JPWO2014188600A1 - ワーク加工システム - Google Patents

Abstract

未加工のワーク（Ｗ）のセット数を増加可能なワーク加工システム（１）を提供することを課題とする。ワーク加工システム（１）は、ワーク（Ｗ）に所定の加工を施す少なくとも一つの工作機械（３）と、工作機械（３）を挟む位置に配置され、ワーク（Ｗ）の加工前において、各々、未加工のワーク（Ｗ）を保有する複数のワークストッカ（４Ｌ、４Ｒ）と、ワークストッカ（４Ｌ、４Ｒ）と工作機械（３）との間でワーク（Ｗ）を搬送可能なワーク搬送装置（２）と、を備えることを特徴とする。

Description

本発明は、ワークに所定の加工を施すワーク加工システムに関する。

特許文献１には、レーザ加工装置が開示されている。同文献の［図１］に示すように、ワークは、搬入側ストッカ→レーザ加工機→搬出側ストッカの順に、搬送される。また、特許文献２には、サンプル研磨装置が開示されている。同文献の［図２］に示すように、サンプルは、供給側ストッカ→二つの研磨機→回収側ストッカの順に、搬送される。このように、特許文献１、２には、加工時に、一方通行で、ワーク（サンプル）が搬送される装置が開示されている。

マシニングセンタでワークを加工する場合も、同様に、一方通行で、ワークは搬送される。すなわち、未加工のワークは、ワーク搬送ロボットを介して、供給ストッカからマシニングセンタに供給される。一方、加工済みのワークは、ワーク搬送ロボットを介して、マシニングセンタから排出ストッカに排出される。このように、ワークは、ワーク搬送ロボットにより、供給ストッカ→マシニングセンタ→排出ストッカの順に、搬送される。

特開２０１２−２３２３１３号公報 特開平１０−２１７１１６号公報

マシニングセンタを無人運転する場合、供給ストッカにセットされたワークは、自動的にマシニングセンタに搬送され、マシニングセンタにおいて加工され、排出ストッカに排出される。このため、無人運転時のワークの加工数は、供給ストッカにセットされたワーク数に限られてしまう。したがって、無人運転時にセットした未加工のワークの加工が完了し、改めて未加工のワークを供給ストッカにセットし、かつ加工済みのワークを排出ストッカから取り出し、マシニングセンタを再稼働するまでの間、ワークの生産は停止してしまう。よって、供給ストッカにセット可能なワーク数が少ない場合、ダウンタイムが長くなってしまう。

そこで、本発明は、未加工のワークのセット数を増加可能なワーク加工システムを提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明のワーク加工システムは、ワークに所定の加工を施す少なくとも一つの工作機械と、該工作機械を挟む位置に配置され、該ワークの加工前において、各々、未加工の該ワークを保有する複数のワークストッカと、該ワークストッカと該工作機械との間で該ワークを搬送可能なワーク搬送装置と、を備えることを特徴とする。

本発明のワーク加工システムによると、複数のワークストッカを、各々、未加工ワーク供給用として用いることができる。このため、単一のワークストッカに未加工のワークをフルセットした場合と比較して、未加工のワークのセット数を増加させることができる。したがって、単一のワークストッカだけを未加工ワーク供給用として用いる場合と比較して、ワークの生産数（加工数）を増加させることができる。よって、ワークの生産性が低下しにくい。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、複数の前記ワークストッカは、前記ワークの加工後において、各々、加工済みの該ワークを保有する構成とする方がよい。本構成によると、複数のワークストッカを、各々、加工済みワーク排出用として用いることができる。このため、単一のワークストッカに加工済みのワークをフルセットした場合と比較して、加工済みのワークのセット数を増加させることができる。したがって、単一のワークストッカだけを加工済みワーク排出用として用いる場合と比較して、ワークの生産数（加工数）を増加させることができる。よって、ワークの生産性が低下しにくい。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記ワークストッカは、複数のワーク配置部を有し、該ワーク配置部は、少なくとも一つの前記ワークを配置可能であり、該ワークの加工前において、少なくとも一つの該ワーク配置部には、該ワークが配置されていない構成とする方がよい。本構成によると、ワークの加工に伴って、ワークを、ワーク配置中のワーク配置部から空のワーク配置部に、移し替えることができる。

（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、通常モードと、自動モードと、に切り替え可能であり、該通常モードの前記ワークの加工前において、複数の前記ワークストッカのうち、前記工作機械に対して一方向側の該ワークストッカは、未加工の該ワークを保有し、該工作機械に対して他方向側の該ワークストッカは、未加工の該ワークを保有せず、該自動モードの該ワークの加工前において、複数の該ワークストッカは、各々、未加工の該ワークを保有する構成とする方がよい。

ここで、「通常モード」とは、例えば、未加工のワークを補充可能な有人運転時などに実行されるモードをいう。通常モードは、例えば、作業者の勤務時間内、作業時間内などに実行される。

また、「自動モード」とは、例えば、未加工のワークを補充不可能な無人運転時などに実行されるモードをいう。自動モードは、例えば、作業者の勤務時間外、休憩時間内などに実行される。

本構成によると、通常モードにおいては、上流側のワークストッカ→工作機械→下流側のワークストッカの順に、一方通行で、ワークを搬送することができる。これに対して、自動モードにおいては、ワークの搬送方向は限定されない。このため、複数のワークストッカを、各々、未加工ワーク供給用として用いることができる。したがって、単一のワークストッカに未加工のワークをフルセットした場合と比較して、未加工のワークのセット数を増加させることができる。すなわち、自動モードにおいて単一のワークストッカだけを未加工ワーク供給用として用いる場合と比較して、ワークの生産数（加工数）を増加させることができる。よって、自動モードにおけるワークの生産性が低下しにくい。

本発明によると、未加工のワークのセット数を増加可能なワーク加工システムを提供することができる。

図１は、本発明のワーク加工システムの一実施形態となるワーク加工システムの斜視図である。 図２は、同ワーク加工システムの前面図である。 図３は、同ワーク加工システムの上面図である。 図４は、同ワーク加工システムのブロック図である。 図５は、同ワーク加工システムの通常モード第一段階の前面図である。 図６は、同通常モード第二段階の前面図である。 図７は、同通常モード第三段階の前面図である。 図８は、同通常モード第四段階の前面図である。 図９は、同通常モード第五段階の前面図である。 図１０は、同通常モード第六段階の前面図である。 図１１は、同ワーク加工システムの自動モード第六段階の前面図である。 図１２は、同ワーク加工システムの自動モードにおける加工模式図である。

１：ワーク加工システム。
２：ワーク搬送装置、２０：搬送ロボット、２００：走行軸スライド、２０１：Ｙ軸伸縮アーム、２０２：ロボットアーム、２０３：ロボットチャック、２０４：本体、２１：ロボット走行台、２２：支柱、２４：ロボットアーム上下軸モータ、２５：ロボット走行用モータ、２６：ロボットチャック旋回用モータ。
３：マシニングセンタ（工作機械）、３０：ベッド、３１：主軸台、３１０：Ｘ軸下スライド、３１１：Ｘ軸スライド、３１２：本体、３１３：主軸チャック、３１４：Ｘ軸モータ、３１５：回転モータ、３２：工具軸側スライド、３２０：Ｚ軸下スライド、３２１：Ｚ軸スライド、３２２：コラム、３２３：Ｙ軸下スライド、３２４：Ｙ軸スライド、３２５：Ｙ軸モータ、３２６：Ｚ軸モータ、３２７：工具軸、３３：制御装置、３３０：コンピュータ、３３０ａ：入出力インターフェイス、３３０ｂ：演算部、３３０ｃ：記憶部、３４：入力装置。
４Ｌ：ワークストッカ、４Ｒ：ワークストッカ、４０：走行台、４１：基板、４２：昇降板、４３：シャフト、４６：昇降装置、４６０：シリンダ、４６１：被ガイド部材、４６２：ガイドレール、４６３：連結部材、４６４：フォーク、４７：移動装置、４７０：スプロケット、４７１：チェーン、４７２：移動用モータ。
Ａ１〜Ａ１０：位置、Ｂ１〜Ｂ１０：ワーク配置部、Ｌ：軌道、Ｔ：工具、Ｗ：ワーク、Ｗ１〜Ｗ３：ワーク。

以下、本発明のワーク加工システムの実施の形態について説明する。

＜ワーク加工システムの構成＞
まず、本実施形態のワーク加工システムの構成について説明する。図１に、本実施形態のワーク加工システムの斜視図を示す。図２に、同ワーク加工システムの前面図を示す。図３に、同ワーク加工システムの上面図を示す。図４に、同ワーク加工システムのブロック図を示す。図１〜図４に示すように、本実施形態のワーク加工システム１は、ワーク搬送装置２と、マシニングセンタ３と、２台のワークストッカ４Ｌ、４Ｒと、を備えている。マシニングセンタ３は、本発明の「工作機械」の概念に含まれる。

［マシニングセンタ３］
マシニングセンタ３は、ベッド３０と、主軸台３１と、工具軸側スライド３２と、制御装置３３と、を備えている。

（ベッド３０、主軸台３１）
ベッド３０は、工場の床面に配置されている。主軸台３１は、ベッド３０の上面の左部分に配置されている。主軸台３１は、Ｘ軸（前後方向）下スライド３１０と、Ｘ軸スライド３１１と、本体３１２と、主軸チャック３１３と、Ｘ軸モータ３１４と、回転モータ３１５と、を備えている。

Ｘ軸下スライド３１０は、ベッド３０の上面に配置されている。Ｘ軸下スライド３１０は、前後方向に延在している。Ｘ軸スライド３１１は、Ｘ軸下スライド３１０に、前後方向に移動可能に取り付けられている。Ｘ軸モータ３１４は、Ｘ軸スライド３１１を駆動する。本体３１２は、Ｘ軸スライド３１１に取り付けられている。主軸チャック３１３は、いわゆる三つ爪チャックである。なお、三つ爪チャックの構成は、特開平１１−３００５６８号公報、実公平４−３２１９７号公報などに開示されている。主軸チャック３１３は、ワーク保持軸（図略）に固定されている。ワーク保持軸は、左右方向（Ｚ軸方向）に延在している。回転モータ３１５は、ワーク保持軸を軸周りに回転させる。主軸チャック３１３は、円筒状のワークＷを、三つの爪部材（図略）により、把持、解放可能である。ワークＷおよび主軸チャック３１３がワーク保持軸と共に軸周りに回転することにより、ワークＷの加工角度（例えば、３０°、４５°など）の割り出しが行われる。

（工具軸側スライド３２）
工具軸側スライド３２は、ベッド３０の上面の右部分に配置されている。工具軸側スライド３２は、Ｚ軸下スライド３２０と、Ｚ軸スライド３２１と、コラム３２２と、Ｙ軸（上下方向）下スライド３２３と、Ｙ軸スライド３２４と、Ｙ軸モータ３２５と、Ｚ軸モータ３２６と、工具軸３２７と、を備えている。

Ｚ軸下スライド３２０は、ベッド３０の上面に配置されている。Ｚ軸下スライド３２０は、左右方向に延在している。Ｚ軸スライド３２１は、Ｚ軸下スライド３２０に、左右方向に移動可能に取り付けられている。Ｚ軸モータ３２６は、Ｚ軸スライド３２１を駆動する。コラム３２２は、Ｚ軸スライド３２１に取り付けられている。Ｙ軸下スライド３２３は、コラム３２２の左面に配置されている。Ｙ軸下スライド３２３は、上下方向に延在している。Ｙ軸スライド３２４は、Ｙ軸下スライド３２３に、上下方向に移動可能に取り付けられている。Ｙ軸モータ３２５は、Ｙ軸スライド３２４を駆動する。工具軸３２７には、工具Ｔが交換可能に取り付けられている。

（制御装置３３、入力装置３４）
制御装置３３は、コンピュータ３３０と、複数の駆動回路と、を備えている。コンピュータ３３０は、入出力インターフェイス３３０ａと、演算部３３０ｂと、記憶部３３０ｃと、を備えている。入出力インターフェイス３３０ａは、駆動回路を介して、主軸台３１のＸ軸モータ３１４、回転モータ３１５、工具軸側スライド３２のＹ軸モータ３２５、Ｚ軸モータ３２６、後述するワーク搬送装置２のロボットアーム上下軸モータ２４、ロボット走行用モータ２５、ロボットチャック旋回用モータ２６、後述する２台のワークストッカ４Ｌ、４Ｒのシリンダ４６０、移動用モータ４７２に接続されている。また、入出力インターフェイス３３０ａは、入力装置３４に接続されている。

［ワーク搬送装置２］
ワーク搬送装置２は、いわゆるガントリローダである。ワーク搬送装置２は、搬送ロボット２０と、ロボット走行台２１と、一対の支柱２２と、ロボットアーム上下軸モータ２４と、ロボット走行用モータ２５と、ロボットチャック旋回用モータ２６と、を備えている。

（一対の支柱２２、ロボット走行台２１）
左右一対の支柱２２のうち、左側の支柱２２はベッド３０の左面に固定されている。左側の支柱２２は、上下方向に延在している。右側の支柱２２はベッド３０の右面に固定されている。右側の支柱２２は、上下方向に延在している。ロボット走行台２１は、左右一対の支柱２２上端間に架設されている。ロボット走行台２１は、左右方向に延在している。

（搬送ロボット２０、ロボットアーム上下軸モータ２４、ロボット走行用モータ２５、ロボットチャック旋回用モータ２６）
搬送ロボット２０は、走行軸スライド２００と、Ｙ軸伸縮アーム２０１と、ロボットアーム２０２と、一対のロボットチャック２０３と、本体２０４と、を備えている。走行軸スライド２００は、ロボット走行台２１に、左右方向に移動可能に取り付けられている。ロボット走行用モータ２５は、走行軸スライド２００を駆動する。本体２０４は、走行軸スライド２００に固定されている。Ｙ軸伸縮アーム２０１は、本体２０４に対して、下方に伸縮可能である。ロボットアーム上下軸モータ２４は、Ｙ軸伸縮アーム２０１を駆動する。ロボットアーム２０２は、Ｙ軸伸縮アーム２０１の下端から、後方に突出している。ロボットアーム２０２は、軸周りに回転可能である。ロボットチャック旋回用モータ２６は、ロボットアーム２０２を駆動する。一対のロボットチャック２０３は、ロボットアーム２０２の後端に取り付けられている。一対のロボットチャック２０３は、共に、いわゆる三つ爪チャックである。

［ワークストッカ４Ｌ、４Ｒ］
次に、ワークストッカ４Ｌ、４Ｒの構成について説明する。ワークストッカ４Ｌは、マシニングセンタ３の左側に配置されている。ワークストッカ４Ｒは、マシニングセンタ３の右側に配置されている。

ワークストッカ４Ｌの構成と、ワークストッカ４Ｒの構成と、は同様である。ワークストッカ４Ｌの配置と、ワークストッカ４Ｒの配置と、は左右対称である。ワークストッカ４Ｌは、走行台４０と、合計１０個のワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０と、昇降装置４６と、移動装置４７と、を備えている。

（移動装置４７）
移動装置４７は、前後一対のスプロケット４７０と、チェーン４７１と、移動用モータ４７２と、を備えている。前後一対のスプロケット４７０は、走行台４０の上面に配置されている。チェーン４７１は、前後一対のスプロケット４７０間に張設されている。移動用モータ４７２は、片方のスプロケット４７０を駆動している。

（昇降装置４６）
昇降装置４６は、シリンダ４６０と、被ガイド部材４６１と、ガイドレール４６２と、連結部材４６３と、フォーク４６４と、を備えている。ガイドレール４６２は、走行台４０の前面に配置されている。ガイドレール４６２は、上下方向に延在している。被ガイド部材４６１は、ガイドレール４６２に、上下方向に移動可能に取り付けられている。シリンダ４６０のロッドは、被ガイド部材４６１の一端に取り付けられている。一方、被ガイド部材４６１の他端には、連結部材４６３を介して、フォーク４６４が取り付けられている。シリンダ４６０を駆動することにより、フォーク４６４を上下方向に移動させることができる。

（ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０）
ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０は、移動装置４７のチェーン４７１に、所定間隔ずつ離間して、取り付けられている。移動用モータ４７２を駆動することにより、図３に示す長円状の軌道Ｌに沿って、ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０を移動させることができる。ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０には、各々、最大３段、上下方向にワークＷを積み重ねることができる。走行台４０には、位置Ａ１〜Ａ１０が割り当てられている。ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０は、隣り合う位置Ａ１〜Ａ１０間の間隔に対応するピッチずつ、段階的に移動する。図２、図３にハッチングで示すように、位置Ａ１の最上段（下から数えて３段目）は、ワークＷの供給−排出位置である。後述する自動モードにおいて、未加工のワークＷは、位置Ａ１の最上段から、マシニングセンタ３に搬出される。一方、加工済みのワークＷは、位置Ａ１の最上段から、ワークストッカ４Ｌに搬入される。

ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０の構成は同様である。ワーク配置部Ｂ１は、基板４１と、昇降板４２と、３本のシャフト４３と、を備えている。基板４１は、チェーン４７１に固定されている。基板４１の下面には、３つのキャスタ（図略）が配置されている。基板４１は、走行台４０の上面を、軌道Ｌに沿って走行可能である。３本のシャフト４３は、基板４１の上面から突設されている。昇降板４２は、基板４１の上側に配置されている。位置Ａ１において、昇降板４２は、昇降装置４６のフォーク４６４により、上下方向に移動可能である。３本のシャフト４３は、昇降板４２を貫通している。ワークＷは、昇降板４２の上側に積層されている。３本のシャフト４３は、ワークＷを、径方向外側から保持している。ワークＷの外径に応じて、３本のシャフト４３の径方向位置は、調整可能である。

＜通常モード＞
次に、本実施形態のワーク加工システムの通常モードの動きについて説明する。図５に、本実施形態のワーク加工システムの通常モード第一段階の前面図を示す。図６に、同通常モード第二段階の前面図を示す。図７に、同通常モード第三段階の前面図を示す。図８に、同通常モード第四段階の前面図を示す。図９に、同通常モード第五段階の前面図を示す。図１０に、同通常モード第六段階の前面図を示す。なお、図５〜図１０においては、加工済みのワークＷ１〜Ｗ３にハッチングを施す。

図５〜図１０に示すように、通常モードにおいては、左側のワークストッカ４Ｌ→マシニングセンタ３→右側のワークストッカ４Ｒの順に、ワークＷ１〜Ｗ３が搬送される。すなわち、ワークＷ１〜Ｗ３の加工前において、左側のワークストッカ４Ｌには、未加工のワークＷ１〜Ｗ３が満載されている。一方、ワークＷ１〜Ｗ３の加工前において、右側のワークストッカ４Ｒは空である。

作業者は、図４に示す入力装置３４を介して、制御装置３３に、通常モードを実行する旨の指示を出す。まず、制御装置３３は、ワーク搬送装置２のロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４、ロボットチャック旋回用モータ２６を適宜駆動する。そして、図５に示すように、ロボットチャック２０３を、左側のワークストッカ４Ｌの位置Ａ１（つまりワーク配置部Ｂ１）の真上まで移動させる。制御装置３３は、ロボットチャック２０３により、ワーク配置部Ｂ１の最上段の未加工のワークＷ１を把持する。

次に、制御装置３３は、ワーク搬送装置２のロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４、ロボットチャック旋回用モータ２６を適宜駆動する。そして、図６に矢印Ｙ１〜Ｙ３で示すように、未加工のワークＷ１を、ロボットチャック２０３から主軸チャック３１３に、移し替える。

続いて、制御装置３３は、主軸台３１のＸ軸モータ３１４、回転モータ３１５、工具軸側スライド３２のＹ軸モータ３２５、Ｚ軸モータ３２６を適宜駆動する。そして、図７に示すように、工具Ｔを用いて、未加工のワークＷ１に所定の加工を施す。

ワークＷ１の加工と並行して、制御装置３３は、ワーク搬送装置２のロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４、ロボットチャック旋回用モータ２６を適宜駆動する。そして、図７に矢印Ｙ４〜Ｙ６で示すように、ロボットチャック２０３を、左側のワークストッカ４Ｌの位置Ａ１（つまりワーク配置部Ｂ１）の真上まで移動させる。また、制御装置３３は、左側のワークストッカ４Ｌの昇降装置４６のシリンダ４６０を駆動する。そして、図７に矢印Ｙ７で示すように、ワーク配置部Ｂ１の未加工のワークＷ２を、所定の高度まで、持ち上げる。制御装置３３は、ロボットチャック２０３により、未加工のワークＷ２を把持する。

それから、制御装置３３は、ワーク搬送装置２のロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４、ロボットチャック旋回用モータ２６を適宜駆動する。そして、図８に矢印Ｙ８〜Ｙ１０で示すように、加工済みのワークＷ１を、主軸チャック３１３からロボットチャック２０３（ワークＷ２を把持していない方のロボットチャック２０３）に、移し替える。続いて、制御装置３３は、ロボットチャック旋回用モータ２６、ロボット走行用モータ２５を適宜駆動する。そして、図９に示すように、未加工のワークＷ２を、ロボットチャック２０３から主軸チャック３１３に、移し替える。

その後、制御装置３３は、主軸台３１のＸ軸モータ３１４、回転モータ３１５、工具軸側スライド３２のＹ軸モータ３２５、Ｚ軸モータ３２６を適宜駆動する。そして、図１０に示すように、工具Ｔを用いて、未加工のワークＷ２に所定の加工を施す。

ワークＷ２の加工と並行して、制御装置３３は、ワーク搬送装置２のロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４、ロボットチャック旋回用モータ２６を適宜駆動する。そして、図１０に矢印Ｙ１１〜Ｙ１３で示すように、ロボットチャック２０３を、右側のワークストッカ４Ｒの位置Ａ１（つまりワーク配置部Ｂ１）の真上まで移動させる。また、制御装置３３は、右側のワークストッカ４Ｒの昇降装置４６のシリンダ４６０を駆動する。そして、図１０に矢印Ｙ１４で示すように、ワーク配置部Ｂ１の昇降板４２を、所定の高度まで、持ち上げる。制御装置３３は、ロボットチャック２０３により、加工済みのワークＷ１を昇降板４２の上面に載置する。それから、制御装置３３は、図７に示すように、ワーク搬送装置２を用いて、左側のワークストッカ４Ｌの位置Ａ１まで、ワーク配置部Ｂ１の未加工のワークＷ３を取りに行く。

このように、通常モードにおいては、左側のワークストッカ４Ｌ→マシニングセンタ３→右側のワークストッカ４Ｒの順に、ワークＷ１〜Ｗ３が搬送される。また、左側のワークストッカ４Ｌの位置Ａ１（供給位置）には、順次、ワーク満載のワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０が配置される。また、右側のワークストッカ４Ｒの位置Ａ１（排出位置）には、順次、空のワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０が配置される。

＜自動モード＞
次に、本実施形態のワーク加工システムの自動モードの動きについて説明する。図１１に、本実施形態のワーク加工システムの自動モード第六段階の前面図を示す。すなわち、図１１は、図１０に対応している。なお、図１１においては、加工済みのワークＷ１〜Ｗ３にハッチングを施す。

自動モードは、例えば、ワーク加工システム１から作業者が離れる場合に実行される。自動モードにおいては、まず、左側のワークストッカ４Ｌ→マシニングセンタ３→再び左側のワークストッカ４Ｌの順に、ワークＷ１〜Ｗ３が搬送される。続いて、右側のワークストッカ４Ｒ→マシニングセンタ３→再び右側のワークストッカ４Ｒの順に、ワークＷ１〜Ｗ３が搬送される。

ワークＷ１〜Ｗ３の加工前において、左右両側のワークストッカ４Ｌ、４Ｒには、共に未加工のワークＷ１〜Ｗ３が配置されている。具体的には、図１〜図３に示すように、左右両側のワークストッカ４Ｌ、４Ｒ共に、位置Ａ１〜Ａ９に配置されているワーク配置部Ｂ１〜Ｂ９には、未加工のワークＷ１〜Ｗ３が満載されている。一方、位置Ａ１０に配置されているワーク配置部Ｂ１０は、空である。

作業者は、図４に示す入力装置３４を介して、制御装置３３に、自動モードを実行する旨の指示を出す。制御装置３３は、通常モード同様に、図５〜図９に示すように、左側のワークストッカ４Ｌからマシニングセンタ３に、未加工のワークＷ１を搬入する。また、マシニングセンタ３により、未加工のワークＷ１に加工を施す。また、左側のワークストッカ４Ｌからマシニングセンタ３に、未加工のワークＷ２を搬入する。

通常モードと自動モードとでは、加工済みのワークＷ１の搬出先が相違している。すなわち、通常モードにおいては、図１０に示すように、マシニングセンタ３から右側のワークストッカ４Ｒに、加工済みのワークＷ１を搬出する。これに対して、自動モードにおいては、図１１に示すように、マシニングセンタ３から左側のワークストッカ４Ｌに、加工済みのワークＷ１を搬出する。

具体的には、まず、制御装置３３は、ワークＷ２の加工と並行して、ワーク搬送装置２のロボット走行用モータ２５、ロボットアーム上下軸モータ２４、ロボットチャック旋回用モータ２６を適宜駆動する。そして、図１１に矢印Ｙ１５〜Ｙ１７で示すように、ロボットチャック２０３を、左側のワークストッカ４Ｌの位置Ａ１の真上まで移動させる。

次に、制御装置３３は、図３、図４に示すように、左側のワークストッカ４Ｌの移動装置４７の移動用モータ４７２を駆動する。そして、図３に示す空のワーク配置部Ｂ１０を、位置Ａ１０から位置Ａ１まで、１ピッチ分だけ移動させる。なお、この時点で、ワーク配置部Ｂ１には、未加工のワークＷ３が残っている。ワーク配置部Ｂ１０の移動に伴って、ワーク配置部Ｂ１は、位置Ａ１から位置Ａ２まで、移動する。

次に、制御装置３３は、左側のワークストッカ４Ｌの昇降装置４６のシリンダ４６０を駆動する。そして、図１１に矢印１８で示すように、ワーク配置部Ｂ１の昇降板４２を、所定の高度まで、持ち上げる。制御装置３３は、ロボットチャック２０３により、加工済みのワークＷ１を昇降板４２の上面に載置する。

それから、制御装置３３は、左側のワークストッカ４Ｌの移動装置４７の移動用モータ４７２を再び駆動する。そして、図３に示すワーク配置部Ｂ１（未加工のワークＷ３が搭載されている）を、位置Ａ２から位置Ａ１まで、復動させる。ワーク配置部Ｂ１の復動に伴って、ワーク配置部Ｂ１０（加工済みのワークＷ１が搭載されている）は、位置Ａ１から位置Ａ１０まで、復動する。その後、制御装置３３は、図７に示すように、ワーク搬送装置２を用いて、左側のワークストッカ４Ｌの位置Ａ１まで、ワーク配置部Ｂ１の未加工のワークＷ３を取りに行く。

このように、自動モードにおいては、まず、左側のワークストッカ４Ｌ→マシニングセンタ３→左側のワークストッカ４Ｌの順に、ワークＷ１〜Ｗ３が搬送される。次に、右側のワークストッカ４Ｒ→マシニングセンタ３→右側のワークストッカ４Ｒの順に、ワークＷ１〜Ｗ３が搬送される。

図１２に、本実施形態のワーク加工システムの自動モードにおける加工模式図を示す。なお、図１２に示すのは、左側のワークストッカ４Ｌの分だけである。また、加工済みのワークが搭載されているワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０にハッチングを施す。また、空のワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０に「×」を施す。また、自動モードは、図１２の上側から下側に向かって、進行する。

図１２に示すように、自動モードの開始時（最上段）においては、ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ９に、未加工のワークＷ１〜Ｗ３が配置されている。ワーク配置部Ｂ１０は空である。一方、自動モードの終了時（最下段）においては、ワーク配置部Ｂ１０〜Ｂ８に、加工済みのワークＷ１〜Ｗ３が配置されている。ワーク配置部Ｂ９は空である。

自動モードの進行に伴って、位置Ａ１〜Ａ１０と、ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０と、の位置関係は、１ピッチずつずれていく。すなわち、ワークＷ１〜Ｗ３の供給−排出位置を有する位置Ａ１には、順次、ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０が配置される。一方、位置Ａ１の隣りの位置Ａ１０には、順次、空のワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０が配置される。

なお、自動モードにおいては、右側のワークストッカ４ＲのワークＷ１〜Ｗ３についても、左側のワークストッカ４ＬのワークＷ１〜Ｗ３同様に、加工が施される。

＜作用効果＞
次に、本実施形態のワーク加工システムの作用効果について説明する。本実施形態のワーク加工システム１によると、図３に示すように、自動モードにおいて、２台のワークストッカ４Ｌ、４Ｒを、各々、未加工のワークＷ供給用として用いることができる。このため、単一のワークストッカ４Ｌに未加工のワークＷをフルセットした場合と比較して、未加工のワークＷのセット数を増加させることができる。したがって、単一のワークストッカ４Ｌだけを未加工ワークＷ供給用として用いる場合と比較して、自動モードにおけるワークＷの生産数（加工数）を増加させることができる。よって、長時間の無人運転が可能になり、延いてはワークＷの生産性を向上させることができる。

また、自動モードは、作業者がワーク加工システム１から離れる場合に実行される。自動モード完了後、作業者が復帰し通常モードを開始するまでの時間が長い場合（つまり未加工のワークＷを補充するまでの時間が長い場合）、ワーク加工システム１のダウンタイムが長くなってしまう。この点、本実施形態のワーク加工システム１によると、自動モードにおけるワークＷの生産数を増加させることができる。このため、作業者不在に伴うダウンタイムを短くすることができる。

また、本実施形態のワーク加工システム１によると、図１２に示すように、自動モードにおいて、加工済みのワークは、所定のルールに則ったワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０に、各々収容される。このため、加工に伴って、任意のワークが、どのワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０からどのワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０に移動したのか、確認しやすい。すなわち、ワークのトレースが容易である。

また、本実施形態のワーク加工システム１によると、図３に示すように、２台のワークストッカ４Ｌ、４Ｒを、各々、加工済みワークＷ排出用として用いることができる。このため、単一のワークストッカ４Ｒに加工済みのワークＷをフルセットした場合と比較して、加工済みのワークＷのセット数を増加させることができる。したがって、単一のワークストッカ４Ｒだけを加工済みワークＷ排出用として用いる場合と比較して、ワークＷの生産数（加工数）を増加させることができる。よって、ワークＷの生産性が低下しにくい。

また、本実施形態のワーク加工システム１によると、図１２に示すように、ワークＷの加工に伴って、ワークＷを、未加工のワークが配置されているワーク配置部（例えばワーク配置部Ｂ１）から空のワーク配置部（例えばワーク配置部Ｂ１０）に、移し替えることができる。

また、本実施形態のワーク加工システム１によると、図３に示すように、自動モードにおいて、ワークＷの供給−排出位置を有する位置Ａ１と、空のワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０が配置される位置Ａ１０と、が隣り合わせに設定されている。このため、ワークＷの供給、排出に伴うワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０の移動が、１ピッチ分だけで済む。したがって、ワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０の移動に伴うダウンタイムを短くすることができる。

＜その他＞
以上、本発明のワーク加工システムの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

自動モードにおけるワークＷの搬送方向、加工順序は特に限定しない。上記実施形態においては、図２に示す左側のワークストッカ４Ｌの全てのワークＷの加工が完了してから、右側のワークストッカ４Ｒの全てのワークＷの加工を行った。しかしながら、この逆の順序で、ワークＷの加工を行ってもよい。

また、まず左側のワークストッカ４Ｌの一部（例えば、２７個中の１２個）のワークＷの加工を行い、次に右側のワークストッカ４Ｒの一部（例えば、２７個中の１２個）のワークＷの加工を行い、続いて左側のワークストッカ４Ｌの残部（例えば、２７個中の１５個）のワークＷの加工を行い、最後に右側のワークストッカ４Ｒの残部（例えば、２７個中の１５個）のワークＷの加工を行ってもよい。

また、まず左側のワークストッカ４ＬのワークＷの一部（例えば、内周面）の加工を行い、次に右側のワークストッカ４ＲのワークＷの一部（例えば、内周面）の加工を行い、続いて左側のワークストッカ４ＬのワークＷの残部（例えば、外周面）の加工を行い、最後に右側のワークストッカ４ＲのワークＷの残部（例えば、外周面）の加工を行ってもよい。

また、左側のワークストッカ４Ｌの未加工のワークＷを、加工後に右側のワークストッカ４Ｒに移動させてもよい。また、右側のワークストッカ４Ｒの未加工のワークＷを、加工後に左側のワークストッカ４Ｌに移動させてもよい。この場合、二つのワークストッカ４Ｌ、４Ｒのうち、いずれか片方のワークストッカ４Ｌ、４Ｒだけに、空のワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０を設けておけば、より多くの未加工ワークを準備しておくことができる。

図３に示すワークＷの供給−排出位置は、位置Ａ１以外の位置Ａ２〜Ａ１０に設定してもよい。また、ワークＷの供給位置と排出位置とが別々であってもよい。図３に示す空のワーク配置部Ｂ１０の位置は、位置Ａ１０以外の位置Ａ１〜Ａ９に設定してもよい。また、空のワーク配置部Ｂ１０を複数設定してもよい。

また、上記実施形態においては、図３に示すように、自動モード開始時において、空のワーク配置部Ｂ１０に、一つもワークが配置されていない。しかしながら、管理上、自動モード終了後にワークストッカ４Ｌ、４Ｒに未加工のワークが残っていてもよい場合は、自動モード開始時において、全てのワークストッカ４Ｌ、４Ｒのワーク配置部Ｂ１〜Ｂ１０に、未加工のワークをフルセットしておいてもよい。すなわち、自動モード開始時（ワークの加工前）における、ワークストッカ４Ｌ、４Ｒにセットする未加工のワークの総数は特に限定しない。単一のワークストッカ４Ｌ、４Ｒにセット可能なワークの総数よりも多くのワークをワークストッカ４Ｌ、４Ｒにセットし自動モードを実行することにより、ワークの生産数（加工数）を増加させることができる。

上記実施形態においては、ワーク搬送装置２としてガントリローダを用いたが、他のタイプのローダを用いてもよい。搬送ロボット２０の構成は特に限定しない。図１に示すＹ軸伸縮アーム２０１の代わりに、前後方向に揺動するスイングアームを配置してもよい。工作機械の種類は特に限定しない。マシニングセンタ３の代わりに、旋盤、ボール盤、フライス盤、ターニングセンタなどを配置してもよい。

Claims (4)

1. ワークに所定の加工を施す少なくとも一つの工作機械と、
   該工作機械を挟む位置に配置され、該ワークの加工前において、各々、未加工の該ワークを保有する複数のワークストッカと、
   該ワークストッカと該工作機械との間で該ワークを搬送可能なワーク搬送装置と、
   を備えるワーク加工システム。
2. 複数の前記ワークストッカは、前記ワークの加工後において、各々、加工済みの該ワークを保有する請求項１に記載のワーク加工システム。
3. 前記ワークストッカは、複数のワーク配置部を有し、
   該ワーク配置部は、少なくとも一つの前記ワークを配置可能であり、
   該ワークの加工前において、少なくとも一つの該ワーク配置部には、該ワークが配置されていない請求項１または請求項２に記載のワーク加工システム。
4. 通常モードと、自動モードと、に切り替え可能であり、
   該通常モードの前記ワークの加工前において、複数の前記ワークストッカのうち、前記工作機械に対して一方向側の該ワークストッカは、未加工の該ワークを保有し、該工作機械に対して他方向側の該ワークストッカは、未加工の該ワークを保有せず、
   該自動モードの該ワークの加工前において、複数の該ワークストッカは、各々、未加工の該ワークを保有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のワーク加工システム。

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