JP3002250B2

JP3002250B2 - 自動加工装置

Info

Publication number: JP3002250B2
Application number: JP2273392A
Authority: JP
Inventors: 茂永谷; 吉範森; 明矢井
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 2000-01-24
Anticipated expiration: 2015-01-24
Also published as: JPH04152050A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は複合加工工作機械を備えた自動加工装置にお
ける搬送装置に関する。

〔従来の技術〕

複合加工工作機械とワークの自動搬送装置とを組み合
わせて、長時間にわたる自動加工を可能とするフレキシ
ブルマニユフアクチヤリングシステム（FMS）が普
及しつつある。

複合加工工作機械のうちで、対向する２台の主軸と、
各主軸と共同する２台の刃物台を備えた複合加工旋盤
は、２台の主軸間でワークの受渡しが可能であつて、２
つの工程を１台の機械の中で完了することができ、生産
性も高い。

この種の複合加工旋盤とワークの自動搬送装置とを組
み合せて、長時間の無人運転を可能としたシステムは、
既に本出願人によつて提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ワークの自動搬送装置は、ワークを載置したパレツト
と、パレツト上のワークを把持して複合加工旋盤の主軸
へ供給するガントリ型の搬送ロボツトにより構成され
る。この搬送ロボツトは、加工が終了したワークを主軸
からとり出してパレツトへ戻す。

従来のワークの自動搬送装置にあつては、単一種類の
ワークのみを取扱うものであり、種類の異なるワークを
同一パレツト上に混載することはできなかつた。また、
搬送ロボツトの動作は、オペレータが予めテイーチング
をしておく必要があつた。

本発明は、パレツトを収容する２つのステーシヨンを
備えるとともに、２つのステーシヨンの間のいずれの方
向にもパレツトを搬送することができる装置を提供す
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の自動加工装置の搬送装置は、複合加工旋盤
と、複合加工旋盤に部材を搬送する搬送装置と、全体の
装置を制御する制御装置を備えた自動加工装置におい
て、搬送装置は、複合加工旋盤とワークを収容するスト
ツカ装置との間に配設したガイドレールと、ガイドレー
ル上を自走する搬送ロボツトと、搬送ロボツトにとりつ
けた鉛直方向に伸縮するアームと、アームの先端に装着
されたワークを把持するワークハンドとを備え、ストツ
カ装置は、素材ワークを載置したパレツトを収容する第
１のステーシヨンと、加工済ワークを載置したパレツト
を収容する第２のステーシヨンと、２つのステーシヨン
の間でパレツトを搬送するパレツトチエンジヤを備える
とともに、第１及び第２のステシヨンは搬送ロボツトが
パレツト上のワーク交換を実行する中心軸に対して対称
に配設されることを基本的な手段とする。そして、制御
装置は、第１のステーシヨンから第２のステーシヨンへ
向けてパレツトを搬送するプログラムに基いて、第２の
ステーシヨンから第１のステーシヨンへ向けてパレツト
を搬送するプログラムを自動的に作成する手段を備えた
ものである。

〔作用〕

本発明によれば、素材ワークを載置したパレツトをい
ずれのステーシヨンへ搬入しても、無人化運転による自
動加工が達成される。

特に、パレツトをパレツトベース上に積層する場合に
は、空いたパレツトベースを移送する工程が省略され、
アイドルタイムも短縮される。

〔実施例〕

以下、図面に基いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明を実施する自動加工装置の全体を示す
斜視図、第２図は正面図、第３図は平面図、第４図は左
側面図である。

全体を符号１で示す自動加工装置は、複合加工工作機
械を備える。複合加工工作機械は、種々の形式の工作機
械を利用することができるが、本実施例においては、２
台の主軸と２台の刃物台を備えた複合加工旋盤10を用い
た場合を示している。

第５図は、複合加工旋盤10の概要を示すもので、対向
して配設した第１の主軸110と第２の主軸130を有する。
第１の主軸110と第２の主軸130は同一の能力を有する主
軸であつて、それぞれ軸Z₁,Z₂で示す方向に移動する。

一方、同一の能力を有する２台の刃物台120,140は対
向して配設される。第１の刃物台120は、軸X₁方向に移
動するとともに、軸T₁のまわりに旋回するタレツト122
を有し、タレツト122には複数本のツール160が装着され
る。第２の刃物台140も同様に、軸X₂方向に移動すると
ともに、軸T₂のまわりに旋回するタレツト142を有し、
タレツト142には複数本のツール160が装着される。

第１の主軸110は、チヤツク112を有し、ジヨー170で
ワーク150を把持して第１の刃物台120のツール160によ
つてワーク150に必要な加工を施す。第１の主軸110の軸
Z₁の移動量と軸C₁まわりの回転量及び刃物台120の軸X₁
の移動量と軸T₁まわりのインデツクスはNC装置により制
御される。

複合加工旋盤10は、ツール160の刃先位置を検知する
手段（図示せず）を備え、刃先位置を計測してNC装置に
フイードバツクすることにより、ワークの寸法を間接的
に計測し、加工精度を確保する。

第１の主軸110により第１工程の加工が完了すると、
第２の主軸130のチヤツク132は第１の主軸110からワー
ク150を受けとり、NC装置により制御される第２の刃物
台140と共同して第２工程の加工を施し、ワーク150を完
成させる。

複合加工旋盤10は以上のように、２台の主軸と２台の
刃物台を備え、複雑な形状のワークを自動的に加工する
能力を有する。

なお、主軸にかえて刃物台を軸Z₁,Z₂に沿つて移動す
る構成にしてもよい。

複合加工旋盤10の後側にはチツプコンベア190を配設
して切削により発生するチツプを集め、チツプバケツト
195で回収する。

全体を符号20で示す搬送装置は、複合加工旋盤10の上
方に配設されるガイドレール200を備える。ガイドレー
ル200は、旋盤の主軸の移動方向である軸Z₁,Z₂と平行な
軸Ｂに沿つて配設され、ガイドレール200上に搬送ロボ
ツト220を走行自在にとりつける。

搬送ロボツト220は、上下方向の軸Ａに沿つて移動す
るアーム230を備える。アーム230の先端部にはワークハ
ンド280をとりつけるが、後述する態様によりこのワー
クハンド280を他のハンドと交換自在として、種々の対
象物を搬送する。

複合加工旋盤10に隣接して、ガイドレール200の下方
に部材を備蓄して必要時に複合加工旋盤10に供給するス
トツカ装置30を配設する。

第６図はストツカ装置30の要部の断面図、第７図は要
部の側面図である。

ストツカ装置30は、床面に載置されるベース300を有
し、ベース300は、２本で１組の案内面を２組備える。
第１の案内面310,312は、ガイドレール200の軸Ｂに対し
て直交する軸X₃に沿つて配設される。第２の案内面320,
322は、軸X₃に平行な軸X₄に沿つて配設される。

第１の案内面310,312上には、全体を符号40で示すス
トツカが軸X₃に沿つて移動自在に載置される。

ストツカ40は、第１の側壁410、第２の側壁420および
２つの側壁を結ぶ床430からなり、上部が開口する断面
がほぼ正方形の箱形のストツカ本体400を備える。床430
の下面には案内面上を転動するローラ402を設ける。

第１の側壁410の上縁部は外側に水平方向に延び、第
１のフランジ412を形成する。第２の側壁420の上縁部も
外側に水平方向に延び、第２のフランジ422を形成す
る。

ストツカ本体400は、軸X₃に沿つて延びる細長い形状
を有するが、内部は仕切板440によつて複数の室445に画
成される。

室445には、搬送ロボツト220のアーム230の先端に交
換自在に装着される各種のハンドが収容される。本実施
例にあつては複合加工旋盤10の刃物台に供給するツール
を取り扱うためのツールハンド240、主軸110,130のチヤ
ツク112,132へ供給するジヨーを取り扱うためのジヨー
ハンド260、ワークを取り扱うためのワークハンド280の
３種類のハンドが用意される。

第１のフランジ412と第２のフランジ422は、軸X₃に沿
つて等間隔に形成した穴を有し、各穴にはツール160が
挿入される。本実施例においては、各フランジに10本ず
つ、合計20本のツール160を収容する場合を示すが、必
要に応じて収容本数を増減する。

第１の側壁410と第２の側壁420の上部の内側には、軸
X₃に沿つて等間隔にジヨーの保持部材を配設し、各保持
部材にジヨー170を挿入する。本実施例では、合計18個
のジヨー170を保持する場合が示されるが、ジヨー170の
個数は必要に応じて増減する。

ストツカ本体400は軸X₃に沿つて割り出され、位置決
め用の手段（例えばサーボ位置決め）を備える。

各ツール，ジヨー，ハンドはIC等を含む記憶素子を備
え、必要な情報を記録する。

ツールに関するデータとしては、ツール番号、名称、
回転方向、形状、寿命、加工個数、寿命時間、使用個
数、使用時間、ツールセツト値、摩耗補正量、摩耗量最
大設定値、ノーズＲ、切込量、ツール幅、ツール長、製
造年月日、書込み回数などがある。

ジヨーに関するデータとしては、爪番号、爪の位置、
外爪／内爪、爪各部寸法、チヤツクバリア有／無、把持
径、爪成形有／無、生爪成形する／しない、生爪成形プ
ログラム番号、生爪使用時間、生爪寿命時間、製造年月
日、書込み回数などがある。

ツール160は記憶素子160aを備えるが、ストツカ装置
のベース300側にツールの記憶素子160aの情報を読みと
り、または書き込むためのリード，ライトヘツド330を
配設する。ジヨー170は、チヤツクと係合するベースジ
ヨーと、ベースジヨーにとりつけるソフトジヨーとから
なり、ベースジヨーの背面に同様の記憶素子を備える。
そして、ベース300側にジヨー170の記憶素子170aに対向
するリード，ライトヘツド332を配設する。このリー
ド，ライトヘツド332は、ストツカ本体400が移動する際
に、ツールシヤンク160Sとの干渉を避けるために旋回式
として、リード，ライト時のみにジヨー170の記憶素子1
70aに近接する構造とする。

第１のフランジ412に貯えられるツール160と第１の側
壁410に貯えられるジヨー170は、原則として第１の刃物
台120と第１の主軸110に供給される。第２のフランジ42
2に貯えられるツール160と第２の側壁420に貯えられる
ジヨー170は、第２の刃物台140と第２の主軸130に供給
される。

第６図はツールハンドル240が、第１のフランジ412の
ツール160と、第２のフランジ422のツール160を把持す
る状態を示し、ジヨーハンド260がジヨー170を把持する
状態を中央上部に示す。

ストツカ本体400内にはハンドが貯えられるが、本体4
00の床430の下方のベース300には、ハンド用のリード，
ライトヘツド340がアクチユエータ342により上下動自在
に設けられる。第６図はツールハンド240がストツカ本
体400内に収容された状態を示すが、ツールハンド240の
先端部に記憶素子240aをとりつけて、必要な情報を記録
する。ジヨーハンド260,ワークハンド280も同様の記憶
素子を備える。

ストツカ装置30のベース300の第２の案内面320,322に
は、全体を符号60で示す走行台車が装架される。走行台
車60はフレーム600を有し、フレーム600はローラ602を
介して案内面320,322上に支持されるが、図示しない駆
動装置によつて軸X₄に沿つて移動される。この走行台車
60はフオーク70とともにパレツトチエンジヤを構成し、
後述する態様によつてワークを載置したパレツトを取り
扱う。

ストツカ40に係脱自在の連結ピン450によるクラツチ
手段を設け、必要時に、走行台車60とストツカ40とを連
結する。ストツカ40は、走行台車60の駆動力によつて軸
X₃に沿つて所定の位置に割り出され、ハンド，ツール，
ジョーを搬送ロボツト220へ供給する。

本自動加工装置は以上のように、搬送ロボツトのアー
ムにとりつけるハンドを交換自在とし、必要とするツー
ル，ジヨーを複合加工旋盤10へ供給するので、多種類の
ワークに対する段取りを自動的に達成することができ
る。

次に、ストツカ40の一端部に機外計測装置50を連結す
る。この機外計測装置50は、プレート500上にワークを
位置決めするブロツク502やマイクロメータ510等を配設
したものであつて、加工済みのワークの寸法を自動的に
計測してその情報を制御装置90へ送る。

ベース300に案内される走行台車60は、フオーク装置7
0を備える。フオーク装置70は、走行台車60に対して上
下動自在に支持される。走行台車60に配設したモータ60
1は伝動手段を介してフオーク装置70の駆動ねじ720を回
動し、フオーク装置70全体を昇降させる。

フオーク装置70は桁705と、桁705の両端から外側に突
出する平行した２本のアーム710を有し、２本のアーム7
10の内側部でパレツト80を把持する。

フオーク装置70の桁705の中央内側部にはリード，ラ
イトヘツド917を備え、パレツト80の対向する位置に記
憶素子815を備える。

パレツト80は、ワーク150を収容する角板状のもの
で、同種、異種のワーク150を一定間隔で収容するため
の手段を有する。

複数個のパレツト80を上下方向に重ね合せて準備する
が、最大10個程度のパレツトを準備する。各パレツト80
は四辺形のフレーム800の内部にＶ溝を形成したアダプ
タからなるワークの保持手段を備える。そして、フレー
ム800の４隅にはピン801を植設する。このピン801はワ
ーク150の高さ寸法に対応して選択され、ピン810により
上方に重ねるパレツト80を支持する。したがつて、重ね
合わされるパレツトの上下方向の間隔は、ピン810の長
さにより規定される。

本自動加工装置の制御装置と制御方法を説明する。

第８図は制御装置の概要を示すブロツク図であつて、
自動加工装置の制御装置90と、複合加工旋盤10のNC制御
装置95を備える。

NC制御装置95は、中央処理装置950と、操作盤952を有
し、加工に必要な情報を入出力する。複合加工旋盤10
は、２台の刃物台120,140に装着するツール160の刃物位
置を検出する刃先位置検出装置とワークの機内計測装置
954を備え、刃先位置を検出することで予備ツールの交
換を実行する。加工されたワークをタツチセンサで計測
し、この情報を中央処理装置950へ送り、必要に応じてN
C情報を修正する。

自動加工装置の制御装置90は、複合加工旋盤10以外の
装置の制御を担当する。本実施例においては、複合加工
旋盤の制御装置90と、それ以外の装置の制御装置95を別
体にした場合を示してあるが、制御装置を合体して総合
した制御装置を構築することもできる。

制御装置90は、中央処理装置900を備え、中央処理装
置に連結する操作盤902,テイーチングパネル904によつ
て、制御対象の装置の作動に関する情報が入力される。

搬送装置20は、ガイドレール200上を移動する搬送ロ
ボツト220を作動するサーボ軸Ｂと、アーム230の上下動
を作動するサーボ軸Ａの２軸を有するが、これらのサー
ボ906は中央処理装置900からの指令により制御される。
走行台車60とフオーク70からなるパレツトチエンジヤ
は、走行台車60の移動と、フオーク70の上下動を操作す
るサーボ908を備え、中央処理装置900の指令により制御
される。

ハンド，ジヨー，ツールを収容するストツカ40の位置
等はユニツト910を介して制御される。

本自動加工装置は、ストツカ40に加えて図示しないチ
エーン式ストツカ等を付加することにより、ツールやジ
ヨーの収容量を拡大することができる。チエーンマガジ
ンを装備した場合には、ユニツト912を介して制御す
る。

ストツカ40と一体に連結された機外計測装置50は、加
工が完了したワークの寸法を計測するが、計測装置50の
作動や、計測結果等の情報は、ユニツト914を介して制
御される。

各々のパレツト80は、記憶素子を備えるが、この記憶
素子に対する情報の読出し、書込みは、リード，ライト
ヘツドコントローラ916と、これに連結されるリード，
ライトヘツド917により実行される。

同様に、各ツールの記憶素子、各ジヨーの記憶素子、
各ハンドの記憶素子の情報の読出し、書込みは、リー
ド，ライトヘツドコントローラ918と、これに連結され
るリード，ライトヘツド919により実行される。

自動加工装置を用いて自動運転を開始する前に、オペ
レータが行なう段取り作業を説明する。

まず、段取りステーシヨンにおいて、各パレツト80に
素材ワーク150を収容し、可搬型のリード，ライトヘツ
ドを用いて各パレツト80の記憶素子にデータを書込む。
書込むデータは、固定データとして、パレツト番号、加
工年月日等があり、可変データとして、ワーク番号、ワ
ーク間隔、ワーク基準位置、パレツト上の個数、パレツ
トに植設したピン810の高さ寸法等がある。

以上の段取りが完了したパレツト80は、最大10段程度
に積層されて自動加工装置のローデイングステーシヨン
820へ搬送される。

次に、オペレータは、ストツカ40に複数のハンド240,
260,280、ツール160、ジヨー170をセツテイングする。
この際に、可搬型のリード，ライトヘツドを用いて各記
憶素子にデータを書込む。このストツカ40に収容される
機器のデータは、システムチエツクの際にリード，ライ
トヘツドで読みとられ、制御装置90へ送られる。

複合加工旋盤10の制御装置95にもNCデータ等を準備す
る。

第９図は、本自動加工装置の作動を示すフローチヤー
トである。

ステツプ1000でスタートした自動運転は、ステツプ11
00でパレツト80にとりつけた記憶素子のデータの読取り
を行なう。ローデイングステーシヨン820に載置された
パレツト80に対して、パレツトチエンジヤのフオーク装
置70は、最上部から降下して積層されたパレツト80の各
記憶素子のデータを読取る。

第10図は、パレツト80の記憶素子に記入するデータ項
目を例示する。

この読取りが完了すると、パレツト番号を基準とした
加工スケジユールのデータ表が作成できる。加工順序と
しては、最上段に積まれたパレツトが最初となり、順次
下段のパレツトが続く。

ステツプ1200では、自動加工システムのチエツクを行
なう。パレツト番号を基準とした加工スケジユールに基
き、NCデータ、ツール、ジヨー、ハンド等のデータと、
ストツカ及び複合加工旋盤内にセツトされているものと
を照合し、システムに異常がないかをチエツクする。異
常を発見したときには、ステツプ1210でオペレータに警
告を発する。

ステツプ1300へ進み、準備状況をチエツクする。

加工すべきワークに対応する準備が完了していない場
合には、ステツプ1310へ進む。

ステツプ1310では、ストツカ40に設けた連結ピン450
を作動して走行台車60とストツカ40を連結する。これに
より、ストツカ40は走行台車60とともに駆動され、必要
な位置まで移動できる状態となる。

ステツプ1320では、ハンド交換プログラムが実行され
る。ストツカ40内に収容された３種類のハンドのうち
で、例えばツールハンド240が搬送ロボツト220のアーム
230に装着される。

ステツプ1330では、ツール交換プログラムが実行され
る。ツールハンド240は、ストツカ40の第１のフランジ4
12に収容されたツール160を第１の刃物台120のタレツト
122へ装着し、第２のフランジ422のツール160を第２の
刃物台140のタレツト142へ装着する。交換されてストツ
カへ戻されるツールに対して記憶素子の情報が更新され
る。

ステツプ1340では、ジヨー交換プログラムが実行され
る。ジヨーハンド260がアーム230に装着され、ジヨーハ
ンドはストツカ40の第１の側壁410に収容されたジヨー1
70を第１の主軸110のチヤツク112へ装着し、第２の側壁
420に収容されたジヨー170を第２の主軸130のチヤツク1
32へ装着する。交換されてストツカへ戻されるジヨーに
対して記憶素子の情報が更新される。

ステツプ1350では、加工プログラムや交換されたツー
ル、ジヨーに関するデータを複合加工旋盤の制御装置95
へ転送する。転送するデータは、ツールフアイルデー
タ、爪寸法データ等のツールの記憶素子、ジヨーの記憶
素子内のデータのマツプ等がある。アーム230にワーク
ハンド280が装着される。その後に、ストツカ40を原位
置に復帰する。原位置では、機外計測装置50が所定の位
置に位置決めされる。走行台車60とストツカ40の係合を
解く。

以上で準備プログラムは完了し、ステツプ1400へ進
む。

ステツプ1400では、走行台車60とフオーク70が共同し
て最上段のパレツト80を所定の位置に保持する。

ステツプ1500では、複合加工旋盤10の機内に装備した
刃先位置検出装置（図示せず）によつて各ツール160の
刃先位置を計測し、ワークの寸法を間接的に計測する。

ステツプ1600では、ステツプ1500における刃先位置の
検出結果に基いて刃先の摩耗等によるツール交換の必要
性を判断する。ツール交換が必要と判断されると、ステ
ツプ1610へ進み、搬送ロボツト220のアーム230に装置さ
れていたワークハンドをツールハンドに交換する。ステ
ツプ1620でツール交換プログラムを実行し、ステツプ16
30でワークハンドに再度交換してステツプ1700ヘ進む。

ステツプ1700では、搬送ロボツト220が、ワークハン
ド280によつてワーク150を把持し、複合加工旋盤10の第
１の主軸110のチヤツク112へ供給する。通常は、ワーク
150に対する第１の加工工程は、第１の主軸110で実行さ
れ、第２の加工工程は、第２の主軸130で実行される
が、順序を逆にすることも可能である。

ステツプ1800では、複合加工旋盤10によつて所定の加
工プログラムを実行する。ステツプ1850でワークの機内
計測を行う。機内計測はタツチセンサでワークの各部の
寸法を計測する。計測結果をステツプ2010に送り、必要
に応じてNCプログラムを補正する。加工が完了したワー
ク150は、ステツプ1900で搬送ロボツト220によりとり出
され、機外計測装置50へ送られる。

ステツプ2000では、機外計測装置50によるワーク150
の寸法の直接計測が実行され、誤差の大きさに応じて、
ステツプ2010で加工の良否の判定やNCデータを補正す
る。

ステツプ2100では、ツール寿命をチエツクする。各ツ
ール160は、予め所定の使用回数、使用時間を寿命とし
て設定してある。そこで、この設定値に照してツールの
寿命をチエツクし、寿命に達した場合にはステツプ2110
へ進み、ツールハンドに交換した上で、ツール交換プロ
グラムが実行される。

ステツプ2120では、複合加工旋盤10の制御装置95のNC
から制御装置90へツールデータの転送を行ない、ステツ
プ2130では、リード，ライトヘツド919を介して使用済
みのツールの記憶素子へツールデータの書込みを行な
う。したがつて、使用中のツールのデータは、NC内のツ
ールフアイルにのみ記録され、ツールの記憶素子のデー
タは更新されない。

ステツプ2200では、パレツト80上に段取りされていた
ワーク個数の全ての加工が完了したか否かを判断する。
完了していた場合には、ステツプ1500へ戻り、ワークを
搬入して以上のステツプをくり返す。

パレツト１枚分のワークの加工が完了すると、ステツ
プ2300へ進み、走行台車60とフオーク70は、支持してい
るパレツトをアンローデイングステーシヨン825へ降ろ
す。

このときに、パレツト用のリード，ライトヘツド917
は、パレツト80の記憶素子に各ワークの加工データを書
込む。具体的には、ステツプ2000で実行した機外計測の
測定データにより中央処理装置900は加工結果の良否を
判定し、リード，ライトヘツド917が各ワークに対する
良否のデータをパレツトの記憶素子に書込む。

ステツプ1710〜ステツプ1730のツール交換プログラム
は、１枚のパレツトの加工終了後に実行してもよい。

以上のフローを全パレツトに対してくり返し、ステツ
プ2400で全パレツトの加工が終了したことを確認し、ス
テツプ2500で自動運転を終了する。

第9A図は制御フローの他の実施例を示す。

ステツプ2600で自動運転をスタートし、ステツプ2610
でパレツト80がローデイングステーシヨン820、または8
25に搬入されたことを確認する。

パレツトがローデイングステーシヨン820,825のうち
の何れの側に搬入されたかを確認する手段としては、次
のようなものがある。

オペレータがフオーク等により搬入作業を行つたとき
には、スイツチ等を操作して搬入したローデイングステ
ーシヨンを入力する。

または、フオーク装置70がローデイングステーシヨン
820を走査し、パレツトの存在を検知しないときには、
ローデイングステーシヨン825を走査してパレツトの存
在を検知してパレツトが搬入されたローデイングステー
シヨンを自動的に確認する。

この場合には、フオーク装置70が最初に走査する側の
ローデイングステーシヨンを交互に切り換えることによ
り、作業効率を向上することができる。

ステツプ2620でパレツト80の記憶素子815の読取りを
行なう。この読取りによりワークの加工に必要な全ての
情報が自動加工装置の制御装置90へ送られる。ステツプ
2630で制御装置90は現在自動加工装置に準備されている
ツール，ジヨーをチエツクし、不足分があるか否かを判
断する。

不足分がある場合には、ステツプ2640へ進み、不足分
のツール，ジヨーのデータをオペレータに表示する。オ
ペレータはこの表示に従つて、ストツカ40にツール，ジ
ヨーを段取する。

ステツプ2650で段取りの完了を確認すると、ステツプ
2660へ進み、ストツカ40の連結ピン450を突出して走行
台車60に連結する。

ステツプ2670でストツカ40を移動し、段取りされたツ
ール，ジヨーの記憶素子を読取る。

ステツプ2680でストツカ40のピン450を走行台車60か
ら外して、ステツプ2620へ戻る。

ツール，ジヨーの不足分がないときは、ステツプ2700
へ進み、加工スケジユールとシステム運転データが作成
される。加工スケジユールは、搬入されたパレツトのロ
ツトに対する加工スケジユールを示し、システム運転デ
ータは累積の生産実績を示す。

その後、第９図で説明したフローのステツプ1200へ接
続されて、自動加工が実行される。

なお、上述した自動加工装置１においては、正面から
みて、複合加工旋盤10の左側にストツカ装置30を配設し
た例を示したが、第11図に示すように、ストツカ装置30
Aを、右側に配設することもできる。したがつて、自動
加工装置１の設置スペースに応じて自由に配設すること
が可能である。

以上に説明したように、本発明の自動加工装置は、長
時間の無人化加工を達成することができるが、パレツト
に異種類のワークを用意した場合等におけるパレツトの
構造、機能と、搬送装置の制御方法の第12図以下に詳細
に説明する。

段取り工程において、オペレータはパレツトに用意し
たワークの情報をパレツトにとりつけた記憶素子に書き
込むが、第12図はこの工程に使用するリード、ライト装
置を示し、第13図、第14図はパレツトの要部を示す。

全体を符号80で示すパレツトは、平面形状が四辺形の
フレーム800を有し、フレーム800内には、ワーク保持手
段が配設される。ワーク保持手段は、例えば等間隔にＶ
溝804を設けたアダプタ802であつて、対向する１対のア
ダプタの間隔を調節手段808によつて位置決めすること
によつて、異なる径のワーク150を等間隔で保持するこ
とがてきる。

フレーム800の外面には記憶素子815がとりつけられ、
フレーム800の４隅の上面にはピン810が植設される。こ
のピン810は、パレツト80を積層するときに、上部のパ
レツトを支持するためのものであるとともに、各パレツ
トの地上高を設定するものである。また、このピン810
は、パレツトに載置されたワークの上面が上部パレツト
に干渉するのを防止する機能をもつ。したがつて、この
ピン810の長さ（高さ）は、調節可能となつている。

オペレータが操作する可搬式のリード、ライト装置88
0は、本体882とヘツド884を有し、本体882は、情報入力
用のキーやデイスプレイを備える。本体に入力された情
報は、ヘツド884を介してパレツトの記憶素子815へ書き
込まれる。

段取りステーシヨンにおいて、オペレータは各パレツ
トのワーク保持手段が規制する位置にワークを載置し、
パレツト全体のワークに関する情報をリード、ライト装
置880によつて記憶素子815に記録する。

第10図は、パレツトの記憶素子815が記録する情報項
目を示すもので、ワーク基準位置寸法やワーク間隔等
は、ワーク保持手段の設定により与えられる。

ワーク番号からは、NC制御装置95が必要とする加工プ
ログラム番号や、搬送装置の制御装置90が必要とする搬
送プログラム番号が検索される。これらのプログラム番
号に応じて対応するハンド、ツール、ジヨー等も選択す
ることができる。

パレツトピンの長さ寸法に基づいて、パレツトを積層
したときの最上段のパレツトの基準位置からの高さ寸法
を演算することができる。

さらに、パレツト上の各位置にどのワークが載置され
ているかの配置マツプも記録される。

以上の段取りが完了したパレツトは、最大10段程度に
積層され、フオークリフト等を利用して自動加工装置の
ローデイングステーシヨン820へ搬入される。

ローデイングステーシヨン820にパレツトの搬入が完
了すると、自動運転プログラムがスタートと、第９図の
フローチヤートで説明したように、フオーク装置60が上
下動し、フオーク装置にとりつけたリード、ライトヘツ
ド917により全部のパレツトの記憶素子の情報が制御装
置90の中央処理装置900に入力される。

このパレツトの記憶素子からの情報に基づいて、全体
の加工スケジユールが策定される。

本発明は以上のような構成をもつ自動加工装置にあつ
て、２つのパレツトステーシヨンのうちのいずれのステ
ーシヨンにも素材を載置したパレツトを搬入して加工す
ることのできる装置を提供するものである。

第15図から第17図により本発明を詳細に説明する。

ストツカ装置30上には搬送ルールの軸Ｂに直交する案
内面によつて２本の移動軸X₃,X₄が形成される。軸X₃に
沿つてストツカ40と機外計測装置50が案内され、軸X₄に
沿つて走行台車60とフオーク装置70からなるパレツトチ
エンジヤが案内される。

パレツトチエンジヤは、パレツト80をローデイングス
テーシヨン820とアンローデイングステーシヨン825の間
で移送するが、ローデイングステーシヨン820とアンロ
ーデイングステーシヨン825は、搬送ロボツト220による
パレツト80上のワーク150の交換中心線である軸Ｂに対
して線対称に配置される。

第16図の（Ａ）〜（Ｄ）は、ローデイングステーシヨ
ン820からアンローデイングステーシヨン825側へ一方通
行でパレツト80を送る場合の工程を示す。

素材ワークを載置したパレツト80は、パレツトベース
830B上に積層された状態でローデイングステーシヨン82
0に搬入される。

最上段のパレツトに載置された素材ワークの加工から
始まり、加工済ワークは同じパレツト上に戻される。パ
レツト上の全てのワークの加工が終了すると、パレツト
チエンジヤのフオーク装置70は、このパレツト80をアン
ローデイングステーシヨン825へ運び、アンローデイン
グステーシヨン825に用意されたパレツトベース830Aの
最下段にパレツト80を載せる。

以下、ローデイングステーシヨン820のパレツトは順
次パレツトチエンジヤにより把持され、載置された素材
ワークの加工を受ける。パレツト上のワークの加工が終
了すると、パレツトチエンジヤはこのパレツトをアンロ
ーデイングステーシヨン825に積層する。

全てのパレツト80がアンローデイングステーシヨン82
5に積層されると、オペレータはフオークリフト等を用
いてパレツトベース830Aとともに積層されたパレツト80
を搬出する。

次に、ローデイングステーシヨン820に残された空の
パレツトベース830Bをアンローデイングステーシヨン82
5へ移送する。

オペレータはフオークリフト等によつて、パレツトベ
ース830C上に積層した素材ワークを載置したパレツト80
をローデイングステーシヨン820に搬入する。

以後、上述した工程をくり返してローデイングステー
シヨン820のパレツトベース830C上のパレツト80を順次
アンローデイングステーシヨン825のパレツトベース830
B上に移しかえていく。

以上の工程は、ストツカ装置が備えるパレツト用の２
つのステーシヨンを、それぞれローデイングステーシヨ
ンをアンローデイングステーシヨンとして専用に用いた
ものである。

上述したように、２つのステーシヨンは、ワーク交換
中心線である軸Ｂに対して対称に配置されている。した
がつて、軸X₄の座標原点を軸Ｂ上に置くと、軸X₄の座標
の正負をいれかえることで、パレツト上に載置されるワ
ークの配置は、軸Ｂを中心として対称的に配置されるこ
とになる。

本発明はこの原理を利用して、２つのステーシヨンの
用途を特定せずに、いずれのステーシヨンからもローデ
イングが可能な構造としている。

第17図の（Ａ）〜（Ｃ）はこの工程を示す。

第１のステーシヨン820に対して、素材ワークを載置
したパレツトがパレツトベース830B上に積層されて搬入
される。パレツトチエンジヤのフオーク装置70は、搬入
されたパレツトの最上段のパレツトをワーク交換位置に
運び、パレツト上のワークに加工を施す。

加工済ワークを載置したパレツトは、第２のステーシ
ヨン825へ送られ、パレツトベース830A上に順次積層さ
れる。この搬送に用いるプログラムは、第１のステーシ
ヨン820をローデイングステーシヨンとし、第２のステ
ーシヨン825をアンローデイングステーシヨンとする通
常の搬送パターンと同じである。

全てのパレツトの加工が終了すると、パレツトベース
830上に積層されたパレツトは、ステーシヨン825から搬
出される。

次に、段取が完了した素材ワークを載置したパレツト
ベース830C上のパレツト80は、第２のステーシヨン825
側へ搬入される。第２のステーシヨン825にはパレツト
ベースが残されていないので、パレツトベースの移動を
必要とせず、直接に搬入できる。

第２のステーシヨン825へ搬入されたパレツト80は、
パレツトチエンジヤのフオーク装置70によりワーク交換
位置に運ばれ、載置された素材ワークは搬送ロボツト22
0により複合加工旋盤10へ運ばれ、加工が施される。加
工済ワークはパレツトの所定の位置に戻される。

段取されたパレツトを第１のステーシヨン820へ搬入
し、第２のステーシヨン825側へ搬送するプログラム
は、予め搬送装置の制御装置90に与えられている。第２
のステーシヨン825側から第１のステーシヨン820側へパ
レツトを搬送するためには上記の搬送プログラムを変更
する必要がある。

本発明の装置にあつては、第１のステーシヨン820
と、第２のステーシヨン825は軸Ｂに対して対称に配置
されているので、このプログラムの変更は、制御装置90
内で容易に実行できる。

したがつて、オペレータは、どちらのステーシヨンを
ローデイングステーシヨンとして使用するかを制御装置
90に入力するだけでよい。

第２のステーシヨン825へ搬入されたパレツト80は、
順次第１のステーシヨン820へ送られ、パレツトベース8
30B上に積層される。

以下、上述した工程がくり返される。

なお、上述した実施例においては、パレツトをパレツ
トベース上に積層して取扱う場合を説明したが、パレツ
トベースはフオークリフト等によつて取扱う場合に便利
をはかるもので、パレツトの構造によつては、パレツト
ベースを省略することができる。

〔発明の効果〕

本発明の自動加工装置は以上のように、搬送装置の２
つのステーシヨンのいずれからでも素材ワークを段取し
たパレツトを搬入することができるので、ユーザの設置
環境に合わせて自動加工装置を配設することができる。

また、空いたパレツトベースを他方のステーシヨンに
移送する工程も不要となり、加工効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものである。第１図は自動加工装置の全体を示す斜視図、第２図は正面図、第３図は平面図、第４図は左側面図、第５図は複合加工旋盤の概要を示す説明図、第６図はストツカ装置の要部の断面図、第７図はストツカ装置の要部の側面図、第８図は制御装置の概要を示すブロツク図、第９図及び第9A図は制御のフロー図、第10図はパレツトの記憶素子に記入する項目を示す説明
図、第11図は自動加工装置の他の配置例を示す正面図、第12図は可搬式の読書き装置を示す説明図、第13図はパレツトの詳細を示す一部の平面図、第14図はパレツトの詳細を示す正面図、第15図はパレツトのストツカ装置の平面図、第16図は作用を示す説明図、第17図は作用を示す他の説明図である。１……自動加工装置、10……複合加工旋盤 20……搬送装置、30……ストツカ装置 40……ストツカ、50……機外計測装置 60……走行台車、70……フオーク装置 80……パレツト 90,95……制御装置 820……ローデイングステーシヨン 825……アンローデイングステーシヨン 830……パレツトベース

フロントページの続き (72)発明者矢井明愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番地ヤマザキマザック株式会社本社工場内 (56)参考文献特開昭63−105876（ＪＰ，Ａ) 特開平１−252345（ＪＰ，Ａ) 特開平２−167629（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−108622（ＪＰ，Ａ) 実開平１−175141（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 41/00 - 41/08 B23B 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複合加工旋盤と、複合加工旋盤に部材を搬
送する搬送装置と、全体の装置を制御する制御装置を備
えた自動加工装置において、搬送装置は、複合加工旋盤とワークを収容するストツカ
装置との間に配設したガイドレールと、ガイドレール上
を自走する搬送ロボツトと、搬送ロボツトにとりつけた
鉛直方向に伸縮するアームと、アームの先端に装着され
たワークを把持するワークハンドとを備え、ストツカ装置は、素材ワークを載置したパレツトを収容
する第１のステーシヨンと、加工済ワークを載置したパ
レツトを収容する第２のステーシヨンと、２つのステー
シヨンの間でパレツトを搬送するパレツトチエンジヤを
備えるとともに、第１及び第２のステおシヨンは搬送ロ
ボツトがパレツト上のワーク交換を実行する中心軸に対
して対称に配設されてなる自動加工装置。
【請求項２】第１及び第２のステーシヨンに、積層され
るパレツトを支持し、フオークリフトのフオークに係合
する手段を有するパレツトベースを配備してなる請求項
１記載の自動加工装置。