WO2013118175A1

WO2013118175A1 - 加工システム及び制御方法

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Publication number: WO2013118175A1
Application number: PCT/JP2012/000857
Authority: WO
Inventors: 幸治時里; 秀憲菊池
Original assignee: 平田機工株式会社
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-08-15
Also published as: CN104220213A; CN104220213B; KR20140088907A; WO2013118438A1; KR101608879B1

Abstract

本発明の加工システムは、ワークを保持する保持装置（１０）と、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に対して加工を行う加工ユニット（２０）と、前記加工ユニットを、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に移動可能な移動装置（３０）とを備える。前記保持装置は、複数の保持ユニット（１１ａ～１１ｊ）と、前記保持ユニット毎に設けられ、前記保持ユニットを、ワークを保持する保持位置と、前記保持位置から離間した退避位置との間で移動させる移動機構（１２）とを含む。

Description

加工システム及び制御方法

　本発明は、ワークを加工する加工システム及びその制御方法に関する。

　ワークに対する加工を自動化する加工システムとしては様々なシステムが提案されている。例えば、特許文献１乃至４には鋼材の縁の面取り加工を行う加工システムが開示されている。

特開平５－２０８３４６号公報特開平８－５７７０７号公報特開平１１－１１４７１５号公報特開２０１１－２００９５８号公報

　一般に加工システムは、ワークに対して加工を行う加工ユニットと、加工中にワークを保持する保持装置とを備える。ここで、保持装置はワークの加工対象部位に対応して構成しなければならない場合がある。例えば、鋼材の縁の面取り加工を行う加工システムにおいては、カッターが保持装置を切削してしまわないように加工対象部位を避けて保持装置を構成する必要がある。このため、ワークが変更されると保持装置を交換する必要があり、多種のワークに迅速に対応できない。

　本発明の目的は、多種のワークに迅速に対応可能とすることにある。

　本発明によれば、ワークを保持する保持装置と、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に対して加工を行う加工ユニットと、前記加工ユニットを、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に移動可能な移動装置と、を備えた加工システムであって、前記保持装置は、複数の保持ユニットと、前記保持ユニット毎に設けられ、前記保持ユニットを、ワークを保持する保持位置と、前記保持位置から離間した退避位置との間で移動させる移動機構と、を含む加工システムが提供される。

　また、本発明によれば、板状のワークを水平姿勢で保持する保持装置と、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に対して加工を行う加工ユニットと、前記加工ユニットを、前記保持装置に保持されたワーク上で３次元的に移動可能な移動装置と、を備えた加工システムであって、前記保持装置は、複数の保持ユニットと、前記保持ユニット毎に設けられ、前記保持ユニットを、ワークを保持する保持位置と、前記保持位置よりも下方の退避位置との間で移動させる移動機構と、を含む加工システムが提供される。

　また、本発明によれば、ワークを保持する保持装置と、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に対して加工を行う加工ユニットと、前記加工ユニットを、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に移動可能な移動装置と、を備えた加工システムの制御方法であって、前記保持装置は、複数の保持ユニットと、前記保持ユニット毎に設けられ、前記保持ユニットを、ワークを保持する保持位置と、前記保持位置から離間した退避位置との間で移動させる移動機構と、を含み、前記加工ユニットを加工対象部位に接近させる移動工程と、前記加工対象部位に位置する前記保持ユニットの位置を、前記保持位置から前記退避位置に切り替える位置変更工程と、前記加工対象部位に対して前記加工ユニットで加工を行う加工工程と、を含む制御方法が提供される。

　本発明によれば、多種のワークに迅速に対応することができる。

本発明の一実施形態に係る加工システムの平面図。図１の加工システムの側面図。保持装置、加工ユニット及び移動装置の斜視図。制御装置のブロック図。図１の加工システムの動作説明図。図１の加工システムの動作説明図。図１の加工システムの動作説明図。図１の加工システムの動作説明図。図１の加工システムの動作説明図。図１の加工システムの動作説明図。

　図１は本発明の一実施形態に係る加工システム１の平面図、図２はその側面図である。図中、矢印Ｘ及びＹは水平方向であって互いに直交する２方向を示し、矢印Ｚは垂直方向を示す。加工システム１は、板状のワーク２の切断縁の面取り（バリ取り）加工を行うシステムである。ワーク２は例えば鋼板である。なお、ここでは板状のワーク２を対象とするが、これに限られず、様々な形状のワーク２の加工に本発明は適用可能である。加工システム１は、仮想的に、加工エリア３、搬出エリア４及び搬入エリア５に区分けされる。これらのエリア３～５はＹ方向に並んでいる。

　加工システム１は、保持装置１０と、加工ユニット２０と、移動装置３０と、検出装置４０と、載置台５０及び６０と、搬送装置７０と、を備える。載置台６０は搬入エリア５に配置されており、未加工のワーク２が積載される。載置台５０は搬出エリア４に配置されており、加工済みのワーク２が載置される。

　＜保持装置１０＞
　図１及び図２に加えて図３を参照して保持装置１０を説明する。図３は保持装置１０、加工ユニット２０及び移動装置２０の斜視図である。保持装置１０は、加工中、ワーク２を水平姿勢で保持する。保持装置１０は、複数の保持ユニット１１ａ～１１ｊと、保持ユニット１１ａ～１１ｊ毎に設けられた移動機構１２と、を備える。以下、保持ユニット１１ａ～１１ｊを総称する場合、或いは、特定の保持ユニットを意味しない場合は、単に保持ユニット１１という。

　複数の保持ユニット１１は、本実施形態の場合、枕木状にＹ方向に並べて配置されている。保持ユニット１１は、Ｘ方向に延設されているユニット本体部１１１と、少なくとも一つの支持部材１１２と、少なくとも一つの吸着体１１３と、を備える。ユニット本体部１１１は、本実施形態の場合、その断面が角型の棒状の部材である。支持部材１１２及び吸着体１１３は、ユニット本体部１１１の上面に設けられている。

　支持部材１１２は、ユニット本体部１１１の上面から上方へ突出しており、本実施形態の場合、先端が丸められ、凸面部を有する。ワーク２はこの支持部材１１２の凸面部上に載置されて支持される。先端を丸めることでワーク２に傷がつくことを低減できる。吸着体１１３は、ワーク２を吸着する。吸着体１１３は本実施形態の場合、電磁石であるが、真空チャック等、他の種類の吸着体でもよい。本実施形態の場合、各吸着体１１３は、保持ユニット１１毎に吸着及び吸着解除が制御される。

　支持部材１１２の先端と吸着体１１３の上面とは略同一水平面上（略同じ高さ）に位置しており、支持部材１１２上に載置されたワーク２を吸着体１１３で吸着することにより、ワーク２を水平姿勢で固定することができる。

　本実施形態の場合、保持ユニット１１によって支持部材１１２及び吸着体１１３の数や配置が異なっている。例えば、保持ユニット１１ａは、３つの支持部材１１２と４つの吸着体１１３とを有しているが、保持ユニット１１ｂは、５つの支持部材１１２と２つの吸着体１１３とを有している。このように保持ユニット１１の支持部材１１２及び吸着体１１３の数や配置を、ワーク２の部位に応じて異ならせることによって、ワーク２の部位によって支持位置や吸着位置が異なることになり、ワーク２の支持と吸着とを、偏ることなく行うことができる。無論、全ての保持ユニット１１について、支持部材１１２及び吸着体１１３の数や配置を同じにしてもよい。

　なお、保持ユニット１１ａ、１１ｄ、１１ｇ、１１ｊは支持部材１１２及び吸着体１１３の数や配置が同じである。また、保持ユニット１１ｂ、１１ｅ、１１ｈは支持部材１１２及び吸着体１１３の数や配置が同じである。更に、保持ユニット１１ｃ、１１ｆ、１１ｉは支持部材１１２及び吸着体１１３の数や配置が同じである。支持部材１１２及び吸着体１１３の数や配置が同じ保持ユニット１１を分散的に配置することで、支持部材１１２及び吸着体１１３の数や配置が異なる保持ユニット１１の種類を少なくしながら、ワーク２の支持と吸着とを、偏ることなく行うことができる。

　移動機構１２は、保持ユニット１１を保持位置と退避位置との間でＺ方向に移動する。移動機構１２は例えば電動シリンダやエアシリンダであり、個別に制御される。保持位置は、ワーク２を保持するための位置である。図２は全ての保持ユニット１１が保持位置に位置している場合を示している。この場合、全ての支持部材１１２の先端と、全ての吸着体１１３の上面とは略同一水平面上に位置している。このため、支持部材１１２上に載置されたワーク２を吸着体１１３で吸着することにより、ワーク２を水平姿勢で固定することができる。退避位置は、保持位置から下方に離間した位置であり、加工中、加工ユニット２０の工具２１との干渉を避ける位置である。保持ユニット１１は、通常は保持位置に位置し、加工時の必要な場合にのみ個別に退避位置に移動される。

　なお、本実施形態では、全ての保持ユニット１１に移動機構１２を設け、上下移動可能としたが、必ずしも全ての保持ユニットを移動可能とする必要はなく、固定された保持ユニットが存在していてもよい。例えば、保持ユニット１１ａや保持ユニット１１ｊのように、端部に位置する保持ユニットを保持位置に固定としてもよい。

　＜加工ユニット２０＞
　図１～図３を参照して、加工ユニット２０は、保持装置１０に保持されたワーク２の加工対象部位に対して加工を行うユニットであり、工具２１を有する。本実施形態の場合、工具２１はワーク２の端縁の切削加工を行うカッター（エンドミル）であり、加工ユニット２０は工具２１の回転駆動を行う。加工システム１は、交換用の工具２１が配置された工具ラック６を備えており、後述する移動装置３０による加工ユニット２０の移動によって、自動的に工具２１を交換することも可能である。

　本実施形態では、上記の通り、ワーク２の切断縁の面取り加工を行うシステムであるが、これ以外の加工にも本発明は適用可能である。例えば、孔あけ、切断等、切削加工以外の各種機械加工に適用可能である。また、レーザ加工等にも適用可能である。加工ユニット２０や工具２１は、その加工内容に応じたものが適宜選択されることになる。

　＜移動装置３０＞
　図１～図３を参照して、移動装置３０は、保持装置１０に保持されたワーク２の加工対象部位に加工ユニット２０を移動させる。本実施形態の場合、移動装置３０はワーク２上で加工ユニット２０を３次元的に移動させる。

　移動装置３０はＹ方向に延設された一対の案内部材３１、３１と、移動体３２と、を備える。一対の案内部材３１、３１は、保持装置１０の両側部に位置するよう、Ｘ方向に互いに離間して配設されている。本実施形態の場合、保持装置１０と載置台５０と載置台６０とはＹ方向に並べて配置されており、一対の案内部材３１、３１はこれらに渡って、Ｙ方向に延設されている。

　移動体３２は、一対の案内部材３１、３１に架設されており、案内部材３１に案内されてＹ方向に移動可能となっている。移動体３２は、一対のスライダ３２１、３２１と、一対の柱部材３２２、３２２と、一対の柱部材３２２、３２２間に架設された梁部材３２３と、を備える。スライダ３２１は、案内部材３１と係合して案内部材３１に沿って移動可能である。柱部材３２２はスライダ３２１上に立設されている。梁部材３２３はＸ方向に延設されている。

　移動体３２は不図示の駆動機構により移動される。駆動機構としては、ラック－ピニオン機構、ベルト伝動機構、ボール－ネジ機構等、各種の駆動機構が採用可能である。ラック－ピニオン機構を採用する場合、例えば、一対のスライダ３２１、３２１の一方に、ピニオン付きのモータを固定し、案内部材３１に沿ってラックを設けてもよい。

　移動装置３０は、移動体３２に支持された移動体３３を備える。移動体３３は梁部材３２３と係合して梁部材３２３に沿ってＸ方向に移動可能である。移動体３３は不図示の駆動機構により移動される。駆動機構としては、ラック－ピニオン機構、ベルト伝動機構、ボール－ネジ機構等、各種の駆動機構が採用可能である。

　移動装置３０は、移動体３３に支持された移動体３４を備える。移動体３４は移動体３３と係合して移動体３３に沿ってＺ方向に移動可能である。移動体３４は不図示の駆動機構により移動される。駆動機構としては、ラック－ピニオン機構、ベルト伝動機構、ボール－ネジ機構等、各種の駆動機構が採用可能である。

　加工ユニット２０は移動体３４に支持されている。そして、移動体３４の移動によりＺ方向に、移動体３３の移動によりＸ方向に、移動体３２の移動によりＹ方向に、それぞれ加工ユニット２０を移動させることができる。

　＜検出装置４０＞
　検出装置４０は、保持装置１０に保持されたワーク２の加工対象部位の形状を検出する。本実施形態の場合、検出装置４０はワーク２の形状を撮影する撮影装置である。検出装置４０は、支持部材４１と、支持部材４１に支持されたカメラ４２と、支持部材４１に支持された照明装置４３と、を備える。

　支持部材４１は梁部材３２３に固定されている。つまり、移動体３２には加工ユニット２０に加えて検出装置４０も搭載されている。したがって、検出装置４０は移動装置３０によってＹ方向に移動することができる。そして、移動装置３０を加工ユニット２０に加えて検出装置４０の移動機構として兼用することができ、システムの簡素化を図れる。

　照明装置４３はＸ方向に延設されており、その下方を照明する。照明装置４３は例えば、ＬＥＤやレーザ装置等から構成される。カメラ４２はその下方を撮影する。カメラ４２は、ＣＣＤセンサ等の撮像素子と、光学系等から構成される。本実施形態では、カメラ４２によりワーク２の形状を撮影する方式としたが、ワーク２の形状を検出可能であれば他の方式でもよい。

　＜搬送装置７０＞
　図１及び図２を参照して、搬送装置７０はワーク２を、保持装置１０と、載置台５０及び６０との間で搬送する。搬送装置７０は、移動体７１と、昇降装置７２と、搬送用の保持装置７３と、を備える。本実施形態の場合、搬送装置７０は、一対の案内部材３１、３１を移動装置３０と共用している。これによりシステムの簡素化を図れる。

　移動体７１は、一対の案内部材３１、３１に架設されており、案内部材３１に案内されてＹ方向に移動可能となっている。移動体７１は、一対のスライダ７１１、７１１と、一対の柱部材７１２、７１２と、一対の柱部材７１２、７１２間に架設された梁部材７１３と、を備える。スライダ７１１は、案内部材３１と係合して案内部材３１に沿って移動可能である。柱部材７１２はスライダ７１１上に立設されている。梁部材７１３はＸ方向に延設されている。

　移動体７１は不図示の駆動機構により移動される。駆動機構としては、ラック－ピニオン機構、ベルト伝動機構、ボール－ネジ機構等、各種の駆動機構が採用可能である。ラック－ピニオン機構を採用する場合、例えば、一対のスライダ７１１、７１１の一方に、ピニオン付きのモータを固定し、案内部材３１に沿ってラックを設けてもよい。移動装置３０の移動体３２１の駆動機構として、ラック－ピニオン機構を採用する場合、案内部材３１に沿って設けたラックを共用してもよい。

　昇降装置７２は、移動体７１に支持されている。本実施形態の場合、昇降装置７２は梁部材７１３の中央部に固定されているが、梁部材７１３に沿ってＸ方向に移動可能としてもよい。昇降装置７２は、移動体７２ａをＺ方向に昇降するアクチュエータであり、例えば、電動シリンダやエアシリンダである。

　保持装置７３は移動体７２ａの下端部に固定されている。保持装置７３は、複数の吸着体７３１を備える。吸着体７３１がワーク２の表面に吸着することで、保持装置７３がワーク２を保持する。本実施形態の場合、吸着体７３１は電磁石であるが、真空チャック等、他の種類の吸着体でもよい。また、保持装置７３はワーク２を把持するクランプ式の保持装置であってもよい。

　＜制御装置＞
　図４は加工システム１の制御を行う制御装置８０のブロック図である。制御装置８０は、処理部８１と、記憶部８２と、インターフェース部８３と、を備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部８１は記憶部８２に記憶されたプログラムを実行する。処理部８１は例えばＣＰＵである。記憶部８２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等である。インターフェース部８３は、処理部８１と、外部デバイス（ホストコンピュータ８６、センサ８４、アクチュエータ８５）と、の間に設けられ、例えば、通信インターフェースや、Ｉ／Ｏインターフェースである。

　センサ８４には、例えば、加工ユニット２０の位置を検出するセンサ（例えば、移動体３２、３３、３４の各位置を検出するセンサ）、保持装置７３の位置を検出するセンサ、カメラ４２の撮像素子等が含まれる。アクチュエータ８５には、吸着体１１３、移動機構１２の駆動源、移動装置３０が備える各駆動源、加工ユニット２０の駆動源、搬送装置７０の駆動源、吸着体７３１等が含まれる。

　制御装置８０はホストコンピュータ８６の指示により、加工システム１を制御する。以下、制御例について説明する。

　＜ワークの搬送＞
　図５及び図６を参照してワーク２の搬送例について説明する。概説すると、まず、未加工の複数のワーク２が、不図示の搬送装置によって載置台６０上に搬入されてくる。搬送装置７０によって、載置台６０上のワーク２を一枚ずつ保持装置１０上に搬送する。保持装置１０上でワーク２の加工が終了すると、その加工済みのワーク２を搬送装置７０によって載置台５０へ搬送する。載置台５０上には加工済みのワーク２が積載されてゆく。載置台５０上の加工済みのワーク２が所定数に達すると、載置台５０から加工済みのワーク２を不図示の搬送装置によって外部へ搬出する。

　図５の状態ＳＴ１は搬送装置７０の保持装置７３によって載置台６０上のワーク２を保持する状態を示している。保持装置７３は、積載されているワーク２のうち、最上部のワーク２の表面上に昇降装置７２によって降下される。そして、吸着体７３１を作動してワーク２を保持する。続いて昇降装置７２により保持装置７３を上昇させてワーク２を持ち上げる。

　次に、図５の状態ＳＴ２に示すように、移動体７１を保持装置１０へ移動する。これによりワーク２が保持装置１０上に位置する。昇降装置７２により保持装置７３を降下させ、ワーク２を保持装置１０上に載置する。そして、吸着体７３１による吸着を停止してワーク２の保持を解除し、昇降装置７２により保持装置７３を上昇する。

　次に、図５の状態ＳＴ３に示すように、移動体７１を載置台６０側へ移動する。以上により、載置台６０から保持装置１０への１枚のワーク２の搬送が終了する。搬送されたワーク２は保持装置１０上に保持され、加工される。

　加工が終了すると、保持装置１０によるワーク２の保持が解除され、保持装置１０上のワーク２を載置台５０へ搬送装置７０により搬送する。まず、移動体７１を保持装置１０へ移動し、保持装置７３を保持装置１０上に位置させる。これによりワーク２上に保持装置７３が位置する。昇降装置７２により保持装置７３を降下させ、吸着体７３１を作動してワーク２を保持する。続いて昇降装置７２により保持装置７３を上昇させてワーク２を持ち上げる。

　次に、図６の状態ＳＴ４に示すように、移動体７１を載置台５０へ移動する。これによりワーク２が載置台５０上に位置する。昇降装置７２により保持装置７３を降下させ、ワーク２を載置台５０上（或いは、載置台５０に積載されているワーク２上）に載置する。そして、吸着体７３１による吸着を停止してワーク２の保持を解除する。

　その後、図６の状態ＳＴ５に示すように、移動体７１を載置台６０上に移動し、次のワーク２を保持装置１０へ搬送することになる。

　＜ワークの加工＞
　次に、保持装置１０上に搬送されてきたワーク２の加工例について説明する。概説すると、ワーク２の形状、特に加工対象部位の形状及び位置をまず検出する。そして、その検出結果に基づいて移動機構１２、移動装置３０、及び、加工ユニット２０を制御してワーク２に対する加工を行う。

　本実施形態の場合、これらの処理は移動体３２の一回の往復移動によって行う。具体的には、ワーク２の形状検出は、移動体３２の往路移動中に行い、ワーク２の加工は移動体３２の復路移動中に行う。

　＜形状の検出＞
　図７及び図８を参照してワーク２の形状の検出例について説明する。図７及び図８は、加工エリア３の各状態（ＳＴ１１～ＳＴ１３）を、平面視した場合（図７）と側面視した場合（図８）とを示す。

　状態ＳＴ１１は、移動体３２が初期位置にある場合を示している。カメラ４２は、保持装置１０に保持されたワーク２からＹ方向にずれた位置にある。この位置からワーク２の形状の検出を開始する。まず、照明装置４３によるワーク２への照射を開始し、カメラ４２によるワーク２の撮影を開始する。

　次に、状態ＳＴ１２に示すように移動体３２を移動して、ワーク２上を走査する。カメラ４２によりワーク２の形状が順次撮影され、その画像データと位置情報とが記憶部８２に保存される。状態ＳＴ１３に示すように、移動体３２がワーク２からＹ方向にずれた位置（折り返し位置）まで到達すると撮影を終了する。

　なお、本実施形態では検出装置４０を梁部材３２３に固定したが、昇降装置を介して梁部材３２３に取り付けて、昇降可能としてもよい。そして、検出装置４０とワーク２との距離を検出するセンサを設け、ワーク２の走査中、該距離が一定となるように昇降装置を制御してもよい。このような制御により、ワーク２の走査中、カメラ４２の焦点がワーク２に合った状態を確実に維持することができる。

　この撮影の結果、例えば、図８に示すワーク２の形状データ２’が得られる。この形状データ２’はワーク２の外形と、その位置情報（座標データ）を示す。同図の例では、また、ワーク２に複数の加工対象部位Ｐ１～Ｐ８が存在することを示している。形状データ２’は、これらの加工対象部位Ｐ１～Ｐ８の外形とその位置情報も含んでいる。

　なお、同図の例では、一つのワークに複数の加工対象部位が存する場合を例示したが、一つのワークに加工対象部位は一つであってもよい。また、どこが加工対象部位か否かは、自動判定としてもよいしオペレータが指定するようにしてもよい。

　自動判定とする場合は、加工対象部位が指定されている、ワークの設計データを準備しておき、この設計データと形状データ２’とを比較することで、加工対象部位を自動判定することができる。また、加工対象部位を、ワーク２の外周縁全部とする場合は、外周縁を認識できればよいので、設計データを準備する必要もなく自動判定することができる。

　オペレータが指定する場合は、例えば、形状データ２’をホストコンピュータ８６に送信してその画像を表示させ、ホストコンピュータ８６のオペレータが入力デバイスから加工対象部位を指定するようにすることもできる。

　なお、取得した形状データ２’の座標は、例えば、予め取得していた保持装置１０のレイアウトを示す平面データと、移動体３２を駆動するモータのエンコーダの出力信号とを照合することで認識することができる。

　＜加工＞
　図９及び図１０を参照してワーク２の形状の検出結果に基づく加工例について説明する。図９及び図１０は、加工エリア３の状態毎（ＳＴ２１～ＳＴ２４毎）に、加工エリア３を平面視した場合と側面視した場合とを上下２段にして示している。また、保持装置１０上のワーク２を透過図として示している。

　図９の状態ＳＴ２１は、移動体３２が折り返し位置にある場合を示している。上記の通り、本実施形態では、移動体３２の往路移動中にカメラ４２による撮影を行い、復路移動中に加工ユニット２０によるワーク２の加工を行う。状態ＳＴ２１は復路移動開始時を示している。

　本実施形態ではＰ１→Ｐ２→・・・→Ｐ８の順に加工対象部位の加工を行う場合を想定している。まず、移動装置３０により加工対象部位Ｐ１へ加工ユニット２０を接近させる（移動工程）。並行して、形状データ２’に基づき、加工対象部位Ｐ１に位置している保持ユニット１１を特定する。加工対象部位Ｐ１には保持ユニット１１ｈが位置している。したがって、保持ユニット１１ｈの吸着体１１３による吸着を停止して保持を解除する。そして、保持ユニット１１ｈを移動する移動機構１２を駆動して保持ユニット１１ｈの位置を、保持位置から退避位置へ切り替える（位置変更工程）。なお、加工ユニット２０の移動と、保持ユニット１１の位置の切り替えとは、並行して行う以外に、どちらかを先に行う制御であってもよく、この場合、どちらが先であってもよい。

　図９の状態ＳＴ２２に示すように、加工ユニット２０が加工対象部位Ｐ１の上方に到達すると、加工ユニット２０を降下させると共に加工ユニット２０を駆動して工具２１により加工対象部位Ｐ１の加工を開始する。加工ユニット２０を加工対象部位Ｐ１の形状に沿って矢印方向に移動することで、加工対象部位Ｐ１の端縁の面取りが行われる。加工ユニット２０の移動は、形状データ２’に基づき移動装置３０によって行うことができる。

　このとき、保持ユニット１１ｈは退避位置にあり、工具２１と干渉することはない。言い換えると、保持ユニット１１ｈを退避位置に移動させることで、保持装置１０における保持ユニット１１ｈの部分が、ワーク２を載置、支持する台としてではなく、ワーク２における加工対象部位Ｐ１の作業エリア（作業空間）として機能することになる。したがって、保持ユニット１１ｈが加工の邪魔となったり、工具２１によって損傷されたりすることもない。また、保持ユニット１１ｈ以外の他の保持ユニット１１は保持位置にあり、ワーク２を保持している。したがって、加工中にワーク２の位置がずれたりすることもない。

　加工対象部位Ｐ１の加工が終了すると、加工対象部位Ｐ２への加工に移る。図１０の状態ＳＴ２３は、加工対象部位Ｐ２の加工への移行を開始した状態を示す。まず、加工ユニット２０を上昇し、移動装置３０により加工対象部位Ｐ２へ加工ユニット２０を接近させる。並行して、形状データ２’に基づき、加工対象部位Ｐ２に位置している保持ユニット１１を特定する。加工対象部位Ｐ２には保持ユニット１１ｇが位置している。したがって、保持ユニット１１ｇの吸着体１１３による吸着を停止して保持を解除する。そして、保持ユニット１１ｇを移動する移動機構１２を駆動して保持ユニット１１ｇの位置を、保持位置から退避位置へ切り替える（位置変更工程）。また、加工を終えた加工対象部位Ｐ１に位置する保持ユニット１１ｈを退避位置から保持位置に切り替える。そして、保持ユニット１１ｈの吸着体１１３を駆動してワーク２を保持する。

　図１０の状態ＳＴ２４に示すように、加工ユニット２０が加工対象部位Ｐ２の上方に到達すると、加工ユニット２０を降下させると共に加工ユニット２０を駆動して工具２１により加工対象部位Ｐ２の加工を開始する。加工ユニット２０を加工対象部位Ｐ２の形状に沿って矢印方向に移動することで、加工対象部位Ｐ２の端縁の面取りが行われる。加工ユニット２０の移動は、形状データ２’に基づき移動装置３０によって行うことができる。

　このとき、保持ユニット１１ｇは退避位置にあり、工具２１と干渉することはない。したがって、保持ユニット１１ｇが加工の邪魔となったり、工具２１によって損傷されたりすることもない。また、保持ユニット１１ｇ以外の他の保持ユニット１１は保持位置にあり、ワーク２を保持している。したがって、加工中にワーク２の位置がずれたりすることもない。

　加工対象部位Ｐ２の加工が終了すると、加工対象部位Ｐ３への加工に移る。加工対象部位Ｐ２と加工対象部位Ｐ３とでは、これらに位置している保持ユニット１１が共通している（保持ユニット１１ｇ）。したがって、保持ユニット１１ｇを退避位置に位置させたままで加工対象部位Ｐ３の加工を行うことになる。以下、同様の手順により加工作業が進行していく。

　このように本実施形態では、加工対象部位に位置している保持ユニット１１を退避位置に移動させ、残りの保持ユニット１１によってワーク２を保持することで、ワーク２を確実に保持しながら、工具２１と保持ユニット１１との干渉を回避できる。保持ユニット１１を退避位置と保持位置とで移動可能にしたことで、異なる加工対象部位に対応することができる。したがって、形状や加工対象部位の異なる多種のワークに対して、一つの保持装置１０で迅速に対応できる。

　全ての加工対象部位の加工が終了すると、移動体３２は初期位置に戻る。こうして、移動体３２の一回の往復移動の間に、ワーク２の形状検出とワーク２の加工とを行うことができる。その後、搬送装置７０によって加工済みのワーク２が保持装置１０から搬送され、また、新たな未加工のワーク２が保持装置１０に搬送される。そして、新たな未加工のワーク２に対して同様の手順でワーク２の形状検出とワーク２の加工とを行うことになる。

　本実施形態では、ワーク２毎にその形状の検出と加工とを行う場合について説明したが、同種類のワーク２を連続的に加工する場合に、その形状の検出は最初の１回のみとしてもよい。この場合、２枚目以降のワーク２が１枚目のワーク２と同じ位置に保持されるように、保持装置１０上でその位置決めを行う位置決め装置を設ければよい。また、ワーク２の形状を検出しながら、ワーク２の加工を行うことも可能である。例えば、移動体３２が初期位置から折り返し位置へ移動する間に、ワーク２の形状を検出しつつ、その検出結果に基づいてワーク２の加工を行うこともできる。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims

　ワークを保持する保持装置と、
　前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に対して加工を行う加工ユニットと、
　前記加工ユニットを、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に移動可能な移動装置と、
を備えた加工システムであって、
　前記保持装置は、
　複数の保持ユニットと、
　前記保持ユニット毎に設けられ、前記保持ユニットを、ワークを保持する保持位置と、前記保持位置から離間した退避位置との間で移動させる移動機構と、
を含む加工システム。
　前記移動装置及び前記移動機構を制御する制御装置を更に備え、
　前記制御装置は、
　前記加工ユニットを、ワーク上の複数の加工対象部位のうちの一つの加工対象部位に移動させる場合に、前記一つの加工対象部位に位置している前記保持ユニットを前記退避位置に位置させ、他の前記保持ユニットを前記保持位置に位置させる請求項１に記載の加工システム。
　前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位の形状を検出する検出装置を備え、
　前記制御装置は、前記検出装置の検出結果に基づいて前記移動装置及び前記移動機構を制御する請求項２に記載の加工システム。
　前記移動装置は、所定方向に移動する移動体を備え、
　前記加工ユニットと前記検出装置とが、前記移動体に搭載されている請求項３に記載の加工システム。
　板状のワークを水平姿勢で保持する保持装置と、
　前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に対して加工を行う加工ユニットと、
　前記加工ユニットを、前記保持装置に保持されたワーク上で３次元的に移動可能な移動装置と、
を備えた加工システムであって、
　前記保持装置は、
　複数の保持ユニットと、
　前記保持ユニット毎に設けられ、前記保持ユニットを、ワークを保持する保持位置と、前記保持位置よりも下方の退避位置との間で移動させる移動機構と、
を含む加工システム。
　前記移動装置は、
　前記保持装置の両側部において、第１水平方向に延設された一対の案内部材と、
　前記一対の案内部材に架設され、前記第１水平方向に移動する第１移動体と、
　前記第１移動体に支持され、前記第１水平方向に直交する第２水平方向に移動する第２移動体と、
　前記第２移動体に支持され、垂直方向に移動する第３移動体と、を備え、
　前記加工ユニットは前記第３移動体に支持された請求項５に記載の加工システム。
　前記保持ユニットは、
　前記第２水平方向に延設されているユニット本体部と、
　前記ユニット本体部の上面に設けられ、ワークを吸着する吸着体と、
　前記ユニット本体部の上面に設けられ、前記ワークを支持する支持部材と、備え、
　前記保持ユニットは、前記第１水平方向に複数並べて配置されている請求項６に記載の加工システム。
　前記移動装置及び前記移動機構を制御する制御装置と、
　前記保持装置に保持されたワークの形状を撮影する撮影装置と、を更に備え、
　前記制御装置は、前記撮影装置が撮影したワークの形状に基づいて、前記移動装置及び前記移動機構を制御する請求項５に記載の加工システム。
　加工済みのワークが積載される第１載置台と、
　未加工のワークが積載される第２載置台と、
　前記保持装置と前記第１及び第２載置台との間でワークを搬送する搬送装置と、を更に備え、
　前記保持装置と、前記第１及び第２載置台とが前記第１水平方向に並べて配置され、
　前記搬送装置は、
　前記一対の案内部材に架設され、前記第１水平方向に移動する第４移動体と、
　前記第４移動体に支持され、垂直方向に移動する第５移動体と、
　前記第５移動体に支持され、ワークを保持する搬送用保持装置と、
を備えた請求項６に記載の加工システム。
　前記加工ユニットは、前記ワークの端縁の切削加工を行う工具を備え、
　前記退避位置は、前記工具と前記保持ユニットとの干渉を回避する位置である請求項１又は５に記載の加工システム。
　ワークを保持する保持装置と、
　前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に対して加工を行う加工ユニットと、
　前記加工ユニットを、前記保持装置に保持されたワークの加工対象部位に移動可能な移動装置と、
を備えた加工システムの制御方法であって、
　前記保持装置は、
　複数の保持ユニットと、
　前記保持ユニット毎に設けられ、前記保持ユニットを、ワークを保持する保持位置と、前記保持位置から離間した退避位置との間で移動させる移動機構と、を含み、
　前記加工ユニットを加工対象部位に接近させる移動工程と、
　前記加工対象部位に位置する前記保持ユニットの位置を、前記保持位置から前記退避位置に切り替える位置変更工程と、
　前記加工対象部位に対して前記加工ユニットで加工を行う加工工程と、
を含む制御方法。
　撮影装置によってワークの加工対象部位の形状を撮影する撮影工程を更に含み、
　前記撮影工程において撮影したワークの加工対象部位の形状に基づいて、前記移動工程、前記位置変更工程及び前記加工工程を実行する請求項１１に記載の制御方法。
　前記移動工程において前記加工ユニットを前記加工対象部位に接近させ、前記撮影工程において撮影したその加工対象部位の形状に基づいて、その加工対象部位に位置する前記保持ユニットを前記保持位置から前記退避位置に切り替え、その加工対象部位に対して前記加工ユニットで加工を行う請求項１２に記載の制御方法。
　前記ワークは複数の加工対象部位を有し、
　前記加工ユニットを、加工を終えた加工対象部位から次の加工を行う加工対象部位に移動させるとともに、加工を終えた加工対象部位に位置する前記保持ユニットを前記退避位置から前記保持位置に切り替える請求項１３に記載の制御方法。