JPH04152050A - 自動加工装置 - Google Patents

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〕 本発明は複合加工工作機械を備えた自動加工装置におけ
る搬送装置に関する。

〔従来の技術〕

複合加工工作機械とワークの自動搬送装置とを組み合わ
せて、長時間にわたる自動加工を可能とするフレキシブ
ル　マニュファクチャリング　システム（ＦＭＳ）が普
及しつつある。

複合加工工作機械のうちで、対向する２台の主軸と、各
主軸と共同する２台の刃物台を備えた複合加工旋盤は、
２台の主軸間でワークの受渡しが可能であって、２つの
工程を１台の機械の中で完了することができ、生産性も
高い。

この種の複合加工旋盤とワークの自動搬送装置とを組み
合せて、長時間の無人運転を可能としたシステムは、既
に本出願人によって提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ワークの自動搬送装置は、ワークを載置したパレットと
、パレット上のワークを把持して複合加工旋盤の主軸へ
供給するガントリ型の搬送ロボットにより構成される。

この搬送ロボットは、加工が終了したワークを主軸から
とり出してパレットへ戻す。

従来のワークの自動搬送装置にあっては、単一種類のワ
ークのみを取扱うものであり、種類の異なるワークを同
一パレット上に混載することはできなかった。また、搬
送ロボットの動作は、オペレータが予めティーチングを
しておく必要があった。

本発明は、パレットを収容する２つのステーションを備
えるとともに、２つのステーションの間のいずれの方向
にもパレットを搬送することができる装置を提供する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の自動加工装置の搬送装置は、複合加工旋盤と、
複合加工旋盤に部材を搬送する搬送装置と、全体の装置
を制御する制御装置を備えた自動加工装置において、搬
送装置は、複合加工旋盤とワークを収容するストッカ装
置との間に配設したガイドレールと、ガイドレール上を
自走する搬送ロボットと、搬送ロボットにとりつけた鉛
直方向に伸縮するアームと、アームの先端に装着された
ワークを把持するワークハンドとを備え、ストッカ装置
は、素材ワークを載置したパレットを収容する第１のス
テーションと、加工済ワークを載置したパレットを収容
する第２のステーションと。

２つのステーションの間でパレットを搬送するパレット
チェンジャを備えるとともに、第１及び第２のステーシ
ョンは搬送ロボットがパレット上のワーク交換を実行す
る中心軸に対して対称に配設されることを基本的な手段
とする。そして、制御装置は、第１のステーションから
第２のステーションへ向けてパレットを搬送するプログ
ラムに基いて、第２のステーションから第１のステーシ
ョンへ向けてパレットを搬送するプログラムを自動的に
作成する手段を備えたものである。

〔作用〕

本発明によれば、素材ワークを載置したパレットをいず
れのステーションへ搬入しても、無人化運転による自動
加工が達成される。

特に、パレットをパレットベース上に積層する場合には
、空いたパレットベースを移送する工程が省略され、ア
イドルタイムも短縮される。

〔実施例〕

以下、図面に基いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を実施する自動加工装置の全体を示す斜
視図、第２図は正面図、第３図は平面図、第４＠は左側
面図である。

全体を符号１で示す自動加工装置は、複合加工工作機械
を備える。複合加工工作機械は、種々の形式の工作機械
を利用することができるが、本実施例においては、２台
の主軸と２台の刃物台を備えた複合加工旋盤１０を用い
た場合を示している。

第５図は、複合加工旋盤１０の概要を示すもので、対向
して配設した第１の主軸１１０と第２の主軸１３０を有
する。第１の主軸１１０と第２の主軸１３０は同一の能
力を有する主軸であって、それぞれ軸２．．２２で示す
方向に移動する。

一方、同一の能力を有する２台の刃物台１２０゜１４０
は対向して配設される６第１の刃物台１２０は、軸Ｘ工
方向に移動するとともに、軸Ｔ工のまわりに旋回するタ
レット１２２を有し、タレット１２２には複数本のツー
ル１６０が装着される。

第２の刃物台１４０も同様に、軸Ｘ２方向に移動すると
ともに、軸Ｔ２のまわりに旋回するタレット１４２を有
し、タレット１４２には複数本のツール１６０が装着さ
れる。

第１の主軸１１０は、チャック１１２を有し、ジョー１
７０でワーク１５０を把持して第１の刃物台１２０のツ
ール１６０によってワーク１５０に必要な加工を施す。

第１の主軸１１０の軸Ｚ工の移動量と軸Ｃ工まわりの回
転量及び刃物台１２０の軸Ｘ□の移動量と軸Ｔ□まわり
のインデックスはＮＣ装置により制御される。

複合加工旋盤１０は、ツール１６０の刃先位置を検知す
る手段（図示せず）を備え、刃先位置を計測してＮＣ装
置にフィードバックすることにより、ワークの寸法を間
接的に計測し、加工精度を確保する。

第１の主軸１１０により第１工程の加工が完了すると、
第２の主軸１３０のチャック１３２は第１の主軸１１０
からワーク１５０を受けとり、ＮＣ装置により制御され
る第２の刃物台１４０と共同して第２工程の加工を施し
、ワーク１５０を完成させる。

複合加工旋盤１０は以上のように、２台の主軸と２台の
刃物台を備え、複雑な形状のワークを自動的に加工する
能力を有する。

なお、主軸にかえて刃物台を軸Ｚ工１２２に沿って移動
する構成にしてもよい。

複合加工旋盤１０の後側にはチップコンベア１９０を配
設して切削により発生するチップを集め、チップパケッ
ト１９５で回収する。

全体を符号２０で示す搬送装置は、複合加工旋盤１０の
上方に配設されるガイドレール２００を備える。ガイド
レール２００は、旋盤の主軸の移動方向である軸Ｚ工＋
Ｚｚと平行な軸Ｂに沿って配設され、ガイドレール２０
０上に搬送ロボット２２０を走行自在にとりつける。

搬送ロボット２２０は、上下方向の軸Ａに沿って移動す
るアーム２３０を備える。アーム２３０の先端部にはワ
ークハンド２８０をとりつけるが、後述する態様により
このワークハンド２８０を他のハントと交換自在として
、種々の対象物を搬送する。

複合加工旋盤１０に隣接して、ガイドレール２００の下
方に部材を備蓄して必要時に複合加工旋盤１０に供給す
るストッカ装置３０を配設する。

第６図はストッカ装置３０の要部の断面図、第７図は要
部の側面図である。

ストッカ装！ｉ３０は、床面に載置されるベース３００
を有し、ベース３００は、２本で１組の案内面を２組備
える。第１の案内面３１０，３１２は、ガイドレール２
００の軸Ｂに対して直交する軸Ｘ□に沿って配設される
。第２の案内面３２０゜３２２は、軸Ｘ３に平行な軸Ｘ
４に沿って配設される。

第１の案内面３１０，３１２上には、全体を符号４０で
示すストッカが軸Ｘ、に沿って移動自在に載置される。

ストッカ４０は、第１の側壁４１０、第２の側壁４２０
および２つの側壁を結ぶ床４３０からなり、上部が開口
する断面がほぼ正方形の箱形のストッカ本体４００を備
える。床４３０の下面には案内面上を転動するローラ４
０２を設ける。

第１の側壁４１０の上縁部は外側に水平方向に延び、第
１のフランジ４１２を形成する。第２の側壁４２０の上
縁部も外側に水平方向に延び、第２のフランジ４２２を
形成する。

ストッカ本体４００は、軸Ｘ３に沿って延びる細長い形
状を有するが、内部は仕切板４４０によって複数の室４
４５に画成される。

室４４５には、搬送ロボット２２０のアーム２３０の先
端に交換自在に装着される各種のハンドが収容される。

本実施例にあっては複合加工旋盤１０の刃物台に供給す
るツールを取り扱うためのツールハンド２４０、主軸１
１０，１３０のチャック１１２，１３２へ供給するジョ
ーを取り扱うためのジョーハンド２６０．ワークを取り
扱うためのワークハンド２８０の３種類のハンドが用意
される。

第１のフランジ４１２と第２のフランジ４２２は、軸Ｘ
、に沿って等間隔に形成した穴を有し、各穴にはツール
１６０が挿入される。本実施例においては、各フランジ
に１０本ずつ、合計２０本のツール１６０を収容する場
合を示すが、必要に応じて収容本数を増減する。

第１の側壁４１０と第２の側壁４２０の上部の内側には
、軸Ｘ、に沿って等間隔にジョーの保持部材を配設し、
各保持部材にジョー１７０を挿入する。本実施例では、
合計１８個のジョー１７０を保持する場合が示されるが
、ジョー１７０の個数は必要に応じて増減する。

ストッカ本体４００は軸Ｘ、に沿って割り出され、位置
決め用の手段（例えばサーボ位置決め）を備える。

各ツール、ジョー、ハンドはＩＣ等を含む記憶素子を備
え、必要な情報を記録する。

ツールに関するデータとしては、ツール番号、名称、回
転方向、形状、寿命、加工個数、寿命時間、使用個数、
使用時間、ツールセット値、摩耗補正量、摩耗量最大設
定値、ノーズＲ１切込量、ツール幅、ツール長、製造年
月日、書込み回数などがある。

ジョーに関するデータとしては、爪番号、爪の位置、外
爪／内爪、爪各部寸法、チャックバリア有／無１把持径
、爪成形有／無、生爪成形する／しない、生爪成形プロ
グラム番号、生爪使用時間。

生爪寿命時間、製造年月日、書込み回数などがある。

ツール１６０は記憶素子１６０ａを備えるが、ストッカ
装置のベース３００側にツールの記憶素子１６０ａの情
報を読みとり、または書き込むためのリード、ライトヘ
ッド３３０を配設する。ジョー１７０は、チャックと係
合するベースジョーと、ベースジョーにとりつけるソフ
トジョーとからなり、ベースジョーの背面に同様の記憶
素子を備える。そして、ベース３００側にジョー１７０
の記憶素子１７０ａに対向するリード、ライトヘッド３
３２を配設する。このリード、ライトヘッド３３２は、
ストッカ本体４００が移動する際に、ツールシャンク１
６０Ｓとの干渉を避けるために旋回式として、リード、
ライト時のみにジョー１７０の記憶素子１７０ａに近接
する構造とする。

第１のフランジ４１２に貯えられるツール１６０と第１
の側壁４１０に貯えられるジョー１７０は、原則として
第１の刃物台１２０と第１の主軸１１０に供給される。

第２のフランジ４２２に貯えられるツール１６０と第２
の側壁４２０に貯えられるジョー１７０は、第２の刃物
台１４０と第２の主軸１３０に供給される。

第６図はツールハンド２４０が、第１のフランジ４１２
のツール１６０と、第２のフランジ４２２のツール１６
０を把持する状態を示し、ジョーハンド２６０がジョー
１７０を把持する状態を中央上部に示す。

ストッカ本体４００内にはハンドが貯えられるが、本体
４００の床４３０の下方のベース３００には、ハンド用
のリード、ライトヘッド３４０がアクチュエータ３４２
により上下動自在に設けられる。第６図はツールハンド
２４０がストッカ本体４００内に収容された状態を示す
が、ツールハンド２４０の先端部に記憶素子２４０ａを
とりつけて、必要な情報を記録する。ジョーハンド２６
０、ワークハンド２８０も同様の記憶素子を備える。

ストッカ装置３０のベース３００の第２の案内面３２０
，３２２には、全体を符号６０で示す走行台車が装架さ
れる。走行台車６ｏはフレーム６００を有し、フレーム
６００はローラ６０２を介して案内面３２０，３２２上
に支持されるが、図示しない駆動装置によって軸Ｘ、に
沿って移動される。この走行台車６ｏはフォーク７０と
ともにパレットチェンジャを構成し、後述する態様によ
ってワークを載置したパレットを取り扱う。

ストッカ４０に係脱自在の連結ピン４５０によるクラッ
チ手段を設け、必要時に、走行台車６０とストッカ４０
とを連結する。ストッカ４０は、走行台車６０の駆動力
によって軸Ｘ、に沿って所定の位置に割り出され、ハン
ド、ツール、ジョーを搬送ロボット２２０へ供給する。

本自動加工装置は以上のように、搬送ロボットのアーム
にとりつけるハンドを交換自在とし、必要とするツール
、ジョーを複合加工旋盤１０へ供給するので、多種類の
ワークに対する段取りを自動的に達成することができる
。

次に、ストッカ４０の一端部に機外計測装置５０を連結
する。この機外計測装置５０は、プレート５００上にワ
ークを位置決めするブロック５０２やマイクロメータ５
１０等を配設したものであって、加工済みのワークの寸
法を自動的に計測してその情報を制御装置９０へ送る。

ベース３００に案内される走行台車６０は、フオーク装
置７０を備える。フォーク装置７０は、走行台車６０に
対して上下動自在に支持される。

走行台車６０に配設したモータ６１０は伝動手段を介し
てフォーク装置７０の駆動ねじ７２０を回動し、フォー
ク装置７ｏ全体を昇降させる。

フォーク装置７０は桁７０５と、桁７０５の両端から外
側に突出する平行した２本のアーム７１０を有し、２本
のアーム７１０の内側部でパレット８０を把持する。

フォーク装置７０の桁７０５の中央内側部にはリード、
ライトヘッド９１７を備え、パレット８０の対向する位
置に記憶素子８１５を備える。

パレット８０は、ワーク１５０を収容する角板状のもの
で、同種、異種のワーク１５０を一定間隔で収容するた
めの手段を有する。

複数個のパレット８０を上下方向に重ね合せて準備する
が、最大１０個程度のパレットを準備する。各パレット
８０は四辺形のフレーム８００の内部にＶ溝を形成した
アダプタからなるワークの保持手段を備える。そして、
フレーム８００の４隅にはピン８１０を植設する。この
ピン８１０はワーク１５０の高さ寸法に対応して選択さ
れ、ピン８１０により上方に重ねるパレット８０を支持
する。したがって１重ね合わされるパレットの上下方向
の間隔は、ピン８１０の長さにより規定される。

本自動加工装置の制御装置と制御方法を説明する。

第８図は制御装置の概要を示すブロック図であって、自
動加工装置の制御装置９０と、複合加工旋盤１０のＮＣ
制御装置９５を備える。

ＮＣ制御装置９５は、中央処理装置９５０と。

操作盤９５２を有し、加工に必要な情報を入出力する。

複合加工旋盤１０は、２台の刃物台１２０゜１４０に装
着するツール１６０の刃先位置を検出する刃先位置検出
装置とワークの機内計測装置９５４を備え、刃先位置を
検出することで予備ツールの交換を実行する。加工され
たワークをタッチセンサで計測し、この情報を中央処理
装置９５０へ送り、必要に応じてＮＣ情報を修正する。

自動加工装置の制御装置９ｏは、複合加工旋盤１０以外
の装置の制御を担当する。本実施例においては、複合加
工旋盤の制御装置９０と、それ以外の装置の制御装置９
５を別体にした場合を示しであるが、制御装置を合体し
て総合した制御装置を構築することもできる。

制御装置９０は、中央処理装置９００を備え、中央処理
装置に連結する操作盤９０２．ティーチングパネル９０
４によって、制御対象の装置の作動に関する情報が入力
される。

搬送装置２０は、ガイドレール２００上を移動する搬送
ロボット２２０を作動するサーボ軸Ｂと。

アーム２３０の上下動を作動するサーボ軸Ａの２軸を有
するが、これらのサーボ９０６は中央処理装置９００か
らの指令により制御される。走行台車６０とフォーク７
０からなるパレットチェンジャは、走行台車６０の移動
と、フォーク７０の上下動を操作するサーボ９０８を備
え、中央処理装置９００の指令により制御される。

ハンド、ジョー、ツールを収容するストツリ４０の位置
等はユニット９１０を介して制御される。

本自動加工装置は、ストッカ４０に加えて図示しないチ
ェーン式ストッカ等を付加することにより、ツールやジ
ョーの収容量を拡大することができる。チェーンマガジ
ンを装備した場合には、ユニット９１２を介して制御す
る。

ストッカ４０と一体に連結された機外計測装置５０は、
加工が完了したワークの寸法を計測するが、計測装置５
０の作動や、計測結果等の情報は、ユニット９１４を介
して制御される。

各々のパレット８０は、記憶素子を備えるが、この記憶
素子に対する情報の読出し、書込みは。

リード、ライトヘッドコントローラ９１６と、これに連
結されるリード、ライトヘッド９１７により実行される
。

同様に、各ツールの記憶素子、各ジョーの記憶素子、各
ハンドの記憶素子の情報の読出し、書込みは、リード、
ライトヘッドコントローラ９１８と、これに連結される
リード、ライトヘッド９１９により実行される。

自動加工装置を用いて自動運転を開始する前に。

オペレータが行なう段取り作業を説明する。

まず、段取りステーションにおいて、各パレット８０に
素材ワーク１５０を収容し、可搬型のリード、ライトヘ
ッドを用いて各パレット８０の記憶素子にデータを書込
む、書込むデータは、固定データとして、パレット番号
、加工年月日等があり、可変データとして、ワーク番号
、ワーク間隔、ワ＝り基準位置、パレット上の個数、パ
レットに植設したビン８１０の高さ寸法等がある。

以上の段取りが完了したパレット８０は、最大１０段程
度に積層されて自動加工装置のローディングステーショ
ン８２０へ搬送される。

次に、オペレータは、ストッカ４０に複数のハンド２４
０，２６０，２８０、ツール１６０．ジョー１７０をセ
ツティングする。この際に、可搬型のリード、ライトヘ
ッドを用いて各記憶素子にデータを書込む、このストッ
カ４０に収容される機器のデータは、システムチエツク
の際にリード。

ライトヘッドで読みとられ、制御装置９０へ送られる。

複合加工旋盤１０の制御装置９５にもＮＣデータ等を準
備する。

第９図は、本自動加工装置の作動を示すフローチャート
である。

ステップ１０００でスタートした自動運転は、ステップ
１１００でパレット８０にとりつけた記憶素子のデータ
の読取りを行なう。ローディングステーション８２０に
載置されたパレット８０に対して、パレットチェンジャ
のフォーク装置７゜は、最上部から降下して積層された
パレット８０の各記憶素子のデータを読取る。

第１０図は、パレット８０の記憶素子に記入するデータ
項目を例示する。

この読取りが完了すると、パレット番号を基準とした加
工スケジュールのデータ表が作成できる。

加工順序としては、最上段に積まれたパレットが最初と
なり、Ｊ１１次下段のパレットが続く。

ステップ１２００では、自動加ニジステムのチエツクを
行なう、パレット番号を基準とした加工スケジュールに
基き、ＮＣデータ、ツール、ジョー、ハンド等のデータ
と、ストッカ及び複合加工旋盤内にセットされているも
のとを照合し、システムに異常がないかをチエツクする
。異常を発見したときには、ステップ１２１０でオペレ
ータに警告を発する。

ステップ１３００へ進み、準備状況をチエツクする。

加工すべきワークに対応する準備が完了していない場合
には、ステップ１３１０へ進む。

ステップ１３１０では、ストッカ４０に設けた連結ビン
４５０を作動して走行台車６０とストッカ４０を連結す
る。これにより、ストッカ４０は走行台車６０とともに
駆動され、必要な位置まで移動できる状態となる。

ステップ１３２ｏでは、ハンド交換プログラムが実行さ
れる。ストッカ４０内に収容された３種類のハンドのう
ちで、例えばツールハンド２４０が搬送ロボット２２０
のアーム２３０に装着される。

ステップ１３３０では、ツール交換プログラムが実行さ
れる。ツールハンド２４０は、ストッカ４０の第１のフ
ランジ４１２に収容されたツール１６０を第１の刃物台
１２０のタレット１２２へ装着し、第２のフランジ４２
２のツール１６０を第２の刃物台１４０のタレット１４
２へ装着する。

交換されてストッカへ戻されるツールに対して記憶素子
の情報が更新される。

ステップ１３４０では、ジョー交換プログラムが実行さ
れる。ジョーハンド２６０がアーム２３０に装着され、
ジョーハンドはストッカ、４０の第１の側壁４１０に収
容されたジョー１７０を第１の主軸１１０のチャック１
１２へ装着し、第２の側壁４２０に収容されたジョー１
７０を第２の主軸１３０のチャック１３２へ装着する。

交換されてストッカへ戻されるジョーに対して記憶素子
の情報が更新される。

ステップ１３５０では、加ニブログラムや交換されたツ
ール、ジョーに関するデータを複合加工旋盤の制御装置
９５へ転送する。転送するデータは、ツールファイルデ
ータ、爪寸法データ等のツールの記憶素子、ジョーの記
憶素子内のデータのマツプ等がある。アーム２３０にワ
ークハンド２８ｏが装着される。その後に、ストッカ４
ｏを原位置に復帰する。原位置では１機外計測装置５０
が所定の位置に位置決めされる。走行台車６０とストッ
カ４０の係合を解く。

以上で準備プログラムは完了し、ステップ１４００へ進
む。

ステップ１４００では、走行台車６ｏとフォーク７ｏが
共同して最上段のパレット８０を所定の位置に保持する
。

ステップ１５００では、複合加工旋盤１０の機内に装備
した刃先位置検出装置（図示せず）によって各ツール１
６０の刃先位置を計測し、ワークの寸法を間接的に計測
する。

ステップ１６００では、ステップ１５０ｏにおける刃先
位置の検出結果に基いて刃先の摩耗等によるツール交換
の必要性を判断する。ツール交換が必要と判断されると
、ステップ１６１０へ進み、搬送ロボット２２０のアー
ム２３０に装置されていたワークハンドをツールハンド
に交換する。ステップ１６２０でツール交換プログラム
を実行し、ステップ１６３０でワークハンドに再度交換
してステップ１７００へ進む。

ステップ１７００では、搬送ロボット２２０が、ワーク
ハンド２８０によってワーク１５０を把持し、複合加工
旋盤１０の第１の主軸１１０のチャック１１２へ供給す
る。通常は、ワーク１５０に対する第１の加工工程は、
第１の主軸１１０で実行され、第２の加工工程は、第２
の主軸１３０で実行されるが、順序を逆にすることも可
能である。

ステップ１８００では、複合加工旋盤１０によって所定
の加ニブログラムを実行する。ステップ１８５０でワー
クの機内計測を行う。機内計測はタッチセンサでワーク
の各部の寸法を計測する。

計測結果をステップ２０１０に送り、必要に応じてＮＣ
プログラムを補正する。加工が完了したワーク１５０は
、ステップ１９００で搬送ロボット２２０によりとり出
され１機外計測装置５０へ送られる。

ステップ２０００では、機外計測装置５０によるワーク
１５０の寸法の直接計測が実行され、誤差の大きさに応
じて、ステップ２０１０で加工の良否の判定やＮＣデー
タを補正する。

ステップ２１００では、ツール寿命をチエツクする。各
ツール１６０は、予め所定の使用回数、使用時間を寿命
として設定しである。そこで、この設定値に照してツー
ルの寿命をチエツクし、寿命に達した場合にはステップ
２１１ｏへ進み、ツールハンドに交換した上で、ツール
交換プログラムが実行される。

ステップ２１２０では、複合加工旋盤工０の制御装置９
５のＮＣから制御装置９０ヘツールデータの転送を行な
い、ステップ２１３０では、リード、ライトヘッド９１
９を介して使用済みのツールの記憶素子へツールデータ
の書込みを行なう。

したがって、使用中のツールのデータは、ＮＣ内のツー
ルファイルにのみ記録され、ツールの記憶素子のデータ
は更新されない。

ステップ２２００では、パレット８０上に段取りされて
いたワーク個数の全ての加工が完了したか否かを判断す
る。完了していた場合には、ステップ１５０ｏへ戻り、
ワークを搬入して以上のステップをくり返す。

パレット１枚分のワークの加工が完了すると、ステップ
２３００へ進み、走行台車６０とフォーク７ｏは、支持
しているパレットをアンローディングステーション８２
５へ降ろす。

このときに、パレット用のリード、ライトヘッド９１７
は、パレット８０の記憶素子に各ワークの加工データを
書込む。具体的には、ステップ２０００で実行した機外
計測の測定データにより中央処理装置９００は加工結果
の良否を判定し、リード、ライトヘッド９１７が各ワー
クに対する良否のデータをパレットの記憶素子に書込む
。

ステップ１７１０〜ステツプ１７３０のツール交換プロ
グラムは、１枚のパレットの加工終了後に実行してもよ
い。

以上のフローを全パレットに対してくり返し、ステップ
２４００で全パレットの加工が終了したことを確認し、
ステップ２５００で自動運転を終了する。

第９Ａ図は制御フローの他の実施例を示す。

ステップ２６００で自動運転をスタートし、ステップ２
６１０でパレット８０がローディングステーション８２
０．または８２５に搬入されたことを確認する。

パレットがローディングステーション８２０゜８２５の
うちの何れの側に搬入されたかを確認する手段としては
１次のようなものがある。

オペレータがフォーク等により搬入作業を行ったときに
は、スイッチ等を操作して搬入したローディングステー
ションを入力する。

または、フォーク装置７ｏがローディングステーション
８２０を走査し、パレットの存在を検知しないときには
、ローディングステーション８２５を走査してパレット
の存在を検知してパレットが搬入されたローディングス
テーションを自動的に確認する。

この場合には、フォーク装置７０が最初に走査する側の
ローディングステーションを交互に切り換えることによ
り、作業効率を向上することができる。

ステップ２６２０でパレット８０の記憶素子８１５の読
取りを行なう、この読取りによりワークの加工に必要な
全ての情報が自動加工装置の制御装置９ｏへ送られる。

ステップ２６３０で制御装置９０は現在自動加工装置に
準備されているツール、ジョーをチエツクし、不足分が
あるか否かを判断する。

不足分がある場合には、ステップ２．６４０へ進み、不
足分のツール、ジョーのデータをオペレータに表示する
。オペレータはこの表示に従って、ストッカ４０にツー
ル、ジョーを段取する。

ステップ２６５０で段取りの完了を確認すると、ステッ
プ２６６０へ進み、ストッカ４０の連結ピン４５０を突
出して走行台車６０に連結する。

ステップ２６７０でストッカ４０を移動し９段取りされ
たツール、ジョーの記憶素子を読取る。

ステップ２６８０でストッカ４０のピン４５０を走行台
車６０から外して、ステップ２６２０へ戻る。

ツール、ジョーの不足分がないときは、ステップ２７０
０へ進み、加工スケジュールとシステム運転データが作
成される。加工スケジュールは。

搬入されたパレットのロットに対する加工スケジュール
を示し、システム運転データは累積の生産実績を示す。

その後、第９図で説明したフローのステップ１２００へ
接続されて、自動加工が実行される。

なお、上述した自動加工装置１においては、正面からみ
て、複合加工旋１１１０の左側にストッカ装置３０を配
設した例を示したが、第１１図に示すように、ストッカ
装置３０Ａを、右側に配設することもできる。したがっ
て、自動加工装置１の設置スペースに応じて自由に配設
することが可能である。

以上に説明したように１本発明の自動加工装置は、長時
間の無人化加工を達成することができるが、パレットに
異種類のワークを用意した場合等におけるパレットの構
造、機能と、搬送装置の制御方法の第１２図以下に詳細
に説明する。

段取り工程において、オペレータはパレットに用意した
ワークの情報をパレットにとりつけた記憶素子に書き込
むが、第１２図はこの工程に使用するリード、ライト装
置を示し、第１３図、第１４図はパレットの粟部を示す
。

全体を符号８０で示すパレットは、平面形状が四辺形の
フレーム８００を有し、フレーム８００内には、ワーク
保持手段が配設される。ワーク保持手段は１例えば等間
隔にＶ溝８０４を設けたアダプタ８０２であって、対向
する１対のアダプタの間隔を調節手段８０８によって位
置決めすることによって、異なる径のワーク１５０を等
間隔で保持することができる。

フレーム８００の外面には記憶素子８１５がとりつけら
れ、フレーム８０ｏの４隅の上面にはピン８１０が植設
される。このピン８１０は、パレット８０を積層すると
きに、上部のパレットを支持するためのものであるとと
もに、各パレットの地上高を設定するものである。また
、このピン８１０は、パレットに載置されたワークの上
面が上部パレットに干渉するのを防止する機能をもつ。

したがって、このピン８１０の長さ（高さ）は、調節可
能となっている。

オペレータが操作する可搬式のリード、ライト装置８８
０は、本体８８２とヘッド８８４を有し、本体８８２は
、情報入力用のキーやデイスプレィを備える。本体に入
力された情報は、ヘッド８８４を介してパレットの記憶
素子８１５へ書き込まれる。

段取りステーションにおいて、オペレータは各パレット
のワーク保持手段が規制する位置にワークを載置し、パ
レット全体のワークに関する情報をリード、ライト装［
８８０によって記憶素子８１５に記録する。

第１０図は、パレットの記憶素子８１５が記録する情報
項目を示すもので、ワーク基準位置寸法やワーク間隔等
は、ワーク保持手段の設定により与えられる。

ワーク番号からは、ＮＣ制御装置９５が必要とする加ニ
ブログラム番号や、搬送装置の制御装置９０が必要とす
る搬送プログラム番号が検索される。これらのプログラ
ム番号に応じて対応するハンド、ツール、ジョー等も選
択することができる。

パレットピンの長さ寸法に基づいて、パレットを積層し
たときの最上段のパレットの基準位置からの高さ寸法を
演算することができる。

さらに、パレット上の各位置にどのワークが載置されて
いるかの配置マツプも記録される。

以上の段取りが完了したパレットは、最大１０段程度に
積層され、フォークリフト等を利用して自動加工装置の
ローディングステーション８２０へ搬入される。

ローディングステーション８２０にパレットの搬入が完
了すると、自動運転プログラムがスタートと、第９図の
フローチャートで説明したように。

フォーク装置６０が上下動し、フォーク装置にとりつけ
たリード、ライトヘッド９１７により全部のパレットの
記憶素子の情報が制御装置９０の中央処理装ｗ９００に
入力される。

このパレットの記憶素子からの情報に基づいて、全体の
加工スケジュールが策定される。

本発明は以上のような構成をもつ自動加工装置にあって
、２つのパレットステーションのうちのいずれのステー
ションにも素材を載置したパレットを搬入して加工する
ことのできる装置を提供するものである。

第１５図から第１７図により本発明の詳細な説明する。

ストッカ装置３０上には搬送レールの軸Ｂに直交する案
内面によって２本の移動軸Ｘ３．　Ｘ４が形成される。

軸Ｘ、に沿ってストッカ４０と機外計測装置５０が案内
され、軸Ｘ４に沿って走行台車６０とフォーク装置７０
からなるパレットチェンジャが案内される。

パレットチェンジャは、パレット８０をローディングス
テーション８２０とアンローディングステーション８２
５の間で移送するが、ローディングステーション８２０
とアンローディングステーション８２５は、搬送ロボッ
ト２２０によるパレット８０上のワーク１５０の交換中
心線である軸Ｂに対して線対称に配置される。

第１６図の（Ａ）〜（Ｄ）は、ローディングステーショ
ン８２０からアンローディングステーション８２５側へ
一方通行でパレット８０を送る場合の工程を示す。

素材ワークを載置したパレット８０は、パレットベース
８３０Ｂ上に積層された状態でローディングステーショ
ン８２０に搬入される。

最上段のパレットに載置された素材ワークの加工から始
まり、加工済ワークは同じパレット上に戻される。パレ
ット上の全てのワークの加工が終了すると、パレットチ
ェンジャのフォーク装置７０は、このパレット８０をア
ンローディングステーション８２５へ運び、アンローデ
ィングステーション８２５に用意されたパレットベース
８３０Ａの最下段にパレット８０を載せる。

以下、ローディングステーション８２０のパレットは順
次パレットチェンジャにより把持され、載置された素材
ワークの加工を受ける。パレット上のワークの加工が終
了すると、パレットチェンジャはこのパレットをアンロ
ーディングステーション８２５に積層する。

全てのパレット８０がアンローディングステーション８
２５に積層されると、オペレータはフォークリフト等を
用いてパレットベース８３０Ａとともに積層されたパレ
ット８０を搬出する。

次に、ローディングステーション８２０に残された空の
パレットベース８３０Ｂをアンローディングステーショ
ン８２５へ移送する。

オペレータはフォークリフト等によって、パレットベー
ス８３０Ｃ上に積層した素材ワークを載置したパレット
８ｏをローディングステーション８２０に搬入する。

以後、上述した工程をくり返してローディングステーシ
ョン８２０のパレットベース８３０Ｃ上のパレット８０
を順次アンローディングステーション８２５のパレット
ベース８３０Ｂ上に移しがえていく。

以上の工程は、ストッカ装置が備えるパレット用の２つ
のステーションを、それぞれローディングステーション
とアンローディングステーションとして専用に用いたも
のである。

上述したように、２つのステーションは、ワーク交換中
心線である軸Ｂに対して対称に配置されている。したが
って、軸Ｘ４の座Ｓ＊点を軸Ｂ上に置くと、軸Ｘ４の座
標の正負をいれかえることで、パレット上に載置される
ワークの配置は、軸Ｂを中心として対称的に配置される
ことになる。

本発明はこの原理を利用して、２つのステーションの用
途を特定せずに、いずれのステーションからもローディ
ングが可能な構造としている。

第１７図の（Ａ）〜（Ｃ）はこの工程を示す。

第１のステーション８２０に対して、素材ワークを載置
したパレットがパレットベース８３０Ｂ上に積層されて
搬入される。パレットチェンジャのフォーク装置７０は
、搬入されたパレットの最上段のパレットをワーク交換
位置に運び、パレット上のワークに加工を施す。

加工済ワークを載置したパレットは、第２のステーショ
ン８２５へ送られ、パレットベース８３０Ａ上に順次積
層される。この搬送に用いるプログラムは、第１のステ
ーション８２０をローディングステーションとし、第２
のステーション８２５をアンローディングステーション
とする通常の搬送パターンと同じである。

全てのパレットの加工が終了すると、パレットベース８
３０上に積層されたパレットは、ステーション８２５か
ら搬出される。

次に、段取が完了した素材ワークを載置したパレットベ
ース８３０Ｃ上のパレット８ｏは、第２のステーション
８２５側へ搬入される。第２のステーション８２５には
パレットベースが残されていないので、パレットベース
の移動を必要とせず。

直接に搬入できる。

第２のステーション８２５へ搬入されたパレット８０は
、パレットチェンジャのフォーク装置７０によりワーク
交換位置に運ばれ、載置された素材ワークは搬送ロボッ
ト２２０により複合加工旋盤１０へ運ばれ、加工が施さ
れる。加工済ワークはパレットの所定の位置に戻される
。

段取されたパレットを第１のステーション８２０へ搬入
し、第２のステーション８２５側へ搬送するプログラム
は、予め搬送装置の制御装置９０に与えられている。第
２のステーション８２５側から第１のステーション８２
０側へパレットを搬送するためには上記の搬送プログラ
ムを変更する必要がある。

本発明の装置にあっては、第１のステ、−ジョン８２０
と、第２のステーション８２５は軸Ｂに対して対称に配
置されているので、このプログラムの変更は、制御装置
９０内で容易に実行できる。

したがって、オペレータは、どちらのステーションをロ
ーディングステーションとして使用するかを制御装置９
ｏに入力するだけでよい。

第２のステーション８２５へ搬入されたパレット８０は
、順次第１のステーション８２０へ送られ、パレットベ
ース８３０Ｂ上に積層される。

以下、上述した工程がくり返される。

なお、上述した実施例においては、パレットをパレット
ベース上に積層して取扱う場合を説明したが、パレット
ベースはフォークリフト等によって取扱う場合に便利を
はかるもので、パレットの構造によっては、パレットベ
ースを省略することができる。

〔発明の効果〕

本発明の自動加工装置は以上のように、搬送装置の２つ
のステーションのいずれからでも素材ワークを段取した
パレットを搬入することができるので、ユーザの設置環
境に合わせて自動加工装置を配設することができる。

また、空いたパレットベースを他方のステーションに移
送する工程も不要となり、加工効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものである。 第１図は自動加工装置の全体を示す斜視図、第２図は正
面図、第３図は平面図、 第４図は左側面図、 第５図は複合加工旋盤の概要を示す説明図、第６図はス
トッカ装置の要部の断面図、第７図はストッカ装置の要
部の側面図、第８図は制御装置の概要を示すブロック図
。 第９図及び第９Ａ図は制御のフロー図、第１０図はパレ
ットの記憶素子に記入する項目を示す説明図。 第１１図は自動加工装置の他の配置例を示す正面図、 第１２図は可搬式の読書き装置を示す説明図、第１３図
はパレットの詳細を示す一部の平面図、第１４図はパレ
ットの詳細を示す正面図、第１５図はパレットのストッ
カ装置の平面図、第１６図は作用を示す説明図、 第１７図は作用を示す他の説明図である。 １・・・・・・自動加工装置　１０・・・・・・複合加
工旋盤２０・・・・・・搬送装置　　３０・・・・・・
ストッカ装置４０・・・・・・ストッカ　　　５０・・
・・・・機外計測装置０・・・・・・走行台車　　７０
・・・・・・フォーク装置Ｏ・・・・・・パレット ０．９５・・・・・・制御装置 ２０・・・・・・ローディングステーション２５・・・
・・・アンローディングステーション３０・・・・・・
パレットベース 特許出願人　　ヤマザキ　マザツク株式会社代　理　人
　弁理士　沼形義彰（外２名）第５図 第 図 第１Ｏ図 第１５図 第１６図 第１７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複合加工旋盤と、複合加工旋盤に部材を搬送する搬
   送装置と、全体の装置を制御する制御装置を備えた自動
   加工装置において、 搬送装置は、複合加工旋盤とワークを収容するストッカ
   装置との間に配設したガイドレールと、ガイドレール上
   を自走する搬送ロボットと、搬送ロボットにとりつけた
   鉛直方向に伸縮するアームと、アームの先端に装着され
   たワークを把持するワークハンドとを備え、ストッカ装
   置は、素材ワークを載置したパレットを収容する第１の
   ステーションと、加工済ワークを載置したパレットを収
   容する第２のステーションと、２つのステーションの間
   でパレットを搬送するパレットチェンジャを備えるとと
   もに、第１及び第２のステーションは搬送ロボットがパ
   レット上のワーク交換を実行する中心軸に対して対称に
   配設されてなる自動加工装置。 ２、第１及び第２のステーションに、積層されるパレッ
   トを支持し、フォークリフトのフォークに係合する手段
   を有するパレットベースを配備してなる請求項１記載の
   自動加工装置。