JPWO2018037527A1 - 工作機械装置 - Google Patents

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Abstract

複数の作業機モジュール(4A〜4I)の間でワークの搬送を行うアーム(21)の動作に係る制御プログラムを生成する際において、従来に比べて制御プログラムの生成に係る作業の効率化を図ることを可能にした工作機械装置を提供する。具体的には、ベース(3)に対する作業機モジュール(4A〜4I)の配置態様に基づいて、テンプレートデータからアーム(21)の動作に係る制御プログラムを生成するように構成する。

Description

本発明は、ワークに対して各種作業を行う工作機械装置に関する。
従来より、ワークに対して穴あけ、旋盤、研磨、検査等の各種作業を行う工作機械装置について提案されている。上記工作機械装置では、一般的にワークの搬送、ワークの反転、作業位置へのワークの装着等を行うのにアームが用いられている。
ここで、アームは例えば特開2014−33744号公報に示すように、先端にワークを固定する為のチャックを備え、一又は複数の関節を回転駆動させることによって、ワークを任意の空間上の位置に移動させることが可能である。しかしながら、従来ではこのアームの動作に係る制御プログラムを作成する作業が非常に複雑な作業となっていた。
そこで、上記特開2014−33744号公報では、制御プログラムのテンプレートを予め記憶させておき、テンプレートを用いて制御プログラムを生成することによって制御プログラムの作成に係る作業の効率化を図ることが行われている。具体的には、ディスプレイに表示された設定画面において、作業に用いられる工具や部品を選択し、更に作業の内容を示す数値を入力することによって、制御プログラムの生成が行われる。
特開2014−33744号公報(図13〜図21)
一方、近年ではワークに対して作業を行うモジュール(以下、作業機モジュールという)を1のラインに対して複数配置し、一のワークに対して各作業機モジュールが順次作業を行うように構成された工作機械装置についても提案されている。作業機モジュールは複数種類あって、種類毎に作業内容が決められており、例えば、作機械装置内にワークを投入するモジュール、ワークに対して加工作業を行うモジュール、ワークに対して検査を行うモジュール、工作機械装置内からワークを排出するモジュール等がある。このような構成とすることによって、従来に比べて配置スペースを減少でき、更に機械本体部のメンテナンス、交換等に対する利便性を高くすることができる。また、複数の作業機モジュールの内の一部の作業機モジュールのみを入れ替えたり、配置順序を並べ替えることが可能であり、より多様なワークに対する作業を効率よく行うことが可能となる。
しかしながら、このような工作機械装置では、一のアームが複数の異なる作業に用いられ、更に作業機モジュール間におけるワークの搬送にもアームが用いられる。また、同じ種類の作業機モジュールを用いて同じ作業を行う場合であっても、配置された作業機モジュールの並び順が変われば、それに応じて制御プログラムも変更する必要が生じる。
即ち、アームの制御プログラムの生成がより複雑化する問題があった。上記特許文献1の技術では、複数の作業機モジュールに対応した制御プログラムの生成は行っておらず、制御プログラムの作成に係る作業を十分に効率化することができなかった。
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、複数の作業機モジュールの間でワークの搬送を行うアームの動作に係る制御プログラムを生成する際において、従来比べて制御プログラムの生成に係る作業の効率化を図ることを可能にした工作機械装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため本発明に係る工作機械装置は、ベースと、前記ベース上において所定の配列方向に配列されるとともに、前記ベースから着脱可能に構成された複数の作業機モジュールと、前記ベース上を移動可能に構成されるとともに、前記複数の作業機モジュールの間でワークの搬送を行うアームと、を有する。また、前記作業機モジュールは複数種類あって、種類毎にワークに対する作業内容が決められており、前記ベースに対する前記作業機モジュールの配置態様を入力する配置入力手段と、前記配置入力手段により入力された前記作業機モジュールの配置態様に基づいて前記アームの動作に係る制御プログラムを生成するプログラム生成手段と、を有する。
前記構成を有する本発明に係る工作機械装置によれば、複数の作業機モジュールの間でワークの搬送を行うアームの動作に係る制御プログラムを生成する際において、従来比べて制御プログラムの生成に係る作業の効率化を図ることが可能となる。例えば、複数の作業機モジュールの内の一部の作業機モジュールのみを入れ替えたり、配置順序を並べ替えた場合であっても、対応する制御プログラムを容易に作成することが可能となる。
図1は、本実施形態に係る工作機械装置の外観正面図である。 図2は、ベースユニットの内部構造を示した図である。 図3は、アームの動作態様の一例を示した図である。 図4は、本実施形態に係る工作機械装置を示したブロック図である。 図5は、本実施形態に係るプログラム生成処理プログラムのフローチャートである。 図6は、ユーザによる各種情報の入力前のプログラム生成画面の一例である。 図7は、ユーザによる各種情報の入力後のプログラム生成画面の一例である。 図8は、単位制御プログラムの生成例を示した図である。 図9は、工作機械装置のアームの動作制御に係る制御プログラムの生成例を示した図である。
以下、本発明に係る工作機械装置を、具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る工作機械装置1の全体構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係る工作機械装置1の外観正面図である。
[工作機械装置の全体構成]
本実施形態に係る工作機械装置1は、図1に示すように、複数(図1では5個)のベースユニット2A〜2Eからなるベース3と、ベース3に対して配列された複数(図1では9個)の作業機モジュール4A〜4Iとを備えている。基本的には、一のベースユニットに対して2つの作業機モジュールが配置されるが、一のベースユニットに対して一の作業機モジュールのみ或いは3以上の作業機モジュールを配置する構成としても良い。更に、ベース3と独立して作業機モジュールを配置しても良い。例えば、図1に示す例では、最も左側に配置されたベースユニット2Aは一の作業機モジュール4Aが配置され、他のベースユニット2B〜2Eには各2個の作業機モジュール4B〜4Iが配置されている。尚、以下の説明では、「前後」、「左右」、「上下」を、図1の工作機械装置1の正面側から見た場合における前後、左右、上下として説明する。即ち、作業機モジュール4A〜4Iが配列されている方向は左右方向であり、作業機モジュール4A〜4Iの配列方向と交差する工作機械装置1の奥行き方向が前後方向である。
また、複数の作業機モジュール4A〜4Iは、1つのラインとなるように左右方向に一列に配列されている。更に、各作業機モジュール4A〜4Iは、等間隔で且つ互いの側壁が近接するように配列されている。なお、作業機モジュール4A〜4Iは、後述するようにワークに対する作業内容が異なる複数種類のモジュールが存在する。但し、作業機モジュール4A〜4Iの外観は、種類に関わらず基本的に同一寸法で同一外観を有している。その結果、本実施形態に係る工作機械装置1は、見た目に統一感のあるものとなっている。
また、作業機モジュール4A〜4Iは、左右方向の寸法が、前後方向の寸法に対して相当に小さくされている。一方、ベースユニット2A〜2Eは上方に載置される作業機モジュール4A〜4Iに対応した寸法を有している。例えばベースユニット2Aは、左右方向の寸法が1つの作業機モジュールが載置された状態における作業機モジュールの左右方向の寸法とほぼ等しくされており、ベースユニット2B〜2Eは、左右方向の寸法が、2つの作業機モジュールが載置された状態における作業機モジュールの左右方向の寸法とほぼ等しくされている。即ち、ベース3は、左右方向において、9つの作業機モジュール4A〜4Iが丁度載置される大きさのものとされている。以上のような構成から、本実施形態に係る工作機械装置1は、9つの作業機モジュール4A〜4Iが配列されているにも拘わらず、配列方向における当該装置全体の長さが比較的短いものとすることができる。
また、ベース3を構成する各ベースユニット2A〜2Eは、それぞれ互いに固定されて一のベースを構成している。上述したように基本的にベースユニット2Aを除くベースユニット2B〜2Eの各々は、2つの作業機モジュール4A〜4Iを載置させることが可能となっている。それら4つのベースユニット2B〜2Eは、各々が規格化されており、互いに同じ形状、寸法、構造のものとされている。従って、ベース3を構成するベースユニットの数は適宜増減することが可能であり、それに伴って配列する作業機モジュールの数についても自由に変更することが可能となる。尚、本実施形態では、ベース3を複数のベースユニット2A〜2Eから構成しているが、ベース3をベースユニット2A〜2Eに分割せずに単体で構成しても良い。
次に、ベースユニット2A〜2Eの内部構造について説明する。図2はベースユニット2Bの内部構造を示した図である。尚、ベースユニット2A〜2Eは載置される作業機モジュールの数が異なるのみで、基本的に同一の構成を有しているので、他のベースユニット2A、2C〜2Eの説明は省略する。
図2に示すように、各ベースユニット2Bには、上部に載置される作業機モジュールの数に応じた数のレール11が設けられている。本実施形態ではベースユニット2Bは2つの作業機モジュール4B、4Cが載置されるので、2対のレール11が、前後方向に並んで設けられている。レール11は、作業機モジュールの引き出しの際の作業機モジュールが移動する軌道を画定するものとなっている。一方、作業機モジュール4B、4Cのベースに接する面には、レール11と対応する車輪が設けられている。そして、レール11上で車輪を移動させることによって、作業機モジュール4B、4Cをベースユニット2Bに対して容易に前後方向に移動させることが可能となっている。
更に、作業機モジュール4B、4Cは、ベースユニット2Bから離脱可能な位置まで移動させることが可能である。その結果、ベース3上に配列された各作業機モジュール4A〜4Iの一部の入れ替えや並べ替えを容易に行うことが可能となる。
また、作業機モジュール4A〜4Iの正面側の側壁には、コントローラ5が配置されている。コントローラ5は、情報の表示手段としての液晶ディスプレイや、ユーザの操作を受け付ける操作受付手段としての各種操作ボタンを備えており、工作機械装置1に関する各種操作を受け付けたり、工作機械装置1の現在の作動状況や設定状況等を表示する。また、液晶ディスプレイの前面にはタッチパネルが配置されており、タッチパネルを用いた操作についても可能に構成されている。また、コントローラ5は後述のように工作機械装置1の動作制御に関する加工制御プログラムを生成する場合においても用いられる。図1に示す例ではコントローラ5は一部の作業機モジュール4B〜4Hのみに配置されているが、全ての作業機モジュール4A〜4Iに配置しても良い。尚、コントローラ5を用いた加工制御プログラムの生成に関しては後に詳細に説明する。
[作業機モジュールの構成]
上述した工作機械装置1は、製造物であるワークに対して、各種のツールによる穴あけ、旋盤、研磨、検査等を行って、最終的な製品を製造するものである。具体的には、ラインに対して配列された各作業機モジュール4A〜4Iが、一のワークに対して順次作業を行う。
ここで、作業機モジュール4A〜4Iは複数種類あって、種類毎に作業内容が決められている。例えば本実施形態では、工作機械装置1内にワークを投入する搬入モジュール、旋盤を行う旋盤モジュール、ドリルによる孔開けやミーリング加工等を行うドリルモジュール、ワークに対して検査を行う検査モジュール、ワークの仮置きをおこなう仮置きモジュール、工作機械装置1内からワークを排出する搬出モジュールがある。旋盤モジュールやドリルモジュールはワークに対する加工作業を行う加工モジュールに相当する。
尚、ベース3に対してどの種類の作業機モジュールを配置するかは、ワークに対する作業内容によって異なる。また、ベース3に対して配置する作業機モジュールの数もワークに対する作業内容によって異なる。また、作業機モジュールの並び順については一部の作業機モジュールを除いて作業内容に応じて製造者側で任意に変更可能である。特に本実施形態では後述するように複数の作業機モジュールの内の一部の作業機モジュールのみを入れ替えたり、配置順序を並べ替えた場合であっても、対応する加工制御プログラムを容易に作成することが可能となる。
例えば作業機モジュールの配置の一例として、図1に示す例では、ベース3の最も左側の作業機モジュール4Aとしてワークを投入する搬入モジュールが配列され、一方最も右側の作業機モジュール4Iとして工作機械装置1内からワークを排出する搬出モジュールが配置される。そして、搬入モジュールと搬出モジュールの間の作業機モジュール4B〜4Hとして左側から順に、旋盤モジュール、仮置きモジュール、ドリルモジュール、検査モジュールがそれぞれ作業順に所定数配置される。そして、工作機械装置1は、最も左側に配置された搬入モジュールによって投入されたワークが、左側にある各作業機モジュールから順に、各作業機モジュールによる作業が行われ、最終的に搬出モジュールから排出されるようになっている。
また、工作機械装置1は、ワークを作業機モジュール4A〜4Iの配列方向に移送するワークの搬送手段、ワークの反転手段、作業位置へのワークの装着手段、作業位置からのワークの離脱手段として、アーム21を備えている。尚、工作機械装置1が備えるアーム21の数はベースユニット2A〜2Eの数に比例し、基本的に2台の作業機モジュールの配置された2つのベースユニット(即ち4台の作業機モジュール)に対して1のアーム21を配置する。例えば本実施形態では搬入モジュールの載置されたベースユニット2Aを除くと4つのベースユニット2B〜2Eからなるので、アーム21は2本配置されることとなる。
ここで、アーム21は、ベース3と略同じ高さを有するテーブル24上に配置されており、ベース3の側面に設けられたレールに沿って、テーブル24とともに作業機モジュール4A〜4Iの配列方向である左右方向に移動可能に構成されている。即ち、アーム21は、ベース3と作業機モジュール4A〜4Iの外壁とによって形成された作業空間内を、左右方向に移動することが可能とされている。また、アーム21の先端部にはワークを保持する保持具としてのチャック25を有している。そして、チャック25でワークを保持した状態でアーム21を移動することによって、複数の作業機モジュール4A〜4I間でワークを移送することが可能である。
また、アーム21は図2に示すように多関節型のアームであり、アーム21の角度を変位可能とする複数の関節部を有する。具体的には、テーブル24と第1アーム26との接続部分にある第1関節部27と、第1アーム26と第2アーム28との接続部分にある第2関節部29と、第2アーム28とチャック25との接続部分にある第3関節部30を備えている。また、各関節部にはアーム21の角度を変位させる駆動源である駆動軸を有しており、例えば第1関節部27の駆動軸(以下、第1駆動軸31という)を駆動させることによって、テーブル24に対する第1アーム26の角度を変位させる。また、第2関節部29の駆動軸(以下、第2駆動軸32という)を駆動させることによって、第1アーム26に対する第2アーム28の角度を変位させる。また、また、第3関節部30の駆動軸(以下、第3駆動軸33という)を駆動させることによって、第2アーム28に対するチャック25の角度を変位させる。尚、各駆動軸31〜33は例えばサーボモータ等からなる。
従って、工作機械装置1は、各駆動軸31〜33の角度値を教示することによってアーム21の姿勢を自由に制御することが可能となっている。例えば図3に示すように、アーム21を折り畳んだり、伸ばすことによってチャック25で保持したワーク40を空間内で自由に移動させることが可能となる。更に、第3駆動軸33を回転駆動させることによってワーク40を180度反転させることも可能である。また、上下方向をRY軸、前後方向をRZ軸とすると、各駆動軸31〜33の角度値を教示することによってワーク40のRY値を維持した状態でRZ値を変位させる(即ち、ワーク40を水平方向に移動させる)ことも可能である。同じく、ワーク40のRZ値を維持した状態でRY値を変位させる(即ち、ワーク40を鉛直方向に移動させる)ことも可能である。その結果、アーム21は、そのアーム21を作業機モジュールの作業位置まで伸ばし、チャック25によって、作業位置にワークを装着させることや、作業位置からワークを離脱させること等も可能である。
また、テーブル24の下方にはアーム回転装置41を有している。アーム回転装置41は、テーブル24を水平方向に回転させることで、テーブル24上にあるアーム21についても回転させ、アーム21全体の向きを変位させることが可能である。
[工作機械装置の制御構成]
次に、本実施形態に係る工作機械装置1の制御構成について図4を用いて説明する。図4は本実施形態に係る工作機械装置1を示したブロック図である。
図4に示すように本実施形態に係る工作機械装置1は、工作機械装置1の全体の制御を行う電子制御ユニットである制御回路部51と、ユーザの操作を受け付けるとともに情報の表示を行うコントローラ5と、LAN(Local Area Network)等を介して接続された上述した作業機モジュール4A〜4I及びアーム21とを基本的に有する。尚、作業機モジュール4A〜4Iやアーム21の数は上述したようにベースユニットの数に応じた数となる。
ここで、コントローラ5は、工作機械装置1の現在の作動状況や設定状況等を表示する液晶ディスプレイ52と、ユーザの操作を受け付ける操作受付手段として操作部53とを備える。尚、操作部53はハードボタンであっても良いし、液晶ディスプレイ52の前面に配置されたタッチパネルであっても良い。そして、ユーザは液晶ディスプレイ52の表示内容を確認するとともに操作部53を操作することによって工作機械装置1に対する各種操作を行う。特に本実施形態では、コントローラ5は後述のように工作機械装置1の動作制御に関する加工制御プログラムを生成する場合においても用いられる。
一方、制御回路部51は、演算装置及び制御装置としてのCPU61、並びにCPU61が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるRAM62、ROM63、ROM63から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ64等の内部記憶装置を備えている。
また、フラッシュメモリ64は、CPU61が行う処理に必要な情報を記憶し、工作機械装置1の加工制御プログラムが格納されている。更に、後述のように加工制御プログラムを生成する為のプログラム生成処理プログラム(図5参照)や、プログラム生成処理プログラムに用いられるテンプレートデータについても記憶されている。
そして、制御回路部51は、フラッシュメモリ64から加工制御プログラムを読み出し、読み出した加工制御プログラムに従って作業機モジュール4A〜4Iやアーム21に対して信号を出力することによって工作機械装置1の制御を行う。そして、信号を受け取った作業機モジュール4A〜4Iやアーム21は、受け取った信号に従って各駆動源の駆動を行う。
例えば、アーム21は、第1関節部27の第1駆動軸31を回転駆動する為の第1関節モータ65と、第2関節部29の第2駆動軸32を回転駆動する為の第2関節モータ66と、第3関節部30の第3駆動軸33を回転駆動する為の第3関節モータ67と、アーム回転装置41を回転駆動させる為の回転駆動モータ68と、アーム21を作業機モジュール4A〜4Iの配列方向である左右方向に移動する為の搬送駆動モータ69とを備えている。そして、工作機械装置1は、制御回路部51から出力された信号に従って、各モータ65〜69を駆動することによって、アーム21を任意の位置で任意の姿勢に制御することが可能となる。
ここで、フラッシュメモリ64に記憶される加工制御プログラムは、工作機械装置1で実施される加工工程に応じたものである。つまり、複数の作業機モジュール4A〜4Iで実施される一連の加工工程に従った加工制御プログラムが格納されている。尚、工作機械装置1が一連の加工工程を複数種類実施可能である場合には、実施可能な一連の加工工程毎に対応する加工制御プログラムが格納されている。そして、工作機械装置1は、加工制御プログラムに従った順序で各作業機モジュール4A〜4Iにおいてワークに対する加工を行い、ワークに対する加工を行う。
[制御プログラムの実施構成]
続いて、上記構成を有する本実施形態に係る工作機械装置1においてCPU61が実行するプログラム生成処理プログラムについて図5に基づき説明する。図5は本実施形態に係るプログラム生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、プログラム生成処理プログラムは、コントローラ5において所定の操作を受け付けた場合に実行され、工作機械装置1の加工制御プログラムの生成を行うプログラムである。特に本実施形態では工作機械装置1の加工制御プログラムの内、アーム21の動作制御に係る制御プログラムの生成を行う例について以下に説明する。また、以下の図5にフローチャートで示されるプログラムは、制御回路部51が備えているフラッシュメモリ64に記憶されており、CPU61により実行される。
先ず、プログラム生成処理プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU61は、コントローラ5の液晶ディスプレイ52に、アーム21の動作制御に係る制御プログラムを生成する為のプログラム生成画面71を表示する。そして、操作部53(例えば液晶ディスプレイ52の前面に配置されたタッチパネル)を用いてプログラム生成画面71に対して制御プログラムを生成する為に必要な各種情報をユーザに入力させる。
図6はユーザによる各種情報の入力前のプログラム生成画面71の一例である。一方、図7はユーザによる各種情報の入力後のプログラム生成画面71の一例である。図6及び図7に示すようにプログラム生成画面71には、先ず工作機械装置1の作業機モジュールの基本構成を設定する項目72が表示される。例えば図6及び図7に示す例では、左右両端に独立した作業機モジュールがそれぞれ設置され、独立して設置される2台の作業機モジュールを除いて、一のベースユニットに対して2つの作業機モジュールが配置されることを前提としている。そして、独立して設置される2台の作業機モジュールを除いて、2台の作業機モジュール(テーブル1台)から構成する場合と、4台の作業機モジュール(テーブル1台)から構成する場合のいずれかを選択可能となっている。尚、5台以上の作業機モジュールの構成を選択可能にしても良く、独立して設置される作業機モジュールの数も1台又は0台としても良い。
そして、S2においてCPU61は、項目72でユーザにより入力された情報に基づいて、先ず作業機モジュールの構成を設定する。作業機モジュールの構成が決まると、プログラム生成画面71に表示されている入力対象となるモジュールの数も変化する。例えば、図6及び図7は独立して設置される作業機モジュールを除いて、2台の作業機モジュールから構成することを選択した場合に表示されるプログラム生成画面71を示しており、モジュール1〜モジュール4が入力対象として表示されている。尚、モジュール1が最も搬送方向の手前側(搬送開始点側)にあるモジュールを示しており、搬送方向に従って、モジュール2、モジュール3、モジュール4の順に配置されることを示す。
また、プログラム生成画面71には、工作機械装置1を構成する各作業機モジュールについて、モジュールの種類を設定する項目73が表示される。作業機モジュールの種類としては、例えば工作機械装置1内にワークを投入する搬入モジュール、旋盤を行う旋盤モジュール、ドリルによる孔開けやミーリング加工等を行うドリルモジュール、ワークに対して検査を行う検査モジュール、ワークの仮置きをおこなう仮置きモジュール、工作機械装置1内からワークを排出する搬出モジュール等がある。ユーザはタブを選択することによって、モジュール1〜モジュール4に対して任意の種類のモジュールを選択することが可能となる。
そして、S3においてCPU61は、項目73でユーザにより入力された情報に基づいて、工作機械装置1を構成する作業機モジュール毎に作業機モジュールの種類を設定する。
更に、プログラム生成画面71には、工作機械装置1を構成する各作業機モジュールにおいて実施する作業内容の詳細を設定する項目74〜77についても表示される。具体的には、項目74はワークを保持するチャックの種類をLLとするかLUとするかを選択する。また、項目75は作業機モジュール間においてワークを反転させるか否かを選択する。また、項目76はワークの着座に異常があった場合に、ワークを排出するか否かを選択する。また、項目77は品質のチェックを行うか否かを選択する。
そして、S4においてCPU61は、各項目74〜77でユーザにより入力された情報に基づいて、工作機械装置1を構成する作業機モジュール毎に作業内容を設定する。
その後、S5においてCPU61は、前記S2〜S4において設定された情報に基づいて、工作機械装置1を構成する作業機モジュール毎(例えば図7に示す例ではモジュール1〜モジュール4毎)に、アーム21の動作制御に係る制御プログラムを生成する。具体的には、先ずCPU61は、フラッシュメモリ64から前記S3で設定された作業機モジュールの種類に該当するテンプレートデータ81を読み出す。
尚、テンプレートデータ81は、制御プログラムのベースとなるデータであり、作業機モジュールの種類毎に異なるテンプレートデータが予めフラッシュメモリ64に記憶されている。例えば、搬入モジュール用のテンプレートデータ、旋盤モジュール用のテンプレートデータ、ドリルモジュール用のテンプレートデータ、検査モジュール用のテンプレートデータ、仮置きモジュール用のテンプレートデータ、搬出モジュール用のテンプレートデータがある。
また、テンプレートデータ81は、アーム21の指令座標コード、アーム21や作業機モジュールのアクチュエータ動作コード、制御回路と装置間のインターロック信号の確認コード等を含む。更に、図8に示すようにテンプレートデータ81は、パタメータNを含むプログラムとなっており、Nに数値が代入される、或いはNによって一部が選択的に採用されることによってプログラムとして完成形となる。そして、前記S3でユーザにより入力された作業機モジュールの配置態様に基づいて決定される値(モジュール1に配置されるのであればN=1、モジュール2に配置されるのであればN=2、モジュール3に配置されるのであればN=3、モジュール4に配置されるのであればN=4)をNに代入し、更に前記S4でユーザにより入力された作業内容についても用いて作業機モジュール毎のアームに係る動作制御プログラム(以下、単位制御プログラム82という)を生成する。
例えば、モジュール1として搬入モジュールが設定され、モジュール2として旋盤モジュールが設定され、モジュール3としてドリルモジュールが設定され、モジュール4として搬出モジュールが設定された場合には、CPU61は先ず搬入モジュールのテンプレートデータ81を読み出して、N=1を代入してモジュール1の単位制御プログラム82を生成する。同様にして、旋盤モジュールのテンプレートデータ81を読み出して、N=2を代入してモジュール2の単位制御プログラム82を生成し、ドリルモジュールのテンプレートデータ81を読み出して、N=3を代入してモジュール3の単位制御プログラム82を生成し、搬出モジュールのテンプレートデータ81を読み出して、N=4を代入してモジュール4の単位制御プログラム82を生成する。
その後、S6においてCPU61は、前記S5で生成された工作機械装置1を構成する作業機モジュール毎(例えば図7に示す例ではモジュール1〜モジュール4)に生成された単位制御プログラム82を組み合わせて合成し、工作機械装置1のアーム21の動作制御に係る制御プログラム83を生成する。例えば、図9に示すようにモジュール1〜モジュール4から構成される工作機械装置1では、モジュール1の単位制御プログラム82と、モジュール2の単位制御プログラム82と、モジュール3の単位制御プログラム82と、モジュール4の単位制御プログラム82とを合成し、工作機械装置1のアーム21の動作制御に係る制御プログラム83を生成する。
次に、S7においてCPU61は、前記S6で生成されたアーム21の動作制御に係る制御プログラムに対して、アーム21の各動作を指定する為のより詳細な教示値の入力を行う。例えば、アーム21がとり得る各姿勢に対して第1駆動軸31、第2駆動軸32、第3駆動軸33の各角度値や、先端部のチャック25の座標位置等を教示する。その結果、最終的な工作機械装置1のアーム21の動作制御に係る制御プログラムが生成される。
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る工作機械装置1では、ベース3上において所定の配列方向に配列されるとともに、ベース3から着脱可能に構成された複数の作業機モジュール4A〜4Iと、ベース3上を移動可能に構成されるとともに、複数の作業機モジュール4A〜4Iの間でワークの搬送を行うアーム21と、を有する。そして、ベース3に対する作業機モジュール4A〜4Iの配置態様に基づいて、テンプレートデータからアーム21の動作に係る制御プログラムを生成する(S1〜S7)ので、複数の作業機モジュール4A〜4Iの間でワークの搬送を行うアームの動作に係る制御プログラムを生成する際において、従来に比べて制御プログラムの生成に係る作業の効率化を図ることが可能となる。例えば、複数の作業機モジュール4A〜4Iの内の一部の作業機モジュールのみを入れ替えたり、配置順序を並べ替えた場合であっても、対応する制御プログラムを容易に作成することが可能となる。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では、作業機モジュール4A〜4Iは基本的に1のベースユニットに対して2台ずつ設置されているが、1のベースユニットに対して1台又は3台以上設置しても良い。
また、本実施形態では、作業機モジュールの種類として工作機械装置1内にワークを投入する搬入モジュール、旋盤を行う旋盤モジュール、ドリルによる孔開けやミーリング加工等を行うドリルモジュール、ワークに対して検査を行う検査モジュール、ワークの仮置きをおこなう仮置きモジュール、工作機械装置1内からワークを排出する搬出モジュールを例に挙げて説明しているが、上記以外の種類の作業機モジュールを用いることも可能である。
1:工作機械装置 2A〜2E:ベースユニット 3:ベース 4A〜4I:作業機モジュール 5:コントローラ 21:アーム 25:チャック 26:第1アーム 27:第1関節部 28:第2アーム 29:第2関節部 30:第3関節部 31:第1駆動軸 32:第2駆動軸 33:第3駆動軸 40:ワーク 51:制御回路部 52:液晶ディスプレイ 53:操作部 61:CPU
64:フラッシュメモリ 71:プログラム生成画面 81:テンプレートデータ 82:単位制御プログラム 83:制御プログラム

Claims (6)

  1. ベースと、
    前記ベース上において所定の配列方向に配列されるとともに、前記ベースから着脱可能に構成された複数の作業機モジュールと、
    前記ベース上を移動可能に構成されるとともに、前記複数の作業機モジュールの間でワークの搬送を行うアームと、を有する工作機械装置であって、
    前記作業機モジュールは複数種類あって、種類毎にワークに対する作業内容が決められており、
    前記ベースに対する前記作業機モジュールの配置態様を入力する配置入力手段と、
    前記配置入力手段により入力された前記作業機モジュールの配置態様に基づいて前記アームの動作に係る制御プログラムを生成するプログラム生成手段と、を有することを特徴とする工作機械装置。
  2. 前記複数の作業機モジュールは、少なくとも2種類以上の作業内容の異なるモジュールを含むことを特徴とする請求項1に記載の工作機械装置。
  3. 前記制御プログラムのベースとなるテンプレートデータを有し、
    前記プログラム生成手段は、前記配置入力手段により入力された前記作業機モジュールの配置態様に基づいて決定される値を前記テンプレートデータに代入することによって前記制御プログラムを生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の工作機械装置。
  4. 前記テンプレートデータは前記作業機モジュールの種類毎にあって、
    前記プログラム生成手段は、
    前記複数の作業機モジュール毎に、該モジュールの種類に対応するテンプレートデータと該モジュールの前記ベースに対する配置態様とに基づいて、該モジュールにおける前記アームの動作に係る制御プログラムとして単位制御プログラムを生成し、
    前記複数の作業機モジュール毎に生成された前記単位制御プログラムを組み合わせることによって前記制御プログラムを生成することを特徴とする請求項3に記載の工作機械装置。
  5. 前記複数の作業機モジュールは、工作機械装置内にワークを投入するワーク搬入モジュールと、工作機械装置内からワークを排出するワーク搬出モジュールと、ワーク搬入モジュールとワーク搬出モジュールの間で前記ワークに対する加工作業を行う加工モジュールと、を含むことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の工作機械装置。
  6. 前記配置入力手段は、前記ベースに対してどのような順序でどのような種類の作業機モジュールが配置されているかを入力することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の工作機械装置。
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