(57)【要約】【課題】本発明は、ワークの載置及び取り出しが容易であり、且つ加工精度が向上される複数の作業を行う自動加工システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の複数の作業を行う自動加工システムは、第一加工部材及び第二加工部材は、第一機械アーム及び第二機械アームに隣接し、且つ対向し、回転テーブルは、第一機械アームと第二機械アームとの間に設置し、第一加工部材は、ワークの第一加工面を加工し、第一機械アームは、ワークを取り出し、且つ回転テーブルに載置し、回転テーブルは、ワークを回転して定位し、この際、ワークの第二加工面は上方を向いており、第二機械アームは、回転テーブルからワークを取り出し、且つ第二加工部材に載置し、第二加工部材は、ワークの第二加工面を加工する。【選択図】図１
2015128814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの異なる加工面を加工することに用いられ、少なくとも２台の第一ロボット、少なくとも２台の第一加工装置及び少なくとも１つの回転テーブルを備える複数の作業を行う自動加工システムにおいて、
前記少なくとも２台の第一加工装置は、それぞれ第一加工部材及び第二加工部材であり、前記少なくとも２台の第一ロボットは、第一機械アーム及び第二機械アームであり、
前記第一加工部材及び前記第二加工部材は、それぞれ対応する前記第一機械アーム及び前記第二機械アームに隣接し、且つ対向し、前記少なくとも１つの回転テーブルは、前記第一機械アームと前記第二機械アームとの間に設置され、前記第一加工部材は、前記ワークの第一加工面を加工し、前記第一機械アームは、加工された前記ワークを取り出し、且つ該ワークを前記少なくとも１つの回転テーブルに載置し、前記回転テーブルは、前記ワークを回転して定位し、この際、前記ワークの第二加工面は上方に向けられており、前記第二機械アームは、前記少なくとも１つの回転テーブルから前記ワークを取り出し、且つ前記第二加工部材に載置し、前記第二加工部材は、前記ワークの第二加工面を加工することを特徴とする複数の作業を行う自動加工システム。
【請求項２】
前記複数の作業を行う自動加工システムは、検査装置を備え、前記検査装置は、前記第二機械アームに隣接し、且つ前記第二機械アームにおける前記第一機械アームと離れている一側に位置し、前記ワークの第二加工面が加工された後、前記第二機械アームは、前記ワークを取り出し、且つ該ワークを前記検査装置に載置し、前記検査装置は、加工された前記ワークの加工面が加工基準を満たすかどうかを判断することを特徴とする請求項１に記載の複数の作業を行う自動加工システム。
【請求項３】
前記複数の作業を行う自動加工システムは、第二加工装置及び前記第二加工装置と対向する第二ロボットを備え、前記第二加工装置は、前記第二加工部材に隣接して設置され、前記少なくとも１つの回転テーブルは、少なくとも２つ設けられ、且つそれぞれ第一回転テーブル及び第二回転テーブルであり、前記第一回転テーブルは、前記第一機械アームと前記第二機械アームとの間に設置され、前記第二回転テーブルは、前記第二機械アームと前記第二ロボットとの間に設置され、前記ワークの第二加工面が加工された後、前記第二機械アームは、前記ワークを取り出し、且つ前記ワークを前記第二回転テーブルに載置し、前記第二回転テーブルは、前記ワークを回転して定位し、前記ワークの第三加工面は上方に向けられており、前記第二ロボットは、前記ワークを取り出し、且つ前記ワークを前記第二加工装置に運搬し、前記第二加工装置は、前記第二ロボットが挟持している前記ワークを加工することを特徴とする請求項１又は２に記載の複数の作業を行う自動加工システム。
【請求項４】
前記複数の作業を行う自動加工システムは、トレー移動部材を備え、前記トレー移動部材は、前記少なくとも２台の第一加工装置と前記少なくとも２台の第一ロボットとが位置する側に位置することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の複数の作業を行う自動加工システム。
【請求項５】
前記複数の作業を行う自動加工システムは、運搬部材を備え、前記運搬部材は、前記検査装置における前記第二機械アームと離れている一側に位置し、且つ前記検査装置によって加工基準を満たしていると確定された前記ワークを運搬することを特徴とする請求項２に記載の複数の作業を行う自動加工システム。
【請求項６】
前記複数の作業を行う自動加工システムは、良品収容部材及び前記良品収容部材に隣接して設置された第三ロボットを備え、前記良品収容部材は、前記運搬部材における前記少なくとも２台の第一ロボットと離れている一側に位置し、前記第三ロボットは、前記運搬部材から前記検査装置によって加工基準を満たしていると確定された前記ワークを取り出し、且つ前記良品収容部材に運搬することを特徴とする請求項５に記載の複数の作業を行う自動加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動加工システムに関し、特に回転テーブルとロボットとを組み合わせて、ワークを回転テーブルに載置したり、ワークを回転テーブルから取り出したりするなど複数の作業を行う自動加工システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワークに対して複数の作業を行って自動加工を行う場合、手動によってワークを回転テーブルに載置したり、ワークを回転テーブルから取り出したりする。しかしこのような従来のやり方は、近年の作業要求を満たすことができない。従って、この問題を解決するために、自動加工中において、ロボットを利用して、自動でワークの載置及び取り出しを行う。しかし、加工作業が多く、且つワークの複数の表面を加工する場合、ロボットの操作及び作業の動作は複雑になり、ロボットの動作に対するプログラム作成も難しい。また、ロボットの動作が複雑になったために、ワークの載置及び取り出しの精度が低くなるなど、ワークの加工精度にも影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、ワークの載置及び取り出しが容易であり、且つ加工精度が向上される複数の作業を行う自動加工システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明の複数の作業を行う自動加工システムは、ワークの異なる加工面を加工することに用いられ、少なくとも２台の第一ロボット、少なくとも２台の第一加工装置及び少なくとも１つの回転テーブルを備え、少なくとも２台の第一加工装置は、それぞれ第一加工部材及び第二加工部材であり、少なくとも２台の第一ロボットは、第一機械アーム及び第二機械アームであり、第一加工部材及び第二加工部材は、それぞれ対応する第一機械アーム及び第二機械アームに隣接し、且つ対向し、少なくとも１つの回転テーブルは、第一機械アームと第二機械アームとの間に設置され、第一加工部材は、ワークの第一加工面を加工し、第一機械アームは、加工されたワークを取り出し、且つ少なくとも１つの回転テーブルに載置し、回転テーブルは、ワークを回転して定位し、この際、ワークの第二加工面は上方に向けられており、第二機械アームは、少なくとも１つの回転テーブルからワークを取り出し、且つ第二加工部材に載置し、第二加工部材は、ワークの第二加工面を加工する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の複数の作業を行う自動加工システムは、回転テーブルを利用して、ワークの異なる加工作業と異なる加工工程との間で、ワークの異なる表面を加工できるよう自動でワークを傾斜して回転させたり、反転させたりして定位させる。従って、ロボットは、容易に加工要求に対応して定位したワークを取り出すことができるため、ロボットの動作を省略することができる。また、加工時間を短縮でき、且つ生産効率と良品のワークの生産効率とを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明に係る複数の作業を行う自動加工システムを示す図である。
【図２】図１に示した複数の作業を行う自動加工システム中における、待機中のワークの正面図である。
【図３】図２に示した待機中のワークの底面図である。
【図４】図２に示した待機中のワークの平面図である。
【図５】図４に示した待機中のワークを左方向に傾けて見た平面図である。
【図６】図４に示した待機中のワークを右方向に傾けて見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面に基づいて、本発明に係る複数の作業を行う自動加工システムについて詳細に説明する。図１及び図２に示したように、本発明に係る複数の作業を行う自動加工システム１００は、トレー移動部材１０、少なくとも２つのロボット２０、少なくとも２台の第一加工装置３０、及び少なくとも１つの回転テーブル５０を備える。トレー移動部材１０は、ワーク２００が収容されている複数のトレー（図示せず）を支持することに用いられる。複数のトレーは重なっており、最上に位置する第一トレーを取り出すと、トレー移動部材１０は、次のトレー（第二トレー）を上昇させて、第二トレーを予め設定された高さ(例えば、第一トレーの位置)まで移動させる。少なくとも２つのロボット２０は、トレー移動部材１０の一側に位置して、ワーク２００を取り出したり、載置したりすることに用いられる。少なくとも２つの第一加工装置３０は、それぞれ対応するロボット２０に対向して設置されている。少なくとも１つの回転テーブル５０は、少なくとも２つのロボット２０の間に位置し、ワーク２００を定位させたり、回転させたりすることに用いられる。
【０００８】
本実施形態において、ロボット２０は、４つの第一ロボット２１、１つの第二ロボット２２及び１つの第三ロボット２３を備え、且つ第一ロボット２１、第二ロボット２２、第三ロボット２３の順に、同一直線上に配列している。４つの第一ロボット２１は、それぞれ第一機械アーム２１１、第二機械アーム２１２、第三機械アーム２１３及び第四機械アーム２１４である。第一機械アーム２１１、第二機械アーム２１２、第三機械アーム２１３及び第四機械アーム２１４は、トレー移動部材１０における一側に位置し、第二ロボット２２は、ロボット２０のうち第四機械アーム２１４に隣接し、且つ第四機械アーム２１４における第三機械アーム２１３と離れている一側に位置し、第三ロボット２３は、ロボット２０のうち第二ロボット２２に隣接し、且つ第二ロボット２２における第四機械アーム２１４と離れている一側に位置する。
【０００９】
本実施形態において、第一加工装置３０は、第一加工部材３１、第二加工部材３２、第三加工部材３３及び第四加工部材３４のこれら４つを含む。第一加工部材３１、第二加工部材３２、第三加工部材３３及び第四加工部材３４は、第一ロボット２１と対向する一側に同一直線上に配列し、且つそれぞれ対応する第一機械アーム２１１、第二機械アーム２１２、第三機械アーム２１３及び第四機械アーム２１４と対向して位置する。第一加工部材３１、第二加工部材３２、第三加工部材３３及び第四加工部材３４は、それぞれ押圧装置である。
【００１０】
回転テーブル５０は、ワーク２００を回転して定位させる。これにより、第一加工装置３０は容易にワーク２００の異なる位置を加工することができる。本実施形態において、回転テーブル５０は、第一回転テーブル５１、第二回転テーブル５２、第三回転テーブル５３及び第四回転テーブル５４のこれら４つを含む。第一回転テーブル５１は、第一機械アーム２１１と第二機械アーム２１２との間に位置し、第二回転テーブル５２は、第二機械アーム２１２と第三機械アーム２１３との間に位置し、第三回転テーブル５３は、第三機械アーム２１３と第四機械アーム２１４との間に位置し、第四回転テーブル５４は、第四機械アーム２１４と第二ロボット２２との間に位置する。本実施形態において、４つの回転テーブル５０は、６つのロボット２０と同一直線上に位置する。回転テーブル５０は、ワーク２００を回転させる従来の構造であり、例えば、ワーク反転機等である。
【００１１】
本実施形態において、複数の作業を行う自動加工システム１００は、更に第二加工装置６０、検査装置７０、運搬部材８０及び良品収容部材９０を備える。第二加工装置６０は、第二ロボット２２と対向して位置し、第四加工部材３４に隣接し、且つ第四加工部材３４における第三加工部材３３と離れている一側に位置する。本実施形態において、第二加工装置６０及び第一加工装置３０は、ワーク２００に対してそれぞれ異なる加工作業を行う。第二加工装置６０は、刻印装置である。検査装置７０は、第二ロボット２２における第四回転テーブル５４と離れている一側に位置する。運搬部材８０は、検査装置７０における第二ロボット２２と離れている一側に設置し、且つ検査装置７０と第三ロボット２３との間に位置する。良品収容部材９０は、第三ロボット２３における検査装置７０と離れている一側に位置する。検査装置７０は、第一加工装置３０及び第二加工装置６０が加工した後のワーク２００を検査し、且つ加工されたワーク２００が加工基準を満たしているかどうかを判断する。運搬部材８０は、案内部材（図示せず）と組み合わせられて、検査部材７０によって加工基準を満たしていると確定された良品のワーク２００を運搬し、第三ロボット２３は、運搬部材８０が運搬した良品のワーク２００を取り出して、良品収容部材９０に載置する。不良品のワーク２００は、不良品収容箱（図示せず）に運搬され、良品のワーク２００と不良品のワーク２００とは、それぞれ分けて収容される。
【００１２】
図１〜図６に示したように、複数の作業を行う自動加工システム１００は、ワーク２００に対して、押圧、刻印加工を行う。本実施形態において、ワーク２００は、Ｕ字状を呈し、第一加工面２１０、第一加工面２１０の反対側で、且つ第一加工面２１０と平行に位置する第二加工面２２０、それぞれ第二加工面２２０に垂直に接続された第三加工面２３０及び第四加工面２４０を備える。第三加工面２３０は、第四加工面２４０に対向して、且つ平行に位置する。
【００１３】
複数の作業を行う自動加工システム１００がワーク２００を加工するステップは、以下のステップ（Ｓ１〜Ｓ７）を備える。ステップＳ１において、ワーク２００をトレー移動部材１０に設置されたトレーに載置する。この際、ワーク２００の第一加工面２１０は、上方に向けられている。
【００１４】
ステップＳ２において、第一機械アーム２１１は、トレー移動部材１０に設置された最上の第一トレーからワーク２００を取り出し、且つ該ワーク２００を第一加工部材３１に載置する。この際、ワーク２００の第一加工面２１０は、上方に向けられており、第一加工部材３１は、第一加工面２１０の第一加工位置２０１を押圧する。
【００１５】
ステップＳ３において、第一機械アーム２１１は、第一加工位置２０１が押圧されたワーク２００を取り出した後、第一回転テーブル５１に載置する。この際、第一機械アーム２１１は、ワーク２００を運搬しただけで、ワーク２００を回転させていないので、ワーク２００が第一回転テーブル５１に載置されても、第一加工面２１０は引き続き上方に向けられている。次いで、第一回転テーブル５１は、ワーク２００を１８０度回転させて定位する。この際、ワーク２００の第二加工面２２０は上方に向けられており、第二機械アーム２１２は、第一回転テーブル５１上のワーク２００を取り出した後、第二加工部材３２に放置する。第二加工部材３２は、ワーク２００の第二加工面２２０の第二加工位置２０２を押圧する。
【００１６】
ステップＳ４において、第二機械アーム２１２は、第二加工位置２０２が押圧されたワーク２００を取り出し、且つ第二回転テーブル５２に載置する。この際、第二機械アーム２１２は、ワーク２００を運搬しただけで、ワーク２００を回転させていないので、ワーク２００が第二回転テーブル５２に載置されても、第二加工面２２０は引き続き上方を向いている。第二回転テーブル５２は、ワーク２００を７０度回転させて定位する。この際、ワーク２００の第三加工面２３０は、傾斜して上方に向けられており、第三機械アーム２１３は、第二回転テーブル５２からワーク２００を取り出した後、第三加工部材３３に載置し、第三加工部材３３は、ワーク２００の第三加工面２３０の第三加工位置２０３を押圧する。
【００１７】
ステップＳ５において、第三機械アーム２１３は、第三加工位置２０３が押圧されたワーク２００を取り出し、且つ第三回転テーブル５３に載置する。この際、第三機械アーム２１３は、ワーク２００を運搬しただけで、ワーク２００を回転させていないので、ワーク２００が第三回転テーブル５３に載置されても、第三加工面２３０は引き続き傾斜して上方を向いている。第三回転テーブル５３は、ワーク２００を１８０度回転させて定位する。この際、ワーク２００の第四加工面２４０は、傾斜して上方に向けられており、第四機械アーム２１４は、第三回転テーブル５３上のワーク２００を取り出し、且つワーク２００を第四加工部材３４に載置する。第四加工部材３４は、ワーク２００の第四加工面２４０の第四加工位置２０４を押圧する。
【００１８】
ステップＳ６において、第四機械アーム２１４は、第四加工位置２０４が押圧されたワーク２００を取り出した後、第四回転テーブル５４に載置する。この際、第四機械アーム２１４は、ワーク２００を運搬しただけで、ワーク２００を回転させていないので、ワーク２００が第四回転テーブル５４に載置されても、第四加工面２４０は引き続き傾斜して上方を向いている。第四回転テーブル５４は、ワーク２００を回転させて定位し、且つワーク２００の後の加工位置に対応してワーク２００の位置を調節する。第二ロボット２２は、ワーク２００を第四回転テーブル５４から取り出し、且つ第二加工装置６０の加工区域まで運搬する。第二加工装置６０は、第二ロボット２２が挟持しているワーク２００に対して刻印加工を行う。
【００１９】
ステップＳ７において、第二ロボット２２は、挟持されているワーク２００を検査装置７０に載置し、検査装置７０はワーク２００の加工位置を検査し、且つ案内部材と組み合わせられる運搬部材８０を介して、ワーク２００を良品或いは不良品にそれぞれ分けて運搬する。同時に、第三ロボット２３は、運搬部材８０から良品のワーク２００を取り出し、且つ該良品のワーク２００を良品収容部材９０に運搬し、この際、不良品のワーク２００は、不良品収容箱に収容される。つまり、良品のワーク２００と不良品のワーク２００とは、それぞれ正確に分けて収容される。
【００２０】
他の実施形態において、回転テーブル５０は、ワーク２００を反転させたり、７０度、１８０度等限られた角度に回転させることに限定されず、実際の要求に応じて、任意の角度に傾斜して回転させることができる。
【００２１】
他の実施形態において、４台の第一加工装置３０は、同じ加工種類の加工装置に限定されず、ワーク２００の実際の加工要求に応じて、加工要求に対応する加工装置に変更されてもよい。
【００２２】
他の実施形態において、機械アームの数量は、４つに限定されず、２つ、３つ、或いは４つより多くてもよい。機械アームの数量が２つである場合、それぞれ第一機械アーム２１１及び第二機械アーム２１２であり、この際、第二機械アーム２１２は、第二ロボット６０に隣接し、トレー移動部材１０は、第一機械アーム２１１と１つの第一加工装置３０との一側に位置する。また、回転テーブルの数量は、４つに限定されず、１つ、２つ、３つ、或いは４つより多くてもよい。回転テーブルの数量が２つである場合、それぞれ第一回転テーブル５１及び第二テーブル５２であり、第一回転テーブル５１は、第一機械アーム２１１と第二機械アーム２１２との間に設置され、第二回転テーブル５２は、第二機械アーム２１２と第二ロボット６０との間に位置する。また、加工部材の数量は、４つに限定されず、２つ、３つ、或いは４つより多くてもよい。つまり、加工部材は、機械アームの数量に対応して設置され、且つ対応する機械アームと対向して位置する。また、ロボットの数量は、３つに限定されず、１つ、２つ或いは３つより多くてもよい。
【００２３】
本発明の複数の作業を行う自動加工システム１００は、回転テーブル５０を利用し、回転テーブル５０が、ワーク２００の異なる加工作業と異なる加工工程との間で、自動でワーク２００の異なる表面を加工できるよう、ワーク２００を傾斜して回転させたり、反転させたりして定位させるので、ロボット２０は容易に加工要求に対応して定位されたワーク２００を取り出すことができるため、ロボット２０の動作を省略することができる。従って、ロボット２０の操作は容易になり、加工時間を短縮し、且つロボットのプログラムの作成も容易になる。更にロボット２００の動作は簡略化し、ワーク２００の載置及び取り出しの精度も向上される。また、回転テーブル５０は、複数の加工作業の間で、加工の連続性を高め、全体の加工の流れを円滑にし、全体構造をコンパクトにし、手動作業を減らして、生産効率及び良品のワークの生産効率を向上させる。
【符号の説明】
【００２４】
１００  複数の作業を行う自動加工システム
２００  ワーク
２１０  第一加工面
２０１  第一加工位置
２２０  第二加工面
２０２  第二加工位置
２３０  第三加工面
２０３  第三加工位置
２４０  第四加工面
２０４  第四加工位置
１０  トレー移動部材
２０  ロボット
２１  第一ロボット
２１１  第一機械アーム
２１２  第二機械アーム
２１３  第三機械アーム
２１４  第四機械アーム
２２  第二ロボット
２３  第三ロボット
３０  第一加工装置
３１  第一加工部材
３２  第二加工部材
３３  第三加工部材
３４  第四加工部材
５０  回転テーブル
５１  第一回転テーブル
５２  第二回転テーブル
５３  第三回転テーブル
５４  第四回転テーブル
６０  第二加工装置 
７０  検査装置
８０  運搬部材
９０  良品収容部材
【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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