トップ :: B 処理操作 運輸 :: B23 工作機械;他に分類されない金属加工

【発明の名称】 部品供給装置およびこれを用いた生産システム
【発明者】 【氏名】城山 吉隆

【氏名】吉塚 卓穂

【要約】 【課題】供給対象とする部品を収納する部品収納区画の配置変更を簡単かつ短時間で行える部品供給装置およびこれを用いた生産システムを提供すること。

【構成】被組付体に組み付けられる部品を供給するための部品供給装置2であって、被組付体に組み付ける部品を収納する部品棚7と、当該部品棚7の部品収納区画8毎に設けられたICタグ3とを備え、当該ICタグ3が、指示装置4との間で無線通信を行うためのアンテナ9と、ICチップと、前記指示装置4からの部品送出命令の受信に伴って所定の報知作動を行う報知部10と、この報知部10に電力を供給する電池とを有し、かつ、前記部品収納区画8に対して着脱自在である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被組付体に組み付けられる部品を供給するための部品供給装置であって、被組付体に組み付ける部品を収納する部品棚と、当該部品棚の部品収納区画毎に設けられたICタグとを備え、当該ICタグが、指示装置との間で無線通信を行うためのアンテナと、ICチップと、前記指示装置からの部品送出命令の受信に伴って所定の報知作動を行う報知部と、この報知部に電力を供給する電池とを有し、かつ、前記部品収納区画に対して着脱自在であることを特徴とする部品供給装置。
【請求項2】
前記部品収納区画または前記ICタグに、部品収納区画からの部品の取り出し情報を入力するための入力部または部品収納区画からの部品の取り出しを検知するための検知部が設けられ、前記入力部による入力または前記検知部による検知に伴って、部品取出し完了信号がICタグから前記指示装置へと送信されるように前記ICチップを構成してある請求項1に記載の部品供給装置。
【請求項3】
前記入力部による入力または前記検知部による検知に伴って、前記報知部がON状態からOFF状態に切り換わるように構成してある請求項2に記載の部品供給装置。
【請求項4】
前記報知部が、前記部品収納区画から取り出す部品の個数を報知するように構成されている請求項1〜3のいずれかに記載の部品供給装置。
【請求項5】
搬送装置による被組付体の搬送および被組付体に対する部品の組み付けを行って複数種の製品を連続的に生産するラインを有する生産システムであって、前記被組付体に設けられた記録部から当該被組付体に対応する識別データを読み取る読み取り装置と、請求項1〜4のいずれかに記載の部品供給装置と、前記読み取り装置により読み取られた識別データを受信し、この識別データに基づいた指示を前記部品供給装置のICタグに送信する指示装置とを備えたことを特徴とする生産システム。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、例えば、自動車の製造工場等において用いられ、一つの生産ラインにおいて、工程系列や作業方法が類似している複数種の製品を連続的に生産し、それらを混合して流すいわゆる混合品種ラインを構成する生産システムに用いられる部品供給装置およびこれを用いた生産システムに関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、製品として複数種の自動車用エンジンを生産する生産システムにおいては、通常、予め策定された生産計画に基づき、所定期間(例えば一日)内に各種製品がそれぞれ一見ランダムな順番で任意の個数ずつライン生産される。従って、ラインを流れる被組付体に組み付ける部品の種類も一様ではなく、複数種の部品を収容した部品棚から被組付体に対応する部品を選択して組み付ける必要がある。
【0003】
そして、前記部品の選択を作業者に委ねると間違いが生ずるおそれがあるため、このような間違いの防止に寄与する部品供給装置が従来より用いられており、その一例として特許文献1に記載されたものがある。この部品供給装置は、図4に示すように、部品を収納する部品収納区画51を複数(図示例では三つ)有する部品棚52を複数(図示例では三つ)設け、指示装置53からの指令を部品棚52に送信し、対応する部品収納区画51に設けた表示ランプ54を点灯させるように構成されている。かかる構成を有する部品供給装置では、作業者は取り出すべき部品の選択を前記表示ランプ54の点灯に従って行うことができ、部品の選択ミスを防止することができる。なお、図4において、55は中継機である。
【0004】
【特許文献1】特許第2694269号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上記部品供給装置では、部品棚52に複数の制御ケーブルや電源ケーブル等のケーブル56を接続しておく必要があるので、部品棚52の部品収納区画51の配置変更をする場合に前記ケーブル56の取り外しや再接続をしなければならず、手間がかかる上、配線ミス等によって誤った部品を供給してしまうおそれもあった。
【0006】
本発明は上述の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、供給対象とする部品を収納する部品収納区画の配置変更を簡単かつ短時間で行える部品供給装置およびこれを用いた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】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明に係る部品供給装置は、被組付体に組み付けられる部品を供給するための部品供給装置であって、被組付体に組み付ける部品を収納する部品棚と、当該部品棚の部品収納区画毎に設けられたICタグとを備え、当該ICタグが、指示装置との間で無線通信を行うためのアンテナと、ICチップと、前記指示装置からの部品送出命令の受信に伴って所定の報知作動を行う報知部と、この報知部に電力を供給する電池とを有し、かつ、前記部品収納区画に対して着脱自在であることを特徴としている(請求項1)。
【0008】
また、上記部品供給装置において、前記部品収納区画または前記ICタグに、部品収納区画からの部品の取り出し情報を入力するための入力部または部品収納区画からの部品の取り出しを検知するための検知部が設けられ、前記入力部による入力または前記検知部による検知に伴って、部品取出し完了信号がICタグから前記指示装置へと送信されるように前記ICチップを構成してあることが好ましい(請求項2)。
【0009】
さらに、上記部品供給装置において、前記入力部による入力または前記検知部による検知に伴って、前記報知部がON状態からOFF状態に切り換わるように構成してあることが好ましい(請求項3)。
【0010】
さらに、上記部品供給装置において、前記報知部が、前記部品収納区画から取り出す部品の個数を報知するように構成されていてもよい(請求項4)。
【0011】
上記目的を達成するために、本発明に係る生産システムは、搬送装置による被組付体の搬送および被組付体に対する部品の組み付けを行って複数種の製品を連続的に生産するラインを有する生産システムであって、前記被組付体に設けられた記録部から当該被組付体に対応する識別データを読み取る読み取り装置と、請求項1〜4のいずれかに記載の部品供給装置と、前記読み取り装置により読み取られた識別データを受信し、この識別データに基づいた指示を前記部品供給装置のICタグに送信する指示装置とを備えたことを特徴としている(請求項5)。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に係る発明では、供給対象とする部品を収納する部品収納区画の配置変更を簡単かつ短時間で行える部品供給装置およびこれを用いた生産システムが得られる。すなわち、請求項1に係る発明では、まず、ICタグを部品収納区画の識別子として用いることにより、指示装置からの部品送出命令による任意の報知部の適切な報知作動を実現することができ、部品の供給を的確に行える。また、前記ICタグが各部品収納区画に対して着脱自在となっているので、部品収納区画の配置変更を行う場合には、ICタグの移動と、必要に応じてICタグのIDナンバーおよび前記部品送出命令の内容の変更とをするだけで済み、前記配置変更を簡単かつ短時間で行うことができる。
【0013】
さらに、例えば工程変更に伴って用いる部品のサイズ等が大きく変わり、部品棚を交換しなければならないような場合に、図4に示す従来の部品供給装置では、部品棚だけでなく装置全体を交換しなければならない。しかし、本発明に係る部品供給装置では、交換した新しい部品棚の各部品収納区画にICタグを取り付けると共に、必要に応じてICタグのIDナンバー等や前記部品送出命令の内容の変更をするだけでよく、装置全体を交換する必要がないというメリットがある。また、既存の部品棚にICタグを装着すれば、他は前記指示装置を用意するだけで本実施形態の部品供給装置を構成し得るので、その製造コストは極めて低廉となる。
【0014】
請求項2に係る発明では、上記の効果を奏する上、部品取出し完了信号を指示装置において蓄積することにより、部品の取り出しの確認ができると共に、各部品の所在の明確な把握やトレーサビリティーの点にも優れた部品供給装置が得られる。
【0015】
請求項3に係る発明では、上記の効果の他、部品収納区画からの部品の取り出しに伴って報知部がON状態からOFF状態に切り換わるので、部品収納区画からの部品の取り出しを行ったのか否かを作業者が容易にかつ確実に認識することができるという効果が得られる。
【0016】
請求項4に係る発明では、上記の効果の他、同一部品の複数個の送出の指示が可能となり、例えば、店頭に商品を搬送するために部品棚から部品を集める際のピッキング作業(選び出し作業)に用いることもできるという効果が得られる。
【0017】
請求項5に係る発明では、上記効果を奏する生産システムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
図1は、本発明の一実施の形態に係る部品供給装置を用いた生産システムの構成を概略的に示す説明図である。
【0019】
まず、本実施形態に係る生産システムは、例えばコンベア等の搬送装置による被組付体の搬送および被組付体に対する部品の組み付けを行って複数種の製品を連続的に生産するラインを有している。ここで、生産システムにより生産される製品としては自動車用エンジンが挙げられ、この場合、被組付体としてはシリンダブロック、被組付体に組み付けられる部品としてはクランク(クランク軸)、ヘッド(シリンダヘッド)、カム(カム軸)等がそれぞれ挙げられる。
【0020】
そして、前記生産システムは、図1に示すように、前記被組付体に設けられた記録部から当該被組付体に対応する識別データを読み取る読み取り装置1と、部品供給装置2(詳細は後述する)と、前記読み取り装置1により読み取られた識別データを受信し、この識別データに基づいた指示を前記部品供給装置2のICタグ3に送信する指示装置4とを備えている。
【0021】
ここで、前記読み取り装置1は、被組付体の記録部から識別データを読み取れるものであればよく、種々の構成のものを採用することができる。例えば、前記記録部がバーコードであればバーコードリーダを読み取り装置1として用いることができ、記録部がICタグであればICタグリーダを読み取り装置1として用いることができる。
【0022】
また、前記指示装置4は、図1に示すように、ホストコンピュータ5に接続された部品指示盤よりなり、プログラマブルコントローラ(PLC)が組み込まれており、ICタグ用親局6を介して前記ICタグ3との通信を行えるように構成されている。
【0023】
次に、前記部品供給装置2の構成について説明する。この部品供給装置2は、前記生産システムの生産ラインにおいて前記被組付体に対する部品の組み付けを行う作業ゾーン近傍に配置され、被組付体に組み付けられる部品を供給するためのものであり、被組付体に組み付ける部品を収納する部品棚7と、当該部品棚7の部品収納区画8毎に設けられたICタグ3とを備えている。
【0024】
ここで、前記部品棚7は、複数の部品収納区画8を有しており、この実施形態では、計12(縦4段×横3列)の部品収納区画8が部品棚7に設けられている。また、各部品収納区画8は、前下がりに若干傾斜するように形成されている。
【0025】
また、前記ICタグ3は無線ICタグであり、指示装置4との間で無線通信を行うためのアンテナ9と、ICチップ(図示していない)と、前記指示装置4からの部品送出命令の受信に伴って所定の報知作動を行う報知部10と、この報知部10に電力を供給する電池(図示していない)と、部品収納区画8からの部品の取り出し情報を入力するための入力部11とを有し、かつ、前記部品収納区画8に対して例えばフック(図示していない)による係止によって着脱自在となっている。
【0026】
ここで、前記ICチップには、各ICタグ3に割り当てられたIDナンバーが記憶されている。
【0027】
また、前記報知部10としては、例えば、報知作動として点灯(点滅)表示を行う表示ランプ、報知作動として音声表示を行う音源部(例えばブザーやスピーカー)、その他、文字や画像による表示を行うディスプレイ部などのうちのいずれか一つまたは複数組み合わせたものが挙げられ、この実施の形態では、前記表示ランプ10aと音源部(図示していない)とで報知部10を構成している。
【0028】
さらに、前記入力部11として、この実施形態では押しボタンスイッチを採用している。
【0029】
次に、上記の構成からなる生産システムの作動について、図2、図3をもあわせて参照しながら説明する。なお、図2は、前記生産システムの作動を概略的に示すフローチャート、図3(A)は、種類番号とPLCアドレスと部品番号との関係を概略的に示すテーブル、図3(B)は、部品番号とPLCアドレスとIDナンバーとの関係を概略的に示すテーブルである。
【0030】
まず、生産システムにおいて、前記搬送装置により被組付体は順次ラインを搬送され、ラインの途中に配置された読み取り装置1により、被組付体に設けられた記録部から識別データが読み取られ(ステップS1)、その識別データは指示装置4のPLCへと入力される。
【0031】
そして、この実施形態では、前記被組付体の種類を示す情報(種類番号)が前記識別データに含まれており、当該識別データが入力された指示装置4(PLC)は、識別データ中の種類番号に対応する部品番号(前記被組付体に組み付けるべき部品を示す番号)を、PLCアドレスを介して検索する(ステップS2)。そのため、前記種類番号とPLCアドレスと部品番号とは、例えば図3(A)のテーブルに示す関係を有している。なお、図3(A)には、種類番号が「2」である場合を示しており、この場合、部品番号として「3」が検索されることになる。
【0032】
さらに、指示装置4(PLC)は、上記のように検索した部品番号から、この部品番号に対応するICタグ3のIDナンバーを、PLCアドレスを介して検索する(ステップS3)。そのため、前記部品番号とPLCアドレスとIDナンバーとは、例えば図3(B)のテーブルに示す関係を有している。なお、図3(B)には、部品番号が「3」である場合を示しており、この場合、IDナンバーとして「4」が検索されることになる。
【0033】
また、前記ステップS3における検索結果から、IDナンバーを決定すると共に、前記報知部10からの出力形式(表示ランプ10aや音源部のON/OFF)を決定し、任意の部品送出命令を作成する(ステップS4)。ここで、前記出力形式(表示、音)は部品単位に決定される。
【0034】
続いて、前記部品送出命令は、指示装置4からICタグ用親局6を介して対応する前記ICタグ3に送信される(ステップS5)。そして、部品送出命令を受け取ったICタグ3は、ステップS4において決定された前記出力形式に従って所定の報知作動を行う(ステップS6)。
【0035】
上記報知作動により、作業者はいずれの部品収納区画8の部品を取り出すべきかを認知することができ、当該部品を取り出す(ステップS7)。同時に、部品収納区画8からの部品の取り出し情報を入力するために入力部11を操作(押しボタンスイッチを押し操作)する。これにより、報知部10がON状態からOFF状態に切り換わり、具体的には、表示ランプが点灯状態であれば消灯し、音源部が音声出力状態であれば消音される(ステップS8)。
【0036】
一方、前記ステップS8における入力部11による入力に伴って、部品取出し完了信号がICタグ3からICタグ用親局6を介して指示装置4(PLC)へと送信されるのであり(ステップS9)、上記送信を行うようにICタグ3のICチップが構成されている。
【0037】
上記の構成からなる部品供給装置2および生産システムには、以下の利点がある。まず、例えば工程変更に伴って用いる部品のサイズ等が大きく変わり、部品棚7を交換しなければならないような場合に、図4に示す従来の部品供給装置では、部品棚だけでなく装置全体を交換しなければならない。しかし、本実施形態の部品供給装置2では、交換した新しい部品棚7の各部品収納区画8にICタグ3を取り付けると共に、必要に応じてICタグ3のIDナンバー、PLCアドレスに関するデータおよび前記部品送出命令の内容の変更をするだけでよく、装置全体を交換する必要がないというメリットがある。また、既存の部品棚7にICタグ3を装着すれば、他は前記指示装置4およびICタグ用親局6を用意するだけで本実施形態の部品供給装置2を構成することができるため、前記部品供給装置2の製造コストは極めて低廉となる。
【0038】
さらに、例えば工程変更に伴って部品を移動させる必要がある場合に、図4に示す従来の部品供給装置では、部品棚7ごと移動させる必要があり、ケーブルの取り外し・取り付け等の煩雑な作業を伴うこととなっていた。しかし、本実施形態の部品供給装置2では、任意の場所に設置した部品棚7の各部品収納区画8にICタグ3を取り付けると共に、必要に応じてICタグ3のIDナンバー、PLCアドレスに関するデータおよび前記部品送出命令の内容の変更をすれば、上記のような部品棚7ごとの移動が必須ではなく、しかも、部品棚7ごと移動する場合であってもケーブルの取り外し等の作業が不要であるのでその移動は簡単に行えるというメリットがある。また、本実施形態の部品供給装置2は、同一部品棚7内において部品収納区画8を配置変更する場合には、ICタグ3の移動のみで対応しうるという利便性も併せ持っている。
【0039】
従って、本実施形態の部品供給装置2および生産システムでは、部品収納区画8等変更の所要時間が短縮されるので、従来では作業者が休日に出社して上記変更を行う必要があったところを、平日の休憩時間などに変更を行うことも可能となる。
【0040】
なお、本発明のワーク搬送装置は、上記の実施の形態に限られず、種々に変形して実施することができる。例えば、前記ICタグ3を部品収納区画8に着脱自在とする構成については、フックによる係止以外に、両面テープによる固着やねじ止めなど種々のものが採用できる。
【0041】
また、前記報知部10の前記表示ランプ10aの点灯の仕方や音源部から出力する音楽を複数用意し、これらのうちのいずれかが取り出す部品の種類や数等に応じて任意に選択され実行されるように構成してあってもよい。
【0042】
さらに、前記ICタグ3に、部品収納区画8からの部品の取り出しを検知するための例えばリミットスイッチや光電センサ等の検知部(図示していない)を設け、この検知部による検知に伴って、部品取出し完了信号がICタグ3から前記指示装置4へと送信されるように前記ICチップを構成してあってもよい。この場合、前記検知部の駆動はICタグ3の電池を利用して行うことができる。また、この場合、前記検知部による検知に伴って、前記報知部10がON状態からOFF状態に切り換わるように構成すればよい。
【0043】
ここで、前記入力部11または検知部がICタグ3ではなく部品収納区画8に設けられていてもよい。検知部を部品収納区画8に設ける例としては、特許文献1に記載の部品有無確認装置が挙げられる。
【0044】
また、指示装置4からICタグ3に送られる部品送出命令に個数のデータを追加することにより、前記報知部10が、前記部品収納区画8から取り出す部品の個数を報知するように構成されていてもよい。この場合、同一部品の複数個の送出の指示が可能となり、例えば、店頭に商品を搬送するために部品棚7から部品を集める(ピックアップする)際のピッキング作業(選び出し作業)に用いることもできるという効果が得られる。
【0045】
また、前記部品取出し完了信号を指示装置4(PLC)において蓄積するように構成してもよく、この場合、部品の取り出しの確認ができると共に、各部品の所在の明確な把握やトレーサビリティーの点で向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】本発明の一実施の形態に係る部品供給装置を用いた生産システムの構成を概略的に示す説明図である。
【図2】前記生産システムの作動を概略的に示すフローチャートである。
【図3】(A)は、種類番号とPLCアドレスと部品番号との関係を概略的に示すテーブル、(B)は、部品番号とPLCアドレスとIDナンバーとの関係を概略的に示すテーブルである。
【図4】従来例に係る部品供給装置の構成を概略的に示す説明図である。
【符号の説明】
【0047】
2 部品供給装置
3 ICタグ
4 指示装置
7 部品棚
8 部品収納区画
9 アンテナ
10 報知部
【出願人】 【識別番号】000191353
【氏名又は名称】新明工業株式会社
【出願日】 平成18年9月13日(2006.9.13)
【代理人】 【識別番号】100074273
【弁理士】
【氏名又は名称】藤本 英夫


【公開番号】 特開2008−68349(P2008−68349A)
【公開日】 平成20年3月27日(2008.3.27)
【出願番号】 特願2006−248542(P2006−248542)