特許ウォッチ

公開番号2024152019
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023065909
出願日2023-04-13
発明の名称ワーク配置方法及び移送装置
出願人株式会社三井ハイテック
代理人個人
主分類B25J 13/08 20060101AFI20241018BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】移送装置を用いてワークを工作機械に適切に配置するようにして、ワークや工作機械の損傷を防ぎつつ、自働化による加工作業の効率向上を図れ、且つ工作機械自体の大型化やそれに伴うコスト増を抑えられる、ワーク配置方法を提供する。
【解決手段】ワーク90を保持した移送装置1でワーク90をワーク固定部71の基準面72aに近付け、ワーク90が基準面72aに接すると、基準面72aに徐々にワーク90を沿わせて面接触状態とする。これにより、ワーク90を基準面72aに対し手作業と同様に慎重に近付けて配置できることとなり、ワーク90の破損を抑えられる。そして、移送装置1で配置の自働化を無理なく実現できることで、工作機械70側の構造変更が不要となり、工作機械70の使用に係るコストを抑えられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
工作機械における加工対象のワークを固定するワーク固定部に対し、所定の移送装置でワークを保持して動かし、ワークをワーク固定部に配置する、ワーク配置方法において、
前記移送装置で、前記ワーク固定部に設けられるワーク位置決め用の基準面に、当該基準面に対応するワークの面を面接触させ、ワークをワーク固定部に位置決めした配置状態とする配置工程を少なくとも含み、
前記移送装置が、保持するワークに生じた力及びモーメントを検出可能な力覚センサを有し、
前記ワークが、加工対象となる面及びワーク固定部に接する面をそれぞれ一又は複数有する立体であり、
前記配置工程で、前記移送装置により、ワークにおける一の面の少なくとも一部を前記ワーク固定部の基準面に接触させてから、前記力覚センサの検出結果に基づいて、ワークの一部と前記基準面との接触状態を維持しつつ、ワークの前記一の面全体が前記基準面に接するまでワークの位置及び向きを調整することを
特徴とするワーク配置方法。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記請求項１に記載のワーク配置方法において、
前記ワーク固定部に、ワーク位置決め用の基準面が複数設けられ、
前記配置工程が、各基準面ごとに順次実行され、先に面接触状態とされた基準面とワークの対応する面との接触状態を維持しつつ、全ての基準面とワークの対応する面とを面接触させることを
特徴とするワーク配置方法。
【請求項３】
前記請求項１に記載のワーク配置方法において、
前記配置工程が、
ワークにおける一の面の一部が前記ワーク固定部の一の基準面に接触するのに伴って、ワークに生じた力のモーメントを力覚センサで検出すると、前記移送装置で前記モーメントと同じ向きのトルクを発生させてワークを傾動させると共に、ワークの一部の前記一の基準面への接触を維持するようにワークを前記一の基準面に近付ける作動を移送装置に継続させ、力覚センサで検出される力のモーメントが０になると、移送装置のワークを動かす作動を停止させる一連の手順を、
力のモーメントが０になった瞬間から実際に停止するまでの移送装置及びワークの動きにより、ワークの別の一部のみが前記一の基準面に接触して、ワークに新たに生じた、前とは異なる向きの力のモーメントを力覚センサで検出する状態となる度に繰り返し、
配置工程開始から所定時間が経過すると、工程終了とされることを
特徴とするワーク配置方法。
【請求項４】
前記請求項１に記載のワーク配置方法において、
前記移送装置が、複数自由度のロボットアームと、ロボットアーム先端側にワークを保持可能に設けられるハンド部とを有し、
前記力覚センサが、ロボットアーム先端とハンド部との間に介設されることを
特徴とするワーク配置方法。
【請求項５】
前記請求項４に記載のワーク配置方法において、
前記移送装置のハンド部が、
前記力覚センサの中心軸方向と平行となる向きに突出させて設けられ、力覚センサの中心軸方向と直角となる向きに移動してワークを把持可能とする少なくとも一対の指部を有し、
前記移送装置が、ハンド部で、ワークの重心位置が力覚センサの中心軸方向に位置するようにワークを把持することを
特徴とするワーク配置方法。
【請求項６】
前記請求項５に記載のワーク配置方法において、
前記移送装置のハンド部が、
前記力覚センサの中心軸方向と平行となる向きに進退可能に設けられ、前記指部で把持された状態のワークに接触可能とされる第一補助支持部と、
力覚センサの中心軸方向と直角で且つ前記指部の移動方向とも直角となる向きに進退可能に設けられ、前記指部で把持された状態のワークに接触可能とされる第二補助支持部とをさらに有し、
前記ハンド部が、ワークを前記指部で把持すると共に、前記第一補助支持部及び第二補助支持部をワークに接触させて、ワークを保持状態とすることを
特徴とするワーク配置方法。
【請求項７】
前記請求項１に記載のワーク配置方法において、
前記工作機械が、研削対象のワークを固定可能なテーブルを前記ワーク固定部として有する研削盤であり、
前記基準面の一つが、テーブルの上面とされ、
前記基準面の他の一つが、テーブル上面に固定された治具における、テーブル上面と直角をなす側面とされることを
特徴とするワーク配置方法。
【請求項８】
工作機械における加工対象のワークを固定するワーク固定部に対し、ワークを保持して動かし、ワークをワーク固定部に配置する、ワークの移送装置において、
前記ワークに生じた力やモーメントを検出可能な力覚センサを備え、
前記ワークが、加工対象となる面及びワーク固定部に接する面をそれぞれ一又は複数有する立体とされ、
前記ワーク固定部に設けられるワーク位置決め用の基準面と、ワークにおける一の面の少なくとも一部とを接触状態に維持しつつ、前記力覚センサの検出結果に基づいて、前記ワークの前記一の面全体が前記基準面に接するようにワークの位置及び向きを調整して、ワークをワーク固定部に位置決めした配置状態とすることを
特徴とする移送装置。
【請求項９】
前記請求項８に記載の移送装置において、
複数自由度のロボットアームと、ロボットアーム先端側にワークを保持可能に設けられるハンド部とを有し、
前記力覚センサが、ロボットアーム先端とハンド部との間に介設されることを
特徴とする移送装置。
【請求項１０】
前記請求項９に記載の移送装置において、
前記ハンド部が、前記力覚センサの中心軸方向と平行となる向きに突出させて設けられ、力覚センサの中心軸方向と直角となる向きに移動してワークを把持可能とする少なくとも一対の指部を有し、
前記ハンド部で、ワークの重心位置が力覚センサの中心軸方向に位置するようにワークを把持することを
特徴とする移送装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械にワークを配置するワーク配置方法に関し、特にワークを工作機械のワーク固定部における基準面に沿わせて配置する方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
平面研削盤は、ワークの外面を研削し、高精度の平面を形成できる特長を有している。
平面研削盤を用いた金属ワークの精密加工では、直方体等のワークを研削盤のテーブル上の適切な位置に熟練技術者が経験に基づいて載置し固定する作業を経て、加工が行われていた。
こうした平面研削盤における加工作業の効率化のために、手作業で行われていたワークのテーブル上への配置（セット）について、自働化が求められている。
【０００３】
自働化の手法として、近年、種々の提案がなされている。
例えば、ワークを支えるテーブルを回転可能とすると共に、テーブルにおけるワークの配置位置を複数設定し、そのうち砥石から離れた箇所を未加工のワークの搬入位置と加工済みのワークの搬出位置にそれぞれ用いる。そして、テーブルを回転させると、搬入位置にあった未加工のワークが加工位置に達すると共に、加工位置にあった加工済みのワークが搬出位置に達するようにする。
【０００４】
これにより、砥石によるワークの加工中に、テーブルにおける搬入位置に未加工のワークを所定の搬送手段で移送、載置できると共に、テーブルにおける搬出位置から加工済みのワークを所定の搬送手段で搬出できる。ワークの加工終了後、テーブルを回転させて、搬入位置の未加工のワークを加工位置に新たに配置すると共に、加工済みのワークを加工位置から搬出位置に移動させることとなる。こうして、ワークの加工と並行して自働的にワークのテーブルへの着脱が行え、手作業に頼っていたワークのテーブルへのセットの自働化が図れる。
こうした従来の平面研削盤においてワークをテーブル上に自働的に配置固定する手法の一例としては、特開平２－１８５３５７号公報に開示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平２－１８５３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の平面研削盤におけるワーク配置の自働化の手法は、前記特許文献に例示される方法が典型的なものとなっている。
特許文献に示される従来の平面研削盤において、ワークを固定されるテーブルは、定角回転するインデックステーブル及びワークを固定されるロータリーテーブルに置き換えられる。そのため、それ以前のタイプのテーブルを有する平面研削盤に比べて構造が複雑化すると共に、大型化してコスト高となる。
【０００７】
また、特許文献によれば、ワークをテーブル上に配置する作業は、ワークローダやロボットで行われている。この場合、熟練作業者の手作業ほど慎重さをもってテーブル上に配置されるわけではない。そのため、ワークがテーブル上に置かれる際にワークがテーブルに対し傾いていると、ワークの一部が浮き、ワークが解放されるとその一部が落下する状態となって、ワークがテーブルに接する際に衝撃が生じ、ワークやテーブルに損傷が発生するおそれがある。
【０００８】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、移送装置を用いてワークを工作機械に適切に配置して、ワークの損傷を防ぐと共に、自働化による作業効率向上を図れる、ワーク配置方法、及び、これに用いる移送装置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】
【０００９】
本発明の開示に係るワーク配置方法は、工作機械における加工対象のワークを固定するワーク固定部に対し、所定の移送装置でワークを保持して動かし、ワークをワーク固定部に配置する、ワーク配置方法において、前記移送装置で、前記ワーク固定部に設けられるワーク位置決め用の基準面に、当該基準面に対応するワークの面を面接触させ、ワークをワーク固定部に位置決めした配置状態とする配置工程を少なくとも含み、前記移送装置が、保持するワークに生じた力及びモーメントを検出可能な力覚センサを有し、前記ワークが、加工対象となる面及びワーク固定部に接する面をそれぞれ一又は複数有する立体であり、前記配置工程で、前記移送装置により、ワークにおける一の面の少なくとも一部を前記ワーク固定部の基準面に接触させてから、前記力覚センサの検出結果に基づいて、ワークの一部と前記基準面との接触状態を維持しつつ、ワークの前記一の面全体が前記基準面に接するまでワークの位置及び向きを調整するものである。
【００１０】
このように本発明の開示によれば、ワークを保持した移送装置でワークをワーク固定部の基準面に近付け、ワークが基準面に接すると、基準面に徐々にワークを沿わせて面接触状態とする。これにより、ワークを基準面に対し手作業と同様に慎重に近付けて配置できることとなり、ワークや工作機械の破損を抑えられる。そして、移送装置で配置の自働化を無理なく実現できることで、工作機械側の構造変更が不要となり、工作機械自体の複雑化、大型化を回避でき、工作機械の導入や使用に係るコストを抑えられる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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