CN112571087A - 输送装置和机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供输送装置和机床。CPU在罩内设定可动范围和扩大可动范围。扩大可动范围是使可动范围向前方扩大后得到的范围。CPU在臂装置借助连结杆与门相连结的状态下使臂装置向后方移动，将门打开至把持部和第二臂能够进入的程度。CPU使臂装置向罩侧转动，使把持部移动到可动范围内。CPU对把持部和第二臂是否在罩内进行判断。在CPU判断为把持部和第二臂在罩内时，CPU通过使臂装置向前方移动，使把持部移动到扩大可动范围内。因此，输送装置能够利用罩内的扩大可动范围。

Description

输送装置和机床

技术领域

本发明涉及输送装置和机床。

背景技术

机床具有防止在加工过程中润滑油等向周围飞溅和切屑等向周围飞散的罩，罩在壁部具有开口部和门。开口部用来取出切削对象，门用于使开口部开闭。日本特许第3249553号公报所述的切削对象交换用的机器人能够沿着门的开闭方向移动。机器人具有连结机构。连结机构在利用传感器检测到设于门的被检测部时，与门相连结。在机器人和门相连结的状态下，门通过机器人的移动进行开闭。机器人为具有多个臂的多关节臂装置。臂装置利用臂顶端处的把持部抓持切削对象，在通过机器人的移动将门打开的状态下，将切削对象从机床的外部输送到罩内的工作台上，或将加工完的切削对象向罩外输送。

在因臂装置的移动位置使得门未打开得足够大时，存在因臂装置的动作导致臂装置与门相碰撞的可能性。本发明的申请人对臂装置的移动位置在设定范围内时臂装置在罩内的可动范围的设定进行了研究。设定范围是在使把持部向罩侧移动时臂装置不接触壁部的臂装置的移动范围。在设定好的可动范围内存在其他构件等障碍物时，臂装置难以使把持部进行动作。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够扩大臂装置的可动范围的输送装置和机床。

技术方案1的输送装置具有：行进轴，其沿着第一方向设置，该第一方向与设于包围机床的罩的壁部的开口部平行；移动部，其沿着所述行进轴移动；臂装置，该臂装置能够以其一端为中心，相对于移动部向所述罩侧和与所述罩所在侧相反的那侧转动，在该臂装置的端部具有用来把持切削对象的多个把持部；及动作控制部，该动作控制部控制移动部和臂装置的动作，动作控制部控制移动部和臂装置，将把持部把持的切削对象从开口部输送到机床内，该输送装置的特征在于，该输送装置具有：可动范围设定部，其设定移动部在设定范围内时的臂装置在罩内的可动范围，其中，该设定范围是指在使把持部向所述罩侧移动时臂装置不接触壁部的范围；扩大可动范围设定部，其设定扩大可动范围，该扩大可动范围是使可动范围向第一方向扩大后得到的范围；接受部，其接受使把持部向罩内移动的移动指令；第一控制部，该第一控制部在接受部所接受的移动指令为指示向可动范围内的移动的移动指令时，使移动部移动到设定范围内，且使把持部移动到可动范围内；位置判断部，在接受部所接受的移动指令为指示向扩大可动范围内的移动的移动指令时，该位置判断部对把持部是否在罩内进行判断；及第二控制部，该第二控制部在由位置判断部判断为把持部在罩内时，使移动部移动，使把持部移动到扩大可动范围内。因此，输送装置能够利用扩大可动范围。在使把持部向扩大可动范围内移动时，在输送装置确认把持部确实配置在罩内之后，再使把持部移动至扩大可动范围。因此，输送装置能够使把持部在扩大可动范围内进行动作，能够在罩内确保足够的用于供把持部进行动作的区域。

技术方案2的输送装置中，也可以是，扩大可动范围的使可动范围向第一方向扩大的距离与处于罩内的臂装置的在所述第一方向上的厚度相当。因此，输送装置能够使臂装置的可动范围向第一方向扩大。

技术方案3的输送装置中，也可以是，该输送装置具有编码器，该编码器检测使臂装置转动的马达的旋转角，位置判断部基于来自编码器的检测信号，对把持部是否在罩内进行判断。因此，输送装置能够准确且迅速地判断出把持部是否在罩内。

技术方案4的输送装置中，也可以是，臂装置具有：基础臂部，其一端部与移动部相连结；及主体臂部，其具有与基础臂部的另一端部相连结的连结端部，且能相对于基础臂部转动，把持部与主体臂部的、不同于连结端部的端部相连结，且能相对于主体臂部转动，马达具有：基础臂马达，其使基础臂部转动；及主体臂马达，其使主体臂部转动，编码器具有：基础臂编码器，其检测基础臂马达的旋转角；及主体臂编码器，其检测主体臂马达的旋转角，位置判断部基于来自基础臂编码器和主体臂编码器的检测信号，对把持部是否在罩内进行判断。因此，在输送装置为臂装置具有基础臂部和主体臂部的结构的情况下，也能够准确且迅速地判断出把持部是否在罩内。

技术方案5的机床中，也可以是，该机床具有：罩，其包围机床；及技术方案1～4中任一项所述的输送装置，其将切削对象从设于罩的壁部的开口部输送到机床内。因此，由于机床具有技术方案1～4中任一项所述的输送装置，因此，能获得技术方案1～4中任一项所述的效果。

附图说明

图1是机床1的从右斜前方看时的立体图。

图2是机床1的从右斜后方看时的立体图。

图3是机床1的省略了罩之后的立体图。

图4是臂装置12的从右斜后方看时的立体图。

图5是臂装置12的从左斜前方看时的立体图。

图6是臂装置12的主视图。

图7是表示输送装置10的电气结构的框图。

图8是门6关闭的状态下(设定可动范围100、扩大可动范围200时)的图。

图9是门6打开的状态下(设定可动范围101、扩大可动范围200时)的图。

图10是使臂部122从图9中的状态伸到罩5内使把持部23移动到可动范围100内的图。

图11是使臂装置12从图10中的状态向前方移动使把持部23配置在扩大可动范围200内的图。

图12是使把持部23向右方移动并将之配置在目标坐标的图。

图13是表示切削对象W1和切削对象W2的交换动作的步骤的图。

图14是移动控制处理的流程图。

图15是门6关闭的状态下(设定可动范围101、扩大可动范围201时)的图。

图16是门6打开的状态下(设定可动范围101、扩大可动范围201时)的图。

图17是使臂部122从图16中的状态伸到罩5内使把持部23配置在可动范围101内的图。

图18是使臂装置12从图17中的状态向前方移动使把持部23配置在扩大可动范围201内的图。

具体实施方式

说明本发明的实施方式。下面的说明中使用附图中用箭头表示的左右、前后和上下。机床1的左右方向即为机床1的X轴方向，机床1的前后方向即为机床1的Y轴方向，机床1的上下方向即为机床1的Z轴方向。

参照图1和图2，说明机床1的构造。机床1为用于进行针对切削对象的切削加工、车削加工等的复合加工机。机床1具有基座部2、机床主体3(参照图3)和罩5。基座部2为铁制底座。机床主体3设于基座部2的上部。机床主体3的构造将在后面叙述。罩5固定在基座部2的上部，其包围在机床主体3周围。

罩5在右侧壁51具有开口部511、壁部512和门6。开口部511设于右侧壁51的比中央靠前侧的位置，形成为大致矩形形状。壁部512设于开口部511周围。门6设置为沿着壁部512的内表面沿前后方向滑动自如，使开口部511开闭。门6的开闭机构具有设于右侧壁51的开口部511的上方和下方的引导轨道(省略图示)以及设于门6的上部和下部的多个轴承等。引导轨道沿Y轴方向延伸。设于门6侧的多个轴承沿着引导轨道滑动，从而，门6沿Y轴方向滑动。在罩5的右侧壁51的外侧安装有输送装置10。输送装置10与数控装置8(参照图7)彼此进行通信，从而，进行切削对象的输送和门6的开闭。输送装置10的具体结构将在后面叙述。在罩5的背面具有控制箱1B。控制箱1B中存放有数控装置8(参照图7)。由数控装置8控制机床1的动作。

参照图3，说明机床主体3的构造。机床主体3具有主轴基座212、右侧基座213、左侧基座214、Y轴移动机构(省略图示)、X轴移动机构(省略图示)、Z轴移动机构(省略图示)、移动体220、立柱250、主轴头260、主轴(省略图示)和切削对象支承装置280等。主轴基座212设于基座部2的上表面的靠后方处，形成为在前后方向上较长的大致长方体状。右侧基座213设于基座部2的上表面的靠右前方处。左侧基座214设于基座部2的上表面的靠左前方处。在右侧基座213的上表面和左侧基座214的上表面支承切削对象支承装置280。

Y轴移动机构设于主轴基座212的上表面，以移动体220能够沿Y轴方向移动的方式支承该移动体220。X轴移动机构设于移动体220的上表面，以立柱250能够沿X轴方向移动的方式支承该立柱250。立柱250能够借助Y轴移动机构、移动体220和X轴移动机构，在基座部2上沿X轴方向和Y轴方向移动。Z轴移动机构设于立柱250的前表面，以主轴头260能够沿Z轴方向移动的方式支承该主轴头260。主轴(省略图示)设于主轴头260的内部，且在主轴的下部具有装刀孔(省略图示)。在装刀孔处装配刀具。主轴利用设于主轴头260的上部的主轴马达261进行旋转。

切削对象支承装置280固定在右侧基座213的上表面和左侧基座214的上表面。切削对象支承装置280以切削对象(省略图示)能够旋转的方式保持该切削对象。切削对象支承装置280具有A轴座282和旋转台283。A轴座282能够以与X轴方向平行的轴线为中心旋转。A轴座282旋转时所绕的轴线即为A轴。旋转台283形成为圆盘状，设于A轴座282的上表面大致中央处。旋转台283能够以与Z轴方向平行的轴线为中心旋转，通过使用治具(省略图示)，将切削对象固定在该旋转台283的上表面。旋转台283旋转时所绕的轴线即为C轴。A轴座282在其下表面具有C轴马达284。C轴马达284驱动旋转台283，使旋转台283旋转。切削对象支承装置280使A轴座282绕A轴以任意角度倾斜，从而，使切削对象相对于主轴上装配的刀具向任意方向倾斜。

参照图1和图2，说明输送装置10的结构。输送装置10具有移动部11、臂装置12和移动机构14等。移动部11借助移动机构14沿Y轴方向移动。臂装置12设于移动部11的上部，能够沿X轴方向和Z轴方向伸缩，且能够把持切削对象。臂装置12在门6打开的状态下，进行对在罩5内的旋转台283(参照图3)的上表面保持的切削对象的交换。

移动机构14设于基座部2的右侧面，具有框体部15、移动马达16(参照图2)、滚珠丝杠17、一对行进轴以及罩19等，其中，一对行进轴即为行进轴18A和行进轴18B。框体部15形成为在右视时呈大致矩形形状，固定在基座部2的右侧面。移动马达16以从框体部15的后部向后方突出的方式被固定。移动马达16的输出轴向前方突出到框体部15内。滚珠丝杠17以沿Y轴方向延伸的方式配置，框体部15以滚珠丝杠17能够旋转的方式支承该滚珠丝杠17。滚珠丝杠17与移动马达16的输出轴以同轴方式相连结。

行进轴18A在框体部15的内侧在滚珠丝杠17的上侧与滚珠丝杠17相对，行进轴18B在框体部15的内侧在滚珠丝杠17的下侧与滚珠丝杠17相对。行进轴18A、行进轴18B以能够沿Y轴方向引导移动部11的方式支承该移动部11。下面的说明中，在对行进轴18A、行进轴18B进行统称时，称为行进轴18。移动部11安装于滚珠丝杠17。罩19覆盖在框体部15的开口的右侧，且以能够沿Y轴方向伸缩的方式固定于框体部15。罩19的后端部固定在移动部11的前侧部。在移动部11的后部也设有与罩19相同的构件。罩19随着移动部11向Y轴方向的移动进行伸缩。因此，移动机构14能够防止切屑等进入到框体部15内。当移动马达16驱动时，滚珠丝杠17旋转。伴随着滚珠丝杠17的旋转，移动部11沿Y轴方向移动，臂装置12沿Y轴方向移动。

臂装置12具有主体部121和臂部122。主体部121固定在移动部11的上部，形成为在上下方向上较长的大致长方体状。主体部121在前表面上部具有第一关节部41(参照图5和图6)。第一关节部41以臂部122能够以沿Y轴方向延伸的轴心为中心旋转的方式支承该臂部122的后述的第一臂21。在主体部121的内部存放有第一马达81(参照图7)。第一马达81驱动第一臂21，使第一臂21旋转。

主体部121在上表面部具有连结机构30。连结机构30具有连结杆35(参照图5)、进退传感器36和进退传感器37(参照图7)。连结杆35以气缸(省略图示)为驱动源，被沿X轴方向驱动。连结杆35能插入并卡合于设于门6的外表面的前端部的连结孔(省略图示)。当连结杆35卡合于连结孔时，主体部121借助连结杆35与门6成为一体。因此，门6能与臂装置12一体地沿Y轴方向移动，使右侧壁51的开口部511开闭(参照图8和图9)。进退传感器36能检测到连结杆35移动到了待机位置，进退传感器37能检测到连结杆35移动到了突出位置。待机位置是连结杆35呈完全脱离连结孔的状态时所在的位置。突出位置是连结杆35呈卡合于连结孔的状态时所在的位置。在主体部121的靠门6侧固定有接近传感器91(参照图7)。接近传感器91通过磁的变化来感知构件的接近。接近传感器91能检测到固定于门6侧的位置检测用的被检测部(省略图示)。被检测部固定在门6的与接近传感器91相对应的位置。在接近传感器91检测到被检测部时，主体部121与门6的前端部相对，连结杆35和连结孔构成相对的位置关系(参照图1和图2)。

参照图4～图6，说明臂部122的构造。臂部122具有彼此折叠自如的第一臂21和第二臂22。主体部121的第一关节部41以第一臂21转动自如的方式支承该第一臂21的一端部。第一臂21在另一端部具有第二关节部42。第二关节部42以第二臂22以沿Y轴方向延伸的轴心为中心转动自如的方式支承该第二臂22的一端部。第二臂22在另一端部具有第三关节部43。第三关节部43以把持部23A、把持部23B(图1和图2中省略图示)这两个把持部以沿Y轴方向延伸的轴心为中心转动自如的方式支承该把持部23A、把持部23B。把持部23A、把持部23B分别被支承在以第三关节部43的轴心为中心的周向上分开90°的位置。由把持部23A、把持部23B把持切削对象。在第一臂21的内部存放有第二马达82(参照图7)。第二马达82借助第二关节部42的齿轮(省略图示)驱动第二臂22。在第二臂22的内部存放有第三马达83(参照图7)。第三马达83借助第三关节部43的齿轮驱动把持部23A、把持部23B，使把持部23A、把持部23B旋转。把持部23A、把持部23B均具有气缸231(参照图7)。气缸231为用于进行对切削对象的把持动作的驱动源。下面的说明中，在对把持部23A、把持部23B这两个把持部进行统称时，称为把持部23。

如图6所示，第一臂21的长度A1为从第一关节部41的旋转中心K1至第二关节部42的旋转中心K2的长度。第二臂22的长度A2为从第二关节部42的旋转中心K2至第三关节部43的旋转中心K3的长度。把持部23的长度A3为从第三关节部43的旋转中心K3至顶端部44的长度。如图8所示，第一臂21的宽度为D1，第二臂22的宽度为D2，把持部23的宽度为D3。宽度D1为第一臂21的Y轴方向长度，宽度D2为第二臂22的Y轴方向长度，宽度D3为把持部23的Y轴方向长度。预先由操作者利用操作面板1A输入长度A1～长度A3、宽度D1、宽度D2。数控装置8向输送装置10发送利用操作面板1A输入的长度A1～长度A3、宽度D1、宽度D2的输入数据。输送装置10将由数控装置8发送来的输入数据存储至后述的存储装置74(参照图7)。

参照图7，说明输送装置10的电气结构。输送装置10具有控制部70。控制部70具有CPU71、ROM72、RAM73、存储装置74和输入输出部77。CPU71综合控制输送装置10的动作。ROM72存储有移动控制程序等各种程序等。移动控制程序用来执行后述的移动控制处理(参照图14和图15)。RAM73临时存储各种信息。存储装置74为非易失性存储装置，存储各种信息。输入输出部77进行与外部装置之间的数据的输入输出。接近传感器91、进退传感器36、进退传感器37、移动马达16、第一马达81、第二马达82、第三马达83和气缸231等与输入输出部77相连接。

移动马达16具有编码器16A和原点传感器16B。编码器16A检测移动马达16的旋转位置。原点传感器16B检测移动马达16的原点位置。编码器16A和原点传感器16B与输入输出部77相连接。第一马达81具有编码器81A和原点传感器81B。编码器81A检测第一马达81的旋转位置。原点传感器81B检测第一马达81的原点位置。编码器81A和原点传感器81B与输入输出部77相连接。第二马达82具有编码器82A和原点传感器82B。编码器82A检测第二马达82的旋转位置。原点传感器82B检测第二马达82的原点位置。编码器82A和原点传感器82B与输入输出部77相连接。第三马达83具有编码器83A和原点传感器83B。编码器83A检测第三马达83的旋转位置。原点传感器83B检测第三马达83的原点位置。编码器83A和原点传感器83B与输入输出部77相连接。

参照图8～图10，说明输送装置10的动作的一例。下面的说明中，将X轴方向上的相对于行进轴18而言的右侧(与门6所在侧相反的那侧)记为(+)侧，将X轴方向上的相对于行进轴18靠门6的那侧记为(－)侧。下面的说明中，将Y轴方向上的前方记为(－)方向，将Y轴方向上的后方记为(+)方向。图8和图9中，第一关节部41和第二关节部42各自的X轴方向位置在俯视时为同一位置。输送装置10执行连结处理。连结处理是将臂装置12和门6连结起来的处理。如图8所示，输送装置10使臂装置12沿着行进轴18移动到门6的闭端位置。闭端位置是指行进轴18上的Y轴方向移动范围中的最前端位置。输送装置10使臂装置12从闭端位置朝向开端位置去向Y轴(+)方向以低速移动。开端位置是行进轴18上的Y轴方向移动范围中的最后端位置。

在设于臂装置12的接近传感器91检测到门6侧的被检测部时，输送装置10使臂装置12停止。在门6已经关闭时，在臂装置12的移动开始的同时，接近传感器91检测到被检测部，连结杆35与连结孔相对。输送装置10使连结杆35向门6侧(左方)移动。连结杆35的顶端部插入连结孔中，臂装置12与门6连结起来，连结处理完成。

如图9所示，输送装置10使臂装置12以与门6连结为一体的状态向Y轴(+)方向以高速移动(参照图9中的箭头A1)。臂装置12将门6以高速打开，使开口部511敞开。输送装置10使臂装置12在设定范围内停止。设定范围是指在臂装置12使把持部23向罩5侧移动时臂装置12(含切削对象则较佳)不接触壁部512的Y轴方向范围。如图10所示，输送装置10使臂部122向X轴(－)方向伸开，经开口部511，将把持部23配置在罩5内(参照图10中的箭头A2)。臂装置12将切削对象设置在机床1的旋转台283(参照图3)的上表面。在设置切削对象之后，输送装置10使臂部122折叠，使把持部23移动到罩5外(参照图9)。输送装置10使臂装置12以与门6连结为一体的状态向Y轴(－)方向以高速移动，并使臂装置12在门6的闭端位置停止(参照图8)。当臂装置12在闭端位置停止时，输送装置10使连结杆35向右方退回，连结杆35从连结孔中脱离。臂装置12与门6的连结被解除，输送装置10的一连串的动作结束。

参照图13，对交换切削对象W1和切削对象W2的交换动作进行说明。切削对象W1是加工完的切削对象，呈设置于旋转台283(参照图3)的上表面的状态。切削对象W2是未加工的切削对象。如图13的(A)所示，在交换动作之前，臂装置12的把持部23A呈什么也没把持的空状态，把持部23B呈把持着切削对象W2的状态。臂装置12使臂部122经开口部511(参照图1)向罩5侧伸开。把持部23A朝向下方配置，把持部23B朝向左方配置。臂装置12将把持部23A配置在旋转台283的上方。如图13的(B)所示，臂装置12使把持部23下降，由把持部23A把持在旋转台283的上表面设置的切削对象W1。如图13的(C)所示，臂装置12使把持部23向上方退避，且使把持部23旋转90°，使把持部23A朝向右方，使把持部23B朝向下方。臂装置12使把持部23下降，将由把持部23B把持的切削对象W2设置在旋转台283的上表面。在把持部23B松开切削对象W2之后，一边使把持部23向上方移动一边使臂部122折叠，使切削对象W1移动到罩5的外侧。切削对象W1和切削对象W2的交换动作结束。

说明臂部122的控制点。移动部11使臂装置12沿着行进轴18沿Y轴方向移动。臂部122沿X轴方向和Z轴方向伸缩。输送装置10为了准确地识别臂部122在X轴方向和Z轴方向上的伸缩位置，针对臂部122设定三个控制点。臂部122的伸缩位置的意思是指把持部23基于臂部122的伸缩动作的位置。本实施方式中，为了便于说明，具体地说明臂部122在X轴方向上的伸缩位置，针对Z轴方向上的伸缩位置的说明将引用X轴方向的说明。下面的说明中，将臂部122在X轴方向上的伸缩位置称为臂部122的X轴位置。如图4～图6所示，臂部122的控制点为第二关节部42、第三关节部43和把持部23的顶端部44这三点的坐标位置。把持部23的顶端部44视为把持部23A、把持部23B中的向X轴方向突出时的把持部23A的顶端部。该三点的坐标位置基于分别驱动第一臂21、第二臂22、把持部23的第一马达81、第二马达82、第三马达83各自的旋转位置来算出。第一马达81、第二马达82、第三马达83各自的旋转位置从后述的编码器81A、编码器82A、编码器83A(参照图7)获取。

参照图8，说明可动范围100。输送装置10在罩5内设定可动范围100。可动范围100是罩5内的、把持部23(含切削对象则较佳)能够经开口部511进入到罩5内的矩形区域，其表示能够从罩5外设定为后述的目标位置的范围。可动范围100具有P1、P2、P3、P4这四个顶点。XY平面中，X轴的原点(X＝0)为行进轴18的位置，Y轴的原点(Y＝0)为罩5的后壁的位置。P1坐标为(x1，y1)，P2坐标为(x1，y2)，P3坐标为(x2，y2)，P4坐标为(x2，y1)。可动范围100的X轴方向长度L1为x1与x2之差。x1为开口部511的前端的X坐标。x2为使臂部122向X轴(－)方向伸到最长时的把持部23的X坐标。长度L1与从使臂部122向X轴(－)方向伸到最长时的臂部122的长度中减去从行进轴18至开口部511的最短距离之后得到的长度相当。使臂部122伸到最长时的臂部122的长度为第一臂21的长度A1、第二臂22的长度A2和把持部23的长度A3之和。可动范围100的Y轴方向长度L2为y1与y2之差。y1为开口部511的前端部的Y坐标。y2为使门6向Y轴(+)方向打开到最大时的把持部23的Y坐标。也可以是，P1坐标(x1，y1)预先被存储在存储装置74。也可以是，x2、y2由操作者利用操作面板1A进行输入，被存储至存储装置74。此外，也可以是，通过操作者对操作面板1A的操作，使臂部122分别移动到P1、P2、P3、P4这些各个位置，并分别识别出各坐标位置，然后再存储至存储装置74。输送装置10基于存储装置74中存储的x1、x2、y1、y2，设定作为基准的可动范围100。操作者能够通过对操作面板1A的操作来变更可动范围100的位置、大小，但也可以是，使x1固定。x1为开口部511的X坐标。操作者与作业环境等相匹配地，利用操作面板1A输入x2、y1、y2，并在基准的范围内变更可动范围的位置、大小。

参照图8，说明扩大可动范围200。输送装置10除了能够在罩5内设定可动范围100之外，还能够在罩5内设定扩大可动范围200。扩大可动范围200是使可动范围100向Y轴(－)方向扩大后得到的矩形区域。如图3所示，在机床1的基座部2的上表面中的旋转台283的前方存在无障碍物的空间。输送装置10通过利用该空间来设定扩大可动范围200。扩大可动范围200具有四个顶点即Q1、Q2、Q3、Q4。扩大可动范围200的前端与在把持部23和第二臂22配置在罩5内的状态下，将门6打开到第一臂21能进入到罩5内的程度时的把持部23的Y坐标相对应(参照图11)。因此，扩大可动范围200的Y轴方向长度L4与第二臂22的宽度D2和把持部23的宽度D3的合计长度大致相同。有时，在把持部23对切削对象进行把持时，切削对象大于把持部23。此时，扩大可动范围200的Y轴方向长度L4为第二臂22的宽度D2和切削对象的宽度的合计长度即可。扩大可动范围200的左端与可动范围100的左端在同一位置。扩大可动范围200的右端的X坐标即为在使把持部23在扩大可动范围200内向X轴(+)方向移动时，第二臂22不碰撞到罩5的壁部512的内表面且该第二臂22最靠近壁部512的位置时的把持部23的X坐标。将扩大可动范围200的右端的X坐标设为x3，将扩大可动范围200的前端的Y坐标设为y3，此时，Q1坐标为(x3，y3)，Q2坐标为(x3，y1)，Q3坐标为(x2，y1)，Q4坐标为(x2，y3)。扩大可动范围200的X轴方向长度L3为x2与x3之差。Q3与P4相同。y3为从y1开始向Y轴(－)方向移动宽度D2和宽度D3的合计长度的量之后的位置。保证在把持部23位于扩大可动范围200内时，输送装置10使门6打开至少第一臂21的宽度D1以上。也可以是，x3、y3由操作者利用操作面板1A进行输入，被存储至存储装置74。此外，也可以是，通过操作者对操作面板1A的操作，使臂部122分别移动到Q1、Q2、Q3、Q4这些各个位置，并分别识别出各坐标位置，然后再存储至存储装置74。输送装置10基于存储装置74中存储的x2、x3、y1、y3，计算Q1、Q2、Q3、Q4的各坐标值，设定扩大可动范围200。

对使用扩大可动范围200的例子进行说明。在从图13的(B)进行到图13的(C)时，臂装置12使把持部23以旋转中心K3(参照图6)为中心旋转90°。如图3所示，在旋转台283的上表面的左右两侧，A轴座282的左右两侧部向斜上方倾斜。主轴头260的下端部位于旋转台283的上方。因此，当切削对象较大时，A轴座282的左右两侧部、主轴头260的下端部等会成为障碍物，存在切削对象与障碍物接触的可能性。CPU71执行后述的移动控制处理(参照图14)，能够在切削对象的交换动作时执行使把持部23在扩大可动范围200内旋转90°的动作。

参照图14，说明移动控制处理。当输送装置10启动时，CPU71从ROM72读出移动控制程序，执行本处理。CPU71设定可动范围100和扩大可动范围200(S10)。可动范围100的P1、P2、P3、P4的各坐标值基于存储装置74中存储的x1、x2、y1、y2计算出来。扩大可动范围200的Q1、Q2、Q3、Q4的各坐标值基于存储装置74中存储的x2、x3、y1、y3计算出来。

在像图9所示那样，门6打开到至少把持部23能够进入到罩5内的程度的状态时，CPU71从数控装置8接受向目标坐标移动的命令(S11)。向目标坐标移动的命令是指使把持部23移动至目标坐标的命令。在CPU71接受到移动命令时，CPU71对所接受的目标坐标是否在可动范围100内进行判断(S12)。在CPU71判断为目标坐标在可动范围100内时(S12：是)，CPU71使把持部23向目标坐标移动(S13)。CPU71使臂部122向X轴(－)方向伸开。把持部23不接触壁部512地，经开口部511进入到罩5内，并移动到可动范围100内的目标坐标(参照图10中的箭头A2)。CPU71结束本处理。

在CPU71判断为所接受的目标坐标不在可动范围100时(S12：否)，CPU71对目标坐标是否在扩大可动范围200内进行判断(S14)。在CPU71判断为目标坐标不在扩大可动范围200时(S14：否)，CPU71无法使把持部23移动至目标坐标。因此，CPU71限制向目标坐标的移动(S20)，并执行警告(S21)。警告告知已强制性地限制了移动。告知的方式不受限定，能够采用声音、光、在操作面板1A进行显示等方式。通过该告知，让操作者迅速地注意到从数控装置8接受的程序命令有误。之后，CPU71结束本处理。在CPU71判断为所接受的目标坐标在扩大可动范围200内时(S14：是)，CPU71基于第二关节部42、第三关节部43、把持部23的顶端部44各自的坐标位置，对把持部23和第二臂22是否在罩5内进行判断(S16)。把持部23和第二臂22在罩5内的状态的意思是指把持部23和第二臂22的所有部位都在罩5内的状态。假设当在把持部23配置在罩5内，第二臂22的一部分配置在罩5外的状态下，使臂装置12向Y轴(－)方向移动时，第二臂22的前表面会碰撞到壁部512在开口部511处的前缘部。因此，即使把持部23和第二臂22的一部分位于罩5外时(S16：否)，CPU71也限制向目标坐标的移动(S20)，并执行警告(S21)。因此，操作者能迅速地注意到从数控装置8接受的程序命令有误。之后，CPU71结束本处理。

在像图10所示那样，把持部23和第二臂22的所有部位都在罩5内时(S16：是)，CPU71使把持部23朝向扩大可动范围200内的目标坐标移动(S17)。CPU71使臂装置12朝向Y轴(－)方向移动，把持部23进入到扩大可动范围200内(参照图11中的箭头A3)。之后，CPU71使把持部23向X轴(+)方向移动(参照图12中的箭头A4)。

CPU71对把持部23是否到达扩大可动范围200内的目标坐标进行判断(S18)。在CPU71判断为把持部23到达目标坐标之前(S18：否)，CPU71使处理返回到S18，继续使把持部23移动。在CPU71判断为把持部23到达目标坐标时(S18：是)，CPU71结束本处理。因此，输送装置10能够避免把持部23和第二臂22碰撞到壁部512地使把持部23移动到扩大可动范围200内。

参照图15和图16，说明可动范围101和扩大可动范围201。可动范围101是由操作者通过对操作面板1A的操作，基于作为基准的可动范围100的区域进行变更得到的。可动范围101是设定为若未将门6完全打开则无法使把持部23进入到罩5内的范围。可动范围101利用P2和P3来限定。因此，把持部23在臂装置12在开端位置的状态下，仅能够从P2朝向P3去向X轴(－)方向直线移动。当将可动范围100变更设定为可动范围101时，输送装置10将扩大可动范围200变更设定为扩大可动范围201。扩大可动范围201是使可动范围101的前侧向Y轴(－)方向扩大后得到的矩形区域。扩大可动范围201的前端位置与扩大可动范围200的前端位置相同。扩大可动范围201呈比扩大可动范围200在前后方向上伸出一些的矩形形状。扩大可动范围201具有Q1、Q5、Q6、Q4这些各个顶点。Q1和Q4为扩大可动范围200的Q1和Q4。Q6与P3为同一坐标。Q5坐标为(x3，y2)。

参照图14～图18，对使把持部23向可动范围101或扩大可动范围201内移动时的移动控制处理进行说明。图15和图16中，第一关节部41和第二关节部42在俯视时在X轴方向上的位置相同。图14中，针对与上述相同的处理省略说明。

如图16所示，CPU71使臂装置12向Y轴(+)方向移动(参照图16中的箭头B1)，并移动至开端位置。开端位置在设定范围内。门6使开口部511全开。在门6完全打开的状态下，所接受的目标坐标为可动范围101的X轴(－)方向上的极限位置P3时(S12：是)，CPU71使把持部23向目标坐标移动(S13)。CPU71使臂部122向X轴(－)方向伸开，使把持部23移动至可动范围101的X轴(－)方向上的极限位置P3，并结束本处理。

在所接受的目标坐标在扩大可动范围201内时(S12：否，S14：是)，CPU71对把持部23和第二臂22是否在罩5内进行判断(S16)。在像图17所示那样，把持部23和第二臂22在罩5内时(S16：是)，CPU71开始使把持部23朝向扩大可动范围201内的目标坐标移动(S17)。CPU71使臂装置12朝向Y轴(－)方向移动。把持部23从可动范围101进入到扩大可动范围201内(参照图18中的箭头B3)。CPU71对把持部23是否到达扩大可动范围201内的目标坐标进行判断(S18)。在CPU71判断为把持部23到达目标坐标时(S18：是)，CPU71结束本处理。因此，输送装置10能够避免把持部23和第二臂22碰撞到壁部512地使把持部23移动到扩大可动范围201内。

CPU71使臂装置12朝向Y轴(－)方向移动。在罩5内，把持部23进入到扩大可动范围201内(参照图18中的箭头B3)。CPU71使把持部23向X轴(+)方向移动。在CPU71判断为把持部23到达X轴目标坐标之前(S18：否)，CPU71使处理返回到S18，使把持部23向X轴(+)方向移动。在CPU71判断为把持部23到达X轴目标坐标时(S18：是)，CPU71结束本处理。

上述说明中，Y轴方向是本发明的第一方向的一例。第一臂21是本发明的基础臂部的一例。第二臂22是本发明的主体臂部的一例。第一马达81是本发明的基础臂马达的一例。第二马达82是本发明的主体臂马达的一例。编码器81A是本发明的基础臂编码器的一例。编码器82A是本发明的主体臂编码器的一例。CPU71是本发明的动作控制部的一例。执行图14中的S10的处理时的CPU71是本发明的可动范围设定部和扩大可动范围设定部的一例。执行S11的处理时的CPU71是本发明的接受部的一例。执行S13的处理时的CPU71是本发明的第一控制部的一例。执行S16的处理时的CPU71是本发明的位置判断部的一例。执行S17的处理时的CPU71是本发明的第二控制部的一例。

如上面说明的那样，本实施方式的输送装置10具有行进轴18、移动部11和臂装置12。行进轴18沿与设于罩5的壁部512的开口部511平行的Y轴方向设置。罩5将机床1包围。移动部11沿着行进轴18移动。臂装置12能以其一端为中心，相对于移动部11向罩5侧和与罩5所在侧相反的那侧转动，臂装置12在端部具有用来把持切削对象的把持部23A、把持部23B这两个把持部。输送装置10的CPU71控制移动部11和臂装置12的动作，将由把持部23把持的切削对象从开口部511输送到机床1内。CPU71在罩5内设定臂装置12的可动范围100。可动范围100是移动部11在设定范围内且臂装置12在罩5内可动的范围。设定范围是在使把持部23向罩5侧移动时臂装置12不接触壁部512时的移动部11的移动范围。CPU71在罩5内设定臂装置12的扩大可动范围200。扩大可动范围200是使可动范围100向Y轴(－)方向(前方)扩大后得到的范围。

CPU71接受移动指令。移动指令是使把持部23向罩5内移动的指令。在CPU71接受到移动指令时，CPU71使移动部11移动至设定范围内。CPU71使臂装置12向罩5侧转动，使把持部23移动到可动范围100内。在移动指令为使把持部23移动到扩大可动范围200内的移动指令时，CPU71对把持部23和第二臂22是否在罩5内进行判断。在CPU71判断为把持部23和第二臂22在罩5内时，CPU71使移动部11移动，把持部23移动到扩大可动范围200内。扩大可动范围200是罩5内的、使可动范围100向Y轴(－)方向扩大后得到的范围。因此，输送装置10能够利用扩大可动范围200。输送装置10能够使把持部23在扩大可动范围200内进行动作。

本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形。机床1虽为立式机床，但也可以是主轴沿水平方向延伸的卧式机床。机床1虽为复合加工机，但只要是能对切削对象进行加工的机床，则任何机床都可以，也可以是能够进行车削、切削加工的机床等。

输送装置10是本发明的输送装置的一例，但也可以将数控装置8作为本发明的输送装置的一例。上述实施方式中，由输送装置10的CPU71执行图14中的移动控制处理，但也可以由数控装置8的CPU执行移动控制处理。

输送装置10设于罩5的右侧壁51，但也可以设于除此之外的其他壁部，也可以设于前壁部、左壁部或后壁部。

臂装置12的臂部122具有第一臂21和第二臂22这两个臂，但臂也可以具有一个臂，也可以具有两个以上的臂。在臂为一个时，把持部23只要以能够转动的方式与第一臂21的另一端相连结即可。

图14中的S16中，CPU71基于来自第一马达81的编码器81A和第二马达82的编码器82A的各检测信号，确定出第二关节部42和把持部23的顶端部44各自的坐标位置，对把持部23和第二臂22是否在罩5内进行判断。在仅由第一臂21和把持部23构成臂部122的情况下，仅通过第一马达81的编码器81A确定出第一关节部41和把持部23的顶端部44各自的坐标位置即可。把持部23的把持构造不限定于上述实施方式。

连结机构30为能使连结杆35向罩5侧突出且能使连结杆35插入并卡合于设于门6的连结孔的方式，但也可以通过不同于该方式的方式将门6和臂装置12连结起来。

图14所示的移动控制处理中，CPU71设定可动范围100和扩大可动范围200(S10)，但也可以预先进行设定，也可以在数控程序执行的过程中进行设定，或也可以在接受到目标坐标之后再设定。

上述实施方式的移动控制处理(参照图14)的S11中，CPU71从数控装置8接受移动指令，但也可以是，在输送装置10设置操作部(省略图示)，从该操作部接受移动指令。

臂装置12的连结机构30也可以省略。在省略连结机构30的情况下，由于门6和臂装置12之间不连结，因此，门6通过手动进行开闭。输送装置也可以具有用于检测门6的位置的传感器。也可以是，CPU71基于来自该传感器的检测信号，判定门6的开闭。传感器不限于距离传感器，也可以是接近传感器等其他方式的传感器。也可以使用能与门6的开闭相应地机械性地开启关闭的机械开关等。

Claims (5)

1.一种输送装置，该输送装置(10)具有：

行进轴(18A、18B)，其沿着第一方向设置，该第一方向与设于包围机床(1)的罩(5)的壁部(51)的开口部(511)平行；

移动部(11)，其沿着所述行进轴移动；

臂装置(12)，该臂装置能够以其一端为中心，相对于所述移动部向所述罩侧和与所述罩所在侧相反的那侧转动，在该臂装置的端部具有用来把持切削对象的多个把持部(23A、23B)；及

动作控制部(71)，该动作控制部控制所述移动部和所述臂装置的动作，

所述动作控制部控制所述移动部和所述臂装置，将所述把持部把持的所述切削对象从所述开口部输送到所述机床内，

该输送装置的特征在于，

该输送装置具有：

可动范围设定部，其设定所述移动部在设定范围内时的所述臂装置在所述罩内的可动范围，其中，该设定范围是指在使所述把持部向所述罩侧移动时所述臂装置不接触所述壁部的范围；

扩大可动范围设定部，其设定扩大可动范围，该扩大可动范围是使所述可动范围向所述第一方向扩大后得到的范围；

接受部，其接受使所述把持部向所述罩内移动的移动指令；

第一控制部，该第一控制部在所述接受部所接受的所述移动指令为指示向所述可动范围内的移动的所述移动指令时，使所述移动部移动到所述设定范围内，且使所述把持部移动到所述可动范围内；

位置判断部，在所述接受部所接受的所述移动指令为指示向所述扩大可动范围内的移动的所述移动指令时，该位置判断部对所述把持部是否在所述罩内进行判断；及

第二控制部，该第二控制部在由所述位置判断部判断为所述把持部在所述罩内时，使所述移动部移动，使所述把持部移动到所述扩大可动范围内。

2.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，

所述扩大可动范围的使所述可动范围向所述第一方向扩大的距离与处于所述罩内的所述臂装置的在所述第一方向上的厚度相当。

3.根据权利要求1或2所述的输送装置，其特征在于，

该输送装置具有编码器，该编码器检测使所述臂装置转动的马达的旋转角，

所述位置判断部基于来自所述编码器的检测信号，对所述把持部是否在所述罩内进行判断。

4.根据权利要求3所述的输送装置，其特征在于，

所述臂装置具有：

基础臂部(21)，其一端部与所述移动部相连结；及

主体臂部(22)，其具有与所述基础臂部的另一端部相连结的连结端部，且能相对于所述基础臂部转动，

所述把持部与所述主体臂部的、不同于所述连结端部的端部相连结，且能相对于所述主体臂部转动，

所述马达具有：基础臂马达(81)，其使所述基础臂部转动；及主体臂马达(82)，其使所述主体臂部转动，

所述编码器具有：基础臂编码器，其检测所述基础臂马达的旋转角；及主体臂编码器，其检测所述主体臂马达的旋转角，

所述位置判断部基于来自所述基础臂编码器和所述主体臂编码器的所述检测信号，对所述把持部是否在所述罩内进行判断。

5.一种机床，该机床的特征在于，

该机床具有：

罩(5)，其包围机床；及

权利要求1～4中任一项所述的输送装置(10)，其将切削对象从设于所述罩的壁部(51)的开口部(511)输送到所述机床内。

Images