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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem und insbesondere ein Bearbeitungssystem, das ein automatisches Lager, das ein Werkstück liefert, eine Werkzeugmaschine und einen Roboter umfasst, der das von dem automatischen Lager gelieferte Werkstück zu der Werkzeugmaschinenseite übergibt.
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[Allgemeiner Stand der Technik]
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Herkömmlicherweise werden Robotereffektoren, beispielsweise eine Hand oder eine Handklaue, die an der Spitze eines Roboters befestigt werden, im Voraus auf einem Werkzeugplatzierungsgestell um den Roboter herum vorbereitet, und ein Bediener wechselt Robotereffektoren an der Spitze des Roboters in Abhängigkeit von dem von dem Roboter auszuführenden Betrieb aus.
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Es ist ein Bearbeitungssystem bekannt, das Folgendes umfasst: einen Förderer, der eine Platte übergibt; einen Roboter, der die mittels des Förderers übergebene Platte zu einer Werkzeugmaschine übergibt; und eine Werkzeugübergabemaschine, die einen Robotereffektor wie zum Beispiel eine Hand, die an einer Spitze des Roboters befestigt werden soll, in die Nachbarschaft des Roboters übergibt, wobei der von der Werkzeugübergabemaschine übergebene Robotereffektor von einem Bediener (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1) an der Spitze des Roboters befestigt wird.
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[Entgegenhaltungsliste]
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[Patentliteratur]
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[Patentliteratur 1]
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Japanische nicht geprüfte Patentanmeldung, Veröffentlichung Nummer H05-116764
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[Kurzdarstellung der Erfindung]
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[Technische Aufgabe]
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Wenn Robotereffektoren im Voraus auf dem Werkzeugplatzierungsgestell um den Roboter herum platziert werden, wie in dem vorstehenden Fall, sind Typen von Robotereffektoren, die um den Roboter herum platziert werden können, begrenzt, weil der Raum begrenzt ist. Daher ist ein großer Raum für das Werkzeugplatzierungsgestell um den Roboter herum erforderlich, wenn verschiedene Typen von Werkstücken von dem Roboter übergeben werden müssen.
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Bei letzterem Bearbeitungssystem ist die Anzahl von Robotereffektoren, die gleichzeitig von einer Werkzeugübergabemaschine übergeben werden können, begrenzt. Überdies wird, da es notwendig ist, eine Werkzeugübergabemaschine, die für die Übergabe von Robotereffektoren vorgesehen ist, vorzubereiten, das System größer, indem es mit der Werkzeugübergabemaschine versehen wird. Des Weiteren verringert sich die Betriebseffizienz durch den Befestigungsbetrieb, der von dem Bediener ausgeführt wird, da ein von der Werkzeugübergabeeinrichtung übergebener Robotereffektor von einem Bediener an dem Roboter befestigt werden muss.
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Die vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bearbeitungssystem bereitzustellen, das Raum zum Platzieren von Robotereffektoren um den Roboter herum vermindern oder beseitigen kann und die Betriebseffizienz verbessern kann.
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[Lösung der Aufgabe]
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Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, setzt die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel ein.
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Ein Bearbeitungssystem gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst: ein automatisches Lager, in dem Werkstücke lagern und das die gelagerten Werkstücke zu einer Lieferposition bewegt; eine Lagersteuerungseinrichtung, die einen Werkstücktyp empfängt, der zu der Lieferposition bewegt werden soll, und das automatische Lager steuert, das Werkstück entsprechend dem empfangenen Werkstücktyp zu der Lieferposition zu bewegen; eine Werkzeugmaschine, die die Werkstücke bearbeitet; einen Roboter, der die Werkstücke, die von dem automatischen Lager zu der Lieferposition bewegt werden, zu einer Werkzeugmaschinenseite übergibt, damit das Werkstück von der Werkzeugmaschine bearbeitet wird; eine Steuereinrichtung, die den Roboter steuert, wobei das automatische Lager einen Robotereffektor lagert, der ein Werkzeug, eine Hand oder eine Handklaue ist, das bzw. die an einer Spitze des Roboters befestigt werden soll, die Lagersteuereinrichtung eine Anforderung, dass ein Robotereffektor zu der Lieferposition bewegt werden soll, empfängt und das automatische Lager steuert, sodass der Robotereffektor entsprechend der empfangenen Anforderung zu der Lieferposition bewegt wird, und die Steuereinrichtung den Roboter steuert, sodass der Robotereffektor, der zu der Lieferposition geliefert wurde, daran befestigt wird.
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Gemäß dem Gesichtspunkt werden Robotereffektoren in dem automatischen Lager gelagert, und ein Robotereffektor entsprechend einer von der Lagersteuereinrichtung empfangenen Anforderung wird zu der Lieferposition des automatischen Lagers bewegt. Entsprechend gibt es keine Notwendigkeit, viele Robotereffektoren um den Roboter herum zu platzieren, und Raum zum Platzieren von Robotereffektoren um den Roboter herum kann vermindert oder beseitigt werden. Überdies gibt es keinen Betrieb von einem Bediener zum Befestigen des Robotereffektors an dem Roboter, da der Roboter gesteuert wird, einen zu der Lieferposition des automatischen Lagers bewegten Robotereffektor an sich zu befestigen, und eine Betriebseffizienz kann verbessert werden.
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Bei dem obigen Gesichtspunkt kann ein Hilfsmittel, das für das Bearbeiten mittels der Werkzeugmaschine verwendet wird, in dem automatischen Lager gelagert werden, die Lagersteuereinrichtung kann eine Anforderung empfangen, dass ein Hilfsmittel zu der Lieferposition bewegt werden soll, und kann das automatische Lager steuern, sodass es das Hilfsmittel entsprechend der empfangenen Anforderung und eine Hand entsprechend dem Hilfsmittel zu der Lieferposition bewegt, und die Steuereinrichtung kann den Roboter steuern, die zu der Lieferposition bewegte Hand an sich zu befestigen und das zu der Lieferposition bewegte Hilfsmittel mittels der Hand zu der Werkzeugmaschinenseite zu übergeben.
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Hier dienen Hilfsmittel, die zum Bearbeiten mittels einer Werkzeugmaschine verwendet werden, zum Halten z. B. eines Werkstücks mit einer komplizierten Form oder eines leicht verformbaren Werkstücks, um zu verhindern, dass das Werkstück von einer Kraft, die während des Bearbeitens aufgewandt wird, verformt wird. Entsprechend gibt es eine Vielzahl von Hilfsmitteln entsprechend Typen von Werkstücken, und jedes Hilfsmittel ist relativ groß und schwer, und viele davon wiegen mehrere zig kg bis mehrere Hundert kg. Bei der oben beschriebenen Ausgestaltung ist es jedoch nicht erforderlich, eine Vielzahl von großen Hilfsmitteln entsprechend den Typen von Werkstücken um die Werkzeugmaschine herum zu platzieren, und Raum zum Platzieren von Hilfsmitteln in dem Bearbeitungssystem kann vermindert oder beseitigt werden.
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Überdies wird, obgleich auch eine Hand entsprechend der Größe und dem Gewicht eines Hilfsmittels schwer ist, der Roboter gesteuert, sodass er eine Hand, die zu der Lieferposition des automatischen Lagers bewegt wird, an sich befestigt, und dies ist vorteilhaft beim Verbessern der Sicherheit und Effizienz des Betriebs zum Befestigen der Hand an dem Roboter. Des Weiteren kann, da eine Hand entsprechend einem Hilfsmittel, das mehrere zig kg bis mehrere Hundert kg wiegt, automatisch an dem Roboter befestigt wird, das schwere Hilfsmittel sicher und zuverlässig zu einer vorbestimmten Position übergeben werden.
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Gemäß dem obigen Gesichtspunkt umfasst das automatische Lager vorzugsweise eine Vielzahl von Entnahmeeinrichtungen, von denen jede das Werkstück und/oder den Robotereffektor zu einer aus einer Vielzahl von den Lieferpositionen entnimmt. Bei dieser Ausgestaltung kann beispielsweise die andere Entnahmeeinrichtung einen Robotereffektor liefern, während einige der Entnahmeeinrichtungen weiter Werkstücke liefern, und dies ist vorteilhaft beim Verkürzen der Zeit zum Auswechseln von Robotereffektoren.
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Überdies können in einem Fall, in dem eine andere Werkzeugmaschine und ein anderer Roboter um das automatische Lager herum angeordnet sind, einige der Entnahmeeinrichtungen in einer Richtung zu diesen hin angeordnet sein. Auf diese Weise kann, indem eine Vielzahl von Entnahmeeinrichtungen gemäß der Anzahl und den Positionen von Werkzeugmaschinen und Robotern angeordnet wird, eine Raumersparnis um die jeweilige Werkzeugmaschine herum erzielt werden.
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Gemäß dem obigen Gesichtspunkt ist vorzugsweise ein visueller Sensor vorgesehen, der ein Bild des Robotereffektors, der zu der Lieferposition geliefert wird, erfasst, wobei die Steuereinrichtung den Roboter steuert, den Robotereffektor, der zu der Lieferposition geliefert wurde, an sich zu befestigen, wobei eine Position und Haltung des Robotereffektors verwendet wird, die basierend auf dem von dem visuellen Sensor erfassten Bild detektiert werden.
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Bei dieser Ausgestaltung kann, sogar wenn die Position und die Haltung des Robotereffektors, der zu der Lieferposition geliefert wird, nicht feststehend sind, der Robotereffektor sicher an der Spitze des Roboters befestigt werden. Gemäß dem obigen Gesichtspunkt kann das Werkzeug ein Mutternschrauber oder ein Reinigungswerkzeug sein.
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Gemäß dem obigen Gesichtspunkt ist der Robotereffektor vorzugsweise ausgestaltet, in einem Zustand, in dem der Robotereffektor auf eine Palette gelegt wird, zu der Lieferposition geliefert zu werden, die Palette ist ausgestaltet, sodass in einem Zustand, in dem der gelieferte Robotereffektor auf der Palette platziert wird, ein anderer Robotereffektor auf der Palette platziert werden kann. Bei dieser Ausgestaltung kann ein Betrieb zum Auswechseln von Robotereffektoren leicht in einer kürzeren Zeit ausgeführt werden. Überdies ist es vorteilhaft beim Erzielen einer Raumersparnis des Bearbeitungssystems, da Raum zum vorübergehenden Platzieren eines Robotereffektors nicht benötigt wird.
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[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Raum zum Platzieren von Robotereffektoren um den Roboter herum zu vermindern oder zu beseitigen und die Betriebseffizienz zu verbessern.
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Figurenliste
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1 ist eine schematische Draufsicht eines Bearbeitungssystems einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Seitenansicht eines Roboters des Bearbeitungssystems der ersten Ausführungsform.
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3 ist ein Blockdiagramm einer Lagersteuereinrichtung des Bearbeitungssystems der ersten Ausführungsform.
- [4]
4 ist ein Blockdiagramm einer Robotersteuereinrichtung in dem Bearbeitungssystem der ersten Ausführungsform.
- [5]
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung von einer Lagersteuerung und einer Robotersteuerung der ersten Ausführungsform darstellt.
- [6]
6 ist eine Seitenansicht eines Hauptteils eines Roboters gemäß einer ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform.
- [7]
7 ist eine Seitenansicht eines Hauptteils eines Roboters gemäß einer zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform.
- [8]
8 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerung von einer Lagersteuerung und einer Robotersteuerung in einer dritten Abwandlung der ersten Ausführungsform darstellt.
- [9]
9 ist eine schematische Draufsicht eines Bearbeitungssystems einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- [10]
10 ist ein Flussdiagramm einer Robotersteuereinrichtung in dem Bearbeitungssystem der zweiten Ausführungsform.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Ein Bearbeitungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 gezeigt, umfasst dieses Bearbeitungssystem: eine Werkzeugmaschine 10, die ein Werkstück W bearbeitet; ein automatisches Lager 20, das mehrere Typen von Werkstücken W lagert und ein gelagertes Werkstück W zu einer Lieferposition SP bewegt; eine Lagersteuereinrichtung 30, die das automatische Lager 20 steuert; einen Roboter 40, der das Werkstück W, das von dem automatischen Lager 20 zu der Lieferposition SP bewegt wurde, auf ein Hilfsmittel J, das auf einem Werkstückauswechselförderer 12 der Werkzeugmaschine 10 platziert ist, übergibt, sodass das Werkstück W von der Werkzeugmaschine 10 bearbeitet wird; und eine Robotersteuereinrichtung 50.
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Die Werkzeugmaschine 10 umfasst: eine Bearbeitungseinheit 11, die beispielsweise ein gut bekanntes NC-Bearbeitungswerkzeug oder Ähnliches aufweist, das das Werkstück W bearbeitet; den Werkstückauswechselförderer 12, der das Hilfsmittel J mit dem daran befestigten Werkstück W zu der Bearbeitungseinheit 11 liefert; und eine Werkzeugmaschinensteuereinrichtung 13, die die Bearbeitungseinheit 11 und den Werkstückauswechselförderer 12 steuert.
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Ein Ende des Werkstückauswechselförderers 12 in einer Übergaberichtung ist eine Werkstückmontageposition 12a, in der der Roboter 40 das Werkstück W auf das Hilfsmittel J liefert oder der Roboter 40 das bearbeitete Werkstück W von dem Hilfsmittel J aufnimmt. Überdies ist das andere Ende des Werkstückauswechselförderers 12 in der Übergaberichtung eine Warteposition 12b, und eine Position näher an der Seite des einen Endes als die Warteposition 12b in der Übergaberichtung des Werkstückauswechselförderers 12 ist eine Einbring-/Entnahme-Position 12c, an der das Hilfsmittel J mit dem Werkstück W in die Bearbeitungseinheit 11 eingebracht oder aus ihr entnommen wird. Überdies gibt es eine Werkstückaufspannposition 12d zwischen der Einbring-/EntnahmePosition 12c und der Werkstückmontageposition 12a in der Übergaberichtung des Werkstückauswechselförderers 12. Alternativ kann, ohne die Werkstückaufspannposition 12d getrennt vorzusehen, eine Aufspanneinrichtung 14, die später beschrieben ist, in der Werkstückmontageposition 12a vorgesehen sein, und das Werkstück W kann in der Werkstückmontageposition 12a aufgespannt werden.
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Wenn das Werkstück W auf dem Hilfsmittel J in der Werkstückmontageposition 12a von einer Hand H des Roboters 40 platziert wird, wird das Hilfsmittel J mit dem darauf platzierten Werkstück W von dem Werkstückauswechselförderer 12 zu der Werkstückaufspannposition 12d übergeben.
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Bei der Werkstückaufspannposition 12d dreht die Aufspanneinrichtung 14 eine Befestigungsschraube, die auf dem Hilfsmittel J vorgesehen ist, um eine Vielzahl von beweglichen Klauen zu bewegen, die auf dem Hilfsmittel J vorgesehen sind, sodass das Werkstück W von dem Hilfsmittel J aufgespannt wird. Alternativ kann eine einzelne bewegliche Klaue verwendet werden.
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Das Hilfsmittel J, das das Werkstück W aufspannt, wird von dem Werkstückauswechselförderer 12 zu der Warteposition 12b übergeben. In dieser Situation wird ein Hilfsmittel J, das ein bearbeitetes Werkstück W aufspannt, aus der Bearbeitungseinheit 11 entnommen und in der Einbring-/Entnahme-Position 12c platziert, und folglich werden die zwei Hilfsmittel J auf dem Werkstückauswechselförderer 12 angeordnet. Die zwei Hilfsmittel J werden von dem Werkstückauswechselförderer 12 übergeben, sodass das Hilfsmittel J, das das nicht bearbeitete Werkstück W aufspannt, an der Einbring-/Entnahme-Position 12c positioniert ist, und das Hilfsmittel J, das das bearbeitete Werkstück W aufspannt, an der Werkstückaufspannposition 12d positioniert ist.
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Dann wird das Hilfsmittel J, das in der Einbring-/Entnahme-Position 12c angeordnet ist, in die Bearbeitungseinheit 11 eingebracht. Bei der Werkstückaufspannposition 12d dreht die Aufspanneinrichtung 14 eine Befestigungsschraube, um eine Vielzahl von beweglichen Klauen zu bewegen, die auf dem Hilfsmittel J vorgesehen sind, sodass das bearbeitete Werkstück W aus dem Hilfsmittel J ausgespannt wird. Nachfolgend wird dieses Hilfsmittel J von dem Werkstückauswechselförderer 12 zu der Werkstückmontageposition 12a bewegt, und das bearbeitete Werkstück W in der Werkstückmontageposition 12a wird von der Hand H des Roboters 40 zu einer vorbestimmten Position übergeben.
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In einem Lagerraum 20a des automatischen Lagers 20 gibt es einen Werkstücklagerbereich 21, in dem eine Vielzahl von Werkstückpaletten WP gelagert werden, wobei auf jeder davon ein Werkstück W platziert ist, und einen Effektorlagerbereich 22, in dem eine Vielzahl von Paletten P gelagert werden, wobei auf jeder davon eine Hand (ein Robotereffektor) H platziert ist. Überdies sind in dem Lagerraum 20a des automatischen Lagers 20 eine Schiene 23, die entlang dem Werkstücklagerbereich 21 und dem Effektorlagerbereich 22 angeordnet ist, und eine Aufnahmeeinrichtung 24 vorgesehen, die sich entlang der Schiene 23 bewegt.
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In dem Werkstücklagerbereich 21 sind Werkstückplatzierungspositionen vorgesehen, in denen jeweilige Werkstückpaletten WP platziert werden, und den Werkstückplatzierungspositionen werden jeweilige Nummern wie W1, W2, ..., Wn (nicht gezeigt) gegeben. Überdies sind in dem Effektorlagerbereich 22 Effektorplatzierungspositionen vorgesehen, in denen jeweilige Paletten P platziert werden, und den Effektorplatzierungspositionen werden jeweilige Nummern wie T1, T2, ..., Tn (nicht gezeigt) gegeben.
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Die Aufnahmeeinrichtung 24 umfasst: einen Einrichtungshauptkörper 24a; einen Verfahrantrieb 24b, umfassend einen Motor, Räder und Ähnliches, der den Einrichtungshauptkörper 24a veranlasst, entlang der Schiene 23 zu verfahren (siehe 3); ein Paar von Aufnahmeklauen 24c, die auf dem Einrichtungshauptkörper 24a gestützt sind, sodass sie in einer Auf-ab-Richtung beweglich sind; einen Hebe-/Absenkantrieb 24d, umfassend einen Motor, ein Kugelgewinde und Ähnliches, der das Paar von Aufnahmeklauen 24c anhebt und absenkt (siehe 3); und einen Orthogonalantrieb 24e, umfassend einen Motor, ein Kugelgewinde und Ähnliches, der das Paar von Aufnahmeklauen 24c in einer Richtung orthogonal zu der Schiene 23 bewegt (siehe 3).
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Überdies umfasst das automatische Lager 20 einen Entnahmeförderer (eine Entnahmeeinrichtung) 25 und einen Entnahmeförderer (eine Entnahmeeinrichtung) 26, die sich von innerhalb nach außerhalb des Lagerraums 20a erstrecken. Die Entnahmeförderer 25, 26 umfassen Riemen 25a, 26s, Rollen 25b, 26b, die Ketten oder Riemen 25a, 26a stützen, und Motoren 25c, 26c als antreibende Einrichtungen, die die Riemen 25a, 26a jeweils antreiben. Ein Abschnitt des jeweiligen Entnahmeförderers 25, 26 außerhalb des Lagerraums 20a ist die oben beschriebene Lieferposition SP.
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Der Verfahrantrieb 24b, der Hebe-/Absenkantrieb 24d, der Orthogonalantrieb 24e und die Motoren 25c, 26c sind mit der Lagersteuereinrichtung 30 verbunden und werden von der Lagersteuereinrichtung 30 gesteuert. Wie in 3 gezeigt, umfasst die Lagersteuereinrichtung 30 zum Beispiel: eine Lagersteuerung 31, die eine CPU, einen RAM und Ähnliches aufweist; eine Anzeigeeinrichtung 32; eine Speichereinrichtung 33, die einen nichtflüchtigen Speicher, ein ROM und Ähnliches aufweist; und eine Eingabeeinrichtung 34, die ein Touchpanel, einen Eingabeschlüssel und Ähnliches aufweist. Die Eingabeeinrichtung 34 kann ausgestaltet sein, kabellos mit der Lagersteuereinrichtung 30 zu kommunizieren.
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Ein Systemprogramm 33a ist in der Speichereinrichtung 33 gespeichert und das Systemprogramm 33a ist für die grundlegende Funktion der Lagersteuereinrichtung 30 verantwortlich. Überdies ist in der Speichereinrichtung 33 ein Verwaltungsprogramm 33b gespeichert, und das Verwaltungsprogramm 33b verwaltet Informationen, beispielsweise Typen von Werkstücken W, die in dem automatischen Lager 20 gelagert sind, Typen von Robotereffektoren, beispielsweise Hände H, die in dem automatischen Lager 20 gelagert sind, und die Anzahl davon und platzierte Positionen davon (Werkstückplatzierungspositionen W1, W2, ..., Wn und Effektorplatzierungspositionen T1, T2, ..., Tn). Dann liefert das Verwaltungsprogramm 33b basierend auf einer Anforderung von einem übergeordneten System wie einem Produktionsmanagementsystem Werkstückpaletten WP mit darauf platzierten Werkstücken W zu der Lieferposition SP, wobei es in der Reihenfolge den Verfahrantrieb 24b, den Hebe-/Absenkantrieb 24d, den Orthogonalantrieb 24e und die Entnahmeförderer 25, 26 verwendet.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst der Roboter 40 eine Vielzahl von Armelementen und eine Vielzahl von Gelenken und umfasst überdies eine Vielzahl von Servomotoren 41 (siehe 4), die jeweilige Gelenke betätigen. Verschiedene Typen von Servomotoren, beispielsweise ein Drehmotor oder ein direkt wirkender Motor, können als ein jeweiliger Servomotor 41 verwendet werden. Jeder Servomotor 41 bindet in sich eine Betätigungspositionsdetektiereinrichtung wie einen Codierer ein, der seine Betätigungsposition detektiert, und einen detektierten Wert der Betätigungspositionsdetektiereinrichtung wird an die Robotersteuereinrichtung 50 geschickt. Überdies ist ein Roboteradapter RA eines Werkzeugwechslers an der Spitze des Roboters 40 befestigt, und ein Werkzeugadapter TA, der an der Hand (dem Robotereffektor) H fixiert ist, wird an dem Roboteradapter RA befestigt. Der Roboteradapter RA ist angepasst, ein Befestigen und Lösen des Werkzeugadapters TA mittels eines Motors, eines Fixiernockens und Ähnlichen auszuführen, die im Innern des Roboteradapters RA vorgesehen sind.
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Wie in 4 gezeigt, umfasst die Robotersteuereinrichtung 50 zum Beispiel Folgendes: eine Robotersteuerung 51, die eine CPU, einen RAM und Ähnliches aufweist; eine Anzeigeeinrichtung 52; eine Speichereinrichtung 53, die einen nichtflüchtigen Speicher, ein ROM und Ähnliches aufweist; eine Vielzahl von Servosteuerungen 54, die jeweils entsprechend den Servomotoren 41 des Roboters 40 vorgesehen sind; und ein Programmierhandgerät 55, das mit der Robotersteuereinrichtung 50 verbunden ist und das von einem Bediener getragen werden kann. Das Programmierhandgerät 55 kann ausgestaltet sein, kabellos mit der Robotersteuereinrichtung 50 zu kommunizieren.
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Ein Systemprogramm 53a ist in der Speichereinrichtung 53 gespeichert und das Systemprogramm 53a ist für die grundlegende Funktion der Robotersteuereinrichtung 50 verantwortlich. Überdies ist mindestens ein Betriebsprogramm 53b in der Speichereinrichtung 53 gespeichert.
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Die Robotersteuerung 51 wird von dem Systemprogramm 53a betrieben. Wenn das Werkstück W in der Lieferposition SP auf das Hilfsmittel J, das in der Werkstückmontageposition 12a des Werkstückauswechselförderers 12 der Werkzeugmaschine 10 platziert ist, bewegt werden soll, liest die Robotersteuerung 51 das Betriebsprogramm 53b aus, das in der Speichereinrichtung 53 gespeichert ist, und speichert das Betriebsprogramm 53b vorübergehend in dem RAM.
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Dann schickt die Robotersteuerung 51 ein Steuersignal an jede Servosteuerung 54 gemäß dem gelesenen Betriebsprogramm 53b, wodurch ein Servoverstärker des jeweiligen Servomotors 41 des Roboters 40 gesteuert wird. Überdies schickt die Robotersteuerung 51 außerdem ein Steuersignal an einen Effektorantrieb TD, der einen Motor und Ähnliches zum Antreiben eines Robotereffektors wie einer Hand H aufweist, und schickt außerdem ein Steuersignal an den Roboteradapter RA. Die Hand H entspricht dem Typ des Werkstücks W, und das Betriebsprogramm 53b kann entsprechend dem Typ des Werkstücks W vorbereitet werden.
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Ein Effektorauswechselbetriebsprogramm 53c ist außerdem in der Speichereinrichtung 53 gespeichert, und das Effektorauswechselbetriebsprogramm 53c wird verwendet, um Robotereffektoren wie Hände H, die an der Spitze des Roboters 40 befestigt sind, auszuwechseln. Ein Betrieb der Lagersteuerung 31 basierend auf dem Effektorauswechselprogramm 33c und ein Betrieb der Robotersteuerung 51 basierend auf dem Effektorauswechselbetriebsprogramm 53c werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 beschrieben.
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Die Robotersteuerung 51 empfängt eine Anforderung zum Auswechseln von Robotereffektoren, beispielsweise Händen H, von einem übergeordneten System wie einem Produktionsmanagementsystem (Schritt S1-1). Zu dieser Zeit empfängt die Lagersteuerung 31 Informationen über den Typ eines Robotereffektors, beispielsweise einer Hand H, der zu der Lieferposition SP geliefert werden soll, von dem übergeordneten System wie dem Produktionsmanagementsystem (Schritt S2-1) und steuert den Verfahrantrieb 24b, den Hebe-/Absenkantrieb 24d, den Orthogonalantrieb 24e und den Entnahmeförderer 25, sodass eine Palette P mit dem darauf platzierten obigen Typ einer Hand H zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 bewegt wird (Schritt S2-2).
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Zu dieser Zeit kann die Lagersteuerung 31 die Position der Palette P, auf der die Hand H des in Schritt S2-1 empfangenen Typs platziert ist (Effektorplatzierungspositionen T1, T2, ..., Tn), erhalten, wobei auf Informationen, die von dem Verwaltungsprogramm 33b verwaltet werden, Bezug genommen wird.
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Nachfolgend schickt die Robotersteuerung 51 ein Steuersignal an die jeweilige Servosteuerung 54 und den Roboteradapter RA, um den jeweiligen Servomotor 41 und den Roboteradapter RA zu steuern, sodass die verwendete Hand H beispielsweise auf einem Handplatzierungsgestell 42 platziert wird (Schritt S1-2).
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Als Nächstes steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Roboteradapter RA, sodass die zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 gelieferte Hand H an dem Roboteradapter RA an der Spitze des Roboters 40 befestigt wird (Schritt S1-3).
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Zu dieser Zeit kann, wenn die Hand H verlässlich auf einer vorbestimmten Position und in einer Haltung innerhalb der Lieferposition SP gelegt werden kann, die Hand H an dem Roboteradapter RA befestigt werden, indem nur der Roboteradapter RA in einer entsprechenden Position und Haltung angeordnet wird. Andererseits ist es auch möglich, dass unter Verwendung von einem visuellen Sensor 61 wie zum Beispiel einer Kamera, wie in 1 gezeigt, die Robotersteuerung 51 eine Bildverarbeitung an einem Bild ausführt, das von dem visuellen Sensor 61 erhalten wurde, um die Position und Haltung der Hand H unter Verwendung des verarbeiteten Bildes zu detektieren, und dass die Robotersteuerung 51 die Position und Haltung des Roboteradapters RA unter Verwendung der detektierten Position und Haltung der Hand H steuert.
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Nachfolgend steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Roboteradapter RA, sodass die in der Lieferposition SP befestigte Hand H beispielsweise auf dem Handplatzierungsgestell 42 platziert wird (Schritt S1-4). Überdies werden jeder Servomotor 41 und der Roboteradapter RA so gesteuert, dass die verwendete Hand H an dem Roboteradapter RA an der Spitze des Roboters 40 befestigt wird (Schritt S1-5) .
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Danach steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Roboteradapter RA, sodass die verwendete Hand H auf der Palette P platziert wird, die auf die Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 gelegt wird (Schritt Sl-6). Zu dieser Zeit wird ein Signal von der Robotersteuerung 51 an die Lagersteuerung 31 geschickt, das angibt, dass Schritt S1-6 abgeschlossen ist. Überdies steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Roboteradapter RA, sodass die gelieferte Hand H an dem Roboteradapter RA an der Spitze des Roboters 40 befestigt wird (Schritt S1-7).
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Andererseits steuert die Lagersteuerung 31 den Verfahrantrieb 24b, den Hebe-/Absenkantrieb 24d, den Orthogonalantrieb 24e und den Entnahmeförderer 25, sodass die Palette P, auf der die verwendete Hand H platziert ist, in einer beliebigen der Effektorplatzierungspositionen T1, T2, ..., Tn des Effektorlagerbereichs 22 in dem automatischen Lager 20 platziert wird (Schritt S2-3). Die Zahl, die die Effektorplatzierungsposition angibt, in der die Palette P, die die verwendete Hand H aufweist, platziert werden sollte, und der Typ dieser Hand H werden von dem Verwaltungsprogramm 33b verwaltet.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden Hände H, die Robotereffektoren sind, in dem automatischen Lager 20 gelagert, und eine Hand H wird entsprechend einer von der Lagersteuereinrichtung 30 empfangenen Anforderung zu der Lieferposition SP des automatischen Lagers 20 bewegt. Entsprechend gibt es keine Notwendigkeit, viele Hände H um den Roboter 40 herum zu platzieren, und Raum zum Platzieren von Händen H um den Roboter 40 herum kann vermindert oder beseitigt werden. Überdies gibt es keinen Betrieb von einem Bediener zum Befestigen der Hand H an dem Roboter 40, da der Roboter 40 gesteuert wird, eine zu der Lieferposition SP des automatischen Lagers 20 bewegte Hand H an sich zu befestigen, und eine Betriebseffizienz kann verbessert werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind eine verwendete Hand H und eine gelieferte Hand H dargestellt, die einmal auf dem Handplatzierungsgestell 42 in Schritten S1-2 bis S1-7 platziert werden sollen. Im Gegensatz dazu können in einem Fall, in dem die Palette P einen Raum, in dem eine gelieferte Hand H platziert wird, und einen Raum, in dem eine verwendete Hand H platziert wird, aufweist, die folgenden Schritte anstelle der Schritte S1-2 bis S1-7 ausgeführt werden. Und zwar können als Schritt S1-2' jeder Servomotor 41 und der Roboteradapter RA gesteuert werden, sodass die verwendete Hand H auf der Palette P platziert wird, auf der die gelieferte Hand H platziert ist, und die auf die Lieferposition SP gelegt wird, und als Schritt S1-3' können jeder Servomotor 41 und der Roboteradapter RA gesteuert werden, sodass die gelieferte Hand H auf der Palette P an dem Roboteradapter RA an der Spitze des Roboters 40 befestigt wird.
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Da die Palette ausgestaltet ist, sodass in einem Zustand, in dem die gelieferte Hand H darauf platziert wird, eine andere Hand H darauf platziert werden kann, wie oben beschrieben, kann ein Betrieb zum Auswechseln von Händen H leicht in einer kürzeren Zeit ausgeführt werden. Überdies kann der Raum, beispielsweise das Handplatzierungsgestell 42, das zum Auswechseln von Händen H erforderlich ist, vermindert werden, und dies ist vorteilhaft beim Erzielen einer Raumersparnis des Bearbeitungssystems.
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Überdies ist es außerdem möglich, dass, während eine Palette P, auf der eine gelieferte Hand H platziert ist, auf die Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 gelegt wird, eine Palette P zum Platzieren einer verwendeten Palette P darauf auf die Lieferposition SP des Entnahmeförderers 26 gelegt wird. Außerdem kann bei dieser Ausgestaltung ein Betrieb zum Auswechseln von Händen H leicht in einer kürzeren Zeit ausgeführt werden, und der Raum, beispielsweise das Handplatzierungsgestell 42, der zum Auswechseln von Händen H erforderlich ist, kann vermindert werden.
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Überdies umfasst gemäß der vorliegenden Ausführungsform das automatische Lager 20 eine Vielzahl von Entnahmeförderern 25, 26, die ein Werkstück W und/oder eine Hand H zu einer Vielzahl von Lieferpositionen SP übergeben. Daher kann, während der Entnahmeförderer 26 weiter ein Werkstück W liefert, der Entnahmeförderer 25 eine Hand H liefern, und dies ist vorteilhaft beim Verkürzen der Zeit zum Auswechseln von Händen H.
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Überdies sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Entnahmeförderer 25, 26 ausgestaltet, eine Entnahme zu einer Richtung hin von dem Lagerraum 20a zu der vorgesehenen Werkzeugmaschine 10 und dem Roboter 40 auszuführen. Andererseits kann in einem Fall, in dem eine andere Werkzeugmaschine und ein anderer Roboter um den Lagerraum 20a herum angeordnet sind, ein anderer Entnahmeförderer vorgesehen sein, der eine Entnahme in einer Richtung auf diese zu ausführt. Auf diese Weise kann, indem Entnahmeförderer gemäß den Installationspositionen und der Anzahl von Werkzeugmaschinen und Robotern angeordnet werden, eine Effizienzverbesserung und Raumersparnis in der jeweiligen Bearbeitungsfläche erzielt werden.
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Überdies wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der visuelle Sensor 61 vorgesehen, der ein Bild einer Hand H, die zu der Lieferposition SP geliefert wird, erfasst, und die Robotersteuereinrichtung 50 steuert den Roboter 40, die Hand H, die zu der Lieferposition SP geliefert wurde, an sich zu befestigen, wobei eine Position und eine Haltung der Hand H verwendet wird, die basierend auf dem von dem visuellen Sensor 61 erfassten Bild detektiert werden. Daher kann, sogar wenn die Position und die Haltung der Hand H, die zu der Lieferposition SP geliefert wird, nicht feststehend sind, die Hand H sicher an der Spitze des Roboters 40 befestigt werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Hand H so dargestellt, dass sie als ein Robotereffektor verwendet wird. Eine Handklaue, ein Mutternschrauber oder ein Reinigungswerkzeug können jedoch in dem automatischen Lager 20 als ein Robotereffektor gelagert werden, und diese Robotereffektoren können in einer ähnlichen Weise wie Hände H ausgewechselt werden. Beispielsweise wird, wie in 6 gezeigt, ein Mutternschrauber 91, der an dem Werkzeugadapter TA des Werkzeugwechslers fixiert ist, an dem Roboter 40 als ein Robotereffektor befestigt, wenn der Werkzeugadapter TA an dem Roboteradapter RA an der Spitze des Roboters 40 befestigt ist. Der Mutternschrauber 91 soll von einem Motor oder Ähnlichem angetrieben werden, um einen Bolzen, eine Mutter oder Ähnliches festzuziehen.
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Überdies wird, wie in 7 gezeigt, eine Saugdüse 92, die an dem Werkzeugadapter TA des Werkzeugwechslers als ein Reinigungswerkzeug fixiert ist, an dem Roboter 40 als ein Robotereffektor befestigt, wenn der Werkzeugadapter TA an dem Roboteradapter RA an der Spitze des Roboters 40 befestigt ist.
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In dem Fall einer Handklaue (einem Klauenelement für eine Hand H) wird die Handklaue zu der Lieferposition SP geliefert, während sie auf der Palette P platziert ist. Es ist außerdem möglich, dass ein verwendetes Klauenelement für die Hand H, das an dem Roboter 40 befestigt ist, oberhalb eines leeren Raums der Palette P angeordnet wird und das Klauenelement entfernt wird, indem ein Motor oder Ähnliches angetrieben wird, der in dem Hauptkörper der Hand H umfasst ist, und dann der Hauptkörper der Hand H oberhalb eines gelieferten Klauenelements angeordnet wird, und das gelieferte Klauenelement befestigt wird, indem der Motor oder Ähnliches angetrieben wird, der in dem Hauptkörper der Hand H umfasst ist.
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Überdies können gemäß der vorliegenden Ausführungsform Hilfsmittel J, die zum Bearbeiten mittels der Werkzeugmaschine 10 verwendet werden sollen, außerdem in dem automatischen Lager 20 gelagert werden. In diesem Fall liefert das automatische Lager 20, das von der Lagersteuerung 31 gesteuert wird, basierend auf einer Anforderung von einem übergeordneten System wie einem Produktionsmanagementsystem ein Hilfsmittel J entsprechend der Anforderung und eine Hand H, die zum Auswechseln des Hilfsmittels J verwendet werden soll, zu den Lieferpositionen SP der Entnahmeförderer 25, 26, und der Roboter 40, der von der Robotersteuerung 51 gesteuert wird, befestigt die gelieferte Hand H an sich und platziert das gelieferte Hilfsmittel J auf dem Werkstückauswechselförderer 12 der Werkzeugmaschine 10 unter Verwendung der gelieferten Hand H. Ein Betrieb der Lagersteuerung 31 basierend auf dem Effektorauswechselprogramm 33c und ein Betrieb der Robotersteuerung 51 basierend auf dem Effektorauswechselbetriebsprogramm 53c wird in diesem Fall nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 8 beschrieben.
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Die Robotersteuerung 51 empfängt eine Anforderung zum Auswechseln von Hilfsmitteln J von einem übergeordneten System wie einem Produktionsmanagementsystem (Schritt S3-1). Zu dieser Zeit empfängt die Lagersteuerung 31 Informationen über den Typ eines Hilfsmittels J, das zu der Lieferposition SP geliefert werden soll, und den Typ einer Hand H entsprechend dem Typ des Hilfsmittels J von dem übergeordneten System wie dem Produktionsmanagementsystem (Schritt S4-1) und steuert den Verfahrantrieb 24b, den Hebe-/Absenkantrieb 24d, den Orthogonalantrieb 24e und die Entnahmeförderer 25, 26, sodass eine Palette P, auf der der obige Typ eines Hilfsmittels J platziert ist, beispielsweise zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 26 bewegt wird und sodass eine Palette P, auf der der obige Typ einer Hand H platziert ist, beispielsweise zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 bewegt wird (Schritt S4-2).
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Nachfolgend schickt die Robotersteuerung 51 ein Steuersignal an jede Servosteuerung 54 und den Roboteradapter RA, um den jeweiligen Servomotor 41 und den Roboteradapter RA zu steuern, sodass eine in Verwendung befindliche Hand H beispielsweise auf dem Handplatzierungsgestell 42 platziert wird (Schritt S3-2).
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Als Nächstes steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Roboteradapter RA, sodass die zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 gelieferte Hand H an dem Roboteradapter RA an der Spitze des Roboters 40 befestigt wird (Schritt S3-3).
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Nachfolgend steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Effektorantrieb TD, sodass ein verwendetes Hilfsmittel J, das in der Werkstückmontageposition 12a des Werkstückauswechselförderers 12 platziert ist, zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 bewegt wird (Schritt S3-4). Zu dieser Zeit ist es bevorzugt, dass die Palette P für das Hilfsmittel J in der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 von dem automatischen Lager 20 vorbereitet wurde.
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Nachfolgend steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Effektorantrieb TD, sodass das Hilfsmittel J, das zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 26 geliefert wurde, zu der Werkstückmontageposition 12a des Werkstückauswechselförderers 12 bewegt wird (Schritt S3-5).
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Als Nächstes steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Roboteradapter RA, sodass die befestigte Hand H auf der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 platziert wird (Schritt S3-6). Zu dieser Zeit ist es bevorzugt, dass die Palette P für die Hand H in der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 25 von dem automatischen Lager 20 vorbereitet wurde. Überdies wird ein Signal von der Robotersteuerung 51 an die Lagersteuerung 31 geschickt, das angibt, dass Schritt S3-6 abgeschlossen ist.
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Nachfolgend steuert die Robotersteuerung 51 jeden Servomotor 41 und den Roboteradapter RA, sodass die Hand H, die auf dem Handplatzierungsgestell 42 platziert ist, an dem Roboteradapter RA an der Spitze des Roboters 40 befestigt wird (Schritt S3-7).
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Andererseits steuert die Lagersteuerung 31 den Verfahrantrieb 24b, den Hebe-/Absenkantrieb 24d, den Orthogonalantrieb 24e und die Entnahmeförderer 25, 26, sodass die Paletten P, auf denen das verwendete Hilfsmittel J und die Hand H, die zum Auswechseln der Hilfsmittel J verwendet wurde, platziert sind, in einer beliebigen der Effektorplatzierungspositionen T1, T2, ..., Tn des Effektorlagerbereichs 22 des automatischen Lagers 20 (Schritt S4-3). Die Zahl, die die Effektorplatzierungsposition angibt, an der die Palette P, die das verwendete Hilfsmittel J aufweist, platziert wird, und die Typen des Hilfsmittels J und der Hand H werden von dem Verwaltungsprogramm 33b verwaltet.
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Gemäß dieser Ausgestaltung werden Hilfsmittel J, die zum Bearbeiten mittels der Werkzeugmaschine 10 verwendet werden, in dem automatischen Lager 20 gelagert, und ein Hilfsmittel J entsprechend einer von der Lagersteuereinrichtung 30 empfangenen Anforderung wird zu der Lieferposition SP des automatischen Lagers 20 geliefert. Überdies wird außerdem eine Hand H zur Verwendung zum Auswechseln des Hilfsmittels J geliefert. Entsprechend gibt es keine Notwendigkeit, viele Hilfsmittel J um den Roboter 40 und die Werkzeugmaschine 10 herum zu platzieren, und ein Betrieb zum Auswechseln von Hilfsmitteln von einem Bediener kann vermindert oder beseitigt werden, sodass eine Effizienzverbesserung und Raumersparnis des Bearbeitungssystems erzielt werden können.
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Viele Hilfsmittel J, die zum Bearbeiten mittels der Werkzeugmaschine 10 verwendet werden, wiegen mehrere zig kg oder mehrere Hundert kg, und ihre Formen variieren in Abhängigkeit von dem Typ des Werkstücks W und der auszuführenden Bearbeitung. Daher kann, indem eine Hand entsprechend einem Hilfsmittel J von dem automatischen Lager 20 geliefert wird, das Hilfsmittel J sicher und verlässlich bewegt werden.
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Überdies wird, obgleich auch eine Hand H entsprechend der Größe und dem Gewicht eines Hilfsmittels J schwer ist, der Roboter 40 gesteuert, sodass er eine Hand H, die zu der Lieferposition SP des automatischen Lagers 20 bewegt wird, an sich befestigt, und dies ist vorteilhaft beim Verbessern der Sicherheit und Effizienz des Betriebs zum Befestigen der Hand H an dem Roboter 40. Des Weiteren kann, da eine Hand H entsprechend einem Hilfsmittel J, das mehrere zig kg bis mehrere Hundert kg wiegt, automatisch an dem Roboter 40 befestigt wird, das schwere Hilfsmittel sicher und zuverlässig zu einer vorbestimmten Position übergeben werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind ein geliefertes Hilfsmittel J und ein verwendetes Hilfsmittel J dargestellt, um von der gleichen Hand H in Schritt S3-2 bis S3-6 übergeben zu werden. Zum Übergeben des verwendeten Hilfsmittels J kann jedoch eine Hand H entsprechend dem verwendeten Hilfsmittel J an dem Roboter 40 befestigt sein.
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Ein Bearbeitungssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 9 gezeigt, ist bei dem Bearbeitungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform ein automatisches Lager 70 für Hilfsmittel zusätzlich zu dem automatischen Lager 20 der ersten Ausführungsform vorgesehen. Gemäß der zweiten Ausführungsform bekommen Ausgestaltungen, die denen der ersten Ausführungsform ähnlich oder gleich sind, die gleichen Bezugszeichen, und eine Beschreibung davon wird weggelassen.
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Dieses Bearbeitungssystem ist mit dem automatischen Lager 70 für Hilfsmittel nahe der Bearbeitungseinheit 11 der Werkzeugmaschine 10 und außerdem mit einer Lagersteuereinrichtung 80 vorgesehen, die das automatische Lager 70 für Hilfsmittel steuert.
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Bei einem Lagerraum 70a des automatischen Lagers 70 für Hilfsmittel gibt es einen Hilfsmittellagerbereich 71, in dem eine Vielzahl von Paletten P gelagert sind, und auf jeder der Paletten P wird ein Teil eines Hilfsmittels J (umfassend einen Basisteil) oder ein zusammengebautes Hilfsmittel J platziert. Überdies sind in dem Lagerraum 70a des automatischen Lagers 70 für Hilfsmittel eine Schiene 73, die entlang dem Hilfsmittellagerbereich 71 angeordnet ist, und eine Aufnahmeeinrichtung 74 vorgesehen, die sich entlang der Schiene 73 bewegt. Überdies ist das automatische Lager 70 für Hilfsmittel mit einem Entnahmeförderer 72 vorgesehen, der sich von innerhalb nach außerhalb des Lagerraums 70a erstreckt.
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Die Aufnahmeeinrichtung 74 weist eine ähnliche Ausgestaltung wie die Aufnahmeeinrichtung 24 der ersten Ausführungsform auf und ist ausgestaltet, eine Palette P, die in dem Hilfsmittellagerbereich 71 platziert ist, auf dem Entnahmeförderer 72 zu platzieren und die Palette P auf dem Entnahmeförderer 72 in den Hilfsmittellagerbereich 71 zu platzieren. Die Aufnahmeeinrichtung 74 und der Entnahmeförderer 72 können ausgestaltet sein, Hilfsmittel J und Teile davon direkt zu übergeben. In dem Hilfsmittellagerbereich 71 sind Hilfsmittelplatzierungspositionen vorgesehen, in denen jeweilige Paletten P platziert werden, und den Hilfsmittelplatzierungspositionen werden jeweilige Nummern wie J1, J2, ..., Jn (nicht gezeigt) gegeben.
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Außerdem weist die Lagersteuereinrichtung 80 eine ähnliche Ausgestaltung wie die Lagersteuereinrichtung 30 der ersten Ausführungsform auf. Ein Beispiel eines Betriebs der Lagersteuereinrichtung 80 basierend auf dem Effektorauswechselprogramm, das in der Lagersteuereinrichtung 80 gespeichert ist, und ein Betrieb der Robotersteuerung 51 basierend auf dem Effektorauswechselbetriebsprogramm 53c werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 10 beschrieben.
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Die Robotersteuerung 51 empfängt eine Anforderung zum Auswechseln von Hilfsmitteln J von einem übergeordneten System wie einem Produktionsmanagementsystem (Schritt S5-1). Zu dieser Zeit empfängt eine Steuerung der Lagersteuereinrichtung 80 Informationen über den Typ eines Teils eines Hilfsmittels J, das zu der Lieferposition SP auf dem Entnahmeförderer 72 geliefert werden soll, von dem übergeordneten System wie dem Produktionsmanagementsystem (Schritt S6-1) und steuert die Aufnahmeeinrichtung 74 und den Entnahmeförderer 72, sodass eine Palette P, auf der der obige Typ eines Teils eines Hilfsmittels J (einer Vielzahl von Teilen in der vorliegenden Ausführungsform) platziert ist, zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 72 bewegt wird (Schritt S6-2). Das aktuelle Hilfsmittel war in der Bearbeitungseinheit 11 beinhaltet.
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Zu dieser Zeit ist es bevorzugt, dass eine Hand H zum Hilfsmittelauswechseln, die von dem automatischen Lager 20 geliefert wird, an dem Roboter 40 befestigt wurde. Nachfolgend steuert die Robotersteuerung 51 jede Servosteuerung 54 und den Effektorantrieb TD, sodass die Vielzahl von Teilen des Hilfsmittels J und die Palette P, die zu der Lieferposition SP geliefert werden, auf einem Hilfsmittelplatzierungsgestell 43 platziert werden (Schritt S5-2).
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Als Nächstes steuert die Steuerung der Lagersteuereinrichtung 80 den Entnahmeförderer 72, sodass das aktuelle Hilfsmittel J, das in der Bearbeitungseinheit 11 beinhaltet ist, beispielsweise zu der Lieferposition SP bewegt wird (Schritt S6-3). Nachfolgend steuert die Robotersteuerung 51 jede Servosteuerung 54 und den Effektorantrieb TD, sodass eine Vielzahl von Teilen des aktuellen Hilfsmittels J, die in der Lieferposition SP platziert sind, von seinem Basisteil gelöst werden (Schritt S5-3). Beispielsweise in einem Fall, in dem ein Mechanismus zum Greifen und Drehen eines Bolzens an der Hand H zum Hilfsmittelauswechseln befestigt wurde, wird die Vielzahl von Teilen des aktuellen Hilfsmittels J von dem Basisteil mittels dieses Mechanismus gelöst.
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Als Nächstes steuert die Robotersteuerung 51 jede Servosteuerung 54 und den Effektorantrieb TD, sodass die Vielzahl von Teilen an dem Basisteil, das in der Lieferposition SP platziert ist, auf dem Hilfsmittelplatzierungsgestell 43 platziert werden (Schritt S5-4). Überdies steuert die Robotersteuerung 51 jede Servosteuerung 54 und den Effektorantrieb TD, sodass die Vielzahl von gelieferten Teilen, die auf dem Hilfsmittelplatzierungsgestell 43 platziert sind, in einer vorbestimmten Position auf dem Basisteil angeordnet wird (Schritt S5-5).
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Nachfolgend steuert die Robotersteuerung 51 jede Servosteuerung 54 und den Effektorantrieb TD, sodass die Vielzahl von Teilen an dem Basisteil, das in der Lieferposition SP platziert ist, befestigt wird (Schritt S5-6). Beispielsweise wird die Vielzahl von Teilen an dem Basisteil mittels des Mechanismus zum Greifen und Drehen eines Bolzens der Hand H zum Hilfsmittelauswechseln befestigt.
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Als Nächstes steuert die Robotersteuerung 51 jede Servosteuerung 54 und den Effektorantrieb TD, sodass das verwendete Teil und die Palette P, die auf dem Hilfsmittelplatzierungsgestell 43 platziert sind, in der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 72 platziert werden (Schritt S5-7). Zu dieser Zeit wird die oben beschriebene Steuerung ausgeführt, sodass die Palette P zuerst in der Lieferposition SP platziert wird und das verwendete Teil dann auf der Palette P platziert wird. Überdies wird ein Signal von der Robotersteuerung 51 an die Lagersteuereinrichtung 80 geschickt, das angibt, dass Schritt S5-7 abgeschlossen ist.
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Dann werden die Aufnahmeeinrichtung 74 und der Entnahmeförderer 72 gesteuert, sodass die Palette P, auf der die Vielzahl von Teilen des verwendeten Hilfsmittels J platziert ist, auf einer beliebigen der Hilfsmittelplatzierungspositionen J1, J2, ..., Jn des Hilfsmittellagerbereichs 71 des automatischen Lagers 70 für Hilfsmittel platziert wird (Schritt S6-4). Die Zahl, die die Hilfsmittelplatzierungsposition angibt, in der die Palette P, die die Vielzahl von verwendeten Teilen aufweist, platziert wird und die Typen der Vielzahl von Teilen werden von einem Verwaltungsprogramm des automatischen Lagers 70 wie in der ersten Ausführungsform verwaltet.
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Auch gemäß dieser Ausgestaltung werden Hilfsmittel J und Teile davon (umfassend Basisteile), die zum Bearbeiten mittels der Werkzeugmaschine 10 verwendet werden sollen, in dem automatischen Lager 70 für Hilfsmittel gelagert, und Teile eines Hilfsmittels J entsprechend einer von der Lagersteuereinrichtung 80 empfangenen Anforderung werden zu der Lieferposition SP auf dem Entnahmeförderer 72 des automatischen Lagers 70 für Hilfsmittel geliefert. Entsprechend gibt es keine Notwendigkeit, viele Hilfsmittel J um den Roboter 40 und die Werkzeugmaschine 10 herum zu platzieren, und ein Betrieb zum Auswechseln von Hilfsmitteln von einem Bediener kann vermindert oder beseitigt werden, sodass eine Effizienzverbesserung und Raumersparnis des Bearbeitungssystems erzielt werden können.
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Obgleich das oben beschriebene Beispiel darstellt, dass Teile eines Hilfsmittels J ausgewechselt werden, kann das Hilfsmittel J selbst ausgewechselt werden. Überdies kann eine Ausgestaltung eingesetzt werden, bei der Hände H und Ähnliches in dem automatischen Lager 70 für Hilfsmittel gelagert werden, und eine Hand H wird basierend auf einer Anforderung von einem übergeordneten System zu der Lieferposition SP des Entnahmeförderers 72 des automatischen Lagers 70 für Hilfsmittel geliefert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Werkzeugmaschine
- 11
- Bearbeitungseinheit
- 12
- Werkstückauswechselförderer
- 13
- Werkzeugmaschinensteuereinrichtung
- 20
- Automatisches Lager
- 20a
- Lagerraum
- 21
- Werkstücklagerbereich
- 22
- Effektorlagerbereich
- 23
- Schiene
- 24
- Aufnahmeeinrichtung
- 25, 26
- Entnahmeförderer (Entnahmeeinrichtung)
- 30
- Lagersteuereinrichtung
- 31
- Lagersteuerung
- 33
- Speichereinrichtung
- 33a
- Systemprogramm
- 33b
- Verwaltungsprogramm
- 33c
- Effektorauswechselprogramm
- 40
- Roboter
- 41
- Servomotor
- 42
- Handplatzierungsgestell
- 50
- Robotersteuereinrichtung
- 51
- Robotersteuerung
- 53
- Speichereinrichtung
- 53a
- Systemprogramm
- 53c
- Effektorauswechselbetriebsprogramm
- 54
- Servosteuerung
- 55
- Programmierhandgerät
- 70
- Automatisches Lager für Hilfsmittel
- 70a
- Lagerraum
- 71
- Hilfsmittellagerbereich
- 73
- Schiene
- 74
- Aufnahmeeinrichtung
- 80
- Lagersteuereinrichtung
- W
- Werkstück
- SP
- Lieferposition
- H
- Hand (Robotereffektor)
- J
- Hilfsmittel
- RA
- Roboteradapter
- TA
- Werkzeugadapter
- WP
- Werkstückpalette
- P
- Palette
