JPH1190791A - フレキシブル加工装置および同装置用パレット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークの種類が増えても、専有面積の増大お
よび加工能率の低下が少ないフレキシブル加工装置を提
供すること。 【解決手段】 ワークを保持する汎用パレット２を搭載
する複数の搬送台車３と、ワークを汎用パレット２に固
定する治具プレート２１をワークの種類に応じて自動的
に交換するパレットステーション６と、ワークを汎用パ
レット２に取り付ける搬入ステーション４と、数値制御
工作機械（加工ステーション）１と、ワークを搬出する
搬出ステーション５と、各ステーション６，４，１，５
を搬送台車３が巡回する移動路７とを有する。ワークの
種類が変わっても、重く大きなパレットを交換する必要
がなく、軽量小型の治具プレート２１を交換するだけで
済むので、加工能率があまり低下しない。また、治具プ
レート２１を保管する方がパレットを保管するよりも面
積を取らないので、専有面積もあまり増えない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数種類のワーク
（工作物）の移送および固定にパレットを使用するフレ
キシブル加工装置（ＦＭＳ：フレキシブル・マニファク
チャリング・システム）の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術としてのフレキシブル加工装置
は、予め定められた計画に従って複数種類のワークを順
次加工することができるように、ワークの種類に応じた
専用のパレットを有している。これらの専用パレット
は、使用されないときにはパレットプールに保管されて
おり、使用されるときにはパレットプールから取り出さ
れて、搬送台車に取り付けられる。

【０００３】搬送台車に搭載されている専用パレットに
は、コンベア等でワークが搬入される搬入ステーション
で、ワークが固定される。しかる後、搬送台車は、移動
路に沿って移動して数値制御工作機械の前に至り、ワー
クが専用パレットに固定された状態で専用パレットごと
ワークを数値制御工作機械に受け渡しする。そして、数
値制御工作機械で加工されたワークは、専用パレットに
保持された状態を保ったまま再び搬送台車に搭載され、
搬送台車に搬送されて搬出ステーションに至る。搬出ス
テーションでは、搬送台車に搭載されている専用パレッ
トから加工済みのワークが取り外され、同ワークはコン
ベア等により搬出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術による
フレキシブル加工装置では、ワークの種類に応じた各ワ
ークに専用のワーク取付用パレットが使用されるので、
ワークの種類が多数に及ぶ場合には、多数の専用パレッ
トが用意されていなければならない。そのうえ、同一種
類のワークが連続して加工される場合に備えて、一種類
のワークに対しても複数の専用パレットを用意しておく
必要が生じる。

【０００５】それゆえ、従来技術のフレキシブル加工装
置においては、ワークの種類が増加すると、これに伴っ
て専用パレットの保管スペース（パレットプール）が増
大してフレキシブル加工装置全体が大きくなってしま
い、その専有面積が増大する。また、専用パレットは重
量があるので、パレットプールでの専用パレットの出し
入れには相当の時間を要し、フレキシブル加工装置のサ
イクルタイムが長くなって加工能率が低下する。

【０００６】すなわち、従来技術のフレキシブル加工装
置には、加工すべきワークの種類が増加すると、専有面
積が増大して設備費が増大しそのうえ加工能率が低下す
るという不都合がある。そこで本発明は、加工すべきワ
ークの種類が増加した場合にも、専有面積の増大および
加工能率の低下を最小限に止めることが可能なフレキシ
ブル加工装置と同装置用のパレットとを提供することを
解決すべき課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するために、発明者らは以下の手段を発明
した。 （第１手段）本発明の第１手段は、請求項１記載のフレ
キシブル加工装置である。本手段では、複数のパレット
のうち少なくとも一部（全部でも良い）を占める汎用パ
レットは、ワークを保持する複数種類の治具プレート
と、治具プレートを保持し数値制御工作機械および搬送
台車に着脱する共通の共用アタッチメント台とからな
る。治具プレートは、ワークの種類により形状が異なっ
ているから、ワークの種類に相当する種類の治具プレー
トが、それぞれ同一種類のワークを連続加工する場合に
必要な数だけ用意される。

【０００８】しかし、少なくとも一部（できれば全部）
のパレットは、共用アタッチメント台に各ワークに専用
の治具プレートが保持されて構成されている汎用パレッ
トである。それゆえ、体積・重量ともに大きな共用アタ
ッチメント台は、限定された数が用意されているだけで
良い。その結果、共用アタッチメント台を保管しておく
べき保管場所（従来技術のパレットプールに相当）は、
最小限の広さないし大きさに限定される。

【０００９】一方、治具プレートはパレットに比べてず
っと小さく軽いので、治具プレートの種類および数が増
えても、その専有面積は自ずと限定されたものになる。
その結果、専有面積の増大にほぼ比例すると考えられる
土地費用および設備費の増大は、最低限に抑制される。
また、共用アタッチメント台で保持することができない
特殊なワークに備えて専用パレットを採用する場合に
も、専用パレットの種類および数は最小限に限定され
る。これは、共用アタッチメント台と治具プレートとを
組み合わせた汎用パレットによって、多くの種類のワー
クが保持されうるからである。それゆえ、専用パレット
を保管しておくパレットプールの専有面積も自ずと限定
されるので、設備費の増大は最低限に抑制される。

【００１０】次に、本手段のフレキシブル加工装置は、
移動路に沿った位置にパレットステーションを有する。
そして、パレットステーションには、加工計画に従って
制御装置に制御され、治具プレートをワークの種類に応
じて汎用パレットの共用アタッチメント台に着脱する治
具プレート着脱装置が装備されている。前述のように、
少なくとも一部（できれば全部）のパレットは、共用ア
タッチメント台に各ワークに専用の治具プレートが保持
されて構成されている汎用パレットである。そして、汎
用パレットの共用アタッチメント台には、ワークの種類
に応じた治具プレートが、治具プレート着脱装置により
自動的に着脱される。治具プレートは、パレット全体に
比べるとずっと小さく軽いので、治具プレートの着脱に
要する時間はわずかである。

【００１１】さらに、専用パレットよりも汎用パレット
の使用頻度が多ければ、重量・体積ともに大きなパレッ
トをパレットプールから出し入れする時間のかかる工程
は、あまり行われないで済む。その結果、専用パレット
のみを使用する従来技術のフレキシブル加工装置に比べ
て、本手段のフレキシブル加工装置のサイクルタイムは
短縮され、加工能率は向上する。逆に表現すると、加工
するワークの種類が増加しても、本手段のフレキシブル
加工装置の加工能率はあまり低下することがない。

【００１２】したがって、本手段のフレキシブル加工装
置によれば、加工すべきワークの種類が増加した場合に
も、専有面積の増大および加工能率の低下を最小限に止
めることが可能であるという効果が発揮される。 （第２手段）本発明の第２手段は、請求項２記載のフレ
キシブル加工装置である。

【００１３】本手段では、搬入ステーションは、未加工
のワークを汎用パレットの治具プレートに自動的に取り
付けて固定するワーク取り付け装置を装備している。ま
た、搬出ステーションは、加工済みのワークを上記治具
プレートから自動的に取り外すワーク取り外し装置を装
備している。それゆえ、治具プレート着脱装置によって
治具プレートが汎用パレットの共用アタッチメント台に
自動着脱されるだけではなく、ワーク取り付け装置およ
びワーク取り外し装置によってワークの搬入および搬出
も自動化される。すなわち、ワーク取り付け装置は、搬
入コンベア等により運ばれてきた未加工のワークをパレ
ットに自動的に固定し、ワーク取り外し装置は、加工済
みのワークをパレットから取り外して搬出コンベア等に
移す。

【００１４】また、この種のフレキシブル加工装置では
当然のことながら、ワークは、パレットに保持されたま
ま自動的に搬送台車から数値制御工作機械に移されて加
工され、加工後は数値制御工作機械からパレットごと自
動的に搬送台車に移される。それゆえ、数値制御工作機
械自体だけではなく、数値制御工作機械へのワークの取
り付けおよび取り外しも自動的に行われる。なお、これ
らの自動化されている数値制御工作機械およびその付近
（搬送台車が止まるところ）は、加工ステーションと呼
び慣わされている。

【００１５】すなわち、本手段のフレキシブル加工装置
では、パレットステーション、搬入ステーション、加工
ステーション、搬出ステーションおよび各ステーション
間を移動する搬送台車の全てが自動化されている。した
がって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加え
て、フレキシブル加工装置の完全自動化による無人運転
が可能となり、人件費を低減することができるという効
果がある。その結果、より大きなコストダウン効果が得
られる。

【００１６】なお、前述の第１手段において、搬入ステ
ーションと搬出ステーションとは必ずしも互いに独立し
て設けられている必要はなく、両ステーションが隣接し
て配設されいても良い。あるいは、両ステーションを兼
用する搬入搬出ステーションが設けられていても良い。
これらの場合には、本第２手段において、ワーク取り付
け装置およびワーク取り外し装置は、両装置を兼用する
ワーク着脱装置などとして一体化されていても良い。

【００１７】（第３手段）本発明の第３手段は、請求項
３記載のフレキシブル加工装置である。本手段のフレキ
シブル加工装置では、制御装置は、現状記憶手段、予定
記憶手段および判定手段を備えている。これら三つの手
段は、通常、制御装置の内部のメモリ領域の一部と、制
御装置に格納され実行される制御プログラムの一部とし
て、制御装置内に存在する。

【００１８】現状記憶手段は、次に数値制御工作機械に
搬入される汎用パレットに取り付けられている治具プレ
ートの種類を記憶する。一方、予定記憶手段は、加工計
画に沿って次に加工されるべきワークの種類に適した治
具プレートの種類を記憶する。それゆえ、現状の治具プ
レートの種類と、次に使用されるべき治具プレートの種
類とを比較することが可能になる。

【００１９】判定手段は、先ず、現状記憶手段に記憶さ
れている治具プレートの種類と、予定記憶手段に記憶さ
れている治具プレートの種類とを比較する。次に比較の
結果両者が同一であれば、判定手段は、汎用パレットを
パレットステーションを素通りさせ、搬入ステーション
に搬送すべき旨を判定する。逆に比較の結果両者が異な
っていれば、判定手段は、パレットステーションで汎用
パレットに取り付けられている治具プレートを次に加工
されるべきワークの種類に適合した種類の治具プレート
に交換した後に、搬入ステーションに汎用パレットを搬
送すべき旨を判定する。

【００２０】以上の判定作用により、現に汎用パレット
に取り付けられている治具プレートの種類が、次に加工
すべきワークの種類に適合している場合には、治具プレ
ートの交換が省略される。すなわち、汎用パレットは、
パレットステーションを素通りして、直接に搬入ステー
ションに搬送されるので、治具プレートの余計な交換が
回避される。その結果、フレキシブル加工装置の加工サ
イクルがさらに短縮される。

【００２１】したがって本手段によれば、前述の第１手
段の効果に加えて、フレキシブル加工装置の加工サイク
ルがさらに短縮され、フレキシブル加工装置の費用対効
果がさらに向上するという効果がある。 （第４手段）本発明の第４手段は、請求項４記載のフレ
キシブル加工装置用パレットである。

【００２２】本手段のフレキシブル加工装置用パレット
は、複数種類のワークを保持することができる汎用パレ
ットであって、アタッチメント台と治具プレートとを有
している。アタッチメント台は、相手部材と嵌合して相
手部材に固定される台座と、この台座に固定されている
治具プレート支持部材とからなる。一方、治具プレート
は、共用アタッチメント台の治具プレート支持部材に固
定されてワークを共用アタッチメント台に対して固定保
持する部材である。治具プレートは、加工すべきワーク
の種類に応じて複数種類が用意され、共通の共用アタッ
チメント台の治具プレート支持部材に固定される。

【００２３】本手段では、加工すべきワークの種類に応
じて治具プレートを交換するだけで共通の共用アタッチ
メント台を使用して汎用パレットが構成されるので、多
数の専用パレットを用意しておく必要がない。すなわ
ち、多種類のワークに応じて多数の専用パレットを用意
しておく代わりに、他種類の治具プレートを用意してお
き、ワークの種類に応じて治具プレートを交換するだけ
でよい。

【００２４】それゆえ、パレットを使用する上記第１手
段のフレキシブル加工装置において、他種類に渡る多数
の専用パレットを用意しておく代わりに、他種類に渡る
多数の治具プレートを用意して共通の共用アタッチメン
ト台に付け替えるだけでよい。すなわち、他種類に渡る
多数の専用パレットを用意しておく代わりに、限定され
た数の共用アタッチメント台と、各種の治具プレートを
用意しておくだけで、多種類のワークの搬送および加工
を行うことが可能になる。

【００２５】ここで、パレット全体に比べて治具プレー
トはずっと小型であるので、他種類のワークを加工する
にあたって、多数の専用パレットをプールしておくより
も、多数の治具プレートをプールしておく方が、保管ス
ペースの節約になる。その結果、生産設備が占める専有
面積が低減されるので、専有面積に比例する土地費用お
よび設備費用が節減され、コストダウンになる。

【００２６】また、重く大きな専用パレットを交換する
ことの代わりに、小型軽量の治具プレートが交換される
だけで済めば、ワークの種類の転換に伴う交換作業に要
する時間が大幅に節約され、フレキシブル加工装置の加
工サイクルが短縮される。その結果、フレキシブル加工
装置の加工能率が向上する。したがって本手段の汎用パ
レットによれば、第１手段のフレキシブル加工装置に採
用されることにより、上記フレキシブル加工装置の設備
費低減および加工能率向上の効果が得られる。その結
果、フレキシブル加工装置の費用対効果（コスト・パフ
ォーマンス）が向上する。

【００２７】

【発明の実施の形態および実施例】本発明のフレキシブ
ル加工装置および同装置用パレットの実施の形態につい
ては、当業者に実施可能な理解が得られるよう、以下の
実施例で明確かつ十分に説明する。 ［実施例１］ （実施例１のフレキシブル加工装置）本発明の実施例１
としてのフレキシブル加工装置は、図１に示すように、
二台の数値制御工作機械（加工ステーション）１と、複
数の汎用パレット２と、複数の搬送台車３と、搬入ステ
ーション４と、搬出ステーション５と、パレットステー
ション６とを有する。本フレキシブル加工装置はまた、
各ステーション１，４，５，６の間を汎用パレット２を
搭載した搬送台車３が移動すべき移動路としての移動路
ワイヤ７と、各種の治具プレート２１（図２参照）およ
び専用パレット２’を保管しているプール９とを有す
る。本フレキシブル加工装置はさらに、各ステーション
１，４，５，６およびプール９に配設されている各種装
置と各搬送台車３とを制御する制御装置８を備えてい
る。

【００２８】加工ステーションを形成している数値制御
工作機械１は、工作機械本体ＭＴと、搬送台車３からワ
ークＷ（図２参照）を保持しているパレット２，２’を
自動的に積み卸しするパレット台ＰＣと、ワークＷをパ
レット２，２’ごと固定する工作台Ｐとを有する。ま
た、数値制御工作機械１は、これらを含む数値制御工作
機械１の全体を制御する数値制御装置ＮＣを各数値制御
工作機械１ごとに有している。数値制御工作機械１の数
値制御装置ＮＣには、次に加工すべきワークＷの種類が
制御装置８から入力されるので、工作機械本体ＭＴはワ
ークＷの種類に応じて異なる加工を施すとができる。

【００２９】未加工のワークＷは、パレット２，２’に
保持された状態で、搬送台車３によって加工ステーショ
ン１に搬入され、自動的にパレット台ＰＣに移され、さ
らに工作台Ｐに移されて固定され、工作機械本体ＭＴに
より加工される。加工済みのワークＷは、パレット２，
２’に保持されたままの状態で、工作台Ｐから外されパ
レット台ＰＣから移されて、再び搬送台車３に搭載され
て搬出ステーション５に移送される。

【００３０】数値制御工作機械１により加工されるワー
クＷを保持する複数のパレット２，２’には、共通の汎
用パレット２と各種の専用パレット２’とがある。汎用
パレット２については、後に詳しく説明するが、要は治
具プレート２１の交換により、各種ワークＷを保持する
ことができるパレットである。他方、専用パレット２’
は、汎用パレット２では保持できない特殊な形状のワー
クＷを保持するためのパレットである。

【００３１】搬送台車３は、汎用パレット２および専用
パレット２’のうちどちらでも搭載することができ、移
動路ワイヤ７に沿って自走して移動するワイヤ・ガイデ
ッド・ビークル（ＡＧＶ）である。搬送台車３は、前述
の各ステーション１，４，５，６の間を閉じている移動
路を形成している移動路ワイヤ７に沿って巡回する。搬
送台車３の移動および停止の制御は、移動路ワイヤ７を
介して制御装置８から入力される指令信号により、各搬
送台車３ごとに独立して行われる。

【００３２】搬入ステーション４は、ワーク取り付け装
置としてのワーク取り付けロボット４１を、搬入コンベ
ア４３と移動路ワイヤ７との間に装備しており、ワーク
取り付けロボット４１には専用の数値制御装置４１’が
付設されいる。搬入ステーション４には、本フレキシブ
ル加工装置の外部から搬入コンベア４３によって未加工
のワークＷが搬入される。搬入された未加工のワークＷ
は、ワーク取り付けロボット４１により、搬送台車３に
搭載されているパレット２，２’に自動的に取り付けら
れる。搬送台車３は、パレット２，２’へのワークＷの
取付けが完了するまでステーションマーカ４２の位置に
止まっている。

【００３３】搬出ステーション５は、ワーク取り外し装
置としてのワーク取り外しロボット５１を、移動路ワイ
ヤ７と搬出コンベア５３との間に装備しており、ワーク
取り外しロボット５１には専用の数値制御装置５１’が
付設されている。搬出ステーション５には、パレット
２，２’に保持されている加工済みのワークＷが、搬送
台車３によってステーションマーカ５２の位置に搬入さ
れる。搬送台車３が停車している間に、ワーク取り外し
ロボット５１は、搬送台車３に搭載されているパレット
２，２’から加工済みのワークＷを取り外す。続いてワ
ーク取り外しロボット５１は、加工済みのワークＷを搬
出コンベア５３に移し、ワークＷを本フレキシブル加工
装置から搬出させる。

【００３４】パレットステーション６には、所定の加工
計画に従って制御装置８に制御され、治具プレート２１
をワークＷの種類に応じてパレット２の共用アタッチメ
ント台２２（図２参照）に着脱する治具プレート着脱装
置が装備されている。すなわち、パレットステーション
６は、治具プレート着脱装置としての治具プレート着脱
ロボット６１を、移動路ワイヤ７とプール９との間に装
備しており、治具プレート着脱ロボット６１には専用の
数値制御装置６１’が付設されている。

【００３５】パレットステーション６には、加工すべき
ワークＷに適合した種類の治具プレート２１が、プール
９から供給される。すなわち、ステーションマーカ６２
の位置に停車している搬送台車３に搭載されているパレ
ット２から、治具プレート着脱ロボット６１が使用済み
の治具プレート２１を取り外し、プール９の台車９３の
上に返却する。このとき、プール９の交換台９４の上に
適正な治具プレート２１がすでに自動的に置かれている
ので、続いて治具プレート着脱ロボット６１は、適正な
治具プレート２１を拾い上げてパレット２の共用アタッ
チメント台２２に取り付ける。パレット２を搭載してい
る搬送台車３は、以上の自動作業の間はステーションマ
ーカ６２の位置に停車し続け、同作業が完了すると隣接
する搬入ステーション４に移動する。

【００３６】なお、特殊な形状のワークＷを保持するた
めに専用パレット２’が必要とされる場合には、次のよ
うな操作が自動的に行われる。すなわち先ず、治具プレ
ート着脱ロボット６１により、パレットステーション６
で搬送台車３から使用済みのパレット２，２’が取り外
されて、プール９に返却される。しかる後、治具プレー
ト着脱ロボット６１により、特殊なワークＷに適合する
専用パレット２’がプール９から取り出されて、搬送台
車３に搭載される。そして、専用パレット２’を搭載し
た搬送台車３は、次の搬入ステーション４に移動する。

【００３７】逆に専用パレット２’が搬送台車３に搭載
されており、通常の種類のワークＷが次に加工されるべ
き場合には、治具プレート着脱ロボット６１により、専
用パレット２’は搬送台車３から取り外されてプール９
に返却される。そして、治具プレート着脱ロボット６１
は、プール９から提供される治具プレート２１がついて
いない汎用パレット２を搬送台車３に取り付けた後、適
正な治具プレート２１を搬送台車３に搭載されている汎
用パレット２に取り付ける。しかる後、汎用パレット２
を搭載した搬送台車３は、隣接する搬入ステーション４
に移動する。

【００３８】ここでプール９は、多数の治具プレート２
１と少数の専用パレット２’とを一列に並べて所定の位
置に保管しておく保管台９１と、保管台９１に並行して
水平に配設されているリニアレール９２と、台車９３お
よび交換台９４とからなる。交換台９４は、リニアレー
ル９２の治具プレート着脱ロボット６１に近い一端に隣
接して配設されており、次に汎用パレット２に取り付け
られるべき治具プレート２１等を一時的に置くための台
である。

【００３９】台車９３は、リニアレール９２の上を走行
して、往路では、次に使う治具プレート２１等を保管台
９１から取り出して移送し、交換台９４の上に置く。そ
して搬送台車３がパレットステーション６に到着する
と、治具プレート着脱ロボット６１によって使用済みの
治具プレート２１等が取り外され、リニアレール９２の
端部に停止している台車９３の上に置かれる。すると、
台車９３は、復路で使用済みの治具プレート２１等を保
管台９１の上の所定の位置に返却する。こうして台車９
３は、治具プレート着脱ロボット６１および交換台９４
と保管台９１との間で、治具プレート２１等を交換する
作業を自動的に行う。

【００４０】なお、以上のプール９は、移動路ワイヤ７
によって巡回可能に閉じて形成されている移動路の中に
配設されている。以上で説明した各ステーション１，
４，５，６は、移動路ワイヤ７の順路に沿って、パレッ
トステーション６、搬入ステーション４、二箇所の加工
ステーション１、および搬出ステーション５の順で配置
されている。それゆえ、一つの搬送台車３が移動路ワイ
ヤ７を一周する間に、一つのワークＷが加工されて本フ
レキシブル加工装置から搬出される。

【００４１】（実施例１の制御装置）以上の各ステーシ
ョン１，４，５，６の各数値制御工作機械１および各ロ
ボット４１，５１，６１とプール９とは、制御装置８に
より、所定の加工計画に従って全体が能率良く作動する
ように制御されている。その結果、パレット２，２’に
保持されるワークＷが複数種類あるにもかかわらず、各
ワークＷがそれぞれ数値制御工作機械１により自動的に
能率良く加工される。

【００４２】制御装置８は、前述の各種装置に制御指令
を出力する演算装置８１と、図３（ａ）〜（ｃ）に示す
加工計画および各種テーブルを記憶している記憶装置８
２と、上記各装置と演算装置８１との接続をするインタ
フェース８３とを有する。制御装置８には、図示しない
が、操作員が操作するコンソール（操作卓）、モニター
表示装置、および不具合時に操作員に報知する警報装置
なども設備されている。

【００４３】本実施例のフレキシブル加工装置では、不
要な治具プレート２１の交換を省くことにより、加工能
率を向上させる手段が制御装置８に装備されている。す
なわち制御装置８は、図示しないが、現状記憶手段、予
定記憶手段および判定手段を備えている。これら三つの
手段は、通常、制御装置８の記憶装置８２のメモリ領域
の一部と、制御装置８の演算装置８１に実行される制御
プログラムの一部として、制御装置８の内部に存在す
る。

【００４４】現状記憶手段は、複数ある汎用パレット２
のうち、図１中のＡに示す位置の搬送台車３に搭載され
ており、次に数値制御工作機械１に搬入される汎用パレ
ット２に取り付けられている治具プレート２１の種類Ｚ
１を記憶している。一方、予定記憶手段は、図３（ｃ）
に示す加工計画テーブルに沿って、次に加工されるべき
ワークＷの種類に適した治具プレート２１の種類Ｚ２を
記憶している。それゆえ、現状の治具プレート２１の種
類Ｚ１と、次に使用されるべき治具プレート２１の種類
Ｚ２とを比較することが可能になる。

【００４５】判定手段は、先ず、上記現状記憶手段に記
憶されている治具プレート２１の種類Ｚ１と、予定記憶
手段に記憶されている治具プレート２１の種類Ｚ２とを
比較する。次に、比較の結果、両者Ｚ１，Ｚ２が同一で
あれば、判定手段は、汎用パレット２をしてパレットス
テーション６を素通りさせ、搬入ステーション４に搬送
されるべき旨を判定する。逆に、比較の結果、両者Ｚ
１，Ｚ２が異なっていれば、判定手段は、パレットステ
ーション６で汎用パレット２に取り付けられている治具
プレート２１を、次に加工されるべきワークの種類Ｚ２
に適合した種類の治具プレート２１に交換した後に、搬
入ステーション４に汎用パレット２を搬送すべき旨を判
定する。

【００４６】以上の判定作用により、現に汎用パレット
２に取り付けられている治具プレートの種類Ｚ１が、次
に加工すべきワークＷの種類に適合している場合には、
治具プレート２１の交換が省略される。すなわち、汎用
パレット２は、パレットステーション６を素通りして、
直接に搬入ステーション４に搬送されるので、治具プレ
ート２１の余計な交換が回避される。その結果、フレキ
シブル加工装置の加工サイクルがさらに短縮される。そ
の結果、本フレキシブル加工装置の加工サイクルがさら
に短縮され、本フレキシブル加工装置の費用対効果がさ
らに向上するという効果が発揮される。

【００４７】（実施例１の汎用パレット）本フレキシブ
ル加工装置で使用するパレット２，２’のうち大多数
は、汎用パレット２であり、専用パレット２’は必要最
低限の少数が備えられているにすぎない。汎用パレット
２は、図２に示すように、ワークＷの種類により形状が
異なりワークＷを保持する複数種類の治具プレート２１
と、治具プレート２１を保持し数値制御工作機械１や搬
送台車３に着脱する共通の共用アタッチメント台２２と
からなる。共用アタッチメント台２２はさらに、位置合
わせが容易でＴ字溝２２０により相手部材に固定される
直方体の台座２２１と、台座２２１の上に直立して固定
されている治具プレート支持部材２２２とからなる。

【００４８】治具プレート支持部材２２２には、加工す
べき種類のワークＷを保持するための治具プレート２１
が取り付けられる。治具プレート２１からは、対角位置
に配設されている二本の位置決めピン２１１と、他の対
角位置に配設されている二本の取付けボルト２１２が突
出している。一方、治具プレート支持部材には、対応す
る位置に二つのガイド孔と二つのねじ孔とが形成されて
いる。それゆえ、同ガイド孔にそれぞれ位置決めピン２
１１が挿入されて嵌合し、同ねじ孔に取付けボルトが螺
合して締結されることにより、治具プレート２１は治具
プレート支持部材２２２の側面に精密に位置決めされて
固定される。

【００４９】すなわち、フレキシブル加工装置用パレッ
トである汎用パレット２は、相手部材と嵌合して相手部
材に固定される台座２２１および台座２２１に固定され
ている治具プレート支持部材２２２からなる共用アタッ
チメント台２２と、治具プレート支持部材２２２に固定
されてワークＷを固定保持する複数種類のうちの一つの
治具プレート２１とから構成されている。

【００５０】パレットステーション６で治具プレート２
１が交換されることにより、汎用パレット２は多数の種
類のワークＷを保持することができるようになり、最低
限の数で間に合うようになる。それゆえ、ワークＷの種
類が増加しても、専用パレット２’を多数用意する必要
がなくなるので、保管スペースであるプール９の専有面
積が少なくて済む。また、ワークＷの種類が増加して
も、体積・重量ともに大きいパレット２，２’を交換す
る頻度はあまり増えないので、交換にかかる時間の節減
になり、本フレキシブル加工装置の加工能率はあまり低
下しないで済む。

【００５１】（実施例１の作用）本実施例のフレキシブ
ル加工装置およびその汎用パレットは、以上のように構
成されているので、以下のような作用が営まれる。本実
施例の作用については、図４に示すフローチャートを参
照して系統的に説明する。先ず、制御装置８の記憶装置
８２から演算装置８１に加工プログラム（図４参照）が
ローディングされる。これとともに、各ステーション
１，４，５，６に用意されているワークＷの番号（Ｗ１
〜Ｗ３のうちいずれか）が検出され、記憶装置８２の記
憶領域の一部が割り当てられている状態テーブル（図３
（ａ）参照）に記憶される。状態テーブルの内容は、加
工プログラムの進行に伴って各ステーション１，４，
５，６でのワークＷの番号が変わる度にアップデートさ
れる。

【００５２】また、各ワークＷの番号に対応する治具プ
レート２１または専用パレット２’の番号が記憶されて
いる治具テーブル（図３（ｂ）参照）は、予め記憶装置
８２に記憶されている。さらに、これから加工しようと
するロット中のワークＷの順番に対応している投入計画
テーブル（図３（ｃ）参照）も、加工プログラムのロー
ディングに前後して予め記憶装置８２に格納される。な
お、投入計画テーブルの内容は、搬入コンベア４３によ
って搬入されてくるワークＷの番号（種類）をセンサ等
の検出手段で判定し、加工プログラムの進行に従って順
次書き加えられていくようになっていても良い。

【００５３】加工プログラムがスタートすると、処理ス
テップＳ１１で、記憶装置８２内の投入計画テーブル
（図３（ｃ）参照）から、次に加工すべきワークＷの番
号（Ｗ１〜Ｗ３のうちいずれか）が読み出される。読み
出されたワークＷの番号が、ステップＳ１２の判断ブロ
ックで判定され、次に加工すべきワークＷがない場合に
は、加工プログラムは終了し、制御装置８はその旨を操
作員に報知して本実施例のフレキシブル加工装置を停止
させる。

【００５４】逆に、ステップＳ１２の判断ブロックで、
次に加工すべきワークＷが計画されていると判定された
場合には、処理ステップＳ１３に進み、上記治具テーブ
ルの内容と上記状態テーブルの内容とが読み出される。
しかる後、判断ステップＳ１４で搬入コンベア４３によ
り次に搬入される予定のワークＷの番号と、パレットス
テーション６またはその直前にあるワークＷの番号と
が、同一であるか否かが判断される。判断ステップＳ１
４で同一と判定された場合には、次の処理ステップＳ１
５で制御装置８から搬送台車３に搬送指令が出され、搬
送台車３はパレットステーション６を素通りして加工ス
テーション１へと移動する。併せて、処理ステップＳ１
６で上記状態テーブルの内容が更新されたのち、加工プ
ログラムは再び処理ステップＳ１１から繰り返される。

【００５５】一方、判断ステップＳ１４で、搬入コンベ
ア４３により次に搬入される予定のワークＷの番号と、
パレットステーション６またはその直前にあるワークＷ
の番号とが、互いに異なっていると判定された場合に
は、加工プログラムは判断ステップＳ２１へと移行す
る。判断ステップＳ２１では、搬入予定のワークＷが専
用パレット２’を必要とするものであるか否かが判定さ
れ、必要と判定された場合には、処理ステップＳ２２へ
移行する。処理ステップＳ２２では、パレットステーシ
ョン６に搬送台車３は停車した状態で、治具プレート着
脱ロボット６１が、同搬送台車３に搭載されている汎用
パレット２をプール９に収納する。そして、プール９の
交換台９４に用意されている専用パレット２’が、治具
プレート着脱ロボット６１により、パレットステーショ
ン６に停車している空荷の搬送台車３に搭載される。し
かる後、加工プログラムは再び前述の処理ステップＳ１
５に進み、以下は前述の処理と同様の処理が行われる。

【００５６】ところで、判断ステップＳ２１で専用パレ
ット２’が必要でないと判断された場合には、加工プロ
グラムは判断ステップＳ３１に進む。そして、判断ステ
ップＳ３１では、パレットステーション６に停車してい
る搬送台車３に搭載されているパレットが、専用パレッ
ト２’であるか否かが判定される。専用パレット２’で
あると判定された場合には、専用パレット２’は、治具
プレート着脱ロボット６１によってパレットステーショ
ン６に停車している搬送台車３からプール９の台車９３
の上に移送され、プール９の保管台９１に保管される。
治具プレート着脱ロボット６１は続いて、プール９の交
換台９４に用意されている（まだ治具プレート２１が着
いていない）汎用パレット２を、パレットステーション
６に停車している搬送台車３に搭載する。

【００５７】しかる後、処理ステップＳ３４で、プール
９から搬入予定のワークＷに適合した治具プレート２１
が供給される。続いて処理ステップＳ３５で、同治具プ
レート２１が、治具プレート着脱ロボット６１により上
記汎用パレット２に取り付けられる。治具プレート２１
の取付けが完了すると、加工プログラムは再び前述の処
理ステップＳ１５に進み、以下は前述の処理と同様の処
理が行われる。

【００５８】ただし、上記判断ステップＳ３１で、パレ
ットステーション６に停車している搬送台車３に搭載さ
れているパレットが汎用パレット２であると判断された
場合には、加工プログラムは処理ステップＳ３２，Ｓ３
３をスキップして処理ステップＳ３４に移行する。すな
わち、図４のフローチャートでは省略されているが、同
汎用パレット２に取り付けられている治具プレート２１
が、治具プレート着脱ロボット６１によって取り外され
てプール９に返却される。これと並行し、処理ステップ
Ｓ３４，３５で、プール９から次のワークＷに適合した
治具プレート２１が提供され、治具プレート着脱ロボッ
ト６１によって上記汎用パレット２に取り付けられる。
こうして治具プレート２１の交換が行われた後、加工プ
ログラムは再び前述の処理ステップＳ１５に進み、以下
は前述の処理と同様の処理が行われる。

【００５９】加工プログラムは、以上の各処理をワーク
Ｗのロットが終わるまで繰り返し、全てのワークＷが加
工されると、前述のように自動的に停止する。 （実施例１の効果）以上詳述したように、本実施例のフ
レキシブル加工装置は、汎用パレット２と治具プレート
着脱ロボット６１とを採用しており、合理的な加工プロ
グラムに従って運用されるので、以下の効果を発揮する
ことができる。

【００６０】第１の効果は、ワークＷの種類が増えても
多数の専用パレット２’を保管しなくて済むので、本フ
レキシブル加工装置の専有面積が小さくなり、土地費用
および設備費が節減されることである。この効果は、工
場用地の地代が高価な地域において特に顕著である。第
２の効果は、汎用パレット２の採用により、時間がかか
る専用パレット２’の交換頻度が減少するので、フレキ
シブル加工装置の加工サイクルが短縮され、加工能率が
向上することである。すなわち、フレキシブル加工装置
のコスト・パフォーマンスが向上するので、設備投資が
早期に回収可能になる。

【００６１】第３の効果は、各ステーション１，４，
５，６と搬送台車３とが制御手段により完全に自動制御
されているので、各フレキシブル加工装置毎に専属の操
作員が必要ではなくなり、人件費が削減されることであ
る。この効果は、人件費が高騰している国での操業にお
いて特に顕著である。以上の各効果は、全て製品のコス
トを低減させる作用があるので、最終的には本実施例の
フレキシブル加工装置によれば、製造する製品をより安
価かつ大量に提供することができるようになるという効
果が得られる。

【００６２】（実施例１の変形態様１）本実施例の変形
態様１として、専用パレット２’の採用を廃し、汎用パ
レット２のみを採用しているフレキシブル加工装置の実
施が可能である。換言すれば、本変形態様のフレキシブ
ル加工装置では、汎用パレット２が全てのワークＷに適
合するように設計されているか、あるいは全てのワーク
Ｗが専用パレット２’に適合するものに制限されている
かのいずれかである。

【００６３】本変形態様のフレキシブル加工装置では、
パレットステーション６で体積・重量のあるパレットの
交換を行う必要が全くないので、加工サイクルは短縮さ
れ、加工能率が最大限に向上するという効果がある。ま
た、同様の理由でパレットステーション６の治具プレー
ト着脱ロボット６１には、小型軽量な治具プレート２１
の交換を行う能力があれば事足りるので、非力ではある
が安価な治具プレート着脱ロボット６１を使用すること
ができる。その結果、本変形態様のフレキシブル加工装
置は、実施例１よりもいくらか安価になるという効果も
ある。

【００６４】（実施例１の変形態様２）本実施例の変形
態様２として、搬入ステーション４および搬出ステーシ
ョン５において、パレット２，２’に対するワークＷの
着脱を人手によって行うフレキシブル加工装置の実施が
可能である。ワークＷはパレット２，２’に比べればず
っと軽く小さいので、通常は人手によっても取り扱うこ
とが可能であり、搬入されるワークＷの種類も制御装置
８が認識しているので、ワークＷの取付け間違いが起こ
る心配もない。

【００６５】本変形態様によれば、ワーク取り付けロボ
ット４１およびワーク取り外しロボット５１がないの
で、設備投資が節減されるという効果がある。逆に、本
変形態様では人件費は実施例１よりもかかるので、人件
費が安い国での実施に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１としてのフレキシブル加工装置の構
成を示す平面図

【図２】 実施例１としてのフレキシブル加工装置用パ
レットの斜視図

【図３】 実施例１の制御用各種テーブルを示す組図 （ａ）状態テーブル （ｂ）治具テーブル （ｃ）投入計画テーブル

【図４】 実施例１のフレキシブル加工装置の作用を示
すフローチャート

【符号の説明】

１：数値制御工作機械（加工ステーション） ＰＣ：パレット台 Ｐ：工作台 ＭＴ：工作機械 ＮＣ：数値制御装置 ２：汎用パレット ２１：治具プレート ２１１：位置決めピン ２１２：取付ボルト ２２：共用アタッチメント台 ２２１：台座 ２２２：治具プレート支持部材 ２’：専用パレット ３：搬送台車 ４：搬入ステーション ４１：ワーク取り付けロボット（ワーク取り付け装置と
して） ４２：ステーションマーカ ４３：搬入コンベア ５：搬出ステーション ５１：ワーク取り外しロボット（ワーク取り外し装置と
して） ５２：ステーションマーカ ５３：搬出コンベア ６：パレットステーション ６１：治具プレート着脱ロボット（治具プレート着脱装
置として） ６２：ステーションマーカ ７：移動路ワイヤ（移動路のガイドとして） ８：制御装置 ８１：演算装置 ８２：記憶装置 ８３：インタフ
ェース ９：プール ９１：保管台 ９２：リニアレール ９３：台車
９４：交換台 Ｗ：ワーク（工作物）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一つの数値制御工作機械と、 該工作機械により加工されるワークを保持する複数のパ
   レットと、 該パレットを搭載して搬送する搬送台車と、 未加工の該ワークが搬入され、該搬送台車に搭載されて
   いる該パレットに該ワークが取り付けられる搬入ステー
   ションと、 該数値制御工作機械により加工済みの該ワークが、該搬
   送台車に搭載されている該パレットから取り外され、搬
   出される搬出ステーションと、 各該数値制御工作機械、該搬入ステーションおよび搬出
   ステーションの間を該搬送台車が移動すべき移動路と、 該数値制御工作機械および該搬送台車を所定の加工計画
   に従って制御する制御装置と、を有し、該パレットに保
   持されている該ワークが複数種類あり、該ワークがそれ
   ぞれ該数値制御工作機械により自動的に加工される自動
   加工装置において、 前記複数のパレットのうち少なくとも一部は、前記ワー
   クの種類により形状が異なり該ワークを保持する複数種
   類の治具プレートと、該治具プレートを保持し前記数値
   制御工作機械および前記搬送台車に着脱する共通の共用
   アタッチメント台とからなる汎用パレットであり、 前記加工計画に従って前記制御装置に制御され、該治具
   プレートを該ワークの種類に応じて該共用アタッチメン
   ト台に着脱する治具プレート着脱装置が装備されている
   パレットステーションを、前記移動路に沿った位置に有
   することを特徴とする、 フレキシブル加工装置。
2. 【請求項２】前記搬入ステーションは、前記未加工のワ
   ークを前記汎用パレットの前記治具プレートに自動的に
   取り付けて固定するワーク取り付け装置を装備してお
   り、 前記搬出ステーションは、前記加工済みのワークを該治
   具プレートから自動的に取り外すワーク取り外し装置を
   装備している、 請求項１記載のフレキシブル加工装置。
3. 【請求項３】前記制御装置は、 次に前記数値制御工作機械に搬入される前記汎用パレッ
   トに取り付けられている前記治具プレートの種類を記憶
   する現状記憶手段と、 前記加工計画に沿って次に加工されるべき前記ワークの
   種類に適した前記治具プレートの種類を記憶する予定記
   憶手段と、 該現状記憶手段に記憶されている該治具プレートの種類
   と、該予定記憶手段に記憶されている該治具プレートの
   種類とを比較し、両者が同一であれば、前記パレットス
   テーションを素通りして、前記搬入ステーションに該汎
   用パレットを搬送すべき旨を判定し、両者が異なってい
   れば、該パレットステーションで、該汎用パレットに取
   り付けられている該治具プレートを、次に加工されるべ
   き該ワークの種類に適合した種類の該治具プレートに交
   換した後に、該搬入ステーションに該汎用パレットを搬
   送すべき旨を判定する判定手段と、を備えている、 請求項１または請求項２に記載のフレキシブル加工装
   置。
4. 【請求項４】相手部材と嵌合して該相手部材に固定され
   る台座および該台座に固定されている治具プレート支持
   部材からなる共用アタッチメント台と、 該治具プレート支持部材に着脱自在に固定されてワーク
   を固定保持する複数種類のうちの一つの治具プレート
   と、を有する汎用パレットであることを特徴とする、 フレキシブル加工装置用パレット。