(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並設される複数の工作機械と、各工作機械に対してワークを受け渡すための基準ワーク受渡し位置を経由する搬送経路上を走行するワーク搬送装置と、前記基準ワーク受渡し位置に設けたワーク検知手段と、ワークを保持したワーク搬送装置に上記搬送経路上を走行させて、前記ワーク検知手段によりワークが検知された時のワーク搬送装置の搬送経路上の位置を、ワーク受渡し位置としてティーチングするティーチング手段とを備えたワーク搬送システム。
【請求項２】
並設される複数の工作機械と、各工作機械に対してワークを受け渡すための基準ワーク受渡し位置を経由する搬送経路上を走行するワーク搬送装置と、前記基準ワーク受渡し位置に設けたワーク検知手段と、ワークを保持したワーク搬送装置に上記搬送経路上を走行させて、前記ワーク検知手段によりワークが検知され始めてから所定時間後に前記ワーク搬送手段を停止させた位置を、ワーク受渡し位置としてティーチングするティーチング手段とを備えたワーク搬送システム。
【請求項３】
前記所定時間は、ワーク受渡し位置が基準ワーク受渡し位置と一致するように設定されている請求項２記載のワーク搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の工作機械にワークを渡すワーク搬送システムに関し、特にワーク受渡し位置のティーチング構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所定の搬送経路上で搬送台車を走行させ、複数並設された各工作機械に搬送台車によりワークを渡すワーク搬送装置が用いられている。このようなワーク搬送装置を自動運転する場合に、搬送するワークの形状，寸法等に応じて、工作機械に対して搬送台車を停止させるべき位置が若干異なる。そのため、ワーク受渡し位置をティーチングする必要があり、次のような手順を含む準備、段取りを行っている。
▲１▼．原点割出。
▲２▼．ワーク受渡し位置のティーチング（手動で各ワーク受渡し位置をティーチングする）。
▲３▼．自動運転動作チェック。
自動運転動作チェックは、上記の流れで段取りした後、試しに自動運転してみて、正しく動作するか否かを確認する処理である。自動運転チェックの結果、ワークが他点にあった場合や、位置ずれが生じた場合は、再度、前記位置のチェックを行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、手動運転によるティーチングが必要であったため、ワーク受渡し位置のティーチングに手間と時間がかかっていた。また、ティーチングの誤りも生じ易く、自動運転チェックやその後の調整に、多くの時間が費やされる。
【０００４】
この発明の目的は、各工作機械に対するワーク受渡し位置のティーチングが簡単に行えるワーク搬送システムを提供することである。
この発明の他の目的は、ワークが種々変わっても、正しいティーチングが容易に行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、ワークが種々変わっても、ティーチングされたワーク受渡し位置に搬送されたワークの取り扱いを一定の処理で行えるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明を実施形態に対応する図１と共に説明する。このワーク搬送システムは、並設される複数の工作機械（１）と、各工作機械（１）に対してワーク（Ｗ）を受け渡すための基準ワーク受渡し位置（Ｐ）を経由する搬送経路（５）上を走行するワーク搬送装置（３）と、前記基準ワーク受渡し位置（Ｐ）に設けたワーク検知手段（１０）と、ワーク（Ｗ）を保持したワーク搬送装置（３）に上記搬送経路（５）上を走行させて、前記ワーク検知手段（１０）によりワーク（Ｗ）が検知された時のワーク搬送装置（３）の搬送経路（５）上の位置を、ワーク受渡し位置（Ｑ）としてティーチングするティーチング手段（２２）とを備えたものである。
この構成によると、上記ティーチング手段（２２）は、ワーク（Ｗ）を保持したワーク搬送装置（３）に上記搬送経路（５）上を走行させ、前記ワーク検知手段（１０）によりワーク（Ｗ）が検知された時のワーク搬送装置（３）の搬送経路（５）上の位置を、ワーク受渡し位置（Ｑ）としてティーチングする。このように、ワーク検知手段（１０）でワーク（Ｗ）を検知してティーチングするようにしており、またワーク検知手段（１０）は、基準ワーク受渡し位置（Ｐ）に設けられているため、基準ワーク受渡し位置（Ｐ）に対応して、ワーク（Ｗ）の形状や寸法に応じたワーク受渡し位置（Ｑ）がティーチングされることになる。
【０００６】
この発明において、前記ワーク受渡し位置（Ｑ）としてティーチングする位置は、前記ワーク検知手段（１０）によりワーク（Ｗ）が検知され始めてから所定時間後に前記ワーク搬送手段（３）を停止させた位置としても良い。
搬送するワーク寸法がわかっている場合、そのワーク寸法に応じて、上記の所定時間を設定しておくことにより、ワーク寸法に応じた適切な位置がティーチングされる。
【０００７】
前記所定時間は、ワーク受渡し位置（Ｑ）が基準ワーク受渡し位置（Ｐ）と一致するように設定されていることが好ましい。これにより、種々ワーク（Ｗ）が変わっても、ワーク受渡し位置（Ｑ）を基準ワーク受渡し位置（Ｐ）と一致させることができるため、ティーチングされたワーク受渡し位置（Ｑ）に搬送されたワーク（Ｗ）の取り扱いを、工作機械（１）等において、一定の処理で行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１は、ワーク搬送システムのレイアウト図とその制御系のブロック図とを組み合わせた説明図である。複数の工作機械１（１1 〜１3 ）と、ワーク供給装置２とが一列に並べて並設され、これら複数の工作機械１およびワーク供給装置２の並びに沿って、搬入側のワーク搬送装置３と、搬出側のワーク搬送装置４とが設置されている。搬出側のワーク搬送装置４は、搬入側のワーク搬送装置３と同じ構成であるため、図１において簡略化して図示してある。
【０００９】
ワーク搬送装置３は、所定の搬送経路５に沿って進退移動する搬送台車６を有し、搬送台車６上にワークＷを載せて搬送するものである。搬送台車６は、搬送経路５に沿って敷設されたレール７上を移動する有軌道台車とされる。搬送経路５は、各工作機械１に対してワークＷを受け渡すための基準ワーク受渡し位置Ｐを経由するように設定されている。
搬送台車６を走行させる走行駆動装置１１は、モータ等の走行駆動源１２と、搬送経路５に沿って設けられて走行駆動源１２の駆動を搬送台車６に伝える伝達機構（図示せず）とで構成される。この伝達機構は、例えば、搬送経路５に沿って設けられた回転シャフトと、搬送台車６に設置されて回転シャフト対して摩擦接触して回転を受ける傾斜円板等で構成される。走行駆動源１２は、走行位置を示すエンコーダ等の位置検出器１３が設けられている。走行駆動装置１１は、搬送台車６に搭載された自走式のものであっても良い。
ワーク供給装置２は、複数のワークＷを収容していて、それらのワークＷをワーク搬送装置３の搬送台車６に順次積み込む装置である。
【００１０】
各工作機械１は、ワークＷを加工する工作機械本体８と、この工作機械本体８に対してワークＷの搬入，搬出を行うローダ９とで構成される。ローダ９により搬送台車６からワークＷを受け取る位置として定められた基準位置が、上記基準ワーク受渡し位置Ｐ（Ｐ1 〜Ｐ3 ）とされる。
この基準ワーク受渡し位置Ｐに、搬送台車６上のワークＷを検出するワーク検知手段１０が設けられている。ワーク検知手段１０は、搬送経路５上におけるワーク供給装置２に対応する所定位置にも設けてある。これらワーク検知手段１０は、例えば発光手段と受光手段とでなる光電スイッチ等が用いられる。
【００１１】
図２に示すように、工作機械１は旋盤等からなり、その工作機械本体８は、ワークＷを把持する主軸チャック等のワーク把持部１４を有している。
ローダ９は、搬入側のワーク搬送装置３の搬送台車６上に載せられたワークＷを把持して受け取り、工作機械１のワーク把持部１４に渡す機能と、ワーク把持部１４から加工済みのワークＷを把持して受け取り、搬出側のワーク搬送装置４の搬送台車６に渡す機能とを備える。ローダ９は、図示の例ではガントリ式のものとされ、レール１５に沿って走行する走行体１６に、ワークＷを把持するローダチャック１７が昇降可能に設置されたものとしてある。レール１５は、工作機械１の機体またはその近傍に設置される。走行体１６の走行方向は、搬送台車６の走行方向と直交する方向とされる。走行体１６に対して、ローダチャック１７は、その走行方向と直交する方向、つまり搬送台車６の走行方向にも進退可能とされている。
【００１２】
図３に示すように、ローダチャック１７は、下向き姿勢と横向き姿勢の２つのチャック部１７ａ，１７ｂを有し、各チャック部１７ａ，１７ｂでそれぞれワークＷを把持可能である。ローダチャック１７には、これら２つのチャック部１７ａ，１７ｂの位置を互いに入れ替えるチャック姿勢変更機構（図示せず）を有している。横向き姿勢は、工作機械本体９のワーク把持部１４に対面可能な姿勢である。搬送台車６には、ワークＷを所定姿勢で安定して支持可能なワーク支持台８が設けられている。
【００１３】
図１において、搬送制御装置２０はワーク搬送装置３を制御する装置であり、プログラム制御するコンピュータ式の制御装置とされている。搬送制御装置２０は、搬送動作制御部２１およびティーチング手段２２を有しており、搬送動作制御部２１は、ティーチングされた供給部の停止位置▲４▼と工作機械に対応する各停止位置▲１▼〜▲３▼との間でワーク搬送装置３の搬送台車６を往復させる自動運転動作を行う。
【００１４】
ティーチング手段２２は、ワークＷを保持したワーク搬送装置３の搬送台車６に、搬送経路５上を走行させ、ワーク検知手段１０によりワークＷが検知された時の搬送台車６の搬送経路５上の位置を、ワーク受渡し位置Ｑ（Ｑ1 〜Ｑ3 ）としてティーチングするものである。すなわち、ティーチング手段２２は、ティーチングのために搬送台車６を走行させるプログラムと、ワーク検知手段１０の検出によってワーク受渡し位置Ｑを定めて搬送動作制御部２１における所定の停止位置記憶領域に記憶させる処理プログラムとを有している。ワーク検知手段１０によりワークＷが検知された時の搬送台車６の搬送経路５上の位置は、その検知時における走行駆動源１２の位置検出器１３の値によって得られる。
【００１５】
ティーチング手段２２は、ワーク検知手段１０によりワークＷが検知され始めてから、所定時間後にワーク搬送手段３の搬送台車６を停止させるようにしており、ワーク受渡し位置Ｑとしてティーチングする位置は、具体的には、その停止した位置としている。ティーチング手段２２は、タイマ部２２ａを有しており、このタイマ部２２ａに上記所定時間が設定される。前記所定時間は、例えば、ワーク受渡し位置Ｑが基準ワーク受渡し位置Ｐと一致するように設定される。タイマ部２２ａに設定する所定時間は、可変設定自在とされ、ワークＷの寸法が分かっている場合、そのワーク寸法とワーク搬送装置３の走行速度とから計算した値をタイマ部２２ａに設定する。
【００１６】
ティーチング手段２２は、起動スイッチ２３のオン信号に応答して、一連のティーチング動作を行うものとしてあり、この一連のティーチング動作として、各停止位置▲１▼〜▲４▼がティーチングされた後、その停止位置▲１▼〜▲４▼で自動運転の試し運転を行わせ、試し運転に不具合があるとアラームを出すものとしてある。起動スイッチ２３は、プッシュボタンとしてある。
ティーチング手段２２の上記一連のティーチング動作は、具体的には図４の流れ図に示す動作とされる。
【００１７】
上記構成の動作を、図４の流れ図に従って説明する。まず、手動運転により、原点Ｏにしようとする位置に搬送台車６を移動させる（Ｓ１）。自動ティーチングを行うため、原点Ｏ、つまり零点は何処に設定しても良くなる。そこで、起動スイッチ２３をオンしたときの搬送台車６の位置をゼロ（すなわち、原点Ｏ）として記憶する自動ゼロ設定処理を行うようにしている（Ｓ２，Ｓ３）。なお、ストッパ（図示せず）に搬送台車６を当てて原点を決める方式が採れれば、その押し当て動作を行い、ゼロ点を記憶するようにしても良い。
【００１８】
自動ゼロ設定が適正に行われた否かが確認され（Ｓ４）、適正に行われていれば、次の自動ティーチング動作（Ｓ５）に進む。自動ゼロ設定に不具合があれば、アラームを出す（Ｓ９）。
【００１９】
自動ティーチング動作（Ｓ５）は、次のように行われる。ワーク搬送装置３の搬送経路５には、工作機械１に対する複数のワーク受渡し位置Ｑと、ワーク供給装置２に対するワーク受渡し位置Ｒとがある。図１の例では、Ｑ1 〜Ｑ3 とＲとの４点のティーチングが必要である。
各ティーチング位置には、ワーク検知手段１０があるため、これを用い、図５のように自動ティーチングする。
まず、搬送台車６を定速で移動させる（同図（Ａ））。同図（Ｂ）のように、ワークＷがワーク検知手段１０を遮ってワーク検知手段１０がオンになると、タイマ部２２ａ（図１）に設定された所定時間後に搬送台車６を停止させる。この停止時の搬送台車６の位置を、ティーチング位置として自動的に取り込む。このような動作を繰り返し、各ワーク受渡し位置Ｑ1 〜Ｑ3 ，Ｒを、停止位置▲１▼〜▲４▼として記憶する。
【００２０】
このように、起動スイッチ２３をオン動作するだけで、各工作機械１に対するワーク受渡し位置Ｑ1 〜Ｑ3 およびワーク供給装置２に対するワーク受渡し位置Ｒが自動ティーチングできるため、ティーチング作業が簡単であり、また大幅な段取り時間削減ができる。
これは、例えば、ワーク搬送装置３が故障した場合や、ワークＷを交換した場合など、停止位置のずれが生じた場合の復旧が簡単にできることになる。このため、従来、段取りに費やしていた無駄時間が削減でき、実際の稼働に必要な時に立ち上げることができる。
【００２１】
自動ティーチングが完了すると、その完了の判断を行い（Ｓ６）、自動ティーチングに不具合がある場合は、アラームを出す（Ｓ１０）。自動ティーチングが一応適正になされていると、試し運転の自動運転動作を行う（Ｓ７）。試しの自動運転の結果、繰り返し動作が適正に行われていなければ、つまり各ワーク受渡し位置Ｑ，Ｒへの適正な移動が行われていなければ、アラームを出し（Ｓ１１）。このアラームにより、再度の自動ティーチングを自動的に行うようにしても、またオペレータの判断で再度の自動ティーチングを行うようにしても良い。繰り返し動作が適正に行われていれば、ティーチング手段２２によりティーチングおよびその結果確認の一連の処理を終了する。
【００２２】
【発明の効果】
この発明のワーク搬送システムは、並設される複数の工作機械と、各工作機械に対してワークを受け渡すための基準ワーク受渡し位置を経由する搬送経路上を走行するワーク搬送装置と、前記基準ワーク受渡し位置に設けたワーク検知手段と、ワークを保持したワーク搬送装置に上記搬送経路上を走行させて、前記ワーク検知手段によりワークが検知された時のワーク搬送装置の搬送経路上の位置を、ワーク受渡し位置としてティーチングするティーチング手段とを備えたものであるため、各工作機械に対するワーク受渡し位置のティーチングを簡単に行うことができる。
前記ワーク受渡し位置としてティーチングする位置を、前記ワーク検知手段によりワークが検知され始めてから所定時間後に前記ワーク搬送手段を停止させた位置とする場合は、ワークが種々変わっても、正しいワーク受渡し位置のティーチングが容易に行える。
前記所定時間が、ワーク受渡し位置が基準ワーク受渡し位置と一致するように設定されている場合は、ワークが種々変わっても、ティーチングされたワーク受渡し位置に搬送されたワークの取り扱いを、一定した処理で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかるワーク搬送システムのレイアウト図とその制御系のブロック図とを組み合わせて示す説明図である。
【図２】同ワーク搬送システムにおける工作機械の側面図である。
【図３】同ワーク搬送システムにおける搬送台車とローダの関係を示す斜視図である。
【図４】ティーチング手段が行う処理の流れ図である。
【図５】ワーク検知によるティーチング動作の説明図である。
【符号の説明】
１（１1 〜１3 ）…工作機械
２…ワーク供給装置
３…搬入側のワーク搬送装置
５…搬送経路
６…搬送台車
８…工作機械本体
９…ローダ
１０…ワーク検知手段
１３…位置検出器
２０…搬送制御装置
２１…搬送動作制御部
２２…ティーチング手段
２２ａ…タイマ部
２３…起動スイッチ
Ｐ…基準ワーク受渡し位置
Ｑ…ワーク受渡し位置
Ｗ…ワーク
【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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