專利名稱：制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造設(shè)備。
背景技術(shù)：
如圖5所示，制造設(shè)備100迄今包括用于粗加工或者粗制工件W的粗加 工機(jī)床101、用于沖洗已粗加工工件的第一沖洗裝置102、用于精加工已沖 洗工件的精加工機(jī)床103、用于沖洗已精加工工件的第二沖洗裝置104、用 于在精加工以后檢査已沖洗工件的檢查裝置105和用于運(yùn)輸工件和傳送工 件W的運(yùn)輸裝置llO。這些機(jī)械和裝置IOI、 102、 103、 104和105線性地布 置，并且在完成每一步驟的操作后，將加工件通過運(yùn)輸裝置110按順序地 運(yùn)輸?shù)较噜彽臋C(jī)械或者裝置。通過如此操作， 一種類型的產(chǎn)品被大量生產(chǎn)。 在這種制造設(shè)備100中，當(dāng)需要時(shí)，將其它機(jī)床或裝配機(jī)械布置在上述裝 置或機(jī)械IOI、 102、 103、 104和105之間，從而處理各種產(chǎn)品的制造。此 外，已經(jīng)在每一步驟中設(shè)置多個(gè)機(jī)械或裝置以在每一步驟中構(gòu)造裝置組， 并且這些裝置組沿著運(yùn)輸裝置線性地布置。因此，在各個(gè)步驟中的裝置被 有效地操作以提高生產(chǎn)率。此外，專利文件l公開一種具有工業(yè)機(jī)器人和獨(dú)立機(jī)床的制造系統(tǒng)， 所述工業(yè)機(jī)器人和獨(dú)立機(jī)床被布置成在工業(yè)機(jī)器人和每個(gè)機(jī)床^J司的工 件的傳送方向與水平方向?qū)R，并且雙臂機(jī)器人被用作工業(yè)機(jī)器人。依次 方式，簡(jiǎn)化了工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，并且處理工件所需時(shí)間被縮短以提高生產(chǎn) 率。專利文件l: JP-A-2005-46966 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題圖5所示的上述制造設(shè)備100能夠有效地大規(guī)模生產(chǎn)單一種類產(chǎn)品。然而，如果產(chǎn)品的尺寸、材料或者加工條件變化超過一定范圍(機(jī)器或裝置 的公差范圍)，則不能制造產(chǎn)品，如果變化保持如此，使得必須在制造設(shè) 備100中設(shè)置新機(jī)床或類似機(jī)床。此外，這種制造設(shè)備100適用于單一種類 產(chǎn)品的大量生產(chǎn)。如果對(duì)于設(shè)備的能力而言產(chǎn)量太低，因此，與產(chǎn)量相比在設(shè)備上的花費(fèi)變得過多。此外，如果上述至少一個(gè)機(jī)器和裝置101、 102、 103、 104和105發(fā)生故障，則必須停止全部制造設(shè)備IOO，這導(dǎo)致制造效率 的下降。沿著運(yùn)輸裝置布置的各個(gè)機(jī)器和裝置IOI、 102、 103、 104和105 己制約了運(yùn)輸裝置110的小型化或者結(jié)構(gòu)的變化。即使專利文件l中描述的制造系統(tǒng)能夠有效地大規(guī)模生產(chǎn)少量類型的 產(chǎn)品。然而，如果產(chǎn)品的尺寸、材料或者加工條件變化超過一定范圍(機(jī) 器或裝置的公差范圍)，同樣，不能處理這種變化，并且必須將新機(jī)床等 設(shè)置在制造系統(tǒng)中。此外，這種制造系統(tǒng)適用于大量生產(chǎn)單一種類產(chǎn)品。 如果對(duì)于制造系統(tǒng)的能力而言產(chǎn)量太低，因此，在制造系統(tǒng)的設(shè)備上的投 資與產(chǎn)量相比而言則太多。此外，如果上述機(jī)床中的至少一個(gè)發(fā)生故障， 則必須停止整個(gè)制造系統(tǒng)，這減少了制造效率。根據(jù)上述情況提出本發(fā)明。本發(fā)明目的是提供能夠有效地小批量地生 產(chǎn)很多類產(chǎn)品而沒有增加產(chǎn)品的成本的制造設(shè)備。解決問題的方法根據(jù)本發(fā)明的第一方面的旨在解決上述問題的制造設(shè)備包括加工單 元，所述加工單元具有被布置成用于加工工件至少兩個(gè)機(jī)床；沖洗單元， 所述沖洗單元具有被布置成用于沖洗已加工工件的至少兩個(gè)沖洗裝置；檢 查單元，所述檢查單元具有被布置成用于檢查工件的漏泄(leakage)的 至少兩個(gè)檢查裝置；和機(jī)械手，所述機(jī)械手能夠抓握工件并且在獨(dú)立單元 之間傳送工件，獨(dú)立單元繞機(jī)械手布置。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的旨在解決上述問題的制造設(shè)備是根據(jù)本發(fā) 明的第一方面的制造設(shè)備，其特征在于，具有用于裝配工件的至少兩個(gè)裝 配裝置的裝配單元進(jìn)一步繞機(jī)械手布置。根據(jù)本發(fā)明的第三方面的旨在解決上述問題的制造設(shè)備是根據(jù)本發(fā) 明第一或第二方面的制造設(shè)備，其特征在于獨(dú)立單元圍繞作為中心的機(jī)械手徑向布置。根據(jù)本發(fā)明的第四方面旨在解決上述問題的制造設(shè)備是根據(jù)本發(fā)明 的第一至第三方面中任一方面的制造設(shè)備，其特征在于設(shè)置多個(gè)機(jī)械手。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的制造設(shè)備包括加工單元，所述加工單元具有被布置成 用于加工工件的至少兩個(gè)機(jī)床；沖洗單元，所述沖洗單元具有被布置成用 于沖洗已加工工件的至少兩個(gè)沖洗裝置；檢查單元，所述檢查單元具有被 布置成用于檢查工件的漏泄的至少兩個(gè)檢查裝置；和機(jī)械手，所述機(jī)械手 能夠抓握工件并且在獨(dú)立單元之間傳送工件，且獨(dú)立單元繞機(jī)械手布置。 因此，不需要移動(dòng)機(jī)械手本身，并且僅通過機(jī)械手的操作執(zhí)行工件的傳輸。 因此，可以縮短用于工件的運(yùn)輸時(shí)間，并且可以增加制造效率。此外，可 以縮短工件的移動(dòng)距離，并且可以增加生產(chǎn)速度。當(dāng)合適時(shí)，可以根據(jù)產(chǎn) 品的尺寸、材料、加工條件等的變化設(shè)置每個(gè)單元中使用的裝置。因此， 可以有效地小批量生產(chǎn)多類產(chǎn)品。


圖l是根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的制造設(shè)備的示意圖；圖2是顯示在根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的制造設(shè)備和傳統(tǒng)的制造設(shè) 備中產(chǎn)品需求和設(shè)備成本之間關(guān)系的圖表；圖3是顯示在根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的制造設(shè)備和傳統(tǒng)的制造設(shè) 備中的生產(chǎn)的單位數(shù)量和產(chǎn)品的單位成本之間的關(guān)系的圖表；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造設(shè)備的示意圖；以及圖5是傳統(tǒng)制造設(shè)備的示意圖。附圖標(biāo)記10、 50制造設(shè)備11 第一機(jī)床12 第二機(jī)床13 沖洗裝置14檢查裝置15機(jī)械手21第一加工單元22第二加工單元23沖洗單元24檢查單元31裝配裝置41裝配單元P女口 廣叩W工件。
具體實(shí)施方式
在下文中說明將根據(jù)本發(fā)明的制造設(shè)備投入實(shí)踐的最佳模式。圖l是根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的制造設(shè)備示意圖。圖2是顯示在根據(jù)本 發(fā)明最佳實(shí)施例的制造設(shè)備和傳統(tǒng)的制造設(shè)備中產(chǎn)品需求和設(shè)備成本之 間的關(guān)系的圖表。圖3是顯示在根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的制造設(shè)備和傳統(tǒng) 的制造設(shè)備中生產(chǎn)的單位數(shù)量和產(chǎn)品的單位成本之間的關(guān)系的圖表。在圖 2和3中，實(shí)線表示根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的制造設(shè)備，而點(diǎn)劃線表示傳統(tǒng) 的制造設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明最佳實(shí)施例的制造設(shè)備10包括加工單元21和22，所述加 工單元具有被布置成用于加工工件W的至少兩個(gè)機(jī)床；沖洗單元23，所述 沖洗單元具有被布置成用于沖洗已加工工件的至少兩個(gè)沖洗裝置13;檢査 單元24，所述檢查單元具有被布置成用于檢查已沖洗工件的漏泄的至少兩 個(gè)檢測(cè)裝置14;和機(jī)械手15，所述機(jī)械手能夠抓握工件并且在獨(dú)立單元21、 22、 23和24之間傳送工件，并且獨(dú)立單元21、 22、 23和24圍繞機(jī)械手15 布置。然而，機(jī)械手15達(dá)到單獨(dú)單元21、 22、 23和24的工件臺(tái)，對(duì)在單獨(dú) 單元21、 22、 23和24之間的工件W執(zhí)行裝配和轉(zhuǎn)換，并且輸送產(chǎn)品P。上述機(jī)床包括用于粗加工工件的第一機(jī)床ll，和用于精加工工件的第 二機(jī)床12。機(jī)床11和12具有檢査工件加工位置的檢査功能。下面說明用于在上述制造設(shè)備10中由工件W制造產(chǎn)品P的過程。首先，當(dāng)將工件W運(yùn)送到制造設(shè)備10中時(shí)，工件W通過機(jī)械手15傳送到 第一加工單元21的第一機(jī)床11。當(dāng)通過第一機(jī)床11完成工件W的粗加工時(shí)， 己粗加工的工件W被機(jī)械手15傳送到?jīng)_洗單元23的沖洗裝置13。當(dāng)通過沖 洗裝置13完成沖洗工件W時(shí)，已沖洗工件W被機(jī)械手15傳送到第二加工單元 22的第二機(jī)床12。當(dāng)通過第二機(jī)床12完成精加工時(shí)，已精加工工件W被機(jī) 械手15傳送到?jīng)_洗單元23的沖洗裝置13。當(dāng)通過沖洗裝置13完成沖洗工件 W時(shí)，已沖洗工件W被機(jī)械手15傳送到檢查單元24的檢查裝置14。當(dāng)通過檢 查裝置14完成用于已沖洗工件W的漏泄檢查時(shí)，已檢測(cè)工件W被傳送到機(jī)械 手15，并且作為產(chǎn)品P運(yùn)送出制造設(shè)備IO。諸如汽缸蓋和汽缸體的各種大 量生產(chǎn)的金屬部件被列舉為產(chǎn)品P。隨]對(duì)于工件需求和設(shè)備成本之間的關(guān)系，和對(duì)于生產(chǎn)的單位數(shù)量和產(chǎn)品 的單位成本之間關(guān)系評(píng)價(jià)上述制造設(shè)備10和具有線性布置的、與制造設(shè)備 IO中的裝置相同裝置的傳統(tǒng)的制造設(shè)備。如圖2中所示，其顯示在上述制造設(shè)備10的情況下，設(shè)備成本提高與 對(duì)工件的需求數(shù)量的增加成比例；而在傳統(tǒng)的制造設(shè)備的情況下，設(shè)備成 本不變直到對(duì)工件的需求數(shù)量達(dá)到預(yù)定量時(shí)，并且當(dāng)超過此預(yù)定量時(shí)，設(shè) 備成本增加，并且再次不變。此外，如圖3中所示，在上述制造設(shè)備10的 情況下，即使當(dāng)與傳統(tǒng)的制造設(shè)備相比生產(chǎn)的單位數(shù)量小時(shí)，產(chǎn)品的單位 成本是預(yù)定值。因此發(fā)現(xiàn)的是傳統(tǒng)的制造設(shè)備適用于單一種類產(chǎn)品的大 量生產(chǎn)，但是不適用于多類產(chǎn)品的低量生產(chǎn)，而上述制造設(shè)備10適用于多 類產(chǎn)品的低產(chǎn)量生產(chǎn)。因此，根據(jù)與本發(fā)明的最佳實(shí)施例相關(guān)的制造設(shè)備IO，獨(dú)立單元21、 22、 23和24繞作為中心的機(jī)械手15布置，使得機(jī)械手15本身不需要移動(dòng)， 并且足以通過機(jī)械手15執(zhí)行用于傳送工件W的操作。因此，可以縮短用于 工件W的運(yùn)輸時(shí)間和用于裝配和轉(zhuǎn)換的時(shí)間，以提高制造效率。此外，可 能縮短加件W的移動(dòng)距離以提高制造速度。當(dāng)合適時(shí)可以根據(jù)產(chǎn)品P的尺 寸、材料、制造條件等等的變化設(shè)置在獨(dú)立單元21、 22、 23和24中使用的 裝置ll、 12、 13和14，并且可以有效地小批量地制造多類產(chǎn)品P。由于裝置ll、 12、 13和14的中任何一個(gè)的失效而導(dǎo)致的產(chǎn)量波動(dòng)是唯一與裝置相 關(guān)聯(lián)的產(chǎn)量波動(dòng)，使得與在傳統(tǒng)的制造設(shè)備中的產(chǎn)量波動(dòng)相比，可以減少在制造設(shè)備10中的產(chǎn)量波動(dòng)。在次品產(chǎn)生的情況下，容易指出導(dǎo)致次品的 裝置，因此能夠提高維護(hù)性。此外，可以使獨(dú)立單元21、 22、 23和24的各 個(gè)裝置ll、 12、 13和14上的工作負(fù)荷相等。因此，可以調(diào)整各個(gè)裝置ll、 12、 13和14之間傳送工件W的時(shí)間，并且可以制止用于各個(gè)裝置ll、 12、 13和14的操作的等待時(shí)間的產(chǎn)生，以提高制造效率。此外，提供包括用于粗加工的第一機(jī)床11和用于精加工的第二機(jī)床12 的機(jī)床。因此，可以縮短在每一步驟中的加工時(shí)間以增加加工效率，從而 提高產(chǎn)品P的制造效率。在上文中，具有簡(jiǎn)單地圍繞作為中心的機(jī)械手15布置的獨(dú)立裝置11、 12、 13和14的制造設(shè)備10用于說明。然而，如圖4中所示，具有用于裝配 工件的至少一個(gè)裝配裝置31的裝配單元41可以進(jìn)一步繞作為中心的機(jī)械 手15設(shè)置在制造設(shè)備10中，并且獨(dú)立單元21、 22、 23、 24和41繞作為中心 的機(jī)械手15徑向布置，以構(gòu)造制造設(shè)備50。這種制造設(shè)備50不僅顯示與根 據(jù)本發(fā)明的上述最佳實(shí)施例的制造設(shè)備10的作用和效果相同的作用和效 果，而且可以縮短用于通過機(jī)械手15傳送工件W的時(shí)間，并進(jìn)一步提高制 造效率。如上所述，具有一個(gè)機(jī)械手15的生產(chǎn)裝置10用于說明。然而，制造設(shè) 備可以具有多個(gè)機(jī)械手。同樣，這種制埠設(shè)備不僅顯示與根據(jù)本發(fā)明的上 述最佳實(shí)施例的制造設(shè)備10相同的作用和效果，而且可以避免機(jī)械手的干 擾，從而進(jìn)一步縮短用于工件W的運(yùn)輸時(shí)間，并進(jìn)一步提高制造效率。如上所述，具有兩個(gè)獨(dú)立裝置ll、 12、 13和14的制造設(shè)備10用于說明。 然而，制造設(shè)備10可以具有諸如三個(gè)或者更多個(gè)的多個(gè)獨(dú)立裝置11、 12、 13和14。同樣，這種制造設(shè)備不僅顯示與根據(jù)本發(fā)明的上述最佳實(shí)施例的 制造設(shè)備10的作用和效果相同的作用和效果，而且可以低產(chǎn)量地制造多類 產(chǎn)品。即，利用這種制造設(shè)備，可以選擇與產(chǎn)品一致的被操作的機(jī)械等等。 因此，可以提高制造效率。如上所述，作為單個(gè)整體的制造設(shè)備10被用于說明。然而，制造設(shè)備 可以被構(gòu)造成為布置的多個(gè)制造設(shè)備IO。同樣，種制造設(shè)備也顯示與根據(jù)本發(fā)明的上述最佳實(shí)施例的制造設(shè)備10的作用和效果相同的作用和效果。 工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明可以用作具有用于切割用于內(nèi)燃機(jī)等的各種金屬部件的機(jī)床 的制造設(shè)備。
權(quán)利要求
1、制造設(shè)備，包括加工單元，所述加工單元具有被布置成用于加工工件的至少兩個(gè)機(jī)床；沖洗單元，所述沖洗單元具有被布置成用于沖洗已加工工件的至少兩個(gè)沖洗裝置；檢查單元，所述檢查單元具有被布置成用于檢查所述工件的漏泄的至少兩個(gè)檢查裝置；和機(jī)械手，所述機(jī)械手能夠抓握所述工件，并且在所述加工單元、所述沖洗單元和所述檢查單元之間傳送所述工件，所述加工單元、所述沖洗單元和所述檢查單元繞所述機(jī)械手布置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制造設(shè)備，其特征在于 具有用于裝配所述工件的至少兩個(gè)裝配裝置的裝配單元進(jìn)一步繞所述機(jī)械手布置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造設(shè)備，其特征在于-所述加工單元、所述沖洗單元和所述檢查單元繞作為中心的所述機(jī)械 手徑向布置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的制造設(shè)備，其特征在于 設(shè)置多個(gè)所述機(jī)械手。
全文摘要
提供能夠有效地小批量生產(chǎn)多類產(chǎn)品而沒有增加產(chǎn)品的成本的制造設(shè)備。制造設(shè)備包括加工單元(21和22)，所述加工單元具有被布置成用于加工工件(W)的至少兩個(gè)機(jī)床(11和12)；沖洗單元(23)，所述沖洗單元具有被布置成用于沖洗已加工工件的至少兩個(gè)沖洗裝置(13)；檢查單元(24)，所述檢查單元具有被布置成用于檢查已沖洗工件的漏泄的至少兩個(gè)檢查裝置(14)；和機(jī)械手(15)，所述機(jī)械手能夠抓握工件，并且在獨(dú)立單元(21，22，23和24)之間傳送工件。獨(dú)立單元(21，22，23和24)繞機(jī)械手(15)布置。
文檔編號(hào)B23Q7/04GK101553342SQ200780045600
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者二井谷春彥, 山下貢丸, 水田桂司, 藤村宜孝 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社