JP6276250B2 - 被加工物を搬送する製造システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の製造工程ステーションの間において被加工物を搬送する製造システムに関する。

一般に、製造システムは、被加工物を加工する複数の製造工程ステーションを含んでいる。効率化を図るために、少ない種類の製品を大量に生産する製造システムが望まれる。このため、製造システムにおいては製品の加工および組立ての順序が統一され、全ての被加工物は単一の搬送経路によって複数の製造工程ステーションを順次搬送されるようになっている。具体的には、複数の製造工程ステーションが搬送手段、例えばベルトコンベアで接続されている。このような製造システムは一定時間ごとに製品を製造することができる。

例えば、特許文献１には、工作機械などからなる複数の製造工程ステーションを工場内に設置して、それら製造工程ステーション間に被加工物を搬送する自動加工システムが開示されている。また、特許文献２には、搬送手段としてのベルトコンベアにより製品を搬送する搬送システムが開示されている。搬送手段は、ローダ、産業用ロボットを含む場合がある。

特開平03-142150号公報 特開2003-072920号公報

ところで、将来のインテリジェントな製造システムでは、顧客の要望にきめ細かく応えるため、個別にカスタマイズされた製品を製造することが望まれている。顧客ごとにカスタマイズされた特注品を生産する場合には、大量生産による単純な価格競争を行う必要がない。

そのようなインテリジェントな製造システムを実現するためには、顧客の注文を分析し、どのような部品を用いて、どのような製造工程ステーションをどのような順序で配置するかをシミュレーションする必要がある。そして、シミュレーションされた結果を製造システムに即座に反映させる必要がある。これにより、製品の製造仕様の変更、加工設備の増強や設備故障に対して、製造工程ステーションの配置、順番を柔軟に変更して対応することができる。

しかしながら、現在の製造システムのように複数の製造工程ステーションが搬送手段、例えばベルトコンベア等で物理的に接続されている場合には、製造工程ステーションの配置、順番を製品に応じて柔軟に変更することはできない。このため、顧客の要望に応じて個別にカスタマイズされた製品を製造するのは困難である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、複数の製造工程ステーションの間の搬送経路を自由に変更することのできる製造システムを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、被加工物が加工される複数の製造工程ステーションと、該複数の製造工程ステーション間において前記被加工物を搬送する少なくとも一つの無人航空機と、を具備し、前記複数の製造工程ステーションのうちの少なくとも一つの製造工程ステーションは下階に設置されており、残りの製造工程ステーションは前記下階よりも上方に位置する上階に設置されており、前記無人航空機は前記下階と前記上階との間の吹き抜けを経由して前記被加工物を搬送する、製造システムが提供される。
２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記少なくとも一つの無人航空機の飛行経路を集中管理するサーバを具備し、該サーバは無線通信により前記少なくとも一つの無人航空機に指令する。
３番目の発明によれば、２番目の発明において、さらに、前記少なくとも一つの無人航空機の汚れまたは腐食を検出する検出ステーションと、前記検出ステーションにより前記少なくとも一つの無人航空機の汚れまたは腐食が検出された場合に前記少なくとも一つの無人航空機を洗浄する洗浄ステーションと、を具備し、前記少なくとも一つの無人航空機は前記サーバからの指示によって前記検出ステーションまで移動されるようにした。
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記複数の製造工程ステーションのうちの少なくとも一つは、前記少なくとも一つの無人航空機の動力源としての電池を充電する充電ステーションを含む。
５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記被加工物には無線タグが付けられており、前記少なくとも一つの無人航空機は、前記無線タグを通じた無線通信により、前記被加工物を特定すると共に、前記被加工物の落下を検出するようにした。
６番目の発明によれば、１番目から５番目のいずれかの発明において、前記少なくとも一つの無人航空機はカメラを備えており、前記少なくとも一つの無人航空機は前記カメラを用いて他の無人航空機との衝突回避、着陸箇所の微調整、および安全確認のうちの少なくとも一つを行う。
７番目の発明によれば、被加工物が加工される複数の製造工程ステーションと、該複数の製造工程ステーション間において前記被加工物を搬送する少なくとも一つの無人航空機と、前記少なくとも一つの無人航空機の飛行経路を集中管理するサーバと、を具備し、該サーバは無線通信により前記少なくとも一つの無人航空機に指令しており、さらに、前記少なくとも一つの無人航空機の汚れまたは腐食を検出する検出ステーションと、前記検出ステーションにより前記少なくとも一つの無人航空機の汚れまたは腐食が検出された場合もしくは前記少なくとも一つの無人航空機を洗浄してから一定時間が経過している場合に前記少なくとも一つの無人航空機を洗浄する洗浄ステーションと、を具備し、前記少なくとも一つの無人航空機は前記サーバからの指示によって前記検出ステーションまで移動されるようにした、製造システムが提供される。
８番目の発明によれば、７番目の発明において、前記複数の製造工程ステーションのうちの少なくとも一つの製造工程ステーションは下階に設置されており、残りの製造工程ステーションは前記下階よりも上方に位置する上階に設置されており、前記無人航空機は前記下階と前記上階との間の吹き抜けを経由して前記被加工物を搬送する
９番目の発明によれば、７番目または８番目の発明において、前記複数の製造工程ステーションのうちの少なくとも一つは、前記少なくとも一つの無人航空機の動力源としての電池を充電する充電ステーションを含む。
１０番目の発明によれば、７番目から９番目のいずれかの発明において、前記被加工物には無線タグが付けられており、前記少なくとも一つの無人航空機は、前記無線タグを通じた無線通信により、前記被加工物を特定すると共に、前記被加工物の落下を検出するようにした。
１１番目の発明によれば、７番目から１０番目のいずれかの発明において、前記少なくとも一つの無人航空機はカメラを備えており、前記少なくとも一つの無人航空機は前記カメラを用いて他の無人航空機との衝突回避、着陸箇所の微調整、および安全確認のうちの少なくとも一つを行う。

１番目の発明においては、無人飛行機で被加工物を搬送しているので、製造工程ステーションの間の搬送経路を三次元的に選択できる。このため、搬送経路の自由度が増えて搬送経路を容易に変更できると共に、製造工程ステーションの配置、順番を製品に応じて実質的に変更できる。このため、顧客の要望に応じて製品を個別にカスタマイズするのが容易となる。さらに、無人航空機が被加工物を第一フロア、例えば下階から第二フロア、例えば上階まで搬送できるため、複数階建ての工場において搬送経路を容易に変更できる。また、工場の土地を有効的な利用や、飛行距離の短縮が可能である。
２番目の発明においては、サーバは、製造工程ステーションの位置などに基づいて無人航空機の飛行経路を最適に算出できる。また、無人航空機自体が飛行経路を算出する必要がないので、無人航空機は高度な演算処理能力を必要とせず、無人航空機の価格を抑えると共に、無人航空機の選択の自由度を増やすことができる。
３番目の発明においては、製造工程ステーションで使用されうるオイル、例えば切削油、潤滑油により無人航空機が故障したり、無人航空機の機能が低下するのを避けられる。その結果、製造システムの製造効率の低下や安全性能の低下を防止できる。
４番目の発明においては、製造システムから離脱する必要なしに、無人航空機は、製造工程ステーションが被加工物を処理しているときに電池を充電することができる。従って、製造システムの効率が低下するのを避けられる。また、無人航空機の電池の容量が少なくて済むので、無人航空機の価格を抑えられると共に、無人航空機の可搬重量を向上させられる。
５番目の発明においては、無人航空機が搬送している被加工物を識別することができるので、被加工物に応じた飛行経路の選択が可能になると共に、被加工物の落下を迅速に検出してオペレータに通知することが可能になる。
６番目の発明においては、無人飛行機が他の無人航空機との衝突回避、着陸箇所の微調整および安全確認のうちの少なくとも一つを行う事が可能になるので、無人航空機の事故や故障を減らして製造システムの稼働率を向上させられる。

添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれら目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明解になるであろう。

本発明に基づく製造システムの略図である。 図１に示される製造システムの一例における動作を示すフローチャートである。 無人航空機の高さ位置を示す図である。 充電ステーションが製造工程ステーションに含まれない場合の無人航空機の動作を示す図である。 充電ステーションが製造工程ステーションに含まれる場合の無人航空機の動作を示す図である。 本発明の他の実施形態に基づく製造システムの略図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明に基づく製造システムの略図である。図１に示されるように、本発明の製造システム１０は、複数の製造工程ステーション２１〜２６と、少なくとも一つの無人航空機１１、１２とを主に含んでいる。

図１に示される例においては、複数の製造工程ステーション２１〜２６は、ワークを用いて積層造形する積層造形ステーション２１、ワークを切削する切削ステーション２２、ワークを塗装する塗装ステーション２３、ワークを射出成形する射出成形ステーション２４、ワークを研磨する研磨ステーション２５、およびワークを組立てる組立ステーション２６を含んでいる。なお、本発明におけるワークは、材料、部品の両方を含みうる。

図１に示される例においては、複数の製造工程ステーション２１〜２６は三行二列をなしてそれぞれの所定位置に配置されている。図示されるように、製造工程ステーション２１、切削ステーション２２および塗装ステーション２３が列をなして順番に整列されている。さらに、それらの隣には、射出成形ステーション２４、研磨ステーション２５および製造工程ステーション２６が列をなして順番に整列されている。なお、製造システム１０が他の製造工程に関する別のステーションを適宜含んでいてよい。

さらに、図１に示される例においては、製造システム１０は、後述する無人航空機１１、１２の汚れまたは腐食を検出する検出ステーション３１と、検出ステーション３１により無人航空機１１、１２の汚れまたは腐食が検出された場合に無人航空機１１、１２を洗浄する洗浄ステーション３２とを含んでいる。検出ステーション３１および洗浄ステーション３２は一体的であってもよい。

また、図１においては、無人航空機１１、１２を駆動する電池を充電する充電ステーション４０が切削ステーション２２および塗装ステーション２３内に組入れられている。充電ステーション４０は他の製造工程ステーション２１、２４〜２６に組入れられていても良い。

無人航空機１１、１２は、人が搭乗していない航空機であり、電池駆動されるモータによって例えばプロペラ飛行するものとする。ただし、無人航空機１１、１２は他の駆動方式を用いて他の飛行方式で飛行してもよい。無人航空機１１、１２は製造工程ステーション２１〜２６において加工されるべきワークＷ１、Ｗ２を搬送するのに使用され、この目的のために、無人航空機１１、１２はワークＷ１、Ｗ２を吊下げると共に解放する機構部を有している。

これら無人航空機１１、１２は上位コンピュータ、例えばサーバ５により制御される。サーバ５は所定の動作プログラムに従って、無人航空機１１、１２の飛行経路、移動速度、高さ位置などを集中管理する。なお、無人航空機１１、１２の移動速度は同一の所定速度に設定されるものとする。

本発明においては、サーバ５は、要求される製品の設計仕様、製造設備や顧客の注文などの情報を分析する。そして、サーバ５は、分析結果に基づいて、どのようなワーク、例えば材料、部品を使用し、どの製造工程ステーション２１〜２６をどのような順番で使用するのかを決定する。これにより、ワークＷ１、Ｗ２の搬送経路および無人航空機１１、１２の飛行経路が計算される。飛行経路は、無線通信により、サーバ５から無人航空機１１、１２に通知される。

図１に示される例においては、無人航空機１１の飛行経路は黒色矢印で示されている。図１から分かるように、無人航空機１１はワークＷ１を製造工程ステーション２１、切削ステーション２２、研磨ステーション２５、および製造工程ステーション２６の順番で搬送し、ワークＷ１は各ステーションで処理される。

同様に、無人飛行機１２の飛行経路は白色矢印で示されている。無人飛行機１２はワークＷ２を射出成形ステーション２４、研磨ステーション２５、および塗装ステーション２３の順番で搬送し、ワークＷ２は各ステーションで処理される。

一つの無人航空機１１の飛行経路を計算する際には、無人航空機１１とワークＷ１との間のマッチング、製造工程ステーション２１〜２６の各位置を少なくとも考慮する必要がある。また、後述するように他の無人航空機１２の飛行経路などを考慮して飛行経路を計算する必要がある。このような計算には大きなコンピューティングパワーが要求される。このため、無人航空機１１、１２自体が飛行経路を計算する場合には、無人航空機１１、１２が高価になる可能性がある。このため、本発明では、無人航空機１１、１２の飛行経路およびサーバ５がワークＷ１、Ｗ２の搬送経路を一括して計算し、計算結果を無人航空機１１、１２に無線で指示するようにしている。

なお、無人航空機１１、１２とワークＷ１、Ｗ２との間のマッチングを行うためには、ワークＷ１、Ｗ２の個体を識別する必要がある。このため、ワークＷ１、Ｗ２にそれぞれ固有の無線タグを付けるのが好ましい。無人航空機１１、１２が無線通信により無線タグのIDを読込むと共にサーバ５に通知することでマッチングが可能である。これにより、無人航空機１１、１２がワークＷ１、Ｗ２を特定することができる。

本発明において顧客からの要望に応じて製品の設計使用などが変更された場合には、それに応じて、サーバ５が、製造工程ステーションの順番などが変更されるようにワークＷ１、Ｗ２の搬送経路および無人航空機１１、１２の飛行経路を再度決定する。

本発明では、無人航空機１１、１２によりワークを搬送するので、高さ位置を考慮して製造工程ステーションの間の搬送経路を三次元的に選択できる。このため、本発明においては、製造工程ステーションの配置、順番を製品に応じて実質的に変更でき、ワークＷ１、Ｗ２の搬送経路などを容易に変更できる。その結果、顧客からの要望に応じたカスタマイズした競争力の高い製品を個別にカスタマイズした競争力の高い製品を個別に製造することができる。なお、単一の無人航空機１１のみを使用する場合でも、同様な効果が得られるのは明らかであろう。

ところで、図５は本発明の他の実施形態に基づく製造システムの略図である。図５に示される製造システム１０においては、積層造形ステーション２１が工場の建屋の一階に配置されている。そして、切削ステーション２２および塗装ステーション２３は同じ建屋の二階および三階において積層造形ステーション２１に対応した位置にそれぞれ配置されているものとする。なお、無人航空機１２および射出成形ステーション２４〜組立ステーション２６は説明を容易にするために省略する。

さらに、積層造形ステーション２１〜塗装ステーション２３の近傍には、建屋の鉛直方向に延びる吹き抜け５０が形成されている。そして、吹き抜け５０には、積層造形ステーション２１〜塗装ステーション２３のそれぞれに隣接する開口部５１〜５３が形成されている。

図５に矢印で示されるように、無人航空機１１は吹き抜け５０を通じて積層造形ステーション２１〜塗装ステーション２３の間でワークＷ１を搬送しつつ移動することができる。このような場合には、無人航空機１１は主に鉛直方向に移動するので、複数階建ての工場において飛行経路を容易に変更できると共に飛行距離を短縮できる。さらに、必要とされる土地の面積が少なくなるので、工場の土地を有効的に利用することもできる。

なお、無人航空機１１、１２が飛行する際に、無人航空機１１、１２が周辺機器や人間などに衝突したり、搬送の途中でワークＷ１、Ｗ２が落下する可能性がある。このため、サーバ５は、安全を十分に確保しつつ無人航空機１１、１２の飛行経路を計算する必要がある。

なお、無人航空機１１、１２がワークＷ１、Ｗ２の識別のために、前述した無線タグを用いた無線通信を行っている場合には、無線通信の可否によってワークＷ１、Ｗ２の落下を検出できる。言い換えれば、無線タグを用いた無線通信が不可能になった場合にはワークＷ１、Ｗ２が落下したと判断してよい。もしくは無線通信の応答時間により無線距離を推定し、応答時間が遅くなった場合にはワークＷ１、Ｗ２が落下したと判断してもよい。なお、パッシブ型のRFIDタグを利用した場合の通信距離は周波数帯によって数cm〜数mである。この場合には、ワークＷ１、Ｗ２に応じた飛行経路の選択が可能になると共に、ワークＷ１、Ｗ２の落下を迅速に検出してオペレータに通知することが可能になる。

具体的には、飛行経路を計算する際には、以下の条件を設定する。
（１）無人航空機が周辺機器などに衝突しない。
（２）無人航空機が人間の上空を飛行しない。
（３）無人航空機と人間との間に所定値以上の距離を維持する。

ところで、図２は図１に示される製造システムの一例における動作を示すフローチャートである。図２に示される内容は、サーバ５が無人航空機１１、１２の飛行経路などを計算した後で、所定の制御周期毎に実施されるものとする。以下の説明においては、無人航空機１１を第一無人航空機１１と呼び、無人航空機１２を第二無人航空機１２と呼ぶものとする。

はじめに、ステップＳ１１ａ、Ｓ１１ｂにおいて、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２をサーバ５によって計算されたそれぞれの飛行経路に沿った動作を開始させる。そして、ステップＳ１２ａにおいて、第一無人航空機１１の現在の進行方向が、図１に示される横断方向、縦断方向、および斜め方向のいずれであるかが検出される。

図１においては、例えば積層造形ステーション２１と射出成形ステーション２４とを結ぶ方向が横断方向であり、例えば積層造形ステーション２１と切削ステーション２２とを結ぶ方向が縦断方向である。さらに、例えば研磨ステーション２５と塗装ステーション２３とを結ぶ方向が斜め方向である。

そして、第一無人航空機１１の現在の進行方向が横断方向である場合には、ステップＳ１３ａにおいて第一無人航空機１１は第一高度を飛行するように制御される。ここで、図３は無人航空機の高さ位置を示す図である。図３に示されるように第一高度は予め設定された三つの高度のうちの最も低い高度である。

さらに、第一無人航空機１１の現在の進行方向が縦断方向である場合には、ステップＳ１４ａにおいて第一無人航空機１１は第一高度よりも高い第二高度を飛行するように制御される。さらに、第一無人航空機１１の現在の進行方向が斜め方向である場合には、ステップＳ１５ａにおいて第一無人航空機１１は第二高度よりも高い第三高度を飛行するように制御される。ステップＳ１２ｂ〜ステップＳ１５ｂにおいて、第二無人航空機１２も同様に高さ設定される。

次いで、ステップＳ１６においては、第一無人航空機１１の高さと第二無人航空機１２の高さが同じか否かが判定される。第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が同じ高さでないと判定された場合には、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が互いに衝突する可能性はないので、処理を終了する。

これに対し、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が同じ高さであると判定された場合には、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７においては、第一無人航空機１１の進行方向と第二無人航空機１２の進行方向が同じであるか否かがさらに判定される。

第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が同じ進行方向であると判定された場合には、ステップＳ１８に進んで、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２は現在の高さを維持しつつそれぞれの飛行経路に沿った飛行を維持する。第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が同一の進行方向にある場合には、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が同じ高さであっても、これらが互いに衝突する可能性はないためである。

これに対し、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が同じ方向でないと判定された場合には、ステップＳ１９に進む。なお、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２の両方が、例えば縦断方向を進行していたとしても、ステップＳ１９に進む場合がある。そのような場合とは、例えば第一無人航空機１１が、例えば積層造形ステーション２１から切削ステーション２２に向かって進むと共に、第二無人航空機１２が例えば切削ステーション２２から積層造形ステーション２１に向かって進む場合である。

言い換えれば、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が横断方向、縦断方向および斜め方向のうちの共通のいずれかの方向であって、その共通のいずれかの方向において第一無人航空機１１および第二無人航空機１２との間で正方向および負方向の相違がある場合である。

このような場合には、ステップＳ１９において、第二無人航空機１２のみの高さを一時的に変更する。あるいは、第二無人航空機１２が第一無人航空機１１を迂回するようにその進行方向を一時的に変更する。言い換えれば、第二無人航空機１２が第一無人航空機１１に衝突する前に特定方向、例えば右方向に迂回して、第一無人航空機１１が通過した後で、第二無人航空機１２の進行方向を元に戻せばよい。これにより、第一無人航空機１１および第二無人航空機１２が互いに衝突するのを避けられる。

なお、安全をさらに確保する目的で、無人航空機１１、１２が動体検出器、例えばカメラを備えてもよい。動体検出器の情報はサーバ５に所定時間毎に送信されてサーバ５により解析される。そして、無人航空機１１、１２の進行方向に他の無人航空機が確認された場合には、無人航空機１１、１２の高さまたは進行方向を一時的に変更するのが好ましい。これにより、或る無人航空機が他の無人航空機に衝突するのを回避できる。

無人航空機１１、１２がカメラを備えている場合には、カメラを別の用途に使用してもよい。例えば、無線LANを用いて無人航空機１１、１２の位置を検出した場合、その位置精度は1m〜数m程度である。このため、カメラの画像を利用して、無人航空機１１、１２の着陸箇所を微調整して着陸の精度を向上させられる。これにより、無人航空機１１、１２の着陸時における衝突などの危険性を抑制することが可能である。

また、カメラにより、想定外の障害物が存在していることを検出できるので、着陸箇所の安全を確認することも可能である。これらのことにより、無人航空機１１、１２の事故を減らし、製造システム１０の稼働率を向上させられる。

なお、図１、図２等を参照して説明した実施形態においては、二つの無人航空機１１、１２が示されている。ただし、製造システム１０が複数の追加の無人航空機を含んでいても良い。そのような場合には、追加の無人航空機を含む無人航空機のそれぞれがナンバリングされる。そして、全ての無人航空機から一対の無人航空機を選択し、選択された対の無人航空機の番号に基づいて図２で説明したのと同様な処理を行う。

言い換えれば、ステップＳ１９においては、番号の大きい無人航空機がその高さまたは進行方向を変更するように制御される。このような処理を無人航空機の全ての対に対して行うのが好ましい。これにより、全ての無人航空機が互いに衝突するのを回避できるのが分かるであろう。

ところで、製造システム１０の製造工程ステーション２１〜２６は、加工時にオイル、例えば切削油または潤滑油などを使用する場合がある。このようなオイルは製造システム１０近辺にミスト状に拡散して、無人航空機１１、１２に付着する場合がある。

このため、オイルが無人航空機１１、１２のプロペラを駆動するモータ（図示しない）に付着して固着する可能性がある。このような場合には、プロペラの回転摩擦が増加して、プロペラの回転数が低下したり、プロペラが回転不能になる場合がある。従って、無人航空機１１、１２の移動速度が所定速度に到達しなくなり、製造システム１０の製造効率が低下する可能性がある。

また、無人航空機１１、１２が前述した動体検出器、例えばカメラを備えている場合には、視認性が低下するので、動体検出器が正確な情報を取得できなくなる。このため、無人航空機１１、１２を一時的に迂回させる回避行動が困難になる可能性がある。さらに、無人航空機１１、１２で使用されているプリント基板に対する浸透性および攻撃性が高いオイルが拡散している場合には、プリント基板上の回路が腐食により断線し、無人航空機１１および第二無人航空機１２が故障する可能性もある。

従って、無人航空機１１、１２は、サーバ５からの指令に応じて、定期的に検出ステーション３１まで移動されるのが好ましい。あるいは、サーバ５は、無人航空機１１、１２により搬送されるワークＷ１、Ｗ２がそれぞれの最終工程、例えば塗装ステーション２３または製造工程ステーション２６における処理を終了した後で、無人航空機１１、１２を検出ステーション３１まで移動させてもよい。

検出ステーション３１においては、予め備えられたカメラなどにより無人航空機１１、１２を撮影して、無人航空機１１、１２の汚れまたは腐食を検出する。そして、汚れまたは腐食が検出された場合には、無人航空機１１、１２を洗浄ステーション３２まで移動させて洗浄する。

なお、汚れが検出されない場合であっても、前回の洗浄から一定時間が経過している場合には、サーバ５は予防保全のために無人航空機１１、１２を洗浄ステーション３２まで移動させて洗浄してもよい。

更に、洗浄しても汚れが取れない、腐食が激しいなど、無人航空機１１、１２の機能への障害が予想される場合には、無人航空機１１、１２を回収して修理や廃棄を検討しても良い。

これにより、無人航空機１１、１２が故障したり、無人航空機１１、１２の機能が低下するのを避けられる。それゆえ、製造システム１０の製造効率の低下や安全性能の低下を防止することが可能である。なお、無人航空機１１、１２が検出ステーション３１または洗浄ステーション３２に移動されるときには、サーバ５は別の無人航空機（図示しない）を代わりに動作させるようにしてもよい。

ところで、図４Ａおよび図４Ｂは無人航空機の動作を示す図である。これら図面においては例として無人航空機１１の動作を説明しているが、無人航空機１２も同様である。これら図面においては、無人航空機１１の電池を充電する必要がある場合について説明する。図４Ａは充電ステーション４０が製造工程ステーションに含まれない場合を示しており、充電ステーション４０は製造システム１０から離間した位置（図示しない）にあるものとする。

図４Ａにおいては、ステップＳ２１において無人航空機１１がワークＷ１を或る製造工程ステーションまで搬送する。そして、ワークＷ１が製造工程ステーションにおいて処理されている間に、無人航空機１１が製造システム１０から離間した充電ステーション４０まで移動する（ステップＳ２２）。

次いで、無人航空機１１は充電ステーション４０でその電池を充電する（ステップＳ２３）。そして、充電が終了すると、ステップＳ２３において、無人航空機１１は前述した製造工程ステーションまで戻る。次いで、ステップＳ２４において、製造工程ステーションで処理されたワークＷ１を再び吊下げて、次の製造工程ステーションまで搬送する。

このような場合には、無人航空機１１が製造工程ステーションから充電ステーション４０まで移動する移動時間（ステップＳ２２）および充電終了後に充電ステーション４０から製造工程ステーションまで移動する時間（ステップＳ２４）が必要とされる。

この点に関し、本発明においては、図１に示されるようにいくつかの製造工程ステーション、例えば切削ステーション２２および塗装ステーション２３が充電ステーション４０を備えている。そして、図４Ｂに示されるように、ステップＳ２１で製造工程ステーションまで移動した後で、他のステーションまで移動することなしに、無人航空機１１は製造工程ステーション内の充電ステーション４０により電池を充電することができる（ステップＳ２３）。

言い換えれば、この場合には、製造工程ステーションから充電ステーション４０まで移動する移動時間が必要とされない。同様に、充電終了後おいても、充電ステーション４０から製造工程ステーションまで移動することなしに、ワークを次の製造工程ステーションまで搬送できる（ステップＳ２５）ので、充電終了後においても移動時間が必要とされない。

このように、製造工程ステーションが充電ステーション４０を備えている場合には、無人航空機１１が製造システム１０から離脱する必要はない。そして、無人航空機１１は、製造工程ステーションがワークＷ１を処理しているときに電池を充電することができる。従って、製造システム１０の効率が低下するのを避けられる。また、無人航空機１１の電池の容量が少なくて済むので、無人航空機１１の価格を抑えられると共に、無人航空機１１の可搬重量を向上させることも可能である。

なお、無人航空機１１、１２がガソリンや水素などの燃料を用いて動作する場合には、前記充電ステーションの替わりに燃料を充填する充填ステーションを具備しても良い。

典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、前述した変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。

５ サーバ
１０ 製造システム
１１ 第一無人航空機
１２ 第二無人航空機
２１ 積層造形ステーション（製造工程ステーション）
２２ 切削ステーション（製造工程ステーション）
２３ 塗装ステーション（製造工程ステーション）
２４ 射出成形ステーション（製造工程ステーション）
２５ 研磨ステーション（製造工程ステーション）
２６ 組立ステーション（製造工程ステーション）
３１ 検出ステーション
３２ 洗浄ステーション
４０ 充電ステーション
５０ 吹き抜け

Claims (11)

1. 被加工物が加工される複数の製造工程ステーションと、
   該複数の製造工程ステーション間において前記被加工物を搬送する少なくとも一つの無人航空機と、を具備し、
   前記複数の製造工程ステーションのうちの少なくとも一つの製造工程ステーションは下階に設置されており、残りの製造工程ステーションは前記下階よりも上方に位置する上階に設置されており、前記無人航空機は前記下階と前記上階との間の吹き抜けを経由して前記被加工物を搬送する、製造システム。
2. さらに、前記少なくとも一つの無人航空機の飛行経路を集中管理するサーバを具備し、
   該サーバは無線通信により前記少なくとも一つの無人航空機に指令することを特徴とする請求項１に記載の製造システム。
3. さらに、前記少なくとも一つの無人航空機の汚れまたは腐食を検出する検出ステーションと、
   前記検出ステーションにより前記少なくとも一つの無人航空機の汚れまたは腐食が検出された場合もしくは前記少なくとも一つの無人航空機を洗浄してから一定時間が経過している場合に前記少なくとも一つの無人航空機を洗浄する洗浄ステーションと、を具備し、
   前記少なくとも一つの無人航空機は前記サーバからの指示によって前記検出ステーションまで移動されるようにした、請求項２に記載の製造システム。
4. 前記複数の製造工程ステーションのうちの少なくとも一つは、前記少なくとも一つの無人航空機の動力源としての電池を充電する充電ステーションを含む請求項１から３のいずれか一項に記載の製造システム。
5. 前記被加工物には無線タグが付けられており、前記少なくとも一つの無人航空機は、前記無線タグを通じた無線通信により、前記被加工物を特定すると共に、前記被加工物の落下を検出するようにした、請求項１から４のいずれか一項に記載の製造システム。
6. 前記少なくとも一つの無人航空機はカメラを備えており、前記少なくとも一つの無人航空機は前記カメラを用いて他の無人航空機との衝突回避、着陸箇所の微調整、および安全確認のうちの少なくとも一つを行う、請求項１から５のいずれか一項に記載の製造システム。
7. 被加工物が加工される複数の製造工程ステーションと、
   該複数の製造工程ステーション間において前記被加工物を搬送する少なくとも一つの無人航空機と、
   前記少なくとも一つの無人航空機の飛行経路を集中管理するサーバと、を具備し、
   該サーバは無線通信により前記少なくとも一つの無人航空機に指令しており、
   さらに、前記少なくとも一つの無人航空機の汚れまたは腐食を検出する検出ステーションと、
   前記検出ステーションにより前記少なくとも一つの無人航空機の汚れまたは腐食が検出された場合もしくは前記少なくとも一つの無人航空機を洗浄してから一定時間が経過している場合に前記少なくとも一つの無人航空機を洗浄する洗浄ステーションと、を具備し、
   前記少なくとも一つの無人航空機は前記サーバからの指示によって前記検出ステーションまで移動されるようにした、製造システム。
8. 前記複数の製造工程ステーションのうちの少なくとも一つの製造工程ステーションは下階に設置されており、残りの製造工程ステーションは前記下階よりも上方に位置する上階に設置されており、前記無人航空機は前記下階と前記上階との間の吹き抜けを経由して前記被加工物を搬送する、請求項７に記載の製造システム。
9. 前記複数の製造工程ステーションのうちの少なくとも一つは、前記少なくとも一つの無人航空機の動力源としての電池を充電する充電ステーションを含む請求項７または８に記載の製造システム。
10. 前記被加工物には無線タグが付けられており、前記少なくとも一つの無人航空機は、前記無線タグを通じた無線通信により、前記被加工物を特定すると共に、前記被加工物の落下を検出するようにした、請求項７から９のいずれか一項に記載の製造システム。
11. 前記少なくとも一つの無人航空機はカメラを備えており、前記少なくとも一つの無人航空機は前記カメラを用いて他の無人航空機との衝突回避、着陸箇所の微調整、および安全確認のうちの少なくとも一つを行う、請求項７から１０のいずれか一項に記載の製造システム。

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