JP2005271129A - 生産ラインシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 少量生産品の生産ラインを容易に変更でき、かつ小規模のエリアでも流れ生産を可能とした生産ラインを実現する。
【解決手段】 走行ライン８に沿って製品移動装置２を走行させながら製品１の組み立てを行う生産ラインにおいて、走行ライン８を、製品移動装置２の走行面に着脱自在に装着される磁気テープ９によりループ状に形成すると共に、製品移動装置２を、組み立てられる製品１を搭載する製品搭載台車３と、製品１の組み立てに必要な部品を搭載する部品入れ台車４と、磁気テープ９を検知する磁気センサー及び動力手段によって駆動される駆動車輪１３を備えた牽引車５と、により構成し、牽引車５が磁気センサーによって磁気テープ９を検知しながらループ状の走行ライン８に沿って走行して、製品搭載台車３及び部品入れ台車４を牽引する構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、走行ラインに沿って製品移動装置を走行させながら製品の組み立てを行う生産ラインシステムに関し、特に多品種少量生産品の生産ラインに採用して好適なものである。

１設計につき１台生産するような多品種少量生産品の生産ラインでは、従来は製品を一箇所に固定して組み立てるようにしていた。また、製品を流して組み立てる場合は、下記の特許文献１あるいは特許文献２に記載の如く、一般的にコンベア、レール等の複雑な誘導機構や移動機構、センサーなどを設置して必要な速度や軌道を実現している。
特開平９−６６４２６号公報 特開２０００−２１１７３０号公報

しかしながら、これらの特許文献に記載の従来の技術では、生産ラインを変更する場合、複雑な機構の新設に多額の投資と、製品に取り付けてある台車の大幅な設備変更を要する等、多くの問題がある。また、従来の生産ラインは、製品の移動方向が直線的であるため、一直線に走行する牽引装置を使用して例えば１５時間といった長い時間を要して製品を生産する場合には、流れ生産ラインを構築するエリアを確保することが非常に困難であった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、少量生産品の生産ラインを容易に変更でき、かつ小規模のエリアでも流れ生産を可能とした生産ラインを提供することにある。

上記の目的を達成するものとして本発明は、
走行ラインに沿って製品移動装置を走行させながら製品の組み立てを行う生産ラインシステムであって、
走行ラインは、製品移動装置の走行面に着脱自在に装着される誘導テープによりループ状に形成され、
製品移動装置は、組み立てられる製品を搭載する製品搭載台車と、製品の組み立てに必要な部品を積載する部品入れ台車と、誘導テープを検知する検知装置及び動力手段によって駆動される駆動車輪を備えた牽引車と、により構成され、
牽引車が検知装置によって誘導テープを検知しながらループ状の走行ラインに沿って走行し、製品搭載台車及び部品入れ台車を牽引する構成としたものである。

上記の如く構成される本発明のシステムでは、製品移動装置の走行面に着脱自在に装着される誘導テープにより走行ラインを自由な形に形成することができる。従って本発明によれば、少量生産品の生産ラインを変更する場合、多額な投資や大幅な設備変更を必要とすることなく、誘導テープの着脱だけで生産ラインを容易に変更することができる。
また本発明では、走行ラインをループ状に形成することで、牽引車がループ状の走行ライン上を何周でも走行し続けることができるので、製作時間の長い製品であっても、小規模なエリアで流れ生産ラインを構築することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
本例で説明する少量生産品の生産ラインは、図１に示すように、直線部と曲線部からなるループ状の走行ライン８が床面に形成されており、このライン８上を製品移動装置２が移動するシステムとなっている。

走行ライン８は、製品移動装置２の走行面である床面に着脱自在に装着される誘導テープにより形成される。この誘導テープとしては磁気テープ９が用いられ、これを床面に貼り付けて走行ライン８を形成する。本例の走行ライン８は図示の如く、その四辺部分を直線部、四隅部分を曲線部とした略矩形の無端ループ状に形成されている。ここで走行ライン８は、厚さ１ｍｍ、幅６〜７ｃｍの磁気テープ９を床面に貼り付けて、一周２０ｍ程度に形成される。

製品移動装置２は、組み立てられる製品(例えば制御盤)１を搭載する製品搭載台車３と、製品の組み立てに必要な部品を積載する部品入れ台車４と、これら製品搭載台車３及び部品入れ台車４を牽引する牽引車５と、により構成される。

牽引車５は、後述するように、磁気テープ９を検知する検知装置及び動力手段によって駆動される駆動車輪を備えており、この牽引車５の後に可動連結器６を介して製品搭載台車３が連結されている。製品搭載台車３と部品入れ台車４は何れも動力を有しておらず、製品搭載台車４の後に固定連結器７を介して部品入れ台車４が一体に連結されている。
そしてこの製品移動装置２は、牽引車５が検知装置によって誘導テープ９を検知しながらループ状の走行ライン８に沿って一定速度(５０ｃｍ／ｈ程度)で走行して製品搭載台車３及び部品入れ台車４を牽引する構成となっており、この製品移動装置２の移動中に、所定の作業エリアにおいて製品１の組み立て作業が行われるものである。

このシステムでは、製品移動装置２が移動する走行ライン８を磁気テープ９でループ状にすることで、牽引車５がループ状に形成された走行ライン８上を何周でも走行し続けることができるので、製作時間の長い製品であっても、小規模なエリアで流れ生産ラインを構築することができる。

また、牽引車５がループ状に形成された走行ライン８上を走行していることで、製品が完成した時点で、牽引車５から製品搭載台車３及び部品入れ台車４を取り外し、新たな製品及び部品を搭載した製品搭載台車及び部品入れ台車と入れ替えることで、牽引車５を移動せずに、次の製品を製作できる。走行ライン８が一直線の場合、牽引車５をスタート地点まで戻す必要があるが、本例の場合は走行ライン８をループ状としたことで、牽引車５を移動せずに次の製品を製作できるものである。

図２は、本例のシステムにおける製品移動装置２の構成を詳細に示している。
ここで牽引車５は、進行方向の前方に動力無し自在車輪１１と後方に動力無し固定車輪１２を有し、中央には動力手段であるモータによって駆動される駆動車輪１３が備えられており、この駆動車輪１３の駆動によって牽引車５が床面１０上を走行するようになっている。またこの牽引車５には、駆動車輪１３の速度を設定する速度設定装置１４が設けられており、これによって牽引車５は一定速度で走行される。なお、この牽引車５には充電式のバッテリーが内蔵されており、このバッテリーを電源として駆動車輪１３が駆動されるものである。

またこの牽引車５には、駆動車輪１３を上下方向に移動させる上下移動機構が設けられている。この上下移動機構は、牽引車５の後方に突出するペダル１５を有し、駆動車輪１３が床面１０に接している状態から、このペダル１５を足で踏み込むことによって駆動車輪１３が上方に移動して床面１０から浮き上がる構造となっている。

製品搭載台車３は、製品を搭載する台１６の進行方向の前方に動力無し自在車輪１７と後方に動力無し固定車輪１８を有して構成されている。部品入れ台車４は、３面を格子状の枠で囲み、その中を複数段の棚状の区切りを付けた台１９の進行方向の前方に動力無し自在車輪２０と後方に動力無し固定車輪２１を有して構成されており、部品は使用する順番に棚の上に積載することができるようになっている。

図３は、牽引車５を下方(底面側)より見た図である。
この図３に示す如く、牽引車５の底面には、磁気テープ９を検知する検知装置として磁気センサー２３が備えられており、この磁気センサー２３が磁気テープ９を検知した方向に駆動車輪１３が方向転換し、これによって牽引車５が磁気テープ９に誘導されるように走行する構造となっている。この場合、牽引車５は、前方の動力無し自在車輪１１により走行方向を自在に変更することができる。

図４は、牽引車５と製品搭載台車３を連結する可動連結器６の構造を示している。
この可動連結器６は、牽引車５に接続する金具２４ａ，２４ｂと製品搭載台車３に接続する金具２５との間を、Ｘ形に交差させた連結金具２６ａ，２６ｂによって回動自在に結合して構成されており、ここで金具２４ａ，２４ｂと連結金具２６ａ，２６ｂの結合部及び金具２５と連結金具２６ａ，２６ｂの結合部を可動構造とすることで、連結金具２６ａ，２６ｂの伸縮動作により製品搭載台車３がループ状の走行ライン８上を安定して進路変更できるようにしてある。

図５は、本例の生産ラインにおいて、製品移動装置２を複数配置した例であり、即ち部品の構成も生産に要する時間も異なるＡ製品１ＡとＢ製品１ＢとＣ製品１Ｃとを混在した状態で流した生産ラインである。この場合、各製品移動装置２は、製品１Ａ，１Ｂ，１Ｃの製作に必要な部品が部品入れ台車４Ａ，４Ｂ，４Ｃに搭載され、製品搭載台車３と牽引車５に連結されて一定速度で走行するため、その間隔は変化することがなく、異なる製品を一定の間隔を置いて投入することにより、組み立てに要する時間の異なるＡ製品１ＡとＢ製品１ＢとＣ製品１Ｃとを生産することができ、一定間隔で投入することで一斉に複数台の製品を生産することが可能となる。

従来の技術では、生産ラインにレールやコンベアなどを有するため、任意の地点以外で製品を生産ラインの外に外すことが困難であったが、本技術では牽引車５を人の力により移動できる状態に切り替えることが可能であり、走行ライン８上のあらゆる地点で人手による牽引を実施することで作業時間の異なる製品を一斉に流しても、作業終了時点で牽引車５を走行ラインの外へ移動することにより、他の製品の進行を妨げることなく流すことできる。

図６は、停止状態の牽引車５を人の力により移動できる状態とした図である。
ここで牽引車５は、ペダル１５を踏み込むことによって駆動車輪１３が床面１０から浮き上がるように上昇移動する。このように駆動車輪１３を床面１０から浮き上がらせた状態とすることにより、牽引車５は、その前部に設けられたハンドル２７を人が引くことで自由に方向を変更しての移動が可能となる。駆動車輪１３が下がった状態で床面１０に接している場合は、牽引車５は人力で移動することができないが、図６のように駆動車輪１３を床面１０から浮き上がった状態にすることで、床面１０に接している車輪が動力無し車輪１１，１２のみとなり人力による移動が可能となる。
なお、ここで駆動車輪１３を上下移動させる上下移動機構は、ペダル１５を踏み込んで駆動車輪１３が床面１０から浮き上がった状態でこれをその高さ位置でロックし、その状態からペダル１５を再び踏み込むことによってロックが解除されて駆動車輪１３が下降し床面１０に接する如く動作する。

図７は、可動連結器６と固定連結器７を取り外すことによって牽引車５と製品搭載台車３と部品入れ台車４を切り離した状態であり、切り離された牽引車５と製品搭載台車３と部品入れ台車４は夫々、人の力により方向を変更しての移動が可能となる。

図８は、走行ライン８を形成する着脱自在な磁気テープ９の構造を示す断面図である。
この磁気テープ９は、テープベース３０の上面側に磁気材料を塗布した磁気層３１を有すると共に、テープベース３０の下面側に粘着剤を塗布した粘着層３２を有して構成されており、粘着層３２を床面１０に貼り付けて装着し、また床面１０から粘着層３２を引き剥がすことで簡単に取り外しが可能なものである。本例のシステムでは、このように床面１０に対し着脱自在に装着される磁気テープ９により、走行ライン１０を自由な形に形成することができる。従ってこのシステムによれば、生産ラインを変更する場合、多額な投資や大幅な設備変更を必要とすることなく、磁気テープ９の着脱だけで生産ラインを容易に変更することができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。例えば、床面１０に磁気テープ９を着脱自在に装着する方式としては、実施例に示した粘着式に限ることなく、磁気吸着式としてもよい。また、牽引車５を走行ライン８に沿って誘導する方式としては、実施例で示した磁気テープ９を磁気センサー２３で検知する構成以外にも、例えば走行ライン８を発光テープで形成し、これを光センサーで検知して牽引車５を誘導する構成とすることもできる。さらに、走行ライン８は、実施例に示したような略矩形の無端ループ状に限ることなく、円形ループ状あるいはＵ字状に形成してもよい。

本発明による生産ラインシステムの平面図である。 製品移動装置の構成を示す斜視図である。 牽引車の下方から見た構成図である。 牽引車と製品搭載台車間の連結器の構成図である。 図１の生産ラインで複数の製品を流す場合の平面図である。 牽引車を人手によって移動可能とした状態の斜視図である。 牽引車と製品搭載台車と部品入れ台車を切り離した状態の斜視図である。 走行ラインを形成する磁気テープの構造を示す断面図である。

符号の説明

１…製品
２…製品移動装置
３…製品搭載台車
４…部品入れ台車
５…牽引車
６…可動連結器
７…固定連結器
８…走行ライン
９…磁気テープ(誘導テープ)
１０…床面(走行面)
１３…駆動車輪
１５…ペダル(上下移動機構)
２３…磁気センサー(検知手段)

Claims (6)

1. 走行ラインに沿って製品移動装置を走行させながら製品の組み立てを行う生産ラインシステムであって、
   上記走行ラインは、上記製品移動装置の走行面に着脱自在に装着される誘導テープにより非直線状に形成され、
   上記製品移動装置は、組み立てられる製品を搭載する製品搭載台車と、製品の組み立てに必要な部品を積載する部品入れ台車と、上記誘導テープを検知する検知装置及び動力手段によって駆動される駆動車輪を備えた牽引車と、により構成され、
   上記牽引車が前記検知装置によって上記誘導テープを検知しながら上記非直線状の走行ラインに沿って走行し、上記製品搭載台車及び上記部品入れ台車を牽引する構成としたことを特徴とする生産ラインシステム。
2. 請求項１に記載の生産ラインシステムにおいて、
   上記走行ラインをループ状に形成したことを特徴とする生産ラインシステム。
3. 請求項１に記載の生産ラインシステムにおいて、
   上記走行ラインの誘導テープを磁気テープで構成すると共に、上記検知装置を磁気センサーで構成したことを特徴とする生産ラインシステム。
4. 請求項１に記載の生産ラインシステムにおいて、
   上記牽引車の走行中に上記製品搭載台車及び上記部品入れ台車を上記牽引車から取り外し、新たな製品搭載台車及び部品入れ台車と入れ替えを可能に構成したことを特徴とする生産ラインシステム。
5. 請求項１に記載の生産ラインシステムにおいて、
   上記牽引車には、上記駆動車輪を、走行面に接した状態と走行面から浮き上がった状態とに移動させる上下移動機構が設けられていることを特徴とする生産ラインシステム。
6. 請求項１に記載の生産ラインシステムにおいて、
   上記走行ラインに上記製品移動装置を所定間隔で複数配置することで、製作時間の異なる複数の製品の組み立てを可能としたことを特徴とする生産ラインシステム。

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