JP6415591B2 - Autoloader - Google Patents
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Description
本発明は、ベースに搭載された加工機械に対してワークの受渡しを行うオートローダに関する。 The present invention relates to an autoloader for delivering a workpiece to a processing machine mounted on a base.
工作機械などの加工機械は、加工部へとワークを送り込むため、その加工部との間でワークの受渡しや搬送を行うためのオートローダが設けられていることがある。オートローダは、ワークの受渡しを実際に行うロボットと、そのロボットを所定の位置に移動させる走行装置とが設けられている。そして、加工部が複数ある場合にはオートローダによって各々の加工部へとワークが搬送され、また、ワークストッカに対しては、オートローダによってワークの搬入や搬出が行われる。一方、下記特許文献1は、オートローダを設けることなく主軸台自体がワークストッカへ移動する工作機械が開示されている。この工作機械は、延長レールが機械本体に固定され、主軸台が延長レールの位置まで移動してワークストッカからワークを掴みとることができる。そして、主軸台に把持されたワークが加工部へと搬入され、加工が行われた後、再びワークストッカへと戻される。 A processing machine such as a machine tool may be provided with an autoloader for delivering and transferring a workpiece to and from the processing unit in order to send the workpiece to the processing unit. The autoloader is provided with a robot that actually delivers a workpiece and a traveling device that moves the robot to a predetermined position. When there are a plurality of processing parts, the work is transported to each processing part by the autoloader, and the work loader carries in and out the work by the autoloader. On the other hand, Patent Document 1 below discloses a machine tool in which a headstock itself moves to a work stocker without providing an autoloader. In this machine tool, the extension rail is fixed to the machine main body, and the head stock moves to the position of the extension rail so that the workpiece can be grasped from the workpiece stocker. And the workpiece | work hold | gripped by the headstock is carried in to a process part, and after a process is performed, it returns to a workpiece | work stocker again.
加工機械では、ワークを搬送するためにオートローダが搭載され、また、主軸台自体が移動するなどの構成がとられている。しかしながら、その移動範囲はロボットや主軸台が加工部に対してワークの受渡しを行う範囲に限られていた。そのため、前部にオートローダが配置された加工機械においては、ロボットと加工部との位置が重なってしまい、メンテナンス作業などの妨げになってしまう。つまり、作業者が加工機械の前方で作業を行う場合、その前方部分に位置するロボットが邪魔になってしまう。一方、オートローダが存在しない特許文献1の加工機械には同様の課題が生じるわけではないが、一加工部ごとに主軸台が走行する構成では、走行台や駆動機構を堅牢な構成にしなければならず、また大型化してしまうなどの別の課題が生じることとなる。
In processing machines, an autoloader is mounted for transporting workpieces, and the headstock itself is moved. However, the movement range is limited to the range in which the robot and the headstock deliver the workpiece to the machining unit. For this reason, in a processing machine in which an autoloader is arranged at the front part, the positions of the robot and the processing part overlap each other, which hinders maintenance work and the like. That is, when the worker performs work in front of the processing machine, the robot located in the front part of the worker gets in the way. On the other hand, the same problem does not occur in the processing machine of Patent Document 1 that does not have an autoloader. However, in the configuration in which the headstock travels for each processing unit, the traveling platform and the drive mechanism must be made robust. In addition, another problem such as enlargement occurs.
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、前方部分での作業の妨げにならないオートローダを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an autoloader that does not hinder the work in the front portion in order to solve such a problem.
本発明の一態様におけるオートローダは、ベース上に搭載された加工機械に対して前記ベースの前部からワークの受渡しを行うものであって、ワークを取り扱うためのロボットと、前記ロボットを搭載して移動する走行台と、前記走行台の移動を案内するレール部材とを有し、前記レール部材は、前記ベースの前部に固定され、前後方向から見て前記加工機械と重なるワーク受渡し位置に前記ロボットを案内するための標準レール部材と、幅寸法が前記ロボットに対応した長さであって、前後方向から見て前記加工機械と重ならない位置へ前記ロボットを案内させるべく前記標準レール部材に対して連結され、高さ調整が可能な脚部に支持された延長レール部材とで構成されている。
An autoloader according to an aspect of the present invention delivers a workpiece from a front portion of the base to a processing machine mounted on the base, and includes a robot for handling the workpiece and the robot. A traveling table that moves, and a rail member that guides the movement of the traveling table, wherein the rail member is fixed to a front portion of the base and is positioned at a workpiece delivery position that overlaps the processing machine when viewed from the front-rear direction. A standard rail member for guiding the robot, and a width of the width corresponding to the robot, and the standard rail member to guide the robot to a position that does not overlap the processing machine when viewed from the front-rear direction. And an extension rail member supported by a leg portion that can be adjusted in height.
本発明によれば、ベースに固定された標準レール部材に延長レール部材を連結することにより、ロボットが加工機械とのワーク受渡し位置から外れた位置に移動するため、加工機械の前方に作業スペースができ、オートローダが加工機械に対する作業の妨げにならないようなる。 According to the present invention, by connecting the extension rail member to the standard rail member fixed to the base, the robot moves to a position deviating from the workpiece delivery position with the processing machine, so that a work space is provided in front of the processing machine. The autoloader does not interfere with the work on the processing machine.
次に、本発明に係るオートローダの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図1及び図2は、本実施形態のオートローダを搭載した工作機械を示した斜視図である。特に図1は加工状態が示され、図2は非加工状態が示されている。工作機械5は、全体が外装カバー3によって覆われており、その内部には加工部が設けられている。外装カバー3の前面部には前カバー4が設けられ、その中にオートローダ10が配置されている。前カバー4は上方への開放が可能な構成であり、外装カバー3内の加工部のメンテナンス作業などを行う際には開けられるようになっている。そして、前カバー4の上部には、作業者の目線の高さに合わせて操作パネル6が取り付けられている。
Next, an autoloader according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are perspective views showing a machine tool equipped with the autoloader of the present embodiment. In particular, FIG. 1 shows the machining state and FIG. 2 shows the non-machining state. The
工作機械5は、ベース2の上を移動できるように可動ベッド501の上に搭載されている。ベース2は、図4に示すように、一台に4本のレール201が前後方向に設けられている。つまり一台のベース2には、幅の狭い工作機械であれば2台を搭載することが可能である。工作機械5は、外側に位置する2本のレール201幅に合わせて車輪の搭載が可能な可動ベッド501を備えている。そのため、工作機械5は、前後方向に移動が可能能であり、図1に示すワーク加工が可能な加工位置と、前方に移動したメンテナンスなどが可能な非加工位置との移動が可能である。
The
ところで、本実施形態の工作機械5は、例えばエンドミルやドリルなどの回転工具、或いはバイトなどの切削工具を保持したタレットを備えるタレット旋盤である。そのため、ワークを把持するチャックを備えた主軸台や、工具が取り付けられたタレット装置、そのタレット装置をZ軸やX軸に沿って移動させるZ軸駆動装置やX軸駆動装置、駆動部を制御するための加工制御装置などを備えている。ただし、工作機械は、特に旋盤に限るわけではなく、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、切削盤等であってもよい。
By the way, the
次に図3は、オートローダ10を示した斜視図である。特に、ベース2上に搭載されている不図示の工作機械5側にロボットアーム11が延びた状態が示されている。ところで図2には、ロボットアーム11が折り畳まれて走行や旋回が可能な状態のオートローダ10が示されている。そのロボットアーム11は、架台ブロック12に搭載されており、上腕部材111と前腕部材112とが関節機構115,116を介して多関節構造をなしている。ロボットアーム11は、その関節機構115,116の駆動により、上腕部材111及び前腕部材112が、折り畳まれた状態と伸びて前傾した状態とに変形可能なものである。そして、前腕部材112の先端部分にはロボットハンド13が備えられ、ワークの把持及び解放が可能になっている。
Next, FIG. 3 is a perspective view showing the
ロボットアーム11を支持する架台ブロック12は、旋回テーブル15を介して走行台16の上に搭載されている。従って、ロボットアーム11は、旋回テーブル15の駆動によって向きを変えることができ、走行台16の移動によって位置を変えることができるようになっている。その走行台16は、ベース2に固定されたレール部材18に対して走行可能に取り付けられている。ここで図4は、ベース2を示した斜視図であり、特にレール部材18を装着した2台のベース2が示されている。
A
ベース2には、その前部にレール部材18が取り付けられて一体的に構成されている。レール部材18は、ベース2の前部に固定される板状のレール台21を有し、そのレール台21に対してラック22や2本の走行レール23が上下に並べて固定されている。走行レール23には、その走行レール23を掴んだ状態で摺動する走行スライダ25が上下2個ずつ取り付けられ、この走行スライダ25に対して走行台16(図3参照)が固定されている。そして、その走行台16には、ラック22に噛合するピニオン26と、そのピニオン26に回転を与える走行用モータ27とが設けられている。従って、走行用モータ27の駆動によりピニオン26がラック22を転動し、走行スライダ25が走行レール23を摺動することにより、走行台16およびロボットアーム11がベース2の前方部分を左右幅方向に移動することになる。
The
ところで、前述したように、工作機械5はベース2上を前後方向に移動することが可能である(図2参照)。よって、前方に位置する作業者に対して工作機械5が移動し、その位置でメンテナンスなどの作業が可能である。しかし、本実施形態の場合、オートローダ10が工作機械5の前方に位置し、特にロボットアーム11が起立した状態で配置されている。そのため、ベース2の前方へ工作機械5を移動させる際、ロボットアーム11が移動の妨げになってしまう。そこで本実施形態では、工作機械5の移動を妨げないようにロボットアームを退避させるための構成がとられている。
Incidentally, as described above, the
ところでベース2は、通常、図4に示すようにレール部材18が前部に装着され、一体的に取り扱われる。図1及び図2にはベース2が1台分しか記載されていないが、本実施形態の工作機械5は、ベース2を幅方向に近接して配置することにより複数の工作機械5を横並びに配置することが可能である。その場合、ベース2同士が互いに極めて近い位置に配置されるため、各ベース2に装着されたレール部材18同士は直接連結されることとなる。よって、レール部材18は、ほぼベース2の幅寸法に対応した長さで形成されている。図4に示した2つのレール部材18は、基準となるもの(図面左側)と、それに連結するためのもの(図面右側)とで多少の構成の違いはあるものの、前述したようにほぼベース2の幅寸法に対応した長さで形成されている。そこで、ベース2と一体的に取り扱われるレール部材18のことを以降「標準レール部材18」という。
By the way, as shown in FIG. 4, the
複数のベース2が幅方向に配置された場合、その上には複数の工作機械5が横並びに配置されたいわゆる機械加工ラインが構成される。そして、この機械加工ラインでは、標準レール部材18同士が連結されてラック22や走行レール23が連続するため、ロボットアーム11が各工作機械5のワーク受渡し位置を行き来することが可能になる。また、機械加工ラインでは、工作機械5がベース2に対して前後方向に移動可能であるため、工作機械5同士が近接していても、メンテナンス作業などに不具合が生じることはない。その際、ロボットアーム11は、前方へ移動する工作機械5とは別のベース2の位置へ移動することができる。
When the plurality of
しかしながら本実施形態では、図1及び図2に示すように、工作機械5が1台のベース2上に搭載された構成である。こうした構成では、標準レール部材18がベース2の幅寸法分しかないため、工作機械5のベース2上の移動が制限されてしまうことになる。そこで、前後方向に移動可能な工作機械5の当該機能を阻害しないようにするため、ロボットアーム11の移動範囲の拡張が可能なオートローダ10が構成されている。すなわち、図1及び図2に示すように、標準レール部材18に対して延長レール部材19を連結することにより、ベース2の幅寸法以上にロボットアーム11が移動できるようになっている。
However, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで図5は、標準レール部材18と延長レール部材19とを示した正面図である。また、図6は、延長レール部材19を加えたオートローダ10を示した正面図である。標準レール部材18は、前述したように、板材であるレール台21の前面に長手方向に延びたラック22や2本の走行レール23が上下に並べて平行に固定されている。そして、ラック22及び走行レール23は、レール台21の長手方向の寸法よりも短く形成されている。すなわち、レール台21の左右両端にはラック22や走行レール23が存在しない取付部211,212が形成されている。
FIG. 5 is a front view showing the
一方、延長レール部材19は、同じく板材であるレール台31の前面に長手方向に延びたラック32や2本の走行レール33が上下に並べて平行に固定されている。そして、ラック32及び走行レール33は、標準レール部材18側にレール台31の一端から突き出した突出部321,331が形成されている。そして、延長レール部材19には、レール台31を支持する脚部35が設けられ、標準レール部材18に対して高さが合わせられるようになっている。
On the other hand, the
延長レール部材19は、レール台31の端部が標準レール部材18のレール台21の端部に突き当てられ、突出部321,331が取付部212に重ねられてネジ止めされる。また、延長レール部材19には連結板36が固定されている。この連結板36が標準レール部材19の取付部211に重ねられ、固定ボルトによって締結されることによって、より強固にレール台21,31が連結される。標準レール部材18と延長レール部材19とは、そのラック22,32及び走行レール23,33が連続し、各々に1本のラックや走行レールになる。
In the
延長レール部材19は、前述したように工作機械5の前進を妨げないようにする退避場所を確保するためのものである。従って、図6に示すように、前後方向から見て工作機械5の位置と重ならないように、ロボットアーム11が横に外れていればよい。そのため、延長レール部材19の寸法(レール台31の寸法)は、ロボットアーム11の幅寸法に対応させた長さであればよい。本実施形態では、標準レール部材18のほぼ半分の長さである。
As described above, the
ところで、標準レール部材18には、図面左側にも延長レール部材19の連結を可能にする取付部211が設けられている。ロボットアーム11を退避させるためだけであれば、図6に示すように、延長レール部材19を連結するのは一方だけで十分である。図面左側に延長レール部材19を連結する必要はない。しかし、延長レール部材19によってロボットアーム11が工作機械5から外れた位置まで移動可能な点は、ワークの搬入・搬出にも有利な効果を発揮する。そこで、ワークの搬入・搬出に利用することも合わせて考慮すれば左右に延長レール部材19が必要になる。ここで図7は、延長レール部材をワークの搬出に適用した工作機械を示した斜視図である。
By the way, the
延長レール部材19を連結した場合、ロボットアーム11は前カバー4から外に出ることができる。そのため、図示するように、工作機械5の横にワークストッカ40を配置することにより、加工後のワークをその上に配置させることができる。延長レール部材19には、レール台31にブラケット38が設けられており、ワークストッカ40がブラケット38に固定されて位置決めされる。
When the
図7には、工作機械5の右側にしか延長レール部材19やワークストッカ40が配置されていないが、同様に工作機械の左側にも延長レール部材19やワークストッカ40を配置することが可能である。その場合、図面左側から右側に向けてワークが流れるとすれば、オートローダ10は、ロボットアーム11が左側のワークストッカ40に置かれたワークを掴んで工作機械5へと移動し、加工部への受渡しを行った後、加工部から受け取ったワークを掴んで右側のワークストッカ40へと移動して、そこに配置する。この間、ロボットアーム11は、伸縮作動などによって姿勢の変化はあるものの、旋回によって向きを変えることはない。
In FIG. 7, the
よって、本実施形態によれば、延長レール部材19を標準レール部材18に連結することにより、ロボットアーム11が退避可能になった。すなわち、図2に示すように、前カバー4の外に位置する延長レール部材19にまでロボットアーム11が移動することにより、ベース2上を工作機械5が前方へ移動する際の妨げにならない。加えて、ベース2の隣にワークストッカ40を配置させることにより、ロボットアーム11は、前カバー4から出た位置で、走行時の向きを変えることなく、そのままワークの搬入や搬出作業を行うことができる。
Therefore, according to the present embodiment, the
延長レール部材19は、標準レール部材18に対して容易に着脱できる構成であるため、必要な場合に簡単に取り付けることができる。つまり通常は、ベース2と一体的に取り扱われる標準レール部材18によってオートローダ10が構成されているが、必要に応じて延長レール部材19を簡単に取り付けることができ、ロボットアーム11の退避場所を確保したオートローダ10にすることができる。延長レール部材19は、ロボットアーム11の幅寸法に対応した長さであるため、必要以上にスペースを取るわけではなく、ワークストッカ40を配置すればまったくスペースの無駄はなくなる。そして、取り外した場合でも、収納しておくのに大きすぎるようなものではない。
Since the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、工作機械5が前方へ移動する点に着目して、ロボットアーム11を延長レール部材19側へ退避させることを説明したが、本発明は、工作機械5の移動のためだけに構成されたものではない。つまり、課題の欄でも記載したように、作業者が工作機械5の前方部分で作業を行う場合に、加工部の前にロボットアーム11が配置されていることが問題である。As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning.
For example, in the above-described embodiment, the
従って、図1に示すように工作機械5がベース2の通常位置にある状態であっても、前カバー4を開けて作業を行う場合には、ロボットアーム11が退避位置に移動している必要がある。よって、本発明に係るオートローダを搭載する対象としては、前後方向に移動可能な工作機械5に限定されるわけではなく、その他の加工機械であってもよい。
また、オートローダの構成も実施形態で示したロボットアーム11などに限定されるわけではない。Therefore, even when the
Further, the configuration of the autoloader is not limited to the
2…ベース 3…外装カバー 4…前カバー 5…工作機械 10…オートローダ 11…ロボットアーム 16…走行台 18…標準レール部材 19…延長レール部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ワークを取り扱うためのロボットと、前記ロボットを搭載して移動する走行台と、前記走行台の移動を案内するレール部材とを有し、
前記レール部材は、
前記ベースの前部に固定され、前後方向から見て前記加工機械と重なるワーク受渡し位置に前記ロボットを案内するための標準レール部材と、
幅寸法が前記ロボットに対応した長さであって、前後方向から見て前記加工機械と重ならない位置へ前記ロボットを案内させるべく前記標準レール部材に対して連結され、高さ調整が可能な脚部に支持された延長レール部材とで構成されたことを特徴とするオートローダ。 An autoloader that delivers workpieces from the front of the base to a processing machine mounted on the base ,
A robot for handling a workpiece; a traveling platform on which the robot is mounted; and a rail member that guides the movement of the traveling platform;
The rail member is
A standard rail member that is fixed to the front portion of the base and guides the robot to a workpiece delivery position that overlaps the processing machine when viewed from the front-rear direction ;
A leg whose width dimension is a length corresponding to the robot and is connected to the standard rail member so as to guide the robot to a position where it does not overlap the processing machine when viewed from the front-rear direction and is adjustable in height. An autoloader comprising an extension rail member supported by the section.
The autoloader according to claim 2, wherein the extension rail member includes a bracket for fixing and positioning the work stocker.
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