JP6983399B2

JP6983399B2 - ワーク搬送システム

Info

Publication number: JP6983399B2
Application number: JP2017153810A
Authority: JP
Inventors: 友基酒井
Original assignee: Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2037-08-09
Also published as: JP2019030942A

Description

本発明は、ワークの搬送システムに関し、特に高速化を図った搬送システムに係る。

工作機械には、ワークの受け渡しを行う目的で、ガントリーローダ等の搬送装置が備えられているものがある。
従来は、図２に示すような搬送システムになっている。
例えば、機外でワークを把持し、工作機械の主軸等にワークを受け渡す際には、ワーク（図示省略）を把持した搬送ハンド１は、まずＺ軸方向に機内に向けて移動し、Ｚ軸方向の移動が高速（Ｖ_Ｚ）から減速（Ｖ_Ｚ１）に切り換わり、Ｚ軸方向の移動が完了し、停止（Ｖ_Ｚ２）した後に搬送ハンド１がＹ軸方向に下降移動する。
この際に、Ｙ軸方向の動作開始指令が出力されると、停止状態（Ｖ_Ｙ２）から移動速度が上昇（Ｖ_Ｙ１）するステップを経て、高速移動（Ｖ_Ｙ）に移る。
これでは、Ｚ軸方向の移動が完了する第１ステップから、Ｙ軸方向の移動が開始される第２ステップの間に動きが遅く、あたかも動きが停まっているかのように見えるロス時間（Ｔ_Ｏ）が発生する問題があった。

特許文献１には、ガントリーローダを付設した工作機械を開示し、レールに沿って走行可能な走行体と、この走行体に付設された上下動機構を有している。
しかし、同公報には、走行と上下動との切り換え方法については、具体的な記載がない。

特開２０１４−４７０１０号公報

本発明は、ワークの高速搬送システム及びそれを備えた工作機械の提供を目的とする。

本発明に係るワークの搬送システムは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のうち、２軸以上にそれぞれ移動制御手段を備えたワークの搬送システムであって、ワークを目標の位置に搬送する際に、一の軸方向の移動動作が完了するステップの前に他の軸方向の移動動作が開始するステップを有することを特徴とする。
ここで、一の軸方向とは、ある１つの軸方向との意味である。

本明細書では便宜上、図１にて左右方向をＺ軸方向，上下方向をＹ軸方向，紙面の表裏方向をＸ軸方向として説明するが、２次元又は３次元座標であれば、どのように定義してもよい。

本発明において、一の軸方向の移動動作が高速動作から減速に切り換わる際に又は減速中に、前記他の軸方向の移動動作の開始指令が出力されるものであってよい。
また、ワークの搬送中の位置座標の検出手段を有し、設定してある干渉領域に前記ワークが侵入する恐れが発生すると前記搬送が自動停止する停止制御手段を有するようにすることもできる。

本発明におけるワーク搬送システムは、２軸方向の２ステップ移動制御、又は３軸方向の３ステップ移動制御において、それぞれの軸方向の移動動作が一部オーバラップするように連続移動制御したので、従来のステップ毎の移動制御に比較して、高速搬送が可能になる。
このような搬送システムを備えた工作機械を得ることもできる。

本発明に係る搬送システムの例を示す。従来のワーク搬送方法を示す。

本発明に係るワークの搬送システムの構成例を図１に示す。
図１は、工作機械の図示は省略してあり、工作機械例えば、旋盤やその複合加工機等にガントリーローダ等の搬送装置が備えられている。
図１（ａ）は、ガントリーローダのワークを把持して搬送する搬送ハンド１を表示してある。
本実施例では、ワークを工作機械に受け渡す第１チャック部１ａと、工作機械外に搬送するための第２チャック部１ｂを有した例になっている。
また、工作機械に有する主軸台や刃物台等との干渉を防止するための干渉領域２を設定し、ワークの座標上の移動位置が認識されるようになっている。

図１（ａ）は、例えばワークを第１ステップとしてＺ軸方向に移動し、途中で第２ステップとしてＹ軸方向に移動する例を示すが、どの方向に移動が切り換わるか、あるいは２軸方向の他に３軸方向の移動切り換えも同様に構築することができる。
第１ステップから第２ステップに切り換わる際の時間−速度のグラフを図１（ｂ）に示す。
Ｚ軸方向に高速（Ｖ_１）で移動してきた搬送ハンド１は、Ｙ軸方向に移動を切り換える準備として、必要に応じて減速指令を介して、停止指令により減速Ｖ_１１する。
この減速Ｖ_１１の開始、あるいはその後、所定の速度まで減速された（速度又は経過時間を検出する）時点で、Ｙ軸方向の第２ステップの動作開始指令が出力される。
これにより、Ｙ軸方向の移動速度が上昇（Ｖ_３１）し、高速（Ｖ_３）に切り換わる。
よって、図１（ｂ）のグラフに示すように、Ｚ軸方向の速度成分と、Ｙ軸方向の速度成分とがオーバラップしているオーバラップ区間Ｖ_４が発生している。
この移動が合成され（Ｖ_２）の移動として現れる。
これにより、２軸方向あるいは３軸方向の移動がオーバラップさせながら切り換わり、高速搬送が可能である。

本実施例では、図１（ａ）に示すように干渉領域２を設定してあり、ワーク（搬送ハンド）の位置検出手段により、ワークがこの干渉領域に侵入する恐れが生じると、搬送装置が安全停止し、アラームが鳴るようになっている。

１搬送ハンド
２干渉領域

Claims

Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のうち、２軸以上にそれぞれ移動制御手段を備えたガントリーローダからなるワークの搬送システムであって、
前記ガントリーローダに有する搬送ハンドがワークを把持し、目標の位置に搬送する際に、一の軸方向の移動動作が完了するステップの前に他の軸方向の移動動作が開始するステップを有し、
前記一の軸方向の移動動作が高速動作から減速に切り換わる際に又は減速中に、
前記他の軸方向の移動動作の開始指令が出力され、
前記ワークの搬送中の位置座標の検出手段を有し、
設定してある干渉領域に前記ワークが侵入する恐れが発生すると前記搬送が自動停止し、アラームが鳴る停止制御手段を有していることを特徴とするワーク搬送システム。