JP2006334700A - 加工システム - Google Patents
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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
【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。
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。
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。
(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。
(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。
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。
(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。
○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。
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 (7)
- 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。
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