專(zhuān)利名稱(chēng)：板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及，例如，具有沖孔加工單元和接在它后面的彎曲加工單元的、適用于板金加工生產(chǎn)線的板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往，通常都是用沖孔加工單元對(duì)薄板材料進(jìn)行半成品加工，然后把所獲得的工件用以后的彎曲加工單元進(jìn)行彎曲加工，即，采用半成品加工→彎曲加工的板金制品的生產(chǎn)方法(日本專(zhuān)利公報(bào)特開(kāi)2000-33541號(hào))。
可是，以往的這種方法，用沖孔加工單元加工成半成品之后，在進(jìn)行了①拆開(kāi)聯(lián)結(jié)作業(yè)，②工件分類(lèi)作業(yè)，③從分類(lèi)后的半成品庫(kù)中找出零件來(lái)，④彎曲準(zhǔn)備工序(更換必要的模具，準(zhǔn)備材料，調(diào)用數(shù)據(jù))之后，才用彎曲加工單元進(jìn)行彎曲加工。因此，不可避免地要在這些拆開(kāi)聯(lián)結(jié)作業(yè)，工件分類(lèi)作業(yè)，尋找零件和彎曲準(zhǔn)備工序花費(fèi)勞動(dòng)和時(shí)間，如果批量大，還好一些，如果是小批量加工各種不同的工件，生產(chǎn)的種類(lèi)和產(chǎn)量不斷地變化的情況，則耗費(fèi)的勞動(dòng)和時(shí)間就太多了，存在著生產(chǎn)率大幅度降低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為解決上述問(wèn)題，其目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)，這種系統(tǒng)，例如，適用于由沖孔加工單元和彎曲加工單元來(lái)進(jìn)行半成品加工→彎曲加工的，具有前一個(gè)工序的加工單元和接在這個(gè)工序后面的后一個(gè)工序的加工單元的板金加工生產(chǎn)線，能大幅度提高品種和數(shù)量都變化的小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)率。
為達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方案的板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)，其特征是，在至少具有第一工序加工單元和接在它后面的第二工序加工單元的板金加工線上，在決定了上述第二加工單元的加工程序之后，根據(jù)該第二加工單元的加工程序來(lái)決定上述第一加工單元的加工程序，并根據(jù)上述決定的加工程序，進(jìn)行上述第一、第二加工單元的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案的板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)，其特征是，它是一種具有NCT(數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái))的轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元，和具有彎曲機(jī)器人的彎曲機(jī)器人單元的復(fù)合加工線，在決定了上述彎曲機(jī)器人單元的加工程序之后，根據(jù)該彎曲機(jī)器人單元的加工程序，決定上述轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元的加工程序，并根據(jù)上述決定的加工程序，進(jìn)行上述轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元和上述彎曲機(jī)器人單元的運(yùn)轉(zhuǎn)。
采用上述發(fā)明的構(gòu)成，在至少具有第一工序加工單元和接在它后面的第二工序加工單元的板金加工線上，在決定了上述第二加工單元程序之后，根據(jù)該第二加工單元的加工程序來(lái)決定上述第一加工單元的加工程序，并根據(jù)上述決定的加工程序，進(jìn)行上述第一、第二加工單元的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。由于具有這樣的構(gòu)成，所以適用于，例如，由沖孔加工單元和彎曲加工單元來(lái)進(jìn)行半成品加工→彎曲加工的，具有前一個(gè)工序的加工單元和接在這個(gè)工序后面的后一個(gè)工序的加工單元的板金加工線，能大幅度提高品種和數(shù)量都變化的小批量生產(chǎn)的情況下的生產(chǎn)率，由此，還不限于品種和數(shù)量都變化的小批量生產(chǎn)的場(chǎng)合，也能同樣地大幅度提高組裝加工場(chǎng)合的生產(chǎn)率，而且，不限于由沖孔加工單元和彎曲加工單元來(lái)進(jìn)行半成品加工→彎曲加工，而能廣泛適用于具有各種前工序加工單元和接在它后面的后工序加工單元的板金加工線，具有能大幅度提高生產(chǎn)率的效果。


圖1是表示本發(fā)明的板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成圖；圖2是板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成圖；圖3是板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)的系統(tǒng)運(yùn)用圖；圖4是表示板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)的作業(yè)設(shè)備群的立體圖；圖5是表示板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)的作業(yè)設(shè)備群的俯視圖；圖6是板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)的流程圖；圖7是表示主要零件組的零件信息控制器的內(nèi)容的一個(gè)例子的說(shuō)明圖；圖8A、圖8B和圖8C是表示零件信息控制器用于管理各種作業(yè)設(shè)備的各種信息的說(shuō)明圖；圖9是表示主要零件組的零件工序控制器的內(nèi)容的一個(gè)例子的說(shuō)明圖；圖10是表示主要零件組的成組化信息的內(nèi)容的一個(gè)例子的說(shuō)明圖；圖11是在表示各種零件的制作安排中發(fā)生的各種準(zhǔn)備的一個(gè)例子的說(shuō)明圖；圖12是在圖10中的成組化代碼G11的情況下的步驟發(fā)生次數(shù)的說(shuō)明圖；圖13是在圖10中的成組化代碼G12的情況下的步驟發(fā)生次數(shù)的說(shuō)明圖；圖14是在圖10中的成組化代碼G13的情況下的步驟發(fā)生次數(shù)的說(shuō)明圖；圖15是在圖10中的成組化代碼G14的情況下的步驟發(fā)生次數(shù)的說(shuō)明圖；圖16是表示沖孔/彎曲自動(dòng)化系統(tǒng)的沖孔工序中所發(fā)生的各種步驟的說(shuō)明圖；圖17是表示沖孔/彎曲自動(dòng)化系統(tǒng)的彎曲工序中所發(fā)生的各種步驟的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是表示本發(fā)明的板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)成圖；圖2是網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成圖；圖3是系統(tǒng)運(yùn)用圖。這種板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)1，是一種能實(shí)現(xiàn)品種和數(shù)量都變化的小批量加工和裝配加工制造用的系統(tǒng)，是一種通過(guò)聯(lián)系起來(lái)運(yùn)用以下所說(shuō)明的各種信息系統(tǒng)裝置和作業(yè)設(shè)備組，根據(jù)產(chǎn)品組裝/發(fā)貨工序的作業(yè)指示(加工程序)制作供應(yīng)零件的的彎曲工序的作業(yè)指示(加工程序)，而這種彎曲工序的作業(yè)指示(加工程序)又反映了上一個(gè)工序中的沖孔/切斷工序的作業(yè)指示(加工程序)的，所謂實(shí)行PULL(導(dǎo)入)方式的程序生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，這種板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)1是由生產(chǎn)管理系統(tǒng)10，設(shè)備加工信息制作裝置(板金CAD/CAM)30，工序進(jìn)度管理裝置50，設(shè)備統(tǒng)籌管理裝置70，及作業(yè)設(shè)備組100所構(gòu)成的。
生產(chǎn)管理系統(tǒng)10是管理與整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)管理有關(guān)的制作安排，進(jìn)度信息，在庫(kù)信息的系統(tǒng)，并將這些信息與工序進(jìn)度管理裝置50之間進(jìn)行溝通。
設(shè)備加工信息制作裝置(板金CAD/CAM)30是制作貫穿各個(gè)工件(零件)的沖孔/切斷工序～彎曲/組裝工序的加工信息的裝置，它具有制作工件(零件)用的加工信息的功能31，板材排樣處理(套用)功能32，及編集工件堆積狀態(tài)信息的功能33。
其中，制作工件(零件)用的加工信息的功能31是制作各個(gè)工序的作業(yè)設(shè)備用的加工信息及零件加工程序用的，上述加工信息中包括CAD展開(kāi)圖，立體圖，所使用工具的信息及其他信息。從而，實(shí)現(xiàn)沖孔/切斷工序～彎曲/組裝工序之間的各種數(shù)據(jù)的共有化和一元化管理。
此外，板材排樣處理(套用)功能32通過(guò)按指定分類(lèi)條件在板材上對(duì)應(yīng)以各作業(yè)設(shè)備加工的工件(零件)組進(jìn)行排樣處理，而制作成進(jìn)度表、信息表及加工程序；上述指定分類(lèi)條件的項(xiàng)目包含板材信息、板厚、材質(zhì)、板材尺寸、使用工具信息、交貨期、制造指令號(hào)、后工序?qū)ο蟮刃畔ⅰ?br> 板材排樣處理(套用)功能32將根據(jù)后述的工序進(jìn)度管理裝置50的加工程序管理功能51的用PULL方式產(chǎn)生的板材下料作業(yè)的指示信息，和考慮了后道工序的、工件架上的工件堆積狀態(tài)的信息結(jié)合在一起，產(chǎn)生套用指示信息；實(shí)行板材排樣處理(套用)；制作沖孔工序用的進(jìn)度表和作業(yè)指示(加工程序)；還制作彎曲工序的作業(yè)指示。在這里的板材下料處理中，要在沖孔加工之后，進(jìn)行微觀非聯(lián)結(jié)加工，在把每一個(gè)零件切開(kāi)的同時(shí)，制作用分類(lèi)堆積裝置112分類(lèi)堆積在堆積工件架上用的進(jìn)度表，及與后工序間的零件交接信息。作業(yè)指示自動(dòng)地向工序進(jìn)度管理裝置50的加工程序管理功能51作出報(bào)告，把最后確定的作業(yè)指示轉(zhuǎn)達(dá)給設(shè)備統(tǒng)籌管理裝置70，自動(dòng)地進(jìn)行各工序的加工。不過(guò)，在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在與工序進(jìn)度管理裝置50沒(méi)有聯(lián)系的情況下，也能把所制作的作業(yè)指示直接傳達(dá)給設(shè)備統(tǒng)籌管理裝置70。
此外，工件堆積狀態(tài)信息編集功能33，在各工件(零件)加工的過(guò)程中，供應(yīng)作業(yè)設(shè)備上的工件，及向堆積裝置發(fā)出運(yùn)送—堆積的指示。即，在考慮了該零件的后工序?qū)ο笾?，進(jìn)行堆積分類(lèi)指示，實(shí)行板材排樣處理。這種功能也可以由現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備統(tǒng)籌管理裝置70來(lái)實(shí)施。這樣，就有可能在考慮了現(xiàn)場(chǎng)的板材/半成品(工件)的堆積、運(yùn)送時(shí)的狀態(tài)之后，發(fā)出沖孔加工指示。
工序進(jìn)度管理裝置50，是對(duì)與各工件(零件)的沖孔/切斷工序～彎曲/組裝工序～發(fā)貨工序有關(guān)的全部工序進(jìn)行工序進(jìn)度管理的裝置，它具有加工程序管理功能51，和工序進(jìn)度管理功能52。
其中，加工程序管理功能51進(jìn)行按照PULL生產(chǎn)管理方式的負(fù)荷計(jì)劃(積木法，分散法，作業(yè)設(shè)備的逐機(jī)分配法)處理，這就是，根據(jù)產(chǎn)品發(fā)貨和組裝工序的作業(yè)指示(加工程序)的零件供應(yīng)計(jì)劃表制作彎曲工序作業(yè)指示，此外，還制作沖孔工序的作業(yè)指示。這樣，就可以不需要各工序之間的中間半成品庫(kù)，并縮短工序準(zhǔn)備時(shí)間。此外，為了提高各工序作業(yè)設(shè)備的開(kāi)工率，減少作業(yè)準(zhǔn)備工時(shí)，與作出作業(yè)指示(加工程序)同時(shí)，還要制作有關(guān)該作業(yè)設(shè)備的前后工序之間的板材/半成品(工件)的查找，運(yùn)送，確定作業(yè)用的準(zhǔn)備計(jì)劃表。此外，對(duì)于這種作業(yè)設(shè)備，還具有在板材上對(duì)多個(gè)零件進(jìn)行板材排樣處理并加工的情況下的板材下料作業(yè)指示信息，和發(fā)給制作設(shè)備加工信息的裝置(板金CAD/CAM)30中的板材排樣處理(套用)功能32的指示及處理結(jié)果信息進(jìn)行更換的裝置。更進(jìn)一步，還可以作出與在該作業(yè)設(shè)備上的當(dāng)前的工件的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相一致的作業(yè)指示，例如，異形板材加工(一張板材一個(gè)零件)，多件加工(一張板材多個(gè)同樣的零件)，板材排樣加工(一張板材多種類(lèi)/多個(gè)零件)，組合成套加工(P1～Pn×M塊)等等。
此外，工序進(jìn)度管理功能52根據(jù)在作業(yè)設(shè)備上對(duì)各種零件的各種工序的作業(yè)指示(加工程序)，收集各作業(yè)設(shè)備在加工結(jié)束時(shí)的作業(yè)實(shí)際成績(jī)，進(jìn)行工序間的工序進(jìn)度管理。此外，還進(jìn)行各工序之間(保管/運(yùn)送裝置，放置平臺(tái))及在作業(yè)設(shè)備上的板材/半成品(工件)等的在庫(kù)管理。
設(shè)備統(tǒng)籌管理裝置70具有下列各種功能日程管理·運(yùn)轉(zhuǎn)管理功能71；作業(yè)設(shè)備控制功能72；保管/運(yùn)送裝置的控制功能73；板材/半成品(工件)的在庫(kù)管理功能74；及工件堆積狀態(tài)信息編集功能75。
其中，日程管理·運(yùn)轉(zhuǎn)管理功能71在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不讓相應(yīng)的設(shè)備停止，而進(jìn)行從工序進(jìn)度管理裝置50，板材排樣處理32所指示的作業(yè)指示，和在日程管理71中所制作的作業(yè)指示的編集工作。此外，轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元(NCT)110+彎曲機(jī)器人單元150生產(chǎn)線的在線程序運(yùn)轉(zhuǎn)管理進(jìn)行以下各種管理例如，除起動(dòng)/停止指示、運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的監(jiān)視、報(bào)警和還原處理外，還有單獨(dú)一個(gè)單元運(yùn)轉(zhuǎn)模式、復(fù)合單元運(yùn)轉(zhuǎn)模式、復(fù)合直線生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)模式等管理。
此外，作業(yè)設(shè)備控制功能72，是根據(jù)各作業(yè)設(shè)備的作業(yè)指示(加工程序)，進(jìn)行相應(yīng)的板材/半成品(工件)的運(yùn)送指示和加工，根據(jù)NCT工序的作業(yè)指示(加工程序)，控制相應(yīng)作業(yè)設(shè)備上的加工和分類(lèi)堆積裝置112的高速分類(lèi)堆積，進(jìn)行板材工件架的預(yù)定，半成品堆積工件架的堆積處理。所堆積的半成品信息包括在板材排樣處理中制作的后續(xù)工序轉(zhuǎn)移信息(工件ID，后續(xù)工序ID，堆積位置信息，堆積/一塊一塊加工的指示信息，等等)。此外，還進(jìn)行彎曲工序的作業(yè)指示。即，根據(jù)工序進(jìn)度管理裝置50的加工程序管理功能51，或在日程管理中所制作的作業(yè)指示，實(shí)行以向彎曲機(jī)器人的成批運(yùn)轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的一塊一塊加工程序的在線運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外，保管/運(yùn)送裝置的控制功能73進(jìn)行相應(yīng)的保管和作業(yè)設(shè)備之間的自動(dòng)運(yùn)送控制。
此外，板材/半成品(工件)在庫(kù)管理功能74，對(duì)所堆積的半成品(工件)，用視覺(jué)顯示(鳥(niǎo)瞰圖、平面圖)的形式進(jìn)行堆積的在庫(kù)管理(零件編號(hào)，制造批量編號(hào)，在庫(kù)信息，下一個(gè)工序等等)。此外，還進(jìn)行相應(yīng)的保管和作業(yè)設(shè)備之間的出入庫(kù)指示。
此外，工件堆積狀態(tài)的信息編集功能75進(jìn)行堆積分類(lèi)指示，落實(shí)板材排樣處理。這種功能也可以由辦公室里的設(shè)備加工信息制作裝置(板金CAD/CAM)30作出指示。這樣，就可能作出考慮了現(xiàn)場(chǎng)的板材/半成品(工件)的堆積、運(yùn)送時(shí)的狀態(tài)的沖孔加工指示。
作業(yè)設(shè)備組100具有下列各種裝置沖孔/切斷工序作業(yè)設(shè)備(轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元)110；板材/半成品(工件)的保管/運(yùn)送裝置130；彎曲工序作業(yè)設(shè)備(彎曲機(jī)器人單元)150；及用于這些作業(yè)設(shè)備的設(shè)備控制裝置170。
如圖4、圖5所示，其中，沖孔/切斷工序作業(yè)設(shè)備(轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元)110具有下列兩種裝置成為沖孔自動(dòng)化的關(guān)鍵的，具有使模具更換自動(dòng)化的模具自動(dòng)更換裝置(ATC)的轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔沖床(NCT)111；和沖孔加工后，進(jìn)行微觀非聯(lián)結(jié)加工，從板材(工件/板材)每次分開(kāi)一塊零件(零件/半成品)的同時(shí)將其分類(lèi)堆積在堆積工件架上的分類(lèi)堆積裝置112。此外，不僅是微觀非聯(lián)結(jié)加工，通過(guò)夾鉗運(yùn)出也能進(jìn)行微觀聯(lián)結(jié)加工和異形材料的加工。
此外，板材/半成品(工件)的保管/運(yùn)送裝置130，是具有許多層(例如六層)工件架的前部敞開(kāi)式的裝置，在各工件架上具有能把板材/半成品(工件)放置在許多托盤(pán)上的板材/半成品(工件)堆積用的堆料器131。這樣，就能適應(yīng)NCT和彎曲機(jī)器人的長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)動(dòng)。此外，由于是前部敞開(kāi)式的，所以也能進(jìn)行手動(dòng)的生產(chǎn)線外加工，能簡(jiǎn)單地應(yīng)付臨時(shí)插入的作業(yè)。
此外，彎曲工序作業(yè)設(shè)備(彎曲機(jī)器人單元)150具有下列各部分具有模具自動(dòng)更換裝置(ATC)和夾具自動(dòng)更換裝置的彎板機(jī)(彎曲機(jī)器人)151；轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器人152；從用前一個(gè)工序的分類(lèi)堆積裝置112分類(lèi)堆積在托盤(pán)上的大量的彎曲加工零件中，每次供應(yīng)一塊的單件取送裝置153；把由單件取送裝置153每次供應(yīng)一塊的零件運(yùn)送到彎曲機(jī)器人的拾取位置的，運(yùn)送·定位的輥式運(yùn)送機(jī)154；及能應(yīng)付從單獨(dú)的NCT等臨時(shí)插入的彎曲工序的，單元單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)用的零件供應(yīng)站155。
此外，各設(shè)備控制裝置170是根據(jù)設(shè)備統(tǒng)籌管理裝置70發(fā)來(lái)的作業(yè)指示(加工程序)，分別控制沖孔/切斷工序作業(yè)設(shè)備(轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元)110、板材/半成品(工件)的保管/運(yùn)送裝置130、彎曲工序作業(yè)設(shè)備(彎曲機(jī)器人單元)150的工作的裝置。
由于具有這樣的作業(yè)設(shè)備組100，所以這種板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)1具有下述特征。即，借助于微觀非聯(lián)結(jié)加工，不需要聯(lián)結(jié)的零碎時(shí)間，也不需要后續(xù)工序的準(zhǔn)備工作。此外，由于不會(huì)損傷零件，所以連帶著能提高質(zhì)量，減少?gòu)U品。通過(guò)零件的堆積，就不需要對(duì)零件分類(lèi)，也不需要為后續(xù)工序作準(zhǔn)備。借助于零件的單件取送裝置，不需要尋找零件，也不需要準(zhǔn)備材料的時(shí)間。此外，由于能一次準(zhǔn)備許多種材料，所以能有效地利用材料托盤(pán)。此外，由于即使堆積了許多零件，但同一個(gè)零件也能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以能提高彎曲加工機(jī)的開(kāi)工率。此外，不論后續(xù)工序的彎曲加工機(jī)如何，都能實(shí)行自動(dòng)化。由于毛坯加工→彎曲加工的自動(dòng)化，不需要準(zhǔn)備彎曲的材料，從而能提高彎曲加工機(jī)的開(kāi)工率。此外，由于到彎曲加工之前能實(shí)現(xiàn)無(wú)人運(yùn)轉(zhuǎn)，因而提高了生產(chǎn)率。由于通過(guò)零件資料的一元化管理來(lái)對(duì)毛坯加工→彎曲加工的零件進(jìn)行管理，所以不需要現(xiàn)場(chǎng)工作單。此外，能以零件為單位進(jìn)行實(shí)績(jī)管理，所以不需要加工程序的準(zhǔn)備工作。此外，由于能作出后續(xù)工序優(yōu)先的加工程序，所以能適應(yīng)種類(lèi)和數(shù)量都變化的生產(chǎn)。結(jié)果，很明顯，可大幅度提高彎曲加工機(jī)的生產(chǎn)率。
下面，參照?qǐng)D6所示的流程圖并利用圖7～圖17說(shuō)明上述實(shí)施例的作用。
首先，說(shuō)明在運(yùn)用上述板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)1時(shí)，進(jìn)行各零件的加工程序的成組化處理的必要性，及其目的。
第一，為了縮短各個(gè)工序(沖孔/彎曲)和各工序之間的總加工時(shí)間(實(shí)際投產(chǎn)時(shí)間)，減少了費(fèi)用(成本)。即，減少了各種準(zhǔn)備作業(yè)的工時(shí)(成本)和時(shí)間(實(shí)際投產(chǎn)時(shí)間)，提高了各種加工機(jī)械的進(jìn)行加工程序的實(shí)際效率，從而提高了整體的使用率，提高了生產(chǎn)率。
第二，為了維護(hù)下一個(gè)工序的生產(chǎn)狀態(tài)。即，保證下一個(gè)工序的作業(yè)交付期，嚴(yán)格遵守最后的產(chǎn)品出廠交貨期，都與全部工序的實(shí)際投產(chǎn)時(shí)間的縮短聯(lián)系在一起。此外，同樣也保證了為組裝加工的加工順序。
第三，為了減少各工序(沖孔/彎曲)和工序之間的中間在庫(kù)量(半成品)。這樣，就可以減少在庫(kù)半成品，和保管空間的經(jīng)費(fèi)(成本)。
第四，為了進(jìn)行滿足各工序(沖孔/彎曲)和工序之間的各種零件在加工方面的制約條件(零件的尺寸、形狀、材質(zhì)、加工質(zhì)量等)的加工，所以限定了必要的加工機(jī)械，材料，模具，工具等等。
為了有效地實(shí)現(xiàn)以上的目的，就需要對(duì)相應(yīng)的零件進(jìn)行成組化處理。這種加工程序的成組化處理，對(duì)于整個(gè)制造工作的安排來(lái)說(shuō)，要根據(jù)各種加工程序的制約要素，對(duì)各種零件的加工程序的成組化的制約條件在改變其所具有的優(yōu)先度的同時(shí)，決定各種準(zhǔn)備作業(yè)發(fā)生次數(shù)(總準(zhǔn)備時(shí)間)的最少的成組化條件，從而縮短各工序(從沖孔工序到彎曲工序)中的全部零件的總加工時(shí)間(實(shí)際投產(chǎn)時(shí)間)。
成為此時(shí)所使用的成組化制約條件的要素中有以下這些因素。即，①交貨期(以同一個(gè)交貨期為單位的零件分類(lèi))；②板材的類(lèi)別(以使用同一種板材類(lèi)別為單位的零件分類(lèi))；③板材準(zhǔn)備時(shí)間的類(lèi)別(按照板材準(zhǔn)備時(shí)間的零件分類(lèi))；④模具的類(lèi)別(以使用同一種模具為單位的零件分類(lèi))；⑤模具準(zhǔn)備時(shí)間的類(lèi)別(按模具準(zhǔn)備時(shí)間對(duì)零件分類(lèi))；⑥模具之外的準(zhǔn)備工作的類(lèi)別(按模具之外的同樣準(zhǔn)備工作為單位的零件分類(lèi))；⑦模具之外的準(zhǔn)備時(shí)間的類(lèi)別(按模具之外的同樣準(zhǔn)備時(shí)間為單位的零件分類(lèi))；⑧加工時(shí)間(按各種零件的加工時(shí)間進(jìn)行分類(lèi))；⑨加工順序(按指定加工順序·優(yōu)先順序進(jìn)行零件分類(lèi))；及其他使用者指定的分類(lèi)等等。
如圖6所示，根據(jù)用于彎曲制造過(guò)程的安排200，一邊參照零件控制器組210的零件信息控制器211，零件工序控制器212，和成組化信息213等內(nèi)容，一邊進(jìn)行彎曲工序用的加工程序處理220，其結(jié)果是制作了沖孔用的制造安排230。
接著，根據(jù)沖孔用的制造安排230，一邊參照零件控制器組210的零件信息控制器211，零件工序控制器212，和成組化信息213的內(nèi)容等，一邊進(jìn)行沖孔工序用的加工程序處理240。
圖7表示零件控制器組210的零件信息控制器211的內(nèi)容的一個(gè)例子。零件信息控制器211是對(duì)各種零件在各種設(shè)備上的各種加工信息進(jìn)行一元化管理的部分。“零件編號(hào)”管理各種零件的立體圖(帶有彎曲屬性)和展開(kāi)圖形的資料。圖8A中所示的各種信息用作“NTC1”(沖孔作業(yè)設(shè)備)的管理。圖8B中所示的各種信息用作“ARB1”(自動(dòng)機(jī)器人彎曲作業(yè)設(shè)備)的管理。圖8C中所示的各種信息用作“MPB1”(通用彎曲作業(yè)設(shè)備)的管理。
圖9表示零件控制器組210的零件工序控制器212的內(nèi)容的一個(gè)例子。零件工序控制器212是對(duì)各種零件的可能進(jìn)行加工的加工工序的順序進(jìn)行管理的部分，主要使用它的工序進(jìn)度管理功能。所謂“工序”，包括“沖孔”、“彎曲”、“切斷”、“焊接”、“組裝”等等。所謂“容許成組化限制條件”是指對(duì)于相應(yīng)的零件容許的交貨期，板材類(lèi)別，板材準(zhǔn)備時(shí)間，模具類(lèi)別，模具準(zhǔn)備時(shí)間，加工時(shí)間，加工順序等限制條件，可以在其中指定多個(gè)條件。不過(guò)，如果不指定任何條件時(shí)，則以全部對(duì)象為限制條件。
圖10表示零件控制器組210的成組化信息213的內(nèi)容的一個(gè)例子。成組化信息213是對(duì)各種零件進(jìn)行某工序加工在加工設(shè)備上的加工，及運(yùn)送狀態(tài)進(jìn)行成組化限制時(shí)，在設(shè)定限制條件時(shí)使用的。主要在加工程序處理功能，工程進(jìn)度管理功能，編集工件堆積狀態(tài)信息中使用?！俺山M化代碼”是根據(jù)對(duì)各分組的限制的指示，進(jìn)行分類(lèi)的代碼，在加工程序處理功能，工程進(jìn)度管理功能，編集工件堆積狀態(tài)和板材排樣處理中使用。所謂“優(yōu)先順序”是指參照同一種工序/作業(yè)設(shè)備的成組化代碼的優(yōu)先程度。
圖11表示在安排各種零件的制造中，所發(fā)生的各種準(zhǔn)備工序的一個(gè)例子。對(duì)這種僅僅是同一種作業(yè)設(shè)備的同一個(gè)交貨期(10/10)的制造安排，根據(jù)程序成組化的限制條件(僅適合于板材不同，模具不同的情況)的成組化處理所發(fā)生的各種準(zhǔn)備作業(yè)的例子的說(shuō)明，如圖12～15所示，即，圖12表示從一般的生產(chǎn)管理/工序進(jìn)度系統(tǒng)出發(fā)，不考慮各種準(zhǔn)備工序所作出的制造安排的情況，表示圖10的成組化信息中的“成組化代碼”G11的情況。這種情況，由于無(wú)法就板材類(lèi)別進(jìn)行成組化，所以必須為每一次加工準(zhǔn)備板材，板材準(zhǔn)備的次數(shù)(圖中用三角形表示)是六次，此外，由于無(wú)法就模具類(lèi)別進(jìn)行成組化，所以必須為每一次加工準(zhǔn)備模具，模具準(zhǔn)備的次數(shù)(圖中用三角形表示)是六次，總共要發(fā)生12次準(zhǔn)備工作。
與此相反，圖13表示用不同板材/模具(異形材料)進(jìn)行加工的情況，表示圖10的成組化信息中的“成組化代碼”G12的情況。這種情況，由于就板材類(lèi)別進(jìn)行了成組化，板材準(zhǔn)備的次數(shù)(圖中用三角形表示)是四次，此外，通過(guò)對(duì)模具類(lèi)別進(jìn)行成組化，模具準(zhǔn)備的次數(shù)(圖中用三角形表示)是四次，總共發(fā)生8次準(zhǔn)備工作。
此外，圖14表示用不同模具/板材(異形材料)進(jìn)行加工的情況，表示圖10的成組化信息中的“成組化代碼”G13的情況。這種情況，由于就模具類(lèi)別進(jìn)行了成組化，模具準(zhǔn)備的次數(shù)(圖中用三角形表示)是三次，此外，通過(guò)對(duì)板材類(lèi)別進(jìn)行成組化，板材準(zhǔn)備的次數(shù)(圖中用三角形表示)是5次，總共發(fā)生8次準(zhǔn)備工作。
還有，圖15表示考慮了板材/模具類(lèi)別的進(jìn)行板材排樣處理加工的情況，表示的是圖10的成組化信息中的“成組化代碼”G14的情況。這種情況，由于就板材類(lèi)別進(jìn)行了成組化，板材準(zhǔn)備的次數(shù)(圖中用三角形表示)是二次，此外，通過(guò)對(duì)模具類(lèi)別進(jìn)行成組化，模具準(zhǔn)備的次數(shù)(圖中用三角形表示)是三次，總共發(fā)生5次準(zhǔn)備工作。
這樣，很顯然，與未成組化的情況相比，在成組化的情況下，準(zhǔn)備次數(shù)減少了，而且，還可以看到，即使在作為程序成組化的限制條件而只適合于板材類(lèi)別、模具類(lèi)別的情況下，板材的準(zhǔn)備次數(shù)和模具的準(zhǔn)備次數(shù)也隨著設(shè)定成組化限制條件的方法而不同。實(shí)際上，作為程序成組化的限制條件，除了板材類(lèi)別、模具類(lèi)別之外，還必須考慮加工時(shí)間和指定的加工順序(優(yōu)先的順序)等要素，此外，在程序成組化限制條件之外，在堆積運(yùn)送和半成品工件架更換，其它準(zhǔn)備作業(yè)，裝配組件加工等各種要素組合起來(lái)的情況下，根據(jù)各種要素組合后的優(yōu)先程度，會(huì)發(fā)生更多的準(zhǔn)備工作，在縮短加工時(shí)間之后，這些問(wèn)題復(fù)雜地糾纏在一起，會(huì)帶來(lái)各種各樣的結(jié)果。
例如，在沖孔/彎曲自動(dòng)化系統(tǒng)中，對(duì)總加工時(shí)間(生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間)的計(jì)算處理由圖16、圖17中所示的項(xiàng)目構(gòu)成。
即，如圖16所示，在沖孔工序中，發(fā)生了下列各種準(zhǔn)備工作①板材工件架的運(yùn)送—更換261；②從板材工件架取下一塊板材—運(yùn)送到?jīng)_孔加工機(jī)262；③調(diào)出沖孔加工的數(shù)據(jù)263；④沖孔加工機(jī)上的模具的更換—零件的保持264；⑤把沖孔加工后的半成品分類(lèi)—堆積在半成品工件架上265；⑥半成品工件架的運(yùn)送—更換266?？s短這些準(zhǔn)備工序的處理時(shí)間，也就縮短了沖孔工序的時(shí)間。
此外，如圖17所示，在彎曲工序中，發(fā)生了下列各種準(zhǔn)備工作①半成品工件架的運(yùn)送—更換271；②從半成品工件架取下一塊半成品—運(yùn)送到彎曲加工機(jī)272；③調(diào)出彎曲加工的數(shù)據(jù)273；④彎曲加工機(jī)上的模具的更換—半成品的保持274；⑤把彎曲加工后的成品分類(lèi)—堆積在成品工件架上275；⑥成品工件架的運(yùn)送—更換276?？s短了這些準(zhǔn)備工序的處理時(shí)間，也就縮短了彎曲工序的時(shí)間。
如上所述，這種板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)1，根據(jù)與工序進(jìn)度管理聯(lián)動(dòng)的后續(xù)工序(彎曲)的生產(chǎn)/運(yùn)送準(zhǔn)備工作的運(yùn)用形式結(jié)合起來(lái)的加工進(jìn)度表，通過(guò)對(duì)前一個(gè)工序(沖孔/切斷工序)的加工進(jìn)度和加工信息實(shí)行自動(dòng)制作處理，實(shí)現(xiàn)了品種和數(shù)量都變化的小批量生產(chǎn)，能減少工序之間的準(zhǔn)備工時(shí)。因此，就能實(shí)現(xiàn)在考慮了后續(xù)工序的加工順序和工序之間的運(yùn)送狀態(tài)之后的，前一個(gè)工序的進(jìn)度表和加工信息(板材排樣處理和工件堆積狀態(tài)信息的編輯功能)的制作。此外，還能實(shí)現(xiàn)把前一個(gè)工序的加工實(shí)績(jī)，在庫(kù)信息，圖表信息，工件堆積狀態(tài)信息(也包括后續(xù)工序的指令)，連續(xù)地編排在后續(xù)工序中。進(jìn)而，還能借助于分類(lèi)堆積裝置和單件取送裝置及保管/運(yùn)送裝置，實(shí)現(xiàn)各種零件的工序之間(沖孔/切斷工序～彎曲工序)的自動(dòng)運(yùn)送/供應(yīng)(采用分類(lèi)、堆積、運(yùn)送、單件取送裝置的自動(dòng)化，而不必用人工來(lái)準(zhǔn)備)。而且，還可參照各種信息的一元化管理的數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)作業(yè)效率的提高。
此外，由于裝備了ATC裝置，飛躍地?cái)U(kuò)大了能按程序運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)加工的對(duì)象零件的件數(shù)。此外，借助于彎曲機(jī)器人，顯著增加了能夠加工的彎曲形狀的種類(lèi)，擴(kuò)大了對(duì)象工件的范圍。此外，借助于單獨(dú)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)，復(fù)合單元的運(yùn)轉(zhuǎn)，直列式復(fù)合加工運(yùn)轉(zhuǎn)等各種運(yùn)轉(zhuǎn)模式，使得生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)能靈活地變化，提高了通用性。在單獨(dú)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)中，沖孔/彎曲加工可以是分別不同的單元運(yùn)轉(zhuǎn)，在復(fù)合單元的運(yùn)轉(zhuǎn)中，可以是能平衡沖孔/彎曲加工的生產(chǎn)節(jié)奏的差別的復(fù)合(沖孔→彎曲加工)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)，在直列式復(fù)合加工運(yùn)轉(zhuǎn)中，則能實(shí)現(xiàn)在沖孔/彎曲加工中生產(chǎn)節(jié)奏相同的同步生產(chǎn)。此外，借助于在沖孔加工時(shí)的分類(lèi)堆積裝置，能進(jìn)行微觀非聯(lián)結(jié)加工和分類(lèi)堆積，操作者能從微觀非聯(lián)結(jié)作業(yè)和分類(lèi)作業(yè)中解放出來(lái)。此外，借助于單件取送裝置，不僅能運(yùn)用各個(gè)單元的運(yùn)轉(zhuǎn)和直列式復(fù)合加工的運(yùn)轉(zhuǎn)，而且能對(duì)各單元的生產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)行整合，提高了生產(chǎn)率。此外，借助于單件取送裝置和堆積工件架的自動(dòng)更換功能，操作者能從零件的檢索，運(yùn)送，取出一件予以放置的作業(yè)中解放出來(lái)，從而大大地提高彎曲機(jī)器人單元的開(kāi)動(dòng)率。此外，由于不僅能微觀非聯(lián)結(jié)加工，而且也能進(jìn)行微觀聯(lián)結(jié)加工，所以能大幅度提高開(kāi)動(dòng)率。進(jìn)而，借助于分類(lèi)功能，還能在對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)分類(lèi)和整理之后，交付給通用的彎板機(jī)。
另外，本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，通過(guò)適當(dāng)?shù)淖兓?，也能以其它的方式?lái)實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)，其特征在于，它包括下列構(gòu)成至少具有第一工序加工單元和接在它后面的第二工序加工單元的板金加工的復(fù)合加工線；在上述構(gòu)成中，決定上述第二加工單元的加工程序；在決定了上述第二加工單元的加工程序之后，根據(jù)上述第二加工單元的加工程序，決定上述第一加工單元的加工程序；及根據(jù)上述決定的加工程序，進(jìn)行上述第一、第二加工單元的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.一種板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)，其特征在于，它包括下列構(gòu)成具有NCT的轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元，和具有彎曲機(jī)器人的彎曲機(jī)器人單元的復(fù)合加工線；在上述構(gòu)成中，決定上述彎曲機(jī)器人單元的加工程序；在決定了上述彎曲機(jī)器人單元的加工程序之后，根據(jù)上述彎曲機(jī)器人單元的加工程序，決定上述轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元的加工程序；及根據(jù)上述決定的上述加工程序，進(jìn)行上述轉(zhuǎn)臺(tái)沖孔單元和上述彎曲機(jī)器人單元的運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及，例如，具有沖孔加工單元和接在它后面的彎曲加工單元的、適用于板金加工生產(chǎn)線的板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)。本發(fā)明是一種板金加工的復(fù)合加工系統(tǒng)，在至少具有第一工序加工單元和接在它后面的第二工序加工單元的板金加工線中，首先，決定上述第二工序加工單元的加工程序，然后，根據(jù)上述第二工序加工單元的加工程序決定上述第一工序加工單元的加工程序。并根據(jù)這樣決定的加工程序，進(jìn)行上述第一、第二工序加工單元的運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK1585916SQ0282226
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者中村薰, 藤原秀樹(shù) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社阿瑪達(dá)