JPH0622782B2 - 省段取りを目的とする生産システム及び加工セルシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は省段取りを目的とする生産システムに関するも
のであり、ワークと治具・工具及びそれらの情報を一体
化した省段取りを目的とする生産システムに関する。

更に詳しくは本発明は段取りを省力化するため、段取り
ステーションからワークと治具・工具及び段取り情報を
１セットにして各工作機械まで搬送するようにした生産
システムに関する。

［従来の技術］ 従来のＦＭＳは複数の工作機械と、個々に取付治具に保
持されたワークまたは工具を搬送する搬送装置と、前記
ワークや工具貯蔵するための貯蔵庫と、加工情報及び生
産スケジュールを指示するための中央処理装置と、中央
処理装置と各工作機械または搬送装置とを結ぶ通信装置
などとから構成されている。従って、ワークや工具は各
パレット（またはパレットに相当するもの）に個々に取
付けられて送られ、またこれらの加工情報は中央処理装
置内に事前に入れられたデータを選択して通信回路を用
いて各工作機械に供給されている。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、ワーク又は工具取付治具はワークの数だけ必要
となり、また個々の工作機械、無人搬送車に情報を送る
ための通信装置が必要となる。上記の説明から理解され
る通りこの一般的なＦＭＳでは加工状態を再現するワー
ク、治具・工具、情報の三要素がバラバラに搬送されて
いる。

従って、ワーク、治具・工具、情報とが別々の経路又は
回線を通じて搬送又は伝送される。更に、パレットの数
がワーク又は治具の数だけ必要となる等設備費が高くな
る要因が多く、その普及にはおのずと限界があった。

また、ＦＭＳの拡張するにあたっては、上記三要素の夫
々の拡張をはかることが必要となる。更に至急のワーク
加工のための割り込み加工などの生産変更を行う時、加
工情報、搬送情報、パレット位置情報の全てが互いにリ
ンクしているため、その割り込み加工が難しい。また中
央処理装置、搬送装置、通信回線の故障に対して弱くそ
の復旧には長時間を要していた。

本発明はこれらの問題点を解決するためになされたもの
で、段取りの省力化を目的として、ワークと治具・工具
と情報を１セットにして搬送しようとするものであり、
具体的には、バッファ機能を持つ搬送装置（実施例はト
レー搬送台車）に加工状態を迅速に再現する三要素であ
るワーク、治具・工具、情報を１つのセットとして機械
に供給することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために次のような手段を取る。

第１の発明は、 ａ．ワーク（Ｗ）に対して加工を行う自動加工機械
（１）と、 ｂ．この自動加工機械に対して離れた位置にあり、前記
ワーク（Ｗ）の加工に必要な治具（Ｊ）又は工具
（Ｔ）、及び前記ワーク（Ｗ）の段取りを行う段取りス
テーション（４０）と ｃ．を有する生産システムにおいて、 ｄ．前記段取りステーション（４０）に設けられ、生産
オーダーに基づき、前記治具（Ｊ）又は前記工具
（Ｔ）、及び前記ワーク（Ｗ）を少なくとも前記自動加
工機械（１）側に移動した際に前記治具（Ｊ）又は前記
工具（Ｔ）、及び前記ワーク（Ｗ）を外部の搬送装置
（１２）で取り出し、取り入れが可能とするための載置
位置を示す位置データである段取り情報を作成するデー
タ作成装置（４１）と、 ｅ．前記データ作成装置（４１）の近傍に設けられ、前
記データ作成装置（４１）で作成された段取り情報を含
む情報を記憶媒体（４５）に記憶させる情報書き込み装
置（４２）と、 ｆ．前記自動加工機械（１）と前記段取りステーション
（４０）のあいだを任意の行程で、前記治具（Ｊ）又は
工具（Ｔ）、及び前記ワーク（Ｗ）が収納されるととも
に前記記憶媒体（４５）が取付けられた状態で搬送移動
可能に設けられ、前記自動加工機械（１）側に移動した
際、前記治具（Ｊ）又は工具（Ｔ）、及び前記ワーク
（Ｗ）が前記外部の搬送装置（１２）で取り出し、取り
入れが可能な搬送手段（４６）と、 ｇ．前記自動加工機械（１）の近傍に設けられ、前記記
憶媒体（４５）の情報を読み取り、前記自動加工機械
（１）の制御部（５５，５６）に転送する情報読み取り
装置（４２）とを有し、 ｈ．前記生産オーダーに基づいた前記治具（Ｊ）又は工
具（Ｔ）、前記ワーク（Ｗ）及び前記記憶媒体（４５）
に記憶された情報を１セットにして前記自動加工機械
（１）に供給可能にした ｉ．ことを特徴とする省段取りを目的とする生産システ
ムである。

第２の発明は、 ａ．ワーク（Ｗ）に対して加工を行う自動加工機械
（１）と、 ｂ．この自動加工機械（１）に対して離れた位置にあ
り、前記ワーク（Ｗ）の加工に必要な治具（Ｊ）又は工
具（Ｔ）の段取りを行う段取りステーション（４０）と ｃ．を有する加工セルシステムにおいて、 ｄ．前記自動加工機械（１）の近傍に配置され、この自
動加工機械（１）に対して加工用の前記ワーク（Ｗ）と
加工段取り用の治具（Ｊ）又は工具（Ｔ）とを供給する
ロボット（１２）と、 ｅ．このロボット（１２）に並設され、前記治具（Ｊ）
又は工具（Ｔ）、及び前記ワークを貯蔵可能とする複数
の段を形成するとともに、前記ワークを加工するための
加工プログラム情報、前記治具（Ｊ）又は工具（Ｔ）、
及び前記ワークを前記ロボット（１２）で取り出し、取
り入れが可能とするための載置位置を示す位置データで
ある段取り情報等の情報を記憶している記憶媒体（４
５）を取付け可能とした格納部材（２６）と、 ｆ．この格納部材（２６）の複数の段に搬出入可能に複
数個設けられ、各段を単位として前記治具（Ｊ）又は工
具（Ｔ）、及び前記ワークを格納可能な収納部材（２
７）と、 ｇ．前記格納部材（２６）を載置し、前記自動加工機械
と前記段取りステーション（４０）のあいだを任意の行
程で前記治具（Ｊ）又は工具（Ｔ）、前記ワーク（Ｗ）
及び前記記憶媒体（４５）を１セットに搬送移動可能に
設けられた搬送手段（４６）と、 ｈ．前記格納部材（２６）に取付けられた前記記憶媒体
（４５）の情報を読み取り、前記段取り情報を前記ロボ
ット（１２）の制御部（５８）に、また、前記加工プロ
グラム情報を前記自動加工機械（１）の制御部（５５，
５６）へ転送する情報読み取り装置（４２）と ｉ．からなる加工セルシステムである。

［作用］ 自動加工機械に対して離れた位置にある段取りステーシ
ョン（４０）で、ワークの加工に必要な治具（Ｊ）・工
具（Ｔ）の段取りを行う。このとき、前記自動加工機械
（１）側に移動した際に前記ワーク（Ｗ）および前記治
具（Ｊ）・工具（Ｔ）を自動加工機械に設置したロボッ
ト（１２）で取り出し、取り入れが可能とするための載
置位置を示す位置データをデータ作成装置（４１）で作
成し、記憶媒体（４５）に記憶させる。

前記治具（Ｊ）・工具（Ｔ）、前記ワーク及び前記記憶
媒体（４５）を一体にして搬送手段（４６）に搭載させ
て前記自動加工機械（１）側に移動させる。前記自動加
工機械側の情報読み取り装置（４２）は、前記位置デー
タを前記記憶媒体（４５）から読み取り、前記ロボット
（１２）で前記ワーク（Ｗ）および前記治具（Ｊ）・工
具（Ｔ）を取り出して前記自動加工機械に取り入れる。

［実施例］ 本実施例ではＮＣ工作機械、即ち切削、研削を中心とす
るものであるが、本発明はこれに限定されるものではな
く、鍛圧機械、組立機械、熱処理装置、塗装機械等工場
内の全てのものに適応できるものである。

以下、本発明の１つの実施例を図面を参照しながら詳細
に説明する。第２図、第３図において、数値制御旋盤
（以下ＮＣ旋盤と称する。）１は、本システムを構成す
る工作機械の一つである。

ＮＣ旋盤１には主軸ヘッド２がベッド３の左端に固定さ
れている。主軸ヘッド２には主軸４が回転可能に軸承さ
れ、主軸４に後述するチャック爪を自動交換し得るチャ
ック５が取り付けられている。このチャック爪交換形の
チャック５は、本出願人の特開昭６０−２０１８０６号
に詳細に記述されているのでここでは詳記しない。

ＮＣ旋盤１のベッド３上には、主軸軸線と平行な案内面
６（Ｚ軸方向）が配置されている。この案内面６上には
サドル７が移動自在に設けられ、サーボモータＭ_Ｚとボ
ールねじとこれにねじ込まれたボールナットによって直
線方向に駆動される。サドル７上には主軸軸線と直交す
る案内面（Ｘ軸）８が設けられ、この案内面８上にはク
ロススライド９が移動自在に設けられている。

クロススライド９は、サーボモータＭ_Ｘとボールねじと
これにねじ込まれたボールナットによって駆動される。
クロススライド９上には、刃物台１０が取付けられ刃物
台１０には工具Ｔが装置された（図示せず）タレットヘ
ッド１１が旋回割出し可能に設けられている。

主軸ヘッド２の全面にはワーク着脱用のロボット１２が
配置され次のように構成されている。このロボット１２
は本出願人による特開昭５９−２４９４０号に詳細に記
載されているのでここでは詳記しない。ベッド３の前面
のベース１３上に主軸軸線方向の案内面１４が設けら
れ、案内面１４上にサドル１５が、移動自在に設けられ
ている。

サドル１５の側面には、図示しないが上下方向に案内面
を持ち、この案内面上をアームボディ１６が上下方向に
駆動される。アームボディ１６は水平軸を回転自在に軸
承しアーム１７をほぼ１８０度旋回させることができ
る。

アーム１７の先端には２個のワーク把持用のハンド１８
を有する。このロボット１２は、チャック爪の交換また
は工具のタレットヘッド１１への供給、ワーク交換に使
用される。ロボット１２の近傍にはトレーチェンジャ２
０が配置されている。トレーチェンジャ２０は第３図の
如くトレーリフタ装置２１とシャトルユニット２２とか
ら構成されている。

シャトルユニット２２はベース２３上のガイド２４に沿
ってシャトルプレート２５を第２図に示すの実線の位置
から２点鎖線の位置（図示上上方へ）まで図示しないシ
リンダで移動される。シャトルプレート２５の最上部に
は２個のトレーラック２６Ａ，２６Ｂが搬出入可能に取
付けられている。

トレーラック２６Ａ，２６Ｂはいずれにもトレー２７が
各段に搬出入可能に収納されている。トレーラック２６
Ａ，２６Ｂはいずれにもトレー２７が各段に搬出入可能
に収納されている。トレー２７には第２図の如くワーク
または治具或いは工具がある距離をおいて配置されてい
る。

また、シャトルユニット２２の側面に配置されたトレー
リフター装置２１は次の構成からなる。トレーリフター
本体２８に設けられた制御盤はトレーチェンジャ２０の
制御盤も兼ねており、トレーラック２６上に設けられた
メモリーカード４５を読み取るためのリードライター４
２が設けられている。また、ワークの１次加工から２次
加工を引き続き行うためワークを反転するための反転台
３８もトレーリフター本体２８に振り込み自在に設けら
れている。

トレーリフター本体２８には上下方向に２本の案内面３
０を有する（第３図参照）。この案内面３０にはリフタ
ープレート２９が上下方向に移動自在に設けられてお
り、このリフタープレート２９は、サーボモータＭ
_Ｔ（図示せず）により上下方向にＮＣ駆動される。リフ
タープレート２９上にはループ状のチェーン２９Ａが旋
回できるように配置され、このチェーン２９Ａに駒２９
Ｂが固定されているこの駒２９Ｂにより主軸軸線方向に
トレー２７はシャトルユニット２２から引き込まれる。
結局、リフタープレート２９上にはトレー引き込み装置
２９Ｃを有している。

従って、トレーラック２６Ａの各段に収納されているト
レーラック２６のトレー２７はいずれも自由に引出さ
れ、第２図に示すようにロボット１２の交換位置（高さ
方向）に位置決めされる。

ＮＣ旋盤１の刃物台１０の後方には工具貯蔵装置３１が
配置されている。工具貯蔵装置３１は通常マシニングセ
ンタに利用されるポットチェーン駆動形式のものであ
り、垂直面内で工具を収納している複数の収納ポット３
２を旋回割出しし、複数の収納ポット３２のうち工具交
換位置にあるポットは水平面内で９０度揺動される。

この工具貯蔵装置３１と刃物台１０の間には工具交換位
置３３が配設されており、この装置は概略次のような構
成になっている。ベッド３の後部に主軸軸線に直交する
方向に２本の案内面３４を有し、この案内面３４上には
工具交換装置本体３５が移動自在に設けられ、この移動
はシリンダ（図示せず）によって駆動される。

前記工具交換装置本体３５には主軸軸線と平行な軸線を
中心にして１８０度旋回可能な軸３６を有している。こ
の軸３６の先端には、工具把持用のアーム３７が固定さ
れ、このアーム３７の両端には工具把持用のグリッパー
を有している。この実施例に使用される交換工具につい
ては本出願人の発明による特開昭６１−２１４９３９号
（昭和６１年９月２４日公開）に詳細に説明されている
のでここで詳記しない。

第２図に示す段取りステーション４０は、生産管理中央
コンピュータ５０（第４図参照）からの生産計画オーダ
ーを受け、そのオーダーに基づくワークや治具・工具の
種類形状、更に加工用の工作機械番号、加工情報、搬送
情報（ロボット１２のワーク搬送や治具・工具の段取り
情報）を作り出すデータ作成装置４１と、このデータ作
成装置４１に接続され作成されたデータを本実施例では
メモリーカード４５（ＩＣカード、光ディスク、光磁気
カード、フロッピーディスク等メモリー媒体ならなんで
もよい）に書込むメモリーカード４５用のリードライタ
ー４２と、メモリーカード収納庫とこれから加工される
べきワークを保管するワーク貯蔵庫４３と、加工に必要
な治具や工具を貯蔵する治具・工具貯蔵庫４４とから構
成されている。

段取りステーション４０ではメモリーカード４５に記憶
された情報に基づき前記トレーラック２６の各段のトレ
ー２７に生産オーダーに従って指示されたワークＷ及び
治具Ｊ・工具Ｔとを載せる。この時各トレー２７に載せ
られたワークや治具Ｊ及び工具Ｔが同一のトレー２７ま
たは別々のトレー２７に、どのトレー２７の何段目何番
目に入れたかをメモリーカード４５に記録することが重
要である。

このように、メモリーカード４５には、第８図に示す如
くトレー２７上のワーク、治具・工具の位置と段取り情
報と加工情報と生産管理情報とが記憶されている。この
メモリーカード４５はトレーラック２６の上に収納され
る。このトレーラック２６は搬送用台車４６に載せられ
該当するＮＣ旋盤１の前記シャトルユニット２２の位置
へ運ばれ搬入される。

本実施例でいう治具Ｊとは、ロボットハンド、工作機械
のチャック爪、同工具、特殊アタッチメント等ワークの
加工に必要な全てを含むものである。但し、これらは必
要に応じて組み合わされて使用される。

第４図は全体のブロック図を示す。段取りステーション
４０では生産管理用の中央コンピュータ５０がモデム等
の通信線、マルチプレクサ５１を介してデータ作成装置
４１に接続されている。このデータ作成装置４１はマル
チプレクサ５１を介して各オーダーに対応する治具・工
具やワークの情報を持つディスクメモリー５３と接続さ
れ、更にメモリーカード４５用のリーダライター４２と
も接続されている。

一方、工作機械側（加工ステーション）では中央処理装
置５４、工作機械用のＮＣ装置５５、制御装置５６や工
作機械の最適送り制御用や工作機械の保守管理等を行う
監視装置５７、ワークや治具・工具の供給用搬送制御装
置５８（ガントリローダまたはロボット等）、トレーチ
ェンジャー２０の制御装置５９、工作機械のＡＴＣ用制
御装置６０、更にメモリーカード４５用のリードライタ
ー４２とバス結合されている。

次に第４図、第５図に従って、段取りステーション４０
での情報処理の流れを説明する。まず第５図において、
データ作成装置４１は中央の生産管理用の中央コンピュ
ータ５０からオーダーのデータを取込みこのオーダーに
従って必要な治具・工具が現在段取りステーション４０
にあるか否かをチェックし、あればそのデータを取込
む。このデータは治具・工具の名称、治具・工具の有
無、保管棚番号、ロボット１２が搬送する時の掴む位置
（Ｙ座標）加工用のプログラムデータ、ワーク個数等を
含む、所定のワークのデータが有ればそれらのデータを
ディスクメモリー５３から取り込む。

特に加工用のプログラムデータの先頭には刃物台１０の
タレットヘッド１１に対する必要な配列データがあり、
タレットヘッド１１に対して工具交換装置３３が工具貯
蔵装置３１から工具を再配置すると同時にロボット１２
側からも工具の供給をする。更に、段取りを行うための
ロボット情報の有無をチェックし、あればそのプログラ
ムデータもディスクメモリー５３から取込む。特にロボ
ット情報にはワークローディング情報として一次工程、
二次工程を連続して行う場合、治具・工具の段取り情
報、治具・工具の段取り戻し情報等がある。

即ち、このロボット情報は、ワークをトレー２７からＮ
Ｃ旋盤へ搬出入する位置情報、センターワーク作業、チ
ャック爪の交換、切削工具の交換等を含むものである。
一つのオーダーに対し、これら一通りのデータが全て揃
っていることを確認してからメモリーカード４５に書込
む。トレー２７の収納能力がまだある場合は次加工のオ
ーダーデータや前記各種データを取込む。

上記のメモリーカード４５をリードライター４２のディ
スプレーに作業指示の表示をさせ、その指示に従って作
業者は棚番号または治具・工具番号に照合し治具Ｊ及び
工具Ｔをトレー２７上に載せる。なおこの表示は、例え
ば搬送台車４６に設けたリードライター４２またはハン
ド式のリードライター４２の表示装置に表示させるとワ
ークと表示装置とが一体となり作業ミスが少ない。

この時、トレー２７のどの位置（第６図のＺ位置）に載
せたかの位置情報を入力し、後にロボットが治具Ｊ及び
工具Ｔの段取りをする時に使用する。またワークＷにつ
いても同様にディスプレーからの指示に従って、オーダ
ーNO.に該当するワークＷはワーク貯蔵庫４３のどの棚
のワークＷかを指示し、該当するワークＷをトレー２７
に載せる時どの位置に載せたかを入力する。

このようにして、トレーラック２６の各トレー２７にワ
ークＷ、治具Ｊ及び工具Ｔが収納され、更に前記情報を
記憶したメモリーカード４５はトレーラック２６または
トレー２７に取付けられている。

ワークＷ、治具Ｊ、工具Ｔ及び情報は一体となって搬送
用台車４６（後に説明するコンベア、無人台車でもよ
い）でＮＣ旋盤１のトレーチェンジャー２０まで運ば
れ、トレーラック２６はシャトルプレート２５（第２図
参照）上に載りこの完了信号で第７図に示すフローチャ
ートがスタートされる。

即ち、メモリーカード４５の読取り手段であるリードラ
イター４２はオーダー順にデータの読込みを開始する。
読み取られたデータは夫々のＮＣ旋盤１に設けられた中
央処理装置５４に転送され中央処理装置５４で処理がな
される。

この処理は第７図（Ｂ）のフローチャートの如く進めら
れる。第１にオーダーに対応したデータの取込みを行
う。治具・工具がトレー２７上に位置決めされた時、メ
モリーカード４５にはトレー２７での原点からの位置Ｚ
及び高さＹの位置データを入力しているので、この位置
データをもとに搬送装置の段取り用プログラムを編集す
る。

例えば第６図（Ａ_１），（Ａ_２）の如く一段目のトレー
の原点から予め決められた原点からの位置Ｚ_１に治具Ｊ
_１及びＺ_３の位置に工具Ｔ_２が載せられる。また中央処
理装置５４から既に与えられたロボット１２の掴む高さ
がＹ_１、Ｙ_２とすると、搬送装置、例えばロボット１２
はその座標値を知ることができるのでロボット１２の移
動ソフトのパラメータとして治具・工具の座標値
（Ｚ_１，Ｙ_１）、（Ｚ_３，Ｙ_２）を取込み、ロボットデ
ータのプログラムが編集される。

この編集が終了するとロボット１２は段取り作業に入
る。この作業中、ワークＷがトレー２７上に位置決めさ
れた時、既にメモリーカード４５に治具・工具の情報と
ともにその位置データが入力されているので、この位置
データをもとにロボット１２のワーク搬送用プログラム
を編集することができる。

例えば二段目のトレー２７の原点から予め決められたＺ
_１の位置にワークＷ_１が、Ｚ_２の位置にワークＷ_２が載
せられ、また中央処理位置５４から既に与えられたロボ
ット１２の掴む高さがＹ_２とするとロボット１２はその
座標値（Ｚ_１，Ｙ_２）、（Ｚ_２，Ｙ_１）を知ることがで
きるので、ロボット１２の移動用ソフト（固定サイク
ル）のパラメーターとして各ワークの順に座標値として
取込み、ロボットデータのプログラムが編集される。

この編集が終了するとロボット１２は加工のためワーク
搬送作業に入る。例えばＮＣ旋盤１の場合に治具Ｊとし
てチャックの爪交換が行われ、ワークＷがそのチャック
の爪に把持されると工具Ｔが刃物台１０にセットされ、
メモリーカード４５からＮＣ装置５５に転送された加工
プログラムが呼び出され、加工を開始する。一次工程の
加工が完了したワークはトレー２７上に戻されるか、ま
たは反転台３８上に戻され引き続き二次工程の加工に入
る。一次、二次工程の加工が完了したワークはトレー２
７上に戻される。このように加工完了したワークはトレ
ー２７上に戻される。

次に一つのオーダーに対して全てのワークが加工を完了
した時、このワークＷに使用した治具・工具は戻りのト
レー２７に戻さなければならないので、加工中に中央処
理装置５４は第６図（Ａ）、（Ｂ）の如くトレー２７の
原点から予め決められたトレー２７の一段目のＺ_１，Ｙ
_１の治具Ｊ_１及びＺ_３，Ｙ_２の工具Ｔ_２に戻すべく、そ
の位置をロボット１２の戻しソフトのパラメーターとし
て個々の位置に取込み、ロボット１２戻し用のプログラ
ムを編集する。

このプログラムに従ってロボット１２は工具Ｔ_２を
Ｚ_３，Ｙ_２に、工具Ｔ_１，Ｚ_２，Ｙ_２の位置にそれぞれ
戻す。トレーラック２６に次のオーダーのワークＷがあ
ればまた次のオーダーに対するデーターを読込み以下、
同様に繰り返し作業を行う。

トレーラック２６内の加工が全て終了すると、第２図の
如くシャトルプレート２５が自動的にＡからＢに変更
し、同様な段取り、加工そして戻し段取りを次々に行い
加工を完了する。

［他の実施例］ 第９図は複数の旋削セルで構成されたラインに対して個
々の機械と段取りステーション間を結ぶ搬送手段の自動
化を段階的に向上する例を示す。即ち、トレーラックを
搬送するため手押し台車、ラインコンベアによる自動搬
送、更に無人台車によりる自動供給と自動化レベルを異
にするものである。

第１０図は上記旋削セルとマシニングセンタセルとで構
成されたラインに対して個々の機械と段取りステーショ
ンのあいだを結ぶ搬送手段の自動化を段階的に向上する
例を示す。即ちトレーラックを搬送するため手押し台
車、ラインコンベアによる自動搬送、更に無人台車によ
る本実施例では段取りデータや搬送データ等の編集を機
械の中央処理装置５２で行っているが、段取りステーシ
ョン４０側の処理装置で編集しても良い。

なお、情報の中には、生産管理情報として、生産実績、
ＮＧ実績、加工日時、工具寿命、品質管理情報、計測情
報等を含めると更に効率的な生産システムとなる。自動
供給と自動化レベルを異にするものである。本発明が提
示する物と情報とをセットにして供給する技術思想は何
等変わることはない。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明は以下の効果がある。

第１に本発明は、本発明によるセルを１台づつ拡張する
ことにより通信回線等の拡張を不要としながら向上のＦ
Ａ化をはかることができる。また、パレットが不要、治
具や工具が各機械間共通に使用できるので個数を必要最
小限に止めることができるので、ＦＡ化に当ってイニシ
ャルコストを低く押さえることができる。

第２に本発明は、段取りの三要素である治具・工具、ワ
ーク、情報をセットで搬送できるので、加工状態の再現
を極めて迅速に達成することができる。

第３に本発明は、上述如く段取りが迅速に行えるので多
品種少量生産の極限である１個物のワーク加工への対応
を可能にする。

第４に本発明は、空間に向けて複数のワークを載せたト
レーを複数台重ねることにより、従来に比べ多数のワー
クやワークに対する治具・工具も載せることができるの
で長時間無人運転ができる。

第５に本発明は、搬送手段がワークのバッファ機能を有
しているので、ワークの載せ替えは、段取りステーショ
ン１回で済み、二次工程以降搬送手段に載せたままで良
い。

第６に本発明のセルでは生産変更が生じても搬送台車を
入れ換えるだけで対応できるのでＦＭＳの生産変更に比
べ極め簡単にできる。更に、生産現場の変更を人が目で
見て把握することができる。

第７に本発明のセルでは生産現場の把握が直接目で見て
できるので、停電時の対応、復帰も簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生産システムの概念図、第２図は
同生産システムの設備の一例を示す平面図、第３図は第
２図に使用されているトレーチェンジャーの側面図、第
４図は本発明に係る生産システムの制御機構の一例を示
すブロック図、第５図は段取りステーションと搬送台へ
の段取り準備フローチャート図、第６図は本発明に使用
されているトレーの平面図と側面図、第７図は本発明の
生産システムの機械側における制御機構のフローチャー
ト図、第８図は本発明の生産システムの情報と制御機構
のフローチャートの関係を示す説明図、第９図は複数台
の旋削セルを組合せた他の実施例と装置の自動化レベル
を示す説明図、第１０図はマシニングセンタセルと旋削
セルを組合せた他の実施例と装置の自動化レベルを示す
説明図である。 １……数値制御装置、５……交換チャック、１２……ロ
ボット、２０……トレーチェンジャー、２１……トレー
リフター装置、２２……シャトルユニット、２６……ト
レーラック、２７……トレー、３１……工具貯蔵装置、
３３……工具交換装置、４０……段取りステーショ
ン、、４１……データ作成装置、４２……リードライタ
ー、４３……ワーク貯蔵庫、４４……治具・工具貯蔵
庫、４５……メモリーカード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 二三 千葉県我孫子市我孫子１番地 日立精機株 式会社内 (72)発明者 窪田 憲治 千葉県我孫子市我孫子１番地 日立精機株 式会社内 (72)発明者 沢田 正作 千葉県我孫子市我孫子１番地 日立精機株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−96256（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−109629（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−154658（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭59−18181（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ．ワーク（Ｗ）に対して加工を行う自動
   加工機械（１）と、 ｂ．この自動加工機械に対して離れた位置にあり、前記
   ワーク（Ｗ）の加工に必要な治具（Ｊ）又は工具
   （Ｔ）、及び前記ワーク（Ｗ）の段取りを行う段取りス
   テーション（４０）と ｃ．を有する生産システムにおいて、 ｄ．前記段取りステーション（４０）に設けられ、生産
   オーダーに基づき、前記治具（Ｊ）又は前記工具
   （Ｔ）、及び前記ワーク（Ｗ）を少なくとも前記自動加
   工機械（１）側に移動した際に前記治具（Ｊ）又は前記
   工具（Ｔ）、及び前記ワーク（Ｗ）を外部の搬送装置
   （１２）で取り出し、取り入れが可能とするための載置
   位置を示す位置データである段取り情報を作成するデー
   タ作成装置（４１）と、 ｅ．前記データ作成装置（４１）の近傍に設けられ、前
   記データ作成装置（４１）で作成された段取り情報を含
   む情報を記憶媒体（４５）に記憶させる情報書き込み装
   置（４２）と、 ｆ．前記自動加工機械（１）と前記段取りステーション
   （４０）のあいだを任意の行程で、前記治具（Ｊ）又は
   工具（Ｔ）、及び前記ワーク（Ｗ）が収納されるととも
   に前記記憶媒体（４５）が取付けられた状態で搬送移動
   可能に設けられ、前記自動加工機械（１）側に移動した
   際、前記治具（Ｊ）又は工具（Ｔ）、及び前記ワーク
   （Ｗ）が前記外部の搬送装置（１２）で取り出し、取り
   入れが可能な搬送手段（４６）と、 ｇ．前記自動加工機械（１）の近傍に設けられ、前記記
   憶媒体（４５）の情報を読み取り、前記自動加工機械
   （１）の制御部（５５，５６）に転送する情報読み取り
   装置（４２）とを有し、 ｈ．前記生産オーダーに基づいた前記治具（Ｊ）又は工
   具（Ｔ）、前記ワーク（Ｗ）及び前記記憶媒体（４５）
   に記憶された情報を１セットにして前記自動加工機械
   （１）に供給可能にした ｉ．ことを特徴とする省段取りを目的とする生産システ
   ム。
2. 【請求項２】ａ．ワーク（Ｗ）に対して加工を行う自動
   加工機械（１）と、 ｂ．この自動加工機械（１）に対して離れた位置にあ
   り、前記ワーク（Ｗ）の加工に必要な治具（Ｊ）又は工
   具（Ｔ）の段取りを行う段取りステーション（４０）と ｃ．を有する加工セルシステムにおいて、 ｄ．前記自動加工機械（１）の近傍に配置され、この自
   動加工機械（１）に対して加工用の前記ワーク（Ｗ）と
   加工段取り用の治具（Ｊ）又は工具（Ｔ）とを供給する
   ロボット（１２）と、 ｅ．このロボット（１２）に並設され、前記治具（Ｊ）
   又は工具（Ｔ）、及び前記ワークを貯蔵可能とする複数
   の段を形成するとともに、前記ワークを加工するための
   加工プログラム情報、前記治具（Ｊ）又は工具（Ｔ）、
   及び前記ワークを前記ロボット（１２）で取り出し、取
   り入れが可能とするための載置位置を示す位置データで
   ある段取り情報等の情報を記憶している記憶媒体（４
   ５）を取付け可能とした格納部材（２６）と、 ｆ．この格納部材（２６）の複数の段に搬出入可能に複
   数個設けられ、各段を単位として前記治具（Ｊ）又は工
   具（Ｔ）、及び前記ワークを格納可能な収納部材（２
   ７）と、 ｇ．前記格納部材（２６）を載置し、前記自動加工機械
   と前記段取りステーション（４０）のあいだを任意の行
   程で前記治具（Ｊ）又は工具（Ｔ）、前記ワーク（Ｗ）
   及び前記記憶媒体（４５）を１セットに搬送移動可能に
   設けられた搬送手段（４６）と、 ｈ．前記格納部材（２６）に取付けられた前記記憶媒体
   （４５）の情報を読み取り、前記段取り情報を前記ロボ
   ット（１２）の制御部（５８）に、また、前記加工プロ
   グラム情報を前記自動加工機械（１）の制御部（５５，
   ５６）へ転送する情報読み取り装置（４２）と ｉ．からなる加工セルシステム。