CN103717350B - 机床作业线 - Google Patents

Abstract

提供一种实现装置的简化和小型化的机床作业线。具有多个加工台（21）、工件（W）的临时保持装置（22）和控制装置，多个加工台（21）能够沿着输送方向单独移动，并且，加工台（21）的移动范围（23）具有与相邻的加工台（21）的移动范围（23）重合的公共区域（E12），临时保持装置（22）能够保持位于公共区域（E12）的工件（W），控制装置使载置有工件（W）的一个加工台（21）移动到公共区域（E12），利用临时保持装置（22）临时保持工件（W），使一个加工台（21）从公共区域（E12）退避，并且，使另一个加工台（21）移动到公共区域（E12），使工件（W）载置到另一个加工台（21）上，使另一个加工台（21）移动到第二工件加工位置（P）。

Description

机床作业线

技术领域

本发明涉及机床作业线。

背景技术

如图4所示，以往，并排设置有多个机床且在机床之间输送工件来依次进行加工的机床作业线，在机床110的前面配置有输送装置120。工件W在从机床110上的工件加工位置111被移送（Z方向移动）到输送装置120上之后，被朝向相邻的机床110进行输送（X方向移动）（例如参照专利文献1）。

此外，还公知有图5所示的具有门架型输送装置130的机床作业线。门架型输送装置130配置成行进引导件131横跨多个机床110。在门架型输送装置130中，沿着行进引导件131移动（X方向移动）的把持单元132从机床110的上方下降并把持工件W，朝向相邻的机床110输送工件W（例如参照专利文献2）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7－124851号公报

专利文献2：日本特开2005－46920号公报

然而，在图4所示的机床作业线中，由于在机床110的前面设置有输送装置120，因而作业线的宽度尺寸变大，需要大量的设置面积。并且，需要在工件加工位置111和输送装置120之间移送工件的机构（未图示），招致部件数目的增加和装置的复杂化。

另一方面，在图5所示的机床作业线中，门架型输送装置130需要在输送方向两端支撑行进引导件131的支柱133，因而输送方向的尺寸变大，招致设置面积的增大。

本发明是为了解决上述课题而完成的，本发明的课题是提供一种实现装置的简化和小型化的机床作业线。

为了解决上述课题，本发明是一种机床作业线，所述机床作业线具有多个机床、和在所述各机床之间输送工件的输送单元，所述机床作业线的特征在于，所述输送单元具有：多个加工台，所述多个加工台被配置在所述机床各自的工件加工位置；所述工件的临时保持装置；和控制装置，所述控制装置使所述加工台和所述临时保持装置进行工作，多个所述加工台能够沿着输送方向单独移动，并且，所述加工台的移动范围具有与相邻的所述加工台的移动范围重合的公共区域，所述临时保持装置能够保持位于所述公共区域的所述工件，所述控制装置使相邻的所述加工台中的载置有所述工件的一个加工台从第一工件加工位置移动到所述一个加工台与另一个加工台之间的所述公共区域，在该公共区域中利用所述临时保持装置临时保持所述工件，使所述一个加工台从所述公共区域退避，并且，使所述另一个加工台移动到临时保持有所述工件的所述公共区域，使由所述临时保持装置临时保持的所述工件载置到所述另一个加工台上，使所述另一个加工台移动到第二工件加工位置。

根据这样的结构，通过设置能够在输送方向上单独移动的多个加工台，加工台能够兼用作输送单元。由此，由于工件加工空间与输送空间公共化，因而机床作业线整体小型化，能够实现设置空间的大幅缩小。并且，由于加工台与输送单元公共化，因而部件数目减少，实现装置的简化。而且，由于加工台的移动范围存在公共区域，因而能够缩短输送方向长度。由于无需设置门架型输送装置那样的柱，因而即使与具有门架型输送装置的机床作业线相比较，能够缩短输送方向长度。

并且，本发明的特征在于，所述输送单元具有沿着输送方向的直线电机的定子，在所述加工台上设置有所述直线电机的动子。

根据这样的结构，通过使用直线电机来使加工台移动，能够将导轨设置成在输送方向上长的一体导轨，因而实现了装置的简化。而且，能够使各加工台高速地单独移动。

发明效果

根据本发明，起到实现机床作业线的装置的简化和小型化的优异效果。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式涉及的机床作业线的整体结构的概略俯视图。

图2是示出本发明的实施方式涉及的机床作业线的整体结构的概略侧视图。

图3（a）～（e）是示出本发明的实施方式涉及的机床作业线中的工件的输送状态的概略俯视图。

图4是示出现有的机床作业线的整体结构的俯视图。

图5是示出现有的另一机床作业线的整体结构的俯视图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式涉及的机床作业线进行说明。在本实施方式中，列举使用卧式机床的情况为例进行说明。另外，主旨不是将采用的机床限定为卧式机床。如图1和图2所示，本实施方式的机床作业线1具有多个（在本实施方式中是3个）机床10、10…、和在各机床10、10之间输送工件W的输送单元20。另外，在本实施方式中，虽然设置有3个机床10，然而主旨不是限定为该数目，多个即可。另外，在以下说明中，假定工件W从图1的左侧被输送到右侧并依次被加工。也就是说，图1的左侧为上游侧，右侧为下游侧。

机床10具有：主轴箱11；立柱12，其将主轴箱11支撑为能够在上下方向即Y轴方向上移动；Y轴进给机构（未图示），其使主轴箱11在Y轴方向上移动；Z轴进给机构（未图示），其使主轴箱11在接近和背离工件W的方向即Z轴方向上移动；以及床身13，其用于放置工件W。Y轴进给机构和Z轴进给机构例如由滚珠丝杠和电动机等构成。

床身13的上部成为加工工件W的位置（以下有时称为“工件加工位置P”）。床身13遍及3个机床10、10、10的工件加工位置P、P、P而一体地形成，成为3个机床10、10、10的公共的床身13。

输送单元20具有：多个加工台21，其配置在机床10各自的工件加工位置P；工件W的临时保持装置22；和控制装置（未图示），其使加工台21和临时保持装置22进行工作。多个加工台21、21、21分别设置在床身13上，构成为能够分别沿着输送方向单独移动。输送方向（X轴方向）是与Z轴正交的方向，是与机床10、10、10的排列方向平行的方向。各加工台21的移动范围23具有与相邻的加工台21的移动范围23重合的公共区域E。

具体地说，如图1所示，左端（上游侧）的加工台21（以下有时称为“第一加工台21a”）的移动范围23（以下有时称为“第一移动范围23a”）扩展到处于基准位置（工件加工位置P）时的中央的加工台21（以下有时称为“第二加工台21b”）的上游侧附近位置。另一方面，第二加工台21b的移动范围23（以下有时称为“第二移动范围23b”）扩展到处于基准位置（工件加工位置P）时的第一加工台21a的下游侧附近位置。由此，第一加工台21a的第一移动范围23a的下游侧的一部分与第二加工台21b的第二移动范围23b的上游侧的一部分重合，该重合部分成为公共区域E12。另外，“基准位置”是例如加工台21的中间部与主轴箱11的轴芯部处于同一个面上的位置，在各移动范围23的大致中央。

而且，第二加工台21b的第二移动范围23b扩展到处于基准位置（工件加工位置P）时的右端（下游侧）的加工台21（以下有时称为“第三加工台21c”）的上游侧附近位置。另一方面，第三加工台21c的移动范围23（以下有时称为“第三移动范围23c”）扩展到处于基准位置（工件加工位置P）时的第二加工台21b的下游侧附近位置。由此，第二加工台21b的第二移动范围23b的下游侧的一部分与第三加工台21c的第三移动范围23c的上游侧的一部分重合，该重合部分成为公共区域E23。

加工台21利用直线电机在床身13上移动。具体地说，在床身13上，输送单元20具有由直线电机的沿着输送方向的定子构成的导轨24，在加工台21上设置有直线电机的动子（未图示）。定子例如由电磁铁构成。导轨24是使作为定子的固定电磁铁呈直线状排列而构成的。导轨24设置有一对，并且相互平行配置。动子由配置在导轨24上的可动电磁铁构成。在静止状态下，固定电磁铁与位于其上部的可动电磁铁成为相反极（N极与S极、或者S极与N极）。在移动状态下，将移动的方向前方的固定电磁铁设置为与可动电磁铁的前方的磁极相反的极，从而将可动电磁铁向前方牵引。如果将移动的方向后方的固定电磁铁设置为与可动电磁铁的后方的磁极为相同极，则要以更强的力使可动电磁铁移动。

控制装置通过控制可动电磁铁的磁力，使加工台21单独移动到预定位置。另外，通过控制装置的磁力控制，可变更各加工台21的移动范围23。并且，在本实施方式中，利用直线电机使加工台21移动，然而主旨不是将移动单元限定为直线电机。

如图1和图2所示，临时保持装置22分别与各公共区域E12、E23对置配置，并且构成为能够保持位于各公共区域E12、E23的工件W。临时保持装置22构成为具有：立柱25，其立设在床身13上；臂26，其以能够在上下方向上移动的方式被设置在立柱25上；和把持装置27，其设置在臂26的末端。把持装置27以能够在Z轴方向上移动的方式被支撑在臂26上。把持装置27根据所把持的工件W的形状，采用夹持工件W的装置、卡定工件W的装置等公知机构的装置。

控制装置利用临时保持装置22将被输送到公共区域E12、E23的工件W从上游侧的加工台21上暂时抬起进行临时保持并在该位置待机，使其载置到从应输送到的下一工序的工件加工位置P移动来的下游侧的加工台21上。

下面，参照图3，说明输送单元20的输送步骤。

首先，在图中左端的机床10的加工结束后，使处于工件加工位置P的第一加工台21a（参照图3（a））如图3（b）所示移动到公共区域E12。此时，第一加工台21a利用直线电机能够沿着导轨24迅速移动，并且能够独立于其它加工台21的动作而单独移动。之后，使临时保持装置22进行工作，利用把持装置27暂时抬起工件W进行保持（临时保持）。

之后，如图3的（c）所示，在临时保持工件W的状态下，使第一加工台21a返回基准位置（左端的机床10的工件加工位置P）。然后，如图3的（d）所示，使第二加工台21b移动到公共区域E12。另外，也可以使第一加工台21a和第二加工台21b同时移动。之后，使临时保持装置22进行工作，通过结束把持装置27对工件W的保持而将工件W载置到第二加工台21b上。在将工件W固定到第二加工台21b上之后，如图3的（e）所示，使第二加工台21b与工件W一起返回基准位置（中央的机床10的工件加工位置P）。

通过以上的步骤，工件W的输送作业完成。关于在中央的机床10与右端的机床10之间的工件W的输送，也进行与所述相同的步骤。另外，只要进行所述步骤的相反步骤，就能够使工件W从下游侧的机床10返回上游侧的机床10。

根据以上那样的机床作业线1，通过设置能够在输送方向上单独移动的多个加工台21、21…，与现有输送装置分开设置的加工台21能够兼用作输送单元20。由此，由于工件加工空间与输送空间公共化，因而机床作业线1的宽度变小，机床作业线1整体小型化，能够实现设置空间的大幅缩小。并且，通过加工台21与输送单元20公共化，从而部件数目减少，实现装置的简化。而且，由于加工台21的移动范围23存在公共区域E12、E23，因而，既能够满足加工台21的移动距离，又能够缩短输送方向长度。由于无需设置门架型输送装置130（参照图5）那样的支柱133，因而与具有门架型输送装置130的机床作业线相比较，能够缩短输送方向长度。

而且，通过使加工台21能够移动并设置公共区域E12、E23，即使工件W长也能够加工。也就是说，即使是工件W长而从加工台21露出的形状，只要使加工台21移动到公共区域E12、E23，就能够使露出的部分位于机床10的正面，因而能够对该部分进行加工。此外，由于加工台21的移动范围相互重叠，因而，既能够保证可加工的长度，又能够缩短输送方向长度。

并且，临时保持装置22被设置成与公共区域E12、E23对置，而且，在公共区域E12、E23中，具有工件W的加工台21在输送方向即X轴方向上移动，因而临时保持装置22使把持装置27仅在Y轴方向和Z轴方向上移动即可，无需在输送方向上移动。由此，实现了临时保持装置22的简化。

而且，在本实施方式中，通过利用直线电机使加工台23移动，能够使各加工台23高速地单独移动。而且，由于将导轨24设置成在输送方向上长的一体导轨，因而容易设置导轨24，并且实现了输送单元20的简化。并且，通过使用直线电机，能够形成为与采用了滚珠丝杠的情况相比简单的结构。具体地说，在采用滚珠丝杠来使加工台单独移动的情况下，需要与移动的加工台23相同数目的滚珠丝杠和对滚珠丝杠进行驱动的电动机，然而利用直线电机的话，只需设置一对导轨24并分别设置动子即可。

并且，根据本实施方式涉及的机床作业线1，机床10的主轴箱11只要能够在Y轴方向和Z轴方向上移动即可，因而能够省略X轴方向的进给机构。因此，能够实现装置的进一步简化。

以上，对本发明的实施方式作了说明，然而本发明不限定于所述实施方式，当然，在不脱离本发明主旨的范围内，能够适当进行设计变更。例如，在本实施方式中，多个机床10的床身13是公共的且一体形成的，然而不限定于此。也可以按各机床设置床身，并将相邻的床身彼此连结起来进行设置。在该情况下，将设置在各床身上的导轨彼此也呈直线状连结起来。这样，只要使一个机床与床身形成为一体，就能够使用期望的数目的机床来容易地形成机床作业线。并且由于床身的长度成为公共的，因而无需准备多个长度的床身，富有通用性。

标号说明

1：机床作业线；

10：机床；

20：输送单元；

21：加工台；

22：临时保持装置；

23：移动范围；

E12：公共区域；

E23：公共区域；

P：工件加工位置；

W：工件。

Claims (2)

1.一种机床作业线，所述机床作业线具有呈一条直线排列的多个机床、和在所述各机床之间沿着与所述一条直线平行的方向输送工件的输送单元，所述机床作业线的特征在于，

所述输送单元具有：多个加工台，所述多个加工台被配置在所述机床各自的工件加工位置；所述工件的临时保持装置；和控制装置，所述控制装置使所述加工台和所述临时保持装置进行工作，

多个所述加工台能够沿着输送方向单独移动，并且，所述加工台的移动范围具有与相邻的所述加工台的移动范围重合的公共区域，

所述临时保持装置能够保持位于所述公共区域的所述工件，

所述控制装置使相邻的所述加工台中的载置有所述工件的一个加工台从第一工件加工位置移动到所述一个加工台与另一个加工台之间的所述公共区域，在该公共区域中，利用所述临时保持装置临时保持所述工件，使所述一个加工台从所述公共区域退避，并且，使所述另一个加工台移动到临时保持有所述工件的所述公共区域，使由所述临时保持装置临时保持的所述工件载置到所述另一个加工台上，使所述另一个加工台移动到第二工件加工位置。

2.根据权利要求1所述的机床作业线，其特征在于，

所述输送单元具有直线电机的沿着输送方向的定子，

在所述加工台上设置有所述直线电机的动子。