JP2020066118A

JP2020066118A - 工作機械

Info

Publication number: JP2020066118A
Application number: JP2018202180A
Authority: JP
Inventors: 憲二井口; Kenji Iguchi
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-04-30
Anticipated expiration: 2038-10-26
Also published as: US11772216B2; DE102019127899A1; CN111098177A; US20200130123A1; JP7122221B2

Abstract

【課題】業者およびロボットの作業性を低下させることなく、省スペースなエンドエフェクタ用ストッカを有した工作機械を提供する。【解決手段】ロボット３４を有した工作機械１０は、前記ロボット３４に装着されるエンドエフェクタ３６を保持するエフェクタ保持部３９を１以上有するストッカ３８を備え、前記ストッカ３８は、前記工作機械１０の筐体内に収容可能である。また、前記ストッカ３８は、少なくとも一部が、前記工作機械１０の加工室１８内、および、前記工作機械１０の外部である機外の双方に進出可能である。【選択図】図４

Description

本明細書では、ロボットとの連携に適した工作機械を開示する。

工作機械では、さらなる自動化、効率化が求められている。そこで、こうした要望を満たすために、工作機械と連携するロボットを設けることが提案されている。例えば、特許文献１には、工作機械の内部に、多関節ロボットを設け、この多関節ロボットに種々の作業を行なわせることが提案されている。こうした多関節ロボットの多くは、対象物に対して所定の作用を発揮するエンドエフェクタが取り付けられている。特許文献１では、このエンドエフェクタを、加工室の内部または外部に、複数種類、待機させておき、用途に応じて、ロボットに取り付けるエンドエフェクタを交換している。かかる構成とすることでロボットの汎用性をより向上できる。

特開２０１８−１４４１３１号公報

しかし、こうした交換用のエンドエフェクタを加工室の内部に待機させた場合、当然ながら、その分、加工室のスペースが制限されるという問題がある。そこで、加工室の空間確保のため、交換用エンドエフェクタを工作機械の近傍に待機させることも考えられる。しかし、この場合、工作機械の周辺で作業する作業者の作業性を悪化させる。

そこで、工作機械からある程度離れた位置に、交換用のエンドエフェクタを置いておくことも考えられる。しかし、この場合、エンドエフェクタの交換をロボット自身が自動で
行なうためには、ロボットの可動範囲を広げなければならない。通常、ロボットの可動範囲は、安全柵等で囲まれる必要があるため、この場合、非常に大きな安全柵が必要となり、大スペース、高コストとなってしまう。

そこで、本明細書では、作業者およびロボットの作業性を低下させることなく、省スペースなエンドエフェクタ用ストッカを有した工作機械を開示する。

本明細書で開示する工作機械は、ロボットを有した工作機械であって、さらに、前記ロボットに装着されるエンドエフェクタを保持するエフェクタ保持部を１以上有するストッカを備え、前記ストッカは、前記工作機械の筐体内に収容可能である、ことを特徴とする。

かかる構成とすることで、加工室内や機外にエンドエフェクタのストッカを配置する必要がないため、作業者およびロボットの作業性を低下させることなく、省スペースを実現できる。

また、前記ストッカは、少なくとも一部が、前記工作機械の加工室内、および、前記工作機械の外部である機外の双方に進出可能であってもよい。

加工室内および機外の双方に進出可能とすることで、ロボットおよび作業者の双方が、ストッカにアクセスできる。

この場合、さらに、前記ストッカを、前記加工室内および前記機外の一方にスライド可能に保持する第一スライド機構と、前記第一スライド機構ごと前記ストッカを、前記加工室内および前記機外の双方にスライド可能に保持する第二スライド機構と、を備えてもよい。

この場合、第二スライド機構は、第一スライド機構ごとストッカをスライド可能に保持する。換言すれば、第一スライド機構と第二スライド機構は、親子状に重なっている。かかる構成とすることで、ストッカを加工室および機外の双方にスライドさせる機構を小型化できる。

この場合、前記第一スライド機構は、前記ストッカを機外にスライド可能に保持し、前記第二スライド機構は、前記第一スライド機構および前記ストッカを機内にスライド可能に保持しており、前記第一スライド機構を利用したスライドは、手動で行われ、さらに、前記第一スライド機構によるスライドをロックまたはロック解除するロック機構を備えてもよい。

ロック機構を設けることで、ストッカを加工室内に進出させた際に、第一スライド機構がスライドすることを防止でき、加工室内におけるストッカの位置を安定させることができる。

本明細書に開示の工作機械によれば、作業者およびロボットの作業性を低下させることなく、省スペースが実現できる。

ドアを開けた状態の工作機械の斜視図である。ドアを閉じた状態の工作機械の斜視図である。ストッカを収納した状態の加工室の斜視図である。ストッカを加工室内に進出させた状態の加工室の斜視図である。ストッカを機外に進出させた状態の斜視図である。第一スライド機構の概略構成を示す図である。第一スライド機構の概略構成を示す図である。第二スライド機構の概略構成を示す図である。第二スライド機構の概略構成を示す図である。図６ＡにおけるＫ−Ｋ線での断面図である。図６ＡにおけるＫ−Ｋ線での断面図である。

以下、図面を参照して工作機械１０の構成について説明する。図１、図２は、工作機械１０の斜視図であり、図１は、前面ドア１６を開けた状態を、図２は、前面ドア１６を閉めた状態を示している。また、図３、図４は、加工室１８内の要部拡大図であり、図３は、ストッカ３８を収容した状態を、図４は、ストッカ３８を加工室１８内に引き出した様子を示している。また、図５は、ストッカ３８を機外に引き出した様子を示している。

工作機械１０は、ワーク１００を所要の形状または寸法に加工する機械である。この工作機械１０としては、切削加工機（例えば旋盤、フライス盤等）、研削加工機（例えば、研削盤、表面仕上げ盤等）、鍛造加工機、特殊加工機（放電加工機、超音波加工機）等の加工機、および、これら加工機を組み合わせた複合加工機が該当する。本例では、工作機械１０をターニングセンタとして説明する。

工作機械１０は、ワーク１００に対する加工を実行する加工室１８を有している。この加工室１８の壁面および天面は、内装カバー１４で覆われている。また、加工室１８の底面は、後述する刃物台等の移動を許容するテレスコカバーで覆われている。加工室１８の前面には、開口部が設けられている。図示例では、工作機械１０の前面から天面にかけて広がる開口部が、工作機械１０の幅方向略中央に設けられている。

工作機械１０には、この開口部を開閉自在に覆う前面ドア１６が設けられている。本例で、前面ドア１６は、開口部全体を覆えるように、工作機械１０の前面から天面にかけて延びる略Ｌ字形状となっている。また、前面ドア１６は、幅方向片側にスライドするスライドドアである。この前面ドア１６を閉鎖することで加工室１８が外部から閉鎖され、オペレータの安全性が確保される。この前面ドア１６は、オペレータによって手動で開閉される他、制御装置によって自動でも開閉される。

加工室１８内には、ワーク１００を保持する主軸１２や、工具を保持する刃物台（図示せず）、ワーク１００の他端を支持する心押台（図示せず）等が設置されている。なお、刃物台および心押台は、いずれも、図２では、操作パネル２２の背後にある外装カバー１５で隠れて見えていない。

主軸１２は、ワーク１００を回転可能に保持する。この主軸１２の先端面には、当該ワーク１００を把持するチャック１３等が設けられている。また、主軸１２の背後（図２の紙面左側）には、当該主軸１２を回転駆動させる駆動機構である主軸台が設けられている。この主軸台は、内装カバー１４および外装カバー１５で構成される工作機械１０の筐体の内部に収容されており、外部からは視認できない。

工作機械１０の前面には、操作パネル２２も設けられている。操作パネル２２は、オペレータからの操作指示を受け付ける入力装置として機能するもので、例えば、複数のボタンや、キーボード、タッチパネルなどを有している。この操作パネル２２は、前面ドア１６等と干渉しない位置に設けられており、前面ドア１６を閉鎖した状態でも、当該操作パネル２２の操作が可能となっている。なお、ここでは、工作機械１０に取り付けられた操作パネル２２を例示したが、操作パネル２２の一部または全部は、工作機械１０から分離されていてもよい。例えば、工作機械１０と無線通信可能な情報端末（例えばスマートフォン、タブレットなど）を、操作パネル２２として使用してもよい。操作パネル２２を介して入力されたオペレータの指示は、制御装置に送られる。制御装置は、このオペレータ指示に応じて、工作機械１０、および、必要であれば、後述のロボット３４の駆動を制御する。

工作機械１０には、さらに、当該工作機械１０と連携して駆動するロボット３４が設けられている。図１では、ロボット３４として、主軸１２の近傍に設けられたロボット３４を図示している。このロボット３４は、関節を介して接続された複数のアームを有した多関節ロボットである。ただし、ロボット３４の形態は、これに限定されず、適宜、変更されてもよい。したがって、ロボット３４は、他の形態のロボット、例えば、パラレルリンクロボットや直動ロボット等でもよい。また、ロボット３４の設置位置は、加工室１８内にアクセスできるのであれば、他の位置に設置されてもよい。例えば、ロボット３４は、加工室１８内の他の壁面や、刃物台、心押台等に設置されてもよい。また、ロボット３４は、加工室１８の外部に設置されてもよい。

ロボット３４は、１以上のエンドエフェクタ３６が取り付けられている。エンドエフェクタ３６は、対象物に働きかけるための要素であれば、特に限定されない。したがって、エンドエフェクタ３６は、例えば、対象物を保持する保持機構であってもよい。保持の形式は、一対の部材で対象物を把持するハンド形式でもよいし、対象物を吸引保持する形式でもよいし、磁力等を利用して保持する形式等でもよい。図１には、ハンド形式のエンドエフェクタ３６を例示している。また、別の形態として、エンドエフェクタ３６は、対象物を押圧する押圧機構としてもよい。例えば、エンドエフェクタ３６を、ワーク１００に押し当てられて、当該ワーク１００の振動を抑制するローラ等としてもよい。

また、別の形態として、エンドエフェクタ３６は、例えば、対象物への接触の有無を検知する接触センサや、対象物までの距離を検知する距離センサ、対象物の振動を検知する振動センサ、対象物から付加される圧力を検知する圧力センサ、対象物の温度を検知するセンサ等とすることができる。これらセンサでの検知結果は、各関節の駆動量から算出されるエンドエフェクタ３６の位置情報と関連付けて記憶され、解析される。例えば、エンドエフェクタ３６が、接触センサの場合、制御装置は、対象物への接触を検知したタイミングと、そのときの位置情報と、に基づいて、対象物の位置や形状、動きを解析する。

また、別の形態として、エンドエフェクタ３６は、加工を補助するための流体を出力する装置でもよい。具体的には、エンドエフェクタ３６は、切粉を吹き飛ばすためのエアや、工具またはワーク１００を冷却するための冷却用流体（切削油や切削水等）を放出する装置でもよい。また、エンドエフェクタ３６は、ワーク１００造形のためエネルギまたは材料を放出する装置でもよい。したがって、エンドエフェクタ３６は、例えば、レーザやアークを放出する装置でもよいし、積層造形のために材料を放出する装置でもよい。さらに別の形態として、エンドエフェクタ３６は、対象物を撮影するカメラでもよい。この場合、カメラで得た映像を操作パネル２２等に表示してもよい。

また、エンドエフェクタ３６が働きかける対象物は、加工に関与するものであれば、特に限定されない。したがって、対象物は、主軸１２に保持されているワーク１００でもよいし、刃物台に保持される工具でもよい。また、対象物は、工具およびワーク１００以外のもの、例えば、加工室１８内に飛散した切粉や、ワーク１００に組み付けられる部品、工作機械１０の構成部品（主軸１２のチャック１３等）でもよい。

本例において、ロボット３４は、こうしたエンドエフェクタ３６を、適宜、交換できるようになっている。例えば、ロボット３４でワーク１００搬送する際には、当該ロボット３４にハンド機構のエンドエフェクタ３６を取り付け、当該ロボット３４で加工中の工具温度をセンシングする際には、当該ロボット３４に温度センサのエンドエフェクタ３６を取り付けることができる。このようにエンドエフェクタ３６を交換可能とすることで、ロボット３４の汎用性をより向上できる。

このエンドエフェクタ３６の交換のために、本例の工作機械１０には、エンドエフェクタストッカ（以下、単に「ストッカ」と呼ぶ）３８が設けられている。ストッカ３８は、エンドエフェクタ３６を保持する保持部３９を１以上有した収納部材である。本例では、このストッカ３８を、工作機械１０の筐体内に内蔵している。

図３、図４は、このストッカ３８周辺の斜視図であり、図３は、ストッカ３８を収納した状態を、また、図４は、ストッカ３８を加工室１８内に引き出した状態をそれぞれ示している。また、図５は、工作機械１０の外部（以下「機外」と呼ぶ）にストッカ３８を引き出した状態を示す斜視図である。図３、図４に示すように、本例では、ストッカ３８は、主軸台を収容している筐体内に内蔵されており、主軸台より後方に位置している。このストッカ３８は、後述するスライド機構により、工作機械１０の幅方向にスライド可能となっており、加工室１８内および機外の双方に進出可能となっている。以下では、ストッカ３８のスライド方向のうち、加工室１８内に進出する方向を第二方向、機外に進出する方向を第一方向と呼ぶ。また、ストッカ３８が筐体２０内に収容された状態を「収容状態」と呼ぶ。

ストッカ３８には、１以上（図示例では３つ）の保持部３９が設けられており、各保持部３９は、エンドエフェクタ３６を保持可能となっている。本例では、保持部３９は、エンドエフェクタ３６を吊り下げ保持する構成となっている。

こうした保持部３９は、ロボット３４がエンドエフェクタ３６を自動的に交換できるような構成であることが望ましい。例えば、通常、ロボット３４およびエンドエフェクタ３６には、それぞれ、両者を連結するための連結部が設けられている。保持部３９は、ストッカ３８を引き出した際にエンドエフェクタ３６側の連結部４０（図５では穴）が外部に露出するような姿勢で、エンドエフェクタ３６を保持してもよい。かかる構成とすれば、ロボット３４を駆動することで、ロボット３４側の連結部とエンドエフェクタ３６側の連結部４０とを容易に連結することができる。保持部３９には、保持したエンドエフェクタ３６の脱離を許容または規制するクランプ機構を有してもよい。かかる構成とすることで、エンドエフェクタ３６の意図しない脱離を防止できる。

また、このクランプ機構の駆動を、エンドエフェクタ３６の交換作業と連携させてもよい。例えば、ロボット３４からエンドエフェクタ３６を取り外す場合、ロボット３４は、現在装着されているエンドエフェクタ３６を保持部３９に引っ掛ける。その後、ロボット３４は連結部の連結を解除したうえで、保持部３９から離れる。このとき、クランプ機構をオンにして、エンドエフェクタ３６を保持部３９にクランプしておけば、当該エンドエフェクタ３６が、ロボット３４につられて動かず、エンドエフェクタ３６の取り外しを確実に行なうことができる。本例では、こうした保持部３９を、スライド方向に三つ並べている。ただし、保持部３９の個数や配置は、適宜、変更されてもよい。

ストッカ３８の加工室１８側の一端には、シャッタ３０が固着されている。ストッカ３８が収納状態のとき、このシャッタ３０は、図３に示すように加工室１８の内装カバー１４と連なり、加工室１８の内壁を構成する。そして、ストッカ３８が加工室１８内に引き出されるとき、このシャッタ３０は、ストッカ３８とともに移動する。

図５に示すように、外装カバー１５のうち、ストッカ３８のすぐ左側には、機外ドア３２が設けられている。この機外ドア３２は、手動または自動で開閉される。この機外ドア３２を開けることで、ストッカ３８に機外からアクセスが可能となる。そして、機外ドア３２を開けた状態になれば、作業者は、ストッカ３８を機外に引き出すことができる。

工作機械１０には、このストッカ３８をスライド移動させるために、２種類のスライド機構が設けられている。これについて図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、を参照して説明する。図６Ａ、図６Ｂは、第一スライド機構４２の構成を説明する概略図である。また、図７Ａ、図７Ｂは、第二スライド機構４４の構成を説明する概略図である。さらに、図８Ａ、図８Ｂは、図６ＡのＫ−Ｋ線での概略断面図である。

第一スライド機構４２は、図６、図８に示すように、ストッカ３８を機外に（すなわち第一方向に）スライド可能に保持する。この第一スライド機構４２は、ストッカ３８に固着された第一ベース板５０と、当該第一ベース板５０に支持体５２を介して連結されたガイドシャフト５１と、当該ガイドシャフト５１を摺動可能に保持するガイドブロック５３と、当該ガイドブロック５３が固着されたブロックベース５４と、を備えている。第一ベース板５０は、スライド方向に長尺な平板であり、その長尺方向両端には、一対の支持体５２が裏面側に突出するように固着されている。第一ベース板５０の裏側には、当該第一ベース板５０と平行な方向に延びるガイドシャフト５１が配置されている。このガイドシャフト５１の両端は、第一ベース板５０に固着された一対の支持体５２により保持されている。

ガイドブロック５３は、ガイドシャフト５１が挿通可能なガイド孔が形成されたブロック状部材である。ガイドシャフト５１が、このガイド孔内を摺動することで、第一ベース板５０および当該第一ベース板５０に固着されたストッカ３８が、スライド移動できる。このガイドブロック５３は、ブロックベース５４に固着されている。また、このガイドブロック５３には、第一ベース板５０のスライド移動をロックするロックレバー７０が取り付けられているが、これについては、後述する。また、第一ベース板５０の左端には、ユーザにより把持されるハンドル５６が設けられており（図５参照）、ユーザは、このハンドル５６を把持してストッカ３８を機外において進退させることができる。

第二スライド機構４４は、図７、図８に示すように、第一スライド機構４２ごとストッカ３８を、加工室１８内（第二方向）にスライド可能に保持する。この第二スライド機構４４は、ブロックベース５４に固着されたスライダ６０と、当該スライダ６０のスライド移動をガイドするガイドレール６２と、ガイドレール６２が固着された第二ベース板６４と、筐体内に固着されたエアシリンダ６６と、を備えている。エアシリンダ６６の伸縮シャフトの先端は、シャッタ３０に固着されており、エアシリンダ６６が伸縮することで、シャッタ３０が、加工室１８内において進退する。また、このシャッタ３０は、図示しない連結部材を介して、ブロックベース５４に機械的に連結されている。そのため、シャッタ３０の進退に伴い、ブロックベース５４が、ガイドレール６２に沿ってスライド移動できるようになっている。なお、本例では、ストッカ３８を第二方向へスライドさせるアクチュエータとして、エアシリンダ６６を例示しているが、他のアクチュエータ、例えば、モータや油圧シリンダ等を用いてもよい。また、アクチュエータを設けず、ロボット３４を用いて、シャッタ３０を進退（第二スライド機構４４を進退）させてもよい。

なお、第二ベース板６４には、スライダ６０と当接することで、当該スライダ６０の可動範囲を規制するストッパ６８ａ，６８ｂが２つ設けられている。第一ストッパ６８ａは、ガイドレール６２の右端（加工室１８寄り端部）近傍に設けられており、ストッカ３８が、加工室１８内に完全に進出した際に、スライダ６０と当接することで、更なる進出を規制する。第二ストッパ６８ｂは、ガイドレール６２の左端（機外寄り端部）近傍に設けられており、ストッカ３８が、筐体内に完全に収納された際に、スライダ６０と当接することで、更なる後退を規制する。

第一スライド機構４２の可動範囲は、ガイドシャフト５１の両端を支持する支持体５２が、ガイドブロック５３に当接することで規制される。また、第一スライド機構４２は、第二スライド機構４４と異なり、手動で引き出すことを想定している。そのため、第一スライド機構４２は、そのままでは、制約を受けることなく、容易にスライドする。この場合において、エアシリンダ６６を伸張させて、ストッカ３８を、第一スライド機構４２ごと、加工室１８内に進出させると、第一スライド機構４２が第二スライド機構４４に対してスライドしてしまい、ストッカ３８の位置が安定しないおそれがある。

そこで、第二スライド機構４４には、そのスライドをロックするロック機構が設けられている。ロック機構は、ガイドブロック５３に連結されたロックレバー７０を有している。ロックレバー７０は、図８に示すように、ガイドブロック５３から立脚する支持軸８０に取り付けられており、スライド方向と平行な軸周りに揺動可能なレバーである。第一ベース板５０には、支持軸８０が挿通する貫通孔が形成されており、第一ベース板５０は、支持軸８０に沿って厚み方向に進退可能となっている。

ロックレバー７０の基端は、揺動中心に対して偏心した略円形のカムとなっている。そのため、ロックレバー７０の基端とガイドブロック５３との間隙ｄは、ロックレバー７０の揺動に応じて変化する。より具体的には、ロックレバー７０の先端を上方に向けた場合、間隙ｄは、第一ベース板５０の肉厚と同じか僅かに小さく、ロックレバー７０の先端を下方に向けた場合、間隙ｄは、第一ベース板５０の肉厚より大きくなる。

ロックレバー７０が、図８Ａに示すように、その先端が下方に向く解除姿勢をとると、間隙ｄが、第一ベース板５０の肉厚より大きくなるため、第一ベース板５０とガイドブロック５３との間には、微小な隙間が形成される。その結果、第一ベース板５０は、ガイドブロック５３に対してスライド可能となる。一方、ロックレバー７０が、図８Ｂに示すように、その先端が上方に向くロック姿勢をとると、間隙ｄは、第一ベース板５０の肉厚と同じか僅かに小さくなるため、当該ロックレバー７０の先端は、第一ベース板５０に当接し、これを押圧することになる。そして、これにより第一ベース板５０が、ガイドブロック５３側に撓んで、第一ベース板５０がガイドブロック５３に当接する。その結果、第一ベース板５０とガイドブロック５３との間の摩擦が増加し、第一ベース板５０のスライド移動が規制される。

なお、第一ベース板５０には、ロック姿勢になったロックレバー７０が重力により下方に落下するのを防止するために、ロックレバー７０と係合する第二のレバーを設けてもよい。また、ロックレバー７０の姿勢を検知するセンサを設けておき、その検知結果に応じて、各種動作を制御してもよい。例えば、ロックレバー７０が解除された状態のままでは、第二スライド機構４４による加工室１８内へのスライドを禁止するようにしてもよい。また、機外ドア３２にも、その開閉を検知するセンサを設けておき、ロックレバー７０が解除された状態のまま、機外ドア３２の閉鎖が検知された場合には、何らかのアラームを出力するようにしてもよい。また、センサではなく、機械的構造により、ロックレバー７０のロック忘れを防止してもよい。例えば、機外ドア３２に、下向き姿勢のロックレバー７０に干渉する部材を設けておき、ロックレバー７０が下向き姿勢のままでは、機外ドア３２が機械的に閉鎖できないようにしてもよい。

次に、こうした工作機械１０の使用の流れについて、エンドエフェクタ３６の取り扱いを中心に説明する。工作機械１０を用いてワーク１００を加工する際には、必要に応じて、ロボット３４を利用する。このロボット３４の汎用性を広げるために、本例では、予め、ストッカ３８に、エンドエフェクタ３６をセットしておく。エンドエフェクタ３６のセットは、ユーザにより行われる。

具体的には、ユーザは、まず、外装カバー１５の機外ドア３２を開ける。続いて、この時点でロックレバー７０は、ロック姿勢になっているため、ユーザは、当該ロックレバー７０を１８０度回転させて、解除姿勢にする。これにより、第一ベース板５０が、ガイドブロック５３から離間して、ストッカ３８の第一方向（機外）への引き出しが可能になる。この状態になれば、ユーザは、ハンドル５６を把持して、ストッカ３８を、機外へと引き出す。

ストッカ３８が機外に露出すれば、ユーザは、当該ストッカ３８の保持部３９に、交換用のエンドエフェクタ３６をセットする。エンドエフェクタ３６がセットできれば、続いて、ユーザは、ストッカ３８を筐体２０内に押し戻す。ストッカ３８が、筐体２０内に完全収容された収容状態になれば、ユーザは、ロックレバー７０をロック姿勢になるように、１８０度回転させたうえで、機外ドア３２を閉鎖する。

ストッカ３８にエンドエフェクタ３６がセットされれば、工作機械１０によるワーク１００の加工が開始可能となる。このワーク１００の加工を補助するために、必要に応じて、ロボット３４が利用される。例えば、ワーク１００を主軸１２にセットするために、当該ワーク１００をロボット３４で搬送することがある。この場合、ロボット３４には、ワーク１００を保持できるエンドエフェクタ３６、例えば、ハンド機構等が装着されなければならない。

ロボット３４にエンドエフェクタ３６を装着する際、制御装置は、スライド機構に取り付けられたエアシリンダ６６を駆動して、スライダ６０を、第二方向にスライド移動させる。これにより、ストッカ３８が、第一スライド機構４２ごと、加工室１８内に進出する。この状態になれば、制御装置は、ロボット３４を駆動して、ロボット３４の連結部を、保持部３９に保持されているエンドエフェクタ３６の連結部まで移動させ、両連結部を接続させる。ロボット３４は、その連結部にエンドエフェクタ３６が装着されれば、ストッカ３８から離間して、所定の待機位置で待機する。その間に制御装置は、エアシリンダ６６を駆動して、スライダ６０を筐体内にスライド移動させ、ストッカ３８を、第一スライド機構４２ごと、筐体内に収納させる。ストッカ３８が筐体内に収納されることで、加工室１８内のスペースが広がり、ワーク１００の加工やロボット３４の移動等のために十分なスペースが確保できる。

ロボット３４は、ハンド機構のエンドエフェクタ３６が装着されれば、当該エンドエフェクタ３６を利用してワーク１００を把持し、当該ワーク１００を主軸１２にセットする。その状態になれば、制御装置は、工具を用いてワーク１００の加工を開始する。このとき、加工中のワーク１００の振動を抑制するために、ワーク１００をローラで押さえたい要望がある。かかる要望を満たすために、ロボット３４に、ローラタイプのエンドエフェクタ３６を装着し、当該エンドエフェクタ３６でワーク１００を押さえることが考えられる。

そこで、この場合には、ワーク１００の加工開始に先立って、ロボット３４のエンドエフェクタ３６を交換する。具体的には、エアシリンダ６６を駆動して、ストッカ３８を加工室１８内に進出させる。制御装置は、まず、ロボット３４に現時点で装着されているハンド機構のエンドエフェクタ３６を、空の保持部３９にセットさせ、ロボット３４からハンド機構のエンドエフェクタ３６を離脱させる。続いて、制御装置は、ロボット３４の連結部を、ローラタイプのエンドエフェクタ３６の連結部に移動して、接続させ、ロボット３４に、ローラタイプのエンドエフェクタ３６を装着させる。この状態になれば、制御装置は、再び、エアシリンダ６６を駆動して、ストッカ３８を筐体２０内に収容する。以降、エンドエフェクタ３６の交換を行いながら、ワーク１００の加工を行う。

以上の説明から明らかな通り、本明細書では、工作機械１０の筐体内に収納可能なエンドエフェクタ３６のストッカ３８を設けている。筐体内に収納することで、当該ストッカ３８が、ロボット３４や作業者の作業を邪魔しないため、ロボット３４および作業者の作業性が向上する。また、エンドエフェクタ３６は、加工室１８内および機外の双方に進出可能であるため、ロボット３４および作業者のいずれもが、エンドエフェクタ３６にアクセスでき、作業者によるエンドエフェクタ３６のセットや、ロボット３４によるエンドエフェクタ３６の交換が容易に行なえる。さらに、本明細書では、第一スライド機構４２に、そのスライド移動を制限するロック機構（ロックレバー７０）を設けているため、ストッカ３８の第一方向（機外側）へのスライド移動を容易に制限できる。

なお、これまで説明した構成は、一例であり、少なくとも工作機械１０の筐体内に収容可能なストッカ３８を有するのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、本例では、ストッカ３８をスライド移動する構成としているが、スライド移動に換えて、旋回移動する構成としてもよい。また、ストッカ３８の形状やスライド方向、設置位置等も適宜、変更されてもよい。

１０工作機械、１２主軸、１３チャック、１４内装カバー、１５外装カバー、１６前面ドア、１８加工室、２０筐体、２２操作パネル、３０シャッタ、３２機外ドア、３４ロボット、３６エンドエフェクタ、３８ストッカ、３９保持部、４０連結部、４２第一スライド機構、４４第二スライド機構、５０第一ベース板、５１ガイドシャフト、５２支持体、５３ガイドブロック、５４ブロックベース、５６ハンドル、６０スライダ、６２ガイドレール、６４第二ベース板、６６エアシリンダ、６８ａ第一ストッパ、６８ｂ第二ストッパ、７０ロックレバー、８０支持軸、１００ワーク。

Claims

ロボットを有した工作機械であって、さらに、
前記ロボットに装着されるエンドエフェクタを保持するエフェクタ保持部を１以上有するストッカを備え、
前記ストッカは、前記工作機械の筐体内に収容可能である、
ことを特徴とする工作機械。
請求項１に記載の工作機械であって、
前記ストッカは、少なくとも一部が、前記工作機械の加工室内、および、前記工作機械の外部である機外の双方に進出可能である、ことを特徴とする工作機械。
請求項２に記載の工作機械であって、さらに、
前記ストッカを、前記加工室内および前記機外の一方にスライド可能に保持する第一スライド機構と、
前記第一スライド機構ごと前記ストッカを、前記加工室内および前記機外の双方にスライド可能に保持する第二スライド機構と、
を備える、ことを特徴とする工作機械。
請求項３に記載の工作機械であって、
前記第一スライド機構は、前記ストッカを機外にスライド可能に保持し、
前記第二スライド機構は、前記第一スライド機構および前記ストッカを機内にスライド可能に保持しており、
前記第一スライド機構を利用したスライドは、手動で行われ、
さらに、前記第一スライド機構によるスライドをロックまたはロック解除するロック機構を備える、
ことを特徴とする工作機械。