JPH0688193B2

JPH0688193B2 - 生産制御装置

Info

Publication number: JPH0688193B2
Application number: JP61170165A
Authority: JP
Inventors: 富次半田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1994-11-09
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: JPS6328543A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、複数のワークステーションからなる多段階の
生産システムに於いて、各ワークステーションに配備さ
れた生産設備を制御する為の生産制御装置に関するもの
である。

（従来の技術）近年の消費者ニーズの多様化に伴い、各種生産工場に於
ける生産システムとして、同一の生産ラインで多品種の
製品を製造出来るフレキシブル・マニュファクチャリン
グ・（FMS）が注目されている。

第９図は、コンピュータ支援システム（57）を用いたFM
Sの一例を示している。加工、検査等の各種処理を施す
べき物品（１）は、パレット等の搬送補助具（２）に搭
載し、ベルトコンベヤー等の搬送手段（20）上を搬送さ
れ、各ワークステーションS1、S2、S3…にて順次所定の
処理が施される。

例えば、ワークステーションS1では、ロボットコントロ
ーラ（51）によって制御されるロボット（52）により、
回路基板に対する電子部品の装着及び半田付けが行わ
れ、ワークステーションS2では、ロボットコントローラ
（53）によって制御されるロボット（54）によって前記
電子部品の調整が行われる。更に、ワークステーション
S3では、制御・計測装置（56）によって基板上に形成さ
れた電気回路の性能が自動計測される。

コンピュータ支援システムは、通信ラインを介して各ワ
ークステーションに配備された生産設備と接続され、例
えばNCデータ、調節すべき電子部品の特性値等、各種作
業に必要な生産情報を各生産設備に提供し、或は調節後
の回路性能の計測結果等、各種作業結果情報を収集す
る。

（解決しようとする問題点）ところが、上記の如くコンピュータ支援システムによっ
て生産情報及び作業結果情報を集中的に管理する情報集
中型のFMSに於いては、次の問題点が指摘されている。

物品の流れと情報の流れの同期化を図る為、各ワーク
ステーションへの多品種物品の流入順序（シーケンス情
報）を予めコンピュータ支援システム（57）に書き込ん
でおく必要がある。従って、例えば欠陥のある電子部品
の組込みによって回路性能に異常が発生し、生産工程の
途中でこの不良品が除去され、物品の流れが途中で変化
した場合は、コンピュータ支援システム（57）に設定さ
れているシーケンス情報を書き替える必要がある。

ワークステーションの数に比例して、コンピュータ支
援システム（57）の負荷が大きくなり、ワークステーシ
ョンの増設に限度がある。

各ワークステーションとコンピュータ支援システム
（57）との間の情報の流れを制御するため、複雑な通信
ネットワークを構成しなければならない。

生産工程を更に多段階に拡張する場合、コンピュータ
支援システム（57）及び前記通信ネットワークを、ハー
ドウエア及びソフトウエアに亘り大幅に改造する必要が
ある。

（問題点を解決する為の手段）本発明は、ワークステーション間を部品と共に搬送され
る記憶ユニット（３）と、各ワークステーションに装備
した記憶ユニットアクセス回路（７）と、記憶ユニット
（３）と記憶ユニットアクセス回路（７）とを結ぶ通信
手段とから生産制御装置を構成し、該装置を多段階の生
産システムに装備することにより、生産情報及び作業結
果情報を各記憶ユニット（３）に分散化し、これによっ
て上記問題点を一挙に解決した。

記憶ユニット（３）は、作業に必要な各種生産情報、及
び作業の結果を表わす各種作業結果情報の両方或は何れ
か一方が格納される記憶領域を具え、例えば物品搬送手
段（20）の駆動により、物品と共にワークステーション
間を搬送される。

記憶ユニットアクセス回路（７）は、例えば各ワークス
テーションの生産設備に夫々装備した１チップマイクロ
コンピュータから構成し、接続ケーブル（４）等の通信
手段を介して、記憶ユニット（３）から所望の生産情報
或は作業結果情報を読み出して、該アクセス（７）が連
繋する生産設備へ指令を発し、或は、該生産設備での作
業結果情報を収集して、記憶ユニット（３）へ書き込む
ものである。

（作用）各ワークステーションでは、作業を施すべき物品が所定
位置に設定されると、該物品と共にそのワークステーシ
ョンに搬送された記憶ユニット（３）と、そのワークス
テーションの生産設備に装備されている記憶ユニットア
クセス回路（７）との間で、下記の如く情報交換が行な
われる。

例えば、ロボットによる回路基板の組立工程を含む生産
ラインに於いては、該組立工程の前段の工程例えば第１
工程にて、組立を施すべき部品（基板）と共に搬送され
る記憶ユニット（３）に対し、基板上の各電子部品の装
着位置等の生産情報が書き込まれる。

基板が前記組立工程まで搬送され、位置決めされると、
ロボットコントローラに装備した記憶ユニットアクセス
回路（７）と記憶ユニット（３）とが通信手段を介して
連結され、記憶ユニット（３）に書き込まれている生産
情報が記憶ユニットアクセス回路（７）へ転送される。
これによってロボットの動作が制御され、基板上の所定
位置に所定の電子部品が装着されることになる。

又、基板に形成された電気回路の性能を測定する検査工
程に於いては、計測装置による測定データが、該装置に
装備された記憶ユニットアクセス回路（７）により通信
手段を介して記憶ユニット（３）へ書き込まれ、更に該
検査工程の後段の工程、例えば最終工程にて、記憶ユニ
ット（３）に書き込まれている前記測定データが読み出
され、生産管理、品質管理等の基礎データとされる。

（発明の効果）本発明に係る生産制御装置に於いては、作業を施すべき
物品（１）と共に、該物品（１）の処理に必要な情報が
書き込まれた記憶ユニット（３）がワークステーション
間を搬送されるので、情報の流れと物の流れが常に同期
化される。例えば、工程の途中で不良品が取り除かれ、
後段工程の物品の流れが変化した場合にも、後段のワー
クステーションに於いては、物品（１）と共に搬送され
てくる記憶ユニット（３）に格納されている生産情報に
基づいて、各種処理を行なうので、物の流れと情報の流
れとの同期状態は維持される。

又、各物品と共に搬送される記憶ユニット（３）に、生
産情報及び作業結果情報が分散して記憶されるので、工
場内の全ての生産ラインを統括制御するコンピュータ支
援システムを装備した場合に於いても、ホストコンピュ
ータは全ワークステーションの生産情報を保有しておく
必要は無く、従って、従来の情報集中型の生産システム
に比べてコンピュータの負荷が大幅に減少する。

然も、各ワークステーションの記憶ユニットアクセス回
路（７）と、物品（１）と共に搬送される搬送補助具
（２）との通信は、例えばデータライン、アドレスライ
ン等を具えた簡易な構成の接続ケーブル（４）によって
行なうことが出来、従来装置の如き複雑な通信ネットワ
ークは不要である。

生産ラインを更に多段階に拡大する際も、コンピュータ
支援システムの負荷が工程の数に比例して増大すること
はない。又、装置の改造は、単に増設されたワークステ
ーションに記憶ユニットアクセス回路（７）を装備する
だけで済み、コンピュータ支援システム等、既設の設備
のハードウエア、ソフトウエアを大幅に変更する必要は
ない。

また、記憶ユニット（３）には個々の生産設備に対応し
たアドレスを具えているために、アクセスを容易にする
ことができ、操作性が向上する。しかも、データの破壊
や誤動作を防止することができる。

（実施例）第１図は本発明に係る生産制御装置を装備した多段階生
産システムを示し、ワークステーションS1、S2、S3、
…、SNは搬送手段（20）となるベルトコンベヤーで連結
されている。

作業を施すべき物品（１）は、搬送手段（20）によって
駆動される搬送補助具（２）上に搭載し、前記各ワーク
ステーションへ搬送する。

ワークステーションS1には、接続ケーブル（４）を介し
て記憶ユニット（３）へ生産情報を書き込み、或は記憶
ユニット（３）に書き込まれている各種情報を読み出し
て表示する為の入出力装置（５）が配備されている。

ワークステーションS2は、ロボットコントローラ（51）
によって制御される作業ロボット（52）を具えている。

ワークステーションS3は、作業員による回路調節工程で
あって、作業員に対して調節目標値等の作業指示（生産
情報）を表示し、或は作業員が作業結果情報を入力する
為の入出力装置（55）が配備されている。

ワークステーションS4は検査工程であって、制御・計測
装置（56）によって、基板上に形成された電気回路の性
能を自動計測すると共に、計測データを記憶ユニット
（３）に書き込む。

最終工程であるワークステーションSNは、記憶ユニット
（３）に書き込まれている各種情報を読み出し、又必要
に応じて新たな情報を書き込む為の入出力装置（50）を
具えている。記憶ユニット（３）から読み出された情報
は、例えば品質管理に供される。

第２図に示す如く搬送補助具（２）には、側部に記憶ユ
ニット（３）が装備されると共に、底部に接続コネクタ
ー（30）が配設され、記憶ユニット（３）と信号線を介
して連結されている。

該接続コネクター（30）には、通信手段となる接続ケー
ブル（４）のコネクター（41）が、図示省略するロボッ
トアームにより自動的に着脱される。

記憶ユニット（３）は、第３図に示す如く複数のメモリ
（31）を具え、各メモリ（31）は、生産情報及び作業結
果情報を伝送すべきデータバス（33）と、各メモリ（3
1）のアドレスポートと連結されたアドレスバス（34）
と、データの書き込み及び読み出しを制御するステイタ
ス信号を伝送するステイタスバス（35）とを介して、前
記接続コネクター（30）と連結されている。

各メモリ（31）には、第４図に示す如く生産情報エリア
（36）及び作業結果情報エリア（37）からなる記憶領域
（38）が設けられている。

第５図は前記情報エリア内のデータ記録フォーマットを
示し、各情報データは、データブロックの始まりを示す
スタートビットSBTと、各ワークステーションに付され
たステーションアドレス（１〜Ｎ）を表わすステーショ
ンアドレス情報SADと、生産情報及び作業結果情報PTEX
と、読み出しデータの誤りを検出する為のチェックサム
情報CHSと、データブロックの終わりを示すエンドビッ
トEBTとから構成される。

一方、各ワークステーションに配設された入出力装置
（５）（55）（50）、ロボットコントローラ（51）及び
制御・計測装置（56）には、第６図に示す記憶ユニット
アクセス回路（７）が夫々装備されている。該回路
（７）は、マイクロプロセッサー（71）、ROM（72）、R
AM（73）及び周辺入出力装置PIO（74）を、アドレスバ
ス（75）、ステイタスバス（76）及びデータバス（77）
によって連結すると共に、前記PIO（74）には、アドレ
スバス（61）、ステイタスバス（62）及びデータバス
（63）を介してステーションコネクター（６）を接続し
ている。

第３図の記憶ユニット（３）と第６図のステーションコ
ネクター（６）とは、第２図に示す接続ケーブル（４）
によって互いに連結され、前記ROM（72）に設定された
プログラムの実行により、記憶ユニット（３）内のデー
タが読み出されて記憶ユニットアクセス回路（７）へ転
送され、該回路（７）内のRAM（73）に書き込まれ、或
は逆にRAM（73）内のデータが記憶ユニット（３）へ転
送される。

以下、第７図及び第８図に示すフローチャートに基づい
て、前記アクセス回路（７）のROM（72）に設定されて
いるプログラムの概要及び第１図に示す装置の動作例に
ついて説明する。

例えばワークステーションS2に於いては、物品（１）を
搭載したパレットが所定位置に設定されたことが検知さ
れた後（第７図（８））、ロボットコントローラ（51）
に装備された記憶ユニットアクセス回路（７）のステー
ションコネクター（６）に対し、接続ケーブル（４）の
コネクター（41）がロボットアーム（図示省略）により
自動的に接続される。

コネクターの接続が完了すると（第７図（81））、読み
出しエラーを計数する為の変数ERをリセットすると共
に、前記メモリ（31）内のアドレスをカウントアップす
る為の変数ADRを初期値に設定した後、そのときのADRに
対応するメモリ（31）内のデータを読み出す（第７図
（82））。

読み出したデータが前記スタートビットSBTであるか否
かが判断され（83）、テキストの始まりである場合は、
ADRをカウントアップして次のデータ即ちステーション
アドレス情報SADを読み出すと共に、読み出したSADがワ
ークステーションS2を表しているか否かが判断される
（第７図（84））。ステーションアドレスが一致しない
場合、及び前記（83）の処理にてテキストの始まりでな
いことが判明したときは、ADRをカウントアップして、
データの読み出し（82）に戻る。

ステーションアドレスが一致したときは、ADRをカウン
トアップしながらデータの読み出しを続行し（85）、生
産情報PTEX、チェックサム情報CHS、及びエンドビットE
BTが全て読み出され、EBTによってテキストの終了が検
知（86）された後、CHSによりテキストが正常に読み出
されたか否かが判断される（87）。テキストが正常であ
れば、読み出し動作を終了する。

テキストが正常でない場合はERをカウントアップし、ER
が５以下であるか否かが判断される（88）。ERが５以下
であれば、前記読み出し動作を再度繰り返す。

読み出しエラーが６回以上起こった場合は、何等かの重
大な装置異常が発生したものと判断し、アラームランプ
を点灯（89）して装置を停止する。

又、第１図に示すワークステーションS4に於いては、回
路性能の測定後、作業結果情報が第５図に示すフォーマ
ットにて記憶ユニット（３）に書き込まれるが、この際
も前記同様に、パレットが所定位置に設定されたか否か
（第８図（９））、更にコネクターの接続が完了したか
否か（91）が判断される。接続完了後、ERを零に設定す
ると共に、ADRを前記記憶ユニット内の空き番地に設定
する。

次に、ADRに対応するメモリ番地へ、データの書き込み
（第８図（92））が行なわれた後、書き込まれたデータ
の読み出し（93）が行なわれる。

その後、書き込んだデータと読み出したデータの一致、
不一致が判断され（94）、一致している場合はADRをカ
ウントアップして、第５図に示す全てのデータの書き込
みが終了するまで、前記書き込み及び読み出し動作を続
行する。

又、前記（94）の処理にてデータが一致しない場合、即
ち書き込みエラーが生じた場合は、ERをカウントアップ
して、ERが５以下であるか否かが判断される（96）。ER
が５以下であれば、ADRを再設定して前記書き込み及び
読み出し動作を繰り返す。

読み出しエラーが６回以上起こった場合は、何等かの重
大な装置異常が発生したものと判断し、アラームランプ
を点灯（97）して装置を停止する。

他のワークステーションに於いても、第７図のデータ読
み出し動作、或は第８図のデータ書き込み動作が行なわ
れ、第１図に示すワークステーションSNでは、記憶ユニ
ット（３）に収集された全てのデータが入出力装置（5
0）へ読み出され、これらのデータは必要に応じて品質
管理、生産管理等の為の分析が施され、ディスプレイに
表示される。

尚、本発明に係る生産システムに於いては、コンピュー
タ支援システムは必ずしも必要でないが、工場内の全生
産ラインを統括制御するべくホストコンピュータを導入
する場合は、第１図のワークステーションS1とSNに配備
された入出力装置（５）（50）に、ホストコンピュータ
を接続すればよく、他のワークステーションとの接続は
不要である。

上述の如く、本発明に係る生産システムによれば、品種
の異なる製品を任意の順序で製造することが出来るばか
りでなく、ラインの途中で物の流れが変化した場合に於
いても、物の流れと情報の流れの同期状態は保たれる。
従って、従来よりも更に柔軟性の高いFMSの構築が可能
である。

尚、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求
の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変化が可能である
ことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生産制御装置を具えた生産システ
ムの概略図、第２図は記憶ユニットを装備した搬送補助
具の側面図、第３図は記憶ユニットの構成を示すブロッ
ク図、第４図は記憶ユニット内の記憶領域の構成図、第
５図はデータフォーマットを示す図、第６図は記憶ユニ
ットアクセス回路のブロック図、第７図及び第８図は夫
々生産制御装置の動作を表わすフローチャート、第９図
は従来の生産システムの概略図である。（１）……物品、（20）……搬送手段（３）……記憶ユニット、（30）……接続コネクター（４）……接続ケーブル、（５）（50）……入出力装置（７）……記憶ユニットアクセス回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工装置、検査装置等の各種生産設備を具
えた複数段のワークステーションを搬送手段（20）によ
って連結し、加工、検査等の作業を施すべき物品は搬送
手段（20）により各ワークステーションへ順次搬送さ
れ、所定の作業が施される多段階の生産システムに於い
て、作業に必要な各種生産情報、及び作業の結果を表す各種
作業情報の両方或るいは何か一方が格納され、個々の生
産設備の識別を示すステーションデータが格納された記
憶ユニット（３）と、各ワークステーションの生産設備に装備された記憶ユニ
ットアクセス回路（７）と、前記記憶ユニット（３）と記憶ユニットアクセス回路
（７）とを連結する通信手段とから構成され、記憶ユニット（３）は、処理を施すべき各物品と共にワ
ークステーション間を搬送され、記憶ユニットアクセス回路（７）は、この記憶アクセス
回路（７）を備える生産設備と前記ステーションデータ
との一致により、記憶ユニット（３）から所望の生産情
報或るいは作業結果情報を読み出して、該アクセス回路
（７）が連繋する生産設備へ指令を発し、或るいは該生
産設備での作業情報を収集して、記憶ユニット（３）へ
書き込むことを特徴とする生産制御装置。
【請求項２】記憶ユニット（３）は、物品を搭載して搬
送手段（20）上を駆動される搬送補助具（２）に、一体
に設けられている特許請求の範囲第１項に記載の生産制
御装置。
【請求項３】通信手段は、各ワークステーションに装着
された記憶ユニットアクセス回路（７）の入出力端に連
結された接続ケーブル（４）であって、各搬送補助具に
は該接続ケーブル（４）を連結するための接続コネクタ
（30）が設けられている特許請求の範囲第２項に記載の
生産制御装置。