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JP2018032224A - 家財組立部材の自動製造システム - Google Patents

家財組立部材の自動製造システム Download PDF

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JP2018032224A JP2016164172A JP2016164172A JP2018032224A JP 2018032224 A JP2018032224 A JP 2018032224A JP 2016164172 A JP2016164172 A JP 2016164172A JP 2016164172 A JP2016164172 A JP 2016164172A JP 2018032224 A JP2018032224 A JP 2018032224A
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達也 相場
Tatsuya Aiba
達也 相場
松井 淳
Atsushi Matsui
淳 松井
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Abstract

【課題】受注生産対象の品物が複数種類又は 複数個の組立部材からなるものであっても適用でき、信頼性及び生産性の高い家財組立部材の自動製造システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の家財組立部材の自動製造システム100は、家財の仕様データを含む電気信号Eを発信する第1通信装置110と、第1ネットワーク機構120と、電気信号Eを受信する第2通信装置130と、家財を構成する複数種類の組立部材を加工する加工装置150と、組立部材の種類に応じた素材を加工装置150に供給する供給装置160と、第2通信装置130が受信した電気信号Eを加工データEmと供給データEsに変換するデータ変換装置140と、を備え、供給装置160は、供給データEsに基づいて、組立部材の種類に応じた素材を選定して、加工装置150に移動して設置し、加工装置150は、加工データEmに基づいて、素材を加工して組立部材を製造する。【選択図】 図1

Description

本発明は、家財組立部材の自動製造システムに関するものである。
このようなシステムの一つとして、グレージングチャンネルと呼ばれる窓ガラスその他の板ガラス用枠を加工する自動加工システムがある。これは、需要者から発注された注文がネットワークを介して受注され、受注内容に基づいて販売者側のオペレータが生産指示データを作成し、その生産指示データに基づいて、加工自動専用機が製品を自動加工するものである(特許文献1)。
特開2004−139228号公報
しかしながら、特許文献1に記載のシステムは、需要者からの受注内容に基づいて販売者側のオペレータが生産指示データを作成して、加工装置に生産指示をする必要があり、信頼性や生産性の向上に改善の余地がある。
また、特許文献1に記載のシステムは、単体としての枠を生産するものであり、生産対象の品物が複数種類又は複数個の組立部材からなる場合に適用することは想定していない。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、受注生産対象の品物が複数種類又は複数個の組立部材から構成されるものであっても適用でき、信頼性及び生産性の高い家財組立部材の自動製造システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
(1)本発明は、家財組立部材の自動製造システムであって、指定した家財の仕様を示す仕様データを含む電気信号を発信する第1通信装置と、前記第1通信装置が接続される第1ネットワーク機構と、前記第1ネットワーク機構を介して前記第1通信装置が発信した前記電気信号を受信する第2通信装置と、前記家財を構成する複数種類の組立部材を加工する加工装置と、前記組立部材の種類に応じた素材を前記加工装置に供給する供給装置と、前記第2通信装置が受信した前記電気信号を前記加工装置が読み取り可能な加工データに変換するとともに、前記第2通信装置が受信した前記電気信号を前記供給装置が読み取り可能な供給データに変換するデータ変換装置と、を備え、前記供給装置は、前記供給データが入力されると、前記供給データに基づいて、前記組立部材の種類に応じた素材を選定して、前記加工装置に移動して設置し、前記加工装置は、前記加工データが入力されると、前記加工データに基づいて、前記素材を加工して前記組立部材を製造する。
(2)上記(1)の構成において、前記供給装置は、前記素材が配置された素材ラックと、前記素材を前記素材ラックから前記加工装置に移動して設置する移動装置と、を備える。
(3)上記(1)又は(2)の構成において、前記加工装置は、前記素材を切断する切断装置と、前記素材と前記切断装置との位置関係を調節する位置調節装置と、前記素材の所定位置に穴をあける穿孔装置と、を備える。
(4)上記(2)の構成において、前記供給装置は、選定された素材が前記素材ラックにない場合、第3通信装置にエラー情報を送信する。
(5)上記(2)の構成において、前記素材ラックは、前記素材ラックにストックされた素材の種類ごとの数が所定の数未満になった場合、第3通信装置にエラー情報を送信する。
(6)上記(3)の構成において、前記位置関係及び前記所定位置は、前記加工データに含まれる。
本発明によれば、受注生産対象の品物が複数種類又は複数個の組立部材からなるものであっても適用でき、信頼性及び生産性の高い家財組立部材の自動製造システムを提供できる。
本発明の実施形態に係る家財組立部材の自動製造システムの概念図である。 自動製造システムの対象となる家財の例としての棚の斜視図である。 (A)は第1素材の斜視図であり、(B)は第1素材の断面図である。 (A)は第2素材の斜視図であり、(B)は第2素材の断面図である。 (A)は第3素材の斜視図であり、(B)は第3素材の断面図である。 参照テーブルを表す図である。
(実施形態)
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る家財組立部材Pの自動製造システム100の概念図である。
図1に示すように、本実施形態に係る家財組立部材P(以下、組立部材Pと呼ぶ。)の自動製造システム100は、指定した家財Gの仕様を示す仕様データsを含む電気信号Eを発信する第1通信装置110と、第1通信装置110が接続される第1ネットワーク機構120と、第1ネットワーク機構120を介して第1通信装置110が発信した電気信号Eを受信する第2通信装置130と、家財Gを構成する複数種類の組立部材Pを加工する加工装置150と、組立部材Pの種類に応じた素材Mを加工装置150に供給する供給装置160と、第2通信装置130が受信した電気信号Eを加工装置150が読み取り可能な加工データEm及び供給装置160が読み取り可能な供給データEsに変換するデータ変換装置140と、を備える。
第1通信装置110は、例えば、入力インターフェース、モニタ、CPU、メモリ及びインターネット接続装置等を備えるパーソナルコンピュータからなり、需要者が指定した家財Gの仕様を示す仕様データsを含む電気信号Eを発信する機能を有する。モニタは、例えば、注文する家財Gを指定するためのウェブサイトを表示するものであり、需要者は、例えば、モニタに表示されたウェブサイト上の入力フォーマットに従って、注文する家財Gを指定するための情報を入力インターフェースにより入力する。そして、入力された情報は、指定した家財Gの仕様を示す仕様データsを含む電気信号Eに変換される。
第1通信装置110は、主に需要者が管理するものである。
なお、第1通信装置110はいわゆるスマートフォンのような携帯端末であってもよい。電気信号Eはeメールであってもよい。
第2通信装置130は、第1通信装置110と同様に、例えば、入力インターフェース、モニタ、CPU、メモリ及びインターネット接続装置等を備えるパーソナルコンピュータからなり、需要者が指定した家財Gの仕様を示す仕様データsを含む電気信号Eを発信する機能を有する。
第2通信装置130は、主に販売者が管理するものであり、例えば、販売者が管理する工場に設けられる。
第1ネットワーク機構120は、例えば、インターネットのような通信網であり、第1通信装置110と第2通信装置130とが、第1ネットワーク機構120を介して相互に接続されて、第1通信装置110と第2通信装置130との間において電気信号Eの送受信を行うことが可能となっている。
データ変換装置140は、第2通信装置130が受信した電気信号Eを、加工装置150が読み取り可能な加工データEmに変換するとともに、第2通信装置130が受信した電気信号Eを、供給装置160が読み取り可能な供給データEsに変換する機能を有する。
供給データEsは、少なくとも、素材Mの種類(例えば、第1素材M1、第2素材M2及び第3素材M3)の情報を含むものとする。
加工データEmは、少なくとも、素材Mの種類(例えば、第1素材M1、第2素材M2及び第3素材M3)ごとの長さ寸法及び素材Mの種類ごとの穿孔位置の情報を含むものとする。
データ変換装置140には、あらかじめ仕様データsに対応する組立部材Pと、組立部材Pに対応する素材Mとが一覧となった参照テーブルTが記憶されていてもよく、参照テーブルTの代わりに、仕様データsから組立部材Pの種類と素材Mの種類とを出力する関数が設定されたプログラムが内蔵されていてもよい。
加工装置150は、データ変換装置140により変換されて読み取り可能となった加工データEmに基づいて、家財Gを構成する複数種類の組立部材Pの複数種類の素材Mに対して、位置決め、切断、穿孔、曲げ等の加工を施す機能を有する。
具体的には、加工装置150は、素材Mを切断する切断装置と、素材Mと切断装置との位置関係を調節する位置調節装置と、素材Mの所定位置に穴をあける穿孔装置と、を備える。
加工装置150は、選定された素材Mが加工装置150にない場合(供給装置160から選定された素材Mが移動していない場合等)、例えば、第2ネットワーク機構180を介して、販売者が管理する携帯端末等の第3通信装置190にエラー情報を送信するものであってもよい。これにより、販売者は、加工装置150における問題を把握できるので、自動製造システム100が稼働せずに生産が滞ることを抑制でき、自動製造システム100の安定性が高まる。
なお、図1においては、第1素材M1から組立部材Pの一種である支柱Pを加工する例が示されている。
供給装置160は、素材Mが配置された素材ラック161と、素材Mを素材ラック161から加工装置150に移動して設置する移動装置162と、を備える。
そして、供給装置160は、データ変換装置140により変換されて読み取り可能となった供給データEsが入力されると、供給データEsに基づいて、複数種類の素材Mが置かれた素材ラック161から組立部材Pの種類に応じた素材Mを選定して、選定された素材Mを移動装置162によって加工装置150に移動して設置する機能を有する。
供給装置160は、選定された素材Mが素材ラック161にない場合、例えば、第2ネットワーク機構180を介して、販売者が管理する携帯端末等の第3通信装置190にエラー情報を送信するものであってもよい。これにより、販売者は、素材ラック161に素材Mを供給するタイミングをコントロールすることができるので、素材Mが素材ラック161からなくなって、自動製造システム100が稼働せずに生産が滞ることを抑制でき、自動製造システム100の安定性が高まる。
素材ラック161は、素材ラック161にストックされた素材Mの種類ごとの数が所定の数未満になった場合、第2ネットワーク機構180を介して、第3通信装置190にエラー情報を送信するものであってもよい。これにより、自動製造システム100とは独立して素材Mの在庫を管理でき、自動製造システム100の安定性が更に高まる。なお、素材ラック161への素材Mの配置は、例えば、販売者側の作業者が適宜行う。
なお、図1においては、複数個の第1素材M1、複数個の第2素材M2及び複数個の第3素材M3が配置された素材ラック161から、第1素材M1を1個だけ設定して、選定された第1素材M1を移動装置162によって加工装置150に移動して設置する例が示されている。
移動装置162は、例えば、素材ラック161に置かれた選定された素材Mを把持する把持手段を有し、素材Mを把持した状態で加工装置150がある場所まで素材Mを把持手段が設けられた移動手段で移動し、加工装置150に素材Mを移動した後、その場所で把持を解除して、把持していた素材Mを加工装置150に設置する。
この際、素材Mの種類に応じて、移動装置162の動作をあらかじめプログラムしておけば、素材ラック161に配置された複数種類の素材Mの中から選定された素材Mを把持して移動できる。
また、移動装置162は、素材Mが配置された素材ラック161自体を移動させる移動手段を有し、選定された素材Mが配置された場所を移動させ、その素材Mを移動手段によって加工装置150に移動して設置するものでもよく、この場合は、移動手段の動作プログラムを素材Mごとに設定する必要がなくなり、単純になる。
なお、移動装置162は、これに限らない。例えば、素材ラック161が、素材Mの種類ごとに区分して配置する区分ラックを備えるものとし、種類ごとに素材Mを区分ラックに配置し、区分ラックごとに移動手段となる駆動ローラを設け、素材ラック161と加工装置150の間に、素材Mの移動をガイドするレールを設け、組立部材Pの種類に応じて選定された素材Mが配置された区分ラックに設けられた駆動ローラを駆動して、駆動ローラに載せられた選定された素材Mが1個ずつ加工装置150に移動するようにしてもよい。
次に、家財Gについて例を挙げて説明する。
なお、家財Gとしては、例えば、棚200が挙げられるので、以下では棚200について説明するが、棚200以外の家財G、例えば、机、ハンガースタンド、タンス等、複数種類又は複数個の組立部材Pを組み立てることにより構成される家財Gであれば、任意のものを自動製造システム100の対象とすることができる。
図2は複数種類の組立部材Pを組み立てて構成される棚200を示す斜視図である。
図2に示すように、棚200は、4段であり、棚200の四隅に高さH方向に延びる4個の支柱Pと、棚200の奥行D方向に延びる8個の第1水平部材Pと、棚200の幅W方向に延びる8個の第2水平部材Pと、2個の第1水平部材Pと2個の第2水平部材Pとにより構成される矩形状の枠に取り付けられる矩形状の4枚の棚板Pと、を備える。なお、棚板Pは、2個の第1水平部材Pと2個の第2水平部材Pとにより構成される矩形状の枠に嵌め込まれてもよい。
次に、家財Gを構成する組立部材Pの種類に応じた素材Mについて例を挙げて説明する。
図3(A)は第1素材M1の斜視図であり、図3(B)は第1素材M1の断面図である。
図4(A)は第2素材M2の斜視図であり、図4(B)は第2素材M2の断面図である。
図5(A)は第3素材M3の斜視図であり、図5(B)は第3素材M3の断面図である。
図3(A)及び図3(B)に示すように、第1素材M1は、ほぼ正方形の断面を有する中空の角材である。また、図3(B)に示すように、四隅のうちの二箇所には皿ビスを受け入れるための雌ネジ部f1が形成されている。
図4(A)及び図4(B)に示すように、第2素材M2は、平板状の平板部M2aと、平板部M2aの下面から下方に延びる3個のリブM2rを備える。なお、リブM2rは、平板部M2aと協働して第2素材M2の剛性を補うものであり、3個に限らず、必要な強度に応じて何個あってもよく、図示の形状に限るものでもない。
また、図4(B)に示すように、平板部M2aの下面には、各リブM2rの間において、雌ネジ部f2が形成されている。
また、両側に位置するリブM2rには、それらの下端において、断面が矩形状のフレーム部M2fが形成されている。そして、フレーム部M2fの上面uには、図示しない雌ネジ部が形成されており、フレーム部M2fの下方から皿ネジをネジ入れることができるようになっている。
図5(A)及び図5(B)に示すように、第3素材M3は、ほぼ正方形の断面を有する中空の角材である。また、図5(B)に示すように、頂面M3aの下面側には第1素材M1に形成された雌ネジ部f1と同様の雌ネジ部f3が形成されている。
また、底面M3bには第2素材M2に形成されたフレーム部M2fと同様のフレーム部M3fが形成されている。
素材Mの材質としては、例えば、JIS H 4100に定められているアルミニウム(Al)−マグネシウム(Mg)−珪素(Si)合金(6000系)、アルミニウム(Al)−亜鉛(Zn)−マグネシウム(Mg)合金(7000系)及びアルミニウム(Al)−マグネシウム(Mg)合金(5000系)の何れかを選択することができる。
次に、需要者から仕様が指定された家財Gが発注されてから自動製造システム100によって組立部材Pが製造されるまでの工程を、図1を参照しながら時系列的に説明する。
(1)需要者が棚200を発注する場合には、まず、第1通信装置110を用いて販売者が管理するウェブサイトにアクセスし、その後、ウェブサイトに表示される入力フォーマットに従って、入力インターフェースを用いて選択又は入力することにより、次に示すようないくつかの条件を含む棚200の仕様を決定する。なお、条件には、色等を含んでもよい。
(a)発注する家財の種類:棚
(b)棚の高さH:60cm
(c)棚の奥行D:40cm
(d)棚の幅W:80cm
(e)棚の段数N(棚板の枚数):4
(2)需要者によって棚200の仕様が決定された後、需要者によって送信指示がなされた第1通信装置110は、第1ネットワーク機構120を介して、棚200の仕様を示す仕様データsが含まれた電気信号Eを販売者側の第2通信装置130に送信する。
(3)販売者側の第2通信装置130は、第1通信装置110からの電気信号Eを受信すると、その電気信号Eをデータ変換装置140に送信する。
(4)データ変換装置140は、第2通信装置130から電気信号Eを受信すると、この電気信号Eを、加工装置150が読み取り可能な加工データEm及び供給装置160が読み取り可能な供給データEsに変換する。
この変換は、例えば、次のように行われる。
データ変換装置140には、例えば、図6に示すような、あらかじめ仕様データsに対応する組立部材Pと、組立部材Pに対応する素材Mとが一覧となった参照テーブルTが記憶されている。
参照テーブルTには、仕様データsに応じて、組立部材Pの種類、組立部材Pの種類ごとの個数、組立部材Pの種類ごとの長さ、組立部材Pの種類ごとの孔ピッチ及び組立部材Pの種類ごとの素材Mの種類が一覧となっている。
なお、参照テーブルTを設ける代わりに、仕様データsから組立部材Pの種類と素材Mの種類とを出力する関数を採用してもよい。
そして、データ変換装置140が電気信号Eに含まれる仕様データsを読み取ると、参照テーブルTを参照して、仕様データsに対応する組立部材Pの種類に関するデータを加工データEmとし、仕様データsに対応する素材Mの種類に関するデータを供給データEsとして格納する。
加工データEmは、例えば、組立部材Pの種類(例えば、支柱P、第1水平部材P、第2水平部材P及び棚板P)と、組立部材Pの種類ごとの個数、長さ寸法及び孔ピッチの情報を含むものとする。
供給データEsは、例えば、素材Mの種類(例えば、第1素材M1、第2素材M2及び第3素材M3)に関する情報を含むものとする。
(5)そして、データ変換装置140により変換された加工データEmは加工装置150に送信され、同時に、供給データEsは供給装置160に送信される。
(6)供給装置160は、供給データEsに基づいて、複数種類の素材Mが置かれた素材ラック161から組立部材Pの種類に応じた素材Mを選定して、移動装置162により、選定された素材Mを加工装置150に移動して設置する。
(7)加工装置150は、加工データEmに基づいて、選定された素材Mに対して、位置決め、切断、穿孔等の加工を施し、組立部材Pを製造する。
(8)(6)から(7)までの工程を組立部材Pの種類ごとに繰り返し、棚200を構成する複数種類の組立部材Pが製造される。
この後、製造された組立部材Pは、発注された棚200の組み立てに必要な単位でまとめられて梱包され、需要者に配送される。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明に係る家財組立部材の自動製造システムは上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変化が可能である。
例えば、上記実施形態においては、素材Mとして第1素材M1、第2素材M2及び第3素材M3を示したが、これらに限らず、例えば、円形断面を有する素材M等、任意の素材Mを使用できる。
本発明によれば、家財組立部材の自動製造システムが、指定した家財の仕様を示す仕様データを含む電気信号を発信する第1通信装置と、第1通信装置が接続される第1ネットワーク機構と、第1ネットワーク機構を介して第1通信装置が発信した電気信号を受信する第2通信装置と、家財を構成する複数種類の組立部材を加工する加工装置と、組立部材の種類に応じた素材を加工装置に供給する供給装置と、第2通信装置が受信した電気信号を加工装置が読み取り可能な加工データに変換するとともに、第2通信装置が受信した電気信号を供給装置が読み取り可能な供給データに変換するデータ変換装置と、を備え、供給装置は、供給データが入力されると、供給データに基づいて、組立部材の種類に応じた素材を選定して、加工装置に移動して設置し、加工装置は、加工データが入力されると、加工データに基づいて、素材を加工して組立部材を製造するので、需要者がウェブサイト等を通じて家財の仕様を決めるだけで、例えその家財が複数種類又は複数個の組立部材から構成されるものであっても、その家財に必要な複数種類の部材を種類ごとに必要な数だけ、オペレータが介在することなく、信頼性及び生産性の高い自動製造ができる。
また、本発明によれば、需要者は、ウェブサイトを参照しながらカスタマイズされた家財の仕様を発注でき、販売者は発注とほぼ同時に組立部材の自動製造を自動的に開始できるので、生産リードタイムのみならず、発注から納品までのリードタイムをも短縮でき、需要者の満足度を高めることができる。
本発明によれば、供給装置は、素材が置かれた素材ラックと、素材を素材ラックから加工装置に移動して設置する移動装置と、を備えるので、加工装置に対して加工する素材を自動的に供給でき、信頼性及び生産性が向上する。
本発明によれば、加工装置は、素材を切断する切断装置と、素材と切断装置との位置関係を調節する位置調節装置と、素材の所定位置に穴をあける穿孔装置と、を備えるので、素材から組立部材を自動的に加工でき、信頼性及び生産性が向上する。
本発明によれば、素材と切断装置との位置関係及び素材に穴をあける所定位置は、加工データに含まれるので、加工装置により、素材の切断加工と穴をあける加工とを同時にでき、生産性が向上する。
本発明によれば、供給装置は、選定された素材が素材ラックにない場合、第2ネットワーク機構を介して第3通信装置にエラー情報を送信するので、自動製造システムが稼働せずに生産が滞ることを抑制でき、生産性が向上するとともに、自動製造システムの安定性が高まる。
本発明によれば、素材ラックは、素材ラックにストックされた素材ごとの数が所定の数未満になった場合、第2ネットワーク機構を介して第3通信装置にエラー情報を送信するので、自動製造システムとは独立して素材の在庫を管理でき、自動製造システムの安定性が更に高まる。
100 自動製造システム
110 第1通信装置
120 第1ネットワーク機構
130 第2通信装置
140 データ変換装置
150 加工装置
160 供給装置
161 素材ラック
162 移動装置
180 第2ネットワーク機構
190 第3通信装置
E 電気信号
Em 加工データ
Es 供給データ
M1 第1素材
M2 第2素材
M3 第3素材
支柱(組立部材)

Claims (6)

  1. 家財組立部材の自動製造システムであって、
    指定した家財の仕様を示す仕様データを含む電気信号を発信する第1通信装置と、
    前記第1通信装置が接続される第1ネットワーク機構と、
    前記第1ネットワーク機構を介して前記第1通信装置が発信した前記電気信号を受信する第2通信装置と、
    前記家財を構成する複数種類の組立部材を加工する加工装置と、
    前記組立部材の種類に応じた素材を前記加工装置に供給する供給装置と、
    前記第2通信装置が受信した前記電気信号を前記加工装置が読み取り可能な加工データに変換するとともに、前記第2通信装置が受信した前記電気信号を前記供給装置が読み取り可能な供給データに変換するデータ変換装置と、を備え、
    前記供給装置は、前記供給データが入力されると、前記供給データに基づいて、前記組立部材の種類に応じた素材を選定して、前記加工装置に移動して設置し、
    前記加工装置は、前記加工データが入力されると、前記加工データに基づいて、前記素材を加工して前記組立部材を製造する
    ことを特徴とする家財組立部材の自動製造システム。
  2. 前記供給装置は、前記素材が配置された素材ラックと、前記素材を前記素材ラックから前記加工装置に移動して設置する移動装置と、を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の家財組立部材の自動製造システム。
  3. 前記加工装置は、前記素材を切断する切断装置と、前記素材と前記切断装置との位置関係を調節する位置調節装置と、前記素材の所定位置に穴をあける穿孔装置と、を備える
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の家財組立部材の自動製造システム。
  4. 前記供給装置は、選定された素材が前記素材ラックにない場合、第3通信装置にエラー情報を送信する
    ことを特徴とする請求項2に記載の家財組立部材の自動製造システム。
  5. 前記素材ラックは、前記素材ラックにストックされた素材ごとの数が所定の数未満になった場合、第3通信装置にエラー情報を送信する
    ことを特徴とする請求項2に記載の家財組立部材の自動製造システム。
  6. 前記位置関係及び前記所定位置は、前記加工データに含まれる
    ことを特徴とする請求項3に記載の家財組立部材の自動製造システム。
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