DE69218171T2

DE69218171T2 - Datenverwaltungssystem für eine Fertigungsstrasse

Info

Publication number: DE69218171T2
Application number: DE69218171T
Authority: DE
Inventors: Kenzi Kasuga; Yasuhira Maejima
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-01-17
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2012-12-15
Also published as: SG46539A1; DE69218171D1; US5353230A; EP0552549A1; JPH05192850A; EP0552549B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Datenmanagementsystem für eine Werkstückfertigungsstraße zum Ausgeben und Empfangen von Bearbeitungsdaten zwischen einem Speicher, der an einer Beförderungspalette angeordnet ist, und einer Bearbeitungsstation, die an einem Beförderungsweg der Palette angeordnet ist.
Für gewöhnlich ist während der Herstellung einer mechanischen Vorrichtung, die das Zusammenbauen einer Mehrzahl von Teilen beinhaltet, wie in der Ungeprüften Japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. Sho. 60-16348 offenbart wird, bei der Beförderung eines auf einer Palette angebrachten Werkstücks durch eine Bearbeitungsstraße, wobei einzelne Teile an jeder Bearbeitungsstation an dem Werkstück montiert werden, ein Speicherelement wie eine IC-Karte oder dergleichen an der Palette angeordnet, wobei der Speicher Fertigungszustands- und Inspektionsdaten speichert, wodurch Daten erhalten werden, die dem spezifischen Werkstück entsprechen.
Wenn jedoch eine Mehrzahl getrennter Bänder erforderlich ist, wie zum Beispiel, wenn die Fertigungsstraße aufgrund des geringen Raumangebots nicht kontinuierlich in einer einzigen Straße konstruiert werden kann, wenn eine Zyklusdauer bei einer Mehrzahl von Montagebändern unterschiedlich ist oder wenn ein Werkstück von einem Montageband für jede Einheit zu einem Hauptmontageband für die Produkte befördert wird, muß die Palette zum nächsten Band befördert werden, während das Werkstück darauf befestigt ist. Daher wäre es schwierig, eine derartige Palette zu befördern, insbesondere wenn die Fertigungsstraße zur Herstellung eines kleinen Produkts wie eines Aufzeichnungskopfes einer Druckervorrichtung dient.
Das obengenannte Problem kann durch eine Verbindung der Montagebänder durch eine Übertragungsleitung zur Übertragung von Daten für jedes Werkstück gelöst werden. Dadurch entsteht aber die weitere Schwierigkeit, daß das Werkstück mit spezifischen Daten identifiziert werden muß.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der zuvor beschriebenen Schwierigkeiten und Probleme geschaffen, welche mit dem herkömmlichen Datenmanagementsystem für Fertigungsstraßen verbunden sind.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Datenmanagementsystem für eine Fertigungsstraße zu schaffen, in dem mehrere getrennte Montagebänder durch eine Beförderungspalette miteinander verbunden sind. Jedes Montageband enthält eine Teilezuführstation, eine Bearbeitungsstation, eine Inspektionsstation und eine Werkstückentfernungsstation, die entlang einem Beförderungsweg von Montagepaletten vorgesehen sind. Ein erstes und zweites Datenspeicherelement ist an jeder der Montagepaletten und der Beförderungspaletten angeordnet, und ein Inspektionsergebnis wird in dem ersten Datenspeicherelement an jeder der Inspektionsstationen gespeichert, während die Daten, die in dem ersten Datenspeicherelement gespeichert sind, zu dem zweiten Datenspeicherelement an der Werkstückentfernungsstation übertragen werden, und die Daten, die in dem zweiten Datenspeicherelement gespeichert sind, an der nächsten Teilezuführstation, jedem der Werkstücke entsprechend, zu einem ersten Datenspeicherelement der Beförderungspalette übertragen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Mehrzahl der an einem Montageband erhaltenen Inspektionsdaten zu dem zweiten Datenspeicherelement übertragen, und dann werden die Daten dem spezifischen Werkstück entsprechend zu dem ersten Datenspeicherelement der Montagepalette an dem nächsten Montageband übertragen. Selbst wenn daher die Mehrzahl von Montagebändern voneinander getrennt oder mit großem Abstand zueinander angeordnet ist, können daher gemäß der vorliegenden Erfindung die Inspektionsdaten jedes Werkstücks von jedem Montageband exakt erhalten werden. Die Zuverlässigkeit des Qualitätsmanagements von Werkstücken kann effektiv aufrechterhalten werden.
Es werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung nur als Beispiel und mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von welchen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das ein Ausführungsbeispiel eines Montagebandes zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ist, welche die Bearbeitungsstation und Inspektionsstation zeigt, welche das Montageband gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bilden;
Fig. 3A und 3B ein Ausführungsbeispiel der Montagepalette zeigen;
Fig. 4 ein schematisches Diagramm ist, das ein Ausführungsbeispiel einer IC-Karte zeigt, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist;
Fig. 5 ein Fließdiagramm ist, das eine Betriebsweise des Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 einen Speicherzustand in einer IC-Karte zeigt.
Es wird nun das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel des Montagebandes zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird. Eine Teilezuführstation 1, an der ein von außerhalb zugeführtes Werkstück auf einer Montagepalette 40, die später beschrieben wird, angebracht wird, ist in einem Anfangsabschnitt eines ersten Montagebandes I angeordnet. Das Montageband I enthält entlang dem Beförderungsweg der Montagepalette 40 Bearbeitungsstationen 2, 2, wo die an der Montagepalette 40 angebrachten Werkstücke bearbeitet werden, und Inspektionsstationen 3, 3, wo Bearbeitungsmaße und Bearbeitungsgenauigkeit gemessen werden, sind unmittelbar nach der Bearbeitungsstation 2 angeordnet. Jede der Inspektionsstationen 3, 3 ist mit einem IC-Karten-Lese- und- Schreibelement 4 versehen, so daß Inspektionsergebnisse von jedem der bearbeiteten Teile in einer IC-Karte aufgezeichnet werden, die an der Montagepalette 40 befestigt ist.
Eine Werkstückentfernungsstation 5 ist an einem Ende des Montagebandes I angeordnet, wo, nachdem das Werkstück den erforderlichen Bearbeitungen unterzogen wurde, das Werkstück von der Montagepalette 40 entfernt und auf einer Beförderungspalette 6 angebracht wird, auf der eine Mehrzahl von Werkstücken angebracht wird. Die Beförderungspalette 6 ist mit einem Speicherelement, wie zum Beispiel einer IC- Karte 7 mit einer Kapazität zum Speichern der Inspektionsdaten mehrerer Werkstücke, versehen. IC-Karten-Lese- und Schreibelemente 8 und 9 sind an der Werkstückentfernungsstation 5 bzw. einer Warteposition für die Beförderungspalette angeordnet, so daß die Inspektionsdaten in Einklang mit der Entfernung des provisorisch angebrachten Werkstücks von der Montagepalette 40 an der Werkstückentfernungsstation 5 von dem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 8 von der IC-Karte gelesen werden, die an der Montagepalette 40 angebracht ist. Gleichzeitig werden die Daten durch das IC-Karten-Lese- und Schreibelement 9 auf der IC-Karte 7 aufgezeichnet, die an der Beförderungspalette 6 angebracht ist.
Ein zweites Montageband II ist getrennt von dem ersten Montageband I konstruiert, das in einem Anfangsabschnitt eine Kopfteilezuführstation 10 enthält, wo das Werkstück, das provisorisch an dem ersten Montageband montiert und von diesem durch die Beförderungspalette 6 befördert wird, auf einer Montagepalette 40 angebracht wird, welche gleich jener ist, die in dem ersten Montageband I verwendet wird.
An einer Warteposition für die Beförderungspalette 6 und der Kopfteilezuführstation 10 ist ein IC-Karten-Lese- und Schreibelement 11 bzw. 12 angebracht, so daß die Daten jedes Werkstücks, die auf der IC-Karte am Montageband I aufgezeichnet wurden, von dem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 11 gelesen und zu dem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 12 übertragen werden und dann jedesmal auf der IC-Karte 7 der Montagepalette 40 aufgezeichnet werden, wenn das provisorisch montierte Werkstück von der Beförderungspalette 6 entnommen wird.
Ähnlich wie bei dem ersten Montageband I enthält das zweite Montageband II entlang dem Beförderungsweg der Montagepalette 40 Bearbeitungsstationen 13, 13, wo die auf der Montagepalette 40 angebrachten Werkstücke bearbeitet werden, und Inspektionsstationen 14, 14, wo Bearbeitungsmaße und Bearbeitungsgenauigkeit gemessen werden, sind unmittelbar nach der Bearbeitungsstation 13 angeordnet. Jede der Inspektionsstationen 14 und 14 ist mit einem IC-Karten-Lese- und-Schreibelement 15 bzw. 16 versehen, so daß Inspektionsergebnisse von jedem der bearbeiteten Teile in einer IC-Karte aufgezeichnet werden, die an der Montagepalette 40 befestigt ist. Eine Kopfentfernungsstation 17 ist an einem Ende des Montagebandes II angeordnet, wo das Werkstück von der Montagepalette 40 entfernt wird. Die Kopfteileentfernungsstation 17 ist mit einem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 18 zum Lesen von Bearbeitungsdaten des Aufzeichnungskopfes (Werkstücks) angeordnet, die auf der IC-Karte 43 der Montagepalette 40 aufgezeichnet sind und dann zu einer Aufzeichnungsvorrichtung 19 übertragen werden.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Bearbeitungsstation und Inspektionsstation zeigt, die das Montageband gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bilden.
Die Montagepalette 40 bewegt sich auf einem Paar Beförderungsschienen 31, 31, die starr an der oberen Oberfläche eines Grundgestells 30 befestigt sind. An gewünschten Positionen sind Bearbeitungsstationen 34 und eine Inspektionsstation 35 als Einheit angebracht. Durch eine Kombination mehrerer solcher Einheiten wird die Architektur der Fertigungsstraße flexibler.
Fig. 3A und 3B zeigen ein Ausführungsbeispiel der Montagepalette. Die Montagepalette ist mit einem Palettenkörper 40, einem Paar Führungsnuten 41 an einer unteren Oberfläche der Seitenwand hiervon, die parallel zu dem Montageband sind, um mit dem Paar von Beförderungsschienen 31 in Eingriff zu stehen, und einer Fassung 42 an einem Boden des Körpers 40 versehen, um darin die IC-Karte 43 einzusetzen. Das Bezugszeichen 45 bezeichnet einen Kopf zur Verbindung der Palette mit einem IC-Karten-Lese- und Schreibelement.
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel einer IC-Karte zeigt, das bei der vorliegenden Erfindung anwendbar ist. Eine plattenartige IC-Karte 50 weist einen Halbleiterspeicherschaltkreis und einen Lese- und Schreibsteuerschaltkreis auf, die in ein hochmolekulares Material eingegossen sind. Die IC-Karte ist ferner an einer ihrer Oberflächen mit einem Paar Spulen 57 und 58 für eine kontaktlose Übertragung von Leistung und Signal versehen. Die Spulen 57 und 58 werden durch ein magnetisches Wechselfeld von einem Aufzeichnungskopf 55 mit Betriebsspannung versorgt, wenn sich die Spulen an einer dem Aufzeichnungskopf zugewandten Position befinden. Ferner werden Daten zwischen den Spulen und dem Aufzeichnungskopf durch ein als Trägersignal dienendes Hochfrequenzsignal übertragen, so daß die Daten von der Inspektionsstation in dem Halbleiterspeicherschaltkreis gespeichert und von diesem gelesen werden.
Die Betriebsweise des derart konstruierten Systems wird mit Bezugnahme auf ein in Fig. 5 dargestelltes Fließdiagramm beschrieben.
Wenn ein vormontiertes Werkstück von einer Teilebeförderungspalette (nicht dargestellt) zu einem Ausgangspunkt der Fertigungsstraße (Schritt A) befördert wird, wird das Werkstück von der Kopfzuführstation 1 an der Montagepalette 40 angebracht (Schritt B). Die Montagepalette wird von einem Bandförderer oder dergleichen zu den Bearbeitungsstationen 2 befördert (Schritt E), notwendige Teile werden an dem Werkstück montiert (Schritt F, G), und nach dem Montagevorgang (Schritt H) wird die Palette 40 zu der nächsten Bearbeitungsstation 2 befördert (Schritt E).
Die Montage findet daher mit den erforderlichen Bearbeitungsschritten statt. Die Palette 40 wird dann zu der Inspektionsstation 3 bewegt (Schritt I), wo die Größe oder relative Position der Teile, die während der Bearbeitungsvorgänge an dem Werkstück montiert wurden, gemessen wird (Schritt J). Nach Beendigung der Messung (Schritt K) werden die Daten, welche das Ergebnis der Messung darstellen, von dem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 4 an den Aufzeichnungskopf ausgegeben und mit ID-Daten in die IC-Karte 43 geschrieben, die an der Montagepalette 40 befestigt ist (Fig. 6, I, II und Schritt L).
Nach der Inspektion wird das Werkstück mit den notwendigen montierten Teilen zu der Werkstückentfernungsstation 5 befördert, die eine Endstation der Herstellung darstellt, wo das an der Montagepalette 40 angebrachte Werkstück von dieser durch den Arm eines Roboters oder dergleichen entfernt und dann auf der Beförderungspalette 6 aufgenommen wird (Schritt M). Gleichzeitig werden die Meßdaten, die in der IC-Karte 43 gespeichert sind, die an der Montagepalette 41 befestigt ist, von welcher das Werkstück entfernt wird, von dem IC-Karten Lese- und Schreibelement 8 gelesen, das an der Werkstückentfernungsstation 5 vorgesehen ist, und die Daten werden durch eine Übertragungsleitung zu dem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 9 übertragen, das an der Beförderungspalette 6 vorgesehen ist, und dann in die IC- Karte 7 geschrieben, die an der Beförderungspalette 6 befestigt ist (Fig. 6, III und Schritt N).
Das, wie zuvor beschrieben, vormontierte Werkstück wird auf der Beförderungspalette 6 aufgenommen, die das Werkstück zu einem Ausgangspunkt des zweiten Montagebandes II befördert (Schritt A). An dem Ausgangspunkt des zweiten Montagebandes II wird jedes vormontierte Werkstück von der Beförderungspalette 6 in der vorgegebenen Reihenfolge von der Kopfteilezuführstation 10 entnommen und dann auf der Montagepalette 40 befestigt, die gleich jener ist, die in dem ersten Montageband verwendet wurde (Schritt B). Da in diesem Fall das zweite Band dem ersten Montageband folgt (Schritt C), werden die Meßdaten, die während der früheren Inspektion in dem Speicherelement (der IC-Karte) 7 gespeichert wurden, von dem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 11 gelesen und durch die Übertragungsleitung zu einem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 12 übertragen. Die derart übertragenen Meßdaten werden dann in die IC-Karte 43 der Montagepalette 40 geschrieben, auf welcher das vormontierte Werkstück angebracht ist (Fig. 6, V und Schritt D).
Nach Ausführung eines vorgegebenen provisorischen Schritts wird die Montagepalette 40 zu der Bearbeitungsstation 13 befördert, wo notwendige Teile ebenso wie bei dem ersten Montageband I an dem vormontierten Werkstück montiert werden (Schritt F, G und H). Danach erfolgt die zweite Inspektion bei notwendigen Schritten in den Inspektionsstationen 14 (Schritt I, J und K). Das Ergebnis der Inspektion (Messung) wird von dem IC-Karten-Lese- und Schreibelement 15 in die IC- Karte 43 geschrieben, die an der Montagepalette 40 befestigt ist (Fig. 6, V und Schritt L).
Wenn die Montagepalette 40 nach Beendigung der vorgegebenen Bearbeitungsschritte zu dem Ende des Montagebandes befördert wird, wird das vollständig montierte Werkstück an der Entfernungsstation 17 von der Montagepalette 40 entfernt. Gleichzeitig werden alle Inspektionsdaten von dem IC-Karten- Lese und Schreibelement 43, das an der Montagepalette 40 vorgesehen ist, gelesen und in der Aufzeichungsvorrichtung 19 gespeichert.
Obwohl das vorangehende Beispiel für den Fall beschrieben wurde, daß zwei getrennte Montagebänder verwendet werden, ist die Erfindung nicht darauf oder dadurch beschränkt. Es ist offensichtlich, daß das Konzept der vorliegenden Erfindung zum Beispiel bei einer Fertigungsstraße mit drei getrennten Montagebändern angewendet werden kann.
Wie zuvor beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl die Montagepalette als auch die Beförderungspalette mit einem Datenspeicherelement versehen, wobei das Inspektionsergebnis an jeder Inspektionsstation in dem Datenspeicherelement gespeichert wird, das an der Montagepalette befestigt ist, und die Daten, die in dem Datenspeicherelement gespeichert sind, das an der Montagepalette befestigt ist, an der Werkstückentfernungsstation in das Datenspeicherelement übertragen werden, das an der Beförderungspalette vorgesehen ist. Daher können die Inspektionsdaten für ein bestimmtes Werkstück, das in mehreren getrennten Montagebändern montiert werden muß, dem Werkstück entsprechend gemanagt werden. Aufgrund dieses Datenmanagementsystems kann, selbst wenn eine Fertigungsstraße in eine Mehrzahl von Montagebändern unterteilt ist, die weit voneinander angeordnet sind, die Zuverlässigkeit des Qualitätsmanagements von Werkstücken effektiv aufrechterhalten werden.

Claims

1. Datenmanagementsystem für eine Werkstückfertigungsstraße mit mehreren Montagebändern (I, II), welche sich aufeinanderfolgend an das nächste Band anschließen, wobei jedes Montageband folgendes aufweist:

eine Montagepalette (40), um hierauf ein Werkstück anzubringen, wobei die Montagepalette ein Datenspeichermittel (4) aufweist;

eine Teilezuführstation (1), an der das von außerhalb beförderte Werkstück auf der Montagepalette angebracht wird;

mindestens eine Bearbeitungsstation (2) , an der das auf der Montagepalette angebrachte Werkstück bearbeitet wird;

mindestens eine Inspektionsstation (3), an der das bearbeitete Werkstück gemessen wird, wobei die Inspektionsstation Mittel (4) zum Lesen und Schreiben von Daten der Messung in dem Datenspeichermittel der Montagepalette (40) aufweist;

eine Werkstückentfernungsstation (5) , an der das Werkstück von der Montagepalette entfernt und auf einer Beförderungspalette (6) zur Beförderung des Werkstücks zum nächsten Montageband (II) angebracht wird, wobei die Beförderungspalette ein Datenspeichermittel (7) aufweist und die Werkstückentfernungsstation (5) Mittel (8, 9) zur Übertragung der in dem Datenspeichermittel der Montagepalette gespeicherten Messungsdaten zu dem Datenspeichermittel der Beförderungspalette aufweist.

2. Datenmanagementsystem gemäß Anspruch 1, das des weiteren eine Datenaufzeichnungsvorrichtung (18) an einem Ende des letzten Montagebandes aufweist, um darin alle Daten des Werkstücks aufzuzeichnen.

3. Datenmanagementsystem gemäß Anspruch 1, bei dem es sich bei dem Datenspeichermittel (4) der Montagepalette um eine IC-Karte (50) handelt.

4. Datenmanagementsystem gemäß Anspruch 1, bei dem es sich bei dem Datenspeichermittel (7) der Beförderungspalette um eine IC-Karte (50) handelt.

5. Datenmanagementsystem gemäß Anspruch 3, bei dem die Montagepalette folgendes aufweist:

einen Palettenkörper (40);

ein Paar Führungsnuten (41) an einer unteren Oberfläche einer Seitenwand hiervon, welche parallel zu dem Montageband sind, um mit einem Paar Beförderungsschienen in Eingriff zu stehen; und

eine Fassung (42) an einem Boden des Körpers, um darin die IC-Karte einzusetzen.

6. Datenmanagementsystem gemäß Anspruch 3 oder 4, bei dem die IC-Karte (50) eine plattenartige Karte ist, wobei die IC-Karte (50) folgendes aufweist:

einen Halbleiterspeicherschaltkreis und einen Lese- und Schreibsteuerschaltkreis, die in ein hochmolekulares Material eingegossen sind;

ein Paar Spulen (57, 58) für eine kontaktlose Übertragung von Leistung und Signal, wobei die Spulen mit Betriebsspannung aufgrund eines magnetischen Wechselfelds von einem Aufzeichnungskopf (55) der Datenlese- und -schreibmittel versorgt werden, wenn sich die Spulen an einer dem Aufzeichnungskopf zugewandten Position befinden, wobei die Daten zwischen den Spulen und dem Aufzeichnungskopf durch ein als Trägersignal dienendes Hochfrequenzsignal übertragen werden.

7. Verfahren zum Datenmanagement für eine Werkstückfertigungsstraße mit mehreren Montagebändern, welche sich aufeinanderfolgend an das nächste Band anschließen, mit folgenden Schritten:

Anbringen (B) mindestens eines Werkstücks auf einer Montagepalette mit einem Datenspeicherelement;

Bearbeitung (G) des auf der Montagepalette angebrachten Werkstücks;

Inspektion (J) des bearbeiteten Werkstücks;

Schreiben von Daten (L) des Ergebnisses der Inspektion in das Datenspeicherelement der Montagepalette;

Entfernung des Werkstücks (H) von der Montagepalette und Anbringen desselben Werkstücks auf einer Beförderungspalette mit einem Datenspeicherelement zur Beförderung des Werkstücks zum nächsten zweiten Montageband während der Übertragung der in dem Datenspeicherelement der Montagepalette gespeicherten Daten zu dem Datenspeicherelement der Beförderungspalette;

Übertragung von Daten (N), die in dem Datenspeicherelement der Beförderungspalette gespeichert sind, zu einem Speicherelement einer neuen Montagepalette in dem zweiten Montageband.

8. Datenmanagementverfahren gemäß Anspruch 7, das des weiteren einen Schritt der Aufzeichnung aller Daten des Werkstücks in einer Datenaufzeichnungsvorrichtung (19) an einem Ende des letzten Montagebands umfaßt.

9. Datenmanagementverfahren gemäß Anspruch 7, bei dem es sich bei dem Datenspeicherelement der Montagepalette (40) und der Beförderungspalette (6) um eine IC-Karte handelt.

10. Datenmanagementverfahren gemäß Anspruch 7, bei dem es sich bei der IC-Karte (50) um eine plattenartige Karte handelt, wobei die IC-Karte folgendes aufweist:

ein Paar Spulen (57, 58) für eine kontaktlose Übertragung von Leistung und Signal, wobei die Spulen mit Betriebsspannung aufgrund eines magnetischen Wechselfelds von einem Aufzeichnungskopf (55) der Datenlese- und -schreibmittel versorgt werden, wenn sich die Spulen an einer dem Aufzeichnungskopf zugewandten Position befinden, wobei die Daten zwischen den Spulen (57, 58) und dem Aufzeichnungskopf (55) durch ein als Trägersignal dienendes Hochfrequenzsignal übertragen werden.