JP5699975B2

JP5699975B2 - 運搬システム

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Publication number: JP5699975B2
Application number: JP2012080852A
Authority: JP
Inventors: 哲智川西; 大谷　昌弘; 昌弘大谷
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP2013208686A

Description

本発明は、回転加工機に配設して、ワーク等の搬入出を行うために用いられる運搬システムに関する。

ホブ盤等においては、回転装置に回転支持治具を介して円筒状ワークを装着し、刃具を回転させる加工装置によって、この円筒状ワークの外周に歯面を切削加工している。また、搬送装置（ローダ）を用いて、回転装置へ加工前の円筒状ワークを供給するとともに、加工後の円筒用ワークを取り出している。また、必要個数のワークに加工を行った後には、加工するワークの種類に応じて回転支持治具の段替えを行う。この段替えを行うときには、ロボット又は専用の段替え装置を用いている。
例えば、特許文献１のワークの段取り方法においては、切削手段を有した往復動可能な加工具台と、ワークを載せるワーク台が配置されたテーブルとを備える工作機械を用いる。そして、加工具台及びテーブルを相対的に移動させることにより、ワーク台を移動させている。

また、例えば、特許文献２の加工セルシステムは、ワークに対して加工を行う自動加工機械と、ワークの加工に必要な治具又は工具の段取りを行う段取りステーションとを有している。また、ロボットによって、自動加工機械に対して加工用のワークと加工段取り用の治具又は工具とを供給している。また、搬送手段によって、自動加工機械と段取りステーションの間を任意の行程で、治具又は工具、ワーク、及び段取り情報等の情報を記憶している記憶媒体を１セットにして搬送移動可能にしている。
また、例えば、ホブ盤に関する特許文献３においては、ワークを回転させるテーブルに対して、旋回するローダによって、未加工のワークと加工済のワークとを繰り返し搬入出させることが開示されている。

特開２００２−２３３９２２号公報特公平６−２２７８２号公報特開平１１−２９１１２５号公報

ところで、回転支持治具の段替えを行う際には、位置・姿勢を三次元に任意に変更できる搬送ロボットを用いることが考えられる。しかし、搬送ロボットによって、回転支持治具を持ち上げて運搬することを考えると、大きな可搬質量（可搬容量）の搬送ロボットを用いる必要がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、小さな可搬質量の搬送ロボットを用いて、回転支持治具の段替えを行うことができる運搬システムを提供しようとして得られたものである。

本発明は、回転支持治具を介してワークを支持して回転する回転装置と、刃具を装着して上記ワークに加工を行う加工装置と、上記ワーク及び上記回転支持治具を別々にグリッパに把持して上記回転装置へ受け渡す旋回ローダと、を備える回転加工機に配設して用いられる運搬システムであって、
上記回転支持治具がパレットに載置された状態で保管される保管位置、及び上記グリッパが上記回転支持治具を受け渡し可能な受渡位置が設けられた搬送台と、
上記受渡位置へ上記ワーク及び上記回転支持治具を搬送する搬送ロボットと、を備えており、
上記旋回ローダは、上下方向に向けられた旋回中心軸線の周りに上記グリッパを複数有し、上記旋回中心軸線を中心に旋回して、上記各グリッパを、該各グリッパに把持する上記ワーク又は上記回転支持治具を上記回転装置へ受け渡すための内部受渡位置と、上記搬送台の上記受渡位置の上方に位置する外部受渡位置とに移動可能であり、
上記各グリッパは、上記上下方向に移動可能であるとともに、上記外部受渡位置において上昇して、上記受渡位置にある上記パレットから使用前の上記回転支持治具を受け取る動作と、上記外部受渡位置において下降して、上記受渡位置にある上記空のパレットへ使用後の上記回転支持治具を受け渡す動作とを行うよう構成されており、
上記搬送台と上記パレットとは、転がり接触又は摺動接触をするよう構成されており、
上記搬送ロボットは、上記回転支持治具が載置されたパレット及び空のパレットを、上記搬送台上における上記保管位置と上記受渡位置との間で転がり接触又は摺動接触させて移動させるとともに、上記外部受渡位置にある上記グリッパへ、上記加工装置による加工前の上記ワークを直接受け渡す動作と、上記外部受渡位置にある上記グリッパから、上記加工装置による加工後の上記ワークを直接受け取る動作とを行うよう構成されていることを特徴とする運搬システムにある（請求項１）。

上記運搬システムにおいては、回転加工機の回転装置で用いる回転支持治具の段替えを、小さな可搬質量の搬送ロボットを用いて行う工夫をしている。
具体的には、搬送ロボットは、回転支持治具を持ち上げないで、回転支持治具が載置されたパレットを、このパレットを保管する搬送台との間で転がり接触又は摺動接触させて移動させる。
回転装置へ回転支持治具を供給する際には、搬送ロボットは、搬送台の保管位置に保管され、回転支持治具が載置されたパレットへ接近する。そして、搬送ロボットは、パレット又は回転支持治具に当接し、回転支持治具が載置されたパレットを搬送台の受渡位置へ移動させる。このとき、パレットと搬送台とが転がり接触又は摺動接触することにより、搬送ロボットは小さな動力でパレットを移動させることができる。
その後、搬送装置（搬送ローダ）のグリッパが、搬送台の受渡位置にあるパレットから回転支持治具を把持し、この回転支持治具を回転装置へ搬送する。

また、回転装置から回転支持治具を取り出す際には、搬送ロボットは、搬送台の保管位置等に保管された空のパレットへ接近する。そして、搬送ロボットは、パレット又は回転支持治具に当接し、空のパレットを搬送台の受渡位置へ移動させる。このとき、パレットと搬送台とが転がり接触又は摺動接触することにより、搬送ロボットは小さな動力でパレットを移動させることができる。そして、搬送装置のグリッパが搬送台の受渡位置にあるパレットへ、使用後の回転支持治具を載置する。
次いで、搬送ロボットがパレット又は回転支持治具に当接し、使用後の回転支持治具が載置されたパレットを搬送台の受渡位置から保管位置へ移動させる。このときも、パレットと搬送台とが転がり接触又は摺動接触することにより、搬送ロボットは小さな動力でパレットを移動させることができる。

このように、搬送ロボットが、搬送台と転がり接触又は摺動接触するパレットを移動させる構成にしたことにより、搬送ロボットに必要とされる動力を小さくすることができる。そのため、小さな可搬質量の搬送ロボットを用いて、回転支持治具の段替えを行うことができる。

実施例にかかる、回転支持治具の段替えにおいて、回転支持治具を受渡位置まで移動させた状態のホブ盤及び運搬システムを示す斜視図。実施例にかかる、回転支持治具の段替えにおいて、回転支持治具を搬送装置のグリッパによって把持した状態のホブ盤及び運搬システムを示す斜視図。実施例にかかる、回転支持治具の段替えにおいて、旋回ローダによって回転支持治具を内部受渡位置まで移動させた状態のホブ盤及び運搬システムを示す斜視図。実施例にかかる、円筒状ワークを搬送する状態のホブ盤及び運搬システムを示す斜視図。実施例にかかる、刃具の段替えを行う状態のホブ盤及び運搬システムを示す斜視図。実施例にかかる、ホブ盤を示す斜視図。実施例にかかる、グリッパに把持された円筒状ワークを示す斜視図。実施例にかかる、グリッパの一対の挟持部を示す斜視図。実施例にかかる、グリッパに把持された回転支持治具を示す斜視図。実施例にかかる、刃具を保持し、グリッパに把持されたパレットを示す斜視図。実施例にかかる、バリ取り工具が取り付けられた回転支持治具を示す正面図。実施例にかかる、バリ取り工具によって円筒状ワークのバリ取りを行う状態を示す斜視図。

上述した運搬システムにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記運搬システムにおいては、上記搬送ロボットは、上記回転支持治具以外にも、上記ワークを上記受渡位置へ搬送するよう構成されている。
これにより、搬送ロボットは、加工前のワークと加工後のワークとを、搬送装置のグリッパとの間で受け渡すことができる。

また、上記搬送装置は、上記グリッパを旋回中心軸線の周りに複数有し、該旋回中心軸線を中心に旋回して、上記各グリッパを上記回転装置へ順次対向させるよう構成された旋回ローダである。
これにより、旋回ローダによって、ワーク及び回転支持治具の受渡しを、短時間で効率的に行うことができる。

また、上記搬送ロボットは、上記搬送台と平行に移動するスライド機構部と、該スライド機構部に配設され、移動先端部の位置及び姿勢を三次元に変更可能な多関節ロボットとから構成されており、該多関節ロボットの上記移動先端部が上記パレットに接触した状態で、上記スライド機構部によって該多関節ロボットを移動させることにより、上記回転支持治具が載置されたパレット及び上記空のパレットを、上記搬送台上における上記保管位置と上記受渡位置との間で転がり接触又は摺動接触させて移動させるよう構成されていてもよい（請求項２）。
この場合には、搬送ロボットを、スライド機構部と多関節ロボットとから構成することにより、搬送台に沿ったパレットの大きな移動はスライド機構部のスライド動作によって行い、保管位置又は受渡位置におけるパレットの小さな移動は多関節ロボットによって行うことができる。これにより、搬送台におけるパレットの移動を迅速かつ小さな容量の設備で行うことができる。

以下に、運搬システムにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の運搬システム９は、図１、図６に示すごとく、円筒状ワーク８に対して回転加工を行う回転加工機１に配設して用いられる。回転加工機１は、回転支持治具６を介して円筒状ワーク８を支持して回転する回転装置２と、刃具７を装着して円筒状ワーク８に加工を行う加工装置３と、円筒状ワーク８及び回転支持治具６を別々にグリッパ５に把持して回転装置２へ受け渡す搬送装置４とを備えている。

運搬システム９は、図１〜図４に示すごとく、回転支持治具６がパレット６０に載置された状態で保管される保管位置９０１、及びグリッパ５が移動して対向可能な受渡位置９０２が設けられた搬送台９１と、受渡位置９０２へ円筒状ワーク８及び回転支持治具６を別々に搬送する搬送ロボット９２とを備えている。搬送台９１とパレット６０とは、転がり接触をするよう構成されている。搬送ロボット９２は、回転支持治具６が載置されたパレット６０及び空のパレット６０を、搬送台９１上における保管位置９０１と受渡位置９０２との間で転がり接触させて移動させるよう構成されている。

以下に、本例の運搬システム９につき、図１〜図１２を参照して詳説する。
図６に示すごとく、本例の回転加工機１は、回転装置２と、回転装置２によって回転させる円筒状ワーク８の外周に、回転する刃具（ホブカッタ）７によって歯面８１を切削加工する加工装置３とを備えたホブ盤１である。また、ホブ盤１には、搬送装置４としての旋回ローダ４が配設されている。
旋回ローダ４は、複数のグリッパ５が旋回中心支柱４１の旋回中心軸線４０１の周りに配設され、複数のグリッパ５を回転装置２に順次対向させるよう構成されている。本例のグリッパ５は、回転装置２に対向したとき、一対の挟持部５１を、加工装置３の刃具７及び刃具７を支持する刃具装着部（ホブヘッド）３１から退避させるよう構成されている。

本例のホブ盤１は、旋回ローダ４によって、ホブ盤１に対して円筒状ワーク８の搬送と回転支持治具６及び刃具７の段替え（交換）とを可能にしたものである。本例の加工装置３及び回転装置２においては、断面円形状の円筒状ワーク８に対して歯切りを行い、製品としてのはすば歯車を製造する。
加工装置３は、装着した工具７を回転させる刃具装着部３１の回転中心軸線３０１を、水平方向に傾斜して向けられるよう構成されている。回転装置２は、上下方向に向く回転中心軸線２０１の回りに回転するよう構成されている。加工装置３は、回転装置２によって回転する円筒状ワーク８の外周を、回転する刃具７によって切削して、はすば状の歯面８１を加工する。加工装置３は、刃具装着部３１を、回転可能であるとともに前後及び上下に移動させるよう構成されている。加工装置３は、旋回ローダ４に対して回転装置２が配設された方向の延長上に配設されている。

図６に示すごとく、回転装置２は、回転駆動源によって、回転テーブルに設けられた一方の回転支軸２１を回転させるよう構成されており、他方の回転支軸２２は、一方の回転支軸２１の回転を受けて回転するようになっている。本例の回転装置２は、回転中心軸線２０１を鉛直方向に向けて配設されており、一方の回転支軸２１は鉛直方向下側に配設され、他方の回転支軸２２は鉛直方向上側に配設される。他方の回転支軸２２は、旋回ローダ４の旋回中心支柱４１に昇降可能に取り付けられている。

図３〜図５に示すごとく、本例の旋回ローダ４は、円筒状ワーク８、回転支持治具６及び刃具７を保持するパレット７０のいずれもの搬入・搬出を行うよう構成されている。各グリッパ５は、回転装置２に対向する内部受渡位置５０１と、旋回中心支柱４１に対して回転装置２が位置する方向とは反対方向に位置する外部受渡位置５０２とに逐次回転するよう構成されている。
本例の各グリッパ５は、旋回ローダ４の旋回によって、図４に示すごとく、回転装置２との間での加工前の円筒状ワーク８の供給及び加工後の円筒状ワーク８の取出、図３に示すごとく、回転装置２との間での回転支持治具６の供給及び取出、図５に示すごとく、加工装置３との間での刃具７の供給及び取出を行うよう構成されている。

図６に示すごとく、本例の旋回ローダ４は、旋回中心支柱４１の回りに複数のグリッパ５を旋回可能に配設して構成されている。旋回ローダ４は、モータ等の駆動源によって、複数のグリッパ５の全体を、グリッパ５が配設された周方向の所定角度ずつ旋回させるよう構成されている。旋回中心支柱４１の旋回中心軸線４０１は上下方向に向けられており、各グリッパ５は、旋回中心支柱４１の回りに水平方向に旋回するよう構成されている。
本例のグリッパ５は、旋回中心支柱４１の回りにおいて互いに９０°ずれた位置の４箇所に配設されている。各グリッパ５は、旋回中心支柱４１に対して、個別に上下移動可能である。なお、グリッパ５は、旋回中心支柱４１の回りの２箇所もしくは３箇所、あるいは５箇所以上に等間隔に配設することもできる。
また、旋回ローダ４は、外部受渡位置５０２と内部受渡位置５０１とのいずれか一方でグリッパ５の各高さ位置を設定し、この各高さ位置を維持して外部受渡位置５０２と内部受渡位置５０１との他方へ旋回するよう構成されている。

図７に示すごとく、グリッパ５は、一対の挟持部５１によって、円筒状ワーク８、回転支持治具６又は刃具７のパレット７０の円盤形状の外周を挟持するよう構成されている。グリッパ５は、一対の挟持部５１の間隔を可変させることにより、外径が異なる複数種類の円筒状ワーク８を把持できるよう構成されている。
図８に示すごとく、グリッパ５における一対の挟持部５１は、円筒状ワーク８の２箇所に当接するＶ形状の内側面５１３と、内側面５１３の下端位置において突出する鍔部５１４とを有している。グリッパ５は、一対の挟持部５１の内側面５１３によって円筒状ワーク８を挟み込んで、この円筒状ワーク８の位置決めを行うよう構成されている。各挟持部５１において、Ｖ形状の内側面５１３の横方向の両端部には、外径の小さな円筒状ワーク８を把持するときに、上下に重なって互いに係合する複数段の係合部５１５が形成されている。

図９に示すごとく、一対の挟持部５１によって、他方治具部６２が上側に組み合わさった一方治具部６１を挟持するときには、各挟持部５１のＶ形状の内側面５１３によって一方治具部６１の外周を挟み込み、鍔部５１４によって一方治具部６１の外周に形成されたフランジ部６６を掛止して、一方治具部６１及び他方治具部６２の落下防止を行うことができる。
図１０に示すごとく、一対の挟持部５１によってパレット７０を挟持するときには、各挟持部５１のＶ形状の内側面５１３によってパレット７０の外周を挟み込み、鍔部５１４によってパレット７０の下側角部を掛止して（図８参照）、パレット７０の落下防止を行うことができる。

図６に示すごとく、各グリッパ５は、旋回ローダ４の旋回中心支柱４１に配設された電動アクチュエータ４２によって、それぞれ個別に上下にスライド可能である。旋回中心支柱４１においては、一対のリニヤガイド４３が配設されている。各グリッパ５は、電動アクチュエータ４２による駆動力を受け、リニヤガイド４３に沿って上下にスライド可能である。
電動アクチュエータ４２及び一対のリニヤガイド４３は、旋回中心支柱４１に設けられたベースプレート４４に配設されている。電動アクチュエータ４２及び一対のリニヤガイド４３には、板形状のカムプレート５２が取り付けられている。

図７に示すごとく、各グリッパ５は、円筒状ワーク８を挟持する一対の挟持部５１が、カムプレート５２に形成された挟持ガイド５３に係合して構成されている。挟持ガイド５３は、一対の挟持部５１を互いに平行な状態で移動させる直線状の平行ガイド部５３１と、平行ガイド部５３１の両端部分において一対の挟持部５１の先端側を両側へ開かせる曲線状の一対の開きガイド部５３２とを有している。一対の挟持部５１は、平行ガイド部５３１に沿って互いに接近して円筒状ワーク８を挟持する挟持位置と、開きガイド部５３２に沿って互いに離隔して先端側が後退する退避位置とに移動可能である。本例の一対の挟持部５１は、開きガイド部５３２の端部にある退避位置まで移動したときには、先端側が略９０°開く状態になる。

本例の運搬システム９は、ホブ盤１の旋回ローダ４における外部受渡位置５０２にあるグリッパ５に対して、図４に示すごとく、加工前の円筒状ワーク８の供給（搬入）及び加工後の円筒状ワーク８の取出（搬出）と、図３に示すごとく、回転支持治具６の供給及び取出と、図５に示すごとく、刃具７が保持されたパレット７０の供給及び取出とを行うよう構成されている。
運搬システム９を構成する搬送台９１及び搬送ロボット９２は、旋回ローダ４の外部受渡位置５０２が形成された側、すなわち旋回ローダ４に対して回転装置２及び加工装置３が位置する側とは反対側に配設されている。

図１に示すごとく、搬送台９１は、旋回ローダ４におけるグリッパ５の外部受渡位置５０２と内部受渡位置５０１とが並ぶ方向に対して直交する方向に搬送方向Ｍを形成して構成されている。搬送台９１は、その上面に、複数のボールトランスファ（フリーベアリング）を設けて構成されている。ボールトランスファは、複数の小さなベアリングを介してケースに回転自在に球状体を保持し、この球状体の上に搬送物を転がり接触させるよう構成されている。そして、搬送台９１は、回転支持治具６のパレット６０、及び刃具７のパレット７０を載せた移動用パレット７００を、複数のボールトランスファ上で転がり接触させて任意の方向に移動させることができるようになっている。

本例においては、パレット６０及び移動用パレット７００と搬送台９１とを転がり接触させるためのボールトランスファを搬送台９１側に設けた。これに対し、ボールトランスファ等の転がり接触させるための部材は、パレット６０及び移動用パレット７００の下面に設けることもできる。
また、パレット６０及び移動用パレット７００の下面と搬送台９１の上面とが、摩擦抵抗が小さい素材によって形成されている場合には、パレット６０及び移動用パレット７００と搬送台９１とを摺動接触させることもできる。

図１に示すごとく、搬送台９１は、搬送方向Ｍに沿って設けられた搬送通路部９１０と、搬送通路部９１０の側部に設けられ、回転支持治具６が載置されたパレット６０を保管する第１保管部９１１と、搬送通路部９１０の側部に設けられ、刃具７を保管する第２保管部９１２と、搬送通路部９１０の端部に設けられ、刃具７を保持するためのパレット７０が載置された移動用パレット７００を保管する第３保管部９１３とを有している。回転支持治具６がパレット６０に載置された状態で保管される保管位置９０１は、第１保管部９１１に形成されている。外部受渡位置５０２にあるグリッパ５の下方に位置する搬送通路部９１０の部分は、受渡位置９０２を形成している。刃具７は、第２保管部９１２に設けられた保持穴９１４に軸部を挿入して保管されている。

本例においては、刃具７と刃具７を保持するためのパレット７０とを別々に保管し、パレット７０は、移動用パレット７００の上に載置しておく。そして、搬送ロボット９２によって、移動パレット７００上のパレット７０に刃具７を載置するとともに、この刃具７を保持するパレット７０が載置された移動用パレット７００を搬送台９１上で転がり接触させて移動させる。これ以外にも、運搬システム９の構成として、搬送台９１の所定位置において、刃具７を保持するパレット７０を移動用パレット７００上に載置して保管することもできる。
また、移動用パレット７００は用いずに、刃具７を保持するパレット７０を、搬送台９１上を転がり接触させて移動させることもできる。

図１に示すごとく、本例の搬送ロボット９２は、搬送台９１と平行に移動するスライド機構部９２１と、スライド機構部９２１に配設され、移動先端部９２３の位置及び姿勢を三次元に変更可能な多関節ロボット９２２とから構成されている。
スライド機構部９２１は、図示は省略するが、モータ、リニヤガイド等を用いて、スライド部に配設された多関節ロボット９２２を直線状に移動させるよう構成されている。搬送台９１の搬送通路部９１０に沿った各パレット６０及び移動用パレット７００の大きな移動は、スライド機構部９２１のスライド動作によって行う。また、第１〜第３保管部９１１，９１２，９１３と搬送通路部９１０との間でのパレット６０及び移動用パレット７００の小さな移動は、多関節ロボット９２２によって行うことができる。これにより、搬送台９１におけるパレット６０及び移動用パレット７００の移動を迅速かつ小さな容量の設備で行うことができる。

図１〜図３に示すごとく、本例の運搬システム９は、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３がパレット６０上の一方治具部６１に接触した状態で、スライド機構部９２１によって多関節ロボット９２２を移動させることにより、回転支持治具６が載置されたパレット６０及び空のパレット６０を、搬送台９１上における第１保管部９１１（保管位置９０１）と受渡位置９０２との間で転がり接触させて移動させる。また、図５に示すごとく、運搬システム９は、刃具７についても同様に、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３がパレット７０（又は移動用パレット７００）に接触した状態で、スライド機構部９２１によって多関節ロボット９２２を移動させることにより、刃具７及びパレット７０が載置された移動用パレット７００及び空のパレット７００を、搬送台９１上における第３保管部９１３と受渡位置９０２との間で転がり接触させて移動させる。
スライド機構部９２１及び多関節ロボット９２２の移動動作は、多関節ロボット９２２の制御装置における教示ペンダントを用いて、オンラインティーチングを行って設定することができる。

図４に示すごとく、多関節ロボット９２２は、スライド機構部９２１の移動動作も利用して、ホブ盤１の加工工程に対する前工程から加工前の円筒状ワーク８を移動先端部９２３に受け取り、この円筒状ワーク８を、旋回ローダ４において外部受渡位置５０２にあるグリッパ５へ直接受け渡す。また、多関節ロボット９２２は、スライド機構部９２１の移動動作も利用して、旋回ローダ４において外部受渡位置５０２にあるグリッパ５から、ホブ盤１による歯面加工後の円筒状ワーク８を移動先端部９２３に受け取り、この円筒状ワーク８をホブ盤１の加工工程に対する後工程へ送り出す。回転支持治具６及び刃具７の段替えが行われないときには、スライド機構部９２１及び多関節ロボット９２２は、加工前の円筒状ワーク８の供給と加工後の円筒状ワーク８の取出とを繰り返す。

また、円筒状ワーク８の外周に対する歯面８１の加工を繰り返す際には、内部受渡位置５０１にあるグリッパ５が加工後の円筒状ワーク８を回転装置２から受け取るとともに、外部受渡位置５０２にあるグリッパ５が加工前の円筒状ワーク８を多関節ロボット９２２の移動先端部９２３から受け取る。そして、旋回ローダ４が旋回して、使用後の円筒状ワーク８を把持するグリッパ５を外部受渡位置５０２へ移動させるとともに、使用前の円筒状ワーク８を把持するグリッパ５を内部受渡位置５０１へ移動させる。その後、加工後の円筒状ワーク８を、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３に把持させて後工程へ送り出すとともに、使用前の円筒状ワーク８を、回転装置２へ装着する。

また、図１〜図３に示すごとく、回転支持治具６の段替えを行う際には、内部受渡位置５０１にあるグリッパ５が使用後の回転支持治具６を回転装置２から受け取るとともに、外部受渡位置５０２にあるグリッパ５が使用前の回転支持治具６を搬送台９１の受渡位置９０２にあるパレット６０から受け取る。そして、旋回ローダ４が旋回して、使用後の回転支持治具６を把持するグリッパ５を外部受渡位置５０２へ移動させるとともに、使用前の回転支持治具６を把持するグリッパ５を内部受渡位置５０１へ移動させる。その後、各グリッパ５を下降させて、使用後の回転支持治具６を、搬送台９１の受渡位置９０２に載置されたパレット６０へ返却するとともに、使用前の回転支持治具６を、回転装置２へ装着する。

また、図５に示すごとく、刃具７の段替えを行う際には、内部受渡位置５０１にあって空のパレット７０を把持するグリッパ５が、空のパレット７０の上に使用後の刃具７を加工装置３から受け取るとともに、外部受渡位置５０２にあるグリッパ５が、搬送台９１の受渡位置９０２にあって使用前の刃具７が保持されたパレット７０を受け取る。そして、旋回ローダ４が旋回して、使用後の刃具７が保持されたパレット７０を把持するグリッパ５を外部受渡位置５０２へ移動させるとともに、使用前の刃具７が保持されたパレット７０を把持するグリッパ５を内部受渡位置５０１へ移動させる。その後、使用後の刃具７が保持されたパレット７０を、搬送台９１の受渡位置９０２へ返却するとともに、使用前の刃具７が保持されたパレット７０から、この刃具７を加工装置３の刃具装着部３１へ装着する。
なお、加工装置３の刃具装着部３１と、内部受渡位置５０１にあるグリッパ５との間での刃具７の受渡しは、グリッパ５の位置を固定し、このグリッパ５に対して、刃具装着部３１を移動・回転させることによって行うことができる。

図９に示すごとく、回転支持治具６は、回転装置２の一方の回転支軸２１に装着される一方治具部６１と、回転装置２において一方の回転支軸２１と同一軸線上に配置された他方の回転支軸２２に装着される他方治具部６２とによって構成されている。他方治具部６２は、一方治具部６１と組み合わせて運搬可能である。回転支持治具６は、一方治具部６１の上に他方治具部６２が組み合わさった状態で、旋回ローダ４によって回転装置２まで搬送（運搬）される。

図１１に示すごとく、回転支持治具６は、他方治具部６２の中心位置において下方へ突出する中心軸部６２１を、一方治具部６１の中心位置に形成された中心穴６１１内に挿入して、一方治具部６１と他方治具部６２との中心位置決めを行った状態で組み合わさるよう構成されている。円筒状ワーク８の中心には、中心穴８３が形成されており、一方治具部６１と他方治具部６２とによって円筒状ワーク８を挟持するときには、円筒状ワーク８の中心穴８３内に挿通された中心軸部６２１が中心穴６１１に挿入される。一方治具部６１と他方治具部６２とは、円筒状ワーク８を挟持する場合と、円筒状ワーク８を挟持しない場合とのいずれにおいても、中心軸部６２１と中心穴６１１との中心位置決めを行って組み合わせるよう構成されている。

図１１、図１２に示すごとく、回転支持治具６の一方治具部６１には、バリ取り工具６３を取り付けることができる。バリ取り工具６３は、一方治具部６１の中心軸線の回りに回転自在に取り付けられ、一方治具部６１と他方治具部６２との間に挟持する円筒状ワーク８の端面８０にバリ取り加工を行うよう構成されている。

バリ取り工具６３は、一方治具部６１の中心軸線の回りに回転自在なリング部６３１と、リング部６３１から周方向一方に突出して設けられた支持アーム部６３２と、支持アーム部６３２において一方治具部６１の中心軸線と平行な中心軸線の回りに回転自在に支持された回転工具部６３３とを有している。支持アーム部６３２には、ホブ盤１の架台に配設（立設）された回り止め部材６５と係合するストッパ溝６４が設けられている。
そして、バリ取り工具６３は、一方治具部６１が一方の回転支軸２１に装着されたときに、支持アーム部６３２のストッパ溝６４が回り止め部材６５と係合することにより、一方の回転支軸２１及び一方治具部６１が回転する際に、一方治具部６１の中心軸線の回りに回転しないようにすることができる。

図５に示すごとく、本例の刃具７は、加工装置３の刃具装着部３１に装着される前は、運搬システム９の搬送台９１に設けられた第２保管部９１２に保持されて保管されている。また、搬送台９１に設けられた第３保管部９１３には、刃具７を保持するパレット７０が載置された移動用パレット７００が保管されている。
図１０に示すごとく、パレット７０は、グリッパ５に把持される土台部７１と、土台部７１の中心からオフセットした位置に形成され、刃具７を保持する刃具保持部７２とを有している。土台部７１は、各グリッパ５によって把持しやすいように、円盤形状に形成されている。刃具保持部７２は、一対の受け部７２１によって、軸方向を水平方向に向けた刃具７の両端部分の軸部を受けるよう構成されている。

本例の運搬システム９においては、ホブ盤１の回転装置２で用いる回転支持治具６の段替えを行う際に、この回転支持治具６を多関節ロボット９２２が直接持ち上げることがない。つまり、スライド機構部９２１及び多関節ロボット９２２は、回転支持治具６が載置されたパレット６０を、搬送台９１上で転がり接触させて移動させる。

具体的には次のようにして、運搬システム９は、ホブ盤１において加工する円筒状ワーク８の種類変更により、回転支持治具６の段替えを行う。
使用前の回転支持治具６をホブ盤１へ供給する際には、スライド機構部９２１によって多関節ロボット９２２を、搬送台９１の第１保管部９１１に保管され、使用前の回転支持治具６が載置されたパレット６０へ接近させる。そして、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３が移動して、使用前の回転支持治具６が載置されたパレット６０を、第１保管部９１１から搬送通路部９１０へ引き出す。

次いで、図１に示すごとく、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３がパレット６０又は回転支持治具６に当接した状態で、スライド機構部９２１がスライドし、搬送通路部９１０に引き出された、使用前の回転支持治具６が載置されたパレット６０を、搬送通路部９１０における受渡位置９０２まで移動させる。このとき、パレット６０が搬送台９１上を転がり接触して移動することにより、搬送ロボット９２は小さな動力でパレット６０を移動させることができる。
その後、図２、図３に示すごとく、旋回ローダ４において外部受渡位置５０２にあるグリッパ５が使用前の回転支持治具６を把持し、この回転支持治具６を回転装置２へ搬送する。

使用後の回転支持治具６をホブ盤１から取り出す際には、スライド機構部９２１によって多関節ロボット９２２を、搬送台９１の第１保管部９１１に保管された空のパレット６０へ接近させる。そして、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３が移動して、空のパレット６０を、第１保管部９１１から搬送通路部９１０へ引き出す。
次いで、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３が空のパレット６０に当接した状態で、スライド機構部９２１がスライドし、搬送通路部９１０に引き出された空のパレット６０を、搬送通路部９１０における受渡位置９０２まで移動させる。次いで、回転装置２から取り外された使用後の回転支持治具６を把持して外部受渡位置５０２へ旋回したグリッパ５が、使用後の回転支持治具６を受渡位置９０２にある空のパレット６０の上に載置する。

次いで、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３が使用後の回転支持治具６又はこれが載置されたパレット６０に当接した状態で、スライド機構部９２１がスライドし、搬送通路部９１０の受渡位置９０２から第１保管部９１１に対向する位置まで移動させる。このとき、パレット６０が搬送台９１上を転がり接触して移動することにより、搬送ロボット９２は小さな動力でパレット６０を移動させることができる。
その後、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３が移動して、使用後の回転支持治具６が載置されたパレット６０を、搬送通路部９１０から第１保管部９１１へ戻す。

また、搬送ロボット９２は、刃具７を保持するパレット７０が載置された移動用パレット７００を、搬送台９１の第３保管部９１３と搬送台９１の受渡位置９０２との間で、転がり接触させながら移動させることができる。この場合にも、多関節ロボット９２２の移動先端部９２３がパレット７０又は移動用パレット７００に当接した状態で、スライド機構部９２１がスライドして、移動用パレット７００を移動させることができる。

このように、本例の運搬システム９においては、スライド機構部９２１及び多関節ロボット９２２が、搬送台９１上を転がり接触するパレット６０を移動させる構成にしたことにより、多関節ロボット９２２に必要とされる動力を小さくすることができる。そのため、小さな可搬質量の多関節ロボット９２２を用いて、回転支持治具６の段替えを行うことができる。

１ホブ盤（回転加工機）
２回転装置
３加工装置
４旋回ローダ（搬送装置）
５グリッパ
６回転支持治具
６０パレット
７刃具
７０パレット
８円筒状ワーク
９運搬システム
９１搬送台
９０１保管位置
９０２受渡位置
９２搬送ロボット

Claims

回転支持治具を介してワークを支持して回転する回転装置と、刃具を装着して上記ワークに加工を行う加工装置と、上記ワーク及び上記回転支持治具を別々にグリッパに把持して上記回転装置へ受け渡す旋回ローダと、を備える回転加工機に配設して用いられる運搬システムであって、
上記回転支持治具がパレットに載置された状態で保管される保管位置、及び上記グリッパが上記回転支持治具を受け渡し可能な受渡位置が設けられた搬送台と、
上記受渡位置へ上記ワーク及び上記回転支持治具を搬送する搬送ロボットと、を備えており、
上記旋回ローダは、上下方向に向けられた旋回中心軸線の周りに上記グリッパを複数有し、上記旋回中心軸線を中心に旋回して、上記各グリッパを、該各グリッパに把持する上記ワーク又は上記回転支持治具を上記回転装置へ受け渡すための内部受渡位置と、上記搬送台の上記受渡位置の上方に位置する外部受渡位置とに移動可能であり、
上記各グリッパは、上記上下方向に移動可能であるとともに、上記外部受渡位置において上昇して、上記受渡位置にある上記パレットから使用前の上記回転支持治具を受け取る動作と、上記外部受渡位置において下降して、上記受渡位置にある上記空のパレットへ使用後の上記回転支持治具を受け渡す動作とを行うよう構成されており、
上記搬送台と上記パレットとは、転がり接触又は摺動接触をするよう構成されており、
上記搬送ロボットは、上記回転支持治具が載置されたパレット及び空のパレットを、上記搬送台上における上記保管位置と上記受渡位置との間で転がり接触又は摺動接触させて移動させるとともに、上記外部受渡位置にある上記グリッパへ、上記加工装置による加工前の上記ワークを直接受け渡す動作と、上記外部受渡位置にある上記グリッパから、上記加工装置による加工後の上記ワークを直接受け取る動作とを行うよう構成されていることを特徴とする運搬システム。
請求項１に記載の運搬システムにおいて、上記搬送ロボットは、上記搬送台と平行に移動するスライド機構部と、該スライド機構部に配設され、移動先端部の位置及び姿勢を三次元に変更可能な多関節ロボットとから構成されており、
該多関節ロボットの上記移動先端部が上記パレットに接触した状態で、上記スライド機構部によって該多関節ロボットを移動させることにより、上記回転支持治具が載置されたパレット及び上記空のパレットを、上記搬送台上における上記保管位置と上記受渡位置との間で転がり接触又は摺動接触させて移動させるよう構成されていることを特徴とする運搬システム。