CN1981249A - 制品的装配台、装配方法和进程显示部件 - Google Patents
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Abstract
当对大规模生产产品添加其技术要求对大规模生产产品的共同技术要求进行部分修改的产品时,不是简单地改变要安装的零件或模块,而是响应于产品的技术要求修改传送工件的传送装置的传送速度。此外,实时地显示根据技术要求修改传送装置的速度的状态,从而工人可以确定该状态。
Description
技术领域
本发明涉及大规模生产制品的装配中使用的装配台,使用它的装配方法以及其中使用的过程显示部件。尽管本发明用于车辆尤其是机动车的装配,其也能在装配其它大规模生产制品中得到广泛应用。
背景技术
常规技术中广泛了解具有直线形状的机动车制造线。如其一种示例那样,各个处理区按处理顺序以固定间隔例如10和20米之间排列,并且沿着制造线呈直线形状设置。在第一处理区,对已引入其中的车梁安装轴组件。在下一个处理区,暂时吊起该车梁并且倒立转动,并且还在其上安装发动机组件、变速箱组件等等。下一个处理区中,在车梁底盘上安装燃料箱、气箱、布线、管道等等。每次工件以此方式经过相继的处理区,就在其上增加和安装新的零件和组件,并且随着每次通过一个处理区该工件变成车辆的完成度就更高。通常沿着制造线设置十到几十个处理区,更具体地说,例如设置20个处理区。沿着制造线传送未完成车辆的系统可以是在低的固定速度下传送整条线的类型,或者是设定规定的需求节拍(takt)并且在每个处理区中步进地移动和停止未完成工件的类型。在这二种情况中,工件在机动车制造过程的单个处理区中可被访问期间的操作持续时间在几分钟和几十分钟之间,例如为15分钟。该时间称为“需求节拍”。司机登上已按规定水平完成的车辆,并且车辆在它自己的驱动下从这种类型的制造线的结束处离开制造线。
下面解释本文中使用的术语“组件”。本说明书中使用的术语“组件”表示由多个零件装配成的单个组合构成的复杂形式零件,并且把对车辆装配进程供给的零件和材料总称为“组件”。其上安装发动机和必要的相关零件的发动机组件以及向构成车辆制造过程中的操作对象的未完成车辆所供给的车轮是“组件”的典型例子。此外,制造过程的最后阶段向几乎完成的车辆供给的燃料以及其它液体地被看成是“组件”。
与上面说明的广泛实现的常规制造方法相反,本发明的申请人提供的专利文献1公开了一种在转动的装配台上一次装配一辆(二辆、三辆或其它小数量)车辆的方法。简言之,专利文献1的发明构成一种车辆装配方法,其中向单个径向中心进行多个供给零件的操作,并且在该径向中心处设置的转动装配台上装配该多个供给的零件以形成车辆。本申请的部件发明的要点涉及一种车辆装配车间,其中在径向图案下布置多个零件供给区,并且在其径向中心布置单个转动装配台,并且设置一个和操作的进展相一致地转动该转动装配台的装置。
为了提供有关专利文献1的发明的补充解释,以制造单辆卡车为例,在车间内设置盘状转动装配台,并且该转动装配台例如按固定速度转动从而每小时转一圈,或者换言之它以每分钟六度的固定速度转动。该转动装配台是盘状的,具有例如10到20米的直径。围绕该转动装配台建立多个分隔成大致扇状分区中的组件供给区,并且首先从第一组件供给区向该转动装配台传送轴组件。接着,在和该台的转动相一致的情况下从第二组件供给区向该转动装配台传送未装配状态下的车梁。然后通过该转动装配台上的工人把该未装配状态下的车梁装配在该轴组件上以形成车梁。接着把车梁安装在轴组件上。随着时间的流逝,该转动装配台进一步转动,而且发动机组件从第三组件供给区传送并悬吊在车梁前端附近,然后安装。
接着从第四组件供给区传送油箱和管道,并把它们安装在不同的车辆零件上。从第五组件供给区传送驾驶室并将其安装在车梁的前端部分,从而覆盖发动机组件。各种连接在驾驶所需的设备之间完成并安装在驾驶室内,而且在发动机组件上安装机械设备。该转动装配台进一步转动,燃料、润滑油和其它液体从第六组件供给区供给并充到车辆的不同部件中,现在已接近完成。此外,车轮和引擎罩从第七组件供给区传送并分别安装在车辆上。当该转动装配台还进一步转动时装配操作达到几乎完成的状态,并且正在装配的车辆的前端部分到达最后组件供给区的位置,而且此刻检查部件与该车辆连接,起动其发动机并进行各种检查。一旦完成这些检查,该转动装配台的转动位置是车辆的前端部分正好对着完成车辆的移动路径。司机登上车辆并坐在司机的座位上,该车辆依靠它自己的驱动离开该转动装配台。当该转动装配台进一步转动时,开始装配下一车辆。即,该转动装配台对着第一组件供给区并传送轴组件。
当专利文献1中公开的新的制造方法以此方式一次制造一辆(二辆,三辆或其它小数量)车辆时,作为在制品(work-in-process)保存在车间内部的车辆的数目和相应时间明显减少。作为其结果已经认识到,可看到以在制品形式承载的利益的明显好处。除了与以在制品形式承载的利益相关的好处之外,通过实施专利文献1的发明可实现大量其它经济好处,在本发明申请人的制造车间中,该系统已经实际应用于大型或中型车辆。
另外,已知作为向正在制造过程中进行操作的工人提供信息和指示的系统的Kanban(标志牌)系统。当单个制造线上制造的工件的技术要求对每个单元轻微改变时使用Kanban系统。如果构成引入到单条制造线中的工件的车辆的技术要求是完全相同的,则以预定的方式于所有处理区中在按需求节拍的间隔一个接一个到达的工件上重复地完成相同零件或组件的装配操作。但是,在实际机动车制造过程中,即使假定所有制造的车辆型号相同,每个相继的车辆的技术要求也会轻微改变。在Kanban系统中,当从制造线的起点引入车梁时在车梁上设置一个标志牌。当作为装配零件的一部分必须装配一个具有不同技术要求的特定零件时,在该标志牌上显示对应的特定技术要求,从而容易使工人理解。
此外,常规技术中已知这种模式,即在这样的制造线附近设置发光标志牌从而容易由正在制造线上进行操作的工人看到。这些常规的发光标志牌例如是带有景观定向的并从天花板悬挂的矩形标志牌,从而能由工人从多个操作过程位置共同看到。这种标志牌与设置于主干线出发站的站台以及票卡等处的显示诸如“下次列车在x线上:特快No.yy,出发时间几点几分,发往zz”的消息的标志牌差别很小。在这些发光标志牌上显示:当前制造时间设定(即工件可在单个处理区渡过的持续时间),当前时刻该制造时间已经流逝的程度,以及当天的计划生产量,已完成的实际数量和其它这样的细节。在制造线意外停止的情况下,一些标志牌显示停工原因和预期恢复时间。还可以在这种类型的发光标志牌上显示对多个工人共同提供的其它信息和指示。作为一个基本原则,通过车间控制室里管理人员的操作修改和控制常规发光标志牌的显示内容。
作为与发光指示相关的背景技术,专利文献2和专利文献3公开了一种在程序控制下监视和记录制造设备的错误信息的部件。另外,在专利文献4中公开了一种减小关于人为引起的制造设备错误的生产能力利用系数下降的显示设备。
专利文献1:JP2004-291954A
专利文献2:JP2003-263322A
专利文献3:JP11-090795A
专利文献4:JP9-141531A
发明内容
在连续制造大量技术要求相同的产品的常规制造线上,不响应于工件的技术要求进行制造线传送速度的修改。如用于对上面说明的Kanban系统进行的解释那样,即使存在技术要求与标准技术要求不同的部分,也使制造线上不同处理区中执行的操作的持续时间是一致的,从而吸收收掉由于技术要求与标准技术要求不同而造成的操作持续时间的增长或缩短。其后果是,根据对当天设定的制造量目标,把需求节拍或传送速度设定为操作持续时间的允许变化范围内的标准值。
但是,为了能进行对操作持续时间增长或缩短的吸收,必须事先确认能为此得到足够的时间保留。尽管在需要延长的操作持续时间的技术要求的频率为高的情况下这是可以接受的,但对于低频率的技术要求可得到时间保留不是优选的。
本发明的目的是解决这种类型的问题,并且提供一种用于制品的装配台和装配方法,其能以无浪费和有效的方式下进行过程操作。本发明的另一个目的是提供一种和这种装配台以及装配方法一起使用的过程显示部件。
依据本发明的第一方面,提供一种用于制品的装配台,其包括根据过程操作的进展传送工作的装置,和取决于传送的工件的技术条件,以可变方式设定传送装置的传送速度的装置。
该用于制品的装配台最好包括一个或多个建立在传送装置附近,或者换言之位于过程操作所涉及的工人容易看见位置的光学显示装置,以及一个控制显示装置上显示的信息的显示控制装置,并且该显示控制装置包括用于读取传送装置的运动位置信息并在显示装置上显示该位置信息的单元。在此情况下,最好提供用于从传送装置附近向显示控制装置提供操作输入的操作装置。可以在显示装置的显示屏幕上设置触屏区充当该操作装置。
该显示控制装置最好包括用于和时间信息一起至少部分地记录传送装置的运动位置信息以及在显示装置上显示的信息的装置。
显示装置最好设置在从向传送装置供给零件或组件的操作区容易看到的位置上,并且该显示控制单元最好包括用于在每个显示装置上显示信息从而相应操作区内的工人可以确定准备某元件或某组件的开始时间以及要准备的零件或组件的技术要求的装置。
最好在显示装置中建立异常显示区,并且该显示控制单元最好包括当传送装置意外停止操作时在该异常显示区内显示停止原因的装置。
该设定装置最好包括检测传送装置位置的传感器单元,和根据该传感器单元的输出信息以及工件的技术要求信息,以可编程方式控制该传送装置的速度的传送控制单元。
传送装置最好是盘状的,以在该盘状传送装置上设置一个或小数量的工件,该传送装置最好设定成在其大致一个循环期间执行操作到预定的完成程度。在此情况下,该设定装置可以包括检测传送装置的转动角的传感器单元,和根据该传感器单元的输出信息以及工件的技术要求信息以编程方式控制传送装置的转动速度的传送控制单元。该传感器单元可以包括检测传送装置的转动并产生脉冲信息的装置,而该传感器单元的输出信息可配置成包含其脉冲信息的时间积分值。最好设置一个用于在就该传送装置的转动角事先设定的基准点处复位该时间积分值的装置。
该传送控制单元可以包括根据其转动角设定该传送装置的转动速度的装置。尤其,在向该转动台传送工件的组件的时刻把该装配台的转动速度置成小值或零,而在工件上装配组件的时刻把装配台的转动速度置成大值。
可以从主部件获得工件的技术要求信息。
该盘状传送装置可以包括:在其上可安装工件的盘结构,支承该盘的中心轴的轴承,多个从该盘的底面吹高压空气并升起该盘的气垫,驱动盘绕其中心轴转动的电机,以及对该电机供给驱动电流的驱动电路,而该设定装置可包括控制该驱动电路输出的驱动电流的控制电路。
依据本发明的第二方面,提供一种用于制品的装配方法,其涉及:在装配台上设置工件,在从沿该装配台的圆周建立的组件供给区把组件传送到该装配台上的同时使工件前进的装配操作,以及在该装配台的规定运动期间按规定的程度进行该工件的装配操作,在该方法中,根据工件的技术要求,以可变方式控制该装配台的运动速度。最好该装配台为盘状,并且该盘状装配台的转动速度按可变方式控制。
依据本发明的第三方面,提供一种带有一个或多个位于传送装置附近的光学显示装置的过程显示部件,其中该传送装置根据过程操作的进展移动工件,其中,根据传送的工件的技术要求以可变方式设定传送装置的传送速度,该过程显示部件包括控制显示装置上所显示的信息的显示控制装置,并且该显示控制装置包括读取该传送装置的运动位置信息并在显示装置上显示位置信息的单元。
根据本发明,可以利用单个装配台以合理的操作时间进行多个具有不同技术要求产品中的每个产品的装配操作。根据本发明,对该装配台上的每个操作过程,自动地把从组件供给区对其传送组件的该装配台上的位置控制到最优位置。根据本发明,可以在转动的装配台上合理、正确和根据制造计划进行操作,而不需要工人根据其期望或便利对操作进行任何提前或终止。本发明的用于车辆装配的装配台具有经过根据样机测试进行多次改进以后获得的配置,并且按此实施可经受实际使用的考验。
另外,作为通过读取传送装置的运动位置信息和显示该位置信息的结果,当以可变方式设定传送装置(直线式或转动盘)的传送速度(运送速度或运送定时)时,工人可以正确认别这一点,可以在很少浪费的情况下进行合理的时间分配并且可以使操作前进。由于这种显示,各个参与装配的工人可以正确确定总形势并进行操作,从而在不必一个一个地接收指示的情况下优化动作,并且全面地缩短过程停止时间和提高操作效率。工人们可以从显示内容确定全面情况并且使操作前进。显示内容自动地作为记录保存,这在晚些时候当过程中出现要正确解决的麻烦问题时会是有用的。
附图说明
图1示出依据本发明一实施例的转动式装配台的基本部分的平面图。
图2示出依据本发明一实施例的转动式装配台的基本部分的前视图。
图3示出依据本发明一实施例的转动式装配台的基本部分的侧视图。
图4示出依据本发明一实施例的部件的控制系统的方块配置图。
图5示出依据本发明一实施例的显示和控制面板的基本部分的前视图。
图6说明和依据本发明一实施例的转动式装配台的转动角对应的操作。
图7示出输入到依据本发明一实施例的部件中的转动控制信息的模拟表示。
图8示出图7第一部分的放大图。
图9示出方块配置图,以说明依据本发明一实施例的含有过程显示部件的一种部件的电系统。
图10示出和控制电路完成的过程显示相关的控制的一部分的流程图。
图11示出显示控制部分的控制流程图。
图12示出异常显示的控制流程图。
图13示出稳定状态下的显示屏幕例子。
图14示出输入模式下主菜单显示屏幕例子。
图15示出当前状态显示屏幕例子。
图16示出异常显示屏幕例子。
附图标记说明
1 盘
2 地面
3 轴承
4 柱状腔
5 气垫
6 踏板
7 电机
8 传感器
10 装配中的车辆
12 控制电路
13 显示和控制面板
14 驱动电路
15 主部件
16 气压控制阀
21 显示控制部分
22 过程显示部件
具体实施方式
在前面作为常规技术的例子说明的直线形制造线中,线传送器相对于沿着该线设置的所有组件供给或操作区同时移动,从而必须进行使所有操作区中的操作人工小时为均匀的设计。在更广泛采用的其中根据需求节拍间断地驱动传送器的系统中,沿着制造线设置的各操作区的纵向距离是不能在独自的基础上予以分配和设定的,从而为了使每个操作区中每个单元的操作人工小时是均匀的,必须精确地分配操作。当制造各种类型的模型时不均匀的操作人工小时是不可避免的,这造成消费。从这个角度讲,采用转动式装配台的装配是明显有利的。
另外,当在车间中安装专利文献1中公开的转动式装配台时,设定各种能利用该转动式装配台进行制造的模型在经济上是有利的。这可以通过根据要制造的模型可变地设定该转动式装配台的转动速度得到支持。也就是说,在采用转动式装配台的制造方法中,作为基本原则,在转动式装配台完成一次循环时按设定的完成程度完成车辆的装配,从而,通过修改该转动式装配台的转动速度,这种制造方法对具有不同技术要求的即具有不同装配人工小时的车辆能保持合理的和经济的支持。
本文提出的以可变方式设定转动式装配台的转动速度的技术概念包含二个想法。其第一个想法是以可变方式设定转动式装配台转动一次所需的时间的观念。例如,这对应于是在60分钟中(平均转速为每分钟6度)或是在40分钟(平均转速为每分钟9度)装配一辆车辆的概念。其第二个想法是还要在转动式装配台转动一次期间按可变方式精细划分和设定转动速度。例如,这对应于装配车梁时把转动式装配台的转动速度设成每分钟6度以及在装配发动机时把转动式装配台的转动速度设成每分钟9度的概念。为了实现更合理的车辆装配过程,本发明中包含这些概念。
在总操作人工小时上,大型车辆例如在60分钟内装配,而中型车辆例如在40分钟内装配。相应地,把过程设计成在大型车辆情况下把平均转动速度设成为每分钟6度以及在中型车辆情况下把平均转动速度设成为每分钟9度。但是,围绕转动式装配台周边建立的组件供给区不能配置成在需要时移动,对此的支持是通过在转动一次的过程期间根据要制造的制品的技术要求精细地修改和控制转动速度加以考虑的。在转动式装配台上装配车梁需要不同的持续时间,例如大型车辆具有长的车梁而中型车辆具有相对短的车梁。假定把转动式装配台的转动速度控制成固定为对应于上面说明的平均转速而设定的速度,在大型车辆的情况下把车梁传送到转动式装配台上,并且在其装配操作尚未完成的情况下该转动式装配台继续转动从而变成对着其中准备了发动机的组件供给区。在对车辆安装发动机的过程中出现类似的情况。对于不同的型号要安装的发动机的技术要求变化很大,从而当发动机技术要求不同时,作为发动机安装的一部分而要连接的管道和导线的数量也是不同的。也就是说,根据型号不同适用于发动机安装的操作持续时间也不同。这样就想到根据型号精细修改转动式装配台的转动速度的想法。
同时,在制品的大规模生产过程中,工人根据各自的方便任意修改转动式装配台的转动速度是不合理的。即使能够改变转动速度,也应该根据事先合理设定的过程大规模生产计划来控制它,并且除了诸如意外出现事故的特殊情况以外,转动速度不应该能由工人根据其工作的而按需要控制。另外,尽管也能在保持总转动速度的均匀性的情况下通过修改每分钟的转动角度解决对转动速度的修改,但考虑到转动式装配台的组件传送位置对着各个组件供给区的持续时间,在一次转动的过程期间精细修改和设定转动速度是合理的。
按此角度,下面解释采用转动式装配台的本发明的实施例。
实施例1
图1是依据本发明一实施例的转动式装配台的平面图。图2是它的前视图。图3是它的侧视图。图2的阴影部分示出沿图1中示出的A-A的地面剖视图。图3的阴影部分示出地面剖视图。
盘1为轮状结构,并且安装在车间内形成的混凝土地面2上,从而是水平的和平齐的。盘1的直径大约为12米。盘1具有位于其中心的中心轴,该中心轴从盘1的底面侧按与之垂直的取向凸出并且在垂直方向上由轴承3支承。轴承3支持盘1的中心轴,从而能在下挖到地面中几十厘米的柱形腔4内自由转动,并且还能允许沿中心轴的方向后冲几毫米。柱形腔4的底部是按足够的硬度形成的,从而能支持要装配的车辆的重量并能反复使用。另外,在图1中用点划线圆标记指示的各个位置,在按大致圆柱形挖空地面的洞内设置气垫5,总共约有10个气垫5。
通过管道(未示出)向气垫5传送压缩空气。这样供给吹出的气压,沿向上的方向升起盘1的下表面,并且由于该气压,盘1浮在地面上方。轴承3和气垫5是买到的物品,充当该设备的各零件,轴承和气垫的结构不包括构成一种新发明的要素。围绕盘1在地面上设置总共16个弧状踏板6(钢结构)。每个踏板6固定在地面上。设置这些踏板从而在盘1和地面的高度差之间,便利从地面向盘1的顶部或者从盘1的顶部向地面方便地重新定位人员、设备和材料。
构成要加工的制品的车辆10设置在图1中用虚线示出的位置上。在图2和图3中各示出车辆形状的简单表示。如前面解释那样,当对气垫5传送气压时,盘1和车辆一起变成轻微上升(几毫米和10到20毫米之间)。在盘1的周边设置电机7。电机7的转动轴皮带轮设置成与该盘接触,并且平缓地绕中心轴转动盘1。在盘1的周边上按均匀的间距粉刷黑白条图案,并把传感器8配置成利用光信号检测该图案以及计算转动速度。尽管构成要加工的并安装在盘1上的制品的车辆最初是轻的,但随着加工的进展其重量增加。在接近完成的状态下总重量变成几吨;但是,应注意,传送的气压被调节并设置成使盘1从地面升起从而即使在此状态下仍能自由转动。
相对于图1的中心位置向下和向右绘出的单点划线组成的平行线构成混凝土表面中形成的通道。用于电机7的动力线、用于传感器8的信号线以及用于对气垫5传送气压的管系等等都设置在该通道中。在其上安装盘1的地面中还形成几个其它通道,虽然利用它们设置信号线以及到达各个气垫5的气压管系,但是在图中包含用于各条线路和管道的管路会使该图复杂,从而省略它们。
图4是方块配置图,其示出依据本发明一实施例的设备的电气系统。控制电路12是由集成电路构成的程序控制电路。从上面解释的传感器8把盘1的转动脉冲输入到控制电路12中。另外,从主部件15经通信线路输入与在该转动式装配台的顶部操作的车辆的技术要求有关的信息。控制电路12与显示和控制面板13电气连接。显示和控制面板13设置在该转动式装配台附近容易看见的位置。控制电路12的控制输出发送到驱动电路14和气垫5的气压控制阀16。驱动电路14向驱动上述盘转动的电机7供给动力。
图5是依据本发明一实施例的显示和控制面板的前视图。显示和控制面板13设置在安装在地面上适当高度的装配台的顶端。显示和控制面板13的底排包括若干开关。从左起排列动力开关、自动/手动选择器开关、速度调节器开关(供手动模式使用)、转动方向选择器开关、蜂鸣器取消开关和应急停止开关。上排包括显示灯组成,G表示发绿光的灯而R表示发红光的灯。发绿光的显示灯指示当前模式,并且从左起为同步操作灯、待机灯、自动操作灯和设定位置灯。在异常情况下红色灯发光并显示其原因。自左起显示的异常为:电机错误、气压错误、应急停止状态和辅助动力电池错误。
部件的操作模式的每一个根据正在装配的各个车辆的技术要求被设定成数值数据。在测试操作期间精确地编程和保存该转动式装配台用于几十种车辆技术要求的转动速度模式,并把该部件配置成通过选择其中之一完成设定。响应所谓的“Kanban系统”的标志内容进行选择和设定。Kanban系统是一种用于制造技术要求在各单元中轻微改变的大规模生产产品的系统,并且还是一种制造控制系统,其中对传送器上行进的工件施加标志,因此工人了解其技术要求中的改变点。Kanban系统是周知的,从而本文不加以解释。
图6示出转动式装配台的转动模式的一个例子,其对应于测试操作期间对中型车辆进行装配。在图6中,位于内圆内侧上的数字指示该转动式装配台的盘1的转动角的绝对值(0到360度)。这些转动角的零点设置在车辆退出的位置,在从0到95度转动期间在该转动式装配台上进行轴装配操作。接着,在95和140度的转动角之间进行车梁装配操作。接着,在140和177度的转动角之间进行发动机安装操作。接着,在177和210度的转动角之间安装油箱等等。
以此方式,当该转动式装配台转动时,在和括号中给出的转动角对应的时段内顺序地进行驾驶室安装操作(210到278度),液体充入操作(278到305度),轮胎安装操作(305到320度)以及引擎罩安装操作(320到330度)。接着,作为最后的处理,在330和360度转动角的转动段中检查装配几乎已经完成的车辆。除了各种目测检查项之外,该转动式装配台上带有导线和探针,它们和正被装配车辆的各个部分电气连接,以及进行规定检查。完成检查之后,司机登上并驾驶车辆,从而车辆在它自己的推进下离开该转动式装配台。
图6中圆圈内含有的数字示出角度跨度。例如,在转动角0和95度转动角之间进行轴的装配操作,其角度跨度从而为95度。在95和140度的转动角之间进行车梁的装配操作,从而角度跨度为45度。相应地,当相加圆圈里的所有数字时,它们的总量为360度(一次转动)。图6方框中含有的数字表示持续时间(秒)。轴装配操作的持续时间示出为145秒。车梁装配操作的持续时间为130秒。相应地,方框内含有的所有数字的总和表示一辆车的装配操作所需的总时间。顺便指出,图6方框中含有的所有数字的总和为2780.0秒,即46分20秒。
在本发明的方法和部件中,甚至在处理单个步骤的一个部分内,转动速度都不是均匀的,并且本发明的特征还在于对转动速度执行更精确的控制。
图7是示出和历经上述的2,780秒即46分20秒对应的转动角度。该图以曲线形式显示对前面解释的控制电路12的输入和数值数据设定的表,以便于对此的方便的和量化的理解。时间在水平轴上示出并从0秒延伸到2,780秒。转动式装配台(盘1)的转动角度在垂直轴上示出并从0度延伸到360度。在图7水平轴(经过时间)上的括号中用数字显示每个加工操作的细节。也就是说,本发明的转动式装配台的转动速度是精确程序控制的,从而对每个特定操作实现合理支持,甚至是在单个操作过程之内也是如此。
图8是其第一部分即和图7的操作(1)对应的部分的放大图。以此作为一个例子,该图示出转动角在0和95度之间的轴装配操作中时间和转动角进程之间的关系的放大图。尽管是对上面的重复,但是图8还是以曲线格式显示用于设定控制电路12的数值数据的表,以便促进对此的方便和量化的理解。如上面说明那样,在转动式装配台0度和95度转动角之间的145秒期间进行轴装配操作,图8利用水平轴上的时间和垂直轴上转动角的经过来显示这个部分。该曲线的倾斜表示转动式装配台的转动速度。即,在这些操作开始的开始点,把转动式装配台上的轴装配操作所需的所有零件、材料和工具从组件供给区传送到该转动式装配台上。为此,把该转动式装配台的转动速度控制成暂时特别低。在其中进行装配操作的时段期间,转动式装配台以相对高的速度转动,从而在下一个处理中传送设备和材料的传送边缘到达正好和对应组件供给区对着的位置。接着,在完成轴装配操作的点上其转动速度逐渐下降,并且发生对下一个处理的过渡。下一个处理的过渡点定位在95度的角度上,在该角度上从开始转动已经历经145秒。
上面解释的图7和图8是例子,本文不给出有关其它模型例子的显示或解释。实际上,已为几十种车辆技术要求设计了和准备了类似的控制模式。所有这些都是数值数据并输入到程序控制电路中。
尽管本文就机动车或车辆给出了解释,但使用这种转动式装配台的装配操作不受车辆的限制而是可以广泛实现。
实施例2
由于在本发明中根据工件的技术要求可变地控制装配台的运动速度,因此需要实时地随着加工操作的进展向工人给出所需的指示。另外,还需要工人对过程显示部件的显示输入适当的响应。前面采用的过程显示部件对于这些用途是不充足的。下面通过一个和图1的转动式装配台一起实现的例子解释解决这些问题的一个实施例。
图9是说明依据本发明一实施例的包含过程显示部件的部件的电气系统的方块配置图。除了图4中示出的配置外,该实施例的部件包括过程显示部件22以作为在盘1附近建立的一个或者多个光学显示装置,并且包括显示控制部分21,用于控制过程显示部件22以显示与操作过程相关的信息、对传感器8的输出信号的读数,并控制过程显示部件22使得显示盘1的运动位置信息。显示控制部分21和控制电路12相连接。
多个过程显示部件22各按有利的角度设置,从而不仅能由在盘1上工作的人员看见,还能由在其它操作区工作的人员看见。另外,过程显示部件22显示屏幕的一部分带有触屏区以便实现显示和控制面板13的部分功能或者有助于独立于显示和控制面板13的操作。
过程显示部件22和显示控制部分21连接并由后者控制。也就是说,显示控制部分21实时地控制过程显示部件22的显示屏幕的显示,并且实时地把来自在该显示屏幕的一部分中建立的触屏的操作输入读到显示控制部分21中。
图10是控制电路12对过程显示进行的控制的一部分的流程图。为了简单地解释该控制流程,根据盘1上的下一个要装配的型号的技术要求进行初始设定处理(S1)。例如,如果该型号具有针对所有型号的标准技术要求,则把盘1的转动速度置成保持固定在标准速度上。如果假定该型号具有要求安装含有附加技术要求的发动机的技术要求,并且发动机安装操作需要大量人工小时,则在此刻进行程序的初始设定,以使得当从组件供给区传送该发动机时盘1的转动速度暂时下降。如果假定对于正在历经装配工作的型号,其技术要求不需要安装一部分油箱、不需要装配一部分电气配件或其它部件的一部分,则会减少该过程的人工小时,从而把控制程序设定成当进行该过程时盘1的转动速度暂时变得较高。
读取来自显示和控制面板13的输入数据以及来自盘1的传感8的输入数据(S2,S3),并且在其设定速度下启动盘1转动。当按期望那样使操作前进时,来自显示和控制面板13的输入是来自工人的确认数据。当工人确定诸如部分零件或组件传送上的延迟之类的问题时,可以从显示和控制面板13对此进行输入。接着,控制电路12从盘1的传感器8读取转动位置信息,并且在确认转动是否和控制一致地出现的同时(S4,S5)向显示控制部分21输出相应的转动角和位置信息(S6),并且显示控制部分21在过程显示部件22的屏幕上显示这些信息。在规定的时间期满之前这是反复进行的(S7),而当该规定时间期满时生成一个标志,并通过显示控制部分21在过程显示部件22的屏幕上显示该标志(S8)。这是反复进行的(S9),直到完成当天的计划量。
当把过程显示部件22调整成对操作中的工人提供方便的暗谈显示时,车间工人把其称为“安顿(andon)”。图11是显示控制部分21的控制流程图。当显示控制部分21开始操作时,进行初始值的读取和设定(S11),并在过程显示部件22上显示它们(S12)。接着,读入传感器信息(S13),并且判断这对于启动控制是否正常(S14)。若正常,显示盘1的进程(S15)。若异常,则显示该异常的细节(S16)。读入工作启动标志的状态(S17),若其为“工作启动”,则显示工作启动指示。在当天的计划量完成之前盘1的每个转动周期期间对此反复显示(S19)。当完成计划量时,显示该完成(S20)。
在图12中示出与异常显示相关的显示控制进程的一个例子。其中,根据紧急水平利用颜色编码进行异常显示。另外,在盘1已经停下的情况中(S21),用红色显示构成其成因的过程的区域(S22),自动求和相应的停止时间并对其进行显示(S23),另外还显示专用于成因的停止原因(S24)。在异常水平比使盘1停止较低但需要呼叫管理人员的异常情况下(S25),用黄色显示构成其成因的区域(S26),并且显示造成呼叫的对应原因(S27)。此外,在存储器电路中与时间信息一起储存所有这些显示(S28)。若需要可以进行读入这些记录的操作。
图13是过程显示部件22的显示内容的一个例子。该屏幕是处于稳定状态下时显示屏幕的一个例子,左半部中用圆显示的图示出盘1的当前转动角。圆形内的数字表示正在其中进行加工操作的区域。该圆形是根据盘1的转动角填充绿色而示出的。盘1的转动角,或者换言之这些操作过程的进展状态,是在足够详细的水平下显示的,以便识别出把一个转动划分成60个相等的部分(或者12和120个之间的相等部分)所得到的某个角度。在屏幕右侧各字段中显示“今天的计划单元”、“迄今的单元”、“装配线总停止时间”、“当前型号”、“构造时间”、“生产能力利用系数”等等。在这些项中,“当前型号”是在所谓的“Kanban系统”的标志上显示的编码。根据相应的多个字母和数字,正在进行各种装配操作的工人可以确定要安装的零件的类型或者其操作细节。在下排的各框中显示与停止原因等相关的字符。一旦出现异常,就在这些字段中用红色进行显示。
图14是从过程显示部件22进行输入操作的情况下的屏幕显示。当显示该屏幕时,可以通过利用指尖触摸对应框的内部来操作和选择显示内容。图15是与操作过程前进的时间点相关的状态信息的显示例子。通过用手指在右上部触摸“菜单”,可以进行操作从而返回到作为例子在图14中显示的菜单屏幕。图16是一旦出现例如盘1停止时选择的屏幕显示例子。
应注意,可以放大图13中示出的显示内容,并将其投影到车间内不阻碍操作的易看到位置处安装的屏幕上,从而转动式装配台或者组件供给区的工人可以方便地确定当前的情况。
从而,在该实施例中,当以可变方式设定转动盘1的传送速度(运送速度或运送定时)时,工人们可以正确地确定这一点,可以以很小的浪费进行合理的时间分配,并使操作前进。作为使用该过程显示部件的结果,进行加工的各个工人可以正确地确定总的情况并完成操作,从而,不必一个接一个地接收指示就可优化动作,并且总体而言减少加工停止时间和提高操作效率。通过使用这种部件,减小工人疲劳并且提高操作效率。根据这种显示内容,工人可以确定总体情况并且使操作前进。作为数据库中的记录自动保存显示内容,这在晚些时候当过程中出现要正确解决的麻烦问题时会是有用的。
尽管上面在实施例1中解释了把盘状物品作为传送装置的例子,但是也可以对用于传送的直线式或曲线型装置进行相同的过程显示。
Claims (18)
1.一种用于制品的装配台,包括根据过程操作的进展移动工件的传送装置,和取决于被传送的工件的技术要求以可变方式设定该传送装置的传送速度的装置。
2.权利要求1的装配台,包括:
设置在该传送装置附近的一个或多个光学显示装置;以及
控制该显示装置上显示的信息的显示控制装置,
该显示控制装置包括用于读取该传送装置的运动位置信息和用于在该显示装置上显示该位置信息的单元。
3.权利要求2的装配台,包括从该传送装置附近向该显示控制装置提供操作输入的操作装置。
4.权利要求3的装配台,其中在该显示装置的显示屏幕上设置作为该操作装置的触屏区。
5.权利要求2的装配台,其中该显示控制装置包括和时间信息一起至少记录该传送装置的一部分运动位置信息和该显示装置上显示的信息的单元。
6.权利要求2的装配台,其中该显示装置设置在即使从向该传送装置供给零件或组件的操作区也容易看见的位置上,并且该显示控制装置包括在每个显示装置上显示信息的单元,从而相应操作区上的工人可以确定准备某零件或某组件的开始时间以及该要准备的零件或组件的技术要求。
7.权利要求2的装配台,其中该显示装置配备有异常显示区,并且该显示控制装置包括当该传送装置的操作意外停止时在该异常显示区中显示停止原因的装置。
8.权利要求1的装配台,其中该设定装置包括检测该传送装置的位置的传感器单元,和根据该传感器单元的输出信息以及工件的技术要求信息以可编程方式控制该传送装置的速度的传送控制单元。
9.权利要求1的装配台,其中该传送装置是盘状的,在该盘状传送装置上设置一个或小数量的工件,并把该传送装置设置成使得在该传送装置大致转动一次期间执行操作到规定的完成程度。
10.权利要求9的装配台,其中该设定装置包括检测该传送装置的转动角的传感器单元,和根据该传感器单元的输出信息以及工件的技术要求信息,以可编程方式控制该传送装置的转动速度的传送控制单元。
11.权利要求10的装配台,其中该传感器单元包括检测该传送装置的转动并生成脉冲信息的装置,该传感器单元的输出信息包括其脉冲信息的时间积分值。
12.权利要求11的装配台,包括一个用于在就该传送装置的转动角事先设定的基准点处复位该时间积分值的装置。
13.权利要求10的装配台,其中该传送控制单元包括根据传送装置的转动角设定其转动速度的装置。
14.权利要求9的装配台,其中从主部件获得工件的技术要求信息。
15.权利要求8的装配台,其中:
该传送装置包括:可在其上安装工件的盘结构;支承该盘的中心轴的轴承;多个从该盘的下表面吹高压空气并升起该盘的气垫;驱动盘绕其中心轴转动的电机;以及对该电机供给驱动电流的驱动电路,以及
该设定装置包括控制该驱动电路输出的驱动电流的控制电路。
16.一种用于制品的装配方法,包括:在装配台上设置工件,在从沿该装配台的周边建立的组件供给区把组件传送到该装配台上的同时使工件的装配操作前进,以及在该装配台的规定运动期间进行该工件的装配操作到规定的程度,
其中根据工件的技术要求以可变方式控制该装配台的运动速度。
17.权利要求16的装配方法,其中该装配台是盘状的,并且以可变方式控制该盘状装配台的转动速度。
18.一种过程显示部件,具有一个或多个位于根据过程操作的进展移动工件的传送装置附近的光学显示装置,
其中该传送装置根据被传送的工件的技术要求以可变方式设定它的传送速度,
该过程显示部件包括控制在该显示装置上显示的信息的显示控制装置,并且
该显示控制装置包括用于读取该传送装置的运动位置信息和用于在该显示装置上显示该位置信息的单元。
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