JP2019209454A - 加工システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工屑の堆積抑制と、生産効率との両立に有効な加工システムを提供する。【解決手段】加工システム１は、加工装置１００と、治具３００の状態をクランプ状態と解除状態に切り替えるクランプ状態切替装置２００と、ワーク２０及び治具３００の少なくとも一方を搬送するロボット４００と、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御する搬入制御部と、治具３００を加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００に搬送するようにロボット４００を制御する搬出制御部と、治具３００の状態をクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御する解除制御部と、治具３００を加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御する分離配置制御部と、治具３００を洗浄するように加工装置１００を制御する治具洗浄制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、加工システム及び制御方法に関する。

特許文献１には、加工テーブルを備えた加工機と、切粉回収ハンドを備えるロボットと、ワークの加工により加工テーブル上の切粉堆積量に応じて切粉の回収が必要であるか否かを判定し、切粉の回収が必要である場合には、加工の完了後にロボットを動作させて切粉を切粉回収ハンドにより回収する制御部と、を備える加工機システムが開示されている。また、特許文献１には、ロボットの先端部に移動可能に設けられた清掃ブラシを更に備え、制御部が、ロボットによってワークを加工テーブルの固定治具から取り外してから、清掃ブラシによって固定治具を清掃する加工機システムも開示されている。

特開２０１６-１６８６６１号公報

本開示は、加工屑の堆積抑制と、生産効率との両立に有効な加工システムを提供することを目的とする。

本開示の一側面に係る加工システムは、ワークの加工及び洗浄を行う加工装置と、ワークを支持するための治具の状態を、ワークをクランプしたクランプ状態と、ワークのクランプを解除した解除状態とに切り替えるクランプ状態切替装置と、ワーク及び治具の少なくとも一方を搬送するロボットと、ワークをクランプした治具を加工装置に搬入するようにロボットを制御する搬入制御部と、ワークをクランプした治具を加工装置から搬出してクランプ状態切替装置に搬送するようにロボットを制御する搬出制御部と、ワークをクランプした治具の状態をクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置を制御する解除制御部と、ワークをクランプしていた治具を当該ワークから分離した状態で加工装置内に配置するようにロボットを制御する分離配置制御部と、ワークから分離した状態で加工装置内に配置された治具を洗浄するように加工装置を制御する治具洗浄制御部と、を備える。

本開示の他の側面に係る制御方法は、ワークをクランプした治具を加工装置に搬入するようにロボットを制御することと、ワークをクランプした治具を加工装置から搬出してクランプ状態切替装置に搬送するようにロボットを制御することと、ワークをクランプした治具の状態を、ワークをクランプしたクランプ状態から、ワークのクランプを解除した解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置を制御することと、ワークをクランプしていた治具を当該ワークから分離した状態で加工装置内に配置するようにロボットを制御することと、ワークから分離した状態で加工装置内に配置された治具を洗浄するように加工装置を制御することと、を含む。

本開示によれば、加工屑の堆積抑制と、生産効率との両立に有効な加工システムを提供することができる。

加工システムの構成を例示する図である。 加工装置の構成を例示する図である。 治具の保持爪の駆動機構を例示する図である。 クランプ状態切替装置の構成を例示する図である。 ロボットの構成を例示する図である。 フォークの構成を例示する図である。 後加工ツールの構成を例示する図である。 集塵装置の構成を例示する図である。 後加工ステージの構成を例示する図である。 制御システムの機能上の構成を例示するブロック図である。 治具とワークとの間の空間に加工屑を進入させる加工を例示する図である。 制御システムのハードウェア構成を例示するブロック図である。 制御システムが実行する制御手順を例示するフローチャートである。 制御システムが実行する制御手順を例示するフローチャートである。 制御システムが実行する制御手順を例示するフローチャートである。 制御システムが実行する制御手順を例示するフローチャートである。 制御手順の変形例を示すフローチャートである。 制御手順の変形例を示すフローチャートである。 制御手順の変形例を示すフローチャートである。

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

〔加工システム〕
本実施形態に係る加工システム１は、加工装置によるワークの加工に加え、加工装置へのワークの搬入・搬出を繰り返し自動実行するシステムである。

図１に示すように、加工システム１は、加工装置１００と、パレット１０と、クランプ状態切替装置２００と、ロボット４００と、集塵装置５００と、後加工ステージ６００と、反転台４０と、制御システム７００とを備える。以下、各部の構成を詳細に説明する。

加工装置１００はワーク２０の加工及び洗浄を行う。パレット１０は、加工装置１００による加工の対象となる複数のワーク２０を支持する。図示のように、加工システム１は複数のパレット１０を備えていてもよい。

クランプ状態切替装置２００は、加工装置１００内においてワーク２０を支持するための治具３００の状態を、ワーク２０をクランプしたクランプ状態と、ワーク２０のクランプを解除した解除状態とに切り替える。図示のように、加工システム１は複数（例えば二台）のクランプ状態切替装置２００を備えていてもよい。

ロボット４００は、ワーク２０及び治具３００の少なくとも一方を搬送する。集塵装置５００は、加工後のワーク２０に付着していた加工屑を集める。後加工ステージ６００は、加工装置１００による加工とは別の後加工を行うためにワーク２０を保持する。

反転台４０は、ロボット４００によるワーク２０の持ち直しに際して、ワーク２０を仮置きするための台である。ロボット４００によるワーク２０の持ち直しが必要となる場合としては、ロボット４００によるワーク２０の保持姿勢を反転させる場合等が挙げられる。

制御システム７００は、加工装置１００、クランプ状態切替装置２００、ロボット４００、集塵装置５００及び後加工ステージ６００を制御する。以下、加工装置１００、クランプ状態切替装置２００、ロボット４００、集塵装置５００、後加工ステージ６００及び制御システム７００の構成を詳細に説明する。

（加工装置）
加工装置１００は、例えばワーク２０に対して切削加工を行う。切削加工用の加工装置１００の具体例としては、マシニングセンタ、ＮＣ旋盤等が挙げられる。また、加工装置１００は、ワーク２０の洗浄も行う。ここでの「洗浄」は、ワーク２０の表面から加工屑を除去することを意味する。潤滑・冷却用のクーラントの供給によっても、ワーク２０の表面の加工屑は除去される。従って、潤滑・冷却用のクーラントの供給も「洗浄」に含まれる。

例えば加工装置１００は、図２に示すように、治具３００と、治具保持部１５０と、加工部１１０と、クーラント供給部１２０と、配置変更部１３０と、姿勢変更部１４０とを有する。

治具保持部１５０は、ワーク２０をクランプするための治具３００をエアチャック等により着脱自在に保持する。換言すると、治具保持部１５０は、治具３００を介してワーク２０を保持する。このため、治具保持部１５０を変更することなく、治具３００のみを変更することで多品種のワーク２０を保持することが可能となっている。また、治具保持部１５０に対し治具３００を着脱自在であるため、治具３００の変更も容易である。

治具３００は、ワーク２０をクランプしたクランプ状態と、ワーク２０のクランプを解除した解除状態とを切り替えるように構成されている。例えば治具３００は、油圧によりワーク２０をクランプするように構成されており、油圧の付加及び解放によってクランプ状態と解除状態とを切り替えることが可能となっている。例えば治具３００は、ベース３０１と、複数のクランプ部３０２とを有する。ベース３０１はワーク２０を支持する。複数のクランプ部３０２は、ベース３０１が支持するワーク２０をベース３０１上にクランプ（固定）する。

図３に示すように、複数のクランプ部３０２のそれぞれは、保持爪３１０と、シリンダ部３２０とを有する。保持爪３１０は、リンク機構を介してベース３０１に接続されており、ワーク２０をベース３０１側に押し付ける保持位置（図３の（ａ）参照）と、ベース３０１から離れたワーク２０を解放する解放位置（図３の（ｂ）参照）との間で可動となっている。

シリンダ部３２０は、保持位置と解放位置との間で、油圧により保持爪３１０を移動させる。例えばシリンダ部３２０は、ベース３０１に設けられベース３０１の上面に開口した収容穴３２１と、収容穴３２１に収容されたプランジャ３２２とを有し、収容穴３２１内の油圧によってプランジャ３２２をベース３０１上に出没させる。

治具３００は、複数のクランプ部３０２のシリンダ部３２０に対する油圧の付加及び解放を可能にするために、加減圧口金３５０と、圧力伝達管路３４０と、加減圧バルブ３５１とを更に有する。加減圧口金３５０は、油圧の付加及び解放を行うための口金である。圧力伝達管路３４０は、各シリンダ部３２０の収容穴３２１と加減圧口金３５０とを接続する管路であり、油圧を発生させるための駆動油を導く。加減圧バルブ３５１は、加減圧口金３５０内の駆動油の流路を開閉する。

加減圧口金３５０に対する油圧の付加及び解放は、加工装置１００外に設置されたクランプ状態切替装置２００（後述）によって行われる。このため、加減圧口金３５０に対する油圧の付加及び解放を加工装置１００内で行う必要はない。このことは、加工装置１００の簡素化又は小型化に寄与する。

なお、治具３００は、油圧の付加及び解放とは別の手法によってクランプ状態及び解除状態を切り替えるように構成されていてもよい。例えば治具３００は、ボルトを締め込むか緩めるかによってクランプ状態及び解除状態を切り替えるように構成されていてもよい。

図２に戻り、加工部１１０は、治具保持部１５０が保持する治具３００にクランプされたワーク２０（以下、加工装置１００の説明においては単に「ワーク２０」という。）に加工を行う。例えば加工部１１０は、ツール保持部１１１と、回転駆動部１１２と、昇降駆動部１１３とを有する。

ツール保持部１１１は、治具保持部１５０の上方において、加工用の工具１１５を保持する。工具１１５の具体例としては、ドリル、エンドミル及びフライスカッター等の切削工具が挙げられる。回転駆動部１１２は、電動モータ等を動力源とし、工具１１５と共にツール保持部１１１を回転させる。昇降駆動部１１３は、電動モータ等を動力源とし、工具１１５と共にツール保持部１１１を昇降させる。

クーラント供給部１２０は、少なくとも加工部１１０による加工中のワーク２０にクーラントを供給する。クーラントは、加工中のワーク２０の潤滑及び冷却等のための流体である。クーラントの具体例としては、切削油等の液体が挙げられる。クーラントは気体であってもよい。例えばクーラント供給部１２０は、ノズル１２１と、クーラント供給源１２２と、ポンプ１２３と、バルブ１２４とを有する。ノズル１２１は、ワーク２０に向けてクーラントを吐出する。ノズル１２１から吐出されたクーラントは、ワーク２０に加え治具３００にも供給される。クーラント供給源１２２は、ノズル１２１に吐出用のクーラントを供給する。ポンプ１２３は、クーラント供給源１２２からノズル１２１にクーラントを圧送する。バルブ１２４は、ポンプ１２３からノズル１２１へのクーラントの流路を開閉する。

配置変更部１３０は、加工部１１０による加工中のワーク２０の位置を変更する。配置変更部１３０は、例えば電動モータなどを動力源にして治具保持部１５０を水平方向に移動させ、工具１１５に対するワーク２０の相対位置を調節する。

姿勢変更部１４０は、加工部１１０による加工中のワーク２０の姿勢を変更する。例えば姿勢変更部１４０は、電動モータ等を動力源にして治具保持部１５０を回転させ、工具１１５に対するワーク２０の相対姿勢を調節する。姿勢変更部１４０は、少なくとも一軸線（例えば鉛直軸線）まわりに治具保持部１５０を回転させるように構成されていてもよく、互いに交差する二以上の軸線まわりに治具保持部１５０を回転させるように構成されていてもよい。

（クランプ状態切替装置）
クランプ状態切替装置２００は、治具３００の状態を、上記クランプ状態と上記解除状態とに切り替える。クランプ状態切替装置２００は、クランプ用の油圧を治具３００に付加することで解除状態をクランプ状態に切り替え、クランプ用の油圧を治具３００から解放することでクランプ状態を解除状態に切り替えるように構成されていてもよい。例えばクランプ状態切替装置２００は、図４に示すように、治具保持部２１０と加減圧部２２０とを有する。

治具保持部２１０は、例えばエアチャック等により治具３００を着脱自在に保持する。加減圧部２２０は、治具保持部２１０により保持された治具３００に対し油圧の付加又は解放を行う。例えば加減圧部２２０は、口金接続部２２３と、シリンダ２２１とを有する。

口金接続部２２３は、加減圧口金３５０に接続されて加減圧バルブ３５１を開く。シリンダ２２１は、圧力伝達管路２２２を介して口金接続部２２３に接続され、駆動油の吐出又は吸引を行う。シリンダ２２１が駆動油を吐出すると、圧力伝達管路２２２、口金接続部２２３、加減圧口金３５０及び圧力伝達管路３４０を介して駆動油がシリンダ部３２０に送り込まれる。これにより、シリンダ部３２０に油圧が付加される。シリンダ２２１が駆動油を吸引すると、圧力伝達管路２２２、口金接続部２２３、加減圧口金３５０及び圧力伝達管路３４０を介して駆動油がシリンダ部３２０から吸い出される。これにより、シリンダ部３２０の油圧が解放される。

なお、治具３００が、ボルトによってクランプ状態及び解除状態を切り替えるように構成されている場合、クランプ状態切替装置２００は、ボルトを締め込むか緩めるかによってクランプ状態と解除状態とを切り替えるように構成されていてもよい。

（ロボット）
図５に示すように、ロボット４００は、例えば６軸の垂直多関節ロボットであり、基部４１０と、ツール保持部４２０と、多関節アーム４３０とを有する。基部４１０は、ロボット４００の作業エリアにおいて例えば床面に設置されている。多関節アーム４３０は、基部４１０及びツール保持部４２０を接続する。多関節アーム４３０は複数の関節を有し、当該複数の関節の動作角度を変更することで基部４１０に対するツール保持部４２０の位置及び姿勢を変更する。

例えば多関節アーム４３０は、旋回部４３１と、第一アーム４３２と、第二アーム４３３と、手首部４３４と、アクチュエータ４５１，４５２，４５３，４５４，４５５，４５６とを有する。旋回部４３１は、鉛直な軸線Ａｘ１まわりに旋回可能となるように、基部４１０の上部に設けられている。すなわち多関節アーム４３０は、軸線Ａｘ１まわりに旋回部４３１を旋回可能とする関節４４１を有する。

第一アーム４３２は、軸線Ａｘ１に交差（例えば直交）する軸線Ａｘ２まわりに揺動可能となるように旋回部４３１に接続されている。すなわち多関節アーム４３０は、軸線Ａｘ２まわりに第一アーム４３２を揺動可能とする関節４４２を有する。なお、ここでの交差とは、所謂立体交差のように、互いにねじれの関係にある場合も含む。以下においても同様である。

第二アーム４３３は、軸線Ａｘ１に交差する軸線Ａｘ３まわりに揺動可能となるように、第一アーム４３２の端部に接続されている。すなわち多関節アーム４３０は、軸線Ａｘ３まわりに第二アーム４３３を揺動可能とする関節４４３を有する。軸線Ａｘ３は軸線Ａｘ２に平行であってもよい。

手首部４３４は、旋回アーム４３５及び揺動アーム４３６を有する。旋回アーム４３５は、第二アーム４３３の中心に沿って第二アーム４３３の端部から延出しており、第二アーム４３３の中心に沿う軸線Ａｘ４まわりに旋回可能である。すなわち多関節アーム４３０は、軸線Ａｘ４まわりに旋回アーム４３５を旋回可能とする関節４４４を有する。

揺動アーム４３６は、軸線Ａｘ４に交差（例えば直交）する軸線Ａｘ５まわりに揺動可能となるように旋回アーム４３５の端部に接続されている。すなわち多関節アーム４３０は、軸線Ａｘ５まわりに揺動アーム４３６を揺動可能とする関節４４５を有する。

ツール保持部４２０は、揺動アーム４３６の中心に沿う軸線Ａｘ６まわりに旋回可能となるように、揺動アーム４３６の端部に接続されている。すなわち多関節アーム４３０は、軸線Ａｘ６まわりにツール保持部４２０を旋回可能とする関節４４６を有する。

アクチュエータ４５１，４５２，４５３，４５４，４５５，４５６は、例えば電動モータを動力源とし、多関節アーム４３０の複数の関節４４１，４４２，４４３，４４４，４４５，４４６をそれぞれ駆動する。例えばアクチュエータ４５１は、軸線Ａｘ１まわりに旋回部４３１を旋回させ、アクチュエータ４５２は軸線Ａｘ２まわりに第一アーム４３２を揺動させ、アクチュエータ４５３は軸線Ａｘ３まわりに第二アーム４３３を搖動させ、アクチュエータ４５４は軸線Ａｘ４まわりに旋回アーム４３５を旋回させ、アクチュエータ４５５は軸線Ａｘ５まわりに揺動アーム４３６を揺動させ、アクチュエータ４５６は軸線Ａｘ６まわりにツール保持部４２０を旋回させる。すなわちアクチュエータ４５１〜４５６は、関節４４１〜４４６をそれぞれ駆動する。

ツール保持部４２０は、ロボット４００の作業内容に応じて、複数種類のツールいずれかを着脱自在に保持する。例えばツール保持部４２０は、電磁式又は機械式の着脱機構によってツールを保持する。ツール保持部４２０は、ツールにガスを供給するためのガス供給源４２１と、ガス供給源４２１から供給されるガスの流路を開閉するバルブ４２２とを有してもよい。

ツール保持部４２０が保持する複数種類のツールは、少なくとも、ワーク２０を保持するためのハンド４６０と、治具３００を支持するためのフォーク４７０とを含む。複数種類のツールは、ワーク２０に対して後加工（加工装置１００による加工とは別の加工）を行うための後工程ツール４８０を更に含んでもよい。ハンド４６０は、本体４６１と、複数の指部４６２とを有する。

複数（例えば二本）の指部４６２は、ワーク２０の配置領域を囲む（又は挟む）ように配置され、それぞれ本体４６１に接続されている。本体４６１はツール保持部４２０に装着され、例えば電動モータを駆動源として複数の指部４６２を駆動する。本体４６１は、ワーク２０を把持する際に複数の指部４６２を互いに近付け、ワーク２０を解放する際に複数の指部４６２を互いに遠ざける。

図６の（ａ）に示すように、フォーク４７０は、装着部４７２と、フォーク本体４７１とを有する。装着部４７２はツール保持部４２０に装着される。フォーク本体４７１は、装着部４７２からツール保持部４２０の逆側に突出し、搬送対象の治具３００の下に差し込まれる。

図６の（ｂ）に平面図として示すように、フォーク本体４７１は、装着部４７２からツール保持部４２０の逆側に突出したすくい根４７４と、すくい根４７４から更に突出した複数（例えば二本）のすくい４７３とを有する。

図７に示すように、後工程ツール４８０は、例えば加工装置１００により加工されたワーク２０のバリ取りを行うためのツールである。例えば後工程ツール４８０は、ツール本体４８１と、装着部４８３と、保持部４８２と、ブローノズル４８４とを有する。ツール本体４８１は、バリ取り用のチップ４８５と、チップ４８５を回転させる回転駆動部４８６とを含む。装着部４８３はツール保持部４２０に装着される。保持部４８２は、装着部４８３からツール保持部４２０の逆側に突出し、ツール本体４８１を保持する。ブローノズル４８４は、ガス供給源４２１により供給されたガスを、ツール本体４８１による加工対象側に吐出する。

ツール保持部４２０により保持されないときに、ハンド４６０、フォーク４７０及び後工程ツール４８０は、基部４１０の周囲に設けられたツール保管部４９１，４９２，４９３（図１参照）にそれぞれ配置される。

上述したロボット４００の構成はあくまで一例である。ロボット４００は、基部４１０に対するツール保持部４２０の位置及び姿勢を多関節アーム４３０により変更する限りいかに構成されていてもよい。例えばロボット４００は、上記６軸の垂直多関節ロボットに冗長軸を追加した７軸のロボットであってもよい。

（集塵装置）
集塵装置５００は、ハンド４６０に保持されたワーク２０にガスを吹き付けることによって、当該ワーク２０に付着していた加工屑を落下させて回収する。図８に示すように、集塵装置５００は、例えば集塵容器５１０と、排気ファン５２０と、複数のブローノズル５４０と、ガス供給源５５０と、バルブ５６０とを有する。

集塵容器５１０は、上方に開口しており、ワーク２０から落下した加工屑を収容する。排気ファン５２０は、集塵容器５１０内の気体を排気ダクト５３０に送り出すことによって、上方から集塵容器５１０内に下降する気流を形成する。複数のブローノズル５４０は、集塵容器５１０内に設けられ、それぞれワーク２０に吹き付けるためのガスを吐出する。ガス供給源５５０は、複数のブローノズル５４０にガスを供給する。バルブ５６０は、ガス供給源５５０から複数のブローノズル５４０へのガスの流路を開閉する。

（後加工ステージ）
後加工ステージ６００は、ロボット４００が後工程ツール４８０を用いてワーク２０の後加工を行う際に、治具３００を介して当該ワーク２０を保持する。図９に示すように、後加工ステージ６００は、例えば治具保持部６１０と、旋回駆動部６３０と、傾動駆動部６２０とを有する。

治具保持部６１０は、ワーク２０をクランプした治具３００をエアチャック等により着脱自在に保持する。旋回駆動部６３０は、例えば電動モータ等を動力源として治具保持部６１０を旋回させ、これによりワーク２０を旋回させる。例えば旋回駆動部６３０は、治具保持部６１０が保持する治具３００のベース３０１に垂直な軸線まわりに治具保持部６１０を旋回させる。傾動駆動部６２０は、水平な軸線周りに旋回駆動部６３０を回転させ、これによりワーク２０を傾ける。

（制御システム）
制御システム７００は、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００に搬送するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０をクランプした治具３００の状態を、ワーク２０をクランプしたクランプ状態から、ワーク２０のクランプを解除した解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御することと、ワーク２０をクランプしていた治具３００を当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置された治具３００を洗浄するように加工装置１００を制御することと、を実行するように構成されている。

例えば制御システム７００は、図１０に示すように、ロボット４００を制御するロボットコントローラ７１０と、加工装置１００を制御する加工装置コントローラ７４０と、プログラマブルロジックコントローラ７３０（以下、「ＰＬＣ７３０」と記載する。）とを有する。

ＰＬＣ７３０は、ロボットコントローラ７１０及び加工装置コントローラ７４０に対する指令と、クランプ状態切替装置２００、集塵装置５００及び後加工ステージ６００に対する指令とを生成する。

なお、ロボット４００及びロボットコントローラ７１０はロボットシステム３０を構成する。すなわち加工システム１は、ロボット４００及びロボットコントローラ７１０を有するロボットシステム３０を備えている。

例えばロボットコントローラ７１０は、機能上の構成（以下、「機能モジュール」という。）として、設置制御部７１１と、搬入制御部７１２と、搬出制御部７１３と、分離配置制御部７１４と、ワーク洗浄制御部７１５と、再設置制御部７１６と、再搬出制御部７１７と、後加工制御部７１８と、再分離制御部７１９と、後洗浄制御部７２１と、ツールチェンジ制御部７２２とを有する。

設置制御部７１１は、治具３００がクランプ状態切替装置２００に配置された状態にて、加工対象のワーク２０をパレット１０から当該治具３００上に搬送するようにロボット４００を制御する。搬入制御部７１２は、ワーク２０をクランプした治具３００をクランプ状態切替装置２００から加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御する。搬出制御部７１３は、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００に搬送するようにロボット４００を制御する。

分離配置制御部７１４は、加工装置１００がワーク２０に加工を行う際に当該ワーク２０をクランプしていた治具３００を、当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御する。分離配置制御部７１４は、加工装置１００がワーク２０に加工を行う際に当該ワーク２０をクランプしていた治具３００と、当該ワーク２０とを分離して加工装置１００内及び加工装置１００外にそれぞれ配置するようにロボット４００を制御してもよい。

例えば分離配置制御部７１４は、より細分化された機能モジュールとして、再搬入制御部７２３と分離搬出制御部７２４とを有する。再搬入制御部７２３は、ワーク２０を解除状態で支持した治具３００をクランプ状態切替装置２００から加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御する。分離搬出制御部７２４は、ワーク２０を解除状態で支持していた治具３００を加工装置１００内に残して当該ワーク２０を加工装置１００から搬出するようにロボット４００を制御する。

分離配置制御部７１４は、加工装置１００による加工が治具３００とワーク２０との間の空間に加工屑を進入させる加工を含まない場合には、ワーク２０をクランプしていた治具３００を当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御することを実行しなくてもよい。

図１１は、治具３００とワーク２０との間の空間に加工屑を進入させる加工を例示する図である。ワーク２０は端面２１と、端面２１に開口した穴２２とを有している。ワーク２０は、端面２１をベース３０１に向けた状態で治具３００に保持されている。このため、穴２２が、治具３００とワーク２０との間の空間となっている。このような状態にて、工具１１５を穴２２内に到達させる加工を実行すると、穴２２内に加工屑が進入することとなる。

図１０に戻り、ワーク洗浄制御部７１５は、治具３００から分離して加工装置１００外に配置されたワーク２０を洗浄するようにロボット４００を制御する。ここでの「洗浄」も、ワーク２０の表面から加工屑を除去することを意味する。ワーク２０を洗浄するようにロボット４００を制御することは、必ずしもロボット４００自体によって洗浄を実行させることに限られない。例えば、ロボット４００とは別の装置が洗浄を実行する場合において、当該洗浄用の位置にワーク２０を保持するようにロボット４００を制御することも、ワーク２０を洗浄するようにロボット４００を制御することに含まれる。

具体的に、ワーク洗浄制御部７１５は、集塵装置５００の複数のブローノズル５４０から吐出されたガスが吹き付けられる位置にワーク２０を搬送し、当該位置にワーク２０を保持するようにロボット４００を制御する。ワーク洗浄制御部７１５は、ワーク２０の姿勢を変更することで、ガスに晒される箇所を変更するようにロボット４００を制御してもよい。

再設置制御部７１６は、治具３００から分離して加工装置１００外に配置されたワーク２０を加工装置１００に搬入して解除状態の治具３００に設置するようにロボット４００を制御する。再搬出制御部７１７は、ワーク２０を解除状態で支持した治具３００を加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００に搬送する。

後加工制御部７１８は、治具３００にクランプされたワーク２０に加工装置１００による加工とは別の後加工を行うようにロボット４００を制御する。例えば後加工制御部７１８は、ワーク２０をクランプした治具３００をクランプ状態切替装置２００から後加工ステージ６００に搬送した後、当該治具３００が後加工ステージ６００に保持された状態にて、当該ワーク２０にバリ取り加工を行うようにロボット４００を制御する。ワーク２０に後加工を行うようにロボット４００を制御することは、必ずしもロボット４００自体によって後加工を実行させることに限られない。例えば、ロボット４００とは別の装置が後加工を実行する場合において、当該装置にワーク２０を搬送するようにロボット４００を制御することも、ワーク２０に後加工を行うようにロボット４００を制御することに含まれる。後加工制御部７１８は、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間において、治具３００にクランプされたワーク２０に後加工を行うようにロボット４００を制御してもよい。

再分離制御部７１９は、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間において、解除状態の治具３００をクランプ状態切替装置２００に残して後加工後のワーク２０を当該治具３００から分離するようにロボット４００を制御する。再分離制御部７１９は、解除状態の治具３００から分離したワーク２０をパレット１０に返送するようにロボット４００を制御してもよい。

後洗浄制御部７２１は、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間において、後加工後のワーク２０から分離してクランプ状態切替装置２００に残った治具３００に更なる洗浄を行うようにロボット４００を制御する。ここでの「洗浄」は、治具３００の表面から加工屑を除去することを意味する。例えば後洗浄制御部７２１は、後工程ツール４８０のブローノズル４８４から吐出されるガスを治具３００に吹き付けるようにロボット４００を制御する。治具３００を洗浄するようにロボット４００を制御することは、必ずしもロボット４００自体によって洗浄を実行させることに限られない。例えば、ロボット４００とは別の装置が洗浄を実行する場合において、当該洗浄用の位置に治具３００を保持するようにロボット４００を制御することも、治具３００を洗浄するようにロボット４００を制御することに含まれる。

ツールチェンジ制御部７２２は、ロボット４００の作業内容に応じて、上記複数種類のツールを持ち替えるようにロボット４００を制御する。例えばツールチェンジ制御部７２２は、搬送対象が治具３００であるか、ワーク２０であるかに応じて、治具３００の搬送用のフォーク４７０とワーク２０の把持用のハンド４６０とを持ち替えるようにロボット４００を制御する。

ツールチェンジ制御部７２２は、ロボット４００の作業内容が治具３００の搬送であるか、ワーク２０の搬送であるか、後加工の実行であるかに応じて、ハンド４６０と、フォーク４７０と、後工程ツール４８０とを持ち替えるようにロボット４００を制御してもよい。例えば、ハンド４６０をフォーク４７０に持ち替えるようにロボット４００を制御することは、ハンド４６０をツール保管部４９１に搬送してツール保持部４２０によるハンド４６０の保持を解除するようにロボット４００を制御することと、ツール保管部４９２のフォーク４７０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置するようにロボット４００を制御することと、ツール保持部４２０によりフォーク４７０を保持させるようにロボット４００を制御することとを含む。フォーク４７０を後工程ツール４８０に持ち替える場合、ハンド４６０を後工程ツール４８０に持ち替える場合、フォーク４７０をハンド４６０に持ち替える場合、後工程ツール４８０をフォーク４７０に持ち替える場合、後工程ツール４８０をハンド４６０に持ち替える場合についても同様である。

加工装置コントローラ７４０は、機能モジュールとして、加工制御部７４１と、治具洗浄制御部７４２とを有する。加工制御部７４１は、治具３００にクランプされたワーク２０に加工部１１０による加工を行うように加工装置１００を制御する。加工制御部７４１は、姿勢変更部１４０により治具３００の姿勢を変更しながら、ワーク２０に加工部１１０による加工を行うように加工装置１００を制御してもよい。ここでの「姿勢を変更しながら」は、必ずしも治具３００の姿勢変更と、ワーク２０への加工とが同時に行われることを意味するわけではない。「姿勢を変更しながら」は、治具３００の姿勢変更と、ワーク２０への加工とを交互に繰り返すような場合も含んでいる。

治具洗浄制御部７４２は、ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置された治具３００を洗浄するように加工装置１００を制御する。例えば治具洗浄制御部７４２は、クーラント供給部１２０により治具３００にクーラントを供給するように加工装置１００を制御する。治具洗浄制御部７４２は、姿勢変更部１４０により治具３００を回転させながらクランプ状態切替装置２００により治具３００にクーラントを供給するように加工装置１００を制御してもよい。

ＰＬＣ７３０は、機能モジュールとして、クランプ制御部７３２と、解除制御部７３３と、再クランプ制御部７３４と、再解除制御部７３５と、ステージ制御部７３６と、集塵制御部７３７と、シーケンス管理部７３１とを有する。

クランプ制御部７３２は、加工装置１００による加工対象のワーク２０を支持した治具３００の状態を解除状態からクランプ状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御する。解除制御部７３３は、加工装置１００による加工後のワーク２０をクランプした治具３００の状態をクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御する。再クランプ制御部７３４は、ワーク２０を支持した洗浄後の治具３００の状態を解除状態からクランプ状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御する。再解除制御部７３５は、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間において、後加工後のワーク２０をクランプした治具３００をクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御する。

集塵制御部７３７は、ロボット４００が洗浄対象のワーク２０を集塵装置５００に配置するタイミングに合わせて、排気ファン５２０を動作させ、複数のブローノズル５４０からワーク２０にガスを吹き付けるように集塵装置５００を制御する。

ステージ制御部７３６は、ロボット４００が後加工対象のワーク２０をクランプした治具３００を後加工ステージ６００に配置するタイミングに合わせて、治具保持部６１０により治具３００を保持させるように後加工ステージ６００を制御する。また、ステージ制御部７３６は、ロボット４００が当該ワーク２０の後加工を実行するのに合わせて傾動駆動部６２０及び旋回駆動部６３０によりワーク２０の姿勢を変更するように後加工ステージ６００を制御する。

シーケンス管理部７３１は、ロボットコントローラ７１０の各機能モジュールと、加工装置コントローラ７４０の各機能モジュールと、ＰＬＣ７３０の上記各機能モジュールとによる制御が予め設定された順序で実行されるように、各機能モジュールによる制御の実行タイミングを管理する。

図１２は、制御システム７００のハードウェア構成を例示するブロック図である。制御システム７００は、回路８００を有する。回路８００は、プロセッサ８０１と、メモリ８０２と、ストレージ８０３と、モータドライバ８０４と、入出力ポート８０５とを有する。ストレージ８０３は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００に搬送するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０をクランプした治具３００の状態を、ワーク２０をクランプしたクランプ状態から、ワーク２０のクランプを解除した解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御することと、ワーク２０をクランプしていた治具３００を当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置された治具３００を洗浄するように加工装置１００を制御することと、を制御システム７００に実行させるためのプログラムを記憶している。

記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ８０２は、ストレージ８０３からロードしたプログラム及びプロセッサ８０１による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ８０１は、メモリ８０２と協働して上記プログラムを実行することで、回路８００の各機能モジュールを構成する。モータドライバ８０４は、プロセッサ８０１からの指令に従って、ロボット４００及び加工装置１００の各アクチュエータに駆動信号を出力する。入出力ポート８０５は、プロセッサ８０１からの指令に従って、クランプ状態切替装置２００、集塵装置５００及び後加工ステージ６００との間で電気信号の入出力を行う。

より具体的に、回路８００は、ロボットコントローラ７１０を構成する回路８１０と、加工装置コントローラ７４０を構成する回路８３０と、ＰＬＣ７３０を構成する回路８２０とを含んでいる。

回路８１０は、一つ又は複数のプロセッサ８１１と、メモリ８１２と、ストレージ８１３と、モータドライバ８１４と、通信ポート８１５とを有する。ストレージ８１３は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、ロボットコントローラ７１０の各機能モジュールとしての処理をロボットコントローラ７１０に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ８１２は、ストレージ８１３の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ８１１による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ８１１は、メモリ８１２と協働して上記プログラムを実行することで、回路８１０の各機能モジュールを構成する。モータドライバ８１４は、プロセッサ８１１からの指令に従って、ロボット４００の各アクチュエータに駆動信号を出力する。通信ポート８１５は、プロセッサ８１１からの指令に従って、加工装置コントローラ７４０及びＰＬＣ７３０との間で情報通信を行う。

回路８３０は、一つ又は複数のプロセッサ８３１と、メモリ８３２と、ストレージ８３３と、モータドライバ８３４と、通信ポート８３５とを有する。ストレージ８３３は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、加工装置コントローラ７４０の各機能モジュールとしての処理を加工装置コントローラ７４０に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ８３２は、ストレージ８３３の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ８３１による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ８３１は、メモリ８３２と協働して上記プログラムを実行することで、回路８３０の各機能モジュールを構成する。モータドライバ８３４は、プロセッサ８３１からの指令に従って、加工装置１００の各アクチュエータに駆動信号を出力する。通信ポート８３５は、プロセッサ８３１からの指令に従って、ロボットコントローラ７１０及びＰＬＣ７３０との間で情報通信を行う。

回路８２０は、一つ又は複数のプロセッサ８２１と、メモリ８２２と、ストレージ８２３と、入出力ポート８２４と、通信ポート８１５とを有する。ストレージ８２３は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、ＰＬＣ７３０の各機能モジュールとしての処理をＰＬＣ７３０に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ８２２は、ストレージ８２３の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ８２１による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ８２１は、メモリ８２２と協働して上記プログラムを実行することで、回路８２０の各機能モジュールを構成する。入出力ポート８２４は、プロセッサ８２１からの指令に従って、クランプ状態切替装置２００、集塵装置５００及び後加工ステージ６００との間で電気信号の入出力を行う。通信ポート８２５は、プロセッサ８２１からの指令に従って、ロボットコントローラ７１０及びＰＬＣ７３０との間で情報通信を行う。

〔制御方法〕
続いて、制御方法の一例として、制御システム７００が実行する制御手順を例示する。この制御手順は、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００に搬送するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０をクランプした治具３００の状態を、ワーク２０をクランプしたクランプ状態から、ワーク２０のクランプを解除した解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御することと、ワーク２０をクランプしていた治具３００を当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御することと、ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置された治具３００を洗浄するように加工装置１００を制御することと、を含む。

以下、より詳細な制御手順を例示する。この手順においては、二台のクランプ状態切替装置２００と、二つの治具３００とを用いる。そこで、便宜上二台のクランプ状態切替装置２００をクランプ状態切替装置２００Ａ，２００Ｂとして区別し、二つの治具３００を治具３００Ａ，３００Ｂとして区別する。

図１３に示すように、制御システム７００は、まずステップＳ０１を実行する。ステップＳ０１では、ツールチェンジ制御部７２２が、ツール保持部４２０によりハンド４６０を保持するようにロボット４００を制御する。ステップＳ０１の開始時に、ツール保持部４２０がフォーク４７０を保持している場合、ツールチェンジ制御部７２２は、フォーク４７０をツール保管部４９２に搬送してツール保持部４２０によるフォーク４７０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。ステップＳ０１の開始時に、ツール保持部４２０が後工程ツール４８０を保持している場合、ツールチェンジ制御部７２２は、後工程ツール４８０をツール保管部４９３に搬送してツール保持部４２０による後工程ツール４８０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９１のハンド４６０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０によりハンド４６０を保持させるようにロボット４００を制御する。

制御システム７００は、次に、ステップＳ０２，Ｓ０３，Ｓ０４を実行する。ステップＳ０２では、設置制御部７１１が、治具３００Ａがクランプ状態切替装置２００Ａに配置され、治具３００Ｂがクランプ状態切替装置２００Ｂに配置された状態にて、加工対象のワーク２０をパレット１０から当該治具３００Ａ上に搬送するようにロボット４００を制御する。ステップＳ０３では、クランプ制御部７３２が、治具３００Ａの状態を解除状態からクランプ状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００Ａを制御する。ステップＳ０４では、ツールチェンジ制御部７２２が、ハンド４６０をフォーク４７０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ツールチェンジ制御部７２２は、ハンド４６０をツール保管部４９１に搬送してツール保持部４２０によるハンド４６０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９２のフォーク４７０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０によりフォーク４７０を保持させるようにロボット４００を制御する。

制御システム７００は、次に、ステップＳ０５，Ｓ０６，Ｓ０７，Ｓ０８を実行する。ステップＳ０５では、搬入制御部７１２が、治具３００Ａをクランプ状態切替装置２００Ａから加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御する。ステップＳ０６では、加工制御部７４１が、治具３００Ａにクランプされたワーク２０に加工部１１０による加工を行うように加工装置１００を制御する。ステップＳ０６における加工は治具３００Ａとワーク２０との間の空間に加工屑を進入させる加工を含まない。ステップＳ０７では、搬出制御部７１３が、治具３００Ａを加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００Ａに搬送するようにロボット４００を制御する。ステップＳ０８では、解除制御部７３３が、治具３００Ａの状態をクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００Ａを制御する。上述したように、ステップＳ０６における加工は治具３００Ａとワーク２０との間の空間に加工屑を進入させる加工を含まない。このため、分離配置制御部７１４は、治具３００Ａを当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御することを実行しない。

図１４に示すように、制御システム７００は、次にステップＳ１１を実行する。ステップＳ１１では、ツールチェンジ制御部７２２が、フォーク４７０をハンド４６０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ツールチェンジ制御部７２２は、フォーク４７０をツール保管部４９２に搬送してツール保持部４２０によるフォーク４７０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９１のハンド４６０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０によりハンド４６０を保持させるようにロボット４００を制御する。

制御システム７００は、次に、ステップＳ１２，Ｓ１３を実行する。ステップＳ１２では、設置制御部７１１が、治具３００Ａ上のワーク２０をハンド４６０により把持し、治具３００Ｂ上に移動させるようにロボット４００を制御する。この際、設置制御部７１１は、ワーク２０の上下を反転させるようにロボット４００を制御する。ワーク２０の上下を反転させる際に、ツール保持部１１１は、反転台４０にワーク２０を仮置きしてハンド４６０による持ち直しを行わせるようにロボット４００を制御してもよい。ステップＳ１３では、クランプ制御部７３２が、治具３００Ｂの状態を解除状態からクランプ状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００Ｂを制御する。

制御システム７００は、次に、ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６，Ｓ１７を実行する。ステップＳ１４では、ツールチェンジ制御部７２２が、ハンド４６０をフォーク４７０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ツールチェンジ制御部７２２は、ハンド４６０をツール保管部４９１に搬送してツール保持部４２０によるハンド４６０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９２のフォーク４７０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０によりフォーク４７０を保持させるようにロボット４００を制御する。ステップＳ１５では、搬入制御部７１２が、治具３００Ｂをクランプ状態切替装置２００Ｂから加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御する。ステップＳ１６では、加工制御部７４１が、治具３００Ｂにクランプされたワーク２０に加工部１１０による加工を行うように加工装置１００を制御する。ステップＳ１６における加工は治具３００Ｂとワーク２０との間の空間に加工屑を進入させる加工を含む。ステップＳ１７では、搬出制御部７１３が、治具３００Ｂを加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００Ｂに搬送するようにロボット４００を制御する。

図１５に示すように、制御システム７００は、次にステップＳ２１を実行する。ステップＳ２１では、解除制御部７３３が、治具３００Ｂの状態をクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００Ｂを制御する。上述したように、ステップＳ１６における加工は治具３００Ｂとワーク２０との間の空間に加工屑を進入させる加工を含む。このため、分離配置制御部７１４は、以下に示すように、治具３００Ｂを当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御することを実行する。

制御システム７００は、次に、ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４を実行する。ステップＳ２２では、再搬入制御部７２３が、治具３００Ｂをクランプ状態切替装置２００Ｂから加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御する。ステップＳ２３では、ツールチェンジ制御部７２２が、フォーク４７０をハンド４６０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ツールチェンジ制御部７２２は、フォーク４７０をツール保管部４９２に搬送してツール保持部４２０によるフォーク４７０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９１のハンド４６０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０によりハンド４６０を保持させるようにロボット４００を制御する。ステップＳ２４では、分離搬出制御部７２４が、治具３００Ｂを加工装置１００内に残して当該ワーク２０を加工装置１００から搬出するようにロボット４００を制御する。

制御システム７００は、次に、ステップＳ２５を実行する。ステップＳ２５では、ワーク洗浄制御部７１５が、治具３００から分離して加工装置１００外に配置されたワーク２０を洗浄するようにロボット４００を制御する。例えばワーク洗浄制御部７１５は、集塵装置５００の複数のブローノズル５４０から吐出されたガスが吹き付けられる位置にワーク２０を搬送し、当該位置にワーク２０を保持するようにロボット４００を制御する。その後、当該位置にワーク２０が配置されるタイミングに合わせ、集塵制御部７３７は、排気ファン５２０を動作させ、複数のブローノズル５４０からワーク２０にガスを吹き付けるように集塵装置５００を制御する。ワーク洗浄制御部７１５は、ワーク２０の姿勢を変更することで、ガスに晒される箇所を変更するようにロボット４００を制御してもよい。ワーク２０の洗浄が完了すると、集塵制御部７３７は、排気ファン５２０の動作、及び複数のブローノズル５４０からのガスの吐出を停止させるように集塵装置５００を制御する。一方、治具洗浄制御部７４２は、ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置された治具３００を洗浄するように加工装置１００を制御する。

制御システム７００は、次に、ステップＳ２６，Ｓ２７，Ｓ２８を実行する。ステップＳ２６では、再設置制御部７１６が、ワーク２０を加工装置１００に搬入して解除状態の治具３００Ｂに設置するようにロボット４００を制御する。ステップＳ２７では、ツールチェンジ制御部７２２が、ハンド４６０をフォーク４７０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ハンド４６０をツール保管部４９１に搬送してツール保持部４２０によるハンド４６０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９２のフォーク４７０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０によりフォーク４７０を保持させるようにロボット４００を制御する。ステップＳ２８では、再搬出制御部７１７が、治具３００Ｂを加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００Ｂに搬送するようにロボット４００を制御する。

図１６に示すように、制御システム７００は、次にステップＳ３１，Ｓ３２を実行する。ステップＳ３１では、再クランプ制御部７３４が、治具３００Ｂの状態を解除状態からクランプ状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００Ｂを制御する。ステップＳ３２では、後加工制御部７１８が、治具３００Ｂをクランプ状態切替装置２００Ｂから後加工ステージ６００に搬送するようにロボット４００を制御する。その後、ステージ制御部７３６が、治具３００Ｂを治具保持部６１０により保持させるように後加工ステージ６００を制御する。

制御システム７００は、次にステップＳ３３，Ｓ３４を実行する。ステップＳ３３では、ツールチェンジ制御部７２２が、フォーク４７０を後工程ツール４８０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ツールチェンジ制御部７２２は、フォーク４７０をツール保管部４９２に搬送してツール保持部４２０によるフォーク４７０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９３の後工程ツール４８０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０により後工程ツール４８０を保持させるようにロボット４００を制御する。ステップＳ３４では、後加工制御部７１８が、治具３００Ｂにクランプされたワーク２０にバリ取り加工を行うようにロボット４００を制御する。このとき、ステージ制御部７３６が、ロボット４００が当該ワーク２０の後加工を実行するのに合わせて傾動駆動部６２０及び旋回駆動部６３０によりワーク２０の姿勢を変更するように後加工ステージ６００を制御する。

制御システム７００は、次にステップＳ３５，Ｓ３６，Ｓ３７，Ｓ３８を実行する。ステップＳ３５では、ツールチェンジ制御部７２２が、後工程ツール４８０をフォーク４７０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ツールチェンジ制御部７２２は、後工程ツール４８０をツール保管部４９３に搬送してツール保持部４２０による後工程ツール４８０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９２のフォーク４７０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０によりフォーク４７０を保持させるようにロボット４００を制御する。ステップＳ３６では、ステージ制御部７３６が、治具保持部６１０による治具３００Ｂの保持を解除させるように後加工ステージ６００を制御する。その後、後加工制御部７１８が、治具３００Ｂを後加工ステージ６００からクランプ状態切替装置２００Ｂに搬送する。ステップＳ３７では、再解除制御部７３５が、治具３００Ｂをクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００Ｂを制御する。ステップＳ３８では、ツールチェンジ制御部７２２が、フォーク４７０をハンド４６０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ツールチェンジ制御部７２２は、フォーク４７０をツール保管部４９２に搬送してツール保持部４２０によるフォーク４７０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９１のハンド４６０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０によりハンド４６０を保持させるようにロボット４００を制御する。

制御システム７００は、次にステップＳ３９，Ｓ４１，Ｓ４２を実行する。ステップＳ３９では、再分離制御部７１９が、治具３００Ｂをクランプ状態切替装置２００Ｂに残して後加工後のワーク２０を当該治具３００Ｂから分離し、パレット１０に返送するようにロボット４００を制御する。ステップＳ４１では、ツールチェンジ制御部７２２が、ハンド４６０を後工程ツール４８０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。より具体的には、ツールチェンジ制御部７２２は、ハンド４６０をツール保管部４９１に搬送してツール保持部４２０によるハンド４６０の保持を解除するようにロボット４００を制御する。その後、ツールチェンジ制御部７２２は、ツール保管部４９３の後工程ツール４８０を保持し得る位置にツール保持部４２０を配置し、ツール保持部４２０により後工程ツール４８０を保持させるようにロボット４００を制御する。ステップＳ４２では、後洗浄制御部７２１が、クランプ状態切替装置２００Ｂに残った治具３００Ｂに更なる洗浄を行うようにロボット４００を制御する。例えば後洗浄制御部７２１は、後工程ツール４８０のブローノズル４８４から吐出されるガスを治具３００Ｂに吹き付けるようにロボット４００を制御する。以上で一つのワーク２０に対する加工用の制御手順が完了する。

制御システム７００は、一つのワーク２０（以下、「先のワーク２０」という。）に対する加工用の制御手順の途中で、他のワーク２０（以下、「次のワーク２０」という。）に対する加工用の制御を開始するように構成されていてもよい。

図１７に示すように、先のワーク２０に対するステップＳ１２が完了した後に、先のワーク２０のステップＳ１３に並行して次のワークのステップＳ０２を実行してもよい。すなわち、先のワーク２０が治具３００Ａから治具３００Ｂに移された後、治具３００Ｂの状態が解除状態からクランプ状態に切り替えられるのに並行して、設置制御部７１１が次のワーク２０をパレット１０から当該治具３００Ａ上に搬送するようにロボット４００を制御する。この場合、既にツール保持部４２０がハンド４６０を保持した状態にてステップＳ０２が実行されるので、ステップＳ０１を省略可能である。

図１８に示すように、先のワーク２０に対するステップＳ１６の実行中に、次のワーク２０に対するステップＳ０１〜Ｓ０４を実行してもよい。この場合、ステップＳ０１の省略はできないが、ステップＳ１６における加工の待機時間を有効活用することができる。

図１９に示すように、ステップＳ２８の後、先のワーク２０に対するステップＳ３１に並行して次のワーク２０に対するステップＳ０５を実行し、次のワーク２０に対するステップＳ０６の実行中に先のワーク２０に対するステップＳ３２〜Ｓ４２を実行してもよい。すなわち、治具３００Ｂにクランプされた先のワーク２０に後加工を行うようにロボット４００を制御することと、治具３００Ｂをクランプ状態切替装置２００Ｂに残して後加工後の先のワーク２０を当該治具３００Ｂから分離するようにロボット４００を制御することと、後加工後の先のワーク２０から分離してクランプ状態切替装置２００Ｂに残った治具３００Ｂに更なる洗浄を行うようにロボット４００を制御することと、を加工装置１００が次のワーク２０に加工を行っている期間に実行するように構成されていてもよい。この場合、次のワークに対するステップＳ０７の実行の前に、制御システム７００は、ステップＳ５１を実行する。ステップＳ５１では、ツールチェンジ制御部７２２が、後工程ツール４８０をフォーク４７０に持ち替えるようにロボット４００を制御する。

〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、加工システム１は、ワーク２０の加工及び洗浄を行う加工装置１００と、ワーク２０を支持するための治具３００の状態を、ワーク２０をクランプしたクランプ状態と、ワーク２０のクランプを解除した解除状態とに切り替えるクランプ状態切替装置２００と、ワーク２０及び治具３００の少なくとも一方を搬送するロボット４００と、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御する搬入制御部７１２と、ワーク２０をクランプした治具３００を加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００に搬送するようにロボット４００を制御する搬出制御部７１３と、ワーク２０をクランプした治具３００の状態をクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御する解除制御部７３３と、ワーク２０をクランプしていた治具３００を当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御する分離配置制御部７１４と、ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置された治具３００を洗浄するように加工装置１００を制御する治具洗浄制御部７４２と、を備える。

この加工システム１は、ワーク２０と治具３００とをセットで取り扱う構成を備える。従って、一種類の加工装置１００を多品種のワーク２０の加工に適用可能であるため、生産効率に寄与する。しかしながら、ワーク２０と治具３００とをセットで取り扱う構成の場合、ワーク２０と治具３００との間に入った加工屑が治具３００に残って堆積する可能性がある。これに対し、加工システム１では、ワーク２０から分離した状態にて治具３００を洗浄する制御が追加されている。このため、ワーク２０及び治具３００の間に残った加工屑が除去されるので、加工屑の堆積が抑制される。従って、加工屑の堆積抑制と、生産効率との両立に有効である。

分離配置制御部７１４は、ワーク２０をクランプしていた治具３００と、当該ワーク２０とを分離して加工装置１００内及び加工装置１００外にそれぞれ配置するようにロボット４００を制御してもよい。この場合、治具３００の洗浄中に、ワーク２０に他の作業を実行することができる。従って、生産効率を更に向上させることができる。

加工システム１は、治具３００から分離して加工装置１００外に配置されたワーク２０を洗浄するようにロボット４００を制御するワーク洗浄制御部７１５を更に備えていてもよい。この場合、治具３００とワーク２０を同時進行で洗浄できる。従って、生産効率を更に向上させることができる。

分離配置制御部７１４は、ワーク２０を解除状態で支持した治具３００を加工装置１００に搬入するようにロボット４００を制御する再搬入制御部７２３と、治具３００を加工装置１００内に残してワーク２０を加工装置１００から搬出するようにロボット４００を制御する分離搬出制御部７２４と、を有していてもよい。この場合、加工後のワーク２０と、当該ワーク２０をクランプしていた治具３００とを分離して加工装置１００外及び加工装置１００内にそれぞれ配置すること（以下、「分離配置」という。）を、一台のロボットで効率よく実行することができる。従って、生産効率を更に向上させることができる。

一例として、ワーク２０を治具３００Ａから分離した後に治具３００Ｂを加工装置１００に搬入して分離配置を行う場合、フォーク４７０をハンド４６０に持ち替えることと、ハンド４６０によりワーク２０を搬送して反転台４０に仮置きすることと、ハンド４６０をフォーク４７０に持ち替えることと、治具３００Ｂを加工装置１００に搬入することと、フォーク４７０をハンド４６０に持ち替えることと、反転台４０のワーク２０をハンド４６０に把持させることと、の六つの手順が必要となる。これに対し、再搬入制御部７２３及び分離搬出制御部７２４によれば、ワーク２０を解除状態で支持した治具３００Ｂを加工装置１００に搬入することと、フォーク４７０をハンド４６０に持ち替えることと、治具３００Ｂを加工装置１００内に残してワーク２０を加工装置１００から搬出することと、の三つの手順で分離配置を行うことができる。従って、生産効率を更に向上させることができる。

加工システム１は、治具３００から分離して加工装置１００外に配置されたワーク２０を加工装置１００に搬入して解除状態の治具３００に設置するようにロボット４００を制御する再設置制御部７１６と、ワーク２０を解除状態で支持した治具３００を加工装置１００から搬出してクランプ状態切替装置２００に搬送する再搬出制御部７１７と、ワークを支持した治具３００の状態を解除状態からクランプ状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御する再クランプ制御部７３４と、を更に備えていてもよい。この場合、洗浄後のワーク２０を治具３００に再クランプさせることを一台のロボット４００で効率よく実行することができる。従って、生産効率を更に向上させることができる。

加工システム１は、治具３００にクランプされたワーク２０に加工装置１００による加工とは別の後加工を行うようにロボット４００を制御する後加工制御部７１８を更に備え、搬入制御部７１２は、他のワーク２０をクランプした他の治具３００を加工装置１００に搬入するようにロボットを制御することを更に実行し、後加工制御部７１８は、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間において、治具３００にクランプされたワーク２０に後加工を行うようにロボット４００を制御してもよい。この場合、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間と、更なる加工の期間とが重複する。従って、生産効率を更に向上させることができる。

加工システム１は、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間において、後加工後のワーク２０をクランプした治具３００をクランプ状態から解除状態に切り替えるようにクランプ状態切替装置２００を制御する再解除制御部７３５と、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間において、解除状態の治具３００をクランプ状態切替装置に残して後加工後のワーク２０を当該治具３００から分離するようにロボット４００を制御する再分離制御部７１９と、加工装置１００が他のワーク２０に加工を行っている期間において、後加工後のワーク２０から分離してクランプ状態切替装置２００に残った治具３００に更なる洗浄を行うようにロボット４００を制御する後洗浄制御部７２１と、を更に備えていてもよい。この場合、更なる加工による加工屑を、他のワーク２０の加工中に除去する。従って、生産効率の低下を抑制しつつ、より確実に加工屑の堆積を抑制することができる。

加工システム１は、搬送対象が治具３００であるか、ワーク２０であるかに応じて、治具３００の搬送用のツールとワーク２０の把持用のツールとを持ち替えるようにロボット４００を制御するツールチェンジ制御部７２２を更に備えていてもよい。この場合、一台のロボット４００を、治具３００の搬送及びワーク２０の搬送の両方に効率的に活用することができる。

加工装置１００は、ワーク２０に加工を行う加工部１１０と、加工部１１０による加工中のワーク２０にクーラントを供給するためのクーラント供給部１２０とを有し、治具洗浄制御部７４２は、クーラント供給部１２０により治具３００にクーラントを供給するように加工装置１００を制御してもよい。この場合、加工用のクーラントを治具３００の洗浄に有効活用。従って、装置構成を簡素化することができる。

加工装置１００は、加工部１１０による加工中のワーク２０の姿勢を変更するための姿勢変更部１４０を更に有し、治具洗浄制御部７４２は、姿勢変更部１４０により治具を回転させながらクーラント供給部１２０により治具３００にクーラントを供給するように加工装置１００を制御してもよい。この場合、加工用の姿勢変更部１４０を洗浄にも有効活用することができる。従って、装置構成を複雑化させることなく洗浄効率を向上させることができる。

分離配置制御部７１４は、加工装置１００による加工が治具３００とワーク２０との間の空間に加工屑を進入させる加工を含まない場合には、ワーク２０をクランプしていた治具３００を当該ワーク２０から分離した状態で加工装置１００内に配置するようにロボット４００を制御することを実行しなくてもよい。この場合、生産効率を更に向上させることができる。

治具３００は、油圧によりワーク２０をクランプするように構成され、クランプ状態切替装置２００は、クランプ用の油圧を治具３００に付加することで解除状態をクランプ状態に切り替え、クランプ用の油圧を治具３００から解放することでクランプ状態を解除状態に切り替えるように構成されていてもよい。この場合、クランプ状態及び解除状態の迅速な切り替えが可能となる。従って、生産効率を更に向上させることができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

１…加工システム、２０…ワーク、１００…加工装置、１１０…加工部、１２０…クーラント供給部、１４０…姿勢変更部、２００…クランプ状態切替装置、３００，３００Ａ，３００Ｂ…治具、４００…ロボット、７１２…搬入制御部、７１３…搬出制御部、７１４…分離配置制御部、７１５…ワーク洗浄制御部、７１６…再設置制御部、７１８…後加工制御部、７１９…再分離制御部、７２１…後洗浄制御部、７２２…ツールチェンジ制御部、７２３…再搬入制御部、７２４…分離搬出制御部、７３３…解除制御部、７３４…再クランプ制御部、７３５…再解除制御部、７４２…治具洗浄制御部。

Claims (13)

1. ワークの加工及び洗浄を行う加工装置と、
   前記ワークを支持するための治具の状態を、前記ワークをクランプしたクランプ状態と、前記ワークのクランプを解除した解除状態とに切り替えるクランプ状態切替装置と、
   前記ワーク及び前記治具の少なくとも一方を搬送するロボットと、
   前記ワークをクランプした前記治具を加工装置に搬入するように前記ロボットを制御する搬入制御部と、
   前記ワークをクランプした前記治具を前記加工装置から搬出して前記クランプ状態切替装置に搬送するように前記ロボットを制御する搬出制御部と、
   前記ワークをクランプした前記治具の状態を前記クランプ状態から前記解除状態に切り替えるように前記クランプ状態切替装置を制御する解除制御部と、
   前記ワークをクランプしていた前記治具を当該ワークから分離した状態で前記加工装置内に配置するように前記ロボットを制御する分離配置制御部と、
   前記ワークから分離した状態で前記加工装置内に配置された前記治具を洗浄するように前記加工装置を制御する治具洗浄制御部と、を備える加工システム。
2. 前記分離配置制御部は、前記ワークをクランプしていた前記治具と、当該ワークとを分離して前記加工装置内及び前記加工装置外にそれぞれ配置するように前記ロボットを制御する、請求項１記載の加工システム。
3. 前記治具から分離して前記加工装置外に配置された前記ワークを洗浄するように前記ロボットを制御するワーク洗浄制御部を更に備える、請求項２記載の加工システム。
4. 前記分離配置制御部は、
   前記ワークを前記解除状態で支持した前記治具を前記加工装置に搬入するように前記ロボットを制御する再搬入制御部と、
   前記治具を前記加工装置内に残して前記ワークを前記加工装置から搬出するように前記ロボットを制御する分離搬出制御部と、を有する、請求項２又は３記載の加工システム。
5. 前記治具から分離して前記加工装置外に配置された前記ワークを前記加工装置に搬入して前記解除状態の前記治具に設置するように前記ロボットを制御する再設置制御部と、
   前記ワークを前記解除状態で支持した前記治具を前記加工装置から搬出して前記クランプ状態切替装置に搬送する再搬出制御部と、
   前記ワークを支持した前記治具の状態を前記解除状態から前記クランプ状態に切り替えるように前記クランプ状態切替装置を制御する再クランプ制御部と、を更に備える請求項４記載の加工システム。
6. 前記治具にクランプされた前記ワークに前記加工装置による加工とは別の後加工を行うように前記ロボットを制御する後加工制御部を更に備え、
   前記搬入制御部は、他のワークをクランプした他の治具を前記加工装置に搬入するように前記ロボットを制御することを更に実行し、
   前記後加工制御部は、前記加工装置が前記他のワークに加工を行っている期間において、前記治具にクランプされた前記ワークに後加工を行うように前記ロボットを制御する、請求項５記載の加工システム。
7. 前記加工装置が前記他のワークに加工を行っている期間において、後加工後の前記ワークをクランプした前記治具を前記クランプ状態から前記解除状態に切り替えるように前記クランプ状態切替装置を制御する再解除制御部と、
   前記加工装置が前記他のワークに加工を行っている期間において、前記解除状態の前記治具を前記クランプ状態切替装置に残して後加工後の前記ワークを当該治具から分離するように前記ロボットを制御する再分離制御部と、
   前記加工装置が前記他のワークに加工を行っている期間において、後加工後の前記ワークから分離して前記クランプ状態切替装置に残った前記治具に更なる洗浄を行うように前記ロボットを制御する後洗浄制御部と、を更に備える、請求項６記載の加工システム。
8. 搬送対象が前記治具であるか、前記ワークであるかに応じて、前記治具の搬送用のツールと前記ワークの把持用のツールとを持ち替えるように前記ロボットを制御するツールチェンジ制御部を更に備える、請求項１〜７のいずれか一項記載の加工システム。
9. 前記加工装置は、前記ワークに加工を行う加工部と、前記加工部による加工中の前記ワークにクーラントを供給するためのクーラント供給部とを有し、
   前記治具洗浄制御部は、前記クーラント供給部により前記治具に前記クーラントを供給するように前記加工装置を制御する、請求項１〜８のいずれか一項記載の加工システム。
10. 前記加工装置は、前記加工部による加工中の前記ワークの姿勢を変更するための姿勢変更部を更に有し、
    前記治具洗浄制御部は、前記姿勢変更部により前記治具を回転させながら前記クーラント供給部により前記治具に前記クーラントを供給するように前記加工装置を制御する、請求項９記載の加工システム。
11. 前記分離配置制御部は、前記加工装置による加工が前記治具と前記ワークとの間の空間に加工屑を進入させる加工を含まない場合には、前記ワークをクランプしていた前記治具を当該ワークから分離した状態で前記加工装置内に配置するように前記ロボットを制御することを実行しない、請求項１〜１０のいずれか一項記載の加工システム。
12. 前記治具は、油圧により前記ワークをクランプするように構成され、
    前記クランプ状態切替装置は、クランプ用の油圧を前記治具に付加することで前記解除状態を前記クランプ状態に切り替え、クランプ用の油圧を前記治具から解放することで前記クランプ状態を前記解除状態に切り替えるように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項記載の加工システム。
13. ワークをクランプした治具を加工装置に搬入するようにロボットを制御することと、
    前記ワークをクランプした前記治具を前記加工装置から搬出してクランプ状態切替装置に搬送するように前記ロボットを制御することと、
    前記ワークをクランプした前記治具の状態を、前記ワークをクランプしたクランプ状態から、前記ワークのクランプを解除した解除状態に切り替えるように前記クランプ状態切替装置を制御することと、
    前記ワークをクランプしていた前記治具を当該ワークから分離した状態で前記加工装置内に配置するように前記ロボットを制御することと、
    前記ワークから分離した状態で前記加工装置内に配置された前記治具を洗浄するように前記加工装置を制御することと、を含む制御方法。

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