CN109689307B

CN109689307B - 工件自动输送机

Info

Publication number: CN109689307B
Application number: CN201680089117.9A
Authority: CN
Inventors: 伊藤贵史; 中根尚; 岛田淳
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2016-09-16
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2022-05-03
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: JPWO2018051476A1; JP6728373B2; WO2018051476A1; CN109689307A; US10850387B2; US20190247997A1

Abstract

本发明提供一种在输送机器人(15A、15B)间高效地进行工件(W)的交接的工件自动输送机(50)，该工件自动输送机(50)具有：多个输送机器人(15A、15B)，向多个加工部输送工件；及控制装置(16)，控制该输送机器人的驱动，输送机器人(15A、A5B)具备：交接装置(17)，在交接装置(17)与加工部之间进行工件的交接；行进装置(19)，使搭载于行进台的交接装置与加工部对应地移动；及工件保持装置(18)，搭载于该行进台，保持从交接装置(17)接收的工件，控制装置(16)具有工件交接控制部，上述工件交接控制部使相邻的两台输送机器人(15A、15B)在一台输送机器人的交接装置(17)与另一台输送机器人的工件保持装置(18)之间进行工件的交接。

Description

工件自动输送机

技术领域

本发明涉及具备多个输送机器人的工件自动输送机。

背景技术

由多个加工机械形成的加工机械生产线在呈一列地配置的多个加工机械之间依次输送工件，并在各个加工机械中执行加工处理或检测处理等预定处理。下述专利文献1公开了用于在加工机械之间进行工件的交接的工件自动输送机。具体而言，是以可移动的方式组装在加工机械的前方的输送机器人。在搭载有多个加工机械的台架的前部固定有输送用导轨，行进台以可移动的方式设于此，在该行进台之上搭载有进行工件的交接的机器人手臂。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-155300号公报

发明内容

发明所要解决的课题

工件自动输送机构成为，为了在工件自动输送机与多个加工机械之间进行工件的交接而输送机器人能够在预定范围内移动。然而，在加工机械的数量较多的加工机械生产线中，搭载于工件自动输送机的输送机器人的数量增加。因此，在工件输送时需要在输送机器人彼此之间进行工件的交接，由于需要配合彼此的动作，因此工件的交接处理需要时间，有可能使致使生产率下降。对于这一点，能够通过在加工机械生产线中设置工件的临时放置台而一个输送机器人在不会影响到另一个输送机器人的情况下进行作业。然而，由于需要工件的临时放置台用的空间，而且临时放置台的数量与输送机器人的数量相应地增加，因此加工机械生产线整体会大型化。

因此，本发明为了解决该课题，其目的在于提供一种在输送机器人之间高效地进行工件的交接的工件自动输送机。

用于解决课题的技术方案

本发明的一方式中的工件自动输送机具有：多个输送机器人，向多个加工部输送工件；及控制装置，控制上述输送机器人的驱动，上述输送机器人具有：交接装置，在上述交接装置与上述加工部之间进行工件的交接；行进装置，使搭载于行进台的上述交接装置与上述加工部对应地移动；及工件保持装置，搭载于上述行进台，保持从上述交接装置接收的工件，上述控制装置具有工件交接控制部，上述工件交接控制部使相邻的两台上述输送机器人在一台输送机器人的上述交接装置与另一台输送机器人的上述工件保持装置之间进行工件的交接。

发明效果

根据本发明，由于使相邻的两台输送机器人在一台输送机器人的交接装置与另一台输送机器人的工件保持装置之间进行工件的交接，因此能够预先在一台输送机器人的工件保持装置保持工件，并使另一台输送机器人在预定的定时通过交接装置去取该工件，因此无需在进行工件的交接时配合彼此的动作，能够高效率地进行工件的交接。

附图说明

图1是表示具备工件自动输送机的加工机械生产线的主视图。

图2是表示构成加工机械生产线的加工模块(车床模块)和前罩的立体图。

图3是表示多关节机器人手臂伸展的状态下的输送机器人的立体图。

图4是表示多关节机器人手臂折叠后的状态下的输送机器人的立体图。

图5是表示输送机器人彼此的工件的交接的工件自动输送机的示意图。

具体实施方式

接下来，以下参照附图来对本发明的工件自动输送机的一实施方式进行说明。图1是表示具备工件自动输送机的加工机械生产线的主视图。该加工机械生产线100在作为工件搬入部的附图右端的工件搬入模块1与作为工件搬出部的附图左端的工件排出模块9之间横向排列地设置有车床、加工中心或者检测机等各种模块。从工件搬入模块1送入的工件被工件自动输送机输送，经由通过车床等模块进行切削加工等各种模块中的工序而被向附图左侧的工件排出模块9输送。

在工件搬入模块1的旁边设置有车床模块2、3，此外在该车床模块2、3的旁边设置有检测模块4。由此，工件在车床模块2、3中进行了切削等第一加工及第二加工之后，在接下来的检测模块4中进行与加工后的工件相关的尺寸精度的确认。并且，在检测模块4的旁边设置有进行镗削或开孔加工等的加工中心模块5，进行对于工件的第三加工。此外，在加工中心模块5的旁边设置有进行切齿加工的滚齿机模块6，进行对于工件的第四加工。

并且，在滚齿机模块6的旁边依次设置有用于清除因前工序的加工而在工件上产生的飞边的飞边清除模块7及用于洗掉附着于工件的切屑等的清洗模块8，此外在该清洗模块8的旁边设置有工件排出模块9。在加工机械生产线100设有用于向进行这样的预定的处理的各种模块2～8依次送入工件的工件自动输送机。尤其是本实施方式的工件自动输送机构成为，通过两台输送机器人15A、15B进行工件的输送。

各种模块1～9分别(以下，通称为“加工模块10”)被主体罩11覆盖，如图2所示，在前部以向前方突出的方式形成有前罩12。在此，图2是表示构成加工机械生产线100的加工模块10(尤其是车床模块2、3)和前罩12的立体图。加工模块10以相邻的彼此接近的状态搭载于基座13上。在该基座13上敷设有导轨131，各加工模块10在具备车轮的可动底座上组装有车床或加工中心等加工机主体。因此，基座13上的加工模块10被搭载为能够沿导轨131在前后方向上移动的状态。

以从加工模块10向前方突出的方式形成的前罩12构成与加工机械生产线100的前部连续的一个输送空间120。在此，在本实施方式中，将加工模块10的机身前后方向设为Z轴方向，将机身宽度方向设为Y轴方向，此外将高度方向设为X轴方向来进行说明。由此，输送空间120沿着各种模块1～9并排的生产线方向、即Y轴方向扩展。该输送空间120是供输送机器人15A、15B移动的空间，工件自动输送机将该输送机器人15A、15B组装于各种模块1～9的前部。

图3及图4是表示输送机器人15A、15B的立体图。尤其是图3示出了为了在输送机器人15A、15B与加工模块10之间进行工件的交接而多关节机器人手臂17伸展的状态。另外，图4示出了为了在输送空间120中移动而多关节机器人手臂17折叠的状态。输送机器人15由多关节机器人手臂17构成，该多关节机器人手臂17这样折叠成紧凑的状态，另一方面通过伸展的姿态而即使是较远的位置也能够进行作业。另外，输送机器人15A、15B为相同的结构，因此在集中说明两者的情况下记载为“输送机器人15”。

输送机器人15相对于基座13组装有行进装置19，在该行进装置19的上方搭载有多关节机器人手臂17。行进装置19在基座13的前表面部固定有支撑板21，并在该支撑板21上固定有沿着Y轴方向配置的齿条22及两个导轨23。并且，具备滑块的行进台25以能够滑动的方式组装于导轨23。在该行进台25上设有行进用马达26，固定于旋转轴的小齿轮27与齿条22啮合。因此，行进用马达26进行驱动而小齿轮27在齿条22上滚动，从而行进台25沿着导轨23在基座13的前表面部沿着Y轴方向移动。

接下来，在行进台25的上方经由旋转台28而搭载有多关节机器人手臂17。该多关节机器人手臂17被设计为能够与抑制了宽度方向上的尺寸的加工模块10之间交接工件。即，多关节机器人手臂17在旋转台28上固定有支撑台31，在该支撑台31上经由第一关节33而连接有上臂部件32，此外在上臂部件32处经由第二关节36而连接有前臂部件35。支撑台31的一对支撑板311与加工模块10的宽度尺寸对应地立起，在此通过第一关节33而连接有构成上臂部件32的宽度方向侧面的一对上臂板321。

并且，多关节机器人手臂17构成为，前臂部件35收纳在上臂部件32中。前臂部件35在左右具备一对平行的前臂板351，该前臂板351和上臂板部321通过第二关节35连接。因此，在多关节机器人手臂17中，上臂部件32通过第一关节33的驱动来进行其角度调整，前臂部件35通过第二关节36的驱动来进行相对于上臂部件32的角度调整。此外，在多关节机器人手臂17中，在前臂部件35上组装有具备夹持机构的机器手38。该机器手38经由设于前臂板351的轴承部件而以旋转的方式安装，通过手用马达的驱动来进行角度调节。

此外，在输送机器人15中，在行进台25上搭载有使工件翻转的翻转装置18。该翻转装置18组装于在旋转台28上固定的多关节机器人手臂17的支撑台31。翻转装置18构成为，能够通过把持用缸来开闭一对把持爪39，从而抓握工件。另外，在翻转装置18中设有旋转致动器，该旋转致动器以压缩空气为工作流体而产生旋转，从而能够使由把持爪39把持的工件在水平面上旋转180°。

接着，对本实施方式的作用进行说明。在加工机械生产线100中，通过输送机器人15A从工件搬入模块1取出工件，并依次向以车床模块2为首的各种模块2～9输送工件。此时，在中途从输送机器人15A切换为输送机器人15B的输送。在这样的输送机器人15中，通过行进用马达26的驱动而旋转的小齿轮27在齿条22上滚动，行进台25在各种模块2～8的前方沿着Y轴方向移动。在行进台25的移动期间，搭载于其上的多关节机器人手臂17处于图4所示的折叠状态。

并且，在成为对象的加工模块10的前方停止的输送机器人15与该加工模块10之间进行工件的交接。工件的交接通过多关节机器人手臂17从图4所示的折叠状态变形为图3所示的伸展状态来进行。并且，机器手38通过手用马达的驱动而旋转来进行角度调整，在该机器手38中，通过工作液的供给及排出而夹持机构的卡盘爪沿着径向移动，从而进行工件的把持及放开。

然而，当在车床模块2、3中进行针对工件的双面加工这样的情况下，在本实施方式中，在输送中途进行工件的翻转。也就是说，从车床模块2接收到工件的多关节机器人手臂17向翻转装置18进行工件的交接。多关节机器人手臂17与翻转装置18之间的工件的交接通过成为折叠状态的多关节机器人手臂35的机器手36通过一对支撑板311之间来进行。在翻转装置18中，左右一对把持爪39通过把持用缸的驱动而进行开闭，接收来自机器手36的工件。并且，把持爪39通过旋转致动器的驱动而旋转180°，从而工件的朝向翻转。然后，多关节机器人手臂17再次接收工件，从而机器手38进行从与前工序的情况相反的面把持工件的抓换。

此外，在本实施方式中，使用该翻转装置18，在输送机器人15A、15B之间进行工件的交接。在存在多个的各种模块1～9之间进行的工件的输送，输送机器人15A承担前半部分，输送机器人15B承担后半部分。因此，工件的输送在加工机械生产线100的中途从输送机器人15A向输送机器人15B切换。对于这一点，在与本实施方式相同地具备各种模块1～9的以往的加工机械生产线中，例如在检测模块4和加工中心模块5之后分别各设置有一台工件放置台模块。该工件放置台模块进行工件的交接用的临时放置或品质检查用的临时放置等，以与加工模块10(例如车床模块2、3)相同的尺寸形成。

然而，在加工机械生产线100中不存在工件放置台模块。其理由在于，本实施方式的工件自动输送机构成为直接进行工件从输送机器人15A向输送机器人15B的交接。在此，图5是表示从输送机器人15A向输送机器人15B的工件的交接的工件自动输送机的示意图。在该工件自动输送机50中，如图所示，设有驱动控制输送机器人15A、15B的输送用控制装置16。输送用控制装置16是控制输送机器人15A、15B的控制器，设有运算处理装置和存储装置等。尤其是在存储装置中设有工件交接控制部，存储有用于按照工件W的加工作业而驱动输送机器人15A、15B的工件输送程序。

加工机械生产线100被分为各种模块2～8这七个工序来进行工件的加工处理和检测处理等。在各种模块2～8中分别搭载有驱动控制装置，存储有用于执行对应的工序的处理的处理程序。此时，由各种模块2～8执行的加工处理或检测处理等的处理时间各不相同，因此存储于输送用控制装置16的工件输送程序组成循环时间较短且高效率的输送时间表。特别是关于由输送机器人15A、15B彼此所进行的工件W的交接，在本实施方式的情况下，被设定为在工件搬入时进行。

另外，从输送机器人15A向输送机器人15B交接的工件W例如进行完尺寸精度处理。因此，从检测模块4接收到工件W的输送机器人15A将工件W从多关节机器人手臂17的机器手38向翻转装置18交接。在该翻转装置18中，把持爪39旋转180°，使工件W的朝向翻转。并且，输送机器人15A在将工件W保持于翻转装置18的状态下向工件搬入模块1移动，进行新的工件W的取出。

此时，如图所示，输送机器人15A成为通过旋转台28的旋转而多关节机器人手臂17朝向工件搬入模块1侧、位于背面侧的翻转装置18朝向输送机器人15B侧的姿态。因此，输送机器人15B能够从进行新的工件W的取出作业的输送机器人15A接收加工中途的工件W。也就是说，输送机器人15B向输送机器人15A侧移动并靠近，通过旋转台28的旋转改变朝向，使多关节机器人手臂17伸展，通过位于其前端部的机器手38从输送机器人15A的翻转装置18接收工件W。

由此，根据本实施方式，预先在输送机器人15A的翻转装置18保持有工件W，输送机器人15B在预定的定时去取该工件W，因此无需如机器手38彼此之间进行交接时那样配合彼此的动作，能够高效地进行工件W的交接。例如本实施方式所说明的那样，在输送机器人15A的多关节机器人手臂17所进行的工件搬入中，输送机器人15B去取保持于翻转装置18的工件W，因此在输送机器人15A没有无用的动作。并且，这也关系到循环时间的缩短。但是，工件W的交接不限于工件搬入中，也可以在加工机械生产线100的中央部分进行。

另外，本实施方式的工件自动输送机直接进行从输送机器人15A向输送机器人15B的工件的交接，因此无需如以往的加工机械生产线那样设置工件放置台模块，能够缩短生产线的全长。特别是若处理工序增加，则加工模块10和输送机器人15的数量相应地变多，导致工件放置台模块的台数也相应地变多。对于这一点，本实施方式的工件自动输送机能够设为由省略了工件放置台模块的所需最小限度的加工模块10构成的无浪费的加工机械生产线的结构。

另外，设为在输送机器人15彼此的工件交接中使用翻转装置18，因此能够通过在交接前使工件W翻转而将加工面设为相同地进行交接。但是，在切换加工面的情况下，不使工件W翻转地向输送机器人15B交接即可。另外，即使输送机器人15A使翻转装置18保持有工件W，也无需立即将工件W向下一个输送机器人15B交接，能够通过使输送机器人15A在保持有工件W的状态下继续其他工件W的输送作业，而翻转装置18也发挥作为工件W的临时放置台的作用。

另外，被作为临时放置台使用的翻转装置18还能够进行针对加工中途的工件W的品质检查。在加工机械生产线100中，例如以一比几十的比例提取出工件W，由作业者进行品质检查。在该情况下，作业者通过按下操作面板的样本检查按钮而使输送机器人15A或者15B在预定的加工模块10前停止。并且，作业者通过打开该前罩12而从翻转装置18取出工件W，进行了品质检查之后再次将工件W放回翻转装置18。特别是在本实施方式中，不是从被定位了的临时放置台取出工件W，而是能够选择在任意的工序后使输送机器人15A、15B停止，因此能够对各阶段的工件W进行品质检查。另外，在一个输送机器人15中进行品质检查的情况下，另一个输送机器人15能够继续进行作业。

以上，说明了本发明的一实施方式，本发明不限于此，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，作为加工机械生产线示出了由九台加工模块10构成的生产线，但是也可以由更多的加工模块10构成，此时，工件自动输送机也可以由三台以上的输送机器人15构成。

附图标记说明

1、工件搬入模块；2、3、车床模块；4、检测模块；5、加工中心模块；6、滚齿机模块；7、飞边清除模块；8、清洗模块；9、工件排出模块；10、加工模块；15(15A、15B)、输送机器人；16、输送用控制装置；17、多关节机器人手臂；19、行进装置；18、翻转装置；38、机器手；50、工件自动输送机；100、加工机械生产线；W、工件。

Claims

1.一种工件自动输送机，具有：多个输送机器人，向多个加工部输送工件；及控制装置，控制所述输送机器人的驱动，所述工件自动输送机的特征在于，

所述输送机器人具有：交接装置，在所述交接装置与所述加工部之间进行工件的交接；行进装置，使搭载于行进台的所述交接装置与所述加工部对应地移动；及工件保持装置，搭载于所述行进台，保持从所述交接装置接收的工件，

所述控制装置具有工件交接控制部，所述工件交接控制部对于相邻的两台所述输送机器人使一台输送机器人的所述交接装置从另一台输送机器人的所述工件保持装置接收工件。

2.根据权利要求1所述的工件自动输送机，其特征在于，

所述输送机器人的工件保持装置具备使保持的工件翻转的翻转机构。

3.根据权利要求1或2所述的工件自动输送机，其特征在于，

所述交接装置是具备机器手的多关节机器人手臂，组装于以预定间隔立设于旋转台的一对支撑部件，所述交接装置经过该一对支撑部件之间而与安装于所述旋转台的所述工件保持装置进行工件的交接。

4.根据权利要求3所述的工件自动输送机，其特征在于，

所述控制装置的工件交接控制部在位于前工序侧的所述输送机器人旋转至前工序侧时，使位于后工序侧的所述输送机器人与位于前工序侧的所述输送机器人之间进行工件的交接。