (組み立て）工程を経て生産されており、又、一部の仕様が異なる製品は、その構造あるいは形態等に対応するように変更された生産ラインにより生産されている。

このような多種多様の製品を生産するために、基本構造の共通化及び標準化を図つた従来の生産システムとしては、例えば、工程毎に分割された作業ユニットを備えるステーションモジュールを複数配列すると共に、個別の架台（ベース）を有するそれぞれのステーションモジュール (作業ユニット）に含まれる機械的可動部の駆動軸とヮークの搬送部とを、ステーションモジュール間で分離及び連結自在とし、又、一つの作業ユニットに対して一つの制御盤 (CPU等の制御機器)を配置し、さらに、組立ェ数が異なる製品の生産については、ステーションモジュールの取り外しあるいは追加によって対応できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献 1参照)。

[0003] また、他の生産システムとしては、製品を生産するのに必要な作業を分担するべく工程毎に分割された作業ユニットを備える複数のステーションモジュールを配列して生産ラインを形成し、又、それぞれのステーションモジュールを生産ラインから取り外し又は生産ラインへの組み込みをできるように移動可能に形成し、さらに、それぞれの作業ユニット内での作業を自立制御する制御ユニットを備えたものが知られている

(例えば、特許文献 2参照)。

[0004] しかしながら、上記従来の生産システムにおいては、それぞれのステーションモジュールは、一つの工程に対応した作業ユニットを備えているだけであるため、複数のェ程力なる生産システムにおいてはその工程数に対応する個数だけステーションモジュールを配列する必要があり、工程数が増えるに連れて、設備の改造作業が煩雑になり、又、改造費用が高くなる。

また、設備の増減や変更に柔軟に対応するべぐ一つの作業工程において一つの制御盤 (CPU等の制御機器)を配置して、るため、制御盤の性能を有効に活用していない。例えば、全ての作業工程に対応できるようにするために、作業工程毎に対応する CPU等は、作業工程の内容が複雑な作業ユニットに合わせて形成されており、その結果、作業工程の内容が簡単な作業ユニットにおいては、必要以上の性能をもつ CPU等が用いられることになり、設備費用が必要以上に高くなる。

特許文献 1 :特開 2002— 43011号公報

特許文献 2 :特開平 7— 156084号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明は、上記従来技術の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子機器あるいは機械部品等のワークに対して、部品の組み付け、検査、測定等の種々の作業を施して製品を生産する多種多様の作業工程力なる生産ラインにおいて、種々の作業を施すステーションを有するステーションモジュールの共通化及び標準化、制御ユニットの有効活用、低コスト化等を図りつつ、作業工程の種類あるいは工程数に応じた多様な生産ラインを、最小限の種類及び個数力もなるステーシヨンモジュールで構成することができる生産システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0006] 上記の目的を達成する本発明の生産システムは、ワークに対して 2つの作業工程を施すステーションを有する 2ステーションモジュール、ワークに対して 3つの作業工程を施すステーションを有する 3ステーションモジュール、力選択される少なくとも一つのステーションモジュールを含む作業ラインと、作業ラインに対してワーク又はパレットを搬送する搬送ラインと、を含む。

この構成によれば、 2つ以上の作業工程を経て完成される製品の生産に際して、ヮーク又はワークを載置したパレットが搬送ラインにより搬送されると共に、作業ラインにおいて施される複数の作業工程を経て、ワークが製品として完成され生産される。ここで、作業ラインは、 2ステーションモジュール又は 3ステーションモジュールを必要に応じて選択し又適宜組み合わせることで、全ての作業工程数に対応する生産システムを形成することができる。例えば、 4工程力もなる生産システムであれば 2個の 2 ステーションモジュールを連結し、 5工程からなる生産システムであれば 1個の 2ステーシヨンモジュールと 1個の 3ステーションモジュールを連結し、 7工程からなる生産システムであれば 2個の 2ステーションモジュールと 1個の 3ステーションモジュールを連結すると!/、うように、基準化及び標準化された二種類の（2工程の又は 3工程の)ステーシヨンモジュールを必要に応じて、選択し又は適宜組み合わせるだけで生産システムを形成できるため、設備改造の容易化及び設備コストの低減を達成できると共に、多種多様の全ての工程数に対応する生産システムを提供することができる。

[0007] 上記構成において、ステーションモジュール上で作業が施されるワークに用いるための部品を供給する部品供給モジュールを含む、構成を採用することができる。この構成によれば、搬送ラインにより搬送されステーションモジュール上で作業が施されるワークに対して、部品供給モジュールにより必要とされる部品を供給できるため、構成部品の異なる多種多様の製品を生産することができる。特に、部品を供給するための手段が部品供給モジュールとして独立しているため、必要に応じた設備設計が容易になる。

[0008] 上記構成にお!、て、部品供給モジュールは、ステーションモジュール上に着脱自在に固定されている、構成を採用することができる。

この構成によれば、部品の供給を要する作業工程をもつステーションモジュールに対して、部品供給モジュールを直接設置することができるため、設置面積の少スぺ一ス化、システムの集約化を達成することができる。

[0009] 上記構成において、 2ステーションモジュールは、ベースと、ベース上に保持されて異なる作業を施す 2つの作業ユニットと、ベース上に保持されて搬送ラインの一部をなす搬送ユニットとを含み、 3ステーションモジュールは、ベースと、ベース上に保持されて異なる作業を施す 3つの作業ユニットと、ベース上に保持されて搬送ラインの一部をなす搬送ユニットとを含む、構成を採用することができる。

この構成によれば、ステーションモジュールは、ベース、作業ユニット、及び搬送ュニットを含み、 2ステーションモジュールでは 2つの作業工程に対応した 2つの作業ュニットを含み、 3ステーションモジュールでは 3つの作業工程に対応した 3つの作業ュニットを含むため、構造の基準化及び標準化が容易であり、 2ステーションモジュールと 3ステーションモジュールとを適宜選択して、容易に組み合わせて連結することができる。

[0010] 上記構成において、 2ステーションモジュール及び 3ステーションモジュールに含まれる搬送ユニットは、ワークを載置したパレットを作業工程の下流側に搬送する送り搬送ユニットと、空になったパレットを作業工程の上流側に搬送する戻し搬送ユニットと、を含む、構成を採用することができる。

この構成によれば、ステーションモジュールに含まれる搬送ユニットが、送り搬送ュニットと戻し搬送ユニットを含むため、これらのステーションモジュールを連結することにより、作業ラインに沿ってワークを載置したパレットを作業工程の下流側に搬送する搬送ラインと、空になったパレットを作業工程の上流側に搬送する搬送ラインとを画定することができ、その結果、この生産システムにおいてパレットを循環させることができる。

[0011] 上記構成において、搬送ラインの両端には、送り搬送ユニットと戻し搬送ユニットとの間でパレットを移送する移送モジュールが配置されている、構成を採用することができる。

この構成によれば、移送モジュールを配置することにより、送り搬送ユニットにより搬送されてきたパレットを戻し搬送ユニットに対して、自動的に移送することができるため、パレットの循環を自動的に行わせる生産システムを形成することができる。

[0012] 上記構成において、搬送ラインは、作業ラインを形成するステーションモジュールに連結され得る搬送モジュールを含む、構成を採用することができる。

この構成によれば、ステーションモジュール同士の間あるいはステーションモジユールの端部に搬送モジュールが接続されるため、搬送ラインの経路及び生産ラインのレイアウトある、は長さを適宜調整することができ、所望の生産ラインを形成することができる。

[0013] 上記構成において、搬送モジュールは、所定の手作業を施すための作業エリアを含む、構成を採用することができる。

この構成によれば、搬送モジュールを設置した位置に作業者を配置して、その作業エリアで所定の手作業、例えば作業ユニットでは行えな、複雑な作業等を行うことができる。

[0014] 上記構成において、搬送モジュールは、ワークを載置したパレットを作業工程の下流側に搬送する送り搬送ユニットと、空になったパレットを作業工程の上流側に搬送する戻し搬送ユニットと、を含む、構成を採用することができる。

この構成によれば、搬送モジュールに含まれる搬送ユニットが、送り搬送ユニットと戻し搬送ユニットを含むため、搬送モジュールを連結することにより、作業ラインに沿つてワークを載置したパレットを作業工程の下流側に搬送する搬送ラインと、空になつたパレットを作業工程の上流側に搬送する搬送ラインとを画定することができ、その結果、搬送モジュールを接続した生産システムにお、てパレットを循環させることができる。

[0015] 上記構成において、搬送モジュールには、送り搬送ユニットと戻し搬送ユニットとの間でパレットを移送する移送モジュールが配置されて、る、構成を採用することができる。

この構成によれば、その搬送モジュールに移送モジュールを接続することにより、送り搬送ユニットにより搬送されてきたパレットを戻し搬送ユニットに対して自動的に移送することができるため、生産ラインの端部領域に搬送モジュールが設置される生産システムにおいても、パレットの循環を自動的に行わせることができる。

[0016] 上記構成において、作業ライン及び搬送ラインの制御を司る制御ユニットを含み、制御ユニットは、少なくとも 1つのステーションモジュールに含まれる複数の作業工程を制御するように形成されてヽる、構成を採用することができる。

この構成によれば、一つの制御ユニットで複数の作業工程を制御するため、制御ュニットを有効に活用することができ、構造の簡素化を達成しつつ、設備全体としてのコストを低減することができる。

発明の効果

[0017] 上記構成をなす生産システムによれば、電子機器あるいは機械部品等のワークに対して、部品の組み付け、検査、測定等の種々の作業を施して電子機器あるいは機械部品等の製品を生産する多種多様の作業工程力なる生産ラインにおいて、種々の作業工程を施すステーションを有するステーションモジュールの共通化及び標準化を行うことにより、又、制御ユニットの有効活用を行うことにより、低コスト化、構造の簡略ィ匕等を達成しつつ、最小限の種類及び個数力もなるステーションモジュールで作業工程の種類あるいは工程数に応じた多様な生産ラインを形成することができる。図面の簡単な説明

[図 1]本発明に係る生産システムの一実施形態を示す平面図である。

[図 2]本発明に係る生産システムの一部をなす 2ステーションモジュールを示す外観斜視図である。

[図 3]本発明に係る生産システムの一部をなす 3ステーションモジュールを示す外観斜視図である。

[図 4]本発明に係る生産システムの一部をなす搬送モジュールを示す外観斜視図である。

[図 5]本発明に係る生産システムの一部をなす部品供給モジュールを示す外観斜視図である。

[図 6]本発明に係る生産システムの一部をなす移送モジュールを示す外観斜視図である。

[図 7]本発明に係る生産システムの制御系を示すブロック図である。

[図 8]本発明に係る生産システムの制御系を示すブロック図である。

[図 9]本発明に係る生産システムの他の実施形態を示す平面図である。

[図 10]本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示す平面図である。

[図 11]図 10に示す生産システムにお、て、ワークに部品を取り付ける作業工程を示す工程図である。

[図 12]図 10に示す生産システムにお、て、ワークに部品を取り付ける作業工程を示す工程図である。

[図 13]図 10に示す生産システムにおいて、ワークに取り付けた部品の高さ寸法を測定する作業工程を示す工程図である。符号の説明

100 2ステーションモジュール

110 ベース

111 上盤

112 上側フレーム

113 下側フレーム

114 脚部

120 送り搬送ユニット（搬送ライン）

130 戻し搬送ユニット (搬送ライン)

140 作業ユニット

141 駆動機構

142 駆動機構

143 アーム

144 作業ヘッド

200 3ステーションモジュール

210 ベース

211 上盤

212 上側フレーム

213 下側フレーム

214 脚部

220 送り搬送ユニット（搬送ライン）

230 戻し搬送ユニット (搬送ライン)

240 作業ユニット

241 駆動機構

242 駆動機構

243 アーム

244 作業ヘッド

300 搬送モジュール 310 上盤 (作業エリア）

320 下側フレーム

330 脚部

340 送り搬送ユニット（搬送ライン）

350 戻し搬送ユニット (搬送ライン)

360 作業エリア

400 部品供給モジュール

410 テーブルユニット

420 部品搬送ユニット

500 移送モジュール

510 ベース

520 移送ユニット

600 制御ユニット

発明を実施するための最良の形態

[0020] 以下、本発明の最良の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図 1は、本発明に係る生産システムの一実施形態を模式的に示した平面図である。

この生産システムは、図 1に示すように、ワーク Wに対して 2つの作業工程を施すステーシヨンを有する 1個の 2ステーションモジュール 100、ワーク Wに対して 3つの作業工程を施すステーションを有する 2個の 3ステーションモジュール 200、ステーションモジュール 200, 200同士の間及びステーションモジュール 200の端部に接続された 3個の搬送モジュール 300、ステーションモジュール 100, 200に対して接続される 8個の部品供給モジュール 400、作業工程の上流側及び下流側の端部に接続された 2個の移送モジュール 500、それぞれ 2工程以上の作業を制御する 3個の制御ユニット 600等を備えて、る。

[0021] すなわち、この生産システムは、 1個の 2ステーションモジュール 100、 2個の 3ステーシヨンモジュール 200、 3個の搬送モジュール 300を連結することにより、ワーク W に対して 8工程カゝらなる種々の作業工程を施す作業ラインと、作業ラインに対してヮーク Wを載置したパレット Pを順送りに (作業工程の上流側力も下流側に)搬送すると共に空のパレット pを下流側力も上流側に搬送する搬送ラインが形成されている。

[0022] 2ステーションモジュール 100は、図 2に示すように、略矩形をなすベース 110、ベース 110上にぉ、て Y方向に伸長するように配置された送り搬送ユニット 120及び戻し搬送ユニット 130、ベース 110上に保持されて X, Υ, Zの 3方向に往復動自在に駆動されると共にそれぞれ異なる作業工程を施す作業ステーションに対応して配置された 2つの作業ユニット 140, 140等を備えている。

また、 2ステーションモジュール 100には、送り搬送ユニット 120に隣接すると共にそれぞれの作業ュ-ット 140に対応する位置に、後述する 2個の部品供給モジュール 4 00が着脱自在に固定されて、る。

[0023] ベース 110は、図 2に示すように、上盤 111、上盤 111の上側に設けられた上側フレーム 112、上盤 111の下側に設けられた下側フレーム 113、下側フレーム 113に対して高さを調整自在に設けられた脚部 114等を備えている。尚、脚部 114は、転動自在なローラを備えて、てもよ、。

[0024] 送り搬送ユニット 120は、図 2に示すように、 Y方向に伸長するように形成されており、ワーク Wを載置したパレット Pを作業工程の上流側から下流側に向けて搬送すると共に、作業ステーションにお、てパレット P (ワーク W)を停止させるように駆動される。また、送り搬送ユニット 120は、他のステーションモジュール 100, 200に含まれる送り搬送ユニット又は後述する搬送モジュール 300の送り搬送ユニット 340と隣接して配置されることで一連の送り搬送ユニットを画定するように形成されている。尚、送り搬送ユニット 120としては、ベルトコンベア、ローラコンベア等を採用することができる。

[0025] そして、送り搬送ユニット 120により搬送されるパレット P (ワーク W)は、作業ステーシヨンに対応する停止位置において、例えば水平方向（X方向）に出没する位置決め機構 (不図示）により高精度に位置決めされ、あるいは、その停止位置において鉛直方向 (Z方向）に出没する位置決め機構 (不図示）により若干持ち上げられて高精度に位置決めされるようになって!/、る。

尚、位置決め機構としては、ベルトコンベアとの組み合わせにおいて水平方向（X 方向）に出没して位置決めする機構、ローラコンベアとの組み合わせにおいて鉛直方向（Z方向）に出没して位置決めする機構を採用するのが好ましい。 [0026] 戻し搬送ユニット 130は、図 2に示すように、 Y方向に伸長するように形成されており、ワーク Wを除いて空になったパレット Pを作業工程の下流側から上流側に向けて搬送するように駆動される。また、戻し搬送ユニット 130は、他のステーションモジュール 100, 200に含まれる戻し搬送ユニット又は後述する搬送モジュール 300の戻し搬送ユニット 350と隣接して配置されることで一連の戻し搬送ユニットを画定するように形成されている。尚、戻し搬送ユニット 130としては、ベルトコンベア、ローラコンベア等を採用することができる。

[0027] 2つの作業ユニット 140は、図 2に示すように、水平面方向（X方向及び Y方向）に駆動する駆動機構 141、鉛直方向（Z方向）に駆動する駆動機構 142、アーム 143、ァーム 143の先端に保持されて所定の作業を施す作業ヘッド 144等を備えている。すなわち、駆動機構 141, 142の駆動により、作業ヘッド 144は、パレット P上に載置された部品ある!/、は部品供給モジュール 400により供給された部品 Cを掴んで持ち上げると共にワーク Wの所定位置に組み付けるように作動する。

尚、作業ユニット 140の作業ヘッド 144としては、作業として部品の組み付けを行う場合は部品を掴んで組み込む機構を備えたノヽンドラユニット等が採用され、作業としてワーク Wの測定あるいは検査等を行う場合は測定ユニットあるいは検査ユニット等が採用される。

[0028] 3ステーションモジュール 200は、図 3に示すように、略矩形をなすベース 210、ベース 210上にぉ、て Y方向に伸長するように配置された送り搬送ユニット 220及び戻し搬送ユニット 230、ベース 210上に保持されて X, Υ, Zの 3方向に往復動自在に駆動されると共にそれぞれ異なる作業工程を施す作業ステーションに対応して配置された 3つの作業ュ-ッ卜 240, 240, 240等を備えている。

また、 3ステーションモジュール 200には、送り搬送ユニット 220に隣接すると共にそれぞれの作業ユニット 240に対応する位置に、後述する 3つの部品供給モジュール 4 00が着脱自在に固定されて、る。

[0029] ベース 210は、図 3に示すように、上盤 211、上盤 211の上側に設けられた上側フレーム 212、上盤 211の下側に設けられた下側フレーム 213、下側フレーム 213に対して高さを調整自在に設けられた脚部 214等を備えている。尚、脚部 214は、転動自在なローラを備えて、てもよ、。

[0030] 送り搬送ユニット 220は、図 3に示すように、 Y方向に伸長するように形成されており、ワーク Wを載置したパレット Pを作業工程の上流側から下流側に向けて搬送すると共に、作業ステーションにお、てパレット P (ワーク W)を停止させるように駆動される。また、送り搬送ユニット 220は、他のステーションモジュール 100, 200〖こ含まれる送り搬送ユニット又は後述する搬送モジュール 300の送り搬送ユニット 340と隣接して配置されることで一連の送り搬送ユニットを画定するように形成されている。尚、送り搬送ユニット 220としては、ベルトコンベア、ローラコンベア等を採用することができる。

[0031] そして、送り搬送ユニット 220により搬送されるパレット P (ワーク W)は、作業ステーシヨンに対応する停止位置において、例えば水平方向（X方向）に出没する位置決め機構 (不図示）により高精度に位置決めされ、あるいは、その停止位置において鉛直方向 (Z方向）に出没する位置決め機構 (不図示）により若干持ち上げられて高精度に位置決めされるようになって!/、る。

尚、位置決め機構としては、ベルトコンベアとの組み合わせにおいて水平方向（X 方向）に出没して位置決めする機構、ローラコンベアとの組み合わせにおいて鉛直方向（Z方向）に出没して位置決めする機構を採用するのが好ましい。

[0032] 戻し搬送ユニット 230は、図 3に示すように、 Y方向に伸長するように形成されており、ワーク Wを除いて空になったパレット Pを作業工程の下流側から上流側に向けて搬送するように駆動される。また、戻し搬送ユニット 230は、他のステーションモジュール 100, 200に含まれる戻し搬送ユニット又は後述する搬送モジュール 300の戻し搬送ユニット 350と隣接して配置されることで一連の戻し搬送ユニットを画定するように形成されている。尚、戻し搬送ユニット 230としては、ベルトコンベア、ローラコンベア等を採用することができる。

[0033] 3つの作業ユニット 240は、図 3に示すように、水平面方向（X方向及び Y方向）に駆動する駆動機構 241、鉛直方向（Z方向）に駆動する駆動機構 242、アーム 243、ァーム 243の先端に保持されて所定の作業を施す作業ヘッド 244等を備えている。すなわち、駆動機構 241, 242の駆動により、作業ヘッド 244は、パレット P上に載置された部品ある!/、は部品供給モジュール 400により供給された部品 Cを掴んで持ち上げると共にワーク wの所定位置に組み付けるように作動する。

尚、作業ユニット 240の作業ヘッド 244としては、作業として部品の組み付けを行う場合は部品を掴んで組み込む機構を備えたノヽンドラユニット等が採用され、作業としてワーク Wの測定あるいは検査等を行う場合は測定ユニットあるいは検査ユニット等が採用される。

[0034] 搬送モジュール 300は、図 4に示すように、上盤 310、上盤 310の下側に設けられた下側フレーム 320、下側フレーム 320に対して高さを調整自在に設けられた脚部 3 30、 X方向にぉ、て上盤 310を挟むように配置されると共に Y方向に伸長する送り搬送ユニット 340及び戻し搬送ユニット 350、送り搬送ユニット 340に隣接して設けられた作業エリア 360等を備えている。尚、脚部 330は、転動自在なローラを備えていてちょい。

[0035] 上盤 310は、平板状に形成されており、ワーク W、パレット P、あるいは部品 Cを適宜載置できるようになっており、作業者 Mが所望の作業を施す作業エリアとしても利用できるようになつている。

送り搬送ユニット 340は、図 4に示すように、 Y方向に伸長するように形成されており、ワーク Wを載置したパレット Pを作業工程の上流側から下流側に向けて搬送すると共に、作業者 Mが搬送されるワーク W及びパレット Pを停止させて、所望の作業を施すことができるようになつている。また、送り搬送ユニット 340は、他のステーションモジユール 100, 200に含まれる送り搬送ユニット 120, 220又は他の搬送モジュール 30 0の送り搬送ユニット 340と隣接して配置されることで一連の送り搬送ユニットを画定するように形成されている。尚、送り搬送ユニット 340としては、ベルトコンベア、ローラコンベア等を採用することができる。

[0036] 戻し搬送ユニット 350は、図 4に示すように、 Y方向に伸長するように形成されており、ワーク Wを除いて空になったパレット Pを作業工程の下流側から上流側に向けて搬送するように駆動される。また、戻し搬送ユニット 350は、他のステーションモジュール 100, 200に含まれる戻し搬送ュ-ッ卜 130, 230又は他の搬送モジュール 300の戻し搬送ユニット 350と隣接して配置されることで一連の戻し搬送ユニットを画定するように形成されている。尚、戻し搬送ユニット 350としては、ベルトコンベア、ローラコンベア等を採用することができる。

[0037] 作業エリア 360は、送り搬送ユニット 340に隣接して平板状に形成されており、作業者 Mがワーク Wに対して所定の作業を施す際に、ワーク Wを取り出して載置し、あるいは、組み付ける部品を一時的に載置することができるようになって!/、る。

このように、作業エリア 360を設けたことにより、搬送モジュール 300を設置した位置に作業者 Mを配置して、その作業エリアで所定の手作業、例えば作業ユニット 140, 240では行えない複雑な作業等を行うことができる。

また、搬送モジュール 300は、ステーションモジュール 100, 200に対して接続可能に独立して形成されるため、ステーションモジュール 100, 200同士の間あるいはステーシヨンモジュール 100, 200の端部に接続することで、搬送ラインの経路及び生産ラインのレイアウトある、は長さを適宜調整することができ、所望の生産ラインを形成することができる。

[0038] 部品供給モジュール 400は、図 5に示すように、テーブルユニット 410、部品搬送ュニット 420等を備えている。

テーブルユニット 410は、フレーム 411、フレーム 411の下端に設けられた脚部 412 、フレーム 411の上端に固定された略矩形状で 2つの切り欠き部 413aをもつ平板状のテーブル 413等を備えている。

そして、テーブルユニット 410は、脚部 412を介して、ステーションモジュール 100, 200の上盤 110, 210に着脱自在に固定され、テーブル 413は、二つのパレット Pを Y方向に配列した状態で担持し得るようになって、る。

[0039] 部品搬送ユニット 420は、図 5に示すように、略矩形状のフレーム 421、フレーム 42 1の下端に設けられた脚部 422、フレーム 421により画定されて X方向に伸長すると共に Y方向に配列された 2つの搬送路 423、搬送路 423の下方においてテーブルュニット 410との間でパレット Pの移し替えを行う移載機構 424等を備えている。

そして、部品搬送ユニット 420は、脚部 422を介して、ステーションモジュール 100, 200の上盤 110, 210に着脱自在に固定され、搬送コンベア（不図示)等を経て搬入されてきた部品を載置するパレット Pをテーブルユニット 410に移載し、一方、空になつたパレット Pをテーブルユニット 410から受け取って搬送コンベア（不図示）に向けて搬出するようになっている。ここでは、 2つの搬送路 423を備えているため、二種類の部品を供給することができるようになって、る。

このように、ステーションモジュール 100, 200上で作業が施されるワーク Wに用いるための部品 Cを供給する部品供給モジュール 400を設けることにより、構成部品の異なる多種多様の製品を生産することができる。特に、部品を供給するための手段が部品供給モジュールとして独立しているため、必要に応じた設備設計が容易になる。また、部品供給モジュール 400は、ステーションモジュール 100, 200上に着脱自在に固定されるため、専用の設置スペースを必要とせず、設置面積の少スペース化、システムの集約化を達成することができる。

[0040] 移送モジュール 500は、図 6に示すように、ベース 510、ベース 510上に設けられた移送ユニット 520等を備えて、る。

ベース 510は、図 6に示すように、上盤 511、上盤 511の上側に設けられた上側フレーム 512、上盤 511の下側に設けられた下側フレーム 513、下側フレーム 513に対して高さを調整自在に設けられた脚部 514等を備えている。尚、脚部 514は、転動自在なローラを備えて、てもよ、。

上盤 511は、移送ユニット 520を X方向に移動自在に支持する 2つのガイドレール 5 11a, 51 laを備えている。

移送ユニット 520は、図 6に示すように、ガイドレール 511aに沿って往復動する可動ベース 521、可動ベース 521上に設けられてパレット Pの搬入及び搬出を行うローラコンベア 522、ローラコンベア 522を駆動する駆動機構 523、可動ベース 521を駆動する駆動機構 524等を備えて、る。

[0041] そして、この移送モジュール 500は、ステーションモジュール 100, 200又は搬送モジユーノレ 300に隣接して酉己置されることにより、送り搬送ユニット 120, 220, 340により搬送されてきたパレット Pを、移送ユニット 520で受け取りつつ X方向に移動して、戻し搬送ユニット 350, 130, 230に送り戻すように、自動的に移送することができる。これにより、パレット Pの循環を自動的に行わせる生産システムを形成することができる

[0042] 特に、移送モジュール 500が作業工程の下流側に配置された場合は、この移送モジュール 500は、送り搬送ユニット 340, 120, 220により搬送されてきた作業完了のワーク Wを、移載ロボット (不図示）により取り出して所定の搬出先に移載した後、空のノレツ卜 Pを戻し搬送ユニット 350, 130, 230【こ移送する。

一方、移送モジュール 500が作業工程の上流側に配置された場合は、この移送モジユーノレ 500ίま、戻し搬送ユニット 350, 130, 230【こより搬送されてきた空のノレツ卜 Ρに、移載ロボット（不図示）により未作業のワーク Wが載置された後、ワーク Wを載置したノ《レット Ρを送り搬送ユニット 340, 120, 220【こ移送する。

[0043] 尚、移送モジュール 500が作業工程の中間領域に配置された場合は、この移送モジュール 500は、例えば、上流側の作業工程で不具合を生じたワーク Wが送り搬送ユニット 340, 120, 220により搬送されてきたとき、作業者 (又は所定のハンドラ等）がそのワーク Wをパレット Ρから取り除く場所を提供すると共に、空になったパレット Ρ を、さらに下流側の作業工程に搬送するのではなぐ戻し搬送ユニット 350, 130, 2 30に移送する。これにより、無駄な搬送を防止して、生産効率を高めることができる。また、不具合等の理由により取り出されたワーク Wに修理や調整が施されて、そのワーク Wを再度生産ラインに投入する場合は、移送モジュール 500は、空のパレット Ρを、戻し搬送ユニット 350, 130, 230力ら送り搬送ユニット 340, 120, 220に移送する。これにより、修理又は調整済みのワーク Wをパレット Ρに戻すことができ、途中まで作業が施されたワーク Wに対して、残りの作業を施すことができる。

[0044] 制御ユニット 600は、図 1、図 7、図 8に示すように、 2ステーションモジュール 100、 3 ステーションモジュール 200にそれぞれ設けられており、合計 6個の NCコントローラ 1 〜NCコントローラ 6に接続されて制御する性能を備えている。そして、 2個の NCコントローラが 1つの作業ステーションに対応するように配分され、一方の NCコントローラが搬送ユニットの駆動回路及び位置決め機構の駆動回路を駆動制御し、他方の NC コントローラが作業ユニットの駆動回路を駆動制御するようになっている。

[0045] したがって、 2ステーションモジュール 100の場合は、図 7に示すように、 4個の NC コントローラ 1〜NCコントローラ 4までが駆動制御に適用され、 3ステーションモジユール 200の場合は、図 8に示すように、全ての NCコントローラ 1〜NCコントローラ 6が駆動制御に適用されるようになっている。 [0046] すなわち、作業ライン及び搬送ラインの制御を司る制御ユニット 600が、少なくとも 1 つのステーションモジュール 100, 200に含まれる複数（2つ又は 3つ）の作業工程を制御するように形成されて、るため、従来のように 1個の制御ユニットで 1つの作業ェ程を制御する場合に比べて、制御ユニット 600を有効に活用することができ、構造の簡素化を達成しつつ、設備全体としてのコストを低減することができる。

[0047] 上記の生産システムにおいては、基準化及び標準化された二種類の（2工程力なる） 2ステーションモジュール 100又は（3工程からなる） 3ステーションモジュール 200 を必要に応じて、選択し又は適宜組み合わせるだけで生産システムを形成できるため、設備改造の容易化及び設備コストの低減を達成できると共に、多種多様の全ての工程数に対応する生産システムを提供することができる。

具体的には、所定の製品が 4つの作業工程により完成されるものであれば、 2個の 2ステーションモジュール 100を連結することにより生産システムを形成することができ、所定の製品が 5つの作業工程により完成されるものであれば、 1個の 2ステーションモジュール 100と 1個の 3ステーションモジュール 200を連結することにより生産システムを形成することができ、所定の製品が 7つの作業工程により完成されるものであれば、 2個の 2ステーションモジュール 100と 1個の 3ステーションモジュール 200を連結することにより生産システムを形成することができる。

[0048] 図 9は、本発明に係る生産システムの他の実施形態を模式的に示したものである。

この生産システムは、図 9に示すように、ワーク Wに対して 2つの作業を施すステーシヨンを有する 3個の 2ステーションモジュール 100、ワーク Wに対して 3つの作業を施すステーションを有する 3個の 3ステーションモジュール 200、ステーションモジユール 100, 200同士の間及びステーションモジュール 200の端部に接続された 4個の搬送モジュール 300、ステーションモジュール 100, 200に対して接続される 15個の部品供給モジュール 400、作業工程の上流側及び下流側の端部に接続された 2個の移送モジュール 500、それぞれ 2工程以上の作業を制御するべくそれぞれのステーシヨンモジュール 100, 200に対応して設けられた 6個の制御ユニット 600等を備えている。

[0049] すなわち、この生産システムでは、 3個の 2ステーションモジュール 100、 3個の 3ステーシヨンモジュール 200、 4個の搬送モジュール 300を連結することにより、ワーク Wに対して種々の作業工程を施す作業ラインと、作業ラインに対してワーク Wを載置したパレット Pを順送りに (作業工程の上流側力も下流側に)搬送すると共に空のパレット Pを下流側から上流側に搬送する搬送ラインを形成して、 15工程を経て完成される製品を生産するようになって、る。

このように、工程数の増減に応じて、基本構造となる 2ステーションモジュール 100, 3ステーションモジュール 200を適宜選択して組み合わせることにより、最小限の種類及び個数からなるステーションモジュール 100, 200で、作業工程の種類あるいはェ程数に応じた全ての仕様に対応できる生産ラインを得ることができる。

[0050] 図 10ないし図 13は、本発明に係る生産システムのさらに他の実施形態を示す平面図及び工程図である。この生産システムでは、ワーク Wとして記憶装置を適用し、作業工程として、ディスク D、クランパ及びビス CZB等の部品 Cの取り付け、取り付け後の測定及び検査等を行うものである。ここでは、図 10ないし図 13を参照しつつ、作業工程の一部について説明する。

[0051] 先ず、ワーク Wを載せたパレット P (以下パレット Pと称す）が、図 10及び図 11に示すように、送り搬送ユニット 120により搬送されて第 1の作業ステーション S1に待機させられる。

続いて、パレット Pが、図 10及び図 11に示すように、送り搬送ユニット 120により第 2 の作業ステーション S2に搬送されて位置決めされる。そして、部品供給ジュール 400 によりディスク D及びスぺーサ Sが供給されて、作業ユニット 140がディスク D及びスぺーサ Sをワーク Wに取り付ける。

[0052] 続いて、パレット Pが、図 10及び図 12に示すように、送り搬送ユニット 120により第 3 の作業ステーション S3に搬送されて位置決めされる。そして、図 12に示すように、作業ユニット 140に含まれる位相検出プローブ IP力予めパレット P上に載置されたクランパの穴の位置とワーク Wの装着部の穴の位置との位相を検査して一致しているか否かを確認する。尚、ワーク Wとクランパ Cとは、予め位相が一致するようにパレット P 上に載置される。

続いて、作業ユニット 140に含まれるハンドラ H力クランパ及びビス C/Bを保持して、位相不一致の場合は位相を一致させるように適宜回転し、その後ワーク Wの直上に位置付けられ、下降してクランパ Cを装着部に装着すると共にビス Bを締め付ける。

その後、パレット Pは、図 10及び図 12に示すように、送り搬送ユニット 120により第 4 の作業ステーション S4に搬送されて位置決めされる。

[0053] 続いて、図 10及び図 13に示すように、作業ユニット 140に含まれる清掃パイプ BC 力クランパ C及びビス Bの直上に近づいて表面を清掃する。その後、作業ユニット 1 40に含まれる測距器 DPが、ビス Bの突出高さを測定して、許容範囲であるカゝ否かを検出する。許容範囲である場合は、送り搬送ユニット 120により第 5の作業ステーション S5に搬送されて位置決めされ、その後の作業工程が行われる。

[0054] 上記のように、ワーク Wは、一連の作業工程の上流側から下流側に順次に搬送されて、種々の作業 (部品の取り付け、測定、検査等)が施され、製品として搬出される。一方、完成したワーク Wが取り出されて空になったパレット Pは、移送モジュール 50 0から戻し搬送ユニット 130, 230等を経て、作業工程の上流端に搬送されて循環される。

[0055] 上記実施形態においては、ステーションモジュール 100, 200、搬送モジュール 30 0、移送モジュール 500、部品供給モジュール 400の全てを組み込んだ場合を示したが、これに限定されるものではなぐ移送モジュール 500を採用せず、手作業でパレット Pを移送してもよぐ又、部品供給モジュール 400を採用せず、必要な部品を全てパレット P上に載置して予め準備するようにしてもよ、。

上記実施形態においては、ステーションモジュール 100, 200、搬送モジュール 30 0、移送モジュール 500、部品供給モジュール 400等が開放された空間に設置される状態を示した力これに限定されるものではなぐクリーンルーム内に設置されてもよぐ又、各々のモジュール力 Sクリーンな空間を形成するようにカバー及び吸引ブロワ一等を備えていてもよい。

産業上の利用可能性

[0056] 以上述べたように、本発明の生産システムは、ステーションモジュールの共通化及び標準化を行うことで、多種多様の生産設備として適用できるため、電子機器等の分野での生産システムとして適用できるのは勿論のこと、ワークを搬送しつつ所定の作業を施す必要があるところであれば、その他の分野での生産システムとしても有用である。

Claims

請求の範囲

[1] ワークに対して 2つの作業工程を施すステーションを有する 2ステーションモジユール、ワークに対して 3つの作業工程を施すステーションを有する 3ステーションモジュール、力選択される少なくとも一つのステーションモジュールを含む作業ラインと、前記作業ラインに対してワーク又はパレットを搬送する搬送ラインと、

を含む、生産システム。

[2] 前記ステーションモジュール上で作業が施されるワークに用いるための部品を供給する部品供給モジュールを含む、

ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の生産システム。

[3] 前記部品供給モジュールは、前記ステーションモジュール上に着脱自在に固定されている、

ことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の生産システム。

[4] 前記 2ステーションモジュールは、ベースと、前記ベース上に保持されて異なる作業工程を施す 2つの作業ユニットと、前記ベース上に保持されて前記搬送ラインの一部をなす搬送ユニットと、を含み、

前記 3ステーションモジュールは、ベースと、前記ベース上に保持されて異なる作業工程を施す 3つの作業ユニットと、前記ベース上に保持されて前記搬送ラインの一部をなす搬送ユニットと、を含む、

[5] 前記 2ステーションモジュール及び 3ステーションモジュールに含まれる搬送ュ-ットは、ワークを載置したパレットを作業工程の下流側に搬送する送り搬送ユニットと、空になったパレットを作業工程の上流側に搬送する戻し搬送ユニットと、を含む、ことを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の生産システム。

[6] 前記搬送ラインの両端には、前記送り搬送ユニットと前記戻し搬送ユニットとの間でパレットを移送する移送モジュールが配置されている、

ことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の生産システム。

[7] 前記搬送ラインは、前記作業ラインを形成する前記ステーションモジュールに連結され得る搬送モジュールを含む、ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の生産システム。

[8] 前記搬送モジュールは、所定の手作業を施すための作業エリアを含む、

ことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の生産システム。

[9] 前記搬送モジュールは、ワークを載置したパレットを作業工程の下流側に搬送する送り搬送ユニットと、空になったパレットを作業工程の上流側に搬送する戻し搬送ュニットと、を含む、

[10] 前記搬送モジュールには、前記送り搬送ユニットと前記戻し搬送ユニットとの間でパレットを移送する移送モジュールが配置されて、る、

ことを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の生産システム。

[11] 前記作業ライン及び搬送ラインの制御を司る制御ユニットを含み、

前記制御ユニットは、少なくとも 1つの前記ステーションモジュールに含まれる複数の作業工程を制御するように形成されている、