(57)【要約】ユニットの増減等要求仕様に迅速に対応でき、融通性のある、サブパレットを用いた機械加工設備を提供する。メインパレット（３９）を交換するパレット交換装置（４７）を有する工作機械（１）と、ワークを取付ける複数のサブパレット（３）と、サブパレット（３）を載置し、サブパレット（３）にワークを取付け、取外しを行う段取りステーション（５）と、サブパレット（３）を載置するサブパレットストッカ（７）と、工作機械（１）、段取りステーション（５）及びサブパレットストッカ（７）のサブパレット載置部を作業可能エリア内に含むように設けられ、サブパレット（３）を搬送するサブパレット搬送装置（９）とを具備し、サブパレット（３）を用いてワークの搬送及び加工が行える構成とする。
2008029486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、
メインパレットを交換するパレット交換装置を有する少なくとも１台の工作機械と、
前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、
前記工作機械及び前記段取りステーションのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記サブパレットを搬送するサブパレット搬送装置と、
を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行うことを特徴とした機械加工設備。
【請求項２】
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、該サブパレット載置部を前記サブパレット搬送装置の作業可能エリアに含むように設置されたサブパレットストッカを更に具備する請求項１に記載の機械加工設備。
【請求項３】
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、該サブパレット載置部を前記サブパレット搬送装置の作業可能エリアに含むように設置され、前記サブパレット及び前記ワークに付着している加工屑及びクーラント液を除去するクリーニングステーションを更に具備する請求項１又は２に記載の機械加工設備。
【請求項４】
前記サブパレット搬送装置は、前記サブパレットを把持するハンドを有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の機械加工設備。
【請求項５】
ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、
メインパレットを交換するパレット交換装置を有する少なくとも１台の工作機械と、
前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットを載置する際に、加工屑及びクーラント液が落下するように前記サブパレットを傾けて格納するように構成されたサブパレットストッカと、
前記サブパレットを把持するハンドを有し、前記工作機械、前記段取りステーション及び前記サブパレットストッカのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記サブパレットを搬送するサブパレット搬送装置と、
を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行うことを特徴とした機械加工設備。
【請求項６】
ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、
メインパレットを交換するパレット交換装置を有する少なくとも１台の工作機械と、
前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットを載置する際に、加工屑及びクーラント液が落下するように前記サブパレットを傾けて格納するように構成されたサブパレットストッカと、
前記サブパレットを把持するハンドを有し、前記工作機械及び前記サブパレットストッカのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記サブパレットを搬送するサブパレット搬送装置と、
を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行うことを特徴とした機械加工設備。
【請求項７】
ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、
機械の構成要素を支える基台、工具を装着する主軸、前記主軸を回転可能に支持した主軸頭、ワークを取付けるサブパレットを載置するサブパレット載置部を備えたメインパレット、前記メインパレットを加工領域と加工準備領域との間で交換するパレット交換装置、前記主軸頭を前記メインパレットに対してＸ、Ｙ、Ｚ軸に相対移動させる駆動手段、前記駆動手段で動作する送り軸の位置又は移動量を検出する検出手段を備えた少なくとも１台の工作機械と、
前記工作機械のメインパレット上又はテーブル上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有したサブパレット載置台、前記サブパレット載置台に設けられ前記サブパレットと係合して位置決めする位置決め手段、落下する加工屑及びクーラント液を受けるオイルパンを備えたサブパレットストッカと、
前記工作機械、前記段取りステーション及び前記サブパレットストッカのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記各ユニット間で前記サブパレットを搬送するサブパレット搬送装置と、
を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行うことを特徴とした機械加工設備。
【請求項８】
前記サブパレット搬送装置は、少なくとも５つの旋回軸を有する多関節の搬送装置である請求項５ないし７のいずれか１項に記載の機械加工設備。
【請求項９】
前記段取りステーションは、前記サブパレットのワーク取付け面を上向きにして載置するサブパレット載置部を有し、前記工作機械は、前記サブパレットのワーク取付け面を横向きにして載置するサブパレット載置部を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の機械加工設備。
【請求項１０】
前記サブパレット載置部を備えたユニットは、該ユニットのサブパレット載置部との位置座標が既知の基準を有し、
前記サブパレット搬送装置は、前記基準の画像を認識する画像認識手段を有し、認識した基準の画像と前記サブパレット搬送装置の位置情報とから、前記サブパレット搬送装置の把持部と前記ユニットのサブパレット載置部との位置合わせを行うようにした請求項１ないし８のいずれか１項に記載の機械加工設備。
【請求項１１】
前記サブパレット搬送装置は、把持した物品の重量を測定する重量測定手段又は把持した物品の形状を測定する形状測定手段を有し、重量又は形状の測定結果と予め定められた数値とを比較して、ワークの誤装着を判定するようにした請求項１ないし８のいずれか１項に記載の機械加工設備。
【請求項１２】
前記サブパレット搬送装置の把持部で把持する被把持部を有し、前記サブパレット及びワークに付着した加工屑及びクーラント液を除去するクリーニングツールを更に具備した請求項１ないし８のいずれか１項に記載の機械加工設備。
【請求項１３】
ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、
メインパレットを交換するパレット交換装置を有する少なくとも１台の工作機械と、
前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有したサブパレットストッカと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットを旋回させるサブパレット旋回機構を備え、前記サブパレット及び前記ワークに付着している加工屑及びクーラント液を除去するクリーニングステーションと、
前記サブパレットを把持するハンドを有し、前記工作機械、前記段取りステーション、前記サブパレットストッカ及び前記クリーニングステーションのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記サブパレットを搬送し、前記クリーニングステーションの旋回機構を駆動するサブパレット搬送装置と、
を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行うことを特徴とした機械加工設備。
【請求項１４】
ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、
機械の構成要素を支える基台、工具を装着する主軸、前記主軸を回転可能に支持した主軸頭、ワークを取付けるサブパレットを載置するサブパレット載置部を備えたメインパレット又はテーブル、前記主軸頭を前記メインパレット又は前記テーブルに対してＸ、Ｙ、Ｚ軸に相対移動させる駆動手段、前記駆動手段で動作する送り軸の位置又は移動量を検出する検出手段を備えた少なくとも１台の工作機械と、
前記工作機械のメインパレット上又はテーブル上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有したサブパレット載置台、前記サブパレット載置台に設けられ前記サブパレットと係合して位置決めする位置決め手段、落下する加工屑及びクーラント液を受けるオイルパンを備えたサブパレットストッカと、
前記工作機械、前記段取りステーション及び前記サブパレットストッカのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、少なくとも５つの旋回軸を有し、前記各ユニット間で前記サブパレットを搬送する多関節のサブパレット搬送装置と、
を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行うことを特徴とした機械加工設備。
【請求項１５】
工具とサブパレットに取付けられたワークとを相対的に移動させ前記ワークを加工する工作機械において、
前記メインパレットを交換するパレット交換装置と、
前記工具を装着する主軸頭に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動し、メインパレットを旋回させる回転軸を有するパレット取付け台と、
前記ワークを取付けるサブパレットを前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着するサブパレット装着手段と、
を具備し、前記メインパレット及び前記サブパレットを用いて搬送されたワークを加工することを特徴とした工作機械。
【請求項１６】
工具とサブパレットに取付けられたワークとを相対的に移動させ前記ワークを加工する工作機械において、
前記メインパレットを交換するパレット交換装置と、
前記工具を装着する主軸頭に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動し、メインパレットを旋回させる回転軸を有するパレット取付け台と、
前記メインパレット上に設けられ、前記サブパレットを装着する回転テーブルと、
前記回転テーブル上に設けられ、前記ワークを取付けるサブパレットを前記回転テーブルに装着するサブパレット装着手段と、
を具備し、前記メインパレット及び前記サブパレットを用いて搬送されたワークを加工することを特徴とした工作機械。
【請求項１７】
サブパレットを載置し、該サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションにおいて、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットのワーク取付け面を上向きにして載置するサブパレット載置台と、
前記サブパレット載置台に設けられ、前記サブパレットと係合して前記サブパレットを位置決めする位置決め手段と、
前記サブパレット載置台を旋回割出しする割出し手段と、
を具備することを特徴とした段取りステーション。
【請求項１８】
ワークを取付けるサブパレットを載置するサブパレットストッカにおいて、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有したサブパレット載置台と、
前記サブパレット載置台に設けられ、前記サブパレットと係合して位置決めする位置決め手段と、
前記サブパレットストッカの所定の位置に設けられ、前記サブパレット載置部との位置座標が既知の基準と、
を具備することを特徴としたサブパレットストッカ。
【請求項１９】
ワークを取付けるサブパレットを載置するサブパレットストッカにおいて、
前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、加工屑及びクーラント液が落下するように前記サブパレットを傾けて載置するサブパレット載置台と、
前記サブパレット載置台に設けられ、前記サブパレットと係合して位置決めする位置決め手段と、
前記落下する加工屑及びクーラント液を受けるオイルパンと、
を具備することを特徴としたサブパレットストッカ。
【請求項２０】
ワークを取付け、工作機械に装着されるサブパレットにおいて、
前記ワークを取付けるワーク取付け面と、
前記工作機械のパレット交換装置によって交換されるメインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成される被装着部と、
サブパレットを搬送するときサブパレット搬送装置に把持される被把持部と、
を具備し、前記ワークの取付け及び搬送を行うサブパレット。
【請求項２１】
ワークを取付け、工作機械に装着されるサブパレットにおいて、
前記ワークを取付けるワーク取付け面と、
前記工作機械のパレット交換装置によって交換されるメインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成される被装着部と、
サブパレットを搬送するときサブパレット搬送装置に把持される被把持部と、
前記工作機械のメインパレットまで引かれた空気の吸引管路に連通し、前記ワーク取付け面に開口し、ワーク取付け手段を用いて取付けられたワークの被取付け面を前記ワーク取付け面に吸着させる吸引孔と、
を具備し、前記ワークの取付け及び搬送を行うサブパレット。
【請求項２２】
ワークを取付け、工作機械に装着されるサブパレットにおいて、
前記ワークを取付けるワーク取付け面と、
前記工作機械のパレット交換装置によって交換されるメインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成される被装着手段と、
側面に突出した状態で取付けられた取っ手と、
を具備し、前記ワークの取付け及び搬送を行うサブパレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備に関する。
本明細書で各ユニットとは、工作機械、段取りステーション、サブパレットストッカ、クリーニングステーション、検査ステーション等の機械加工設備を構成する主要な構成要素のことである。また、メインパレットとは、パレット交換装置によって工作機械のパレット取付け台に着脱可能に装着されるメインのパレットのことである。このメインパレットにはイケールや回転テーブル等の取付け具が設けられることもある。サブパレットとは、ワークを取付け、メインパレット又はメインパレット上に設けられたイケールや回転テーブル等の取付け具のサブパレット載置部に着脱可能に装着されるサブのパレットのことである。
【背景技術】
【０００２】
マシニングシステム、マシニングセルと呼ばれる機械加工設備は、マシニングセンタ、旋盤、研削盤、放電加工機等の少なくとも１台の工作機械と、段取りステーション又はストッカと呼ばれるワークの載置場所との間でワークを搬送、交換して、ワークの加工を進める装置である。ロボットやマニピュレータを用いてワークを直接搬送したり、ワークを取付けたパレットを搬送したりする方法がある。
特開昭５９−１０７８３９号公報は、旋盤の主軸とコンベアユニットとの間でワークを搬入、搬出するハンドリングロボットを開示しており、旋盤に対するワークの搬入、搬出を自動的に行わせるようにしたものである。
特公平３−５１５４５号公報は、ワークを取付けたパレットをワークステーションと工作機械のテーブルとの間で搬送するパレット搬送用ロボットを開示している。従来は、１つのアームを有したロボットで工作機械のテーブルに装着された旧パレットを把持してワークステーションに搬送し、次にワークステーション上の新パレットを把持して工作機械のテーブルに搬送し装着するという搬送効率の悪いロボットであったが、この問題点を解決して、複数のパレットを効率よく搬送することができるようにしたものである。
実公平５−４６８３４号公報は、ワークを取付けたサブパレットをメインパレットに自動的に着脱可能とし、メインパレットの搬送装置にワークを供給、排出するための段取り装置を開示している。従来は、メインパレット上のイケールにワークを取付け、取外しをしていたので段取り作業の能率が悪かったが、この問題点を解決して予め段取りされたワークを段取りステーション内で自動的にイケールに取付けることができ、作業能率を向上したものである。
特開昭５９−１０７８３９号公報に記載の従来技術は、旋盤の基台にハンドリングロボットの本体を固定し、アームの回転３軸、直動１軸の動きによって、コンベアユニット上に上向きに載置されたワークを、旋盤の横向きの主軸に向きを変えながら搬送して装着させることができる。また、ワークの向きを反転して、主軸に装着させることもできる。アームの先端部には２種以上のハンドを着脱可能に装着でき、ワークの形状、重量に応じて交換するものである。ワークをロボットのハンドで直接的に把持する形態であり、ワークは種々の形状、大きさのものがあるので２種以上のハンドを交換する必要が生じる。従って、ハンドを複数個用意し、ハンドの動作プログラムも複数用意しなければならないという問題点がある。
特公平３−５１５４５号公報に記載の従来技術のパレット搬送用ロボットは、旋回体、回転体、スライド体及び独立して旋回可能な一対のアーム（第１アーム、第２アーム）を有している。この回転４軸、直動１軸の動きによって、パレットのワーク取付け面が上向きの状態で載置されたワークステーションのパレットを一方のアームで把持し、工作機械のテーブルにパレットのワーク取付け面が横向きの状態で装着されたパレットを他方のアームで把持し、パレットの向きを変えながら両パレットを同時に搬送し、パレット交換を行う構成を開示している。このパレット搬送用ロボットは、工作機械のテーブルに着脱するパレット、すなわちメインパレットを搬送するものであり、メインパレットに直接ワークを取付けている。メインパレットが大形の場合、又はメインパレットにイケールや回転テーブルが取付けられている場合、ワークは小形であってもロボットで搬送する重量が大きくなる。すると搬送用ロボットも大形化する問題点がある。
実公平５−４６８３４号公報に記載の従来技術は、工作機械に付属したメインパレット搬送装置（パレットプールライン）とサブパレットを水平状態にしてころがりスライドさせるサブパレット搬送装置（サブパレット搬送ライン）との間に、メインパレットを搬送、反転、揺動可能な段取りステーションを設けて構成する。メインパレットにはイケールが固定され、イケールのサブパレット取付け面をサブパレット搬送ラインのサブパレットころがりスライド面と同一高さに一致させて、スライド動作により旧サブパレットをイケールから取外し、新サブパレットをイケールに装着する。新サブパレットをイケールに装着したメインパレットは反転され、パレットプールラインに戻される。この発明は、メインパレットをサブパレット搬送ライン内へ搬送して、サブパレットのメインパレットへの取付け、取外しを行うものである。サブパレットはサブパレット搬送ライン上をスライドするだけであり、サブパレットをメインパレット上に装着するために段取り装置でメインパレットを搬送、反転、揺動させる構成になっている。つまり段取り装置が大形化する問題点がある。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、従来技術の問題点を解決することを課題としており、本発明の目的は、工作機械、段取りステーション、サブパレットストッカ、クリーニングステーション等のユニットの増減の要求仕様に迅速に対応したり、サブパレットのワーク取付面を上向きに載置したり横向きに載置したりでき、サブパレット搬送装置のサブパレット把持部と各ユニットのサブパレット載置部との位置合わせを迅速に行える等、融通性のある、サブパレットを用いた機械加工設備を提供することである。
他の目的は、サブパレットやワークに付着した加工屑やクーラント液を容易に除去できるサブパレットを用いた機械加工設備を提供することである。
他の目的は、ワークを取付けるサブパレットを工作機械に着脱する際、メインパレットを搬送するのではなく、メインパレットより軽いサブパレットを搬送することによって、ワークの搬送を迅速に行え、搬送装置を小形化することができるサブパレットを用いた加工機械設備を提供することである。
前述の目的を達成するために、本発明によれば、ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、メインパレットを交換するパレット交換装置を有する少なくとも１台の工作機械と、前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、前記工作機械及び前記段取りステーションのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記サブパレットを搬送するサブパレット搬送装置と、を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行う機械加工設備が提供される。この機械加工設備は、段取りステーションでサブパレットにワークの取付け、取外しを行い、そのサブパレットをサブパレット搬送装置によってメインパレットの交換装置を有した工作機械との間で搬送する。
また、本発明によれば、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、該サブパレット載置部を前記サブパレット搬送装置の作業可能エリアに含むように設置されたサブパレットストッカを更に具備する機械加工設備が提供される。この機械加工設備は、ユニットとしてサブパレットストッカが更に具備され、サブパレット搬送装置によってサブパレットがサブパレットストッカにも搬入、搬出される。
また、本発明によれば、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、該サブパレット載置部を前記サブパレット搬送装置の作業可能エリアに含むように設置され、前記サブパレット及び前記ワークに付着している加工屑及びクーラント液を除去するクリーニングステーションを更に具備する機械加工設備が提供される。この機械加工設備は、ユニットとしてクリーニングステーションが更に具備され、クリーニングステーションに搬入されたサブパレット及びワークは、加工屑及びクーラント液が除去される。
また、本発明によれば、前記サブパレット搬送装置は、前記サブパレットを把持するハンドを有する機械加工設備が提供される。このサブパレット搬送装置はハンドを有し、そのハンドによってサブパレットを把持する。
また、本発明によれば、ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、メインパレットを交換するパレット交換装置を有する少なくとも１台の工作機械と、前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットを載置する際に、加工屑及びクーラント液が落下するように前記サブパレットを傾けて格納するように構成されたサブパレットストッカと、前記サブパレットを把持するハンドを有し、前記工作機械、前記段取りステーション及び前記サブパレットストッカのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記サブパレットを搬送するサブパレット搬送装置と、を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行う機械加工設備が提供される。このサブパレットストッカは、サブパレットを傾けて格納するように構成されており、工作機械で加工後に格納されたサブパレット及びワークに付着した加工屑やクーラント液は落下し易くなる。
また、本発明によれば、ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、メインパレットを交換するパレット交換装置を有する少なくとも１台の工作機械と、前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットを載置する際に、加工屑及びクーラント液が落下するように前記サブパレットを傾けて格納するように構成されたサブパレットストッカと、前記サブパレットを把持するハンドを有し、前記工作機械及び前記サブパレットストッカのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記サブパレットを搬送するサブパレット搬送装置と、を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行う機械加工設備が提供される。この機械加工設備は、段取りステーションを具備しない機械加工設備であり、サブパレットストッカでサブパレットにワークの取付け、取外しを行ってもよいし、他の作業テーブル上でサブパレットにワークの取付け、取外しを行ってもよい。
また、本発明によれば、ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、機械の構成要素を支える基台、工具を装着する主軸、前記主軸を回転可能に支持した主軸頭、ワークを取付けるサブパレットを載置するサブパレット載置部を備えたメインパレット、前記メインパレットを加工領域と加工準備領域との間で交換するパレット交換装置、前記主軸頭を前記メインパレットに対してＸ、Ｙ、Ｚ軸に相対移動させる駆動手段、前記駆動手段で動作する送り軸の位置又は移動量を検出する検出手段を備えた少なくとも１台の工作機械と、前記工作機械のメインパレット上又はテーブル上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有したサブパレット載置台、前記サブパレット載置台に設けられ前記サブパレットと係合して位置決めする位置決め手段、落下する加工屑及びクーラント液を受けるオイルパンを備えたサブパレットストッカと、前記工作機械、前記段取りステーション及び前記サブパレットストッカのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記各ユニット間で前記サブパレットを搬送するサブパレット搬送装置と、を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行う機械加工設備が提供される。この機械加工設備のユニットの１つである工作機械は、回転する主軸に工具が装着され、メインパレットとの間でＸ、Ｙ、Ｚ軸の相対移動がなされるマシニングセンタタイプをしている。この工作機械は、メインパレットを加工領域と加工準備領域との間で交換するパレット交換装置を有している。また、サブパレットストッカは、位置決め手段によってサブパレットをサブパレット載置台に位置決めし、オイルパンで落下する加工屑及びクーラント液を受け、回収する。
また、本発明によれば、前記サブパレット搬送装置は、少なくとも５つの旋回軸を有する多関節の搬送装置である機械加工設備が提供される。多関節の搬送装置なので、サブパレット搬送装置の作業可能エリア内の任意の位置へサブパレットを搬送でき、更にサブパレットのワーク取付け面の向きを変えたり、傾斜させたりできる。
また、本発明によれば、前記段取りステーションは、前記サブパレットのワーク取付け面を上向きにして載置するサブパレット載置部を有し、前記工作機械は、前記サブパレットのワーク取付け面を横向きにして載置するサブパレット載置部を有する機械加工設備が提供される。この段取りステーションではサブパレットのワーク取付け面を上向きにして段取り作業が行え、工作機械ではサブパレットのワーク取付け面を横向きにして加工屑の排出性のよい加工が行えるようサブパレットの向きを変えて搬送することができる。
また、本発明によれば、前記サブパレット載置部を備えたユニットは、該ユニットのサブパレット載置部との位置座標が既知の基準を有し、前記サブパレット搬送装置は、前記基準の画像を認識する画像認識手段を有し、認識した基準の画像と前記サブパレット搬送装置の位置情報とから、前記サブパレット搬送装置の把持部と前記ユニットのサブパレット載置部との位置合わせを行うようにした機械加工設備が提供される。この機械加工設備は、サブパレット載置部を有した工作機械、段取りステーション、サブパレットストッカ等のユニットに十文字等の基準を描き、サブパレット搬送装置に設けられた画像認識手段で認識させ、そのときのサブパレット搬送装置の位置情報を読み取る。基準とユニットのサブパレット載置部との位置座標は既知なので、基準の画像認識をしたとき、サブパレット搬送装置の把持部と当該ユニットのサブパレット載置部との位置合わせが自動的に行える。
また、本発明によれば、前記サブパレット搬送装置は、把持した物品の重量を測定する重量測定手段又は把持した物品の形状を測定する形状測定手段を有し、重量又は形状の測定結果と予め定められた数値とを比較して、ワークの誤装着を判定するようにした機械加工設備が提供される。この機械加工設備は、測定した重量値又は寸法値と予め定めた重量基準値又は寸法基準値とを比較して、規定値を越えている場合はワークの誤装着と判定する。
また、本発明によれば、前記サブパレット搬送装置の把持部で把持する被把持部を有し、前記サブパレット及びワークに付着した加工屑及びクーラント液を除去するクリーニングツールを更に具備した機械加工設備が提供される。この機械加工設備のサブパレット搬送装置は、把持部でサブパレットに代えてクリーニングツールを把持し、各ユニットのサブパレット載置部に取付けられているサブパレットの近傍にクリーニングツールを移動させ、エアーブロー、吸引、ブラッシング等をしてサブパレット及びワークに付着した加工屑及びクーラント液を除去する。
また、本発明によれば、ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、メインパレットを交換するパレット交換装置を有する少なくとも１台の工作機械と、前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有したサブパレットストッカと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットを旋回させるサブパレット旋回機構を備え、前記サブパレット及び前記ワークに付着している加工屑及びクーラント液を除去するクリーニングステーションと、前記サブパレットを把持するハンドを有し、前記工作機械、前記段取りステーション、前記サブパレットストッカ及び前記クリーニングステーションのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、前記サブパレットを搬送し、前記クリーニングステーションの旋回機構を駆動するサブパレット搬送装置と、を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行う機械加工設備が提供される。この機械加工設備のクリーニングステーションは、サブパレット装着部に加工済のワークを取付けたサブパレットが装着されたら、サブパレットを旋回させながら清浄クーラント液噴射、エアーブロー、吸引、ブラッシング等をして、付着している加工屑及びクーラント液を除去する。
また、本発明によれば、ワークを取付けるサブパレットを有し、サブパレット載置部を備えた各ユニット間でサブパレットを搬送する機械加工設備において、機械の構成要素を支える基台、工具を装着する主軸、前記主軸を回転可能に支持した主軸頭、ワークを取付けるサブパレットを載置するサブパレット載置部を備えたメインパレット又はテーブル、前記主軸頭を前記メインパレット又は前記テーブルに対してＸ、Ｙ、Ｚ軸に相対移動させる駆動手段、前記駆動手段で動作する送り軸の位置又は移動量を検出する検出手段を備えた少なくとも１台の工作機械と、前記工作機械のメインパレット上又はテーブル上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成され、ワークを取付ける複数のサブパレットと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションと、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有したサブパレット載置台、前記サブパレット載置台に設けられ前記サブパレットと係合して位置決めする位置決め手段、落下する加工屑及びクーラント液を受けるオイルパンを備えたサブパレットストッカと、前記工作機械、前記段取りステーション及び前記サブパレットストッカのサブパレット載置部を作業可能エリアに含むように設けられ、少なくとも５つの旋回軸を有し、前記各ユニット間で前記サブパレットを搬送する多関節のサブパレット搬送装置と、を具備し、前記サブパレットを用いてワークの搬送及び加工を行う機械加工設備が提供される。この機械加工設備の工作機械は、メインパレットの交換装置を備えていなくても、テーブル又はテーブルに設けられたイケールや回転テーブルにサブパレット載置部を有していれば、サブパレット搬送装置によって搬送されたサブパレットを装着し、加工することができる。
また、本発明によれば、工具とサブパレットに取付けられたワークとを相対的に移動させ前記ワークを加工する工作機械において、前記メインパレットを交換するパレット交換装置と、前記工具を装着する主軸頭に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動し、メインパレットを旋回させる回転軸を有するパレット取付け台と、前記ワークを取付けるサブパレットを前記メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着するサブパレット装着手段と、を具備し、前記メインパレット及び前記サブパレットを用いて搬送されたワークを加工する工作機械が提供される。この工作機械は、メインパレット上に設けられたサブパレット載置部にワークを取付けたサブパレットを装着することによって、メインパレット及びサブパレットを用いて搬送されたワークを加工する。
また、本発明によれば、工具とサブパレットに取付けられたワークとを相対的に移動させ前記ワークを加工する工作機械において、前記メインパレットを交換するパレット交換装置と、前記工具を装着する主軸頭に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動し、メインパレットを旋回させる回転軸を有するパレット取付け台と、前記メインパレット上に設けられ、前記サブパレットを装着する回転テーブルと、前記回転テーブル上に設けられ、前記ワークを取付けるサブパレットを前記回転テーブルに装着するサブパレット装着手段と、を具備し、前記メインパレット及び前記サブパレットを用いて搬送されたワークを加工する工作機械が提供される。この工作機械は、回転可能なメインパレット上に更に回転テーブルを備え、その回転テーブルのサブパレット載置部にワークを取付けたサブパレットを装着することによって、工作機械は、ワークに直動３軸、回転２軸の５軸加工を施すことができる。
また、本発明によれば、サブパレットを載置し、該サブパレットにワークの取付け取外しを行う段取りステーションにおいて、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、前記サブパレットのワーク取付け面を上向きにして載置するサブパレット載置台と、前記サブパレット載置台に設けられ、前記サブパレットと係合して前記サブパレットを位置決めする位置決め手段と、前記サブパレット載置台を旋回割出しする割出し手段と、を具備する段取りステーションが提供される。この段取りステーションに載置されるサブパレットは、サブパレット載置台上に位置決めされ、割出し手段によってサブパレットを適宜回転割出しして、サブパレットにワークの取付け、取外しの段取り作業を行う。
また、本発明によれば、ワークを取付けるサブパレットを載置するサブパレットストッカにおいて、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有したサブパレット載置台と、前記サブパレット載置台に設けられ、前記サブパレットと係合して位置決めする位置決め手段と、前記サブパレットストッカの所定の位置に設けられ、前記サブパレット載置部との位置座標が既知の基準と、を具備するサブパレットストッカが提供される。このサブパレットストッカには、サブパレット載置部との位置座標が既知の基準が設けられているので、機械加工設備内で用いる場合、前述のサブパレット搬送装置に設けられた画像認識手段によって基準の画像が認識され、サブパレット搬送装置の把持部とサブパレット載置部との位置合わせが自動的に行える。
また、本発明によれば、ワークを取付けるサブパレットを載置するサブパレットストッカにおいて、前記サブパレットを載置するサブパレット載置部を有し、加工屑及びクーラント液が落下するように前記サブパレットを傾けて載置するサブパレット載置台と、前記サブパレット載置台に設けられ、前記サブパレットと係合して位置決めする位置決め手段と、前記落下する加工屑及びクーラント液を受けるオイルパンと、を具備するサブパレットストッカが提供される。このサブパレットストッカはサブパレットを傾けて載置、位置決めするので、加工後に載置されたサブパレット及びワークに付着した加工屑やクーラント液はオイルパンに落下し易くなる。
また、本発明によれば、ワークを取付け、工作機械に装着されるサブパレットにおいて、前記ワークを取付けるワーク取付け面と、前記工作機械のパレット交換装置によって交換されるメインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成される被装着部と、サブパレットを搬送するときサブパレット搬送装置に把持される被把持部と、を具備し、前記ワークの取付け及び搬送を行うサブパレットが提供される。このサブパレットはワークを取付けられ、サブパレット搬送装置で把持でき、メインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着されている。
また、本発明によれば、ワークを取付け、工作機械に装着されるサブパレットにおいて、前記ワークを取付けるワーク取付け面と、前記工作機械のパレット交換装置によって交換されるメインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成される被装着部と、サブパレットを搬送するときサブパレット搬送装置に把持される被把持部と、前記工作機械のメインパレットまで引かれた空気の吸引管路に連通し、前記ワーク取付け面に開口し、ワーク取付け手段を用いて取付けられたワークの被取付け面を前記ワーク取付け面に吸着させる吸引孔と、を具備し、前記ワークの取付け及び搬送を行うサブパレットが提供される。このサブパレットが、工作機械のメインパレット上に装着されたとき、吸引管路及び吸引孔を通して、取付けられているワークの被取付け面は吸引され、サブパレットのワーク取付け面に密着される。
また、本発明によれば、ワークを取付け、工作機械に装着されるサブパレットにおいて、前記ワークを取付けるワーク取付け面と、前記工作機械のパレット交換装置によって交換されるメインパレット上に設けられたサブパレット載置部に装着可能に形成される被装着手段と、側面に突出した状態で取付けられた取っ手と、を具備し、前記ワークの取付け及び搬送を行うサブパレットが提供される。サブパレット搬送装置を具備しない機械加工設備又はサブパレット搬送装置が故障したときの機械加工設備において、オペレータはサブパレットの取っ手を把持してサブパレットを工作機械、段取りステーション、サブパレットストッカ等のユニット間で搬送する。
本発明によれば、工作機械、段取りステーション、サブパレットストッカ、クリーニングステーション等にサブパレットが載置できる共通のサブパレット載置部を設けてユニット化し、機械加工設備の要求仕様に応じてユニットを増減し、迅速に機械加工設備を構築することができる。サブパレット搬送装置として少なくとも５つの旋回軸を有する多関節の搬送装置を用いれば、搬送装置の作業エリア内でサブパレットを任意の位置に移動でき、かつ、サブパレットのワーク取付け面の向きを変えたり、傾斜させたり、その他多様な動きをさせることができる。このように、ユニット化、サブパレット化等により、融通性のある、サブパレットを用いた機械加工設備を構築できた。
また、サブパレットストッカではサブパレットを傾けて格納する構成にしたので、サブパレット及びワークに付着する加工屑やクーラント液が落下し易い。そしてクリーニングツールの把持及びクリーニング動作をサブパレット搬送装置を利用して行ったり、クリーニングステーションにサブパレット搬送装置によって駆動可能なサブパレット旋回機構を備えたりして、サブパレット及びワークに付着した加工屑やクーラント液を自動的に除去できるようになった。
また、ワークをサブパレットに取付け、サブパレットを工作機械、段取りステーション等の各ユニット間で搬送することによってワークを交換するので、メインパレットを搬送することによってワークを交換するよりワークの搬送が迅速に行え、搬送装置を小形化することができた。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、１台の工作機械を備えた本発明の機械加工設備の第１の実施の形態を示す平面図である。
図２は、２台の工作機械と自走式のサブパレット搬送装置を備えた本発明の機械加工設備の第２の実施の形態を示す平面図である。
図３は、段取りステーションの構成を示す断面図である。
図４は、サブパレット搬送装置の構成を示す斜視図である。
図５は、サブパレット搬送装置のアームの先端部に取付けたハンドが、サブパレットを把持する状態を示す説明図である。
図６は、図５に示すハンドとサブパレットのＤ矢視の下面図である。
図７は、サブパレットストッカの構成を示す側面図である。
図８は、サブパレットストッカの構成を示す正面図である。
図９は、図８のＥ−Ｅ部分の拡大断面図である。
図１０は、図９のＦ−Ｆ部分の断面図である。
図１１は、サブパレット搬送装置のハンドに画像認識手段、重量測定手段、形状測定手段を設けた構成を示す説明図である。
図１２は、サブパレット搬送装置のハンドでクリーニングツールを把持した場合の説明図である。
図１３は、サブパレット搬送装置のハンドを用いて、クリーニングステーションのサブパレット旋回機構を駆動する構成を示す説明図である。
図１４は、吸引孔及び取っ手を有したサブパレットの構成を示す断面図である。
図１５は、図１４に示すサブパレットの正面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
図１において、第１の実施の形態の機械加工設備は、横形マシニングセンタでなる工作機械１、サブパレット３にワークの取付け、取外しを行う１台の段取りステーション５、サブパレット３を載置する５台のサブパレットストッカ７、及び工作機械１、段取りステーション５、サブパレットストッカ７の各ユニット間でサブパレット３を搬送するサブパレット搬送装置９でなる。
工作機械１は横形マシニングセンタであり、基台であるベッド３１上を左右のＸ軸方向に移動するコラム３３、コラム３３上を上下のＹ軸方向（紙面に垂直方向）に移動する主軸頭３５、主軸頭３５に回転可能に支持され、先端に工具を装着する主軸３７、ベッド３１上を前後のＺ軸方向に移動し、メインパレット３９を着脱可能に装着するパレット取付け台４１、及びメインパレット３９を待機させる加工準備領域４３とパレット取付台４１のある加工領域４５との間でメインパレット３９を把持し、矢印２３のように同時に旋回させて交換するパレット交換装置４７を有する。パレット取付け台４１は、Ｂ軸方向に回転する回転軸を有してメインパレット３９を水平面内で回転させることができる。メインパレット３９上には、回転テーブル本体２１が設けられ、回転テーブル本体２１にはＣ軸方向に回転する回転軸を有した回転テーブル４９が取付けられている。回転テーブル４９の鉛直面にサブパレット３が着脱可能に装着される。回転テーブル４９にサブパレット３を装着するサブパレット載置部の詳細構造は後述する。図示しないが、Ｘ、Ｙ、Ｚの各送り軸は駆動手段を備えており、送り軸の位置又は移動量を検出手段で検出して位置制御が行われる。メインパレット３９上に回転テーブル本体２１に代えてイケールが設けられ、イケールにサブパレット３が装着されることもあるし、イケールもなく、メインパレット３９上に直接サブパレットが装着されることもある。
段取りステーション５で、サブパレット３上にワークを取付けたら、サブパレット搬送装置９のハンド９５によりそのサブパレット３を把持し、工作機械１の加工準備領域４３にあるメインパレット３９上の回転テーブル４９へ装着する。加工準備領域４３にあるサブパレット３は、パレット交換装置４７により加工領域４５にあるパレット取付け台４１上に移載され、サブパレット３に取付けられたワークＷが加工される。加工済みのワークＷを取付けたサブパレット３は、パレット交換装置４７により加工領域４５から加工準備領域４３へ移載され、サブパレット搬送装置９により段取りステーション５へ搬送される。段取りステーション５では、加工済みのワークＷがサブパレット３から取外される。サブパレット搬送装置９は、段取りステーション５とサブパレットストッカ７との間、及び工作機械１とサブパレットストッカ７との間でもサブパレット３の搬送を行う。この機械加工設備の制御は、図示しないコンピュータにより行われる。
図２において、第２の実施の形態の機械加工設備は、横形マシニングセンタでなる工作機械１１、立形マシニングセンタでなる工作機械１３の２台の工作機械、サブパレット３にワークの取付け、取外しを行う２台の段取りステーション１５、サブパレット３をそれぞれ３枚載置できる３台のサブパレットストッカ１９、サブパレット３を格納して付着している加工屑やクーラント液を除去する１台のクリーニングステーション２５、及び工作機械１１、１３、段取りステーション１５、サブパレットストッカ１９、クリーニングステーション２５の各ユニット間でサブパレット３を搬送する自走式のサブパレット搬送装置２７でなる。
工作機械１１は、図１の横形マシニングセンタ１と同じ構成なので説明を省略する。工作機械１３は立形マシニングセンタであり、基台であるベッド５１上を前後のＹ軸方向に移動するコラム５３、コラム５３上を上下のＺ軸方向（紙面に垂直方向）に移動する主軸頭５５、主軸頭５５に回転可能に支持され、下端に工具を装着する主軸５７、ベッド５１上を左右のＸ軸方向に移動するテーブル５９を有する。テーブル５９上には回転テーブル本体１７が設けられ、回転テーブル本体２１はＡ軸方向に回転する回転テーブル６１を有する。回転テーブル６１の鉛直面にサブパレット３が着脱可能に装着される。回転テーブル６１にサブパレット３を装着するサブパレット載置部の詳細構造は後述する。
第２の実施の形態の機械加工設備では、サブパレット搬送装置２７が自走でき、広い範囲に設置されたユニット間でサブパレット３を搬送する。また、工作機械１１で第１工程の加工を行い、その後工作機械１３へサブパレット３を搬送して、同じワークＷに第２工程の加工を行うことができる。加工後、サブパレット３をクリーニングステーション２５へ搬送し、サブパレット３やワークＷに付着した加工屑やクーラント液を除去することができる。加工するワークＷの数や種類に応じて、工作機械の種類や台数を増やしたり、サブパレットストッカ１９を多段にしたりしてもよい。
図３の段取りステーション５、１５において、基台６３の上部にはサブパレット載置台６５が回転可能に軸支されている。サブパレット載置台６５は、ほぼコの字形をした断面形状をしており、上面の４隅にはサブパレット３の重力方向の位置を規制する円柱状の位置決めピン６７と、更に対角２隅にはサブパレット３の水平方向の位置を規制する円錐形の位置決めピン６９が植設されている。サブパレット３の底面には、位置決めピン６９に対応する位置に円錐形の穴７１が形成されている。サブパレット３がサブパレット載置台６５上に載置されると、４本の位置決めピン６７でサブパレット３の底面を支持し、２本の位置決めピン６９と穴７１とが係合してサブパレット３は所定の位置に、ワーク取付け面７３を上向きにして位置決めされる。基台６５には、サブパレット載置台６５の下方に突出した軸部７５の円周４箇所に等配形成した割出し穴７７のいずれか１箇所に、横方向から挿入する割出しピン７９が設けられ、基台６５の下方部に設けたペダル８１にリンク結合されている。オペレータがペダル８１を踏むと割出しピン７９と割出し穴７７との係合がはずれ、サブパレット載置台６５は手動で旋回自在となり、サブパレット３の水平旋回の向きを９０度おきに変えることができ、ワークＷの取付け作業がし易くなる。水平旋回に代えて、サブパレット３のワーク取付け面７３をオペレータ側へ傾けるように旋回する構造にしてもよい。ワークＷのワーク取付け面７３への取付け方法は、サブパレット載置台６５の空洞部から手を入れてサブパレット３にあけた貫通穴にボルトを底面側から挿入し、ワークＷの底面にあけたタップ穴にねじ込んで固定する方法がとられる。この方法は、サブパレット３の肉厚が図示のようにメインパレット３９より薄いので容易に行えるようになった。もちろん、ワーク取付け面７３側から締め具を用いて、通常の方法でワークＷをワーク取付け面７３へ取付ける方法もあるが、締め具と工具とが干渉してしまうことがある。
図４は、サブパレット搬送装置として、少なくとも５つの旋回軸を有する多関節の搬送装置の一実施の形態を示す。本実施の形態では、サブパレット搬送装置９、２７は、６つの旋回軸Ｊ１〜Ｊ６を有し、ベース８３上で第１アーム８５、第２アーム８７、第３アーム８９、第４アーム９１、先端部９３がそれぞれ旋回できる。少なくとも５つの旋回軸とは、Ｊ１〜Ｊ５のことである。ベース８３の下に自走手段を設ければ、図２のように床面に敷設したレール２９上を移動でき、作業可能エリアが広がる。サブパレット搬送装置９、２７は、動作をティーチングやプログラミングで指令され、制御装置によって駆動制御される。
図５において、図４のサブパレット搬送装置９、２７の先端部９３に取付ける把持手段としてのハンド９５は、先端部９３に取付けられたベースプレート９７の両端部に一対のエアシリンダ９９が設けられる。ベースプレート９７にはレール１０１が設けられ、スライダ１０３によって一対のフィンガ１０５がその距離を近づけたり離れたり直動できる。フィンガ１０５は、エアシリンダ９９のピストン１０７に結合されており、エアシリンダ９９を制御することにより一対のフィンガ１０５は、同期して把持部１０９をサブパレット３の被把持部１１１に係合、離脱させることができる。図６に示すように、把持部１０９は、各フィンガ１０５に２つずつ突設されており、被把持部１１１は、サブパレット３の両側面に２つずつ形成されている。ベースプレート９７の周囲はカバー１１３で覆われている。
サブパレットストッカ７、１９は、サブパレット３のワーク取付け面７３を上向きにしてサブパレット３を載置している。これに対して図７及び図８は、設置面積を少なくするため、サブパレット３を傾けて３段、２列にして載置するサブパレットストッカ１２１を示している。フレーム１２３に上、中、下３段、かつ、左右２列にサブパレット３を傾けて載置するサブパレット載置台１２５が計６つ設けられている。サブパレット３を正面から見て少し右下がりに載置するのは、付着しているクーラント液を１箇所に集めて落下し易くするためである。各サブパレット載置台１２５の下にはオイルパン１３９が設けられ、サブパレット３及びワークＷから落下する加工屑やクーラント液を受け、図７に示すように少し右下がりに設けておけば、６箇所のオイルパン１３９で受けたクーラント液が溜ることなく、一番下に容易に導け、回収することができる。
サブパレットストッカ１２１に載置されたサブパレット３の上部底面には、左右離間して２本のピン１２７が突設されている。図９及び図１０に示すようにピン１２７の先端部には大径部１２９がある。サブパレット載置台１２５には、ピン１２７に対応する２箇所に長穴１３１が形成され、長穴１３１の下部をかくすようにそれぞれ位置決めプレート１３３が固定されている。長穴１３１の大きさはピン１２７の大径部１２９より若干大きく形成される。位置決めプレート１３３にはピン１２７の径より若干大きめの半円形の切欠き溝１３５が形成されている。サブパレット３の底面下方中央部に当接する当て板１３７がサブパレット載置台１２５に固定されている。サブパレット搬送装置９、２７のハンド９５に把持されたサブパレット３は、サブパレット載置台１２５の斜面とほぼ平行な姿勢でピン１２７が長穴１３１に挿入され、次いでピン１２７が切欠き溝１３５に係合するまで下降される。ハンド９５の把持を解放するとサブパレット３はサブパレット載置台１２５に重力を利用して脱落しないように載置される。
また、サブパレットストッカ１２１のフレームの左上には基準マーク１４１が描かれており、その基準と各サブパレット載置台１２５の中心点１４３との位置座標ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２、ｂ３を予めサブパレット搬送装置９、２７の制御装置に記憶させておく。サブパレット搬送装置９、２７のハンド９５には、画像認識手段としてのカメラ１４５が備えられ（図１１参照）、このカメラ１４５で基準を認識する。基準を認識したときのサブパレット搬送装置９、２７の各旋回軸及び自走手段に設けられた位置検出器等によって検出したサブパレット搬送装置９、２７の位置情報及び記憶されている基準と各サブパレット載置台１２５の中心点１４３との位置座標から、サブパレット搬送装置９、２７のフィンガ１０５の把持部１０９とサブパレットストッカ１２１のサブパレット載置台１２５に載置されているサブパレット３の被把持部１１１との位置合わせが自動的に、迅速に行われる。これにより、全サブパレット３の載置位置をサブパレット搬送装置９、２７にティーチングする作業が不要となる。
この基準マーク１４１は、工作機械、段取りステーション、クリーニングステーションの各ユニットのサブパレット載置部近傍に設けて、同様に、サブパレット搬送装置９、２７のフィンガ１０５の把持部１０９と各ユニットに載置されたサブパレット３の被把持部１１１との位置合わせを行うのが望ましい。
図１１において、サブパレット搬送装置９、２７の先端部９３とハンド９５との間にロードセンサ等の重量測定手段１４７を設けることにより、サブパレット３に取付けたワークＷの重量を測定することができる。重量の測定値は、予め定められているワークＷの重量値と比較され、許容範囲を超えている場合は、制御装置がアラームを発する等のワーク誤装着の判定をする。また、ハンド９５のベースプレート９７に、接触式形状測定手段１４９又は非接触式形状測定手段１５１を、把持するサブパレット３のワーク取付け面７３の方向に向けて設けることにより、サブパレット３に取付けられたワークＷの形状、寸法を測定することができる。形状、寸法の測定値は、予め定められているワークＷの形状、寸法値と比較され、許容範囲を超えている場合は、制御装置がアラームを発する等のワーク誤装着の判定をする。
図１２において、サブパレット搬送装置９、２７のハンド９５は、サブパレット３に代えて、サブパレットストッカ１２１の特定のサブパレット載置台１２５に載置されたクリーニングツール１５３を把持できる。そのためクリーニングツール１５３は、サブパレット３とほぼ同じ寸法の被把持部を有し、かつ、吸引口１５５と吸引管路１５７を有する。吸引管路１５７の出口は、別置の吸引装置１５９にフレキシブルホース１６１によって接続されている。サブパレット搬送装置９、２７は、適宜サブパレット３に代えてクリーニングツール１５３を把持し、工作機械、段取りステーション、サブパレットストッカの各ユニットに載置されているサブパレット３及びワークＷにその吸引口１５５を近づけ、付着している加工屑やクーラント液を除去する。吸引装置１５９に代えてエアブロー装置を用いれば、加工屑やクーラント液を吹き飛ばすことができる。また、クリーニングツール１５３の形状をブラシを備えるようにし、多関節のサブパレット搬送装置９、２７を用いてブラシに加工屑を除去する運動を行わせることもできる。
図１３において、クリーニングステーション２５は、密閉されたカバー内にサブパレット３を装着して矢印１７５のように往復旋回させるサブパレット旋回機構を有する。サブパレット旋回機構は、クリーニングステーション２５のフレームに回転可能に支持され、サブパレット３を装着する旋回台１６３と、旋回台１６３を旋回させる３つのスプロケット１６５及びチェーン１６７と、チェーン１６７の途中に取付けられ、上部カバーを貫通して設けられたロッド１６９とで成る。ロッド１６９の上部は、サブパレット搬送装置９、２７のフィンガ１０５の穴１７１と係合する円錐状の突起１７３を有する。穴１７１を突起１７３に挿入した状態で、サブパレット搬送装置９、２７のハンド９５を矢印１７７のように上下動することにより、旋回台１６３は往復旋回運動し、必要に応じて洗浄液をシャワー状にかけたり、エアブローしたりしてサブパレット３及びワークＷに付着した加工屑やクーラント液を除去する。尚、クリーニングステーション２５の扉の開閉もサブパレット搬送装置９、２７の動きを利用して行ってもよい。
図１４において、メインパレット３９上に取付けられた回転テーブル４９には、空気の吸引管路１８１が設けられ、サブパレット３の取付け面１８３に少し突出するようにばね１８５で当接駒１８７が付勢されている。サブパレット３の底面に２つ突設されたオス側位置決めクランプピンが回転テーブル４９の対応２箇所に設けられたメス側位置決めクランプ装置１９１に係合することによってサブパレット３は回転テーブル４９に位置決めされて装着される。このオス側位置決めクランプピン１８９及びメス側位置決めクランプ装置１９１は、メインパレット３９とパレット取付け台４１との間に用いられている周知のテーパコーンとテーパ穴嵌合及びプルスタッドとコレットチャックの組合せを用いてもよいし、市販されている周知の位置決めクランプ装置を用いてもよい。サブパレット３には当接駒１８７に対応した位置に吸引孔１９３が貫通し、吸引孔１９３は吸引管路１８１に連通している。サブパレット３には断面凹形のワークＷが４本のボルトでサブパレット３の底面から引き込まれる方法で取付けられている。ワークＷの被取付け面１９５を吸引孔１９３で吸引することにより、加工中であってもワークＷの被取付け面１９５を完全にサブパレット３のワーク取付け面７３に密着させることができる。
図１４及び図１５においてサブパレット３の両側面には、オペレータが把持する取っ手１９７を設け、サブパレット搬送装置９、２７を用いずにオペレータがサブパレット３のユニット間搬送を行うことができるようになっている。サブパレット搬送装置９、２７を具備しない機械加工設備の場合に役立ち、また、サブパレット搬送装置９、２７が故障した場合にも有効である。
尚、立形マシニングセンタでなる工作機械１３のテーブル５９上の回転テーブル６１にサブパレット３を装着する場合も、クリーニングステーション２５の旋回台１６３にサブパレット３を装着する場合も、オス側位置決めクランプピン１８９とメス側位置決めクランプ装置１９１の組合せを用いる。回転テーブル４９、６１は、ＮＣロータリテーブルでもインデックステーブルでもよい。また、ユニットの１つである工作機械は、ＮＣフライス盤、旋盤、研削盤、放電加工機等、他の種類のものでもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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