JP7159966B2 - 搬送制御システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送制御システムに関する。

従来、全自動パレット搬送にて、加工、組立、検査などの全工程が正常に行われたかを保障するワークデータ管理はＩＤタグを用いて行われており、各工程において、ＩＤ読取、加工/組立/検査の実施、工程終了時のＩＤ書込が行われていた。このＩＤにより読取される情報の中には、機種情報、工程履歴、品質チェック結果等のワークデータが含まれている。

特開２０００－１０３５０５号公報 特開２００３－２０５４３０号公報

しかし、この場合、ＩＤ読取及びＩＤ書込は、ＩＤ読取書込装置とＩＤタグが読取書込可能となるような位置を保持してを行う必要があるため、位置合わせに時間を要していた。また、ＩＤタグ内のＩＣチップに対する読取、書込にも時間を要していた。このため、サイクルタイムが長くなって製造ライン全体の所要時間が長くなっていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークデータの読取、書込に要する時間を短縮することにより、全体としてサイクルタイムを短くすることができる搬送制御システムを提供することにある。

請求項１に記載した搬送制御システムは、ワークを移動させるリニアコンベアサーボ搬送システム（１５）の制御とワークを処理する工程の管理とを行うラインコントローラ（１０）と、ワークに対して処理を実施する設備（２０、３０、４０）と、前記設備におけるワークの処理を制御する設備コントローラ（２１、３１、４１）と、前記リニアコンベアサーボ搬送システムを構成するサーボドライバ（１４）及び前記サーボドライバに対向し前記ワークを搬送するスライダとを備え、前記設備コントローラは、個々の前記ワークを特定可能及びその位置を把握可能に構成されると共に、前記設備で処理を実行する工程のワークデータは、前記ラインコントローラに通信可能に接続されたワークデータ記憶部に記憶されており、前記設備コントローラの要求により、ラインコントローラを介してワークデータ記憶部から設備コントローラにダウンロードされる。

上記の搬送制御システムによれば、ワークデータの読取、書込に要する時間を短縮することができるため、全体としてサイクルタイムを短くすることができる。

実施形態に係る搬送制御システムの概略構成を示すブロック図 パレットの概略を示す図 ラインコントローラ、設備コントローラ、リニアサーボコントローラの間の処理を示す概略図 ワークデータの内容の概略を示す図

以下、本発明の実施形態に係る表示制御装置について図面を参照して説明する。以下の説明において前出と同様の要素については同様の符号又は同様の名称を付し、その説明については省略する。

本実施形態では、図１に示す様に、３つの設備である後設備２０、自設備３０、前設備４０を例示し、前設備４０から流れてきたワークを自設備３０において処理し、後設備２０に流す例を例示して説明する。これは搬送制御システム１の一部分を例示して説明するものである。

図１に示すように、本実施形態の搬送制御システム１は、ラインコントローラ１０、ワークデータ記憶部１２、及び、ワークを処理する各設備２０、３０、４０を備えている。

ラインコントローラ１０は、ライン全体のワークを移動させるリニアコンベアサーボ搬送システム１５の制御や、ワークを処理する工程の管理を制御する制御部として機能している。ワークデータ記憶部１２は、各ワークに対応したワークデータを記憶している。ラインコントローラ１０とワークデータ記憶部１２とは、データ通信可能に接続されており、設備コントローラ２１、３１、４１とワークデータを送受信する。

各設備２０、３０、４０は、設備コントローラ２１、３１、４１、及びリニアサーボコントローラ２２、３２、４２を備えている。設備コントローラ２１、３１、４１は、ワークデータ記憶部１２からラインコントローラ１０を介してダウンロードしたワークデータにより、各後設備２０、３０、４０の各工程ｂ、Ａ，Ｂ，Ｃにおけるデータ管理、処理の実行等を制御する制御部として機能している。また、工程終了後は、各工程の処理結果等のラインコントローラ１０へのアップロードを制御している。

リニアサーボコントローラ２２、３２、４２は、サーボドライバ１４を制御することにより、スライダＺ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの移動を高精度に制御している。設備コントローラ２１、３１、４１は、リニアサーボコントローラ２２、３２、４２を制御することにより、各スライダの特定し、各スライダを高精度に位置把握している。各スライダＺ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ上にはそれぞれパレットＺ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが固定されて載置されている。各パレットＺ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ上にはワーク１，２，３が固定されて載置されている。

各ワーク１，２，３については、予めそれぞれのパレット上での位置もしくは座標が詳細に特定されており、予め座標データを入力することにより、設備コントローラ２１、３１、４１はこの位置情報を把握している。これにより、各スライダの位置を認識することにより、各ワークの位置を把握可能としている。つまり、設備コントローラ２１、３１、４１は、各ワークの位置もしくは座標を高精度に認識している。

サーボドライバ１４及びサーボドライバ１４に対向して配置される各スライダＺ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、リニアモータ方式のリニアコンベアサーボ搬送システム１５を構成しており、リニアモータ機構によるワークの工程間搬送を実現している。サーボドライバ１４は固定子、各スライダは可動子として機能している。リニアコンベアサーボ搬送システム１５は、例えば、ヤマハ発動機株式会社の「リニアコンベアモジュール ＬＣＭ－Ｘ」を用いて構築される。

サーボドライバ１４は、各ワークを載置したスライダを、図１において各設備４０、３０、２０の順に、矢印Ｙ方向に移動するように各工程を順次搬送する。これにより、図１において、各ワークは各工程ｂ、Ａ，Ｂ，Ｃを順に処理される。

次に、搬送制御システム１における処理について説明する。各後設備２０、３０、４０内では、データダウンロード（以下、データＤＬと称する）→各工程→データアップロード（以下、データＵＬと称する）の順に処理される。

以下の説明では、自設備３０における処理を中心にして説明する。なお、自設備３０は今から処理する設備、又は現在処理している設備を意味する。後設備２０は自設備３０での処理を終了した後に処理される設備であり、前設備４０は、自設備３０での処理の前に処理を完了した設備を意味する。つまり、各設備による処理は、前設備４０→自設備３０→後設備２０の順に実行される。

図１では、スライダＺは後設備２０に仕掛かっている。スライダＺすなわちパレットＺ上のワーク１，２，３は、前設備４０及び自設備３０の処理を完了している。スライダＡ，Ｂ，Ｃは自設備３０に仕掛かっている。スライダＡ，Ｂ，Ｃ上のパレットＡ，Ｂ，Ｃ上のワーク１，２，３は、前設備４０での処理を完了している。スライダＤ，Ｅ，Ｆは前設備４０に仕掛かっている。

自設備３０において、設備コントローラ３１はリニアサーボコントローラ３２を制御することにより、図３に示す様に、スライダＡ，Ｂ，Ｃの搬送指令を実施し（Ｓ１）、スライダＡ，Ｂ，Ｃの移動制御を実施している（Ｓ２）。なお、設備コントローラ３１は各スライダナンバー及び位置もしくは座標を特定して把握しており、このデータは設備コントローラ３１に報告すなわち送信される（Ｓ３）。各パレットに複数のワークが載置されている場合は、設備コントローラ３１は各ワーク及び位置もしくは座標を把握している。

自設備３０において、スライダＡ，Ｂ，Ｃが処理されており、各スライダには、それぞれパレットＡ，Ｂ，Ｃが載置されている。それぞれのパレットには、ワーク１，２，３（以下、ワーク１－３と表記する）が順に載置されており、処理はこの順に実施される。

スライダＣに載置されたワーク１－３が順にデータＤＬ位置に到達すると、設備コントローラ３１は当該ワークに対応したワークデータを、ラインコントローラ１０を介してワークデータ記憶部１２に要求する（Ｓ４）。ラインコントローラ１０はワークデータ記憶部１２からワークデータを抽出し（Ｓ５）、設備コントローラ３１に報告すなわち送信することによりワークデータが取得される（Ｓ４）。このデータＤＬ位置は、工程Ａ，Ｂ，Ｃを実施する前の待機場所でもあり、次工程すなわち工程Ａ，Ｂ，Ｃを処理する前に予めワーク１－３に対応するワークデータをダウンロードして取得することにより、工程Ａ，Ｂ，Ｃにおいてワークデータのダウンロード待ちの為、工程処理を実施できない無駄時間を削減することができる。

図４にワークデータ記憶部１２に記憶されているワークデータの一例を示す。図４に示すように、ワークデータには、スライダのナンバー、及び、各スライダに対応するワークが特定されており、各ワークに対応するワークデータが含まれる。ワークデータには、ワークの機種を特定する情報や、工程の処理完了の情報、前工程の出来映えチェック結果等の情報が含まれている。

次に、設備コントローラ３１は、取得したワークデータから、当該ワークの機種、工程飛び、前工程完了等をチェックする（Ｓ６）。次に、設備コントローラ３１は取得したワークデータの機種情報に基づき、工程Ａ，Ｂ，Ｃを順に実施する（Ｓ７）。

その後、設備コントローラ３１は、当該ワークをデータＵＬ位置に移動させ、加工結果データを記録する（Ｓ８）。更に、加工結果データをラインコントローラ１０にアップロードし、ラインコントローラ１０は送信された加工結果記録情報をワークデータ記憶部１２に記録する（Ｓ９）。加工結果情報には、当該工程が完了したことを示すデータ、加工後の出来映え検査データ等が含まれる。

上記構成によれば、ワークをデータＤＬエリアに位置している際にデータのダウンロードを実施し、データＵＬエリアに位置した際にデータのアップロードを実行するため、工程Ａ，Ｂ，Ｃの処理を妨げることがなく、データのダウンロードまたはアップロードを実行できる。従って、無駄な時間を削減することができる。前設備４０においても上記と同様に、各ワークは、データＤＬ、工程ｂ、データＵＬの順に移動し、各工程が実施される。なお、後設備２０においても同様に、データＤＬの次に、図示しない工程、図示しないデータＵＬが実施される。

実施形態に係る搬送制御システム１によれば、以下の効果を得ることができる。
従来、ワークに備え付けられるＩＤタグに対して読取、書込を実施しており、これに要する時間がかかるため、ライン全体の処理時間が長くなっていた。これに対して、実施形態に係る搬送制御システム１においては、リニアコンベアサーボ搬送システム１５によってワーク搬送を行うラインを構築している。このリニアコンベアサーボ搬送システム１５においては、サーボ機構により、個々のスライダを特定しつつ、高精度にスライダの位置もしくは座標を把握しつつ移動搬送させることが可能である。これにより、ＩＤタグの読取によらず、各ワークの特定が可能となる。

また、各ワークの工程を実施するために必要なワークデータを、設備コントローラ３１、及びラインコントローラ１０を介してワークデータ記憶部１２から取得または書込するようにしたため、ＩＤタグに対してワークデータの読取、書込みを行う必要が無くなった。これにより、搬送制御システム１における各ワークの特定、ワークデータの取得及び書込みに要する時間を大幅に短縮することができる。

また、各設備に、データＤＬ、及び、データＵＬを実施するエリアを設けた。これにより、ワークに対して処理を実施する工程において、データＤＬの待ち時間が削減されたため、無駄時間が減少し、全体としてサイクルタイムを短くすることができる。

本実施形態では、図１、図２に示す様に、一つのスライダ上に一つのパレットが載置され、各パレット上には３つのワークが載置されている例を例示して説明したが、スライダ上に載置されるパレットの数、パレット上に載置されるワークの数を限定する意図はなく、これらを任意の数で構成することが可能である。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

１…搬送制御システム、１０…ラインコントローラ、１２…ワークデータ記憶部、１４…サーボドライバ、１５…リニアコンベアサーボ搬送システム、２０、３０、４０…設備、２１、３１、４１…設備コントローラ

Claims (2)

1. ワークを移動させるリニアコンベアサーボ搬送システム（１５）の制御と、ワークを処理する工程の管理とを行う、ラインコントローラ（１０）と、
   ワークに対して処理を実施する設備（２０、３０、４０）と、
   前記設備におけるワークの処理を制御する設備コントローラ（２１、３１、４１）と、
   前記リニアコンベアサーボ搬送システムを構成するサーボドライバ（１４）及び前記サーボドライバに対向し前記ワークを搬送するスライダと、を備え、
   前記設備コントローラは、個々の前記ワークを特定可能及びその位置を把握可能に構成されていると共に、
   前記設備で処理を実行する工程のワークデータは、前記ラインコントローラに通信可能に接続されたワークデータ記憶部に記憶されており、前記設備コントローラの要求により、ラインコントローラを介してワークデータ記憶部から設備コントローラにダウンロードされる搬送制御システム。
2. 前記設備には、データダウンロード、又は、データアップロードを実行するエリアを設けた、請求項１に記載の搬送制御システム。

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