CN1263581C - 长条带状工件的加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

长条带状工件的加工装置，备有储藏若干工件的储料器；从储料器将工件运入工件加工区域的运入机构；在加工区域内，将工件定位的定位机构；设在加工区域内使工件相向长边位于上下位置地在纵向夹住工件的工件夹具；对以直立状态夹住的长条带状工件，从工件两侧加工地配置在夹具两侧的若干个加工机构；使加工机构沿工件长度方向移动的若干驱动机构；控制加工机构和驱动机构的控制机构；从加工区域把加工完的工件运出的工件运出机构。

Description

长条带状工件的加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及用于加工长条带状工件的长条带状工件的加工装置。特别涉及适合于形成涡轮发电机用的转子线圈、原子炉控制棒驱动机构用的导管的长条带状工件的加工装置。该长条带状工件的加工装置和加工方法中，把用于形成上述转子线圈或上述导管的长条带状工件，自动地运入加工装置的工件加工部，用若干台加工机同时地进行了通风孔加工和端部加工等预定的加工后，从上述工件加工部自动地运出。

背景技术

现有技术中，例如涡轮发电机中用的转子线圈和原子炉控制棒驱动机构中用的导管，通常是对长条带状工件(钢带)加工而形成的。

图17(a)～(c)中，表示为了形成上述的转子线圈和上述导管，对工件W实施的孔加工、槽加工、端部加工的一例。

已往，该工件的加工中，在作为工件运送机构的运送装置的两侧，除了配置用于进行图17所示的孔加工、槽加工、端部加工的各加工机外，还配置着若干台用于去毛刺、精加工的加工机，上述各加工机依次地将工件沿长度方向运送并定位在预定位置。

但是，上述已往的加工方法中，为了运送10m左右的长条工件，必须设置具有长运送路的运送带，从而导致长条带状工件加工装置大型化，装置成本也高。

另外，在每次进行孔加工、槽加工、端部加工、去毛刺加工、精加工等时，必须将长条的工件定位，加工时间长，加工成本高。

另外，工件相对于长条带状工件的加工装置的运入、运出以及一部分的加工，是用作业者手工进行的，所以作业效率低，也导致成本增加。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种长条带状工件的加工装置及加工方法，该装置及方法，可以使加工用于形成如转子线圈和导管那样产品的长条带状工件的一系列作业自动化，同时，可使长条带状工件的加工装置小型化，并且，可有效地进行加工，缩短工件的加工时间。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

长条带状工件的加工装置，对保持在预定位置的长条带状工件，实施预定的加工，其特征在于，备有：

储藏多个上述工件的工件储料器；

从该工件储料器将上述工件运入进行工件加工的工件加工区域的运入机构；

在上述工件加工区域内，将上述工件定位的定位机构；

设在上述工件加工区域内、使工件的相向长边位于上下的位置地、将工件以直立状态夹住的工件夹具；

对以直立状态被夹住的上述长条带状工件，从工件两侧加工地配置在上述工件夹具两侧的多个加工机构；

使上述加工机构沿工件长度方向移动的多个驱动机构；

控制上述加工机构和上述驱动机构的控制机构；

从工件加工区域把加工完了的工件运出的工件运出机构。

所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，上述驱动机构，使得上述加工机构的工件加工范围相互重叠地、移动上述加工机构。

所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有干扰防止机构，该干扰防止机构，根据加工范围相互重叠的多个加工机构的加工程序，判断上述加工机构是否干扰，判断为产生干扰时，使一方上述加工机构继续加工，使另一方加工机构待机到不产生干扰为止。

所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有将上述工件上下反转的工件反转部，上述工件运入机构或工件运出机构，从上述工件夹具将工件运送交给工件反转部、接受在工件反转部反转后的工件，交给上述工件夹具。

所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，在上述工件夹具的至少一端侧，设有长度方向定位机构，该长度方向定位机构进行被工件夹具夹住的工件的长度方向的定位。

所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，在上述工件夹具的至少一端侧，设有沿工件的长度方向进退移动的第2工件夹具，在加工工件的端部时，使上述第2工件夹具移动到上述工件的加工部位附近并使其夹住。

所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，上述工件运入机构和上述工件运出机构，是单独的工件运送机构。

所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有工件移送机构，该工件移送机构备有：把持上述工件的工件把持部、安装着该工件把持部并可转动地安装在上述加工机构上的臂、以及驱动机构，该驱动机构使上述臂转动，并且使上述工件把持部在不与加工中的上述工件干扰的收容位置、和可把持工件的把持位置之间移动；该工件移送机构，在上述加工机构的移动的同时，使由上述工件把持部把持着的工件沿长度方向移动。

长条带状工件的加工方法，其是对保持在预定位置的长条带状工件，用工作机械进行预定的加工，其特征在于具有以下步骤：

从储藏多个上述工件的工件储料器，将上述工件运入进行上述工件加工的工件加工区域；

在上述工件加工区域内，使工件相向长边位于上下地将工件直立地夹住；

在直立地被夹住的上述工件的两侧面，准备多个加工机构；

一边使上述加工机构沿上述工件的长度方向移动，同时进行多个的加工；

把加工完了的工件，从上述工件加工区域运出。

所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，使上述加工机构的、上述工件的加工范围相互重叠，对上述加工范围重复的部分，用上述加工范围重叠的多个上述加工机构中的一个进行加工。

所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于加工范围重叠的多个加工机构，根据上述加工机构的加工程序，预测上述加工机构是否与其它加工机构干扰，判断为产生干扰时，按照预先设定的优先顺序，使干扰的加工机构中的一方继续加工，使另一方加工机构的加工待机。

所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工区域的外部设置工件反转机构，在上述工件的一侧的加工完了后，用该工件反转机构将上述工件上下反转，进行该工件的另一侧的加工。

所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于所需要的各加工形态，预先作成单独的加工程序，对上述各工件，将上述加工形态组合，作成上述工件的加工时间表，根据该加工时间表，分配各加工机构应分担的加工形态，根据与上述加工时间表及分配的加工形态对应的单个加工程序，对各加工机构作成用于加工上述工件的加工程序，将作成的上述加工程序分送到上述各加工机构。

所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于上述各工件，使上述加工形态的组合以及分配给加工机构的加工形态不同，作成多个上述加工时间表，模拟该多个加工时间表，检索出加工时间最短的加工时间表，按照根据该检索算出的加工时间表，作成上述加工程序。

所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工区域，准备多个夹持上述工件的工件夹具，而且，使上述工件夹具之中，位于工件加工区域端部的上述工件夹具，在该工件的长度方向可自由移动，可夹住上述工件端部的任意位置。

所记载的长条带状工件的加工装置，对保持在预定位置的长条带状工件，实施预定的加工，其特征在于，备有：

储藏若干上述工件的工件储料器；

从该工件储料器将上述工件运入进行工件加工的工件加工区域的运入机构；

在上述工件加工区域内，将上述工件定位的定位机构；

设在上述工件加工区域内、使工件的相向长边位于上下的位置地、将工件以直立状态夹住的工件夹具；

对以直立状态被夹住的上述长条带状工件，从工件两侧加工地配置在上述工件夹具两侧的若干个加工机构；

使上述加工机构沿工件长度方向移动的若干个驱动机构；

控制上述加工机构和上述驱动机构的控制机构；

从工件加工区域把加工完了的工件运出的工件运出机构。

根据该构造，长条带状工件，被工件运入机构从工件储料器中一块一块地取出，在工件加工区域交给工件夹具。在工件加工区域，用机械加工中心等的加工机构，对被垂直状态夹住的工件从两侧进行加工。上述加工机构，一边沿工件长度方向及与工件交叉的方向移动，一边进行预定的加工。

加工完了的工件，被工件运出机构从工件加工区域中运出，送到下一个工序。

根据本发明的长条带状工件的加工装置，用可移动的加工机构，从两侧对长条带状工件同时进行加工，不必运送工件，并且，也可缩短加工时间，实现装置的小型化，提高作业效率。

所记载的长条带状工件的加工装置，其特征在于，上述驱动机构，使得上述加工机构的工件加工范围相互重叠地、移动上述加工机构。

根据该构造，有效地使用加工机构，缩短各加工机构的待机时间，在重叠加工范围内可灵活地进行加工，大幅度缩短加工时间。

所记载的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有干扰防止机构，该干扰防止机构，根据加工范围相互重叠的若干加工机构的加工顺序，判断上述加工机构是否干扰，判断为产生干扰时，使一方上述加工机构继续加工，使另一方加工机构待机到不产生干扰为止。

在加工机构的加工范围部分地与另一加工机构的加工范围重复时，必须在重复的加工范围内使加工机构不相互干扰。

为此，例如最好设置干扰防止机构，该干扰防止机构，检测加工范围重复的另一方加工机构在何位置，当该加工机构存在于要进行下一加工的一方加工机构的加工范围内时，使上述一方加工机构待机，以便不产生干扰。

所记载的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有将上述工件上下反转的工件反转部，上述工件运送机构，从上述工件夹具将工件运送交给工件反转部、接受在工件反转部反转后的工件，交给上述工件夹具。

根据该构造，例如，当工件上的加工部位位于被工件夹具夹住的部位时，使工件反转，可进行该部分的加工。

所记载的长条带状工件的加工装置，其特征在于，在上述工件夹具的至少一方，设有长度方向定位机构，该长度方向定位机构进行被工件夹具夹住的工件的长度方向的定位。

根据该构造，可正确地进行工件长度方向的定位。

所记载的长条带状工件的加工装置，其特征在于，在上述工件夹具的至少一端侧，设有沿工件的长度方向进退移动的第2工件夹具，在加工工件的端部时，使上述第2工件夹具移动到上述工件的加工部位附近并使其夹住。

根据该构造，在切断工件的端部时，在工件端部被完全切断前支承着该端部，可得到光滑的切断面。另外，在进行端部的面加工、槽加工时，也可防止加工中工件的所谓颤振，可进行良好的加工。

所记载的长条带状工件的加工装置，其特征在于，上述工件运入机构和上述工件运出机构，是用同一个工件运送机构构成的。

根据该构造，可以使装置更简单化。

所记载的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有工件移送机构，该工件移送机构备有：把持上述工件的工件把持部、安装着该工件把持部并可转动地安装在上述加工机构上的臂、以及驱动机构，该驱动机构使上述臂转动，并且使上述工件把持部在不与加工中的上述工件干扰的收容位置、和可把持工件的把持位置之间移动；该工件移送机构，在上述加工机构的移动的同时，使由上述工件把持部把持着的工件沿长度方向移动。

根据该构造，使工件W在长度方向移动，可定位在任意位置。

为了实现上述目的，所记载的长条带状工件的加工方法，对保持在预定位置的长条带状工件，用工作机械进行预定的加工，其特征在于，有以下步骤：

从储藏若干上述工件的工件储料器，将工件运入进行工件加工的工件加工区域；

在上述工件加工区域内，使工件相向长边位于上下地将工件直立地保持住；

在直立地被保持住的上述工件的两侧面，准备若干加工机构；

一边使这些加工机构沿工件的长度方向移动，同时进行若干的加工；

把加工完了的工件，从上述工件加工区域运出。

根据该方法，可自动地进行长条带状工件的加工，提高作业效率。

另外，以直立状态将工件定位，用沿着工件的长度方向移动的若干加工机构，从工件的两侧，对若干加工部位同时进行加工，所以，不必将工件沿长度方向运送，除了实现装置的小型化外，还可缩短加工时间。

所记载的长条带状工件的加工方法，其特征在于，使上述加工机构的、上述工件的加工范围相互重复，对上述加工范围重复的部分，用上述加工范围重复的若干个上述加工机构中的一个进行加工。

根据该方法，对于各加工机构的加工安排的自由度增加，缩短加工机构的待机时间，更提高效率。

所记载的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于加工范围重复的若干加工机构，根据上述加工机构的程序，预测上述加工机构是否与其它加工机构干扰，判断为产生干扰时，使干扰的加工机构中的一方继续加工，使另一方加工机构待机。

根据该方法，可将产生干扰时的一方加工机构的待机时间缩短到最短。

所记载的长条带状工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工区域的外部设置工件反转机构，在工件的一侧的加工完了后，用该工件反转机构将上述工件上下反转，进行工件的另一侧的加工。

根据该方法，需要将工件上下反转后进行加工时，可将工件自动反转后，继续加工。

所记载的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于长条带状的形成所需要的各加工形态，预先作成单个的加工程序，对上述各工件，将上述加工形态组合，作成上述工件的加工时间表(スケジュ一ル)，根据该加工时间表，分配各加工机构分担的加工形态，根据与上述加工时间表及分配的加工形态对应的单个的加工程序，对各加工机构作成用于加工上述工件的加工程序，将作成的上述加工程序分配给上述各加工机构。

根据该方法，可预先作成各加工机构的待机时间尽可能短的加工时间表，提高加工效率。

所记载的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于上述各工件，使上述加工形态的组合以及分配给加工机构的加工形态不同，作成若干个上述加工时间表，模拟该若干个加工时间表，检索出加工时间最短的加工时间表，按照根据该检索算出的加工时间表，作成上述加工程序。

根据该方法，各加工机构的待机时间短，可自动地作成最适当的加工时间表。

所记载的长条带状工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工区域，准备若干夹持上述工件的工件夹具，同时，使上述工件夹具之中，位于工件加工区域端部的工件夹具，在工件的长度方向可自由移动，可夹住上述工件端部的任意位置。

根据该方法，在将工件的端部切断预定长度时，或者加工工件的端部时，可切实地用工件夹具夹住工件的端部，进行良好的切断或加工。

本发明的效果：

根据本发明，可以把工件自动地送到长条带状工件的加工装置的工件加工区域，自动地进行加工，所以，提高作业效率，确保作业安全性。

另外，工件被预先定位在工件加工区域并被夹住，用机械加工中心等的加工机构，一边沿着工件的长度方向移动，一边对工件加工，所以，不必将工件沿长度方向运送，可以使长条带状工件的加工装置小型化。

另外，若干个加工机构从预先定位在工件加工区域的工件的两侧，同时加工若干部位，所以提高加工效率，可大幅度缩短工件的加工时间。

下面，参照附图详细说明本发明的实施例。

附图说明

图1是说明本发明一实施例之长条带状工件的加工装置构造的平面图，表示工件加工装置的一侧的一半。

图2是说明本发明一实施例之长条带状工件的加工装置构造的平面图，表示工件加工装置的另一侧的一半。

图3是图1及图2所示长条带状工件的加工装置的侧面图。

图4(a)是在工件加工区域夹住工件的工件夹具的断面图，图4(b)是图4(a)所示工件夹具中的夹持工件部分的放大图。

图5是说明往复台和机械加工中心的侧面图。

图6是说明被工件夹具夹住的工件、以及对于该工件的加工机构配置的侧面图。

图7是表示使机械加工中心的加工范围重复的一例，使机械加工中心MC1和机械加工中心MC4的加工范围，与机械加工中心MC3的加工范围重复的情形。

图8是设在机械加工中心的工件移送机构的一例，是说明其构造的立体图。

图9是说明工件运送部构造的侧面图。

图10是说明设在工件运送装置上的、把持工件的工件把持部构造的侧面图。

图11是说明该实施例中的工件反转部构造的侧面图。

图12是说明工件反转台的作用的概略侧面图。

图13是说明用工件反转台进行工件姿势变更时的、从工件储料器到排出运送带的工件流程的概略侧面图。

图14是说明长条带状工件的加工装置的控制系统的框图。

图15是说明长条带状工件的加工装置的作用的流程图，表示工件加工前的准备阶段。

图16是说明长条带状工件的加工装置的作用的流程图，表示工件的加工阶段。

图17是表示为了形成转子线圈和导管，对工件实施孔加工(a)、槽加工(b)、端部加工(c)的图。

具体实施方式

先参照图1和图2，说明本发明一实施例之长条带状工件的加工装置的构造。

图1和图2是说明本发明一实施例之长条带状工件的加工装置构造的平面图，图1表示工件加工装置的一侧一半，图2表示工件加工装置的另一侧一半。图3是图1所示长条带状工件的加工装置的侧面图。

在下面的说明中，为了便于说明，将图1和图2中的纸面上左右方向定为X方向，将图1和图2中的纸面上上下方向定为Z方向，将图1和图2中的与纸面直交的方向定为Y方向。

〔整体构造的说明〕

长条带状工件的加工装置100，备有工件储料器110、工件夹具130、作为加工机构的机械加工中心MC1～MC6、导引件160、排出运送带170、作为工件运送机构的工件运送部180(见图3)、工件反转部210和控制系统。工件储料器110用于储藏若干个长条带状工件W，该长条带状工件W用于形成转子线圈和导管等。工件夹具130设在长条带状工件的加工装置100的约中央的工件加工区域A，把要加工的工件W以直立状态夹住。机械加工中心MC1～MC6配置在工件夹具130的两侧，朝着工件W一边在Y方向进退移动，一边对工件W进行加工。导引件160使机械加工中心MC1～MC6沿着被工件夹具130夹住的工件W的长度方向(X方向)移动。排出运送带170把加工完了的工件W从长条带状工件的加工装置100中运出。工件运送部180从工件储料器110中一个一个地取出工件W，运送到工件加工区域A，把加工完了的工件W运送到排出运送带170。工件反转部210进行工件W的反转。上述控制系统进行上述各部的动作控制。

下面详细说明各部。

〔工件储料器〕

该实施例的工件储料器110，把宽40mm、厚5mm、长10m的长条带状工件W，以水平重叠的状态，储藏着8排20层(共160块)。

储藏在该工件储料器110内的工件W上，根据工件的尺寸和加工形态，预先注有编号或记号。该编号或记号与工件储料器110中的工件储藏位置对应。工件储料器110中的每个工件W的储藏位置，由后述的控制系统对各工件W进行管理。

〔工件夹具〕

在长条带状工件的加工装置100的约中央，沿X方向配置着台座101。在该台座101的约中央，设有进行工件W的加工的区域即工件加工区域A。工件夹具130将长条带状工件W以其一个长边朝上、另一长边朝下的垂直状态夹住。另外，工件夹具130在工件加工区域A内，在沿着工件W长度方向等间隔的若干部位(例如20个部位)夹住工件W。

下面参照图4说明工件夹具130。

图4(a)是在工件加工区域A夹住工件的工件夹具的断面图。图4(b)是图4(a)的工件夹具中的、夹持工件部分的放大图。

工件夹具130具有夹具本体131、固定侧夹具132和可动侧夹具133。夹具本体131与台座101形成为一体。固定侧夹具132用螺栓135固定在夹具本体131上。可动侧夹具133可相对于固定侧夹具132在夹持、非夹持方向(Z方向)移动。

固定侧夹具132，是沿工件加工区域A的全长形成的单独的夹具，若干个可动夹具133与该固定侧夹具相向地以均等间隔配置着。

在夹具本体131上，沿Z方向设有导引可动侧夹具133移动的导引件136，还设有使可动侧夹具133沿着导引件136移动的、作为驱动体的气缸138。气缸138的活塞杆138a与安装在可动侧夹具133下部的安装部件133a连接，当气缸138驱动时，可动侧夹具133沿着导引件136在Z方向、即在夹持、非夹持方向移动。

气缸138的驱动，是按照后述控制系统的指令进行的，对于全部的可动侧夹具133，同步地进行气缸138的驱动，在若干部位同时地进行工件的夹持、非夹持。

在固定侧夹具132上，形成第1定位部132a和第2定位部132b。第1定位部132a与工件W的下侧端面相接，进行工件W的上下方向(Y方向)的定位。第2定位部132b与工件W的下侧侧面相接，进行工件W的前后方向(Z方向)的定位。可动侧夹具133将工件W的下侧部分推压在第1定位部132a和第2定位部132b上，可进行工件W的Y方向及Z方向的定位。

〔第2工件夹具〕

在工件夹具130的两端侧，设有可相对于工件夹具130进退移动的第2工件夹具141、142。

第2工件夹具141、142的基本构造(图未示)与工件夹具130相同。构成第2工件夹具141、142的固定侧夹具，可沿设在台座101上的X方向延伸的图未示导轨移动。第2工件夹具141、142的移动定时和移动量，按照控制系统的指令进行。

在工件加工区域A的两端，也可以设置进行工件W的长度方向(X方向)定位的长度方向定位部件。

在该长度方向定位部件上，形成与工件W相接、进行工件W的X方向定位的定位部，用后述的工件W移动机构，使工件W在X方向移动，将工件W的端部推压在该定位部，可进行工件W的X方向的定位。

〔加工机构的说明〕

如图1、图2、图5、图6和图7所示，在台座101上的工件夹具130的两侧，沿着被工件夹具130夹住的工件W的长度方向即X方向，敷设着导轨160。在该导轨160上，设有被导轨160导引往复的往复台161。该实施例中，往复台161共有6个，在工件储料器110侧的导轨160上设有2个，在排出运送带170侧的导轨160上设有4个。

下面，参照图5、图6和图7，说明进行工件W的加工的加工机构以及使该加工机构在X方向及Z方向移动的往复台。

图5是说明往复台和机械加工中心的侧面图。

在各往复台161上，载置着机械加工中心MC1～MC6，该机械加工中心MC1～MC6作为对被工件夹具130夹住的工件W进行加工的加工机构。

该机械加工中心MC1～MC6，按照在重复的加工范围产生干扰时的优先度，如图1和图2所示地配置着。

即，在排出运送带170侧，配置着机械加工中心MC1、MC2、MC3、MC4共4台，在工件储料器110侧，配置着机械加工中心MC5、MC6共2台。另外，在排出运送带170侧，在机械加工中心MC3、MC4的两侧，配置着机械加工中心MC1、MC2。

在各往复台161上，分别设有作为驱动体的马达162，安装在马达162的旋转轴上的小齿轮163，与导轨160的齿条164啮合。因此，当马达162驱动时，往复台161沿着导轨160在X方向往复移动。

在往复台161的上面，在Z方向设有导轨166。机械加工中心MC1～MC6可沿导轨166在Z方向移动地载置在往复台161上。机械加工中心MC1～MC6的Z方向的移动，是由安装在往复台161上的驱动体即马达168进行的。

各机械加工中心MC1～MC6，备有在导轨166上移动的立柱203、支承在该立柱203上的主轴头204、可旋转地支承在该主轴头204上的主轴205、安装在主轴205上用于保持多个工具T(该工具T进行工件W的加工)的工具箱206和图未示的自动工具更换装置(ATC)，该自动工具更换装置用于进行工具箱206与主轴205之间的工具T的更换。

在朝向工件W的立体203的一侧面，形成Y方向的滑动面207。主轴头204借助设在立柱203上部的马达208，可沿着滑动面207升降。

各机械加工中心MC1～MC6的X方向和Z方向的移动以及加工控制，由设在各机械加工中心MC1～MC6上的NC装置210进行。

该实施例中，各机械加工中心MC1～MC6的可加工范围、即工件W的加工范围相互重合。

图6和图7中，表示使机械加工中心MC1～MC6的加工范围部分重合的例子。图示例中，在要形成在工件W上的孔1～10之中，孔h2、h3、h4可用机械加工中心MC1和MC3加工，孔h7、h8、h9、h10可用机械加工中心MC3和MC4加工。

这样，使各机械加工中心MC1～MC6的加工范围重合，可提高各机械加工中心MC1～MC6的加工自由度。可作成缩短机械加工中心MC1～MC6待机时间的加工时间表。

〔工件移送机构〕

在机械加工中心MC5和机械加工中心MC6上，设有工件移送机构150。该工件移送机构150用于把持住工件W并使工件W在X方向移动。

图8是表示该实施例中的工件移送机构150概略构造的立体图。

工件移动机构150，备有工件把持部151、臂154和驱动部155。工件把持部151由把持工件W的把持爪152和开闭该把持爪152的驱动部153构成。臂154的一端可转动地安装在机械加工中心MC5和机械加工中心MC6上，另一端上安装着工件把持部151。驱动部155使该臂154以设在X方向的轴154a为中心，分度旋转。

使工件W在X方向移动时，分度驱动部155驱动，使臂154从沿着立柱203的收容位置转动到把持工件W的把持位置。接着，驱动部153驱动，将把持爪152合上，把持住工件W。

这样地把持住工件W后，解除工件夹具130对工件W的夹持，机械加工中心MC5和机械加工中心MC6沿着X方向，同方向同速度地移动，使工件W移动。

使工件W沿X方向移动了预定距离后，使工件夹具130夹住工件W，接着，解除工件把持部151对工件W的把持。

〔运出部的说明〕

在工件加工区域A(见图1和图2)加工完了的工件W，由工件运送部180运送到运出部170。该运出部170，由设在机械加工中心MC1～4后方的运送带构成，将工件W载置在其上面，从长条带状工件的加工装置100将工件W运送到下一工序。

〔工件运送部〕

如图3所示，工件运送部180备有导轨182、移动体185、工件把持部186和升降机构190。导轨182从工件储料器110的上方到排出运送带170的上方，沿Z方向设置。移动体185沿该导轨182移动。工件把持部186设在该移动体185上，用可开闭的把持爪把持住工件W。升降机构190设在移动体185上，使工件把持部186升降。

图9是说明升降机构190的侧面图，图10是说明工件把持部186的侧面图。

升降机构190沿X方向设在移动体185上的二个部位，其构造没有不同，所以在图9中只表示一方的升降机构190，对另一方图未示。

如图1、图2和图9所示，Z方向的导轨182，由立设在长条带状工件的加工装置100两侧的支柱102支承着。该实施例的移动体185，由从一方导轨182到另一方导轨182沿X方向悬架的梁状部件构成。如前所述，升降机构190设在该移动体185的两个部位。

升降机构190备有一对臂193、194、基板195、滑块196、导引件197和马达198。一对臂193、194借助轴192在中央可转动地交叉着。基板195将该臂193、194的一端部可转动地支承着。滑块196将一方臂193的上述一端部在移动体185上沿X方向滑动。导引件197导引该滑块196的X方向的滑动。马达198使滑块196沿导引件197滑动。

臂193、194的另一端，可转动地安装在安装着工件把持部186的梁状支承部件199上。臂194的另一端，安装在滑块200上，该滑块200可在支承部件199上沿X方向自由滑动。

驱动马达198，使滑块196沿X方向滑动时，臂192、193分别以轴192为中心朝相反方向转动。这时，滑块200与滑块196同方向地在支承部件199上滑动，所以，不妨碍臂192、193的转动，这样，支承部件199随着臂192、193的转动动作而升降。

升降机构190并不限于上述形态，也可以做成为其它形态。例如，也可以由气缸使工件把持部186升降。

但是，如该实施例这样地构成升降机构190，其优点是，可以不增加长条带状工件的加工装置100的高度，对于工件把持部186，可得到比较大的升降行程。

另外，上述构造的升降机构190，在二个升降机构190中容易使升降用的马达198同步驱动，使被工件把持部186把持着的工件不倾斜地升降。

如图10所示，工件把持部186，借助安装部件301安装在支承部件199上。为了切实地把持住长条带状的工件W，并且使挠曲最小地运送，工件把持部186最好沿支承部件199的长度方向(X方向)，以预定间隔设置若干个。

工件把持部186具有分别在Z方向移动、开闭的一对把持爪186a、186b。该把持爪186a、186b，无论要把持的工件W是水平状态还是垂直状态，都能以充分接受工件W的行程在Z方向张开，并且，从两侧挟入工件W，切实地把持住。

把持爪186a、186b可滑动地设在把持部本体186(该把持部本体186安装在安装部件301上)的Z方向导引件302上。借助设在把持部本体186上的气缸304，把持爪186a、186b在Z方向移动。标记306是设在安装部件301与把持部本体186之间的缓冲吸收器。

该缓冲吸收器306可采用各种公知的形式，本实施例中，由滑块306b和弹簧306c构成。滑块306b沿着在Z方向延伸的导引件306a滑动。弹簧306c从两侧推压滑块306b，使其位于导引件306a的中央。滑块306b安装在安装部件301上，导引件306a的两端安装在把持部本体186上。

根据该形态，把持部本体186相对于安装部件301，可移动相当于滑块306的行程，并且，借助弹簧306c吸收加在把持部本体186上的冲击。

〔反转部的说明〕

在图4中说明的工件夹具130中，由于用夹具132、133夹住工件W的下端缘附近，所以，位于该部分的孔、槽等的应加工部分，不能用机械加工中心MC1～MC6加工。

为此，本实施例中，如图1和图2所示，在工件储料器110与工件加工区域A之间，设有将工件W上下反转的工件反转部210。

图11表示该实施例中的工件反转部。

如图11所示，工件反转部210，备有载置工件W的工件载置台211、反转轴213和夹爪215。反转轴213支承在支承工件载置台211的臂217上，使工件载置台211朝图11中箭头所示方向反转。夹爪215在工件载置台211上夹住工件W。

工件载置台211如图1和图2所示，沿X方向等间隔地设有若干个。工件载置台211的间隔设定为：在与工件运送部180之间进行工件W的送受时，与工件把持部186不干扰的间隔。

反转轴213对于全部的工件载置台211是共用的，与该反转轴211的转动动作一起，全部的工件载置台211同时转动。反转轴213由气缸或马达等图未示的单独驱动体驱动旋转。

在工件载置台211上夹住工件W的夹爪215，由设在工件载置台211上的图未示气缸等驱动体驱动开闭。

图12表示上述构造的工件反转部210的作用。

如图12(a)所示，在工件W反转开始的初期状态，工件反转部210使工件载置台211朝向工件储料器110侧。

工件运送部180的工件把持部186把持住工件W，将工件W递送到工件载置台213上时，夹爪215闭合，将工件W夹住。工件把持部186退避到不与工件载置台211干扰的位置时，上述驱动体驱动，与反转轴213一起使工件载置台211反转180°。这样，将工件W上下反转。然后，如图12(b)所示，工件把持部186把持住工件W并运送到工件夹具130，进行工件W的下侧的加工。

该实施例中，是把长条带状工件W以水平重叠的状态储藏着，所以，在把工件W递交给工件夹具130前，必须将水平状态的工件W变更为垂直状态，该姿势的变更也可由上述的工件反转部210进行。

图13表示将工件反转部210用于工件姿势变更的例子的侧面图。

如图13(a)所示，在工件储料器110内，以水平状态叠置着若干块工件W。

工件运送部180将把持爪186a、186b大大张开，使最上层工件W位于把持爪186a、186b之间。然后，将把持爪186a、186b闭合，把持住工件W，保持着水平状态地运送到工件反转部210。

工件反转部210，使工件载置台211以水平状态待机。在该状态，从工件运送部180接受工件W，用夹爪215夹住工件W。

如图13(b)所示，工件反转部210在夹爪215夹住了工件W后，使工件载置台211朝左右任一方转动，将工件W成为直立的状态。工件运送部180，从工件反转部210接受变更为垂直状态的工件W，运送到工件加工区域A。以后的加工和工件W的反转，与上述实施例同样。

加工完了后的工件W，由工件运送部180运出工件加工区域A，运送到工件反转部210。如图13(c)所示，工件反转部210使工件载置台211以转动到工件储料器110侧或工件加工区域A侧的状态待机。在该状态，工件W从工件运送部180递到工件反转部210。

接受了工件W的工件反转部210，使工件载置台211转动，使工件W成为水平状态，再交给工件运送部180。

工件运送部180将工件W以水平状态把持着，运送到排出运送带170，如图13(d)所示，水平状态地载置在排出运送带170上。

〔控制装置的说明〕

下面，说明控制系统的构造，该控制系统用于使本发明的长条带状工件的加工装置100动作。

图14是控制系统构造的框图。

该实施例的控制系统，由主计算机232、处理PC机233和系统管理PC238构成。主计算机232用于管理工件W及每个工件W的加工形状。处理PC机233具有与对工件W实施的加工形态相应的工具准备表文件。管理PC238对MC1～MC6进行的工件W的加工以及工件W的运出入进行综合管理。

即，按照主计算机232发出的、有关工件W及对工件W要实施加工的指示，处理PC机233准备工具，系统管理PC238管理实际的加工。

在主计算机232中，存储着工件W的种类、材料堆积数据及各工件W的加工形态，为了用基于生产管理程序的加工时间表，加工工件W，根据系统管理PC238的要求，输出数据。

处理PC机233与进行工具准备作业的工具预调装置234连接着。该工具预调节装置234，根据处理PC机233的指令，准备与加工形态相应的工具，同时，进行工具长度和工具直径的测定和设定。

系统管理PC238，与集中操作盘240、装载控制盘242、NC装置201连接着。集中操作盘240用于控制长条带状工件的加工装置100的起动和停止。装载控制盘242用于进行工件运送部180的控制。NC装置201分别搭载在机械加工中心MC1～MC6上。

基于工件W和该工件W的加工形态，由系统管理PC238制作的NC程序，通过线路239分配到各机械加工中心MC1～MC6的NC装置201。各机械加工中心MC1～MC6，按照分配到的NC程序进行预定的加工。

〔作用的说明〕

下面，参照图15和图16的流程图，说明本发明的转子线圈加工装置100的加工顺序。

先参照图15的流程图说明加工开始前的准备阶段的顺序。

储藏在工件储料器110中的工件W、储藏着的工件W的加工顺序、各工件W的各部尺寸、加工种类及形态等有关数据，预先存储在主计算机233的存储器内。

起动长条带状工件的加工装置100时，先从上述存储器中读出要加工的工件W，同时，把与该工件W有关的各种数据，送到系统管理PC238(步骤S11)。

处理PC机234，借助与系统管理用计算机238的联系，控制在MC1～6使用的工具的准备作业，接受由工具预调装置测定的工具数据。

在系统管理PC238中，加工程序(该加工程序包含孔和槽的加工顺序、加工该孔和槽用的加工程序、以及与工件夹具干扰时的加工顺序)根据从主计算机232输入的上述各种数据，作成工件W加工必须的加工时间表(步骤S12)，根据该加工时间表，制作各机械加工中心MC1～MC6的NC程序(步骤S13)。

该NC程序，与工件W的各机械加工中心MC1～MC6所分担的加工相应地，对于各个机械加工中心MC1～MC6作成，通过线路239分配给各机械加工中心MC1～MC6(步骤S14)。

另外，在步骤S12的加工时间表制作中，例如，将各机械加工中心MC1～MC6分担的孔和槽等的加工分配、加工顺序、产生干扰时的优先性等各条件，作各种改变，作成若干加工时间表，根据该加工时间表进行模拟加工，选择加工时间最短的加工时间表。

系统管理用计算机238，根据来自主计算机232的素材数据，向装载控制装置242输出工件W的运送指令(步骤S15)。装载控制装置242判断在工件储料器110的预定位置有无工件W(步骤S16)，如果没有工件W，则停止工件运送部180的工件W的运送作业(步骤S17)。如果有工件W，则工件运送部180根据上述运送指令，将工件W运送到工件加工区域A(步骤S18)。

当工件W被工件运送部180运送到工件加工区域A时，由装载控制装置242向工件夹具130输出工具夹持指令，这样，工件WP被工件夹具130夹住。工件运送部180的工件W运送作业完了后，用设在机械加工中心MC1、MC2或机械加工中心MC4的传感器，判断与加工顺序相应的工件W是否存在于工件加工区域A(步骤S20)。当判断为与加工顺序相应的工件W不存在时，强制地运出该工件W(步骤S21)，使长条带状工件的加工装置100停止。

与加工顺序相应的工件W是否存在于工件加工区域A，可通过对工件W的各部尺寸、例如全长、全宽及厚度等的计测来判断。另外，当与加工顺序相应的工件W存在时，可用该计测决定工件W的X、Y、Z方向的基准座标位置。

工件W的计测，也可以将专用的计测装置设置在工件加工区域A内进行，但该实施例中，是在机械加工中心MC1、MC2、MC4的主轴205上，借助自动工具更换装置(ATC)自动地装着接触传感器。因此，使机械加工中心MC1、MC2、MC4移动，使上述接触传感器从X、Y、Z各方向接触工件W的预定部位，从这时的机械加工中心MC1、MC2、MC4的座标位置，算出工件W的各部尺寸，同时，算出作为机械加工中心MC1～MC6的加工基准的基准座标位置。

该计测结果，如果运入的工件W与要加工的工件W不一致，则工件W被强制地从工件加工区域A中排出(步骤S21)。

如果工件W一致，则对各机械加工中心MC1～MC6，设定加工工件W用的座标系(步骤S22)。

以上顺序结束后，根据从系统管理用计算机238送到各机械加工中心MC1～MC6的加工数据，开始工件W的加工(步骤S23)。

下面，参照图16的流程图，说明各机械加工中心MC1～MC6对工件W的加工顺序。

加工开始指令发出后(步骤S30)，按照N C程序，由机械加工中心MC1～MC6执行加工。工件W的加工，是将NC程序以一定长度读入缓冲器内而执行的(步骤S31)。

系统管理用计算机238，常时地监视各机械加工中心MC1～MC6的现在位置。从各机械加工中心MC1～MC6的加工程序和各机械加工中心MC1～MC6现在位置，判断各机械加工中心MC1～MC6的干扰(步骤S32)。结果，继续原样地加工时，对于判断为产生干扰(步骤S33)的机械加工中心，使其一直待机到无干扰为止，对于另一方机械加工中心，使其继续加工(步骤S34)。经过了一定时间后，再确认机械加工中心的现在位置，进行干扰确认(步骤S32)。结果，如果干扰没有了，则解除待机状态，进行工件W的加工(步骤S35)。

例如，在机械加工中心MC1与机械加工中心MC3相互重复的区域加工时，如果机械加工中心MC3移动到进行下一个加工的上述重复区域内，判断为与进行现在加工的机械加工中心MC1干扰时，使优先顺序设定在上位的机械加工中心MC1继续加工，使机械加工中心MC3待机。

接着，从加工程序中判断工件W的加工是否结束(步骤S36)，如果加工未结束，则进行下一个NC程序的读入，用机械加工中心MC1～MC6进行加工。

如果加工结束了，则判断是否要进行工件W的反转加工(步骤S37)，如果要进行反转加工，则由工件运送部180将工件W运送到工件反转部210(步骤S40)，使工件W反转(步骤S41)。工件运送部180把持住反转后的工件W，运送到工件加工区域A，交送给工件夹具130(步骤S42)。以后，工件W另一侧的加工，按照步骤S31～S35的顺序进行。

如果不进行工件W的反转加工，则结束加工(步骤S38)，由工件运送部180将工件W运送到运送带170，将工件送到下一工序(步骤S49)。

以后，对每个工件W反复上述的顺序。

上述对实施例进行了说明，但本发明并不局限于该实施例。

例如，本实施例中，进行工件加工的机构，是机械加工中心。但是并不限于机械加工中心，也可以采用其它加工机构和实现加工的加工机械，只要是能在X方向和Z方向移动、从两侧对工件进行加工的机构均可。

另外，加工机构也可以不在Z方向移动，而是使装有工具的加工机构的主轴在Z方向进退移动。

另外，本实施例中，作为加工机构的机械加工中心MC1～MC6，在工件夹具130的两侧设有6台，但是也可以在工件夹具130的两侧，适当地分配设置2台～5台或7台以上的加工机构。

另外，本实施例中，工件W对工件加工区域A的运入、运出，是由一个工件运送部180进行的，但是，工件W的运入、运出也可采用不同的运送机构进行。这样，在工件W运出后，可立即进行工件W的运入，可更加缩短加工时间。

另外，将工件W沿长度方向移动的工件移送机构，不限于上述实施例的机构，例如，也可以是由相接机构(该相接机构设在工件加工区域A的两端，与工件端部相接)和球形螺栓、螺母等驱动机构(该球形螺栓、螺母等机构使上述相接机构与工件W相接，朝向X方向推压)构成上述工件移送机构。这时，在工件夹具130轻轻夹住工件W的状态，可用上述工件移送机构推压工件W的端部。

另外，本实施例中，工件反转部210是设在工件储料器110与工件加工区域A之间，但是也可以设在排出运送带170与工件加工区域A之间，或者设在两方上。

本发明的效果：

根据本发明，可以把工件自动地送到长条带状工件的加工装置的工件加工区域，自动地进行加工，所以，提高作业效率，确保作业安全性。

另外，工件被预先定位在工件加工区域并被夹住，用机械加工中心等的加工机构，一边沿着工件的长度方向移动，一边对工件加工，所以，不必将工件沿长度方向运送，可以使长条带状工件的加工装置小型化。

另外，若干个加工机构从预先定位在工件加工区域的工件的两侧，同时加工若干部位，所以提高加工效率，可大幅度缩短工件的加工时间。

Claims (15)

1.长条带状工件的加工装置，对保持在预定位置的长条带状工件，实施预定的加工，其特征在于，备有：

储藏多个上述工件的工件储料器；

从该工件储料器将上述工件运入进行工件加工的工件加工区域的运入机构；

在上述工件加工区域内，将上述工件定位的定位机构；

设在上述工件加工区域内、使工件的相向长边位于上下的位置地、将工件以直立状态夹住的工件夹具；

对以直立状态被夹住的上述长条带状工件，从工件两侧加工地配置在上述工件夹具两侧的多个加工机构；

使上述加工机构沿工件长度方向移动的多个驱动机构；

控制上述加工机构和上述驱动机构的控制机构；

从工件加工区域把加工完了的工件运出的工件运出机构。

2.如权利要求1所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，上述驱动机构，使得上述加工机构的工件加工范围相互重叠地、移动上述加工机构。

3.如权利要求2所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有干扰防止机构，该干扰防止机构，根据加工范围相互重叠的多个加工机构的加工程序，判断上述加工机构是否干扰，判断为产生干扰时，使一方上述加工机构继续加工，使另一方加工机构待机到不产生干扰为止。

4.如权利要求1所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有将上述工件上下反转的工件反转部，上述工件运入机构或工件运出机构，从上述工件夹具将工件运送交给工件反转部、接受在工件反转部反转后的工件，交给上述工件夹具。

5.如权利要求1至4中任一项所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，在上述工件夹具的至少一端侧，设有长度方向定位机构，该长度方向定位机构进行被工件夹具夹住的工件的长度方向的定位。

6.如权利要求1至4中任一项所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，在上述工件夹具的至少一端侧，设有沿工件的长度方向进退移动的第2工件夹具，在加工工件的端部时，使上述第2工件夹具移动到上述工件的加工部位附近并使其夹住。

7.如权利要求1至4中任一项所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，上述工件运入机构和上述工件运出机构，是单独的工件运送机构。

8.如权利要求1至4中任一项所述的长条带状工件的加工装置，其特征在于，设有工件移送机构，该工件移送机构备有：把持上述工件的工件把持部、安装着该工件把持部并可转动地安装在上述加工机构上的臂、以及驱动机构，该驱动机构使上述臂转动，并且使上述工件把持部在不与加工中的上述工件干扰的收容位置、和可把持工件的把持位置之间移动；该工件移送机构，在上述加工机构的移动的同时，使由上述工件把持部把持着的工件沿长度方向移动。

9.长条带状工件的加工方法，其是对保持在预定位置的长条带状工件，用工作机械进行预定的加工，其特征在于具有以下步骤：

从储藏多个上述工件的工件储料器，将上述工件运入进行上述工件加工的工件加工区域；

在上述工件加工区域内，使工件相向长边位于上下地将工件直立地夹住；

在直立地被夹住的上述工件的两侧面，准备多个加工机构；

一边使上述加工机构沿上述工件的长度方向移动，同时进行多个的加工；

把加工完了的工件，从上述工件加工区域运出。

10.如权利要求9所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，使上述加工机构的、上述工件的加工范围相互重叠，对上述加工范围重复的部分，用上述加工范围重叠的多个上述加工机构中的一个进行加工。

11.如权利要求10所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于加工范围重叠的多个加工机构，根据上述加工机构的加工程序，预测上述加工机构是否与其它加工机构干扰，判断为产生干扰时，按照预先设定的优先顺序，使干扰的加工机构中的一方继续加工，使另一方加工机构的加工待机。

12.如权利要求9所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工区域的外部设置工件反转机构，在上述工件的一侧的加工完了后，用该工件反转机构将上述工件上下反转，进行该工件的另一侧的加工。

13.如权利要求9至12中任一项所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于所需要的各加工形态，预先作成单独的加工程序，对上述各工件，将上述加工形态组合，作成上述工件的加工时间表，根据该加工时间表，分配各加工机构应分担的加工形态，根据与上述加工时间表及分配的加工形态对应的单个加工程序，对各加工机构作成用于加工上述工件的加工程序，将作成的上述加工程序分送到上述各加工机构。

14.如权利要求13所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，对于上述各工件，使上述加工形态的组合以及分配给加工机构的加工形态不同，作成多个上述加工时间表，模拟该多个加工时间表，检索出加工时间最短的加工时间表，按照根据该检索算出的加工时间表，作成上述加工程序。

15.如权利要求9至12中任一项所述的长条带状工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工区域，准备多个夹持上述工件的工件夹具，而且，使上述工件夹具之中，位于工件加工区域端部的上述工件夹具，在该工件的长度方向可自由移动，可夹住上述工件端部的任意位置。

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