专利名称：制造设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造设备。
背景技术：
如图5所示，制造设备100迄今包括用于粗加工或者粗制工件W的粗加 工机床101、用于冲洗已粗加工工件的第一冲洗装置102、用于精加工已冲 洗工件的精加工机床103、用于冲洗已精加工工件的第二冲洗装置104、用 于在精加工以后检査已冲洗工件的检查装置105和用于运输工件和传送工 件W的运输装置llO。这些机械和装置IOI、 102、 103、 104和105线性地布 置，并且在完成每一步骤的操作后，将加工件通过运输装置110按顺序地 运输到相邻的机械或者装置。通过如此操作， 一种类型的产品被大量生产。 在这种制造设备100中，当需要时，将其它机床或装配机械布置在上述装 置或机械IOI、 102、 103、 104和105之间，从而处理各种产品的制造。此 外，已经在每一步骤中设置多个机械或装置以在每一步骤中构造装置组， 并且这些装置组沿着运输装置线性地布置。因此，在各个步骤中的装置被 有效地操作以提高生产率。此外，专利文件l公开一种具有工业机器人和独立机床的制造系统， 所述工业机器人和独立机床被布置成在工业机器人和每个机床^J司的工 件的传送方向与水平方向对齐，并且双臂机器人被用作工业机器人。依次 方式，简化了工业机器人运动，并且处理工件所需时间被縮短以提高生产 率。专利文件l: JP-A-2005-46966 发明内容本发明要解决的问题图5所示的上述制造设备100能够有效地大规模生产单一种类产品。然而，如果产品的尺寸、材料或者加工条件变化超过一定范围(机器或装置 的公差范围)，则不能制造产品，如果变化保持如此，使得必须在制造设 备100中设置新机床或类似机床。此外，这种制造设备100适用于单一种类 产品的大量生产。如果对于设备的能力而言产量太低，因此，与产量相比在设备上的花费变得过多。此外，如果上述至少一个机器和装置101、 102、 103、 104和105发生故障，则必须停止全部制造设备IOO，这导致制造效率 的下降。沿着运输装置布置的各个机器和装置IOI、 102、 103、 104和105 己制约了运输装置110的小型化或者结构的变化。即使专利文件l中描述的制造系统能够有效地大规模生产少量类型的 产品。然而，如果产品的尺寸、材料或者加工条件变化超过一定范围(机 器或装置的公差范围)，同样，不能处理这种变化，并且必须将新机床等 设置在制造系统中。此外，这种制造系统适用于大量生产单一种类产品。 如果对于制造系统的能力而言产量太低，因此，在制造系统的设备上的投 资与产量相比而言则太多。此外，如果上述机床中的至少一个发生故障， 则必须停止整个制造系统，这减少了制造效率。根据上述情况提出本发明。本发明目的是提供能够有效地小批量地生 产很多类产品而没有增加产品的成本的制造设备。解决问题的方法根据本发明的第一方面的旨在解决上述问题的制造设备包括加工单 元，所述加工单元具有被布置成用于加工工件至少两个机床；冲洗单元， 所述冲洗单元具有被布置成用于冲洗已加工工件的至少两个冲洗装置；检 查单元，所述检查单元具有被布置成用于检查工件的漏泄(leakage)的 至少两个检查装置；和机械手，所述机械手能够抓握工件并且在独立单元 之间传送工件，独立单元绕机械手布置。根据本发明的第二方面的旨在解决上述问题的制造设备是根据本发 明的第一方面的制造设备，其特征在于，具有用于装配工件的至少两个装 配装置的装配单元进一步绕机械手布置。根据本发明的第三方面的旨在解决上述问题的制造设备是根据本发 明第一或第二方面的制造设备，其特征在于独立单元围绕作为中心的机械手径向布置。根据本发明的第四方面旨在解决上述问题的制造设备是根据本发明 的第一至第三方面中任一方面的制造设备，其特征在于设置多个机械手。发明效果根据本发明的制造设备包括加工单元，所述加工单元具有被布置成 用于加工工件的至少两个机床；冲洗单元，所述冲洗单元具有被布置成用 于冲洗已加工工件的至少两个冲洗装置；检查单元，所述检查单元具有被 布置成用于检查工件的漏泄的至少两个检查装置；和机械手，所述机械手 能够抓握工件并且在独立单元之间传送工件，且独立单元绕机械手布置。 因此，不需要移动机械手本身，并且仅通过机械手的操作执行工件的传输。 因此，可以縮短用于工件的运输时间，并且可以增加制造效率。此外，可 以縮短工件的移动距离，并且可以增加生产速度。当合适时，可以根据产 品的尺寸、材料、加工条件等的变化设置每个单元中使用的装置。因此， 可以有效地小批量生产多类产品。
图l是根据本发明最佳实施例的制造设备的示意图；图2是显示在根据本发明的最佳实施例的制造设备和传统的制造设 备中产品需求和设备成本之间关系的图表；图3是显示在根据本发明的最佳实施例的制造设备和传统的制造设 备中的生产的单位数量和产品的单位成本之间的关系的图表；图4是根据本发明另一实施例的制造设备的示意图；以及图5是传统制造设备的示意图。附图标记10、 50制造设备11 第一机床12 第二机床13 冲洗装置14检查装置15机械手21第一加工单元22第二加工单元23冲洗单元24检查单元31装配装置41装配单元P女口 广叩W工件。
具体实施方式
在下文中说明将根据本发明的制造设备投入实践的最佳模式。图l是根据本发明最佳实施例的制造设备示意图。图2是显示在根据本 发明最佳实施例的制造设备和传统的制造设备中产品需求和设备成本之 间的关系的图表。图3是显示在根据本发明最佳实施例的制造设备和传统 的制造设备中生产的单位数量和产品的单位成本之间的关系的图表。在图 2和3中，实线表示根据本发明最佳实施例的制造设备，而点划线表示传统 的制造设备。根据本发明最佳实施例的制造设备10包括加工单元21和22，所述加 工单元具有被布置成用于加工工件W的至少两个机床；冲洗单元23，所述 冲洗单元具有被布置成用于冲洗已加工工件的至少两个冲洗装置13;检査 单元24，所述检查单元具有被布置成用于检查已冲洗工件的漏泄的至少两 个检测装置14;和机械手15，所述机械手能够抓握工件并且在独立单元21、 22、 23和24之间传送工件，并且独立单元21、 22、 23和24围绕机械手15 布置。然而，机械手15达到单独单元21、 22、 23和24的工件台，对在单独 单元21、 22、 23和24之间的工件W执行装配和转换，并且输送产品P。上述机床包括用于粗加工工件的第一机床ll，和用于精加工工件的第 二机床12。机床11和12具有检査工件加工位置的检査功能。下面说明用于在上述制造设备10中由工件W制造产品P的过程。首先，当将工件W运送到制造设备10中时，工件W通过机械手15传送到 第一加工单元21的第一机床11。当通过第一机床11完成工件W的粗加工时， 己粗加工的工件W被机械手15传送到冲洗单元23的冲洗装置13。当通过冲 洗装置13完成冲洗工件W时，已冲洗工件W被机械手15传送到第二加工单元 22的第二机床12。当通过第二机床12完成精加工时，已精加工工件W被机 械手15传送到冲洗单元23的冲洗装置13。当通过冲洗装置13完成冲洗工件 W时，已冲洗工件W被机械手15传送到检查单元24的检查装置14。当通过检 查装置14完成用于已冲洗工件W的漏泄检查时，已检测工件W被传送到机械 手15，并且作为产品P运送出制造设备IO。诸如汽缸盖和汽缸体的各种大 量生产的金属部件被列举为产品P。隨]对于工件需求和设备成本之间的关系，和对于生产的单位数量和产品 的单位成本之间关系评价上述制造设备10和具有线性布置的、与制造设备 IO中的装置相同装置的传统的制造设备。如图2中所示，其显示在上述制造设备10的情况下，设备成本提高与 对工件的需求数量的增加成比例；而在传统的制造设备的情况下，设备成 本不变直到对工件的需求数量达到预定量时，并且当超过此预定量时，设 备成本增加，并且再次不变。此外，如图3中所示，在上述制造设备10的 情况下，即使当与传统的制造设备相比生产的单位数量小时，产品的单位 成本是预定值。因此发现的是传统的制造设备适用于单一种类产品的大 量生产，但是不适用于多类产品的低量生产，而上述制造设备10适用于多 类产品的低产量生产。因此，根据与本发明的最佳实施例相关的制造设备IO，独立单元21、 22、 23和24绕作为中心的机械手15布置，使得机械手15本身不需要移动， 并且足以通过机械手15执行用于传送工件W的操作。因此，可以縮短用于 工件W的运输时间和用于装配和转换的时间，以提高制造效率。此外，可 能縮短加件W的移动距离以提高制造速度。当合适时可以根据产品P的尺 寸、材料、制造条件等等的变化设置在独立单元21、 22、 23和24中使用的 装置ll、 12、 13和14，并且可以有效地小批量地制造多类产品P。由于装置ll、 12、 13和14的中任何一个的失效而导致的产量波动是唯一与装置相 关联的产量波动，使得与在传统的制造设备中的产量波动相比，可以减少在制造设备10中的产量波动。在次品产生的情况下，容易指出导致次品的 装置，因此能够提高维护性。此外，可以使独立单元21、 22、 23和24的各 个装置ll、 12、 13和14上的工作负荷相等。因此，可以调整各个装置ll、 12、 13和14之间传送工件W的时间，并且可以制止用于各个装置ll、 12、 13和14的操作的等待时间的产生，以提高制造效率。此外，提供包括用于粗加工的第一机床11和用于精加工的第二机床12 的机床。因此，可以缩短在每一步骤中的加工时间以增加加工效率，从而 提高产品P的制造效率。在上文中，具有简单地围绕作为中心的机械手15布置的独立装置11、 12、 13和14的制造设备10用于说明。然而，如图4中所示，具有用于装配 工件的至少一个装配装置31的装配单元41可以进一步绕作为中心的机械 手15设置在制造设备10中，并且独立单元21、 22、 23、 24和41绕作为中心 的机械手15径向布置，以构造制造设备50。这种制造设备50不仅显示与根 据本发明的上述最佳实施例的制造设备10的作用和效果相同的作用和效 果，而且可以縮短用于通过机械手15传送工件W的时间，并进一步提高制 造效率。如上所述，具有一个机械手15的生产装置10用于说明。然而，制造设 备可以具有多个机械手。同样，这种制埠设备不仅显示与根据本发明的上 述最佳实施例的制造设备10相同的作用和效果，而且可以避免机械手的干 扰，从而进一步缩短用于工件W的运输时间，并进一步提高制造效率。如上所述，具有两个独立装置ll、 12、 13和14的制造设备10用于说明。 然而，制造设备10可以具有诸如三个或者更多个的多个独立装置11、 12、 13和14。同样，这种制造设备不仅显示与根据本发明的上述最佳实施例的 制造设备10的作用和效果相同的作用和效果，而且可以低产量地制造多类 产品。即，利用这种制造设备，可以选择与产品一致的被操作的机械等等。 因此，可以提高制造效率。如上所述，作为单个整体的制造设备10被用于说明。然而，制造设备 可以被构造成为布置的多个制造设备IO。同样，种制造设备也显示与根据本发明的上述最佳实施例的制造设备10的作用和效果相同的作用和效果。 工业应用本发明可以用作具有用于切割用于内燃机等的各种金属部件的机床 的制造设备。
权利要求
1、制造设备，包括加工单元，所述加工单元具有被布置成用于加工工件的至少两个机床；冲洗单元，所述冲洗单元具有被布置成用于冲洗已加工工件的至少两个冲洗装置；检查单元，所述检查单元具有被布置成用于检查所述工件的漏泄的至少两个检查装置；和机械手，所述机械手能够抓握所述工件，并且在所述加工单元、所述冲洗单元和所述检查单元之间传送所述工件，所述加工单元、所述冲洗单元和所述检查单元绕所述机械手布置。
2、 根据权利要求l所述的制造设备，其特征在于 具有用于装配所述工件的至少两个装配装置的装配单元进一步绕所述机械手布置。
3、 根据权利要求1或2所述的制造设备，其特征在于-所述加工单元、所述冲洗单元和所述检查单元绕作为中心的所述机械 手径向布置。
4、 根据权利要求1至3中任一项所述的制造设备，其特征在于 设置多个所述机械手。
全文摘要
提供能够有效地小批量生产多类产品而没有增加产品的成本的制造设备。制造设备包括加工单元(21和22)，所述加工单元具有被布置成用于加工工件(W)的至少两个机床(11和12)；冲洗单元(23)，所述冲洗单元具有被布置成用于冲洗已加工工件的至少两个冲洗装置(13)；检查单元(24)，所述检查单元具有被布置成用于检查已冲洗工件的漏泄的至少两个检查装置(14)；和机械手(15)，所述机械手能够抓握工件，并且在独立单元(21，22，23和24)之间传送工件。独立单元(21，22，23和24)绕机械手(15)布置。
文档编号B23Q7/04GK101553342SQ200780045600
公开日2009年10月7日 申请日期2007年11月16日 优先权日2006年12月18日
发明者二井谷春彦, 山下贡丸, 水田桂司, 藤村宜孝 申请人:三菱重工业株式会社