JP4789103B2 - 生産ライン - Google Patents

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Description

この発明は、ライン状に配置された複数の生産装置に順次工作物を搬送して工作物を加工する生産ラインに関する。
この種の生産ラインでは、工作物の変更、個々の生産装置のメンテナンス、工程の改善、変更等のために、必要に応じて生産装置の入れ換えやラインから出してのメンテナンスが行われる。生産ラインを構成する生産装置のうち、切削、研削等を行う工作機械は、通常何トンというレベルの重量があり、機械サイズは小さくても幅800mm、奥行2500mm以上のものが普通である。
したがって、機械の入れ替え等には、クレーン等の機器を必要とし、広い作業スペース、多くの労働力が必要で能率の悪いものである。しかも、入れ替え作業中、メンテナンス中はラインは停止させなければならないが、入れ替え作業自体が大掛かりなため停止時間が長くなり、1日以上ラインを停止させる場合が多い。
また、従来の工作機械は、機械自体が大きく機械の内部に作業スペースを確保できたが、近年の機械の小型化に伴い、機械の内部に充分な作業スペースを確保できず、部品の交換時間や調整時間が増え、総合的に段取り替えに時間が掛かるようになってきた。
機械内部の作業スペースを補う代わりに、機械の周辺を作業スペースとして利用する場合が多いが、機械をライン化する場合は作業スペース確保のために機械と機械との間隔を拡げる必要が生じ、ラインが長くなってスペース効率が悪くなる。
そこで、狭い間隔で配置した工作機械等の生産装置のメンテナンスや入れ替えが容易に行えるように、種々発明が知られている。特許文献1では、ラインの個々の本体機械(ベッド、主軸台、XY工具テーブル)を共通にし、モジュラーユニット(工具スピンドル)を機械毎に別々にして、工程の変更を容易にしている。
しかし、特許文献1では機械と機械の間にメンテナンス用の作業スペースを設ける必要があって、ライン長は機械と機械を密着した場合程短くできない。
また、特許文献2では、メンテナンスが必要な機器類を工作機械本体の右側に集めたR形工作機械と左側に集めたL形工作機械を交互に並べて、要メンテナンス機器類が背中合わせとなる隙間を拡げて工作機械本体2台毎にメンテナンススペースを設け、上記の工作機械本体2台は密着させてライン長を短くしている。
しかし、特許文献2のように機械の一部を入れ替えて工程変更を行うだけでは、変更の自由度が限られ、機械全部の変更が必要になることがある。機械全部の変更には、機械をベースごと生産ラインから引き出して入れ替えなければならない。
特開2002−370142号公報(要約)
特開2001−121386号公報(要約)
このように、従来の生産ラインでは、メンテナンス用あるいは機械出し入れ用のスペースを機械と機械の間に設けなければならず、このスペースのために生産ラインが長くなる、機械の入れ替えをするときは重くて大きな機械全体をベースごと生産ラインから引き出して入れ替えなければならないという問題があった。
この発明は、上述の問題点を解決し、生産装置(工作機械、組立機械、測定機器、洗浄装置、検査装置等)の入れ替え、メンテナンス作業が容易で、しかも、ライン長が短いコンパクトな生産ラインを提供するものである。
上述の課題を解決するために、この発明は、ベースと、上記ベース上にライン状に配置され、工作物を加工する複数の機械本体部と、上記複数の機械本体部のうちのひとつの機械本体部の工作物引き渡し位置と他のひとつの機械本体部の工作物受け取り位置との間で上記工作物を受け渡す機械本体部間工作物搬送装置と、上記ベース上面に機械本体部を上記ライン状に位置決めして固定する位置決め固定手段と、上記ベースと機械本体部との間に設けられ、ベース上面に沿って機械本体部を可動とする可動手段と、を具備し、上記可動手段が、機械本体部移動方向に沿ったV溝型レールと、上記V溝型レールに係合するボールと、上記ボールをV溝型レールに向けて付勢して機械本体部をベース上面から浮上させる流体圧装置とを有し、上記ベース上にライン状に配置されている機械本体部を上記ベース上から出す手段、及び、上記複数の機械本体部からなるラインの所定位置に機械本体部をセットする手段として機能することを特徴とするものである。機械本体部をラインから引き出すには、先ず、位置決め固定手段による機械本体部とベースとの固定を解除し、次に、予め通路側にラインのベースに接して台を用意しておき、この機械本体部を可動手段により動かしやすくして作業者が手前に引き出して台上に移動する。ラインから引き出された機械本体部をラインの所定位置にセットするには、台上の機械本体部を作業者が移動してベース上に移動する。この際、可動手段により動かしやすくし、位置決め固定手段により、機械本体部をライン上の所定位置に正確に位置決めし、固定する。
上記機械本体部の基台幅を、複数の機械本体部間で共通とすれば、複数の機械本体部だけをベース上で任意に入れ替え配置できるようになり、ラインの工程変更が容易かつ短時間に行える。従来のように、幅の異なる機械を入れ替え、ライン全体を作り直すという大移動を必要としない。
上記機械本体部の間隔を、複数の機械本体部間で共通とすれば、機械本体部間工作物搬送装置の共通化と、生産装置入れ替え作業後の工作物受け渡しの調整容易化が図れる。
上記可動手段を、複数の機械本体部間で共通の構造、寸法のものにすれば、複数の機械本体部を任意に入れ替え配置する場合、可動手段に互換性があるから可動手段を特別に調整等することなく、作業者が機械本体部をベースから引き出し、容易に相互入れ替えすることができる。
上記位置決め固定手段を、複数の機械本体部間で共通の構造、寸法のものにすれば、複数の機械本体部を任意に入れ替えする場合に、位置決め固定手段に互換性があるから、作業者が機械本体部を相互入れ替えしても容易に機械本体部を位置決めし、固定することができる。
上記可動手段が、機械本体部移動方向に沿ったV溝型レールと、上記V溝型レールに係合するボールと、上記ボールをV溝型レールに向けて付勢して機械本体部をベース上面から浮上させる流体圧装置とを有する構成とすれば、機械本体部をベースから引き出すときは、流体圧装置により機械本体部をベース上面から浮上させて機械本体部を正確に引き出し方向に可動とし、機械本体部をベースに固定するときは、流体圧装置の作動を解除して機械本体部をベース上面に密着させて固定することができる。
更に、上記V溝型レールをベース側に、上記ボールと流体圧装置とを機械本体部側に設ければ、機械本体部をベースから引き出した後も、メンテナンス台等の上でもボールが機械本体部を支えることになるから、作業者が機械本体部を容易に移動することができる。
上記位置決め固定手段が、機械本体部移動方向に沿ったV溝型レールと、上記V溝型レールに係合するボールと、上記移動方向に対するストッパとを備えた位置決め手段を有するようにすれば、V溝型レールとボールとで、ベースに対して機械本体部を生産ラインのライン方向に位置決めし、ストッパが機械本体部の引き出し方向に位置決めするようになるから、作業者は、機械本体部をベース上でストッパに押し当てるだけで容易に位置決めすることができる。
上記可動手段によりベース上から引き出された機械本体部を載せるための、ベースと同等の剛性、防振性を有するメンテナンス台が備えられ、上記メンテナンス台には、ベースに接して配置してベースの載置面から引き出された機械本体部をそのまま載せられる載置面と、この載置面の水平、高さを調節可能な高さ調整手段と、上記載置面上で該機械本体部を位置決めする位置決め手段と、位置決めされた上記機械本体部をメンテナンス台に固定する固定手段とを有するようにすれば、メンテナンス台上で、工作機械等の生産装置をベース上同様の状態にしてメンテナンスすることができる。
上記位置決め手段として、上記機械本体部載置面の機械本体部受け入れ側を除く周囲3方には機械本体部を囲う囲いを用いれば、引き出した機械本体部の位置決めと同時に落下防止もでき、安全に引出し作業を行うことができる。
上記機械本体部と着脱自在のケーブルにより接続されて機械本体部の作動を制御する制御装置が設けられ、機械本体部をベース上から引き出して上記メンテナンス台に載せるときに、一旦着脱部でケーブルを外し、機械本体部をメンテナンス台に載せて固定した後に延長ケーブルで機械本体部と制御装置とを中継接続する。同様に、その流体供給装置と機械本体部を延長フレキシブルチューブで中継接続すれば、制御装置や流体供給装置を移動することなく、メンテナンス台の上で機械本体部を通常運転することができ、メンテナンス作業をその場で機械を動かしながら行うことができる。メンテナンス作業終了時は、実施した作業の有効性を実際にその場で動作させて確認することができる。
上記位置決め固定手段が、ベースと機械本体部とを締め付け固定するねじ結合手段を備えた固定手段を有するようにすれば、作業者は、ねじ結合により機械本体部をベースに容易に固定することができる。
ベース上から引き出した機械本体部をベースと同じ高さのメンテナンス台に載せ、上記メンテナンス台と機械本体部との間に、ベース・機械本体部間の上記ねじ結合手段と共通の構造、寸法のねじ結合手段を設ければ、メンテナンス台に機械本体部を簡単に固定することができ、安全にメンテナンス作業を行うことができる。
上記メンテナンス台としてキャスタ付きカートを用いれば、このカートに載せて機械本体部をラインから離れた場所に移動したり、機械本体部を引き出したステーションと異なるステーション位置に移動させ、機械本体部を生産ラインの別のステーションと入れ替えることが可能である。
更に、上記キャスタ付きカートに、機械本体部作動制御用制御装置を収容する制御装置収容部や機械本体部への流体供給用流体供給装置を収容する流体供給装置収容部を設ければ、カートに機械本体部、制御装置あるいは流体供給装置のセットを載せて離れた場所に移して、メンテナンス作業をしたり、メンテナンス作業を待たずに別のカート上で予め準備しておいた調整済みのスペアのセットに直ちに入れ替えたり、あるいは、工程変更のための別種のセットを予め段取りしておいて、別種の工程に入れ替えたりすることができる。カートに機械本体部と、制御装置や流体供給装置セット等の必要な付帯装置を一緒に載せて、カート上で機械本体部と配線、配管を元通りに連結し、離れた場所に移せば、独立した1台の生産装置として運転することができ、実際に生産装置を稼働してのメンテナンス作業やその場で実際に工作物を加工しての確認作業を行うことができ、場合によっては、その場で生産することも可能である。
上記ベースが、複数の分割ベースに分割され、上記複数の分割ベースは連結手段により着脱自在に互いに連結されており、上記メンテナンス台に、上記複数の分割ベースと共通の連結手段を設ければ、メンテナンス台を増設分割ベースとして用いることができ、分割ベースの予備がない場合でも、ラインステーション増設が可能になる。
上記ベースが、複数の分割ベースに分割され、上記複数の分割ベースが連結手段により着脱自在に互いに連結されていれば、ラインの工程数に応じて、工程が多ければラインを長くし、少なければ短くして、工場スペースを有効に使用することができる。各分割ベース幅が同一寸法であれば、生産ライン編成に更に有効である。
更に、上記複数の分割ベースの機械本体部載置面高さが互いに同一であれば、全ての機械本体部に対して共通の高さのメンテナンス台を使用することができ、機械本体部に合わせてメンテナンス台の高さ調整を行わなくてよい。
上記連結手段を、複数の分割ベース間で共通の構造、寸法にすれば、分割ベースの入れ替え、連結が一層容易になる。
上記複数の機械本体部中に基台幅が他の標準基台幅よりも大きい大型機械本体部があり、この大型機械本体部が、上記標準基台幅の機械本体部用に配設された上記位置決め固定手段のうちの複数の標準基台幅の機械本体部用位置決め固定手段を用いてベースに固定されるようにし、あるいは、複数の標準基台幅の機械本体部用可動手段を用いてベースに対して大型機械本体部を可動とすれば、大型機械本体部を生産ラインに組み込むことができる。
また、ライン先頭のステーションの機械本体部に棒材切断装置を備え、工作物主軸線に沿って棒材を供給して、上記棒材切断装置が棒材を切断して工作物を生成し、この工作物を次工程に受け渡すようにすることできる。この構成によれば、棒材を素材として旋削加工により工作物を加工することができる。
この発明には、幅600mm以下、奥行800mm以下のミニ機械本体部が使用される。サイズ、重量の小さいミニ機械本体部は、ライン沿いの狭い作業通路に引出し、その場で、あるいは、他所へ運んでメンテナンス作業をしたり、工程変更やテストのために入れ替えたりするのが非常に簡単である。
この発明において、「加工」とは、切削工具や研削工具等による機械加工の他、組み立て加工や、洗浄処理、測定処理、検査処理等の処理を含む。
「機械本体部」とは、生産装置の本体部、すなわち、加工を行う主要部を意味し、生産装置が工作機械の場合は、工作物を保持する主軸台、工作物を加工する工具台、工具台と主軸台との相互切り込み動作を行う切り込み手段等、生産装置が測定装置の場合は、工作物保持台、測定子、工作物保持台と測定端子との相互離接動作を行う手段等、のことである。「機械本体部」には、その付帯装置(切削液供給装置、制御装置、エア供給装置、洗浄液供給装置等)は含まない。言い換えると、「機械本体部」は、その付帯装置と一緒に稼働することにより、独立した1台の生産装置として機能することができ、工作物のある生産(切削、検査、洗浄等)が可能な装置である。
「可動手段」とは、物と物、たとえば、ベースと機械本体部、との摩擦を軽減して、人が、一方の物に対して他方の物を容易に移動することができるようにする手段を意味する。
「ライン状」とは、直線状のほか円弧等の曲線状を含む。
「共通の構造、寸法」とは、複数の物の構造、寸法、位置、姿勢が共通であって、物と物とを入れ替えた場合、互換性があることを意味する。
この発明においては、ベース上にライン状に配置された複数の機械本体部に、機械本体部間工作物搬送装置が順次工作物を搬送し、各機械本体部がそれぞれの加工を加える生産ラインにあって、機械本体部の調整、工具交換等のためのメンテナンス作業を必要とするとき、ベースと機械本体部との位置決め固定手段を外して可動手段により作業者が容易に機械本体部をラインから引き出すことができ、ラインから外れたゆとりのある場所で迅速にメンテナンス作業ができる。
メンテナンス作業終了後は可動手段により作業者が容易に機械本体部を再びラインの元の位置に戻し、位置決め固定手段により正確に位置決めした上でその位置に固定することで、機械本体部をラインに簡単に復帰させることができる。
これにより、通常の生産ラインの作業通路内でメンテナンス作業や入れ替え作業が可能となる。この場合、ライン内に残された付帯装置とラインから引き出された機械本体部とを延長ケーブルや延長フレキシブルチューブで接続すれば、その場で機械本体部を稼働することができ、機械を動かしながらのメンテナンス作業を行えるだけでなく、実際に工作物を加工してメンテナンス作業の有効性を確認することができる。
また、必要に応じて制御装置や流体供給装置もキャスタ付きカートに載せて他所へ移動することができるから、メンテナンス頻度が高い機械本体部については、予め準備しておいた調整済みのスペアに入れ替えておいて、他所で次の入れ替えのために段取りしておいたり、工程変更のための別種の機械本体部を予め段取りしておいてすぐに機械本体部を入れ替えたりすることができる。このようにすれば、ライン停止時間を大幅に短縮することができる。
また、生産ラインの工程変更を必要とするときには、可動手段により機械本体部をラインから引き出し、別の機械本体部を組み入れ、位置決め固定手段によりベースに正確に位置決め固定することで、工程変更を容易に短時間で行うことができる。
ラインから引き出してメンテナンス作業を行えるので、ライン内にメンテナンス作業スペースを確保する必要がなく、機械本体部と機械本体部を極く接近させて間隔を詰め、ライン長を短くすることができる。
この発明の実施の形態を、以下、図面を参照して説明する。図1は、この発明の第1の実施形態を示す生産ラインの一ステーションとその前工程と後工程のステーションを示す正面図、図2は、図1の側断面図、図3は、図1の機械本体部・移動ガイド係合手段Aを拡大して示す部分拡大断面図で、(a)は、係合が外れた状態、(b)は、係合した状態を示す。図4は、分割ベースと分割ベースを機械的に連結する手段を示す図1のIV−IV断面図、図5は、生産ライン内の機械本体部を引き出してメンテナンス作業を行う際の模式的斜視図、図6は、キャスタ付きカートを示す斜視図、図7〜図9は、それぞれこの発明の第2、第3、第4の実施形態を示す平面図、図10は、この発明の第5の実施形態を模式的に示す正面図、図11(a)、(b)、(c)は、それぞれこの発明の生産ラインを適用した工程を示すブロック図である。
[第1の実施形態]
[構成と生産ラインの動作]
図1および図2において、生産ライン1には、複数の生産装置2、2、2が1列に、ライン上の各ステーション毎に1台ずつ配置され、生産装置から次の生産装置へと工作物を順次送って加工するようになっている。各生産装置2は、床面に設置されたフレーム構造の分割ベース3、分割ベース3上に着脱自在に固定される機械本体部4、分割ベース3後部上面に取り付けられた制御装置5、分割ベース3内に設置された切削液供給装置(流体供給装置)6、エア供給装置(流体供給装置)7からなっている。
各生産装置2、2、2の上記分割ベース3、3、3は、互いに機械的に連結されている。各分割ベース3は、この実施の形態では、幅600mm、奥行800mm、高さ900mmに統一され、単位モジュール幅W、単位モジュール奥行、単位モジュール高さとなっている。つまり、分割ベース3、3、3の高さすなわち機械本体部載置面高さは互いに同一である。生産装置2、2、2は、スペースを空けることなく等ピッチで配置されている。
上記分割ベース3、3、3は、互いに着脱自在に連結されてひとつのベースを形成し、それぞれの底部4隅にレベリングパッド27、27を備えて高さ、水平の調整を行えるようになっている。
そして、生産装置2、2、2の機械本体部4、4、4は、ベース上にライン状に配置されていることになる。
各機械本体部4では、後述するように、工作物に対し生産ラインのそれぞれの工程の加工を行うようになっている。
生産ラインの工程変更の際、工程数が増減するときは、分割ベース3の数を増減することで、無駄なスペースを取ることなく、合理的にライン編成ができる。
機械本体部4の基台(小ベース部)幅WMは、複数の機械本体部間で共通としてあり、これにより、複数の機械本体部4だけを任意に入れ替え配置できるようになり、ラインの工程変更が容易かつ短時間に行える。従来のように、幅の異なる機械を入れ替え、ライン全体を作り直すという大移動を必要としない。
分割ベース3の手前側上面には、機械本体部4をラインから手前に引き出せるように、V溝型レールの移動ガイド8、8が設けられている。この移動ガイド8は、機械本体部・移動ガイド係合手段Aが機械本体部と移動ガイドとを係合させたときに、ガイド機能が生じて、後に詳細に説明する機械本体部・移動ガイド係合手段Aの前後に配列された複数のボールの下側が移動ガイド8のV溝型レールに押し付けられ、機械本体部4が前後に軽く移動できるようになる。
生産ライン1の運転時は、機械本体部・移動ガイド係合手段Aの係合を解き、4本の固定ボルト8b(図5参照)で機械本体部4を分割ベース3に締め付け、固定しておく。このときも上記ボールがV溝型レールに係合していて、ボルト締めの際、機械本体部4の左右方向の位置決め作用をする。また、ボルト締めの際の前後方向の位置決めは、分割ベース3側に取り付けたストッパ8aが機械本体部4の基台13後端面に当接することで行われる。
すなわち、この実施の形態では、機械本体部4の移動方向に沿ったV溝型レール8と、このV溝型レール8に係合するボール15と、上記移動方向に対するストッパ8aとが、位置決め手段を構成している。
上記4本の固定ボルト8b、これらをねじ込む分割ベース3上面に設けたネジ穴8c、機械本体部4を貫挿したボルト通し穴からなるねじ結合手段は、各生産装置に共通の配置、寸法、構造とした共通の固定手段である。機械本体部4の寸法は、隣の機械本体部と干渉しないように幅が狭くなっている。
そして、上記の位置決め手段と固定手段とが、この発明の位置決め固定手段を構成している。この位置決め固定手段により、各機械本体部はベース面上にライン状に位置決めして固定される。
機械本体部4には、工程に合わせて種々の装置が設けられる。たとえば、旋削機械ならば、工作物を保持して回転する主軸台、工具を保持する工具台、切削液供給ノズル、切削液・切り屑排除樋等が設けられている。洗浄装置ならば、洗浄液供給ノズル、洗浄液排除樋等が設けられている。検査装置ならば、工作物保持台、検査項目に合わせた測定装置等が設けられている。
全ての種類の機械本体部4には、工作物受け取り位置で工作物を受け取り、工作物引き渡し位置で主軸台の主軸9等に引き渡し、あるいは、加工を終えた工作物を主軸9等から受け取り工作物引き渡し位置に搬送する内部搬送装置10、10が設けられている。
隣り合う機械本体部4、4の間には、機械本体部間工作物搬送装置11が設置されている。機械本体部間工作物搬送装置11は、工作物受け取り位置または工作物引き渡し位置で内部搬送装置10との工作物受け渡しを行うものである。なお、生産ライン1の始端では素材工作物を一つずつ図示していない供給装置から受け取り、終端では加工済みの工作物を回収箱に引き渡す。
内部搬送装置10および機械本体部間工作物搬送装置11は、周知の旋回ロボット型の搬送装置で、小型であるほかは特徴がないから、その詳細な説明は省略する。
生産ライン1の運転時は、機械本体部4は固定手段により分割ベース3上に固定されていて、内部搬送装置10と機械本体部間工作物搬送装置11の協働動作により順次隣のステーションの生産装置の機械本体部4に工作物が受け渡され、機械本体部4内で工作物は所定の加工を受ける。
これらの搬送、加工の制御は上記制御装置5が司る。制御装置5は機械本体部4毎に分割ベース3の背後に設置され、機械本体部4の加工、搬送の動力、制御信号が着脱自在のケーブル12xを介して機械本体部へ供給される。12は分割ベース3側のケーブル接続端子である。機械本体部4の基台13にもケーブルの他端を接続するケーブル接続端子12b(図5参照)がある。ケーブルの着脱は、どちらかのケーブル接続端子での着脱になる。
また、機械本体部4では、切削液、エアチャック用のエア等が、機械本体部4の種類に応じて機械本体部4毎に設置された流体供給装置、たとえば、切削液供給装置6、エア供給装置7から着脱自在の配管14xを介して供給装置6、7から供給される。14は分割ベース3側の配管接続端子で、配管接続端子14には上記の配管14xが接続され、切削液供給装置6の切削液とエア供給装置7のエアとが、これらの配管経由で機械本体部4に供給される。なお、機械本体部4の基台13にも配管の他端を接続する配管接続端子14a(切削液用)、14b(エア用)(図5参照)がある。配管の着脱は、どちらかの配管接続端子での着脱になる。配管としては、両端にワンタッチカプラを付けた耐圧フレキシブルチューブが好ましい。なお、図2に示した14yは、機械本体部4内部の配管接続端子である。
4cは、機械本体部4の内部を覆うカバーで、切削液飛散防止や安全保護を図るものである。機械本体部4の基台13の手前側には、引手13aが取り付けられている。
図3は、上記機械本体部・移動ガイド係合手段Aの機能を説明するもので、図3(a)は、機械本体部・移動ガイド係合手段Aを解除した状態、図3(b)は、機械本体部・移動ガイド係合手段Aを作動させて機械本体部4を分割ベース3上面から浮上させた状態を示す。機械本体部・移動ガイド係合手段Aは、この実施の形態では、株式会社フリーベアコーポレーション製「エア浮上式フリーベアユニット」を採用している。機械本体部・移動ガイド係合手段(エア浮上式フリーベアユニット)Aは、機械本体部4の基台13に、分割ベース3側の移動ガイド8のV溝型レールに沿って設けられ、長手方向数か所にボール15が配設され、高圧流体供給口16から機械本体部・移動ガイド係合手段の内部17に高圧流体を供給したり、図示しない排気口から高圧流体を排出したりするようになっている。つまり、機械本体部・移動ガイド係合手段の内部17は流体圧装置をなしている。
高圧流体が排気された図3(a)では、ボール15は移動ガイド8のV溝型レール上に載った状態であるが、内部17の圧力が大気圧となっているから基台13を支えることはなく、基台13は分割ベース3上面に接触している。この図3(a)の状態では、上述の固定手段で機械本体部4を分割ベース3に固定して生産ラインの運転に備えることができる。
高圧流体供給口16から経由で高圧流体を内部17に供給すると、機械本体部・移動ガイド係合手段Aは作動状態となって、図3(b)のように、ボール15を下方に押し、その結果ボール15が移動ガイドのV溝型レール8に強く当接し、反力で基台13は浮上する。この浮上した状態では、メンテナンスや入れ替えのために、作業者が機械本体部4を手前側に軽く出し入れすることができる。
すなわち、この実施の形態では、移動ガイドとなるV溝型レール8と、このV溝型レール8に係合するボール15と、ボール15をV溝型レール8に向けて付勢して機械本体部4を分割ベース3上面から浮上させる流体圧装置17とが、ベースと機械本体部との間に設けられ、分割ベース上面に沿って機械本体部を可動とする可動手段を構成している。
この可動手段は、複数の機械本体部間で共通の構造、寸法としてあり、複数の機械本体部を任意に入れ替え配置したとき、可動手段に互換性があるから可動手段を特別に調整等することなく、作業者が機械本体部をベースから容易に引き出すことができる。
図4は、生産装置2の分割ベース3、3間を互いに機械的に連結する連結手段Bの詳細を示す。各分割ベース3の側面には両側に斜面18a、18bを備えたボス18がネジ19で固定されている。連結するには、相対するボス18の向こう側の斜面18a、18aに係合する凹V面20aを備えたネジ穴付き連結具20と、手前側の斜面18b、18bに係合する凹V面21bを備えたボルト通し穴付き連結具21とで両ボス18、18を挟み込み、手前側から連結ボルト22をボルト通し穴付き連結具21に通し、ネジ穴付き連結具20にねじ込んで締め付ける。これにより、くさび作用でボス18とボス18を引き寄せられ、分割ベース3、3は連結される。
連結手段Bは、このように着脱自在に構成され、複数の分割ベース間で共通の構造、寸法としてあり、ライン構成を増減等するとき、分割ベースの分離、連結作業を短時間で能率よく行うことができる。
[メンテナンス作業等]
この発明の生産ラインでは、メンテナンスや生産装置入れ替えのためのスペースを生産装置間に設けていないが、簡単な作業と短い時間でメンテナンスや生産装置入れ替えができる。
図5は、生産ライン内の機械本体部(この実施の形態では、工作機械の機械本体部)を引き出してメンテナンス作業を行う際の模式的斜視図で、分割ベース3と機械本体部4の3組を示している。図5において、8bは、固定ボルト、8cは、分割ベース3の上面4か所の穿設されたネジ穴である。12aは、分割ベース3のケーブル接続端子12側と機械本体部4のケーブル接続端子12bとを中継する延長ケーブルである。13aは、基台13の手前側に取り付けられた引手である。14cは、分割ベース3の切削液用の配管接続端子14側と機械本体部4の配管接続端子14aとを中継する延長フレキシブルチューブ、14dは、分割ベース3のエア用の配管接続端子14側と機械本体部4の配管接続端子14bとを中継する延長フレキシブルチューブである。
WDは、ラインから引き出した機械本体部4を載せるメンテナンス台である。メンテナンス台WDは、生産ラインの作業通路内を運搬可能な作業用の台で、工作機械の機械本体部を載せて分割ベース上と同様の環境で試運転、調整等ができ、同等の加工精度、性能、機能が得られるよう、分割ベースと同等の剛性、防振性、吸振性を有し、機械本体部載置面23の水平が維持できるようになっている。水平維持のために、底部4隅にレベリングパッド27、27を備え、これらのレベリングパッド27の調整により、水平を出し、かつ、その高さが分割ベースの高さとほぼ等しくしてあり、ラインから引き出す機械本体部4をその上面に移動して置き、メンテナンス作業に供するためのものである。水平出し手段としては、レベリングパッドに代えて、たとえば、油圧ジャッキのような流体圧昇降手段を用いてもよい。
メンテナンス台WDは、機械本体部載置面23の機械本体部受け入れ側を除く周囲3方に機械本体部4Xを囲う囲い24を備えている。囲い24は、引き出してきた機械本体部4Xのメンテナンス台WD上での前後左右の位置決めと落下を防止するためのものである。
メンテナンス台WDの載置面23には、分割ベース3の機械本体部載置面同様、固定ボルト8b用のネジ穴が4か所穿設されている。引き出した機械本体部4Xを上記囲い24で位置決めした後、固定ボルト8bをこれらのネジ穴にねじ込んで締め、メンテナンス台WDにしっかり固定して、分割ベース3上と同等の状態で運転することができる。
メンテナンス台WDの両側面には、分割ベース3の両側面に備えた上述の連結手段Bのネジ穴19aと同じ高さ、同じ位置にネジ穴28a、28aを備えた連結具28が設けられている。この連結具28は、たとえば、生産ラインのステーションを増設するのに、分割ベース3が手元に不足した場合、分割ベース3の代わりに使用することができる。この場合、ネジ19(図4参照)をネジ穴28aにねじ込み、ボス18を締め付け固定し、分割ベース3の連結の場合と同様に、ネジ穴付き連結具20、ボルト通し穴付き連結具21、連結ボルト22を用いて隣の分割ベース3と連結固定する。メンテナンス台WDは、分割ベース3と同等の剛性、防振性、吸振性、水平維持性を有するものであるから、このように分割ベース3の役割を果たすことができるのである。
メンテナンス台WDを運搬にも供するには、後述するキャスタ付きカートのように、キャスタを付ける。
簡単なメンテナンスは、メンテナンス台WDを用いて、次の手順によりラインの作業通路内で行う。
(1)生産ラインの運転を停止した状態で、メンテナンスする機械本体部と制御装置とを接続した配線、機械本体部と流体供給装置とを接続した配管を外す。
(2)メンテナンス台WDを分割ベース前に設置する。
(3)メンテナンス台WDの高さを分割ベースの高さに合わせてレベリングパッド27を調整する。
(4)固定ボルト8b等を外して固定手段を解除する。
(5)機械本体部・移動ガイド係合手段Aを作動させて機械本体部4Xを分割ベース3上にわずかに浮上させ、機械本体部4Xが移動ガイド(V溝型レール)8に沿って手前側にスライドできるようにする。
(6)図5に示すように、メンテナンスする機械本体部4Xをラインから手前側に引き出し、メンテナンス台WDの上に移動する。
(7)メンテナンス台WDの周囲3方向を囲んでいる囲い24で機械本体部の前後左右を位置決めする。
(8)機械本体部・移動ガイド係合手段Aの作動を解除して、機械本体部4Xをメンテナンス台WDに載せる。
(9)固定ボルト8b等でメンテナンス台WDに機械本体部4Xを固定する。
(10)機械本体部4Xと制御装置5とを延長ケーブル12aをはさんで中継して再びケーブルを接続し、また、機械本体部4Xの配管接続端子14a、14bと切削液供給装置6、エア供給装置7の配管接続端子14とを延長フレキシブルチューブ14c、14dをはさんで中継して再び配管を接続する。
(11)この状態で、ラインの作業通路内でメンテナンスを行う。
メンテナンス終了後、逆の手順で元の位置に機械本体部4Xを戻す。
図6は、運搬しやすくしたキャスタ付きカートを示す斜視図である。メンテナンス台の1種であるキャスタ付きカートWDCは、機械本体部載置面23の機械本体部受け入れ側を除く周囲3方に機械本体部4Xを囲う囲い24を備え、その脇に把手25が取り付けられている。機械本体部載置面23には、分割ベース3のネジ穴8cと同じ径、同じ配置間隔のネジ穴8dが穿設されている。つまり、キャスタ付きカート(メンテナンス台)WDCと機械本体部4Xとの間には分割ベース3/機械本体部4間のねじ結合手段と共通の構造、寸法のねじ結合手段が設けられているのである。
キャスタ付きカートWDCの脚部には、機械本体部作動制御用制御装置5を収容する制御装置収容部5a、機械本体部への流体供給用流体供給装置(切削液供給装置6、エア供給装置7)を収容する流体供給装置収容部6a、7aが設けられている。
キャスタ付きカートWDCの底部4隅には、キャスタ26、26と、図5の場合と同様のレベリングパッド27、27とが取り付けられている。
キャスタ付きカートWDCの両側面には、図5の場合と同様に、ネジ穴28a、28aを備えた連結具28が設けられている。
やや時間を要するメンテナンスや生産装置の入れ替えは、キャスタ付きカートWDCを用いて、次の手順によりラインから離れた場所で行う。
上述のメンテナンスと同様にして、機械本体部4XがV溝型レール8に沿って手前側にスライドできるようにする。図5のメンテナンス台WDの位置にキャスタ付きカートWDCを置き、機械本体部4Xを手前側に引き出してキャスタ付きカートWDC上に載置する。機械本体部4Xは、固定手段(固定ボルト8b、ネジ穴8d)によりキャスタ付きカートWDCに固定する。また、制御装置5、切削液供給装置6、エア供給装置7もキャスタ付きカート上に載せ、ケーブル、配管を接続しなおす。こうして完全にラインから切り離されたキャスタ付きカート上の生産装置は、他所に運び、そこで充分なメンテナンスが行われ、終了後、逆の手順で元の位置に設置される。
このメンテナンス中に予め調整段取りしておいた別の生産装置セット(機械本体部4、切削液供給装置6、エア供給装置7)を別のキャスタ付きカートで元の位置まで運び、入れ替えれば、きわめて短時間でラインの運転を再開することができる。
また、このようにして生産装置をセットしたキャスタ付きカートを他所に運び、そこで独立した1台の生産装置として稼働させ、工作物を生産することもできる。
図6のキャスタ付きカートWDCも図5のメンテナンス台WDと同様、分割ベース3の代わりに生産ラインのステーション増設用に使用することができる。
[第2の実施形態]
[構成と生産ラインの動作]
図7は、この発明の第2の実施形態を示す平面図である。第2の実施形態の第1の実施形態と異なる点は、ライン先頭のステーション2−1の機械本体部4−1には、棒材切断装置が備えられ、機械本体部4−1に隣接して設置された棒材供給装置30から工作物主軸線Yに沿って棒材yが供給され、上記棒材切断装置が棒材yの先端部を切断して工作物を生成し、この工作物が次工程に受け渡されるようになっている点である。第1の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付してある。
図7において、4−1〜4−4は、第1の実施形態の4と同様の機械本体部、5−1〜5−4は、第1の実施形態の5と同様の制御装置、11−1〜11−4は、第1の実施形態の11と同様の機械本体部間工作物搬送装置である。
機械本体部4−1では、棒材供給装置30から所定長さ送り出される棒材yの先端部に切削加工を施し、最後に切削加工された棒材の先端部を切断バイトで切断して工作物を生成する。この切断生成された工作物は、機械本体部4−1の内部搬送装置10により工作物引き渡し位置10bに搬送される。機械本体部間工作物搬送装置11−1がこの工作物を次のステーションの機械本体部4−2の工作物受け取り位置10aに搬送する。
以後のステーションの機械本体部4−2、4−3では引き続いて工作物に切削、研削が施される。ステーション間の工作物受け渡しは、第1の実施形態と同様に行われる。
4番目のステーションの機械本体部4−4は、機械本体部4−1〜4−3で切削、研削された工作物の寸法形状を測定し、この測定値を予め設定された目標値と比較して合否を判定する。その合否情報は、制御装置5−4に送られ、第4の機械本体部間工作物搬送装置11−4が制御装置5−4からの合否情報に応じて、機械本体部4−4の工作物引き渡し位置10bに搬送される工作物を回収ステーションに配置された工作物回収装置34の製品(良品)容器35、不良品容器36に振り分ける。
上記測定値と目標値との差を算出して誤差データとし、この誤差データを機械本体部4−1〜4−3の工程にフィードバックする。機械本体部4−1〜4−3の各工程では、上記誤差データを基に、次に加工する工作物が目標値に加工されるように、予め設定された加工プログラムの指令値に自動的に補正をかける。なお、上記誤差データの算出は、機械本体部4−1〜4−3を制御する各制御装置5−1〜5−3で行うようにしてもよい。
[メンテナンス作業等]
ベース上にそれぞれ位置決め固定手段により位置決め固定され、ライン上に配置された機械本体部4−1〜4−4(と工作物回収装置34)のいずれかをメンテナンスする場合は、次の手順でメンテナンス対象の機械本体部をラインから引き出す。
一旦ラインを止め、その機械本体部の手前の作業通路にメンテナンス台WD(WDC)を持ってきて、ベースの前に高さを調整して設置し、固定ボルト8bを外し、ベース・機械本体部間の可動手段を作動させて、機械本体部4Xをラインから手前側に引出し、メンテナンス台WD(WDC)上に移動する。固定ボルト8bにより機械本体部4Xをメンテナンス台WD(WDC)に固定する。第1の実施形態と同様、その場で、あるいは、他所へメンテナンス台WD(WDC)ごと移動してメンテナンス作業等を行う。
メンテナンス作業等終了後、メンテナンス台WD(WDC)から、可動手段を作動させながら、ベース上に機械本体部を戻し、位置決め固定手段でライン上に位置決め固定して、ラインの稼働に備える。
[第3の実施形態]
図8は、この発明の第3の実施形態を示す平面図である。第3の実施形態の第1の実施形態と異なる点は、分割ベースを用いず、ひとつのベース3T上に複数の機械本体部をライン状に配置した点である。ベース3T上には、複数の機械本体部4−1〜4−3と工作物供給装置37、工作物回収装置34の配置位置に対応して、固定ボルト用の4本ずつのネジ穴8c(図8では、固定ボルト8bの下にかくれている)、1対ずつのV溝型レール8、ストッパ8aが配設されている。ベース3Tは、複数の分割ベースをまとめて一体としたもので、全体として、生産装置特に工作機械のベースとして充分な剛性、防振性等を備えている。ベース3Tの両側には、分割ベース3と同様に、連結手段B用のネジ穴が穿設され、複数のベース3T同士を連結したり、分割ベース3と連結できるようにしてある。
第1および第2の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
図8では、ライン先頭のステーション2−1に工作物供給装置37を配置し、機械本体部間工作物搬送装置11−1が工作物供給装置37から工作物をひとつずつ搬送して、先頭の機械本体部4−1に引き渡す。機械本体部4−1〜4−3で加工を終えた工作物は、回収ステーションに配置された工作物回収装置34の製品容器35、不良品容器36に振り分けられる。
メンテナンス作業等のときに、機械本体部4Xをラインからメンテナンス台WD(WDC)上に移動するやり方は、第1の実施形態と同様である。
[第4の実施形態]
図9は、この発明の第4の実施形態を示す平面図である。第4の実施形態の第1の実施形態と異なる点は、各機械本体部の制御装置、エア供給装置あるいは切削液供給装置をそれぞれひとつにまとめて、集合型の制御装置5T、エア供給装置7Tあるいは切削液供給装置6Tとした点である。
第1および第3の実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
図9において、11−1〜11−6は、第1の実施形態の11と同様の機械本体部間工作物搬送装置である。
機械本体部間工作物搬送装置11−1〜11−6は、機械本体部の後方に配置して、機械本体部間工作物搬送装置を機械本体部間に挟むことを避け、機械本体部・機械本体部の間隔を一層狭めている。これにより、ライン全長を更に短くすることができる。
メンテナンス作業等のときに、機械本体部4Xをラインからメンテナンス台WD(WDC)上に移動するやり方は、第1の実施形態と同様である。
この実施の形態において、分割ベース3に代えて第3の実施形態のベース3Tを用いてもよいことは勿論である。
[第5の実施形態]
図10は、この発明の第5の実施形態を示す正面図である。第5の実施形態の第1の実施形態と異なる点は、機械本体部の基台幅が標準の基台幅WMよりも大きい機械本体部を生産ラインに組み入れた点である。
生産装置の機械本体部の中には幅が大きく、生産ラインに組み入れたくてもその基台幅が標準の基台幅WMの2倍以上にもなるものがあり得る。このような場合は、分割ベースを複数台並べて、その上に幅の大きい大型機械本体部4Wをセットする。
図10では、生産ラインの一部を示し、標準基台幅WMの機械本体部4、4に挟まれて、基台幅LWMの大型機械本体部4Wが配置されている。これらの機械本体部は、連結手段Bにより連結された複数の分割ベース3上にあり、標準基台幅WMの機械本体部4は、第1の実施形態と同様にひとつの分割ベース3上に位置決め固定されている。
大型機械本体部4Wは、ふたつの分割ベース3、3上に位置決め固定されている。大型機械本体部4Wの底部には、分割ベース3、3の4本のV溝型レール8に対応した位置に4組の機械本体部・移動ガイド係合手段Aを備え、計8か所の固定ボルト用のネジ穴に対応した位置で固定ボルト8bにより分割ベース3、3に固定されている。
機械本体部4、4W、4の各基台幅WM、LWM、WMの間には、基台隙間Sがあって、これらの隙間Sに、図示省略の機械間搬送装置が配設されている。
上記大型機械本体部4Wの基台幅LWMは、この実施の形態では、
LWM=WM×2+S×(2−1)
となっているが、分割ベース側の位置決め固定手段、可動手段に対応する位置に機械本体部側の位置決め固定手段、可動手段を設けることができれば、基台幅LWMは上記式から多少ずれた値のものでも組み込み可能である。
さらに広幅の大型機械本体部を組み込むには、3台以上の分割ベースを並べてその上に大型機械本体部を位置決め固定してもよい。n台の分割ベースを使用する場合は、
LWM=WM×n+S×(n−1)
となる。この場合も、分割ベース側の位置決め固定手段、可動手段に対応する位置に機械本体部側の位置決め固定手段、可動手段を設けることができれば、基台幅LWMは上記式から多少ずれた値のものでも組み込み可能である。
大型機械本体部4Wの位置決め固定手段、可動手段は、上記実施の形態では、標準基台幅の機械本体部用に配設された上記位置決め固定手段、可動手段の全てを用いたが、大型機械本体部4Wの剛性が充分であれば、たとえば、両端の固定手段、可動手段だけ用いるようにしてもよい。
第5の実施形態ではベースとして各ステーション毎の分割ベースを用いたが、第3の実施形態のベース3Tを用いることもできる。ベース3Tには標準基台幅の機械本体部をセットするための位置決め固定手段と可動手段が各ステーション位置に設けられていて、大型機械本体部4Wは、ベース3Tの複数のステーション位置にまたがって設置される。
[生産ライン内工程の他の例]
図11(a)、(b)、(c)は、それぞれこの発明の生産ラインを適用した工程の生産ラインの例1a、1b、1cを示すブロック図である。図11(a)は、切削等の生産装置(第1のステーションの生産装置)2A−1で加工した工作物を測定装置(第2のステーションの生産装置)2A−2に搬送して加工部分の寸法を測定し、寸法が規格内であれば工作物を洗浄装置(第3のステーションの生産装置)2A−3に搬送して洗浄し、工作物を右方に搬送して取り出す例である。
図11(b)は、切削等の加工時間が測定、洗浄時間よりも長く、処理時間のバランスが取れない場合の生産ラインで、切削等の生産装置(第1のステーションの生産装置)2B−1とこの第1の生産装置と同一の切削等の生産装置(第2のステーションの生産装置)2B−2で加工した工作物を交互にタイミングをずらして測定・洗浄装置(第3のステーションの生産装置)2B−3に搬送して加工部分の寸法を測定し、寸法が規格内であれば工作物を取り出す例である。
図11(c)は、切削等の1次加工をする1次生産装置(第1のステーションの生産装置)2C−1で加工した工作物を切削等の2次加工をする2次生産装置(第2のステーションの生産装置)2C−2に搬送して2次加工し、その後、図11(a)と同様に、測定装置(第3のステーションの生産装置)2C−3に搬送して加工部分の寸法を測定し、寸法が規格内であれば工作物を洗浄装置(第4のステーションの生産装置)2C−4に搬送して洗浄し、工作物を右方に搬送して取り出す例である。
図11(a)、(b)、(c)以外に、工作物の反双方向を変えたり、洗浄装置と測定装置の順序を入れ替えたりしてもよい。また、測定後に2次切削加工、3次切削加工を行ったり、適宜最適な加工工程を編成することができる。
[その他の実施形態]
上述の第1〜第4の実施形態の他にも、この発明は、以下に例示するような種々の変形で実施することができる。
ベースとしては、機械本体部毎の分割ベースの他、任意の複数の機械本体部を載せた複数の分割ベースを連結したり、複数の機械本体部を載せた分割ベースとひとつの機械本体部を載せた分割ベースを組み合わせてもよい。
機械本体部を配置するベース上面は、必ずしも水平でなくてもよく、傾斜していて、たとえば、機械本体部の自重でベースの位置決めストッパに当たって自動的に位置決めされるようにすることもできる。
機械本体部間工作物搬送装置は、隣り合う機械本体部間での工作物受け渡しの他、工程配置によっては、離れた機械本体部間での工作物受け渡しを行うこともある。また、1対の機械本体部に関する工作物受け渡しのみでなく、複数対の機械本体部に関しての工作物受け渡しを行う集合型の機械本体部間工作物搬送装置としてもよい。
位置決め固定手段には、ベース上面で機械本体部の平面内の2次元位置決めを行う周知の位置決め手段、他の着脱自在のベース・機械本体部固定手段を採用することができる。
可動手段には、ボール、ローラ、低摩擦樹脂面、空圧浮上、磁気浮上等、他の摩擦軽減装置を用いることができる。市販のスライドレール、直動レールガイド、カムフォロア、リニアガイド、直動ローラ、直動ニードル、アリ溝ガイド等が可動手段に好適である。
この発明の第1の実施形態を示す正面図。 図1の側断面図。 図1の要部拡大断面図。 図1のIV−IV断面図。 メンテナンス作業を行う際の模式的に示す斜視図。 キャスタ付きカートの斜視図。 この発明の第2の実施形態を示す平面図。 この発明の第3の実施形態を示す平面図。 この発明の第4の実施形態を示す平面図。 この発明の第5の実施形態を模式的に示す正面図。 この発明の生産ラインを適用した工程を示すブロック図。
符号の説明
1 生産ライン
2 生産装置
2−1 ライン先頭のステーション
3 分割ベース
3T ベース
4、4−1、4−2、4−3、4−4 機械本体部
4W 大型機械本体部
5、5−1、5−2、5−3、5−4 制御装置
5a 制御装置収容部
5T 制御装置
6 切削液供給装置(流体供給装置)
6a 流体供給装置収容部
6T 切削液供給装置(流体供給装置)
7 エア供給装置(流体供給装置)
7a 流体供給装置収容部
7T エア供給装置(流体供給装置)
8 移動ガイド(V溝型レール)(可動手段兼位置決め手段)
8a ストッパ(位置決め手段)
8b 固定ボルト(固定手段)
8c、8d ネジ穴(固定手段)
9 主軸
10 内部搬送装置
10a 工作物受け取り位置
10b 工作物引き渡し位置
11、11−1、11−2、‥‥、11−6 機械本体部間工作物搬送装置
12 ケーブル接続端子
12a 延長ケーブル
13 機械本体部の基台
14 配管接続端子
14c、14d 延長フレキシブルチューブ
15 ボール(可動手段兼位置決め手段)
16 高圧流体供給口
17 流体圧装置(機械本体部・移動ガイド係合手段の内部)(可動手段)
18 ボス
19 ネジ
20 ネジ穴付き連結具
21 ボルト通し穴付き連結具
22 連結ボルト
24 囲い
27 レベリングパッド
30 棒材供給装置
34 工作物回収装置
37 工作物供給装置
A 機械本体部・移動ガイド係合手段
B 連結手段
S 基台隙間
WM、LWM 基台幅
W 単位モジュール幅
WD メンテナンス台
WDC キャスタ付きカート

Claims (12)

  1. ベースと、
    上記ベース上にライン状に配置され、工作物を加工する複数の機械本体部と、
    上記複数の機械本体部のうちのひとつの機械本体部の工作物引き渡し位置と他のひとつの機械本体部の工作物受け取り位置との間で上記工作物を受け渡す機械本体部間工作物搬送装置と、
    上記ベース上面に機械本体部を上記ライン状に位置決めして固定する位置決め固定手段と、
    上記ベースと機械本体部との間に設けられ、ベース上面に沿って機械本体部を可動とする可動手段と、を具備し、
    上記可動手段が、機械本体部移動方向に沿ったV溝型レールと、上記V溝型レールに係合するボールと、上記ボールをV溝型レールに向けて付勢して機械本体部をベース上面から浮上させる流体圧装置とを有し、上記ベース上にライン状に配置されている機械本体部を上記ベース上から出す手段、及び、上記複数の機械本体部からなるラインの所定位置に機械本体部をセットする手段として機能すること
    を特徴とする生産ライン。
  2. 上記V溝型レールがベース側に、上記ボールと流体圧装置が機械本体部側に設けられたことを特徴とする請求項1に記載の生産ライン。
  3. ベースと、
    上記ベース上にライン状に配置され、工作物を加工する複数の機械本体部と、
    上記複数の機械本体部のうちのひとつの機械本体部の工作物引き渡し位置と他のひとつの機械本体部の工作物受け取り位置との間で上記工作物を受け渡す機械本体部間工作物搬送装置と、
    上記ベース上面に機械本体部を上記ライン状に位置決めして固定する位置決め固定手段と、
    上記ベースと機械本体部との間に設けられ、ベース上面に沿って機械本体部を可動とする可動手段と、を具備し、
    上記可動手段は、上記ベース上にライン状に配置されている機械本体部を上記ベース上から出す手段、及び、上記複数の機械本体部からなるラインの所定位置に機械本体部をセットする手段として機能し、
    上記位置決め固定手段が、
    機械本体部移動方向に沿ったV溝型レールと、
    上記V溝型レールに係合するボールと、
    上記機械本体部移動方向に対するストッパと、
    を備えた位置決め手段を有する
    ことを特徴とする生産ライン。
  4. 上記可動手段によりベース上から引き出された機械本体部を載せるための、ベースと同等の剛性、防振性を有するメンテナンス台が備えられ、
    上記メンテナンス台には、ベースに接して配置してベースの載置面から引き出された機械本体部をそのまま載せられる載置面と、
    この載置面の水平、高さを調節可能な高さ調整手段と、
    上記載置面上で該機械本体部を位置決めする位置決め手段と、
    位置決めされた上記機械本体部をメンテナンス台に固定する固定手段とを有する
    ことを特徴とする請求項1記載の生産ライン。
  5. 上記メンテナンス台には、上記機械本体部載置面の機械本体部受け入れ側を除く周囲3方に機械本体部を囲う囲いが設けられていることを特徴とする請求項4に記載の生産ライン。
  6. 上記機械本体部と着脱自在のケーブルにより接続されて機械本体部の作動を制御する制御装置が設けられ、
    機械本体部がベース上から引き出されて上記メンテナンス台に載せられたとき、機械本体部と制御装置とが延長ケーブルで中継接続されることを特徴とする請求項4に記載の生産ライン。
  7. 上記機械本体部と着脱自在の配管により接続されて機械本体部へ流体を供給する流体供給装置が設けられ、
    機械本体部がベース上から引き出されて上記メンテナンス台に載せられたとき、機械本体部と流体供給装置とが延長フレキシブルチューブで中継接続されることを特徴とする請求項4に記載の生産ライン。
  8. 上記位置決め固定手段が、ベースと機械本体部とを締め付け固定するねじ結合手段を備えた固定手段を有し、
    上記可動手段によりベース上から引き出された機械本体部を載せるためのベースと同じ高さのメンテナンス台が備えられ、
    上記メンテナンス台と機械本体部との間には上記ねじ結合手段と共通の構造、寸法のねじ結合手段が設けられたことを特徴とする請求項1に記載の生産ライン。
  9. 上記メンテナンス台が、キャスタ付きカートであることを特徴とする請求項または8に記載の生産ライン。
  10. 上記キャスタ付きカートに、機械本体部作動制御用制御装置を収容する制御装置収容部が設けられたことを特徴とする請求項9に記載の生産ライン。
  11. 上記キャスタ付きカートに、機械本体部への流体供給用流体供給装置を収容する流体供給装置収容部が設けられたことを特徴とする請求項9に記載の生産ライン。
  12. 上記ベースが、複数の分割ベースに分割され、上記複数の分割ベースは連結手段により着脱自在に互いに連結されており、上記メンテナンス台に、上記複数の分割ベースと共通の連結手段を設けたことを特徴とする請求項または8に記載の生産ライン。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9919398B2 (en) 2013-09-13 2018-03-20 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Machining system
US10099334B2 (en) 2013-09-13 2018-10-16 Fuji Corporation Machining system
US10888969B2 (en) 2013-09-13 2021-01-12 Fuji Corporation Machining system

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7891066B2 (en) * 2004-02-18 2011-02-22 Kawasaki Plant Systems Kabushiki Kaisha Plate material vertical processing line
ATE531494T1 (de) * 2005-06-10 2011-11-15 Bobst Sa Verarbeitungsstation für eine maschine zum herstellen von verpackungen
JP4849403B2 (ja) * 2006-10-30 2012-01-11 セイコーインスツル株式会社 工程設計支援装置、工程設計支援方法、及び工程設計支援プログラム
JP5131825B2 (ja) * 2007-08-21 2013-01-30 独立行政法人産業技術総合研究所 オンデマンド型製造装置
KR101408668B1 (ko) * 2007-09-28 2014-06-17 코마츠 엔티씨 가부시끼가이샤 공작 기계
JP2011224742A (ja) * 2010-04-21 2011-11-10 Canon Inc ロボットセル
TWI538774B (zh) * 2012-07-11 2016-06-21 鴻海精密工業股份有限公司 設備加工系統
CN103537947A (zh) * 2012-07-12 2014-01-29 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 设备加工***
WO2015059757A1 (ja) * 2013-10-21 2015-04-30 富士機械製造株式会社 作業システム
US10293409B2 (en) 2014-06-30 2019-05-21 Citizen Watch Co., Ltd. Machine tool and workpiece processing system
JP6964157B2 (ja) * 2014-08-20 2021-11-10 株式会社Fuji 機械工作システム
WO2016027328A1 (ja) * 2014-08-20 2016-02-25 富士機械製造株式会社 マシニングセンタ
US10226847B2 (en) 2014-08-20 2019-03-12 Fuji Corporation Machining system
JP6377165B2 (ja) * 2014-09-05 2018-08-22 株式会社Fuji 製造システム
WO2016059718A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 富士機械製造株式会社 加工機械のベース構造及び加工機械ラインを構築するベース設置方法
US10058967B2 (en) 2014-10-24 2018-08-28 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Manufacturing system
JP6745725B2 (ja) * 2014-11-12 2020-08-26 株式会社Fuji 工作機械
WO2016125299A1 (ja) * 2015-02-06 2016-08-11 富士機械製造株式会社 着脱カバーの固定構造および工作機械
JP6498747B2 (ja) * 2015-02-18 2019-04-10 株式会社Fuji 工作機械
JP2017039171A (ja) * 2015-08-17 2017-02-23 セイコーエプソン株式会社 作業システム、複合システム、及びロボットシステム
JP6745882B2 (ja) * 2016-07-12 2020-08-26 株式会社Fuji モジュール交換アシスト装置
JP6777740B2 (ja) * 2016-07-12 2020-10-28 株式会社Fuji 生産システム構築方法
US11407074B2 (en) * 2016-09-14 2022-08-09 Fuji Corporation Processing machine line
DE202016105167U1 (de) * 2016-09-16 2017-12-20 Zorn Microsolution Gmbh Transportable Werkstück-Bearbeitungsvorrichtung
CN107186350B (zh) * 2017-06-19 2019-07-26 重庆百钰顺科技有限公司 一种激光打标机器人
JP6476251B2 (ja) * 2017-08-30 2019-02-27 株式会社Fuji 機械工作システム
CN109421177B (zh) * 2017-09-01 2023-11-28 隆基绿能科技股份有限公司 工件加工生产***
WO2019077642A1 (ja) * 2017-10-16 2019-04-25 株式会社Fuji 設置型小型モジュールおよび加工機械ライン
JP7098234B2 (ja) * 2018-06-20 2022-07-11 株式会社ディスコ 加工設備
JP7276718B2 (ja) * 2018-07-04 2023-05-18 株式会社安川電機 生産ライン及び生産ラインの製造方法
KR101994128B1 (ko) * 2018-10-22 2019-07-01 (재)대구기계부품연구원 설치 정밀도 보정 장치를 포함하는 공작기계를 이용한 설치 정밀도 보정 방법
JP7423030B2 (ja) * 2019-03-08 2024-01-29 中村留精密工業株式会社 工具交換時自動補正機能を備えた工作機械
JP7342788B2 (ja) * 2020-05-27 2023-09-12 株式会社デンソー フレキシブル生産システム
EP4188782A1 (en) * 2020-08-01 2023-06-07 OMRON Corporation Apparatus and method for transporting a machine of a production line

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3154979A (en) * 1957-06-07 1964-11-03 Douglas Aircraft Co Inc Metal working machine
US3484944A (en) * 1968-01-29 1969-12-23 Pratt & Whitney Inc Aligning of guide v-rails
DE2035874A1 (de) * 1970-07-20 1972-01-27 Wollenhaupt A Baukastensystem für Werkzeugmaschinen und Fertigungsstraßen
US3835527A (en) * 1972-09-29 1974-09-17 R Cornair Multi-purpose support apparatus
US4034465A (en) * 1975-06-09 1977-07-12 The Cross Company Machining center and method of operation
US4218815A (en) * 1978-09-18 1980-08-26 Cumming Noel N Modular transfer machine
JPH0741522B2 (ja) * 1986-02-13 1995-05-10 マツダ株式会社 トランスフア加工装置
JPH01275908A (ja) * 1988-04-27 1989-11-06 Copal Electron Co Ltd 直線運動軸受
NL9001999A (nl) * 1990-09-11 1992-04-01 Asm Fico Tooling Stelsel van bewerkingsinrichtingen.
DE4410577A1 (de) * 1994-03-26 1995-09-28 Bielomatik Leuze & Co Einrichtung zur Bearbeitung von Lagenmaterial oder dergleichen
FR2749205B1 (fr) * 1996-06-04 1998-07-31 Renault Automation Machine-outil d'usinage a grande vitesse a disposition ergonomique des parties fonctionnelles
JP3701000B2 (ja) 1999-03-25 2005-09-28 日本輸送機株式会社 車両用ステアリング装置
JP4331321B2 (ja) * 1999-05-31 2009-09-16 森精機興産株式会社 旋削加工用工作機械における棒状工作物支持装置および支持方法
JP2001121386A (ja) * 1999-10-19 2001-05-08 Toyoda Mach Works Ltd 生産ライン
JP4745481B2 (ja) * 2000-02-15 2011-08-10 株式会社放電精密加工研究所 順送り加工装置
US6478722B1 (en) * 2000-02-18 2002-11-12 The Boeing Company C-frame assembly apparatus and method for large panel-shaped workpieces
JP3638112B2 (ja) * 2000-03-03 2005-04-13 シャープ株式会社 画像形成装置
JP2002370142A (ja) * 2001-06-14 2002-12-24 Ntn Corp 生産ラインおよびその工程変更方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9919398B2 (en) 2013-09-13 2018-03-20 Fuji Machine Mfg. Co., Ltd. Machining system
US10099334B2 (en) 2013-09-13 2018-10-16 Fuji Corporation Machining system
US10888969B2 (en) 2013-09-13 2021-01-12 Fuji Corporation Machining system

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