JPH02185350A - ワーク加工装置 - Google Patents

ワーク加工装置

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JPH02185350A
JPH02185350A JP893689A JP368989A JPH02185350A JP H02185350 A JPH02185350 A JP H02185350A JP 893689 A JP893689 A JP 893689A JP 368989 A JP368989 A JP 368989A JP H02185350 A JPH02185350 A JP H02185350A
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supply
work
pallet
loop
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Hisao Kato
久夫 加藤
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、産業用ロボットを用いて自動的にハンド及
びワークを交換するワーク加工装置に関し、特に多品種
少数生産を効率的に実行できるワ−ク加工装置に関する
ものである。
［従来の技術］ 従来より、例えば特開昭５８−９０４５１号公報、特開
昭５９−８８２７３号公報、特開昭６１−２９７０６６
号公報及び特開昭６２−１４８１４１号公報に示された
ように、自動化を目的として産業用ロボットを用いたワ
ーク加工装置は種々提案されている。
しかし、上記のような従来装置は、いずれも大量生産に
対応したものであり、多品種加工に適用しようとすると
ワーク搬送ラインスペースが大きくなり、特に多品種少
数生産の場合にはスペース及びコストの効率が悪く実用
的ではない。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のワーク加工装置は以上のように、ワーク搬送ライ
ンのスペースが大きくなるので、多品種少数生産を効率
的に実行できないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、ワーク及び搬送ラインを必要最小限に抑制す
ることにより、多品種少数生産を効率的に実行できるワ
ーク加工装置を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ この発明に係るワーク加工装置は、所定の動作範囲内で
駆動されるロボットと、動作範囲内に配置されてロボッ
トの先端部に選択的に取付けられる複数のハンドと、動
作範囲内に配置されたワーク加工用のチャックと、動作
範囲内に位置したワーク供給部を含む搬送閉ループから
なる供給ループと、動作範囲内に位置したワーク搬出部
を含む搬送閉ループからなる搬出ループと、それぞれ異
なる素材ワークを格納して供給ループ上を巡回する複数
の供給パレットと、それぞれ異なる加工済ワークを格納
するために搬出ループ上を巡回する複数の搬出パレット
と、供給パレット及び搬出パレットにそれぞれ設けられ
各パレット毎のワーク情報が記録される情報カードと、
ワーク供給部及びワーク搬出部にそれぞれ設けられ、情
報カードからワーク情報を読取ると共に情報カードに最
新のワーク情報を書込むための情報処理ヘッドと、生産
指令された素材ワークが無くなったことを表示するワー
ク供給指令表示部と、加工済ワークを格納する搬出パレ
ットが無くなったことを表示するパレット供給指令表示
部と、生産指令及びワーク情報に基づいて、ロボット、
供給ループ、搬出ループ、ワーク供給指令表示部及びパ
レット供給指令表示部を駆動するための制御部とを備え
たものである。
［作用］ この発明においては、生産指令に応じたハンドをロボッ
トの先端部に取付け、ワーク情報を読取りながら供給パ
レット及び搬出パレットを巡回させて選択し、生産指令
に応じた素材ワークをハンドを用いて必要数取出し、チ
ャックに取付けて加工された加工済ワークを搬出パレッ
トに順次格納し、生産指令に応じた素材ワーク並びに加
工済のワーク格納スペースが無くなったときにはワーク
供給指令表示部及びパレット供給指令表示部を駆動し、
素材ワークが格納された供給パレット及び空の搬出パレ
ットの追加を要求する。
［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す構成図である。
図において、所定の動作範囲Ａ内で駆動されるロボット
〈１）は、回転軸（１ａ）を中心とする多関節アーム形
の一般的な産業用ロボットであり、その先端部（１ｂ）
には例えばハンドセンサ（図示せず）が設けられている
。
ロボット（１）の先端部（１ｂ）に選択的に取付けられ
るハンド（２）は、種々のワーク形状及び大きさに対応
して交換できるように動作範囲Ａ内に複数個配置されて
いる。又、加工機（ＮＣ旋盤等）のワーク把持部となる
チャック（３）は、動作範囲Ａ内に配置されている。
矢印Ｂ方向に動作するコンベア等の搬送閉ループからな
る供給ループは、動作範囲Ａ内に位置するワーク供給部
（４ａ）を含んでいる。
矢印Ｃ方向に動作するコンベア等の搬送閉ループからな
る搬出ループ（５）は、動作範囲Ａ内に位置するワーク
搬出部（５ａ）を含んでいる。
供給ループ（４）に載置された複数の供給パレット（６
）は、それぞれ異なる品種の素材ワークＷを複数個格納
するために、必要に応じてワーク位置決め部材（図示せ
ず）が設けられており、供給ループ（４）上を矢印Ｂ方
向に巡回するようになっている。
搬出ループ（５）に載置された複数の搬出パレット（７
）は、それぞれ異なる品種の加工済ワークＷ′を格納す
るために、搬出ループ（５）上を矢印Ｃ方向に巡回する
ようになっている。
形状や大きさが異なる各種の素材ワークＷは、それぞれ
に対応する供給パレット（６）に格納されており、同様
に、加工済ワークＷ′は各搬出パレット（７）に格納さ
れるようになっている。ここでは、素材ワークＷ及び加
工済ワークＷ′の各一部のみを代表的に図示している。
磁気情報記録カード等からなる情報カード（８）は、供
給パレット（６）及び搬出パレット（７）の各側面に設
けられており、各パレット（６）及び（７）毎のワーク
情報Ｊ、即ち、パレット番号、ワーク種類（品種名）、
格納個数、格納配列（縦横）等を記録するようになって
いる。
情報カード（８）に対向するようにワーク供給部（４ａ
）及びワーク搬出部（５ａ）にそれぞれ配置された情報
処理ヘッド（９）及び（１０）は、情報カード（８）か
らワーク情報Ｊを読取ると共に情報カード（８）に対し
て最新のワーク情報Ｊを適宜書込むようになっており、
これら情報処理ヘッド（９）及び（１０）は、情報カー
ド（８）と共に、各パレット（６）及び（７）と制御部
（後述する）との間のワーク情報交換手段を精成してい
る。
供給ループ（４）の近傍に設けられたワーク供給指令表
示部（１１）は、生産指令Ｐに応じた素材ワークＷが供
給ループ（４）上に無くなったことを示す指令灯（ｌｌ
ａ）と、無くなったワーク品種を示す表示灯（ｔｔｂ）
とを備えている。
搬出ループ（５）の近傍に設けられたパレット供給指令
表示部（１２）は、加工済ワークＷ′を格納する搬出パ
レット（７）が搬出ループ（５）上に無くなりたことを
示す指令灯（１２ａ）と、必要な搬出パレット（７）に
対応したワーク品種を示す表示灯（１２ｂ）とを備えて
いる。
各ループ中のワーク供給部（４ａ）及びワーク搬出部（
５ａ）の直前に設けられたストッパ（１３）及び（１４
）は、それぞれ必要に応じて昇降駆動され、供給パレッ
ト（６）及び搬出パレット（７）を１個ずつ且つ順次に
ワーク供給部（４ａ）及びワーク搬出部（５ａ）に位置
決めするようになっている。
ストッパ（１３）及び（１４）と同様のストッパ（１５
）及び（１６）は、各ループ（４）及び（５）の各一端
部に設けられており、ストッパ（１５）は空になった供
給パレット（６′）を供給ループ（４）から排出し、ス
トッパ（１６）は、所定個数の加工済ワークＷ′が格納
された１般出パレツト（７′）を搬出ループ（５）から
排出するようになっている。
中央制御装置となる制御部（２０）は、生産指令Ｐ及び
ワーク情報Ｊに基づいて装置全体の駆動シーケンスを制
御するようになっている。
第２図は制御部（２０）及びその周辺を詳細に示すブロ
ック図であり、制御部（２０）は、ＣＰ　Ｕ　（２１）
と、ＣＰ　Ｕ　（２１）に属するＲ　Ａ　Ｍ　（２２）
及びＲＯＭ　（２３）とを備えている。
制御部（２０）のインタフェースとなるＩ１０ボート（
３０）には、情報処理ヘッド（９）、（！Ｏ）、ワーク
供給指令表示部（１１）及びパレット供給指令表示部（
１２）の他に、キーボード端末等からなる生産指令入力
装ｆｉ（３１）、ロボット制御部！（３２）、加工機制
御装置（３３）、供給ループ制御装置（３４）及び搬出
ループ制御装置（３５）が接続されている。
各制御装置（３２）〜（３５）に接続されたロボット駆
動装置（３６）、加工機駆動装置（３７）、供給ループ
駆動装置Ｗ（３８）及び搬出ループ駆動装置（３９）は
、それぞれロボット（１）、加工機のチャック（３）、
供給ループ（４）及び搬出ループ（５）を駆動制御して
いる。
次に、制御部（２０）の制御シーケンスを示す第３図の
フローチャート図を参照しながら、第１図及び第２図に
示したこの発明の一実施例の動作について説明する。
尚、制御部（２０）内のＲＯＭ　（２３）にはワーク品
種毎に必要なシーケンスプログラムが予め記憶されてお
り、供給ループ（４）上にはそれぞれ異なる素材ワーク
Ｗを複数個格納した複数の供給パレット（６）が載置さ
れ、搬出ループ（５）上には各品種の加工済ワークＷ′
を格納するための空の搬出パレット（７）が複数個載置
されているものとする。
まず、生産指令入力装置（３１）を操作し、生産計画に
基づいた生産指令Ｐを制御部（２０）内のＲＡＭ（２２
）に格納する。生産指令Ｐには、生産すべきワークの品
種及び個数等が含まれている。
制御部（２０）は、入力された生産指令Ｐを確認しくス
テップＳｔ）、この生産指令Ｐに応じたシーケンスプロ
グラムをＲＯＭ　（２３）から呼出し、各制御装置（３
２）〜（３５）、情報処理ヘッド（９）及び（ｌＯ）、
各供給指令表示部（１１）及び（１２）に対する制御指
令Ｃ１、Ｃ３〜Ｃ５及びＣ９〜Ｃ１２を順次出力する。
これら制御指令により、ロボット（１）、チャック（３
）、各ループ（４）及び（５）、情報処理ヘッド（９）
及び（１０）、ワーク供給指令表示部（１１）及びパレ
ット供給指令表示部（１２）は、生産指令Ｐに応じたシ
ーケンスプログラムに従って以下のように駆動される。
まず、ハンドセンサからの信号に基づいて、ロボット（
１）の先端部（１ｂ）に既に取付けられたハンド（２）
が生産指令Ｐに合っているか否かを判定しくステップＳ
２）、合っていない場合は、制御指令Ｃ１によりロボッ
ト（１）を駆動して生産指令Ｐに合うハンド（２）と交
換しくステップＳ３）、ステップＳ２に戻る。
ステップＳ２において１．先端部（１ｂ）に取付けられ
たハンド（２）が生産指令Ｐに合っていると判定された
場合は、ワーク供給部（４ａ）に位置する供給パレット
（６）即ち素材ワークＷが生産指令Ｐに合っているか否
かを判定する（ステップＳ４）、このとき、ワーク供給
部（４ａ）に位置する供給パレット（６）の情報カード
（８）は、情報処理ヘッド（９）により読取られ、その
ワーク情報Ｊは制御部（２０）に入力される。
ステップＳ４においてワーク情報Ｊの品種が生産指令Ｐ
に合っていないと判定された場合は、制御指令Ｃ４によ
りストッパ（１３）を下降させて供給ループ（４）を矢
印Ｂ方向に駆動し、次の供給パレット（６）をワーク供
給部（４ａ）に配置させて供給パレット（６）を交換し
くステップＳ５）、ステップＳ４に戻る。
尚、ステップＳ４及びＳ５は目的とする供給パレット（
６）を確認するまで繰り返される。
ステップＳ４においてワーク供給部（４ａ）の供給パレ
ット（６）が生産指令Ｐに合っていると判定された場合
は、ワーク情報Ｊの格納個数に基づいて供給パレット（
６）内に必要な素材ワークＷが有るか否かを判定する（
ステップＳ６）。
そして、もし生産指令Ｐに合った素材ワークＷがなけれ
ば、制御指令Ｃ４により供給ループ（４）を駆動すると
共にストッパ（１５）を下降させ、矢印りのように空の
供給パレット（６′）を供給ループ（４）から排出する
（ステップＳ７）。
又、制御指令Ｃ１ｌによりワーク供給指令表示部（１１
）を駆動しくステップＳ８）、生産指令Ｐに合った素材
ワークＷの供給を要求してステップＳ４に戻る。
このとき、指令灯（ｌ１ｍ）を点灯し且つ表示灯（ｌｌ
ｂ）で品種を明確にする。オペレータは、ワーク供給指
令表示部（１１）を確認しながら必要な素材ワークＷを
格納した新たな供給パレット（６）を供給ループ（４）
上に載置する。
ステップＳ４及びＳ６において生産指令Ｐと一致した素
材ワークＷが有ることを確認した場合は、続いて、情報
処理ヘッド（ｌＯ）によりワーク情報Ｊを読取り、ワー
ク搬出部（５ａ）に位置する搬出パレット（７）が生産
指令Ｐのワーク品種に合っているか否かを判定する（ス
テップＳ９）。
そして、ワーク情報Ｊが生産指令Ｐに合っていない場合
は、制御指令Ｃ５によりストッパ（１４）を下降させて
搬出ループ（５）を矢印Ｃ方向に駆動し、次の搬出パレ
ット（７）をワーク搬出部（５ａ）に配置させて搬出パ
レット（７）を交換しくステップ５ＩＯ）、ステップＳ
９に戻る。これらステップＳ９及びＳＩＯは、目的とす
る品種の搬出パレット（７）を確認するまで繰り返され
る。
ステップＳ９においてワーク搬出部（５ａ）の搬出パレ
ット（７）が生産指令Ｐに合っていると判定された場合
は、ワーク情報Ｊの格納個数に基づいて搬出パレット（
７）内に加工済ワークＷ′の格納スペースが有るか否か
を判定する（ステップ５ｌｌ）。
そして、もし生産指令Ｐに合った加工済ワークＷ′の格
納スペースがなければ、制御指令Ｃ５により搬出ループ
（５）を駆動すると共にストッパ（１６）を下降させ、
矢印Ｅのように空の搬出パレット（７′）を搬出ループ
（５）から排出する（ステップ５１２）。
又、制御指令Ｃ１２によりパレット供給指令表示部（１
２）を駆動しくステップ５１３）、生産指令Ｐに合った
搬出パレット（７）の供給を要求してステップＳ９に戻
る。オペレータは、パレット供給指令表示部（１２）を
確認しながら、必要とする空の搬出パレット（７）を搬
出ループ（５）上に載置する。
ステップＳ９及びＳ１１において加工済ワークＷ′の格
納スペースが有ることを確認した場合は、制御指令ＣＩ
によりロボット（１）を駆動して、供給パレット（６）
から素材ワークＷを一定順序で取出し、チャック（３）
にローディングして取付ける。又、制御指令Ｃ３により
チャック（３）を例えば回転駆動して素材ワークＷを加
工し、加工済ワークＷ′を搬出パレット（７）内に一定
順序で配列して格納する（ステップ５１４）　。
このとき、制御指令Ｃ９及びＣＩＯにより、供給パレッ
ト（６）及び搬出パレット（７）内の格納個数が、最新
のワーク情報Ｊとして情報処理ヘッド（９）及び（１０
）から各パレットの情報カード（８）に書込まれる。
最後に、生産指令Ｐに従う加工が終了したか否かを判定
しくステップ５１５）　、終了していればステップＳ１
に戻り、終了していなければステップＳ４に戻る。
このように、生産指令入力装置（３１）から生産指令Ｐ
を入力するのみで、生産指令Ｐに応じたハンド（２）に
より、ループ上を巡回する種々の供給パレット（６）か
ら必要な素材ワークＷのみを取出し、多品種ワークに対
応するパレットの選択、各ワークの加工及び搬出が全自
動的に行なわれる。
このとき、供給ループ（４）は、必要とする素材ワーク
Ｗが全く無くなるまで供給パレット（６）を巡回させ、
素材ワークＷが無くなったときに空きパレット（６′）
をループ外に排出する。又、搬出ループ（５）は、加工
済ワークＷ′の格納スペースが無くなるまで搬出パレッ
ト（７）を巡回させ、生産指令Ｐに従う素材ワークＷの
加工が完了したとき、即ち加工済ワークに′の格納スペ
ースが無くなったときに加工済ワークＷ′と共に搬出パ
レット（７′）をループ外に排出する。
この結果、必要最小限のループスペースで多品種のワー
クを無駄なく格納でき、製品仕掛がりが縮減されるので
、加工済ワークＷ′の作りすぎや素材ワークＷの不足が
無くなる。従って、全く無駄のない生産が計画通り達成
でき、多品種少量生産用の装置を小さいスペースで効率
的に実現することができる。
又、オペレータは、指令灯（］　ｌａ）及び（１２ａ）
が点灯する毎に、素材ワークＷを格納した供給パレット
（６）を供給ループ（４）上に置くか、空の搬出パレッ
ト（７）を搬出ループ（５）上に置くのみでよく、全く
専門知識を必要としないので、労力が削減され且つ操作
ミスが無くなる。
更に、ワーク品種の変更に対し、ループ（４）及び（５
）の変更は全く不必要であり、供給パレット（６）及び
搬出パレット（７）の変更のみで対応できるため全体の
生産設備が安価になる。
従って、ワーク単体を連続的に供給及び搬出するシステ
ムと比較すると、省スペース、多品種に対応可能、且つ
全体に安価となる。
「発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、所定の動作範囲内で駆
動されるロボットと、動作範囲内に配置されてロボット
の先端部に選択的に取付けられる複数のハンドと、動作
範囲内に配置されたワーク加工用のチャックと、動作範
囲内に位置したワーク供給部を含む搬送閉ループからな
る供給ループと、動作範囲内に位置したワーク搬出部を
含む搬送閉ループからなる搬出ループと、それぞれ異な
る素材ワークを格納して供給ループ上を巡回する複数の
供給パレットと、それぞれ異なる加工済ワークを格納す
るために搬出ループ上を巡回する複数の搬出パレットと
、供給パレット及び搬出パレットにそれぞれ設けられ各
パレット毎のワーク情報が記録される情報カードと、ワ
ーク供給部及びワーク搬出部にそれぞれ設けられ、情報
カードがらワーク情報を読取ると共に情報カードに最新
のワーク情報を書込むための情報処理ヘッドと、生産指
令された素材ワークが無くなったことを表示するワーク
供給指令表示部と、加工済ワークを格納する搬出パレッ
トが無くなったことを表示するパレット供給指令表示部
と、生産指令及びワーク情報に基づいて、ロボット、供
給ループ、搬出ループ、ワーク供給指令表示部及びパレ
ット供給指令表示部を駆動するための制御部とを備え、
生産指令に応じたハンドをロボットの先端部に取付け、
ワーク情報を読取りながら供給パレット及び搬出パレッ
トを巡回させて選択し、生産指令に応じた素材ワークを
ハンドを用いて必要数取出し且つ加工済ワークを搬出パ
レットに順次格納し、生産指令に応じた素材ワーク又は
加工済のワーク格納スペースが無くなったときにワーク
供給指令表示部又はパレット供給指令表示部を駆動する
ようにしたので、ワーク及び搬送ラインを必要最小限に
抑制して、多品種少数生産を効率的に実行できるワーク
加工装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図内の制御部及びその周辺を詳細に示すブロック図、
第３図はこの発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート図である。 （１）・・・ロボット　　　　（１ｂ）・・・先端部（
２）・・・ハンド　　　　　（３）・・・チャック（４
）・・・供給ループ　　　（４ａ）・・・ワーク供給部
（５）・・・搬出ループ　　　（５ａ）・・・ワーク搬
出部（６）・・・供給パレット （７）・・・搬出パレット （８）・・・情報カード （９）、（１０）・・・情報処理ヘッド（１１）・・・
ワーク供給指令表示部 （１２）・・・パレット供給指令表示部（２０）・・・
制御部　　　　　Ａ・・・動作範囲Ｗ・・・素材ワーク
　　　　Ｗ′・・・加工済ワークＪ・・・ワーク情報　
　　　Ｐ・・・生産指令面、図中、同一符号は同−又は
相当部分を示す。 −ΩＮ（’Ｑ　　寸 ｔｏ　Ｌ／’１５　＋５　トの９．＝ツく　　　　　　
　　　■ 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 所定の動作範囲内で駆動されるロボットと、前記動作範
    囲内に配置されて前記ロボットの先端部に選択的に取付
    けられる複数のハンドと、前記動作範囲内に配置された
    ワーク加工用のチャックと、 前記動作範囲内に位置したワーク供給部を含む搬送閉ル
    ープからなる供給ループと、 前記動作範囲内に位置したワーク搬出部を含む搬送閉ル
    ープからなる搬出ループと、 それぞれ異なる素材ワークを格納して前記供給ループ上
    を巡回する複数の供給パレットと、それぞれ異なる加工
    済ワークを格納するために前記搬出ループ上を巡回する
    複数の搬出パレットと、 前記供給パレット及び前記搬出パレットにそれぞれ設け
    られ前記各パレット毎のワーク情報が記録される情報カ
    ードと、 前記ワーク供給部及び前記ワーク搬出部にそれぞれ設け
    られ、前記情報カードから前記ワーク情報を読取ると共
    に前記情報カードに最新のワーク情報を書込むための情
    報処理ヘッドと、 生産指令された前記素材ワークが無くなったことを表示
    するワーク供給指令表示部と、 前記加工済ワークを格納するための搬出パレットが無く
    なったことを表示するパレット供給指令表示部と、 前記生産指令及び前記ワーク情報に基づいて前記ロボッ
    ト、前記供給ループ、前記搬出ループ、前記ワーク供給
    指令表示部及び前記パレット供給指令表示部を駆動する
    ための制御部と、 を備えたワーク加工装置。
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