JP6924331B2 - ワークステーションの運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークステーションの運転方法に関する。このワークステーションには、少なくとも１つの加工ロボットと、回転可能な架台とが設けられている。架台の異なるサイドには、少なくとも１つの被加工物用のホルダがそれぞれ設けられている。架台は、ホルダ及びホルダに取り付けられた被加工物と共に、少なくとも２つのワークステーションの間で回転可能である。一方のワークステーションは、被加工物用の載荷ステーションであり、他方のワークステーションは、被加工物用の脱荷ステーションである。

従来技術において、この種の回転可能な架台は、一方のサイド及び１つのワークステーションから被加工物をホルダに装填すること、その後、架台に取り付けられた被加工物と共に架台を回転させること、及び、作業員から距離をおいて被加工物を自動的に加工することを可能にするのに役立っている。その後、被加工物は、その加工が行われた脱荷ステーションで取り出される。

ロボットによって被加工物が加工されるワークステーション等の更なる運転方法は、ロボットが架台に設置されていること、及び、架台と共に回転することを提供する。ロボットは、回転中に被加工物を加工できる。

本発明の目的は、特定の状況における特定の被加工物に対するサイクルタイム（cycle times）を更に短縮できるようにすることにあり、特に、特定の被加工物に対して最適化されたワークフローを確実にする付加的な方法を創造することにある。

この目的の為に、本発明に係る方法は、以下の工程を有している。
ａ）載荷ステーションにおいて、被加工物の１つが架台の一方のサイドにあるホルダの１つによって架台に取り付けられる工程、
ｂ）被加工物がまだ載荷ステーションにある間に、加工ロボットが被加工物を加工する工程、
ｃ）被加工物が脱荷ステーションへ移動するように架台が回転し、脱荷ステーションにおいて、被加工物がホルダから取り出される工程。

本発明に係る方法は、既に載荷ステーションにある被加工物を加工する為に、脱荷ステーションにおける非常に長い作業によって生じる時間を利用する。これらの脱荷ステーションにおける非常に長い作業とは、例えば、ハンドリング作業、セットアップ作業、又は類似の作業である。

被加工物は、架台が静止している時にのみ加工され、すなわち、架台の回転中には加工されないことが好ましい。

載荷後において、少なくとも１つの加工ロボットは、載荷ステーションで作業しているオペレータが安全領域を離れた直後に、載荷ステーションで被加工物を加工できる。オペレータが安全領域を離れたことは、その時に自動的に検知されることが好ましい。この検知は、検知システムによって、又は、オペレータが先に離れてから加工ロボットが動き始める前に閉鎖される安全柵によって、実現可能である。好ましくは、載荷ステーションにおけるこの加工は、オペレータが脱荷ステーションでまだ作業している時に行われてもよい。

加工ロボットは、架台に設置され、架台の回転時に架台と共に回転してもよい。

或いは、加工ロボット又は更なる加工ロボットは、架台の傍に、より具体的には、加工ロボットが載荷ステーションで被加工物を加工できるように配置されてもよい。

好ましくは、少なくとも１つの加工ロボットは、載荷ステーション及び脱荷ステーションの両方において、架台に取り付けられた被加工物を加工できるように配置されてもよい。このことは、加工ロボットが架台に設置されて架台と共に回転するか否か、或いは、加工ロボットが架台の側方又は上方のどちらに配置されているかとは無関係である。更に、加工ロボットが床に固定されるように架台の中央部に設置される（すなわち、架台と共に回転しない）変形も存在する。

本発明に係る方法は、脱荷ステーションに設けられた工具が交換されたり、或いは、加工ロボット又はハンドリングロボットのティーチングが行われたりする付加的な運転モードを提供する。このモードの間、被加工物は、載荷ステーションで加工され、そこから取り出しもされる。このことは、本発明に係る方法をよりフレキシブルにしている。

本発明に係る方法の１つの変形は、加工ロボットによる被加工物の加工が載荷ステーションにおいてのみ（exclusively）行われることを提供する。

載荷ステーションにおいて、載荷、又は、前述の付加的な運転モードがオンである場合には脱荷も、手動で、或いは自動的な方式で行われてもよい。

架台は、平面視において回転軸に対して対称になるように、すなわち、複数のワークステーションで回転（clocking）によって非対称にならないように構成されるべきである。

本発明の更なる特徴及び利点は、以下の記述、及び、参照される図面によって明らかになるであろう。

図１は、本発明に係る方法を行う為のワークステーションを示す模式図であって、第１の作業工程を示す図である。 図２は、図１のワークステーションを示す図であって、第２の作業工程を示す図である。 図３は、図１のワークステーションを示す図であって、付加的な運転モードを示す図である。

図面は、排気システムを結合する為のプラントにおけるワークステーション１０を示している。本例において、ワークステーション１０は、２つの加工ロボット１４が固定された架台１２を備えている。本明細書に記載の例では、架台１２は、軸Ａを中心に回転可能なように配置された回転テーブルである。

２つの加工ロボット１４は、架台１２の動作とは無関係に、それぞれ異なる位置へ移動できる。しかしながら、架台１２が回転する時には、両方の加工ロボット１４は、架台１２と共に回転する。

代替的又は追加的に、更なる加工ロボットが、架台よりも外側の床に、又は、架台１２の上方に設置されてもよい。

架台は、２つの対向したサイド１６Ａ，１６Ｂを有している。加えて、２つの対向したワークステーション、すなわち、載荷ステーション１８Ａ、及び、架台１２の反対側の脱荷ステーション１８Ｂが設けられている。

ワークステーションは、例えば、工場（workshop）に実装される。

個々の又は数個の被加工物２２を取り付ける為に、架台１２は、恒久的に設置された被加工物ホルダ２４を備えている。

図１に示すように、載荷ステーション１８Ａにおいて、オペレータ２０は、可能な限り分離された、又は、検知された安全領域２６に入ることができ、被加工物２２を被加工物ホルダ２４に挿入することができる。

オペレータ２０が安全領域２６を離れた時（例えば、それは、自動的に検出される）、加工ロボット１４は、被加工物２２の加工を開始する。

本例では、排気システムは、数個の単一部品から結合される。

加工は、載荷ステーション１８Ａのみにおいて行われ、より具体的には、脱荷ステーション１８Ｂでまだ脱荷が行われている場合、或いは、例えば、ハンドリングロボット２８に他の工具が取り付けられているか、又は、ハンドリングロボット２８がティーチングされている場合に、行われ得る。

加工ステーション１８Ａにおいて、被加工物２２に対する最初の加工工程が行われ、架台１２が回転した後に、脱荷ステーション１８Ｂにおいて、この被加工物２２の更なる加工が行われることも、更に可能である。

本例では、２つのステーション１８Ａ，１８Ｂは、互いに反対に配置されているが、異なる配置を選択すること、又は、２つよりも多くのワークステーションを設置することも考えられる。

被加工物２２の加工は、架台１２が静止している時に行われる。したがって、加工ステーション１８Ａでは、被加工物２２を架台に取り付けることのみではなく、加工することも意図されている。

或いは、加工は、架台１２の回転動作中に、１つの加工ロボット又は複数の加工ロボット１４によって行われてもよい。加工ステーション１８Ａにおける被加工物２２の加工後、架台は１８０°回転する（図２参照）。その場で、被加工物２２は、再加工されても、又は、ハンドリングロボット２８によってステーションから取り出されてもよい。

したがって、脱荷ステーション１８Ｂは、脱荷にのみ使用されるが、追加的に、載荷ステーション１８Ａで前加工された被加工物２２を再加工することも許容できる。

図３は、脱荷ステーション１８Ｂが脱荷に長期間使用できない時（例えば、長期に渡る工具の交換中、又は、作業のティーチング中）にオンにされる付加的な運転モードを示す図である。図３では、オペレータ２０が脱荷ステーション１８Ｂの領域に立ち入っているのが見られる。脱荷ステーション１８Ｂにおいて、又は、脱荷ステーション１８Ｂから、一方又は両方の加工ロボット１４は、新しい工具を装備されたり、又は、例えば、工具を清掃されたりしてもよい。この間に、この時点で他の被加工物を装備されていない、又は、工具を清掃されていない一方の加工ロボット１４は、例えば、載荷ステーション１８Ａにおいて、被加工物２２の加工を行うことができる。同様のことは、ハンドリングロボット２８にも適用される。時間を節約する為に、このロボットがティーチングされている間、又は、他の工具を装備されている間、或いは、稼働中にも、被加工物２２は、載荷ステーション１８Ａで加工されることができる。

この運転モードでは、生産ロスを削減する為に、載荷、加工、及び脱荷は、載荷ステーション１８Ａにおいてのみ（exclusively）行われる。

載荷ステーション１８Ａにおける載荷及び脱荷は、自動的な方式で行われてもよく、手動でのみ行われる必要はない。この目的の為に、適切なハンドリングロボット２８が設けられている。

架台１２は、平面視において回転軸に対して対称になるように構成されているので、テーブルがどの位置を採るかは、問題にならない。本例では、架台１２は、それぞれ１８０°回転（clocked）されてもよい。

Claims (11)

1. 少なくとも１つの加工ロボット（１４）と、回転可能な架台（１２）とが設けられたワークステーションの運転方法であって、
   前記架台（１２）の異なるサイドには、少なくとも１つの被加工物（２２）用のホルダ（２４）がそれぞれ設けられ、
   前記架台（１２）は、前記ホルダ（２４）、及び、前記ホルダ（２４）に取り付けられた被加工物（２２）と共に、少なくとも２つの前記ワークステーションの間で回転可能であり、
   一方の前記ワークステーションは、前記被加工物（２２）用の載荷ステーション（１８Ａ）であり、他方の前記ワークステーションは、前記被加工物（２２）用の脱荷ステーション（１８Ｂ）であり、
   ａ）前記載荷ステーション（１８Ａ）において、前記被加工物（２２）の１つが前記架台（１２）の一方のサイドにあるホルダ（２４）の１つによって前記架台（１２）に取り付けられる工程と、
   ｂ）前記被加工物（２２）がまだ前記載荷ステーション（１８Ａ）にある間に、前記加工ロボット（１４）が前記被加工物（２２）を加工する工程と、
   ｃ）加工された前記被加工物（２２）が前記脱荷ステーション（１８Ｂ）へ移動するように、前記架台（１２）が回転し、前記脱荷ステーション（１８Ｂ）において、加工された前記被加工物（２２）が前記ホルダ（２４）から取り出される工程と、
   をａ）、ｂ）、ｃ）の順に行う、
   運転方法。
2. 前記被加工物（２２）が、前記架台（１２）が静止している時にのみ（exclusively）加工される、請求項１に記載の運転方法。
3. 載荷後において、前記少なくとも１つの加工ロボット（１４）が、前記載荷ステーション（１８Ａ）で作業しているオペレータ（２０）が安全領域（２６）を離れた直後に、前記載荷ステーション（１８Ａ）で前記被加工物（２２）を加工する、請求項１〜２のいずれか１つに記載の運転方法。
4. 前記少なくとも１つの加工ロボット（１４）が、前記架台（１２）に設置され、回転時に前記架台（１２）と共に回転する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の運転方法。
5. 前記少なくとも１つの加工ロボット（１４）が、前記載荷ステーション（１８Ａ）で前記被加工物（２２）を加工できるように、前記架台（１２）の傍に配置されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の運転方法。
6. 前記少なくとも１つの加工ロボット（１４）が、前記載荷ステーション（１８Ａ）及び前記脱荷ステーション（１８Ｂ）の両方において、前記架台（１２）に取り付けられた被加工物（２２）を加工できるように配置されている、請求項１〜５のいずれか１つに記載の運転方法。
7. 前記脱荷ステーション（１８Ｂ）に設けられた工具の交換、或いは、前記加工ロボット（１４）又はハンドリングロボット（２８）のティーチングが行われる付加的な運転モードが提供され、
   前記付加的な運転モード中に、前記被加工物（２２）が前記載荷ステーション（１８Ａ）で加工されて取り出される、請求項１〜６のいずれか１つに記載の運転方法。
8. 前記被加工物（２２）の加工が、前記載荷ステーション（１８Ａ）においてのみ（exclusively）行われる、請求項１〜６のいずれか１つに記載の運転方法。
9. 前記載荷ステーション（１８Ａ）において、載荷及び／又は脱荷が、手動で行われる、請求項１〜８のいずれか１つに記載の運転方法。
10. 載荷及び／又は脱荷が、前記載荷ステーション（１８Ａ）において自動的な方式で行われる、請求項１〜８のいずれか１つに記載の運転方法。
11. 前記架台（１２）が、平面視において回転軸に対して対称であるように構成される、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の運転方法。

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