JP5171381B2 - 板材自動仕分けシステム及び板材自動仕分け方法 - Google Patents
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Description
また、製造工期短縮の観点からオーダ別に仕分け、オーダ単位に作業することで、余分なキッティング作業の削減、部品の所在確認ロスの削減に効果が見込め、進捗管理も容易となる。
よって、次工程別かつオーダ別に仕分けることが工数面・管理面で有利であるが、仕分け単位を細かくするほど、仕分けに必要な集積スペースが増大してしまう。
特許文献1には、板材切り取り製品の積載の際、同一形状の製品を積み上げることを基本とし、一部に大きい製品の上に小さい製品を重ねているものが記載されている。
しかしながら、仕分けに使用できる集積スペースには限りがあるため、従来では仕分け単位を細かくするには限界があった。
また、特許文献1の同一形状の製品を積み上げるものでは、多品種少量生産を行う板材工場においては、積載効率が悪くなるケースがあるという問題があった。また、大きい製品の上に小さい製品を重ねているものでは、製品の切断順序をそれに合わせる必要があるなど、切断作業の制約になるという問題があった。
図1は、この発明の実施の形態1による板材自動仕分けシステムを示す構成図である。
図1において、板材自動仕分けシステム1は、板材である製品6の集積エリア4での位置を決定する製品積載位置決定機能2(製品積載位置決定手段)と、自動板取加工手段13によって、製品6が板取加工されるとともに、仕分けされて集積される集積エリア4に配置される各台車5(積載ユニット)によって構成されている。
製品積載位置決定機能2は、上位のシステムである生産管理システム11からの生産指示を受けて、別途作成されている製品情報データベース12から板材(製品)ごとのサイズ、板厚、次工程情報を取り出して、集積エリア4上の原点PからのXY座標の位置を算出して、生産指示及び集積位置情報を自動板取加工手段13に出力する。
自動板取加工手段13は、製品積載位置決定機能2の出力を受けて動作し、製品6を板取加工するとともに板取加工された製品6の仕分け集積を行う既成の装置である。加工プログラムを有して、板材の切断と切断された板材をピッキングして集積エリア4に仕分け集積するようになっている。
加工プログラムとしては、製品積載位置決定機能2の出力を受けて動作し、素材からの板取を行う自動素材板取プログラム31と、この自動素材板取プログラム31の出力を受けて、作業台35上の板材を切断する切断設備34を制御する切断設備制御プログラム32と、切断された板材製品6を吸着して移動させ、製品積載位置決定機能2によって算出された位置に積載する集積装置36を制御する集積装置制御プログラム33とを有している。
集積エリア4には、複数の台車5が配置され、製品6は原点Pからの座標で示される位置に集積装置36(板材仕分け集積装置)によって集積される。
図2において、台車5は、天板の積載面51から製品6が落下しないように積載面51の四方にあおり52を立て、このあおり52は、矢印のように開閉可に形成されている。積載面51は支持部53によって支えられ、支持部53には車輪54が取付けられ、移動可能に形成されている。
図3(a)は、生産管理システム11から出力される生産指示データであり、オーダ番号、製品図番、所要数を含む。図3(b)は、製品情報データベース12に格納されている情報であり、製品の図面番号と外形寸法(X寸法、Y寸法)、板厚、加工経路が紐付けされている。図3(c)は、後述する集積パターンごとの台車内の積載エリア原点の台車原点に対するXY座標を設定したデータであり、製品積載位置決定機能2が保持している。図3(d)は、製品積載位置決定機能2から出力されるデータであり、生産指示シーケンス番号、製品図番、積載する集積エリア原点Pに対する積載XY座標情報を示すデータである。
図5(a)は、積載面51を3つの積載エリアに分けた積載パターンであり、A部には、400×400mm以下の製品が積載される。B部には、200×400mm以下の製品が積載される。C部には、600×800mm以下の製品が積載される。各積載エリアの原点はそれぞれの中心である。図5(b)は、積載面51に1つだけの積載エリアD部を設けている。D部には、600×800mm以上で、600×1200mm以下の製品が積載される。D部の原点は中心である。図5(c)は、2台の台車で、図5(a)と図5(b)の積載パターンを併用する積載パターンである。
なお、あおり52は積載面51の四方に設けられ、各積載エリアを囲むものではない。これは、台車5の積載パターンを変更することがあるためである。
本発明は、製品積載位置決定機能2の指示により、台車5により形成された各積載エリアにそれぞれ規定以下の大きさの異なる製品を混在させて積載するようにしている。
このため、本発明では、既成の自動板取加工手段13を用いる傍ら、製品積載位置決定機能2を新たに追加し、製品積載位置決定機能2の出力を自動板取加工手段13の自動素材板取プログラム31にパラメータとして入力させている。自動素材板取プログラム31は、製品積載位置決定機能2の出力を受けて動作し、素材からの板取を行い、製品の集積を行うようプログラムされている。この自動素材板取プログラム31の出力を受けて、切断設備制御プログラム32により、作業台35上の板材を切断する切断設備34を制御するとともに、集積装置制御プログラム33により、切断された板材製品6を吸着して移動させ、製品積載位置決定機能2によって算出された位置に積載する集積装置36を制御するようにしている。
自動板取加工手段13の切断設備34で板取加工された製品6を集積装置36でピッキングして、集積エリア4に配置された仕分け台車5の上の所定の位置に製品6を集積する。
集積エリア4は、多数の台車5が配置され、各台車5は、図2のような形状を有し、台車の積載面51の四方にあおり52を立て、積載した製品6が崩れた際の台車5からの落下を防止する。
ステップS1(第一の手順)で、生産管理システム11から取得した生産指示に含まれる各オーダごとにそのオーダを構成する製品群の外形寸法から、オーダごと及び次工程別に準備される台車5への積載パターン(図5)を決定する。なお、次工程とは、たとえば、汎用曲げ(中小物)、汎用曲げ(大物)、自動曲げ、曲げなしなどである。
積載パターンの例は、図5に示されるとおりで、各オーダを構成する製品群の外形寸法より積載パターン1、積載パターン2もしくは2台の台車で両方の積載パターンを併用する積載パターン3のいずれのパターンで積載するかを決定する。
次いで、ステップS2(第二の手順)で、オーダごと及び次工程別に、台車5の積載エリアごとに、そこに積載される製品6の板厚・枚数より、積載高さを求め、所定の高さを超える場合は、超えた部分に対し、使用台車を1台追加し、再度、積載パターンを決定する。
次いで、ステップS3(第三の手順)で、全てのオーダに対し、必要な積載パターンと台車5の使用台数を決定する。このとき必要となる台車数が所定の台車数を超えた場合、一度に加工するオーダ数を減らす必要が有り、所定台車数に収まるところまで当初の生産指示を分割する。
次いで、ステップS4(第四の手順)で、作成された生産指示nで加工される各オーダ及び次工程が必要とする台車5を集積エリア4上に順に配置する。各製品6は中心が積載エリア原点に来るように積載され、その集積位置は集積エリア原点Pから台車原点のXY座標と台車原点から各サイズ別積載エリア中心点のXY座標で表された集積位置情報nが、生産指示nに対応して生成される。
これにより、積載エリアごとに予め決められた大きさ以下の異なる大きさの製品が切断順に積載される。
また、切断作業は集積作業を考慮する必要がなく、最適な切断順序で切断することができる。切断作業への制約がないので、歩留まりよく切断できる。
また、次工程別の台車上に積載するので、次工程へ運びやすいという効果もある。
2 製品積載位置決定機能
4 集積エリア
5 台車
6 製品
11 生産管理システム
12 製品情報データベース
13 自動板取加工手段
31 自動素材板取プログラム
32 切断設備制御プログラム
33 集積装置制御プログラム
34 切断設備
35 作業台
36 集積装置
51 積載面
52 あおり
53 支持部
54 車輪
Claims (5)
- 集積装置によって板材製品が積載される集積エリアにオーダ別及び次工程別に配置され、それぞれ一つまたは複数の積載エリアを有する複数の積載ユニット、
及び上記各積載エリアにその面積以下の大きさの上記板材製品を積載するように、個々の板材製品の大きさに応じて当該板材製品を積載する上記積載エリアを決定し、この決定した上記積載エリアの位置情報を上記集積装置に出力する製品積載位置決定手段を備え、
上記製品積載位置決定手段は、オーダを構成する板材製品群の外形寸法から上記積載ユニットの積載パターンを決定し、この決定した積載パターンにしたがって、上記積載ユニットに対し一つまたは複数のそれぞれ所定の面積を有する積載エリアを割り付けることを特徴とする板材自動仕分けシステム。 - 上記積載ユニットは、積載面の四方にあおりを設けた台車であることを特徴とする請求項1記載の板材自動仕分けシステム。
- 上記製品積載位置決定手段は、上記積載ユニットへの上記板材製品の積載が所定の高さ以下になるように上記積載エリアを決定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の板材自動仕分けシステム。
- 製品積載位置決定手段が、オーダを構成する板材製品群の外形寸法からオーダ別に配置された積載ユニットの積載パターンを決定し、
この決定した積載パターンにしたがって、上記積載ユニットに対し、一つまたは複数のそれぞれ所定の面積を有する積載エリアを割り付けるとともに、
上記各積載エリアにその面積以下の大きさの板材製品が積載されるように、個々の板材製品の大きさに応じて当該板材製品を積載する上記積載エリアを決定し、
この決定した上記積載エリアの位置情報を集積装置に出力し、
上記集積装置によって上記板材製品を上記決定された積載エリアに積載することを特徴とする板材自動仕分け方法。 - 上記製品積載位置決定手段によって出力される上記積載エリアの位置情報は、
各オーダごとの板材製品群の外形寸法に基づいて上記積載パターンを決定する第一の手順、
この第一の手順により決定された積載パターンに応じて各積載エリアに積載される上記板材製品の積載高さを計算し、この計算した積載高さが所定の高さ以内になるように上記積載パターンを再度決定する第二の手順、
すべてのオーダの板材製品群に基づき、上記決定された積載パターンに応じた上記積載ユニットの台数を決定する第三の手順、
及びこの第三の手順により決定された上記積載ユニットの台数を配置するとともに、上記板材製品ごとにこの板材製品を積載する上記積載ユニットの上記積載エリアの位置情報を生成する第四の手順により生成されることを特徴とする請求項4記載の板材自動仕分け方法。
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