專利名稱：長條帶狀工件的加工裝置及加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于加工長條帶狀工件的長條帶狀工件的加工裝置。特別涉及適合于形成渦輪發(fā)電機(jī)用的轉(zhuǎn)子線圈、原子爐控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)用的導(dǎo)管的長條帶狀工件的加工裝置。該長條帶狀工件的加工裝置和加工方法中，把用于形成上述轉(zhuǎn)子線圈或上述導(dǎo)管的長條帶狀工件，自動地運(yùn)入加工裝置的工件加工部，用若干臺加工機(jī)同時地進(jìn)行了通風(fēng)孔加工和端部加工等預(yù)定的加工后，從上述工件加工部自動地運(yùn)出。
現(xiàn)有技術(shù)中，例如渦輪發(fā)電機(jī)中用的轉(zhuǎn)子線圈和原子爐控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)中用的導(dǎo)管，通常是對長條帶狀工件(鋼帶)加工而形成的。


圖17(a)～(c)中，表示為了形成上述的轉(zhuǎn)子線圈和上述導(dǎo)管，對工件W實施的孔加工、槽加工、端部加工的一例。
已往，該工件的加工中，在作為工件運(yùn)送機(jī)構(gòu)的運(yùn)送裝置的兩側(cè)，除了配置用于進(jìn)行圖17所示的孔加工、槽加工、端部加工的各加工機(jī)外，還配置著若干臺用于去毛刺、精加工的加工機(jī)，上述各加工機(jī)依次地將工件沿長度方向運(yùn)送并定位在預(yù)定位置。
但是，上述已往的加工方法中，為了運(yùn)送10m左右的長條工件，必須設(shè)置具有長運(yùn)送路的運(yùn)送帶，從而導(dǎo)致長條帶狀工件加工裝置大型化，裝置成本也高。
另外，在每次進(jìn)行孔加工、槽加工、端部加工、去毛刺加工、精加工等時，必須將長條的工件定位，加工時間長，加工成本高。
另外，工件相對于長條帶狀工件的加工裝置的運(yùn)入、運(yùn)出以及一部分的加工，是用作業(yè)者手工進(jìn)行的，所以作業(yè)效率低，也導(dǎo)致成本增加。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種長條帶狀工件的加工裝置及加工方法，該裝置及方法，可以使加工用于形成如轉(zhuǎn)子線圈和導(dǎo)管那樣產(chǎn)品的長條帶狀工件的一系列作業(yè)自動化，同時，可使長條帶狀工件的加工裝置小型化，并且，可有效地進(jìn)行加工，縮短工件的加工時間。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案長條帶狀工件的加工裝置，對保持在預(yù)定位置的長條帶狀工件，實施預(yù)定的加工，其特征在于，備有儲藏若干上述工件的工件儲料器；從該工件儲料器將上述工件運(yùn)入進(jìn)行工件加工的工件加工區(qū)域的運(yùn)入機(jī)構(gòu)；在上述工件加工區(qū)域內(nèi)，將上述工件定位的定位機(jī)構(gòu)；設(shè)在上述工件加工區(qū)域內(nèi)、使工件的相向長邊位于上下的位置地、將工件以直立狀態(tài)夾住的工件夾具；對以直立狀態(tài)被夾住的上述長條帶狀工件，從工件兩側(cè)加工地配置在上述工件夾具兩側(cè)的若干個加工機(jī)構(gòu)；使上述加工機(jī)構(gòu)沿工件長度方向移動的若干個驅(qū)動機(jī)構(gòu)；控制上述加工機(jī)構(gòu)和上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制機(jī)構(gòu)；從工件加工區(qū)域把加工完了的工件運(yùn)出的工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)。
所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使得上述加工機(jī)構(gòu)的工件加工范圍相互重疊地、移動上述加工機(jī)構(gòu)。
所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有干擾防止機(jī)構(gòu)，該干擾防止機(jī)構(gòu)，根據(jù)加工范圍相互重疊的若干加工機(jī)構(gòu)的加工程序，判斷上述加工機(jī)構(gòu)是否干擾，判斷為產(chǎn)生干擾時，使一方上述加工機(jī)構(gòu)繼續(xù)加工，使另一方加工機(jī)構(gòu)待機(jī)到不產(chǎn)生干擾為止。
所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有將上述工件上下反轉(zhuǎn)的工件反轉(zhuǎn)部，上述工件運(yùn)入機(jī)構(gòu)或工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)，從上述工件夾具將工件運(yùn)送交給工件反轉(zhuǎn)部、接受在工件反轉(zhuǎn)部反轉(zhuǎn)后的工件，交給上述工件夾具。
所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，在上述工件夾具的至少一端側(cè)，設(shè)有長度方向定位機(jī)構(gòu)，該長度方向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行被工件夾具夾住的工件的長度方向的定位。
所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，在上述工件夾具的至少一端側(cè)，設(shè)有沿工件的長度方向進(jìn)退移動的第2工件夾具，在加工工件的端部時，使上述第2工件夾具移動到上述工件的加工部位附近并使其夾住。
所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，上述工件運(yùn)入機(jī)構(gòu)和上述工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)，是單獨(dú)的工件運(yùn)送機(jī)構(gòu)。
所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有工件移送機(jī)構(gòu)，該工件移送機(jī)構(gòu)備有把持上述工件的工件把持部、安裝著該工件把持部并可轉(zhuǎn)動地安裝在上述加工機(jī)構(gòu)上的臂、以及驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動機(jī)構(gòu)使上述臂轉(zhuǎn)動，并且使上述工件把持部在不與加工中的上述工件干擾的收容位置、和可把持工件的把持位置之間移動；該工件移送機(jī)構(gòu)，在上述加工機(jī)構(gòu)的移動的同時，使由上述工件把持部把持著的工件沿長度方向移動。
長條帶狀工件的加工方法，其是對保持在預(yù)定位置的長條帶狀工件，用工作機(jī)械進(jìn)行預(yù)定的加工，其特征在于具有以下步驟從儲藏若干上述工件的工件儲料器，將上述工件運(yùn)入進(jìn)行上述工件加工的工件加工區(qū)域；在上述工件加工區(qū)域內(nèi)，使工件相向長邊位于上下地將工件直立地夾住；在直立地被夾住的上述工件的兩側(cè)面，準(zhǔn)備若干加工機(jī)構(gòu)；一邊使上述加工機(jī)構(gòu)沿上述工件的長度方向移動，同時進(jìn)行若干的加工；把加工完了的工件，從上述工件加工區(qū)域運(yùn)出。
所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，使上述加工機(jī)構(gòu)的、上述工件的加工范圍相互重疊，對上述加工范圍重復(fù)的部分，用上述加工范圍重疊的若干個上述加工機(jī)構(gòu)中的一個進(jìn)行加工。
所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于加工范圍重疊的若干加工機(jī)構(gòu)，根據(jù)上述加工機(jī)構(gòu)的加工程序，預(yù)測上述加工機(jī)構(gòu)是否與其它加工機(jī)構(gòu)干擾，判斷為產(chǎn)生干擾時，按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先順序，使干擾的加工機(jī)構(gòu)中的一方繼續(xù)加工，使另一方加工機(jī)構(gòu)的加工待機(jī)。
所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工區(qū)域的外部設(shè)置工件反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在上述工件的一側(cè)的加工完了后，用該工件反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將上述工件上下反轉(zhuǎn)，進(jìn)行該工件的另一側(cè)的加工。
所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于所需要的各加工形態(tài)，預(yù)先作成單獨(dú)的加工程序，對上述各工件，將上述加工形態(tài)組合，作成上述工件的加工時間表，根據(jù)該加工時間表，分配各加工機(jī)構(gòu)應(yīng)分擔(dān)的加工形態(tài)，根據(jù)與上述加工時間表及分配的加工形態(tài)對應(yīng)的單個加工程序，對各加工機(jī)構(gòu)作成用于加工上述工件的加工程序，將作成的上述加工程序分送到上述各加工機(jī)構(gòu)。
所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于上述各工件，使上述加工形態(tài)的組合以及分配給加工機(jī)構(gòu)的加工形態(tài)不同，作成若干個上述加工時間表，模擬該若干個加工時間表，檢索出加工時間最短的加工時間表，按照根據(jù)該檢索算出的加工時間表，作成上述加工程序。
所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工區(qū)域，準(zhǔn)備若干夾持上述工件的工件夾具，而且，使上述工件夾具之中，位于工件加工區(qū)域端部的上述工件夾具，在該工件的長度方向可自由移動，可夾住上述工件端部的任意位置。
所記載的長條帶狀工件的加工裝置，對保持在預(yù)定位置的長條帶狀工件，實施預(yù)定的加工，其特征在于，備有儲藏若干上述工件的工件儲料器；從該工件儲料器將上述工件運(yùn)入進(jìn)行工件加工的工件加工區(qū)域的運(yùn)入機(jī)構(gòu)；在上述工件加工區(qū)域內(nèi)，將上述工件定位的定位機(jī)構(gòu)；設(shè)在上述工件加工區(qū)域內(nèi)、使工件的相向長邊位于上下的位置地、將工件以直立狀態(tài)夾住的工件夾具；對以直立狀態(tài)被夾住的上述長條帶狀工件，從工件兩側(cè)加工地配置在上述工件夾具兩側(cè)的若干個加工機(jī)構(gòu)；使上述加工機(jī)構(gòu)沿工件長度方向移動的若干個驅(qū)動機(jī)構(gòu)；控制上述加工機(jī)構(gòu)和上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制機(jī)構(gòu)；從工件加工區(qū)域把加工完了的工件運(yùn)出的工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)。
根據(jù)該構(gòu)造，長條帶狀工件，被工件運(yùn)入機(jī)構(gòu)從工件儲料器中一塊一塊地取出，在工件加工區(qū)域交給工件夾具。在工件加工區(qū)域，用機(jī)械加工中心等的加工機(jī)構(gòu)，對被垂直狀態(tài)夾住的工件從兩側(cè)進(jìn)行加工。上述加工機(jī)構(gòu)，一邊沿工件長度方向及與工件交叉的方向移動，一邊進(jìn)行預(yù)定的加工。
加工完了的工件，被工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)從工件加工區(qū)域中運(yùn)出，送到下一個工序。
根據(jù)本發(fā)明的長條帶狀工件的加工裝置，用可移動的加工機(jī)構(gòu)，從兩側(cè)對長條帶狀工件同時進(jìn)行加工，不必運(yùn)送工件，并且，也可縮短加工時間，實現(xiàn)裝置的小型化，提高作業(yè)效率。
所記載的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使得上述加工機(jī)構(gòu)的工件加工范圍相互重疊地、移動上述加工機(jī)構(gòu)。
根據(jù)該構(gòu)造，有效地使用加工機(jī)構(gòu)，縮短各加工機(jī)構(gòu)的待機(jī)時間，在重疊加工范圍內(nèi)可靈活地進(jìn)行加工，大幅度縮短加工時間。
所記載的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有干擾防止機(jī)構(gòu)，該干擾防止機(jī)構(gòu)，根據(jù)加工范圍相互重疊的若干加工機(jī)構(gòu)的加工順序，判斷上述加工機(jī)構(gòu)是否干擾，判斷為產(chǎn)生干擾時，使一方上述加工機(jī)構(gòu)繼續(xù)加工，使另一方加工機(jī)構(gòu)待機(jī)到不產(chǎn)生干擾為止。
在加工機(jī)構(gòu)的加工范圍部分地與另一加工機(jī)構(gòu)的加工范圍重復(fù)時，必須在重復(fù)的加工范圍內(nèi)使加工機(jī)構(gòu)不相互干擾。
為此，例如最好設(shè)置干擾防止機(jī)構(gòu)，該干擾防止機(jī)構(gòu)，檢測加工范圍重復(fù)的另一方加工機(jī)構(gòu)在何位置，當(dāng)該加工機(jī)構(gòu)存在于要進(jìn)行下一加工的一方加工機(jī)構(gòu)的加工范圍內(nèi)時，使上述一方加工機(jī)構(gòu)待機(jī)，以便不產(chǎn)生干擾。
所記載的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有將上述工件上下反轉(zhuǎn)的工件反轉(zhuǎn)部，上述工件運(yùn)送機(jī)構(gòu)，從上述工件夾具將工件運(yùn)送交給工件反轉(zhuǎn)部、接受在工件反轉(zhuǎn)部反轉(zhuǎn)后的工件，交給上述工件夾具。
根據(jù)該構(gòu)造，例如，當(dāng)工件上的加工部位位于被工件夾具夾住的部位時，使工件反轉(zhuǎn)，可進(jìn)行該部分的加工。
所記載的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，在上述工件夾具的至少一方，設(shè)有長度方向定位機(jī)構(gòu)，該長度方向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行被工件夾具夾住的工件的長度方向的定位。
根據(jù)該構(gòu)造，可正確地進(jìn)行工件長度方向的定位。
所記載的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，在上述工件夾具的至少一端側(cè)，設(shè)有沿工件的長度方向進(jìn)退移動的第2工件夾具，在加工工件的端部時，使上述第2工件夾具移動到上述工件的加工部位附近并使其夾住。
根據(jù)該構(gòu)造，在切斷工件的端部時，在工件端部被完全切斷前支承著該端部，可得到光滑的切斷面。另外，在進(jìn)行端部的面加工、槽加工時，也可防止加工中工件的所謂顫振，可進(jìn)行良好的加工。
所記載的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，上述工件運(yùn)入機(jī)構(gòu)和上述工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)，是用同一個工件運(yùn)送機(jī)構(gòu)構(gòu)成的。
根據(jù)該構(gòu)造，可以使裝置更簡單化。
所記載的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有工件移送機(jī)構(gòu)，該工件移送機(jī)構(gòu)備有把持上述工件的工件把持部、安裝著該工件把持部并可轉(zhuǎn)動地安裝在上述加工機(jī)構(gòu)上的臂、以及驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動機(jī)構(gòu)使上述臂轉(zhuǎn)動，并且使上述工件把持部在不與加工中的上述工件干擾的收容位置、和可把持工件的把持位置之間移動；該工件移送機(jī)構(gòu)，在上述加工機(jī)構(gòu)的移動的同時，使由上述工件把持部把持著的工件沿長度方向移動。
根據(jù)該構(gòu)造，使工件W在長度方向移動，可定位在任意位置。
為了實現(xiàn)上述目的，所記載的長條帶狀工件的加工方法，對保持在預(yù)定位置的長條帶狀工件，用工作機(jī)械進(jìn)行預(yù)定的加工，其特征在于，有以下步驟從儲藏若干上述工件的工件儲料器，將工件運(yùn)入進(jìn)行工件加工的工件加工區(qū)域；在上述工件加工區(qū)域內(nèi)，使工件相向長邊位于上下地將工件直立地保持??；在直立地被保持住的上述工件的兩側(cè)面，準(zhǔn)備若干加工機(jī)構(gòu)；一邊使這些加工機(jī)構(gòu)沿工件的長度方向移動，同時進(jìn)行若干的加工；把加工完了的工件，從上述工件加工區(qū)域運(yùn)出。
根據(jù)該方法，可自動地進(jìn)行長條帶狀工件的加工，提高作業(yè)效率。
另外，以直立狀態(tài)將工件定位，用沿著工件的長度方向移動的若干加工機(jī)構(gòu)，從工件的兩側(cè)，對若干加工部位同時進(jìn)行加工，所以，不必將工件沿長度方向運(yùn)送，除了實現(xiàn)裝置的小型化外，還可縮短加工時間。
所記載的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，使上述加工機(jī)構(gòu)的、上述工件的加工范圍相互重復(fù)，對上述加工范圍重復(fù)的部分，用上述加工范圍重復(fù)的若干個上述加工機(jī)構(gòu)中的一個進(jìn)行加工。
根據(jù)該方法，對于各加工機(jī)構(gòu)的加工安排的自由度增加，縮短加工機(jī)構(gòu)的待機(jī)時間，更提高效率。
所記載的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于加工范圍重復(fù)的若干加工機(jī)構(gòu)，根據(jù)上述加工機(jī)構(gòu)的程序，預(yù)測上述加工機(jī)構(gòu)是否與其它加工機(jī)構(gòu)干擾，判斷為產(chǎn)生干擾時，使干擾的加工機(jī)構(gòu)中的一方繼續(xù)加工，使另一方加工機(jī)構(gòu)待機(jī)。
根據(jù)該方法，可將產(chǎn)生干擾時的一方加工機(jī)構(gòu)的待機(jī)時間縮短到最短。
所記載的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工區(qū)域的外部設(shè)置工件反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在工件的一側(cè)的加工完了后，用該工件反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將上述工件上下反轉(zhuǎn)，進(jìn)行工件的另一側(cè)的加工。
根據(jù)該方法，需要將工件上下反轉(zhuǎn)后進(jìn)行加工時，可將工件自動反轉(zhuǎn)后，繼續(xù)加工。
所記載的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于長條帶狀的形成所需要的各加工形態(tài)，預(yù)先作成單個的加工程序，對上述各工件，將上述加工形態(tài)組合，作成上述工件的加工時間表(スヶヅェ一ル)，根據(jù)該加工時間表，分配各加工機(jī)構(gòu)分擔(dān)的加工形態(tài)，根據(jù)與上述加工時間表及分配的加工形態(tài)對應(yīng)的單個的加工程序，對各加工機(jī)構(gòu)作成用于加工上述工件的加工程序，將作成的上述加工程序分配給上述各加工機(jī)構(gòu)。
根據(jù)該方法，可預(yù)先作成各加工機(jī)構(gòu)的待機(jī)時間盡可能短的加工時間表，提高加工效率。
所記載的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于上述各工件，使上述加工形態(tài)的組合以及分配給加工機(jī)構(gòu)的加工形態(tài)不同，作成若干個上述加工時間表，模擬該若干個加工時間表，檢索出加工時間最短的加工時間表，按照根據(jù)該檢索算出的加工時間表，作成上述加工程序。
根據(jù)該方法，各加工機(jī)構(gòu)的待機(jī)時間短，可自動地作成最適當(dāng)?shù)募庸r間表。
所記載的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工區(qū)域，準(zhǔn)備若干夾持上述工件的工件夾具，同時，使上述工件夾具之中，位于工件加工區(qū)域端部的工件夾具，在工件的長度方向可自由移動，可夾住上述工件端部的任意位置。
根據(jù)該方法，在將工件的端部切斷預(yù)定長度時，或者加工工件的端部時，可切實地用工件夾具夾住工件的端部，進(jìn)行良好的切斷或加工。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以把工件自動地送到長條帶狀工件的加工裝置的工件加工區(qū)域，自動地進(jìn)行加工，所以，提高作業(yè)效率，確保作業(yè)安全性。
另外，工件被預(yù)先定位在工件加工區(qū)域并被夾住，用機(jī)械加工中心等的加工機(jī)構(gòu)，一邊沿著工件的長度方向移動，一邊對工件加工，所以，不必將工件沿長度方向運(yùn)送，可以使長條帶狀工件的加工裝置小型化。
另外，若干個加工機(jī)構(gòu)從預(yù)先定位在工件加工區(qū)域的工件的兩側(cè)，同時加工若干部位，所以提高加工效率，可大幅度縮短工件的加工時間。
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
圖1是說明本發(fā)明一實施例之長條帶狀工件的加工裝置構(gòu)造的平面圖，表示工件加工裝置的一側(cè)的一半。
圖2是說明本發(fā)明一實施例之長條帶狀工件的加工裝置構(gòu)造的平面圖，表示工件加工裝置的另一側(cè)的一半。
圖3是圖1及圖2所示長條帶狀工件的加工裝置的側(cè)面圖。
圖4(a)是在工件加工區(qū)域夾住工件的工件夾具的斷面圖，圖4(b)是圖4(a)所示工件夾具中的夾持工件部分的放大圖。
圖5是說明往復(fù)臺和機(jī)械加工中心的側(cè)面圖。
圖6是說明被工件夾具夾住的工件、以及對于該工件的加工機(jī)構(gòu)配置的側(cè)面圖。
圖7是表示使機(jī)械加工中心的加工范圍重復(fù)的一例，使機(jī)械加工中心MC1和機(jī)械加工中心MC4的加工范圍，與機(jī)械加工中心MC3的加工范圍重復(fù)的情形。
圖8是設(shè)在機(jī)械加工中心的工件移送機(jī)構(gòu)的一例，是說明其構(gòu)造的立體圖。
圖9是說明工件運(yùn)送部構(gòu)造的側(cè)面圖。
圖10是說明設(shè)在工件運(yùn)送裝置上的、把持工件的工件把持部構(gòu)造的側(cè)面圖。
圖11是說明該實施例中的工件反轉(zhuǎn)部構(gòu)造的側(cè)面圖。
圖12是說明工件反轉(zhuǎn)臺的作用的概略側(cè)面圖。
圖13是說明用工件反轉(zhuǎn)臺進(jìn)行工件姿勢變更時的、從工件儲料器到排出運(yùn)送帶的工件流程的概略側(cè)面圖。
圖14是說明長條帶狀工件的加工裝置的控制系統(tǒng)的框圖。
圖15是說明長條帶狀工件的加工裝置的作用的流程圖，表示工件加工前的準(zhǔn)備階段。
圖16是說明長條帶狀工件的加工裝置的作用的流程圖，表示工件的加工階段。
圖17是表示為了形成轉(zhuǎn)子線圈和導(dǎo)管，對工件實施孔加工(a)、槽加工(b)、端部加工(c)的圖。
先參照圖1和圖2，說明本發(fā)明一實施例之長條帶狀工件的加工裝置的構(gòu)造。
圖1和圖2是說明本發(fā)明一實施例之長條帶狀工件的加工裝置構(gòu)造的平面圖，圖1表示工件加工裝置的一側(cè)一半，圖2表示工件加工裝置的另一側(cè)一半。圖3是圖1所示長條帶狀工件的加工裝置的側(cè)面圖。
在下面的說明中，為了便于說明，將圖1和圖2中的紙面上左右方向定為X方向，將圖1和圖2中的紙面上上下方向定為Z方向，將圖1和圖2中的與紙面直交的方向定為Y方向?！舱w構(gòu)造的說明〕長條帶狀工件的加工裝置100，備有工件儲料器110、工件夾具130、作為加工機(jī)構(gòu)的機(jī)械加工中心MC1～MC6、導(dǎo)引件160、排出運(yùn)送帶170、作為工件運(yùn)送機(jī)構(gòu)的工件運(yùn)送部180(見圖3)、工件反轉(zhuǎn)部210和控制系統(tǒng)。工件儲料器110用于儲藏若干個長條帶狀工件W，該長條帶狀工件W用于形成轉(zhuǎn)子線圈和導(dǎo)管等。工件夾具130設(shè)在長條帶狀工件的加工裝置100的約中央的工件加工區(qū)域A，把要加工的工件W以直立狀態(tài)夾住。機(jī)械加工中心MC1～MC6配置在工件夾具130的兩側(cè)，朝著工件W一邊在Y方向進(jìn)退移動，一邊對工件W進(jìn)行加工。導(dǎo)引件160使機(jī)械加工中心MC1～MC6沿著被工件夾具130夾住的工件W的長度方向(X方向)移動。排出運(yùn)送帶170把加工完了的工件W從長條帶狀工件的加工裝置100中運(yùn)出。工件運(yùn)送部180從工件儲料器110中一個一個地取出工件W，運(yùn)送到工件加工區(qū)域A，把加工完了的工件W運(yùn)送到排出運(yùn)送帶170。工件反轉(zhuǎn)部210進(jìn)行工件W的反轉(zhuǎn)。上述控制系統(tǒng)進(jìn)行上述各部的動作控制。
下面詳細(xì)說明各部?！补ぜα掀鳌吃搶嵤├墓ぜα掀?10，把寬40mm、厚5mm、長10m的長條帶狀工件W，以水平重疊的狀態(tài)，儲藏著8排20層(共160塊)。
儲藏在該工件儲料器110內(nèi)的工件W上，根據(jù)工件的尺寸和加工形態(tài)，預(yù)先注有編號或記號。該編號或記號與工件儲料器110中的工件儲藏位置對應(yīng)。工件儲料器110中的每個工件W的儲藏位置，由后述的控制系統(tǒng)對各工件W進(jìn)行管理?！补ぜA具〕在長條帶狀工件的加工裝置100的約中央，沿X方向配置著臺座101。在該臺座101的約中央，設(shè)有進(jìn)行工件W的加工的區(qū)域即工件加工區(qū)域A。工件夾具130將長條帶狀工件W以其一個長邊朝上、另一長邊朝下的垂直狀態(tài)夾住。另外，工件夾具130在工件加工區(qū)域A內(nèi)，在沿著工件W長度方向等間隔的若干部位(例如20個部位)夾住工件W。
下面參照圖4說明工件夾具130。
圖4(a)是在工件加工區(qū)域A夾住工件的工件夾具的斷面圖。圖4(b)是圖4(a)的工件夾具中的、夾持工件部分的放大圖。
工件夾具130具有夾具本體131、固定側(cè)夾具132和可動側(cè)夾具133。夾具本體131與臺座101形成為一體。固定側(cè)夾具132用螺栓135固定在夾具本體131上?？蓜觽?cè)夾具133可相對于固定側(cè)夾具132在夾持、非夾持方向(Z方向)移動。
固定側(cè)夾具132，是沿工件加工區(qū)域A的全長形成的單獨(dú)的夾具，若干個可動夾具133與該固定側(cè)夾具相向地以均等間隔配置著。
在夾具本體131上，沿Z方向設(shè)有導(dǎo)引可動側(cè)夾具133移動的導(dǎo)引件136，還設(shè)有使可動側(cè)夾具133沿著導(dǎo)引件136移動的、作為驅(qū)動體的氣缸138。氣缸138的活塞桿138a與安裝在可動側(cè)夾具133下部的安裝部件133a連接，當(dāng)氣缸138驅(qū)動時，可動側(cè)夾具133沿著導(dǎo)引件136在Z方向、即在夾持、非夾持方向移動。
氣缸138的驅(qū)動，是按照后述控制系統(tǒng)的指令進(jìn)行的，對于全部的可動側(cè)夾具133，同步地進(jìn)行氣缸138的驅(qū)動，在若干部位同時地進(jìn)行工件的夾持、非夾持。
在固定側(cè)夾具132上，形成第1定位部132a和第2定位部132b。第1定位部132a與工件W的下側(cè)端面相接，進(jìn)行工件W的上下方向(Y方向)的定位。第2定位部132b與工件W的下側(cè)側(cè)面相接，進(jìn)行工件W的前后方向(Z方向)的定位?？蓜觽?cè)夾具133將工件W的下側(cè)部分推壓在第1定位部132a和第2定位部132b上，可進(jìn)行工件W的Y方向及Z方向的定位?！驳?工件夾具〕在工件夾具130的兩端側(cè)，設(shè)有可相對于工件夾具130進(jìn)退移動的第2工件夾具141、142。
第2工件夾具141、142的基本構(gòu)造(圖未示)與工件夾具130相同。構(gòu)成第2工件夾具141、142的固定側(cè)夾具，可沿設(shè)在臺座101上的X方向延伸的圖未示導(dǎo)軌移動。第2工件夾具141、142的移動定時和移動量，按照控制系統(tǒng)的指令進(jìn)行。
在工件加工區(qū)域A的兩端，也可以設(shè)置進(jìn)行工件W的長度方向(X方向)定位的長度方向定位部件。
在該長度方向定位部件上，形成與工件W相接、進(jìn)行工件W的X方向定位的定位部，用后述的工件W移動機(jī)構(gòu)，使工件W在X方向移動，將工件W的端部推壓在該定位部，可進(jìn)行工件W的X方向的定位。〔加工機(jī)構(gòu)的說明〕如圖1、圖2、圖5、圖6和圖7所示，在臺座101上的工件夾具130的兩側(cè)，沿著被工件夾具130夾住的工件W的長度方向即X方向，敷設(shè)著導(dǎo)軌160。在該導(dǎo)軌160上，設(shè)有被導(dǎo)軌160導(dǎo)引往復(fù)的往復(fù)臺161。該實施例中，往復(fù)臺161共有6個，在工件儲料器110側(cè)的導(dǎo)軌160上設(shè)有2個，在排出運(yùn)送帶170側(cè)的導(dǎo)軌160上設(shè)有4個。
下面，參照圖5、圖6和圖7，說明進(jìn)行工件W的加工的加工機(jī)構(gòu)以及使該加工機(jī)構(gòu)在X方向及Z方向移動的往復(fù)臺。
圖5是說明往復(fù)臺和機(jī)械加工中心的側(cè)面圖。
在各往復(fù)臺161上，載置著機(jī)械加工中心MC1～MC6，該機(jī)械加工中心MC1～MC6作為對被工件夾具130夾住的工件W進(jìn)行加工的加工機(jī)構(gòu)。
該機(jī)械加工中心MC1～MC6，按照在重復(fù)的加工范圍產(chǎn)生干擾時的優(yōu)先度，如圖1和圖2所示地配置著。
即，在排出運(yùn)送帶170側(cè)，配置著機(jī)械加工中心MC1、MC2、MC3、MC4共4臺，在工件儲料器110側(cè)，配置著機(jī)械加工中心MC5、MC6共2臺。另外，在排出運(yùn)送帶170側(cè)，在機(jī)械加工中心MC3、MC4的兩側(cè)，配置著機(jī)械加工中心MC1、MC2。在各往復(fù)臺161上，分別設(shè)有作為驅(qū)動體的馬達(dá)162，安裝在馬達(dá)162的旋轉(zhuǎn)軸上的小齒輪163，與導(dǎo)軌160的齒條164嚙合。因此，當(dāng)馬達(dá)162驅(qū)動時，往復(fù)臺161沿著導(dǎo)軌160在X方向往復(fù)移動。
在往復(fù)臺161的上面，在Z方向設(shè)有導(dǎo)軌166。機(jī)械加工中心MC1～MC6可沿導(dǎo)軌166在Z方向移動地載置在往復(fù)臺161上。機(jī)械加工中心MC1～MC6的Z方向的移動，是由安裝在往復(fù)臺161上的驅(qū)動體即馬達(dá)168進(jìn)行的。
各機(jī)械加工中心MC1～MC6，備有在導(dǎo)軌166上移動的立柱203、支承在該立柱203上的主軸頭204、可旋轉(zhuǎn)地支承在該主軸頭204上的主軸205、安裝在主軸205上用于保持多個工具T(該工具T進(jìn)行工件W的加工)的工具箱206和圖未示的自動工具更換裝置(ATC)，該自動工具更換裝置用于進(jìn)行工具箱206與主軸205之間的工具T的更換。
在朝向工件W的立體203的一側(cè)面，形成Y方向的滑動面207。主軸頭204借助設(shè)在立柱203上部的馬達(dá)208，可沿著滑動面207升降。
各機(jī)械加工中心MC1～MC6的X方向和Z方向的移動以及加工控制，由設(shè)在各機(jī)械加工中心MC1～MC6上的NC裝置210進(jìn)行。
該實施例中，各機(jī)械加工中心MC1～MC6的可加工范圍、即工件W的加工范圍相互重合。
圖6和圖7中，表示使機(jī)械加工中心MC1～MC6的加工范圍部分重合的例子。圖示例中，在要形成在工件W上的孔1～10之中，孔h2、h3、h4可用機(jī)械加工中心MC1和MC3加工，孔h7、h8、h9、h10可用機(jī)械加工中心MC3和MC4加工。
這樣，使各機(jī)械加工中心MC1～MC6的加工范圍重合，可提高各機(jī)械加工中心MC1～MC6的加工自由度?？勺鞒煽s短機(jī)械加工中心MC1～MC6待機(jī)時間的加工時間表。〔工件移送機(jī)構(gòu)〕在機(jī)械加工中心MC5和機(jī)械加工中心MC6上，設(shè)有工件移送機(jī)構(gòu)150。該工件移送機(jī)構(gòu)150用于把持住工件W并使工件W在X方向移動。
圖8是表示該實施例中的工件移送機(jī)構(gòu)150概略構(gòu)造的立體圖。
工件移動機(jī)構(gòu)150，備有工件把持部151、臂154和驅(qū)動部155。工件把持部151由把持工件W的把持爪152和開閉該把持爪152的驅(qū)動部153構(gòu)成。臂154的一端可轉(zhuǎn)動地安裝在機(jī)械加工中心MC5和機(jī)械加工中心MC6上，另一端上安裝著工件把持部151。驅(qū)動部155使該臂154以設(shè)在X方向的軸154a為中心，分度旋轉(zhuǎn)。
使工件W在X方向移動時，分度驅(qū)動部155驅(qū)動，使臂154從沿著立柱203的收容位置轉(zhuǎn)動到把持工件W的把持位置。接著，驅(qū)動部153驅(qū)動，將把持爪152合上，把持住工件W。
這樣地把持住工件W后，解除工件夾具130對工件W的夾持，機(jī)械加工中心MC5和機(jī)械加工中心MC6沿著X方向，同方向同速度地移動，使工件W移動。
使工件W沿X方向移動了預(yù)定距離后，使工件夾具130夾住工件W，接著，解除工件把持部151對工件W的把持?！策\(yùn)出部的說明〕在工件加工區(qū)域A(見圖1和圖2)加工完了的工件W，由工件運(yùn)送部180運(yùn)送到運(yùn)出部170。該運(yùn)出部170，由設(shè)在機(jī)械加工中心MC1～4后方的運(yùn)送帶構(gòu)成，將工件W載置在其上面，從長條帶狀工件的加工裝置100將工件W運(yùn)送到下一工序?！补ぜ\(yùn)送部〕如圖3所示，工件運(yùn)送部180備有導(dǎo)軌182、移動體185、工件把持部186和升降機(jī)構(gòu)190。導(dǎo)軌182從工件儲料器110的上方到排出運(yùn)送帶170的上方，沿Z方向設(shè)置。移動體185沿該導(dǎo)軌182移動。工件把持部186設(shè)在該移動體185上，用可開閉的把持爪把持住工件W。升降機(jī)構(gòu)190設(shè)在移動體185上，使工件把持部186升降。
圖9是說明升降機(jī)構(gòu)190的側(cè)面圖，圖10是說明工件把持部186的側(cè)面圖。
升降機(jī)構(gòu)190沿X方向設(shè)在移動體185上的二個部位，其構(gòu)造沒有不同，所以在圖9中只表示一方的升降機(jī)構(gòu)190，對另一方圖未示。
如圖1、圖2和圖9所示，Z方向的導(dǎo)軌182，由立設(shè)在長條帶狀工件的加工裝置100兩側(cè)的支柱102支承著。該實施例的移動體185，由從一方導(dǎo)軌182到另一方導(dǎo)軌182沿X方向懸架的梁狀部件構(gòu)成。如前所述，升降機(jī)構(gòu)190設(shè)在該移動體185的兩個部位。
升降機(jī)構(gòu)190備有一對臂193、194、基板195、滑塊196、導(dǎo)引件197和馬達(dá)198。一對臂193、194借助軸192在中央可轉(zhuǎn)動地交叉著?；?95將該臂193、194的一端部可轉(zhuǎn)動地支承著。滑塊196將一方臂193的上述一端部在移動體185上沿X方向滑動。導(dǎo)引件197導(dǎo)引該滑塊196的X方向的滑動。馬達(dá)198使滑塊196沿導(dǎo)引件197滑動。
臂193、194的另一端，可轉(zhuǎn)動地安裝在安裝著工件把持部186的梁狀支承部件199上。臂194的另一端，安裝在滑塊200上，該滑塊200可在支承部件199上沿X方向自由滑動。
驅(qū)動馬達(dá)198，使滑塊196沿X方向滑動時，臂192、193分別以軸192為中心朝相反方向轉(zhuǎn)動。這時，滑塊200與滑塊196同方向地在支承部件199上滑動，所以，不妨礙臂192、193的轉(zhuǎn)動，這樣，支承部件199隨著臂192、193的轉(zhuǎn)動動作而升降。
升降機(jī)構(gòu)190并不限于上述形態(tài)，也可以做成為其它形態(tài)。例如，也可以由氣缸使工件把持部186升降。
但是，如該實施例這樣地構(gòu)成升降機(jī)構(gòu)190，其優(yōu)點是，可以不增加長條帶狀工件的加工裝置100的高度，對于工件把持部186，可得到比較大的升降行程。
另外，上述構(gòu)造的升降機(jī)構(gòu)190，在二個升降機(jī)構(gòu)190中容易使升降用的馬達(dá)198同步驅(qū)動，使被工件把持部186把持著的工件不傾斜地升降。
如圖10所示，工件把持部186，借助安裝部件301安裝在支承部件199上。為了切實地把持住長條帶狀的工件W，并且使撓曲最小地運(yùn)送，工件把持部186最好沿支承部件199的長度方向(X方向)，以預(yù)定間隔設(shè)置若干個。
工件把持部186具有分別在Z方向移動、開閉的一對把持爪186a、186b。該把持爪186a、186b，無論要把持的工件W是水平狀態(tài)還是垂直狀態(tài)，都能以充分接受工件W的行程在Z方向張開，并且，從兩側(cè)挾入工件W，切實地把持住。
把持爪186a、186b可滑動地設(shè)在把持部本體186(該把持部本體186安裝在安裝部件301上)的Z方向?qū)б?02上。借助設(shè)在把持部本體186上的氣缸304，把持爪186a、186b在Z方向移動。標(biāo)記306是設(shè)在安裝部件301與把持部本體186之間的緩沖吸收器。
該緩沖吸收器306可采用各種公知的形式，本實施例中，由滑塊306b和彈簧306c構(gòu)成。滑塊306b沿著在Z方向延伸的導(dǎo)引件306a滑動。彈簧306c從兩側(cè)推壓滑塊306b，使其位于導(dǎo)引件306a的中央。滑塊306b安裝在安裝部件301上，導(dǎo)引件306a的兩端安裝在把持部本體186上。
根據(jù)該形態(tài)，把持部本體186相對于安裝部件301，可移動相當(dāng)于滑塊306的行程，并且，借助彈簧306c吸收加在把持部本體186上的沖擊?！卜崔D(zhuǎn)部的說明〕在圖4中說明的工件夾具130中，由于用夾具132、133夾住工件W的下端緣附近，所以，位于該部分的孔、槽等的應(yīng)加工部分，不能用機(jī)械加工中心MC1～MC6加工。
為此，本實施例中，如圖1和圖2所示，在工件儲料器110與工件加工區(qū)域A之間，設(shè)有將工件W上下反轉(zhuǎn)的工件反轉(zhuǎn)部210。
圖11表示該實施例中的工件反轉(zhuǎn)部。
如圖11所示，工件反轉(zhuǎn)部210，備有載置工件W的工件載置臺211、反轉(zhuǎn)軸213和夾爪215。反轉(zhuǎn)軸213支承在支承工件載置臺211的臂217上，使工件載置臺211朝圖11中箭頭所示方向反轉(zhuǎn)。夾爪215在工件載置臺211上夾住工件W。
工件載置臺211如圖1和圖2所示，沿X方向等間隔地設(shè)有若干個。工件載置臺211的間隔設(shè)定為在與工件運(yùn)送部180之間進(jìn)行工件W的送受時，與工件把持部186不干擾的間隔。
反轉(zhuǎn)軸213對于全部的工件載置臺211是共用的，與該反轉(zhuǎn)軸211的轉(zhuǎn)動動作一起，全部的工件載置臺211同時轉(zhuǎn)動。反轉(zhuǎn)軸213由氣缸或馬達(dá)等圖未示的單獨(dú)驅(qū)動體驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
在工件載置臺211上夾住工件W的夾爪215，由設(shè)在工件載置臺211上的圖未示氣缸等驅(qū)動體驅(qū)動開閉。
圖12表示上述構(gòu)造的工件反轉(zhuǎn)部210的作用。
如圖12(a)所示，在工件W反轉(zhuǎn)開始的初期狀態(tài)，工件反轉(zhuǎn)部210使工件載置臺211朝向工件儲料器110側(cè)。
工件運(yùn)送部180的工件把持部186把持住工件W，將工件W遞送到工件載置臺213上時，夾爪215閉合，將工件W夾住。工件把持部186退避到不與工件載置臺211干擾的位置時，上述驅(qū)動體驅(qū)動，與反轉(zhuǎn)軸213一起使工件載置臺211反轉(zhuǎn)180°。這樣，將工件W上下反轉(zhuǎn)。然后，如圖12(b)所示，工件把持部186把持住工件W并運(yùn)送到工件夾具130，進(jìn)行工件W的下側(cè)的加工。
該實施例中，是把長條帶狀工件W以水平重疊的狀態(tài)儲藏著，所以，在把工件W遞交給工件夾具130前，必須將水平狀態(tài)的工件W變更為垂直狀態(tài)，該姿勢的變更也可由上述的工件反轉(zhuǎn)部210進(jìn)行。
圖13表示將工件反轉(zhuǎn)部210用于工件姿勢變更的例子的側(cè)面圖。
如圖13(a)所示，在工件儲料器110內(nèi)，以水平狀態(tài)疊置著若干塊工件W。
工件運(yùn)送部180將把持爪186a、186b大大張開，使最上層工件W位于把持爪186a、186b之間。然后，將把持爪186a、186b閉合，把持住工件W，保持著水平狀態(tài)地運(yùn)送到工件反轉(zhuǎn)部210。
工件反轉(zhuǎn)部210，使工件載置臺211以水平狀態(tài)待機(jī)。在該狀態(tài)，從工件運(yùn)送部180接受工件W，用夾爪215夾住工件W。
如圖13(b)所示，工件反轉(zhuǎn)部210在夾爪215夾住了工件W后，使工件載置臺211朝左右任一方轉(zhuǎn)動，將工件W成為直立的狀態(tài)。工件運(yùn)送部180，從工件反轉(zhuǎn)部210接受變更為垂直狀態(tài)的工件W，運(yùn)送到工件加工區(qū)域A。以后的加工和工件W的反轉(zhuǎn)，與上述實施例同樣。
加工完了后的工件W，由工件運(yùn)送部180運(yùn)出工件加工區(qū)域A，運(yùn)送到工件反轉(zhuǎn)部210。如圖13(c)所示，工件反轉(zhuǎn)部210使工件載置臺211以轉(zhuǎn)動到工件儲料器110側(cè)或工件加工區(qū)域A側(cè)的狀態(tài)待機(jī)。在該狀態(tài)，工件W從工件運(yùn)送部180遞到工件反轉(zhuǎn)部210。
接受了工件W的工件反轉(zhuǎn)部210，使工件載置臺211轉(zhuǎn)動，使工件W成為水平狀態(tài)，再交給工件運(yùn)送部180。
工件運(yùn)送部180將工件W以水平狀態(tài)把持著，運(yùn)送到排出運(yùn)送帶170，如圖13(d)所示，水平狀態(tài)地載置在排出運(yùn)送帶170上?！部刂蒲b置的說明〕下面，說明控制系統(tǒng)的構(gòu)造，該控制系統(tǒng)用于使本發(fā)明的長條帶狀工件的加工裝置100動作。
圖14是控制系統(tǒng)構(gòu)造的框圖。
該實施例的控制系統(tǒng)，由主計算機(jī)232、處理PC機(jī)233和系統(tǒng)管理PC238構(gòu)成。主計算機(jī)232用于管理工件W及每個工件W的加工形狀。處理PC機(jī)233具有與對工件W實施的加工形態(tài)相應(yīng)的工具準(zhǔn)備表文件。管理PC238對MC1～MC6進(jìn)行的工件W的加工以及工件W的運(yùn)出入進(jìn)行綜合管理。
即，按照主計算機(jī)232發(fā)出的、有關(guān)工件W及對工件W要實施加工的指示，處理PC機(jī)233準(zhǔn)備工具，系統(tǒng)管理PC238管理實際的加工。
在主計算機(jī)232中，存儲著工件W的種類、材料堆積數(shù)據(jù)及各工件W的加工形態(tài)，為了用基于生產(chǎn)管理程序的加工時間表，加工工件W，根據(jù)系統(tǒng)管理PC238的要求，輸出數(shù)據(jù)。
處理PC機(jī)233與進(jìn)行工具準(zhǔn)備作業(yè)的工具預(yù)調(diào)裝置234連接著。該工具預(yù)調(diào)節(jié)裝置234，根據(jù)處理PC機(jī)233的指令，準(zhǔn)備與加工形態(tài)相應(yīng)的工具，同時，進(jìn)行工具長度和工具直徑的測定和設(shè)定。
系統(tǒng)管理PC238，與集中操作盤240、裝載控制盤242、NC裝置201連接著。集中操作盤240用于控制長條帶狀工件的加工裝置100的起動和停止。裝載控制盤242用于進(jìn)行工件運(yùn)送部180的控制。NC裝置201分別搭載在機(jī)械加工中心MC1～MC6上。
基于工件W和該工件W的加工形態(tài)，由系統(tǒng)管理PC238制作的NC程序，通過線路239分配到各機(jī)械加工中心MC1～MC6的NC裝置201。各機(jī)械加工中心MC1～MC6，按照分配到的NC程序進(jìn)行預(yù)定的加工?！沧饔玫恼f明〕下面，參照圖15和圖16的流程圖，說明本發(fā)明的轉(zhuǎn)子線圈加工裝置100的加工順序。
先參照圖15的流程圖說明加工開始前的準(zhǔn)備階段的順序。
儲藏在工件儲料器110中的工件W、儲藏著的工件W的加工順序、各工件W的各部尺寸、加工種類及形態(tài)等有關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)先存儲在主計算機(jī)233的存儲器內(nèi)。
起動長條帶狀工件的加工裝置100時，先從上述存儲器中讀出要加工的工件W，同時，把與該工件W有關(guān)的各種數(shù)據(jù)，送到系統(tǒng)管理PC238(步驟S11)。
處理PC機(jī)234，借助與系統(tǒng)管理用計算機(jī)238的聯(lián)系，控制在MC1～6使用的工具的準(zhǔn)備作業(yè)，接受由工具預(yù)調(diào)裝置測定的工具數(shù)據(jù)。
在系統(tǒng)管理PC238中，加工程序(該加工程序包含孔和槽的加工順序、加工該孔和槽用的加工程序、以及與工件夾具干擾時的加工順序)根據(jù)從主計算機(jī)232輸入的上述各種數(shù)據(jù)，作成工件W加工必須的加工時間表(步驟S12)，根據(jù)該加工時間表，制作各機(jī)械加工中心MC1～MC6的NC程序(步驟S13)。
該NC程序，與工件W的各機(jī)械加工中心MC1～MC6所分擔(dān)的加工相應(yīng)地，對于各個機(jī)械加工中心MC1～MC6作成，通過線路239分配給各機(jī)械加工中心MC1～MC6(步驟S14)。
另外，在步驟S12的加工時間表制作中，例如，將各機(jī)械加工中心MC1～MC6分擔(dān)的孔和槽等的加工分配、加工順序、產(chǎn)生干擾時的優(yōu)先性等各條件，作各種改變，作成若干加工時間表，根據(jù)該加工時間表進(jìn)行模擬加工，選擇加工時間最短的加工時間表。
系統(tǒng)管理用計算機(jī)238，根據(jù)來自主計算機(jī)232的素材數(shù)據(jù)，向裝載控制裝置242輸出工件W的運(yùn)送指令(步驟S15)。裝載控制裝置242判斷在工件儲料器110的預(yù)定位置有無工件W(步驟S16)，如果沒有工件W，則停止工件運(yùn)送部180的工件W的運(yùn)送作業(yè)(步驟S17)。如果有工件W，則工件運(yùn)送部180根據(jù)上述運(yùn)送指令，將工件W運(yùn)送到工件加工區(qū)域A(步驟S18)。
當(dāng)工件W被工件運(yùn)送部180運(yùn)送到工件加工區(qū)域A時，由裝載控制裝置242向工件夾具130輸出工具夾持指令，這樣，工件WP被工件夾具130夾住。工件運(yùn)送部180的工件W運(yùn)送作業(yè)完了后，用設(shè)在機(jī)械加工中心MC1、MC2或機(jī)械加工中心MC4的傳感器，判斷與加工順序相應(yīng)的工件W是否存在于工件加工區(qū)域A(步驟S20)。當(dāng)判斷為與加工順序相應(yīng)的工件W不存在時，強(qiáng)制地運(yùn)出該工件W(步驟S21)，使長條帶狀工件的加工裝置100停止。
與加工順序相應(yīng)的工件W是否存在于工件加工區(qū)域A，可通過對工件W的各部尺寸、例如全長、全寬及厚度等的計測來判斷。另外，當(dāng)與加工順序相應(yīng)的工件W存在時，可用該計測決定工件W的X、Y、Z方向的基準(zhǔn)座標(biāo)位置。
工件W的計測，也可以將專用的計測裝置設(shè)置在工件加工區(qū)域A內(nèi)進(jìn)行，但該實施例中，是在機(jī)械加工中心MC1、MC2、MC4的主軸205上，借助自動工具更換裝置(ATC)自動地裝著接觸傳感器。因此，使機(jī)械加工中心MC1、MC2、MC4移動，使上述接觸傳感器從X、Y、Z各方向接觸工件W的預(yù)定部位，從這時的機(jī)械加工中心MC1、MC2、MC4的座標(biāo)位置，算出工件W的各部尺寸，同時，算出作為機(jī)械加工中心MC1～MC6的加工基準(zhǔn)的基準(zhǔn)座標(biāo)位置。
該計測結(jié)果，如果運(yùn)入的工件W與要加工的工件W不一致，則工件W被強(qiáng)制地從工件加工區(qū)域A中排出(步驟S21)。
如果工件W一致，則對各機(jī)械加工中心MC1～MC6，設(shè)定加工工件W用的座標(biāo)系(步驟S22)。
以上順序結(jié)束后，根據(jù)從系統(tǒng)管理用計算機(jī)238送到各機(jī)械加工中心MC1～MC6的加工數(shù)據(jù)，開始工件W的加工(步驟S23)。
下面，參照圖16的流程圖，說明各機(jī)械加工中心MC1～MC6對工件W的加工順序。
加工開始指令發(fā)出后(步驟S30)，按照NC程序，由機(jī)械加工中心MC1～MC6執(zhí)行加工。工件W的加工，是將NC程序以一定長度讀入緩沖器內(nèi)而執(zhí)行的(步驟S31)。
系統(tǒng)管理用計算機(jī)238，常時地監(jiān)視各機(jī)械加工中心MC1～MC6的現(xiàn)在位置。從各機(jī)械加工中心MC1～MC6的加工程序和各機(jī)械加工中心MC1～MC6現(xiàn)在位置，判斷各機(jī)械加工中心MC1～MC6的干擾(步驟S32)。結(jié)果，繼續(xù)原樣地加工時，對于判斷為產(chǎn)生干擾(步驟S33)的機(jī)械加工中心，使其一直待機(jī)到無干擾為止，對于另一方機(jī)械加工中心，使其繼續(xù)加工(步驟S34)。經(jīng)過了一定時間后，再確認(rèn)機(jī)械加工中心的現(xiàn)在位置，進(jìn)行干擾確認(rèn)(步驟S32)。結(jié)果，如果干擾沒有了，則解除待機(jī)狀態(tài)，進(jìn)行工件W的加工(步驟S35)。
例如，在機(jī)械加工中心MC1與機(jī)械加工中心MC3相互重復(fù)的區(qū)域加工時，如果機(jī)械加工中心MC3移動到進(jìn)行下一個加工的上述重復(fù)區(qū)域內(nèi)，判斷為與進(jìn)行現(xiàn)在加工的機(jī)械加工中心MC1干擾時，使優(yōu)先順序設(shè)定在上位的機(jī)械加工中心MC1繼續(xù)加工，使機(jī)械加工中心MC3待機(jī)。
接著，從加工程序中判斷工件W的加工是否結(jié)束(步驟S36)，如果加工未結(jié)束，則進(jìn)行下一個NC程序的讀入，用機(jī)械加工中心MC1～MC6進(jìn)行加工。
如果加工結(jié)束了，則判斷是否要進(jìn)行工件W的反轉(zhuǎn)加工(步驟S37)，如果要進(jìn)行反轉(zhuǎn)加工，則由工件運(yùn)送部180將工件W運(yùn)送到工件反轉(zhuǎn)部210(步驟S40)，使工件W反轉(zhuǎn)(步驟S41)。工件運(yùn)送部180把持住反轉(zhuǎn)后的工件W，運(yùn)送到工件加工區(qū)域A，交送給工件夾具130(步驟S42)。以后，工件W另一側(cè)的加工，按照步驟S31～S35的順序進(jìn)行。
如果不進(jìn)行工件W的反轉(zhuǎn)加工，則結(jié)束加工(步驟S38)，由工件運(yùn)送部180將工件W運(yùn)送到運(yùn)送帶170，將工件送到下一工序(步驟S49)。
以后，對每個工件W反復(fù)上述的順序。
上述對實施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不局限于該實施例。
例如，本實施例中，進(jìn)行工件加工的機(jī)構(gòu)，是機(jī)械加工中心。但是并不限于機(jī)械加工中心，也可以采用其它加工機(jī)構(gòu)和實現(xiàn)加工的加工機(jī)械，只要是能在X方向和Z方向移動、從兩側(cè)對工件進(jìn)行加工的機(jī)構(gòu)均可。
另外，加工機(jī)構(gòu)也可以不在Z方向移動，而是使裝有工具的加工機(jī)構(gòu)的主軸在Z方向進(jìn)退移動。
另外，本實施例中，作為加工機(jī)構(gòu)的機(jī)械加工中心MC1～MC6，在工件夾具130的兩側(cè)設(shè)有6臺，但是也可以在工件夾具130的兩側(cè)，適當(dāng)?shù)胤峙湓O(shè)置2臺～5臺或7臺以上的加工機(jī)構(gòu)。
另外，本實施例中，工件W對工件加工區(qū)域A的運(yùn)入、運(yùn)出，是由一個工件運(yùn)送部180進(jìn)行的，但是，工件W的運(yùn)入、運(yùn)出也可采用不同的運(yùn)送機(jī)構(gòu)進(jìn)行。這樣，在工件W運(yùn)出后，可立即進(jìn)行工件W的運(yùn)入，可更加縮短加工時間。
另外，將工件W沿長度方向移動的工件移送機(jī)構(gòu)，不限于上述實施例的機(jī)構(gòu)，例如，也可以是由相接機(jī)構(gòu)(該相接機(jī)構(gòu)設(shè)在工件加工區(qū)域A的兩端，與工件端部相接)和球形螺栓、螺母等驅(qū)動機(jī)構(gòu)(該球形螺栓、螺母等機(jī)構(gòu)使上述相接機(jī)構(gòu)與工件W相接，朝向X方向推壓)構(gòu)成上述工件移送機(jī)構(gòu)。這時，在工件夾具130輕輕夾住工件W的狀態(tài)，可用上述工件移送機(jī)構(gòu)推壓工件W的端部。
另外，本實施例中，工件反轉(zhuǎn)部210是設(shè)在工件儲料器110與工件加工區(qū)域A之間，但是也可以設(shè)在排出運(yùn)送帶170與工件加工區(qū)域A之間，或者設(shè)在兩方上。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以把工件自動地送到長條帶狀工件的加工裝置的工件加工區(qū)域，自動地進(jìn)行加工，所以，提高作業(yè)效率，確保作業(yè)安全性。
另外，工件被預(yù)先定位在工件加工區(qū)域并被夾住，用機(jī)械加工中心等的加工機(jī)構(gòu)，一邊沿著工件的長度方向移動，一邊對工件加工，所以，不必將工件沿長度方向運(yùn)送，可以使長條帶狀工件的加工裝置小型化。
另外，若干個加工機(jī)構(gòu)從預(yù)先定位在工件加工區(qū)域的工件的兩側(cè)，同時加工若干部位，所以提高加工效率，可大幅度縮短工件的加工時間。
權(quán)利要求
1．長條帶狀工件的加工裝置，對保持在預(yù)定位置的長條帶狀工件，實施預(yù)定的加工，其特征在于，備有儲藏若干上述工件的工件儲料器；從該工件儲料器將上述工件運(yùn)入進(jìn)行工件加工的工件加工區(qū)域的運(yùn)入機(jī)構(gòu)；在上述工件加工區(qū)域內(nèi)，將上述工件定位的定位機(jī)構(gòu)；設(shè)在上述工件加工區(qū)域內(nèi)、使工件的相向長邊位于上下的位置地、將工件以直立狀態(tài)夾住的工件夾具；對以直立狀態(tài)被夾住的上述長條帶狀工件，從工件兩側(cè)加工地配置在上述工件夾具兩側(cè)的若干個加工機(jī)構(gòu)；使上述加工機(jī)構(gòu)沿工件長度方向移動的若干個驅(qū)動機(jī)構(gòu)；控制上述加工機(jī)構(gòu)和上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制機(jī)構(gòu)；從工件加工區(qū)域把加工完了的工件運(yùn)出的工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)。
2．如權(quán)利要求1所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使得上述加工機(jī)構(gòu)的工件加工范圍相互重疊地、移動上述加工機(jī)構(gòu)。
3．如權(quán)利要求2所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有干擾防止機(jī)構(gòu)，該干擾防止機(jī)構(gòu)，根據(jù)加工范圍相互重疊的若干加工機(jī)構(gòu)的加工程序，判斷上述加工機(jī)構(gòu)是否干擾，判斷為產(chǎn)生干擾時，使一方上述加工機(jī)構(gòu)繼續(xù)加工，使另一方加工機(jī)構(gòu)待機(jī)到不產(chǎn)生干擾為止。
4．如權(quán)利要求1至3中任一項所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有將上述工件上下反轉(zhuǎn)的工件反轉(zhuǎn)部，上述工件運(yùn)入機(jī)構(gòu)或工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)，從上述工件夾具將工件運(yùn)送交給工件反轉(zhuǎn)部、接受在工件反轉(zhuǎn)部反轉(zhuǎn)后的工件，交給上述工件夾具。
5．如權(quán)利要求1至4中任一項所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，在上述工件夾具的至少一端側(cè)，設(shè)有長度方向定位機(jī)構(gòu)，該長度方向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行被工件夾具夾住的工件的長度方向的定位。
6．如權(quán)利要求1至4中任一項所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，在上述工件夾具的至少一端側(cè)，設(shè)有沿工件的長度方向進(jìn)退移動的第2工件夾具，在加工工件的端部時，使上述第2工件夾具移動到上述工件的加工部位附近并使其夾住。
7．如權(quán)利要求1至6中任一項所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，上述工件運(yùn)入機(jī)構(gòu)和上述工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)，是單獨(dú)的工件運(yùn)送機(jī)構(gòu)。
8．如權(quán)利要求1至7中任一項所述的長條帶狀工件的加工裝置，其特征在于，設(shè)有工件移送機(jī)構(gòu)，該工件移送機(jī)構(gòu)備有把持上述工件的工件把持部、安裝著該工件把持部并可轉(zhuǎn)動地安裝在上述加工機(jī)構(gòu)上的臂、以及驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動機(jī)構(gòu)使上述臂轉(zhuǎn)動，并且使上述工件把持部在不與加工中的上述工件干擾的收容位置、和可把持工件的把持位置之間移動；該工件移送機(jī)構(gòu)，在上述加工機(jī)構(gòu)的移動的同時，使由上述工件把持部把持著的工件沿長度方向移動。
9．長條帶狀工件的加工方法，其是對保持在預(yù)定位置的長條帶狀工件，用工作機(jī)械進(jìn)行預(yù)定的加工，其特征在于具有以下步驟從儲藏若干上述工件的工件儲料器，將上述工件運(yùn)入進(jìn)行上述工件加工的工件加工區(qū)域；在上述工件加工區(qū)域內(nèi)，使工件相向長邊位于上下地將工件直立地夾??；在直立地被夾住的上述工件的兩側(cè)面，準(zhǔn)備若干加工機(jī)構(gòu)；一邊使上述加工機(jī)構(gòu)沿上述工件的長度方向移動，同時進(jìn)行若干的加工；把加工完了的工件，從上述工件加工區(qū)域運(yùn)出。
10．如權(quán)利要求9所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，使上述加工機(jī)構(gòu)的、上述工件的加工范圍相互重疊，對上述加工范圍重復(fù)的部分，用上述加工范圍重疊的若干個上述加工機(jī)構(gòu)中的一個進(jìn)行加工。
11．如權(quán)利要求10所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于加工范圍重疊的若干加工機(jī)構(gòu)，根據(jù)上述加工機(jī)構(gòu)的加工程序，預(yù)測上述加工機(jī)構(gòu)是否與其它加工機(jī)構(gòu)干擾，判斷為產(chǎn)生干擾時，按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先順序，使干擾的加工機(jī)構(gòu)中的一方繼續(xù)加工，使另一方加工機(jī)構(gòu)的加工待機(jī)。
12．如權(quán)利要求9至11中任一項所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工區(qū)域的外部設(shè)置工件反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在上述工件的一側(cè)的加工完了后，用該工件反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將上述工件上下反轉(zhuǎn)，進(jìn)行該工件的另一側(cè)的加工。
13．如權(quán)利要求9至12中任一項所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于所需要的各加工形態(tài)，預(yù)先作成單獨(dú)的加工程序，對上述各工件，將上述加工形態(tài)組合，作成上述工件的加工時間表，根據(jù)該加工時間表，分配各加工機(jī)構(gòu)應(yīng)分擔(dān)的加工形態(tài)，根據(jù)與上述加工時間表及分配的加工形態(tài)對應(yīng)的單個加工程序，對各加工機(jī)構(gòu)作成用于加工上述工件的加工程序，將作成的上述加工程序分送到上述各加工機(jī)構(gòu)。
14．如權(quán)利要求13所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，對于上述各工件，使上述加工形態(tài)的組合以及分配給加工機(jī)構(gòu)的加工形態(tài)不同，作成若干個上述加工時間表，模擬該若干個加工時間表，檢索出加工時間最短的加工時間表，按照根據(jù)該檢索算出的加工時間表，作成上述加工程序。
15．如權(quán)利要求9至14中任一項所述的長條帶狀工件的加工方法，其特征在于，在上述工件加工區(qū)域，準(zhǔn)備若干夾持上述工件的工件夾具，而且，使上述工件夾具之中，位于工件加工區(qū)域端部的上述工件夾具，在該工件的長度方向可自由移動，可夾住上述工件端部的任意位置。
全文摘要
長條帶狀工件的加工裝置,備有儲藏若干工件的儲料器;從儲料器將工件運(yùn)入工件加工區(qū)域的運(yùn)入機(jī)構(gòu);在加工區(qū)域內(nèi),將工件定位的定位機(jī)構(gòu);設(shè)在加工區(qū)域內(nèi)使工件相向長邊位于上下位置地在縱向夾住工件的工件夾具;對以直立狀態(tài)夾住的長條帶狀工件,從工件兩側(cè)加工地配置在夾具兩側(cè)的若干個加工機(jī)構(gòu);使加工機(jī)構(gòu)沿工件長度方向移動的若干驅(qū)動機(jī)構(gòu);控制加工機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)的控制機(jī)構(gòu);從加工區(qū)域把加工完的工件運(yùn)出的工件運(yùn)出機(jī)構(gòu)。
文檔編號B23Q7/04GK1324704SQ0111555
公開日2001年12月5日 申請日期2001年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月27日
發(fā)明者谷中悟, 佐藤勝浩, 永瀨保夫, 野口博, 佐佐木和人, 中林弘充, 稻川昭司, 柏正博, 古郡人士, 大西浩二, 阿部信浩 申請人:東芝株式會社