JP3359852B2 - 機械加工施設 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを自動的に
複数の工作機械に順番に送り込んで機械加工を行わせ、
機械加工の終了したワークを自動的に回収するように構
成された機械加工施設に関する。

【０００２】

【従来の技術】前述のような機械加工施設の一例が、図
６に示されている。この機械加工施設では、軌道部１に
沿って複数の工作機械２１が配置され、工作機械２１か
ら少し離れた位置に機械加工前のワークＷを貯留する第
１ワーク貯留部２２、機械加工後のワークＷを貯留する
第２ワーク貯留部２３、ワーク交換部２４及びロボット
ハンド２５が配置されており、ワークＷを保持する治具
５を支持しながら軌道部１に沿って往復移動する治具搬
送台車８が備えられている。

【０００３】以上の構成により、ワークＷを保持する治
具５を支持した治具搬送台車８が移動して所定の工作機
械２１で停止し、治具５（ワークＷ）が工作機械２１に
移し換えられて、工作機械２１においてワークＷに機械
加工が施され、再び治具５（ワークＷ）が治具搬送台車
８に移し換えられて、治具搬送台車８が別の工作機械２
１に移動し前述と同様な操作が行われる。

【０００４】ワークＷの機械加工が終了すると、治具搬
送台車８がワーク交換部２４に移動して停止し、治具５
（ワークＷ）がワーク交換部２４に移し換えられて、ロ
ボットハンド２５により治具５から機械加工後のワーク
Ｗが取り外されて第２ワーク貯留部２３に置かれ、ロボ
ットハンド２５により機械加工前のワークＷが、第１ワ
ーク貯留部２２から取り出されて治具５に取り付けられ
る。これにより、機械加工前のワークＷを保持した治具
５が、再びワーク交換部２４から治具搬送台車８に移し
換えられ、治具搬送台車８が工作機械２１に移動して前
述と同様な操作が繰り返される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図６に示す機械加工施
設において、多種類の型式のワークＷの機械加工が行え
るように構成する場合、１種類の治具５だけでは多種類
の型式のワークＷに対応できないので、多種類の型式の
ワークＷに応じた複数の治具５を用意する必要があり、
治具搬送台車８の治具５を交換する治具交換部２６を、
軌道部１にワーク交換部２４とは別に設ける必要があ
る。

【０００６】これにより例えば一つのワークＷの機械加
工が終了して、治具搬送台車８の治具５を別の治具５に
交換する必要がある場合、治具搬送台車８が先ずワーク
交換部２４に移動して停止し、治具５がワーク交換部２
４に移し換えられて、治具５から機械加工後のワークＷ
が取り外され、ワークＷが取り外された治具５がワーク
交換部２４から治具搬送台車８に移し換えられるように
する。次に治具搬送台車８が治具交換部２６に移動して
停止し、治具交換部２６で別の治具５に交換されるよう
にして、治具搬送台車８が再びワーク交換部２４に移動
して停止し、治具５がワーク交換部２４に移し換えられ
て、機械加工前のワークＷが治具５に取り付けられ、治
具５（ワークＷ）がワーク交換部２４から治具搬送台車
８に移し換えられるようにする。

【０００７】以上のように複数の治具を用意して多種類
の型式のワークの機械加工が行えるように構成する場
合、治具搬送台車がワーク交換部及び治具交換部の両方
に移動して停止することになり、治具を交換して機械加
工前のワークを取り付けるのに多くの時間が必要になる
ので、全体の作業能率の向上と言う面で改善の余地があ
る。本発明は治具搬送台車を使用した機械加工施設にお
いて、多種類の型式のワークの機械加工を能率よく行え
るように構成することを目的としている。

【０００８】

〔Ｉ〕

請求項１の特徴のように、治具搬送台車とは別に独立に
移動自在なハンド台車を備えると、例えば一つのワーク
の機械加工が終了して、治具搬送台車の治具を別の治具
に交換する必要がある場合、ハンド台車により次のよう
なことを行うことができる。一つのワークの機械加工が
終了した際に、軌道部の任意の位置においてハンド台車
のハンド部により、治具搬送台車から機械加工後のワー
クを取り出して保持し、治具搬送台車に治具をそのまま
残す。次に前述の軌道部の任意の位置から、ハンド台車
（機械加工後のワークを保持したハンド部）が、第１及
び第２ワーク貯留部に移動するのであり、これと並行し
て機械加工後のワークが取り出された治具搬送台車が、
治具貯留部に移動する。これにより、ハンド台車は保持
していた機械加工後のワークを第２ワーク貯留部に置
き、次の機械加工前のワークを第１ワーク貯留部から取
り出して保持するのであり、治具搬送台車は治具貯留部
において、次の機械加工前のワークに対応する別の治具
に移し換えられる。

【０００９】前述のようにハンド台車のハンド部による
次の機械加工前のワークの保持、及び治具搬送台車での
治具の交換が互いに並行して行われると、治具搬送台車
及びハンド台車が互いに接近する方向に移動したり、ハ
ンド台車が停止した状態で治具搬送台車がハンド台車に
向いて移動したり、治具搬送台車が停止した状態でハン
ド台車が治具搬送台車に向いて移動したりすることによ
り、軌道部の所定位置において治具搬送台車及びハンド
台車が出会う。これにより軌道部の所定位置において、
ハンド台車のハンド部に保持された機械加工前のワーク
が、治具搬送台車の治具に移し換えられて、治具搬送台
車及び工作機械によるワークの機械加工が開始される。

【００１０】以上のように一つのワークの機械加工が終
了して、治具搬送台車の治具を別の治具に交換する必要
がある場合、図６に示す〔従来の技術〕の構成では〔発
明が解決しようとする課題〕に記載のように、治具搬送
台車がワーク交換部に移動し次に治具交換部に移動し
て、再びワーク交換部に移動すると言うように、各々の
工程を一つずつ順番に行わなければならない。これに対
して、請求項１の特徴のようなハンド台車を備えると、
前述のように治具搬送台車が治具貯留部に移動して治具
の交換を行っている間に、ハンド台車が機械加工後のワ
ークを第２ワーク貯留部に持っていき、第１ワーク貯留
部から次の機械加工前のワークを持ってくるので、前述
のように各々の工程を一つずつ順番に行う必要がない。
請求項１の特徴の場合、治具搬送台車及びハンド台車が
出会う軌道部の所定位置について、ハンド台車のハンド
部に保持されている機械加工前のワークにとって最も都
合の良い工作機械の位置等のように、軌道部の任意の位
置に設定することが可能となる。

【００１１】〔ＩＩ〕 工作機械においては、治具搬送台車から治具（ワーク）
が工作機械にそのまま移し換えられ、工作機械において
治具を保持してワークに機械加工を施すように構成され
た型式や、工作機械自身に治具を備えておき、治具搬送
台車からワークのみが工作機械に移し換えられて（治具
は治具搬送台車に残す）、ワークに機械加工を施すよう
に構成された型式がある。

【００１２】請求項１の特徴のようなハンド台車を備え
ると、治具搬送台車からワークのみを工作機械に移し換
える場合、ハンド台車のハンド部により治具搬送台車か
ら治具を残してワークのみを取り出して、工作機械に移
し換えると言う操作が可能になる。治具搬送台車から治
具（ワーク）を工作機械に移し換える場合には、ハンド
台車を使用せずに、治具搬送台車から治具（ワーク）を
工作機械にそのまま移し換えればよい。

【００１３】本発明の第２の特徴（請求項２）は、所定
の軌道部に沿って、機械加工前のワ ークを貯留する第１
ワーク貯留部と、機械加工後のワークを貯留する第２ワ
ーク貯留部と、前記ワークを保持する治具を貯留する複
数の治具貯留部と、複数の工作機械とを配置すると共
に、前記治具を支持して前記軌道部に沿って移動し、前
記治具貯留部とにおいて前記治具を移し換え自在、前記
工作機械とにおいて前記治具を移し換え自在に構成され
た複数の治具搬送台車と、前記治具搬送台車とは別に前
記ワークを保持して取り扱い自在なハンド部を備えて、
前記軌道部に沿って移動自在なハンド台車とを備えて、
前記複数の治具搬送台車の間に前記ハンド台車を配置す
ると共に、前記治具貯留部及び工作機械をそれぞれ軌道
部に沿う前記第１ワーク貯留部及び第２ワーク貯留部の
両側に振分け配置してある点にある。 〔ＩＩＩ〕 請求項２の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項
〔Ｉ〕〔ＩＩ〕に記載の「作用」を備えており、これに
加えて以下のような「作用」を備えている。請求項２の
特徴のように複数の治具搬送台車を備えると、複数の治
具搬送台車によって複数のワークの機械加工を並行して
行うことができる。この場合、複数の治具搬送台車の間
にハンド台車を配置していると、例えばハンド台車の一
方側に位置する治具搬送台車からワーク（又は治具（ワ
ーク））を取り出して、ハンド台車の他方側の治具搬送
台車に移し換えると言うような操作を、ハンド台車のハ
ンド部によって行うことが可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に機械加工施設の全体が示さ
れており、直線状のレールにより構成された所定の軌道
部１において、軌道部１の一方の端部に第１ワーク貯留
部２及び第２ワーク貯留部３が配置されており、第１ワ
ーク貯留部２に複数種類の機械加工前のワークＷが送り
込まれてくるのであり、第２ワーク貯留部３において複
数種類の機械加工後のワークＷが一時貯留されて、次の
工程に送り出される。

【００１５】軌道部１の他方の端部に治具貯留部４が配
置されて、ワークＷを保持するパレット等の治具５が、
複数種類のワークＷの各々に応じて治具貯留部４に複数
種類貯留されている。軌道部１において第１及び第２ワ
ーク貯留部２，３と治具貯留部４との間に、複数の第１
及び第２工作機械６，７が配置されており、治具５にワ
ークＷを保持した状態で、治具５（ワークＷ）を後述す
る治具搬送台車８から移し換えて機械加工を施す第１工
作機械６、並びに治具５を治具搬送台車８に残し、ワー
クＷのみを移し換えて機械加工を施す第２工作機械７が
ある。

【００１６】治具５を支持した状態で軌道部１に沿って
移動自在な治具搬送台車８が備えられている。ワークＷ
を保持して取り扱い自在なハンド部９を備えて、軌道部
に沿って移動自在なハンド台車１０が備えられており、
治具搬送台車８とハンド台車１０とは互いに独立に移動
自在に構成されている。

【００１７】次に、図１に示す機械加工施設の作業の流
れについて説明する。図１に示すように、ワークＷを保
持した治具５を治具搬送台車８が支持して、この治具搬
送台車８が機械加工の順序に従って、所定の第１工作機
械６に移動して停止すると、第１工作機械６のコンベア
６ａにより治具５（ワークＷ）が治具搬送台車８から第
１工作機械６に移し換えられて、第１工作機械６におい
てワークＷに機械加工が施される。機械加工が終了する
と、コンベア６ａにより治具５（ワークＷ）が第１工作
機械６から治具搬送台車８に移し換えられる。次に治具
搬送台車８が別の第１工作機械６に移動して停止し、前
述と同様な操作が行われる。

【００１８】治具搬送台車８が第２工作機械７に移動し
て停止する場合、ハンド台車１０も治具搬送台車８に接
近して一緒に移動し、治具搬送台車８が停止する第２工
作機械７で停止する。これにより、治具搬送台車８及び
ハンド台車１０が所定の第２工作機械７に移動して停止
すると、ハンド台車１０のハンド部９が治具搬送台車８
の治具５からワークＷを取り外して、治具５を治具搬送
台車８に残した状態でワークＷを第２工作機械７に移し
換え、第２工作機械７においてワークＷに機械加工が施
される。機械加工が終了すると、ハンド台車１０のハン
ド部９がワークＷを第２工作機械７から取り出して、治
具搬送台車８の治具５に取り付ける。次に治具搬送台車
８及びハンド台車１０が別の第２工作機械７に移動して
停止し、前述と同様な操作が行われる。

【００１９】以上のようにして一つのワークＷの機械加
工が終了した場合、次に機械加工を行う予定のワークＷ
が同じ型式であれば、治具搬送台車８に支持されている
治具５を別の治具５に交換する必要はない。このような
場合、治具搬送台車８とハンド台車１０とが一緒に第１
及び第２ワーク貯留部２，３に移動して停止し、ハンド
台車１０のハンド部９が治具搬送台車８の治具５から機
械加工後のワークＷを取り外し、治具５を治具搬送台車
８に残した状態で機械加工後のワークＷを第２ワーク貯
留部３に置く。次にハンド台車１０のハンド部９が、機
械加工前のワークＷを第１ワーク貯留部２から取り出し
て、治具搬送台車８の治具５に取り付ける。

【００２０】一つのワークＷの機械加工が終了した場
合、次に機械加工を行う予定のワークＷが異なる型式で
あれば、治具搬送台車８に支持されている治具５を別の
治具５に交換する必要がある。このような場合、図２に
示すように例えば所定の第１又は第２工作機械６，７に
おいて機械加工が終了したとすると、この第１又は第２
工作機械６，７の位置において、ハンド台車１０のハン
ド部９が治具搬送台車８の治具５から機械加工後のワー
クＷを取り出して保持し、図３に示すようにハンド台車
１０（機械加工後のワークＷを保持したハンド部９）
が、第１及び第２ワーク貯留部２，３に移動する。機械
加工後のワークＷが取り出された治具搬送台車８は、治
具貯留部４に移動する。

【００２１】これにより、第１及び第２ワーク貯留部
２，３に移動して停止したハンド台車１０は、保持して
いた機械加工後のワークＷを第２ワーク貯留部３に置
き、機械加工前のワークＷを第１ワーク貯留部２から取
り出して保持し、図４に示すように治具搬送台車８に向
かって移動する。

【００２２】図３に示すように治具搬送台車８が治具貯
留部４に移動して停止すると、治具搬送台車８に支持さ
れている治具５が治具貯留部４に移し換えられ、別の治
具５（ハンド台車１０のハンド部９が保持した機械加工
前のワークＷに対応する治具５）が、治具搬送台車８に
移し換えられて、図４に示すように治具搬送台車８がハ
ンド台車１０に向かって移動する。

【００２３】以上のようにして別の治具５を支持した治
具搬送台車８、及びハンド台車１０（機械加工前のワー
クＷを保持したハンド部９）が、互いに接近する向きに
移動して、図４に示すように軌道部１の所定位置で出会
うと、治具搬送台車８及びハンド台車１０が停止して、
ハンド台車１０のハンド部９に保持されている機械加工
前のワークＷが、治具搬送台車８の治具５に取り付けら
れる。この場合、治具搬送台車８及びハンド台車１０が
出会う軌道部１の所定位置について、ハンド台車１０の
ハンド部９に保持されている機械加工前のワークＷにと
って、最も都合の良い第１又は第２工作機械６，７の位
置等のように、軌道部１の任意の位置に設定することが
できる。

【００２４】〔発明の実施の第１別形態〕 図１に示す構成に代えて、図５に示すように構成しても
よい。図５に示すように直線状のレールにより構成され
た所定の軌道部１において、軌道部１の中央に第１ワー
ク貯留部２及び第２ワーク貯留部３が配置され、軌道部
１の一方及び他方の端部の両方に治具貯留部４が配置さ
れており、第１及び第２ワーク貯留部２，３と治具貯留
部４との両方の間に、複数の第１及び第２工作機械６，
７が配置されている。軌道部１に沿って移動自在な２台
の治具搬送台車８が備えられており、ハンド部９を備え
たハンド台車１０が、２台の治具搬送台車８の間に配置
されている。この場合、２台の治具搬送台車８とハンド
台車１０とは、互いに独立に移動自在に構成されてい
る。

【００２５】〔発明の実施の第２別形態〕 図１及び図５に示す構成では、治具搬送台車８及びハン
ド台車１０の一方が他方を追い越すと言うことはできな
いが、図１及び図５に示す構成においてハンド台車１０
の背を高くし、ハンド台車１０の下側を治具搬送台車８
がくぐるように通過できるように構成して、治具搬送台
車８及びハンド台車１０の一方が他方を追い越すことが
できるように構成してもよい。この場合、３台や４台の
治具搬送台車８に対して、１台のハンド台車１０を配置
してもよい。

【００２６】図１及び図５に示す構成では軌道部１は１
本であるが、２本の軌道部１を互いに平行に配置して、
一方の軌道部１に治具搬送台車８を配置し、他方の軌道
部１にハンド台車１０を配置するように構成して、治具
搬送台車８及びハンド台車１０が互いに邪魔をし合うこ
となく独立に移動できるように構成してもよい。この場
合、一方の軌道部１に複数の治具搬送台車８を配置して
もよい。図１及び図５に示す構成において、軌道部１を
直線状ではなく閉ループ状に構成してもよい。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の特徴によると、治具搬送台車
を使用した機械加工施設において、ワークを保持したハ
ンド部を備えて移動自在なハンド台車を備えることによ
り、治具搬送台車での治具の交換の間に並行して、ハン
ド台車が機械加工後のワークを持っていき、次の機械加
工前のワークを持ってくるように構成することができる
ので、ワーク及び治具の交換に要する時間を短縮するこ
とができるようになり、全体の作業能率の向上を図るこ
とができた。

【００２８】請求項１の特徴のようなハンド台車を配置
することにより、ハンド台車のハンド部に保持された機
械加工前のワークが治具搬送台車の治具に移し換えられ
る軌道部の所定位置を、軌道部の任意の位置に設定でき
る点、並びにワークのみを移し換える型式の工作機械及
び治具（ワーク）を移し換える型式の工作機械の両方に
対応できる点によって、多種類の型式のワークに容易に
対応して能率よく機械加工が行えるようになり、全体の
作業能率をさらに向上させることができた。

【００２９】請求項２の特徴によると、請求項１の場合
と同様に前述の請求項１の「発明の効果」を備えてお
り、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の
効果」を備えている。請求項２の特徴のように複数の治
具搬送台車を備えることにより、複数の治具搬送台車に
よって複数のワークの機械加工を、並行して行うことが
できるようになり、全体の作業能率をさらに向上させる
ことができた。この場合、ハンド台車のハンド部によ
り、ワークを治具搬送台車から別の治具搬送台車に移し
換えるように構成することができるので、さらに多種類
の型式のワークに容易に対応して能率よく機械加工が行
えるようになって、全体の作業能率をさらに向上させる
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】機械加工施設の全体平面図

【図２】一つのワークの機械加工が終了して、ハンド台
車のハンド部が治具搬送台車から機械加工後のワークを
取り出した状態を示す平面図

【図３】図２の状態の次に、機械加工後のワークを保持
したハンド台車（ハンド部）が第１及び第２ワーク貯留
部に移動し、治具搬送台車が治具貯留部に移動する状態
を示す平面図

【図４】図３の状態の次に、機械加工前の次のワークを
保持したハンド台車（ハンド部）、及び治具を交換した
治具搬送台車が互いに接近するように移動して出会い、
ハンド台車のハンド部が機械加工前のワークを治具搬送
台車の治具に取り付けている状態を示す平面図

【図５】発明の実施の第１別形態における機械加工施設
の全体平面図

【図６】従来の技術における機械加工施設の全体平面図

【符号の説明】

１ 軌道部 ２ 第１ワーク貯留部 ３ 第２ワーク貯留部 ４ 治具貯留部 ５ 治具 ６，７ 工作機械 ８ 治具搬送台車 ９ ハンド部 １０ ハンド台車 Ｗ ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−170240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−174853（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 7/04 B23Q 41/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の軌道部に沿って、機械加工前のワ
   ークを貯留する第１ワーク貯留部と、機械加工後のワー
   クを貯留する第２ワーク貯留部と、前記ワークを保持す
   る治具を貯留する治具貯留部と、複数の工作機械とを配
   置すると共に、 前記治具を支持して前記軌道部に沿って移動し、前記治
   具貯留部とにおいて前記治具を移し換え自在、前記工作
   機械とにおいて前記治具を移し換え自在に構成された治
   具搬送台車と、前記治具搬送台車とは別に 前記ワークを保持して取り扱
   い自在なハンド部を備えて、前記軌道部に沿って移動自
   在なハンド台車とを備えてある機械加工施設。
2. 【請求項２】 所定の軌道部に沿って、機械加工前のワ
   ークを貯留する第１ワーク貯留部と、機械加工後のワー
   クを貯留する第２ワーク貯留部と、前記ワークを保持す
   る治具を貯留する複数の治具貯留部と、複数の工作機械
   とを配置すると共に、 前記治具を支持して前記軌道部に沿って移動し、前記治
   具貯留部とにおいて前記治具を移し換え自在、前記工作
   機械とにおいて前記治具を移し換え自在に構成された複
   数の治具搬送台車と、前記治具搬送台車とは別に 前記ワークを保持して取り扱
   い自在なハンド部を備えて、前記軌道部に沿って移動自
   在なハンド台車とを備えて、前記複数の治具搬送台車の
   間に前記ハンド台車を配置すると共に、前記治具貯留部
   及び工作機械をそれぞれ軌道部に沿う前記第１ワーク貯
   留部及び第２ワーク貯留部の両側に振分け配置してある
   機械加工施設。