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WO2022201369A1 - 搬送システム - Google Patents

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WO2022201369A1
WO2022201369A1 PCT/JP2021/012298 JP2021012298W WO2022201369A1 WO 2022201369 A1 WO2022201369 A1 WO 2022201369A1 JP 2021012298 W JP2021012298 W JP 2021012298W WO 2022201369 A1 WO2022201369 A1 WO 2022201369A1
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浩 安田
悟 柏木
啓祐 鈴木
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DMG Mori Co Ltd
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    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31269—Convey tool and workpiece to workcenter

Definitions

  • FIG. 1 is a front view showing a processing system according to one embodiment of the present invention
  • FIG. It is a top view showing the processing system concerning this embodiment.
  • 3 is a view in the direction of arrows AA in FIG. 2
  • FIG. 3 is a view showing the moving table and transfer device according to the present embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to the view seen from the direction of arrows BB in FIG. 2
  • FIG. 3 is a diagram showing the machine tool according to the present embodiment, taken in the direction of arrows CC in FIG. 2.
  • FIG. It is an explanatory view for explaining operation of a conveying system concerning this embodiment. It is an explanatory view for explaining operation of a conveying system concerning this embodiment.
  • the tool spindle 12 can hold a turning tool in a fixed state, and can rotatably hold a rotary tool for drilling or milling. (not shown) to move in the X-axis, Y-axis and Z-axis directions.
  • the machine tool 10 also includes a tool changer (not shown) having a tool magazine (not shown) in which commonly used tools are stored. is changed by this tool changer.
  • the conveying device 41 includes a conveying base 42 arranged along the Z-axis, a moving table 43 arranged on the conveying base 42 and movable along the Z-axis, It is composed of a driving device (not shown) for moving the moving table 43 .
  • the transfer base 42 is provided with a guide rail arranged along the Z-axis, and the moving table 43 is guided by the guide rail to move in the Z-axis direction.
  • the control device 80 drives the lifting mechanism 60 to lift the second structure 46b of the transfer base 46 (see FIG. 10). As a result, the work W supported by the work support frames 25 , 25 moves upward while being supported by the support members 50 , 50 , and is released from the state of being supported by the work support frames 25 , 25 .
  • the control device 80 drives the advancing/retreating mechanism 51 to retract the second transfer table 48 and the third transfer table 49 as shown in FIG. 12, the transfer base 46 is rotated by 90 degrees in the direction of arrow E. As shown in FIG.
  • the present invention is not limited to such a mode.
  • the work support frames 25, 25 are configured to be lifted and lowered, and after the support members 50, 50 are positioned below the work W, the work support frames 25, 25 are lowered to move the work W to the support members 50, 50. It is good also as an aspect supported by.

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Abstract

移動台（４３）を有する搬送装置（４１）と、移動台（４３）上に配設された移送装置（４５）及びロボット（７０）と、制御装置（８０）とを備える。移送装置（４５）は、搬送物（Ｗ）に係合する係合部材（５０）、及び係合部材（５０）を進退させる進退機構を備える。制御装置（８０）は、移動台（４３）を保持装置（２０）の作業位置に移動させる第１移動動作と、進退機構により係合部材（５０）を進出させて、搬送物（Ｗ）に係合させる係合動作と、進退機構により係合部材（５０）を後退させて、搬送物（Ｗ）を保持装置（２０）から取り出す取り出し動作とを実行させた後、移動台（４３）を産業機械（１０）の作業位置に移動させる第２移動動作と、進退機構により係合部材（５０）を進出させて、搬送物（Ｗ）を産業機械（１０）に搬入する搬入動作と、進退機構により係合部材（５０）を後退させる後退動作とを実行させる。

Description

搬送システム
　本発明は、搬送物を保持する保持装置から当該搬送物を取り出して、所定の産業機械に搬送する搬送システムに関する。
　前記保持装置から搬送物を取り出して、所定の産業機械に搬送可能な搬送装置として、従来、特開２００９－１８４８２６号公報に開示されたフォークリフトが知られている。
　このフォークリフトは、荷物を積載可能に形成されたフォークと、上下方向に延び、前記フォークを上下方向にスライド可能に支持する第１支軸と、前記フォークを前記第１支軸に沿って昇降させる第１昇降装置と、荷物を把持可能に構成されたアームと、同じく上下方向に延び、前記アームを上下方向にスライド可能に支持する第２支軸と、前記アームを前記第２支軸に沿って昇降させる第２昇降装置とを備えている。また、前記アームは、前記第２支軸に対し、これと交差する方向に揺動可能に支持されるとともに、屈曲若しくは湾曲可能に構成され、また、伸縮可能に構成されている。
　このフォークリフトによれば、荷物を把持可能に構成されたアームを備えているので、運搬する荷物が不定形なものであっても、梱包等の作業を行うことなくアームを用いてフォークに積載することができ、また、運搬する荷物が不定型な重量物であっても、クレーン等を用いることなくアームを用いてフォークやフォーク上のパレットに積載することができるので、不定形な荷物の荷役運搬作業を容易に行うことができる、とのことである。
　また、前記アームを前記第２支軸に対し揺動可能に設けているので、当該アームの先端部の可動範囲を広くすることができ、例えば、斜め前方の荷物をフォークに載置する際に、フォークリフトの向き等を微調整することなく、アームを揺動させるだけで荷物を把持することができるため、荷役運搬作業を円滑、且つ迅速に行うことができる、とのことである。
　更に、前記アームを、屈曲若しくは湾曲可能に構成することで、より安定的に荷物を把持又は保持することができ、また、アームの先端位置の微調整を容易に行うことができるため、荷物をより安定的に把持又は保持することができ、荷役運搬作業を円滑、且つ迅速に行うことができ、また、アームを、伸縮可能に構成することで、アームの移動態様がより多様になり、アームの利便性がさらに向上する、とのことである。
特開２００９－１８４８２６号公報
　ところで、産業機械の分野、とりわけ工作機械の分野では、近年、更なる汎用化及び自動化が進められており、汎用化の面から見ると、加工対象物については、軽量の物から大重量の物までを、また、大きさについても小型の物から大型の物までを一つの工作機械で加工することができるようになっている。更に、加工に用いる工具についても、工具マガジンに格納可能な標準の大きさの工具から、大重量或いは大型の工具までが一つの工作機械の加工で用いられるようになってきている。
　そして、このように汎用化された工作機械の自動化を図るために、多種多様なワークを工作機械に搬入し、また当該工作機械から搬出することができ、或いは、工具マガジンに収納できないような大重量或いは大型の工具を工作機械の工具保持部に対して着脱することができる搬送装置（搬送システム）の提供が望まれている。
　ところが、このように汎用化された工作機械を自動化するにあたり、従来、これに適した搬送装置は存在しなかった。上述のように、従来、特開２００９－１８４８２６号公報に開示されたフォークリフトが提案されているが、このフォークリフトは人が操作するように構成されているため、自動化には対応することができない。
　本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、多種多様な搬送物を産業機械に対して搬送することができる自動化された搬送システムの提供を、その目的とする。
　上記課題を解決するための本発明は、
　搬送物を保持する保持装置から該搬送物を取り出して、所定の産業機械に搬送する搬送システムであって、
　移動台を有し、該移動台を前記保持装置に対する作業位置と、前記産業機械に対する作業位置とに移動させる搬送装置と、
　前記移動台上に配設された移送装置及びロボットと、
　前記移動台、移送装置及びロボットの作動を制御する制御装置とを備え、
　前記移送装置は、前記搬送物に係合可能に設けられた係合部材、及び該係合部材を水平面内で予め定められた方向に進退させる進退機構を備え、
　前記制御装置は、少なくとも、前記搬送装置の移動台を前記保持装置に対して設定された作業位置に移動させる第１移動動作と、前記進退機構により前記係合部材を進出させて、対象となる前記搬送物に係合させる係合動作と、前記進退機構により前記係合部材を後退させて、該搬送物を前記保持装置から取り出す取り出し動作とを順次実行させた後、前記移動台を前記産業機械に対して設定された作業位置に移動させる第２移動動作と、前記進退機構により前記係合部材を進出させて、搬送した搬送物を前記産業機械に搬入する搬入動作と、前記進退機構により前記係合部材を後退させる後退動作とを、順次実行させるように構成された搬送システムに係る。
　この搬送システムによれば、前記保持装置に保持された搬送物を、前記制御装置による制御の下で、以下のようにして、当該保持装置から取り出して、所定の産業機械に搬送する。
　即ち、制御装置は、まず、前記移動台を駆動して、該移動台を前記保持装置に対して設定された作業位置に移動させる（第１移動動作）。次に、制御装置は、前記進退機構を駆動して前記係合部材を進出させ、当該係合部材を対象となる前記搬送物に係合させた後、当該係合部材を後退させて、対象の搬送物を前記保持装置から取り出し、この後、前記移動台を駆動して、当該移動台を前記産業機械に対して設定された作業位置に移動させる（第２移動動作）。ついで、制御装置は、前記進退機構を駆動し、前記係合部材を進出させて、搬送した搬送物を前記産業機械に搬入した後（搬入動作）、前記係合部材を後退させる（後退動作）。
　この搬送システムでは、以上の動作によって、保持装置に保持された搬送物を当該保持装置から取り出して産業機械に自動的に搬送することができる。また、この搬送システムでは、移動台上に設けられた移送装置によって、搬送物を搬送するようにしているので、移動台及び移送装置の耐荷重等を適宜設定することで、大型の重量の重い搬送物であっても、これを適切に搬送することができる。
　一方、保持装置に保持された比較的小型且つ軽量の搬送物を産業機械に搬送する際には、前記ロボットにより、これを実行することができる。例えば、制御装置により、前記移動台を駆動して、該移動台を前記保持装置に対して設定された作業位置に移動させた後、ロボットを駆動して、対象の搬送物を保持装置から取り出し、次に、前記移動台を駆動して、当該移動台を前記産業機械に対して設定された作業位置に移動させた後、ロボットを駆動して、搬送した搬送物を産業機械に搬入する。
　尚、この構成の搬送システムは、保持装置へのアクセス方向と、産業機械へのアクセス方向とが同じ方向となるように、当該保持装置と産業機械とを配設した場合に、好適に適用することができる。
　また、前記産業機械には、前記工作機械の他に、一般的に定義される鉱山機械、化学機械、環境装置、動力伝導装置、タンク、業務用洗濯機、ボイラ・原動機、プラスチック機械、風水力機械、運搬機械及び製鉄機械等が含まれ、必要に応じて、これらの機械に前記搬送システムを適用することができる。
　上記搬送システムにおいて、前記移送装置の進退機構は、前記係合部材を前記方向に向けて進出させる動作と、元の位置に後退させる動作とを実行可能に構成されるとともに、更に、前記係合部材を前記方向とは逆方向に向けて進出させる動作と、元の位置に後退させる動作とを実行可能に構成され、
　前記制御装置は、前記搬入動作において、前記進退機構により前記係合部材を前記方向とは逆方向に進出させて、搬送した搬送物を前記産業機械に搬入するように構成されていても良い。
　このように構成された搬送システムは、前記保持装置へのアクセス方向と、前記産業機械へのアクセス方向とが逆方向となり、且つ向かい合うように当該保持装置と産業機械とを配設した場合に、好適に適用することができる。
　また、前記搬送システムにおいて、前記移送装置は、前記係合部材を鉛直軸回りに旋回させる旋回機構を更に備え、
　前記制御装置は、前記取り出し動作を実行させた後、前記第２移動動作を実行させたときに、前記係合部材の進退方向が前記産業機械に向いた状態となるように、前記旋回機構によって前記係合部材を旋回させる旋回動作を実行させるとともに、前記第２移動動作以降の動作を実行させるように構成されていても良い。
　このように構成された搬送システムによれば、前記保持装置へのアクセス方向と、前記産業機械へのアクセス方向とが任意の角度で交差するように、当該保持装置と産業機械が配設されていても、前記係合部材を旋回機構によって旋回させることにより、当該係合部材の進退方向が前記産業機械に向いた状態にすることができるので、当該産業機械に対して前記搬入動作を実行することができる。
　また、前記搬送システムにおいて、前記制御装置は、前記旋回動作と第２移動動作とを、並行して実行させるように構成されていても良い。このようにすれば、当該搬送システムの動作時間を短縮することができる。
　また、前記搬送システムにおいて、前記移送装置は、前記係合部材を昇降させる昇降機構を更に備え、
　前記制御装置は、前記係合動作において、前記進退機構により前記係合部材を進出させた後、前記昇降機構により前記係合部材を上昇させることによって、該係合部材を前記搬送物に係合させるように構成され、更に、前記搬入動作において、前記進退機構により前記係合部材を進出させて、搬送した搬送物を産業機械に搬入した後、前記昇降機構により前記係合部材を降下させるように構成されていても良い。
　また、前記搬送システムにおいて、前記制御装置は、前記搬送装置及び前記移送装置の動作と、前記ロボットの動作との、少なくとも一部の動作が並行して実行されるように、前記搬送装置及び前記移送装置と、前記ロボットとを、動作させるように構成されていても良い。
　前記搬送システムにおいて、前記搬送装置は、前記移動台を前記産業機械に対して設定された作業位置から離隔した退避位置に移動可能に構成されていても良い。
　前記搬送システムにおいて、前記搬送装置は、前記移動台を前記保持装置に対して設定された作業位置から離隔した退避位置に移動可能に構成されていても良い。
　以上のように、本発明に係る搬送システムによれば、保持装置に保持された搬送物を当該保持装置から取り出して産業機械に自動的に搬送することができる。また、この搬送システムでは、移動台上に設けられた移送装置によって、搬送物を搬送するようにしているので、移動台及び移送装置の耐荷重等を適宜設定することで、大型の重量の重い搬送物であっても、これを適切に搬送することができる。また、保持装置に保持された比較的小型且つ軽量の搬送物を産業機械に搬送する際には、前記ロボットにより、これを実行することができる。このように、本発明に係る搬送システムによれば、多種多様な搬送物を産業機械に対して自動的に搬送することができる。
本発明の一実施の形態に係る加工システムを示した正面図である。 本実施形態に係る加工システムを示した平面図である。 図２における矢視Ａ－Ａ方向の図である。 本実施形態に係る移動台及び移送装置を示した図であって、図２における矢示Ｂ－Ｂ方向から見た図に相当する断面図である。 本実施形態に係る工作機械を示した図であって、図２における矢視Ｃ－Ｃ方向の図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。 本実施形態に係る搬送システムの動作を説明するための説明図である。
　以下、本発明に係る具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１～図５示すように、本実施形態に係る加工システム１は、産業機械としての工作機械１０、保持装置２０及び搬送システム４０から構成される。
　前記工作機械１０は、従来公知の構成を備えるものであり、その詳しい説明は省略するが、概略構成について説明すると、図１及び図５に示すように、主軸（図示せず）に装着されたチャック１１、工具を保持する工具主軸１２、振止装置１３、加工領域を開閉する扉１５、操作盤１６及び数値制御装置１７などを備えている。前記チャック１１は、後述するワークＷの一端を把持するのもで、当該ワークＷはチャック１１把持された状態で主軸（図示せず）の回転によってその軸中心に所定の回転速度で回転し、また、主軸（図示せず）の割り出し動作によって、主軸の軸線を中心として、当該軸線周りに所定の角度で割り出される。
　また、前記工具主軸１２は、旋削用の工具を固定した状態で保持可能であるとともに、穴あけ加工やフライス加工用の回転工具を回転可能に保持することができるようになっており、適宜送り機構（図示せず）によって、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動するようになっている。また、この工作機械１０は、一般的に使用される工具が格納された工具マガジン（図示せず）を有する工具交換装置（図示せず）を備えており、前記工具主軸１２に装着される工具は、この工具交換装置によって交換される。
　前記Ｘ軸は鉛直軸であり、Ｚ軸はＸ軸と直交する水平軸であって、前記主軸（図示せず）の軸線と平行な軸であり、Ｙ軸はＸ軸及びＺ軸と直交する水平軸である。尚、以下の説明では、本例の加工システム１が配設される３次元空間の基準軸として、前記Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸を用いて説明する。
　前記振止装置１３は、適宜駆動装置（図示せず）により前記Ｚ軸方向に移動可能に設けられており、前記チャック１１に把持されたワークＷの他方端の外周面を２つの支持部材１４によって下方から回転自在に支持する装置であり、当該支持部材１４は上昇した支持位置と降下した退避位置に昇降されるようになっている。また、前記扉１５は適宜駆動装置（図示せず）により前記Ｚ軸方向に移動して加工領域を開閉する。
　斯くして、この工作機械１０では、数値制御装置１７による制御の下で、チャック１１に把持されたワークＷを所定の回転速度で回転させた状態で、工具主軸１２に装着された固定工具により、当該ワークＷに対して旋削加工を行うことができ、また、チャック１１に把持されてワークＷを停止させた状態、若しくは主軸（図示せず）によりその軸線周りに所定の送り速度で回転させた状態で、工具主軸１２に装着された回転工具により、当該ワークＷに対して穴あけ加工やフライス加工などを行うことができるようになっている。このように、本例の工作機械１０では、旋削加工、穴あけ加工及びフライス加工などの複合的な加工を行うことができる。
　前記保持装置２０は、図２に示すように、前記Ｙ軸方向において、前記工作機械１０と所定の間隔を空けて配設されるもので、図１に示す正面から見て、前記Ｚ軸方向左側に配設されたワーク保持装置２１、及び右側に配設された工具保持装置３０を備えている。
　前記ワーク保持装置２１は、前記Ｚ軸に沿って配設された基台２２と、この基台２２上に、正面から見てＺ軸方向右側に配設された第１ステーション２３、及び左側に配設された第２ステーション２６を備えている。尚、本例のワークＷは、フォークエンドであり、円筒部と、この円筒部から軸線方向に沿って平行に突出する２つのフォーク部とから構成される。また、第１ステーション２３、及び第２ステーション２６には、適宜供給手段によって、外部からワークＷが供給される。
　前記第１ステーション２３は、前記基台２２上に配設された支持台２４、及びこの支持台２４上に前記Ｚ軸方向に沿って所定間隔で立設された２つのワーク支持フレーム２５，２５を備え、このワーク支持フレーム２５，２５により、それぞれワークＷの円筒部を支持する。同様に、前記第２ステーション２６は、前記基台２２上に配設された支持台２７、及びこの支持台２７上に前記Ｚ軸方向に沿って所定間隔で立設された２つのワーク支持フレーム２８，２８を備え、このワーク支持フレーム２８，２８により、それぞれワークＷの円筒部を支持する。尚、これらワーク支持フレーム２５，２５、及びワーク支持フレーム２８，２８はそれぞれＹ軸方向に所定間隔で形成された２つの支持部を有しており、この支持部により、それぞれワークＷを２点支持する。
　前記工具保持装置３０は、基台３１、及びこの基台３１上に立設された工具保持フレーム３２を備える。工具保持フレーム３２は門形に形成されたフレームであり、本例では、３本の工具Ｔ（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３）が工具保持フレーム３２の水平部分に所定間隔を空けて鉛直に保持される。尚、この工具保持装置３０には、前記工具マガジン（図示せず）に格納できない規格外の工具であって、工具としては重量の重い長尺の工具Ｔが保持される。
　前記搬送システム４０は、前記工作機械１０と保持装置２０との間に配設された搬送装置４１、移送装置４５、ロボット７０、及び前記ワーク保持装置２１の上方に配設されたハンド収容装置７５を備えている。
　前記搬送装置４１は、前記Ｚ軸に沿って配設された搬送基台４２と、この搬送基台４２上に配設され、前記Ｚ軸に沿って移動可能に設けられた移動台４３と、この移動台４３を移動させる駆動装置（図示せず）とから構成される。前記搬送基台４２には、前記Ｚ軸に沿って配設されたガイドレールが設けられており、前記移動台４３は、このガイドレールにより案内されて、Ｚ軸方向に移動する。
　また、前記駆動装置（図示せず）は、例えば、前記Ｚ軸に沿って搬送基台４２に配設されたラック（図示せず）と、前記移動台４３に設けられたピニオンギア（図示せず）及びこのピニオンギア（図示せず）を駆動するモータ（図示せず）とから構成される。前記ピニオンギア（図示せず）は前記ラック（図示せず）に噛合しており、前記モータ（図示せず）によりピニオンギア（図示せず）を回転させることで、ピニオンギア（図示せず）とラック（図示せず）との噛合関係によって、移動台４３が前記Ｚ軸に沿って移動する。尚、移動台４３の位置は、例えば、前記Ｚ軸に沿って前記搬送基台４２に配設されたスケール（図示せず）、及び移動台４３に設けられて前記スケール（図示せず）の位置を読み取る読取器（図示せず）から構成される位置検出装置（図示せず）によって検出することができる。この移動台４３は、前記工作機械１０に対して設定された作業位置、前記ワーク保持装置２１に対して設定された作業位置、及び前記工具３０に対して設定された作業位置に移動することができる。
　前記移送装置４５は、図２及び図４に示すように、前記搬送装置４１の移動台４３上に配設された移送基台４６、この移送基台４６上に設けられた第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９、この第３移送台４９上に設けられた二個一対の支持部材５０，５０、前記第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を水平軸である共通のＨ軸方向に進退させる進退機構５１、前記移送基台４６を旋回させる旋回機構５８、並びに前記移送基台４６を昇降させる昇降機構６０などを備えている。尚、前記第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９は、それぞれガイドレールに案内されて、前記Ｈ軸方向に進退可能に設けられている。
　尚、前記移送基台４６は、下側の第１構造体４６ａと、上側の第２構造体４６ｂとから構成され、前記第１移送台４７は当該第２構造体４６ｂ上に設けられている。また、第１構造体４６ａは、その上部側が前記第２構造体４６ｂに挿入された状態で当該第２構造体４６ｂと連結されるとともに、第２構造体４６ｂは第１構造体４６ａに対して昇降可能となっている。
　前記進退機構５１は、第１移送台４７に設けられた第１ピニオンギア５２及び第２ピニオンギア５３と、第２移送台４８に設けられた第３ピニオンギア５４の３つのピニオンギアと、これらを駆動するモータ（図示せず）と、前記搬送基台４６に設けられたラック５５、前記第２移送台４８に設けたラック５６及び前記第３移送台４９に設けたラック（図示せず）などから構成される。そして、前記第１ピニオンギア５２は前記ラック５５に噛合し、前記第２ピニオンギア５３は前記ラック５６に噛合し、前記第３ピニオンギア５４は前記第３移送台４９に設けられた図示しない前記ラックに噛合している。
　斯くして、この進退機構５１では、前記第１ピニオンギア５２と前記ラック５５との噛合関係によって、前記第１移送台４７が前記Ｈ軸方向に進退し、前記第２ピニオンギア５３と前記ラック５６との噛合関係によって、前記第２移送台４８が前記Ｈ軸方向に進退するとともに、前記第３ピニオンギア５４と図示しない前記ラックとの噛合関係によって前記第３移送台４９が前記Ｈ軸方向に進退する。
　尚、第１移送台４７の移送基台４６に対する位置は、Ｈ軸に沿って移送基台４６に配設した第１スケール（図示せず）、及び第１移送台４７に設けられてこの第１スケール（図示せず）の位置を読み取る第１読取器（図示せず）から構成される第１位置検出装置（図示せず）によって検出することができる。同様に、第２移送台４８の第１移送台４７に対する位置は、Ｈ軸に沿って第１移送台４７に配設した第２スケール（図示せず）、及び第２移送台４８に設けられてこの第２スケール（図示せず）の位置を読み取る第２読取器（図示せず）から構成される第２位置検出装置（図示せず）によって検出することができ、また、第３移送台４９の第２移送台４８に対する位置は、Ｈ軸に沿って第２移送台４８に配設した第３スケール（図示せず）、及び第３移送台４９に設けられてこの第３スケール（図示せず）の位置を読み取る第３読取器（図示せず）から構成される第３位置検出装置（図示せず）によって検出することができる。
　前記支持部材５０は、進退方向に沿って、所定の間隔を空けて前記第３移送台４９上に配設されており、前記進退方向に沿ってそれぞれ設けられた２つの支持部５０ａ，５０ａによって前記ワークＷの円筒部を支持することができるようになっている。尚、前記第３移送台４９は、その前記支持部材５０，５０間に、進出方向の先端から奥側（後退方向）に向けて形成された切り欠き部４９ａを備えている。
　前記旋回機構５８は、前記移送基台４６を鉛直軸であるＶ軸を中心として旋回させる機構であり、移送基台４６の下端部に連結された平歯車５９と、前記移動台４３に設けられて前記平歯車５９に噛合するピニオンギア（図示せず）と、このピニオンギア（図示せず）を駆動するモータ（図示せず）から構成される。このモータ（図示せず）によって駆動されるピニオンギア（図示せず）により前記平歯車５９が回転し、当該平歯車５９の回転によって前記移送基台４６がＶ軸を中心として、図２に示した矢示Ｄ－Ｅ方向に旋回する。
　前記昇降機構６０は、前記移送基台４６の第２構造体４６ｂを昇降させる機構であり、前記第１構造体４６ａに配設された油圧シリンダ６１と、この油圧シリンダ６１のシリンダ室内に嵌挿されたピストン６２と、油圧シリンダ６１のシリンダ室に供給管６３，６４を介して圧油を供給する圧油供給源（図示せず）とから構成される。油圧シリンダ６１は、その軸線がＶ軸に沿って配設され、前記ピストン６２の上端部が前記第２構造体４６ｂに接続されている。斯くして、前記圧油供給源（図示せず）から供給管６４を介して、下側のシリンダ室に圧油を供給することで、前記ピストン６２の作用によって前記第２構造体４６ｂが上昇し、逆に、圧油供給源（図示せず）から供給管６３を介して、上側のシリンダ室に圧油を供給することで、前記ピストン６２の作用により前記第２構造体４６ｂが降下する。
　前記ロボット７０は、６軸の多関節型ロボットであり、そのアームの先端部にハンド保持部７１を備えており、このハンド保持部７１に前記ハンド収容装置７５に保持されたハンドを把持可能になっている。そして、このロボット７０は、ハンドを３次元空間内の任意の位置に移動させることができ、また、任意の姿勢をとらせることができる。
　前記ハンド収容装置７５は、前記ワーク保持装置２１の上方に設けられるもので、図示しない支持手段によってＺ軸方向に沿って支持される支持フレーム７９と、この支持フレーム７９により、Ｚ軸方向に沿って所定間隔で支持される３つのハンド保持フレーム７６，７７，７８を備えており、このハンド保持フレーム７６，７７，７８内にそれぞれハンドが収容されている。
　前記制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むコンピュータから構成され、前記搬送装置４１、移送装置４５及びロボット７０などの作動を制御して、前記ワーク保持装置２１に保持されたワークＷを搬送して、前記工作機械１０に供給するワーク搬送動作、並びに前記工具保持装置３０に保持された工具Ｔを搬送して、前記工作機械１０の工具主軸１２に装着する工具搬送動作を実行する。以下、この制御装置８０による動作制御について説明する。
［ワーク搬送動作］
　以下、前記ワーク保持装置２１に保持されたワークＷを、搬送システム４０の移送装置４５により搬送して、前記工作機械１０に供給するワーク搬送動作について、図６～図２０に基づいて説明する。尚、図６～図２０では、明確性の見地から特に記入した場合を除いて、符号の記入を省略しているが、この図６～図２０においても、図１～図５で用いた符号が適用（参照）され、以下では、図１～図５で示した符号を用いて説明する。
　また、動作開始前には、搬送装置４１の移動台４３は、図２におけるＺ軸方向右端部に設定された原位置（退避位置）に位置しているものとする。また、移送装置４５の第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９は、図４に示すように、移送基台４６の上方の位置にあたる後退端に位置しており、その進退方向であるＨ軸は前記Ｚ軸に対して平行になっており、前記第２構造体４６ｂは降下状態にあるものとする。一方、工作機械１０は、その前扉１５が開状態にあり、また、振止装置１３はＺ軸方向右側の後退端に位置しているものとする。
　また、以下では、ワーク保持装置２１の第１ステーション２３に保持されたワークＷを工作機械１０に供給する態様について説明するが、第１ステーション２６に保持されたワークＷを供給する場合も同様の態様を採る。
　制御装置８０は、まず、進退機構５１を駆動して、第１移送台４７をＨ軸方向に進出させるとともに、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向左側に向けて移動させて、ワーク保持装置２１の第１ステーション２３に対して設定された作業位置に位置決めした後（この状態につき図２参照）、旋回機構５８を駆動して、移送基台４６を矢示Ｄ方向に９０°旋回させる（図６、図７参照）。尚、第２ステーション２６に対しても同様に作業位置が設定されている。
　次に、制御装置８０は、進退機構５１を駆動して、第２移送台４８及び第３移送台４９をＨ軸方向に進出させて、その第３移送台４９上に設けられた支持部材５０，５０を、ワーク支持フレーム２５，２５によって支持されたワークＷの下方に位置させる（図８及び図９参照）。尚、このとき、支持部材５０，５０は、図９に示すように、右側のワーク支持フレーム２５を挟む位置に在り、当該右側のワーク支持フレーム２５は、第３移送台４９に形成された切り欠き部４９ａ内に位置している。
　ついで、制御装置８０は、昇降機構６０を駆動して移送基台４６の第２構造体４６ｂを上昇させる（図１０参照）。これにより、ワーク支持フレーム２５，２５に支持されていたワークＷは、支持部材５０，５０により支持された状態で上方に移動し、ワーク支持フレーム２５，２５による支持状態から解放される。ついで、制御装置８０は、進退機構５１を駆動して、図１１に示すように第２移送台４８及び第３移送台４９を後退させて、これらが後退端まで後退した後、旋回機構５８を駆動して、図１２に示すように、移送基台４６を矢示Ｅ方向に９０°旋回させる。
　次に、制御装置８０は、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向左側に向けて移動させて、工作機械１０に対して設定された作業位置に位置決めした後（図１３参照）、旋回機構５８を駆動して、図１４に示すように、移送基台４６を矢示Ｅ方向に９０°旋回させる。次に、制御装置８０は、進退機構５１を駆動して、図１５に示すように、第２移送台４８及び第３移送台４９をＨ軸方向に進出させる。これにより、支持部材５０，５０によって支持されたワークＷの軸線が、主軸（図示せず）及びチャック１１の軸線と同軸となる。
　次に、制御装置８０は、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向左側に移動させて、ワークＷをチャック１１の把持位置に位置決めした後（図１６参照）、工作機械１０にワークＷのセッティング完了信号を送信する。そして、このようにしてセッティング完了信号を受信すると、工作機械１０は、チャック１１によりワークＷを把持するとともに、振止装置１３をＺ軸に沿ってチャック１１に向けて移動させて、その支持部材１４をワークＷの右側端部の下方に位置決めした後、当該支持部材１４を上昇させて、この支持部材１４によりワークＷの右側端部を支持させ（図１７参照）、この後、ワーク把持完了信号を制御装置８０に送信する。
　そして、このワーク把持完了信号を受信すると、制御装置８０は、次に、昇降機構６０を駆動して移送基台４６の第２構造体４６ｂを降下させた後、第２移送台４８及び第３移送台４９をＨ軸方向に後退させ（図１８参照）、この後、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向右側に向けて、当該工作機械１０に対して設定された前記作業位置に移動させ（図１９参照）、次に、旋回機構５８を駆動して、図２０に示すように、移送基台４６を矢示Ｄ方向に９０°旋回させ、旋回完了後に、退出信号を工作機械１０に送信する。そして、退出信号を受信すると、工作機械１０は前扉１５を閉じて、ワークＷに対して所定の加工を実行する。一方、制御装置８０は、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向右側に移動させて原位置（退避位置）に復帰させる。
　制御装置８０は、以上の動作制御によって、ワーク保持装置２１に保持されたワークＷを搬送システム４０により搬送して、工作機械１０に供給する。
［工具搬送動作］
　次に、前記工具保持装置３０に保持された工具Ｔを搬送システム４０のロボット７０により搬送して、前記工作機械１０に工具主軸１２に装着する工具搬送動作について、図２１～図３３に基づいて説明する。尚、図２１～図３３では、明確性の見地から特に記入した場合を除いて、符号の記入を省略しているが、この図２１～図３３においても、図１～図５で用いた符号が適用（参照）され、以下では、図１～図５で示した符号を用いて説明する。
　また、動作開始前には、搬送装置４１の移動台４３は、図２におけるＺ軸方向右端部に設定された原位置（退避位置）に位置しているものとする。また、移送装置４５の第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９は、図２に示した状態にあるものとする。一方、工作機械１０は、その前扉１５が開状態にあり、振止装置１３はＺ軸方向右側の後退端に位置しているものとする。また、工具主軸１２は図１及び図５に示す位置にあり、工具Ｔは装着されておらず、その保持穴はチャック１１側に向いて、中心軸がＺ軸と平行になっているものとする。
　また、ロボット７０のハンド保持部７１にはハンドが保持されていないものとする。また、以下では、図２における最も左側に保持される工具Ｔ１を工具主軸１２に装着するものとし、図２２に示すように、この工具Ｔ１を把持するハンド７２は、最も右側に配置されたハンド保持フレーム７６に収納されているものとする。同様に、工具Ｔ２を把持するハンド７３はハンド保持フレーム７７に収納され、工具Ｔ３を把持するハンド７４はハンド保持フレーム７８に収納されている。尚、この例では、工具Ｔ１を工具主軸１２に装着する態様について説明するが、工具Ｔ２，Ｔ３についても同様の態様を採る。
　制御装置８０は、まず、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向左側に向けて移動させて、ロボット７０をハンド保持フレーム７６に対して設定された作業位置に位置決めした後、ロボット７０を動作させて、そのハンド保持部７１により、ハンド保持フレーム７６内に収容されたハンド７２を保持させた後（図２１、図２２参照）、当該ハンド７２をハンド保持フレーム７６から取り出させる。尚、この作業位置は、ハンド保持フレーム７６，７７，７８について個別に設定されている。
　次に、制御装置８０は、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向右側に向けて移動させて、ロボット７０を工具Ｔ１に対して設定された作業位置に位置決めし、ついで、ロボット７０を動作させて、そのハンド７２により、工具保持フレーム３２に保持された工具Ｔ１を把持させた後（図２３～２６参照）、把持した工具Ｔ１を工具保持フレーム３２から取り出す（図２７、図２８参照）。
　次に、制御装置８０は、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向左側に向けて移動させて、ロボット７０を工作機械１０に対して設定された作業位置（工具装着位置）に位置決めした後（図２９、図３０参照）、ロボット７０を動作させて、ハンド７２に把持した工具Ｔ１をＺ軸に対して平行となるようにした姿勢で工作機械１０内に搬入して、工具主軸１２の保持穴に挿入した後（図３１、図３２参照）、工作機械１０に工具挿入信号を送信する。そして、工作機械１０は、この工具挿入信号を受信して、工具主軸１２により工具Ｔ１を把持した後、把持完了信号を制御装置８０に送信する。
　次に、制御装置８０は、この把持完了信号を受信した後、ロボット７０を工作機械１０に侵入する前の姿勢に戻し（図３３参照）、この後、搬送装置４１の駆動装置（図示せず）を駆動して、移動台４３をＺ軸方向右側に移動させて原位置（退避位置）に復帰させる。
　制御装置８０は、以上の動作制御によって、工具保持装置３０に保持された工具Ｔを搬送システム４０により搬送して、工作機械１０に供給する。
　以上のように、本例の加工システム１によれば、ワーク保持装置２１に保持されたワークＷ、並びに工具保持装置３０に保持された工具Ｔを工作機械１０に対して、自動的に搬送して装着することができる。また、本例の搬送システム１では、移動台４３上に設けられた移送装置４５によって、搬送物を搬送するようにしているので、移動台４３及び移送装置４５の耐荷重等を適宜設定することで、大型の重量の重いワークＷであっても、これを適切に搬送することができる。
　一方、保持装置２０に保持された比較的小型且つ軽量の搬送物、例えば、工具保持装置３０に保持された工具Ｔを工作機械１０に搬送する際には、ロボット７０により、これを実行することができる。
　このように、本例の加工システム１（搬送システム４０）によれば、重量の重い大型の搬送物は移送装置４５により搬送することができ、比較的小型且つ軽量の搬送物については、ロボット７０により搬送することができ、多種多様な搬送物を工作機械１０に供給することができる。
　また、本例の搬送システム４０では、移動台４３上に、それぞれ重量の重い移送装置４５及びロボット７０を配設しているので、例えば、第３移送台４９の支持部材５０にワークＷを支持させた状態で、第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を進出させることにより、第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９が移動台４３からオーバハングした状態になっても、ロボット７０がカウンタバランスとして作用するため、移動台４３には大きな偏荷重が作用することなく、安定した状態で移動させることができる。同様に、ロボット７０のハンド７２が工具Ｔを把持した状態で、移動台４３からオーバハングした状態になった場合には、移送装置４５がカウンタバランスとして作用する。
　また、本例では、搬送システム１が待機状態にあるときには、移動台４３を工作機械１０及びワーク保持装置２０に対して設定された作業位置から離れた退避位置に退避させておくことができるので、例えば、工作機械１０やワーク保持装置２０に対して、天井クレーンを用いた作業を行う必要がある場合にも、移送装置４５やロボット７０が邪魔になって、当該作業に支障をきたすのを防止することができ、また、工作機械１０やワーク保持装置２０に対してオペレータが作業する際にも、その作業を支障なく行うことができる。
　以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明が採り得る態様は、何ら上例のものに限定されるものではない。
　例えば、上例では、進退機構５１により、第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を、移送基台４６上から一方向側にオーバハングさせるように構成したが、このような構成に限られるものではなく、進退機構５１は、更に、第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を、移送基台４６上から反対方向側にオーバハングさせるように構成されていても良い。
　このようにすれば、支持部材５０によりワークＷを支持した状態の第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を後退させて、ワーク保持装置２１からワークＷを搬出した後（図１１参照）、更に、第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を後退させて移送基台４６上に収め、この後、移動台４３を工作機械１０の作業位置に位置決めし、ついで、第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を反対方向にオーバハングするように移動させることで、支持部材５０により支持したワークＷを工作機械１０に搬入することができ、しかる後、図１４～図１８に示した動作を実行することにより、ワークＷを工作機械１０に装着することができる。尚、この動作の後には、第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を後退させて移送基台４６上に収めた後、移動台４３を原位置である退避位置に移動させる。
　斯くして、このような態様では、移送基台４６を旋回させる必要が無いため、上例の旋回機構５８は設ける必要は無い。
　また、上例では、工作機械１０と保持装置２０（ワーク保持装置２１及び工具保持装置３０）とを対向するように配設したが、このような配置関係に限られるものではなく、例えば、図２において、工作機械１０を１８０°反転させた状態で、ワーク保持装置２１の左側に配設しても良い。このように配置すれば、支持部材５０によりワークＷを支持した状態の第１移送台４７、第２移送台４８及び第３移送台４９を後退させて、ワーク保持装置２１からワークＷを搬出した後（図１１参照）、このままの状態で、移動台４３を工作機械１０の作業位置に位置決めし、以後、図１４～図１８に相当する動作を実行することにより、ワークＷを工作機械１０に装着することができる。尚、この場合にも、移送基台４６を旋回させる必要が無いため、上例の旋回機構５８を設ける必要は無い。
　また、上例では、ワークＷをワーク保持装置２１から取り出す際に、第２移送台４８及び第３移送台４９を進出させて、支持部材５０，５０をワークＷの下方に位置させた後、昇降機構６０を駆動して移送基台４６の第２構造体４６ｂを上昇させることにより、ワークＷを支持部材５０，５０によって支持する態様としたが、このような態様に限られるものではなく、ワーク支持フレーム２５，２５を昇降させるように構成し、支持部材５０，５０をワークＷの下方に位置させた後、ワーク支持フレーム２５，２５を降下させることにより、ワークＷを支持部材５０，５０によって支持するような態様としても良い。
　また、上例のワーク搬送動作、及び工具搬送動作における各動作は、これらを順次実行するようにしても良いが、動作の時間短縮のために、干渉などの支障がない限り、複数の動作を同時に並行して実行するようにしても良い。
　また、上例では、産業機械の一例として、工作機械１０を挙げて説明したが、本発明を適用し得る産業機械は、例示した工作機械１０に限られるものではなく、実現可能な範囲において、一般的に定義される鉱山機械、化学機械、環境装置、動力伝導装置、タンク、業務用洗濯機、ボイラ・原動機、プラスチック機械、風水力機械、運搬機械及び製鉄機械等が含まれる。
　繰り返しになるが、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
　１　　加工システム
　１０　工作機械
　１１　チャック
　１２　工具主軸
　１３　振止装置
　１４　支持部材
　１５　前扉
　１６　操作盤
　２０　保持装置
　２１　ワーク保持装置
　２２　基台
　２３　第１ステーション
　２４　支持台
　２５　ワーク支持フレーム
　２６　第２ステーション
　２７　支持台
　２８　ワーク支持フレーム
　３０　工具保持装置
　３１　基台
　３２　工具保持フレーム
　４０　搬送システム
　４１　搬送装置
　４２　搬送基台
　４３　移動台
　４５　移送装置
　４６　移送基台
　４７　第１移送台
　４８　第２移送台
　４９　第３移送台
　５０　支持部材
　５１　進退機構
　５２，５３，５４　ピニオンギア
　５５，５６　ラック
　５８　旋回機構
　６０　昇降機構
　６１　油圧シリンダ
　６２　ピストン
　６３，６４　供給管
　７０　ロボット
　７１　ハンド保持部
　７５　ハンド収容装置
　７６，７７，７８　ハンド保持フレーム
　７９　フレーム
　８０　制御装置
 

Claims (8)

  1. 　搬送物を保持する保持装置から該搬送物を取り出して、所定の産業機械に搬送する搬送システムであって、
    　移動台を有し、該移動台を前記保持装置に対する作業位置と、前記産業機械に対する作業位置とに移動させる搬送装置と、
    　前記移動台上に配設された移送装置及びロボットと、
    　前記移動台、移送装置及びロボットの作動を制御する制御装置とを備え、
    　前記移送装置は、前記搬送物に係合可能に設けられた係合部材、及び該係合部材を水平面内で予め定められた方向に進退させる進退機構を備え、
    　前記制御装置は、少なくとも、前記搬送装置の移動台を前記保持装置に対して設定された作業位置に移動させる第１移動動作と、前記進退機構により前記係合部材を進出させて、対象となる前記搬送物に係合させる係合動作と、前記進退機構により前記係合部材を後退させて、該搬送物を前記保持装置から取り出す取り出し動作とを順次実行させた後、前記移動台を前記産業機械に対して設定された作業位置に移動させる第２移動動作と、前記進退機構により前記係合部材を進出させて、搬送した搬送物を前記産業機械に搬入する搬入動作と、前記進退機構により前記係合部材を後退させる後退動作とを、順次実行させるように構成されていることを特徴とする搬送システム。
  2. 　前記移送装置の進退機構は、前記係合部材を前記方向に向けて進出させる動作と、元の位置に後退させる動作とを実行可能に構成されるとともに、更に、前記係合部材を前記方向とは逆方向に向けて進出させる動作と、元の位置に後退させる動作とを実行可能に構成され、
    　前記制御装置は、前記搬入動作において、前記進退機構により前記係合部材を前記方向とは逆方向に進出させて、搬送した搬送物を前記産業機械に搬入するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の搬送システム。
  3. 　前記移送装置は、前記係合部材を鉛直軸回りに旋回させる旋回機構を更に備え、
    　前記制御装置は、前記取り出し動作を実行させた後、前記第２移動動作を実行させたときに、前記係合部材の進退方向が前記産業機械に向いた状態となるように、前記旋回機構によって前記係合部材を旋回させる旋回動作を実行させるとともに、前記第２移動動作以降の動作を実行させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の搬送システム。
  4. 　前記制御装置は、前記旋回動作と第２移動動作とを、並行して実行させるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の搬送システム。
  5. 　前記移送装置は、前記係合部材を昇降させる昇降機構を更に備え、
    　前記制御装置は、前記係合動作において、前記進退機構により前記係合部材を進出させた後、前記昇降機構により前記係合部材を上昇させることによって、該係合部材を前記搬送物に係合させるように構成され、更に、前記搬入動作において、前記進退機構により前記係合部材を進出させて、搬送した搬送物を産業機械に搬入した後、前記昇降機構により前記係合部材を降下させるように構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送システム。
  6. 　前記制御装置は、前記搬送装置及び前記移送装置の動作と、前記ロボットの動作との、少なくとも一部の動作が並行して実行されるように、前記搬送装置及び前記移送装置と、前記ロボットとを、動作させるように構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の搬送システム。
  7. 　前記搬送装置は、前記移動台を前記産業機械に対して設定された作業位置から離隔した退避位置に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の搬送システム。
  8. 　前記搬送装置は、前記移動台を前記保持装置に対して設定された作業位置から離隔した退避位置に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の搬送システム。
     
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