JP2019177470A - 工作機械システム及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械システム及び搬送装置を提供する。【解決手段】開閉扉を備えたハウジングの内部に収容されており、開閉扉の施錠が完了した後にワークの加工を開始する工作機械と、ハウジングの外部に配置されており、開閉扉の開閉動作を行うと共に、開閉扉を開けた状態にて前記ハウジングの内外へワークを搬送する搬送装置とを備える工作機械システムにおいて、工作機械は、開閉扉の施錠が完了した場合、開閉扉の施錠が完了したことを示す施錠完了信号を出力する第１信号出力部を備え、搬送装置は、第１信号出力部から出力される施錠完了信号が入力された場合、開閉扉の開閉動作を禁止する開閉制御部を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、工作機械システム及び搬送装置に関する。

ワークを搬送するロボット（搬送装置）は工作機械の開閉扉の隣に配置してある。特許文献１に開示されたロボットは開閉扉の開閉方向に平行に移動する。ロボットは、開閉扉側に突出するロッドを備える。工作機械の開閉扉はロッドを挿入する連結孔を備える。ロボットはロッドを連結孔に挿入して移動し、開閉扉を開閉する。

特開平５−１０４３９１号公報

工作機械の開閉扉を扉ロック機構により施錠した状態にて、ロボットが開閉扉の開閉動作を行った場合、扉ロック機構に必要以上の負荷が掛かる虞がある。

本発明の目的は、扉ロック機構に必要以上の負荷が掛かることを防止できる工作機械システム及び搬送装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る工作機械システムは、開閉扉を備えたハウジングの内部に収容されており、前記開閉扉の施錠が完了した後にワークの加工を開始する工作機械と、前記ハウジングの外部に配置されており、前記開閉扉の開閉動作を行うと共に、前記開閉扉を開けた状態にて前記ハウジングの内外へワークを搬送する搬送装置とを備える工作機械システムにおいて、前記工作機械は、前記開閉扉の施錠が完了した場合、前記開閉扉の施錠が完了したことを示す施錠完了信号を出力する第１信号出力部を備え、前記搬送装置は、前記第１信号出力部から出力される施錠完了信号が入力された場合、前記開閉扉の開閉動作を禁止する開閉制御部を備える。

上記一態様によれば、ハウジングの開閉扉の施錠が完了した場合、工作機械から搬送装置へ施錠完了信号を出力する。搬送装置は、工作機械からの施錠完了信号が入力された場合、開閉扉の開閉動作を禁止する。よって、開閉扉を施錠してある場合には、搬送装置は開閉扉の開閉を行わないので、開閉扉を施錠している扉ロック機構に必要以上の負荷が掛かることを回避する。

本発明の一態様に係る工作機械システムは、前記搬送装置は、前記開閉制御部により前記開閉動作を禁止した後に、前記開閉扉の開動作を指示する命令を受付けた場合、前記開閉扉が施錠されている旨の警報を出力する第１警報出力部を備える。

上記一態様によれば、開閉扉の開動作を禁止した後に、開動作を指示する命令を受付けた場合、警報を出力するので、施錠してある状態で開閉扉を開くことはできない旨をユーザに報知することができる。

本発明の一態様に係る工作機械システムは、前記搬送装置は、前記開閉扉の施錠が解除された後に、前記開閉扉の開動作を指示する命令を受付けた場合、前記開閉扉の施錠禁止を要求する要求信号を出力する第２信号出力部を備え、前記工作機械は、前記第２信号出力部から出力される要求信号が入力された場合、前記開閉扉の施錠を禁止する施錠禁止部を備え、前記施錠禁止部により前記開閉扉の施錠を禁止した場合、前記第１信号出力部から前記開閉扉の施錠を禁止したことを示す禁止完了信号を出力し、前記搬送装置は、前記第１信号出力部から出力される禁止完了信号が入力された場合、前記開閉制御部にて前記開閉扉の開動作を実行する。

上記一態様によれば、搬送装置が開閉扉の開動作を行う場合、工作機械に開閉扉の施錠を禁止させた上で、開動作を開始することができるので、施錠した開閉扉を開くことがなくなり、扉ロック機構に必要以上の負荷が掛かることを回避する。

本発明の一態様に係る工作機械システムは、前記第１警報出力部は、前記要求信号を送信した後に、前記禁止完了信号が入力されなかった場合、前記開閉扉が施錠されている旨の警報を出力する。

上記一態様によれば、開閉扉の施錠禁止を要求する要求信号を送信した後に、禁止完了信号の入力がなかった場合、開閉扉を施錠してある旨の警報を出力するので、その時点では施錠を禁止することはできず、開閉扉を開けることができない旨をユーザに報知することができる。

本発明の一態様に係る工作機械システムは、前記工作機械は、前記開閉扉の施錠を禁止した後に、前記開閉扉の施錠に係る指示を受付けた場合、前記開閉扉の施錠が禁止されている旨の警報を出力する第２警報出力部を備える。

上記一態様によれば、工作機械にて開閉扉の施錠を禁止した後に、開閉扉の施錠に係る指示を受付けた場合、開閉扉の施錠を禁止してある旨の警報を出力するので、その時点では開閉扉を開けることができない旨をユーザに報知することができる。

本発明の一態様に係る搬送装置は、開閉扉を備えたハウジングの外部に配置されており、前記開閉扉の開閉動作を行うと共に、前記開閉扉を開けた状態にて前記ハウジングの内外へワークを搬送する搬送装置において、前記開閉扉の施錠が完了したことを示す施錠完了信号が外部から入力された場合、前記開閉扉の開閉動作を禁止する開閉制御部を備える。

上記一態様によれば、外部から施錠完了信号が入力された場合、開閉扉の開閉動作を禁止する。よって、開閉扉を施錠してある場合には、搬送装置は開閉扉の開閉を行わないので、開閉扉を施錠している扉ロック機構に必要以上の負荷が掛かることを回避する。

本発明にあっては、扉ロック機構に必要以上の負荷が掛かることを防止することができる。

工作機械システムの全体構成を示す斜視図である。 扉ユニットの構成を説明する斜視図である。 初期状態のロボットを略示する平面図である。 ロボット及び開閉扉が連結した状態を略示する平面図である。 開閉扉が開いた状態を略字する平面図である。 工作機械システムの制御系の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る工作機械及びロボットの動作手順を説明するフローチャートである。 開閉扉の制御状態を示すタイミングチャートである。 実施の形態２に係る工作機械及びロボットの動作手順を説明するフローチャートである。 実施の形態３に係るロボットの動作手順を説明するフローチャートである。 実施の形態４に係る工作機械の動作手順を説明するフローチャートである。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は工作機械システムの全体構成を示す斜視図である。以下では、図１の矢印により示される前後、左右、上下の各方向を用いて、本実施の形態に係る工作機械システムについて説明する。

本実施の形態に係る工作機械システムは、工作機械１とワークの搬送装置であるロボット２とを備える。工作機械１はハウジング３の内部に収容してあり、ロボット２はハウジング３の外部に配置してある。ハウジング３は、工作機械１の前後左右を覆う壁３１〜３４を備える。工作機械１の右側に配置してある壁３４は開口（不図示）を備え、この開口の右側に扉ユニット４を設けてある。また、扉ユニット４の右側には平面視Ｕ状のカバー５を設けてある。

カバー５は、上下左右方向に延びた前板部５ａ及び後板部５ｂ、並びに上下前後方向に延びた右板部５ｃを備える。前板部５ａの右端と後板部５ｂの右端とを右板部５ｃが連結する。右板部５ｃには開口５ｄを設けてある。

カバー５と扉ユニット４との間にはロボット２を設けてある。カバー５の右側にワーク９１を載置する載置台９０が設けてある。載置台９０は開口５ｄの右隣に位置する。

図２は扉ユニット４の構成を説明する斜視図である。扉ユニット４は、直方体状をなし、上下前後方向に延びた薄い筐体４１を備える。筐体４１は開口４２を備え、開口４２は、筐体４１の右側面及び左側面を左右に貫通する。筐体４１の開口４２は、壁３４の開口に対応した位置に配してある。筐体４１は前後方向に移動な開閉扉４３を収容する。開閉扉４３は筐体４１に略平行であり、前後に移動して開口４２を開閉する。開閉扉４３の開閉方向は前後方向に対応する。開閉扉４３の前端部にはロボット２との連結部４４を設けてある。連結部４４は、例えば、ケース内に収容したバネなどの弾性部材（不図示）と、弾性部材により右方へ付勢されて、その一部がケースから突出するボールとを備える。また、扉ユニット４は、開閉扉４３を施錠又は解錠するための扉ロック機構４００（図６を参照）を備える。

図３は初期状態のロボット２を略示する平面図である。ロボット２は、前後に延びた直方体状の基台２０を備える。基台２０の右側面に、前後に延びた２つの軌道（不図示）が設けてある。２つの軌道は上下に離隔している。ロボット２は、基台２０を前後方向に移動させるロボット駆動モータ２３０（図６を参照）を備え、ロボット駆動モータ２３０を駆動することにより、２つの軌道に沿って前後方向に移動するように構成されている。

ロボット２は、前後に延びる第１軸の回りに回転する第１アーム２１と、第２軸の回りに回転する第２アーム２２とを備える。基台２０は第１アーム２１の下端部を回転可能に支持する。また、第１アーム２１の上端部は第２アーム２２を回転可能に支持する。ロボット２は、第１アーム２１を第１軸の回りに回転させる第１アーム駆動モータ２４０と、第２アーム２２を第２軸の回りに回転させる第２アーム駆動モータ２５０とを備える（図６を参照）。ロボット２は、第１アーム駆動モータ２４０を駆動することにより、第１アーム２１は右側又は左側へ回転する。また、ロボット２は、第２アーム駆動モータ２５０を駆動することにより、第２アーム２２を右側又は左側へ回転する。

第２アーム２２は、シリンダと、シリンダの駆動によって移動する移動板と、移動板に対向する受け部材とを有する把持機構２３を備える。把持機構２３は、シリンダを駆動し、移動板を受け部材に近づけることにより、移動板と受け部材との間でワーク９１を把持する。

第１アーム２１には連結部４４のボールが係合する係合溝２１ａが設けてある。係合溝２１ａは、円弧状に形成してあり、第１アーム２１の下端部における後部外周面の一部分に設けてある。連結部４４のボールが第１アーム２１の係合溝２１ａに係合することにより、開閉扉４３とロボット２とが連結する。開閉扉４３は、ロボット２の前後方向の移動と共に、前後方向に移動するように構成されている。なお、係合溝２１ａは、第１アーム２１の下端部における後部外周面の一部に形成してあるため、第１アーム２１が右側へ回転した場合には、係合溝２１ａはボールの上方へ離れ、ボールとの係合を解除する。

図３に示す初期状態は、開閉扉４３は閉じており、ロボット２は軌道の後端部に位置している状態を示している。この初期状態において、ロボット２は、第１アーム駆動モータ２４０及び第２アーム駆動モータ２５０の駆動を制御することにより、第１アーム２１及び第２アーム２２を適宜右側へ回転させ、載置台９０に載置されたワーク９１を把持機構２３により把持する。

図４はロボット２及び開閉扉４３が連結した状態を略示する平面図である。ロボット２は、開閉扉４３を開ける場合、係合溝２１ａが連結部４４のボールに係合しない位置まで第１アーム２１を回転した状態にて、ロボット駆動モータ２３０の駆動制御を行い、係合溝２１ａが連結部４４のボールに係合可能な位置まで移動する。図４は、ロボット２が軌道の前端部に位置している状態を示している。次いで、ロボット２は、第１アーム駆動モータ２４０の駆動を制御することにより、係合溝２１ａが連結部４４のボールに係合する位置まで第１アーム２１を左側に回転する。連結部４４のボールが第１アーム２１の係合溝２１ａに係合することにより、開閉扉４３とロボット２とが連結する。

図５は開閉扉４３が開いた状態を略字する平面図である。ロボット２は、開閉扉４３と連結した状態にてロボット駆動モータ２３０の駆動制御を行い、軌道の後端部へ移動することにより、開閉扉４３を開ける。ロボット２は、開閉扉４３を開けた状態にて第１アーム駆動モータ２４０及び第２アーム駆動モータ２５０の駆動制御を行い、第１アーム２１及び第２アーム２２を適宜左側へ回転する。これにより、第１アーム２１及び第２アーム２２は、扉ユニット４の開口４２からハウジング３の内部へ進入する。ロボット２は、把持機構２３が備えるシリンダを駆動制御することにより、把持機構２３で把持していたワーク９１を離し、工作機械１のワーク保持台にワーク９１を載置する。

図６は工作機械システムの制御系の構成を示すブロック図である。工作機械１は、制御部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、出力部１０４及び通信部１０５を備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。制御部１０１が備えるＲＯＭは、上記ハードウェア各部の動作を制御するための制御プログラム等を記憶する。制御部１０１内のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラム及び後述する記憶部１０２に記憶された各種プログラムを実行し、上記ハードウェア各部の動作を制御する。制御部１０１が備えるＲＡＭは、各種プログラムの実行中に一時的に利用されるデータを記憶する。

なお、制御部１０１は上記の構成に限定されるものではなく、シングルコアＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、マイコン、揮発性又は不揮発性のメモリ等を含む１又は複数の処理回路又は演算回路であればよい。また、制御部１０１は、日時情報を出力するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部１０２は、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスクなどを用いた記憶装置を備える。記憶部１０２は、制御部１０１に実行させる各種プログラム、及び各種プログラムの実行に必要なデータ等を記憶する。記憶部１０２に記憶されるプログラムは、例えばワーク９１の加工手順を定める加工プログラムを含む。

入力部１０３は、各種の装置及びセンサを接続する入力インタフェースを備える。入力部１０３が接続する装置は操作パネル１１０を含む。操作パネル１１０は、各種の操作ボタンやタッチパネルなどを備える。入力部１０３は、操作パネル１１０を通じてユーザによる各種操作を受付ける。

また、入力部１０３が接続するセンサは、扉ロックセンサ４１０を含む。扉ロックセンサ４１０は、開閉扉４３の施錠状態を検知する公知のセンサである。扉ロックセンサ４１０は、検知結果を入力部１０３を通じて制御部１０１へ出力する。

出力部１０４は、各種装置を接続する出力インタフェースを備える。出力部１０４が接続する装置は表示装置１２０を含む。表示装置１２０は例えば液晶パネルを備え、出力部１０４を通じて出力する各種の情報を液晶パネルに表示する。

また、出力部１０４が接続する装置は扉ロック機構４００を含む。扉ロック機構４００は、開閉扉４３を施錠又は解錠する機械機構、及び機械機構を電気的に作動させるアクチュエータ等（不図示）を備える。制御部１０１は、アクチュエータを作動するための制御信号を出力部１０４から出力することにより、扉ロック機構４００により開閉扉４３の施錠又は解錠を行う。

更に、出力部１０４が接続する装置は、工具を回転させるための主軸モータ、工具が装着される主軸ヘッドを直線軸方向へ移動させる駆動モータ、ワーク９１を固定する回転テーブルを回転させる駆動モータ等を含んでもよい。

通信部１０５は、適宜の通信規格に準拠した通信インタフェースを備える。通信規格としては、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４２２、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等を用いることができる。通信部１０５は上記通信規格に準拠した通信ケーブルを介してロボット２を接続する。

ロボット２は、制御部２０１、記憶部２０２、入力部２０３、出力部２０４及び通信部２０５を備える。

制御部２０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備える。制御部２０１が備えるＲＯＭは、上記ハードウェア各部の動作を制御するための制御プログラム等を記憶する。制御部２０１内のＣＰＵは、ＲＯＭが記憶する制御プログラム及び後述する記憶部２０２が記憶する各種プログラムを実行し、上記ハードウェア各部の動作を制御する。制御部２０１が備えるＲＡＭは、各種プログラムの実行中に一時的に利用されるデータを記憶する。

なお、制御部２０１は上記の構成に限定されるものではなく、シングルコアＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、マイコン、揮発性又は不揮発性のメモリ等を含む１又は複数の処理回路又は演算回路であればよい。また、制御部２０１は、日時情報を出力するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を備えていてもよい。

記憶部２０２は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクなどを用いた記憶装置を備える。記憶部２０２は、制御部２０１に実行させる各種プログラム、及び各種プログラムの実行に必要なデータ等を記憶する。

入力部２０３は、各種装置を接続する入力インタフェースを備える。入力部２０３が接続する装置は操作パネル２１０を含む。操作パネル２１０は、各種の操作ボタンやタッチパネルなどを備える。入力部２０３は、操作パネル２１０を通じてユーザによる各種操作を受付ける。

出力部２０４は、各種装置を接続する出力インタフェースを備える。出力部２０４が接続する装置は表示装置２２０を含む。表示装置２２０は例えば液晶パネルを備え、出力部２０４を通じて出力する各種の情報を液晶パネルに表示する。

また、出力部２０４が接続する装置は、ロボット駆動モータ２３０、第１アーム駆動モータ２４０及び第２アーム駆動モータ２５０を含む。ロボット駆動モータ２３０は、上述したように、ロボット２を前後方向に移動させる駆動源のモータである。第１アーム駆動モータ２４０は、ロボット２の第１アーム２１を左右方向に回転させる駆動源のモータである。第２アーム駆動モータ２５０は、ロボット２の第２アーム２２を左右方向に回転させる駆動源のモータである。これらのロボット駆動モータ２３０、第１アーム駆動モータ２４０及び第２アーム駆動モータ２５０は、制御部２０１が出力部２０４を通じて出力する制御信号に基づき、それぞれが備える回転軸の回転又は回転の停止を行う。

通信部２０５は、適宜の通信規格に準拠した通信インタフェースを備える。通信規格としては、ＲＳ２３２Ｃ、ＲＳ４２２、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等を用いることができる。通信部２０５は上記通信規格に準拠した通信ケーブルを介して工作機械１を接続する。

以下、本実施の形態に係る工作機械システムの動作について説明する。
図７は実施の形態１に係る工作機械１及びロボット２の動作手順を説明するフローチャートである。工作機械１の制御部１０１は、開閉扉４３を施錠するか否かを判断する（ステップＳ１０１）。ワーク９１の加工を開始する場合、若しくは入力部１０３を通じてユーザによる指示を受付けた場合等において、制御部１０１は、開閉扉４３を施錠すると判断する。開閉扉４３を施錠しないと判断した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、開閉扉４３を施錠するまで待機する。

開閉扉４３を施錠すると判断した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部１０１は、扉ロック機構４００へ制御信号を出力し、開閉扉４３を施錠する（ステップＳ１０２）。制御部１０１は、扉ロック機構４００による開閉扉４３の施錠が完了した場合、開閉扉４３の施錠が完了したことを示す施錠完了信号を通信部１０５からロボット２へ出力する（ステップＳ１０３）。

ロボット２の制御部２０１は、例えば定期的なタイミングにて工作機械１からの施錠完了信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。施錠完了信号を受信していない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、制御部１０１は、施錠完了信号を受信するまで待機する。施錠完了信号を受信したと判断した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、開閉扉４３の開閉動作を禁止する（ステップＳ１０５）。以上により、ロボット２は開閉扉４３の開閉動作を禁止する。

次いで、制御部２０１は、入力部２０３を通じて、開閉扉４３の開動作を指示する命令を受付けたか否かを判断する（ステップＳ１０６）。開動作を指示する命令を受付けたと判断した場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、制御部２０１は、開閉扉４３を施錠してある旨の警報を出力部２０４から出力する（ステップＳ１０７）。このとき、制御部２０１は「ロックされていない状態で扉を開けて下さい」といった文字情報を出力部２０４から出力し、当該文字情報を表示装置２２０に表示する。また、ロボット２が警報音を出力する警報器を備える場合、警報器から警報音を出力する構成としてもよい。開動作を指示する命令を受付けていない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、制御部２０１は、後述するステップＳ１１１の処理を実行する。

工作機械１の制御部１０１は、開閉扉４３を施錠した後、開閉扉４３を解錠するか否かを判断する（ステップＳ１０８）。ワーク９１の加工が終了し、加工対象を次のワーク９１に交換する場合等において、制御部１０１は、開閉扉４３を解錠すると判断する。解錠しないと判断した場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、制御部１０１は、開閉扉４３を解錠するまで待機する。

開閉扉４３を解錠すると判断した場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、制御部１０１は、扉ロック機構４００へ制御信号を出力し、開閉扉４３を解錠する（ステップＳ１０９）。制御部１０１は、扉ロック機構４００による開閉扉４３の解錠が完了した場合、開閉扉４３の解錠が完了したことを示す解錠完了信号を通信部１０５よりロボット２へ出力する（ステップＳ１１０）。

ロボット２の制御部２０１は、例えば定期的なタイミングにて工作機械１からの解錠完了信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１１１）。解錠完了信号を受信していないと判断した場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、制御部２０１は、処理をステップＳ１０６へ戻す。解錠完了信号を受信したと判断した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、制御部２０１は、開閉扉４３の開閉動作の禁止を解除する（ステップＳ１１２）。

以上のように、本実施の形態では、開閉扉４３の施錠が完了した場合、工作機械１からロボット２へ施錠完了信号を出力する。ロボット２は、工作機械１からの施錠完了信号を受信した場合、開閉扉４３の開閉動作を禁止する。よって、開閉扉４３を施錠してある場合には、ロボット２は開閉扉４３の開閉動作を行わないので、開閉扉４３を施錠している扉ロック機構４００に必要以上の負荷が掛かることを防止できる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、開閉扉４３の施錠が解除された後、ロボット２が開閉扉４３の開動作を行う場合、ロボット２から工作機械１に対して開閉扉４３の施錠禁止を要求する構成について説明する。
なお、システムの全体構成、並びに工作機械１及びロボット２の各構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。

図８は開閉扉４３の制御状態を示すタイミングチャートである。図８の最下段に示す信号Ｓ１は、開閉扉４３の施錠状態を示す扉ロック信号である。扉ロック信号がオンである場合、開閉扉４３を施錠してあることを示し、オフである場合、開閉扉４３を解錠してあることを示している。工作機械１の制御部１０１は、扉ロックセンサ４１０が出力する扉ロック信号を取得する。図８では時刻Ｔ１で扉ロック信号がオンからオフに切り替わった（すなわち開閉扉４３が解錠された）ことを示している。制御部１０１は、扉ロック信号がオンからオフに切り替わり、開閉扉４３の解錠が完了した場合、その旨を示す解錠完了信号を通信部１０５からロボット２へ出力する。

下から二段目の信号Ｓ２は、ロボット２の制御部２０１が把握している開閉扉４３の施錠状態を示している。信号Ｓ２がオンである場合、開閉扉４３は施錠されていると制御部２０１が把握している状態を示し、オフである場合、開閉扉４３は解錠されていると制御部２０１が把握している状態を示している。工作機械１とロボット２との間の通信には遅延時間（＝ΔＴとする）が発生する。制御部２０１は、時刻Ｔ１に工作機械１から出力された解錠完了信号に基づいて開閉扉４３の施錠状態を把握する場合、時刻Ｔ１＋ΔＴのタイミングで開閉扉４３の解錠が完了したことを把握する。制御部２０１は時刻Ｔ１＋ΔＴのタイミングで信号Ｓ２をオンからオフに切り替える。

下から三段目の信号Ｓ３は、ロボット２の制御部２０１が開閉扉４３の施錠禁止を要求している状態であるか否かを示している。信号Ｓ３がオンである場合、施錠禁止を要求している状態を示し、信号Ｓ３がオフである場合、施錠禁止を要求していない状態を示している。開閉扉４３が解錠した後のタイミング（例えば時刻Ｔ２）にて、開閉扉４３の開動作を指示する命令を受付けた場合、制御部２０１は、開閉扉４３の施錠禁止を要求する要求信号を通信部２０５から工作機械１へ出力する。このタイミングで制御部２０１は、信号Ｓ３をオフからオンに切り替える。

なお、ロボット２はワーク９１の搬送作業後に開閉扉４３を閉鎖した場合、施錠禁止の要求を取り下げる要求取下信号を通信部２０５から工作機械１へ出力する。このタイミングで制御部２０１は、信号Ｓ３をオンからオフに切り替える（時刻Ｔ４）。

下から四段目の信号Ｓ４は、工作機械１の制御部１０１が開閉扉４３の施錠禁止に係る要求を受付けたか否かを示している。信号Ｓ４がオンである場合、施錠禁止に係る要求を受付けた状態を示し、オフである場合、要求を受け付けていない状態を示している。上述したように、工作機械１とロボット２との間の通信には遅延時間（＝ΔＴとする）が発生する。制御部１０１は、時刻Ｔ２にロボットから出力された要求信号を例えば時刻Ｔ２＋ΔＴのタイミングで受信する。制御部２０１は開閉扉４３の施錠禁止に係る要求を受付けた場合、信号Ｓ４をオフからオンに切り替える。

なお、制御部１０１は、施錠禁止の要求取下信号を受信した場合、信号Ｓ４をオンからオフに切り替える（時刻Ｔ４＋ΔＴ）。

下から五段目の信号Ｓ５は、工作機械１の制御部１０１が開閉扉４３の施錠を禁止したか否かを示している。信号Ｓ５がオンである場合、施錠を禁止した状態を示し、信号Ｓ５がオフである場合、施錠を禁止していない状態を示している。制御部１０１は、ロボット２から開閉扉４３の施錠禁止に係る要求信号を受信した後のタイミング（例えば時刻Ｔ３）にて、開閉扉４３の施錠を禁止する。制御部１０１は、開閉扉４３の施錠を禁止した場合、信号Ｓ５をオフからオンに切り替え、禁止完了信号を通信部１０５からロボット２へ出力する。

なお、制御部１０１は、ロボット２から施錠禁止の要求取下信号を受信した場合、施錠禁止を解除し、信号Ｓ５をオンからオフに切り替える（時刻Ｔ５）。制御部１０１は、禁止解除信号を通信部１０５からロボット２へ出力する。

最上段に示す信号Ｓ６は、ロボット２の制御部２０１が把握している開閉扉４３の施錠禁止状態を示している。信号Ｓ６がオンである場合、開閉扉４３の施錠禁止が完了したことを制御部２０１が把握している状態を示し、オフである場合、施錠禁止が完了していないことを制御部２０１が把握している状態を示している。工作機械１とロボット２との間の通信には遅延時間（＝ΔＴとする）が発生する。ロボット２の制御部２０１は、時刻Ｔ３に工作機械１から出力された禁止完了信号を時刻Ｔ３＋ΔＴのタイミングにて受信する。制御部２０１は時刻Ｔ３＋ΔＴのタイミングで信号Ｓ６をオフからオンに切り替える。その後、ロボット２の制御部２０１は、開閉扉４３の開動作を開始する。

なお、制御部１０１は、工作機械１から出力された禁止解除信号を受信した場合、信号Ｓ６をオンからオフに切り替える（時刻Ｔ５＋ΔＴ）。

図９は実施の形態２に係る工作機械１及びロボット２の動作手順を説明するフローチャートである。開閉扉４３が閉じた状態にて扉ロック機構４００が施錠を解除している場合、工作機械１及びロボット２は以下の動作を行う。ロボット２の制御部２０１は、例えば入力部２０３を通じて、開閉扉４３の開動作指示を受付けたか否かを判断する（ステップＳ２０１）。開動作指示を受け付けていない場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、制御部２０１は、開動作指示を受付けるまで待機する。

開動作指示を受付けた場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、制御部２０１は、工作機械１に対して開閉扉４３の施錠禁止を要求する要求信号を通信部２０５から出力する（ステップＳ２０２）。

工作機械１の制御部１０１は、例えば定期的なタイミングにて、ロボット２からの要求信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。要求信号を受信していない場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、制御部１０１は、要求信号を受信するまで待機する。

要求信号を受信したと判断した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、制御部１０１は、開閉扉４３の施錠を禁止する（ステップＳ２０４）。開閉扉４３の施錠禁止が完了した場合、制御部１０１は、開閉扉４３の施錠禁止が完了したことを示す禁止完了信号を通信部１０５から出力する（ステップＳ２０５）。

ロボット２の制御部２０１は、ステップＳ２０２で施錠禁止を要求した後、工作機械１からの禁止完了信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０６）。禁止完了信号を受信していない場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、制御部２０１は、禁止完了信号を受信するまで待機する。禁止完了信号を受信したと判断した場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、制御部２０１は、開閉扉４３の開動作を開始する（ステップＳ２０７）。

以上のように、実施の形態２では、ロボット２が開閉扉４３の開動作を行う場合、工作機械１を通じて開閉扉４３の施錠を禁止した上で、開動作を開始するので、施錠した開閉扉４３を開くことがなくなり、扉ロック機構４００に必要以上の負荷が掛かることを防止できる。

（実施の形態３）
実施の形態３では、ロボット２から工作機械１に対して施錠禁止を要求した後、禁止完了信号を受信できなかった場合、警報を出力する構成について説明する。
なお、システムの全体構成、並びに工作機械１及びロボット２の各構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。

図１０は実施の形態３に係るロボット２の動作手順を説明するフローチャートである。ロボット２の制御部２０１は、実施の形態２と同様の手順にて、開閉扉４３の開動作指示を受付けた場合、工作機械１に対して開閉扉４３の施錠禁止を要求し、その返信として工作機械１から禁止完了信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ３０１〜Ｓ３０３）。なお、制御部２０１は、工作機械１に対して開閉扉４３の施錠禁止を要求する要求信号を送信した場合、内蔵のタイマを作動させる。

禁止完了信号を受信したと判断した場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、制御部２０１は、開閉扉４３の開動作を開始する（ステップＳ３０６）。

一方、ロボット２は、工作機械１から禁止完了信号を受信しない場合がある。上述したように、工作機械１とロボット２との間の通信には遅延時間が発生する。このため、ロボット２から施錠禁止を要求する要求信号を送信した場合であっても、工作機械１が入力部１０３又は加工プログラムを通じて施錠指示を受付けた場合、要求信号を受信するまでの間に開閉扉４３を施錠してしまうことがある。工作機械１は、開閉扉４３の施錠が完了した後に、施錠禁止を要求する要求信号を受信した場合、開閉扉４３の施錠を禁止することはできない。この場合、工作機械１は禁止完了信号を送信しない。このように、ロボット２は、開閉扉４３の施錠禁止を要求する要求信号を送信した場合であっても、禁止完了信号を受信しない場合がある。

工作機械１からの禁止完了信号を受信していないと判断した場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、制御部２０１は、内蔵タイマの出力を参照し、要求信号を送信してから設定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ３０４）。設定時間は適宜の時間（例えば１０秒）であり、記憶部２０２が設定時間の値を記憶してあるものとする。

設定時間が経過していない場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、制御部２０１は、処理をステップＳ３０３へ戻す。禁止完了信号を受信することなく設定時間が経過した場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、制御部２０１は、警報を出力部２０４から出力する（ステップＳ３０５）。このとき、開閉扉４３とロボット２とが連結した状態にて、開閉扉４３が施錠されている可能性があるので、制御部２０１は「リセットキーを押して下さい」といった文字情報を出力部２０４から出力し、当該文字情報を表示装置２２０に表示する。また、ロボット２が警報音を出力する警報器を備える場合、警報器から警報音を出力する構成としてもよい。警報内容を確認したユーザが例えばリセットキー（不図示）を押下操作した場合、ロボット２は開閉扉４３との連結を解除する。警報を出力した後、制御部２０１は、本フローチャートによる処理を終了する。

以上のように、実施の形態３では、ロボット２から開閉扉４３の施錠禁止を要求する要求信号を送信した後に、その返信として禁止完了信号を受信しなかった場合には、警報を出力する。警報内容を確認したユーザは、開閉扉４３とロボット２との間の連結を解除する等の対処を行うことができる。

（実施の形態４）
実施の形態４では、工作機械１にて開閉扉４３の施錠を禁止した後、開閉扉４３の施錠に係る指示を受付けた場合、警報を出力する構成について説明する。
なお、システムの全体構成、並びに工作機械１及びロボット２の各構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。

図１１は実施の形態４に係る工作機械１の動作手順を説明するフローチャートである。工作機械１の制御部１０１は、実施の形態２と同様の手順にて、ロボット２からの要求信号を受信したか否かを判断し、要求信号を受信したと判断した場合、開閉扉４３の施錠を禁止した上で、禁止完了信号を通信部１０５から出力する（ステップＳ４０１〜Ｓ４０３）。

次いで、制御部１０１は、入力部１０３又は加工プログラムを通じて施錠指示を受付けたか否かを判断する（ステップＳ４０４）。施錠指示を受付けていない場合（Ｓ４０４：ＮＯ）、制御部１０１は、本フローチャートによる処理を終了する。

施錠指示を受付けたと判断した場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、制御部１０１は、警報を出力部１０４から出力する（ステップＳ４０５）。このとき、制御部１０１は「今現在、開閉扉の施錠が禁止されております」といった文字情報を出力部２０４から出力し、当該文字情報を表示装置１２０に表示する。また、工作機械１が警報音を出力する警報器を備える場合、警報器から警報音を出力する構成としてもよい。制御部１０１は、警報を出力した後、本フローチャートによる処理を終了する。

以上のように、実施の形態４では、工作機械１にて開閉扉４３の施錠を禁止した後、施錠指示を受付けた場合、警報を出力し、開閉扉４３の施錠を行わない。これにより、開閉扉４３が開く可能性がある場合には、ユーザ又は加工プログラムにより施錠指示を受付けた場合であっても、その指示を無効化することができる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば、本実施の形態では、連結部４４のボールが第１アーム２１の係合溝２１ａに係合して、開閉扉４３とロボット２とが連結する構成としたが、ロボット２が開閉扉４３側に突出するロッドを備え、ロボット２がロッドを開閉扉４３に設けた連結孔に挿入して、両者を連結する構成としてもよい。

１ 工作機械
２ ロボット
３ ハウジング
４ 扉ユニット
４３ 開閉扉
１０１ 制御部
１０２ 記憶部
１０３ 入力部
１０４ 出力部
１０５ 通信部
２０１ 制御部
２０２ 記憶部
２０３ 入力部
２０４ 出力部
２０５ 通信部
４００ 扉ロック機構
４１０ 扉ロックセンサ

Claims (6)

1. 開閉扉を備えたハウジングの内部に収容されており、前記開閉扉の施錠が完了した後にワークの加工を開始する工作機械と、前記ハウジングの外部に配置されており、前記開閉扉の開閉動作を行うと共に、前記開閉扉を開けた状態にて前記ハウジングの内外へワークを搬送する搬送装置とを備える工作機械システムにおいて、
   前記工作機械は、
   前記開閉扉の施錠が完了した場合、前記開閉扉の施錠が完了したことを示す施錠完了信号を出力する第１信号出力部
   を備え、
   前記搬送装置は、
   前記第１信号出力部から出力される施錠完了信号が入力された場合、前記開閉扉の開閉動作を禁止する開閉制御部
   を備える工作機械システム。
2. 前記搬送装置は、
   前記開閉制御部により前記開閉動作を禁止した後に、前記開閉扉の開動作を指示する命令を受付けた場合、前記開閉扉が施錠されている旨の警報を出力する第１警報出力部
   を備える請求項１に記載の工作機械システム。
3. 前記搬送装置は、
   前記開閉扉の施錠が解除された後に、前記開閉扉の開動作を指示する命令を受付けた場合、前記開閉扉の施錠禁止を要求する要求信号を出力する第２信号出力部
   を備え、
   前記工作機械は、
   前記第２信号出力部から出力される要求信号が入力された場合、前記開閉扉の施錠を禁止する施錠禁止部
   を備え、
   前記施錠禁止部により前記開閉扉の施錠を禁止した場合、前記第１信号出力部から前記開閉扉の施錠を禁止したことを示す禁止完了信号を出力し、
   前記搬送装置は、
   前記第１信号出力部から出力される禁止完了信号が入力された場合、前記開閉制御部にて前記開閉扉の開動作を実行する
   請求項１又は請求項２に記載の工作機械システム。
4. 前記第１警報出力部は、
   前記要求信号を送信した後に、前記禁止完了信号が入力されなかった場合、前記開閉扉が施錠されている旨の警報を出力する
   請求項３に記載の工作機械システム。
5. 前記工作機械は、
   前記開閉扉の施錠を禁止した後に、前記開閉扉の施錠に係る指示を受付けた場合、前記開閉扉の施錠が禁止されている旨の警報を出力する第２警報出力部
   を備える請求項３又は請求項４に記載の工作機械システム。
6. 開閉扉を備えたハウジングの外部に配置されており、前記開閉扉の開閉動作を行うと共に、前記開閉扉を開けた状態にて前記ハウジングの内外へワークを搬送する搬送装置において、
   前記開閉扉の施錠が完了したことを示す施錠完了信号が外部から入力された場合、前記開閉扉の開閉動作を禁止する開閉制御部
   を備える搬送装置。

Images