JP2018149631A - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で設置が可能な搬送装置を備える搬送システムを提供する。【解決手段】搬送システム１０は、工作物Ｗを保持するハンド１１６，２１６、ハンド１１６，２１６に保持された工作物Ｗを鉛直方向に対して所定の傾きαを有する傾斜軸線Ｐに沿って昇降させる第一昇降装置１１５、及び第一昇降装置１１５による工作物Ｗの昇降を制御する第一制御装置１１７を備える搬送装置１１と、鉛直方向に昇降可能で、かつ搬送装置１１のハンド１１６，２１６との間で工作物Ｗの受け渡しが可能なテーブル２７，２２７と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、搬送システムに関する。

従来、工作物（ワーク）の加工を効率的に行なうため、複数の処理装置である、例えば工作機械を整列して配置した生産ラインがある（特許文献１参照）。このような生産ラインでは、各工作機械のワークテーブル上において加工（処理）が終了したワークを、ガントリーローダに代表される搬送装置によって隣接する工作機械のワークテーブル上に搬送している。

例えば、特許文献１に示す搬送装置では、工作機械の整列方向に向かって延在するレールがワークテーブルの上方に設けられている。レールには、レールの延在方向に水平移動可能な移動体が係合している。また、移動体には、鉛直方向に昇降可能な昇降軸が設けられ、昇降軸の下方端部には工作物を保持するハンドが設けられている。

このような、構成により、一の工作機械において工作物の加工が終了すると、搬送装置では、工作物の直上位置まで水平移動してきた移動体の昇降軸が下降する。そして、昇降軸の下方端部に設けられたハンドによって、ワークテーブル上に載置された工作物を把持したのち昇降軸が再び上昇する。次に、移動体がレール上を、隣接する他の工作機械の方向に向かって水平移動し、他の工作機械のワークテーブル上で停止する。その後、昇降軸が下降し、ハンドが把持する工作物を、隣接する他の工作機械のワークテーブル上に受け渡す。このようにして、工作物を一の工作機械から、隣接する他の工作機械に搬送する。

特開平１０−１５１５３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の搬送装置では、搬送装置の昇降軸が鉛直方向に下降し、ハンドによりワークテーブル上の工作物を把持して受け取るか、若しくはハンドが把持する工作物をワークテーブル上に受け渡す。このため、ワークテーブルの位置に対する昇降軸の位置、詳細には、水平方向で、且つレールの延在方向と直交する方向における、昇降軸の位置とワークテーブルの位置とを予め精度よく一致させておく必要がある。

従来、昇降軸に対しこのような精度のよい位置決めを行なうためには、搬送装置及び工作機械を工場のフロア上に設置する場合に、まず搬送装置をフロア上に固定する。具体的には、搬送装置のレールを支持する支柱をフロア上に固定する。そして、レール及び昇降軸を含む搬送装置の各部を支柱で支持し組立て状態とする。その後、工作機械のワークテーブル（又は工作物）の位置が、既にフロア上に固定された搬送装置の昇降軸の位置と上述した方向で一致するよう工作機械をフロア上で少しずつ移動させ、移動完了後、工作機械をフロア上に固定する。このような方法で搬送装置を設置するため、大きな工数が必要となり設置のための工期が長くなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、短時間で設置が可能な搬送装置を備える搬送システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の搬送システムは、工作物を保持するハンド、前記ハンドに保持された前記工作物を鉛直方向に対して所定の傾きを有する傾斜軸線に沿って昇降させる第一昇降装置、及び前記第一昇降装置による前記工作物の前記昇降を制御する第一制御装置、を備える搬送装置と、鉛直方向に昇降可能で、かつ前記搬送装置の前記ハンドとの間で前記工作物の受け渡しが可能なテーブルと、を備える。

このように、第一昇降装置による工作物の昇降に傾斜を持たせ、且つ工作物の受け渡しを行なうテーブルには鉛直方向に昇降可能な機能を持たせた。これにより、工作物とテーブルとは各昇降における各移動線上で交点を有する。このため、工作物が鉛直方向にしか移動しない従来技術における場合のように、事前に、水平方向で且つレールの延在方向と直交する方向において、テーブルと工作物との相対位置を精度よく一致させる必要がない。つまり、テーブルと工作物との相対位置を通常の位置精度で配置しても、テーブル側の高さを調整することにより、ハンドの位置をテーブル上における工作物の受け渡し位置に容易に一致させることができる。これにより、工作物の受け渡し位置の合わせこみ時間を大幅に低減できる。

本発明の実施形態である生産システムの平面概要図である。 本発明の実施形態である生産システムの正面概要図である。 図２のＫ視図であり、本発明にかかる搬送装置及びテーブルの側面図である。 図１の工作機械をＺ軸線方向から見た図である。 図１の工作機械をＸ軸線方向から見た図である。 第一実施形態におけるテーブル及びテーブル昇降装置の図であって、テーブル昇降装置が作動されていない状態を示す図である。 第一実施形態におけるテーブル及びテーブル昇降装置の図であって、テーブル昇降装置が作動された状態を示す図である。 直動リフタの構成を説明する図である。 図６Ａにおける昇降軸及びテーブルの作動を説明する図である。 図６Ｂにおける昇降軸及びテーブルの作動を説明する図である。 工作物がテーブル上に載置された状態の説明図である。 第二実施形態における昇降軸及びテーブルの作動前の状態を説明する図である。 第二実施形態における昇降軸及びテーブルの作動後の状態を説明する図である。 第三実施形態の水平方向移動装置を説明する図である。

（１．生産システムの構成）
＜第一実施形態＞
本発明に係る搬送システムを適用した生産システム（処理システム）の第一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。生産システム１は、搬送システム１０と、複数の処理装置２０と、を備える。搬送システム１０は、主に一の処理装置２０（例えば、処理装置２０ａ）と、一の処理装置２０に隣接する他の処理装置２０（例えば、処理装置２０ｂ）と、の間で工作物Ｗを搬送するシステムである。

処理装置２０は、工作物Ｗに対して、所定の処理（加工、洗浄、表面処理等）を施す装置である。本実施形態において、処理装置２０は、工作機械であり、工作物Ｗに対して切削加工（処理）を行なうものとして説明する。本実施形態では、生産システム１が、工作機械２０を６台(複数)備えているものとする。ただし、これはあくまで一例を例示したのみであり、工作機械２０は、６台に限らず何台であってもよい。

図１に示すように、各工作機械２０は、同じ方向を向いて整列している。詳細には、工作物Ｗが載置される各テーブル２７が、隣接するよう整列して配置される。後に詳述するが、テーブル２７は、工作機械２０が工作物Ｗを加工する際に工作物Ｗを受け取る、若しくは、工作物Ｗの加工後に工作物Ｗを受け渡す昇降可能な構造体である。このように、生産システム１は、搬送システム１０と、複数の工作機械２０と、を備えて生産ライン１００を構成している。

（１−１．搬送システム１０）
搬送システム１０について説明する。図１、図２に示すように、搬送システム１０は、搬送装置１１、テーブル２７及びテーブル昇降装置２８を備える。搬送装置１１は、各工作機械２０の各テーブル２７間において、工作物Ｗを搬送する装置である。また、テーブル２７及びテーブル昇降装置２８は、工作機械２０に備えられ、工作機械２０と兼用される装置である。テーブル昇降装置２８は、搬送装置１１による工作物Ｗの受け取り、若しくは受け渡しの際に、テーブル２７を所望の量だけ鉛直方向に昇降させ、図３に示す受け渡し位置Ｒ（一点鎖線）に移動させる。

なお、受け渡し位置Ｒは、テーブル２７の昇降方向における所定の位置であり、搬送装置１１がフロアＦＬ上に固定されたときに、搬送装置１１が備える昇降軸１１４と、工作機械２０が備えるテーブル２７との相対位置、及び工作物Ｗの形状（特に高さ）によって決定される位置である。詳細については後述する。

（１−１−１．搬送装置）
まず、搬送システム１０の搬送装置１１について詳細に説明する。図１〜図３に示すように、本実施形態の搬送装置１１は、４本の各支柱１１１と、レール１１２と、水平方向移動部材１１３と、昇降軸１１４と、昇降軸１１４を昇降させる第一昇降装置１１５と、一対のハンド１１６と、第一昇降装置１１５の作動を制御する第一制御装置１１７と、水平方向移動装置１１８と、水平方向移動装置１１８の作動を制御する第四制御装置１１９と、を備える。

図１、図２に示すように、本実施形態では、搬送装置１１の４本の支柱１１１は、フロアＦＬ上で整列した工作機械２０の整列方向における両端外側に１本ずつ配置される。また、工作機械２０の整列方向における両端外側から、整列した工作機械２０側に向かってそれぞれ２台目と３台目との間に１本ずつ配置される。４本の支柱１１１は、それぞれフロアＦＬ上に立垂され、各支柱１１１のフロアＦＬ側端部がフロアＦＬに固定される。支柱１１１は、レール１１２等を支持可能な所定の強度を有した構造物である。

レール１１２は、一本の軸状部材である。図２に示すように、レール１１２は、４本の支柱１１１の各上端部に、軸線がほぼ水平となるよう固定される。レール１１２は、各工作機械２０の整列方向（図１、図２においては左右方向）に延在し、且つ工作機械２０が備えるテーブル２７の上方近傍に設けられる（図１参照）。言い換えると、レール１１２は、その軸線が、各工作機械２０の主軸の軸線であるＺ軸に対して直交し、且つ水平となるよう設けられる。また、レール１１２は、整列する工作機械２０の上方において一端から他端までを覆うように設けられる。

水平方向移動部材１１３は、図１〜図３に示す様に、レール１１２の延在方向、即ちレール１１２の軸線方向に移動可能となるようレール１１２に係合される。水平方向移動部材１１３は、水平方向移動装置１１８に連結され、水平方向移動装置１１８の作動によって、レール１１２の延在方向に移動される。

また、水平方向移動装置１１８は、第四制御装置１１９と接続される。そして、第四制御装置１１９が水平方向移動装置１１８を制御し、これによって、水平方向移動部材１１３が、レール１１２の軸線方向に移動される。このとき、レール１１２の軸線方向における水平方向移動部材１１３の停止位置は、第四制御装置１１９によって精度よく制御可能である。

本実施形態において、水平方向移動装置１１８は、モータ１１８ａと、ボールネジ機構とによって構成される。ボールネジ機構のボルト１１８ｂ（図３参照）はレール１１２内に設けられ、ボルトが螺合するナット部（図３中の破線参照）は水平方向移動部材１１３に設けられる。

ただし、この態様には限らない。水平方向移動装置１１８は、水平方向移動部材１１３がレール１１２の軸線方向に移動する際、水平方向移動部材１１３の位置の制御が可能であれば、どのような機構のものでもよい。例えば、図略のリニアモータアクチュエータによって構成されていてもよい。

図３に示すように、昇降軸１１４は、長軸状の軸部材である。昇降軸１１４は、水平方向移動部材１１３の前面（図１においては下側、図３においては左側）に係合される。このとき、昇降軸１１４は、自身の軸線方向に沿って、水平方向移動部材１１３に対し相対移動可能である。このとき、昇降軸１１４の軸線は、傾斜軸線Ｐであり、レール１１２の軸線を含む仮想の鉛直面、若しくは鉛直面と平行な面に対して所定の傾きα（図３参照）を有している。

所定の傾きαは、例えば、２〜５ｄｅｇ程度である。ただし、この角度は、あくまで一例を例示したものであり、これに限定されるものではない。なお、傾斜軸線Ｐの詳細な説明については後に行なうが、傾斜軸線Ｐの所定の傾きαは、何度でもよく、任意に設定可能である。

図３に示す第一昇降装置１１５は、水平方向移動部材１１３に対し、昇降軸１１４を傾斜軸線Ｐに沿って相対移動させる装置である。なお、第一昇降装置１１５は、昇降軸１１４の移動量の制御、即ち昇降軸１１４の停止位置の制御ができればどのような構成の装置でもよい。本実施形態では、水平方向移動装置１１８と同様に、モータ１１５ａと図略のボールネジ機構とによって構成されるものとする。しかし、第一昇降装置１１５は、ラックアンドピニオン機構により構成される装置でもよい。さらには、第一昇降装置１１５は、図略のリニアモータアクチュエータによって構成されていてもよい。

昇降軸１１４は、図１〜図３に示すように、下方側の一端に、工作物Ｗを把持するための一対のハンド１１６（以降、ハンド１１６とのみ称する）を備える。ハンド１１６は、鉛直方向下向きに延在する一対の把持爪によって形成されて工作物Ｗを把持する。ハンド１１６は、図略のエアシリンダの作動によって、一対の把持爪が接近又は離間する開閉動作を行なう。これにより、工作物Ｗを把持する、又は工作物Ｗをハンド１１６から離間させる。

なお、第一実施形態において、工作機械２０で加工される工作物Ｗは、図４に示す、例えば３気筒のシリンダブロックとする。このため、一対のハンド１１６は、それぞれシリンダブロックの上面Ｗ１から両端のシリンダ穴に挿入され、その後、相互に接近してシリンダブロックを把持する。なお、この態様に限らず、単に一対のハンド１１６が、相互に接近して工作物Ｗを外側から挟み込んで把持してもよい。

また、第一実施形態においては、ハンド１１６が工作物Ｗ（シリンダブロック）を把持する際には、図８に示すように、工作物Ｗの下面Ｗ２は水平状態を維持する。つまり、ハンド１１６に把持（保持）され、昇降軸１１４とともに傾斜軸線Ｐに沿って昇降される際においても、工作物Ｗは、下面Ｗ２が水平状態を維持されながら移動する。

ところで、このとき昇降軸１１４は、傾斜軸線Ｐに沿って昇降される。このため、昇降軸１１４の下方の端部に設けられたハンド１１６によって工作物Ｗを把持した際、昇降軸１１４は、片持ち状態で工作物Ｗ（シリンダブロック）を支持することになる。このため、所定の傾きαが大きくなればなるほど、昇降軸１１４に生じる曲げモーメントが大きくなり、昇降軸１１４が、撓む虞がある。

従って、所定の傾きαの大きさは、工作物Ｗをハンド１１６によって把持しても、昇降軸１１４が大きく撓まず、テーブル２７との間で工作物Ｗの受け渡しを行なう際の受け渡し動作に影響を与えない大きさに設定されることが好ましい。また、昇降軸１１４については、上述したような片持ち状態で工作物Ｗを支持しても大きく撓まず、受け渡し位置Ｒにおいて、工作物Ｗをテーブル２７側に受け渡す際に影響が出ないような剛性を有して形成されることはいうまでもない。

第一制御装置１１７は、第一昇降装置１１５のモータ１１５ａに接続され、モータ１１５ａに指令を送信する。これにより、モータ１１５ａを作動させ、延いては図略のボールネジ機構を作動させて、昇降軸１１４及びハンド１１６に把持された工作物Ｗを、鉛直方向に対して所定の傾きαを有する傾斜軸線Ｐに沿って昇降させる。

（１−２．処理装置）
次に、処理装置である工作機械２０について説明する。６台の工作機械２０は、全て同じものである。よって、代表として１台について説明する。工作機械の一例として、４軸横形マシニングセンタを例に挙げ、図４〜図６を参照して説明する。本実施形態において工作機械２０は、駆動軸として相互に直交する３つの直進軸（Ｘ軸（水平方向），Ｙ軸（鉛直方向），Ｚ軸（水平方向））及び１つの傾動回転軸（Ａ軸（Ｘ軸に平行））を有する。なお、６台の工作機械２０は、別の種類の機械の組み合わせであってもよい。

具体的には、Ｘ軸線方向は、工作機械２０の左右方向（幅方向）、Ｚ軸線方向は、工作機械２０の前後方向（図２において左方を前、右方を後とする）、Ｙ軸線方向は、工作機械２０の上下方向（高さ方向）とする。なお、前述したように、第一実施形態においては、工作機械２０で加工される工作物Ｗは、例えば３気筒のシリンダブロックとした。しかし、この態様には限らず、工作物Ｗはどのようなものでもよい。

図４、図５に示すように、工作機械２０は、ベッド２１，主軸移動体２２，主軸台２３，主軸２４，テーブル２７（搬送システム１０を構成する）、テーブル２７を昇降させるテーブル昇降装置２８（搬送システム１０を構成する）、及び制御装置２９等を備える。

ベッド２１は、直方体状であり、フロアＦＬ上に配置される。ベッド２１上には、主軸移動体２２が、Ｘ軸線方向（図５の紙面奥行き方向）に移動可能に設けられる。主軸移動体２２は、直方体状であり、ベッド２１上に設けられるＸ軸線方向に延びる一対のガイド部材２１ａ，２１ａに沿ってＸ軸線方向に移動可能に設けられる。一対のガイド部材２１ａ，２１ａの間には、主軸移動体２２をＸ軸線方向に移動させる図略のボールネジ機構を有するＸ軸モータ３３が備えられる。

主軸移動体２２上には、主軸台２３が設けられる。主軸台２３は、主軸移動体２２上に設けられるＺ軸線方向に延びる一対のガイド部材２２ａ（一個は図略）に沿ってＺ軸線方向に移動可能に設けられる。一対のガイド部材２２ａの間には、ボールネジ機構４２を有するＺ軸モータ４３が備えられる。ボールネジ機構４２は、主軸台２３をＺ軸線方向に移動させる。主軸台２３には、回転可能に支持される主軸２４及び主軸２４をＺ軸線回りで回転させるギヤ機構を有する主軸モータ４４が内蔵される。主軸２４の先端には、工作物Ｗを加工する回転工具Ｔが着脱可能に装着される。

（１−２−１. テーブル昇降装置（搬送システム１０））
図４、図５に示すように、テーブル昇降装置２８（搬送システム１０）は、テーブル支持台２８１、テーブル支持台２８１を鉛直方向に昇降させる第二昇降装置２８２、及びテーブル支持台２８１の上面２８１ａに配置されテーブル２７を傾動させるチルト装置２８４を備える。

テーブル昇降装置２８は、主に、テーブル２７が搬送装置１１の一対のハンド１１６との間で工作物Ｗの受け取り、若しくは受け渡しが、前述した受け渡し位置Ｒにおいて可能となるようテーブル２７の高さ（Ｙ軸線方向）を調整する。ただし、受け渡し位置Ｒは、搬送装置１１と工作機械２０とをフロアＦＬ上に設置した際における、搬送装置１１の昇降軸１１４とテーブル２７との相対位置によって決定される。

そこで、搬送装置１１と工作機械２０とをフロアＦＬ上に設置した際に、受け渡し位置Ｒを予め演算し、演算した受け渡し位置Ｒの情報を、第一昇降装置１１５の作動を制御する第一制御装置１１７、及びテーブル２７を鉛直方向に昇降させる第二制御装置２８３にそれぞれ記憶させておけばよい。

これにより、テーブル２７と一対のハンド１１６との間で工作物Ｗの受け取り、若しくは受け渡しが、スムーズに行なわれる。なお、上述から明らかなように、受け渡し位置Ｒは、工作物Ｗの高さ、即ち、ハンド１１６が把持した工作物Ｗの把持位置から工作物Ｗの下面Ｗ２までの高さにも依存する。このため、加工される工作物Ｗが変更された場合には、ハンド１１６が把持する工作物Ｗの把持位置から工作物Ｗの下面Ｗ２までの高さを新たに把握し、この高さに基づき、受け渡し位置Ｒを変更すればよい。

このように、ハンド１１６とテーブル２７との間で、工作物Ｗの受け取り、若しくは受け渡しを所定の受け渡し位置Ｒにおいて可能とするためには、フロアＦＬに、搬送装置１１及び工作機械２０を設置する際、搬送装置１１の昇降軸１１４の位置に対する、テーブル２７のＺ軸線方向における位置、即ちレール１１２の軸線に対して直交し且つ水平な方向における位置を予め所定の範囲内に調整する必要はある。

ただし、本発明に係る実施形態では、工作物Ｗの移動方向が傾斜を有するため、受け渡し位置Ｒは、Ｚ軸線方向において所定の範囲で成立する。このため、従来のように、共に鉛直方向に昇降するテーブルの位置と昇降軸の位置とを一致させるため行なっていたような高精度な工作機械の位置調整は必要ない。

図４、図５に示すように、テーブル支持台２８１は、ベッド２１の前面（図５における左側）にＹ軸線方向に移動可能に設けられる。ベッド２１の前面にはＹ軸線方向に延びる一対のガイド部材２１ｂ，２１ｂが設けられ、テーブル支持台２８１は、一対のガイド部材２１ｂ，２１ｂと係合することにより、一対のガイド部材２１ｂ，２１ｂに沿って移動する。テーブル支持台２８１は、第二昇降装置２８２（図４参照）の作動によって、Ｙ軸線方向に昇降する。

第二昇降装置２８２は、ボールネジ機構２５、及びボールネジ機構２５の作動を制御する第二制御装置２８３を備える。ボールネジ機構２５は、一対のガイド部材２１ｂ，２１ｂの間に設けられる。そして、ボールネジ機構２５が備えるＹ軸モータ２６が、第二制御装置２８３によって回転制御されることにより、Ｙ軸線方向におけるテーブル支持台２８１の昇降位置が精度よく制御される。

図４に示すように、チルト装置２８４は、一対のチルト装置本体２８４ａ，２８４ｂ、一対のクレードル２８５，２８５、Ａ軸モータ２８４ｃ及び第三制御装置２８６を備える。一対のチルト装置本体２８４ａ，２８４ｂは、直方体形状で形成され、Ｘ軸線方向におけるテーブル支持台２８１の上面２８１ａの両端に配置される。このとき、一対のチルト装置本体２８４ａ，２８４ｂは、一対のクレードル２８５，２８５の取り付け面２８４ａ１，２８４ｂ１をそれぞれ有する。そして、各取り付け面２８４ａ１，２８４ｂ１同士がＸ軸線方向において所定の間隔を有し、且つ対向するようテーブル支持台２８１の上面２８１ａにそれぞれ固定される（図４参照）。

一対のクレードル２８５，２８５は、それぞれチルト装置本体２８４ａ，２８４ｂの間に、図４に示すよう配置される。一対のクレードル２８５，２８５は、それぞれ同様の形状で形成される。詳細には、各クレードル２８５は、長方形状の二枚の板部材の端部同士を直交させたＬ字形状を呈している。そして、各クレードル２８５，２８５は、図４に示すように、Ｚ軸線方向から見たときＬ字形状（図４において左側）及び左右反転したＬ字形状（図４において右側）となるよう対向配置される。

なお、各クレードル２８５，２８５のＬ字形状の二辺２８５ｂ、２８５ｃのうち、図４において水平な辺２８５ｂは、テーブル２７を載置するための面を形成する。また、Ｌ字形状の二辺２８５ｂ、２８５ｃのうち、垂直な辺２８５ｃは、チルト装置本体２８４ａ，２８４ｂに取り付けるための面を形成する。

各クレードル２８５，２８５は、各辺２８５ｃ，２８５ｃがＸ軸線方向において所定間隔をあけて対向配置されるとともにチルト装置本体２８４ａ，２８４ｂの各取り付け面２８４ａ１，２８４ｂ１にそれぞれＡ軸周りに傾動可能に連結される（図４参照）。このとき、Ａ軸は、搬送装置１１の第一昇降装置１１５によって昇降軸１１４に把持された工作物Ｗが昇降される方向の軸線である傾斜軸線Ｐを含む鉛直面と直交する軸線である。つまり、Ａ軸は、Ｘ軸線と平行な軸線である。

そして、テーブル２７が、対向配置されるクレードル２８５，２８５の各辺２８５ｂ，２８５ｂの各上面２８５ａ，２８５ａに亘って載置される。そして、テーブル２７のベーステーブル２７ｂの下面が、溶接やボルト連結等の所定の手段により各上面２８５ａ，２８５ａに固定される（図４参照）。これにより、一対のクレードル２８５，２８５及びテーブル２７が一体化される。

チルト装置本体２８４ａ、２８４ｂのいずれか一方には、クレードル２８５，２８５をＡ軸周りで傾動させるギヤ機構（図略）及びギヤ機構に連結されるＡ軸モータ２８４ｃが設けられる。本実施形態では、ギヤ機構及びＡ軸モータ２８４ｃは、図４における右側のチルト装置本体２８４ｂに設けられる。Ａ軸モータ２８４ｃは、第三制御装置２８６によって回転（回転角度）が制御される。そして、制御されたＡ軸モータ２８４ｃの回転によって、クレードル２８５，２８５及びテーブル２７が、ギヤ機構（図略）を介してＡ軸周りに所望の角度だけ傾動される。

これにより、一対のハンド１１６とテーブル２７との間で工作物Ｗの受け渡しが行われる際には、第三制御装置２８６によって、チルト装置２８４が作動され、テーブル２７の載置面Ｑが鉛直方向に対して直交する状態となるようにテーブル２７をＡ軸周りに傾動させる。つまり、載置面Ｑが、水平状態となるよう、テーブル２７をＡ軸周りに傾動させる。ただし、工作物Ｗの受け渡しが行われる際に、載置面Ｑが、既に水平であれば、テーブル２７の傾動制御は、実施されなくてもよい。

テーブル２７は、工作物Ｗが工作機械２０の主軸２４によって加工される際に載置される載置面Ｑを上面に有する（図３、図４、図６Ａ、図６Ｂ参照）。本実施形態においてテーブル２７は、前述した載置面Ｑを有する可動テーブル２７ａと、可動テーブル２７ａの下方に設けられ可動テーブル２７ａを支持するベーステーブル２７ｂと、を備える。

可動テーブル２７ａと、ベーステーブル２７ｂとの間には、可動テーブル２７ａ及びベーステーブル２７ｂとの間の距離Ｄを調整する距離調整装置２７７が設けられる。距離調整装置２７７は、どのような機構のものでもよい。距離調整装置２７７は、第二制御装置２８３によって制御される。距離調整装置２７７には、例えば、油圧シリンダやパンタグラフ等が適用できる。本実施形態では、パンタグラフを使用する例を記載した。ただし、パンタグラフの図は模式図である。

また、距離調整装置２７７として、図７に示すような直動リフタを適用してもよい。図７に示す直動リフタは、ベーステーブル２７ｂに固定されたモータ等により作動される駆動装置２７８によって支持棒２７ｅを伸縮させ、可動テーブル２７ａをベーステーブル２７ｂに対して上下動させる装置である。このとき、可動テーブル２７ａには、図７に示すように、ガイドバー２７ｃが固定される。また、ベーステーブル２７ｂには、ガイドバー２７ｃが貫通して係合するガイド孔２７ｄが設けられる。駆動装置２７８は、第二制御装置２８３によって制御される。このような構成により、可動テーブル２７ａと、ベーステーブル２７ｂとの間の距離Ｄを第二制御装置２８３の制御により調整してもよい。

ベーステーブル２７ｂの上面２７ｂ１には、工作物Ｗの下面に設けられた係合孔に係合可能なノックピンＫＰが、例えば２本突設される。また、可動テーブル２７ａには、可動テーブル２７ａとベーステーブル２７ｂとの間の距離Ｄが変更されて小さくなったときに、ベーステーブル２７ｂの上面２７ｂ１のノックピンＫＰが、可動テーブル２７ａ上に突出可能となるよう形成された貫通孔２７ａ１、２７ａ１が設けられる。

制御装置２９は、図５の二点鎖線に示すように、工作機械２０の後方に設置される。制御装置２９は、主軸モータ４４の駆動を制御して、回転工具Ｔを回転させる。また、制御装置２９は、Ｘ軸モータ３３、Ｚ軸モータ４３の各駆動を制御して、工作物Ｗと回転工具Ｔとを、Ｘ軸方向、及びＺ軸方向、に相対移動させる。制御装置２９は、これらの制御により、工作物Ｗの切削加工を行なう。

なお、Ｙ軸方向及びＡ軸周りの作動の制御は、前述したように、それぞれ第二制御装置２８３、及び第三制御装置２８６によって制御される。ただし、この態様に限らず、第二制御装置２８３、及び第三制御装置２８６は、制御装置２９内に設けてもよい。なお、第二制御装置２８３、及び第三制御装置２８６の配置場所はどこでもよい。

（２．作動）
次に、搬送システム１０によって、工作物Ｗをテーブル２７の載置面Ｑに受け渡す場合の作動について説明する。この場合、前提として、図８に示すように、工作物Ｗは、搬送装置１１が備えるハンド１１６によって把持されている。また、工作物Ｗは、第二制御装置２８３の制御によって昇降軸１１４が傾斜軸線Ｐに沿って上昇されることにより、テーブル２７からは所定の距離だけ離間した位置に持ち上げられているものとする。また、第三制御装置２８６によるチルト装置２８４の作動によって、Ａ軸周りに傾動するテーブル２７の載置面Ｑは、水平状態に制御されている。

このような状態で、第四制御装置１１９が、水平方向移動部材１１３をレール１１２の軸線方向（つまり、工作機械２０のＸ軸線方向）に移動させ、ハンド１１６によって把持される工作物Ｗを、次に受け渡すべき工作機械２０のテーブル２７のＸ軸線方向における位置まで移動させる（図１、図２の状態参照）。

次に、図９に示すように、第二制御装置２８３の制御によって、昇降軸１１４を傾斜軸線Ｐに沿って下降させる。つまり、ハンド１１６によって把持される工作物Ｗの下面Ｗ２を受け渡し位置Ｒまで下降させる。また、テーブル２７の載置面Ｑが受け渡し位置Ｒに到達するまで、第二制御装置２８３によって第二昇降装置２８２を作動させ、テーブル２７を鉛直方向に上昇させる。

これにより、工作物Ｗの下面Ｗ２がテーブル２７（可動テーブル２７ａ）の載置面Ｑ上の予め設定された載置位置に載置される。そして、このような状態で、一対のハンド１１６は、相互に離間する方向に開作動され、工作物Ｗの把持を解除する。その後、第二制御装置２８３の制御によって昇降軸１１４が傾斜軸線Ｐに沿って上昇される（図略）。

なお、このとき、テーブル２７の可動テーブル２７ａの載置面Ｑ上においては、ベーステーブル２７ｂ上のノックピンＫＰは、可動テーブル２７ａ上に突出していない状態である。これにより、工作物Ｗが載置面Ｑ上に無理なく載置可能となる。このような状態で、図略の油圧クランプ装置が作動され、工作物Ｗが可動テーブル２７ａ上にクランプされて固定される。

次に、図１０に示すように、第二制御装置２８３によって距離調整装置２７７が制御され、テーブル２７の可動テーブル２７ａと、ベーステーブル２７ｂとの間の距離Ｄが小さくされる。これにより、可動テーブル２７ａが下降し、ノックピンＫＰが、可動テーブル２７ａ上に突出して工作物Ｗの係合孔に係合される。これにより、工作物Ｗは、工作機械２０による加工が可能となる。

また、工作機械２０によって、工作物Ｗの所定の加工が終了すると、上記と逆の手順により、受け渡し位置Ｒにおいて、工作物Ｗが昇降軸１１４によって把持され、昇降軸１１４及び工作物Ｗが傾斜軸線Ｐに沿って上昇される。その後、工作物Ｗは、上記と同様の手順によって搬送され、工作物Ｗが隣接する他の工作機械２０が備えるテーブル２７の載置面Ｑ上に供給される。生産ライン１００において、このような繰り返しの搬送及び加工が行なわれ、工作物Ｗが完成される。

（３．他の実施形態）
＜第一実施形態の変形例＞
なお、上記第一実施形態では、テーブル昇降装置２８が備える昇降軸１１４の移動によって、工作物Ｗが、テーブル２７上の載置面Ｑ上に受け渡される際、載置面Ｑは、チルト装置２８４によって水平状態に制御され、工作物Ｗの下面Ｗ２が水平を維持された状態で工作物Ｗの受け渡しが行なわれた。しかし、この態様には限らない。第一実施形態の変形例として、テーブル昇降装置（搬送システム）が、チルト装置２８４を備えていなくてもよい。つまり、テーブル２７が、工作物Ｗが昇降される方向の軸線である傾斜軸線Ｐを含む鉛直面と直交するＡ軸周りに傾動不能に設けられてもよい。この場合、搬送システムの作動については、上記第一実施形態における搬送システム１０の作動と全く同様であるとともに同様の効果を有する。

＜第二実施形態＞
また、上記第一実施形態では、テーブル昇降装置２８が備える昇降軸１１４の移動によって、工作物Ｗが、テーブル２７上の載置面Ｑに載置される際、載置面Ｑは、チルト装置２８４によって水平状態とされ、且つ、工作物Ｗの下面Ｗ２が水平を維持した状態で工作物Ｗの受け渡しが行なわれた。しかし、この態様には限らない。第二実施形態として、テーブル昇降装置２８は、図１１に示すように、ハンド２１６とテーブル２２７との間で工作物Ｗの受け渡しが行われる際に、テーブル２２７上の載置面Ｑが第一昇降装置１１５の傾斜軸線Ｐに対して直交する状態となるように、第三制御装置２８６によってテーブル２２７をＡ軸周りに傾動させてもよい。

この場合、図１１に示すように、テーブル２２７は、可動テーブル２７ａを有していなくてもよい。また、テーブル昇降装置２８は、距離調整装置２７７を有していなくてもよい。また、一対のハンド２１６は、昇降軸２１４の軸線（傾斜軸線Ｐ）と同じ方向に延在して形成され、工作物Ｗの下面Ｗ２が、水平面に対して所定の角度αを有した状態で保持されるものとする。

このような状態で、昇降軸２１４が傾斜軸線Ｐに沿って下降し、且つテーブル２２７が、鉛直方向に上昇すると、Ｙ軸線方向における所定の受け渡し位置Ｒで、工作物Ｗの下面Ｗ２の係合孔に、テーブル２２７の上面に設けられたノックピンＫＰがダイレクトに係合する（図１２参照）。このため、テーブル２７の構造が簡素化できる。

そして、図略の油圧クランプ装置が作動され、工作物Ｗをテーブル２２７上にクランプして固定する。その後、工作物Ｗとハンド２１６との係合が解除されたのち、昇降軸２１４が傾斜軸線Ｐに沿って上昇し、昇降軸２１４（ハンド２１６）が工作物Ｗから離間する。そして、テーブル２２７の載置面Ｑが水平となるようチルト装置２８４によってテーブル２２７がＡ軸周りに傾動される。以降は、上記第一実施形態と同様である。

その後、工作機械２０によって、工作物Ｗの所定の加工が終了すると、上記と逆の手順によって、再び、テーブル２２７の載置面Ｑが、水平面と所定の角度αを為すよう傾動される。その後、傾斜軸線Ｐに沿って再び下降してきた昇降軸２１４が備える一対のハンド２１６によって、工作物Ｗが受け渡し位置Ｒにおいて把持され、昇降軸２１４及び工作物Ｗが傾斜軸線Ｐに沿って上昇される。その後、上記と同様の手順によって、工作物Ｗが搬送装置１１によって搬送され、隣接する他の工作機械２０のテーブル２２７上の載置面Ｑ上に同様の手順で供給される。

＜第三実施形態＞
また、上記第一，第二実施形態では、水平方向移動部材１１３を水平方向に移動させる水平方向移動装置１１８が、モータ１１８ａと、ボールネジ機構とによって構成された。このとき、ボールネジ機構のボルト１１８ｂ（図３参照）は、レール１１２内に固定され、ボルト１１８ｂが螺合するナット部（図３中の破線参照）は水平方向移動部材１１３に設けられた。これにより、水平方向移動装置１１８が作動すると、水平方向移動部材１１３が、レール１１２に対して軸線方向に相対移動される。

しかしながら、この態様には限らない。第三実施形態として、図１３に示すように、水平方向移動装置２１８（水平方向移動装置１１８に相当）が、水平方向移動部材１１３に取り付けられ、モータ２１８ａ（モータ１１８ａに相当）と、ギヤ等による駆動機構２１８ｂ（ギヤ部）と、を備えて構成されてもよい。

駆動機構２１８ｂは、レール１１２に固定される歯部２１８ｂ２（ラック）と噛合するピニオンギヤ２１８ｂ１を備える。ピニオンギヤ２１８ｂ１は、モータ２１８ａの回転軸先端に回転軸と一体回転するよう設けられる。歯部２１８ｂ２は、レール１１２の軸線方向に延在してレール１１２に固定される。また、図１３に示すように、レール１１２と水平方向移動部材１１３との間には、レール１１２と水平方向移動部材１１３との間の相対移動をスムーズなものにするためのガイド部２１０が２箇所設けられる。ガイド部２１０は、それぞれ、水平方向移動部材１１３側に設けられたガイド溝２１１，２１１と、レール１１２側に設けられガイド溝２１１と係合するガイド部材２１２，２１２とを備える。また、モータ２１８ａは、第四制御装置２１９と接続される。

このような構成により、水平方向移動装置２１８では、第四制御装置２１９の制御によってモータ２１８ａの回転軸及びピニオンギヤ２１８ｂ１が回転すると、レール１１２に固定された歯部２１８ｂ２上で、歯部２１８ｂ２と噛合するピニオンギヤ２１８ｂ１がレール１１２の軸線方向に沿って転動する。これに伴い、モータ２１８ａが固定される水平方向移動部材１１３が、レール１１２に対し軸線方向に沿って相対移動される。このとき、水平方向移動部材１１３の軸線方向への移動量は、第四制御装置２１９が制御するモータ２１８ａの回転軸の回転角度を制御することでコントロールできる。このような構成によっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。

（４．実施形態による効果）
上記第一〜第三実施形態によれば、搬送システム１０は、工作物Ｗを保持するハンド１１６，２１６、ハンド１１６，２１６に保持された工作物Ｗを鉛直方向に対して所定の傾きαを有する傾斜軸線Ｐに沿って昇降させる第一昇降装置１１５、及び第一昇降装置１１５による工作物Ｗの昇降を制御する第一制御装置１１７を備える搬送装置１１と、鉛直方向に昇降可能で、かつ搬送装置１１のハンド１１６，２１６との間で工作物Ｗの受け渡しが可能なテーブル２７，２２７と、を備える。

このように、第一昇降装置１１５による工作物Ｗの昇降に傾斜を持たせ、且つ工作物Ｗの受け渡しを行なうテーブル２７，２２７には鉛直方向に昇降可能な機能を持たせた。これにより、工作物Ｗとテーブル２７，２２７とは各昇降における各移動線上で交点を有する。このため、工作物Ｗが鉛直方向にしか移動しない従来技術における場合のように、事前に、水平方向で、且つレールの延在方向と直交する方向における、テーブルと工作物Ｗとの相対位置を精度よく一致させる必要がない。つまり、テーブル２７と工作物Ｗとの相対位置を通常の位置精度で配置しても、テーブル側の高さを調整することにより、ハンド１１６，２１６の位置をテーブル２７，２２７における工作物Ｗの受け渡し位置に容易に一致させることができる。これにより、工作物Ｗの受け渡し位置の合わせこみ時間を大幅に低減できるため、搬送システム１０の設置のための工期を短くできる。

また、上記第一〜第三実施形態によれば、搬送システム１０は、テーブル２７を鉛直方向に昇降させる第二昇降装置２８２と、第二昇降装置２８２の作動を制御する第二制御装置２８３と、を備える。これにより、工作物Ｗの種類が途中で変更されても、工作物Ｗの受け渡し位置Ｒは、第二昇降装置２８２の作動によって容易に変更できる。これにより、汎用性が高い搬送システム１０が得られる。

また、上記第一実施形態によれば、テーブル２７は、工作物Ｗの載置面Ｑを有する工作機械２０のテーブルであり、テーブル２７は、搬送装置１１の第一昇降装置１１５によって工作物Ｗが昇降される方向の軸線である傾斜軸線Ｐを含む鉛直面と直交するＡ軸周りに傾動可能に設けられる。また、搬送システム１０は、ハンド１１６とテーブル２７との間で工作物Ｗの受け渡しが行われる際に、載置面Ｑが鉛直方向に対して直交する状態となるようにテーブル２７をＡ軸周りに傾動させる第三制御装置２８６を備える。

これにより、本来、加工時において必要となるチルト装置２８４を工作機械２０が有していても、テーブル２７への工作物Ｗの受け渡し時には、載置面Ｑが鉛直方向に対して直交する状態、即ち、載置面Ｑを水平状態とすることができる。このため、Ｙ軸線方向（上下方向）における受け渡し位置Ｒの割り出しが容易である。

また、上記第二実施形態によれば、テーブル２２７は、工作物Ｗの載置面Ｑを有する工作機械２０のテーブルであり、テーブル２２７は、搬送装置１１の第一昇降装置１１５によって工作物Ｗが昇降される方向の軸線である傾斜軸線Ｐを含む鉛直面と直交するＡ軸周りに傾動可能に設けられる。そして搬送システム１０は、ハンド２１６とテーブル２２７との間で工作物Ｗの受け渡しが行われる際に、テーブル２２７上の載置面Ｑが第一昇降装置１１５の傾斜軸線Ｐに対して直交する状態となるようにテーブル２２７をＡ軸周りに傾動させる第三制御装置２８６を備える。

これにより、テーブル２２７側に、第一実施形態のテーブル２７のような二段の複雑な機構を設けなくても、工作物Ｗをテーブル２２７の載置面Ｑ上のノックピンＫＰに容易、且つダイレクトに係合させることができ、低コスト化が図れる。

また、上記第一〜第三実施形態によれば、搬送システム１０において、テーブル２７、２２７は、工作物Ｗの種類に応じた高さにて、ハンド１１６との間で工作物Ｗの受け渡しを行い、第二制御装置２８３は、工作物Ｗの種類に応じた高さに基づいて、第二昇降装置２８２の作動を制御する。これにより、工作物Ｗの形状、即ち高さが変更されても、容易に対応できる。

また、上記第一〜第三実施形態の搬送システム１０によれば、工作機械２０が複数整列する生産ライン１００において、搬送装置１１は、工作機械２０の整列方向に延在し、かつテーブル２７の上方に設けられるレール１１２と、レール１１２の延在方向に移動可能となるようレール１１２に設けられる水平方向移動部材１１３と、水平方向移動部材１１３に設けられ、一端にハンド１１６，２１６を備えるとともに、第一制御装置１１７の制御によって傾斜軸線Ｐに沿って昇降される昇降軸１１４，２１４と、水平方向移動部材１１３の移動を制御する第四制御装置１１９と、を備える。このように複数の工作機械２０を使用する生産ライン１００においては、工作機械２０の使用台数分だけ設置に係る時間短縮の効果が得られるので、非常に大きな効果が期待できる。

（５．その他）
なお、上記第一〜第三実施形態では、工作物Ｗとして、シリンダブロックを適用した。しかし、この態様には限らない。工作物Ｗは、どのようなものを対象としてもよい。ただし、工作物Ｗの種類を変更すると、工作物Ｗをテーブルに受け渡すための受け渡し位置Ｒが変わる。この場合には、工作物Ｗの高さに応じて、変更された受け渡し位置Ｒを変更すればよい。

また、上記第一〜第三実施形態では、搬送装置１１が備える昇降軸１１４，２１４が昇降される傾斜軸線Ｐは、図８，図１１に示すように、テーブル２７よりもＺ軸線方向において主軸２４側（主軸２４にテーブルより近い側）の上方からテーブル２７に向かって傾斜するよう構成された。しかし、この態様には限らない。傾斜軸線Ｐは、テーブル２７よりもＺ軸線方向において主軸２４と反対側（主軸２４にテーブルより遠い側）の上方からテーブル２７に向かって傾斜するように構成してもよい。これによっても同様の効果が期待できる。

また、上記第一〜第三実施形態では、テーブル２７，２２７を鉛直方向に移動させて受け渡し位置Ｒに到達させた。しかし、この態様には、限らない。予めテーブル２７，２２７を受け渡し位置Ｒに移動させ固定した状態としてもよい。そして、昇降軸１１４，２１４のみを傾斜軸線Ｐに沿って作動させ、受け渡し位置Ｒにおいて、テーブル２７，２２７との間で工作物Ｗの受け渡しを行なってもよい。

１０・・・搬送システム、 １１・・・搬送装置、 ２０・・・処理装置（工作機械）、 ２７，２２７・・・テーブル、 ２８・・・テーブル昇降装置、 １００・・・生産ライン、 １１１・・・支柱、 １１２・・・レール、 １１３・・・水平方向移動部材、 １１４，２１４・・・昇降軸、 １１５・・・第一昇降装置、 １１６，２１６・・・ハンド、 １１７・・・第一制御装置、 １１８，２１８・・・水平方向移動装置、 １１９・・・第四制御装置、 ２８２・・・第二昇降装置、 ２８３・・・第二制御装置、 ２８４・・・チルト装置、 ２８６・・・第三制御装置、 ＦＬ・・・フロア、 Ｐ・・・傾斜軸線、 Ｑ・・・載置面、 Ｒ・・・受け渡し位置、 Ｗ・・・工作物、 Ｗ１・・・上面、 Ｗ２・・・下面、 α・・・傾斜角度。

Claims (7)

1. 工作物を保持するハンド、前記ハンドに保持された前記工作物を鉛直方向に対して所定の傾きを有する傾斜軸線に沿って昇降させる第一昇降装置、及び前記第一昇降装置による前記工作物の前記昇降を制御する第一制御装置、を備える搬送装置と、
   鉛直方向に昇降可能で、かつ前記搬送装置の前記ハンドとの間で前記工作物の受け渡しが可能なテーブルと、
   を備える、搬送システム。
2. 前記搬送システムは、
   前記テーブルを鉛直方向に昇降させる第二昇降装置と、
   前記第二昇降装置の作動を制御する第二制御装置と、
   を備える、請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記テーブルは、前記工作物の種類に応じた高さにて、前記ハンドとの間で前記工作物の受け渡しを行い、
   前記第二制御装置は、前記工作物の種類に応じた高さに基づいて、前記第二昇降装置の作動を制御する、請求項２に記載の搬送システム。
4. 前記テーブルは、前記工作物の載置面を有する処理装置のテーブルであり、
   前記テーブルは、前記搬送装置の前記第一昇降装置によって前記工作物が昇降される方向の軸線である前記傾斜軸線を含む鉛直面と直交するＡ軸周りに傾動可能に設けられ、
   前記搬送システムは、
   前記ハンドと前記テーブルとの間で前記工作物の受け渡しが行われる際に、前記載置面が鉛直方向に対して直交する状態となるように前記テーブルを前記Ａ軸周りに傾動させる第三制御装置を備える、請求項１−３の何れか一項に記載の搬送システム。
5. 前記テーブルは、前記工作物の載置面を有する処理装置のテーブルであり、
   前記テーブルは、前記搬送装置の前記第一昇降装置によって前記工作物が昇降される方向の軸線である前記傾斜軸線を含む鉛直面と直交する前記Ａ軸周りに傾動可能に設けられ、
   前記搬送システムは、
   前記ハンドと前記テーブルとの間で前記工作物の受け渡しが行われる際に、前記載置面が前記第一昇降装置の前記傾斜軸線に対して直交する状態となるように前記テーブルを前記Ａ軸周りに傾動させる第三制御装置を備える、請求項１−３の何れか一項に記載の搬送システム。
6. 前記テーブルは、処理装置のテーブルであり、
   前記テーブルは、前記搬送装置の前記第一昇降装置によって前記工作物が昇降される方向の軸線である前記傾斜軸線を含む鉛直面と直交するＡ軸周りに傾動不能に設けられる、請求項１−３の何れか一項に記載の搬送システム。
7. 前記処理装置が複数整列する生産ラインにおいて、
   前記搬送装置は、
   前記処理装置の整列方向に延在し、かつ前記テーブルの上方に設けられるレールと、
   前記レールの延在方向に移動可能となるよう前記レールに設けられる水平方向移動部材と、
   前記水平方向移動部材に設けられ、一端に前記ハンドを備えるとともに、前記第一制御装置の前記制御によって前記傾斜軸線に沿って昇降される昇降軸と、
   前記水平方向移動部材の移動を制御する第四制御装置と、を備える、請求項４−６の何れか一項に記載の搬送システム。

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