CN110733588A - 被加工物自动搬运车 - Google Patents
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Abstract
提供被加工物自动搬运车,能够检测碰撞等事故。该被加工物自动搬运车被包含在对多个加工装置分别搬运被加工物的搬运系统中,其中,该被加工物自动搬运车包含:被加工物支承部,其对被加工物进行支承;行驶机构,其设置于被加工物支承部;振动检测单元,其检测被加工物支承部的振动并作为振动数据进行记录;以及接收机,其接收从搬运系统所包含的控制单元发送的控制信号,该控制信号指示将被加工物向加工装置进行搬运。
Description
技术领域
本发明涉及对加工装置以自动的方式搬运被加工物的被加工物自动搬运车。
背景技术
在组装至电子设备等的器件芯片的制造工序中,通过各种加工装置对以半导体晶片、树脂封装基板为代表的板状的被加工物进行加工。在对该加工装置搬运被加工物时,例如大多情况下使用包含以自动方式搬运被加工物的被加工物自动搬运车的搬运系统(例如,参照专利文献1和专利文献2)。
专利文献1:日本特开平10-250836号公报
专利文献2:日本特开平10-320049号公报
但是,在上述那样的包含被加工物自动搬运车的搬运系统中,无需对被加工物的搬运的状况进行确认的操作者,但另一方面,由于操作者不在场而无法适当地发现被加工物自动搬运车的碰撞等事故。因此,例如有时即使由于被加工物自动搬运车的碰撞等事故而使搬运中的被加工物破损,也未注意到该破损而继续对被加工物进行搬运,从而在破损的状态下进行加工。另外,也无法证明未产生这样的事故。
发明内容
本发明是鉴于该问题点而完成的,其目的在于提供被加工物自动搬运车,能够适当地检测碰撞等事故。
根据本发明的一个方式,提供被加工物自动搬运车,其被包含在对多个加工装置分别搬运被加工物的搬运系统中,其中,该被加工物自动搬运车具有:被加工物支承部,其对该被加工物进行支承;行驶机构,其设置于该被加工物支承部;振动检测单元,其检测该被加工物支承部的振动并作为振动数据进行记录;以及接收机,其接收从该搬运系统所包含的控制单元发送的控制信号,该控制信号指示将该被加工物向该加工装置进行搬运。
在上述的本发明的一个方式中,优选该搬运系统具有搬运通路,该搬运通路在多个该加工装置的区域内设置于该加工装置的正上方的空间,通过该振动检测单元来检测该被加工物自动搬运车在该搬运通路上行驶时的振动并作为振动数据进行记录。
另外,在上述的本发明的一个方式中,优选还具有相机单元,该相机单元对周围的环境或该搬运通路进行拍摄并记录拍摄图像。
另外,在上述的本发明的一个方式中,优选还具有发送机,该发送机将该振动数据或该拍摄图像发送至该控制单元。
本发明的一个方式的被加工物自动搬运车具有:被加工物支承部,其对被加工物进行支承;行驶机构,其设置于被加工物支承部;接收机,其接收从搬运系统所包含的控制单元发送的控制信号,控制信号指示将被加工物向加工装置进行搬运;以及振动检测单元,其检测被加工物支承部的振动并作为振动数据进行记录,因此根据振动检测单元所检测的振动,能够适当地检测碰撞等事故。
附图说明
图1是示出第1实施方式的搬运系统的结构例的俯视图。
图2是示出第1实施方式的搬运系统的连接关系的例子的功能框图。
图3是示意性示出第1实施方式的贮存单元的结构例的侧视图。
图4的(A)是示出被加工物自动搬运车的结构例的立体图,图4的(B)是示出载置有盒的状态的被加工物自动搬运车的立体图。
图5是示出第1实施方式的切削装置、搬运通路等的外观的立体图。
图6是示出切削装置的结构例的立体图。
图7是示出在切削装置中设置搬运通路的情况的立体图。
图8的(A)、图8的(B)以及图8的(C)是示出通路模块的结构例的俯视图。
图9是示出由通路模块形成搬运通路的情况的立体图。
图10的(A)和图10的(B)是示出将通路模块连结的情况的剖视图。
图11是示出通路模块的结构例的底面图。
图12是示出盒等的构造的立体图。
图13的(A)、图13的(B)以及图13的(C)是示出将支承被加工物的框架从盒中搬出的情况的剖视图。
图14是用于对第1实施方式的搬运系统的动作等的例子进行说明的功能框图。
图15是示出第2实施方式的搬运系统的连接关系的例子的功能框图。
图16是示出第2实施方式的贮存单元的结构例的侧视图。
图17是示出刀具自动搬运车的结构例的立体图。
图18是示出第2实施方式的切削装置等的外观的立体图。
图19是示出刀具更换器的结构例的分解立体图。
图20是用于对第2实施方式的搬运系统的动作等的例子进行说明的功能框图。
图21是示意性示出在第3实施方式的搬运系统中将盒从被加工物自动搬运车中搬出的情况的立体图。
图22是示意性示出在第3实施方式的搬运系统中将盒搬入至切削装置的情况的立体图。
标号说明
2:搬运系统;4、4a、4b、204、204a、204b、304:切削装置(加工装置);6:搬运通路;6a、6b、6c:通路模块;8、208:贮存单元;10、10a、10b、10c:被加工物自动搬运车;12:控制单元;14:壳体;14a:顶棚;14b:开口;16:第1盒支承台;18:盒(被加工物贮存器);20:推挽臂;22:导轨;24:第2升降机构;26:第2盒支承台;28:盒(搬运用盒);30:盒搬运臂(被加工物搬运部);32:控制装置;34:接收机;36:发送机;38:底座(被加工物支承部);38a:凹部;40:车轮(行驶机构);42:控制装置;44a:接收机;44b:发送机;46a:振动检测单元;46b:相机单元;48:基台;48a、48b:开口;48c:配管连接部;50:盒支承台;80:切削单元;82:切削刀具;92:罩;92a:顶棚;92b:开口;92c:门;96:控制装置;98:接收机;100:发送机;102:通路部;104:引导部;106:待机部;108:角铁(托架);110:连结件;112:螺栓;114:脚部件;114a:基部;114b:柱部;114c:吸附部;114d:开口;132:控制部(控制信号生成部);134:接收机;136:发送机;206:刀具自动搬运车;210:刀具贮存器;212:刀具搬运臂(刀具搬运部);214:底座(刀具支承部);214a:凹部;216:刀具容器;218:车轮(行驶机构);220:控制装置;222a:接收机;222b:发送机;224a:振动检测单元;224b:相机单元;11:被加工物;13:带(划片带);15:框架;21:配管。
具体实施方式
参照附图,对本发明的实施方式进行说明。另外,在以下的各实施方式中,关于被加工物自动搬运车,列举对多个切削装置搬运被加工物等的搬运系统为例而进行说明,但包含本发明的被加工物自动搬运车的搬运系统只要构成为能够对任意多个加工装置搬运被加工物等即可。即,被加工物自动搬运车所进行的被加工物等的搬运目的地可以是切削装置以外的加工装置。
例如,有时包含本发明的被加工物自动搬运车的搬运系统构成为能够对多个激光加工装置搬运被加工物。另外,有时包含本发明的被加工物自动搬运车的搬运系统例如也能够对一系列的加工中所使用的多种加工装置依次搬运被加工物。
(实施方式1)
图1是示出本实施方式的搬运系统2的结构例的俯视图,图2是示出搬运系统2的连接关系的例子的功能框图。如图1所示,本实施方式的搬运系统2包含用于对要通过切削装置(加工装置)4进行加工的板状的被加工物11进行搬运的搬运通路6。
被加工物11例如是由硅等半导体材料形成的圆盘状的晶片。该被加工物11的正面侧由相互交叉的多条分割预定线(间隔道)划分成多个小区域,在各小区域内形成有IC(Integrated Circuit:集成电路)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)等器件。
在被加工物11的背面侧粘贴有直径比被加工物11大的带(划片带)13。带13的外周部分固定于围绕被加工物11的环状的框架15。被加工物11在借助该带13支承于框架15的状态下被搬运至切削装置4。
另外,在本实施方式中,将由硅等半导体材料形成的圆盘状的晶片作为被加工物11,但对于被加工物11的材质、形状、构造、大小等没有限制。例如也可以使用由其他半导体、陶瓷、树脂、金属等材料形成的基板等作为被加工物11。同样地,对于器件的种类、数量、形状、构造、大小、配置等也没有限制。也可以不在被加工物11上形成器件。
另外,对该被加工物11进行加工的切削装置4作为被加工物11的搬运目的地而与搬运系统2连接,但切削装置4未必是搬运系统2的构成要素。由此,切削装置4如上述那样可以根据搬运系统2的使用方式而进行变更、省略。
另外,在图1中,为了便于说明,仅示出一台切削装置4a,在图2中,示出两台切削装置4a、4b,但在本实施方式中,作为被加工物11的搬运目的地,需要两台以上的切削装置4。即,与搬运系统2连接的加工装置的台数是两台以上。
搬运通路6沿着多个切削装置4进行设置,以便能够对各切削装置4搬运被加工物11。即,多个切削装置4经由搬运通路6而相互连结。另外,搬运通路6设置于切削装置4的正上方的空间。因此,搬运通路6不会与连接在各切削装置4的侧面上的配管21等发生干涉。
在搬运通路6的下方,除了切削装置4以外,还设置有能够对多个被加工物11进行收纳的贮存单元8。收纳于贮存单元8的被加工物11在任意的时机被搬入至被加工物自动搬运车10。被加工物自动搬运车10在搬运通路6上行驶而将被加工物11搬运至各切削装置4。另外,在图1中,示出3台被加工物自动搬运车10a、10b、10c,在图2中,示出两台被加工物自动搬运车10a、10b,但对于搬运系统2所包含的被加工物自动搬运车10的台数没有限制。
如图2所示,在切削装置4、贮存单元8、被加工物自动搬运车10上以无线的方式连接有对它们的动作进行控制的控制单元12。不过,控制单元12只要构成为能够对切削装置4、贮存单元8、被加工物自动搬运车10的动作进行控制即可,有时也以有线的方式与它们连接。
图3是示意性示出贮存单元8的结构例的侧视图。如图3所示,贮存单元8包含对各种构成要素进行收纳的壳体14。另外,在该图3中,为了便于说明,仅示出壳体14的轮廓。
在壳体14内例如设置有通过滚珠丝杠式的第1升降机构(未图示)进行升降的第1盒支承台16。在第1盒支承台16的上表面上载置能够对多个被加工物11进行收纳的盒(被加工物贮存器)18。另外,该盒18对如上述那样借助带13支承于框架15的状态的被加工物11进行收纳。
在第1盒支承台16的侧方配置有能够对框架15进行把持而移动的推挽臂20。例如利用第1升降机构使收纳于盒18中的框架15的高度与推挽臂20的高度一致,若通过该推挽臂20对盒18内的框架15进行把持,则将框架15向盒18的外部拉出。
在夹着推挽臂20的位置上设置有一边维持相互平行的状态一边接近、远离的一对导轨22。各导轨22具有从下方对框架15进行支承的支承面以及与支承面大致垂直的侧面,各导轨22将通过推挽臂20从盒18中拉出的框架15夹入而使该框架15对齐在规定的位置。
在推挽臂20和一对导轨22的另一侧方,例如设置有通过滚珠丝杠式的第2升降机构24进行升降的第2盒支承台26。在该第2盒支承台26的上表面上载置能够对一张被加工物11进行收纳的盒(搬运用盒)28。另外,盒28可以构成为能够对两张以上的被加工物11进行收纳。
再次通过推挽臂20对通过一对导轨22而对齐在规定的位置的框架15进行把持,从侧方插入至通过第2升降机构24调整了高度的第2盒支承台26上的盒28中。当被加工物11被收纳于盒28时,第2升降机构24使第2盒支承台26上升。
在第2盒支承台26的正上方的区域中,设置有上下贯通壳体14的顶棚14a的开口14b。该开口14b至少形成为能够供载置于第2盒支承台26的盒28通过的形状及大小。因此,利用第2升降机构24使第2盒支承台26上升,从而能够使收纳有被加工物11的盒28通过开口14b而露出到壳体14的外部。
在壳体14的外部设置有盒搬运臂(被加工物搬运部)30,该盒搬运臂(被加工物搬运部)30将在开口14b露出的盒28搬运至停在该开口14b附近的被加工物自动搬运车10。在第1升降机构、推挽臂20、一对导轨22、第2升降机构24、盒搬运臂30等的构成要素上连接有用于对贮存单元8的动作进行控制的控制装置32。
在控制装置32上还连接有:接收机34,其接收从搬运系统2的控制单元12发送的控制用的信号(控制信号);以及发送机36,其对控制单元12发送通知用的信号(通知信号)。控制装置32根据接收机34所接收的信号而对贮存单元8的动作进行控制。另外,控制装置32通过发送机36而将所需的信号发送至控制单元12。
图4的(A)是示出被加工物自动搬运车10的结构例的立体图,图4的(B)是示出载置有盒28的状态的被加工物自动搬运车10的立体图。如图4的(A)所示,被加工物自动搬运车10包含托盘状的底座(被加工物支承部)38。在底座38的上表面侧设置有与盒28的形状及大小相对应的凹部38a,将利用盒搬运臂30进行搬运的盒28载置于该底座38的凹部38a上。
在底座38的下表面侧安装有多个(在本实施方式中为四个)车轮(行驶机构)40。各车轮40与电动机等旋转驱动源连结而进行旋转。通过旋转驱动源使该车轮40旋转,从而被加工物自动搬运车10在搬运通路6上行驶。另外,作为车轮40,可以使用将倾斜的桶状(筒状)的多个旋转体安装于与搬运通路6接触的外周面上而得的所谓的麦克纳姆轮(Mecanumwheel)等。
在底座38的侧面上设置有对被加工物自动搬运车10的动作进行控制的控制装置42。在该控制装置42上连接有:接收机44a,其接收从搬运系统2的控制单元12发送的控制用的信号(控制信号);以及发送机44b,其对控制单元12发送通知用的信号(通知信号)。控制装置42根据接收机44a所接收的信号而对被加工物自动搬运车10的动作(行驶)进行控制。另外,控制装置42通过发送机44b将所需的信号发送至控制单元12。
另外,在控制装置42上连接有用于对底座38等的振动进行检测并作为振动数据进行记录的振动检测单元46a。对于振动检测单元46a的具体方式没有特别限制,例如可以使用包含由MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)等形成的振动检测元件的振动检测单元46a。
在被加工物自动搬运车10的行驶时,例如始终通过振动检测单元46a对底座38等的振动进行检测并作为振动数据进行记录。控制装置42将振动检测单元46a所记录的振动数据根据需要从发送机44b发送至控制单元12。
另外,在控制装置42上连接有相机单元46b,该相机单元46b用于对被加工物自动搬运车10周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像。对于相机单元46b的具体方式没有特别限制。例如可以使用包含由CCD(Charge Coupled Device:电感耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)组成的图像传感器的相机单元46b。
在被加工物自动搬运车10的行驶时,例如始终通过相机单元46b对被加工物自动搬运车10周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像。控制装置42将相机单元46b所记录的拍摄图像根据需要从发送机44b发送至控制单元12。
另外,将振动数据或拍摄图像发送至控制单元12的时机可以任意地设定。例如控制装置42可以在通过振动检测单元46a检测到阈值以上的大小的冲击的情况下,将振动数据或拍摄图像从发送机44b发送至控制单元12。另外,可以按照预先设定的时机定期地发送振动数据或拍摄图像,还可以实时发送。
图5是示出切削装置4、搬运通路6等的外观的立体图,图6是示出切削装置4的结构例的立体图。如图5和图6所示,切削装置4具有对各构成要素进行支承的基台48。在基台48的角部形成有开口48a,在与该开口48a相当的区域设置有通过升降机构(未图示)进行升降的盒支承台50。在盒支承台50的上表面上载置有上述的盒28。另外,在图5和图6中,为了便于说明,仅示出盒28的轮廓。
如图6所示,在开口48a的侧方形成有在X轴方向(前后方向、加工进给方向)上较长的开口48b。在开口48b内配置有滚珠丝杠式的X轴移动机构(加工进给单元)52以及覆盖X轴移动机构52的上部的防尘防滴罩54。X轴移动机构52具有X轴移动工作台52a,该X轴移动机构52使该X轴移动工作台52a在X轴方向上移动。
在X轴移动工作台52a上设置有对被加工物11进行吸引、保持的卡盘工作台(保持工作台)56。卡盘工作台56与电动机等旋转驱动源(未图示)连结,绕与Z轴方向(铅垂方向、切入进给方向)大致平行的旋转轴旋转。另外,卡盘工作台56通过上述的X轴移动机构52在X轴方向上移动(加工进给)。
卡盘工作台56的上表面成为用于对被加工物11进行保持的保持面56a。保持面56a经由形成于卡盘工作台56的内部的吸引路(未图示)等而与吸引源(未图示)连接。另外,在卡盘工作台56的周围设置有四个夹具58,它们用于从四周对支承被加工物11的框架15进行固定。
在开口48b的上方设置有一边维持与Y轴方向(左右方向、分度进给方向)平行的状态一边接近、远离的一对导轨60。一对导轨60分别具有从下方对框架15进行支承的支承面以及与支承面大致垂直的侧面,一对导轨60在X轴方向上将从盒28中拉出的框架15夹入而使框架15对齐在规定的位置。
在基台48的上方按照跨越开口48b的方式配置有门型的第1支承构造62。在第1支承构造62的前表面(导轨60侧的面)上固定有沿着Y轴方向的第1轨道64,在该第1轨道64上借助第1移动机构66等而连结有第1搬运单元68。
第1搬运单元68例如与框架15的上表面接触而对该框架15进行吸附、保持,第1搬运单元68通过第1移动机构66进行升降,并且沿着第1轨道64在Y轴方向上移动。在第1搬运单元68的开口48a侧设置有用于对框架15进行把持的把持机构68a。
例如若利用把持机构68a对框架15进行把持而使第1搬运单元68在Y轴方向上移动,则能够将盒28内的框架15拉出至一对导轨60上,或者能够将一对导轨60上的框架15插入至盒28中。另外,在利用一对导轨60使框架15的位置对齐之后,通过第1搬运单元68将该框架15(被加工物11)搬入至卡盘工作台56。
另外,在第1支承构造62的前表面上,在第1轨道64的上方固定有沿着Y轴方向的第2轨道70。在该第2轨道70上借助第2移动机构72等而连结有第2搬运单元74。第2搬运单元74例如与框架15的上表面接触而对该框架15进行吸附、保持,第2搬运单元74通过第2移动机构72进行升降,并且沿着第2轨道70在Y轴方向上移动。
在第1支承构造62的后方配置有门型的第2支承构造76。在第2支承构造76的前表面(第1支承构造62侧的面)上分别借助Y轴Z轴移动机构(分度进给单元、切入进给单元)78而设置有两组切削单元80。切削单元80通过Y轴Z轴移动机构78而在Y轴方向上移动(分度进给),并且在Z轴方向上移动(切入进给)。
各切削单元80具有作为与Y轴方向大致平行的旋转轴的主轴(未图示)。在主轴的一端侧安装有圆环状的切削刀具82。在各主轴的另一端侧连结有电动机等旋转驱动源(未图示)。另外,在切削刀具82的附近配置有用于对被加工物11、切削刀具82提供纯水等切削液的喷嘴。
一边从该喷嘴提供切削液,一边使旋转的切削刀具82切入至卡盘工作台56所保持的被加工物11,从而能够对被加工物11进行切削。在与切削单元80相邻的位置设置有用于对卡盘工作台56所保持的被加工物11等进行拍摄的相机单元(拍摄单元)84。该相机单元84也通过Y轴Z轴移动机构78在Y轴方向上移动,并且在Z轴方向上移动。
在相对于开口48b而与开口48a相反的一侧的位置上配置有清洗单元86。清洗单元86在筒状的清洗空间内具有对被加工物11进行吸引、保持的旋转工作台88。在旋转工作台88的下部连结有使旋转工作台88按照规定的速度进行旋转的旋转驱动源(未图示)。
在旋转工作台88的上方配置有朝向旋转工作台88所保持的被加工物11喷射清洗用的流体(具有代表性的是将水和空气混合而得的混合流体)的喷射喷嘴90。使保持着被加工物11的旋转工作台88旋转,从喷射喷嘴90喷射清洗用的流体,从而能够对被加工物11进行清洗。
在利用切削单元80对被加工物11进行了切削之后,例如利用第2搬运单元74将框架15搬入至清洗单元86。在利用清洗单元86对被加工物11进行了清洗之后,例如利用第1搬运单元68将框架15载置于一对导轨60上,然后利用把持机构68a对该框架15进行把持而收纳在盒28中。
如图5所示,基台48的上表面侧被罩92覆盖,上述的各构成要素收纳在罩92的内侧。在开口48a的正上方的区域设置有上下贯通罩92的顶棚92a的开口92b。因此,若通过升降机构使盒支承台50上升,则能够通过该开口92b而使盒支承台50的上表面露出到罩92的外部。开口92b的形状及大小例如与设置于基台48的开口48a的形状及大小相同。
在罩92的顶棚92a上例如设置有盒搬运臂94,该盒搬运臂94对盒28在被定位于与开口92b相同高度的盒支承台50与停止在开口92b附近的被加工物自动搬运车10之间进行搬运。该盒搬运臂94与使盒支承台50升降的升降机构等一起连接于控制装置96(图5)。
在控制装置96上还连接有:接收机98,其接收从搬运系统2的控制单元12发送的控制用的信号(控制信号);以及发送机100,其对控制单元12发送通知用的信号(通知信号)。控制装置96例如根据接收机98所接收的信号等而对上述的切削装置4的各构成要素进行控制。
在基台48的侧壁上设置有对各种配管21进行连接的配管连接部48c(图5)。另外,在罩92的侧壁上设置有在维护等时进行开闭的门92c(图5)。另外,在罩92的侧壁上可以设置操作面板(未图示)或显示器(未图示)等。
图7是示出对切削装置4设置搬运系统2的搬运通路6的情况的立体图。如图7等所示,本实施方式的搬运系统2的搬运通路6安装于切削装置4所具有的罩92的顶棚92a的上表面侧。即,搬运通路6设置于切削装置4的正上方的空间。
由此,搬运通路6不会与设置于切削装置4的侧面的配管连接部48c、门92c等构造发生干涉。即,在设计搬运通路6时,无需考虑切削装置4的侧面的构造。因此,搬运系统2的构建变得容易。
图8的(A)是示出在搬运通路6中所使用的通路模块6a的结构例的俯视图,图8的(B)是示出通路模块6b的结构例的俯视图,图8的(C)是示出通路模块6c的结构例的俯视图。搬运通路6例如是将图8的(A)、图8的(B)以及图8的(C)所示的多个通路模块6a、6b、6c组合而构成的。
各通路模块6a、6b、6c分别包含:通路部102,其具有适合被加工物自动搬运车10行驶的平坦性高的上表面;以及沿着该通路部102的引导部104,其设置于通路部102的宽度方向的端部。引导部104的上端距离通路部102的高度例如比被加工物自动搬运车10的车轮40的高度高。由此,能够防止在通路部102上行驶的被加工物自动搬运车10从通路部102脱落。
图8的(A)的通路模块6a还具有用于供被加工物自动搬运车10待机的待机部106,该待机部106例如设置于在与被加工物自动搬运车10之间进行被加工物11(盒28)的交接的切削装置4等的正上方。另一方面,图8的(B)的通路模块6b呈直线状形成,图8的(C)的通路模块6c形成为适合拐角的直角状。
通路模块6b、6c例如用于将相邻的两个通路模块6a之间连接。不过,对于构成搬运通路6的通路模块的种类、数量、配置(连接的关系)等没有限制。例如还可以利用其他通路模块6a将两个通路模块6a之间连接。另外,例如也可以代替直角状的通路模块6c而使用圆弧状(曲线状)的通路模块。
图9是示出由通路模块6a和通路模块6b形成搬运通路6的情况的立体图。图10的(A)和图10的(B)是示出将通路模块6a和通路模块6b连结的情况的剖视图。另外,图11是示出通路模块6b的结构例的底面图。
如图9所示,在通路部102的下表面的长度方向的端部(沿着搬运通路6的方向的端部)设置有剖面为L字状的一对角铁(托架)108。各角铁108具有大致水平的支承面108a以及与支承面108a大致垂直的侧面108b,按照各角铁108的长度方向沿着搬运通路6的方式将各角铁108固定于通路部102的下表面上。
在将通路模块6a和通路模块6b连结时,首先如图10的(A)所示,使构成通路模块6a的通路部102的长度方向的端部与构成通路模块6b的通路部102的长度方向的端部充分靠近。然后,如图10的(B)所示,将连结件110插入至构成通路模块6a的通路部102上所设置的角铁108和构成通路模块6b的通路部102上所设置的角铁108中。
连结件110例如包含:杆部110a,其比将通路模块6a的角铁108的长度和通路模块6b的角铁108的长度加起来的长度长;以及环部110b,其设置于杆部110a的两端,在中央具有开口。该连结件110的杆部110a插入至角铁108。
在将杆部110a插入至角铁108之后,将螺栓112通过环部110b的开口而拧入至通路部102的下表面侧的螺栓孔(未图示)。由此,能够借助连结件110而将通路模块6a和通路模块6b连结。另外,通路模块6c也按照同样的步骤与其他通路模块(通路模块6a、通路模块6b等)连结。
通路模块6a、6b、6c相对于切削装置4的安装例如借助图9、图11等所示的脚部件114来进行。脚部件114包含:板状的基部114a;柱状的柱部114b,其从基部114a的一侧的面的中央附近突出;以及吸盘状的吸附部114c,其安装于柱部114b的前端(图11)。
在基部114a的未与柱部114b重叠的区域形成有在厚度方向上贯通该基部114a的四个开口114d。另外,在构成通路模块6a、6b、6c的通路部102的下表面上形成有与各开口114d相对应的螺栓孔102a(图11)。
因此,若使基部114a的另一侧的面与通路部102的下表面接触并通过开口114d将螺栓116拧入螺栓孔102a,则能够将脚部件114固定于通路模块6a、6b、6c。另外,对于开口114d和螺栓孔102a的数量、配置等没有限制。
如图11所示,在本实施方式的通路模块6b上,在通路部102的下表面的多个区域分别形成有与基部114a的四个开口114d相对应的四个螺栓孔102a,能够在任意的区域安装脚部件114。对于其他通路模块6a、6c也是同样的。
即,脚部件114可安装于从通路部102的下表面的多个区域中进行选择的任意区域。另外,期望将多个脚部件114安装于各通路模块6a、6b、6c。由此,能够使搬运通路6相对于切削装置4的位置稳定化。
在将通路模块6a、6b、6c安装于切削装置4时,例如进行通路模块6a、6b、6c相对于切削装置4的罩92的对位,如图7所示,将脚部件114的吸附部114c按压至罩92的顶棚92a的上表面。由此,能够使吸附部114c吸附于罩92的顶棚92a的上表面而将任意的通路模块6a、6b、6c安装于罩92。即,任意的通路模块6a、6b、6c借助脚部件114而安装于切削装置4的罩92。
另外,可以不必将所有的通路模块6a、6b、6c安装于切削装置4。例如有时将位于两台切削装置4之间的通路模块借助连结件110而仅支承于相邻的通路模块。另外,如图1所示,在安装于切削装置4或贮存单元8等的通路模块的通路部102上设置有以二维码为代表的识别码或无线标签等信息提供部102b。该信息提供部102b例如用于确认被加工物自动搬运车10的位置等。
接着,对在被加工物11的搬运中所使用的盒28等的构造进行说明。图12是示出盒28等的构造的立体图。盒28包含能够对支承被加工物11的框架15进行收纳的大小的箱体118。该箱体118具有用于对被加工物11及框架15进行支承的底板120。
底板120形成为俯视矩形状,在与其三个边相当的位置分别固定有侧板122、侧板124以及侧板126的下端侧。在侧板122、侧板124以及侧板126的上端侧固定有与底板120同样的形状的顶板128。即,箱体118构成为在四个侧面中的一个侧面上具有开口118a的中空的长方体状。
另外,期望顶板128由透过波长为360nm~830nm左右的可见光线的树脂或玻璃等材料形成。由此,例如能够从盒28的外部判别收纳于箱体118中的被加工物11的种类等。另外,在对被加工物11的种类等进行判别时,可以读取绘制在被加工物11上的条形码等识别码17。
另外,在底板120的开口118a侧的区域设置有两个移动限制部件130a、130b,该移动限制部件130a、130b用于限制收纳于箱体118的框架15向外部移动。两个移动限制部件130a、130b均形成为长方体状,按照各移动限制部件130a、130b的长度方向沿着开口118a的下侧的缘的方式配置这两个移动限制部件130a、130b。
两个移动限制部件130a、130b的高度比开口118a的高度低,在各移动限制部件130a、130b与顶板128之间形成有用于对被加工物11或框架15进行搬入搬出的间隙。另外,两个移动限制部件130a、130b相互不接触。即,在移动限制部件130a与移动限制部件130b之间形成有规定的间隙130c。
在底板120的一部分形成有在厚度方向上贯通该底板120的俯视矩形状的多个开口120a。各开口120a例如设置于收纳在箱体118的框架15的正下方的区域。即,各开口120a形成于俯视时与收纳在箱体118的框架15重叠的位置。
如图12所示,例如在切削装置4所具有的盒支承台50的上表面上设置有与开口120a的形状对应的长方体状的多个突起50a。各突起50a配置于与载置于盒支承台50的上表面的盒28的开口120a对应的位置。因此,例如当利用盒搬运臂94对被加工物自动搬运车10上的盒28进行搬运而载置于盒支承台50的上表面时,突起50a插入至该盒28的开口120a中。
其结果是,收纳在盒28中的框架15被突起50a相对地顶起至比移动限制部件130a、130b高的位置,成为能够从移动限制部件130a、130b与顶板128之间的间隙进行搬入搬出的状态。另外,对于开口120a、突起50a的形状等没有特别限制。另外,在图12中,仅例示出切削装置4所具有的盒支承台50,但例如贮存单元8所具有的第2盒支承台26等的构造也是同样的。
图13的(A)、图13的(B)以及图13的(C)是示出将支承被加工物11的框架15从盒28中搬出的情况的剖视图。例如在切削装置4中当将框架15从盒28中搬出时,如图13的(A)所示,按照将突起50a插入至开口120a的方式将盒28载置于盒支承台50的上表面上。其结果是,收纳在盒中的框架15被突起50a相对地顶起至比移动限制部件130a、130b高的位置。
接着,按照盒支承台50的突起50a的上表面与第1搬运单元68的把持机构68a成为大致相同的高度的方式调整盒支承台50与把持机构68a的相对的高度。然后,如图13的(B)所示,将第1搬运单元68的把持机构68a从开口118a插入至盒28内。具体而言,使第1搬运单元68水平移动而将把持机构68a插入至移动限制部件130a与移动限制部件130b之间的间隙130c。
然后,利用把持机构68a对框架15进行把持,如图13的(C)所示,使第1搬运单元68水平移动而将该把持机构68a从盒28中拉出。由此,将框架15从盒28中搬出。所搬出的框架15例如在利用一对导轨60调整了位置之后被搬入至卡盘工作台56。
接着,对本实施方式的搬运系统2的动作等的例子进行说明。图14是用于对搬运系统2的动作等的例子进行说明的功能框图。例如当成为需要新的被加工物11的状况时,切削装置4的控制装置96生成用于通知该内容的通知信号(被加工物要求信号)。将利用控制装置96而生成的通知信号(被加工物要求信号)从发送机100发送至控制单元12。
如图14所示,控制单元12具有生成用于进行各种控制的控制信号的控制部(控制信号生成部)132。在该控制部132上连接有接收机134和发送机136,该接收机134接收从切削装置4、贮存单元8、被加工物自动搬运车10等发送的通知信号、振动数据、拍摄图像等,该发送机136对切削装置4、贮存单元8、被加工物自动搬运车10等发送控制信号。
当控制单元12的接收机134接收到从切削装置4的发送机100发送的通知信号(被加工物要求信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自切削装置4的通知信号(被加工物要求信号)时,对被加工物自动搬运车10发出在从贮存单元8接收被加工物11的位置待机的指示。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第1待机指示信号)并从发送机136发送至被加工物自动搬运车10。
当被加工物自动搬运车10的接收机44a接收到来自控制单元12的控制信号(第1待机指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置42。控制装置42根据该控制信号(第1待机指示信号)而对车轮(行驶机构)40等的动作进行控制,使被加工物自动搬运车10沿着搬运通路6行驶。
在该被加工物自动搬运车10的行驶时,期望通过振动检测单元46a对底座38等的振动进行检测并作为振动数据进行记录。由此,例如能够在被加工物自动搬运车10移动至贮存单元8的附近时的路径中确认搬运通路6的状态(例如,搬运通路6的凹凸、固定不良等)。
同样地,也可以通过相机单元46b对被加工物自动搬运车10周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像。在该情况下,之后能够确认行驶时的被加工物自动搬运车10周围的环境及搬运通路6的情况。另外,根据需要将振动检测单元46a所记录的振动数据和相机单元46b所记录的拍摄图像从发送机44b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134从被加工物自动搬运车10接受到振动数据等时,将该数据发送至控制部132。控制部132根据从被加工物自动搬运车10接受的振动数据等而对搬运通路6的状态进行判定。例如当在行驶时检测到超过第1阈值的较大的振动的情况下,控制部132判定为在搬运通路6上存在凹凸。
另外,例如当在行驶时检测到周期比较长的振动的情况下,控制部132判定为搬运通路6未相对于切削装置4适当地固定。判定的结果例如被利用于搬运通路6的维护等。当然,控制部132可以通过警告声或警告灯等将判定的结果通知给操作者。另外,控制部132也可以根据判定的结果使被加工物11的搬运停止。
如图14所示,在被加工物自动搬运车10的控制装置42上连接有用于读取设置于搬运通路6的信息提供部102b的信息的读取机138。因此,通过读取机138读取信息提供部102b的信息,从而控制装置42能够确认被加工物自动搬运车10的位置。另外,在使用二维码等识别码作为信息提供部102b的情况下,可以使相机单元46b具有该读取机138的功能从而省略读取机138。
当控制装置42确认到被加工物自动搬运车10已移动至贮存单元8的附近时,使车轮40等停止。另外,控制装置42生成用于通知被加工物自动搬运车10正在接受被加工物11的位置处待机的内容的通知信号(第1待机中信号)。将利用控制装置42而生成的通知信号(第1待机中信号)从发送机44b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134接收到从被加工物自动搬运车10的发送机44b发送的通知信号(第1待机中信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自被加工物自动搬运车10的通知信号(第1待机中信号)时,对贮存单元8发出指示,以使其将被加工物11搬运至被加工物自动搬运车10。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第1搬运指示信号)并从发送机136发送至贮存单元8。
当贮存单元8的接收机34接收到来自控制单元12的控制信号(第1搬运指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置32。控制装置32根据该控制信号(第1搬运指示信号),对盒搬运臂30等的动作进行控制,从而将收纳有被加工物11的盒28载置于被加工物自动搬运车10的底座38上。
当完成盒28向被加工物自动搬运车10的搬运时,控制装置32生成用于通知已完成盒28向被加工物自动搬运车10的搬运的内容的通知信号(第1搬运完成信号)。将利用控制装置32所生成的通知信号(第1搬运完成信号)从发送机36发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134接收到从贮存单元8的发送机36发送的通知信号(第1搬运完成信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自贮存单元8的通知信号(第1搬运完成信号)时,对被加工物自动搬运车10发出移动至将被加工物11交接至切削装置4的位置而待机的指示。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第2待机指示信号)并从发送机136发送至被加工物自动搬运车10。
当被加工物自动搬运车10的接收机44a接收到来自控制单元12的控制信号(第2待机指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置42。控制装置42根据该控制信号(第2待机指示信号)而对车轮40等的动作进行控制,从而使被加工物自动搬运车10沿着搬运通路6行驶。
在该被加工物自动搬运车10的行驶时,通过振动检测单元46a对底座38等的振动进行检测并作为振动数据进行记录。由此,例如能够检测到被加工物自动搬运车10的碰撞等事故。另外,能够在被加工物自动搬运车10移动至切削装置4的附近时的路径中确认搬运通路6的状态。
同样地,可以通过相机单元46b对被加工物自动搬运车10周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像。在该情况下,之后能够确认行驶时的被加工物自动搬运车10周围的环境或搬运通路6的情况。另外,根据需要将振动检测单元46a所记录的振动数据和相机单元46b所记录的拍摄图像从发送机44b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134从被加工物自动搬运车10接受振动数据等时,将该振动数据发送至控制部132。控制部132根据从被加工物自动搬运车10接受的振动数据等,对碰撞等事故的发生及搬运通路6的状态等进行判定。例如当在行驶时检测到超过第1阈值的较大的振动的情况下,控制部132判定为在搬运通路6上存在凹凸。
另外,例如当在行驶时检测到超过了大于第1阈值的第2阈值的极大的振动的情况下,控制部132判定为在被加工物自动搬运车10中发生了碰撞等事故。另外,例如当在行驶时检测到周期比较长的振动的情况下,控制部132判定为搬运通路6未相对于切削装置4适当地固定。
判定的结果例如用于搬运通路6的维护及被加工物11的分选等。当然,控制部132可以通过警告声或警告灯等将判定的结果通知给操作者。另外,控制部132也可以根据判定的结果,使被加工物11的搬运停止。
当控制装置42确认到被加工物自动搬运车10移动至切削装置4的附近时,使车轮40等停止。另外,控制装置42生成用于通知被加工物自动搬运车10正在将被加工物11交接至切削装置4的位置处待机的内容的通知信号(第2待机中信号)。将利用控制装置42所生成的通知信号(第2待机中信号)从发送机44b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134接收到从被加工物自动搬运车10的发送机44b发送的通知信号(第2待机中信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自被加工物自动搬运车10的通知信号(第2待机中信号)时,发出将被加工物11从被加工物自动搬运车10搬运至切削装置4的指示。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第2搬运指示信号),并从发送机136发送至切削装置4。
当切削装置4的接收机98接收到来自控制单元12的控制信号(第2搬运指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置96。控制装置96根据该控制信号(第2搬运指示信号),对盒搬运臂94等的动作进行控制,从而将收纳有被加工物11的盒28从被加工物自动搬运车10的底座38搬出而载置于盒支承台50上。
当完成盒28向切削装置4的搬运时,例如控制装置96生成用于通知已完成盒28向切削装置4的搬运的内容的通知信号(第2搬运完成信号)。利用控制装置96所生成的通知信号(第2搬运完成信号)从发送机100发送至控制单元12。
通过这样的步骤,能够将收纳于贮存单元8的被加工物11一张一张地搬运至任意的切削装置4。另外,这里,主要对将被加工物11搬运至切削装置4时的步骤进行了说明,但从切削装置4回收盒28时的步骤等也是同样的。
另外,上述的步骤可以在能够适当地对被加工物11进行搬运的范围内进行变更。例如,可以同时进行上述的步骤中所含的多个步骤,也可以在不妨碍被加工物11的搬运的范围内改换步骤的顺序。同样地,可以在不妨碍被加工物11的搬运的范围内变更、省略任意的步骤。
如上所述,本实施方式的搬运系统2包含:搬运通路6,其设置在多个切削装置(加工装置)4的区域内;被加工物自动搬运车10,其具有底座(被加工物支承部)38、车轮(行驶机构)40以及接收机44a;以及贮存单元8,其具有盒搬运臂(被加工物搬运部)30和接收机34。
因此,利用盒搬运臂30将收纳于盒(被加工物贮存器)18的被加工物11搬运至被加工物自动搬运车10的底座38上,使该被加工物自动搬运车10在搬运通路6上行驶,从而能够将被加工物11分别搬运至多个切削装置4。另外,在本实施方式的搬运系统2中,搬运通路6设置于切削装置4的正上方的空间。因此,在设计该搬运通路6时,无需考虑各切削装置4的侧面的构造。即,搬运系统2的构建变得容易。
另外,本实施方式的被加工物自动搬运车10除了底座38、车轮40、接收机44a以外,还具有对底座38的振动进行检测并作为振动数据进行记录的振动检测单元46a。因此,能够根据振动检测单元46a所检测的振动而检测碰撞等事故以及判定搬运通路6的状态。另外,本实施方式的被加工物自动搬运车10具有对周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像的相机单元46b,因此之后能够对行驶时的被加工物自动搬运车10周围的环境及搬运通路6的情况进行确认。
(实施方式2)
在本实施方式中,对将被加工物11以及切削刀具82等作为搬运对象的搬运系统进行说明。另外,本实施方式的搬运系统的基本结构与实施方式1的搬运系统2的基本结构相同。由此,对与实施方式1的搬运系统2相同的构成要素标记相同的标号,并省略了详细的说明。
图15是示出本实施方式的搬运系统202的连接关系的例子的功能框图。如图15所示,在本实施方式的搬运系统202的控制单元12上以无线的方式连接有被加工物自动搬运车10、切削装置204、刀具自动搬运车206以及贮存单元208。
刀具自动搬运车206与被加工物自动搬运车10同样地在搬运通路6(参照图16等)上行驶,对各切削装置204搬运切削刀具82。贮存单元208构成为除了收纳多个被加工物11以外还能够收纳向各切削装置204提供的切削刀具82。
另外,在图15中,为了便于说明,示出了两台被加工物自动搬运车10a、10b、两台切削装置204a、204b以及两台刀具自动搬运车206a、206b,但对于各个装置的台数没有限制。另外,控制单元12可以以有线的方式与被加工物自动搬运车10、切削装置204、刀具自动搬运车206、贮存单元208等进行连接。
图16是示出第2实施方式的贮存单元208的结构例的侧视图。如图16所示,贮存单元208的基本结构与实施方式1的贮存单元8的基本结构相同。但是,在本实施方式的贮存单元208中配设有用于对多个切削刀具82进行收纳的刀具贮存器210。
刀具贮存器210例如构成为上表面侧被划分成多个区域的托盘状。在各区域中收纳切削刀具82。另外,在该刀具贮存器210的附近设置有刀具搬运臂(刀具搬运部)212,该刀具搬运臂(刀具搬运部)212在刀具贮存器210与刀具自动搬运车206之间搬运切削刀具82。
图17是示出刀具自动搬运车206的结构例的立体图。如图17所示,刀具自动搬运车206包含托盘状的底座(刀具支承部)214。在底座214的上表面侧形成有与切削刀具82的大小对应的多个凹部214a,在各凹部214a中配置有能够对切削刀具82进行收纳的刀具容器216。
将利用刀具搬运臂212搬运的切削刀具82载置于配置在该底座214的凹部214a的刀具容器216中。另外,在与底座214的各刀具容器216(凹部214a)对应的位置设置有无线标签或识别码等信息提供部214b。由此,能够容易地确定收纳于各刀具容器216的切削刀具82。
在底座214的下表面侧安装有多个(在本实施方式中为四个)车轮(行驶机构)218。各车轮218与电动机等旋转驱动源连结而进行旋转。通过旋转驱动源使该车轮218旋转,从而刀具自动搬运车206在搬运通路6上行驶。另外,作为车轮218,可以使用将倾斜的桶状(筒状)的多个旋转体安装于与搬运通路6接触的外周面上而得的所谓的麦克纳姆轮等。
在底座214的侧面上设置有对刀具自动搬运车206的动作进行控制的控制装置220。在该控制装置220上连接有:接收机222a,其接收从控制单元12发送的控制用的信号(控制信号);以及发送机222b,其对控制单元12发送通知用的信号(通知信号)。控制装置220根据接收机222a所接收的信号,对刀具自动搬运车206的动作(行驶)进行控制。另外,控制装置220通过发送机222b将所需的信号发送至控制单元12。
另外,在控制装置220上连接有用于对底座214等的振动进行检测并作为振动数据进行记录的振动检测单元224a。对于振动检测单元224a的具体方式没有特别限制,例如可以使用包含由MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微机电系统)等形成的振动检测元件的振动检测单元224a。
在刀具自动搬运车206的行驶时,例如始终通过振动检测单元224a对底座214等的振动进行检测并作为振动数据进行记录。控制装置220将振动检测单元224a所记录的振动数据根据需要从发送机222b发送至控制单元12。
另外,在控制装置220上连接有用于对刀具自动搬运车206周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像的相机单元224b。对于相机单元224b的具体方式没有特别限制。例如可以使用包含由CCD、CMOS组成的图像传感器的相机单元224b。
在刀具自动搬运车206的行驶时,例如始终通过相机单元224b对刀具自动搬运车206周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像。控制装置220将相机单元224b所记录的拍摄图像根据需要从发送机222b发送至控制单元12。
另外,将振动数据或拍摄图像发送至控制单元12的时机可以任意设定。例如控制装置220可以在通过振动检测单元224a检测到阈值以上的大小的冲击的情况下,将振动数据、拍摄图像从发送机222b发送至控制单元12。另外,也可以按照预先设定的时机定期地发送振动数据或拍摄图像,还可以实时发送。
图18是示出切削装置204等的外观的立体图。如图18所示,切削装置204的基本结构与实施方式1的切削装置4的基本结构相同。但是,在该切削装置204上还设置有上下贯通罩92的顶棚92a的两个开口92d。各开口92d形成为能够供切削刀具82通过的大小。
另外,在各开口92d配置有用于使切削刀具82升降的刀具升降机构226。刀具升降机构226具有对切削刀具82进行保持的刀具保持部228,使该刀具保持部228升降。因此,若在将切削刀具82保持于刀具保持部228之后使该刀具保持部228升降,则能够将切削刀具82从罩92的外部搬运至内部或者从罩92的内部搬运至外部。
在罩92的顶棚92a上设置有:刀具保持部228,其具有刀具升降机构226;以及刀具搬运臂230,其在刀具保持部228与停止在刀具升降机构226的附近的刀具自动搬运车206之间搬运切削刀具82。刀具搬运臂230具有对切削刀具82进行保持的刀具把持部230a,通过使该刀具把持部230a旋转、升降,从而在刀具自动搬运车206与刀具保持部228之间对切削刀具82进行搬运。
在切削装置204的罩92的内部还设置有刀具更换器232,该刀具更换器232以自动控制的方式对切削单元80的切削刀具82进行更换。刀具更换器232与刀具升降机构226、刀具搬运臂230一起连接于控制装置96。
图19是示出刀具更换器232的结构例的分解立体图。该刀具更换器232例如具有位置相对于基台48、罩92等固定的固定板234。在固定板234的下表面侧设置有在X轴方向上较长的一对导轨236。移动板238以能够沿着X轴方向滑动的方式支承于导轨236。
在移动板238的Y轴方向的端部设置有与导轨236的形状对应的托架240,借助该托架240而将移动板238支承于导轨236。在移动板238的上表面上固定有螺母部242。在螺母部242的螺纹孔242a中以能够旋转的方式插入与X轴方向大致平行的滚珠丝杠244。
在滚珠丝杠244的一端连结有脉冲电动机246。若利用该脉冲电动机246使滚珠丝杠244旋转,则移动板238沿着导轨236在X轴方向上移动。在移动板238的下表面侧固定有更换器支承构造248。
在更换器支承构造248上支承有一对螺母装卸机构250,该一对螺母装卸机构250用于对将切削刀具82固定于切削单元80的固定螺母(未图示)进行装卸。各螺母装卸机构250构成为能够沿着Y轴方向移动,并且能够绕与Y轴方向平行的旋转轴旋转。通过该螺母装卸机构250对固定螺母进行把持而使其旋转,从而将固定螺母安装于切削单元80或者能够将固定螺母从切削单元80取下。
另外,在更换器支承构造248上支承有用于对切削刀具82进行更换的一对刀具更换机构252。各刀具更换机构252分别包含能够对切削刀具82进行保持的第1刀具保持部252a和第2刀具保持部252b。该刀具更换机构252构成为能够沿着Y轴方向移动,并且能够在X轴方向上改换第1刀具保持部252a和第2刀具保持部252b的位置。
在利用刀具更换器232对切削刀具82进行更换时,例如利用第1刀具保持部252a接受刀具升降机构226的刀具保持部228所保持的更换用的切削刀具82。然后,利用螺母装卸机构250将固定螺母从切削单元80取下。另外,利用第2刀具保持部252b将安装于切削单元80的切削刀具82从切削单元80取下。
然后,改换第1刀具保持部252a和第2刀具保持部252b的位置,利用第1刀具保持部252a将更换用的切削刀具82安装于切削单元80。并且,最后利用螺母装卸机构250将固定螺母安装于切削单元80。另外,将此前安装于切削单元80的切削刀具82例如从第2刀具保持部252b交接至刀具升降机构226的刀具保持部228。
接着,对本实施方式的搬运系统202的动作等的例子进行说明。图20是用于对搬运系统202的动作等的例子进行说明的功能框图。另外,被加工物11的搬运的动作与实施方式1相同,因此在本实施方式中,主要对切削刀具82的搬运的动作的例子进行说明。
例如当成为需要更换切削刀具82的状况时,切削装置204的控制装置96生成用于通知该内容的通知信号(刀具要求信号)。将利用控制装置96所生成的通知信号(刀具要求信号)从发送机100发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134接收了从切削装置204的发送机100发送的通知信号(刀具要求信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自切削装置204的通知信号(刀具要求信号)时,对刀具自动搬运车206发出在从贮存单元208接受切削刀具82的位置待机的指示。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第1待机指示信号)并从发送机136发送至刀具自动搬运车206。
当刀具自动搬运车206的接收机222a接收到来自控制单元12的控制信号(第1待机指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置220。控制装置220根据该控制信号(第1待机指示信号),对车轮(行驶机构)218等的动作进行控制,使刀具自动搬运车206沿着搬运通路6行驶。
在该刀具自动搬运车206的行驶时,期望通过振动检测单元224a对底座214等的振动进行检测并作为振动数据进行记录。由此,例如能够在刀具自动搬运车206移动至贮存单元208的附近时的路径中确认搬运通路6的状态(例如,搬运通路6的凹凸、固定不良等)。
同样地,可以通过相机单元224b对刀具自动搬运车206周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像。在该情况下,之后能够对行驶时的刀具自动搬运车206周围的环境及搬运通路6的情况进行确认。另外,根据需要将振动检测单元224a所记录的振动数据和相机单元224b所记录的拍摄图像从发送机222b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134从刀具自动搬运车206接受到振动数据等时,将该振动数据发送至控制部132。控制部132根据从刀具自动搬运车206接受的振动数据等,对搬运通路6的状态进行判定。例如当在行驶时检测到超过第1阈值的较大的振动的情况下,控制部132判定为在搬运通路6上存在凹凸。
另外,例如当在行驶时检测到周期比较长的振动的情况下,控制部132判定为搬运通路6未相对于切削装置204适当地固定。判定的结果例如用于搬运通路6的维护等。当然,控制部132可以通过警告声或警告灯等将判定的结果通知给操作者。另外,控制部132也可以根据判定的结果使被加工物11或切削刀具82的搬运停止。
如图20所示,在刀具自动搬运车206的控制装置220上连接有用于对设置于搬运通路6的信息提供部102b的信息进行读取的读取机254。因此,通过读取机254对信息提供部102b的信息进行读取,从而控制装置220能够确认刀具自动搬运车206的位置。另外,在使用二维码等识别码作为信息提供部102b的情况下,可以使相机单元224b具有该读取机254的功能从而省略读取机254。
当控制装置220确认到刀具自动搬运车206已移动至贮存单元208的附近时,使车轮218等停止。另外,控制装置220生成用于通知刀具自动搬运车206正在接受切削刀具82的位置处待机的内容的通知信号(第1待机中信号)。利用控制装置220所生成的通知信号(第1待机中信号)从发送机222b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134接收到从刀具自动搬运车206的发送机222b发送的通知信号(第1待机中信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自刀具自动搬运车206的通知信号(第1待机中信号)时,对贮存单元208发出将切削刀具82搬运至刀具自动搬运车206的指示。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第1搬运指示信号)并从发送机136发送至贮存单元208。
当贮存单元208的接收机34接收到来自控制单元12的控制信号(第1搬运指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置32。控制装置32根据该控制信号(第1搬运指示信号),对刀具搬运臂212等的动作进行控制,从而将切削刀具82从刀具贮存器210中搬出并载置于刀具自动搬运车206的底座214。具体而言,例如将切削刀具82载置于通过控制信号(第1搬运指示信号)而由控制单元12指示的刀具容器216中。
当完成切削刀具82向刀具自动搬运车206的搬运时,控制装置32生成用于通知已完成切削刀具82向刀具自动搬运车206的搬运的内容的通知信号(第1搬运完成信号)。利用控制装置32所生成的通知信号(第1搬运完成信号)从发送机36发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134接收到从贮存单元208的发送机36发送的通知信号(第1搬运完成信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自贮存单元208的通知信号(第1搬运完成信号)时,对刀具自动搬运车206发出移动至将切削刀具82交接至切削装置204的位置而待机的指示。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第2待机指示信号)并从发送机136发送至刀具自动搬运车206。
当刀具自动搬运车206的接收机222a接收到来自控制单元12的控制信号(第2待机指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置220。控制装置220根据该控制信号(第2待机指示信号),对车轮218等的动作进行控制,使刀具自动搬运车206沿着搬运通路6行驶。
在该刀具自动搬运车206的行驶时,也期望通过振动检测单元224a对底座214等的振动进行检测并作为振动数据进行记录。由此,例如能够检测到刀具自动搬运车206的碰撞等事故。另外,能够在刀具自动搬运车206移动至切削装置204的附近时的路径中确认搬运通路6的状态。
同样地,也可以通过相机单元224b对刀具自动搬运车206周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像。在该情况下,之后能够对行驶时的刀具自动搬运车206周围的环境或搬运通路6的情况进行确认。另外,根据需要将振动检测单元224a所记录的振动数据和相机单元224b所记录的拍摄图像从发送机222b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134从刀具自动搬运车206接受振动数据等时,将该振动数据发送至控制部132。控制部132根据从刀具自动搬运车206接受的振动数据等,对碰撞等事故的发生及搬运通路6的状态等进行判定。
例如当在行驶时检测到超过第1阈值的较大的振动的情况下,控制部132判定为在搬运通路6上存在凹凸。另外,例如当在行驶时检测到超过了大于第1阈值的第2阈值的极大的振动的情况下,控制部132判定为在刀具自动搬运车206发生了碰撞等事故。
另外,例如当在行驶时检测到周期比较长的振动的情况下,控制部132判定为搬运通路6未相对于切削装置204适当地固定。判定的结果例如用于搬运通路6的维护或切削刀具82的分选等。当然,控制部132可以通过警告声或警告灯等将判定的结果通知给操作者。另外,控制部132也可以根据判定的结果使被加工物11或切削刀具82的搬运停止。
当控制装置220确认到刀具自动搬运车206已移动至切削装置204的附近时,使车轮218等停止。另外,控制装置220生成用于通知刀具自动搬运车206正在将切削刀具82交接至切削装置204的位置处待机的内容的通知信号(第2待机中信号)。将利用控制装置220所生成的通知信号(第2待机中信号)从发送机222b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134接收到从刀具自动搬运车206的发送机222b发送的通知信号(第2待机中信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自刀具自动搬运车206的通知信号(第2待机中信号)时,对切削装置204发出指示,以使其从刀具自动搬运车206搬运切削刀具82。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第2搬运指示信号)并从发送机136发送至切削装置204。
当切削装置204的接收机98接收到来自控制单元12的控制信号(第2搬运指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置96。控制装置96根据该控制信号(第2搬运指示信号),对刀具搬运臂230等的动作进行控制,将切削刀具82从刀具自动搬运车206的底座214搬出而交接至刀具保持部228。具体而言,将通过控制信号(第2搬运指示信号)而由控制单元12指示的刀具容器216内的切削刀具82搬出并交接至刀具保持部228。
当完成切削刀具82向切削装置204的交接时,例如控制装置96生成用于通知已完成切削刀具82向切削装置204的搬运的内容的通知信号(第2搬运完成信号)。将利用控制装置96所生成的通知信号(第2搬运完成信号)从发送机100发送至控制单元12。通过这样的步骤,能够根据需要将收纳于贮存单元208的切削刀具82搬运至切削装置204。
然后,切削装置204例如将切削刀具82从上述的刀具保持部228交接至刀具更换器232。然后,通过该刀具更换器232对从刀具保持部228接受的切削刀具82和已经安装于切削单元80的使用完的切削刀具82进行更换。
将从切削单元80取下的使用完的切削刀具82交接至刀具保持部228。刀具搬运臂230将刀具保持部228所保持的使用完的切削刀具82载置于待机中的刀具自动搬运车206的底座214上。此时,将使用完的切削刀具82例如载置于通过控制装置96所指定的刀具容器216中。
当完成使用完的切削刀具82向刀具自动搬运车206的搬运时,控制装置96生成用于通知已完成使用完的切削刀具82向刀具自动搬运车206的搬运的内容的通知信号(第3搬运完成信号)。将利用控制装置96所生成的通知信号(第3搬运完成信号)从发送机100发送至控制单元12。另外,在该通知信号(第3搬运完成信号)中包含载置有使用完的切削刀具82的刀具容器216的信息(与刀具容器216对应的信息提供部214b的信息)。
当控制单元12的接收机134接收到从切削装置204的发送机100发送的通知信号(第3搬运完成信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自切削装置204的通知信号(第3搬运完成信号)时,对刀具自动搬运车206发出移动至将使用完的切削刀具82交接至贮存单元208的位置而待机的指示。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第3待机指示信号)并从发送机136发送至刀具自动搬运车206。
当刀具自动搬运车206的接收机222a接收到来自控制单元12的控制信号(第3待机指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置220。控制装置220根据该控制信号(第3待机指示信号),对车轮218等的动作进行控制,使刀具自动搬运车206沿着搬运通路6行驶。
在该刀具自动搬运车206的行驶时,也期望通过振动检测单元224a对底座214等的振动进行检测并作为振动数据进行记录。由此,例如能够在刀具自动搬运车206移动至贮存单元208的附近时的路径中确认搬运通路6的状态。
同样地,也可以通过相机单元224b对刀具自动搬运车206周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像。在该情况下,之后能够对行驶时的刀具自动搬运车206周围的环境及搬运通路6的情况进行确认。各部的具体动作与使刀具自动搬运车206沿着搬运通路6行驶的上述情况相同。
当控制装置220确认到刀具自动搬运车206已移动至贮存单元208的附近时,使车轮218等停止。另外,控制装置220生成用于通知刀具自动搬运车206正在接受切削刀具82的位置待机的内容的通知信号(第3待机中信号)。将利用控制装置220所生成的通知信号(第3待机中信号)从发送机222b发送至控制单元12。
当控制单元12的接收机134接收到从刀具自动搬运车206的发送机222b发送的通知信号(第3待机中信号)时,将该通知信号发送至控制部132。当控制部132确认了来自刀具自动搬运车206的通知信号(第3待机中信号)时,对贮存单元208发出指示,以使其将使用完的切削刀具82从刀具自动搬运车206搬出。具体而言,控制部132生成与该指示相当的控制信号(第3搬运指示信号)并从发送机136发送至贮存单元208。
当贮存单元208的接收机34接收到来自控制单元12的控制信号(第3搬运指示信号)时,将该控制信号发送至控制装置32。控制装置32根据该控制信号(第3搬运指示信号),对刀具搬运臂212等的动作进行控制,将使用完的切削刀具82从刀具自动搬运车206的底座214搬出而收纳于刀具贮存器210。具体而言,将通过控制信号(第3搬运指示信号)而由控制单元12指示的刀具容器216内的切削刀具82搬出而交接至刀具贮存器210。
通过这样的步骤,能够根据需要将收纳于贮存单元208的切削刀具82搬运至切削装置204,并且能够将从切削装置204的切削单元80取下的使用完的切削刀具82回收。另外,这里,在更换切削刀具82的作业期间使刀具自动搬运车206在原位待机,但例如也可以在更换该切削刀具82的作业期间对其他切削装置204搬运切削刀具82。
另外,上述的步骤可以在能够适当地对切削刀具82进行搬运的范围内进行变更。例如,可以同时进行上述的步骤所含的多个步骤,也可以在不妨碍切削刀具82的搬运的范围内改换步骤的顺序。同样地,可以在不妨碍切削刀具82的搬运的范围内变更、省略任意的步骤。
如上所述,本实施方式的搬运系统202包含:搬运通路6,其设置在多个切削装置(加工装置)204的区域内;刀具自动搬运车206,其具有底座(刀具支承部)214、车轮(行驶机构)218以及接收机222a;以及贮存单元208,其具有刀具搬运臂(刀具搬运部)212和接收机34。
因此,利用刀具搬运臂212将收纳于刀具贮存器210的切削刀具82搬运至刀具自动搬运车206的底座214,使该刀具自动搬运车206在搬运通路6上行驶,从而能够将切削刀具82分别搬运至多个切削装置204。另外,在本实施方式的搬运系统202中,搬运通路6设置于切削装置204的正上方的空间。因此,在设计该搬运通路6时,无需考虑各切削装置204的侧面的构造。即,搬运系统202的构建变得容易。
另外,本实施方式的刀具自动搬运车206除了底座214、车轮218、接收机222a以外,还具有对底座214的振动进行检测并作为振动数据进行记录的振动检测单元224a。因此,能够根据振动检测单元224a所检测的振动而检测碰撞等事故以及判定搬运通路6的状态。另外,本实施方式的刀具自动搬运车206具有对周围的环境或搬运通路6进行拍摄并记录拍摄图像的相机单元224b,因此之后能够对行驶时的刀具自动搬运车206周围的环境及搬运通路6的情况进行确认。
(实施方式3)
在本实施方式中,说明了将用于对切削装置搬运盒28(被加工物11)的搬运机构安装于搬运通路的例子。另外,切削装置、搬运通路的基本结构与实施方式1、2相同。由此,对相同的构成要素标记相同的标号,并省略了详细的说明。
图21是示意性示出在本实施方式的搬运系统中将盒28从被加工物自动搬运车10搬出的情况的立体图,图22是示意性示出将盒28搬入至切削装置(加工装置)304的情况的立体图。另外,在图21和图22中,罩92的内侧的构成要素全部省略。
如图21和图22所示,在本实施方式中所使用的切削装置304上未设置盒搬运臂94。另外,在该切削装置304中,无需使盒支承台50的上表面露出到罩92的外部。另一方面,在切削装置304上的搬运通路6上固定有支承构造306。
在支承构造306上设置有在水平方向上移动的移动机构308。在移动机构308的下端部设置有对盒28进行保持的盒保持手部310。盒保持手部310以相对于移动机构308能够例如像起重机那样进行升降的方式连接。另外,在盒保持手部310的下表面侧配置有相机,在对有无盒28以及盒28的位置等进行确认时使用该相机。
在该搬运系统中,在将盒28从被加工物自动搬运车10搬运至切削装置304时,首先将移动机构308定位于在切削装置304的附近待机的被加工物自动搬运车10的上方。接着,如图21所示,使盒保持手部310下降而利用该盒保持手部310对被加工物自动搬运车10上的盒28进行保持。
然后,使盒保持手部310上升。另外,使移动机构308移动至罩92的开口92b的上方(即,盒支承台50的上方)。然后,如图22所示,使盒保持手部310下降而将该盒保持手部310所保持的盒28载置于盒支承台50的上表面上。利用以上那样的步骤,能够将盒28从被加工物自动搬运车10搬运至切削装置304。
在本实施方式的搬运系统中,将用于对切削装置304搬运盒28(被加工物11)的搬运机构安装于搬运通路6,因此无需在切削装置304中设置盒搬运臂。由此,与对切削装置设置盒搬运臂的情况等相比,搬运系统的通用性增高。
另外,本发明不限于上述实施方式的记载,可以进行各种变更并实施。例如在上述实施方式的切削装置204设置有用于使切削刀具82升降的刀具升降机构226,但也可以将刀具升降机构安装于搬运通路6。在该情况下,与对切削装置设置刀具升降机构的情况等相比,搬运系统的通用性增高。
另外,搬运通路6可以具有用于使两台被加工物自动搬运车10等岔开的空间(待机区域)。另外,搬运通路6可以设定成仅允许被加工物自动搬运车10等向一个方向行驶的所谓的单向通行。在该情况下,可以在切削装置(加工装置)上设置往路用的搬运通路6和返路用的搬运通路6。
另外,在上述实施方式中,在通路部102上设置有识别码或无线标签等信息提供部102b,但也可以将信息提供部安装于引导部104。在该情况下,例如可以将信息提供部安装于引导部104的内侧的壁面或上端部等。
除此以外,上述实施方式或变形例等的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围,则可以适当变更并实施。
Claims (4)
1.一种被加工物自动搬运车,其被包含在对多个加工装置分别搬运被加工物的搬运系统中,其中,
该被加工物自动搬运车具有:
被加工物支承部,其对该被加工物进行支承;
行驶机构,其设置于该被加工物支承部;
振动检测单元,其检测该被加工物支承部的振动并作为振动数据进行记录;以及
接收机,其接收从该搬运系统所包含的控制单元发送的控制信号,该控制信号指示将该被加工物向该加工装置进行搬运。
2.根据权利要求1所述的被加工物自动搬运车,其中,
该搬运系统具有搬运通路,该搬运通路在多个该加工装置的区域内设置于该加工装置的正上方的空间,
通过该振动检测单元来检测该被加工物自动搬运车在该搬运通路上行驶时的振动并作为振动数据进行记录。
3.根据权利要求2所述的被加工物自动搬运车,其中,
该被加工物自动搬运车还具有相机单元,该相机单元对周围的环境或该搬运通路进行拍摄并记录拍摄图像。
4.根据权利要求3所述的被加工物自动搬运车,其中,
该被加工物自动搬运车还具有发送机,该发送机将该振动数据或该拍摄图像发送至该控制单元。
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