JPH03213241A - ワーク搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、旋盤やその他の工作機械等において、ロー
ダによりワークの主軸等に対する受渡しを行うワーク搬
送方法に関するものである。

（従来の技術〕 従来、ＮＣ旋盤等の自動工作機械に用いるローダにおい
ては、動作順序等を記述したプログラムを作成した後、
それをローダの操作盤に入力し、さらにワークの受渡し
位置を操作盤で教示してローダ制御プログラムを完成し
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、旋盤等に使用する棒状のワークにおいても、長
さや直径が種々異なるものがある。このようにワークの
長さ等が異なると、主軸等に対する受渡し時のローダチ
ャックの位置も異なることになる。

そのため、ワークの種類毎に、受渡し位置の再教示を行
わなくてはならず、教示作業が面倒という問題点がある
。

また、加工方法の変更等に際して、ローダの動作シーケ
ンスを変更する場合、変更後の動作シーケンスについて
も、ワーク種類毎に受渡し位置の教示を行わなくてはな
らず、加工の段取り替えが容易でない。

例えば、２輪旋盤においては、一方の主軸でワークの表
面を加工した後、表裏反転して他方の主軸で裏面を加工
する場合と、２本の主軸で各々別のワークの加工を行う
場合とがある。このような旋盤使用方法の変更に際して
、ローダの動作シーケンスを変更する場合に、前記の受
渡し位置の再教示が煩雑で面倒である。

この発明の目的は、ワークの大きさが種々異なっても、
受渡し位置の再教示の必要がなく、データ入力の操作が
容易なワーク搬送方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明のワーク搬送方法は、第１図に示すように基準
動作設定過程（Ｓｌ）において、チャックを有するロー
ダの動作順序と、チャックのワーク受渡し位置の基準座
標位置を設定しておく、その後、ワークの大きさデータ
を入力しくＳ２）　、このデータにより前記基準座標位
置を補正する（５３）　、この補正された座標位置に前
記動作順序で前記ローダを駆動する（Ｓ４）。

〔作　用〕

ワークの大きさデータを入力すると、チャックのワーク
受渡し位置の基準座標位置が大きさデータで補正され、
ワークの大きさに応じた座標値！が定まる。この補正さ
れた座標位置にチャックが位置するようにローダが駆動
される。そのため、各種の大きさのワークにつき、受渡
し位置の再教示を行うことなく、大きさデータの入力だ
けで駆動が可能になる。

〔実施例］ この発明の一実施例を第２図ないし第７図に基づいて説
明する。まず、このワーク搬送方法を通用するローダを
備えた２軸旋盤につき説明する。

第２図および第３図に示すように、この旋盤ｌは、左右
に２本の主軸２．３を有し、各々の主軸２．３に対して
図中に示したＸ、Ｚ方向に近接離反自在な工具タレット
４を有している。工具タレ２ト４は、フレーム５から前
方に突出した支持軸６の先端に、支持軸６と直交する水
平軸回りに旋回自在に取付けられており（第３図）、支
持軸６のＸ軸方向への平行移動とＺ軸方向への進退移動
とによって、工具Ｔの主軸２．３への接近離反が行われ
る。

主軸２．３の上方には、ワーク搬入コンベヤ７端のワー
クＷの供給ステーション８と、ワーク搬出コンベヤ９の
搬出ステーション１１とを設け、かつこれら供給ステー
ジジン８．搬出ステーション１１および主軸２．３間に
おいてワークＷの搬送をけうローダ１２を設けである。

ローダ１２は、主軸２．３の上方のフレーム５に回転自
在および進退自在に設けた回転軸１３の先端に、各々同
一長さを有した４本のアーム１４を放射状に固定し、各
アーム１４の先端にチャック１５を設けたものである０
回転軸１３は、進退用のモータおよび旋回用のモータ（
図示せず）により駆動される。チャック１５は、油圧ア
クチエエータ等により開閉駆動される。

ローダ！２の上方には、垂直軸１６回りで正逆旋回する
旋回チャック１７と、フレーム５に対して固定された固
定チャック１８とからなる反転装置１９が付設しである
０反転装置１９は、ローダ１２から旋回チャック１７に
受取ったワークＷを、旋回チャック１７の旋回によって
固定チャック１８に表裏反転状態に持替え、固定チャッ
ク１８からローダ１２に再度渡すものである。

第４図は、前記供給ステーション８の概略構成を示す、
すなわち、ワークＷを載せるＶ形のワーク受け３０が、
■形量き角の２等分線の方向にガイド部材（図示せず）
で進退自在に設置され、かつモータ４０と送りねじ４１
とでワーク受け３０の進退駆動を可能としである。この
進退駆動により、ワークＷの大きさに係わらずに、ワー
クＷの中心がローダ１２の一定旋回半径で旋回するチャ
ック１５の中心に一致するように調整可能である。

第２図に示すように、旋盤１の機体の近傍にはＮＣ装置
２６と、プログラマブルコントローラ（以下ＰＣと略称
する）２７とを主に収納した制御箱２Ｂが床面に設置さ
れ、かつＮＣ装置２６およびＰＣ２７に接続した操作盤
２９が旋盤ｌのフレーム５に設置されている。

第５図は制御盤２８と操作盤２９の内部構造を示す、Ｎ
Ｃ装置２６は、前記両工具タレット４の進退および割出
し回転を各々行わせる４軸のサーボモータ３１（２個の
み図示）を制御し、かつＮＣ装置２６とＰＣ２７の双方
によって、主軸ドライバ３２を介して主軸２，３のＡＣ
スピンドルモータ３３を制ｊ！Ｉする。ＰＣ２７は、Ｃ
ＰＵ３６と、主記憶であるＲＯＭ３７およびＲＡＭ３８
と、ｌ１０３９とからなる。１１０３９から、ローダ１
２の旋回、進退、およびチャック開閉を行う各駆動源（
図示せず）への指令信号の出力や、他の付帯設備４２へ
の指令信号の出力、ならびにこれらローダ１２および付
帯設備４２の各種センサ類からの人力が行われる。付帯
設備４２は、第４図の供給ステーション８のモータ４０
や、クーラントおよび潤滑油系の電磁バルブ等である。

第５図の操作盤２９は、ＮＣ装置２６およびＰＣ２７へ
指令データや各種パラメータを入力するものである。操
作盤２９は、ＣＰＵ３５と、ＣＲＴからなるデイスプレ
ィ４４と、ＲＯＭ４３およびＲＡＭ４５で構成される主
記憶４６と、キーボード等からなる入力手段４７と、他
のスイッチ類（図示せず）とを備えている。

第６図はデイスプレィ４４のワーク形状表示状態を示し
、画面下方に並んだ各コマンドキー４８゜４８ａは、第
５図の入力手段４７の一部を構成する。

第７図は、第５図の操作盤２９におけるローダ制御ＴＩ
機能部を主に示す機能ブロック図である。ワーク描画デ
ータ記憶手段４９は、デイスプレィ４４の画面に第６図
のようにワーク形状と、その寸法線とを描画するデータ
を記憶すると共に、ワーク長さｌおよびワーク直径φの
入力を促すメツセージ（図示せず）を表示するデータを
記憶したものである。ワーク大きさ記憶手段５０は、入
力手段４７で入力された種々のワークＷのワーク長さｌ
およびワーク直径−のデータを記憶するテーブルである
。

基準動作プログラムラム記憶手段５１は、第２図および
第３図に示すローダ１２の旋回、進退。

およびチャック開閉の各動作の動作順序を動作順序記憶
部５２に記憶すると共に、ローダ１２の進退および旋回
を停止させる各位置の基準座標位置を座標位置記憶部５
３に記憶するものである。ローダ進退方向（Ｚ軸方向）
の基準座標位置は、例えば次のように設定する。第３図
のように最前進位置を原点位置０とした場合、主軸２．
３に対する受渡し位置Ｐ１の基準座標位置としては、主
軸２．３のチャック爪５６の底面までの距１１１Ｌ１と
する１反転装置１９に対する受渡し位ｉｆ！Ｐ２の基準
座標位置には、チャック爪５７の底面までの距ＮＬ２と
する。

第４図の供給ステーション８におけるワーク受け３０の
動作順序および基準動作位置も、第７図の動作順序記憶
部５２および座標位置記憶部５３に記憶する。ワーク受
け３０の基準動作位置は後に説明する。

補正手段５４は、基準動作プログラム記憶手段５１の座
標位置記憶部５３に記憶された基準座標位置を、ワーク
大きさ記憶手段５０に記憶されたデータで後述のように
補正するプログラムである。

補正後プログラム記憶手段５５は、補正手段５４で補正
されたプログラムを記憶するものであり、ＰＣ２７のＲ
ＡＭ３８に設けられる。

上記構成の動作を説明する。ローダ１２は、アーム１４
の進退および旋回、ならびにチャック１５の開閉動作に
より、供給ステージぢン８からの新たなワークＷの受取
りと、主軸２．３に対する受渡しと、反転装置１９の両
チャック１７．１８に対する受渡しと、搬出ステーシラ
ン１１への搬出作業とを、旋盤ｌの動作に応じて適宜行
う、この場合に、４本のアーム１４により、複数の箇所
での受渡し作業が同時に行われる。片面加工の場合は、
反転装置１９は使用しない。

アーム１４を旋回させる場合は、第３図に鎖線で示すよ
うに、原点位置Ｏまで前進させて旋回させる。主軸２．
３や、反転装置１９の各チャック１７．１８に対する受
渡しを行うときは、同図に示すようにローダ１２のチャ
ック１５が主軸２゜３や反転装置１９の各チャック１７
．１８に対面する受渡し位置ＰＩ、Ｐ２までアーム１４
を移動させ、チャック１５の開閉を行う。

このような、ローダ１２の進退、旋回、およびチャック
開閉の動作順序制御が、第７図の基準動作プログラム記
憶手段５１の動作順序記憶部５２に記憶されたプログラ
ムで行われる。

主軸２．３および反転装置１９に対する各受渡し位置Ｐ
１．Ｐ２へのアーム１４の移動は、各々基準座標位置と
なる距離Ｌｌ、Ｌ２がらワーク長さｌを引いた補正座標
位１まで行われる。この座標位置の補正演算が第７図の
補正手段５４で行われる。

第２図の供給ステージ四ン８では、ワークＷの前端位置
を規制することにより、ワーク長さｌが種々変わっても
、ローダ１２のＺ軸方向の座標位置を補正することなく
、チャック１５によるワーク受取りが行われる。ｖＩ出
ステージゴン１１においても、ワークＷを搬出するだけ
であるため、ローダ１２の２軸方向の座標位置の変更を
必要としない。

供給ステージ四ン手段８では、第４図に示すように、ワ
ーク直径φに応じてワーク受け３ｏを進退させることに
より、ワーク直径φに係わらずにワークＷの中心位置が
ローダ１２のチャック１５の中心と一致するようにする
。このように中心位置を一致させることにより、ローダ
１２のチャック１５による把持が正確に行える。

ワーク受け３０の位置の制御については、角部３０ａが
ローダ１２の所定旋回角度におけるチャック１５の中心
に一致する位置を基準座標位置として第５図の基準動作
プログラム記憶手段５１の座標位置記憶部５３に記憶し
ておく、この基準座標位置に、ワークＷの半径ｒ１．ｒ
２に対応するワーク受は移動方向の距離ｒ　ｌ　ｌ　、
　　ｒ　２１を加算した補正座標位置を第７図の補正手
段５４で演算する。その補正座標位置にＰＣ２７で制御
して移動させる。半径ｒｌ、ｒ２は、ワーク大きさ記憶
手段５０に記憶されたワーク直径φから演算される。こ
のようにして、ワークＷの大きさに応じてローダ１２や
ワーク受け３０の座標位置の制御が自動的に行われる。

基準動作プログラム記憶手段５１に記憶するプログラム
は、キーボードからなる入力手段４７がら入力し、ある
いは別の装置で作成して操作盤２９に入力する。各受渡
し位ＩＰＩ、Ｐ２等の基準座標位置は、ローダ１２およ
び旋盤１の大きさや形状で定まるため、その値を人力手
段４７で入力する。

ワークＷの大きさデータの人力は、次のように行う、第
７図のワーク描画データ記憶手段４９のデータを呼び出
して、デイスプレィ４４に第６図のワーク形状と寸法線
とを表示する。このとき、カーソル５８がワーク長さｉ
の記入部に移動して点滅し、ワーク長さｌの入力を促す
と共に、ワーク長さ入力を指示するメツセージを画面に
表示する。ワーク長さｌを入力手段４７がら入力してイ
ンプット機能のコマンドキー４８ａを押すと、ワーク長
さｌがワーク大きさ記憶手段５０（第７図）に入力され
る。これと同時に、カーソル５８がワーク直径φの記入
部に移動して前記と同様にワーク直径φの入力を促す、
ワーク直径φの入力は、前記のワーク長さｌの場合と同
様に行われる。

このワーク搬送方法によると、このようにワーク長さｌ
およびワーク直径φを入力するだけで、各種の大きさの
ワークＷにつき、ローダ１２のチャック１５のワーク受
渡し位ＩＰＩ、Ｐ２等の座標位置が定まる。そのため、
ワークＷの大きさが変わっても、受渡し位置ＰＩ、Ｐ２
等の再教示をしな（でも良く、ワークＷの大きさ毎にロ
ーダプログラムを作成する必要がない。

ワーク長さｌおよびワーク直径φの人力は、デイスプレ
ィ４４に表示されたワーク形状を見ながら、入力手段４
７により行えるので、データ入力の方法がわかり易（、
簡単に入力できる。

各受渡し位置ＰＩ、Ｐ２等の基準座標位置の人力は一度
行えば良く、各種動作シーケンスのローダプログラムを
作成するに際しては、特に座標位置を入力することなく
、受渡し位置Ｐｉ、Ｐ２等の指定を行うだけで良い、ま
た、−度入力したワーク長さｌおよびワーク直径φの値
は、ワーク大きさ記憶手段５０に残したままで、動作順
序等の変更を行うこともできる。そのため、ローダ１２
の動作シーケンスを変更する場合も、プログラムの変更
作業が容易であり、旋１１による加工の段取り換えが容
易に行える。

第８図は他の実施例を示す、この例は、ローダ６０を直
交座標系としたものである。すなわち、旋！ｔ１１の上
方を架設レール６Ｉに沿ってＸ軸方向に走行する台車６
２に、Ｚ軸方向に進退する前後移動台６３を紛け、前後
移動台６３がら垂下させた昇降軸６４の下端にチャック
６５を設けである。

チャック６５は３軸方向に移動可能であるため、ワーク
搬入コンベヤ７の供給ステーシラン８では、ワーク直径
φに応じたワーク支持位置の変更の必要がなく、受取り
時のチャック６５のＸ軸方向および上下方向（Ｙ軸方向
）位置の変更で対処できる。

この場合、チャック６５の中心の基準座標位置を、例え
ばワークストノバフｂの下端７ａとして第７図の基準動
作プログラム記憶手段５１に記憶しておき、ワーク大き
さ記憶手段５ｏに入力されたワーク直径−の債に応じて
、半径ｒｌ、ｒ２の値をＸ軸方向およびＹ軸方向の基準
座標位置に加算する。この補正演算を補正手段５４で行
う、ワ一り長さｌによる補正は前記実施例と同様である
。

この方法の場合も、ワーク長さｉおよびワーク直径−の
入力だけで、受渡し位置の再教示を行うことなく、種々
の大きさのワークＷに対してローダ６０の適切な駆動制
御が行える。

なお、前記実施例ではワーク長さｌおよびワーク直径φ
の入力をデイスプレィ４４のワーク図形表示を参照して
行うようにしたが、文字表示だけでワーク長さ２等の人
力を指示するようにしても良い、加ニブログラムにワー
ク長さｉ等のデータが含まれる場合は、そのデータをワ
ーク大きさ記憶手段５０に転送しても良い。

第７図の補正後プログラム記憶手段５５は必ずしも必要
ではなく、ローダ１２，６０を駆動するときに、補正手
段５４による補正を行うようにしても良い。

また、第５図の操作盤２９は、この実施例ではＮＧ装置
２６とＰＣ２７の両方の操作に兼用するものとしたが、
ＮＣ装置２６用とＰＣ２７用とに各々別の操作盤を設け
ても良い、ＰＣ２７に第７図の機能要素を組み込んでも
良い。

さらに、前記各実施例では、ローダ１２，６０が各々旋
回式および直交座標式である場合につき説明したが、こ
の発明は多関節式のロボットからなるローダにも適用す
ることができ、また旋盤以外の工作機械のローダにも適
用することができる。

ワークＷが丸棒以外のものである場合にも適用できる。

（発明の効果〕 この発明のワーク搬送方法は、ローダの動作順序と、ロ
ーダチャックのワーク受渡し位置の基準座標位置を設定
しておき、ワークの大きさデータの入力により、前記基
準座標位置を補正する方法であるため、各種の大きさの
ワークにつき、大きさデータを入力するだけで、チャッ
クのワーク受渡し位置の座標位置が定まる。そのため、
ワークの大きさが変わっても、受渡し位置の再教示の必
要がなく、データ入力の操作が簡単である。また、基準
座標位置をワークの大きさデータで補正するため、ロー
ダの動作シーケンスを変更する場合も、受渡し位置を再
教示する必要がなく、これらのため前記ローダを使用し
た工作機械による加工の段取り換えが容易に行えるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を示す流れ図、第２図はこの発明
の一実施例のワーク搬送方法を適用する旋盤の正面図、
第３図は第２図の■−■線における部分断面図、第４図
は同じくそのワーク受渡しステーシランの構成説明図、
第５図は同じくその制御盤および操作盤のブロック図、
第６図は同操作盤におけるデイスプレィの正面図、第７
図はその操作盤等のローダ制御系の機能ブロック図、第
８図は他の実施例を適用するローダの正面図である。 １・・・旋盤、２．３・・・主軸、４・・・工具タレッ
ト、７・・・ワーク搬入コンベヤ、８・・・供給ステー
シラン、９・・・搬出コンベヤ、１１・・・搬出ステー
シラン、１２・・・ローダ、１３・・・回転軸、１４・
・・アーム、１５・・・チャック、１９・・・反転装置
、２６・・・ＮＣ装置、２７・・・プログラマブルコン
トローラ、２８・・・制御盤、２９・・・操作盤、４２
・・・付帯設備、４４・・・デイスプレィ、４７・・・
入力手段、４９・・・ワーク描画データ記憶手段、５０
・・・ワーク大きさ記憶手段、５１・・・基準動作プロ
グラム記憶手段、５２・・・動作順序記憶部、５３・・
・座標位置記憶部、５４・・・補正手段、６０・・・ロ
ーダ、Ｌｌ、　Ｌ２・・・基準座標位置となる距離、ｌ
・・・ワーク長さ、φ・・・ワーク直径、ＰＩ、　Ｐ２
・・・受渡し位置、Ｗ・・・ワーク 第 図 第 図 ２ 第 図 第 図 第 図 ８ ８ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. チャックを有するローダの動作順序およびワーク受渡し
   位置の基準座標位置を設定する基準動作設定過程と、ワ
   ークの大きさデータを入力するワーク大きさ入力過程と
   、入力された大きさデータにより前記基準座標位置を補
   正する補正過程と、補正された座標位置に前記動作順序
   で前記ローダを駆動する駆動過程とを含むワーク搬送方
   法。