WO2018051464A1 - 工作機械用搬送アーム装置 - Google Patents

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WO2018051464A1
WO2018051464A1 PCT/JP2016/077283 JP2016077283W WO2018051464A1 WO 2018051464 A1 WO2018051464 A1 WO 2018051464A1 JP 2016077283 W JP2016077283 W JP 2016077283W WO 2018051464 A1 WO2018051464 A1 WO 2018051464A1
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WO
WIPO (PCT)
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posture
arm
work
machine tool
teaching
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/077283
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏樹 野田
Original Assignee
富士機械製造株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士機械製造株式会社 filed Critical 富士機械製造株式会社
Priority to PCT/JP2016/077283 priority Critical patent/WO2018051464A1/ja
Priority to JP2018539031A priority patent/JP6832359B2/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators

Definitions

  • the present invention relates to a transport arm device for a machine tool that transports a workpiece in a machine tool.
  • an arm is generally used for carrying a workpiece, turning the workpiece, attaching the workpiece to a work position, and the like.
  • the arm is provided with a hand (chuck) for fixing the work to the tip, and the work can be moved to any space by rotating one or a plurality of joints. It can be moved to the upper position.
  • a hand chuck
  • various parameters for teaching the posture of the arm for example, the coordinates of the tip, the angle of the joint, etc.
  • the operation of acquiring parameters necessary for teaching the posture is performed for each posture to be taught. Had to be done.
  • the arm posture is changed from the initial posture to the normal posture (the workpiece take-out direction and the arm drive shaft are the same).
  • the position and angle of the drive shaft in the normal posture is calculated based on the direction and position coordinates of the hand in the initial posture, and the arm posture is taught according to the calculated value. Proposed.
  • the operation contents of the arm include the transfer of the work, the reversal of the work, the attachment of the work to the work position, the detachment of the work from the work position, etc., and there are movements according to the respective operation contents. Specifically, it is a movement that moves the work supported by the tip in the horizontal direction or in the vertical direction.
  • Patent Document 1 does not correspond to the teachings for various arm movements as described above, and the work related to teaching the posture of the arm cannot be made sufficiently efficient.
  • the present invention has been made to solve the problems in the prior art, and it is possible to improve the efficiency of work related to teaching the posture of the arm corresponding to various work performed on the work as compared with the conventional work.
  • An object of the present invention is to provide a machine tool transfer arm device.
  • a transport arm device for a machine tool includes an arm configured to be movable on a base, a chuck for transporting a workpiece disposed at a tip portion of the arm, and the arm.
  • an arm configured to be movable on a base
  • a chuck for transporting a workpiece disposed at a tip portion of the arm
  • the arm Using a plurality of joint portions that can displace the angle, a plurality of drive shafts that are drive sources that displace the angle of the arm in the plurality of joint portions, and a parameter for specifying the posture of the arm
  • a posture control means for teaching the posture of the arm, and the posture control means teaches the posture of the arm to the first posture and the second posture different from the first posture.
  • the parameter in the second posture is calculated based on the parameter in the first posture.
  • the transport arm device for a machine tool having the above-described configuration, it is possible to improve the efficiency of the work related to teaching the posture of the arm corresponding to various work performed on the work compared to the conventional art. It becomes.
  • a parameter for teaching the second posture is calculated by calculation from a parameter for teaching the first posture. Therefore, it is not necessary to actually move the arm to the second posture and acquire the parameters, and it is possible to easily teach the second posture.
  • FIG. 1 is an external front view of the machine tool device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the base unit.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation mode of the arm.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the machine tool device according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart of the program generation processing program according to this embodiment.
  • FIG. 6 is an example of a program generation screen before various information is input by the user.
  • FIG. 7 is an example of a program generation screen after the user inputs various information.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of generating a unit control program.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a generation example of a control program related to the operation control of the arm of the machine tool device.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a generation example of a control program related to the operation control of the arm of the machine tool device.
  • FIG. 10 is an example of a teaching value input screen.
  • FIG. 11 is an example of a teaching value input screen when there is a fixed value.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of calculating the teaching parameter value when the tip of the arm is moved in the horizontal direction.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of calculating the teaching parameter value when the tip of the arm is moved in the horizontal direction.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of calculating the teaching parameter value when the tip of the arm is moved in the vertical direction.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of calculating the teaching parameter value when the tip of the arm is moved from the vertical direction to the horizontal direction.
  • FIG. 1 is an external front view of a machine tool device 1 according to the present embodiment.
  • a machine tool device 1 includes a base 3 composed of a plurality (five in FIG. 1) of base units 2A to 2E, and a plurality (FIG. 1) arranged with respect to the base 3. 9) working machine modules 4A to 4I.
  • a work machine module may be arranged independently of the base 3.
  • the base unit 2A arranged on the leftmost side is provided with one work implement module 4A
  • the other base units 2B-2E are provided with two work implement modules 4B-4I.
  • front and rear “left and right”, and “up and down” are described as front and rear, left and right, and top and bottom when viewed from the front side of the machine tool device 1 of FIG. That is, the direction in which the work machine modules 4A to 4I are arranged is the left-right direction, and the depth direction of the machine tool device 1 that intersects the arrangement direction of the work machine modules 4A to 4I is the front-rear direction.
  • the plurality of work implement modules 4A to 4I are arranged in a line in the left-right direction so as to form one line. Furthermore, the work machine modules 4A to 4I are arranged at equal intervals so that the side walls thereof are close to each other.
  • the work implement modules 4A to 4I include a plurality of types of modules having different work contents for the workpiece as will be described later.
  • the appearances of the work equipment modules 4A to 4I are basically the same size and the same appearance regardless of the type. As a result, the machine tool device 1 according to the present embodiment is visually uniform.
  • the working machine modules 4A to 4I have a dimension in the left-right direction that is considerably smaller than the dimension in the front-rear direction.
  • the base units 2A to 2E have dimensions corresponding to the work machine modules 4A to 4I placed above.
  • the base unit 2A has a horizontal dimension that is substantially the same as the horizontal dimension of the work implement module in a state where one work implement module is placed, and the base units 2B to 2E have a horizontal dimension.
  • the size of the work implement module in the state where the two work implement modules are placed is approximately equal to the horizontal dimension. That is, the base 3 has a size that allows the nine work machine modules 4A to 4I to be placed in the left-right direction.
  • the machine tool device 1 according to the present embodiment has a relatively short overall length in the arrangement direction even though nine work machine modules 4A to 4I are arranged. It can be.
  • the base units 2A to 2E constituting the base 3 are fixed to each other to constitute one base. As described above, basically, each of the base units 2B to 2E excluding the base unit 2A can mount the two work machine modules 4A to 4I. Each of the four base units 2B to 2E is standardized and has the same shape, size, and structure. Therefore, the number of base units constituting the base 3 can be appropriately increased or decreased, and the number of work implement modules arranged in accordance with this can be freely changed.
  • the base 3 is composed of a plurality of base units 2A to 2E. However, the base 3 may be composed of a single unit without being divided into base units 2A to 2E.
  • FIG. 2 shows the internal structure of the base unit 2B.
  • the base units 2A to 2E have basically the same configuration except for the number of work machine modules to be mounted, and thus the description of the other base units 2A and 2C to 2E is omitted.
  • each base unit 2 ⁇ / b> B is provided with a number of rails 11 corresponding to the number of work implement modules mounted on the upper part.
  • the base unit 2B since the base unit 2B is mounted with the two work machine modules 4B and 4C, the two pairs of rails 11 are provided side by side in the front-rear direction.
  • the rail 11 defines a track along which the work implement module moves when the work implement module is pulled out.
  • wheels corresponding to the rails 11 are provided on the surfaces in contact with the bases of the work equipment modules 4B and 4C. Then, by moving the wheel on the rail 11, the work implement modules 4B and 4C can be easily moved in the front-rear direction with respect to the base unit 2B.
  • the work machine modules 4B and 4C can be moved to a position where they can be detached from the base unit 2B. As a result, it is possible to easily replace or rearrange a part of the work machine modules 4A to 4I arranged on the base 3.
  • a controller 5 is disposed on the front side wall of the work machine modules 4A to 4I.
  • the controller 5 includes a liquid crystal display as information display means and various operation buttons as operation reception means for receiving user operations.
  • the controller 5 accepts various operations related to the machine tool device 1 or the current state of the machine tool device 1. Displays the operating status and setting status.
  • a touch panel is arranged on the front surface of the liquid crystal display, and an operation using the touch panel is also possible.
  • the controller 5 is also used when various parameters for teaching the posture of the arm of the machine tool device 1 are input as will be described later.
  • the controller 5 is arranged only in some of the work implement modules 4B to 4H, but may be arranged in all the work implement modules 4A to 4I. The generation of the machining control program using the controller 5 will be described in detail later.
  • the above-described machine tool device 1 manufactures a final product by performing drilling, lathe, polishing, inspection, and the like with various tools on a workpiece that is a product. Specifically, each of the work machine modules 4A to 4I arranged on the line sequentially performs work on one work.
  • a carry-in module for loading a workpiece into the machine tool device 1 a lathe module for performing a lathe, a drill module for performing drilling or milling with a drill, an inspection module for inspecting the workpiece, There is a temporary placement module that performs temporary placement and a carry-out module that discharges the workpiece from the machine tool apparatus 1.
  • a lathe module or a drill module corresponds to a machining module that performs machining operations on a workpiece.
  • a carry-in module for loading a work is arranged as the leftmost work implement module 4A of the base 3, while a machine tool device is arranged as the rightmost work implement module 4I.
  • An unloading module for discharging the workpiece from within 1 is arranged.
  • a predetermined number of lathe modules, temporary placement modules, drill modules, and inspection modules are arranged in order from the left as the work machine modules 4B to 4H between the carry-in module and the carry-out module. Then, the machine tool apparatus 1 performs work by each work implement module in order from each work implement module on the left side, and finally discharges it from the carry out module. It has come to be.
  • the machine tool device 1 also serves as a workpiece conveying means for transferring the workpiece in the arrangement direction of the work machine modules 4A to 4I, a workpiece reversing means, a workpiece mounting means to the working position, and a workpiece detaching means from the working position.
  • the arm 21 is provided. Note that the number of arms 21 provided in the machine tool device 1 is proportional to the number of base units 2A to 2E, and basically two base units in which two work machine modules are arranged (that is, four work machine modules). 1 arm 21 is arranged. For example, in this embodiment, since the base unit 2A on which the carry-in module is placed is excluded, the base unit 2B to 2E is composed of four arms 21, so that two arms 21 are arranged.
  • the arm 21 is arranged on a table 24 having substantially the same height as the base 3, and along the rails provided on the side surface of the base 3, the arrangement direction of the work implement modules 4A to 4I together with the table 24 It is configured to be movable in the left-right direction. That is, the arm 21 can move in the left-right direction within a work space formed by the base 3 and the outer walls of the work implement modules 4A to 4I.
  • the tip of the arm 21 has a chuck 25 as a holder for holding a workpiece. Then, by moving the arm 21 while the workpiece is held by the chuck 25, the workpiece can be transferred between the plurality of work implement modules 4A to 4I.
  • the arm 21 is a multi-joint type arm as shown in FIG. 2, and has a plurality of joint portions that allow the angle of the arm 21 to be displaced.
  • a third joint portion 30 is provided at a connection portion between the chuck 28 and the chuck 25.
  • Each joint portion has a drive shaft that is a drive source for displacing the angle of the arm 21, for example, by driving a drive shaft of the first joint portion 27 (hereinafter referred to as the first drive shaft 31).
  • the angle of the first arm 26 with respect to the table 24 is displaced.
  • the angle of the second arm 28 relative to the first arm 26 is displaced by driving the drive shaft of the second joint portion 29 (hereinafter referred to as the second drive shaft 32). Further, the angle of the chuck 25 with respect to the second arm 28 is displaced by driving the drive shaft of the third joint portion 30 (hereinafter referred to as the third drive shaft 33).
  • Each of the drive shafts 31 to 33 is composed of, for example, a servo motor.
  • the machine tool device 1 can freely control the posture of the arm 21 by teaching the angle values of the drive shafts 31 to 33.
  • the work 40 held by the chuck 25 can be freely moved in the space by folding or extending the arm 21.
  • the work 40 can be inverted 180 degrees by rotating the third drive shaft 33.
  • the vertical direction is the RY axis and the front-back direction is the RZ axis
  • the RZ value is displaced while the RY value of the work 40 is maintained by teaching the angle values of the drive shafts 31 to 33 (that is, the work 40 Can be moved horizontally).
  • the RY value can be displaced while maintaining the RZ value of the workpiece 40 (that is, the workpiece 40 is moved in the vertical direction).
  • the arm 21 can extend the arm 21 to the work position of the work implement module, and can attach or remove the work from the work position by the chuck 25.
  • an arm rotating device 41 is provided below the table 24.
  • the arm rotating device 41 can also rotate the arm 21 on the table 24 by rotating the table 24 in the horizontal direction, and can displace the direction of the entire arm 21.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the machine tool device 1 according to the present embodiment.
  • the machine tool device 1 includes a control circuit unit 51 that is an electronic control unit that performs overall control of the machine tool device 1, and a controller that receives user operations and displays information.
  • a control circuit unit 51 that is an electronic control unit that performs overall control of the machine tool device 1, and a controller that receives user operations and displays information.
  • LAN Local Area Network
  • the controller 5 includes a liquid crystal display 52 that displays the current operation status and setting status of the machine tool device 1, and an operation unit 53 as an operation reception unit that receives a user operation.
  • the operation unit 53 may be a hard button or a touch panel disposed on the front surface of the liquid crystal display 52.
  • the user confirms the display content of the liquid crystal display 52 and operates the operation unit 53 to perform various operations on the machine tool device 1.
  • the controller 5 is also used when generating a machining control program related to operation control of the machine tool device 1 as described later.
  • control circuit unit 51 includes a CPU 61 as an arithmetic device and a control device, a RAM 62 used as a working memory when the CPU 61 performs various arithmetic processes, a ROM 63, a flash memory 64 that stores programs read from the ROM 63, and the like.
  • An internal storage device is provided.
  • the flash memory 64 stores information necessary for processing performed by the CPU 61 and stores a machining control program for the machine tool device 1. Further, as will be described later, a program generation processing program (see FIG. 5) for generating a machining control program, template data used for the program generation processing program, and parameter calculation data used to teach the posture of the arm 21 Is also remembered.
  • the control circuit unit 51 reads the machining control program from the flash memory 64, and controls the machine tool device 1 by outputting signals to the work machine modules 4A to 4I and the arm 21 in accordance with the read machining control program. . Then, the work machine modules 4A to 4I and the arm 21 that have received the signal drive each drive source in accordance with the received signal.
  • the arm 21 includes a first joint motor 65 for rotationally driving the first drive shaft 31 of the first joint portion 27 and a second joint for rotationally driving the second drive shaft 32 of the second joint portion 29.
  • a conveyance drive motor 69 for moving in the left-right direction which is the arrangement direction of 4A to 4I.
  • the machine tool device 1 can control the arm 21 to an arbitrary posture at an arbitrary position by driving the motors 65 to 69 in accordance with a signal output from the control circuit unit 51.
  • the machining control program stored in the flash memory 64 corresponds to the machining process performed by the machine tool device 1. That is, a machining control program according to a series of machining steps executed by the plurality of work machine modules 4A to 4I is stored. In addition, when the machine tool apparatus 1 can perform a plurality of types of machining steps, a machining control program corresponding to each possible series of machining steps is stored. Then, the machine tool device 1 performs processing on the workpiece in each of the work machine modules 4A to 4I in the order according to the processing control program, and performs processing on the workpiece.
  • FIG. 5 is a flowchart of the program generation processing program according to this embodiment.
  • the program generation processing program is a program that is executed when a predetermined operation is received in the controller 5 and generates a machining control program for the machine tool device 1.
  • the program generation processing program is stored in the flash memory 64 included in the control circuit unit 51 and executed by the CPU 61.
  • step (hereinafter abbreviated as S) 1 in the program generation processing program the CPU 61 displays a program generation screen 71 for generating a control program related to the operation control of the arm 21 on the liquid crystal display 52 of the controller 5.
  • the user is made to input various information necessary for generating a control program on the program generation screen 71 using the operation unit 53 (for example, a touch panel arranged on the front surface of the liquid crystal display 52).
  • FIG. 6 shows an example of the program generation screen 71 before the user inputs various information.
  • FIG. 7 is an example of the program generation screen 71 after the user inputs various information.
  • the program generation screen 71 first displays an item 72 for setting the basic configuration of the work machine module of the machine tool device 1.
  • independent work implement modules are installed at both left and right ends, and two work implement modules are provided for one base unit except for two installment implement modules installed independently. It is assumed that the machine module is arranged. And when it comprises from two work implement modules (one table) except for two work implement modules installed independently, it constitutes from four work implement modules (one table) Either of these can be selected. Note that the configuration of five or more work machine modules may be selectable, and the number of work machine modules installed independently may be one or zero.
  • the CPU 61 first sets the configuration of the work implement module based on the information input by the user in the item 72.
  • the configuration of the work implement module is determined, the number of modules to be input displayed on the program generation screen 71 also changes.
  • FIG. 6 and FIG. 7 show a program generation screen 71 displayed when it is selected that two work machine modules are configured except for the work machine modules that are installed independently.
  • Module 4 is displayed as an input target.
  • the module 1 is the module closest to the transport direction (transport start point side), and indicates that the module 2, the module 3, and the module 4 are arranged in this order according to the transport direction.
  • the program generation screen 71 displays an item 73 for setting the type of module for each work machine module constituting the machine tool device 1.
  • the types of work machine modules include, for example, a carry-in module for loading a work into the machine tool device 1, a lathe module for performing a lathe, a drill module for performing drilling and milling with a drill, and an inspection module for inspecting the work.
  • the user can select any type of module for modules 1 to 4 by selecting a tab.
  • the CPU 61 sets the type of the work implement module for each work implement module constituting the machine tool device 1 based on the information input by the user in the item 73.
  • the program generation screen 71 also displays items 74 to 77 for setting details of work contents to be executed in each work machine module constituting the machine tool device 1. Specifically, item 74 selects whether the type of chuck holding the workpiece is LL or LU. Item 75 selects whether to invert the workpiece between the work implement modules. Item 76 selects whether or not to discharge the workpiece when there is an abnormality in the seating of the workpiece. Item 77 selects whether or not to check the quality.
  • the CPU 61 sets the work content for each work machine module constituting the machine tool device 1 based on the information input by the user in each of the items 74 to 77.
  • the CPU 61 determines the arm 21 for each work machine module constituting the machine tool device 1 (for example, for each of the modules 1 to 4 in the example shown in FIG. 7) based on the information set in S2 to S4.
  • a control program related to the operation control is generated. Specifically, first, the CPU 61 reads the template data 81 corresponding to the type of work implement module set in S3 from the flash memory 64.
  • the template data 81 is data serving as a base of the control program, and template data that differs for each type of work implement module is stored in the flash memory 64 in advance.
  • template data for a carry-in module template data for a lathe module
  • template data for a drill module template data for an inspection module
  • template data for a temporary placement module template data for a carry-out module.
  • the template data 81 includes a command coordinate code of the arm 21, an actuator operation code of the arm 21 and the work machine module, a confirmation code of an interlock signal between the control circuit and the device, and the like. Further, as shown in FIG. 8, the template data 81 is a program including a parameter N, and a numerical value is substituted into N, or a part of the template data 81 is selectively adopted so that the program is a complete form. Become.
  • An operation control program (hereinafter referred to as a unit control program 82) relating to each arm is generated.
  • a loading module is set as the module 1
  • a lathe module is set as the module 2
  • a drill module is set as the module 3
  • a loading module is set as the module 4
  • the CPU 61 combines and combines the unit control programs 82 generated for each work machine module (for example, module 1 to module 4 in the example shown in FIG. 7) constituting the machine tool device 1 generated in S5. Then, the control program 83 relating to the operation control of the arm 21 of the machine tool device 1 is generated.
  • the unit control program 82 of the module 1 the unit control program 82 of the module 1, the unit control program 82 of the module 2, the unit control program 82 of the module 3,
  • the unit control program 82 of the module 4 is synthesized and a control program 83 related to the operation control of the arm 21 of the machine tool device 1 is generated.
  • the CPU 61 inputs more detailed parameters for teaching each operation of the arm 21 to the control program related to the operation control of the arm 21 generated in S6. Specifically, for each posture that the arm 21 can take during work on the workpiece 40, a parameter for specifying (teaching) the posture of the arm (hereinafter referred to as a teaching parameter value) is input.
  • the teaching parameter values are the angle value of the first drive shaft 31, the angle value of the second drive shaft 32, the angle value of the third drive shaft 33, and the position coordinates of the arm tip.
  • FIG. 10 is an example of the teaching value input screen 91 for inputting the teaching parameter value.
  • the teaching value input screen 91 includes an angle value of the first drive shaft 31, an angle value of the second drive shaft 32, an angle value of the third drive shaft 33, an RY coordinate and an RZ coordinate of the arm tip.
  • An input space 92 is provided for respectively inputting. Note that it is not always necessary to input all the angle values and coordinate values shown in FIG. 10, and only a part of the angle values and coordinate values may be input as long as the posture of the arm can be taught. For example, only the angle value of the first drive shaft 31, the angle value of the second drive shaft 32, and the angle value of the third drive shaft 33 may be input, or only the RY coordinates and RZ coordinates of the arm tip portion are input. It is good also as an aspect to do.
  • the angle value and the coordinate value may be input by the user specifying a specific numerical value manually, or may be input by causing the control circuit unit 51 to acquire the value.
  • the control circuit unit 51 can acquire the angle value and the coordinates of the current or past arm posture or the pre-registered reference arm posture.
  • the teaching parameter value is input in advance on the teaching value input screen 91, and the user cannot change the value. Has been. For example, by displaying the teaching parameter value in gray scale, the user is notified that the teaching parameter value is a fixed value that cannot be changed.
  • the teaching in the first posture is particularly performed when the posture of the arm 21 is taught to the first posture and the second posture different from the first posture. Based on the parameter value, the teaching parameter value in the second posture is calculated. That is, it is not necessary for the user to input the teaching parameter value for the first posture and the teaching parameter value for the second posture. If only the teaching parameter value for the first posture is input, the teaching of the second posture is also possible. It becomes possible.
  • the first posture is a posture in which the arm 21 is folded.
  • the second posture is a posture in which the arm 21 is extended, and the height H from the base 3 to the tip portion P of the arm 21 is the same as the first posture.
  • position is demonstrated.
  • the arm 21 is first moved to the first posture, and then the current angle value and coordinate value are acquired by the control circuit unit 51 and input as the teaching parameter value of the first posture.
  • the current angle value and coordinate value must be acquired by the control circuit unit 51 and input as the teaching parameter value of the second posture.
  • the arm 21 is moved to the second posture, and the RY coordinate and the RZ coordinate of the distal end portion P of the arm 21 are acquired.
  • the second drive shaft 32 of the first posture has the same value.
  • the angle value can be calculated from the RY coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the second posture and the angle value of the first drive shaft 31 in the first posture by the following arithmetic expression (1).
  • B A ⁇ cos ⁇ 1 (L 1 cos A ⁇ RY + (L 1 ⁇ L 2 )) / L 2 (1)
  • B is the angle value of the second drive shaft 32 in the first posture
  • A is the angle value of the first drive shaft 31 in the first posture
  • L 1 is the length of the first arm 26.
  • L 2 is the length of the second arm 28, and
  • RY is the RY coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the second posture.
  • the angle value is an angle from the horizontal plane (the upper surface of the base 3).
  • the arithmetic expression (1) makes it possible to calculate the teaching parameter value of the arm 21 in the first posture by calculation from the teaching parameter value of the arm 21 in the second posture.
  • the angle value of the first drive shaft 31 in the first posture is a fixed value (for example, 100 degrees)
  • the first posture is determined only from the RY coordinates of the distal end portion P of the arm 21 in the second posture.
  • the angle value of the second drive shaft 32 can be calculated. Therefore, it is not necessary to actually move the arm 21 to the first posture, and the work related to teaching can be made efficient.
  • the machine tool device 1 of the present embodiment saves space, and there is a problem that it is difficult to secure a work space for teaching the arm 21, but the problem can be solved.
  • the first embodiment and the second posture are the same posture as in the first specific example.
  • the distance (D2-D1) from the distal end portion P of the arm 21 in the first posture to the distal end portion P of the arm 21 in the second posture is determined, the first posture to the second posture is determined.
  • teaching in the case of performing the operation of moving the arm 21 to the right will be described.
  • the arm 21 is moved to the first posture, and the RY coordinate and RZ coordinate of the distal end portion P of the arm 21 are acquired.
  • the RY coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the first posture and the RY coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the second posture are the same value, while the RZ coordinate is larger by only (D2-D1). Therefore, it is not necessary to actually move the arm 21 to the second posture, and the RY coordinate and RZ coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the second posture can be calculated by calculation. Further, if the RY coordinate and RZ coordinate of the tip portion P of the arm 21 in the second posture are calculated, the angle values of the respective drive shafts in the second posture can also be calculated.
  • the teaching value input screen 91 for teaching the second posture For example, if the user inputs the RX coordinate and the RY coordinate of the distal end portion P of the arm 21 on the teaching value input screen 91 for teaching the first posture, the teaching value input screen 91 for teaching the second posture
  • the RX coordinate and the RY coordinate of the tip portion P in the attitude of 2 and the angle values of the first drive shaft 31 and the second drive shaft 32 are calculated and input by the control circuit unit 51. Therefore, the work related to teaching can be made efficient.
  • the first posture is a posture in which the distal end portion P of the arm 21 is positioned below the base 3.
  • the second posture is a posture in which the distal end portion P of the arm 21 is moved vertically upward while maintaining the same horizontal position. Then, when the distance (N2-N1) from the distal end portion P of the arm 21 in the first posture to the distal end portion P of the arm 21 in the second posture is determined, the first posture to the second posture is determined.
  • teaching in the case of performing the operation of moving the arm 21 to the right will be described.
  • the arm 21 is moved to the first posture, and the RY coordinate and RZ coordinate of the distal end portion P of the arm 21 are acquired.
  • the RZ coordinate of the tip portion P of the arm 21 in the first posture and the RZ coordinate of the tip portion P of the arm 21 in the second posture are the same value, while the RY coordinate is larger by only (N2-N1). Therefore, it is not necessary to actually move the arm 21 to the second posture, and the RY coordinate and RZ coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the second posture can be calculated by calculation. Further, if the RY coordinate and RZ coordinate of the tip portion P of the arm 21 in the second posture are calculated, the angle values of the respective drive shafts in the second posture can also be calculated.
  • the teaching value input screen 91 for teaching the second posture For example, if the user inputs the RX coordinate and the RY coordinate of the distal end portion P of the arm 21 on the teaching value input screen 91 for teaching the first posture, the teaching value input screen 91 for teaching the second posture
  • the RX coordinate and the RY coordinate of the tip portion P in the attitude of 2 and the angle values of the first drive shaft 31 and the second drive shaft 32 are calculated and input by the control circuit unit 51. Therefore, the work related to teaching can be made efficient.
  • the first posture is a posture in which the tip end portion P of the arm 21 is positioned below the base 3.
  • the third posture is a posture in which the tip portion P of the arm 21 is moved vertically upward with the same horizontal position.
  • the second posture is a posture in which the arm 21 is contracted by moving from the third posture in the horizontal direction while keeping the height of the tip portion P of the arm 21 from the base 3 the same.
  • the distance (N2-N1) from the tip portion P of the arm 21 in the first posture to the tip portion P of the arm 21 in the third posture is determined, and from the tip portion P of the arm 21 in the third posture.
  • the arm 21 is moved from the first posture to the second posture via the second posture.
  • the teaching for performing the operation to be performed will be described. In the present embodiment, first, the arm 21 is moved to the first posture, and the RY coordinate and RZ coordinate of the distal end portion P of the arm 21 are acquired.
  • the RZ coordinate of the tip portion P of the arm 21 in the first posture and the RZ coordinate of the tip portion P of the arm 21 in the third posture are the same value, while the RY coordinate is larger by only (N2-N1). Therefore, it is not necessary to actually move the arm 21 to the third posture, and the RY coordinate and RZ coordinate of the tip portion P of the arm 21 in the third posture can be calculated by calculation. Furthermore, the RY coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the third posture and the RY coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the second posture are the same value, while the RZ coordinate is reduced only by (D2-D3).
  • the RY coordinate and RZ coordinate of the distal end portion P of the arm 21 in the second posture can be calculated.
  • the angle values of the drive shafts in the second posture and the third posture are also calculated. Is possible.
  • the teaching value input screen 91 for teaching the second posture The RX coordinate and the RY coordinate of the tip portion P in the attitude of 2 and the angle values of the first drive shaft 31 and the second drive shaft 32 are calculated and input by the control circuit unit 51. Further, in the teaching value input screen 91 for teaching the third posture, the RX coordinate and the RY coordinate of the tip portion P in the third posture, and the angle values of the first drive shaft 31 and the second drive shaft 32 are controlled by the control circuit unit 51. Is calculated and input. Therefore, the work related to teaching can be made efficient.
  • a plurality of work machine modules 4A to 4I arranged in a predetermined arrangement direction on the base 3 and detachable from the base 3 are provided.
  • an arm 21 configured to be movable on the base 3 and for transferring a workpiece between the plurality of work implement modules 4A to 4I.
  • the control circuit unit 51 is for specifying (teaching) the first posture. Since the teaching parameter value for specifying the second posture is calculated based on the teaching parameter value, the work relating to the teaching of the posture of the arm 21 corresponding to the various work performed on the work is compared with the related art.
  • Efficiency can be improved.
  • a parameter for teaching the second posture is calculated by calculation from a parameter for teaching the first posture. Therefore, it is not necessary to actually move the arm 21 to the second posture and acquire the parameters, and it is possible to easily teach the second posture.
  • two work machine modules 4A to 4I are basically installed for each base unit, but one or three or more work machine modules may be installed for one base unit. good.
  • a loading module for loading a work into the machine tool device 1 a lathe module for performing a lathe, a drill module for performing drilling or milling with a drill, and inspection of the work
  • the inspection module, the temporary placement module for temporarily placing the workpiece, and the carry-out module for discharging the workpiece from the machine tool device 1 are described as examples. However, other types of work implement modules may be used. Is possible.
  • the first drive shaft 31, the second drive shaft 32, and the third drive shaft 33 are provided as the drive shafts of the arm 21, but the number of drive shafts of the arm 21 is not limited. good.
  • the angle value of the first drive shaft 31, the angle value of the second drive shaft 32, the angle value of the third drive shaft 33, and the arm tip portion are used as parameters for teaching the posture of the arm 21.
  • the position coordinates are used, other parameters may be used.
  • the position coordinates of the first joint part 27 and the second joint part 29 may be used.
  • Machine tool device 2A-2E Base unit 3: Base 4A-4I: Work implement module 5: Controller 21: Arm 25: Chuck 26: First arm 27: First joint 28: Second arm 29: Second Joint part 30: Third joint part 31: First drive axis 32: Second drive axis 33: Third drive axis 40: Work 51: Control circuit part 52: Liquid crystal display 53: Operation part 61: CPU 64: Flash memory 71 : Program generation screen 81: Template data 82: Unit control program 83: Control program

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Abstract

ワークに対して行われる各種作業に対応したアームの姿勢の教示に係る作業について、従来に比べて効率化することを可能にした工作機械用搬送アーム装置を提供する。具体的には、第１の姿勢及び第１の姿勢とは姿勢の異なる第２の姿勢へとアーム２１の姿勢を教示する場合において、制御回路部５１は、第１の姿勢を特定（教示）する為のパラメータに基づいて、第２の姿勢を特定する為のパラメータを演算するように構成する。

Description

工作機械用搬送アーム装置
　本発明は、工作機械においてワークの搬送等を行う工作機械用搬送アーム装置に関する。
　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２０００－２４６９６９号公報に示すように、先端にワークを固定する為のハンド（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際において、特にアームの姿勢を教示する為の各種パラメータ（例えば先端部の座標、関節の角度等）の設定作業が非常に複雑な作業となっていた。具体的には、アームの姿勢を実際に教示したい姿勢へと移動させた後に、その姿勢を教示する為に必要なパラメータを取得する（姿勢を装置に記憶させる）という作業を、教示したい姿勢毎に行う必要があった。
　そこで、そのような教示に係る作業を効率化するための手段として、例えば上記特開２０００－２４６９６９号公報では、アームの姿勢を初期姿勢から正規姿勢（ワークの取出し方向とアームの駆動軸が同一直線上にある状態）に移動させる場合において、初期姿勢のハンドの方向や位置座標に基づいて正規姿勢の駆動軸の位置や角度を演算し、演算した値に従ってアームの姿勢の教示を行うことが提案されている。
特開２０００－２４６９６９号公報（第３～４頁）
　ここで、上記特許文献１では正規姿勢という予め決められた姿勢へとアームを移動させる場合において、教示に係る作業を容易にすることが可能である。しかしながら、実際には工作機械装置でワークに対する各種作業を行う工程において、アームには様々な動きを行わせる必要がある。例えば、アームの動作内容としては、ワークの搬送、ワークの反転、作業位置へのワークの装着、作業位置からのワークの離脱等があり、それぞれの動作内容に応じた動きがある。具体的には、先端部に支持したワークを水平方向に移動させたり、鉛直方向に移動させる動き等である。
　上記特許文献１の技術では、上記のような様々なアームの動きに対する教示については対応しておらず、アームの姿勢の教示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、ワークに対して行われる各種作業に対応したアームの姿勢の教示に係る作業について、従来に比べて効率化することを可能にした工作機械用搬送アーム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用搬送アーム装置は、ベース上を移動可能に構成されたアームと、前記アームの先端部に配置されたワークを搬送する為のチャックと、前記アームの角度を変位可能とする複数の関節部と、前記複数の関節部において前記アームの角度を変位させる駆動源である複数の駆動軸と、前記アームの姿勢を特定する為のパラメータを用いて前記アームの姿勢を教示する姿勢制御手段と、を有し、前記姿勢制御手段は、第１の姿勢及び前記第１の姿勢とは姿勢の異なる第２の姿勢へと前記アームの姿勢を教示する場合において、前記第１の姿勢における前記パラメータに基づいて、前記第２の姿勢における前記パラメータを演算することを特徴とする。
　前記構成を有する本発明に係る工作機械用搬送アーム装置によれば、ワークに対して行われる各種作業に対応したアームの姿勢の教示に係る作業について、従来に比べて効率化を図ることが可能となる。例えば、第１の姿勢から第２の姿勢へとアームを移動させる制御を行う場合において、第１の姿勢を教示する為のパラメータから第２の姿勢を教示する為のパラメータを演算で算出することが可能となり、アームを実際に第２の姿勢に移動させてパラメータを取得する必要が無く、第２の姿勢の教示を容易に行うことが可能となる。
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。 図１０は、教示値入力画面の一例である。 図１１は、固定値がある場合の教示値入力画面の一例である。 図１２は、アームの先端部を水平方向へと移動させる場合において、教示パラメータ値を演算する一例を示した図である。 図１３は、アームの先端部を水平方向へと移動させる場合において、教示パラメータ値を演算する一例を示した図である。 図１４は、アームの先端部を鉛直方向へと移動させる場合において、教示パラメータ値を演算する一例を示した図である。 図１５は、アームの先端部を鉛直方向から水平方向へと移動させる場合において、教示パラメータ値を演算する一例を示した図である。
　以下、本発明に係る工作機械用搬送アーム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用搬送アーム装置を備えた工作機械装置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のアームの姿勢を教示する為の各種パラメータを入力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、アーム２１の姿勢を教示するのに用いるパラメータの演算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の各動作を教示する為のより詳細なパラメータの入力を行う。具体的には、ワーク４０に対する作業中にアーム２１が取り得る各姿勢に対して、アームの姿勢を特定（教示）する為のパラメータ（以下、教示パラメータ値という）を入力する。尚、教示パラメータ値としては、第１駆動軸３１の角度値、第２駆動軸３２の角度値、第３駆動軸３３の角度値、アーム先端部の位置座標とする。ここで、図１０は教示パラメータ値を入力する教示値入力画面９１の一例である。
　図１０に示すように教示値入力画面９１には、第１駆動軸３１の角度値、第２駆動軸３２の角度値、第３駆動軸３３の角度値、アーム先端部のＲＹ座標及びＲＺ座標をそれぞれ入力する為の入力スペース９２が設けられている。尚、図１０に示す全ての角度値や座標値を必ずしも入力させる必要は無く、アームの姿勢を教示できるのであれば一部の角度値や座標値のみを入力させる態様としても良い。例えば、第１駆動軸３１の角度値、第２駆動軸３２の角度値、第３駆動軸３３の角度値のみを入力する態様としても良いし、アーム先端部のＲＹ座標及びＲＺ座標のみを入力する態様としても良い。また、角度値や座標値の入力はユーザが手動操作により具体的に数値を指定して入力しても良いし、制御回路部５１により値を取得させて入力させても良い。例えば、制御回路部５１は現在や過去のアームの姿勢、或いはあらかじめ登録された基準となるアームの姿勢における角度値や座標を取得することが可能である。
　また、アーム２１が取り得る姿勢の内には、上記角度値や座標値の一部又は全部が予め決まっている姿勢もある。そのような姿勢に対する教示パラメータ値の入力を行う場合には、図１１に示すように教示値入力画面９１において予め教示パラメータ値が入力されており、ユーザは値を変更することができないように構成されている。例えばグレースケールで教示パラメータ値を表示することによって、ユーザに該教示パラメータ値が変更できない固定値であることを報知する。
　また、本実施形態に係る工作機械装置１では、特に第１の姿勢及び第１の姿勢とは姿勢の異なる第２の姿勢へとアーム２１の姿勢を教示する場合において、第１の姿勢における教示パラメータ値に基づいて、第２の姿勢における教示パラメータ値を演算する。即ち、ユーザは第１の姿勢の教示パラメータ値と第２の姿勢の教示パラメータ値をすべて入力する必要が無く、第１の姿勢における教示パラメータ値のみを入力すれば、第２の姿勢の教示も可能となる。
　以下に具体例１～４を挙げてより詳細に説明する。
〔具体例１〕
　例えば、図１２に示すように第１の姿勢をアーム２１が折り畳まれた姿勢とする。一方、第２の姿勢はアーム２１を伸ばした姿勢であり、且つ第１の姿勢とベース３からアーム２１の先端部Ｐまでの高さＨが同一である。そして、上記第１の姿勢から第２の姿勢へとアーム２１を移動させる動作を行わせる場合の教示について説明する。このような場合には、従来では先ずアーム２１を第１の姿勢に移動させた後に、現在の角度値や座標値を制御回路部５１に取得させて第１の姿勢の教示パラメータ値として入力し、その後にアーム２１を第２の姿勢に移動させた後に、現在の角度値や座標値を制御回路部５１に取得させて第２の姿勢の教示パラメータ値として入力する必要があった。しかしながら、本実施形態では先ず第２の姿勢にアーム２１を移動させてアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標を取得する。ここで、第１の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標と第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標とは同値であるから、第１の姿勢の第２駆動軸３２の角度値は、第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及び第１の姿勢の第１駆動軸３１の角度値から以下の演算式（１）により算出することが可能となる。
　　　Ｂ＝Ａ－cos-1（Ｌ１cosＡ－ＲＹ＋（Ｌ１－Ｌ２））／Ｌ２・・・・・（１）
　尚、『Ｂ』が第１の姿勢の第２駆動軸３２の角度値、『Ａ』が第１の姿勢の第１駆動軸３１の角度値、『Ｌ１』は第１アーム２６の長さ、『Ｌ２』は第２アーム２８の長さ、『ＲＹ』は第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標である。尚、角度値は水平面（ベース３上面）からの角度とする。
　上記演算式（１）によって、第２の姿勢におけるアーム２１の教示パラメータ値から第１の姿勢におけるアーム２１の教示パラメータ値を演算により算出することが可能となる。特に、第１の姿勢の第１駆動軸３１の角度値が固定値（例えば１００度）である場合には、第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標のみから第１の姿勢の第２駆動軸３２の角度値を算出できる。従って、実際にアーム２１を第１の姿勢に移動させる必要がなくなり、教示に関する作業を効率化することが可能となる。特に、本実施形態の工作機械装置１では省スペース化を図っており、アーム２１を教示する為の作業スペースが確保し難い問題があるが、その問題点について解消することが可能となる。
　そして、例えばユーザが第２の姿勢を教示する教示値入力画面９１において、アーム２１の先端部ＰのＲＹ座標を入力すれば、第１の姿勢を教示する教示値入力画面９１において第１の姿勢の第２駆動軸３２の角度値が制御回路部５１によって演算されて入力される。従って、教示に係る作業を効率化することが可能となる。
〔具体例２〕
　図１３に示すように具体例１と第１の姿勢及び第２の姿勢は同一の姿勢である。そして、第１の姿勢におけるアーム２１の先端部Ｐから第２の姿勢におけるアーム２１の先端部Ｐまでの距離（Ｄ２－Ｄ１）が決まっている場合において、上記第１の姿勢から第２の姿勢へとアーム２１を移動させる動作を行わせる場合の教示について説明する。本実施形態では先ず第１の姿勢にアーム２１を移動させてアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標を取得する。ここで、第１の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標と第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標とは同値であり、一方、ＲＺ座標は（Ｄ２－Ｄ１）のみ大きくなるから、実際にアーム２１を第２の姿勢に移動させる必要がなく、第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標を演算により算出することが可能となる。また、第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標が算出されれば、第２の姿勢の各駆動軸の角度値も算出することが可能となる。
　従って、第１の姿勢におけるアーム２１の教示パラメータ値から第２の姿勢におけるアームの教示パラメータ値を演算により算出することが可能となる。
　そして、例えばユーザが第１の姿勢を教示する教示値入力画面９１において、アーム２１の先端部ＰのＲＸ座標及びＲＹ座標を入力すれば、第２の姿勢を教示する教示値入力画面９１において第２の姿勢の先端部ＰのＲＸ座標及びＲＹ座標、並びに第１駆動軸３１及び第２駆動軸３２の角度値が制御回路部５１によって演算されて入力される。従って、教示に係る作業を効率化することが可能となる。
〔具体例３〕
　例えば、図１４に示すように第１の姿勢をアーム２１の先端部Ｐがベース３に近い下方に位置する姿勢とする。一方、第２の姿勢はアーム２１の先端部Ｐを水平位置は同一のまま鉛直上方へと移動させた姿勢である。そして、第１の姿勢におけるアーム２１の先端部Ｐから第２の姿勢におけるアーム２１の先端部Ｐまでの距離（Ｎ２－Ｎ１）が決まっている場合において、上記第１の姿勢から第２の姿勢へとアーム２１を移動させる動作を行わせる場合の教示について説明する。本実施形態では先ず第１の姿勢にアーム２１を移動させてアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標を取得する。ここで、第１の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＺ座標と第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＺ座標とは同値であり、一方、ＲＹ座標は（Ｎ２－Ｎ１）のみ大きくなるから、実際にアーム２１を第２の姿勢に移動させる必要がなく、第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標を演算により算出することが可能となる。また、第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標が算出されれば、第２の姿勢の各駆動軸の角度値も算出することが可能となる。
　従って、第１の姿勢におけるアーム２１の教示パラメータ値から第２の姿勢におけるアームの教示パラメータ値を演算により算出することが可能となる。
　そして、例えばユーザが第１の姿勢を教示する教示値入力画面９１において、アーム２１の先端部ＰのＲＸ座標及びＲＹ座標を入力すれば、第２の姿勢を教示する教示値入力画面９１において第２の姿勢の先端部ＰのＲＸ座標及びＲＹ座標、並びに第１駆動軸３１及び第２駆動軸３２の角度値が制御回路部５１によって演算されて入力される。従って、教示に係る作業を効率化することが可能となる。
〔具体例４〕
　具体例４は、特に第１の姿勢から第３の姿勢を経由して第２の姿勢へとアーム２１の姿勢を教示する場合について説明する。例えば、図１５に示すように第１の姿勢をアーム２１の先端部Ｐがベース３に近い下方に位置する姿勢とする。一方、第３の姿勢はアーム２１の先端部Ｐを水平位置は同一のまま鉛直上方へと移動させた姿勢である。更に、第２の姿勢はアーム２１の先端部Ｐのベース３からの高さを同一のまま第３の姿勢から水平方向へと移動させてアーム２１を縮めた姿勢である。そして、第１の姿勢におけるアーム２１の先端部Ｐから第３の姿勢におけるアーム２１の先端部Ｐまでの距離（Ｎ２－Ｎ１）が決まっており、第３の姿勢におけるアーム２１の先端部Ｐから第２の姿勢におけるアーム２１の先端部Ｐまでの距離（Ｄ２－Ｄ３）が決まっている場合において、上記第１の姿勢から第２の姿勢を経由して第２の姿勢へとアーム２１を移動させる動作を行わせる場合の教示について説明する。本実施形態では先ず第１の姿勢にアーム２１を移動させてアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標を取得する。ここで、第１の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＺ座標と第３の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＺ座標とは同値であり、一方、ＲＹ座標は（Ｎ２－Ｎ１）のみ大きくなるから、実際にアーム２１を第３の姿勢に移動させる必要がなく、第３の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標を演算により算出することが可能となる。更に、第３の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標と第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標とは同値であり、一方、ＲＺ座標は（Ｄ２－Ｄ３）のみ小さくなるから、実際にアーム２１を第２の姿勢に移動させる必要がなく、第２の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標を演算により算出することが可能となる。また、第２の姿勢や第３の姿勢におけるアーム２１の先端部ＰのＲＹ座標及びＲＺ座標が算出されれば、第２の姿勢や第３の姿勢の各駆動軸の角度値も算出することが可能となる。
　従って、第１の姿勢におけるアーム２１の教示パラメータ値から第２の姿勢におけるアームの教示パラメータ値を演算により算出することが可能となる。
　そして、例えばユーザが第１の姿勢を教示する教示値入力画面９１において、アーム２１の先端部ＰのＲＸ座標及びＲＹ座標を入力すれば、第２の姿勢を教示する教示値入力画面９１において第２の姿勢の先端部ＰのＲＸ座標及びＲＹ座標、並びに第１駆動軸３１及び第２駆動軸３２の角度値が制御回路部５１によって演算されて入力される。更に、第３の姿勢を教示する教示値入力画面９１において第３の姿勢の先端部ＰのＲＸ座標及びＲＹ座標、並びに第１駆動軸３１及び第２駆動軸３２の角度値が制御回路部５１によって演算されて入力される。従って、教示に係る作業を効率化することが可能となる。
　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、第１の姿勢及び第１の姿勢とは姿勢の異なる第２の姿勢へとアーム２１の姿勢を教示する場合において、制御回路部５１は、第１の姿勢を特定（教示）する為の教示パラメータ値に基づいて、第２の姿勢を特定する為の教示パラメータ値を演算するので、ワークに対して行われる各種作業に対応したアーム２１の姿勢の教示に係る作業について、従来に比べて効率化を図ることが可能となる。例えば、第１の姿勢から第２の姿勢へとアーム２１を移動させる制御を行う場合において、第１の姿勢を教示する為のパラメータから第２の姿勢を教示する為のパラメータを演算で算出することが可能となり、アーム２１を実際に第２の姿勢に移動させてパラメータを取得する必要が無く、第２の姿勢の教示を容易に行うことが可能となる。
　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。
　また、本実施形態では、アーム２１の駆動軸として第１駆動軸３１、第２駆動軸３２、第３駆動軸３３を有しているが、アーム２１の駆動軸の数はいくつであっても良い。
　また、本実施形態では、アーム２１の姿勢を教示する為のパラメータとして第１駆動軸３１の角度値、第２駆動軸３２の角度値、第３駆動軸３３の角度値、及びアーム先端部の位置座標を用いているが、その他のパラメータを用いても良い。例えば、第１関節部２７や第２関節部２９の位置座標であっても良い。
　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 (8)

  1. 　ベース上を移動可能に構成されたアームと、
    　前記アームの先端部に配置されたワークを搬送する為のチャックと、
    　前記アームの角度を変位可能とする複数の関節部と、
    　前記複数の関節部において前記アームの角度を変位させる駆動源である複数の駆動軸と、
    　前記アームの姿勢を特定する為のパラメータを用いて前記アームの姿勢を教示する姿勢制御手段と、を有し、
    　前記姿勢制御手段は、
    　　　第１の姿勢及び前記第１の姿勢とは姿勢の異なる第２の姿勢へと前記アームの姿勢を教示する場合において、
    　　　前記第１の姿勢における前記パラメータに基づいて、前記第２の姿勢における前記パラメータを演算することを特徴とする工作機械用搬送アーム装置。
  2. 　前記パラメータは、前記駆動軸の角度又は前記アームの特定箇所の位置であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械用搬送アーム装置。
  3. 　前記第２の姿勢は、前記第１の姿勢と前記ベースから前記アームの先端部までの高さが同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の工作機械用搬送アーム装置。
  4. 　前記複数の駆動軸は、第１の駆動軸と前記第１の駆動軸よりも前記アームの先端部に近い第２の駆動軸とを含み、
    　前記姿勢制御手段は、前記第１の姿勢における前記ベースから前記アームの先端部までの高さと前記第１の駆動軸の角度値とに基づいて、前記第２の姿勢における前記パラメータとして前記駆動軸の角度値を演算することを特徴とする請求項３に記載の工作機械用搬送アーム装置。
  5. 　前記第２の姿勢は、前記第１の姿勢と前記アームの先端部の水平方向の位置が同一で前記ベースから高さが異なることを特徴とする請求項１に記載の工作機械用搬送アーム装置。
  6. 　前記複数の駆動軸は、第１の駆動軸と前記第１の駆動軸よりも前記アームの先端部に近い第２の駆動軸とを含み、
    　前記姿勢制御手段は、前記第１の姿勢における前記アームの先端部の位置から前記第２の姿勢における前記アームの先端部の位置までの距離と、前記第１の姿勢における前記アームの先端部の位置とに基づいて、前記第２の姿勢における前記パラメータとして前記アームの先端部の位置を演算することを特徴とする請求項３又は請求項５に記載の工作機械用搬送アーム装置。
  7. 　前記姿勢制御手段は、
    　　　前記第１の姿勢から第３の姿勢を経由して前記第２の姿勢へと前記アームの姿勢を教示する場合において、
    　　　前記第１の姿勢における前記パラメータに基づいて、前記第３の姿勢における前記パラメータを演算するとともに、演算された前記第３の姿勢における前記パラメータに基づいて、前記第２の姿勢における前記パラメータを演算することを特徴とする請求項１に記載の工作機械用搬送アーム装置。
  8. 　前記ベース上には、前記アームの移動方向に沿って複数の作業機モジュールが配置され、
    　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ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の工作機械用搬送アーム装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024969A (ja) * 1998-07-13 2000-01-25 Komatsu Ltd ワーク搬送ロボットの教示装置
JP2003117864A (ja) * 2001-10-05 2003-04-23 Honda Motor Co Ltd 多関節ロボットのティーチングデータ作成方法
JP2010058202A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Yaskawa Electric Corp ロボットの教示再生装置および教示再生方法
WO2015145575A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 富士機械製造株式会社 ワーク自動搬送機

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3191341B2 (ja) * 1991-10-02 2001-07-23 松下電器産業株式会社 ロボット制御装置
JP5338297B2 (ja) * 2008-12-19 2013-11-13 株式会社安川電機 ロボットの制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000024969A (ja) * 1998-07-13 2000-01-25 Komatsu Ltd ワーク搬送ロボットの教示装置
JP2003117864A (ja) * 2001-10-05 2003-04-23 Honda Motor Co Ltd 多関節ロボットのティーチングデータ作成方法
JP2010058202A (ja) * 2008-09-02 2010-03-18 Yaskawa Electric Corp ロボットの教示再生装置および教示再生方法
WO2015145575A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 富士機械製造株式会社 ワーク自動搬送機

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