專利名稱：作業(yè)系統(tǒng)以及自動化作業(yè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種作業(yè)系統(tǒng)以及自動化作業(yè)方法。具體而言，涉及包括手工作業(yè)區(qū) 域、機器人作業(yè)區(qū)域以及緩沖空間的作業(yè)系統(tǒng)。另外，還涉及針對對工件進(jìn)行手工作業(yè)以及 機器人作業(yè)的作業(yè)系統(tǒng)的、從手工作業(yè)向機器人作業(yè)轉(zhuǎn)變的自動化作業(yè)方法。
背景技術(shù)：
以往，汽車的車體通過人工和機器人進(jìn)行組裝。因此，在該車體的生產(chǎn)線上，混合 存在有作業(yè)人員作業(yè)區(qū)域和機器人作業(yè)區(qū)域(參照專利文獻(xiàn)1)。在此，在作業(yè)人員對工件進(jìn)行作業(yè)的情況下，沒有必要暫時停止該工件的輸送，但 是在機器人對工件進(jìn)行作業(yè)的情況下，有必要暫時停止工件的輸送。因此，在手工作業(yè)區(qū) 域設(shè)置為連續(xù)地輸送工件，而在機器人作業(yè)區(qū)域設(shè)置為有節(jié)拍地輸送工件(參照專利文獻(xiàn) 2)。另外，如上所述，由于在手工作業(yè)區(qū)域和在機器人作業(yè)區(qū)域的輸送方法不同，所以 在這些作業(yè)區(qū)域的邊界部分設(shè)有緩沖空間。專利文獻(xiàn)1 日本特公平6-75810號公報；專利文獻(xiàn)2 日本特公平6-83938號公報。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在機器人出現(xiàn)不良狀況的情況下，需要暫時停止在機器人作業(yè)區(qū)域的工件 的輸送。如此一來，在機器人作業(yè)區(qū)域的上游側(cè)的手工作業(yè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)輸送被中止，從而出 現(xiàn)作業(yè)人員的手頭空閑的問題。另外，由于在機器人作業(yè)區(qū)域的下游側(cè)的手工作業(yè)區(qū)域內(nèi) 沒有提供連續(xù)輸送的工件，所以也出現(xiàn)作業(yè)人員的手頭空閑的問題。另外，近年來，由于機器人技術(shù)的進(jìn)步，要求將手工作業(yè)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人作業(yè)， 以提高組裝效率。本發(fā)明的目的在于提供一種即使在機器人出現(xiàn)不良狀況的情況下也能防止出現(xiàn) 手工作業(yè)區(qū)域的作業(yè)人員的手頭空閑的作業(yè)系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種能夠?qū)⑹止ぷ鳂I(yè)向機器人作業(yè)順利地轉(zhuǎn)變的 自動化作業(yè)方法。本發(fā)明的一種作業(yè)系統(tǒng)(例如后述的工件組裝系統(tǒng)1)，其包括沿輸送路徑(例如 后述的輸送路徑21)設(shè)置的用于配置多個作業(yè)人員(例如后述的作業(yè)人員Pl P5)的手 工作業(yè)區(qū)域(例如后述的手工作業(yè)區(qū)域30A)、沿所述輸送路徑在所述手工作業(yè)區(qū)域的下游 側(cè)設(shè)置的用于配置多個機器人(例如后述的機器人Rl R6)的機器人作業(yè)區(qū)域(例如后 述的機器人作業(yè)區(qū)域40)、在所述手工作業(yè)區(qū)域和所述機器人作業(yè)區(qū)域的邊界部分設(shè)置的 緩沖空間(例如后述的第一緩沖空間50A)，在所述手工作業(yè)區(qū)域中連續(xù)輸送工件(例如后 述的車體10)，而在所述機器人作業(yè)區(qū)域中有節(jié)拍地輸送所述工件，所述作業(yè)系統(tǒng)的特征在于，
3
所述緩沖空間的長度I1由下式(1)確定，L1 = VtXv ... (1)在式(1)中，It是按節(jié)拍輸送的對應(yīng)于一個節(jié)拍量的長度，t是當(dāng)機器人發(fā)生狀況 不良時停止按節(jié)拍輸送工件的時間，ν是工件的輸送速度。根據(jù)本發(fā)明，將緩沖空間的長度按照上述式(1)進(jìn)行了設(shè)定。因此，即使機器人作 業(yè)區(qū)域的機器人發(fā)生狀況不良而暫時停止按節(jié)拍輸送工件，也能夠在到再次開始輸送工件 為止的期間內(nèi)將被連續(xù)輸送的工件收容在該機器人作業(yè)區(qū)域的上游側(cè)的緩沖空間，所以能 夠防止手工作業(yè)區(qū)域的作業(yè)人員的手頭空閑。本發(fā)明的工件組裝系統(tǒng)，其包括沿輸送路徑設(shè)置的用于配置多個作業(yè)人員的手工 作業(yè)區(qū)域(例如后述的手工作業(yè)區(qū)域30B)、沿所述輸送路徑在所述手工作業(yè)區(qū)域的上游側(cè) 設(shè)置的用于配置多個機器人的機器人作業(yè)區(qū)域、在所述手工作業(yè)區(qū)域和所述機器人作業(yè)區(qū) 域的邊界部分設(shè)置的緩沖空間(例如，后述的第二緩沖空間50B)，在所述手工作業(yè)區(qū)域中 連續(xù)輸送工件，而在所述機器人作業(yè)區(qū)域中有節(jié)拍地輸送所述工件，所述作業(yè)系統(tǒng)的特征 在于，所述緩沖空間的長度I2由下式(2)確定，I2 = lT+(t+tf) Xv ... (2)在式(2)中，It是按節(jié)拍輸送的對應(yīng)于一個節(jié)拍量的長度，t是當(dāng)機器人發(fā)生狀況 不良時停止按節(jié)拍輸送工件的時間，tf是再次開始輸送工件后到快速輸送先前停止輸送的 工件并將該工件送出到緩沖空間為止的時間，ν是工件的輸送速度。根據(jù)本發(fā)明，將緩沖空間的長度按照上述式(2)進(jìn)行了設(shè)定。因此，即使機器人作 業(yè)區(qū)域的機器人發(fā)生不良狀況而暫時停止按節(jié)拍輸送工件，也能夠在再次開始輸送工件后 將該機器人作業(yè)區(qū)域的工件中的前面的工件送出到緩沖空間，并進(jìn)一步以高速輸送該被送 出的工件，從而使其在緩沖空間內(nèi)追趕前方的被連續(xù)輸送的工件。因此，連續(xù)輸送的工件能 夠被不間斷地供給到手工作業(yè)區(qū)域，從而能夠防止手工作業(yè)區(qū)域的作業(yè)人員的手頭空閑。本發(fā)明的自動化作業(yè)方法，其針對通過作業(yè)人員(例如后述的作業(yè)人員PlOl P108)以及機器人(例如后述的機器人RlOl R104)對工件(例如后述的車體110)進(jìn)行 作業(yè)的作業(yè)系統(tǒng)(例如后述的工件組裝系統(tǒng)101)，將手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人作業(yè)，該自動 化作業(yè)方法的特征在于，在所述作業(yè)系統(tǒng)中設(shè)有沿輸送路徑(例如后述的輸送路徑121)設(shè) 置的用于配置多個作業(yè)人員的手工作業(yè)區(qū)域(例如后述的手工作業(yè)區(qū)域130A、130B)、沿所 述輸送路徑設(shè)置的用于配置多個機器人的機器人作業(yè)區(qū)域(例如后述的機器人作業(yè)區(qū)域 140)、在所述手工作業(yè)區(qū)域和所述機器人作業(yè)區(qū)域的邊界部分設(shè)置的緩沖空間(例如后述 的緩沖空間150A、150B)，并且在所述手工作業(yè)區(qū)域中連續(xù)輸送工件，而在所述機器人作業(yè) 區(qū)域中有節(jié)拍地輸送工件，所述自動化作業(yè)方法包括將所述手工作業(yè)中的成為轉(zhuǎn)變對象 的部分抽出的步驟；將所述成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)在所述手工作業(yè)區(qū)域中的最靠所述緩 沖空間側(cè)進(jìn)行的步驟；在所述緩沖空間設(shè)置新的機器人(例如后述的機器人R104)以擴大 機器人作業(yè)區(qū)域的步驟；將所述成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲂碌臋C器人的作業(yè)的 步驟；削減所述手工作業(yè)區(qū)域中的最靠所述緩沖空間側(cè)的區(qū)域以縮小所述手工作業(yè)區(qū)域的 步驟。根據(jù)本發(fā)明，將手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人作業(yè)的步驟為如下內(nèi)容。首先，抽出手工作 業(yè)中成為轉(zhuǎn)變對象的部分。然后，在手工作業(yè)區(qū)域中的最靠緩沖空間側(cè)進(jìn)行該成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)。隨后，在緩沖空間設(shè)置新的機器人以擴大機器人工作區(qū)域。接下來，將成為 轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌臋C器人的作業(yè)。然后，削減手工作業(yè)區(qū)域中的最靠緩沖空 間側(cè)的區(qū)域，以縮小手工作業(yè)區(qū)域。因此，在設(shè)置新的機器人時，由于能夠在緩沖空間內(nèi)設(shè)置機器人以及該機器人的 周邊裝置，所以在設(shè)置作業(yè)中裝置等和工程作業(yè)人員不會妨礙在手工作業(yè)區(qū)域執(zhí)行作業(yè)的 作業(yè)人員，所以能夠在生產(chǎn)線不停止的狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)置。另外，在緩沖空間設(shè)置了新的機器人之后，由于能夠立即將成為轉(zhuǎn)變對象的手工 作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌臋C器人的作業(yè)，所以能夠順利地將基于手工的作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跈C器人的作 業(yè)。另外，由于將機器人作業(yè)區(qū)域擴大而將手工作業(yè)區(qū)域縮小，所以能夠在不改變生 產(chǎn)線長度的狀態(tài)下完成轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)低成本。即，即使將機器人作業(yè)區(qū)域擴大，并將基于 機器人的作業(yè)增加一道工序，生產(chǎn)線長度也與擴大機器人作業(yè)區(qū)域之前相同。因此，即使計 劃以后的進(jìn)一步的自動化工序，通過重復(fù)上述步驟，也能夠容易地擴大機器人作業(yè)區(qū)域并 順利地將手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人作業(yè)。根據(jù)本發(fā)明，即使機器人作業(yè)區(qū)域的機器人發(fā)生狀況不良而暫時停止按節(jié)拍輸送 工件，也能夠在到再次開始輸送工件為止的期間內(nèi)將被連續(xù)輸送的工件收容在該機器人作 業(yè)區(qū)域的上游側(cè)的緩沖空間，所以能夠防止手工作業(yè)區(qū)域的作業(yè)人員的手頭空閑。另外，也 能夠在再次開始輸送工件后將該機器人作業(yè)區(qū)域的工件中的前面的工件送出到緩沖空間， 并進(jìn)一步以高速輸送該被送出的工件，從而使其在緩沖空間內(nèi)追趕前方的工件。因此，連續(xù) 輸送的工件能夠被可靠地供給到手工作業(yè)區(qū)域，從而能夠防止手工作業(yè)區(qū)域的作業(yè)人員的 手頭空閑。另外，根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)置新的機器人時，由于能夠在緩沖空間內(nèi)設(shè)置機器人以及 該機器人的周邊裝置，所以在設(shè)置作業(yè)中裝置等和工程作業(yè)人員不會妨礙在手工作業(yè)區(qū)域 執(zhí)行作業(yè)的作業(yè)人員，所以能夠在不停止生產(chǎn)線的狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)置。另外，在緩沖空間設(shè)置 了新的機器人之后，由于能夠立即將成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌臋C器人的作業(yè)， 所以能夠順利地將基于手工的作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跈C器人的作業(yè)。另外，由于將機器人作業(yè)區(qū) 域擴大而將手工作業(yè)區(qū)域縮小，所以能夠在不改變生產(chǎn)線長度的狀態(tài)下完成轉(zhuǎn)變，從而實 現(xiàn)低成本。即，即使將機器人作業(yè)區(qū)域擴大，并將基于機器人的作業(yè)增加一道工序，生產(chǎn)線 長度也與擴大機器人作業(yè)區(qū)域之前相同。因此，即使計劃以后的進(jìn)一步的自動化工序，通 過重復(fù)上述步驟，也能夠容易地擴大機器人作業(yè)區(qū)域并順利地將手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人作 業(yè)。


圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的作業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示針對所述實施方式的作業(yè)系統(tǒng)的機器人區(qū)域上游側(cè)的緩沖空間的、工 件的位置的經(jīng)時變化的圖。圖3是表示針對所述實施方式的作業(yè)系統(tǒng)的機器人區(qū)域下游側(cè)的緩沖空間的、工 件的位置的經(jīng)時變化的圖。圖4表示適用本發(fā)明的第二實施方式的自動化作業(yè)方法的作業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5是用于說明針對所述實施方式的作業(yè)系統(tǒng)的、將成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)抽 出的步驟的圖。圖6是用于說明針對所述實施方式的作業(yè)系統(tǒng)的、設(shè)置新的機器人并擴大機器人 作業(yè)區(qū)域的步驟的圖。圖7是用于說明針對所述實施方式的作業(yè)系統(tǒng)的、將成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)向 新的機器人作業(yè)轉(zhuǎn)變的步驟的圖。附圖標(biāo)記說明
1工件組裝系統(tǒng)(作業(yè)系統(tǒng))
10車體(工件)
21輸送路徑
30A、30B手工作業(yè)區(qū)域
40機器人作業(yè)區(qū)域
50A第一緩沖空間
50B第二緩沖空間
Pl P5作業(yè)人員
Rl R6機器人
101工件組裝系統(tǒng)(作業(yè)系統(tǒng))
110車體(工件)
121輸送路徑
130AU30B手工作業(yè)區(qū)域
140機器人作業(yè)區(qū)域
150AU50B緩沖空間
PlOl P108 作業(yè)人員
RlOl R104 機器人
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的各實施方式進(jìn)行說明。(第一實施方式)圖1是作為本發(fā)明的第一實施方式的作業(yè)系統(tǒng)的工件組裝系統(tǒng)1的俯視圖。工件組裝系統(tǒng)1通過基于作業(yè)人員的手工作業(yè)以及基于機器人的機器人作業(yè)組 裝作為工件的汽車的車體10。該工件組裝系統(tǒng)1包括沿輸送路徑21輸送汽車的車體10的輸送裝置20、沿輸送 路徑21設(shè)置的兩個手工作業(yè)區(qū)域30A、30B、以及沿輸送路徑21設(shè)置的機器人作業(yè)區(qū)域40。在機器人作業(yè)區(qū)域40，從輸送路徑21的上游側(cè)開始依次地配置用于組裝車體10 的機器人Rl R6。手工作業(yè)區(qū)域30A、30B包括在機器人作業(yè)區(qū)域40的上游側(cè)設(shè)置的手工作業(yè)區(qū)域 30A和在機器人作業(yè)區(qū)域40的下游側(cè)設(shè)置的手工作業(yè)區(qū)域30B。在手工作業(yè)區(qū)域30A，從輸送路徑21的上游側(cè)開始依次地配置用于組裝車體10的
6作業(yè)人員Pl P3。另外，在手工作業(yè)區(qū)域30B，從輸送路徑21的上游側(cè)開始依次地配置用 于組裝車體10的作業(yè)人員P4 P5。輸送裝置20在手工作業(yè)區(qū)域30A、30B無停止地輸送車體10。與此相對，輸送裝置 20在機器人作業(yè)區(qū)域40間歇地輸送車體10。S卩，輸送裝置20在手工作業(yè)區(qū)域30A、30B連 續(xù)地輸送車體10，而在機器人作業(yè)區(qū)域40有節(jié)拍地輸送車體10。在此，在輸送路徑21的手工作業(yè)區(qū)域30A和機器人作業(yè)區(qū)域40的邊界部分設(shè)有 第一緩沖空間50A。另外，在輸送路徑21的機器人作業(yè)區(qū)域40和手工作業(yè)區(qū)域30B的邊界部分設(shè)有 第二緩沖空間50B。設(shè)置這些緩沖空間50A、50B的理由如下。車體10的輸送速度在手工作業(yè)區(qū)域30A、30B和機器人作業(yè)區(qū)域40雖然相同，但 是如上所述，由于車體10的輸送方法在手工作業(yè)區(qū)域30A、30B和機器人作業(yè)區(qū)域40不同， 所以在手工作業(yè)區(qū)域30A、30B和機器人作業(yè)區(qū)域40的邊界部分設(shè)置緩沖空間，該緩沖空間 的長度設(shè)為對應(yīng)于一個輸送節(jié)拍的量的長度1τ。在該緩沖空間中，由于作為工件的車體10 彼此的間隔自零到對應(yīng)于一個輸送節(jié)拍的量的長度It之間變化，所以該It是緩沖空間的最 低限度的必要長度。另外，在機器人作業(yè)區(qū)域40的機器人Rl R6的任何一個發(fā)生不良狀況的情況 下，需要暫時停止在機器人作業(yè)區(qū)域40內(nèi)的車體10的輸送。如此一來，將在手工作業(yè)區(qū)域 30Α內(nèi)中止連續(xù)輸送，從而出現(xiàn)作業(yè)人員的手頭空閑的問題。圖2(a)是表示車體10的輸送剛停止之前的狀態(tài)的圖。圖2 (b)是表示剛再次開 始車體10的輸送后的狀態(tài)的圖。如圖2(a)、(b)所示，由于車體10從手工作業(yè)區(qū)域30A通過連續(xù)輸送被送出到緩 沖空間50A，所以使緩沖空間的最低限度的必要長度It比規(guī)定長度a長、以作為第一緩沖空 間50A即可。該規(guī)定長度a是在第一緩沖空間50A的、從停止車體10的輸送開始到再次輸 送為止的期間內(nèi)，通過連續(xù)輸送送出的車體10的移動量。因此，第一緩沖空間50A的長度I1通過下式(1)來確定。I1 = lT+a = lT+tXv... (1)在式(1)中，It是按節(jié)拍輸送的對應(yīng)于一個節(jié)拍的量的長度，t是當(dāng)機器人Rl R6發(fā)生狀況不良時停止按節(jié)拍輸送車體10的時間，ν是車體10的輸送速度。在此，停止輸送的時間t是對機器人的輕微的狀況不良進(jìn)行修理并到機器人恢復(fù) 正常為止的時間，或者是判斷機器人出現(xiàn)重大狀況不良而將該機器人完全停止并到將基于 該機器人的作業(yè)從生產(chǎn)線撤去為止的時間。另外，在機器人作業(yè)區(qū)域40的機器人Rl R6中的任意一個發(fā)生不良狀況而暫時 停止在機器人作業(yè)區(qū)域40內(nèi)的車體10的輸送時，由于在手工作業(yè)區(qū)域30B，車體10的輸送 還在繼續(xù)，所以無法供給在手工作業(yè)區(qū)域30B連續(xù)輸送的車體10，出現(xiàn)作業(yè)人員的手頭空 閑的問題。圖3(a)是表示車體10的輸送剛停止前的狀態(tài)的圖。圖3 (b)是表示剛再次開始 車體10的輸送后的狀態(tài)的圖。圖3(c)是表示在再次開始輸送后、機器人作業(yè)區(qū)域40的車 體10中的前面的車體剛被送出到第二緩沖空間50B內(nèi)后的狀態(tài)的圖。
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如圖3(a) (c)所示，由于需要將車體10不間斷地供給到手工作業(yè)區(qū)域30B，所 以使最低限度的必要的緩沖空間的長度It比規(guī)定長度b長即可。該規(guī)定長度b是在機器人 作業(yè)區(qū)域40的、從停止車體10的輸送開始到再次輸送后，機器人作業(yè)區(qū)域40的車體10中 的前面的車體被送出到第二緩沖空間50B內(nèi)為止的期間內(nèi)通過連續(xù)輸送送出的車體10的
移動量。因此，第二緩沖空間50B的長度I2通過下式(2)來確定。I2 = lT+b = lT+(t+tf) Xv... (2)在式(2)中，It是按節(jié)拍輸送的對應(yīng)于一個節(jié)拍量的長度，t是當(dāng)機器人Rl R6 發(fā)生狀況不良時停止按節(jié)拍輸送車體10的時間。另外，tf是再次開始輸送車體10后、到 快速輸送先前停止輸送的車體10并將該車體10被送出到第二緩沖空間50B為止的時間， ν是車體10的輸送速度。以下，對第一緩沖空間50A以及第二緩沖空間50B的具體例子進(jìn)行說明。例如，將輸送裝置20的連續(xù)輸送以及按節(jié)拍輸送的輸送速度設(shè)為50秒移動6m、按 節(jié)拍輸送時對應(yīng)于每節(jié)拍的長度為6m。另外，停止時間設(shè)為60秒。于是，第一緩沖空間50A的長度I1如下式(3)。I1 = 6m+60 秒 X6m/50 秒=13. 2m ... (3)另外，若快速輸送時間為8秒，第二緩沖空間50B的長度I2如下式(4)。I2 = 6m+ (60 秒、+8 秒、)X 6m/50 秒、=14. 16m ... (4)根據(jù)本實施方式，具有如下效果。(1)由于將第一緩沖空間50A的長度I1按照上述的式(1)進(jìn)行了設(shè)定，所以即使 機器人Rl R6中的任意一個發(fā)生了不良狀況而暫時停止按節(jié)拍輸送車體10，也能夠在到 再次開始輸送車體10為止的期間內(nèi)將被連續(xù)輸送的車體10收容在該第一緩沖空間50A，所 以能夠防止機器人作業(yè)區(qū)域40的上游側(cè)的手工作業(yè)區(qū)域30A的作業(yè)人員的手頭空閑。(2)由于將第二緩沖空間50B的長度I2按照上述式(2)進(jìn)行了設(shè)定，所以即使機 器人Rl R6中的任意一個發(fā)生了不良狀況而暫時停止按節(jié)拍輸送車體10，也能夠在再次 開始輸送車體10后將該機器人作業(yè)區(qū)域4的車體10中的前面的車體送出到第二緩沖空間 50B,并進(jìn)一步將該被送出的車體10高速輸送，從而使其在該第二緩沖空間50B內(nèi)追趕前方 的被連續(xù)輸送的車體10。因此，連續(xù)輸送的車體10能夠不間斷地供給到手工作業(yè)區(qū)域，從 而能夠防止手工作業(yè)區(qū)域30B的作業(yè)人員的手頭空閑。(第二實施方式)圖4是作為適用本發(fā)明的一個實施方式的自動化作業(yè)方法的作業(yè)系統(tǒng)的工件組 裝系統(tǒng)101的俯視圖。工件組裝系統(tǒng)101通過基于作業(yè)人員的手工作業(yè)以及基于機器人的機器人作業(yè) 組裝作為工件的汽車的車體110。該工件組裝系統(tǒng)101包括沿輸送路徑121輸送汽車車體110的輸送裝置120、沿輸 送路徑121設(shè)置的兩個手工作業(yè)區(qū)域130A、130B、以及沿輸送路徑121設(shè)置的機器人作業(yè)區(qū) 域 140。在機器人作業(yè)區(qū)域140，從輸送路徑121的上游側(cè)開始依次地配置用于組裝車體 110的機器人RlOl R103。
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手工作業(yè)區(qū)域130A、130B由在機器人作業(yè)區(qū)域140的上游側(cè)設(shè)置的手工作業(yè)區(qū)域 130A和在機器人作業(yè)區(qū)域140的下游側(cè)設(shè)置的手工作業(yè)區(qū)域130B構(gòu)成。在手工作業(yè)區(qū)域130A，從輸送路徑121的上游側(cè)開始依次地配置用于組裝車體 110的作業(yè)人員PlOl P103。另外，在手工作業(yè)區(qū)域130B，從輸送路徑121的上游側(cè)開始 依次地配置用于組裝車體Iio的作業(yè)人員P104 P108。手工作業(yè)區(qū)域130A、130B和機器人作業(yè)區(qū)域140的邊界部分設(shè)有緩沖空間150A、 150B。緩沖空間150A、150B包括在機器人作業(yè)區(qū)域140的上游側(cè)設(shè)置的緩沖空間150A 和在機器人作業(yè)區(qū)域140的下游側(cè)設(shè)置的緩沖空間150B。輸送裝置120在手工作業(yè)區(qū)域130A、130B無停止地輸送車體110。與此相對，輸送 裝置120在機器人作業(yè)區(qū)域140間歇地輸送車體110。S卩，輸送裝置120在手工作業(yè)區(qū)域 130AU30B連續(xù)地輸送車體110，而在機器人作業(yè)區(qū)域140間歇地輸送車體110。在上述的工件組裝系統(tǒng)101中，按照以下步驟實施基于手工作業(yè)的工序的自動 化。如圖4所示，首先抽出手工作業(yè)中成為轉(zhuǎn)變對象的部分。例如，將電氣配線安裝作 業(yè)作為轉(zhuǎn)變對象抽出。該電氣配線安裝作業(yè)由手工作業(yè)區(qū)域130B的作業(yè)人員P107執(zhí)行。如圖5所示，然后，在手工作業(yè)區(qū)域130B中的最靠緩沖空間150B側(cè)進(jìn)行該成為轉(zhuǎn) 變對象的手工作業(yè)。具體而言，執(zhí)行該電氣配線安裝作業(yè)的作業(yè)人員P107，向手工作業(yè)區(qū) 域130B的作業(yè)人員P104 P108中的最靠緩沖空間150B側(cè)移動，然后繼續(xù)進(jìn)行電氣配線 安裝作業(yè)。另外，在作業(yè)人員P107的上游側(cè)配置的作業(yè)人員P104 P106向下游側(cè)移動一 個作業(yè)間隔。如圖6所示，接下來，在緩沖空間150B設(shè)置新的機器人R104，從而將機器人作業(yè)區(qū) 域140向下游側(cè)擴大。具體而言，在機器人R103的下游側(cè)設(shè)有新的機器人R104。由于該緩 沖空間150B空置，所以即使在輸送裝置120工作中，也能容易地設(shè)置機器人R104。如圖7所示，然后，將成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌臋C器人R104的作業(yè)。具 體而言，通過機器人R104進(jìn)行電氣配線安裝作業(yè)。然后，作業(yè)人員P107向未圖示的其他作 業(yè)位置移動。由此，使手工作業(yè)區(qū)域130B向下游側(cè)縮小，而緩沖空間150B的長度不發(fā)生變 化。根據(jù)本實施方式，具有以下的效果。(3)在緩沖空間150B設(shè)置新的機器人R4時，由于能夠在緩沖空間150B內(nèi)設(shè)置機 器人R104以及該機器人R104的周邊裝置，所以在設(shè)置作業(yè)中裝置等和工程作業(yè)人員不會 妨礙在手工作業(yè)區(qū)域30B執(zhí)行作業(yè)的作業(yè)人員，所以能夠在不停止生產(chǎn)線的狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)置。另外，在緩沖空間150B設(shè)置了新的機器人R104之后，由于能夠立即將成為轉(zhuǎn)變對 象的手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌臋C器人R104的作業(yè)，所以能夠順利地將基于手工的電氣配線安 裝作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跈C器人的電氣配線安裝作業(yè)。另外，由于將機器人作業(yè)區(qū)域140擴大而將手工作業(yè)區(qū)域130B縮小，所以能夠在 不改變生產(chǎn)線長度的狀態(tài)下完成轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)低成本。即，即使將機器人作業(yè)區(qū)域140擴 大、并將基于機器人R104的作業(yè)增加一道工序，生產(chǎn)線長度也與擴大機器人作業(yè)區(qū)域140之前相同。因此，即使計劃以后的進(jìn)一步的自動化工序，通過重復(fù)上述步驟，也能夠容易地 擴大機器人作業(yè)區(qū)域140并順利地將手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人作業(yè)。需要說明的是，本發(fā)明不限于上述實施方式，在能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的范圍內(nèi)的 變化、改進(jìn)等都是包含在本發(fā)明之內(nèi)的內(nèi)容。例如，在上述第二實施方式中，雖然使在手工作業(yè)區(qū)域130B進(jìn)行的工序自動化、 并向下游側(cè)擴大了機器人作業(yè)區(qū)域140，但是并限于此，也可以使在手工作業(yè)區(qū)域130A進(jìn) 行的工序自動化、并向上游側(cè)擴大機器人作業(yè)區(qū)域140。
權(quán)利要求
一種作業(yè)系統(tǒng)，其包括沿輸送路徑設(shè)置的用于配置多個作業(yè)人員的手工作業(yè)區(qū)域、沿所述輸送路徑在所述手工作業(yè)區(qū)域的下游側(cè)設(shè)置的用于配置多個機器人的機器人作業(yè)區(qū)域、在所述手工作業(yè)區(qū)域和所述機器人作業(yè)區(qū)域的邊界部分設(shè)置的緩沖空間，在所述手工作業(yè)區(qū)域連續(xù)輸送工件，在所述機器人作業(yè)區(qū)域有節(jié)拍地輸送所述工件，所述作業(yè)系統(tǒng)的特征在于，所述緩沖空間的長度l1由下式(1)確定，l1＝lT+t×v…(1)在式(1)中，lT是按節(jié)拍輸送的對應(yīng)于一個節(jié)拍量的長度，t是當(dāng)機器人發(fā)生狀況不良時停止按節(jié)拍輸送工件的時間，v是工件的輸送速度。
2.—種作業(yè)系統(tǒng)，其包括沿輸送路徑設(shè)置的用于配置多個作業(yè)人員的手工作業(yè)區(qū)域、 沿所述輸送路徑在所述手工作業(yè)區(qū)域的上游側(cè)設(shè)置的用于配置多個機器人的機器人作業(yè) 區(qū)域、在所述手工作業(yè)區(qū)域和所述機器人作業(yè)區(qū)域的邊界部分設(shè)置的緩沖空間，在所述手工作業(yè)區(qū)域中連續(xù)輸送工件，在所述機器人作業(yè)區(qū)域中有節(jié)拍地輸送所述工件，所述作業(yè)系統(tǒng)的特征在于，所述緩沖空間的長度I2由下式(2)確定，12= lT+(t+tf) Xv ... (2)在式(2)中，It是按節(jié)拍輸送的對應(yīng)于一個節(jié)拍量的長度，t是當(dāng)機器人發(fā)生狀況不良 時停止按節(jié)拍輸送工件的時間，tf是再次開始輸送工件后到快速輸送先前停止輸送的工件 并將該工件送出到緩沖空間為止的時間，ν是工件的輸送速度。
3.一種自動化作業(yè)方法，其針對通過作業(yè)人員以及機器人對工件進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)系 統(tǒng)，將手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器人作業(yè)，該自動化作業(yè)方法的特征在于，在所述作業(yè)系統(tǒng)中設(shè)有沿輸送路徑設(shè)置的用于配置多個作業(yè)人員的手工作業(yè)區(qū)域、 沿所述輸送路徑設(shè)置的用于配置多個機器人的機器人作業(yè)區(qū)域、在所述手工作業(yè)區(qū)域和所 述機器人作業(yè)區(qū)域的邊界部分設(shè)置的緩沖空間，并且在所述手工作業(yè)區(qū)域連續(xù)輸送所述工 件，在所述機器人作業(yè)區(qū)域有節(jié)拍地輸送所述工件， 所述自動化作業(yè)方法包括將所述手工作業(yè)中的成為轉(zhuǎn)變對象的部分抽出的步驟；使所述成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)在所述手工作業(yè)區(qū)域中的最靠所述緩沖空間側(cè)進(jìn)行 的步驟；在所述緩沖空間設(shè)置新的機器人以擴大機器人作業(yè)區(qū)域的步驟；將所述成為轉(zhuǎn)變對象的手工作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)樗鲂碌臋C器人的作業(yè)的步驟；削減所述手工作業(yè)區(qū)域中的最靠所述緩沖空間側(cè)的區(qū)域以縮小所述手工作業(yè)區(qū)域的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種作業(yè)系統(tǒng)以及作業(yè)自動化方法。本發(fā)明的作業(yè)系統(tǒng)的一種工件組裝系統(tǒng)(1)，其包括連續(xù)輸送車體(10)的手工作業(yè)區(qū)域(30A)、在所述手工作業(yè)區(qū)域(30A)的下游側(cè)設(shè)置的按節(jié)拍輸送車體(10)的機器人作業(yè)區(qū)域(40)以及在手工作業(yè)區(qū)域(30A)和機器人作業(yè)區(qū)域(40)的邊界部分設(shè)置的第一緩沖空間(50A)。
文檔編號B62D65/14GK101965245SQ20098010817
公開日2011年2月2日 申請日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者丸尾勝, 堤田勝由, 柴山孝男, 長田篤, 高橋貢 申請人:本田技研工業(yè)株式會社