JPS614641A - 工作機械 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は工作機械本体に着脱用ロボットで被加工物のロ
ーディング、アンローディングを行なう装置を有する工
作機械に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第７図は従来の着脱用ロボットにより被加工物をＮＣ旋
盤へ自動供給、自動取出を行なっているときの斜視図で
ある。

第７図において被加工物１は図示しない無人搬送車また
はその他の搬送設備で運ばれテーブル２の上に載せられ
待機している。ＮＣ旋盤４により先に供給された被加工
物１の加工が完了すると、自動ドア５が開き着脱用ロボ
ット３がチャック６に把持されている・被加工物１を取
りに行き（第７図の状態）、チャック６から被加工物１
　（加工完了品）を取り外しテーブル２の上に載せる。

着脱用ロボット３は素材である被加工物１をつかみなお
しＮＣ旋盤４内へ搬送して被加工物１をチャック６にと
りつけ、その後着脱用ロボット３はＮＣ旋盤４の機外へ
待機し自動ドア５が閉じＮＣ旋盤４にて自動で加工が進
められる。加工中にテーブル２上の加工完了した被加工
物１は無人搬送車等の搬送設備で素材である被加工物１
と入れ替えられている。以上で自動の１サイクルか完了
するが自動運転を継続させる場合には、本自動１サイク
ルを継続させることになる。

ところで形状が大きく異なるような被加工物ｌを数多く
加工する場合、通常では機種変更のだめの段取り替えを
自動化することは技術的、経済的にも困難であり、第７
図の場合でもチャック６の爪の交換又は爪の位置の変更
、刃物台７にある工具（バイト、回転工具）の交換、そ
の他チャック６の位置決め具の交換等治工具類の交換ま
たは取付位置の変更および調整作業が必要となる。一般
にはこれらの作業は殆んど人手作業によっている。

またこれらの段取作業以外でも細かい部分の清掃切粉除
去や不慮のトラブル時に対する復帰作業等人手を必要と
する作業が発生する。ところでこれらの人手を必要とす
る作業においては、ますＮＣ旋盤４を単独手動運転に切
換え自動ドア５を開けて作業者８がＮＣ旋盤４と着脱用
ロボット３の間に入り段取り、調整等の人手作業を行な
っていた。

第８図は第７図の断面図を示すがこのように一般のＮＣ
旋盤では作業者が立つ位置に着脱用ロボット３が設置さ
れているため作業者８か着脱用ロボット３とＮＣ旋盤４
にはさまれ作業者の作業域が制約され作業性が悪いこと
、着脱用ロボットの動作域と作業者の作業域が重なり着
脱用ロボット３の誤動作等があると非常に危険であり、
また作業者はＮＣ旋盤４と着脱用ロボット３にはさまれ
る恐れもあり安全対策の要望があった。この解決方法と
して着脱用ロボット３の動作域を安全柵で囲うという試
みも行われているが着脱用ロボット３と作業者の作業域
が重なっていることについては解決されていない。また
作業者の近くに段取り用の作業台を置く場所等の制限も
多く、また自動運転中も着脱用ロボット３がじゃまにな
り作業者が自動運転監視ができないなど多くの問題があ
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的は着脱用ロボット客の動作域と作業者の作
業域の重なりを最少限にし作業者の安全を確保するとと
もに、充分な作業スペースをとることにより作業性を向
上できる工作機械を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明においては工作機械
本体の加工部に着脱する被加工物を搬入出するロボット
ハンドをもつ着脱用ロボットを有する工作機械において
、前記工作機械本体の背面又は側面のいずれか一方に開
口部を設け、この開口部を前記着脱用ロボットのロボッ
トハンドが被加工物を搬入出するようにしたので、着脱
用ロボットの動作域と作業者の作業域の重なりが少くな
り、かつ工作機械本体の前面が全て作業者の作業域とな
って作業者の安全と高い作業性が得られるようにしたこ
とを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の工作機械の一実施例を示す斜視図でＮ
Ｃ旋盤１０と着脱用ロボット１１とテーブル２から構成
されている。第１図に示すように着脱用ロボット１１及
びテーブル２はＮＣ旋盤１０の後方に配設されておりＮ
Ｃ旋盤１０の正面側は作業者域となっている。作業者８
側には手動式ドア１２が設けられており作業者８によっ
て手動で開閉されるようになっている。Ｎ　’Ｃ旋盤１
０の背面には後方自動ドア１３が設けられており、被加
工物１を把持した着脱用ロボット１１の先端にあるロボ
ットハンド１４がＮＣ旋盤１０内へ搬入またはＮＣ旋盤
１０外へ搬出できるのに充分な開口部１５が設けられて
いる。

第２図は第１図の断面図であって、着脱用ロボット１１
か被加工物１をＮＣ旋盤１０のチャック６に取付けてい
る状態を示す。ＮＣ旋盤１０の後部にある防油扉１６は
刃物台７を載せた上部刃物台ベース１７に密着して作ら
れ、上部刃物台ベース１７がＮ、Ｃ旋盤１０の主軸方向
に移動するためよろい戸構造となっており、なおかつ後
方自動ドア１３と同様に被加工物１を把持した着脱用ロ
ボット１１のロボットハンド１４がＮＣ旋盤１０内へ搬
入またはＮＣ旋盤外へ搬出できるように自動開閉式の構
造となっている。第２図において作業者は矢印１８に示
す方向より作業を行なうことかできる。

さて、自動運転に入るには先づ運転準備を完了し手動式
ドア１２を手動で閉じれは自動運転に入るのであるが、
自動運転中のサイクル動作については以下の通りである
。被加工物１は図示しない無人搬送車またはその他の搬
送設備で運ばれテーブル２の上に載せられて待機してい
る。ＮＣ旋盤１０で先に供給された被加工物１の加工が
完了すると、第２図に示す後方自動ドア１３および防油
扉１６が自動で開き着脱用ロボット１１のロボットハン
ド１４がＮ’　Ｃ旋盤１０の背面に設けた開口部１５を
通ってチャック６に把持されている被加工物１をとりに
行き、チャック６から被加工物１　（加工完了品）を取
り出しテーブル２の上に載せる。着脱用ロボット１１の
ロボットハンド１４は素材である被加工物１　（素材）
をつかみなおしＮＣ旋盤１０内へ背面の開口部１５を通
って搬送し被加工物１をチャック６にとりつけ、その後
着脱用ロボット１１のロボットハンド１４がＮＣ７Ｊ−
盤１０の機外の所定位置へ退出すると防油扉１６及び後
方自動ドア１３が自動的に閉じてＮＣ旋盤ＩＯは加工を
開始する。加工中にテーブル２上の加工完了した被加工
物１は図示しない無人搬送車等の搬送設備で素材である
被加工物１と入れ替えられて自動の１サイクルが完了す
る。

ところで各ドアのインタロックは手動式ドア１２が開い
ているときは後方自動ドア１３は自動で開かすまた着脱
用ロボット１１も一時停止の状態となり、手動式ドア１
２が閉じている状態ではじめて後方自動ドア１３、防油
扉１６および着脱用ロボット１１が作動状態となる。し
たがってＮＣ旋盤１０内は作業者８と着脱用ロボット１
１との共存域であるが、自動運転時では手動ドア１２が
必ず閉じており手動運転時及び段取調整時は後方自動ド
ア１３および防油扉１６が必す閉じているので作業者８
と着脱用ロボット１１の各々の作業域はこれらの扉が分
断しお互いに干渉しあうことはなくなる。

本発明によれは作業者８と着脱用ロボット１１はＮＣ旋
盤１０を中心に前後に配置されるため両者は互いにその
動作を干渉されることなく自由に作業を行うことができ
る。またＮＣ旋盤１０の正面近くに段取り用の作業台を
置くこともできてスペース上の制約はなく段取り調整と
いった作業者が行う作業の能率が非常に高くなる。さら
に段取り、調整や清掃作業等の人手作業時には後方自動
ドア１３および防油扉１６が着脱用ロボット１１からの
防護壁となり、かつ手動ドア１２とのインタロックをと
っであるため作業者が着脱用ロボット１１とＮＣ旋盤１
０との間にはさまれたりあるいは着脱用ロボット１１の
ロボットハンド１４の暴走によって怪我をする危険性は
全くなくなった。また自動運転中、は手動式ドア１２が
閉じた状態のため手動式ドア１２か防護壁となって安全
な自動運転監視を行うことができる。

なお、本発明の実施例は、ＮＣ旋盤１台によって構成さ
れているが台数か異なっても全く同様の機能を実現でき
る。即ち第３図は２台のＮＣ旋盤を示し、第１のＮＣ旋
盤１９と第２のＮＣ旋盤かはその各々の背面を向い合せ
、これらＮＣ旋盤の中間に着脱用ロホット２１を被加工
物のローデングステーション２２と共に配設したもので
ある。このように配設して着脱用ロボット２１が被加工
物１を第１、第２のＮＣ旋盤１９，２０の背面開口部よ
り自動的に搬出、搬入することによって、着脱用ロボッ
ト２１の動作域はこれらの設備で閉じた空間を形成する
ので設備前面の作業者域と完全に分離することができ一
層安全でかつ高能率に作業することができる。

次に本発明の他の実施例について第４図および第５図に
より説明する。工作機械の本体であるマシニングセンタ
２３の側方に着脱用ロボット２４が設置され、被加工物
１のローデングステーション５はマシニングセンタ羽の
斜め後方に配設されており、マシニングセンタ２３の正
面側は段取り、調整等を行うための作業者域となってい
る。マシニングセンタ２３の正面くは手動式ドア２６が
設けられており作業者によって手動で開閉される。また
、マシニングセンタ２３の側面には開口部２７が設けら
れ、この開口部２７には側面自動ドアあが取付けられて
いて、被加工物１を把持した着脱用ロボット２４のロボ
ットハンド２９が上記開口部２７を通りマシニングセン
タ２３内へ搬入用可能となっている。

自動運転中の状態を示す第５図において、着脱用ロボッ
トスはローデングステーション２５上に載せられた被加
工物１を取りに行き先端のロボットハンド２９で被加工
物１を把持する。次に着脱用ロボット２４は旋回してマ
シニングセンタおの加工軸の側方向の延長線上で停止し
、マシニングセンタ邪の側面自動ドア２８が自動開放さ
れると着脱用ロボットＵの腕が伸び先端のロボットハン
ド２９がマシニングセンタ２３内に被加工物ｌを搬入し
、マシニングセンタ２３のチャック３０にこれを把持さ
せてカラ後退しマシニングセンタ２３の外で待機する。

側面自動ドアあが閉じるとマシニングセンタｎが運転を
開始し被加工物１を加工する。加工が完了すれは側面自
動ド、ア詔が開さ、着脱用ロボツ）２４の腕が伸びてそ
の先端にあるロボットハンド２９がマシニングセンタ２
３内に侵入して加工完了した被加工物１を把持して機外
へ取り出す。さらに着脱用ロボット２４は９０°旋回し
て把持している被加工物１をローデングステーション部
上に載せ、再び素材である被加工物１を把持して自動運
転は継続される。本実施例では第５図に示すように着脱
用ロボット２４の旋回可能角度θで示す旋回域はマシニ
ングセンタ２３の正面側即ち作業者域とは物理的に干渉
しないように設定することができる。又各ドアのインタ
ロツタは手動式ドア謳が開いているときは側面自動ドア
あは自動で開かず、また着脱用ロポツ）２４も一時停止
の状態となる。手動式ドア２６が閉じている状態ではじ
めて側面自動ドアおおよび着脱用ロボツ）２４が作動可
能状態となる。

したがってマシニングセンタｎ内は作業者と着脱用口゛
ボット２４との共存域であるが、自動運転時は手動ドア
あが必ず閉じており、手動運転時および段取時は側面自
動ドア２８が必ず閉じているので作業者域と着脱用ロボ
ツｌ−２４の動作域はこれらの扉が分断し藷互に干渉し
あうことはなくなる。

上記のとおり作業者域と着脱用ロボットの動作域は扉に
よって分断されお互に干渉することがないので、作業者
の段取、調整作業および監視作業が安全でかつ能率的に
行うドとができる。

なお、本実施例は、マシニングセンタの側面に設けた開
口部から着脱用ロボットによって被加工物を搬入用した
が、第６図に示すようにマシニングセンタ３１の後方に
開口部を設けこの開口部から着脱口ボッ１−３２に−よ
って波力ｉ工物１を搬入用しても同様な機能を実現でき
る。また、本実施例では、マシニングセンタ１台によっ
て構成されているか台数が異なっても全く同様の機能な
★現できる。

〔発明の効果〕

本発明によれは、工作機械本体の背面又は側面のいずれ
か一方に開口部を設け、この開口部を被加工物着脱用ロ
ボットのロボットハンドが被加工物を搬入用するように
したので、着脱用ロボットの動作域と作業者の作業域の
重なりが扉によって分断されお互に干渉しないようにし
たため工作機械本体内での作業者の段取、調整作業が安
全となり、かつ工作機械本体の前面が全て作業者の作業
域となって作業者の安全と高い作業能率をうることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工作機械の一実施例を示す斜視図、・
第２図は第１図の側面から見た断面図、第３図乃至第６
図は本発明の工作機械の他の実施例をそれぞれ示す上面
図、斜視図、上面図、上面図、第７図は従来の工作機械
を示す斜視図、第８図は第７図の側面から見た断面図で
ある。 １・・・被加工物、　　　３，１１，２１，２４．３２
・・・着脱用ロボット。 ４、１０，１９：２０，２３．３１・・・工作機械本体
。 ５、１２，２６．３４・・・手動ドア、　　　１３，２
８．３３・・・自動ドア。 １４．２９・・・ロボットハンド、　１５．２７・・・
開口部。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑（ばか１名）第１−
図 第２図 居 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工作機械本体の加工部に被加工物を搬 入出するロボットハンドをもつ着脱用ロボットを有する
   工作機械において、前記工作機械本体の背面又は側面の
   いずれか一方に開口部を設け、この開口部を前記着脱用
   ロボットのロボットハンドが被加工物を搬入出するよう
   にしたことを特徴とする工作機械。