JPS61100345A

JPS61100345A - Work transfer system

Info

Publication number: JPS61100345A
Application number: JP22328484A
Authority: JP
Inventors: Akira Maeda; 彰前田
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1984-10-23
Filing date: 1984-10-23
Publication date: 1986-05-19

Abstract

PURPOSE:To make the chucking and machining of a work performable so properly even when many types of works are fed to a machine in a random manner, by connecting a work type discriminator and a lathe plus a robot all to a controlling computer. CONSTITUTION:A lathe turning machine 1 is provided with an automatic tool changer 22 and an automatic chuck jaw changer 11. A work conveying robot 31 is installed in position between the lathe 1 and a work feeder 25, and a work type discriminator 32 is installed in this work feeder 25. Here, a controlling computer 39 is connected to the work type discriminator 32, the lathe 1 and the robot 31 each. Therefore, with work discriminating information out of the work type discriminator 32, the controlling computer 39 determines such information conformable to the work concerned out of plural number of robot motion information and machining information it prestored, and this determined information is fed to the robot 31 and the lathe 1, thus machining is performable.

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は主に旋盤におけるワークの加工システムに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention mainly relates to a workpiece machining system in a lathe.

発明の目的この発明は旋盤に付設したワーク供給装置に多種類のワ
ークをランダムに供給した場合にも。Purpose of the Invention The present invention can also be used when various types of workpieces are randomly supplied to a workpiece supply device attached to a lathe.

該ワークをロボットにより適正に把持搬送して旋盤へと
チャツキングせしめ得、かつ旋盤により適正に加工せし
めうる加工システムを提供するものである。The object of the present invention is to provide a processing system in which the workpiece can be properly gripped and transported by a robot, chucked onto a lathe, and properly processed by the lathe.

実施例第１図は、この発明の加工システムの１例としてのＮＣ
旋盤（１）を備えた加工セルの略平面図であり、この旋
盤（１）は工具タレット（２）のタレット軸（３）と主
軸（４）とが平行になった１軸旋盤であり、工具タレブ
ト（２）はタレット軸（３）まわりで回転すると共に、
第１図中Ｘ、Ｚ軸方向へ水平面内を移動制御される。Embodiment FIG. 1 shows an NC as an example of the processing system of the present invention.
It is a schematic plan view of a processing cell equipped with a lathe (1), and this lathe (1) is a single-axis lathe in which the turret axis (3) and main axis (4) of a tool turret (2) are parallel, The tool turret (2) rotates around the turret axis (3) and
Movement is controlled in the horizontal plane in the X and Z axis directions in FIG.

（５）は上記タレブト（２）を搭載してＸ軸方向へ移動
自在なりロススライド、（６）はそのレール、（７）は
該クロススライドの移動制御用サーボモータであるう主軸（４）のヘッドストック（８）上には、ワーク径が
変更になる際に稼働する主軸（４）のチャック爪（９）
交換用の自動チャック爪交換装置（１１）と、旋回アー
ム（１２）の先端にタッチセンサー（１３）を設けてな
る刃先検出装置（１４）とが設けである。(5) is a loss slide on which the talebutton (2) is mounted and is movable in the X-axis direction, (6) is its rail, and (7) is a main shaft (4) which is a servo motor for controlling the movement of the cross slide. On the headstock (8) is the chuck jaw (9) of the main spindle (4) that operates when the workpiece diameter is changed.
An automatic chuck jaw changing device (11) for replacement and a cutting edge detection device (14) provided with a touch sensor (13) at the tip of a rotating arm (12) are provided.

（１５）は交換用チャック爪のマガジンである。(15) is a magazine for replacement chuck jaws.

また、タレブト（２）上には各種工具（１６）の他に差
動トランス等の検出装置に連結した接触バー（１７）か
らなるワークの自動計測装ｆｉ（１８）が取付けである
。In addition to various tools (16), an automatic workpiece measuring device fi (18) consisting of a contact bar (17) connected to a detection device such as a differential transformer is mounted on the talebutton (2).

そして、上記旋盤（１）の近傍には、タレット（２）上
の工具を交換するための、多数の交換用工具（１６）を
装填した工具マガジン（１９）と、工具を把持してマガ
ジン（１９）およびタレブト（２）夫々の位置で着脱し
位置交換する旋回アーム装置（２１）とからなる自動工
具交換装置ｉ（２２）が設けであるっ（２３）は旋回ア
ーム装ｆｉｔ（２１）上の進退自在なアーム（２４）端
の工具グリッパである。Near the lathe (1), there is a tool magazine (19) loaded with a large number of replacement tools (16) for exchanging tools on the turret (2), and a magazine (19) for holding tools. 19) and a swivel arm device (21) that can be attached/detached and exchanged at the respective positions of the talebutton (2). This is a tool gripper at the end of an arm (24) that can move forward and backward.

（２５）は上記旋盤への素材ワークの供給装置としての
回転移動パレ・ブト装置であり、多数のワーク載置パレ
ット（２６）が、スプロケット（２７）（２８）まわり
で循環走行する無端チェーン（２９）に連結しである。(25) is a rotationally moving pallet/button device as a device for supplying raw workpieces to the lathe, in which a large number of workpiece mounting pallets (26) are mounted on an endless chain (25) that circulates around sprockets (27) and (28). 29).

このパレット装置（２５）と上記旋ａｍ間にダブルハン
ドタイプの円筒座標型ロボット（３１）を配設してあり
、該ロボット（３１）によるワーク授受位置の１ピ・ツ
チ分手前にワークの種類判別装置（３２）を設けである
。A double-hand type cylindrical coordinate robot (31) is installed between this pallet device (25) and the above-mentioned rotary am, and the robot (31) is placed 1 pi before the work transfer position by the robot (31). A discrimination device (32) is provided.

すなわち、この実権例のワーク種類判別装置（３２）は
第２図のように、水平にワーク（ｉｔ！Ｉｌｉを照射す
る光源（３３）と、ワーク側傍に直立したすりガラス（
３４）に投影されるワークの側面外形のシルエット（３
５）を鏡（３６）を介して検出判別する視覚センサー（
３７）とからなっている。（３８）はロボット（３１）
ｉｃより一旦あすけられたワーク（イ）の表裏反転を行
うワーク反転装置であるうそして、上記ワーク種類判別装置（３２）、旋盤　　　
　　１１（１）およびロボット（３１）が制御用のコン
ピュータ（３９）に、夫々ＮＣ装置（４１）、　ロボッ
ト制御装置（−１２）を介して接続されていて１次のよ
うに稼働するうすなわち、まずランダム運転、つまり多種類のワーク（
例えばＡ、Ｂ、Ｃ品種）を順不同にかつ個数もまちまち
に供給する場合について説明するつ上記のような素材ワークの供給は１例えば前記回転移動
パレット装置（２５）の他端位置で１作業者（４３）が
適当に積載した多種のワークから適当個数ずつ取り上げ
てパレット（２６）上に載置しされたワークＷはワーク
種類判別装置（３２）位置において、前記視覚センサー
（３７）により、その形状とパレット（２６）上での位
置を読みとられる。That is, as shown in Fig. 2, the workpiece type discrimination device (32) in this practical example has a light source (33) that irradiates the workpiece (it! Ili) horizontally, and a frosted glass (
The silhouette of the side profile of the workpiece projected on (34)
5) through a mirror (36).
37). (38) is a robot (31)
It is a workpiece reversing device that turns the workpiece (A) upside down once cleared from the IC, the workpiece type discrimination device (32), and a lathe.
11 (1) and the robot (31) are connected to the control computer (39) via the NC device (41) and the robot control device (-12), respectively, and operate as follows: First, random operation, that is, many types of workpieces (
For example, we will explain the case where materials (A, B, C types) are supplied in random order and in varying numbers.The above-mentioned supply of material work is carried out by one worker at the other end position of the rotary pallet device (25). (43) picks up an appropriate number of various types of workpieces and places them on the pallet (26).The visual sensor (37) detects the type of workpiece W at the position of the workpiece type discrimination device (32). The shape and position on the pallet (26) are read.

読み取られたワーク形状の情報は、予め記憶しであるワ
ーク種類ごとの形状情報に比較されてワーク種類が判別
特定され、該特定されたワーク種類の情報（例えば当該
ワークはへ品種であるという情報）が前記制御用コンピ
ュータ（３９）へと送信される。The read workpiece shape information is compared with pre-stored shape information for each workpiece type to determine and specify the workpiece type, and information on the identified workpiece type (for example, information that the workpiece is of a certain type) is ) is transmitted to the control computer (39).

コンピュータ（３９）では送信されてきたワーク種類の
情報に適合する加工情報、っまり旋削加工のための一連
のプログラム、使用する工具種類、使用するチャック爪
の情報等がコンピュータ（３９）内に予め保有している
各ワーク品種ごと１セツトとなっている多数の情報の中
からサーチされ、サーチされた情報が旋盤（１１のＮＣ
装置（４１）に送られる。In the computer (39), machining information matching the transmitted workpiece type information, a series of programs for round turning, information on the type of tool to be used, chuck jaws to be used, etc. are stored in advance in the computer (39). A large amount of information is searched for each workpiece type, and the searched information is used for lathes (11 NCs).
It is sent to the device (41).

上記加工情報が送られた旋盤（１）は、該情報に基き、
前記自動工具交換装置（２２）によりタレット（２）上
の工具（１６）が当該へ品種のワーク用の工具に取り換
えられると共に、自動チャヴク爪交換装置（１１）によ
り主軸のチャック爪（９）が取り換えられる。Based on the information, the lathe (1) to which the above machining information has been sent,
The automatic tool changer (22) replaces the tool (16) on the turret (2) with a tool for the corresponding type of workpiece, and the automatic chuck jaw changer (11) changes the chuck jaw (9) on the spindle. Can be replaced.

そして、上記のようにしてタレット（２）上の工具（１
６）が取り換えられた後、前記刃先検出装置（１４）が
作動してタレット（２）上の各工具（’１６　）の刃先
位置を検定し、該検定値に基づいて上記コンピュータ（
３９）から送られてきた加工情報が補正される。Then, as described above, the tool (1) on the turret (2) is
6) is replaced, the blade edge detection device (14) operates to verify the blade edge position of each tool ('16) on the turret (2), and based on the verification value, the computer ('16)
The processing information sent from 39) is corrected.

この刃先位置検定によるプログラムの補正によっては、
自動工具交換袋＠Ｃ２２）により交換された工具（１６
）が、場合によっては適正な刃先位置に固定されていな
い可能性があるが、そのような場合のワークの加工精度
の低下を防止する。Depending on the program correction based on this blade edge position verification,
Tools (16) exchanged using automatic tool exchange bag @C22)
) may not be fixed at the proper position of the cutting edge in some cases, but this prevents a decrease in the machining accuracy of the workpiece in such cases.

一方、前述のようにして特定されたワーク種類の情報と
、パレット（２６）上でのワーク載置位置の情報はロボ
ットの制御装置（４２）へと送られ、ロボット（３１）
が該情報に基づいてパレット（２６）上のワーク局を把
持し、持ち上げ、旋盤（１）の主軸（４）へと受は渡す
。On the other hand, the information on the workpiece type identified as described above and the information on the workpiece placement position on the pallet (26) are sent to the robot control device (42), and the information on the workpiece placement position on the pallet (26) is sent to the robot controller (42).
Based on this information, the work station on the pallet (26) is grasped, lifted, and transferred to the main spindle (4) of the lathe (1).

上記ロボット（３１）によるパレット上ワーク（イ）の
把持、持ち上げの際、ロボット（３１）には上述のよう
に予めワークのパレット（２６）上での位置情報、種類
情報が与えられているため、把持動作がきわめて円滑で
あり、上記情報が与えられていない場合には、パレット
（２６）上にワーク（５）の位置決め装置を必要とする
とか、ロボッ１〜（３１）のハンド（４４）を多種のワ
ークに適合するような特殊な構造としなければならない
といった制約が生じるが、そのような制約が生じない。When the robot (31) grips and lifts the workpiece (A) on the pallet, the robot (31) is given information on the position and type of the workpiece on the pallet (26) in advance as described above. , if the gripping operation is extremely smooth and the above information is not given, a positioning device for the workpiece (5) on the pallet (26) is required, or the hand (44) of the robots 1 to (31) However, there are restrictions such as having to have a special structure that is compatible with various types of workpieces, but such restrictions do not occur.

そして、ロボット（３１）により主軸（４）に受は渡さ
れ、チャックされたワーク（イ）は、以後法のようにし
て旋削加工される。Then, the robot (31) transfers the support to the main spindle (4), and the chucked workpiece (A) is thereafter subjected to turning processing in the same manner.

すなわち、まずワーク尚の一面が適宜順番の工具（１６
）により加工された後、前記ワークの自動計測装置（１
８）により該−面の加工後の寸法を測定され検定された
後、次にロボット（３１）によって主軸（４）から外さ
れ、前記反転装置（３８）に一旦受渡し１反転せしめる
という動作を経て表裏反転されたワーク（イ）が、再び
主軸（４）にチャックされて今度は他面の加工が同じく
タレ・ｌト（２）上の工具により行われ、該他面の加工
の完了した後、加工寸法を上記と同じく自動計測袋＠（
１８）により測定されるのであるが、この加工システム
では自動工具交換袋＠（２２）、自動チャック爪交換装
置（１１）により、工具（１６）およびチャック爪（９
）が適宜取り換えられるので、上記ワーク（イ）の−面
および他面の加工工程中に、少くとも１回の例えば次の
ような補正を行う。In other words, first, one side of the workpiece is covered with tools (16
), the workpiece is processed by an automatic measuring device (1).
After the dimensions of the surface after processing are measured and verified by 8), it is removed from the main shaft (4) by the robot (31), and once transferred to the reversing device (38), it is reversed once. The workpiece (A), which has been turned upside down, is again chucked onto the spindle (4), and this time the other side is machined using the same tool on the taper (2), and after the machining of the other side is completed. , process dimensions using an automatic measuring bag @(
18), but in this machining system, the tool (16) and chuck jaw (9) are
) is replaced as appropriate, so the following correction is performed at least once during the machining process of the - side and the other side of the workpiece (A).

すなわち、適宜工具（１６）による基礎削りが終了した
段階（つまり、荒削りの段階）で、＠記自動計測装Ｈ（
１８）によるワーク径の測定を行い。That is, at the stage where the basic cutting with the appropriate tool (16) has been completed (in other words, the rough cutting stage), the @automatic measuring device H (
18) Measure the diameter of the workpiece.

該測定値が、適正な値を外れている場合には。If the measured value is outside the appropriate value.

そのはずれ量に基づいて以後の仕上げ削りまでの旋削工
程のプログラムの補正を行うのであるうまた。上記ワー
クの一面の加工から他面の加工へと移行する際に、タレ
ット（２）上の工具交換および主軸（４）のチャック爪
（９）交換が必要な場合には、上記ロボット（３１）に
よるワーク（イ）の反転行程中に行う。Based on the amount of deviation, the program for the subsequent turning process up to finish cutting is corrected. When moving from machining one side of the workpiece to machining the other side, if it is necessary to change the tool on the turret (2) and the chuck jaw (9) on the spindle (4), the robot (31) This is done during the reversal process of the workpiece (A).

すなわち、ロボット（３１）によって−面の加工が終了
したワーク（イ）が主軸（４）から外された後。That is, after the workpiece (a) whose negative side has been machined is removed from the spindle (4) by the robot (31).

前述と同様に制御用コンピュータ（３９）から与えられ
ている情報に基いて、自動工具交換装置（２２）により
タレット（２）上の工具（１６）が取り換えられ、自動
チャック爪受換装ｆｉｌ（１１）により主軸（４）のチ
ャック爪（９）が取り換えられるのである。Similarly to the above, based on the information given from the control computer (39), the tool (16) on the turret (2) is replaced by the automatic tool changer (22), and the automatic chuck jaw replacement device fil (11) is replaced. ) allows the chuck claw (9) of the main shaft (4) to be replaced.

そして、上記工具交換、チャック爪の交換が終了した後
は、前回と同様に刃先検出装置！（１４）が作動してタ
レット〔２）上の各工具（１６）の刃先位置を検定し、
該検定値に基づいてコンピュータ（３９）から送られて
いる加工情報（プログラム）が補正される。After the above-mentioned tool and chuck jaw replacements are completed, use the blade edge detection device as before! (14) operates to verify the position of the cutting edge of each tool (16) on the turret [2],
The processing information (program) sent from the computer (39) is corrected based on the test value.

ワークの一面の加工、あるいは他面の加工の一連の仕上
げ加工までの加工工程中に、上記のように１例えば基礎
削りが終了した段階で自動計測装置（１７）による中間
計測を行い、該計測値乙に基づいて以後の仕上げ削りま〜の加ニブログラムを補
正することによっては、自動工具交換自動チャック爪交
換に伴う加工誤差の発生を未然に防止して、不良品の発
生を可及的に減少でき、上述のようなランダム運転の際
には、１個のワーク加工ごとに品種が変更になる場合が
往々にして生じるが・（例えば、Ａ、Ｃ，Ｂ、Ｃ１Ａ・
・・・といった順序で１品種についてＩＷＡずつ加工す
る場合）、そのような場合にワーク交換ごとに自動工具
交換、自動チャック爪交換が行われでも、当該１個ずつ
のワークを不良品にしてしまうことなく加工できる。During the machining process of machining one side of the workpiece or machining the other side up to a series of finishing machining, as described above, for example, at the stage where basic cutting is completed, an intermediate measurement is performed by the automatic measuring device (17), and the measurement is performed. By correcting the subsequent finishing machining program based on the value B, it is possible to prevent the occurrence of machining errors associated with automatic tool exchange and automatic chuck jaw exchange, and to minimize the occurrence of defective products. During random operation as mentioned above, it often happens that the product type changes every time one workpiece is processed (for example, A, C, B, C1A,
...), in such a case, even if automatic tool exchange and automatic chuck jaw exchange are performed every time the workpiece is replaced, each workpiece will become a defective product. It can be processed without any problems.

つまり、上述の一連の仕上げ加工までの加工工程中に中
途計測を行わない場合には仕上げ加工を終えた後にのみ
計測をするので、その時点で加工不良と判断されれば当
該ワークは不良品として排出され、同一品種２個目のワ
ークから上記の計測結果を基に加ニブログラムを補正す
ることになるのであるが、上述のランダム運転の場合、
１個のワークごとに品種が変更になる場合もあるので、
同−品種内２個目以降から補正するのでは多数の不良品
を生産するおそれがあるのである。In other words, if intermediate measurements are not performed during the above-mentioned series of machining steps up to finishing machining, measurements will be taken only after finishing machining, so if a machining defect is determined at that point, the workpiece will be treated as a defective product. The nib program is corrected based on the above measurement results from the second workpiece of the same type that is discharged, but in the case of the random operation mentioned above,
The type may change for each workpiece, so
If corrections are made from the second or later product of the same type, there is a risk that a large number of defective products will be produced.

両面の加工が終了したワーク（イ）はロボット（３１）
によって、主軸（４）から取り外されて、再びパレット
装置（２５）へと戻される。この際、パレット装ｆｆ１
（２５）は１ビヴチ逆転されて、加工済ワーク（イ）は
最初に載置されていたパレット（２６）上へ再び載置さ
れる。The workpiece (A) that has been processed on both sides is transferred to the robot (31).
is removed from the main shaft (4) and returned to the pallet device (25). At this time, pallet loading ff1
(25) is reversed by 1 inch, and the processed workpiece (A) is again placed on the pallet (26) on which it was initially placed.

上述のランダム運転のフローを第３図に示す。FIG. 3 shows the flow of the random operation described above.

なお、第３図中のＡＴＣとは自動工具交換装置ＡＪＣと
は自動チャック爪交換装置をさす。Note that ATC and automatic tool changer AJC in FIG. 3 refer to an automatic chuck jaw changer.

なお、スケジュール運転の場合は、上記ランダム運転の
場合とほぼ同様の順序で加工が行われるが、制御用コン
ピュータ（３９）は、ワーク種類判別装置１ｉｉ（３２
）からのワークの形状情報、位置情報の入力を待って旋
盤（１）、　ロボット（３１）へと加工情報を送信する
のではなく、該制御用コンピュータ（３９）に予め入力
されているスケジュールに従って、旋盤（１）およびロ
ボット（３１）へと加工情報が送信されるのであり、そ
の際にワーク種類判別装置（３２）は、パレット装置（
２５）上に載置されて供給されてくるワーク種類が、上
記スケジュールに合致しているかどうかのチェゾク装置
として機能するっまた。上記旋盤（１）、自動工具交換装置（２２）、自
動チャック爪交換袋＠（ｎ）、ワーク供給装置（２５）
、ワーク搬送用ロボット（３１）、ワーク種類７′［′
ｌ１１１１（３２）（７）ｕＥｌ、ｔｌｉｄｌｉＧＤ＠
Ｊ　（７）Ｉｓ　（Ｄ“ｃ＠ｃ、ｎ　　　　！・ない。In addition, in the case of scheduled operation, machining is performed in almost the same order as in the case of random operation, but the control computer (39) uses the workpiece type discrimination device 1ii (32
), the machining information is not sent to the lathe (1) and robot (31) after waiting for input of workpiece shape information and position information, but according to the schedule input in advance to the control computer (39). , processing information is sent to the lathe (1) and robot (31), and at that time, the workpiece type discrimination device (32) is transmitted to the pallet device (
25) It functions as a checking device to check whether the type of work placed on and supplied matches the above schedule. The above lathe (1), automatic tool changer (22), automatic chuck jaw change bag @ (n), work supply device (25)
, workpiece transfer robot (31), workpiece type 7'['
l1111 (32) (7) uEl, tlidliGD@
J (7) Is (D“c@c,n!・No.

発明の効果以上のように、この発明の加工システムでは多種類のワ
ークを、種類、ｒａ数共に全くランダムに供給した場合
にも、該ワークをロボットにより適正に把持搬送して旋
盤へとチャツキングせしめ得、かつ旋盤により適正に加
工せしめることができる。Effects of the Invention As described above, in the processing system of the present invention, even when many types of workpieces are supplied completely randomly in terms of type and RA number, the robot can properly grip and convey the workpieces and chuck them to the lathe. and can be properly processed using a lathe.

[Brief explanation of drawings]

第１図は１実施例としての加工セルの絡平面図、第２図
はワーク種類判別装置の略側面図。第３図は行程のフロー図であり、（ａ）はワークの旋盤
への供給フローを示し、（ｂ）は旋盤における加工フロ
ーを示す。FIG. 1 is a plan view of a processing cell according to one embodiment, and FIG. 2 is a schematic side view of a workpiece type discriminating device. FIG. 3 is a process flow diagram, in which (a) shows the flow of supplying the workpiece to the lathe, and (b) shows the processing flow in the lathe.

Claims

[Claims]

A lathe having an automatic tool changer and an automatic chuck jaw changer, a workpiece supply device provided near the lathe, a workpiece transfer robot provided between the lathe and the workpiece supply device, and a workpiece transfer robot provided in the workpiece feeder. Work type discrimination device,
and a workpiece processing system comprising a control computer connected to the workpiece type discriminating device, a lathe, and a robot, respectively, wherein the control computer uses workpiece discrimination information from the workpiece type discriminating device to control a plurality of pre-held The information suitable for the workpiece is determined from among the robot operation information and processing information, and the determined information is transmitted to the robot,
A workpiece processing system characterized by feeding the workpiece to a lathe for processing.