JP5218581B2 - ワーク加工システムおよび加工品の製造方法 - Google Patents
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Description
また、マニピュレータの第1の旋回軸を含む平面内に干渉物が存在しない配置とした場合、加工機の型変えに支障があるため、やむをえず天井設置または棚の上に設置するなどし、大掛かりなシステムとなるという問題があった。
さらに、最短の動作経路を通ることができず、サイクルタイムの増加につながっていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、搬送に必要なマニピュレータの動作空間を極小にし、なおかつ大掛かりな設備になることの無い効率的な生産が可能な搬送システムを提供することを目的とする。
本発明は、ワークを搬入出するための搬入出口が設けられ加工機と、前記加工機の前記搬入出口に対して側面側に多関節マニピュレータが配置され、前記多関節マニピュレータは、前記加工機の前記搬入出口に回り込み動作により前記ワークを搬送することを特徴とするものである。
また、本発明は、前記多関節マニピュレータは、設置面に設置される固定ベースと、前記設置面に対して垂直な第1軸まわりに前記固定ベースに対して回転する第1アーム体と、前記第1軸に対して直交する第2軸まわりに前記第1アーム体に対して回転する第2アーム体と、前記第2軸に対して直交する第3軸まわりに前記第2アーム体に対して回転する第3アーム体と、前記第3軸に対して直交する第4軸まわりに前記第3アーム体に対して回転する第4アーム体と、前記第4軸に対して直交する第5軸まわりに前記第4アーム体に対して回転する第5アーム体と、前記第5軸に対して直交する第6軸まわりに前記第5アーム体に対して回転する第6アーム体と、前記第6軸に対して直交する第7軸まわりに前記第6アーム体に対して回転する第7アーム体と、を有していることを特徴とするものである。
また、本発明は、ワークを搬入出するための搬入出口が設けられ加工機と、前記加工機の前記搬入出口に対して側面側に多関節マニピュレータが配置され、前記多関節マニピュレータは、前記加工機の前記搬入出口に回り込み動作により前記ワークを搬送するワーク加工システムを用いて加工品を製造する加工品の製造方法であって、前記加工機により前記ワークに加工を行う工程と前記加工機の前記搬入出口に前記多関節マニピュレータを進入させて、前記加工された前記ワークを取り出す工程と、取り出した前記ワークを所定の位置に搬送する工程とを有していることを特徴とするものである。
また、少なくとも1軸を移動させることにより干渉回避姿勢を有するため搬送システムの設置空間を極小とすることができる。
第1の旋回軸とはマニピュレータが有する旋回軸であって、固定ベース7から数えて初めて設置されている旋回軸をさす。本発明に使用されているマニピュレータは固定ベース7に対して第1軸目が旋回軸であるが、これが曲げ軸であって次に配置された軸が旋回軸であって、第1の旋回軸に相当しても良い。
図5(b)において、従来型マニピュレータ100の第1の旋回軸と加工機への制御点を含む平面bには干渉が存在していない。いま、従来型マニピュレータ100をマニピュレータ1の設置位置を設置した場合、従来型マニピュレータは旋回軸と曲げ2軸のみでしか、加工機への位置決め位置へアクセスできないため、干渉cを回避することは出来ない。よって、従来型マニピュレータ100は図示位置の配置するしかなく、マニピュレータ100が動作するために必要なエリアbがワークの移動空間よりも多大に必要となり、結果的に広大なシステムとなる必要があった。本発明による動作エリアaは小型のシステムを実現できることがわかる。
また、搬送コンベア5を図6に示す加工機前部に設置した場合には、従来の6軸のマニピュレータでは、マニピュレータ自身の動作量が増加しサイクルタイムが伸び、生産性を著しく阻害していた。しかし、本発明の搬送システムでは、加工機から最短経路でワークを搬送できる。
また、隣り合う軸の傾きを任意に工夫すれば、干渉回避可能な場合があるが、隣り合う関節の回転軸の傾きが90度で無い場合、教示時の操作方法が従来型マニピュレータとことなり、作業性の低下が予測される。しかし、本発明においては、隣り合う関節の回転軸の傾きが90度であるため、従来の多関節マニピュレータと同一の操作が可能であり、教示時間の短縮が可能となる。この構成により制御演算式が簡便になりリアルタイム性を要求される用途で効果がある。
C2 第2のアーム体
C3 第3のアーム体
C4 第4のアーム体
C5 第5のアーム体
C6 第6のアーム体
C7 第7のアーム体(エンドエフェクタ)
J1 関節軸
J2 関節軸
J3 関節軸(冗長軸)
J4 関節軸
J5 関節軸
J6 関節軸
J7 関節軸
1 多関節マニピュレータ
2 加工機
3 加工機
5 搬送コンベア
6 型交換エリア
7 固定ベース
Claims (2)
- 第1加工機と、
前記第1加工機と間隔をおいて配置される第2加工機と、
前記第1加工機と前記第2加工機との間の設置面に設置される固定ベースと、前記設置面に対して垂直な第1軸まわりに前記固定ベースに対して回転する第1アーム体と、前記第1軸に対して直交する第2軸まわりに前記第1アーム体に対して回転する第2アーム体と、前記第2軸に対して直交する第3軸まわりに前記第2アーム体に対して回転する第3アーム体と、前記第3軸に対して直交する第4軸まわりに前記第3アーム体に対して回転する第4アーム体と、前記第4軸に対して直交する第5軸まわりに前記第4アーム体に対して回転する第5アーム体と、前記第5軸に対して直交する第6軸まわりに前記第5アーム体に対して回転する第6アーム体と、前記第6軸に対して直交する第7軸まわりに前記第6アーム体に対して回転する第7アーム体とを有する垂直多関節マニピュレータと
を備え、
前記第1加工機および前記第2加工機には、
前記垂直多関節マニピュレータと対向する側面と隣り合う側面のうち同じ側の側面に、ワークを搬入出するための搬入出口がそれぞれ設けられており、
前記垂直多関節マニピュレータは、
前記搬入出口を経由してワークを搬送する状態では、前記第3アーム体と前記第4アーム体とを屈曲させつつ前記第3軸まわりに前記第3アーム体を回転させることによって当該搬入出口に対応する前記加工機との干渉を回避するように回り込み動作を行うとともに、前記ワークを搬送しない状態では、直立姿勢で停止することが可能であること
を特徴とするワーク加工システム。 - 請求項1に記載のワーク加工システムを用いて加工品を製造する加工品の製造方法であって、
前記加工機が前記ワークに加工を行う工程と、
前記加工機の前記搬入出口に前記垂直多関節マニピュレータを進入させて、加工された前記ワークを前記垂直多関節マニピュレータが取り出す工程と、
取り出した前記ワークを前記垂直多関節マニピュレータが所定の位置に搬送する工程と
を含むことを特徴とする加工品の製造方法。
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