JPH02279259A - 長尺加工物のライン生産装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄骨、橋梁等の長尺加工物（材料及び半製品を
總称する）の鋲接、溶接等の加工のライン生産方式並び
にそれを実施するための生産装置に関する。

［従来の技術］ 従来から上記の形式の加工物の生産は、該加工物が重い
（〜３０ｔｏｎ）こと及び長尺（〜１５ｍ）であること
に加えて形態が不揃いであって多品種少量生産であり、
また加工物毎に加工工程順序と工程数がまちまちである
こと等のためにライン生産化は困難であるとされていた
。さらにこのような長大な加工物の生産をライン化する
には広大な工場・敷地を必要とし従って多額の資金を要
することもネックとなっていた。

−ａに従来の生産方式を動的に見れば加工物の動きで、
静的に見れば加工工程のレイアウトで表わされ、この２
つは夫々対応している。従来のレイアウトを大別すると
、 ■　加工装置と作業員を固定して加工物の構成部品を集
中して生産する定位置レイアウトと、■　作業を工程（
機能工程）別に分割した工程別レイアウト（プロセスレ
イアウト）と、■　標準化された加工物を流れ作業によ
り行う製品別レイアウト（ライン生産型レイアウト）と
、■　前記プロセスレイアウトに対して中間仕掛り倉庫
を設け、物流手段に自動搬送台車、ローダー、アンロー
ダ−などを使用し、中間仕掛り点を管理センターとする
セントラルレイアウトとの四つに分類される。

上記の各レイアウトの特徴を列記すると、■　定位置レ
イアウトは、 １）多品種少量生産の典型的なバタンで、レイアウトと
しては原始形態であり、 ２）工程の編成、変更は自由自在であるが、３）作業能
率が低く、 ４）生産期間（原材料から完成製品になるまでの期間）
が長い等の欠点がある。

■　工程別レイアウトは、 １）多品種少量又は中量生産に用いられており、２）工
程の編成、変更は自由自在であるが、３）各工程の入側
、出側に物の集積場所に広い面積を必要とし、 ４）−見生産はロット生産（まとめ生産）で行われ効率
的であるが、管理が難しく綜合的に見れば必ずしも高能
率ではなく、 ５）生産期間が長く、 ６）流れに停滞を必要とし、且つ生産期間が長いことに
よって工場面積の利用効果が悪い等の欠点がある。

■　製品別レイアウトは、 １）大量生産に採用され、 ２）生産能率は非常に高く、 ３）生産期間は非常に短く、 ４）中間仕掛りは無いかまたは極めて少ないが、５）量
産でなければ採用できず、 ６）加工物の種類と工程は固定化され変更が効かず、 ７）工程編成の変更の自由度がなく、 ８）加工物の変化に弾力的に対応できず、９）ラインが
長くなり既設の工場に新しく計画するのに問題があり、 １０）ライン化の逐次延長は難しくレイアウトは一挙に
完成せねばならぬため初期投資が過大になる等の欠点が
ある。

■　セントラルレイアウトは、 ■）本質的には工程別レイアウト（プロセスレイアウト
）であり、工程前後の集積を一括管理する仕掛品センタ
ーを設けたもので、プロセスレイアウトの有利性を略々
踏襲しているが、 ２）ｍ送手段、工程に対する材料供給、完成製品。

の搬出の自動化を考えると機器の設計上の制約から主と
して部品の加工のみに採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上、生産方式を歴史的発展順に記載したが、現在の大
部分の生産は工程別レイアウト（プロセスレイアウト）
で行なわれており、又製品別レイアウト（ライン生産型
レイアウト）にも未だ未解決の問題があるので、 １）作業員の能率向上、 ２）設備効率の増進、 ３）工場面積の利用効率化、 ４）生産期間の短縮、 ５）多品種少量生産に対応、 ６）工程編成、工程の変更、割り込み等が自由、７）生
産量に対する柔軟な対応、 ８）既存の生産現場の変更が少ないこと、９）設置に対
して生産の中断を必要としない、１０）設備コストの低
減。

などのすべての条件を兼ね備えた方式は存在しなかった
。

本発明は以上に述べた各生産方式のレイアウトが持つ好
ましい特徴を維持し、従来工程別レイアウトに依存した
生産方式を製品別レイアウト型生産方式に変えるに当り
、多品種に対応し、工程変更に応え、設置の位置および
時期を選ばず柔軟な対応が可能なフレキシブルな多品種
少量のライン型生産方式並びにそれを実施するための装
置を従供することである。

上記の目的を達成するに当って解決すべき問題点は １）工程別レイアウトに代わる新レイアウト形式２）各
工程（プロセス）を継なぎ、ライン生産の如く次工程に
受は渡すローデング、アンローデング、搬送と、工程間
における加工物（材料、中間製品）、及び完成製品の姿
勢を変える装置。

３）統一されたラインの運用を確実に行なわしめる制御
手段 の３点である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は長尺加工物のライン生産方式であるが、多品種
少量生産を主要な目的とするものであるので、前記の問
題点に対して １）加工工程別加工装置のレイアウトを加工装置の端面
を揃えて並列に配置する形式とした。

２）加工装置間の加工物の受は渡しにトラバーサ−機構
を使用し、また夫々の加工装置とトラバーサ−機構上に
夫々コンベア装置を設けて加工物（材料、半製品）及び
完成製品の搬送と、加工装置間の受は渡しを容易にし、
且つ、加工装置内の加工物の姿勢を変える手段として、
トラバーサ−機構上に回転装置を設けた。

３）中間仕掛りのない連続的な流れ作業を行うためには
トラバーサ−機構の運用スケジェールを定めて運用する
ことにした。

〔実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明の実施例の平面図を示す。第１図において、ｌは
加工物の搬入経ｒ、２は加工物及び完成製品の搬出経路
を示し、３の太線は加工物及び完成製品の動線を示す。

４は独立した鋲接、溶接等の加工を行なう加工装置を示
し、各加工装置にコンベア装置を配設し、図示のように
対向し、並列に配置する。

５は回転機能を有しかつ上部にコンベアを設けた回転装
置とコンベア装置を備えた往復移動機構（以下トラバー
サ−機構と称す）、６は該トラバーサ−機構を案内する
２条以上の案内レールを示す。

このトラバーサ−機構は、各加工装置４間の加工物等の
移送に際し、先ず加工装置４のラインに平行移動させ、
加工装置のコンベアとトラバーサ−機構上のコンベアと
を整合させた上で連動させ、加工装置４上の加工済加工
物をトラバーサ−機構上に移し換え、回転を必要とする
場合はトラバーサ−機構５上に於て加工物を回転装置に
よって回転せしめて姿勢をかえ、次いで次の加工装置に
向けてトラバーサ−機構を平行移動させ、次の加工装置
４のコンベアとトラバーサ−機構上のコンベアとを整合
させた上で連動させて次の加工装置４に加工物を移送す
るようにしたものである。

７．８，９．１０は本発明の装置に対し、二次的な材料
、小物部品等の供給経路で、７は物品の流動線、８は各
工程に対し分配を行うための搬送台車、９は搬送台車の
レール、１０は該物品の供給点となる集積場所を示す。

本発明に係るトラバーサ−機構５を第２図について更に
詳細に説明する。図において、１１はトラバーサ−機構
５の台枠で完成製品の最大長さに略等しい長さを有する
。１２は加工装置４の長手軸方向に設けたコンベア装置
、１３はトラバーサ−機構５の長手軸方向に設けたコン
ベア装置で、１４は夫々のコンベア装置１２　、１３を
駆動するモータで、１５はトラバーサ−機構５上に固定
して設けた２台以上の回転装置を示す。

この回転装置１５はトラバーサ−機構５上をその長手方
向に移動しうるようにしても差支えはなく、その場合は
２台の回転装置の間隔により加工物の長さに対応せしめ
ることができるが、トラバーサ−機構に造り付けの場合
は対象加工物を常時２台の回転装置１５で支持するよう
に支持間隔を考慮する必要がある。

第３図について回転装置１５の機能を説明すると、トラ
バーサ−機構１５上で姿勢を変えるために加工物を回転
するために、加工物を持ち上げてトラバーサ−機構上の
コンベア１３から浮かし、加工物を回転させ、次いでト
ラバーサ−上のコンベアに卸すの３つの手順で行なうよ
うになっている。

図において、１６はトラバーサ−機構の車輪、１７はコ
ンベアの上面を示す。

また１８　、１９は加工物の姿勢を表し、そのうちで１
８はコンベア１３上の荷姿、１９は持ち上げて回転中の
荷姿を示す。

製品別レイアウトに於ては、加工物の形が標準化（一定
形）しているために特定の形状の加工物に対して専用の
回転装置を設ければよいが、本発明のように多品種に対
応せしめるためには、加工物の形に対して柔軟に対応し
なければならないので、綱、紐、鎖のような加工物の形
に沿う可撓性紐状部材の吊り具を採用した。図において
２０は回転を行なわない時の吊り具で（本実施例では両
端を連結してエンドレスの輪にしたチェノ）縦送りコン
ベア１３の移動を妨げぬようにトラバーサ−機構５上の
吊り具受は凹部２１に落としこまれる０、２２は回転装
置の運用中の姿勢で、加工物の荷姿に応じて形を変え、
且つ吊り上げた状態を示すものである。

２５は回転装置の架橋で、回転装置自体と加工物との合
計重量を受は持つと共に、加工物の吊上げ、回転の動力
装置を支持する役割りを持つものである。２４〜３０は
吊上げ機構で、そのうち２４は起倒式吊上げブームで、
支点２５において架構２３にビン接合され、支点２５よ
り離れたブーム上の吊り上げ支点２６に綱又はチェノ２
８の端を結合し、架構２３に固定した滑車、スプロケッ
トなどよりなる誘動具２７を介して動力巻上機２９によ
り吊り上げを行う。

２４　、２６　、２８は回転を行なわない時の位置関係
、２４’　、　２６’　　、　２８’は回転動作時にお
ける位置関係を示す。又、３０　、３１は加工物の回転
を受は持つ機構を示し、そのうち３０は吊上げブーム２
４上に設けられ、支点２５より離れた位置に固定された
吊具２０（吊上げ時の状態を２２で示す）のスプロケッ
ト、滑車などよりなる誘導輪で、物を吊上げた状態では
吊り具は３０’の位置にある。

３１は吊り具２１　（２２）の回転動力装置で架構２３
に固着される。本回転装置を回転せしめると、稼働時の
状態において対象加工物１９は吊具により吊上げられ、
吊り具２２は誘動具３０′を通して回転し、且つ加工物
の姿、形の変化に対して物に沿って変形しながら回転を
行なわしめることができる。

上記の回転装置１５は加工物を浮かして回転することが
できて、加工物の回転中の姿、形に対応できるものであ
ればどのようなものでもよく、例えば、加工物を弛ろく
包囲したエンドレスの可撓性紐状部材に、流体圧シリン
ダによる押圧力を作用させて実施してもよい。

表１は多品種生産に対して用いられる多品種工程図表の
例を示し、本発明による場合、ムムΔ３種の加工物の工
程数は回転、搬入、搬出を含めて１３工程であるが、従
来のΔムΔ毎の製品別ライン生産方式のレイアウトでは
３７エ程となり、これは設備の共用を考慮した為で工程
数における差は歴然たるものがある。

以上の多品種工程をライン生産のごとく工程間の仕掛り
を削除し、各工程のサイクルタイム（ｌ又は数工程の統
一時間間隔）をそろえれば、ライン型生産にかえること
ができる。第１〜３図は加工装置をライン型生産に対応
できるようにしたものである。

第４図は、表１に基づき無作為に第１図に示したレイア
ウトに対しＡ＾Δの三つの加工物の工程間の動線図を示
したもので３２は加工装置■■・・・■、３３は搬入工
程、３４は搬出工程、３５は各工程のサイクルタイム調
整のための一時停滞工程を示し、動線図はトラバーサ−
機構の運行、線上の印は工程間の加工物の姿勢を変える
ための回転を示す。

第５図は第４図に示したトラバーサ−機構の運用計画を
示す図で縦軸に工程、横軸は時間尺を示す０図に於て太
線は各工程の時間で、トラバーサ−機構運用の時間を除
いてはすべて生産時間として利用しうるし、その時間は
ラインの各工程に割りつけられたサイクルタイム（工程
を進める基準時間）になる。中休みの手持ち時間がない
のでこの状態は全く製品別ライン生産と同じである。従
って本発明の方式に於てはトラバーサ−機構を加工物別
に運行、運用のスケジュールを決めればよく、その１動
作は前工程、後工程、回転の有無によって制御しうる。

〔発明の効果〕

上記のように構成したので本発明によれば、１）本質的
には工程別レイアウトであり多品種に対して対応しうる
。

２）工程編成、製品の割り込み、変更は自由自在である
ので、設備計画時に工程設計、ラインバランスを考えた
厳密なライン構成を考える必要がない。

３）計画は逐次実行しうるので、製品別レイアウトのよ
うに一括実施は不要である。

４）生産思想は完全なライン生産方式であり、工程間の
仕掛り、手持ちが排除され、高い生産技術が得られるな
ど多品種少量生産形態の産業界、例えば鉄骨、橋梁、造
船、プレハブ住宅の組立などに適用した場合、工数、工
費の大幅な低減、設備および従業員の効率の上昇による
生産の増加など多くの利益が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す平面図、第２図は本発明
のトラバーサ−機構の斜視図、第３図は本発明の回転装
置の作動説明図、第４図は本発明による工程間の動線図
、第５図は本発明の運用計画図である。 ４・・・加工装置、　　　５・・・トラバーサ−機構、
６・・・案内レール、 １２・・・加工装置のコンベア装置、 １３・・・トラバーサ−機構のコンベア装置、工５・・
・回転装置、 ２４〜３０・・・作動手段。 本発明の回転装置の作動説明図 第３図 第 図 ３５・・・停滞工程 ■印１訃うバーサ 機構の運用を示し、数値１よシーケンス番号を表わす本
発明の運用計画図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長尺加工物の鋲接、溶接等のライン生産方式におい
   て、加工物をトラバーサー機構に載置して所定の軌道に
   沿って往復移動させ； 上記の軌道に沿って配置されかつ夫々異なった加工をす
   る専用の加工装置に整合するように上記トラバーサー機
   構を選択的に停止させ； 上記トラバーサー機構から加工物を上記の整合した加工
   装置に向けて摺動状に搬入し、； 該加工装置による加工が終った加工物をトラバーサー機
   構上に摺動状に搬出し； 必要があればトラバーサー機構上で加工物を回転して向
   きを変えた上で上記と同様にして加工物の別の側面を加
   工し； 次いで加工物を搬出し戻したトラバーサー機構を往復移
   動させて次の加工装置に整合させ、上記の如くして加工
   物の連続的加工を行なうことを特徴とする長尺加工物の
   ライン生産方式。 ２、長尺加工物の鋲接、溶接等のライン生産装置におい
   て、平行な複数の直線状案内レール（６）と、該案内レ
   ールに沿って並設されかつ夫々異なった加工工程に専用
   的に使用される複数の加工装置（４）と、上記加工装置
   と整合するように上記案内レール上を選択的に往復移動
   可能なトラバーサー機構（５）とを備え、上記加工装置
   及びトラバーサー機構には夫々の長手方向に加工物を移
   送するコンベア装置（１２、１３）が配設されると共に
   トラバーサー機構上には、該トラバーサー機構のコンベ
   ア装置に載置された加工物の姿勢を変える回転装置（１
   ５）が設けられたことを特徴とする長尺加工物のライン
   生産装置。 ３、上記複数の加工装置が案内レールを介して対向状に
   配設された請求項１に記載の装置。 ４、上記回転装置は、加工物の周囲を包囲した可撓性紐
   状部材と該紐状部材を移動させる作動手段（２４〜３０
   ）とを含んだ請求項１に記載の装置。 ５、上記トラバーサー機構が２個以上の回転装置を含ん
   だ請求項１に記載の装置。