JP2018124910A - 加工機に対して移動ロボットが物品の搬入及び搬出を行う加工システム、及び機械制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工機に対する物品の搬入搬出の自動化のために、加工機の機械制御装置からロボットの動作を簡単に設定することができる加工システムを提供する。【解決手段】加工システム１０は、機械制御装置１３とロボット制御装置１４とを備える。機械制御装置１３は、判定部１８により移動ロボット１２が加工機１１に隣接した所定の位置に配置されていると判定された場合に、設定部１７により設定された加工品種に対応する設定データ及びロボット動作プログラムを記憶部１６から読みだして、ロボット制御装置１４に送信するようになされた通信部１９を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、加工機に対して移動ロボットが物品の搬入及び搬出を行う加工システム、及び機械制御装置に関する。

生産現場において、ロボットを用いて、工作機械などの加工機に対して未加工の物品を搬入したり、加工機から加工済の物品を搬出したりすることが望まれる場合がある。このことを実現するためには、加工機における物品の搬入搬出口の近くにロボットを据付け、そのロボットを制御する制御装置（以下、ロボット制御装置と称す）と、その加工機を制御する制御装置（以下、機械制御装置と称す）とを互いに通信可能に接続する必要がある。さらに、加工機に対する物品の搬入搬出をロボットに行わせるための設定データやロボット動作プログラムを事前に作成して、ロボット制御装置に記憶させておく必要もある。

このようなロボットの据付けや動作設定は加工機のユーザにとって難しい作業であるため、加工機のユーザは、ロボット専門のインテグレータに有償で依頼してロボットを使用可能な状況にする必要があった。生産工程の変更に伴ってロボットを加工機の前からロボットを撤去する必要があるときも、ロボットの撤去作業は加工機のユーザにとって難しい作業であった。そのため、加工機に対する物品の搬入搬出にロボットを利用することは、加工機のユーザにとって簡単なことではなかった。

そこで、加工機のユーザにとってロボットを容易に利用できるようにする技術としては、例えば特許文献１や特許文献２などがある。
特許文献１は、工作機械制御装置によって制御される工作機械に対してワークの供給及び取出しを行うロボットを制御するロボット制御装置を開示する。さらに、特許文献１においては、ロボット制御装置が、工作機械制御装置から通信ネットワークを介して工作機械に関する情報を取得し、取得した工作機械に関する情報を教示操作盤の表示器の工作機械用画面に表示させるように構成されている。

また、特許文献２は、ＮＣ工作機械と、ＮＣ工作機械の操作盤と、ＮＣ工作機械の上方に配置された多関節ロボットと、多関節ロボットを動作させるためのプログラムを記憶するプログラム記憶手段と、該プログラムに従って多関節ロボットを制御するロボット制御装置とを備えたＮＣ工作機械システムを開示する。さらに特許文献２によると、操作盤には、プログラムを実行して多関節ロボットを動作させるときに操作されるスイッチ手段が設けられており、ロボット制御装置は、スイッチ手段の操作により実行されたプログラムにプログラミングされている移動経路に沿って多関節ロボットを現在位置から待機位置に復帰させるように、多関節ロボットを制御するようになされている。

特許第４６７６５４４号公報 特許第５１６０７００号公報

しかしながら、前述した特許文献１や特許文献２などに記載されているように、加工機に対してロボット自体の動作を実行するための設定データやロボット動作プログラムは事前にロボット制御装置内のメモリに保存されているのが一般的である。

仮に一つのロボットを複数の工作機械のそれぞれの前に移動できるように構成し、当該一つのロボットによって複数の工作機械のそれぞれに対してワークの搬入搬出を行うとする。この場合、そのロボットに付属するロボット制御装置内のメモリに、それぞれの工作機械に対応する設定データ及びロボット動作プログラムを記憶しておく必要がある。特に、それらロボット動作プログラム及び設定データは、工作機械の種類や、工作機械内に設置されているワーク固定治具の種類や、工作機械に搬入する未加工のワークや工作機械から搬出した加工済のワークを収納するワークストッカの種類や、工作機械により得られる加工品種の数や、などに応じて用意される必要がある。なお、上記の加工品種とは、ワークの加工形状の種類、つまり、工作機械により得られる加工品の種類のことである。
さらに具体例を言うと、種類の異なる１０台の工作機械の各々において１０品種の加工を行えるようにする場合には、１００個のロボット動作プログラム及び設定データを一つのロボット制御装置内のメモリに保存しておく必要が生じる。このため、工作機械の台数や、各工作機械で変更しえる加工品種の数を増やすほど、一つのロボット制御装置のメモリに必要な記憶容量は増加するという課題がある。

上記具体例の場合、ロボットの移動先の工作機械の種類と、移動先の工作機械で現在設定されている加工品種とに応じて、作業者が、ロボット制御装置内に記憶された設定データ及びロボット動作プログラムを正しく切替える必要もある。このような切替作業においては、ロボットの移動先の工作機械の加工状況に対応していない設定データ及びロボット動作プログラムを作業者が誤って選択してしまうという課題がある。

また、１０台のロボットを１０台の工作機械のそれぞれの前に移動できるように構成し、各ロボットによって１０台の工作機械のそれぞれに対してワークの搬入搬出を行うようにする場合もありうる。この場合、１０台のロボットの各々に付属するロボット制御装置は、１０台の工作機械の各々に対応する設定データ及びロボット動作プログラムを有する必要がある。このため、或る工作機械において一つの加工品種用の設定データやロボット動作プログラムを修正する必要があった場合には、１０台のロボットのそれぞれのロボット制御装置に対して、設定データ及びロボット動作プログラムの修正作業が発生するという課題がある。

以上のような課題により、加工機のユーザにとってロボットを利用するのが簡単ではなかった。加工機に対する物品の搬入搬出の自動化のために、加工機の機械制御装置からロボットの動作を簡単に設定することができることが望まれている。

本開示の第一態様は、物品を加工する加工機と、前記加工機に隣接した所定の第一位置に移動可能な移動ロボットであって、前記第一位置に移動されて、前記加工機に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方を行う移動ロボットと、前記加工機を制御する機械制御装置と、前記移動ロボットを制御するロボット制御装置と、を備えた、加工システムである。
上記の第一態様において、前記機械制御装置は、
複数の加工品種を前記加工機により得るための複数の加工プログラムが記憶されるとともに、前記加工機に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を前記移動ロボットに行わせるための第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムが前記加工品種ごとに記憶された第一記憶部と、
前記複数の加工プログラムのうちの一つを選択して、前記加工機により得られる前記加工品種を設定することが可能な設定部と、
前記第一位置に前記移動ロボットが配置されているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記移動ロボットが前記第一位置に配置されていると判定された場合に、前記設定部により設定された前記加工品種に対応する前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムを前記第一記憶部から読みだして、前記ロボット制御装置に送信するようになされた第一通信部と、を有し、
前記ロボット制御装置は、前記第一通信部から送信された前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムを受信することが可能な第二通信部を有し、
前記ロボット制御装置は、前記第二通信部で受信した前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムに基づき、前記移動ロボットが前記加工機に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方を行うように、前記移動ロボットを制御する、加工システムが提供される。
本開示の第二態様は、移動ロボットにより未加工の物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方が行われる加工機を制御する機械制御装置である。
上記の他の態様において、複数の加工品種を前記加工機により得るための複数の加工プログラムが記憶されるとともに、前記加工機に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を前記移動ロボットに行わせるための設定データ及びロボット動作プログラムが前記加工品種ごとに記憶された記憶部と、
前記複数の加工プログラムのうちの一つを選択して、前記加工機により得られる前記加工品種を設定する設定部と、
前記加工機に隣接した所定の位置に前記移動ロボットが配置されているか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記移動ロボットが前記所定の位置に配置されていると判定された場合に、前記設定部により設定された前記加工品種に対応する前記設定データ及び前記ロボット動作プログラムを前記第一記憶部から読みだして、前記移動ロボットを制御するロボット制御装置に送信するようになされた通信部と、
を有する、機械制御装置が提供される。

本発明によれば、加工機に対する物品の搬入搬出の自動化のために、加工機の機械制御装置からロボットの動作を簡単に設定することができる。

添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。

一実施形態の加工システムの構成を説明するための図である。 一実施形態の加工システムにおける自走式移動ロボットの移動経路の一例を模式的に示した平面図である。 図２に示された加工システムおける加工済のワークの搬出動作の流れを説明するためのフローチャートである。 図２に示された加工システムにおける未加工のワークの搬入動作の流れを説明するためのフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。参照する図面において、同じ部材又は機能部分には同じ参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は本発明を実施するための一つの例であり、本発明は図示された形態に限定されるものではない。

図１は、一実施形態の加工システムの構成を説明するための図である。
図１を参照すると、本実施形態の加工システム１０は、物品を加工する加工機１１と、加工機１１に隣接した所定の位置（以下、第一位置と呼ぶ）に移動可能な移動ロボット１２とを備える。移動ロボット１２は、上記の第一位置に移動されて、加工機１１に対して未加工の物品の搬入及び、加工済の物品の搬出のうちの少なくとも一方を行うロボットである。
加工システム１０は、加工機１１を制御する機械制御装置１３と、移動ロボット１２を制御するロボット制御装置１４とをさらに備える。図１において、加工機１１と機械制御装置１３の組と移動ロボット１２とロボット制御装置１４の組とをそれぞれ一組ずつ示しているが、本発明は、これに限定されない。すなわち、加工機１１と機械制御装置１３の組は一組以上在ってもよいし、移動ロボット１２とロボット制御装置１４の組も一組以上在ってもよい。

移動ロボット１２は、任意の方向に移動する移動体１２ａと、移動体１２ａの上に固定されたロボット１２ｂとを備える。移動体１２ａは、作業者自身によって移動させられる台車か、あるいは自律走行型の移動体１２ａ、例えばＡＧＶ（Automated guided vehicle）である。つまり、移動ロボット１２は、作業者自身が台車を移動させることにより移動ロボット１２自体の位置を変更できるものでもよいし、ＡＧＶによって所定の経路に従って移動する自走式の移動ロボットであってもよい。また、移動ロボット１２は、目的の移動先にて移動体１２ａ自体を動かないように一時的に固定できる固定装置（不図示）を備えるのが好ましい。
さらに、移動体１２ａにロボット制御装置１４が搭載されているのが好ましい。移動体１２ａがＡＧＶである場合には、ロボット制御装置１４は、ロボット１２ｂだけでなくＡＧＶも制御するようになっている。

移動ロボット１２に備わるロボット１２ｂは、例えば、複数のアーム部と各アーム部を連結する複数の関節部とを含む多関節ロボットである。ロボット１２ｂの複数のアーム部のうちの最遠位に在るアーム部の先端には、エンドエフェクタとしてのハンド１５が固定されている。ハンド１５は、物品を保持したり放したりすることができるように構成されている。エンドエフェクタはハンド１５に限られず、任意の装置、例えばエアチャック、電磁チャックなどを用いることができる。ロボット１２ｂは、ハンド１５により把持される物品を所望の位置に配置することができる。
さらに、ロボット１２ｂは、ロボット１２ｂを囲う安全柵を必要としない人協働型ロボットであることが好ましい。このような人協働型ロボットは、作業者の安全を確保するため、作業者とロボット１２ｂとが接触すると、その接触時の力又はモーメント等を検知してロボット１２ｂを停止させる接触停止機能を有するのが好ましい。さらに、作業者がロボット１２ｂの可動範囲に侵入している場合にロボット１２ｂの動作を停止させたり、ロボット１２ｂの動作速度を低下させたりする等といった安全機能を備えているのが好ましい。

一方、加工機１１は、マシニングセンタやＮＣ旋盤などの工作機械である。工作機械としての加工機１１は、例えば、工具が取付けられた主軸ヘッドと、加工すべき物品としてのワークを固定するワーク固定治具が設けられた移動テーブルとを備える。主軸ヘッド及び移動テーブルなどは筐体によって覆われており、筐体には扉１１ａが設けられている。ワークの加工中は扉１１ａが閉じており、ワークの加工完了後は、筐体内のワーク固定治具に対してワークを交換できるようにするために、扉１１ａは開いた状態になる。上述のような主軸ヘッド、移動テーブル、及び扉などを備えた加工機１１は、機械制御装置１３、例えばＣＮＣ（Computerized numerical controller）によって制御される。
加工機１１が前述のような工作機械である場合には、前述した所定の第一位置は、例えば、加工機１１の扉１１ａの前に予め定められた位置とされる。この扉１１ａの前の所定の位置に移動ロボット１２が設置され、かつ扉１１ａが開いているときに、移動ロボット１２のロボット１２ｂは、未加工のワークを加工機１１の筐体内に搬入して移動テーブルのワーク固定治具に配置するようになっている。さらに、ロボット１２ｂは、加工済のワークを移動テーブルのワーク固定治具から取出して加工機１１の筐体外に搬出するようになっている。勿論、本発明を適用可能な加工機は上述のような工作機械に限定されない。

さらに、本実施形態の機械制御装置１３は、図１に示されるように、第一記憶部１６、設定部１７、判定部１８、及び第一通信部１９を備える。
第一記憶部１６には、複数の加工品種を加工機１１により得るための複数の加工プログラムが記憶されている。さらに、第一記憶部１６には、加工機１１に対して未加工のワークの搬入及び加工済のワークの搬出を移動ロボット１２に行わせるための第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムが加工品種ごとに記憶されている。
上記の加工品種とは、ワークの加工形状の種類、つまり、加工機１１により得られる加工品の種類のことである。また、設定データは、ロボット動作プログラムによって移動ロボット１２を動作させるときに必要となる位置データや速度データ、インターロック設定値などを指す。

設定部１７は、上記複数の加工プログラムのうちの一つを選択して、加工機１１により得られる加工品種を設定できるようになされている。加工機１１がマシニングセンタである場合、マシニングセンタに備わる操作盤が設定部１７となりうる。この場合、人が操作盤を介して加工プログラムを選択することにより、マシニングセンタにより得られる加工品種が設定される。

判定部１８は、前述の所定の第一位置、例えば加工機１１の扉１１ａの前の所定位置に移動ロボット１２が配置されているか否かを判定するようになされている。このような判定を行うために、加工機１１は、加工機１１に接近した移動ロボット１２との相対的な位置や距離を取得できるセンサ、例えばカメラ、レーザトラッカ、近接センサなどを備えているのが好ましい。この場合、移動ロボット１２が所定の第一位置に接近した際に、上記センサによって、加工機１１と移動ロボット１２との相対的な位置や距離を検出することにより、判定部１８は、移動ロボット１２が所定の第一位置に配置されているか否かを判定してもよい。また、前述の所定の第一位置に目印又は位置決め部材を配置して、移動ロボット１２が目印又は位置決め部材に合うように作業者が移動ロボット１２の位置を決めてもよい。この場合には、移動ロボット１２が目印又は位置決め部材に合っている旨の情報を操作盤などから加工機１１に入力できるようにし、この入力情報を基に、判定部１８は、移動ロボット１２が所定の第一位置に配置されていると判断してもよい。
あるいは、移動ロボット１２が自走式の移動ロボットであれば、前述した所定の第一位置への移動が完了した旨の信号がロボット制御装置１４から機械制御装置１３に送信されるようにし、判定部１８は、その信号によって、移動ロボット１２が所定の第一位置に配置されたと判断してもよい。勿論、これらの判定方法は一例である。

第一通信部１９は、判定部１８により移動ロボット１２が上記第一位置に配置されていると判定された場合に、設定部１７により設定された加工品種に対応する第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムを第一記憶部１６から読みだして、ロボット制御装置１４に送信するようになされている。なお、第一通信部１９と後述する第二通信部２０とはそれぞれ、無線通信、例えばＷｉ−Ｆｉや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などで情報の送受を行う部分である。

一方、本実施形態のロボット制御装置１４は第二通信部２０を備える。第二通信部２０は、機械制御装置１３の第一通信部１９から送信された第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムを受信できるようになっている。
ロボット制御装置１４は、第二通信部２０で受信した第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムに基づき、移動ロボット１２が加工機１１に対して未加工のワークの搬入及び加工済のワークの搬出のうちの少なくとも一方を行うように、移動ロボット１２を制御する。
上記のロボット制御装置１４は、図１に示されるように、第二通信部２０で受信した第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムを記憶する第二記憶部２１をさらに備えていてもよい。

特に、移動ロボット１２が、作業者自身によって移動させる台車を移動体１２ａとして備えるのではなく、前述したようなＡＧＶを移動体１２ａとして備える自走式ロボットである場合には、以下のような態様をとるのが好ましい。
移動ロボット１２が自走式ロボットの場合、第二記憶部２１には、前述の所定の第一位置とこの第一位置から離れた所定の第二位置とに移動ロボッ１２ト自体を順次移動させるためのナビゲーション情報が、加工機１１の固有識別情報（以下、ＩＤと略称する）と関連付けて記憶されているのが好ましい。
上記の所定の第二位置は、例えば、未加工のワークと加工済のワークとを収納するワークストッカなどの収納台に隣接した位置でありうる。
上記のナビゲーション情報は、第一位置と第二位置のそれぞれに関する位置データや、第一位置と第二位置の間で定められる移動経路データなどと、それら位置データ及び移動経路データを基に移動ロボット１２のＡＧＶを動作させるＡＧＶ動作プログラムとを含んでいる。例えば、工場においては、加工機１１を含む複数の生産機械の間に、移動ロボット１２の通過可能な複数の通路や通路の交差点が存在する。第二記憶部２１には、そのような複数の通路の位置や通路の交差点の位置などが上記の移動経路データとして予め記憶されているのが好ましい。

さらに、機械制御装置１３は、加工機１１の加工の進捗状況に応じて、自走式の移動ロボット１２を呼び寄せるための移動指令を、加工機１１の固有ＩＤと共に第一通信部１９からロボット制御装置１４に送信するようになされている。移動指令の送信タイミングは、加工機１１が加工動作を終了した時であってもよいし、あるいは、加工機の加工終了時刻を加工プログラムの実行状況から推測し、推測した加工終了時刻の所定時間前であってもよい。つまり、移動指令は、加工の進捗状況に応じて送信されるのが好ましい。
この場合、ロボット制御装置１４は、上記の移動指令と共に送信されてきた加工機１１の固有ＩＤを第二通信部２０により受信し、受信した加工機１１の固有ＩＤに対応するナビゲーション情報を第二記憶部２１から読みだすようになされている。ロボット制御装置１４は、読みだしたナビゲーション情報に基づいて、移動ロボット１２を前述の第一位置と第二位置とに順次移動するようになされている。

さらに、ロボット制御装置１４は、移動ロボット１２が前述の収納台に隣接した第二位置に移動したときに、移動ロボット１２がその収納台に対して未加工のワークの搬入及び加工済のワークの搬出を行うように、移動ロボット１２を制御するようになされているのが好ましい。
この場合、収納台に対して未加工のワークの搬入及び加工済のワークの搬出を移動ロボット１２に行わせるための第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムは、事前に機械制御装置１３からロボット制御装置１４に送信されるのが好ましい。

つまり、第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムもまた、前述した第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムと同じように機械制御装置１３の第一記憶部１６に記憶されている。移動ロボット１２が前述の加工機１１に隣接した第一位置に移動した時に、ロボット制御装置１４は、第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムとともに、第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムも機械制御装置１３から受取っておくのが好ましい。
より具体的には、前述のような第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムは、加工品種ごとに、機械制御装置１３の第一記憶部１６に記憶されている。
機械制御装置１３の第一通信部１９は、判定部１８により移動ロボット１２が前述の加工機１１に隣接した第一位置に配置されていると判定された場合に、設定部１７により設定された加工品種に対応する第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムも第一記憶部１６から読みだして、ロボット制御装置１４に送信するようになされている。
ロボット制御装置１４の第二通信部２０は、第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムを受信して第二記憶部２１に記憶するようになされている。
ロボット制御装置１４は、前述の収納台に隣接した第二位置に移動したときに、第二記憶部２１に記憶された第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムに基づき、収納台に対する未加工のワークの搬入及び加工済のワークの搬出を移動ロボット１２にさせるようになっている。

なお、前述した機械制御装置１３及びロボット制御装置１４の各々は、バスを介して互いに接続されたメモリ、ＣＰＵ（control processing unit）、および通信制御部など、を備えたコンピュータシステムを用いて構成される。該メモリは、ＲＯＭ（read only memory)やＲＡＭ（random access memory）などを含む。このようなコンピュータシステム内のＲＯＭ又はＲＡＭにコンピュータプログラムが適宜に記憶される。前述のような設定部１７、判定部１８、第一通信部１９、第二通信部２０、第一記憶部１６、第二記憶部２１などの機能又は動作は、機械制御装置１３及びロボット制御装置１４のそれぞれのＣＰＵがメモリ内のコンピュータプログラムを実行することよって達成されうる。

図２は、一実施形態の加工システム１０における自走式の移動ロボット１２の移動経路の一例を模式的に示した平面図である。図３は、図２に示された加工システム１０における加工済のワークＸ１の搬出動作の流れを説明するためのフローチャートである。図４は、図２に示された加工システム１０における未加工のワークＸ２の搬入動作の流れを説明するためのフローチャートである。
図２に示される一例の加工システム１０は、第一加工機１１Ａ、第二加工機１１Ｂなどの複数の加工機１１と、移動ロボット１２と、第一ワークストッカ２２Ａ、第二ワークストッカ２２Ｂなどのワークストッカ２２を備えるものとする。各加工機１１Ａ、１１Ｂは同一の加工機１１であってもよいし、異なる加工機１１であってもよい。第一ワークストッカ２２Ａは、第一加工機１１Ａに関する加工済のワークＸ１と未加工のワークＸ２とを収納し、第二ワークストッカ２２Ｂは、第二加工機１１Ｂに関する加工済のワークＹ１と未加工のワークＹ２とを収納する。図２には示されていないが、加工機１１Ａ、１１Ｂの各々には機械制御装置１３が付属し、移動ロボット１２にはロボット制御装置１４が付属しているものとする。

図３及び図４においては、図２に示される第一加工機１１Ａのみに関連する加工システム１０の動作フローの例を代表して示している。図３に示される動作フローを開始するにあたって、第一加工機１１Ａの機械制御装置１３の第一記憶部１６には、複数の加工品種を当該加工機により得るための複数の加工プログラムが既に記憶されているものとする。さらに、第一加工機１１Ａの機械制御装置１３の第一記憶部１６には、前述の第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムや、前述の第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムも既に記憶されているものとする。このような動作プログラム等の記憶作業は、作業者が、機械制御装置１３に適宜に接続された上位コンピュータまたは操作盤（不図示）を操作することによって行われる。

図３によると、始めに、ステップＳ１１において、第一加工機１１Ａに付属する機械制御装置１３の設定部１７により、第一加工機１１Ａに対して、取得すべき加工品種が設定される。具体的には、作業者が、設定部１７、例えば操作盤から機械制御装置１３を操作して、所望の加工品種が得られる加工プログラムを機械制御装置１３の第一記憶部１６から選択する。
次のステップＳ１２において、加工開始指令が第一加工機１１Ａに入力される。この加工開始指令により、第一加工機１１Ａは、設定された加工品種を得るための加工動作を開始する（ステップＳ１３）。

次のステップＳ１４において、第一加工機１１Ａに付属する機械制御装置１３は、移動ロボット１２を呼び寄せるための移動指令を、第一加工機１１Ａの固有ＩＤと共に第一通信部１９からロボット制御装置１４に送信する。
ロボット制御装置１４は、上記の移動指令と共に送信されてきた第一加工機１１Ａの固有ＩＤを第二通信部２０により受信し、受信した第一加工機１１Ａの固有ＩＤに対応するナビゲーション情報を第二記憶部２１から読みだす。さらに、ロボット制御装置１４は、第一加工機１１Ａに関するナビゲーション情報に基づいて、移動ロボット１２を第一加工機１１Ａの扉１１ａの前の所定位置に移動させるようにする。
この結果、ステップＳ１５において、移動ロボット１２は、待機位置又は現在位置から第一加工機１１Ａの扉１１ａの前に移動する（図２に破線の矢印で示される経路Ａを参照）。

次のステップＳ１６において、第一加工機１１Ａに付属する機械制御装置１３は、移動ロボット１２が第一加工機１１Ａの扉１１ａの前の所定位置（以下、第一位置と略称する）に配置されたと判断する（ペアリング完了）。
具体的には、第一加工機１１Ａは、第一加工機１１Ａに接近した移動ロボット１２との相対的な位置や距離を取得できるセンサ、例えばカメラ、レーザトラッカ、近接センサなどを備えている。当該センサにより検出された値に基づいて、機械制御装置１３の判定部１８は、移動ロボット１２が上記の第一位置に配置されているか否かを判定する。その他の判定方法としては、移動ロボット１２が上記の第一位置への移動動作が終了したと判断して、移動終了信号を機械制御装置１３に送信する。機械制御装置１３は、その移動終了信号の入力によって、移動ロボット１２が上記の第一位置に配置されたと判断してもよい。

次のステップＳ１７において、機械制御装置１３の第一通信部１９は、設定部１７により設定された加工品種に対応する第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムを第一記憶部１６から読みだして、ロボット制御装置１４に送信する。このとき、設定部１７により設定された加工品種に対応する第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムもロボット制御装置１４に送信しておくのが好ましい。
次のステップＳ１８において、ロボット制御装置１４の第二通信部２０は、送信されてきた第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムを受信する。このとき、第一通信部１９から送信されてきた第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムは、ロボット制御装置１４の第二記憶部２１に記憶される。

次のステップ１９において、第一加工機１１Ａによる加工が完了する。加工の完了に伴い、第一加工機１１Ａの機械制御装置１３は、第一加工機１１Ａの筐体の扉１１ａの開閉装置（不図示）を制御して扉１１ａを開ける。このとき、機械制御装置１３は、扉１１ａを開放したことを第一通信部１９からロボット制御装置１４へ通知するのが好ましい。
このような加工完了ステップは、上記のステップＳ１８の後である必要はなく、上記のステップＳ１３の後であればいつでもよい。言い換えれば、前述したステップＳ１４〜ステップＳ１８は加工中に行われてもよいし、加工完了後に行われてもよい。
扉１１ａの開放後、ロボット制御装置１４は、第二通信部２０で受信した第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムに基づき、移動ロボット１２を制御する。これにより、移動ロボット１２は、ハンド１５によって第一加工機１１Ａ内の加工済のワークＸ１を把持し、第一加工機１１Ａからその加工済のワークＸ１を搬出する（ステップＳ２０）。

その後、図４に示されるように、ステップＳ２１において、移動ロボット１２は、第一加工機１１Ａの扉１１ａの前の所定位置から、第一ワークストッカ２２Ａの前の所定位置（以下、第二位置と略称する）に移動する（図２に破線の矢印で示される経路Ｂを参照）。これは、ロボット制御装置１４が前述の第一加工機１１Ａに関するナビゲーション情報に基づいて移動ロボット１２のＡＧＶを動作させることにより達成される。また、第一ワークストッカ２２Ａ又はその周辺の床面にアライメントマークを設け、このアライメントマークを用いて、移動ロボット１２が上記の第二位置に配置されているか否かを判定できるようにしておくのが好ましい。

移動ロボット１２が上記の第二位置に在るとき、ロボット制御装置１４は、第二記憶部２１に記憶されている第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムに基づき、移動ロボット１２を制御する。これにより、移動ロボット１２は、ハンド１５により把持された加工済のワークＸ１を第一ワークストッカ２２Ａに搬入する（ステップＳ２２）。引続き、移動ロボット１２は、ハンド１５によって第一ワークストッカ２２Ａ上の未加工のワークＸ２を把持し、その未加工のワークＸ２を第一ワークストッカ２２Ａから搬出する（ステップＳ２３）。つまり、加工済のワークが第一ワークストッカ２２Ａに載置されたのに引換えに、未加工のワークが第一ワークストッカ２２Ａから取出される。

次のステップＳ２４において、移動ロボット１２は、上記の第二位置から、第一加工機１１Ａの扉１１ａの前の所定位置（即ち、第一位置）に再び移動する（図２に破線の矢印で示される経路Ｃを参照）。移動後、前述したステップＳ１６と同様に、第一加工機１１Ａに付属する機械制御装置１３は、移動ロボット１２が上記の第一位置に配置されたと判断する（ペアリング完了）。さらに、前述したステップＳ１７及びステップＳ１８と同様に、ロボット制御装置１４の第二通信部２０は、機械制御装置１３の第一通信部から、前述の第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムを受信する。
続いて、ロボット制御装置１４は、第二通信部２０で受信した第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムに基づき、移動ロボット１２を制御する。これにより、移動ロボット１２は、ハンド１５によって未加工のワークを第一加工機１１Ａ内に搬入する（ステップＳ２５）。
次のステップＳ２６において、移動ロボット１２は、第一加工機１１Ａの扉１１ａの前の所定位置から、所定の待機位置に移動する（図２に破線の矢印で示される経路Ｄを参照）。これも、ロボット制御装置１４が前述の第一加工機１１Ａに関するナビゲーション情報に基づいて移動ロボット１２のＡＧＶを動作させることにより達成される。
その後、ロボット制御装置１４は、移動ロボット１２を呼び寄せるための移動指令を待つ。ロボット制御装置１４が第二通信部２０で移動指令を受信したら、再び、前述したステップＳ１５〜ステップＳ２６が行われる。

もし前述の移動指令が、別の加工機１１、例えば第二加工機１１Ｂからの移動指令であれば、前述したステップＳ１５〜ステップＳ２６と同様の動作フローが第二加工機１１Ｂ及び第二ワークストッカ２２Ｂに関して実施されるのが好ましい。また、ロボット制御装置１４は、複数の加工機１１から移動指令を受信した場合には、最初に受信した移動指令に対応する加工機１１に移動ロボット１２を優先的に移動させるようになされているのが好ましい。

以上に説明したような本実施形態の加工システム１０によれば、機械制御装置１３の設定部１７により、複数の加工プログラムのうちの一つを選択して、加工機１１により得られる加工品種を設定することができる。加工機１１に対して未加工のワークの搬入及び加工済のワークの搬出を移動ロボット１２に行わせるための第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムは、加工機１１に付属する機械制御装置１３の第一記憶部１６に、加工品種ごとに記憶されている。さらに、加工機１１に隣接した所定の第一位置に移動ロボット１２が配置されたと機械制御装置１３の判定部１８により判断されると、設定部１７により設定された加工品種に対応する第一設定データ及びロボット動作プログラムが上記第一記憶部１６から読みだされて、ロボット制御装置１４に送信されるようになっている。
このため、ロボット制御装置１４には、加工機１１で現在設定されている加工品種に合った第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムが正しく入力される。つまり、ロボット制御装置１４において、移動ロボット１２の移動先の加工機１１で設定されている加工品種とは異なる加工品種を得るような設定データやロボット動作プログラムが選択されてしまうことが無い。
さらに、移動ロボット１２を動作させるための第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムを加工品種ごとに機械制御装置１３の第一記憶部１６に記憶させたので、加工機１１の数や、各加工機１１で変更しえる加工品種の数が増えても、ロボット制御装置１４に必要なメモリ容量は増加しない。つまり、第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムなどは、移動ロボット１２の、ワーク加工に依存する情報であり、このような情報のみが機械制御装置１３の第一記憶部１６に記憶されているので、加工品種などが増えてもロボット制御装置１４のメモリ容量は増えずに済む。なお、自走式の移動ロボット１２の移動に必要なナビゲーション情報はロボット制御装置１４に記憶されている。
また、加工システム１０が複数の移動ロボット１２を備えており、或る加工機において一つの加工品種用の設定データやロボット動作プログラムを修正する必要が生じたとする。この場合、上記の或る加工機１１に付属する機械制御装置１３の第一記憶部１６に記憶された設定データやロボット動作プログラムを修正するだけで、修正された設定データやロボット動作プログラムは全ての移動ロボット１２において使用できるようになる。このため、設定データやロボット動作プログラムの修正忘れや修正ミスが無くなる。
以上のことから、加工機１１に対するワークの搬入搬出の自動化のために、加工機１１の機械制御装置１３から移動ロボット１２の動作を簡単に設定することができる。

以上、典型的な実施形態を用いて本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなしに、上述の実施形態に変更および種々の他の変更、省略、追加を行うことができるのを理解できるであろう。

また、本開示の課題を解決するために、以下のような各種の態様とその効果を提供することができる。なお、以下の態様の説明文における括弧内の番号は本開示の図面の参照符号に対応する。
例えば、本開示の第一態様は、物品を加工する加工機（１１）と、前記加工機（１１）に隣接した所定の第一位置に移動可能な移動ロボット（１２）であって、前記第一位置に移動されて、前記加工機（１１）に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方を行う移動ロボット（１２）と、前記加工機（１１）を制御する機械制御装置（１３）と、前記移動ロボット（１２）を制御するロボット制御装置（１４）と、を備えた、加工システム（１０）である。
この第一態様の加工システム（１０）において、
前記機械制御装置（１３）は、
複数の加工品種を前記加工機（１１）により得るための複数の加工プログラムが記憶されるとともに、前記加工機（１１）に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を前記移動ロボット（１２）に行わせるための第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムが前記加工品種ごとに記憶された第一記憶部（１６）と、
前記複数の加工プログラムのうちの一つを選択して、前記加工機（１１）により得られる前記加工品種を設定することが可能な設定部（１７）と、
前記第一位置に前記移動ロボット（１２）が配置されているか否かを判定する判定部（１８）と、
前記判定部（１８）により前記移動ロボット（１２）が前記第一位置に配置されていると判定された場合に、前記設定部（１７）により設定された前記加工品種に対応する前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムを前記第一記憶部（１６）から読みだして、前記ロボット制御装置（１４）に送信するようになされた第一通信部（１９）と、を有し、
前記ロボット制御装置（１４）は、前記第一通信部（１９）から送信された前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムを受信することが可能な第二通信部（２０）を有し、
前記ロボット制御装置（１４）は、前記第二通信部（２０）で受信した前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムに基づき、前記移動ロボット（１２）が前記加工機（１１）に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方を行うように、前記移動ロボット（１２）を制御する、加工システム（１０）でありうる。

上記の第一態様によれば、加工機に対する物品の搬入搬出の自動化のために、加工機の機械制御装置からロボットの動作を簡単に設定することができる。
つまり、加工機に隣接した所定の第一位置に移動ロボットが配置されたと機械制御装置の判定部により判断されると、設定部により設定された加工品種に対応する第一設定データ及びロボット動作プログラムが、機械制御装置の第一記憶部から読みだされて、ロボット制御装置に送信される。
このため、ロボット制御装置において、移動ロボットの移動先の加工機で設定されている加工品種とは異なる加工品種を得るような設定データやロボット動作プログラムが選択されてしまうことが無くなる。
また、上記の第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムを加工品種ごとに機械制御装置の第一記憶部に記憶させているため、加工機の数や、各加工機で変更しえる加工品種の数が増えても、ロボット制御装置に必要なメモリ容量は増加しない。
さらに、複数の移動ロボットを備えた加工システムの場合には、或る加工機に付属する機械制御装置に記憶された設定データやロボット動作プログラムを修正するだけで、修正された設定データやロボット動作プログラムは全ての移動ロボットのロボット制御装置において使用できるようになる。このため、設定データやロボット動作プログラムの修正忘れや修正ミスが無くなる。

また、他の態様は、上記の第一態様の加工システム（１０）において、
前記移動ロボット（１２）は自走式の移動ロボットであり、
前記ロボット制御装置（１４）は、前記第一位置と前記第一位置から離れた所定の第二位置とに前記移動ロボット（１２）を順次移動させるためのナビゲーション情報が前記加工機ごとの固有識別情報と関連付けて記憶された第二記憶部（２１）をさらに有し、
前記機械制御装置（１３）は、加工の進捗状況に応じて、前記移動ロボット（１２）を呼び寄せるための移動指令を前記加工機（１１）の前記固有識別情報と共に前記第一通信部（１９）から前記ロボット制御装置（１４）に送信するようになされており、
前記ロボット制御装置（１４）は、前記移動指令と共に送信されてきた前記加工機（１１）の前記固有識別情報を前記第二通信部（２０）により受信し、受信した前記加工機（１１）の前記固有識別情報に対応する前記ナビゲーション情報を前記第二記憶部（２１）から読みだし、読みだした前記ナビゲーション情報に基づいて、前記移動ロボット（１２）を前記第一位置及び前記第二位置に順次移動させるようになされている、加工システム（１０）でありうる。
上記の他の態様によれば、移動指令を送信してきた機械制御装置が制御対象としている加工機に自走式の移動ロボットを移動させることができる。
また、更なる他の態様は、上記の他の態様の加工システム（１０）であって、
前記第二位置には、未加工の前記物品と加工済の前記物品とを収納する収納台（２２）が設置されており、
前記第一記憶部（１６）には、前記収納台（２２）に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を前記移動ロボット（１２）に行わせるための第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムが前記加工品種ごとにさらに記憶されており、
前記第一通信部（１９）は、前記判定部（１８）により前記移動ロボット（１２）が前記第一位置に配置されていると判定された場合に、前記設定部（１７）により設定された前記加工品種に対応する前記第二設定データ及び前記第二ロボット動作プログラムも前記第一記憶部（１６）から読みだして、前記ロボット制御装置（１４）に送信するようになされており、
前記第二通信部（２０）は、前記第二設定データ及び前記第二ロボット動作プログラムも受信して前記第二記憶部（２１）に記憶するようになされており、
前記ロボット制御装置（１４）は、前記移動ロボット（１２）が前記第二位置に移動したときに、前記第二記憶部（２１）に記憶された前記第二設定データ及び前記第二ロボット動作プログラムに基づき、前記移動ロボット（１２）が前記収納台（２２）に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を行うように、前記移動ロボット（１２）を制御する、加工システム（１０）でありうる。
上記の更なる他の態様によれば、未加工の物品と加工済の物品とを収納する収納台に移動ロボットを移動させたときに、収納台に対して、未加工の物品の搬入及び加工済の物品の搬出を移動ロボットに実行させることができる。
また、本開示の第二態様は、移動ロボット（１２）により未加工の物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方が行われる加工機（１１）を制御する機械制御装置（１３）であって
複数の加工品種を前記加工機（１１）により得るための複数の加工プログラムが記憶されるとともに、前記加工機（１１）に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を前記移動ロボット（１２）に行わせるための設定データ及びロボット動作プログラムが前記加工品種ごとに記憶された記憶部（１６）と、
前記複数の加工プログラムのうちの一つを選択して、前記加工機（１１）により得られる前記加工品種を設定する設定部（１７）と、
前記加工機（１１）に隣接した所定の位置に前記移動ロボット（１２）が配置されているか否かを判定する判定部（１８）と、
前記判定部（１８）により前記移動ロボット（１２）が前記所定の位置に配置されていると判定された場合に、前記設定部（１７）により設定された前記加工品種に対応する前記設定データ及び前記ロボット動作プログラムを前記記憶部（１６）から読みだして、前記移動ロボット（１２）を制御するロボット制御装置（１４）に送信するようになされた通信部（１９）と、
を有する、機械制御装置（１３）でありうる。
この第二態様によれば、上記の第一態様と同様の効果が得られる。すなわち、加工機に対する物品の搬入搬出の自動化のために、加工機の機械制御装置からロボットの動作を簡単に設定することができる。

１０ 加工システム
１１ 加工機
１１Ａ 第一加工機
１１Ｂ 第二加工機
１２ 移動ロボット
１３ 機械制御装置
１４ ロボット制御装置
１５ ハンド
１６ 第一記憶部
１７ 設定部
１８ 判定部
１９ 第一通信部
２０ 第二通信部
２１ 第二記憶部
２２ ワークストッカ
２２Ａ 第一ワークストッカ
２２Ｂ 第二ワークストッカ
Ｘ１、Ｙ１ 加工済のワーク
Ｘ２、Ｙ２ 未加工のワーク

Claims (4)

1. 物品を加工する加工機と、
   前記加工機に隣接した所定の第一位置に移動可能な移動ロボットであって、前記第一位置に移動されて、前記加工機に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方を行う移動ロボットと、
   前記加工機を制御する機械制御装置と、
   前記移動ロボットを制御するロボット制御装置と、
   を備えた、加工システムであって、
   前記機械制御装置は、
   複数の加工品種を前記加工機により得るための複数の加工プログラムが記憶されるとともに、前記加工機に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を前記移動ロボットに行わせるための第一設定データ及び第一ロボット動作プログラムが前記加工品種ごとに記憶された第一記憶部と、
   前記複数の加工プログラムのうちの一つを選択して、前記加工機により得られる前記加工品種を設定することが可能な設定部と、
   前記第一位置に前記移動ロボットが配置されているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により前記移動ロボットが前記第一位置に配置されていると判定された場合に、前記設定部により設定された前記加工品種に対応する前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムを前記第一記憶部から読みだして、前記ロボット制御装置に送信するようになされた第一通信部と、を有し、
   前記ロボット制御装置は、前記第一通信部から送信された前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムを受信することが可能な第二通信部を有し、
   前記ロボット制御装置は、前記第二通信部で受信した前記第一設定データ及び前記第一ロボット動作プログラムに基づき、前記移動ロボットが前記加工機に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方を行うように、前記移動ロボットを制御する、加工システム。
2. 前記移動ロボットは自走式の移動ロボットであり、
   前記ロボット制御装置は、前記第一位置と前記第一位置から離れた所定の第二位置とに前記移動ロボットを順次移動させるためのナビゲーション情報が前記加工機ごとの固有識別情報と関連付けて記憶された第二記憶部をさらに有し、
   前記機械制御装置は、加工の進捗状況に応じて、前記移動ロボットを呼び寄せるための移動指令を前記加工機の前記固有識別情報と共に前記第一通信部から前記ロボット制御装置に送信するようになされており、
   前記ロボット制御装置は、前記移動指令と共に送信されてきた前記加工機の前記固有識別情報を前記第二通信部により受信し、受信した前記加工機の前記固有識別情報に対応する前記ナビゲーション情報を前記第二記憶部から読みだし、読みだした前記ナビゲーション情報に基づいて、前記移動ロボットを前記第一位置及び前記第二位置に順次移動させるようになされている、請求項１に記載の加工システム。
3. 前記第二位置には、未加工の前記物品と加工済の前記物品とを収納する収納台が設置されており、
   前記第一記憶部には、前記収納台に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を前記移動ロボットに行わせるための第二設定データ及び第二ロボット動作プログラムが前記加工品種ごとにさらに記憶されており、
   前記第一通信部は、前記判定部により前記移動ロボットが前記第一位置に配置されていると判定された場合に、前記設定部により設定された前記加工品種に対応する前記第二設定データ及び前記第二ロボット動作プログラムも前記第一記憶部から読みだして、前記ロボット制御装置に送信するようになされており、
   前記第二通信部は、前記第二設定データ及び前記第二ロボット動作プログラムも受信して前記第二記憶部に記憶するようになされており、
   前記ロボット制御装置は、前記移動ロボットが前記第二位置に移動したときに、前記第二記憶部に記憶された前記第二設定データ及び前記第二ロボット動作プログラムに基づき、前記移動ロボットが前記収納台に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を行うように、前記移動ロボットを制御する、請求項２に記載の加工システム。
4. 移動ロボットにより未加工の物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出のうちの少なくとも一方が行われる加工機を制御する機械制御装置であって、
   複数の加工品種を前記加工機により得るための複数の加工プログラムが記憶されるとともに、前記加工機に対して未加工の前記物品の搬入及び加工済の前記物品の搬出を前記移動ロボットに行わせるための設定データ及びロボット動作プログラムが前記加工品種ごとに記憶された記憶部と、
   前記複数の加工プログラムのうちの一つを選択して、前記加工機により得られる前記加工品種を設定する設定部と、
   前記加工機に隣接した所定の位置に前記移動ロボットが配置されているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により前記移動ロボットが前記所定の位置に配置されていると判定された場合に、前記設定部により設定された前記加工品種に対応する前記設定データ及び前記ロボット動作プログラムを前記記憶部から読みだして、前記移動ロボットを制御するロボット制御装置に送信するようになされた通信部と、
   を有する、機械制御装置。

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