JP2013071196A - ワーク搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの搬送に伴う待ち時間を短縮することが可能なワーク搬送装置を提供することを課題とする。
【解決手段】ワーク搬送装置２ａ〜２ｃは、ワーク搬入位置Ｐ１、ワーク搬出位置Ｐ３の順にワークＷを搬送する搬送ロボット２０と、搬送ロボット２０を制御する制御装置２３と、を備える。ワーク搬入位置Ｐ１およびワーク搬出位置Ｐ３のうち少なくとも一方に対して搬送ロボット２０が待ち時間Ｔｗを有する場合、制御装置２３は、搬送ロボット２０の移動に要する搬送移動時間Ｔｉを長くすることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば生産ラインなどでワークを搬送するのに用いられるワーク搬送装置に関する。

複数の工程が連なる生産ラインにおいては、最もサイクルタイムの長い工程がボトルネックになる。すなわち、最もサイクルタイムの長い工程が完了しなければ、生産ラインにおいて、下流側にワークを搬送することができない。このため、他の工程のサイクルタイムが、必然的かつ実質的に、最もサイクルタイムの長い工程のサイクルタイムに倣ってしまう。

この場合、ボトルネック工程以外の任意の工程（具体的には当該工程を実行する工作機械）単体のサイクルタイムがどれだけ短くても、当該工作機械が生産ラインに組み込まれることにより、サイクルタイムが延びてしまうことになる。つまり、ボトルネック工程が完了するのを待つための、待ち時間が発生することになる。

特開平１０−３０９６４９号公報

この点、特許文献１には、ワーク加工中にローダがワークの加工を待つ待ち時間が発生している場合に、ローダの速度、加減速度を下げるローダ制御装置が開示されている。特許文献１のローダ制御装置によると、工作機械のワーク加工位置に対して、ローダが、ワークを搬入、搬出している。

ここで、工作機械が第一ワークを加工中の場合、ローダが第二ワークをワーク加工位置に搬入したくても、搬入することができない。このため、ローダは、工作機械が第一ワークの加工を完了するのを、待つことになる。

また、工作機械が第一ワークを加工中の場合、ローダが第一ワークをワーク加工位置から搬出したくても、搬出することができない。このため、ローダは、工作機械が第一ワークの加工を完了するのを、待つことになる。

このように、待ち時間が発生するとローダの稼働率が低下してしまう。この点に鑑みて、特許文献１のローダ制御装置は、待ち時間が発生する場合に、ローダの速度、加減速度を下げている。すなわち、ワークの搬送速度、搬送加減速度を下げている。同文献記載のローダ制御装置によると、待ち時間を短縮することができる。このため、ローダの稼働率低下を抑制することができる。

しかしながら、特許文献１には、「ワークの加工を待つための」待ち時間に関する記載はあるものの、上記「ボトルネック工程が完了するのを待つための」待ち時間に関する記載はない。

本発明のワーク搬送装置は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、ワークの搬送に伴う待ち時間を短縮することが可能なワーク搬送装置を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明のワーク搬送装置は、ワーク搬入位置、ワーク搬出位置の順にワークを搬送する搬送ロボットと、該搬送ロボットを制御する制御装置と、を備えるワーク搬送装置であって、前記ワーク搬入位置および前記ワーク搬出位置のうち少なくとも一方に対して前記搬送ロボットが待ち時間を有する場合、前記制御装置は、該搬送ロボットの移動に要する搬送移動時間を長くすることを特徴とする。

ここで、ワーク搬入位置に対する「待ち時間」とは、搬送ロボットがワーク搬入位置からワーク搬入できないことに起因する搬送ロボットの停止時間をいう。また、ワーク搬出位置に対する「待ち時間」とは、搬送ロボットがワーク搬出位置にワーク搬出できないことに起因する搬送ロボットの停止時間をいう。なお、ワーク搬入、ワーク搬出ができない原因については特に限定しない。たとえ原因が不明でも、結果として、ワーク搬入、ワーク搬出ができない状況にあれば、「待ち時間」は発生する。

本発明のワーク搬送装置によると、ワーク搬入位置およびワーク搬出位置のうち少なくとも一方に対して搬送ロボットが待ち時間を有する場合に、搬送ロボットの搬送移動時間を長くすることができる。このため、当該待ち時間を短縮することができる。

（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記搬送ロボットは、前記ワーク搬入位置、該ワーク搬入位置の下流側に配置されるワーク加工位置、該ワーク加工位置の下流側に配置される前記ワーク搬出位置、の順にワークを搬送する構成とする方がよい。

本構成によると、搬送ロボットが、ワーク加工位置を経由して、ワーク搬入位置からワーク搬出位置まで、ワークを搬送する。すなわち、搬送ロボットが、加工前のワークを、ワーク搬入位置からワーク加工位置まで搬送する。また、搬送ロボットが、加工済みのワークを、ワーク加工位置からワーク搬出位置まで搬送する。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記制御装置は、前記搬送移動時間を長くするために、次の（Ａ）および（Ｂ）のうち少なくとも一方を実行する構成とする方がよい。
（Ａ）前記搬送ロボットの速度および加減速度のうち、少なくとも一方を遅くするスローダウン制御。
（Ｂ）前記ワークの搬送経路を、該ワークの搬送距離が最短である最短距離経路に切り替える経路切替制御。

本構成によると、スローダウン制御および経路切替制御のうち、少なくとも一方を実行することにより、ワークの搬送に伴う待ち時間を短縮することができる。

スローダウン制御を行う場合、搬送ロボットの速度および加減速度のうち少なくとも一方を、遅くすることができる。このため、搬送ロボットの消費電力を削減することができる。また、例えば、急加速、急減速による搬送中の衝撃で、ワークや搬送ロボットが受けるダメージを、軽減することができる。

経路切替制御を行う場合、ワークの搬送経路を、任意の経路から最短距離経路に切り替えることができる。このため、搬送ロボットの消費電力を削減することができる。また、ワークの搬送距離が短いため、搬送中にワークや搬送ロボットが受けるダメージを、軽減することができる。

（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記スローダウン制御において、前記搬送ロボットを駆動するモータの出力トルクを制限する構成とする方がよい。スローダウン制御において、搬送ロボットの速度および加減速度のうち少なくとも一方を遅くすると、その分モータの出力トルクを制限することができる。したがって、仮に、搬送中に、ワークや搬送ロボットが隣接部材などに干渉、衝突した場合であっても、ワークや搬送ロボットや隣接部材が受けるダメージを、軽減することができる。

（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、ワーク搬送装置が複数連なって前記ワークを搬送する搬送ラインの、任意の該ワーク搬送装置であって、前記待ち時間は、該搬送ラインの複数の該ワーク搬送装置のうち、ボトルネックとなる該ワーク搬送装置のサイクルタイムにより発生する構成とする方がよい。搬送ラインには、複数のワーク搬送装置が連なっている。複数のワーク搬送装置のサイクルタイムが異なる場合、一番サイクルタイムが長いワーク搬送装置がボトルネックとなる。本構成によると、当該ボトルネックとなっているワーク搬送装置のサイクルタイムに起因する待ち時間を、短縮することができる。

本発明によると、ワークの搬送に伴う待ち時間を短縮することが可能なワーク搬送装置を提供することができる。

第一実施形態のワーク搬送装置が配置されている生産ラインの模式図である。 図１の枠ＩＩ内の拡大図である。 図２に対応する部分の斜視図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置のブロック図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、ワーク搬入工程第一段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第二段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第三段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、ワーク交換工程第一段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第二段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第三段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第四段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、ワーク搬出工程第一段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第二段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第三段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第四段階の正面図である。 マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、搬送ロボットの動きを強調した正面図である。 本実施形態のワーク搬送装置が実行する制御方法のフローチャート（その１）である。 同ワーク搬送装置のＺ軸モータの回転速度−トルク特性の模式図である。 ワークの最短時間経路の模式図である。 ワークの最短距離経路の模式図である。 ワークの最短距離経路の決定方法の模式図である。 本実施形態のワーク搬送装置が実行する制御方法のフローチャート（その２）である。 第二実施形態のワーク搬送装置が配置されている生産ラインの模式図である。 第三実施形態のワーク搬送装置が配置されている生産ラインの模式図である。

以下、本発明のワーク搬送装置の実施の形態について説明する。

＜＜第一実施形態＞＞
＜生産ライン＞
まず、本実施形態のワーク搬送装置が配置されている生産ラインの構成について説明する。図１に、本実施形態のワーク搬送装置が配置されている生産ラインの模式図を示す。図１に示すように、生産ライン９は、３台のワーク搬送装置２ａ〜２ｃと、３台のマシニングセンタ３ａ〜３ｃと、２台の工程間中継装置４ｂ、４ｃと、未加工ワーク供給装置４ａと、加工完了済ワークストッカ装置４ｄと、を備えている。

これらの装置は、左側（搬送方向上流側）から右側（搬送方向下流型）に向かって、未加工ワーク供給装置４ａ→第一のマシニングセンタ３ａおよびワーク搬送装置２ａ→第一の工程間中継装置４ｂ→第二のマシニングセンタ３ｂおよびワーク搬送装置２ｂ→第二の工程間中継装置４ｃ→第三のマシニングセンタ３ｃおよびワーク搬送装置２ｃ→加工完了済ワークストッカ装置４ｄ、の順に並んでいる。

ワークＷは、３台のワーク搬送装置２ａ〜２ｃにより、生産ライン９を搬送される。すなわち、生産ライン９には、３台のワーク搬送装置２ａ〜２ｃが連なることにより、搬送ライン８が構成されている。搬送されるワークＷには、３台のマシニングセンタ３ａ〜３ｃにより、段階的に加工が施される。

３台のマシニングセンタ３ａ〜３ｃ（３台のワーク搬送装置２ａ〜２ｃ）のうち、単独でのサイクルタイムが最も長いのは、マシニングセンタ３ｃ（ワーク搬送装置２ｃ）である。このため、生産ライン９（搬送ライン８）に組み込まれた３台のマシニングセンタ３ａ〜３ｃ（３台のワーク搬送装置２ａ〜２ｃ）のサイクルタイムは、全てマシニングセンタ３ｃ（ワーク搬送装置２ｃ）のサイクルタイムになる。つまり、マシニングセンタ３ａ、３ｂ（ワーク搬送装置２ａ、２ｂ）のサイクルタイムは、生産ライン９（搬送ライン８）に組み込まれることにより、結果的に長くなってしまう。

＜マシニングセンタ＞
次に、マシニングセンタ３ａ〜３ｃの構成について説明する。マシニングセンタ３ａ〜３ｃの構成は、同様である。ここでは、マシニングセンタ３ａ〜３ｃを代表して、マシニングセンタ３ｂの構成について説明する。

図２に、図１の枠ＩＩ内の拡大図を示す。図３に、図２に対応する部分の斜視図を示す。図４に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置のブロック図を示す。図２〜図４に示すように、マシニングセンタ３ｂは、ベッド３０と、主軸台３１と、工具軸側スライド３２と、制御装置２３と、を備えている。制御装置２３は、マシニングセンタ３ｂおよびワーク搬送装置２ｂ兼用である。制御装置２３については、後で説明する。

（ベッド３０、主軸台３１）
ベッド３０は、工場の床面に配置されている。主軸台３１は、ベッド３０の上面の左部分に配置されている。主軸台３１は、Ｘ軸（前後方向）下スライド３１０と、Ｘ軸スライド３１１と、本体３１２と、主軸側チャック３１３と、Ｘ軸モータ３１４と、回転モータ３１５と、を備えている。

Ｘ軸下スライド３１０は、ベッド３０の上面に配置されている。Ｘ軸下スライド３１０は、前後方向に延在している。Ｘ軸スライド３１１は、Ｘ軸下スライド３１０に、前後方向に移動可能に取り付けられている。Ｘ軸モータ３１４は、Ｘ軸スライド３１１を駆動する。本体３１２は、Ｘ軸スライド３１１に取り付けられている。主軸側チャック３１３は、いわゆる三つ爪チャックである。なお、三つ爪チャックの構成は、特開平１１−３００５６８号公報、実公平４−３２１９７号公報などに開示されている。主軸側チャック３１３は、ワーク保持軸（図略）に固定されている。ワーク保持軸は、左右方向（Ｚ軸方向）に延在している。回転モータ３１５は、ワーク保持軸を軸周りに回転させる。主軸側チャック３１３は、円筒状のワークＷを、三つの爪部材（図略）により、把持、解放可能である。ワークＷおよび主軸側チャック３１３がワーク保持軸と共に軸周りに回転することにより、ワークＷの加工角度（例えば、３０°、４５°など）の割り出しが行われる。

（工具軸側スライド３２）
工具軸側スライド３２は、ベッド３０の上面の右部分に配置されている。工具軸側スライド３２は、Ｚ軸下スライド３２０と、Ｚ軸スライド３２１と、コラム３２２と、Ｙ軸（上下方向）下スライド３２３と、Ｙ軸スライド３２４と、Ｙ軸モータ３２５と、Ｚ軸モータ３２６と、工具軸３２７と、を備えている。

Ｚ軸下スライド３２０は、ベッド３０の上面に配置されている。Ｚ軸下スライド３２０は、左右方向に延在している。Ｚ軸スライド３２１は、Ｚ軸下スライド３２０に、左右方向に移動可能に取り付けられている。Ｚ軸モータ３２６は、Ｚ軸スライド３２１を駆動する。コラム３２２は、Ｚ軸スライド３２１に取り付けられている。Ｙ軸下スライド３２３は、コラム３２２の左面に配置されている。Ｙ軸下スライド３２３は、上下方向に延在している。Ｙ軸スライド３２４は、Ｙ軸下スライド３２３に、上下方向に移動可能に取り付けられている。Ｙ軸モータ３２５は、Ｙ軸スライド３２４を駆動する。工具軸３２７には、工具Ｔが交換可能に取り付けられている。

＜ワーク搬送装置＞
次に、ワーク搬送装置２ａ〜２ｃの構成について説明する。ワーク搬送装置２ａ〜２ｃの構成は、同様である。ここでは、ワーク搬送装置２ａ〜２ｃを代表して、ワーク搬送装置２ｂの構成について説明する。

ワーク搬送装置２ｂは、いわゆるガントリローダである。ワーク搬送装置２ｂは、搬送ロボット２０と、ロボット走行台２１と、一対の支柱２２と、制御装置２３と、ロボットアーム上下軸モータ２４と、ロボット走行用モータ２５と、ロボットチャック旋回用モータ２６と、入力装置２７と、を備えている。

（一対の支柱２２、ロボット走行台２１）
左右一対の支柱２２のうち、左側の支柱２２はベッド３０の左面に固定されている。左側の支柱２２は、上下方向に延在している。右側の支柱２２はベッド３０の右面に固定されている。右側の支柱２２は、上下方向に延在している。ロボット走行台２１は、左右一対の支柱２２上端間に架設されている。ロボット走行台２１は、左右方向に延在している。

（搬送ロボット２０、ロボットアーム上下軸モータ２４、ロボット走行用モータ２５、ロボットチャック旋回用モータ２６）
搬送ロボット２０は、走行軸スライド２００と、Ｙ軸伸縮アーム２０１と、ロボットアーム２０２と、一対のロボットチャック２０３と、本体２０４と、を備えている。走行軸スライド２００は、ロボット走行台２１に、左右方向に移動可能に取り付けられている。ロボット走行用モータ２５は、走行軸スライド２００を駆動する。本体２０４は、走行軸スライド２００に固定されている。Ｙ軸伸縮アーム２０１は、本体２０４に対して、下方に伸縮可能である。ロボットアーム上下軸モータ２４は、Ｙ軸伸縮アーム２０１を駆動する。ロボットアーム２０２は、Ｙ軸伸縮アーム２０１の下端から、後方に突出している。ロボットアーム２０２は、軸周りに回転可能である。ロボットチャック旋回用モータ２６は、ロボットアーム２０２を駆動する。一対のロボットチャック２０３は、ロボットアーム２０２の後端に取り付けられている。一対のロボットチャック２０３は、共に、いわゆる三つ爪チャックである。

（制御装置２３、入力装置２７）
制御装置２３は、コンピュータ２３０と、複数の駆動回路と、を備えている。コンピュータ２３０は、入出力インターフェイス２３０ａと、演算部２３０ｂと、記憶部２３０ｃと、を備えている。入出力インターフェイス２３０ａは、駆動回路を介して、ワーク搬送装置２ｂのロボットアーム上下軸モータ２４、ロボット走行用モータ２５、ロボットチャック旋回用モータ２６、主軸台３１のＸ軸モータ３１４、回転モータ３１５、工具軸側スライド３２のＹ軸モータ３２５、Ｚ軸モータ３２６に接続されている。また、入出力インターフェイス２３０ａは、ワーク搬送装置２ｂの入力装置２７に接続されている。

＜未加工ワーク供給装置４ａ、加工完了済ワークストッカ装置４ｄ＞
次に、未加工ワーク供給装置４ａ、加工完了済ワークストッカ装置４ｄの構成について説明する。未加工ワーク供給装置４ａは、マシニングセンタ３ａ（図１参照）の左側に配置されている。未加工ワーク供給装置４ａには、複数の加工前のワークＷがストックされている。

すなわち、未加工ワーク供給装置４ａは、テーブル（図略）を備えている。テーブルの上面には、環状に連結された１０個のストッカ（図略）が配置されている。ストッカには、加工前の複数のワークＷが積み重ねられている。１０個のストッカが所定長ずつ回転することにより、順次、ストッカ（つまりワークＷ）が搬入位置に送られる。搬入位置のワークＷは、ワーク搬送装置２ａにより、マシニングセンタ３ａに搬入される。

加工完了済ワークストッカ装置４ｄは、未加工ワーク供給装置４ａと同様の構成を有している。すなわち、加工完了済ワークストッカ装置４ｄは、テーブル（図略）を備えている。テーブルの上面には、環状に連結された１０個のストッカ（図略）が配置されている。１０個のストッカが所定長ずつ回転することにより、順次、ストッカが搬出位置に送られる。搬出位置のストッカには、ワーク搬送装置２ｃにより、加工済みのワークＷが搬出される。

＜工程間中継装置４ｂ、４ｃ＞
次に、工程間中継装置４ｂ、４ｃの構成について説明する。工程間中継装置４ｂ、４ｃの構成は、同様である。ここでは、工程間中継装置４ｂ、４ｃを代表して、工程間中継装置４ｂの構成について説明する。

工程間中継装置４ｂは、マシニングセンタ３ａ（図１参照）と、マシニングセンタ３ｂと、の間に配置されている。工程間中継装置４ｂは、テーブル４０と、シフト装置４４と、トレイ４５と、を備えている。

テーブル４０は、工場の床面に配置されている。シフト装置４４は、テーブル４０の上面に配置されている。トレイ４５は、シフト装置４４の上面に配置されている。シフト装置４４は、トレイ４５を左右方向に往復動させることができる。ワークＷは、トレイ４５に載置されている。

＜ワーク搬送方法＞
次に、ワーク搬送方法について説明する。ワーク搬送方法におけるワーク搬送装置２ａ〜２ｃの動きは、同様である。ここでは、ワーク搬送装置２ａ〜２ｃを代表して、ワーク搬送装置２ｂの動きについて説明する。ワーク搬送方法は、ワーク搬入工程と、ワーク交換工程と、ワーク搬出工程と、を有している。また、ワーク搬出工程においては、ワーク加工工程が並行して実行される。

（ワーク搬入工程）
本工程においては、工程間中継装置４ｂからマシニングセンタ３ｂに、加工前のワークＷを搬入する。図５に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、ワーク搬入工程第一段階の正面図を示す。図６に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第二段階の正面図を示す。図７に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第三段階の正面図を示す。なお、図５〜図７においては、加工済みのワークＷにハッチングを施す。

本工程においては、まず、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボット走行用モータ２５を駆動する。すなわち、図５に示すように、ロボットチャック２０３を工程間中継装置４ｂのトレイ４５の真上に配置する。次に、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットアーム上下軸モータ２４を駆動する。すなわち、図５に示すように、Ｙ軸伸縮アーム２０１を本体２０４から下方に伸張する。続いて、図４に示す制御装置２３が、ロボットチャック２０３により、ワーク搬入位置Ｐ１のワークＷを把持する。それから、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットアーム上下軸モータ２４を駆動する。すなわち、図５、図６に示すように、Ｙ軸伸縮アーム２０１を上方に収縮する。続いて、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボット走行用モータ２５を駆動する。すなわち、図６、図７に示すように、搬送ロボット２０を右側に移動させ、ロボットチャック２０３を、主軸台３１の主軸側チャック３１３の右側スペース（後述するワーク加工位置Ｐ２）の、真上に配置する。それから、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットアーム上下軸モータ２４を駆動する。すなわち、図７に示すように、Ｙ軸伸縮アーム２０１を本体２０４から下方に伸張する。

（ワーク交換工程）
本工程においては、マシニングセンタ３ｂの主軸側チャック３１３から加工済みのワークＷを取り外す。また、主軸側チャック３１３に、加工前のワークＷを取り付ける。図８に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、ワーク交換工程第一段階の正面図を示す。図９に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第二段階の正面図を示す。図１０に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第三段階の正面図を示す。図１１に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第四段階の正面図を示す。なお、図８〜図１１においては、加工済みのワークＷにハッチングを施す。

本工程においては、まず、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットチャック旋回用モータ２６を駆動する。すなわち、図８、図９に示すように、ワーク加工位置Ｐ２において、ロボットアーム２０２を９０°回転させ、空のロボットチャック２０３と、主軸側チャック３１３の加工済みのワークＷと、を左右方向に対向させる。次に、図４に示す制御装置２３が、図９に示す主軸側チャック３１３から加工済みのワークＷを取り外し、空のロボットチャック２０３に当該ワークＷを取り付ける。すなわち、図９、図１０に示すように、加工済みのワークＷを、主軸側チャック３１３からロボットチャック２０３に、渡す。続いて、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットチャック旋回用モータ２６を駆動する。すなわち、図１０、図１１に示すように、ワーク加工位置Ｐ２において、ロボットアーム２０２を１８０°回転させ、ロボットチャック２０３の加工前のワークＷと、空の主軸側チャック３１３と、を左右方向に対向させる。それから、図４に示す制御装置２３が、図１１に示すロボットチャック２０３から加工前のワークＷを取り外し、空の主軸側チャック３１３に当該ワークＷを取り付ける。すなわち、図１１に示すように、加工前のワークＷを、ロボットチャック２０３から主軸側チャック３１３に、渡す。

（ワーク搬出工程）
本工程においては、マシニングセンタ３ｂから工程間中継装置４ｃに、加工済みのワークＷを搬出する。図１２に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、ワーク搬出工程第一段階の正面図を示す。図１３に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第二段階の正面図を示す。図１４に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第三段階の正面図を示す。図１５に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、同工程第四段階の正面図を示す。なお、図１２〜図１５においては、加工済みのワークＷにハッチングを施す。

本工程においては、まず、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットチャック旋回用モータ２６を駆動する。すなわち、図１１、図１２に示すように、ワーク加工位置Ｐ２において、加工済みのワークＷが下向きになるように、ロボットアーム２０２を９０°回転させる。次に、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットアーム上下軸モータ２４を駆動する。すなわち、図１２、図１３に示すように、Ｙ軸伸縮アーム２０１を上方に収縮する。続いて、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボット走行用モータ２５を駆動する。すなわち、図１３、図１４に示すように、搬送ロボット２０を右側に移動させ、加工済みのワークＷを、工程間中継装置４ｃのトレイ４５の真上に配置する。それから、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットアーム上下軸モータ２４を駆動する。すなわち、図１４、図１５に示すように、Ｙ軸伸縮アーム２０１を本体２０４から下方に伸張する。そして、ロボットチャック２０３を解放し、ワーク搬出位置Ｐ３にワークＷを載置する。ワークＷを載置した後、搬送ロボット２０は、再び、図５に示すように、工程間中継装置４ｂのワーク搬入位置Ｐ１まで、加工前のワークＷを取りに行く。

図１６に、マシニングセンタおよびワーク搬送装置の、搬送ロボットの動きを強調した正面図を示す。なお、図１６においては、加工済みのワークＷにハッチングを施す。図１６に太線で示すように、ワーク搬送方法（ワーク搬入工程、ワーク交換工程、ワーク搬出工程）においては、一対のロボットチャック２０３は、ワークＷの搬送経路Ｌ１（具体的な搬送経路については後述する。）を辿って移動している。ワーク搬送装置２ｂは、上記一連の工程を繰り返し実行している。

図１６に一点鎖線で示すように、ワークＷの搬送経路Ｌ１（＝ロボットチャック２０３の移動経路）の周囲には、安全領域Ｒが確保されている。安全領域Ｒは、一対のロボットチャック２０３およびワークＷが、隣接部材に干渉しないで移動できる領域である。搬送経路Ｌ１は、当該安全領域Ｒ内を通過するように、設定されている。

（ワーク加工工程）
ワーク加工工程は、ワーク搬出工程に並行して実行される。すなわち、主軸側チャック３１３に取り付けたワークＷに、所定の加工が施される。まず、図４に示す制御装置２３が、主軸台３１のＸ軸モータ３１４を駆動する。すなわち、図３に示すように、Ｘ軸下スライド３１０に対して、Ｘ軸スライド３１１および本体３１２を、後方に移動させる。そして、主軸側チャック３１３のワークＷと、工具軸３２７の工具Ｔと、を左右方向に対向させる。次に、図４に示す制御装置２３が、主軸台３１の回転モータ３１５を駆動する。すなわち、図３に示すワークＷを軸周りに回転させ、ワークＷを所定の加工角度に固定する。それから、図４に示す制御装置２３が、工具軸側スライド３２のＹ軸モータ３２５、Ｚ軸モータ３２６を適宜駆動する。すなわち、図１３〜図１５に示すように、工具Ｔにより、ワークＷを加工する。

＜ワーク搬送装置の制御方法（その１）＞
本実施形態のワーク搬送装置２は、上記図５〜図１５に示すワーク搬送方法に並行して、以下に説明する制御方法を実行している。当該制御方法は、ワーク搬送装置２ａ〜２ｃに共通している。ここでは、ワーク搬送装置２ａ〜２ｃを代表して、ワーク搬送装置２ｂの制御方法について説明する。図１７に、本実施形態のワーク搬送装置が実行する制御方法のフローチャート（その１）を示す。

（ステップ１（Ｓ１））
ステップ１においては、図４に示す制御装置２３が、定常動作を決定済みか否かを判別する。

（ステップ６（Ｓ６））
ステップ１において定常動作未決定の場合は、ステップ６に進む。ステップ６においては、図４に示す制御装置２３が、定常動作決定作業を実行する。すなわち、制御装置２３の記憶部２３０ｃには、予め定常動作先頭コードが格納されている。具体的には、図５に示すワーク搬入工程第一段階の動作（ワーク搬入位置Ｐ１まで、ロボットチャック２０３が、加工前のワークＷを取りに行く動作）が、定常動作先頭コードとして格納されている。記憶部２３０ｃは、定常動作先頭コードが実行されてから、再び定常動作先頭コードが実行されるまでの、動作パターン（具体的には、図５〜図１５に示すワーク搬送方法が実行され、再び図５に示すワーク搬入工程第一段階の動作が実行されるまでの動作パターン）を記憶する。演算部２３０ｂは、当該動作パターンが規定回数（例えば３回）連続して実行されたら、当該動作パターンを定常動作として決定する。記憶部２３０ｃは、当該定常動作を格納する。このようにして、制御装置２３は定常動作を決定する。

（ステップ２（Ｓ２））
ステップ１において定常動作決定済みの場合は、ステップ２に進む。ステップ２においては、図４に示す制御装置２３が、定常動作に要するサイクルタイムを計測済みか否かを判別する。

また、制御装置２３が、サイクルタイム内における、搬送移動時間を計測済みか否かを判別する。搬送移動時間とは、具体的には、ワーク搬入工程（図５〜図７）、ワーク搬出工程（図１２〜図１５）に要する時間である。

また、制御装置２３が、サイクルタイム内における、前後工程待ち時間を計測済みか否かを判別する。前後工程待ち時間は、本発明の「待ち時間」の概念に含まれる。前工程待ち時間とは、図１に示すマシニングセンタ３ａから工程間中継装置４ｂにワークＷが搬入されるのを、ワーク搬送装置２ｂが待機する時間である。前工程待ち時間においては、搬送ロボット２０は停止している。後工程待ち時間とは、図１に示す工程間中継装置４ｃからマシニングセンタ３ｃにワークＷが搬出されるのを、ワーク搬送装置２ｂが待機する時間である。後工程待ち時間においては、搬送ロボット２０は停止している。前後工程待ち時間とは、前工程待ち時間および後工程待ち時間のうち長い方をいう。

（ステップ７（Ｓ７））
ステップ２においてサイクルタイム、搬送移動時間、前後工程待ち時間のうち、少なくとも一つが未計測の場合は、ステップ７に進む。ステップ７においては、図４に示す制御装置２３が、サイクルタイム、搬送移動時間、前後工程待ち時間のうち、未計測のパラメータを計測する。記憶部２３０ｃは、計測したデータを格納する。

（ステップ３（Ｓ３））
ステップ２においてサイクルタイム、搬送移動時間、前後工程待ち時間が全て計測済みの場合は、ステップ３に進む。ステップ３においては、作業者が、図４に示す入力装置２７を介して、制御装置２３に、スローダウン制御または経路切替制御を実行することを、指示する。

（ステップ４（Ｓ４））
ステップ３においてスローダウン制御が選択された場合は、ステップ４に進む。ステップ４においては、図４に示す制御装置２３が、速度、加減速度の補正値を演算する。具体的には、記憶部２３０ｃに格納されている搬送移動時間Ｔｉ、前後工程待ち時間Ｔｗから（ステップ７参照）、以下の式（１）により、補正値Ｘを演算する。
Ｘ＝｛Ｔｉ／（Ｔｉ＋Ｔｗ）｝×１００ ・・・式（１）
そして、補正値Ｘを、図２に示す搬送ロボット２０の速度、加減速度に乗じることにより、速度、加減速度を補正する。具体的には、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットアーム上下軸モータ２４、ロボット走行用モータ２５に指示する出力パターンを、所定の速度、加減速度を達成できるように変更する。

また、ステップ４においては、図４に示す制御装置２３が、ワーク搬送装置２ｂのロボットアーム上下軸モータ２４、ロボット走行用モータ２５の出力トルクを制限する。図１８に、本実施形態のワーク搬送装置のＺ軸モータの回転速度−トルク特性の模式図を示す。制御装置２３は、ロボット走行用モータ２５に対して、瞬間最大トルクをカットして、定格トルク内での最大トルクしか出せないように、トルク制限指示を出す。また、制御装置２３は、ロボットアーム上下軸モータ２４に対しても、同様のトルク制限指示を出す。

（ステップ５（Ｓ５））
ステップ５においては、ステップ４で変更された、搬送ロボット２０の速度、加減速度、ロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４のトルクを用いて、定常動作つまり上記図５〜図１５に示すワーク搬送方法が、繰り返し実行される。

スローダウン制御を実行すると搬送ロボット２０の動作が緩慢になる。このため、搬送移動時間Ｔｉが長くなる。一方、前後工程待ち時間Ｔｗが短くなる。

（ステップ８（Ｓ８））
ステップ３において経路切替制御が選択された場合は、ステップ８に進む。ステップ８においては、図４に示す制御装置２３が、最短距離経路、最短距離経路移動時間を演算する。

図１９に、ワーク（ロボットチャック）の最短時間経路の模式図を示す。図２０に、ワーク（ロボットチャック）の最短距離経路の模式図を示す。図１９、図２０は、図１６に対応している。

図１９、図２０に点線で示すように、図１６においては搬送経路Ｌ１を下向きのＥ字状とした。しかしながら、図１９に実線で示すように、実際には、ワークＷの搬送経路（＝ロボットチャック２０３の移動経路）は、最短時間経路Ｌ２に設定されている。すなわち、最短時間経路Ｌ２は、搬送移動時間Ｔｉが最短になるように、曲線状に設定されている。一方、図２０に実線で示すように、最短距離経路Ｌ３は、搬送移動距離が最短になるように、折れ線状（直線が連なった形状）に設定されている。

本ステップにおいては、まず、図４に示す演算部２３０ｂが、図２０に示す最短距離経路Ｌ３を決定する。図２１に、ワーク（ロボットチャック）の最短距離経路の決定方法の模式図を示す。図２１に一点鎖線で示すように、まず、演算部２３０ｂは、安全領域Ｒを、複数の四角形Ｄ１〜Ｄ８に分割する。次に、ワーク搬入位置Ｐ１→ワーク加工位置Ｐ２→ワーク搬出位置Ｐ３をこの順に通過するように、複数の四角形Ｄ１〜Ｄ８の任意の頂点Ｐｘを結ぶ。頂点Ｐｘを結ぶパターンは、多数存在する。多数のパターンの中から、距離が最短になるパターンを、演算部２３０ｂは、図２０に示す最短距離経路Ｌ３に決定する。また、演算部２３０ｂは、最短距離経路Ｌ３の移動に要する時間、つまり最短距離経路移動時間を演算する。記憶部２３０ｃは、最短距離経路Ｌ３、最短距離経路移動時間Ｔｊを格納する。

（ステップ９（Ｓ９））
ステップ９においては、図４に示す制御装置２３が、図１９に示す最短時間経路Ｌ２を、図２０に示す最短距離経路Ｌ３に、切り替えることが可能か否かを判別する。具体的には、最短距離経路移動時間Ｔｊ、現在（切替前）の搬送移動時間（つまり最短時間経路移動時間）Ｔｉ、前後工程待ち時間Ｔｗにおいて、以下の式（２）が成立するか否かを判別する。
Ｔｊ−Ｔｉ＜Ｔｗ ・・・式（２）
式（２）が成立しない場合、経路を切り替えると、サイクルタイムが長くなってしまうことになる。このため、経路の切替を行わずに、前記ステップ５に進む。つまり、定常動作が繰り返し実行される。

（ステップ１０（Ｓ１０））
ステップ９において式（２）が成立する場合は、ステップ１０に進む。ステップ１０においては、図４に示す制御装置２３が、図１９に示す最短時間経路Ｌ２を、図２０に示す最短距離経路Ｌ３に、切り替える。

その後、前記ステップ５に進む。ステップ５においては、ステップ１０で切り替えられた、最短距離経路Ｌ３を用いて、定常動作つまり上記図５〜図１５に示すワーク搬送方法が、繰り返し実行される。

経路切替制御を実行すると搬送ロボット２０の動作が緩慢になる。このため、搬送移動時間Ｔｉが長くなる。一方、前後工程待ち時間Ｔｗが短くなる。

＜ワーク搬送装置の制御方法（その２）＞
以下に説明する制御は、定常動作中に実行される。具体的には、図１７に示すステップ５において実行される。すなわち、定常動作が繰り返し実行されている場合に、非定常動作が介入する場合（例えば、ロボットチャック２０３や主軸側チャック３１３に対するワークＷの取付状態が悪くて、取付作業をやり直す場合）がある。非定常動作が実行されると、その分ワークＷの生産が遅れることになる。遅れを取り戻すためには、上記スローダウン制御や経路切替制御を一旦止めて、ワークの搬送移動時間を短縮化する必要がある。このような場合に、図４に示す制御装置２３が、以下に説明する制御を実行する。

当該制御方法は、ワーク搬送装置２ａ〜２ｃに共通している。ここでは、ワーク搬送装置２ａ〜２ｃを代表して、ワーク搬送装置２ｂの制御方法について説明する。図２２に、本実施形態のワーク搬送装置が実行する制御方法のフローチャート（その２）を示す。

（ステップ２０（Ｓ２０））
ステップ２０においては、図４に示す制御装置２３が、スローダウン制御または経路切替制御を実行中である。

（ステップ２１（Ｓ２１））
ステップ２０においては、図４に示す制御装置２３が、定常動作内のコード（作業）が実行されているか否かを判別する。具体的には、ワーク搬送方法における上記図５〜図１５に示す作業が実行されているか否かを判別する。

（ステップ２２（Ｓ２２））
図４に示す制御装置２３から（または、図４に示す入力装置２７を介して作業者から）、運転停止指令がない場合は、ステップ２１に戻る。一方、図４に示す制御装置２３から（または、図４に示す入力装置２７を介して作業者から）、運転停止指令がある場合は、ステップ２５に進む。

（ステップ２３（Ｓ２３））
ステップ２１において定常動作内のコードが実行されていない場合（つまり非定常動作が実行されている場合）は、ステップ２３に進む。ステップ２３においては、図４に示す制御装置２３が、スローダウン制御または経路切替制御をリセットする。

すなわち、スローダウン制御をリセットする場合は、図１７のステップ４で適用した、搬送ロボット２０の速度、加減速度に関する補正値Ｘ、およびロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４に対する出力トルク制限を解除する。また、経路切替制御をリセットする場合は、図１７のステップ１０で適用した、図２０に示す最短距離経路Ｌ３を、図１９に示す最短時間経路Ｌ２に、切り替える。

ステップ２３を実行すると、搬送ロボット２０の動作が迅速になる。このため、搬送移動時間Ｔｉが短くなる。したがって、非定常動作によるワークＷの生産遅れを取り戻すことができる。

（ステップ２４（Ｓ２４））
ステップ２４においては、図４に示す演算部２３０ｂが、定常動作外コード（定常動作内の作業ではない作業＝非定常動作）の実行回数ｋと、しきい値Ｎ２と、を比較する。すなわち、記憶部２３０ｃには、定常動作外コードの実行回数のしきい値Ｎ２が予め格納されている。また、記憶部２３０ｃには、定常動作外コードの実行回数ｋが格納される。

比較の結果、定常動作外コードの実行回数ｋ≦しきい値Ｎ２の場合、定常動作をリセットせずに、本制御を終了する。すなわち、図１７に示す制御が実行される。

（ステップ２５（Ｓ２５））
ステップ２２において運転停止指令があった場合、およびステップ２４において定常動作外コードの実行回数ｋ＞しきい値Ｎ２の場合は、ステップ２５に進む。ステップ２５においては、図４に示す制御装置２３が、定常動作をリセットする。具体的には、記憶部２３０ｃに格納されている定常動作（図１７のステップ６参照）を、記憶部２３０ｃから消去する。その後、本制御を終了する。すなわち、図１７に示す制御が実行される。

＜作用効果＞
次に、本実施形態のワーク搬送装置の作用効果について説明する。本実施形態のワーク搬送装置２ａ〜２ｃによると、図２に示すワーク搬入位置Ｐ１およびワーク搬出位置Ｐ３のうち少なくとも一方に対して、搬送ロボット２０が、図１７に示す前後工程待ち時間Ｔｗを有する場合に、搬送ロボット２０の搬送移動時間Ｔｉを長くすることができる。このため、当該前後工程待ち時間Ｔｗを短縮することができる。

また、図１７に示すように、図４に示す制御装置２３は、搬送移動時間Ｔｉを長くするために、スローダウン制御（ステップ４）または経路切替制御（ステップ８〜ステップ１０）を実行する。このため、ワークＷの搬送に伴う前後工程待ち時間Ｔｗを短縮することができる。

スローダウン制御を行う場合、図２に示す搬送ロボット２０の速度および加減速度を遅くすることができる。このため、搬送ロボット２０の消費電力を削減することができる。また、例えば、急加速、急減速による搬送中の衝撃で、ワークＷや搬送ロボット２０が受けるダメージを、軽減することができる。また、搬送ロボット２０を構成する部品の寿命が長くなる。

また、スローダウン制御を行う場合、図４に示すロボットアーム上下軸モータ２４、ロボット走行用モータ２５の出力トルクを制限することができる。このため、仮に、搬送中に、ワークＷや搬送ロボット２０が隣接部材などに干渉、衝突した場合であっても、ワークＷや搬送ロボット２０や隣接部材が受けるダメージを、軽減することができる。

一方、経路切替制御を行う場合、ワークＷの搬送経路（ロボットチャック２０３の移動経路）を、図１９に示す最短時間経路Ｌ２から、図２０に示す最短距離経路Ｌ３に、切り替えることができる。このため、搬送ロボット２０の消費電力を削減することができる。また、ワークＷの搬送距離が短いため、搬送中にワークＷや搬送ロボット２０が受けるダメージを、軽減することができる。また、搬送ロボット２０を構成する部品の寿命が長くなる。

また、本実施形態のワーク搬送装置２ａ〜２ｃによると、図１に示す搬送ライン８を構成する３台のワーク搬送装置２ａ〜２ｃのうち、ボトルネックとなっているワーク搬送装置２ｃのサイクルタイムＴｓに起因する、ワーク搬送装置２ａ、２ｂの前後工程待ち時間Ｔｗを、短縮することができる。

＜＜第二実施形態＞＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、生産ライン（搬送ライン）のライン構成だけである。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図２３に、本実施形態のワーク搬送装置が配置されている生産ラインの模式図を示す。なお、図１と対応する部位については、同じ符号で示す。図２３に示すように、生産ライン９は、５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅと、５台のマシニングセンタ３ａ〜３ｅと、４台の工程間中継装置４ｂ、４ｃ、４ｅ、４ｆと、未加工ワーク供給装置４ａと、加工完了済ワークストッカ装置４ｄと、を備えている。

例えば、ワーク搬送装置２ａ（つまりマシニングセンタ３ａ）単独のサイクルタイムが２３秒、ワーク搬送装置２ｂ（つまりマシニングセンタ３ｂ）単独のサイクルタイムが２１秒、ワーク搬送装置２ｃ（つまりマシニングセンタ３ｃ）単独のサイクルタイムが２５秒、ワーク搬送装置２ｄ（つまりマシニングセンタ３ｄ）単独のサイクルタイムが２２秒、ワーク搬送装置２ｅ（つまりマシニングセンタ３ｅ）単独のサイクルタイムが２４秒の場合を想定する。この場合、ボトルネックとなるのは、ワーク搬送装置２ｃである。

図２３に示すように、ワーク搬送装置２ａ〜２ｅを連結し、生産を開始すると、ワーク搬送装置２ｃのサイクルタイム（＝２５秒）は、徐々に、他のワーク搬送装置２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｅのサイクルタイムを、長引かせてしまう。このため、最終的には、ワーク搬送装置２ａ〜２ｅ全てのサイクルタイムが、２５秒になる。

５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅは、各々、制御装置２３ａ〜２３ｅを備えている。図２３に点線両端矢印で示すように、隣り合う任意のワーク搬送装置２ａ〜２ｅ（つまり制御装置２３ａ〜２３ｅ）は、互いにサイクルタイムを監視している。

ここで、５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅは、各々、ワーク搬送装置２ｃがボトルネックとなっていることを知らない。しかしながら、各制御装置２３ａ〜２３ｅは、隣りのワーク搬送装置２ａ〜２ｅの搬送状況を認識することができる。例えば、工程間中継装置４ｂ、４ｃ、４ｅ、４ｆは、ワーク有無スイッチを備えている。ワーク有無スイッチのオン（＝ワーク有）−オフ（＝ワーク無）状態から、各制御装置２３ａ〜２３ｅは、工程間中継装置４ｂ、４ｃ、４ｅ、４ｆにおける、ワークの有無を判別することができる。すなわち、任意のワーク搬送装置２ａ〜２ｅから見て、上流側の工程間中継装置４ｂ、４ｃ、４ｅ、４ｆにワークが無い場合（ワーク有無スイッチがオフの場合）は、前工程待ち時間が発生する。一方、任意のワーク搬送装置２ａ〜２ｅから見て、下流側の工程間中継装置４ｂ、４ｃ、４ｅ、４ｆにワークが有る場合（ワーク有無スイッチがオンの場合）は、後工程待ち時間が発生する。このようにして、各制御装置２３ａ〜２３ｅは、隣りのワーク搬送装置２ａ〜２ｅの搬送状況を認識することができる。

ワーク搬送装置２ａ〜２ｅ全てのサイクルタイムが２５秒になってから、各制御装置２３ａ〜２３ｅは、各々、独立して第一実施形態の図１７、図２２の制御方法を実行する。

本実施形態のワーク搬送装置は、第一実施形態のワーク搬送装置と、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅの各制御装置２３ａ〜２３ｅが、各々、独立して図１７、図２２の制御方法を実行してもよい。

＜＜第三実施形態＞＞
本実施形態と第二実施形態との相違点は、上位制御装置が第一実施形態の図１７、図２２の制御方法を実行する点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。

図２４に、本実施形態のワーク搬送装置が配置されている生産ラインの模式図を示す。なお、図２３と対応する部位については、同じ符号で示す。図２４に示すように、搬送ライン８は、上位制御装置８０を備えている。上位制御装置８０は、本発明の「制御装置」の概念に含まれる。

５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅと上位制御装置８０とは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）により接続されている。５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅは、自身のサイクルタイムを、順次、上位制御装置８０に伝送する。上位制御装置８０は、５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅが揃ったら（つまり、５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅのサイクルタイムが、ボトルネックであるワーク搬送装置２ｃのサイクルタイム２５秒になったら）、当該サイクルタイム（＝２５秒）を各ワーク搬送装置２ａ〜２ｅに伝送する。

ワーク搬送装置２ａ〜２ｅ全てのサイクルタイムが２５秒になってから、上位制御装置８０は、第一実施形態の図１７、図２２の制御方法を実行する。

本実施形態のワーク搬送装置は、第一実施形態のワーク搬送装置と、同様の作用効果を有する。本実施形態のように、上位制御装置８０が、総括的に図１７、図２２の制御方法を実行してもよい。

図２３に示すように、第二実施形態の場合、ワーク搬送装置２ａ〜２ｅが、各々、制御装置２３ａ〜２３ｅを持っていた。これらの制御装置２３ａ〜２３ｅは、各々、前工程または後工程のワーク搬送装置２ａ〜２ｅのサイクルタイム（前後工程待ち時間）しか監視できなかった。このため、一度に、各ワーク搬送装置２ａ〜２ｅのサイクルタイムを、ボトルネックであるワーク搬送装置２ｃのサイクルタイムに、統一することができなかった。

これに対して、図２４に示すように、本実施形態によると、ＬＡＮ接続された各ワーク搬送装置２ａ〜２ｅから、上位制御装置８０に、現状どのようなサイクルタイムで動作しているのかが、瞬時に報告される。このため、上位制御装置８０は、全ワーク搬送装置２ａ〜２ｅのサイクルタイムを監視することができる。したがって、上位制御装置８０は、どのワーク搬送装置２ａ〜２ｅがボトルネックになっているのかを、簡単に判断することができる。よって、上位制御装置８０は、一度に、各ワーク搬送装置２ａ〜２ｅに対して、ボトルネックであるワーク搬送装置２ｃのサイクルタイムで動くように、指示を出すことができる。つまり、一度に、各ワーク搬送装置２ａ〜２ｅのサイクルタイムを、ボトルネックであるワーク搬送装置２ｃのサイクルタイムに、統一することができる。

なお、上位制御装置８０の実施形態は、５台のワーク搬送装置２ａ〜２ｅの動作や動作手順などの全ての制御を受け持つ形態でもよい。また、図２３に示す各ワーク搬送装置２ａ〜２ｅの制御装置２３ａ〜２３ｅを統括する形態でもよい。

＜＜その他＞＞
以上、本発明のワーク搬送装置の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、ワーク搬送装置２ａ〜２ｃとしてガントリローダを用いたが、他のタイプのローダを用いてもよい。搬送ロボット２０の構成は特に限定しない。図３に示すＹ軸伸縮アーム２０１の代わりに、前後方向に揺動するスイングアームを配置してもよい。

上記実施形態においては、図１７のステップ１０において、ワークＷの搬送経路を、図１９に示す最短時間経路Ｌ２から、図２０に示す最短距離経路Ｌ３に、切り替えた。しかしながら、最短距離経路Ｌ３に切り替える前のワークＷの搬送経路は特に限定しない。例えば、図１６に示す下向きのＥ字状の搬送経路Ｌ１であってもよい。また、ワークＷの搬送経路は、三次元的であってもよい。例えば、上下左右方向のみならず、前後方向にワークＷを搬送してもよい。

上記実施形態においては、図２２のステップ２４、ステップ２５において、定常動作外コードの実行回数ｋ＞しきい値Ｎ２の場合に定常動作をリセットした。しかしながら、定常動作をリセットしなくてもよい。つまり、ステップ２４、ステップ２５を削除してもよい。この場合、図４に示す記憶部２３０ｃの定常動作が、そのまま引き継がれる。このため、図１７のステップ６において、定常動作を再決定する必要がなくなる。

また、最初に図１７のステップ６において定常動作を決定する場合の動作パターンの連続実行回数（以下、「第一規定回数」と称す。）と、図２２のステップ２５で定常動作をリセットした後に図１７のステップ６において定常動作を再決定する場合の動作パターンの連続実行回数（以下、「第二規定回数」と称す。）と、は一致しても、異なってもよい。例えば、第一規定回数と第二規定回数とが同数でもよい。また、第二規定回数が、第一規定回数よりも、少なくてもよい。第一規定回数、第二規定回数は、作業者が自在に設定することができる。

上記実施形態においては、ワーク搬出工程（図１２〜図１５）と、ワーク加工工程と、を並行して実行した。しかしながら、ワーク搬入工程（図５〜図７）と、ワーク加工工程とを並行して行ってもよい。また、ワーク搬出工程およびワーク搬入工程と、ワーク加工工程と、を並行して行ってもよい。

上記実施形態においては、図１７のステップ４において、図１８に示すように、制御装置２３が、ロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４に対して、瞬間最大トルクをカットして、定格トルク内での最大トルクしか出せないように、トルク制限指示を出した。

しかしながら、制御装置２３が、ロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４に対して、定格トルク内での最大トルクをカットして、図１８に示す制限トルクしか出せないように、トルク制限指示を出してもよい。

こうすると、搬送ロボット２０の消費電力を削減することができる。また、例えば、急加速、急減速による搬送中の衝撃で、ワークＷや搬送ロボット２０が受けるダメージを、軽減することができる。また、仮に、搬送中に、ワークＷや搬送ロボット２０が隣接部材などに干渉、衝突した場合であっても、ワークＷや搬送ロボット２０や隣接部材が受けるダメージを、軽減することができる。

上記実施形態においては、図１７のステップ４において、式（１）により補正値Ｘを演算した。しかしながら、生産計画に余裕がある場合など、定常動作に要するサイクルタイムＴｓを延ばしてよい場合は、サイクルタイムＴｓをサイクルタイムＴｃ（Ｔｃ＞Ｔｓ）に変更してもよい。

新たなサイクルタイムＴｃは、図４に示す入力装置２７を介して、作業者が制御装置２３に入力する。サイクルタイム変更後の補正値Ｘは、搬送移動時間Ｔｉ、前後工程待ち時間Ｔｗとして、以下の式（３）により、演算する。
Ｘ＝［Ｔｉ／｛Ｔｉ＋Ｔｗ＋（Ｔｃ−Ｔｓ）｝］×１００ ・・・式（３）
このように、作業者の指示によりサイクルタイムそのものを変更してもよい。

２ａ〜２ｅ：ワーク搬送装置、２０：搬送ロボット、２１：ロボット走行台、２２：支柱、２３：制御装置、２３ａ〜２３ｅ：制御装置、２４：ロボットアーム上下軸モータ、２５：ロボット走行用モータ、２６：ロボットチャック旋回用モータ、２７：入力装置、２００：走行軸スライド、２０１：Ｙ軸伸縮アーム、２０２：ロボットアーム、２０３：ロボットチャック、２０４：本体、２３０：コンピュータ、２３０ａ：入出力インターフェイス、２３０ｂ：演算部、２３０ｃ：記憶部。
３ａ〜３ｅ：マシニングセンタ、３０：ベッド、３１：主軸台、３２：工具軸側スライド、３１０：Ｘ軸下スライド、３１１：Ｘ軸スライド、３１２：本体、３１３：主軸側チャック、３１４：Ｘ軸モータ、３１５：回転モータ、３２０：Ｚ軸下スライド、３２１：Ｚ軸スライド、３２２：コラム、３２３：Ｙ軸下スライド、３２４：Ｙ軸スライド、３２５：Ｙ軸モータ、３２６：Ｚ軸モータ、３２７：工具軸。
４ａ：未加工ワーク供給装置、４ｂ：工程間中継装置、４ｃ：工程間中継装置、４ｄ：加工完了済ワークストッカ装置、４ｅ：工程間中継装置、４ｆ：工程間中継装置、４０：テーブル、４４：シフト装置、４５：トレイ。
８：搬送ライン、８０：上位制御装置（制御装置）。
９：生産ライン。
Ｌ１：搬送経路、Ｌ２：最短時間経路、Ｌ３：最短距離経路、Ｐ１：ワーク搬入位置、Ｐ２：ワーク加工位置、Ｐ３：ワーク搬出位置、Ｒ：安全領域、Ｔ：工具、Ｗ：ワーク。

Claims (4)

1. ワーク搬入位置、ワーク搬出位置の順にワークを搬送する搬送ロボットと、
   該搬送ロボットを制御する制御装置と、
   を備えるワーク搬送装置であって、
   前記ワーク搬入位置および前記ワーク搬出位置のうち少なくとも一方に対して前記搬送ロボットが待ち時間を有する場合、
   前記制御装置は、該搬送ロボットの移動に要する搬送移動時間を長くすることを特徴とするワーク搬送装置。
2. 前記制御装置は、前記搬送移動時間を長くするために、次の（Ａ）および（Ｂ）のうち少なくとも一方を実行する請求項１に記載のワーク搬送装置。
   （Ａ）前記搬送ロボットの速度および加減速度のうち、少なくとも一方を遅くするスローダウン制御。
   （Ｂ）前記ワークの搬送経路を、該ワークの搬送距離が最短である最短距離経路に切り替える経路切替制御。
3. 前記スローダウン制御において、前記搬送ロボットを駆動するモータの出力トルクを制限する請求項２に記載のワーク搬送装置。
4. ワーク搬送装置が複数連なって前記ワークを搬送する搬送ラインの、任意の該ワーク搬送装置であって、
   前記待ち時間は、該搬送ラインの複数の該ワーク搬送装置のうち、ボトルネックとなる該ワーク搬送装置のサイクルタイムにより発生する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のワーク搬送装置。

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