JP4750316B2

JP4750316B2 - ワーク供給装置

Info

Publication number: JP4750316B2
Application number: JP2001189364A
Authority: JP
Inventors: 毅彦河村; 真樹井上
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: JP2003001543A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、２つ以上の加工部を有する工作機械、例えば平行２軸旋盤等に対して、ワークの供給を行うワーク供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、平行２軸旋盤にワークを供給する装置として、図５に示すように、２つのローダ５１，５２を備えたものがある。第１のローダ５１は、平行２軸旋盤６０の第１の主軸６１に素材ワークを供給するものとされ、第２のローダ５２は第２の主軸６２から加工済みワークを搬出するものとされている。平行２軸旋盤６０は、第１および第２の主軸６１，６２の上方に位置する第１反転チャック６３および第２反転チャック６４を有する反転装置６５を備えている。この反転装置６５は、第１反転チャック６３で受け取ったワークを第２反転チャック６４に渡すことで、ワークの表裏を反転させる。
第１のローダ５１は、第１の主軸６１で表側を加工された半加工ワークを、第１反転チャック６３に渡す作業も行う。また、第２のローダ５２は、第２反転チャック６４に把持された表裏反転された半加工ワークを受取り、第２の主軸６２に渡す作業も行う。
【０００３】
このようなワーク供給装置付きの工作機械において、第１および第２の主軸６１，６２で同一の加工を行う場合、例えばワークに対して表側だけと言った片側加工を行い、機械から搬出する場合には、反転装置６５の各反転チャック６３，６４を仮置き台として利用し、ローダ５１，５２と反転装置６５との間でワークの受渡しを行うようにしている。これにより、ワークの給排の効率向上を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、２台のローダ５１，５２が、それぞれ供給および排出専用に用いられているため、反転装置６５を仮置き台として使用して効率向上を図っていても、搬送効率の向上に限りがある。そのため２台のローダ５１，５２を備えながら、供給，排出のサイクルタイムの十分な短縮ができず、システム全体の生産効率の低下原因となっている。
【０００５】
この発明の目的は、２つ以上の加工部を有する工作機械に対して、効率良くワークの供給が行えるワーク供給装置を提供することである。
この発明の他の目的は、制御の簡易を図ることである。
この発明のさらに他の目的は、素材ステーションの複数のワーク取出部間の間隔と、複数の加工部間の間隔とが異なる場合にも、効率良くワークの供給が行えるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の構成を実施形態に対応する図１と共に説明する。このワーク供給装置は、複数の加工部（２１），（２２）を一方向（Ｘ）に並べて備える工作機械（２０）に対し、ワーク（Ｗ）を供給するワーク供給装置（１）であって、前記一方向（Ｘ）に沿って設置されるレール（１０）上において独立して走行自在な複数のローダ（１１），（１２）と、これらのローダ（１１），（１２）を制御するローダ制御手段（２）とを備える。このローダ制御手段（２）は、ローダ走行領域の前記工作機械（２０）の片側にある素材ステーション（１８）の前記一方向（Ｘ）に沿って互いに離して載せられた素材ワーク（Ｗ）を、前記複数のローダ（１１），（１２）がそれぞれ前記の互いに離して載せられた各位置（１８ａ），（１８ｂ）で取り出し、各加工部（２１），（２２）に搬送供給する動作を、これら複数のローダ（１１），（１２）の走行方向を互いに同方向として並行して行うように制御する並行動作制御手段（３）を備える。
この構成によると、並行動作制御手段（３）の制御により、複数のローダ（１１），（１２）が、素材ステーション（１８）の素材ワーク（Ｗ）を取り出し、各加工部（２１），（２２）に搬送供給する動作を並行して行う。このように複数のローダ（１１），（１２）が並行動作を行うため、複数の加工部（２１），（２２）に対して効率良くワーク（Ｗ）の供給を行うことができる。
なお、ローダ（１１），（１２）の数は、工作機械（２０）における加工部（２１），（２２）の数に対して、少なくとも同数以上とすることが好ましい。
【０００７】
前記並行動作制御手段（３）は、素材ステーション（１８）から工作機械（２０）に向かうワーク供給方向から数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）のローダ（１１），（１２）にはｎ番目の加工部（２１），（２２）にワーク（Ｗ）を供給させる基本ローダ制御部（５）を備えるものとする。
このように、ｎ番目のローダ（１１），（１２）にはｎ番目の加工部（２１），（２２）にワーク（Ｗ）を供給させるように制御することにより、各ローダ（１１），（１２）と各加工部（２１），（２２）の対応が明確であり、制御が簡単である。
【０００８】
前記素材ステーション（１８）の各ワーク取出部（１８ａ），（１８ｂ）は、前記複数の加工部（２１），（２２）のワーク受取位置（Ｐ１），（Ｐ２）間の間隔（Ｌ２）とは異なる間隔（Ｌ２）の位置にある。前記ローダ制御手段（２）は、各ローダ（１１），（１２）を、素材ステーション（１８）においては、各ワーク取出部（１８ａ），（１８ｂ）の位置に位置決めしてワーク（Ｗ）を取り出し、加工部（２１），（２２）においては各加工部（２１），（２２）のワーク受取位置に合わせてワーク（Ｗ）を渡すように制御する間隔変更制御部（６）を有するものとする。
複数のローダ（１１），（１２）を備えるため、例えば、１台のローダに複数の加工部（２１），（２２）に対するチャック手段を設けるものと異なり、上記のように素材ステーション（１８）のワーク取出部（１８ａ），（１８ｂ）の間隔（Ｌ２）と、加工部（２１），（２２）のワーク受取位置（Ｐ１），（Ｐ２）の間隔（Ｌ１）とが異なっていても、複数のローダ（１１），（１２）を並行動作させ、複数の加工部（２１），（２２）に対して同時にワーク（Ｗ）の供給が行える。このように、間隔変更制御部（６）を設けることで、独立動作する複数のローダ（１１），（１２）を設けた特徴を効果的に活用し、間隔（Ｌ１），（Ｌ２）の違いに柔軟に対応して、複数の加工部（２１），（２２）への並行動作による効率の良いワーク供給を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。このワーク供給装置１は、複数の加工部２１，２２を一方向（Ｘ方向）に並べて備える工作機械２０に対し、ワークＷを供給する装置であり、前記一方向（Ｘ方向）に沿って設置されるレール１０上において独立して走行自在な複数のローダ１１，１２と、これらのローダ１１，１２を制御するローダ制御手段２とを備える。
【００１０】
図２に示すように、工作機械２０の各加工部２１，２２は、ワークＷに対して加工を行うワーク支持手段２３および工具支持手段２４の組で構成されるものである。この例では、工作機械２０は平行２軸旋盤であり、各加工部２１，２２のワーク支持手段２３は主軸からなり、工具支持手段２４は刃物台からなる。工具支持手段２４となる刃物台は、タレット式のものである。両加工部２１，２２は互いにワーク支持手段２３が隣合うように設置されている。各ワーク支持手段２３の位置が、ローダ２１，２２に対するワーク受取位置Ｐ１，Ｐ２となる。
【００１１】
ワーク供給装置１のレール１０は、工作機械２０の上方に、工作機械２０から左右両側に延びるように、支柱２５に設置されている。各ローダ１１，１２は、レール１０に沿って走行する走行台１３に、前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能に前後移動台１４を設置し、前後移動台１４に昇降可能に設置した昇降体１５の下端にローダヘッド１６を設けたものである。ローダヘッド１６には２個のローダチャック１７が、ワーク支持手段２３に対向する後ろ向き姿勢と、下向き姿勢とに設けてある。両ローダチャック１７は、ローダヘッド１６に設けられたチャック位置入替え機構（図示せず）により、互いの位置が入替え可能とされている。
各ローダ１１，１２の走行台１３，前後移動台１４，および昇降体１５は、それぞれ各軸のモータ（図示せず）により駆動される。
【００１２】
図１に示すように、レール１０上でローダ１１，１２が走行可能な領域であるローダ走行領域において、工作機械２０の片方に素材ステーション１８が設けられ、もう片方に加工品ステーション１９が設けられている。
素材ステーション１８には、加工部２１，２２の並び個数と同じ数だけ、素材ワークＷを配置するワーク取出部１８ａ，１８ｂが設けられている。これらワーク取出部１８ａ，１８ｂは、加工部２１，２２の並び方向（Ｘ方向）に互いに離れて配置されている。素材ステーション１８は、コンベアにより構成されるものであっても、パレットフィーダ等により構成されるものであっても良い。
加工品ステーション１９にも、加工部２１，２２の並び個数と同じ数だけ、素材ワークＷを配置するワーク排出部１９ａ，１９ｂが設けられている。ワーク排出部１９ａ，１９ｂは、コンベアまたはシュート等により構成される。ワーク排出部１９ａ，１９ｂは、ローダ１１，１２からワークＷの受取が可能なものであれば良い。複数のワーク排出部１９ａ，１９ｂは、特に互いの位置が区別されるものでなくても良く、コンベア等からなる一つの搬出経路中の任意の部分であっても良い。
【００１３】
ローダ制御手段２は、ローダ１１，１２の動作を制御する手段であり、ローダ制御プログラム（図示せず）に従って制御する数値制御式のものとされている。ローダ制御手段２は、並行動作制御手段３と、停止時ローダ制御手段４とを備え、並行動作制御手段３は基本ローダ制御部５と間隔変更制御部６とを有する。
【００１４】
並行動作制御手段３は、複数のローダ１１，１２が、素材ステーション１８の素材ワークＷを取り出し、各加工部１１，１２に搬送供給する動作を並行して行うように制御する手段である。
基本ローダ制御部５は、素材ステーション１６から工作機械２０に向かうワーク供給方向から数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）のローダ１１，１２にはｎ番目の加工部２１，２２にワークＷを供給させるように制御する手段である。工作機械２０が図示のような平行２軸旋盤の場合は、第１番目のローダ１１により第１番目の加工部１１にワーク供給し、第２番目のローダ１２により第２番目の加工部２２にワーク供給するように制御する。
【００１５】
間隔変更制御部６は、素材ステーション１８の各ワーク取出部１８ａ，１８ｂの間隔Ｌ２が、各加工部２１，２２のワーク受取位置Ｐ１，Ｐ２間の間隔Ｌ１と異なる場合に機能する制御部である。間隔変更制御部６は、各ローダ１１，１２に、素材ステーション１８においては、複数のワーク取出部１８ａ，１８ｂの位置に位置決めしてワークＷを取り出させ、加工部２１，２２においては、各加工部２１，２２のワーク受取位置Ｐ１，Ｐ２に合わせてワークＷを渡させる。
【００１６】
なお、並行動作制御手段３は、アンロード時も、複数のローダ１１，１２が、各加工部２１，２２の加工済みワークＷを受取り、加工品ステーション１９に搬送排出する動作を並行して行うように制御するものとしてある。
【００１７】
停止時ローダ制御手段４は、工作機械２０における複数の加工部２１，２２のいずれかが停止状態にあって、残りの加工部２１，２２により加工を行う場合に、ｎ番目のローダ１１，１２により、ｎ−１番目の加工部２１，２２にワークＷを供給するように制御する手段である。例えば、第２番目の加工部２２が停止状態にある場合に、２番目のローダ１２により１番目の加工部２１に対するワークＷの供給を行うようにする。上記のｎ−１番目というカウントの方法は、サイクリックに行うものとする。例えば、ｎの最大数が２であって、ｎ＝１である場合は、ｎ−１は２となるようにカウントする。
【００１８】
上記構成の動作を説明する。ローダ制御手段２の並行動作制御手段３の制御により、複数のローダ１１，１２は、素材ステーション１８の素材ワークＷを取り出し、各加工部２１，２２に搬送供給する一連の動作を並行して行う。複数のローダ１１，１２は、各加工部２１，２２の加工済ワークＷを受け取って、加工品ステーション１９に搬送排出する一連の動作も並行して行う。このように複数のローダ１１，１２が並行動作を行うため、複数の加工部１１，１２に対して効率良くワークＷの供給，排出を行うことができる。
【００１９】
各ローダ１１，１２の供給および排出動作は、具体的には次のように行う。各ローダ１１，１２は、素材ステーション１８の上方で、ローダヘッド１６を下降させ、下向きのローダチャック１７で素材ステーション１８の素材ワークＷを掴む。ローダヘッド１６を上昇させ、ローダ１１，１２が加工部２１，２２の上方位置まで走行し、ここで加工部２１，２２の加工中ワークＷの加工終了を待つ。加工が終了すると、ローダヘッド１６を加工部２１，２２のワーク受取位置Ｐ１，Ｐ２まで下降させ、ワーク支持手段２３に把持されている加工済ワークＷを、ワーク支持手段２３に対向する方向の空のローダチャック１７により受け取る。ついで、ローダヘッド１６の２つのローダチャック１７の位置を入れ替え、搬送してきた素材ワークＷをワーク支持手段２３に渡す。この後、ローダヘッド１６を上昇させ、加工品ステーション１９の上方までローダ１１，１２が走行し、ローダヘッド１６を下降させて加工済ワークＷを加工品ステーション１９に排出する。排出後、ローダヘッド１６が上昇し、ローダ１１，１２が素材ステーション１８の上方へ走行する。このような一連の素材ワークＷの搬入、加工済ワークＷの排出動作を繰り返す。
【００２０】
上記一連の並行動作において、素材ステーション１８から工作機械２０に向かうワーク供給方向から数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）のローダ１１，１２にはｎ番目の加工部２１，２２にワークを供給させる。図示の例では、第１番目のローダ１１により第１番目の加工部１１にワーク供給し、第２番目のローダ１２により第２番目の加工部２２にワーク供給する。このように動作させることにより、制御が簡単となり、ローダ制御プログラムが簡単なもので済む。
【００２１】
素材ステーション１８の各ワーク取出部１８ａ，１８ｂの間隔Ｌ２が、各加工部２１，２２のワーク受取位置間の間隔Ｌ１と異なる場合は、間隔変更制御部６の制御により、次のように動作させる。素材ステーション１８においては、各ローダ１１，１２を対応するワーク取出部１８ａ，１８ｂの位置に位置決めし、ローダヘッド１６を下降させてワークＷを取り出させる。工作機械２０においては、ローダ１１，１２は、各加工部２１，２２のワーク受取位置Ｐ１，Ｐ２に合わせて位置決めし、ローダヘッド１６を下降させてワークＷを渡させる。このローダ１１，１２の動作は、並行動作で行う。
このように、間隔変更制御部６を設けることで、独立動作する複数のローダ１１，１２を設けた特徴を効果的に活用し、間隔Ｌ１，Ｌ２の違いに柔軟に対応して、複数の加工部２１，２２への並行動作による効率の良いワーク供給を実現することができる。
【００２２】
なお、上記実施形態は工作機械２０が平行２軸旋盤である場合につき説明したが、この発明は、旋盤に限らず、複数の加工部を有する工作機械に対してワーク供給を行うワーク供給装置に適用することができる。加工部は３つ以上であって良い。また、ローダの個数は、２台に限らず、３台以上であっても良く、工作機械における加工部の数に対して、少なくとも同数以上とする。
【００２３】
【発明の効果】
この発明のワーク供給装置は、複数の加工部を一方向に並べて備える工作機械に対し、ワークを供給するワーク供給装置であって、前記一方向に沿って設置されるレール上において独立して走行自在な複数のローダと、これらのローダを制御するローダ制御手段とを備え、このローダ制御手段は、ローダ走行領域の前記工作機械の片側にある素材ステーションの前記一方向に沿って互いに離して載せられた素材ワークを、前記複数のローダがそれぞれ前記の互いに離して載せられた各位置で取り出し、各加工部に搬送供給する動作を、これら複数のローダの走行方向を互いに同方向として並行して行うように制御する並行動作制御手段を備えるため、２つ以上の加工部を有する工作機械に対して、効率良くワークを供給することができる。
前記並行動作制御手段は、素材ステーションから工作機械に向かうワーク供給方向から数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）のローダにはｎ番目の加工部にワークを供給させる基本ローダ制御部を備えるため、簡易な制御で上記の効率の良いワーク供給が行える。
前記素材ステーションの各ワーク取出部が、前記複数の加工部のワーク受取位置間の間隔とは異なる間隔の位置にあり、前記ローダ制御手段は、各ローダを、素材ステーションにおいては、複数のワーク取出部の位置に位置決めしてワークを取り出し、加工部においては各加工部のワーク受取位置に合わせてワークを渡すように制御する間隔変更制御部を有するものとしたため、複数のローダを独立して設けた特徴を効果的に活用し、素材ステーションの複数のワーク取出部間の間隔と、複数の加工部間の間隔とが異なる場合にも、効率良くワークの供給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかるワーク供給装置の概念構成を示すブロック図である。
【図２】同ワーク供給装置の機械部分と工作機械の関係を示す正面図である。
【図３】同平面図である。
【図４】同ワーク供給装置のアンロード時の動作説明図である。
【図５】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１…ワーク供給装置
２…ローダ制御手段
３…並行動作制御手段
４…停止時ローダ制御手段
５…基本ローダ制御部
６…間隔変更制御部
１０…レール
１１，１２…ローダ
１６…ローダヘッド
１８…素材ステーション
１８ａ，１８ｂ…ワーク取出部
１９…加工品ステーション
２０…工作機械
２１，２２…加工部
２３…ワーク支持手段
Ｐ１，Ｐ２…ワーク受取位置
Ｗ…ワーク

Claims

複数の加工部を一方向に並べて備える工作機械に対し、ワークを供給するワーク供給装置であって、前記一方向に沿って設置されるレール上において独立して走行自在な複数のローダと、これらのローダを制御するローダ制御手段とを備え、このローダ制御手段は、ローダ走行領域の前記工作機械の片側にある素材ステーションの前記一方向に沿って互いに離して載せられた素材ワークを、前記複数のローダがそれぞれ前記の互いに離して載せられた各位置で取り出し、各加工部に搬送供給する動作を、これら複数のローダの走行方向を互いに同方向として並行して行うように制御する並行動作制御手段を備え、前記並行動作制御手段は、素材ステーションから工作機械に向かうワーク供給方向から数えてｎ番目（ｎは任意の自然数）のローダにはｎ番目の加工部にワークを供給させる基本ローダ制御部を備え、前記素材ステーションの各ワーク取出部が、前記複数の加工部のワーク受取位置間の間隔とは異なる間隔の位置にあり、前記ローダ制御手段は、各ローダを、素材ステーションにおいては、各ワーク取出部の位置に位置決めしてワークを取り出し、加工部においては各加工部のワーク受取位置に合わせてワークを渡すように制御する間隔変更制御部を有するものとしたワーク供給装置。