JPS6128470B2 - - Google Patents

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JPS6128470B2
JPS6128470B2 JP54000229A JP22979A JPS6128470B2 JP S6128470 B2 JPS6128470 B2 JP S6128470B2 JP 54000229 A JP54000229 A JP 54000229A JP 22979 A JP22979 A JP 22979A JP S6128470 B2 JPS6128470 B2 JP S6128470B2
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work
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group
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Kengo Sugyama
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Takashi Yoshida
Yutaka Endo
Hiroshi Yamamoto
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    • G05B19/41805—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by assembly
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多数の工作機械群およびこれらの工
作機械群にワークを取付けたパレツトを送り込む
搬送手段を制御する加工システムにおいて、搬送
手段にワーク段取手段を連絡させた工作機械群の
ワーク段取装置に関するものである。
近年、工作機械の自動化に伴い、この工作機械
と加工ワークとの流れの管理を強化する傾向があ
る。その一例として、複数個の自動工作機械をラ
イン状に配置し、これらの工作機械を例えばコン
ベアなどの搬送手段によつて連絡し、工作機械お
よび搬送手段を集中管理制御する方式が採用され
ている。この管理制御方法においては、搬送手段
へのワークの供給は、工作機械に取付可能なパレ
ツト上にワークをセツトし、このワークをセツト
したパレツトを搬送手段に送り込むことによつて
行われている。このパレツトにワークをセツトす
る段取作業は、パレツトに対するワークの３次元
位置決めすなわち水平出し、平行出しおよび芯出
しなどの位置決めおよびパレツトへのワークのク
ランプなどの種々の精密な作業を行う必要があ
る。従来、このワーク段取作業は人手によつて行
われていた。このためワークが重量物である場合
には前述した高精度を要求されるワーク段取作業
は、工作機の稼動率を著しく低下させている。さ
らに作業者は重労働を強いられるなどの欠点があ
つた。
本発明は上記の事柄にもとにもとづいてなされ
たもので、工作機械群のラインと関連性を有し、
かつ自動化されたワーク段取装置を提供すること
を目的とする。
本発明の特徴とするところは、工作機械群に取
付け可能なパレツトに、ワークを段取りするもの
において、前記パレツト上のワークを位置決めお
よびクランプするためのワークセツテイング手段
と、パレツト上のワークの寸法を計測し、この計
測信号をワークの位置決めのための位置制御信号
としてワークセツテイング手段に加える計測装置
と、パレツト、ワークおよびその他の治具類をハ
ンドリングするハンドリング装置と、前記のワー
クセツテイング手段、計測装置およびハンドリン
グ装置を対話形で制御し、かつ工作機械群の制御
処理装置とこれらの上位に位置する中央処理装置
との間の情報を授受する制御処理装置とを備え、
ワークの段取作業を工作機械群のラインと関連を
もつて自動化したものである。
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第１図は本発明のワーク段取装置を備える工作
機械群の配列構成を示すもので、図においてM1
〜M4は数値制御装置によつて制御される工作機
械、１は工作機械群M1〜M4にワーク２を供給す
る搬送手段で、例えばコンベア等によつて構成さ
れる。ワーク２はパレツト３に固定され、パレツ
ト３を介して搬送手段１上に移送される。工作機
械M1〜M4は工作機械群のための制御処理装置４
によつて制御される。この制御処理装置４は工作
機械群の作業工程情報および工具管理情報等を記
憶している。この制御処理装置４はこの制御処理
装置４によつて制御される工作機械群M1〜M4と
その操作者とが互いに得意とする機能を分担し
て、情報の授受を行いながら作業を処理する所謂
対話形制御機能を有している。制御処理装置４は
この上位に位置して工作機械群M1〜M4および後
述するワーク段取手段５を総括的に制御する中央
処理装置６に連絡している。
ワーク段取手段５はワーク２をパレツト３に高
精度に固定し、搬送手段１に移送させる一連の作
業および再加工のためワーク２の再固定作業など
の段取作業を行うものである。このワーク段取手
段５はその制御処理装置７によつて制御される。
この制御処理装置７は前述した工作機械群M1〜
M4の制御処理装置４と同様に対話形制御機能を
有しているとともに、ワーク段取作業手順等を記
憶し、さらに制御処理装置４および中央処理装置
６との間で情報の授受が行えるように連絡してい
る。ワーク段取手段５にはその段取作業の効率を
高めるために、前述した搬送手段１、専用治具搬
送手段８、ワーク搬送手段９およびパレツト搬送
手段１０が配置されている。
前述したワーク段取手段５の詳細な構成を第２
図および第３図について説明する。これらの図に
おいて第１図と同符号のものは同一部分である。
搬送手段１はワーク２をセツテイングしたパレツ
ト３を工作機械群M1〜M4に移送する。専用治具
搬送手段８はワーク２のセツテイング時に必要な
専用治具１１を搬入する。ワーク搬送手段９は加
工すべきワーク２を搬入する。パレツト搬送手段
１０はパレツト３を搬入する。これらの搬送手段
は並列に配置されている。パレツト搬送手段９の
近傍にはワークセツテイング手段１２が設置され
ている。このワークセツテイング手段１２の近傍
には後述するハンドリング装置１３の交換用ハン
ド１３ａおよび交換用汎用治具１４の保管部が配
置されている。
前述したワークセツテイング手段１２はパレツ
ト３が載置される回転式の段取テーブル１５と、
その周囲に設けられ、かつ位置治め治具、クラン
プなどを駆動する駆動部１６と、パレツト３への
ワーク２の位置決め制御に関与する計測装置１７
とを備えている。計測装置１７は駆動部１６とサ
ーボループ制御回路を構成しており、パレツト３
上のワーク２を３次元計測し、この計測信号をワ
ーク２の水平出し、平行出し、芯出しなどの位置
決め制御用信号として制御処理装置７を経て駆動
部１６に加える。駆動部１６は位置決め制御用信
号によりパレツト３に取付けられる治具を駆動し
てワーク２の水平出し、平行出しおよび芯出し制
御を行う。また駆動部１６はワーク２の位置決め
後、クランプを駆動してワーク２をパレツト３に
固定する。
ハンドリング装置１３は前述した搬送手段１，
８〜１０、ワークセツテイング手段１２および交
換用ハンド１３、交換用汎用治具１４の保管部を
跨がる架台１８上に設置されている。このハンド
リング装置１３は多種少量のワーク２、パレツト
３などをハンドリングできるようにするため、ハ
ンド部が反転可能であるとともにハンド部を交換
することができる。このハンドリング装置１３は
そのハンド部を水平面２方向と垂直方向との３方
向に移動させることができる。ハンドリング装置
１３は中央処理装置６からの情報および制御処理
装置７の操作者の判断情報により移動制御され
る。
第４図はワークセツテイング手段１２でのワー
ク２の位置決め構成の一例の詳細を示すもので、
この図において第１図〜第３図と同符号のものは
同一部分である。段取テーブル１５上に載置され
たパレツト３は、例えばねじ駆動により上下動す
る水平出し用プランジヤ１８およびねじ駆動によ
り水平する芯出し用のプランジヤ１９を備えてい
る。これらのプランジヤ１８，１９は駆動部１６
によつて作動される。この駆動部１６は計測装置
１７を構成する水平方向計測器１７ａ、芯出し計
測器１７ｂによるワーク２の計測信号にもとづい
て制御される。
第５図はワークセツテイング手段１２でのワー
ク２のクランプ機構の一例の詳細を示す。図にお
いて、クランプ用の治具２０はパレツト３のチヤ
ツク溝３ａに取付けられる。この治具２０はその
本体２０ａにワーク２を上方からクランプするク
ランプ爪２０ｂを備えている。このクランプ爪２
０ｂはねじ機構２０ｃによつて揺動される。また
治具２０の本体２０ａにはねじ機構によりワーク
２を側方からクランプするためのクランプロツド
２０ｄが設けられている。このクランプロツド２
０ｄおよびクランプ爪２０ｂはワーク２の形式に
応じて適宜使い分けられ、駆動部１６（図示せ
ず）によつて制御される。このクランプ機構はク
ランプ爪２０ｂ、クランプロツド２０ｄによるク
ランプ力を制御し得るようになつている。このク
ランプ力の確認はクランプ爪２０ｂ、クランプロ
ツド２０ｄの締付トルクの検出によつて行われ
る。またこのクランプ機構はワーク２のクランプ
時にもクランプ爪２０ｂ、クランプロツド２０ｄ
は計測装置の計測信号にもとづいて、前述した位
置決め機構によるワーク２の位置決めに加えて、
さらにワーク２の精密な位置決め動作を行う。
パレツト３は前述したように、位置決め機構を
備えているとともにクランプ機構を取付けること
が可能である。そしてクランプ機構によりワーク
２をパレツト３上に十分固定することができる
が、第６図に示すようにクランプ機構を補助する
ためにチヤツク２１を備えたものを使用すること
も可能である。この場合、チヤツク２１は駆動部
１６によつて作動される。またパレツト３は工作
機械群M1〜M4への移送およびワーク２の種類の
判別を行うための識別符号２２を備えている。
次に前述した本発明の実施例の動作を説明す
る。
まずワーク段取手段５内の制御処理装置７は中
央処理装置６から段取のための情報を人手し、こ
の情報により詳細な段取手段を決定する。制御処
理装置７はその内部のメモリに予め蓄績した標準
段取手順と操作者の判断情報とにより、段取条件
を高速かつ高性能で決定することができる。
このように制御処理装置７において詳細な段取
手段が決定されると、この段取手順に従つて、ワ
ーク２の段取が行われるが、まず最初にハンドリ
ング装置１３はパレツト搬送手段１０上の所望の
パレツト３を掴み、このパレツト３をワークセツ
テイング手段１２の段取テーブル１５上に載置す
る。次にハンドリング装置１３によりパレツト３
に、専用治具１１もしくは汎用治具１４を取付
け、またワーク２の姿勢を整えてパレツト３にワ
ーク２を載置する。
パレツト３上に治具１１，１４およびワーク２
が取付けられると、ワーク２の位置決めが行われ
る。この位置決め作業はワーク２の水平出し、平
行出しおよび芯出しなどの高精度を要求される作
業である。この例では、ワーク２の水平出しおよ
び芯出しについて述でる。ワーク２の水平出し作
業は、段取テーブル１５によつてワーク２を回転
させながら、このワーク２の上面に水平方向計測
器１７ａを接触させて、ワーク２の上面の水平量
を測定する。この水平量は制御処理装置７に加え
られる。このため制御処理装置７は予め設定され
たワーク２の上面の水平値と計測した水平量値と
を比較し水平変動量を演算する。そしてこの水平
変動量値は駆動部１６に転送される。これにより
駆動部１６は水平出し用プランジヤ１８を作動さ
せてワーク２の上面の水平度を制御する。またワ
ーク２の芯出し作業は前述と同様にワーク２を回
転させるとともに芯出し用計測器１７ｂによりワ
ーク２の芯ずれを検出し、駆動部１６によつて芯
出し用プランジヤ１９を作動させることによつて
行われる。この位置決め作業により、ワーク２は
パレツト３上に精度良く位置決めされる。
このように、ワーク２の位置決めが終了する
と、ワーク２は第５図に示すようにクランプ機構
を備える治具によつてパレツツト３上に固定され
る。クラン機構の作動は駆動部１６によるクラン
プ爪２０ｂあるいはクランプロツド２０ｄの作動
によつて行われる。このクランプ動作時、クラン
プ機構はクランプ力を制御しながらワーク２をパ
レツト３に固定するとともに、計測装置１７によ
りワーク２の位置ずれを再度確認しながらワーク
２の位置決め制御を行う。
ワーク２のパレツト３への固定が終了すると、
制御処理装置７は前述した計測装置１７によつて
計測したワーク２の据付精度の情報を蓄積する。
その後、ハンドリング装置１３はワーク２を固定
したパレツト３を掴み、これを工作機械群M1〜
M4に連結する搬送手段１に送り出す。これによ
りワーク２はパレツト３を介して搬送手段１によ
り工作機械群M1〜M4に搬送される。一方、制御
処理装置７は蓄積しておいたワーク２の据付精度
などの段取情報を、工作機械群M1〜M4の制御処
理装置４に転送する。制御処理装置４はこの情報
にもとづいて加工条件の修正等を行う。
上述の手順によりワーク２の段取りの一工程を
終了する。この工程における種々の制御すなわち
計測装置１７の制御、ハンドリング装置１３の運
動制御、ハンドリング装置１３のハンド部の選択
交換制御、治具１１，１４の選択制御、ワーク２
の位置決めクランプの制御、段取りテーブル１５
の回転制御等および工作機械群M1〜M4の制御処
理装置４、中央処理装置６との情報交換は、制御
処理装置７によつて行われる。これによりワーク
段取手段５の制御全体が統轄される。
上述のワーク段取工程は標準的な流れとして説
明したが、ハンドリング装置１３はワーク２およ
びパレツト３の形状に合せて、ハンド部を交換す
ることができる。またワーク段取手段５は工作機
械群M1〜M4を一巡した加工終了後のワーク２を
パレツト３から触緊し、これらの部品を搬出移送
させたり、再加工のために、ワーク２を反転し、
パレツト３に再度セツテイングする等の作業も行
うことができる。さらにワーク段取手段５におい
ては工作機械群M1〜M4を一巡して加工されたパ
レツト３上のワーク２の加工終了寸法を計測装置
１７によつて計測し、この計測値を加工プログラ
ムの修正情報として制御処理装置７を介して工作
機械群M1〜M4の制御処理装置４に転送する所謂
ポストプロセス計測を行うことができる。またワ
ーク段取手段５におけるハンドリング装置１３に
よつて特殊なワーク２をハンドリングする場合に
は、操作者の判断情報を制御処理装置７に投入す
ることによつて可能である。さらにハンドリング
装置１３によつて治具を選択する場合には学習動
作によつて制御処理装置７に蓄積した位置情報に
もとづいて選択が行われる。
以上詳述したように、本発明のワーク段取装置
によれば、工作機械に取付可能なパレツトに所望
ワークを人力を要することなくセツテイングする
ことができるので、従来にくらべて省人化を図る
ことができる。またワークの段取作業を、加工ラ
インとの対話により行うことができるので、従来
の人手による作業にくらべてワーク段取技術の平
準化および高性能化を達成することができる。さ
らに本発明のワーク段取手段は加工ラインとの連
絡により加工ラインの生産性を著しく高めること
ができるなどの利点がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
装置の概略的な全体構成を示す平面図、第２図は
ワーク段取手段を拡大して示す平面図、第３図は
ワーク段取手段のワークセツテイング手段部分を
拡大して示す斜視図、第４図はワーク段取手段に
おけるワーク位置決め機構の一例を示す図、第５
図はワーク段取手段におけるワークのクランプ機
構を示す図、第６図はパレツトの一例を示す斜視
図である。 M1〜M4……工作機械、１……搬送手段、２…
…ワーク、３……パレツト、４……工作機械群の
制御処理装置、５……ワーク段取手段、６……中
央処理装置、７……ワーク段取手段の制御処理装
置、１２……ワークセツテイング手段、１３……
ハンドリング装置、１７……計測装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 工作機械群に取付可能なパレツトに、ワーク
    を段取りするものにおいて、前記パレツト上のワ
    ークを位置決めおよびクランプするためのワーク
    セツテイング手段と、パレツト上のワークの寸法
    を計測し、この計測信号をワーク位置決めのため
    の位置制御信号としてワークセツテイング手段に
    加える計測装置と、パレツト、ワークおよびその
    他の治具類をハンドリングするハンドリング装置
    と、前記ワークセツテイング手段、計測装置およ
    びハンドリング装置を対話形で制御し、かつ工作
    機械群の制御処理装置とこれらの上位に位置する
    中央処理装置との間の情報を受授する制御処理装
    置とを備えたことを特徴とする工作機械群のワー
    ク段取装置。 ２ 計測装置はワークセツテイング手段上に設置
    され、パレツト上のワークを３次元計測し得るよ
    うに移動可能に設けられていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の工作機械群のワーク
    段取装置。 ３ 計測装置は加工終了後のワークの寸法形状を
    計測する所謂ポストプロセス計測し、この計測情
    報を工作機械群の加工情報として制御処理装置に
    入力させることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項または第２項記載の工作機械群のワーク段取装
    置。 ４ ハンドリング装置はそのハンド部を３次元運
    動することができることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の工作機械群のワーク段取装置。 ５ ハンドリング装置は対象物に応じてそのハン
    ド部を取換え可能な構造であることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項または第４項記載の工作機
    械群のワーク段取装置。 ６ 制御処理装置はハンドリング装置の学習動作
    により治具の位置情報を記憶していることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の工作機械群の
    ワーク段取装置。
JP22979A 1979-01-08 1979-01-08 Work preparatory plan system for machine tool group Granted JPS5596255A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22979A JPS5596255A (en) 1979-01-08 1979-01-08 Work preparatory plan system for machine tool group
US06/107,925 US4321679A (en) 1979-01-08 1979-12-28 Work setting system for manufacturing process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22979A JPS5596255A (en) 1979-01-08 1979-01-08 Work preparatory plan system for machine tool group

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5596255A JPS5596255A (en) 1980-07-22
JPS6128470B2 true JPS6128470B2 (ja) 1986-06-30

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ID=11468126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22979A Granted JPS5596255A (en) 1979-01-08 1979-01-08 Work preparatory plan system for machine tool group

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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