フレキシブル生産ラインはどのようにレイアウトされるのか？

フレキシブル生産ラインの全体レイアウトとは、その工作機械、補助装置、およびそれらを接続するワーク搬送装置がどのように配置され、連結されているかを示すものである。.

レイアウトは、生産形態、ワークの構造、搬送方法、工場の状況、工程順序、および生産計画によって異なります。部品の形状、サイズ、剛性の違いにより、異なる搬送方法が必要となり、搬送方法が最終的なライン配置を大きく左右します。.

1. 直接振替

ダイレクト転送装置は、ワークピースの表面のいずれかを転送基準面として、各ワークピースをステーション間で順次移動させます。配置には、スルーフロー方式とサイド転送方式があります。スルーフロー方式のレイアウトには、直線型、角度付き型、平行分岐型、および矩形ループ型があります。.

1. 直通式。. コンベアはライン全体を通っています。2つのインデックス装置によってラインは3つの区間に分けられており、部品は一方の端から投入され、もう一方の端から搬出されます。搬送は簡単で、生産フロアのスペースも効率的に活用されています。.

2. 斜め方向の貫流。. ラインに多くのステーションがある場合や、直線的な工場レイアウトでは長すぎる場合は、1か所または複数のコーナーで曲がるように設計することができます。コーナーが2か所ある場合、ワークピースは自然に90°回転して送り進めることができるため、別途の水平送り装置が不要になります。.
3. 並列ブランチ。. ある工程の所要時間が他の工程よりも大幅に長い場合、生産タクトを均一化するために、同一の機械を複数台並列に設置することができます。.
4. 長方形のループ。. この形式は、移動式フィクスチャを使用するラインに適しています。フィクスチャが自然に循環するため、別途のリターンシステムが不要となります。.
5. サイド転送方式、または非直通式。. メインコンベアは工作機械の横を走っています。搬送ユニットが、各ワークピースをコンベアから工作機械または治具へと搬入し、加工後に戻します。これにより、多面加工や面間の正確な位置関係が確保されますが、横方向の搬送機構が必要となり、より多くの設置面積を要します。.

2. 遠征・試合会場の移動

ワークは、すべてのステーションを通過する移動式治具に取り付けられます。治具は、水平方向、ラインの真上または真下、あるいは傾斜した上部または下部の経路に沿って戻ることができます。移動式治具は、ワークをライン上を移動させることができるため、1回の周回で2つの側面と上面を加工することが可能です。.

1. 水平方向の戻り。. メインコンベヤとリターンコンベヤは、同一の水平面上で閉ループを形成しています。治具は連続的に循環しますが、このレイアウトではかなりの床面積を必要とします。.

2. 直接間接費の戻入。. この治具はラインの終端で上昇し、メインコンベア上部の頭上ローラー軌道に沿って移動した後、始点で下降します。これにより床面積を節約できるほか、傾斜した軌道を用いることで重力を利用し、戻り工程を簡素化できます。ただし、垂直型の機械を使用すると軌道が高くなりすぎて、メンテナンスが不便になるような場所では、一般的に適していません。.

床下直接還気。. 治具は、メインコンベヤの下にある機械ベースを通って戻ってきます。これにより、スペースを節約できるほか、調整やメンテナンスの際にもラインを閉鎖せずに済みます。また、作業スペースが限られている場所での小型の治具やワークピースの取り扱いに適しています。.

3. 上りまたは下りの傾斜付きリターン。. この配置は、床面積、切りくずの処理、あるいは立型機械の設置状況により、水平リターン、オーバーヘッドリターン、または床下リターンが採用できない場合に用いられます。 上向き傾斜リターン方式では、チェーン駆動により治具が持ち上げられ、垂直型または傾斜型の機械の後方にある頭上トラックへと移動します。これは、大型のワークピースや治具に適しています。下向き傾斜リターン方式では、搬送経路が水平型機械の後方に配置され、小型のワークピースや治具に適しています。.

3. オーバーヘッド・トランスファー

オーバーヘッド搬送方式は、シャフト型の部品や、適切な搬送基準点を持たない複雑な形状のワークに適しています。機械の上部に設置されたガントリーには、等間隔で配置されたハンドリングロボットが取り付けられています。ロボットは機械間の部品搬送や、ワークの積み下ろしを行います。この構造はシンプルで、タクト時間が比較的長い生産ラインでは効果的に機能しますが、小型で複雑な形状のワークに限定されます。.