CN109877826A - 加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种加工系统。该加工系统包括:自动仓库(20),其接收应移动到预定的供给位置(SP)的工件(W)的种类,并使接收到的工件(W)移动到供给位置(SP);加工机械(10);机器人(40),为了通过加工机械(10)实施加工,所述机器人(40)将通过自动仓库(20)移动到供给位置(SP)的工件(W)输送到加工机械(10)侧;以及机器人(40)的机器人控制装置(50),自动仓库(20)保管有机械手(H),自动仓库(20)接收应移动到供给位置(SP)的机械手(H)的种类的请求,使与接收到的请求对应的机械手(H)移动到供给位置(SP),机器人控制装置(50)控制机器人(40)以安装供给到供给位置(SP)的机械手(H)。

Description

加工系统
技术领域
本发明涉及一种加工系统,更具体而言涉及一种包括用于供给工件的自动仓库、加工机械、以及用于将从自动仓库供给的工件输送到加工机械侧的机器人的加工系统。
背景技术
以往,预先在机器人的周围的工具放置台准备被安装于该机器人的前端的机械手、机械手爪等的机器人安装件,操作者根据机器人进行的作业来更换机器人的前端的机器人安装件。
已知一种加工系统,该加工系统包括:输送面板的传送带、将由传送带输送来的面板输送至加工机械的机器人、以及将被安装于机器人的前端的机械手等机器人安装件输送至机器人附近的工具输送装置,操作者将由工具输送装置输送来的机器人安装件安装于机器人的前端(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平05-116764号公报
发明内容
发明所需解决的问题
在像前者那样预先将机器人安装件载置于该机器人的周围的工具放置台的情况下,由于存在空间的限制,因而可配置到机器人的周围的机器人安装件的种类受到限制。因此,在需要通过机器人输送各种各样的种类的工件的情况下,在机器人的周围需要用于工具放置台的宽广的空间。
在后者的加工系统中,能够利用工具输送装置一次输送的机器人安装件的数量受到限制。另外,由于需要设置用于输送机器人安装件的专用的工具输送装置,因而仅仅因设置工具输送装置的空间这一项,就使得系统成为大规模。并且,操作者必须将工具输送装置输送的机器人安装件安装于机器人,因而仅因操作者进行安装作业这一项,就使作业效率降低。
本发明正是鉴于这样的情况而完成的,其目的在于提供一种加工系统,该加工系统能够减少或消除机器人的周围的用于配置机器人安装件的空间,并且能够提高作业效率。
解决问题的方案
为了解决上述课题,本发明采用以下方案。
本发明的一个方面的加工系统包括:自动仓库,其保管工件,使所保管的所述工件移动到供给位置;仓库控制装置,其接收应移动到所述供给位置的工件种类,并控制所述自动仓库以使与接收到的所述工件种类对应的所述工件移动到所述供给位置;加工机械,其加工所述工件;机器人,为了通过所述加工机械实施加工,所述机器人将通过所述自动仓库移动到所述供给位置的所述工件输送到所述加工机械侧;以及所述机器人的控制装置,所述自动仓库保管有被安装于所述机器人的前端的工具、机械手、或者作为机械手爪的机器人安装件,所述仓库控制装置控制所述自动仓库,以接收应移动到所述供给位置的机器人安装件的请求,使与接收到的所述请求对应的所述机器人安装件移动到所述供给位置,所述控制装置控制所述机器人,以安装供给到所述供给位置的所述机器人安装件。
在上述方面中,自动仓库保管有机器人安装件,与仓库控制装置接收到的请求对应的机器人安装件移动到自动仓库的供给位置。因此,不需要在机器人的周围配置多个机器人安装件,能够减少或者消除机器人周围的用于配置机器人安装件的空间。
另外,对机器人实施控制,以安装移动到自动仓库的供给位置的机器人安装件,因而能够消除用于将机器人安装件安装于机器人的操作者的作业,从而提高作业效率。
在上述方面中,也可以采用如下方式:所述自动仓库保管有用于所述加工机械中的所述加工的夹具,所述仓库控制装置控制所述自动仓库,以接收应移动到所述供给位置的夹具的请求,使与接收到的所述请求对应的所述夹具和与所述夹具对应的机械手移动到所述供给位置,所述控制装置控制所述机器人,以安装移动到所述供给位置的所述机械手并通过所述机械手将移动到所述供给位置的所述夹具输送到所述加工机械侧。
这里,用于加工机械中的加工的夹具例如为用于保持形状复杂的工件或容易变形的工件以使工件在被施加加工时的力的情况下不发生变形。因此,以分别与工件的种类对应的方式存在多个夹具,并且各个夹具是比较大且重的部件,大多几十千克到几百千克。与此相对,若如上述那样地构成,则不需要根据工件的种类在加工机械的周围配置多个大的夹具,能够减少或消除加工系统内的用于配置夹具的空间。
另外,与夹具的大小以及重量对应地机械手也成为重的部件,但由于对机器人实施控制以安装移动到自动仓库的供给位置的机械手,因而在提高用于将机械手安装于机器人的作业的安全性和效率方面是有利的。并且,与几十千克到几百千克的夹具对应的机械手被自动地安装于机器人,因而能够安全且可靠地将重的夹具输送到预定的位置。
在上述方面中,也可以采用如下方式:所述自动仓库包括多个搬出装置,所述多个搬出装置分别将所述工件和/或所述机器人安装件搬出至多个所述供给位置。
若这样地构成,则例如可以一边利用一部分的搬出装置持续供给工件,一边利用其它的搬出装置供给机器人安装件,这有利于缩短机器人安装件的更换所需的时间。
另外,在自动仓库的周围配置其它的加工机械以及机器人的情况下,能够在该方向上配置一部分的搬出装置。这样,根据加工机械以及机器人的位置、数量来配置多个搬出装置,由此能够实现各个加工机械的周围的省空间化。
在上述方面中,也可以采用如下方式:还包括视觉传感器,所述视觉传感器用于拍摄供给到所述供给位置的所述机器人安装件,所述控制装置控制所述机器人,以使用基于所述视觉传感器拍摄的图像而检测的所述机器人安装件的位置和姿势,安装供给到所述供给位置的所述机器人安装件。
若这样地构成,则即使供给到供给位置的机器人安装件的位置、姿势不恒定,也能够可靠地将机器人安装件安装于机器人的前端。
在上述方面中,也可以采用如下方式:所述工具为螺母扳手或清扫用工具。
在上述方面中,也可以采用如下方式:所述机器人安装件被构成为以载置于托盘的状态供给到所述供给位置,所述托盘被构成为在载置有被供给的所述机器人安装件的状态下,能够载置其它的机器人安装件。
若这样地构成,则能够以短时间且容易地进行机器人安装件的更换作业。另外,不需要用于临时载置机器人安装件的空间,因而有利于实现加工系统的省空间化。
发明的效果
根据本发明,能够减少或消除机器人的周围的用于配置机器人安装件的空间,并且能够提高作业效率。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的加工系统的简要俯视图。
图2是第一实施方式的加工系统的机器人的侧视图。
图3是第一实施方式的加工系统的仓库控制装置的框图。
图4是第一实施方式的加工系统的机器人的控制装置的框图。
图5是表示第一实施方式的仓库控制部以及机器人控制部的控制的例子的流程图。
图6是第一实施方式的第一变形例的机器人的主要部位侧视图。
图7是第一实施方式的第二变形例的机器人的主要部位侧视图。
图8是表示第一实施方式的第三变形例的仓库控制部以及机器人控制部的控制的例子的流程图。
图9是本发明的第二实施方式的加工系统的简要俯视图。
图10是第二实施方式的加工系统的机器人的控制装置的流程图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的第一实施方式的加工系统进行说明。
如图1所示,该加工系统包括:加工机械10,其对工件W进行加工;自动仓库20,其保管多个种类的工件W并使所保管的工件W移动到供给位置SP;仓库控制装置30,其控制自动仓库20;机器人40,为了由加工机械10实施加工所述机器人40将通过自动仓库20移动到供给位置SP的工件W输送到配置于加工机械10的工件更换传送带12上的夹具J上;以及机器人控制装置50。
加工机械10具有:例如由对工件W进行机械加工的公知的NC加工机等构成的加工部11;将安装有工件W的夹具J供给至加工部11的工件更换传送带12;以及对加工部11以及工件更换传送带12进行控制的加工机械控制装置13。
工件更换传送带12的输送方向的一端成为由机器人40向夹具J上供给工件W的、或者由机器人40取出夹具J上的加工后的工件W的工件安装位置12a。另外,工件更换传送带12的输送方向的另一端成为待机位置12b,工件更换传送带12的输送方向的待机位置12b的一端侧成为将带有工件W的夹具J搬入以及搬出至加工部11的搬入搬出位置12c。另外,在工件更换传送带12的输送方向的搬入搬出位置12c与工件安装位置12a之间是工件卡盘位置12d。此外,也可不特别设置工件卡盘位置12d,而在工件安装位置12a设置后述的卡盘装置14,在工件安装位置12a上夹持工件W。
若在工件安装位置12a通过机器人40的机械手H将工件W载置于夹具J上,则由工件更换传送带12将载置有工件W的夹具J输送至工件卡盘位置12d。
在工件卡盘位置12d上,卡盘装置14使被设置于夹具J的拧紧用螺杆旋转由此使被设置于夹具J的多个可动爪移动,由此在工件W上夹持夹具J。此外,可动爪也可是单个。
夹持有工件W的夹具J由工件更换传送带12输送至待机位置12b。在该状态下,将夹持有加工结束的工件W的夹具J从加工部11搬出并配置于搬入搬出位置12c,由此在工件更换传送带12上排列两个夹具J。
两个夹具J由工件更换传送带12来输送,将夹持有加工前的工件W的夹具J配置于搬入搬出位置12c,将夹持有加工后的工件W的夹具J配置于工件卡盘位置12d。
而且,被配置于搬入搬出位置12c的夹具J被搬入到加工部11内,在工件卡盘位置12d,卡盘装置14使拧紧用螺杆旋转由此使被设置于夹具J的多个可动爪移动,由此由夹具J夹持的加工结束的工件W成为非夹持状态。
接着,该夹具J通过工件更换传送带12移动至工件安装位置12a,在工件安装位置12a,加工结束的工件W通过机器人40的机械手H移动至预定的位置。
在自动仓库20的保管空间20a内存在用于保管多个分别载置有工件W的工件托盘WP的工件保管位置21、和用于保管多个分别载置有机械手(机器人安装件)H的托盘P的安装件保管位置22。另外,在自动仓库20的保管空间20a内设置有沿工件保管位置21以及安装件保管位置22设置的导轨23、沿导轨23移动的选出装置24。
在工件保管位置21设置分别载置多个工件托盘WP的工件载置位置,对各个工件载置位置标注W1、W2、…Wn(未图示)这样的编号。另外,在安装件保管位置22设置分别载置多个托盘P的安装件载置位置,对各个安装件载置位置标注T1、T2、…Tn(未图示)这样的编号。
选出装置24具有:装置主体24a;行驶驱动装置24b,其由用于使装置主体24a沿导轨23行驶的电机、车轮等构成(参照图3);一对选出爪24c,其以能够沿上下方向移动的方式被支承于装置主体24a;升降驱动装置24d,其由使一对选出爪24c升降的电机、滚珠丝杠等构成(参照图3);以及正交驱动装置24e,其由使选出爪24c沿与导轨23正交的方向移动的电机、滚珠丝杠等构成(参照图3)。
另外,自动仓库20包括以横跨该保管空间20a的内外的方式延伸的搬出传送带(搬出装置)25和搬出传送带(搬出装置)26。各搬出传送带25、26包括:带25a、26a;支承链或者带25a、26a的辊25b、26b;以及作为对带25a、26a进行驱动的驱动装置的电机25c、26c。各搬出传送带25、26的保管空间20a的外侧的一部分成为上述供给位置SP。
行驶驱动装置24b、升降驱动装置24d、正交驱动装置24e以及电机25c、26c与仓库控制装置30连接,并由仓库控制装置30控制。
如图3所示,仓库控制装置30例如包括:具有CPU、RAM等的仓库控制部31;显示装置32;具有非易失性存储器、ROM等的存储装置33;具有触摸面板、输入键等的输入装置34。输入装置34也可以被构成为与仓库控制装置30进行无线通信。
在存储装置33中存储有系统程序33a,系统程序33a负责仓库控制装置30的基本功能。另外,在存储装置33中存储有管理自动仓库20内所保管的工件W的种类、机械手H等机器人安装件的种类、它们的数量以及载置位置(工件载置位置W1、W2、…Wn以及安装件载置位置T1、T2、…Tn)等信息的管理程序33b。另外,管理程序33b基于来自生产管理系统等上位系统的请求,使用行驶驱动装置24b、升降驱动装置24d、正交驱动装置24e以及搬出传送带25、26,将载置有工件W的工件托盘WP依次供给至供给位置SP。
如图2所示,机器人40具有多个臂部件和关节,并且具有分别驱动多个关节的多个伺服电机41(参照图4)。作为各伺服电机41,能够使用旋转电机、直线电机等各种伺服电机。各伺服电机41内置有检测其动作位置的编码器等的动作位置检测装置,动作位置检测装置的检测值发送至机器人控制装置50。另外,工具更换器的机器人适配器RA被固定在机器人40的前端,在机器人适配器RA安装有固定于机械手(机器人安装件)H的工具适配器TA。机器人适配器RA通过被设置于其内部的电机、固定用凸轮等,进行工具适配器TA的装卸。
如图4所示,机器人控制装置50例如包括:具有CPU、RAM等的机器人控制部51;显示装置52;具有非易失性存储器、ROM等的存储装置53;以分别与机器人40的伺服电机41对应的方式设置的多个伺服控制器54;与机器人控制装置50连接并且操作者能够携带的示教器55。示教器55也可以被构成为与机器人控制装置50进行无线通信。
在存储装置53中存储有系统程序53a,系统程序53a负责机器人控制装置50的基本功能。另外,在存储装置53中至少存储有一个动作程序53b。
机器人控制部51通过系统程序53a进行动作,在使供给位置SP的工件W向被配置于加工机械10的工件更换传送带12的工件安装位置12a的夹具J上移动时,读出被存储于存储装置53的动作程序53b并暂时储存于RAM。
然后,机器人控制部51根据所读出的动作程序53b向各伺服控制器54发送控制信号,由此控制机器人40的各伺服电机41的伺服放大器。另外,机器人控制部51也向具有用于驱动机械手H等机器人安装件的电机等的安装件驱动装置TD发送控制信号,也向机器人适配器RA发送控制信号。机械手H是与工件W的种类对应的部件,能够根据工件W的种类准备动作程序53b。
在存储装置53中还存储有安装件更换动作程序53c,安装件更换动作程序53c用于更换机械手H等安装于机器人40的前端的机器人安装件。下面参照图5的流程图来说明基于安装件更换程序33c的仓库控制部31的动作以及基于安装件更换动作程序53c的机器人控制部51的动作。
机器人控制部51接收来自生产管理系统等上位系统的机械手H等机器人安装件的更换请求(步骤S1-1),此时,仓库控制部31从生产管理系统等上位系统接收向供给位置SP供给的机械手H等机器人安装件的种类信息(步骤S2-1),控制行驶驱动装置24b、升降驱动装置24d、正交驱动装置24e以及搬出传送带25,以使载置有该种类的机械手H的托盘P例如移动到搬出传送带25的供给位置SP(步骤S2-2)。
这里,仓库控制部31能够参照由管理程序33b管理载置有由步骤S2-1接收到的种类的机械手H的托盘P的位置(安装件载置位置T1、T2、…Tn)的信息。
接着,机器人控制部51向各伺服控制器54以及机器人适配器RA发送控制信号从而控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以将使用过的机械手H例如载置于机械手放置台42上(步骤S1-2)。
接下来,机器人控制部51控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以将供给至搬出传送带25的供给位置SP的机械手H安装于机器人40的前端的机器人适配器RA(步骤S1-3)。
此时,若能够在供给位置SP以预定的位置和姿势来可靠地配置机械手H,则仅以其对应的位置和姿势配置机器人适配器RA,就能够将机械手H安装于机器人适配器RA。另一方面,如图1所示,使用照相机等视觉传感器61,并且机器人控制部51对由视觉传感器61获得的图像进行图像处理,使用处理后图像来检测机械手H的位置以及姿势,机器人控制部51也可以使用检测出的机械手H的位置以及姿势来控制机器人适配器RA的位置和姿势。
接着,机器人控制部51控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以使在供给位置SP安装的机械手H例如载置于机械手放置台42上(步骤S1-4)。另外,控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以将使用过的机械手H安装于机器人40的前端的机器人适配器RA(步骤S1-5)。
然后,机器人控制部51控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以将使用过的机械手H载置于在搬出传送带25的供给位置SP配置的托盘P上(步骤S1-6)。此时,表示步骤S1-6已结束的信号被从机器人控制部51向仓库控制部31发送。另外,机器人控制部51控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以将被供给的机械手H安装于机器人40的前端的机器人适配器RA(步骤S1-7)。
另一方面,仓库控制部31控制行驶驱动装置24b、升降驱动装置24d、正交驱动装置24e以及搬出传送带25,以将载置有使用过的机械手H的托盘P载置于自动仓库20的安装件保管位置22的安装件载置位置T1、T2、…Tn中的任一位置(步骤S2-3)。载置有具有使用过的机械手H的托盘P的安装件载置位置的编号和该机械手H的种类由管理程序33b来管理。
根据本实施方式,自动仓库20保管有作为机器人安装件的机械手H,将与仓库控制装置30接收到的请求对应的机械手H移动到自动仓库20的供给位置SP。因此,不需要在机器人40的周围配置多个机械手H,能够减少或者消除机器人40的周围的用于配置机械手H的空间。
另外,控制机器人40以安装移动到自动仓库20的供给位置SP的机械手H,因而不需要用于将机械手H安装于机器人40的操作者的作业,能够提高作业效率。
此外,在本实施方式中,在步骤S1-2~S1-7中,示出了一次将使用过的机械手H以及被供给来的机械手H放置于机械手放置台42。与此相对,在托盘P具有载置所供给的机械手H的空间和载置使用过的机械手H的空间的情况下,能够进行以下的步骤,以替代步骤S1-2~S1-7。即在作为步骤S1-2′中,控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以便在供配置并供给至供给位置SP的机械手H载置的托盘P上,载置使用过的机械手H,在作为步骤S1-3′中,控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以将托盘P上供给来的机械手H安装于机器人40的前端的机器人适配器RA。
这样,若以在载置有所供给的机械手H的状态下载置有其它机械手H的方式来构成托盘P,则能够以短时间且容易地进行机械手H的更换作业。另外,能够减少机械手放置台42等用于更换机械手H所需的空间,有利于实现加工系统的省空间化。
另外,能够将载置有所供给的机械手H的托盘P配置于搬出传送带25的供给位置SP,并且还能够将用于载置使用过的托盘P的托盘P配置于搬出传送带26的供给位置SP。这样构成,也能够以短时间且容易地进行机械手H的更换作业,另外,能够减少机械手放置台42等用于更换机械手H所需的空间。
另外,在本实施方式中,自动仓库20包括将工件W、机械手H搬出至多个供给位置SP的多个搬出传送带25、26。因此,例如一边能够利用搬出传送带26持续供给工件W,一边能够利用搬出传送带25供给机械手H,有利于缩短机械手H更换所需的时间。
另外,在本实施方式中,搬出传送带25、26被构成为朝向保管空间20a的设置有加工机械10以及机器人40的方向进行搬出。与此相对,在保管空间20a的周围配置其它加工机械以及机器人的情况下,还能够设置向该方向搬出的其它搬出传送带。这样,根据加工机械以及机器人的设置位置、数量来设置搬出传送带,由此能够实现各个加工区域的效率的提高以及省空间化。
另外,在本实施方式中,还包括对供给到供给位置SP的机械手H进行拍摄的视觉传感器61,机器人控制装置50控制机器人40,以使用基于由视觉传感器61拍摄的图像而检测出的机械手H的位置以及姿势,来安装供给至供给位置SP的机械手H。因此,即使供给至供给位置SP的机械手H的位置、姿势并不恒定,也能够可靠地将机械手H安装在机器人40的前端。
此外,在本实施方式中,示出了作为机器人安装件而使用械手H。与此相对,也可以将机械手爪、螺母扳手、或者清扫用工具作为机器人安装件而保管于自动仓库20,与机械手H的更换相同地进行这些机器人安装件的更换。
例如如图6所示,工具适配器TA被安装于机器人40的前端的机器人适配器RA,由此被固定于工具更换器的工具适配器TA的螺母扳手91作为机器人安装件安装于机器人40。螺母扳手91被电机等驱动而用于拧紧螺栓、螺母等。
另外,如图7所示,工具适配器TA被安装于机器人40的前端的机器人适配器RA,由此作为被固定于工具更换器的工具适配器TA的清扫用工具的吸引喷嘴92作为机器人安装件安装于机器人40。
在机械手爪(机械手H用的爪部件)的情况下,机械手爪被载置于托盘P并向供给位置SP供给。另外,对于被安装于机器人40的机械手H的使用过的爪部件而言,能够进行以下操作,即将机械手H配置于托盘P的空闲位置的上方,并且通过被内置于机械手H的主体的电机等的驱动将爪部件取出之后,将机械手H的主体配置于被供给的爪部件的上方,并且通过内置于机械手H的主体的电机等的驱动进行爪部件的安装。
另外,在本实施方式中,能够在自动仓库20中保管用于加工机械10的加工的夹具J。在该情况下,基于来自生产管理系统等上位系统的请求,由仓库控制部31控制的自动仓库20向搬出传送带25、26的供给位置SP供给与请求对应的夹具J、和用于该夹具J的更换的机械手H,由机器人控制部51控制的机器人40,安装被供给的机械手H,并且使用被供给的机械手H将被供给的夹具J载置于加工机械10的工件更换传送带12上。参照图8的流程图来说明该情况下的基于安装件更换程序33c的仓库控制部31的动作以及基于安装件更换动作程序53c的机器人控制部51的动作。
机器人控制部51从生产管理系统等上位系统接收更换夹具J的更换请求(步骤S3-1),此时,仓库控制部31从生产管理系统等上位系统接收向供给位置SP供给的夹具J的种类以及与其对应的机械手H的种类信息(步骤S4-1),并控制行驶驱动装置24b、升降驱动装置24d、正交驱动装置24e以及搬出传送带25、26,以使载置有该种类的夹具J的托盘P例如移动到搬出传送带26的供给位置SP,并且使载置有该种类的机械手H的托盘P例如移动到搬出传送带25的供给位置SP(步骤S4-2)。
接着,机器人控制部51向各伺服控制器54以及机器人适配器RA发送控制信号从而控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以将使用中的机械手H例如载置于机械手放置台42上(步骤S3-2)。
接下来,机器人控制部51控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以将供给至搬出传送带25的供给位置SP的机械手H安装于机器人40的前端的机器人适配器RA(步骤S3-3)。
接着,机器人控制部51控制各伺服电机41以及安装件驱动装置TD,以使被配置于工件更换传送带12的工件安装位置12a的使用过的夹具J向搬出传送带25的供给位置SP移动(步骤S3-4)。此时,优选在搬出传送带25的供给位置SP由自动仓库20准备好夹具J用的托盘P。
接着,机器人控制部51控制各伺服电机41以及安装件驱动装置TD,以将供给至搬出传送带26的供给位置SP的夹具J向工件更换传送带12的工件安装位置12a移动(步骤S3-5)。
接下来,机器人控制部51控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以使安装的机械手H载置于搬出传送带25的供给位置SP(步骤S3-6)。此时,优选在搬出传送带25的供给位置SP由自动仓库20准备好机械手H用的托盘P。另外,表示步骤S3-6结束的信号从机器人控制部51向仓库控制部31发送。
接着,机器人控制部51控制各伺服电机41以及机器人适配器RA,以使载置于机械手放置台42上的机械手H安装于机器人40的前端的机器人适配器RA(步骤S3-7)。
另一方面,仓库控制部31控制行驶驱动装置24b、升降驱动装置24d、正交驱动装置24e以及搬出传送带25、26,以使载置有使用过的夹具J以及用于夹具J的更换的机械手H的托盘P载置于自动仓库20的安装件保管位置22的安装件载置位置T1、T2、…Tn中的任一位置(步骤S4-3)。载置有具有使用过的夹具J的托盘P的安装件载置位置的编号和夹具J以及机械手H的种类由管理程序33b来管理。
根据这样构成,自动仓库20保管用于加工机械10的加工的夹具J,与仓库控制装置30接收的请求对应的夹具J被供给至自动仓库20的供给位置SP。另外,用于该夹具J的更换的机械手H也被供给至供给位置SP。因此,不需要在机器人40、加工机械10的周围配置多个夹具J,另外,能够减少或者消除基于操作者的夹具更换的作业,能够实现加工系统的效率的提高以及省空间化。
另外,加工机械10中的能够使用的夹具J大多是几十千克或者几百千克,其形状也是根据工件W的种类、实施的加工而各种各样。因此,从自动仓库20供给与夹具J对应的机械手H,由此能够安全且可靠地移动夹具J。
另外,与夹具J的大小以及重量对应地机械手H也成为重的部件,但由于对机器人40实施控制以便安装移动到自动仓库20的供给位置SP的机械手H,因而在提高用于将机械手H安装于机器人40的作业的安全性和效率的方面是有利的。并且,与作为几十千克到几百千克的夹具J对应的机械手H被自动地安装于机器人40,因而能够安全且可靠地将重的夹具输送到预定的位置。
此外,在本实施方式中,示出了在步骤S3-2~S3-6中,利用相同的机械手H输送被供给的夹具J和使用过的夹具J。与此相对,也可以构成为在输送使用过的夹具J时将与使用过的夹具J对应的机械手H安装于机器人40。
下面,参照附图对本发明的第二实施方式的加工系统进行说明。
如图9所示,在第二实施方式的加工系统中,除第一实施方式的自动仓库20以外还添加了夹具用的自动仓库70。
在第二实施方式中对与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记,并省略其说明。
在该加工系统中,在加工机械10的加工部11附件设置有夹具用的自动仓库70,还设置有控制夹具用的自动仓库70的仓库控制装置80。
在夹具用的自动仓库70的保管空间70a内存在夹具保管位置71,该夹具保管位置71保管有多个分别载置有夹具J的部件(包含基座部件)或者组装而成的夹具J的托盘P。另外,在夹具用的自动仓库70的保管空间70a内设置有沿着夹具保管位置71而设置的导轨73、以及沿着导轨73移动的选出装置74。另外,在夹具用的自动仓库70设置有以横跨保管空间70a的内外的方式延伸的搬出传送带72。
选出装置74具有与第一实施方式的选出装置24相同的结构,并构成为将被载置于夹具保管位置71的托盘P载置于搬出传送带72上,将搬出传送带72上的托盘P载置于夹具保管位置71。选出装置74和搬出传送带72也可以构成为直接输送夹具J、其部件。
在夹具保管位置71设置有分别载置多个托盘P的夹具载置位置,对各个夹具载置位置标注J1、J2、…Jn(未图示)那样的编号。
仓库控制装置80也具有与第一实施方式的仓库控制装置30相同的结构。下面参照图10的流程图来说明基于被存储于仓库控制装置80的安装件更换程序的仓库控制装置80的动作以及基于安装件更换动作程序53c的机器人控制部51的动作的一个例子。
机器人控制部51从生产管理系统等上位系统接收更换夹具J的更换请求(步骤S5-1),此时,仓库控制装置80的控制部从生产管理系统等上位系统接收向搬出传送带72上的供给位置SP供给的夹具J的部件的种类信息(步骤S6-1),控制选出装置74以及搬出传送带72,以将载置有该种类的夹具J的部件(在本实施方式中是多个部件)的托盘P移动到搬出传送带72的供给位置SP(步骤S6-2)。当前的夹具被收纳于加工部11中。
此时,优选在机器人40安装有从自动仓库20供给的夹具更换用的机械手H。
接着,机器人控制部51控制各伺服控制器54以及安装件驱动装置TD,以将供给至供给位置SP的夹具J的多个部件以及托盘P被载置于夹具放置台43上(步骤S5-2)。
接下来,控制搬出传送带72,以便仓库控制装置80的控制部将被收纳于加工部11中的当前的夹具J例如向供给位置SP移动(步骤S6-3)。
接着,机器人控制部51控制各伺服控制器54以及安装件驱动装置TD,以将被配置于供给位置SP的当前的夹具J的多个部件从其基座部件取下(步骤S5-3)。例如在夹具更换用的机械手H附属了夹持并旋紧螺栓的机构的情况下,利用该机构将当前的夹具J的多个部件从基座部件取下。
接下来,机器人控制部51控制各伺服控制器54以及安装件驱动装置TD,以将被配置于供给位置SP的基座部件上的多个部件载置于夹具放置台43上(步骤S5-4)。
另外,机器人控制部51控制各伺服控制器54以及安装件驱动装置TD,以将载置并供给至夹具放置台43上的多个部件配置于在供给位置SP配置的基座部件上的预定的位置(步骤S5-5)。
接着,机器人控制部51控制各伺服控制器54以及安装件驱动装置TD,以将多个部件安装于配置于供给位置SP的基座部件(步骤S5-6)。例如通过夹持并旋紧夹具更换用的机械手H的螺栓的机构,将多个部件安装于基座部件。
接下来,机器人控制部51控制各伺服控制器54以及安装件驱动装置TD,以将被载置于夹具放置台43上的使用过的部件以及托盘P载置于搬出传送带72的供给位置SP(步骤S5-7)。此时,实施上述控制,以便首先将托盘P配置于供给位置SP,接着将使用过的部件载置于托盘P。另外,将表示步骤S5-7结束的信号从机器人控制部51向仓库控制装置80发送。
并且,控制选出装置74以及搬出传送带72,以将载置有使用过的夹具J的多个部件的托盘P载置于夹具用的自动仓库70的夹具保管位置71的夹具载置位置J1、J2、…Jn中的任一位置(步骤S6-4)。载置有具有使用过的多个部件的托盘P的夹具载置位置的编号和多个部件的种类与第一实施方式相同地由自动仓库70的管理程序来管理。
即使像这样构成,夹具用的自动仓库70保管有用于加工机械10的加工的夹具J及其部件(包含基座部件),与仓库控制装置80接收的请求对应的夹具J的部件向夹具用的自动仓库70的搬出传送带72上的供给位置SP供给。因此,不需要在机器人40、加工机械10的周围配置多个夹具J,另外,能够减少或者消除基于操作者的夹具更换的作业,能够实现加工系统的效率的提高以及省空间化。
此外,虽然在上述例子中示出了更换夹具J的部件,但也能够更换夹具J本身。另外,也可以构成为在夹具用的自动仓库70保管有机械手H等,向夹具用的自动仓库70的搬出传送带72的供给位置SP供给基于上位系统的请求的机械手H。
附图标记
10:加工机械
11:加工部
12:工件更换传送带
13:加工机械控制装置
20:自动仓库
20a:保管空间
21:工件保管位置
22:安装件保管位置
23:导轨
24:选出装置
25、26:搬出传送带(搬出装置)
30:仓库控制装置
31:仓库控制部
33:存储装置
33a:系统程序
33b:管理程序
33c:安装件更换程序
40:机器人
41:伺服电机
42:机械手放置台
50:机器人控制装置
51:机器人控制部
53:存储装置
53a:系统程序
53c:安装件更换动作程序
54:伺服控制器
55:示教器
70:夹具用的自动仓库
70a:保管空间
71:夹具保管位置
73:导轨
74:选出装置
80:仓库控制装置
W:工件
SP:供给位置
H:机械手(机器人安装件)
J:夹具
RA:机器人适配器
TA:工具适配器
WP:工件托盘
P:托盘

Claims (6)

1.一种加工系统,其特征在于,包括:
自动仓库,其保管工件,使所保管的所述工件移动到供给位置;
仓库控制装置,其接收应移动到所述供给位置的工件种类,并控制所述自动仓库以使与接收到的所述工件种类对应的所述工件移动到所述供给位置;
加工机械,其加工所述工件;
机器人,为了通过所述加工机械实施加工,所述机器人将通过所述自动仓库移动到所述供给位置的所述工件输送到所述加工机械侧;以及
所述机器人的控制装置,
所述自动仓库保管有被安装于所述机器人的前端的工具、机械手、或者作为机械手爪的机器人安装件,
所述仓库控制装置控制所述自动仓库,以接收应移动到所述供给位置的机器人安装件的请求,使与接收到的所述请求对应的所述机器人安装件移动到所述供给位置,
所述控制装置控制所述机器人,以安装供给到所述供给位置的所述机器人安装件。
2.根据权利要求1所述的加工系统,其特征在于,
所述自动仓库保管有用于所述加工机械中的所述加工的夹具,
所述仓库控制装置控制所述自动仓库,以接收应移动到所述供给位置的夹具的请求,使与接收到的所述请求对应的所述夹具和与所述夹具对应的机械手移动到所述供给位置,
所述控制装置控制所述机器人,以安装移动到所述供给位置的所述机械手并通过所述机械手将移动到所述供给位置的所述夹具输送到所述加工机械侧。
3.根据权利要求1或2所述的加工系统,其特征在于,
所述自动仓库包括多个搬出装置,所述多个搬出装置分别将所述工件和/或所述机器人安装件搬出至多个所述供给位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的加工系统,其特征在于,
还包括视觉传感器,所述视觉传感器用于拍摄供给到所述供给位置的所述机器人安装件,
所述控制装置控制所述机器人,以使用基于所述视觉传感器拍摄的图像而检测的所述机器人安装件的位置和姿势,安装供给到所述供给位置的所述机器人安装件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加工系统,其特征在于,
所述工具为螺母扳手或清扫用工具。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加工系统,其特征在于,
所述机器人安装件被构成为以载置于托盘的状态供给到所述供给位置,
所述托盘被构成为在载置有被供给的所述机器人安装件的状态下,能够载置其它的机器人安装件。
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