(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械に装着され、加工後のワークを次工程に流すためのシュートを持ち、ロボットまたはローダなどの搬送手段を制御する数値制御装置において、シュートのワーク排出位置におけるワーク有無確認手段と、シュート上をワークが通過したかを確認するワーク通過確認手段と、前記搬送手段のハンドの開閉確認手段と、前記ワーク有無確認手段からの確認信号と前記ワーク通過確認手段からの確認信号と前記ハンド開閉確認手段からの確認信号とを基に、ワークの移動時間を確認するワーク移動計測手段と、シュートにおけるワークの移動確認をするためワーク移動計測手段の起動を切換える切換手段と、を備えることを特徴とする数値制御装置の加工後ワーク搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットやローダなどの搬送手段を装着した工作機械の数値制御装置における加工後ワーク搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の例として、ローダ装置を持った数値制御旋盤のブロック図を図３に示す。但し、この図では数値制御旋盤の主軸、送り軸等の表記は省略し、加工前のワークをローダ装置のハンドに渡す部分までをインシュート１、加工後のワークをローダ装置が排出し次工程にワークを流す部分をアウトシュート２、ハンドその他の搬送機構部をローダ装置３と呼ぶ。
【０００３】
図３で示されるローダ装置を持った数値制御旋盤は、インシュートハンド４、アウトシュートハンド５を持ち、数値制御装置６によってローダ装置３が制御される。インシュート１には加工前のワーク７が貯えられ、このインシュート１はワークが一杯であることを検出するためのフルワーク確認センサ８、このワークを１個ずつ送るためのワーク保持ストッパ９とワーク送りストッパ１０、このワーク保持ストッパ９の直前にワークが有るかを検出しワークが無ければローダまたは工作機械を一時停止させてワークが供給されるまで待機させるための次ワーク確認センサ１１、ローダ装置３がワークを受け取るワーク受取り位置１３でワーク７の有無を検出するワーク有無確認センサ１２により構成される。一方、アウトシュート２は、加工完了後のワークを排出する排出位置１４における残留ワークの有無を検出するための反射板を含むワーク有無確認センサ１５、加工後のワーク１６がアウトシュートの傾斜により転がりながら移動し加工ワーク径に影響されずにワーク通過を確認するため途中に板を設置し、この板の振れを検出することによりワークの通過を確認するワーク通過確認センサ１７により構成される。また、数値制御装置６には、前記ワーク流確認機能を有効、無効に切り換えるワーク流れ確認有効／無効スイッチ１８が設けられている。
【０００４】
また、上記の様なインシュート、アウトシュートを持つ工作機械は、加工工程を分割し工程別のサイクルタイムを短縮し生産性を向上させたもので、一般的に、ライン機と呼ばれる。従って通常は、フルワーク確認センサ８の信号によりワークの供給／停止を行いインシュートに加工前ワークを供給するコンベアーと、アウトシュートに排出された加工完了ワークを次工程加工まで運ぶためのコンベアーが接続されるが、この例では、説明上省略している。
【０００５】
本ローダ装置は、以下の動作を行う。
（１）ワーク受取り位置１３にワークが無いことをワーク有無確認センサ１２により確認した後、次ワーク確認センサ１１により流すワークがインシュート１に有るかを確認し、有れば、ワーク保持ストッパ９とワーク送りストッパ１０を使いワーク自重により１個ずつワーク受取り位置に流し、無ければワークが前述の外部装置より供給されるのを待つ。
（２）ワーク受取り位置１３に置かれたワークをインシュートハンド４が受取り、工作機械まで運ぶ。
（３）加工の完了したワークをアウトシュートハンド５で工作機械から掴み出し、排出位置１４にワークが無いことをワーク有無確認センサ１５で確認し、排出位置１４に移動する。移動の状態を図５に示す。
（４）アウトシュートハンド５が排出位置１４に位置決めされ、ハンド５を開きワークを排出する。ワーク有無確認センサ１５がワークを検出し、自重によりワークが移動し、ワーク通過確認センサ１７がワークの通過を検出する。ワークの通過状態を図６に示す。
【０００６】
ここで、上記工程（１）のインシュート動作は、数値制御旋盤とローダ装置３が連動運転を行うと自動で有効になる。工程（２）は、ローダ装置３がインシュート１から未加工ワークを受取り数値制御旋盤にセットする工程である。工程（３）は、ローダ装置３が数値制御旋盤から加工後のワークを受取り、アウトシュート２に排出を行う工程である。工程（４）は、アウトシュート２に放された加工の完了したワークが、前述の外部装置すなわちコンベアまで詰まらずに流れたかを確認する工程で、工程（１）と同様、数値制御旋盤とローダ装置３が連動運転を行う際に自動的に有効となるが、後述の様な理由で、ワーク流れ確認機能の有効／無効スイッチ１８が設けてある。
【０００７】
前記工程（４）は、ワーク有無確認センサ１５と、ワーク通過確認センサ１７の検出信号から図４のタイミングチャート図の様に４つの区間に分けることができる。但し、説明のため各センサの検出信号は、ワーク有りを検出した際にＨＩレベル、ワーク無しでＬＯレベルとした。
状態Ａ：排出位置にワーク有り。
状態Ｂ：排出位置にワーク無し（ワークが移動した）。
状態Ｃ：ワーク通過中。
状態Ｄ：ワーク通過完了。
従って、ワークが状態Ａから状態Ｄまで遷移するのに要した時間を、予め設定した時間Ｔと比較することでワークの流れ確認、つまりワーク詰まりを検出する。また、予め設定した時間を計るタイマーがタイムアウトとなりワーク詰まりを検出した場合に、上記状態を記憶しておくことでワークの詰まり状態も判断できる。
【０００８】
またこの方式では、前記連動運転中にローダ装置３をシングル動作させ、ワークを把握したアウトシュートハンド５をハンド開指令せずに排出位置で一時停止させると、排出位置１４におけるワーク有無確認センサ１５が働き、設定時間Ｔ以内に状態Ｄまで達することができずワーク詰まりアラームとなってしまうことがあり、通常、排出位置１４に位置決めさせる動作とアウトシュートハンド５の開動作を、一挙動作として定義し、連動運転中のシングル動作でも位置決めとワークを放した状態で一時停止する様に設計していた。
【０００９】
しかしながら、前述のワーク流れ確認は、ローダ装置３が加工の完了したワークをアウトシュート２に放し、次のワークが放されるまでに、ワークの詰まり判定を完了していなければならない。例えば、内燃機関用ピストンの外形加工工程を受け持つライン機では、ワーク加工時間が１０秒程度であり、この場合、前記タイマ設定時間Ｔを１０秒未満に設定しなければならない。この設定値を用い連動運転時の要求を満たし、試切削時、特に初品ワークをアウトシュート２に流し、ワークの流れ状態を確認する際に、ローダ装置３の移動速度を正規連動時の速度に対し、例えば５％や極端な場合０％で行う場合がある。これは、通常無視できる時間であるが、アウトシュートハンド５が排出位置１４に位置決めを完了する少し前にワーク有無確認センサ１５が働く時間が長引くと、上記設定時間１０秒を越えてワーク詰まりアラームとなってしまう場合が生じるため、流れ確認機能スイッチ１８を無効に切換えなければならなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で用いていた流れ確認機能の有効／無効切換えスイッチを廃止し自動切換えとする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、ローダ装置にアウトシュートハンドの開閉確認センサを設け、従来使っていたワーク有無確認センサのワーク検出中にハンド開閉が行われたタイミングよりワーク流れ確認機能を自動的に有効にする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の実施形態のブロック図、図２にタイミングチャートを示す。本発明では、ワークを把握したアウトシュートハンド５が排出位置１４に位置決めした際にワーク有無確認センサ１５がワーク検出状態になる様に位置を調整し、図１の様にアウトシュートハンド５の開閉確認センサ１９を新たに設け、ワーク有無確認センサ１５がワークを検出している最中にハンド開が行われたタイミングよりワーク流れ確認用タイマを起動する。尚、通常、ハンドの開閉確認センサ１９は、ハンド部分が開端、閉端に移動したかを確認するためのセンサであり、ワークの把握状態を認識するために以下のように用いるのが一般的である。例えばワークを外形把握する場合、ハンド閉指令を行い、ハンドの位置が開端、閉端共に達していない場合にワークを把握したと判断、ハンドの位置が閉端に達している場合はワーク把握ミスと判断し、ハンド開指令を行い開端に達しない場合は、ハンドの動力源である油圧、空気圧異常としている。従って、従来はこの開閉確認センサ１９をシュートの制御に使うことは無かった。本発明では、この開閉確認センサ１９をワーク流れ確認に用いる。図示した実施形態では、外形把握の場合で説明し、ハンドの開端を検出するセンサを用いている。
【００１３】
このことにより、図２で示す５種類の状態を認識できる。
状態Ａ１：ワークを持ったアウトシュートハンドが排出位置に位置決め完了。
状態Ａ２：アウトシュートハンド開状態
状態Ｂ：ワーク移動
状態Ｃ：ワーク通過中
状態Ｄ：ワーク通過完了
【００１４】
また本発明の説明では、加工の完了したワークをアウトシュートハンドが外形把握している場合としたが、内径把握であればハンドがワークを放す閉信号でタイミングの検出を行う。この状態Ａ２以降、予め設定した時間Ｔを超えても状態Ｄを検出しなかった場合に、ワーク詰まりアラームとする。さらに、状態Ａ２の検出の前提条件に、工作機械とローダ装置が連動運転中または、シングル動作ボタンが押されていないことなどの条件を付加させることにより、ワーク流れ確認機能の有効／無効の切換えをより高度に検出することも可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
従来技術で用いていた流れ確認機能の有効／無効を自動で切換えでき、切換えスイッチを廃止することが出来る。このことによって、試切削などの際にワーク流れ確認機能の有効／無効スイッチを無効に切換え、製品の連続加工の際にこのスイッチを再度、有効に切換え忘れたことにより、ワーク詰まりを検出できずにローダ装置のハンドが持つワークとアウトシュート上のワークとが干渉し機構部が破損するという課題が解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】  図１に示した本発明のタイミングチャート図である。
【図３】  従来技術のブロック図である。
【図４】  従来技術のタイミングチャート図である。
【図５】  加工の完了したワークを持ったアウトシュートハンドがアウトシュートに接近する図である。
【図６】  アウトシュートハンドが排出位置に位置決めし、アウトシュートに加工の完了したワークを流した図である。
【符号の説明】
１  インシュート、２  アウトシュート、３  ローダ装置、４  インシュートハンド、５  アウトシュートハンド、６  数値制御装置、７  加工前のワーク、８  フルワーク確認センサ、９  ワーク保持ストッパ、１０  ワーク送りストッパ、１１  次ワーク確認センサ、１２  インシュートワーク有無確認センサ、１３  インシュートワーク受取り位置、１４  アウトシュート排出位置、１５  アウトシュートワーク有無確認センサ、１６  加工完了ワーク、１７  ワーク通過確認センサ、１８  ワーク流れ確認有効／無効スイッチ、１９  ハンド開閉確認センサ。
【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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