JP6714087B2 - 加工機械ライン - Google Patents

Description

本発明は、前後方向に移動可能な複数の加工機械が設置され、その加工機械の前を移動して各々の加工機械との間でワークの受渡しを行うワーク自動搬送機を備えた加工機械ラインに関する。

加工機械ラインは、工作機械など複数の加工機械によってワークに対する所定の加工処理が行われる。その加工機械ラインには、ワークを各々の加工機械へと搬送するためのワーク自動搬送機が搭載されている。ワーク自動搬送機は、加工機械との間でワークの受渡しを行う搬送ロボットを有し、その搬送ロボットが走行装置によって移動可能な構成となっている。例えば下記特許文献１には、ワーク自動搬送機を備えた加工機械ラインが開示されている。この加工機械ラインは、工作機械などの加工機械がモジュール化され、搭載されたベースの上を前後方向に移動可能な構成を有している。すなわち、加工機械本体が車輪を備えた可動ベッド上に組み付けられた加工モジュールを構成し、それがベース上に敷設されたレール上に搭載されている。複数の加工モジュールは幅方向に近接して配置され、その前部にはワーク自動搬送機が設けられ、ワークの受け渡しを行う搬送ロボットが各加工モジュールの前を移動するようになっている。

国際公開ＷＯ２０１５／０３７１４９号公報 特開平０９−２２５７１７号公報

前述した加工機械ラインは、作業者がラインの前に立って操作などを行うことになるが、例えば加工モジュールが旋盤を構成するような場合には、作業者によって切削調整が行われる。その切削調整では、作業者が作業し易いように、加工モジュールが機体前方へと引き出されることとなる。つまり、加工モジュールの加工部が、前方にあるワーク自動搬送機の位置へと移動することになる。その際、加工モジュールの加工部からクーラントや切粉が落ちてワーク自動搬送機部分を汚してしまうおそれがある。その点、特許文献１には、巻かれたシートが加工モジュールの移動に伴って展開し、滴下したクーラントなどを受ける構成がとられている。

しかし、シートを展開させる構成は、部品点数が多くなって構造が複雑になるほか、シートが破損するおそれなどもある。そのため、例えば特許文献２に開示されているような切粉受け箱を、一時的にワーク自動搬送機の該当箇所に設置するようにしたものが好ましい。切粉受け箱を置くだけの簡単な構成であり、取り扱いが極めて容易だからである。ただし、この場合は切粉受け箱の取り外しを作業者が行うことになるため、取り忘れに注意する必要がある。切粉受け箱が搬送ロボットの移動位置に配置されるからである。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、切粉受け箱の取り忘れを防止する加工機械ラインを提供することを目的とする。

本発明の一態様における加工機械ラインは、機体の前後方向に移動可能な状態でベース上に搭載されて幅方向に並べられた複数の加工モジュールと、前記ベースの前を前記加工モジュールが並んだ幅方向に搬送ロボットが移動してワークの受け渡しを行うワーク自動搬送機とを備え、前記加工モジュールを囲む外装カバーおよび、前記搬送ロボットの搬送空間を構成する前カバーが設けられ、前記前カバーは、前記加工モジュール毎に、跳ね上げ式の開閉可能な上部カバーと、前記上部カバーとカバー前面を構成する下部カバーとを備えたものであり、前記下部カバーの頂部に着脱可能な架設用ブラケットを介して、前記下部カバーと前記ベースとの間の架設によって着脱可能な切粉受け箱を有し、前記架設用ブラケットが、前記下部カバー頂部から突出する突出部を備えるものである。

本発明によれば、下部カバーの頂部に着脱可能な架設用ブラケット取り付けて、その下部カバーとベースとの間に着脱可能な切粉受け箱を架設するが、架設用ブラケットが下部カバー頂部から突出する突出部を備えるものであるため、上部カバーを閉じたとしても正しく閉じることができないため、そのことに気が付く作業者が切粉受け箱の取り忘れを確認することにより取り忘れを防止することができる。

加工機械ラインの一実施形態を示した斜視図である。 加工機械ラインを構成する工作機械５を示した斜視図である。 ワーク自動搬送機の搬送ロボットを示した斜視図である。 工作機械の一部を示した側面図である。 加工機械ラインの搬送空間を前カバー７の裏側から示した斜視図である。 加工モジュールを引き出した状態を示した斜視図である。 切粉受け箱の設置状態を示した側面図である。

次に、本発明に係る加工機械ラインの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の加工機械ラインを示した斜視図である。この加工機械ライン１は、基礎となるベース２の上に加工機械として旋盤などの工作機械５が６台搭載されている。６台の工作機械５はいずれも同じ型のＮＣ旋盤であり、外形形状や寸法が揃えられている。そして、この加工機械ライン１には、各々の工作機械５に対してワークの受渡しを行うワーク自動搬送機が設けられている。

ここで「加工機械ライン」とは、工作機械などの複数の加工機械に対してワーク自動搬送機によってワークの受け渡しが行われ、各加工機械においてワークに対して所定の加工が実行される加工機械群をいう。本実施形態の加工機械ライン１は、図示するように６台の工作機械５が幅方向並べられ、互いに近接して配置されている。なお、本実施形態では、工作機械５が並んだ機体幅方向をＹ軸方向とし、機体前後方向をＺ軸方向、そして上下方向をＸ軸方向として説明する。

図２は、加工機械ライン１を構成する工作機械５（ベース２に搭載された２台分）を示した斜視図である。工作機械５は、工作機本体をモジュール化した加工モジュール１０によって構成されている。その加工モジュール１０は、図１に示す外装カバー６によって全体が覆われている。加工機械ライン１は、３台のベース２が幅方向に並べて設置され、各々のベース２上には２台の加工モジュール１０が搭載されている。加工モジュール１０は、車輪を備えた可動ベッド上に構成され、ベース２に敷設されたレール２０１の上を自走可能な状態で搭載されている。

そのため、加工モジュール１０は、機体前方へ引き出すことが可能であり（図６参照）、各工作機械５についてメンテナンスや工具の交換等を行うことができるようになっている。また、加工モジュール１０には内部カバー８が設けられ、その内部に主軸チャックやタレットなどを覆った加工室が構成されている。そして、内部カバー８には作業扉８０１が設けられ、その作業扉８０１を開けた開口部からメンテナンスや部品交換などの作業を行うことが可能になっている。

加工機械ライン１は、外装カバー６の前部に、工作機械５毎に開閉可能な前カバー７が形成されている。加工機械ライン１は、前カバー７によってＹ軸方向に連通する搬送空間７０が構成され、その中に各加工モジュール１０との間でワークの受け渡しを行うワーク自動搬送機が組み付けられている。図３は、そのワーク自動搬送機を構成する搬送ロボットを示した斜視図である。

搬送ロボット１５は、ベース２に対して走行装置１９が組み付けられ、その走行装置１９に多関節ロボットアーム１７が搭載されている。走行装置１９は、ベース２の前面部に板状のレール台２１が固定され、そこにＹ軸方向に平行なラック２２や２本の走行レール２３が上下に並べて固定されている（図６参照）。そして、走行レール２３を摺動する走行スライダ２４（図６参照）を備えた走行台２５が設けられている。走行台２５には、ラック２２に噛合するピニオンに回転を与える走行用モータが搭載されている。従って、走行用モータの駆動により走行台２５がベース２の前をＹ軸方向に移動可能になっている。

走行台２５の上には、旋回テーブル２６を介して多関節ロボットアーム１７が搭載されている。多関節ロボットアーム１７は、上腕部材２７と前腕部材２８とが関節機構２９，３０を介して連結され、その関節機構２９，３０の駆動により、上腕部材２７及び前腕部材２８が、図示するように折り畳まれた状態と、具体的には図示しないが加工モジュール１０側へと伸びた状態とに変形が可能な構成となっている。そして、前腕部材２８の先端部分にはロボットハンド３１が設けられ、ワークの把持及び解放が可能になっている。

次に、図４は、工作機械５の一部を示した加工モジュール１０の側面図であり、特に、前カバー７の開状態が示されている。前カバー７は、上下に分割され、上部カバー３５と下部カバー３６とによって構成されている。図２に示すように、上部カバー３５は工作機械５の１台分の幅で形成され、下部カバー３６はベース２の幅（工作機械５の２台分）で形成されている。上部カバー３５は、回転カバー３５１と吊カバー３５２の２つの部材からなり、開放時には図４に示すように上方へ回転しながら折り畳まれるようになっている。そして、上部カバー３５にはダンパ３７が連結され、上部カバー３５を開く際に作業者の引き上げ動作を補助するとともに開状態を保つようになっている。

一方、下部カバー３６は、ベース２に対して着脱が可能な構造であり、キャスタ３８を備えることで床面を移動させることができるようになっている。下部カバー３６は、板部材によって前面部３６１と底面部３６２とがＬ字形に形成されている。前面部３６１は、上部カバー３５とほぼ面一になって鉛直なカバー前面を構成し、底面部３６２には受皿３９（図５参照）が敷き詰められ、搬送ロボット１５が加工モジュール１０との間でワークの受渡しを行うときに落ちる切粉などを回収できるようになっている。

ここで、図５は、加工機械ライン１の搬送空間７０を前カバー７の裏側から示した斜視図である。上部カバー３５には、吊カバー３５２の下端部裏面にボックス５１があり、その中に開閉検出センサが組み込まれている。一方、下部カバー３６には、閉状態での吊カバー３５２を受ける複数の受けパッド５６と、上カバー３５の閉状態を維持するフック５２が上方に突出するようにして形成されている。そのフック５２は、上部カバー３５と下部カバー３６とが図２に示すように正しく閉じられた場合に、ボックス５１に形成された係合部５３に差し込まれ、その状態がボックス５１内の開閉検出センサにより検出されるようになっている。

ところで、加工モジュール１０には各々に駆動制御装置が搭載され、該当する工程の処理を実行するための処理プログラムが格納されている。また、ワーク自動搬送機にも搬送ロボット１５を駆動制御する搬送用制御装置が設けられ、各加工モジュール１０によって実行される加工処理に従って搬送ロボット１５を駆動させるためのワーク搬送プログラムが格納されている。この駆動制御装置や搬送用制御装置には、フック５２が係合部５３から外れると、ボックス５１内の開閉検出センサから開信号が送信されるようになっている。つまり、前カバー７の開状態が検出できるようになっている。そして、前カバー７が閉状態の場合には、駆動制御装置や搬送用制御装置によって加工モジュール１０や搬送ロボット１５などの駆動停止状態が維持されることとなる。

次に、加工モジュール１０は、切削工具の刃先位置を確認するなどの切削調整が行われるが、そのためには図６に示すように、加工モジュール１０が前方へと引き出され、主軸チャックやタレットなどからなる加工部がベース２よりも前の搬送空間７０の位置に移動することとなる。その際、作業者は、安全のため工作機械５やワーク自動搬送機の駆動スイッチを切って稼働を停止させる。ただ、上部カバー３５を開くなど、係合部５３からフック５２が外れることにより、開閉検出センサから開信号が各制御装置に送信され、仮に工作機械５やワーク自動搬送機が稼働状態であっても駆動停止が実行される。

ここで、図６は、加工モジュール１０を引き出した状態を示した斜視図である。切削調整では、加工モジュール１０が図示するように引き出され、その後、上部カバー３５が図４に示すように開けられ、更には内部カバー８の作業扉８０１なども開けられて、その内部にある切削工具の加工位置などについて確認が行われる。その際、内部カバー８内の加工部から落ちるクーラントや切粉を受け取るため、図５や図６に示すように切粉受け箱６０が取り付けられる。本実施形態の切粉受け箱６０は、矩形の底面部とその周縁に形成された側面部とを備えた汎用の皿形容器であり、長手方向の一端部（後端部）がベース２の端部に載せられ、他端部（前端部）は、図７に示すように、下部カバー３６に取り付けられた架設用ブラケット６１に載せられている。図７は、切粉受け箱６０の設置状態を示した側面図である。

架設用ブラケット６１は、通常は搬送空間７０内を移動する搬送ロボット１５と干渉しないように取り外し可能な構造となっている。具体的には、下部カバー３６の上部を表面から裏面に跨ぐようにして、逆Ｕ字形に形成された嵌込み部６１１と、嵌込み部６１１の裏面側端部に直交する支持部６１２と、嵌込み部６１１の表面側から上方に延びた突出部６１３とから構成されている。よって、架設用ブラケット６１は、下部カバー３６の上部に対して嵌込み部６１１を上から嵌め合わせるだけで取り付けることができるようになっている。その取り付け状態では、下部カバー３６の裏面側に支持部６１２がほぼ水平に延び、その上に切粉受け箱６０の前端部が載せられるようになっている。架設用ブラケット６１は、一つの切粉受け箱６０に２つ使用される（図５参照）。ただし、架設用ブラケット６１の個数に限定はなく、例えば３つであってもよく、幅広に形成されたものであれば１つであってもよい。

架設用ブラケット６１は、下部カバー３６の前面に沿って突出部６１３が上方に延びている。この突出部６１３は、開いた上部カバー３５が閉じるときに、図５に示すように、吊カバー３５２の下端部が当たるようにしたものである。本来、加工モジュール１０について切削調整を終えた作業者は、その加工モジュール１０を後方へ移動させてベース２の上に戻すとともに、切粉受け箱６０および架設用ブラケット６１を取り外して上部カバー３５を閉じる。

しかし、仮に作業者が切粉受け箱６０を取り忘れた場合には、その切粉受け箱６０を支える架設用ブラケット６１も下部カバー３６に残されたままになっている。そのため、作業者が上部カバー３５を閉じてしまったとしても、吊カバー３５２の下端部が架設用ブラケット６１の突出部６１３に当たり、上部カバー３５と下部カバー３６とが図２に示すように正しく閉じられることがない。つまり、上部カバー３５のボックス５１に形成された係合部５３に下部カバー３６側のフック５２が差し込まれることはなく、開閉検出センサにより閉状態が検出できない。従って、作業者が駆動スイッチを入れたとしても工作機械５やワーク自動搬送機４の停止制御状態が維持される。

よって、作業者は、まず上部カバー３５が閉じられないことに気が付いた場合には、切粉受け箱６０の取り忘れを確認することができる。そこで、作業者は、再び上部カバー３５を開け、切粉受け箱６０および架設用ブラケット６１を取り外すことにより、その後は上部カバー３５を正しく閉じることができる。また、上部カバー３５が正しく閉じられないことに作業者が気付かないとしても、開閉検出センサが閉状態を検出できずに工作機械５やワーク自動搬送機が駆動しない。その場合は、加工機械ライン１が停止状態のままであることに作業者が気付き、上部カバー３５が正しく閉じられないこと及び、切粉受け箱６０の取り忘れを確認することができる。そのため、作業者が切粉受け箱６０および架設用ブラケット６１を取り外すことで係合部５３にフック５２が差し込まれ、加工モジュール１０やワーク自動搬送機の駆動が可能になる。

従って、本実施形態によれば、搬送空間７０内に切粉受け箱６０が残っていることを作業者に確認させ、切粉受け箱６０の取り忘れを防止することができる。つまり、搬送空間７０内を移動する搬送ロボット１７と切粉受け箱６０との衝突を防止することができる。そして、その衝突防止のための架設用ブラケット６１は、汎用品である切粉受け箱６０を搬送空間７０の箇所に取り付けるためのものであり、切削調整に使用されるこれらの部材は極めて安価なものである。この点、架設用ブラケット６１の形状を前カバー７の構造に応じて突出部６１３を加えた形状にすることで、安価なまま前記効果を達成することができる。また、従来からフック５２の差し込みによって開閉検出センサの信号を基に工作機械５やワーク自動搬送機４の停止状態を制御しているが、本実施形態ではこの構成と相まって確実に切粉受け箱６０の取り忘れを防止することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、架設用ブラケット６１の突出部６１３に上部カバー３５が当たったことを検出して積極的に作業者に報知する構成としてもよい。
また、加工機械ラインは同機種の組み合わせだけでなく、異なる機種の工作機械（旋盤、ボール盤、中ぐり盤、フライス盤、歯切り盤、切削盤等）が含まれるようなものであってもよい。

１…加工機械ライン ５…工作機械 ６…外装カバー ７…前カバー １０…加工モジュール １５…搬送ロボット １７…多関節ロボットアーム １９…走行装置 ３５…上部カバー ３６…下部カバー ６０…切粉受け箱 ６１…架設用ブラケット ７０…搬送空間

Claims (3)

1. 機体の前後方向に移動可能な状態でベース上に搭載されて幅方向に並べられた複数の加工モジュールと、前記ベースの前を前記加工モジュールが並んだ幅方向に搬送ロボットが移動してワークの受け渡しを行うワーク自動搬送機とを備え、前記加工モジュールを囲む外装カバーおよび、前記搬送ロボットの搬送空間を構成する前カバーが設けられた加工機械ラインであり、
   前記前カバーは、前記加工モジュール毎に、跳ね上げ式の開閉可能な上部カバーと、前記上部カバーとカバー前面を構成する下部カバーとを備えたものであり、
   前記下部カバーの頂部に着脱可能な架設用ブラケットを介して、前記下部カバーと前記ベースとの間の架設によって着脱可能な切粉受け箱を有し、
   前記架設用ブラケットが、前記下部カバー頂部から突出する突出部を備えるものであることを特徴とする加工機械ライン。
2. 前記架設用ブラケットは、前記下部カバーを前後方向に挟み込むコの字部分と、前記カバー前面に沿って上方に延びた前記突出部と、前記下部カバーの後面側で前記切粉受け箱を支持する支持部とを有するものであることを特徴とする請求項１に記載の加工機械ライン。
3. 前記切粉受け箱は、矩形の底面部とその周縁に形成された側面部とを備えた汎用の皿形容器であり、前記架設用ブラケットは、前記下部カバーの後面側から後方側に略水平に突出した支持部の長さが前記切粉受け箱の寸法に応じて形成されたものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加工機械ライン。
   
   
   
   

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