JP2006334700A

JP2006334700A - 加工システム

Info

Publication number: JP2006334700A
Application number: JP2005160595A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Oyabe; 快晴親部
Original assignee: Nippei Toyama Corp
Current assignee: Nippei Toyama Corp
Priority date: 2005-05-31
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2006-12-14

Abstract

【課題】工作機械の構造を単純化し、各工作機械に必要な補助装置を少なくして、部品点数を低減し、製造及び組み付け作業を容易に行い、工期の大幅な短縮を図ることができる加工システムを提供する。
【解決手段】複数の工作機械１５〜１７の間に第１〜第４の走行レール２１〜２４を敷設する。この走行レール２１〜２４に第１〜第４のロボット２５〜２８を走行可能に装着する。第１〜第４の走行レール２１〜２４の側方に各工作機械１５〜１７に共用の工具マガジン２９、ロボットハンドを保管するハンド保管装置３０及びメンテナンス機器保管装置３１を配設する。工作機械１５〜１７の構成をワークの加工を行う主軸装置とワーク支持機構のみの単純な構成とする。第１〜第４のロボット２５〜２８によって、ワークの搬入出作業及び工具の交換作業を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の工作機械を備えた加工システムに関するものである。

一般に、ワークに複数種の加工を施す加工システムにおいては、複数の工作機械がワークの搬送ラインに沿って配設されている。各工作機械として、加工時間の短縮を目的に多機能化してワークの複合加工を行うようにしたものがある。各工作機械には多数の工具を保管した工具マガジンがそれぞれ装着され、主軸装置の主軸に装着された工具と、工具マガジンに保管された工具の交換を行う工具交換装置も工作機械毎に装着されている。

又、各工作機械間のワークの搬入出作業は、ワークを一斉に搬送するトランスファや各工作機械の中間位置に配置した独立搬送装置により加工されたワークを随時次工程へ搬送するようになっていた。（特許文献１には各機械の中間にトランスファアームを設けた構成が開示されている。）
さらに、ワークの搬送途中や加工中においてワークの加工姿勢を変更する場合は、前記ワーク搬送装置にワークの反転装置を設置したり、工作機械のワーク支持機構にインデックステーブルやチルトテーブルを組み込み、これを各工作機械に備えられた駆動源により駆動するようになっている。

各工作機械にはそれぞれ潤滑油供給装置が備えられ、各運動部に潤滑油を供給するようになっている。さらに、各工作機械にはそれぞれクーラント供給装置が設けられ、ワークの加工部にクーラントを供給するようになっている。同じく各工作機械には、ワークから生成された切屑を処理するための切屑処理装置がそれぞれ配設されている。
特開平１１−１１４７８３号公報

ところが、上記従来の加工システムにおいては、各工作機械に対し、工具マガジン、工具交換装置、ワーク搬送装置、潤滑油供給装置、クーラント供給装置、ワーク反転駆動装置、切屑回収装置がそれぞれ装着されているので、部品点数が増加し、製造及び組み付け作業に非常に時間がかかり、コストダウンを図ることができないという問題があった。

本発明は、工作機械の構造を単純化し、各工作機械に必要な補助装置を少なくして、部品点数を低減し、製造及び組み付け作業を容易に行い、コストダウンを図ることができる加工システムを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の工作機械を備えた加工システムにおいて、前記各工作機械の間に搬送ラインを配設し、前記各工作機械に共用の補助装置として、工具マガジン、メンテナンス機器保管装置及び潤滑油貯蔵装置のうち少なくとも前記工具マガジンを含む一つ以上の補助装置を集約して配置し、前記搬送ラインには、工作機械へワークを搬入出する作業と、前記補助装置と工作機械との間で備品の搬入出作業とを行うロボットを装着したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記ロボットのロボットアームの先端部は、複数種のロボットハンドとして、工具交換用治具、ワーク把持用治具、洗浄エア供給装置、給油装置、扉開閉用治具、切屑回収用治具、カメラ、ワーク検査器具及び工具取付精度検知器のうち少なくとも工具交換用治具を含む一種のロボットハンドが装着可能に構成され、前記搬送ラインの周辺に前記ロボットハンドを保管するロボットハンド保管装置が集約して配置されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記ロボットのロボットアームの先端部には、前記複数種のロボットハンドを装着するホルダが連結可能に構成されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記工作機械のワーク支持機構は、ベッドに対し往復傾動可能に装着されたチルトテーブルと、該チルトテーブルの上面に支持されたワークをクランプするクランプ機構とにより構成され、前記チルトテーブルを作動する動力は、ロボットに装着されるロボットハンドとしての回転駆動ユニットによって供給されるように構成されていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記ベッドには、水平方向に旋回可能にインデックステーブルが設けられ、該テーブル上に前記チルトテーブルが支持され、前記インデックステーブルを作動する動力は、ロボットに装着されるロボットハンドとしての回転駆動ユニットによって供給されるように構成されていることを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項において、前記工作機械の主軸装置には、主軸に装着される工具ホルダのクランプ動作を行うクランプ機構と、アンクランプ動作を行うアンクランプ機構が設けられ、前記両機構はロボットのロボットハンドによる工具の着脱動作によっていずれか一方が作動されるように構成されていることを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記搬送ラインの周辺には、補助装置としてのクーラント供給装置が集約して配設され、配管を通して各工作機械にクーラントが供給されるように構成されていることを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、各工作機械の間に搬送ラインを配設し、前記各工作機械に共用の補助装置として工具マガジン、メンテナンス機器保管装置及び潤滑油貯蔵装置のうち少なくとも前記工具マガジンを含む一つ以上の補助装置を集約して配置し、前記搬送ラインには、工作機械へワークを搬入出する作業と、前記補助装置と工作機械との間で備品の搬入出作業を行うロボットを装着した。このため、工作機械の構造を単純化し、各工作機械の補助装置を少なくして、部品点数を低減し、製造及び組み付け作業を容易に行い、工期の大幅な短縮を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、ロボットハンド保管装置に各種のロボットハンドを一箇所に集約して保管することができる。
請求項３に記載の発明は、前記ロボットのロボットアームの先端部に、各種のロボットハンドを一括して装着することができ、作業能率を向上することができる。

請求項４に記載の発明は、チルトテーブルを作動する動力源を各工作機械にそれぞれ設ける必要がないので、工作機械の構造をさらに簡素化することができ、一層のコストダウンを図ることができる。

請求項５に記載の発明は、インデックステーブルを作動する動力源を各工作機械にそれぞれ設ける必要がないので、工作機械の構造をさらに簡素化することができ、一層のコストダウンを図ることができる。

請求項６に記載の発明は、主軸に設けた工具ホルダのクランプ動作を行うクランプ機構と、アンクランプ動作を行うアンクランプ機構を、ロボットのロボットハンドによる工具の着脱動作によっていずれか一方が作動するように構成したので、工具ホルダのクランプ動作又はアンクランプ動作を確実に行うことができる。

請求項７に記載の発明は、クーラント供給装置を集約して配設したので、各工作機械にそれぞれクーラント供給装置を設ける構成と比較して、工作機械の構造を簡素化することができる。

以下、本発明を具体化した加工システムの一実施形態を図１〜図９にしたがって説明する。
図１に示すように、この実施形態の加工システム１１は、概略的に見て、前工程の加工ライン１２からワークを受け渡しテーブル１３に搬入した後、中間工程の加工ライン１４に設けられた複数（例えば３機）の工作機械１５，１６，１７によりワークに加工を施し、その後、ワークを受け渡しテーブル１８を介して、後工程の加工ライン１９にワークを移動して、ワークに別の加工を施すようにした単列シリアルラインに具体化したものである。

次に、前記中間工程のワークの加工ライン１４の概略構成について説明する。
前記上流側のワーク受け渡しテーブル１３と、下流側のワーク受け渡しテーブル１８の間には、第１〜第４の走行レール２１〜２４が前記工作機械１５，１６と、工作機械１７の間に位置するように互いに平行に敷設されている。各走行レール２１〜２４には、各種の作業を行う第１〜第４のロボット２５〜２８が各走行レールに沿って互いに干渉を避けるように往復走行可能に装着されている。

前記工作機械１６及び前記走行レール２１の近傍には、各工作機械１５〜１７に使用される多種類の全ての工具を保管する共用の補助装置としての工具マガジン２９が配設されている。前記第４の走行レール２４と工作機械１７の近傍には、前記第１〜第４のロボット２５〜２８に装着される各種のロボットハンドを保管するロボットハンド保管装置３０が配設されている。この明細書では、ロボットハンドとは各種の作業を行う機器の総称を意味する。前記第４の走行レール２４の近傍には、前記第１〜第４のロボット２５〜２８に装着されて、各工作機械のメンテナンスを行うためのロボットハンドとしての各種のメンテナンス機器を保管するメンテナンス機器保管装置３１が配設されている。さらに、前記工作機械１７とメンテナンス機器保管装置３１の間には、回収された切屑を貯留するための切屑回収トレイ３４が配設されている。前記工作機械１５と工作機械１６の間には、クーラント供給装置３２及び潤滑油貯蔵装置３３が配設されている。

前記クーラント供給装置３２から各工作機械１５〜１７にクーラントを供給する固定の配管（図示略）が設けられ、必要に応じて開閉弁（図示略）を開放することにより加工中のワークにクーラントが供給されるようになっている。

そこで、前記工作機械１５〜１７、ロボット２５〜２８、工具マガジン２９、ハンド保管装置３０及びメンテナンス機器保管装置３１の構成を順次説明する。
（工作機械１５〜１７）
各工作機械１５〜１７は、同様に構成されているので、図２及び図３に基づいて一機の工作機械１５について説明する。図３に示すようにベッド３５には、Ｘ軸案内駆動機構３６を介してＸ軸コラム３７がＸ軸（紙面直交）方向の往復動可能に装着されている。このＸ軸コラム３７の前面（図３の左側面）には、Ｙ軸案内駆動機構３８を介してＹ軸サドル３９がＹ軸（上下）方向の往復動可能に支持されている。このＹ軸サドル３９にはＺ軸案内駆動機構４０を介してＺ軸サドル４１がＺ軸（左右）方向の往復動可能に装着されている。このＺ軸サドル４１には、主軸装置４２が装着され、この主軸装置４２の主軸４３には、工具４４を把持した工具ホルダ４５をクランプするクランプ機構（図示略）が設けられている。

前記ベッド３５の前側（図３の左側）には、ワークＷを支持するワーク支持機構５１が設けられている。このワーク支持機構５１は、前記ベッド３５の上面に垂直軸線Ｏ１の回りで水平方向に旋回されるインデックステーブル５２と、このインデックステーブル５２の上面に対し図２に示すように左右一対の軸受５３，５４によって水平軸線Ｏ２の回りで回転されるチルトテーブル５５とを備えている。前記チルトテーブル５５の上面には、支持されたワークＷをクランプするクランプ機構５６が設けられている。

前記ベッド３５の前面には、インデックステーブル５２を旋回するための操作軸５７が前方に突出するように装着されている。前記インデックステーブル５２には、チルトテーブル５５を傾動するための操作軸５８が前方に突出するように装着されている。前記操作軸５７又は操作軸５８が回転されると、図示しない歯車機構によりインデックステーブル５２又はチルトテーブル５５が旋回又は傾動される。前記インデックステーブル５２を旋回する駆動源と、チルトテーブル５５を傾動する駆動源は、各工作機械１５〜１７には備えられておらず、後に説明するロボットのハンド取付ユニット７６の先端に装着された回転駆動ユニット８２（図４参照）によって回転されるようになっている。

図２及び図３に示すように、前記ベッド３５、Ｘ軸コラム３７、Ｙ軸サドル３９、Ｚ軸サドル４１及びワーク支持機構５１等は、保護カバー６１によって遮蔽されている。前記保護カバー６１の前側板６１ａには、図５に示すように開口部６１ｂが形成され、上下一対の案内レール６２によって案内移動される扉６３によって開閉されるようになっている。この扉６３の取っ手６４は後に説明するハンド取付ユニット７６の先端に装着された扉開閉用治具８９（図８参照）によって開閉されるようになっている。

一方、ハンド取付ユニット７６の先端には、給油ノズルを有する給油装置８５（図８参照）が装着可能に構成され、前記給油ノズルによって潤滑油が工作機械の必要部位に供給されるようになっている。前記潤滑油貯蔵装置３３は、前記給油装置８５に潤滑油を補給するものである。

（ロボット）
図６に示すように、前記走行レール２１〜２４によって案内移動されるロボット２５〜２８は、同様に構成されているので、第１のロボット２５について説明する。

図６に示すように、前記第１のロボット２５を構成する走行台車７１は、前記走行レール２１に沿って走行されるようになっている。この実施形態では、走行駆動機構として、リニアモータを用いている。前記走行台車７１にはロボット制御インターフェース７２が装着されている。前記走行台車７１には、旋回テーブル７３が装着され、該旋回テーブル７３には第１ロボットアーム７４が上下方向の回動可能に装着されている。該第１ロボットアーム７４には、第２ロボットアーム７５が上下方向の回動可能に装着され、該第２ロボットアーム７５の先端部には、ハンド取付ユニット７６が上下方向の回動可能に装着されている。該ハンド取付ユニット７６には、各種のロボットハンドを択一的に装着可能に構成した装着部７７が装着されている。この装着部７７の取付穴７７ａには、前記工具ホルダ４５を把持する備品としてのホルダ把持具７８の軸部７８ａが取り外し可能に装着されるようになっている。前記ホルダ把持具７８は、使用済みの工具４４を保持した備品としての工具ホルダ４５を把持する第１把持部７８ｂと、新工具４４を保持した工具ホルダ４５を把持する第２把持部７８ｃとを備えている。

図７に示す前記主軸装置４２には、主軸４３に装着される工具ホルダ４５のクランプ動作を行う公知のクランプ機構（図示略）と、アンクランプ動作を行うアンクランプ機構（図示略）が設けられ、前記両機構はロボットのロボットハンドによる工具ホルダ４５の着脱動作によって切り換え作動されるように構成されている。この具体的な構成は省略するが、例えばホルダ把持具７８によって、主軸装置４２に設けたクランプ用スイッチ又はアンクランプ用スイッチを操作する構成や、ロボット制御装置からの制御信号を工作機械の制御装置へ送信する電気信号による構成がある。前記第１把持部７８ｂによって、工具ホルダ４５を把持して、主軸４３から工具ホルダ４５を取り外す。その後、第２把持部７８ｃに把持していた工具ホルダ４５を主軸４３に装着するようにしている。
（工具マガジン２９、ハンド保管装置３０及びメンテナンス機器保管装置３１）
前記工具マガジン２９には、図示しないが、前記工作機械１５〜１７に用いられる全ての工具が工具ホルダとともに保管されている。

前記ロボットハンド保管装置３０には、図８に示すように各種の備品としての前記ホルダ把持具７８、ワーク把持用治具８１、回転駆動ユニット８２、エア噴射ノズルを備えた洗浄エア供給装置８４、給油ノズルを備えた給油装置８５、扉開閉用治具８９及び切屑回収用治具９０が保管されている。メンテナンス機器保管装置３１には、図９に示すように各種の備品としてのカメラ８６、ワーク検査器具として、ワークＷの加工穴検査用の検知棒８７及び工具取付精度検知器８８等が保管されている。

図６に示す前記装着部７７の取付穴７７ａには、前記ホルダ把持具７８の他に、図８及び図９に示す各種のロボットハンドのうちいずれか一つが選択されて装着されるようになっている。

次に、前記のように構成した加工システムについて、その動作を説明する。
中間工程の加工ライン１４の加工開始前の初期状態においては、工作機械１５〜１７の主軸４３に工具ホルダ４５が装着されておらず、第１〜第４のロボット２５〜２８は、待機位置（図１の第１〜第４の走行レール２１〜２４の右端寄り位置）に停止され、各装着部７７が空の状態にある。

この初期状態において、前工程の加工ライン１２側の加工が終了したワークＷが受け渡しテーブル１３上に搬入されると、図示しない制御装置に予め設定されたプログラムに基づいて工作機械１５〜１７及び第１〜第４のロボット２５〜２８のロボット制御インターフェース７２に順次出力される各種の動作信号に基づいて、加工ライン１４の工作機械１５〜１７及び第１〜第４のロボット２５〜２８が動作され、ワークＷの加工が以下のようにして行われる。

最初に、例えば第１のロボット２５がハンド保管装置３０と対応する位置まで移動され、その装着部７７に扉開閉用治具８９が装着される。このロボット２５によって工作機械１５〜１７の保護カバー６１の閉鎖されている扉６３が開放される。

次に、第２のロボット２６が同じくロボットハンド保管装置３０と対応する位置へ移動されて、その装着部７７にワーク把持用治具８１が装着される。この第２のロボット２６によって前記受け渡しテーブル１３の上面のワークＷが把持され、工作機械１５〜１７のワーク支持機構５１のチルトテーブル５５上に搬入される。搬入されたワークＷは、クランプ機構５６によってクランプされる。

各工作機械１５〜１７にワークＷが搬入された後に、第３のロボット２７がハンド保管装置３０と対応する位置に移動され、装着部７７にホルダ把持具７８が装着される。この第３のロボット２７が工具マガジン２９と対応する位置まで移動され、ワークＷの加工に使用される工具４４を保持した工具ホルダ４５をホルダ把持具７８の第２把持部７８ｃに装着する。この第３のロボット２７は例えば工作機械１５と対応する位置まで移動され、空の状態の主軸４３に工具ホルダ４５を装着する。その後、主軸４３は工具ホルダ４５をクランプする。この動作を各工作機械１５〜１７に行って、工具ホルダ４５を装着する。

以上のようにして、各工作機械１５〜１７にワークＷの搬入と、工具ホルダ４５の装着が完了した後、扉開閉用治具８９を有する第１のロボット２５によって、各機械の開放されている扉６３が順次閉鎖される。次に、各工作機械１５〜１７のワークＷの加工が開始されて、ワークＷが加工される。

上記のワークＷの加工動作の途中において、ワーク支持機構５１に支持されたワークＷの姿勢を変更する必要がある場合には、第１のロボット２５により扉６３が開放され、第２〜第４のロボット２６〜２８の装着部７７にロボットハンド保管装置３０の回転駆動ユニット８２を装着し、これを各工作機械１５〜１７の操作軸５７又は操作軸５８に嵌合し、インデックステーブル５２を旋回させたりチルトテーブル５５を傾斜させたりする。その後、扉６３を閉鎖し、ワークＷの加工を再開する。

このようにして、ワークＷの加工が終了した後、第２〜第４のロボット２６〜２８をロボットハンド保管装置３０と対応する位置まで移動して、前記装着部７７に対し保管されている洗浄エア供給装置８４を装着する。そして、第２〜第４のロボット２６〜２８を各工作機械１５〜１７と対応する位置まで移動し、前記洗浄エア供給装置８４からエアを噴射してワークＷの加工により生じた切屑を主軸４３及びワークＷから除去する。

第１のロボット２５の扉開閉用治具８９により扉６３を開放し、工作機械の制御装置から異常信号がロボット制御インターフェース７２に入力されたとき、第２〜第４のロボット２６〜２８の装着部７７にカメラ８６を装着して、例えばワークＷを撮像し、その加工状態を確認する。又、第２〜第４のロボット２６〜２８の装着部７７に検知棒８７を装着し、ワークＷの加工穴の加工精度を検知する。これらの際にもロボット２６〜２８によってインデックステーブル５２又はチルトテーブル５５が必要に応じて旋回又は傾動され、ワークＷの姿勢が変更される。さらに、第２〜第４のロボット２６〜２８の装着部７７に工具取付精度検知器８８を装着し、工具ホルダ４５の工具４４の取付精度を検出する。

次に、ワーク支持機構５１に装着された加工済みのワークＷを、クランプ機構５６のクランプ状態を解除した後、第２〜第４のロボット２６〜２８の装着部７７に装着されたワーク把持用治具８１により把持して、受け渡しテーブル１８へ搬出する。

前記ベッド３５の上面に堆積された切屑は、次のようにして除去される。即ち、第２〜第４のロボット２６〜２８をロボットハンド保管装置３０と対応する位置まで移動して、装着部７７に切屑回収用治具９０を装着する。その後、工作機械１５〜１７に第２〜第４のロボット２６〜２８を移動し、切屑回収用治具９０によって切屑を収集する。さらに、第２〜第４のロボット２６〜２８を切屑回収トレイ３４まで移動して、該切屑回収トレイ３４に切屑を貯留する。

なお、ワークの加工前において、第２〜第４のロボット２６〜２８のハンド取付ユニット７６にロボットハンド保管装置３０の給油装置８５を装着した後、工作機械１５〜１７に給油装置８５の給油ノズルから潤滑油が補給される。

上記実施形態の加工システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、各工作機械１５〜１７にワークＷの加工を行う主軸装置４２を装着するとともに、ワークＷを支持するワーク支持機構５１を設け、該ワーク支持機構５１にはワークＷのクランプ機構５６を設ける構成とした。又、各工作機械１５〜１７に必要な工具マガジン２９、ハンド保管装置３０及びメンテナンス機器保管装置３１をそれぞれ共通化して一箇所に集約して配置した。このため工作機械１５〜１７の構成を単純化することができるとともに、補助装置の設置箇所を少なくして、部品点数を低減し、製造及び組み付け作業を容易に行い、加工システムの施工工期を大幅に短縮することができる。

（２）上記実施形態では、ワーク支持機構５１のインデックステーブル５２及びチルトテーブル５５に操作軸５７，５８を設け、これを例えば第２〜第４のロボット２６〜２８の装着部７７に装着した回転駆動ユニット８２によって回動操作するようにした。このため、各工作機械に専用の駆動機構を配設しなくてもよいので、各工作機械の構成を簡素化して、製造を容易に行い、コストを低減することができる。

（３）上記実施形態では、ハンド取付ユニット７６の先端には、給油ノズルを有する給油装置８５（図８参照）が装着可能に構成され、前記給油ノズルによって潤滑油が工作機械の必要部位に供給されるようにした。このため、各工作機械に専用の潤滑油供給機構を配設しなくてもよく、各工作機械の構成を簡素化して、製造を容易に行い、コストを低減することができる。

（４）上記実施形態では、工作機械の主軸装置４２に主軸４３に装着される工具ホルダ４５のクランプ動作を行うクランプ機構と、アンクランプ動作を行うアンクランプ機構を設け、前記両機構がロボットのロボットハンドによって作動されるように構成した。このため、工具ホルダ４５のクランプ動作又はアンクランプ動作を確実に行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○図１０に示すように、ハンド取付ユニット７６の装着部７７にホルダ９５を装着し、このホルダ９５に前記ホルダ把持具７８の第１把持部７８ｂ及び第２把持部７８ｃ、ワーク把持用治具８１、回転駆動ユニット８２、洗浄エア供給装置８４、カメラ８６を装着してもよい。又、ホルダ９５に図示しないが、ワークＷの加工穴検査用の検知棒８７（図９参照）及び工具取付精度検知器８８（図９参照）を装着してもよく、ホルダ９５に上述の全ての備品を装着可能にしてもよい。

○図１１に示すように、加工システムをワークＷの搬送方向に関して左右に加工ライン１２、加工ライン１４及び加工ライン１９が交互に配置されたパラレル島型ラインに具体化してもよい。

○前記メンテナンス機器保管装置３１にクーラントの濃度を検出する濃度センサを保管し、クーラント供給装置３２のクーラント濃度を検出するようにしてもよい。
○ワーク支持機構５１のインデックステーブル５２を省略してもよい。

○前記ロボットアームのハンド取付ユニット７６に対し、ワーク把持用治具、工具交換用治具、洗浄エア供給装置、給油装置、カメラ及びワーク検査器具の少なくとも工具交換用治具を含む一種の備品を装着可能に構成してもよい。

○補助装置として、工具マガジン、メンテナンス機器保管装置及び潤滑油貯蔵装置のうち少なくとも工具マガジンを含む一種の補助装置が選択されたものを有する加工システムに具体化してもよい。

○工作機械として、穴開け加工機械以外に、研削盤、フライス盤、ワイヤソー、或いはレーザ加工機を用いてもよい。これらの場合にも必要な補助機器が集約して配置される。

この発明の加工システムを具体化した一実施形態を示す略体平面図。工作機械の正断面図。工作機械の右側断面図。ワーク支持機構のインデックステーブルの作動機構を示す斜視図。保護カバーの斜視図。ロボットの斜視図。主軸装置とホルダ把持具との関係を示す斜視図。ロボットハンド保管装置の略体平面図。メンテナンス機器保管装置の略体平面図。装着部に共用のホルダを装着した別例を示す斜視図。加工システムの別例を示す略体平面図。

符号の説明

Ｗ…ワーク、１１…加工システム、１５〜１７…工作機械、２５〜２８…ロボット、２９…工具マガジン、３０…ロボットハンド保管装置、３１…メンテナンス機器保管装置、３２…クーラント供給装置、３３…潤滑油貯蔵装置、３５…ベッド、４２…主軸装置、４３…主軸、４４…工具、４５…工具ホルダ、５１…ワーク支持機構、５２…インデックステーブル、５５…チルトテーブル、５６…クランプ機構、８１…ワーク把持用治具、８２…回転駆動ユニット、８４…洗浄エア供給装置、８５…給油装置、８６…カメラ、８８…工具取付精度検知器、８９…扉開閉用治具、９０…切屑回収用治具、９５…ホルダ。

Claims

複数の工作機械を備えた加工システムにおいて、前記各工作機械の間に搬送ラインを配設し、前記各工作機械に共用の補助装置として、工具マガジン、メンテナンス機器保管装置及び潤滑油貯蔵装置のうち少なくとも前記工具マガジンを含む一つ以上の補助装置を集約して配置し、前記搬送ラインには、工作機械へワークを搬入出する作業と、前記補助装置と工作機械との間で備品の搬入出作業とを行うロボットを装着したことを特徴とする加工システム。
請求項１において、前記ロボットのロボットアームの先端部は、複数種のロボットハンドとして、工具交換用治具、ワーク把持用治具、洗浄エア供給装置、給油装置、扉開閉用治具、切屑回収用治具、カメラ、ワーク検査器具及び工具取付精度検知器のうち少なくとも工具交換用治具を含む一種のロボットハンドが装着可能に構成され、前記搬送ラインの周辺に前記ロボットハンドを保管するロボットハンド保管装置が集約して配置されていることを特徴とする加工システム。
請求項２において、前記ロボットのロボットアームの先端部には、前記複数種のロボットハンドを装着するホルダが連結可能に構成されていることを特徴とする加工システム。
請求項１〜３のいずれか一項において、前記工作機械のワーク支持機構は、ベッドに対し往復傾動可能に装着されたチルトテーブルと、該チルトテーブルの上面に支持されたワークをクランプするクランプ機構とにより構成され、前記チルトテーブルを作動する動力は、ロボットに装着されるロボットハンドとしての回転駆動ユニットによって供給されるように構成されていることを特徴とする加工システム。
請求項４において、前記ベッドには、水平方向に旋回可能にインデックステーブルが設けられ、該テーブル上に前記チルトテーブルが支持され、前記インデックステーブルを作動する動力は、ロボットに装着されるロボットハンドとしての回転駆動ユニットによって供給されるように構成されていることを特徴とする加工システム。
請求項１〜５のいずれか一項において、前記工作機械の主軸装置には、主軸に装着される工具ホルダのクランプ動作を行うクランプ機構と、アンクランプ動作を行うアンクランプ機構が設けられ、前記両機構はロボットのロボットハンドによる工具の着脱動作によっていずれか一方が作動されるように構成されていることを特徴とする加工システム。
請求項１〜６のいずれか一項において、前記搬送ラインの周辺には、補助装置としてのクーラント供給装置が集約して配設され、配管を通して各工作機械にクーラントが供給されるように構成されていることを特徴とする加工システム。