JP7476421B2 - 工具搬送装置 - Google Patents

工具搬送装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7476421B2
JP7476421B2 JP2023503542A JP2023503542A JP7476421B2 JP 7476421 B2 JP7476421 B2 JP 7476421B2 JP 2023503542 A JP2023503542 A JP 2023503542A JP 2023503542 A JP2023503542 A JP 2023503542A JP 7476421 B2 JP7476421 B2 JP 7476421B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
air blow
air
blow box
tools
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023503542A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2022185375A1 (ja
Inventor
浩司 田中
浩 安田
寛光 中岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DMG Mori Co Ltd
Original Assignee
DMG Mori Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DMG Mori Co Ltd filed Critical DMG Mori Co Ltd
Publication of JPWO2022185375A1 publication Critical patent/JPWO2022185375A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7476421B2 publication Critical patent/JP7476421B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/02Devices for removing scrap from the cutting teeth of circular or non-circular cutters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • B23Q11/005Devices for removing chips by blowing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15536Non-rotary fixed racks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15539Plural magazines, e.g. involving tool transfer from one magazine to another
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B23Q2003/155404Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper
    • B23Q2003/155407Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper linearly movable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B23Q2003/155404Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper
    • B23Q2003/155411Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper pivotable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

本発明は、複数の工具を保持する工具マガジンを備えた工作機械と、複数の工具を収容する工具収容装置との間で前記工具を搬送する工具搬送装置に関する。
前記工具マガジンを有する工具交換装置を備えた工作機械として、従来、特開2009-131937号公報に開示された工作機械が知られている。この工具交換装置は、工作機械の近傍に配設されており、工具マガジンに格納された工具を、工具把持部材により把持して工作機械の主軸に装着するとともに、主軸に装着された工具を、工具把持部材により把持して取り外した後、工具マガジンに格納するように構成されている。
そして、前記工具把持部材は、工具の受け取り位置と受け渡し位置との間で移動可能に設けられるとともに、工具の受け取り位置と受け渡し位置とで工具を着脱可能に設けられている。また、工具交換装置は、前記工具把持部材に連動するように配設されて、エアとオイルの一方を選択的に工具に噴射するノズルを備えており、前記工具把持部材により工具を把持する前の位置で、前記ノズルからエアを工具のシャンク部に噴射させ、且つ前記工具把持部材から工具を離脱させた位置で、前記ノズルからオイルを工具のシャンク部に噴射するように構成されている。
斯くして、この工具交換装置によれば、以下のような効果が得られるとのことである。即ち、前記工具把持部材により工具を把持する前の位置で、前記ノズルからエアを工具のシャンク部に向けて噴射するようにしているので、シャンク部に異物が付着している場合には、異物を除去する等の清掃を行うことができ、異物が工具に付着したまま粘着化して、次の切削時に主軸に取り付ける際に、その取り付け精度を悪化させたり、或いは主軸から工具が抜けないといった不具合が生じるのを防止できる。また、工具把持部材から工具を離脱させた位置で、ノズルからオイルを工具のシャンク部に向けて噴射するようにしているので、当該シャンク部の潤滑性を向上することができるとともに、当該シャンク部に錆等が発生するのを防止できる。
特開2009-131937号公報
上述した工作機械の分野では、近年、長時間にわたる無人連続運転が計画され、また、一台の工作機械において多種多様な加工が行われるようになってきており、このような背景から、前記工具マガジンに格納し、準備しておくべき工具の本数は極めて多量になってきている。その一方、前記工具マガジンに格納可能な工具本数は、工具マガジンの設置スペース上の問題から自ずと限界がある。
そこで、従来、多量の工具を収容することができる大容量の工具収容装置を設け、この工具収容装置の周辺に複数の工作機械を配設するとともに、各工作機械の工具マガジンと前記工具収容装置との間で工具を搬送する工具搬送装置を設けた加工システムが提案されている。このような加工システムによれば、大容量の工具収容装置に格納された工具の中から、各工作機械において必要な工具を、適宜、必要なときに、該当する工作機械の工具マガジンに供給することができるので、上述した長時間にわたる無人連続運転や、一台の工作機械での多種多様な加工を実現することが可能である。
ところで、加工に用いられた工具には、加工によって生じた切屑や、加工に用いられたクーラント液が付着しているため、この工具を工具搬送装置によりそのまま工具収容装置に搬送すると、その搬送過程で切屑やクーラント液が脱落して、工具搬送装置の搬送経路及びその周辺が脱落した切屑やクーラント液によって汚損されるという問題を生じ、同様に、工具収容装置内で切屑やクーラント液が脱落して、当該工具収容装置内が脱落した切屑やクーラント液によって汚損されるという問題を生じる。
そこで、上述した従来例のように、工具マガジンから工具搬送装置に受け渡される工具に対して、エアを噴射して、工具に付着した切屑やクーラント液を除去することが考えられるが、このような態様では、工具の受け渡し部及びその周辺の領域が吹き飛ばされた切屑やクーラント液によって汚損されるという問題を生じる。したがって、このような対応では、工具搬送装置の搬送経路及びその周辺を切屑やクーラント液の汚損から守るための根本的な解決策とはならない。
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、工具マガジンから工具を受け取って搬送する際に、その周辺を切屑やクーラント液によって汚損することなく、当該工具を清浄にすることが可能な工具搬送装置の提供を、その目的とする。
上記課題を解決するための本発明は、
複数の工具を保持する工具マガジンを備えた工作機械と、複数の工具を収容する工具収容装置との間で、前記工具を搬送する工具搬送装置であって、
移動台を有し、前記工具マガジンに対して設定された作業位置と、前記工具収容装置に対して設定された作業位置とに、前記移動台を移動させる移動装置と、
前記移動台上に設けられた工具着脱ロボット及びエアブロー装置と、
前記移動装置、工具着脱ロボット、及び前記エアブロー装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記エアブロー装置は、前記工具を出し入れ可能な開口を有し、且つ内部に工具を収納可能な空間を有するエアブローボックスと、該エアブローボックス内に加圧空気を吐出する加圧空気吐出部を備えた工具搬送装置に係る。
この工具搬送装置によれば、複数の工具を保持する工具マガジンを備えた、例えば、一台以上の工作機械と、複数の工具を収容する工具収容装置との間で、工具が搬送される。より具体的には、前記制御装置による制御の下で、前記移動装置の移動台が各工具マガジンに対して設定された作業位置と、工具収容装置に対して設定された作業位置との間で移動し、当該移動台上に設けられた工具着脱ロボットにより、対象となる工具マガジンに対して、工具の取り出しと工具の収納とが実行され、同様に、工具収容装置に対して、工具の取り出しと工具の収納とが実行される。
そして、制御装置は、工具着脱ロボットを制御して、対象となる工具マガジンから工具を取り出す際に、取り出した工具を前記開口から前記エアブローボックス内に搬入するとともに、加圧空気吐出部からエアブローボックス内に加圧空気を吐出させる。これにより、取り出した工具に切屑やクーラント液が付着している場合には、加圧空気によってこれらが吹き飛ばされ、当該工具が清浄にされる。清浄にされた工具が工具搬送装置によって前記工具収容装置に格納される。
斯くして、この工具搬送装置によれば、工具マガジンから取り出した工具を清浄にした後、工具収容装置まで搬送して当該工具収容装置に格納するようにしているので、搬送過程で切屑やクーラント液が脱落して、その搬送経路及びその周辺が汚損されるという問題が生じるのを防止することができる。
尚、前記開口は、エアブローボックスの上面に設けるのが好適である。このようにすれば、重力の関係から、加圧空気によって工具から吹き飛ばされた切屑やクーラント液が当該エアブローボックス内から飛び出るのを防止することができる。
また、前記加圧空気吐出部は、前記エアブローボックス内に配設されて、加圧空気供給源から供給された加圧空気を吐出するノズル体と、前記制御装置により制御されて前記ノズル体への加圧空気の供給を制御する制御弁とを備えた態様を採ることができる。このようにすれば、絞られたノズル体から流速の早い加圧空気を吐出させることができるため、より良好に切屑やクーラント液を吹き飛ばすことができ、これにより、より効果的に工具を清浄にすることができる。また、ノズル体への加圧空気の供給を制御弁によって制御(ON、OFF)することができため、エアブローボックス内に工具が搬入されたときにのみ、ノズル体から加圧空気を吐出させることができ、無駄に動力が消費されるのを防止することができる。
また、前記制御装置は、前記工具マガジンから工具を取り出す動作として、少なくとも、前記移動装置を前記工具マガジンの作業位置に移動させる移動動作と、前記工具着脱ロボットにより前記工具マガジン内の工具を取り出す取出動作と、取り出した工具を前記工具着脱ロボットにより前記エアブローボックス内に搬入する搬入動作と、前記加圧空気吐出部の制御弁を開いて前記ノズル体から加圧空気を所定時間吐出させる吐出動作と、前記工具着脱ロボットにより前記エアブローボックス内の工具を搬出する搬出動作と、前記加圧空気吐出部の制御弁を閉じて前記ノズル体からの加圧空気の吐出を停止させる停止動作とを実行するように構成された態様を採ることができる。
また、前記制御装置は、前記移動動作と取出動作とを順次実行した後、前記搬入動作及び吐出動作を同時又は一定時間オーバラップようにいずれか一方を先行して実行した後、前記搬出動作及び停止動作を同時又はいずれか一方を先行して実行するように構成された態様を採ることができる。このようにすれば、搬入動作及び吐出動作、並びに搬出動作及び停止動作がオーバラップして実行されるので、工具全体をより効果的に清浄にすることができ、また、工具を清浄にするための処理時間の短縮化を図ることができる。
また、前記制御装置は、前記搬入動作において、前記工具を前記エアブローボックス内に搬入した後、前記工具着脱ロボットにより、該工具をその軸線中心に所定時間回転させるように構成された態様を採ることができ、或いは、前記工具を前記エアブローボックス内に搬入した後、前記工具着脱ロボットにより、該工具をその軸線方向に所定時間往復動させるように構成された態様を採ることができ、更には、回転動作と往復動作とをいずれかの順に順次、或いは同時に実行する態様を採ることができる。このようにすれば、工具に付着した切屑やクーラント液をより効果的に除去することができる。
また、前記エアブローボックスは、下面に開口する排出口を有し、前記エアブロー装置は、エアブローボックスの下方に、切屑を捕捉するためのフィルタ部材を備えた態様を採ることができる。このようにすれば、加圧空気によって工具から吹き飛ばされた切屑及びクーラント液の内、固形物である切屑をフィルタ部材によって捕捉するとともに、フィルタ部材により浄化されたクーラント液をエアブローボックスの排出口を介して回収することができる。
本発明に係る工具搬送装置によれば、工具マガジンから取り出した工具を清浄にした後、工具収容装置まで搬送して当該工具収容装置に格納するようにしているので、搬送過程で切屑やクーラント液が脱落して、その搬送経路及びその周辺が汚損されるという問題が生じるのを防止することができる。
本発明の一実施形態に係る加工システムの斜視図であって、その工具搬送装置を主要部として示した斜視図である。 本実施形態に係る加工システムの斜視図であって、その工具収容装置を主要部として示した斜視図である。 本実施形態に係るエアブロー装置を主要部として示した斜視図である。 図3に示したエアブロー装置の矢視A-A方向の断面図である。
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1及び図2に示すように、本例の加工システム1は、B-C方向に沿って一列に整列して配設された複数の工作機械M、この工作機械M列と対向するように、前記B-C方向に沿って一列に整列して配設された複数の工具収容ラック6を有する工具収容装置5、並びに工作機械M列と工具収容ラック6列との間に配設され、各工作機械Mと各工具収容ラック6との間で工具Tを搬送する工具搬送装置10などを備えている。尚、図1に示した加工システム1は、矢示C方向に延設されており、その延長上に、図2に示した工作機械M列及び工具収容ラック6列が配設され、当然のことながら、矢示C方向において、配列の端部が存在する。
前記工作機械Mは、それぞれ複数の工具Tを格納する工具マガジンTMを備えており、当該工具マガジンTMに格納された工具Tを用いて、所定の加工を行うように構成されている。また、各工作機械Mは数値制御装置(図示せず)を備えており、この数値制御装置(図示せず)によって運動機構部が数値制御されるとともに、工具マガジンTMの動作が制御される。
前記工具収容ラック6は、前記B-C方向に沿って、所定間隔で立設された複数の保持フレーム8と、この保持フレーム8を支持する枠状の支持フレーム7とから構成される。保持フレーム8は、その両側部にそれぞれ所定ピッチで設けられ、且つ外方に向けて開口するように形成された切り欠き部を備えており、工具Tがこの切り欠き部に挿入された状態で当該切り欠き部に係止され、保持される。
前記工具搬送装置10は、前記B-C方向に沿って配設された移動装置11、この移動装置11によって移送される移動台15、この移動台15上に設けられた工具仮置台20、工具着脱ロボット25及びエアブロー装置30、並びに移動装置11、工具着脱ロボット25及びエアブロー装置30の動作を制御する制御装置50などを備えている。
移動装置11は、前記B-C方向に沿って平行に配設され、前記移動台15の移動を案内する二本一対のガイドレール14と、このガイドレール14を支持する支持基台12と、移動台15を移動させる駆動装置13とから構成される。
駆動装置13は、例えば、前記B-C方向に沿って前記支持基台12に配設されたラック(図示せず)と、前記移動台15に設けられたピニオンギア(図示せず)及びこのピニオンギア(図示せず)を駆動するモータ(図示せず)とから構成される。前記ピニオンギア(図示せず)は前記ラック(図示せず)に噛合しており、前記モータ(図示せず)によりピニオンギア(図示せず)を回転させることで、ピニオンギア(図示せず)とラック(図示せず)との噛合関係によって、移動台15が前記ガイドレール14に案内されてB-C方向に沿って移動する。
尚、移動台15の前記B-C方向における位置は、例えば、前記B-C方向に沿って前記支持基台12に配設されたスケール(図示せず)、及び移動台15に設けられて前記スケール(図示せず)の位置を読み取る読取器(図示せず)から構成される位置検出装置(図示せず)によって検出することができる。そして、移動台15は、前記制御装置50による制御の下で、この位置検出装置(図示せず)によって検出される位置情報を基に、前記駆動装置13によって駆動され、各工作機械Mに対して設定された作業位置、及び各工具収容ラック6に対して設定された作業位置に移動する。また、本例では、図1に示す位置(矢示B方向端位置)が移動台15のホームポジションであり、矢示B方向端に配設された工作機械Mの工具マガジンTMに対する作業位置でもある。また、この位置の前記支持基台12には、工具マガジンTMに対応する部分にメンテナンス用の踊り場12aが形成されている。この踊り場12aは、必要に応じて各工具マガジンTMに対応する部分に設けることができる。
前記ロボット25は、6軸の多関節型ロボットであり、そのアームの先端部に、工具Tを把持するためのハンド26(エンドエフェクタ)を備えており、前記制御装置50による動作制御の下で、当該ハンド26を3次元空間内の任意の位置に移動させることができ、また、任意の姿勢をとらせることができる。尚、ハンド26は、所謂グリッパであり、工具Tの刃部とは反対側の端部を把持することができるようになっている。
前記工具仮置台20は、上下方向に所定ピッチで配列され、外方に向けて開口するように形成された複数の切り欠き部22を有する保持フレーム21を備えており、工具Tが、この切り欠き部22に挿入された状態で当該切り欠き部22に係止され、保持される。尚、この工具仮置台20は、前記ロボット25のハンド26が移動可能な動作範囲内に配設されている。
前記エアブロー装置30は、筐体状のエアブローボックス31と、このエアブローボックス31の底面に接合された同じく筐体状の回収ボックス36と、加圧空気供給源としてのコンプレッサ41と、配管39と、配管39の途中に設けられた制御弁40などを備えている。
前記エアブローボックス31は、その上面に工具Tを出し入れ可能な上部開口32を備えるとともに、底面に底部開口35を備え、また、その内部には空間の上部位置に2つの上部ノズル33,33が設けられるとともに、その下部位置に2つ下部ノズル34,34が設けられている。また、各ノズル33,33,34,34には、前記配管39の一方側が分岐してそれぞれ接続され、この配管39の他方側は前記コンプレッサ41に接続されている。尚、エアブローボックス31は、前記ロボット25のハンド26が移動可能な動作範囲内に配設されている。
斯くして、前記コンプレッサ41から配管39を介して前記ノズル33,33,34,34に加圧空気が供給され、当該ノズル33,33,34,34からそれぞれ吐出される。尚、ノズル33,33,34,34への加圧空気の供給は、制御装置50によって制御される制御弁40によって、その供給と停止が制御される。また、各ノズル33,33,34,34の吐出方向は、本例では、エアブローボックス31内に搬入された工具Tの中心軸に向けた方向に設定しているが、これに限られるものではない。吐出方向は、工具Tに付着した切屑やクーラント液を効果的に吹き飛ばすことができる方向に、適宜設定することができる。
前記回収ボックス36は、その上面に、前記エアブローボックス31に形成された底部開口35に対応するように形成された開口37を備えており、エアブローボックス31の内部空間と、回収ボックス36の内部空間とが、これら底部開口35及び開口37を介して連通した状態になっている。また、回収ボックス36の上下方向中間位置には、その内部空間を上下に二分するようにフィルタ38が設けられており、フィルタ38より下方側の回収ボックス36の空間は、工作機械Mのドレン収集部に接続するように適宜形成された回収経路(図示せず)に接続されている。
前記制御装置50は、CPU、RAM、ROMなどを含むコンピュータから構成され、上述したように、前記移動装置11、工具着脱ロボット25及びエアブロー装置30などの作動を制御する。そして、制御装置50は、所定の動作プログラムに従って工具搬送装置10を動作させて、指令された工具マガジンTMから指令された工具Tを取出した後、取り出した工具Tを搬送して、指令された工具収容ラック6に格納する。また、制御装置50は、逆に、指令された工具収容ラック6から指令された工具Tを取出した後、取り出した工具Tを搬送して、指令された工具マガジンTMに格納する。
以下、特に、制御装置50による制御の下で、前記工具搬送装置10により、指定された工具マガジンTMから指定された工具Tを取り出した後、指定された工具収容ラック6に格納する具体的な動作について説明する。尚、対象の工具マガジンTM、工具収容ラック6、及び工具収容ラック6への格納位置について情報、並びに動作指令(取出指令及び格納指令)は、上位の管理装置(図示せず)から制御装置50に送信されるものとする。また、対象の工具マガジンTMを備えた工作機械Mの数値制御装置(図示せず)にも、取り出し対象の工具Tについての情報、及び取出し指令が、上位の管理装置(図示せず)から送信され、この指令及び情報を受信した数値制御装置(図示せず)は、指令された工具Tを工具マガジンTMから設定された入出位置TMaに移動させた後、制御装置50に取出準備完了信号を送信するものとする。
上記のようにして、対象の工具マガジンTM、工具収容ラック6、及び工具収容ラック6への格納位置についての情報、並びに動作指令(取り出し及び格納指令)を前記管理装置(図示せず)から受信すると、制御装置50は、まず、前記移動装置11の駆動装置13を駆動して、指令された工具マガジンTM、この例では、図1に示した工具マガジンTMの作業位置に移動台15を移動させる(移動動作)。尚、この移動台15の位置はホームポジションに該当する。一方、対象の工具マガジンTMを備えた工作機械Mの数値制御装置(図示せず)は、前記上位の管理装置(図示せず)から取り出し対象の工具Tについての情報、及び取出し指令を受信した後、工具マガジンTMを駆動して、指令された工具Tを図1に示した入出位置TMaに移動させた後、制御装置50に取出準備完了信号を送信する。
前記移動動作を完了し、且つ対象の数値制御装置(図示せず)から取出準備完了信号を受信すると、次に、前記制御装置50は、前記工具着脱ロボット25を駆動して、工具マガジンTMの入出位置TMaに移動された工具Tをハンド26により把持して、当該工具マガジンTMから取り出した後(取出動作)、取出完了信号を数値制御装置(図示せず)に送信する。尚、上位の管理装置(図示せず)から指令された取り出すべき工具Tが複数ある場合には、制御装置50から取出完了信号を受信した後、数値制御装置(図示せず)は次に取り出す工具Tを入出位置TMaに移動させた後、制御装置50に取出準備完了信号を送信する処理を繰り返して実行する。
次に、制御装置50は、ロボット25を駆動して、図4に示すように、ハンド26により把持した工具Tを、エアブローボックス31の上部開口部32から当該エアブローボックス31内に搬入するとともに(搬入動作)、前記制御弁40を所定時間開いて、ノズル33,33,34,34からそれぞれ加圧空気を吐出させる(吐出動作)。これにより、工具Tに付着した切屑及びクーラント液が吐出された空気流により吹き飛ばされて、当該工具Tが清浄にされるとともに、吹き飛ばされた切屑及びクーラント液は、下方に落下して底部開口35及び開口37から回収ボックス36内に回収される。そして、回収ボックス36内に回収された切屑及びクーラント液はフィルタ38により固液が分離されて、切屑はフィルタ38に捕捉される一方、クーラント液はフィルタ38を通過した後、適宜回収経路を経て工作機械Mのドレン収集部に回収される。
以上のようにして、所定時間だけノズル33,33,34,34から加圧空気を吐出させた後、制御装置50は、工具着脱ロボット25を駆動してエアブローボックス31から工具Tを搬出した後(搬出動作)、搬出した工具Tを工具仮置台20の空の切り欠き部22に挿入して、当該工具仮置き台20に保持させるとともに(仮置動作)、前記制御弁40を閉じてノズル体33,33,34,34からの加圧空気の吐出を停止させる(停止動作)。そして、上位の管理装置(図示せず)から指令された取り出し工具Tが複数ある場合には、制御装置50は数値制御装置(図示せず)から取出準備完了信号を受信した後、取り出し対象の各工具について、前記取出動作、搬入動作、吐出動作、搬出動作、仮置き動作及び停止動作を繰り返して実行させる。
指令された工具Tを工具マガジンTMから取り出すと、制御装置50は、次に、前記移動装置11の駆動装置13を駆動して、指令された工具収容ラック6の作業位置に移動台15を移動させた後(搬送動作)、工具着脱ロボット25を駆動して、工具仮置台20に保持された工具Tを、指令された工具収容ラック6の指令された格納位置に格納する(格納動作)。尚、この格納動作は、格納する工具Tが複数ある場合には、各工具Tについて実行される。
制御装置50は、以上のようにして、指令された工具マガジンTMから指令された工具Tを取り出した後、指令された工具収容ラック6に格納する。また、制御装置50は、逆の動作により、指令された工具収容ラック6から指令された工具Tを取り出した後、指令された工具マガジンTMに格納する処理を実行することができる。その際、工具収容ラック6内の工具Tは清浄に保たれていると想定されるため、当該工具Tを清浄にするための前記搬入動作、吐出動作、搬出動作、仮置き動作及び停止動作の実行は、これを省略することができる。
以上のように、本例の工具搬送装置10によれば、工具マガジンTMから取り出した工具Tをエアブロー装置30によって清浄にした後、工具収容装置5まで搬送して当該工具収容装置5に格納するようにしているので、その搬送過程で切屑やクーラント液が脱落して、当該搬送経路及びその周辺が汚損されるという問題が生じるのを防止することができる。
また、エアブローボックス31の上面に設けた上部開口32からその内部に工具Tを搬入するようにしているので、重力の関係から、加圧空気によって工具から吹き飛ばされた切屑やクーラント液が当該エアブローボックス内から飛び出るのを防止することができる。
また、本例では、エアブローボックス31内の上部に設けた上部ノズル33,33、及び下部に設けた下部ノズルから加圧空気を吐出させるようにしているので、流速の早い空気流を工具Tに噴射することができ、より効果的に工具を清浄にすることができる。また、ノズル33,33,34,34への加圧空気の供給を制御弁40によって制御(ON、OFF)し、エアブローボックス31内に工具Tが搬入されたときにのみ、ノズル33,33,34,34から加圧空気を吐出させることができるので、動力の浪費を防止することができる。
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何ら上例のものに限定されるものではない。
例えば、上例では、前記制御装置50を、工具Tを清浄にするための動作として、前記搬入動作、吐出動作、搬出動作、仮置き動作及び停止動作を順次実行するように構成したが、このような構成に限られるものではなく、前記制御装置は、前記搬入動作及び吐出動作を同時又は一定時間オーバラップようにいずれか一方を先行して実行した後、前記搬出動作及び停止動作を同時又はいずれか一方を先行して実行するように構成されていても良い。このようにすれば、搬入動作及び吐出動作、並びに搬出動作及び停止動作がオーバラップして実行されるので、工具Tの全体をより効果的に清浄にすることができ、また、工具Tを清浄にするための処理時間を短縮することができる。
また、前記制御装置50は、前記搬入動作において、工具着脱ロボット25により、工具Tをエアブローボックス31内に搬入した後、当該工具Tをその軸線中心に所定時間回転させるように構成されていても良い。或いは、工具着脱ロボット25により、工具Tをエアブローボックス31内に搬入した後、当該工具Tをその軸線方向に所定時間往復動させるように構成されていても良く、更には、回転動作と往復動作とをいずれかの順に順次、或いは同時に実行する構成されていても良い。このようにすれば、工具Tに付着した切屑やクーラント液をより効果的に除去することができる。
また、上例では、絞りを有するノズル33,33,34,34から加圧空気を吐出するようにしたが、これに限られるものではなく、工具Tに付着した切屑やクーラント液を除去する効果が得られるのであれば、除去効果の優劣は別にして、加圧空気をエアブローボックス31に吐出する手段として、配管31をエアブローボックス31に接続させて、その開口からエアブローボックス31内に加圧空気を吐出させるようにしても良い。
また、動力の浪費が問題とならない場合には、前記制御弁40を設けなくても良い。
また、上例では、一回の取出し、搬送及び格納動作において、一つの工具マガジンTM及び一つの工具収容ラックを対象としたが、このような態様に限られるものではなく、一回の取出し、搬送及び格納動作において、複数の工具マガジンTM、及び複数の工具収容ラック6を作業対象としても良い。この場合、指令された工具マガジンTMに順次経由しながら指令された工具Tを取出し、ついで、指令された工具収容ラック6に順次経由しながら指令された工具Tを格納する。
上例では、移動台15を、ガイドレール14によって形成される軌道上を移動させるようにしたが、このような構成に限られるものでは無く、例えば、無人搬送車上に移動台15を載置して、この無人搬送車により、無軌道で移動台15を移動させるように構成されていても良い。
繰返しになるが、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
1 加工システム
5 工具収容装置
6 工具収容ラック
7 支持フレーム
8 保持フレーム
10 工具搬送装置
11 移動装置
12 支持基台
13 駆動装置
14 ガイドレール
15 移動台
20 仮置台
21 保持フレーム
22 切り欠き部
25 工具着脱ロボット
26 ハンド
30 エアブロー装置
31 エアブローボックス
32 上部開口
33 上部ノズル
34 下部ノズル
35 底部開口
36 回収ボックス
37 開口
38 フィルタ
39 配管
40 制御弁
41 コンプレッサ(加圧空気供給源)
50 制御装置
M 工作機械
T 工具

Claims (10)

  1. 複数の工具を保持する工具マガジンを備えた工作機械と、複数の工具を収容する工具収容装置との間で、前記工具を搬送する工具搬送装置であって、
    移動台を有し、前記工具マガジンに対して設定された作業位置と、前記工具収容装置に対して設定された作業位置とに、前記移動台を移動させる移動装置と、
    前記移動台上に設けられた工具着脱ロボット及びエアブロー装置と、
    前記移動装置、工具着脱ロボット、及び前記エアブロー装置の動作を制御する制御装置とを備え、
    前記エアブロー装置は、前記工具着脱ロボットに把持された前記工具の刃部を出し入れ可能な開口を有し、且つ内部に前記工具の刃部を収納可能な空間を有するエアブローボックスと、該エアブローボックス内に、前記工具の出し入れ方向と交差する方向に向けて加圧空気を吐出する加圧空気吐出部を備えていることを特徴とする工具搬送装置。
  2. 前記加圧空気吐出部は、前記エアブローボックス内に配設されて、加圧空気供給源から供給された加圧空気を吐出するノズル体と、前記制御装置により制御されて前記ノズル体への加圧空気の供給を制御する制御弁とを備えていることを特徴とする請求項1記載の工具搬送装置。
  3. 前記制御装置は、前記工具マガジンから工具を取り出す動作として、少なくとも、前記移動台を前記工具マガジンの作業位置に移動させる移動動作と、前記工具着脱ロボットにより前記工具マガジン内の工具を取り出す取出動作と、取り出した工具を前記工具着脱ロボットにより前記エアブローボックス内に搬入する搬入動作と、前記加圧空気吐出部の制御弁を開いて前記ノズル体から加圧空気を所定時間吐出させる吐出動作と、前記工具着脱ロボットにより前記エアブローボックス内の工具を搬出する搬出動作と、前記加圧空気吐出部の制御弁を閉じて前記ノズル体からの加圧空気の吐出を停止させる停止動作とを実行するように構成されていることを特徴とする請求項2記載の工具搬送装置。
  4. 前記制御装置は、前記移動動作と取出動作とを順次実行した後、前記搬入動作及び吐出動作を同時又は一定時間オーバラップするようにいずれか一方を先行して実行した後、前記搬出動作及び停止動作を同時又はいずれか一方を先行して実行するように構成されていることを特徴とする請求項3記載の工具搬送装置。
  5. 前記制御装置は、前記搬入動作において、前記工具を前記エアブローボックス内に搬入した後、前記工具着脱ロボットにより、該工具をその軸線中心に所定時間回転させるように構成されていることを特徴とする請求項4記載の工具搬送装置。
  6. 前記制御装置は、前記搬入動作において、前記工具を前記エアブローボックス内に搬入した後、前記工具着脱ロボットにより、該工具をその軸線方向に所定時間往復動させるように構成されていることを特徴とする請求項4記載の工具搬送装置。
  7. 前記エアブローボックスは、下面に開口する排出口を有し、
    前記エアブロー装置は、エアブローボックスの下方に、切屑を捕捉するためのフィルタ部材を備えていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の工具搬送装置。
  8. 複数の工具を保持する工具マガジンを備えた工作機械と、複数の工具を収容する工具収容装置との間で、前記工具を搬送する工具搬送装置であって、
    移動台を有し、前記工具マガジンに対して設定された作業位置と、前記工具収容装置に対して設定された作業位置とに、前記移動台を移動させる移動装置と、
    前記移動台上に設けられた工具着脱ロボット及びエアブロー装置と、
    前記移動装置、工具着脱ロボット、及び前記エアブロー装置の動作を制御する制御装置とを備え、
    前記エアブロー装置は、前記工具を出し入れ可能な開口を有し、且つ内部に工具を収納可能な空間を有するエアブローボックスと、該エアブローボックス内に加圧空気を吐出する加圧空気吐出部を備え、
    前記制御装置は、前記工具着脱ロボットにより、前記工具を把持して、前記エアブローボックス内に搬入した後、該工具をその軸線中心に所定時間回転させるように構成されていることを特徴とする工具搬送装置。
  9. 複数の工具を保持する工具マガジンを備えた工作機械と、複数の工具を収容する工具収容装置との間で、前記工具を搬送する工具搬送装置であって、
    移動台を有し、前記工具マガジンに対して設定された作業位置と、前記工具収容装置に対して設定された作業位置とに、前記移動台を移動させる移動装置と、
    前記移動台上に設けられた工具着脱ロボット及びエアブロー装置と、
    前記移動装置、工具着脱ロボット、及び前記エアブロー装置の動作を制御する制御装置とを備え、
    前記エアブロー装置は、前記工具を出し入れ可能な開口を有し、且つ内部に工具を収納可能な空間を有するエアブローボックスと、該エアブローボックス内に加圧空気を吐出する加圧空気吐出部を備え、
    前記制御装置は、前記工具着脱ロボットにより、前記工具を把持して、前記エアブローボックス内に搬入した後、該工具をその軸線方向に所定時間往復動させるように構成されていることを特徴とする工具搬送装置。
  10. 複数の工具を保持する工具マガジンを備えた工作機械と、複数の工具を収容する工具収容装置との間で、前記工具を搬送する工具搬送装置であって、
    移動台を有し、前記工具マガジンに対して設定された作業位置と、前記工具収容装置に対して設定された作業位置とに、前記移動台を移動させる移動装置と、
    前記移動台上に設けられた工具着脱ロボット及びエアブロー装置と、
    前記移動装置、工具着脱ロボット、及び前記エアブロー装置の動作を制御する制御装置とを備え、
    前記エアブロー装置は、前記工具を出し入れ可能な開口を有し、且つ内部に工具を収納可能な空間を有するエアブローボックスと、該エアブローボックス内に加圧空気を吐出する加圧空気吐出部を備え、
    前記エアブローボックスは、下面に開口する排出口を有し、
    前記エアブロー装置は、エアブローボックスの下方に、切屑を捕捉するためのフィルタ部材を備えていることを特徴とする工具搬送装置。
JP2023503542A 2021-03-01 2021-03-01 工具搬送装置 Active JP7476421B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/007689 WO2022185375A1 (ja) 2021-03-01 2021-03-01 工具搬送装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2022185375A1 JPWO2022185375A1 (ja) 2022-09-09
JP7476421B2 true JP7476421B2 (ja) 2024-04-30

Family

ID=83155213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023503542A Active JP7476421B2 (ja) 2021-03-01 2021-03-01 工具搬送装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4295996A1 (ja)
JP (1) JP7476421B2 (ja)
CN (1) CN116940439A (ja)
WO (1) WO2022185375A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7439322B1 (ja) 2023-05-01 2024-02-27 Dmg森精機株式会社 ロボットの動作制御方法、及び制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001038558A (ja) 1999-07-29 2001-02-13 Toshiba Mach Co Ltd マトリックス形工具マガジン
US20070141963A1 (en) 1998-05-21 2007-06-21 Mortell Paul D Automated drill bit re-sharpening and verification system
JP2009131937A (ja) 2007-11-30 2009-06-18 Niigata Machine Techno Co Ltd 工具交換方法と工具交換装置
JP6775704B1 (ja) 2020-07-28 2020-10-28 Dmg森精機株式会社 工具セットアップ装置、工具セットアップ装置の制御方法、および工具セットアップ装置の制御プログラム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6279933A (ja) * 1985-10-02 1987-04-13 Mori Tekkosho:Kk 自動工具交換装置の工具マガジンへの工具補充交換装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070141963A1 (en) 1998-05-21 2007-06-21 Mortell Paul D Automated drill bit re-sharpening and verification system
JP2001038558A (ja) 1999-07-29 2001-02-13 Toshiba Mach Co Ltd マトリックス形工具マガジン
JP2009131937A (ja) 2007-11-30 2009-06-18 Niigata Machine Techno Co Ltd 工具交換方法と工具交換装置
JP6775704B1 (ja) 2020-07-28 2020-10-28 Dmg森精機株式会社 工具セットアップ装置、工具セットアップ装置の制御方法、および工具セットアップ装置の制御プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022185375A1 (ja) 2022-09-09
CN116940439A (zh) 2023-10-24
EP4295996A1 (en) 2023-12-27
JPWO2022185375A1 (ja) 2022-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8114001B2 (en) Workpiece processing plant
US7045740B2 (en) Laser processing installation with integrated loading/unloading of workpieces
JPH09132205A (ja) 自動化されたロボット式レンズ装填システム
US7161114B2 (en) Laser cutting installation with parts unloading unit
JP4955522B2 (ja) 複合加工旋盤におけるチャック爪自動交換システム
US20120328404A1 (en) Industrial robot having a protection device
JP2006326803A (ja) 工作機械
EP2067570A1 (en) Robotic cell for loading and unloading cutting tools
JP6697388B2 (ja) 機械工作システム
WO2008029486A1 (fr) Installation d'usinage utilisant des sous-palettes
JP3970178B2 (ja) 工作機械
JP7476421B2 (ja) 工具搬送装置
US20180207762A1 (en) Machining system including robot for transporting machined article and article transporting method
JP4463257B2 (ja) 工作機械、パレット交換システム及びパレット交換方法
CN110366473B (zh) 机床
CN220341171U (zh) 一种晶圆的解键合设备
US20240217042A1 (en) Tool transport device
CN111673624A (zh) 喷砂上下料的自动化线
US7141758B2 (en) Laser processing installation with readily accessible cutting unit
JP5721089B1 (ja) 仮設機材洗浄装置
JP2003311569A (ja) 主軸端面清掃機能を有する自動工具交換装置およびそのシーケンス制御装置
JP4278786B2 (ja) マトリックス形工具マガジン
KR20130029727A (ko) 공작기계의 워크 반출장치 및 공작기계
JP7439322B1 (ja) ロボットの動作制御方法、及び制御装置
CN116533044A (zh) 加工多品种零件的快换零点托盘柔性生产线及生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230712

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20230713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230926

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20231109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7476421

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150