KR101608879B1

KR101608879B1 - 가공 시스템 및 제어 방법

Info

Publication number: KR101608879B1
Application number: KR1020147015532A
Authority: KR
Inventors: 유키하루 도키사토; 히데노리 기쿠치
Original assignee: 히라따기꼬오 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2016-04-04
Also published as: WO2013118175A1; CN104220213A; CN104220213B; WO2013118438A1; KR20140088907A

Abstract

본 발명의 가공 시스템은 판재인 워크를 수평 자세로 보유지지하는 보유지지 장치와, 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위에 대해 가공을 행하는 가공 유닛과, 상기 가공 유닛을 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위로 이동 가능한 이동 장치를 구비한 가공 시스템으로서, 상기 보유지지 장치는, 복수의 보유지지 유닛과, 상기 보유지지 유닛마다 마련되고 상기 보유지지 유닛을, 워크를 보유지지하는 보유지지 위치와 상기 보유지지 위치로부터 이격된 퇴피 위치의 사이에서 이동시키는 이동 기구를 포함하며, 상기 가공 시스템은 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크 위를 주사하여, 그 워크의 가공 대상 부위의 형상 및 위치를 검출하는 검출 장치와, 상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 상기 이동 장치 및 상기 이동 기구를 제어하는 제어 장치를 더 구비한다.

Description

가공 시스템 및 제어 방법{Machining system and control method}

본 발명은 워크를 가공하는 가공 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

워크에 대한 가공을 자동화하는 가공 시스템으로서는 여러 가지 시스템이 제안되어 있고(특허문헌 1 내지 10), 특허문헌 1 내지 10 중에는 있다. 예를 들면, 특허문헌 1 내지 10 중에는 강재의 가장자리의 모따기(面取) 가공을 행하는 가공 시스템을 개시하는 문헌도 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허 평5-208346호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 평8-57707호 공보 특허문헌 3: 일본공개특허 평11-114715호 공보 특허문헌 4: 일본공개특허 2011-200958호 공보 특허문헌 5: 일본공개특허 평5-96434호 공보 특허문헌 6: 일본공개특허 2000-84766호 공보 특허문헌 7: 일본공개특허 2000-271902호 공보 특허문헌 8: 일본공개특허 2001-219329호 공보 특허문헌 9: 일본공개특허 평5-269621호 공보 특허문헌 1O: 일본공개특허 2001-96330호 공보

일반적으로 가공 시스템은 워크에 대해 가공을 행하는 가공 유닛과, 가공 중에 워크를 보유지지하는 보유지지 장치를 구비한다. 여기서, 보유지지 장치는 워크의 가공 대상 부위에 대응하여 구성해야만 하는 경우가 있다. 예를 들면, 강재의 가장자리의 모따기 가공을 행하는 가공 시스템에서는, 커터가 보유지지 장치를 절삭하지 않도록 가공 대상 부위를 피해 보유지지 장치를 구성할 필요가 있다. 이 때문에, 워크가 변경되면 보유지지 장치를 교환할 필요가 있어 다종의 워크에 신속하게 대응할 수 없다.

본 발명의 목적은 다종의 워크에 신속하게 대응 가능하게 하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 강판인 워크를 수평 자세로 보유지지하는 보유지지 장치와, 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위에 대해 가공을 행하는 가공 유닛과, 상기 가공 유닛을 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위로 이동 가능한 이동 장치를 구비한 가공 시스템으로서, 미가공의 상기 워크가 놓이는 제1 안착대와, 상기 제1 안착 대상의 상기 워크를 상기 보유지지 장치로 반송하는 반송 장치와, 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크 위를 주사(走査)하여, 그 워크의 가공 대상 부위의 형상 및 위치를 검출하는 검출 장치와, 상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 상기 이동 장치 및 상기 가공 유닛을 제어하는 제어 장치를 구비하며, 상기 이동 장치는 상기 검출 장치 및 상기 가공 유닛을 이동 가능하고, 상기 이동 장치에 의해 상기 검출 장치를 이동시키며, 상기 검출 장치에 의해 상기 워크 전면(全面)에 걸쳐 주사를 행하고, 그 주사의 검출 결과에 기초하여 상기 이동 장치 및 상기 가공 유닛을 구동시켜 상기 워크에 대해 가공을 행하는 가공 시스템이 제공된다.

삭제

또한, 본 발명에 의하면, 강판인 워크를 수평 자세로 보유지지하는 보유지지 장치와, 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위에 대해 가공을 행하는 가공 유닛과, 상기 가공 유닛을 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위로 이동 가능한 이동 장치를 구비한 가공 시스템의 제어 방법으로서, 상기 제어 방법은 미가공의 상기 워크가 놓이는 제1 안착대로부터 반송 장치에 의해 워크를 상기 보유지지 장치 상으로 반송하여 올려놓는 워크 반송 공정과, 상기 보유지지 장치 상에 놓인 상기 워크를 그대로 보유지지하는 보유지지 공정과, 상기 보유지지 장치에 의해 보유지지된 워크를, 상기 이동 장치에 의해 이동되는 검출 장치에 의해 전면에 걸쳐 주사하여, 워크의 가공 대상 부위의 형상 및 위치를 검출하는 검출 공정과, 상기 검출 공정에서의 검출 결과인 가공 대상 부위의 형상 및 위치와 미리 준비해 둔 가공 대상 부위가 지정되어 있는 워크의 설계 데이터를 비교하여, 가공 대상 부위를 자동 판정하는 자동 판정 공정과, 상기 자동 판정 공정에서의 판정 결과에 기초하여 상기 이동 장치 및 상기 가공 유닛을 제어하고, 상기 가공 유닛을 가공 대상 부위에 접근시키는 이동 공정과, 상기 가공 대상 부위에 대해 상기 가공 유닛에서 가공을 행하는 가공 공정을 포함하는 제어 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 다종의 워크에 신속하게 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 가공 시스템의 평면도.
도 2는 도 1의 가공 시스템의 측면도.
도 3은 보유지지 장치, 가공 유닛 및 이동 장치의 사시도.
도 4는 제어 장치의 블록도.
도 5는 도 1의 가공 시스템의 동작 설명도.
도 6은 도 1의 가공 시스템의 동작 설명도.
도 7은 도 1의 가공 시스템의 동작 설명도.
도 8은 도 1의 가공 시스템의 동작 설명도.
도 9는 도 1의 가공 시스템의 동작 설명도.
도 10은 도 1의 가공 시스템의 동작 설명도.
도 11은 다른 예의 공구의 설명도.
도 12는 다른 예의 공구의 설명도.
도 13은 다른 예의 공구의 설명도.
도 14는 공구의 압압 기구의 설명도.
도 15는 반송용 보유지지 장치의 다른 예를 나타내는 도면.

<제1 실시형태>

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 가공 시스템(1)의 평면도, 도 2는 그 측면도이다. 도면 중, 화살표 X 및 Y는 수평 방향으로서 서로 직교하는 2방향을 나타내고, 화살표 Z는 수직 방향을 나타낸다. 가공 시스템(1)은, 판형상의 워크(2)의 절단 가장자리(모서리부)의 모따기(버어(burr)의 제거) 가공을 행하는 시스템이다. 워크(2)는 예를 들어 강판이다. 가공 시스템(1)은 가상적으로 가공 영역(3), 반출 영역(4) 및 반입 영역(5)으로 구분된다. 이들 영역(3~5)은 Y방향으로 나열되어 있다.

가공 시스템(1)은 보유지지 장치(10), 가공 유닛(20), 이동 장치(30), 검출 장치(40), 안착대(50 및 60), 반송 장치(70)를 구비한다. 안착대(60)는 반입 영역(5)에 배치되어 있고, 미가공의 워크(2)가 적재된다. 안착대(50)는 반출 영역(4)에 배치되어 있고, 가공 완료된 워크(2)가 안착된다.

<보유지지 장치(10)>

도 1 및 도 2와 더불어 도 3을 참조하여 보유지지 장치(10)를 설명한다. 도 3은 보유지지 장치(10), 가공 유닛(20) 및 이동 장치(20)의 사시도이다. 보유지지 장치(10)는 가공 중에 워크(2)를 수평 자세로 보유지지한다. 보유지지 장치(10)는 복수의 보유지지 유닛(11a~11j)과, 보유지지 유닛(11a~11j)마다 마련된 이동 기구(12)를 구비한다. 이하, 보유지지 유닛(11a~11j)을 총칭하는 경우 혹은 특정의 보유지지 유닛을 의미하지 않는 경우는 단지 보유지지 유닛(11)이라고 한다.

복수의 보유지지 유닛(11)은, 본 실시형태의 경우, 침목 형상으로 Y방향으로 나열되어 배치되어 있다. 보유지지 유닛(11)은 X방향으로 연장 설치되어 있는 유닛 본체부(111)와, 적어도 하나의 지지 부재(112)와, 적어도 하나의 흡착체(113)를 구비한다. 유닛 본체부(111)는, 본 실시형태의 경우, 그 단면이 모서리형의 막대형상 부재이다. 지지 부재(112) 및 흡착체(113)는 유닛 본체부(111)의 상면에 마련되어 있다.

지지 부재(112)는 유닛 본체부(111)의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 있고, 본 실시형태의 경우, 선단이 둥글게 되고 볼록면부를 가진다. 워크(2)는 이 지지 부재(112)의 볼록면부 상에 안착되어 지지된다. 선단을 둥글게 함으로써 워크(2)에 상처가 나는 것을 저감할 수 있다. 흡착체(113)는 워크(2)를 흡착한다. 흡착체(113)는 본 실시형태의 경우 전자석이지만, 진공 척 등 다른 종류의 흡착체이어도 된다. 본 실시형태의 경우, 각 흡착체(113)는 보유지지 유닛(11)마다 흡착 및 흡착 해제가 제어된다.

지지 부재(112)의 선단과 흡착체(113)의 상면은 대략 동일 수평면 상(대략 같은 높이)에 위치하고 있고, 지지 부재(112) 상에 안착된 워크(2)를 흡착체(113)에 의해 흡착함으로써 워크(2)를 수평 자세로 고정할 수 있다.

본 실시형태의 경우, 보유지지 유닛(11)에 따라 지지 부재(112) 및 흡착체(113)의 수나 배치가 다르다. 예를 들면, 보유지지 유닛(11a)은 3개의 지지 부재(112)와 4개의 흡착체(113)를 가지고 있지만, 보유지지 유닛(11b)은 5개의 지지 부재(112)와 2개의 흡착체(113)를 가지고 있다. 이와 같이 보유지지 유닛(11)의 지지 부재(112) 및 흡착체(113)의 수나 배치를 워크(2)의 부위에 따라 다르게 함으로써, 워크(2)의 부위에 따라 지지 위치나 흡착 위치가 다르게 되어, 워크(2)의 지지와 흡착을 치우치지 않고 행할 수 있다. 물론 모든 보유지지 유닛(11)에 대해 지지 부재(112) 및 흡착체(113)의 수나 배치를 동일하게 해도 된다.

또, 보유지지 유닛(11a, 11d, 11g, 11j)은 지지 부재(112) 및 흡착체(113)의 수나 배치가 동일하다. 또한, 보유지지 유닛(11b, 11e, 11h)은 지지 부재(112) 및 흡착체(113)의 수나 배치가 동일하다. 나아가 보유지지 유닛(11c, 11f, 11i)은 지지 부재(112) 및 흡착체(113)의 수나 배치가 동일하다. 지지 부재(112) 및 흡착체(113)의 수나 배치가 동일한 보유지지 유닛(11)을 분산적으로 배치함으로써, 지지 부재(112) 및 흡착체(113)의 수나 배치가 다른 보유지지 유닛(11)의 종류를 줄이면서 워크(2)의 지지와 흡착을 치우치지 않고 행할 수 있다.

이동 기구(12)는, 보유지지 유닛(11)을 보유지지 위치와 퇴피 위치의 사이에서 Z방향으로 이동시킨다. 이동 기구(12)는 예를 들어 전동(電動) 실린더나 에어 실린더이고, 개별로 제어된다. 보유지지 위치는 워크(2)를 보유지지하기 위한 위치이다. 도 2는 모든 보유지지 유닛(11)이 보유지지 위치에 위치하고 있는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 모든 지지 부재(112)의 선단과 모든 흡착체(113)의 상면은 대략 동일 수평면 상에 위치하고 있다. 이 때문에, 지지 부재(112) 상에 안착된 워크(2)를 흡착체(113)에 의해 흡착함으로써 워크(2)를 수평 자세로 고정할 수 있다. 퇴피 위치는 보유지지 위치로부터 하방으로 이격된 위치로서, 가공 중에 가공 유닛(20)의 공구(21)와의 간섭을 피하는 위치이다. 보유지지 유닛(11)은 통상은 보유지지 위치에 위치하고, 가공시의 필요한 경우에만 개별로 퇴피 위치로 이동된다.

또, 본 실시형태에서는 모든 보유지지 유닛(11)에 이동 기구(12)를 마련하여 상하 이동 가능하게 하였지만, 반드시 모든 보유지지 유닛을 이동 가능하게 할 필요는 없고, 고정된 보유지지 유닛이 존재하고 있어도 된다. 예를 들면, 보유지지 유닛(11a)이나 보유지지 유닛(11j)과 같이 단부에 위치하는 보유지지 유닛을 보유지지 위치에 고정으로 해도 된다.

<가공 유닛(20)>

도 1~도 3을 참조하여, 가공 유닛(20)은 보유지지 장치(10)에 보유지지된 워크(2)의 가공 대상 부위에 대해 가공을 행하는 유닛으로서, 공구(21)를 가진다. 본 실시형태의 경우, 공구(21)는 워크(2)의 끝가장자리의 절삭 가공을 행하는 커터(엔드밀)이고, 가공 유닛(20)은 공구(21)의 회전 구동을 행한다. 가공 시스템(1)은 교환용 공구(21)가 배치된 공구 랙(6)을 구비하고 있고, 후술하는 이동 장치(30)에 의한 가공 유닛(20)의 이동에 의해 자동으로 공구(21)를 교환하는 것도 가능하다.

본 실시형태에서는 상기와 같이 워크(2)의 절단 가장자리의 모따기 가공을 행하는 시스템이지만, 절단가장자리 이외의 모서리부의 모따기 가공이나 그 이외의 가공에도 본 발명은 적용 가능하다. 예를 들면, 구멍뚫기, 절단 등 절삭 가공 이외의 각종 기계 가공에 적용 가능하다. 또한, 레이저 가공 등에도 적용 가능하다. 가공 유닛(20)이나 공구(21)는 그 가공 내용에 따른 것이 적절히 선택되게 된다.

<이동 장치(30)>

도 1~도 3을 참조하여, 이동 장치(30)는 보유지지 장치(10)에 보유지지된 워크(2)의 가공 대상 부위로 가공 유닛(20)을 이동시킨다. 본 실시형태의 경우, 이동 장치(30)는 워크(2) 상에서 가공 유닛(20)을 3차원적으로 이동시킨다.

이동 장치(30)는 Y방향으로 연장 설치된 한 쌍의 안내 부재(31, 31)와 이동체(32)를 구비한다. 한 쌍의 안내 부재(31, 31)는 보유지지 장치(10)의 양측부에 위치하도록 X방향으로 서로 이격되어 설치되어 있다. 본 실시형태의 경우, 보유지지 장치(10)와 안착대(50)와 안착대(60)는 Y방향으로 나열하여 배치되어 있고, 한 쌍의 안내 부재(31, 31)는 이들에 걸쳐 Y방향으로 연장 설치되어 있다.

이동체(32)는 한 쌍의 안내 부재(31, 31)에 가설(架設)되어 있고, 안내 부재(31)로 안내되어 Y방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이동체(32)는 한 쌍의 슬라이더(321, 321)와, 한 쌍의 기둥 부재(322, 322)와, 한 쌍의 기둥 부재(322, 322) 사이에 가설된 빔 부재(323)를 구비한다. 슬라이더(321)는 안내 부재(31)와 걸어맞춤되어 안내 부재(31)를 따라 이동 가능하다. 기둥 부재(322)는 슬라이더(321) 상에 세워져 설치되어 있다. 빔 부재(323)는 X방향으로 연장 설치되어 있다.

이동체(32)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 이동된다. 구동 기구로서는 랙-피니언 기구, 벨트 전동 기구, 볼-나사 기구 등 각종 구동 기구가 채용 가능하다. 랙-피니언 기구를 채용하는 경우, 예를 들어 한 쌍의 슬라이더(321, 321) 중 한쪽에 피니언붙이 모터를 고정하고, 안내 부재(31)를 따라 랙을 마련해도 된다.

이동 장치(30)는, 이동체(32)에 지지된 이동체(33)를 구비한다. 이동체(33)는 빔 부재(323)와 걸어맞춤되어 빔 부재(323)를 따라 X방향으로 이동 가능하다. 이동체(33)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 이동된다. 구동 기구로서는 랙-피니언 기구, 벨트 전동 기구, 볼-나사 기구 등 각종 구동 기구가 채용 가능하다.

이동 장치(30)는, 이동체(33)에 지지된 이동체(34)를 구비한다. 이동체(34)는 이동체(33)와 걸어맞춤되어 이동체(33)를 따라 Z방향으로 이동 가능하다. 이동체(34)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 이동된다. 구동 기구로서는 랙-피니언 기구, 벨트 전동 기구, 볼-나사 기구 등 각종 구동 기구가 채용 가능하다.

가공 유닛(20)은 이동체(34)에 지지되어 있다. 그리고, 이동체(34)의 이동에 의해 Z방향으로, 이동체(33)의 이동에 의해 X방향으로, 이동체(32)의 이동에 의해 Y방향으로 각각 가공 유닛(20)을 이동시킬 수 있다.

<검출 장치(40)>

검출 장치(40)는, 보유지지 장치(10)에 보유지지된 워크(2)의 가공 대상 부위의 형상을 검출한다. 본 실시형태의 경우, 검출 장치(40)는 워크(2)의 형상을 촬영하는 촬영 장치이다. 검출 장치(40)는 지지 부재(41)와, 지지 부재(41)에 지지된 카메라(42)와, 지지 부재(41)에 지지된 조명 장치(43)를 구비한다.

지지 부재(41)는 빔 부재(323)에 고정되어 있다. 즉, 이동체(32)에는 가공 유닛(20)과 더불어 검출 장치(40)도 탑재되어 있다. 따라서, 검출 장치(40)는 이동 장치(30)에 의해 Y방향으로 이동할 수 있다. 그리고, 이동 장치(30)를 가공 유닛(20)과 더불어 검출 장치(40)의 이동 기구로서 겸용할 수 있어 시스템 간소화를 도모할 수 있다.

조명 장치(43)는 X방향으로 연장 설치되어 있고, 그 하방을 조명한다. 조명 장치(43)는 예를 들어 LED나 레이저 장치 등으로 구성된다. 카메라(42)는 그 하방을 촬영한다. 카메라(42)는 CCD 센서 등의 촬상 소자와 광학계 등으로 구성된다. 본 실시형태에서는 카메라(42)에 의해 워크(2)의 형상을 촬영하는 방식으로 하였지만, 워크(2)의 형상을 검출 가능하면 다른 방식으로도 된다.

<반송 장치(70)>

도 1 및 도 2를 참조하여, 반송 장치(70)는 워크(2)를 보유지지 장치(10)와 안착대(50 및 60)의 사이에서 반송한다. 반송 장치(70)는 이동체(71)와, 승강 장치(72)와, 반송용 보유지지 장치(73)를 구비한다. 본 실시형태의 경우, 반송 장치(70)는 한 쌍의 안내 부재(31, 31)를 이동 장치(30)와 공용하고 있다. 이에 의해, 시스템 간소화를 도모할 수 있다.

이동체(71)는 한 쌍의 안내 부재(31, 31)에 가설되어 있고, 안내 부재(31)로 안내되어 Y방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이동체(71)는 한 쌍의 슬라이더(711, 711)와, 한 쌍의 기둥 부재(712, 712)와, 한 쌍의 기둥 부재(712, 712) 사이에 가설된 빔 부재(713)를 구비한다. 슬라이더(711)는 안내 부재(31)와 걸어맞춤되어 안내 부재(31)를 따라 이동 가능하다. 기둥 부재(712)는 슬라이더(711) 상에 세워져 설치되어 있다. 빔 부재(713)는 X방향으로 연장 설치되어 있다.

이동체(71)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 이동된다. 구동 기구로서는 랙-피니언 기구, 벨트 전동 기구, 볼-나사 기구 등 각종 구동 기구가 채용 가능하다. 랙-피니언 기구를 채용하는 경우, 예를 들어 한 쌍의 슬라이더(711, 711) 중 한쪽에 피니언붙이 모터를 고정하고, 안내 부재(31)를 따라 랙을 마련해도 된다. 이동 장치(30)의 이동체(321)의 구동 기구로서 랙-피니언 기구를 채용하는 경우, 안내 부재(31)를 따라 마련한 랙을 공용해도 된다.

승강 장치(72)는 이동체(71)에 지지되어 있다. 본 실시형태의 경우, 승강 장치(72)는 빔 부재(713)의 중앙부에 고정되어 있지만, 빔 부재(713)를 따라 X방향으로 이동 가능하게 해도 된다. 승강 장치(72)는 이동체(72a)를 Z방향으로 승강시키는 액추에이터로서, 예를 들어 전동 실린더나 에어 실린더이다.

보유지지 장치(73)는 이동체(72a)의 하단부에 고정되어 있다. 보유지지 장치(73)는 복수의 흡착체(731)를 구비한다. 흡착체(731)가 워크(2)의 표면에 흡착됨으로써, 보유지지 장치(73)가 워크(2)를 보유지지한다. 본 실시형태의 경우, 흡착체(731)는 전자석이지만, 진공 척 등 다른 종류의 흡착체로도 된다. 또한, 보유지지 장치(73)는 워크(2)를 파지하는 클램프식 보유지지 장치이어도 된다.

<제어 장치>

도 4는 가공 시스템(1)의 제어를 행하는 제어 장치(80)의 블록도이다. 제어 장치(80)는 처리부(81)와 기억부(82)와 인터페이스부(83)를 구비하고, 이들은 서로 도시하지 않은 버스에 의해 접속되어 있다. 처리부(81)는 기억부(82)에 기억된 프로그램을 실행한다. 처리부(81)는 예를 들어 CPU이다. 기억부(82)는 예를 들어 RAM, ROM, 하드디스크 등이다. 인터페이스부(83)는 처리부(81)와 외부 디바이스(호스트 컴퓨터(86), 센서(84), 액추에이터(85))의 사이에 마련되고, 예를 들어 통신 인터페이스나 I/0 인터페이스이다.

센서(84)에는, 예를 들어 가공 유닛(20)의 위치를 검출하는 센서(예를 들어, 이동체(32, 33, 34)의 각 위치를 검출하는 센서), 보유지지 장치(73)의 위치를 검출하는 센서, 카메라(42)의 촬상 소자 등이 포함된다. 액추에이터(85)에는 흡착체(113), 이동 기구(12)의 구동원, 이동 장치(30)가 구비하는 각 구동원, 가공 유닛(20)의 구동원, 반송 장치(70)의 구동원, 흡착체(731) 등이 포함된다.

제어 장치(80)는 호스트 컴퓨터(86)의 지시에 의해 가공 시스템(1)을 제어한다. 이하, 제어예에 대해 설명한다.

<워크 반송>

도 5 및 도 6을 참조하여 워크(2)의 반송예에 대해 설명한다. 개략 설명하면, 우선, 미가공의 복수의 워크(2)가 도시하지 않은 반송 장치에 의해 안착대(60) 상에 반입된다. 반송 장치(70)에 의해 안착대(60) 상의 워크(2)를 1장씩 보유지지 장치(10) 상으로 반송한다. 보유지지 장치(10) 상에서 워크(2)의 가공이 종료되면, 그 가공 완료된 워크(2)를 반송 장치(70)에 의해 안착대(50)로 반송한다. 안착대(50) 상에는 가공 완료된 워크(2)가 적재되어 간다. 안착대(50) 상의 가공 완료된 워크(2)가 소정 수에 도달하면, 안착대(50)로부터 가공 완료된 워크(2)를 도시하지 않은 반송 장치에 의해 외부로 반출한다.

도 5의 상태(ST1)는, 반송 장치(7O)의 보유지지 장치(73)에 의해 안착대(6O) 상의 워크(2)를 보유지지하는 상태를 나타내고 있다. 보유지지 장치(73)는, 적재되어 있는 워크(2) 중에서 최상부 워크(2)의 표면 상에 승강 장치(72)에 의해 강하된다. 그리고, 흡착체(731)를 작동하여 워크(2)를 보유지지한다. 이어서 승강 장치(72)에 의해 보유지지 장치(73)를 상승시켜 워크(2)를 들어올린다.

다음에, 도 5의 상태(ST2)에 나타내는 바와 같이, 이동체(71)를 보유지지 장치(10)로 이동시킨다. 이에 의해, 워크(2)가 보유지지 장치(10) 상에 위치한다. 승강 장치(72)에 의해 보유지지 장치(73)를 강하시키고, 워크(2)를 보유지지 장치(10) 상에 올려놓는다. 그리고, 흡착체(731)에 의한 흡착을 정지하여 워크(2)의 보유지지를 해제하고, 승강 장치(72)에 의해 보유지지 장치(73)를 상승시킨다.

다음에, 도 5의 상태(ST3)에 나타내는 바와 같이, 이동체(71)를 안착대(60) 측으로 이동시킨다. 이상에 의해, 안착대(60)로부터 보유지지 장치(10)로의 1장의 워크(2) 반송이 종료된다. 반송된 워크(2)는 보유지지 장치(10) 상에 보유지지되고 가공된다.

가공이 종료되면, 보유지지 장치(10)에 의한 워크(2)의 보유지지가 해제되고, 보유지지 장치(10) 상의 워크(2)를 안착대(50)로 반송 장치(70)에 의해 반송한다. 우선, 이동체(71)를 보유지지 장치(10)로 이동시키고, 보유지지 장치(73)를 보유지지 장치(10) 상에 위치시킨다. 이에 의해, 워크(2) 상에 보유지지 장치(73)가 위치한다. 승강 장치(72)에 의해 보유지지 장치(73)를 강하시키고, 흡착체(731)를 작동시켜 워크(2)를 보유지지한다. 이어서 승강 장치(72)에 의해 보유지지 장치(73)를 상승시켜 워크(2)를 들어올린다.

다음에, 도 6의 상태(ST4)에 나타내는 바와 같이, 이동체(71)를 안착대(50)로 이동시킨다. 이에 의해, 워크(2)가 안착대(50) 상에 위치한다. 승강 장치(72)에 의해 보유지지 장치(73)를 강하시키고, 워크(2)를 안착대(50) 상(또는 안착대(50)에 적재되어 있는 워크(2) 상)에 올려놓는다. 그리고, 흡착체(731)에 의한 흡착을 정지하여 워크(2)의 보유지지를 해제한다.

그 후, 도 6의 상태(ST5)에 나타내는 바와 같이, 이동체(71)를 안착대(60) 상으로 이동시키고, 다음의 워크(2)를 보유지지 장치(10)로 반송하게 된다.

<워크의 가공>

다음에, 보유지지 장치(10) 상으로 반송되어 온 워크(2)의 가공예에 대해 설명한다. 개략 설명하면, 워크(2)의 형상, 특히 가공 대상 부위의 형상 및 위치를 우선 검출한다. 그리고, 그 검출 결과에 기초하여 이동 기구(12), 이동 장치(30) 및 가공 유닛(20)을 제어하여 워크(2)에 대한 가공을 행한다.

본 실시형태의 경우, 이들 처리는 이동체(32)의 1회 왕복 이동에 의해 행한다. 구체적으로 워크(2)의 형상 검출은 이동체(32)의 왕로(往路) 이동 중에 행하고, 워크(2)의 가공은 이동체(32)의 복로(復路) 이동 중에 행한다.

<형상의 검출>

도 7 및 도 8을 참조하여 워크(2) 형상의 검출예에 대해 설명한다. 도 7 및 도 8은 가공 영역(3)의 각 상태(ST11~ST13)를 평면에서 본 경우(도 7)와 측면에서 본 경우(도 8)를 나타낸다.

상태(ST11)는 이동체(32)가 초기 위치에 있는 경우를 나타내고 있다. 카메라(42)는 보유지지 장치(10)에 보유지지된 워크(2)로부터 Y방향으로 벗어난 위치에 있다. 이 위치로부터 워크(2)의 형상 검출을 시작한다. 우선, 조명 장치(43)에 의한 워크(2)에의 조사를 시작하고, 카메라(42)에 의한 워크(2)의 촬영을 시작한다.

다음에, 상태(ST12)에 나타내는 바와 같이 이동체(32)를 이동시키여 워크(2) 상을 주사한다. 카메라(42)에 의해 워크(2)의 형상이 순차적으로 촬영되고, 그 화상 데이터와 위치 정보가 기억부(82)에 저장된다. 상태(ST13)에 나타내는 바와 같이, 이동체(32)가 워크(2)로부터 Y방향으로 벗어난 위치(반환점 위치)까지 도달하면 촬영을 종료한다. 이렇게 하여 워크(2) 상을 전면에 걸쳐 주사한다.

또, 본 실시형태에서는 검출 장치(40)를 빔 부재(323)에 고정하였지만, 승강 장치를 개재하여 빔 부재(323)에 장착함으로써, 승강 가능하게 해도 된다. 그리고, 검출 장치(40)와 워크(2)의 거리를 검출하는 센서를 마련하고, 워크(2)의 주사 중에 그 거리가 일정하게 되도록 승강 장치를 제어해도 된다. 이러한 제어에 의해, 워크(2)의 주사 중에 카메라(42)의 초점이 워크(2)에 맞는 상태를 확실히 유지할 수 있다.

이 촬영 결과, 예를 들어 도 8에 나타내는 워크(2)의 형상 데이터(2')가 얻어진다. 이 형상 데이터(2')는 워크(2)의 외형과 그 위치 정보(좌표 데이터)를 나타낸다. 도 8의 예에서는, 또한 워크(2)에 복수의 가공 대상 부위(P1~P8)가 존재하는 것을 나타내고 있다. 형상 데이터(2')는 이들 가공 대상 부위(P1~P8)의 외형과 그 위치 정보도 포함하고 있다.

또, 도 8의 예에서는 하나의 워크에 복수의 가공 대상 부위가 존재하는 경우를 예시하였지만, 하나의 워크에 가공 대상 부위는 하나이어도 된다. 또한, 어디가 가공 대상 부위인지는 자동 판정으로 해도 되고 오퍼레이터가 지정하도록 해도 된다.

자동 판정으로 하는 경우는, 가공 대상 부위가 지정되어 있는 워크의 설계 데이터를 준비해 두고, 이 설계 데이터와 형상 데이터(2')를 비교함으로써 가공 대상 부위를 자동 판정할 수 있다. 또한, 가공 대상 부위를 워크(2)의 외주연(外周緣) 전부로 하는 경우는 외주연을 인식할 수 있으면 되므로, 설계 데이터를 준비할 필요도 없이 자동 판정할 수 있다.

오퍼레이터가 지정하는 경우는, 예를 들어 형상 데이터(2')를 호스트 컴퓨터(86)로 송신하여 그 화상을 표시시키고, 호스트 컴퓨터(86)의 오퍼레이터가 입력 디바이스로부터 가공 대상 부위를 지정하도록 할 수도 있다.

또, 취득한 형상 데이터(2')의 좌표는, 예를 들어 미리 취득한 보유지지 장치(10)의 레이아웃을 나타내는 평면 데이터와, 이동체(32)를 구동하는 모터의 인코더의 출력 신호를 조합(照合)함으로써 인식할 수 있다.

<가공>

도 9 및 도 10을 참조하여 워크(2) 형상의 검출 결과에 기초하는 가공예에 대해 설명한다. 도 9 및 도 10은, 가공 영역(3)의 상태마다(ST21~ST24마다) 가공 영역(3)을 평면에서 본 경우와 측면에서 본 경우를 상하 2단으로 나타내고 있다. 또한, 보유지지 장치(10) 상의 워크(2)를 투과도로서 나타내고 있다.

도 9의 상태(ST21)는, 이동체(32)가 반환점 위치에 있는 경우를 나타내고 있다. 상기와 같이 본 실시형태에서는, 이동체(32)의 왕로 이동 중에 카메라(42)에 의한 촬영을 행하고, 복로 이동 중에 가공 유닛(20)에 의한 워크(2)의 가공을 행한다. 상태(ST21)는 복로 이동 시작시를 나타내고 있다.

본 실시형태에서는 P1→P2→…→P8의 순서로 가공 대상 부위의 가공을 행하는 경우를 상정하고 있다. 우선, 이동 장치(30)에 의해 가공 대상 부위(P1)에 가공 유닛(20)을 접근시킨다(이동 공정). 병행하여, 형상 데이터(2')에 기초하여 가공 대상 부위(P1)에 위치하고 있는 보유지지 유닛(11)을 특정한다. 가공 대상 부위(P1)에는 보유지지 유닛(11h)이 위치하고 있다. 따라서, 보유지지 유닛(11h)의 흡착체(113)에 의한 흡착을 정지하여 보유지지를 해제한다. 그리고, 보유지지 유닛(11h)을 이동시키는 이동 기구(12)를 구동하여 보유지지 유닛(11h)의 위치를 보유지지 위치로부터 퇴피 위치로 절환한다(위치 변경 공정). 또, 가공 유닛(20)의 이동과 보유지지 유닛(11)의 위치 절환은 병행하여 행하는 것 이외에 어느 쪽을 먼저 행하는 제어이어도 되고, 이 경우, 어느 쪽이 앞이어도 된다.

도 9의 상태(ST22)에 나타내는 바와 같이, 가공 유닛(20)이 가공 대상 부위(P1)의 상방에 도달하면, 가공 유닛(20)을 강하시킴과 아울러 가공 유닛(20)을 구동하여 공구(21)에 의해 가공 대상 부위(P1)의 가공을 시작한다. 가공 유닛(20)을 가공 대상 부위(P1)의 형상을 따라 화살표 방향으로 이동시킴으로써, 가공 대상 부위(P1)의 끝가장자리의 모따기가 행해진다. 가공 유닛(20)의 이동은 형상 데이터(2')에 기초하여 이동 장치(30)에 의해 행할 수 있다.

이 때, 보유지지 유닛(11h)은 퇴피 위치에 있어, 공구(21)와 간섭하는 일은 없다. 다시 말하면, 보유지지 유닛(11h)을 퇴피 위치로 이동시킴으로써, 보유지지 장치(10)에서의 보유지지 유닛(11h) 부분이 워크(2)를 안착, 지지하는 받침대로서가 아니라, 워크(2)에서의 가공 대상 부위(P1)의 작업 영역(작업 공간)으로서 기능하게 된다. 따라서, 보유지지 유닛(11h)이 가공의 방해가 되거나 공구(21)에 의해 손상되는 일도 없다. 또한, 보유지지 유닛(11h) 이외의 다른 보유지지 유닛(11)은 보유지지 위치에 있고 워크(2)를 보유지지하고 있다. 따라서, 가공 중에 워크(2)의 위치가 어긋나거나 하는 일도 없다.

가공 대상 부위(P1)의 가공이 종료되면, 가공 대상 부위(P2)에의 가공으로 이동한다. 도 10의 상태(ST23)는 가공 대상 부위(P2)의 가공으로의 이행을 시작한 상태를 나타낸다. 우선, 가공 유닛(20)을 상승시키고, 이동 장치(30)에 의해 가공 대상 부위(P2)에 가공 유닛(20)을 접근시킨다. 병행하여, 형상 데이터(2')에 기초하여 가공 대상 부위(P2)에 위치하고 있는 보유지지 유닛(11)을 특정한다. 가공 대상 부위(P2)에는 보유지지 유닛(11g)이 위치하고 있다. 따라서, 보유지지 유닛(11g)의 흡착체(113)에 의한 흡착을 정지하여 보유지지를 해제한다. 그리고, 보유지지 유닛(11g)을 이동시키는 이동 기구(12)를 구동하여 보유지지 유닛(11g)의 위치를 보유지지 위치로부터 퇴피 위치로 절환한다(위치 변경 공정). 또한, 가공을 마친 가공 대상 부위(P1)에 위치하는 보유지지 유닛(11h)을 퇴피 위치로부터 보유지지 위치로 절환한다. 그리고, 보유지지 유닛(11h)의 흡착체(113)를 구동하여 워크(2)를 보유지지한다.

도 10의 상태(ST24)에 나타내는 바와 같이, 가공 유닛(20)이 가공 대상 부위(P2)의 상방에 도달하면, 가공 유닛(20)을 강하시킴과 아울러 가공 유닛(20)을 구동하여 공구(21)에 의해 가공 대상 부위(P2)의 가공을 시작한다. 가공 유닛(20)을 가공 대상 부위(P2)의 형상을 따라 화살표 방향으로 이동함으로써, 가공 대상 부위(P2)의 끝가장자리의 모따기가 행해진다. 가공 유닛(20)의 이동은 형상 데이터(2')에 기초하여 이동 장치(30)에 의해 행할 수 있다.

이 때, 보유지지 유닛(11g)은 퇴피 위치에 있어, 공구(21)와 간섭하는 일은 없다. 따라서, 보유지지 유닛(11g)이 가공의 방해가 되거나 공구(21)에 의해 손상되는 일도 없다. 또한, 보유지지 유닛(11g) 이외의 다른 보유지지 유닛(11)은 보유지지 위치에 있고 워크(2)를 보유지지하고 있다. 따라서, 가공 중에 워크(2)의 위치가 어긋나거나 하는 일도 없다.

가공 대상 부위(P2)의 가공이 종료되면, 가공 대상 부위(P3)에의 가공으로 이동한다. 가공 대상 부위(P2)와 가공 대상 부위(P3)에서는 이들에 위치하고 있는 보유지지 유닛(11)이 공통되어 있다(보유지지 유닛(11g)). 따라서, 보유지지 유닛(11g)을 퇴피 위치에 위치시킨 채로 가공 대상 부위(P3)의 가공을 행하게 된다. 이하, 마찬가지의 순서에 의해 가공 작업이 진행되어 간다.

이와 같이 본 실시형태에서는, 가공 대상 부위에 위치하고 있는 보유지지 유닛(11)을 퇴피 위치로 이동시키고, 나머지 보유지지 유닛(11)에 의해 워크(2)를 보유지지함으로써, 워크(2)를 확실히 보유지지하면서 공구(21)와 보유지지 유닛(11)의 간섭을 회피할 수 있다. 보유지지 유닛(11)을 퇴피 위치와 보유지지 위치에서 이동 가능하게 함으로써, 다른 가공 대상 부위에 대응할 수 있다. 따라서, 형상이나 가공 대상 부위가 다른 다종의 워크에 대해 하나의 보유지지 장치(10)로 신속하게 대응할 수 있다.

모든 가공 대상 부위의 가공이 종료되면, 이동체(32)는 초기 위치로 되돌아간다. 이렇게 하여 이동체(32)의 1회 왕복 이동 동안에 워크(2)의 형상 검출과 워크(2)의 가공을 행할 수 있다. 그 후, 반송 장치(70)에 의해 가공 완료한 워크(2)가 보유지지 장치(10)로부터 반송되고, 또한 새로운 미가공의 워크(2)가 보유지지 장치(10)로 반송된다. 그리고, 새로운 미가공의 워크(2)에 대해 마찬가지의 순서로 워크(2)의 형상 검출과 워크(2)의 가공을 행하게 된다.

본 실시형태에서는 워크(2)마다 그 형상 검출과 가공을 행하는 경우에 대해 설명하였지만, 같은 종류의 워크(2)를 연속적으로 가공하는 경우에 그 형상 검출은 처음 1회만으로 해도 된다. 이 경우, 2장째 이후의 워크(2)가 1장째 워크(2)와 같은 위치에 보유지지되도록, 보유지지 장치(10) 상에서 그 위치 결정을 행하는 위치 결정 장치를 마련하면 좋다. 또한, 워크(2)의 형상을 검출하면서 워크(2) 가공을 행하는 것도 가능하다. 예를 들면, 이동체(32)가 초기 위치로부터 반환점 위치로 이동하는 동안에 워크(2)의 형상을 검출하면서 그 검출 결과에 기초하여 워크(2) 가공을 행할 수도 있다.

<제2 실시형태>

상기 제1 실시형태에서는 가공 유닛(20)에 대해 복수 종류의 공구(21)를 교환 가능하게 하는 것이 가능한 것을 설명하였지만, 모따기 가공에 적합한 공구의 구성예에 대해 설명한다. 여기서는, 워크(2)의 상면측과 하면측에서 모따기 가공을 행하는 공구(21)의 종류를 교환하는 경우에 대해 설명한다.

도 11은, 워크(2)의 상면측을 가공하는 한쪽 가공 공구인 상부 가공 공구(21A)의 설명도이다. 상태(ST31)는 상부 가공 공구(21A)가 워크(2)의 상방에 위치한 가공 대기시, 상태(ST32)는 가공시를 각각 나타낸다.

상부 가공 공구(21A)는 회전축(211), 칼날부(212), 보조 부재(213), 베어링(214, 214)을 구비한다. 회전축(211)은 가공 유닛(20)에 의해 회전 구동된다. 칼날부(212)는 회전축(211)에 고정되고, 워크(2)를 절삭한다. 보조 부재(213)는 회전축(211)과 동심원통형을 이루고 있다. 보조 부재(213)는 베어링(214, 214)을 통해 회전축(211)에 대해 회전이 자유롭게 고정되어 있다.

상태(ST32)에 나타내는 바와 같이, 가공시에는 칼날부(212)가 가공 대상 부위(P)의 상측 모서리부(CR)에 눌러 대어져 그 모따기 가공을 행한다. 칼날부(212)는, 모서리부(CR)를 가공 대상 부위(P)의 윤곽을 따라 연속적으로 가공하기 위해 X-Y 방향으로 순차적으로 이동된다. 이동 중에 보조 부재(213)는 그 하단면이 워크(2)의 상면을 모방하도록 접촉된다. 이에 의해, 칼날부(212)를 보다 안정적으로 이동시킬 수 있다.

다음에, 도 12는 워크(2)의 하면측을 가공하는 한쪽 가공 공구인 하부 가공 공구(21B)의 설명도이다. 상태(ST41)는 하부 가공 공구(21B)가 워크(2)의 상방에 위치한 가공 대기시, 상태(ST42)는 하부 가공 공구(21B)의 칼날부(212)가 워크(2)의 하방에 위치한 가공 준비시, 상태(ST43)는 가공시를 각각 나타낸다.

하부 가공 공구(21B)는 회전축(211), 칼날부(212), 보조 부재(213'), 베어링(214, 214)을 구비하고, 상부 가공 공구(21A)와 기본적 구성이 유사하지만, 보조 부재(213')의 형상 및 위치가 다르다.

회전축(211)은 가공 유닛(20)에 의해 회전 구동된다. 칼날부(212)는 회전축(211)에 고정되고, 워크(2)를 절삭한다. 보조 부재(213')는 회전축(211)과 동심원통형을 이루고 있다. 보조 부재(213')는 칼날부(212)보다 하방에서 베어링(214, 214)을 통해 회전축(211)에 대해 회전이 자유롭게 고정되어 있다.

상태(ST42)에 나타내는 바와 같이, 가공을 시작하기 전에 칼날부(212)를 워크(2)의 하방으로 이동시킬 필요가 있다. 본 실시형태의 경우, 보조 부재(213')는 가공 대상 부위(P)를 위에서 아래로 통과할 수 있도록 보조 부재(213)보다 최대 외경이 작은 직경으로 되어 있다.

상태(ST43)에 나타내는 바와 같이, 가공시에는 칼날부(212)가 가공 대상 부위(P)의 하측 모서리부(CR)에 하방으로부터 눌러 대어져 그 모따기 가공을 행한다. 칼날부(212)는, 모서리부(CR)를 가공 대상 부위(P)의 윤곽을 따라 연속적으로 가공하기 위해 X-Y 방향으로 순차적으로 이동된다. 이동 중에 보조 부재(213')는 그 상단면이 워크(2)의 하면을 모방하도록 접촉된다. 이에 의해, 칼날부(212)를 보다 안정적으로 이동시킬 수 있다.

<제3 실시형태>

상기 제2 실시형태에서는 워크(2)의 상면측과 하면측에서 모따기 가공을 따로따로 행하는 경우의 공구(21)에 대해 설명하였지만, 동시에 행하는 것도 가능하다.

도 13은, 워크(2)의 상면측 및 하면측을 동시에 가공하는 양측 가공 공구(21C)의 설명도이다. 상태(ST51)는 양측 가공 공구(21C)가 워크(2)의 측방에 위치한 가공 대기시, 상태(ST52)는 양측 가공 공구(21C)에 의한 가공시를 각각 나타낸다.

양측 가공 공구(21C)는 회전축(211), 상측 칼날부(212U), 하측 칼날부(212L), 탄성 부재(215)를 구비한다.

회전축(211)은 가공 유닛(20)에 의해 회전 구동된다. 상측 칼날부(212U)와 하측 칼날부(212L)는 회전축(211)에 고정되고, 워크(2)를 절삭한다. 단, 상측 칼날부(212U)와 하측 칼날부(212L)는 예를 들어 스플라인결합에 의해 회전축(211)에 고정되어 있고, 축방향으로는 이동 가능하게 되어 있다. 상측 칼날부(212U)는 하측 칼날부(212L)보다 상방에 위치하여 워크(2)의 상면측을 절삭하고, 하측 칼날부(212L)는 워크(2)의 하면측을 절삭한다.

탄성 부재(215)로서는, 예를 들어 상측 칼날부(212U)와 하측 칼날부(212L)를 양자가 근접하는 방향으로 항상 바이어스시키는 당김 스프링(인장 스프링)이 적용 가능하다. 본 실시형태의 경우, 탄성 부재(215)는 코일 스프링이고, 그 일단이 상측 칼날부(212U)에, 그 타단이 하측 칼날부(212L)에 각각 고정된다.

상태(ST52)에 나타내는 바와 같이, 가공시에는 공구(21C)는 워크(2)에 대해 가로로부터 눌러 대어져, 상측 칼날부(212U)는 상측 모서리부(CR1)를, 하측(212L)은 하측 모서리부(CR2)를 각각 절삭한다. 이렇게 하여 모서리부(CR1, CR2)를 동시에 가공할 수 있다.

상측 칼날부(212U)와 하측 칼날부(212L)는 탄성 부재(215)에 의해 근접하는 방향으로 바이어스되면서 서로 이격되는 방향으로 변위 가능하다. 그리고, 상측 칼날부(212U)와 하측 칼날부(212L)의 사이에 워크(2)가 들어감으로써, 상측 칼날부(212U)와 하측 칼날부(212L)가 눌러 벌려지고, 워크(2)의 모서리부(CR1, CR2)에 상측 칼날부(212U) 및 하측 칼날부(212L)가 밀착되어 눌러 대어진다. 이 때문에, 모서리부(CR1, CR2)에 대한 상측 칼날부(212U) 및 하측 칼날부(212L)의 접촉 상태를 보다 양호하게 할 수 있다.

<제4 실시형태>

모따기 가공 등에서는, 가공 대상 부위에 대해 공구(21)가 적당한 힘으로 압압되면서 절삭을 행하는 것이 바람직하다. 그래서, 워크(2)에 대한 공구(21)의 압압력을 조정 가능한 압압 기구를 마련해도 된다. 도 14는 그 일례를 나타낸다. 도 14는, 이동체(34)와 가공 유닛(20)의 사이에 압압 기구(90)를 마련한 예를 나타내고 있다.

압압 기구(90)는 베이스부(91), 레일부(92), 액추에이터(93), 연결 부재(94)를 구비한다. 베이스부(91)는 이동체(34)에 고정된 블록형상 부재이다. 레일부(92)는 베이스부(91)의 정면에 마련되고, Z방향으로 연장되어 있다. 가공 유닛(20)에는 레일부(92)에 걸어맞춤되어 Z방향으로 슬라이드 가능한 슬라이더(22)가 마련된다. 이에 의해, 가공 유닛(20)은 베이스부(91)에 대해 Z방향으로 변위가 자유롭게 되어 있다.

베이스부(91)의 측부에는 압압력을 조정하는 액추에이터(93)가 마련되어 있다. 액추에이터(93)는, 예를 들어 전동 실린더나 에어 실린더이다. 액추에이터(93)는 연결 부재(94)를 Z방향으로 변위 가능하다. 연결 부재(94)는 액추에이터(93)의 출력부와 가공 유닛(20)을 연결하고, 액추에이터(93)가 발생하는 압압력을 가공 유닛(20)에 전달한다.

여기서, 워크(2)에 대한 공구(21)의 압압력을 F1, 공구(21)가 장착된 상태에서의 가공 유닛(20)의 중량을 W, 압압력(F1)을 달성하는 데에 필요한 액추에이터(93)의 출력(연결 부재(94)를 상방향으로 밀어올리는 힘)을 F라고 한다.

도 11에 나타낸 상부 가공 공구(21A) 등을 이용한 가공에서는, 워크(2)에 대해 공구(21)를 상방으로부터 눌러 대면서 가공을 행하게 된다. 이에 따라, 출력(F)은 F=W-F1이 된다. 예를 들면, 중량(W)이 100kgf, 압압력 F1=20kgf라고 하면, 출력(F)은 80kgf가 된다.

한편, 도 12에 나타낸 하부 가공 공구(21B) 등을 이용한 가공에서는, 워크(2)에 대해 공구(21)를 하방으로부터 눌러 대면서 가공을 행하게 된다. 이에 따라, 출력(F)은 F=W-F1이 된다. 예를 들면, 중량(W)이 100kgf, 압압력 F1=-20kgf라고 하면, 출력(F)은 120kgf가 된다.

이와 같이 액추에이터(93)의 출력 크기를 절환함으로써, 워크(2)에 대한 공구(21)의 압압력을 상방향과 하방향에서 절환할 수 있다.

본 실시형태에서는, 워크(2)에 대한 공구(21)의 압압력을 상방향과 하방향에서 절환함에 있어서 공통의 액추에이터(93)를 이용하였지만, 상방향용 액추에이터와 하방향용 액추에이터를 각각 마련해도 된다. 또한, 액추에이터는 실린더일 필요는 없고 스프링 등의 부재이어도 되고, 종류가 다른 액추에이터(예를 들면, 실린더와 스프링)를 조합해도 된다.

<제5 실시형태>

워크(2) 상에 먼지가 존재하면 가공성을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 또한, 가공에 의해 생긴 절삭 칩 등을 워크(2) 상으로부터 없애고 싶은 경우도 있다. 그래서, 워크(2) 표면의 청소 기구를 마련해도 된다. 여기서는, 에어의 분출에 의해 워크(2) 상의 먼지 등을 불어 날려 버리는 구성예에 대해 설명한다.

도 15는, 본 실시형태에서의 반송용 보유지지 장치(73)의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 15의 예에서는, 보유지지 장치(73)에 에어의 분출 유닛(732)을 마련하고 있다. 분출 유닛(732)으로부터 화살표로 나타내는 바와 같이 에어를 분출함으로써 워크(2)의 표면 청소를 행할 수 있다. 청소시에는 워크(2)에 대해 보유지지 장치(73)를 이동시키면서 에어를 분출함으로써, 보다 광범위에 걸쳐 워크(2) 청소를 행할 수 있다.

청소의 타이밍은 안착대(60) 상에서 미가공의 워크(2)를 보유지지하기 전, 미가공의 워크(2)를 보유지지 장치(10) 상으로 반송한 후, 보유지지 장치(10) 상에서 가공 완료된 워크(2)를 보유지지하기 전, 안착대(50)로 가공 완료된 워크를 반송한 후 등을 들 수 있다.

청소 기구의 설치 부위는 보유지지 장치(73)에 한정되지 않는다. 그러나, 보유지지 장치(73)에 청소 기구를 마련함으로써 청소 기구를 이동시키는 구성을 다른 구성과 공용할 수 있다.

본 발명은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 여러 가지 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 공표하기 위해 이하의 청구항을 첨부한다.

Claims

강판인 워크를 수평 자세로 보유지지하는 보유지지 장치;
상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위에 대해 가공을 행하는 가공 유닛;
상기 가공 유닛을 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위로 이동 가능한 이동 장치;를 구비한 가공 시스템으로서,
미가공의 상기 워크가 놓이는 제1 안착대;
상기 제1 안착대 상의 상기 워크를 상기 보유지지 장치로 반송하는 반송 장치;
상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크 위를 주사(走査)하여, 그 워크의 가공 대상 부위의 형상 및 위치를 검출하는 검출 장치;
상기 검출 장치의 검출 결과에 기초하여 상기 이동 장치 및 상기 가공 유닛을 제어하는 제어 장치;를 구비하며,
상기 이동 장치는 상기 검출 장치 및 상기 가공 유닛을 이동 가능하고,
상기 이동 장치에 의해 상기 검출 장치를 이동시키고, 상기 검출 장치에 의해 상기 워크 전면(全面)에 걸쳐 주사를 행하며,
그 주사의 검출 결과에 기초하여 상기 이동 장치 및 상기 가공 유닛을 구동시켜 상기 워크에 대해 가공을 행하는 가공 시스템.
청구항 1에 있어서,
가공 완료된 상기 워크가 놓이는 제2 안착대를 더 구비하고,
상기 보유지지 장치, 상기 제1 안착대 및 제2 안착대가 소정의 방향으로 나열되어 배치된 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 소정의 방향은, 상기 이동 장치에 의한 상기 검출 장치 및 상기 가공 유닛의 이동 방향인 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 보유지지 장치는 복수의 보유지지 유닛을 구비하고,
각각의 상기 보유지지 유닛을, 워크를 보유지지하는 보유지지 위치와 상기 보유지지 위치로부터 이격된 퇴피 위치의 사이에서 이동시키는 이동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 소정의 방향으로 나열되어 배치되는 상기 보유지지 장치, 상기 제1 안착대 및 제2 안착대의 양측부에 마련되는 한 쌍의 안내 부재를 더 구비하고,
상기 반송 장치 및 상기 이동 장치는 각각 상기 한 쌍의 안내 부재에 각각 가설(架設)하여 마련된 이동체를 구비하는 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 가공 유닛에 의한 상기 워크에 대한 가공시에 압압력을 조정하는 압압 기구를 더 구비하고,
상기 압압 기구는, 상기 압압력을 상방향 또는 하방향으로 절환하기 위해 그 출력의 크기를 절환 가능한 것을 특징으로 하는 가공 시스템.
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강판인 워크를 수평 자세로 보유지지하는 보유지지 장치;
상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위에 대해 가공을 행하는 가공 유닛;
상기 가공 유닛을 상기 보유지지 장치에 보유지지된 워크의 가공 대상 부위로 이동 가능한 이동 장치;를 구비한 가공 시스템의 제어 방법으로서,
상기 제어 방법은,
미가공의 상기 워크가 놓이는 제1 안착대로부터 반송 장치에 의해 워크를 상기 보유지지 장치 상으로 반송하여 올려놓는 워크 반송 공정;
상기 보유지지 장치 상에 놓인 상기 워크를 그대로 보유지지하는 보유지지 공정;
상기 보유지지 장치에 의해 보유지지된 워크를, 상기 이동 장치에 의해 이동되는 검출 장치에 의해 전면에 걸쳐 주사하여, 워크의 가공 대상 부위의 형상 및 위치를 검출하는 검출 공정;
상기 검출 공정에서의 검출 결과인 가공 대상 부위의 형상 및 위치와 미리 준비해 둔 가공 대상 부위가 지정되어 있는 워크의 설계 데이터를 비교하여 가공 대상 부위를 자동 판정하는 자동 판정 공정;
상기 자동 판정 공정에서의 판정 결과에 기초하여 상기 이동 장치 및 상기 가공 유닛을 제어하고, 상기 가공 유닛을 가공 대상 부위에 접근시키는 이동 공정;
상기 가공 대상 부위에 대해 상기 가공 유닛에서 가공을 행하는 가공 공정;을 포함하는 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 가공 공정에서는, 상기 워크를 수평 자세로 보유지지한 상태로, 상기 워크의 상면측의 가공 대상 부위 및 하면측의 가공 대상 부위에 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 가공 공정에서는, 상기 워크의 상면측의 가공 대상 부위 및 하면측의 가공 대상 부위를 동시에 가공 가능한 양측 가공 공구를 이용함과 아울러, 그 양측 가공 공구를 워크의 가공 대상 부위의 측방으로부터 눌러 대어 가공 대상 부위의 상면 및 하면에 대해 동시에 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 가공 공정에서는, 상기 워크의 상면측의 가공 대상 부위 및 하면측의 가공 대상 부위를 동시에 가공 가능한 양측 가공 공구를 이용함과 아울러, 그 양측 가공 공구를 워크의 가공 대상 부위의 측방, 상방 및 하방으로부터 눌러 대어 가공 대상 부위의 상면 및 하면에 대해 동시에 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 가공 공정에서는, 상기 워크를 수평 자세로 보유지지한 상태로 상기 워크의 상면측의 가공 대상 부위 및 하면측의 가공 대상 부위에 개별로 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 가공 유닛은, 상기 워크의 상면측의 가공 대상 부위에 가공을 실시하는 상측 가공 공구 및 상기 워크의 하면측의 가공 대상 부위에 가공을 실시하는 하측 가공 공구를 구비하고,
상측 가공 공구 및 하측 가공 공구에 의한 상기 워크에 대한 가공시에, 압압력을 상방향 또는 하방향으로 절환 가능한 압압 기구에 의해, 그 압압력이 상하로 조정되며,
상기 가공 공정에서는,
상기 워크의 상면측의 가공 대상 부위에 가공을 실시할 때는, 상기 상측 가공 공구를 이용함과 아울러 그 상측 가공 공구를 워크에 대해 상방으로부터 눌러 대면서 가공을 행하고,
상기 워크의 하면측의 가공 대상 부위에 가공을 실시할 때는, 상기 하측 가공 공구를 이용함과 아울러 그 하측 가공 공구를 워크에 대해 하방으로부터 눌러 대면서 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
청구항 11, 12 또는 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보유지지 장치는 복수의 보유지지 유닛과, 상기 보유지지 유닛마다 마련되고, 상기 보유지지 유닛을, 워크를 보유지지하는 보유지지 위치와 상기 보유지지 위치로부터 이격된 퇴피 위치의 사이에서 이동시키는 이동 기구를 포함하며,
상기 이동 공정과 병행하여, 상기 가공 대상 부위에 위치하는 상기 보유지지 유닛의 위치를 상기 보유지지 위치로부터 상기 퇴피 위치로 절환하는 위치 변경 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 이동 장치에 의해 상기 가공 유닛과 상기 검출 장치를 상기 보유지지 장치에 대해 제1 방향으로 이동시키는 도중에 상기 검출 공정 및 상기 자동 판정 공정을 행하고,
상기 이동 장치에 의해 상기 가공 유닛과 상기 검출 장치를 상기 제1 방향과 반대측인 제2 방향으로 이동시키는 도중에 상기 이동 공정, 상기 위치 변경 공정 및 상기 가공 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.