JP2002304208A - 自動加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動加工装置において、加工プログラミング作
業を能率良く実施でき、しかも自動加工の信頼性が高い
こと。 【解決手段】プリセッタを用いてワークＷをワークパレ
ット１５上に仮固定する。ワークｗの識別番号と、これ
をセットしたワークパレット１５の後面となる側面１７
のバーコードを対応付けて予め記憶しておく。ワークｗ
がセットされたワークパレット１５をマガジン２のポッ
ト２９にセットする。自動加工の開始前に自動探査モー
ドに入り、ロボット４がバーコードリーダ５を各ポット
２９に順次に接近させ、ワークパレット１５のバーコー
ドを読み取る。ポット２９の識別番号をワークＷの識別
番号に対応付けて記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークないしツー
ルを加工装置に自動的に供給して、例えば無人での運転
が可能な自動加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
ＮＣ放電加工機において無人加工を行うことが試みられ
ている。この種の自動加工装置では、加工すべきワーク
及びこのワークに対応するツールを供給ロボットにより
マガジンから取り出して加工装置に供給し、自動的に加
工を実施する。マガジンには、それぞれ識別番号で対応
付けられる複数のポットが設けられており、各ポットに
は、ワークを仮固定したワークパレットや、ツールが固
定されたホルダがセットされる。

【０００３】オペレータは、自動加工に必要な加工プロ
グラミングを作成するときに、マガジンのどのポット
に、どのようなワークやツールをセットしたかの対応関
係を手動でキー入力しておく。したがって、制御部で
は、ワークやツールの交換時にポットの識別番号に基づ
いて、マガジンからワークやツールを取り出して加工装
置に対する段取り換えを実施し、加工を進めてゆくこと
になる。

【０００４】ところが、オペレータがポットとワーク等
との対応関係を手動でキー入力するときに間違えて入力
する場合があり、この場合、予定どおりの加工品が得ら
れなくなったり、或いは何かの不具合が生じてフェール
セーフ機能が働くことにより自動加工が途中で停止した
りするおそれがある。このようなことを防止するため、
オペレータは入力ミスがないかの確認作業を慎重に実施
する必要があり、したがって加工プログラミング時の能
率が悪いという問題がある。

【０００５】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、加工プログラミングを能率良く実施でき、しかも
自動加工の信頼性が高い自動加工装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するため、請求項１記載の発明は、対応する保持
体に保持された加工関連物がそれぞれセットされる複数
のポットを有するマガジンと、マガジンから所要の加工
関連物を取り出して加工装置に供給する供給装置と、予
め記憶手段に記憶された加工情報にしたがってマガジン
の加工関連物を用いて加工装置を段取り換えして加工装
置の加工を実施させる自動加工モードを有する制御部と
を備える自動加工装置において、各保持体の所定の面に
付され保持体を識別するための識別標識と、各ポットに
セットされた保持体の識別標識を読み取る読み取り手段
とをさらに備え、上記記憶手段は、加工関連物の識別番
号と保持体の識別標識とを予め対応付けて記憶してお
り、上記制御部は、自動加工モードの開始前に、読み取
り手段によって各ポットにセットされた保持体の識別標
識を読み取らせ、読み取られた保持体の識別標識に基づ
いて、各ポットの識別番号を加工関連物の識別番号に対
応付けて記憶手段に記憶させる自動探査モードを有する
ことを特徴とするものである。

【０００７】上記の加工関連物とはワークのみであって
も良いし、ワーク及びツールの双方であっても良い。本
発明では、予め、加工関連物の識別番号とこの加工関連
物を保持する保持体の識別標識が対応付けられて記憶さ
れている。そして、自動加工モードに入る前に自動探査
モードを実施し、どのポットにどのような加工関連物が
セットされているかを探査し、ポットの識別番号を加工
関連物の識別番号に対応付けて記憶しておく。

【０００８】続いて実施される自動加工モードでは、マ
ガジンから加工関連物をポットの識別番号に基づいて取
り出して加工装置に供給するので、加工情報に確実に適
合する加工関連物をマガジンから取り出して供給するこ
とが可能になる結果、自動加工の信頼性を格段に向上さ
せることができる。また、従来、加工プラグラミング時
に必要であった、ポットとワーク等の対応関係を手動で
キー入力する作業が不要となり、加工プログラミング作
業が格段に容易になる。さらに、マガジンの複数のポッ
トに加工関連物をセットする段取り作業においても、加
工関連物を任意の順序で並べてセットしても良くなり、
マガジンへの段取り作業も非常に容易になる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、上記加工関連物はワーク及びツールを含み、上記保
持体はワークを仮保持するワークパレットと、ツールが
固定されたツールホルダとを含むことを特徴とするもの
である。本発明では、ワーク及びツールの双方を同じマ
ガジンから同じ供給装置を用いて供給できるので、構造
を簡素化することができる。請求項３記載の発明は、請
求項１又は２において、上記識別標識は保持体の供給装
置側の面に付されたバーコードを含み、供給装置は多関
節ロボットを含み、上記読み取る手段は多関節ロボット
のクランプ部近傍に設けられるバーコードリーダを含む
ことを特徴とするものである。多関節ロボットのクラン
プ部は、もともと各ポットに近接して各ポットの加工関
連物をマガジンから取り出す動作をするものであり、こ
のクランプ部の近傍にバーコードリーダを装備してバー
コードリーダを読み取り位置に搬送するようにしておけ
ば、別途にバコードリーダの運搬機構を設ける場合に比
較して、格段に構造を簡素化することができる。

【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３において、上記マガジンに形成され加工関連物を出し
入れするための扉と、扉の開閉を検知する開閉検知手段
とをさらに備え、上記制御部は、扉が閉じられるときに
開閉検知手段から出力される信号をトリガとして自動探
査モードに移行することを特徴とするものである。この
場合、マガジンにワーク等をセットする段取り作業が終
了して、扉を閉じると、自動的に自動探査モードが開始
され、能率が良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態につ
いて添付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一
実施の形態の自動加工装置の概略構成を示す模式的平面
図である。図１を参照して、本自動加工装置１は、加工
関連物としてのワークおよびツールを収容しておくため
のマガジン２と、マガジン２からワーク又はツールを取
り出して加工装置３に供給する供給装置としての多関節
ロボット４と、ロボット４に取り付けられた読み取り手
段としてのバーコードリーダ５と、加工装置３のコント
ローラ６及びこれに接続されるパソコン７等を配置する
コントロールユニット８とを備えている。

【００１２】加工装置３は、例えば形彫放電加工機等か
らなる。放電加工機の場合、ツールとしては、電極ホル
ダに保持された電極が用いられる。自動加工装置１に隣
接して、ワークを保持体としてのワークパレットに位置
決めしてセットするためのワーク用のプリセッタ９や、
ツールをツールホルダに位置決めしてセットするための
ツール用のプリセッタ１０が配置されている。各プリセ
ッタ９，１０はパソコン１１，１２とバーコードリーダ
１３，１４を装備しており、各パソコン１１，１２は自
動加工装置１のパソコン７とＬＡＮにより接続されてい
る。

【００１３】図２を参照して、ワークＷは矩形板状をな
す保持体としてのワークパレット１５の上面１６にプリ
セッタ９を用いて正確に位置決めされて仮固定される。
ワークＷとワークパレット１５の上面１６との仮固定
は、例えば瞬間接着剤を用いて行われる。各ワークパレ
ット１５はマガジン２にセットされたときに後面となる
側面１７に、識別標識としてのバーコード１８が付され
ている。具体的には、バーコード１８が表示されたフィ
ルム又はシートを側面１７に貼り付けるようにしてい
る。

【００１４】図３を参照して、電極からなるツールＴ
は、対応する断面溝形をなす保持体としてのツールホル
ダ１９の溝状の保持部２０に保持される。各ツールホル
ダ１９は、マガジン２にセットされたときに後面となる
側面２１に識別標識としてのバーコード２２が付されて
いる。ワーク用のプリセッタ９では、ワークパレット１
５の識別標識としてのバーコード１８をバーコードリー
ダ１３により読み取り、このワークパレット１５にセッ
トされているワークの識別番号とワークパレット１５の
バーコード１８を対応付けたデータを得た後、このデー
タを自動加工装置１にパソコン７に送信する。

【００１５】同様にして、ツール用のプリセッタ１０で
は、ツールＴの識別番号とツールホルダ１９のバーコー
ド２２を対応付けたデータを得た後、このデータを自動
加工装置１のパソコン７に送信する。模式的側面図であ
る図４を参照して、ロボット４は、柱状のロボット本体
２３と、ロボット本体２３に沿って上下に駆動される多
関節の水平マニピュレータからなるロボットハンド２４
と、ロボットハンド２４の先端部に設けられて、ワーク
パレット１５やツールホルダ１９をクランプするための
チャック部２５とを有している。ロボット本体２５に
は、ロボット４の動作を制御するためのコントローラ３
９が装備されている。バーコードリーダ５はチャック部
２５の近傍位置に取り付けられている。後述する自動探
査モードでは、ロボットハンド２４が後面の開放してい
るマガジン２に後方から侵入又は接近して、マガジン２
の各ポット２９にセットされているワークパレット１５
の後面に付されているバーコードを読み取る。

【００１６】次いで、図５を参照して、マガジン２につ
いて説明する。マガジン２は前面に観音開きの扉２６
ａ，２６ｂを有し、ロボット４側である後方に開放する
キャビネットからなる。また、マガジン２内には上下に
複数段の棚２７，２８が設けられている。ワーク用の棚
２７には、ワークＷを仮固定したワークパレット１５を
セットするためのポット２９が所定間隔毎に並べて配置
されている。一方、ツール用の棚１５には、ツールＴを
保持したツールホルダ１９をセットするためのポット３
０が所定間隔毎に並べて配置されている。また、マガジ
ン２の底板には、後閉じ扉２６ｂの開閉を検知する開閉
検知センサ３１が設けられている。

【００１７】本実施の形態では、ワーク用の棚とツール
用の棚を分けたが、同じ棚にワーク用のポットとツール
用のポットを配置する構成を採用することもできる。次
いで、図６のブロック図を参照して、自動加工装置１の
電気的構成について説明する。コントロールユニット８
に備えられるパソコン７は、ＣＰＵからなる制御部３２
を備え、この制御部３２に接続されるメモリ３３、キー
ボード等の入力装置３４、及びＣＲＴ等の表示装置３５
とを備えている。メモリ３３には、加工情報データ３６
が記憶されると共に、後述するテーブルデータＤ１〜Ｄ
４等に相当するＩＤ対照データ３７が記憶される。

【００１８】制御部３２には、バーコードリーダ５のコ
ントローラ３８、ロボット４のコントローラ３９、及び
加工装置３のコントローラ６が接続され、また、上記し
たプリセッタ９，１０のパソコン１１，１２が接続され
ている。ロボット４のコントローラ３９とバーコードリ
ーダ５のコントローラ３８とは互いに接続されている。
制御部３２及び各コントローラ３８，３９，６によって
自動加工装置１全体の制御部が構成されている。

【００１９】ロボット４のコントローラ３９には、マガ
ジン２の扉開閉検知センサ３１が接続され、扉開閉検知
センサ３１からの信号がコントローラ３９に与えられる
ようになっている。また、ロボット４のコントローラ３
９には、後述する自動探査モードを実施するためプログ
ラムが格納されている。後閉じ扉２６ｂが閉じられて扉
開閉検知センサ３１からの信号を受けとったコントロー
ラ３９は、自動探査モードに移行し、バーコードリーダ
５により読み取られた情報が制御部３２に送られるよう
になっている。

【００２０】次いで、本自動加工装置１を運転するたた
めの準備作業について説明する。まず、作業者がパソコ
ン７において入力装置３４を用いて、各ワークＷの加工
プログラムを登録する。すなわち、図７（ａ）に示すよ
うなワークＷの識別番号４０と加工プログラム４１とが
対応付けられたデータテーブルＤ１を得る。次いで、プ
リセッタ９を用いる段取り作業において、ワークＷをワ
ークパレット１５に位置決めしてセットすると共に、バ
ーコードリーダ１３によりワークパレット１５のバーコ
ード１８を読み取ることにより、図７（ｂ）に示すよう
なワークＷの識別番号４０とワークパレット１５のＩＤ
としてのバーコード１８とが対応付けられたデータテー
ブルＤ２を得る。同様に、プリセッタ１０を用いる段取
り作業において、ツールＴをツールホルダ１９にセット
すると共に、図７（ｃ）に示すようなツールＴの識別番
号４２とツールホルダ１９のＩＤとしてのバーコード２
２とが対応付けられたデータテーブルＤ３を得る。

【００２１】次いで、作業者がワークＷやツールＴがプ
リセットされたワークパレット１５やツールホルダ１９
を、マガジン２の対応する棚２７，２８のポット２９，
３０にセットする。このとき、ワークパレット１５やツ
ールホルダ１９を特に所定の順序で並べる必要はない。
マガジン２への全ての装填が完了して、マガジン２の扉
２６ａ，２６ｂを閉じることにより、段取り作業が終了
する。続いての動作を図８のフローチャートに基づいて
説明する。

【００２２】段取り作業が終了すると、これを後閉じ扉
２６ｂの閉鎖により検知し、自動探査モードが開始され
る（ステップＳ１，Ｓ２）。自動的に自動探査モードが
開始されるので、能率が良い。自動探査モードでは、ロ
ボット４を駆動し、ロボットハンド２４をマガジン２内
に後方から侵入させ、各棚２７，２８の各ポット２９，
３０に順次に移動し、これにセットされているワークパ
レット１５やツールホルダ１９のバーコード１８，２２
を順次に読み取っていく。これにより、図７（ｄ）に示
すようなポット２９，３０の識別番号４３とバーコード
１８，２２とが対応付けられたデータテーブルＤ４を得
る。

【００２３】これらのデータテーブルＤ１〜Ｄ４を得る
ことにより、ワークやツールの識別番号４０とマガジン
のポット２９，３０の識別番号４１が対応付けられるこ
とになる。自動探査モードが終了すると、自動加工モー
ドに入り（ステップＳ３）、ワークやツールを用いる加
工装置の段取り換えや、加工装置での加工が自動的に行
われる。

【００２４】マガジン２からワークＷやツールＴをポッ
ト２９，３０の識別番号４１に基づいて取り出して加工
装置３に供給するので、加工プログラムに確実に適合す
るワークＷやツールＴを供給でき、自動加工の信頼性を
格段に向上させることができる。また、従来、加工プラ
グラミング時に必要であった、ポット２９，３０とワー
クＷやツールＴとの対応関係を手動でキー入力する作業
が不要となり、加工プログラミング作業が格段に容易に
なる。

【００２５】さらに、マガジン２の複数のポット２９，
３０にワークＷやツールＴをセットする段取り作業にお
いても、これらを任意の順序で並べてセットしても良く
なり、マガジン２への段取り作業も非常に容易になる。
また、ワークＷ及びツールＴの双方を同じマガジン２か
ら同じロボット４を用いて供給できるので、構造を簡素
化することができる。また、多関節ロボット４のチャッ
ク部２５の近傍にバーコードリーダ５を装備してあり、
ロボット４を用いてバーコードリーダ５を必要な読み取
り位置まで搬送するので、別途にバーコードリーダを搬
送する機構を設ける場合に比較して、格段に構造を簡素
化することができる。

【００２６】また、識別標識としてバーコードを用いて
おり、汎用性が高い。そして、例えば、共振周波数の電
磁波に応答する応答器（共振タグ）を内蔵するような方
式と比較して、格段にコストを安くすることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、本発明を放電加工機以外の工作機械に適用すること
等、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の自動加工装置の概略構
成を示す模式的平面図である。

【図２】ワークとワークパレットの分解斜視図である。

【図３】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれツールとツールホ
ルダの分解斜視図である。

【図４】ロボット及びマガジンの模式的側面図である。

【図５】マガジンの分解斜視図である。

【図６】自動加工装置の電気的構成の要部を示すブロッ
ク図である。

【図７】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ各データテーブルの
模式図である。

【図８】自動加工装置の制御の流れの概略を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ 自動加工装置 ２ マガジン ３ 加工装置 ４ ロボット（供給装置） ５ バーコードリーダ（読み取り手段） ６，３８，３９ コントローラ ７ パソコン ８ コントロールユニット ９，１０ プリセッタ １１，１２ パソコン １３，１４ バーコードリーダ Ｗ ワーク（加工関連物） Ｔ ツール（加工関連物） １５ ワークパレット（保持体） １７，２０ 側面（所定の面） １８，２２ バーコード（識別標識） １９ ツールホルダ（保持体） ２４ ロボットハンド ２５ チャック部 ２６ａ，２６ｂ 扉 ２７，２８ 棚 ２９，３０ ポット ３１ 扉開閉検知センサ ３２ 制御部 ３３ メモリ ３６ 加工情報データ ３７ ＩＤ対照データ Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ データテーブル ４０ ワークの識別番号 ４２ ツールの識別番号 ４３ ポットの識別番号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野山 孟煕 奈良県橿原市飯高町113−１ 不二精機株 式会社内 (72)発明者 小西 勝芳 奈良県橿原市飯高町113−１ 不二精機株 式会社内 Ｆターム(参考） 3C002 CC05 HH01 JJ03 KK01 LL12 3C007 AS05 BS15 CV07 CW07 CY37 JU08 KS07 KS08 KV11 KW00 KX07 LV12 MS16 MT03 NS06 3C059 AA01 AB01 DD03 3C100 AA68 BB19 DD05 DD22 DD32

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対応する保持体に保持された加工関連物が
   それぞれセットされる複数のポットを有するマガジン
   と、 マガジンから所要の加工関連物を取り出して加工装置に
   供給する供給装置と、 予め記憶手段に記憶された加工情報にしたがってマガジ
   ンの加工関連物を用いて加工装置を段取り換えして加工
   装置の加工を実施させる自動加工モードを有する制御部
   とを備える自動加工装置において、 各保持体の所定の面に付され保持体を識別するための識
   別標識と、 各ポットにセットされた保持体の識別標識を読み取る読
   み取り手段とをさらに備え、 上記記憶手段は、加工関連物の識別番号と保持体の識別
   標識とを予め対応付けて記憶しており、 上記制御部は、自動加工モードの開始前に、読み取り手
   段によって各ポットにセットされた保持体の識別標識を
   読み取らせ、読み取られた保持体の識別標識に基づい
   て、各ポットの識別番号を加工関連物の識別番号に対応
   付けて記憶手段に記憶させる自動探査モードを有するこ
   とを特徴とする自動加工装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記加工関連物はワー
   ク及びツールを含み、 上記保持体はワークを仮保持するワークパレットと、ツ
   ールが固定されたツールホルダとを含むことを特徴とす
   る自動加工装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、上記識別標識は
   保持体の供給装置側の面に付されたバーコードを含み、
   供給装置は多関節ロボットを含み、上記読み取る手段は
   多関節ロボットのクランプ部近傍に設けられるバーコー
   ドリーダを含むことを特徴とする自動加工装置。
4. 【請求項４】請求項１，２又は３において、 上記マガジンに形成され加工関連物を出し入れするため
   の扉と、 扉の開閉を検知する開閉検知手段とをさらに備え、 上記制御部は、扉が閉じられるときに開閉検知手段から
   出力される信号をトリガとして自動探査モードに移行す
   ることを特徴とする自動加工装置。