(57)【要約】【課題】省エネルギー性の向上が図られる加工システム、を提供する。【解決手段】加工システムは、開口部１３２を有し、ワークの加工エリア１１０を区画形成するカバー体１３１と、開口部１３２に設けられる扉部１３６と、扉部１３６を、開口部１３２を閉状態とする第１位置と、開口部１３２を開状態とする第２位置との間で動作させるアクチュエータ１４１と、アクチュエータ１４１を制御する制御装置と、開口部１３２を通じて動作し、加工エリア１１０とその外部エリアとの間でワークを搬送するロボットアーム２１２とを備える。制御装置は、ロボットアーム２１２によるワークの搬送時、扉部１３６が第３位置に位置決めされるようにアクチュエータ１４１を制御する。扉部１３６が第３位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積は、扉部１３６が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積よりも小さい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、
前記開口部に設けられる扉部と、
前記扉部を、前記開口部を閉状態とする第１位置と、前記開口部を開状態とする第２位置との間で動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御装置と、
前記開口部を通じて動作し、前記加工エリアとその外部エリアとの間で被搬送物を搬送する搬送装置とを備え、
前記制御装置は、前記搬送装置による被搬送物の搬送時、前記扉部が第３位置に位置決めされるように前記アクチュエータを制御し、
前記扉部が前記第３位置に位置決めされた時の前記開口部の開口面積は、前記扉部が前記第２位置に位置決めされた時の前記開口部の開口面積よりも小さい、加工システム。
【請求項２】
前記外部エリアにおいて前記搬送装置を取り囲むガード体をさらに備え、
前記開口部は、前記ガード体と対向する対向領域と、前記ガード体と対向しない非対向領域とを含み、
前記扉部は、前記第３位置に位置決めされた時に、前記対向領域を開口し、前記非対向領域を閉塞し、前記第２位置に位置決めされた時に、前記対向領域および前記非対向領域を開口する、請求項１に記載の加工システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記搬送装置による被搬送物の非搬送時であって、前記加工エリア内におけるワーク加工の停止時に、前記扉部が第４位置に位置決めされるように前記アクチュエータを制御し、
前記扉部が前記第４位置に位置決めされた時の前記開口部の開口面積は、前記扉部が前記第２位置に位置決めされた時の前記開口面積よりも小さい、請求項１または２に記載の加工システム。
【請求項４】
前記扉部が前記第４位置に位置決めされた時の前記開口部の開口面積は、前記扉部が前記第３位置に位置決めされた時の前記開口面積よりもさらに小さい、請求項３に記載の加工システム。
【請求項５】
前記制御装置に対して、前記アクチュエータの制御プログラムを入力する入力部をさらに備え、
前記制御装置は、前記入力部より入力された前記制御プログラムに基づいて、前記アクチュエータを制御する、請求項１から４のいずれか１項に記載の加工システム。
【請求項６】
前記扉部は、第１扉部と、前記第１扉部とともに前記開口部を閉状態とする前記第２扉部とを含み、
前記制御装置は、前記搬送装置による被搬送物の搬送時、前記第１扉部および前記第２扉部のいずれか一方が開動作するように、前記アクチュエータを制御する、請求項１から５のいずれか１項に記載の加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の加工システムに関して、たとえば、特開２０１４−２０５２３１号公報（特許文献１）には、加工時に閉じられ、非加工時に開放される扉を有する加工機と、扉を介して加工機の内部に進退可能に設けられ、加工対象物および／またはツールの交換を行なうロボットと、ロボットを制御するロボット制御装置とを備える加工システムが開示されている。
【０００３】
ロボット制御装置は、扉の開閉制御を行なうことが可能であり、ロボットの位置および姿勢と、扉の位置とに応じて、ロボットおよび扉を同期制御する。たとえば、扉が開放位置に到達する前にロボットの加工機への進入動作を開始させたり、ロボットの退避動作が完了する前に扉の閉鎖動作を開始させたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０５２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示されるように、自動的に開閉動作する扉を備えた加工機に対して、ロボットを用いて、ワーク等の被搬送物を搬出入させる加工システムが知られている。このような加工システムにおいては、扉を自動開閉させるためにアクチュエータの駆動が必要となるため、省エネルギー性に劣ってしまう。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、省エネルギー性の向上が図られる加工システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従った加工システムは、開口部を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、開口部に設けられる扉部と、扉部を、開口部を閉状態とする第１位置と、開口部を開状態とする第２位置との間で動作させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置と、開口部を通じて動作し、加工エリアとその外部エリアとの間で被搬送物を搬送する搬送装置とを備える。制御装置は、搬送装置による被搬送物の搬送時、扉部が第３位置に位置決めされるようにアクチュエータを制御する。扉部が第３位置に位置決めされた時の開口部の開口面積は、扉部が第２位置に位置決めされた時の開口部の開口面積よりも小さい。
【０００８】
このように構成された加工システムによれば、搬送装置による被搬送物の搬送時、扉部は、開口部が第２位置に位置決めされた時の開口面積よりも小さい開口面積とされる第３位置に位置決めされるため、扉部を開閉動作させる際にアクチュエータで消費されるエネルギーを抑制することができる。これにより、自動的に開閉する扉部を備えた加工システムにおいて、省エネルギー性を向上させることができる。
【０００９】
また好ましくは、加工システムは、外部エリアにおいて搬送装置を取り囲むガード体をさらに備える。開口部は、ガード体と対向する対向領域と、ガード体と対向しない非対向領域とを含む。扉部は、第３位置に位置決めされた時に、対向領域を開口し、非対向領域を閉塞する。扉部は、第２位置に位置決めされた時に、対向領域および非対向領域を開口する。
【００１０】
このように構成された加工システムによれば、扉部が第３位置に位置決めされた時、搬送装置は、開口部の対向領域を通じて被搬送物を搬送することができる。一方、搬送装置は、ガード体により取り囲まれており、また、開口部の非対向領域は、扉部によって閉塞されているため、作業者が搬送装置の動作領域に侵入することを防止できる。
【００１１】
また好ましくは、制御装置は、搬送装置による被搬送物の非搬送時であって、加工エリア内におけるワーク加工の停止時に、扉部が第４位置に位置決めされるようにアクチュエータを制御する。扉部が第４位置に位置決めされた時の開口部の開口面積は、扉部が第２位置に位置決めされた時の開口面積よりも小さい。
【００１２】
このように構成された加工システムによれば、搬送装置による被搬送物の非搬送時であって、加工エリア内におけるワーク加工の停止時に、作業者は、開口部を通じて、加工エリア内で各種作業を行なうことができる。この際、扉部が第４位置に位置決めされた時の開口部の開口面積は、扉部が第２位置に位置決めされた時の開口部の開口面積よりも小さいため、扉部を開閉動作させる際にアクチュエータで消費されるエネルギーを抑制することができる。
【００１３】
また好ましくは、扉部が第４位置に位置決めされた時の開口部の開口面積は、扉部が第３位置に位置決めされた時の開口面積よりもさらに小さい。
【００１４】
このように構成された加工システムによれば、扉部を開閉動作させる際にアクチュエータで消費されるエネルギーをさらに抑制することができる。
【００１５】
また好ましくは、加工システムは、制御装置に対して、アクチュエータの制御プログラムを入力する入力部をさらに備える。制御装置は、入力部より入力された制御プログラムに基づいて、アクチュエータを制御する。
【００１６】
このように構成された加工システムによれば、ワーク加工が進行する間、予め入力された制御プログラムに基づいて、扉部を開閉動作させることができる。
【００１７】
また好ましくは、扉部は、第１扉部と、第１扉部とともに開口部を閉状態とする第２扉部とを含む。制御装置は、搬送装置による被搬送物の搬送時、第１扉部および第２扉部のいずれか一方が開動作するように、アクチュエータを制御する。
【００１８】
このように構成された加工システムによれば、搬送装置による被搬送物の搬送時に、両開きタイプの扉の一方のみを開動作させることによって、省エネルギー性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上に説明したように、この発明に従えば、省エネルギー性の向上が図られる加工システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１における加工システムを示す上面図である。
【図２】図１中の搬送ユニットを示す斜視図である。
【図３】扉部が第２位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。
【図４】扉部が第３位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。
【図５】ワーク加工に伴う加工システムの動作の一例を示すフローチャート図である。
【図６】扉部が第４位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。
【図７】この発明の実施の形態２における加工システムを示す上面図である。
【図８】扉部が第２位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。
【図９】扉部が第３位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。
【図１０】扉部が第４位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における加工システムを示す上面図である。図１を参照して、本実施の形態における加工システム１０は、工作機械１００と、搬送ユニット２００とを備える。
【００２３】
工作機械１００は、ワークを加工する。工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。搬送ユニット２００は、工作機械１００と隣り合って設けられている。搬送ユニット２００は、工作機械１００に対して、被搬送物であるワークを搬送（搬入，搬出）するための装置である。
【００２４】
本実施の形態では、工作機械１００として、立形マシニングセンタ１００Ａが設けられている。立形マシニングセンタ１００Ａは、主軸１２１と、テーブル１２２と、カバー体１３１と、扉部１３６と、アクチュエータ１４１と、制御装置１５１と、操作盤１２３とを有する。
【００２５】
主軸１２１は、ワークの加工エリア１１０の内部で移動可能に設けられている。主軸１２１は、鉛直方向に平行なＺ軸方向に沿って移動可能に設けられている。主軸１２１は、モータ駆動により、Ｚ軸に平行な中心軸１０１を中心に回転可能に設けられている。主軸１２１には、各種工具を着脱可能に保持するためのクランプ機構が設けられている。
【００２６】
テーブル１２２は、加工エリア１１０の内部で移動可能に設けられている。テーブル１２２は、水平方向に平行なＸ軸方向（左右方向）と、水平方向に平行であり、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向（前後方向）とを含む平面（Ｘ−Ｙ平面）内で移動可能に設けられている。テーブル１２２上には、ワークを着脱可能に保持するためのワーク装着用治具（不図示）が設けられている。
【００２７】
カバー体１３１は、スプラッシュガードとも呼ばれ、立形マシニングセンタ１００Ａの外観をなすとともに、加工エリア１１０を区画形成している。カバー体１３１は、開口部１３２を有する。開口部１３２は、カバー体１３１の前面から上面にかけて開口し、加工エリア１１０に通じている。
【００２８】
扉部１３６は、開口部１３２に設けられている。扉部１３６は、水平方向に沿ってスライド可能に設けられている。扉部１３６は、Ｘ軸方向に沿ってスライド可能に設けられている。扉部１３６が開閉動作することによって、開口部１３２が開状態とされたり、閉状態とされたりする。扉部１３６は、閉状態とされた時に、カバー体１３１とともに加工エリア１１０を区画形成する。扉部１３６には、作業者が加工エリア１１０内を覗くための透明窓（不図示）が設けられている。
【００２９】
なお、開口部１３２の開口面積が増大する時の扉部１３６の動作を、「開動作」という。扉部１３６が図１における左側にスライドする動作が、「開動作」に対応している。また、開口部１３２の開口面積が減少する時の扉部１３６の動作を、「閉動作」という。扉部１３６が図１における右側にスライドする動作が、「閉動作」に対応している。
【００３０】
アクチュエータ１４１は、カバー体１３１に設けられている。アクチュエータ１４１は、扉部１３６に接続されている。アクチュエータ１４１は、その駆動に伴って、扉部１３６を開閉動作させる。アクチュエータ１４１の種類は、特に限定されないが、一例として、直動型のサーボモータである。アクチュエータ１４１は、扉部１３６を任意の位置で停止させることが可能である。
【００３１】
制御装置１５１は、立形マシニングセンタ１００Ａを制御する。制御装置１５１は、立形マシニングセンタ１００Ａに備え付けられ、立形マシニングセンタ１００Ａにおける各種動作を制御するための制御盤である。制御装置１５１は、アクチュエータ１４１を制御する。制御装置１５１は、さらに、搬送ユニット２００におけるロボットアーム２１２を制御する。
【００３２】
操作盤１２３は、立形マシニングセンタ１００Ａの運転操作や調整に必要な各種装置をまとめて配置したものである。操作盤１２３は、カバー体１３１の前面に設けられている。操作盤１２３は、開口部１３２と隣り合って設けられている。操作盤１２３は、アクチュエータ１４１の制御プログラムを入力する入力部に対応している。
【００３３】
図２は、図１中の搬送ユニットを示す斜視図である。図１および図２を参照して、搬送ユニット２００は、ロボットアーム２１２と、ワーク載置部２１１と、ガード体２２１とを有する。
【００３４】
ロボットアーム２１２は、Ｙ軸方向において、立形マシニングセンタ１００Ａと隣り合って設けられている。ロボットアーム２１２は、開口部１３２（閉状態とされた扉部１３６）と対向して設けられている。ロボットアーム２１２は、開口部１３２を通じて動作し、加工エリア１１０と、その外部エリアとの間でワークを搬送する。ロボットアーム２１２は、ワークを把持可能なワーク把持部（不図示）を有する。ロボットアーム２１２は、複数の軸（代表的には、６軸）が互いに独立して制御可能な多関節ロボットである。
【００３５】
ワーク載置部２１１は、ロボットアーム２１２と隣り合って設けられている。ワーク載置部２１１は、ロボットアーム２１２の動作領域に設けられている。ワーク載置部２１１は、ロボットアーム２１２を挟んで開口部１３２（閉状態とされた扉部１３６）の反対側に設けられている。開口部１３２（閉状態とされた扉部１３６）、ロボットアーム２１２およびワーク載置部２１１は、挙げた順に、Ｙ軸方向に並んでいる。
【００３６】
ワーク載置部２１１は、複数のワークを載置可能なように構成されている。一例として、ワーク載置部２１１は、板材から構成されており、その板材には、ワークを挿入可能な複数の孔が設けられている。
【００３７】
ガード体２２１は、外部エリアにおいてロボットアーム２１２を取り囲むように設けられている。ガード体２２１は、さらにワーク載置部２１１を取り囲むように設けられている。ガード体２２１は、外部エリアにおいて、ロボットアーム２１２の動作領域を作業者から隔離するように設けられている。ガード体２２１は、ロボットアーム２１２およびワーク載置部２１１を、Ｘ軸方向における両側と、Ｙ軸方向における一方の側とから取り囲むフェンスから構成されている。Ｙ軸方向における他方の側に開口されたガード体２２１の開口部２２２は、カバー体１３１の開口部１３２と対面している。
【００３８】
開口部１３２は、対向領域１３３と、非対向領域１３４とを有する。対向領域１３３は、ガード体２２１と対向している。対向領域１３３は、Ｙ軸方向において、ガード体２２１の開口部２２２と対面している。ロボットアーム２１２およびワーク載置部２１１が配置されたガード体２２１内の空間は、開口部１３２のうちの対向領域１３３を介して、加工エリア１１０と通じている。
【００３９】
非対向領域１３４は、ガード体２２１と対向していない。非対向領域１３４は、Ｘ軸方向において、対向領域１３３と隣り合って設けられている。外部エリアにおけるガード体２２１の外側の空間は、開口部１３２のうちの非対向領域１３４を介して、加工エリア１１０と通じている。
【００４０】
図３は、扉部が第２位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。図４は、扉部が第３位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。
【００４１】
図１および図３を参照して、扉部１３６は、アクチュエータ１４１の駆動によって、図１に示される開口部１３２を閉状態とする第１位置と、図３に示される開口部１３２を開状態とする第２位置との間で開閉動作する。
【００４２】
扉部１３６が第１位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積は、ゼロとなる。開口部１３２が扉部１３６により閉塞されることによって、加工エリア１１０は、外部エリアと遮断される。加工エリア１１０内においてワークの加工を行なう場合、扉部１３６は、第１位置に位置決めされる。第１位置は、扉部１３６の、Ｘ軸方向における一方のスライド端である。
【００４３】
扉部１３６が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積は、Ｓａとなる。開口部１３２の開口面積Ｓａは、開閉動作に伴って変化する扉部１３６の開口面積のうちで最大値である。扉部１３６が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２は、全開状態とされる。第２位置は、扉部１３６の、Ｘ軸方向における他方のスライド端である。
【００４４】
図４を参照して、制御装置１５１（図１を参照のこと）は、ロボットアーム２１２によるワークの搬送時、扉部１３６が第３位置に位置決めされるようにアクチュエータ１４１を制御する。
【００４５】
図１、図３および図４を参照して、扉部１３６が第３位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積は、Ｓｂとなる。扉部１３６が第３位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓｂは、扉部１３６が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓａよりも小さい（Ｓｂ＜Ｓａ）。
【００４６】
扉部１３６が第３位置に位置決めされた時の開口部１３２は、半開状態とされている。扉部１３６が第３位置に位置決めされた時の開口部１３２は、ロボットアーム２１２がワークの搬送作業を行なうことが可能な最小限の開口面積（開度）を有するように設定されている。第３位置に位置決めされた時の扉部１３６は、Ｘ軸方向において、図１に示される第１位置に位置決めされた時の扉部１３６と、図３に示される第２位置に位置決めされた時の扉部１３６との間に位置している。
【００４７】
図１に示されるように、第１位置に位置決めされた時の扉部１３６は、開口部１３２の対向領域１３３および非対向領域１３４を閉塞する。図３に示されるように、第２位置に位置決めされた時の扉部１３６は、開口部１３２の対向領域１３３および非対向領域１３４を開口する。図４に示されるように、第３位置に位置決めされた時の扉部１３６は、対向領域１３３を開口し、非対向領域１３４を閉塞する。
【００４８】
図５は、ワーク加工に伴う加工システムの動作の一例を示すフローチャート図である。なお、以下に説明する加工システム１０の動作は、特に言及されない限り、予め作業者により操作盤１２３を通じて制御装置１５１に入力された制御プログラムに基づいて実行される。
【００４９】
図１および図５を参照して、初期状態として、扉部１３６が第１位置に位置決めされている。これにより、開口部１３２が閉状態とされている。
【００５０】
図４および図５を参照して、まず、制御装置１５１は、扉部１３６が開動作して、第３位置に位置決めされるように、アクチュエータ１４１を制御する（Ｓ１０１）。これにより、開口部１３２は、半開状態とされる。
【００５１】
次に、制御装置１５１は、ワークが加工エリア１１０内に搬入されるように、ロボットアーム２１２を制御する（Ｓ１０２）。本ステップにおいては、ロボットアーム２１２が、ワーク載置部２１１に載置された未加工のワークを把持する。ロボットアーム２１２は、開口部１３２に通じて加工エリア１１０に進入する。さらに、ロボットアーム２１２は、ワークをテーブル１２２上のワーク固定治具（不図示）に装着する。ロボットアーム２１２は、開口部１３２を通じて加工エリア１１０から退避する。
【００５２】
図１および図５を参照して、次に、制御装置１５１は、扉部１３６が閉動作して、第１位置に位置決めされるように、アクチュエータ１４１を制御する（Ｓ１０３）。これにより、開口部１３２は、閉状態とされる。次に、制御装置１５１は、ワーク加工（粗加工）が実行されるように、立形マシニングセンタ１００Ａを制御する（Ｓ１０４）。
【００５３】
図３および図５を参照して、ワーク加工（粗加工）の完了後、制御装置１５１は、扉部１３６が開動作し、第２位置に位置決めされるように、アクチュエータ１４１を制御する（Ｓ１０５）。これにより、開口部１３２は、全開状態とされる。本ステップでは、制御装置１５１は、作業者により操作盤１２３を通じて入力された指令に基づいて、扉部１３６の開動作を実行してもよい。
【００５４】
次に、作業者がワークの測定を行なう（Ｓ１０６）。作業者は、非対向領域１３４にて開口する開口部１３２を通じて加工エリア１１０内にアクセスすることによって、ワークの測定を行なう。作業者は、粗加工後のワークの測定結果に基づいて、続いて実行されるワークの仕上げ加工のパラメータを補正してもよい。
【００５５】
図１および図５を参照して、ワークの測定の完了後、制御装置１５１は、扉部１３６が閉動作し、第１位置に位置決めされるように、アクチュエータ１４１を制御する（Ｓ１０７）。これにより、開口部１３２は、閉状態とされる。本ステップでは、制御装置１５１は、作業者により操作盤１２３を通じて入力された指令に基づいて、扉部１３６の閉動作を実行してもよい。
【００５６】
次に、制御装置１５１は、ワーク加工（仕上げ加工）が実行されるように、立形マシニングセンタ１００Ａを制御する（Ｓ１０８）。
【００５７】
図４および図５を参照して、ワーク加工（仕上げ加工）の完了後、制御装置１５１は、扉部１３６が開動作して、第３位置に位置決めされるように、アクチュエータ１４１を制御する（Ｓ１０９）。これにより、開口部１３２は、半開状態とされる。
【００５８】
次に、制御装置１５１は、ワークが加工エリア１１０から搬出されるように、ロボットアーム２１２を制御する（Ｓ１１０）。本ステップにおいては、ロボットアーム２１２が、開口部１３２に通じて加工エリア１１０に進入する。ロボットアーム２１２は、テーブル１２２上のワーク固定治具（不図示）に装着された加工済みのワークを把持する。ロボットアーム２１２は、開口部１３２を通じて加工エリア１１０から退避する。ロボットアーム２１２は、ワークをワーク載置部２１１に載置する。
【００５９】
以上に説明したように、本実施の形態では、ロボットアーム２１２によるワークの搬送時に（Ｓ１０２，Ｓ１１０）、扉部１３６が、開口部１３２が第２位置に位置決めされた時の開口面積Ｓａよりも小さい開口面積Ｓｂとされる第３位置に位置決めされる。これにより、ワーク搬送の前後に扉部１３６を開閉動作させる際にアクチュエータ１４１で消費されるエネルギーが抑制されるため、加工システム１０の省エネルギー性を向上させることができる。
【００６０】
加えて、扉部１３６は、開口部１３２がロボットアーム２１２によるワーク搬送に必要最小限の開度となるように位置決めされるため、ワーク搬送の前後において扉部１３６の開閉動作に要する時間を短くすることができる。これにより、加工システム１０におけるワーク加工のサイクルタイムを短縮化するという効果も奏される。
【００６１】
また、扉部１３６は、図４に示される第３位置に位置決めされた時に、開口部１３２の対向領域１３３を開口し、非対向領域１３４を閉塞する。このような構成により、ロボットアーム２１２は、開口部１３２の対向領域１３３を通じてワークを搬送することができる。また、ロボットアーム２１２は、ガード体２２１により取り囲まれており、開口部１３２の非対向領域１３４は、扉部１３６によって閉塞されているため、作業者がロボットアーム２１２の動作領域に侵入することを防止できる。
【００６２】
図６は、扉部が第４位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。図６を参照して、制御装置１５１（図１を参照のこと）は、ロボットアーム２１２によるワークの非搬送時であって、加工エリア１１０内におけるワーク加工の停止時に、扉部１３６が第４位置に位置決めされるようにアクチュエータ１４１を制御してもよい。
【００６３】
扉部１３６が第４位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積は、Ｓｃとなる。扉部１３６が第４位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓｃは、扉部１３６が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓａよりも小さい（Ｓｃ＜Ｓａ）。
【００６４】
第４位置に位置決めされた時の扉部１３６は、Ｘ軸方向において、図４に示される第３位置に位置決めされた時の扉部１３６と、図３に示される第２位置に位置決めされた時の扉部１３６との間に位置している。第４位置に位置決めされた時の扉部１３６は、対向領域１３３と、非対向領域１３４の一部とを開口し、非対向領域１３４の残る部分を閉塞する。
【００６５】
このような構成によれば、ロボットアーム２１２によるワークの非搬送時であって、加工エリア１１０内におけるワーク加工の停止時に、作業者は、非対向領域１３４の一部で開口する開口部１３２を通じて、各種作業を行なうことができる。たとえば、作業者は、加工エリア１１０内の清掃を行なってもよい。作業者は、扉部１３６が第４位置に位置決めされた状態で、図５中のＳ１０６で説明したワークの測定を行なってもよい。
【００６６】
この場合、扉部１３６が、開口部１３２が第２位置に位置決めされた時の開口面積よりも小さい開口面積とされる第４位置に位置決めされるため、扉部１３６を開閉動作させる際にアクチュエータ１４１で消費されるエネルギーを抑制することができる。また、加工エリア１１０内の清掃を行なう場合には、清掃時のエア吹きに伴って外部エリアにクーラントや切屑等が飛散することを抑制するという効果も奏される。
【００６７】
以上に説明した、この発明の実施の形態１における加工システム１０の構造についてまとめると、本実施の形態における加工システム１０は、開口部１３２を有し、ワークの加工エリア１１０を区画形成するカバー体１３１と、開口部１３２に設けられる扉部１３６と、扉部１３６を、開口部１３２を閉状態とする第１位置と、開口部１３２を開状態とする第２位置との間で動作させるアクチュエータ１４１と、アクチュエータ１４１を制御する制御装置１５１と、開口部１３２を通じて動作し、加工エリア１１０とその外部エリアとの間で被搬送物としてのワークを搬送する搬送装置としてのロボットアーム２１２とを備える。制御装置１５１は、ロボットアーム２１２によるワークの搬送時、扉部１３６が第３位置に位置決めされるようにアクチュエータ１４１を制御する。扉部１３６が第３位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓｂは、扉部１３６が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓａよりも小さい。
【００６８】
このように構成された、この発明の実施の形態１における加工システム１０によれば、ワーク搬送の前後において扉部１３６を開閉動作させる際にアクチュエータ１４１で消費されるエネルギーを抑制することができる。これにより、加工システム１０の省エネルギー性を向上させることができる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、搬送装置が、多関節ロボットであるロボットアーム２１２である場合を説明したが、本発明はこれに限られない。本発明における搬送装置は、たとえば、ワークを直線方向に搬送する直動タイプのワーク搬送装置であってもよい。また、搬送装置により搬送される被搬送物は、ワークに限られず、たとえば、工具であってもよい。
【００７０】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２における加工システムを示す上面図である。本実施の形態における加工システムは、実施の形態１における加工システムと比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【００７１】
図７を参照して、本実施の形態における加工システム２０では、工作機械１００として、旋盤１００Ｂが設けられている。
【００７２】
旋盤１００Ｂは、主軸１６１（第１主軸１６１Ｐ，第２主軸１６１Ｑ）と、刃物台１６６と、カバー体１３１と、扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）と、アクチュエータ１４１（第１アクチュエータ１４１Ｐ，第２アクチュエータ１４１Ｑ）と、制御装置１５１と、操作盤１２３とを有する。
【００７３】
第１主軸１６１Ｐおよび第２主軸１６１Ｑは、水平方向に平行なＺ軸方向（左右方向）において、互いに対向して設けられている。第１主軸１６１Ｐは、Ｚ軸に平行な中心軸１０６を中心に回転可能に設けられている。第２主軸１６１Ｑは、Ｚ軸に平行で、中心軸１０６の延長線上で延びる中心軸１０７を中心に回転可能に設けられている。第１主軸１６１Ｐおよび第２主軸１６１Ｑには、ワークを着脱可能に保持するためのチャック機構が設けられている。
【００７４】
刃物台１６６は、複数の工具を装着可能なように構成されている。刃物台１６６は、いわゆるタレットタイプであり、複数の工具が放射状に取り付けられ、旋回割り出しを行なう。より具体的には、刃物台１６６は、Ｚ軸に平行な中心軸１０８を中心に旋回可能に設けられている。中心軸１０８を中心にその周方向に間隔を隔てた位置には、工具を保持するための工具ホルダが取り付けられている。刃物台１６６が中心軸１０８を中心に旋回することによって、工具ホルダに保持された工具が周方向に移動し、加工に用いられる工具が割り出される。
【００７５】
第２主軸１６１Ｑは、Ｚ軸方向に沿って移動可能に設けられている。刃物台１６６は、Ｚ軸方向と、Ｚ軸に直交し、鉛直方向に対して傾斜するＸ軸方向とに沿って、移動可能に設けられている。
【００７６】
扉部１３６は、第１扉部１３６Ｐと、第１扉部１３６Ｐとともに開口部１３２を閉状態とする第２扉部１３６Ｑとを有する両開きタイプである。第１扉部１３６Ｐおよび第２扉部１３６Ｑは、Ｚ軸方向に並んで設けられている。第１扉部１３６Ｐおよび第２扉部１３６Ｑは、Ｚ軸方向に沿ってスライド可能に設けられている。
【００７７】
アクチュエータ１４１は、第１アクチュエータ１４１Ｐと、第２アクチュエータ１４１Ｑとを有する。第１アクチュエータ１４１Ｐは、第１扉部１３６Ｐを開閉動作させる。第２アクチュエータ１４１Ｑは、第２扉部１３６Ｑを開閉動作させる。このような構成により、第１扉部１３６Ｐおよび第２扉部１３６Ｑは、第１アクチュエータ１４１Ｐおよび第２アクチュエータ１４１Ｑの駆動により、互いに独立して開閉動作が可能なように構成されている。
【００７８】
図８は、扉部が第２位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。図７および図８を参照して、扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）は、アクチュエータ１４１（第１アクチュエータ１４１Ｐ，第２アクチュエータ１４１Ｑ）の駆動によって、図７に示される開口部１３２を閉状態とする第１位置と、図８に示される開口部１３２を開状態とする第２位置との間で開閉動作する。
【００７９】
扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第１位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積は、ゼロとなる。扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積は、Ｓａとなる。
【００８０】
開口部１３２は、対向領域１３３と、非対向領域１３４とを有する。対向領域１３３は、ガード体２２１と対向している。対向領域１３３は、第１位置に位置決めされた第１扉部１３６Ｐにより閉塞されている。非対向領域１３４は、ガード体２２１と対向していない。非対向領域１３４は、第１位置に位置決めされた第２扉部１３６Ｑにより閉塞されている。
【００８１】
図９は、扉部が第３位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。図９を参照して、制御装置１５１（図７を参照のこと）は、ロボットアーム２１２によるワークの搬送時、扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第３位置に位置決めされるようにアクチュエータ１４１（第１アクチュエータ１４１Ｐ，第２アクチュエータ１４１Ｑ）を制御する。
【００８２】
扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第３位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓｂは、扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓａよりも小さい（Ｓｂ＜Ｓａ）。
【００８３】
制御装置１５１は、ロボットアーム２１２によるワークの搬送時、第１扉部１３６Ｐおよび第２扉部１３６Ｑのうちの第１扉部１３６Ｐのみが開動作するように、第１アクチュエータ１４１Ｐおよび第２アクチュエータ１４１Ｑを制御する。
【００８４】
このような構成によれば、第１扉部１３６Ｐおよび第２扉部１３６Ｑのうちの第１扉部１３６Ｐのみが開動作されるため、扉部１３６を開閉動作させる際にアクチュエータ１４１で消費されるエネルギーを抑制することができる。これにより、加工システム２０の省エネルギー性を向上させることができる。
【００８５】
図１０は、扉部が第４位置に位置決めされた時の加工システムを示す上面図である。図１０を参照して、制御装置１５１（図７を参照のこと）は、ロボットアーム２１２によるワークの非搬送時であって、加工エリア１１０内におけるワーク加工の停止時に、扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第４位置に位置決めされるようにアクチュエータ１４１（第１アクチュエータ１４１Ｐ，第２アクチュエータ１４１Ｑ）を制御してもよい。
【００８６】
扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第４位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積は、Ｓｃとなる。
【００８７】
扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第４位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓｃは、扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第２位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓａよりも小さい（Ｓｃ＜Ｓａ）。扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第４位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓｃは、扉部１３６（第１扉部１３６Ｐ，第２扉部１３６Ｑ）が第３位置に位置決めされた時の開口部１３２の開口面積Ｓｂよりもさらに小さい（Ｓｃ＜Ｓｂ）。
【００８８】
第４位置に位置決めされた時の第１扉部１３６Ｐは、第１位置に位置決めされた時の第１扉部１３６Ｐと同じ位置に位置決めされている。第４位置に位置決めされた時の第１扉部１３６Ｐは、対向領域１３３を閉塞している。第４位置に位置決めされた時の第２扉部１３６Ｑは、Ｘ軸方向において、第１位置に位置決めされた時の第２扉部１３６Ｑと、第２位置に位置決めされた時の第２扉部１３６Ｑとの間に位置している。第４位置に位置決めされた時の第２扉部１３６Ｑは、非対向領域１３４の一部を開口し、非対向領域１３４の残る部分を閉塞している。
【００８９】
このような構成によれば、扉部１３６が、開口部１３２が第２位置および第３位置に位置決めされた時の開口面積の各々よりも小さい開口面積とされる第４位置に位置決めされるため、扉部１３６を開閉動作させる際にアクチュエータ１４１で消費されるエネルギーを抑制することができる。
【００９０】
このように構成された、この発明の実施の形態２における加工システム２０によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００９１】
なお、本発明における加工システムが適用される加工機械は、立形マシニングセンタおよび旋盤に限られない。たとえば、横形マシニングセンタ、固定工具を用いた旋削機能と、回転工具を用いたミーリング機能とを有する複合加工機、または、除去加工（Subtractive manufacturing）と、付加加工（Additive manufacturing）とが可能な加工機械などに、本発明が適用されてもよい。
【００９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
この発明は、主に、自動的に開閉動作する扉部を備えた加工システムに適用される。
【符号の説明】
【００９４】
１０，２０  加工システム、１００  工作機械、１００Ａ  立形マシニングセンタ、１００Ｂ  旋盤、１０１，１０６，１０７，１０８  中心軸、１１０  加工エリア、１２１  主軸、１２２  テーブル、１２３  制御盤、１３１  カバー体、１３２，２２２  開口部、１３３  対向領域、１３４  非対向領域、１３６  扉部、１３６Ｐ  第１扉部、１３６Ｑ  第２扉部、１４１  アクチュエータ、１４１Ｐ  第１アクチュエータ、１４１Ｑ  第２アクチュエータ、１５１  制御装置、１６１  主軸、１６１Ｐ  第１主軸、１６１Ｑ  第２主軸、１６６  刃物台、２００  搬送ユニット、２１１  ワーク載置部、２１２  ロボットアーム、２２１  ガード体。
【図１】
2020044601.tif 000003
【図２】
2020044601.tif 000004
【図３】
2020044601.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020044601.tif 000010
【図９】
2020044601.tif 000011
【図１０】
2020044601.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月6日(2019.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有し、ワークを加工するための空間である加工エリアを区画形成するカバー体と、
前記開口部に設けられる扉部と、
前記扉部を、前記開口部を閉状態とする第１位置と、前記開口部を開状態とする第２位置との間で動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御装置と、
前記開口部を通じて動作し、前記加工エリアとその外部エリアとの間で被搬送物を搬送する搬送装置とを備え、
前記制御装置は、前記搬送装置による被搬送物の搬送時、前記扉部が第３位置に位置決めされるように前記アクチュエータを制御し、
前記扉部が前記第３位置に位置決めされた時の前記開口部の開口面積は、前記扉部が前記第２位置に位置決めされた時の前記開口部の開口面積よりも小さく、さらに、
前記外部エリアにおいて前記搬送装置を取り囲むガード体を備え、
前記開口部は、前記ガード体と対向する対向領域と、前記ガード体と対向しない非対向領域とを含み、
前記扉部は、前記第３位置に位置決めされた時に、前記対向領域を開口し、前記非対向領域を閉塞し、前記第２位置に位置決めされた時に、前記対向領域および前記非対向領域を開口する、加工システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記搬送装置による被搬送物の非搬送時であって、前記加工エリア内におけるワーク加工の停止時に、前記扉部が第４位置に位置決めされるように前記アクチュエータを制御し、
前記扉部が前記第４位置に位置決めされた時の前記開口部の開口面積は、前記扉部が前記第２位置に位置決めされた時の前記開口面積よりも小さい、請求項１に記載の加工システム。
【請求項３】
前記制御装置に対して、前記アクチュエータの制御プログラムを入力する入力部をさらに備え、
前記制御装置は、前記入力部より入力された前記制御プログラムに基づいて、前記アクチュエータを制御する、請求項１または２に記載の加工システム。
【請求項４】
前記扉部は、第１扉部と、前記第１扉部とともに前記開口部を閉状態とする前記第２扉部とを含み、
前記アクチュエータは、前記第１扉部を開閉動作させる第１アクチュエータと、前記第２扉部を開閉動作させる第２アクチュエータとを含み、
前記制御装置は、前記搬送装置による被搬送物の搬送時、前記第１扉部および前記第２扉部のいずれか一方が開動作するように、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータを制御する、請求項１から３のいずれか１項に記載の加工システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明の１つの局面に従った加工システムは、開口部を有し、ワークを加工するための空間である加工エリアを区画形成するカバー体と、開口部に設けられる扉部と、扉部を、開口部を閉状態とする第１位置と、開口部を開状態とする第２位置との間で動作させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置と、開口部を通じて動作し、加工エリアとその外部エリアとの間で被搬送物を搬送する搬送装置とを備える。制御装置は、搬送装置による被搬送物の搬送時、扉部が第３位置に位置決めされるようにアクチュエータを制御する。扉部が第３位置に位置決めされた時の開口部の開口面積は、扉部が第２位置に位置決めされた時の開口部の開口面積よりも小さい。加工システムは、外部エリアにおいて搬送装置を取り囲むガード体をさらに備える。開口部は、ガード体と対向する対向領域と、ガード体と対向しない非対向領域とを含む。扉部は、第３位置に位置決めされた時に、対向領域を開口し、非対向領域を閉塞する。扉部は、第２位置に位置決めされた時に、対向領域および非対向領域を開口する。
この発明の別の局面に従った加工システムは、開口部を有し、ワークの加工エリアを区画形成するカバー体と、開口部に設けられる扉部と、扉部を、開口部を閉状態とする第１位置と、開口部を開状態とする第２位置との間で動作させるアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置と、開口部を通じて動作し、加工エリアとその外部エリアとの間で被搬送物を搬送する搬送装置とを備える。制御装置は、搬送装置による被搬送物の搬送時、扉部が第３位置に位置決めされるようにアクチュエータを制御する。扉部が第３位置に位置決めされた時の開口部の開口面積は、扉部が第２位置に位置決めされた時の開口部の開口面積よりも小さい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】